CN106133378B - 电动制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种电动制动装置，其中，可事先防止垫磨损超过极限而继续进行的情况，另外可在不增加成本和空间的情况下推算摩擦垫的磨损。该电动制动装置包括：电动机(2)；制动盘(5)；摩擦垫(6)；直线运动机构(4)；制动力指令机构(26a)；制动力推算机构(30)；电动机旋转角检测机构(28)；控制器(7)。在控制器(7)中设置垫磨损量推算机构(37)，该机构将通过电动机旋转角检测机构(28)所检测的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构(30)所求出的制动力的相关性、与在摩擦垫为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的摩擦垫(6)的磨损量。

Description

电动制动装置

相关申请

本发明要求申请日为2014年3月27日、申请号为JP特愿2014—65266号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容进行引用。

技术领域

本发明涉及一种电动制动装置，其可随时检测摩擦垫的磨损的进行，避免摩擦垫达到磨损极限的情况，在适当的时期进行维修作业等。

背景技术

在过去，对于电动制动器的控制方法，人们提出有下述的技术。

(1)采用电动机和直线运动机构的电动制动装置(专利文献1)。

(2)通过埋入制动垫中的接触端子检测磨损极限的方法(专利文献2)。

(3)通过设置于与磨损极限相同位置的突起的振动检测上述垫磨损极限的方法(专利文献3)。

(4)根据制动时的滑动销与钳的相对位置，推算垫磨损量的方法(专利文献4)。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平6—327190号公报

专利文献2：JP特开昭61—127931号公报

专利文献3：JP特开昭59—040028号公报

专利文献4：JP特开昭61—046689号公报

发明内容

发明要解决的课题

在采用电动机和直线运动机构的上述(1)的电动制动装置中，在比如作业者等没有定期地检查摩擦垫的磨损状况的场合，具有摩擦垫不希望地过度磨损的危险。

在通过接触端子检测磨损极限的上述(2)的方法、通过突起的振动检测垫磨损极限的上述(3)的方法中，在到达垫磨损的极限后，初步判断垫磨损。由此，在没有马上进行维修作业的状况，具有垫磨损超过极限而继续进行的可能性。另外，在这样的与制动盘直接接触的方法中，具有在达到垫磨损极限时，促进制动盘的消耗的可能性。

在根据滑动销和钳的相对位置推算垫磨损量的上述(4)的方法中，以滑动销部分为首，制动器的驱动缸周边曝露于热、振动的严酷的条件下。由此，在制动器的驱动缸周边装载检测滑动销和钳的相对位置的专用的传感器的场合，该专用的传感器的可靠性、耐久性的确立困难。另外，装载专用的传感器的成本增加，并且必须要求防止上述专用的传感器受到热、振动的影响的外壳等，由此，具有空间增加的可能性。

本发明的目的在于提供一种电动制动装置，其中，可在今后防止垫磨损超过极限而继续进行的情况，另外可在不增加成本和空间的情况下推算摩擦垫的磨损。

用于解决课题的技术方案

在下面，为了便于理解，参照实施方式的标号对本发明进行说明。

本发明的电动制动装置包括：电动机2；制动盘5；摩擦垫6，该摩擦垫6与该制动盘5接触，以产生制动力；传递机构4，该传递机构4将上述电动机2的旋转运动变换为上述摩擦垫6产生制动力的运动；制动力指令机构26a，该制动力指令机构26a根据制动操作机构29的操作量产生作为目标的制动力的指令值；制动力推算机构30，该制动力推算机构30求出使上述摩擦垫6按压于上述制动盘5上的制动力的推算值；电动机旋转角检测机构28，该电动机旋转角检测机构28检测上述电动机2的旋转角；控制装置7，该控制装置7对应于上述制动力的指令值和推算值控制上述电动机2；

在上述控制装置7中设置推算上述摩擦垫6的磨损量的垫磨损量推算机构37；

上述垫磨损量推算机构37将通过上述电动机旋转角检测机构28所检测的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构30所求出的制动力的相关性、与在上述摩擦垫6为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的上述摩擦垫6的磨损量。

上述电动机旋转角和上述制动力的相关性也可不限于上述电动机旋转角和上述制动力的直接相关性，而为变化率等的间接的相关性。另外，上述已确定的相关性由比如根据实验、模拟等的结果所确定的表格等构成，其以可改写的方式记录于记录机构39中。

按照该方案，控制装置7通过制动操作机构29的操作，由垫磨损量推算机构37推算摩擦垫6的磨损量。上述制动操作机构29的操作主体既可为控制装置7也可为驾驶员。垫磨损量推算机构37将通过上述电动机旋转角检测机构28所检测的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构30所求出的制动力的相关性，与在上述摩擦垫6为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较。垫磨损量推算机构37根据该比较结果，推算摩擦垫6的磨损量。

