JP2008265730A - Electric brake device and method of controlling electric brake device - Google Patents

Electric brake device and method of controlling electric brake device Download PDF

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圭介 鈴木
Yoshitaka Sugiyama
吉隆 杉山
Koji Takahashi
広治 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric brake device and its controlling method, which both improves motor rotational frequency in a situation requiring high responsiveness without flowing electric current which does not contribute to toque, and secures quietness in a situation which does not require high responsiveness. <P>SOLUTION: When it is determined that rapid pressure intensification is required in Step 6, that an output voltage command is higher than sine wave output possible voltage in Step 7, and that motor rotating speed is large in Step 9, a motor is driven by 180° rectangular wave drive. In other cases, the motor is driven by sine wave drive. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブラシレスモータの駆動により制動力を発生する電動ブレーキ装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of an electric brake device that generates a braking force by driving a brushless motor.

従来の電動ブレーキ装置では、必要に応じてモータトルクを低下させることなく、モータ回転数を高めるために、モータのダイナミクスに影響を与えるモータの電磁界の部分を弱める制御を行っている(例えば、特許文献1参照。)。
特表2002−537170号公報
In the conventional electric brake device, in order to increase the motor rotation speed without reducing the motor torque as necessary, control is performed to weaken the electromagnetic field portion of the motor that affects the motor dynamics (for example, (See Patent Document 1).
Special Table 2002-537170

しかしながら、上記従来技術にあっては、モータ回転数を重視した正弦波駆動によりモータトルクに寄与しない電流を流しているため、モータ効率の低下を伴い、また、電流増による発熱が問題であった。   However, in the above prior art, a current that does not contribute to the motor torque is caused to flow by the sine wave drive that places importance on the motor rotation speed, which causes a decrease in motor efficiency and a problem of heat generation due to an increase in current. .

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、トルクに寄与しない電流を流さずに高応答性が要求される状況でのモータ回転数の向上と、高応答性が要求されない状況での静粛性の確保との両立を図ることができる電動ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の制御方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to improve the motor rotation speed in a situation where high responsiveness is required without passing a current that does not contribute to torque, and high response. It is an object of the present invention to provide an electric brake device and a method for controlling the electric brake device that can achieve a balance between ensuring quietness in a situation where safety is not required.

上記目的を達成するため、本発明では、演算された制動要求が所定のポンプ吐出流量を必要とする増圧勾配より大きい時にはブラシレスモータの各相に第1の波形電圧を印加し、所定の増圧勾配より小さい時には第2の波形電圧を印加する。   In order to achieve the above object, the present invention applies a first waveform voltage to each phase of the brushless motor when the calculated braking request is larger than the pressure increase gradient that requires a predetermined pump discharge flow rate, and performs a predetermined increase. When it is smaller than the pressure gradient, the second waveform voltage is applied.

よって、本発明にあっては、トルクに寄与しない電流を流さずに高応答性が要求される状況でのモータ回転数の向上と、高応答性が要求されない状況での静粛性の確保との両立を図ることができる。   Therefore, in the present invention, the improvement of the motor rotation speed in a situation where high responsiveness is required without passing a current that does not contribute to torque, and the assurance of quietness in a situation where high responsiveness is not required. Both can be achieved.

以下、本発明の電動ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の制御方法を実現するための最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for realizing an electric brake device and an electric brake device control method according to the present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings.

[システム構成]
図1は実施例1の電動ブレーキ装置を適用した4輪ブレーキバイワイヤシステムのシステム構成図、図2は油圧制御装置CUの油圧回路図である。
[System configuration]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a four-wheel brake-by-wire system to which the electric brake device of Embodiment 1 is applied, and FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic control device CU.

実施例1の4輪ブレーキバイワイヤシステムでは、4輪全輪のホイルシリンダW/C(FL〜RR)が1つのポンプMain/Pによって増圧される。マスタシリンダM/Cはいわゆるタンデム型であり、マニュアル回路A(FL),A(FR)によってFL,FR輪ホイルシリンダW/C(FL,FR)に接続されている。   In the four-wheel brake-by-wire system of the first embodiment, the wheel cylinders W / C (FL to RR) of all four wheels are increased by one pump Main / P. The master cylinder M / C is a so-called tandem type, and is connected to the FL wheel wheel cylinder W / C (FL, FR) by manual circuits A (FL), A (FR).

マスタシリンダM/CはリザーバRSVと接続し、各電磁弁はコントロールユニットECUにより駆動される。液圧源であるポンプは常用のメインポンプMain/Pと非常用のサブポンプSub/Pが並列に設けられている。   The master cylinder M / C is connected to the reservoir RSV, and each solenoid valve is driven by the control unit ECU. The pump which is a hydraulic pressure source is provided with a main pump Main / P for normal use and a sub pump Sub / P for emergency use in parallel.

メインポンプMain/Pは双方向ポンプ、サブポンプSub/Pは一方向ポンプであり、それぞれコントロールユニットECUからの指令に基づきメインモータMain/MおよびサブモータSub/Mによって駆動される。実施例1では、メインポンプMain/Pとしてギヤポンプを用い、メインモータMain/Mとして3相ブラシレスモータを用いている。   The main pump Main / P is a bidirectional pump, and the sub pump Sub / P is a one-way pump, and is driven by the main motor Main / M and the sub motor Sub / M based on commands from the control unit ECU. In the first embodiment, a gear pump is used as the main pump Main / P, and a three-phase brushless motor is used as the main motor Main / M.

マニュアル回路A(FL),A(FR)上には常開電磁弁(ON/OFF弁)であるシャットオフバルブS.OFF/V(FL,FR)が設けられ、それぞれ第1、第2マスタシリンダM/C,M/C2とFL,FR輪ホイルシリンダW/C(FL,FR)を連通/遮断する。   On the manual circuits A (FL) and A (FR), there are provided shut-off valves S.OFF/V (FL, FR) that are normally open solenoid valves (ON / OFF valves). Cylinder M / C, M / C2 and FL, FR wheel cylinder W / C (FL, FR) are communicated / blocked.

マニュアル回路A(FL)上であって第1マスタシリンダM/CとシャットオフバルブS.OFF/V(FL)の間にはストロークシミュレータS/Simが設けられている。このストロークシミュレータS/Simは常閉電磁弁(ON/OFF弁)であるキャンセルバルブCan/Vを介してマニュアル回路A(FL)に接続する。   A stroke simulator S / Sim is provided on the manual circuit A (FL) and between the first master cylinder M / C and the shut-off valve S.OFF/V (FL). This stroke simulator S / Sim is connected to the manual circuit A (FL) via a cancel valve Can / V which is a normally closed solenoid valve (ON / OFF valve).

FLシャットオフバルブS.OFF/V(FL)が閉弁され、キャンセルバルブCan/Vが開弁されている際、ブレーキペダルBPの踏み込みに伴って第1マスタシリンダM/C内の作動油がストロークシミュレータS/Simに導入され、ペダルストロークを確保する。   When the FL shut-off valve S.OFF/V (FL) is closed and the cancel valve Can / V is opened, the hydraulic oil in the first master cylinder M / C flows as the brake pedal BP is depressed. Introduced to the stroke simulator S / Sim to secure the pedal stroke.

メインおよびサブポンプMain/P,Sub/Pの吐出側は増圧回路Cに接続し、接続点I(FL〜RR)において各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)に接続する。一方、各ポンプMain/P,Sub/Pの吸入側は減圧回路Bと接続される。   The discharge sides of the main and sub pumps Main / P and Sub / P are connected to a pressure-increasing circuit C and connected to each wheel cylinder W / C (FL to RR) at a connection point I (FL to RR). On the other hand, the suction side of each pump Main / P, Sub / P is connected to a decompression circuit B.

この増圧回路C上には常閉電磁弁(比例弁)であるインバルブIN/V(FL〜RR)が設けられ、各ポンプMain/P,Sub/Pと各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)の連通/遮断を切り替える。   An in-valve IN / V (FL to RR), which is a normally closed solenoid valve (proportional valve), is provided on the pressure increasing circuit C. Each pump Main / P, Sub / P and each wheel cylinder W / C (FL to RR) communication / blocking.

また、各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)は接続点I(FL〜RR)において減圧回路Bと接続する。この減圧回路B上には常閉電磁弁(比例弁)であるアウトバルブOUT/V(FL〜RR)が設けられ、各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)とリザーバRSVとの連通/遮断を切り替える。   Each wheel cylinder W / C (FL to RR) is connected to the decompression circuit B at the connection point I (FL to RR). On this pressure reducing circuit B, an out valve OUT / V (FL to RR), which is a normally closed solenoid valve (proportional valve), is provided, and communication / interruption between each wheel cylinder W / C (FL to RR) and the reservoir RSV Switch.

各ポンプMain/P,Sub/Pの吐出側にはそれぞれチェック弁C/Vが設けられ、ポンプPを介して増圧回路Cから減圧回路Bへ作動油が逆流することを回避する。さらに、増圧回路Cと減圧回路Bとはリリーフ弁Ref/Vを介して接続され、増圧回路Cの圧力が規定値以上となった場合に作動油を減圧回路Bに逃がす。   A check valve C / V is provided on the discharge side of each pump Main / P and Sub / P to prevent the hydraulic fluid from flowing back from the pressure increasing circuit C to the pressure reducing circuit B via the pump P. Further, the pressure increasing circuit C and the pressure reducing circuit B are connected via a relief valve Ref / V, and when the pressure in the pressure increasing circuit C becomes equal to or higher than a specified value, hydraulic oil is released to the pressure reducing circuit B.

マニュアル回路A(FL),A(FR)上であってシャットオフバルブS.OFF/V(FL,FR)とマスタシリンダM/Cとの間、にはそれぞれ第1,第2マスタシリンダ圧センサMC/Sen1,2が設けられ、各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)には液圧センサWC/Sen(FL〜RR)が設けられている。   First and second master cylinder pressure sensors on manual circuits A (FL) and A (FR) between the shutoff valve S.OFF/V (FL and FR) and master cylinder M / C, respectively MC / Sen 1 and 2 are provided, and each wheel cylinder W / C (FL to RR) is provided with a hydraulic pressure sensor WC / Sen (FL to RR).

コントロールユニットECUには検出された第1,第2マスタシリンダ圧Pm1,Pm2および各液圧P(FL〜RR)、およびブレーキペダルBPのストロークを検出するストロークセンサS/Senの検出値が入力される。   The control unit ECU receives the detected first and second master cylinder pressures Pm1, Pm2, the hydraulic pressures P (FL to RR), and the detection value of the stroke sensor S / Sen that detects the stroke of the brake pedal BP. The

これらの検出値に基づき、コントロールユニットECUは各輪FL〜RRの目標液圧P*(FL〜RR)を演算し、油圧制御装置CUを駆動し、ホイルシリンダW/C(FL〜RR)の液圧を制御する。   Based on these detected values, the control unit ECU calculates the target hydraulic pressure P * (FL to RR) of each wheel FL to RR, drives the hydraulic control unit CU, and controls the wheel cylinder W / C (FL to RR). Control fluid pressure.

また、コントロールユニットECUは各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)の目標液圧P*(FL〜RR)と実液圧P(FL〜RR)の比較を行い、目標液圧に対して実液圧が異常な応答を示した場合は異常信号をワーニングランプWLへ出力する。加えて、コントロールユニットECUには車輪速VSPが入力され、車両の走行/停止を判断する。   In addition, the control unit ECU compares the target hydraulic pressure P * (FL to RR) and the actual hydraulic pressure P (FL to RR) of each wheel cylinder W / C (FL to RR). When the hydraulic pressure shows an abnormal response, an abnormal signal is output to the warning lamp WL. In addition, the wheel speed VSP is input to the control unit ECU, and it is determined whether the vehicle is running or stopped.

次に、コントロールユニットECUの構成について説明する。
図3は、コントロールユニットECUの内部構成を示す図であって、コントロールユニットECUは、例えば、エンジンルーム内に配置されている。このコントロールユニットECUは、データ信号線を介して4輪ブレーキバイワイヤシステムの状態、例えばブレーキ液圧の現在値や動作モード現在値の情報等をCAN通信1により受信する。
Next, the configuration of the control unit ECU will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of the control unit ECU, and the control unit ECU is disposed, for example, in an engine room. The control unit ECU receives the state of the four-wheel brake-by-wire system, for example, information on the current value of the brake fluid pressure and the current value of the operation mode, via the data signal line, via the CAN communication 1.

このように4輪ブレーキバイワイヤシステムの状態を監視しながら、ペダル操作量または車両挙動制御処理の結果として得られる制動力目標値に応じた適切な制御信号をCPU2によって演算し、データ信号線を介して制御信号をアクチュエータ制御装置3に送信し、ブレーキバイワイヤシステムを適切に動作させる。また、システム失陥時には、フェールセーフ等の制御も行う。   Thus, while monitoring the state of the four-wheel brake-by-wire system, the CPU 2 calculates an appropriate control signal corresponding to the pedal operation amount or the braking force target value obtained as a result of the vehicle behavior control process, and passes the data signal line. Then, a control signal is transmitted to the actuator control device 3 to operate the brake-by-wire system appropriately. In addition, when the system fails, control such as fail-safe is also performed.

