JP2019119337A - Electric brake device - Google Patents

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Abstract

To provide an electric brake device capable of determining an abnormality in angle estimation inexpensively and at the time of a brake operation or the like.SOLUTION: A control device 2 of an electric brake device has an angle estimation function unit 26 for estimating a motor angle, a reaction force estimation function unit 27 for estimating a reaction force of a pressing force of a friction material 9, and an angle estimation abnormality detection function unit 24 for determining the presence or absence of an abnormality of the angle estimation function unit 26. The angle estimation abnormality detection function unit 24 has a data acquisition unit 29 for acquiring an estimated angle and an estimated reaction force as data, a reaction force correlation deriving unit 28 for estimating a reaction force correlation that associates the estimated angle with the estimated reaction force acquired by the data acquisition unit 29 according to a predetermined condition, and an abnormality determination unit 31 for determining that the angle estimating function unit 26 is abnormal when a degree of coincidence between the reaction force correlation estimated by the reaction force correlation deriving unit 28 and the data acquired by the data acquisition unit 29 is below a predetermined reference.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、電動ブレーキ装置に関し、角度推定の異常を安価に且つブレーキ操作時等にも判断することができる技術に関する。   The present invention relates to an electric brake system, and relates to a technology capable of determining abnormality in angle estimation inexpensively and at the time of brake operation or the like.

電動モータ装置および電動モータを使用した電動アクチュエータとして、以下の技術が提案されている。
(1)電動モータの回転駆動力を減速機により減速し、直動機構を介して直線運動に変換して、摩擦パッドをディスクロータに押圧接触させて制動力を付加する技術(特許文献1)。
(2)ブレーキ非操作時にモータを動作させ、ブレーキの異常を判断する技術(特許文献2)。
The following techniques have been proposed as an electric motor device and an electric actuator using the electric motor.
(1) A technology for reducing the rotational driving force of an electric motor by a reduction gear and converting it into a linear motion via a linear motion mechanism, pressing the friction pad against the disc rotor to apply a braking force (Patent Document 1) .
(2) A technology for operating the motor when the brake is not operated and judging abnormality of the brake (Patent Document 2).

特開2003−247576号公報JP 2003-247576 特開平11−170991号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-170991

例えば、特許文献1のような、電動アクチュエータを使用した電動ブレーキ装置において、例えば車両のブレーキのような用途に用いる場合、一般に、極めて高い安全性を要求されることが多い。特に、電動ブレーキ装置のセンサ系統に異常が発生すると、重大な動作異常が生じる可能性が高いため、センサ系統の異常を正確に検出する事が重要となる。   For example, in an electric brake device using an electric actuator as in Patent Document 1, for example, when used for an application such as a brake of a vehicle, in general, extremely high safety is often required. In particular, if an abnormality occurs in the sensor system of the electric brake device, there is a high possibility that a serious operation abnormality will occur. Therefore, it is important to accurately detect the abnormality of the sensor system.

前記の電動ブレーキ装置において、中でも、角度センサの異常検出が困難となる場合が多い。対策として、例えば角度センサを複数設けて冗長化する場合、センサのコストおよび搭載スペースが問題となる場合がある。
例えば、特許文献2のような、操縦者によってブレーキが操作されない状況において電動モータを駆動し、異常を判断する場合、ブレーキ操作時に異常が発生した場合に異常を検出できず、動作異常を生じる場合がある。
Above all, in the above-mentioned electric brake device, it is often difficult to detect an abnormality in the angle sensor. As a countermeasure, for example, in the case of providing a plurality of angle sensors for redundancy, the cost and mounting space of the sensors may be a problem.
For example, when driving an electric motor in a situation where the driver does not operate the brake and judging an abnormality as in Patent Document 2, when an abnormality occurs at the time of the brake operation, the abnormality can not be detected and the operation abnormality occurs. There is.

この発明の目的は、角度推定の異常を安価に且つブレーキ操作時等にも判断することができる電動ブレーキ装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an electric brake system capable of judging abnormality of angle estimation inexpensively and at the time of brake operation and the like.

この発明の電動ブレーキ装置1は、ブレーキロータ8と、このブレーキロータ8と接触してブレーキ力を発生する摩擦材9と、電動モータ4と、この電動モータ4の出力を前記摩擦材9の押圧力に変換する摩擦材操作手段6と、前記電動モータ4を制御する制御装置2と、を備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御装置2は、
前記電動モータ4の角度を推定する角度推定機能部26と、
前記摩擦材9の押圧力の反作用による反力を推定する反力推定機能部27と、
前記角度推定機能部26の異常の有無を判断する角度推定異常検出機能部24と、を有し、
前記角度推定異常検出機能部24は、
前記角度推定機能部26で推定した角度である推定角度またはこの推定角度と等価となるパラメータ、および前記反力推定機能部27で推定した反力である推定反力をデータとして取得するデータ取得部29と、
このデータ取得部29で取得した前記推定角度または前記パラメータと前記推定反力とを定められた条件に従って関連付ける反力相関を推定する反力相関導出部28と、
この反力相関導出部28で推定した反力相関と、前記データ取得部29で取得したデータとの一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断する異常判断部31と、を有する。
前記定められた条件、前記定められた基準は、それぞれ設計等によって任意に定める条件、基準であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な条件、基準を求めて定められる。
前記推定した反力相関と前記データとが良く一致するとは、前記一致度合が高いことを意味し、前記推定した反力相関と前記データとがあまり一致しないとき、前記一致度合が低いことを意味する。
The electric brake device 1 according to the present invention includes a brake rotor 8, a friction member 9 which generates a braking force by coming into contact with the brake rotor 8, an electric motor 4, and an output of the electric motor 4 In an electric brake device provided with friction material operating means 6 for converting into pressure and a control device 2 for controlling the electric motor 4
The control device 2 is
An angle estimation function unit 26 for estimating the angle of the electric motor 4;
A reaction force estimation function unit 27 for estimating a reaction force due to a reaction of the pressing force of the friction material 9;
And an angle estimation abnormality detection function unit 24 that determines presence or absence of an abnormality of the angle estimation function unit 26;
The angle estimation abnormality detection function unit 24
A data acquisition unit that acquires, as data, an estimated angle that is an angle estimated by the angle estimation function unit 26 or a parameter equivalent to the estimated angle, and an estimated reaction force that is a reaction force estimated by the reaction force estimation function unit 27 29, and
A reaction force correlation deriving unit 28 for estimating a reaction force correlation that associates the estimated angle or the parameter acquired by the data acquiring unit 29 with the estimated reaction force according to a defined condition;
When the degree of coincidence between the reaction force correlation estimated by the reaction force correlation deriving unit 28 and the data acquired by the data acquiring unit 29 falls below a predetermined reference, the angle estimating function unit 26 is abnormal. And an abnormality determination unit 31 that determines that
The above-defined conditions and the above-mentioned criteria are the conditions and criteria arbitrarily determined by the design etc., for example, determined by finding the appropriate conditions and criteria by either or both of the test and the simulation. .
Good agreement between the estimated reaction force correlation and the data means that the degree of coincidence is high, and meaning that the degree of coincidence is low when the estimated reaction force correlation is not largely coincident with the data. Do.

この構成によると、反力相関導出部28は、取得した推定角度またはパラメータと推定反力とを定められた条件に従って関連付ける反力相関を推定する。異常判断部31は、推定した反力相関と、元のデータ(つまり実際の結果)との一致度合の高さを評価する。異常判断部31は、一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、角度推定機能部26が異常であると判断する。
角度推定機能部26において、例えば、出力の固着等の異常が発生すると、推定角度がその状態で静止する。このとき角度が動かないため、推定反力の大きさは増大し、例えば電動モータ4の発揮し得る最大トルク相当まで増大する。このとき、推定角度と推定反力との反力相関は、アクチュエータ剛性に依存した連続的なカーブから、不連続性の高い折れ点のような軌跡を描く。このため、このような軌跡に対する元のデータの一致度合は、比較的大きな推定誤差を生ずる。したがって、一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、角度推定機能部26が異常であると判断し得る。このように角度推定の異常を、従来技術よりも安価に且つブレーキ操作時等にも判断することができる。
According to this configuration, the reaction force correlation deriving unit 28 estimates a reaction force correlation that associates the acquired estimated angle or parameter with the estimated reaction force according to a defined condition. The abnormality judgment unit 31 evaluates the degree of coincidence between the estimated reaction force correlation and the original data (that is, the actual result). The abnormality determining unit 31 determines that the angle estimation function unit 26 is abnormal when the degree of coincidence falls below a predetermined reference.
In the angle estimation function unit 26, for example, when an abnormality such as sticking of the output occurs, the estimated angle stops in that state. At this time, since the angle does not move, the magnitude of the estimated reaction force increases, for example, to the maximum torque that can be exhibited by the electric motor 4. At this time, the reaction force correlation between the estimated angle and the estimated reaction force draws a locus like a broken point with high discontinuity from a continuous curve depending on the actuator stiffness. Because of this, the degree of agreement of the original data with such trajectories results in relatively large estimation errors. Therefore, when the degree of coincidence falls below the defined reference, the angle estimation function unit 26 can be judged to be abnormal. As described above, the abnormality in the angle estimation can be determined more inexpensively than in the prior art and also at the time of the brake operation or the like.

前記反力相関導出部28は、前記定められた条件として、前記推定角度または前記パラメータと前記推定反力とを関連付ける規範相関関数を有し、この規範相関関数と、前記データ取得部29で取得したデータとの誤差に基づく評価指標を最小とする前記反力相関を導出する機能を有し、
前記異常判断部31は、前記反力相関の推定時の前記誤差に基づく評価指標について、前記誤差が定められた量より大きい状態に相当する評価が為されたとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた量は、設計等によって任意に定める量であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な量を求めて定められる。
この構成によると、前記一致度合を比較的容易に演算できるため、電動ブレーキ装置1の角度推定異常を正確に検出し冗長性を高めることができる。また複数の角度センサ等を設けなくても角度推定機能部26の異常を判断することができるため、センサのコスト低減を図れる。
The reaction force correlation deriving unit 28 has a reference correlation function that associates the estimated angle or the parameter with the estimated reaction force as the determined condition, and the reference correlation function and the data acquisition unit 29 acquire the reference correlation function. Has a function of deriving the reaction force correlation that minimizes an evaluation index based on an error with the extracted data,
When the evaluation unit based on the error at the time of estimation of the reaction force correlation is evaluated in the abnormality determination unit 31 when the evaluation corresponding to a state in which the error is larger than the determined amount is performed, the abnormality estimation unit 31 You may judge that it is abnormal.
The predetermined amount is an amount arbitrarily determined by design or the like, and is determined by determining an appropriate amount by, for example, one or both of a test and a simulation.
According to this configuration, since the degree of coincidence can be calculated relatively easily, it is possible to accurately detect an angle estimation abnormality of the electric brake device 1 and to enhance redundancy. In addition, since the abnormality of the angle estimation function unit 26 can be determined without providing a plurality of angle sensors or the like, the cost of the sensor can be reduced.

前記反力相関が、ブレーキを解除した状態からブレーキ力を発揮し、再び前記ブレーキを解除するまでの第一のブレーキサイクルにおける前記推定角度と前記推定反力とを関連付ける反力相関であり、
前記異常判断部31は、前記第一のブレーキサイクルより後に実行される、前記ブレーキを解除した状態からブレーキ力を発揮させる第二のブレーキサイクル中において、前記推定角度および前記推定反力の第一のブレーキサイクル中において求められた前記反力相関に対する乖離量が定められた量より大きいとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた量は、設計等によって任意に定める量であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な量を求めて定められる。
この構成によると、演算負荷等の都合により前記相関推定をリアルタイムで行うことが困難である場合においても、前記ブレーキ作動時の相関を用いて、角度推定機能部26の異常を推定することが可能となる。
The reaction force correlation is a reaction force correlation that relates the estimated angle and the estimated reaction force in a first brake cycle which exerts a braking force from a state in which the brake is released to when the brake is released again,
The abnormality determination unit 31 performs the first estimated angle and the first estimated reaction force during a second brake cycle that is performed after the first brake cycle and causes the brake force to be exerted from the released state of the brake. When the amount of deviation with respect to the reaction force correlation determined during the braking cycle is larger than a predetermined amount, it may be determined that the angle estimation function unit 26 is abnormal.
The predetermined amount is an amount arbitrarily determined by design or the like, and is determined by determining an appropriate amount by, for example, one or both of a test and a simulation.
According to this configuration, even when it is difficult to perform the correlation estimation in real time due to the operation load etc., it is possible to estimate the abnormality of the angle estimation function unit 26 using the correlation when the brake is operated. It becomes.

