JP2002013566A - Motor-driven disc brake device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven disc brake device which can ensure a satisfactory braking force irrespective of a temperature change. SOLUTION: A common adding circuit 71, based on estimation temperatures (each correction signal H) of four motors located on four wheels respectively, computes the total value thereof. A master controller 70 computes the mean value of each estimation temperature (correction signal H) of four wheels based on the total value of estimation temperature obtained by the common adding circuit 71, and generates a torque command value based thereon. Therefore, a motor driver can be controlled by the mean temperature of the motors, brake forces of four wheels come to coincide, then error of required running torque is reduced, torque difference between right and left wheels is eliminated, and such state of affairs that a steering wheel is slipped through hands can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの回転
力によって制動力を発生させる電動ディスクブレーキ装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric disc brake device for generating a braking force by the rotation of an electric motor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】自動車などの車両の制動装置として、液
圧手段を使用せず、電動モータの出力によって制動力を
発生させるようにした、所謂ドライブレーキ装置が知ら
れている。2. Description of the Related Art A so-called dry brake device is known as a braking device for a vehicle such as an automobile in which a hydraulic force is not used and a braking force is generated by an output of an electric motor.

【０００３】ドライブレーキ装置としては、特開昭６０
−２０６７６６号公報に開示されているようにした電動
ディスクブレーキ装置がある。この種の電動ディスクブ
レーキ装置は、運転者によるブレーキペダル踏力（又は
変位量）をセンサによって検出し、コントローラによっ
て、この検出に応じて電動モータの回転を制御してピス
トンを駆動し、このピストンの駆動に基づき、ブレーキ
パッドをディスクロータに押圧させることにより、所望
の制動力を得るようにしている。A dry brake device is disclosed in
There is an electric disc brake device as disclosed in JP-A-206766. In this type of electric disc brake device, a brake pedal depression force (or displacement amount) by a driver is detected by a sensor, and a controller controls the rotation of an electric motor in accordance with the detection to drive a piston. A desired braking force is obtained by pressing the brake pad against the disk rotor based on the driving.

【０００４】また、上記のような電動ディスクブレーキ
装置においては、各種センサを用いて、各車輪の回転速
度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度など
の車両状態を検出し、コントローラによってこれらの検
出に基づいて電動モータの回転を制御することにより、
倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御及び車
両安定化制御などを比較的簡単に組み込むことができ
る。Further, in the above-described electric disc brake device, various sensors are used to detect a vehicle state such as a rotational speed of each wheel, a vehicle speed, a vehicle acceleration, a steering angle, a vehicle lateral acceleration, etc. By controlling the rotation of the electric motor based on these detections,
Boost control, antilock control, traction control, vehicle stabilization control, and the like can be incorporated relatively easily.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように駆動源
として電気モータを使用する電動ディスクブレーキ装置
では、モータのロータ１２の回転運動を直線運動に変換
してピストンを進退させる機構と、そのピストンによっ
てディスクロータの両側に配置される一対のブレーキパ
ッドをディスクロータに押しつけることでブレーキ力を
発生している。そして、この種電動ブレーキ装置のモー
タとしては、既存モータの中では比較的回転が滑らかな
ＡＣサーボモータと呼ばれるものが利用され、ＡＣサー
ボモータに、電力線として３相の交流電圧を加えるよう
にしている。その中でも、コイルからなる固定子の極数
を３の倍数としマグネットからなる回転子の極数を２の
倍数としたものが回転むらが少ないことから、よく使用
され、電動ディスクブレーキ装置でも多く選択されてい
る。その場合、モータ制御としては、回転トルクを制御
しやすい電流制御が使用される。As described above, in an electric disc brake system using an electric motor as a drive source, a mechanism for converting the rotational movement of a rotor 12 of the motor into a linear movement to move the piston forward and backward, and the piston Thus, a pair of brake pads arranged on both sides of the disk rotor are pressed against the disk rotor to generate a braking force. As a motor of this kind of electric brake device, a motor called an AC servo motor having relatively smooth rotation among existing motors is used, and a three-phase AC voltage is applied to the AC servo motor as a power line. I have. Among them, the one in which the number of poles of the stator consisting of the coil is a multiple of 3 and the number of poles of the rotor consisting of the magnet is a multiple of 2 is often used because the rotation unevenness is small. Have been. In this case, current control for easily controlling the rotation torque is used as the motor control.

【０００６】しかしながら、ブレーキ力を発生させてい
る場合には、トルクを発生しているにもかかわらずほと
んどモータは回転していないので、モータ内部のコイル
とマグネットの位置関係（距離）が変動することにより
トルクリップル（１回転の中でのトルク変動）が発生す
る。また、ブレーキ動作上は、電気モータが停止してい
るにもかかわらず電流が流れている状態であり、ブレー
キ動作を行う毎にモータのコイルで抵抗損が発生し、コ
イル温度は上昇していく。However, when a braking force is being generated, the motor is hardly rotating despite the torque being generated, so that the positional relationship (distance) between the coil and the magnet inside the motor fluctuates. As a result, torque ripple (torque fluctuation in one rotation) occurs. In addition, during the braking operation, a current is flowing even though the electric motor is stopped. Each time the braking operation is performed, a resistance loss occurs in the coil of the motor, and the coil temperature increases. .

【０００７】通常のモータ制御では、モータコイル温度
が危険な状態まで上がった場合にはモータへの電力供給
を断つようにしたりあるいはその供給量を制限したりす
る。しかし、この手法をそのまま電動ディスクブレーキ
装置に適用すると、電動ブレーキ装置のキャリパは各車
輪毎に設けられているため、車両の左右で、ブレーキ力
に差が生じて左右にハンドルが取られたり、あるいは車
両の前後でブレーキ力の差が生じて前輪又は後輪がロッ
クしてしまうことがあり、安全上の問題を有することに
なる。また、モータの温度が変化すると磁界の強さが変
化し、温度によってもブレーキ力が変化することにな
る。In normal motor control, when the motor coil temperature rises to a dangerous state, the power supply to the motor is cut off or the amount of power supply is limited. However, if this method is applied to an electric disc brake device as it is, since the caliper of the electric brake device is provided for each wheel, there is a difference in braking force between the left and right of the vehicle, and the steering wheel is taken left and right, Alternatively, a difference in braking force may be generated between the front and rear of the vehicle, and the front wheels or the rear wheels may be locked, resulting in a safety problem. Further, when the temperature of the motor changes, the strength of the magnetic field changes, and the braking force also changes depending on the temperature.

【０００８】さらに、上述した従来技術では、次のよう
な問題を有することになる。 （１）コイルとマグネットの位置関係が、右側車輪に対
応するディスクブレーキ本体のモータと左側車輪に対応
するディスクブレーキ本体のモータで異なることがあ
り、この場合、各モータに同一電流（又は同一電圧）を
流しても各モータで発生するトルクが異なる。 （２）右側車輪に対応するディスクブレーキ本体のモー
タと左側車輪に対応するディスクブレーキ本体のモータ
で温度が異なる場合、磁界の強さ及びコイル抵抗値が異
なるので、同じ制御信号を出力しても左右のブレーキ力
が異なる。このため、ブレーキをかけた場合、左右にハ
ンドルが取られる。[0008] Further, the above-described conventional technique has the following problem. (1) The positional relationship between the coil and the magnet may be different between the motor of the disc brake main body corresponding to the right wheel and the motor of the disc brake main body corresponding to the left wheel. In this case, the same current (or the same voltage) is applied to each motor. ), The torque generated by each motor is different. (2) When the temperature of the motor of the disk brake main body corresponding to the right wheel and the temperature of the motor of the disk brake main body corresponding to the left wheel are different, the strength of the magnetic field and the coil resistance value are different. The left and right braking forces are different. Therefore, when the brake is applied, the steering wheel is taken left and right.

