JP5555798B2 - Brake device for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特に電動アクチュエータによりブレーキ力を発生させる車両用ブレーキ装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle brake device, and more particularly to a vehicle brake device that generates a braking force by an electric actuator.

従来、例えば電動モータを駆動源とする電動アクチュエータを用いたシリンダによりブレーキ圧を発生させるようにした、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置がある(例えば特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a vehicular brake device using a so-called brake-by-wire in which a brake pressure is generated by a cylinder using an electric actuator that uses, for example, an electric motor as a drive source (see, for example, Patent Document 1).

上記電動アクチュエータを、電動モータを駆動源として、電動モータのモータトルクを減速機を介してボールねじ機構に伝達し、ボールねじ機構によってラジアル/スラスト変換を行い、シリンダのピストンを直線運動させてブレーキ液圧を発生させるようにしたモータ駆動シリンダがある。   Using the electric motor as a drive source, the motor torque of the electric motor is transmitted to the ball screw mechanism via the speed reducer, the radial / thrust conversion is performed by the ball screw mechanism, and the cylinder piston is linearly moved to brake the electric actuator. There is a motor-driven cylinder adapted to generate hydraulic pressure.

一方、電動モータの単体特性は設計時に決定され、定格回転数を高く設定すると定格トルクが小さくなり、定格トルクを大きくすると定格回転数が低くなることが知られており、定格トルクを優先して設計すると、応答性が犠牲になるという問題がある。 On the other hand, a single characteristic of the electric motor is determined at design time, the rated torque decreases A higher rated speed, and it is known that the rated speed is reduced by increasing the rated torque, in favor of the rated torque In designing, there is a problem that responsiveness is sacrificed.

それに対して、車両用ブレーキ装置ではブレーキ特性として高い応答性が望ましく、上記したような電動アクチュエータの応答性を高めるために、運転者のブレーキ操作量に応じて目標ブレーキ力を設定し、目標ブレーキ力の変化率に応じて電動モータの界磁弱め制御を実行するようにしたものがある(例えば特許文献2参照)。   On the other hand, in a vehicle brake device, high responsiveness is desirable as a braking characteristic, and in order to improve the responsiveness of the electric actuator as described above, a target braking force is set according to a driver's braking operation amount, and the target braking force is set. There is one in which field weakening control of an electric motor is executed in accordance with the rate of change in force (see, for example, Patent Document 2).

特開2005−343366号公報JP 2005-343366 A 特開2008−184057号公報JP 2008-184057 A

上記特許文献2における電動アクチュエータには永久磁石同期電動機(ブラシレスDCモータやACサーボモータ)が用いられ、その永久磁石同期電動機の制御手法には公知のベクトル制御が用いられている。また、マスターシリンダで発生するブレーキ液圧を液圧センサで検出し、その検出値に応じてモータ駆動シリンダにより発生させる目標ブレーキ液圧を算出し、かつ目標ブレーキ液圧の変化率を算出して、目標ブレーキ液圧の変化率が大きいときには、d軸成分の励磁電流指令値を負方向に増加させて弱め界磁量を増加させることにより電動モータの回転数を増加させて応答性を向上している。   A permanent magnet synchronous motor (brushless DC motor or AC servo motor) is used for the electric actuator in Patent Document 2, and a known vector control is used for the control method of the permanent magnet synchronous motor. In addition, the brake fluid pressure generated in the master cylinder is detected by a fluid pressure sensor, the target brake fluid pressure generated by the motor drive cylinder is calculated according to the detected value, and the change rate of the target brake fluid pressure is calculated. When the target brake fluid pressure change rate is large, the excitation current command value of the d-axis component is increased in the negative direction to increase the field weakening amount, thereby increasing the rotational speed of the electric motor and improving the responsiveness. ing.

しかしながら、弱め界磁制御による応答性を高めることができるものの、目標ブレーキ液圧の変化率に応じて行っており、より一層応答性を高めるためにはブレーキ液圧の変動レンジを拡げる必要があるが、そのためには高分解能化することが考えられ、その場合にはセンサ等が高騰化するという問題が生じる。また、ブレーキ液圧自体が負荷剛性の変動の影響を受けるため、制御の最適化が難しく、制御回路等が高騰化するという問題があった。   However, although the responsiveness by field weakening control can be improved, it is performed according to the rate of change of the target brake fluid pressure, and in order to further improve the responsiveness, it is necessary to expand the fluctuation range of the brake fluid pressure. For this purpose, it is conceivable to increase the resolution. In that case, there arises a problem that the sensor or the like increases. In addition, since the brake hydraulic pressure itself is affected by fluctuations in load rigidity, it is difficult to optimize the control, and the control circuit and the like rise.

このような課題を解決して、電動アクチュエータによりブレーキ力を発生させる車両用ブレーキ装置において、簡単な構成で制動応答性をより一層高めることを実現するために、本発明に於いては、与えられた入力量に応じてブレーキ液圧を発生する電動アクチュエータ(13)と、車輪(2・3)の回転を制動すべく、前記電動アクチュエータより供給されるブレーキ液圧によって駆動される摩擦制動手段(2a・2b・3a・3b)と、記電動アクチュエータに対して弱め界磁制御を行う弱め界磁制御手段(43・43a・44)と、前記電動アクチュエータと前記摩擦制動御手段とを油路(22e・22f)を介して連通し、かつ該油路を介して前記摩擦制動手段に供給する前記ブレーキ液圧を制御することにより車両の挙動を安定させるための車両挙動安定化制御手段(26)とを有し、前記弱め界磁制御手段は、前記車両挙動安定化制御手段の作動中には前記弱め界磁制御を行わないものとした。 In order to solve such a problem and realize further improvement of braking response with a simple configuration in a vehicle brake device that generates a braking force by an electric actuator, the present invention is given as follows. An electric actuator (13) that generates a brake fluid pressure according to the input amount, and a friction braking means (a brake brake) that is driven by the brake fluid pressure supplied from the electric actuator to brake the rotation of the wheels (2, 3). and 2a · 2b · 3a · 3b) , the front Symbol weakening control means performs field-weakening control to the electric actuator (43 · 43a · 44), wherein the electric actuator and said friction brake controlling means oil passage (22e · 22f ), And the behavior of the vehicle is stabilized by controlling the brake fluid pressure supplied to the friction braking means via the oil passage. Vehicle behavior and a stabilization control means (26) for causing the field-weakening control means, was not performed the field weakening control during operation of the vehicle behavior stabilization control means.

これによれば、運転者が操作するブレーキ操作量(例えばブレーキペダルストローク)に応じて電動アクチュエータの目標作動量を設定すると共に、電動アクチュエータの実作動量を検出し、目標作動量と実作動量との偏差に基づいて弱め界磁制御を行うことから、電動アクチュエータの作動量として例えばモータ角(回転量)を用いることができ、その場合にはモータ角の偏差に基づいて弱め界磁制御を行うことから、公知の簡単かつ安価な回転センサ等で高精度な検出が可能であり、モータ角の変動レンジが広くなり、制動応答性を容易に高めることができる。また、ブレーキ液圧の場合のように負荷剛性の変動による影響を受けることが無いため、弱め界磁制御の開始直後の過渡状態においてモータ角の偏差は生じており、弱め界磁制御を継続して実行することができることから、モータの応答(加速)特性の変動が低減され、安定した応答特性が得られる。また、車両挙動安定化制御手段としてのVSA装置の作動時には弱め界磁制御を行わないことにより、電動アクチュエータとしてのモータ駆動シリンダのピストン変位の応答性が抑制されるため、VSA装置による液圧応答性が確保される。 According to this, the target operation amount of the electric actuator is set according to the brake operation amount (for example, brake pedal stroke) operated by the driver, the actual operation amount of the electric actuator is detected, and the target operation amount and the actual operation amount are detected. For example, a motor angle (rotation amount) can be used as the operation amount of the electric actuator because the field weakening control is performed based on the deviation of the motor angle. Highly accurate detection is possible with a known simple and inexpensive rotation sensor or the like, the fluctuation range of the motor angle is widened, and braking response can be easily enhanced. In addition, since the motor is not affected by fluctuations in load rigidity unlike the case of brake fluid pressure, a motor angle deviation occurs in a transient state immediately after the start of field weakening control, and field weakening control should be continued. Therefore, fluctuations in the response (acceleration) characteristics of the motor are reduced, and stable response characteristics can be obtained. Further, since the field weakening control is not performed when the VSA device as the vehicle behavior stabilization control unit is operated, the response of the piston displacement of the motor drive cylinder as the electric actuator is suppressed, so that the hydraulic pressure response by the VSA device is reduced. Secured.