次に、実施例1の4輪ブレーキバイワイヤシステムの各動作モードについて説明する。
(増圧モード)
通常の増圧モードでは、キャンセルバルブCan/Vを開弁、シャットオフバルブS.OFF/V(FL,FR)を遮断して運転者によるブレーキペダルBPの踏み込みをストロークセンサS/Senにより検出し、この検出値に基づきコントロールユニットCUにおいて各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)の目標液圧P*(FL〜RR)を演算する。
Next, each operation mode of the four-wheel brake by wire system of the first embodiment will be described.
(Pressure increase mode)
In the normal pressure increasing mode, the cancel valve Can / V is opened, the shutoff valve S.OFF/V (FL, FR) is shut off, and the depression of the brake pedal BP by the driver is detected by the stroke sensor S / Sen. Based on this detected value, the target hydraulic pressure P * (FL to RR) of each wheel cylinder W / C (FL to RR) is calculated in the control unit CU.

また、コントロールユニットECUはモータMによりメインモータMain/MまたはサブモータSub/Mを駆動して吐出圧を増圧回路Cに作用させる。さらに演算された目標液圧P*(FL〜RR)に応じて各インバルブIN/V(FL〜RR)を駆動し、各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)に作動油を供給して制動力を得る。   Further, the control unit ECU drives the main motor Main / M or the sub motor Sub / M by the motor M so that the discharge pressure is applied to the pressure increasing circuit C. Furthermore, each in-valve IN / V (FL to RR) is driven according to the calculated target hydraulic pressure P * (FL to RR), and hydraulic oil is supplied to each wheel cylinder W / C (FL to RR) to control it. Get power.

(減圧モード)
減圧モードでは、コントロールユニットECUにより各アウトバルブOUT/V(FL〜RR)を駆動し、減圧回路Bを介して各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)からリザーバRSVへ作動油を排出する。
(Decompression mode)
In the decompression mode, the control unit ECU drives each out valve OUT / V (FL to RR), and discharges hydraulic oil from each wheel cylinder W / C (FL to RR) to the reservoir RSV via the decompression circuit B.

(保持モード)
保持モードでは、各インバルブIN/V(FL〜RR)、各アウトバルブOUT/V(FL〜RR)を閉弁し、各ホイルシリンダW/C(FL〜RR)と増圧、減圧回路C,Bとを遮断する。
(Retention mode)
In the holding mode, each in-valve IN / V (FL to RR) and each out-valve OUT / V (FL to RR) are closed, and each wheel cylinder W / C (FL to RR) is increased and the pressure reducing circuit C, Shut off B.

(マニュアルブレーキ)
システム失陥時には、常開のシャットオフバルブS.OFF/V(FL,FR)が開弁され、常閉の各インバルブIN/V(FL〜RR)およびアウトバルブOUT/V(FL〜RR)が閉弁される。これによりマスタシリンダM/CとFL,FR輪ホイルシリンダ(FL,FR)が連通し、マニュアルブレーキが確保される。
(Manual brake)
When the system fails, the normally open shut-off valve S.OFF/V (FL, FR) is opened, and each normally closed in-valve IN / V (FL to RR) and out-valve OUT / V (FL to RR) Is closed. As a result, the master cylinder M / C communicates with the FL and FR wheel cylinders (FL, FR), and a manual brake is secured.

図4は、コントロールユニットECUにおける制動制御処理の制御ブロック図である。
摩擦/回生制動力配分ブロック6では、運転者4によるブレーキペダルBPのペダル操作量、およびABS(Antilock Brake System),TCS(Traction Control System),VDC(Vehicle Dynamics Control),前方車追従制御,前方衝突回避ブレーキ制御等の自動ブレーキ制御作動時(車両制御ブロック5)による液圧指令を、4輪ブレーキバイワイヤシステムへの液圧指令と回生ブレーキRB(図1参照)への制動力指令とに分配する。
FIG. 4 is a control block diagram of braking control processing in the control unit ECU.
In the friction / regenerative braking force distribution block 6, the pedal operation amount of the brake pedal BP by the driver 4, ABS (Antilock Brake System), TCS (Traction Control System), VDC (Vehicle Dynamics Control), front vehicle following control, front Distributes hydraulic pressure command during automatic brake control operation (vehicle control block 5) such as collision avoidance brake control to hydraulic pressure command to 4-wheel brake-by-wire system and braking force command to regenerative brake RB (see Fig. 1) To do.

液圧サーボブロック7は、油圧制御装置CUに対し、実制動力を制動力要求(液圧指令)に一致させる各バルブ、メインモータMain/M(以下、単にモータMと称す。)の駆動信号を出力する。油圧制御CUでは、駆動信号に従って動作することで、ホイルシリンダW/C(FL〜RR)にブレーキ液圧が発生する。このブレーキ液圧によってブレーキパッドで各ディスクロータを挟むように押圧することで車両9に制動力を発生させる。   The hydraulic servo block 7 is a drive signal for each valve and main motor Main / M (hereinafter simply referred to as motor M) that makes the actual braking force coincide with the braking force request (hydraulic pressure command) to the hydraulic control unit CU. Is output. In the hydraulic control CU, the brake fluid pressure is generated in the wheel cylinder W / C (FL to RR) by operating according to the drive signal. A braking force is generated in the vehicle 9 by pressing the disc rotors with the brake pads so as to sandwich each disc rotor.

ここで、摩擦/回生制動力配分ブロック6では、4輪ブレーキバイワイヤシステムへの液圧指令が、急増圧要求であるか否かを判断し、急増圧要求である場合には、急増圧フラグをセット、急増圧要求でない場合には急増圧フラグをリセットする。液圧サーボブロック7では、急増圧フラグその他の条件に基づいて、モータMの各相に印加する電圧波形を異ならせる印加電圧切り替え制御を実施する。   Here, the friction / regenerative braking force distribution block 6 determines whether or not the hydraulic pressure command to the four-wheel brake-by-wire system is a sudden pressure increase request. If it is not a set or rapid pressure increase request, the rapid pressure increase flag is reset. The hydraulic servo block 7 performs applied voltage switching control that varies the voltage waveform applied to each phase of the motor M based on the rapid pressure increase flag and other conditions.

図5は、コントロールユニットECUにおける印加電圧切り替え制御の制御ブロック図であり、コントロールユニットECUは、制動要求演算部11と、電圧指令値判断部12と、回転速度検出部13と、180度矩形波駆動部(第1波形駆動部)14と、正弦波駆動部(第2波形駆動部)15と、印加電圧切り替え部16と、を有している。   FIG. 5 is a control block diagram of applied voltage switching control in the control unit ECU. The control unit ECU includes a braking request calculation unit 11, a voltage command value determination unit 12, a rotation speed detection unit 13, and a 180-degree rectangular wave. A drive unit (first waveform drive unit) 14, a sine wave drive unit (second waveform drive unit) 15, and an applied voltage switching unit 16 are included.

制動要求演算部11は、車両の状態に応じて4輪ブレーキバイワイヤシステムへの制動要求を演算する。
電圧指令値判断部12は、モータMの出力電圧指令値が正弦波電圧の出力可能電圧か否かを判断する。
回転速度検出部13は、モータMの回転速度を検出する。
The braking request calculation unit 11 calculates a braking request to the four-wheel brake by wire system according to the state of the vehicle.
The voltage command value determination unit 12 determines whether or not the output voltage command value of the motor M is a sine wave voltage that can be output.
The rotation speed detector 13 detects the rotation speed of the motor M.

180度矩形波駆動部14は、制動要求に基づいて、モータMの各相に180度矩形波電圧(第1の波形電圧)を印加する180度矩形波駆動制御処理を実行する。
正弦波駆動部15は、制動要求に基づいて、モータMの各相に正弦波電圧(第2の波形電圧)を印加する、すなわちモータMの相電流が正弦波状となるように電圧を印加する正弦波駆動制御処理を実行する。
The 180 degree rectangular wave drive unit 14 executes a 180 degree rectangular wave drive control process for applying a 180 degree rectangular wave voltage (first waveform voltage) to each phase of the motor M based on the braking request.
The sine wave drive unit 15 applies a sine wave voltage (second waveform voltage) to each phase of the motor M based on the braking request, that is, applies a voltage so that the phase current of the motor M has a sine wave shape. A sine wave drive control process is executed.

印加電圧切り替え部16は、制動要求、モータMの出力電圧指令値および回転速度に基づいて、モータMの駆動方式を180度矩形波駆動制御と正弦波駆動制御との間で切り替える。180度矩形波駆動制御が選択された場合、モータMに印加する電圧を制御するインバータ17は、180度矩形波駆動部14により制御され、正弦波駆動制御が選択された場合、インバータ17は、正弦波駆動部15により制御される。   The applied voltage switching unit 16 switches the driving method of the motor M between the 180-degree rectangular wave driving control and the sine wave driving control based on the braking request, the output voltage command value of the motor M, and the rotation speed. When the 180 degree rectangular wave drive control is selected, the inverter 17 that controls the voltage applied to the motor M is controlled by the 180 degree rectangular wave drive unit 14, and when the sine wave drive control is selected, the inverter 17 It is controlled by the sine wave drive unit 15.

図6は、インバータ回路17の構成を示す図である。このインバータ回路17は、6つのFET(電界効果トランジスタ)と、6つの還流用ダイオードから構成され、アクチュエータ制御装置3の出力に応じてバッテリ電圧EdをモータMに供給する。なお、モータMには、モータMの磁極位置を検出する磁極位置検出器18が設けられている。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the inverter circuit 17. The inverter circuit 17 includes six FETs (field effect transistors) and six free-wheeling diodes, and supplies the battery voltage Ed to the motor M according to the output of the actuator control device 3. The motor M is provided with a magnetic pole position detector 18 that detects the magnetic pole position of the motor M.

[印加電圧切り替え制御処理]
図7は、実施例1のコントロールユニットECUで実行される印加電圧切り替え制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Applied voltage switching control process]
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of an applied voltage switching control process executed by the control unit ECU of the first embodiment. Each step will be described below.

ステップS1では、制動要求演算部11において、バッテリ電圧値Bdを読み込み、ステップS2へ移行する。   In step S1, the braking request calculation unit 11 reads the battery voltage value Bd and proceeds to step S2.

ステップS2では、制動要求演算部11において、モータトルク指令値T*を読み込み、ステップS3へ移行する。   In step S2, the braking request calculation unit 11 reads the motor torque command value T * and proceeds to step S3.

ステップS3では、制動要求演算部11において、モータ回転子位置θeを読み込み、ステップS4へ移行する。   In step S3, the braking request calculation unit 11 reads the motor rotor position θe and proceeds to step S4.

ステップS4では、回転速度検出部13において、モータMの回転速度として、モータ回転速度の実測値ωeを読み込み、ステップS5へ移行する。   In step S4, the rotational speed detector 13 reads the actual measured value ωe of the motor rotational speed as the rotational speed of the motor M, and proceeds to step S5.

ステップS5では、制動要求演算部11において、後述する電流制御電圧指令値演算処理を実行し、ステップS6へ移行する。   In step S5, the braking request calculation unit 11 executes a current control voltage command value calculation process, which will be described later, and proceeds to step S6.

ステップS6では、印加電圧切り替え部16において、急増圧要求時であるか否かを、急増圧フラグに基づいて判断する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS11へ移行する。   In step S6, the applied voltage switching unit 16 determines whether or not it is a sudden pressure increase request based on the rapid pressure increase flag. If YES, the process proceeds to step S7. If NO, the process proceeds to step S11.

ここで、急増圧フラグは、制動要求演算部11において、ステップS2で読み込んだモータトルク指令値T*に応じたホイルシリンダW/Cの流量指令が、正弦波電圧制御で出力可能な流量以下である場合、急増圧フラグをリセット(Lowレベル信号出力)し、流量指令が正弦波電圧制御で出力可能な流量を超えた場合、急増圧フラグをセット(Highレベル信号出力)する。   Here, the rapid pressure increase flag indicates that the flow rate command of the wheel cylinder W / C corresponding to the motor torque command value T * read in step S2 in the braking request calculation unit 11 is less than the flow rate that can be output by sine wave voltage control. In some cases, the rapid pressure increase flag is reset (low level signal output), and when the flow rate command exceeds the flow rate that can be output by sine wave voltage control, the rapid pressure increase flag is set (high level signal output).