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、トルクリップルの発生を抑制して良好な制動力を確
保できる電動ディスクブレーキ装置を提供することを目
的とする。また、本発明の他の目的は、温度変化にかか
わらず良好な制動力を確保できる電動ディスクブレーキ
装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric disc brake device capable of suppressing the occurrence of torque ripple and securing a good braking force. Another object of the present invention is to provide an electric disc brake device capable of securing a good braking force regardless of a temperature change.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
モータの作動により制動力を発生するディスクブレーキ
本体と、モータのステータのコイルとバッテリとの間に
介装されコントローラの制御信号に基づいて得られる電
流を前記コイルに供給してモータを作動するモータドラ
イバとを備える電動ディスクブレーキ装置であって、前
記モータのロータに設けるマグネットの磁極数及び前記
ステータのコイルへの通電により形成される回転磁界の
磁極数で定まる最小公倍数と、前記ステータに対する前
記ロータの相対位置と、から、モータのコイルとマグネ
ットの相対位置の変動により生じるトルクリップル分に
対応するトルクリップル分補正信号を得、このトルクリ
ップル分補正信号に基づいて前記コイルへ供給される電
流を補正するトルクリップル分補正回路を設けたことを
特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
A disk brake body that generates a braking force by operation of a motor, and a motor that is interposed between a coil of a stator of the motor and a battery and that supplies a current obtained based on a control signal of a controller to the coil to operate the motor. An electric disc brake device comprising: a driver; a least common multiple determined by the number of magnetic poles of a magnet provided on a rotor of the motor and the number of magnetic poles of a rotating magnetic field formed by energizing a coil of the stator; and the rotor with respect to the stator. From the relative position, a torque ripple correction signal corresponding to the torque ripple generated by the change in the relative position of the motor coil and the magnet is obtained, and the current supplied to the coil based on the torque ripple correction signal is obtained. A torque ripple correction circuit is provided for correction.

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、車両の車輪に対応して設けられるモータの
作動により制動力を発生するディスクブレーキ本体と、
モータのステータのコイルとバッテリとの間に介装され
コントローラの制御信号に基づいて得られる電流を前記
コイルに供給してモータを作動するモータドライバとを
備える電動ディスクブレーキ装置であって、各モータの
温度に基づいて温度分補正信号を得、この温度分補正信
号に基づいて前記コイルへ供給される電流を補正する温
度分補正回路を設けたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a disc brake main body that generates a braking force by operating a motor provided corresponding to a vehicle wheel;
An electric disc brake device comprising: a motor driver that is interposed between a coil of a stator of a motor and a battery and that supplies a current obtained based on a control signal of a controller to the coil to operate the motor. And a temperature correction circuit for correcting a current supplied to the coil based on the temperature correction signal based on the temperature correction signal.

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載の構成において、前記制御信号はＰＷＭ信
号であり、前記バッテリ電圧に応じて前記ＰＷＭ信号の
波形を変えることを特徴とする。請求項４記載の発明
は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の構成
において、モータの温度が所定値に達すると警報を発す
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the control signal is a PWM signal, and the waveform of the PWM signal is changed according to the battery voltage. I do. According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, an alarm is issued when the temperature of the motor reaches a predetermined value.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の第１実施の形態に係る電
動ディスクブレーキ装置を図１ないし図６に基づいて説
明する。図１及び図２において、自動車１に用いられる
電動ディスクブレーキ装置２は、各車輪３に対応して設
けられ、内蔵したモータ４に作動されて制動力を発生す
るディスクブレーキ本体５と、モータ４のステータ６に
設けられ固定子極を構成するスター結線されたＵ相コイ
ル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗ（３相巻
線。以下、適宜、モータコイル７という。）とバッテリ
８との間に介装されるモータドライバ９と、を備えてい
る。モータ４のロータ１２には、回転子極を構成するマ
グネット１２ａが備えられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electric disc brake device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, an electric disc brake device 2 used for an automobile 1 is provided corresponding to each wheel 3 and includes a disc brake main body 5 that is operated by a built-in motor 4 to generate a braking force; A star-connected U-phase coil 7U, a V-phase coil 7V, and a W-phase coil 7W (three-phase winding; hereinafter, appropriately referred to as a motor coil 7) and a battery 8, which are provided on the stator 6 and constitute a stator pole. And a motor driver 9 interposed therebetween. The rotor 12 of the motor 4 is provided with a magnet 12a constituting a rotor pole.

【００１４】ディスクブレーキ本体５は、車輪３に設け
られる図示しないディスクロータにブレーキパッドを押
圧して制動力を発生するキャリパ（図示省略）と、モー
タ４の回転動を直線運動に変換してキャリパの可動体
（例えばピストン）を介してブレーキパッドを押圧作動
させるボールランプ機構などの回転動・直線動変換機構
（図示省略）とを有している。The disc brake body 5 has a caliper (not shown) for generating a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor (not shown) provided on the wheel 3 and a caliper for converting the rotational movement of the motor 4 into a linear motion. And a rotary / linear motion conversion mechanism (not shown) such as a ball ramp mechanism for pressing the brake pad via a movable body (for example, a piston).

【００１５】モータドライバ９は、コントローラ１０か
らの制御信号（パルス信号、ＰＷＭ信号）Ｅ１，Ｅ２，
… Ｅ６（以下、適宜、制御信号Ｅ₀と総称する）に
応じて位相が１２０°ずつ異なる電流（Ｕ相電流、Ｖ相
電流及びＷ相電流）を生成し、該電流をＵ相コイル７
Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗ（モータコイル
７）にそれぞれ供給するようにしている。モータドライ
バ９は、自動車のシャーシ（図示省略）に沿って配線し
たケーブル１１を介してモータ４のモータコイル７に接
続されている。自動車のシャーシは、前記バッテリ８の
マイナス端子に接続されている。また、スター結線され
たＵ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗ
の接続部（中点）は接地されていない。The motor driver 9 includes control signals (pulse signals, PWM signals) E1, E2,
... E6 (hereinafter, appropriately, the control signal E ₀ and collectively) phase generates different currents (U-phase current, V-phase current and W-phase current) by 120 ° in response to, U-phase coil 7 said current
The U- and V-phase coils 7V and W-phase coil 7W (motor coil 7) are respectively supplied. The motor driver 9 is connected to the motor coil 7 of the motor 4 via a cable 11 wired along a vehicle chassis (not shown). The chassis of the vehicle is connected to the negative terminal of the battery 8. Also, a star-connected U-phase coil 7U, V-phase coil 7V and W-phase coil 7W
Connection point (middle point) is not grounded.

【００１６】モータ４のロータ１２は、前記Ｕ相コイル
７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗへの上述した
通電（供給）により発生する回転磁界との間の電磁力に
よって回転するようになっており、この回転動は回転動
・直線動変換機構を介してディスクブレーキ側（キャリ
パの可動体）へ伝達されることになる。The rotor 12 of the motor 4 is rotated by an electromagnetic force between the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V and the W-phase coil 7W by a rotating magnetic field generated by the above-described energization (supply). This rotational motion is transmitted to the disk brake side (the movable body of the caliper) via the rotary motion / linear motion conversion mechanism.

【００１７】バッテリ８は、端子電圧が１２Ｖまたは３
６Ｖとされている。バッテリ８とモータドライバ９との
間には昇圧回路１３が介装されており、バッテリ８の電
圧を例えば３００Ｖに昇圧してモータドライバ９に印加
できるようにしている。The battery 8 has a terminal voltage of 12V or 3V.
6V. A booster circuit 13 is interposed between the battery 8 and the motor driver 9 so that the voltage of the battery 8 can be boosted to, for example, 300 V and applied to the motor driver 9.

【００１８】さらに、電動ディスクブレーキ装置２は、
モータ４のロータ１２とステータ６の相対位置を検出す
るリゾルバ３８（位置検出器）と、ブレーキペダルへの
踏力を検出して出力する踏力センサ(図示省略)と、前記
コントローラ１０とを備えている。コントローラ１０
は、車両状態検出センサからの検出信号に基づいて前記
制御信号Ｅ₀を生成し、この制御信号Ｅ₀によりモータド
ライバ９を制御してモータ４を駆動させてディスクブレ
ーキ本体５に制動力を発生させるようにしている。Further, the electric disc brake device 2
The controller 10 includes a resolver 38 (position detector) that detects a relative position between the rotor 12 and the stator 6 of the motor 4, a tread force sensor (not shown) that detects and outputs a tread force to a brake pedal, and the controller 10. . Controller 10
Generates the control signal E ₀ based on a detection signal from the vehicle state detection sensor, and controls the motor driver 9 to drive the motor 4 by the control signal E ₀ to generate a braking force on the disk brake main body 5. I try to make it.

【００１９】コントローラ１０は、発振器４１と、発振
器４１に接続された同期検波回路４２と、同期検波回路
４２から信号に応じて制御信号Ｅ₀（制御信号Ｅ１〜Ｅ
６）を第１〜第６ＦＥＴ３１〜３６に出力して第１〜第
６ＦＥＴ３１〜３６を作動させるＰＷＭ変換回路４３
と、補正回路５０と、加算回路５１（補正回路５０と共
にトルクリップル分補正回路を構成する。）と、を有し
ている。The controller 10 includes an oscillator 41, a synchronous detection circuit 42 connected to the oscillator 41, and a control signal E ₀ (control signals E1 to E
6) is output to the first to sixth FETs 31 to 36 to operate the first to sixth FETs 31 to 36.
, A correction circuit 50, and an addition circuit 51 (which constitutes a torque ripple correction circuit together with the correction circuit 50).

