JP6592984B2 - 車両の電動制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、エネルギ蓄積機構を備える車両の電動制動装置に関する。

特許文献１及び特許文献２には、モータの回転角を調整することにより、車輪に付与する制動力を制御することのできる車両の電動制動装置の一例が記載されている。電動制動装置は、車輪と一体回転する回転体と、摩擦部材と、モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦部材に伝達する変換機構とを備えている。そして、モータの出力軸が正方向に回転すると、摩擦部材が回転体に押し付けられて車輪に制動力が付与される。このように出力軸が正方向に回転するようなモータの駆動を正駆動といい、正方向の反対方向である逆方向に出力軸が回転するようなモータの駆動を逆駆動という。

こうした電動制動装置のエネルギ蓄積機構には、モータの正駆動時に弾性変形して弾性エネルギを蓄積する弾性体と、弾性体が蓄積する弾性エネルギが規定エネルギに達したときに作動するリミッタ部とが設けられている。このリミッタ部が作動すると、モータが正駆動しているときでも弾性体の更なる弾性変形が規制され、エネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が保持されるようになる。

そして、摩擦部材が回転体に押し付けられている状況下でモータが逆駆動するときには、エネルギ蓄積機構から弾性エネルギが少しずつ解放される。これにより、摩擦部材の回転体から離れる方向への移動が、エネルギ蓄積機構によってアシストされる。また、摩擦部材が回転体に押し付けられている状況下でモータへの通電が停止されたときには、エネルギ蓄積機構からの弾性エネルギの解放によってモータの出力軸が逆方向に回転され、摩擦部材が回転体から離間される。

特開２０１３−２４３８９号公報 米国特許出願公開第２０１３／０２６４１５３ Ａ１号明細書

ところで、上記の電動制動装置にあっては、エネルギ蓄積機構が弾性エネルギを蓄積している状況下で、回転体に摩擦部材を押し付ける力を保持する場合、すなわちモータの回転角を保持する場合、エネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が多いほどモータで消費される電力量が多くなる。そのため、モータの消費電力量の増大を抑制するためには、回転体から摩擦部材が離れている状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が極力少なくなるように、リミッタ部が作動するタイミングが予め設定されている。

しかしながら、摩擦部材は徐々に摩耗する。そのため、回転体に摩擦材が接触している状態と回転体から摩擦材が離れている状態との境界となるモータの回転角である境界回転角が、摩擦部材の摩耗度合いによって変位する。このように境界回転角が変位しても、エネルギ蓄積機構のリミッタ部が作動しなければ、弾性エネルギの蓄積量が「０（零）」となるモータの回転角は変わらない。そのため、摩擦部材の摩耗が進行して境界回転角が変位するにつれて、モータの回転角が境界回転角と等しい状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が多くなる。すなわち、摩擦部材の摩耗が進行するにつれてモータでの消費電力量が増大されるおそれがある。

本発明の目的は、摩擦部材の摩耗が進行したことに起因するモータの消費電力量の増大を抑制することができる車両の電動制動装置を提供することにある。

上記課題を解決するための車両の電動制動装置は、車輪と一体回転する回転体と、摩擦部材と、同摩擦部材を回転体に押し付ける際には出力軸が正方向に回転するように駆動するモータと、同モータの出力軸が正方向に回転するときに摩擦部材を押すピストンと、同モータを制御する制御装置と、を備え、制御装置によってモータの出力軸の回転角を制御することにより、摩擦部材を回転体に押し付ける力を調整する装置である。この車両の電動制動装置は、モータの出力軸の正方向への回転によって弾性変形して弾性エネルギを蓄積する弾性体を有し、出力軸の正方向への回転によって同弾性体が弾性変形し始める時点からの同出力軸の正方向への回転量が規定回転量以上であるときには同弾性体の更なる弾性変形を規制するエネルギ蓄積機構を備えている。そして、制御装置は、摩擦部材の摩耗量が多いほど回転体側に変位する基準位置にピストンが位置する時点からのモータの出力軸の正方向への回転量が調整回転量以上となるまでモータを駆動させる調整処理を実施する。なお、調整回転量として、摩擦部材が未だ摩耗していない状況下における基準位置にピストンが位置する時点から弾性体の更なる弾性変形が規制される時点までのモータの出力軸の正方向への回転量を設定する。

ここで、本明細書において「ピストンの基準位置」とは摩擦部材の摩耗量が多いほど回転体に近づく方向に変位する位置であり、摩擦部材が回転体に接触し始めるときのピストンの位置である接触開始位置を基準位置として用いる他、以下に示す位置を基準位置として用いてもよい。すなわち、ピストンの基準位置は、接触開始位置よりもピストンの前進側（すなわち、回転体に近づく側）、又は、後退側（すなわち、回転体から離れる側）に変位した位置も含む概念である。
・摩擦部材が回転体に接触し、摩擦部材を回転体に押し付ける力が所定値に達した時点のピストンの位置。
・摩擦部材が回転体から離れており、摩擦部材と回転体との間に所定の隙間が生じているときのピストンの位置。

上記構成によれば、調整処理の実施によるモータの駆動によって、ピストンが基準位置に位置する時点からの出力軸の正方向への回転量を調整回転量以上とすることにより、エネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が「０（零）」となるときのモータの回転角が補正され得る。そのため、摩擦部材の摩耗の進行によって上記の境界回転角が変位しても、調整処理を実施することにより、モータの回転角が境界回転角と等しい状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量を少なくすることができる。したがって、摩擦部材の摩耗が進行したことに起因するモータの消費電力量の増大を抑制することができるようになる。

また、上記車両の電動制動装置は、回転体に摩擦部材を押し付ける力を小さくする際のモータの出力軸の回転方向を逆方向とした場合、回転体に摩擦部材が押し付けられている状況下でのモータの出力軸の逆方向への回転を規制するべく作動する駐車制動部を備えていることがある。こうした電動制動装置で車両に駐車制動を付与する場合、モータの駆動によって摩擦部材を回転体に押し付け、この状態で駐車制動部が作動される。これにより、モータの出力軸の逆方向への回転が規制され、摩擦部材を回転体に押し付ける力の減少が規制され、結果として、車輪に付与する制動力が保持されるようになる。一方、駐車制動を解除する場合、駐車制動部の作動によって、モータの出力軸の逆方向への回転の規制が解除される。これにより、出力軸が逆方向に回転され、摩擦部材が回転体から離れる。

そして、制御装置は、車輪に付与する制動力を保持するに際し、駐車制動部の作動によってモータの出力軸の逆方向への回転が規制される前に調整処理を実施することが好ましい。この構成によれば、モータを駆動させる駐車制動時に、調整処理が実施されることとなる。そのため、駐車制動時とは別の機会に調整処理を実施する場合と比較し、モータの駆動機会を減らすことができるようになる。

また、制御装置は、車輪への制動力の付与を解除するに際し、駐車制動部の作動によってモータの出力軸の逆方向への回転の規制が解除された後に調整処理を実施するようにしてもよい。この構成によれば、車両が停止しているときに調整処理を実施することができ、調整処理の実施に伴う制動力の付与による影響を車両の乗員に与えることを回避することができる。

ところで、摩擦部材の摩耗量が少ない場合、上記の境界回転角はあまり変位しておらず、モータの回転角が境界回転角と等しい状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量があまり多くなっていない。そのため、モータの消費電力量はあまり増大されない。その一方、摩擦部材の摩耗量が多い場合、上記の境界回転角が大きく変位しており、モータの回転角が境界回転角と等しい状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が多くなる。そのため、モータの消費電力量が増大しやすい。

そこで、上記車両の電動制動装置において、制御装置は、前回に調整処理を実施した時点からの摩擦部材の摩耗量が規定摩耗量以上であることを条件に、調整処理を実施することが好ましい。この構成によれば、調整処理の前回の実施時点からの摩擦部材の摩耗量が規定摩耗量以上であるときに調整処理を実施することで、モータの消費電力量を減少させることができる。

