JP7031338B2

JP7031338B2 - Electric brake device

Info

Publication number: JP7031338B2
Application number: JP2018018840A
Authority: JP
Inventors: 昭博高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-02-06
Also published as: JP2019137076A

Description

本発明は、車両に搭載され、電動モータの発揮する力に依拠した制動力を車輪に付与する電動ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electric brake device mounted on a vehicle and applying a braking force based on a force exerted by an electric motor to wheels.

電動モータの力でブレーキパッド等の摩擦部材をディスクロータ等の回転体に押し付けるためのアクチュエータを備え、摩擦部材の回転体への押付力に基づいた制動力を、車輪に付与する電動ブレーキ装置が検討されており、その電動ブレーキ装置に関して、例えば、下記特許文献に記載されているように、応答性が良好であること、つまり、目標となる制動力に対して実際に発生する制動力の追従性が良好であることを考慮して、発生させる制動力、すなわち、上記押付力を制御することも検討されている。 An electric brake device equipped with an actuator for pressing a friction member such as a brake pad against a rotating body such as a disc rotor by the power of an electric motor, and applying a braking force based on the pressing force of the friction member against the rotating body to the wheels. With respect to the electric braking device, which has been studied, for example, as described in the following patent document, the responsiveness is good, that is, the tracking of the braking force actually generated with respect to the target braking force. It is also considered to control the braking force to be generated, that is, the pressing force in consideration of the good property.

特開２０１７－３５９７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-35976

しかしながら、例えば、車両が比較的大きな段差を通過する際や、車両が起伏の比較的大きな悪路を走行する場合等には、段差，起伏等から車輪が受ける力によって上記押付力が変化するため、電動ブレーキ装置の応答性が良好である場合は、その変化する押付力を、制御において目標とされる押付力である目標押付力に追従させようとして、不必要な制御、すなわち、過度な制御が行われることになる。その過度な制御は、電動モータへ供給される電力の無駄な消費となるばかりでなく、上記アクチュエータの耐久性を悪化させる一因ともなりかねない。そのような問題を克服することで、電動ブレーキ装置の実用性は向上する。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い電動ブレーキ装置を提供することを課題とする。 However, for example, when the vehicle passes through a relatively large step, or when the vehicle travels on a rough road with relatively large undulations, the pressing force changes depending on the force received by the wheels from the steps, undulations, etc. When the responsiveness of the electric brake device is good, unnecessary control, that is, excessive control is performed in an attempt to make the changing pressing force follow the target pressing force which is the target pressing force in the control. Will be done. The excessive control not only wastes the electric power supplied to the electric motor, but may also contribute to the deterioration of the durability of the actuator. By overcoming such problems, the practicality of the electric braking device is improved. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly practical electric brake device.

上記課題を解決するため、本発明の電動ブレーキ装置は、
車輪とともに回転する回転体と、
その回転体に押し付けられる摩擦部材と、
電動モータを有し、その電動モータの発揮する力によって前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるアクチュエータと、
前記摩擦部材の前記回転体への押付力を検出するための押付力センサと、
制動力要求に基づいて、押付力の目標となる目標押付力を決定し、前記押付力センサによって検出された押付力の目標押付力に対しての偏差である押付力偏差に基づいて、その押付力偏差に比例してその押付力偏差が大きい程大きな電流成分を含む電流を前記電動モータに供給するように前記アクチュエータをフィードバック制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記コントローラが、
制動力要求が変化していないのに押付力が急変することに対応すべく、目標押付力の変化の程度が第１設定程度より小さく、かつ、前記押付力センサによって検出された押付力の変化が第２設定程度よりも大きい場合に、前記フィードバック制御に代えて、押付力の変化の如何に拘わらず、押付力が目標押付力となるときの前記アクチュエータの作動状態を維持するために、目標押付力に比例して目標押付力が大きい程大きな電流を電動モータに供給するフィードフォワード制御を実行するように構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the electric brake device of the present invention is used.
A rotating body that rotates with the wheels,
The friction member pressed against the rotating body and
An actuator having an electric motor and pressing the friction member against the rotating body by the force exerted by the electric motor.
A pressing force sensor for detecting the pressing force of the friction member against the rotating body, and a pressing force sensor.
The target pressing force, which is the target of the pressing force, is determined based on the braking force request, and the pressing force deviation, which is the deviation of the pressing force detected by the pressing force sensor with respect to the target pressing force, is used for the pressing force. An electric braking device including a controller that feedback-controls the actuator so as to supply a current containing a large current component to the electric motor as the pressing force deviation increases in proportion to the force deviation .
The controller
In order to respond to a sudden change in the pressing force even though the braking force requirement has not changed, the degree of change in the target pressing force is smaller than the first setting, and the change in the pressing force detected by the pressing force sensor. When is larger than the second setting, instead of the feedback control, the target is to maintain the operating state of the actuator when the pressing force becomes the target pressing force regardless of the change in the pressing force. It is characterized in that it is configured to execute feed-forward control in which a larger current is supplied to the electric motor as the target pressing force is larger in proportion to the pressing force .

本発明の電動ブレーキ装置によれば、上記フィードフォワード制御によって、例えば、比較的大きな段差を車両が通過する際や、比較的大きな起伏を車両が走行する場合等であっても、それら段差，起伏等に起因する押付力の変化に起因した過度な押圧力の制御が行われることがなく、アクチュエータの電力消費の無駄，アクチュエータの耐久性の悪化が防止若しくは軽減される。つまり、実用的な電動ブレーキ装置を構築することが可能となるのである。 According to the electric braking device of the present invention, by the feedforward control, for example, even when the vehicle passes through a relatively large step or when the vehicle travels on a relatively large undulation, the step or undulation is performed. Excessive pressing force control due to changes in pressing force due to such factors is not performed, and wasteful power consumption of the actuator and deterioration of actuator durability are prevented or reduced. In other words, it is possible to construct a practical electric brake device.

実施例の電動ブレーキ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electric brake device of an Example. 実施例の電動ブレーキ装置を構成する電動ブレーキアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the electric brake actuator which comprises the electric brake device of an Example. 図２に示す電動ブレーキアクチュエータが有する付勢機構を説明するための補足図である。It is a supplementary figure for demonstrating the urging mechanism which the electric brake actuator shown in FIG. 2 has. 実施例の電動ブレーキ装置において実行される電動制動力制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric braking force control program executed in the electric braking device of an Example. 車両が段差を通過した際における実施例の電動ブレーキ装置の典型的な作動を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the typical operation of the electric brake device of an Example when a vehicle passes a step.

以下、本発明を実施するための形態として、実施例の電動ブレーキ装置を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。 Hereinafter, as an embodiment for carrying out the present invention, the electric brake device of the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the present invention can be carried out in various forms with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

［Ａ］電動ブレーキ装置の構成
実施例の電動ブレーキ装置１００は、車両が備える１つの車輪に対して制動力を付与する装置であり、図１に示すように、電動ブレーキアクチュエータ１１０（以下、単に「アクチュエータ１１０」と略す場合がある）が中心的な構成要素として配設されたブレーキキャリパ１２０（以下、単に「キャリパ１２０」と略す場合がある）と、車輪とともに回転する回転体としてのディスクロータ１２２とを含んで構成されている。 [A] Configuration of Electric Brake Device The electric brake device 100 of the embodiment is a device that applies a braking force to one wheel included in the vehicle, and as shown in FIG. 1, the electric brake actuator 110 (hereinafter, simply referred to as “simply”). The brake caliper 120 (hereinafter, may be simply abbreviated as "caliper 120") in which the "actuator 110" is arranged as a central component, and the disc rotor as a rotating body that rotates with the wheels. It is configured to include 122 and.

i）ブレーキキャリパの構成
キャリパ１２０は、ディスクロータ１２２を跨ぐようにして、車輪を回転可能に保持するキャリア（図示を省略する）に設けられたマウント（図示を省略する）に、軸線方向（図の左右方向）に移動可能に保持されている。１対のブレーキパッド（以下、単に「パッド」と略す場合がある）１２４ａ，１２４ｂは、軸線方向の移動が許容された状態で、ディスクロータ１２２を挟むようにしてマウントに保持されている。パッド１２４ａ，１２４ｂの各々は、ディスクロータ１２２に接触する側に位置する摩擦部材１２６と、その摩擦部材１２６を支持するバックアッププレート１２８とを含んで構成されている。なお、パッド１２４ａ，１２４ｂ自体を、摩擦部材と考えることもできる。 i) Brake caliper configuration The caliper 120 straddles the disc rotor 122 and is axially oriented (not shown) in a mount (not shown) provided on a carrier (not shown) that holds the wheels rotatably. It is held so that it can be moved in the left-right direction of. A pair of brake pads (hereinafter, may be simply abbreviated as "pads") 124a and 124b are held on a mount so as to sandwich the disc rotor 122 in a state where movement in the axial direction is permitted. Each of the pads 124a and 124b includes a friction member 126 located on the side in contact with the disc rotor 122 and a backup plate 128 that supports the friction member 126. The pads 124a and 124b themselves can be considered as friction members.