电动机旋转角与制动力的相关性主要由制动钳的刚性、摩擦垫的压缩刚性、制动盘的压缩刚性与直线运动促动器的刚性所支配。它们中，上述制动钳和上述直线运动促动器的刚性基本为线性，同样在制动器继续使用中，不会变化，这基本是已知的。另外，由于一般，相对摩擦垫的磨损量，制动盘的磨损量较少，另外相对制动器的整体的刚性，制动盘的压缩变形量极小，故制动盘的磨损对制动器整体的刚性的影响几乎是完全没有的。

另一方面，由于摩擦垫的压缩刚性与制动盘等相比较，是非常低的，对制动器整体的刚性的影响大，故伴随摩擦垫的磨损的进行，摩擦垫的刚性的变高，制动器整体的刚性变高。于是，垫磨损量推算机构37可根据非磨损时的电动机旋转角和制动力的已确定的相关性、与当前时刻的电动机旋转角与制动力的相关性的变化，推算摩擦垫6的磨损量。比如，对于发挥一定的制动力，即垫按压力F来说必要的电动机旋转角θ，伴随在摩擦垫6的磨损的进行，变化为电动机旋转角θ’。垫磨损量推算机构37可根据确定这样的变化量和磨损量的关系的表格、图表等以良好的精度推算摩擦垫6的磨损量。

由此，摩擦垫6的磨损的进行可随时地检测，这样可在今后防止摩擦垫6的磨损超过磨损极限而继续进行的情况，另外可在不增加成本和空间的情况下推算摩擦垫6的磨损。以某程度预测摩擦垫6达到磨损极限的时刻，由此，可在达到上述磨损极限的时刻前的适当的时期，进行该电动制动装置的维修作业。

另外，采用本来设置于电动制动装置的电动机2上的电动机旋转角检测机构28，仅仅通过监视电动机旋转角和制动力的相关性，将其与已确定的相关性进行比较，便可推算摩擦垫6的磨损。由此，由于不必追加专用的传感器等，故与根据滑动销与钳的相对位置推算垫磨损量的上述(4)的方法相比较，谋求成本的降低。另外，由于也不需要防止上述专用的传感器受到热、振动的影响的外壳等，故与前述的(4)的方法相比较，谋求成本的降低。

上述制动力推算机构30也可采用检测上述传递机构4的轴向荷载的荷载传感器13的检测值。在该场合，控制装置7使传递机构4的直线运动部14从与制动盘5离开的位置前进到外侧，获得可通过该荷载传感器13所检测的最小的检测值，即制动力。按照进一步踩下制动操作机构29的操作量，通过荷载传感器13所检测的制动力逐渐地变大。通过采用该荷载传感器13的检测值，可与根据制动操作机构29的传感器的输出和电动机电流求出制动力的推算值的相比较，以良好的精度，检测制动力。

上述垫磨损量推算机构37也可在上述制动力和上述电动机旋转角中的任何一者的值以已确定的值以上的程度连续增加或连续减少的条件下，根据上述制动力和上述电动机旋转角的相应的变化率的相关性推算上述摩擦垫6的磨损量。具有将以上述已确定的值以上的程度连续增加或连续减少的情况分别称为“线性增加”、“线性减少”的情况。具有将该线性增加和线性减少统称为“线性变化”的情况。上述已确定的值根据实验、模拟的结果所确定。

摩擦垫6在磨损没有进行的状态与其它的刚性要素相比较，针对电动机旋转旋转角与垫按压力(F)的相关性，非线性强，但是伴随垫磨损的进行，电动机旋转角与垫按压力的相关性接近线性。如果像这样形成，则在垫按压力与电动机旋转角中的任意一者的值以已确定的值以上的程度连续增加或连续减少的条件下，比如检测垫按压力从F1到F2，以ΔF变化时的电动机旋转角的变化率(垫摩擦前的Δθ、垫摩擦后的Δθ’)，由此可判断电动机旋转角与垫按压力的相关性是维持非线性还是接近线性，即可判断垫磨损的进行状况。

上述垫磨损量推算机构37还可包括：

线性判断部41，根据相对于上述制动力和上述电动机旋转角中的任何一者的另一者的变化率的变化，该线性判断部41判断上述制动力和上述电动机旋转角的相关的线性的强度；

磨损量推算部42，该磨损量推算部42根据通过上述线性判断部41所判定的上述相关性的线性的强度在第1阈值以上时的上述制动力或上述电动机旋转角，推算上述摩擦垫6的磨损量。