特に、前記制御手段は、前記偏差が所定以上の場合に前記弱め界磁制御を行うと良い。偏差が小さい場合には弱め界磁の実施により電動アクチュエータのトルクが不安定になる虞があるのに対して、そのような不安定になる虞となる領域を越えることになる所定以上の偏差が生じた場合に弱め界磁制御を実行することにより、反力等によって過渡に電動アクチュエータの作動位置が変動するようになることを防止し得る。   In particular, the control means may perform the field weakening control when the deviation is greater than or equal to a predetermined value. When the deviation is small, the torque of the electric actuator may become unstable due to the field weakening.On the other hand, there is a deviation exceeding a predetermined value that exceeds the region where such an unstable possibility is caused. By performing field-weakening control when it occurs, it is possible to prevent the operating position of the electric actuator from fluctuating transiently due to reaction force or the like.

また、前記制御手段は、前記偏差の大きさに応じて前記弱め界磁制御の制御量を増大させると良い。これによれば、偏差が大きいほど弱め界磁が増加することから、電動アクチュエータを速やかに加速状態に移行させることができると共に、目標作動位置への停止時には偏差が小さくなる程弱め界磁が減少することから、オーバーシュート等が生じないように収束し得る。   The control means may increase the control amount of the field weakening control according to the magnitude of the deviation. According to this, since the field weakening increases as the deviation increases, the electric actuator can be promptly shifted to the acceleration state, and the field weakening decreases as the deviation decreases when stopping at the target operating position. Therefore, it can converge so that overshoot or the like does not occur.

また、前記電動アクチュエータの作動速度を検出する作動速度検出手段(12a・46)を有し、前記制御手段は、前記作動速度が所定以上になってから前記弱め界磁制御を行うと良い。これによれば、作動速度の低い時から弱め界磁制御を実行してしまうことにより、ある程度の初速が生じる前にトルクが減少して所望の回転速度に達するのが遅れてしまうことを防止して、電動アクチュエータを確実に加速状態にすることができる。   Further, it is preferable that an operation speed detecting means (12a, 46) for detecting an operation speed of the electric actuator is provided, and the control means performs the field weakening control after the operation speed becomes equal to or higher than a predetermined value. According to this, by performing the field weakening control from the time when the operating speed is low, it is possible to prevent the torque from being reduced before reaching a certain initial speed to delay reaching the desired rotational speed, The electric actuator can be reliably accelerated.

また、前記ブレーキ操作量とは別個に前記摩擦制動手段にブレーキ液圧を供給する第2のブレーキ液圧発生手段(26)を有し、前記制御手段は、前記第2のブレーキ液圧発生手段が作動した場合に前記弱め界磁制御の制御量を抑制すると良い。これによれば、第2のブレーキ液圧発生手段によりブレーキ液圧が発生した場合には、電動アクチュエータが影響を受けるため、電動アクチュエータの作動量に対する応答性を高めることになる弱め界磁制御を実行してしまうとブレーキ液圧が不用意に変動する要因となり得るのに対して、その場合には弱め界磁制御を抑制(禁止も含む)することにより、第2のブレーキ液圧発生手段によるブレーキ液圧の発生による影響を低減し得る。   The brake means further includes second brake fluid pressure generating means (26) for supplying brake fluid pressure to the friction braking means separately from the brake operation amount, and the control means is the second brake fluid pressure generating means. It is preferable to suppress the control amount of the field weakening control when is operated. According to this, when the brake fluid pressure is generated by the second brake fluid pressure generating means, the electric actuator is affected, so the field-weakening control that improves the response to the operation amount of the electric actuator is executed. If this happens, the brake fluid pressure may fluctuate inadvertently. In this case, by suppressing the field weakening control (including prohibition), the brake fluid pressure generated by the second brake fluid pressure generating means is reduced. The influence of occurrence can be reduced.

このように本発明によれば、電動アクチュエータの目標作動量と実作動量との偏差に基づいて弱め界磁制御を行うことから、電動アクチュエータの作動量として例えばモータ角(回転量)を用いることができ、その場合には公知の簡単かつ安価な回転センサ等で高精度な検出が可能であり、モータ角の変動レンジが広くなり、制動応答性を容易に高めることができる。また、車両挙動安定化制御手段としてのVSA装置の作動時には弱め界磁制御を行わないことにより、電動アクチュエータとしてのモータ駆動シリンダのピストン変位の応答性が抑制されるため、VSA装置による液圧応答性が確保される。 As described above, according to the present invention, since the field weakening control is performed based on the deviation between the target operation amount and the actual operation amount of the electric actuator, for example, the motor angle (rotation amount) can be used as the operation amount of the electric actuator. In that case, highly accurate detection can be performed with a known simple and inexpensive rotation sensor or the like, the fluctuation range of the motor angle is widened, and the braking response can be easily increased. Further, since the field weakening control is not performed when the VSA device as the vehicle behavior stabilization control unit is operated, the response of the piston displacement of the motor drive cylinder as the electric actuator is suppressed, so that the hydraulic pressure response by the VSA device is reduced. Secured.

本発明が適用された自動車のブレーキ系の要部系統図である。It is a principal part systematic diagram of the brake system of the motor vehicle to which this invention was applied. 本発明が適用された自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram schematically showing a brake device for an automobile to which the present invention is applied. 本発明の制御要領を示す要部回路ブロック図である。It is a principal part circuit block diagram which shows the control point of this invention. 本発明の制御要領を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control point of this invention. 弱め界磁制御のマップを示す図である。It is a figure which shows the map of field weakening control.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明が適用された電気自動車またはハイブリッド自動車のブレーキ系の要部系統図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a principal part of a brake system of an electric vehicle or a hybrid vehicle to which the present invention is applied.

図1に示される自動車は、車両1の前側に配設された左右一対の前輪2と、車両1の後側に配設された左右一対の後輪3とを有する。左右の前輪2に連結された前輪車軸4にはモータ・ジェネレータ5がトルク伝達関係で連結されている。なお、前輪車軸4に設けられる差動機構は図示省略する。   The automobile shown in FIG. 1 has a pair of left and right front wheels 2 disposed on the front side of the vehicle 1 and a pair of left and right rear wheels 3 disposed on the rear side of the vehicle 1. A motor / generator 5 is connected to the front wheel axle 4 connected to the left and right front wheels 2 in a torque transmission relationship. A differential mechanism provided on the front wheel axle 4 is not shown.

モータ・ジェネレータ5は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものであり、二次電池であるバッテリ7を電源としてインバータ10によってバッテリ7よりの電力供給とバッテリ7に対する電力供給(充電)とを制御され、減速時には減速エネルギを電力に変換回生して回生制動力を発生する回生制動手段をなす。   The motor / generator 5 serves as both a vehicle-driving motor and a regenerative generator. The battery 7 as a secondary battery is used as a power source to supply power from the battery 7 and power to the battery 7. (Recharging) is controlled, and at the time of deceleration, regenerative braking means for converting regenerative energy into electric power and generating regenerative braking force is achieved.

また、CPUを用いた制御回路を備えることにより車両の各種制御を行うと共に制動力配分手段としての制御ユニット(ECU)6が設けられている。制御ユニット6には、上記インバータ10が電気的に接続されている。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、または後輪3を駆動するモータ・ジェネレータを設けても良いが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸4には図の二点鎖線で示されるエンジン(内燃機関)Eの出力軸が連結される。図のエンジンEの場合には前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。   In addition, by providing a control circuit using a CPU, various control of the vehicle is performed, and a control unit (ECU) 6 as a braking force distribution means is provided. The inverter 10 is electrically connected to the control unit 6. In the case of an electric vehicle, this configuration may be left as it is or a motor / generator for driving the rear wheel 3 may be provided. However, in the case of a hybrid vehicle, the front wheel axle 4 has an engine indicated by a two-dot chain line in the figure. (Internal combustion engine) The output shaft of E is connected. In the case of the engine E in the figure, an example of front wheel drive is shown, but four-wheel drive can also be used.