便宜的に、図における左方を前方と、右方を後方として説明すれば、前方側のパッド１２４ａは、キャリパ本体１３０の前端部である爪部１３２に支持されるようにされている。アクチュエータ１１０は、キャリパ本体１３０の後方側の部分に、当該アクチュエータ１１０のハウジング１４０が固定されるようにして保持されている。アクチュエータ１１０は、ハウジング１４０に対して進退するピストン１４２を有し、そのピストン１４２は、前進することによって、前端部、詳しくは、前端が後方側のパッド１２４ｂ、詳しくは、パッド１２４ｂのバックアッププレート１２８と係合する。そして、ピストン１４２が、係合した状態でさらに前進することで、１対のパッド１２４ａ，１２４ｂは、ディスクロータ１２２を挟み付ける。言い換えれば、各パッド１２４ａ，１２４ｂの摩擦部材１２６がディスクロータ１２２に押し付けられる。この押付けによって、ディスクロータ１２２と摩擦部材１２６との間の摩擦力に依存して、その押し付けの力である押付力に応じた大きさの車輪の回転に対する制動力、つまり、車両を減速，停止させるための制動力が発生させられるのである。 For convenience, if the left side in the drawing is described as the front side and the right side as the rear side, the pad 124a on the front side is supported by the claw portion 132 which is the front end portion of the caliper main body 130. The actuator 110 is held so that the housing 140 of the actuator 110 is fixed to a portion on the rear side of the caliper main body 130. The actuator 110 has a piston 142 that moves forward and backward with respect to the housing 140, and the piston 142 moves forward so that the front end portion, specifically, the pad 124b whose front end is rearward, and more particularly, the backup plate 128 of the pad 124b. Engage with. Then, when the piston 142 further advances in the engaged state, the pair of pads 124a and 124b sandwich the disc rotor 122. In other words, the friction member 126 of each pad 124a, 124b is pressed against the disc rotor 122. By this pressing, the braking force against the rotation of the wheel having a magnitude corresponding to the pressing force, which is the pressing force, depending on the frictional force between the disc rotor 122 and the friction member 126, that is, decelerating and stopping the vehicle. Braking force is generated to make it.

ii）アクチュエータの構造
アクチュエータ１１０は、図２に示すように、上述のハウジング１４０，上述のピストン１４２の他、駆動源としての電動モータ１４４，電動モータ１４４の回転を減速させるための減速機構１４６，その減速機構１４６を介して減速された電動モータ１４４の回転によって回転させられる入力軸１４８，その入力軸１４８の回転動作つまり電動モータ１４４の回転動作をピストン１４２の進退動作に変換する動作変換機構１５０等を含んで構成されている。なお、以下の説明において、便宜的に、図の左方を前方，右方を後方と呼び、ピストン１４２が左方に移動することを前進、右方に移動することを後退と呼ぶこととする。さらに、ピストン１４２を前進させる方向の入力軸１４８および電動モータ１４４の回転を正回転と、ピストン１４２を後退させる方向の入力軸１４８および電動モータ１４４の回転を逆回転と、それぞれ呼ぶこととする。 ii) Actuator structure As shown in FIG. 2, the actuator 110 includes the above-mentioned housing 140 and the above-mentioned piston 142, as well as a reduction mechanism 146 for decelerating the rotation of the electric motor 144 as a drive source and the electric motor 144. The input shaft 148 rotated by the rotation of the electric motor 144 decelerated via the deceleration mechanism 146, the rotation operation of the input shaft 148, that is, the operation conversion mechanism 150 that converts the rotation operation of the electric motor 144 into the advance / retreat operation of the piston 142. Etc. are included in the configuration. In the following description, for convenience, the left side of the figure is referred to as forward, the right side is referred to as rearward, the movement of the piston 142 to the left is referred to as forward movement, and the movement to the right is referred to as backward movement. .. Further, the rotation of the input shaft 148 and the electric motor 144 in the direction of advancing the piston 142 is referred to as forward rotation, and the rotation of the input shaft 148 and the electric motor 144 in the direction of retracting the piston 142 is referred to as reverse rotation, respectively.

ピストン１４２は、ピストンヘッド１５２と、当該ピストン１４２の中空の筒部である出力筒１５４とを含んで構成されており、一方で、電動モータ１４４は、円筒状の回転駆動軸１５６を有している。そして、回転駆動軸１５６の内部に出力筒１５４が、出力筒１５４の内部に入力軸１４８が、互いに同軸的となるように、詳しくは、回転駆動軸１５６，出力筒１５４，入力軸１４８が、それらの軸線が互いに共通の軸線である軸線Ｌとなるように、配設されている。その結果、本アクチュエータ１１０は、コンパクトなものとされている。 The piston 142 includes a piston head 152 and an output cylinder 154 which is a hollow cylinder portion of the piston 142, while the electric motor 144 has a cylindrical rotary drive shaft 156. There is. Then, in detail, the rotary drive shaft 156, the output cylinder 154, and the input shaft 148 are arranged so that the output cylinder 154 is inside the rotary drive shaft 156 and the input shaft 148 is coaxial with each other inside the output cylinder 154. They are arranged so that the axes are the axes L that are common to each other. As a result, the actuator 110 is made compact.

回転駆動軸１５６は、ハウジング１４０に、ラジアル軸受け１５８を介して回転可能に、かつ、軸線方向（軸線Ｌの延びる方向であり、図における左右方向である）に移動不能に保持されている。電動モータ１４４は、回転駆動軸１５６の外周において一円周上に配置された磁石１６０と、それら磁石１６０を取り囲むようにしてハウジング１４０の内周に固定されたコイル１６２とを含んで構成されている。 The rotation drive shaft 156 is held in the housing 140 so as to be rotatable via the radial bearing 158 and immovably in the axial direction (the direction in which the axis L extends, which is the left-right direction in the figure). The electric motor 144 includes a magnet 160 arranged on the outer circumference of the rotary drive shaft 156 and a coil 162 fixed to the inner circumference of the housing 140 so as to surround the magnet 160. There is.

