WO2021149315A1 - 電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electric parking brake device and an electric parking brake control method used in a vehicle such as an automobile.
- an electric brake As a braking device, an electric brake has been proposed in which a pressing member such as a brake shoe or a drum shoe is pressed against a rotating member such as a brake disc or a brake drum by rotation of a motor to brake.
- a pressing member such as a brake shoe or a drum shoe is pressed against a rotating member such as a brake disc or a brake drum by rotation of a motor to brake.
- Patent Document 1 states that "the tightening force is determined as a function of the motor constant of the brake motor, and the motor constant is the latest measured value of the motor current (I0, IA) measured during the operation of the brake motor.
- the motor constant KM
- the idling voltage (Us0) and the idling current (I0) in the brake motor are measured during the idling step, and the motor current (IA) is dynamically changed. To calculate during the current change stage.
- An object of the present invention is to provide an electric parking brake device and an electric parking brake control method capable of accelerating data measurement, suppressing the influence of load fluctuation during idling, and achieving an appropriate tightening force.
- the present invention includes a rotating member, a pressing member that presses against the rotating member, an electric motor that applies thrust to the pressing member, a current detection unit that detects the motor current of the electric motor, and the above.
- the brake control device is the electric motor based on the amount of current change from the peak current of the motor current to a predetermined time. It is characterized by controlling a motor.
- the present invention is based on a rotating member, a pressing member that presses against the rotating member, an electric motor that applies thrust to the pressing member, a current detection unit that detects the motor current of the electric motor, and the motor current.
- An electric parking brake device provided with a brake control device for controlling the electric motor includes a low-pass filter that removes noise of the motor current, and the brake control device is used after the peak current of the LPF current that has passed through the low-pass filter.
- the electric motor is controlled based on the amount of change in the LPF current in a predetermined period including the time when the slope of the LPF current becomes maximum.
- the electric parking brake control method for controlling the electric motor by detecting the motor current of the electric motor that applies thrust to the brake pad, the amount of change in the motor current from the peak current to a predetermined time is changed. Based on this, the electric motor is controlled.
- the present invention includes a low-pass filter that removes noise of the motor current in an electric parking brake control method that detects a motor current of an electric motor that applies thrust to a brake pad and controls the electric motor. It is characterized in that the electric motor is controlled based on the amount of change in the LPF current in a predetermined period including the time when the slope of the LPF current becomes maximum after the peak current of the LPF current passing through the filter.
- an electric parking brake device and an electric parking that can obtain an appropriate tightening force that does not become excessive by a simple method by calculating the amount of change in the current in the first inclination section after the peak current.
- a brake control method can be provided.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a braking device to which the present invention is applied
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a vehicle provided with the braking device.
- the brake device 1 of this embodiment is the rear wheel disc brake devices 1a and 1b (the configurations of 1a and 1b are the same), and are arranged on the left and right rear wheel portions of the vehicle 21.
- the rear wheel disc brake device also serves as a parking brake used when parking.
- the electric parking brake device is provided with an electric motor.
- the vehicle 21 includes a brake pedal 22 operated by the driver, a master cylinder 23 that moves an internal piston by operating the brake pedal 22 to generate pressure, pipes 24a, 24b, 24c that transmit pressure, and front wheels.
- the disc brake devices 25a and 25b (the configurations of the 25a and 25b are the same) are provided.
- a hydraulic pressure control device 27 that controls the hydraulic pressure and prevents lateral slippage is arranged between the master cylinder 23 and the pipes 24a, 24b, 24c of each wheel.
- the brake device 1 (1a and 1b have the same configuration, so a and b are omitted hereafter) arranged on the rear wheels is a vehicle 21 located inside the vehicle 21 from the disc rotor 2 (rotating member).
- the cylinder 4 is supported so as to float in the axial direction of the disc rotor 2 (2a, 2b) on the carrier 3 fixed to the non-rotating portion of the disc rotor 2, and the brake pads 5a, 5b (pressing) arranged on both sides of the disc rotor 2.
- a member a piston 6 slidable in the cylinder 4, a pressure chamber 7, an electric motor 8 for driving the piston 6, and the like.
- the electric motor 8 applies thrust to the brake pads 5a and 5b via the piston 6.
- the output shaft of the electric motor 8 is connected to the speed reducer 9, the output shaft of the speed reducer 9 is connected to the rotation linear motion conversion mechanism 10, and the rotation linear motion conversion mechanism 10 allows the piston 6 to move in the linear motion direction. It is a composition. Further, the electric motor 8 is connected to the brake control device 11 (controller) by an electric wire 12. Further, the pressure chamber 7 is connected to the pipe 24. The rotation control of the electric motor 8 is performed by the brake control device 11.
- FIG. 3 is a control block diagram of the electric parking brake device.
- the brake control device 11 operates by being connected to a power source 36 such as a battery.
- the brake control device 11 controls the electric motor 8 based on the current detection unit 31 that detects the current when the electric motor 8 is driven, the detection value of the current detection unit 31, and the control program stored in the storage unit 32 in advance. It includes a calculation unit 33 that calculates an amount, a driver circuit 34 that receives the result calculated by the calculation unit 33 and outputs a control signal to the electric motor 8, and a timer 35 that counts the time.
- the brake control device 11 is connected to a parking brake switch 37 operated by the driver, various sensors 38 for detecting acceleration, vehicle speed, etc., and a CAN 39 for acquiring information on each part of the vehicle 21.
- the power supply to the electric motor 8 is controlled according to the signal of.
- a notification means 40 such as a warning light is connected as needed.
- the sensor 38 includes a power supply sensor that detects the power supply and a voltage sensor (voltage detection unit) that detects the voltage of the motor.
