JP3529589B2 - Ultrasonic motor control method - Google Patents
Ultrasonic motor control methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータの制
御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling an ultrasonic motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、超音波モータは、ステータに
備えられる圧電素子に高周波電圧を印加して進行波振動
を発生させ、その振動に基づいて該ステータに対して回
転可能に配設されたロータを回転するようにしたもので
ある。このような超音波モータには、高出力、高効率駆
動を得るために共振周波数がある。この共振周波数に等
しい高周波電圧を圧電素子に供給すれば、超音波モータ
を高出力、高効率駆動させることができる。2. Description of the Related Art Generally, an ultrasonic motor applies a high frequency voltage to a piezoelectric element provided in a stator to generate traveling wave vibration, and is rotatably arranged with respect to the stator based on the vibration. The rotor is rotated. Such an ultrasonic motor has a resonance frequency in order to obtain high output and high efficiency drive. By supplying a high frequency voltage equal to the resonance frequency to the piezoelectric element, the ultrasonic motor can be driven with high output and high efficiency.
【0003】ところが、実際には共振周波数に等しい高
周波電圧を超音波モータに供給して該モータを駆動する
と、過振幅等によってステータにて生成される進行波振
動に乱れが生ずる。そして、この振動の乱れは、超音波
モータの異音の発生源となってしまうという問題があっ
た。However, in practice, when a high frequency voltage equal to the resonance frequency is supplied to the ultrasonic motor to drive the ultrasonic motor, the traveling wave vibration generated in the stator is disturbed due to over-amplitude and the like. Then, there is a problem that the disturbance of the vibration becomes a source of generation of abnormal noise of the ultrasonic motor.
【0004】そこで、上記の対策の1つとして、前記超
音波モータを波高値制御にてその駆動制御が行われる。
詳述すると、波高値制御とは、圧電素子に印加される高
周波電圧が基準レベル(0ボルト)に対してプラス及び
マイナスの波高値が等しくなるように制御することであ
る。即ち、圧電素子に印加される高周波電圧の波形が乱
れないように制御される。従って、このような高周波電
圧が超音波モータに供給されれば、該モータからは異音
が発生することはない。そして、超音波モータは、圧電
素子に印加する高周波電圧と、ステータからのフィード
バック電圧とを比較し、前記した共振周波数に近接する
ように制御される。Therefore, as one of the measures described above, the drive control of the ultrasonic motor is performed by the peak value control.
More specifically, the peak value control is to control the high frequency voltage applied to the piezoelectric element so that the positive and negative peak values are equal to the reference level (0 volt). That is, the waveform of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element is controlled so as not to be disturbed. Therefore, if such a high frequency voltage is supplied to the ultrasonic motor, no abnormal noise is generated from the motor. Then, the ultrasonic motor compares the high frequency voltage applied to the piezoelectric element with the feedback voltage from the stator, and is controlled so as to approach the resonance frequency.
【0005】このように波高値制御にて制御された超音
波モータは、本来の超音波モータの特性(低回転で高ト
ルク、高回転で低トルク)を大きく損なうことなく、該
モータからの異音の発生が抑制されている。The ultrasonic motor controlled by the peak value control as described above is different from the ultrasonic motor without significantly impairing the original characteristics of the ultrasonic motor (low rotation, high torque, high rotation, low torque). Generation of sound is suppressed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した超
音波モータを、図11に示すように車両用ブレーキ装置
30に搭載した場合について説明する。即ち、超音波モ
ータ(以下、単にモータという)31はアクチュエータ
32内部に備えられ、該アクチュエータ32を介して、
車軸(図示しない)にフランジ状に固定されたブレーキ
ディスク33に対してブレーキパッド34を当接、若し
くは離間するように駆動する。A case where the above ultrasonic motor is mounted on a vehicle brake device 30 as shown in FIG. 11 will be described. That is, an ultrasonic motor (hereinafter, simply referred to as a motor) 31 is provided inside the actuator 32, and through the actuator 32,
The brake pad 34 is driven so as to abut or separate from a brake disc 33 fixed to an axle (not shown) in a flange shape.
【0007】詳述すると、モータ31は、運転者がブレ
ーキペダル(図示しない)を踏むことによって正転す
る。この正転によりアクチュエータ32を一方向に作動
させてブレーキパッド34をブレーキディスク33に当
接する方向に移動させる。ブレーキパッド34がブレー
キディスク33に当接すると、互いの摩擦力が作用し
て、車軸の回転が停止するようになっている。More specifically, the motor 31 rotates normally when the driver steps on a brake pedal (not shown). By this normal rotation, the actuator 32 is operated in one direction to move the brake pad 34 in a direction in which it comes into contact with the brake disc 33. When the brake pad 34 comes into contact with the brake disc 33, the frictional forces act on each other to stop the rotation of the axle.
【0008】又、該モータ31は、運転者がブレーキペ
ダルを戻すことによって逆転する。この逆転によりアク
チュエータ32を他の方向に作動させてブレーキパッド
34をブレーキディスク33から離間する方向に移動さ
せる。ブレーキパッド34がブレーキディスク33から
離間すると、車軸は回転可能な状態となる。Further, the motor 31 rotates in the reverse direction when the driver returns the brake pedal. By this reverse rotation, the actuator 32 is operated in the other direction to move the brake pad 34 in the direction away from the brake disc 33. When the brake pad 34 separates from the brake disc 33, the axle becomes rotatable.
【0009】ここで、車両用ブレーキ装置30は、ブレ
ーキの制動距離を短くするために、ブレーキパッド34
がブレーキディスク33に当接するまでは短時間で、か
つ該ディスク33に当接した後は高い圧接力が必要とさ
れる。この場合、前記モータ31は、ブレーキパッド3
4がブレーキディスク33との空隙Dを高速移動すべく
高回転が要求され、該パッド34が該ディスク33に当
接した後は高トルクが要求される。Here, the vehicle brake device 30 includes a brake pad 34 in order to shorten the braking distance of the brake.
Needs to be brought into contact with the brake disc 33 in a short time, and a high pressure contact force is required after the contact with the disc 33. In this case, the motor 31 is connected to the brake pad 3
High rotation is required so that 4 moves at high speed in the gap D with the brake disc 33, and high torque is required after the pad 34 contacts the disc 33.
【0010】しかしながら、モータ31を車両用ブレー
キ装置30に単に使用し、該モータ31に対して上記し
た波高値制御のみの制御を行うだけでは、そのモータ3
1の使用状態に基づく高回転化、若しくは高トルク化の
切り換え制御を行うことができない。つまり、モータ3
1の使用状態に適した制御を行うことができなかった。
そこで、モータ31等の使用状態を検出して、高回転、
若しくは高トルクのいずれかの要求を判定し、その判定
に基づいて該モータの特性を切り換える必要があった。However, if the motor 31 is simply used for the vehicle brake device 30 and the above-mentioned control of only the peak value control is performed on the motor 31, the motor 3 can be operated.
It is not possible to perform switching control for higher rotation or higher torque based on the usage state of No. 1. That is, the motor 3
The control suitable for the usage state of No. 1 could not be performed.
Therefore, by detecting the usage state of the motor 31, etc., high rotation,
Alternatively, it is necessary to determine which one of high torque is required and switch the characteristics of the motor based on the determination.
【0011】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、回転駆動される超音
波モータを高回転駆動、若しくは高トルク駆動のいずれ
かに切り換えて、該モータの使用状態に適した制御を行
うことができる超音波モータの制御方法を提供すること
にある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to switch an ultrasonic motor that is rotationally driven to either high rotational drive or high torque drive, and It is an object of the present invention to provide a control method of an ultrasonic motor capable of performing control suitable for the usage state of the motor.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両用ブレーキ装置に搭載される超音波モータの制
御方法であって、ブレーキディスクに圧接して車軸の回
転を停止させるブレーキパッドをブレーキディスクに対
して当接させる方向又は離間させる方向に移動させるア
クチュエータの駆動源として備えられる超音波モータ
を、回転駆動させた状態で高回転駆動、若しくは高トル
ク駆動のいずれかに切り換えて、該モータの使用状態に
適した制御を行う超音波モータの制御方法において、前
記超音波モータにかかる負荷トルク値を検出し、検出さ
れた負荷トルク値と、予め設定した基準トルク値とを比
較し、その時の負荷トルク値が基準トルク値以下のとき
には、前記ブレーキパッドがブレーキディスクに対して
離間した離間状態であって超音波モータに対し高回転駆
動が要求されたと判定し、この判定に基づいて該モータ
を高回転制御し、又、その時の負荷トルク値が基準トル
ク値を超えたときには、前記ブレーキパッドがブレーキ
ディスクに対して当接した当接状態であって超音波モー
タに対し高トルク駆動が要求されたと判定し、この判定
に基づいて該モータを高トルク制御するようにし、前記
超音波モータを高回転制御した場合には超音波モータの
回転数を高回転用目標回転数にて回転させ、超音波モー
タを高トルク制御した場合には超音波モータの回転数を
高トルク用目標回転数にて回転させ、前記超音波モータ
の回転数は、前記基準トルク値付近ではヒステリシスを
持たせたことを要旨とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic motor mounted on a vehicle brake device.
The method is to press the brake disc to rotate the axle.
Place the brake pad that stops rolling on the brake disc.
And move it in the direction of contact or the direction of separation.
Ultrasonic motor provided as a drive source for the actuator
Drive with high rotation or high torque.
Switch to one of the drive modes to change the motor
In the control method of the ultrasonic motor that performs suitable control,
The load torque applied to the ultrasonic motor is detected and detected.
The load torque value and the preset reference torque value.
When the load torque value at that time is less than the reference torque value
The brake pad against the brake disc
High speed drive for ultrasonic motor in a separated state
Motion is requested, and the motor is judged based on this judgment.
Is controlled at high speed, and the load torque value at that time is the reference torque.
If the brake value is exceeded, the brake pad will
The ultrasonic mode is in contact with the disk.
It is determined that high torque drive is required for the
The motor is controlled to a high torque based on
When the ultrasonic motor is controlled to rotate at high speed,
Rotate the rotation speed at the target rotation speed for high rotation and
When the motor is controlled with high torque, the rotation speed of the ultrasonic motor
The ultrasonic motor is rotated at the target rotation speed for high torque.
The number of rotations has hysteresis near the reference torque value.
The point is to have it .
【0013】請求項2に記載の発明は、車両用ブレーキ
装置に搭載される超音波モータの制御方法であって、ブ
レーキディスクに圧接して車軸の回転を停止させるブレ
ーキパッドをブレーキディスクに対して当接させる方向
又は離間させる方向に移動させるアクチュエータの駆動
源として備えられる超音波モータを、回転駆動させた状
態で高回転駆動、若しくは高トルク駆動のいずれかに切
り換えて、該モータの使用状態に適した制御を行う超音
波モータの制御方法において、前記超音波モータにかか
る負荷トルク値を検出し、検出された負荷トルク値と、
予め設定した基準トルク値とを比較し、その時の負荷ト
ルク値が基準トルク値以下のときには、前記ブレーキパ
ッドがブレーキディスクに対して離間した離間状態であ
って超音波モータに対し高回転駆動が要求されたと判定
し、この判定に基づいて該モータを高回転制御し、又、
その時の負荷トルク値が基準トルク値を超えたときに
は、前記ブレーキパッドがブレーキディスクに対して当
接した当接状態であって超音波モータに対し高トルク駆
動が要求されたと判定し、この判定に基づいて該モータ
を高トルク制御するようにし、前記超音波モータを高回
転制御した場合には超音波モータのステータからのフィ
ードバック電圧が高回転用目標フィードバック電圧とな
るように超音波モータを回転させ、前記超音波モータを
高トルク制御した場合には超音波モータのステータから
のフィードバック電圧が高トルク用目標フィードバック
電圧となるように超音波モータを回転させ、前記超音波
モータのフィードバック電圧は、前記基準トルク値付近
ではヒステリシスを持たせたたことを要旨とする。The invention according to claim 2 is a vehicle brake.
A method for controlling an ultrasonic motor mounted on a device, comprising:
A brake that presses against the rake disc to stop axle rotation.
-Direction in which the brake pad contacts the brake disc
Or drive the actuator to move in the direction of separating
The ultrasonic motor provided as a source is driven to rotate.
High rotated at state or switching to either a high torque drive, Te control method smell of the ultrasonic motor to perform control suitable for the use state of the motor, it detects a load torque value applied to the ultrasonic motor, The detected load torque value,
It compares the reference torque value set in advance, when the load torque is below reference torque value at that time, the Burekipa
Is separated from the brake disc
What against the ultrasonic motor is determined that the high rotation drive is required, the motor and the high speed control on the basis of this determination, and,
<br/> when the load torque value at that time exceeds the reference torque value, the brake pad is brought to the brake disk
A contact state in contact against the ultrasonic motor is determined that the high torque driving is required, so a high torque controlling the motor based on the determination, Kokai said ultrasonic motor
When the rotation control is performed, the filter from the stator of the ultrasonic motor is
The feedback voltage is not the target feedback voltage for high rotation.
Rotate the ultrasonic motor so that the ultrasonic motor
When high torque control is performed, from the stator of the ultrasonic motor
Feedback voltage is target feedback for high torque
The ultrasonic motor is rotated so that the voltage becomes
The motor feedback voltage is near the reference torque value.
Then, the point is that it has hysteresis .
【0014】[0014]
【0015】請求項3に記載の発明は、前記超音波モー
タを回転駆動させるために該モータのステータに印加さ
れる高周波電圧の周波数を変化させて、該モータを高回
転駆動若しくは高トルク駆動させるようにしたことを要
旨とする。According to a third aspect of the present invention, the frequency of the high frequency voltage applied to the stator of the ultrasonic motor in order to rotationally drive the ultrasonic motor is changed to drive the motor at high rotational speed or high torque. The point is to do so.
【0016】請求項4に記載の発明は、前記超音波モー
タの高トルク駆動時に、更に前記高周波電圧の電圧値を
変化させるようにしたことを要旨とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the voltage value of the high-frequency voltage is further changed when the ultrasonic motor is driven at high torque .