前記制御装置2は、前記電動モータ4の角速度を推定する角速度推定機能部25を有し、この角速度推定機能部25で推定した角速度である推定角速度に基づいて、前記電動モータ4が前記摩擦材9の押圧力を昇圧方向に回転しているか降圧方向に回転しているかを判断し、
前記反力相関導出部28は、前記反力相関として、前記電動モータ4が前記昇圧方向に回転しているときの正作動相関と、前記電動モータ4が前記降圧方向に回転しているときの逆作動相関とを推定する機能を有し、
前記異常判断部31は、前記電動モータ4が前記昇圧方向に回転しているときの前記正作動相関の一致度合と、前記電動モータ4が前記降圧方向に回転しているときの前記逆作動相関の一致度合とのいずれか一方または両方の一致度合が定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた基準は、設計等によって任意に定める基準であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な基準を求めて定められる。
この構成によると、摩擦材操作手段6等を備えた電動ブレーキ装置1は摩擦力等の影響によりヒステリシス特性を示すため、電動モータ4が昇圧方向に回転しているときの正作動時と降圧方向に回転しているときの逆作動時とを分けて角度推定機能部26の異常を評価することで、異常判断の精度を向上することができる。
The control device 2 has an angular velocity estimation function unit 25 for estimating the angular velocity of the electric motor 4, and the electric motor 4 is the friction material based on an estimated angular velocity which is an angular velocity estimated by the angular velocity estimation function unit 25. Determine whether the pressure of 9 is rotating in the direction of pressure increase or in the direction of pressure decrease,
The reaction force correlation deriving unit 28 is, as the reaction force correlation, a positive operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure rising direction, and a case where the electric motor 4 is rotating in the pressure lowering direction. Has a function to estimate the inverse operation correlation,
The abnormality determination unit 31 determines the degree of coincidence of the positive operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure rising direction, and the reverse operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure decreasing direction. When one or both of the coincidence degree and the coincidence degree fall below a predetermined reference, it may be judged that the angle estimation function unit 26 is abnormal.
The predetermined standard is a standard which is arbitrarily determined by design or the like, and is determined, for example, by searching for an appropriate standard by one or both of a test and a simulation.
According to this configuration, the electric brake device 1 provided with the friction material operating means 6 and the like exhibits hysteresis characteristics under the influence of the frictional force and the like, so that the positive operation time and the step-down direction when the electric motor 4 rotates in the pressure rising direction. The accuracy of the abnormality determination can be improved by evaluating the abnormality of the angle estimation function unit 26 separately from the reverse operation at the time of rotation.

前記制御装置2は、前記電動モータ4の角速度を推定する角速度推定機能部25を有し、この角速度推定機能部25で推定した角速度である推定角速度に基づいて、前記電動モータ4が前記摩擦材9の押圧力を昇圧方向に回転しているか降圧方向に回転しているかを判断する機能を有し、
前記反力相関導出部28は、前記電動モータ4が前記昇圧方向に回転しているときの正作動相関と、前記電動モータ4が前記降圧方向に回転しているときの逆作動相関のいずれか一方を推定する機能を有し、前記推定された正作動相関ないし逆作動相関のいずれか一方の相関に基づいて、定められた換算係数を介して他方の相関を推定する機能を有し、
前記異常判断部31は、前記電動モータ4が前記昇圧方向に回転しているときの前記正作動相関の一致度合と、前記電動モータ4が前記降圧方向に回転しているときの前記逆作動相関の一致度合のいずれか一方または両方の一致度合が定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた換算係数、前記定められた基準は、それぞれ設計等によって任意に定める換算係数、基準であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な換算係数、基準を求めて定められる。
この構成によると、アクチュエータ特性において、正作動時と逆作動時の効率特性がある程度強く関連している場合、正・逆いずれか一方の作動相関から他方の作動相関も規定することができ、計算負荷を軽減することができる。
The control device 2 has an angular velocity estimation function unit 25 for estimating the angular velocity of the electric motor 4, and the electric motor 4 is the friction material based on an estimated angular velocity which is an angular velocity estimated by the angular velocity estimation function unit 25. 9 has a function to determine whether it is rotating in the direction of pressure increase or in the direction of pressure decrease,
The reaction force correlation deriving unit 28 has one of a positive operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure rising direction and a reverse operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure decreasing direction. It has a function of estimating one, and has a function of estimating the other's correlation via a defined conversion factor based on the correlation of any one of the estimated positive-acting correlation or reverse-acting correlation,
The abnormality determination unit 31 determines the degree of coincidence of the positive operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure rising direction, and the reverse operation correlation when the electric motor 4 is rotating in the pressure decreasing direction. The angle estimation function unit 26 may be determined to be abnormal when either one or both of the coincidence degrees falls below a predetermined reference.
The defined conversion factor and the defined standard are conversion factors and standards arbitrarily determined by design etc., and an appropriate conversion factor and standard are determined by, for example, either or both of test and simulation. Is determined.
According to this configuration, in the actuator characteristics, when the efficiency characteristics at the time of normal operation and at the time of reverse operation are strongly related to each other, the operation correlation of either the positive or the reverse can also be defined, and the calculation The load can be reduced.

前記制御装置2は、推定角速度が定められた大きさより小さいとき、前記電動モータ4が停止状態にあるとみなす機能を有し、
前記制御装置2は、前記電動モータ4が停止状態にあるとみなせる場合において、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づいて、前記反力相関を導出する一方の第一のパラメータから、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づく他方の第二のパラメータを導出する機能を有し、
前記異常判断部31は、前記第二のパラメータが、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づいて導出された第二のパラメータ群の範囲から誤差補正比率に基づいて拡大された範囲外であるとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた大きさ、前記誤差補正比率は、それぞれ設計等によって任意に定める大きさ、誤差補正比率であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な大きさ、誤差補正比率を求めて定められる。
この構成によると、電動モータ4の正、逆作動時だけでなくヒステリシス中の状態においても角度推定機能部26の異常を判断し得る。
The control device 2 has a function of regarding the electric motor 4 as being in a stop state when the estimated angular velocity is smaller than a predetermined magnitude,
When the electric motor 4 can be considered to be in a stopped state, the control device 2 can use the positive parameter from one of the first parameters to derive the reaction force correlation based on the positive operation correlation and the reverse operation correlation. Has a function of deriving another second parameter based on the operation correlation and the inverse operation correlation,
The abnormality determining unit 31 determines that the second parameter is out of the range expanded from the range of the second parameter group derived based on the normal operation correlation and the reverse operation correlation based on the error correction ratio. At this time, it may be determined that the angle estimation function unit 26 is abnormal.
The predetermined size and the error correction ratio are respectively an arbitrary size determined by design etc. and an error correction ratio, for example, an appropriate size according to any one or both of test and simulation, error correction Determined by determining the ratio.
According to this configuration, it is possible to determine the abnormality of the angle estimation function unit 26 not only at the time of the positive / reverse operation of the electric motor 4 but also at the time of the hysteresis.

前記反力相関導出部28は、前記定められた条件として、前記摩擦材9を含む電動ブレーキ装置1の構成部の剛性に基づき、この剛性を変化せしめる可変剛性パラメータαを含む、反力と角度との第一の結合関数f1と、この第一の結合関数f1に含まれる前記構成部以外の電動ブレーキ装置1の構成部の剛性に基づく第二の結合関数f2と、前記第一の結合関数f1に関連する構成部と前記第二の結合関数f2に関連する構成部との変形比率βと、を用いて、推定反力pおよび推定角度ないし推定位置xに対して、
p=f1(α,βx)+f2((1−β)x)による演算誤差の分散が最小となるよう前記可変剛性パラメータα、変形比率βを決定する機能を有するものであってもよい。
この構成によると、相関関数の形状を予めある程度規定しておき、関連する変数を減らすことで、計算負荷を軽減することができる。
The reaction force correlation deriving unit 28 includes, as the determined condition, a reaction force and an angle including a variable stiffness parameter α that changes the stiffness based on the stiffness of the components of the electric brake device 1 including the friction material 9. A second combination function f2 based on the first combination function f1 of the first combination function f1, the second combination function f2 based on the rigidity of the components of the electric brake device 1 other than the components included in the first combination function f1, and the first combination function Using the deformation ratio β between the component related to f 1 and the component related to the second combined function f 2, for the estimated reaction force p and the estimated angle or estimated position x,
The variable stiffness parameter α and the deformation ratio β may be determined so as to minimize the variance of the calculation error due to p = f1 (α, βx) + f2 ((1−β) x).
According to this configuration, the calculation load can be reduced by defining the shape of the correlation function in advance to some extent and reducing the related variables.

前記制御装置2は、前記摩擦材9の押圧力を推定する荷重推定機能部19を有し、
前記反力相関が、前記荷重推定機能部19で推定した押圧力である推定荷重と、前記推定反力とを関連付ける反力相関であり、
前記異常判断部31は、前記反力相関と、前記データ取得部29で取得したデータとの一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部26が異常であると判断してもよい。
前記定められた基準は、設計等によって任意に定める基準であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な基準を求めて定められる。
この構成によると、推定反力と推定荷重との反力相関は、アクチュエータの非線形剛性の影響を受けないため、比較的容易に相関関係を設定することができる。
The control device 2 has a load estimation function unit 19 that estimates the pressing force of the friction material 9;
The reaction force correlation is a reaction force correlation that associates an estimated load, which is a pressing force estimated by the load estimation function unit 19, with the estimated reaction force,
The abnormality determination unit 31 determines that the angle estimation function unit 26 is abnormal when the degree of coincidence between the reaction force correlation and the data acquired by the data acquisition unit 29 falls below a predetermined reference. You may
The predetermined standard is a standard which is arbitrarily determined by design or the like, and is determined, for example, by searching for an appropriate standard by one or both of a test and a simulation.
According to this configuration, since the reaction force correlation between the estimated reaction force and the estimated load is not affected by the nonlinear stiffness of the actuator, the correlation can be set relatively easily.

前記制御装置2は、前記電動モータ4の角加速度ないしこの角加速度に相当し得る値を推定する角加速度推定機能部33を有し、
前記反力相関導出部28は、前記角加速度推定機能部33で推定した推定角加速度が定められた大きさより小さい条件における推定反力および推定角度を用いて、前記反力相関を推定してもよい。
前記定められた大きさは、設計等によって任意に定める大きさであって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な大きさを求めて定められる。
角速度が大きい条件において、慣性モーメント誤差等によって反力推定の精度が低下する場合がある。このため、この構成によると、そのような角速度が大きい状態を除外して反力相関を推定することで、異常判断の精度を向上することができる。
The control device 2 has an angular acceleration estimation function unit 33 for estimating the angular acceleration of the electric motor 4 or a value corresponding to this angular acceleration,
The reaction force correlation deriving unit 28 estimates the reaction force correlation using the estimated reaction force and the estimated angle under the condition that the estimated angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation function unit 33 is smaller than the determined magnitude. Good.
The predetermined size is an arbitrary size determined by design or the like, and is determined by obtaining an appropriate size by, for example, one or both of a test and a simulation.
Under conditions where the angular velocity is large, the accuracy of the reaction force estimation may decrease due to an inertia moment error or the like. Therefore, according to this configuration, it is possible to improve the accuracy of the abnormality determination by estimating the reaction force correlation by excluding such a state in which the angular velocity is large.