また、制御装置は、モータの出力軸の正方向への最大回転量を記憶する記憶部を有する構成であってもよい。そして、ピストンの位置を基準位置で保持するときのモータの出力軸の回転角を基準回転角とした場合、記憶部に記憶されている最大回転量から同基準回転角を減じた差が調整回転量以上であるときには、出力軸の回転角を基準回転角度で保持している状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量は比較的少ないため、モータの消費電力量は多くない。その一方で、当該差が調整回転量未満であるときには、出力軸の回転角を基準回転角度で保持している状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量は比較的多いため、モータの消費電力量が多くなる。

そこで、上記車両の電動制動装置において、制御装置は、上記の最大回転量から基準回転角を減じた差が調整回転量未満であることを条件に、調整処理を実施することが好ましい。この構成によれば、当該差が調整回転量未満であるときに調整処理を実施することで、モータの消費電力量を減少させることができる。

ここで、上記電動制動装置として、非制動時には、回転体と摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持する機能を有する装置も知られている。この場合、回転体と摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持するときには、同状態でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が多いほど、モータに対する電流値が大きくなる。そこで、上記車両の電動制動装置において、制御装置は、回転体と摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持しているときのモータに対する電流値が判定電流値以上であることを条件に、調整処理を実施することが好ましい。この構成によれば、非制動時におけるモータに対する電流値が判定電流値以上である場合には、調整処理を実施することで、非制動時におけるモータの消費電力量を減少させることができる。

また、回転体と摩擦部材との間の間隔が規定間隔で保持されている状態でモータへの通電が終了されると、エネルギ蓄積機構から弾性エネルギが解放され、モータの出力軸が逆方向に回転し得る。このとき、回転体と摩擦部材との間の間隔が規定間隔で保持されている状況下でのエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量が多いほど、モータの出力軸の逆方向への回転量が多くなる。そこで、上記車両の電動制動装置において、制御装置は、回転体と摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持している状況下でモータへの通電を終了し、同モータへの通電の終了に伴う出力軸の逆方向への回転量が判定回転量以上であることを条件に、調整処理を実施するようにしてもよい。この構成によれば、モータへの通電の終了に伴う出力軸の逆方向への回転量が判定回転量以上である場合には、調整処理を実施することで、非制動時におけるモータの消費電力量の増大を抑制することができる。

なお、エネルギ蓄積機構の弾性体の特性が経年変化すると、弾性体で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値が小さくなる。そこで、制御装置は、エネルギ蓄積機構の弾性体が蓄積することのできる弾性エネルギの最大値を推定し、同推定した弾性エネルギの最大値が小さいほど、調整回転量を小さくする補正処理を実施することが好ましい。

上記構成によれば、その時点の弾性体で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値に応じた値に調整回転量を設定することにより、調整処理の実施時におけるモータの駆動態様をそのときの弾性体の特性に応じた態様にすることができる。そのため、調整処理の実施時にモータが過剰に駆動することが抑制され、ひいては調整処理の実施時間の適正化を図ることが可能となる。

車両の電動制動装置の一実施形態の概略を示す構成図。 同車両の電動制動装置において、ピストンの相対ストローク量と押圧力との関係が、ブレーキパッドの摩耗によって変わる様子を説明するグラフ。 同車両の電動制動装置において、弾性エネルギを蓄積している様子のエネルギ蓄積機構を示す断面図。 同車両の電動制動装置において、弾性エネルギが解放された様子のエネルギ蓄積機構を示す断面図。 同車両の電動制動装置において、ブレーキパッドの摩耗の進行によってモータの消費電力量が増大する様子を説明するグラフであって、（ａ）はモータの回転角と押圧力との関係を示し、（ｂ）はモータの回転角とエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量との関係を示す。 同車両の電動制動装置において、調整処理が実施された様子を説明するグラフであって、（ａ）はモータの回転角と押圧力との関係を示し、（ｂ）はモータの回転角とエネルギ蓄積機構の弾性エネルギの蓄積量との関係を示す。 同車両の電動制動装置において、調整処理を実施するために制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 同車両の電動制動装置において、補正処理を実施するために制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 別の実施形態の車両の電動制動装置において、調整処理の実施が必要であるか否かを判断するために制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 他の別の実施形態の車両の電動制動装置において、調整処理を実施するために制御装置が実行する処理ルーチンの一部を説明するフローチャート。

以下、車両の電動制動装置を具体化した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、車両の電動制動装置１０は、車輪１１毎に設けられている電動式のブレーキアクチュエータ１２と、ブレーキアクチュエータ１２を制御する制御装置１３とを備えている。例えば、４つの車輪１１を有する車両に適用される電動制動装置１０は、合計で４つのブレーキアクチュエータ１２を備えている。

ブレーキアクチュエータ１２は、ディスク型の電動アクチュエータであり、車輪１１と一体回転する回転体の一例であるブレーキディスク２０と、車体に支持されているブレーキキャリパ２１とを有している。このブレーキキャリパ２１は、図中左右方向でもある車両幅方向においてブレーキディスク２０を挟んだ両側に配置される一対のブレーキパッド２２を支持している。これらブレーキパッド２２が、「摩擦部材」の一例に相当する。ブレーキパッド２２は、ブレーキディスク２０に近づく方向及び離れる方向に移動可能となっており、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付ける力が大きいほど、車輪１１に大きい制動力が付与される。

なお、電動制動装置１０に適用されるブレーキアクチュエータとして、ディスク型以外にもドラム型の電動アクチュエータも挙げることができる。この場合、ブレーキドラムが「回転体」の一例に相当し、ブレーキシューが「摩擦部材」の一例に相当することとなる。

ブレーキキャリパ２１には、モータ２３と、モータ２３からの出力をブレーキパッド２２に伝達する伝達機構２４とが設けられている。そして、モータ２３が駆動されると、モータ２３からの出力が伝達機構２４を通じてブレーキパッド２２に伝達される。これにより、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に押し付けられたり、ブレーキパッド２２のブレーキディスク２０への押し付けが解消されたりする。

なお、本明細書では、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に近づけたり、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付ける力を大きくしたりするためのモータ２３の駆動を正駆動ともいう。また、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付ける力を小さくしたり、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０から離したりするためのモータ２３の駆動を逆駆動ともいう。モータ２３の正駆動時における同モータ２３の出力軸２３１の回転方向である正方向は、モータ２３の逆駆動時における出力軸２３１の回転方向である逆方向とは反対方向である。

伝達機構２４は、モータ２３の出力軸２３１の回転速度を減速して出力する減速機２５と、減速機２５の出力側に接続されているシャフト部材２６とを備えている。このシャフト部材２６は、モータ２３からの出力トルクが減速機２５を通じて伝達されることで回転する。このとき、シャフト部材２６は、モータ２３の出力軸２３１の回転方向に準じた方向に回転する。

また、伝達機構２４には、シャフト部材２６の先端に連結されている螺子部材２７と、ブレーキパッド２２を押すピストン２８とが設けられている。螺子部材２７は、ピストン２８の内部に位置しており、螺子部材２７の周面には雄ねじ加工が施されている。すなわち、螺子部材２７の周面が雄ねじ部となっている。

ピストン２８の内周面には雌ねじ加工が施されている。すなわち、ピストン２８の内周面は、螺子部材２７の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部となっている。そのため、ピストン２８には、螺子部材２７の回転運動が直線運動に変換されて入力される。つまり、螺子部材２７とピストン２８とにより、モータ２３の出力軸２３１の回転運動を直線運動に変換してブレーキパッド２２に出力する「変換機構」の一例が構成される。

また、ブレーキアクチュエータ１２には、モータ２３の正駆動に基づいて弾性エネルギを蓄積するエネルギ蓄積機構４０が設けられている。ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に押し付けられている状況下でモータ２３が逆駆動するときには、エネルギ蓄積機構４０から弾性エネルギが徐々に解放されることで、出力軸２３１の逆方向への回転、及びブレーキパッド２２をブレーキディスク２０から離すことがアシストされる。また、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に押し付けられている状況下でモータ２３への電力供給が遮断された場合にあっては、エネルギ蓄積機構４０から弾性エネルギが解放されることで出力軸２３１が逆方向に回転され、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０から離される。