前輪2及び後輪3の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪(前輪2・後輪3)と一体のディスク2a・3a及びホイールシリンダ2b・3bを備えるキャリパにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ2b・3bには、公知のブレーキ配管を介してブレーキ液圧発生装置8が接続されている。ブレーキ液圧発生装置8は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。   Each wheel of the front wheel 2 and the rear wheel 3 is constituted by a caliper having a disc 2a, 3a and a wheel cylinder 2b, 3b integrated with the wheel (front wheel 2, rear wheel 3) as friction braking means for performing friction braking. A known disc brake is provided. A brake fluid pressure generator 8 is connected to the wheel cylinders 2b and 3b via a known brake pipe. As will be described in detail later, the brake fluid pressure generator 8 is configured by a hydraulic circuit that can distribute the brake pressure by increasing or decreasing the brake pressure for each wheel.

また、前輪2及び後輪3の各車輪に対応して車輪速を検出する車輪速検出手段としての各車輪速センサ9が設けられており、運転者が操作するブレーキペダル11にはその踏み込み量であるブレーキ操作量を検出する変位センサ11aが設けられている。各車輪速センサ9と変位センサ11aとの各検出信号は制御ユニット6に入力する。   Each wheel speed sensor 9 is provided as a wheel speed detecting means for detecting a wheel speed corresponding to each wheel of the front wheel 2 and the rear wheel 3, and the brake pedal 11 operated by the driver has a depression amount. A displacement sensor 11a for detecting a brake operation amount is provided. Each detection signal of each wheel speed sensor 9 and displacement sensor 11 a is input to the control unit 6.

制御ユニット6は、ブレーキペダル11の変位センサ11aの出力信号が0より大きい場合に制動の指令が発生したと判断し、制動時の制御を行う。本図示例では、制動を回生制動を行いかつ油圧制動も行う回生協調制御により行うことから、ブレーキ・バイ・ワイヤによるものとする。   The control unit 6 determines that a braking command has been issued when the output signal of the displacement sensor 11a of the brake pedal 11 is greater than 0, and performs control during braking. In the illustrated example, the braking is performed by regenerative cooperative control in which regenerative braking and hydraulic braking are performed, and therefore, it is assumed to be brake-by-wire.

次に、図2を参照してブレーキ装置1について説明する。本実施形態の制動システムは、制動操作部材としてのブレーキペダル11の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル11の操作量(ペダル変位量)を操作量センサとしてのストロークセンサ11aにより検出し、その操作量検出値に基づいて電動サーボモータ12により駆動されるブレーキ液圧発生シリンダとしてのモータ駆動シリンダ13によりブレーキ液圧を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤにより構成されている。   Next, the brake device 1 will be described with reference to FIG. The braking system of this embodiment does not mechanically transmit the operation of the brake pedal 11 as a braking operation member to the brake hydraulic pressure generating cylinder to generate the brake hydraulic pressure, but the operation amount (pedal displacement of the brake pedal 11). Amount) is detected by a stroke sensor 11a as an operation amount sensor, and brake fluid pressure is generated by a motor drive cylinder 13 as a brake fluid pressure generating cylinder driven by an electric servo motor 12 based on the operation amount detection value. It is constituted by so-called brake-by-wire.

図1に示されるように、車体に回動自在に支持されたブレーキペダル11にはその円弧運動を略直線運動に変換するロッド14の一端が連結されており、ロッド14の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ15の第1ピストン15aを押し込むように係合している。マスターシリンダ15には第1ピストン15aに対してロッド14とは相反する側に直列的に第2ピストン15bが配設されており、各ピストン15a・15bはそれぞれロッド14側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル11は、ばね付勢され、ブレーキ操作がされていない場合には図示されないストッパにより止められて図1の状態である初期位置に位置している。   As shown in FIG. 1, one end of a rod 14 that converts the arc motion into a substantially linear motion is connected to a brake pedal 11 that is rotatably supported by the vehicle body, and the other end of the rod 14 is connected in series. Are engaged so as to push in the first piston 15a of the master cylinder 15. The master cylinder 15 has a second piston 15b arranged in series on the side opposite to the rod 14 with respect to the first piston 15a. Each piston 15a, 15b is spring-biased toward the rod 14 side. Yes. The brake pedal 11 is spring-biased and is stopped by a stopper (not shown) when the brake operation is not performed, and is located at the initial position shown in FIG.

また、マスターシリンダ15には、各ピストン15a・15bの変位に応じてブレーキ液をやり取りするためのリザーバタンク16が設けられている。なお、各ピストン15a・15bには、リザーバタンク16と連通する各油路16a・16bとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ15の筒内には、第1ピストン15aと第2ピストン15bとの間に第1液室17aが形成され、第2ピストン15bの第1ピストン15aとは相反する側に第2液室17bが形成されている。   The master cylinder 15 is provided with a reservoir tank 16 for exchanging brake fluid according to the displacement of the pistons 15a and 15b. The pistons 15a and 15b are provided with seal members having a known structure for sealing between the oil passages 16a and 16b communicating with the reservoir tank 16, respectively. And in the cylinder of the master cylinder 15, the 1st liquid chamber 17a is formed between the 1st piston 15a and the 2nd piston 15b, and it is 2nd on the side opposite to the 1st piston 15a of the 2nd piston 15b. A liquid chamber 17b is formed.

一方、上記したモータ駆動シリンダ13には、上記電動サーボモータ12と、電動サーボモータ12に連結されたギアボックス18と、ギアボックス18にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド19と、ねじ溝付きロッド19と同軸かつ互いに直列的に配設された第1ピストン21a及び第2ピストン21bとが設けられている。   On the other hand, the motor drive cylinder 13 is displaced in the axial direction by transmitting torque to the electric servo motor 12, the gear box 18 connected to the electric servo motor 12, and the gear box 18 via a ball screw mechanism. There are provided a threaded rod 19 and a first piston 21 a and a second piston 21 b that are coaxially arranged in series with the threaded rod 19.

なお、第2ピストン21bには第1ピストン21a側に延出する連結部材27の一端部が固設されており、連結部材20の他端部は第1ピストン21aに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第1ピストン21aの前進(第2ピストン21b側変位)時は第2ピストン21bとは別個に変位可能であるが、第1ピストン21aの前進状態から図2の初期状態に戻る後退時には、連結部材20を介して第2ピストン21bも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン21a・21bは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね27a・27bによりロッド19側にばね付勢されている。   Note that one end of a connecting member 27 extending toward the first piston 21a is fixed to the second piston 21b, and the other end of the connecting member 20 is axially relative to the first piston 21a. Is supported so as to be displaceable by a predetermined amount. Thereby, when the first piston 21a moves forward (displacement on the second piston 21b side), it can be displaced separately from the second piston 21b. However, when the first piston 21a moves backward from the advanced state to the initial state of FIG. The second piston 21b is also pulled back to the initial position via the connecting member 20. In addition, each piston 21a * 21b is spring-biased to the rod 19 side by each return spring 27a * 27b provided corresponding to each.

また、モータ駆動シリンダ13には、上記リザーバタンク16に連通路22を介してそれぞれ連通する各油路22a・22bが設けられており、各ピストン21a・21bには、各油路22a・22bとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ13の筒内には、第1ピストン21aと第2ピストン21bとの間に第1液圧発生室23aが形成され、第2ピストン21bの第1ピストン21aとは相反する側に第2液圧発生室23bが形成されている。   The motor drive cylinder 13 is provided with oil passages 22a and 22b communicating with the reservoir tank 16 via the communication passage 22, respectively. The pistons 21a and 21b are connected to the oil passages 22a and 22b, respectively. Sealing members having a known structure for sealing the gaps are provided at appropriate positions. In the cylinder of the motor drive cylinder 13, a first hydraulic pressure generating chamber 23a is formed between the first piston 21a and the second piston 21b, and the second piston 21b is arranged on the side opposite to the first piston 21a. A two-hydraulic pressure generating chamber 23b is formed.