この発明の電動ブレーキ装置は、ブレーキロータと、このブレーキロータと接触してブレーキ力を発生する摩擦材と、電動モータと、この電動モータの出力を前記摩擦材の押圧力に変換する摩擦材操作手段と、前記電動モータを制御する制御装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動モータの角度を推定する角度推定機能部と、前記摩擦材の押圧力の反作用による反力を推定する反力推定機能部と、前記角度推定機能部の異常の有無を判断する角度推定異常検出機能部と、を有し、前記角度推定異常検出機能部は、前記角度推定機能部で推定した角度である推定角度またはこの推定角度と等価となるパラメータ、および前記反力推定機能部で推定した反力である推定反力をデータとして取得するデータ取得部と、このデータ取得部で取得した前記推定角度または前記パラメータと前記推定反力とを定められた条件に従って関連付ける反力相関を推定する反力相関導出部と、この反力相関導出部で推定した反力相関と、前記データ取得部で取得したデータとの一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する異常判断部と、を有する。このため、角度推定の異常を安価に且つブレーキ操作時等にも判断することができる。   The electric brake device according to the present invention comprises a brake rotor, a friction material which contacts the brake rotor to generate a braking force, an electric motor, and a friction material operation which converts the output of the electric motor into a pressing force of the friction material. And a control device for controlling the electric motor, wherein the control device includes an angle estimation function unit for estimating an angle of the electric motor, and a counteraction by a reaction force of the pressing force of the friction material. The reaction force estimation function unit for estimating the force, and the angle estimation abnormality detection function unit for judging presence / absence of abnormality of the angle estimation function unit, and the angle estimation abnormality detection function unit is the angle estimation function unit. A data acquisition unit for acquiring, as data, an estimated angle which is an estimated angle or a parameter equivalent to the estimated angle, and an estimated reaction force which is a reaction force estimated by the reaction force estimation function unit; A reaction force correlation deriving unit that estimates a reaction force correlation that associates the estimated angle or the parameter acquired by the data acquisition unit with the estimated reaction force according to a defined condition, and the reaction force estimated by the reaction force correlation deriving unit And an abnormality determination unit that determines that the angle estimation function unit is abnormal when the degree of coincidence between the correlation and the data acquired by the data acquisition unit falls below a defined reference. For this reason, it is possible to judge the abnormality of the angle estimation inexpensively and at the time of the brake operation or the like.

この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を概略示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows roughly the electrically-driven brake device which concerns on embodiment of this invention. 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of the same electric brake device. 同電動ブレーキ装置の角度推定異常検出機能部の実行例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of execution of the angle estimation abnormality detection function part of the same electric brake device. 同電動ブレーキ装置の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the same electric brake device. 図4の例において角度センサの固着が発生せず、電動ブレーキ装置の正常な動作例を示す図である。FIG. 6 is a view showing a normal operation example of the electric brake device without sticking of the angle sensor in the example of FIG. 4. この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of an electric brake device concerning other embodiments of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の角度推定異常検出機能部の実行例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of execution of the angle estimation abnormality detection function part of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. 同電動ブレーキ装置の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the same electric brake device. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の角度推定異常検出機能部の実行例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of execution of the angle estimation abnormality detection function part of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の角度推定異常検出機能部の実行例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of execution of the angle estimation abnormality detection function part of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of a control system of an electric brake device according to still another embodiment of the present invention. 同電動ブレーキ装置の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the same electric brake device.

この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図1ないし図5と共に説明する。この電動ブレーキ装置は例えば車両に搭載される。
図1に示すように、この電動ブレーキ装置1は、電動式直動アクチュエータDAと、電源装置3と、摩擦ブレーキBRとを備える。先ず、電動式直動アクチュエータDAおよび摩擦ブレーキBRの構造について説明する。
An electric brake device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The electric brake device is mounted on, for example, a vehicle.
As shown in FIG. 1, the electric brake device 1 includes an electric linear motion actuator DA, a power supply 3, and a friction brake BR. First, the structures of the electric linear actuator DA and the friction brake BR will be described.

<電動式直動アクチュエータDAおよび摩擦ブレーキBRの構造>
図1に示すように、電動式直動アクチュエータDAは、アクチュエータ本体AHと、後述する制御装置2とを備える。図1および図2に示すように、アクチュエータ本体AHは、電動モータ4と、減速機構5と、摩擦材操作手段である直動機構6と、パーキングブレーキ機構7と、角度センサSaと、荷重センサSbとを有する。
<Structure of electric linear actuator DA and friction brake BR>
As shown in FIG. 1, the electric linear actuator DA includes an actuator body AH and a control device 2 described later. As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator main body AH includes an electric motor 4, a reduction mechanism 5, a direct acting mechanism 6 as friction material operating means, a parking brake mechanism 7, an angle sensor Sa, and a load sensor. And Sb.

図1に示すように、電動モータ4は、永久磁石式の同期電動機により構成すると省スペースで高効率かつ高トルクとなり好適であるが、例えば、ブラシを用いたDCモータ、または永久磁石を用いないリラクタンスモータ、あるいは誘導モータ等を適用することもできる。   As shown in FIG. 1, when the electric motor 4 is constituted by a permanent magnet type synchronous motor, it is possible to save space and achieve high efficiency and high torque, which is preferable. However, for example, a DC motor using a brush or a permanent magnet is not used. A reluctance motor, an induction motor or the like can also be applied.

減速機構5は、電動モータ4の回転を減速する機構であり、一次歯車12、中間歯車13、および三次歯車11を含む。この例では、減速機構5は、電動モータ4のロータ軸4aに取り付けられた一次歯車12の回転を、中間歯車13により減速して、回転軸10の端部に固定された三次歯車11に伝達可能としている。   The reduction mechanism 5 is a mechanism that reduces the rotation of the electric motor 4 and includes a primary gear 12, an intermediate gear 13, and a tertiary gear 11. In this example, the reduction mechanism 5 reduces the rotation of the primary gear 12 attached to the rotor shaft 4 a of the electric motor 4 by the intermediate gear 13 and transmits it to the tertiary gear 11 fixed to the end of the rotating shaft 10 It is possible.

直動機構6は、減速機構5で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部14の直線運動に変換して、ブレーキロータ8に対して摩擦材9を当接離隔させる機構である。直動部14は、回り止めされ且つ矢符A1にて表記する軸方向に移動自在に支持されている。直動部14のアウトボード側端に摩擦材9が設けられる。電動モータ4の回転を減速機構5を介して直動機構6に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それが摩擦材9の押圧力に変換されることによりブレーキ力を発生させる。なお電動ブレーキ装置1を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい。車両の車幅方向中央側をインボード側という。   The linear motion mechanism 6 is a mechanism that converts the rotational motion output from the speed reduction mechanism 5 into linear motion of the linear motion portion 14 by the feed screw mechanism, and causes the friction material 9 to contact and separate from the brake rotor 8. The linear motion portion 14 is detentated and supported movably in the axial direction indicated by the arrow mark A1. A friction material 9 is provided at the outboard side end of the linear movement portion 14. By transmitting the rotation of the electric motor 4 to the linear motion mechanism 6 through the reduction mechanism 5, the rotational motion is converted into a linear motion, which is converted into the pressing force of the friction material 9 to generate a braking force. . In the state where the electric brake device 1 is mounted on a vehicle, the outside in the vehicle width direction of the vehicle is referred to as the outboard side. The center side of the vehicle in the vehicle width direction is called the inboard side.

パーキングブレーキ機構7のアクチュエータ16として、例えば、リニアソレノイドが適用される。アクチュエータ16によりロック部材15を進出させて中間歯車13に形成された係止孔(図示せず)に嵌まり込ませることで係止し、中間歯車13の回転を禁止することで、パーキングロック状態にする。ロック部材15を前記係止孔から離脱させることで中間歯車13の回転を許容し、アンロック状態にする。   As an actuator 16 of the parking brake mechanism 7, for example, a linear solenoid is applied. The locking member 15 is advanced by the actuator 16 and fitted into a locking hole (not shown) formed in the intermediate gear 13 for locking, and the rotation of the intermediate gear 13 is prohibited, whereby the parking lock state is obtained. Make it By disengaging the lock member 15 from the locking hole, the rotation of the intermediate gear 13 is allowed to be in the unlocked state.

図2に示すように、角度センサSaは、電動モータ4の回転の角度を検出する。角度センサSaは、例えば、レゾルバまたは磁気エンコーダ等を用いると高精度かつ高信頼性であり好適であるが、光学式のエンコーダ等の各種センサを適用することもできる。前記角度センサSaを用いずに、例えば、後述する制御装置2において、電動モータ4の電圧と電流との関係等からモータ角度を推定するような角度センサレス推定を用いることもできる。   As shown in FIG. 2, the angle sensor Sa detects the angle of rotation of the electric motor 4. As the angle sensor Sa, for example, using a resolver or a magnetic encoder is preferable because of high accuracy and high reliability, but various sensors such as an optical encoder can also be applied. Instead of using the angle sensor Sa, for example, it is possible to use angle sensorless estimation in which the motor angle is estimated from the relationship between the voltage and the current of the electric motor 4 or the like in the control device 2 described later.

荷重センサSbは、直動機構6の荷重が作用する所定部位の変位または変形を検出する。このような荷重センサSbとして、例えば、磁気センサ、歪センサ、圧力センサ等を用いることができる。前記荷重センサSbを用いずに、制御装置2において、モータ角度および電動ブレーキ装置剛性、モータ電流および電動式アクチュエータDAの効率等から荷重センサレス推定を行ってもよい。あるいは、例えば、摩擦ブレーキBRを実装する車輪のホイールトルクまたは電動ブレーキ装置1を搭載する車両の前後力を検出するセンサ等、その他外部センサであってもよい。また、サーミスタ等の各種センサ類を要件に応じて別途設けてもよい。   The load sensor Sb detects displacement or deformation of a predetermined portion on which the load of the linear motion mechanism 6 acts. As such a load sensor Sb, for example, a magnetic sensor, a strain sensor, a pressure sensor or the like can be used. Instead of using the load sensor Sb, the control device 2 may perform load sensorless estimation from the motor angle, the electric brake device stiffness, the motor current, the efficiency of the electric actuator DA, and the like. Alternatively, for example, other external sensors may be used, such as a sensor that detects a wheel torque of a wheel on which the friction brake BR is mounted or a longitudinal force of a vehicle on which the electric brake device 1 is mounted. Also, various sensors such as a thermistor may be separately provided according to the requirements.

図1に示すように、摩擦ブレーキBRは、車両の車輪と連動して回転するブレーキロータ8と、このブレーキロータ8と接触して制動力を発生させる摩擦材9とを有する。この摩擦材9はブレーキロータ近傍に配置される。摩擦材9をアクチュエータ本体AHにより操作してブレーキロータ8に押圧し、摩擦力によって制動力を発生させる機構を用いることができる。前記ブレーキロータ8および摩擦材9は、例えば、ブレーキディスクおよびキャリパを用いたディスクブレーキ装置であってもよく、あるいはドラムおよびライニングを用いたドラムブレーキ装置であってもよい。   As shown in FIG. 1, the friction brake BR has a brake rotor 8 that rotates in conjunction with the wheels of the vehicle, and a friction member 9 that contacts the brake rotor 8 to generate a braking force. The friction material 9 is disposed near the brake rotor. A mechanism may be used in which the friction material 9 is operated by the actuator body AH and pressed against the brake rotor 8 to generate a braking force by the frictional force. The brake rotor 8 and the friction member 9 may be, for example, a disk brake device using a brake disk and a caliper, or may be a drum brake device using a drum and a lining.

<制御装置2について>
図2に示すように、各制御装置2は、対応する電動モータ4を制御する。各制御装置2に、電源装置3と、各制御装置2の上位制御手段である上位ECU17とが接続されている。電源装置3は、電動モータ4および制御装置2に電力を供給する。電源装置3は、例えば、この電動ブレーキ装置1を搭載する車両の低圧(例えば12V)バッテリ等を適用し得る。
<About control device 2>
As shown in FIG. 2, each control device 2 controls the corresponding electric motor 4. The power supply device 3 and a host ECU 17 which is an upper control means of each control device 2 are connected to each control device 2. The power supply device 3 supplies power to the electric motor 4 and the control device 2. The power supply device 3 can apply, for example, a low voltage (for example, 12 V) battery of a vehicle on which the electric brake device 1 is mounted.

上位ECU17として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニット(Vehicle Control Unit, VCU)が適用される。上位ECU17は、各制御装置2の統合制御機能を有する。上位ECU17は指令手段17aを備え、この指令手段17aは、図示外のブレーキ操作手段の操作量に応じて変化するセンサの出力に応じて、各制御装置2に目標とするブレーキ力指令値をそれぞれ出力する。なお指令手段17aは、ブレーキ操作手段そのものであってもよく、あるいはブレーキ操作手段の操作に依ることなく、例えば、自動運転車両における制動を判断して各制御装置2に指令値をそれぞれ出力することも可能である。   For example, an electric control unit (Vehicle Control Unit, VCU) that controls the entire vehicle is applied as the host ECU 17. The host ECU 17 has an integrated control function of each control device 2. The host ECU 17 includes command means 17a. The command means 17a sets a target brake force command value for each control device 2 according to the output of a sensor that changes in accordance with the amount of operation of the brake operation means (not shown). Output. The command means 17a may be the brake operation means itself or may not depend on the operation of the brake operation means, for example, judging the braking in the autonomous driving vehicle and outputting the command value to each control device 2 respectively. Is also possible.

