JP4719649B2

JP4719649B2 - Electric brake control device and electric brake control method

Info

Publication number: JP4719649B2
Application number: JP2006234837A
Authority: JP
Inventors: 祐一倉持; 智倉垣; 博之斎藤; 泰史小西; 尊文鈴木
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: JP2008057642A

Description

本発明は、電動モータによって制動力を発生する電動ブレーキ装置を制御する電動ブレーキ制御装置及び電動ブレーキ制御方法に関する。 The present invention relates to an electric brake control device and an electric brake control method for controlling an electric brake device that generates a braking force by an electric motor.

ブレーキ装置のブレーキパッドは、ディスクロータとの摩擦による磨耗もしくは摩擦熱に応じた膨張により、その厚みが変動する。ブレーキパッドの厚みの変動は、ブレーキ装置の非制動時（ブレーキ装置は起動しているが、制動力が作用していない状態）における、ブレーキパッドとディスクロータとの間隔（以下、パッドクリアランス）を変化させる。 The thickness of the brake pad of the brake device varies due to wear due to friction with the disk rotor or expansion in accordance with frictional heat. The variation of the brake pad thickness is the distance between the brake pad and the disc rotor (hereinafter referred to as pad clearance) when the brake device is not braked (the brake device is activated but no braking force is applied). Change.

パッドクリアランスが全く無い場合、ブレーキ装置は、ブレーキパッドとディスクロータとの間で引きずりを発生する。一方、パッドクリアランスが大きくなりすぎた場合、ブレーキパッドがディスクロータに接触するまでの時間が長くなり、制動力の応答性低下を招くおそれがある。 When there is no pad clearance, the brake device generates a drag between the brake pad and the disc rotor. On the other hand, if the pad clearance becomes too large, the time until the brake pad comes into contact with the disk rotor becomes long, and the response of the braking force may be lowered.

従来の油圧ブレーキ装置は、パッドクリアランス調整機構を備えている。パッドクリアランス調整機構は、パッド磨耗若しくは連続制動時のパッドの熱膨張時において、自動的にピストンを所定量戻し、非制動時にパッドクリアランスを一定とするものであり、例えば、キャリパ内にある油圧ピストンを液密に保持するシールや、クリップ等である。 The conventional hydraulic brake device includes a pad clearance adjustment mechanism. The pad clearance adjustment mechanism automatically returns the piston by a predetermined amount when the pad is worn or when the pad is thermally expanded during continuous braking, and makes the pad clearance constant when not braked. For example, a hydraulic piston in the caliper For example, a seal or a clip that holds the liquid tightly.

しかし、近年開発されている電動ブレーキ装置は、制御機器からの指令信号に基づいてのみピストンを動かす構造となっている。そのため、電動ブレーキ装置において、上述のようなパッドクリアランス調整機構を実現することは、油圧ブレーキ装置に比較して困難である。 However, recently developed electric brake devices have a structure that moves a piston only based on a command signal from a control device. Therefore, it is difficult to realize the pad clearance adjustment mechanism as described above in the electric brake device as compared with the hydraulic brake device.

特許文献１は、電動ブレーキ装置においてもパッドクリアランス量を確保するために、パッドクリアランス制御に関する技術を開示している。具体的には、電動ブレーキ装置内のモータへ一定電流出力指令を出力し、この一定電流出力されたことを検出したときのピストン位置を算出する。そのピストン位置を初期位置として、あらかじめ定めたパッドクリアランス分だけピストンを戻し、その戻された位置をピストン原点位置として設定して、パッドクリアランスを確保する。 Patent Document 1 discloses a technique related to pad clearance control in order to secure a pad clearance amount even in an electric brake device. Specifically, a constant current output command is output to the motor in the electric brake device, and the piston position when the constant current output is detected is calculated. With the piston position as the initial position, the piston is returned by a predetermined pad clearance, and the returned position is set as the piston origin position to ensure the pad clearance.

特開平１０−１８１５７９号公報JP-A-10-181579

電動ブレーキ装置は、上述のようにあらかじめ定めたパッドクリアランス分だけピストンを戻す場合、このピストン戻し量を最大バラツキ値以上に設定されなければならない。電動ブレーキ装置における最大バラツキ値とは、電動ブレーキ装置に内蔵されたピストン稼動機構の剛性及びブレーキパッドの厚みが、熱膨張等の環境変化に応じて変位する最大値のことである。 When the electric brake device returns the piston by a predetermined pad clearance as described above, the piston return amount must be set to be equal to or greater than the maximum variation value. The maximum variation value in the electric brake device is a maximum value at which the rigidity of the piston operating mechanism built in the electric brake device and the thickness of the brake pad are displaced according to environmental changes such as thermal expansion.

電動ブレーキ装置のピストン戻し量が最大バラツキ値よりも小さく設定された電動ブレーキ装置は、使用時にピストン稼動機構やブレーキパッドが最大バラツキ値になると、ブレーキパッドとディスクロータは引きずりを発生するおそれがある。この引きずりによって、電動ブレーキ装置が高温状態となり、電動ブレーキ装置の内部機器の故障を引き起こすおそれがある。さらに、ブレーキ操作のフィーリングの悪化を招くおそれがある。 The electric brake device in which the piston return amount of the electric brake device is set smaller than the maximum variation value may cause dragging between the brake pad and the disc rotor if the piston operating mechanism or brake pad reaches the maximum variation value during use. . Due to this dragging, the electric brake device becomes in a high temperature state, which may cause a failure of an internal device of the electric brake device. Furthermore, there is a risk of deteriorating the feeling of brake operation.

一方、ピストン戻し量が最大バラツキ値に設定された電動ブレーキ装置は、使用時にピストン稼動機構及びブレーキパッドが最大バラツキ値以下のバラツキ値になると、パッドクリアランスが大きくなってしまい、次回の制動時の応答性低下を招くおそれがある。 On the other hand, when the electric brake device with the piston return amount set to the maximum variation value is used, if the piston operating mechanism and the brake pad have a variation value that is less than or equal to the maximum variation value, the pad clearance will increase and the next braking will occur. There is a risk of responsiveness degradation.

そこで、本発明の目的は、ブレーキパッドの使用環境が変化しても、ブレーキパッドとディスクロータとの引きずりの発生を低減し、またブレーキ指令に対する応答性低下の防止を図ることである。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the occurrence of drag between a brake pad and a disc rotor and prevent a decrease in response to a brake command even when the use environment of the brake pad changes.

本発明の電動ブレーキ制御装置は、車輪とともに回転するブレーキ回転体を押圧するブレーキ摩擦体と、ブレーキ摩擦体をブレーキ回転体に押圧または離間させる力を発生する電動モータと、を備えた電動ブレーキ装置を制御する電動ブレーキ制御装置であって、ブレーキ摩擦体とブレーキ回転体が非接触状態から接触状態になった時、又は接触状態から非接触状態になった時、且つ電動モータへ通電する通電量が予め定めた第１通電量と第１通電量より小さい第２通電量との間である場合、漸減制御し、漸減制御時において電動モータの回転が停止した時の電動モータのモータ回転角をブレーキ摩擦体の待機位置として設定する待機位置制御部を備える構成とする。An electric brake control device according to the present invention includes: a brake friction body that presses a brake rotating body that rotates together with a wheel; and an electric motor that generates a force that presses or separates the brake friction body against the brake rotating body. An electric brake control device for controlling the electric motor, and when the brake friction body and the brake rotating body change from the non-contact state to the contact state, or when the contact state changes from the contact state to the non-contact state, Is between a predetermined first energization amount and a second energization amount smaller than the first energization amount, the motor rotation angle of the electric motor when the rotation of the electric motor is stopped during the gradual decrease control is controlled. A standby position control unit that is set as a standby position of the brake friction body is provided.
また、車輪とともに回転するブレーキ回転体を押圧するブレーキ摩擦体と、ブレーキ摩擦体をブレーキ回転体に押圧または離間させる力を発生する電動モータと、ブレーキ摩擦体がブレーキ回転体に押圧している状態で、電動モータの回転を停止させ、車両の制動力を保持する駐車ブレーキ機構と、を備えた電動ブレーキ装置を制御する電動ブレーキ制御装置であって、電動ブレーキ制御装置が、駐車ブレーキ機構による制動力保持を解除する解除指令を受信したとき、電動モータがブレーキ摩擦体をブレーキ回転体から離間させる方向に回転するように、電動モータへの通電量を制御する回転速度制御部と、電動モータがブレーキ摩擦体をブレーキ回転体から離間させる方向に回転したとき、且つ電動モータへ通電する通電量が予め定めた第１通電量となったとき、第１通電量と第１通電量より小さい第２通電量との間で漸減制御し、漸減制御時において電動モータの回転が停止した時の電動モータのモータ回転角をブレーキ摩擦体の待機位置として設定する待機位置制御部と、を備える構成とする。Also, a brake friction body that presses the brake rotating body that rotates with the wheel, an electric motor that generates a force that presses or separates the brake friction body against the brake rotating body, and a state in which the brake friction body presses the brake rotating body An electric brake control device for controlling an electric brake device having a parking brake mechanism for stopping the rotation of the electric motor and maintaining the braking force of the vehicle, wherein the electric brake control device is controlled by the parking brake mechanism. When the release command for releasing the power holding is received, a rotation speed control unit that controls the energization amount to the electric motor so that the electric motor rotates in a direction to separate the brake friction body from the brake rotating body, and the electric motor When the brake friction body rotates in a direction away from the brake rotating body, the energization amount to energize the electric motor is predetermined. When it becomes 1 energization amount, the motor rotation angle of the electric motor when the decrease of the electric current is controlled gradually between the first energization amount and the second energization amount smaller than the first energization amount, and the rotation of the electric motor is stopped during the gradual decrease control. And a standby position control unit that sets as a standby position of the brake friction body.
また、本発明の電動ブレーキ制御方法は、車輪とともに回転するブレーキ回転体を押圧するブレーキ摩擦体と、ブレーキ摩擦体をブレーキ回転体に押圧または離間させる力を発生する電動モータと、を備えた電動ブレーキ装置を制御する電動ブレーキ制御方法であって、ブレーキ摩擦体とブレーキ回転体が非接触状態から接触状態になった時、又は接触状態から非接触状態になった時、且つ電動モータへ通電する通電量が予め定めた第１通電量と第１通電量より小さい第２通電量との間である場合、漸減制御し、漸減制御時において電動モータの回転が停止した時の電動モータのモータ回転角をブレーキ摩擦体の待機位置として設定する構成とする。The electric brake control method according to the present invention includes an electric brake including a brake friction body that presses a brake rotating body that rotates together with a wheel, and an electric motor that generates a force that presses or separates the brake friction body against the brake rotating body. An electric brake control method for controlling a brake device, wherein the electric motor is energized when the brake friction body and the brake rotating body change from a non-contact state to a contact state, or from a contact state to a non-contact state. When the energization amount is between a predetermined first energization amount and a second energization amount that is smaller than the first energization amount, the motor rotation of the electric motor is controlled when the decrease of the electric motor is stopped. The corner is set as a standby position of the brake friction body.

