JP6090061B2 - 車両の電動制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の電動制動装置に関する。

特許文献１には、「一の電源が故障した場合にも各車載用電気機器に所要の電力を供給することが可能な車両用電源供給装置を提供する」ことを目的に、「車体に搭載された一の電源から第１の所定の車載用電気機器へ第１の電気エネルギを供給する第１の系統と、車体に搭載された他の電源から第２の所定の車載用電気機器へ第２の電気エネルギを供給する第２の系統と、前記第２の電気エネルギを前記第１の電気エネルギに変換して前記第１の系統に供給する変換供給手段と、を備える」ことが記載されている。

さらに、特許文献１には、「前記一の電源及び前記他の電源のそれぞれの電気エネルギ残存量を検出する残存エネルギ検出手段と、各電源の電気エネルギ残存量に基づいて前記一の電源又は前記変換供給手段の何れか一方を選択して前記第１の系統へ接続する電源選択手段と、を備える」ことが記載されている。

特許文献２には、「車体側と車輪側とを電気的に接続する電力線のコストを低減し、安価なブレーキ装置を提供する」ことを目的として、「通信回路、制御回路、及びモータを駆動する駆動回路を備えた駆動制御装置を車輪側に設置し、車体側から２本の電力線を介して駆動制御装置に電力を供給して車輪に搭載されたモータを駆動し、制動力を発生する」ことが記載されている。

特許文献１に例示される複数の電源を備えた車両において、特許文献２に例示される電動制動装置が採用されると、その装置には２系統の電力線が必要とされる。また、その装置の最大出力に応じた電力が電力線を介して供給される場合においても電力線の両端間の電圧降下を極力小さくするためには、或る程度太い（断面積が大きい）電力線が必要となる。電力線が太いと、電力線が屈曲し難くなる。車輪は、サスペンションを介して、車体に対して相対的に変位する。従って、電動制動装置において、車体側と車輪側とを電気的に接続する電力線が屈曲し易い構成が切望されている。

特開２０００−３１２４４４号公報 特許第４１５４８８３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、車体側と車輪側とを電気的に接続する電力線が屈曲し易い電動制動装置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）と、前記車輪（ＷＨＬ）側に設けられた電気モータ（ＭＴＲ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）の駆動トルクを利用して前記回転部材（ＫＴＢ）を押圧して、前記車輪（ＷＨＬ）に制動トルクを発生させる摩擦部材（ＭＳＢ）と、前記車両の車体（ＢＤＹ）側に設けられた車体電源（ＢＢＤ）と、前記車輪（ＷＨＬ）側に設けられた車輪電源（ＢＷＨ）と、前記車両の運転者による制動操作に基づいて、前記車体電源（ＢＢＤ）、及び、前記車輪電源（ＢＷＨ）のうちで少なくとも１つを用いて、前記電気モータ（ＭＴＲ）を駆動する制御手段（ＣＴＬ、ＤＣＣ、ＳＷｂ）と、を備える。

この装置では、電気モータＭＴＲに電力を供給する電源が、車体側のみならず、車輪側にも設けられている。電気モータは車輪側に設けられている。従って、車体電源ＢＢＤから電気モータＭＴＲに電力を供給する場合には、「車体側と車輪側とを電気的に接続する電力線」を介する必要がある一方、車輪電源ＢＷＨから電気モータＭＴＲに電力を供給する場合には、前記電力線を介する必要がない。この結果、電気モータに電力を供給するための電源を適宜使い分けることによって、電気モータＭＴＲに電力を供給する電源が車体側にのみ設けられている場合と比べて、前記電力線の負担が小さくなる。即ち、前記電力線として、より細い配線（断面積が小さい導線）が採用され得る。この結果、電力線（配線）の屈曲性がより一層確保され得る。

この装置では、前記車体電源（ＢＢＤ）は、第１の電気経路（ＰＢＤ＋ＰＷＨ）を介して前記車輪電源（ＢＷＨ）に電力を供給し、前記車輪電源（ＢＷＨ）は、第２の電気経路（ＰＷＨ）を介して前記電気モータ（ＭＴＲ）に電力を供給し、前記制御手段（ＣＴＬ、ＤＣＣ、ＳＷｂ）は、前記車輪（ＷＨＬ）に制動トルクを発生させる場合に、前記車輪電源（ＢＷＨ）を用いて前記電気モータ（ＭＴＲ）を駆動するように構成されることが好適である。

これによれば、制動非要求時（運転者が制動操作を行っていないときであって、例えば、Ｂｐａ＝０の場合）、車輪電源ＢＷＨは、車体電源ＢＢＤから第１の電気経路（車体電力線ＰＢＤ、及び、車輪電力線ＰＷＨ）を経由して電力の供給を受けることによって、徐々に充電され得る。典型的には、車輪電源ＢＷＨは、通常の車両の減速動作に必要な時間（通常の車両減速開始から終了までの制動に要する時間）より長い時間をかけてゆっくりと充電され得る。制動要求時（運転者が制動操作を行っているときであって、例えば、Ｂｐａ＞０の場合）、電気モータＭＴＲは、車輪電源ＢＷＨから第２の電気経路（車輪電力線ＰＷＨ）を経由して電力の供給を受けることによって、駆動される。換言すれば、車体電源ＢＢＤから供給された電力が、一旦、車輪電源ＢＷＨに蓄えられる。車輪電源ＢＷＨに蓄えられた電力が、必要に応じて（制動要求に応じて）、車輪電源ＢＷＨから電気モータＭＴＲに供給される。

このため、「車体側と車輪側とを電気的に接続する電力線」、即ち、車体電源ＢＢＤから車輪電源ＢＷＨへの配線（第１の電気経路）として、細い配線（断面積が小さい導線）が採用される。この結果、前記電力線（配線）ＰＢＤの屈曲性が確保され得る。更には、車輪電源ＢＷＨが電気モータＭＴＲと隣接するように構成される場合、車輪電源ＢＷＨはバスバー（Bus Bar）によって電気モータの駆動回路と接続され得る。バスバーの電気抵抗は小さいので、バスバーそのものでの電圧降下は僅かである。従って、この場合、電気モータが効率良く駆動され得る。ここで、バスバーは、導電体として機能する金属製の棒である。バスバーには、絶縁被覆が不要であるため、放熱性が高い。従って、バスバーに大電流が通る場合の放熱の問題に対処し易い。

この装置において、前記車輪電源（ＢＷＨ）の充電状態量（Ｊｄａ）を取得する充電状態量取得手段（ＪＤＡ）と、前記車体電源（ＢＢＤ）から前記電気モータ（ＭＴＲ）に電力を供給するための第３の電気経路（ＰＢＤ）を接続／遮断する切替手段（ＳＷｂ）と、が備えられる場合、前記制御手段（ＣＴＬ、ＤＣＣ、ＳＷｂ）は、前記充電状態量（Ｊｄａ）が第１所定値（ｊｄｘ）以上の場合に、前記第３の電気経路（ＰＢＤ）を遮断し、前記車輪電源（ＢＷＨ）のみを用いて、前記電気モータ（ＭＴＲ）を駆動し、前記充電状態量（Ｊｄａ）が前記第１所定値（ｊｄｘ）未満の場合に、前記第３の電気経路（ＰＢＤ）を接続し、前記車輪電源（ＢＷＨ）及び前記車体電源（ＢＢＤ）を用いて、前記電気モータ（ＭＴＲ）を駆動するように構成されることが好適である。

これによれば、車輪電源ＢＷＨの充電状態量Ｊｄａが適正であるとき（Ｊｄａ≧ｊｄｘ）には、電気モータＭＴＲへの電力の供給源が車輪電源単独とされ、車輪電源ＢＷＨの充電状態量Ｊｄａが低下したとき（Ｊｄａ＜ｊｄｘ）には、電気モータＭＴＲへの電力の供給源が、車輪電源単独から、車輪電源及び車体電源に変更される。この結果、制動中に、電気モータＭＴＲに供給される電力が不足する事態の発生が未然に抑制され得る。充電状態量Ｊｄａとしては、例えば、車輪電源ＢＷＨの電圧が取得され得る。

この場合、前記充電状態量（Ｊｄａ）が前記第１所定値以下の第２所定値（ｊｄｙ、≦ｊｄｘ）未満の場合には、前記第１の電気経路（ＰＢＤ＋ＰＷＨ）を遮断するように構成されることが好ましい。

これによれば、車輪電源ＢＷＨの充電状態量Ｊｄａが更に低下したとき、車体電源ＢＢＤと車輪電源ＢＷＨとの電気経路が遮断される。従って、車体電源ＢＢＤから供給される電力が、車輪電源ＢＷＨを充電するためには消費されず、専ら電気モータＭＴＲを駆動するために消費され得る。この結果、電気モータＭＴＲが効率的に駆動され得、電気モータＭＴＲに供給される電力が不足する事態の発生がより一層抑制され得る。

本発明の実施形態に係る車両の電動制動装置の全体構成図である。 図１に示した電子制御ユニット、車体電源、及び、制動手段の全体構成図である。 ブラシ付きモータが採用される場合の駆動手段の機能ブロック図、及び、電気回路図である。 電気モータへの電力の供給について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両の電動制動装置について図面を参照しつつ説明する。

＜本発明の実施形態に係る車両の電動制動装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る電動制動装置の車両への搭載状態を示す。電動制動装置は、運転者の制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）の操作量に応じて、車輪に制動トルクを与えることによって車輪に制動力を発生し、走行中の車両を減速する。