ステップS7では、電圧指令値判断部12において、出力電圧指令(出力電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||)が正弦波出力可能電圧Vsin_maxを超えているか否かを判断する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS11へ移行する。出力電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||の算出方法については後述する。
正弦波出力可能電圧Vsin_maxは、下記の式で表される。

Figure 2008265730
ただし、Tsinは正弦波駆動制御一周期、Td_sinは正弦波駆動におけるデッドタイムである。ここで、「デッドタイム」とは、インバータ回路17を構成する上流と下流の半導体スイッチを共にオフする期間をいう。すなわち、電源電圧値から前記インバータ回路17を動作させる場合に回路短絡を防止するために付与される時間であり、その間、電圧降下を発生する。
なお、Vsin_maxは||Vdq*||と比較するために、座標変換による絶対変換係数が含まれている。また、Tsinは正弦波駆動で印加する電圧基本周期に対して十分に短い必要がある。 In step S7, the voltage command value determination unit 12 determines whether or not the output voltage command (the magnitude of the output voltage command vector || Vdq * ||) exceeds the sine wave output possible voltage Vsin_max. If YES, the process proceeds to step S8, and if NO, the process proceeds to step S11. A method of calculating the magnitude of the output voltage command vector || Vdq * || will be described later.
The sine wave output possible voltage Vsin_max is expressed by the following equation.
Figure 2008265730
However, Tsin is one cycle of sine wave drive control, and Td_sin is a dead time in sine wave drive. Here, “dead time” refers to a period during which both the upstream and downstream semiconductor switches constituting the inverter circuit 17 are turned off. That is, it is a time given to prevent a short circuit when operating the inverter circuit 17 from a power supply voltage value, during which a voltage drop occurs.
Note that Vsin_max includes an absolute conversion coefficient by coordinate conversion in order to compare with || Vdq * ||. Moreover, Tsin needs to be sufficiently short with respect to the voltage basic period applied by sine wave drive.

ステップS8では、印加電圧切り替え部16において、電源電圧値Edおよびモータトルク指令値T*から、図12に示すマップを用いて、正弦波駆動から180度矩形波駆動へ切り替える際の移行期間における印加電圧切り替え速度ωchを演算し、ステップS9へ移行する。図12のマップにおいて、印加電圧切り替え速度ωchは、電源電圧値Edが低いほど小さくなるように、また、モータトルク指令値T*が大きいほど小さくなるように設定されている。   In step S8, the application voltage switching unit 16 applies the application during the transition period when switching from the sine wave drive to the 180-degree rectangular wave drive from the power supply voltage value Ed and the motor torque command value T * using the map shown in FIG. The voltage switching speed ωch is calculated, and the process proceeds to step S9. In the map of FIG. 12, the applied voltage switching speed ωch is set to decrease as the power supply voltage value Ed decreases, and to decrease as the motor torque command value T * increases.

ステップS9では、印加電圧切り替え部16において、モータ回転速度ωeが印加電圧切り替え速度(所定の回転速度)ωchよりも大きいか否かを判断する。すなわち、誘導起電圧によってトルクに付与する電流を制御するための電圧余裕が十分に確保できなくなる速度か否かを判断する。YESの場合にはステップS10へ移行し、NOの場合にはステップS11へ移行する。なお、モータ回転速度は、実測以外にも種々の方法で求めることができる。   In step S9, the applied voltage switching unit 16 determines whether or not the motor rotation speed ωe is higher than the applied voltage switching speed (predetermined rotation speed) ωch. That is, it is determined whether the speed is such that a sufficient voltage margin for controlling the current applied to the torque by the induced electromotive voltage cannot be secured. If YES, the process proceeds to step S10, and if NO, the process proceeds to step S11. The motor rotation speed can be obtained by various methods other than actual measurement.

ステップS10では、印加電圧切り替え部16において、180度矩形波駆動部14をインバータ17に接続すると共に、180度矩形波駆動部14では、モータMの各相に180度矩形波の電圧を印可する180度矩形波駆動制御処理を実行し、本制御を終了する。180度矩形波駆制御処理の詳細については後述する。   In step S10, the applied voltage switching unit 16 connects the 180 degree rectangular wave driving unit 14 to the inverter 17, and the 180 degree rectangular wave driving unit 14 applies a 180 degree rectangular wave voltage to each phase of the motor M. The 180-degree rectangular wave drive control process is executed, and this control is terminated. Details of the 180-degree rectangular wave drive control process will be described later.

ステップS11では、印加電圧切り替え部16において、正弦波駆動部15をインバータ17に接続すると共に、正弦波駆動部15では、モータMの相電流が正弦波状となるように電圧を印加する正弦波駆動制御処理を実行し、本制御を終了する。正弦波駆動制御処理の詳細については後述する。   In step S11, the applied voltage switching unit 16 connects the sine wave drive unit 15 to the inverter 17, and the sine wave drive unit 15 applies a voltage so that the phase current of the motor M is sinusoidal. Control processing is executed and this control is terminated. Details of the sine wave drive control process will be described later.

[電流制御電圧指令値演算処理]
図8は、ステップS5の電流制御電圧指令値演算処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Current control voltage command value calculation processing]
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the current control voltage command value calculation process in step S5, and each step will be described below.

ステップS51では、後述する電流指令演算処理を実行し、ステップS52へ移行する。   In step S51, a current command calculation process described later is executed, and the process proceeds to step S52.

ステップS52では、3相交流の座標(u,v,w)を2軸直流の座標(q,d)に変換する座標変換処理を実行し、ステップS53へ移行する。なお、座標変換処理の詳細については後述する。   In step S52, a coordinate conversion process for converting the coordinates (u, v, w) of the three-phase alternating current into the coordinates (q, d) of the biaxial direct current is executed, and the process proceeds to step S53. Details of the coordinate conversion process will be described later.

ステップS53では、指令電流に対する実電流の偏差量からPI制御によって制御量を決める電流PI制御処理を実行し、本制御を終了する。なお、電流PI制御処理の詳細については後述する。   In step S53, a current PI control process for determining a control amount by PI control from the deviation amount of the actual current with respect to the command current is executed, and this control is terminated. Details of the current PI control process will be described later.

(電流指令演算処理)
図9は、ステップS51の電流指令演算処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
(Current command calculation processing)
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the current command calculation process in step S51, and each step will be described below.

ステップS511では、液圧サーボ処理部8で求められるモータトルク指令値T*から下記の式の演算によって指令トルク電流Iq*を算出し、ステップS512へ移行する。具体的には、ベクトル変換されたトルク電流と出力されるモータトルクは、ステータコアの磁気飽和が発生しない領域で使用される場合には比例関係にあるので、式内のGqはモータ固有の定数となる。
Iq*=T*×Gq
ここで、指令トルク電流Iq*の符号について、正であればCW方向、負であればCCW方向側にトルクを出力する。実施例1では加圧側のトルク指令値T*が正の時に正(CW)方向に回転すると考えるが、ポンプの回転方向の都合上、モータトルク指令値T*とは符号が一致しない例も考えられる。そのような場合には定数Gqにて符号を反転させる。
In step S511, the command torque current Iq * is calculated from the motor torque command value T * obtained by the hydraulic servo processing unit 8 by the following formula, and the process proceeds to step S512. Specifically, the vector-converted torque current and the output motor torque are in a proportional relationship when used in a region where the magnetic saturation of the stator core does not occur, so Gq in the equation is a constant specific to the motor. Become.
Iq * = T * × Gq
Here, if the sign of the command torque current Iq * is positive, torque is output in the CW direction, and if it is negative, torque is output in the CCW direction. In the first embodiment, when the torque command value T * on the pressurization side is positive, it is considered to rotate in the positive (CW) direction. However, for the convenience of the rotation direction of the pump, an example where the sign does not match the motor torque command value T * is also considered. It is done. In such a case, the sign is inverted with a constant Gq.

ステップS512では、指令励磁電流Id*を設定し、本制御を終了する。一般的にはゼロとすることが多く、実施例1でもId*=0と設定する。   In step S512, the command excitation current Id * is set, and this control is terminated. Generally, it is often set to zero, and Id * = 0 is also set in the first embodiment.

(座標変換処理)
図10は、ステップS52の座標変換処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
(Coordinate conversion process)
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the coordinate conversion process in step S52, and each step will be described below.

ステップS521では、モータMの磁極位置を検出する磁極位置検出器18より信号を受け取り、u相を基準としてCW方向に設定した電気角(モータ回転子位置)θeを演算し、ステップS522へ移行する。すなわち、磁場の位置に合わせて座標変換を行うため、磁極位置を検出する処理が必要となる。なお、実施例1では、位置信号が電気角θeとなる磁極位置検出器18を用いている。   In step S521, a signal is received from the magnetic pole position detector 18 that detects the magnetic pole position of the motor M, the electrical angle (motor rotor position) θe set in the CW direction with respect to the u phase is calculated, and the process proceeds to step S522. . That is, since the coordinate conversion is performed in accordance with the position of the magnetic field, a process for detecting the magnetic pole position is required. In the first embodiment, the magnetic pole position detector 18 whose position signal is the electrical angle θe is used.

ステップS522では、図7に示したモータMの各相に流れている実電流の大きさ(Iu,Iv,Iw)を電流センサより読み取り、ステップS523へ移行する。   In step S522, the magnitude (Iu, Iv, Iw) of the actual current flowing in each phase of the motor M shown in FIG. 7 is read from the current sensor, and the process proceeds to step S523.

ステップS523では、ステップS522で読み込んだ電流値に対して座標変換を行い、ステップS524へ移行する。具体的には、下記の式を用いて3相交流電流(Iu,Iv,Iw)を2相交流電流(Iα,Iβ)に変換する。

Figure 2008265730
In step S523, coordinate conversion is performed on the current value read in step S522, and the process proceeds to step S524. Specifically, a three-phase alternating current (Iu, Iv, Iw) is converted into a two-phase alternating current (Iα, Iβ) using the following equation.
Figure 2008265730

ステップS524では、ステップS523で求めた2相交流電流(Iα,Iβ)と、ステップS521で求めた電気角θeより、下記の式を用いて2軸直流電流(実トルク電流Iq,実励磁電流Id)に変換し、本制御を終了する。

Figure 2008265730
In step S524, the biaxial direct current (actual torque current Iq, actual excitation current Id) is calculated from the two-phase alternating current (Iα, Iβ) obtained in step S523 and the electrical angle θe obtained in step S521 using the following equations. ) To finish this control.
Figure 2008265730

(電流PI制御処理)
図11は、ステップS53の電流PI制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
(Current PI control processing)
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the current PI control process in step S53, and each step will be described below.

ステップS531では、S511で演算された指令トルク電流Iq*とステップS524で演算された実トルク電流Iqとの偏差であるトルク電流偏差量Δiqを求め、ステップS532へ移行する。
Δiq=Iq*−Iq
In step S531, a torque current deviation amount Δiq that is a deviation between the command torque current Iq * calculated in step S511 and the actual torque current Iq calculated in step S524 is obtained, and the process proceeds to step S532.
Δiq = Iq * −Iq

ステップS532では、トルク電流偏差量ΔiqからPI制御によって出力する制御量(指令トルク電圧Vq*)を下記の式を用いて演算し、ステップS533へ移行する。
Vq*=Kpq×Δiq+Kiq×Σ(Δiq)
ここで、Kpqは比例制御ゲイン、Kiqは積分制御ゲイン、Σ(Δiq)はトルク電流偏差量Δiqの時間積分値である。ここでの処理により、指令値が電流から電圧に変換される。
In step S532, a control amount (command torque voltage Vq *) output by PI control from the torque current deviation amount Δiq is calculated using the following equation, and the process proceeds to step S533.
Vq * = Kpq × Δiq + Kiq × Σ (Δiq)
Here, Kpq is a proportional control gain, Kiq is an integral control gain, and Σ (Δiq) is a time integral value of the torque current deviation amount Δiq. By this processing, the command value is converted from current to voltage.

ステップS533では、ステップS531と同様の処理により、励磁電流偏差量Δidを演算し、ステップS534へ移行する。
Δid=Id*−Id
In step S533, the excitation current deviation amount Δid is calculated by the same processing as in step S531, and the process proceeds to step S534.
Δid = Id * −Id

ステップS534では、ステップS532と同様の処理により、下記の式を用いて指令励磁電圧Vd*を算出し、ステップS535へ移行する。
Vd*=Kpd×Δid+Kid×Σ(Δid)
ここで、kpdは比例制御ゲイン、Kidは積分制御ゲイン、Σ(Δid)は励磁電流偏差量Δidの時間積分値である。
In step S534, a command excitation voltage Vd * is calculated using the following equation by the same process as in step S532, and the process proceeds to step S535.
Vd * = Kpd × Δid + Kid × Σ (Δid)
Here, kpd is a proportional control gain, Kid is an integral control gain, and Σ (Δid) is a time integral value of the excitation current deviation amount Δid.

ステップS535では、Vd*,Vq*から下記の式を用いて電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||を求め、本制御を終了する。

Figure 2008265730
In step S535, the magnitude of the voltage command vector || Vdq * || is obtained from Vd * and Vq * using the following expression, and this control is terminated.
Figure 2008265730

[180度矩形波駆動制御処理]
図13は、ステップS10の180度矩形波駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[180 degree rectangular wave drive control processing]
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the 180-degree rectangular wave drive control process in step S10, and each step will be described below.