減速機構１４６は、回転駆動軸１５６の後端に固定的に付設された中空のサンギヤ１６４と、ハウジング１４０に固定されたリングギヤ１６６と、それらサンギヤ１６４とリングギヤ１６６との両方に噛合してサンギヤ１６４の周りを公転する複数のプラネタリギヤ１６８（図では、１つしか示されていない）とを含んで構成される遊星ギヤ式減速機構である。複数のプラネタリギヤ１６８の各々は、キャリアとしてのフランジ１７０に、自転可能に保持されている。入力軸１４８は、前方側の部分を構成する前方軸１７２と、後方側の部分を構成する後方軸１７４とが、螺合してなるものであり、フランジ１７０は、それら前方軸１７２と後方軸１７４との間に挟まれて固定されることで、前方軸１７２および後方軸１７４と一体的に、つまり、入力軸１４８と一体的に回転する。このように構成された減速機構１４６を介して、回転駆動軸１５６の回転、つまり、電動モータ１４４の回転は、入力軸１４８の回転として、減速されて伝達される。ちなみに、入力軸１４８は、フランジ１７０，スラスト軸受け１７６，支持板１７８を介して、ハウジング１４０に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されている。 The reduction mechanism 146 meshes with both the hollow sun gear 164 fixedly attached to the rear end of the rotary drive shaft 156, the ring gear 166 fixed to the housing 140, and the sun gear 164 and the ring gear 166. It is a planetary gear type reduction mechanism including a plurality of planetary gears 168 (only one is shown in the figure) revolving around the. Each of the plurality of planetary gears 168 is held on a flange 170 as a carrier so as to be rotatable on its axis. The input shaft 148 is formed by screwing a front shaft 172 that constitutes a front side portion and a rear shaft 174 that constitutes a rear side portion, and the flange 170 is a front shaft 172 and a rear shaft thereof. By being sandwiched and fixed between the front shaft 172 and the rear shaft 174, the front shaft 172 and the rear shaft 174 rotate integrally, that is, integrally with the input shaft 148. The rotation of the rotary drive shaft 156, that is, the rotation of the electric motor 144 is decelerated and transmitted as the rotation of the input shaft 148 via the reduction mechanism 146 configured in this way. Incidentally, the input shaft 148 is rotatably and non-movably supported by the housing 140 via the flange 170, the thrust bearing 176, and the support plate 178.

入力軸１４８の前方軸１７２の外周には、雄ねじ１８０が形成されており、一方で、出力筒１５４の内側には、その雄ねじ１８０と螺合する雌ねじ１８２が形成されている。つまり、雄ねじ１８０が形成された入力軸１４８は、電動モータ１４４の回転によって回転可能な回転部材として、雌ねじ１８２が形成された出力筒１５４は、ピストン１４２を進退動作させるために進退可能とされた直動部材として、それぞれ機能し、それら入力軸１４８と出力筒１５４とを含んで、動作変換機構１５０が構成されているのである。ちなみに、本アクチュエータ１１０では、直動部材とピストンとが一体化されていると考えることができる。 A male screw 180 is formed on the outer circumference of the front shaft 172 of the input shaft 148, while a female screw 182 screwed with the male screw 180 is formed on the inside of the output cylinder 154. That is, the input shaft 148 on which the male screw 180 is formed is a rotating member that can be rotated by the rotation of the electric motor 144, and the output cylinder 154 on which the female screw 182 is formed can be moved forward and backward in order to move the piston 142 forward and backward. Each functions as a linear motion member, and the motion conversion mechanism 150 is configured by including the input shaft 148 and the output cylinder 154. Incidentally, in the present actuator 110, it can be considered that the linear motion member and the piston are integrated.

雄ねじ１８０および雌ねじ１８２には、比較的強度の高いねじとして、台形ねじが採用されており、それら雄ねじ１８０と雌ねじ１８２との間には、当該動作変換機構１５０の動作、つまり、当該アクチュエータ１１０の動作を円滑にするためのグリスが、潤滑剤として介在させられている。なお、本アクチュエータ１１０では、回転部材に雄ねじが、直動部材に雌ねじが、それぞれ形成された動作変換機構を採用しているが、回転部材に雌ねじが、直動部材に雄ねじが、それぞれ形成された動作変換機構を採用してアクチュエータを構成することも可能である。 A trapezoidal thread is adopted as a relatively high-strength screw for the male screw 180 and the female screw 182, and the operation of the motion conversion mechanism 150, that is, the actuator 110, is between the male screw 180 and the female thread 182. Grease for smooth operation is interposed as a lubricant. The actuator 110 employs an motion conversion mechanism in which a male screw is formed on the rotating member and a female screw is formed on the linear motion member. However, a female screw is formed on the rotating member and a male screw is formed on the linear motion member. It is also possible to configure the actuator by adopting the motion conversion mechanism.

以上の説明から解るように、本アクチュエータ１１０では、電動モータ１４４を回転させることでピストン１４２が進退させられることになる。図に示す状態は、ピストン１４２が、可動範囲において最も後端側の位置（以下、「設定後退端位置」という場合がある）に位置している状態であり、詳しく言えば、この状態から電動モータ１４４を正回転させれば、ピストン１４２が前進し、図２から解るように、ピストン１４２の前端がパッド１２４ｂと係合した状態で、パッド１２４ａ，１２４ｂがディスクロータ１２２に押し付けられて、制動力が発生する。ちなみに、この制動力の大きさ、すなわち、パッド１２４ａ，１２４ｂのディスクロータ１２２への押付力は、電動モータ１４４に供給される電流に応じた大きさとなる。その後、電動モータ１４４を逆回転させれば、ピストン１４２は後退し、ピストン１４２とパッド１２４ｂとの係合が解除されて、制動力が発生させられない状態となり、最後には、ピストン１４２は、図２に示す設定後退端位置に復帰する。 As can be seen from the above description, in the present actuator 110, the piston 142 is moved forward and backward by rotating the electric motor 144. The state shown in the figure is a state in which the piston 142 is located at the position on the rearmost end side in the movable range (hereinafter, may be referred to as a “set receding end position”), and more specifically, it is electrically operated from this state. When the motor 144 is rotated in the forward direction, the piston 142 moves forward, and as can be seen from FIG. 2, the pads 124a and 124b are pressed against the disc rotor 122 with the front end of the piston 142 engaged with the pad 124b to control the piston 142. Power is generated. Incidentally, the magnitude of this braking force, that is, the pressing force of the pads 124a and 124b against the disc rotor 122 becomes a magnitude corresponding to the current supplied to the electric motor 144. After that, when the electric motor 144 is rotated in the reverse direction, the piston 142 retracts, the engagement between the piston 142 and the pad 124b is released, and the braking force is not generated. It returns to the set receding end position shown in FIG.

以上説明した構成要素の他に、本アクチュエータ１１０では、電動モータ１４４の回転角を検出するためのモータ回転角センサとして、レゾルバ１８８が設けられている。このレゾルバ１８８の検出信号に基づいて、ピストン１４２の軸線方向における位置，移動量を、厳密に言えば、入力軸１４８の回転位置を、検出することが可能となっている。また、支持板１７８とスラスト軸受け１７６との間には、入力軸１４８に作用するスラスト方向の力、つまり、軸力（軸荷重）を検出するための軸力センサ１９０（ロードセルである）が配設されている。この軸力は、ピストン１４２がブレーキパッド１２４ｂをディスクロータ１２２に押し付ける力、すなわち、押付力に相当する。厳密には、軸力は、押付力の反力であるが、軸力と押付力とは等しいため、以下の説明において、押付力を、軸力として扱い、軸力として表現することがあることとする。本電動ブレーキ装置１００では、軸力センサ１９０の検出値、つまり、実際に発生させられている押付力に相当する軸力（以下、「実軸力」という場合がある）に基づいて、言い換えれば、押付力センサとして機能する軸力センサ１９０の検出値に基づいて、実際に発生させられている押付力、すなわち、当該電動ブレーキ装置１００が実際に発生させている制動力を検出することが可能とされている。 In addition to the components described above, the actuator 110 is provided with a resolver 188 as a motor rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the electric motor 144. Based on the detection signal of the resolver 188, it is possible to detect the position and the amount of movement of the piston 142 in the axial direction, strictly speaking, the rotational position of the input shaft 148. Further, between the support plate 178 and the thrust bearing 176, an axial force sensor 190 (which is a load cell) for detecting a force in the thrust direction acting on the input shaft 148, that is, an axial force (axial load) is arranged. It is set up. This axial force corresponds to the force by which the piston 142 presses the brake pad 124b against the disc rotor 122, that is, the pressing force. Strictly speaking, the axial force is the reaction force of the pressing force, but since the axial force and the pressing force are equal, the pressing force may be treated as the axial force and expressed as the axial force in the following description. And. In the present electric brake device 100, in other words, based on the detected value of the axial force sensor 190, that is, the axial force corresponding to the actually generated pressing force (hereinafter, may be referred to as "actual axial force"). Based on the detection value of the axial force sensor 190 that functions as a pressing force sensor, it is possible to detect the actually generated pressing force, that is, the braking force actually generated by the electric braking device 100. It is said that.