上述第1阈值根据比如实验、模拟等的结果所确定。

上述线性判断部41通过比如对各参数进行2次微分运算所求出相对制动力与电动机旋转角中的任意一者的另一者的变化率的变化，检测相关性的线性的强度。此时，由于制动力极低的区域具有检测精度不稳定的可能性，故也可单独地设置已确定的制动力以上或电动机旋转角以上的条件。磨损量推算部42根据上述相关性的线性的强度在第1阈值以上的制动力或电动机旋转角，推算摩擦垫6的磨损量。

也可在上述控制装置7中设置警告信号输出机构33，该警告信号输出机构33在通过上述磨损量推算机构37所推算的摩擦垫6的磨损量在第2阈值以上时，向上述控制装置7的上级控制机构26输出警告信号。上述第2阈值通过比如实验、模拟等的结果，适当地确定。还可在上述控制装置7中设置磨损极限到达时间输出机构43，该磨损极限到达时间输出机构43根据已确定的时间的上述磨损量的差分，预测到上述磨损垫6到达磨损极限时的时间，将该预测时间输出给上述控制装置7的上级控制机构26。

在这些场合，车辆的驾驶员可通过从上级控制机构26所输出的比如警告显示、警告音等识别摩擦垫6的磨损极限接近的情况。于是，在达到上述磨损极限的时刻前的适当的时期，可进行摩擦垫6的磨损极限接近的电动制动装置的维修作业。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为本发明的实施方式的电动制动装置的主要部分的剖视图；

图2为表示该电动制动装置的控制系统的方框图；

图3为表示电动制动装置中的对应于垫磨损的程度的电动机旋转角与制动力的相关性的一个例子的图；

图4为表示该电动制动装置的制动力与电动机旋转角的相关性的垫磨损量的检测例子的图；

图5为表示在该电动制动装置中，根据制动力的变化时的电动机旋转角的变化率，推算垫磨损量的例子的图；

图6为表示在该电动制动装置中，根据制动力与电动机旋转角的相关性的非线性的强度，推算垫磨损量的例子的图；

图7为在采用图5所说明的电动制动装置中，采用制动力和电动机旋转角的变化率的相关性，推算垫磨损量的流程图；

图8为在采用图6所说明的电动制动装置中，根据采用制动力和电动机旋转角的相关性接近线性时的电动机旋转角或制动力推算垫磨损量的流程图。

具体实施方式

根据图1～图8，对本发明的实施方式的电动制动装置进行说明。像图1所示的那样，该电动制动装置包括外壳1；电动机2(图2)；减速机构3，该减速机构3减小该电动机的旋转的速度；直线运动机构4，该直线运动机构4为传递机构；制动盘5；摩擦垫6；图示之外的锁定机构；控制装置7，该控制装置7控制上述电动机。在外壳1上支承上述电动机。在外壳1的内部，组装有直线运动机构4，该直线运动机构4通过电动机的输出，对制动盘5(在本例子中为盘转子(disk rotor))施加制动力。外壳1的开口端由外罩8所覆盖。

对直线运动机构4进行说明。直线运动机构4为下述的机构，该机构将通过减速机构3所输出的旋转运动变换为直线运动，使摩擦垫6与制动盘5抵触以及离开。该直线运动机构4包括：旋转轴9，该旋转轴9通过电动机来旋转驱动；变换机构部10，该变换机构部10将该旋转轴9的旋转运动变换为直线运动；约束部11、12；荷载传感器13，该荷载传感器13也称为荷载计、力传感器。变换机构部10包括直线运动部14；轴承部件15；环状的推力板16；推力轴承17；滚动轴承18；支架(carrier)19；滑动轴承20、21；多个行星滚柱22。

在外壳1的内周面上，圆筒状的直线运动部14以止转并且于轴向自由移动的方式被支承。在直线运动部14的内周面上设置螺旋突起，该螺旋突起向径向内方突出规定距离，呈螺旋状。在该螺旋突起上啮合多个行星滚柱22。

于外壳1内的直线运动部14的轴向一端侧设置轴承部件15。该轴承部件15包括于径向外方延伸的凸缘部与凸起部。于该凸起部的内部嵌合多个滚动轴承18，于这些滚动轴承18的内圈的内径面上嵌合旋转轴9。旋转轴9经由多个滚动轴承18，自由旋转地被支承于轴承部件15上。