- FIG. 4 is a cross-sectional view (at the time of clamping) showing the configuration of the brake caliper of the electric parking brake device according to the embodiment of the present invention.
- the braking force generation is based on the apply command 41 (FIG. 6) of thrust generation from the brake control device 11 by detecting the switch-on operation of the parking brake switch 37 of the driver, the vehicle state, or the like.
- the electric motor 8 is driven based on the apply command 41, the driving force of the electric motor 8 is transmitted to the piston 6 via the speed reducer 9, the rotation linear motion conversion mechanism 10, and the like, and a thrust is generated in the piston 6.
- a thrust is generated in the piston 6, the piston 6 comes into contact with the brake pad 5b as shown in FIG.
- a force is generated in the cylinder 4 in the direction of pressing the brake pad 5a against the disc rotor 2, and the disc rotor 2 is sandwiched between the brake pads 5a and 5b to generate a braking force. Then, when the required braking force is obtained, the brake control device 11 stops the driving of the electric motor 8.
- FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the brake control device according to the embodiment of the present invention.
- step S51 it is determined whether or not there is an apply command, and if there is an apply command (Yes in step S51), the process proceeds to step S52, and the electric motor 8 is driven. If there is no apply command (No in step S51), the process of step S51 is repeated.
- step S53 When the electric motor 8 is driven, it is determined in step S53 whether or not the motor current has reached the maximum value, and if the motor current reaches the maximum value (peak current) (Yes in step S53), the step Proceed to S54A. If the motor current has not reached the maximum value (No in step S53), the process of step S53 is repeated.
- Step S54A When the motor current reaches the maximum value, the amount of change in the current is calculated in step S54A, and after the calculation, the motor stop current is calculated in step S54B.
- Step S54A and step S54B are steps S54 for calculating the motor stop current.
- step S55 the motor stop current calculation described later is performed, and it is determined whether or not the motor current exceeds the motor stop current calculated in step S54.
- the process proceeds to step S56 to stop the electric motor. If the motor current does not exceed the motor stop current, or if a predetermined time has not elapsed since the motor stop current was exceeded (No in step S55), the process of step S55 is repeated.
- FIG. 6 is a diagram showing time waveforms of apply command, thrust, motor current, motor current after filtering, and voltage between terminals.
- FIG. 6 shows waveforms of an apply command 41, a thrust 42, a motor current 43, a motor current (LPF current 43a) after passing through a low-pass filter described later, and a voltage 46 between motor terminals in this order from the top.
- LPF current 43a motor current
- the thrust 42 of the piston 6 increases, and as the thrust 42 increases, the pressing force of the brake pad 5b pressing the disc rotor 2 also begins to increase.
- the load on the electric motor 8 gradually increases, and the motor current 43 increases accordingly.
- the motor current 43 exceeds the motor stop current 44, the electric motor 8 is stopped.
- the motor current 43 may be stopped when the motor stop current 44 exceeds the motor stop current 44 a predetermined number of times (for example, three times).
- step S54 a method of determining the motor stop current 44 (step S54) will be described.
- the step S54 for calculating the motor stop current 44 calculates the motor stop current 44 based on the step S54A for calculating the amount of change in the current after the inrush current and the map or calculation formula obtained in advance from the amount of change and the voltage. It consists of step S54B.
- the map and the calculation formula are stored in the storage unit 32 of the brake control device 11.
- Jd ⁇ / dt is the inertial term
- J is the inertial coefficient
- Kt is the torque constant
- I is the current
- ⁇ is the viscosity coefficient
- ⁇ is the rotation speed
- Tfrc is the rotation speed of the power transmission mechanism from the electric motor 8.
- the total friction torque up to the dynamic conversion mechanism 10 and FCLP indicate the pressing force.
- K corresponds to the rotation / linear motion conversion coefficient of the rotary linear motion conversion mechanism 10.
- FIG. 7 is an enlarged view of the current waveform of the motor current immediately after the start of application shown in FIG. This current waveform is a waveform determined by the equation of the electric circuit and the equation of motion.
- LdI / dt is an item that decreases rapidly within a few ms, so ignore this term and ignore it. Also, assuming that the friction term is small from the total ratio, it can be solved approximately as shown in the following equation.
- the required current obtained by Eq. (2) changes mainly with the torque constant and viscosity coefficient that change with temperature changes.
- the motor torque constant increases, so that the required current can be reduced.
- the viscous resistance ⁇ increases as the temperature decreases due to the influence of grease or the like, the required current increases accordingly.
- the relationship between the temperature and the required current is as shown in FIG. 8 based on this equation.
- FIG. 8 is a diagram showing the relationship between temperature and required current.
- FIG. 8 basically, the lower the temperature, the smaller the required current, but at a low temperature, the decrease becomes gradual due to the influence of viscosity.
- FIG. 9 is a diagram showing the relationship between temperature and current change amount / voltage.
- the change corresponding to the differentiation is obtained by acquiring the change between the current at the peak current (time t1 in FIG. 7) and the current after the lapse of a predetermined time (time t2).
- the absolute value of the quantity (hereinafter referred to as the amount of change in current) is acquired (step S54A).
- the predetermined time (time t2) is set before the time when the idle running current 45 at which the motor current becomes substantially constant is detected. The time is measured by the timer 35.
- FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the amount of change in current / voltage and the motor stop current.
- the temperature is shown on the horizontal axis. From this relationship, the required current is small in the low temperature region, and conversely the current change amount / voltage is large. In addition, the required current is large in the high temperature region, and conversely the current change amount / voltage is small.
- FIG. 10 shows the relationship between the stop current and the amount of change in current / voltage from FIGS. 8 and 9 in which the required current is replaced with the stop current.
