WO2014115872A1 - 車両の電動制動装置 - Google Patents

車両の電動制動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014115872A1
WO2014115872A1 PCT/JP2014/051684 JP2014051684W WO2014115872A1 WO 2014115872 A1 WO2014115872 A1 WO 2014115872A1 JP 2014051684 W JP2014051684 W JP 2014051684W WO 2014115872 A1 WO2014115872 A1 WO 2014115872A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screw
pressing force
electric motor
pressing
contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/051684
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
安井 由行
橋田 浩一
尚美 江村
博之 児玉
Original Assignee
株式会社アドヴィックス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013011999A external-priority patent/JP5929771B2/ja
Priority claimed from JP2013012000A external-priority patent/JP5943204B2/ja
Application filed by 株式会社アドヴィックス filed Critical 株式会社アドヴィックス
Publication of WO2014115872A1 publication Critical patent/WO2014115872A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • F16D55/2265Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes the axial movement being guided by one or more pins engaging bores in the brake support or the brake housing
    • F16D55/22655Constructional details of guide pins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • F16D55/2265Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes the axial movement being guided by one or more pins engaging bores in the brake support or the brake housing
    • F16D55/227Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes the axial movement being guided by one or more pins engaging bores in the brake support or the brake housing by two or more pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/005Force, torque, stress or strain
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40Screw-and-nut
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/44Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46Rotating members in mutual engagement
    • F16D2125/48Rotating members in mutual engagement with parallel stationary axes, e.g. spur gears

Definitions

  • the present invention relates to an electric braking device for a vehicle.
  • Patent Literature 1 in an electric braking device using an electric motor, for the purpose of “smoothly swinging the piston during braking”, the “engagement portion of the pressing member with the piston has a spherical surface. After releasing the braking force to the wheel, the electric motor is rotated in the reverse direction to move the nut away from the piston. The pressing member is in a free state, and a gap is formed between the spherical surface and the abutting portion ”(see the summary of Patent Document 1).
  • Patent Document 2 discloses an electric braking device that uses an electric motor. “An oil film caused by repeated movement within a specific range to a ball screw that converts rotation of a motor into linear motion and moves a brake pad” For the purpose of avoiding cutting and increasing its friction ”, when the vehicle is stopped and the brake pedal is released, the brake pads of each wheel are simultaneously moved to the pressing release side. After the nut is moved to a position beyond the use area of the screw shaft used in the brake operation until the nut is opposed, it is returned to the neutral position, then moved to the pressing side one by one, and then returned to the neutral position. “ (Refer to the summary etc. of patent document 2).
  • This configuration is “the normal use area of the screw shaft through the nut ball by contacting the normal use area of the screw shaft with the ball of the nut that is in contact with the area of the screw shaft except the normal use area. Since the lubricating oil is replenished, the oil film in the normal use region of the screw shaft is regenerated. ”
  • Patent Document 3 states that “a seal device is a ball screw that prevents the intrusion of foreign matter into the nut from the outside and prevents the lubricant in the nut from leaking to the outside”.
  • a pair of annular seals attached to the ends of the screw nuts and having elastically deformable seal lips are arranged at predetermined intervals by an annular spacer, and the seal lip inner diameter profile of the seal is similar to the vertical cross-sectional shape of the screw shaft It has a shape slightly smaller than the outer diameter of the screw shaft and the space between both seals on the inner diameter side of the spacer is the lubricant filling space ”(Patent Document). (See 3 summary etc.).
  • Patent Document 3 describes a ball screw sealing device used as an operating part of a moving device or a positioning device in a machine tool or the like. In these apparatuses, maintenance such as grease can be performed periodically. In an electric braking device for a vehicle, it is necessary to maintain a screw lubrication state for a longer period than a machine tool or the like.
  • Patent Document 2 discloses an electric braking device that uses an electric motor. “An oil film caused by repeated movement within a specific range to a ball screw that converts rotation of a motor into linear motion and moves a brake pad” For the purpose of avoiding cutting and increasing the friction thereof, “when the vehicle is stopped and the brake pedal is released, the brake pads are simultaneously moved to the pressing release side in each wheel, After moving the nut to a position beyond the operating area of the screw shaft used in normal brake operation until it opposes, return it to the neutral position, then move it one wheel at a time and then return it to the neutral position. '' It is described.
  • This configuration is “the normal use area of the screw shaft through the nut ball by contacting the normal use area of the screw shaft with the ball of the nut that is in contact with the area of the screw shaft except the normal use area. Since the lubricating oil is replenished, the oil film in the normal use region of the screw shaft is regenerated "to try to maintain the lubrication state appropriately.
  • Patent Document 4 provides “a differential circuit for the output of the pressure sensor and a circuit for comparing the differential value with a set threshold value for the purpose of compensating for the influence of the drift of the sensor output.
  • the position where the differential value of the pressure sensor output is smaller than a set threshold value is described as “the origin”.
  • Patent Document 5 states that “when the decreasing gradient of the pressing force becomes gentler than the set gradient, the electric motor at that time ts1 is used for the purpose of“ detecting the zero point position (neutral position) when the brake is released ”. It is described that the rotational position of the motor is the provisional zero point position, and the position on the reverse side by the amount ⁇ corresponding to the non-restoring amount of the brake pad is the zero point position.
  • a “ball screw” is adopted as the rotation / linear motion conversion mechanism, and the operation of moving the brake pad beyond its normal use range is performed.
  • the lubrication state of the screw shaft is optimized.
  • the ball screw mechanism a tube-embedded ball screw is employed, and the oil supply region of the screw shaft is opposed to the oil supply hole of the lubricating oil, so that the screw shaft is moved beyond the normal use range so as to supply oil.
  • the nut is moved in the pressing release direction until it exceeds the normal use region of the screw shaft, then returned to the neutral position, moved in the pressing direction, and then returned to the neutral position again. Therefore, the neutral position is only a passing point of the nut, and its position accuracy is not so important.
  • a rotation / linear motion conversion mechanism in which the above-described “oil supply hole” is not provided and lubrication is performed by a lubricant (grease) applied to the surface of the screw may be employed.
  • the lubricant for example, grease
  • the accuracy of the neutral position is very important for adjusting the contact state of the screw.
  • the neutral position of the screw is determined based on the point in time when the amount of change in the pressing force becomes smaller than the set threshold value.
  • the pressing force is detected by a sensor, and this sensor signal is generally detected as an analog value, which is converted into a digital value and taken into the electronic control unit. That is, since the pressing force is so-called analog / digital conversion (AD conversion), when the change amount of the pressing force is smaller than the detection resolution (LSB), the change amount is calculated to “0”.
  • the neutral position is determined at. Since the estimated neutral position includes an error due to the detection resolution, the contact state of the screw may not be adjusted properly.
  • the rigidity (spring constant) of the brake caliper and the brake pad in the vicinity of the neutral position is small, and the rigidity varies greatly depending on the wear state of the brake pad.
  • the non-restoring amount of the brake pad is taken into consideration. However, since this amount varies depending on the wear state of the brake pad, the contact state of the screw may not be properly adjusted.
  • the present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotation / linear motion conversion mechanism (screw member) of an electric braking device for a vehicle, which can provide good lubrication over a long period of time. It is to provide what can be maintained.
  • An electric braking device for a vehicle includes a pressing member (PSN) that generates a pressing force (Fba) by pressing a friction member (MSB) against a rotating member (KTB) fixed to a wheel (WHL) of the vehicle,
  • the electric motor (MTR) which is a power source that generates the pressing force (Fba), and the rotational movement of the electric motor (MTR) are converted into linear movement of the pressing member (PSN), and a lubricant (GRS) Screw member (NJB) with existing gaps (Cfk1, Cfk2, Csm, Cso, Cms, Cmn) and rotating the electric motor (MTR) in one direction to increase the pressing force (Fba)
  • a control means (CTL) for rotating the electric motor (MTR) in the other direction when reducing the pressing force (Fba).
  • a feature of this apparatus is that when the control means (CTL) decreases the pressing force (Fba), the lubricant (GRS) present in the gaps (Cfk1, Cfk2, Csm, Cso, Cms, Cmn)
  • the electric motor (MTR) is rotated in the other direction until it moves to Ba1, Bb1).
  • control means decreases the pressing force (Fba)
  • the contact of the first contact portion Fmn1, Fon1, Ba1, Bb1 that has been in contact
  • the electric motor MRR may be configured to rotate in the other direction.
  • the main cause of the loss of the lubrication state of the screw member is the first contact portion of the screw member where power is transmitted (the portion that contacts when the pressing member presses the friction member, and will be described later, for example)
  • the gas (air) enters the flanks Fmn1 and Fon1) shown in FIG. 5, and the lubricant (for example, grease) at the contact portion is depleted.
  • the lubricant for example, grease
  • the portion other than the contact portion for example, the crest gaps Csm and Cso shown in FIG. 5
  • the electric motor can be reversed until moved to. That is, the screw member can be pulled back until the first contact portion of the screw member is separated and a lubricant (for example, grease) flows into the gap between the screw members therebetween (so that the pressing member is separated from the rotating member). Moved). Thereafter, when the electric motor is driven in the forward rotation direction and the pressing force is increased, the moved lubricant is returned again to the original site in the gap of the screw member.
  • a lubricant for example, grease
  • the lubricant can be renewed by moving back and forth within the screw gap.
  • new lubricant is always supplied to the first contact portion where power transmission of the electric motor is performed, so that depletion of the lubricant is suppressed, and over a long period of time.
  • a suitable lubrication state of the screw member can be maintained.
  • An electric braking device for a vehicle includes a pressing member (PSN) that generates a pressing force (Fba) by pressing a friction member (MSB) against a rotating member (KTB) fixed to a wheel (WHL) of the vehicle,
  • the electric motor (MTR) which is a power source that generates the pressing force (Fba), and the rotational movement of the electric motor (MTR) are converted into linear movement of the pressing member (PSN), and a lubricant (GRS) Screw member (NJB) having existing gaps (Cfk1, Cfk2, Csm, Cso, Cms, Cmn), pressing force acquisition means (FBA) for acquiring the pressing force (Fba), and the electric motor (MTR)
  • the rotation angle acquisition means (MKA) for acquiring the rotation angle (Mka) of the motor, and when the pressing force (Fba) is increased, the electric motor (MTR) is rotated in one direction to
  • reducing comprises a control
  • This apparatus is characterized in that when the control means (CTL) decreases the pressing force (Fba), the acquired pressing force (Fba) with respect to the acquired amount of change (Mkh) of the rotation angle (Mka).
  • the stiffness value (Gcp), which is the amount of change (Fbh), is calculated, and the stiffness value (Gcp) is calculated while the rotation angle (Mka) changes by a predetermined rotation angle (mky) in the other direction.
  • the electric motor (MTR) is rotated in the other direction until the time (t5) when the state of less than the predetermined value (gcpx) continues.
  • the predetermined value (gcpx) is determined based on the rigidity value (gcp0) obtained when the contact between the friction member (MSB) and the rotating member (KTB) is released, and the predetermined rotation
  • the angle (mky) can be determined based on a gap between components (GSK and the like) from the electric motor (MTR) to the screw member (NJB).
  • the amount of change in pressing force (the amount of change in pressing force) relative to the amount of change in the rotation angle (rotation angle change amount) of the electric motor is calculated as a stiffness value (corresponding to the spring constant of the entire braking means).
  • the screw pull-back operation is continued until the condition that the rigidity value is less than the predetermined value continues to be satisfied.
  • the rigidity value becomes less than the predetermined value, the screw member is still in the pressing contact state. For this reason, when the screw pull-back operation is terminated at this point, the switching of the screw contact portion may be insufficient.
  • the electric motor is rotated in the other direction until the state where the rigidity value becomes less than the predetermined value is continued while the rotation angle of the electric motor is changed by the predetermined rotation angle. For this reason, switching of the contact portion (for example, flank) of the screw (the contact portion at the time of pressing is switched to a different contact portion) is performed reliably.
  • the lubricant for example, grease
  • the screw member NJB can be suitably maintained over a long period of time.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of an electric braking device according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the structure of 1st Embodiment of the braking means shown in FIG. It is a figure for demonstrating the screw member shown in FIG. It is a figure for demonstrating the screwing state of the screw member shown in FIG. 2, and a screw gap. It is a figure for demonstrating the transition of the contact state of the flank of the screw member shown in FIG. It is a figure for demonstrating sliding of the cap member shown in FIG. It is a figure for demonstrating the structure of 2nd Embodiment of the braking means shown in FIG. It is a functional block diagram for demonstrating the pullback control block shown in FIG.
  • a vehicle equipped with this electric braking device includes a braking operation member BP, an electronic control unit ECU, a braking means (brake actuator) BRK, and a storage battery BAT.
  • the braking operation member (for example, brake pedal) BP is a member that the driver operates to decelerate the vehicle. Based on the operation amount, the braking means (brake actuator) BRK determines the braking torque of the wheel WHL. The braking force is generated on the wheel WHL.
  • the braking operation member BP is provided with a braking operation amount acquisition means BPA.
  • the operation amount (braking operation amount) Bpa of the braking operation member BP by the driver is acquired (detected) by the braking operation amount acquisition means BPA.
  • a sensor pressure sensor
  • a sensor for detecting the pressure of a master cylinder not shown
  • an operation force of the braking operation member BP and / or a sensor for detecting a displacement amount (a brake pedal depression force sensor, Brake pedal stroke sensor)
  • the braking operation amount Bpa is calculated based on at least one of the master cylinder pressure, the brake pedal depression force, and the brake pedal stroke.
  • the braking operation amount Bpa is input to the electronic control unit ECU.
  • the braking operation amount Bpa is calculated or acquired by another electronic control unit (for example, an electronic control unit for steering control or an electronic control unit for powertrain control), and the calculated value (signal) is transmitted to the communication bus. Via the ECU.
  • control means (control algorithm) CTL for controlling the braking means BRK is programmed, and controls the BRK based on the CTL.
  • the storage battery (battery) BAT is a power source that supplies power to BRK, ECU, and the like.
  • the control means CTL includes a target pressing force calculation block FBT, an instruction energization amount calculation block IST, a pressing force feedback control block IPT, a pull back control block HMC, and an energization amount adjustment calculation block IMT.
  • the control means (control program) CTL is programmed in the electronic control unit ECU.
  • the target pressing force Fbt of each wheel WHL is calculated based on the braking operation amount Bpa and the preset target pressing force calculation characteristic (calculation map) CHfb.
  • Fbt is a target value of the pressing force, which is a force with which the friction member (brake pad) MSB presses the rotating member (brake disc) KTB in the electric braking means BRK.
  • the command energization amount Ist is calculated on the basis of preset calculation characteristics (calculation maps) CHs1 and CHs2 of the command energization amount and the target pressing force Fbt.
  • Ist is a target value of the energization amount to the electric motor MTR for driving the electric motor MTR of the electric braking means BRK and achieving the target pressing force Fbt.
  • the calculation map of Ist is composed of two characteristics CHs1 and CHs2 in consideration of the hysteresis of the electric braking means BRK.
  • the characteristic CHs1 corresponds to the case where the pressing force is increased, and the characteristic CHs2 corresponds to the case where the pressing force is decreased. Therefore, compared with the characteristic CHs2, the characteristic CHs1 is set to output a relatively large command energization amount Ist.
  • the energization amount is a state amount (variable) for controlling the output torque of the electric motor MTR. Since the electric motor MTR outputs a torque substantially proportional to the current, the current target value of the electric motor MTR can be used as the target value of the energization amount. Further, if the supply voltage to the electric motor MTR is increased, the current is increased as a result, so that the supply voltage value can be used as the target energization amount. Furthermore, since the supply voltage value can be adjusted by the duty ratio in pulse width modulation (PWM: Pulse Width Modulation), this duty ratio can be used as the energization amount.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the pressing force feedback energization amount Ipt is calculated based on the target pressing force (target value) Fbt and the actual pressing force (actual value) Fba.
  • the command energization amount Ist is calculated as a value corresponding to the target pressing force Fbt, but an error (steady error) occurs between the target pressing force Fbt and the actual pressing force Fba due to the efficiency variation of the electric braking means BRK.
  • the pressing force feedback energization amount Ipt is calculated based on a deviation (pressing force deviation) ⁇ Fb between the target pressing force Fbt and the actual pressing force Fba and a preset calculation characteristic (calculation map) CHp, and the above error is calculated. Decided to decrease.
  • the actual pressing force Fba is acquired (detected) by a pressing force acquisition unit FBA, which will be described later, and is input to the IPT via an analog / digital conversion unit ADH provided in the ECU.
  • a target energization amount (retraction energization amount) Iht for performing the screw retraction operation is calculated based on the braking operation amount Bpa.
  • the screw pullback operation adjusts the “contact state (the trapezoidal screw is the contact state of the flank, and the ball screw is the contact state of the ball and the groove)” in the screw member NJB. It is.
  • a preset energization amount (predetermined value) iht1 is calculated as a target value while the pullback control is continued.
  • the pullback energization amount Iht is set to zero.
  • the pullback control block HMC includes a reference position calculation block ZRP and a pattern selection calculation block PTN.
  • the reference position calculation block ZRP a position serving as a reference for the contact state of the screw member NJB (contact start position where the friction member MSB starts to contact the rotating member KTB) is determined and stored.
  • the pattern selection calculation block PTN “to which contact state the screw member NJB is pulled back” is selected from a plurality of control patterns.
  • the contact state of the screw and each pullback control pattern will be described.
  • the friction member MSB In the contact state of the screw, the friction member MSB is in contact with the rotating member KTB and the pressing member PSN receives a force from the friction member MSB (that is, the pressing force Fba is generated, hereinafter, “ (Referred to as “pressing contact state”), the friction member MSB and the rotating member KTB just start to be separated and the contact portion of the screw is free (that is, the screw does not transmit any power at all, hereinafter “ A state that is different from that in the pressing contact state, and a state in which the pressing member PSN moves away from the rotating member KTB (hereinafter referred to as a “retracting contact state”), There are three states.
  • a “contact release pattern” in which a free contact state is achieved a “contact switching pattern” in which at least a pull back contact state is achieved, and a “limit pull back pattern” in which the screw is pulled back to the screw engagement limit.
  • Contact release pattern In the contact release pattern, the contact state of the screw changes from the press contact state to the free contact state. In the contact release pattern, the screw is pulled back until the contact (contact) of the first contact portion of the screw is released and the first contact portion becomes free. Thereafter, the screw is moved to a standby position during non-braking.
  • the contact state of the screw transitions from (press contact state) to free contact state to pull back contact state.
  • the screw is pulled back through the free contact state until a portion (second contact portion) different from the pressed contact state contacts.
  • the flank pressure-side flank during pressing, which is the first flank
  • the flank on the opposite side to the flank abutting in the pressing-abutted state (play-side flank during pressing, the second flank) Is pulled back until it comes into contact. Thereafter, the screw is moved to a standby position during non-braking.
  • Limit pull back pattern In the limit pull back pattern, the contact state of the screw changes from (press contact state) to free contact state to pull back contact state. In the limit pull-back pattern, the screw is pulled back to the limit portion where the screw can be screwed through the state where the contact portion is switched. For example, in the screw member NJB, the screw is pulled back until the movement is limited by the stopper. Thereafter, the screw is moved to a standby position during non-braking.
  • the above contact state is due to the state in which the friction member MSB presses the rotating member KTB. Therefore, the position (contact start position) where the contact between the friction member MSB and the rotation member KTB is started is determined, and based on this, the reference position Zrp at which the contact state is released can be estimated.
  • the reference position Zpr is a position where the screw contact state is switched from the press contact state to the free contact state when the pressing force Fba decreases (when the electric motor MTR is reversed).
  • the contact start position (the position at which the MSB starts to come into contact with KTB)
  • an estimation method based on a pressing force see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-124950
  • a rotation angle of an electric motor for example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-225741
  • the determination method of the contact start position based on these known methods includes an error. This error is caused by a detection error of the pressing force sensor, wear of the friction member MSB (including uneven wear), thermal deformation, play (gap) in the BRK power transmission path, and the like.
  • a reference position Zrp is set by predicting in advance a margin that can reliably achieve the release of the contact state (release of contact of the first contact portion). That is, the reference position Zrp is determined by adding a predetermined value zgs corresponding to the error so that the influence of the error at the contact start position is offset.
  • the predetermined value becomes excessive. Therefore, the maximum value among the errors can be selected and the predetermined value zgs can be determined.
  • the error of each component is determined in advance when the BRK is designed.
  • the reference position Zrp (when the pressing force Fba decreases) is just switched from the pressing contact state to the free contact state based on at least the pressing force Fba (detected value of the pressing force acquisition means FBA). Position) is determined and stored. Then, based on the stored reference position Zrp and the specifications of the brake actuator BRK (the specifications of the screw gap, the screwing position of the screw, etc.), the target position (electric motor) where each of the control patterns described above can be executed. The target value at the rotation angle) is determined. A minute predetermined value p ⁇ is added to the reference position Zrp, which is the position at which the contact of the first contact portion is released, and the contact release position (target value) Pt1 is determined.
  • the screw gap length (known specifications) is added to the reference position Zrp to determine the contact switching position (target value) Pt2. Further, a limit pull back position (target value) Pt3 is set.
  • the limit pullback position Pt3 is a position determined by the specifications of the screwed portion of the screw, and therefore does not need to be estimated based on the reference position Zrp.
  • the acceleration operation amount Apa is an operation amount of an acceleration operation member (accelerator pedal) AP (not shown), and is acquired (detected) by the acceleration operation amount acquisition means APA.
  • the stroke (displacement) of the acceleration operation member is detected as the acceleration operation amount Apa by the acceleration operation amount acquisition means (stroke sensor) APA.
  • the shift shift position Spa is a position of a shift shift member (shift lever) SP (not shown) (for example, a parking position, a forward position, a reverse position), and each shift position is acquired by the shift shift position acquisition means SPA ( Detected).
  • the vehicle speed Vxa is acquired (detected) by the vehicle speed acquisition means VXA.
  • Each wheel WHL is provided with a wheel speed acquisition means VWA, and the vehicle speed Vxa can be calculated based on the wheel speed (rotational speed) Vwa acquired by the VWA.
  • Each control pattern is not selected when the braking operation amount Bpa increases or when the braking operation amount Bpa is greater than or equal to the predetermined operation amount bpa0. Any one of the control patterns is selected when the braking operation amount Bpa decreases and Bpa becomes less than the predetermined operation amount bpa0.
  • the control pattern selection is performed based on at least one of the vehicle speed Vxa, the acceleration operation amount Apa, and the shift position Spa.
  • the limit pullback pattern is selected, and the acceleration operation amount Apa is less than the first predetermined operation amount ap1.
  • the second predetermined operation amount (a predetermined value set in advance and smaller than ap1) ap2 or more (ap2 ⁇ Apa ⁇ ap1)
  • the contact switching pattern is selected, and the acceleration operation amount Apa is the second
  • the contact release pattern can be selected.
  • the acceleration operation amount Apa When the acceleration operation amount Apa is large (that is, when the vehicle is rapidly accelerated), the probability of sudden braking is low, and therefore the limit pullback pattern can be selected. On the other hand, when the acceleration operation amount Apa is small (that is, when the vehicle is not rapidly accelerated), the contact release pattern can be selected in preparation for sudden braking by the driver.
  • the contact release pattern is selected, the vehicle speed Vxa is less than the first predetermined speed vx1, and the first 2
  • a predetermined speed (a predetermined value set in advance and smaller than vx1) vx2 or more (vx2 ⁇ Vxa ⁇ vx1)
  • the contact switching pattern is selected, and the vehicle speed Vxa is less than the second predetermined speed vx2.
  • a limit pullback pattern may be selected. The greater the pullback amount, the greater the effect of lubrication renewal.
  • the smaller the pullback amount the higher the braking torque response. For this reason, when the vehicle speed Vxa is small, a control pattern with a large pullback amount is selected, and when the vehicle speed Vxa is large, a control pattern with a small pullback amount is selected. As a result, the lubrication performance of the screw member NJB and the response of the braking torque can be compatible.
  • the target position where the pullback is performed is determined.
  • the target position of the pullback control is determined as any one of Pt1 (target position of the contact release pattern), Pt2 (target position of the contact switching pattern), and Pt3 (target position of the limit pullback pattern). Is done.
  • the pull back energization amount Iht predetermined predetermined energization amount iht1 is output until Mka reaches the target position. Is done.
  • the return energization amount Iht is set to zero, and then the electric motor position Mka is returned to the standby position (for example, the reference position Zrp). It is.
  • the electric motor MTR has only to be reversed until the screw operation is restricted by a stopper (a member that restricts the rotation of the screw member NJB at the screwing end). (Rotation angle) Mka is not necessarily required.
  • the lubricant for example, grease
  • the screw gap head gap, ball / ball groove gap, etc.
  • the lubricant GRS stored in the screw gap is moved by adjusting the contact state of the screw.
  • the lubrication state of the screw member NJB can be appropriately maintained.
  • a target energization amount Imt that is a final target value for the electric motor MTR is calculated.
  • the command energization amount Ist is adjusted by the pressing force feedback energization amount Ipt, and the target energization amount Imt is calculated.
  • the feedback energization amount Ipt is added to the command energization amount Ist, and this is calculated as the final target energization amount Imt.
  • Iht is calculated (Iht ⁇ 0)
  • Iht is calculated as the target energization amount Imt.