なお、車両に設けられている複数のブレーキアクチュエータ１２のうち、一部のブレーキアクチュエータ１２には、図１に示すように、車輪１１に付与する制動力を保持するための駐車制動部の一例であるロック機構３０が設けられている。例えば、ロック機構３０を有するブレーキアクチュエータ１２としては、後輪用のブレーキアクチュエータを挙げることができる。

ロック機構３０は、モータ２３の出力軸２３１に固定されており、同出力軸２３１と一体回転するラチェット歯車３１と、ラチェット歯車３１に近づく方向及び離れる方向に進退移動する爪部材３２と、爪部材３２の動力源であるソレノイド３３とを有している。ラチェット歯車３１は、モータ２３の駆動に基づき回転する。そして、車輪１１に駐車制動を付与する際には、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付けている状態でソレノイド３３の駆動によって爪部材３２がラチェット歯車３１の歯に係合される。これにより、モータ２３の出力軸２３１の逆方向への回転が規制され、車輪１１に付与する制動力が保持される。一方、車輪１１への駐車制動を解除する際には、モータ２３の正駆動によってラチェット歯車３１が正方向に回転することで、ラチェット歯車３１の歯と爪部材３２との係合が解除され、爪部材３２がラチェット歯車３１から離れる方向に移動する。これにより、モータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転し、車輪１１に制動力が付与されなくなる。

図１に示すように、制御装置１３には、モータ２３の出力軸２３１の回転角度であるモータ２３の回転角ＭＡを検出する回転角度検出センサ１０１と、ピストン２８がブレーキパッド２２を押す力を検出する押圧力センサ１０２とが電気的に接続されている。なお、モータ２３の回転角ＭＡは、出力軸２３１が正方向に回転するにつれて大きくなり、出力軸２３１が逆方向に回転するにつれて小さくなる。また、ピストン２８がブレーキパッド２２を押す力は、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付ける力である押圧力ＰＡとある程度相関している。

また、制御装置１３には、ブレーキペダル２００の操作量を検出するストロークセンサ１０３が電気的に接続されている。制御装置１３は、ストロークセンサ１０３によって検出された操作量に基づき、運転者が要求している要求制動力を演算する。そして、制御装置１３は、演算した要求制動力に応じてモータ２３の駆動を制御する。例えば、制御装置１３は、要求制動力が大きくなっているときにはモータ２３を正駆動させる一方、要求制動力が小さくなっているときにはモータ２３を逆駆動させる。

また、制御装置１３には、パーキングスイッチ１１１が電気的に接続されている。車両が停止している状況下でパーキングスイッチ１１１がオン操作されると、制御装置１３は、車両を停止させるのに必要な制動力を車輪１１に付与させるべくモータ２３を正駆動させ、この状態を保持すべくモータ２３及びソレノイド３３の駆動を制御する。そして、制御装置１３は、車輪１１に付与する制動力がロック機構３０によって保持されている状態を確認した上で、モータ２３及びソレノイド３３の駆動を停止させる。

また、制御装置１３には、車輪１１の車輪速度を検出する車輪速度センサ１０４が電気的に接続されている。そして、制御装置１３は、車輪１１毎の車輪速度のうち少なくとも１つの車輪速度（例えば、最も大きい車輪速度）に基づいて、車体速度を演算する。

こうした制御装置１３には、各種のパラメータを記憶する記憶部１３１が設けられている。この記憶部１３１は不揮発性のメモリを有しており、記憶部１３１には、詳しくは後述するが、モータ２３の出力軸２３１の正方向への最大回転量ＺＭＡＸが記憶される。

次に、図２を参照し、ブレーキパッド２２と、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付ける力である押圧力ＰＡとの関係について説明する。図２では、摩耗が進行していない新品のブレーキパッドの特性を実線で示し、摩耗が進行した状態のブレーキパッドの特性を破線で示している。また、図２において、縦軸は押圧力ＰＡであり、横軸は、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に接触したときのピストン２８の位置を基準とする同ピストン２８の相対ストローク量ＳＰである。なお、このピストン２８の相対ストローク量ＳＰは、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に接触したときのモータ２３の回転角を基準とする同モータ２３の正方向への相対回転量と相関している。

一般的に、ブレーキパッド２２の摩耗が進行すると、ブレーキパッド２２の剛性が高くなる。そして、ブレーキパッド２２の剛性が高くなると、図２に示すように、ピストン２８の相対ストローク量ＳＰの増大量に対する押圧力ＰＡの増大量の比が大きくなる。すなわち、ブレーキパッド２２の剛性が変わると、例えば押圧力ＰＡが第１の押圧力ＰＡ１と等しい場合のピストン２８の相対ストローク量ＳＰ、及びモータ２３の相対回転量もまた変化する。

次に、図３及び図４を参照し、エネルギ蓄積機構４０について説明する。
図３及び図４に示すように、エネルギ蓄積機構４０は、有底略円筒形状をなすハウジング４１と、モータ２３の出力軸２３１に連結され、同出力軸２３１と一体回転する回転軸４２と、弾性体の一例である渦巻きばね４３とを備えている。ハウジング４１の筒状部４１１の内周面には、複数の係合凹部４１２が周方向に沿って等間隔に配置されている。

円柱形状をなす回転軸４２は、その周面から内側に向けて略Ｖ字状に切り込まれている。こうした切り込みによって回転軸４２には、２つの面４２１，４２２が形成されている。これら２つの面のうち、一方の面は、回転軸４２の周面に接続している部分の角度が略「９０°」となる係止面４２１であり、他方の面は、回転軸４２の周面に接続している部分の角度が鈍角となる逃がし面４２２である。

渦巻きばね４３は、その一端がハウジング４１の筒状部４１１に係合され、その他端が回転軸４２に係合された態様でハウジング４１内に配置されている。渦巻きばね４３において筒状部４１１に係合される第１の端部４３１は、筒状部４１１に設けられている係合凹部４１２に係合可能な形状となっている。そして、第１の端部４３１は、各係合凹部４１２のうち１つの係合凹部に係合されている。また、渦巻きばね４３において回転軸４２に係合される第２の端部４３２は、折り曲げ加工が施されており、回転軸４２の係止面４２１に引っ掛けられた態様で係止されている。

モータ２３の正駆動によって出力軸２３１が正方向に回転すると、回転軸４２は、図３に示す矢印方向である正方向に回転する。すると、正方向に回転する回転軸４２に渦巻きばね４３が巻き取られ、渦巻きばね４３が弾性変形する。こうした渦巻きばね４３の弾性変形によって、エネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量が徐々に多くなる。このようにエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量が増大している最中にあっては、渦巻きばね４３の第１の端部４３１と係合凹部４１２との係合が維持されている。

そして、渦巻きばね４３の弾性変形によってエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量が多くなると、渦巻きばね４３の第１の端部４３１と係合凹部４１２との係合が維持できなくなり、リミッタ機能の作動によって第１の端部４３１と係合凹部４１２との係合が解消される。すると、回転軸４２の正方向への回転に応じ、渦巻きばね４３の第１の端部４３１が、ハウジング４１の筒状部４１１の内周面に沿って摺動するようになる。すなわち、この状態では、第１の端部４３１に係合する係合凹部４１２が順番に変わる。このように第１の端部４３１が筒状部４１１の内周面に沿って摺動している場合、渦巻きばね４３の更なる弾性変形がなされないため、エネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量は増大されない。すなわち、弾性エネルギの蓄積量は、第１の端部４３１と係合凹部４１２との係合が解消された時点の量で保持されている。この点で、本実施形態の電動制動装置１０では、渦巻きばね４３の第１の端部４３１と、係合凹部４１２を有するハウジング４１とにより、渦巻きばね４３の更なる弾性変形を規制する「リミッタ部」の一例が構成されている。

このようにエネルギ蓄積機構４０が弾性エネルギを蓄積している状態でモータ２３の逆駆動によって出力軸２３１が逆方向に回転したり、モータ２３への通電が終了されたりすると、弾性変形している渦巻きばね４３の弾性復帰力によって、図４に示す矢印方向である逆方向に回転軸４２が回転する。すなわち、エネルギ蓄積機構４０からの弾性エネルギの解放によって、回転軸４２が逆方向に回転する。このように回転軸４２が逆方向に回転しているときには、モータ２３の出力軸２３１も逆方向に回転されるため、ブレーキパッド２２もまたブレーキディスク２０から離れる方向に移動する。

