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JP2015168311A - Electric brake device - Google Patents

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Yui Masuda
唯 増田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric brake device capable of reducing the power consumption of the electric brake device while eliminating the influence on a brake feeling, and suppressing the abrasion of a component to which a friction force is applied.SOLUTION: An electric brake device comprises: an electric motor 2; a brake rotor; a brake member pressed against the brake rotor; a transmission mechanism for converting the rotational motion of the electric motor 2 into the operation of the brake member; and a motor control part 35. The motor control part 35 is provided with operation frequency limiting means 40. When a brake force command value given from brake force command means becomes larger, the operation frequency limiting means 40 lowers a limit frequency or reduces a response ratio which is the magnitude of a motor operation command value for a fluctuation component.

Description

この発明は、電動ブレーキ装置に関し、消費電力を低減する技術に関する。   The present invention relates to an electric brake device, and relates to a technique for reducing power consumption.

従来、電動ブレーキ装置として、以下のものが提案されている。
1.ブレーキペダルを踏み込むことで、モータの回転運動を直動機構を介して直線運動に変換して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧接触させて制動力を負荷する(特許文献1)。
2.遊星ローラねじ機構を使用した電動式直動アクチュエータが提案されている(特許文献2)。
Conventionally, the following are proposed as an electric brake device.
1. By depressing the brake pedal, the rotational motion of the motor is converted into a linear motion via a linear motion mechanism, and the braking force is applied by pressing the brake pad against the brake disc (Patent Document 1).
2. An electric linear actuator using a planetary roller screw mechanism has been proposed (Patent Document 2).

特開平6−327190号公報JP-A-6-327190 特開2006−194356号公報JP 2006-194356 A

前記1,2のような電動ブレーキ装置において、ブレーキ力の変動に対して、ねじ機構の摩擦に伴うヒステリシス損失が発生する。例えば、車両の操縦者がブレーキペダルの踏み込み(作動)と解除を短時間内に繰り返す等の内的要因と、ブレーキペダルの踏み込み量(作動量)は見かけ上一定であっても車両が段差に乗り上げる等の外的要因により、ブレーキ力が変動することに起因してヒステリシス損失が発生する。
図12は、電動ブレーキ装置のヒステリシス損失の概念を説明する図である。主に直動機構のねじ機構等の摩擦力の影響により、ブレーキ力を増加させる際の正効率特性A1と、ブレーキ力を減少させる際の逆効率特性A2は異なる。
In the electric brake devices 1 and 2 described above, hysteresis loss due to friction of the screw mechanism occurs with respect to fluctuations in the braking force. For example, even if the driver of the vehicle repeats the depression (operation) and release of the brake pedal within a short time and the depression amount (operation amount) of the brake pedal is apparently constant, Hysteresis loss occurs due to fluctuations in braking force due to external factors such as riding up.
FIG. 12 is a diagram for explaining the concept of hysteresis loss of the electric brake device. The normal efficiency characteristic A1 when increasing the braking force is different from the reverse efficiency characteristic A2 when decreasing the braking force, mainly due to the influence of frictional force such as a screw mechanism of a linear motion mechanism.

例えば、車両の操縦者がブレーキペダルを踏み込み、電動モータに所望の入力トルクT1を発生させたときのブレーキ力をブレーキ力Fとする。操縦者がさらにブレーキペダルを踏み込み矢印L1に沿う正効率特性A1上に沿ってブレーキ力が増加していく。そして入力トルクT2となったときF+ΔFのブレーキ力が作用する。ここで操縦者がブレーキペダルをリリースすると、F+ΔFのブレーキ力を維持した状態で矢印L2に沿って入力トルクが減少していく。この入力トルクが逆効率特性A2上まで到達すると、矢印L3に沿う逆効率特性A2上に沿ってブレーキ力が低下する。ブレーキ力Fまで低下した時点で再びブレーキペダルを踏み込むと、前記ブレーキ力Fを維持した状態で矢印L4に沿って入力トルクが増加していき、正効率特性A1まで到達する。   For example, the braking force when the driver of the vehicle depresses the brake pedal and generates a desired input torque T1 in the electric motor is defined as the braking force F. The operator further depresses the brake pedal, and the braking force increases along the positive efficiency characteristic A1 along the arrow L1. When the input torque T2 is reached, a braking force of F + ΔF is applied. Here, when the operator releases the brake pedal, the input torque decreases along the arrow L2 while maintaining the braking force of F + ΔF. When this input torque reaches the reverse efficiency characteristic A2, the braking force decreases along the reverse efficiency characteristic A2 along the arrow L3. When the brake pedal is stepped on again when the braking force F decreases, the input torque increases along the arrow L4 while maintaining the braking force F, and reaches the positive efficiency characteristic A1.