  • the rotation direction of the electric motor MTR forward rotation direction in which the pressing force increases or reverse rotation direction in which the pressing force decreases
  • the output (rotational power) of the electric motor MTR is controlled based on the size of the motor.
  • the brake means BRK includes a brake caliper (floating caliper) CPR, a rotating member (for example, brake disc) KTB, a friction member (for example, brake pad) MSB, an electric motor (brush motor or brushless motor) MTR, and a drive means ( Electric motor MTR drive circuit) DRV, reduction gear GSK, input member INP, shaft member SFT, screw member NJB, pressing member (brake piston) PSN, key member KYA, position detection means MKA, energization amount acquisition means IMA, It is comprised by the pressing force acquisition means FBA.
  • the output (rotational power) of the electric motor MTR is transmitted to the input member INP via the reduction gear GSK.
  • the rotational power of the input member INP is transmitted to the shaft member SFT via a universal joint mechanism (not shown).
  • the rotational power (torque) of the shaft member SFT is converted into linear power (thrust) by the screw member NJB, which is a rotation / linear motion conversion mechanism, and transmitted to the pressing member PSN.
  • the pressing member (brake piston) PSN is moved forward / backward toward the rotating member (brake disc) KTB.
  • the force (pressing force) Fba that the friction member (brake pad) MSB presses the rotating member KTB is adjusted. Since rotating member KTB is fixed to wheel WHL, a frictional force is generated between friction member MSB and rotating member KTB, and the braking force is adjusted to wheel WHL.
  • the brake caliper CPR is a floating caliper and is configured to sandwich a rotating member (brake disc) KTB via two friction members (brake pads) MSB. Within the caliper CPR, the pressing member PSN is slid and moved forward or backward toward the rotating member KTB. In the caliper CPR, a keyway KYM is formed so as to extend in the direction of the rotation axis (shaft axis) of the shaft member SFT.
  • the pressing member (brake piston) PSN generates a frictional force by pressing the friction member MSB against the rotating member KTB.
  • the key member KYA is fixed to the pressing member PSN.
  • the pressing member PSN is restricted from rotating around the shaft axis, but linear movement in the shaft axis direction (longitudinal direction of the key groove KYM) is allowed.
  • a motor with a brush or a brushless motor is adopted as the electric motor MTR.
  • the forward rotation direction corresponds to the direction in which the friction member MSB approaches the rotation member KTB (the direction in which the pressing force increases and the braking torque increases)
  • the reverse rotation direction corresponds to the friction member MSB.
  • the output of the electric motor MTR is determined based on the target energization amount Imt calculated by the control means CTL.
  • the electric motor MTR is driven in the forward rotation direction, and the sign of Imt is a negative sign (Imt ⁇ 0).
  • the electric motor MTR is driven in the reverse direction.
  • the rotational power of the electric motor MTR is determined based on the magnitude (absolute value) of the target energization amount Imt. That is, the larger the absolute value of the target energization amount Imt, the larger the output torque of the electric motor MTR, and the smaller the absolute value of the target energization amount Imt, the smaller the output torque.
  • Position acquisition means (for example, angle sensor) MKA detects the position (for example, rotation angle) Mka of the rotor (rotor) of the electric motor MTR.
  • the position acquisition means MKA is provided inside the electric motor MTR.
  • the driving means (electric circuit for driving the electric motor MTR) DRV controls the energization amount (finally the current value) to the electric motor MTR based on the target energization amount (target value) Imt.
  • the driving unit DRV includes a bridge circuit using a plurality of switching elements (power transistors such as MOS-FETs and IGBTs). These elements are driven based on the target energization amount Imt of the electric motor, and the output of the electric motor MTR is controlled. Specifically, the rotation direction and output torque of the electric motor MTR are adjusted by switching the energization / non-energization state of the switching element.
  • the energization amount acquisition means (for example, current sensor) IMA acquires (detects) an actual energization amount (for example, current that actually flows through the electric motor MTR) Ima to the electric motor MTR.
  • the energization amount acquisition means IMA is provided in the electric motor drive circuit DRV.
  • Reducer GSK reduces the rotational speed of the electric motor MTR and outputs it to the input member INP. That is, the rotational output (torque) of the electric motor MTR is increased according to the reduction ratio of the reduction gear GSK, and the rotational force (torque) of the input member INP is obtained.
  • the reduction gear GSK is configured by a small diameter gear SKH and a large diameter gear DKH.
  • the reduction gear GSK not only a gear transmission mechanism but also a winding transmission mechanism such as a belt or a chain, or a friction transmission mechanism can be adopted.
  • the input member INP is fixed to the output shaft of the speed reducer GSK (for example, the rotation shaft of DKH).
  • the input member INP transmits rotational power to the shaft member SFT.
  • a universal joint UNV is provided between the input member INP and the shaft member SFT.
  • the universal joint UNV absorbs the relative angle between the two axes and transmits power. Shaking (swinging) of the shaft member SFT occurs due to bending of the floating caliper CPR, uneven wear of the friction member MSB, etc., and the two shafts (SFT shaft Jsf, INP shaft Jin) are eccentric (shaft misalignment). Although it may occur, the universal joint UNV absorbs this axial deviation.
  • the shaft member SFT is a rotating shaft member and transmits the rotational power transmitted from the input member INP to the screw member NJB.
  • a universal joint mechanism UNV is configured at one end of the shaft member SFT, and a screw member (rotation / linear motion conversion mechanism) NJB is provided at the other end.
  • the screw member NJB is a so-called rotation / linear motion conversion mechanism.
  • the screw member NJB includes a nut member NUT and a bolt member BLT.
  • the screw member NJB is formed of a trapezoidal screw (sliding screw in which power is transmitted by “sliding”)
  • the nut member NUT is provided with a female screw (inner screw) MNJ
  • the bolt member BLT has an A screw (outer screw) ONJ is provided.
  • the female screw MNJ of the nut member NUT and the male screw ONJ of the bolt member BLT are screwed together.
  • the rotational power (torque) transmitted from the shaft member SFT is transmitted as linear power (thrust) of the pressing member PSN via the screw member NJB (male screw ONJ and female screw MNJ that are screwed together).
  • the screw member NJB male screw ONJ and female screw MNJ that are screwed together.
  • a rolling screw ball screw or the like in which power transmission is performed by “rolling” may be employed instead of the sliding screw.
  • the nut member NUT and the bolt member BLT are provided with a thread groove (ball groove), and a ball (steel ball) is fitted therein to operate as a rotation / linear motion conversion mechanism.
  • the reaction force (reaction) of the force (pressing force) Fba that the pressing member PSN presses the friction member MSB is acquired (detected).
  • the pressing force acquisition means FBA is provided between the input member INP and the caliper CPR. Specifically, the pressing force acquisition means FBA is fixed to the caliper CRP, and the force received by the pressing member PSN from the friction member MSB is acquired as the pressing force Fba.
  • the pressing force Fba is detected as an analog signal, converted into a digital signal via an analog / digital conversion means ADH provided in the electronic control unit ECU, and input to the electronic control unit ECU.
  • FIG. 2 corresponds to FIG.
  • the electric motor MTR, the reduction gear GSK, the pressing member (brake piston) CPR and the like are the same as those in FIG.
  • the input member INP is fixed to the output shaft of the reduction gear GSK (for example, the rotation shaft of the large diameter gear DKH).
  • the input member INP contacts the shaft member SFT via the universal joint UNV.
  • a spherical surface (for example, a concave spherical surface) is formed at the end of the input member INP (the side opposite to the portion fixed to the GSK), and this end can function as a part of the universal joint UNV. .
  • the pressing force acquisition means FBA is fixed to the caliper CPR, and acquires (detects) the reaction force (reaction) of the force (pressing force) Fba that the pressing member PSN presses the friction member MSB.
  • the pressing force acquisition means FBA is provided in the input member INP and outputs Fba (analog signal).
  • a universal joint UNV is provided between the input member INP and the shaft member SFT.
  • a spherical member (a member having a concave spherical surface with a radius rq) QMB is provided between the input member INP and the shaft member SFT, and the end surface of the shaft member SFT has a spherical shape (a convex spherical shape with a radius rq). It is said.
  • the shaft member SFT and the spherical member QMB slide to function as a universal joint UNV.
  • the universal joint UNV transmits power by absorbing the eccentricity (axial deviation) between the axis Jin of the input member INP and the axis Jsf of the shaft member SFT. Note that the above-described shaft misalignment is caused by bending of the floating caliper CPR and uneven wear of the friction member MSB.
  • the pressing member PSN slides in the caliper CPR in the axial direction of the PSN (Jsp direction, that is, the axial direction Jsf of the SFT), and presses the friction member MSB against the rotating member KTB.
  • the key member KYA and the key groove KYM the movement of the pressing member PSN is performed in the shaft axis direction (longitudinal direction of the key groove KYM) with the rotational movement with respect to the caliper CPR limited. Since the eccentricity of Jin and Jsf is absorbed by the universal joint UNV, the shaft (shaft shaft) Jsf of the shaft member SFT and the shaft (pressing shaft) Jps of the pressing member PSN are coaxial.
  • the pressing member PSN has a cup shape. Specifically, the pressing member PSN has a cylindrical shape (cylinder shape), and has a shape in which one is closed and the other is open in the axial direction (Jps direction).
  • a first tube portion (inner wall) Et1 is formed on the inner side (inner peripheral side) of the pressing member PSN.
  • the first cylindrical portion Et1 has a smooth surface (that is, the surface is formed by an assembly of straight lines and has a generatrix), and is smooth.
  • a curved surface is drawn by movement of a straight line, the straight line at each position is a generatrix of the curved surface.
  • One end portion of the pressing member PSN is provided with a sealing wall (partition wall) Mp1, and the first cylindrical portion Et1 is closed (closed).
  • the other end of the pressing member PSN (opposite side of the sealing wall Mp1) is an opening (one part of PSN) Kk1, and the first tube portion Et1 is in an open state.
  • a bolt member BLT having a male screw ONJ is fixed to the pressing member PSN (specifically, the sealing wall Mp1).
  • a storage chamber Hch is formed that is partitioned by the first cylindrical portion (inner wall of PSN) Et1, the sealing wall (partition wall of PSN) Mp1, the cap member (lid) CAP, and the second cylindrical portion (outer wall of SFT) Et2. .
  • the inside of the storage chamber Hch is filled with the lubricant GRS without being mixed with gas.
  • the locations where the lubricant GRS enters and exits from the storage chamber Hch are limited to the screw member NJB (particularly, the gap between the screws) and the cap member CAP (particularly, the gap between Et1 and Et2).
  • the screw member NJB converts the rotational power of the shaft member SFT into linear power of the pressing member PSN (that is, a rotation / linear motion conversion mechanism).
  • the screw member NJB includes a bolt member BLT and a nut member NUT.
  • the bolt member BLT is fixed to the sealing wall Mp1 of the pressing member PSN.
  • a male thread (outer thread) ONJ is formed on the bolt member BLT.
  • the nut member NUT is fixed to the shaft member SFT.
  • a female screw (inner screw) MNJ is formed on the nut member NUT, and the female screw MNJ and the male screw ONJ are screwed together.
  • a lubricant GRS is applied to the screw member NJB. Specifically, the gap between the external thread ONJ and the internal thread MNJ is filled with lubricant GRS by removing gas as much as possible.
  • the shaft member SFT transmits the rotational power of the input member INP to the screw member NJB.
  • a spherical surface (for example, a convex spherical surface) is provided at the end of the shaft member SFT that contacts the input member INP, and slidably contacts the spherical member QMB and functions as a part of the universal joint UNV.
  • the shaft member SFT has a cup shape with a diameter smaller than that of the first cylindrical portion Et1 on the side opposite to the portion that contacts the input member INP.
  • the second cylinder part Et2 is formed on the outer side
  • the third cylinder part Et3 is formed on the inner side.
  • the second cylindrical portion Et2 has a straight surface (that is, a bus bar) and is smooth.
  • One end portion of the third cylinder portion Et3 is provided with a sealing wall Mp3 so that Et3 is closed.
  • the other end (the opposite side of the sealing wall Mp3) of the third cylindrical portion Et3 is an opening (one part of SFT) Kk3, and Et3 is in an open state.
  • the shaft member SFT is inserted inside the first cylindrical portion Et1 (for example, a PSN inner peripheral portion having a cylindrical shape) of the pressing member PSN.
  • the first cylinder portion Et1 of the pressing member PSN and the second cylinder portion Et2 of the shaft member SFT have an overlap portion (overlapping portion) Ovp.
  • a nut member NUT having an internal thread MNJ is fixed to the third cylinder portion Et3.
  • a closed space Hmp isolated from the outside and closed
  • the third cylindrical portion Et3 for example, an SFT inner peripheral portion having a cylindrical shape
  • a nut member NUT Is formed.
  • the inside of the sealed chamber Hmp is filled with the lubricant GRS without gas being mixed (gas is removed as much as possible).
  • the place where the lubricant enters and exits from the sealed chamber is limited to the screw member NJB (particularly, the gap between the screws).
  • the cap member CAP prevents the lubricant GRS from flowing out from the storage chamber Hch (for example, position Pb3) to the external position Pb4, and gas (air) from the external position Pb4 to the storage chamber Hch (for example, position Pb3). It is a lid
  • the cap member CAP has a disk shape with a hole in the center, and is in sliding contact with the first cylindrical portion Et1 at the outer peripheral portion thereof, and is in sliding contact with the second cylindrical portion Et2 at the inner peripheral portion thereof.
  • the cap member CAP can move in the axial direction relative to the pressing member PSN and the shaft member SFT (linear movement in a direction parallel to the axis, and movement in the Jps direction and Jsf direction). is there.
  • relative rotation about the axis with respect to at least one of the pressing member PSN and the shaft member SFT (rotational movement around the axis, around Jps and around at least one axis around Jsf) Relative rotational movement).
  • the axis Jps of the pressing member PSN and the axis Jsf of the shaft member SFT are the same.
  • the reduction in efficiency of the screw member NJB is largely due to the depletion (grease breakage) of the lubricant GRS.
  • the depletion of the lubricant GRS can be caused by gas (air) entering the interface lubricated by the lubricant GRS.
  • the lubricant GRS is filled in and around the screw member NJB, and these parts are kept away (isolated) from the part (gas part) where gas (for example, air) exists.
  • the lubrication state of the screw member NJB can be maintained well.
  • a sealed chamber Hmp is formed at one end (position Pb1) of the screw member NJB, and the inside thereof is fully filled with the lubricant GRS. That is, a dead-end chamber (sealed chamber) Hmp partitioned by a wall is provided at one end of the screw member NJB, and the gas inside is removed as much as possible, and then filled with the lubricant GRS. . For this reason, gas does not flow in from the position Pb1 of one end of the screw member NJB.
  • a storage chamber Hch is formed at the other end (position Pb2) of the screw member NJB, and the inside thereof is also filled with the lubricant GRS. That is, even in the Hch, the gas is removed as much as possible to fill the GRS.
  • the path through which the gas flows into the storage chamber Hch is from the opening Kk1, but the path is covered (closed) by the cap member CAP, and the inflow of gas from this portion is suppressed.
  • the seal described in Patent Document 3 does not have a sufficient sealing effect because the sliding contact surface shape (seal with ball grooves) is not formed in a straight line.
  • the first cylindrical portion Et1 and the second cylindrical portion Et2 with which the cap member CAP is slidably contacted have a slidable contact surface (sliding surface) whose shape is a straight line (an assembly of straight lines). ). Therefore, inflow of gas and outflow of lubricant GRS can be effectively prevented.
  • the storage chamber Hch (chamber filled with the lubricant GRS) is formed at least over the overlap portion Ovp (internal space of the PSN). That is, the lubricant GRS exists from the end Pb2 of the screw member NJB to the vicinity of the portion Pb4 where the gas exists.
  • the path from the screw member NJB (position Pb2) to the position Pb4 can be sufficiently secured without increasing the axial length of the entire BRK. Since the section filled with the lubricant GRS is set longer with respect to the screw member NJB, it is isolated from the gas part (position Pb4), so that the gas inflow to the screw member NJB can be effectively suppressed. .
  • a screw gap mountain gap and flank gap
  • a screw gap can be a flow path for the lubricant GRS. Due to the movement of the pressing member PSN (advance or retreat with respect to the rotating member), a volume change occurs in the sealed chamber Hmp. Specifically, when the pressing member PSN moves forward toward the rotating member KTB (when the pressing force Fba increases and the braking torque increases), the volume of the sealed chamber Hmp is the amount that the bolt member BLT moves forward. Only increase.
  • the volume of the sealed chamber Hmp is decreased by the amount of the bolt member BLT being retracted. Since the screw member NJB and the sealed chamber Hmp are fully filled with the lubricant GRS (that is, no gas is mixed), this volume change causes the lubricant GRS to pass through the gap of the screw member NJB. It can be absorbed by moving to the storage room Hch. Further, the lubricant GRS in the screw member NJB is updated by the movement of the lubricant GRS, and the lubrication state can be properly maintained.
  • the universal joint UNV can be provided between the pressing member PSN and the shaft member SFT.
  • the first cylindrical portion Et1 a part of the pressing member PSN, an inner peripheral portion
  • the second cylindrical portion Et2 a part of the shaft member SFT, the outer peripheral portion.
  • the cap member CAP is inclined, and the movement of the cap member CAP in the axial direction can be hindered.
  • the universal joint UNV since the universal joint UNV is provided between the input member INP and the shaft member SFT, the parallelism between the first cylindrical portion Et1 and the second cylindrical portion Et2 is maintained, and the cap Smooth sliding of the member CAP can be ensured.
  • the screw member NJB is a trapezoidal screw and includes a female screw MNJ and a male screw ONJ.
  • FIG. 3 is for defining and explaining the names of the respective parts in the screw member NJB.
  • the shape of the female thread (inner thread) MNJ is composed of a female thread crest Ymn and a female thread trough (groove) Tmn. Specifically, it is composed of a female thread peak Scm, a female thread flank Fmn, and a female thread root Tzm.
  • the male thread (outer thread) ONJ has a male thread crest Yon and a male thread trough (groove) Ton. Specifically, it is constituted by a male thread crest Sco, a male thread flank Fon, and a male thread valley bottom Tzo.
  • summits Scm and Sco are flat portions at the top of the crest of the screw
  • valley bottoms Tzm and Tzo are flat portions at the bottom of the trough of the screw.
  • Franks Fmn and Fon are surfaces that connect the summits Scm and Sco with the valley bottoms Tzm and Tzo.
  • Fmn and Fon are straight in the cross section including the rotation axis of the screw. Power is transmitted by pressure contact between the flank Fmn of the internal thread MNJ and the flank Fon of the external thread ONJ.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the internal thread MNJ and the external thread ONJ are screwed together. 4 shows that the female thread crest Ymn and the male thread trough Ton are engaged with the female thread trough Tmn and the male thread crest Yon, and the female thread MNJ presses the male thread ONJ. (In the drawing, the female screw MNJ is pressing the male screw ONJ in the direction of the arrow).
  • the flank on which the force is acting is called the pressure side flank (Pressure Flank)
  • the flank on the opposite side of the pressure side flank is called the play side flank (Clearance Flank).
  • the pitch line Pch is a virtual cylindrical bus (Generatrix) used to define the effective diameter of the screw. That is, it is a cylindrical bus line in which the width Wyo of the external thread is equal to the width Wym of the internal thread, and the internal thread valley width (external thread groove width) Wto and internal thread valley width (internal thread groove width). It can also be said that the width of the cylinder is equal to Wtm.
  • the screw gap becomes a moving path of the lubricant GRS between the sealed chamber Hmp and the storage chamber Hch.
  • the screw gap is represented by a portion indicated by abbcd-e-f-gh in the cross-sectional shape of the screw, and the crest gap Csm of the female screw MNJ, the crest gap Cso of the male screw ONJ, And it is formed in the flank gap Cfk.
  • the crest gap (also the crevice gap of the male thread) Csm of the female thread MNJ is a gap between the crest Scm of the female thread and the crest Tzo of the male thread.
  • the top of the female screw surface that connects the flank on both sides of the screw thread.
  • a straight line connecting the bottom of the male thread the surface connecting the flank on both sides of the thread groove.
  • a crest gap (also a crevice gap of a female thread) Cso of the external thread ONJ is a gap between a crest Sco of the external thread and a trough bottom Tzm of the internal thread.
  • the flank gap Cfk is a gap between the flank Fmn of the internal thread MNJ and the flank Fon of the external thread ONJ.
  • the volume change of the sealed chamber Hmp occurs due to the movement (movement) of the pressing member PSN. That is, when the pressing force Fba is increased, the volume of the sealed chamber Hmp is increased, and when Fba is decreased, the volume of Hmp is decreased. Since the sealed chamber Hmp is filled with the lubricant GRS, this volume change is absorbed by the lubricant GRS moving through the screw gap. In other words, when the volume of the sealed chamber Hmp decreases, the lubricant GRS in the sealed chamber Hmp is discharged to the screw member NJB. Conversely, when the volume of the sealed chamber Hmp increases, the lubricant GRS is sucked into the sealed chamber Hmp from the screw member NJB. By the movement of the lubricant GRS, the lubricant GRS in the screw member NJB is updated, and the lubrication state can be properly maintained.
  • the cross-sectional area of the screw gap is set based on the viscosity of the lubricant GRS. In the no-load state (the pressing force is zero), the rotational power of the electric motor MTR necessary for the flow of the lubricant GRS (that is, the torque loss due to the movement of the lubricant GRS) is less than a predetermined value. In addition, the cross-sectional area of the screw gap can be determined.
  • the cross-sectional area of the screw gap is the total area of Csm, Cso, and Cfk in the cross section including the rotation axis (Jps, Jsf) of the screw. In the example shown in FIG. It is the area of the part enclosed by (h).
  • the lubricant GRS be moved with respect to the flank gap.
  • the thread groove (thread valley) widths Wtm and Wto are the thread width Wym in the thread pitch line Pch so that at least the flank gap Cfk becomes a flow path for the lubricant GRS.
  • Wyo is set larger (wider) than Wyo. The lubricant GRS is moved between the sealed chamber Hmp and the storage chamber Hch via the gap (flank gap Cfk).
  • flank gap Cfk can be set to a value larger than the standard backlash determined by the screw standard.
  • the flank gap Cfk (the distance between the line segment bc and the line segment fg) is the summit gap Csm (the distance between the line segment cd and the line segment ef) of the female screw MNJ and the summit gap Cso (the line of the male screw ONJ). It is set to be larger (wider) than at least one of the distance ab and the line segment gh).
  • FIG. 5 corresponds to FIG. That is, the nut member NUT (having the female screw portion MNJ) is fixed to the shaft member SFT, and the bolt member BLT (having the male screw portion ONJ) is fixed to the pressing member PSN.
  • the screw member NJB is provided with summit gaps Csm, Cso and flank gaps Cfk (first flank gap Cfk1, second flank gap Cfk2) so that the lubricant (grease) GRS can move.
  • the contact state of the screw is a contact state of the flank generated by the mutual positional relationship between the female screw MNJ and the male screw ONJ.
  • FIG. 5A shows a state in which the pressing member PSN presses the friction member MSB (that is, the PSN receives a pressing force (reaction) Fba from the MSB), and in the direction indicated by the arrow by the female screw MNJ.
  • the male screw ONJ is pressed.
  • This contact state is the “press contact state” described above.
  • the first flank Fmn1 of the female screw and the first flank Fon1 of the male screw are in contact (that is, Fmn1 and Fon1 are pressure side flank).
  • the first flank Fmn1 and Fon1 are referred to as “pressure-side flank during pressing (corresponding to the first contact portion)”.
  • the second flank Fmn2 of the female thread and the second flank Fon2 of the male thread are in a non-contact state, and a gap Cfk2 exists between them (that is, Fmn2 and Fon2 are connected to the play side flank).
  • the second flank Fmn2 and Fon2 are referred to as “play-side flank when pressed (corresponding to the second contact portion)”.
  • the lubricant GRS is filled in the summit gaps Csm and Cso and the flank gap Cfk2.
  • FIG. 5B shows a free state in which the electric motor MTR is reversed, and the first flank Fmn1 and Fon1 that have been pressure side flank begin to separate, and the pressing force Fba does not act on the pressing member PSN.
  • This contact state is the “free contact state” described above. In the free contact state, all the flank is not in contact.
  • the gap (second flank) between the second flank Fmn2 of the female screw and the second flank Fon2 of the male screw which is a play-side flank in the pressed state.
  • the lubricant GRS present in the crest gap Cso of the external thread is pushed out to the other flank gap (the first flank gap Cfk1 which is the gap between Fmn1 and Fon1).
  • the first flank gap Cfk1 which is the gap between Fmn1 and Fon1.
  • grease Gso at the crest gap of the male screw is pushed out by the grease Gfk2u above the pitch line Pch, and Gso is the first. It flows into the flank gap (gap between Fmn1 and Fon1) Cfk1.
  • FIG. 5C shows the second flank Fmn2 of the female thread (the flank on the opposite side of the first flank Fmn1 in the female thread MNJ) and the second flank Fon2 of the male thread (the first flank Fon1 in the male thread ONJ).
  • the flank on the opposite side comes into contact with the pressure side flank, and the pressing member PSN (male thread portion ONJ) is pulled back in the direction of the arrow.
  • This contact state is the “retracting contact state” described above.
  • the transition from the “press contact state (see FIG. 5A)” to the “retraction contact state (see FIG. 5C)” is “contact switching”. It is called.
  • the contact switching is switching from a state where one flank (first flank Fmn1, Fon1) is in contact to a state where the other flank (second flank Fmn2, Fon2) is in contact.
  • Cso the gap between Sco and Tzm
  • the lubricant GRS is supplied to the flank Fmn1 and Fon1 that transmits power when the braking torque is increased. (That is, the lubricant GRS is updated). Thereby, the lubrication state of the screw member NJB is appropriately maintained, and the efficiency of BRK can be ensured.
  • the supply of the lubricant GRS to the first flank Fmn1 and Fon1 is started at the time when the free contact state is reached, and is completed when the pullback contact state is reached. For this reason, the update of the lubricant (grease) to the first flank Fmn1 and Fon1 can be made at least in a free contact state (the first flank Fmn1 and Fon1 are separated).
  • the lubricant GRS stored in the summit gaps Cms and Cos flows into the flank gaps Cfk (Cfk1, Cfk2), and the lubricant GRS in Cfk is updated.
  • the lubrication state of the screw member NJB can be maintained and improved.
  • the cross-sectional area (cross-sectional area a5-a6-a7-a8) formed by the flank gap (the flank gap from the pitch line Pch to the female thread peak Scm) Cfks is the peak gap Csm of the female thread MNJ.
  • cross-sectional area b5-b6-b7-b8 and the cross-sectional area formed by the flank gap are larger than the cross-sectional area (cross-sectional area b1-b2-b3-b4) formed in the crest gap Cso of the male screw ONJ. So that the screw shape of the screw member NJB can be set.
  • the cross-sectional area (cross-sectional area a5-a6-a7-a8) formed by the flank clearance Cfks on the female thread peak Scm side with respect to the pitch line Pch is equal to the female thread peak clearance Csm.
  • cross-sectional area b5-b6-b7-b8 Larger than the cross-sectional area (cross-sectional area b5-b6-b7-b8) formed "and" the cross-sectional area formed by the flank clearance Cfku on the mountain top Sco side of the external thread with respect to the pitch line Pch (
  • the cross-sectional area a1-a2-a3-a4) is larger than the cross-sectional area (cross-sectional area b1-b2-b3-b4) formed by the crest gap Cso of the male screw ". Is set to be satisfied.
  • the thread shape can be defined by the width of the gap instead of the definition by the cross-sectional area.
  • flank gap Cfk (the width of the gap, for example, the distance between the line segment a1-a2 and the line segment a3-a4) is the female thread crest gap Csm (the gap width).
  • the distance between the line segment b5-b6 and the line segment b7-b8) and the crest gap Cso of the external thread (the width of the gap, the distance between the line segment b1-b2 and the line segment b3-b4). It can be set to be larger (wider) than at least one of them.
  • cap member CAP ⁇ Embodiment of cap member CAP> Next, an embodiment of the cap member CAP will be described with reference to FIG.
  • the cap member CAP has a disk shape with a hole in the center, is in sliding contact with the first cylinder portion Et1 (cylindrical shape) of the pressing member PSN at the outer peripheral portion, and is the second cylindrical portion of the shaft member SFT at the inner peripheral portion. It is in sliding contact with Et2 (cylindrical shape).
  • the cap member CAP is capable of linear movement in the axial direction with respect to the pressing member PSN and the shaft member SFT (movement of the PSN in the axis Jps direction and the SFT in the axis Jsf direction), and the pressing member PSN. , And relative rotation around at least one of the shaft members SFT (rotation around at least one of the axes around Jps and Jsf) is possible.
  • the cap member CAP prevents the lubricant GRS from flowing out from the storage chamber Hch (for example, position Pb3) to the external position Pb4, and gas (air) flows from the position Pb4 to the storage chamber Hch (for example, position Pb3). It functions as a lid (cap) for preventing this.
  • the gap Csf between the second cylinder part Et2 and the cap member CAP can be set larger than the gap Cps between the first cylinder part Et1 and the cap member CAP. Since the shaft member SFT is rotated, the relative rotational sliding between the cap member CAP and the SFT can be performed in the second cylindrical portion Et2. Since the gap Csf (the gap between CAP and SFT) is set to be relatively large, the sliding resistance of rotation can be reduced. When rotational sliding is permitted in the second cylindrical portion Et2, it is not necessary to perform rotational sliding in the first cylindrical portion Et1. For this reason, the gap Cps (the gap between CAP and PSN) can be set relatively narrow.
  • the cap member CAP can be suppressed from being inclined with respect to the pressing member PSN and the shaft member SFT. Further, a key member KYB and a key groove to be fitted with the key member KYB are provided between the pressing member PSN and the cap member CAP, and relative rotational movement between the cap member CAP and the pressing member PSN (Et1) is performed. Can be limited. Thereby, the effect of suppressing the inclination of the cap member CAP can be increased.
  • the volume of the storage chamber Hch is changed.
  • the sealed chamber Hmp is provided at the end of the screw member NJB (on the side opposite to the Hch) (on the side opposite to the Hch), the volume of the sealed chamber Hmp also changes. Furthermore, since the volume of the sealed chamber Hmp changes, the lubricant GRS flows into or out of the storage chamber Hch via the screw member NJB.
  • the cap member CAP Since the cap member CAP is slidable in the axial direction with the first cylinder portion Et1 (the inner peripheral portion of the pressing member PSN) and the second cylinder portion Et2 (the outer peripheral portion of the shaft member SFT), the cap member CAP The movement (slide) absorbs the movement of the lubricant GRS due to the volume change and the volume change of the sealed chamber Hmp.
  • volume change occurs in a series of braking operations (operations from generation of braking torque to cancellation in one braking).
  • This volume change is caused by the caliper CPR and the rigidity of the friction member MSB.
  • the volume change can also occur due to wear of the friction member MSB over time. Although the volume change due to the braking operation is relatively small, the volume change due to wear over time is larger than the change due to the braking operation.
  • the cap member CAP can also absorb the movement of the lubricant GRS due to the volume change based on the wear of the friction member MSB.
  • FIG. 7 corresponds to FIG. Therefore, in FIG. 7, the same symbols as those in FIG. 2 are given to members that exhibit the same or equivalent functions as the members shown in FIG. 2.
  • the bolt member BLT is fixed to the pressing member PSN
  • the nut member NUT is fixed to the shaft member SFT
  • the bolt member BLT is fixed to the shaft member SFT.
  • the cap member CAP is inscribed in the first tube portion Et1 of the pressing member PSN and is in contact with the second tube portion Et2 of the shaft member SFT.
  • the cap member CAP slides with the first tube portion Et1 in the axial direction (Jps, Jsf), and slides with the second tube portion Et2 in the axial direction and around the axis.
  • the universal joint UNV is provided between the input member INP and the shaft member SFT in order to maintain the slidability between the cap member CAP and the first and second cylinder portions Et1 and Et2.
  • a sealed chamber Hmp is formed at the end of the pressing member PSN (for example, the wall Mp1) and the screw member NJB.
  • the storage chamber Hch is formed by the pressing member PSN (for example, the inner peripheral portion Et1), the screw member NJB, and the cap member CAP.
  • a lubricant (grease) GRS is applied to the screw member NJB, and the sealed chamber Hmp and the storage chamber Hch are also filled with the lubricant GRS.
  • the same operations and effects as the first embodiment described above are exhibited. That is, since the storage chamber Hch is formed by the cap member CAP, gas intrusion into the screw member NJB (particularly at the position Pa2) can be suppressed. Further, since the sealed chamber Hmp is formed at the end portion (position Pa1) of the screw member NJB, gas intrusion from here is prevented. Furthermore, the lubricant (grease) GRS is updated through the gap of the screw member NJB due to the volume change of the sealed chamber Hmp due to the braking operation. As a result, the lubrication state of the screw member NJB can be appropriately maintained.
  • the screw member NJB is pulled back based on the acceleration operation amount Apa, the braking operation amount Bpa, the shift shift position Spa, the vehicle speed Vxa, the rotation angle Mka of the electric motor MTR, and the pressing force Fba.
  • a target energization amount (retraction energization amount) Iht for calculating is calculated.
  • the pull-back operation means that the pressing member PSN is moved in a direction away from the rotating member KTB within the screwing range of the screw, and the lubricating state of the screw member NJB can be updated by this operation.
  • the return energization amount Iht is a target value of the energization amount to the electric motor MTR for the pull back operation including the flank contact switching.
  • the acceleration operation amount Apa is the operation amount of the acceleration operation member (accelerator pedal) AP by the driver.
  • the AP is provided with acceleration operation amount acquisition means APA.
  • Apa is acquired (detected) by the APA.
  • the stroke (displacement) of the acceleration operation member AP is detected as the acceleration operation amount Apa by the acceleration operation amount acquisition means (stroke sensor) APA.
  • the braking operation amount Bpa is the operation amount of the braking operation member (brake pedal) BP by the driver.
  • the BP is provided with braking operation amount acquisition means BPA.
  • a sensor pressure sensor for detecting the pressure of a master cylinder (not shown), an operation force of the braking operation member BP, and / or a sensor for detecting a displacement amount (a brake pedal depression force sensor, Brake pedal stroke sensor) is adopted. At least one of them is used to acquire (detect) an operation amount (braking operation amount) Bpa of the braking operation member BP by the driver.
  • the shift shift position Spa is a position of the shift shift member (shift lever) SP.
  • Each shift position Spa is acquired (detected) by the shift shift position acquisition means SPA.
  • the vehicle speed Vxa is acquired (detected) by the vehicle speed acquisition means VXA.
  • Each wheel WHL is provided with a wheel speed acquisition means VWA, and the vehicle speed Vxa can be calculated based on the wheel speed (rotational speed) Vwa acquired by the VWA.
  • the position (for example, rotation angle) Mka of the rotor (rotor) of the electric motor MTR is acquired (detected) as a digital value (for example, pulse) by the rotation angle acquisition means (for example, angle sensor) MKA.
  • the rotation angle acquisition means MKA is provided inside the electric motor MTR.
  • the pressing force Fba is acquired (detected) by the pressing force acquisition means FBA.
  • the pressing force acquisition means FBA is provided between the input member INP and the caliper CPR. Specifically, the pressing force acquisition means FBA is fixed to the caliper CRP, and the force received by the pressing member PSN from the friction member MSB is acquired as the pressing force Fba. That is, the reaction force (reaction) of the force (pressing force) Fba that the pressing member PSN presses the friction member MSB is acquired (detected).
  • the pressing force (analog value) Fba is converted into a digital value via the analog / digital conversion means ADH and then input to the electronic control unit ECU.
  • the pull back control block HMC includes a rotation angle change amount calculation block MKH, a pressing force change amount calculation block FBH, a stiffness value calculation block GCP, and a pull back energization amount calculation block IHT.
  • the past value mka [k] is a value preceding the current value mka [g] by a predetermined time (predetermined value) th0. That is, in the calculation cycle, a predetermined cycle (fixed value) has passed from the past value mka [k] to the current value mka [g].
  • the rigidity value Gcp is a value corresponding to the caliper CPR and the spring constant of the series spring of the friction member MSB. For this reason, the pressing force change amount (for example, the pressing force time change amount) Fbh is divided by the rotation angle change amount (for example, the rotation angle time change amount) Mkh to calculate the stiffness value Gcp.
  • the return energization amount Iht is calculated based on the rotation angle Mka of the electric motor, the rigidity value Gcp, the acceleration operation amount Apa, the braking operation amount Bpa, the shift position Spa, and the vehicle speed Vxa.
  • the pullback energization amount Iht is a target value of the electric motor MTR for performing the pullback operation of the screw member NJB. Note that at least one of the acceleration operation amount Apa, the braking operation amount Bpa, the shift shift position Spa, and the vehicle speed Vxa may be omitted.
  • Iht is when the braking operation amount Bpa increases (that is, when Mka is rotating forward and Fba is increasing), or when the braking operation amount Bpa is greater than or equal to the predetermined operation amount bpa0 (that is, Mka is predetermined).
  • the value is greater than or equal to mka0, or when Fba is greater than or equal to a predetermined value fba0)
  • the braking operation amount Bpa is decreased (that is, Mka is rotating in reverse and Fba is decreased) and is less than the predetermined operation amount bpa0 (that is, Mka is less than the predetermined value mka0 or Fba is less than the predetermined value fba0).
  • the return energization amount Iht is calculated.
  • the pull-back energization amount calculation block IHT is provided with two types of operation patterns: a contact switching pattern (first pattern) PT1 and a limit pull-back pattern (second pattern) PT2.
  • first pattern a contact switching pattern
  • second pattern a limit pull-back pattern
  • the amount of the screw member NJB to be pulled back that is, the position where the screw is pulled back
  • the pullback amount is larger, the lubricant is brought in from the outside of the screwing region, so that the lubricant replenishment / updating effect of the screw member NJB is greater.
  • the pullback operation patterns PT1 and PT2 can be appropriately selected based on at least one of the acceleration operation amount Apa, the shift shift position Spa, and the vehicle speed Vxa.
  • the contact switching pattern PT1 is selected, and when Apa is greater than or equal to ap1 (Apa ⁇ ap1).
  • the limit pullback pattern PT2 is selected.
  • the acceleration operation amount Apa is small (that is, when the vehicle is gently accelerated or is traveling at a substantially constant speed)
  • the first pattern PT1 is selected in preparation for sudden braking by the driver. obtain.
  • the second pattern PT2 can be selected because the probability of sudden braking is low.
  • the contact switching pattern PT1 is When the Spa is selected and the parking position is indicated, the limit pullback pattern PT2 is selected.
  • the shift position Spa indicates the P range, the vehicle is surely stopped, so the second pattern PT2 is selected.
  • the contact switching pattern is selected, and when Vxa is less than vx1 (Vxa ⁇ vx1), the limit pullback is performed.
  • Pattern PT2 is selected.
  • the vehicle speed Vxa is high, the first pattern PT1 with a small pullback amount is selected in preparation for sudden braking by the driver.
  • the vehicle speed Vxa is small, the rising of the braking torque does not affect the braking distance so much, so the second pattern PT2 having a large pullback amount is selected.
  • One of the two pullback patterns PT1 and PT2 having different pullback amounts of the screw member NJB is determined according to the traveling state of the vehicle (Apa, Spa, Vxa). For this reason, the lubrication performance of the screw member NJB and the response of the braking torque can be compatible.
  • the pull-back energization amount Iht is less than the predetermined value bpa0
  • Fba is less than the predetermined value fba0
  • Mka is less than the predetermined value mka0 when the Mka (or Fba) is decreased.
  • Iht is a target value of the energization amount necessary for the electric motor MTR to continue the reverse movement, and can be determined to be a predetermined value (fixed value) iht1 set in advance, for example.
  • Iht continues to be output. Specifically, the change in Mka starts to be counted from the time when the condition of Gcp ⁇ gcpx is satisfied. If the continuation of Gcp ⁇ gcpx is less than mky in the change of Mka, the calculation of Iht is continued (not terminated). Then, the change in Mka starts to be calculated again from the time when the condition of Gcp ⁇ gcpx is satisfied.
  • the standby position mk0 is a position corresponding to a state in which the MSB and the KTB have a predetermined gap set in advance so that a slight friction (drag) does not occur.
  • the predetermined rotation angle (predetermined value) mky is determined based on the contact gap equivalent value (predetermined value) mkf and the error compensation value (predetermined value) mkx.
  • the contact clearance equivalent value mkf is a predetermined value for switching the contact state of the screw member NJB, and is a value corresponding to a clearance (for example, a flank clearance) of the contact portion of the screw.
  • the error compensation value mkx is a gap between mechanical elements from the electric motor MTR to the screw member NJB (for example, GSK backlash, joint backlash), and detection resolution (analog / digital conversion) of the pressing force Fba. This is a predetermined value for compensating for LSB). Since the contact gap equivalent value mkf and the error compensation value mkx are specification values determined at the design stage of the braking means BRK, the value mky is a predetermined value (fixed value) set in advance.
  • the limit position (value mke in Mka) is a position where the pressing member PSN can be separated from the rotating member KTB most in the threaded portion of the screw member NJB.
  • the value mke is a predetermined value (fixed value) set in advance on the specifications of the BRK.
  • a stopper (a member that restricts the rotation of the screw member NJB at the screwing end portion) may be provided so that the screw is not pulled back beyond the limit position mke due to the design of the braking means BRK.
  • the position (rotation angle) Mka of the electric motor is not necessarily required in the limit pullback pattern PT2. Not a component).
  • the reduction energization amount Iht is terminated when the decrease in the stiffness value Gcp is maintained over the predetermined rotation angle mky of Mka, so that the play of the components of the braking means BRK, and The influence of errors due to the detection resolution of the pressing force Fba is compensated, and the contact portion can be switched reliably.
  • the lubricant GRS moves by switching the contact portion (for example, flank) of the screw, and the lubricant GRS of the contact portion of the screw where power transmission is performed can be updated. If the limit pull-back pattern PT2 is executed, the contact switching is inevitably performed, so that the same effect can be obtained.
  • the value gcp0 varies depending on the state of the friction member MSB. For example, when the MSB is relatively new and thick, gcp0 is a relatively small value, and gcp0 increases as the MSB wears. However, when the wear state of the MSB is uneven (that is, uneven wear occurs), the value gcp0 is lower than the new state.
  • the contact state of the screw member NJB can be estimated based on the stiffness value Gcp
  • a value gcpx that allows for an error with respect to the actual value (true value) gcp0 is used as the estimated threshold value. For example, as the predetermined value (fixed value) gcpx, the lower limit (smallest allowable value) of the stiffness value at the reference position is experimentally obtained, and this value can be adopted.
  • the rotation angle Mka is returned from the zero point position (reference position) by a predetermined rotation angle mkf corresponding to the clearance of the contact portion (for example, the flank clearance and the axial clearance length of the contact portion).
  • a contact portion different from that when the screw member NJB is pressed comes into contact, and PSN (in this case, BLT) starts to be returned toward the limit position mke. That is, the position mkc in Mka corresponds to the position where the switching of the contact portion (for example, the flank in the trapezoidal screw) is completed.
  • the standby position mk0 is a position where the MSB and the KTB have a slight gap, and is a position where the so-called “MSB drag” can be suppressed.
  • the contact state of the screw member NJB can be inferred based on the rigidity value Gcp.
  • the backlash of the mechanical element (electric motor MTR) constituting the braking means (brake actuator) BRK it is necessary to consider the resolution (resolution) of the detection signal (especially, the pressing force Fba) and the clearance (backlash, etc. in the constituent elements until reaching the screw member NJB).
  • the backlash of the mechanical element is, for example, a backlash (for example, a backlash between the small diameter gear SKH and the large diameter gear DKH) of the reduction gear GSK, or a shaft coupling (for example, an Oldham coupling) provided between the MTR and GSK. It is a gap.
  • a backlash for example, a backlash between the small diameter gear SKH and the large diameter gear DKH
  • a shaft coupling for example, an Oldham coupling
  • the MTR needs to be driven in the pull-back direction, but the contact state for power transmission is switched by the backlash of the mechanical element.
  • the tooth surfaces to be contacted are switched.
  • a state where “Mka changes but Fba does not change” can occur, as indicated by the characteristic CHcq indicated by a broken line. That is, an invalid displacement (invalid rotation angle) can occur in Mka over the displacement mkm due to the play (gap) of the machine element. Therefore, in the contact switching pattern PT1, this invalid displacement mkm needs to be considered.
  • the contact state of the screw member NJB is estimated based on the rotation angle change amount Mkh and the pressing force change amount Fbh.
  • the resolution (particularly, Fba) of the state amount that is the basis of the change amount calculation ( LSB) needs to be considered.
  • FBA Fba is detected based on an electrical change (for example, voltage change) caused by strain (displacement caused by receiving a force) like a strain gauge.
  • the analog value is converted into a digital value by an analog / digital conversion means (AD conversion means) ADH when input to the electronic control unit ECU.
  • the resolution of Fba (least significant bit, LSB: Least Significant Bit) is determined by the number of bits of the conversion means ADH.
  • the characteristic CHcp of the rigidity value Gcp has a downward convex characteristic, and when the rotation angle Mka is reduced, the reduction width of the pressing force Fba (that is, the pressing force change amount Fbh) is reduced by the corresponding rotation angle Mka. It is slightly smaller than the width (that is, the rotation angle change amount Mkh).
  • the stiffness value Gcp is calculated to be zero. Therefore, in the contact switching pattern PT1, the resolution of the pressing force Fba needs to be taken into account in conjunction with the invalid displacement.
  • the contact switching pattern PT1 when the pullback energization amount Iht is terminated by simply comparing the rigidity value Gcp and the predetermined value gcpx (threshold value corresponding to the value gcp0), the above-described invalid displacement (rotation angle), or Due to the influence of the resolution, it may be a concern that Iht is terminated before the switching of the contact state of the screw is completed (or when it is in the press contact state). For this reason, in the determination condition of the contact switching pattern PT1, the condition that “the rigidity value Gcp is less than the predetermined value gcpx” is set to “this state is continued over the predetermined rotation angle mky at the displacement of the rotation angle Mka of the electric motor. Is added. As a result, the contact portion of the screw member NJB can be reliably switched.
  • the predetermined value mky is a value in which the predetermined value mkm and the predetermined value mkf are considered.
  • the error compensation value mkx is a rotation angle mkm corresponding to a gap between machine elements (for example, GSK backlash, joint backlash) and a rotation angle corresponding to a detection resolution of the pressing force Fba. The larger value of these values can be obtained at the design stage or experimentally.
  • the predetermined rotation angle mky can be determined by adding the error compensation value mkx to the contact gap equivalent value mkf.
  • the rotation angle Mka and the pressing force Fba of the electric motor are gradually decreased (for example, with a constant rotation speed dMka of the electric motor).
  • the pressing force Fba is detected based on an electrical change caused by distortion (displacement with respect to force).
  • the detection signal of Fba is an analog value, is converted into a digital value via the conversion means ADH, and is input to the ECU. Therefore, the pressing force Fba is affected by the resolution (LSB: least significant bit) according to the number of bits of ADH.
  • the pressing force Fba decreases stepwise.
  • Mka change amount (rotation angle change amount) Mkh and Fba change amount (pressing force change amount) Fbh corresponding to Mkh are calculated. Further, Fbh with respect to Mkh is calculated as the stiffness value Gcp.
  • the return energization amount Iht is calculated from zero (control stop) to the predetermined value iht1 (negative value), and the electric motor MTR is reversed. Is done.
  • the stiffness value Gcp becomes less than the stiffness threshold value gcpx, but the pullback energization amount Iht is not immediately terminated.
  • the state of Gcp ⁇ gcpx is canceled, but since the rotation angle Mka from time t1 to t2 does not exceed the predetermined rotation angle mky, Iht is continuously output to the predetermined value iht1.
  • the rigidity value Gcp becomes less than the rigidity threshold value gcpx again.
  • Iht is set to zero, and the pull back control is ended. Thereafter, the electric motor MTR is controlled such that Mka returns to the standby position (position mk0 in FIG. 9).
  • the decrease width of Fba (that is, the change amount Fbh) is the corresponding decrease width of Mka (that is, the change amount Fbh). It is slightly smaller than the change amount Mkh).
  • the change amount Fbh of the pressing force Fba becomes relatively small with respect to the detection resolution (LSB) of Fba. Due to the effect of the resolution, the rigidity value Gcp is calculated to be smaller than the actual value (true value).
  • the rigidity value Gcp is calculated to be zero.
  • the predetermined rotation angle mky at the rotation angle Mka of the electric motor is a total value of the contact gap equivalent value (displacement) mkf and the error compensation value (displacement) mkx.
  • the displacement mkf is a value corresponding to the contact portion gap (flank gap), and is a value (predetermined value and fixed value) set in advance in NJB specifications.
  • the displacement mkx is the displacement resolution determined by the relationship between the above-mentioned invalid displacement mkm and the rigidity value gcp0 of the zero point position and the resolution of the pressing force Fba (specifically, the resolution of the pressing force Fba is divided by the rigidity value gcp0). Is determined on the basis of the larger value.
  • mkx is a predetermined value (fixed value) set in advance.
  • the condition that “the condition is continued over a predetermined displacement mky at the rotation angle Mka of the electric motor” is a determination condition for the end of the contact switching pattern.
  • FIG. 11 (i) corresponds to FIG. 5 (a) and shows a state where the pressing member PSN presses the friction member MSB (press contact state).
  • the ball screw nut member NUTb is rotationally driven by the electric motor MTR, and the ball screw shaft member BLTb fixed to the pressing member PSN is linearly moved.
  • the NUTb presses the BAL at the first contact portion Ba1 in the direction of the arrow, and the force is transmitted to the BLTb at the first contact portion Bb1.
  • the first contact portions Ba1 and Bb1 that come into contact when the PSN is pressing the MSB are referred to as “pressure-side contact portions during pressing”.
  • the second contact portions Ba2 and Bb2 that are located on the side opposite to the first contact portions Ba1 and Bb1 and contact when the screw is pulled back are referred to as “play-side contact portions during pressing”. .
  • FIG. 11 (ii) corresponds to FIG. 5 (c) and shows a state in which the screw member NJB is pulled back (a pull-back contact state).
  • NUTb presses the ball BAL at the second contact portion Ba2
  • BAL presses the BLTb at the second contact portion Bb2 by the force.
  • the ball BAL enters a free state (free contact state) in which no reaction force is received from the ball grooves MZN and MZB.
  • the contact state between the ball (steel ball) BAL and the ball grooves MZN and MZB is gradually changed by the pull back operation of the screw. That is, in the ball screw as well as the trapezoidal screw, the state changes from the pressed contact state to the pull back contact state through the free contact state.
  • the lubricant (grease) GRS between the ball BAL and the ball grooves MZN and MZB is moved by the transition of the contact state (for example, switching of the contact state), and the braking torque
  • the lubrication state between the first contact portions Ba1 and Bb1 in the case where the increase is increased is renewed.
  • the supply of new lubricant (grease) to the contact portions Ba1 and Bb1 starts in the free contact state and is completed in the pull back contact state. Therefore, new lubricant GRS can be supplied to the first contact portions Ba1 and Bb1, which are pressure-side contact portions at the time of pressing, by at least being brought into the free contact state.
  • the lubricant GRS in a portion that is not used in normal braking operation moves to the screw member NJB, so that the lubrication state of the screw member NJB can be ensured.
  • the ball (steel ball) BAL is prone to fatigue if force continues to act on the same part, but the BAL rolls by the pull back operation, so that the pressure receiving part is made uniform as a whole and the durability is improved. obtain.
  • the lubricant GRS present in the gaps Cfk1, Cfk2, Csm, Cso, Cms, Cmn is in contact with the screw when the pressing force Fba increases.
  • the electric motor MTR is rotated in the other direction until the member NJB moves from a portion other than the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1 to the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1.
  • control means CTL rotates the electric motor MTR in the other direction until the contact of the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1 that have been in contact is released. .
  • the control means CTL is present in at least one of the crest gaps Csm and Cso of the female screw MNJ and the male screw ONJ. Further, the electric motor MTR is rotated in the other direction until the lubricant GRS moves to the first flank Fmn1 and Fon1 of the screw member NJB that contacts when the pressing force Fba increases.
  • the main cause of the loss of the lubrication state of the screw member NJB is the first contact portion of the screw member NJB where power transmission is performed (the portion that contacts when the pressing member PSN presses the friction member MSB, For example, the gas (air) enters the flank Fmn1, Fon1), and the lubricant (for example, grease) at the contact portion is depleted.
  • the electric motor MTR until the lubricant (for example, grease) existing in the gap (for example, the crest gaps Csm, Cso) of the screw member NJB is moved to the contact portion of the screw member NJB. Is reversed.
  • the screw member NJB is pulled back (the pressing member PSN is separated from the rotating member KTB) until the first contact portion of the screw member NJB is separated and a lubricant (for example, grease) flows through the gap of the screw member NJB. To be moved). Thereafter, when the electric motor MTR is driven in the forward direction and the pressing force is increased, the moved lubricant GRS is returned again to the gap (original position) of the screw member NJB. In this way, the lubricant GRS can be constantly updated by moving back and forth between the contact portion and the screw gap.
  • a lubricant for example, grease
  • the control means CTL is different from the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1 (contacts when the pressing force Fba decreases), and the second contact of the screw member NJB.
  • the electric motor MTR is rotated in the other direction (reverse direction) until the portions Fmn2, Fon2, Ba2, and Bb2 come into contact with each other.
  • a “trapezoidal screw” is adopted as the screw member NJB
  • the control means CTL is different from the first flank Fmn1 and Fon1 (when the pressing force Fba decreases).
  • the electric motor MTR is rotated in the reverse direction of the other direction until the second flanks Fmn2 and Fon2 of the screw member NJB abut.
  • the supply of the lubricant (grease) GRS to the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1 is started when the free contact state is reached, and is completed when the pullback contact state is reached.
  • the electric motor MTR is reversed until the second contact portions Fmn2, Fon2, Ba2, and Bb2 contact each other, sufficient lubricant GRS is provided between the first contact portions Fmn1, Fon1, Ba1, and Bb1. Can be replenished.
  • a pressing force acquisition unit FBA that acquires the pressing force Fba and a position acquisition unit MKA that acquires a position Mka of the electric motor MTR are provided, and the control unit CTL includes the pressing force Fba.
  • the target positions Pt1 and Pt2 of the electric motor MTR are determined based on the above, and when the electric motor position Mka coincides with the target positions Pt1 and Pt2, the electric motor is rotated in the other direction (reverse direction). Can be configured to terminate.
  • the reference position Zrp at which the contact state is released without excess or deficiency is determined.
  • the point where the contact state changes is taken into consideration, and the target position Pt1 (reverse rotation of the electric motor is stopped)
  • a target position where the contact release is reliably performed) and Pt2 (target position for contact switching) are determined.
  • the actual position (rotation angle) Mka of the electric motor is compared with the target positions Pt1 and Pt2, and when the Mka reaches the target positions Pt1 and Pt2, the pullback control of the electric motor is finished.
  • the contact state of the screw depends on the pressing force Fba, but the target positions Pt1 and Pt2 are set based on the pressing force Fba, and the electric motor is rotated in comparison with the actual position Mka of the electric motor.
  • the lubricant GRS can be reliably supplied between the pressure side contact portions (first contact portions) Fmn1, Fom1, Ba1, and Bb1.
  • the screw member NJB is a pitch of the screw member NJB and the flank Fon of the male screw and the female screw.
  • the cross-sectional areas (cross-sectional area a1-a2-a3-a4, cross-sectional area a5-a6-a7-a8) formed by the flank gap Cfk, which is a gap with the flank Fmn, are the crest gaps of the male screw and the female screw ( It is configured to be larger than the cross-sectional area (cross-sectional area b1-b2-b3-b4, cross-sectional area b5-b6-b7-b8) formed by Cos, Cms).
  • the cross-sectional area (cross-sectional area a1-a2-a3-a4) of the flank gap on the male thread peak side (Sco side) divided by the screw pitch line Pch is the cross-sectional area (cross-sectional area b1) of the male screw crest gap Cso. -b2-b3-b4) and the cross-sectional area (cross-sectional area a5-a6-a7-a8) of the flank gap on the female thread peak side (Scm side) delimited by the screw pitch line Pch is
  • the screw shape of the screw member is determined by satisfying at least one of the cross-sectional area (cross-sectional area b5-b6-b7-b8) of the screw crest gap Csm.
  • the amount of the lubricant Gfk2s, Gfk2u stored in the flank gap is the amount of the lubricant Gsm, Gso stored in at least one peak clearance of the female screw and the male screw. More than the amount. For this reason, the grease stored in the summit gap is surely pushed out into the gap between the pressure side flanks Fmn1 and Fon1 at the time of pressing, and the lubricant can be effectively updated.
  • the control means CTL calculates a rigidity value Gcp that is the change amount Fbh of the acquired pressing force Fba with respect to the acquired change amount Mkh of the rotation angle Mka, and the rotation angle While Mka changes by the predetermined rotation angle mky in the other direction, the electric motor MTR is rotated in the other direction until time t5 when the state where the rigidity value Gcp is less than the predetermined value gcpx continues.
  • the screw pull-back operation is continued until the time point t5 where the condition that the rigidity value Gcp is less than the predetermined value gcpx continues to be satisfied over the predetermined rotation angle mky at the rotation angle Mka of the electric motor (that is, The electric motor continues to rotate in the other direction). Therefore, switching of the contact portion (for example, flank) of the screw (switching of the contact portion at the time of pressing to a different contact portion) is performed reliably.
  • the lubricant for example, grease
  • the lubricant is moved to the contact gap, and the lubricant is updated and replenished to the pressure side contact portion when the pressing force increases,
  • the lubrication state of the screw member NJB can be suitably maintained.
  • the predetermined rotation angle (mky) is set based on a gap between constituent elements (such as GSK) up to the electric motor (MTR) or the screw member (NJB).
  • a conversion unit (ADH) for converting an analog value into a digital value is provided, and the pressing force (Fba) is sent to the control unit (CTL) via the conversion unit (ADH).
  • the predetermined rotation angle (mky) may be set based on the resolution (LSB) of the pressing force (Fba) by the conversion means (ADH).
  • the predetermined rotation angle mky is based on at least one of a value corresponding to the gap between the constituent elements and a value corresponding to the resolution of the pressing force Fba determined by the number of bits of the conversion unit ADH. Therefore, the contact state of the screw member NJB can be switched reliably. As a result, the lubricant GRS can be reliably updated, and the lubrication state of the screw member NJB can be suitably maintained.
  • an acceleration operation amount acquisition means for acquiring an acceleration operation amount (Apa) of the acceleration operation member (AP) by the vehicle driver, and a shift shift member (SP) by the vehicle driver.
  • a shift position acquisition means for acquiring the shift position (Spa)
  • a vehicle speed acquisition means VXA for acquiring the speed (Vxa) of the vehicle may be provided.
  • the control means is configured to obtain at least one acquisition result of the acceleration operation amount acquisition means (APA), the shift position acquisition means (SPA), and the vehicle speed acquisition means (VXA) ( Based on Apa, Spa, Vxa), the electric motor (MTR) is in a state where the rigidity value (Gcp) is less than the predetermined value (gcpx) at the rotation angle (Mka). It is rotated in the other direction until the time point (t5) continued over the rotation angle (mky) (that is, the contact switching pattern PT1), or the limit position (mke) at which the screw member (NJB) can be screwed. ) In the other direction (that is, the limit pullback pattern PT2) can be selected (determined).
  • the contact switching pattern PT1 and the limit pullback pattern PT2 in the pullback control are selected based on at least one of the acceleration operation amount Apa, the shift shift position Spa, and the vehicle speed Vxa. The above trade-offs can be compatible.
  • MSB friction member, KTB ... rotating member, PSN ... pressing member, MTR ... electric motor, NJB ... screw member, GRS ... lubricant, CTL ... control means, FBA ... pressing force acquisition means, MKA ... rotation angle acquisition means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

 電気モータの回転運動が、ねじ部材によって、摩擦部材を押圧する押圧部材の直線運動に変換される。ねじ部材の隙間(Cfk1、Cfk2、Csm、Cso)には潤滑剤が蓄えられている。制御手段は、押圧力を増加する場合には電気モータを正転方向に回転させ、押圧力を減少する場合には電気モータを逆転方向に回転させる。押圧力が減少される場合、隙間(Cfk1、Cfk2、Csm、Cso)に存在する潤滑剤が、「押圧力が増加する場合に当接するねじ部材の第1当接部(Fmn1、Fon1)」以外の部位から第1当接部(Fmn1、Fon1)に移動するまで、電気モータが逆転方向に回転させられる。これにより、車両の電動制動装置の回転・直動変換機構(ねじ部材)であって、長期間に亘って、良好な潤滑状態が維持され得るものが提供され得る。

Description

車両の電動制動装置
 本発明は、車両の電動制動装置に関する。
 特許文献1には、電気モータを利用する電動制動装置において、「制動時におけるピストンの揺動動作を円滑に行うこと」を目的として、「押圧部材のピストンとの係合部位には、球状面が形成され、球状面とピストンの当接部との間にはグリスが充填されている。車輪への制動力を解除した後、電動モータを逆回転させて、ナットをピストンから離れる方向に移動させ、押圧部材を自由状態とし、球状面と当接部との間に隙間を形成する。」ことが記載されている(特許文献1の要約等を参照)。
 特許文献2には、電気モータを利用する電動制動装置において、「モータの回転を直線運動に変換してブレーキパッドを移動させるボールねじに、特定の範囲内を繰り返し移動することに起因して油膜切れが生じそのフリクションが増加することを回避する」ことを目的として、「車両が停止し、ブレーキペダルが開放されているときに、各車輪においてそのブレーキパッドを押し付け解除側に同時に移動させ、通常のブレーキ操作で使用されるねじシャフトの使用領域を越えた位置にナットが対向するまで移動させた後、中立位置に戻し、次に一輪ずつ押し付け側に移動させた後、中立位置に戻す。」ことが記載されている(特許文献2の要約等を参照)。
 この構成は、「通常の使用領域を除くねじシャフトの領域と接触したナットのボールが、ねじシャフトの通常の使用領域と接触することによって、ナットのボールを介して、ねじシャフトの通常の使用領域に潤滑油が補給されるから、ねじシャフトの通常の使用領域の油膜が再生されること」によって、潤滑状態を適正に維持しようとするものである。
 特許文献3には、「ボールねじにおいて、外部からナット内への異物の侵入を防止するとともに、ナット内の潤滑剤の外部への漏出を防止する」ことを目的として、「シール装置は、ボールねじのナットの端部に装着され、弾性変形可能なシールリップを有する一対の環状シールが、環状スペーサにより所定の間隔をもって配置され、シールのシールリップ内径輪郭は、ねじ軸の垂直断面形状と相似形とされるとともに、ねじ軸の外径よりも若干小さい径寸法を有し、スペーサの内径側における両シール間の空間が潤滑剤充填空間とされる。」ことが記載されている(特許文献3の要約等を参照)。
 特許文献1に記載される電気モータを利用する電動制動装置では、所謂「自在継手機構(例えば、球状面と当接部)」の潤滑だけではなく、「回転・直動変換機構(例えば、ねじ部材)」の潤滑も重要である。このため、特許文献2に記載の装置では、回転・直動変換機構に「ボールねじ」が採用され、ブレーキパッドをその通常の使用範囲を越えて移動させる動作(所謂「ボールねじの引き戻し」)が行われて、ねじシャフトの潤滑状態が適正化されている。しかしながら、ねじの潤滑状態が向上されるには、上記の引き戻し動作に加え、ねじ自体における潤滑の工夫も必要となる。
 特許文献3には、工作機械等における移動装置や位置決め装置の作動部として用いられるボールねじのシール装置について記載されている。これらの装置では、グリス等の保守が定期的に行われ得る。車両の電動制動装置においては、工作機械等に比較して、より長期間に亘って、ねじの潤滑状態が維持される必要がある。
 特許文献2には、電気モータを利用する電動制動装置において、「モータの回転を直線運動に変換してブレーキパッドを移動させるボールねじに、特定の範囲内を繰り返し移動することに起因して油膜切れが生じ、そのフリクションが増加することを回避する」ことを目的として、「車両が停止し、ブレーキペダルが開放されているときに、各車輪においてそのブレーキパッドを押し付け解除側に同時に移動させ、通常のブレーキ操作で使用されるねじシャフトの使用領域を越えた位置にナットが対向するまで移動させた後、中立位置に戻し、次に一輪ずつ押し付け側に移動させた後、中立位置に戻す」ことが記載されている。
 この構成は、「通常の使用領域を除くねじシャフトの領域と接触したナットのボールが、ねじシャフトの通常の使用領域と接触することによって、ナットのボールを介して、ねじシャフトの通常の使用領域に潤滑油が補給されるから、ねじシャフトの通常の使用領域の油膜が再生されること」を利用して、潤滑状態を適正に維持しようとするものである。
 特許文献4には、中立位置(原点)を求める方法において、センサ出力のドリフトによる影響を補償することを目的に、「押圧センサの出力の微分回路と微分値を設定閾値と比較する回路を設け、押圧センサ出力の微分値が設定閾値よりも小となる位置を原点にする」ことが記載されている。
 特許文献5には、「ブレーキの解除時に0点位置(中立位置)を検出する」ことを目的として、「押圧力の減少勾配が設定勾配より緩やかになった場合には、その時点ts1の電動モータの回転位置を暫定0点位置とし、ブレーキパッドの非復元量に対応する量αだけ後退側の位置を0点位置とする」ことが記載されている。
 特許文献2に記載される電気モータを利用する電動制動装置においては、回転・直動変換機構に「ボールねじ」が採用され、ブレーキパッドをその通常の使用範囲を越えて移動させる動作が行われて、ねじシャフトの潤滑状態が適正化されている。ボールねじ機構として、チューブ埋め込み型のボールねじが採用され、ねじシャフトの給油領域が潤滑油の給油穴と対向されて、ねじシャフトに給油が行われるように通常使用範囲を越える移動が行われる。具体的には、ナットが、ねじシャフトの通常使用領域を越えるまで、押し付け解除方向に移動させた後、中立位置に戻され、押し付け方向に移動させた後、再度、中立位置に戻される。従って、中立位置は、ナットの通過点に過ぎず、その位置精度は然程重要ではない。
 一方、上記の「給油穴」が設けられず、潤滑がねじの表面に塗布された潤滑剤(グリス)によって行われる、回転・直動変換機構が採用され得る。該機構では、ねじの当接状態が切り替えられることによって潤滑剤(例えば、グリス)が移動され、ねじの潤滑状態が維持される。この場合、ねじ部材の当接状態と中立位置とは相関関係があるため、ねじの当接状態の調整には、中立位置の精度が、非常に重要となる。
 特許文献4、及び、特許文献5では、押圧力の変化量が設定しきい値よりも小さくなった時点に基づいて、ねじの中立位置が決定される。押圧力はセンサによって検出されるが、このセンサ信号は、一般的に、アナログ値として検出され、これがデジタル値に変換されて電子制御ユニットに取り込まれる。即ち、押圧力は、所謂、アナログ・デジタル変換(AD変換)されるため、押圧力の変化量が、検出分解能(LSB)よりも小さい場合、その変化量は「0」に演算され、この時点にて中立位置が決定される。推定中立位置には、検出分解能に起因する誤差が含まれるため、ねじの当接状態が適正に調整されない場合が生じ得る。
 さらに、中立位置の近傍におけるブレーキキャリパ、及び、ブレーキパッドの剛性(ばね定数)は小さく、また、剛性は、ブレーキパッド摩耗状態によって大幅に変動する。特許文献5では、ブレーキパッドの非復元量が考慮されるが、この量はブレーキパッドの摩耗状態によって変動するため、ねじの当接状態が適正に調整されない場合が生じ得る。
特開2012-2316号公報 特開2001-80495号公報 特開2005-273680号公報 特開2000-018294号公報 特開2001-225741号公報
 本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両の電動制動装置の回転・直動変換機構(ねじ部材)であって、長期間に亘って、良好な潤滑状態が維持され得るものを提供することにある。
 本発明に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪(WHL)に固定された回転部材(KTB)に摩擦部材(MSB)を押し付けて押圧力(Fba)を発生させる押圧部材(PSN)と、前記押圧力(Fba)を発生させる動力源である電気モータ(MTR)と、前記電気モータ(MTR)の回転運動を前記押圧部材(PSN)の直線運動に変換するとともに、潤滑剤(GRS)が存在する隙間(Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmn)を備えたねじ部材(NJB)と、前記押圧力(Fba)を増加する場合には前記電気モータ(MTR)を一方向に回転させ、前記押圧力(Fba)を減少する場合には前記電気モータ(MTR)を他方向に回転させる制御手段(CTL)と、を備える。
 この装置の特徴は、前記制御手段(CTL)が、前記押圧力(Fba)を減少する場合、前記隙間(Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmn)に存在する前記潤滑剤(GRS)が、前記押圧力(Fba)が増加する場合に当接する前記ねじ部材(NJB)の第1当接部(Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1)以外の部位から前記第1当接部(Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1)に移動するまで、前記電気モータ(MTR)を前記他方向に回転させる、ことにある。
 より具体的には、前記制御手段(CTL)は、前記押圧力(Fba)を減少させる場合、当接していた前記第1当接部(Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1)の前記当接が解除されるまで、前記電気モータ(MTR)を前記他方向に回転させるように構成され得る。
 ねじ部材の潤滑状態が損なわれる主な原因は、動力伝達が行われるねじ部材の第1当接部(押圧部材が摩擦部材を押圧している場合に接触する部分であって、例えば、後述する図5に示すフランクFmn1、Fon1)に気体(空気)が入り込み、当接部の潤滑剤(例えば、グリス)が枯渇することである。
 上記構成によれば、ねじ部材の隙間における当接部以外の部位(例えば、図5に示す山頂隙間Csm、Cso)に存在していた潤滑剤(例えば、グリス)が、ねじ部材の当接部に移動されるまで電気モータが逆転され得る。即ち、ねじ部材の第1当接部が離れ、これらの間にねじ部材の隙間から潤滑剤(例えば、グリス)が流入するまで、ねじ部材が引き戻され得る(押圧部材が回転部材から離れるように移動される)。その後、電気モータが正転方向に駆動され、押圧力が増加される場合には、移動された潤滑剤は、ねじ部材の隙間における元あった部位まで再度戻される。このように、潤滑剤がねじ隙間内で、往来して移動されることによって、潤滑剤の更新が継続され得る。その結果、押圧力を発生させるために、電気モータの動力伝達が行われる第1当接部に、常に新たな潤滑剤が供給されるため、潤滑剤の枯渇が抑制され、長期間に亘って、ねじ部材の好適な潤滑状態が維持され得る。
 本発明に係る車両の電動制動装置は、車両の車輪(WHL)に固定された回転部材(KTB)に摩擦部材(MSB)を押し付けて押圧力(Fba)を発生させる押圧部材(PSN)と、前記押圧力(Fba)を発生させる動力源である電気モータ(MTR)と、前記電気モータ(MTR)の回転運動を前記押圧部材(PSN)の直線運動に変換するとともに、潤滑剤(GRS)が存在する隙間(Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmn)を備えたねじ部材(NJB)と、前記押圧力(Fba)を取得する押圧力取得手段(FBA)と、前記電気モータ(MTR)の回転角(Mka)を取得する回転角取得手段(MKA)と、前記押圧力(Fba)を増加する場合には前記電気モータ(MTR)を一方向に回転させ、前記押圧力(Fba)を減少する場合には前記電気モータ(MTR)を他方向に回転させる制御手段(CTL)と、を備える。
 この装置の特徴は、前記制御手段(CTL)が、前記押圧力(Fba)を減少する場合、前記取得された回転角(Mka)の変化量(Mkh)に対する前記取得された押圧力(Fba)の変化量(Fbh)である剛性値(Gcp)を演算し、前記回転角(Mka)が前記他方向に所定回転角(mky)だけ変化する間に亘って、前記剛性値(Gcp)が前記所定値(gcpx)未満の状態が継続する時点(t5)まで、前記電気モータ(MTR)を前記他方向に回転させる、ことにある。
 ここにおいて、前記所定値(gcpx)は、前記摩擦部材(MSB)と前記回転部材(KTB)との接触が解除される時点で得られる前記剛性値(gcp0)に基づいて決定され、前記所定回転角(mky)は、前記電気モータ(MTR)から前記ねじ部材(NJB)に至るまでの構成要素(GSK等)の隙間に基づいて決定され得る。
 上記構成によれば、電気モータの回転角の変化量(回転角変化量)に対する押圧力の変化量(押圧力変化量)が、剛性値(制動手段全体のばね定数に相当)として演算される。電気モータの回転角が、押圧力が減少する方向に所定回転角だけ変化する間に亘って、剛性値が所定値未満の条件が満足され続ける時点まで、ねじの引き戻し動作が継続される。剛性値が所定値未満となった時点では、依然、ねじ部材は押圧当接状態である。このため、この時点でねじの引き戻し動作が終了されると、ねじ当接部の切り替えが不十分となり得る。
 これに対し、上記構成では、電気モータの回転角が所定回転角だけ変化する間に亘って剛性値が所定値未満となる状態が継続されるまで電気モータが他方向に回転される。このため、ねじの当接部(例えば、フランク)の切り替え(押圧時の当接部が、異なる当接部に切り替えられること)が確実に行われる。この結果、ねじの隙間に貯蔵されている潤滑剤(例えば、グリス)が、当接部の隙間に移動され、押圧力が増加する際の圧力側当接部の潤滑剤が補充・更新され、長期間に亘って、ねじ部材NJBの潤滑状態が好適に維持され得る。
本発明の実施形態に係る電動制動装置の全体の概略構成図である。 図1に示した制動手段の第1実施形態の構成を説明するための図である。 図2に示したねじ部材を説明するための図である。 図2に示したねじ部材の螺合状態、及び、ねじ隙間を説明するための図である。 図2に示したねじ部材のフランクの当接状態の遷移を説明するための図である。 図2に示したキャップ部材の摺動を説明するための図である。 図1に示した制動手段の第2実施形態の構成を説明するための図である。 図1に示した引き戻し制御ブロックを説明するための機能ブロック図である。 ねじの当接状態の遷移を説明する際に使用される、電気モータの回転角と押圧力との関係を示した図である。 引き戻し制御が実行される際の作動の一例を示したタイムチャートである。 ねじ部材としてボールねじが採用される場合における、ボール及び溝の当接状態の遷移を説明するための図である。
 以下、本発明に係る車両の電動制動装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
<本発明に係る車両の電動制動装置の全体構成>
 図1に示すように、この電動制動装置を備える車両には、制動操作部材BP、電子制御ユニットECU、制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRK、及び、蓄電池BATが備えられている。
 制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両を減速するために操作する部材であって、その操作量に基づいて、制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRKが、車輪WHLの制動トルクを調整し、車輪WHLに制動力が発生される。
 制動操作部材BPには、制動操作量取得手段BPAが設けられる。制動操作量取得手段BPAによって、運転者による制動操作部材BPの操作量(制動操作量)Bpaが取得(検出)される。制動操作量取得手段BPAとして、マスタシリンダ(図示せず)の圧力を検出するセンサ(圧力センサ)、制動操作部材BPの操作力、及び/又は、変位量を検出するセンサ(ブレーキペダル踏力センサ、ブレーキペダルストロークセンサ)が採用される。従って、制動操作量Bpaは、マスタシリンダ圧、ブレーキペダル踏力、及び、ブレーキペダルストロークのうちの少なくとも何れか1つに基づいて演算される。制動操作量Bpaは、電子制御ユニットECUに入力される。なお、制動操作量Bpaは、他の電子制御ユニット(例えば、操舵制御の電子制御ユニット、パワートレイン制御の電子制御ユニット)にて演算、又は、取得され、その演算値(信号)が通信バスを介して、ECUに送信され得る。
 電子制御ユニットECUは、その内部に制動手段BRKを制御するための制御手段(制御アルゴリズム)CTLがプログラムされており、CTLに基づいてBRKを制御する。蓄電池(バッテリ)BATは、BRK、ECU等に電力を供給する電源である。
〔制御手段CTL〕
 制御手段CTLは、目標押圧力演算ブロックFBT、指示通電量演算ブロックIST、押圧力フィードバック制御ブロックIPT、引き戻し制御ブロックHMC、及び、通電量調整演算ブロックIMTにて構成される。制御手段(制御プログラム)CTLは、電子制御ユニットECU内にプログラムされている。
 目標押圧力演算ブロックFBTでは、制動操作量Bpa、及び、予め設定された目標押圧力演算特性(演算マップ)CHfbに基づいて、各車輪WHLの目標押圧力Fbtが演算される。Fbtは、電動制動手段BRKにおいて、摩擦部材(ブレーキパッド)MSBが回転部材(ブレーキディスク)KTBを押す力である押圧力の目標値である。
 指示通電量演算ブロックISTでは、予め設定された指示通電量の演算特性(演算マップ)CHs1、CHs2、及び、目標押圧力Fbtに基づいて、指示通電量Istが演算される。Istは、電動制動手段BRKの電気モータMTRを駆動し、目標押圧力Fbtを達成するための、電気モータMTRへの通電量の目標値である。Istの演算マップは、電動制動手段BRKのヒステリシスを考慮して、2つの特性CHs1、CHs2で構成される。特性CHs1は押圧力を増加する場合に対応し、特性CHs2は押圧力を減少する場合に対応する。そのため、特性CHs2に比較して、特性CHs1は相対的に大きい指示通電量Istを出力するように設定されている。
 ここで、通電量とは、電気モータMTRの出力トルクを制御するための状態量(変数)である。電気モータMTRは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値として電気モータMTRの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータMTRへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比が通電量として用いられ得る。
 押圧力フィードバック制御ブロックIPTでは、目標押圧力(目標値)Fbt、及び、実押圧力(実際値)Fbaに基づいて、押圧力フィードバック通電量Iptが演算される。指示通電量Istは目標押圧力Fbtに相当する値として演算されるが、電動制動手段BRKの効率変動により目標押圧力Fbtと実押圧力Fbaとの間に誤差(定常的な誤差)が生じる場合がある。押圧力フィードバック通電量Iptは、目標押圧力Fbtと実押圧力Fbaとの偏差(押圧力偏差)ΔFb、及び、予め設定された演算特性(演算マップ)CHpに基づいて演算され、上記の誤差を減少するように決定される。なお、実押圧力Fbaは、後述する押圧力取得手段FBAによって取得(検出)され、ECUに設けられるアナログ・デジタル変換手段ADHを介して、IPTに入力される。
 引き戻し制御ブロックHMCでは、制動操作量Bpaに基づいて、ねじの引き戻し作動が行われるための目標通電量(引き戻し通電量)Ihtが演算される。ここで、ねじの引き戻し作動は、ねじ部材NJBにおける「当接状態(台形ねじの場合はフランクの接触状態であり、ボールねじの場合はボールと溝との接触状態である)」を調整するものである。引き戻し制御ブロックHMCでは、制動操作が行われていない場合(即ち、Bpa=0である状態のとき)に、電気モータMTRの逆転によって、引き戻し作動が行われる。引き戻し通電量Ihtとして、引き戻し制御の継続中は、予め設定された通電量(所定値)iht1が目標値として演算される。そして、引き戻し制御の終了が判定された場合に、引き戻し通電量Ihtはゼロとされる。
 引き戻し制御ブロックHMCは、基準位置演算ブロックZRP、及び、パタン選択演算ブロックPTNにて構成される。基準位置演算ブロックZRPでは、ねじ部材NJBの当接状態の基準となる位置(摩擦部材MSBが回転部材KTBに接触し始める接触開始位置)が決定されて、記憶される。パタン選択演算ブロックPTNでは、「どの当接状態に到るまでねじ部材NJBを引き戻すか」が複数の制御パタンから選択される。
 先ず、ねじの当接状態と、各々の引き戻しの制御パタンについて説明する。ねじの当接状態には、摩擦部材MSBが回転部材KTBと接触して押圧部材PSNが摩擦部材MSBから力を受けている状態(即ち、押圧力Fbaが発生している状態で、以下、「押圧当接状態」と称呼する)、摩擦部材MSBと回転部材KTBとが丁度離れ始め、ねじの当接部がフリーとなる状態(即ち、ねじは動力伝達を全く行わない状態で、以下、「自由当接状態」と称呼する)、及び、押圧当接状態時とは異なる部位が当接し押圧部材PSNが回転部材KTBから離れていく状態(以下、「引き戻し当接状態」と称呼する)、の3つの状態が存在する。
 従って、少なくとも自由当接状態が達成される「当接解除パタン」、少なくとも引き戻し当接状態が達成される「当接切り替えパタン」、及び、ねじの螺合限界までねじが引き戻される「限界引き戻しパタン」の引き戻し量が異なる3つの制御パタンが存在する。以下に、各制御パタンについて、ねじの当接状態の遷移、並びに、制御パタンの概要についてまとめる。
 当接解除パタン:
 当接解除パタンでは、ねじの当接状態が、押圧当接状態→自由当接状態へ遷移する。
 当接解除パタンでは、ねじの第1当接部の当接(接触)が解除されて、第1当接部が自由状態となるまで、ねじが引き戻される。その後、ねじが、非制動時の待機位置に移動される。
 当接切り替えパタン:
 当接切り替えパタンでは、ねじの当接状態が、(押圧当接状態→)自由当接状態→引き戻し当接状態へ遷移する。
 当接切り替えパタンでは、ねじが自由当接状態を経て、押圧当接状態時とは異なる部位(第2当接部)が当接するまで、ねじが引き戻される。台形ねじの場合、押圧当接状態にて当接していたフランク(押圧時圧力側フランクであって、第1フランク)とは反対側のフランク(押圧時遊び側フランクであって、第2フランク)が当接するまで引き戻される。その後、ねじが、非制動時の待機位置に移動される。
 限界引き戻しパタン:
 限界引き戻しパタンでは、ねじの当接状態が、(押圧当接状態→)自由当接状態→引き戻し当接状態へ遷移する。
 限界引き戻しパタンでは、前記当接部が切り替えられる状態を経て、ねじの螺合可能の限界部位まで、ねじが引き戻される。例えば、ねじ部材NJBにおいて、ストッパにて動きが制限されるまで、ねじが引き戻される。その後、ねじが、非制動時の待機位置に移動される。
 上記の当接状態は、摩擦部材MSBが回転部材KTBを押す状態に因る。従って、摩擦部材MSBと回転部材KTBとの接触が開始される位置(接触開始位置)が決定され、これに基づいて、当接状態が解除される基準位置Zrpが推定され得る。ここで、基準位置Zprは、押圧力Fbaが減少する場合(電気モータMTRが逆転される場合)に、ねじの当接状態が、押圧当接状態から自由当接状態に切り替わる位置である。
 接触開始位置(MSBがKTBと接触し始める位置)の決定方法として、押圧力に基づく推定方法(例えば、特開2004-124950号公報を参照)、或いは、電気モータの回転角、及び、押圧力に基づく推定方法(例えば、特開2001-225741号公報を参照)が公知である。しかしながら、これら公知の方法に基づく接触開始位置の決定方法には誤差が含まれる。この誤差は、押圧力センサの検出誤差、摩擦部材MSBの摩耗(偏摩耗を含む)、及び、熱変形、BRKの動力伝達経路内におけるガタ(隙間)等に因る。このため、前記当接状態の解除(第1当接部の接触の解除)が確実に達成され得るマージン(余裕)が予め見込まれて、基準位置Zrpが設定される。即ち、基準位置Zrpは、接触開始位置の誤差影響が相殺されるように、誤差に相当する所定値zgsが加算されて決定される。ここで、上記の誤差が全て積み上げられて、誤差相当の所定値zgsが決定されると、該所定値が過大となる。従って、誤差のうちで最大のものが選択されて、所定値zgsが決定され得る。なお、各構成要素の誤差は、BRKの設計時に予め決定される。
 基準位置演算ブロックZRPでは、少なくとも押圧力Fba(押圧力取得手段FBAの検出値)に基づいて、基準位置Zrp(押圧力Fbaが減少する場合に、押圧当接状態から自由当接状態に丁度切り替わる位置)が決定され、記憶される。そして、記憶された基準位置Zrp、及び、ブレーキアクチュエータBRKの諸元(ねじ隙間の諸元、ねじの螺合位置等)に基づいて、上述した各々の制御パタンが実行され得る目標位置(電気モータの回転角における目標値)が決定される。第1当接部の接触が解除される瞬間の位置である基準位置Zrpに微小所定値pαが加えられて、当接解除位置(目標値)Pt1が決定される。また、基準位置Zrpにねじ隙間長さ(既知の諸元)が加えられて当接切り替え位置(目標値)Pt2が決定される。更に、限界引き戻し位置(目標値)Pt3が設定される。なお、限界引き戻し位置Pt3は、ねじの螺合部の諸元で決定される位置であるため、基準位置Zrpに基づいて、推定される必要はない。
 パタン選択演算ブロックPTNにて、3つの引き戻し制御パタンのうちで、何れか1つが選択される。制御パタンの選択は、加速操作量Apa、変速シフト位置Spa、及び、車両速度Vxaのうちの少なくとも何れか1つに基づいて決定される。加速操作量Apaは、加速操作部材(アクセルペダル)AP(図示せず)の操作量であり、加速操作量取得手段APAによって取得(検出)される。例えば、加速操作量取得手段(ストロークセンサ)APAによって、加速操作部材のストローク(変位)が、加速操作量Apaとして検出される。変速シフト位置Spaは、変速シフト部材(シフトレバー)SP(図示せず)の位置(例えば、駐車位置、前進位置、後退位置)であり、各々のシフト位置が変速シフト位置取得手段SPAによって取得(検出)される。車両速度Vxaは、車両速度取得手段VXAによって取得(検出)される。各車輪WHLに車輪速度取得手段VWAが設けられ、VWAによって取得される車輪速度(回転速度)Vwaに基づいて車両速度Vxaが演算され得る。
 各制御パタンは、制動操作量Bpaが増加する場合、或いは、制動操作量Bpaが所定操作量bpa0以上の場合には選択されない。そして、何れか1つの制御パタンが、制動操作量Bpaが減少し、且つ、Bpaが所定操作量bpa0未満となる時点で選択される。制御パタン選択は、車両速度Vxa、加速操作量Apa、及び、シフト位置Spaのうちの少なくとも1つに基づいて行われる。
 加速操作量Apaが第1所定操作量(予め設定される所定値)ap1以上の場合(Apa≧ap1)には、限界引き戻しパタンが選択され、加速操作量Apaが第1所定操作量ap1未満、且つ、第2所定操作量(予め設定される所定値で、ap1よりも小さい)ap2以上の場合(ap2≦Apa<ap1)には、当接切り替えパタンが選択され、加速操作量Apaが第2所定操作量ap2未満の場合(Apa<ap2)には、当接解除パタンが選択され得る。加速操作量Apaが大きい場合(即ち、車両が急加速されている場合)には、急制動される蓋然性が低いため、限界引き戻しパタンが選択され得る。一方、加速操作量Apaが小さい場合(即ち、車両が急加速されていない場合)には、運転者による急制動に備えて、当接解除パタンが選択され得る。
 変速機の変速シフト位置(セレクタの操作位置)Spaが駐車位置(Pレンジ)を指示する場合には、限界引き戻しパタンが選択され得る。これは、シフト位置SpaがPレンジを示す場合には、車両は確実に停止していることに因る。
 車両速度Vxaが第1所定速度(予め設定される所定値)vx1以上の場合(Vxa≧vx1)には、当接解除パタンが選択され、車両速度Vxaが第1所定速度vx1未満、且つ、第2所定速度(予め設定される所定値で、vx1よりも小さい)vx2以上の場合(vx2≦Vxa<vx1)には、当接切り替えパタンが選択され、車両速度Vxaが第2所定速度vx2未満の場合(Vxa<vx2)には、限界引き戻しパタンが選択され得る。引き戻し量が大きいほど潤滑更新の効果が大きい。一方、引き戻し量が小さいほど制動トルクの応答性が高い。このため、車両速度Vxaが小さい場合には、引き戻し量が大きい制御パタンが選択されるとともに、車両速度Vxaが大きい場合には、引き戻し量が小さい制御パタンが選択される。この結果、ねじ部材NJBの潤滑性能と、制動トルクの応答性が両立され得る。
 各引き戻しの制御パタンが選択されると、引き戻しが行われる目標位置が決定される。即ち、引き戻し制御の目標位置がPt1(当接解除パタンの目標位置)、Pt2(当接切り替えパタンの目標位置)、及び、Pt3(限界引き戻しパタンの目標位置)のうちの何れか1つに決定される。そして、引き戻し制御の目標位置、及び、電気モータの実際位置(回転角)Mkaに基づいて、目標位置にMkaが到達されるまで、引き戻し通電量Iht(予め設定される所定通電量iht1)が出力される。電気モータ回転角Mkaが目標位置(Pt1、Pt2、Pt3)に一致した時点で、引き戻し通電量Ihtはゼロとされ、その後、電気モータの位置Mkaは待機位置(例えば、基準位置Zrp)にまで戻される。なお、限界引き戻しパタンでは、ストッパ(螺合端部でねじ部材NJBの回転を制限する部材)にてねじの動作が制限されるまで、電気モータMTRが逆転されればよいため、電気モータの位置(回転角)Mkaは必ずしも必要とはされない。
 以上のように、ねじの当接状態が調整されることによって、ねじ隙間(フランク隙間、ボール/ボール溝の隙間等)に蓄えられている潤滑剤(例えば、グリス)GRSの移動が行われる。潤滑剤GRSの塗布状態が更新されることによって、ねじ部材NJBの潤滑状態が適切に維持され得る。
 通電量調整演算ブロックIMTでは、電気モータMTRへの最終的な目標値である目標通電量Imtが演算される。引き戻し通電量(引き戻し制御の目標値)Ihtが演算されていない場合には、指示通電量Istが押圧力フィードバック通電量Iptによって調整され、目標通電量Imtが演算される。具体的には、通電量調整演算ブロックIMTでは、Iht=0であるときに、指示通電量Istに対してフィードバック通電量Iptを加えて、これが最終的な目標通電量Imtとして演算される。また、引き戻し通電量Ihtが演算される場合(Iht≠0)には、Ihtが目標通電量Imtとして演算される。そして、目標通電量Imtの符号(値の正負)に基づいて電気モータMTRの回転方向(押圧力が増加する正転方向、又は、押圧力が減少する逆転方向)が決定され、目標通電量Imtの大きさに基づいて電気モータMTRの出力(回転動力)が制御される。
〔制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRK〕
 制動手段BRKは、ブレーキキャリパ(浮動型キャリパ)CPR、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTB、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSB、電気モータ(ブラシモータ、又は、ブラシレスモータ)MTR、駆動手段(電気モータMTRの駆動回路)DRV、減速機GSK、入力部材INP、シャフト部材SFT、ねじ部材NJB、押圧部材(ブレーキピストン)PSN、キー部材KYA、位置検出手段MKA、通電量取得手段IMA、及び、押圧力取得手段FBAにて構成されている。
 電気モータMTRの出力(回転動力)は、減速機GSKを介して、入力部材INPに伝達される。入力部材INPの回転動力は、自在継手機構(図示せず)を介して、シャフト部材SFTに伝達される。シャフト部材SFTの回転動力(トルク)は、回転・直動変換機構であるねじ部材NJBによって、直線動力(推力)に変換され、押圧部材PSNに伝達される。そして、押圧部材(ブレーキピストン)PSNが、回転部材(ブレーキディスク)KTBに向かって前進・後退される。これにより、摩擦部材(ブレーキパッド)MSBが、回転部材KTBを押す力(押圧力)Fbaが調整される。回転部材KTBは車輪WHLに固定されているため、摩擦部材MSBと回転部材KTBとの間に摩擦力が発生し、車輪WHLに制動力が調整される。
 ブレーキキャリパCPRは、浮動型キャリパであり、2つの摩擦部材(ブレーキパッド)MSBを介して、回転部材(ブレーキディスク)KTBを挟み込むように構成される。キャリパCPR内で、押圧部材PSNがスライドされ、回転部材KTBに向けて前進又は後退される。キャリパCPRには、キー溝KYMが、シャフト部材SFTの回転軸(シャフト軸)方向に延びるように形成される。
 押圧部材(ブレーキピストン)PSNは、回転部材KTBに摩擦部材MSBを押し付けて摩擦力を発生させる。キー部材KYAが、押圧部材PSNに固定される。キー部材KYAが、キー溝KYMに嵌合されることによって、押圧部材PSNは、シャフト軸まわりの回転運動は制限されるが、シャフト軸方向(キー溝KYMの長手方向)の直線運動は許容される。
 電気モータMTRとして、ブラシ付モータ、或いは、ブラシレスモータが採用される。電気モータMTRの回転方向において、正転方向が、摩擦部材MSBが回転部材KTBに近づいていく方向(押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向)に相当し、逆転方向が、摩擦部材MSBが回転部材KTBから離れていく方向(押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向)に相当する。電気モータMTRの出力は、制御手段CTLにて演算される目標通電量Imtに基づいて決定される。具体的には、目標通電量Imtの符号が正符号である場合(Imt>0)には、電気モータMTRが正転方向に駆動され、Imtの符号が負符号である場合(Imt<0)には、電気モータMTRが逆転方向に駆動される。また、目標通電量Imtの大きさ(絶対値)に基づいて電気モータMTRの回転動力が決定される。即ち、目標通電量Imtの絶対値が大きいほど電気モータMTRの出力トルクが大きく、目標通電量Imtの絶対値が小さいほど出力トルクは小さい。
 位置取得手段(例えば、角度センサ)MKAは、電気モータMTRのロータ(回転子)の位置(例えば、回転角)Mkaを検出する。位置取得手段MKAは、電気モータMTRの内部に設けられる。
 駆動手段(電気モータMTRを駆動するための電気回路)DRVにて、目標通電量(目標値)Imtに基づき電気モータMTRへの通電量(最終的には電流値)が制御される。具体的には、駆動手段DRVには、複数のスイッチング素子(パワートランジスタであって、例えば、MOS-FET、IGBT)が用いられたブリッジ回路が構成される。電気モータの目標通電量Imtに基づいて、それらの素子が駆動され、電気モータMTRの出力が制御される。具体的には、スイッチング素子の通電/非通電の状態が切り替えられることによって、電気モータMTRの回転方向と出力トルクとが調整される。
 通電量取得手段(例えば、電流センサ)IMAは、電気モータMTRへの実際の通電量(例えば、実際に電気モータMTRに流れる電流)Imaを取得(検出)する。通電量取得手段IMAは、電気モータの駆動回路DRVの内部に設けられる。
 減速機GSKは、電気モータMTRの動力において、その回転速度を減じて、入力部材INPに出力する。即ち、電気モータMTRの回転出力(トルク)が、減速機GSKの減速比に応じて増加され、入力部材INPの回転力(トルク)が得られる。例えば、減速機GSKは、小径歯車SKH、及び、大径歯車DKHにて構成される。減速機GSKとして、歯車伝達機構のみならず、ベルト、チェーン等の巻き掛け伝達機構、或いは、摩擦伝達機構が採用され得る。
 入力部材INPは、減速機GSKの出力軸(例えば、DKHの回転軸)に固定される。入力部材INPは、シャフト部材SFTに回転動力を伝達する。入力部材INPとシャフト部材SFTとの間には、自在継手(ユニバーサルジョイント)UNVが設けられる。自在継手UNVは、2つの軸間の相対的な角度を吸収して、動力を伝達する。浮動型キャリパCPRの撓み、摩擦部材MSBの偏摩耗等によってシャフト部材SFTの揺動(首振り)が生じ、2つの軸(SFTの軸Jsf、INPの軸Jin)には偏心(軸ズレ)が生じ得るが、自在継手UNVは、この軸ズレを吸収する。
 シャフト部材SFTは、回転軸部材であって、入力部材INPから伝達された回転動力をねじ部材NJBに伝達する。シャフト部材SFTの一方の端部に、自在継手機構UNVが構成され、他方の端部にねじ部材(回転・直動変換機構)NJBが設けられる。
 ねじ部材NJBにて、シャフト部材SFTの回転動力が、直線動力に変換される。ねじ部材NJBは、所謂、回転・直動変換機構である。ねじ部材NJBは、ナット部材NUT、及び、ボルト部材BLTにて構成される。ねじ部材NJBが台形ねじ(「滑り」によって動力伝達が行われる滑りねじ)にて構成される場合、ナット部材NUTには、めねじ(内側ねじ)MNJが設けられ、ボルト部材BLTには、おねじ(外側ねじ)ONJが設けられる。そして、ナット部材NUTのめねじMNJと、ボルト部材BLTのおねじONJとが螺合される。シャフト部材SFTから伝達された回転動力(トルク)は、ねじ部材NJB(互いに螺合するおねじONJとめねじMNJ)を介して、押圧部材PSNの直線動力(推力)として伝達される。また、ねじ部材NJBには、滑りねじに代えて、「転がり」によって動力伝達が行われる転がりねじ(ボールねじ等)が採用され得る。この場合、ナット部材NUT、及び、ボルト部材BLTにはねじ溝(ボール溝)が設けられ、そこにボール(鋼球)がはめ合わされることによって、回転・直動変換機構として作動される。
 押圧力取得手段FBAにて、押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押す力(押圧力)Fbaの反力(反作用)が取得(検出)される。押圧力取得手段FBAは、入力部材INPとキャリパCPRとの間に設けられる。具体的には、押圧力取得手段FBAはキャリパCRPに固定され、押圧部材PSNが摩擦部材MSBから受ける力が押圧力Fbaとして取得される。押圧力Fbaは、アナログ信号として検出され、電子制御ユニットECUに設けられているアナログ・デジタル変換手段ADHを介してデジタル信号に変換されて電子制御ユニットECUに入力される。
<制動手段BRKの第1の実施形態>
 次に、図2を参照しながら、制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRKの第1の実施形態について説明する。この図2は、図1に対応する。図2において、電気モータMTR、減速機GSK、押圧部材(ブレーキピストン)CPR等は、図1と同一であるため、これらの記載が省略されている。
 入力部材INPは、減速機GSKの出力軸(例えば、大径歯車DKHの回転軸)に固定される。入力部材INPは、自在継手UNVを介して、シャフト部材SFTと当接する。具体的には、入力部材INPの端部(GSKに固定される部位とは反対側)に、球面(例えば、凹状球面)が形成され、この端部が自在継手UNVの一部として機能し得る。
 押圧力取得手段FBAは、キャリパCPRに固定され、押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押す力(押圧力)Fbaの反力(反作用)を取得(検出)する。押圧力取得手段FBAは、入力部材INPに設けられ、Fba(アナログ信号)を出力する。
 自在継手UNVが、入力部材INPとシャフト部材SFTとの間に設けられる。具体的には、入力部材INPとシャフト部材SFTとの間に球面部材(半径rqの凹型球面を有する部材)QMBが設けられるとともに、シャフト部材SFTの端面が球面形状(半径rqの凸球面形状)とされる。シャフト部材SFTと球面部材QMBとが摺動することによって、自在継手UNVとして機能する。自在継手UNVは、入力部材INPの軸Jinと、シャフト部材SFTの軸Jsfとの間の偏心(軸ズレ)を吸収して動力伝達を行う。なお、上記の軸ズレは、浮動型キャリパCPRの撓み、及び、摩擦部材MSBの偏摩耗に因る。
 押圧部材PSNは、キャリパCPR内にて、PSNの軸方向(Jsp方向、即ち、SFTの軸方向Jsf)に摺動し、摩擦部材MSBを回転部材KTBに押し付ける。キー部材KYAとキー溝KYMとによって、押圧部材PSNの動きは、キャリパCPRに対する回転運動が制限されて、シャフト軸方向(キー溝KYMの長手方向)に行われる。自在継手UNVによって、Jin及びJsfの偏心が吸収されるため、シャフト部材SFTの軸(シャフト軸)Jsfと、押圧部材PSNの軸(押圧軸)Jpsとは同軸である。
 押圧部材PSNは、カップ形状を有する。具体的には、押圧部材PSNは、円筒形(シリンダ形)であり、軸方向(Jps方向)において、一方が閉じられ、他方が開いている形状を有する。押圧部材PSNの内側(内周側)には、第1筒部(内壁)Et1が形成される。第1筒部Et1は、その面が直線で構成され(即ち、面が直線の集合体で形成され、母線をもって構成され)、滑らかである。ここで、直線の移動によって曲面が描かれるときに、各位置における直線が曲面の母線である。
 押圧部材PSNの一方の端部は、密閉壁(隔壁)Mp1が設けられて、第1筒部Et1が閉め切られる(塞がれる)。押圧部材PSNの他方の端部(密閉壁Mp1の反対側)は、開口部(PSNの一部位)Kk1とされ、第1筒部Et1は、開いた状態となっている。
 押圧部材PSN(具体的には、密閉壁Mp1)には、おねじONJを有するボルト部材BLTが固定される。第1筒部(PSNの内壁)Et1、密閉壁(PSNの隔壁)Mp1、キャップ部材(蓋)CAP、及び、第2筒部(SFTの外壁)Et2にて仕切られる貯蔵室Hchが形成される。貯蔵室Hchの内部には、気体が混入されることなく、潤滑剤GRSが充填される。貯蔵室Hchからの潤滑剤GRSの出入りが発生する箇所は、ねじ部材NJB(特に、ねじの隙間)、及び、キャップ部材CAP(特に、Et1、Et2との隙間)に限定される。
 ねじ部材NJBは、シャフト部材SFTの回転動力を、押圧部材PSNの直線動力に変換する(即ち、回転・直動変換機構である)。ねじ部材NJBは、ボルト部材BLT、及び、ナット部材NUTにて構成されている。ボルト部材BLTは、押圧部材PSNの密閉壁Mp1に固定される。ボルト部材BLTには、おねじ(外側ねじ)ONJが形成されている。ナット部材NUTは、シャフト部材SFTに固定される。ナット部材NUTには、めねじ(内側ねじ)MNJが形成され、めねじMNJとおねじONJとが螺合される。ねじ部材NJBには、潤滑剤GRSが塗布される。具体的には、おねじONJとめねじMNJとの隙間に、気体が可能な限り除かれて、潤滑剤GRSが充填されている。
 シャフト部材SFTは、入力部材INPの回転動力をねじ部材NJBに伝達する。入力部材INPに当接するシャフト部材SFTの端部には球面(例えば、凸状球面)が設けられ、球面部材QMBと摺動可能にて当接し、自在継手UNVの一部として機能する。
 シャフト部材SFTは、入力部材INPに当接する部位とは反対側に、第1筒部Et1よりも小径のカップ形状を有する。シャフト部材SFTのカップ形状において、外側に第2筒部Et2、内側に第3筒部Et3が形成される。第2筒部Et2は、その面が直線で構成され(即ち、母線をもって構成され)、滑らかである。第3筒部Et3の一方の端部は、密閉壁Mp3が設けられてEt3が閉め切られる。第3筒部Et3の他方の端部(密閉壁Mp3の反対側)は、開口部(SFTの一部位)Kk3とされ、Et3は開いた状態となっている。
 シャフト部材SFTは、押圧部材PSNの第1筒部Et1(例えば、円筒形状をもつPSN内周部)の内側に挿入される。このため、押圧部材PSNの第1筒部Et1と、シャフト部材SFTの第2筒部Et2(例えば、円筒形状をもつSFT外周部)とがオーバラップ部(重なり合う部分)Ovpをもつ。第3筒部Et3には、めねじMNJを有するナット部材NUTが固定される。第3筒部Et3(例えば、円筒形状をもつSFT内周部)、密閉壁(SFTの隔壁)Mp3、及び、ナット部材NUTにて仕切られる密閉室Hmp(外部とは隔離され、閉じられた空間)が形成される。密閉室Hmpの内部には、気体が混入されることなく(気体が可能な限り取り除かれて)、潤滑剤GRSが充填されている。密閉室からの潤滑剤の出入りが発生する箇所は、ねじ部材NJB(特に、ねじの隙間)に限られる。
 キャップ部材CAPは、潤滑剤GRSが貯蔵室Hch(例えば、位置Pb3)から外部位置Pb4に流出することを防止するとともに、気体(空気)が、外部位置Pb4から貯蔵室Hch(例えば、位置Pb3)に流入することを防止するための蓋(キャップ)である。具体的には、キャップ部材CAPは、中央に穴をもつ円盤形状であり、その外周部にて第1筒部Et1と摺接し、その内周部にて第2筒部Et2と摺接する。キャップ部材CAPは、押圧部材PSN、及び、シャフト部材SFTに対して軸方向への相対移動(軸に平行な方向の直線移動であって、Jps方向、及び、Jsf方向への移動)が可能である。また、押圧部材PSN、及び、シャフト部材SFTのうちで少なくとも一方に対して、軸まわりに相対回転(軸まわりの回転運動であって、Jpsまわり、及び、Jsfまわりのうちの少なくとも1つの軸まわりの相対回転移動)が可能である。ここで、押圧部材PSNの軸Jpsと、シャフト部材SFTの軸Jsfとは同じである。
 ねじ部材NJBの効率低下は、潤滑剤GRSの枯渇(グリス切れ)に因るところが大である。具体的には、潤滑剤GRSの枯渇は、潤滑剤GRSによって潤滑されている界面に気体(空気)が入り込むことによって生じ得る。このため、ねじ部材NJB内、及び、その周辺部に潤滑剤GRSが充填され、気体(例えば、空気)が存在する部位(気体部)から、これらの部位が遠ざけられる(隔離される)ことによって、ねじ部材NJBの潤滑状態が良好に維持され得る。
 ねじ部材NJBの一方の端部(位置Pb1)には密閉室Hmpが形成され、この内部には、潤滑剤GRSが満充填されている。即ち、ねじ部材NJBの一方端に、壁で区画された行き止まりのチャンバ(密閉室)Hmpが設けられ、この内部の気体があり得る範囲で取り除かれた上で、潤滑剤GRSによって満たされている。このため、ねじ部材NJBの一方端の位置Pb1から気体が流入することはない。ねじ部材NJBの他方の端部(位置Pb2)には貯蔵室Hchが形成され、この内部にも潤滑剤GRSが満充填されている。即ち、Hch内においても、できる限り気体が取り除かれて、GRSが満たされている。気体が貯蔵室Hchへ流入する経路は、開口部Kk1からであるが、該経路はキャップ部材CAPによって蓋がされており(塞がれており)、この部位からの気体の流入が抑制される。例えば、特許文献3に記載されるシールでは、摺接面形状(ボール溝でシール)が直線にて形成されていないため、シール効果が十分とはいえない。これに対し、この第1実施形態では、キャップ部材CAPが摺接する第1筒部Et1、及び、第2筒部Et2は、その摺接面(摺動面)の形状が直線(直線の集合体)にて形成される。従って、気体の流入、潤滑剤GRSの流出が効果的に防止され得る。
 更に、押圧部材PSN、及び、シャフト部材SFTにおいては、直径が異なる大小のカップ形状を有する2つの円筒形の部材が、夫々の開口部Kk1、Kk3で互いに向き合って、重なり合うように構成されている。従って、少なくともオーバラップ部分Ovp(PSNの内部空間)に亘って、貯蔵室Hch(潤滑剤GRSが充填されているチャンバ)が形成されている。即ち、ねじ部材NJBの端部Pb2から、気体が存在する部分Pb4に到る近傍部位に亘って、潤滑剤GRSが存在する。このオーバラップ構造によって、BRK全体の軸方向長さが伸ばされることなく、ねじ部材NJB(位置Pb2)から位置Pb4までの気体が通る道のりが十分に確保され得る。ねじ部材NJBに対して、潤滑剤GRSが充填されている区間が長く設定されることによって、気体部(位置Pb4)と隔離されるため、ねじ部材NJBへの気体流入が効果的に抑制され得る。
 おねじONJ、及び、めねじMNJのねじ形状において、ねじの隙間(山頂隙間、及び、フランク隙間)が潤滑剤GRSの流路となり得る。押圧部材PSNの移動(回転部材に対する前進、或いは、後退)によって、密閉室Hmpには体積変化が生じる。具体的には、押圧部材PSNが回転部材KTBに向けて前進する場合(押圧力Fbaが増加し、制動トルクが増加する場合)には、密閉室Hmpの体積は、ボルト部材BLTが前進する分だけ増加する。逆に、押圧部材PSNが回転部材KTBから後退する場合(押圧力Fbaが減少し、制動トルクが減少する場合)には、密閉室Hmpの体積は、ボルト部材BLTが後退する分だけ減少する。ねじ部材NJB、及び、密閉室Hmpには、潤滑剤GRSが満充填されている(即ち、気体が混入されていない)ため、この体積変化は、潤滑剤GRSが、ねじ部材NJBの隙間を通って貯蔵室Hchに移動することで吸収され得る。また、この潤滑剤GRSの移動によってねじ部材NJB内の潤滑剤GRSが更新されて、潤滑状態が適正に維持され得る。
 自在継手UNVは、押圧部材PSNとシャフト部材SFTとの間に設けられ得る。しかしながら、この構成が採用された場合には、第1筒部Et1(押圧部材PSNの一部であり、内周部分)と、第2筒部Et2(シャフト部材SFTの一部であり、外周部分)との平行度合が不十分であるため、キャップ部材CAPが傾き、キャップ部材CAPの軸方向の動きが阻害され得る。これに対し、この第1実施形態では、入力部材INPとシャフト部材SFTとの間に自在継手UNVが設けられるため、第1筒部Et1と第2筒部Et2との平行度合が維持され、キャップ部材CAPの円滑な摺動が確保され得る。
<ねじ部材NJBとして台形ねじが採用される場合>
 次に、図3、及び、図4を参照しながら、ねじ部材NJB(特に、ねじの形状)について説明する。ねじ部材NJBは、台形ねじであり、めねじMNJと、おねじONJとで構成される。
 図3は、ねじ部材NJBにおける各部位の名称を定義して説明するためのものである。めねじ(内側ねじ)MNJの形状は、めねじの山部Ymnと、めねじの谷部(溝部)Tmnとで構成される。具体的には、めねじの山頂Scm、めねじのフランクFmn、及び、めねじの谷底Tzmにて構成される。同様に、おねじ(外側ねじ)ONJの形状は、おねじの山部Yonと、おねじの谷部(溝部)Tonとで構成される。具体的には、おねじの山頂Sco、おねじのフランクFon、及び、おねじの谷底Tzoにて構成される。ここで、山頂Scm、Scoは、ねじの山部の頂で平坦な部分であり、谷底Tzm、Tzoは、ねじの谷部の底で平坦な部分である。そして、フランクFmn、Fonは、山頂Scm、Scoと、谷底Tzm、Tzoとを連絡する面である。Fmn、Fonは、ねじの回転軸線を含む断面では直線になっている。めねじMNJのフランクFmnと、おねじONJのフランクFonとの圧接によって動力の伝達が行われる。
 図4は、めねじMNJとおねじONJとが螺合された状態を説明するためのものである。図4は、めねじの山部Ymn、及び、おねじの谷部Tonと、めねじの谷部Tmn、及び、おねじの山部Yonとがかみ合い、めねじMNJがおねじONJを押し付けている状態(図中では、矢印の方向に、めねじMNJがおねじONJを押圧している状態)を示している。ここで、めねじMNJ、及び、おねじONJにおいて、力が作用している側(荷重を受ける側)のフランクを、圧力側フランク(Pressure Flank)と称呼し、圧力側フランクの反対側のフランクであって、力が作用していない側のフランクを、遊び側フランク(Clearance Flank)と称呼する。
 遊び側フランクにおいて、めねじMNJの遊び側フランクと、おねじONJの遊び側フランクとの隙間(ピッチ線上の距離)が、フランク隙間Cfkと称呼される。ピッチ線Pchは、ねじの有効径を定義するために用いる仮想的な円筒の母線(Generatrix)である。即ち、おねじ山の幅Wyoと、めねじ山の幅Wymとが等しくなる円筒の母線であるとともに、おねじ谷幅(おねじ溝の幅)Wtoと、めねじ谷幅(めねじ溝の幅)Wtmとが等しくなる円筒の母線ともいえる。
 ねじ隙間が密閉室Hmpと貯蔵室Hchとの間の、潤滑剤GRSの移動経路となる。ねじ隙間は、ねじの断面形状において、a-b-c-d-e-f-g-hで示される部分にて表され、めねじMNJの山頂隙間Csm、おねじONJの山頂隙間Cso、及び、フランク隙間Cfkにて形成される。ここで、めねじMNJの山頂隙間(おねじの谷底隙間でもある)Csmは、めねじの山頂Scmと、おねじの谷底Tzoとの隙間である。具体的には、互いに同心にはまり合うめねじMNJとおねじONJとの断面形状(ねじの回転軸Jps、Jsfを含む断面)において、めねじの山頂(ねじ山の両側のフランクを連絡する面)を連ねる直線と、おねじの谷底(ねじ溝の両側のフランクを連絡する面)を連ねる直線との間の隙間である。同様に、おねじONJの山頂隙間(めねじの谷底隙間でもある)Csoは、おねじの山頂Scoと、めねじの谷底Tzmとの隙間である。具体的には、互いに同心にはまり合うめねじMNJとおねじONJとの断面形状(ねじの回転軸Jps、Jsfを含む断面)において、めねじの谷底を連ねる直線と、おねじの山頂を連ねる直線との間の隙間である。そして、フランク隙間Cfkは、めねじMNJのフランクFmnと、おねじONJのフランクFonとの隙間である。
 押圧部材PSNの動き(移動)によって、密閉室Hmpの体積変化が発生する。即ち、押圧力Fbaが増加される場合は密閉室Hmpの体積が増加し、Fbaが減少される場合はHmpの体積が減少する。密閉室Hmpには、潤滑剤GRSが満たされているため、この体積変化は、潤滑剤GRSがねじ隙間を通って移動することによって吸収される。換言すれば、密閉室Hmpの体積が減少する場合には、密閉室Hmp内の潤滑剤GRSがねじ部材NJBに排出される。逆に、密閉室Hmpの体積が増加する場合には、潤滑剤GRSがねじ部材NJBから密閉室Hmp内に吸引される。この潤滑剤GRSの移動によって、ねじ部材NJB内の潤滑剤GRSが更新されて、潤滑状態が適正に維持され得る。
 ねじ隙間(山頂隙間Csm、Cso、及び、フランク隙間Cfk)が潤滑剤GRSの流路となる場合、潤滑剤GRSの流動抵抗(粘性抵抗)が制動手段BRKの効率に影響を及ぼす。従って、ねじ隙間の断面積が潤滑剤GRSの粘度に基づいて設定される。そして、無負荷の状態(押圧力がゼロの状態)において、潤滑剤GRSの流動に必要な電気モータMTRの回転動力(即ち、潤滑剤GRS移動に起因するトルク損失)が所定値以下となるように、ねじ隙間の断面積が決定され得る。ここで、ねじ隙間の断面積は、ねじの回転軸(Jps、Jsf)を含む断面におけるCsm、Cso、及び、Cfkの総面積であって、図4に示す例では、上記の(a)乃至(h)にて囲まれた部分の面積である。
 電気モータMTRの回転動力を押圧力に変換する部位は、ねじのフランクであるため、潤滑剤GRSの移動はフランク隙間に対して行われることが望ましい。ねじ部材NJBのねじ形状において、少なくともフランク隙間Cfkが潤滑剤GRSの流路となるように、ねじのピッチ線Pchにおいて、ねじ溝(ねじの谷)の幅Wtm、Wtoが、ねじ山の幅Wym、Wyoよりも大きく(広く)設定される。この隙間(フランク隙間Cfk)を介して、密閉室Hmpと貯蔵室Hchとの間で、潤滑剤GRSが移動される。ねじが螺合する場合にはある程度のバックラッシュが必要であるが、フランク隙間Cfkは、ねじ規格にて定められる標準バックラッシュよりも大きい値に設定され得る。また、フランク隙間Cfk(線分bcと線分fgとの距離)は、めねじMNJの山頂隙間Csm(線分cdと線分efとの距離)、及び、おねじONJの山頂隙間Cso(線分abと線分ghとの距離)のうちの少なくとも何れか一方よりも大きく(広く)なるように設定される。
<ねじの当接状態(特に、台形ねじの当接状態)についての説明>
 次に、図5を参照しながら、先ず、上述した引き戻し作動における、ねじの当接状態(フランクの当接状態)、及び、当接状態の変化によって生じる潤滑剤(グリス)の移動について説明する。ここで、潤滑剤(グリス)GRSの移動に関し、範囲Xで示すねじの1ピッチ分の移動について説明する。
 図5は、図2に対応している。即ち、ナット部材NUT(めねじ部MNJをもつ)がシャフト部材SFTに固定され、ボルト部材BLT(おねじ部ONJをもつ)が押圧部材PSNに固定されている。ねじ部材NJBには、潤滑剤(グリス)GRSが移動可能なように、山頂隙間Csm、Cso、及び、フランク隙間Cfk(第1フランク隙間Cfk1、第2フランク隙間Cfk2)が設けられている。ねじの当接状態とは、めねじMNJとおねじONJとの相互の位置関係によって発生するフランクの接触状態である。
 図5(a)は、押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押圧している(即ち、PSNがMSBから押圧力(反作用)Fbaを受けている)状態を表し、めねじMNJによって矢印で示す方向に、おねじONJが押されている。この当接状態が、上述した「押圧当接状態」である。押圧当接状態では、めねじの第1フランクFmn1、及び、おねじの第1フランクFon1が当接している(即ち、Fmn1及びFon1が圧力側フランクである)。ここで、第1フランクFmn1及びFon1が「押圧時の圧力側フランク(第1当接部に相当)」と称呼される。一方、めねじの第2フランクFmn2、及び、おねじの第2フランクFon2は非接触の状態であり、これらの間には隙間Cfk2が存在している(即ち、Fmn2及びFon2が遊び側フランクとなっている)。ここで、第2フランクFmn2及びFon2が「押圧時の遊び側フランク(第2当接部に相当)」と称呼される。潤滑剤GRSは、山頂隙間Csm、Cso、及び、フランク隙間Cfk2に充填されている。
 図5(b)は、電気モータMTRが逆転されて、圧力側フランクであった第1フランクFmn1、Fon1が離れ始め、押圧部材PSNには押圧力Fbaが作用しないフリーな状態を表している。この当接状態が、上述した「自由当接状態」である。自由当接状態では、全てのフランクが接触していない。ねじの当接状態が、押圧状態から自由状態へ遷移する場合、押圧状態で遊び側フランクであった、めねじの第2フランクFmn2、及び、おねじの第2フランクFon2の隙間(第2フランク隙間)Cfk2が狭められることによって、おねじの山頂隙間Csoに存在していた潤滑剤GRSが、他のフランク隙間(Fmn1及びFon1の隙間である第1フランク隙間Cfk1)に押し出される。具体的には、矢印(m)、(n)、及び、(p)で示されるように、ピッチ線Pch上部のグリスGfk2uによって、おねじの山頂隙間のグリスGsoが押し出され、Gsoが第1フランク隙間(Fmn1及びFon1の隙間)Cfk1に流入される。同様に、矢印(i)、(j)、及び、(k)で示されるように、ピッチ線Pch下部のグリスGfk2sによって、めねじの山頂隙間のグリスGsmが押し出され、Gsmが第1フランク隙間Cfk1に移動される。
 図5(c)は、めねじの第2フランクFmn2(めねじMNJにおいて、第1フランクFmn1の反対側のフランク)、及び、おねじの第2フランクFon2(おねじONJにおいて、第1フランクFon1の反対側のフランク)が接触して、圧力側フランクとなり、押圧部材PSN(おねじ部ONJ)が矢印の方向に引き戻される状態を表している。この当接状態が、上述した「引き戻し当接状態」である。ねじの当接状態において、「押圧当接状態(図5(a)を参照)」から「引き戻し当接状態(図5(c)を参照)」に遷移することが、「当接切り替え」と称呼される。即ち、当接切り替えとは、一方側のフランク(第1フランクFmn1、Fon1)が当接していた状態から、他方側のフランク(第2フランクFmn2、Fon2)が当接する状態に切り替わることである。引き戻し当接状態では、第2フランクFmn2、Fon2が当接されるため、第2フランク隙間Cfk2にあったグリスGfk2(=Gfk2u+Gfk2s)に相当する量のグリスGRSが、山頂隙間Csm(ScmとTzoとの隙間)、Cso(ScoとTzmとの隙間)から、第1フランク隙間(Fmn1とFon1との隙間)Cfk1に移動される。
 第1フランクFmn1、Fon1は、押圧力Fbaが増加される場合に圧力側フランクとなるため、制動トルクが増加される場合に動力伝達を行うフランクFmn1、Fon1に対して、新しい潤滑剤GRSが供給される(即ち、潤滑剤GRSの更新が行われる)。これによって、ねじ部材NJBの潤滑状態が適切に維持され、BRKの効率が確保され得る。なお、第1フランクFmn1、Fon1への潤滑剤GRSの供給は、自由当接状態となる時点で開始され、引き戻し当接状態で完了される。このため、第1フランクFmn1、Fon1への潤滑剤(グリス)の更新は、少なくとも自由当接状態となること(第1フランクFmn1、Fon1が離れること)が条件とされ得る。
 フランクの当接状態が遷移されることによって、山頂隙間Cms、Cosに蓄えられている潤滑剤GRSがフランク隙間Cfk(Cfk1、Cfk2)に流入され、Cfk内の潤滑剤GRSが更新される。この潤滑剤GRSの移動によって、ねじ部材NJBの潤滑状態が維持・向上され得る。ねじの1ピッチにおいて、フランク隙間(ピッチ線Pchからめねじ山頂Scmまでのフランク隙間)Cfksにて形成される断面積(断面積a5-a6-a7-a8)が、めねじMNJの山頂隙間Csmにて形成される断面積(断面積b5-b6-b7-b8)よりも大きくなること、及び、フランク隙間(ピッチ線Pchからおねじ山頂Scoまでのフランク隙間)Cfkuにて形成される断面積(断面積a1-a2-a3-a4)が、おねじONJの山頂隙間Csoにて形成される断面積(断面積b1-b2-b3-b4)よりも大きくなること、のうちで少なくとも何れか一方が満足されるように、ねじ部材NJBのねじ形状が設定され得る。即ち、「(断面積a5-a6-a7-a8)>(断面積b5-b6-b7-b8)」、及び、「(断面積a1-a2-a3-a4)>(断面積b1-b2-b3-b4)」のうちの少なくとも1つが満足されるように、ねじの形状が決定される。このため、フランク隙間に蓄えられる潤滑剤Gfk2s、Gfk2uの量が、めねじ、及び、おねじのうちの少なくとも一方の山頂隙間に蓄えられる潤滑剤Gsm、Gsoの量よりも多くなる。一方側のフランク(押圧力上昇時の遊び側フランクで、第2フランクFmn2、Fon2)の隙間が狭められることに伴って、山頂隙間に蓄えられるグリスが、他のフランク(押圧力上昇時の圧力側フランクで、第1フランクFmn1、Fon1)の隙間に、確実に押し出される。この結果、ねじ部材NJBの潤滑状態が確保され、ブレーキアクチュエータBRKの効率が維持され得る。
 ねじ隙間の潤滑剤移動が好適に行われ得る台形ねじの形状についてまとめる。ねじの1ピッチにおいて、「ピッチ線Pchに対してめねじの山頂Scm側のフランク隙間Cfksにて形成される断面積(断面積a5-a6-a7-a8)が、めねじの山頂隙間Csmにて形成される断面積(断面積b5-b6-b7-b8)よりも大きいこと」、及び、「ピッチ線Pchに対しておねじの山頂Sco側のフランク隙間Cfkuにて形成される断面積(断面積a1-a2-a3-a4)が、おねじの山頂隙間Csoにて形成される断面積(断面積b1-b2-b3-b4)よりも大きくなること」、のうちで少なくとも何れか一方が満足されるように設定される。また、断面積による定義に代えて、隙間の広さによって、ねじ形状が定義され得る。具体的には、フランク隙間Cfk(隙間の広さであって、例えば、線分a1-a2と線分a3-a4との距離)は、めねじの山頂隙間Csm(隙間の広さであって、線分b5-b6と線分b7-b8との距離)、及び、おねじの山頂隙間Cso(隙間の広さであって、線分b1-b2と線分b3-b4との距離)のうちの少なくとも何れか一方よりも大きく(広く)なるように設定され得る。
<キャップ部材CAPの実施形態>
 次に、図6を参照しながら、キャップ部材CAPの実施形態について説明する。
 キャップ部材CAPは、中央に穴をもつ円盤形状を有し、外周部にて押圧部材PSNの第1筒部Et1(円筒形状)と摺接し、内周部にてシャフト部材SFTの第2筒部Et2(円筒形状)と摺接する。キャップ部材CAPは、押圧部材PSN、及び、シャフト部材SFTに対して軸方向への直線移動(PSNの軸Jps方向、及び、SFTの軸Jsf方向への移動)が可能であるとともに、押圧部材PSN、及び、シャフト部材SFTのうちで少なくとも一方の軸まわりに相対的に回転(Jpsまわり、及び、Jsfまわりのうちの少なくとも1つの軸まわりの回転)が可能である。ここで、PSNの軸Jps、及び、SFTの軸Jsfは同一軸である。キャップ部材CAPは、潤滑剤GRSが貯蔵室Hch(例えば、位置Pb3)から外部位置Pb4に流出することを防止するとともに、気体(空気)が位置Pb4から貯蔵室Hch(例えば、位置Pb3)に流入することを防止するための蓋(キャップ)として機能する。
 第2筒部Et2とキャップ部材CAPとの隙間Csfが、第1筒部Et1とキャップ部材CAPとの隙間Cpsよりも大きく設定され得る。シャフト部材SFTは回転されるため、キャップ部材CAPとSFTとの相対的な回転摺動が、第2筒部Et2にて行われ得る。隙間Csf(CAPとSFTとの隙間)が相対的に大きく設定されるため、回転の摺動抵抗が低減され得る。第2筒部Et2にて回転摺動が許容される場合には、第1筒部Et1にて回転摺動が行われる必要はなくなる。このため、隙間Cps(CAPとPSNとの隙間)は相対的に狭く設定され得る。この結果、キャップ部材CAPが押圧部材PSN、シャフト部材SFTに対して傾斜することが抑制され得る。更に、押圧部材PSNとキャップ部材CAPとの間に、キー部材KYB、及び、これと勘合するキー溝が設けられ、キャップ部材CAPと押圧部材PSN(Et1)との間の相対的な回転運動が制限され得る。これによって、キャップ部材CAPの傾き抑制の効果が大きくされ得る。
 回転部材KTBに対して押圧部材PSNが移動(前進、又は、後退)されることによって、貯蔵室Hchの体積変化が生じる。ねじ部材NJBの端部(Hchとは反対側)に密閉室Hmpが設けられる場合には、密閉室Hmpの体積変化も生じる。さらに、密閉室Hmpの体積が変化するため、潤滑剤GRSが、ねじ部材NJBを介して、貯蔵室Hchに流入、又は、流出される。キャップ部材CAPは、第1筒部Et1(押圧部材PSNの内周部)、及び、第2筒部Et2(シャフト部材SFTの外周部)と軸方向に摺動可能であるため、キャップ部材CAPの動き(スライド)によって、上記の体積変化、及び、密閉室Hmpの体積変化による潤滑剤GRSの移動が吸収される。
 なお、上記の体積変化は、一連の制動操作(一制動における制動トルクの発生から解除までの操作)において発生する。この体積変化は、キャリパCPR、摩擦部材MSBの剛性に因る。摩擦部材MSBの経年的な摩耗によっても体積変化は生じ得る。制動操作による体積変化は相対的に小さいが、経年磨耗による体積変化は、制動操作による変化に比較して大きい。キャップ部材CAPによって、摩擦部材MSBの摩耗に基づく体積変化による潤滑剤GRSの移動も吸収され得る。
<制動手段BRKの第2の実施形態>
 次に、図7を参照しながら、制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRKの第2の実施形態について説明する。図7は、図2に対応している。従って、図7において、図2に示す部材と同じ、或いは同等の機能を発揮する部材については、図2と同じ記号が付されている。上述した第1の実施形態(図2を参照)では、ボルト部材BLTが押圧部材PSNに固定され、ナット部材NUTがシャフト部材SFTに固定されているのに対し、この第2の実施形態では、ナット部材NUTが押圧部材PSNに固定され、ボルト部材BLTがシャフト部材SFTに固定されている。キャップ部材CAPは、押圧部材PSNの第1筒部Et1に内接され、シャフト部材SFTの第2筒部Et2に外接される。キャップ部材CAPは、軸方向(Jps、Jsf)に第1筒部Et1と摺動され、軸方向及び軸まわりに第2筒部Et2と摺動される。キャップ部材CAPと第1筒部Et1、第2筒部Et2との摺動性が維持され得るために、自在継手UNVが、入力部材INPとシャフト部材SFTとの間に設けられる。押圧部材PSN(例えば、壁Mp1)、及び、ねじ部材NJBの端部にて、密閉室Hmpが形成される。また、押圧部材PSN(例えば、内周部Et1)、ねじ部材NJB、及び、キャップ部材CAPにて、貯蔵室Hchが形成される。そして、ねじ部材NJBには潤滑剤(グリス)GRSが塗布され、密閉室Hmp、及び、貯蔵室Hchにも潤滑剤GRSが充填される。
 この第2の実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様の作用・効果を奏する。即ち、キャップ部材CAPによって、貯蔵室Hchが形成されているため、ねじ部材NJB(特に、位置Pa2の部分)への気体の浸入が抑制され得る。また、密閉室Hmpがねじ部材NJBの端部(位置Pa1の部分)に形成されているため、ここからの気体浸入が防止される。さらに、制動作動による密閉室Hmpの体積変化によって、ねじ部材NJBの隙間を介して、潤滑剤(グリス)GRSが更新される。これらの結果、ねじ部材NJBの潤滑状態が適切に維持され得る。
<引き戻し制御ブロックの実施形態>
 次に、図8の機能ブロック図を参照しながら、引き戻し制御ブロックHMC(図1を参照)の実施形態について説明する。
 引き戻し制御ブロックHMCでは、加速操作量Apa、制動操作量Bpa、変速シフト位置Spa、車両速度Vxa、電気モータMTRの回転角Mka、及び、押圧力Fbaに基づいて、ねじ部材NJBの引き戻し動作を実行するための目標通電量(引き戻し通電量)Ihtが演算される。ここで、引き戻し動作とは、ねじの螺合範囲内で押圧部材PSNが回転部材KTBから離れる方向に移動されることであって、この動作によって、ねじ部材NJBの潤滑状態が更新され得る。引き戻し通電量Ihtは、フランクの当接切り替えを含む引き戻し動作のための電気モータMTRへの通電量の目標値である。
 加速操作量Apaは、運転者による加速操作部材(アクセルペダル)APの操作量である。APには加速操作量取得手段APAが備えられる。APAによって、Apaが取得(検出)される。例えば、加速操作量取得手段(ストロークセンサ)APAによって、加速操作部材APのストローク(変位)が、加速操作量Apaとして検出される。
 制動操作量Bpaは、運転者による制動操作部材(ブレーキペダル)BPの操作量である。BPには制動操作量取得手段BPAが備えられる。制動操作量取得手段BPAとして、マスタシリンダ(図示せず)の圧力を検出するセンサ(圧力センサ)、制動操作部材BPの操作力、及び/又は、変位量を検出するセンサ(ブレーキペダル踏力センサ、ブレーキペダルストロークセンサ)が採用される。これらのうちで少なくとも1つが利用されて、運転者による制動操作部材BPの操作量(制動操作量)Bpaが取得(検出)される。
 変速シフト位置Spaは、変速シフト部材(シフトレバー)SPの位置である。例えば、駐車位置(Pレンジ)、前進位置(Dレンジ)、又は、後退位置(Rレンジ)である。各々のシフト位置Spaが、変速シフト位置取得手段SPAによって取得(検出)される。
車両速度Vxaは、車両速度取得手段VXAによって取得(検出)される。各車輪WHLに車輪速度取得手段VWAが設けられ、VWAによって取得される車輪速度(回転速度)Vwaに基づいて車両速度Vxaが演算され得る。
 電気モータMTRのロータ(回転子)の位置(例えば、回転角)Mkaは、回転角取得手段(例えば、角度センサ)MKAによって、デジタル値(例えば、パルス)として取得(検出)される。回転角取得手段MKAは、電気モータMTRの内部に設けられる。
 押圧力Fbaは、押圧力取得手段FBAによって取得(検出)される。押圧力取得手段FBAは、入力部材INPとキャリパCPRとの間に設けられる。具体的には、押圧力取得手段FBAはキャリパCRPに固定され、押圧部材PSNが摩擦部材MSBから受ける力が押圧力Fbaとして取得される。即ち、押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押す力(押圧力)Fbaの反力(反作用)が取得(検出)される。押圧力(アナログ値)Fbaは、アナログ・デジタル変換手段ADHを介して、デジタル値に変換されて後に、電子制御ユニットECUに入力される。
 引き戻し制御ブロックHMCは、回転角変化量演算ブロックMKH、押圧力変化量演算ブロックFBH、剛性値演算ブロックGCP、及び、引き戻し通電量演算ブロックIHTにて構成される。
 回転角変化量演算ブロックMKHでは、電気モータの回転角Mkaが減少する場合に(MTRが逆転されるときに)、Mkaに基づいて回転角変化量Mkhが演算される。具体的には、Mkaの過去値mka[k]が記憶され、Mkaの現在値mka[g]と比較され、その偏差が回転角変化量Mkhとして演算される。即ち、Mkh=mka[k]-mka[g] に従って、回転角変化量Mkhが演算される。ここで、過去値mka[k]は、現在値mka[g]よりも所定時間(所定値)th0だけ以前の値である。即ち、演算周期において、過去値mka[k]から現在値mka[g]までは、所定周期(固定値)が経過している。
 圧力変化量演算ブロックFBHでは、電気モータの回転角Mkaが減少する場合に(即ち、MTRが逆転されるときに)、Fbaに基づいて押圧力変化量Fbhが演算される。具体的には、各演算周期において、Mkaの過去値mak[k]に対応したFbaの過去値fba[k]と、Mkaの現在値mka[g]に対応したFbaの現在値fba[g]とが比較され、その偏差が押圧力変化量Fbhとして演算される。即ち、Fbh=fba[k]-fba[g] に従って、押圧力変化量Fbhが演算される。
 剛性値演算ブロックGCPでは、回転角変化量Mkh、及び、押圧力変化量Fbhに基づいて剛性値Gcpが演算される。具体的には、回転角の変化量Mkhに対する押圧力の変化量Fbhが、剛性値Gcp(=Fbh/Mkh)として演算される。剛性値Gcpは、キャリパCPR、及び、摩擦部材MSBの直列ばねのばね定数に相当する値である。このため、押圧力変化量(例えば、押圧力の時間変化量)Fbhが、回転角変化量(例えば、回転角の時間変化量)Mkhによって除算されて、剛性値Gcpが演算される。
 引き戻し通電量演算ブロックIHTでは、電気モータの回転角Mka、剛性値Gcp、加速操作量Apa、制動操作量Bpa、シフト位置Spa、及び、車両速度Vxaに基づいて、引き戻し通電量Ihtが演算される。引き戻し通電量Ihtは、ねじ部材NJBの引き戻し作動を行うための電気モータMTRの目標値である。なお、加速操作量Apa、制動操作量Bpa、変速シフト位置Spa、及び、車両速度Vxaのうちで少なくとも1つが省略され得る。Ihtは、制動操作量Bpaが増加する場合(即ち、Mkaが正回転中で、Fbaが増加しているとき)、或いは、制動操作量Bpaが所定操作量bpa0以上の場合(即ち、Mkaが所定値mka0以上、又は、Fbaが所定値fba0以上のとき)には演算されない(Iht=0が出力される)。そして、制動操作量Bpaが減少されて(即ち、Mkaが逆転中で、Fbaが減少されて)、所定操作量bpa0未満(即ち、Mkaが所定値mka0未満、又は、Fbaが所定値fba0未満)となる時点で、引き戻し通電量Ihtが演算される。
 引き戻し通電量演算ブロックIHTには、当接切り替えパタン(第1パタン)PT1、及び、限界引き戻しパタン(第2パタン)PT2の2種類の動作パタンが備えられる。第1、第2パタンPT1及びPT2では、ねじ部材NJBの引き戻す量(即ち、ねじが引き戻され位置)が夫々異なる。ねじ部材の引き戻し量には、潤滑効果と制動トルク応答性とのトレードオフが存在する。引き戻し量が大きいほど、螺合領域の外部から潤滑剤が持ち込まれるため、ねじ部材NJBの潤滑剤の補充・更新効果は大きい。一方、引き戻し量が小さいほど、PSNとMSBとの隙間が狭いため、制動トルクの応答性が高い。従って、引き戻し動作のパタンPT1、PT2は、加速操作量Apa、変速シフト位置Spa、及び、車両速度Vxaのうちの少なくとも何れか1つに基づいて、適切に選択され得る。
 加速操作量Apaが所定操作量(予め設定される所定値)ap1未満の場合(Apa<ap1)には、当接切り替えパタンPT1が選択され、Apaがap1以上の場合(Apa≧ap1)には、限界引き戻しパタンPT2が選択される。加速操作量Apaが小さい場合(即ち、車両が緩やかに加速されている、又は、概ね一定速度で走行している場合)には、運転者による急制動に備えて、第1パタンPT1が選択され得る。一方、加速操作量Apaが大きい場合(即ち、車両が急加速されている場合)には、急制動される蓋然性が低いため、第2パタンPT2が選択され得る。
 変速機のシフト位置(セレクタの操作位置)Spaが駐車位置(Pレンジ)以外を指示する場合(前進位置(Dレンジ)、又は、後退位置(Rレンジ))には、当接切り替えパタンPT1が選択され、Spaが駐車位置を指示する場合には、限界引き戻しパタンPT2が選択される。シフト位置SpaがPレンジを示す場合には、車両は確実に停止しているため、第2パタンPT2が選択される。
 車両速度Vxaが所定速度(予め設定される所定値)vx1以上の場合(Vxa≧vx1)には、当接切り替えパタンが選択され、Vxaがvx1未満の場合(Vxa<vx1)には、限界引き戻しパタンPT2が選択される。車両速度Vxaが大きい場合には、運転者による急制動に備えて、引き戻し量が小さい第1パタンPT1が選択される。一方、車両速度Vxaが小さい場合には、制動トルクの立ち上がりが制動距離には然程影響しないため、引き戻し量が大きい第2パタンPT2が選択される。
 ねじ部材NJBの引き戻し量が異なる2つの引き戻しパタンPT1、PT2のうちから、何れか1つが、車両の走行状態(Apa、Spa、Vxa)に応じて決定される。このため、ねじ部材NJBの潤滑性能と、制動トルクの応答性が両立され得る。PT1及びPT2の何れの場合も、引き戻し通電量Ihtは、Mka(又は、Fba)が減少されるときに、Bpaが所定値bpa0未満、Fbaが所定値fba0未満、及び、Mkaが所定値mka0未満の3つの条件のうちで少なくとも1つが満足される場合に、引き戻し通電量Ihtの出力が開始される。Ihtは、電気モータMTRが逆転運動を継続するために必要な通電量の目標値であって、例えば、予め設定された所定値(固定値)iht1に決定され得る。
 当接切り替えパタン(第1パタン)PT1が選択された場合には、剛性値Gcpが所定値gcpx(後述するgcp0に相当する値)未満の状態が、Mkaにおいて所定回転角(所定値)mkyに亘って継続されるまで、Ihtが出力され続ける。具体的には、Gcp<gcpxの条件が満足された時点からMkaの変化がカウントされ始める。Gcp<gcpxの継続が、Mkaの変化においてmky未満の場合には、Ihtの演算は継続される(終了されない)。そして、再度、Gcp<gcpxの条件が満足された時点からMkaの変化が演算され始める。Gcp<gcpxが満足される状態が、Mkaの変化において所定値mkyに亘って継続された時点で、Ihtが停止される(即ち、Iht=0とされ、MTRの逆転が終了される)。その後、MTRの位置がスタンバイ位置(予め設定された非制動時の待機位置)にまで戻される。ここで、待機位置mk0は、微少摩擦(引き摺り)が発生しないように、MSBとKTBとが予め設定された所定隙間をもつ状態に対応する位置である。
 所定回転角(所定値)mkyは、当接隙間相当値(所定値)mkf、及び、誤差補償値(所定値)mkxに基づいて決定される。例えば、所定値mkyは、mkfにmkxが加えられて決定され得る(即ち、mky=mkf+mkx)。ここで、当接隙間相当値mkfは、ねじ部材NJBの当接状態を切り替えるための所定値であって、ねじの当接部の隙間(例えば、フランク隙間)に相当する値である。また、誤差補償値mkxは、電気モータMTRからねじ部材NJBに到るまでの機械要素の隙間(例えば、GSKのバックラッシュ、継手のガタ)、及び、押圧力Fbaの検出分解能(アナログ・デジタル変換に起因するLSB)を補償するための所定値である。当接隙間相当値mkf、及び、誤差補償値mkxは、制動手段BRKの設計段階で決定される諸元値であるため、値mkyは予め設定されている所定値(固定値)である。
 限界引き戻しパタン(第2パタン)PT2が選択された場合には、電気モータの回転角Mkaに基づいて、ねじ部材NJBが限界位置mkeの近傍まで引き戻される。限界位置(Mkaにおける値mke)は、ねじ部材NJBの螺合部において、最も押圧部材PSNが回転部材KTBから離れ得る位置である。値mkeはBRKの諸元上で予め設定されている所定値(固定値)である。電気モータ回転角Mkaが限界位置(所定値mke)に一致した時点で、引き戻し通電量Ihtは、停止され、ゼロとされる。その後、電気モータの位置Mkaは待機位置mk0(MSBとKTBとが予め設定された所定隙間をもって引き摺りが生じない状態に対応する電気モータの位置)にまで戻される。
 なお、制動手段BRKの設計上、限界位置mkeを超えて、ねじが引き戻されないようにストッパ(螺合端部でねじ部材NJBの回転を制限する部材)が設けられ得る。この場合、ねじの動作がストッパによって制限されるまで、電気モータMTRが逆転されればよいため、限界引き戻しパタンPT2においては、電気モータの位置(回転角)Mkaは必ずしも必要とはされない(必須の構成要素ではない)。
 当接切り替えパタンPT1では、Mkaの所定回転角mkyに亘って、剛性値Gcpの低下が維持された場合に、引き戻し通電量Ihtが終了されるため、制動手段BRKの構成要素のガタ、及び、押圧力Fbaの検出分解能に起因する誤差影響が補償され、当接部の切り替えが確実に行われ得る。ねじの当接部(例えば、フランク)が切り替えられることによって潤滑剤GRSが移動し、動力伝達が行われるねじの当接部の潤滑剤GRSが更新され得る。限界引き戻しパタンPT2が実行されれば、必然的に当接切り替えが行われるため、同様の効果が得られる。さらに、PT2では、ねじ部材NJBのかみ合う範囲を超えて潤滑剤GRSが補充されるため、より一層の潤滑向上の効果が得られる。ねじの引き戻し量が大きい場合、制動トルクの応答性が懸念され得るが、車両状態(Vxa等)に基づいて、引き戻し量の異なる第1パタンPT1と、第2パタンPT2とが使い分けられるため、潤滑効果と制動トルク応答性とが両立され得る。
<ねじの当接状態とモータ回転角、押圧力との関係についての説明>
 次に、図9を参照しながら、ねじの当接状態とモータ回転角Mka、及び、押圧力Fbaとの関係について説明する。CPRは浮動型(フローティング)キャリパであり、Mkaに対するFbaの関係(実線にて示される特性CHcp)は、キャリパCPR、及び、摩擦部材MSBの「直列ばね」としてのばね定数(剛性)に相当する。回転角Mkaの変化量(回転角変化量)Mkhに対する押圧力Fbaの変化量(押圧力変化量)Fbhが、剛性値Gcpとして演算される。Mkaが徐々に減少されていくときに(即ち、PSNがKTBから離れる方向に移動され、Fbaが徐々に減少されていく場合に)、剛性値Gcpが値gcp0となった点が、圧力側の当接部(例えば、圧力側フランク)が離れ(即ち、当接が解除され)、自由当接状態となる点として推定され得る。この点が、MSBとKTBとの接触が解除される点であり、基準位置(ゼロ点位置)とされる。
 現実的には、値gcp0は、摩擦部材MSBの状態によって変化する。例えば、MSBが比較的新しくて厚みがある場合にはgcp0は相対的に小さい値であり、MSBの摩耗に従ってgcp0は増加する。しかしながら、MSBの摩耗状態が偏っている(即ち、偏摩耗する)場合、値gcp0は、新品の状態よりも低下する。剛性値Gcpに基づいて、ねじ部材NJBの当接状態が推定され得るが、実際値(真値)gcp0に対して誤差を見込んだ値gcpxが、推定しきい値として用いられる。例えば、所定値(固定値)gcpxとしては、基準位置での剛性値の下限(許容され得る最も小さい値)が実験的に求められて、この値が採用され得る。
 当接部の隙間(例えば、フランク隙間であって、当接部における軸方向の隙間長さ)に対応する所定の回転角mkfだけ、回転角Mkaがゼロ点位置(基準位置)から戻された点(値mkc)で、ねじ部材NJBが押圧時とは異なる当接部が接触し、PSN(この場合、BLT)が限界位置mkeに向けて戻され始める。即ち、Mkaにおける位置mkcは、当接部(例えば、台形ねじにおけるフランク)の切り替えが完了された位置に相当する。ねじの引き戻し作動が終了されると、電気モータMTRは待機位置mk0にまで戻される(回転角Mkaが位置mk0に向けて、電気モータMTRが正転駆動される)。待機位置mk0は、MSBとKTBとが僅かな隙間をもつ位置であって、所謂「MSBの引き摺り」が抑制され得る位置である。
 ねじ部材NJBの当接状態が、剛性値Gcpに基づいて推測され得るが、確実に当接部が切り替えられるためには、制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRKを構成する機械要素のガタ(電気モータMTR、乃至、ねじ部材NJBに到るまでの構成要素における隙間、バックラッシュ等)、及び、検出信号(特に、押圧力Fba)の分解能(解像度)が考慮される必要がある。
 機械要素のガタは、例えば、減速機GSKのバックラッシュ(例えば、小径歯車SKHと大径歯車DKHとの間のバックラッシュ)、MTRとGSKとの間に設けられる軸継手(例えば、オルダム継手)の隙間である。押圧力Fbaが減少されていく場合、PSNがMSBから押される力と、MTRが発生する力の関係で、徐々に回転角Mkaが減少していく。電気モータMTR等には摩擦損失(例えば、値fbmに相当)が存在するため、引き戻し動作においては、この摩擦損失が補償されて、引き戻しが行われる。このとき、MTRは引き戻し方向に駆動される必要があるが、上記の機械要素のガタによって、動力伝達のための当接状態が切り替わる。例えば、GSKでは、当接する歯面が切り替わる。この切り替わりによって、破線で示す特性CHcqのように、「Mkaは変化するが、Fbaが変化しない」状態が生じ得る。即ち、機械要素のガタ(隙間)に起因して、変位mkmに亘って、Mkaに無効変位(無効回転角)が発生し得る。従って、当接切り替えパタンPT1においては、この無効変位mkmが考慮される必要がある。
 さらに、ねじ部材NJBの当接状態が、回転角変化量Mkh、及び、押圧力変化量Fbhに基づいて推定されるが、これら変化量演算の基となる状態量(特に、Fba)の分解能(LSB)が考慮される必要がある。具体的には、FBAでは、歪みゲージのように、歪み(力を受けた場合に生じる変位)に起因する電気的変化(例えば、電圧変化)に基づいてFbaが検出されるが、この信号は、アナログ値であり、電子制御ユニットECUに入力される際に、アナログ・デジタル変換手段(AD変換手段)ADHによってデジタル値に変換される。このとき、変換手段ADHのビット数によって、Fbaの分解能(最下位ビット、LSB:Least Significant Bit)が決定される。剛性値Gcpの特性CHcpは、下に凸の特性をもち、回転角Mkaが減少される際に、押圧力Fbaの減少幅(即ち、押圧力変化量Fbh)は、対応する回転角Mkaの減少幅(即ち、回転角変化量Mkh)よりも僅かである。押圧力変化量Fbhが上記の分解能に埋もれる(Fbh<LSB)場合には、剛性値Gcpはゼロに演算される。従って、当接切り替えパタンPT1においては、この押圧力Fbaの分解能が、上記の無効変位に併せて、考慮される必要がある。
 当接切り替えパタンPT1において、剛性値Gcpと所定値gcpx(値gcp0に相当するしきい値)との単なる比較によって引き戻し通電量Ihtが終了される場合、上記の無効変位(回転角)、又は、分解能の影響によって、ねじの当接状態の切り替えが完了される前に(或いは、押圧当接の状態である場合に)、Ihtが終了されることが懸念され得る。このため、当接切り替えパタンPT1の判定条件では、「剛性値Gcpが所定値gcpx未満」の条件に、「この状態が電気モータの回転角Mkaの変位において所定回転角mkyに亘って継続される」ことが付け加えられる。この結果、ねじ部材NJBの当接部の切り替えが確実に行われ得る。
 なお、所定値mkyは、所定値mkm、及び、所定値mkfが考慮された値である。具体的には、上記の誤差補償値mkxは、機械要素の隙間(例えば、GSKのバックラッシュ、継手のガタ)に相当する回転角mkm、及び、押圧力Fbaの検出分解能に相当する回転角のうちで大きい方の値であって、設計段階、又は、実験的に求められ得る。所定回転角mkyは、当接隙間相当値mkfに、誤差補償値mkxが加えられて決定され得る。
<引き戻し制御の作動>
 次に、図10に示される押圧力Fba、電気モータの回転角Mka、剛性値Gcp、及び、引き戻し通電量Ihtの時系列線図(時間の経過にともなう状態量の変化図)を参照して、当接切り替えパタンPT1の作動の一例について説明する。
 電気モータの回転角Mka、及び、押圧力Fbaは、徐々に(例えば、電気モータの一定回転速度dMkaをもって)減少される。押圧力取得手段FBAでは、歪み(力に対する変位)に起因する電気的変化に基づいて押圧力Fbaが検出される。Fbaの検出信号はアナログ値であり、変換手段ADHを介して、デジタル値に変換されて、ECUに入力される。このため、押圧力Fbaは、ADHのビット数による分解能(LSB:最下位ビット)の影響を受ける。この結果、制動操作量Bpaが減少されて、電気モータの回転角Mkaが減少される場合に、押圧力Fbaは階段状に減少していく。
 Mkaの変化量(回転角変化量)Mkh、及び、Mkhに対応するFbaの変化量(押圧力変化量)Fbhが演算される。さらに、Mkhに対するFbhが、剛性値Gcpとして演算される。
 押圧力Fbaが、しきい値(所定値)fba0未満となる時点t0にて、引き戻し通電量Ihtが、ゼロ(制御停止)から所定値iht1(負の値)に演算され、電気モータMTRが逆転される。時点t1にて、剛性値Gcpは剛性しきい値gcpx未満となるが、引き戻し通電量Ihtは、直ちには終了されない。時点t2にて、Gcp<gcpxの状態が解消されるが、時点t1からt2までの回転角Mkaが所定回転角mkyを超えていないため、Ihtは所定値iht1に継続して出力される。
 時点t3にて、再度、剛性値Gcpが剛性しきい値gcpx未満となる。この状態が、電気モータの回転角において所定回転角mkyに亘って継続された時点t5にて、Ihtがゼロとされ、引き戻し制御が終了される。この後、電気モータMTRは、Mkaが待機位置(図9の位置mk0)に戻るように制御される。
 押圧力Fbaは、回転角Mkaに対して、下に凸の特性(図9の特性CHcp)をもつため、Fbaの減少幅(即ち、変化量Fbh)は、対応するMkaの減少幅(即ち、変化量Mkh)よりも僅かである。電気モータが一定の回転速度で逆転される場合には、時系列線図において、Fbaは下に凸の形状となる。このため、押圧力Fbaの変化量Fbhは、Fbaの検出分解能(LSB)に対して相対的に小さくなっていく。この分解能の影響で、剛性値Gcpは実際の値(真値)よりも小さく演算される。押圧力変化量Fbhが、Fbaの分解能よりも小さくなった場合には、剛性値Gcpはゼロに演算される。
