JP6584877B2 - 電動ブレーキシステム - Google Patents
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Description
1.遊星ローラねじ機構を使用した電動式直動アクチュエータ(特許文献1)。
2.ブレーキペダルを踏み込むことで、モータの回転運動を直動機構を介して直線運動に変換して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧接触させて制動力を付加する技術(特許文献2)。
この制御量誤差推定部23により前記制御量誤差が発生したと推定されたとき、前記制御量誤差が発生した電動ブレーキ装置以外の電動ブレーキ装置DBのブレーキ力目標値に、前記制御量誤差に相当するブレーキ力を分配して加算する制御量補完部29と、
を備える。
前記機能低下とは、電動ブレーキ装置DBの例えば軸受等の機械部品に異常が生じたり、電動ブレーキ装置DBの電源系統に異常が生じたりすること等である。
前記制御量誤差推定部が、前記診断手段で機能低下が検出された電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記診断手段で機能低下が検出されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差を推定しても良い。
前記制御量誤差推定部23が、
前記電動モータのモータ回転角を含む状態量と、
前記電動モータ4の電圧または電流を含む操作量と、
前記電動モータ4および前記摩擦部材操作手段6を含む電動アクチュエータの電動アクチュエータ慣性を含む状態遷移行列と、
ブレーキ力を含む制御量との関係を表す状態遷移式Mdを、機能低下がない場合の前記ブレーキ力を取得するために用いる。
この場合、制御量誤差を精度良く求めることができる。
前記各電動ブレーキ装置の機能低下をそれぞれ検出する複数の診断手段を備え、
前記制御量誤差推定部が、前記診断手段で機能低下が検出された電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記診断手段で機能低下が検出されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差を推定し、
前記診断手段24は、前記電源装置3からの電力供給の異常の有無を判断する電源診断部を有し、当該電動ブレーキシステムが、さらに、前記電源診断部により前記電源装置3からの電力供給に異常有りと判断したとき、前記予備電源装置22による電力供給に切り替える電力供給切替手段21を備える。
前記予備電源装置22は、例えば、小型バッテリやキャパシタ等であっても良い。
この場合、電動ブレーキシステムの一部に機能低下が発生しても、機能低下分を電動ブレーキシステム全体でブレーキ力を補完することができるうえ車両の走行安定性を高めることができる。
この発明における第2の発明の電動ブレーキシステムは、複数の電動ブレーキ装置を備えた電動ブレーキシステムであって、各電動ブレーキ装置が、ブレーキロータと、このブレーキロータに接触する摩擦部材と、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触する摩擦部材操作手段と、この摩擦部材操作手段を駆動する電動モータと、前記摩擦部材を前記ブレーキロータに押し付けることにより発生するブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段と、前記電動モータを制御して、前記発生するブレーキ力をブレーキ力目標値に対して追従制御させる制御装置とを有し、当該電動ブレーキシステムが、さらに、各電動ブレーキ装置について、その前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、機能低下がない場合のブレーキ力との差である制御量誤差を推定する制御量誤差推定部と、この制御量誤差推定部により前記制御量誤差が発生したと推定されたとき、前記制御量誤差が発生した電動ブレーキ装置以外の電動ブレーキ装置のブレーキ力目標値に、前記制御量誤差に相当するブレーキ力を分配して加算する制御量補完部と、前記複数の電気ブレーキ装置の前記制御装置それぞれおよび前記電動モータそれぞれに電力を供給する主たる電源装置と、この電源装置の異常時に使用される予備電源装置とを備え、さらに、前記各電動ブレーキ装置の機能低下をそれぞれ検出する複数の診断手段を備え、前記制御量誤差推定部が、前記診断手段で機能低下が検出された電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記診断手段で機能低下が検出されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差を推定し、前記診断手段は、前記電源装置からの電力供給の異常の有無を判断する電源診断部を有し、当該電動ブレーキシステムが、さらに、前記電源診断部により前記電源装置からの電力供給に異常有りと判断したとき、前記予備電源装置による電力供給に切り替える電力供給切替手段を備えた。このため、電動ブレーキシステムの一部の機能低下時に電動ブレーキシステム全体でブレーキ力を補完することができる。
図1に示すように、この電動ブレーキシステムは、複数の電動ブレーキ装置DBと、電源装置3と、上位ECU18とを有する。各電動ブレーキ装置DBは、電動アクチュエータ1と、制御装置2とを有する。先ず、電動アクチュエータ1について説明する。
x´(k)=A(k-1)x´(k-1)+B(k-1)u(k-1)
y´(k)=C(k)x´(k)
、それぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の電動ブレーキ装置FR,FL,RR,RLのブレーキ力に追従しない動作例を示す。この場合、前述の制御量補完部29(図4)により、左後輪の電動ブレーキ装置RLに発生した制御量誤差ΔyRLを補完して打ち消すように、他の電動ブレーキ装置FR,FL,RRが各ブレーキ力目標値rFR ,rFL ,rRR よりも大きいブレーキ力で動作する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