ブレーキパッドの使用環境が変化しても、ブレーキパッドとディスクロータとの引きずりの発生を低減し、ブレーキ指令に対する応答性を向上することができる。 Even if the use environment of the brake pad changes, the occurrence of drag between the brake pad and the disk rotor can be reduced, and the response to the brake command can be improved.

（実施例）
図２は、本発明の一実施例をなす電動ブレーキ装置を搭載した車両のブレーキシステムの概略構成図である。なお、走行のための駆動機構の説明は省略する。 (Example)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vehicle brake system equipped with an electric brake device according to an embodiment of the present invention. A description of the driving mechanism for traveling is omitted.

第１電動ブレーキ装置１２０１は、右側の前輪１２１１側に、車軸１２２１に近接して搭載される。第２電動ブレーキ装置１２０２は、左側の前輪１２１２側に、車軸１２２１に近接して搭載される。第３電動ブレーキ装置１２０３は、右側の後輪１２１３側に、車軸１２２２に近接して搭載される。第４ブレーキ装置１２０４は、左側の後輪１２１４側に、車軸１２２２に近接して搭載される。 The first electric brake device 1201 is mounted near the axle 1221 on the right front wheel 1211 side. The second electric brake device 1202 is mounted close to the axle 1221 on the left front wheel 1212 side. The third electric brake device 1203 is mounted on the right rear wheel 1213 side in the vicinity of the axle 1222. The fourth brake device 1204 is mounted near the axle 1222 on the left rear wheel 1214 side.

各電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４は基本的な構造は同じであるが、前輪側に対応する第１電動ブレーキ装置１２０１及び第２電動ブレーキ装置１２０２は、後輪側に対応する第３ブレーキ装置１２０３及び第４電動ブレーキ１２０４より大きな制動力を発生するように構成されることが好ましい。 Although the electric brake devices 1201 to 1204 have the same basic structure, the first electric brake device 1201 and the second electric brake device 1202 corresponding to the front wheel side are the same as the third brake device 1203 and the rear wheel side, respectively. It is preferable to be configured to generate a braking force larger than that of the fourth electric brake 1204.

前輪の車軸１２２１および後輪の車軸１２２２には、それぞれの車軸に固定されたディスクロータ１２３１〜１２３４が設けられる。図２では図示されていないが、各電動ブレーキ装置の機構部１２４１〜１２４４は、ディスクロータ１２３１〜１２３４の各面側に対向する一対のブレーキパッドを備える。さらに、機構部１２４１〜１２４４に備えられた電動モータは回転トルクを発生し、回転トルクに基づきブレーキパッドで各ディスクロータ１２３１〜１２３４を挟むように押圧することによって制動力を発生させる。 The front wheel axle 1221 and the rear wheel axle 1222 are provided with disk rotors 1231 to 1234 fixed to the respective axles. Although not shown in FIG. 2, the mechanism units 1241 to 1244 of each electric brake device include a pair of brake pads that face each surface side of the disk rotors 1231 to 1234. Furthermore, the electric motors provided in the mechanism units 1241 to 1244 generate rotational torque, and generate braking force by pressing the disc rotors 1231 to 1234 with the brake pads based on the rotational torque.

各電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４において、各電動モータを駆動するための電流を制御する電気回路部１２５１〜１２５４は、それぞれの機構部１２４１〜１２４４に固定される一体構造になっている。電気回路部１２５１〜１２５４は、車軸方向において、機構部１２４１〜１２４４に備えられたブレーキパッドとは反対側の面に取り付けられる。 In each of the electric brake devices 1201 to 1204, the electric circuit units 1251 to 1254 for controlling the current for driving the electric motors have an integrated structure that is fixed to the respective mechanism units 1241 to 1244. The electric circuit portions 1251 to 1254 are attached to the surface opposite to the brake pads provided in the mechanism portions 1241 to 1244 in the axle direction.

前輪側の第１電動ブレーキ装置１２０１および第２電動ブレーキ装置１２０２には、第１バッテリ１２６１から第１電源ライン１２７１を介して電力が供給される。後輪側の第３電動ブレーキ装置１２０３および第４電動ブレーキ装置１２０４には、第２バッテリ１２６２から第２電源ライン１２７２を介して電力が供給される。 Electric power is supplied from the first battery 1261 through the first power supply line 1271 to the first electric brake device 1201 and the second electric brake device 1202 on the front wheel side. Electric power is supplied from the second battery 1262 through the second power supply line 1272 to the third electric brake device 1203 and the fourth electric brake device 1204 on the rear wheel side.

なお、右前輪の第１電動ブレーキ装置１２０１および左後輪の第４電動ブレーキ装置１２０４には第１バッテリ１２６１から電力が供給され、左前輪の第２電動ブレーキ装置１２０２および右後輪の第３電動ブレーキ装置１２０３には第２バッテリ１２６２から電力が供給されるようにしてもよい。電源ラインを２系統にすることで一方の電源ラインに異常が発生しても他方の電源ラインによる制動が可能で、安全性が向上する。 Electric power is supplied from the first battery 1261 to the first electric brake device 1201 for the right front wheel and the fourth electric brake device 1204 for the left rear wheel, and the second electric brake device 1202 for the left front wheel and the third electric brake device 1202 for the right rear wheel. The electric brake device 1203 may be supplied with electric power from the second battery 1262. By using two power supply lines, even if an abnormality occurs in one power supply line, braking by the other power supply line is possible, and safety is improved.

図２に示した車両のブレーキシステムにおいて、ブレーキペダル１２８１のストロークまたはペダル踏力に関する情報は、ペダル操作量検出器１２８２により検出され、データ信号線１２９０を介して制御回路１２９９に入力される。制御回路１２９９は、例えば車室内に配置され、各電動ブレーキの電気回路部に対し、ブレーキシステムとして上位の制御処理を行う（以下「上位制御回路」と記す）。上位制御回路１２９９は、第１〜第４電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４から、それぞれデータ信号線１２９１〜１２９４を介して、第１〜第４電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４の状態、たとえば押し付け力の現在値、動作モード現在値の情報等を受信する。さらに電動モータの状態を監視しながら、ブレーキペダル１２８１のストロークまたはペダル踏力に関する情報に応じた制御信号をデータ信号線１２９１〜１２９４を介して、各電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４に送信し、各電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４を制御する。 In the vehicle brake system shown in FIG. 2, information regarding the stroke of the brake pedal 1281 or the pedal effort is detected by the pedal operation amount detector 1282 and input to the control circuit 1299 via the data signal line 1290. The control circuit 1299 is disposed, for example, in the passenger compartment, and performs upper control processing as a brake system for the electric circuit portion of each electric brake (hereinafter referred to as “upper control circuit”). The upper control circuit 1299 is connected to the states of the first to fourth electric brake devices 1201 to 1204 from the first to fourth electric brake devices 1201 to 1204 via the data signal lines 1291 to 1294, respectively, for example, the current value of the pressing force. , Information on the current value of the operation mode is received. Further, while monitoring the state of the electric motor, a control signal corresponding to information on the stroke of the brake pedal 1281 or the pedal depression force is transmitted to the electric brake devices 1201 to 1204 via the data signal lines 1291 to 1294, and The devices 1201 to 1204 are controlled.

