本發(fā)明要求申請日為2014年7月18日、申請?zhí)枮镴P特愿2014—147668號申請的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而進(jìn)行引用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動制動裝置，比如涉及可解除電力線的斷線、電池異常時的剩余制動力的技術(shù)。

背景技術(shù)：

作為電動制動裝置，人們提出有下述的技術(shù)。

1.通過踩下制動踏板，將電動機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由電動促動器的直線運動機構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運動，將制動墊按壓接觸于制動盤上，以附加制動力的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。

2.采用行星滾柱絲杠機構(gòu)的電動式直線運動促動器(專利文獻(xiàn)2)

已有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開平6—327190號公報

專利文獻(xiàn)2：JP特開2006—194356號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在上述1、2的電動制動裝置中，具有比如因電力線、電池異常等使電動機產(chǎn)生異常的情況，因促動器內(nèi)部的摩擦力導(dǎo)致的滯后，產(chǎn)生剩余制動力(在下面稱為“剩余壓力”)的情況。如果在產(chǎn)生上述剩余壓力的狀態(tài)而連續(xù)行駛，則車輛產(chǎn)生意外的制動力，由此，具有車輛的耗油量/耗電量惡化的可能性。另外，具有因上述剩余壓力產(chǎn)生的制動力，制動盤過度地發(fā)熱的可能性。

本發(fā)明的目的提供一種電動制動裝置，其中，在電源裝置等的異常時，解除制動力的剩余壓力，防止車輛產(chǎn)生意外的制動力。

用于解決課題的技術(shù)方案

在下面，為了容易理解，參照實施方式的標(biāo)號而進(jìn)行說明。

本發(fā)明的電動制動裝置包括：電動機4；制動盤8，該制動盤8與車輪一體地旋轉(zhuǎn)；摩擦墊9，該摩擦墊9與該制動盤8接觸，產(chǎn)生制動力；轉(zhuǎn)換機構(gòu)6，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)6將上述電動機4的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為上述摩擦盤9的進(jìn)退運動；制動力指令機構(gòu)18a，該制動力指令機構(gòu)18a指令目標(biāo)制動力；制動力推算機構(gòu)24，該制動力推算機構(gòu)24求出通過將上述摩擦墊9按壓于上述制動盤8上而產(chǎn)生的制動力的推算值；控制裝置2，該控制裝置2按照形成由上述制動力指令機構(gòu)18a指令的目標(biāo)制動力的方式驅(qū)動上述電動機4；電源裝置30，該電源裝置30分別將電力供給到上述控制裝置2和上述電動機4；

上述控制裝置2包括：

電力判斷機構(gòu)28，該電力判斷機構(gòu)28判斷從上述電源裝置30能供給到上述電動機4的剩余的電力量是否為確定的值以下；

剩余壓力解除機構(gòu)29，該剩余壓力解除機構(gòu)29按照在通過該電力判斷機構(gòu)28判定上述剩余的電力量為上述確定的值以下時，通過使上述制動力推算機構(gòu)24所求出的制動力的推算值為設(shè)定值以下的方式，沿與制動按壓方向相反的方向驅(qū)動上述電動機4，解除制動力的剩余壓力。

上述“確定的值”、上述“設(shè)定值”分別根據(jù)實驗、模擬等的結(jié)果而確定。

按照該方案，控制裝置2按照構(gòu)成通過制動力指令機構(gòu)18a而指令的目標(biāo)制動力的方式沿按壓制動器的方向控制電動機4。電源裝置3分別將電力供給到控制裝置2和電動機4。電力判斷機構(gòu)28判斷可供給到電動機4的剩余的電力量是否在確定的值以下。在該電力判斷機構(gòu)28中必須要求檢測的是累積于電源裝置3中的剩余能量。比如，在電源裝置3為電池的場合，電源裝置3的剩余電力采用根據(jù)電流的積分等而求出的充電狀態(tài)(State Of Charge：簡稱為“SOC”)等而對其進(jìn)行管理，其相當(dāng)于電力量。另外，在電源裝置3為比如電容器的場合，電源裝置3的剩余量通過1/2·CV²(C＝靜電容量、V＝電壓)的計算值而管理，其相當(dāng)于電力量。在通過電力判斷機構(gòu)28判定可供給到電動機4的剩余電力量大于確定的值時，控制裝置2按照為目標(biāo)制動力的方式沿制動按壓方向驅(qū)動控制電動機4。

