JP7056367B2 - 認識エラー検出装置、電動ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
以下、FL,FR,RL,RR、R,L等の車輪の位置を表す符号は、車輪の位置を特定する必要がない場合、総称する場合等には省略して記載する場合がある。
リターンスプリング90は、例えば、渦巻きばねとすることができ、図4(a),(b)に示すように、外周側の端部が、ハウジング44に相対回転不能に設けられた外周側リテーナ92に固定的に保持され、内周側の端部が、入力軸70に相対回転不能に設けられた内周側リテーナ94に固定的に保持された状態で設けられる。リターンスプリング90は、図4(a)に示すように、押付部材46が後退端位置にある場合に非作用状態にあるが、図4(b)に示すように、入力軸70が、押付部材46の前進方向に回転させられるのに伴って、すなわち、押付部材46の前進に伴って巻き締められる。後退回転方向のばね力は、押付部材46の前進に伴って大きくなる。
以下、本明細書において、「相対回転角を、相対回転角の向きを考慮して積算して絶対回転角を取得する」または「相対回転角を積算して絶対回転角を取得する」は、上述の2つの場合を含む。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、レゾルバ144の出力値θtkが受信されて、認識される。S2において、今回値θtkから前回値θtk-1を引いた値である生相対回転角Δθkが取得される。S3,4において、生相対回転角Δθkが180°以下であるか否か、0°以上であるか否かが判定される。いずれの判定もYESである場合には、S5において、相対回転角の向きが正の向き(電動モータ48の回転の正方向に対応する)とされ、生相対回転角Δθkが本相対回転角Δθkt*とされる。それに対して、S3の判定がNOである場合には、S9において、相対回転角の向きが負の向き(電動モータ48の回転の逆方向に対応する)とされ、360°から生相対回転角Δθkを引いた値が本相対回転角Δθk*とされる。
S21において、本相対回転角の向きと大きさΔθk*が読み込まれ、S22において、本相対回転角Δθk*を、本相対回転角の向きを考慮して積算することによって絶対回転角度θakが取得される。なお、S23以降については後述する。
例えば、図7Aに示すように、電動モータ48が正方向に回転している場合において、ノイズ等に起因して2ビット反転が起き、サイクルタイムt3におけるレゾルバ144の出力値θt3が、モータECU112において異なる値θt3´に認識された場合を想定する。サイクルタイムt3において、生相対回転角Δθ3´が180°より大きくなるため、本相対回転角の向きは負の向きとされ、本相対回転角Δθ3*は、(360°-Δθ3´)とされる(S9)。また、サイクルタイムt4における生相対回転角Δθ4´は0°より小さく、絶対値|Δθ4´|が180°以下であるため、本相対回転角の向きは負の向きとされ、生相対回転角の絶対値|Δθ4´|が本相対回転角Δθ4*とされる(S7)。その後、サイクルタイムt5において、生相対回転角Δθ5が180°以下になるため、本相対回転角の向きは正の向きとされ、本相対回転角Δθ5*は、生相対回転角Δθ5とされる(S5)。
また、図5C,6Bに示すように、認識エラーが検出されない場合には、「絶対回転角はほぼ同じ勾配で変化する」ことが分かった。非常に短い期間において、電動モータ48の回転速度が急激に変わることは少ないからである。
θa4x=θa4r±360°
以下、現変化パターンを構成する絶対回転角を、修正絶対回転角に対して、現絶対回転角と称する場合がある。現変化パターンは、エラーパターンと同じである場合と異なる場合とがある。
レゾルバ144は回転角の解析精度が高いため、相対回転角に基づいて決まる絶対回転角に対応する押付部材46の位置と、軸力センサ146によって検出される軸力との関係に基づいて、認識エラーを検出することは困難である。また、ブレーキペダル20に加えられる運転者の踏込み力の変化により、電動モータ48が正方向に回転させられたり逆方向に回転させられたりする場合があるため、単純な、絶対回転角の増加、減少に基づいて認識エラーを検出することは困難である。それに対して、本実施例においては、絶対回転角の変化パターンと平均変化角度の差とに基づくため、認識エラーを、高い精度で検出することができる。
ブレーキペダル20の踏込み操作が行われ、ブレーキスイッチ140がONである場合には、押付力の制御が行われる。
ブレーキECU110において、ストロークセンサ130の検出値とマスタシリンダ圧センサ132,134の検出値との少なくとも一方に基づいて、ブレーキペダル20の操作状態(以下、ブレーキ操作状態と略称する場合がある)が取得され、ブレーキ操作状態に基づいて運転者が要求する総要求押付力が求められる。また、総要求押付力に基づいて、液圧ブレーキ4L,4Rの各々の目標押付力である目標液圧、電動ブレーキ8L,8Rの各々の目標押付力である目標軸力が求められ、目標軸力に応じた押付部材46の位置である目標位置が求められる。押付部材46の位置は、例えば、押付部材46の予め定められた部分(例えば、先端部)の位置として規定することができる。