そして、マスターシリンダ15の第1液室17aが、常時開型の電磁弁24aを介してモータ駆動シリンダ13の第1液圧発生室23aと連通し、第2液室17bが、常時開型の電磁弁24bを介してモータ駆動シリンダ13の第2液圧発生室23bと連通し得るようにそれぞれ配管されている。なお、第1液室17aと電磁弁24aとの間にはマスターシリンダ側のブレーキ圧センサ25aが接続され、電磁弁24bと第2液圧発生室23bとの間にはモータ駆動シリンダ側のブレーキ圧センサ25bが接続されている。   The first fluid chamber 17a of the master cylinder 15 communicates with the first fluid pressure generating chamber 23a of the motor drive cylinder 13 via the normally open electromagnetic valve 24a, and the second fluid chamber 17b is normally opened. The pipes are respectively connected so as to be able to communicate with the second hydraulic pressure generation chamber 23b of the motor drive cylinder 13 through the electromagnetic valve 24b. A brake pressure sensor 25a on the master cylinder side is connected between the first fluid chamber 17a and the solenoid valve 24a, and a brake on the motor drive cylinder side is connected between the solenoid valve 24b and the second fluid pressure generation chamber 23b. A pressure sensor 25b is connected.

また、第2液室17bと電磁弁24bとの間に、常時閉型の電磁弁24cを介してシリンダ型のシミュレータ28が接続されている。シミュレータ28には、そのシリンダ内を分断するピストン28aが設けられ、ピストン28aの電磁弁24b側に貯液室28bが形成され、ピストン28aの貯液室28側とは相反する側には圧縮コイルばね28cが受容されている。両電磁弁24a・24bが閉じていると共に電磁弁24cが開いている状態で、ブレーキペダル11を踏み込んで第2液室17b内のブレーキ液が貯液室28bに入り込むことにより、圧縮コイルばね28cの付勢力がブレーキペダル11に伝達され、それにより公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力(ペダル踏力)が得られるようになっている。 In addition, a cylinder type simulator 28 is connected between the second liquid chamber 17b and the electromagnetic valve 24b via a normally closed type electromagnetic valve 24c. The simulator 28, the piston 28a is provided to divide the inside thereof cylinder, the liquid storage chamber 28b is formed in the electromagnetic valve 24b side of the piston 28a, the compression on the opposite side to the liquid reservoir chamber 28 b side of the piston 28a A coil spring 28c is received. When both the solenoid valves 24a and 24b are closed and the solenoid valve 24c is open, the brake pedal 11 is depressed and the brake fluid in the second fluid chamber 17b enters the fluid storage chamber 28b, whereby the compression coil spring 28c. The urging force is transmitted to the brake pedal 11, whereby a reaction force (pedal depression force) against the depression similar to that of a brake device in which a known master cylinder and a wheel cylinder are directly connected is obtained.

さらに、モータ駆動シリンダ13の第1液圧発生室23aと第2液圧発生室23bとは、それぞれVSA装置26が設けられた油路22e・22fを介して複数(図示例では4つ)の各ホイールシリンダ2b・3bに連通するように配管されている。なお、VSA装置26は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐABS、加速時等の車輪空転を防ぐTCS(トラクションコントロールシステム)、旋回時のヨーモーメント制御、ブレーキアシスト機能、衝突回避・レーンキープ等のための自動ブレーキ機能等を備えた車両挙動安定化制御システムとして公知のものであって良く、その説明を省略する。なおVSA装置26には、前輪の各ホイールシリンダ2bに対応する第1系統と、後輪の各ホイールシリンダ3bに対応する第2系統とをそれぞれ構成する各種油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータと、それらを制御するVSA制御ユニット26aとにより構成されている。   Further, the first hydraulic pressure generating chamber 23a and the second hydraulic pressure generating chamber 23b of the motor drive cylinder 13 are plural (four in the illustrated example) via oil passages 22e and 22f provided with the VSA device 26, respectively. The pipes are communicated with the wheel cylinders 2b and 3b. The VSA device 26 is for ABS that prevents wheel lock during braking, TCS (traction control system) that prevents wheel slipping during acceleration, yaw moment control during turning, brake assist function, collision avoidance, lane keeping, etc. The vehicle behavior stabilization control system having the automatic brake function and the like may be known, and the description thereof is omitted. The VSA device 26 includes brake actuators using various hydraulic elements that respectively constitute a first system corresponding to each wheel cylinder 2b of the front wheel and a second system corresponding to each wheel cylinder 3b of the rear wheel, And a VSA control unit 26a for controlling them.

このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置8は、上記制御ユニット6により総合的に制御されるようになっている。制御ユニット6には、ストロークセンサ11aと各ブレーキ圧センサ25a・25bとの各検出信号が入力し、また車両の挙動を検出するための各種センサ(図示せず)からの検出信号も入力している。制御ユニット6では、ストロークセンサ11aからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ13により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車(または電気自動車)の場合には、モータ・ジェネレータによる回生制御を行うようにしており、制御ユニット6では、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ13によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。   The brake fluid pressure generator 8 configured in this way is comprehensively controlled by the control unit 6. The control unit 6 receives detection signals from the stroke sensor 11a and the brake pressure sensors 25a and 25b, and also receives detection signals from various sensors (not shown) for detecting the behavior of the vehicle. Yes. The control unit 6 controls the brake fluid pressure generated by the motor drive cylinder 13 based on the detection signal from the stroke sensor 11a and in accordance with the running situation determined from the detection signals from the various sensors. Further, in the case of a hybrid vehicle (or an electric vehicle) that is a target vehicle of the present embodiment, regeneration control by a motor / generator is performed, and the control unit 6 performs regeneration in the case of performing regeneration control. The distribution control of the magnitude of the brake hydraulic pressure by the motor drive cylinder 13 is also performed.

次に、通常制動時の制御要領について説明する。図2は、運転者がブレーキペダル11を操作していない状態である。ストロークセンサ11aの検出値は初期値(=0)であり、制御ユニット6からブレーキ液圧発生信号は出力されない。この状態では、図2に示されるように、モータ駆動シリンダ13では、ねじ溝付きロッド19が最も後退した位置にあり、それに伴って各戻しばね27a・27bにより付勢されている各ピストン21a・21bも後退しており、両液圧発生室23a・23bにブレーキ液圧は発生していない。   Next, a control procedure during normal braking will be described. FIG. 2 shows a state where the driver is not operating the brake pedal 11. The detection value of the stroke sensor 11a is an initial value (= 0), and no brake fluid pressure generation signal is output from the control unit 6. In this state, as shown in FIG. 2, in the motor drive cylinder 13, the threaded rod 19 is at the most retracted position, and the pistons 21 a. 21b is also retracted, and no brake fluid pressure is generated in both fluid pressure generating chambers 23a and 23b.

ブレーキペダル11が踏み込まれて、ストロークセンサ11aの検出値が0より大きくなった場合には、ブレーキ・バイ・ワイヤによる制御を行うべく、両電磁弁24a・24bを閉じて、マスターシリンダ15で発生する液圧がモータ駆動シリンダ13へ伝達されるのを遮断すると共に電磁弁24cを開いてシミュレータ28に伝達されるようにする。そして、ストロークセンサ11aで検出された操作量検出値(入力)に基づいて、回生制動力等を考慮した上で目標となる液圧が設定され、この目標液圧に対応して制御ユニット6からモータ駆動指令値(操作量)が電動サーボモータ12に出力され、その操作量に応じてねじ溝付きロッド19すなわち第1ピストン21aが押し出される向きに駆動されて、入力としてのブレーキペダル11の踏み込み量(ブレーキ操作量)に応じたブレーキ液圧が第1液圧発生室23aに発生する。同時に、第1液圧発生室23aの液圧により押圧されて第2ピストン21bが戻しばね27bの付勢力に抗して変位し、第2液圧発生室23bにも同じくブレーキ液圧が発生する。   When the brake pedal 11 is depressed and the detected value of the stroke sensor 11a becomes greater than 0, both solenoid valves 24a and 24b are closed and generated in the master cylinder 15 to perform control by brake-by-wire. The hydraulic pressure to be transmitted is blocked from being transmitted to the motor drive cylinder 13 and is also transmitted to the simulator 28 by opening the electromagnetic valve 24c. Then, based on the operation amount detection value (input) detected by the stroke sensor 11a, a target hydraulic pressure is set in consideration of the regenerative braking force and the like. From the control unit 6 according to the target hydraulic pressure, A motor drive command value (operation amount) is output to the electric servo motor 12, and the threaded rod 19, that is, the first piston 21a is driven in accordance with the operation amount to depress the brake pedal 11 as an input. A brake fluid pressure corresponding to the amount (brake operation amount) is generated in the first fluid pressure generating chamber 23a. At the same time, the second piston 21b is pressed against the urging force of the return spring 27b by being pressed by the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure generating chamber 23a, and the brake hydraulic pressure is also generated in the second hydraulic pressure generating chamber 23b. .