また、本アクチュエータ１１０では、電動パーキングブレーキとしての機能を発揮するために、入力軸１４８の回転を禁止する機構も設けられている。詳しく説明すれば、上記フランジ１７０の外周には、ラチェット歯１９２が形成されており、その一方で、先端にラチェット歯１９２を係止するための係止爪１９４を有するプランジャ１９６と、ハウジング１４０の外周に固定されてプランジャ１９６を進退させるソレノイド１９８とが設けられている。ソレノイド１９８を励磁させてプランジャ１９６を突出させた状態で電動モータ１４４を正回転させてピストン１４２を前進させ、係止爪１９４にラチェット歯１９２を係止させる。その係止した状態でソレノイド１９８の励磁を解除しても、ピストン１４２の後退が禁止されることになる。係止爪１９４による係止を解除する場合には、ソレノイド１９８を非励磁状態としたままで、電動モータ１４４を正回転させればよい。 Further, the actuator 110 is also provided with a mechanism for prohibiting the rotation of the input shaft 148 in order to exert the function as an electric parking brake. More specifically, the ratchet teeth 192 are formed on the outer periphery of the flange 170, while the plunger 196 having a locking claw 194 for locking the ratchet teeth 192 at the tip thereof and the housing 140. A solenoid 198, which is fixed to the outer periphery and moves the plunger 196 forward and backward, is provided. The electric motor 144 is rotated forward in a state where the solenoid 198 is excited and the plunger 196 is projected to advance the piston 142, and the ratchet teeth 192 are locked to the locking claw 194. Even if the excitation of the solenoid 198 is released in the locked state, the retreat of the piston 142 is prohibited. To release the lock by the locking claw 194, the electric motor 144 may be rotated in the forward direction while the solenoid 198 is in the non-excited state.

ピストン１４２が前進していて制動力が発生させられている状態において、例えば、電動モータ１４４への電流が断たれる等した場合に、ピストン１４２を後退させることができずに、制動力が発生させられている状態が継続することになる。そのような場合を想定して、本アクチュエータ１１０は、弾性体が発揮する弾性力によってピストン１４２を後退させる機構、すなわち、ピストン１４２が後退する方向の回転付勢力（「回転トルク」と呼ぶことも可能である）を入力軸１４８に付与する付勢機構２００を備えている。 In a state where the piston 142 is moving forward and a braking force is generated, for example, when the current to the electric motor 144 is cut off, the piston 142 cannot be retracted and a braking force is generated. The state of being forced to continue will continue. Assuming such a case, the actuator 110 is a mechanism for retracting the piston 142 by the elastic force exerted by the elastic body, that is, a rotational urging force in the direction in which the piston 142 retracts (also referred to as "rotation torque"). It is provided with an urging mechanism 200 that imparts (possible) to the input shaft 148.

具体的に説明すれば、付勢機構２００は、ハウジング１４０に固定された外輪２０２と、入力軸１４８の後方軸１７４にそれと一体回転するように固定されて外輪２０２の内側に配置された内輪２０４と、外輪２０２と内輪２０４との各々において他方と向かい合う部分どうしの間に配設された弾性体としての渦巻きばね（「ぜんまいばね」若しくは「ゼンマイ」と呼ばれる場合もある）２０６とを含んで構成されている。渦巻きばね２０６は、図２に示す状態、つまり、ピストン１４２が、上述の設定後退端位置に位置している状態では、図３（ａ）に示すように、渦巻きばね２０６は、殆ど弾性変形させられておらず、概ね弾性力を発生させない状態となっている。その状態から、電動モータ１４４によって入力軸１４８を回転させてピストン１４２を前進させるにつれて、図３（ｂ）に示すように、渦巻きばね２０６は、徐々に巻き締められて、弾性力を発生させる。つまり、設定後退端位置からピストン１４２が前進した前進量に応じた大きさの弾性力が、ピストン１４２の前進に抗う付勢力、つまり、ピストン１４２を後退させる方向の付勢力として作用することになる。言い換えれば、渦巻きばね２０６によって入力軸１４８に作用する付勢力は、ピストン１４２が前進させられるにつれて大きくなるようにされているのである。そのような回転付勢力によって、ピストン１４２が前進していて制動力が発生させられている状態において電動モータ１４４によってピストン１４２を後退させることができなくなった場合にも、ピストン１４２を後退させることができるのである。 Specifically, the urging mechanism 200 has an outer ring 202 fixed to the housing 140 and an inner ring 204 fixed to the rear shaft 174 of the input shaft 148 so as to rotate integrally with the outer ring 202 and arranged inside the outer ring 202. And a spiral spring (sometimes called a "spring" or "spring") 206 as an elastic body arranged between the portions of the outer ring 202 and the inner ring 204 facing each other facing the other. Has been done. When the spiral spring 206 is in the state shown in FIG. 2, that is, when the piston 142 is located at the set retracted end position described above, the spiral spring 206 is almost elastically deformed as shown in FIG. 3 (a). It is in a state where elastic force is not generated. From that state, as the input shaft 148 is rotated by the electric motor 144 to advance the piston 142, the spiral spring 206 is gradually wound to generate an elastic force as shown in FIG. 3 (b). That is, the elastic force having a magnitude corresponding to the amount of advancement of the piston 142 from the set retracted end position acts as an urging force against the advancement of the piston 142, that is, an urging force in the direction of retracting the piston 142. .. In other words, the urging force acting on the input shaft 148 by the spiral spring 206 is made to increase as the piston 142 is advanced. Even when the piston 142 cannot be retracted by the electric motor 144 in a state where the piston 142 is advanced and the braking force is generated by such a rotational urging force, the piston 142 can be retracted. You can.

なお、先に説明した動作変換機構１５０は、逆効率（ピストン１４２の進退によって入力軸１４８を回転させるときの効率）が、正効率（入力軸１４８の回転によってピストン１４２を進退させるときの効率）に比べて小さいものの、雄ねじ１８０，雌ねじ１８２のリード角がある程度大きくされているため、ある程度の大きさの逆効率を有するものとされている。したがって、ピストン１４２を可動範囲の中間の位置に維持させようとする場合、付勢機構２００による付勢力に抗する力を発生させるだけの電流が、電動モータ１４４に供給される。 In the motion conversion mechanism 150 described above, the reverse efficiency (efficiency when the input shaft 148 is rotated by the advance / retreat of the piston 142) is positive efficiency (efficiency when the piston 142 is advanced / retracted by the rotation of the input shaft 148). Although it is smaller than the above, the lead angle of the male screw 180 and the female screw 182 is increased to some extent, so that it is said to have a certain degree of reverse efficiency. Therefore, when the piston 142 is to be maintained at a position in the middle of the movable range, a current sufficient to generate a force that opposes the urging force by the urging mechanism 200 is supplied to the electric motor 144.

以上説明した構成の下、電動ブレーキ装置１００は、摩擦力を利用して、車輪１０の回転を止めるための制動力、すなわち、車両を制動するための制動力（以下、「電動制動力」と言う場合がある）を発生させる。 Under the configuration described above, the electric braking device 100 utilizes the frictional force to stop the rotation of the wheels 10, that is, the braking force for braking the vehicle (hereinafter referred to as "electric braking force"). May say).

iii）コントローラ
当該電動ブレーキ装置１００は、図１に示すように、自身の制御を司るコントローラとしての電動ブレーキ装置用電子制御ユニット（以下、「ＥＭ－ＥＣＵ」と言う場合がある）２１０を有している。ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、主要構成要素としてのコンピュータ，電動モータ１４４等の駆動回路（ドライバ）等を含んで構成されており、図では示されていないが、アクチュエータ１１０に電流を供給するための電源が接続されている。簡単に言えば、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、電動モータ１４４への供給電流を制御することでアクチュエータ１１０の作動を制御して、軸力、すなわち、電動ブレーキ装置１００が発生させる制動力を制御する。なお、この制動力は、電動モータ１４４の発揮する力に依拠した制動力であるため、以下、電動制動力という場合があることとする。 iii) Controller As shown in FIG. 1, the electric brake device 100 has an electronic control unit for an electric brake device (hereinafter, may be referred to as "EM-ECU") 210 as a controller that controls itself. ing. The EM-ECU 210 includes a computer as a main component, a drive circuit (driver) for an electric motor 144, and the like, and although not shown in the figure, a power supply for supplying a current to the actuator 110 is provided. It is connected. Simply put, the EM-ECU 210 controls the operation of the actuator 110 by controlling the supply current to the electric motor 144, and controls the axial force, that is, the braking force generated by the electric braking device 100. Since this braking force is a braking force that depends on the force exerted by the electric motor 144, it may be referred to as an electric braking force hereafter.

