JP6873643B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

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Description

この発明は、消費電力を抑えることができる電動ブレーキ装置に関する。
電動ブレーキ装置として、以下の技術が提案されている。
電動モータの回転駆動力を減速機により減速し、直動機構を介して直線運動に変換して、摩擦パッドをディスクロータに押圧接触させて制動力を付加する技術（特許文献１）。
特開２００３−２４７５７６号公報
例えば、特許文献１のような、電動アクチュエータを使用した電動ブレーキ装置において、通常のブレーキ動作における定常消費電力は概ねモータ銅損のみ（一輪あたり数Ｗ〜数十Ｗ程度）であるため、車両の電源容量が不足する可能性は極めて低い。一方、主にアンチロックブレーキシステム（Antilock Brake System、略称：ABS）または急ブレーキ時には、高速なブレーキ応答が求められる場合が多く、このときの瞬時消費電力は一輪あたり数百Ｗ以上となる場合があり、車両の電源容量が不足してしまう可能性がある。
同時に、車両の電源容量は車速が遅くなるほど不足し易くなる場合が多い。例えば、回生ブレーキまたはオルタネータの場合、トランスミッションの影響を除けば、基本的に低速になるほど単位トルク当たりの回生エネルギーが低下する。また、例えば、電動ステアリングの場合、一般に低速になるほど車輪を転舵させるのに必要なアシスト力が増加する傾向にあり、消費電力が増大する。これらの理由により、特に車両が低速なほど、車両の電源容量が不足する可能性が高くなる場合がある。
この発明の目的は、車両の電源容量の不足を防止することができる電動ブレーキ装置を提供することである。
この発明の電動ブレーキ装置は、ブレーキロータ８と、このブレーキロータ８に接触する摩擦部材９、この摩擦部材９を前記ブレーキロータ８に接触させる摩擦部材操作手段６、およびこの摩擦部材操作手段６を駆動する電動モータ４を備える電動アクチュエータ１と、前記摩擦部材９と前記ブレーキロータ８の接触により発生するブレーキ力を前記電動モータ４を制御することにより制御する制御装置２と、を備えた電動ブレーキ装置において、
この電動ブレーキ装置を搭載する車両の速度を推定する車速推定手段３０を備え、
前記制御装置２は、前記電動モータ４を駆動する電力を制限する電力制限手段２６（２６Ａ）を備え、
前記車速推定手段３０で推定された車両の速度である推定車速が定められた低速領域のとき、前記電力制限手段２６（２６Ａ）は、前記推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように定められた条件に従って前記電力を制限する。
前記定められた低速領域は、設計等によって任意に定める低速領域であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な低速領域を求めて定められる。
前記定められた条件は、設計等によって任意に定める条件であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な条件を求めて定められる。
一般に車載補機で大きな電力を消費する電動ステアリングは、車両が低速になるほど転舵に必要となるアシスト力が増加して消費電力が増加する。また、一般に車両に電力を供給できる回生ブレーキまたはオルタネータは、概ね車速の絶対値が小さくなるほど発電量が低下する。よって、一般に車速の絶対値が小さくなるほど車両の電源電力を消費する傾向にあるため、車速の絶対値が小さくなるほど、電動ブレーキ装置の電動モータを駆動する電力を制限することは合理的である。加えて、車速の絶対値が小さくなるほどブレーキ性能の低下による車両の制動距離の増加等の影響が小さくなる。この面からも電動ブレーキ装置の電動モータの電力制限は合理的である。
この構成によると、制御装置２は、電動モータ４を制御することによりブレーキ力を制御する。ブレーキ力は摩擦部材９とブレーキロータ８の接触により発生する。車速推定手段３０は車両の速度を推定する。電力制限手段２６（２６Ａ）は、低速領域のとき推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように定められた条件に従って前記電力を制限する。このように電力を制限することで、車両の電源容量が不足し易くなる低速領域において、電動ブレーキ装置の電力消費による電源容量の不足を防止することができる。また低速領域で電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように制限することで、中高速領域における制動性能の低下を抑えることができる。