ところで、本実施形態の電動制動装置１０は、非制動時には、ブレーキパッド２２とブレーキディスク２０との間隔Ｈが規定間隔ＨＡで保持されるようにモータ２３の回転角ＭＡを調整する機能を有している。このような非制動時にエネルギ蓄積機構４０が弾性エネルギを蓄積している場合、モータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転しないようにモータ２３の駆動が制御されることとなる。そして、この状態で運転者によるブレーキペダル２００の操作に応じてモータ２３を正駆動させる場合、モータ２３の出力軸２３１を正方向に回転させることで、エネルギ蓄積機構４０に弾性エネルギを蓄積させつつ、押圧力ＰＡを増大させることとなる。そのため、非制動時におけるエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量が多いほど、モータ２３の消費電力量が増大することとなる。

次に、図５を参照し、モータ２３の消費電力量が増大する理由について説明する。なお、図５では、ブレーキパッド２２が新品であり、未だ摩耗していない状態を実線で示し、ブレーキパッド２２が摩耗している状態を一点鎖線及び破線で示している。

図５（ａ），（ｂ）に実線で示すように、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない状況下では、非制動時におけるエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘは「０（零）」である。なお、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない状況下の非制動時にあっては、モータ２３の回転角ＭＡは第１の回転角ＭＡ１で保持されている。この場合、ブレーキパッド２２とブレーキディスク２０との間隔Ｈが、規定間隔ＨＡと等しい。このように当該間隔Ｈが規定間隔ＨＡと等しいときのモータ２３の回転角ＭＡを「基準回転角ＭＡＢ」というものとする。

ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない状況下では、第１の回転角ＭＡ１が基準回転角ＭＡＢに相当する。また、モータ２３の回転角ＭＡが第１の回転角ＭＡ１と等しいときのピストン２８の位置が、ピストン２８の「基準位置」に相当する。

図５に示す例では、モータ２３の回転角ＭＡが第１の回転角ＭＡ１と等しいときに、弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となる。そして、モータ２３の正駆動によって回転角ＭＡが第１の回転角ＭＡ１から大きくなると、弾性エネルギの蓄積量Ｘが徐々に大きくなる。すなわち、モータ２３の回転角ＭＡから第１の回転角ＭＡ１（すなわち、基準回転角ＭＡＢ）を減じた差が、「ピストン２８が基準位置に位置する時点からのモータ２３の出力軸２３１の正方向への回転量」に相当し、当該差が大きくなるにつれて弾性エネルギの蓄積量Ｘが多くなる。

また、モータ２３の正駆動によって回転角ＭＡが、第１の回転角ＭＡ１よりも大きい第２の回転角ＭＡ２と等しくなったときに、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に接触する。すなわち、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない状況下では、第２の回転角ＭＡ２が、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０から離れている状態と、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に接触している状態との境界となる境界回転角に相当する。その後にあっては、モータ２３の回転角ＭＡが大きくなるにつれて押圧力ＰＡが大きくなる。

そして、モータ２３の回転角ＭＡが、第２の回転角ＭＡ２よりも大きい第４の回転角ＭＡ４と等しくなると、弾性エネルギの蓄積量Ｘが、エネルギ蓄積機構４０で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値ＸＭＡＸと等しくなる。そのため、モータ２３の回転角ＭＡがさらに大きくされると、エネルギ蓄積機構４０では、リミッタ機能が作動し、弾性エネルギの更なる蓄積が規制される。すなわち、第４の回転角ＭＡ４から基準回転角ＭＡＢである第１の回転角ＭＡ１を減じた差が、「規定回転量ＳＬＡ」に相当することとなる。モータ２３の回転角ＭＡが第４の回転角ＭＡ４より大きくなると、リミッタ機能が作動し、弾性エネルギの蓄積量Ｘが最大値ＸＭＡＸで保持される。そして、蓄積量Ｘが最大値ＸＭＡＸで保持されている状態でモータ２３の回転角ＭＡが小さくされると、回転角ＭＡの減少に連動して弾性エネルギの蓄積量Ｘが減少する。すなわち、図５（ｂ）に矢印で示すように、モータ２３の回転角ＭＡと弾性エネルギの蓄積量Ｘとの関係を示す線は、リミッタ機能が作動することで右方に移動することとなる。

ここで、ブレーキパッド２２の摩耗は徐々に進行する。このようにブレーキパッド２２の摩耗が進行すると、ブレーキパッド２２の厚さ（すなわち、図１における左右方向の長さ）が徐々に薄くなる。その結果、ピストン２８の基準位置が、ブレーキディスク２０側に変位する。なお、本明細書では、ピストン２８がブレーキディスク２０に近づくことを「ピストン２８の前進」ということもある。そのため、ブレーキパッド２２の厚さが薄くなることでの基準位置の変位のことを「基準位置の前進側への変位」ということができる。そして、図５では、このようにブレーキパッド２２の摩耗が進行した状態の例が一点鎖線及び破線で示されている。

以下では、こうしたブレーキパッド２２の摩耗の進行によってモータ２３の消費電力量が増大する理由を二つの場合に分けて説明する。
（Ａ）ブレーキパッド２２の摩耗が進行する過程で大きな押圧力ＰＡが発生しなかった場合。

上述したように、ブレーキパッド２２が新品で未だ摩耗していない初期状態では、モータ２３の回転角ＭＡが第４の回転角ＭＡ４以上になると、エネルギ蓄積機構４０のリミッタ機能が作動する。このようにリミッタ機能が作動する第４の回転角ＭＡ４にモータ２３の回転角ＭＡが達したときの押圧力ＰＡを、第２の押圧力ＰＡ１２とする。ブレーキパッド２２の摩耗が進行すると、上記の境界回転角が大きくなるため、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していないときと同じ押圧力ＰＡを得るために必要なモータ２３の回転角ＭＡは、大きくなる。したがって、図５（ａ）にあっては、モータ２３の回転角ＭＡと押圧力ＰＡとの関係を示す線が、ブレーキパッド２２の摩耗が進行するほど右方に移動することになる。

ここで、図５（ａ）に示すように、ブレーキパッド２２の摩耗の進行によってモータ２３の回転角ＭＡと押圧力ＰＡとの関係を示す線が実線から一点鎖線に変化する過程で発生した最大の押圧力が、第２の押圧力ＰＡ１２よりも小さい第１の押圧力ＰＡ１１である場合について考える。この場合、モータ２３の回転角ＭＡが第４の回転角ＭＡ４と等しいときに押圧力ＰＡが第１の押圧力ＰＡ１１と等しくなる状況になるまでブレーキパッド２２の摩耗が進行する間、エネルギ蓄積機構４０のリミッタ機能は作動しない。そのため、図５（ｂ）に示すモータ２３の回転角ＭＡと弾性エネルギの蓄積量Ｘとの関係は、ブレーキパッド２２が新品で未だ摩耗していない初期状態における関係（実線）のままである。

この場合、非制動時にあっては、第１の回転角ＭＡ１よりも大きい第７の回転角ＭＡ７が基準回転角ＭＡＢに相当することとなる。そして、モータ２３の回転角ＭＡが第７の回転角ＭＡ７で保持されているときであっても、エネルギ蓄積機構４０では弾性エネルギが蓄積されていることとなる。そのため、非制動時にモータ２３への通電を終了させると、エネルギ蓄積機構４０から弾性エネルギが解放されることでモータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転し、回転角ＭＡが小さくなる。そして、回転角ＭＡが、第７の回転角ＭＡ７よりも小さい第１の回転角ＭＡ１と等しくなると、弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となる。言い換えると、モータ２３の回転角ＭＡを第７の回転角ＭＡ７で保持するためには、その時点の弾性エネルギの蓄積量Ｘと相関する弾性力に対応するだけの力（トルク）をモータ２３から出力させる必要がある。したがって、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない場合と比較して、非制動時でのモータ２３の消費電力量が増大してしまう。