ステップS1001では、下記の式に従って、モータ電流指令(Id*,Iq*)を満足する電圧指令(Vd*_s,Vq*_s)を求め、その位相角(tan-1(Vd*_s,Vq*_s))とモータ回転子位置θeから電圧指令位相θ_V*を算出し、ステップS1002へ移行する。
Vd*_s=-ωeLqIq*
Vq*_s=ωe(LdId*+Φ)
ただし、ωeは電気角速度[rad/sec]、Ld,Lqは軸インダクタンス値[H]、Φは永久磁石鎖交磁束数[Wb]である。

Figure 2008265730
In step S1001, a voltage command (Vd * _s, Vq * _s) that satisfies the motor current command (Id *, Iq *) is obtained according to the following formula, and its phase angle (tan -1 (Vd * _s, Vq * _s)) and the motor rotor position θe, the voltage command phase θ_V * is calculated, and the process proceeds to step S1002.
Vd * _s = -ωeLqIq *
Vq * _s = ωe (LdId * + Φ)
However, ωe is an electrical angular velocity [rad / sec], Ld and Lq are axial inductance values [H], and Φ is a permanent magnet interlinkage magnetic flux number [Wb].
Figure 2008265730

ステップS1002では、出力電圧パターンを決定するための電圧切り替え位相を求め、ステップS1002へ移行する。まず、印加電圧切り替えによるトルク変動を抑制するために付与するデッドタイムTd_sqを、モータ回転速度ωeとモータトルク指令値T*から、図14に示すマップにより求める。図14のマップにおいて、デッドタイムTd_sqは、モータ回転速度ωeが高いほど小さくなるように、また、モータトルク指令値T*が大きいほど小さくなるように設定されている。
なお、デッドタイムTd_sqは、電圧指令の大きさとバッテリ電圧の関係から演算によって求めても良い。
In step S1002, a voltage switching phase for determining the output voltage pattern is obtained, and the process proceeds to step S1002. First, the dead time Td_sq to be given to suppress the torque fluctuation due to the applied voltage switching is obtained from the motor rotation speed ωe and the motor torque command value T * by the map shown in FIG. In the map of FIG. 14, the dead time Td_sq is set so as to decrease as the motor rotation speed ωe increases, and to decrease as the motor torque command value T * increases.
The dead time Td_sq may be obtained by calculation from the relationship between the magnitude of the voltage command and the battery voltage.

電圧切り替え位相は、Td_sqと矩形波駆動制御周期Tsqから、下記の式に従って求める。

Figure 2008265730
The voltage switching phase is obtained from Td_sq and the rectangular wave drive control period Tsq according to the following equation.
Figure 2008265730

ただし、Td_sq≦Tsqが成立する場合は、下記の式に従う。

Figure 2008265730
この状態でのデッドタイムTd_sqは、矩形波駆動制御周期Tsqの中で、マイコンの内部タイマを使ってTd_sq期間だけHi/Lo両側スイッチをOFFにすることで与えられる。この切り替え位相とデッドタイムTd_sqとの関係は、図15、図16に示される。図15は矩形波駆動処理において、デッドタイムTd_sqが制御周期よりも長い場合にFETのON/OFF状態を切り替える位相を示す図であり、図16は矩形波駆動処理において、デッドタイムTd_sqが制御周期よりも短い場合に、FETのON/OFFを切り替える位相を示す図である。 However, when Td_sq ≦ Tsq is satisfied, the following equation is used.
Figure 2008265730
The dead time Td_sq in this state is given by turning off the Hi / Lo both-side switch for the Td_sq period using the internal timer of the microcomputer in the rectangular wave drive control period Tsq. The relationship between this switching phase and dead time Td_sq is shown in FIGS. FIG. 15 is a diagram showing a phase for switching the ON / OFF state of the FET when the dead time Td_sq is longer than the control period in the rectangular wave driving process, and FIG. 16 is a diagram showing the dead time Td_sq being the control period in the rectangular wave driving process. It is a figure which shows the phase which switches ON / OFF of FET when it is shorter than this.

ステップS1003では、ステップS1002で求めた電圧切り替え位相(θh_s,θh_e,θl_s,θl_e)と電圧指令位相θ_V*から、図17に従って各相FETのON/OFFを選択し、ステップS1004に移行する。   In step S1003, ON / OFF of each phase FET is selected according to FIG. 17 from the voltage switching phase (θh_s, θh_e, θl_s, θl_e) and voltage command phase θ_V * obtained in step S1002, and the process proceeds to step S1004.

ステップS1004では、ステップS1003の選択に従って、FETを駆動するために、アクチュエータ制御装置3に接続されているマイコンポートの状態を変化させる。   In step S1004, the state of the microcomputer port connected to the actuator control device 3 is changed in order to drive the FET according to the selection in step S1003.

以上で矩形波駆動制御処理を終了し、インバータ回路17によりモータMに出力を行う。ただし、電圧切り替え位相(θh_s,θh_e,θl_s,θl_e)に応じて出力電圧パターンを変化させる手段は、Tsqが電気角周期に対して十分に速い必要がある。また、上述の手段のように、高速で電圧指令位相θ_V*を確認することで、電圧切り替え位相における出力パターンの切り替えを達成する手段以外に、モータ回転速度から電圧切り替え時期を予測し、予測した時点から電圧切り替え位相までの期間の出力電圧を固定するという手段を用いることも可能である。   The rectangular wave drive control process is thus completed, and the inverter circuit 17 outputs to the motor M. However, the means for changing the output voltage pattern according to the voltage switching phases (θh_s, θh_e, θl_s, θl_e) needs to have Tsq sufficiently fast with respect to the electrical angular period. In addition to the means for achieving the switching of the output pattern in the voltage switching phase by confirming the voltage command phase θ_V * at a high speed as described above, the voltage switching timing is predicted and predicted from the motor rotation speed. It is also possible to use means for fixing the output voltage during the period from the time point to the voltage switching phase.

[正弦波駆動制御処理]
図18は、ステップS11の正弦波駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Sine wave drive control processing]
FIG. 18 is a flowchart showing the flow of the sine wave drive control process in step S11, and each step will be described below.

ステップS1101では、ステップS105で求めたVd*,Vq*を読み込み、ステップS1102へ移行する。   In step S1101, Vd * and Vq * obtained in step S105 are read, and the process proceeds to step S1102.

ステップS1102では、2軸直流座標系(q,d)で設定された指令値でモータMを駆動するために、3相交流座標系(u,v,w)に戻すとともに、下記の式を用いて2軸直流電圧指令(Vq*,Vd*)を2相交流電圧指令(Vα*,Vβ*)に変換し、ステップS1103へ移行する。

Figure 2008265730
In step S1102, in order to drive the motor M with the command value set in the two-axis DC coordinate system (q, d), the motor M is returned to the three-phase AC coordinate system (u, v, w) and the following equation is used. The two-axis DC voltage command (Vq *, Vd *) is converted into a two-phase AC voltage command (Vα *, Vβ *), and the process proceeds to step S1103.
Figure 2008265730

ステップS1103では、2相交流電圧指令(Vα*,Vβ*)とモータ回転子位置θeより、下記の式を用いて3相交流電圧指令(Vu*,Vv*,Vw*)に変換し、ステップS1104へ移行する。

Figure 2008265730
In step S1103, the two-phase AC voltage command (Vα *, Vβ *) and the motor rotor position θe are converted into a three-phase AC voltage command (Vu *, Vv *, Vw *) using the following formula, The process proceeds to S1104.
Figure 2008265730

ステップS1104では、3相交流電圧指令(Vu*,Vv*,Vw*)の中心を下記の式を用いてEd/2(V)にオフセットし、ステップS1105へ移行する。これは、3相交流電圧指令(Vu*,Vv*,Vw*)は0(V)中心に±方向に出力する正弦波であるが、実際に出力可能な電圧は0〜Ed(V)であるためである。

Figure 2008265730
In step S1104, the center of the three-phase AC voltage command (Vu *, Vv *, Vw *) is offset to Ed / 2 (V) using the following equation, and the process proceeds to step S1105. This is a three-phase AC voltage command (Vu *, Vv *, Vw *) is a sine wave that is output in the ± direction around the center of 0 (V), but the voltage that can actually be output is 0 to Ed (V). Because there is.
Figure 2008265730

ステップS1105では、ステップS1104で設定された電圧指令値(Vu_buf*,Vv_buf*,Vw_buf*)が出力可能な電圧の範囲となるように、図19の真理値表に基づいて制御処理を行い、ステップS1106へ移行する。   In step S1105, control processing is performed based on the truth table of FIG. 19 so that the voltage command values (Vu_buf *, Vv_buf *, Vw_buf *) set in step S1104 fall within the output voltage range. The process proceeds to S1106.

ステップS1106では、各相へPWM出力を行うため、下記の式を用いて電圧指令値(Vu*,Vv*,Vw*)相当となるようなDuty(Du,Dv,Dw)を演算し、ステップS1107へ移行する。

Figure 2008265730
In step S1106, in order to perform PWM output to each phase, a duty (Du, Dv, Dw) corresponding to the voltage command value (Vu *, Vv *, Vw *) is calculated using the following formula, The process proceeds to S1107.
Figure 2008265730

ステップS1107では、ステップS1106で求めたDuty(Du,Dv,Dw)から、下記の式を用いて各FETのON/OFF時間(THon_u,THOff_u,TLon_u,TLoff_u,THon_v,THOff_v,TLon_v,TLoff_v,THon_w,THOff_w,TLon_w,TLoff_w)を演算し、ステップS1108へ移行する。

Figure 2008265730
In step S1107, the ON / OFF time (THon_u, THOff_u, TLon_u, TLoff_u, THon_v, THOff_v, TLon_v, TLoff_v, THon_w) of each FET is calculated from the Duty (Du, Dv, Dw) obtained in step S1106 using the following formula: , THOff_w, TLon_w, TLoff_w), and proceeds to step S1108.
Figure 2008265730

すなわち、正弦波駆動制御処理では、PWM信号はマイコンのタイマ機能を利用してアクチュエータ制御装置3へ出力する。インバータ回路17(図6)内のFETは、各相でHi側とLo側に1個ずつあり、それぞれのFETをDutyに応じた時間でON/OFFするために、コントロールユニットECU内にあるマイコンの出力ポートを制御する必要があるためである。   That is, in the sine wave drive control process, the PWM signal is output to the actuator control device 3 using the timer function of the microcomputer. There is one FET in the inverter circuit 17 (FIG. 6) for each phase on the Hi side and the Lo side, and a microcomputer in the control unit ECU is used to turn each FET on and off in a time corresponding to the duty. This is because it is necessary to control the output port.

ステップS1108では、ステップS1107で求めたON/OFF時間をマイコンタイマに設定する。マイコンはタイマ機能に各FETのON/OFF時間が設定されると、信号の増幅を行うアクチュエータ制御装置3を介してFETのゲートに結線されている出力ポートのレベルを設定タイミング通りに制御する。
以上で正弦波駆動制御処理を終了し、インバータ回路17によりモータMに出力を行う。
In step S1108, the microcomputer timer is set to the ON / OFF time obtained in step S1107. When the ON / OFF time of each FET is set in the timer function, the microcomputer controls the level of the output port connected to the gate of the FET through the actuator control device 3 that performs signal amplification according to the set timing.
The sine wave drive control process is thus completed, and the inverter circuit 17 outputs to the motor M.

次に、作用を説明する。
(印加電圧切り替え作用]
図20は、急増圧が要求された場合の印加電圧切り替え過程を示すタイムチャートである。なお、指令値は波線、正弦波駆動のみの切り替えなしの場合を細い実線、実施例1を太い実線で示している。
Next, the operation will be described.
(Applied voltage switching action)
FIG. 20 is a time chart showing the applied voltage switching process when a rapid pressure increase is required. Note that the command value is indicated by a thin solid line in the case where only the wavy line and the sine wave drive are not switched, and the thick solid line in the first embodiment.

時点t0〜t1の区間では、モータトルク指令値T*の立ち上がりに応じて出力電圧指令が上昇し、モータMは加速する。
時点t1では、ホイルシリンダW/Cの流量指令が正弦波駆動制御で出力可能な流量を超えたため、急増圧フラグがセットされる。このとき、図7のフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS11へと進む流れが繰り返され、モータMは正弦波駆動により駆動される。
In the interval from time t0 to t1, the output voltage command rises in response to the rise of the motor torque command value T *, and the motor M accelerates.
At time t1, since the flow rate command of the wheel cylinder W / C exceeds the flow rate that can be output by the sine wave drive control, the rapid pressure increase flag is set. At this time, in the flowchart of FIG. 7, the flow of steps S1 → step S2 → step S3 → step S4 → step S5 → step S6 → step S7 → step S11 is repeated, and the motor M is driven by sinusoidal driving. .

時点t2では、モータ回転速度ωeが印加電圧切り替え速度ωchを超え、かつ、出力電圧指令(出力電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||)が正弦波出力可能電圧Vsin_maxを超えたため、図7のフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10へと進む流れとなり、正弦波駆動制御から180度矩形波駆動制御へと切り替えるための移行期間となる。   At time t2, the motor rotational speed ωe exceeds the applied voltage switching speed ωch, and the output voltage command (the magnitude of the output voltage command vector || Vdq * ||) exceeds the sine wave output possible voltage Vsin_max. In this flowchart, the flow proceeds from step S1 → step S2 → step S3 → step S4 → step S5 → step S6 → step S7 → step S8 → step S9 → step S10, from sine wave drive control to 180 degree rectangular wave drive control It becomes a transition period to switch to.