【００２０】コントローラ１０の各構成部材について、
以下に説明する。運転者が操作するブレーキペダルの信
号（踏力センサの検出信号）に応じてモータ４に供給す
る電流値が計算され、トルク指令値Ｅ_Pが求められる。
トルク指令値Ｅ_Pについては、ブレーキパッドの引きず
りを防止するためにブレーキペダルを離した場合にモー
タ４を逆回転させる機能や、トラクションコントロール
のための４輪各々に対してブレーキ力を可変する機能を
考慮して値を定めることも可能である。For each component of the controller 10,
This will be described below. Current supplied to the motor 4 in response to the signal from the brake pedal operated by the driver (the detection signal of the depression force sensor) is calculated, the torque command value E _P is determined.
The torque command value E _P, functions and for reversely rotating the motor 4 when releasing the brake pedal in order to prevent drag of the brake pad, the ability to vary the braking force to the four wheels each for traction control It is also possible to determine the value in consideration of the following.

【００２１】上述したように求められたトルク指令値Ｅ
_Pに応じて発振器４１は、正弦波信号Ｅsin（ωt）、こ
の正弦波信号Ｅsinωtと位相がそれぞれ１２０°、２４
０°異なる正弦波信号Ｅsin（ωt＋2π/3）、及びＥsin
（ωt＋4π/3）を生成し、これらを同期検波回路４２に
出力し、また、リゾルバ３８に信号Ｅcosωt、Ｅsinωt
を出力する。The torque command value E obtained as described above
_In accordance with _P , the oscillator 41 generates a sine wave signal Esin (ωt), and the sine wave signal Esinωt has phases of 120 ° and 24 °, respectively.
0 ° different sine wave signals Esin (ωt + 2π / 3) and Esin
(Ωt + 4π / 3) are generated and output to the synchronous detection circuit 42, and the signals Ecosωt and Esinωt are supplied to the resolver 38.
Is output.

【００２２】同期検波回路４２では、リゾルバ３８から
得られたＥsin（ωt＋θ）を同期検波することで、信号
Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ＋2π/3）、Ｅsin（θ＋4π/
3）を得、これをＰＷＭ変換回路４３に出力する。ＰＷ
Ｍ変換回路４３は、前記信号Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ＋
2π/3）、Ｅsin（θ＋4π/3）に基づいて、図３に示す
ように制御信号Ｅ₀（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）を生成して
これをモータドライバ９に出力する。これにより、制御
信号Ｅ₀（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）に応じた電圧が、Ｕ相
コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗに印加
されるようにしている。The synchronous detection circuit 42 performs synchronous detection of Esin (ωt + θ) obtained from the resolver 38 to obtain signals Esin (θ), Esin (θ + 2π / 3) and Esin (θ + 4π /
3) is obtained and output to the PWM conversion circuit 43. PW
The M conversion circuit 43 outputs the signals Esin (θ) and Esin (θ +
Based on 2π / 3) and Esin (θ + 4π / 3), a control signal E ₀ (control signals E1 to E6) is generated as shown in FIG. As a result, a voltage corresponding to the control signal E ₀ (control signals E1 to E6) is applied to the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V, and the W-phase coil 7W.

【００２３】Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相
コイル７Ｗに上述したように電圧が印加されることによ
り、モータ４のステータ６には回転磁界が発生し、これ
に応じてロータ１２は回転トルクを発生して回転する。
このロータ１２の回転作動について概略的に説明すると
次のようになる。When a voltage is applied to the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V, and the W-phase coil 7W as described above, a rotating magnetic field is generated in the stator 6 of the motor 4, and accordingly, the rotor 12 It generates rotation torque and rotates.
The rotation operation of the rotor 12 will be schematically described as follows.

【００２４】すなわち、図２におけるロータ１２とステ
ータ６の位置で上述したように正弦波電圧をステータ６
のＵ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗ
に印加し、例えばＵ相コイル７ＵにＳ極（コイルへの通
電により形成される回転磁界の磁極）が発生し、またＷ
相コイル７ＷにＮ極（コイルへの通電により形成される
回転磁界の磁極）が発生した場合、ロータ１２のＮ極は
Ｕ相コイル７Ｕ側に引き寄せられる。Ｓ極も同様にＷ相
コイル７Ｗ側に引き寄せられる。このように電磁力が作
用することにより、ロータ１２に回転トルクが発生して
ロータ１２は回転する。That is, as described above, the sine wave voltage is applied to the stator 6 at the position of the rotor 12 and the stator 6 in FIG.
U-phase coil 7U, V-phase coil 7V and W-phase coil 7W
And an S-pole (a magnetic pole of a rotating magnetic field formed by energizing the coil) is generated in the U-phase coil 7U, for example.
When an N pole (a magnetic pole of a rotating magnetic field formed by energizing the coil) is generated in the phase coil 7W, the N pole of the rotor 12 is drawn toward the U-phase coil 7U. The S pole is also drawn to the W-phase coil 7W side. When the electromagnetic force acts as described above, a rotational torque is generated in the rotor 12, and the rotor 12 rotates.

【００２５】なお、ロータ１２が回転すると、リゾルバ
３８から得られる角度信号（回転角度信号θ）が変化
し、それに応じて最適なＵ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７
Ｖ及びＷ相コイル７Ｗに対する印加電圧が変化する。こ
れに応じて、ＰＷＭ変換回路４３は、制御信号Ｅ₀（制
御信号Ｅ１〜Ｅ６）の幅などを変えて、目的とするＵ相
コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗに対す
る印加電圧を調整するようにしている。When the rotor 12 rotates, the angle signal (rotation angle signal θ) obtained from the resolver 38 changes, and the optimum U-phase coil 7U and V-phase coil 7
The voltage applied to the V and W phase coils 7W changes. In response to this, the PWM conversion circuit 43 changes the width of the control signal E ₀ (control signals E1 to E6) and the like to change the applied voltage to the desired U-phase coil 7U, V-phase coil 7V and W-phase coil 7W. I try to adjust it.

【００２６】ここで、Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ
及びＷ相コイル７Ｗに対する印加電圧は、ＧＮＤ電圧に
対する電源電圧に相当するものであり、モータドライバ
９とコントローラ１０との間で回路を絶縁するためにフ
ォトカプラなどが必要とされる。また、後述するモータ
ドライバ９のＭＯＳＦＥＴ（及びＩＧＢＴ）は、アイソ
レーションゲートと呼ばれる構造を採用しており、容量
成分を有しているので、この容量成分からの放電あるい
は充電のための時間も必要となる。このため、後述する
デッドタイムＤＴ（図３参照）は、フォトカプラによる
遅延時間と、充放電のための時間を含めて構成される。Here, a U-phase coil 7U and a V-phase coil 7V
The voltage applied to the W-phase coil 7W corresponds to the power supply voltage for the GND voltage, and a photocoupler or the like is required to insulate a circuit between the motor driver 9 and the controller 10. Further, since the MOSFET (and IGBT) of the motor driver 9 described later employs a structure called an isolation gate and has a capacitance component, a time for discharging or charging from the capacitance component is also required. It becomes. Therefore, a dead time DT (see FIG. 3) described later includes a delay time by the photocoupler and a time for charging and discharging.

【００２７】前記モータドライバ９は、前記制御信号Ｅ
₀によりオンオフする６個のＭＯＳＦＥＴ（第１〜第６
ＦＥＴ）３１〜３６〔スイッチング素子〕を有し、これ
らを３相ブリッジ回路に構成したものになっている。第
１ＦＥＴ３１のソース（符号省略）と第２ＦＥＴ３２の
ドレイン（符号省略）とが接続され、その接続部がＵ相
コイル７Ｕに接続されており、第１、第２ＦＥＴ３１，
３２によりＵ相直列素子体３７Ｕが構成されている。同
様に、第３、第４ＦＥＴ３３，３４によりＶ相直列素子
体３７Ｖが構成され、第５、第６ＦＥＴ３５，３６によ
りＷ相直列素子体３７Ｗが構成されている。The motor driver 9 receives the control signal E
₀ MOSFETs (first to sixth
FETs) 31 to 36 (switching elements), which are configured in a three-phase bridge circuit. The source (the symbol is omitted) of the first FET 31 and the drain (the symbol is omitted) of the second FET 32 are connected, and the connection part is connected to the U-phase coil 7U.
32 constitutes a U-phase series element body 37U. Similarly, a V-phase series element body 37V is constituted by the third and fourth FETs 33 and 34, and a W-phase series element body 37W is constituted by the fifth and sixth FETs 35 and 36.