車体電源（第１電源）ＢＢＤが、車体ＢＤＹに設けられる（固定される）。車体電源（蓄電池、Battery）ＢＢＤは、電子制御ユニットＥＣＵ、及び、制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫに電力を供給する。さらに、オルタネータＡＬＴが、車体ＢＤＹに設けられる。車体電源ＢＢＤは、オルタネータＡＬＴによって充電される。

電子制御ユニットＥＣＵが、車体ＢＤＹに設けられる（固定される）。電子制御ユニットＥＣＵでは、制動操作量Ｂｐａに基づいて電気モータＭＴＲの駆動信号が演算され、信号線（例えば、シリアル通信バス）ＳＣＢを介して、ＢＲＫ内の駆動手段（ＭＴＲを駆動する電気回路）ＤＲＶに送信される。電気モータＭＴＲを駆動する電力は、車体電源ＢＢＤから、ＥＣＵ、及び、車体電力線（第１電力線）ＰＢＤを介して、ＤＲＶに供給される。

駆動手段ＤＲＶが、キャリパＣＰＲ内に設けられる（固定される）。駆動手段ＤＲＶは、電気モータＭＴＲを駆動するための駆動回路（電気回路）であり、制御手段ＣＴＬ、スイッチング素子（例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ）にて構成されるブリッジ回路ＨＢＲ、ノイズ低減回路ＮＩＺ、及び、車輪電源ＢＷＨにて構成される。ＤＲＶ内にプログラムされる制御手段ＣＴＬでは、ＥＣＵから送信されるＭＴＲの駆動信号（例えば、目標押圧力Ｆｂｔ）に基づいて、スイッチング素子が駆動され、ＭＴＲの回転方向、及び、回転動力が制御される。

通常の制動要求時（車輪電源ＢＷＨが適正に機能している場合）には、電気モータＭＴＲを駆動するための電力は、車輪電源（第２電源）ＢＷＨから、車輪電力線（第２電力線）ＰＷＨを介して、ＨＢＲ（即ち、スイッチング素子を経由してＭＴＲ）に供給される。

車輪電源（第２電源）ＢＷＨは、車体電源（第１電源）ＢＢＤからの通電によって、通常走行時（制動が要求されない時）に充電される。この充電（ＢＢＤからＢＷＨへの給電）は、ＥＣＵ、及び、車体電力線（第１電力線）ＰＢＤを介して行われる。信号線（例えば、シリアル通信バス）ＳＣＢ、及び、車体電力線ＰＢＤを総称して「配線（ワイヤハーネス）」と称呼する。

車体電力線ＰＢＤが、信号線（通信線）ＳＣＢとしても利用される電力線通信が採用され得る。この場合には、ＳＣＢはＰＢＤに統合され（即ち、ＳＣＢが省略され）、電気モータの駆動信号はＰＢＤに重畳されて、ＤＲＶに送信される。ここで、電力線通信は、電力線搬送通信（ＰＬＣ、Power Line Communication）とも称呼される。電力線通信の採用によって、電源配線ＰＢＤを利用して高速なデータ通信を行う通信システムが得られる。

サスペンションアーム（例えば、アッパアームＵＡＭ、ロアアームＬＡＭ）は、一方側が、車両の車体ＢＤＹに取り付けられ、他方側がナックルＮＫＬに取り付けられている。コイルスプリングＳＰＲ、及び、ショックアブソーバＳＨＡは、サスペンションアーム、又は、ナックルＮＫＬに取り付けられている。コイルスプリングＳＰＲ、及び、ショックアブソーバＳＨＡによって、車輪ＷＨＬは、車体ＢＤＹに懸架されている。サスペンションアーム、ＳＰＲ、ＮＫＬ、及び、ＳＨＡは、公知の懸架装置を構成する部材である。

ハブベアリングユニットＨＢＵは、ナックルＮＫＬに固定される。ハブベアリングユニットＨＢＵ内のハブベアリングにて、車輪ＷＨＬが支持される。車輪ＷＨＬには、回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢが固定され、ＫＴＢはＷＨＬと一体となって回転される（即ち、ＫＴＢの回転軸とＷＨＬの回転軸は同軸である）。

マウンティングブラケットＭＴＢは、ナックルＮＫＬに、締結部材（例えば、ボルト）ＴＫ１、ＴＫ２（図示せず）によって、固定されている。キャリパＣＰＲが、スライドピンＧＤ１、ＧＤ２（図示せず）を介して、ＭＴＢに取り付けられる。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。具体的には、スライドピンＧＤ１、ＧＤ２がマウンティングブラケットＭＴＢに固定され、ＧＤ１、ＧＤ２に沿って、キャリパＣＲＰ内の押圧部材（ピストン）ＰＳＮが回転部材ＫＴＢに向けて、電気モータＭＴＲによってスライドされる。

＜電子制御ユニットＥＣＵ、車体電源ＢＢＤ、及び、制動手段ＢＲＫの全体構成＞
図２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、車体電源（蓄電池等）ＢＢＤ、及び、制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫが備えられる。ここで、ＥＣＵとＢＲＫとは、ＥＣＵ側コネクタＣＮＢ、及び、ＢＲＫ側コネクタＣＮＣを介して、信号線（シグナル線）ＳＣＢ、及び、車体電力線（パワー線）ＰＢＤによって接続される。ＢＲＫにはＥＣＵから、ＭＴＲの駆動信号、及び、電力が供給される。

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る。ＢＰ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、走行中の車両が減速される。

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、Ｂｐａは、他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。

車体電源（第１電源）ＢＢＤは、車体ＢＤＹに固定される電源である。車体電源ＢＢＤによって、車体側に設けられる電子制御ユニットＥＣＵへの電力供給が行われる。車体電源ＢＢＤとして、充電可能な二次電池（蓄電池、又は、充電式電池とも称呼される）が採用され得る。ここで、二次電池は、物質の化学的なエネルギを化学反応によって直流の電力に変換する電池（化学電池）の１つであり、充電を行うことにより電気を蓄え、繰り返し使用され得る。

具体的には、二次電池は、放電過程では内部の化学エネルギが電気エネルギに変換され、放電時とは逆方向に電流を流すことによって、電気エネルギを化学エネルギに変換して、エネルギが蓄積される。車体電源ＢＢＤは、その蓄電量（蓄積エネルギ）が減少した場合には、オルタネータ（発電機）ＡＬＴによって充電される。

電子制御ユニットＥＣＵは、電気モータＭＴＲを駆動するための目標値（駆動信号）Ｆｂｔを、駆動手段ＤＲＶに出力する。また、ＭＴＲを駆動するための電力が、ＥＣＵを経由してＤＲＶに供給される。具体的には、ＥＣＵには、コネクタＣＮＢが設けられ、シリアル通信バスＳＣＢ、及び、車体電力線ＰＢＤが、ＣＮＢを介して、駆動手段ＤＲＶに接続される。そして、電子制御ユニットＥＣＵ内にプログラムされる目標演算手段ＴＲＧによって目標値（目標押圧力）Ｆｂｔが演算され、ＦｂｔがＳＣＢを通して、ＤＲＶに送信される。また、車体電源ＢＢＤからの電力（電流）が、ＥＣＵ経由で車体電力線ＰＢＤを通り、駆動手段ＤＲＶ等に供給される。

〔目標演算手段ＴＲＧ〕
制動手段ＢＲＫの目標値（目標押圧力）Ｆｂｔを演算するための目標演算手段ＴＲＧ（制御アルゴリズム）が、電子制御ユニットＥＣＵ内にプログラムされている。

目標演算手段ＴＲＧは、制御アルゴリズムであって、指示押圧力演算ブロックＦＢＳ、アンチスキッド制御ブロックＡＢＳ、トラクション制御ブロックＴＣＳ、車両安定化制御ブロックＥＳＣ、及び、目標押圧力演算ブロックＦＢＴにて構成される。

指示押圧力演算ブロックＦＢＳでは、制動操作量Ｂｐａ、及び、予め設定された指示押圧力演算特性（演算マップ）ＣＨｆｂに基づいて、各車輪ＷＨＬの指示押圧力Ｆｂｓが演算される。Ｆｂｓ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。

アンチスキッド制御ブロックＡＢＳでは、車輪速度取得手段（図示せず）の取得結果（車輪速度）に基づいて、公知のアンチスキッド制御（Anti-Skid Control）を実行するための目標押圧力Ｆａｂｓが演算される。即ち、アンチスキッド制御用目標押圧力Ｆａｂｓは、車輪ロックを防止するための押圧力の目標値である。

トラクション制御ブロックＴＣＳでは、車輪速度取得手段（図示せず）の取得結果（車輪速度）に基づいて、公知のトラクション制御（Traction Control）を実行するための目標押圧力Ｆｔｃｓが演算される。即ち、トラクション制御用目標押圧力Ｆｔｃｓは、車輪スピン（過回転）を抑制するための押圧力の目標値である。

車両安定化制御ブロックＥＳＣでは、車両挙動取得手段（例えば、ヨーレイトセンサ、図示せず）の取得結果（ヨーレイト）に基づいて、公知の車両安定化制御（Vehicle Stability Control）を実行するための目標押圧力Ｆｅｓｃが演算される。即ち、車両安定化制御用目標押圧力Ｆｅｓｃは、過度な車両のアンダステア、及び／又は、オーバステアを抑制するための押圧力の目標値である。

