JP2011213201A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制動動作開始時にRAM31が記憶している剛性テーブルT0と制動間隔や制動時間等の制動状況などに伴い変化する電動キャリパ4の実際の剛性特性(位置対応の押付力特性)とが一致しない場合においても、1回の制動中に推力推定値が算出されるごとに、押付力指令値・回転位置対応特性(剛性テーブル)の更新を行うため、押付力指令値と発生押付力との偏差を低減することができ、換言すれば、電動キャリパ4の実際の剛性特性の状態に応じて押付力指令に対する追従性を確保することができる。
【選択図】図3
Description
以下、本発明の第1実施形態に係る電動ブレーキ装置を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る電動ブレーキ装置は、電動ディスクブレーキシステム1である。図1、図2において、電動ディスクブレーキシステム1は、車体の非回転部に固定されるキャリア2にディスクロータ3の軸線方向へ移動可能に支持される電動キャリパ4と、ブレーキペダル5の操作量を検出してブレーキペダル5の操作量や操作力を示す情報(以下、ペダル操作情報という。)を出力する操作センサ6と、制御手段の一例であるコントローラ7と、を備えている。操作センサ6は、ブレーキペダル5の踏力を検出する踏力センサ、ブレーキペダル5の回転量や直線移動量を検出するストロークセンサ等から適宜選択されて用いられる。なお、ペダル操作情報(ブレーキペダル5の操作量や操作力を示す情報)は制動指示信号に相当している。また、制動指示信号としては、上記ペダル操作情報のほか、車両姿勢制御装置や回生制御装置からの制動力を付与するための信号がある。
ECU33は、図3に示すように機能ブロックで表すと、ペダル操作量‐押付力指令変換処理部35、押付力指令‐モータ回転位置指令変換処理部37、位置制御処理部39、電流制御処理部41、電流補正処理部43、電流‐推力変換処理部45、及び剛性テーブル作成処理部46を含んで構成されている。ECU33は、これら各処理部が機能して、ペダル操作情報から電動モータ19のモータ動作指令を作成、言い換えれば、押付力指令値から電動モータ19への供給電流値を算出して電動モータ19へ供給するようにしている。
この実施形態では、ブレーキパッド9とディスクロータ3の距離が、一定の間隔を保った初期位置にある状態における運転者のブレーキペダル5の操作に伴う制動力の発生、該制動力の解除、電動モータ19のモータ回転位置情報及びモータ電流情報(電動モータ19の供給電流)の計測は、大略、以下のとおり、行われる。
本実施形態では、上記した制動作動を行なうために、図4に示すような制御を行なう。まず、電動ディスクブレーキシステム1(以下、ブレーキシステムという)がオン(ON)であるか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1で否(No)と判定すると処理を終了する。ここで、ブレーキシステムがオンとなるのは、制動指示信号がECU33に入力されたとき、すなわち、ブレーキペダル5が操作されてペダル操作情報が入力される場合のほか、車両に搭載されている車両姿勢制御装置等から制動信号が出力されることによって判定されるようになっている。なお、本フローチャートの処理は、ブレーキシステムがオンとなった後オフとなるまで、すなわち、1回の制動が終了するまで、繰り返し行われるようになっている。
ここで、上記ステップS3で推力の情報である推力推定値を算出するために用いられる補正後電流、また、ステップS4で剛性テーブルを更新作成するために用いられる補正後回転位置の算出方法(電流補正処理部43で行われる処理内容)について、図5に基づいて説明する。
次に、前記ECU33(コントローラ7)が実行する剛性テーブルを更新しながら制動を行っていくときの制御内容について図6の図面に基づいて説明する。
つぎに、剛性テーブル更新部46にて処理される剛性テーブルの更新方法について、図8、9に基づいて以下に説明する。
