JP3887307B2 - Electric motor drive device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1回のオン状態および1回のオフ状態の組み合わせを1サイクルとしたパルス信号をデューティ比に応じて出力するモータ制御手段と、該モータ制御手段からのパルス信号に応じて電動モータを駆動する駆動手段と、前記電動モータからのパルス信号出力終了直後での前記電動モータの端子電圧の低下の緩急に基づいて電動モータのロック状態を判定するロック状態判定手段とを備える電動モータ駆動装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動モータのロック状態を該電動モータの駆動停止直後での端子電圧の低下の緩急に応じて判断するものが既に知られており(たとえば特許文献1参照。)、また電動モータの回転数を抑えて作動音の低下を図るために電動モータの作動をデューティ制御するものも既に知られている(たとえば特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特許第2513323号公報
【特許文献2】
特開2001−71877号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図5(a)で示すモータ駆動要求信号に応じてパルス信号が図5(b)で示すように電動モータ制御手段から出力され、それに応じて電動モータの端子電圧が図5(c)で示すように変化するのであるが、電動モータが正常である場合には、電動モータの負荷が小さく、駆動停止時には慣性力により比較的長い時間にわたって回転し続けるので電動モータの端子電圧は緩やかに低下するのに対し、電動モータがロック状態になると、電動モータの負荷が大きいので駆動停止に応じて電動モータの端子電圧は急速に低下することになる。そこで、駆動停止直後の端子電圧が設定電圧VOまで低下するまでの時間T1が短いときに電動モータがロック状態にあると判断するようにして、駆動停止直後の端子電圧の低下の緩急で電動モータのロック状態を判別するようにしている。
【0005】
ところが、従来のものでは、オン状態とそのオン状態に続くオフ状態とを1サイクルとしたパルス信号がモータ制御手段から出力されており、電動モータの駆動停止時には、モータ制御手段から出力されるパルス信号はオフ状態で終了することになるので電動モータの端子電圧が比較的低くなっており、電動モータのロック状態を正確に判定することが困難である。
【0006】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、デューティ制御される電動モータのロック状態を正確に判定可能とした電動モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、1回のオン状態および1回のオフ状態の組み合わせを1サイクルとしたパルス信号をデューティ比に応じて出力するモータ制御手段と、該モータ制御手段からのパルス信号に応じて電動モータを駆動する駆動手段と、前記モータ制御手段からのパルス信号出力終了直後での前記電動モータの端子電圧の低下の緩急に基づいて電動モータのロック状態を判定するロック状態判定手段とを備える電動モータ駆動装置において、前記モータ制御手段は、少なくとも電動モータの駆動停止時には、最初のオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を出力することを特徴とする。
【0008】
このような請求項1記載の発明の構成によれば、少なくとも電動モータの駆動停止時に、モータ制御手段から出力されるパルス信号はオン状態で終了することになるので電動モータの端子電圧が比較的高くなっており、比較的高い値からの端子電圧の低下に基づいて電動モータのロック状態を判定するので、電動モータのロック状態を正確に判定することができる。
【0009】
また請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記モータ制御手段は、電動モータの駆動開始時には所定時間だけオン状態を持続させた後にオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を出力することを特徴とし、かかる構成によれば、電動モータのロック状態を正確に判定することを可能とした上に、電動モータ駆動開始時の応答性を高めることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0011】
図1〜図4は本発明の一実施例を示すものであり、図1は車両用ブレーキ装置の液圧回路図、図2は電動モータの回転数制御のための電子制御ユニットの構成を示すブロック図、図3は印可電圧およびデューティ比のマップを示す図、図4はモータ駆動要求信号、電動モータ制御用パルス信号および電動モータの端子電圧の変化を示す図である。
【0012】
先ず図1において、タンデム型のマスタシリンダMは、車両運転者がブレーキペダルPに加える踏力に応じたブレーキ液圧を発生する第1および第2出力ポート1A,1Bを備えており、左前輪用車輪ブレーキ2A、右後輪用車輪ブレーキ2B、右前輪用車輪ブレーキ2Cおよび左後輪用車輪ブレーキ2Dと、前記第1および第2出力ポート1A,1Bに個別に接続された第1および第2出力液圧路3A,3Bとの間に液圧制御装置4が設けられ、該液圧制御装置4および右、左後輪用車輪ブレーキ2B,2D間に、第1および第2比例減圧弁5A,5Bがそれぞれ介設される。
【0013】
液圧制御装置4は、左前輪用車輪ブレーキ2A、右後輪用車輪ブレーキ2B、右前輪用車輪ブレーキ2Cおよび左後輪用車輪ブレーキ2Dに個別に対応した第1、第2、第3および第4常開型電磁弁6A〜6Dと、各常開型電磁弁6A〜6Dにそれぞれ並列に接続される第1、第2、第3および第4チェック弁7A〜7Dと、前記各車輪ブレーキ2A〜2Dに個別に対応した第1、第2、第3および第4常閉型電磁弁8A〜8Dと、第1および第2出力液圧路3A,3Bにそれぞれ個別に対応した第1および第2リザーバ9A,9Bと、第1および第2リザーバ9A,9Bに吸入弁11A,11Bをそれぞれ介して接続されるプランジャ型の第1および第2ポンプ10A,10Bと、両ポンプ10A,10Bを駆動する共通1個の電動モータ12と、各常開型電磁弁6A〜6D、各常閉型電磁弁8A〜8Dおよび電動モータ12の作動を制御する電子制御ユニット16とを備える。
【0014】
第1常開型電磁弁6Aは、第1出力液圧路3Aおよび左前輪用車輪ブレーキ2A間に設けられ、第2常開型電磁弁6Bは、第1出力液圧路3Aおよび第1比例減圧弁5A間に設けられ、第3常開型電磁弁6Cは、第2出力液圧路3Bおよび右前輪用車輪ブレーキ2C間に設けられ、第4常開型電磁弁6Dは、第2出力液圧路3Bおよび第2比例減圧弁5B間に設けられる。
【0015】
また第1〜第4チェック弁7A〜7Dは、対応する車輪ブレーキ2A〜2DからマスタシリンダMへのブレーキ液の流れを許容するようにして、各常開型電磁弁6A〜6Dに並列に接続される。
【0016】
第1常閉型電磁弁8Aは、左前輪用車輪ブレーキ2Aおよび第1リザーバ9A間に設けられ、第2常閉型電磁弁8Bは、第1比例減圧弁5Aおよび第1リザーバ9A間に設けられ、第3常閉型電磁弁8Cは、右前輪用車輪ブレーキ2Cおよび第2リザーバ9B間に設けられ、第4常閉型電磁弁8Dは、第2比例減圧弁5Bおよび第2リザーバ9B間に設けられる。
【0017】