各制御装置2は、制御演算を行う各種制御演算機能部と、電流センサScと、モータドライバ18とを備える。前記各種制御演算機能部は、例えば、マイクロコンピュータ等のプロセッサ、または、FPGA、ASIC等の演算器および周辺回路により構成される。前記各種制御演算機能部は、荷重推定機能部19、電流推定機能部20、荷重制御機能部21、電流制御機能部22、運動状態推定機能部23および角度推定異常検出機能部24を有する。   Each control device 2 includes various control calculation function units that perform control calculations, a current sensor Sc, and a motor driver 18. The various control operation function units are configured by, for example, a processor such as a microcomputer or an arithmetic unit such as an FPGA or an ASIC and a peripheral circuit. The various control calculation function units include a load estimation function unit 19, a current estimation function unit 20, a load control function unit 21, a current control function unit 22, a motion state estimation function unit 23, and an angle estimation abnormality detection function unit 24.

荷重推定機能部19は、荷重センサSbの出力から制御演算に用いる荷重(推定荷重)を推定する機能を有する。あるいは、荷重推定機能部19は、前述の通り、前記荷重センサSbを用いずに、推定荷重を求める荷重センサレス推定を行ってもよい。   The load estimation function unit 19 has a function of estimating the load (estimated load) used for the control calculation from the output of the load sensor Sb. Alternatively, as described above, the load estimation function unit 19 may perform load sensorless estimation for obtaining an estimated load without using the load sensor Sb.

電流センサScは、例えば、シャント抵抗両端の電圧を検出するアンプからなるセンサ、または通電経路の周囲の磁束等を検出する非接触式センサ等を用いることができる。
電流推定機能部20は、前記電流センサScの出力から制御演算に用いる電流を推定する機能を有する。もしくは本図2の他の構成として、例えば、モータドライバ18を構成する素子等の端子電圧等を検出する構成としてもよく、一次側の電流からモータ相電流を推定する構成としてもよい。あるいは、一切の電流センサを設けずに、後述の電流制御機能部22において、電動モータ4の抵抗またはインダクタンス等の特性に基づきフィードフォワード制御を行うこともできる。
As the current sensor Sc, for example, a sensor formed of an amplifier that detects a voltage across the shunt resistor, or a noncontact sensor that detects a magnetic flux or the like around the current path can be used.
The current estimation function unit 20 has a function of estimating the current used for control calculation from the output of the current sensor Sc. Alternatively, as another configuration of FIG. 2, for example, a terminal voltage of an element or the like constituting the motor driver 18 may be detected, or a motor phase current may be estimated from a current on the primary side. Alternatively, without providing any current sensor, feedforward control can be performed based on characteristics such as resistance or inductance of the electric motor 4 in the current control function unit 22 described later.

荷重制御機能部21は、指令手段17aより要求される指令値に対して、前記推定荷重が追従するよう操作量を演算する。前記操作量は、例えば、モータトルクであってもよく、電流ノルムまたは電流ベクトルであってもよい。荷重制御機能部21の制御演算は、例えば、荷重指令値および推定荷重を直接制御演算に用いてもよく、ブレーキ力を角度等の他の物理量に変換して制御演算を行ってもよい。また、荷重のフィードバック制御の他、例えば、ブレーキ力制御ループ内にモータ電流制御ループを設けるように、複数のマイナーフィードバックループを設ける演算構造としてもよく、単一のフィードバックループにてモータ操作量を演算する構造としてもよい。その他、あるいはフィードフォワード制御等を用いるか、またはフィードバック制御とフィードフォワード制御を適宜併用することもできる。   The load control function unit 21 calculates an operation amount so that the estimated load follows the command value requested by the command unit 17a. The operation amount may be, for example, a motor torque, and may be a current norm or a current vector. The control calculation of the load control function unit 21 may use, for example, the load command value and the estimated load directly for the control calculation, or may convert the braking force into another physical quantity such as an angle to perform the control calculation. In addition to load feedback control, for example, a plurality of minor feedback loops may be provided such that a motor current control loop is provided in a braking force control loop. It may be a structure to calculate. Alternatively, feed forward control or the like may be used, or feedback control and feed forward control may be used in combination as appropriate.

電流制御機能部22は、荷重制御機能部21の操作量であるモータトルクまたは電流を指令値として電動モータ4を駆動する機能を有する。特に、前記指令値をモータトルクとする場合、電流制御機能部22は、所定のモータトルクを発揮するための電流指令値を求める電流変換機能を備えてもよく、角速度推定機能部25で推定したモータ角速度等の所定条件に応じて電流指令値を導出する機能を備えると、電動モータ4を高出力に駆動できて好適である。また電流制御機能部22の電流制御は、例えば、電流フィードバック制御を用いてもよく、所定のモータ特性に基づいてフィードフォワード制御を用いてもよく、これら電流フィードバック制御とフィードフォワード制御を適宜併用してもよい。   The current control function unit 22 has a function of driving the electric motor 4 with a motor torque or current, which is an operation amount of the load control function unit 21, as a command value. In particular, in the case where the command value is a motor torque, the current control function unit 22 may have a current conversion function of obtaining a current command value for exerting a predetermined motor torque, which is estimated by the angular velocity estimation function unit 25. It is preferable that the electric motor 4 can be driven to a high output if it has a function of deriving a current command value in accordance with a predetermined condition such as a motor angular velocity. Also, for current control of the current control function unit 22, for example, current feedback control may be used, or feedforward control may be used based on predetermined motor characteristics, and these current feedback control and feedforward control may be used in combination as appropriate. May be

運動状態推定機能部23は、モータ角度を推定する角度推定機能部26と、前記角速度推定機能部25と、摩擦材9の押圧力による反作用による反力を推定する反力推定機能部27とを有する。角度推定機能部26は、角度センサSaの出力から制御演算に用いる電動モータ4の角度(推定角度)を推定する機能を有する。なお角度推定機能部26は、角度センサSaを用いずに推定角度を求める角度センサレス推定を行ってもよい。   The motion state estimation function unit 23 includes an angle estimation function unit 26 that estimates a motor angle, the angular velocity estimation function unit 25, and a reaction force estimation function unit 27 that estimates a reaction force due to a reaction by the pressing force of the friction material 9. Have. The angle estimation function unit 26 has a function of estimating the angle (estimated angle) of the electric motor 4 used for the control calculation from the output of the angle sensor Sa. Note that the angle estimation function unit 26 may perform angle sensorless estimation for obtaining an estimated angle without using the angle sensor Sa.

運動状態推定機能部23は、例えば、モータトルク等の操作量および推定角度を用いて、アクチュエータ慣性等の物性を状態遷移式に含む状態推定オブザーバを構成することができ、状態量に角度、角速度、反力等を含めることで角速度推定機能部25および反力推定機能部27を設けることができる。もしくは運動状態推定機能部23は、例えば、外乱オブザーバを用いた反力推定機能部27、および推定角度の微分演算により角速度を推定する角速度推定機能部25等により前記状態量と等価なパラメータを推定してもよい。また、本図2の構成の他、例えば、角速度センサを設け、この角速度センサで検出した角速度の積分相当量である状態量として角度(推定角度)を導出することもできる。   The motion state estimation function unit 23 can configure a state estimation observer that includes physical properties such as actuator inertia in a state transition formula using, for example, an operation amount such as a motor torque and an estimated angle. The angular velocity estimation function unit 25 and the reaction force estimation function unit 27 can be provided by including a reaction force or the like. Alternatively, the motion state estimation function unit 23 estimates a parameter equivalent to the state quantity, for example, by the reaction force estimation function unit 27 using a disturbance observer, and the angular velocity estimation function unit 25 that estimates angular velocity by differential calculation of estimated angles. You may In addition to the configuration of FIG. 2, for example, an angular velocity sensor may be provided, and an angle (estimated angle) may be derived as a state quantity that is an integral equivalent of the angular velocity detected by this angular velocity sensor.

角度推定異常検出機能部24は、角度推定機能部26の異常の有無を判断する。この角度推定異常検出機能部24は、推定反力と推定角度との相関を推定する反力相関導出部28と、反力相関を導出するためのデータを取得するデータ取得部としての反力相関推定用データ記憶部29と、前記反力相関導出部28の結果を適切な結果に収束させる収束演算部30と、前記反力相関導出部28の収束結果から角度推定機能部26の異常を判断する異常判断部31とを備える。   The angle estimation abnormality detection function unit 24 determines the presence or absence of an abnormality of the angle estimation function unit 26. The angle estimation abnormality detection function unit 24 is a reaction force correlation deriving unit 28 that estimates a correlation between an estimated reaction force and an estimated angle, and a reaction force correlation as a data acquisition unit that acquires data for deriving a reaction force correlation. Based on the convergence results of the data storage unit 29 for estimation, the convergence operation unit 30 for converging the result of the reaction force correlation derivation unit 28 to an appropriate result, and judging the abnormality of the angle estimation function unit 26 from the convergence results of the reaction force correlation derivation unit 28 And an abnormality judging unit 31.

反力相関導出部28は、推定反力と推定角度とを関連付ける所定の反力相関(所定関数)を推定する。前記所定関数は、例えば、所定の多項式と、勾配または非線形性を調整する調整係数と、を含む関数において、前記調整係数を設定する方法とすることができ、あるいはより自由度の高い、多項式係数を直接設定する方法とすることができる。   The reaction force correlation deriving unit 28 estimates a predetermined reaction force correlation (predetermined function) that associates the estimated reaction force with the estimated angle. The predetermined function may be, for example, a method of setting the adjustment coefficient in a function including a predetermined polynomial and an adjustment coefficient for adjusting a gradient or non-linearity, or a polynomial coefficient having a higher degree of freedom Can be set directly.

例えば、摩擦ブレーキBRにおいて、キャリパ剛性、アクチュエータ剛性、ブレーキロータ剛性は、温度により微小な影響を除けば、設計段階から概ね一定であると言える。一方、摩擦材剛性は、主に摩耗により大きく変化する。すなわち、摩擦材9の摩耗による剛性変化係数αと、摩耗材変形量x1を変数とする関数f1(α,x1)と、前記キャリパ、アクチュエータ等の変形量x2を変数とする関数f2(x2)との総和により、反力pは、p=f1(α,x1)+f2(x2)とすることができる。   For example, in the friction brake BR, it can be said that the caliper stiffness, the actuator stiffness, and the brake rotor stiffness are generally constant from the design stage except for minute effects due to temperature. On the other hand, friction material rigidity changes largely due to wear. That is, the coefficient of stiffness change due to wear of the friction material 9, the function f1 (α, x1) with the amount of deformation of the wear material x1 as a variable, and the function f2 (x2) with the amount of deformation x2 of the caliper, actuator etc. as a variable The reaction force p can be set to p = f1 (α, x1) + f2 (x2).

さらに、摩耗材変形量x1と、キャリパ等の変形量x2について、剛性比率βにより総変形量xに対してx1=β・x、x2=(1−β)xとすることで、最終的に反力pにつきp=f1(α,βx)+f2((1−β)x)とし、変数α、βの2値についての収束演算を行えばよく、収束解は応答曲面法等を用いて比較的容易に求めることができる。なお、前記変形量x,x1,x2はモータ角度換算値であってもよく、等価リード等を介した直動量であってもよい。   Furthermore, with respect to the deformation amount x1 of the wear material and the deformation amount x2 of the caliper or the like, finally by setting the rigidity ratio β to x1 = β · x and x2 = (1−β) x with respect to the total deformation amount x Assuming that the reaction force p is p = f1 (α, βx) + f2 ((1-β) x) and the convergence operation for the binary values of the variables α and β should be performed, the convergence solution is compared using the response surface method etc. Can be easily obtained. The deformation amounts x, x 1 and x 2 may be motor angle conversion values, or may be linear displacement amounts through equivalent leads and the like.