【0017】請求項1及び請求項2に記載の発明によれ
ば、回転駆動される超音波モータは、該モータにかかる
負荷トルク値が検出される。検出された負荷トルク値は
予め定めた基準トルク値と比較され、その時の負荷トル
ク値が基準トルク値以下のときには、超音波モータに対
して高回転駆動が要求されたと判定し、この判定に基づ
いて該モータは高回転制御がなされる。又、その時の負
荷トルク値が基準トルク値を超えたときには、超音波モ
ータに対して高トルク駆動が要求されたと判定し、この
判定に基づいて該モータは高トルク制御がなされる。即
ち、超音波モータにかかる負荷トルク値に基づいて高回
転駆動、若しくは高トルク駆動のいずれかの要求を判定
し、その判定に基づいて該モータは高回転駆動、若しく
は高トルク駆動のいずれかに切り換えられる。従って、
超音波モータの使用状態を容易に検出できるとともに、
該モータを常に適した状態で駆動することができる。According to the first and second aspects of the invention, the load torque value applied to the ultrasonically driven ultrasonic motor is detected. Detected load torque value is compared with a predetermined reference torque value, determined in the case the load torque value is smaller than the reference torque value at that time, a high rotational drive to the ultrasonic motor has been requested, the determination Based on the above, high rotation control of the motor is performed. Further, when the load torque value at that time exceeds the reference torque value, it is determined that the high torque drive to the ultrasonic motor is requested, the motor on the basis of this determination is a high torque control is performed. That is, a request for either high rotation drive or high torque drive is determined based on the load torque value applied to the ultrasonic motor, and the motor is determined to be either high rotation drive or high torque drive based on the determination. Can be switched. Therefore,
The usage status of the ultrasonic motor can be easily detected,
The motor can always be driven in a suitable state.
【0018】[0018]
【0019】請求項3に記載の発明によれば、超音波モ
ータは、該モータを回転駆動させるために該モータのス
テータに印加される高周波電圧の周波数を変化させるこ
とによって、高回転駆動若しくは高トルク駆動がなされ
る。超音波モータは、例えば、ステータに印加される高
周波電圧の周波数を共振周波数に近づけると高回転(低
トルク)となり、逆に周波数を共振周波数から遠ざける
と低回転(高トルク)となる。つまり、モータに対して
高回転駆動が要求されたときには周波数が共振周波数に
近づけるように制御され、高トルク駆動が要求されたと
きには低回転にすべく周波数が共振周波数から遠ざける
ように制御される。従って、モータの高回転化、若しく
は高トルク化の切り換え制御を容易に行うことができ
る。According to the third aspect of the invention, the ultrasonic motor is driven at a high rotation speed or a high speed by changing the frequency of the high frequency voltage applied to the stator of the motor to rotate the motor. Torque drive is performed. For example, the ultrasonic motor becomes high rotation (low torque) when the frequency of the high frequency voltage applied to the stator is close to the resonance frequency, and conversely becomes low rotation (high torque) when the frequency is moved away from the resonance frequency. That is, the frequency when the high rotational driving is required is controlled to approach the resonance frequency to the motor, a high torque drive is required
At this time , the frequency is controlled to move away from the resonance frequency in order to achieve low rotation. Therefore, it is possible to easily perform switching control for increasing the rotation speed or increasing the torque of the motor.
【0020】請求項4に記載の発明によれば、超音波モ
ータの高トルク駆動時には、更にステータに印加される
高周波電圧の電圧値を変化させる。超音波モータはステ
ータに印加される高周波電圧の電圧値を高くすると高ト
ルクとなることから、モータに対して高トルク駆動が要
求された時には高周波電圧の電圧値が高められる。従っ
て、モータの高トルク化を確実に行うことができる。According to the fourth aspect of the invention, when the ultrasonic motor is driven at high torque, the voltage value of the high frequency voltage applied to the stator is further changed. Since the ultrasonic motor has a high torque when the voltage value of the high frequency voltage applied to the stator is increased, the voltage value of the high frequency voltage is increased when high torque driving is required for the motor. Therefore, it is possible to surely increase the torque of the motor.
【0021】[0021]
(第1の実施の形態)以下、本発明を車両用ブレーキ装
置に搭載される超音波モータの制御装置に具体化した第
1の実施の形態を図1〜図4に従って説明する。尚、本
実施の形態の車両用ブレーキ装置は、上記した図11に
示した車両用ブレーキ装置30と同一構成であって、そ
の超音波モータ31の制御装置に特徴がある。従って、
以下には、説明の便宜上、その制御装置を中心に説明す
る。(First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a control device for an ultrasonic motor mounted on a vehicle brake device will be described below with reference to FIGS. The vehicle brake device of the present embodiment has the same configuration as the vehicle brake device 30 shown in FIG. 11 described above, and is characterized by the control device for the ultrasonic motor 31. Therefore,
For convenience of explanation, the control device will be mainly described below.
【0022】図1は、その超音波モータ31の制御装置
を示す。該モータ31に備えられリング状に形成された
ステータ1には、該ステータ1に対して回転可能に配設
されたロータ(図示しない)が圧接されている。ステー
タ1には、圧電素子を駆動するための複数の電極板(図
示しない)が交互に分極された円弧状の第1及び第2の
駆動電極1a,1bが形成されている。この第1及び第
2の駆動電極1a,1bは、互いに離間し、かつ印加さ
れる高周波電圧の4分の1波長相当だけ位置をずらして
配置されている。又、第1の駆動電極1aと第2の駆動
電極1bとの間には、フィードバック電極1cが形成さ
れている。又、第1及び第2の駆動電極1a,1bに
は、モータ駆動回路2が接続されている。FIG. 1 shows a control device for the ultrasonic motor 31. A rotor (not shown) rotatably arranged with respect to the stator 1 is in pressure contact with the ring-shaped stator 1 provided in the motor 31. The stator 1 is provided with arc-shaped first and second drive electrodes 1a and 1b in which a plurality of electrode plates (not shown) for driving the piezoelectric elements are alternately polarized. The first and second drive electrodes 1a and 1b are arranged so as to be separated from each other and displaced by a position corresponding to a quarter wavelength of the applied high frequency voltage. A feedback electrode 1c is formed between the first drive electrode 1a and the second drive electrode 1b. A motor drive circuit 2 is connected to the first and second drive electrodes 1a and 1b.
【0023】モータ駆動回路2は、基準信号発生回路
3、周波数推移回路4、駆動用高電圧発生回路5、及
び、移相回路6とからなる。モータ駆動回路2の各回路
3〜6は、モータ駆動コントローラ7にそれぞれ接続さ
れている。The motor drive circuit 2 comprises a reference signal generation circuit 3, a frequency transition circuit 4, a driving high voltage generation circuit 5, and a phase shift circuit 6. The circuits 3 to 6 of the motor drive circuit 2 are connected to the motor drive controller 7, respectively.
【0024】基準信号発生回路3は、前記コントローラ
7からの電圧生成信号S1 に基づいて、圧電素子を駆動
するための基準となる一定周期及び一定電圧値の基準高
周波電圧E0 を生成し周波数推移回路4に出力する。The reference signal generation circuit 3 generates a reference high frequency voltage E0 having a constant period and a constant voltage value as a reference for driving the piezoelectric element based on the voltage generation signal S1 from the controller 7 to generate a frequency transition circuit. Output to 4.
【0025】周波数推移回路4は、前記コントローラ7
からの周波数制御信号S2 に基づいて、前記基準高周波
電圧E0 の周波数を変化させ中間高周波電圧E1 として
駆動用高電圧発生回路5に出力する。因みに、この周波
数を共振周波数に近づけると前記モータ31は高回転と
なり、逆に周波数を共振周波数から遠ざけると該モータ
31は低回転となる。The frequency shift circuit 4 includes the controller 7
The frequency of the reference high frequency voltage E0 is changed on the basis of the frequency control signal S2 from the above and is output to the driving high voltage generating circuit 5 as the intermediate high frequency voltage E1. Incidentally, if this frequency is brought close to the resonance frequency, the motor 31 will rotate at high speed, and conversely, if the frequency is moved away from the resonance frequency, the motor 31 will rotate at low speed.
【0026】駆動用高電圧発生回路5は、前記コントロ
ーラ7からの電圧制御信号S3 に基づいて、前記中間高
周波電圧E1 の電圧値を変化させ駆動高周波電圧E2 と
して前記第1の駆動電極1aに出力するとともに移相回
路6に出力する。因みに、この電圧値を高くすると前記
モータ31は高トルクとなり、逆に電圧を低くすると該
モータ31は低トルクとなる。The driving high voltage generating circuit 5 changes the voltage value of the intermediate high frequency voltage E1 based on the voltage control signal S3 from the controller 7 and outputs it as the driving high frequency voltage E2 to the first driving electrode 1a. And outputs to the phase shift circuit 6. Incidentally, when the voltage value is increased, the motor 31 has a high torque, and conversely, when the voltage is decreased, the motor 31 has a low torque.
【0027】移相回路6は、前記コントローラ7からモ
ータ31を正転するための位相反転信号S4 を入力する
と、前記駆動用高電圧発生回路5からの駆動高周波電圧
E2を時間的に90度位相を遅らせた電圧に変換して第
2の駆動電極1bに出力する。即ち、ステータ1の各駆
動電極1a,1bには正転のための駆動高周波電圧E2
が印加されることになり、該ステータ1にはロータが正
転する方向に進行波振動が生じる。When the phase inversion signal S4 for normally rotating the motor 31 is inputted from the controller 7, the phase shift circuit 6 temporally phase-shifts the driving high frequency voltage E2 from the driving high voltage generating circuit 5 by 90 degrees. Is converted into a delayed voltage and output to the second drive electrode 1b. That is, the drive high frequency voltage E2 for normal rotation is applied to each drive electrode 1a, 1b of the stator 1.
Is applied, the traveling wave vibration is generated in the stator 1 in the direction in which the rotor is normally rotated.
【0028】又、移相回路6は、前記コントローラ7か
らモータ31を逆転するための位相反転信号S4 を入力
すると、前記駆動用高電圧発生回路5からの駆動高周波
電圧E2 を時間的に90度位相を進めた電圧に変換して
第2の駆動電極1bに出力する。即ち、ステータ1の各
駆動電極1a,1bには逆転のための駆動高周波電圧E
2 が印加されることになり、該ステータ1にはロータが
逆転する方向に進行波振動が生じる。When the phase inversion signal S4 for reversing the motor 31 is inputted from the controller 7, the phase shift circuit 6 outputs the driving high frequency voltage E2 from the driving high voltage generating circuit 5 by 90 degrees in time. The voltage is converted to a phase advanced voltage and output to the second drive electrode 1b. That is, the drive high-frequency voltage E for reverse rotation is applied to each drive electrode 1a, 1b of the stator 1.
2 is applied, and traveling wave vibration occurs in the stator 1 in the direction in which the rotor rotates in the reverse direction.
【0029】従って、超音波モータ31が正転すると、
アクチュエータ32はブレーキパッド34をブレーキデ
ィスク33に当接させる方向に作動する。又、超音波モ
ータ31が逆転すると、アクチュエータ32はブレーキ
パッド34をブレーキディスク33に離間させる方向に
作動する。Therefore, when the ultrasonic motor 31 rotates forward,
The actuator 32 operates in a direction to bring the brake pad 34 into contact with the brake disc 33. When the ultrasonic motor 31 rotates in the reverse direction, the actuator 32 operates in the direction of separating the brake pad 34 from the brake disc 33.
【0030】前記モータ駆動コントローラ7には、車両
を統括するホストコントローラ8が接続されている。こ
のホストコントローラ8には、運転席に備えられたブレ
ーキペダルの踏み込みを検出するペダル踏込センサ9a
が接続されている。ペダル踏込センサ9aは、ブレーキ
を開放状態から踏み込まれると直ちにオン信号SONをホ
ストコントローラ8に出力する。ホストコントローラ8
は、ペダル踏込センサ9aからのオン信号SONに基づい
てモータ駆動コントローラ7に対し起動信号SSTを出力
する。A host controller 8 that controls the vehicle is connected to the motor drive controller 7. The host controller 8 includes a pedal depression sensor 9a for detecting depression of a brake pedal provided in a driver's seat.
Are connected. The pedal depression sensor 9a outputs an ON signal SON to the host controller 8 immediately when the brake is depressed from the released state. Host controller 8
Outputs an activation signal SST to the motor drive controller 7 based on the ON signal SON from the pedal depression sensor 9a.
【0031】又、ホストコントローラ8には、運転者の
ブレーキペダルの踏込み量Fを検出する踏込み量検出セ
ンサ9bが接続されている。踏込み量Fは、運転者が意
図するブレーキ力の大きさであって、踏込み量Fが大き
ければ大きなブレーキ力を必要としていることになる。
そして、ブレーキ力の大小は、前記ブレーキディスク3
3に対してブレーキパッド34の当接力に比例する。従
って、ブレーキ力を大きくすることは、ブレーキパッド
34の当接力を大きくすることを意味する。又、この当
接力が大きくなるほどモータ31の負荷トルク値Tは比
例して大きくなる。Further, the host controller 8 is connected with a depression amount detection sensor 9b for detecting the depression amount F of the driver's brake pedal. The depression amount F is the magnitude of the braking force intended by the driver, and if the depression amount F is large, a large braking force is required.
The magnitude of the braking force depends on the brake disc 3
3 is proportional to the contact force of the brake pad 34. Therefore, increasing the braking force means increasing the contact force of the brake pad 34. Further, as the contact force increases, the load torque value T of the motor 31 increases proportionally.
【0032】踏込み量検出センサ9bは、運転者の踏込
み量Fに比例した踏込み量検出信号SF をホストコント
ローラ8に出力する。ホストコントローラ8は、その時
々の踏込み量検出センサ9bからの踏込み量検出信号S
F 、即ち踏込み量Fに対応した駆動トルク制御信号SH
を出力する。又、ホストコントローラ8は、モータ駆動
コントローラ7に対して該検出信号SF に基づいて、踏
込み量Fが経時的に増加している時にはモータ31を正
転させるための正逆転指令信号CCWを、又、踏込み量
Fが経時的に減少している時にはモータ31を逆転させ
るための正逆転指令信号CCWを出力する。The depression amount detection sensor 9b outputs a depression amount detection signal SF proportional to the depression amount F of the driver to the host controller 8. The host controller 8 detects the depression amount detection signal S from the depression amount detection sensor 9b at each time.