前記制御装置２は、前記電動モータ４の回転子の角速度を推定する角速度推定手段２８を備え、前記制御装置２は、前記ブレーキ力の制御を行うとき、前記電動モータ４で出力するトルクないしトルクに相当する値を決定する機能を備え、
前記電力制限手段２６は、前記推定車速に応じて、前記角速度推定手段２８で推定された角速度のうち定められた推定角速度における、前記トルクないしトルクに相当する値の限界値を変更するものであっても良い。
前記定められた推定角速度は、設計等によって任意に定める推定角速度であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な推定角速度を求めて定められる。
定められた推定角速度において所定のトルクを出力するために必要となる電力は、予めシミュレーションまたは実験を通じて把握可能である。このため、トルクないしトルクに相当する値を制限することで、電動モータを駆動する電力を制限することができる。
前記電動ブレーキ装置は、前記電動アクチュエータ１を複数備え、
前記制御装置２は、複数の電動アクチュエータ１を制御するものであって、
前記電力制限手段２６は、前記電動モータ４で出力する前記トルクないしトルクに相当する値の総和の限界値を変更しても良い。この場合、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が大きな電力を必要としない場合や、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が回生電力を生じるような場合には、他の電動アクチュエータ１においては、トルク指令値を制限することなく動作させることができ、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
前記制御装置２は、前記ブレーキ力の制御を行うとき、前記電動モータ４の電流を所望の値に制御する電圧を決定する機能を備え、
前記電力制限手段２６Ａは、前記電流と前記電圧より導出される電力ないし電力に相当する値が定められた制限値を超過しないように前記電圧を決定するものであっても良い。
前記定められた制限値は、設計等によって任意に定める制限値であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により適切な制限値を求めて定められる。
この場合、演算負荷が低減でき制御系を簡素化することが可能となる。
前記電動ブレーキ装置は、前記電動アクチュエータ１を複数備え、
前記制御装置２は、複数の電動アクチュエータ１を制御するものであって、
前記電力制限手段２６Ａは、前記電流と前記電圧より導出される電力ないし電力に相当する値の総和の限界値を変更しても良い。この場合、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が大きな電力を必要としない場合や、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が回生電力を生じるような場合には、他の電動アクチュエータ１においては、トルク指令値を制限することなく動作させることができ、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
前記電力制限手段２６（２６Ａ）は、前記電動モータ４が力行動作する場合のみ前記電力を制限するものであっても良い。電動モータ４が回生動作する場合の駆動電力は、車両のバッテリまたはキャパシタ等に充電されるため、車両の電源容量の不足を発生させることはない。したがって、電動モータ４が力行動作する場合のみ前記電力を制限することで、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
この発明の電動ブレーキ装置は、ブレーキロータ、このブレーキロータに接触する摩擦部材、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段、およびこの摩擦部材操作手段を駆動する電動モータを備える電動アクチュエータと、前記摩擦部材と前記ブレーキロータの接触により発生するブレーキ力を前記電動モータを制御することにより制御する制御装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、この電動ブレーキ装置を搭載する車両の速度を推定する車速推定手段を備え、前記制御装置は、前記電動モータを駆動する電力を制限する電力制限手段を備え、前記車速推定手段で推定された車両の速度である推定車速が定められた低速領域のとき、前記電力制限手段は、前記推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように定められた条件に従って前記電力を制限する。このため、車両の電源容量の不足を防止することができる。