運転者がブレーキペダル11を戻す方向に変位させた場合には、ストロークセンサ11aで検出された戻し方向変位に応じて、電動サーボモータ12によりねじ溝付きロッド19すなわち第1ピストン21aを戻すことにより、ブレーキペダル11の踏み込み量に応じてブレーキ液圧を低減させることができる。また、ブレーキペダル11が図示されない戻しばねにより初期位置に戻された場合には、制御ユニット6により各電磁弁24a・24bを開く。それに伴って各ホイールシリンダ2b・3bのブレーキ液がモータ駆動シリンダ13を介してリザーバタンク16に戻ることができ、制動力は解除される。ストロークセンサ11aの検出値が初期値になることにより、第1ピストン21a及び上記したように連結部材20を介して第2ピストン21bも初期位置に戻る。   When the driver displaces the brake pedal 11 in the returning direction, the threaded rod 19, that is, the first piston 21 a is returned by the electric servo motor 12 according to the returning direction displacement detected by the stroke sensor 11 a. The brake fluid pressure can be reduced according to the depression amount of the brake pedal 11. When the brake pedal 11 is returned to the initial position by a return spring (not shown), the control unit 6 opens the electromagnetic valves 24a and 24b. Accordingly, the brake fluid of each wheel cylinder 2b and 3b can return to the reservoir tank 16 via the motor drive cylinder 13, and the braking force is released. When the detection value of the stroke sensor 11a becomes the initial value, the second piston 21b also returns to the initial position via the first piston 21a and the connecting member 20 as described above.

上記モータ駆動シリンダ13で発生したブレーキ液圧は、VSA装置26を介して前後輪の各ホイールシリンダ2b・3bに供給されて、制動力が発生し、通常の制動制御が行われる。VSA装置26による各輪に対する制動力分配制御が行われる場合にはその制御に応じて各輪の制動力の調整が行われる。   The brake hydraulic pressure generated in the motor drive cylinder 13 is supplied to the front and rear wheel cylinders 2b and 3b via the VSA device 26, and a braking force is generated to perform normal braking control. When the braking force distribution control for each wheel is performed by the VSA device 26, the braking force of each wheel is adjusted according to the control.

なお、回生ブレーキが同時に作動する場合には、制御ユニット6により、モータ・ジェネレータ5を発電機として制御し、ブレーキペダル11によるブレーキ操作量に応じて回生ブレーキ量を増減する。そして、ブレーキ操作量の大きさ(運転者が要求する減速度の大きさ)に対して回生ブレーキだけでは不足する車体減速度に対応するよう、上記した電動サーボモータ12によりモータ駆動シリンダ13を駆動制御して、回生ブレーキと油圧ブレーキとによる回生協調制御を行う。上述の例においては、ブレーキペダル11の踏み込み量に対応した制動力をモータ駆動シリンダ13が発生するように構成したが、この場合には公知の方法を用いてモータ駆動シリンダ13の作動量を決定するように構成することができる。例えばブレーキ操作量に対応して決定される総制動力から実際の回生制動力を減じた値に対応する制動力要求を入力として、目標液圧を設定したり、総制動力に対してある比率の制動力が発生するようにモータ駆動シリンダ13の作動量を決定すれば良い。   When the regenerative brakes are operated simultaneously, the control unit 6 controls the motor / generator 5 as a generator to increase or decrease the regenerative brake amount according to the brake operation amount by the brake pedal 11. Then, the motor-driven cylinder 13 is driven by the electric servo motor 12 so as to correspond to the vehicle body deceleration that is insufficient with only the regenerative brake with respect to the magnitude of the brake operation amount (the magnitude of the deceleration requested by the driver). To perform regenerative cooperative control using a regenerative brake and a hydraulic brake. In the above example, the motor drive cylinder 13 is configured to generate a braking force corresponding to the depression amount of the brake pedal 11, but in this case, the operation amount of the motor drive cylinder 13 is determined using a known method. Can be configured to. For example, input the braking force request corresponding to the value obtained by subtracting the actual regenerative braking force from the total braking force determined according to the brake operation amount, and set the target hydraulic pressure or a certain ratio to the total braking force What is necessary is just to determine the operation amount of the motor drive cylinder 13 so that the braking force of this may generate | occur | produce.

なお、電磁弁24cを閉じるタイミングは、圧縮コイルばね28cによりピストン28aが図2に示される初期位置に戻ることができるまで第2液室17bの液圧が低下したタイミングとすると良く、例えば両電磁弁24a・24bを開いてから所定時間経過後とすることができる。または、モータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ25bの検出値が所定値(例えば液圧が0近傍)以下になった後とすることができる。   The timing for closing the solenoid valve 24c may be set to the timing when the fluid pressure in the second fluid chamber 17b decreases until the piston 28a can return to the initial position shown in FIG. 2 by the compression coil spring 28c. It can be after a predetermined time has elapsed since the valves 24a and 24b were opened. Alternatively, it may be after the detected value of the motor drive cylinder side brake pressure sensor 25b has become a predetermined value (for example, the hydraulic pressure is close to 0) or less.

次に、制御ユニット6の要部回路を示す図3を参照して、本発明の制御要領について説明する。ストロークセンサ11aからの検出信号によるブレーキ操作量(変位)が制動力規範値設定回路31に入力しており、制動力規範値設定回路31では、例えばマップや関数を用いて、ブレーキペダル11のブレーキ操作量(変位)に対応して目標液圧となる規範値Boを求める。   Next, the control procedure of the present invention will be described with reference to FIG. 3 showing the main circuit of the control unit 6. A brake operation amount (displacement) based on a detection signal from the stroke sensor 11a is input to the braking force reference value setting circuit 31. The braking force reference value setting circuit 31 uses a map or a function, for example, to brake the brake pedal 11. A normative value Bo corresponding to the target hydraulic pressure is obtained corresponding to the operation amount (displacement).

制動力規範値設定回路31で求められた規範値Boは加算器32に入力し、加算器32の出力値が目標作動量設定手段としての目標値設定回路33に入力する。目標値設定回路33では、例えばマップや関数を用いて、規範値Boに対応して電動サーボモータ12の目標作動量としての目標値Smを求める。目標値設定回路33で求められた目標値Smはモータ角変換器34に入力し、モータ角変換器34では、目標値Smを目標モータ角θtに変換する。なお、図3の回路では、目標値Smはモータ駆動シリンダ13のストロークに対応し、目標モータ角θは電動サーボモータ12のストロークに対応した回転角度になる。なお、ここで入力は必ずしもストロークである必要は無く、検出可能な操作量(ブレーキ圧センサ25aの液圧や踏力等)や、回生制動力に対して決定される要求制動力等を入力としても良い。   The reference value Bo obtained by the braking force reference value setting circuit 31 is input to the adder 32, and the output value of the adder 32 is input to the target value setting circuit 33 as target operation amount setting means. The target value setting circuit 33 obtains a target value Sm as a target operation amount of the electric servo motor 12 corresponding to the normative value Bo using, for example, a map or a function. The target value Sm obtained by the target value setting circuit 33 is input to the motor angle converter 34, and the motor angle converter 34 converts the target value Sm into the target motor angle θt. In the circuit of FIG. 3, the target value Sm corresponds to the stroke of the motor drive cylinder 13, and the target motor angle θ is a rotation angle corresponding to the stroke of the electric servo motor 12. Here, the input does not necessarily need to be a stroke, and it is possible to input a detectable operation amount (hydraulic pressure or pedaling force of the brake pressure sensor 25a), a required braking force determined with respect to the regenerative braking force, or the like. good.