（Ｂ）摩耗の進行によってブレーキパッド２２の剛性に変化が生じた場合
ブレーキパッド２２の摩耗が進行する過程で、押圧力ＰＡが上記第２の押圧力ＰＡ１２以上となる機会があった場合、エネルギ蓄積機構４０のリミッタ機構が作動することとなる。しかし、このようにリミッタ機構が作動しても、ブレーキパッド２２の摩耗に起因する同ブレーキパッド２２の剛性の変化によって、非制動時の消費電力量が増大する場合がある。例えば、図５（ａ），（ｂ）に破線で示すように、ブレーキパッド２２の摩耗が進行した状況下であってもモータ２３の正駆動によって押圧力ＰＡが第２の押圧力ＰＡ１２に達するとエネルギ蓄積機構４０のリミッタ機能が作動する。そして、図５（ｂ）に破線で示す例では、モータ２３の回転角ＭＡが第６の回転角ＭＡ６と等しいときの弾性エネルギの蓄積量Ｘが、最大値ＸＭＡＸとなる。

この場合、非制動時であっても、すなわちモータ２３の回転角ＭＡが第５の回転角ＭＡ５（すなわち、基準回転角ＭＡＢ）で保持されているときであっても、エネルギ蓄積機構４０では弾性エネルギが蓄積されている。そのため、非制動時にモータ２３への通電を終了させると、エネルギ蓄積機構４０から弾性エネルギが解放されることでモータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転し、回転角ＭＡが小さくなる。そして、回転角ＭＡが、第５の回転角ＭＡ５よりも小さい第３の回転角ＭＡ３と等しくなると、弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となる。言い換えると、モータ２３の回転角ＭＡを第５の回転角ＭＡ５で保持するためには、その時点の弾性エネルギの蓄積量Ｘと相関する弾性力に対応するだけの力（トルク）をモータ２３から出力させる必要がある。したがって、ブレーキパッド２２が未だ摩耗していない場合と比較し、非制動時でのモータ２３の消費電力量が増大してしまう。

また、この状態でブレーキペダル２００が操作され、モータ２３を正駆動させる場合、弾性エネルギの蓄積量Ｘが多い分、モータ２３に加わる負荷も大きい。そのため、押圧力ＰＡを大きくする際にもモータ２３の消費電力量が増大する。なお、図５では、ブレーキパッド２２が新品で未だ摩耗していない初期状態において、ブレーキパッド２２とブレーキディスク２０との間隔Ｈが規定間隔ＨＡと等しい非制動時に弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となるようにエネルギ蓄積機構４０を構成した例について示している。しかし、これに限らず、上記の初期状態において上記の間隔Ｈが規定間隔ＨＡとは異なる所定の間隔（「０（零）」も含む。）と等しいときに蓄積量Ｘが「０（零）」となるようにエネルギ蓄積機構を構成した場合、又は、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に接触し、所定の押圧力が発生しているときに蓄積量Ｘが「０（零）」となるようにエネルギ蓄積機構を構成した場合においても、上で述べた２つの理由（Ａ），（Ｂ）によって消費電力量が増大し得る。

なお、図５に破線で示す例では、モータ２３の回転角ＭＡが、第５の回転角ＭＡ５よりも大きい第６の回転角ＭＡ６と等しくなったときに、弾性エネルギの蓄積量Ｘが、エネルギ蓄積機構４０で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値ＸＭＡＸと等しくなる。そして、第６の回転角ＭＡ６から第５の回転角ＭＡ５を減じた差は、第４の回転角ＭＡ４から第１の回転角ＭＡ１を減じた差よりも小さくなる。これは、図２を用いた説明したように、ブレーキパッド２２の摩耗の進行によってブレーキパッド２２の剛性が高くなったためである。すなわち、ブレーキパッド２２の摩耗の進行した場合、ブレーキパッド２２の残量の減少だけではなく、ブレーキパッド２２の剛性の変化によっても、非制動時、すなわちピストン２８が基準位置に位置している状況下での弾性エネルギの蓄積量Ｘが多くなりやすい。

そこで、本実施形態の電動制動装置１０では、ピストンが基準位置に位置する時点からのモータ２３の出力軸２３１の正方向への回転量、すなわちその時点の基準回転角ＭＡＢからのモータ２３の正方向への回転量が調整回転量ΔＺＴＨ以上となるまでモータ２３を正駆動させる調整処理を実施するようにしている。それまでに経験したモータ２３の正方向への回転量の最大値を最大回転量ＺＭＡＸとした場合、この調整処理を実施することにより、最大回転量ＺＭＡＸが更新される。

図６を参照し、本実施形態の電動制動装置１０が調整処理を実施した際の作用について説明する。ここでは、調整処理の実施によって図６（ｂ）に示すモータの回転角ＭＡと弾性エネルギの蓄積量Ｘとの関係を表す線が、破線から実線に変わる例について説明する。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、その時点の基準回転角ＭＡＢである第２の回転角ＭＡ１２からモータ２３の回転角ＭＡが大きくされる。そして、モータ２３の回転角ＭＡが第３の回転角ＭＡ１３に達すると、それ以降では最大回転量ＺＭＡＸが更新される。この場合、エネルギ蓄積機構４０では、リミッタ機能が作動し続けることとなり、弾性エネルギの蓄積量Ｘが保持される。

そして、第２の回転角ＭＡ１２に調整回転量ΔＺＴＨを加算した和である第４の回転角ＭＡ１４とモータ２３の回転角ＭＡとが等しくなると、調整処理の実施が終了され、モータ２３の正駆動が終了される。すると、エネルギ蓄積機構４０からの弾性エネルギの解放によって、モータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転し、モータ２３の回転角ＭＡが小さくなる。そして、図６（ｂ）に実線で示すように、モータ２３の回転角ＭＡが第２の回転角ＭＡ１２と等しいときに、エネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となる。すなわち、エネルギ蓄積機構４０からの弾性エネルギの解放によって、モータ２３の回転角ＭＡが、第２の回転角ＭＡ１２よりも小さい第１の回転角ＭＡ１１に戻ることはない。

なお、調整処理が実施されている最中では、ブレーキパッド２２がブレーキディスク２０に押し付けられるため、車輪１１に制動力が付与されることとなる。そのため、車両走行中に調整処理を実施したとすると、運転者の意図とは無関係に制動力が車輪１１に付与されることとなり、この点に対して車両の運転者が不快に感じるおそれがある。そのため、本実施形態の電動制動装置１０では、車両が停止していることを条件に調整処理を実施するようにしている。

また、上記のようなモータ２３の消費電力量の増大は、ブレーキパッド２２の摩耗に起因して生ずるものである。言い換えると、ブレーキパッド２２があまり摩耗していない状況下では、モータ２３の消費電力量はあまり増大されない。そこで、本実施形態の電動制動装置１０では、前回に調整処理が実施された時点からのブレーキパッド２２の摩耗量を推定し、推定した摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ以上であることを条件に調整処理を実施するようにしている。この規定摩耗量ＹＴＨは、ブレーキパッド２２の摩耗に起因してモータ２３の消費電力量が多くなったと判断するための判定値である。

また、ブレーキパッド２２の摩耗が進行すると、モータ２３の基準回転角ＭＡＢが徐々に大きくなり、その時点のモータ２３の最大回転量ＺＭＡＸから基準回転角ＭＡＢを減じた差が小さくなる。最大回転量ＺＭＡＸから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨ以上である場合、モータ２３の回転角ＭＡが基準回転角ＭＡＢと等しい状況下でのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘは「０（零）」と見なすことができる。一方、当該差が調整回転量ΔＺＴＨ未満である場合、モータ２３の回転角ＭＡが基準回転角ＭＡＢと等しい状況下でのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘは「０（零）」よりも大きい。そのため、モータ２３の消費電力量が増大するおそれがある。そこで、本実施形態の電動制動装置１０では、最大回転量ＺＭＡＸから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨ未満であることを条件に、調整処理を実施するようにしている。