目標押圧力演算ブロックＦＢＴでは、指示押圧力Ｆｂｓ、アンチスキッド制御用目標押圧力Ｆａｂｓ、トラクション制御用目標押圧力Ｆｔｃｓ、及び、車両安定化制御用目標押圧力Ｆｅｓｃに基づいて、最終的な目標押圧力Ｆｂｔが演算される。具体的には、Ｆａｂｓ、Ｆｔｃｓ、及び、Ｆｅｓｃのうちから１つが選択されて、選択されたものによってＦｂｓが修正されてＦｂｔが演算される。Ｆａｂｓ、Ｆｔｃｓ、及び、Ｆｅｓｃの選択順位は、車両の走行状態、及び、車輪の状態に基づいて決定される。なお、該当する車輪が駆動車輪でない場合（ドライブトレインに接続されない場合）には、Ｆｔｓｃは演算されない。

目標演算手段ＴＲＧにて演算された目標押圧力（信号）Ｆｂｔは、ＥＣＵ側コネクタＣＮＢ、及び、信号線（シリアル通信バス）ＳＣＢを通じて、車輪に固定される制動手段ＢＲＫ（具体的には、駆動回路ＤＲＶ）に送信される。

〔制動手段ＢＲＫ〕
制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫは、ブレーキキャリパ（浮動型キャリパ）ＣＰＲ、押圧部材（ブレーキピストン）ＰＳＮ、電気モータ（ブラシモータ、又は、ブラシレスモータ）ＭＴＲ、位置検出手段ＭＫＡ、減速機ＧＳＫ、シャフト部材ＳＦＴ、ねじ部材ＮＪＢ、押圧力取得手段ＦＢＡ、及び、駆動手段（ＭＴＲの駆動回路）ＤＲＶにて構成されている。

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Ｊｓｆ）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、シャフト軸の方向（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は、回転部材ＫＴＢに摩擦部材ＭＳＢを押し付けるための動力を発生する。即ち、電気モータＭＴＲは、押圧部材ＰＳＮを駆動する。具体的には、電気モータＭＴＲの出力（モータ軸Ｊｍｔまわりの回転動力）は、減速機ＧＳＫを介して、シャフト部材ＳＦＴに伝達され、ＳＦＴの回転動力（シャフト軸Ｊｓｆまわりのトルク）は、運動変換部材（例えば、ねじ部材）ＮＪＢによって、直線動力（押圧軸Ｊｐｓ方向の推力）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に向かって前進又は後退される。このＰＳＮの移動により、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、例えば、走行中の車両が減速される。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、目標演算手段ＴＲＧ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、回転角度センサ）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を取得（検出）する。位置取得手段ＭＫＡは、電気モータＭＴＲの内部であって、回転子、及び、整流子と同軸に配置される（即ち、ＭＴＲと同軸であって、モータ軸Ｊｍｔ上に設けられる）。

減速機ＧＳＫは、電気モータＭＴＲの動力において、回転速度を減じて、シャフト部材ＳＦＴに出力する。即ち、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、シャフト部材ＳＦＴの回転力（トルク）が得られる。例えば、ＧＳＫは、小径歯車ＳＫＨ、及び、大径歯車ＤＫＨにて構成される。ＧＳＫとして、歯車伝達機構に代えて、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。
シャフト部材ＳＦＴは、回転軸部材であって、減速機ＧＳＫ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の端部は、球面状に加工され、ユニバーサル継手として機能する。このユニバーサル継手によって、摩擦部材ＭＳＢが摺動する際に生じる押圧部材ＰＳＮの揺動（首振り運動）の影響が補償される。

ねじ部材ＮＪＢは、シャフト部材ＳＦＴの回転動力を、直線動力に変換する動力変換部材である。即ち、ねじ部材ＮＪＢは、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には、可逆性があり（逆効率をもち）、双方向に動力伝達が可能である。即ち、制動トルクが増加される場合（押圧力Ｆｂａが増加される場合）、ねじ部材ＮＪＢを通して、シャフト部材ＳＦＴから押圧部材ＰＳＮへ動力が伝達される。逆に、制動トルクが減少される場合（押圧力Ｆｂａが減少される場合）、ねじ部材ＮＪＢを介して、押圧部材ＰＳＮからシャフト部材ＳＦＴへ動力が伝達される（逆効率が「０」よりも大きい）。

ねじ部材ＮＪＢは、「滑り」によって動力伝達が行われる滑りねじ（台形ねじ等）によって構成される。この場合には、ナット部材ＮＵＴには、めねじ（内側ねじ）ＭＮＪが設けられる。ボルト部材ＢＬＴには、おねじ（外側ねじ）ＯＮＪが設けられ、ＮＵＴのＭＮＪと螺合される。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（ＯＮＪと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、上記の滑りねじに代えて、ねじ部材ＮＪＢには、「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、及び、ボルト部材には、ボール溝が設けられる。このボール溝にはめ合わされるボール（鋼球）を介して、動力伝達が行われる。なお、ねじ部材ＮＪＢに代えて、回転運動を直線運動に変換するための動力変換部材として、ボールランプ部材、回転クサビ部材、ラック＆ピニオン部材等の変換機構が採用され得る。

押圧力取得手段ＦＢＡは、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。ＦＢＡには、起歪体が形成され、その歪が、歪検出素子によって検出され、Ｆｂａが取得される。例えば、歪検出素子として、電気抵抗変化によるもの（歪ゲージ）、超音波によるもの等が用いられ得る。ＦＢＡは、シャフト部材ＳＦＴとキャリパＣＰＲとの間に設けられ、キャリパＣＲＰに固定されている。検出された押圧力Ｆｂａは、駆動手段ＤＲＶに入力される。

駆動手段ＤＲＶは、キャリパＣＰＲ内に固定され、目標押圧力Ｆｂｔに基づいて、電気モータＭＴＲを駆動し、制御する。ＤＲＶは、制御手段ＣＴＬ、車輪電源ＢＷＨ、ブリッジ回路ＨＢＲ等にて構成される。ＤＲＶの詳細については、後述する。

〔コネクタＣＮＢ、ＣＮＣ、及び、配線ＳＣＢ、ＰＢＤ〕
コネクタＣＮＣが、キャリパＣＰＲの表面に設けられる。ここから、電気モータＭＴＲの駆動電力、及び、ＭＴＲの駆動信号（目標押圧力Ｆｂｔ）が、駆動手段ＤＲＶに取り込まれる。なお、目標信号Ｆｂｔは信号線ＳＣＢによって、電力は車体電力線ＰＢＤによって、ＢＲＫ側コネクタ（車輪側コネクタ）ＣＮＣにまで、夫々、供給される。

駆動手段ＤＲＶと同様に、コネクタＣＮＢが電子制御ユニットＥＣＵに設けられる。ＥＣＵ側コネクタ（車体側コネクタ）ＣＮＢを介して、信号線ＳＣＢ、及び、電力線ＰＢＤが、ＥＣＵと接続される。即ち、ＥＣＵ側コネクタ（車体側コネクタ）ＣＮＢ、及び、ＢＲＫ側コネクタ（車輪側コネクタ）ＣＮＣによって中継される配線（信号線ＳＣＢ、及び、電力線ＰＢＤ）を介して、電子制御ユニットＥＣＵ（車体ＢＤＹに配置）と、駆動回路ＤＲＶ（車輪ＷＨＬに配置）とが接続される。換言すれば、信号線ＳＣＢは、コネクタＣＮＢ、ＣＮＣを介して、目標押圧力ＦｂｔをＥＣＵからＤＲＶに送信する。また、電力線ＰＢＤは、コネクタＣＮＢ、ＣＮＣを介して、通常時には、電気モータＭＴＲを駆動する電力を、ＥＣＵからＤＲＶに供給する。ＰＢＤとして、２本の電線がねじり合わさて形成されるツイストペアケーブル（Twisted Pair Cable）が採用され得る。

＜駆動手段ＤＲＶ＞
次に、図３を参照しながら、駆動手段（駆動回路）ＤＲＶの詳細について説明する。駆動手段ＤＲＶは、目標押圧力Ｆｂｔに基づいて、電気モータＭＴＲへの通電状態を制御し、ＭＴＲの出力（即ち、制動手段ＢＲＫが発生する制動トルク）を調整する。図３は、電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータ（単に、ブラシモータともいう）が採用される場合の駆動手段ＤＲＶの一例である。駆動手段ＤＲＶは、車輪電源ＢＷＨ、制御手段ＣＴＬ、複数のスイッチング素子（パワートランジスタ）Ｓ１〜Ｓ４で形成されるブリッジ回路ＨＢＲ、ノイズ低減回路ＮＩＺ、通電量取得手段ＩＭＡ、及び、コネクタＣＮＣで構成される。

電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータ（単に、ブラシモータともいう）が採用される。ブラシ付モータは、整流子電動機（Commutator Motor）とも称呼され、該電気モータでは、電機子（巻線による電磁石）に流れる電流が、機械的整流子（コミュテータ）ＣＭＴ、及び、ブラシＢＬＣによって、回転位相に応じて切り替えられる。即ち、整流子ＣＭＴ、及び、ブラシＢＬＣによって、機械的な回転スイッチが構成され、巻線回路への電流が交互に反転される。ブラシ付モータでは、固定子（ステータ）側が永久磁石で、回転子（ロータ）側が巻線回路（電磁石）で構成される。そして、巻線回路（回転子）に電力が供給されるように、ブラシＢＬＣが整流子ＣＭＴに当接されている。ブラシＢＬＣは、ばね（弾性体）によって、整流子ＣＭＴに押し付けられ、ＣＭＴが回転することにより電流が転流される。