S41において、ブレーキスイッチ140がONであるか否かが判定され、S42において、エラーフラグがONであるか否かが判定される。S41の判定がYES,S42の判定がNOである場合には、S43において、通常時押付力制御が行われる。なお、通常時とは、認識エラーが検出されていない場合という意味である。以下、同様とする。
なお、通常時押付力制御においては、電動モータ48への供給電流について、軸力のフィードバック制御のみが行われるようにしたり、目標軸力が設定軸力より大きい場合には軸力のフィードバック制御が行われ、目標軸力が設定軸力以下である場合には位置のフィードバック制御が行われるようにしたりすること等ができる。
このように、実位置として第1位置と第2位置との後方側の位置がフィードバックされるため、押付部材46の後退させ過ぎを良好に抑制することができる。
このように、複数回の認識エラーが検出された場合であっても、選択された2つの変化パターンのうちの一方は現変化パターンとなり、他方は修正変化パターンとなると考えられる。また、現変化パターンに基づく絶対回転角の基準値(第4番目の現絶対回転角θa4r)と修正変化パターンに基づく絶対回転角の基準値(第4番目の修正絶対回転角θa4x)とは、認識エラーが検出される毎に決定される。
また、図11のS36の判定がYESとなり、かつ、S61の判定がYESとなった場合に、認識エラーであると検出されるようにすることもできる。
このように、抽出される絶対回転角の個数が4個であっても、精度よく認識エラーを検出することができる。
(1)電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記絶対回転角または前記絶対回転角の変化状態に基づいて前記回転角取得装置の認識エラーを検出するものである認識エラー検出装置。
なお、回転角取得装置は、回転角センサから設定時間毎に出力されて受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得する相対回転角取得部と、その相対回転角取得部によって取得された前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算して前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部とを含むものとすることができる。
また、「相対回転角を、相対回転角の向きを考慮して積算する」については、前述の段落[0026]に記載の通りである。
2回連続して相対回転角の向きが実際の電動モータの回転方向とは異なる方向に取得されたことに起因して絶対回転角が変化した場合には、回転角取得装置の認識エラーであると検出される。
第1エラーパターンにおいて、最初の増加勾配と2回連続して減少した後の増加勾配とがほぼ同じであるという条件を加えることができ、第2エラーパターンにおいて、最初の減少勾配と2回連続して増加した後の減少勾配とがほぼ同じであるという条件を加えることができる。
前記複数のエラーパターンが、前記電動モータの正方向回転において、前記絶対回転角が2回連続して減少した後、増加するパターンを有する第3エラーパターンと、前記電動モータの逆方向回転において、前記絶対回転角が2回連続して増加した後、減少するパターンを有する第4エラーパターンとを含む(3)項または(4)項に記載の認識エラー検出装置。
本項の第1番目~第4番目の絶対回転角は、サンプルが5個の場合における第2番目~第5番目の絶対回転角に対応する。
本項に記載の認識エラー検出装置においては、絶対回転角に基づいて認識エラーが検出されると考えたり、絶対回転角の変化状態に基づいて認識エラーが検出されると考えたりすることができる。第3番目の修正絶対回転角は、第1番目の絶対回転角を基準として求められる。そのため、第3番目の修正絶対回転角と現絶対回転角との間に、第2しきい値より大きい差がある場合には、第1番目の現絶対回転角と第3番目の修正絶対回転角との間の変化勾配と、第1番目の現絶対回転角と第3番目の現絶対回転角との間の変化勾配との間には、第2しきい値に対応するしきい値以上の差があると判断できるからである。
なお、本項の第1番目~第3番目の絶対回転角は、サンプルが4個である場合の第1番目~第3番目の絶対回転角に対応し、サンプルが5個である場合の第2番目~第4番目の絶対回転角に対応する。