また、ピストン２８の位置を基準位置で保持している場合、同状態でのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが多いほど、モータ２３に対する電流値Ｉｍｔが大きくなる。すなわち、モータ２３の消費電力量が増大するとともに、モータ２３が過熱状態になりやすくなる。そこで、本実施形態では、ピストン２８の位置を基準位置で保持しているときの電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上であることを条件に、調整処理を実施するようにしている。この判定電流値ＩｍｔＴＨは、非制動時にモータ２３に流れる電流が大きすぎるか否かを判断するための判定値である。

なお、エネルギ蓄積機構４０の渦巻きばね４３の特性は、時間が経過するにつれて変化する。具体的には、エネルギ蓄積機構４０で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値は、時間が経過するにつれて徐々に小さくなる。そして、このようにエネルギ蓄積機構４０で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値が小さくなると、弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」である状態から蓄積量Ｘが最大値と等しい状態になるまでに要するモータ２３の回転量である規定回転量ＳＬＡが小さくなる。そこで、本実施形態の電動制動装置１０では、渦巻きばね４３が蓄積することのできる弾性エネルギの最大値を推定し、同推定した弾性エネルギの最大値が小さいほど、調整回転量ΔＺＴＨを小さくする補正処理を実施するようにしている。これにより、調整回転量ΔＺＴＨは、そのときの規定回転量ＳＬＡとほぼ等しい値とすることができ、規定回転量ＳＬＡが小さくなるにつれて小さくなる。

次に、図７に示すフローチャートを参照し、調整処理を実施するために制御装置１３が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、この処理ルーチンは、予め設定された制御サイクル毎に実行されるルーチンである。

図７に示すように、本処理ルーチンにおいて、制御装置１３は、非制動時におけるモータ２３に対する電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上であるときには、調整処理の実施条件が成立していると判断することができる。そのため、電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置１３は、その処理を後述するステップＳ１６に移行する。一方、電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ未満である場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置１３は、ブレーキパッド２２の摩耗量を推定演算する摩耗量推定処理を実施する（ステップＳ１２）。

ここで、車両の走行時間や走行距離が長いほど、ブレーキパッド２２の摩耗量が多いと予測することができる。また、車両制動の回数が多かったり、ブレーキパッド２２をブレーキディスク２０に押し付けている時間が長かったりするほど、ブレーキパッド２２の摩耗量が多いと予測することができる。そのため、摩耗量推定処理では、車両の走行時間や走行距離、又は、制動力の発生履歴などに基づき、ブレーキパッド２２の摩耗量を演算するようにしてもよい。

また、本実施形態の電動制動装置１０では、非制動時でのブレーキパッド２２とブレーキディスク２０との間隔Ｈを規定間隔ＨＡで保持すべくモータ２３の回転角ＭＡが調整されている。すなわち、非制動時におけるモータ２３の回転角ＭＡである基準回転角ＭＡＢと、ブレーキパッド２２の摩耗量との間には相関関係がある。そのため、摩耗量推定処理では、基準回転角ＭＡＢが大きいほど、ブレーキパッド２２の摩耗量が大きくなるようにしてもよい。

こうした摩耗量推定処理が終了すると、制御装置１３は、前回に調整処理を実施した時点からのブレーキパッド２２の摩耗量Ｙを、摩耗量推定処理の実施結果などに基づいて演算し、この摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ以上であるときには、調整処理の実施条件が成立していると判断することができる。そのため、摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ以上である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御装置１３は、その処理を後述するステップＳ１６に移行する。

一方、摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ未満である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御装置１３は、現時点のモータ２３の最大回転量ＺＭＡＸを記憶部１３１から取得する（ステップＳ１４）。そして、制御装置１３は、取得した最大回転量ＺＭＡＸから現時点の基準回転角ＭＡＢを減じ、その差（＝ＺＭＡＸ−ＭＡＢ）が調整回転量ΔＺＴＨ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。当該差が調整回転量ΔＺＴＨ未満であるときには、調整処理の実施条件が成立していると判断することができる。そのため、当該差が調整回転量ΔＺＴＨ未満である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御装置１３は、その処理を次のステップＳ１６に移行する。一方、当該差が調整回転量ΔＺＴＨ以上である場合、調整処理の実施条件が成立していないと判断することができる。そのため、当該差が調整回転量ΔＺＴＨ以上である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御装置１３は、本処理ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１６において、制御装置１３は、車両が停止しているか否かを判定する。例えば、演算した車体速度が停止判定速度以下であるときには、車両が停止していると判定することができる。車両が停止していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御装置１３は、調整処理を実施することなく本処理ルーチンを一旦終了する。一方、車両が停止している場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置１３は、パーキングスイッチ１１１がオン操作されたか否かを判定する（ステップＳ１７）。パーキングスイッチ１１１がオン操作されていない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御装置１３は、調整処理を実施することなく、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、パーキングスイッチ１１１がオン操作された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御装置１３は、調整処理を実施する。

すなわち、制御装置１３は、モータ２３の正駆動を開始させる（ステップＳ１８）。そして、制御装置１３は、回転角度検出センサ１０１によって検出されている現時点のモータ２３の回転角ＭＡを取得する（ステップＳ１９）。続いて、制御装置１３は、取得した現時点の回転角ＭＡから基準回転角ＭＡＢを減じ、その差（＝ＭＡ−ＭＡＢ）が調整回転量ΔＺＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。そして、当該差が調整回転量ΔＺＴＨ未満である場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、制御装置１３は、その処理を前述したステップＳ１９に移行する。

一方、当該差（＝ＭＡ−ＭＡＢ）が調整回転量ΔＺＴＨ以上である場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、制御装置１３は、モータ２３の駆動によって回転角ＭＡを保持させる（ステップＳ２１）。そして、制御装置１３は、最大回転量ＺＭＡＸに現時点のモータ２３の回転角ＭＡを代入し、最大回転量ＺＭＡＸを更新し（ステップＳ２２）、調整処理を終了する。

その後、制御装置１３は、ロック機構３０を駆動させることで押圧力ＰＡの減少を規制する（ステップＳ２３）。そして、制御装置１３は、モータ２３の駆動を停止させ（ステップＳ２４）、本処理ルーチンを一旦終了する。

次に、図８に示すフローチャートを参照し、調整回転量ΔＺＴＨを補正する補正処理を実施するために制御装置１３が実行する処理ルーチンを実行する。なお、この処理ルーチンは、モータ２３の正駆動の終了後に実行される処理ルーチンである。

図８に示すように、本処理ルーチンにおいて、制御装置１３は、モータ２３の正駆動の回数である駆動回数ＣＮＴを取得する（ステップＳ３１）。モータ２３が正駆動することでエネルギ蓄積機構４０の渦巻きばね４３が弾性変形するため、モータ２３の正駆動の回数が多いほど渦巻きばね４３の特性が変化すると予測することができる。すなわち、渦巻きばね４３の弾性変形の特性の経年変化に相関するパラメータとして、モータ２３の正駆動の駆動回数ＣＮＴが取得される。

そして、制御装置１３は、取得した駆動回数ＣＮＴが大きいほど、エネルギ蓄積機構４０で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値の推定値ＥＭＡＸを小さい値にする（ステップＳ３２）。続いて、制御装置１３は、演算した弾性エネルギの最大値の推定値ＥＭＡＸが小さいほど、調整回転量ΔＺＴＨを小さい値に補正する（ステップＳ３３）。このように補正処理を実施した後、制御装置１３は、本処理ルーチンを終了する。

以上、上記構成及び作用によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）調整処理の実施によるモータ２３の駆動によって、ピストン２８が基準位置に位置する時点からのモータ２３の回転量を調整回転量ΔＺＴＨ以上とすることにより、エネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが「０（零）」となるときのモータの回転角が補正される。そのため、ブレーキパッド２２の摩耗の進行によって上記の境界回転角が変位しても、調整処理を実施することにより、モータ２３の回転角ＭＡが境界回転角と等しい状況下でのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量を少なくすることができる。したがって、ブレーキパッド２２の摩耗が進行したことに起因するモータ２３の消費電力量の増大を抑制することができる。