このような制御量誤差が発生した場合においても、制御量補完部29(図4)は、正常な電動ブレーキ装置のブレーキ力目標値に前記制御量誤差を加算する。したがって、機能低下分のブレーキ力を電動ブレーキシステム全体で補完することができる。
電動モータ4は、例えば、ブラシレスDCモータであっても良く、ブラシやスリップリング等を用いたDCモータであっても良い。
直動機構は、遊星ローラねじ、ボールランプ等の機構であっても良い。
4…電動モータ
6…直動機構(摩擦部材操作手段)
8…ブレーキロータ
9…摩擦部材
23…制御演算手段(制御量誤差推定部)
29…制御量補完部
DB…電動ブレーキ装置
Claims (5)
- 複数の電動ブレーキ装置を備えた電動ブレーキシステムであって、
各電動ブレーキ装置が、
ブレーキロータと、
このブレーキロータに接触する摩擦部材と、
この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段と、
この摩擦部材操作手段を駆動する電動モータと、
前記摩擦部材を前記ブレーキロータに押し付けることにより発生するブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段と、
前記電動モータを制御して、前記発生するブレーキ力をブレーキ力目標値に対して追従制御させる制御装置とを有し、
当該電動ブレーキシステムが、さらに、各電動ブレーキ装置について、その前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、機能低下がない場合のブレーキ力との差である制御量誤差を推定する制御量誤差推定部と、
この制御量誤差推定部により前記制御量誤差が発生したと推定されたとき、前記制御量誤差が発生した電動ブレーキ装置以外の電動ブレーキ装置のブレーキ力目標値に、前記制御量誤差に相当するブレーキ力を分配して加算する制御量補完部と、
を備え、
前記制御量誤差推定部が、
前記電動モータのモータ回転角を含む状態量と、
前記電動モータの電圧または電流を含む操作量と、
前記電動モータおよび前記摩擦部材操作手段を含む電動アクチュエータの電動アクチュエータ慣性を含む状態遷移行列と、
ブレーキ力を含む制御量との関係を表す状態遷移式を、機能低下がない場合の前記ブレーキ力を取得するために用いる、電動ブレーキシステム。 - 請求項1に記載の電動ブレーキシステムにおいて、さらに、
前記各電動ブレーキ装置の機能低下をそれぞれ検出する複数の診断手段を備え、
前記制御量誤差推定部が、前記診断手段で機能低下が検出された電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記診断手段で機能低下が検出されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差を推定する、電動ブレーキシステム。 - 複数の電動ブレーキ装置を備えた電動ブレーキシステムであって、
各電動ブレーキ装置が、
ブレーキロータと、
このブレーキロータに接触する摩擦部材と、
この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触する摩擦部材操作手段と、
この摩擦部材操作手段を駆動する電動モータと、
前記摩擦部材を前記ブレーキロータに押し付けることにより発生するブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段と、
前記電動モータを制御して、前記発生するブレーキ力をブレーキ力目標値に対して追従制御させる制御装置とを有し、
当該電動ブレーキシステムが、さらに、各電動ブレーキ装置について、その前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、機能低下がない場合のブレーキ力との差である制御量誤差を推定する制御量誤差推定部と、
この制御量誤差推定部により前記制御量誤差が発生したと推定されたとき、前記制御量誤差が発生した電動ブレーキ装置以外の電動ブレーキ装置のブレーキ力目標値に、前記制御量誤差に相当するブレーキ力を分配して加算する制御量補完部と、
前記複数の電気ブレーキ装置の前記制御装置それぞれおよび前記電動モータそれぞれに電力を供給する主たる電源装置と、
この電源装置の異常時に使用される予備電源装置とを備え、
さらに、
前記各電動ブレーキ装置の機能低下をそれぞれ検出する複数の診断手段を備え、
前記制御量誤差推定部が、前記診断手段で機能低下が検出された電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記診断手段で機能低下が検出されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差を推定し、
前記診断手段は、
前記電源装置からの電力供給の異常の有無を判断する電源診断部を有し、
当該電動ブレーキシステムが、さらに、
前記電源診断部により前記電源装置からの電力供給に異常有りと判断したとき、前記予備電源装置による電力供給に切り替える電力供給切替手段を備えた、電動ブレーキシステム。 - 請求項3に記載の電動ブレーキシステムにおいて、さらに、
前記電力供給切替手段により、前記電源装置から前記予備電源装置による電力供給に切り替えられたとき、前記電動モータに供給する電力を制限する電力制限手段を備え、
前記制御量誤差推定部が、前記電力制限手段で電力制限される電動ブレーキ装置の前記ブレーキ力推定手段で推定されたブレーキ力と、前記電力制限手段で電力制限されない場合の電動ブレーキ装置のブレーキ力との差である制御量誤差を推定する、電動ブレーキシステム。 - 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システムにおいて、さらに、
この電動ブレーキシステムを搭載する車両に発生するヨーモーメントを求めるヨーモーメント算出手段を備え、
前記制御量補完部により、前記ブレーキ力目標値に前記制御量誤差に相当するブレーキ力を加算するとき、前記制御量補完部は、前記ヨーモーメント算出手段で検出されるヨーモーメントが定められた値以下となるようにブレーキ力加算値を決定する電動ブレーキシステム。
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