上述したような本実施形態が採用する上述した図8による推定推力値Fe-1が求まった補正後モータ回転位置P1までについての剛性テーブルの更新方法に代えて、変形例1として図10に示すような更新方法により剛性テーブルの更新を行うようにしてもよい。すなわち、上述した図8に示す更新方法によって剛性テーブルを補完した暫定の剛性テーブルT1ak(図10の●付きの点線で示した曲線。以下、暫定更新後前半剛性テーブルT1akという。)を求める。この暫定前半更新後剛性テーブルT1akと更新前剛性テーブルT0とを比較して、更新前剛性テーブルT0から推定推力値Fe-1が求まったモータ回転位置での発生押付力の変化量が暫定前半更新後剛性テーブルT1akに向かう方向で一定量、たとえば2[kN]以内になるように調整して前半更新後剛性テーブルT1a'を作成する。具体的には、発生押付け力の変化量を、最初のモータ回転位置では2[kN]以内とし、次のモータ回転位置では差所の変化量+2[kN]以内とし、これを順次繰り返すようにして作成する。このように前半更新後剛性テーブルT1a'を作成するのは、暫定前半更新後剛性テーブルT1akを電動モータ19の制御に用いた場合、現在の更新前の剛性テーブルT0を用いた場合に比較してブレーキ操作感に過大な変化をもたらす可能性がある。たとえば、ブレーキペダル5の操作量に対する押付力変化が急激に変わった場合に、ドライバに違和感を抱かせるような過大な制動力の変化をもたらす場合がある。本変形例1では、前半更新後剛性テーブルの変化の度合いを緩和するように調整するようにしているので、ブレーキペダル5の操作量に対する押圧力変化が滑らかになり、ドライバに違和感を抱かせるような過大な制動力の変化を抑制することが可能となっている。
また、上述した図8による推定推力値Fe-1が求まった補正後モータ回転位置P1までについての剛性テーブルの更新方法に代えて、変形例2として図11に示す更新方法により剛性テーブルの更新を行うようにしてもよい。すなわち、推定推力値(図中の●)が求まったときのモータ回転位置情報から算出されるモータ速度、加速度を考慮して、剛性テーブルの更新処理にそれぞれの推定推力値をどの程度反映させるかを別途決定しても良い。たとえば、通常のブレーキ操作のようにブレーキペダル5が比較的緩やかに操作される場合には、モータ速度や加速度が所定値未満で緩やかに動作するため、精度の高い推定推力を算出することができる。したがって、この推定推力に基づいて図11の剛性テーブルT1a(i)を算出して剛性テーブルを更新する。一方、急ブレーキ操作にあっては、モータ速度、加速度が所定値以上で急激に変化するため、算出される推定推力値は精度の低いものとなるから剛性テーブルを更新せず、図11に示す剛性テーブルT1a(ii)を用いるようにする。さらには、推定推力値の精度(モータ速度、加速度の大小)を相対的に判断することによって、図11で円弧状の双方向の矢印で示すように、剛性テーブルをT1a(i)とT1a(ii)の間でT1a(iii)、T1a(iv)の曲線のように調整(更新)してもよい。このようにした場合においても、ドライバに違和感を抱かせるような過大な制動力の変化を抑制することが可能となっている。
また、上述したように本実施形態が採用する上述した図9による推定推力値Fe-1が求まった補正後モータ回転位置P1以降ついての剛性テーブルの更新方法に代えて、変形例3として図12に示す更新方法により後半更新後剛性テーブルT1b'の作成を行うようにしてもよい。すなわち、図12の左側に示すように、推定推力値P1が求まった補正後モータ回転位置P1以前の剛性テーブルT1aの更新結果を考慮して、不自然でない剛性特性(たとえば位置の増加に応じて押付力も増加する)となるよう補完処理(更新処理)を行うように構成してもよい。または、推定推力値Fe-1が求まった補正後モータ回転位置P1以前の剛性テーブルT1aの更新結果に最も合致する剛性特性を別途用意した剛性テーブルリスト情報〔図12右上部分参照〕から選択するようにしても良い。
上述した実施形態では、図4におけるステップS6の処理で、モータ回転位置指令値を更新後の剛性テーブルに基づいて算出するようにしている。そして、図6に示すように、モータ回転位置指令値は、推力推定値が算定されると、更新前の剛性テーブルを用いて得られるモータ回転位置指令値Pcom-0から更新後の剛性テーブルを用いて得られるモータ回転位置指令値Pcom-1に変更される。
上記第1実施形態では、上述したようにECU33が、押付力指令値を前記電動モータの制御に用いるモータ回転位置指令値に変換して供給電流値を算出する制御手段と、推力の情報を電動モータヘ実際に流れた電流に基づいて算出されるブレーキパッドへの押付力に相当する推力推定値として算出する推力情報算出手段と、剛性特性データを推力推定値と電動モータ回転位置との関係からなるものとして更新する更新手段と、前記更新手段によって更新された前記剛性特性データに応じて前記押付力指令値に基づく前記回転位置指令値を変更する指令値変更手段と、を備えたものになっている。