このような単位ブレーキ力を増減させた際のヒステリシス損失は、ヒステリシス線L1〜L4で囲まれた面積Sとなる。前記ヒステリシス線L1からL4までの1サイクルが、1つの変動サイクルであり、ブレーキ力の単位時間当たりの変動サイクル数が多くなる程、ヒステリシス損失の総和が増加する。またブレーキ力の増減値ΔFが同一であっても、ブレーキ力が大きくなる程、面積Sが大きくなるため、前記ヒステリシス損失は増加する。このヒステリシス損失の増加により、電動ブレーキ装置の消費電力が増加する。また、前記ヒステリシス損失は主に摩擦力に起因するため、この摩擦力が作用する部品の摩耗の増大に繋がる可能性がある。   The hysteresis loss when the unit braking force is increased or decreased is an area S surrounded by the hysteresis lines L1 to L4. One cycle from the hysteresis lines L1 to L4 is one fluctuation cycle, and the total number of hysteresis losses increases as the number of fluctuation cycles per unit time of the braking force increases. Even if the increase / decrease value ΔF of the brake force is the same, the area S increases as the brake force increases, so the hysteresis loss increases. The increase in hysteresis loss increases the power consumption of the electric brake device. Further, since the hysteresis loss is mainly caused by the frictional force, there is a possibility that the wear of the parts on which the frictional force acts is increased.

この発明の目的は、ブレーキフィーリングへの影響をなくしながら電動ブレーキ装置の消費電力を低減し、また摩擦力が作用する部品の摩耗を抑制することができる電動ブレーキ装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an electric brake device capable of reducing the power consumption of the electric brake device while eliminating the influence on the brake feeling, and suppressing the wear of parts to which a frictional force acts.

この発明の電動ブレーキ装置は、電動モータ2と、ブレーキロータ6と、このブレーキロータ6に押し付けられるブレーキ部材7と、前記電動モータ2の回転運動を前記ブレーキ部材7の動作に変換する伝達機構4と、ブレーキ操作手段32の操作量からブレーキ力指令値を生成するブレーキ力指令手段31aと、前記ブレーキ部材7を前記ブレーキロータ6に押し付けるブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段42と、前記ブレーキ力指令値および前記推定値に応じて前記電動モータ2にモータ動作指令値を出力する制御装置35とを備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御装置35に、前記ブレーキ力指令値および前記推定値のいずれか一方または両方の変動成分に応じて前記モータ動作指令値を単位時間当たりに変動させる周波数である動作周波数を制限周波数以下に制限しまたは前記変動成分に対する前記モータ動作指令値の大きさの比である応答比を通常応答比よりも低下させる動作周波数制限手段40を設け、
この動作周波数制限手段40は、前記ブレーキ力指令手段31aから与えられるブレーキ力指令値が大きい程、前記制限周波数を低くし、または前記応答比を小さくすることを特徴とする。
前記ブレーキ力推定手段42は、ブレーキ力を検出する手段であっても良い。
The electric brake device according to the present invention includes an electric motor 2, a brake rotor 6, a brake member 7 pressed against the brake rotor 6, and a transmission mechanism 4 that converts the rotational motion of the electric motor 2 into the operation of the brake member 7. A brake force command means 31a for generating a brake force command value from an operation amount of the brake operation means 32, a brake force estimation means 42 for obtaining an estimated value of a brake force for pressing the brake member 7 against the brake rotor 6, In an electric brake device comprising: a control device 35 that outputs a motor operation command value to the electric motor 2 in accordance with a brake force command value and the estimated value;
The control device 35 restricts an operating frequency, which is a frequency for changing the motor operation command value per unit time in accordance with a fluctuation component of one or both of the brake force command value and the estimated value, to a limit frequency or less. Or an operating frequency limiting means 40 for reducing a response ratio, which is a ratio of the magnitude of the motor operation command value to the fluctuation component, from a normal response ratio,
The operating frequency limiting means 40 is characterized in that, as the brake force command value given from the brake force command means 31a is larger, the limit frequency is lowered or the response ratio is made smaller.
The brake force estimating means 42 may be means for detecting a brake force.