ここで、移行期間における印加電圧切り替え速度ωchは、モータトルク指令値T*が大きいほど小さな値に設定されるため、通常、電圧指令||Vdq*||が正弦波出力可能電圧Vsin_maxを超えるよりも前にモータ回転速度ωeは印加電圧切り替え速度ωchを超えるようになっている。これにより、矩形波駆動によってモータトルクを減少させることなく、最大出力まで連続して駆動することが可能となる。   Here, since the applied voltage switching speed ωch in the transition period is set to a smaller value as the motor torque command value T * is larger, the voltage command || Vdq * || usually exceeds the sine wave output possible voltage Vsin_max. Before that, the motor rotation speed ωe exceeds the applied voltage switching speed ωch. Accordingly, it is possible to continuously drive up to the maximum output without reducing the motor torque by the rectangular wave driving.

時点t3では、180度矩形波駆動制御が開始され、時点t3〜t4の区間では、モータMの各相が180度矩形波駆動により制御される。図21は、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと駆動方式を切り替える際の相電圧波形とその基本波を示す図であり、正弦波駆動から180度矩形波駆動に切り替えた後は、相電圧基本波がバッテリ電圧Edを超えて出力されていることがわかる。つまり、180度矩形波駆動では、モータ駆動に使用できる電圧が増加するため、正弦波駆動に比べてより大きな出力を得ることができる。   At time point t3, 180-degree rectangular wave drive control is started, and during the period from time point t3 to t4, each phase of the motor M is controlled by 180-degree rectangular wave drive. FIG. 21 is a diagram showing a phase voltage waveform and its fundamental wave when the driving method is switched from sine wave driving to 180 degree rectangular wave driving, and after switching from sine wave driving to 180 degree rectangular wave driving, It can be seen that the voltage fundamental wave is output exceeding the battery voltage Ed. That is, with 180-degree rectangular wave driving, the voltage that can be used for motor driving increases, so that a larger output can be obtained compared to sine wave driving.

図20のタイムチャートから明らかなように、「切り替えなし」の場合には、モータ回転速度が正弦波駆動の出力可能上限値で頭打ちとなるため、ホイルシリンダ液圧が指令値に追従できず、制御遅れが生じている。   As is clear from the time chart of FIG. 20, in the case of “no switching”, the motor rotation speed reaches a peak at the output possible upper limit value of the sine wave drive, so that the wheel cylinder hydraulic pressure cannot follow the command value, There is a control delay.

これに対し、実施例1では、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと駆動方式を切り替えることで、時点t3以降もモータMを加速させてホイルシリンダの流量を増大でき、ホイルシリンダ液圧を指令値に追従させることができる。   On the other hand, in the first embodiment, by switching the driving method from sine wave driving to 180 degree rectangular wave driving, the motor M can be accelerated after time t3 to increase the flow rate of the wheel cylinder, and the wheel cylinder hydraulic pressure can be increased. It is possible to follow the command value.

時点t4では、急増圧フラグがリセットされたため、180度矩形波駆動制御から正弦波駆動制御へと切り替える。つまり、高応答性が要求される状況では、180度矩形波駆動とすることでモータ回転数を上昇させることができ、高応答性が要求されない状況では、正弦波駆動とすることで、静粛性を確保できる。   At time t4, since the sudden pressure increase flag is reset, the 180-degree rectangular wave drive control is switched to the sine wave drive control. In other words, in situations where high responsiveness is required, motor rotation speed can be increased by 180-degree rectangular wave drive, and in situations where high responsiveness is not required, sine wave drive can be used to achieve quietness. Can be secured.

[デッドタイム調整作用]
図22には、正弦波駆動から180度矩形波駆動に切り替えた際のFET駆動信号を示す。ここでは、便宜上正弦波駆動時のPWM2周期に対して矩形波駆動制御1周期が対応するように描いている。通常は、静粛性向上のために、正弦波駆動時のPWM周波数はその周波数に同期して発生する騒音を人間の可聴領域から外すこと、および制御性の面から、非常に高周波数に設定されているので、矩形波駆動制御1周期(電気角1周期)と同期間に入る正弦波PWM周期は図22に示されているよりも多くなる。
[Dead time adjustment]
FIG. 22 shows an FET drive signal when the sine wave drive is switched to the 180-degree rectangular wave drive. Here, for the sake of convenience, it is drawn so that one cycle of the rectangular wave drive control corresponds to two cycles of PWM at the time of sine wave drive. Normally, to improve quietness, the PWM frequency when driving a sine wave is set to a very high frequency in order to remove noise generated in synchronization with that frequency from the human audible range and controllability. Therefore, one cycle of the rectangular wave drive control (one cycle of electrical angle) and the sine wave PWM cycle that is in synchronization are larger than those shown in FIG.

図22から正弦波駆動制御時は電圧波形に含まれるデッドタイムTd_sqが多くなることがわかる。このデッドタイムTd_sqはインバータ回路17を保護するために不可欠であるが、デッドタイム期間はインバータ回路17が電力の供給をすることができないため、含まれるデッドタイムTd_sqの増加によって、インバータ回路17がモータMに供給できる電力は減少する。   It can be seen from FIG. 22 that the dead time Td_sq included in the voltage waveform increases during sine wave drive control. Although this dead time Td_sq is indispensable for protecting the inverter circuit 17, since the inverter circuit 17 cannot supply power during the dead time period, the increase in the included dead time Td_sq causes the inverter circuit 17 to move to the motor. The power that can be supplied to M decreases.

一方で180度矩形波駆動では、回転速度によらず電気角1周期に対してTd_sqは2回分のみ含まれる。そのため電源電圧を利用できる割合が高くなることがわかる。電圧利用率が高く取れることはモータMの最大出力向上に有効である。また、印加電圧切り替え期間では、180度矩形波駆動におけるデッドタイムTd_sqを可変にする(デッドタイムTd_sqを徐々に大きくする)ことで、正弦波駆動から完全な180度矩形波駆動へ移行する間のトルクを制御し、滑らかな印加電圧の切り替えを可能にしている。ただし、これはデッドタイムTd_sqを可変にする手段の他にも、電圧指令位相θ_V*を可変にすることでモータトルクを制御すること、およびこれらの手段を併用することによっても達成することができる。   On the other hand, in the 180-degree rectangular wave drive, Td_sq is included only twice for one period of electrical angle regardless of the rotation speed. Therefore, it can be seen that the rate at which the power supply voltage can be used increases. A high voltage utilization rate is effective in improving the maximum output of the motor M. In addition, in the applied voltage switching period, the dead time Td_sq in the 180-degree rectangular wave drive is made variable (the dead time Td_sq is gradually increased), so that during the transition from the sine wave drive to the complete 180-degree rectangular wave drive. Torque is controlled to enable smooth switching of applied voltage. However, in addition to the means for making the dead time Td_sq variable, this can also be achieved by controlling the motor torque by making the voltage command phase θ_V * variable, and using these means together. .

[自動ブレーキ制御への適用]
以上説明したように、実施例1の電動ブレーキ装置では、急増圧要求時に所定条件が成立した場合、ポンプPを駆動するモータMの制御方式を、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替えるため、ABS,TCS,VDC,前方車追従制御,前方衝突回避ブレーキ制御等の自動ブレーキ制御作動時、制動力の高い応答性が得られる。
以下、TCS作動時とVDC作動時を例に説明する。
[Application to automatic brake control]
As described above, in the electric brake device according to the first embodiment, when a predetermined condition is satisfied when a sudden pressure increase is requested, the control method of the motor M that drives the pump P is switched from sine wave driving to 180 degree rectangular wave driving. Therefore, high braking force responsiveness can be obtained during automatic brake control operations such as ABS, TCS, VDC, forward vehicle following control, forward collision avoidance brake control, and the like.
In the following, explanation will be made taking TCS operation and VDC operation as examples.

(TCS作動時)
図23は、TCS作動時の印加電圧切り替え作用を示すタイムチャートであり、実施例1を太い実線、切り替えなしの場合を細い実線で示している。実施例1では、加速スリップの発生時、切り替えなしの場合と比較して、ホイルシリンダ液圧の昇圧応答性が高いため、車輪速の上昇をより早期に抑制でき、加速スリップを小さく抑えることができる。
(When TCS is activated)
FIG. 23 is a time chart showing the applied voltage switching action during TCS operation, in which Example 1 is shown by a thick solid line, and the case without switching is shown by a thin solid line. In the first embodiment, when the acceleration slip is generated, the wheel cylinder hydraulic pressure increase response is higher than in the case where there is no switching. Therefore, the increase in wheel speed can be suppressed earlier, and the acceleration slip can be suppressed to be small. it can.

(VDC作動時)
図24は、VDC作動時の印加電圧切り替え作用を示すタイムチャートであり、実施例1を太い実線、切り替えなしの場合を細い実線で示している。実施例1では、車両がオーバーステア傾向となってVDCが作動した場合、切り替えなしの場合と比較して、ホイルシリンダ液圧の昇圧応答性が高いため、オーバーステア傾向をより早期に抑制でき、目標ヨーレイトへの追従性を高めることができる。
(When VDC operates)
FIG. 24 is a time chart showing the applied voltage switching action during VDC operation, in which Example 1 is shown by a thick solid line, and the case without switching is shown by a thin solid line. In Example 1, when the vehicle is oversteered and the VDC is activated, compared to the case without switching, the pressure increase response of the wheel cylinder hydraulic pressure is high, so the oversteer tendency can be suppressed earlier, The followability to the target yaw rate can be improved.

[実施例1の効果]
以下、実施例1の効果を列挙する。
実施例1の電動ブレーキ装置では、制動要求が所定のポンプ吐出流量を必要とする増圧勾配より大きい急増圧要求時には、モータMの各相に第1の波形電圧である180度矩形波電圧を印加し、急増圧要求がない場合には、第2の波形電圧である正弦波電圧を印加する。
[Effect of Example 1]
The effects of Example 1 are listed below.
In the electric brake device of the first embodiment, when the braking request is a sudden pressure increase request greater than the pressure increase gradient that requires a predetermined pump discharge flow rate, a 180-degree rectangular wave voltage that is the first waveform voltage is applied to each phase of the motor M. When there is no request for sudden pressure increase, a sine wave voltage that is the second waveform voltage is applied.

これにより、正弦波駆動のみでモータMを駆動する場合と比較して、急増圧要求時におけるモータ出力を向上させることができるため、制動力をより高速に立ち上げることができる。また、実施例1の制御を適用しない場合と比較して、小型のブラシレスモータを用いた場合でも同等の出力特性が得られるため、電動ブレーキ装置のコンパクト化を図ることができる。   Thereby, compared with the case where the motor M is driven only by the sine wave drive, the motor output at the time of the rapid pressure increase request can be improved, so that the braking force can be raised at a higher speed. Further, compared with the case where the control of the first embodiment is not applied, the same output characteristics can be obtained even when a small brushless motor is used, so that the electric brake device can be made compact.

さらに、矩形波駆動時には、正弦波駆動と比較してFETのON/OFF回数を少なくすることができること、また出力向上のためにモータ出力に寄与しないエネルギーを与えることが無いこと、等の理由から、エネルギー効率の向上を図ることができる。
一方、急増圧要求が無い場合には、正弦波駆動によりモータMを駆動することで、モータトルクの脈動を抑制し、高い静粛性を得ることができる。
Furthermore, when driving with rectangular waves, the number of FET ON / OFF times can be reduced compared to sine wave driving, and energy that does not contribute to motor output is not given to improve output. , Energy efficiency can be improved.
On the other hand, when there is no sudden pressure increase request, driving the motor M by sine wave driving suppresses the pulsation of the motor torque, and high silence can be obtained.

実施例1の電動ブレーキ装置では、出力電圧指令(出力電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||)が正弦波出力可能電圧Vsin_maxを超えている場合、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替える。つまり、正弦波駆動ではモータMの出力電圧要求に応じたモータトルクを確保できない場合には、180度矩形波駆動によりモータ出力を高めることで、要求されたモータトルクを確保することができる。一方、モータMの出力電圧要求が低い場合には、正弦波駆動によりモータMを駆動することで、高い制御性および高静粛性を得ることができる。   In the electric brake device of the first embodiment, when the output voltage command (the magnitude of the output voltage command vector || Vdq * ||) exceeds the sine wave output possible voltage Vsin_max, the sine wave drive is changed to the 180-degree rectangular wave drive. And switch. That is, when the motor torque corresponding to the output voltage request of the motor M cannot be secured by the sine wave drive, the required motor torque can be secured by increasing the motor output by the 180-degree rectangular wave drive. On the other hand, when the output voltage requirement of the motor M is low, high controllability and high silence can be obtained by driving the motor M by sinusoidal drive.

