JP6306426B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
上記動作の際、図中に矢印にて示すように、所定の押圧力からモータトルクが減少しても、直線(3) に従って状態が推移し(矢印(3’) )、直線(2) のモータトルクに到達するまで押圧力が変化しない、非線形なヒステリシス特性を示す。
前記ブレーキ制御装置2は、前記ブレーキ力指令手段12から出力されたブレーキ力指令値が増大する間に、前記ブレーキロータ4と摩擦パッド6の押圧により発生するブレーキ力が低下しない範囲で、定められた条件に従い、前記モータ7に発生させるトルクを維持ないし減少させる時間を設ける正効率動作制限手段22を設けたことを特徴とする。
この発明は上記の特性を効果的に利用するものであり、前記正効率動作制限手段22の制御により、ブレーキ力指令値が増大する間に、前記ブレーキロータ4と摩擦パッド6の押圧により発生するブレーキ力が低下しない範囲で、定められた条件に従い、前記モータ7に発生させるトルクを維持ないし減少させる時間を設ける。
このように、発生するブレーキ力が低下しない範囲で、モータ7に発生させるトルクを維持ないし減少させる時間を設けるため、その時間分だけ、ブレーキ力を低下させることなく、トルクの低減によるモータ電流の低減が得られる。また、モータ電流の低減によりモータ発熱が抑えられて、信頼性の向上や、モータ7の小型化が可能となる。
上記のようにブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限するようにすれば、ブレーキ力が低下しない範囲で、ブレーキ力を増加させる時間を制限する制御が容易に行える。
ブレーキ力指令手段12から出力されたブレーキ力指令値に応じてモータに電流を与える制御は、通常は、前記ブレーキ力指令値を読み込んで所定の処理を施し、モータ7に電流を与えるという制御を繰り返し行うことになり、その繰り返しは一定間隔で行われる。そのため、ブレーキ力指令手段12から出力するブレーキ力指令値の出力時間をカウントし、そのカウント値に応じて前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限するという処理理を行うことで、ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する制御が容易に実現できる。この制御の場合は、特に、モータ電流や押し付け力を推定ないし検出する手段も不用である。
このように、モータ電流を、現在のブレーキ力を保持する正効率電流と比較することによっても、ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する制御が行える。この場合、モータ電流を比較に用いるため、信頼性の高い制御が行える。
この場合、消費電力とフィーリングの両立が、より良好に行える。
この構成の場合、モータ7の温度が低いうちはフィーリングを優先し、温度が高くなるほど消費電力すなわちモータ発熱を抑えることになる。一般に、モータ銅損が車両の消費電力として問題となる場合、モータに相応の損失が発生して発熱することが考えられる為、この手法においても消費電力とフィーリングを両立させることができる。
このように、車両の速度が所定値以下の場合のみ、正効率動作制限を実行するようにしても良い。特に車両が停車している場合、前記のフィーリング悪化は発生しない。
図3に示す制御は、ブレーキ力指令手段12から出力するブレーキ力指令値の出力時間をカウントし、そのカウント値に応じて前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する制御である。
図4に示す制御は、基本制御手段21により計算されるか、または電流計測手段28により計測されるモータ電流を、現在のブレーキ力を保持する正効率電流と比較し、この正効率電流よりも前記計算または計測された電流の方が大きい時間をカウントし、そのカウント値に応じて前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する制御である。
図2(A)の実線において、摩擦パッド押圧力が変化しない場合、モータトルクを図5の直線(2) に示す逆効率線より下回らない程度に低下させることで、図2(B)の実線が示すようにモータ銅損が低下する。前記の逆効率線より下回らないモータトルクについては、例えば、予め変換機構9のトルクと押圧力の相関を解析あるいは測定しておくことで求めることができ、そのように求めたモータトルクを正効率動作制限手段22に設定することで、前記の逆効率線より下回らない程度にモータトルクを低減する制御を実現することができる。
なお、前記軽ブレーキ時非実行手段25、モータ温度対応実行手段26、および車速対応実行手段27は、いずれか一つを選択的に用いても良く、または任意の2つを併用し、または全てを併用しても良い。
ブレーキ力指令値Ft(k) をブレーキ力指令手段12から取得し(ステップR1)、前回に取得したブレーキ力指令値Ft(k-1) と比較する(ステップR2)。ブレーキ力指令値Ft(k) が前回のブレーキ力指令値Ft(k-1) よりも増大していない場合は、カウンタ(図示せず)の値cnt を、所定の値βだけ減算した値に変更する(ステップR7)。カウンタ値cnt は、0≦cntであり、ステップR7の処理でβの減算により負の値となる場合は、cnt =0とする。
