KR20200101972A - 전동 모터의 제어 장치 및 브레이크 장치 - Google Patents
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Abstract
전동 모터의 제어 장치는, 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 기판과, 상기 제어 기판 상에서, 온도의 변화 경향이 다른 적어도 2개의 위치에 마련되는 온도 검출부를 갖는다.
Description
본 발명은 전동 모터의 제어 장치 및 전동 모터를 이용한 브레이크 장치에 관한 것이다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 모터의 단자간 전압 및 모터 전류 검출값에 의해 모터의 권선 온도를 추정하고, 그 권선 온도에 기초하여 모터의 온도 보호를 행하는 전동 파워 스티어링 장치의 제어 장치가 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 온도 추정 방식에서는, 기준 온도에 있어서의 모터의 단자간 저항을 제품마다 측정하고, 그 값을 불휘발성의 기억부에 기억시켜 두어야 하며, 그에 의해, 제조 공정에 있어서의 공정수의 증가, 나아가서는 제조 비용의 증대로 이어진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 제조 비용의 증대를 억제하면서 전동 모터의 온도 추정이 가능한 전동 모터의 제어 장치 및 브레이크 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일실시형태는, 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 기판 상에서, 온도의 변화 경향이 다른 적어도 2개의 위치에 온도 검출부를 마련하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 따르면, 제조 비용의 증대를 억제하면서, 전동 모터의 온도 추정이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 브레이크 장치의 주요부를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 장치의, 모터 제어 장치 및 전동 모터의 주요부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 브레이크 장치에 있어서, 제1 및 제2 온도 검출부로부터 얻어지는 온도의 경시 변화를, 환경 온도 및 모터 온도와 함께 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 브레이크 장치의 주요부를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 장치의, 모터 제어 장치 및 전동 모터의 주요부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 브레이크 장치에 있어서, 제1 및 제2 온도 검출부로부터 얻어지는 온도의 경시 변화를, 환경 온도 및 모터 온도와 함께 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 브레이크 장치의 주요부를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시형태를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태로서의 전동 브레이크 장치(1)의 주요부를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 전동 브레이크 장치(1)의, 모터 제어 장치(20)의 주요부를 나타내는 블록도이다. 전동 브레이크 장치(1)는, 차량의 각 차륜(도시는 생략함)과 함께 회전하는 디스크(D)를 협지함으로써, 차륜마다 제동력을 부여하는 제동 장치이다. 이 전동 브레이크 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 디스크(D)에 압박되는 브레이크 패드(2, 3)와, 브레이크 패드(2, 3)를 이동시키는 피스톤(4)을 포함하는 브레이크 기구(10)를, 이 전동 브레이크 장치(1)의 제동 대상이 되는 차륜마다 구비하고 있다. 브레이크 기구(10)는, 또한, 전동 모터(11)와, 전동 모터(11)의 회전을 직선 운동으로 변환하여 피스톤(4)에 전달하는 회전-직동 변환 기구(12)을 포함하고 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 전동 브레이크 장치(1)는, 전동 브레이크 장치(1)의 제동 대상이 되는 차륜마다 브레이크 기구(10)를 구비하고 있고, 전형적으로는, 복수의(예컨대, 4륜 차량의 경우, 전체 4륜용의) 브레이크 기구(10)가 존재한다. 단, 본 명세서에서는, 도시 및 설명을 간명하게 하기 위해, 주로 하나의 브레이크 기구(10) 및 그 구성 요소에 관련시켜 전동 브레이크 장치(1)를 설명한다. 이때, 특별히 명시하여 설명하지 않는 한, 하나의 브레이크 기구(10)에 관련시켜 설명한 사항은, 다른 임의의 브레이크 기구에 대해서도 동일한 것이다.