〔車輪電源ＢＷＨ〕
駆動手段ＤＲＶには、車輪電源（第２電源）ＢＷＨが設けられる。即ち、車輪電源ＢＷＨは、車体電源（第１電源）ＢＢＤとは別個に、車輪側（制動手段ＢＲＫの内部）に設けられる電源である。車輪電源ＢＷＨは、車輪電力線ＰＷＨによって、ブリッジ回路ＨＢＲ（即ち、電気モータＭＴＲ）に接続される。ＢＷＨとＨＢＲとは隣接するため、車輪電力線ＰＷＨとして、バスバー（Bus Bar、導電体として機能する金属製の棒）が採用される。このため、配線抵抗による電圧降下が僅かであり、効率よく電気モータＭＴＲが駆動され得る。さらに、バスバーには、絶縁被覆が不要であるため、放熱性が高く、大電流化への対応が容易になり得る。

車輪電源（第２電源）ＢＷＨは、複数回の制動操作に対応する電気容量を有する。例えば、車両の最高速度から停止までを２〜３回繰り返すために必要且つ十分な電気容量に制限される。車輪電源ＢＷＨは、給電不足が生じる可能性がある場合（ＢＷＨの不調時、急制動要求時）を除いて、電気モータＭＴＲへ電力を供給する。ＢＷＨは、非制動要求時（制動操作部材ＢＰが、運転者によって操作されていないとき）に、車体電源ＢＢＤ（又は、車両のオルタネータＡＬＴ）によって充電される。ＢＷＨは車輪に設けられる電源であるため、エネルギ容量（蓄電容量）が、ＢＢＤのそれと比較して、小さいものが採用され得る。

車輪電源ＢＷＨとして、電気２重層キャパシタ（ウルトラ・キャパシタ、又は、スーパ・キャパシタとも称呼される）が採用され得る。電気２重層キャパシタ（ＥＤＬＣ、Electric Double-Layer Capacitor）では、陽極と陰極の表面付近で生じる電気２重層（荷電粒子が比較的自由に動ける系に電位が与えられたとき、電場にしたがって荷電粒子が移動した結果、界面に正負の荷電粒子が対を形成して層状に並んだもの）が利用される。電気２重層キャパシタは、内部抵抗が小さいため、充電・放電が急速に行われるため、ＢＷＨに適している。

〔制御手段ＣＴＬ〕
制御手段ＣＴＬは、目標押圧力（目標値）Ｆｂｔに基づいて、電気モータＭＴＲへの実際の通電量（最終的には電流の大きさと方向）を制御する。制御手段ＣＴＬの一部は、制御アルゴリズムであり、これは、ＤＲＶ内のＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算処理装置）にプログラムされる。ＣＴＬは、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ＩＦＴ、通電量調整演算ブロックＩＭＴ、パルス幅変調ブロックＰＷＭ、スイッチング制御ブロックＳＷＴ、及び、電源管理手段ＤＧＫにて構成される。

指示通電量演算ブロックＩＳＴは、目標押圧力Ｆｂｔ（ＴＲＧから送信）、及び、予め設定された指示通電量の演算特性（演算マップ）ＣＨｓ１、ＣＨｓ２に基づいて、指示通電量Ｉｓｔを演算する。Ｉｓｔは、電動制動手段ＢＲＫが目標押圧力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ＩＦＴ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Ｉｆｔを演算する。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Ｉｆｔ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、予め設定される演算特性（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）される。

慣性補償通電量演算ブロックＩＫＴは、目標押圧力Ｆｂｔに基づいて、制動手段ＢＲＫ（特に、電気モータＭＴＲ）の慣性（イナーシャ）の影響を補償するための慣性補償通電量（目標値）Ｉｋｔを演算する。ここで、慣性は、回転運動における慣性モーメント、又は、直線運動における慣性質量である。具体的には、慣性補償通電量Ｉｋｔは、電気モータが停止、或いは、低速で運動している状態から、運動（回転運動）が加速される場合、及び、電気モータが運動（回転運動）している状態から急減速して停止していく場合に演算される。Ｉｋｔによって、ＭＴＲの加速時には、押圧力発生の応答性が向上され、ＭＴＲの減速時には押圧力のオーバシュートが抑制され、その収束性が向上され得る。

慣性補償通電量演算ブロックＩＫＴでは、慣性補償通電量Ｉｋｔが、目標押圧力Ｆｂｔの２階微分値に基づいて演算される。ＦｂｔはＭＴＲの回転角Ｍｋａに比例し、ＭＴＲを起動するトルクは、Ｍｋａの２階微分値に比例することに因る。また、Ｉｋｔは、Ｆｂｔの時間変化量、及び、予め設定される演算マップに基づいて、演算され得る。そして、Ｉｋｔは、ＭＴＲが加速される場合には通電量を増加し、ＭＴＲが減速される場合には通電量を減少するように演算される。

通電量調整演算ブロックＩＭＴ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を演算する。ＩＭＴでは、指示通電量Ｉｓｔが押圧力フィードバック通電量Ｉｆｔ、及び、慣性補償通電量Ｉｋｔ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、ＭＴＲが加速されるときには、指示通電量Ｉｓｔに対して、フィードバック通電量Ｉｆｔ、及び、慣性補償通電量Ｉｋｔ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（Ｉｍｔ＝Ｉｓｔ＋Ｉｆｔ＋Ｉｋｔ）。一方、ＭＴＲが減速されるときには、指示通電量Ｉｓｔに対して、フィードバック通電量Ｉｆｔが加算され、慣性補償通電量Ｉｋｔが減算されて、最終的な目標通電量Ｉｍｔが演算される（Ｉｍｔ＝Ｉｓｔ＋Ｉｆｔ−Ｉｋｔ）。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。

パルス幅変調ブロックＰＷＭは、（通常時）目標通電量Ｉｍｔに基づいて、パルス幅変調（ＰＷＭ、Pulse Width Modulation）を行うための指示値（目標値）を演算する。具体的には、パルス幅変調ブロックＰＷＭは、目標通電量Ｉｍｔ、及び、予め設定される特性（演算マップ）に基づいて、パルス幅のデューティ比Ｄｕｔ（ＯＮ／ＯＦＦの時間の割合）を決定する。併せて、ＰＷＭは、Ｉｍｔの符号（正符号、或いは、負符号）に基づいてＭＴＲの回転方向を決定する。例えば、電気モータＭＴＲの回転方向は、正転方向が正（プラス）の値、逆転方向が負（マイナス）の値として設定される。入力電圧（電源電圧）、及び、デューティ比Ｄｕｔによって最終的な出力電圧が決まるため、ＰＷＭでは、ＭＴＲの回転方向と、ＭＴＲへの通電量（即ち、ＭＴＲの出力）が決定される。

パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、所謂、電流フィードバック制御が実行され得る。この場合、通電量取得手段ＩＭＡの検出値（電気モータＭＴＲへの実際の通電量で、例えば、実電流値）Ｉｍａが、ＰＷＭに入力される。そして、目標通電量Ｉｍｔと、実際の通電量Ｉｍａとの偏差ΔＩｍに基づいて、デューティ比Ｄｕｔが修正（微調整）される。この電流フィードバック制御によって、高精度なモータ制御が達成され得る。

スイッチング制御ブロックＳＷＴは、デューティ比（目標値）Ｄｕｔに基づいて、ブリッジ回路ＨＢＲを構成するスイッチング素子（Ｓ１〜Ｓ４）に駆動信号を出力する。この駆動信号は、各スイッチング素子が、通電状態とされるか、非通電状態とされるか、を指示する。具体的には、デューティ比Ｄｕｔに基づいて、電気モータＭＴＲが正転方向に駆動される場合には、Ｓ１及びＳ４が通電状態（ＯＮ状態）、且つ、Ｓ２及びＳ３が非通電状態（ＯＦＦ状態）にされるとともに、Ｄｕｔに対応する通電時間（通電周期）で、Ｓ１及びＳ４の通電／非通電の状態が切替られる。同様に、ＭＴＲが逆転方向に駆動される場合には、Ｓ１及びＳ４が非通電状態（ＯＦＦ状態）、且つ、Ｓ２及びＳ３が通電状態（ＯＮ状態）に制御され、Ｓ２及びＳ３の通電状態（ＯＮ／ＯＦＦの切替周期）が、デューティ比Ｄｕｔに基づいて調整される。そして、Ｄｕｔが大きいほど、単位時間当りの通電時間が長くされ、より大きな電流がＭＴＲに流される。例えば、Ｄｕｔ＝１００％が指示される場合には、該当するスイッチング素子は常時通電され、Ｄｕｔ＝０％が指示される場合には非通電状態とされる。

電源管理手段ＤＧＫは、電気モータＭＴＲへの給電状態を管理するとともに、車輪電源ＢＷＨの状態を監視し、その充電状態を適正に維持する。電源管理手段ＤＧＫは、切替手段（スイッチ群）ＳＷＸ、充電状態量取得手段ＪＤＡ、及び、判定演算ブロックＨＮＴにて構成される。切替手段ＳＷＸ（電気回路の一部）は、電気回路において接続状態を切り替えるための複数のスイッチ（ＳＷｃ等）で構成される。充電状態量取得手段ＪＤＡは、ＢＷＨの充電状態の実際値Ｊｄａ（例えば、実際の電圧値）を取得（検出）する。判定演算ブロックＨＮＴ（制御アルゴリズム）は、各種状態量（Ｉｍｔ、Ｊｄａ等）に基づいて、ＳＷＸの接続状態の調整によって、ブリッジ回路ＨＢＲへの給電状態を制御するとともに、ＢＷＨの充電状態を管理する。