この構成によると、車両の運転者が、例えばブレーキ操作手段32の作動と解除を短時間内に繰り返すと、伝達機構4等の摩擦力の影響により、ブレーキ力を増加させる正効率特性とブレーキ力を減少させる逆効率特性との違いに基づくヒステリシス損失が発生する。ブレーキ力の増減値が同一であっても、ブレーキ力が大きくなる程、前記ヒステリシス線で囲まれた面積が大きくなるため、前記ヒステリシス損失は増加する。   According to this configuration, when the driver of the vehicle repeats the operation and release of the brake operation means 32 within a short period of time, for example, the positive efficiency characteristic and the braking force that increase the braking force due to the influence of the frictional force of the transmission mechanism 4 and the like. Hysteresis loss is generated based on the difference from the reverse efficiency characteristic that reduces the. Even if the increase / decrease value of the brake force is the same, the greater the brake force, the larger the area surrounded by the hysteresis line, so the hysteresis loss increases.

そこで制御装置35の動作周波数制限手段40は、ブレーキ力指令値が大きい程、制限周波数を低くし、または前記応答比を小さくする。例えば、高ブレーキ力領域において、動作周波数制限手段40に、変動サイクルを伴うブレーキ力指令値が入力されたとき、この動作周波数制限手段40は、制限周波数を低くし、または前記応答比を小さくする。これにより、ブレーキ力の単位時間当たりの変動サイクル数を抑制することができるため、ヒステリシス損失の総和を低減することが可能となる。
このように、ヒステリシス損失の大きい高ブレーキ力領域の動作周波数を制限周波数以下に制限し、または応答比を小さくすることで、この電動ブレーキ装置の消費電力を低減することができる。また、摩擦力に起因するヒステリシス損失を低下させることで、摩擦力が作用する部品の摩耗を抑制し、この部品の耐久性を向上させることが可能となる。
なお前記動作周波数を制限し、または応答比を小さくすることは、電動ブレーキ装置の応答性の低下を伴うものの、前記高ブレーキ力領域は、この電動ブレーキ装置を搭載する車両に高減速Gが発生する条件であり、電動ブレーキ装置の応答性の低下に伴うブレーキフィーリングに違和感を感じにくいと考えられる。このため、ブレーキ力指令値が大きい程、前記動作周波数を制限しまたは応答比を小さくする構成とすることで、ブレーキフィーリングを違和感を感じさせずに、消費電力を低減することが可能となる。
Therefore, the operating frequency limiting means 40 of the control device 35 decreases the limiting frequency or decreases the response ratio as the braking force command value increases. For example, when a braking force command value with a fluctuation cycle is input to the operating frequency limiting means 40 in the high braking force region, the operating frequency limiting means 40 lowers the limiting frequency or decreases the response ratio. . Thereby, since the number of fluctuation cycles per unit time of the braking force can be suppressed, it is possible to reduce the total hysteresis loss.
In this way, the power consumption of the electric brake device can be reduced by limiting the operating frequency in the high braking force region where the hysteresis loss is large to be equal to or lower than the limit frequency or reducing the response ratio. Further, by reducing the hysteresis loss due to the frictional force, it is possible to suppress the wear of the component on which the frictional force acts and to improve the durability of this component.
Although limiting the operating frequency or reducing the response ratio is accompanied by a decrease in the responsiveness of the electric brake device, the high braking force region generates a high deceleration G in a vehicle equipped with the electric brake device. It is considered that it is difficult to feel a sense of incongruity in the brake feeling that accompanies a decrease in the responsiveness of the electric brake device. For this reason, as the brake force command value is larger, the power consumption can be reduced without making the brake feeling uncomfortable by limiting the operating frequency or reducing the response ratio. .