在直线运动部14的内周上设置可以旋转轴9为中心所旋转的支架(carrier)19。该支架19包括于轴向相互面对而设置的盘。具有接近轴承部件15的盘称为内侧盘，将另一盘称为外侧盘的情况。在外侧盘中的面临内侧盘的侧面上设置间隔调整部件，该间隔调整部件从该侧面的外周缘部向轴向突出。由于该间隔调整部件调整多个行星滚柱22的间隔，故该间隔调整部件按照于圆周方向以等间距间隔开的方式设置多个。通过这些该间隔调整部件，两个盘被一体地设置。

内侧盘通过嵌合于其与旋转轴9之间的滑动轴承20，自由旋转地被支承。在外侧盘上，于中间部形成轴插入孔，在该轴插入孔中嵌合滑动轴承21。外侧盘通过滑动轴承21，被自由旋转地支承于旋转轴9上。在旋转轴9的两端部上设置约束部11、12，该约束部11、12承受推力荷载，对旋转轴9的轴向位置进行约束。各约束部11、12包括由比如垫圈等构成的止动片。在旋转轴9的两端部上设置防止这些约束部11、12的抽出的止动圈。

在支架19上，以于周向间隔开的方式设置多个滚柱轴23。各滚柱轴23的两端部支承于内侧盘、外侧盘上。即，在两个盘上形成多个轴插入孔，该多个轴插入孔分别由长孔形成，在各插入孔中插入各滚柱轴23的两端部，这些滚柱轴23在各轴插入孔的长度范围内，于径向被自由移动地支承。在多个滚柱轴23中的轴向两端部分别跨接有弹性环24，该弹性环24使多个滚柱轴23偏置于径向内方。

行星滚柱22自由旋转地被支承在各滚柱轴23上，各行星滚柱22被夹设于旋转轴9的外周面与直线运动部14的内周面之间。通过跨过多个滚柱轴23的弹性环24的偏置力，将各行星滚柱22按压于旋转轴9的外周面上。通过旋转轴9的旋转，与该旋转轴9的外周面接触的各行星滚柱22因摩擦接触而旋转。在行星滚柱22的外周面上形成螺旋槽，该螺旋槽与直线运动部14的螺旋突起啮合。

减速机构3为下述的机构，该机构使电动机2(参照图2)的旋转减速所传递给固定于旋转轴9上的输出齿轮25，包括多个齿轮排(在图中未示出)。在本例子中，减速机构3通过上述齿轮排依次减小安装于电动机2的在图示之外的转子轴上的输入齿轮(在图中未示出)的旋转的速度，可将该旋转传递给输出齿轮25。上述锁定机构按照可切换到阻止直线运动机构4的制动力松弛动作的锁定状态与允许制动力松弛动作的非锁定状态的方式构成。

图2为该电动制动装置的控制系统的方框图。该电动制动装置的控制装置7包括设置于ECU26上的制动力指令机构26a与逆变装置27。作为逆变装置27的上级控制机构的ECU26采用比如，控制车辆整体的电子控制单元。制动力指令机构26a与对应于作为制动操作机构29的制动踏板的操作量所变化的传感器29a的输出相对应，采用LUT(Look upTable)、库(library)的规定的变换函数等，形成所输出构成目标的制动力的指令值。另外，如果制动操作机构29为操作者用于指示制动用的机构，则也可不限于踏板输入，为按钮输入式、杠杆输入式等。

逆变装置27包括制动力推算机构30，该制动力推算机构30求出将摩擦垫6(图1)按压于制动盘5(图1)上的制动力的推算值；电源电路部31，该电源电路部31相对各电动机2所设置；电动机控制部32，该电动机控制部32控制该电源电路部31；后述的警告信号输出机构33；电流检测机构34。

制动力推算机构30通过采用LUT、库(library)的规定的变换函数等的运算，根据对应于制动操作机构29的操作量所变化的传感器29a的输出、与通过电流检测机构34所检测的电动机电流，求出相应的制动力的推算值。上述传感器29a的输出、电动机电流与制动力的推算值的关系预先通过实验、模拟等的结果所确定，以可改写的方式记录于记录机构39中。

此外，制动力推算机构30还可包括检测直线运动机构4的轴向荷载的荷载传感器13。在该场合，控制装置7使直线运动部14(图1)从与制动盘5(图1)离开的位置前进到外侧(图1)，获得可通过该荷载传感器13所检测的最小的检测值，即制动力。按照进一步踩下制动操作机构29的操作量，由荷载传感器13所检测的制动力逐渐地变大。通过采用该荷载传感器13的检测值，能以良好的精度检测制动力。此外，也可设置转矩推算机构38，该转矩推算机构38根据通过电流检测机构34所检测的电动机电流推算电动机的转矩，采用通过该转矩推算机构38所推算的转矩推算制动力。转矩推算机构38采用比如LUT、库(library)的规定的变换函数等计算电动机的转矩，将其作为推算值来输出。