モータ角変換器34で変換された目標モータ角θtは減算器35に入力する。また、電動サーボモータ12のモータ角を作動量検出手段としての回転角度センサ(例えばロータリエンコーダ)12aにより検出しており、その回転角度センサ12aにより検出された実モータ角θmがフィードバック値として減算器35に入力する。したがって、モータ角フィードバック回路36には減算器35の出力値(θt−θm)が入力し、モータ角フィードバック回路36では、目標モータ角θtと実モータ角θmとの差分(θt−θm)に応じてモータ角制御量θを求める。そのモータ角フィードバック回路36から出力されるモータ角制御量θはトルク制御回路41に入力し、トルク制御回路41では、モータ角制御量θに応じてトルク制御量Tを求めて、モータ駆動回路42に出力する。   The target motor angle θt converted by the motor angle converter 34 is input to the subtractor 35. Further, the motor angle of the electric servo motor 12 is detected by a rotation angle sensor (for example, a rotary encoder) 12a as an operation amount detection means, and the actual motor angle θm detected by the rotation angle sensor 12a is subtracted as a feedback value. 35. Therefore, the output value (θt−θm) of the subtractor 35 is input to the motor angle feedback circuit 36, and the motor angle feedback circuit 36 corresponds to the difference (θt−θm) between the target motor angle θt and the actual motor angle θm. To obtain the motor angle control amount θ. The motor angle control amount θ output from the motor angle feedback circuit 36 is input to the torque control circuit 41. The torque control circuit 41 obtains the torque control amount T according to the motor angle control amount θ, and the motor drive circuit 42. Output to.

モータ駆動回路42では、トルク制御量Tに応じて電動サーボモータ12を駆動制御する。このようにして、電動サーボモータ12のモータ角フィードバック制御によりモータ駆動シリンダ13のストロークが制御される。   The motor drive circuit 42 controls the drive of the electric servo motor 12 according to the torque control amount T. In this manner, the stroke of the motor drive cylinder 13 is controlled by the motor angle feedback control of the electric servo motor 12.

一方、減算器35から出力される偏差Δθは、弱め磁束制御量演算回路43にも入力する。弱め磁束制御量演算回路43では、例えばマップ43aにより偏差Δθに応じて弱め磁束制御量Wを求めて、界磁制御回路44に出力する。界磁制御回路44では、弱め磁束制御量Wに応じて弱め界磁制御量φを求めて、モータ駆動回路42に出力する。モータ駆動回路では、後記するq軸d軸制御のベクトル制御により弱め界磁制御を行う。このようにして弱め界磁制御手段が構成されている。   On the other hand, the deviation Δθ output from the subtractor 35 is also input to the flux-weakening control amount calculation circuit 43. The weakening flux control amount calculation circuit 43 obtains the weakening flux control amount W according to the deviation Δθ by using the map 43a, for example, and outputs it to the field control circuit 44. The field control circuit 44 obtains the field weakening control amount φ according to the field weakening magnetic flux control amount W and outputs it to the motor drive circuit 42. In the motor drive circuit, field weakening control is performed by vector control of q-axis d-axis control described later. In this way, field weakening control means is configured.

また、上記制動力規範値設定回路31から出力される規範値Boは減算器37にも入力している。その減算器37には、モータ駆動シリンダ13により発生するブレーキ液圧を検出するブレーキ圧センサ25bからの検出信号(実液圧B)がフィードバック値として入力する。減算器37の出力値が液圧補償回路38に入力し、液圧補償回路38から出力される補償値ΔB(=Bo−B)が加算器32に入力する。加算器32では、上記したように規範値Boが入力しており、その規範値Boと補償値ΔBとを加算した結果(Bo+ΔB)を目標値設定回路33に出力する。これにより、目標値設定回路33で求められる目標値Smには実液圧Bが反映される。   The reference value Bo output from the braking force reference value setting circuit 31 is also input to the subtractor 37. A detection signal (actual fluid pressure B) from the brake pressure sensor 25b that detects the brake fluid pressure generated by the motor drive cylinder 13 is input to the subtractor 37 as a feedback value. The output value of the subtractor 37 is input to the hydraulic pressure compensation circuit 38, and the compensation value ΔB (= Bo−B) output from the hydraulic pressure compensation circuit 38 is input to the adder 32. The adder 32 receives the reference value Bo as described above, and outputs a result (Bo + ΔB) obtained by adding the reference value Bo and the compensation value ΔB to the target value setting circuit 33. As a result, the actual hydraulic pressure B is reflected in the target value Sm obtained by the target value setting circuit 33.

また、図3の回路では、モータ駆動回路42に、操作判定回路45と回転速度判定回路46と上記したVSA装置26とからの各判定信号S1・S2・S3が入力するようになっているが、これらは任意に設けられるものであって良く、いずれか1つまたは2つを任意に設けたり、3つとも設けなくても良い。   In the circuit of FIG. 3, the determination signals S 1, S 2, and S 3 from the operation determination circuit 45, the rotation speed determination circuit 46, and the VSA device 26 described above are input to the motor drive circuit 42. These may be arbitrarily provided, and any one or two of them may be arbitrarily provided, or none of them may be provided.

操作判定回路45は、変位センサ11aからの検出値(ペダルストローク)が0(非制動操作時)より大きくなったと判定したら、判定信号S1をモータ駆動回路42に出力する。回転速度判定回路46は、実モータ角θmの時間変化からモータ駆動シリンダ13の作動速度としての電動サーボモータ12の実回転速度ωを算出して、その実回転速度ωと予め設定された閾値ωdとを比較して、回転速度ωが閾値ωd以上になったら判定信号S2をモータ駆動回路42に出力する。この回転速度判定回路46と回転角度センサ12aとにより作動速度検出手段が構成されている。VSA装置26は、そのVSA制御ユニット26aにより、VSA装置26を作動させる場合にその判定信号S3をモータ駆動回路42に出力する。   If the operation determination circuit 45 determines that the detected value (pedal stroke) from the displacement sensor 11a is greater than 0 (during non-braking operation), the operation determination circuit 45 outputs a determination signal S1 to the motor drive circuit 42. The rotational speed determination circuit 46 calculates the actual rotational speed ω of the electric servomotor 12 as the operating speed of the motor drive cylinder 13 from the time change of the actual motor angle θm, and sets the actual rotational speed ω and a preset threshold value ωd. When the rotational speed ω becomes equal to or higher than the threshold ωd, the determination signal S2 is output to the motor drive circuit 42. The rotation speed determination circuit 46 and the rotation angle sensor 12a constitute an operation speed detection means. The VSA device 26 outputs the determination signal S3 to the motor drive circuit 42 when the VSA device 26 is operated by the VSA control unit 26a.

モータ駆動回路42は、公知のq軸d軸制御を用いた永久磁石同期電動機(ブラシレスDCモータ、ACサーボモータ)のベクトル設御回路により構成されていて良く、モータ角フィードバック回路36からのモータ角制御量θが、トルク制御回路41を介してトルク指示量Tとして入力する。トルク指示量Tに対しては、q軸成分の励磁電流指示値により電動サーボモータ12を駆動制御し、弱め界磁制御を行わない場合にはd軸成分の励磁電流指示値は基本的に0とされる。   The motor drive circuit 42 may be configured by a vector setting circuit of a permanent magnet synchronous motor (brushless DC motor, AC servo motor) using a known q-axis d-axis control. The control amount θ is input as the torque instruction amount T via the torque control circuit 41. For the torque command amount T, when the electric servo motor 12 is driven and controlled by the q-axis component excitation current command value and the field weakening control is not performed, the d-axis component excitation current command value is basically set to zero. The

そして、例えば運転者による急制動の要求により、変位センサ11aから検出値が急激に上昇した場合、すなわち高い応答性が要求された場合には、減算器35に入力する目標モータ角θtはステップ状の入力となり、過渡状態おいては偏差Δθが大きく増大する。その偏差Δθの大きさに応じて弱め磁束制御量演算回路43では弱め磁束制御量W(d軸電流指示値、もしくはd軸電圧指示値)をマップ43aから求めて生成し、モータ駆動回路42に出力することにより、弱め界磁制御を実行することができる。その場合には、電動サーボモータ12の回転速度が高まり、高い応答性による制動を行うことができる。なお、モータ角フィードバック回路36による制御が機能して偏差Δθが小さくなれば、磁束(界磁)制御量は速やかに小さくなる。 For example, when the detected value suddenly increases from the displacement sensor 11a due to a driver's request for sudden braking, that is, when high responsiveness is required, the target motor angle θt input to the subtractor 35 is stepped. becomes the input, Oite the transient deviation Δθ greatly increases. In accordance with the magnitude of the deviation Δθ, the magnetic flux weakening control amount calculation circuit 43 obtains the magnetic flux weakening control amount W (d-axis current instruction value or d-axis voltage instruction value) from the map 43a and generates it. By outputting, field weakening control can be executed. In that case, the rotational speed of the electric servo motor 12 is increased, and braking with high responsiveness can be performed. If the control by the motor angle feedback circuit 36 functions and the deviation Δθ is reduced, the magnetic flux (field) control amount is quickly reduced.