F, that is, the drive torque control signal SH corresponding to the depression amount F
Is output. Further, the host controller 8 sends to the motor drive controller 7 a forward / reverse command signal CCW for normally rotating the motor 31 based on the detection signal SF when the stepping amount F is increasing with time. When the depression amount F is decreasing with time, a forward / reverse command signal CCW for reversely rotating the motor 31 is output.
【0033】モータ駆動コントローラ7は、読み出し専
用メモリ(以下、ROMという)7aと、読み出し及び
書き換え可能なメモリ(以下、RAMという)7bを備
えている。モータ駆動コントローラ7は、前記起動信号
SST、駆動トルク制御信号SH 及び正逆転指令信号CC
Wを入力する。又、駆動コントローラ7は、モータ31
にかかる負荷トルク値Tを検出する負荷トルク検出セン
サ10からの負荷トルク検出信号ST を入力する。更
に、駆動コントローラ7は、モータ31の回転数Nを検
出する回転検出センサ11からの回転数検出信号SN を
入力する。更に又、駆動コントローラ7は、ステータ1
のフィードバック電極1cからフィードバック電圧Vfb
を入力する。そして、駆動コントローラ7は、RAM7
bにて各検出信号ST ,SN に基づく負荷トルク値T及
び回転数Nと、フィードバック電圧Vfbとを一時的に記
憶する。The motor drive controller 7 comprises a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 7a and a readable and rewritable memory (hereinafter referred to as RAM) 7b. The motor drive controller 7 uses the start signal SST, the drive torque control signal SH, and the forward / reverse command signal CC.
Enter W. Further, the drive controller 7 includes a motor 31
The load torque detection signal ST from the load torque detection sensor 10 for detecting the load torque value T related to is input. Further, the drive controller 7 inputs the rotation speed detection signal SN from the rotation detection sensor 11 which detects the rotation speed N of the motor 31. Furthermore, the drive controller 7 is the stator 1
Feedback voltage Vfb from the feedback electrode 1c of
Enter. Then, the drive controller 7 is a RAM 7
At b, the load torque value T and the rotation speed N based on the detection signals ST and SN and the feedback voltage Vfb are temporarily stored.
【0034】前記駆動コントローラ7のROM7aに
は、モータ31を駆動制御するためのブレーキ制御プロ
グラムが記憶されている。駆動コントローラ7は、この
制御プログラムに基づいて動作する。A brake control program for driving and controlling the motor 31 is stored in the ROM 7a of the drive controller 7. The drive controller 7 operates based on this control program.
【0035】詳述すると、駆動コントローラ7は、前記
起動信号SSTに応答してブレーキ制御プログラムを実行
し、基準信号発生回路3を駆動するための電圧生成信号
S1を該発生回路3に出力するようになっている。そし
て、本実施の形態では、駆動コントローラ7は、負荷ト
ルク値Tを検出する負荷トルク検出センサ10からの負
荷トルク検出信号ST に基づいてその時のモータ31の
負荷トルク値(実際のブレーキ力)Tが予め定めた基準
トルク値T1以下の時には「高回転制御モード」を実行
し、基準トルク値T1を超えた時には「高トルク制御モ
ード」を実行する。尚、この基準トルク値T1は、前記
ブレーキパッド34がブレーキディスク33に当接した
直後(若しくは離間する直前)のモータ31にかかる負
荷トルク値Tに等しい値としている。More specifically, the drive controller 7 executes the brake control program in response to the activation signal SST, and outputs the voltage generation signal S1 for driving the reference signal generation circuit 3 to the generation circuit 3. It has become. Then, in the present embodiment, the drive controller 7 determines the load torque value (actual braking force) T of the motor 31 at that time based on the load torque detection signal ST from the load torque detection sensor 10 that detects the load torque value T. Is higher than the predetermined reference torque value T1, the "high rotation control mode" is executed, and when the reference torque value T1 is exceeded, the "high torque control mode" is executed. The reference torque value T1 is a value equal to the load torque value T applied to the motor 31 immediately after the brake pad 34 comes into contact with the brake disc 33 (or just before being separated).
【0036】又、モータ駆動コントローラ7は、前記駆
動トルク制御信号SH に基づいてその時のブレーキペダ
ルの踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値を演
算するようになっている。この演算は、ROM7aに記
憶した踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値の
テーブルに基づいて演算している。Further, the motor drive controller 7 is adapted to calculate a target torque value of the motor 31 with respect to the amount F of depression of the brake pedal at that time based on the drive torque control signal SH. This calculation is performed based on the table of the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F stored in the ROM 7a.
【0037】ここで、図4は、その目標トルク値のテー
ブルを示す。前記駆動コントローラ7は、モータ31に
かかる負荷トルク値Tが基準トルク値T1以下の時(高
回転制御モード時)には、踏込み量Fに対するモータ3
1の目標トルク値にすべくその回転数Nを高回転用目標
回転数Nanにて回転させる。モータ31は高回転用目標
回転数Nanにて回転すると高回転駆動となる。又、駆動
コントローラ7は、モータ31にかかる負荷トルク値T
が基準トルク値T1を超えた時(高トルク制御モード
時)には、踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク
値にすべくその回転数Nを高トルク用目標回転数Natに
て回転させる。この高トルク用目標回転数Natは高回転
用目標回転数Nanと比較して低く設定されているため、
モータ31は高トルク用目標回転数Natにて回転すると
高トルク駆動となる。Here, FIG. 4 shows a table of the target torque values. When the load torque value T applied to the motor 31 is equal to or less than the reference torque value T1 (in the high rotation control mode), the drive controller 7 controls the motor 3 with respect to the depression amount F.
In order to achieve the target torque value of 1, the rotation speed N is rotated at the high rotation target rotation speed Nan. When the motor 31 rotates at the target rotation speed Nan for high rotation, it is driven at high rotation. Further, the drive controller 7 controls the load torque value T applied to the motor 31.
When the torque exceeds the reference torque value T1 (in the high torque control mode), the rotation speed N is rotated at the high torque target rotation speed Nat in order to obtain the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F. Since this high torque target rotation speed Nat is set lower than the high rotation target rotation speed Nan,
When the motor 31 rotates at the high torque target rotation speed Nat, high torque drive is performed.
【0038】尚、駆動コントローラ7は、踏込み量Fに
対するモータ31の目標トルク値が増加し、負荷トルク
値Tが基準トルク値T1に到達した時点でモータ31を
高回転用目標回転数Nanから高トルク用目標回転数Nat
にて駆動させる。逆に、駆動コントローラ7は、踏込み
量Fに対するモータ31の目標トルク値が減少し、負荷
トルク値Tが基準トルク値T1に到達した時点でモータ
31を高トルク用目標回転数Natから高回転用目標回転
数Nanにて駆動させる。尚、モータ31の回転数Nは、
基準トルク値T1付近ではヒステリシスを持たしてい
る。Note that the drive controller 7 increases the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F, and when the load torque value T reaches the reference torque value T1, increases the motor 31 from the high rotation target rotation speed Nan to a higher value. Target speed for torque Nat
Drive at. On the contrary, the drive controller 7 reduces the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F, and when the load torque value T reaches the reference torque value T1, changes the motor 31 from the high torque target rotation speed Nat to the high rotation speed. Drive at the target speed Nan. The rotation speed N of the motor 31 is
There is hysteresis near the reference torque value T1.
【0039】高回転制御モードにおいて、駆動コントロ
ーラ7は、前記ホストコントローラ8からの正逆転指令
信号CCWに基づいて移相回路6に位相反転信号S4 を
出力しモータ31を正逆転制御させるようになってい
る。In the high rotation control mode, the drive controller 7 outputs the phase inversion signal S4 to the phase shift circuit 6 based on the forward / reverse rotation command signal CCW from the host controller 8 to control the motor 31 in the forward / reverse rotation. ing.
【0040】この高回転制御モードにおいて、駆動コン
トローラ7は、正転のための正逆転指令信号CCWが入
力されていて起動信号SSTが入力されると同時に、前記
駆動トルク制御信号SH に基づいてその時のブレーキペ
ダルの踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値を
演算する。続いて、駆動コントローラ7は、目標トルク
値に基づいて、モータ31を目標トルク値にするための
周波数制御信号S2 を周波数推移回路4に出力するよう
になっている。In this high rotation control mode, the drive controller 7 receives the forward / reverse command signal CCW for forward rotation and the start signal SST, and at the same time, based on the drive torque control signal SH. The target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F of the brake pedal is calculated. Then, the drive controller 7 outputs a frequency control signal S2 for setting the motor 31 to the target torque value to the frequency transition circuit 4 based on the target torque value.
【0041】又、逆転のための正逆転指令信号CCWが
入力され前記負荷トルク値Tが減少し基準トルク値T1
以下になると、駆動コントローラ7は、上記同様に、前
記駆動トルク制御信号SH に基づいてその時のブレーキ
ペダルの踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値
を演算する。続いて、駆動コントローラ7は、目標トル
ク値に基づいて、モータ31を目標トルク値にするため
の周波数制御信号S2を周波数推移回路4に出力するよ
うになっている。Further, the forward / reverse command signal CCW for reverse rotation is input, and the load torque value T is decreased to decrease the reference torque value T1.
In the following, the drive controller 7 calculates the target torque value of the motor 31 with respect to the amount F of depression of the brake pedal at that time based on the drive torque control signal SH, as described above. Then, the drive controller 7 outputs the frequency control signal S2 for setting the motor 31 to the target torque value to the frequency transition circuit 4 based on the target torque value.
【0042】つまり、駆動コントローラ7は、負荷トル
ク値Tが基準トルク値T1以下の時には、ブレーキパッ
ド34がブレーキディスク33に対して離間した状態と
判定する。そして、駆動コントローラ7は、モータ31
の高回転化を図るべく高回転制御モードを実行し、モー
タ31を目標トルク値にするために、その回転数Nを高
回転用目標回転数Nanに近づけるように周波数推移回路
4にて駆動高周波電圧E2 の周波数fを制御する。That is, the drive controller 7 determines that the brake pad 34 is separated from the brake disc 33 when the load torque value T is equal to or less than the reference torque value T1. Then, the drive controller 7 uses the motor 31
In order to increase the rotation speed of the motor 31, a high rotation control mode is executed, and in order to bring the motor 31 to a target torque value, the rotation frequency N is driven by the frequency transition circuit 4 so as to approach the high rotation target rotation speed Nan. It controls the frequency f of the voltage E2.
【0043】一方、高トルク制御モードにおいて、駆動
コントローラ7は、前記ホストコントローラ8からの正
逆転指令信号CCWに基づいて移相回路6に位相反転信
号S4 を出力しモータ31を正逆転制御させるようにな
っている。On the other hand, in the high torque control mode, the drive controller 7 outputs the phase inversion signal S4 to the phase shift circuit 6 based on the forward / reverse rotation command signal CCW from the host controller 8 to control the motor 31 in the forward / reverse rotation. It has become.
【0044】この高トルク制御モードにおいて、駆動コ
ントローラ7は、前記駆動トルク制御信号SH に基づい
てその時のブレーキペダルの踏込み量Fに対するモータ
31の目標トルク値(このモードの場合、ブレーキ力、
即ちブレーキパッド34の当接力)を演算する。駆動コ
ントローラ7は、前記負荷トルク検出センサ10からの
負荷トルク検出信号ST に基づいてその時のモータ31
の負荷トルク値(実際のブレーキ力)Tを割り出す。続
いて、駆動コントローラ7は、目標トルク値と負荷トル
ク値Tに基づいてモータ31を目標トルク値にするため
の周波数制御信号S2 と電圧制御信号S3 をそれぞれ対
応する周波数推移回路4及び駆動用高電圧発生回路5に
出力するようになっている。In this high torque control mode, the drive controller 7 uses the drive torque control signal SH to set the target torque value of the motor 31 with respect to the amount F of depression of the brake pedal at that time (in this mode, the braking force,
That is, the contact force of the brake pad 34) is calculated. The drive controller 7 uses the load torque detection signal ST from the load torque detection sensor 10 to determine the motor 31 at that time.
The load torque value (actual braking force) T of is calculated. Subsequently, the drive controller 7 sets the frequency control signal S2 and the voltage control signal S3 for setting the motor 31 to the target torque value based on the target torque value and the load torque value T, respectively. The voltage is output to the voltage generation circuit 5.
【0045】又、逆転のための正逆転指令信号CCWが
入力され前記負荷トルク値Tが減少すると、駆動コント
ローラ7は、上記同様に、前記駆動トルク制御信号SH
に基づいてその時のブレーキペダルの踏込み量Fに対す
るモータ31の目標トルク値(このモードの場合、ブレ
ーキ力、即ちブレーキパッド34の当接力)を演算す
る。駆動コントローラ7は、前記負荷トルク検出センサ
10からの負荷トルク検出信号ST に基づいてその時の
モータ31の負荷トルク値(実際のブレーキ力)Tを割
り出す。続いて、駆動コントローラ7は、目標トルク値
と負荷トルク値Tに基づいてモータ31を目標トルク値
にするための周波数制御信号S2 と電圧制御信号S3 を
それぞれ対応する周波数推移回路4及び駆動用高電圧発
生回路5に出力するようになっている。When the forward / reverse rotation command signal CCW for reverse rotation is input and the load torque value T decreases, the drive controller 7 causes the drive torque control signal SH to change as described above.
The target torque value of the motor 31 with respect to the amount F of depression of the brake pedal at that time (in this mode, the braking force, that is, the contact force of the brake pad 34) is calculated based on the above. The drive controller 7 determines the load torque value (actual braking force) T of the motor 31 at that time based on the load torque detection signal ST from the load torque detection sensor 10. Subsequently, the drive controller 7 sets the frequency control signal S2 and the voltage control signal S3 for setting the motor 31 to the target torque value based on the target torque value and the load torque value T, respectively. The voltage is output to the voltage generation circuit 5.