判定演算ブロックＨＮＴは、目標通電量Ｉｍｔに基づいて、切替手段ＳＷＸを切り替えてブリッジ回路ＨＢＲへの給電元（即ち、ＭＴＲの電力供給源）を調整する。具体的には、ＨＮＴによって、車輪電源ＢＷＨが適切に機能している場合には、車体電源ＢＢＤからの電力供給を遮り、主としてＢＷＨによって（例えば、ＢＷＨ単独で）、ＭＴＲへの給電が行われる。ＢＷＨは車輪に設けられる電源であるため、エネルギ容量（蓄電容量）が、ＢＢＤのそれと比較して、小さいものが採用される。このため、ＢＷＨの給電能力には限りがある。ＢＷＨに能力低下が生じる場合（充電状態の低下等）には、ＢＢＤから給電が行われる。ＢＷＨの能力低下時の給電には、その状況に応じて、ＢＢＤ及びＢＷＨによって給電される場合（複合給電）と、ＢＢＤのみによって給電される場合（ＢＢＤの単独給電）と、が存在する。

電源管理手段ＤＧＫは、充電状態量取得手段ＪＤＡによって車輪電源ＢＷＨの蓄電状態を監視し、蓄電状態が低下した場合には、車輪電源ＢＷＨへの充電を行う。例えば、ＪＤＡによって、ＢＷＨの電圧Ｊｄａが検出され、Ｊｄａが電圧しきい値（予め設定される所定値）よりも低下した場合には、ＢＷＨへの充電が開始される。充電開始の条件には、「制動操作部材ＢＰが操作されていない（非制動状態が肯定される）こと」が条件として付け加えられる。この条件は、「制動操作量Ｂｐａが所定値ｂｐｘ未満であること」に基づいて判定される。或いは、制動操作部材ＢＰにストップスイッチＳＴＰ（ＯＮ／ＯＦＦスイッチ）が設けられ、その信号Ｓｔｐに基づいて（ＳｔｐがＯＮ状態を示すことによって）判定され得る。車輪電源ＢＷＨは、非制動要求時に、ＢＢＤ（又は、車両のオルタネータＡＬＴ）によって充電される。非制動要求時とは、車輪への制動トルク付与が要求されていない場合であり、例えば、運転者によって制動操作部材ＢＰが操作されていないときである。

〔ブリッジ回路ＨＢＲ、及び、ノイズ低減回路ＮＩＺ〕
スイッチング素子Ｓ１乃至Ｓ４は、電気回路の一部をＯＮ（通電）／ＯＦＦ（非通電）できる素子である。例えば、スイッチング素子として、ＭＯＳ-ＦＥＴ、ＩＧＢＴが用いられる。スイッチング素子Ｓ１乃至Ｓ４によって、ブリッジ回路ＨＢＲが構成される。ここで、ブリッジ回路は、双方向の電源を必要とすることなく、単一の電源で電気モータへの通電方向が変更され、電気モータの回転方向（正転方向、又は、逆転方向）が制御され得る回路である。このブリッジ回路は、Ｈブリッジ回路、或いは、フルブリッジ回路とも称呼される。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、制御手段ＣＴＬ（スイッチング制御ブロックＳＷＴからの信号）によって駆動される。夫々の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（正転方向、逆転方向）と出力トルク（通電量の大きさ）とが調整される。ここで、ＭＴＲの正転方向は、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに近づかせ、制動トルクが増加され、走行中の車両の減速度が増加される回転方向であり、ＭＴＲの逆転方向は、ＭＳＢをＫＴＢから引き離し、制動トルクが減少され、走行中の車両の減速度が減少される回転方向である。

電気モータＭＴＲに大出力が要求される場合には、スイッチング素子Ｓ１乃至Ｓ４に大電流が流される。このとき、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４には発熱が生じるため、放熱板（ヒートシンク）が、Ｓ１〜Ｓ４に設けられ得る。具体的には、熱伝導のよい金属板（例えば、アルミニウム板）が、Ｓ１〜Ｓ４に固定され得る。

駆動回路ＤＲＶには、供給電力を安定化する（即ち、電圧変動を低減する）ためのノイズ低減回路（安定化回路）ＮＩＺが設けられる。ノイズ低減回路ＮＩＺは、所謂、ＬＣ回路（ＬＣフィルタともいう）であり、少なくとも１つのインダクタ（コイル）ＩＮＤ、及び、少なくとも１つのコンデンサ（キャパシタ）ＣＮＤの組み合わせによって構成される。例えば、ＮＩＺとして、第１、第２コンデンサＣＮＤ１、ＣＮＤ２、及び、インダクタＩＮＤが組み合わされてローパスフィルタ（π型フィルタ）が形成される。具体的には、π型ローパスフィルタは、ラインに並列な２つのコンデンサＣＮＤ１、ＣＮＤ２と、１つの直列インダクタとで構成されるフィルタで、所謂、チェビシェフ・ローパスＬＣフィルタである。一般的に、インダクタは、コンデンサ（キャパシタ）よりも高価であるため、π型フィルタが採用されることで、部品コストが抑制され、良好な性能が得られる。また、ノイズ低減フィルタＮＩＺとして、π型ローパスフィルタに代えて、Ｔ型ローパスフィルタ（２つの直列インダクタ、及び、１つの並列コンデンサにて構成）が採用され得る。

駆動回路ＤＲＶには、通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡが設けられる。通電量取得手段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。

〔電気モータＭＴＲ〕
電気モータＭＴＲとして、ブラシ付モータに代えて、ブラシレスモータが採用され得る。ブラシレスモータは、無整流子電動機（ブラシレスＤＣモータ、Brushless Direct Current Motor）とも称呼され、該電気モータでは、ブラシ付モータの機械式整流子ＣＭＴに代えて、電子回路によって電流の転流が行われる。ブラシレスモータでは、回転子（ロータ）が永久磁石に、固定子（ステータ）が巻線回路（電磁石）とされる構造で、ロータの回転位置Ｍｋａが検出され、Ｍｋａに合わせてスイッチング素子が切り替えられることによって、供給電流が転流される。回転子の位置Ｍｋａは、電気モータＭＴＲの内部に設けられる位置取得手段ＭＫＡによって検出される。

ブラシレスモータが採用される場合、駆動手段ＤＲＶのブリッジ回路ＨＢＲは、６つのスイッチング素子によって構成される。ブラシ付モータの場合と同様に、パルス幅変調ブロックＰＷＭが決定するデューティ比（目標値）Ｄｕｔに基づいて、ブリッジ回路ＨＢＲを構成するスイッチング素子の通電状態／非通電状態が制御される。

ブラシレスモータでは、位置取得手段ＭＫＡによって、電気モータＭＴＲのロータ位置（回転角）Ｍｋａが取得される。そして、スイッチング制御ブロックＳＷＴでは、実際の位置Ｍｋａに基づいて、３相ブリッジ回路を構成する６つのスイッチング素子が制御される。スイッチング素子によって、ブリッジ回路のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル通電量の方向（即ち、励磁方向）が順次切り替えられて、ＭＴＲが駆動される。ブラシレスモータの回転方向（正転、或いは、逆転方向）は、ロータと励磁する位置との関係によって決定される。

＜電源管理手段ＤＧＫの第１の実施態様＞
次に、図４を参照しながら、車体電源ＢＢＤと車輪電源ＢＷＨとの電気的接続、及び、各電源ＢＢＤ、ＢＷＨを管理する電源管理手段ＤＧＫ（ＣＴＬの一部）の第１の実施態様について説明する。

車体電源（第１電源）ＢＢＤが、車体ＢＤＹに設けられる。さらに、ＢＤＹには、電力を生み出し、ＢＢＤを充電するオルタネータＡＬＴが設けられる。オルタネータＡＬＴは、発電機であり、エンジン等の動力源によって駆動される。車体電源ＢＢＤの蓄電量（充電量）が低下した場合には、ＡＬＴによって発電された電力が、ダイオードＤａを介して、ＢＢＤに供給され、ＢＢＤが充電される。また、ＡＬＴ、及び、ＢＢＤからの電力（電流）は、ダイオードＤｂを介して、駆動回路ＤＲＶに供給される。したがって、オルタネータＡＬＴは車体電源の一部である。オルタネータＡＬＴが発電している際には、この電力もＤＲＶに供給されるため、ＢＢＤ、及び、ＡＬＴが、ＤＲＶへの電力（電流）の供給源（車体電源）となる。

車体電源ＢＢＤ等から駆動手段ＤＲＶへの電力供給は、車体電力線ＰＢＤによって行われる。ここで、パワー線ＰＢＤとして、ツイストペアケーブル（Twisted Pair Cable、２つの対で撚り合わせた電線）が採用され得る。また、ＰＢＤは、ＥＣＵに設けられるコネクタ（車体側コネクタ）ＣＮＢを介して、駆動手段ＤＲＶに接続される。

駆動手段（駆動回路）ＤＲＶが、車輪ＷＨＬに固定されるキャリパＣＰＲ内に設けられる。駆動手段ＤＲＶには、コネクタ（車輪側コネクタ）ＣＮＣが設けられ、ＣＮＣを介して、電力（電流）がＤＲＶに導入される。駆動手段ＤＲＶには、制御手段ＣＴＬがプログラムされるとともに、ノイズ低減回路ＮＩＺ、ブリッジ回路ＨＢＲ（Ｓ１〜Ｓ４）、車輪電源ＢＷＨ、ＤＣ−ＤＣコンバータ（単に、コンバータともいう）ＤＣＣ、及び、これを管理する電源管理手段ＤＧＫ（ＣＴＬの一部）が設けられる。これらの全ては、ＣＰＲ内に設けられる（車輪側に固定される）。

車輪電源ＢＷＨは、車体電力線ＰＢＤ、及び、車輪電力線ＰＷＨを介して、車体電源ＢＢＤ等から電力供給を受ける。ここで、車体電力線ＰＢＤ、及び、車輪電力線ＰＷＨが、第１の電気経路に対応する。車輪電源ＢＷＨは、車輪電力線ＰＷＨ（第２の電気経路に対応）を介して、電気モータＭＴＲへ電力を供給する。例えば、ＢＷＨとして、電気２重層キャパシタ（単に、キャパシタともいう）が採用される。キャパシタは、２次電池（蓄電池）に比べ、内部抵抗が低いため、短時間での充放電が可能である。ＢＷＨからＭＴＲへの電力供給経路である、車輪電力線ＰＷＨとして、バスバーが採用され得る。バスバーの採用によって、複雑な端子処理が不要で、組み付けが容易になるとともに、大電流の供給にも適する。

ＤＣ−ＤＣコンバータＤＣＣは、直流電圧を制御するものであり、或る電圧の直流電流を、異なる電圧の直流電流へ変換する（昇圧、又は、降圧する）。即ち、コンバータ（電圧変換手段）ＤＣＣによって、車輪電源ＢＷＨの出力電圧が、電気モータＭＴＲの駆動に適した電圧に変更される。ＤＣ−ＤＣコンバータＤＣＣとして、チョッパ制御式、スイッチング制御式、及び、シリーズレギュレータ式の各方式のうちのいずれか１つが採用され得る。

電源管理手段ＤＧＫは、各電源（ＢＢＤ、ＡＬＴ、及び、ＢＷＨ）とブリッジ回路ＨＢＲとの接続状態を制御する（切り替える）。電源管理手段ＤＧＫは、切替手段ＳＷＸ（スイッチＳＷｂ、ＳＷｃの総称）、判定演算ブロックＨＮＴ、及び、充電状態量取得手段ＪＤＡにて構成される。

切替手段ＳＷＸ（ＳＷｂ、ＳＷｃ）は、判定演算ブロックＨＮＴでの演算結果（信号Ｃｓｂ、Ｃｓｃ）に基づいて、電気回路内の接続状態を切り替える。具体的には、切替手段ＳＷｂ、ＳＷｃは、閉位置（通電状態）と開位置（非通電状態）の２つの位置を備える、ＯＮ／ＯＦＦスイッチである。切替手段ＳＷＸ（ＳＷｂ、ＳＷｃ）は、駆動信号Ｃｓｂ、Ｃｓｃに基づいて、２つの位置（開位置、閉位置）のうちから、いずれか一方が選択される。

切替手段（スイッチ）ＳＷｂによって、車体電源ＢＢＤと電気モータＭＴＲとの接続状態が切り替えられる。ＳＷｂの閉位置が選択されるときにはＢＢＤとＭＴＲとが接続され、開位置が選択されるときにはＢＢＤとＭＴＲとが切り離される。非制動の要求時（制動トルクの発生が必要とされない場合）には、車輪電源ＢＷＨの充電のために、切替手段ＳＷｂ、ＳＷｃによって、車体電源ＢＢＤと車輪電源ＢＷＨとの接続状態が切り替られる。なお、スイッチＳＷｃは、車輪電源ＢＷＨが充電される場合には、閉位置が選択されるが、それ以外の場合には、開位置が選択されている。ＢＷＨの能力低下（例えば、電圧低下）が生じる場合には、切替手段ＳＷｂが閉位置とされ、切替手段ＳＷｃが開位置にされることによって、ＭＴＲへの最低限の給電がＢＢＤ（及び／又は、ＡＬＴ）によって確保される。電圧差によってＢＢＤからＢＷＨへの通電が発生し得るが、ＳＷｃの開位置が選択されるとともに、ダイオードＤｃによって、ＢＢＤからＢＷＨに向けた通電が遮断され得る。ＢＷＨの能力低下が生じる場合でも、ＢＢＤからの給電によって、ＭＴＲへ最低限の通電量が確保され得る。

制動要求時（例えば、運転者によって制動操作が行われているときであって、Ｂｐａ＞０の場合）には、切替手段ＳＷｂが開位置（非通電状態）とされ、車体側の電力供給源（車体電源ＢＢＤ、及び、オルタネータＡＬＴのうちの少なくとも１つ）からの給電が遮断される。したがって、ブリッジ回路ＨＢＲ（ＭＴＲに電力供給する回路）への給電は、車輪電源ＢＷＨのみによって行われる（電流経路は、ＢＷＨ→ＤＣＣ→ＰＷＨ→Ｄｃ→ＨＢＲ→ＭＴＲの順）。ここで、「制動要求時か、否か」は、制動操作量Ｂｐａに基づいて判定され得る。例えば、Ｂｐａ≧ｂｐｘ（しきい値）の場合には「制動要求時」が判定され、Ｂｐａ＜ｂｐｘの場合には「非制動要求時」が判定される。

非制動要求時（例えば、運転者によって制動操作が行われていないときであって、Ｂｐａ＝０の場合）、且つ、ＢＷＨの充電が必要なときには、切替手段ＳＷｂ、及び、ＳＷｃが閉位置（通電状態）とされ、車体側の電力供給源（車体電源ＢＢＤ、及び、オルタネータＡＬＴのうちの少なくとも１つ）から車輪電源ＢＷＨへの給電が行われ、ＢＷＨが充電される（電流経路は、ＢＢＤ→ＰＢＤ→ＳＷｂ→ＳＷｃ→ＰＷＨ→ＤＣＣ→ＢＷＨの順）。

充電状態量取得手段ＪＤＡは、車輪電源ＢＷＨの充電状態（蓄電状態）を表す状態量（充電状態量）Ｊｄａを取得（検出）する。例えば、充電状態量取得手段ＪＤＡは、車輪電源ＢＷＨの電圧を、充電状態量Ｊｄａとして取得する。さらに、ＪＤＡは、ＢＷＨの温度を、Ｊｄａとして取得する。また、充電が開始された時点からの経過時間が、Ｊｄａとして取得され得る。

電源管理手段ＤＧＫは、充電状態量Ｊｄａに基づいて、車輪電源ＢＷＨを充電する。ＢＷＨの蓄電量は、自己放電によって、電気が時間の経過にともなって失われる。そこで、判定演算ブロックＨＮＴ（ＤＧＫの一部）は、運転者が制動操作部材ＢＰを操作していない場合（例えば、Ｂｐａ＜ｂｐｘの条件によって判定）に、ＢＢＤ（又は、ＡＬＴ）からＢＷＨに電流を流し、ＢＷＨに電荷を蓄積する（充電する）。具体的には、ＨＮＴからの駆動信号Ｃｓｂ、Ｃｓｃによって、スイッチＳＷｂ、ＳＷｃが閉位置にされ、車輪電源ＢＷＨと、車体電源ＢＢＤ、及び、オルタネータＡＬＴとが接続される。そして、ＨＮＴは、ＢＷＨに電荷が十分に蓄えられた状態（満充電）になった時点で、充電を終了する。即ち、ＨＮＴによって、ＳＷｃが閉位置から開位置に切り替えられることで、ＢＷＨと、ＢＢＤ及びＡＬＴとの接続が遮断される。

充電終了（満充電）のタイミングは、車輪電源ＢＷＨの充電状態量Ｊｄａに基づいて決定される。例えば、充電状態量Ｊｄａとして、ＢＷＨの電圧が検出され、ＢＷＨの電圧の変化に基づいて、満充電状態が検知され得る。さらに、ＢＷＨの容量、充放電時間に基づいて、判定演算ブロックＨＮＴ内にプログラムされた演算処理によって満充電が判別され得る。さらに、電源管理手段ＤＧＫでは、充電方法として、−ΔＶ方式充電、温度制御方式充電、ｄＴ／ｄｔ制御方式、パルス充電、及び、トリクル充電のうちで、少なくとも１つが採用され得る。−ΔＶ方式充電では、満充電状態を超過して充電されるときに、電池の電圧が僅かに低下する現象を利用し、この電圧変化に基づいて充電が行われる。温度制御方式では、充電状態量Ｊｄａとして、車輪電池ＢＷＨの温度が検出され、電池の温度上昇に基づいて充電が行われる。ｄＴ／ｄｔ制御方式充電では、電池ＢＷＨの温度（上昇）の微分値（Ｊｄａの時間変化量ｄＪｄａ）が検出され、ｄＪｄａに基づいて充電が行われる。パルス充電法では、定電流充電により所定の電圧に達した後、パルス電流により充電が継続される。パルス充電では、セル電圧が極短時間だけ所定の電圧を越えることを容認され、セル電圧が細かく監視されることで、過充電が抑制され、急速充電がなされ得る。トリクル（Trickle）充電法は、電池特性に負荷、及び、影響を与えない程度の微弱電流が常時供給されることによって、満充電の状態が維持される。

車体電源ＢＢＤから、車輪に設けられる電気モータＭＴＲに大電流を供給する場合には、車体電力線ＰＢＤ（第１電気経路の一部）の電気抵抗を低く設定することが重要である。即ち、ＰＢＤとして、太い（断面積が大）導線を採用することが要求される。しかしながら、車体と車輪との間で相対運動があるため、太い導線が採用される場合には、その屈曲性（曲げ疲労）が課題となり得る。非制動要求時に車輪電源ＢＷＨが充電され、制動要求時にはＢＷＨからＭＴＲに給電される。詳細には、非制動要求時に、車体電源ＢＢＤから徐々に（緩やかに、時間をかけて）給電され、車輪電源ＢＷＨが充電される。そして、制動要求時には、車輪電力線（第２電気経路、例えば、バスバー）ＰＷＨを介して、車輪電源ＢＷＨから電気モータＭＴＲに大電流が供給される。したがって、車体電力線（例えば、ツイストペアケーブル）ＰＢＤには、急制動に対応する大電流を流すことが要求されない。この結果、車体電力線ＰＢＤとして、細い（断面積が小さい）導線が採用可能になり、その屈曲性が向上され得る。

判定演算ブロックＨＮＴにて、制動の要否を表す状態量（制動状態量）Ｂｊａに基づいて、ＳＷｂの駆動信号Ｃｓｂ、及び、ＳＷｃの駆動信号Ｃｓｃが出力され、スイッチＳＷｂ、ＳＷｃの接続状態が制御される。即ち、各切替手段（スイッチ）の位置選択が、ＨＮＴから送信される指示信号Ｃｓｂ、Ｃｓｃに基づいて行われる。ここで、制動の要否を表す状態量Ｂｊａとして、制動操作量Ｂｐａに基づいて演算される状態量のうちで、少なくとも１つが採用される。また、トラクション制御、及び、車両安定化制御は、運転者が制動操作を行っていない場合にも作動するため、これらの制御量Ｆｔｃｓ、Ｆｅｓｃに基づいて演算される状態量のうちで少なくとも１つが、制動状態量Ｂｊａとして採用され得る。したがって、演算過程において、制動操作量Ｂｐａから、目標デューティ比Ｄｕｔに到るまでの状態量（例えば、Ｆｂｔ、Ｉｍｔ）のうちで少なくとも１つの状態量が、制動状態量Ｂｊａとして採用され得る。さらに、制動操作部材ＢＰに制動操作の有無を取得するストップスイッチＳＴＰが設けられ、ＳＴＰの信号Ｓｔｐ（ＯＮ信号、又は、ＯＦＦ信号）に基づいてＢｊａが演算され得る。

制動状態量Ｂｊａが、しきい値ｂｊ０（予め設定される所定値であり、「０」よりも大きい値）以上の場合（Ｂｊａ≧ｂｊ０）に、「制動が必要であること（制動要求）」が判定される。例えば、ＩＭＴから送信される目標通電量Ｉｍｔがしきい値ｉｍ０以上の場合に、「制動要求」が判定され得る。制動要求時には、ＳＷｂの開位置、及び、ＳＷｃの開位置が選択される。制動が必要とされる場合には、車体電源ＢＢＤからの給電が遮断され、電気モータＭＴＲには車輪電源ＢＷＨのみによって給電が行われる。このときの給電経路は、「ＢＷＨ→ＤＣＣ→ＰＷＨ→Ｄｃ→ＨＢＲ→ＭＴＲ」である。ここで、車輪電力線ＰＷＨが、第２電気経路（車輪電源ＢＷＨと電気モータＭＴＲとを電気的に接続する経路）に相当する。この場合、スイッチＳＷｂの開位置によって、車体電源ＢＢＤからブリッジ回路ＨＢＲへの給電は遮断され得る。

制動状態量Ｂｊａが、しきい値ｂｊ０未満の場合（例えば、Ｂｊａが「０」の場合）には、「制動が不要であること（非制動要求）」が判定される。例えば、目標通電量Ｉｍｔがしきい値ｉｍ０未満の場合に、非制動要求が判定され得る。加えて、ＢＷＨの充電が必要な場合（即ち、非制動要求時、且つ、ＢＷＨの充電時）には、ＳＷｂの閉位置、及び、ＳＷｃの閉位置が選択される。この場合において、ＢＢＤからＢＷＨへの給電経路は、「ＢＢＤ（又は、ＡＬＴ）→Ｄｂ→ＰＢＤ→ＳＷｂ→ＳＷｃ→ＰＷＨ→ＤＣＣ→ＢＷＨ」である。ここで、ＰＢＤ及びＰＷＨが、第１電気経路（車体電源ＢＢＤと車輪電源ＢＷＨとを電気的に接続する経路）に相当する。

非制動の要求、且つ、ＢＷＨの充電が不要の場合には、ＳＷｂの閉位置、及び、ＳＷｃの閉位置が選択される。制動が開始される状況を見越して、ＢＢＤ及びＢＷＨの少なくとも何れか一方から給電が行われえるように、ＨＢＲとＢＢＤ、ＢＷＨとが接続状態にされ、待機され得る。この結果、万一、ＢＷＨに機能低下があった場合においても、少なくともＢＢＤからは給電が行われ得る。

〔ＢＷＨの充電時、及び、ＢＷＨの能力低下時の制動要求への対応〕
車輪電源ＢＷＨが充電されている途中で、制動が要求される場合が生じ得る。この場合には、判定演算ブロックＨＮＴにて、充電状態量Ｊｄａに基づいて、「ＢＷＨから給電が可能であるか、否か」が判定される。例えば、充電状態量Ｊｄａが所定値ｊｄｘ以上の場合に「給電可能」が判定され、Ｊｄａが所定値ｊｄｘ未満の場合に「給電不能」が判定される。

車輪電源ＢＷＨの蓄電量が十分で、ＭＴＲへの給電が可能である場合（「給電可能」の判定時）には、ＳＷｂが閉位置から開位置に変更されて、「ＢＷＨ→ＤＣＣ→ＰＷＨ→Ｄｃ→ＨＢＲ→ＭＴＲ」の経路で給電が行われる。一方、車輪電源ＢＷＨの蓄電量が不十分で、給電が不可である場合（「給電不能」の判定時）には、ＳＷｂの閉位置が維持されるとともに、ＳＷｃが閉位置から開位置に変更される。したがって、「ＢＢＤ→Ｄｂ→ＰＢＤ→ＳＷｂ→ＨＢＲ→ＭＴＲ」の経路で給電が行われる。さらに、ダイオードＤｃ、及び、スイッチＳＷｃの開位置によって、ＢＷＨとＨＢＲとは非接続状態にされるため、ＢＢＤからＢＷＨへの通電が防止され、ＭＴＲへの最低限の通電が確保され得る。ここで、車体電力線ＰＢＤが、第３の電気経路（車体電源ＢＢＤと電気モータＭＴＲとを電気的に接続する経路）に相当する。

ＢＷＨの能力低下（例えば、電圧低下）が生じ、制動が要求されているが、ＢＷＨからは給電ができない場合が生じ得る。この場合には、ＳＷｂの閉位置、及び、ＳＷｃの開位置が選択される。ここで、ＢＷＨの能力低下は、ＢＷＨの電圧に基づいて判定され得る。また、能力低下は、ＢＷＨの蓄電量不足に起因し得るため、充電状態量Ｊｄａに基づいて、能力低下が判定され得る。

具体的には、ＢＷＨの電圧ＥＢＷＨが所定値ｅｂ０未満の場合、或いは、充電状態量Ｊｄａが所定値ｊｄ０未満の場合に、能力低下が判定される。ＢＷＨの能力低下が判定される場合において、ＢＢＤからＭＴＲへの給電経路は、「ＢＢＤ（又は、ＡＬＴ）→Ｄｂ→ＰＢＤ→ＳＷｂ→ＨＢＲ→ＭＴＲ」とされる。ＢＷＨに機能喪失が生じる場合、ＭＴＲへの給電はＢＢＤから行われる。ＳＷｃの開位置、及び、ダイオードＤｃによって、ＢＷＨとＨＢＲとの電気的接続は遮断されている。電位差に起因して、ＢＢＤからの通電がＢＷＨに流れ込む可能性があるが、ＳＷｃの開位置（非通電）が選択されるとともに、ダイオードＤｃによって通電方向が限定されるため、ＢＷＨ側への通電が防止され得る。この結果、ＢＷＨに能力低下がある場合でも、ＢＢＤからの給電によって、ＭＴＲには最低限の通電が確保され得る。

＜電源管理手段ＤＧＫの第２の実施態様＞
以上、説明した電源管理手段ＤＧＫの第１の実施態様では、ＢＢＤ、及び／又は、ＡＬＴからＭＴＲへの電力供給を遮るためにスイッチＳＷｂが設けられるが、ＳＷｂは省略され得る。具体的には、電圧変換手段（コンバータ）ＤＣＣによって、車輪電源ＢＷＨの電圧が適切な値に調整されることによって、ＳＷｂが用いられることなく、ＢＢＤ等からＭＴＲへの給電が遮られ得る。