このような液圧制御装置4は、各車輪がロックを生じる可能性のない通常ブレーキ時には、マスタシリンダMおよび車輪ブレーキ2A〜2D間を連通するとともに車輪ブレーキ2A〜2Dおよびリザーバ9A,9B間を遮断する。すなわち各常開型電磁弁6A〜6Dが消磁、開弁状態とされるとともに各常閉型電磁弁8A〜8Dが消磁、閉弁状態とされ、マスタシリンダMの第1出力ポート1Aから出力されるブレーキ液圧は、第1常開型電磁弁6Aを介して左前輪用車輪ブレーキ2Aに作用するとともに、第2常開型電磁弁6Bおよび第1比例減圧弁5Aを介して右後輪用車輪ブレーキ2Bに作用する。またマスタシリンダMの第2出力ポート1Bから出力されるブレーキ液圧は、第3常開型電磁弁6Cを介して右前輪用車輪ブレーキ2Cに作用するとともに、第4常開型電磁弁6Dおよび第2比例減圧弁5Bを介して左後輪用車輪ブレーキ2Dに作用する。 上記ブレーキ中に車輪がロック状態に入りそうになったときに、液圧制御装置4は、ロック状態に入りそうになった車輪に対応する部分でマスタシリンダMおよび車輪ブレーキ2A〜2D間を遮断するとともに車輪ブレーキ2A〜2Dおよびリザーバ9A,9B間を連通する。すなわち第1〜第4常開型電磁弁6A〜6Dのうちロック状態に入りそうになった車輪に対応する常開型電磁弁が励磁、閉弁されるとともに、第1〜第4常閉型電磁弁8A〜8Dのうち上記車輪に対応する常閉型電磁弁が励磁、開弁される。これにより、ロック状態に入りそうになった車輪のブレーキ液圧の一部が第1リザーバ9Aまたは第2リザーバ9Bに吸収され、ロック状態に入りそうになった車輪のブレーキ液圧が減圧されることになる。
【0018】
またブレーキ液圧を一定に保持する際には、液圧制御装置4は、車輪ブレーキ2A〜2DをマスタシリンダMおよびリザーバ9A,9Bから遮断する状態となる。すなわち常開型電磁弁6A〜6Dが励磁、閉弁されるとともに、常閉型電磁弁8A〜8Dが消磁、閉弁されることになる。さらにブレーキ液圧を増圧する際には、常開型電磁弁6A〜6Dが消磁、開弁状態とされるともに、常閉型電磁弁8A〜8Dが消磁、閉弁状態とされればよい。
【0019】
このように各常開型電磁弁6A〜6Dおよび各常閉型電磁弁8A〜8Dの消磁・励磁を電子制御ユニット16で制御することにより、車輪をロックさせることなく、効率良く制動することができる。
【0020】
図2において、バッテリ18にはリレー等の駆動手段19を介して電動モータ12が接続されており、駆動手段19の作動を制御ユニット16で制御することにより、電動モータ12の作動が制御される。
【0021】
電子制御ユニット16において電動モータ12の作動を制御する部分は、デューティ比決定手段21と、モータ制御手段22と、ロック状態判定手段23とを備えるを備える。
【0022】
バッテリ18から電動モータ12への印加電圧は電圧検出手段20で検出され、この電圧検出手段20で検出される印加電圧は、前記デューティ比決定手段21に入力される。すなわちデューティ比決定手段21には、電動モータ12への印加電圧に応じたデューティ比が図3で示すように予め設定されており、デューティ比決定手段21は、前記電圧検出手段20で検出された印可電圧に応じての電動モータ12への通電のデューティ比を、たとえば20msec毎に決定する。
【0023】
モータ制御手段22は、デューティ比決定手段21で決定されたデューティ比で電動モータ12へのバッテリ18からの通電をデューティ制御するように、1回のオン状態および1回のオフ状態の組み合わせを1サイクルとしたパルス信号をデューティ比に応じて出力するものであり、1サイクルはたとえば20msecに設定されている。
【0024】
しかもモータ制御手段22は、図4(a)で示すモータ駆動要求信号に応じて、少なくとも電動モータの駆動停止時には、最初のオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を図4(b)で示すように出力するものであり、電動モータ12の駆動開始時には所定時間T2(たとえば100msec)だけオン状態を持続させた後にオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を出力する。このモータ制御手段22から出力されるパルス信号に応じて駆動手段19が電動モータ12を駆動することになり、該電動モータ12の端子電圧は図4(c)で示すように変化する。
【0025】
ロック状態判定手段23は、モータ制御手段22からのパルス信号出力終了直後での電動モータ12の端子電圧の低下の緩急に基づいて電動モータ12のロック状態を判定するものであり、図4(c)で示すように、駆動停止直後の端子電圧が設定電圧VOまで低下するまでの時間T1が短いときに電動モータ12がロック状態にあると判断する。
【0026】
ところで、電動モータ12は、車両の走行開始時に車速が一定車速以上になるのに応じて第1の一定時間だけ駆動されるとともに、アンチロックブレーキ制御時に最後の減圧から第2の一定時間が経過したときに駆動停止されるものでありロック状態判定手段23は、電動モータ12の駆動停止時にそれぞれ電動モータ12のロック状態を判定する。
【0027】
次にこの実施例の作用について説明すると、モータ制御手段22は、少なくとも電動モータ12の駆動停止時には、最初のオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を出力するので、電動モータ12の駆動停止時に、モータ制御手段22から出力されるパルス信号は、図4(c)で示すようにオン状態で終了することになる。したがって図5(c)で示す従来のものと比べて、電動モータ12の駆動停止時の端子電圧が高くなっており、比較的高い値からの設定電圧VOまでの端子電圧の低下に要する時間T1に基づいて電動モータ12のロック状態を判定するので、電動モータ12の駆動停止時にはモータ制御手段から出力されるパルス信号がオフ状態で終了する従来のものと比べると、前記時間T1を比較的大きくして電動モータ12のロック状態を正確に判定することができる。
【0028】
またモータ制御手段22は、電動モータ12の駆動開始時には所定時間T2だけオン状態を持続させた後にオフ状態とそのオフ状態に続くオン状態とを1サイクルとしたパルス信号を出力するので、電動モータ12のロック状態を正確に判定することを可能とした上に、電動モータ12の駆動開始時の応答性を高めることができる。
【0029】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0030】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、電動モータのロック状態を正確に判定することができる。
【0031】
また請求項2記載の発明によれば、電動モータのロック状態を正確に判定することを可能とした上に、電動モータ駆動開始時の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用ブレーキ装置の液圧回路図である。
【図2】電子制御ユニットのうち電動モータ制御に関連する部分の構成を示すブロック図である。
【図3】印可電圧およびデューティ比のマップを示す図である。
【図4】モータ駆動要求信号、電動モータ制御用パルス信号および電動モータの端子電圧の変化を示す図である。
【図5】従来技術の図4に対応した図である。
【符号の説明】
12・・・電動モータ
19・・・駆動手段
22・・・モータ制御手段