前記回転角取得装置が、前記受信した値の今回値θtkから前回値θtk-1を引いた値Δθkの絶対値|Δθk|が180°以下である場合において、前記引いた値Δθkが正の値である場合には、前記相対回転角の向きが正の向きであると取得し、前記引いた値Δθkが負の値である場合には、前記相対回転角の向きが負の向きであると取得し、前記引いた値Δθkの絶対値|Δθk|が180°より大きい場合において、前記引いた値Δθkが正の値である場合には、前記相対回転角の向きが負の向きであると取得し、前記引いた値Δθkが負の値である場合には、前記相対回転角の向きが正の向きであると取得する相対回転角取得部を含む(1)ないし(7)項のいずれか1つに記載の認識エラー検出装置。
例えば、引いた値Δθkの絶対値|Δθk|が180°以下である場合には、相対回転角の大きさは絶対値|Δθk|と取得され、引いた値Δθkの絶対値|Δθk|が180°より大きい場合には、相対回転角度の大きさは、(360°-|Δθk|)と取得されるようにすることができる。
前記回転角取得装置と、
前記(6)項または(7)項に記載の認識エラー検出装置と、
前記絶対回転角取得部によって取得された前記絶対回転角に基づいて取得された前記押付部材の位置に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御部と
を含み、
前記回転角取得装置が、前記認識エラーが検出される毎に、前記第3番目の前記修正絶対回転角を基準として、それ以降の絶対回転角を取得する修正絶対回転角取得部と、前記第3番目の前記現絶対回転角を基準として、それ以降の絶対回転角を取得する現絶対回転角取得部とを含む電動ブレーキ制御装置。
前記回転角取得装置と、
前記(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載の認識エラー検出装置と、
前記絶対回転角取得部によって取得された前記絶対回転角に基づいて取得された前記押付部材の位置に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御部と
を含み、
前記絶対回転角取得部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、複数の絶対回転角から前記認識エラーがあった値に基づいて取得された前記絶対回転角を外して取得された前記絶対回転角である修正絶対回転角を含む変化パターンである修正変化パターンに基づいて前記絶対回転角を取得する第1絶対回転角取得部と、複数の前記絶対回転角の実際の変化パターンである現変化パターンに基づいて前記絶対回転角を取得する第2絶対回転角取得部とを含み、
前記モータ制御部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、前記第1絶対回転角取得部によって取得された絶対回転角に基づいて決まる前記押付部材の位置である第1位置と、前記第2絶対回転角取得部によって取得された絶対回転角に基づいて決まる前記押付部材の位置である第2位置との後方側の位置に基づいて前記電動モータを制御する認識エラー検出時モータ制御部を含む電動ブレーキ制御装置。
なお、初期位置まで押付部材をゆっくり戻す技術は、(10)項、(11)項に記載の技術とは関係なく実行することもできる。換言すれば、修正変化パターンに基づいて取得された絶対回転角(修正絶対回転角)と現変化パターンに基づいて取得された絶対回転角(現絶対回転角)との小さい方に基づいて後退させる技術と関係なく、認識エラーが検出された場合には、押付部材がゆっくり戻されるようにすることができるのである。
前記認識エラー検出時モータ制御部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、前記第1位置と前記第2位置との後方側の位置に基づいて前記電動モータを制御することにより前記押付力を制御する認識エラー検出時押付力制御部を含む(10)項ないし(12)項のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。
前記認識エラー検出時押付力制御部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、前記第1位置と前記第2位置とのうちのより後方側の位置を前記実位置としてフィードバックして、前記電動モータへの供給電流を制御するものである(13)項に記載の電動ブレーキ制御装置。
前記回転角取得装置と、
前記(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載の認識エラー検出装置と、
その認識エラー検出装置によって前記回転角取得装置の前記認識エラーが検出された場合に、前記電動ブレーキが非作動状態になった後の、予め定められた再設定条件が成立した場合に、前記押付部材の初期位置を再設定する初期位置再設定部と
を含む電動ブレーキ制御装置。
なお、初期位置の再設定は、次に、電動ブレーキが作動させられる前に行われるようにすることが望ましい。