【００２８】第１、第３、第５ＦＥＴ３１，３３，３５
の各ドレインがバッテリ８のプラス端子に接続され、第
２、第４、第６ＦＥＴ３２，３４，３６の各ソースがバ
ッテリ８のマイナス端子に接続されている。First, third, fifth FETs 31, 33, 35
Are connected to the plus terminal of the battery 8, and the sources of the second, fourth, and sixth FETs 32, 34, and 36 are connected to the minus terminal of the battery 8.

【００２９】モータドライバ９は、制御信号Ｅ₀を入力
してモータコイル７（Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ
及びＷ相コイル７Ｗ）に印加される電圧を制御する。例
えば、Ｕ相コイル７Ｕに接続される第１、第２ＦＥＴ３
１，３２（Ｕ相直列素子体３７Ｕ）については、第１Ｆ
ＥＴ３１がオン（ＯＮ）のとき、第２ＦＥＴ３２はオフ
（ＯＦＦ）し、また、逆に第１ＦＥＴ３１がオフのと
き、第２ＦＥＴ３２はオンする。第１ＦＥＴ３１のオン
時間の比率（デューティ比）を変えることにより、Ｕ相
コイル７Ｕへの出力電圧を調整する。第１ＦＥＴ３１の
オン時間を長くするほど、Ｕ相コイル７Ｕへの出力電圧
は高くなる。The motor driver 9 receives the control signal E ₀ and receives the motor coil 7 (U-phase coil 7U, V-phase coil 7V
And the voltage applied to the W-phase coil 7W). For example, the first and second FETs 3 connected to the U-phase coil 7U
1 and 32 (the U-phase series element body 37U), the first F
When the ET 31 is on (ON), the second FET 32 is off (OFF). Conversely, when the first FET 31 is off, the second FET 32 is on. The output voltage to the U-phase coil 7U is adjusted by changing the on-time ratio (duty ratio) of the first FET 31. The output voltage to the U-phase coil 7U increases as the on-time of the first FET 31 increases.

【００３０】Ｖ相コイル７Ｖに接続される第３、第４Ｆ
ＥＴ３３，３４（Ｖ相直列素子体３７Ｖ）及びＷ相コイ
ル７Ｗに接続される第５、第６ＦＥＴ３５，３６（Ｗ相
直列素子体３７Ｗ）についても、上述した第１、第２Ｆ
ＥＴ３１，３２（Ｕ相直列素子体３７Ｕ）と同様であ
る。The third and fourth F connected to the V-phase coil 7V
The ETs 33 and 34 (V-phase series element 37V) and the fifth and sixth FETs 35 and 36 (W-phase series element 37W) connected to the W-phase coil 7W also have the first and second Fs described above.
This is the same as ET31 and ET32 (U-phase serial element body 37U).

【００３１】前記Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及び
Ｗ相コイル７Ｗには、１２０°位相をずらした正弦波状
の電圧を印加する（このように１２０°位相をずらした
正弦波状の電圧の印加は、制御信号Ｅ₀の各制御信号Ｅ
１〜Ｅ６の出力タイミングをずらすことにより得られ
る）ことにより、回転磁界を発生させロータ１２を回転
させる。電圧の周波数を高くすることによりモータ４は
高速回転し、電圧の振幅値を大きくすることによりモー
タ４が発生する回転トルクが大きくなる。To the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V, and the W-phase coil 7W, a sine-wave voltage whose phase is shifted by 120 ° is applied. Are the control signals E ₀ of the control signal E _0.
1 to E6 by shifting the output timing), thereby generating a rotating magnetic field and rotating the rotor 12. The motor 4 rotates at a high speed by increasing the frequency of the voltage, and the rotational torque generated by the motor 4 increases by increasing the amplitude value of the voltage.

【００３２】また、Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相コイル７Ｖ及
びＷ相コイル７Ｗに対する通電を上述したように１２０
°ずらして行なうために、コントローラ１０は第１〜第
６ＦＥＴ３１〜３６に対する制御信号（パルス）Ｅ１〜
Ｅ６の出力タイミングについて、Ｕ相コイル７Ｕ、Ｖ相
コイル７Ｖ及びＷ相コイル７Ｗ毎に１２０°毎ずれるよ
うにして制御信号Ｅ１，Ｅ２、制御信号Ｅ３，Ｅ４、制
御信号Ｅ５，Ｅ６を出力する。The energization of the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V and the W-phase coil 7W is set to 120
°, the controller 10 controls the control signals (pulses) E1 to E1 to the first to sixth FETs 31 to 36.
With respect to the output timing of E6, the control signals E1, E2, control signals E3, E4, and control signals E5, E6 are output so as to be shifted by 120 ° for each of the U-phase coil 7U, the V-phase coil 7V, and the W-phase coil 7W.

【００３３】ブレーキ動作を行なわないとき、つまりモ
ータ４を回転させないときには、第１〜第６ＦＥＴの各
制御信号Ｅ１〜Ｅ６のデューティ比は、５０％とされ
る。このときのＵ相、Ｖ相及びＷ相の出力電圧値は、モ
ータドライバ９の入力電圧（昇圧回路１３の出力電圧す
なわち電源電圧）の略半分の大きさとされ、この際、電
圧の振幅は無く、各相間に電位差を生じない。これによ
り、各相モータコイル７Ｕ，７Ｖ，７Ｗには、電流が流
れず、ロータ１２は回転しない。When the brake operation is not performed, that is, when the motor 4 is not rotated, the duty ratio of each of the control signals E1 to E6 of the first to sixth FETs is set to 50%. At this time, the output voltage values of the U-phase, V-phase, and W-phase are approximately half the input voltage of the motor driver 9 (the output voltage of the booster circuit 13, that is, the power supply voltage). , No potential difference occurs between the phases. As a result, no current flows through the motor coils 7U, 7V, and 7W of each phase, and the rotor 12 does not rotate.

【００３４】上述したように第１、第２ＦＥＴ３１，３
２（Ｕ相直列素子体３７Ｕ）、第３、第４ＦＥＴ３３，
３４（Ｖ相直列素子体３７Ｖ）及び第５、第６ＦＥＴ３
５，３６（Ｗ相直列素子体３７Ｗ）は、昇圧回路１３
（電源）に対して直列に接続されている。As described above, the first and second FETs 31, 3
2 (U-phase series element body 37U), third and fourth FETs 33,
34 (V-phase series element body 37V) and fifth and sixth FETs 3
5, 36 (the W-phase series element body 37W)
(Power supply) in series.

【００３５】そして、上記説明したモータドライバ９で
は、例えば第１、第２ＦＥＴ３１，３２を同時にオンす
るとバッテリ８がショートされたことと同じになる。こ
のようなことを避けるために、どのような条件でも第
１、第２ＦＥＴ３１，３２が同時にオンしないように、
コントローラ１０は図３に示すように、前記デッドタイ
ムＤＴを設けて制御信号Ｅ₀を出力する。また、第３、
第４ＦＥＴ３３，３４及び第５、第６ＦＥＴ３５，３６
についても同様である。In the motor driver 9 described above, for example, when the first and second FETs 31 and 32 are simultaneously turned on, it is the same as when the battery 8 is short-circuited. In order to avoid such a situation, the first and second FETs 31 and 32 should not be simultaneously turned on under any condition.
The controller 10, as shown in FIG. 3, and outputs a control signal E ₀ provided the dead time DT. Third,
Fourth FETs 33 and 34 and fifth and sixth FETs 35 and 36
The same applies to

【００３６】ここで、ＩＧＢＴやＦＥＴのゲートは容量
性の負荷であり、その電圧を所定電圧（ＩＧＢＴやＭＯ
ＳＦＥＴがオンする電圧）まで充電する時間は、容量が
一定であるとすると、充電電流に反比例する。この充電
電流はゲート駆動電圧に対しおおよそ比例する関係にあ
る。このゲート駆動電圧は電源の電圧の影響と受ける。
また、フォトカプラについても前記容量性の負荷と同じ
ように、電源電圧が低いと遅延時間（信号が変化するま
での時間）が伸びる傾向にある。したがって、電源電圧
が低下した場合、デッドタイムＤＴを長くすることが必
要となる。Here, the gate of the IGBT or FET is a capacitive load, and the voltage thereof is set to a predetermined voltage (IGBT or MO).
The time for charging up to the voltage at which the SFET turns on) is inversely proportional to the charging current, assuming that the capacitance is constant. This charging current has a relationship approximately proportional to the gate drive voltage. This gate drive voltage is affected by the voltage of the power supply.
As for the photocoupler, similarly to the capacitive load, when the power supply voltage is low, the delay time (time until a signal changes) tends to increase. Therefore, when the power supply voltage decreases, it is necessary to increase the dead time DT.