电动机控制部32由具有处理器(processor)的计算机和具有通过该处理器所执行的程序的ROM(Read Only Memory)、以及RAM(Random Access Memory)、协处理器(Co-Processor)等的电子电路构成。电动机控制部32对应于由制动力指令机构26a所提供的制动力的指令值和通过制动力推算机构30所推算的制动力的推算值，变换为通过电压值所表示的电流指令，将该电流指令提供给电源电路部31。电动机控制部32具有将与电动机2有关的各检测值、控制值等的各信息输出给ECU26的功能。

电源电路部31包括逆变器31b和PWM控制部31a，该逆变器31b将电源35的直流电变换为用于电动机2的驱动的3相的交流电，该PWM控制部31a控制该逆变器31b。电动机2由3相的同步电动机等构成。在该电动机2中设置电动机旋转角检测机构28，该电动机旋转角检测机构28检测转子(在图中未示出)的旋转角，为比如旋转角传感器、旋转编码器等。逆变器31b由多个半导体开关元件(在图中未示出)构成，PWM控制部31a对已输入的电流指令进行脉冲宽度调制，将开关(on/off)电流指令提供给上述各半导体开关元件。

电动机控制部32包括作为基本的控制部的电动机驱动控制部36。该电动机驱动控制部36按照上述制动力的指令值和推算值，变换为通过电压值所表示的电流指令，将由电流指令构成的电动机动作指令值提供给电源电路部31的PWM控制部31a。电动机驱动控制部36根据电流检测机构34，获得从逆变器31b所流过电动机2的电动机电流，对制动力的指令值进行电流反馈控制。另外，电动机驱动控制部36从电动机旋转角检测机构28获得电动机2的转子(在图中未示出)的旋转角，即电动机旋转角，按照进行与电动机旋转角相对应的有效的电动机驱动的方式，将电流指令提供给PWM控制部31a。

在电动机控制部32中设置垫磨损量推算机构37和记录机构39等。垫磨损量推算机构37将通过电动机旋转角检测机构28所检测的电动机旋转角、与通过制动力推算机构30所求出的制动力的相关性，与摩擦垫6(图1)为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的摩擦垫6(图1)的磨损量。垫磨损量推算机构37采用比如LUT、库(library)的规定的比较函数、变换函数等，作为2个相关值的比较结果，计算所输出磨损量的推算值。

在逆变装置27中设置警告信号输出机构33。该警告信号输出机构33在通过垫磨损量推算机构37所推算的摩擦垫6的磨损量在第2阈值以上时，将警告信号输出给ECU26。警告信号输出机构33通过比如硬件、软件的计算机所实现。上述第2阈值以可改写的方式记录于记录机构39中。在车辆的控制面板等上设置比如显示器、警告灯或声音输出装置等的警告显示等输出机构40。ECU26在从警告信号输出机构33输入警告信号时，将警告显示等输出给警告显示等输出机构40。车辆的驾驶员可根据所输出的警告显示等，识别摩擦垫6的磨损极限接近的情况。

图3为表示电动制动装置中的对应于垫磨损的程度的电动机旋转角(横轴)与制动力(纵轴)的相关性的一个例子的图。之后，还适当地参照图1、图2进行说明。电动机旋转角和制动力的相关性主要由制动钳的刚性、摩擦垫的压缩刚性、制动盘的压缩刚性与直线运动促动器的刚性所支配。它们中的上述制动钳和上述直线运动促动器的刚性基本为线性的，同样在制动继续使用中不变化，这基本是已知的。另外，由于一般，相对摩擦垫的磨损量，制动盘的磨损量较少，另外相对制动器整体的刚性，制动盘的压缩变形量极小，故制动盘的磨损对制动器整体的刚性的影响几乎是完全没有的。

另一方面，由于摩擦垫的压缩刚性与制动盘等相比较是非常低的，对制动器整体的刚性的影响大，故伴随摩擦垫的磨损的进行，摩擦垫的刚性的变高，制动器整体的刚性高。于是，垫磨损量推算机构37可根据非磨损时的电动机旋转角和制动力的已确定的相关性、与当前时刻的电动机旋转角与制动力的相关性的变化，推算摩擦垫6的磨损量。对于摩擦垫6，像图3的实线所示的那样，在该摩擦垫的非磨损时，针对电动机旋转角和制动力的相关性，强烈地呈现非线性。像该图3的虚线所示的那样，在垫磨损量为“中”的状态，上述相关性与非磨损时相比较更接近线性。像图3的点划线所示的那样，在垫磨损量达到多的磨损极限的状态，上述相关性与垫磨损量为“中”的状态相比较，更进一步接近线性。