전동 브레이크 장치(1)는, 또한, 전동 모터(11)의 동작을 제어하는 모터 제어 장치(20)를 구비하고 있다. 여기서, 도 1에서는, 전동 모터(11), 회전-직동 변환 기구(12) 및 제어 장치(20)는, 각각 캘리퍼(5)와는 별도의 블록으로서 캘리퍼(5) 밖에 나타내고 있지만, 이것은, 전동 모터(11), 회전-직동 변환 기구(12) 및 모터 제어 장치(20)를 각각 기능 블록으로서 모식적으로 나타내는 것에 지나지 않으며, 이들 구성 요소(11, 12, 20)의 공간적 배치 구성을 조금도 한정하는 것이 아니다. 일반적으로, 전동 브레이크 장치(1)에 있어서, 전동 모터(11) 및 회전-직동 변환 기구(12)는, 피스톤(4)과 함께 캘리퍼(5)에 배치되고, 또는, 제어 장치(20)도 마찬가지로 캘리퍼(5)에 배치되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 브레이크 기구(10)는, 차륜과 함께 회전하는 디스크(D)를 협지함으로써, 차륜마다 제동력을 부여하는 제동 장치로서 기능하기 위해 적절한 다른 임의의 구성 요소[예컨대, 전동 모터(11)의 회전을 감속시키는 감속 기구]를 포함하는 것이어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 모터 제어 장치(20)는, 상기 장치가 구비하는 제어 기판(20a) 상에 각각 실장된 모터 구동부(21) 및 컨트롤러(26)를 포함한다[또한, 도 2에서는, 모터 제어 장치(20)를 나타내는 실선이, 동시에 모터 제어 장치(20)가 갖는 제어 기판(20a)을 나타내는 것으로 한다]. 또한, 전동 브레이크 장치(1)에 있어서, 전동 모터(11)는, 예컨대 삼상 동기 모터를 포함한다. 이에 대응하여, 모터 구동부(21)는, 전원(37)을 통해 공급되는 직류 전력을 삼상 교류 전력으로 변환하여 전동 모터(11)에 출력하는, 삼상 인버터 장치로 구성된다. 컨트롤러(26)는, 삼상 인버터 장치를 구성하는 반도체 스위치 소자(예컨대, MOS-FET를 포함함)(22)의 온/오프를 제어하는 스위치 제어 신호(31)를 모터 구동부(21)에 출력하고, 모터 구동부(21)는, 이 스위치 제어 신호(31)에 따라, 펄스폭 변조(PWM) 제어에 의해 전동 모터(11)의 구동을 제어한다.
전동 브레이크 장치(1)에 있어서, 전동 모터(11)에는, 회전 위치 검출부(38)가 구비되어 있고, 모터 제어 장치(20)의 컨트롤러(26)에는, 회전 위치 검출부(38)로부터 전동 모터(11)의 회전 위치에 상당하는 회전 위치 신호(36)가 입력된다. 또한, 컨트롤러(26)에는, 모터 구동부(21)로부터, 각 상의 모터 구동 전류(권선 전류)에 상당하는 전류 신호(32)가 입력된다. 컨트롤러(26)는, 이들 정보에 기초하여, 전동 모터(11)의 회전수를 벡터 제어 가능하게 구성된다.
모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a) 상에는, 또한, 예컨대 서미스터를 포함하는 제1 온도 검출부(23) 및 제2 온도 검출부(24)가 실장되어 있고, 컨트롤러(26)에는, 제1 및 제2 온도 검출부(23, 24)에서 각각 측정된 온도에 상당하는 온도 신호(33, 34)가 입력된다. 여기서, 제1 온도 검출부(23)는, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a) 상의 발열부에 마련되고, 제2 온도 검출부(24)는, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a) 상의, 비발열부로서, 또한 발열부로부터 이격한 위치에 마련되어 있다.
여기서, 상기 발열부는, 동작에 의해 발열하는 부품, 전형적으로는 그 발열량이 비교적 큰 부품이 실장되어 있는 개소를 포함하는, 제어 기판(20a) 상의 국소적인 영역이다. 또한, 상기 비발열부는, 동작에 의해 발열하는 부품이 실장되어 있지 않거나, 또는, 그 영역 내에 어떠한 부품이 실장되어 있는 경우, 이들 부품의 발열량이 비교적 작은, 제어 기판(20a) 상의 국소적인 영역이다.