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの設定時間の間の回転角である相対回転角を取得して、その取得した前記相対回転角を積算して前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記相対回転角と前記絶対回転角とのうちの少なくとも一方または前記少なくとも一方の変化状態に基づいて前記認識エラーを検出するものである認識エラー検出装置。
本項には、(1)項ないし(15)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
Δθ2×Δθ5>0・・・(1)
Δθ2×Δθ3<0・・・(2)
Δθ4×Δθ5<0・・・(3)
なお、相対回転角の向きが、(正、負、負、正)または(負、正、正、負)のパターンで変化した場合に、認識エラーであると検出されるようにすることもできる。
|(θa4-θa2)/2-(θa3-θa1)/2|>γ
が成立した場合にも、θt3の値について認識エラーが生じた可能性があると判定されるようにすることができる。1つおきの変化勾配の差が大きい場合が該当する。
Claims (11)
- 電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記絶対回転角取得部によって連続して取得された設定個数の前記絶対回転角の前記変化状態としての変化パターンが予め定められた複数のエラーパターンのうちの1つと同じである場合に、前記設定個数の前記絶対回転角のうちの少なくとも1つが、前記回転角取得装置において前記認識エラーがあった値に基づいて取得されたものであると検出するものであり、
前記複数のエラーパターンが、前記絶対回転角が増加した後、2回連続して減少し、その後、増加するパターンを有する第1エラーパターンと、前記絶対回転角が減少した後、2回連続して増加し、その後、減少するパターンを有する第2エラーパターンとを含む認識エラー検出装置。 - 電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記絶対回転角取得部によって連続して取得された設定個数の前記絶対回転角の前記変化状態としての変化パターンが予め定められた複数のエラーパターンのうちの1つと同じである場合に、前記設定個数の前記絶対回転角のうちの少なくとも1つが、前記回転角取得装置において前記認識エラーがあった値に基づいて取得されたものであると検出するものであり、
前記絶対回転角が、前記電動モータの正方向回転において増加し、前記電動モータの逆方向回転において減少する角度であり、
前記複数のエラーパターンが、前記電動モータの正方向回転において、前記絶対回転角が2回連続して減少した後、増加するパターンを有する第3エラーパターンと、前記電動モータの逆方向回転において、前記絶対回転角が2回連続して増加した後、減少するパターンを有する第4エラーパターンとを含む認識エラー検出装置。 - 電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記絶対回転角取得部によって連続して取得された少なくとも4個の絶対回転角のうち、第2番目の絶対回転角と第4番目の絶対回転角との間の平均変化角度と、第1番目の絶対回転角と、第2番目の絶対回転角を外して取得された第3番目の絶対回転角である修正絶対回転角との間の平均変化角度との差の絶対値が第1しきい値より大きい場合に、前記第2番目の絶対回転角と前記第3番目の絶対回転角とが、前記回転角取得装置において前記認識エラーがあった値に基づいて取得されたものであると検出するものである認識エラー検出装置。 - 電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、
前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、
当該認識エラー検出装置が、前記絶対回転角取得部によって連続して取得された少なくとも3個の絶対回転角のうち、第3番目の絶対回転角である現絶対回転角と、第2番目の絶対回転角を外して取得された第3番目の絶対回転角である修正絶対回転角との差の絶対値が第2しきい値より大きい場合に、前記第2番目の絶対回転角と前記第3番目の絶対回転角とが、前記回転角取得装置において前記認識エラーがあった値に基づいて取得されたものであると検出するものである認識エラー検出装置。 - 前記回転角センサが、前記電動モータの回転角を0°から360°の間の値として検出して、その回転角を表す出力値を出力するものであり、