実施例1の電動ブレーキ装置では、モータ回転速度ωeが印加電圧切り替え速度ωchよりも大きい場合、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替える。つまり、モータMの回転数(回転速度ωe)が小さいとき、正弦波駆動から180度矩形波駆動へ切り替えた場合、モータMに過大電流が流れ、モータトルクに過大な脈動が発生してしまう。また、インバータ回路17に過電流が流れることで、インバータ回路17が破損するおそれがある。   In the electric brake device according to the first embodiment, when the motor rotation speed ωe is higher than the applied voltage switching speed ωch, the sine wave drive is switched to the 180-degree rectangular wave drive. That is, when the rotational speed (rotational speed ωe) of the motor M is small, when switching from the sine wave drive to the 180-degree rectangular wave drive, an excessive current flows through the motor M and excessive pulsation occurs in the motor torque. In addition, the inverter circuit 17 may be damaged due to overcurrent flowing through the inverter circuit 17.

よって、実施例1では、モータ回転数がある程度高くなった場合にのみ正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替えることで、過大なトルク脈動の発生を回避しつつ、急増圧が要求される状況での高応答性と、急増圧が要求されない状況での高静粛性との両立を図ることができる。   Therefore, in the first embodiment, a rapid pressure increase is required while avoiding excessive torque pulsation by switching from sine wave drive to 180-degree rectangular wave drive only when the motor speed increases to some extent. It is possible to achieve both high responsiveness in a situation and high silence in a situation where rapid pressure increase is not required.

実施例1の電動ブレーキ装置では、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替える時、インバータ回路17を構成する上流と下流の半導体スイッチを共にオフする期間(デッドタイムTd_sq)を調整し、PWM信号のキャリア繰り返し周期であるキャリア周期を長くする。   In the electric brake device according to the first embodiment, when switching from sine wave drive to 180 degree rectangular wave drive, the period (dead time Td_sq) in which both the upstream and downstream semiconductor switches constituting the inverter circuit 17 are turned off is adjusted, and PWM is performed. The carrier cycle, which is the signal carrier repetition cycle, is lengthened.

これにより、周期の短い正弦波駆動から周期の長い180度矩形波駆動へと移行する間のトルクを制御できるため、制御切り替え時のトルク変動を抑制できる。さらに、キャリア周期を徐々に長くすることで、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと滑らかに移行することができ、トルク変動がより抑えられて良好な操作感を得ることができる。   As a result, the torque during the transition from the sine wave drive with a short cycle to the 180-degree rectangular wave drive with a long cycle can be controlled, so that torque fluctuation at the time of control switching can be suppressed. Furthermore, by gradually increasing the carrier cycle, the sine wave drive can be smoothly shifted to the 180-degree rectangular wave drive, and the torque fluctuation can be further suppressed and a good operational feeling can be obtained.

実施例1の電動ブレーキ装置の制御方法では、モータMの各相に180度矩形波電圧を印加する前に正弦波電圧を印加する。これにより、モータMの駆動初期段階では、正弦波駆動の特性である高静粛性が得られ、その後は180度矩形波駆動の特性である高応答性、電圧利用率の向上およびモータMの高回転が得られる。また、小型のブラシレスモータを用いることができ、電動ブレーキ装置のコンパクト化を図ることができる。   In the control method for the electric brake device according to the first embodiment, the sine wave voltage is applied to each phase of the motor M before the 180-degree rectangular wave voltage is applied. As a result, high quietness, which is the characteristic of sine wave drive, is obtained in the initial driving stage of the motor M, and thereafter, high response, characteristics of the 180 degree rectangular wave drive, improvement of voltage utilization, and high motor M characteristics. Rotation is obtained. In addition, a small brushless motor can be used, and the electric brake device can be made compact.

実施例1の電動ブレーキ装置の制御方法では、車両の状態に応じた制動要求が所定のポンプ吐出量を超え、かつ、モータMの出力電圧指令(出力電圧指令ベクトルの大きさ||Vdq*||)が正弦波出力可能電圧Vsin_maxを超え、かつ、モータMの回転速度ωeが印加電圧切り替え速度ωchよりも大きくなった後に、180度矩形波電圧を印加する。   In the control method for the electric brake device according to the first embodiment, the braking request according to the state of the vehicle exceeds a predetermined pump discharge amount, and the output voltage command of the motor M (the magnitude of the output voltage command vector || Vdq * | |) Exceeds the sine wave output possible voltage Vsin_max, and after the rotation speed ωe of the motor M becomes higher than the applied voltage switching speed ωch, the 180-degree rectangular wave voltage is applied.

これにより、モータMの回転速度が小さく、モータMに必要な電圧が正弦波駆動で出力可能な電圧である場合には、正弦波駆動によりモータトルクの脈動を抑えることができる。一方、急増圧要求時であってモータMの回転速度が高く、モータMに必要な電圧が正弦波駆動で出力可能な電圧を超える場合には、180度矩形波駆動により高応答性を確保することができる。よって、静粛性と応答性との両立を図ることができる。   Thereby, when the rotational speed of the motor M is low and the voltage required for the motor M is a voltage that can be output by sine wave drive, pulsation of the motor torque can be suppressed by sine wave drive. On the other hand, when a rapid pressure increase is requested, when the rotational speed of the motor M is high and the voltage required for the motor M exceeds the voltage that can be output by sine wave driving, high response is ensured by 180 degree rectangular wave driving be able to. Therefore, both silence and responsiveness can be achieved.

実施例1の電動ブレーキ装置の制御方法では、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと切り替える時、インバータ回路17を構成する上流と下流の半導体スイッチを共にオフする期間(デッドタイムTd_sq)を調整し、PWM信号のキャリア繰り返し周期であるキャリア周期を長くする。   In the control method of the electric brake device according to the first embodiment, when switching from sine wave drive to 180 degree rectangular wave drive, the period (dead time Td_sq) in which both the upstream and downstream semiconductor switches constituting the inverter circuit 17 are turned off is adjusted. Then, the carrier cycle that is the carrier repetition cycle of the PWM signal is lengthened.

これにより、周期の短い正弦波駆動から周期の長い180度矩形波駆動へと移行する間のトルクを制御できるため、制御切り替え時のトルク変動を抑制できる。さらに、キャリア周期を徐々に長くすることで、正弦波駆動から180度矩形波駆動へと滑らかに移行することができ、トルク変動がより抑えられて良好な操作感を得ることができる。   As a result, the torque during the transition from the sine wave drive with a short cycle to the 180-degree rectangular wave drive with a long cycle can be controlled, so that torque fluctuation at the time of control switching can be suppressed. Furthermore, by gradually increasing the carrier cycle, the sine wave drive can be smoothly shifted to the 180-degree rectangular wave drive, and the torque fluctuation can be further suppressed and a good operational feeling can be obtained.

[ブレーキ特有の効果について]
ポンプモータの制御において、比較的低回転の使用頻度が高いブレーキのアプリケーションとしては、通常ブレーキや前車(先行車)自動追尾システムなど、通常の利便性が求められる機能が多く、静粛性が要求される。
矩形波駆動を上記のような状況で用いると、液圧の脈動によってロータとパッドとの周期的な接触によりいわゆるグー音(AT車におけるクリープ時のブレーキング等で足回りから発生する低周波異音)が発生し、乗員に不快感を与える。
[Brake-specific effects]
In the control of pump motors, brake applications that are used frequently at relatively low speeds have many functions that require normal convenience, such as normal brakes and automatic tracking systems for the preceding vehicle (preceding vehicle), and require quietness. Is done.
When the rectangular wave drive is used in the above situation, the so-called goo noise (low frequency noise generated from the undercarriage due to braking at the time of creep in AT cars, etc.) is caused by the periodic contact between the rotor and the pad due to the pulsation of the hydraulic pressure. Sound), giving passengers discomfort.

一方、ポンプモータの制御において、比較的高回転の使用頻度が高いブレーキのアプリケーションとしては、ABSやVDC、衝突回避ブレーキ等緊急時に使用する機能が多く、静粛性よりも応答性が要求される。また、上記機能においては、車輪速信号の処理などCPUの演算負荷が高い場合が多く、矩形波駆動よりも演算負荷の高い正弦波駆動を上記状況で用いる場合は、演算の制限が生じる可能性がある。
実施例1では、以上のような状況に応じて正弦波駆動と矩形波駆動とを切り替えることにより、ブレーキシステムとして静粛と高機能との両立を実現できる。
On the other hand, in the control of pump motors, brake applications that are used at a relatively high rotation frequency have many functions that are used in emergency such as ABS, VDC, and collision avoidance brake, and responsiveness is required rather than quietness. In addition, in the above functions, there are many cases where the calculation load of the CPU is high, such as processing of the wheel speed signal, and there is a possibility that calculation will be limited when using sine wave drive with higher calculation load than rectangular wave drive in the above situation There is.
In the first embodiment, by switching between sinusoidal wave driving and rectangular wave driving according to the above situation, it is possible to realize both quietness and high functionality as a brake system.

実施例2では、油圧制御装置CUの油圧回路構成のみ実施例1と異なる。実施例1では、油圧制御装置CUの油圧回路としてオープン油圧回路を用いたのに対し、実施例2では、クローズ油圧回路を用いている。   The second embodiment is different from the first embodiment only in the hydraulic circuit configuration of the hydraulic control device CU. In the first embodiment, an open hydraulic circuit is used as the hydraulic circuit of the hydraulic control device CU, whereas in the second embodiment, a closed hydraulic circuit is used.

ここで、オープン油圧回路とは、ホイルシリンダへ供給されたブレーキ液を、マスタシリンダを介すことなく直接リザーバへと戻すことが可能な油圧回路をいう。一方、クローズ(クローズド)油圧回路とは、ホイルシリンダへ供給されたブレーキ液を、マスタシリンダを介してリザーバへと戻す油圧回路をいう。   Here, the open hydraulic circuit is a hydraulic circuit that can return the brake fluid supplied to the wheel cylinder directly to the reservoir without going through the master cylinder. On the other hand, the closed hydraulic circuit is a hydraulic circuit that returns brake fluid supplied to the wheel cylinder to the reservoir via the master cylinder.

図25、実施例2の油圧制御装置CUの油圧回路図であり、ブレーキ回路は、独立した2つの系統、すなわちP系統とS系統に分かれ、各系統に対応したブレーキ回路10P,20Sを有している。ブレーキ回路10Pは左前輪のホイルシリンダW/C(FL)と右後輪のホイルシリンダW/C(RR)とに接続され、ブレーキ回路20Sは右前輪のホイルシリンダW/C(FR)と左後輪のホイルシリンダW/C(RL)とに接続されており、いわゆるX配管構造となっている。なお、ブレーキ回路はX配管でなくともよい。
ブレーキペダルBPは、運転者の踏み込み操作を図示しない倍力装置およびインプットロッドを介してマスタシリンダM/Cへ伝達する。
FIG. 25 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic control device CU of the second embodiment. The brake circuit is divided into two independent systems, that is, P system and S system, and has brake circuits 10P and 20S corresponding to each system. ing. Brake circuit 10P is connected to wheel cylinder W / C (FL) on the left front wheel and wheel cylinder W / C (RR) on the right rear wheel, and brake circuit 20S is connected to wheel cylinder W / C (FR) on the right front wheel and left It is connected to the wheel cylinder W / C (RL) on the rear wheel, and has a so-called X piping structure. The brake circuit does not have to be X piping.
The brake pedal BP transmits the driver's stepping operation to the master cylinder M / C via a booster and an input rod (not shown).

マスタシリンダM/Cは、実施例1と同様にタンデム型であり、前後に並んだ2つのマスタシリンダピストンによってシリンダの中に2つの液圧室が隔成されている。2つの液圧室は、それぞれリザーバRSVからブレーキ液の供給を受ける。一方の液圧室はブレーキ回路10Pに接続され、他方の液圧室はブレーキ回路20Sに接続されている。   The master cylinder M / C is a tandem type as in the first embodiment, and two hydraulic chambers are separated in the cylinder by two master cylinder pistons arranged in front and rear. Each of the two hydraulic chambers receives supply of brake fluid from the reservoir RSV. One hydraulic chamber is connected to the brake circuit 10P, and the other hydraulic chamber is connected to the brake circuit 20S.

マスタシリンダM/Cは、ブレーキペダルBPが踏み込まれると、ブレーキペダルBPの踏み込み量に応じた液圧を上記2つの液圧室に発生する。このマスタシリンダ圧が、それぞれブレーキ回路10P,10Sに供給される。   When the brake pedal BP is depressed, the master cylinder M / C generates hydraulic pressure in the two hydraulic pressure chambers according to the depression amount of the brake pedal BP. The master cylinder pressure is supplied to the brake circuits 10P and 10S, respectively.

なお、各マスタシリンダピストンの外周には周知のカップ状のシール部材が設けられており、ピストンストローク時には、このシール部材により各液圧室とリザーバRSVとの連通が遮断されることで、各液圧室内の加圧が可能となる。   A known cup-shaped seal member is provided on the outer periphery of each master cylinder piston. During the piston stroke, the communication between each hydraulic chamber and the reservoir RSV is blocked by this seal member, so that each liquid Pressurization in the pressure chamber is possible.