また、上位制御回路１２９９は、ストロークまたはペダル踏力の情報を含む信号以外に、車体制御コントロールユニット１２９７によって算出されたブレーキ指令信号なども取得する。車体制御コントロールユニット１２９７は、車両の走行挙動を安定化させるための制御、たとえばＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）やＶＤＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＤｙｎａｍｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ）を実行するために、各輪のブレーキ力を算出し、必要に応じて上位制御回路１２９９にブレーキ指令信号を出力する。 The host control circuit 1299 also acquires a brake command signal calculated by the vehicle body control unit 1297 in addition to a signal including information on stroke or pedal effort. The vehicle body control control unit 1297 calculates the braking force of each wheel in order to execute control for stabilizing the driving behavior of the vehicle, for example, ABS (Anti Lock Bracket System) and VDC (Vehicle Dynamics Control). In response to this, a brake command signal is output to the host control circuit 1299.

上述のように、電動ブレーキ装置は、発生させるべきブレーキ力を電気信号として取得し、その信号変化に応じてブレーキ力を制御できる。この電気信号は、アナログ信号や通信化された信号など、どのような形態でも実現することが可能である。 As described above, the electric brake device can acquire the braking force to be generated as an electric signal, and can control the braking force in accordance with the signal change. This electrical signal can be realized in any form such as an analog signal or a communication signal.

なお、上位制御回路１２９９は、各電動ブレーキ装置１２０１〜１２０４をそれぞれ単独に制御したり、前輪側の第１電動ブレーキ装置１２０１と第２ブレーキ装置１２０２を一グループとするとともに後輪側の第３電動ブレーキ装置１２０３と第４ブレーキ装置１２０４を他のグループとして各グループを制御したり、あるいは、前輪側の第１電動ブレーキ装置１２０１と後輪側の第４電動ブレーキ装置１２０４を一グループとするとともに前輪側の第２電動ブレーキ装置１２０２と後輪側の第３電動ブレーキ装置１２０３を他のグループとして各グループを制御したりしてもよい。グループ分けして制御することで、制御の応答性の改善、制御回路の処理負荷低減、フェールセーフの処理機能の増大といった効果が得られる。 The host control circuit 1299 controls each of the electric brake devices 1201 to 1204 independently, or the first electric brake device 1201 and the second brake device 1202 on the front wheel side are grouped and a third on the rear wheel side. The electric brake device 1203 and the fourth brake device 1204 are set as other groups to control each group, or the front wheel side first electric brake device 1201 and the rear wheel side fourth electric brake device 1204 are grouped together. Each group may be controlled with the second electric brake device 1202 on the front wheel side and the third electric brake device 1203 on the rear wheel side as other groups. By performing control in groups, effects such as improved control responsiveness, reduced processing load on the control circuit, and increased fail-safe processing functions can be obtained.

図３は、図２の電動ブレーキ装置の概念図である。以下、第１電動ブレーキ装置１２０１を代表例として、電動ブレーキ装置を説明する。 FIG. 3 is a conceptual diagram of the electric brake device of FIG. Hereinafter, the electric brake device will be described using the first electric brake device 1201 as a representative example.

電動ブレーキ装置１２０１は、互いに対向して配置される一対のブレーキパッド１３０６、１３０７を備える。車軸の回転に伴って回転するディスクロータ１２３１の一部が、各ブレーキパッド１３０６、１３０７の間に配置される。 The electric brake device 1201 includes a pair of brake pads 1306 and 1307 arranged to face each other. A part of the disk rotor 1231 that rotates as the axle rotates is disposed between the brake pads 1306 and 1307.

電動ブレーキ装置１２０１は、機構部１２４１と電気回路部１２５１とが互いに一体化されて構成される。 The electric brake device 1201 is configured by integrating a mechanism portion 1241 and an electric circuit portion 1251 with each other.

機構部１２４１は、筐体１３０１内に、たとえば三相ブラシレスモータからなる電動モータ１３１１と、電動モータ１３１１の回転を減速する減速機１３２１と、減速機１３２１によって減速された電動モータ１３１１の回転運動を直線運動に変換してピストン１３３１を進退動させる回転直動変換機構１３２６を備える。 The mechanism part 1241 includes, in the housing 1301, an electric motor 1311 made of, for example, a three-phase brushless motor, a speed reducer 1321 that decelerates the rotation of the electric motor 1311, and a rotational motion of the electric motor 1311 that is decelerated by the speed reducer 1321. A rotation / linear motion conversion mechanism 1326 that converts the motion into a linear motion and moves the piston 1331 back and forth is provided.

回転直動変換機構１３２６は、機械的な弾性部材によってブレーキパッド１３０６及び１３０７をディスクロータ１２３１から離れる方向に付勢され、電動ブレーキ装置の故障時において異常なブレーキ力を解除するためのフェールオープン機構を備える。通常のブレーキ力制御においては、電動モータ１３１１に対して、弾性部材の弾性力に打ち勝つ分のモータ回転トルクを発生するための電流を通電する。フェールオープン機構は、本実施例の様に弾性部材、例えばバネを用いたものや、ボールねじのような機械的な傾斜による自己反力を用いたものであってもよい。 The rotation / linear motion conversion mechanism 1326 is a fail-open mechanism for releasing the abnormal braking force when the brakes 1306 and 1307 are urged away from the disk rotor 1231 by a mechanical elastic member and the electric brake device fails. Is provided. In normal braking force control, an electric current for generating motor rotation torque that overcomes the elastic force of the elastic member is supplied to the electric motor 1311. The fail-open mechanism may be an elastic member such as a spring as in this embodiment, or a self-reaction force caused by mechanical inclination such as a ball screw.

ブレーキパッド１３０７は、ピストン１３３１に取り付けられ、ピストン１３３１の推力によりディスクロータ１２３１を一方の面側から押圧する。この際に、ディスクロータ１２３１の一方の面側からの押圧力を反力として電動ブレーキ装置１２０１が図中矢印α方向に移動することにより、ブレーキパッド１３０６がディスクロータ１２３１を他方の面側から押圧する。 The brake pad 1307 is attached to the piston 1331 and presses the disk rotor 1231 from one surface side by the thrust of the piston 1331. At this time, the electric brake device 1201 moves in the direction of arrow α in the figure using the pressing force from one surface side of the disk rotor 1231 as a reaction force, so that the brake pad 1306 presses the disk rotor 1231 from the other surface side. To do.

機構部１２４１は、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）機構１３４１を備える。パーキングブレーキ機構１３４１は、ピストン１３３１がディスクロータ１２３１に推力を発生している状態のまま電動モータ１３１１の回転を止めることにより、電動モータ１３１１に電力を供給することなく、制動力を保持することができる（以下、駐車ブレーキ機能）。 The mechanism unit 1241 includes a parking brake (PKB) mechanism 1341. The parking brake mechanism 1341 can maintain a braking force without supplying electric power to the electric motor 1311 by stopping the rotation of the electric motor 1311 while the piston 1331 generates a thrust to the disk rotor 1231. Yes (hereinafter parking brake function).

電動モータ１３１１の近傍には、電動モータ１３１１の回転角を検出する回転角検出センサ１３５１及び電動モータ１３１１の温度を検出するモータ温度センサ１３５５が配置される。回転角検出センサ１３５１及びモータ温度センサ１３５５の出力信号は、電気回路部１２５１内に配置される下位制御回路１３９９に出力される。 A rotation angle detection sensor 1351 that detects the rotation angle of the electric motor 1311 and a motor temperature sensor 1355 that detects the temperature of the electric motor 1311 are disposed in the vicinity of the electric motor 1311. Output signals of the rotation angle detection sensor 1351 and the motor temperature sensor 1355 are output to a lower control circuit 1399 disposed in the electric circuit unit 1251.

電気回路部１２５１は、車体側に配置されるバッテリ１２６１から電力供給を受ける。また、エンジンコントロールユニット１３８１、ＡＴコントロールユニット１３８３、ペダル操作量検出器１２８２等が接続されたＬＡＮ（Local Area Network）を介して、あるいは該ＬＡＮから上位制御回路１２９９を介して、種々の制御信号を取得する。 The electric circuit unit 1251 receives power supply from a battery 1261 disposed on the vehicle body side. Further, various control signals are sent via a LAN (Local Area Network) to which an engine control unit 1381, an AT control unit 1383, a pedal operation amount detector 1282 and the like are connected, or from the LAN via a host control circuit 1299. get.