【００３７】また、制御信号（ＰＷＭ信号）Ｅ₀の波形
を同じにしても、電源電圧が異なるとモータ４に流れる
電流値が異なり、これに伴い回転トルクが異なることに
なる。そのため、一般にＡＣモータ４の制御において
は、目標回転角度や電流センサの検出信号（電流値）に
よって一定回転速度を維持することが行われている。し
かしながら、電動ディスクブレーキ装置では、上述した
ようにブレーキ時にはモータ４は停止状態になるので、
目標回転角度を用いての制御は行えないことから、電流
センサを用いトルク制御を行なうことが多い。電流セン
サはＵ，Ｖ，Ｗに接続されるラインに挿入されるか、電
源ラインに挿入される場合の２通りがある。また、電動
ディスクブレーキでは、モータは停止しており、誘起電
圧の発生がなく、モータ温度のみで抵抗値が求められる
ので、電圧とＰＷＭ幅から電流値を計算することも行な
われる。Further, even if the waveform of the control signal (PWM signal) E ₀ is the same, if the power supply voltage is different, the value of the current flowing through the motor 4 is different, and accordingly the rotation torque is different. Therefore, in controlling the AC motor 4, generally, a constant rotation speed is maintained by a target rotation angle or a detection signal (current value) of a current sensor. However, in the electric disc brake device, since the motor 4 is stopped at the time of braking as described above,
Since control using the target rotation angle cannot be performed, torque control is often performed using a current sensor. The current sensor is inserted into a line connected to U, V, W, or inserted into a power supply line. Further, in the electric disk brake, the motor is stopped, no induced voltage is generated, and the resistance value is obtained only by the motor temperature. Therefore, the current value is calculated from the voltage and the PWM width.

【００３８】前記補正回路５０は、ペダル信号に基づく
トルク指令値Ｅ_P及びリゾルバ３８からの回転角度信号
θを入力し、補正信号（トルクリップル分補正信号）Ｅ
_Hを後述するように生成し、この補正信号Ｅ_Hを加算回路
５１に出力する。補正信号Ｅ_Hは次式（１）で求められ
る。[0038] The correction circuit 50 receives the rotational angle signal θ from the torque command value E _P and the resolver 38 based on the pedal signal, the correction signal (torque ripple correction signal) E
_H is generated as described later, and the correction signal E _H is output to the addition circuit 51. The correction signal E _H is obtained by the following equation (1).

【００３９】 Ｅ_H＝Ｅ_P×sin（θ／ｎ）×α … … （１）E _H = E _P × sin (θ / n) × α (1)

【００４０】ここで、ｎは、モータコイル７の磁極数と
マグネット１２ａの極数から決められる数であり、モー
タコイル７の磁極数とマグネット１２ａの極数の略最小
公倍数となる。また、αは、モータコイル７とマグネッ
ト１２ａの相対位置の変動により生じるトルクリップル
の割合であり、通常のモータ４では約１０％となってい
る。Here, n is a number determined from the number of magnetic poles of the motor coil 7 and the number of poles of the magnet 12a, and is substantially the least common multiple of the number of magnetic poles of the motor coil 7 and the number of poles of the magnet 12a. Α is the ratio of the torque ripple generated by the change in the relative position between the motor coil 7 and the magnet 12a, and is about 10% in the normal motor 4.

【００４１】図４（ａ）に回転角度に対するモータ４の
回転トルクを示す。この図４（ａ）では、電流値が大き
い場合と小さい場合を対象にして２つのトルク波形を示
す。また、図４（ｂ）にモータ４の回転角度に対するリ
ゾルバの角度信号を示す。FIG. 4A shows the rotation torque of the motor 4 with respect to the rotation angle. FIG. 4A shows two torque waveforms for the case where the current value is large and the case where the current value is small. FIG. 4B shows an angle signal of the resolver with respect to the rotation angle of the motor 4.

【００４２】モータ４の回転トルクは、ロータ１２とス
テータ６の位置関係から決まる。そして、モータコイル
７に流す電流にかかわらず、磁界の強さが一定となるよ
うにマグネット１２ａとモータコイル７が配置されてい
るが、若干ではあるがモータコイル７ひいてはこのモー
タコイル７で発生した磁極とマグネット１２ａの位置
（距離）が変わることになる。ＡＣモータ４としてはト
ルク変動があると回転むらとなる。この回転むらの発生
を抑制するために、通常のモータではモータコイル７と
マグネット１２ａの数を増やしたり、あるいはモータ４
の質量を増やしたりしてトルクリップルを下げるように
している。The rotation torque of the motor 4 is determined by the positional relationship between the rotor 12 and the stator 6. The magnet 12a and the motor coil 7 are arranged so that the strength of the magnetic field is constant irrespective of the current flowing through the motor coil 7. However, although the magnet 12a and the motor coil 7 are slightly generated by the motor coil 7, The position (distance) between the magnetic pole and the magnet 12a changes. If there is a torque fluctuation, the AC motor 4 will have uneven rotation. In order to suppress the occurrence of the rotation unevenness, in a normal motor, the number of the motor coil 7 and the magnet 12a is increased,
The torque ripple is reduced by increasing the mass of the vehicle.

【００４３】また、モータコイル７（モータコイル７へ
の通電により形成される回転磁界の磁極）の数は３の倍
数であり、マグネット１２ａの数は４の倍数であるの
で、距離としてはモータコイル７の数及びマグネット１
２ａの数の最小公倍数に対応して定められる距離が必要
となる。モータコイル７の数が３である場合に、マグネ
ット１２ａが２つのＮ極、２つのＳ極を有する計４つの
磁極である場合、電磁力が働くパターンは１２通りあ
り、３６０°の１／６である６０°毎にパターンが変化
し、その変化が３６０°毎に繰り返される関係を示す。
そして、トルク変動は電磁力のパターンに対応して６０
°毎に同じようなパターンを描くことになる。電磁力の
増減は、周期的変動するので、三角関数（sin，cos）の
基本周波のみに注目すると、前記式（１）のような変動
を有することになる。したがって、トルクは式（１）で
表される変動で近似できる。The number of the motor coils 7 (magnetic poles of the rotating magnetic field formed by energizing the motor coil 7) is a multiple of three, and the number of the magnets 12a is a multiple of four. Number 7 and magnet 1
A distance determined corresponding to the least common multiple of the number 2a is required. When the number of the motor coils 7 is three, and when the magnet 12a is a total of four magnetic poles having two N poles and two S poles, there are 12 patterns in which the electromagnetic force acts, and there are 12 patterns of 1/6 of 360 °. The pattern changes every 60 °, and the change is repeated every 360 °.
And the torque fluctuation is 60 corresponding to the pattern of the electromagnetic force.
A similar pattern will be drawn every °. Since the increase and decrease of the electromagnetic force periodically fluctuates, if attention is paid only to the fundamental frequency of the trigonometric function (sin, cos), it has a fluctuation as in the above equation (1). Therefore, the torque can be approximated by the fluctuation represented by the equation (1).

【００４４】ここで、図１において、トルクリップル
は、ロータ１２（マグネット１２ａ）とステータ６（モ
ータコイル７）の距離関係（位置関係）が同じである場
合には、電流値が大きい程、大きく、ほぼ電流値に比例
した大きさとなる。そのため、トルク指令値Ｅ_Pが大き
い場合には、トルクリップルが大きく、トルク指令値Ｅ
_Pが小さい場合にはトルクリップルが小さくなる。αで
表されるトルクリップルの割合はほぼ一定値である。In FIG. 1, when the distance relationship (positional relationship) between the rotor 12 (magnet 12a) and the stator 6 (motor coil 7) is the same, the torque ripple increases as the current value increases. , The magnitude of which is substantially proportional to the current value. Therefore, when the torque command value E _P is large, the torque ripple is large, and the torque command value E _{P
When P} is small, the torque ripple becomes small. The ratio of the torque ripple represented by α is a substantially constant value.