23・・・ロック状態判定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control means for outputting a pulse signal in which a combination of one on state and one off state is one cycle in accordance with a duty ratio, and an electric motor in accordance with the pulse signal from the motor control means. An electric motor drive comprising: a driving means for driving the electric motor; and a lock state determining means for determining a lock state of the electric motor based on a gradual decrease in the terminal voltage of the electric motor immediately after the end of the output of the pulse signal from the electric motor. It relates to the improvement of the apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is already known that the locked state of an electric motor is determined according to the decrease or decrease of the terminal voltage immediately after the electric motor stops driving (see, for example, Patent Document 1), and the rotational speed of the electric motor. There is already known one that performs duty control on the operation of the electric motor in order to suppress the noise and reduce the operating noise (see, for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2513323 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-71877
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in response to the motor drive request signal shown in FIG. 5 (a), a pulse signal is output from the electric motor control means as shown in FIG. 5 (b), and the terminal voltage of the electric motor is changed accordingly in FIG. 5 (c). However, when the electric motor is normal, the load of the electric motor is small, and when the drive is stopped, the inertial force keeps rotating for a relatively long time, so the terminal voltage of the electric motor is moderate. On the other hand, when the electric motor is in the locked state, the load on the electric motor is large, so that the terminal voltage of the electric motor rapidly decreases in accordance with the stop of driving. In view of this, when the time T1 until the terminal voltage immediately after the stop of driving is reduced to the set voltage VO is short, it is determined that the electric motor is in the locked state, and the electric motor is driven by the gradual decrease in the terminal voltage immediately after the stop of driving. The lock state is determined.
[0005]
However, in the prior art, a pulse signal in which the on state and the off state following the on state are one cycle is output from the motor control means, and the pulse output from the motor control means when the drive of the electric motor is stopped. Since the signal ends in the off state, the terminal voltage of the electric motor is relatively low, and it is difficult to accurately determine the lock state of the electric motor.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric motor drive device that can accurately determine the lock state of an electric motor that is duty controlled.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0008]
According to the configuration of the invention described in
[0009]