모터 제어 장치(20)에서는, 모터 구동부(21), 보다 구체적으로는, 발열 부품인 반도체 스위치 소자(22)를 포함하는 국소적인 영역이, 전형적인 발열부의 하나이다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제1 온도 검출부(23)는, 반도체 스위치 소자(22)의 가까이에 마련되어 있고, 이 의미로 제1 온도 검출부(23)를 발열부에 마련한 예로 되어 있다. 단, 모터 제어 장치(20)의 발열부는, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 컨트롤러(26)를 포함하는 영역 및 제어 기판(20a)에 인버터 장치의 프리 드라이버(도시는 생략함)가 실장되어 있는 경우에는, 그 프리 드라이버를 포함하는 영역도, 발열부로 생각된다. 본 발명에 있어서, 제1 온도 검출부(23)를 마련하는 위치는, 제어 기판(20a) 상에의 부품의 실장 조건 등도 감안한 뒤에, 적절하게 설정되는 것이다. 그때, 제1 온도 검출부(23)는, 전술한 바와 같은 발열부의 근방에 배치되는 것이어도 좋다.
또한, 도 2에 나타내는 예에 있어서, 제2 온도 검출부(24)는, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a)의 가장자리부에 마련되어 있다. 이 예에서는, 제2 온도 검출부(24)가 마련된 국소적인 영역은, 그 영역 내에 동작에 의해 발열하는 부품이, 바람직하게는 어떤 부품도, 실장되어 있지 않다고 하는 의미로, 비발열부인 것이 상정되어 있다. 또한, 제2 온도 검출부(24)가 마련된 국소적인 영역은, 모터 구동부(21) 및 컨트롤러(26) 등을 각각 포함하는 모든 발열부로부터 이격한 위치이기도 하며, 바람직하게는, 모든 발열부로부터 가장 이격한 위치가 바람직하다.
일반적으로, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a)은, 모터 제어 장치(20)의 작동을 요인으로 하여 그 온도가 상승하지만, 그 결과로서 생기는 온도는 제어 기판(20a)에 걸쳐 똑같지 않아, 제어 기판(20a) 상의 각각의 위치에 실장되는 부품의 발열 특성 등에 따라, 모터 제어 장치(20)의 작동 시의 온도 분포에 국소적인 불균일이 생긴다. 전술한 발열부 및 발열부의 근방은, 이러한 온도 분포에 있어서, 비교적 고온을 나타내는 영역에 상당하고, 비발열부 및 발열부로부터 이격한 위치는, 비교적 저온을 나타내는 영역에 상당한다.
여기서, 컨트롤러(26)는, 차량 데이터 버스(도시는 생략함)에 접속되어, 이 차량 데이터 버스를 통한 통신에 의해 상호 및/또는 다른 전자 제어 장치(ECU)와, 후술하는 모터의 구동 제어 및 온도 추정에 필요한 정보를 포함한 각종 정보의 교환을 행하는 것이어도 좋다.
또한, 컨트롤러(26)는, 바람직하게는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 및 I/O(Input/Output) 인터페이스 등을 구비한, 주지의 마이크로 컴퓨터 시스템으로서 구성된다. 단, 컨트롤러(26)는, 그 상세를 후술하는 모터의 구동 제어 및 온도 추정을 실행 가능한 한, 그 일부 또는 전부가, 임의의 적절한 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구성되는 것이어도 좋다.
이상과 같이 구성된 전동 브레이크 장치(1)에서는, 컨트롤러(26)의 제어 하에 모터 구동부(21)에 의해 구동되는 전동 모터(11)의 회전이, 브레이크 기구(10)의 회전-직동 변환 기구(12)에 의해 직선 운동으로 변환되고, 이 직선 운동에 의해 피스톤(4)에 추진력이 전달되어, 피스톤(4)에 의해 이동하는 브레이크 패드(2, 3)가 디스크(D)를 압박함으로써 제동력이 발생하는 것이다.