 時点t1にて「Gcp<gcpx」の条件が満足されるが、この時点では、ねじ部材NJBは、未だ押圧当接の状態にある。このため、ここで引き戻し制御が終了されると、ねじ部材NJBの潤滑状態が適切に更新されない。従って、引き戻し制御(第1パタンPT1)の終了条件では、「Gcpが所定値gcpx未満」の条件に加えて、「この状態がMkaの変位において所定回転角mkyに亘って継続される」ことが設定される。ここで、電気モータの回転角Mkaにおける所定回転角mkyは、当接隙間相当値(変位)mkfと誤差補償値(変位)mkxとの合計値である。変位mkfは、当接部隙間(フランク隙間)に相当する値であり、NJBの諸元にて予め設定される値(所定値であって固定値)である。変位mkxは、上記の無効変位mkm、及び、ゼロ点位置の剛性値gcp0と押圧力Fbaの分解能との関係で決まる変位の分解能(具体的には、押圧力Fbaの分解能を剛性値gcp0で除した値)のうちで大きい方の値に基づいて決定される。無効変位mkm、剛性値gcp0、及び、押圧力分解能は、予め決定されている諸元値であるため、mkxは予め設定された所定値(固定値)である。予め設定される所定回転角mky(=mkf+mkx)は、機械要素のガタ(無効回転角)、検出信号の分解能、及び、ねじの当接隙間が考慮された値であり、「Gcp<gcpx」の条件が、「電気モータの回転角Mkaでの所定変位mkyに亘って継続される」ことが、当接切り替えパタン終了の判定条件とされる。
<ねじ部材NJBとしてボールねじが採用される場合>
 以上の説明では、ねじ部材NJBとして、台形ねじが採用される場合について説明してきた。これに対し、図11に示すように、ねじ部材NJBとして、ボールねじが採用され得る。ボールねじが採用される場合においても、台形ねじの場合と同様に、ボールねじの隙間が潤滑剤(グリス)GRSの流路として機能し得る。具体的には、上述の密閉室Hmpの体積変化に起因する潤滑剤GRSの移動が、ボールねじナット部材NUTb(上記のナット部材NUTに相当)と、ボールねじシャフト部材BLTb(上記のボルト部材BLTに相当)との隙間Cns(Csm、Csoに相当)、NUTbのボール溝MZNとボール(鋼球)BALとの隙間Cmn(Cfkに相当)、及び、BLTbのボール溝MZBとボール(鋼球)BALとの隙間Cms(Cfkに相当)を介して行われる。
 また、引き戻し動作によって、台形ねじと同様に、当接部分が切り替えられる。図11(i)は、図5(a)に対応し、押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押し付けている状態(押圧当接状態)を示している。ボールねじナット部材NUTbが電気モータMTRによって回転駆動され、押圧部材PSNに固定されるボールねじシャフト部材BLTbが直線運動される。この場合、矢印の方向に、第1当接部Ba1にてNUTbはBALを押し付け、その力が第1当接部Bb1にてBLTbに伝達される。ここで、PSNがMSBを押圧している場合に接触する第1当接部Ba1、Bb1が、「押圧時の圧力側当接部」と称呼される。また、第1当接部Ba1、Bb1とは反対側に位置し、ねじが引き戻される場合に接触する第2当接部Ba2、Bb2が、「押圧時の遊び側当接部」と称呼される。
 図11(ii)は、図5(c)に対応し、ねじ部材NJBが引き戻される状態(引き戻し当接状態)を示している。押圧当接状態の場合とは逆方向に、NUTbが、第2当接部Ba2にてボールBALを押し、その力でBALは、第2当接部Bb2にてBLTbを押し付ける。ねじの引き戻し動作の初期には、台形ねじの場合と同様に、ボールBALがボール溝MZN、MZBから反力を受けないフリー状態(自由当接の状態)となる。ねじの引き戻し動作によって、ボール(鋼球)BALと、ボール溝MZN、MZBとの当接状態が徐々に遷移していく。つまり、ボールねじにおいても、台形ねじと同様に、押圧当接状態から、自由当接状態を経て、引き戻し当接状態に遷移する。
 台形ねじの場合の作用・効果と同様に、当接状態の遷移(例えば、当接状態の切り替え)によってボールBALとボール溝MZN、MZBと間の潤滑剤(グリス)GRSが移動され、制動トルクが増加される場合の第1当接部Ba1、Bb1の間の潤滑状態が刷新される。台形ねじと同様に、当接部Ba1、Bb1への新しい潤滑剤(グリス)の供給は、自由当接状態で始まり、引き戻し当接状態で完了される。従って、少なくとも自由当接状態にされることによって、押圧時の圧力側当接部である第1当接部Ba1、Bb1に対して、新しい潤滑剤GRSが供給され得る。
 また、限界引き戻しによって、通常の制動作動では使用されていない部分にある潤滑剤GRSが、ねじ部材NJBに移動するため、ねじ部材NJBの潤滑状態が確保され得る。さらに、ボール(鋼球)BALは同一部分に力が作用し続けると疲労が生じ易いが、引き戻し動作によってBALが転動されるため、受圧部位がBAL全体として均一化され、耐久性が向上され得る。
<作用・効果>
 以下、本発明の実施形態の作用・効果について説明する。本発明に係わる車両の電動制動装置では、
「車両の車輪WHLに固定された回転部材KTBに摩擦部材MSBを押し付けて押圧力Fbaを発生させる押圧部材PSN」と、
「前記押圧力Fbaを発生させる動力源である電気モータMTR」と、
「前記電気モータMTRの回転運動を前記押圧部材PSNの直線運動に変換するとともに、潤滑剤GRSが存在する隙間Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmnを備えたねじ部材NJB」と、
「前記押圧力Fbaを増加する場合には前記電気モータMTRを一方向に回転させ、前記押圧力Fbaを減少する場合には前記電気モータMTRを他方向に回転させる制御手段CTL」と、を備え、
 前記制御手段CTLは、前記押圧力Fbaを減少する場合、前記隙間Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmnに存在する前記潤滑剤GRSが、前記押圧力Fbaが増加する場合に当接する前記ねじ部材NJBの第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1以外の部位から前記第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1に移動するまで、前記電気モータMTRを前記他方向に回転させる。
 より具体的には、前記制御手段CTLは、当接していた前記第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1の前記当接が解除されるまで、前記電気モータMTRを前記他方向に回転させる。
 また、前記ねじ部材NJBとして「台形ねじ」が採用される場合には、前記制御手段CTLは、前記めねじMNJ、及び、前記おねじONJのうち少なくとも一方の山頂隙間Csm、Csoに存在していた前記潤滑材GRSが、前記押圧力Fbaが増加する場合に当接する前記ねじ部材NJBの第1フランクFmn1、Fon1に移動するまで、前記電気モータMTRを前記他方向に回転させる。
 ねじ部材NJBの潤滑状態が損なわれる主な原因は、動力伝達が行われるねじ部材NJBの第1当接部(押圧部材PSNが摩擦部材MSBを押圧している場合に接触する部分であって、例えば、フランクFmn1、Fon1)に気体(空気)が入り込み、当接部の潤滑剤(例えば、グリス)が枯渇することである。本発明の実施形態では、ねじ部材NJBの隙間(例えば、山頂隙間Csm、Cso)に存在していた潤滑剤(例えば、グリス)が、ねじ部材NJBの当接部に移動されるまで電気モータMTRが逆転される。即ち、ねじ部材NJBの第1当接部が離れ、この間にねじ部材NJBの隙間から潤滑剤(例えば、グリス)が流入するまで、ねじ部材NJBが引き戻される(押圧部材PSNが回転部材KTBから離れるように移動される)。その後、電気モータMTRが正転方向に駆動され、押圧力が増加される場合には、移動された潤滑剤GRSは、ねじ部材NJBの隙間(元の位置)に再度、戻される。このように、潤滑剤GRSが当接部とねじ隙間との間で、往来して移動されることによって、常時、潤滑剤GRSの更新が継続され得る。その結果、押圧力を発生させるために、電気モータMTRの動力伝達が行われる第1当接部に、常に新たな潤滑剤が供給されるため、潤滑剤の枯渇が抑制され、ねじ部材NJBの好適な潤滑状態が維持され得る。
 本発明の実施形態では、前記制御手段CTLは、前記第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1とは異なる(押圧力Fbaが減少する場合に当接する)前記ねじ部材NJBの第2当接部Fmn2、Fon2、Ba2、Bb2が当接するまで、前記電気モータMTRを前記他方向(逆転方向)に回転させる。また、前記ねじ部材NJBとして「台形ねじ」が採用される場合には、本発明の実施形態では、前記制御手段CTLは、前記第1フランクFmn1、Fon1とは異なる(押圧力Fbaが減少する場合に当接する)前記ねじ部材NJBの第2フランクFmn2、Fon2が当接するまで、前記電気モータMTRを前記他方向逆転方向に回転させる。
 第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1への潤滑剤(グリス)GRSの供給は、自由当接状態となる時点で開始され、引き戻し当接状態となる時点で完了される。ねじ部材NJBにおいて、第2当接部Fmn2、Fon2、Ba2、Bb2が当接するまで電気モータMTRが逆転されるため、第1当接部Fmn1、Fon1、Ba1、Bb1の間に十分な潤滑剤GRSが補充され得る。
 本発明の実施形態では、前記押圧力Fbaを取得する押圧力取得手段FBAと、前記電気モータMTRの位置Mkaを取得する位置取得手段MKAと、を備え、前記制御手段CTLは、前記押圧力Fbaに基づいて、前記電気モータMTRの目標位置Pt1、Pt2を決定し、前記電気モータの位置Mkaが前記目標位置Pt1、Pt2に一致する場合に、前記電気モータを前記他方向(逆転方向)に回転させることを終了するように構成され得る。
 この場合、押圧力Fbaに基づいて、当接状態が過不足なく解除される基準位置Zrpが決定される。この基準位置Zrp、及び、BRKの諸元(予め決定されている複数の所定値)に基づいて、当接状態が変化する点が考慮されて、電気モータの逆転が停止される目標位置Pt1(当接解除が確実に行われる目標位置)、Pt2(当接切り替えの目標位置)が決定される。電気モータの実際の位置(回転角)Mkaと目標位置Pt1、Pt2とが比較され、Mkaが目標位置Pt1、Pt2に到達する時点で、電気モータの引き戻し制御が終了される。ねじの当接状態は押圧力Fbaに因るが、押圧力Fbaに基づいて目標位置Pt1、Pt2が設定され、電気モータの実際位置Mkaとの比較で、電気モータが回転されるため、押圧時の圧力側当接部(第1当接部)Fmn1、Fom1、Ba1、Bb1の間に潤滑剤GRSが確実に供給され得る。
 前記ねじ部材NJBとして「台形ねじ」が採用される場合には、本発明の実施形態では、前記ねじ部材NJBは、前記ねじ部材NJBの1ピッチにおいて、前記おねじのフランクFonと前記めねじのフランクFmnとの隙間であるフランク隙間Cfkによって形成される断面積(断面積a1-a2-a3-a4、断面積a5-a6-a7-a8)が、前記おねじ及び前記めねじの山頂隙間(Cos、Cms)によって形成される断面積(断面積b1-b2-b3-b4、断面積b5-b6-b7-b8)よりも大きくなるように構成される。即ち、ねじのピッチ線Pchで区切られるおねじ山頂側(Sco側)のフランク隙間の断面積(断面積a1-a2-a3-a4)が、おねじの山頂隙間Csoの断面積(断面積b1-b2-b3-b4)よりも広いこと、及び、ねじのピッチ線Pchで区切られるめねじ山頂側(Scm側)のフランク隙間の断面積(断面積a5-a6-a7-a8)が、めねじの山頂隙間Csmの断面積(断面積b5-b6-b7-b8)よりも広いこと、のうちの少なくとも一方が満足されてねじ部材のねじ形状が決定される。
 上記のようにねじ形状が設定されると、フランク隙間に蓄えられる潤滑剤Gfk2s、Gfk2uの量が、めねじ、及び、おねじのうちの少なくとも一方の山頂隙間に蓄えられる潤滑剤Gsm、Gsoの量よりも多くなる。このため、山頂隙間に蓄えられるグリスが、押圧時の圧力側フランクFmn1、Fon1の隙間に、確実に押し出され、潤滑剤の更新が効果的に行われ得る。
<作用・効果>
 以下、本発明の実施形態の作用・効果について説明する。本発明に係わる車両の電動制動装置では、
「車両の車輪WHLに固定された回転部材KTBに摩擦部材MSBを押し付けて押圧力Fbaを発生させる押圧部材PSN」と、
「前記押圧力Fbaを発生させる動力源である電気モータMTR」と、
「前記電気モータMTRの回転運動を前記押圧部材PSNの直線運動に変換するとともに、潤滑剤GRSが存在する隙間Cfk1、Cfk2、Csm、Cso、Cms、Cmnを備えたねじ部材NJB」と、
「前記押圧力Fbaを取得する押圧力取得手段FBA」と、
「前記電気モータMTRの回転角Mkaを取得する回転角取得手段MKA」と、
「前記押圧力Fbaを増加する場合には前記電気モータMTRを一方向に回転させ、前記押圧力Fbaを減少する場合には前記電気モータMTRを他方向に回転させる制御手段CTL」と、を備える。前記制御手段CTLは、前記押圧力Fbaを減少する場合、前記取得された回転角Mkaの変化量Mkhに対する前記取得された押圧力Fbaの変化量Fbhである剛性値Gcpを演算し、前記回転角Mkaが前記他方向に所定回転角mkyだけ変化する間に亘って、前記剛性値Gcpが前記所定値gcpx未満の状態が継続する時点t5まで、前記電気モータMTRを前記他方向に回転させる。
 剛性値Gcpが所定値gcpx未満となった時点では、依然、ねじ部材は押圧当接状態であるため、この時点でねじの引き戻し動作が終了されると、ねじ当接部の切り替えが不十分となり得る。上記構成によれば、電気モータの回転角Mkaにおいて所定回転角mkyに亘って、剛性値Gcpが所定値gcpx未満の条件が満足され続ける時点t5まで、ねじの引き戻し動作が継続される(即ち、電気モータが他方向に回転され続ける)。従って、ねじの当接部(例えば、フランク)の切り替え(押圧時の当接部が、異なる当接部に切り替えられること)が確実に行われる。この結果、隙間に貯蔵されている潤滑剤(例えば、グリス)が、当接隙間に移動され、押圧力が増加する際の圧力側当接部に対して潤滑剤が更新されるとともに補充され、ねじ部材NJBの潤滑状態が好適に維持され得る。
 本発明の実施形態では、前記所定回転角(mky)は、前記電気モータ(MTR)、乃至、前記ねじ部材(NJB)に到るまでの構成要素(GSK等)の隙間に基づいて設定される。また、本発明の実施形態では、アナログ値をデジタル値に変換する変換手段(ADH)を備え、前記押圧力(Fba)は、前記変換手段(ADH)を介して、前記制御手段(CTL)に入力され、前記所定回転角(mky)は、前記変換手段(ADH)による前記押圧力(Fba)の分解能(LSB)に基づいて設定され得る。
 電気モータMTR等には摩擦損失が存在する。この摩擦損失のため、電気モータの回転角Mkaは変化するが、押圧力Fbaが変化しない状態が生じ、剛性値Gcpがゼロに演算され得る(即ち、BRKの構成要素の隙間に起因して、所定回転角mkmに亘って、回転角Mkaに無効変位が発生し得る)。また、押圧力変化量Fbhが、変換手段ADHのビット数によって決まる分解能(最下位ビット、LSB)よりも小さい場合には、剛性値Gcpはゼロに演算される。上記構成によれば、前記所定回転角mkyが、構成要素の隙間に相当する値、及び、変換手段ADHのビット数によって決まる押圧力Fbaの分解能に相当する値のうちで、少なくとも一方に基づいて設定されるため、ねじ部材NJBの当接状態が確実に切り替えられ得る。この結果、潤滑剤GRSが確実に更新され、ねじ部材NJBの潤滑状態が好適に維持され得る。
 本発明の実施形態では、前記車両の運転者による加速操作部材(AP)の加速操作量(Apa)を取得する加速操作量取得手段(APA)、前記車両の運転者による変速シフト部材(SP)のシフト位置(Spa)を取得するシフト位置取得手段(SPA)、及び、前記車両の速度(Vxa)を取得する車両速度取得手段(VXA)のうちで少なくとも1つを備え得る。そして、前記制御手段(CTL、HMC)は、前記加速操作量取得手段(APA)、前記シフト位置取得手段(SPA)、及び、前記車両速度取得手段(VXA)のうちの少なくとも1つの取得結果(Apa、Spa、Vxaのうちで少なくとも1つ)に基づいて、前記電気モータ(MTR)を、前記剛性値(Gcp)が前記所定値(gcpx)未満の状態が、前記回転角(Mka)において所定回転角(mky)に亘って継続される時点(t5)まで前記他方向に回転させるか(即ち、当接切り替えパタンPT1)、或いは、前記ねじ部材(NJB)の螺合可能な限界位置(mke)まで前記他方向に回転させるか(即ち、限界引き戻しパタンPT2)を選択(決定)し得る。
 ねじ部材NJBの引き戻し量には、潤滑維持効果と制動トルク応答性とのトレードオフが存在する。即ち、ねじの引き戻し量が大きいほど、螺合領域の外部から潤滑剤が持ち込まれ得るため、ねじ部材NJBの潤滑更新の効果は大きい。一方、ねじの引き戻し量が小さいほど、押圧部材PSNと摩擦部材MSBとの隙間が狭いため、制動トルクの応答性が高い。従って、引き戻し制御における当接切り替えパタンPT1と、限界引き戻しパタンPT2とが、加速操作量Apa、変速シフト位置Spa、及び、車両速度Vxaのうちの少なくとも何れか1つに基づいて選択されるため、上記のトレードオフが両立され得る。
 MSB…摩擦部材、KTB…回転部材、PSN…押圧部材、MTR…電気モータ、NJB…ねじ部材、GRS…潤滑剤、CTL…制御手段、FBA…押圧力取得手段、MKA…回転角取得手段

Claims (5)

  1.  車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を押し付けて押圧力を発生させる押圧部材と、
     前記押圧力を発生させる動力源である電気モータと、
     前記電気モータの回転運動を前記押圧部材の直線運動に変換するとともに、潤滑剤が存在する隙間を備えたねじ部材と、
     前記押圧力を増加する場合には前記電気モータを一方向に回転させ、前記押圧力を減少する場合には前記電気モータを他方向に回転させる制御手段と、
     を備えた、車両の電動制動装置であって、
     前記制御手段は、
     前記押圧力を減少する場合、
     前記隙間に存在する前記潤滑剤が、前記押圧力が増加する場合に当接する前記ねじ部材の第1当接部以外の部位から前記第1当接部に移動するまで、前記電気モータを前記他方向に回転させる、車両の電動制動装置。
  2.  請求項1に記載の車両の電動制動装置において、
     前記制御手段は、
     前記押圧力を減少する場合、
     当接していた前記第1当接部の前記当接が解除されるまで、前記電気モータを前記他方向に回転させる、車両の電動制動装置。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の車両の電動制動装置において、
     前記ねじ部材は、めねじ、及び、おねじにて構成され、
     前記制御手段は、
     前記押圧力を減少する場合、
     前記めねじ、及び、前記おねじのうち少なくとも一方の山頂隙間に存在していた前記潤滑材が、前記押圧力が増加する場合に当接する前記ねじ部材の第1フランクに移動するまで、前記電気モータを前記他方向に回転させる、車両の電動制動装置。
  4.  車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を押し付けて押圧力を発生させる押圧部材と、
     前記押圧力を発生させる動力源である電気モータと、
     前記電気モータの回転運動を前記押圧部材の直線運動に変換するとともに、潤滑剤が存在する隙間を備えたねじ部材と、
     前記押圧力を取得する押圧力取得手段と、
     前記電気モータの回転角を取得する回転角取得手段と、
     前記押圧力を増加する場合には前記電気モータを一方向に回転させ、前記押圧力を減少する場合には前記電気モータを他方向に回転させる制御手段と、
     を備えた、車両の電動制動装置であって、
     前記制御手段は、
     前記押圧力を減少する場合、
     前記取得された回転角の変化量に対する前記取得された押圧力の変化量である剛性値を演算し、
     前記回転角が前記他方向に所定回転角だけ変化する間に亘って、前記剛性値が前記所定値未満の状態が継続する時点まで、前記電気モータを前記他方向に回転させる、車両の電動制動装置。
  5.  請求項4に記載の車両の電動制動装置において、
     前記所定値は、前記摩擦部材と前記回転部材との接触が解除される時点で得られる前記剛性値に基づいて決定され、
     前記所定回転角は、前記電気モータから前記ねじ部材に至るまでの構成要素の隙間に基づいて決定された、車両の電動制動装置。
PCT/JP2014/051684 2013-01-25 2014-01-27 車両の電動制動装置 WO2014115872A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-011999 2013-01-25
JP2013011999A JP5929771B2 (ja) 2013-01-25 2013-01-25 車両の電動制動装置
JP2013012000A JP5943204B2 (ja) 2013-01-25 2013-01-25 車両の電動制動装置
JP2013-012000 2013-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014115872A1 true WO2014115872A1 (ja) 2014-07-31

Family

ID=51227660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/051684 WO2014115872A1 (ja) 2013-01-25 2014-01-27 車両の電動制動装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014115872A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107428326A (zh) * 2015-03-26 2017-12-01 Ntn株式会社 电动制动装置
EP3483017A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric brake device and vehicular brake system including electric brake device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002213507A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Nissan Motor Co Ltd 電動ブレーキ装置
JP2010083282A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動ディスクブレーキ
WO2011155074A1 (ja) * 2010-06-08 2011-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両の電動式ブレーキ装置
JP2012111446A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Toyota Motor Corp 駐車ブレーキ兼用ディスクブレーキ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002213507A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Nissan Motor Co Ltd 電動ブレーキ装置
JP2010083282A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動ディスクブレーキ
WO2011155074A1 (ja) * 2010-06-08 2011-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両の電動式ブレーキ装置
JP2012111446A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Toyota Motor Corp 駐車ブレーキ兼用ディスクブレーキ装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107428326A (zh) * 2015-03-26 2017-12-01 Ntn株式会社 电动制动装置
EP3275749A4 (en) * 2015-03-26 2018-11-21 NTN Corporation Electric brake device
US10427661B2 (en) 2015-03-26 2019-10-01 Ntn Corporation Electric brake device
EP3483017A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric brake device and vehicular brake system including electric brake device
CN109969156A (zh) * 2017-11-13 2019-07-05 丰田自动车株式会社 电动制动装置和包括电动制动装置的车辆制动系统
RU2699512C1 (ru) * 2017-11-13 2019-09-05 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Электрическое тормозное устройство и тормозная система транспортного средства, включающая в себя электрическое тормозное устройство
CN109969156B (zh) * 2017-11-13 2021-09-14 丰田自动车株式会社 电动制动装置和包括电动制动装置的车辆制动系统
US11187291B2 (en) 2017-11-13 2021-11-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric brake device and vehicular brake system including electric brake device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014115874A1 (ja) 車両の電動制動装置
EP1868865B1 (en) System for control of brake actuator based at least in part upon tire/road friction force
JP5835590B2 (ja) 車両の電動制動装置
US20150075921A1 (en) Friction brake device
US7347304B2 (en) System for control of brake actuator
CN101793317B (zh) 一种液压限滑差速器
JP2004044778A (ja) 車両用ブレーキ装置
US10316944B2 (en) Linear motion mechanism
US7314257B2 (en) Tire slip model
WO2014115872A1 (ja) 車両の電動制動装置
JP2016502056A (ja) 向上した出力密度の可逆可変変速機−rvt
JP5929771B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP6232851B2 (ja) 動力変換装置、及び、その動力変換装置を備えた車両の電動制動装置
JP5943204B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP5849978B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP2023518315A (ja) クラッチレリーズ軸受アセンブリ
JP5900364B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP5924499B2 (ja) 車両の電動制動装置
CN112413007A (zh) 盘式制动器和车辆
JP5915863B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP5974600B2 (ja) 直動アクチュエータおよびこれを備えた電動ブレーキ
JP7047258B2 (ja) 車両の電動制動装置
JP2020026240A (ja) 車両用ブレーキシステム
JP6919298B2 (ja) 車両の電動制動装置
US20240247697A1 (en) Ball and nut assembly

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14743947

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14743947

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1