【００４５】そこで、図１の回路では、トルク指令値Ｅ
_Pをそのまま発振器４１に加えた場合の回転トルクは図
４（ａ）のＡに示すようになる。これに対して、上述し
たように式（１）により求められる補正信号Ｅ_Hが加算
回路５１に出力される。ここで、補正信号Ｅ_Hは発生す
ると見込まれるトルクリップルの減少分に相当する。Therefore, in the circuit of FIG.
The rotational torque when _P is directly applied to the oscillator 41 is as shown in A of FIG. On the other hand, the correction signal E _H obtained by the equation (1) is output to the adding circuit 51 as described above. Here, the correction signal E _H corresponds to a decrease in torque ripple expected to occur.

【００４６】そして、加算回路５１がトルク指令値Ｅ_P
及び補正信号Ｅ_Hを加算する。このため、発振器４１に
は、発生すると見込まれるトルクリップルが相殺された
信号が入力されモータ４が発生するトルクは、図４
（ａ）に符号Ｂで示すように概略一定値となる。このた
め、必要とする回転トルクとの誤差が少なくなり、車両
の左右のトルク差が少なくなり、ハンドルが取られるよ
うなことがなくなり、良好な操縦安定性を確保すること
ができる。The addition circuit 51 outputs the torque command value E _P
And the correction signal E _H. For this reason, a signal in which the torque ripple expected to be generated is canceled is input to the oscillator 41, and the torque generated by the motor 4 is as shown in FIG.
It becomes a substantially constant value as shown by the symbol B in FIG. For this reason, the error with the required rotational torque is reduced, the difference in torque between the left and right of the vehicle is reduced, the steering wheel is not removed, and good steering stability can be secured.

【００４７】図２中、５９は昇圧回路１３（電源）のプ
ラス側に接続されたダイオードである。モータドライバ
９と並列になるように、フォトカプラ６２の発光ダイオ
ード６２ａ及び抵抗６３が直列に接続されてなるピーク
回路６６が電源に対して接続されている。フォトカプラ
６２は発光ダイオード６２ａの発光量（電圧検出用フォ
トカプラ信号）に応じた電流を流すフォトトランジスタ
６２ｂを備え、フォトトランジスタ６２ｂは、図示しな
い回路電源と接地部との間で抵抗（符号省略）と直列に
接続され、エミッタが接地されコレクタがＰＷＭ変換回
路４３に接続されている。フォトトランジスタ６２ｂに
流れる電流ひいては電圧がＰＷＭ変換回路４３に入力さ
れるようになっている。ＰＷＭ変換回路４３では、この
電源電圧（昇圧回路１３）に対応した電流値でデッドタ
イム時間を変更する。電源電圧（昇圧回路１３）が低下
したら、デッドタイムを長くする動作を行なう。In FIG. 2, reference numeral 59 denotes a diode connected to the positive side of the booster circuit 13 (power supply). A peak circuit 66 in which the light emitting diode 62a of the photocoupler 62 and the resistor 63 are connected in series is connected to the power supply so as to be in parallel with the motor driver 9. The photocoupler 62 includes a phototransistor 62b that allows a current to flow according to the amount of light emitted from the light emitting diode 62a (photocoupler signal for voltage detection). The phototransistor 62b has a resistance (not shown) between a circuit power supply (not shown) and the ground. ), The emitter is grounded, and the collector is connected to the PWM conversion circuit 43. The current that flows through the phototransistor 62b and thus the voltage are input to the PWM conversion circuit 43. The PWM conversion circuit 43 changes the dead time with a current value corresponding to the power supply voltage (the boost circuit 13). When the power supply voltage (the booster circuit 13) decreases, an operation for extending the dead time is performed.

【００４８】ピーク回路６６からの出力はモータ４の最
大電圧を示すことになるので、この値が所定値に達する
と警報を出すように構成することができる。このように
構成することにより、４つの車輪３に対応するモータ４
（ディスクブレーキ本体５）のうち制御できないモータ
４（ディスクブレーキ本体５）が存在することが分かる
と共に、モータ４（ディスクブレーキ本体５）が過熱状
態になったことを運転者に報知することができる。Since the output from the peak circuit 66 indicates the maximum voltage of the motor 4, a warning can be issued when this value reaches a predetermined value. With this configuration, the motors 4 corresponding to the four wheels 3
It can be seen that there is an uncontrollable motor 4 (disc brake main body 5) among the (disc brake main body 5), and it is possible to notify the driver that the motor 4 (disc brake main body 5) is overheated. .

【００４９】次に、本発明の第２、第３実施の形態に係
る電動ディスクブレーキ装置を図５及び図６に基づいて
説明する。この第２実施の形態は、図５及び図６に示す
ように、掛算回路６０と、コンデンサ６１ａ、オペアン
プ６１ｂ及び抵抗６１ｃからなる積分回路６１と、を有
している。Next, electric disk brake devices according to second and third embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the second embodiment has a multiplication circuit 60 and an integration circuit 61 including a capacitor 61a, an operational amplifier 61b, and a resistor 61c.

【００５０】掛算回路６０には、フォトトランジスタ６
２ｂを介してそのフォトトランジスタ６２ｂに流れる電
流に応じた電圧（モータドライバ９への電圧、すなわち
昇圧回路１３の電圧に対応した電圧）が入力されると共
に、昇圧回路１３とモータドライバ９との間に設けた電
流センサ６５の検出信号（モータドライバ９への電流）
が入力され、入力された電圧値及び電流値を乗算して電
力〔（モータドライバ９への電圧）×（モータドライバ
９への電流）〕を求めるようにしている。The multiplying circuit 60 includes a phototransistor 6
A voltage (voltage to the motor driver 9, that is, voltage corresponding to the voltage of the booster circuit 13) corresponding to the current flowing through the phototransistor 62 b is input via the second transistor 2 b, and between the booster circuit 13 and the motor driver 9. Signal (current to motor driver 9) of current sensor 65 provided in
Is input, and the input voltage value and current value are multiplied to obtain electric power [(voltage to motor driver 9) × (current to motor driver 9)].

【００５１】掛算回路６０は、さらに、前記電力〔（モ
ータドライバ９への電圧）×（モータドライバ９への電
流）〕からモータドライバ９（スイッチング素子。第１
〜第６ＦＥＴ３１〜３６）で損失となる電力を減算して
モータ４に供給される電力（モータ供給電力）を求め、
これを積分回路６１に出力する。The multiplying circuit 60 further converts the electric power [(voltage to motor driver 9) × (current to motor driver 9)] from the motor driver 9 (switching element.
To the sixth FET 31 to 36) to obtain the power supplied to the motor 4 (motor supply power),
This is output to the integration circuit 61.

【００５２】スイッチング素子（第１〜第６ＦＥＴ３１
〜３６）での損失は、ＭＯＳＦＥＴの場合は、抵抗とし
て動作するので、トータルの電力値に効率をかけたもの
に相当する。また、ＩＧＢＴである場合は、ＩＧＢＴの
エミッタとコレクタの間の電圧はほぼ一定となるので、
モータドライバ９への電流から損失を計算できる。Switching element (first to sixth FETs 31)
In the case of a MOSFET, the loss in -36) is equivalent to a product obtained by multiplying the total power value by the efficiency since the MOSFET operates as a resistor. In the case of an IGBT, the voltage between the emitter and the collector of the IGBT is almost constant.
The loss can be calculated from the current to the motor driver 9.

【００５３】積分回路６１の抵抗６１ｃは、その抵抗値
が演算上、モータ４の放熱量に相当する値となるように
設定され、積分回路６１がモータ４の放熱量を反映した
演算を行なえるようにしている。モータ４の温度が高い
ときには、放熱量が大きくなり、これにほぼ対応して出
力電圧が低下することになる。積分回路６１は、掛算回
路６０からの電力（モータ供給電力）を積分し、その演
算結果に基づいて、モータ４の温度を推定して推定温度
を得るようにしている。The resistance 61c of the integration circuit 61 is set so that its resistance value is equivalent to the heat radiation amount of the motor 4 in operation, and the integration circuit 61 can perform the operation reflecting the heat radiation amount of the motor 4. Like that. When the temperature of the motor 4 is high, the amount of heat dissipation increases, and the output voltage decreases substantially correspondingly. The integration circuit 61 integrates the power (motor supply power) from the multiplication circuit 60 and estimates the temperature of the motor 4 based on the calculation result to obtain an estimated temperature.

【００５４】積分回路６１は、さらに、前記推定温度に
基づいてモータ４の電力を低減するように、推定温度に
基づく補正信号Ｈ₀を加算回路５１（積分回路６１と共
に温度分補正回路を構成する。）に出力し、加算回路５
１にトルク指令値Ｅ_Pから補正信号Ｈ₀を減算させて、補
正したトルク指令値Ｅ_Kを出力させるようにする。The integration circuit 61 further configures a correction signal H ₀ based on the estimated temperature with the addition circuit 51 (together with the integration circuit 61 as a temperature correction circuit) so as to reduce the power of the motor 4 based on the estimated temperature. .), And output to the adder 5
1 by subtracting the correction signal H ₀ from the torque command value E _P, so as to output a corrected torque command value E _K.

【００５５】なお、上述のように補正信号Ｈ₀を加算回
路５１に出力する代わりに、第３実施の形態として、図
６に破線で囲った７０で示す共通コントローラの共通加
算回路７１に出力し、４輪のトルク指令値Ｅ_Pを補正す
るのに代えて、前記推定温度の平均値に基づく新たなト
ルク指令値Ｅ_Kを生成し、この新しいトルク指令値Ｅ_Kを
制御のために用いるように構成してもよい。この場合、
前記モータ４、コントローラ１０、掛算回路６０、積分
回路６１及び加算回路５１等は左右前輪、左右後輪の計
４つの車輪３に対応してそれぞれ設けられている。各車
輪毎に演算された補正信号Ｈ₀は、ケーブルＣｈ１，Ｃ
ｈ２，Ｃｈ３，Ｃｈ４を介して共通加算回路７１を含む
親コントローラ７０に接続されている。共通加算回路７
１は、４つの車輪３にそれぞれ設けられた４つのモータ
４の推定温度（各補正信号Ｈ₀）から、その合計値を算
出する。親コントローラ７０は，共通加算回路７１によ
り求められた推定温度の合計値に基づいて４輪の各推定
温度（補正信号Ｈ₀）の平均値を演算し、これに基づき
トルク指令値Ｅ_Kを生成するようにしている。Instead of outputting the correction signal H ₀ to the addition circuit 51 as described above, as a third embodiment, the correction signal H ₀ is output to a common addition circuit 71 of a common controller indicated by 70 enclosed by a broken line in FIG. , instead of correcting the torque command value E _P of the four wheels, and generates a new torque instruction value E _K based on the average value of the estimated temperature, it is used for control of the new torque command value E _K as May be configured. in this case,
The motor 4, the controller 10, the multiplying circuit 60, the integrating circuit 61, the adding circuit 51, and the like are provided corresponding to a total of four wheels 3 including left and right front wheels and left and right rear wheels. Correction signal H ₀ which is calculated for each wheel, cable Ch1, C
It is connected to a parent controller 70 including a common addition circuit 71 via h2, Ch3, and Ch4. Common addition circuit 7
1 calculates the total value from the estimated temperatures (the respective correction signals H ₀ ) of the four motors 4 provided on the four wheels 3 respectively. The parent controller 70 calculates the average value of the respective estimated temperatures (correction signal H ₀ ) of the four wheels based on the total value of the estimated temperatures obtained by the common adding circuit 71, and generates the torque command value E _K based on this. I am trying to do it.

【００５６】この結果、モータ４の平均温度でモータド
ライバ９が制御されるようになり、４輪のブレーキ力は
一致するようになる。そのため、必要とする回転トルク
の誤差は少なくなり、車両の左右のトルク差は少なくな
り、その結果、ハンドルが取られるような事態になるこ
とを回避することができる。As a result, the motor driver 9 is controlled at the average temperature of the motor 4, so that the braking forces of the four wheels match. Therefore, the required rotational torque error is reduced, and the difference between the left and right torques of the vehicle is reduced. As a result, it is possible to avoid a situation in which the steering wheel is removed.

【００５７】また、この第３実施の形態も、前記第１実
施の形態と同様に、ピーク回路６６からの出力はモータ
４の最大電圧を示すことになるので、この値が所定値に
達すると、例えば図７に示すように設けた警報器７２に
警報を出すように構成することができる。Also, in the third embodiment, similarly to the first embodiment, the output from the peak circuit 66 indicates the maximum voltage of the motor 4. Therefore, when this value reaches a predetermined value. For example, an alarm can be issued to an alarm 72 provided as shown in FIG.

【００５８】このように構成することにより、４つの車
輪３に対応するモータ４（ディスクブレーキ本体５）の
うち制御できないモータ４（ディスクブレーキ本体５）
が存在することが分かると共に、モータ４（ディスクブ
レーキ本体５）が過熱状態になったことを運転者に報知
することができる。図７において、警報器７２は、ケー
ブルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３，Ｃｈ４からの信号を反転
入力端子７３ａに入力するオペアンプ７３の出力部に接
続されている。With this configuration, the uncontrollable motor 4 (disk brake body 5) of the motors 4 (disk brake body 5) corresponding to the four wheels 3
Can be recognized, and the driver can be notified that the motor 4 (disk brake body 5) has overheated. In FIG. 7, the alarm 72 is connected to the output of the operational amplifier 73 that inputs the signals from the cables Ch1, Ch2, Ch3, and Ch4 to the inverting input terminal 73a.

【００５９】本実施の形態では、上述したように、積分
回路６１によりモータ４の温度を推定し、この推定温度
を用いてモータ４の温度変化による影響を抑制した所望
の大きさのトルクをモータ４に発生させている。In the present embodiment, as described above, the temperature of the motor 4 is estimated by the integration circuit 61, and a torque of a desired magnitude in which the influence of a change in the temperature of the motor 4 is suppressed using the estimated temperature is used. 4 is generated.

【００６０】このため、モータ４の温度変化による影響
を抑制した所望のトルクの発生を、温度センサを設けず
に行なうので、温度センサを設けない分、装置のコンパ
クト化を図ることができる。すなわち、モータ４に温度
センサを設ける場合、正確な温度計測を行なうために温
度センサはモータ４の内側に設ける必要がある。この場
合、温度センサの取付手段及び外部との接続線等が必要
となる上、モータ４の内側に温度センサ及び取付手段を
収納するスペースを確保する必要がある。また、温度セ
ンサはモータ４の内側に設けることからその内部温度に
耐えるものが要求されることになり不便である。For this reason, the generation of the desired torque which suppresses the influence of the temperature change of the motor 4 is performed without providing the temperature sensor, so that the apparatus can be made compact because the temperature sensor is not provided. That is, when a temperature sensor is provided for the motor 4, the temperature sensor needs to be provided inside the motor 4 in order to perform accurate temperature measurement. In this case, a mounting means for the temperature sensor and a connection line with the outside are required, and a space for accommodating the temperature sensor and the mounting means inside the motor 4 needs to be secured. Further, since the temperature sensor is provided inside the motor 4, a sensor that can withstand the internal temperature is required, which is inconvenient.

【００６１】前記第１ないし第３実施の形態において、
バッテリ８の端子電圧により制御信号（パルス）Ｅ１〜
Ｅ６の幅または周波数を変えたりデッドタイムＤＴを変
えるように構成することができる。このように構成する
ことにより、バッテリ８の端子電圧が低下した場合にモ
ータ４が発生するトルクを所望の値に維持することが可
能になり、所望の制動力を確保することができる。In the first to third embodiments,
Control signals (pulses) E1 to E1 depending on the terminal voltage of battery 8
It can be configured to change the width or frequency of E6 or change the dead time DT. With this configuration, the torque generated by the motor 4 when the terminal voltage of the battery 8 decreases can be maintained at a desired value, and a desired braking force can be secured.

【００６２】[0062]

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、トルク
リップル分補正回路が、ロータに設けるマグネットの磁
極数及びステータのコイルへの通電により形成される回
転磁界の磁極数で定まる最小公倍数と、前記ステータに
対する前記ロータの相対位置と、から、モータのコイル
とマグネットの相対位置の変動により生じるトルクリッ
プル分に対応するトルクリップル分補正信号を得、この
トルクリップル分補正信号に基づいて前記コイルへ供給
される電流を補正しており、モータのコイルとマグネッ
トの相対位置の変動により生じるトルクリップル分を相
殺するように前記コイル供給電流を補正することが可能
であり、これにより回転むらの発生を抑制できる。この
ように回転むらの発生を抑制することにより、車両の各
車輪に対応したモータが発生するトルク差が少なくな
り、ひいては制動力の均一化が図れ、ハンドルが取られ
るようなことがなくなり、良好な操縦安定性を確保する
ことができる。According to the first aspect of the present invention, the torque ripple correction circuit determines the least common multiple determined by the number of magnetic poles of the magnet provided on the rotor and the number of magnetic poles of the rotating magnetic field formed by energizing the coils of the stator. And a relative position of the rotor with respect to the stator, and a torque ripple correction signal corresponding to a torque ripple generated by a change in the relative position of the motor coil and the magnet is obtained, based on the torque ripple correction signal. The current supplied to the coil is corrected, and the coil supply current can be corrected so as to cancel the torque ripple generated by the change in the relative position between the motor coil and the magnet. Generation can be suppressed. By suppressing the occurrence of uneven rotation in this way, the difference in torque generated by the motor corresponding to each wheel of the vehicle is reduced, the braking force can be made uniform, and the steering wheel is not removed, which is favorable. Operating stability can be secured.

【００６３】請求項２に記載の発明によれば、温度分補
正回路が各モータの温度に基づいて温度分補正信号を
得、この温度分補正信号に基づいてコイルへ供給される
電流を補正しており、車両の各車輪に対応してモータの
トルクひいては制動力をほぼ均一なものにすることがで
き、ハンドルが取られるような事態になることを回避す
ることができる。According to the second aspect of the present invention, the temperature correction circuit obtains a temperature correction signal based on the temperature of each motor, and corrects the current supplied to the coil based on the temperature correction signal. Thus, the torque of the motor and, consequently, the braking force can be made substantially uniform for each wheel of the vehicle, and the situation in which the steering wheel is taken away can be avoided.

【００６４】請求項３に記載の発明によれば、バッテリ
電圧に応じてＰＷＭ信号の波形を変えるので、バッテリ
電圧が低下した場合にもモータが発生するトルクを所望
の値に維持することが可能になり、所望の制動力を確保
することができる。According to the third aspect of the present invention, since the waveform of the PWM signal is changed in accordance with the battery voltage, the torque generated by the motor can be maintained at a desired value even when the battery voltage decreases. , And a desired braking force can be secured.

【００６５】請求項４に記載の発明によれば、モータの
温度が所定値に達すると警報を発するので、モータ（ひ
いてはブレーキ機構）が過熱状態になったことを運転者
に報知することができると共に、過熱に伴いブレーキ機
能が低下したモータ（ひいてはブレーキ機構）が存在す
る虞があることを運転者に報知することができるAccording to the fourth aspect of the present invention, a warning is issued when the temperature of the motor reaches a predetermined value, so that the driver can be notified that the motor (and, consequently, the brake mechanism) has overheated. At the same time, it is possible to notify the driver that there is a possibility that a motor (and, consequently, a brake mechanism) whose braking function is reduced due to overheating may be present.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施の形態に係る電動ディスクブ
レーキ装置を模式的に示す図である。FIG. 1 is a view schematically showing an electric disc brake device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１のモータドライバ及びモータを示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a motor driver and a motor of FIG. 1;

【図３】図２のＰＷＭ変換回路から出力される制御信号
を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing a control signal output from the PWM conversion circuit of FIG. 2;

【図４】図１のモータの回転トルク及びリゾルバの回転
角度を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a rotation torque of a motor and a rotation angle of a resolver of FIG. 1;

【図５】本発明の第２実施の形態に係る電動ディスクブ
レーキ装置を模式的に示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing an electric disc brake device according to a second embodiment of the present invention.

【図６】図５の掛算回路及び積分回路を示す回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a multiplication circuit and an integration circuit of FIG. 5;

【図７】警報器を設けた例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example in which an alarm is provided.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ モータ ６ ステータ ８ バッテリ ９ モータドライバ １０ コントローラ １２ ロータ １２ａ マグネット ５０ 補正回路（トルクリップル分補正回路） ５１ 加算回路（トルクリップル分補正回路、温度分
補正回路） ６１ 積分回路（温度分補正回路）Reference Signs List 4 motor 6 stator 8 battery 9 motor driver 10 controller 12 rotor 12a magnet 50 correction circuit (torque ripple correction circuit) 51 addition circuit (torque ripple correction circuit, temperature correction circuit) 61 integration circuit (temperature correction circuit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 7/622 ３０３ Ｈ０２Ｐ 7/622 ３０３Ｍ 7/63 ３０３ 7/63 ３０３Ｖ Ｆターム(参考） 3D048 CC49 HH18 HH51 HH58 HH66 RR11 RR13 RR25 RR29 RR35 3J058 AA41 AA78 BA01 BA60 CC15 CC77 DB25 FA01 5H575 AA17 BB10 DD06 EE01 FF05 FF08 HA09 HB02 JJ18 LL24 LL31 LL50 MM03 MM06 PP03 5H576 AA15 BB04 BB10 CC02 DD02 DD07 EE11 FF05 FF08 FF10 HA03 HB01 JJ18 LL24 LL41 LL58 LL60 MM03 MM06 PP03 5H607 BB01 BB07 BB14 CC03 CC05 EE08 EE51 HH01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02P 7/622 303 H02P 7/622 303M 7/63 303 7/63 303V F term (Reference) 3D048 CC49 HH18 HH51 HH58 HH66 RR11 RR13 RR25 RR29 RR35 3J058 AA41 AA78 BA01 BA60 CC15 CC77 DB25 FA01 5H575 AA17 BB10 DD06 EE01 FF05 FF08 HA09 HB02 JJ18 LL24 LL31 LL50 MM03 MM06 PP03 5H576 FF11 DD04 FF11 BB03 MM03 MM06 PP03 5H607 BB01 BB07 BB14 CC03 CC05 EE08 EE51 HH01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 モータの作動により制動力を発生するデ
ィスクブレーキ本体と、モータのステータのコイルとバ
ッテリとの間に介装されコントローラの制御信号に基づ
いて得られる電流を前記コイルに供給してモータを作動
するモータドライバとを備える電動ディスクブレーキ装
置であって、 前記モータのロータに設けるマグネットの磁極数及び前
記ステータのコイルへの通電により形成される回転磁界
の磁極数で定まる最小公倍数と、前記ステータに対する
前記ロータの相対位置と、から、モータのコイルとマグ
ネットの相対位置の変動により生じるトルクリップル分
に対応するトルクリップル分補正信号を得、このトルク
リップル分補正信号に基づいて前記コイルへ供給される
電流を補正するトルクリップル分補正回路を設けたこと
を特徴とする電動ディスクブレーキ装置。An electric motor, which is provided between a coil of a stator of a motor and a battery and is provided based on a control signal of a controller, is supplied to the coil to provide a current to the coil. An electric disc brake device comprising a motor driver that operates a motor, a least common multiple determined by the number of magnetic poles of a magnet provided on a rotor of the motor and the number of magnetic poles of a rotating magnetic field formed by energizing a coil of the stator, From the relative position of the rotor with respect to the stator, a torque ripple correction signal corresponding to the torque ripple generated by a change in the relative position of the motor coil and the magnet is obtained, and based on the torque ripple correction signal, A special feature is that a torque ripple correction circuit is provided to correct the supplied current. Electric disc brake apparatus according to. 【請求項２】 車両の車輪に対応して設けられるモータ
の作動により制動力を発生するディスクブレーキ本体
と、モータのステータのコイルとバッテリとの間に介装
されコントローラの制御信号に基づいて得られる電流を
前記コイルに供給してモータを作動するモータドライバ
とを備える電動ディスクブレーキ装置であって、 各モータの温度に基づいて温度分補正信号を得、この温
度分補正信号に基づいて前記コイルへ供給される電流を
補正する温度分補正回路を設けたことを特徴とする電動
ディスクブレーキ装置。2. A disk brake body for generating a braking force by the operation of a motor provided corresponding to a wheel of a vehicle, and is provided between a coil of a stator of the motor and a battery based on a control signal of a controller. And a motor driver for supplying a current to the coil to operate a motor, wherein a temperature correction signal is obtained based on the temperature of each motor, and the coil is controlled based on the temperature correction signal. An electric disc brake device comprising a temperature correction circuit for correcting a current supplied to a motor. 【請求項３】 前記制御信号はＰＷＭ信号であり、前記
バッテリ電圧に応じて前記ＰＷＭ信号の波形を変えるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動デ
ィスクブレーキ装置。3. The electric disk brake device according to claim 1, wherein the control signal is a PWM signal, and the waveform of the PWM signal is changed according to the battery voltage. 【請求項４】 モータの温度が所定値に達すると警報を
発することを特徴とする請求項１から請求項３までのい
ずれかに記載の電動ディスクブレーキ装置。4. The electric disk brake device according to claim 1, wherein an alarm is issued when the temperature of the motor reaches a predetermined value.