電気回路部１２５１は、インバータ回路１３９１及び下位制御装置１３９９を備える。インバータ回路１３９１は、電動モータ１３１１に印加する電圧を制御するための回路である。下位制御回路１３９９は、ＬＡＮ経由により制御信号を取得し、さらに機構部１２４１側からの回転角検出センサ１３５１及びモータ温度センサ１３５５等の出力情報信号を取得し、これらの信号に基づいてインバータ回路１３９１を制御する。 The electric circuit unit 1251 includes an inverter circuit 1391 and a lower control device 1399. The inverter circuit 1391 is a circuit for controlling the voltage applied to the electric motor 1311. The lower control circuit 1399 obtains a control signal via the LAN, further obtains output information signals such as the rotation angle detection sensor 1351 and the motor temperature sensor 1355 from the mechanism unit 1241 side, and an inverter circuit 1391 based on these signals. To control.

電動モータ１３１１は、インバータ回路１３９１からの出力を取得し、ピストン１３３１に所定の推力を発生させるように回転トルクを発生する。なお、図中符号１３９５は車両側の構造物を示している。 The electric motor 1311 acquires the output from the inverter circuit 1391 and generates rotational torque so that the piston 1331 generates a predetermined thrust. In the figure, reference numeral 1395 indicates a vehicle-side structure.

図４は、図３の電気回路部１２５１の回路構成図である。 FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the electric circuit unit 1251 of FIG.

図中太線枠１２５１は図３に示された電気回路部１２５１に相当し、さらに一点鎖線枠１３９１は図３に示されたインバータ回路１３９１に相当する。図中点線枠１５０３は、機構部１２４１内の回路に相当する。 In the figure, a thick line frame 1251 corresponds to the electric circuit portion 1251 shown in FIG. 3, and a one-dot chain line frame 1391 corresponds to the inverter circuit 1391 shown in FIG. A dotted line frame 1503 in the drawing corresponds to a circuit in the mechanism unit 1241.

図４に示された機構部１２４１内回路及び電気回路部１２５１は、図示されていないが、金属製の筐体で被われているため、飛び石等の外的傷害の要因から保護される。また、伝熱性の高い金属製の筐体を用いることにより、各回路等から発生する熱の放熱を図ることができる。さらに、遮蔽性の高い金属製の筐体を用いることにより、電磁波等に対するシールド効果を備える。 The internal circuit 1241 and the electric circuit 1251 shown in FIG. 4 are not shown in the figure, but are covered with a metal casing, so that they are protected from external damage factors such as stepping stones. In addition, by using a metal housing having high heat conductivity, heat generated from each circuit can be radiated. Furthermore, the shielding effect with respect to electromagnetic waves etc. is provided by using the metal housing | casing with high shielding property.

まず、電気回路部１２５１の回路において、車両内の電源ラインを介して供給される電力が、電源回路１５１１に供給される。電源回路１５１１により安定化された電力（Ｖｃｃ、Ｖｄｄ）は、中央制御回路（ＣＰＵ）１５９９に供給される。なお、電源回路１５１１からの電源（Ｖｃｃ）は、ＶＣＣ高電圧検知回路１５１３によって検知される。ＶＣＣ高電圧検知回路１５１３が高電圧を検知した場合には、フェールセーフ回路１５１５を動作させる。 First, in the circuit of the electric circuit unit 1251, power supplied via a power supply line in the vehicle is supplied to the power supply circuit 1511. The power (Vcc, Vdd) stabilized by the power supply circuit 1511 is supplied to a central control circuit (CPU) 1599. The power supply (Vcc) from the power supply circuit 1511 is detected by the VCC high voltage detection circuit 1513. When the VCC high voltage detection circuit 1513 detects a high voltage, the fail safe circuit 1515 is operated.

フェールセーフ回路１５１５は、後述の三相モータインバータ回路１５１７に供給する電力をスイッチングするリレー１５１９を動作させる。ＶＣＣ高電圧検知回路１５１３によって高電圧が検知された場合、電力の供給をＯＦＦ状態にする。 The fail safe circuit 1515 operates a relay 1519 that switches power supplied to a three-phase motor inverter circuit 1517 described later. When a high voltage is detected by the VCC high voltage detection circuit 1513, the power supply is turned off.

フィルタ回路１５２１は、リレー１５１９を介して電気回路部１２５１内に供給される電力のノイズを除去し、ノイズが除去された電力を三相モータインバータ回路１５１７に供給する。 The filter circuit 1521 removes noise from the power supplied into the electric circuit unit 1251 via the relay 1519 and supplies the power from which the noise has been removed to the three-phase motor inverter circuit 1517.

中央制御回路１５９９は、上位制御回路１２９９からの制御信号を、ＣＡＮ通信インターフェース回路１５２３を介して取得し、また機構部１２４１側に配置された回転角検出センサ１３５１及びモータ温度センサ１３５５からの出力信号を、それぞれ、回転角検出センサインターフェース回路１５２７及びモータ温度センサインターフェース回路１５２９を介して取得する。現時点における電動モータ１３１１の状況等に関する情報を取得し、上位制御回路１２９９からの制御信号に基づきフィードバック制御をすることにより、電動モータ１３１１に適切な回転トルクを発生させる。すなわち、中央制御回路１５９９は、上位制御回路１２９９からの制御信号及び各センサの検出値に基づいて、三相モータプリドライバ回路１５３１に適切な信号を出力させる。 The central control circuit 1599 acquires a control signal from the host control circuit 1299 via the CAN communication interface circuit 1523, and also outputs signals from the rotation angle detection sensor 1351 and the motor temperature sensor 1355 arranged on the mechanism unit 1241 side. Are acquired via the rotation angle detection sensor interface circuit 1527 and the motor temperature sensor interface circuit 1529, respectively. Information regarding the current state of the electric motor 1311 is acquired, and feedback control is performed based on a control signal from the host control circuit 1299, thereby causing the electric motor 1311 to generate an appropriate rotational torque. That is, the central control circuit 1599 causes the three-phase motor pre-driver circuit 1531 to output an appropriate signal based on the control signal from the host control circuit 1299 and the detection value of each sensor.

三相モータインバータ回路１５１７には、相電流モニタ回路１５３３および相電圧モニタ回路１５３５が具備される。相電流モニタ回路１５３３および相電圧モニタ回路１５３５は、それぞれ相電流および相電圧を監視し、監視結果を中央制御回路１５９９に出力する。中央制御回路１５９９は、監視結果に応じて、三相モータプリドライバ回路１５３１を適切に動作させる。 The three-phase motor inverter circuit 1517 includes a phase current monitor circuit 1533 and a phase voltage monitor circuit 1535. Phase current monitor circuit 1533 and phase voltage monitor circuit 1535 monitor the phase current and the phase voltage, respectively, and output the monitoring results to central control circuit 1599. The central control circuit 1599 operates the three-phase motor pre-driver circuit 1531 appropriately according to the monitoring result.

三相モータインバータ回路１５１７は、機構部１２４１内の電動モータ１３１１と接続され、中央制御回路１５９９による制御に応じて、電動モータ１３１１を駆動制御する。 Three-phase motor inverter circuit 1517 is connected to electric motor 1311 in mechanism unit 1241 and drives and controls electric motor 1311 in accordance with control by central control circuit 1599.

また、中央制御回路１５９９は、上位制御回路１２９９からの制御信号及び各センサの検出値に基づいてＰＫＢ（パーキングブレーキ）ソレノイドドライバ回路１５３７を制御する。ＰＫＢソレノイドドライバ回路１５３７は、中央制御回路１５９９からの制御信号に基づいて機構部１２４１内のＰＫＢソレノイド１３４２を動作させ、パーキングブレーキを作用させる。 The central control circuit 1599 controls a PKB (parking brake) solenoid driver circuit 1537 based on the control signal from the host control circuit 1299 and the detection value of each sensor. The PKB solenoid driver circuit 1537 operates the PKB solenoid 1342 in the mechanism unit 1241 based on a control signal from the central control circuit 1599 to apply a parking brake.

また、電気回路部１２５１は、中央制御回路１５９９との間で信号の送受がなされる監視用制御回路１５３９、たとえば故障情報等が格納されたＥＥＰＲＯＭからなる記憶回路１５４１を備える。中央制御回路１５９９は、これら監視用制御回路１５３９および記憶回路１５４１からの情報に基づき電動モータ１３１１の駆動において適切な推力を得るための制御を行う。 In addition, the electric circuit unit 1251 includes a monitoring control circuit 1539 that transmits and receives signals to and from the central control circuit 1599, for example, a storage circuit 1541 that includes an EEPROM that stores failure information and the like. The central control circuit 1599 performs control for obtaining an appropriate thrust in driving the electric motor 1311 based on the information from the monitoring control circuit 1539 and the storage circuit 1541.

図５は、本実施例で使用される電動ブレーキ装置のブレーキ力特性を示す。図５において、縦軸は発生するブレーキ力を示し、横軸は電動モータ１３１１の回転角度変位に相当するモータ変位Ｘを示す。 FIG. 5 shows the braking force characteristics of the electric brake device used in this embodiment. In FIG. 5, the vertical axis represents the generated braking force, and the horizontal axis represents the motor displacement X corresponding to the rotational angular displacement of the electric motor 1311.