- the relationship between the value obtained by dividing the amount of current change by the voltage and the motor stop current can be derived.
- the amount of change in current acquired in step S54A is divided by the voltage, the relationship shown in FIG. 10 is stored in the storage unit 32 as a map in advance, and the motor stop current is calculated (step S54B).
- This relationship may be calculated based on an equation or may be calculated experimentally.
- the present embodiment is characterized in that the thrust of the brake pad is controlled from the amount of current change from t1 at the peak current to t2 at the predetermined time.
- FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the temperature and the required current for each voltage.
- FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the amount of current change for each voltage and the required current.
- FIG. 12 may be mapped and stored in the storage unit 32, and the required motor stop current may be changed according to the measured current change amount and voltage.
- the acquisition of the current change amount (step S54A) is directly obtained immediately after the peak current.
- the measured motor current is rectified with a brush. It becomes a current with vibration due to the influence of changes in the contact state of the child. In that case, it may be easier to obtain the effect by using the motor current in which the vibration (noise) is removed by passing through the filter.
- FIG. 13 is a diagram showing a current waveform of the motor current immediately after the start of application and a current waveform of the motor current passed through the low-pass filter.
- the current waveform of the motor current 43 the current rises rapidly, reaches the peak current at time t1, and then decreases.
- the absolute value of the slope of the LPF current 43a tends to become 0 at the time t3 when the peak current of the LPF current 43a is reached, then reach a maximum after a certain period of time (time t5 in the figure), and then decrease again. Therefore, it is preferable to acquire the amount of change including the portion (first period) in which the slope becomes maximum after the peak current of the LPF current 43a.
- the first period is between the time t4 before the time t5 at which the slope is maximized and the time t6 after the time t5.
- the period after the time t6 has a smaller slope than the first period, and this period is defined as the second period.
- the amount of change in the LPF current during a predetermined period (time t4 to time t6) including the time t5 at which the slope of the LPF current 43a is maximized after the peak current of the LPF current 43a that has passed through the low-pass filter is used. Based on this, the electric motor 8 is controlled.
- the LPF current change amount it may be calculated recursively from the values of a plurality of points by the least squares method or the like. This makes it possible to reduce the effect of error.
- FIG. 14 is a diagram showing the relationship between temperature and LPF current change amount / voltage.
- the brake control device 11 of this embodiment calculates the motor stop current of the electric motor 8 based on the value obtained by dividing the LPF current change amount by the voltage of the electric motor 8 (LPF current change amount / voltage). Then, similarly to step S55 of FIG. 5, the electric motor is stopped when the LPF current exceeds the motor stop current or when a predetermined time elapses after the motor stop current is exceeded.
- the cutoff frequency of the low-pass filter should be lower than that in consideration of the motor rotation speed, the vibration frequency determined by the number of brushes, the number of rectifiers, etc., and the turnaround frequency in consideration of the sampling period. good. Since the motor rotation speed gradually increases from the speed 0 at the start, the rotation speed immediately after the start is low, and the vibration cannot be removed by the LPF. Therefore, the vibration frequency generated in the part where the change amount of the LPF current is acquired is removed. It is good to set as.
- the motor stop current is set based on the amount of change in the motor current or LPF current, it is possible to reduce the variation in the generated pressing force that changes depending on the temperature. It is possible to use a low-cost electric parking brake device and an electric parking brake control method. It should be noted that not only the temperature but also when the torque constant has changed, it is possible to reduce the pushing pressure variation from the above-mentioned relationship.
- Example 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 17.
- 15 is a relationship diagram of torque constant and current change amount / voltage according to Example 2 of the present invention
- FIG. 16 is a relationship diagram of temperature and viscous torque according to Example 2 of the present invention
- FIG. 17 is the present invention.
- FIG. 5 is a relationship diagram of a current change amount / voltage and a viscous torque according to the second embodiment.
- the motor stop current was directly obtained from the value obtained by dividing the current change amount by the voltage, but in this embodiment, the torque constant and the viscosity are separately estimated from the value obtained by dividing the current change amount by the voltage. show.
- the relationship between the torque constant and the amount of change in current / voltage is as shown in FIG. In the region where the current change amount / voltage is small, the torque constant becomes high, and as the current change amount / voltage increases, the torque constant gradually decreases. If the relationship between the current change amount and the torque constant is obtained in advance and stored in the storage unit 32, the torque constant can be estimated based on the measured current change amount. It is even more preferable to use the LPF current as in Example 1 because the influence of vibration can be removed.
- the value in the right side () of equation (2) is set to a fixed value Tc1 (torque for obtaining the required pressing force), and if Kt is estimated, the following equation is obtained accordingly.
- the motor stop current Icut is changed.
- the value in () is a fixed value Ts (torque excluding the viscosity component for obtaining the required pressing force), and the following equation is used.
- FIGS. 9 and 16 From the relationship between FIGS. 9 and 16, the relationship between the viscous torque and the amount of change in current / voltage is as shown in FIG. In FIGS. 9 and 16, the temperature is shown on the horizontal axis. From this relationship, the current change amount / voltage and viscous torque increase in the low temperature region, and the current change amount / voltage and viscous torque decrease in the high temperature region. From this, the viscous torque is low in the region where the current change amount / voltage is low, and the viscous torque is high in the region where the current change amount / voltage is high, and the relationship between the viscous torque and the current change amount / voltage as shown in FIG. Is obtained.
- the brake device of the present invention can also be applied to a drum brake.
- the braking device of the present invention is not limited to a vehicle such as an automobile, and can be used as long as it is necessary to generate a braking force.