이하, 도 1, 2와 함께 도 3을 참조하면서, 전동 브레이크 장치(1)에 있어서의 전동 모터(11)의 온도[바꾸어 말하면, 전동 모터(11)의 권선 온도]의 추정에 대해서 설명한다. 여기서, 모터 제어 장치(20)의 컨트롤러(26)는, 전동 모터(11)의 권선 재료의 온도 계수(α) 및 전동 모터(11)의 토크 상수를 미리 보존하고 있거나, 또는, 필요에 따라, 차량 상의 다른 전자 제어 장치로부터 취득 가능한 것으로 한다.
도 3은 제1 온도 검출부(23)로부터 얻어지는 온도(41) 및 제2 온도 검출부(24)로부터 얻어지는 온도(42)의 경시 변화를, 상정되는 환경 온도(43) 및 전동 모터(11)의 권선 온도(40)의 경시 변화와 함께 나타내는 그래프이다.
전동 브레이크 장치(1)에서는, 먼저, 다음과 같이 하여 전동 모터(11)의 권선의 초기 저항(Ri)이 취득된다. 도 3에 나타내는 기간(A)은, 모터 제어 장치(20)가 가동되고 있는 상태이며, 이때, 일반적으로, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a)의 온도(41, 42)는, 제어 기판(20a) 상에 실제되어 있는 부품의 동작에 의한 발열 때문에, 환경 온도(43)보다 높다. 또한, 도 3에 나타내는 예에서는, 전동 모터(11)의 권선 온도(40)는, 제어 기판(20a)의 온도(41, 42)보다 더욱 높은 것이 상정되어 있다. 그리고, 전술한 바와 같이, 제1 온도 검출부(23)는 제어 기판(20a) 상의 발열부에 마련되고, 제2 온도 검출부(24)는 제어 기판(20a) 상의 비발열부에 마련되어 있기 때문에, 온도(41)는, 온도(42)보다 높다.
시점(P)에 있어서, 차량이 정지하고, 이그니션이 오프가 된다. 시점(P) 이후의 기간(B) 동안, 후술하는 초기 저항 취득 동작을 실행할 때까지, 모터 구동부(21)의 동작, 나아가서는 전동 모터(11)에의 통전은 정지되지만, 모터 제어 장치(20) 자체에의 통전은 유지된다. 이때, 모터 구동부(21)가 동작을 정지하기 때문에, 온도(41) 및 온도(42)는, 환경 온도(43)를 향하여 저하하고, 동시에, 통전이 정지된 전동 모터(11)의 권선 온도도, 환경 온도(43)를 향하여 저하하는 것이 예상된다.
컨트롤러(26)는, 기간(B) 동안, 온도(41)와 온도(42)의 차를 계속적으로 감시하고, 그 차가 소정의 임계값 이하가 되는지의 여부를 판별한다. 여기서, 소정의 임계값은, 온도(41)와 온도(42)의 차가 이 임계값 이하인 경우, 온도(41)와 온도(42)는 실질적으로(예컨대, 오차의 범위 내에서) 일치하고 있다고 생각되는 값으로 설정된다. 그리고, 이와 같이, 온도의 변화 경향이 다른 2개의 위치의 각각에 마련된 제1 온도 검출부(23)로부터 얻어지는 온도(41)와, 제2 온도 검출부(24)로부터 얻어지는 온도(42)가 일치하는 것은, 양방의 온도(41, 42)가 환경 온도(43)에 도달한 것을 의미하고, 나아가서는, 그 도달에 충분한 시간을 지나, 전동 모터(11)의 권선 온도도 환경 온도(43)에 도달한 것으로 추정할 수 있다.
따라서, 이때,
온도(41)=온도(42)=환경 온도(43)=전동 모터(11)의 권선 온도(40)···(1)이 성립한다.