在比如，因電源裝置3、電力線L1的異常，通過電力判斷機構(gòu)28而判斷的剩余的電力量為確定的值以下時，剩余壓力解除機構(gòu)29按照通過制動力推算機構(gòu)24而求出的制動力的推算值為設(shè)定值(比如零附近的正的值)以下的方式沿與制動按壓方向相反的方向驅(qū)動而控制電動機4。在電源裝置3為電池的場合，在對通過電流傳感器31而檢測的電流進(jìn)行積分等處理而求出的電力量降低到下述值以下時，電力判斷機構(gòu)28可判定為上述剩余的電力量為確定的值以下。該值在比如預(yù)定的剩余壓力解除動作類型(pattern)中，根據(jù)摩擦損耗、銅損、鐵損等而求出的通過剩余壓力解除動作而產(chǎn)生的損耗與規(guī)定的安全率的乘積。由此，可在電源裝置等的異常時，解除制動力的剩余壓力，在今后防止在裝載該電動制動裝置的車輛中產(chǎn)生意外的制動力的情況，可防止車輛的耗油量或費電量的惡化。另外，可防止制動盤8的過度的發(fā)熱，車輛可繼續(xù)行駛。

另外，在車輛裝載多個電動制動裝置的場合，由于一般確保冗余性，故認(rèn)為，多個電動制動裝置分別具有各自系統(tǒng)的電源裝置30。由此，在上述車輛中，本發(fā)明用于包括與產(chǎn)生異常的電源裝置30連接的控制裝置2、電動機4的電動制動裝置，其它的電動制動裝置可通過單獨的系統(tǒng)的電源裝置30而正常地動作。

上述剩余壓力解除機構(gòu)29還可包括：彈性能量推算確定部32，該彈性能量推算確定部32根據(jù)通過上述制動力推算機構(gòu)24所求出的制動力的推算值在從目標(biāo)制動力到上述設(shè)定值以下的范圍內(nèi)的該電動制動裝置的剛性和逆效率，確定輸入到上述電動機4中的彈性能量推算值；

電動機損耗推算值計算部33，該電動機損耗推算值計算部33求出電動機損耗推算值，該電動機損耗推算值是在上述范圍內(nèi)連續(xù)地輸出確定的轉(zhuǎn)矩時產(chǎn)生的；

比較運算部34，該比較運算部34按照達(dá)到下述條件的制動力的方式控制上述電動機4，該條件為，通過上述彈性能量推算值確定部32所確定的彈性能量推算值、與通過上述電動機損耗推算值計算部33所計算的電動機損耗推算值的總計構(gòu)成不超過通過上述電力判斷機構(gòu)28而判斷的電力量。

上述“剛性”根據(jù)比如制動卡鉗、摩擦墊的變形量與轉(zhuǎn)換機構(gòu)6的軸向荷載的相關(guān)性而確定。

上述“確定的轉(zhuǎn)矩”根據(jù)實驗、模擬等的結(jié)果而確定。

在這里，關(guān)于電動機4的轉(zhuǎn)矩(x軸線)、與通過該電動機4的旋轉(zhuǎn)運動而作用的摩擦墊9的按壓力(y軸線)的相關(guān)性，比如伴隨電動機轉(zhuǎn)矩的上升，摩擦墊9的按壓力伴隨正效率線而上升。在該動作后，如果電動機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)為減少，則摩擦墊9的按壓力伴隨逆效率線而減少。在該逆效率線中，電源裝置3等的異常時的轉(zhuǎn)矩τ₀的摩擦墊的按壓力F₀為在異常時產(chǎn)生的剩余壓力。

輸入到電動機4中的彈性能量依賴于：由上述逆效率線、從與規(guī)定的電動機轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的點到零的x軸線所平行的直線、以及y軸線所包圍的面積和上述剛性。由此，比如，預(yù)先實施試驗、模擬計算等，確定電動機轉(zhuǎn)矩和按壓力的相關(guān)性與上述剛性，制作用于推算彈性能量的表格、圖表。彈性能量推算確定部32將所推算的制動力換算為按壓力，將該按壓力在上述圖表中核對，求出電動機轉(zhuǎn)矩和制動卡鉗、摩擦墊的變形量，可推算彈性能量。電動機損耗推算值計算部33可根據(jù)比如對于在電源裝置3等的異常時使電動機4沿制動解除方向旋轉(zhuǎn)來說必要的外力、以及在使制動力降低到零附近以下前所必需的電動機旋轉(zhuǎn)角，推算電動機損耗推算值。比較計算部34按照上述彈性能量的推算值和電動機損耗推算值的合計構(gòu)成不超過通過電力判斷機構(gòu)28而判斷的電力量的條件的制動力的方式對電動機4進(jìn)行控制。由此，可可靠地使制動力降低到零附近以下的程度。