また、前記推定反力は、アクチュエータ本体AHの増圧/減圧の動作方向に対してヒステリシス特性を示す。このため、反力相関導出部28は、電動モータ4が増圧(昇圧)方向に回転している正作動時の正作動相関を推定する正作動相関推定部28aと、電動モータ4が減圧(降圧)方向に回転している逆作動時の逆作動相関を推定する逆作動相関推定部28bとを備え、これら正作動相関推定部28a、逆作動相関推定部28bを状況毎に区別すると好適である。このとき、前記正作動と逆作動は、例えば、モータ角速度の極性等から区別することができるが、正作動と逆作動が切替わる角速度ゼロ近傍のデータは、前記相関推定において除外する処理を設けると、推定精度を向上できて好ましい。   Further, the estimated reaction force exhibits hysteresis characteristics with respect to the direction of pressure increase / decrease of the actuator body AH. Therefore, the reaction force correlation derivation unit 28 estimates the positive operation correlation estimation unit 28a that estimates the positive operation correlation during positive operation when the electric motor 4 is rotating in the pressure increasing (boosting) direction, and the electric motor 4 And a reverse operation correlation estimation unit 28b for estimating a reverse operation correlation during reverse operation rotating in the direction of step-down), and it is preferable to distinguish the forward operation correlation estimation unit 28a and the reverse operation correlation estimation unit 28b for each situation is there. At this time, although the normal operation and the reverse operation can be distinguished from, for example, the polarity of the motor angular velocity, etc., data near the angular velocity zero at which the normal operation and the reverse operation are switched is excluded in the correlation estimation. It is preferable because the estimation accuracy can be improved.

前記推定角度について、所定周期でオーバーラップないしアンダーラップする角度の周期動作を補完し、連続した角度を導出する機能を有していてもよい。例えば、レゾルバ等の角度センサSaまたは角度センサレス推定における一周期に対して、一般に電動ブレーキ装置における荷重を零から最大値まで推移させると複数周期に相当する量を電動モータが回転するため、前記の補完を行うことによって総回転角度を導出することができる。   With regard to the estimated angle, it may have a function of complementing the periodic motion of the overlap or underlap angle in a predetermined cycle to derive a continuous angle. For example, when the load in the electric brake device is generally shifted from zero to the maximum value with respect to one cycle in the angle sensor Sa or angle sensorless estimation such as a resolver, the electric motor rotates by an amount corresponding to a plurality of cycles. By performing the complement, the total rotation angle can be derived.

反力相関推定用データ記憶部29は、反力相関導出部28において用いるためのデータを蓄積する機能を有する。このとき、反力相関推定用データ記憶部29は、例えば、前記推定反力と推定角度の少なくともいずれか一方が所定以上変化しない限り、データの蓄積を行わない処理を用いてもよい。前記の処理を用いることで、相関を導出する上で意味の薄いデータがサンプルされて演算負荷が増大することを抑制できて好適である。あるいは、例えば、前記推定反力に誤差を生じやすいモータ急加速時等を除外してサンプリングする等の処理を設けてもよい。   The reaction force correlation estimation data storage unit 29 has a function of accumulating data to be used in the reaction force correlation derivation unit 28. At this time, the reaction force correlation estimation data storage unit 29 may use, for example, a process that does not store data as long as at least one of the estimated reaction force and the estimated angle does not change by a predetermined amount or more. By using the above-described process, it is preferable to be able to suppress an increase in operation load due to sampling of data that is not meaningful in deriving correlation. Alternatively, for example, processing such as sampling at the time of rapid acceleration of a motor which easily causes an error in the estimated reaction force may be provided.

収束演算部30は、例えば、レーベンバーグ・マッカート法に代表される最小二乗法等に基づき、前記推定反力と推定角度を関連付ける所定関数を求めるための収束演算を行う機能を有することができる。収束演算部30における収束演算の終了条件として、所定以下の誤差となった場合、誤差縮小傾向の極値を検出した場合、所定の繰り返し回数を経た場合等を用いることができ、これらを適宜併用してもよい。   The convergence operation unit 30 can have a function of performing a convergence operation for obtaining a predetermined function that relates the estimated reaction force and the estimated angle based on, for example, a least squares method represented by the Levenberg-Muckart method or the like. As an end condition of the convergence operation in the convergence operation unit 30, when the error is less than a predetermined value, when an extreme value of the error reduction tendency is detected, a predetermined repetition number can be used, etc. You may

異常判断部31は、例えば、収束演算結果の誤差縮小値を評価し、誤差が大きい場合は角度推定機能部26が異常であると判断する機能とすることができる。換言すれば、異常判断部31は、反力相関導出部28で推定した反力相関と、反力相関推定用データ記憶部29で取得したデータとの一致度合(カーブフィッティングの一致度合(一致精度))の高さが定められた基準を下回るとき、角度推定機能部26が異常であると判断し得る。   For example, the abnormality determination unit 31 may evaluate the error reduction value of the convergence calculation result, and may determine that the angle estimation function unit 26 is abnormal if the error is large. In other words, the abnormality determination unit 31 determines the degree of agreement between the reaction force correlation estimated by the reaction force correlation derivation unit 28 and the data acquired by the reaction force correlation estimation data storage unit 29 When the height of) falls below a defined reference, the angle estimation function unit 26 can be judged to be abnormal.

モータドライバ18は、電動モータ4のコイルに供給する電力を制御する。モータドライバ18は、例えば、電界効果トランジスタ(Field effect transistor;略称FET)等のスイッチ素子を用いたハーフブリッジ回路を構成し、前記スイッチ素子のON−OFFデューティ比によりモータ印加電圧を決定するPWM制御を行う構成とすると安価で高性能となる。あるいは、変圧回路等を設け、PAM制御を行う構成とすることもできる。   The motor driver 18 controls the power supplied to the coil of the electric motor 4. The motor driver 18 constitutes, for example, a half bridge circuit using a switch element such as a field effect transistor (abbreviated as FET), and performs PWM control to determine a motor applied voltage by an ON-OFF duty ratio of the switch element. It is cheap and high performance when it is configured to Alternatively, a transformer circuit or the like may be provided to perform PAM control.

前記ハーフブリッジ回路のうち、電源装置3のプラス側との接続を行うHアームスイッチ素子のスイッチング用電位源として、Lアームスイッチ素子がONになった際に所定の電位源から電荷が蓄積され、Hアームスイッチ素子がONとなる際にゲートに印加する電位源として機能するブートストラップコンデンサを用いたチャージ回路を設けると、低コストでモータドライバ18を駆動できて好適である。   Among the half bridge circuits, as a switching potential source of the H arm switch element for connection to the positive side of the power supply device 3, charges are accumulated from a predetermined potential source when the L arm switch element is turned on, It is preferable to provide a charge circuit using a bootstrap capacitor that functions as a potential source to be applied to the gate when the H arm switch element is turned on, since the motor driver 18 can be driven at low cost.

本図は、あくまで機能構成の概念を示したものであり、図示外の要素は要件に応じて適宜設けられるものとする。また、各機能ブロックは便宜上設けているものであり、実装上の都合に伴い適宜統合ないし分割可能であるものとする。
また、各機能の接続形態は一つの例として示すものであり、前述の機能に支障をきたさない範囲で変更できるものとする。例えば、運動状態推定機能部において推定する各パラメータは本図において接続されていない荷重制御機能部においても利用可能である。
This figure only shows the concept of the functional configuration, and elements not shown are appropriately provided according to the requirements. Also, each functional block is provided for the sake of convenience, and can be appropriately integrated or divided according to the convenience of mounting.
Moreover, the connection form of each function is shown as an example, and can be changed in the range which does not disturb the above-mentioned function. For example, the parameters estimated in the motion state estimation function unit can also be used in the load control function unit not connected in this figure.

<角度推定異常検出機能部の実行フロー例>
図3は、図2の電動ブレーキ装置の角度推定異常検出機能部の実行例を示すフローチャートである。図3の説明において図2も適宜参照しつつ説明する。
本処理開始後、反力相関推定用データ記憶部29は、推定角度および推定反力を相関計算用のデータとして取得する(ステップS1)。本図3の例では、データとして角度と反力とを使用する例を示すが、後述する図6、図11に示すように適宜変更可能とする。また、前記と等価なパラメータであってもよく、例えば、角度に代えて、アクチュエータ本体AHの等価リードを介したストローク量等を用いることもできる。
<Execution flow example of angle estimation error detection function unit>
FIG. 3 is a flow chart showing an example of execution of the angle estimation abnormality detection function unit of the electric brake device of FIG. In the description of FIG. 3, FIG. 2 will also be described with appropriate reference.
After the process starts, the reaction force correlation estimation data storage unit 29 acquires the estimated angle and the estimated reaction force as data for correlation calculation (step S1). In the example of this FIG. 3, although the example which uses an angle and reaction force as data is shown, as shown in FIG. 6, FIG. 11 mentioned later, it can be suitably changed. The parameter may be equivalent to that described above. For example, instead of the angle, a stroke amount or the like through an equivalent lead of the actuator body AH can be used.

次に、反力相関導出部28は、反力Fre、角度Thを関連付けるFre=f(Th)の関数fを求める(ステップS2)。関数fは、前記と逆に反力を引数として角度を求める関数であってもよい。反力相関導出部28は、ステップS2で求めた相関と、ステップS1で取得した実際の推定値との誤差を評価する(ステップS3)。誤差の評価は、例えば、求めた相関から演算した値と実際の推定値との偏差の二乗平均等で与えられる。あるいは、誤差の評価は、誤差率の二乗平均または総和を用いてもよく、さらに所定の角度または反力の領域を重点的にフィッティングするための重み係数等を適宜設けてもよい。   Next, the reaction force correlation derivation unit 28 obtains a function f of Fre = f (Th) relating the reaction force Fre and the angle Th (step S2). The function f may be a function for obtaining an angle using the reaction force as an argument in reverse to the above. The reaction force correlation deriving unit 28 evaluates an error between the correlation obtained in step S2 and the actual estimated value obtained in step S1 (step S3). The evaluation of the error is given, for example, by the root mean square of the deviation between the value calculated from the determined correlation and the actual estimated value. Alternatively, the evaluation of the error may use a root mean square or a sum of error rates, and a weighting factor or the like may be appropriately provided to focus a region of a predetermined angle or reaction force.

収束演算部30は、ステップS3の誤差が小さくなるよう、ステップS2の相関を調整するカーブフィッティング収束演算を行う(ステップS4)。前記収束演算は、例えば、Levenberg-Marquardt法またはGauss-Newton法に代表される収束演算法を用いることができる。前記誤差が最小値に収束しないとき(ステップS4:no)、ステップS2に戻る。   The convergence operation unit 30 performs curve fitting convergence operation for adjusting the correlation in step S2 so that the error in step S3 is reduced (step S4). For the convergence operation, for example, a convergence operation method represented by the Levenberg-Marquardt method or the Gauss-Newton method can be used. When the error does not converge to the minimum value (step S4: no), the process returns to step S2.

異常判断部31は、最終的に収束された誤差(ステップS4:yes)に対して、所定の基準値に対する大小関係を比較し(ステップS5)、前記基準値より誤差が大きい場合(ステップS5:yes)は、角度推定機能部26が異常と判断する(ステップS6)。その後、本処理を終了する。
本図3は必要最小限のフローに省略化されたものであり、実際に運用する上で、本図3に記載しないフローを適宜設けてもよい。例えば、ステップS2〜S4は無限ループとなり得るため、繰り返し回数の上限によって収束演算を終了し、ループを脱する処理を設けることもできる。
The abnormality determination unit 31 compares the finalized convergence error (step S4: yes) with respect to a predetermined reference value (step S5), and if the error is larger than the reference value (step S5): yes), the angle estimation function unit 26 determines that it is abnormal (step S6). Thereafter, the process ends.
FIG. 3 is abbreviated to the minimum necessary flow, and a flow not described in FIG. 3 may be appropriately provided in actual operation. For example, since steps S2 to S4 can be an infinite loop, it is also possible to complete the convergence operation according to the upper limit of the number of iterations and provide a process for leaving the loop.

<電動ブレーキ装置の動作例>
図4は、角度センサの出力の固着が発生した場合における、図2の角度推定異常検出機能部の実行例を示す。
図4(a),(b)に示すように、電動ブレーキ装置の作動時に角度センサの出力の固着が発生すると、推定角度がその状態で静止する。このとき、角度が動かないため、図4(c)に示すように、推定反力は電動モータの発揮し得る最大トルク相当まで上昇する。
<Operation Example of Electric Brake Device>
FIG. 4 shows an execution example of the angle estimation abnormality detection function unit of FIG. 2 when sticking of the output of the angle sensor occurs.
As shown in FIGS. 4A and 4B, when sticking of the output of the angle sensor occurs during operation of the electric brake device, the estimated angle stops in that state. At this time, since the angle does not move, as shown in FIG. 4C, the estimated reaction force rises to a value equivalent to the maximum torque that can be exhibited by the electric motor.