【0046】つまり、駆動コントローラ7は、負荷トル
ク値Tが基準トルク値T1を超えた時には、ブレーキパ
ッド34がブレーキディスク33に対して当接した状態
と判定する。そして、駆動コントローラ7は、モータ3
1の高トルク化を図るべく高トルク制御モードを実行
し、モータ31を目標トルク値にするために、その回転
数Nを高トルク用目標回転数Natに近づけるように周波
数推移回路4にて駆動高周波電圧E2 の周波数fを制御
するとともに、駆動用高電圧発生回路5にて電圧値Vin
を変化させる。That is, the drive controller 7 determines that the brake pad 34 is in contact with the brake disc 33 when the load torque value T exceeds the reference torque value T1. The drive controller 7 then drives the motor 3
The high-torque control mode is executed to increase the torque of 1 and the frequency transition circuit 4 drives the motor 31 so that its rotation speed N approaches the high-torque target rotation speed Nat in order to achieve the target torque value. The frequency f of the high-frequency voltage E2 is controlled, and the driving high-voltage generation circuit 5 controls the voltage value Vin
Change.
【0047】次に、上記のように構成された超音波モー
タの制御装置の作用を図2及び図3に従って説明する。
説明の便宜上、図2に示すように、運転者がブレーキペ
ダルを踏み込み(領域A1及びA2)、その踏み込んだ
ペダルを戻して再度踏み込み(領域A3及びA4)、さ
らに該ペダルを完全に戻す(領域A5及びA6)ような
一連のペダル踏み込み動作を行う場合を例にして説明す
る。尚、領域A1及びA6は、ブレーキパッド34がブ
レーキディスク33に対して離間している状態であっ
て、領域A2からA5まではブレーキパッド34がブレ
ーキディスク33に対して当接している状態である。
又、図3はモータ駆動コントローラ7が実行するトルク
判定型制御ルーチンを示す。Next, the operation of the control device for the ultrasonic motor configured as described above will be described with reference to FIGS.
For convenience of explanation, as shown in FIG. 2, the driver depresses the brake pedal (areas A1 and A2), returns the depressed pedal and depresses it again (areas A3 and A4), and further returns the pedal completely (area). A case of performing a series of pedal depression operations such as A5 and A6) will be described as an example. In the areas A1 and A6, the brake pad 34 is separated from the brake disc 33, and in the areas A2 to A5, the brake pad 34 is in contact with the brake disc 33. .
Further, FIG. 3 shows a torque judgment type control routine executed by the motor drive controller 7.
【0048】初期状態として、ブレーキパッド34はブ
レーキディスク33に対して所定の空隙Dを有してい
る。又、図3に示す制御ルーチンは、運転者がブレーキ
ペダルの踏み込みを開始したときペダル踏込センサ9a
のオン信号SONに基づくホストコントローラ8からの起
動信号SSTに基づいてスタートする。As an initial state, the brake pad 34 has a predetermined space D with respect to the brake disc 33. Further, the control routine shown in FIG. 3 is performed by the pedal depression sensor 9a when the driver starts to depress the brake pedal.
It starts based on the start signal SST from the host controller 8 based on the ON signal SON.
【0049】先ず、運転者がブレーキペダルの踏み込み
を開始する領域A1では、ペダル踏込センサ9aはホス
トコントローラ8にオン信号SONを出力し、該コントロ
ーラ8はモータ駆動コントローラ7に起動信号SSTを出
力する。モータ駆動コントローラ7は、この起動信号S
STに基づいて制御ルーチンをスタートするとともに、基
準信号発生回路3に対して電圧生成信号S1 を出力す
る。基準信号発生回路3は、電圧生成信号S1 に基づい
て基準高周波電圧E0 を出力する。First, in the area A1 where the driver starts to depress the brake pedal, the pedal depression sensor 9a outputs an ON signal SON to the host controller 8, and the controller 8 outputs a start signal SST to the motor drive controller 7. . The motor drive controller 7 uses the start signal S
The control routine is started based on ST, and the voltage generation signal S1 is output to the reference signal generation circuit 3. The reference signal generation circuit 3 outputs a reference high frequency voltage E0 based on the voltage generation signal S1.
【0050】又、ブレーキペダルの踏み込みによって踏
込み量Fは増加し、踏込み量検出センサ9bは、その踏
込み量Fに比例した踏込み量検出信号SF をホストコン
トローラ8に出力する。ホストコントローラ8は、モー
タ駆動コントローラ7に踏込み量検出信号SF に対応し
た駆動トルク制御信号SH を出力するとともに、モータ
31を正転するための正逆転指令信号CCWを出力す
る。Further, the depression amount F increases as the brake pedal is depressed, and the depression amount detection sensor 9b outputs a depression amount detection signal SF proportional to the depression amount F to the host controller 8. The host controller 8 outputs a drive torque control signal SH corresponding to the stepping amount detection signal SF to the motor drive controller 7 and also outputs a forward / reverse rotation command signal CCW for rotating the motor 31 in the forward direction.
【0051】モータ駆動コントローラ7は、ステップ2
1において、ステータ1の各駆動電極1a,1bに印加
する駆動高周波電圧E2 の周波数f及び電圧値Vinの初
期値を設定する。モータ駆動コントローラ7は、ペダル
踏み込み初期において、モータ31にかかる負荷トルク
値Tが小さいことから、駆動高周波電圧E2 の周波数f
を周波数推移回路4にて最大値に設定し、電圧値Vinを
駆動用高電圧発生回路5にて所定の値に設定する。又、
モータ駆動コントローラ7は、正逆転指令信号CCWに
基づいて移相回路6にて正転のための駆動高周波電圧E
2 を出力させる。すると、モータ31は正転するととも
に、その回転数Nは最大となり、又モータ31にかかる
負荷トルク値Tは次第に増加していく。The motor drive controller 7 executes step 2
1, the frequency f of the driving high frequency voltage E2 applied to the driving electrodes 1a and 1b of the stator 1 and the initial value of the voltage value Vin are set. Since the load torque value T applied to the motor 31 is small at the initial stage of pedal depression, the motor drive controller 7 determines that the frequency f of the drive high frequency voltage E2 is f.
Is set to the maximum value by the frequency transition circuit 4, and the voltage value Vin is set to a predetermined value by the driving high voltage generation circuit 5. or,
The motor drive controller 7 causes the phase shift circuit 6 to drive the drive high frequency voltage E for forward rotation based on the forward / reverse rotation command signal CCW.
Output 2 Then, the motor 31 rotates in the normal direction, the rotation speed N thereof becomes maximum, and the load torque value T applied to the motor 31 gradually increases.
【0052】モータ駆動コントローラ7は、ステップ2
2において、ブレーキパッド34がブレーキディスク3
3に対して離間しているか、即ちモータ31にかかる負
荷トルク値Tが基準トルク値T1以下か否かを判定す
る。このとき、負荷トルク値Tは基準トルク値T1以下
であるため、モータ駆動コントローラ7はステップ23
に進み「高回転制御モード」にてその制御を行う。The motor drive controller 7 executes step 2
2, the brake pad 34 is the brake disc 3
3, the load torque value T applied to the motor 31 is less than or equal to the reference torque value T1. At this time, since the load torque value T is equal to or less than the reference torque value T1, the motor drive controller 7 determines in step 23
Then, the control is performed in the "high speed control mode".
【0053】モータ駆動コントローラ7は、ステップ2
3において、その回転数Nが図4に示す高回転用目標回
転数Nanであるか否かを判定する。このステップ23
で、回転数Nが高回転用目標回転数Nanであると判定す
ると、前記ステップ22に戻る。一方、このステップ2
3にてモータ31の回転数Nが高回転用目標回転数Nan
でない判定すると、次のステップ24に進む。ステップ
24では、今印加した駆動高周波電圧E2 の周波数fに
対して高回転用目標回転数Nanに近づけるべく予め定め
た補正値△f1 を減算あるいは加算して、前記ステップ
22に戻る。The motor drive controller 7 executes step 2
3, it is determined whether the rotation speed N is the high rotation target rotation speed Nan shown in FIG. This step 23
When it is determined that the rotation speed N is the high rotation target rotation speed Nan, the process returns to step 22. On the other hand, this step 2
3, the rotation speed N of the motor 31 is the target rotation speed Nan for high rotation.
If not, the process proceeds to the next step 24. In step 24, a correction value .DELTA.f1 determined in advance so as to approach the target rotational speed Nan for high rotation is subtracted from or added to the frequency f of the drive high frequency voltage E2 just applied, and the process returns to step 22.
【0054】つまり、モータ駆動コントローラ7は、モ
ータ31の回転数Nがその都度演算するブレーキペダル
の踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値、この
場合高回転用目標回転数Nanとなるまでステップ22〜
24を繰り返し、周波数推移回路4にて駆動高周波電圧
E2 の周波数fを変化させ、モータ31の回転を高回転
にする。そして、モータ31の高回転化に基づいて、ブ
レーキパッド34はブレーキディスク33に対して当接
する方向に高速移動し、パッド34とディスク33との
空隙Dは急激に縮められる。つまり、ブレーキパッド3
4がブレーキディスク33に対して当接するまでの時間
は短い。That is, the motor drive controller 7 proceeds to step 22 until the rotation speed N of the motor 31 reaches the target torque value of the motor 31 with respect to the brake pedal depression amount F calculated each time, in this case the high rotation target rotation speed Nan. ~
24 is repeated, and the frequency f of the driving high frequency voltage E2 is changed by the frequency transition circuit 4 to make the rotation of the motor 31 high. Then, based on the higher rotation of the motor 31, the brake pad 34 moves at a high speed in the direction of contacting the brake disc 33, and the gap D between the pad 34 and the disc 33 is sharply reduced. That is, the brake pad 3
It takes a short time for 4 to contact the brake disc 33.
【0055】やがて、ブレーキパッド34がブレーキデ
ィスク33に対して当接、即ちパッド34とディスク3
3との空隙Dが「0」となる領域A2になると、モータ
31の負荷トルク値Tが基準トルク値T1を超える値と
なる。すると、モータ駆動コントローラ7は、ステップ
22からステップ25に進み、その制御を「高回転制御
モード」から「高トルク制御モード」に切り換える。Eventually, the brake pad 34 comes into contact with the brake disc 33, that is, the pad 34 and the disc 3
In the area A2 where the gap D with respect to 3 becomes "0", the load torque value T of the motor 31 becomes a value exceeding the reference torque value T1. Then, the motor drive controller 7 proceeds from step 22 to step 25, and switches its control from the "high rotation control mode" to the "high torque control mode".
【0056】モータ駆動コントローラ7は、ステップ2
5において、モータ31の回転数Nが図4に示すような
予め試験等で決定された高トルク用目標回転数Natであ
るか否かを判定する。このステップ25で、回転数Nが
高トルク用目標回転数Natであると判定すると、前記ス
テップ22に戻る。一方、このステップ25にてモータ
31の回転数Nが高トルク用目標回転数Natでないと判
定すると、次のステップ26に進む。ステップ26で
は、今印加した駆動高周波電圧E2 の周波数fに対して
高トルク用目標回転数Natに近づけるべく予め定めた補
正値△f2 を減算あるいは加算するとともに、電圧Vin
に対して補正値△Vを加算あるいは減算して、前記ステ
ップ22に戻る。The motor drive controller 7 executes step 2
5, it is determined whether or not the rotation speed N of the motor 31 is the high-torque target rotation speed Nat determined in advance by a test or the like as shown in FIG. If it is determined in step 25 that the rotation speed N is the high torque target rotation speed Nat, the routine returns to step 22. On the other hand, if it is determined in step 25 that the rotation speed N of the motor 31 is not the high torque target rotation speed Nat, the routine proceeds to the next step 26. In step 26, a predetermined correction value Δf2 is added or subtracted from the frequency f of the drive high frequency voltage E2 just applied to bring it closer to the high torque target rotational speed Nat, and the voltage Vin
Then, the correction value ΔV is added or subtracted, and the process returns to step 22.
【0057】つまり、モータ駆動コントローラ7は、モ
ータ31の回転数Nがその都度演算するブレーキペダル
の踏込み量Fに対するモータ31の目標トルク値、この
場合高トルク用目標回転数Natとなるまでステップ2
2,25,26を繰り返し、周波数推移回路4にて駆動
高周波電圧E2 の周波数fを変化させる。又、モータ駆
動コントローラ7は、ステップ26において、駆動高電
圧発生回路5にて駆動高周波電圧E2 の電圧値Vinを変
化させる。すると、モータ31は高トルク化がなされ
る。そして、モータ31の高トルク化に基づいて、ブレ
ーキパッド34のブレーキディスク33に対する圧接力
は増加する。That is, the motor drive controller 7 proceeds to step 2 until the rotation speed N of the motor 31 reaches the target torque value of the motor 31 with respect to the brake pedal depression amount F calculated each time, in this case the high torque target rotation speed Nat.
The frequency transition circuit 4 changes the frequency f of the driving high frequency voltage E2 by repeating steps 2, 25 and 26. Further, the motor drive controller 7 changes the voltage value Vin of the drive high frequency voltage E2 in the drive high voltage generation circuit 5 in step 26. Then, the torque of the motor 31 is increased. Then, as the torque of the motor 31 increases, the pressure contact force of the brake pad 34 with respect to the brake disc 33 increases.
【0058】次に、運転者がブレーキペダルを戻す領域
A3となると、踏込み量Fは増加から減少に転ずる。こ
のとき、踏込み量検出センサ9bは、その踏込み量Fに
比例した踏込み量検出信号SF をホストコントローラ8
に出力する。ホストコントローラ8は、モータ駆動コン
トローラ7に踏込み量検出信号SF に対応した駆動トル
ク制御信号SH を出力するとともに、モータ31を逆転
するための正逆転指令信号CCWを出力する。モータ駆
動コントローラ7は、逆転のための正逆転指令信号CC
Wに基づいて移相回路6にて逆転のための駆動高周波電
圧E2 を出力させる。Next, in the area A3 where the driver releases the brake pedal, the depression amount F changes from increasing to decreasing. At this time, the depression amount detection sensor 9b outputs a depression amount detection signal SF proportional to the depression amount F to the host controller 8
Output to. The host controller 8 outputs a drive torque control signal SH corresponding to the stepping amount detection signal SF to the motor drive controller 7 and also outputs a forward / reverse command signal CCW for reversely rotating the motor 31. The motor drive controller 7 controls the forward / reverse rotation command signal CC for reverse rotation.