도 3에 나타내는 그래프에서는, 컨트롤러(26)는, 영역(C)에 포함되는 어느 하나의 시점에서, 온도(41)와 온도(42)의 차가 소정의 임계값 이하라고 판별하여, 다음과 같은 초기 저항 취득 동작을 행한다. 이 동작에 있어서, 컨트롤러(26)는, 스위치 제어 신호(31)에 의해, 전동 모터(11)의 q축 전류를 제로로 하고, d축에만 통전(이하, 단순히 d축 통전이라고도 함)하도록 모터 구동부(21)를 제어하고, 그에 의해, 전동 모터(11)를 회전시키는 일없이 권선 전류를 통전시킨다. 그리고, 컨트롤러(26)는, 입력되는 권선 전류[전류 신호(32)]에 기초하여, 다음 (2)식에 따라, 전동 모터(11)의 권선의 초기 저항(Ri)을 산출한다.
Ri=인버터 전압×DUTY/권선 전류···(2)
여기서, 인버터 전압은 전원(37)의 전원 전압, DUTY는 모터 구동부(21)의 반도체 스위치 소자(22)의 온/오프 동작에 있어서의 듀티비, 권선 전류는 전류 신호(32)에 상당하는 전류값이다.
그리고, 컨트롤러(26)는, 산출된 초기 저항(Ri) 및 식 (1)로 나타내는 온도인 초기 온도(Ti)를, 컨트롤러(26) 또는 차량 상의 다른 전자 제어 장치가 구비하는 불휘발성의 기억부에 보존한다. 이상과 같은 초기 저항 취득 동작의 종료 후, 시점(Q)에 있어서, 모터 제어 장치(20)에의 통전은 정지된다.
초기 저항 취득 동작이 실행된 후, 임의의 시점에 있어서, 전동 모터(11)의 권선 온도는, 다음과 같이 하여 추정된다.
먼저, 그 시점에 있어서의 권선의 저항(이하, 현재 저항이라고도 함)(Rc)을, 다음 (3)식에 따라 산출한다.
Rc=(인버터 전압-토크 상수×회전수)×DUTY/권선 전류···(3)
여기서, 인버터 전압은 전원(37)의 전원 전압, DUTY는 모터 구동부(21)의 반도체 스위치 소자(22)의 온/오프 동작에 있어서의 듀티비, 권선 전류는 전류 신호(32)에 상당하는 전류값, 토크 상수는 전동 모터(11)에 고유의 토크 상수, 회전수는 회전 위치 신호(36)에 기초하여 얻어지는, 이 추정 시점에 있어서의 전동 모터(11)의 회전수이다.
또한, 상기 식 (3)이 회전수를 제로로 함으로써, 전동 모터(11)의 회전이 정지하고 있는 경우에도 적용되는 것은 물론이다. 또한, 예컨대 차량의 정차 시와 같이, 전동 모터(11)의 회전이 정지하고 있을 때에, 현재 저항(Rc)을 취득할 때에는, 초기 저항 취득 동작 시와 마찬가지로, 전동 모터(11)를 d축 통전에 의해 구동함으로써, 전동 모터(11)를 회전시키는 일없이, 권선 전류의 전류값을 얻는 것이 바람직하다.
계속해서, 컨트롤러(26)는, 산출된 권선의 현재 저항(Rc), 보존되어 있는 권선의 초기 저항(Ri) 및 초기 온도(Ti)와, 보존되어 있는 권선 재료의 온도 계수(α)에 기초하여, 다음 (4)식에 따라, 전동 모터(11)의 권선의 추정되는 현재의 온도(Tc)를 얻는다.
Tc=(Rc-Ri)/(α×Ri)+Ti···(4)
여기서, 권선 재료가 구리(α=0.393％/℃), 초기 온도(Ti)=25℃인 경우에, 추정되는 권선의 현재 온도(Tc)의 일례를 들면, 다음과 같다. 먼저, 초기 저항 취득 동작에 있어서, 인버터 전압을 12 V, 듀티비를 50％로 하고, 그때의 권선 전류를 30 A로 하면, (2)식으로부터, 권선의 초기 저항(Ri)은, 0.2 Ω이다. 또한, 온도 추정을 행하는 시점에 있어서, 인버터 전압을 12 V, 듀티비를 100％, 전동 모터(11)의 역기 전력(즉, 토크 상수×회전수)을 3 V로 하고, 그때의 권선 전류를 30 A로 하면, (3)식으로부터, 권선의 현재 저항(Rc)은, 0.3 Ω이다. 이 경우, (4)식으로부터, 추정되는 권선의 현재의 온도(Tc)는, 약 152℃가 된다.