［Ｂ］電動ブレーキ装置の制御
i）基本的な制動力の制御
本電動ブレーキ装置１００における基本的な電動制動力Ｆ_EMの制御は、当該電動ブレーキ装置１００が発生させるべき電動制動力Ｆ_EMである目標電動制動力Ｆ_EM ^*を特定し、その特定された目標電動制動力Ｆ_EM ^*に基づいて実行される。 [B] Control of electric brake device
i) Control of basic braking force The control of the basic electric braking force F _EM in this electric braking device 100 is the target electric braking force F _EM ^* which is the electric braking force F _EM to be generated by the electric braking device 100. Is specified and executed based on the specified target electric braking force F _EM ^* .

具体的に説明すれば、本電動ブレーキ装置１００が搭載される車両が複数の車輪を有する場合、それら複数の車輪の１つに対して本電動ブレーキ装置１００が設けられ、複数の車輪の他のものに対して、本電動ブレーキ装置１００と同じ電動ブレーキ装置や、若しくは、例えば液圧ブレーキ装置等の本電動ブレーキ装置１００とは異なるブレーキ装置が設けられる。そして、当該車両には、それら複数のブレーキ装置を統括して制御する統括コントローラが設けられる。当該車両に回生ブレーキ装置がさらに設けられている場合には、統括コントローラは、その回生ブレーキ装置をも制御する。 Specifically, when the vehicle on which the electric brake device 100 is mounted has a plurality of wheels, the electric brake device 100 is provided for one of the plurality of wheels, and the other of the plurality of wheels is provided. On the other hand, the same electric brake device as the main electric brake device 100, or a brake device different from the main electric brake device 100 such as a hydraulic brake device is provided. Then, the vehicle is provided with a control controller that controls the plurality of brake devices in a unified manner. If the vehicle is further provided with a regenerative braking device, the control controller also controls the regenerative braking device.

統括コントローラは、車両全体に必要とされる制動力Ｆである必要全体制動力Ｆ_SUM ^*を、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作に基づいて決定する機能を有している。また、当該車両が自動走行が可能とされている場合、車両には、自動走行コントローラが設けられ、統括コントローラは、自動走行コントローラから、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*についての信号を受け取り、その受信した信号に基づいて、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*を特定する機能を有することが望ましい。統括コントローラは、決定された若しくは特定された必要全体制動力Ｆ_SUM ^*に基づき、設定された配分規則に従って、本電動ブレーキ装置１００に対する目標電動制動力Ｆ_EM ^*を決定する。その決定された目標電動制動力Ｆ_EM ^*についての信号が、ＥＭ－ＥＣＵ２１０に送信され、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、受信した信号に基づき、本電動ブレーキ装置１００に対する目標電動制動力Ｆ_EM ^*を特定するのである。 The control controller has a function of determining the required total braking force F _SUM ^* , which is the braking force F required for the entire vehicle, based on the operation of the brake operating member such as the brake pedal. If the vehicle is capable of automatic driving, the vehicle is provided with an automatic driving controller, and the control controller receives a signal about the required total braking force F _SUM ^* from the automatic driving controller and receives the signal. It is desirable to have a function to specify the required total braking force F _SUM ^* based on the generated signal. The control controller determines the target electric braking force F _EM ^* for the electric braking device 100 according to the set distribution rule based on the determined or specified required total braking force F _SUM ^* . A signal for the determined target electric braking force F _EM ^* is transmitted to the EM-ECU 210, and the EM-ECU 210 identifies the target electric braking force F _EM ^* for the electric braking device 100 based on the received signal. It is.

電動ブレーキ装置１００が発生させる電動制動力Ｆ_EMは、上述の軸力Ｗ_Sに比例しており、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、特定された目標電動制動力Ｆ_EM ^*に基づいて、付与すべき軸力Ｗ_Sである目標軸力Ｗ_S ^*（「目標押付力」と考えることができる）を決定する。 The electric braking force F _EM generated by the electric braking device 100 is proportional to the above-mentioned axial force _WS , and the EM-ECU 210 should apply the axial force to be applied based on the specified target electric braking force F _EM ^* . Determine the target axial force _WS ^* (which can be thought of as the "target pressing force"), which is _WS .

軸力Ｗ_Sは、その値が維持される限り、つまり、上述のピストン１４２を移動させない限り、電動モータ１４４が発生させる力に比例しており、その力は、電動モータ１４４に供給される電流である供給電流Ｉに比例したものとなる。軸力Ｗ_Sをそれの値において維持するための供給電流Ｉの成分をフィードフォワード成分Ｉ_FFと定義すれば、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、目標軸力Ｗ_S ^*に基づいて、そのフィードフォワード成分Ｉ_FFを決定する。具体的には、フィードフォワード成分Ｉ_FFは、次式に従って決定される。
Ｉ_FF＝Ｇ_FF×Ｗ_S ^* Ｇ_FF：フィードフォワードゲイン The axial force W _S is proportional to the force generated by the electric motor 144 as long as the value is maintained, that is, unless the piston 142 described above is moved, and the force is the current supplied to the electric motor 144. It is proportional to the supply current I. If the component of the supply current I for maintaining the axial force W _S at that value is defined as the feed forward component I _FF , the EM-ECU 210 will use its feed forward component I _FF based on the target axial force W _S ^* . To decide. Specifically, the feedforward component I _FF is determined according to the following equation.
I _FF = G _FF x _WS ^* G _FF : Feedforward gain

一方で、目標電動制動力Ｆ_EM ^*が変化したときには、目標軸力Ｗ_S ^*も変化し、軸力Ｗ_Sを目標軸力Ｗ_S ^*に追従させるため、ピストン１４２を移動させなければならない。このピストン１４２を移動させるための供給電流Ｉの成分をフィードバック成分Ｉ_FBと定義すれば、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、実際に発生させている軸力Ｗ_S（以下、「実軸力Ｗ_S」という場合がある）の目標軸力Ｗ_S ^*に対する偏差である軸力偏差ΔＷ_S（＝Ｗ_S ^*－Ｗ_S）に基づいて、そのフィードバック成分Ｉ_FBを決定する。具体的には、フィードバック成分Ｉ_FBは、次式に従って決定される。
Ｉ_FB＝Ｇ_FB×ΔＷ_S＝Ｇ_FB×（Ｗ_S ^*－Ｗ_S）Ｇ_FB：フィードバックゲイン
なお、実軸力Ｗ_Sは、実押付力と考えることができ、軸力偏差ΔＷ_Sは、押付力偏差と考えることができる。 On the other hand, when the target electric braking force F _EM ^* changes, the target axial force W _S ^* also changes, and the piston 142 must be moved in order to make the axial force W _S follow the target axial force W _S ^* . If the component of the supply current I for moving the piston 142 is defined as the feedback component I _FB , the EM-ECU 210 actually generates the axial force _WS (hereinafter referred to as “actual axial force _WS ”). The feedback component I _FB is determined based on the axial force deviation _ΔWS (= _WS ^* _−WS ), which is the deviation from the target axial force W _S ^* . Specifically, the feedback component I _FB is determined according to the following equation.
I _FB = G _FB × _ΔWS = G _FB × ( _WS ^* _-WS ) G _FB : Feedback gain Note that the actual axial force W _S can be considered as the actual pressing force, and the axial force deviation _ΔWS is It can be considered as a pressing force deviation.