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Abstract
本発明は、データ計測を早め、アイドリング時の負荷変動の影響を抑制し、適切な締付力にすることが可能な電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法を提供することを目的とする。 そのために本発明は、ディスクロータ2と、ディスクロータ2に押圧するブレーキパッド5a,5bと、ブレーキパッド5a,5bに推力を与える電動モータ8と、電動モータ8のモータ電流43を検出する電流検出部31と、モータ電流43に基づいて電動モータ8を制御するブレーキ制御装置11を備えている。ブレーキ制御装置11は、モータ電流43のピーク電流時から所定時間までにおける電流変化量に基づいて、電動モータ8を制御するようにした。
Description
本発明は、自動車等の車両に用いる電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法に関する。
ブレーキ装置として、モータの回転によりブレーキシューやドラムシュー等の押圧部材をブレーキディスクやブレーキドラム等の回転部材に押圧して制動する電動ブレーキが提案されている。電動ブレーキでは、必要な制動力に対して、できるだけ過剰な制動力とならないようにしたいという要求がある。
このような要求に対して、例えば特許文献1に記載の技術が提案されている。特許文献1には、「締付力をブレーキモータのモータ定数の関数として決定し、前記モータ定数を、前記ブレーキモータの操作中に測定される、モータ電流(I0,IA)の最新の測定値から算出する方法において、前記モータ定数(KM)を決定するために、アイドリング段階中に前記ブレーキモータにおけるアイドリング電圧(Us0)およびアイドリング電流(I0)を測定し、さらに前記モータ電流(IA)をダイナミックな電流変化段階中に算出すること」が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、電流変化段階からアイドリング段階までの長時間の電流、電圧等のデータ計測が必要であり、アイドリング時の負荷変動の影響を受ける可能性があり、また複雑な計算が必要となる可能性があった。
本発明の目的は、データ計測を早め、アイドリング時の負荷変動の影響を抑制し、適切な締付力にすることが可能な電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、回転部材と、回転部材に押圧する押圧部材と、前記押圧部材に推力を与える電動モータと、前記電動モータのモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記電動モータを制御するブレーキ制御装置を備えた電動パーキングブレーキ装置において、前記ブレーキ制御装置は、前記モータ電流のピーク電流時から所定時間までにおける電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする。
また、本発明は、回転部材と、回転部材に押圧する押圧部材と、前記押圧部材に推力を与える電動モータと、前記電動モータのモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記電動モータを制御するブレーキ制御装置を備えた電動パーキングブレーキ装置において、前記モータ電流のノイズを除去するローパスフィルタを備え、前記ブレーキ制御装置は、前記ローパスフィルタを通過したLPF電流のピーク電流時以降であって、前記LPF電流の傾きが最大となる時間を含む所定期間におけるLPF電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする。
さらに、本発明は、ブレーキパッドに推力を与える電動モータのモータ電流を検出して前記電動モータを制御する電動パーキングブレーキ制御方法において、前記モータ電流のピーク電流時から所定時間までにおける電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする。
さらにまた、本発明は、ブレーキパッドに推力を与える電動モータのモータ電流を検出して前記電動モータを制御する電動パーキングブレーキ制御方法において、前記モータ電流のノイズを除去するローパスフィルタを備え、前記ローパスフィルタを通過したLPF電流のピーク電流時以降であって、前記LPF電流の傾きが最大となる時間を含む所定期間におけるLPF電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする。
本発明によれば、ピーク電流後の第一傾き区間で電流の変化量を算出することで、簡易な方式で過剰とならない適切な締付力にすることが可能な電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法を提供することができる。
以下、本発明に係る電動パーキングブレーキ装置の実施例を図面に基づいて説明する。
なお本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
なお本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
まず、図1~図12を用いて、本発明に係るブレーキ装置の実施例1を説明する。図1は本発明が適用されるブレーキ装置の一例を示す構成図、図2は、ブレーキ装置を備える車両の構成例を示す図である。
図2に示すように、本実施例のブレーキ装置1は、後輪ディスクブレーキ装置1a,1b(1a,1bの構成は同一)であり、車両21の左右の後輪部分に配設される。後輪ディスクブレーキ装置は、駐車時に使用するパーキングブレーキを兼ねている。本実施例では、電動モータを備えた電動パーキングブレーキ装置としている。
車両21は、運転者によって操作されるブレーキペダル22と、ブレーキペダル22の操作によって内部のピストンを移動させて圧力を発生させるマスタシリンダ23と、圧力を伝達する配管24a,24b,24cと、前輪ディスクブレーキ装置25a,25b(25a,25bの構成は同一)とを備える。なお、マスタシリンダ23と各輪の配管24a,24b,24cの間には液圧を制御し、横すべり防止等を行う液圧制御装置27が配置される。