この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を概略示す図である。 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。 同電動ブレーキ装置において、トルクを制限する例を示す図である。 同電動ブレーキ装置と電動ステアリングとを備えた車両における、車速と最大消費電力との関係を示す図である。 同電動ブレーキ装置の電力制限手段を設けた場合と、電力制限手段を設けない場合の車両の最大消費電力の比較を示す図である。 この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。 同電動ブレーキ装置において、モータ電圧を制限する例を示す図である。 同電動ブレーキ装置の電力制限手段を設けた場合と、電力制限手段を設けない場合の車両の最大消費電力の比較を示す図である。 図２に示す電動ブレーキ装置の変形例を示す図である。 図７に示す電動ブレーキ装置の変形例を示す図である。
この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図５と共に説明する。この電動ブレーキ装置は例えば車両に搭載される。
図１に示すように、この電動ブレーキ装置は、電動アクチュエータ１と、制御装置２と、電源装置３とを有する。先ず、電動アクチュエータ１について説明する。
電動アクチュエータ１は、電動モータ４と、減速機構５と、摩擦部材操作手段６と、パーキングブレーキ機構７と、ブレーキロータ８と、摩擦部材９とを有する。電動モータ４、減速機構５、および摩擦部材操作手段６は、例えば、図示外のハウジング等に組み込まれる。電動モータ４は、三相の同期モータ等から成る。
減速機構５は、電動モータ４の回転を減速する機構であり、一次歯車１２、中間歯車１３、および三次歯車１１を含む。この例では、減速機構５は、電動モータ４のロータ軸４ａに取り付けられた一次歯車１２の回転を、中間歯車１３により減速して、回転軸１０の端部に固定された三次歯車１１に伝達可能としている。
摩擦部材操作手段６として直動機構が適用される。摩擦部材操作手段６としての直動機構は、減速機構５で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部１４の直線運動に変換して、ブレーキロータ８に対して摩擦部材９を当接離隔させる機構である。直動部１４は、回り止めされ且つ矢符Ａ１にて表記する軸方向に移動自在に支持されている。直動部１４のアウトボード側端に摩擦部材９が設けられる。電動モータ４の回転を減速機構５を介して摩擦部材操作手段６に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それが摩擦部材９の押圧力に変換されることによりブレーキ力を発生させる。なお電動ブレーキ装置を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい、車両の車幅方向中央側をインボード側という。
パーキングブレーキ装置７のアクチュエータ１６として、例えば、リニアソレノイドが適用される。アクチュエータ１６によりロック部材１５を進出させて中間歯車１３に形成された係止孔（図示せず）に嵌まり込ませることで係止し、中間歯車１３の回転を禁止することで、パーキングロック状態にする。ロック部材１５を前記係止孔から離脱させることで中間歯車１３の回転を許容し、アンロック状態にする。
前記電動アクチュエータ１に、制御装置２および電源装置３が接続されている。
図２は、この電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。
例えば、各車輪に対応する制御装置２および電動アクチュエータ１が設けられている。各制御装置２に、電源装置３と、各制御装置２の上位制御手段である上位ＥＣＵ１７とが接続されている。上位ＥＣＵ１７として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニットが適用される。上位ＥＣＵ１７は、各制御装置２の統合制御機能を有する。上位ＥＣＵは「ＶＣＵ」とも称される。
電源装置３は、電動モータ４および制御装置２に電力を供給する。上位ＥＣＵ１７は、ブレーキ操作手段１８の操作量に応じて変化するセンサ出力に応じて、各制御装置２にブレーキ力指令値をそれぞれ出力する。ブレーキ操作手段１８は、例えば、ブレーキペダル等を用いることができるが、その他ジョイスティックのような操作手段であっても良い。