このとき、図4(e)に示すように、推定角度と推定反力との相関は、アクチュエータ剛性に依存した連続的なカーブから不連続性の高い折れ点のような軌跡を描く。このため、このような軌跡に対するカーブフィッティングの結果は比較的大きな推定誤差を生ずることとなり、異常判断部31(図2)は、図4(d)に示すように、この誤差が所定の閾値を超えたところで角度推定機能部26(図2)が異常と判断することができる。なお、本実施形態は、例えば、角度センサレス推定を行う場合において、入出力の観測異常または推定値を格納するレジスタの固着等により異常が発生した場合においても、本図と同様の異常推定が可能である。   At this time, as shown in FIG. 4E, the correlation between the estimated angle and the estimated reaction force draws a locus like a broken point with high discontinuity from a continuous curve depending on the actuator stiffness. For this reason, the result of curve fitting for such a trajectory will generate a relatively large estimation error, and as shown in FIG. 4 (d), the abnormality determining unit 31 (FIG. 2) determines that this error has a predetermined threshold value. When it exceeds, it can be judged that the angle estimation function unit 26 (FIG. 2) is abnormal. In the present embodiment, for example, when angle sensorless estimation is performed, the same error estimation as in this figure is possible even when an abnormality occurs due to sticking of a register that stores observation abnormalities or estimated values of input / output or the like. It is.

図5は、図4の例において角度センサの出力の固着が発生せず、正常な動作であった場合の例を示す。この図5の場合、推定角度と推定反力との相関は、アクチュエータ剛性に依存した連続的なカーブの軌跡を描く。このような軌跡に対するカーブフィッティングの結果は、大きな推定誤差を生ずることがない。   FIG. 5 shows an example in the case where the fixation of the output of the angle sensor does not occur in the example of FIG. 4 and the operation is normal. In the case of FIG. 5, the correlation between the estimated angle and the estimated reaction force describes a continuous curve locus depending on the actuator stiffness. The result of curve fitting for such trajectories does not produce large estimation errors.

<作用効果>
以上説明した電動ブレーキ装置1によれば、反力相関導出部28は、取得した推定角度と推定反力とを定められた条件に従って関連付ける反力相関を推定する。異常判断部31は、推定した反力相関と、元のデータとの一致度合の高さを評価する。異常判断部31は、一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、角度推定機能部26が異常であると判断する。このように角度推定の異常を、従来技術よりも安価に且つブレーキ操作時等にも判断することができる。
<Function effect>
According to the electric brake device 1 described above, the reaction force correlation deriving unit 28 estimates the reaction force correlation to associate the acquired estimated angle with the estimated reaction force according to the defined conditions. The abnormality determination unit 31 evaluates the degree of coincidence between the estimated reaction force correlation and the original data. The abnormality determining unit 31 determines that the angle estimation function unit 26 is abnormal when the degree of coincidence falls below a predetermined reference. As described above, the abnormality in the angle estimation can be determined more inexpensively than in the prior art and also at the time of the brake operation or the like.

<他の実施形態について>
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
<Other Embodiments>
In the following description, the portions corresponding to the items described in advance in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and the redundant description will be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding embodiment unless otherwise stated. The same function and effect can be obtained from the same configuration. Not only the combination of the portions specifically described in the embodiments but also the embodiments may be partially combined if any problem does not occur in the combination.

図6は、図2に対して、収束演算部を設けない例を示す。この図6の場合、反力相関導出部28は、所定の推定反力および推定角度から、相関関数を一意に決定する機能を有する。例えば、シミュレーションおよび実験等により、収束演算を行わずとも所定の推定反力および推定角度から相関関数を微調整するのみで十分に高精度な所定の相関関数が得られることが事前検証により確認できている場合、本図6の手法により演算負荷を軽減できる。誤差演算部32は、求めた相関と実際の推定値との誤差を演算する。異常判断部31は、この誤差が所定の閾値を超えたところで角度推定機能部26が異常と判断し得る。   FIG. 6 shows an example in which the convergence operation unit is not provided in FIG. In the case of FIG. 6, the reaction force correlation deriving unit 28 has a function of uniquely determining a correlation function from a predetermined estimated reaction force and an estimated angle. For example, it can be confirmed by preliminary verification that a sufficiently accurate predetermined correlation function can be obtained only by finely adjusting the correlation function from a predetermined estimated reaction force and an estimated angle without performing a convergence operation by simulation, experiment, etc. In this case, the calculation load can be reduced by the method of FIG. The error calculating unit 32 calculates an error between the calculated correlation and the actual estimated value. The abnormality determination unit 31 may determine that the angle estimation function unit 26 is abnormal when this error exceeds a predetermined threshold.

図7は、アクチュエータ本体の電動モータが昇圧(増圧)方向に回転しているときの正作動、電動モータが降圧(減圧)方向に回転しているときの逆作動、ヒステリシス中間作動において、それぞれ相関推定および異常判断を行う例を示す。
本処理開始後、制御装置2(図2等)は、モータ回転方向を判定し(ステップS11)、増圧方向、減圧方向、ゼロ(回転無し)に条件分離する。前記回転方向は、例えば、モータ角速度より判断することができる。またゼロ速度の厳密の判断は困難であるため、例えば、角速度が±0.5rad/s等の所定の範囲内にある場合はゼロ速度と見なしてもよく、このときの角速度閾値はシミュレーション等から任意に定めるものであってもよい。
FIG. 7 shows forward operation when the electric motor of the actuator main body rotates in the pressure increasing direction, reverse operation when the electric motor rotates in the pressure decreasing direction, and hysteresis intermediate operation. The example which performs correlation estimation and abnormality judgment is shown.
After the start of this process, the control device 2 (FIG. 2 etc.) determines the motor rotation direction (step S11), and separates the conditions into the pressure increase direction, the pressure decrease direction, and zero (no rotation). The rotational direction can be determined from, for example, a motor angular velocity. Further, since it is difficult to strictly determine the zero velocity, for example, when the angular velocity is within a predetermined range such as ± 0.5 rad / s, it may be regarded as the zero velocity, and the angular velocity threshold at this time is It may be determined arbitrarily.

電動モータが増圧方向に回転しているとき、反力相関導出部28(図2等)は、正作動における相関(正作動相関)を導出する(ステップS12)。このステップS12の相関導出過程は、例えば、図3のステップS2〜S4に相当する。
相関導出における誤差が大きい場合(ステップS13:yes)、異常判断部31(図2等)は、角度推定異常として判断する(ステップS16)。その後本処理を終了する。
When the electric motor rotates in the pressure increasing direction, the reaction force correlation deriving unit 28 (FIG. 2 and the like) derives a correlation (positive operation correlation) in the positive operation (step S12). The correlation derivation process of step S12 corresponds to, for example, steps S2 to S4 of FIG.
If the error in the correlation derivation is large (step S13: yes), the abnormality determination unit 31 (FIG. 2 and the like) determines that the angle estimation is abnormal (step S16). Thereafter, the process ends.

電動モータが減圧方向に回転しているとき、反力相関導出部28(図2等)は、逆作動における相関(逆作動相関)を導出する(ステップS14)。このステップS14の相関導出過程は、例えば、図3のステップS2〜S4に相当する。
相関導出における誤差が大きい場合(ステップS15:yes)、異常判断部31(図2等)は、角度推定異常として判断する(ステップS17)。その後本処理を終了する。
When the electric motor is rotating in the pressure reducing direction, the reaction force correlation deriving unit 28 (FIG. 2 and the like) derives a correlation (reverse operation correlation) in reverse operation (step S14). The correlation derivation process of step S14 corresponds to, for example, steps S2 to S4 of FIG.
If the error in the correlation derivation is large (step S15: yes), the abnormality determination unit 31 (FIG. 2 or the like) determines that the angle estimation is abnormal (step S17). Thereafter, the process ends.

このとき、アクチュエータの仕様によっては、正作動時または逆作動時の特性のうちいずれか一方から、他方を概ね推定可能である場合がある。この場合、正作動時のステップS12〜における反力相関推定または逆作動時のステップS14〜における反力相関推定のうち、いずれか一方のみを演算を実行し、その結果に定められた換算係数を介して他方の反力相関を演算し、他方においては前記演算された反力相関に基づく既定の結果に対する実際の推定結果の誤差を評価し、前記誤差が所定より大きい場合を角度推定異常として判断する処理としてもよい。   At this time, depending on the specification of the actuator, it may be possible to roughly estimate the other from one of the characteristics at the time of normal operation or at the time of reverse operation. In this case, only one of the reaction force correlation estimation in step S12 in the normal operation and the reaction force correlation estimation in step S14 in the reverse operation is performed, and the conversion factor determined in the result is calculated. The other reaction force correlation is calculated, and on the other side, the error of the actual estimation result with respect to the predetermined result based on the calculated reaction force correlation is evaluated, and the case where the error is larger than a predetermined is determined as the angle estimation abnormality. It is good also as processing to do.

電動モータが停止状態にあるとみなせる場合、制御装置2は、正作動相関および逆作動相関に基づいて、反力相関を導出する一方の第一のパラメータから、正作動相関および逆作動相関に基づく他方の第二のパラメータを導出する機能を有する。異常判断部31は、第二のパラメータが、正作動相関および逆作動相関に基づいて導出された第二のパラメータ群の範囲から誤差補正比率に基づいて拡大された範囲外であるとき、角度推定機能部26が異常であると判断する。   When it can be considered that the electric motor is in the stopped state, the controller 2 is based on the forward operation correlation and the reverse operation correlation from the first parameter for deriving the reaction force correlation based on the forward operation correlation and the reverse operation correlation. It has a function of deriving the other second parameter. The abnormality determination unit 31 estimates the angle when the second parameter is out of the range of the second parameter group derived based on the normal operation correlation and the reverse operation correlation based on the error correction ratio. It is determined that the function unit 26 is abnormal.

モータ角度と、推定反力と、を関連付ける反力相関において、モータ角度を第一のパラメータ、推定反力を第二のパラメータとする。モータ角速度が概ねゼロであるヒステリシス中間動作の場合、それまで計算された正作動相関、逆作動相関を基に、第二のパラメータである反力の上下限値(第二のパラメータ群)を計算する(ステップS18)。推定反力が、正作動時の相関より演算した反力を上回る場合(ステップS19:yes)、または推定反力が、逆作動時の相関より演算した反力を下回る場合(ステップS20:yes)、前記第二のパラメータである推定反力が第二のパラメータ群である反力の上下限値からなる範囲を逸脱したことを判断し、角度推定異常として判断する(ステップS21)。その後本処理を終了する。
前記反力の上下限値について、相関推定の誤差を考慮し、導出された上下限値を基に所定の誤差補正比率に基づいて前記上下限値からなる幅が広がるよう前記上下限値を補正し、前記幅を広げた上下限値に基づいて上記判断を行う処理としても良い。
また、前記とは逆に、推定反力を第一のパラメータとし、モータ角度を第二のパラメータとしてもよい。所定の角度における反力の上下限値を推定反力が逸脱する状況は、換言すれば所定の反力における角度の上下限値を推定角度が逸脱する状況と概ね等価である。
In the reaction force correlation that relates the motor angle and the estimated reaction force, the motor angle is a first parameter, and the estimated reaction force is a second parameter. In the case of the hysteresis intermediate operation where the motor angular velocity is approximately zero, the upper and lower limit values (second parameter group) of the reaction force, which is the second parameter, are calculated based on the positive operation correlation and the reverse operation correlation calculated up to that point (Step S18). If the estimated reaction force exceeds the calculated reaction force from the correlation at the time of normal operation (step S19: yes), or if the estimated reaction force is smaller than the calculated reaction force at the reverse operation (step S20: yes) It is determined that the estimated reaction force, which is the second parameter, deviates from the range of upper and lower limit values of the reaction force, which is the second parameter group, and it is determined that the angle estimation is abnormal (step S21). Thereafter, the process ends.
The upper and lower limit values of the reaction force are corrected in consideration of the error of correlation estimation, and the upper and lower limit values are expanded based on a predetermined error correction ratio based on the derived upper and lower limit values so that the width consisting of the upper and lower limit values is expanded. The above determination may be performed based on upper and lower limit values obtained by expanding the width.
Also, contrary to the above, the estimated reaction force may be set as the first parameter, and the motor angle may be set as the second parameter. The situation where the estimated reaction force deviates from the upper and lower limit values of the reaction force at a predetermined angle is roughly equivalent to the situation where the estimated angle deviates from the upper and lower limit values of the angle at a predetermined reaction force.