そして、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、決定したフィードフォワード成分Ｉ_FF，フィードバック成分Ｉ_FBを、次式に従って足し合わせることにより、電動モータ１４４への供給電流Ｉの値を決定し、
Ｉ＝Ｉ_FF＋Ｉ_FB
その決定された値の供給電流Ｉを、電動モータ１４４に供給する。 Then, the EM-ECU 210 determines the value of the supply current I to the electric motor 144 by adding the determined feedforward component I _FF and the feedback component I _FB according to the following equation.
I = I _FF + I _FB
The supply current I of the determined value is supplied to the electric motor 144.

ここで説明した供給電流Ｉの決定のプロセスは、軸力偏差ΔＷ_Sに基づく上記フィードバック成分Ｉ_FBを含んでおり、軸力を目標軸力に追従させるための制御プロセスであるため、その決定のプロセスを含んだ電動制動力の制御を、軸力フィードバック制御と呼ぶこととする。言い換えれば、軸力フィードバック制御は、制動力要求に基づいて、押付力の目標となる目標押付力を決定し、押付力センサである軸力センサ１９０によって検出された押付力の目標押付力に対しての偏差である押付力偏差に基づいて行うアクチュエータのフィードバック制御である。 The process of determining the supply current I described here includes the feedback component I _FB based on the axial force deviation _ΔWS , and is a control process for making the axial force follow the target axial force. The control of the electric braking force including the process is called the axial force feedback control. In other words, the axial force feedback control determines the target pressing force that is the target of the pressing force based on the braking force request, and with respect to the target pressing force of the pressing force detected by the axial force sensor 190 that is the pressing force sensor. It is the feedback control of the actuator performed based on the pressing force deviation which is the deviation.

なお、本電動ブレーキ装置１００では、図１に誇張して示すように、、摩擦部材１２６とディスクロータ１２２との間にある程度のクリアランスCLが存在する。ちなみに、このクリアランスCLは、厳密には、図１において示されている４箇所の隙間、つまり、キャリパ本体１３０の爪部１３２とブレーキパッド１２４ａのバックアッププレート１２８との間の隙間CLa，ブレーキパッド１２４ａの摩擦部材１２６とディスクロータ１２２との間の隙間CLb，ディスクロータ１２２とブレーキパッド１２４ｂの摩擦部材１２６との間の隙間CLc，ブレーキパッド１２４ｂのバックアッププレート１２８とピストン１４２との間の隙間CLdとの合計と考えることができる。クリアランスCLが消失しない限り電動制動力Ｆ_EMは発生しないため、実際に電動制動力の要求が生じる前に、詳しく言えば、電動制動力が要求される蓋然性が高まったときに、クリアランスCLが殆ど存在しない位置にまで、ピストン１４２が前進させられる。このクリアランスCLの解消のための制御については、説明を省略する。 In the electric brake device 100, as shown in an exaggerated manner in FIG. 1, there is a certain amount of clearance CL between the friction member 126 and the disc rotor 122. By the way, strictly speaking, this clearance CL has four gaps shown in FIG. 1, that is, a gap CLa and a brake pad 124a between the claw portion 132 of the caliper main body 130 and the backup plate 128 of the brake pad 124a. CLb between the friction member 126 and the disc rotor 122, the gap CLc between the disc rotor 122 and the friction member 126 of the brake pad 124b, and the gap CLd between the backup plate 128 of the brake pad 124b and the piston 142. Can be thought of as the sum of. Since the electric braking force _FEM is not generated unless the clearance CL disappears, the clearance CL is almost the same before the actual demand for the electric braking force is generated, more specifically, when the probability that the electric braking force is required increases. The piston 142 is advanced to a position where it does not exist. The description of the control for eliminating the clearance CL will be omitted.

ii）押付力の急変による問題
例えば、車両が段差を通過したり、悪路を走行したり、また、車両が旋回したりする場合には、当該電動ブレーキ装置１００が配設されている車輪に路面からある程度大きな力が作用する現象が生じ得る。その現象、特に、その力が車幅方向の力である場合の現象が生じた際、ブレーキパッド１２４ａ，１２４ｂのディスクロータ１２２への押付力が急変することが予測される。当該電動ブレーキ装置１００に対して要求される電動制動力Ｆ_EMの大きさが変化していないのに押付力が急変すると、軸力センサ１９０によって検出される軸力Ｗ_Sも急変する。上述の軸力フィードバック制御によれば、上記軸力偏差ΔＷ_Sも急変するため、電動モータ１４４への供給電流Ｉも急変することになる。つまり、上記シチュエーションによる押付力の変化に対して軸力フィードバック制御を実行することは、例えば、アクチュエータの電力消費の無駄，アクチュエータの耐久性の悪化に繋がる可能性がある。 ii) Problems due to sudden changes in pressing force For example, when a vehicle passes a step, runs on a rough road, or turns, the wheel on which the electric brake device 100 is arranged is used. A phenomenon in which a large force acts to some extent from the road surface may occur. It is predicted that the pressing force of the brake pads 124a and 124b against the disc rotor 122 will suddenly change when the phenomenon occurs, particularly when the force is a force in the vehicle width direction. If the pressing force suddenly changes even though the magnitude of the electric braking force _FEM required for the electric brake device 100 has not changed, the axial force _WS detected by the axial force sensor 190 also suddenly changes. According to the above-mentioned axial force feedback control, the above-mentioned axial force deviation _ΔWS also changes suddenly, so that the supply current I to the electric motor 144 also changes suddenly. That is, executing the axial force feedback control in response to the change in the pressing force due to the above situation may lead to waste of power consumption of the actuator and deterioration of the durability of the actuator, for example.

iii）押付力のフィードフォワード制御
上記現象に鑑み、本電動ブレーキ装置１００では、上記目標押付力としての目標軸力Ｗ_S ^*の変化の程度が第１設定程度より小さく、かつ、実押付力としての実軸力Ｗ_Sの変化の
程度が第２設定程度より大きい場合に、上述のフィードバック制御に代えて、目標押付力としての目標軸力Ｗ_S ^*を維持するためのフィードフォワード制御を実行するようにされている。具体的には、本電動ブレーキ装置１００では、目標軸力Ｗ_S ^*の変化の程度，実軸力Ｗ_Sの変化の程度として、それぞれ、目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*，実軸力変化勾配ｄＷ_Sを採用し、目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*が設定第１勾配ｄＷ_S1より小さく、かつ、実軸力変化勾配が設定第２勾配ｄＷ_S2 よりも大きいときに、フィードフォワード制御が実行される。このフィードフォワード制御は、実軸力Ｗ_Sの変化の如何に拘わらず、実軸力Ｗ_Sが目標軸力Ｗ_S ^*となるときのアクチュエータ１１０の作動状態を維持するための制御であり、軸力フィードフォワード制御と呼ぶことがあることとする。このフィードフォワード制御では、ＥＭ－ＥＣＵ２１０は、電動モータ１４４への供給電流Ｉを、次式に従って、フィードバック成分Ｉ_FBを含まないように決定し、つまり、フィードフォワード成分Ｉ_FFのみとなるように決定し、
Ｉ＝Ｉ_FF
その決定された値の供給電流Ｉを、電動モータ１４４に供給する。
iv）制御フロー
上述した電動制動力Ｆ_EMについての制御は、ＥＭ－ＥＣＵ２１０が、図４にフローチャートを示す電動制動力制御プログラムを、短い時間ピッチ（例えば、数ｍ～数十ｍsec）
で繰り返し実行することによって行われる。以下に、その電動制動力制御プログラムに従った制御の流れについて、簡単に説明する。 iii) Feedforward control of pressing force In view of the above phenomenon, in the electric brake device 100, the degree of change of the target axial force _WS ^* as the target pressing force is smaller than that of the first setting, and the actual pressing force is When the degree of change in the actual axial force W _S is greater than the second setting, feedforward control for maintaining the target axial force W _S ^* as the target pressing force is executed instead of the feedback control described above. It has been done. Specifically, in the electric brake device 100, the target axial force change gradient _dWS ^* and the actual axial force change gradient are set as the degree of change in the target axial force W _S ^* and the degree of change in the actual axial force W _S , respectively. Feed forward control is executed when _dWS is adopted and the target axial force change gradient _dWS ^* is smaller than the set first gradient dW _S1 and the actual axial force change gradient is larger than the set second gradient dW _S2 . To. This feedforward control is a control for maintaining the operating state of the actuator 110 when the actual axial force W _S becomes the target axial force W _S ^* regardless of the change in the actual axial force W _S. It may be called force feedforward control. In this feedforward control, the EM-ECU 210 determines the supply current I to the electric motor 144 so as not to include the feedback component I _FB according to the following equation, that is, to include only the feedforward component I _FF . death,
I = I _FF
The supply current I of the determined value is supplied to the electric motor 144.
iv) Control flow In the control of the electric braking force FEM described above, the _EM -ECU 210 applies the electric braking force control program shown in the flowchart in FIG. 4 at a short time pitch (for example, several meters to several tens of ms).
It is done by repeatedly executing in. The flow of control according to the electric braking force control program will be briefly described below.