图4为表示该电动制动装置的制动力与电动机旋转角的相关性的垫磨损量的检测例子的图。对于发挥一定的制动力，即垫按压力F来说必要的电动机旋转角θ在摩擦垫6的磨损后的状态，变化为电动机旋转角θ’。上述制动力F通过制动力推算机构30所推算。电动机旋转角θ(θ’)通过电动机旋转角检测机构28所检测。垫磨损量推算机构37可根据确定电动机旋转角的变化量和垫磨损量的关系的表格、图表等，以良好的精度推算摩擦垫6的磨损量。

图5为表示在该电动制动装置中，根据制动力的变化时的电动机旋转角的变化率推算垫磨损量的例子的图。像前述的那样，伴随垫的磨损的进行，电动机旋转角与制动力的相关性接近线性。如果像这样构成，则在制动力和电动机旋转角中的任意一者的值以已确定的值以上的程度连续增加或连续减少的条件下，检测制动力从比如F1变为F2时的图中的电动机旋转角的变化率Δθ(Δθ’)，由此，可判断电动机旋转角和制动力的相关性是维持非线性还是接近线性。即，可判断垫磨损的进行状况。另外，也可在推算垫磨损量的场合，采用电动机旋转角θ和制动力F的各自变化率的相关性。即，采用相对制动力和电动机旋转角中的任何一者的另一者的变化率，还可采用已确定的电动机旋转角θ的dF/dθ的值或已确定的制动力F的dθ/dF的值。

图6为表示在该电动制动装置中，根据制动力与电动机旋转角的相关性的非线性的强度，推算垫磨损量的例子的图。该场合的电动制动装置中的垫磨损量推算机构37像图2所示的那样，包括线性判断部41与磨损量推算部42。该线性判断部41根据相对上述制动力和电动机旋转角中的任何一者的另一者的变化率的变化，判断制动力和电动机旋转角的相关性的线性的强度。该磨损量推算部42根据通过线性判断部41所判断的上述相关性的线性的强度在第1阈值以上的制动力或电动机旋转角推算摩擦垫6(参照图1)的磨损量。磨损量推算部42接收制动力和垫磨损量的输入，采用LUT、库(Library)的规定的变换函数等计算垫磨损量。

线性判断部41通过比如对各参数进行2次微分计算的方式求出相对上述制动力和电动机旋转角中的任何一者的另一者的变化率的变化，检测相关性的线性的强度。线性判断部41采用LUT、库(library)的规定的变换函数等，进行该2次微分运算。此时，由于制动力极低的区域具有检测精度不稳定的可能性，故也可单独地设定已确定的制动力以上或已确定的电动机旋转角以上的条件。对于上述已确定的制动力或上述已确定的电动机旋转角，分别根据实验、模拟等的结果，将检测精度稳定的制动力的最小值或检测精度稳定的电动机旋转角的最小角作为基准来确定。

图7为在电动制动装置中，采用通过比如图5所说明的制动力和电动机旋转角的上述变化率的相关性推算垫磨损量的流程图。比如在装载该电动制动装置的车辆临时或连续驻车的条件下开始主处理，垫磨损量推算机构37在后述的步骤a7之前判断制动力是否线性增加或线性减少(将它们统称为线性变化)。首先，垫磨损量推算机构37从制动力推算机构30获得当前的时间t的制动力F(t)(步骤a1)。

接着，垫磨损量推算机构37计算值dF1(步骤a2)，该值dF1是从上述制动力F(t)中扣除时间t之前的时间(t－1)的制动力F(t－1)所得出的。然后，垫磨损量推算机构37计算值dF2，该值dF2是从上述制动力F(t－1)中扣除时间(t－1)之前的时间(t－2)的制动力F(t－2)所得出的(步骤a3)。这些经过计算的值dF1、dF2比如临时记录于记录机构39中。

然后，垫磨损量推算机构37判断已计算的值dF1与dF2的正负是否一致(步骤a4)。在两个值的正负不一致，即制动力没有线性变化的判断时(步骤a4：否)，垫磨损量推算机构37使计数器清零，将计数值设定为零(步骤a5)。然后，转到步骤a7。在两个值的正负一致，即制动力线性变化所推移的判断时(步骤a4：是)，垫磨损量推算机构37对计数器进行加法运算处理(步骤a6)。