図8は、図7に示す正作動・逆作動を分けて反力相関を推定する手法を適用し、増減圧動作における減圧時に角度センサの固着が発生した場合の動作例を示す。この角度センサの固着が発生した場合、推定角度と推定反力との相関は、アクチュエータ剛性に依存した連続的なカーブから不連続性の高い折れ点のような軌跡を描く。このため、このような軌跡に対するカーブフィッティングの結果は比較的大きな推定誤差を生ずることとなり、異常判断部31(図2)は、この誤差が所定の閾値を超えたところで角度推定機能部が異常と判断する。なお増圧時に角度センサの固着が発生した場合にも、前記と同様に角度推定機能部の異常を判断し得る。   FIG. 8 shows an example of operation in the case where sticking of the angle sensor occurs at the time of pressure reduction in pressure increase / decrease operation by applying the method of separating reaction force correlation by dividing normal operation / reverse operation shown in FIG. When the sticking of the angle sensor occurs, the correlation between the estimated angle and the estimated reaction force draws a locus such as a break point with a high degree of discontinuity from a continuous curve dependent on the actuator stiffness. For this reason, the result of curve fitting for such a trajectory will generate a relatively large estimation error, and the abnormality judgment unit 31 (FIG. 2) determines that the angle estimation function unit is abnormal when this error exceeds a predetermined threshold. to decide. Even when sticking of the angle sensor occurs at the time of pressure increase, abnormality of the angle estimation function unit can be determined in the same manner as described above.

図9は、電動モータの角加速度が所定より大きい場合のデータを相関推定から除外する処理を適用する例を示す。一般に、角加速度が大きい場合には、主に慣性モーメント誤差および摺動抵抗等の影響により、推定反力の推定誤差が比較的大きくなることが多いため、本図の処理を行うと前記の誤差の大きい推定値の影響を低減できる。   FIG. 9 shows an example of applying processing for excluding data from correlation estimation when the angular acceleration of the electric motor is larger than a predetermined value. In general, when the angular acceleration is large, the estimation error of the estimated reaction force often becomes relatively large mainly due to the inertia moment error, the sliding resistance and the like. Can reduce the effects of large estimates of

本処理開始後、角加速度推定機能部33(図2)で推定した角加速度の大きさが所定より小さい場合(ステップS31:no)、反力相関推定用データ記憶部29(図2)は反力相関用のデータを取得する(ステップS32)。なお、ステップS31の角加速度は、例えば、出力トルク、推定反力トルク、および慣性モーメントを用いた推定、または推定角度の2階微分値等より得ることができる。   If the magnitude of the angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation function unit 33 (FIG. 2) is smaller than a predetermined value after the start of this process (step S31: no), the reaction force correlation estimation data storage unit 29 (FIG. 2) Data for force correlation is acquired (step S32). The angular acceleration in step S31 can be obtained from, for example, estimation using output torque, estimated reaction force torque, and moment of inertia, or a second-order derivative value of estimated angle, or the like.

また、ステップS31における角加速度の“大きさ”とは、正負を問わず絶対値としての大きさを意味するものとする。ステップS32で取得するデータは、図3ステップS1に示す推定反力および推定角度であってもよく、その他の推定ストローク量、推定ブレーキ荷重、等のパラメータであってもよい。データ数が所定数以上揃った場合(ステップS33:yes)、反力相関の推定および角度推定異常診断(ステップS34〜S37)を行う。その後本処理を終了する。
この構成によると、角速度が大きい状態を除外して反力相関を推定することで、異常判断の精度を向上することができる。
Further, the “magnitude” of the angular acceleration in step S31 means the magnitude as an absolute value regardless of whether it is positive or negative. The data acquired in step S32 may be the estimated reaction force and estimated angle shown in step S1 of FIG. 3, or may be other estimated stroke amount, estimated brake load, or other parameters. When the number of data is equal to or more than a predetermined number (step S33: yes), estimation of reaction force correlation and angle estimation abnormality diagnosis (steps S34 to S37) are performed. Thereafter, the process ends.
According to this configuration, the accuracy of the abnormality determination can be improved by estimating the reaction force correlation by excluding the state in which the angular velocity is large.

図10は、電動ブレーキ装置を搭載した車両において、摩擦ブレーキ(ブレーキ)を解除した状態からブレーキ力を発揮させるブレーキ動作を行い、また摩擦ブレーキが解除されるまでの少なくとも1ブレーキサイクルにおいて反力相関を推定する。この反力相関から次以降のブレーキ動作時の推定反力および推定角度との誤差から、角度推定異常を判断する例を示す。   In a vehicle equipped with an electric brake device, FIG. 10 performs a braking operation for exerting a braking force from a state in which a friction brake (brake) is released and performs reaction force correlation in at least one brake cycle until the friction brake is released. Estimate An example in which an angle estimation abnormality is determined from the reaction force correlation from the error between the estimated reaction force and the estimated angle at the time of the next and subsequent braking operations is shown.

本処理開始後、制御装置は、摩擦ブレーキが解除中か動作中かを判断し(ステップS41)、解除中であれば、反力相関推定用データ記憶部29(図2等)は、それまでのブレーキ動作履歴から相関計算用のデータを取得し(ステップS45)、反力相関導出部28(図2等)は反力相関を計算する(ステップS46)。ステップS45で取得するデータは、図3ステップS1に示す推定反力および推定角度であってもよく、その他の推定ストローク量、推定ブレーキ荷重、等のパラメータであってもよい。   After the start of this process, the control device determines whether the friction brake is being released or in operation (step S41), and if being released, the reaction force correlation estimation data storage unit 29 (FIG. 2 etc.) The data for correlation calculation is acquired from the brake operation history of (step S45), and the reaction force correlation derivation unit 28 (FIG. 2 and the like) calculates reaction force correlation (step S46). The data acquired in step S45 may be the estimated reaction force and estimated angle shown in step S1 of FIG. 3, or may be other estimated stroke amount, estimated brake load, and other parameters.

このとき、例えば、極低いブレーキ荷重しか発揮されていないような場合、反力相関を計算するのに不十分である場合が考えられるため、例えば、少なくとも所定以上のブレーキ荷重が発揮されたときに、ステップS46〜S46の処理を行ってもよい。ステップS46で計算する反力相関はブレーキ作動から解除までの1ブレーキサイクルであってもよく、所定の複数のブレーキサイクルであってもよい。   At this time, for example, when only a very low brake load is exhibited, there may be cases where it is not sufficient to calculate the reaction force correlation. For example, when at least a predetermined brake load is exerted. The process of steps S46 to S46 may be performed. The reaction force correlation calculated in step S46 may be one brake cycle from brake application to release, or may be a predetermined plurality of brake cycles.

摩擦ブレーキが作動中(動作中)である場合、角度推定異常検出機能部24(図2等)は、前回までのブレーキ動作から導出した反力相関に対する現在のブレーキ動作における推定相関および推定角度の誤差(乖離量)を計算する(ステップS42)。この計算は、例えば、前回までのブレーキ動作において角度Thnに対して反力pnを得る所定の関数pn=fn(Thn)を得た場合、例えば、現在の推定反力ptおよび推定角度Thtについて、Δ=|pt−fn(Tht)|を計算して求めてもよく、前記のような単純差分ではなく誤差率等を用いてもよい。   When the friction brake is in operation (during operation), the angle estimation abnormality detection function unit 24 (FIG. 2 and the like) is the estimated correlation and estimated angle in the current braking operation with respect to the reaction force correlation derived from the previous braking operations. An error (amount of deviation) is calculated (step S42). This calculation is performed, for example, when the predetermined function pn = fn (Thn) for obtaining the reaction force pn with respect to the angle Thn in the previous brake operations is obtained, for example, for the current estimated reaction force pt and the estimated angle Tht May be obtained by calculating Δ = | pt−fn (Tht) |, and an error rate or the like may be used instead of the simple difference as described above.

前記誤差が所定値より大きい場合(ステップS43:yes)、角度推定機能部が異常と判断する(ステップS44)。その後本処理を終了する。
この構成によると、演算負荷等の都合によりリアルタイムでの処理が困難である場合においても、前記ブレーキ作動時の相関を用いて、角度推定機能部の異常を推定することが可能となる。
If the error is larger than the predetermined value (step S43: yes), it is determined that the angle estimation function unit is abnormal (step S44). Thereafter, the process ends.
According to this configuration, even when processing in real time is difficult due to a problem such as calculation load, it is possible to estimate an abnormality of the angle estimation function unit using the correlation at the time of braking.

図11は、図2に対して、推定角度に代えて推定荷重を用いる例を示す。図12は、推定反力と推定荷重(推定ブレーキ荷重)との相関を用いる例を示す。一般に、荷重と反力との関係は比較的単調な相関を示すため、相関関数の導出が容易となる。図11および図12に示す構成によると、推定反力と推定荷重との反力相関は、アクチュエータ本体AHの非線形剛性の影響を受けないため、比較的容易に相関関係を設定することができる。なお、この構成の場合、荷重推定機能部19は荷重センサSbを用いて荷重を推定する機能に限定される。   FIG. 11 shows an example of using an estimated weight instead of the estimated angle with respect to FIG. FIG. 12 shows an example using the correlation between the estimated reaction force and the estimated load (estimated brake load). In general, the relationship between the load and the reaction force exhibits a relatively monotonous correlation, which facilitates the derivation of the correlation function. According to the configurations shown in FIGS. 11 and 12, the reaction force correlation between the estimated reaction force and the estimated load is not affected by the non-linear stiffness of the actuator body AH, so that the correlation can be set relatively easily. In the case of this configuration, the load estimation function unit 19 is limited to the function of estimating the load using the load sensor Sb.

異常判断部31にて角度推定機能部26が異常であると判断された場合、異常判断部31は、各種制御機能部に角度推定結果が異常であることを送信し、各制御機能部は角度推定異常が発生した場合に所定の安全動作を行う仕様としてもよい。例えば、角度推定結果を使用しない電動モータ4の制御法により、電動ブレーキ装置1の動作を継続してもよい。   If the abnormality determination unit 31 determines that the angle estimation function unit 26 is abnormal, the abnormality determination unit 31 transmits the fact that the angle estimation result is abnormal to the various control function units, and each control function unit determines the angle It is good also as a specification which performs predetermined safe operation, when presumed abnormality occurs. For example, the operation of the electric brake device 1 may be continued by the control method of the electric motor 4 which does not use the angle estimation result.

具体的には、例えば、制御装置2は、電動モータ4の実際の角度によらず、荷重推定機能部19で推定される推定荷重から求められるブレーキ力推定値とブレーキ力指令値との偏差に基づいて、電動モータ4の電流位相を決定する。制御装置2は、ブレーキ力推定値とブレーキ力指令値との偏差から演算電気角速度を求め、この演算電気角速度から決定された演算電気角からモータ電流を求める。制御装置2は、決定された前記電流位相等から求められるモータ電流目標値に対して、前記演算電気角から求められるモータ電流等を追従させる。   Specifically, for example, the control device 2 does not depend on the actual angle of the electric motor 4 but on the deviation between the brake force estimated value obtained from the estimated load estimated by the load estimation function unit 19 and the brake force command value. Based on this, the current phase of the electric motor 4 is determined. The control device 2 obtains the calculated electrical angular velocity from the deviation between the estimated braking force value and the brake force command value, and obtains the motor current from the calculated electrical angle determined from the calculated electrical angular velocity. The control device 2 causes the motor current or the like determined from the calculated electrical angle to follow the motor current target value determined from the determined current phase or the like.

あるいは、角度推定機能部26に異常が発生した場合には、制御装置2は、電動モータ4への通電を停止する処理を行ってもよく、これらは車両における安全設計要件に基づき適切な処理が選択できるものとする。   Alternatively, when an abnormality occurs in the angle estimation function unit 26, the control device 2 may perform a process of stopping energization of the electric motor 4, and these processes may be appropriately performed based on safety design requirements in the vehicle. It shall be selectable.

直動機構6の変換機構部として、遊星ローラ、ボールねじ等の各種ねじ機構、ボールランプ等の傾斜を利用した機構等を用いることができる。   As a conversion mechanism portion of the linear motion mechanism 6, various screw mechanisms such as a planetary roller and a ball screw, a mechanism utilizing an inclination of a ball lamp or the like, and the like can be used.