電動制動力制御プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である。）において、先に説明したように、統括コントローラから送られてくる信号に基づき、目標電動制動力Ｆ_EM ^*が特定され、その特定された目標電動制動力Ｆ_EM ^*に基づき、目標軸力Ｗ_S ^*が決定される。次のＳ２において、軸力センサ１９０の検出によって、実軸力Ｗ_Sが検出される。続くＳ３において、目標軸力Ｗ_S ^*と実軸力Ｗ_Sとに基づいて、軸力偏差ΔＷ_S，目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*，実軸力変化勾配ｄＷ_Sが、それぞれ算出される。なお、目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*，実軸力変化勾配ｄＷ_Sは、今回以前の当該プログラムの実行の際に決定若しくは検出された目標軸力Ｗ_S ^*，実軸力Ｗ_Sと、今回の当該プログラムの実行の際に決定若しくは検出された目標軸力Ｗ_S ^*，実軸力Ｗ_Sとの差分に基づいて、算出される。 In the process according to the electric braking force control program, first, in step 1 (hereinafter, abbreviated as “S1”; the same applies to the other steps), as described above, based on the signal sent from the control controller. , The target electric braking force F _EM ^* is specified, and the target axial force W _S ^* is determined based on the specified target electric braking force F _EM ^* . In the next S2, the actual axial force _WS is detected by the detection of the axial force sensor 190. In the following S3, the axial force deviation _ΔWS , the target axial force change gradient _dWS ^* , and the actual axial force change gradient _dWS are calculated based on the target axial force W _S ^* and the actual axial force W _S , respectively. The target axial force change gradient _dWS ^* and the actual axial force change gradient dWS are the target axial force W _S ^* and the actual axial force _{W S} _determined or detected during the execution of the program prior to this time. It is calculated based on the difference between the target axial force W _S ^* and the actual axial force W _S determined or detected when the program is executed.

次のＳ４において、算出された軸力偏差ΔＷ_S（厳密に言えば、算出された軸力偏差ΔＷ_Sの絶対値）が、設定された閾軸力偏差ΔＷ_S0より大きいか否かが判定される。閾軸力偏差ΔＷ_S0は、制御における不感帯として設定されたものであり、軸力偏差ΔＷ_Sが閾軸力偏差ΔＷ_S0以下である場合には、実軸力Ｗ_Sを目標軸力Ｗ_S ^*に追従させる必要がないとして、Ｓ５の軸力フィードフォワード制御が実行される。Ｓ５の処理では、先に説明したように、電動モータ１４４への供給電流Ｉが、フィードフォワード成分Ｉ_FFの値に決定され、その決定された供給電流Ｉが電動モータ１４４に供給される。 In the next S4, it is determined whether or not the calculated axial force deviation _ΔWS (strictly speaking, the absolute value of the calculated axial force deviation _{ΔWS) is larger than the set threshold axial force deviation ΔW S0} _. Deviation. The threshold axial force deviation ΔW _S0 is set as a dead zone in control, and when the axial force deviation ΔW _S is equal to or less than the threshold axial force deviation ΔW _S0 , the actual axial force W _S is set as the target axial force W _S ^*. The axial force feed forward control of S5 is executed because it is not necessary to follow. In the process of S5, as described above, the supply current I to the electric motor 144 is determined by the value of the feed forward component I _FF , and the determined supply current I is supplied to the electric motor 144.

Ｓ４において、軸力偏差ΔＷ_Sが閾軸力偏差ΔＷ_S0より大きい場合には、Ｓ６において、算出された目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*（厳密に言えば、目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*の絶対値）が設定第１勾配ｄＷ_S1より小さいか否かが判定され、目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*が設定第１勾配ｄＷ_S1より小さい場合には、さらに、Ｓ７において、実軸力変化勾配ｄＷ_S（厳密に言えば、実軸力変化勾配ｄＷ_Sの絶対値）が、設定第２勾配ｄＷ_S2より大きいか否かが判定され、実軸力変化勾配ｄＷ_Sが設定第２勾配ｄＷ_S2より大きい場合には、Ｓ５において、軸力フィードフォワード制御が実行される。 In S4, when the axial force deviation ΔWS _S is larger than the threshold axial force deviation ΔW _S0 , in S6, the calculated target axial force change gradient _{dWS * (strictly speaking, the target axial force change gradient dW S} ^* ₎ ^. It is determined whether or not the absolute value) is smaller than the set first gradient dW _S1 , and if the target axial force change gradient dW _S ^* is smaller than the set first gradient dW _S1 , further, in S7, the actual axial force change gradient. It is determined whether dW _S (strictly speaking, the absolute value of the actual axial force change gradient dW _S ) is larger than the set second gradient dW _S2 , and the actual axial force change gradient dW _S is set as the second gradient dW _S2 . If it is larger, the axial force feed forward control is executed in S5.

一方、Ｓ６において目標軸力変化勾配ｄＷ_S ^*が設定第１勾配ｄＷ_S1以上であると判定された場合、若しくは、Ｓ７において、実軸力変化勾配ｄＷ_Sが設定第２勾配ｄＷ_S2以下であると判定された場合には、Ｓ８の軸力フィードバック制御が実行される。Ｓ８の処理では、先に説明したように、実軸力Ｗ_Sを目標軸力Ｗ_S ^*に追従させるべく、電動モータ１４４への供給電流Ｉが、フィードフォワード成分Ｉ_FFとフィードバック成分Ｉ_FBとを足し合わせた値に決定され、その決定された供給電流Ｉが電動モータ１４４に供給される。 On the other hand, when it is determined in S6 that the target axial force change gradient _dWS ^* is equal to or greater than the set first gradient dW _S1 , or in S7, the actual axial force change gradient dWS _S is equal to or less than the set second gradient dW _S2 . If it is determined, the axial force feedback control of S8 is executed. In the processing of S8, as described above, in order to make the actual axial force W _S follow the target axial force W _S ^* , the supply current I to the electric motor 144 is divided into the feedforward component I _FF and the feedback component I _FB . Is determined to be the sum of the values, and the determined supply current I is supplied to the electric motor 144.

v）作動例
上記電動制動力制御プログラムの実行による当該電動ブレーキ装置１００の作動例として、車両が比較的大きな段差を通過した際の典型的な作動を、図５を参照しつつ、以下に説明する。 v) Operation example As an operation example of the electric braking device 100 by executing the above electric braking force control program, a typical operation when the vehicle passes a relatively large step will be described below with reference to FIG. do.