또한, 전술한 초기 저항 취득 동작은, 차량의 사용 수명에 걸쳐, 바람직하게는 초기적으로 1회 실시되는 것이어도 좋고, 또는, 필요에 따라 복수회 실시되는 것이어도 좋다. 복수회 실시되는 경우에는, 권선의 현재의 온도(Tc)를 추정하기 위해, 최신의 초기 저항(Ri) 및 초기 온도(Ti)가 사용되는 것이어도 좋고, 또는, 복수의 초기 저항(Ri) 및 초기 온도(Ti)로부터, 예컨대 평균을 취함으로써, 각각의 대표값을 취득하고, 그 대표값이 사용되는 것이어도 좋다.
또한, 모터 제어 장치(20)의 제어 기판(20a) 상에는, 제1 및 제2 온도 측정부(23, 24)의 2개의 온도 측정부를 마련하는 것으로 하였지만, 본 발명에 있어서, 온도 측정부는, 온도 변화 경향이 다른 2 이상의 위치(예컨대, 2 이상의 발열부 및/또는 2 이상의 비발열부)에, 각각 대응하는 온도 측정부를 마련하는 것이어도 좋다.
여기서, 종래의 브레이크 장치에서는, 전동 모터의 권선 온도를 추정하기 위해, 전동 모터의 하우징에 나사식의 서미스터를 부착하고, 이 서미스터로부터 얻어지는 하우징의 온도, 발열/방열의 시간 상수, 권선 전류의 적산값 등으로부터 전동 모터의 권선 온도를 추정하였다. 이 방식에서는, 휠 하우스 등이 한정된 스페이스에 배치해야 하는 부품 개수가 증대하는, 스프링하 등의 진동 요건이 엄격한 개소에, 온도 측정용의 물리적 접속점을 마련할 필요가 있는, 전동 모터의 근방의 온도로부터 전동 모터의 온도(권선 온도)를 추정하기 위한 복잡한 로직이 필요하다고 하는 문제가 있었다.
또한, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 방식에서는, 전동 모터의 초기적인 권선 저항을, 저저항을 측정하기 위한 고도의 계측 기기를 이용하여, 제품마다, 미리 측정해야 하기 때문에, 제조 공정에 있어서의 공정수의 증가, 나아가서는 제조 비용의 증대로 이어진다고 하는 문제가 있었다
이에 대하여, 본 발명의 브레이크 장치[전동 브레이크 장치(1)] 및 모터 제어 장치[모터 제어 장치(20)]는, 전동 모터(11)의 구동을 제어하는 제어 기판(20a) 상의, 온도의 변화 경향이 다른 적어도 2개의 위치에 온도 측정부[제1 및 제2 온도 측정부(23, 24)]를 가지고 있기 때문에, 특수한 온도 센서를 직접 전동 모터의 근방에 부착할 필요가 없고, 또한, 전동 모터의 근방의 온도로부터 전동 모터의 온도(권선 온도)를 추정하기 위한 복잡한 로직을 요하는 일도 없이, 전동 모터(11)의 온도(권선 온도)를, 그 작동에 따른 변화를 감안하여 보다 직접적으로 추정하는 것이 가능해지고, 나아가서는 전동 모터(11)의 온도(권선 온도)를, 보다 간이하며 소규모의 로직에 의해, 고정밀도로 추정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 브레이크 장치[전동 브레이크 장치(1)] 및 모터 제어 장치[모터 제어 장치(20)]에서는, 상기 온도 검출부[제1 및 제2 온도 검출부(23, 24)]의 출력에 기초하여 얻어지는 환경 온도에 기초하여, 전동 모터(11)의 온도의 추정을 행하는 것으로 하였기 때문에, 전동 브레이크 장치(1) 및/또는 모터 제어 장치(20)의 제조 공정 동안에, 전동 모터의 권선 저항을, 저저항을 측정하기 위한 고도의 계측 기기를 이용하여, 제품마다, 미리 측정할 필요가 없어지고, 이 결과, 제조 공정에 있어서의 공정수의 