上述電動機損耗推算值計算部33也可根據(jù)上述范圍內(nèi)的電動機旋轉(zhuǎn)角、上述電動機4的齒形轉(zhuǎn)矩的最大值以及事先確定的滾動摩擦阻力值來推算電動機損耗推算值。上述電動機旋轉(zhuǎn)角比如根據(jù)設(shè)置于電動機4上的角度傳感器26而檢測。上述“滾動摩擦阻力值”根據(jù)比如試驗、模擬等的結(jié)果而確定。

具有因上述電動機4的滾動阻力等的參數(shù)變動，產(chǎn)生剩余壓力的可能性。作為其對策，上述剩余壓力解除機構(gòu)29也可在通過上述電力判斷機構(gòu)28所判斷的電力量在事先確定的值以下時，單獨地設(shè)置沿制動解除方向線性地使上述電動機4旋轉(zhuǎn)的緊急剩余壓力解除用的閾值。上述“閾值”根據(jù)比如試驗、模擬等的結(jié)果而確定。在該場合，解除制動力的剩余壓力，簡化控制系統(tǒng)，謀求控制裝置2的運算處理負(fù)荷的降低。

上述電源裝置30包括：主要使用的主電源裝置3、與在解除制動力的剩余壓力時使用的副電源裝置21；

如果通過上述電力判斷機構(gòu)28而判斷從上述主電源裝置3供給到上述電動機4的剩余電力在事先確定的值以下，則上述剩余壓力解除機構(gòu)29切斷與上述主電源裝置3的連接，根據(jù)上述副電源裝置21的剩余電力驅(qū)動上述電動機4，解除制動力的剩余壓力。

由于像這樣，采用不同于主電源裝置3的副電源裝置21來解除制動力的剩余壓力，故可確保冗余性。

權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少2個結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項權(quán)利要求的2個以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。

附圖說明

根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實施形式的說明，會更清楚地理解本發(fā)明。但是，實施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中，多個附圖中的同一部件標(biāo)號表示同一或相應(yīng)部分。

圖1為以概況方式表示本發(fā)明的實施方式的電動制動裝置的圖；

圖2為通過俯視方式概況地表示該電動制動裝置的停車制動機構(gòu)的主要部分的圖；

圖3為表示該電動制動裝置的控制系統(tǒng)的概況結(jié)構(gòu)的方框圖；

圖4為圖3的主要部分的放大圖；

圖5為表示該電動制動裝置的電動機轉(zhuǎn)矩與摩擦墊的按壓力的相關(guān)性的圖；

圖6A為表示該電動制動裝置的電源異常時的動作例子的圖；

圖6B為表示已有技術(shù)例子的電動制動裝置的電源異常時的動作例子的圖；

圖7為表示電動制動裝置的動作流程的概念的流程圖；

圖8為表示本發(fā)明的另一實施方式的電動制動裝置的控制系統(tǒng)的概況結(jié)構(gòu)的方框圖。

具體實施方式

根據(jù)圖1～圖7，對本發(fā)明的實施方式的電動制動裝置進(jìn)行說明。像圖1所示的那樣，該電動制動裝置包括：電動促動器1；控制裝置2；主電源裝置3。電動促動器1包括：電動機4；減小該電動機4的旋轉(zhuǎn)速度的減速機構(gòu)5；直線運動機構(gòu)(轉(zhuǎn)換機構(gòu))6；作為駐車制動器的停車制動機構(gòu)7；制動盤8；摩擦墊9。上述電動機4、減速機構(gòu)5與直線運動機構(gòu)6組裝于比如圖示之外的外殼等中。

減速機構(gòu)5為下述機構(gòu)，該機構(gòu)包括：1次齒輪12、中間齒輪13與3次齒輪11，將電動機4的旋轉(zhuǎn)速度減小，然后傳遞給固定于旋轉(zhuǎn)軸10上的3次齒輪11。在本例子中，減速機構(gòu)5可通過中間齒輪13，使安裝于電動機4的轉(zhuǎn)子軸4a上的1次齒輪12的旋轉(zhuǎn)速度減小，傳遞給固定于旋轉(zhuǎn)軸10的端部上的3次齒輪11。中間齒輪13為下述的齒輪，其中，外側(cè)的齒輪13a(圖1)與其齒數(shù)少于齒輪13a的內(nèi)側(cè)的齒輪13b(圖1)為同軸心，一體地成形。

直線運動機構(gòu)6為下述機構(gòu)，該機構(gòu)通過進(jìn)給絲杠機構(gòu)將從減速機構(gòu)5而輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動部14的直線運動，使摩擦墊9與制動盤8抵觸或離開。直線運動部14在直線運動機構(gòu)6的內(nèi)部，以停止旋轉(zhuǎn)并且于通過箭頭A1表示的軸向而自由移動的方式被支承。在直線運動部14的外側(cè)端設(shè)置摩擦墊9。通過經(jīng)由減速機構(gòu)5，將電動機4的旋轉(zhuǎn)傳遞給直線運動機構(gòu)6，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，將該直線運動轉(zhuǎn)換為摩擦墊9的按壓力，使與車輪(在圖中未示出)一體地旋轉(zhuǎn)的制動盤8產(chǎn)生制動力。

停車制動機構(gòu)7按照可切換到阻止電動促動器1的制動力松弛的情況的停車鎖定狀態(tài)、與允許上述制動力松弛的情況的非鎖定狀態(tài)的方式構(gòu)成。該停車制動機構(gòu)7包括鎖定部件15與切換而驅(qū)動該鎖定部件15的促動器16。

圖2為通過于圖1的轉(zhuǎn)子軸4a和旋轉(zhuǎn)軸10的方向而觀看到的側(cè)視的以概況方式表示停車制動機構(gòu)7的圖。在圖2的中間齒輪13的外側(cè)端面，多個(在本例子中為6個)的卡扣孔17于圓周方向而以一定間隔間隔開地形成。各卡扣孔17分別呈沿圓周方向而延伸的長孔狀。以可卡扣的方式在這些卡扣孔17中的任意一者上構(gòu)成鎖定部件15。

促動器16(圖1)采用比如直線螺線管。通過促動器16(圖1)，使鎖定部件(電磁針)15進(jìn)出，嵌入形成于中間齒輪13中的卡扣孔17的帶底圓筒孔部17a中，由此，將鎖定部件15卡扣于卡扣孔17中，禁止中間齒輪13的旋轉(zhuǎn)，由此處于停車鎖定狀態(tài)。另外，將鎖定部件15的一部分或全部退避于促動器16(圖1)中，與卡扣孔17脫離，由此允許中間齒輪13的旋轉(zhuǎn)，處于非鎖定狀態(tài)。

圖3為表示本電動制動裝置的控制系統(tǒng)的概況結(jié)構(gòu)的方框圖。該電動制動裝置的控制裝置2包括與ECU(VCU)18連接的逆變裝置19。在ECU18上設(shè)置制動力指令機構(gòu)18a。作為構(gòu)成逆變裝置19的上級控制機構(gòu)的ECU18，采用比如控制車輛整體的電子控制單元。制動力指令機構(gòu)18a對應(yīng)于比如與圖示之外的制動踏板、制動按鈕、制動桿等的操作量相對應(yīng)而變化的傳感器(在圖中未示出)的輸出，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT(查詢表，Look up Table)，或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)與其等效的硬件等，對目標(biāo)制動力作出指令。

逆變裝置19包括運算器20、蓄電器31、驅(qū)動電路22與切換開關(guān)23等。運算器20包括制動力推算機構(gòu)24。該制動力推算機構(gòu)24求出通過將摩擦墊9(圖1)按壓于制動盤8(圖1)上而產(chǎn)生的制動力的推算值。像圖3那樣，該制動力推算機構(gòu)24包括比如設(shè)置于電動促動器1中的磁式的制動力傳感器25。但是，制動力傳感器25也可采用磁式以外的光學(xué)式、渦電流式或靜電容式的傳感器等。

磁式的制動力傳感器25包括比如磁性目標(biāo)(在圖中未示出)和磁性傳感器(在圖中未示出)。如果制動力的反力傳遞給制動力傳感器25，則該制動力傳感器25的一部分彈性變形，由此，上述磁性目標(biāo)和磁性傳感器于軸向發(fā)生相對位移。對應(yīng)于該相對位移，磁性傳感器的輸出信號，即制動力傳感器25的傳感器輸出變化。

如果解除制動力，則制動力傳感器25的一部分彈性恢復(fù)，由此，磁性目標(biāo)相對磁性傳感器的軸向的相對位置恢復(fù)到初始位置。制動力推算機構(gòu)24可將制動力傳感器25的傳感器輸出，在設(shè)定作用于該制動力傳感器25上的制動力的反力和傳感器輸出的關(guān)系的關(guān)系設(shè)定機構(gòu)中進(jìn)行核對，推算制動力。制動力推算機構(gòu)24具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT，或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)與其等效的硬件等，由接收制動力傳感器25的傳感器輸出，可對該制動力的推算值進(jìn)行運算的電路或函數(shù)構(gòu)成。另外，作為制動力傳感器25，也可采用下述轉(zhuǎn)矩傳感器，該轉(zhuǎn)矩傳感器檢測在制動時產(chǎn)生的電動機4、直線運動機構(gòu)6的進(jìn)給絲杠機構(gòu)等的轉(zhuǎn)矩。

運算器20按照形成通過制動力指令機構(gòu)18a而指令的目標(biāo)制動力的方式對驅(qū)動電路22進(jìn)行控制。運算器20由具有處理器的計算機和具有通過上述處理器而執(zhí)行的程序的ROM(Read Only Memory：只讀存儲器)、以及RAM(Rendom Access Memory：隨機存取存儲器)、協(xié)處理器(Go-Proceessor)等的其它的電子電路構(gòu)成。運算器20具有將涉及電動機4的各檢測值、控制值等的各信息輸出給ECU18的功能。驅(qū)動電路22包括逆變器22b和PWM控制部22a，該逆變器22b將主電源裝置3或后述的蓄電器21的直流電轉(zhuǎn)換為用于電動機4的驅(qū)動的3相的交流電，該PWM控制部22a對該逆變器22b進(jìn)行控制。

電動機4由3相的同步電動機等構(gòu)成。在該電動機4中設(shè)置角度傳感器26，該角度傳感器26檢測在圖示之外的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角。作為角度傳感器26，采用比如解算器(resolver)、編碼器等。逆變器22b由多個半導(dǎo)體開關(guān)元件(在圖中未示出)構(gòu)成，PWM控制部22a對已輸入的電流指令的脈沖幅度進(jìn)行調(diào)制，將開關(guān)指令提供給上述各半導(dǎo)體開關(guān)元件，由此控制電動機4的動作。

運算器20按照上述目標(biāo)制動力和上述制動力的推算值，轉(zhuǎn)換為由電壓值表示的電流指令，將由電流指令構(gòu)成的電動機動作指令值提供給PWM控制部22a。運算器20相對目標(biāo)制動力，從電流檢測機構(gòu)27而獲得從逆變器22b流到電動機4的電動機電流，進(jìn)行電流反饋控制。另外，運算器20從角度傳感器26而獲得電動機4的旋轉(zhuǎn)角，按照進(jìn)行與該旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的有效的電動機驅(qū)動的方式將電流指令提供給PWM控制部22a。運算器20具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT、或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)、與其等效的硬件等，由接收上述目標(biāo)制動力和上述制動力的推算值的輸入、以及根據(jù)需要而接收上述電動機電流、上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角的輸入，可對上述電流指令進(jìn)行運算的電路或函數(shù)構(gòu)成。在該運算器20中設(shè)置后述的電力判斷機構(gòu)28和剩余壓力解除機構(gòu)29。

運算器20也可不進(jìn)行角度傳感器26的旋轉(zhuǎn)角檢測，而具有比如根據(jù)3相的線間電壓而推算旋轉(zhuǎn)角的無傳感器推算功能。此外，比如在電動機4為不必要求旋轉(zhuǎn)角檢測的DC電動機、步進(jìn)電動機的場合，還可不設(shè)置角度傳感器26。

主電源裝置3為主電源，比如將電力還供給到該車輛的其它的驅(qū)動源。作為副電源裝置的蓄電器21是在解除制動力的剩余壓力時所采用的電動制動裝置專用的。蓄電器21蓄積從主電源裝置3而供給的電力。蓄電器21比如采用超級電容器那樣的電容器、鋰離子二次電池那樣的電池等。蓄電裝置21在本例子中，內(nèi)置于逆變裝置19的內(nèi)部，但是，比如也可固定于逆變裝置19之外的車輛的一部分上。通過主電源裝置3和蓄電器21構(gòu)成電源裝置30。在主電源裝置3上，經(jīng)由切換開關(guān)23和電流傳感器31連接蓄電器21。

圖4為切換開關(guān)23周邊的放大圖。切換開關(guān)23通過比如由場效應(yīng)晶體管(簡稱為“FET”)構(gòu)成的開關(guān)元件構(gòu)成。電流傳感器31可采用比如，檢測通電時的磁場的磁場檢測傳感器、由分流電阻器和放大器構(gòu)成的電流傳感器。在運算器20上分別連接切換開關(guān)23和電流傳感器31。

在運算器20上連接電流傳感器31，開關(guān)控制信號(開閉信號)從運算器輸入到切換開關(guān)23中。運算器20對應(yīng)于電流傳感器31所檢測的電流，使切換開關(guān)23開閉。在通常時，切換開關(guān)23處于打開狀態(tài)，將電力從主電源裝置3供給到驅(qū)動電路22和在先的電動機4(圖3)。在主電源裝置3、電力線L1等的異常時，如果比如根據(jù)通過電流傳感器31而檢測的電流，通過運算器20而判定可從主電源裝置3供給到電動機4(圖4)的剩余的電力量位確定的值以下，則運算器20將切換開關(guān)23關(guān)閉，隔斷控制裝置2和主電源裝置3的連接。

在這里，圖5為表示該電動制動裝置的電動機轉(zhuǎn)矩和摩擦墊9(圖1)的按壓力的相關(guān)性的圖。在圖5中，橫軸(x軸線)表示電動機轉(zhuǎn)矩，縱軸(y軸線)表示摩擦墊9(圖1)的按壓力。制動踏板(在圖中未示出)的下踩量越大，制動力指令機構(gòu)18a(圖3)所指令的目標(biāo)制動力越大，伴隨該目標(biāo)制動力的增加，電動機轉(zhuǎn)矩上升。伴隨該電動機轉(zhuǎn)矩的上升，摩擦墊9(圖1)的按壓力沿正效率線B1而上升。

在該動作后，如果電動機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)為減少，則摩擦墊9(圖1)的按壓力沿逆效率線B2而減少。如果主電源裝置等的異常時的轉(zhuǎn)矩為τ₀，則在該逆效率線B2中，摩擦墊9(圖1)相對轉(zhuǎn)矩τ₀的按壓力F₀為在異常時產(chǎn)生的剩余壓力。在因主電源裝置3等的異常，電動機4(圖3)產(chǎn)生異常時，因電動促動器1內(nèi)部的摩擦力造成的滯后，產(chǎn)生上述剩余壓力。

本實施方式的電動制動裝置特別是解除上述剩余壓力，防止車輛產(chǎn)生非意圖的制動力的情況。像圖3所示的那樣，運算器20包括電力判斷機構(gòu)28、與剩余壓力解除機構(gòu)29。電力判斷機構(gòu)28根據(jù)通過電流傳感器31而檢測的電流，判斷可從主電源裝置3而供給到電動機4的剩余電力量是否為確定的值以下。電力判斷機構(gòu)28具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)、與其等效的硬件等，接收通過電流傳感器31而檢測的上述電流值，可判斷上述剩余的電力量是否為已確定的值以下的電路或函數(shù)構(gòu)成。剩余壓力解除機構(gòu)29在判定上述剩余的電力量為確定的值以下時，像前述那樣關(guān)閉切換開關(guān)23，將控制裝置2和主電源裝置3的連接隔斷。剩余壓力解除機構(gòu)29具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)、與其等效的硬件等，由接收電力判斷機構(gòu)28的上述判斷結(jié)果、可關(guān)閉切換開關(guān)23的電路或函數(shù)構(gòu)成。

像這樣，剩余壓力解除機構(gòu)29使用蓄電器21的剩余電力，按照通過制動力推算機構(gòu)24而求出的制動力的推算值為設(shè)定值(比如，零附近的正的值)以下的方式沿與按壓制動器的方向相反的方向而驅(qū)動電動機4，解除制動力的剩余壓力。剩余壓力解除機構(gòu)29包括彈性能量推算值確定部32；電動機損耗推算值計算部33；比較運算部34。

彈性能量推算值確定部32根據(jù)通過制動力推算機構(gòu)24而求出的制動力的推算值從目標(biāo)制動力到上述設(shè)定值以下的范圍中的該電動制動裝置的剛性和逆效率，確定輸入到電動機4中的彈性能量推算值。上述“剛性”根據(jù)比如制動卡鉗、摩擦墊的變形量與轉(zhuǎn)換機構(gòu)6的軸向荷載的相關(guān)性而確定。彈性能量推算值確定部32具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)、與其等效的硬件等，由接收上述電動制動裝置的剛性和逆效率的輸入，可對彈性能量推算值進(jìn)行運算的電路或函數(shù)構(gòu)成。

上述范圍內(nèi)的輸入到電動機4中的彈性能量像圖5所示的那樣，依賴于由逆效率線B2、從與規(guī)定的電動機轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的點到零的x軸線所平行的直線和y軸線所包圍的三角形的面積(參照圖5的陰影線部分)，與上述剛性。由此，比如預(yù)先實施試驗或?qū)嶒?、模擬計算等，確定電動機轉(zhuǎn)矩和摩擦墊9的按壓力之間的相關(guān)性和剛性，事先制作用于推算彈性能量的表格或圖表。彈性能量推算值確定部32通過比如借助路面摩擦系數(shù)μ除以由圖3所示的制動力推算機構(gòu)24而推算的制動力的方式，對誤差等進(jìn)行補正，換算為按壓力，在上述圖表中對該按壓力進(jìn)行核對，求出電動機轉(zhuǎn)矩和制動卡鉗摩擦墊的變形量，可推算彈性能量。

電動機損耗推算值計算部33求出在連續(xù)作用在該范圍內(nèi)確定的轉(zhuǎn)矩時產(chǎn)生的電動機損耗推算值。電動機損耗推算值計算部33可通過比如對于在電源裝置30的異常時沿制動解除方向而使電動機4旋轉(zhuǎn)來說必要的外力；以及將制動力降低到零附近以下所必需的電動機旋轉(zhuǎn)角，推算電動機損耗推算值。電動機損耗推算值計算部33也可通過該范圍中的電動機旋轉(zhuǎn)角、電動機4的齒形轉(zhuǎn)矩的最大值、確定的滾動摩擦阻力值來推算電動機損耗推算值。電動機損耗推算值計算部33具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)或與其等效的硬件等，由接收上述外力、電動機旋轉(zhuǎn)角、電動機4的齒形轉(zhuǎn)矩的最大值或已確定的滾動摩擦阻力值等的輸入，可對電動機損耗推算值進(jìn)行運算的電路或函數(shù)構(gòu)成。

比較運算部34按照下述方式，對電動機4進(jìn)行控制，該方式為：通過彈性能量推算值確定部32而確定的彈性能量推算值、與通過電動機損耗推算值計算部33而計算的電動機損耗推算值的合計為構(gòu)成不超過通過電力判斷機構(gòu)28而判斷的電力量的條件的制動力。由此，可可靠地使制動力降低到零附近以下。比較運算部34具體來說，采用通過軟件、硬件而實現(xiàn)的LUT或容納于軟件的庫(Library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)與其等效的硬件等，由接收通過彈性能量推算值確定部32而確定的彈性能量推算值、與通過電動機損耗推算值計算部33而計算的電動機損耗推算值的輸入，對它們進(jìn)行合計，可對不超過通過電力判斷機構(gòu)28而判斷的電力量的制動力進(jìn)行運算的電路或函數(shù)構(gòu)成。

圖6A、圖6B表示電源裝置產(chǎn)生異常的例子。在后面，還參照圖3而進(jìn)行說明。圖6A表示在具有蓄電器21的本實施方式的電動制動裝置中，主電源裝置3產(chǎn)生異常的例子。圖6B表示沒有蓄電器的電動制動裝置的電源裝置產(chǎn)生異常的例子。在圖6A、圖6B的例子中，給出分別在作用規(guī)定的制動力的期間，在時刻零產(chǎn)生電源裝置的異常，可從電源裝置而供給的電力量降低的場合。

在圖6A、圖6B的各上圖中，表示即使在時刻零以后，仍繼續(xù)維持規(guī)定的目標(biāo)制動力Fm，實際的制動力Fr相對該目標(biāo)制動力Fm的推移。像圖6A的上圖所示的那樣，在實施方式的電動制動裝置中，通過采用控制裝置2的剩余壓力解除機構(gòu)29等，伴隨時間的推移，制動力Fr變化到零。另一方面，在圖6B的上圖中，在電源裝置產(chǎn)生異常后，產(chǎn)生滯后造成的剩余壓力F₀。

在圖6A、圖6B的各下圖中，實線表示分別可從電源裝置而供給的剩余的電力量。在制動力Fr降低到零附近之前產(chǎn)生的電動機損耗(虛線)與在各上圖所示的實際的制動力Fr(通過制動力推算機構(gòu)而推算的制動力)的演變相同而變遷。即，在圖6A的下圖中，伴隨時間的推移，電動機損耗變到零。另一方面，在圖6B的下圖中，伴隨時間的推移，電動機損耗降低，但是，在某時間后，在構(gòu)成一定值的電動機損耗的狀態(tài)下逐步變遷。

另外，在圖6A、圖6B的各下圖中，點劃線表示在作用此時刻的制動力的狀態(tài)，電動制動裝置所具有的彈性能量中的通過逆作用輸入到電動機4中的彈性能量推算值。在圖6B的下圖中，比較運算部34按照電動機損耗和彈性能量推算值的合計不超過可供給的剩余的電力量的方式降低制動力，最終使實際的制動力Fr變到零附近。另一方面，在圖6B的下圖中，由于電動機損耗和彈性能量推算值的合計超過可供給的電力量，故在此以后，產(chǎn)生上述剩余壓力F₀。

圖7為表示該電動制動裝置的動作流程的概念的流程圖。比如，根據(jù)車輛的電源的接通的條件，主處理開始，控制裝置2的電力判斷機構(gòu)28獲得該電動制動裝置的可使用的電力量P(步驟S1)。接著，剩余壓力解除機構(gòu)29獲得通過制動力推算機構(gòu)24而推算的制動力F(步驟S2)。

電力判斷機構(gòu)28判斷已獲得的電力量P是否大于閾值(步驟S3)。在判定電力量P大于閾值的場合(步驟S3：是)，結(jié)束主處理。如果判定電力量P為閾值(步驟S3：否)以下，則剩余壓力解除機構(gòu)29推算必要的電力Pr，直至制動力為零(步驟S4)。剩余壓力解除機構(gòu)29判斷該電力Pr是否小于上述可使用的電力量P(步驟S5)。

在判定該電力Pr小于電力量P時(步驟S5：是)，結(jié)束主處理。在判定該電力Pr為電力量P以上時(步驟S5：否)，剩余壓力解除機構(gòu)29沿與制動按壓方向相反的方向驅(qū)動電動機4，以規(guī)定量而降低制動力F(步驟S6)。然后，結(jié)束主處理。

按照以上描述的電動制動裝置，比如在因主電源裝置3、電力線L1的異常，可通過電力判斷機構(gòu)28而判定的剩余的電力量為確定的值以下時，剩余壓力解除機構(gòu)29按照制動力的推算值為零附近以下的方式，沿與制動按壓方向相反的方向，驅(qū)動而控制電動機4。由此，可在今后防止在裝載該電動制動裝置的車輛上產(chǎn)生意外的制動力的情況，可防止車輛的耗油量或費電量的惡化。另外，防止制動盤8的過度發(fā)熱，車輛可連續(xù)地行駛。

如果通過運算器20而判定可從主電源裝置3供給到電動機4的剩余電力為確定的值以下，則運算器20關(guān)閉切換開關(guān)23，隔斷控制裝置2與主電源裝置3的連接。由此，剩余壓力解除機構(gòu)29采用作為副電源裝置的蓄電器21的剩余電力，驅(qū)動電動機4，解除制動力的剩余壓力。由于像這樣，采用不同于主電源裝置3的蓄電器21，解除制動力的剩余壓力，故可確保冗余性。另外，在于1個系統(tǒng)的電源裝置上連接控制裝置和多個電動促動器的場合，在上述電源裝置產(chǎn)生異常時，比如最好采取使上述蓄電器21的容量為電動制動裝置可以規(guī)定時間而動作的程度的量的對策。

作為另一實施方式，像圖8所示的那樣，還可形成沒有設(shè)置蓄電裝置的結(jié)構(gòu)。在該場合，一般為了確保冗余性，考慮多個電動制動裝置分別具有各自的系統(tǒng)的電源裝置30。由此，在車輛中，本發(fā)明用于包括與發(fā)生異常的電源裝置30連接的控制裝置、電動機的電動制動裝置，另外的電動裝置通過單獨的系統(tǒng)的電源裝置30而可正常地動作。

此外，具有因電動機4的滾動阻力等的參數(shù)變動，產(chǎn)生剩余壓力的可能性。作為該對策，剩余壓力解除機構(gòu)29還可在可通過電力判斷機構(gòu)28而判斷的剩余的電力量為確定的值以下時，單獨設(shè)置沿制動解除方向單調(diào)旋轉(zhuǎn)電動機4的緊急剩余壓力解除用的閾值。在該場合，不但可解除制動力的剩余壓力，而且能簡化控制系統(tǒng)，謀求控制裝置2的運算處理負(fù)荷的降低。

車輛還可為通過電動機而驅(qū)動驅(qū)動輪的電動車輛，也可為通過發(fā)動機而驅(qū)動前后輪中的一者，通過電動機而驅(qū)動另一者的混合動力車輛。另外，在車輛中，還可采用將僅僅通過發(fā)動機而驅(qū)動驅(qū)動輪的發(fā)動機車輛。制動器的類型既可為盤制動型，還可為鼓制動型。

如上面所述，在參照附圖的同時，對優(yōu)選的實施形式進(jìn)行了說明，但是，如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在觀看本說明書后，會在顯然的范圍內(nèi)容易想到各種變更和修正方式。于是，這樣的變更和修正方式應(yīng)被解釋為屬于根據(jù)權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。

標(biāo)號的說明：

標(biāo)號2表示控制裝置；

標(biāo)號3表示主電源裝置；

標(biāo)號4表示電動機；

標(biāo)號6表示直線運動機構(gòu)(轉(zhuǎn)換機構(gòu))；

標(biāo)號8表示制動盤；

標(biāo)號9表示摩擦墊；

標(biāo)號18a表示制動力指令機構(gòu)；

標(biāo)號21表示蓄電裝置(副電源裝置)；

標(biāo)號24表示制動力推算機構(gòu)；

標(biāo)號28表示電力判斷機構(gòu)；

標(biāo)號29表示剩余壓力解除機構(gòu)；

標(biāo)號30表示電源裝置；

標(biāo)號32表示彈性能量推算值確定部；

標(biāo)號33表示電動機損耗推算計算部；

標(biāo)號34表示比較運算部。