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated based on embodiment, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

2…制御装置
4…電動モータ
6…直動機構(摩擦材操作手段)
8…ブレーキロータ
9…摩擦材
19…荷重推定機能部
24…角度推定異常検出機能部
25…角速度推定機能部
26…角度推定機能部
27…反力推定機能部
28…反力相関導出部
29…反力相関推定用データ記憶部(データ取得部)
31…異常判断部
33…角加速度推定機能部

2 ... Control device 4 ... Electric motor 6 ... Linear motion mechanism (friction material operation means)
8 Brake rotor 9 Friction material 19 Load estimation functional unit 24 Angle estimation abnormality detection functional unit 25 Angular velocity estimation functional unit 26 Angle estimation functional unit 27 Reaction force estimation functional unit 28 Reaction force correlation derivation unit 29 Reaction force correlation estimation data storage unit (data acquisition unit)
31 ... abnormality determination unit 33 ... angular acceleration estimation function unit

Claims (9)

ブレーキロータと、このブレーキロータと接触してブレーキ力を発生する摩擦材と、電動モータと、この電動モータの出力を前記摩擦材の押圧力に変換する摩擦材操作手段と、前記電動モータを制御する制御装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御装置は、
前記電動モータの角度を推定する角度推定機能部と、
前記摩擦材の押圧力の反作用による反力を推定する反力推定機能部と、
前記角度推定機能部の異常の有無を判断する角度推定異常検出機能部と、を有し、
前記角度推定異常検出機能部は、
前記角度推定機能部で推定した角度である推定角度またはこの推定角度と等価となるパラメータ、および前記反力推定機能部で推定した反力である推定反力をデータとして取得するデータ取得部と、
このデータ取得部で取得した前記推定角度または前記パラメータと前記推定反力とを定められた条件に従って関連付ける反力相関を推定する反力相関導出部と、
この反力相関導出部で推定した反力相関と、前記データ取得部で取得したデータとの一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する異常判断部と、を有する電動ブレーキ装置。
A brake rotor, a friction material that contacts the brake rotor to generate a braking force, an electric motor, friction material operation means that converts the output of the electric motor to a pressing force of the friction material, and the electric motor are controlled An electric brake device comprising:
The controller is
An angle estimation function unit for estimating the angle of the electric motor;
A reaction force estimation function unit that estimates a reaction force due to a reaction of the pressing force of the friction material;
An angle estimation abnormality detection function unit that determines presence or absence of an abnormality of the angle estimation function unit;
The angle estimation abnormality detection function unit
A data acquisition unit that acquires, as data, an estimated angle that is an angle estimated by the angle estimation function unit or a parameter equivalent to the estimated angle, and an estimated reaction force that is a reaction force estimated by the reaction force estimation function unit;
A reaction force correlation deriving unit that estimates a reaction force correlation that associates the estimated angle or the parameter acquired by the data acquisition unit with the estimated reaction force according to a defined condition;
When the degree of coincidence between the reaction force correlation estimated by the reaction force correlation derivation unit and the data acquired by the data acquisition unit falls below a defined reference, the angle estimation function unit is determined to be abnormal. An electric brake device having an abnormality determination unit.
請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、前記反力相関導出部は、前記定められた条件として、前記推定角度または前記パラメータと前記推定反力とを関連付ける規範相関関数を有し、この規範相関関数と、前記データ取得部で取得したデータとの誤差に基づく評価指標を略最小とする前記反力相関を導出する機能を有し、
前記異常判断部は、前記反力相関の推定時の前記誤差に基づく評価指標について、前記誤差が定められた量より大きい状態に相当する評価が為されたとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electromotive brake device according to claim 1, wherein the reaction force correlation deriving unit has, as the determined condition, a reference correlation function that associates the estimated angle or the parameter with the estimated reaction force, and the reference correlation function It has a function of deriving the reaction force correlation that substantially minimizes an evaluation index based on an error between a function and data acquired by the data acquisition unit,
The abnormality estimation unit determines that the angle estimation function unit is abnormal when an evaluation index based on the error at the time of estimation of the reaction force correlation is evaluated corresponding to a state in which the error is larger than a predetermined amount. An electric brake device that is judged to be present.
請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、前記反力相関が、ブレーキを解除した状態からブレーキ力を発揮し、再び前記ブレーキを解除するまでの第一のブレーキサイクルにおける前記推定角度と前記推定反力とを関連付ける反力相関であり、
前記異常判断部は、前記第一のブレーキサイクルより後に実行される、前記ブレーキを解除した状態からブレーキ力を発揮させる第二のブレーキサイクル中において、前記推定角度および前記推定反力の第一のブレーキサイクル中において求められた前記反力相関に対する乖離量が定められた量より大きいとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 1, wherein the reaction force correlation exerts a braking force from a state where the brake is released, and the estimated angle and the estimated angle in a first brake cycle until the brake is released again. It is a reaction force correlation that relates the force,
The abnormality determination unit is configured to execute the estimated angle and the first estimated reaction force during a second brake cycle that is performed after the first brake cycle and causes the brake force to be exerted from the released state of the brake. The electric brake system, wherein the angle estimation function unit is determined to be abnormal when the deviation amount with respect to the reaction force correlation determined during the brake cycle is larger than a predetermined amount.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動モータの角速度を推定する角速度推定機能部を有し、この角速度推定機能部で推定した角速度である推定角速度に基づいて、前記電動モータが前記摩擦材の押圧力を昇圧方向に回転しているか降圧方向に回転しているかを判断し、
前記反力相関導出部は、前記反力相関として、前記電動モータが前記昇圧方向に回転しているときの正作動相関と、前記電動モータが前記降圧方向に回転しているときの逆作動相関とを推定する機能を有し、
前記異常判断部は、前記電動モータが前記昇圧方向に回転しているときの前記正作動相関の一致度合と、前記電動モータが前記降圧方向に回転しているときの前記逆作動相関の一致度合とのいずれか一方または両方の一致度合が定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electric brake system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device has an angular velocity estimation function unit for estimating the angular velocity of the electric motor, and the angular velocity estimated by the angular velocity estimation function unit. Based on the estimated angular velocity, it is determined whether the electric motor is rotating in the direction of increasing or decreasing the pressing force of the friction material,
The reaction force correlation deriving unit, as the reaction force correlation, a positive operation correlation when the electric motor is rotating in the pressure rising direction, and a reverse operation correlation when the electric motor is rotating in the pressure decreasing direction Have a function to estimate
The abnormality determination unit is configured to match the degree of coincidence of the positive operation correlation when the electric motor is rotating in the boosting direction and the degree of coincidence of the reverse operation correlation when the electric motor is rotating in the step-down direction. The electric brake device, which determines that the angle estimation function unit is abnormal, when one or both of the coincidence degree falls below a defined reference.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動モータの角速度を推定する角速度推定機能部を有し、この角速度推定機能部で推定した角速度である推定角速度に基づいて、前記電動モータが前記摩擦材の押圧力を昇圧方向に回転しているか降圧方向に回転しているかを判断する機能を有し、
前記反力相関導出部は、前記電動モータが前記昇圧方向に回転しているときの正作動相関と、前記電動モータが前記降圧方向に回転しているときの逆作動相関のいずれか一方を推定する機能を有し、前記推定された正作動相関ないし逆作動相関のいずれか一方の相関に基づいて、定められた換算係数を介して他方の相関を推定する機能を有し、
前記異常判断部は、前記電動モータが前記昇圧方向に回転しているときの前記正作動相関の一致度合と、前記電動モータが前記降圧方向に回転しているときの前記逆作動相関の一致度合のいずれか一方または両方の一致度合が定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electric brake system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device has an angular velocity estimation function unit for estimating the angular velocity of the electric motor, and the angular velocity estimated by the angular velocity estimation function unit. And has a function of determining whether the electric motor is rotating in the direction of increasing or decreasing the pressing force of the friction material, based on the estimated angular velocity.
The reaction force correlation deriving unit estimates either one of a positive operation correlation when the electric motor is rotating in the pressure rising direction and a reverse operation correlation when the electric motor is rotating in the pressure decreasing direction. And the function of estimating the correlation of the other through a defined conversion factor based on the correlation of any one of the estimated positive-working correlation or reverse-working correlation,
The abnormality determination unit is configured to match the degree of coincidence of the positive operation correlation when the electric motor is rotating in the boosting direction and the degree of coincidence of the reverse operation correlation when the electric motor is rotating in the step-down direction. The electric brake device which judges that the said angle estimation function part is abnormal, when the coincidence degree of any one or both falls below the defined reference | standard.
請求項4または請求項5に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、推定角速度が定められた大きさより小さいとき、前記電動モータが停止状態にあるとみなす機能を有し、
前記制御装置は、前記電動モータが停止状態にあるとみなせる場合において、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づいて、前記反力相関を導出する一方の第一のパラメータから、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づく他方の第二のパラメータを導出する機能を有し、
前記異常判断部は、前記第二のパラメータが、前記正作動相関および前記逆作動相関に基づいて導出された第二のパラメータ群の範囲から誤差補正比率に基づいて拡大された範囲外であるとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to claim 4 or 5, wherein the control device has a function of regarding the electric motor as being in a stop state when the estimated angular velocity is smaller than a predetermined magnitude.
In the case where it can be considered that the electric motor is in a stopped state, the control device is configured to calculate the positive operation correlation from one of the first parameters for deriving the reaction force correlation based on the positive operation correlation and the reverse operation correlation. And a function of deriving the other second parameter based on the inverse operation correlation,
When the second parameter is out of the range expanded based on the error correction ratio from the range of the second parameter group derived based on the normal operation correlation and the reverse operation correlation, the abnormality determination unit An electric brake device that determines that the angle estimation function unit is abnormal.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記反力相関導出部は、前記定められた条件として、前記摩擦材を含む電動ブレーキ装置の構成部の剛性に基づき、この剛性を変化せしめる可変剛性パラメータαを含む、反力と角度との第一の結合関数f1と、この第一の結合関数f1に含まれる前記構成部以外の電動ブレーキ装置の構成部の剛性に基づく第二の結合関数f2と、前記第一の結合関数f1に関連する構成部と前記第二の結合関数f2に関連する構成部との変形比率βと、を用いて、推定反力pおよび推定角度ないし推定位置xに対して、
p=f1(α,βx)+f2((1−β)x)による演算誤差の分散が最小となるよう前記可変剛性パラメータα、変形比率βを決定する機能を有する電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to any one of claims 1 to 6, wherein the reaction force correlation deriving unit is based on the rigidity of the component of the electric brake device including the friction material as the determined condition. A first combined function f1 of the reaction force and the angle including the variable stiffness parameter α that changes the stiffness, and the stiffness of components of the electric brake device other than the above-described components included in the first combined function f1 And a deformation ratio β between a component related to the first combination function f1 and a component related to the second combination function f2 based on And for the estimated angle or estimated position x
An electric brake system having a function of determining the variable stiffness parameter α and the deformation ratio β so as to minimize the variance of the calculation error due to p = f1 (α, βx) + f2 ((1−β) x).
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記摩擦材の押圧力を推定する荷重推定機能部を有し、
前記反力相関が、前記荷重推定機能部で推定した押圧力である推定荷重と、前記推定反力とを関連付ける反力相関であり、
前記異常判断部は、前記反力相関と、前記データ取得部で取得したデータとの一致度合の高さが定められた基準を下回るとき、前記角度推定機能部が異常であると判断する電動ブレーキ装置。
The electric brake device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control device has a load estimation function unit for estimating a pressing force of the friction material,
The reaction force correlation is a reaction force correlation that associates an estimated load, which is a pressing force estimated by the load estimation function unit, with the estimated reaction force,
The abnormality determination unit determines that the angle estimation function unit is abnormal when the degree of coincidence between the reaction force correlation and the data acquired by the data acquisition unit falls below a predetermined reference. apparatus.
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動モータの角加速度ないしこの角加速度に相当し得る値を推定する角加速度推定機能部を有し、
前記反力相関導出部は、前記角加速度推定機能部で推定した推定角加速度が定められた大きさより小さい条件における推定反力および推定角度を用いて、前記反力相関を推定する電動ブレーキ装置。
The electric brake system according to any one of claims 1 to 8, wherein the control device has an angular acceleration estimation function unit for estimating an angular acceleration of the electric motor or a value corresponding to the angular acceleration. And
The said reaction force correlation derivation | leading-out part estimates the said reaction force correlation using the estimated reaction force and estimated angle in conditions smaller than the magnitude | size in which the presumed angular acceleration estimated by the said angular acceleration estimation function part was defined.
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