次に、図4のフロー図を参照して本発明の制御の一例を説明する。なお、この制御フローは、制御ユニット6のCPU(図示省略)により実行可能であり、必要なインターフェイス回路等が設けられているものとする。   Next, an example of the control of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. This control flow can be executed by a CPU (not shown) of the control unit 6, and a necessary interface circuit and the like are provided.

ステップST1では、例えば変位センサ11aからの出力の有無によりブレーキペダル11が操作された(制動有り)か否か、あるいは、外部からの制動要求が存在するか否かを判別し、ブレーキペダル11が操作された(判定信号S1の入力)と判定された場合にはステップST2に進む。ステップST2では、回転速度判定回路46により電動サーボモータ12の回転速度ωが閾値ωdより大きい(ω>ωd)か否かを判別し、閾値より大きい(判定信号S2の入力)と判定された場合にはステップST3に進む。ステップST3では、VSA装置26が動作中であるか否かを判別し、動作中(判定信号S3の入力)であると判定された場合にはステップST4に進む。   In step ST1, for example, it is determined whether or not the brake pedal 11 has been operated (with braking) based on the presence or absence of an output from the displacement sensor 11a, or whether or not there is an external braking request. If it is determined that it has been operated (input of determination signal S1), the process proceeds to step ST2. In step ST2, whether or not the rotational speed ω of the electric servo motor 12 is greater than the threshold ωd (ω> ωd) is determined by the rotational speed determination circuit 46, and when it is determined that the rotational speed ω is greater than the threshold (input of the determination signal S2). Then, the process proceeds to step ST3. In step ST3, it is determined whether or not the VSA device 26 is operating. If it is determined that the VSA device 26 is operating (input of the determination signal S3), the process proceeds to step ST4.

ステップST4では、弱め磁束制御量を決定し、ステップST5に進む。ステップST5では界磁制御を実行する。この界磁制御では、上記したように偏差θに基づいてマップ43aにより求めた弱め磁束量Wを界磁制御回路44に出力し、界磁制御回路44から出力される弱め界磁制御量φの制御信号により、モータ駆動回路42を制御して電動サーボモータ12の弱め界磁制御を行う。   In step ST4, a flux weakening control amount is determined, and the process proceeds to step ST5. In step ST5, field control is executed. In this field control, the weakening magnetic flux amount W obtained from the map 43 a based on the deviation θ as described above is output to the field control circuit 44, and the motor drive circuit 42 is controlled by the control signal of the field weakening control amount φ output from the field control circuit 44. To control the field weakening of the electric servo motor 12.

なお、ステップST1でブレーキペダル11が操作されていないと判定された場合、あるいはステップST2で回転速度ωが閾値ωd以下であると判定された場合、あるいはステップST3でVSA装置26が動作していないと判定された場合にはそれぞれステップST6に進む。これらの各場合は弱め界磁制御が必要とされない場合であり、したがって、ステップST6では界磁制御を行わない。   If it is determined in step ST1 that the brake pedal 11 is not operated, or if it is determined in step ST2 that the rotational speed ω is equal to or lower than the threshold ωd, or the VSA device 26 is not operating in step ST3. If it is determined, the process proceeds to step ST6. In each of these cases, field weakening control is not required, and therefore field control is not performed in step ST6.

次に、ステップST4で用いられるマップ43aの一例を図5に示す。図5の横軸は偏差Δθであり、縦軸は弱め磁束制御量Wである。図のマップでは、偏差Δθが負の領域から正の領域の閾値Δθdに至るまでは弱め磁束制御量Wは0であり、閾値Δθdから所定の変更点Δθ1に至るまでは弱め磁束制御量Wは−aの係数で負側に比例増大し、変更点Δθ1以上では−aより大きい−bの係数で比例増大するようにされている。   Next, an example of the map 43a used in step ST4 is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 5 is the deviation Δθ, and the vertical axis is the flux-weakening control amount W. In the map of the figure, the flux-weakening control amount W is 0 until the deviation Δθ reaches the threshold value Δθd in the negative region to the positive region, and the flux-weakening control amount W is from the threshold value Δθd to the predetermined change point Δθ1. It increases proportionally to the negative side with a coefficient of −a, and increases proportionally with a coefficient of −b greater than −a above the change point Δθ1.

これにより、ブレーキペダル11を踏み込んで偏差Δθが正の値となった場合でも、偏差Δθが小さい(<θd)場合には弱め界磁制御が行われない。これにより、弱め界磁制御によるトルク低減の影響を受けて電動サーボモータ12の初期加速性が低下することがなく、速やかな初速の立ち上がりが得られる。   Thus, even when the brake pedal 11 is depressed and the deviation Δθ becomes a positive value, the field-weakening control is not performed when the deviation Δθ is small (<θd). As a result, the initial acceleration of the electric servo motor 12 does not deteriorate under the influence of the torque reduction by the field weakening control, and a quick initial speed rise can be obtained.

偏差θが閾値Δθd以上の場合は、電動サーボモータ12の回転速度はある程度以上に達し、そこからは弱め界磁制御を行ってトルクが低減しても、回転速度が増大し得る加速度が生じている領域である。したがって、トルク低減の影響を受けることなく回転速度のさらなる高速化が可能となり、制動に対する応答性が高められる。さらに、偏差θが変更点Δθ1以上の場合にはより大きな弱め磁束制御量Wに応じた弱め界磁制御により回転速度の高速化がより一層促進される。このように、偏差θが大きい程弱め磁束量が増大するようにされており、運転者が早い制動力の増大を望む場合、すなわちブレーキペダル11の踏み込み速度を速くする場合、回生ブレーキを中断して全量を油圧ブレーキに持ち替えたり、急激な自動ブレーキ作動の必要性が生じる等により、電動サーボモータ12による制動力を急速に増加させる要求が生じた場合に好適に対応し得る。なお、偏差θtと、弱め磁束制御量Wとの対応関係は常に一定でなくとも良い。例えば、図5に二点鎖線で示すように、操作によらない自動ブレーキ時用等に異なる複数のマップを用意し、モータ駆動回路42がこれらから必要な弱め磁束制御量を選択的に用いることで、弱め磁束制御量が特定のブレーキ動作により適合するように調整することもできる。   When the deviation θ is equal to or greater than the threshold value Δθd, the rotational speed of the electric servo motor 12 reaches a certain level, and from there, even if the field weakening control is performed and the torque is reduced, an acceleration that can increase the rotational speed is generated. It is. Therefore, the rotational speed can be further increased without being affected by torque reduction, and the response to braking is enhanced. Further, when the deviation θ is equal to or greater than the change point Δθ1, the speed-up of the rotation speed is further promoted by the field weakening control corresponding to the larger flux-weakening control amount W. Thus, the greater the deviation θ, the weaker the amount of magnetic flux increases. When the driver wants to increase the braking force quickly, i.e., when the depression speed of the brake pedal 11 is increased, the regenerative braking is interrupted. Thus, it is possible to cope with a case where a demand for rapidly increasing the braking force by the electric servo motor 12 arises due to, for example, changing the whole amount to a hydraulic brake or the necessity of a rapid automatic brake operation. Note that the correspondence relationship between the deviation θt and the flux-weakening control amount W may not always be constant. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 5, a plurality of different maps are prepared for automatic braking not depending on operation, and the motor drive circuit 42 selectively uses a necessary weakening magnetic flux control amount. Thus, it is possible to adjust the flux-weakening control amount so as to be more suitable for a specific brake operation.