Based on W, the phase shift circuit 6 outputs the driving high frequency voltage E2 for reverse rotation.
【0059】又、モータ駆動コントローラ7は、その都
度演算するブレーキペダルの踏込み量Fに対するモータ
31を目標トルク値にするために周波数制御信号S2 と
電圧制御信号S3 をそれぞれ対応する周波数推移回路4
及び駆動用高電圧発生回路5に出力する。すると、モー
タ31は逆転するとともに、モータ31の負荷トルク値
Tはブレーキペダルの踏込み量Fに比例して減少し、ブ
レーキパッド34のブレーキディスク33に対する圧接
力は減少する。Further, the motor drive controller 7 causes the frequency control signal S2 and the voltage control signal S3 to correspond to the frequency transition signal S2 and the voltage control signal S3, respectively, in order to bring the motor 31 to the target torque value for the brake pedal depression amount F calculated each time.
And output to the driving high voltage generating circuit 5. Then, the motor 31 reversely rotates, the load torque value T of the motor 31 decreases in proportion to the depression amount F of the brake pedal, and the pressure contact force of the brake pad 34 to the brake disc 33 decreases.
【0060】次に、運転者が再度ブレーキペダルの踏み
込みを開始する領域A4になると、踏込み量Fは減少か
ら増加に転ずる。このとき、踏込み量検出センサ9b
は、その踏込み量Fに比例した踏込み量検出信号SF を
ホストコントローラ8に出力する。ホストコントローラ
8は、モータ駆動コントローラ7に踏込み量検出信号S
F に対応した駆動トルク制御信号SH を出力するととも
に、モータ31を正転するための正逆転指令信号CCW
を出力する。モータ駆動コントローラ7は、正転のため
の正逆転指令信号CCWに基づいて移相回路6にて正転
のための駆動高周波電圧E2 を出力させる。Next, when the driver again enters the region A4 where the brake pedal is started to be depressed again, the depression amount F changes from a decrease to an increase. At this time, the depression amount detection sensor 9b
Outputs a depression amount detection signal SF proportional to the depression amount F to the host controller 8. The host controller 8 sends a stepping amount detection signal S to the motor drive controller 7.
A drive torque control signal SH corresponding to F is output, and a forward / reverse rotation command signal CCW for normally rotating the motor 31
Is output. The motor drive controller 7 causes the phase shift circuit 6 to output a drive high frequency voltage E2 for forward rotation based on the forward / reverse rotation command signal CCW for forward rotation.
【0061】又、モータ駆動コントローラ7は、その都
度演算するブレーキペダルの踏込み量Fに対するモータ
31を目標トルク値にするために周波数制御信号S2 と
電圧制御信号S3 をそれぞれ対応する周波数推移回路4
及び駆動用高電圧発生回路5に出力する。すると、モー
タ31は正転するとともに、モータ31の負荷トルク値
Tはブレーキペダルの踏込み量Fに比例して増加し、ブ
レーキパッド34のブレーキディスク33に対する圧接
力は増加する。Further, the motor drive controller 7 causes the frequency control signal S2 and the voltage control signal S3 to correspond to the frequency transition signal S2 and the voltage control signal S3, respectively, in order to bring the motor 31 to the target torque value with respect to the brake pedal depression amount F calculated each time.
And output to the driving high voltage generating circuit 5. Then, the motor 31 rotates normally, the load torque value T of the motor 31 increases in proportion to the depression amount F of the brake pedal, and the pressure contact force of the brake pad 34 to the brake disc 33 increases.
【0062】次に、運転者がブレーキペダルの踏み込み
を止め、踏込み量Fが増加から減少に転ずる領域A5に
なると、前記領域A3と同様に、モータ駆動コントロー
ラ7は、モータ31を逆転させるとともに、モータ31
の負荷トルク値Tはブレーキペダルの踏込み量Fに比例
して減少し、ブレーキパッド34のブレーキディスク3
3に対する圧接力は減少する。Next, when the driver stops depressing the brake pedal and enters the area A5 where the depression amount F changes from increasing to decreasing, the motor drive controller 7 reverses the motor 31 as in the area A3. Motor 31
The load torque value T of the brake disc 3 of the brake pad 34 decreases in proportion to the depression amount F of the brake pedal.
The pressure contact force for 3 decreases.
【0063】やがて、ブレーキパッド34がブレーキデ
ィスク33に対して離間する領域A6になると、モータ
31の負荷トルク値Tが基準トルク値T1以下となる。
すると、モータ駆動コントローラ7は、ステップ22か
らステップ23に進み、その制御を「高トルク制御モー
ド」から「高回転制御モード」に切り換わる。モータ駆
動コントローラ7は、上記したようにモータ31の回転
数Nがブレーキペダルの踏込み量Fに対するモータ31
の目標トルク値となるような高回転用目標回転数Nanと
なるように周波数推移回路4にて駆動高周波電圧E2 の
周波数fを変化させ、モータ31は高回転化がなされ
る。そして、モータ31の高回転化に基づいて、ブレー
キパッド34はブレーキディスク33に対して離間する
方向に高速移動し、パッド34とディスク33との空隙
Dは急激に広げられる。つまり、ブレーキパッド34が
ブレーキディスク33に対して所定の空隙Dが短時間で
確保される。When the brake pad 34 reaches the area A6 where it is separated from the brake disc 33, the load torque value T of the motor 31 becomes less than the reference torque value T1.
Then, the motor drive controller 7 proceeds from step 22 to step 23, and switches its control from the "high torque control mode" to the "high rotation control mode". As described above, the motor drive controller 7 determines that the rotation speed N of the motor 31 corresponds to the stepping amount F of the brake pedal of the motor 31.
The frequency f of the drive high-frequency voltage E2 is changed by the frequency transition circuit 4 so that the target rotation speed Nan for high rotation such that the target torque value is obtained becomes. Then, based on the higher rotation of the motor 31, the brake pad 34 moves at a high speed in the direction of separating from the brake disc 33, and the gap D between the pad 34 and the disc 33 is rapidly widened. That is, the brake pad 34 secures a predetermined space D with respect to the brake disc 33 in a short time.
【0064】そして、ブレーキペダルが完全に戻される
と、ペダル踏込センサ9aはホストコントローラ8への
オン信号SONの出力を止め、該コントローラ8はモータ
駆動コントローラ7への起動信号SSTの出力を止める。
すると、モータ駆動コントローラ7は、基準信号発生回
路3に対する電圧生成信号S1 の出力を止めて、モータ
31の回転を停止させる。又、同時に、モータ駆動コン
トローラ7は、制御ルーチンを終了する。When the brake pedal is completely returned, the pedal depression sensor 9a stops outputting the ON signal SON to the host controller 8, and the controller 8 stops outputting the start signal SST to the motor drive controller 7.
Then, the motor drive controller 7 stops the output of the voltage generation signal S1 to the reference signal generation circuit 3 and stops the rotation of the motor 31. At the same time, the motor drive controller 7 ends the control routine.
【0065】上記したように、本実施の形態では、以下
の特徴を有する。
(1)本実施の形態では、モータ31にかかる負荷トル
ク値Tに基づいて該モータ31の使用状態を検出する。
この検出にてモータ31に対して高回転駆動、若しくは
高トルク駆動のいずれかが要求されているかを判定し、
その判定に基づいて該モータ31は高回転駆動、若しく
は高トルク駆動のいずれかに切り換えられる。従って、
超音波モータ31の使用状態に適した制御を行うことが
できる。しかも、モータ31の使用状態を該モータ31
にかかる負荷トルク値Tにて検出するため、その検出を
容易とすることができる。As described above, this embodiment has the following features. (1) In the present embodiment, the usage state of the motor 31 is detected based on the load torque value T applied to the motor 31.
Based on this detection, it is determined whether the motor 31 is required to be driven at a high rotation speed or a high torque,
Based on the determination, the motor 31 is switched to either high rotation drive or high torque drive. Therefore,
The control suitable for the usage state of the ultrasonic motor 31 can be performed. Moreover, the usage state of the motor 31 is
Since the load torque value T is used for the detection, the detection can be facilitated.
【0066】(2)又、超音波モータは、一般的に高周
波電圧の周波数を共振周波数に近づけると高回転(低ト
ルク)となり、逆に周波数を共振周波数から遠ざけると
低回転(高トルク)となる。即ち、モータ31に対して
高回転が要求されたとき、モータ駆動コントローラ7は
周波数推移回路4を介して駆動高周波電圧E2 の周波数
fを共振周波数に近づけるように制御し(高回転制御モ
ード)、高トルクが要求されたときには低回転とすべく
該周波数fを共振周波数から遠ざけるように制御する
(高トルク制御モード)。従って、モータ31の高回転
化、若しくは高トルク化の切り換え制御を容易に行うこ
とができる。(2) Further, an ultrasonic motor generally has a high rotation (low torque) when the frequency of the high frequency voltage is close to the resonance frequency, and a low rotation (high torque) when the frequency is far from the resonance frequency. Become. That is, when the motor 31 is required to rotate at high speed, the motor drive controller 7 controls the frequency f of the driving high frequency voltage E2 to approach the resonance frequency through the frequency shift circuit 4 (high rotation control mode). When high torque is required, the frequency f is controlled so as to move away from the resonance frequency in order to achieve low rotation (high torque control mode). Therefore, it is possible to easily perform switching control for increasing the rotation speed or increasing the torque of the motor 31.
【0067】(3)更に、高トルク制御モードでは、モ
ータ駆動コントローラ7は、駆動用高電圧発生回路5か
ら出力される駆動高周波電圧E2 の電圧値Vinを高める
ようにした。一般的に、超音波モータは、供給される高
周波電圧の電圧値を高くすると高トルクとなる。従っ
て、モータ31を確実に高トルク化を図ることができ
る。(3) Further, in the high torque control mode, the motor drive controller 7 increases the voltage value Vin of the drive high frequency voltage E2 output from the drive high voltage generating circuit 5. Generally, the ultrasonic motor has high torque when the voltage value of the supplied high frequency voltage is increased. Therefore, it is possible to surely increase the torque of the motor 31.
【0068】(4)本実施の形態の車両用ブレーキ装置
30では、モータ駆動コントローラ7は、ブレーキパッ
ド34がブレーキディスク33に対して離間していると
きには、超音波モータ31を高回転駆動させ、ブレーキ
パッド34を高速移動させるとともに、ブレーキパッド
34がブレーキディスク33に対して当接しているとき
には、モータ駆動コントローラ7は、超音波モータ31
を高トルク駆動させ、ブレーキパッド34の圧接力を増
加させる。従って、ブレーキパッド34がブレーキディ
スク33に当接するまでの時間が短時間となり、該パッ
ド34が該ディスク33に当接後においてブレーキ力が
大きくなるため、ブレーキの制動距離を短縮することが
できる。
(第2の実施の形態)以下、本発明を具体化した第2の
実施の形態を図5及び図6に従って説明する。尚、本実
施の形態では、図3に示した第1の実施の形態における
フローチャートのステップ23及びステップ25をそれ
ぞれステップ23a及びステップ25aに置換した。(4) In the vehicle brake device 30 of this embodiment, the motor drive controller 7 drives the ultrasonic motor 31 to rotate at high speed when the brake pad 34 is separated from the brake disc 33. When the brake pad 34 is moved at high speed and the brake pad 34 is in contact with the brake disc 33, the motor drive controller 7 causes the ultrasonic motor 31 to move.
Is driven with a high torque to increase the pressure contact force of the brake pad 34. Therefore, the time until the brake pad 34 contacts the brake disc 33 becomes short, and the braking force becomes large after the pad 34 contacts the disc 33, so that the braking distance of the brake can be shortened. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, step 23 and step 25 in the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 3 are replaced with step 23a and step 25a, respectively.
【0069】図5に示すように、ステップ23aでは、
ステータ1からのフィードバック電圧Vfbが図6に示す
ような予め試験等で決定された高回転用フィードバック
電圧Vfbn であるか否かを判定する。このステップ23
aで、フィードバック電圧Vfbが高回転用目標フィード
バック電圧Vfbn であると判定すると、前記ステップ2
2に戻る。一方、このステップ23にてフィードバック
電圧Vfbが高回転用目標フィードバック電圧Vfbn でな
いと判定すると、次のステップ24に進む。ステップ2
4では、今印加した駆動高周波電圧E2 の周波数fに対
して高回転用目標フィードバック電圧Vfbn に近づける
べく予め定めた補正値△f1 を減算あるいは加算して、
前記ステップ22に戻る。そして、ステータ1からのフ
ィードバック電圧Vfbが高回転用目標フィードバック電
圧Vfbn となるまでステップ22〜24が繰り返され
る。As shown in FIG. 5, in step 23a,
It is determined whether or not the feedback voltage Vfb from the stator 1 is the high rotation speed feedback voltage Vfbn which is determined in advance by a test or the like as shown in FIG. This step 23
If it is determined that the feedback voltage Vfb is the high speed target feedback voltage Vfbn in step a, the above step 2 is performed.
Return to 2. On the other hand, if it is determined in step 23 that the feedback voltage Vfb is not the high rotation target feedback voltage Vfbn, the process proceeds to the next step 24. Step two
In 4, the correction value Δf1 determined in advance so as to be closer to the high-speed target feedback voltage Vfbn is subtracted from or added to the frequency f of the drive high frequency voltage E2 just applied,
Return to step 22. Then, steps 22 to 24 are repeated until the feedback voltage Vfb from the stator 1 reaches the high-rotation target feedback voltage Vfbn.
【0070】又、ステップ25aでは、ステータ1から
のフィードバック電圧Vfbが図4に示すような予め試験
等で決定された高トルク用目標フィードバック電圧Vfb
t であるか否かを判定する。このステップ25aで、フ
ィードバック電圧Vfbが高トルク用目標フィードバック
電圧Vfbt であると判定すると、前記ステップ22に戻
る。一方、このステップ25aにてフィードバック電圧
Vfbが高トルク用目標フィードバック電圧Vfbt でない
と判定すると、次のステップ26に進む。ステップ26
では、今印加した駆動高周波電圧E2 の周波数fに対し
て高トルク用目標フィードバック電圧Vfbt に近づける
べく予め定めた補正値△f2 を減算あるいは加算すると
ともに、電圧Vinに対し補正値△Vを加算あるいは減算
して、前記ステップ22に戻る。そして、ステータ1か
らのフィードバック電圧Vfbが高トルク用目標フィード
バック電圧Vfbt となるまでステップ22,25,26
が繰り返される。Further, in step 25a, the feedback voltage Vfb from the stator 1 is the target feedback voltage for high torque Vfb for high torque which is determined in advance by a test as shown in FIG.