（２）車両が走行しているときには調整処理を実施しないようにしているため、調整処理の実施に起因する不快感を車両の乗員に与えにくくすることができる。
（３）また、調整処理の前回の実施時点からのブレーキパッド２２の摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ以上である場合、ブレーキパッド２２の摩耗の進行によってモータ２３の消費電力量が多くなっていると判断できるため、調整処理が実施される。そして、このような条件下で調整処理を実施することにより、モータ２３の消費電力量を減少させることができる。

（４）また、最大回転量ＺＭＡＸから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨ未満である場合、モータ２３の消費電力量が多いと判断できるため、調整処理が実施される。したがって、調整処理を実施することでモータ２３の消費電力量を減少させることができる。

（５）また、ピストン２８の位置を基準位置で保持しているときのモータ２３に対する電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上である場合、非制動時におけるモータ２３の消費電力量が多いと判断できるため、調整処理が実施される。このように調整処理を実施することで、非制動時におけるモータ２３の消費電力量の増大を抑制することができる。

（６）モータ２３の消費電力量が多いほど、モータ２３での発熱量が多くなりやすい。そのため、モータ２３の消費電力量が多い状態が継続されると、モータ２３が過熱状態になりやすい。そして、モータ２３が過熱状態になったと判定された場合、当該モータ２３を備えるブレーキアクチュエータ１２の作動が禁止されたり、作動が制限されたりすることがある。また、モータ２３が過熱状態になることでモータ２３の寿命が短くなるおそれもある。この点、本実施形態の電動制動装置１０では、調整処理を実施することで、モータ２３の消費電力量を減少させるようにしている。そのため、モータ２３が過熱状態になりにくくすることができ、ブレーキアクチュエータ１２の作動が禁止される事象や作動が制限される事象などを発生させにくくすることができる。また、モータ２３の寿命を長くすることもできる。

（７）一方、調整処理の前回の実施時点からのブレーキパッド２２の摩耗量Ｙが規定摩耗量ＹＴＨ未満であること、最大回転量ＺＭＡＸから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨ以上であること、及びピストン２８の位置を基準位置で保持しているときのモータ２３に対する電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ未満であることの全てが成立しているときには、調整処理の実施条件が成立していないと判断することができる。そして、このようにモータ２３の消費電力量があまり多くなく、実施条件が成立していないときには調整処理が実施されない。したがって、調整処理の不要な実施を抑えることができる。

（８）本実施形態の電動制動装置１０では、駐車制動を行う際に調整処理が実施される。そのため、駐車制動時とは別の機会に調整処理を実施する場合と比較し、モータ２３の駆動機会を減らすことができる。

（９）なお、本実施形態の電動制動装置１０では、その時点の渦巻きばね４３で蓄積することのできる弾性エネルギの最大値に応じた値に調整回転量ΔＺＴＨが補正される。これにより、調整処理の実施時におけるモータ２３の駆動態様をそのときの渦巻きばね４３の特性に応じた態様にすることができる。そのため、調整処理の実施時にモータ２３が過剰に駆動することが抑制され、ひいては調整処理の実施時間を最適化することができる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態では、エネルギ蓄積機構４０の渦巻きばね４３が弾性変形し始める時点からリミッタ機能の作動が開始されるまでの規定回転量ＳＬＡと、調整処理における調整回転量ΔＺＴＨとが等しい例について説明した。しかし、調整回転量ΔＺＴＨは、規定回転量ＳＬＡと等しくなくてもよく、弾性体である渦巻きばね４３の設計態様に応じて、規定回転量ＳＬＡより大きい値にしてもよいし、規定回転量ＳＬＡよりも小さい値にしてもよい。

・上記実施形態では、非制動時におけるモータ２３に対する電流値Ｉｍｔが判定電流値ＩｍｔＴＨ以上であるか否かによって、ピストン２８の位置を基準位置で保持しているときのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが多いか少ないかを判断するようにしている。しかし、これに限らず、他の方法で、ピストン２８の位置を基準位置で保持しているときのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが多いか少ないかを判断するようにしてもよい。例えば、ピストン２８の位置を基準位置で保持している状況下でエネルギ蓄積機構４０が弾性エネルギを蓄積している場合、モータ２３に対する通電を終了させると、エネルギ蓄積機構４０から弾性エネルギが解放されるため、モータ２３の出力軸２３１が逆方向に回転する。このモータ２３の逆方向への回転量は、弾性エネルギの蓄積量Ｘが多いほど多くなる。そのため、ピストン２８の位置を基準位置で保持している状況下でモータ２３に対する通電を終了させ、そのときのモータ２３の逆方向への回転量が判定回転量以上であるときには、ピストン２８の位置を基準位置で保持しているときのエネルギ蓄積機構４０の弾性エネルギの蓄積量Ｘが多いと判断するようにしてもよい。

図９には、こうした判断方法を実施するための処理ルーチンの一例が図示されている。図９に示すように、制御装置１３は、アクセルペダルが操作されているか否かを判定する（ステップＳ４１）。上記のような判断方法は、ブレーキペダル２００が操作されないときに実施することが望ましい。そして、アクセルペダルが操作されているときには、ブレーキペダル２００が操作される可能性が低いと判断することができる。そのため、アクセルペダルが操作されていない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、制御装置１３は、本処理ルーチンを終了する。一方、アクセルペダルが操作されている場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、制御装置１３は、モータ２３への通電を終了し（ステップＳ４２）、モータ２３の基準回転角ＭＡＢからの逆方向への回転量ＭＡＡを取得する（ステップＳ４３）。そして、制御装置１３は、取得した回転量ＭＡＡが判定回転量ＭＡＡＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。回転量ＭＡＡが判定回転量ＭＡＡＴＨ未満である場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、制御装置１３は、調整処理の実施が不要と判定し、本処理ルーチンを終了する。一方、回転量ＭＡＡが判定回転量ＭＡＡＴＨ以上である場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、制御装置１３は、調整処理の実施が必要と判定し（ステップＳ４５）、本処理ルーチンを終了する。

この構成によれば、モータ２３への通電終了に伴うモータ２３の出力軸２３１の逆方向への回転量ＭＡＡが判定回転量ＭＡＡＴＨ以上である場合には、非制動時におけるモータ２３の消費電力量が多いと判断できるため、調整処理が実施される。このように調整処理を実施することで、非制動時におけるモータ２３の消費電力量の増大を抑制することができる。

・上記実施形態では、駐車制動を行うときに調整処理を実施するようにしているが、これに限らず、例えば駐車制動を解除する際に調整処理を実施するようにしてもよい。すなわち、車輪１１への制動力の付与を解除するに際し、ロック機構３０の作動によってモータ２３の出力軸２３１の逆方向への回転の規制が解除された後に、調整処理を実施するようにしてもよい。

図１０には、駐車制動を解除する際に調整処理を実施するための処理ルーチンの一部が図示されている。
図１０に示すように、車両が停止している場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置１３は、パーキングスイッチ１１１がオフ操作されたか否かを判定する（ステップＳ１７１）。パーキングスイッチ１１１がオフ操作されていない場合（ステップＳ１７１：ＮＯ）、制御装置１３は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、パーキングスイッチ１１１がオフ操作された場合（ステップＳ１７１：ＹＥＳ）、制御装置１３は、ロック機構３０の爪部材３２とラチェット歯車３１との係合を解消させ、モータ２３の出力軸２３１の逆方向への回転の規制を解除するロック解除処理を実施する（ステップＳ１７２）。そして、制御装置１３は、調整処理を実施する。

すなわち、制御装置１３は、モータ２３の正駆動を開始させ（ステップＳ１８）、現時点のモータ２３の回転角ＭＡを取得する（ステップＳ１９）。続いて、制御装置１３は、取得した現時点の回転角ＭＡから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨ未満である場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、その処理を前述したステップＳ１９に移行する。一方、制御装置１３は、当該差（＝ＭＡ−ＭＡＢ）が調整回転量ΔＺＴＨ以上である場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、最大回転量ＺＭＡＸに現時点のモータ２３の回転角ＭＡを代入し、最大回転量ＺＭＡＸを更新し（ステップＳ２２）、調整処理を終了する。その後、制御装置１３は、モータ２３の駆動を停止させ（ステップＳ２４）、本処理ルーチンを一旦終了する。