증가, 나아가서는 제조 비용의 증대를, 억제 또는 해소하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 브레이크 장치[전동 브레이크 장치(1)] 및 모터 제어 장치[모터 제어 장치(20)]에서는, 제어 기판(20a) 상의 발열부 또는 상기 발열부의 근방에 제1 온도 검출부(23)를 마련하고, 제어 기판(20a)의 비발열부 또는 상기 발열부로부터 이격한 위치에 제2 온도 검출부(24)를 마련함으로써, 환경 온도[따라서, 초기적인 전동 모터(11)의 온도], 따라서 초기적인 전동 모터(11)의 온도[권선 온도]를, 제1 및 제2 온도 검출부(23, 24)로부터 얻어지는 온도가 경시적으로 수속하는 값으로서, 고정밀도로 추정하는 것이 가능해지고, 나아가서는, 현재의 전동 모터(11)의 온도(권선 온도)를 고정밀도로 추정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 출력의 점감 처치 등의 고온 시에 필요한 전동 모터(11)의 보호 동작을 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 브레이크 장치[전동 브레이크 장치(1)] 및 모터 제어 장치[모터 제어 장치(20)]에서는, 차량의 정차 시(초기 저항 취득 동작 시를 포함함)에 있어서, d축 통전에 의해 전동 모터(11)를 회전시키지 않고, 그 권선 저항을 측정함으로써, 차량의 사용자에게 불쾌감을 부여하는 일없이, 또한 고정밀도로(예컨대, 토크 상수의 변동의 영향을 받는 일없이) 권선의 저항[예컨대, 초기 저항(Ri) 및 차량 정차 시의 현재 저항(Rc)]을 측정하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 브레이크 장치(60)를, 도 4를 참조하여, 주로 제1 실시형태와의 차이 부분을 중심으로 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 공통 또는 대응하는 부위에 대해서는, 동일 칭호, 동일한 부호로 나타낸다.
브레이크 장치(60)는, 차량의 각 차륜(도시는 생략함)과 함께 회전하는 디스크(D)를 협지함으로써, 차륜마다 제동력을 부여하는 액압식의 제동 장치이다. 이 브레이크 장치(60)는, 디스크(D)에 압박되는 브레이크 패드(2, 3)와, 캘리퍼(5)의 실린더(66)의 내주에 슬라이딩 가능에 마련되고, 브레이크 패드(2, 3)를 이동시키는 피스톤(4)을 포함하는 브레이크 기구(61)를, 이 브레이크 장치(60)의 제동 대상이 되는 차륜마다 구비하고 있다.
브레이크 장치(60)는, 또한, 캘리퍼(5)의 실린더(66) 내에 공급하는 액압을 발생시키는 마스터 실린더(67)와, 마스터 실린더(67)에 전달하는 전동 배력 장치(70)를 구비한다. 전동 배력 장치(70)는, 마스터 실린더(67) 내의 액압을 조정 가능한 부스터 피스톤(도시는 생략함)을 구동하는 전동 모터(11)와, 전동 모터(11)의 회전을 직선 운동으로 변환하여 부스터 피스톤에 전달하는 회전-직동 변환 기구(72)를 포함하고 있다. 전동 배력 장치(70)는, 브레이크 페달(도시는 생략함)의 답입 조작과 함께, 또는, 브레이크 페달의 조작에 관계없이, 후술하는 모터 제어 장치(20)에 의해 구동 제어되는 전동 모터(11)에 의해, 회생 협조 제어, 브레이크 어시스트, 자동 브레이크 등의 여러 가지 브레이크 제어를 실행 가능한 것이다.