According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the motor control means maintains the on state for a predetermined time at the start of driving the electric motor, and then turns off the off state and the off state. The pulse signal is output with the ON state following one cycle as one cycle. According to such a configuration, it is possible to accurately determine the lock state of the electric motor, and at the start of driving the electric motor. Responsiveness can be improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0011]
1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a vehicle brake device, and FIG. 2 shows the configuration of an electronic control unit for controlling the rotational speed of an electric motor. FIG. 3 is a block diagram, FIG. 3 is a diagram showing a map of applied voltage and duty ratio, and FIG. 4 is a diagram showing changes in motor drive request signal, electric motor control pulse signal, and terminal voltage of the electric motor.
[0012]
First, in FIG. 1, a tandem master cylinder M is provided with first and
[0013]
The hydraulic pressure control device 4 includes first, second, third, and third brakes respectively corresponding to the left
[0014]
The first normally
[0015]
The first to
[0016]
The first normally closed
[0017]
Such a hydraulic control device 4 communicates between the master cylinder M and the
[0018]
When the brake fluid pressure is kept constant, the fluid pressure control device 4 enters a state in which the
[0019]
Thus, the
[0020]
In FIG. 2, an
[0021]
The portion of the
[0022]
The applied voltage from the battery 18 to the
[0023]
The motor control means 22 sets a combination of one on state and one off state to 1 so as to duty-control energization from the battery 18 to the
[0024]
In addition, the motor control means 22 responds to the motor drive request signal shown in FIG. 4 (a), and at least when the drive of the electric motor is stopped, the pulse signal with the first off state and the on state following the off state as one cycle. 4 (b), and when the drive of the
[0025]
The lock
[0026]
By the way, the
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the motor control means 22 outputs a pulse signal in which the first off state and the on state following the off state are one cycle at least when the drive of the
[0028]
Further, the motor control means 22 outputs a pulse signal in which the OFF state and the ON state following the OFF state are set to one cycle after the ON state is maintained for a predetermined time T2 at the start of driving of the
[0029]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the lock state of the electric motor can be accurately determined.
[0031]
According to the second aspect of the invention, it is possible to accurately determine the lock state of the electric motor, and it is possible to improve the responsiveness at the start of driving the electric motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a vehicle brake device.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a part related to electric motor control in the electronic control unit.
FIG. 3 is a diagram showing a map of applied voltage and duty ratio.
FIG. 4 is a diagram showing changes in a motor drive request signal, an electric motor control pulse signal, and a terminal voltage of the electric motor.
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the related art.
[Explanation of symbols]
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