前記回転角取得装置が、前記受信した値の今回値から前回値を引いた値の絶対値が180°以下である場合において、前記引いた値が正の値である場合には、前記相対回転角の向きが正の向きであると取得し、前記引いた値が負の値である場合には、前記相対回転角の向きが負の向きであると取得し、前記引いた値の絶対値が180°より大きい場合において、前記引いた値が正の値である場合には、前記相対回転角の向きが負の向きであると取得し、前記引いた値が負の値である場合には、前記相対回転角の向きが正の向きであると取得する相対回転角取得部を含む請求項1ないし4のいずれか1つに記載の認識エラー検出装置。 - 車両の車輪に設けられ、前記車輪と一体的に回転するブレーキ回転体に、電動モータにより押付部材を摩擦材を介して押し付けることにより、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキを制御する電動ブレーキ制御装置であって、
前記回転角取得装置と、
電動モータの回転角を取得する回転角取得装置の認識エラーを検出する認識エラー検出装置であって、前記回転角取得装置が、回転角センサから設定時間毎に出力されて、受信した値に基づいて前記電動モータの前記設定時間の間の回転角である相対回転角を取得し、その取得した前記相対回転角を、前記相対回転角の向きを考慮して積算することにより、前記電動モータの始動時からの回転角である絶対回転角を取得する絶対回転角取得部を含み、前記絶対回転角または前記絶対回転角の変化状態に基づいて前記回転角取得装置の認識エラーを検出するものと、
前記絶対回転角取得部によって取得された前記絶対回転角に基づいて取得された前記押付部材の位置に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御部と
を含み、
前記絶対回転角取得部が、(a)前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、複数の前記絶対回転角のうち、前記認識エラーがあった値に基づいて取得された前記絶対回転角を外して取得された前記絶対回転角である修正絶対回転角を含む変化パターンである修正変化パターンに基づいて前記絶対回転角を取得する第1絶対回転角取得部と、(b)前記複数の絶対回転角の現実の変化パターンである現変化パターンに基づいて前記絶対回転角を取得する第2絶対回転角取得部とを含み、
前記モータ制御部が、前記第1絶対回転角取得部によって取得された絶対回転角に基づいて決まる前記押付部材の位置である第1位置と、前記第2絶対回転角取得部によって取得された絶対回転角に基づいて決まる前記押付部材の位置である第2位置との後方側の位置に基づいて前記電動モータを制御する認識エラー検出時モータ制御部を含む電動ブレーキ制御装置。 - 前記認識エラー検出時モータ制御部が、前記電動ブレーキが作動状態から非作動状態に切り換わった場合に、前記第1位置と前記第2位置との後方側の位置に基づいて前記電動モータを制御することにより、前記押付部材を初期位置まで後退させる認識エラー検出時戻し部を含む請求項6に記載の電動ブレーキ制御装置。
- 前記認識エラー検出時戻し部が、前記認識エラーが検出されない場合より前記押付部材をゆっくり後退させるものである請求項7に記載の電動ブレーキ制御装置。
- 前記モータ制御部が、前記絶対回転角取得部によって取得された前記絶対回転角に基づいて決まる前記押付部材の位置に基づいて前記電動モータを制御することにより、前記押付部材の前記ブレーキ回転体への押付力を制御する押付力制御部を含み、
前記認識エラー検出時モータ制御部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、前記第1位置と前記第2位置との後方側の位置に基づいて前記電動モータを制御することにより前記押付力を制御する認識エラー検出時押付力制御部を含む請求項6ないし8のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。 - 前記押付力制御部が、前記押付部材の実際の位置である実位置が目標位置に近づくように前記電動モータを制御することにより前記押付力を制御するフィードバック制御部を含み、
前記認識エラー検出時押付力制御部が、前記認識エラー検出装置によって前記認識エラーが検出された場合に、前記第1位置と前記第2位置との後方側の位置を前記実位置としてフィードバックして、前記電動モータを制御するものである請求項9に記載の電動ブレーキ制御装置。 - 車両の車輪に設けられ、前記車輪と一体的に回転するブレーキ回転体に、電動モータにより押付部材を摩擦材を介して押し付けることにより、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキを制御する電動ブレーキ制御装置であって、
前記回転角取得装置と、
前記請求項1ないし5のいずれか1つに記載の認識エラー検出装置と、
その認識エラー検出装置によって前記回転角取得装置の前記認識エラーが検出された場合に、前記電動ブレーキが非作動状態になった後の、予め定められた再設定条件が成立した場合に、前記押付部材の初期位置を再設定する初期位置再設定部と
を含む電動ブレーキ制御装置。
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