図1に示すように、後輪に配設されるブレーキ装置1(1a、1bは同一構成なので以降a,bは省略)は、ディスクロータ2(回転部材)より車両21内側に位置する車両21の非回転部に固定されたキャリア3に、ディスクロータ2(2a,2b)の軸方向へ浮動可能に支持されたシリンダ4と、ディスクロータ2の両側に配置されたブレーキパッド5a,5b(押圧部材)と、シリンダ4内に摺動可能なピストン6と、圧力室7と、ピストン6を駆動する電動モータ8等から構成される。電動モータ8は、ピストン6を介してブレーキパッド5a,5bに推力を与える。
電動モータ8の出力軸は、減速機9と接続され、減速機9の出力軸が回転直動変換機構10に接続され、回転直動変換機構10によりピストン6は直動方向に移動可能となる構成である。また、電動モータ8はブレーキ制御装置11(コントローラ)と電線12によって接続される。また、圧力室7は配管24と接続されている。電動モータ8の回転制御は、ブレーキ制御装置11によって行われる。
次にブレーキ制御装置11の構成について説明する。図3は、電動パーキングブレーキ装置の制御ブロック図である。
ブレーキ制御装置11は、バッテリ等の電源36に接続されて動作する。ブレーキ制御装置11は、電動モータ8の駆動時の電流を検出する電流検出部31と、電流検出部31の検出値及び予め記憶部32に記憶された制御プログラム等に基づいて電動モータ8の制御量を演算する演算部33と、演算部33で演算された結果を受信し、電動モータ8へ制御信号を出力するドライバ回路34と、時間をカウントするタイマ35を備えている。
また、ブレーキ制御装置11は、運転者によって操作される駐車ブレーキスイッチ37と、加速度、車速等を検出する各種センサ38と、車両21の各部情報を取得するためのCAN39に接続されており、各々の信号に応じて電動モータ8への電源供給を制御する。さらに、必要に応じて警告灯等の報知手段40が接続される。また、センサ38として電源を検出する電源センサや、モータの電圧を検出する電圧センサ(電圧検出部)が含まれる。
次に、ブレーキ装置1の動作について説明する。図4は、本発明の実施例に係る電動パーキングブレーキ装置のブレーキキャリパの構成を示す断面図(クランプ時)である。
まず、ブレーキ装置1を常用ブレーキとして使用する場合の動作について説明する。運転者がブレーキペダル22を操作すると(図2)、マスタシリンダ23によって液圧が発生し、その液圧が配管24を通じて圧力室7に伝達される。圧力室7に伝達された液圧によりピストン6が推進し、ディスクロータ2にブレーキパッド5a,5bが押圧され、制動力が発生する。また、液圧制御装置27等を付加したブレーキ装置ではドライバのブレーキペダル22の操作にかかわらず、液圧制御装置27により、必要な液圧が発生することが可能であり、同様に、発生した液圧により制動力が発生する。
次に、駐車ブレーキの動作について説明する。制動力発生は、ドライバの駐車ブレーキスイッチ37のスイッチオン操作、あるいは、車両状態等を検出して、ブレーキ制御装置11からの推力発生のアプライ指令41(図6)に基づく。アプライ指令41に基づき電動モータ8が駆動すると、電動モータ8の駆動力が減速機9、回転直動変換機構10等を介してピストン6に伝達され、ピストン6に推力が発生する。ピストン6に推力が発生すると、図4に示すように、ピストン6がブレーキパッド5bと当接する。また、シリンダ4にはブレーキパッド5aをディスクロータ2に押圧する方向に力が発生して、ディスクロータ2をブレーキパッド5a,5bで挟み込んで制動力が発生する。そして、必要な制動力となれば、ブレーキ制御装置11は、電動モータ8の駆動を停止させる。
このときの動作をフローチャートにて説明する。図5は、本発明の実施例に係るブレーキ制御装置の動作を説明するフローチャートである。
ステップS51にて、アプライ指令があるか否かが判断され、アプライ指令がある場合(ステップS51でYes)はステップS52に進み、電動モータ8が駆動される。アプライ指令が無い場合(ステップS51でNo)は、ステップS51の処理を繰り返す。
電動モータ8が駆動されると、ステップS53にてモータ電流が最大値に到達したか否か判断され、モータ電流が最大値(ピーク電流)に達した場合(ステップS53でYes)には、ステップS54Aに進む。モータ電流が最大値に達していない場合(ステップS53でNo)には、ステップS53の処理を繰り返す。
モータ電流が最大値に達した場合、ステップS54Aにて電流の変化量が算出され、算出後、ステップS54Bにてモータ停止電流が算出される。ステップS54A及びステップS54Bは、モータ停止電流の演算を行うステップS54となる。
次にステップS55にて、後述するモータ停止電流演算が行われ、モータ電流が、ステップS54で算出されたモータ停止電流を超過したか否か判断される。モータ電流がモータ停止電流を超過した場合、またはモータ停止電流を超過後所定時間経過した場合(ステップS55のYes)、ステップS56に進み、電動モータを停止させる。モータ電流がモータ停止電流を超過していない場合、またはモータ停止電流超過後所定時間経過していない場合(ステップS55のNo)、ステップS55の処理を繰り返す。
次に、時間波形を用いて説明する。図6は、アプライ指令、推力、モータ電流、フィルタ後のモータ電流、端子間電圧の時間波形を示す図である。図6では、上から順に、アプライ指令41、推力42、モータ電流43、後述するローパスフィルタを通過した後のモータ電流(LPF電流43a)、モータ端子間電圧46の波形を示している。
図6において、アプライ指令41が入力されると、電動モータ8が駆動しピストン6はブレーキパッド5bに接近する方向に移動される。そして、ブレーキパッド5bに当接するまでピストン6は空走する。このとき、電動モータ8にかかる負荷は小さく、モータ電流43は、ほぼ一定の低い値(空走電流45)を保つ。モータ電流43は、電動モータ8の駆動を開始した直後に突入電流が流れてから収束し、その収束してからピストン6がブレーキパッド5bに当接するまでの間、流れる電流が空走電流45となる。
その後、ピストン6とブレーキパッド5bが当接すると、ピストン6の推力42が上昇し、推力42の上昇に伴ってブレーキパッド5bがディスクロータ2を押圧する押圧力も上昇し始める。ディスクロータ2への押圧力が上昇すると、電動モータ8への負荷が徐々に増加し、それに伴いモータ電流43が増加する。そして、モータ電流43がモータ停止電流44を超えた場合に電動モータ8を停止させる。または、センサで検出された電流は、あるサンプリング時間ごとに収集されることから、このモータ電流43がモータ停止電流44を所定回数(たとえば3回)超過したところで、停止するようにしてもよい。