之后，垫磨损量推算机构37判断计数值是否在已确定的Δt以上(步骤a7)。比如根据实验、模拟等，以具有可推算垫磨损量的制动力的变化的情况为条件，确定上述Δt。在计数值小于已确定的Δt的判断时(步骤a：否)，结束主处理，在计数值在已确定的Δt以上的判断(步骤a7：是)，转到步骤a8。

接着，垫磨损量推算机构37计算α(步骤a8)，该α是将电动机旋转角的变化率(θ(t)－θ(t－Δt))除以制动力的变化率(F(t)－F(t－Δt))所得出的。然后，垫磨损量推算机构37根据上述α确定制动力和电动机旋转角的相应变化率与垫磨损量的关系的LUT、图表，获得摩擦垫6的磨损量(步骤a9)。然后结束主处理。

图8为在采用比如图6所说明的电动制动装置中，根据采用制动力和电动机旋转角的相关性接近线性时的电动机旋转角或制动力推算垫磨损量的流程图。比如，在与图7相同的条件下开始主处理，线性判断部41计算α(F)，该α(F)是将电动机旋转角的变化率(θ(t)－θ(t－Δt))除以制动力的变化率(F(t)－F(t－Δt)))所得出的(步骤b1)。

然后，线性判断部41判断相当2次微分的从已求出的α(F)中扣除了α(F－ΔF)的绝对值是否在规定值以下(步骤b2)。即，线性判断部41判断作为制动力和电动机旋转角的相关性的线性的强度的上述绝对值的值。在上述绝对值在规定值以下时，上述相关的线性的强度在第1阈值以上，在之后的步骤b3，可获得垫磨损量。在图7、图8中，给出以制动力，即垫按压力为基准所检测的例子，但是，也可将垫按压力、电动机旋转角中的任意者作为基准的参数。

在上述绝对值大于规定值的判断的场合(步骤b2：否)，结束主处理。在上述绝对值小于规定值的判断的场合(步骤b2：是)，磨损量推算部42像前述那样，根据制动力和垫磨损量的相关性，获得垫磨损量(步骤b3)。然后，结束主处理。

按照上面描述的电动制动装置，摩擦垫6的磨损的进行伴随时间所可检测，由此，可在今后防止摩擦垫6的磨损超过磨损极限所进行的情况。通过以某程度所预测摩擦垫6达到磨损极限的时刻，可在达到上述磨损极限的时刻之前的适合的时期，进行该电动制动装置的维修作业。

另外，采用本来设置于电动制动装置的电动机2上的电动机旋转角检测机构28，仅仅通过监视电动机旋转角和制动力的相关性，将其与已确定的相关性进行比较，便可推算摩擦垫6的磨损。由此，由于不必追加专用的传感器等，故与根据滑动销与钳的相对位置推算垫磨损量的上述(4)的方法相比较，能谋求成本的降低。另外，由于也不需要防止上述专用的传感器受到热、振动的影响的外壳等，故与前述的(4)相比较，能谋求成本的降低。

也可像图2所示的那样，在垫磨损量推算机构37中设置磨损极限到达时间输出机构43。该磨损极限到达时间输出机构43采用LUT、库(library)的规定的运算函数等，根据已确定的时间内的上述磨损量的差值预测摩擦垫6到达磨损极限时的时间，经由警告信号输出机构33将该预测时间输出给ECU26。ECU26在从警告信号输出机构33输入预测时间时，将该预测时间和/或警告显示等输出给警告显示等输出机构40。车辆的驾驶员可根据所输出的警告显示等识别摩擦垫6的磨损极限接近的情况。

如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后会在显然的范围内，容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。

标号的说明：

标号1表示外壳；

标号2表示电动机；

标号4表示直线运动机构(传递机构)；

标号5表示制动盘；

标号6表示摩擦垫；

标号7表示控制装置；

标号9表示旋转轴；

标号13表示荷载传感器；

标号26a表示制动力指令机构；

标号28表示电动机旋转角检测机构；

标号29表示制动操作机构；

标号30表示制动力推算机构；

标号33表示警告信号输出机构；

标号37表示垫磨损量推算机构；

标号41表示线性判断部；

标号42表示磨损量推算部；

标号43表示磨损极限到达时间输出机构。

Claims (5)

1.一种电动制动装置，该电动制动装置包括:电动机；制动盘；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，以产生制动力；传递机构，该传递机构将上述电动机的旋转运动变换为使上述摩擦垫产生制动力的运动；制动力指令机构，该制动力指令机构根据制动操作机构的操作量产生作为目标的制动力的指令值；制动力推算机构，该制动力推算机构求出使上述摩擦垫按压于上述制动盘上的制动力的推算值；电动机旋转角检测机构，该电动机旋转角检测机构检测上述电动机的旋转角；控制装置，该控制装置对应于上述制动力的指令值和推算值控制上述电动机，