また、駐車制動を実施する際や駐車制動を解除する際以外で調整処理を実施する場合としては、車両の変速機のレンジが駐車用のレンジである場合、運転者によるブレーキ操作によって車両が停止している場合、自動ブレーキの実施によって車両が停止している場合などを挙げることができる。

・駐車制動を行う際、又は駐車制動を解除する際には、車両が停止しているか否かを判定することなく、調整処理を実施するようにしてもよい。
・調整処理では、回転角ＭＡから基準回転角ＭＡＢを減じた差が調整回転量ΔＺＴＨよりも大きくなるまでモータ２３を正駆動させるようにしてもよい。例えば、調整回転量ΔＺＴＨに規定のオフセット値を加算した和に当該差が等しくなるまで、モータ２３を正駆動させるようにしてもよい。

・駐車制動が行われる場合の押圧力ＰＡは、常用制動が行われる場合よりも大きくなりやすい。そのため、駐車制動が最後に実施された時点からの経過時間が長くなるほど、ブレーキパッド２２の摩耗に起因してモータ２３の消費電力量が増大する事象が生じやすい。したがって、最後に駐車制動が実施された時点からの経過時間や車両の走行距離が長いと判断できるときに、調整処理を実施するようにしてもよい。この場合、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフになったときに、調整処理を実施するようにしてもよい。

・前輪用のブレーキアクチュエータには、後輪用のアクチュエータとは異なってロック機構３０が設けられていない。そのため、前輪用のブレーキアクチュエータでは、車両が停止しており、且つブレーキペダル２００が操作されていないときに調整処理を実施することが望ましい。例えば、後輪に対して駐車制動が行われているときに調整処理を実施するようにしてもよい。

・複数のブレーキアクチュエータ１２で調整処理の実施が必要になった場合、各ブレーキアクチュエータ１２のうち１つのブレーキアクチュエータ１２に対して調整処理を実施しているときには他のブレーキアクチュエータ１２に対して調整処理を実施しないようにしてもよい。

・エネルギ蓄積機構４０は、モータ２３の出力軸２３１の正方向への回転によって弾性変形する弾性体を備え、且つ出力軸２３１の正方向への回転によって弾性体が弾性変形し始める時点からの出力軸２３１の正方向への回転量が規定回転量ＳＬＡ以上であるときにはリミッタ機能が作動する構成であれば、他の構成を採用してもよい。例えば、エネルギ蓄積機構として、当該回転量が規定回転量ＳＬＡ以上である状況下でも正方向への回転軸４２の回転が継続されているときには、回転軸４２と渦巻きばね４３の第２の端部４３２との係合が解消される構成の機構であってもよい。また、エネルギ蓄積機構は、当該回転量が規定回転量ＳＬＡ未満であるときにはモータ２３の出力軸２３１に回転軸４２が連結され、出力軸２３１と回転軸４２が一体回転する一方、当該回転量が規定回転量ＳＬＡ以上であるときには出力軸２３１と回転軸４２との連結が解除され、回転軸４２が回転されない構成であってもよい。

・エネルギ蓄積機構４０を構成する弾性体として、回転軸４２の正方向の回転によって弾性変形するものであれば、渦巻きばね４３以外の他の部材（例えば、捻りばね）を採用してもよい。

１０…車両の電動制動装置、１１…車輪、１３…制御装置、１３１…記憶部、２０…回転体の一例であるブレーキディスク、２２…摩擦部材の一例であるブレーキパッド、２３…モータ、２３１…出力軸、２８…ピストン、３０…駐車制動部の一例であるロック機構、４０…エネルギ蓄積機構、４３…弾性体の一例である渦巻きばね、Ｈ…間隔、ＨＡ…規定間隔、Ｉｍｔ…モータに対する電流値、ＩｍｔＴＨ…判定電流値、ＭＡ…モータの回転角、ＭＡＡ…モータの逆方向への回転量、ＭＡＡＴＨ…判定回転量、ＭＡＢ…基準回転角、ＳＬＡ…規定回転量、ＸＭＡＸ…弾性エネルギの最大値、Ｙ…摩擦材の摩耗量としてのブレーキパッドの摩耗量、ＹＴＨ…規定摩耗量、ＺＭＡＸ…最大回転量、ΔＺＴＨ…調整回転量。

Claims (7)

1. 車輪と一体回転する回転体と、摩擦部材と、同摩擦部材を前記回転体に押し付ける際には出力軸が正方向に回転するように駆動するモータと、同モータの出力軸が正方向に回転するときに前記摩擦部材を押すピストンと、同モータを制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置によって前記モータの出力軸の回転角を制御することにより、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける力を調整する車両の電動制動装置であって、
   前記モータの出力軸の正方向への回転によって弾性変形して弾性エネルギを蓄積する弾性体を有し、前記出力軸の正方向への回転によって同弾性体が弾性変形し始める時点からの同出力軸の正方向への回転量が規定回転量以上であるときには同弾性体の更なる弾性変形を規制するエネルギ蓄積機構を備え、
   前記制御装置は、前記摩擦部材の摩耗量が多いほど前記回転体側に変位する基準位置に前記ピストンが位置する時点からの前記モータの出力軸の正方向への回転量が調整回転量以上となるまで前記モータを駆動させる調整処理を実施するようになっており、
   前記調整回転量として、前記摩擦部材が未だ摩耗していない状況下における前記基準位置に前記ピストンが位置する時点から前記弾性体の更なる弾性変形が規制される時点までの前記モータの出力軸の正方向への回転量が設定される
   車両の電動制動装置。
2. 前記回転体に前記摩擦部材を押し付ける力を小さくする際の前記モータの出力軸の回転方向を逆方向とした場合、
   前記回転体に前記摩擦部材が押し付けられている状況下での前記モータの出力軸の逆方向への回転を規制し、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける力を保持する駐車制動部を備え、
   前記制御装置は、
   前記車輪に付与する制動力を保持するに際し、前記駐車制動部の作動によって前記モータの出力軸の逆方向への回転が規制される前、及び、
   前記車輪への制動力の付与を解除するに際し、前記駐車制動部の作動によって前記モータの出力軸の逆方向への回転の規制が解除された後
   の少なくとも一方で前記調整処理を実施する
   請求項１に記載の車両の電動制動装置。
3. 前記制御装置は、前回に前記調整処理を実施した時点からの前記摩擦部材の摩耗量が規定摩耗量以上であることを条件に、前記調整処理を実施する
   請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置。
4. 前記制御装置は、前記モータの出力軸の正方向への最大回転量を記憶する記憶部を有しており、
   前記ピストンの位置を前記基準位置で保持するときの前記モータの出力軸の回転角を基準回転角とした場合、
   前記制御装置は、前記最大回転量から前記基準回転角を減じた差が前記調整回転量未満であることを条件に、前記調整処理を実施する
   請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置。
5. 非制動時には、前記回転体と前記摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持する機能を有しており、
   前記制御装置は、前記回転体と前記摩擦部材との間の間隔を前記規定間隔で保持しているときの前記モータに対する電流値が判定電流値以上であることを条件に、前記調整処理を実施する
   請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置。
6. 非制動時には、前記回転体と前記摩擦部材との間の間隔を規定間隔で保持する機能を有しており、
   前記回転体に前記摩擦部材を押し付ける力を小さくする際の前記モータの出力軸の回転方向を逆方向とした場合、
   前記制御装置は、
   前記回転体と前記摩擦部材との間の間隔を前記規定間隔で保持している状況下で前記モータへの通電を終了し、同モータへの通電の終了に伴う前記出力軸の逆方向への回転量が判定回転量以上であることを条件に、前記調整処理を実施する
   請求項１又は請求項２に記載の車両の電動制動装置。
7. 前記制御装置は、
   前記エネルギ蓄積機構の前記弾性体が蓄積することのできる弾性エネルギの最大値を推定し、同推定した弾性エネルギの最大値が小さいほど、前記調整回転量を小さくする補正処理を実施する
   請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の車両の電動制動装置。