各制御装置２は、ブレーキ力制御器１９と、電流変換器２０と、電流制御器２１と、モータドライバ２２と、電流センサ２３とを備える。ブレーキ力制御器１９は、ブレーキ力制御演算部２４と、トルク制限部２５および角速度推定手段２８を含む電力制限手段２６とを有する。ブレーキ力制御演算部２４は、上位ＥＣＵ１７から与えられるブレーキ力指令値を達成するための制御演算を行う。
ブレーキ力制御器１９は、例えば、ブレーキ力指令値を電動アクチュエータ１の荷重であるアクチュエータ荷重に換算し、このアクチュエータ荷重に対して、荷重センサ２７のセンサ出力である荷重を追従制御する荷重フィードバック制御を行う。これにより高精度なブレーキ力制御を容易に実現し得る。ブレーキ力制御器１９は、前記荷重フィードバック制御に加えて、モータ角度フィードバック制御または角速度フィードバック制御等を適宜用いても良い。最終的に、ブレーキ力制御演算部２４は、ブレーキ力制御に必要なモータトルク指令値を求める。
荷重センサ２７は、ブレーキ力として摩擦部材９（図１）とブレーキロータ８（図１）との押圧力を制御するために用いられ、例えば、変位を検出する磁気センサ、歪センサ、圧力センサ等を適用し得る。
荷重センサ２７を用いずに、電流、モータ角度、アクチュエータ剛性、トルク‐推力特性等からブレーキ力を推定することもできる。その他、ブレーキ力として、前記の荷重に代えて、この電動ブレーキ装置を実装する車輪のホイールトルクまたは前後力を検出するセンサ等を用いることも可能である。
トルク制限部２５は、電動モータ４の回転子の角速度および車速等に応じて、電動モータ４のトルクを制限する機能を有する。角速度推定手段２８は、例えば、角度センサ２９で検出されるモータ角度を微分する等して前記角速度を推定する。角度センサ２９は、例えば、レゾルバまたは磁気エンコーダ等を用いると高精度かつ高信頼性であり好適であるが、光学式エンコーダ等の各種センサを適用することもできる。あるいは角速度推定手段２８は、角度センサ２９を用いずに、モータ電圧とモータ電流との関係等からモータ角度を推定しても良い。
前記車速は、車速推定手段３０から推定する。この車速推定手段３０は、例えば、車両の車輪速センサ、加速度センサ、姿勢センサ等（いずれも図示せず）から車速を推定することができる。この車速推定手段３０で推定された車両の速度である推定車速が定められた低速領域のとき、トルク制限部２５は、角速度推定手段２８で推定された角速度のうち定められた推定角速度におけるモータトルク指令値の限界値（制限トルク）を変更する。
前記定められた推定角速度において所定のトルクを出力するために必要となる電力は、予めシミュレーションまたは実験を通じて把握可能である。このため、モータトルク指令値を制限することで、電動モータを駆動する電力を制限し得る。また、ブレーキ力制御演算部２４で導出されたモータトルクがトルク制限部２５により制限された際のブレーキ力制御演算部２４への補償動作等を別途設けることもできる。
図３は、この電動ブレーキ装置において、トルクを制限する例を示す図である。図３における第１，第３象限は電動モータが力行動作する領域であり、第２，第４象限は電動モータが回生動作する領域である。図２および図３に示すように、トルク制限部２５は、例えば、推定車速の絶対値が小さくなると、モータ角速度に応じた制限トルクが小さくなる処理を行う。一般に車速の絶対値が小さくなるほど車両の電源電力を消費する傾向にあるため、車速の絶対値が小さくなるほど、電動ブレーキ装置の電動モータを駆動する電力を制限することは合理的である。加えて、車速の絶対値が小さくなるほどブレーキ性能の低下による車両の制動距離の増加等の影響が小さくなる。この面からも電動ブレーキ装置の電動モータの電力制限は合理的である。
車速の絶対値が小さくなると、モータ角速度に応じた制限トルクが小さくなる処理について、例えば、車両が前進する場合においてのみ適用し、後退時は前進時における最小の制限値を適用しても良い。一般に、車両後退時の車速は、前進時と比較して極めて低速である場合が多いため、前記の制限処理が高速走行状態が発生し得る前進時のみであっても問題はない。
トルク制限部２５におけるトルク制限として、モータ角速度および車速に応じて制限トルクを求めるトルク制限テーブル２５ａを適用し得る。トルク制限テーブル２５ａとして、ルックアップテーブル(Look up table，略称：ＬＵＴ)等を用いると、演算時間が短縮できて好適である。このとき、前記ＬＵＴのブレークポイント間の中間値を所定の関数で補間する処理とすると好適であるが、演算負荷の軽減のため補間を行わずにブレークポイント毎に制限値が決定される処理とすることもできる。その他、前記ＬＵＴを用いずに、モータ角速度または車速を変数として制限トルクを求める所定の関数により演算する処理としても良い。