브레이크 장치(60)는, 전동 모터(11)의 동작을 제어하는 모터 제어 장치(20)를 구비하고 있고, 모터 제어 장치(20)에 의한 구동 제어 하에 구동하는 전동 모터(11)에 의해, 마스터 실린더(67)에 액압이 발생하고, 나아가서는 각 차륜의 브레이크 기구(61)에 제동력이 발생하도록 구성된다.
여기서, 브레이크 장치(60)의 전동 모터(11)는, 제1 실시형태에 있어서의 전동 브레이크 장치(1)이 대응하는 구성 요소와 공통의 것이며, 브레이크 장치(60)에 있어서의 모터 제어 장치(20)는, 전동 모터(11)의 구동에 관해서, 제1 실시형태에 있어서의 전동 브레이크 장치(1)의 모터 제어 장치(20)와 동등한 기능을 달성하는 것이다.
이상과 같은 구성에 의해, 브레이크 장치(60) 및 모터 제어 장치(20)는, 제1 실시형태의 전동 브레이크 장치(1) 및 모터 제어 장치에 관련시켜 전술한 작용 효과와 동등한 작용 효과를 발휘한다.
이상, 본 발명에 따른 전동 모터(11)의 제어 장치(20)를, 차량의 브레이크 장치에 관련시켜 설명하였지만, 본 발명에 따른 전동 모터의 제어 장치는, 이에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 전동 파워 트레인 장치 및 전동 파워 스티어링 장치 등의 차량 상의 다른 시스템과, 차량 상의 장치에 한정되지 않는 다른 장치에 대해서도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 전동 모터(11)와 제어 장치(20)가 이격하여 배치되어 있는 시스템에 대해서도, 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기한 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것으로, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
본원은 2018년 3월 27일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-060443호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2018년 3월 27일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-060443호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 전체 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 삽입된다.
1 전동 브레이크 장치(브레이크 장치), 2, 3 브레이크 패드(제동 부재), 4 피스톤, 11 전동 모터 10, 61 브레이크 기구, 20 모터 제어 장치, 20a 제어 기판, 23 제1 온도 검출부(온도 검출부), 24 제2 온도 검출부, 43 환경 온도, D 디스크(피제동 부재)
Claims (6)
- 전동 모터의 제어 장치로서, 상기 전동 모터의 제어 장치는,
전동 모터의 구동을 제어하는 제어 기판과,
상기 제어 기판 상에서, 온도의 변화 경향이 다른 적어도 2개의 위치에 마련되는 온도 검출부
를 갖는 것을 특징으로 하는 전동 모터의 제어 장치. - 제1항에 있어서,
각각의 상기 온도 검출부의 출력으로부터 얻어지는 환경 온도에 기초하여, 상기 전동 모터의 온도의 추정을 행하는 것을 특징으로 하는 전동 모터의 제어 장치. - 제1항에 있어서,
각각의 상기 온도 검출부의 출력으로부터 얻어지는 환경 온도에 기초하여, 상기 전동 모터의 온도를 추정하여, 상기 전동 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동 모터의 제어 장치. - 적어도 2개의 온도 검출부의, 각각 온도 변화의 경향이 다른 출력에 기초하여 얻어지는 환경 온도에 기초하여, 전동 모터의 온도를 추정하여 상기 전동 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동 모터의 제어 장치.
- 브레이크 장치로서, 상기 브레이크 장치는,
제동 부재를 피제동 부재에 압박하여 제동력을 발생시키는 전동 모터와,
상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 기판
을 가지고 있고,
상기 제어 기판은,
상기 제어 기판 상에 마련되어, 온도를 검출하는 제1 온도 검출부와,
상기 제어 기판 상에서, 상기 제1 온도 검출부에서 검출되는 온도와는 온도의 변화 경향이 다른 위치에 마련되는 제2 온도 검출부
를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제1 온도 검출부는 상기 제어 기판의 발열부 또는 상기 발열부의 근방에 마련되고,
상기 제2 온도 검출부는 상기 제어 기판의 비발열부 또는 상기 발열부로부터 이격한 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |