JP6148581B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、電動モータの回転運動を直動機構を介して直線運動に変換して、ブレーキパッドをディスクロータに押圧する電動ブレーキ装置に関する。

従来、電動ブレーキ、摩擦ブレーキとして、以下のものが提案されている。
１．ブレーキペダルを踏み込むことで、モータの回転運動を直動機構を介して直線運動に変換して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧接触させて制動力を負荷する（特許文献１）。
２．遊星ローラねじ機構を使用した直動アクチュエータが提案されている（特許文献２）。
３．パッドクリアランスを一定に保つ油圧ブレーキ機構が提案されている（特許文献３）。

特開平６−３２７１９０号公報 特開２００６−１９４３５６号公報 特開平９−７２３６１号公報

前記１，２のような電動ブレーキ装置を車両に搭載する場合、電動ブレーキ装置の作動音により、車両の快適性を損なう可能性がある。
前記電動ブレーキ装置において、大きな作動音が発生する主な要因は、モータが高速回転する際の、歯車等の動力伝達機構の騒音である場合が多い。このとき、一般にモータ角速度が高くなる程、発生する作動音は大きくなる。

ブレーキパッドをディスクロータに押圧する摩擦ブレーキにおいて、前記ブレーキパッドの押圧力がゼロになったとしても、キャリパの傾き等により、摩擦力が発生し、引摺りトルクとして車両の燃費あるいは電費を悪化させる。このため、例えば、前記３に記載のように、非制動時には、ブレーキパッドとディスクロータとの間にクリアランスを設けることが一般的である。

前記電動ブレーキ装置の場合、前記クリアランスを有する状態においては、無負荷であるため、要求ブレーキ力の大小によらずモータ回転数は高くなる場合が多い。一方で、モータ回転数を低く制限すると、ブレーキの応答が遅れる問題が発生する。特に、前記電動ブレーキ装置の場合、小型のモータで必要なブレーキ力を発生させるために減速機構を有する場合が多く、応答遅れを防止するためには減速比に応じてモータ回転数を高くする必要があるため、大きな作動音が発生する可能性があるが、その作動音が車両停止後の静粛状態になってからブレーキパッドとディスクロータとの間にクリアランスを設けるときに、車両の快適性を損なう可能性がある。

この発明の目的は、作動音の発生を抑える共に、ブレーキの応答遅れを防止することができる電動ブレーキ装置を提供することである。

この発明の電動ブレーキ装置は、ブレーキロータ６と、ブレーキパッド７と、電動モータ２と、この電動モータ２の回転運動を直線運動に変換して前記ブレーキパッド７に伝える直動機構４と、前記電動モータ２を制御する制御装置９とを備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御装置９は、
前記電動モータ２の角速度を制御するモータ角速度制御機能部４０と、
前記ブレーキパッド７と前記ブレーキロータ６との間にクリアランスがある非制動状態から、前記クリアランスがゼロになる制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部４０により制御される無負荷状態における前記電動モータ２の角速度ω_ｂと、前記制動状態から前記非制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部４０により制御される無負荷状態における前記電動モータ２の角速度ω_ｒについて、｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように、前記モータ角速度制御機能部４０により制限するモータ角速度制限手段４１とを備えることを特徴とする。

この構成によると、制御装置９は、ブレーキ指令値が増加し、非制動状態から制動状態に移行すると、所定のクリアランスを設けた状態で待機していたブレーキパッド７をブレーキロータ６に押し付けるよう、電動モータ２を駆動制御する。制御装置９は、ブレーキ指令値が減少し、非制動状態に移行すると、ブレーキパッド７がブレーキロータ６から離れ、所定のクリアランスを設けるように電動モータ２を駆動制御する。

前記非制動状態から制動状態に移行するとき、クリアランスをゼロにするまでの応答遅れにより制動距離が増加するため、速やかな応答が求められる。
一方で、制動状態から非制動状態に移行する際のクリアランスを設ける動作は、応答速度を落としても問題はない。例えば、クリアランスがゼロの状態から、所定のクリアランスを設けるまでの時間を、２０ｍｓｅｃから４００ｍｓｅｃとなるよう電動モータ２の角速度を１／２０に制限したとしても、車両の全走行時間に対しては極めて短い時間と考えられる。また、作動音については、制動状態に移行する際の方が大きくなるが、一般に制動を開始するのは車両走行中であり、ロードノイズ等が暗騒音として存在するため、電動ブレーキ装置に求められる作動音の上限値を緩和しても良い。

モータ角速度制限手段４１は、制動状態への移行時と非制動状態への移行時とで、モータ角速度を次のように変える。非制動状態から制動状態に移行するとき、モータ角速度制御機能部４０により制御される無負荷状態における電動モータ２の角速度ω_ｂと、制動状態から非制動状態に移行するとき、モータ角速度制御機能部４０により制御される無負荷状態における電動モータ２の角速度ω_ｒについて、｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限する。このように電動モータ２の角速度を制限することで作動音の発生を抑制し、車両の快適性を高めることができ、またブレーキの応答遅れを防止して制動距離の増加を抑えることができる。

前記モータ角速度制御機能部４０は、前記電動モータ２をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部３４ａを有し、前記モータ角速度制限手段４１は、ＰＷＭデューティ比を制限するように前記ＰＷＭ制御部３４ａに指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータ２の角速度を制限するものとしても良い。
前記ＰＷＭデューティ比は、スイッチング周期に対するパルスのオン時間を表す。ＰＷＭ制御部３４ａは、モータ角速度制限手段４１からの指令に応じて、例えば、制動状態から非制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比を、非制動状態から制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比よりも小さくして非制動状態に移行するときの電圧実効値を、制動状態に移行するときの電圧実効値よりも低くする。これにより電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。

前記モータ角速度制御機能部４０は、前記電動モータ２をＰＡＭ制御するＰＡＭ制御部４２を有し、前記モータ角速度制限手段４１は、出力電圧の振幅の上限値（下限値）を制限するように前記ＰＡＭ制御部４２に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータ２の角速度を制限するものとしても良い。この場合、ＰＡＭ制御部４２は、電源電圧を、例えば、昇圧回路（または降圧回路）４２ａを介してモータコイルに印加し、電圧の制御によって電動モータ２を制御する。このとき、モータ角速度制限手段４１は、前記昇圧回路（または降圧回路）４２ａの出力電圧の振幅の上限値（下限値）を制限する。これにより電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。

前記モータ角速度制御機能部４０は、前記電動モータ２に印加する三相電流の周波数を制御する周波数制御部４３を有し、前記モータ角速度制限手段４１は、前記三相電流の周波数を制限するように前記周波数制御部４３に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータ２の角速度を制限するものとしても良い。この場合、周波数制御部４３により、例えば、Ｕ，Ｖ，Ｗ三相の通電切り替え周期を一定以上とすることで電動モータ２の角速度を制限する。

この発明の電動ブレーキ装置は、ブレーキロータと、ブレーキパッドと、電動モータと、この電動モータの回転運動を直線運動に変換して前記ブレーキパッドに伝える直動機構と、前記電動モータを制御する制御装置とを備えた電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動モータの角速度を制御するモータ角速度制御機能部と、前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータとの間にクリアランスがある非制動状態から、前記クリアランスがゼロになる制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における前記電動モータの角速度ω_ｂと、前記制動状態から前記非制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における前記電動モータの角速度ω_ｒについて、｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように、前記モータ角速度制御機能部により制限するモータ角速度制限手段とを備える。このため、作動音の発生を抑える共に、ブレーキの応答遅れを防止することができる。

この発明の第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置の断面図である。 同電動ブレーキ装置の減速機構の拡大断面図である。 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。 同電動ブレーキ装置の制御装置等を概略示すブロック図である。 同電動ブレーキ装置におけるモータ角速度制限の動作を示す概念図である。 この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御装置等を概略示すブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御装置等を概略示すブロック図である。

この発明の第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図５と共に説明する。
図１に示すように、この電動ブレーキ装置は、ハウジング１と、電動モータ２と、この電動モータ２の回転を減速する減速機構３と、直動機構４と、ロック機構５と、ブレーキロータ６と、ブレーキパッド７と、制御装置９（図３）とを有する。ハウジング１の開口端に、径方向外方に延びるベースプレート８が設けられ、このベースプレート８に電動モータ２が支持されている。ハウジング１内には、電動モータ２の出力によりブレーキロータ６、この例ではディスクロータに対して制動力を負荷する直動機構４が組み込まれている。ハウジング１の開口端およびベースプレート８の外側面は、カバー１０によって覆われている。

直動機構４について説明する。
直動機構４は、減速機構３で出力される回転運動を直線運動に変換して、ブレーキロータ６に対してブレーキパッド７を当接離隔させる機構である。この直動機構４は、スライド部材１１と、軸受部材１２と、環状のスラスト板１３と、スラスト軸受１４と、転がり軸受１５，１５と、回転軸１６と、キャリア１７と、すべり軸受１８，１９とを有する。ハウジング１の内周面に、円筒状のスライド部材１１が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。スライド部材１１の内周面には、径方向内方に所定距離突出し螺旋状に形成された螺旋突起１１ａが設けられている。この螺旋突起１１ａに、後述する複数の遊星ローラ２０が噛合している。

ハウジング１内におけるスライド部材１１の軸方向一端側に、軸受部材１２が設けられている。この軸受部材１２は、径方向外方に延びるフランジ部と、ボス部とを有する。ボス部内に転がり軸受１５，１５が嵌合され、これら各軸受１５，１５の内輪内径面に回転軸１６が嵌合されている。よって回転軸１６は、軸受部材１２に軸受１５，１５を介して回転自在に支持される。

スライド部材１１の内周には、前記回転軸１６を中心に回転可能なキャリア１７が設けられている。キャリア１７は、軸方向に互いに対向して配置されるディスク１７ａ，１７ｂを有する。軸受部材１２に近いディスク１７ｂをインナ側ディスク１７ｂといい、ディスク１７ａをアウタ側ディスク１７ａという場合がある。一方のディスク１７ａのうち、他方のディスク１７ｂに臨む側面には、この側面における外周縁部から軸方向に突出する間隔調整部材１７ｃが設けられる。この間隔調整部材１７ｃは、複数の遊星ローラ２０の間隔を調整するため、円周方向に間隔を空けて複数配設されている。これら間隔調整部材１７ｃにより、両ディスク１７ａ，１７ｂが一体に設けられる。

インナ側ディスク１７ｂは、回転軸１６との間に嵌合されたすべり軸受１８により、回転自在に、且つ、軸方向に移動自在に支持されている。アウタ側ディスク１７ａには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔にすべり軸受１８が嵌合されている。アウタ側ディスク１７ａは、すべり軸受１８により回転軸１６に回転自在に支持される。回転軸１６の端部には、スラスト荷重を受けるワッシャが嵌合され、このワッシャの抜け止め用の止め輪が設けられる。

キャリア１７には、複数のローラ軸２１が周方向に間隔を空けて設けられている。各ローラ軸２１の両端部が、ディスク１７ａ，１７ｂにわたって支持されている。すなわちディスク１７ａ，１７ｂには、それぞれ長孔から成る軸挿入孔が複数形成され、各軸挿入孔に各ローラ軸２１の両端部が挿入されてこれらローラ軸２１が径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸２１には、これらローラ軸２１を径方向内方に付勢する弾性リング２２が掛け渡されている。

各ローラ軸２１に、遊星ローラ２０が回転自在に支持され、各遊星ローラ２０は、回転軸１６の外周面と、スライド部材１１の内周面との間に介在される。複数のローラ軸２１に渡って掛け渡された弾性リング２２の付勢力により、各遊星ローラ２０が回転軸１６の外周面に押し付けられる。回転軸１６が回転することで、この回転軸１６の外周面に接触する各遊星ローラ２０が接触摩擦により回転する。遊星ローラ２０の外周面には、前記スライド部材１１の螺旋突起１１ａに噛合する螺旋溝が形成されている。
キャリア１７のインナ側ディスク１７ｂと、遊星ローラ２０の軸方向一端部との間には、ワッシャおよびスラスト軸受（いずれも図示せず）が介在されている。ハウジング１内において、インナ側ディスク１７ｂと軸受部材１２との間には、環状のスラスト板１３およびスラスト軸受１４が設けられている。

減速機構３について説明する。
図２に示すように、減速機構３は、電動モータ２の回転を、回転軸１６に固定された出力ギヤ２３に減速して伝える機構であり、複数のギヤ列を含む。この例では、減速機構３は、電動モータ２のロータ軸２ａに取付けられた入力ギヤ２４の回転を、ギヤ列２５，２６，２７により順次減速して、回転軸１６の端部に固定された出力ギヤ２３に伝達可能としている。

ロック機構５について説明する。
ロック機構５は、直動機構４の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能に構成されている。前記減速機構３に、ロック機構５が設けられている。ロック機構５は、ケーシング（図示せず）と、ロックピン２９と、このロックピン２９をアンロック状態に付勢する付勢手段（図示せず）と、ロックピン２９を切換え駆動するアクチュエータであるリニアソレノイド３０とを有する。前記ケーシングは、ベースプレート８に支持され、このベースプレート８には、ロックピン２９の進退を許すピン孔が形成されている。

リニアソレノイド３０によりロックピン２９を進出させて、ギヤ列２６における出力側の中間ギヤ２８に形成された係止孔（図示せず）に係合し、中間ギヤ２８の回転を禁止することで、ロック状態にする。リニアソレノイド３０をオフにすると、前記付勢手段による付勢力により、ロックピン２９を前記ケーシング内に退入させて前記係止孔から離脱させ、中間ギヤ２８の回転を許すことで、ロック機構５をアンロック状態にする。

図３は、この電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。同図３に示すように、この電動ブレーキ装置を搭載する車両には、車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵ３１が設けられている。ＥＣＵ３１は、ブレーキペダル３２の動作量に応じて変化するセンサ３２ａの出力に応じて減速指令を生成する。ＥＣＵ３１にインバータ装置３３が接続され、インバータ装置３３は、各電動モータ２に対して設けられたパワー回路部３４と、このパワー回路部３４を制御するモータコントロール部３５とを有する。

モータコントロール部３５は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。モータコントロール部３５は、ＥＣＵ３１から与えられる減速指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部３４のＰＷＭ制御部３４ａに電流指令を与える。またモータコントロール部３５は、電動モータ２に関する各検出値や制御値等の各情報をＥＣＵ３１に出力する機能を有する。

パワー回路部３４は、電源３６の直流電力を電動モータ２の駆動に用いる３相の交流電力に変換するインバータ３４ｂと、このインバータ３４ｂを制御するＰＷＭ制御部３４ａとを有する。電動モータ２は、３相の同期モータ等からなる。インバータ３４ｂは、複数の半導体スイッチング素子（図示せず）で構成され、ＰＷＭ制御部３４ａは、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。

モータコントロール部３５は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部３７を有している。モータ駆動制御部３７は、上位制御手段であるＥＣＵ３１から与えられるトルク指令による減速指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部３４のＰＷＭ制御部３４ａに電流指令を与える手段である。モータ駆動制御部３７は、インバータ３４ｂから電動モータ２に流すモータ電流値を電流検出手段３８から得て、電流フィードバック制御を行う。またモータ駆動制御部３７は、電動モータ２のロータの回転角を回転角度センサ３９から得て、ロータ回転角に応じた効率的なモータ駆動が行えるように、ＰＷＭ制御部３４ａに電流指令を与える。なお、この電流指令は、この例では電圧値で与える。これらモータ駆動制御部３７とＰＷＭ制御部３４ａとで、電動モータ２の角速度を制御するモータ角速度制御機能部４０が構成される。

この実施形態では、前記構成のモータコントロール部３５に、次のモータ角速度制限手段４１を設けている。このモータ角速度制限手段４１は、電動モータ２における、ブレーキ解除状態からブレーキ押圧時のギャップ区間の角速度ω_ｂの絶対値より、ブレーキ押圧状態からブレーキ解除時のギャップ区間の角速度ω_ｒの絶対値が小となるように、モータ角速度制御機能部４０により電動モータ２の角速度を制限する。各ギャップ区間の角速度につき絶対値を比較対象としたのは、電動モータ２の回転方向が互いに逆方向となるためである。

前記角速度ω_ｂは、ブレーキパッド７（図１）とブレーキロータ６（図１）との間にクリアランスがある非制動状態から、前記クリアランスがゼロになる制動状態に移行するとき、モータ角度制御機能部４０により制御される無負荷状態における電動モータ２の角速度である。前記角速度ω_ｒは、前記制動状態から前記非制動状態に移行するとき、モータ角度制御機能部４０により制御される無負荷状態における電動モータ２の角速度である。ＥＣＵ３１は、例えば、ブレーキペダル３２のセンサ出力の推移を定められた短時間演算することにより、非制動状態に移行するときか、制動状態に移行するときかを判定する。この判定結果は、例えば、フラグ等を用いて減速指令と共にモータコントロール部３５に送られる。
モータ角度制限手段４１は、ＰＷＭデューティ比を制限するように、ＰＷＭ制御部３４ａに指令を与える（すなわち、モータ駆動制御部３７からＰＷＭ制御部３４ａに与える電圧値に制限を加える）ことで、無負荷状態における電動モータ２の角速度を制限する。前記ＰＷＭデューティ比は、スイッチング周期に対するパルスのオン時間を表す。

図４は、この電動ブレーキ装置の制御装置等を概略示すブロック図である。図３も参照しつつ説明する。モータ角度制限手段４１は、例えば、前記非制動状態に移行するときか制動状態に移行するときかを判定する判定部４１ａと、リミッタ回路４１ｂとでなる。このリミッタ回路４１ｂは、外部からの信号により能動状態と不能動状態とに切換可能であり、常時は不能動状態とされる。前記判定部４１ａは、非制動状態に移行すると判定すると、リミッタ回路４１ｂを能動状態とし、出力電圧を設定電圧以下に抑制させる。その後、ブレーキペダル３２（図３）が初期位置に復帰すると、センサ３２ａ（図３）からの出力により不能動状態に復帰する。能動状態の途中で、ブレーキペダル３２（図３）を踏み込んだ場合、判定部４１ａが制動状態に移行するときと判定し、リミッタ回路４１ｂを不能動状態に復帰させる。
ＰＷＭ制御部３４ａは、モータ角度制限手段４１からの指令に応じて、制動状態から非制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比を、非制動状態から制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比よりも小さくして非制動状態に移行するときの電圧実効値を、制動状態に移行するときの電圧実効値よりも低くする。これにより電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。

図５は、この電動ブレーキ装置におけるモータ角速度制限の動作を示す概念図である。図５では、制動状態への移行時と非制動状態への移行時で、電動モータ２の角速度を変える例を示している。図３も参照しつつ説明する。制御装置９は、ブレーキ力の指令値（図５（ａ）点線にて表示）が増加し、非制動状態から制動状態に移行するとき、所定のクリアランス（パッドクリアランス）を設けた状態で待機していたブレーキパッドをディスクロータに押し付けるよう、電動モータ２を駆動制御する。パッドクリアランスがゼロ以上のときはブレーキ力が発生せず、指令値が入力されてから、クリアランスがゼロになるまでの時間分の遅れを生じて実ブレーキ力（図５（ａ）実線にて表示）が発揮される。

制御装置９は、ブレーキ指令値が減少し、非制動状態に移行するとき、ブレーキ力がゼロになった後も、ブレーキパッドがディスクロータから離れ、所定のクリアランスを設けるように電動モータ２を駆動制御する。
前記非制動状態から制動状態に移行するとき、クリアランスをゼロにするまでの応答遅れにより制動距離が増加するため、速やかな応答が求められる。

一方で、制動状態から非制動状態に移行する際のクリアランスを設ける動作は、応答速度を落としても問題はない。例えば、荷重がゼロつまりクリアランスがゼロの状態から、所定のクリアランスを設けるまでの時間を、２０ｍｓｅｃから４００ｍｓｅｃとなるよう電動モータ２の角速度を１／２０に制限したとしても、車両の全走行時間に対しては極めて短い時間と考えられる。また、作動音については、制動状態に移行する際の方が大きくなるが、一般に制動を開始するのは車両走行中であり、ロードノイズ等が暗騒音として存在するため、電動ブレーキ装置に求められる作動音の上限値を緩和しても良い。

ＰＷＭ制御部３４ａは、モータ駆動制御部３７から電圧値で与えられた指令に応じて、モータコイルの導通時間のＰＷＭデューティ比を制御する。このとき、ＰＷＭデューティ比の上限値または下限値を制限することで、モータ回転数が制限される。つまりモータ駆動制御部３７からＰＷＭ制御部３４ａに与える電圧値に、モータ角度制限手段４１が制限を加える。これにより、非制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比を、制動状態に移行するときのＰＷＭデューティ比よりも小さくして非制動状態に移行するときの電圧実効値を、制動状態に移行するときの電圧実効値よりも低くする。これにより、図５（ｃ）に示すように、電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。したがって、従来技術よりも作動音の発生を抑制し、車両の快適性を高めることができ、またブレーキの応答遅れを防止して制動距離の増加を抑えることができる。

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図６は、他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御装置等を概略示すブロック図である。同図６は、パルス電圧振幅波形制御（Pulse Amplitude Modulation , 略称：ＰＡＭ制御）により、電動モータ２の角速度を制限する例を示す。モータ角速度制御機能部４０は、電動モータ２をＰＡＭ制御するＰＡＭ制御部４２を有し、モータ角速度制限手段４１は、出力電圧の振幅の上限値または下限値を制限するようにＰＡＭ制御部４２に指令を与えることで、電動モータ２の角速度を制限する。
この場合、ＰＡＭ制御部４２は、電源電圧を、例えば、昇圧回路４２ａを介してモータコイルに印加し、電圧の制御によって電動モータ２を制御する。このとき、モータ角速度制限手段４１のリミッタ回路４１ｂは、昇圧回路４２ａの出力電圧の振幅の上限値を制限する。なおパワー回路部３４内にＰＡＭ制御部４２を設けて、電源電圧をモータ角速度制限手段４１で制限しても良い。
前記昇圧回路４２ａに代えて降圧回路４２ｂを適用する場合、モータ角速度制限手段４１のリミッタ回路４１ｂは、降圧回路４２ｂの出力電圧の振幅の下限値を制限する。