中央制御回路１５９９は、ブレーキ力指令値に応じたモータ変位指令値Ｘが設定し、モータ変位指令値に応じた駆動制御信号を出力し、制動力を発生させる。一回の制動力動作の終了毎に、ブレーキパッド１３０６、１３０７は、ディスクロータ１２３１から離間する方向に戻され、ブレーキパッド１３０６及び１３０７とディスクロータ１２３１との間にはクリアランスが設定される。 The central control circuit 1599 sets a motor displacement command value X corresponding to the brake force command value, outputs a drive control signal corresponding to the motor displacement command value, and generates a braking force. At each end of one braking force operation, the brake pads 1306 and 1307 are returned in a direction away from the disk rotor 1231, and a clearance is set between the brake pads 1306 and 1307 and the disk rotor 1231.

しかしながら、クリアランスの大きさは、ブレーキパッド１３０６、１３０７の摩耗により大きくなったり、ブレーキパッド１３０６、１３０７の熱膨張により小さくなったりする。さらに、ブレーキパッド１３０６、１３０７をディスクロータ１２３１に押圧させる場合、電動ブレーキ装置には、モータ変位Ｘとブレーキ力との間に機械的な剛性が存在する。そのため、電動モータが駆動してからブレーキ力が発生し始めるまでの空走区間が変化する。 However, the clearance size increases due to wear of the brake pads 1306 and 1307 and decreases due to thermal expansion of the brake pads 1306 and 1307. Further, when the brake pads 1306 and 1307 are pressed against the disc rotor 1231, the electric brake device has mechanical rigidity between the motor displacement X and the braking force. Therefore, the idle running section from when the electric motor is driven to when the braking force starts to be generated changes.

図６は、本実施例で使用される電動ブレーキ装置におけるモータ変位とモータ実効電流値との関係を示す。 FIG. 6 shows the relationship between the motor displacement and the motor effective current value in the electric brake device used in this embodiment.

電動ブレーキ装置の制御モードは、大きく４つの領域に分けられる。まず、図６におけるＡ領域は、電動モータが空走して、ブレーキパッド１３０６及び１３０７がディスクロータ１２３１に接触するまでの領域である。Ｂ領域は、ブレーキパッド１３０６及び１３０７がディスクロータ１２３１に接触して、ブレーキ力が発生している領域である。なお、Ａ領域とＢ領域の境目のモータ変位Ｘ１は、ブレーキパッド１３０６及び１３０７とディスクロータ１２３１の接触開始位置を示す。 The control mode of the electric brake device is roughly divided into four areas. First, region A in FIG. 6 is a region from when the electric motor runs idle until the brake pads 1306 and 1307 come into contact with the disk rotor 1231. The area B is an area where the brake pads 1306 and 1307 are in contact with the disk rotor 1231 and a braking force is generated. The motor displacement X1 at the boundary between the A region and the B region indicates a contact start position between the brake pads 1306 and 1307 and the disc rotor 1231.

Ｃ領域は、一度発生させたブレーキ力を保持する領域である。Ｃ領域でブレーキ力を保持するのに費やす実効電流は、ブレーキ力を保持すべきブレーキ力値まで増加させるための電流より少ない実効電流となる。Ｄ領域は、実効電流を更に減少させ、ブレーキ力を減少させる制御を実行する領域である。Ｅ領域は、ブレーキ力が０となり、電動モータ１３１１の空走領域である。 The area C is an area for holding the braking force once generated. The effective current spent for maintaining the braking force in the region C is an effective current that is less than the current for increasing the braking force value to be maintained. The region D is a region for executing control for further reducing the effective current and reducing the braking force. The E region is a free running region of the electric motor 1311 with a braking force of 0.

図６に示されるように、ブレーキパッド１３０６、１３０７とディスクロータ１２３１とが接触しはじめる実効電流Ｉａと、ブレーキパッド１３０６と１３０７とディスクロータ１２３１が離間しはじめる電流Ｉｂが異なる。実効電流Ｉａと実効電流Ｉｂとが異なる原因は、制動力を発生させようとする場合、電動モータ１３１１はブレーキパッド１３０６、１３０７をディスクロータ１２３１からの反力に抗する回転トルクを発生させる必要があるからである。さらに、ブレーキ力発生時のブレーキパッド１３０６、１３０７の磨耗やブレーキパッド１３０６及び１３０７とディスクロータ１２３１間の摩擦熱によるブレーキパッド１３０６及び１３０７自体の熱膨張も原因として挙げられる。 As shown in FIG. 6, the effective current Ia at which the brake pads 1306, 1307 and the disk rotor 1231 begin to contact each other is different from the current Ib at which the brake pads 1306, 1307 and the disk rotor 1231 begin to separate. The cause of the difference between the effective current Ia and the effective current Ib is that when the braking force is to be generated, the electric motor 1311 needs to generate a rotational torque against the reaction force from the disc rotor 1231 by the brake pads 1306 and 1307. Because there is. Furthermore, the brake pads 1306 and 1307 are worn when the braking force is generated, and thermal expansion of the brake pads 1306 and 1307 due to frictional heat between the brake pads 1306 and 1307 and the disc rotor 1231 can be cited as causes.

図１は、本実施例における中央制御回路１５９９の制御ブロック図である。 FIG. 1 is a control block diagram of the central control circuit 1599 in this embodiment.

ブレーキパッド１３０７の推力を制御する推力制御を実行する際には、スイッチ１０２は閉状態となり、スイッチ１０５はａの位置となる。 When the thrust control for controlling the thrust of the brake pad 1307 is executed, the switch 102 is closed and the switch 105 is in the position a.

指令変換部１００は、上位制御回路１２９９から送信される推力指令信号、及び回転角検出センサ１３５１から送信されるモータ回転角信号を取得し、これらの信号に応じて、推力指令信号をモータ位置指令信号に変換する。モータ位置制御部１０１は、モータ位置指令信号に基づいて、電動モータ１３１１に通電する電流量を演算し、演算結果である電流指令値を出力する。電流制御部１０３は、電流指令値、及び相電流モニタ１５３３からの電流値を取得し、電動モータ１３１１に通電される電流値が該電流指令値となるようにフィードバック制御を実行する。 The command conversion unit 100 acquires the thrust command signal transmitted from the host control circuit 1299 and the motor rotation angle signal transmitted from the rotation angle detection sensor 1351, and according to these signals, the thrust command signal is transmitted to the motor position command. Convert to signal. Based on the motor position command signal, the motor position control unit 101 calculates the amount of current to be supplied to the electric motor 1311 and outputs a current command value that is the calculation result. The current control unit 103 acquires the current command value and the current value from the phase current monitor 1533, and executes feedback control so that the current value supplied to the electric motor 1311 becomes the current command value.

パッドクリアランス要求がある場合は、スイッチ１０２は開状態となり、スイッチ１０５はｂの位置となる。パッドクリアランス要求が出力される条件は、ブレーキシステム起動直後や、前述の推力制御実行中を除いたブレーキシステム稼動中や、推力が発生している状態から完全に推力を抜くような推力制御を実行中等が挙げられる。なお、推力制御実行中を除いたブレーキシステム稼動中におけるパッドクリアランス要求は、所定時間毎に定期的に出力したり、車両が所定距離走行後に出力したり、運転者により所定回数ブレーキ操作が行われた時に出力したりしてもよい。また、機構部１３０１に設置されたモータ温度センサ１３５５からの出力信号の変化に基づいて、パッドクリアランス要求を出力するようにしてもよい。 When there is a pad clearance request, the switch 102 is opened and the switch 105 is in the position b. The condition for outputting the pad clearance request is that thrust control is performed immediately after starting the brake system, while the brake system is operating, except when the above thrust control is being executed, or when the thrust is generated completely. Middle and so on. The pad clearance request during operation of the brake system except during thrust control is periodically output every predetermined time, output after the vehicle has traveled a predetermined distance, or brake operation is performed a predetermined number of times by the driver. It may be output when Further, the pad clearance request may be output based on a change in the output signal from the motor temperature sensor 1355 installed in the mechanism unit 1301.

パッドクリアランス要求が発生した場合、ピストン（モータ）待機位置設定部１０６は、後述するピストン待機位置設定制御を実行することにより、パッドクリアランスを設定する。 When a pad clearance request is generated, the piston (motor) standby position setting unit 106 sets the pad clearance by executing piston standby position setting control described later.

ピストン待機位置設定部１０６に備えられたモータ位置演算部１０４は、電動モータ１３１１に通電される電流値や回転角信号を取得し、それらの取得値に基づいて、ブレーキパッド１３０７とディスクロータ１２３１との接触開始位置を検出する機能を備える。さらに、モータ位置演算部１０４は、最適なパッドクリアランスを設定するための電流指令値を出力する機能を備える。これらの機能については、図７にて詳述する。 The motor position calculation unit 104 provided in the piston standby position setting unit 106 acquires a current value and a rotation angle signal energized to the electric motor 1311, and based on these acquired values, the brake pad 1307, the disk rotor 1231, The function of detecting the contact start position is provided. Further, the motor position calculation unit 104 has a function of outputting a current command value for setting an optimal pad clearance. These functions will be described in detail with reference to FIG.