また、図5のマップでは、ブレーキ操作量の低減(ブレーキペダル11の戻し操作)の場合には偏差Δθの減少に応じて弱め磁束制御量Wも低減するため、弱め界磁制御の影響が低減する。また偏差Δθが負の値となるようなブレーキ操作量の低減が速い場合には、マップから弱め磁束制御量Wは0となる。   Further, in the map of FIG. 5, in the case of a reduction in brake operation amount (return operation of the brake pedal 11), the weakening magnetic flux control amount W is also reduced according to the decrease in the deviation Δθ, so that the influence of the weakening field control is reduced. Further, when the brake operation amount is rapidly reduced such that the deviation Δθ is a negative value, the weakening magnetic flux control amount W becomes 0 from the map.

ブレーキ操作量の低減は、モータ駆動シリンダ13によるブレーキ液圧を減圧する動作であり、その減圧方向のピストン21a・21bの動きに対しては戻しばね27a・27bのばね力が作用し、またブレーキ液圧の反力も作用して、弱め界磁制御を適用しなくても、戻し変位における高い応答性が確保される。したがって、上記したようなマップによる弱め界磁制御で何等問題なく応答性の高い制動制御を行うことができる。   The reduction of the brake operation amount is an operation of reducing the brake fluid pressure by the motor drive cylinder 13, and the spring force of the return springs 27a and 27b acts on the movement of the pistons 21a and 21b in the pressure reducing direction. The reaction force of the hydraulic pressure also acts, and high responsiveness in return displacement is ensured without applying field weakening control. Therefore, braking control with high responsiveness can be performed without any problem by the field weakening control based on the map as described above.

なお、VSA装置26が作動した場合にモータ駆動シリンダ13の下流で、モータ駆動シリンダ13の作動によるブレーキ液圧の発生とは別個にVSA装置26による補助液圧(ブレーキ液圧)が発生する場合に、VSA装置26の作動により、常閉型のアウトバルブ(減圧弁)26bを通して低圧リザーバ26c側へブレーキ液を排出する減圧時や、ポンプモータ26dにより加圧されたブレーキ液を常開型のインバルブ26eを通してホイールシリンダ2b(3b)を加圧する加圧時においては、ホイールシリンダ2b(3b)側のブレーキ液の移動と制御弁(レギュレータバルブ)26fの作動に伴い、ブレーキ圧センサ25bで検出される実液圧Bが変化する。すると、モータ駆動シリンダ13のストロークに対する発生液圧が変動するため、その影響を受けて、モータ角フィードバック回路36からのモータ角制御量θが変化することになる。ここでモータ駆動シリンダ13が過大にこの偏差を補償すると、VSA装置26による液圧制御の応答性が低下する虞がある。   When the VSA device 26 is operated, the auxiliary fluid pressure (brake fluid pressure) generated by the VSA device 26 is generated downstream of the motor drive cylinder 13 separately from the brake fluid pressure generated by the operation of the motor drive cylinder 13. In addition, when the VSA device 26 is operated, the brake fluid is discharged to the low pressure reservoir 26c side through the normally closed out valve (pressure reducing valve) 26b, or the brake fluid pressurized by the pump motor 26d is normally opened. During pressurization to pressurize the wheel cylinder 2b (3b) through the in-valve 26e, it is detected by the brake pressure sensor 25b as the brake fluid moves on the wheel cylinder 2b (3b) side and the control valve (regulator valve) 26f operates. The actual hydraulic pressure B changes. Then, since the generated hydraulic pressure with respect to the stroke of the motor drive cylinder 13 fluctuates, the motor angle control amount θ from the motor angle feedback circuit 36 changes under the influence. Here, if the motor drive cylinder 13 compensates for this deviation excessively, the responsiveness of the hydraulic pressure control by the VSA device 26 may be reduced.

それに対して、上記ステップST3からステップST6に進むことにより、VSA装置26の作動時には弱め界磁制御を行わないようにして、モータ駆動シリンダ13のピストン変位の応答性が抑制されるため、VSA装置26による液圧応答性が確保される。   On the other hand, by proceeding from step ST3 to step ST6, the responsiveness of the piston displacement of the motor drive cylinder 13 is suppressed without performing field-weakening control when the VSA device 26 is operated. Hydraulic response is ensured.

このように本発明によれば、電動アクチュエータの電動サーボモータ12に対して、目標モータ角と実モータ角θmとの偏差Δθに基づいて弱め界磁制御を行うことにより、液圧フィードバックの応答遅れの影響を受けることがないため、ブレーキ液圧を速やかに増大させる制御を高い応答性で実現できる。また、ブレーキ液圧を基準として弱め界磁を行う場合にはブレーキ液圧の検出値は負荷剛性の影響を受けるため、ブレーキ液圧が変動すると弱め界磁制御を安定して行うことができなくなるのに対して、モータ駆動シリンダ13のストロークに対応する目標モータ角θtにブレーキ液圧の変動が影響するまでに時間遅れがあり、制動開始直後の過渡状態では偏差Δθが変動することはなく、安定した応答特性が得られる。   As described above, according to the present invention, the field weakening control is performed on the electric servo motor 12 of the electric actuator based on the deviation Δθ between the target motor angle and the actual motor angle θm. Therefore, the control for increasing the brake fluid pressure quickly can be realized with high responsiveness. In addition, when field weakening is performed based on the brake fluid pressure, the detected value of the brake fluid pressure is affected by the load stiffness, so if the brake fluid pressure fluctuates, field weakening control cannot be performed stably. In contrast, the target motor angle θt corresponding to the stroke of the motor drive cylinder 13 has a time delay until the fluctuation of the brake fluid pressure affects, and the deviation Δθ does not fluctuate in a transient state immediately after the start of braking, and is stable. Response characteristics are obtained.

2 前輪(車輪)
3 後輪(車輪)
2a・3a ディスク(摩擦制動手段)
2b・3b ホイールシリンダ(摩擦制動手段)
6 制御ユニット(制御手段)
12a 回転角度センサ(作動量検出手段)
13 モータ駆動シリンダ(電動アクチュエータ)
26 VSA装置(第2のブレーキ液圧発生手段)
31 制動力規範値設定回路(目標作動量設定手段)
32 加算器(目標作動量設定手段)
33 目標値設定回路(目標作動量設定手段)
37 減算器(目標作動量設定手段)
38 液圧補償回路(目標作動量設定手段)
43 弱め磁束制御量演算回路(弱め界磁制御手段)
43a マップ(弱め界磁制御手段)
44 界磁制御回路(弱め界磁制御手段)
2 Front wheels
3 Rear wheels
2a / 3a disc (friction braking means)
2b / 3b Wheel cylinder (friction braking means)
6 Control unit (control means)
12a Rotation angle sensor (operation amount detection means)
13 Motor drive cylinder (electric actuator)
26 VSA device (second brake fluid pressure generating means)
31 Braking force reference value setting circuit (target operation amount setting means)
32 Adder (Target operation amount setting means)
33 Target value setting circuit (target operation amount setting means)
37 Subtractor (Target operation amount setting means)
38 Fluid pressure compensation circuit (Target operation amount setting means)
43 Magnetic field weakening control amount calculation circuit (field weakening control means)
43a map (field weakening control means)
44 Field control circuit (field weakening control means)

Claims (1)

与えられた入力量に応じてブレーキ液圧を発生する電動アクチュエータと、
車輪の回転を制動すべく、前記電動アクチュエータより供給されるブレーキ液圧によって駆動される摩擦制動手段と、
記電動アクチュエータに対して弱め界磁制御を行う弱め界磁制御手段と
前記電動アクチュエータと前記摩擦制動手段とを油路を介して連通し、かつ該油路を介して前記摩擦制動手段に供給する前記ブレーキ液圧を制御することにより車両の挙動を安定させるための車両挙動安定化制御手段とを有し、
前記弱め界磁制御手段は、前記車両挙動安定化制御手段の作動中には前記弱め界磁制御を行わないことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
An electric actuator that generates a brake fluid pressure in accordance with a given input amount;
Friction braking means driven by brake hydraulic pressure supplied from the electric actuator to brake the rotation of the wheels;
A magnetic field control means weakening performs field weakening control for the previous SL electric actuator,
A vehicle for stabilizing the behavior of a vehicle by communicating the electric actuator and the friction braking means via an oil passage and controlling the brake hydraulic pressure supplied to the friction braking means via the oil passage Behavior stabilization control means,
The vehicular brake device , wherein the field weakening control means does not perform the field weakening control while the vehicle behavior stabilization control means is operating .
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