昇圧回路４２ａまたは降圧回路４２ｂとしては、例えば、スイッチング素子、ダイオード、コイル、およびコンデンサを使用したスイッチングレギュレータを使用しても良い。前記スイッチング素子として例えばトランジスタが適用され、このトランジスタがオンのとき、前記コイルにエネルギーが蓄積され、前記トランジスタがオフのとき前記コイルに蓄積されたエネルギーが放出される。電源電圧を昇圧回路４２ａにより昇圧する場合、ＥＣＵ３１（図３）からの減速指令に基づき、前記トランジスタのオン・オフを繰り返すことで出力電圧が得られるが、リミッタ回路４１ｂにより昇圧回路４２ａの出力電圧の振幅の上限値を制限する。これにより、電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。電源電圧を降圧回路４２ｂにより降圧する場合、リミッタ回路４１ｂにより降圧回路４２ｂの出力電圧の振幅の下限値を制限する。これにより、電動モータ２の角速度が｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように制限される。

その他の実施形態として、例えば、図４または図６の形態において、電動モータ２には、ブラシレスＤＣモータを用いても良い。その場合、図７（ａ）または図７（ｂ）に示すように、モータ角速度制御機能部４０は、電動モータ２に印加する三相電流の周波数を制御する周波数制御部４３を有し、モータ角速度制限手段４１は、前記三相電流の周波数を制限するように周波数制御部４３に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータ２の角速度を制限する。この実施形態では、デューティ比や電圧を制御する代わりに、Ｕ，Ｖ，Ｗ三相の通電切り替え周期を一定以上とするよう、演算器を構成することで、モータ回転数を制御することができる。例えば、１８０度通電方式の場合は、三相交流の周波数を制限し、１２０度通電方式の場合は相切り替え間隔を一定時間以上に制限することができる。

前記各実施形態では、電動ブレーキ装置をディスクブレーキに適用しているが、ディスクブレーキのみに限定されるものではない。電動ブレーキ装置をドラムブレーキに適用しても良い。

２…電動モータ
４…直動機構
６…ブレーキロータ
７…ブレーキパッド
９…制御装置
３４ａ…ＰＷＭ制御部
４０…モータ角速度制御手段
４１…モータ角速度制限手段
４２…ＰＡＭ制御部
４３…周波数制御部

Claims (4)

1. ブレーキロータと、ブレーキパッドと、電動モータと、この電動モータの回転運動を直線運動に変換して前記ブレーキパッドに伝える直動機構と、前記電動モータを制御する制御装置とを備えた電動ブレーキ装置において、
   前記制御装置は、
   前記電動モータの角速度を制御するモータ角速度制御機能部と、
   前記ブレーキパッドと前記ブレーキロータとの間にクリアランスがある非制動状態から、前記クリアランスがゼロになる制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における前記電動モータの角速度ω_ｂと、前記制動状態から前記非制動状態に移行するとき、前記モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における前記電動モータの角速度ω_ｒについて、｜ω_ｂ｜＞｜ω_ｒ｜となるように、前記モータ角速度制御機能部により制限するモータ角速度制限手段とを備えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１記載の電動ブレーキ装置において、前記モータ角速度制御機能部は、前記電動モータをＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部を有し、前記モータ角速度制限手段は、ＰＷＭデューティ比を制限するように前記ＰＷＭ制御部に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータの角速度を制限する電動ブレーキ装置。
3. 請求項１記載の電動ブレーキ装置において、前記モータ角速度制御機能部は、前記電動モータをＰＡＭ制御するＰＡＭ制御部を有し、前記モータ角速度制限手段は、出力電圧の振幅の上限値を制限するように前記ＰＡＭ制御部に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータの角速度を制限する電動ブレーキ装置。
4. 請求項１記載の電動ブレーキ装置において、前記モータ角速度制御機能部は、前記電動モータに印加する三相電流の周波数を制御する周波数制御部を有し、前記モータ角速度制限手段は、前記三相電流の周波数を制限するように前記周波数制御部に指令を与えることで、前記無負荷状態における前記電動モータの角速度を制限する電動ブレーキ装置。

Images