図７は、ピストン待機位置設定制御のフローチャートを示す。 FIG. 7 shows a flowchart of piston standby position setting control.

ステップ７０１において、パッドクリアランス要求の有無が判断される。パッドクリアランス要求が無い場合は、ルーチンを抜けて処理は終了する。 In step 701, it is determined whether there is a pad clearance request. If there is no pad clearance request, the process exits the routine and ends.

パッドクリアランス要求がある場合は、ステップ７０２において、ピストン待機位置設定部１０６は、推力指令値Ｆ、モータ回転角値Ｘ、モータ実効電流値Ｉを取得する。モータ回転角値Ｘは、図４に示される回転角検出センサ１３５１からのモータ回転角検出信号から生成される値であり、モータ実効電流値Ｉは、相電流モニタ１５３３で検知される相電流とモータ回転角値Ｘから中央制御回路１５９９内で演算される値である。 When there is a pad clearance request, in step 702, the piston standby position setting unit 106 acquires the thrust command value F, the motor rotation angle value X, and the motor effective current value I. The motor rotation angle value X is a value generated from the motor rotation angle detection signal from the rotation angle detection sensor 1351 shown in FIG. 4, and the motor effective current value I is the phase current detected by the phase current monitor 1533. This value is calculated in the central control circuit 1599 from the motor rotation angle value X.

ステップ７０３において、電動モータ１３１１の回転方向が正方向か否かを判定し、電動モータ１３１１の回転方向が正方向と判定されるとステップ７０４に移行する。ここで、電動モータ１３１１の回転方向が正方向であるということは、ピストン１３３１が推力を発生する方向に推進するように電動モータ１３１１が回転していることを示す。また、ピストン待機位置設定部１０６が、モータ回転角値Ｘの変化量を演算し、この演算結果に基づいて電動モータ１３１１の回転方向が正方向である否かを判定する。本実施例のブレーキシステムにおいて、電動モータ１３１１の回転方向が正方向となる状況は、主に、ブレーキシステム起動直後または非制動時における、定期的なブレーキパッド１３０７とディスクロータ１２３１との接触開始位置の検出時である。 In step 703, it is determined whether or not the rotation direction of the electric motor 1311 is a positive direction. If it is determined that the rotation direction of the electric motor 1311 is a positive direction, the process proceeds to step 704. Here, the fact that the rotation direction of the electric motor 1311 is the positive direction indicates that the electric motor 1311 is rotating so that the piston 1331 is propelled in the direction in which thrust is generated. The piston standby position setting unit 106 calculates the amount of change in the motor rotation angle value X, and determines whether the rotation direction of the electric motor 1311 is a positive direction based on the calculation result. In the brake system of the present embodiment, the situation in which the rotation direction of the electric motor 1311 is positive is mainly the contact start position between the regular brake pad 1307 and the disc rotor 1231 immediately after the brake system is started or during non-braking. Is detected.

図８は、電動モータ１３１１が正回転方向における、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉの時間変化を示す。図８において、縦軸はモータ回転角値Ｘ及びモータの実効電流値Ｉを示し、横軸は時間を示す。曲線８００は、モータの実効電流値Ｉを示し、曲線８０１は、モータ回転角値Ｘを示す。 FIG. 8 shows temporal changes of the motor rotation angle value X and the motor effective current value I when the electric motor 1311 is in the forward rotation direction. In FIG. 8, the vertical axis indicates the motor rotation angle value X and the effective current value I of the motor, and the horizontal axis indicates time. A curve 800 indicates the effective current value I of the motor, and a curve 801 indicates the motor rotation angle value X.

前述の接触開始位置の検出を実行する場合、モータ位置演算部１０４は、電動モータ１３１１を一定速度で回転させるように、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉに基づいて電流指令値を設定し、電流制御部１０３に出力する（Ｓ７０４）。モータ起動時においては、電動モータ１３１１には、時刻ｔ１において起動電流が流れるが、モータ回転が一定速度に達する時刻ｔ２においては、ほぼ一定電流に落ち着く（ｔ２〜ｔ３）。この一定回転速度は、本実施例で使用される電動ブレーキ装置において、その回転速度を十分検知可能かつ電動モータ１３１１の性能から勘案して最大の速度に設定される。 When executing the detection of the contact start position described above, the motor position calculation unit 104 sets a current command value based on the motor rotation angle value X and the motor effective current value I so as to rotate the electric motor 1311 at a constant speed. And output to the current control unit 103 (S704). When the motor is started, a starting current flows through the electric motor 1311 at time t1, but at time t2 when the motor rotation reaches a constant speed, the electric motor 1311 settles at a substantially constant current (t2 to t3). This constant rotational speed is set to the maximum speed in the electric brake device used in the present embodiment, the rotational speed can be sufficiently detected and the performance of the electric motor 1311 is taken into consideration.

ステップ７０５において、モータ位置演算部１０４は、モータ実効電流値Ｉが予め定めた電流値Ｉ０より大きくなるまでは、モータ回転の一定速度制御を継続する。モータ実効電流値Ｉが電流値Ｉ０より大きくなったときは、ステップ７０６に移行する。 In step 705, the motor position calculation unit 104 continues the constant speed control of the motor rotation until the motor effective current value I becomes larger than a predetermined current value I0. When the motor effective current value I becomes larger than the current value I0, the routine proceeds to step 706.

ステップ７０６において、モータ位置演算部１０４は、モータ実効電流値Ｉが電流値Ｉ０より大きくなったときのモータ回転角Ｘ０で、電動モータ１３１１の回転を停止させる。この時のモータ回転角Ｘ０が、ブレーキパッド１３０７がディスクロータ１２３１に接触するモータ回転角である。 In step 706, the motor position calculation unit 104 stops the rotation of the electric motor 1311 at the motor rotation angle X0 when the motor effective current value I becomes larger than the current value I0. The motor rotation angle X0 at this time is the motor rotation angle at which the brake pad 1307 contacts the disk rotor 1231.

ステップ７０５からステップ７０６は、図８において時刻ｔ３からｔ４の区間に該当する。ピストン空走区間（０〜ｔ３）を過ぎ、さらに時刻ｔ３を過ぎると、ブレーキパッド１３０７はディスクロータ１２３１に接触し、モータ実効電流値は増加し始める。予め設定した実効電流値Ｉ０に達したとき（ｔ４）、モータ回転角の位置制御を実行し、その時のモータ回転角Ｘ０で電動モータ１３１１を停止させる。 Steps 705 to 706 correspond to the section from time t3 to time t4 in FIG. When the piston idle running section (0 to t3) is passed and the time t3 is passed, the brake pad 1307 comes into contact with the disk rotor 1231 and the motor effective current value starts to increase. When the preset effective current value I0 is reached (t4), position control of the motor rotation angle is executed, and the electric motor 1311 is stopped at the motor rotation angle X0 at that time.

ステップ７０７において、モータ位置演算部１０４は、モータ回転角位置Ｘ０で停止させた時の実効電流値Ｉ０を電流指令値とする電流制御処理を実行する。この時の電流指令値は、ブレーキパッド１３０７がディスクロータ１２３１から受ける反力、及び回転直動変換機構１３２６に設置されたフェールオープン機構の弾性力にうちかち、電動モータ１３１１を停止させるための電流値である。 In step 707, the motor position calculation unit 104 executes a current control process in which the effective current value I0 when stopped at the motor rotation angle position X0 is the current command value. The current command value at this time is based on the reaction force that the brake pad 1307 receives from the disk rotor 1231 and the elastic force of the fail-open mechanism installed in the rotation / linear motion conversion mechanism 1326, and the current for stopping the electric motor 1311. Value.

ステップ７０８において、モータ位置演算部１０４は、実効電流値Ｉ０が漸減電流値Ｉｄずつ減少するような電流指令値を電流制御部１０３に出力する。漸減電流値Ｉｄは、電動モータ１３１１からブレーキパッド１３０７までの伝達効率を若干上回るような回転トルクを発生する電流値に設定する。ここで、伝達効率とは、減速機１３２１や回転直動変換機構１３２６等の駆動による摩擦損失や機械損失を考慮した時の、電動モータ１３１１が発生する機械エネルギーの伝達効率を示す。 In step 708, the motor position calculation unit 104 outputs a current command value that causes the effective current value I 0 to decrease gradually by the decreasing current value Id to the current control unit 103. The gradually decreasing current value Id is set to a current value that generates a rotational torque that slightly exceeds the transmission efficiency from the electric motor 1311 to the brake pad 1307. Here, the transmission efficiency indicates the transmission efficiency of the mechanical energy generated by the electric motor 1311 when the friction loss and mechanical loss due to the drive of the speed reducer 1321 and the rotation / linear motion conversion mechanism 1326 are taken into consideration.

ステップ７０８において、実効電流値Ｉを減少させていくと、ディスクロータ１２３１からの反力及びフェールオープン機構の弾性力によって、電動モータ１３１１は負の方向に回転し、ブレーキパッド１３０７が押し戻される。 In step 708, when the effective current value I is decreased, the electric motor 1311 rotates in the negative direction by the reaction force from the disk rotor 1231 and the elastic force of the fail-open mechanism, and the brake pad 1307 is pushed back.

ステップ７０９において、モータ位置演算部１０４は、ブレーキパッド１３０７が押し戻されるときの、モータの回転角を検出する。そして、ブレーキパッド１３０７が押し戻されると、ディスクロータ１２３１からの反力は減少し、電動モータ１３１１の回転は停止する（図８において、ｔ５）。 In step 709, the motor position calculation unit 104 detects the rotation angle of the motor when the brake pad 1307 is pushed back. When the brake pad 1307 is pushed back, the reaction force from the disk rotor 1231 decreases and the rotation of the electric motor 1311 stops (t5 in FIG. 8).

ステップ７１０において、モータ位置演算部１０４は、実効電流値Ｉを減少させても、電動モータ１３１１の回転が止まった位置Ｘ１をブレーキパッド待機位置とし、処理を終了する。 In step 710, even if the effective current value I is decreased, the motor position calculation unit 104 sets the position X1 where the rotation of the electric motor 1311 stops as the brake pad standby position, and ends the process.

以上のようなパッドクリアランス制御により、ブレーキパッドの使用環境が変化しても、パッドクリアランスを適切に設定し、引きずりが無く、応答性の高いブレーキ力制御を実現する。 By the pad clearance control as described above, even if the use environment of the brake pad changes, the pad clearance is set appropriately, and the brake force control with high responsiveness without dragging is realized.

なお、漸減電流値Ｉｄを小さく設定すると、パッドクリアランスの設定精度が向上するが、パッドクリアランスを設定するまでの時間が長くなる。一方、漸減電流値Ｉｄを大きく設定すると、パッドクリアランスの設定精度は低下するが、パッドクリアランスを設定するまでの時間が短くなる。漸減電流値Ｉｄは、ブレーキパッド１３０７やディスクロータ１２３１の特性、電動ブレーキ装置を構成する各部品の機械的特性を考慮して、設定される。 Note that when the gradually decreasing current value Id is set to be small, the pad clearance setting accuracy is improved, but the time until the pad clearance is set becomes long. On the other hand, when the gradually decreasing current value Id is set large, the pad clearance setting accuracy is lowered, but the time until the pad clearance is set is shortened. The gradually decreasing current value Id is set in consideration of the characteristics of the brake pad 1307 and the disk rotor 1231 and the mechanical characteristics of each component constituting the electric brake device.

次に、ステップ７０３において、電動モータ１３１１の回転方向が負方向と判定されるとステップ７１１に移行する。ここで、電動モータ１３１１の回転方向が負方向であるということは、ピストン１３３１がディスクロータ１２３１から離間する方向に移動するように電動モータ１３１１が回転していることを示す。本実施例のブレーキシステムにおいて、電動モータ１３１１の回転方向が負方向となる状況は、主に、推力が０より大きくなる推力制御を実行した後に、推力指令値が０となるような状況である。 Next, when it is determined in step 703 that the rotation direction of the electric motor 1311 is negative, the process proceeds to step 711. Here, the rotation direction of the electric motor 1311 being a negative direction indicates that the electric motor 1311 is rotating so that the piston 1331 moves in a direction away from the disk rotor 1231. In the brake system of the present embodiment, the situation in which the rotation direction of the electric motor 1311 is negative is a situation in which the thrust command value becomes 0 after executing thrust control in which the thrust is greater than 0. .

図９は、電動モータ１３１１が負回転方向における、推力指令値、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉの時間変化を示す。図９において、縦軸は推力指令値、モータ回転角値Ｘ及びモータの実効電流値Ｉを示し、横軸は時間を示す。曲線９００は推力指令値を示し、曲線９０１はモータ実効電流値Ｉを示し、曲線９０２はモータ回転角値Ｘを示す。 FIG. 9 shows temporal changes of the thrust command value, the motor rotation angle value X, and the motor effective current value I when the electric motor 1311 is in the negative rotation direction. In FIG. 9, the vertical axis indicates the thrust command value, the motor rotation angle value X, and the effective current value I of the motor, and the horizontal axis indicates time. A curve 900 indicates the thrust command value, a curve 901 indicates the motor effective current value I, and a curve 902 indicates the motor rotation angle value X.

モータ位置演算部１０４は、推力が０より大きくなる推力制御を実行した後に、推力が０となる推力指令値を受信したとき（ｔ１０）、電動モータ１３１１を一定速度で回転させるように、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉに基づいて電流指令値を設定し、電流制御部１０３に出力する（Ｓ７１１）。この一定回転速度は、本実施例で使用される電動ブレーキ装置において、その回転速度を十分検知可能かつ電動モータ１３１１の性能から勘案して最大の速度に設定される。 When the motor position calculation unit 104 receives the thrust command value at which the thrust becomes 0 after executing the thrust control at which the thrust becomes greater than 0 (t10), the motor position calculation unit 104 rotates the motor so as to rotate the electric motor 1311 at a constant speed. A current command value is set based on the angle value X and the motor effective current value I, and is output to the current control unit 103 (S711). This constant rotational speed is set to the maximum speed in the electric brake device used in the present embodiment, the rotational speed can be sufficiently detected and the performance of the electric motor 1311 is taken into consideration.

ステップ７１２において、モータ位置演算部１０４は、モータ実効電流値Ｉが予め定めた電流値Ｉ２より小さくなるまでは、モータ回転の一定速度制御を継続する。モータ実効電流値Ｉが電流値Ｉ２より小さくなったときは、ステップ７１３に移行する。 In step 712, the motor position calculation unit 104 continues the constant speed control of the motor rotation until the motor effective current value I becomes smaller than a predetermined current value I2. When the motor effective current value I becomes smaller than the current value I2, the routine proceeds to step 713.

ステップ７１３において、モータ位置演算部１０４は、モータ実効電流値Ｉが電流値Ｉ２より小さくなったときのモータ回転角Ｘ０で、電動モータ１３１１の回転を停止させる。この時のモータ回転角Ｘ０は、ブレーキパッド１３０７とディスクロータ１２３１と依然として接触状態にあるモータ回転角である。 In step 713, the motor position calculation unit 104 stops the rotation of the electric motor 1311 at the motor rotation angle X0 when the motor effective current value I becomes smaller than the current value I2. The motor rotation angle X0 at this time is a motor rotation angle that is still in contact with the brake pad 1307 and the disk rotor 1231.

ステップ７１２からステップ７１３は、図９において時刻ｔ１０からｔ１１の区間に該当する。予め設定した実効電流値Ｉ２に達したとき（ｔ１１）、モータ回転角の位置制御を実行し、その時のモータ回転角Ｘ０で電動モータ１３１１を停止させる。 Steps 712 to 713 correspond to the section from time t10 to t11 in FIG. When the preset effective current value I2 is reached (t11), the position control of the motor rotation angle is executed, and the electric motor 1311 is stopped at the motor rotation angle X0 at that time.

ステップ７１４において、モータ位置演算部１０４は、モータ回転角位置Ｘ０で停止させた時の実効電流値Ｉ２を電流指令値とする電流制御処理を実行する。この時の電流指令値は、ブレーキパッド１３０７がディスクロータ１２３１から受ける反力、及び回転直動変換機構１３２６に設置されたフェールオープン機構の弾性力にうちかち、電動モータ１３１１を停止させるための電流値である。 In step 714, the motor position calculation unit 104 executes a current control process in which the effective current value I2 when stopped at the motor rotation angle position X0 is the current command value. The current command value at this time is based on the reaction force that the brake pad 1307 receives from the disk rotor 1231 and the elastic force of the fail-open mechanism installed in the rotation / linear motion conversion mechanism 1326, and the current for stopping the electric motor 1311. Value.

ステップ７１５において、モータ位置演算部１０４は、実効電流値Ｉ２が漸減電流値Ｉｄずつ減少するような電流指令値を電流制御部１０３に出力する。実効電流値Ｉを減少させていくと、ディスクロータ１２３１からの反力及びフェールオープン機構の弾性力によって、電動モータ１３１１は負の方向に回転し、ブレーキパッド１３０７が押し戻される。 In step 715, the motor position calculation unit 104 outputs a current command value to the current control unit 103 so that the effective current value I <b> 2 gradually decreases by the decreasing current value Id. As the effective current value I is decreased, the electric motor 1311 rotates in the negative direction by the reaction force from the disk rotor 1231 and the elastic force of the fail-open mechanism, and the brake pad 1307 is pushed back.

ステップ７１６において、モータ位置演算部１０４は、ブレーキパッド１３０７が押し戻されるときの、モータの回転角を検出する。そして、ブレーキパッド１３０７が押し戻されると、ディスクロータ１２３１からの反力は減少し、電動モータ１３１１の回転は停止する（図９において、ｔ１２）。 In step 716, the motor position calculation unit 104 detects the rotation angle of the motor when the brake pad 1307 is pushed back. When the brake pad 1307 is pushed back, the reaction force from the disk rotor 1231 decreases and the rotation of the electric motor 1311 stops (t12 in FIG. 9).

ステップ７１７において、モータ位置演算部１０４は、実効電流値Ｉを減少させても、電動モータ１３１１の回転が止まった位置Ｘ１をパッドクリアランスの０とし、処理を終了する。 In step 717, even if the effective current value I is decreased, the motor position calculation unit 104 sets the position X1 where the rotation of the electric motor 1311 stops to 0 of the pad clearance, and ends the process.

以上のようなパッドクリアランス制御により、推力が０より大きくなる推力制御を実行した後に推力指令値が０となるような、頻繁に行われる推力制御においても、パッドクリアランスを適切に設定し、引きずりが無く、応答性の高いブレーキ力制御を実現する。 With the pad clearance control as described above, the pad clearance is appropriately set and dragged even in the frequently performed thrust control in which the thrust command value becomes 0 after the thrust control in which the thrust is greater than 0 is executed. There is no need to achieve highly responsive braking force control.

一般に、前述の駐車ブレーキ機能を作用させ、車両を長時間放置すると、ブレーキパッド１３０７は、冷めて熱収縮し、厚みが変化する。この厚みの変化は、駐車ブレーキ機能の解除直後における制動力制御の応答性を低下させる。そこで、車両に作用している駐車ブレーキ機能が解除するときに、上述のステップ７１１からステップ７１７を実行することにより、ブレーキパッド１３０７の厚みに応じたパッドクリアランスを設定し、駐車ブレーキ機能の解除直後における制動力制御の応答性を高めることができる。 In general, when the parking brake function described above is applied and the vehicle is left for a long time, the brake pad 1307 is cooled and thermally contracted, and the thickness changes. This change in thickness reduces the response of braking force control immediately after the parking brake function is released. Therefore, when the parking brake function acting on the vehicle is released, the above-described steps 711 to 717 are executed to set a pad clearance according to the thickness of the brake pad 1307, and immediately after the parking brake function is released. The responsiveness of the braking force control can be improved.

また、図７に示されたピストン待機位置設定制御を実行中に、中央制御回路１５９９が上位制御回路１２９９等から推力を発生させるための指令を受信したときは、ピストン待機位置設定制御を中断し、指令に応じた推力を発生させる制御に移行するようにしてもよい。 When the central control circuit 1599 receives a command for generating thrust from the host control circuit 1299 or the like during execution of the piston standby position setting control shown in FIG. 7, the piston standby position setting control is interrupted. The control may be shifted to a control for generating a thrust according to the command.

本実施例における中央制御回路１５９９の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the central control circuit 1599 in a present Example. 本発明の一実施例をなす電動ブレーキ装置を搭載した車両のブレーキシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle brake system equipped with an electric brake device according to an embodiment of the present invention. 図２の電動ブレーキ装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the electric brake device of FIG. 図３の電気回路部１２５１の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the electric circuit part 1251 of FIG. 本実施例で使用される電動ブレーキ装置のブレーキ力特性を示す。The braking force characteristic of the electric brake device used in a present Example is shown. 本実施例で使用される電動ブレーキ装置におけるモータ変位とモータ実効電流値との関係を示す。The relationship between the motor displacement and motor effective current value in the electric brake device used in the present embodiment is shown. ピストン待機位置設定制御のフローチャートを示す。The flowchart of piston standby position setting control is shown. 電動モータ１３１１が正回転方向における、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉの時間変化を示す。The electric motor 1311 shows the time change of the motor rotation angle value X and the motor effective current value I in the normal rotation direction. 電動モータ１３１１が負回転方向における、推力指令値、モータ回転角値Ｘ及びモータ実効電流値Ｉの時間変化を示す。The electric motor 1311 shows the time change of the thrust command value, the motor rotation angle value X, and the motor effective current value I in the negative rotation direction.

Explanation of symbols

１２３１…ディスクロータ、１２５１…電気回路部、１３０７，１３０８…ブレーキパッド、１３１１…電動モータ、１３９９…中央制御回路。
1231 ... Disc rotor, 1251 ... Electric circuit section, 1307, 1308 ... Brake pad, 1311 ... Electric motor, 1399 ... Central control circuit.

Claims

A brake friction body that presses a brake rotating body that rotates with the wheel;
An electric brake control device for controlling an electric brake device comprising: an electric motor that generates a force for pressing or separating the brake friction body against the brake rotating body;
When the brake friction body and the brake rotating body change from the non-contact state to the contact state, or when the brake friction body and the brake rotating body change from the contact state to the non-contact state, the energization amount to energize the electric motor is a predetermined first energization amount. If it is between the first power supply amount smaller than the first power supply amount, decreasing control, and the decreasing control when your stomach motor rotation angle the brake friction of the electric motor when the rotation of the electric motor is stopped An electric brake control device including a standby position control unit that is set as a standby position of a body.

The electric brake control device according to claim 1,
When the brake friction body and the brake rotator are changed from the contact state to the non-contact state, the brake friction body is moved away from the brake rotator, and the brake friction body with respect to the brake rotator is moved. An electric brake control device when the pressing force decreases.

The electric brake control device according to claim 1,
When the pressing force command value transmitted to the electric brake control device changes from a value larger than 0 to 0, the electric motor rotates in a direction to separate the brake friction body from the brake rotating body. Provided with a rotation speed control unit that controls the amount of current supplied to the electric motor ,
The waiting position control unit, the when the power supply amount to the electric motor becomes the first power supply amount, before Symbol first energization amount the energization amount to the electric motor and the first power supply amount smaller than the first An electric brake control device that performs a gradual decrease control with respect to the energization amount.

The electric brake control device according to claim 1,
A rotation speed control unit that controls an energization amount to the electric motor so that the rotation speed of the electric motor becomes a predetermined speed ;
The standby position control unit controls the electric motor in a direction in which the rotation speed control unit contacts the brake friction body with the brake rotation body when the brake friction body and the brake rotation body are not in contact with each other. , when said power supply amount to the electric motor is greater than the first energization amount that defines Me pre comprises a contact position detecting unit for detecting a contact between the brake rotor and the brake friction member, the contact position detecting unit when detecting a contact position, the electrically powered brake control unit gradually decreases the control between the front Symbol said first power supply amount to the power supply amount to the electric motor and the first power supply amount is smaller than the second power supply amount.

The electric brake control device according to claim 1,
The standby position control unit is an electric brake control device that is executed when the travel distance of the vehicle becomes a predetermined value or more.

The electric brake control device according to claim 1,
The standby position control unit is an electric brake control device that is executed when the brake operation member is operated a predetermined number of times or more.

The electric brake control device according to claim 1,
When the electric brake control device receives a pressing force command value while controlling the brake friction body by the standby position control unit, the control by the standby position control unit is stopped, and the pressing force command value corresponding to the pressing force command value is stopped. Electric brake control device that executes pressure control.

A brake friction body that presses a brake rotator that rotates with a wheel, an electric motor that generates a force that presses or separates the brake friction body against the brake rotator, and the brake friction body presses against the brake rotator. An electric brake control device that controls an electric brake device including a parking brake mechanism that stops rotation of the electric motor and maintains a braking force of the vehicle in a state where
When the electric brake control device receives a release command for releasing the holding of the braking force by the parking brake mechanism, the electric motor is controlled so that the electric motor rotates in a direction to separate the brake friction body from the brake rotating body. A rotation speed control unit that controls the amount of current supplied to the motor;
When the electric motor rotates in a direction in which the brake friction body is separated from the brake rotating body, and when the energization amount to energize the electric motor becomes a predetermined first energization amount, the first energization amount and standby position decreasing control and the motor rotation angle of the electric motor when the rotation of the electric motor have us when the gradual decrease control is stopped brake friction member between said first power supply amount smaller than the first power supply amount An electric brake control device comprising: a standby position control unit set as:

An electric brake control method for controlling an electric brake device comprising: a brake friction body that presses a brake rotating body that rotates together with a wheel; and an electric motor that generates a force that presses or separates the brake friction body against the brake rotating body. Because
When the brake friction body and the brake rotating body change from the non-contact state to the contact state, or when the brake friction body and the brake rotating body change from the contact state to the non-contact state, the energization amount to energize the electric motor is a predetermined first energization amount. If it is between the first power supply amount smaller than the first power supply amount, decreasing control, and the decreasing control when your stomach motor rotation angle the brake friction of the electric motor when the rotation of the electric motor is stopped Electric brake control method for setting as a standby position of the body.