このとき、リザーバRSVからはブレーキ回路10P,10Sへブレーキ液が供給されず、マスタシリンダM/Cの液圧室からのみブレーキ回路10P,10Sへブレーキ液が供給されることになる。   At this time, the brake fluid is not supplied from the reservoir RSV to the brake circuits 10P and 10S, and the brake fluid is supplied to the brake circuits 10P and 10S only from the hydraulic pressure chamber of the master cylinder M / C.

一方、ブレーキペダルBPが戻されると、各マスタシリンダピストンが(液圧室内に設けられた)戻しバネの力で戻される。このとき、上記シール部材の構造により、マスタシリンダM/Cの液圧室とリザーバRSVが連通する。これにより、リザーバRSVのブレーキ液をマスタシリンダM/Cの液圧室に供給することが再び可能となる。   On the other hand, when the brake pedal BP is returned, each master cylinder piston is returned by the force of the return spring (provided in the hydraulic pressure chamber). At this time, the fluid pressure chamber of the master cylinder M / C and the reservoir RSV communicate with each other due to the structure of the seal member. As a result, the brake fluid of the reservoir RSV can be supplied again to the hydraulic chamber of the master cylinder M / C.

ブレーキ回路10PのマスタシリンダM/C側(以下、上流という)からホイルシリンダW/C側(以下、下流という)に向かう途中には、常開の比例電磁弁であるゲート減圧弁GV-OUT(P)が設けられている。ブレーキ回路10Pにはゲート減圧弁VG-OUT(P)と並列に油路10jが接続されている。   On the way from the master cylinder M / C side (hereinafter referred to as upstream) of the brake circuit 10P to the wheel cylinder W / C side (hereinafter referred to as downstream), a gate pressure reducing valve GV-OUT ( P) is provided. An oil passage 10j is connected to the brake circuit 10P in parallel with the gate pressure reducing valve VG-OUT (P).

油路10j上には、下流側から上流側へ向かうブレーキ液の流れを防止するチェック弁10pが設けられている。以下、ゲート減圧弁GV-OUT(P)上流側のブレーキ回路10Pをブレーキ回路10nとし、ゲート減圧弁GV-OUT(P)下流側のブレーキ回路10Pをブレーキ回路10kという。   On the oil passage 10j, a check valve 10p for preventing the flow of brake fluid from the downstream side to the upstream side is provided. Hereinafter, the brake circuit 10P on the upstream side of the gate pressure reducing valve GV-OUT (P) is referred to as a brake circuit 10n, and the brake circuit 10P on the downstream side of the gate pressure reducing valve GV-OUT (P) is referred to as a brake circuit 10k.

ブレーキ回路10kは、ブレーキ回路10a,10bに分岐している。ブレーキ回路10a,10bは、それぞれホイルシリンダW/C(FL,RR)に接続している。ブレーキ回路10a,10b上には、常開の比例電磁弁である増圧弁IN/V(FL,RR)がそれぞれ設けられている。   The brake circuit 10k branches to the brake circuits 10a and 10b. The brake circuits 10a and 10b are connected to the wheel cylinders W / C (FL, RR), respectively. On the brake circuits 10a and 10b, booster valves IN / V (FL, RR), which are normally open proportional solenoid valves, are provided, respectively.

ブレーキ回路10aには、増圧弁IN/V(FL)と並列に油路10lが接続されている。油路10l上には、上流側から下流側へ向かうブレーキ液の流れを防止するチェック弁10qが設けられている。同様に、増圧弁IN/V(RR)と並列に接続された油路10m上には、上流側から下流側へ向かうブレーキ液の流れを防止するチェック弁10rが設けられている。   An oil passage 10l is connected to the brake circuit 10a in parallel with the pressure increasing valve IN / V (FL). A check valve 10q for preventing the flow of brake fluid from the upstream side to the downstream side is provided on the oil passage 10l. Similarly, a check valve 10r for preventing the flow of brake fluid from the upstream side to the downstream side is provided on the oil passage 10m connected in parallel with the pressure increasing valve IN / V (RR).

増圧弁IN/V(FL,RR)の下流側のブレーキ回路10a,10bには、リターン回路10c,10dがそれぞれ接続されている。リターン回路10c,10dにはそれぞれ常閉のオン・オフ電磁弁である減圧弁OUT/V(FL)が設けられている。リターン回路10c,10dは合流してリターン回路10eを形成している。リターン回路10eは、リザーバ10tに接続している。   Return circuits 10c and 10d are connected to the brake circuits 10a and 10b on the downstream side of the pressure increasing valve IN / V (FL, RR), respectively. The return circuits 10c and 10d are each provided with a pressure reducing valve OUT / V (FL) which is a normally closed on / off solenoid valve. The return circuits 10c and 10d merge to form a return circuit 10e. The return circuit 10e is connected to the reservoir 10t.

一方、ゲート減圧弁GV-OUT(P)の上流側のブレーキ回路10nには、吸入回路10gが接続している。吸入回路10g上には、吸入回路10gの連通・遮断を切り換える常閉のオン・オフ電磁弁であるゲート増圧弁GV-IN(P)が設けられている。吸入回路10gは、リザーバ10tからのリターン回路10fと合流して吸入回路10hを形成している。   On the other hand, a suction circuit 10g is connected to the brake circuit 10n on the upstream side of the gate pressure reducing valve GV-OUT (P). On the suction circuit 10g, there is provided a gate pressure increasing valve GV-IN (P) which is a normally closed on / off solenoid valve for switching communication / shutoff of the suction circuit 10g. The suction circuit 10g merges with the return circuit 10f from the reservoir 10t to form a suction circuit 10h.

油圧制御装置CUには、マスタシリンダM/C以外の液圧源として、ブレーキ液の吸入・吐出を行うポンプPが設置されている。ポンプPはモータMにより作動するギヤポンプであり、第1ポンプP1(P系統)および第2ポンプP2(S系統)を備えている。   The hydraulic control unit CU is provided with a pump P for sucking and discharging brake fluid as a hydraulic pressure source other than the master cylinder M / C. The pump P is a gear pump that is operated by a motor M, and includes a first pump P1 (P system) and a second pump P2 (S system).

第1ポンプP1の吸入側は、吸入回路10hに接続されている。第1ポンプP1の吐出側は、吐出回路10iに接続されており、吐出回路10iを介してブレーキ回路10kに接続されている。   The suction side of the first pump P1 is connected to the suction circuit 10h. The discharge side of the first pump P1 is connected to the discharge circuit 10i, and is connected to the brake circuit 10k via the discharge circuit 10i.

なお、リターン回路10f上には、チェック弁10sが設けられており、吸入回路10g(ゲート増圧弁GV-IN(P))からリザーバ10tへ向かうブレーキ液の流れを防止する。   A check valve 10s is provided on the return circuit 10f to prevent the flow of brake fluid from the suction circuit 10g (gate pressure increasing valve GV-IN (P)) toward the reservoir 10t.

吐出回路10i上には、チェック弁10uが設けられており、ブレーキ回路10k(ゲート減圧弁GV-OUT(P))またはブレーキ回路10a,10b(ホイルシリンダW/C)から第1ポンプP1(吐出側)へ向かうブレーキ液の流れを防止する。
なお、ブレーキ回路20S側の油圧回路も、上記ブレーキ回路10Pと同様に構成されている。
A check valve 10u is provided on the discharge circuit 10i, and the first pump P1 (discharge) is supplied from the brake circuit 10k (gate pressure reducing valve GV-OUT (P)) or the brake circuits 10a, 10b (wheel cylinder W / C). Brake fluid flow toward the side) is prevented.
The hydraulic circuit on the brake circuit 20S side is also configured in the same manner as the brake circuit 10P.

実施例2の油圧制御装置CUは、通常ブレーキ時において下記倍力制御を実行可能であるほか、実施例1と同様、TCS,ABS,VDC等の自動ブレーキ制御を実行可能である。   The hydraulic control unit CU of the second embodiment can execute the following boost control during normal braking, and can execute automatic brake control such as TCS, ABS, VDC, etc., as in the first embodiment.

自動ブレーキ制御時には、ブレーキ回路10P側を例にとると、ゲート減圧弁GV-OUT(P)を閉弁する一方、ゲート増圧弁GV-IN(P)を開弁する。同時にポンプPを作動させ、マスタシリンダM/Cから吸入回路10g,10hおよび吐出回路10iを介してブレーキ回路10a,10bに向けてブレーキ液を供給する。   At the time of automatic brake control, taking the brake circuit 10P side as an example, the gate pressure reducing valve GV-OUT (P) is closed while the gate pressure increasing valve GV-IN (P) is opened. At the same time, the pump P is operated to supply brake fluid from the master cylinder M / C to the brake circuits 10a and 10b via the suction circuits 10g and 10h and the discharge circuit 10i.

さらに、車両挙動安定に必要な制動力に応じたホイルシリンダ目標液圧を発生させるように、ゲート減圧弁GV-OUT(P)または増圧弁IN/V(FL,RR)を制御する。ブレーキ回路20S側でも同様である。   Further, the gate pressure reducing valve GV-OUT (P) or the pressure increasing valve IN / V (FL, RR) is controlled so as to generate the wheel cylinder target hydraulic pressure corresponding to the braking force required for vehicle behavior stabilization. The same applies to the brake circuit 20S side.

また、ABS作動時には、車輪FLを例にとると、ホイルシリンダW/Cに接続されている減圧弁OUT/V(FL)を開弁するとともに増圧弁IN/V(FL)を閉弁し、ホイルシリンダW/Cのブレーキ液をリザーバ10tに排出することにより減圧を行う。また、車輪FLがロック傾向から回復したら、減圧弁OUT/V(FL)を閉弁してホイルシリンダ圧を保持する。   In addition, during ABS operation, taking the wheel FL as an example, the pressure reducing valve OUT / V (FL) connected to the wheel cylinder W / C is opened and the pressure increasing valve IN / V (FL) is closed, The pressure is reduced by discharging the brake fluid of the wheel cylinder W / C to the reservoir 10t. When the wheel FL recovers from the locking tendency, the pressure reducing valve OUT / V (FL) is closed to maintain the wheel cylinder pressure.

また、ポンプPを作動させるとともに増圧弁IN/V(FL)を開弁して適宜増圧を行う。ポンプPは、減圧時にリザーバ10tに逃がしたブレーキ液をブレーキ回路10kに戻す役割を果たす。   Further, the pump P is operated and the pressure increasing valve IN / V (FL) is opened to increase the pressure appropriately. The pump P serves to return the brake fluid that has escaped to the reservoir 10t during decompression to the brake circuit 10k.

上記構成のクローズ油圧回路を採用した油圧制御装置CUを備えた電動ブレーキ装置においても、実施例1に示した印加電圧切り替え制御を適用することで、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。   Even in the electric brake device including the hydraulic control device CU that employs the closed hydraulic circuit having the above-described configuration, by applying the applied voltage switching control shown in the first embodiment, the same effects as those in the first embodiment can be obtained. it can.

[他の実施例]
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
[Other embodiments]
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiments, and the scope of the invention is not deviated. Design changes and the like are included in the present invention.

例えば、実施例では、正弦波駆動から180度矩形波駆動への切り替え条件として、急増圧要求の有無(ステップS6)と、出力電圧指令と正弦波出力可能電圧との関係(ステップS7)と、モータ回転速度(ステップS9)との3つの条件を設定したが、切り替え条件は、上記3つの条件のいずれか1つまたは2つを組み合わせてもよい。   For example, in the embodiment, as a switching condition from the sine wave drive to the 180 degree rectangular wave drive, the presence / absence of a sudden pressure increase request (step S6), the relationship between the output voltage command and the sine wave output possible voltage (step S7), Although the three conditions of the motor rotation speed (step S9) are set, the switching condition may be any one or two of the above three conditions.

また、実施例1では、モータMの回転速度として、回転速度の実測値ωeを用いた例を示したが、モータMの回転速度要求値から回転速度を演算する構成としてもよい。   In the first embodiment, an example in which the actual measured value ωe of the rotational speed is used as the rotational speed of the motor M has been described. However, the rotational speed may be calculated from the required rotational speed value of the motor M.