ＲＰＢＤを車体電源ＢＢＤから電気モータＭＴＲまでの配線の抵抗値（特に、車体電力線ＰＢＤの抵抗値）、ＲＷＨＬをコンバータＤＣＣからＭＴＲまでの配線（車輪電力線、バスバー）の抵抗値、ＲＭＴＲを電気モータＭＴＲの内部抵抗値、ＥＢＢＤをＢＢＤの電圧値、ＥＤＣＣをＤＣＣの出力電圧値とすると、ＢＢＤからＭＴＲに供給される電流ｉＢＢＤは、ＢＷＨからＭＴＲに供給される電流ｉＢＷＨ、及び、最終的に電気モータＭＴＲに通電される電流値ｉＭＴＲは、以下の式で表される。

ｉＢＢＤ＝｛（ＲＷＨＬ＋ＲＭＴＲ）・ＥＢＤＤ−ＲＭＴＲ・ＥＤＣＣ｝

／（ＲＰＢＤ・ＲＷＨＬ＋ＲＷＨＬ・ＲＭＴＲ＋ＲＭＴＲ・ＲＰＢＤ）
・・・式（１）
ｉＢＷＨ＝｛−ＲＭＴＲ・ＥＢＤＤ＋（ＲＰＢＤ＋ＲＭＴＲ）・ＥＤＣＣ｝

／（ＲＰＢＤ・ＲＷＨＬ＋ＲＷＨＬ・ＲＭＴＲ＋ＲＭＴＲ・ＲＰＢＤ）
・・・式（２）
ｉＭＴＲ＝ｉＢＢＤ＋ｉＢＷＨ＝（ＲＷＨＬ・ＥＢＢＤ＋ＲＰＢＤ・ＥＤＣＣ）

／（ＲＰＢＤ・ＲＷＨＬ＋ＲＷＨＬ・ＲＭＴＲ＋ＲＭＴＲ・ＲＰＢＤ）
・・・式（３）

式（３）において、抵抗値ＲＷＨＬが、抵抗値ＲＰＢＤに対して非常に小さい値であって、概ね「０」である場合（ＲＷＨＬ≪ＲＰＢＤ）には、ブリッジ回路ＨＢＲ（即ち、電気モータＭＴＲ）へは、車体電源ＢＢＤからの電力供給が遮られ（阻まれ）、コンバータＤＣＣ（即ち、車輪電源ＢＷＨ）から電力が供給され得る。例えば、ＲＰＢＤ（導線ＰＢＤの抵抗、コネクタＣＮＢ、ＣＮＣの接触抵抗等）を２００ｍΩ、ＲＷＨＬを１０ｍΩ（バスバーＰＷＨの抵抗）、ＲＭＴＲを２５０ｍΩ（電気モータの巻線抵抗、ブラシＢＬＣの接触抵抗、Ｓ１〜Ｓ４の抵抗等）とし、ＭＴＲが回転せず、押圧力が保持されている状態（即ち、逆起電力が発生していない状態）を想定する。電源電圧ＥＢＢＤ＝１２Ｖの車体電源ＢＢＤがＭＴＲに接続され、車輪電源ＢＷＨはＭＴＲには接続されない場合、ＭＴＲには、ＢＢＤから２６．７Ａの電流が供給される。この条件で、ＥＤＣＣ＝１２Ｖに電圧調整された車輪電源ＢＷＨが接続されると、ＢＢＤからＭＴＲに供給される電流ｉＢＢＤは２．２Ａ、ＢＷＨからＭＴＲに供給される電流ｉＢＷＨは４４．０Ａ、最終的に電気モータＭＴＲに通電される電流値ｉＭＴＲは４６．２Ａとなる。したがって、ＢＢＤからの給電が４．８％に抑えられ、ＢＷＨから９５．２％の電流がＭＴＲに供給される。

さらに、コンバータＤＣＣの出力電圧が上昇されると、ＤＣＣとＢＢＤとの間の電位差によって、電流がＤＣＣからＢＢＤの方向に流れようとする。しかし、ダイオードＤｂによってＤＣＣ側からＢＢＤ側へは電流が流れ得ない。したがって、ＢＢＤからＭＴＲへの通電は、完全に遮断され得る。ＢＢＤからの通電が完全に遮断され得る際のＤＣＣの出力電圧値（遮断電圧）Ｅ０は、上記の各抵抗値（ＲＭＴＲ等）、及び、ＢＢＤの電圧値ＥＢＢＤに基づいて求められる。具体的には、遮断電圧Ｅ０は、上記の方程式に各抵抗値（既知）、及び、ＢＢＤの電圧値（既知）が代入され、ｉＢＢＤ＝０を満足するときのＥＤＣＣの値として求められる。電圧変換手段ＤＣＣによって、車輪電源ＢＷＨの電圧ＥＢＷＨが遮断電圧Ｅ０よりも高い電圧に昇圧され、車体電源ＢＢＤから電気モータＭＴＲへの通電が完全に遮断され、ＢＷＨ単独でＭＴＲに給電が行われ得る。

第２の実施態様においても、同様に、ＢＷＨが充電される場合には、ＳＷｃが閉位置にされる。また、充電途中に制動要求がある場合には、ＳＷｃが閉位置から開位置に変更される。このとき、ＤＣＣによって、ＢＷＨの電圧は、ＢＢＤの電圧以上に調整される。ＢＷＨの蓄電量が十分で、給電が可能である場合には、電位差によって、Ｄｃを介して、ＢＷＨ側から給電が行われる。一方、ＢＷＨの蓄電量が不十分で、給電が不可能である場合には、Ｄｃ、及び、ＳＷｃの開位置によって、ＢＷＨとＨＢＲとは非接続状態にされるため、ＢＢＤからＢＷＨへの通電が防止される。

同様に、ＢＷＨの能力低下（例えば、電圧低下）が生じる場合には、電位差によって、ＢＢＤ側からＨＢＲ側に給電が行われる。具体的には、ＤＣＣの出力電圧が低下するため、ＢＢＤからの電流は、ＤＣＣ側に流れようとするが、ダイオードＤｃ、及び、ＳＷｃの開位置によって、この流れは遮断される。この結果、ＢＢＤ側からの電力は、全てＨＢＲに給電されるため、ＭＴＲへの最低限の通電が確保され得る。

第２の実施態様においても、同様に、制動が要求される場合（制動要求時）には、車輪電源ＢＷＨから電気モータＭＴＲに給電される。より効果的に給電するため、コンバータ（電圧変換手段）ＤＣＣの出力電圧ＥＤＣＣが、車体電源ＢＢＤの電圧ＥＢＢＤよりも大きく調整され得る。換言すれば、車輪電源ＢＷＨの電圧ＥＢＷＨが、車体電源ＢＢＤの電圧ＥＢＢＤよりも大きい値（ＥＤＣＣ）に昇圧される。そして、ＢＷＨは、制動が要求されないとき（非制動要求時）に、車体電源ＢＢＤから、徐々に、時間をかけて充電される。したがって、車体電力線（第１電気経路、例えば、ツイストペアケーブル）ＰＢＤには、急制動に対応する大電流が流されない。制動要求時には、車輪電力線（第２電気経路、例えば、バスバー）ＰＷＨを介して、車輪電源ＢＷＨから電気モータＭＴＲに大電流が供給されるため、車体電力線ＰＢＤとして、細い（断面積が小さい）導線が採用され得る。

ＭＳＢ…摩擦部材、ＫＴＢ…回転部材、ＭＴＲ…電気モータ、ＢＢＤ…車体電源、ＢＷＨ…車輪電源、ＣＴＬ…制御手段、ＪＤＡ…充電状態量取得手段、ＳＷｂ…切替手段、Ｊｄａ…充電状態量、ＰＢＤ＋ＰＷＨ…第１の電気経路、ＰＷＨ…第２の電気経路、ＰＢＤ…第３の電気経路

Claims (4)

1. 車両の車輪に固定された回転部材と、
   前記車両の車輪側に設けられた電気モータと、
   前記電気モータの駆動トルクを利用して前記回転部材を押圧して、前記車輪に制動トルクを発生させる摩擦部材と、
   前記車両の車体側に設けられた車体電源と、
   前記車両の車輪側に設けられた車輪電源と、
   前記車両の運転者による制動操作に基づいて、前記車体電源、及び、前記車輪電源のうち少なくとも１つを用いて、前記電気モータを駆動する制御手段と、
   を備えた、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、
   前記車体電源は、第１の電気経路を介して前記車輪電源に電力を供給し、
   前記車輪電源は、第２の電気経路を介して前記電気モータに電力を供給し、
   前記制御手段は、
   前記車輪に制動トルクを発生させる場合に、前記車輪電源を用いて前記電気モータを駆動するように構成された、車両の電動制動装置。
3. 請求項２に記載の車両の電動制動装置であって、
   前記車輪電源の充電状態量を取得する充電状態量取得手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記車体電源から前記電気モータに電力を供給するための第３の電気経路を接続／遮断する切替手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記充電状態量が第１所定値以上の場合に、前記第３の電気経路を遮断し、前記車輪電源のみを用いて、前記電気モータを駆動し、
   前記充電状態量が前記第１所定値未満の場合に、前記第３の電気経路を接続し、前記車輪電源及び前記車体電源を用いて、前記電気モータを駆動するように構成された、車両の電動制動装置。
4. 請求項３に記載の車両の電動制動装置において、
   前記制御手段は、
   前記充電状態量が前記第１所定値以下の第２所定値未満の場合には、前記第１の電気経路を遮断するように構成された、車両の電動制動装置。

Images