It is determined whether it is t. If it is determined in step 25a that the feedback voltage Vfb is the high torque target feedback voltage Vfbt, the process returns to step 22. On the other hand, when it is determined in step 25a that the feedback voltage Vfb is not the high torque target feedback voltage Vfbt, the process proceeds to the next step 26. Step 26
Then, a predetermined correction value Δf2 is added to or subtracted from the frequency f of the drive high-frequency voltage E2 just applied to the high torque target feedback voltage Vfbt, and a correction value ΔV is added to or added to the voltage Vin. The subtraction is performed and the process returns to step 22. Then, steps 22, 25 and 26 are executed until the feedback voltage Vfb from the stator 1 reaches the high torque target feedback voltage Vfbt.
Is repeated.
【0071】つまり、ステータ1からのフィードバック
電圧Vfbは、モータ31の回転数Nに対応した値である
ため、本実施の形態では、このフィードバック電圧Vfb
をモータ31の回転数Nの代用値として用いている。That is, since the feedback voltage Vfb from the stator 1 is a value corresponding to the rotation speed N of the motor 31, this feedback voltage Vfb is used in the present embodiment.
Is used as a substitute value for the rotation speed N of the motor 31.
【0072】このようにすれば、本実施の形態では、モ
ータ31の回転数Nは必要がなくなるため、回転数Nを
検出する回転検出センサ11を省略することができる。
つまり、上記した第1の実施の形態の効果に加えて、回
転検出センサ11を省略することで、超音波モータの制
御装置の低コスト化に貢献することができる。In this way, in this embodiment, the rotation speed N of the motor 31 is not necessary, so that the rotation detection sensor 11 for detecting the rotation speed N can be omitted.
That is, in addition to the effect of the first embodiment described above, by omitting the rotation detection sensor 11, it is possible to contribute to cost reduction of the control device for the ultrasonic motor.
【0073】(第3の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第3の実施の形態を図7及び図8に従って説明す
る。尚、本実施の形態では、駆動コントローラ7は、モ
ータ31の回転数Nを検出する回転検出センサ11から
の回転数検出信号SN に基づいてその時のモータ31の
回転数Nが予め定めた基準回転数N1を超えた時には
「高回転制御モード」を実行し、基準回転数N1以下の
時には「高トルク制御モード」を実行する。尚、この基
準回転数N1は、前記ブレーキパッド34がブレーキデ
ィスク33に当接した直後(若しくは離間する直前)の
モータ31の回転数Nに等しい値としている。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. In the present embodiment, the drive controller 7 determines the reference rotation speed N of the motor 31 at that time based on the rotation speed detection signal SN from the rotation detection sensor 11 that detects the rotation speed N of the motor 31. When the number N1 is exceeded, the "high speed control mode" is executed, and when the reference speed N1 or less, the "high torque control mode" is executed. The reference rotational speed N1 is set to a value equal to the rotational speed N of the motor 31 immediately after the brake pad 34 comes into contact with the brake disc 33 (or immediately before being separated).
【0074】モータ駆動コントローラ7は、上記したよ
うに前記駆動トルク制御信号SH に基づいてその時のブ
レーキペダルの踏込み量Fに対するモータ31の目標ト
ルク値を演算するようになっている。この演算は、RO
M7aに記憶した踏込み量Fに対するモータ31の目標
トルク値のテーブルに基づいて演算している。As described above, the motor drive controller 7 calculates the target torque value of the motor 31 with respect to the amount F of depression of the brake pedal at that time based on the drive torque control signal SH. This operation is RO
The calculation is performed based on the table of the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F stored in M7a.
【0075】ここで、図8は、その目標トルク値のテー
ブルを示す。前記駆動コントローラ7は、モータ31の
回転数Nが基準回転数N1を超えた時(高回転制御モー
ド時)には、踏込み量Fに対するモータ31の目標トル
ク値にすべくその回転数Nを高回転用目標回転数Nanに
て回転させる。モータ31は高回転用目標回転数Nanに
て回転すると高回転駆動となる。又、駆動コントローラ
7は、モータ31の回転数Nが基準回転数N1以下の時
(高トルク制御モード時)には、踏込み量Fに対するモ
ータ31の目標トルク値にすべくその回転数Nを高トル
ク用目標回転数Natにて回転させる。この高トルク用目
標回転数Natは高回転用目標回転数Nanと比較して低く
設定されているため、モータ31は高トルク用目標回転
数Natにて回転すると高トルク駆動となる。Here, FIG. 8 shows a table of the target torque values. When the rotation speed N of the motor 31 exceeds the reference rotation speed N1 (in the high rotation control mode), the drive controller 7 increases the rotation speed N so as to set the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F. Rotate at the target rotation speed Nan for rotation. When the motor 31 rotates at the target rotation speed Nan for high rotation, it is driven at high rotation. Further, when the rotation speed N of the motor 31 is equal to or lower than the reference rotation speed N1 (in the high torque control mode), the drive controller 7 increases the rotation speed N so as to obtain the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F. Rotate at the target rotation speed Nat for torque. Since the high torque target rotation speed Nat is set lower than the high rotation target rotation speed Nan, the motor 31 is driven at high torque when rotated at the high torque target rotation speed Nat.
【0076】高回転制御モードでは、前記第1の実施の
形態と同様に、駆動コントローラ7は、踏込み量Fに対
するモータ31の目標トルク値にするために、その回転
数Nを高回転用目標回転数Nanに近づけるように周波数
推移回路4にて駆動高周波電圧E2 の周波数fを制御す
る。In the high rotation control mode, as in the first embodiment, the drive controller 7 sets the rotation speed N to the high rotation target rotation in order to set the target torque value of the motor 31 with respect to the depression amount F. The frequency transition circuit 4 controls the frequency f of the driving high frequency voltage E2 so as to approach the number Nan.
【0077】高トルク制御モードでは、前記第1の実施
の形態と同様に、駆動コントローラ7は、踏込み量Fに
対するモータ31の目標トルク値にするために、その回
転数Nを高トルク用目標回転数Natに近づけるように周
波数推移回路4にて駆動高周波電圧E2 の周波数fを制
御するとともに、駆動用高電圧発生回路5にて電圧値V
inを変化させる。In the high torque control mode, as in the first embodiment, the drive controller 7 sets the rotation speed N of the motor 31 to the target torque for high torque in order to set the target torque value of the motor 31 to the depression amount F. The frequency transition circuit 4 controls the frequency f of the driving high frequency voltage E2 so as to approach the number Nat, and the driving high voltage generation circuit 5 controls the voltage value V.
change in.
【0078】次に、上記のように構成された超音波モー
タの制御装置の作用を図7に従って説明する。図7は、
モータ駆動コントローラ7が実行する回転数判定型制御
ルーチンである。この制御ルーチンは、運転者がブレー
キペダルの踏み込みを開始したときペダル踏込センサ9
aのオン信号SONに基づくホストコントローラ8からの
起動信号SSTに基づいてスタートする。尚、本実施の形
態では、図3に示した第1の実施の形態におけるフロー
チャートのステップ22をステップ22aに置換した。Next, the operation of the control device for the ultrasonic motor configured as described above will be described with reference to FIG. Figure 7
It is a rotation speed determination type control routine executed by the motor drive controller 7. This control routine is performed by the pedal depression sensor 9 when the driver starts to depress the brake pedal.
It starts based on the start signal SST from the host controller 8 based on the ON signal SON of a. Incidentally, in the present embodiment, step 22 of the flowchart in the first embodiment shown in FIG. 3 is replaced with step 22a.
【0079】即ち、ステップ22aでは、上記したよう
にブレーキパッド34がブレーキディスク33に対して
離間しているか、即ちモータ31の回転数Nが基準回転
数N1を超えたか否かを判定する。このステップ22に
て基準回転数N1を超えた、即ち「YES」と判定する
と、モータ駆動コントローラ7は「高回転制御モード」
としてステップ23に進み、前記第1の実施の形態と同
様の処理が行われる。一方、ステップ22において、回
転数Nが基準回転数N1以下、即ち「NO」と判定する
と、モータ駆動コントローラ7は「高トルク制御モー
ド」として次のステップ25に進み、前記第1の実施の
形態と同様の処理が行われる。That is, in step 22a, it is determined whether the brake pad 34 is separated from the brake disc 33 as described above, that is, whether the rotation speed N of the motor 31 exceeds the reference rotation speed N1. When it is determined in step 22 that the reference rotation speed N1 is exceeded, that is, "YES", the motor drive controller 7 is in the "high rotation control mode".
Then, the process proceeds to step 23, and the same processing as that of the first embodiment is performed. On the other hand, when it is determined in step 22 that the rotation speed N is less than or equal to the reference rotation speed N1, that is, "NO", the motor drive controller 7 sets the "high torque control mode" and proceeds to the next step 25 to execute the first embodiment. Processing similar to is performed.
【0080】このようにすれば、本実施の形態では、モ
ータ31の負荷トルク値Tに代えてモータ31の回転数
Nを用いることで、その負荷トルク値Tは必要がなくな
るため、負荷トルク値Tを検出する負荷トルク検出セン
サ10を省略することができる。つまり、上記した第1
の実施の形態の効果に加えて、負荷トルク検出センサ1
0を省略することで、超音波モータの制御装置の低コス
ト化に貢献することができる。With this arrangement, in the present embodiment, the load torque value T is not required by using the rotation speed N of the motor 31 in place of the load torque value T of the motor 31, so that the load torque value T is unnecessary. The load torque detection sensor 10 that detects T can be omitted. That is, the above-mentioned first
In addition to the effects of the embodiment described above, the load torque detection sensor 1
By omitting 0, it is possible to contribute to cost reduction of the control device for the ultrasonic motor.
【0081】(第4の実施の形態)以下、本発明を具体
化した第4の実施の形態を図9及び図10に従って説明
する。尚、本実施の形態では、図7に示した第3の実施
の形態におけるフローチャートのステップ23及びステ
ップ25をそれぞれステップ23a及びステップ25a
に置換した。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 9 and 10. In the present embodiment, step 23 and step 25 of the flowchart in the third embodiment shown in FIG. 7 are replaced with step 23a and step 25a, respectively.
Was replaced with.
【0082】即ち、図9に示すように、本実施の形態の
モータ駆動コントローラ7は、ステップ22にてモータ
31の回転数Nと基準回転数N1と比較する回転数判定
型のコントローラであって、図10に示すように、前記
第2の実施の形態と同様に回転数Nの代用値としてステ
ータ1からのフィードバック電圧Vfbを用いた。このよ
うにすれば、本実施の形態においても、前記第3の実施
の形態と同様の効果を得ることができる。That is, as shown in FIG. 9, the motor drive controller 7 of the present embodiment is a rotation speed determination type controller that compares the rotation speed N of the motor 31 with the reference rotation speed N1 in step 22. As shown in FIG. 10, the feedback voltage Vfb from the stator 1 is used as a substitute value for the rotation speed N as in the second embodiment. By doing so, also in the present embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
【0083】尚、本発明は上記形態に限定されることは
なく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のように
してもよい。
○上記各実施の形態では、高トルク制御モードにおい
て、モータ駆動コントローラ7は、駆動用高電圧発生回
路5から出力される駆動高周波電圧E2 の電圧値Vinを
高めるようにしたが、特に電圧Vinの値を変更しなくて
もよく、周波数fのみを低くしてもよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but may be carried out as follows without departing from the gist of the present invention. In each of the above-described embodiments, in the high torque control mode, the motor drive controller 7 increases the voltage value Vin of the driving high frequency voltage E2 output from the driving high voltage generation circuit 5, but especially the voltage Vin The value may not be changed, and only the frequency f may be lowered.
【0084】○上記各実施の形態では、踏込み量検出セ
ンサ9bからの踏込み量検出信号SF をホストコントロ
ーラ8を介してモータ駆動コントローラ7に入力した
が、ホストコントローラ8を省略し、モータ駆動コント
ローラ7に直接入力するようにしてもよい。In each of the above embodiments, the stepping amount detection signal SF from the stepping amount detecting sensor 9b is input to the motor drive controller 7 via the host controller 8, but the host controller 8 is omitted and the motor drive controller 7 is omitted. You may input directly into.
【0085】○上記各実施の形態では、モータ31の高
回転駆動、若しくは高トルク駆動の切り換えを、該モー
タ31のステータ1に印加される駆動高周波電圧E2 の
周波数f及び電圧値Vinを変化させて行っていたが、そ
の駆動の切り換えはこれに限定されるものではない。例
えば、ステータに対するロータの圧接力を高めると低回
転(高トルク)となり、ステータに対するロータの圧接
力を低くすると高回転(低トルク)となることから、そ
の圧接力を適宜変化させて、モータ31の駆動の切り換
えを行うようにしてもよい。In each of the above-described embodiments, switching between high rotation driving and high torque driving of the motor 31 is performed by changing the frequency f and the voltage value Vin of the driving high frequency voltage E2 applied to the stator 1 of the motor 31. However, the switching of the drive is not limited to this. For example, if the pressure contact force of the rotor with respect to the stator is increased, the rotation speed becomes low (high torque), and if the pressure contact force of the rotor with respect to the stator is decreased, the rotation speed becomes high (low torque). The driving may be switched.
【0086】○上記各実施の形態では、超音波モータ3
1の使用状態を負荷トルク検出センサ10若しくは回転
検出センサ11に基づいて検出したが、モータ31の使
用状態が検出できれば他の検出手段を用いてもよい。In each of the above embodiments, the ultrasonic motor 3 is used.
Although the usage state of No. 1 is detected based on the load torque detection sensor 10 or the rotation detection sensor 11, other detection means may be used as long as the usage state of the motor 31 can be detected.