実施例1の電動ブレーキ装置を適用した4輪ブレーキバイワイヤシステムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a four-wheel brake-by-wire system to which an electric brake device according to a first embodiment is applied. 実施例1の油圧制御装置CUの油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic control device CU according to Embodiment 1. FIG. コントロールユニットECUの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of control unit ECU. コントロールユニットECUにおける制動制御処理の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a braking control process in the control unit ECU. コントロールユニットECUにおける印加電圧切り替え制御の制御ブロック図である。It is a control block diagram of applied voltage switching control in the control unit ECU. メインモータMain/Mに印可する電圧を制御するインバータ回路17の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inverter circuit 17 which controls the voltage applied to the main motor Main / M. 実施例1のコントロールユニットECUで実行される駆動手段切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of a drive means switching control process executed by the control unit ECU of the first embodiment. ステップS5の電流制御電圧指令値演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the current control voltage command value calculation process of step S5. ステップS51の電流指令演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the electric current command calculation process of step S51. ステップS52の座標変換処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the coordinate transformation process of step S52. ステップS53の電流PI制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the current PI control process of step S53. 駆動手段を切り替える際の切り替え閾値となる速度を求めるマップである。It is a map which calculates | requires the speed used as the switching threshold value at the time of switching a drive means. ステップS10の180度矩形波駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a 180 degree | times rectangular wave drive control process of step S10. デッドタイムを求めるマップである。It is a map which calculates | requires dead time. 矩形波駆動処理において、デッドタイムTd_sqが制御周期よりも長い場合にFETのON/OFF状態を切り替える位相を示す図である。In the rectangular wave driving process, it is a diagram illustrating a phase for switching the ON / OFF state of the FET when the dead time Td_sq is longer than the control period. 矩形波駆動処理において、デッドタイムTd_sqが制御周期よりも短い場合に、FETのON/OFFを切り替える位相を示す図である。In the rectangular wave driving process, it is a diagram showing a phase for switching ON / OFF of the FET when the dead time Td_sq is shorter than the control cycle. 図14、15に示した状態切り替え位相を表で表したものである。14 is a table showing the state switching phase shown in FIGS. ステップS11の正弦波駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the sine wave drive control process of step S11. 正弦波駆動制御処理で電圧指令のリミット処理を示す真理値表である。It is a truth table which shows the limit process of a voltage command by a sine wave drive control process. 急増圧が要求された場合の駆動手段切り替え過程を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the drive means switching process when sudden pressure increase is requested | required. 正弦波駆動から180度矩形波駆動へと駆動方式を切り替える際の相電圧波形とその基本波を示す図である。It is a figure which shows the phase voltage waveform at the time of switching a drive system from sine wave drive to 180 degree | times rectangular wave drive, and its fundamental wave. 正弦波駆動から180度矩形波駆動に切り替えた際のFET駆動信号を示す図である。It is a figure which shows the FET drive signal at the time of switching from sine wave drive to 180 degree | times rectangular wave drive. TCS作動時の印加電圧切り替え作用を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the applied voltage switching effect | action at the time of TCS operation | movement. VDC作動時の印加電圧切り替え作用を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the applied voltage switching effect | action at the time of VDC operation | movement. 実施例2の油圧制御装置CUの油圧回路図である。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic control device CU according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

ECU コントロールユニット
M モータ(ブラシレスモータ)
P ポンプ
W/C ホイルシリンダ
11 制動要求演算部
12 電圧指令値判断部
13 回転速度検出部
14 180度矩形波駆動部(第1波形駆動部)
15 正弦波駆動部(第2波形駆動部)
16 印加電圧切り替え部
17 インバータ回路
ECU control unit
M motor (brushless motor)
P pump
W / C wheel cylinder 11 Braking request calculation unit 12 Voltage command value determination unit 13 Rotational speed detection unit 14 180 degree rectangular wave drive unit (first waveform drive unit)
15 Sine wave drive unit (second waveform drive unit)
16 Applied voltage switching unit 17 Inverter circuit

Claims (23)

車輪に設けられたホイルシリンダの圧力を増圧して制動力を発生させるポンプを駆動するブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路に駆動信号を送るコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
車両の状態に応じて制動要求を演算する制動要求演算部と、
前記ブラシレスモータの各相に第1の波形電圧を印加する第1波形駆動部と、
前記ブラシレスモータの各相に第2の波形電圧を印加する第2波形駆動部と、
前記演算された制動要求に応じて印加する電圧を切り替える印加電圧切り替え部と、
を有し、
前記印加電圧切り替え部は、前記演算された制動要求が所定のポンプ吐出流量を必要とする増圧勾配より大きい時には前記ブラシレスモータの各相に第1の波形電圧を印加し、前記所定の増圧勾配より小さい時には第2の波形電圧を印加することを特徴とする電動ブレーキ装置。
A brushless motor that drives a pump that generates a braking force by increasing the pressure of a wheel cylinder provided on the wheel;
An inverter circuit for driving the brushless motor;
A control unit for sending a drive signal to the inverter circuit;
With
The control unit is
A braking request calculation unit that calculates a braking request according to the state of the vehicle;
A first waveform driver for applying a first waveform voltage to each phase of the brushless motor;
A second waveform driver for applying a second waveform voltage to each phase of the brushless motor;
An applied voltage switching unit that switches a voltage to be applied according to the calculated braking request;
Have
The applied voltage switching unit applies a first waveform voltage to each phase of the brushless motor when the calculated braking request is greater than a pressure increase gradient that requires a predetermined pump discharge flow rate, and the predetermined pressure increase An electric brake device characterized by applying a second waveform voltage when the gradient is smaller than the gradient.
請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、
前記第1の波形は180度矩形波であり、前記第2の波形は正弦波であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
In the electric brake device according to claim 1,
The electric brake device according to claim 1, wherein the first waveform is a 180-degree rectangular wave, and the second waveform is a sine wave.
請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記インバータ回路を駆動するPWMキャリア周期を長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
In the electric brake device according to claim 1,
The applied voltage switching unit elongates a PWM carrier cycle for driving the inverter circuit when switching the applied voltage.
請求項3に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記PWMキャリア周期を徐々に長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 3,
The electric brake device according to claim 1, wherein the applied voltage switching unit gradually lengthens the PWM carrier cycle when the applied voltage is switched.
請求項4に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブラシレスモータの出力電圧指令値が正弦波電圧で出力可能か否かを判断する電圧指令値判断部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、出力電圧指令値が正弦波電圧の出力可能電圧を超えた時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 4,
The control unit has a voltage command value determination unit that determines whether or not the output voltage command value of the brushless motor can be output as a sine wave voltage,
The applied voltage switching unit switches an applied voltage when an output voltage command value exceeds a voltage that can be output as a sine wave voltage.
請求項5に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検出部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、検出された回転速度が所定の回転速度より速くなった時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 5,
The control unit includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the brushless motor;
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the detected rotation speed becomes faster than a predetermined rotation speed.
請求項4に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検出部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、検出された回転速度が所定の回転速度より速くなった時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 4,
The control unit includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the brushless motor;
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the detected rotation speed becomes faster than a predetermined rotation speed.
車両に制動力を発生させるアクチュエータとしてのブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを駆動するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路に駆動信号を送るコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記ブラシレスモータの各相に180度矩形波電圧を印加する180度矩形波駆動部と、
第2の波形電圧を印加する第2波形駆動部と、
前記ブラシレスモータの各相に180度矩形波電圧を印加する前に第2の波形電圧を印加する印加電圧切り替え部と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
A brushless motor as an actuator for generating braking force on the vehicle;
An inverter circuit for driving the brushless motor;
A control unit for sending a drive signal to the inverter circuit;
With
The control unit is
A 180 degree rectangular wave driving unit that applies a 180 degree rectangular wave voltage to each phase of the brushless motor;
A second waveform driver for applying a second waveform voltage;
An applied voltage switching unit that applies a second waveform voltage before applying a 180-degree rectangular wave voltage to each phase of the brushless motor;
An electric brake device comprising:
請求項8に記載の電動ブレーキ装置において、
前記第2の波形電圧は正弦波であることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 8,
The electric brake device, wherein the second waveform voltage is a sine wave.
請求項9に記載の電動ブレーキ装置において、
前記アクチュエータは、車輪に設けられたホイルシリンダの圧力を増圧して制動力を発生させるポンプを有し、
前記コントロールユニットは、車両の状態に応じて制動要求を演算する制動要求演算部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、演算された制動要求が所定のポンプ吐出流量より多く必要な場合に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 9,
The actuator has a pump that generates a braking force by increasing the pressure of a wheel cylinder provided on a wheel,
The control unit has a braking request calculation unit that calculates a braking request according to the state of the vehicle,
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the calculated braking request is more than a predetermined pump discharge flow rate.
請求項10に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブラシレスモータの出力電圧指令値が正弦波電圧で出力可能か否かを判断する電圧指令値判断部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、出力電圧指令値が正弦波電圧の出力可能電圧を超えた時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 10,
The control unit has a voltage command value determination unit that determines whether or not the output voltage command value of the brushless motor can be output as a sine wave voltage,
The applied voltage switching unit switches an applied voltage when an output voltage command value exceeds a voltage that can be output as a sine wave voltage.
請求項11に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検出部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、検出された回転速度が所定の回転速度より速くなった時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 11,
The control unit includes a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the brushless motor;
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the detected rotation speed becomes faster than a predetermined rotation speed.
請求項12に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記インバータ回路を駆動するPWMキャリア周期を長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 12,
The applied voltage switching unit elongates a PWM carrier cycle for driving the inverter circuit when switching the applied voltage.
請求項13に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記PWMキャリア周期を徐々に長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 13,
The electric brake device according to claim 1, wherein the applied voltage switching unit gradually lengthens the PWM carrier cycle when the applied voltage is switched.
請求項9に記載の電動ブレーキ装置において、
前記コントロールユニットは、
車両の状態に応じて制動要求を演算する制動要求演算部と、
前記ブラシレスモータの出力電圧指令値が正弦波電圧で出力可能な否かを判断する電圧指令値判断部と、
を有し、
前記印加電圧切り替え部は、演算された要求制動が要求ポンプ吐出流量より多く、かつ、出力電圧指令値が正弦波電圧の出力可能電圧を超えた時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 9,
The control unit is
A braking request calculation unit that calculates a braking request according to the state of the vehicle;
A voltage command value determination unit for determining whether or not the output voltage command value of the brushless motor can be output as a sine wave voltage;
Have
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the calculated requested braking is greater than the requested pump discharge flow rate and the output voltage command value exceeds the output possible voltage of the sine wave voltage. .
請求項15に記載の電動ブレーキ装置において、
前記ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検出部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、検出された回転速度が所定の回転速度より速くなった時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 15,
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the brushless motor;
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the detected rotation speed becomes faster than a predetermined rotation speed.
請求項9に記載の電動ブレーキ装置において、
前記ブラシレスモータの回転速度を検出する回転速度検出部を有し、
前記印加電圧切り替え部は、検出された回転速度が所定の回転速度より速くなった時に印加電圧を切り替えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 9,
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the brushless motor;
The applied voltage switching unit switches the applied voltage when the detected rotation speed becomes faster than a predetermined rotation speed.
請求項9に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記インバータ回路を駆動するPWMキャリア周期を長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 9,
The applied voltage switching unit elongates a PWM carrier cycle for driving the inverter circuit when switching the applied voltage.
請求項18に記載の電動ブレーキ装置において、
前記印加電圧切り替え部は、印加電圧を切り替える時、前記PWMキャリア周期を徐々に長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 18,
The electric brake device according to claim 1, wherein the applied voltage switching unit gradually lengthens the PWM carrier cycle when the applied voltage is switched.
車輪に設けられたホイルシリンダの圧力を増圧して制動力を発生させるポンプを駆動するブラシレスモータの印加電圧を、必要制動力に応じて制御する電動ブレーキ装置の制御方法において、
前記ブラシレスモータの各相に矩形波電圧を印加する前に正弦波電圧を印加することを特徴とする電動ブレーキ装置の制御方法。
In the control method of the electric brake device for controlling the applied voltage of the brushless motor that drives the pump that generates the braking force by increasing the pressure of the wheel cylinder provided on the wheel according to the required braking force,
A method for controlling an electric brake device, comprising applying a sine wave voltage before applying a rectangular wave voltage to each phase of the brushless motor.
請求項20に記載の電動ブレーキ装置の制御方法において、
前記矩形波電圧は、180度矩形波電圧であることを特徴とする電動ブレーキ装置の制御方法。
In the control method of the electric brake device according to claim 20,
The method for controlling an electric brake device, wherein the rectangular wave voltage is a 180-degree rectangular wave voltage.
請求項21に記載の電動ブレーキ装置の制御方法において、
車両の状態に応じた制動要求が所定のポンプ吐出流量を超え、かつ、前記ブラシレスモータの出力電圧指令値が正弦波電圧の出力可能電圧を超え、かつ、前記ブラシレスモータの回転速度が所定の回転速度より速くなった後に、180度矩形波電圧を印加することを特徴とする電動ブレーキ装置の制御方法。
In the control method of the electric brake equipment according to claim 21,
The braking request according to the state of the vehicle exceeds a predetermined pump discharge flow rate, the output voltage command value of the brushless motor exceeds the output voltage of a sine wave voltage, and the rotation speed of the brushless motor is a predetermined rotation A control method for an electric brake device, wherein a 180-degree rectangular wave voltage is applied after the speed is increased.
請求項22に記載の電動ブレーキ装置の制御方法において、
正弦波電圧を矩形波電圧に切り替える時、前記ブラシレスモータを駆動するためのインバータ回路を駆動するPWMキャリア周期を徐々に長くすることを特徴とする電動ブレーキ装置の制御方法。
In the control method of the electric brake device according to claim 22,
A method for controlling an electric brake device characterized by gradually increasing a PWM carrier cycle for driving an inverter circuit for driving the brushless motor when switching a sine wave voltage to a rectangular wave voltage.
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