ステップR2の判断でブレーキ力指令値Ft(k) が増大していると、前記カウンタの値cnt を取得し(ステップR3)、このカウンタ値cnt を判断用の設定値xと比較する(ステップR8)。設定値xは、α,βの値を考慮して任意に設定すれば良い。例えば、x=2に設定されている場合、カウンタ値cnt は、現在は前回のステップR7の処理でcnt =0とされているため、cnt (=0)<x(=2)であり、yesの分岐方向のステップR5に進む。ここでカウンタ値cnt にαを加算し、リターンする。α=4である場合、現在のカウンタ値cnt はcnt は、0+4であり、4である。
なお、α、βが一定であっても閾値 xの値によって比率は変わり、またカウンタの状況によっても比率は変動する。この時、例えば、αをβの公倍数(或いはその逆)とし、0<x≦βとすることで、明確にα、βの比率が概ね正効率動作制限比率となり、わかりやすいパラメータとなる。この他に、例えば、cntの増減幅は1で固定し、cnt>αで図3 R4のnoに該当するフローに移行し、noに該当するフロー内でcntクリア、cnt>βとなった際にyesに該当するフローに移行する権限を得る、という制御流れにしても良く、その場合、明確にα、βがイコール正効率動作制限比率となる。
電動ブレーキ装置の基本制御手段21により、ブレーキ力指令手段12から指令されたブレーキ力指令値に応じたモータ電流I(k) を計算し、パワー回路部14へ出力する(ステップS0)。正効率動作制限手段22は、この計算されたモータ電流I(k) の値を取得し(ステップS1)、現在のブレーキ力を保持するために必要な正効率電流Iposおよび逆効率電流Inegを、正効率動作制限手段22に設定されたテーブル(図示せず)または計算式を用いて取得する(ステップS2)。前記テーブルまたは計算式は、予めシミュレーションや試験によって作成しておく。
また、この流れ図の制御の場合、モータ電流I(k) 逆効率電流Inegまで低下させるので、図3の現状を維持する制御よりも、さらにモータ電流の節減効率が向上する。
また、モータ電流低減によりモータ発熱が抑えられる為、信頼性の向上やモータの小型化が可能となる。
4…ブレーキロータ
5,6…摩擦パッド
7…モータ
8…減速機構
9…変換機構
11…ECU
12…ブレーキ力指令手段
23…ブレーキ力対応制限程度変更部
24…温度対応制限程度変更部
25…軽ブレーキ時非実行手段
26…モータ温度対応実行手段
27…車速対応実行手段
Claims (9)
- 車輪と連動して回転するブレーキロータと、このブレーキロータに接触して制動力を発生させる摩擦パッドと、電動のモータと、このモータの出力を前記摩擦パッドの押圧力に変換する変換機構と、目標となるブレーキ力指令値を出力するブレーキ力指令手段と、前記ブレーキ力指令値に応じて前記モータを駆動するブレーキ制御装置とを有する電動ブレーキ装置において、
前記ブレーキ制御装置は、前記ブレーキ力指令手段から出力されたブレーキ力指令値が増大する間に、前記ブレーキロータと摩擦パッドの押圧により発生するブレーキ力が低下しない範囲で、定められた条件に従い、前記モータに発生させるトルクを維持ないし減少させる時間を設ける正効率動作制限手段を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動ブレーキ装置において、前記正効率動作制限手段における前記定められた条件として、前記ブレーキ力を増加させる時間と、前記ブレーキ力を維持ないし減少させる時間との和に対する、前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限することを含む電動ブレーキ装置。
- 請求項2に記載の電動ブレーキ装置において、前記正効率動作制限手段は、前記ブレーキ力指令手段から出力するブレーキ力指令値の出力時間をカウントし、そのカウント値に応じて前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する電動ブレーキ装置。
- 請求項2に記載の電動ブレーキ装置において、前記正効率動作制限手段は、モータ電流を、現在のブレーキ力を保持する正効率電流と比較し、この正効率電流よりも前記モータ電流の方が大きい時間をカウントし、そのカウント値に応じて前記ブレーキ力を増加させる時間の比率を所定値以下に制限する電動ブレーキ装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記ブレーキ力指令手段が出力するブレーキ力指令値が所定値以上の場合のみ、前記正効率動作制限手段を実行させる軽ブレーキ時非実行手段を設けた電動ブレーキ装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記ブレーキ力が大きくなるほど、前記ブレーキ力を増加させる時間の割合を減少させるブレーキ力対応軽減程度変更部を設けた電動ブレーキ装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記モータの温度を推定または計測するモータ温度推定手段を設け、モータ温度が所定値以上になると前記正効率動作制限手段を実行させるモータ温度対応実行手段を設けた電動ブレーキ装置。
- 請求項7に記載の電動ブレーキ装置において、前記モータ温度が高くなるほど、前記ブレーキ力を増加させる時間の割合を減少させる温度対応制限程度変更部を前記正効率動作制限手段に設けた電動ブレーキ装置。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、この電動ブレーキ装置を搭載した車両が車速を推定または測定する車速推定手段を有し、この車速推定手段で推定または測定される車速が一定以下の場合のみ、前記正効率動作制限手段による制御を行わせる車速対応実行手段を設けた電動ブレーキ装置。
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