電流変換器２０は、ブレーキ力制御器１９から入力されるモータトルク指令値を、モータ角速度に応じて所定の指令トルクを出力させる制御電流である電流指令値に変換する機能を有する。前記制御電流は、例えば、ｄ軸、ｑ軸電流であっても良い。
電流制御器２１は、電流変換器２０からの電流指令値に対して、電流センサ２３から推定されるモータ電流を追従制御する電流フィードバック制御を行うと、高精度なトルク出力が実現できて好適である。もしくは、電動モータ４の電磁気特性等に基づきフィードフォワード制御を行っても良く、あるいはこれら電流フィードバック制御およびフィードフォワード制御を併用しても良い。また、ブレーキ力制御器１９における運動方程式と電動モータ４の電磁気特性をまとめて、一つの制御演算ループとすることもできる。
前述の各機能は、例えば、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ等の演算器により実装すると、安価で高機能となり好適である。
電流センサ２３は、送電線の磁界を検出する非接触式を用いても良く、送電線にシャント抵抗等を設けて両端の電圧により検出する方法を用いても良い。その場合、この図２中に示すように、電流センサ２３を二次側の送電線に設けても良く、一次側の送電線に設けて二次側の送電線の二次側電流を推定する構成としても良い。また、電流センサ２３は、モータドライバ２２の所定箇所の電圧等により検出する手法としても良い。電流検出は二相の電流を検出し、三相の電流の総和が零となる関係から残り一相を推定しても良く、三相電流を検出しても良い。
モータドライバ２２は、例えば、ＦＦＴ等のスイッチ素子を用いたハーフブリッジ回路を構成し、所定のデューティ比によりモータ印加電圧を決定するＰＷＭ制御を行う構成とすると安価で高性能となり好適である。あるいは、変圧回路等を設け、ＰＡＭ制御を行う構成とすることもできる。
図４は、この電動ブレーキ装置と電動ステアリングとを備えた車両における、車速と最大消費電力との関係を示す図である。なお、簡単のためその他の電装システムの影響は除外して示す。以下の図５についても同じである。図５は、電動ブレーキ装置の電力制限手段を設けた場合（ｂ）と、電力制限手段を設けない場合（ａ）の車両の最大消費電力の比較を示す図である。
図５（ａ）に示す従来例では、電動ブレーキ装置の最大消費電力を一定とする例を示す。一般に、電動ステアリングの消費電力は、必要なアシスト力が増加する低速域ほど最大消費電力が増加する傾向にある。このため、電動ブレーキ装置と電動ステアリングとを有する車両の最大消費電力においても、低速域ほど増加する。すなわち、車両の電源容量は、最大消費電力の総和がピークとなる零速近傍の最大消費電力を出力できる電源容量とする必要がある。
これに対して図５（ｂ）に示す実施形態のシステム構成例では、車速が遅くなると、電動ブレーキ装置の最大消費電力を小さくする処理を行う。この図５（ｂ）の例は、車速が小さくなるほど、電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように電動モータを駆動する電力を制限することで、図５（ａ）に示す従来例と比較して、最大消費電力の総和が全車速域で概ね均一となる。これにより、車両の電源容量を小さくすることができ、もしくは電動ブレーキ装置の応答性の重要度が高くなる高速域で電動ブレーキ装置の応答性が向上し、あるいはその両方の作用効果を得ることができる。
以上説明した電動ブレーキ装置によれば、電力制限手段２６は、低速領域のとき推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように電力を制限する。このように電力を制限することで、車両の電源容量が不足し易くなる低速領域において、電動ブレーキ装置の電力消費による電源容量の不足を防止することができる。また低速領域で電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように制限することで、中高速領域における制動性能の低下を抑えることができる。
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
図６に示すように、電動モータ４を駆動する電力を制限する電力制限手段２６Ａが、モータ駆動電圧を制限する電圧制限部３１を備えた構成にしても良い。この例の電流制御器２１Ａは、モータ電流制御演算部２１Ａａと、電力制限手段２６Ａとを有する。モータ電流制御演算部２１Ａａは、図２の電流制御器２１と同様の機能を有する。