次に、このモータ停止電流44の決め方(ステップS54)について説明する。モータ停止電流44を演算するステップS54は、突入電流後の電流の変化量を計算するステップS54Aと、この変化量と電圧から予め求めておいたマップや計算式に基づきモータ停止電流44を算出するステップS54Bとからなる。マップや計算式は、ブレーキ制御装置11の記憶部32に記憶されている。
モータ停止電流44の求め方について説明する。まず、この電動パーキングブレーキ装置の運動方程式は以下の式であらわされる。
上記(1)式において、Jdω/dtは慣性項、Jは慣性係数、Ktはトルク定数、Iは電流、ηは粘性係数、ωは回転速度、Tfrcは電動モータ8から動力伝達機構の回転直動変換機構10までを総合した摩擦トルク、FCLPは押圧力を示す。Kは回転直動変換機構10の回転/直動変換係数に相当する。
式(1)を変形すると、押圧力がFCLPとなったときの電流が算出できる。
したがって、保持したい押圧力をFCLPとした場合に、(2)式で求まる電流値Iで停止すれば、押圧力がFCLPとなることから、この値をモータ停止電流Icutと設定する。
しかしながらこの値を設定するには、(2)式の各パラメータの値(たとえば回転直動変換係数K、トルク定数Kt、粘性係数λ、回転数ω)が必要である。この値は個体ごとのばらつきや、温度、電圧等の環境によって変わってしまうことから動作ごとに正確に算出することは困難である。
そこで各パラメータを環境や固体ばらつきを考慮し、メカ効率やモータ性能が低いなど推力が出にくい条件でも、必ず必要押圧力(たとえば自動車が坂道で停止できるのに必要な押圧力)が発生できるモータ停止電流を定数として設定することが可能である。しかし、その場合には、メカ効率やモータ特性が良い個体によっては必要以上の推力が発生するため、電動パーキングブレーキ装置の機構系に過度の応力がかかり、強度の高いものにする必要があるなど、高コストとなる。したがって、最低保証推力を確保しつつ保持推力が高くならないようなばらつきを抑制することが必要である。そこで、モータ停止電流の設定方法を以下説明する。
図7は、図6に示したアプライ開始直後におけるモータ電流の電流波形の拡大図である。この電流波形は、電気回路の方程式および運動方程式によって決まる波形となる。
電気回路の方程式は以下の式で示される。
ここで、Rは電気抵抗、Lがインダクタンスを示す。また運動方程式は、(1)式のうち押圧力が増加する前はFCLP=0であり、その項を無視できることから次式で表される。
これらの2式の計算式を厳密に解くことは難しいが、(3)式の3項のうちLdI/dtについては数ms以内に急速に減少する項目であることから、この項を無視し、また摩擦項に関しても全体の割合からすると小さいとすると下式のように近似的に解くことができる。
この式を微分し時間が0とすると、下式となる。下式の左項は電流変化量/電圧となる。
一般に、トルク定数Ktは温度が低いほど大きく、電気抵抗Rは温度が低いほど小さいことからこの電流傾きの絶対値は温度が低いほど大きくなる。
一方、(2)式で求める必要電流は主に温度変化で変化するトルク定数や粘性係数で変化する。ここで、温度が低いと、モータトルク定数が増加するため、必要電流は減少させることができる。一方、グリース等の影響で粘性抵抗λが低温ほど増加するため、それにより、必要電流は増加する。この式を元に温度と必要電流の関係を表すと図8のような関係となる。
図8は、温度と必要電流の関係図である。図8において、基本的には温度が低いほど必要電流は減るが、低温では、粘性の影響でその減り方が緩やかとなる。図9は、温度と電流変化量/電圧の関係図である。図8と図9の関係を用いれば、電流変化量/電圧を取得することで必要電流を変化させ、必要十分な電流で電動モータを停止させることが可能となる。
そこで、この電流傾きの絶対値を取得するため、ピーク電流時(図7の時間t1)の電流と所定時間経過後(時間t2)の電流との変化分を取得することで微分に対応した変化量の絶対値(以下、電流変化量)を取得する(ステップS54A)。本実施例では、所定時間(時間t2)は、モータ電流がほぼ一定となる空走電流45が検出される時間よりも前に設定している。なお、時間は、タイマ35にて計測される。
(6)式から電流変化量を電圧で除した値と温度の関係を見ると図9に示すような関係となり温度が低いほどこの値は高くなる。本実施例では、図8と図9の関係から図10を導き出している。図10は、電流変化量/電圧とモータ停止電流の関係図である。図8と図9では、横軸に温度を示している。この関係から、温度が低い領域では必要電流が小さく、逆に電流変化量/電圧は大きくなる。加えて、温度が高い領域では必要電流が大きく、逆に電流変化量/電圧は小さくなる。必要電流を停止電流と置き換え、図8と図9から、停止電流と電流変化量/電圧の関係を示したのが図10となる。
図10に示すように、電流変化量を電圧で除した値とモータ停止電流の関係を導くことができる。ステップS54Aで取得した電流変化量を電圧で除算し、この図10の関係を予めマップとして記憶部32に記憶しておき、モータ停止電流を算出する(ステップS54B)。この関係については式に基づいて算出してもよく、また、実験的に算出してもよい。本実施例では、ピーク電流時t1から所定時間t2までにおける電流変化量からブレーキパッドの推力を制御することを特徴としている。
図10では図8のように温度が低いほど緩やかな傾きで変化したことに対応し、電流変化量/電圧が高いほど緩やかにモータ停止電流が変化するような関係となっている。この特性は実際の温度と発生推力(必要電流)との関係で求まるもので、必ずしも単調減少ではなく、たとえば、低温で粘性が大きくなるような場合には下に凸となるような関係となる。
図8では、電圧の影響について記載していなかったが、慣性項などが電圧によって変わり、電圧が高い方ほど押圧力が大きくなりやすい場合がある。その影響を考慮し、温度に対して必要電流が電圧ごとに異なるような関係となる場合がある。すなわち図11に示すように、電圧ごとに温度と必要電流の関係が示される。図11は、電圧ごとの温度と必要電流の関係図である。
この図11と図9の関係から図12のように電圧ごとに、電流変化量とそれに対応するモータ停止電流の関係を求めておくことも可能である。
図12は、電圧ごとの電流変化量と必要電流の関係図である。図12をマップ化して記憶部32に記憶しておき、計測した電流変化量と電圧に応じて必要なモータ停止電流を変更するような形としてもよい。
なお、上記した実施例では、電流変化量の取得(ステップS54A)を、ピーク電流直後から直接求めるようにしたが、たとえばブラシ付き電動モータとした場合、計測されるモータ電流には、ブラシと整流子の接触状態における変化などの影響で振動が乗った電流となる。その場合には、フィルタを通過させて振動(ノイズ)を除去したモータ電流を利用するとより効果を得やすい場合がある。
図13は、アプライ開始直後におけるモータ電流の電流波形とローパスフィルタを通過させたモータ電流の電流波形を示す図である。図13において、モータ電流43の電流波形は、電流が急速に立ち上がり、時間t1にてピーク電流に達し、その後電流が低下する。
ローパスフィルタ(LPF)を通過したモータ電流(LPF電流43a)のピークとなる時間t3は、モータ動作開始直後から遅れることから、それよりも後で電流の変化量を検出する。
また、LPF電流43aの傾きの絶対値は、LPF電流43aのピーク電流となる時間t3で0となり、その後、ある時間経過後(図の時間t5)に最大となり、その後また小さくなる傾向を示す。したがって、LPF電流43aのピーク電流時以降に傾きが最大となる部分(第1期間)を含んで変化量を取得するとよい。本実施例では、傾きが最大となる時間t5のよりも前の時間t4と後の時間t6との間を第1期間としている。時間t6より後の期間は第1期間より傾きが小さくなり、この期間を第2期間とする。本実施例では、ローパスフィルタを通過したLPF電流43aのピーク電流時以降であって、LPF電流43aの傾きが最大となる時間t5を含む所定期間(時間t4~時間t6)におけるLPF電流変化量に基づいて、電動モータ8を制御する。
また、LPF電流変化量の算出にあたっては、複数の点の値から最小二乗法などで回帰的に算出するようにしてもよい。これにより誤差の影響をより小さくできる。
このようにLPF電流43aの変化量の絶対値としても、図9に示したような傾向は変わらず図14に示す傾向となる。図14は、温度とLPF電流変化量/電圧の関係図である。
本実施例のブレーキ制御装置11は、LPF電流変化量を電動モータ8の電圧で除した値(LPF電流変化量/電圧)に基づいて電動モータ8のモータ停止電流を算出する。そして、図5のステップS55と同様に、LPF電流がモータ停止電流を超過した場合、またはモータ停止電流を超過後所定時間経過した場合に電動モータを停止させる。
このように、本実施例では、LPF電流43aの変化量を用いて、ブレーキパッドの推力を制御することにより、温度による変化量の違いをより顕著にかつノイズの影響を少なくして取得することが可能である。なお、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、ブラシ付き電動モータの場合、モータ回転数と、ブラシ数、整流子数などから決まる振動周波数ならびにそのサンプリング周期を考慮した折り返し周波数を考慮してそれ以下にするとよい。モータ回転数は始動時の速度0から徐々に増加することから、始動直後の回転数は低いため、LPFでは振動を除去できないことから、LPF電流の変化量取得部分で発生する振動周波数を除去するように設定するとよい。
以上のように本実施例によれば、モータ電流或いはLPF電流の変化量に基づいてモータ停止電流を設定するようにしているので、温度によって変化する発生押圧力のばらつきを低減することが可能であり、低コストの電動パーキングブレーキ装置及び電動パーキングブレーキ制御方法とすることが可能である。なお、温度に限らず、トルク定数が変化していた場合にも前述の関係から、押圧力ばらつきの低減が可能である。
次に、本発明の実施例2について図15乃至図17を用いて説明する。図15は、本発明の実施例2に係るトルク定数と電流変化量/電圧の関係図、図16は、本発明の実施例2に係る温度と粘性トルクの関係図、図17は、本発明の実施例2に係る電流変化量/電圧と粘性トルクの関係図である。実施例1では、電流変化量を電圧で除した値から直接モータ停止電流を求めたが、本実施例では、電流変化量を電圧で除した値からトルク定数と粘性を別々に推定する方法を示す。
電流の変化量は前述のように(6)式に基づくことから、トルク定数と電流変化量/電圧の関係は図15に示すようなものとなる。電流変化量/電圧が小さい領域では、トルク定数が高くなり、電流変化量/電圧が増加に伴い、緩やかにトルク定数が減少する。この電流変化量とトルク定数の関係を予め求め、記憶部32に記憶しておけば、測定した電流変化量を基にトルク定数を推定できる。なお、実施例1と同様にLPF電流を用いると、振動影響を除去できるのでなおよい。
この値を基に(2)式の右辺( )内の値をある固定値Tc1(必要な押圧力を得るためのトルク)にしておいて、Ktが推定されればそれに応じて次式のようにモータ停止電流Icutを変化させるようにする。
このようにして、トルク定数Ktの変化だけを補正するような方法としてもよい。また同様に粘性トルクは図16に示すように温度で変化し、低温で急激に大きくなる特性を持っている。これに対して(5)式を次式のように変形する。
ここで、( )内の値をある固定値Ts(必要な押圧力を得るための粘性分を除いたトルク)とし、次式とする。
図9と図16の関係から、粘性トルクと電流変化量/電圧の関係は図17のようになる。図9と図16では、横軸に温度を示している。この関係から、温度が低い領域では電流変化量/電圧及び粘性トルクが大きくなり、温度が高い領域では電流変化量/電圧及び粘性トルクが小さくなる。このことから、電流変化量/電圧が低い領域では粘性トルクも低くなり、電流変化量/電圧が高い領域では粘性トルクも高くなり、図17に示すような粘性トルクと電流変化量/電圧の関係が得られる。
上記により、トルク定数変化と粘性影響変化に分けてモータ停止電流を求めることが可能であり、一方の特性だけの影響を除去したい場合などに有効であり、より単純にモータ停止電流を求めることが可能である。
なお、上述では、実施例としてディスクブレーキの場合を例に説明したが、本発明のブレーキ装置は、ドラムブレーキに適用することも可能である。また、本発明のブレーキ装置は、自動車等の車両に限定されるものではなく、制動力を発生させる必要があるものであれば用いることができる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1…ブレーキ装置、2…ディスクロータ(回転部材)、3…キャリア、4…シリンダ、5a,5b…ブレーキパッド(押圧部材)、6…ピストン、7…圧力室、8…電動モータ、9…減速機、10…回転直動変換機構、11…ブレーキ制御装置(コントローラ)、12…電線、21…車両、22…ブレーキペダル、23…マスタシリンダ、24a,24b,24c…配管、25a,25b…前輪ディスクブレーキ装置、27…液圧制御装置、31…電流検出部、32…記憶部、33…演算部、34…ドライバ回路、35…タイマ、36…電源、37…駐車ブレーキスイッチ、38…センサ、39…CAN、40…報知手段、41…アプライ指令、42…推力、43…モータ電流、43a…LPF電流、44…モータ停止電流、45…空走電流、46…モータ端子間電圧