本第3実施形態においては、押付力指令値を前記電動モータの制御に用いる回転位置指令値に変換して該回転位置指令値を電動モータヘのモータトルク指令値に変換した後に供給電流値としてのモータ動作指令を算出するようにしている。そして、推力情報算出手段を電流‐モータトルク変換処理部45”として、推力の情報を、前記回転位置検出手段で検出された前記電動モータの所定の回転位置において前記電動モータヘ実際に流れた電流に基づいて算出される前記ブレーキパッドへの押付力に相当する推定モータトルク値として算出するように代えている。また、更新手段を剛性テーブル作成処理部46”として、剛性特性データを前記推定モータトルク値と前記電動モータの回転位置との関係からなるものとして更新するように代えている。そして、上記指令値変更手段をモータ回転位置指令‐モータトルク指令変換処理部39”として、前記更新手段によって更新された前記剛性特性データに応じて前記回転位置指令値に基づくモータトルク指令値を変更するように代えている。
Claims (5)
- 電動モータ、該電動モータの回転位置を検出する回転位置検出手段、及びディスクロータにブレーキパッドを押付ける押付部材を備え、該押付部材が前記電動モータにより推進されるキャリパと、
制動指示信号に応じた前記押付部材による前記ブレーキパッドへの押付力指令値に基づいて前記電動モータの制御に用いる供給電流値を前記キャリパの剛性特性データから算出する制御手段と、からなり、
前記制御手段は、
前記回転位置検出手段で検出された前記電動モータの回転位置における前記押付部材に実際に作用している推力の情報を算出する推力情報算出手段と、
前記押付部材が1回の制動中で前記ブレーキパッドを押圧している最中に、該推力情報算出手段で前記推力の情報が算出されるごとに、当該推力の情報と前記電動モータの回転位置とに基づいて前記キャリパの剛性特性データを更新する更新手段と、
前記更新手段によって前記キャリパの剛性特性データが更新されるごとに、当該更新された前記剛性特性データに基づいて、前記供給電流値を算出するために前記押付力指令値から変換される指令値を変更する指令値変更手段と、
を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、
前記制御手段は、前記押付力指令値を前記電動モータの制御に用いる回転位置指令値に変換して供給電流値を算出し、
前記推力情報算出手段は、前記推力の情報を前記電動モータヘ実際に流れた電流に基づいて算出される前記ブレーキパッドへの押付力に相当する推力推定値として算出し、
前記更新手段は、前記剛性特性データを前記推力推定値と前記電動モータの回転位置との関係からなるものとして更新し、
前記指令値変更手段は、前記更新手段によって更新された前記剛性特性データに応じて前記押付力指令値に基づく前記回転位置指令値を変更する
ことを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、
前記制御手段は、前記押付力指令値を前記電動モータの制御に用いる回転位置指令値に変換して該回転位置指令値を電動モータヘの供給電流指令値に変換し、
前記推力情報算出手段は、前記推力の情報を前記回転位置検出手段で検出された前記電動モータの所定の回転位置において前記電動モータヘ実際に流れた電流に基づいて算出される前記ブレーキパッドへの押付力に相当する電流値として算出し、
前記更新手段は、前記剛性特性データを前記電流値と前記電動モータの回転位置との関係からなるものとして更新し、
前記指令値変更手段は、前記更新手段によって更新された前記剛性特性データに応じて前記回転位置指令値に基づく供給電流指令値を変更する
ことを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、
前記制御手段は、前記押付力指令値を前記電動モータの制御に用いる回転位置指令値に変換して該回転位置指令値を電動モータヘのモータトルク指令値に変換し、
前記推力情報算出手段は、前記推力の情報を、前記回転位置検出手段で検出された前記電動モータの所定の回転位置において前記電動モータヘ実際に流れた電流に基づいて算出される前記ブレーキパッドへの押付力に相当する推定モータトルク値として算出し、
前記更新手段は、前記剛性特性データを前記推定モータトルク値と前記電動モータの回転位置との関係からなるものとして更新し、
前記指令値変更手段は、前記更新手段によって更新された前記剛性特性データに応じて前記回転位置指令値に基づくモータトルク指令値を変更する
ことを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の電動ブレーキ装置において、
前記更新手段は、前記剛性特性データの更新を、前記推力情報算出手段により前記推力の情報が算出されたときに、算出された当該推力の情報に基づいて予め記憶された複数の剛性特性データから選択することを特徴とする電動ブレーキ装置。
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