図７は、この電動ブレーキ装置において、モータ電圧を制限する例を示す図である。図７における第１，第３象限は電動モータが力行動作する領域であり、第２，第４象限は電動モータが回生動作する領域である。図６および図７に示すように、電圧制限部３１は、モータ電流および車速等に応じて、モータドライバ２２で出力する電圧を制限する機能を有する。前記モータ電流は電流センサ２３等から推定される。前記車速は、車速推定手段３０から推定される。
電圧制限部３１は、電圧を制限する場合において、フィードバック電流に応じて出力電圧を制限する機能とすると簡潔な構成となり、例えば、フィードバック電流または車速に応じて制限電圧を求める電圧制限テーブル３１ａを適用し得る。この電圧制限テーブル３１ａとしてルックアップテーブル（ＬＵＴ）等を用いると、演算負荷が低減できて好適である。その他電圧制限部３１は、電圧を制限する場合において、例えば、車速に応じて制限電力を求めるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を設け、前記制限電力をフィードバック電流で除した値を制限電圧とすることもできる。
図８は、電動ブレーキ装置と回生ブレーキとを備える車両における、車速と最大消費電力との関係を示す図である。なお、簡単のためその他の電装システムの影響は除外して示す。回生ブレーキの電力はバッテリ等に充電されるため、最大消費電力は図８中のマイナス方向を示す。なお、例えば、オルタネータについては、車速「零」で発電量は「零」にはならない等の差異はあるものの、概ね回生ブレーキと同様の傾向となる。
図８（ａ）に示す従来例では、電動ブレーキ装置の最大消費電力を一定とする例を示す。一般に、回生ブレーキで回生できる電力は車速が速くなるほど増加する。このため、電動ブレーキ装置と回生ブレーキとを有する車両の最大消費電力においても、低速域ほど増加する。
これに対して図８（ｂ）に示す実施形態のシステム構成例では、車速が遅くなると、電動ブレーキ装置の最大消費電力を小さくする処理を行う。この図８（ｂ）の例は、車速が小さくなるほど、電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように電動モータを駆動する電力を制限することで、図８（ａ）に示す従来例と比較して、最大消費電力の総和が全車速域で概ね均一となる。これにより、車両の電源容量を小さくすることができ、もしくは電動ブレーキ装置の応答性の重要度が高くなる高速域で電動ブレーキ装置の応答性が向上し、あるいはその両方の作用効果を得ることができる。
〔変形例〕
図９は、図２に示した電動ブレーキ装置の変形例を示す図である。図９に示すように、制御装置２は、複数の電動アクチュエータ１の動作を制御するものであってもよい。このような場合には、電力制限手段２６のトルク制限部２５は、複数の電動アクチュエータ１の消費電力の総和が制限値を超えないように、モータトルク指令値を制限する。
このような構成とすることで、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が大きな電力を必要としない場合や、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が回生電力を生じるような場合には、他の電動アクチュエータ１においては、トルク指令値を制限することなく動作させることができ、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
図１０は、図６に示した電動ブレーキ装置の変形例を示す図である。図９に示す制御装置２と同様に、図１０に示す制御装置２は、複数の電動アクチュエータ１の動作を制御する。図１０に示す制御装置２の電圧制限部３１は、複数の電動アクチュエータ１の消費電力の総和が制限値を超えないように、モータ電圧を制限する。
このような構成とすることで、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が大きな電力を必要としない場合や、複数の電動アクチュエータ１のうちの何れかの電動アクチュエータ１が回生電力を生じるような場合には、他の電動アクチュエータ１においては、トルク指令値を制限することなく動作させることができ、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
図４、図５（ｂ）、図８（ｂ）において、それぞれ最大消費電力の総和が均一となる例を示すが、実際にシステム構成を実現する際にはその限りではなく、制動性能への影響も考慮したうえ、少なくとも最大消費電力の総和のピーク値が低減するよう適宜調整されるものとする。また、前記各図は簡単のため、電動ブレーキ装置と、その他電装装置との一対一の比較を示しているが、実際には複数のシステムとの兼ね合いを考慮したうえ、電動ブレーキ装置の低速領域の最大消費電力の制限度合は適宜定められるものとする。