Claims (12)
- 回転部材と、回転部材に押圧する押圧部材と、前記押圧部材に推力を与える電動モータと、前記電動モータのモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記電動モータを制御するブレーキ制御装置を備えた電動パーキングブレーキ装置において、
前記ブレーキ制御装置は、前記モータ電流のピーク電流時から所定時間までにおける電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項1において、
前記所定時間は、前記モータ電流がほぼ一定となる空走電流が検出される時間よりも前に設定したことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項1又は2において、
前記電動モータの電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記ブレーキ制御装置は、前記電流変化量を前記電動モータの電圧で除した値に基づいて前記電動モータのモータ停止電流を算出することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項3において、
前記ブレーキ制御装置は、前記モータ電流が前記モータ停止電流を超過した場合、または前記モータ停止電流を超過後所定時間経過した場合に前記電動モータを停止させることを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 回転部材と、回転部材に押圧する押圧部材と、前記押圧部材に推力を与える電動モータと、前記電動モータのモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記電動モータを制御するブレーキ制御装置を備えた電動パーキングブレーキ装置において、
前記モータ電流のノイズを除去するローパスフィルタを備え、
前記ブレーキ制御装置は、前記ローパスフィルタを通過したLPF電流のピーク電流時以降であって、前記LPF電流の傾きが最大となる時間を含む所定期間におけるLPF電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項5において、
前記電動モータの電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記ブレーキ制御装置は、前記LPF電流変化量を前記電動モータの電圧で除した値に基づいて前記電動モータのモータ停止電流を算出することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項6において、
前記ブレーキ制御装置は、前記LPF電流が前記モータ停止電流を超過した場合、または前記モータ停止電流を超過後所定時間経過した場合に前記電動モータを停止させることを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - ブレーキパッドに推力を与える電動モータのモータ電流を検出して前記電動モータを制御する電動パーキングブレーキ制御方法において、
前記モータ電流のピーク電流時から所定時間までにおける電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御方法。 - 請求項8において、
前記所定時間は、前記モータ電流がほぼ一定となる空走電流が検出される時間よりも前に設定したことを特徴とする電動パーキングブレーキ制御方法。 - 請求項8又は9において、
前記電動モータの電圧を検出し、
前記電流変化量を前記電動モータの電圧で除した値に基づいて前記電動モータのモータ停止電流を算出することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御方法。 - ブレーキパッドに推力を与える電動モータのモータ電流を検出して前記電動モータを制御する電動パーキングブレーキ制御方法において、
前記モータ電流のノイズを除去するローパスフィルタを備え、
前記ローパスフィルタを通過したLPF電流のピーク電流時以降であって、前記LPF電流の傾きが最大となる時間を含む所定期間におけるLPF電流変化量に基づいて、前記電動モータを制御することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御方法。 - 請求項11において、
前記電動モータの電圧を検出し、
前記LPF電流変化量を前記電動モータの電圧で除した値に基づいて前記電動モータのモータ停止電流を算出することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御方法。
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DE102011004786A1 (de) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einstellen der von einer Feststellbremse ausgeübten Klemmkraft in einem Fahrzeug |
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---|---|---|---|---|
JP2015121203A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 日産自動車株式会社 | 電動パーキングブレーキ搭載車両のエンジン再始動制御装置 |
JP2018118524A (ja) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動パーキングブレーキ装置、及びブレーキ装置 |
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