【0087】○上記各実施の形態では、超音波モータ3
1の制御装置を車両用ブレーキ装置に実施したが、これ
に限定されるものではなく、超音波モータを使用状態に
応じて高回転駆動、若しくは高トルク駆動のいずれかに
切り換えて制御することが必要な装置であればよい。In each of the above embodiments, the ultrasonic motor 3 is used.
Although the control device of No. 1 is applied to the vehicle brake device, the control device is not limited to this, and the ultrasonic motor can be controlled by switching between high rotation drive and high torque drive according to the use state. Any device will do.
【0088】上記実施の各形態から把握できる請求項以
外の技術思想について、以下にその効果とともに記載す
る。
(イ) ブレーキディスク(33)に圧接して車軸の回
転を停止させるブレーキパッド(34)と、前記ブレー
キパッド(34)を前記ブレーキディスク(33)に対
して当接又は離間する方向に移動させるアクチュエータ
(32)の駆動源として備えられる超音波モータ(3
1)と、前記超音波モータ(31)のステータ(1)に
高周波電圧(E2 )を印加して該モータ(31)を回転
駆動させる駆動手段(2)と、車両に備えられたブレー
キペダルの踏込み量(F)を検出する踏込み量検出手段
(9b)と、前記ブレーキペダルの踏込み量(F)に比
例した前記ブレーキディスク(33)に対する前記ブレ
ーキパッド(34)の圧接力にすべく、前記超音波モー
タ(31)の回転力又は回転方向を制御するための制御
信号(S2 ,S3 )を前記駆動手段(2)に出力する制
御手段(7)とを備えた車両用ブレーキ装置であって、
前記超音波モータ(31)にかかる負荷トルク値(T)
を検出する負荷トルク検出手段(10)を備え、前記制
御手段(7)は、前記負荷トルク値(T)と、予め設定
した基準トルク値(T1)とを比較し、その時の負荷ト
ルク値(T)が基準トルク値(T1)以下の時には、前
記ブレーキパッド(34)が前記ブレーキディスク(3
3)に対して離間した離間状態であると判定し、その時
の負荷トルク値(T)が基準トルク値(T1)を超えた
時には、前記ブレーキパッド(34)が前記ブレーキデ
ィスク(33)に対して当接した当接状態であると判定
する判定部(7)と、前記離間状態であると判定した時
には、前記ブレーキパッド(34)を前記ブレーキディ
スク(33)に対して離間する方向あるいは当接する方
向に高速に移動させるために、前記超音波モータ(3
1)を高回転駆動させるための制御信号(S2 ,S3 )
を前記駆動手段(2)に出力するとともに、前記当接状
態であると判定した時には、前記ブレーキパッド(3
4)の前記ブレーキディスク(33)に対する圧接力を
高めるために、前記超音波モータ(31)を高トルク駆
動させるための制御信号(S2 ,S3 )を前記駆動手段
(2)に出力する駆動制御部(7)とを備えたことを特
徴とする車両用ブレーキ装置。The technical ideas other than the claims that can be understood from the above-described embodiments will be described below along with their effects. (A) A brake pad (34) that is brought into pressure contact with the brake disc (33) to stop the rotation of the axle, and the brake pad (34) is moved in a direction to come into contact with or separate from the brake disc (33). The ultrasonic motor (3 provided as a drive source of the actuator (32)
1), a drive means (2) for rotating the motor (31) by applying a high frequency voltage (E2) to the stator (1) of the ultrasonic motor (31), and a brake pedal of a vehicle. The depression amount detecting means (9b) for detecting the depression amount (F) and the pressure contact force of the brake pad (34) with respect to the brake disc (33) proportional to the depression amount (F) of the brake pedal are used. A vehicle brake device comprising: a control means (7) for outputting a control signal (S2, S3) for controlling the rotational force or rotational direction of an ultrasonic motor (31) to the drive means (2). ,
Load torque value (T) applied to the ultrasonic motor (31)
The load torque detection means (10) for detecting the load torque value (T) is compared, and the control means (7) compares the load torque value (T) with a preset reference torque value (T1) to determine the load torque value (T) at that time. When T) is less than or equal to the reference torque value (T1), the brake pad (34) moves to the brake disc (3).
3) When the load torque value (T) at that time is greater than the reference torque value (T1), the brake pad (34) is disengaged from the brake disc (33). And a contact portion that determines that the brake pad is in contact with the brake disc (33) or when the brake pad (34) is separated from the brake disc (33). In order to move at high speed in the contact direction, the ultrasonic motor (3
Control signal (S2, S3) to drive 1) high rotation
Is output to the drive means (2), and when it is determined that the contact state is established, the brake pad (3
4) Drive control for outputting control signals (S2, S3) for driving the ultrasonic motor (31) with high torque to the drive means (2) in order to increase the pressure contact force to the brake disc (33). A brake device for a vehicle, comprising: a part (7).
【0089】このように構成すれば、負荷トルク検出手
段は、超音波モータにかかる負荷トルク値を検出する。
制御手段に備えられた判定部は、負荷トルク値と、予め
設定した基準トルク値とを比較し、その時の負荷トルク
値が基準トルク値以下の時には、ブレーキパッドがブレ
ーキディスクに対して離間した離間状態であると判定
し、その時の負荷トルク値が基準トルク値を超えた時に
は、ブレーキパッドがブレーキディスクに対して当接し
た当接状態であると判定する。制御手段に備えられた駆
動制御部は、離間状態であると判定した時には、ブレー
キパッドをブレーキディスクに対して離間する方向ある
いは当接する方向に高速に移動させるために、超音波モ
ータを高回転駆動させるための制御信号を駆動手段に出
力するとともに、当接状態であると判定した時には、ブ
レーキパッドのブレーキディスクに対する圧接力を高め
るために、超音波モータを高トルク駆動させるための制
御信号を駆動手段に出力する。すると、離間状態の時に
は、超音波モータは高回転駆動し、ブレーキパッドをブ
レーキディスクに対して離間する方向あるいは当接する
方向に高速に移動させる。又、当接状態の時には、超音
波モータは高トルク駆動し、ブレーキパッドのブレーキ
ディスクに対する圧接力を高める。その結果、ブレーキ
パッドがブレーキディスクに当接するまでの時間が短時
間となり、ブレーキパッドがブレーキディスクに当接し
た後においてブレーキ力が大きくなるため、ブレーキの
制動距離を短縮することができる。According to this structure, the load torque detecting means detects the load torque value applied to the ultrasonic motor.
The determination unit provided in the control means compares the load torque value with a preset reference torque value, and when the load torque value at that time is equal to or less than the reference torque value, the brake pad is separated from the brake disc. When the load torque value at that time exceeds the reference torque value, it is determined that the brake pad is in contact with the brake disc. When it is determined that the brake pad is in the separated state, the drive control unit provided in the control means drives the ultrasonic motor at a high rotation speed in order to move the brake pad at a high speed in a direction in which the brake pad is separated from or in contact with the brake disc. A control signal for driving the ultrasonic motor is driven to a high torque in order to increase the pressure contact force of the brake pad to the brake disc when it is determined to be in the contact state. Output to the means. Then, in the separated state, the ultrasonic motor is driven to rotate at a high speed, and the brake pad is moved at a high speed in the direction of separating from or in contact with the brake disc. Further, in the contact state, the ultrasonic motor is driven with a high torque to increase the pressure contact force of the brake pad with the brake disc. As a result, the time until the brake pad contacts the brake disc becomes short, and the braking force becomes large after the brake pad contacts the brake disc, so that the braking distance of the brake can be shortened.
【0090】(ロ) ブレーキディスク(33)に圧接
して車軸の回転を停止させるブレーキパッド(34)
と、前記ブレーキパッド(34)を前記ブレーキディス
ク(33)に対して当接又は離間する方向に移動させる
アクチュエータ(32)の駆動源として備えられる超音
波モータ(31)と、前記超音波モータ(31)のステ
ータ(1)に高周波電圧(E2 )を印加して該モータ
(31)を回転駆動させる駆動手段(2)と、車両に備
えられたブレーキペダルの踏込み量(F)を検出する踏
込み量検出手段(9b)と、前記ブレーキペダルの踏込
み量(F)に比例した前記ブレーキディスク(33)に
対する前記ブレーキパッド(34)の圧接力にすべく、
前記超音波モータ(31)の回転力又は回転方向を制御
するための制御信号(S2 ,S3 )を前記駆動手段
(2)に出力する制御手段(7)とを備えた車両用ブレ
ーキ装置であって、前記超音波モータ(31)の回転数
(N)を検出する回転検出手段(11)を備え、前記制
御手段(7)は、前記回転数(N)と、予め設定した基
準回転数(N1)とを比較し、その時の回転数(N)が
基準回転数(N1)を超えた時には、前記ブレーキパッ
ド(34)が前記ブレーキディスク(33)に対して離
間した離間状態であると判定するとともに、その時の回
転数(N)が基準回転数(N1)以下の時には、前記ブ
レーキパッド(34)が前記ブレーキディスク(33)
に対して当接した当接状態であると判定する判定部
(7)と、前記離間状態であると判定した時には、前記
ブレーキパッド(34)を前記ブレーキディスク(3
3)に対して離間する方向あるいは当接する方向に高速
に移動させるために、前記超音波モータ(31)を高回
転駆動させるための制御信号(S2 ,S3 )を前記駆動
手段(2)に出力するとともに、前記当接状態であると
判定した時には、前記ブレーキパッド(34)の前記ブ
レーキディスク(33)に対する圧接力を高めるため
に、前記超音波モータ(31)を高トルク駆動させるた
めの制御信号(S2 ,S3 )を前記駆動手段(2)に出
力する駆動制御部(7)とを備えたことを特徴とする車
両用ブレーキ装置。(B) Brake pad (34) that presses against the brake disc (33) to stop the rotation of the axle.
An ultrasonic motor (31) provided as a drive source for an actuator (32) that moves the brake pad (34) in the direction of abutting or separating from the brake disc (33), and the ultrasonic motor (31). Drive means (2) for applying a high frequency voltage (E2) to the stator (1) of (31) to drive the motor (31) to rotate, and stepping for detecting the amount of depression (F) of the brake pedal provided in the vehicle. The amount detecting means (9b) and the pressure contact force of the brake pad (34) with respect to the brake disc (33) proportional to the depression amount (F) of the brake pedal,
A vehicle brake device comprising: a control means (7) for outputting a control signal (S2, S3) for controlling a rotational force or a rotational direction of the ultrasonic motor (31) to the drive means (2). A rotation detecting means (11) for detecting the rotation speed (N) of the ultrasonic motor (31), and the control means (7) controls the rotation speed (N) and a preset reference rotation speed ( N1), and when the rotation speed (N) at that time exceeds the reference rotation speed (N1), it is determined that the brake pad (34) is in a separated state in which it is separated from the brake disc (33). In addition, when the rotational speed (N) at that time is equal to or lower than the reference rotational speed (N1), the brake pad (34) is moved to the brake disc (33).
A determination unit (7) that determines that the brake disc is in contact with the brake disc (3), and a determination unit (7) that determines that the brake pad (34) is in the separated state.
3) A control signal (S2, S3) for driving the ultrasonic motor (31) to rotate at a high speed is output to the drive means (2) in order to move the ultrasonic motor (31) at a high speed in a direction away from or in contact with the drive means (2). In addition, when it is determined that the contact state is established, control for driving the ultrasonic motor (31) with high torque in order to increase the pressure contact force of the brake pad (34) with respect to the brake disc (33). A vehicle brake device comprising: a drive control section (7) for outputting signals (S2, S3) to the drive means (2).
【0091】このように構成すれば、回転検出手段は、
超音波モータの回転数を検出する。制御手段に備えられ
た判定部は、回転数と、予め設定した基準回転数とを比
較し、その時の回転数が基準回転数を超えた時には、ブ
レーキパッドがブレーキディスクに対して離間した離間
状態であると判定するとともに、その時の回転数が基準
回転数以下の時には、ブレーキパッドがブレーキディス
クに対して当接した当接状態であると判定する。制御手
段に備えられた駆動制御部は、離間状態であると判定し
た時には、ブレーキパッドをブレーキディスクに対して
離間する方向あるいは当接する方向に高速に移動させる
ために、超音波モータを高回転駆動させるための制御信
号を駆動手段に出力するとともに、当接状態であると判
定した時には、ブレーキパッドのブレーキディスクに対
する圧接力を高めるために、超音波モータを高トルク駆
動させるための制御信号を駆動手段に出力する。する
と、離間状態の時には、超音波モータは高回転駆動し、
ブレーキパッドをブレーキディスクに対して離間する方
向あるいは当接する方向に高速に移動させる。又、当接
状態の時には、超音波モータは高トルク駆動し、ブレー
キパッドのブレーキディスクに対する圧接力を高める。
その結果、上記(イ)に記載の発明と同様に、ブレーキ
パッドがブレーキディスクに当接するまでの時間が短時
間となり、ブレーキパッドがブレーキディスクに当接し
た後においてブレーキ力が大きくなるため、ブレーキの
制動距離を短縮することができる。According to this structure, the rotation detecting means is
The rotation speed of the ultrasonic motor is detected. The determination unit provided in the control means compares the rotation speed with a preset reference rotation speed, and when the rotation speed at that time exceeds the reference rotation speed, the brake pad is separated from the brake disc. When the rotation speed at that time is equal to or lower than the reference rotation speed, it is determined that the brake pad is in contact with the brake disc. When it is determined that the brake pad is in the separated state, the drive control unit provided in the control means drives the ultrasonic motor at a high rotation speed in order to move the brake pad at a high speed in a direction in which the brake pad is separated from or in contact with the brake disc. A control signal for driving the ultrasonic motor is driven to a high torque in order to increase the pressure contact force of the brake pad to the brake disc when it is determined to be in the contact state. Output to the means. Then, in the separated state, the ultrasonic motor drives at high rotation,
The brake pad is moved at a high speed in a direction in which it is separated from or in contact with the brake disc. Further, in the contact state, the ultrasonic motor is driven with a high torque to increase the pressure contact force of the brake pad with the brake disc.
As a result, similarly to the invention described in (a) above, the time until the brake pad comes into contact with the brake disc becomes short, and the braking force becomes large after the brake pad comes into contact with the brake disc. The braking distance can be shortened.