図２，図６の電力制限手段２６，２６Ａは、いずれか一方を適用しても良く、適宜併用する構成としても良い。
図２，図６の電力制限手段２６，２６Ａにおいて、車速の絶対値が小さくなると電動ブレーキ装置の制限電力が小さくなるようトルクまたは電圧を制限する処理は、電動モータ４を力行領域で駆動（力行動作）する場合のみ適用しても良い。回生領域の駆動電力は、車両のバッテリまたはキャパシタ等に充電されるため、車両の電源容量の不足を発生させることはなく、前記の車速に応じた制限を力行領域のみに限定することで、電動ブレーキ装置の応答性を最大限に発揮することが可能となる。
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１…電動アクチュエータ
２…制御装置
４…電動モータ
６…摩擦部材操作手段
８…ブレーキロータ
９…摩擦部材
２６，２６Ａ…電力制限手段
２８…角速度推定手段
３０…車速推定手段

Claims (5)

  1. ブレーキロータ、このブレーキロータに接触する摩擦部材、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段、およびこの摩擦部材操作手段を駆動する電動モータを備える電動アクチュエータと、前記摩擦部材と前記ブレーキロータの接触により発生するブレーキ力を前記電動モータを制御することにより制御する制御装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、
    この電動ブレーキ装置を搭載する車両の速度を推定する車速推定手段を備え、
    前記制御装置は、前記電動モータを駆動する電力を制限する電力制限手段を備え、
    前記車速推定手段で推定された車両の速度である推定車速が定められた低速領域のとき、前記電力制限手段は、前記推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように定められた条件に従って前記電力を制限し、
    前記制御装置は、前記電動モータの回転子の角速度を推定する角速度推定手段を備え、前記制御装置は、前記ブレーキ力の制御を行うとき、前記電動モータで出力するトルクないしトルクに相当する値を決定する機能を備え、
    前記電力制限手段は、前記推定車速に応じて、前記角速度推定手段で推定された角速度のうち定められた推定角速度における、前記トルクないしトルクに相当する値の限界値を変更する電動ブレーキ装置。
  2. 請求項１に記載の電動ブレーキ装置において、
    前記電動ブレーキ装置は、前記電動アクチュエータを複数備え、
    前記制御装置は、複数の電動アクチュエータを制御するものであって、
    前記電力制限手段は、前記電動モータで出力する前記トルクないしトルクに相当する値の総和の限界値を変更する電動ブレーキ装置。
  3. ブレーキロータ、このブレーキロータに接触する摩擦部材、この摩擦部材を前記ブレーキロータに接触させる摩擦部材操作手段、およびこの摩擦部材操作手段を駆動する電動モータを備える電動アクチュエータと、前記摩擦部材と前記ブレーキロータの接触により発生するブレーキ力を前記電動モータを制御することにより制御する制御装置と、を備えた電動ブレーキ装置において、
    この電動ブレーキ装置を搭載する車両の速度を推定する車速推定手段を備え、
    前記制御装置は、前記電動モータを駆動する電力を制限する電力制限手段を備え、
    前記車速推定手段で推定された車両の速度である推定車速が定められた低速領域のとき、前記電力制限手段は、前記推定車速が低くなるに従って、この電動ブレーキ装置の最大消費電力が低くなるように定められた条件に従って前記電力を制限し、
    前記制御装置は、前記ブレーキ力の制御を行うとき、前記電動モータの電流を所望の値に制御する電圧を決定する機能を備え、
    前記電力制限手段は、前記電流と前記電圧より導出される電力ないし電力に相当する値が定められた制限値を超過しないように前記電圧を決定する電動ブレーキ装置。
  4. 請求項３に記載の電動ブレーキ装置において、
    前記電動ブレーキ装置は、前記電動アクチュエータを複数備え、
    前記制御装置は、複数の電動アクチュエータを制御するものであって、
    前記電力制限手段は、前記電流と前記電圧より導出される電力ないし電力に相当する値の総和の限界値を変更する電動ブレーキ装置。
  5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動ブレーキ装置において、前記電力制限手段は、前記電動モータが力行動作する場合のみ前記電力を制限する電動ブレーキ装置。
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