図５に示す状態は、一定の電動制動力Ｆ_EMが当該電動ブレーキ装置１００に要求されている状態であり、時間ｔの経過に拘わらず目標軸力Ｗ_S ^*は一定の値とされている。この状態で、車両が比較的大きな段差を通過すると、段差から車輪が受ける力によって、図５に破線で示すように目標軸力Ｗ_S ^*が変化していないにも拘わらず、実線で示すように実軸力Ｗ_Sは変化する。したがって、上記電動力制御プログラムのＳ６，Ｓ７によって、目標軸力Ｗ_S ^*の変化の程度が比較的小さくかつ実軸力Ｗ_Sの変化の程度が比較的大きいと判定された場合に、時点ｔ１～時点ｔ２の間に段差を通過していると判定される。 The state shown in FIG. 5 is a state in which a constant electric braking force _FEM is required for the electric braking device 100, and the target axial force _WS ^* is set to a constant value regardless of the passage of time t. .. In this state, when the vehicle passes through a relatively large step, the target axial force _WS ^* does not change due to the force received by the wheel from the step, as shown by the broken line in FIG. The actual axial force W _S changes. Therefore, when it is determined by S6 and S7 of the electric force control program that the degree of change in the target axial force _WS ^* is relatively small and the degree of change in the actual axial force _WS * is relatively large, the time point t1 It is determined that the vehicle has passed the step during the time point t2.

段差の通過中において、上記軸力フィードバック制御を行う場合には、図５の破線で示すように、電動モータ１４４への供給電流Ｉは変化する。しかしながら、本電動ブレーキ装置１００では、上記軸力フィードフォワード制御により、実線で示すように、段差の通過中でも一定の供給電流Ｉが電動モータ１４４に供給されることになる。したがって、本電動ブレーキ装置１００では、アクチュエータ１１０の電力消費の無駄，過負荷によるアクチュエータ１１０の耐久性の悪化が、効果的に防止若しくは軽減されるのである。 When the axial force feedback control is performed while passing through the step, the supply current I to the electric motor 144 changes as shown by the broken line in FIG. However, in the present electric brake device 100, as shown by the solid line, a constant supply current I is supplied to the electric motor 144 even when the step is passed by the axial force feedforward control. Therefore, in the present electric brake device 100, wasteful power consumption of the actuator 110 and deterioration of the durability of the actuator 110 due to overload are effectively prevented or reduced.

［Ｃ］変形例
上記実施例の電動ブレーキ装置１００では、目標軸力Ｗ_S ^*の変化の程度と実軸力Ｗ_Sの変化の程度とに基づいて、車両が比較的大きな段差を通過したり、車両が比較的大きな起伏の路面を走行したりしていると判断して、上記軸力フィードフォワード制御を実行するようにされていたが、目標軸力Ｗ_S ^*の変化の程度と実軸力Ｗ_Sの変化の程度とには依らず、例えば、車両にばね上加速度センサ等を設け、電動ブレーキ装置が設けられている車両のばね上部の加速度の変化に基づいて、段差，起伏等が比較的大きいと判断し、軸力フィードフォワード制御を実行するようにしてもよい。 [C] Modification example In the electric brake device 100 of the above embodiment, the vehicle passes through a relatively large step based on the degree of change in the target axial force _WS ^* and the degree of change in the actual axial force _WS . , It was determined that the vehicle was traveling on a relatively large undulating road surface, and the above axial force feed forward control was executed, but the degree of change in the target axial force _WS ^* and the actual axis. Regardless of the degree of change in the force W _S , for example, a step, undulation, etc. may occur based on the change in the acceleration of the upper part of the spring of the vehicle provided with the spring acceleration sensor or the like in the vehicle and the electric brake device. It may be determined that it is relatively large, and the axial force feed forward control may be executed.

１００：電動ブレーキ装置１１０：電動ブレーキアクチュエータ１２０：ブレーキキャリパ１２２：ディスクロータ〔回転体〕１２４ａ，１２４ｂ：ブレーキパッド１２６：摩擦部材１４２：ピストン１４４：電動モータ１９０：軸力センサ〔押付力センサ〕２１０：電動ブレーキ装置用電子制御ユニット（ＥＭ－ＥＣＵ）〔コントローラ〕Ｆ_EM ^*：目標電動制動力Ｗ_S：軸力（実軸力）〔押付力〕ｄＷ_S：実軸力変化勾配〔押付力の変化の程度〕ｄＷ_S2：設定第２勾配〔第２設定程度〕Ｗ_S ^*：目標軸力〔目標押付力〕ｄＷ_S ^*：目標軸力変化勾配〔目標押付力の変化の程度〕ｄＷ_S1：設定第１勾配〔第１設定程度〕 ΔＷ_S：軸力偏差〔押付力偏差〕 ΔＷ_S0：閾軸力偏差Ｉ：供給電流Ｉ_FF：フィードフォワード成分Ｉ_FB：フィードバック成分Ｇ_FF：フィードフォワードゲインＧ_FB：フィードバックゲイン 100: Electric brake device 110: Electric brake actuator 120: Brake caliper 122: Disc rotor [rotating body] 124a, 124b: Brake pad 126: Friction member 142: Piston 144: Electric motor 190: Axial force sensor [Pushing force sensor] 210 : Electronic control unit for electric brake device (EM-ECU) [Controller] F _EM ^* : Target electric braking force _WS : Axial force (actual axial force) [Pressing force] _dWS : Actual axial force change gradient [Pressing force Degree of change] dW _S2 : Setting second gradient [Second setting degree] _WS ^* : Target axial force [Target pressing force] _dWS ^* : Target axial force change gradient [Degree of change in target pressing force] dW _S1 : Setting 1st gradient [1st setting degree] _ΔWS : Axial force deviation [Pressing force deviation] ΔW _S0 : Threshold axial force deviation I: Supply current I _FF : Feed forward component I _FB : Feedback component G _FF : Feed forward gain G _FB : Feedback gain

Claims

車輪とともに回転する回転体と、
その回転体に押し付けられる摩擦部材と、
電動モータを有し、その電動モータの発揮する力によって前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるアクチュエータと、
前記摩擦部材の前記回転体への押付力を検出するための押付力センサと、
制動力要求に基づいて、押付力の目標となる目標押付力を決定し、前記押付力センサによって検出された押付力の目標押付力に対しての偏差である押付力偏差に基づいて、その押付力偏差に比例してその押付力偏差が大きい程大きな電流成分を含む電流を前記電動モータに供給するように前記アクチュエータをフィードバック制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記コントローラが、
制動力要求が変化していないのに押付力が急変することに対応すべく、目標押付力の変化の程度が第１設定程度より小さく、かつ、前記押付力センサによって検出された押付力の変化が第２設定程度よりも大きい場合に、前記フィードバック制御に代えて、押付力の変化の如何に拘わらず、押付力が目標押付力となるときの前記アクチュエータの作動状態を維持するために、目標押付力に比例して目標押付力が大きい程大きな電流を電動モータに供給するフィードフォワード制御を実行するように構成された電動ブレーキ装置。 A rotating body that rotates with the wheels,
The friction member pressed against the rotating body and
An actuator having an electric motor and pressing the friction member against the rotating body by the force exerted by the electric motor.
A pressing force sensor for detecting the pressing force of the friction member against the rotating body, and a pressing force sensor.
The target pressing force, which is the target of the pressing force, is determined based on the braking force request, and the pressing force deviation, which is the deviation of the pressing force detected by the pressing force sensor with respect to the target pressing force, is used for the pressing force. An electric braking device including a controller that feedback-controls the actuator so as to supply a current containing a large current component to the electric motor as the pressing force deviation increases in proportion to the force deviation .
The controller
In order to respond to a sudden change in the pressing force even though the braking force requirement has not changed, the degree of change in the target pressing force is smaller than the first setting, and the change in the pressing force detected by the pressing force sensor. When is larger than the second setting, instead of the feedback control, the target is to maintain the operating state of the actuator when the pressing force becomes the target pressing force regardless of the change in the pressing force. An electric braking device configured to execute feed-forward control that supplies a larger current to the electric motor as the target pressing force increases in proportion to the pressing force .