在上述控制装置中设置推算上述摩擦垫的磨损量的垫磨损量推算机构，

上述垫磨损量推算机构将通过上述电动机旋转角检测机构所检测出的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构所求出的制动力的相关性、与在上述摩擦垫为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的上述摩擦垫的磨损量,

上述垫磨损量推算机构在下述条件下，根据上述制动力和上述电动机旋转角各自的变化率的相关性推算上述摩擦垫的磨损量，该条件指上述制动力和上述电动机旋转角中的任何一者的值以事先确定的值以上的程度连续增加或连续减少。

2.一种电动制动装置，该电动制动装置包括:电动机；制动盘；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，以产生制动力；传递机构，该传递机构将上述电动机的旋转运动变换为使上述摩擦垫产生制动力的运动；制动力指令机构，该制动力指令机构根据制动操作机构的操作量产生作为目标的制动力的指令值；制动力推算机构，该制动力推算机构求出使上述摩擦垫按压于上述制动盘上的制动力的推算值；电动机旋转角检测机构，该电动机旋转角检测机构检测上述电动机的旋转角；控制装置，该控制装置对应于上述制动力的指令值和推算值控制上述电动机，

在上述控制装置中设置推算上述摩擦垫的磨损量的垫磨损量推算机构，

上述垫磨损量推算机构将通过上述电动机旋转角检测机构所检测出的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构所求出的制动力的相关性、与在上述摩擦垫为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的上述摩擦垫的磨损量,

上述垫磨损量推算机构包括：

线性判断部，根据相对于上述制动力和上述电动机旋转角中的任何一者的另一者的变化率的变化，该线性判断部判断上述制动力和上述电动机旋转角的相关性的线性的强度；

磨损量推算部，该磨损量推算部根据通过上述线性判断部所判定的上述相关性的线性的强度在第1阈值以上时的上述制动力或上述电动机旋转角，推算上述摩擦垫的磨损量。

3.一种电动制动装置，该电动制动装置包括:电动机；制动盘；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，以产生制动力；传递机构，该传递机构将上述电动机的旋转运动变换为使上述摩擦垫产生制动力的运动；制动力指令机构，该制动力指令机构根据制动操作机构的操作量产生作为目标的制动力的指令值；制动力推算机构，该制动力推算机构求出使上述摩擦垫按压于上述制动盘上的制动力的推算值；电动机旋转角检测机构，该电动机旋转角检测机构检测上述电动机的旋转角；控制装置，该控制装置对应于上述制动力的指令值和推算值控制上述电动机，

在上述控制装置中设置推算上述摩擦垫的磨损量的垫磨损量推算机构，

上述垫磨损量推算机构将通过上述电动机旋转角检测机构所检测出的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构所求出的制动力的相关性、与在上述摩擦垫为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的上述摩擦垫的磨损量,

在上述控制装置中设置警告信号输出机构，该警告信号输出机构在通过上述垫磨损量推算机构所推算的摩擦垫的磨损量在第2阈值以上时，向上述控制装置的上级控制机构输出警告信号。

4.一种电动制动装置，该电动制动装置包括:电动机；制动盘；摩擦垫，该摩擦垫与该制动盘接触，以产生制动力；传递机构，该传递机构将上述电动机的旋转运动变换为使上述摩擦垫产生制动力的运动；制动力指令机构，该制动力指令机构根据制动操作机构的操作量产生作为目标的制动力的指令值；制动力推算机构，该制动力推算机构求出使上述摩擦垫按压于上述制动盘上的制动力的推算值；电动机旋转角检测机构，该电动机旋转角检测机构检测上述电动机的旋转角；控制装置，该控制装置对应于上述制动力的指令值和推算值控制上述电动机，

在上述控制装置中设置推算上述摩擦垫的磨损量的垫磨损量推算机构，

上述垫磨损量推算机构将通过上述电动机旋转角检测机构所检测出的电动机旋转角和通过上述制动力推算机构所求出的制动力的相关性、与在上述摩擦垫为非磨损时的电动机旋转角与制动力的已确定的相关性进行比较，推算当前时刻的上述摩擦垫的磨损量,

在上述控制装置中设置磨损极限到达时间输出机构，该磨损极限到达时间输出机构根据事先确定的时间的上述磨损量的差分，预测上述摩擦垫达到磨损极限为止的时间，将该预测时间输出给上述控制装置的上级控制机构。

5.根据权利要求1～4任一项所述的电动制动装置，其中，上述制动力推算机构采用检测上述传递机构的轴向荷载的荷载传感器的检测值。