【0092】(ハ) 前記制御手段(7)に備えられた
駆動制御部(7)は、前記駆動手段(2)を介して高周
波電圧(E2 )の周波数(f)を変化させて前記超音波
モータ(31)を高回転駆動若しくは高トルク駆動させ
ることを特徴とする上記(イ)又は(ロ)に記載の車両
用ブレーキ装置。(C) The drive control section (7) provided in the control means (7) changes the frequency (f) of the high frequency voltage (E2) via the drive means (2) to change the ultrasonic wave. The vehicle brake device as described in (a) or (b) above, wherein the motor (31) is driven to rotate at a high speed or a high torque.
【0093】このように構成すれば、制御手段に備えら
れた駆動制御部は、駆動手段を介して高周波電圧の周波
数を変化させて超音波モータを高回転駆動若しくは高ト
ルク駆動させる。即ち、超音波モータは、ステータに印
加される高周波電圧の周波数を共振周波数に近づけると
高回転(低トルク)となり、逆に周波数を共振周波数か
ら遠ざけると低回転(高トルク)となる。つまり、モー
タに対して高回転駆動が要求された時には周波数が共振
周波数に近づけるように制御され、高トルク駆動が要求
された時には低回転にすべく周波数が共振周波数から遠
ざけるように制御される。従って、モータの高回転化、
若しくは高トルク化の切り換え制御を容易に行うことが
できる。According to this structure, the drive control section provided in the control means changes the frequency of the high frequency voltage via the drive means to drive the ultrasonic motor at high rotation or high torque. That is, the ultrasonic motor becomes high rotation (low torque) when the frequency of the high-frequency voltage applied to the stator approaches the resonance frequency, and conversely becomes low rotation (high torque) when the frequency is moved away from the resonance frequency. That is, the frequency is controlled to approach the resonance frequency when the motor is requested to drive at high rotation, and the frequency is controlled to move away from the resonance frequency to achieve low rotation when requested to drive high torque. Therefore, the high rotation of the motor,
Alternatively, the switching control for increasing the torque can be easily performed.
【0094】(ニ) 前記制御手段(7)に備えられた
駆動制御部(7)は、前記超音波モータ(31)の高ト
ルク駆動時には、更に前記駆動手段(2)を介して高周
波電圧(E2 )の電圧値(Vin)を変化させることを特
徴とする上記(ハ)に記載の車両用ブレーキ装置。(D) When the ultrasonic motor (31) is driven at high torque, the drive control section (7) provided in the control means (7) further applies a high frequency voltage () through the drive means (2). The vehicle brake device according to (c) above, wherein the voltage value (Vin) of E2) is changed.
【0095】このように構成すれば、制御手段に備えら
れた駆動制御部は、超音波モータの高トルク駆動時に
は、更に前記駆動手段を介して高周波電圧の電圧値を変
化させる。即ち、超音波モータは、ステータに印加され
る高周波電圧の電圧値を高くすると、高トルクとなる。
つまり、モータに対して高トルク駆動が要求された時に
は、高周波電圧の周波数が共振周波数から遠ざけるよう
に制御されるとともに電圧値が高められる。従って、モ
ータの高トルク化を確実に行うことができる。According to this structure, the drive control section provided in the control means further changes the voltage value of the high frequency voltage via the drive means when the ultrasonic motor is driven at high torque. That is, the ultrasonic motor has high torque when the voltage value of the high frequency voltage applied to the stator is increased.
That is, when high torque driving is required for the motor, the frequency of the high frequency voltage is controlled so as to move away from the resonance frequency and the voltage value is increased. Therefore, it is possible to surely increase the torque of the motor.
【0096】[0096]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転駆動される超音波モータを高回転駆動、若しくは高
トルク駆動のいずれかに切り換えて、該モータの使用状
態に適した制御を行うことができる超音波モータの制御
方法を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a control method of an ultrasonic motor capable of performing control suitable for the usage state of the motor by switching the rotationally driven ultrasonic motor to either high rotation driving or high torque driving.
【図1】第1の実施の形態における超音波モータの電気
的構成図。FIG. 1 is an electrical configuration diagram of an ultrasonic motor according to a first embodiment.
【図2】ブレーキペダルの操作に基づく各数値の変動を
示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a change in each numerical value based on an operation of a brake pedal.
【図3】トルク判定型制御ルーチンを示すフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart showing a torque determination type control routine.
【図4】トルクと回転数の関係を示す特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between torque and rotation speed.
【図5】第2の実施の形態におけるトルク判定型制御ル
ーチンを示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing a torque determination type control routine according to a second embodiment.
【図6】トルクとフィードバック電圧の関係を示す特性
図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between torque and feedback voltage.
【図7】第3の実施の形態における回転数判定型制御ル
ーチンを示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing a rotation speed determination type control routine according to a third embodiment.
【図8】トルクと回転数の関係を示す特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between torque and rotation speed.
【図9】第4の実施の形態における回転数判定型制御ル
ーチンを示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing a rotation speed determination type control routine according to a fourth embodiment.
【図10】トルクとフィードバック電圧の関係を示す特
性図。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between torque and feedback voltage.
【図11】車両用ブレーキ装置を示す概略構成図。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a vehicle brake device.
1…ステータ、31…超音波モータ、E2 …高周波電圧
としての駆動高周波電圧、F…踏込み量、f…周波数、
N…回転数、N1…基準回転数、T…負荷トルク値、T
1…基準トルク値、Vin…電圧値。1 ... Stator, 31 ... Ultrasonic motor, E2 ... Driving high frequency voltage as high frequency voltage, F ... Depression amount, f ... Frequency,
N ... rotation speed, N1 ... reference rotation speed, T ... load torque value, T
1 ... Reference torque value, Vin ... Voltage value.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 F16D 65/18 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02N 2/00 F16D 65/18
Claims (4)
る超音波モータの制御方法であって、ブレーキディスク
(33)に圧接して車軸の回転を停止させるブレーキパ
ッド(34)をブレーキディスク(33)に対して当接
させる方向又は離間させる方向に移動させるアクチュエ
ータ(32)の駆動源として備えられる超音波モータ
(31)を、回転駆動させた状態で高回転駆動、若しく
は高トルク駆動のいずれかに切り換えて、該モータ(3
1)の使用状態に適した制御を行う超音波モータの制御
方法において、 前記超音波モータ(31)にかかる負荷トルク値(T)
を検出し、 検出された負荷トルク値(T)と、予め設定した基準ト
ルク値(T1)とを比較し、 その時の負荷トルク値(T)が基準トルク値(T1)以
下のときには、前記ブレーキパッド(34)がブレーキ
ディスク(33)に対して離間した離間状態であって超
音波モータ(31)に対し高回転駆動が要求されたと判
定し、この判定に基づいて該モータ(31)を高回転制
御し、又、その時の負荷トルク値(T)が基準トルク値
(T1)を超えたときには、前記ブレーキパッド(3
4)がブレーキディスク(33)に対して当接した当接
状態であって超音波モータ(31)に対し高トルク駆動
が要求されたと判定し、この判定に基づいて該モータ
(31)を高トルク制御するようにし、 前記超音波モータ(31)を高回転制御した場合には超
音波モータ(31)の回転数(N)を高回転用目標回転
数(N an )にて回転させ、超音波モータ(31)を高ト
ルク制御した場合には超音波モータ(31)の回転数
(N)を高トルク用目標回転数(N at )にて回転させ、 前記超音波モータ(31)の回転数(N)は、前記基準
トルク値(T1)付近ではヒステリシスを持たせた こと
を特徴とする超音波モータの制御方法。1. A vehicle brake device (30) mounted on a vehicle.
A method for controlling an ultrasonic motor, comprising: a brake disc
A brake pad that presses against (33) to stop the rotation of the axle.
Abut (34) on the brake disc (33)
Actuator that moves in the direction of moving or separating
Ultrasonic motor provided as a drive source for the motor (32)
(31) is rotated at high speed,
Is switched to one of high torque drive, and the motor (3
Control of the ultrasonic motor that performs control suitable for the usage condition of 1)
Method, load torque value (T) applied to the ultrasonic motor (31)
Is detected, and the detected load torque value (T) and the preset reference torque
Compared with the torque value (T1), the load torque value (T) at that time is less than the reference torque value (T1).
When down, the brake pad (34) brakes
If it is in a separated state separated from the disc (33),
It was determined that high rotation drive was required for the sonic motor (31).
Based on this determination, the motor (31) is controlled to a high rotation speed.
Also, the load torque value (T) at that time is the reference torque value.
When (T1) is exceeded, the brake pad (3
4) abutment against brake disc (33)
High torque drive for ultrasonic motor (31)
Is determined to have been requested, and based on this determination, the motor
(31) is controlled by high torque, and when the ultrasonic motor (31) is controlled by high rotation,
The rotation speed (N) of the sound wave motor (31) is set to the target rotation for high rotation.
The number (N an,) is rotated by, Couto an ultrasonic motor (31)
The number of rotations of the ultrasonic motor (31) when the torque is controlled
(N) is rotated at the target rotation speed (N at ) for high torque, and the rotation speed (N ) of the ultrasonic motor (31) is the reference value.
A method for controlling an ultrasonic motor, characterized in that hysteresis is provided near the torque value (T1) .
る超音波モータの制御方法であって、ブレーキディスク
(33)に圧接して車軸の回転を停止させるブレーキパ
ッド(34)をブレーキディスク(33)に対して当接
させる方向又は離間させる方向に移動させるアクチュエ
ータ(32)の駆動源として備えられる超音波モータ
(31)を、回転駆動させた状態で高回転駆動、若しく
は高トルク駆動のいずれかに切り換えて、該モータ(3
1)の使用状態に適した制御を行う超音波モータの制御
方法において、 前記超音波モータ(31)にかかる負荷トルク値(T)
を検出し、 検出された負荷トルク値(T)と、予め設定した基準ト
ルク値(T1)とを比較し、 その時の負荷トルク値(T)が基準トルク値(T1)以
下のときには、前記ブレーキパッド(34)がブレーキ
ディスク(33)に対して離間した離間状態であって超
音波モータ(31)に対し高回転駆動が要求されたと判
定し、この判定に基づいて該モータ(31)を高回転制
御し、又、その時の負荷トルク値(T)が基準トルク値
(T1)を超えたときには、前記ブレーキパッド(3
4)がブレーキディスク(33)に対して当接した当接
状態であって超音波モータ(31)に対し高トルク駆動
が要求されたと判定し、この判定に基づいて該モータ
(31)を高トルク制御するようにし、 前記超音波モータ(31)を高回転制御した場合には超
音波モータ(31)のステータ(1)からのフィードバ
ック電圧(V fb )が高回転用目標フィードバック電圧
(V fbn )となるように超音波モータ(31)を回転さ
せ、前記超音波モータ(31)を高トルク制御した場合
には超音波モータ(31)のステータ(1)からのフィ
ードバック電圧(V fb )が高トルク用目標フィードバッ
ク電圧(V fbt )となるように超音波モータ(31)を
回転させ、 前記超音波モータ(31)のフィードバック電圧(V f
b )は、前記基準トルク値(T1)付近ではヒステリシ
スを持たせた ことを特徴とする超音波モータの制御方
法。2. Mounted on a vehicle brake device (30)
A method for controlling an ultrasonic motor, comprising: a brake disc
A brake pad that presses against (33) to stop the rotation of the axle.
Abut (34) on the brake disc (33)
Actuator that moves in the direction of moving or separating
The chromatography data ultrasonic motor provided as a drive source (32) (31), a high rotational drive in the state of being rotated, or by switching to either a high torque drive, the motor (3
Performing control suitable for the state of use of 1) Te control method smell of the ultrasonic motor, the ultrasonic load torque applied to the motor (31) (T)
Is detected, the detected load torque value (T) is compared with a preset reference torque value (T1), and when the load torque value (T) at that time is equal to or less than the reference torque value (T1), The brake pad (34) is a brake
A separated state of being separated to the disk (33) against the ultrasonic motor (31) determines that the high rotation drive is required, the motor (31) and high-rotation control based on the determination, and , when the load torque value at that time (T) has exceeded the reference torque value (T1), said brake pad (3
4) abutment against brake disc (33)
A state against the ultrasonic motor (31) determines that a high torque driving is required, so a high torque controlling the motor (31) based on the determination, the high ultrasonic motor (31) When the rotation is controlled, it is super
Feed bar from stator (1) of sonic motor (31)
The target voltage for high rotation is the feedback voltage (V fb )
Rotate the ultrasonic motor (31) so that (V fbn ).
When the ultrasonic motor (31) is under high torque control
The stator (1) of the ultrasonic motor (31) is
The feedback voltage (V fb ) is the target feedback for high torque.
The ultrasonic motor (31) so that the voltage becomes V fbt
When the ultrasonic motor (31) is rotated, the feedback voltage (V f
b ) is the hysteresis near the reference torque value (T1).
A method of controlling an ultrasonic motor, which is characterized by having a space.
せるために該モータ(31)のステータ(1)に印加さ
れる高周波電圧(E 2 )の周波数(f)を変化させて、
該モータ(31)を高回転駆動若しくは高トルク駆動さ
せるようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の超音波モータの制御方法。3. The ultrasonic motor (31) is rotationally driven.
Applied to the stator (1) of the motor (31) to
By changing the frequency (f) of the high frequency voltage (E 2 ) generated,
The motor (31) is driven with high rotation or high torque.
Claim, characterized in that the the cause 1 or claim 2
A method for controlling an ultrasonic motor according to item 1.
動時に、更に前記高周波電圧 (E 2 )の電圧値(V in )
を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の超音波モータの制御方法。 4. A high torque drive of the ultrasonic motor (31)
During operation, the voltage value (V in ) of the high frequency voltage (E 2 )
Claims 1 to 3, characterized in that so as to vary the
The method for controlling an ultrasonic motor according to any one of 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14677297A JP3529589B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Ultrasonic motor control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14677297A JP3529589B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Ultrasonic motor control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10337058A JPH10337058A (en) | 1998-12-18 |
JP3529589B2 true JP3529589B2 (en) | 2004-05-24 |
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ID=15415205
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3529589B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4562849B2 (en) * | 2000-03-30 | 2010-10-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric brake device |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14677297A patent/JP3529589B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH10337058A (en) | 1998-12-18 |
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