前記動作周波数制限手段40は、前記ブレーキ力指令値が大きくなるに従い、前記ブレーキ力指令値の変動を制限する前記制限周波数を低くするローパスフィルタであっても良い。ブレーキ力指令手段31aは、例えば、ブレーキ操作手段32の操作量によって変化するセンサ出力等に応じて、ブレーキ力指令値を生成する。前記ブレーキ操作手段32の操作量は、例えば、車両の操縦者がブレーキ操作手段32の作動と解除を短時間内に繰り返す等の内的要因による操作量だけでなく、ブレーキ操作手段32の作動量は見かけ上一定であっても車両が段差に乗り上げる等の外的要因による操作量も含まれる。
この構成によると、例えば、ブレーキ力指令手段31aの後段に設けたローパスフィルタで制限周波数を低くする処理を行うことができる。
The operating frequency limiting means 40 may be a low-pass filter that lowers the limiting frequency that limits fluctuations in the braking force command value as the braking force command value increases. The brake force command unit 31a generates a brake force command value in accordance with, for example, a sensor output that varies depending on the operation amount of the brake operation unit 32. The amount of operation of the brake operation means 32 is not only the amount of operation due to an internal factor such as a vehicle operator repeating the operation and release of the brake operation means 32 within a short time, but also the operation amount of the brake operation means 32. Includes an operation amount due to an external factor such as a vehicle climbing a step even if it is constant in appearance.
According to this configuration, for example, the process of lowering the limit frequency can be performed by the low-pass filter provided in the subsequent stage of the braking force command unit 31a.

前記動作周波数制限手段40は、前記ブレーキ力指令値が大きくなるに従い、前記ブレーキ力指令値から変換された電圧値による電流指令の変動成分を制限する前記制限周波数を低くするローパスフィルタであっても良い。この場合、ブレーキ力指令値の変動成分をフィルタリングするよりも、動作周波数を高精度に制限周波数に制限することができる。   The operating frequency limiting means 40 may be a low-pass filter that lowers the limiting frequency that limits the fluctuation component of the current command due to the voltage value converted from the braking force command value as the braking force command value increases. good. In this case, the operating frequency can be limited to the limit frequency with higher accuracy than filtering the fluctuation component of the brake force command value.

前記制御装置35は、前記ブレーキ力指令手段31aで生成されるブレーキ力指令値に対して、前記ブレーキ力推定手段42で推定される前記ブレーキ力の推定値をフィードバック制御する機能を有し、前記動作周波数制限手段40は、フィードバックゲインを調整するフィードバックゲイン調整手段であっても良い。この場合、ブレーキ力指令手段31aで生成されるブレーキ力指令値に対応して、フィードバックゲイン調整手段はフィードバックゲインを調整する。したがって、ブレーキ力指令値の変動成分に対する応答比等の追従性つまりゲインを落とす調整を行うことで、ヒステリシス損失を低減することができる。   The control device 35 has a function of feedback-controlling the estimated value of the brake force estimated by the brake force estimating means 42 with respect to the brake force command value generated by the brake force command means 31a. The operating frequency limiting unit 40 may be a feedback gain adjusting unit that adjusts the feedback gain. In this case, the feedback gain adjusting means adjusts the feedback gain in accordance with the brake force command value generated by the brake force command means 31a. Therefore, the hysteresis loss can be reduced by adjusting the followability such as the response ratio to the fluctuation component of the brake force command value, that is, the gain.

前記動作周波数制限手段40は、前記ブレーキ力指令値が閾値を上回るときのみ、前記制限周波数を低くしまたは前記応答比を小さくするものとしても良い。
前記閾値は、例えば、ブレーキ力を大小変化させた場合にブレーキペダルの踏み込み(作動)と解除を短時間内に繰り返す実験により、車両の操縦者がブレーキフィーリングに違和感を感じるか否かを基準として定められる。
前記ブレーキ力指令値が閾値以下の場合に前記制限周波数を低くすると、車両の操縦者がブレーキフィーリングに違和感を感じる恐れがある。そこで、ブレーキ力指令値が閾値を上回るときに、動作周波数制限手段40が制限周波数を低くしまたは応答比を小さくすることで、より一層ブレーキフィーリングの違和感を招くことなく、この電動ブレーキ装置の消費電力を低減することができる。
The operating frequency limiting means 40 may decrease the limiting frequency or decrease the response ratio only when the brake force command value exceeds a threshold value.
The threshold value is based on, for example, whether or not the vehicle operator feels uncomfortable with the brake feeling by repeating the depression (operation) and release of the brake pedal within a short time when the brake force is changed in magnitude. It is determined as
If the limit frequency is lowered when the brake force command value is less than or equal to the threshold value, the driver of the vehicle may feel uncomfortable with the brake feeling. Therefore, when the braking force command value exceeds the threshold value, the operating frequency limiting means 40 lowers the limiting frequency or decreases the response ratio, thereby further reducing the uncomfortable feeling of the brake feeling. Power consumption can be reduced.

この発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、ブレーキロータと、このブレーキロータに押し付けられるブレーキ部材と、前記電動モータの回転運動を前記ブレーキ部材の動作に変換する伝達機構と、ブレーキ操作手段の操作量からブレーキ力指令値を生成するブレーキ力指令手段と、前記ブレーキ部材を前記ブレーキロータに押し付けるブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段と、前記ブレーキ力指令値および前記推定値に応じて前記電動モータにモータ動作指令値を出力する制御装置とを備えた電動ブレーキ装置において、前記制御装置に、前記ブレーキ力指令値および前記推定値のいずれか一方または両方の変動成分に応じて前記モータ動作指令値を単位時間当たりに変動させる周波数である動作周波数を制限周波数以下に制限しまたは前記変動成分に対する前記モータ動作指令値の大きさの比である応答比を通常応答比よりも低下させる動作周波数制限手段を設け、この動作周波数制限手段は、前記ブレーキ力指令手段から与えられるブレーキ力指令値が大きい程、前記制限周波数を低くし、または前記応答比を小さくする。このため、ブレーキフィーリングへの影響をなくしながら電動ブレーキ装置の消費電力を低減し、また摩擦力が作用する部品の摩耗を抑制することができる。   The electric brake device according to the present invention includes an electric motor, a brake rotor, a brake member pressed against the brake rotor, a transmission mechanism that converts the rotational motion of the electric motor into an operation of the brake member, and an operation of the brake operation means. Brake force command means for generating a brake force command value from the amount, brake force estimation means for obtaining an estimated value of the brake force that presses the brake member against the brake rotor, and the brake force command value and the estimated value according to An electric brake device including a control device that outputs a motor operation command value to an electric motor, wherein the motor operation is performed by the control device according to a fluctuation component of one or both of the brake force command value and the estimated value. The operating frequency, which is the frequency that fluctuates the command value per unit time, is below the limit frequency. An operating frequency limiting means for reducing a response ratio, which is a ratio or a ratio of the magnitude of the motor operation command value with respect to the fluctuation component, to be lower than a normal response ratio, is provided from the brake force command means. As the brake force command value to be generated is larger, the limit frequency is lowered or the response ratio is made smaller. For this reason, it is possible to reduce the power consumption of the electric brake device while eliminating the influence on the brake feeling, and to suppress the wear of parts on which the frictional force acts.

この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric brake device which concerns on embodiment of this invention. 同電動ブレーキ装置の減速機構の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the deceleration mechanism of the same electric brake device. 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of the electric brake device. 同電動ブレーキ装置の入力トルクの増減に対するブレーキ力の相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the brake force with respect to increase / decrease in the input torque of the same electric brake device. 各ブレーキ力領域における、動作周波数とゲインとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an operating frequency and a gain in each brake force area | region. 同電動ブレーキ装置の動作周波数制限手段の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the operating frequency limiting means of the same electric brake device. この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の動作周波数制限手段の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the operating frequency limiting means of the electric brake device which concerns on other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の動作周波数制限手段の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the operating frequency limiting means of the electric brake device which concerns on further another embodiment of this invention. 同電動ブレーキ装置の時間領域におけるブレーキ力指令値に対するブレーキ力の応答波形をそれぞれ示す図である。It is a figure which respectively shows the response waveform of the brake force with respect to the brake force command value in the time domain of the electric brake device. 図9のブレーキ力のヒステリシス損失を示す図である。It is a figure which shows the hysteresis loss of the braking force of FIG. この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の動作周波数制限手段の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the operating frequency limiting means of the electric brake device which concerns on further another embodiment of this invention. 電動ブレーキ装置のヒステリシス損失の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the hysteresis loss of an electric brake device.

この発明の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図1ないし図6と共に説明する。
図1に示すように、この電動ブレーキ装置は、ハウジング1と、電動モータ2と、この電動モータ2の回転を減速する減速機構3と、伝達機構である直動機構4と、ロック機構5と、ブレーキロータ6と、ブレーキ部材であるブレーキパッド7と、ECU31と、インバータ装置33とを有する。ハウジング1の開口端に、径方向外方に延びるベースプレート8が設けられ、このベースプレート8に電動モータ2が支持されている。ハウジング1内には、電動モータ2の出力によりブレーキロータ6、この例ではディスクロータに対して制動力を負荷する直動機構4が組み込まれている。ハウジング1の開口端およびベースプレート8の外側面は、カバー10によって覆われている。
An electric brake device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric brake device includes a housing 1, an electric motor 2, a speed reduction mechanism 3 that decelerates the rotation of the electric motor 2, a linear motion mechanism 4 that is a transmission mechanism, and a lock mechanism 5. The brake rotor 6, the brake pad 7 as a brake member, the ECU 31, and the inverter device 33 are included. A base plate 8 extending radially outward is provided at the open end of the housing 1, and the electric motor 2 is supported on the base plate 8. In the housing 1 is incorporated a linear motion mechanism 4 that applies a braking force to the brake rotor 6, in this example, the disk rotor, by the output of the electric motor 2. The opening end of the housing 1 and the outer surface of the base plate 8 are covered with a cover 10.

直動機構4について説明する。
直動機構4は、減速機構3で出力される回転運動を直線運動に変換して、ブレーキロータ6に対してブレーキパッド7を当接離隔させる機構である。この直動機構4は、スライド部材11と、軸受部材12と、環状のスラスト板13と、スラスト軸受14と、転がり軸受15,15と、回転軸16と、キャリア17と、すべり軸受18,19とを有する。ハウジング1の内周面に、円筒状のスライド部材11が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。スライド部材11の内周面には、径方向内方に所定距離突出し螺旋状に形成された螺旋突起11aが設けられている。この螺旋突起11aに、後述する複数の遊星ローラ20が噛合している。
The linear motion mechanism 4 will be described.
The linear motion mechanism 4 is a mechanism that converts the rotational motion output from the speed reduction mechanism 3 into a linear motion and causes the brake pad 7 to abut against and separate from the brake rotor 6. The linear motion mechanism 4 includes a slide member 11, a bearing member 12, an annular thrust plate 13, a thrust bearing 14, rolling bearings 15 and 15, a rotating shaft 16, a carrier 17, and sliding bearings 18 and 19. And have. A cylindrical slide member 11 is supported on the inner peripheral surface of the housing 1 so as to be prevented from rotating and movable in the axial direction. On the inner peripheral surface of the slide member 11, a spiral protrusion 11 a that protrudes a predetermined distance radially inward and is formed in a spiral shape is provided. A plurality of planetary rollers 20 to be described later mesh with the spiral protrusion 11a.

ハウジング1内におけるスライド部材11の軸方向一端側に、軸受部材12が設けられている。この軸受部材12は、径方向外方に延びるフランジ部と、ボス部とを有する。ボス部内に転がり軸受15,15が嵌合され、これら各軸受15,15の内輪内径面に回転軸16が嵌合されている。よって回転軸16は、軸受部材12に軸受15,15を介して回転自在に支持される。   A bearing member 12 is provided on one end side in the axial direction of the slide member 11 in the housing 1. The bearing member 12 has a flange portion extending radially outward and a boss portion. Rolling bearings 15 and 15 are fitted into the boss portions, and a rotary shaft 16 is fitted to the inner ring inner surface of each of the bearings 15 and 15. Therefore, the rotating shaft 16 is rotatably supported by the bearing member 12 via the bearings 15 and 15.

スライド部材11の内周には、前記回転軸16を中心に回転可能なキャリア17が設けられている。キャリア17は、軸方向に互いに対向して配置されるディスク17a,17bを有する。軸受部材12に近いディスク17bをインナ側ディスク17bといい、ディスク17aをアウタ側ディスク17aという場合がある。一方のディスク17aのうち、他方のディスク17bに臨む側面には、この側面における外周縁部から軸方向に突出する間隔調整部材17cが設けられる。この間隔調整部材17cは、複数の遊星ローラ20の間隔を調整するため、円周方向に等間隔を空けて複数配設されている。これら間隔調整部材17cにより、両ディスク17a,17bが一体に設けられる。   A carrier 17 is provided on the inner periphery of the slide member 11 so as to be rotatable about the rotary shaft 16. The carrier 17 includes disks 17a and 17b that are arranged to face each other in the axial direction. The disk 17b close to the bearing member 12 may be referred to as an inner disk 17b, and the disk 17a may be referred to as an outer disk 17a. Of the one disk 17a, a side surface facing the other disk 17b is provided with an interval adjusting member 17c protruding in the axial direction from the outer peripheral edge portion on this side surface. A plurality of spacing adjusting members 17c are arranged at equal intervals in the circumferential direction in order to adjust the spacing between the plurality of planetary rollers 20. The discs 17a and 17b are integrally provided by the distance adjusting member 17c.

インナ側ディスク17bは、回転軸16との間に嵌合されたすべり軸受18により、回転自在に、且つ、軸方向に移動自在に支持されている。アウタ側ディスク17aには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔にすべり軸受19が嵌合されている。アウタ側ディスク17aは、すべり軸受19により回転軸16に回転自在に支持される。回転軸16の端部には、スラスト荷重を受けるワッシャが嵌合され、このワッシャの抜け止め用の止め輪が設けられる。   The inner disk 17b is supported by a slide bearing 18 fitted between the inner shaft 17b and the inner shaft 17b so as to be rotatable and movable in the axial direction. A shaft insertion hole is formed at the center of the outer disk 17a, and a slide bearing 19 is fitted in the shaft insertion hole. The outer disk 17a is rotatably supported on the rotary shaft 16 by a slide bearing 19. A washer that receives a thrust load is fitted to the end of the rotating shaft 16, and a retaining ring for preventing the washer from coming off is provided.

キャリア17には、複数のローラ軸21が周方向に間隔を空けて設けられている。各ローラ軸21の両端部が、ディスク17a,17bにわたって支持されている。すなわちディスク17a,17bには、それぞれ長孔から成る軸挿入孔が複数形成され、各軸挿入孔に各ローラ軸21の両端部が挿入されてこれらローラ軸21が径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸21には、これらローラ軸21を径方向内方に付勢する弾性リング22が掛け渡されている。   The carrier 17 is provided with a plurality of roller shafts 21 at intervals in the circumferential direction. Both end portions of each roller shaft 21 are supported across the disks 17a and 17b. That is, the discs 17a and 17b are formed with a plurality of shaft insertion holes each having a long hole, and both end portions of the roller shafts 21 are inserted into the shaft insertion holes, and the roller shafts 21 are supported so as to be movable in the radial direction. The An elastic ring 22 that urges the roller shafts 21 radially inward is stretched around the plurality of roller shafts 21.

各ローラ軸21に、遊星ローラ20が回転自在に支持され、各遊星ローラ20は、回転軸16の外周面と、スライド部材11の内周面との間に介在される。複数のローラ軸21に渡って掛け渡された弾性リング22の付勢力により、各遊星ローラ20が回転軸16の外周面に押し付けられる。回転軸16が回転することで、この回転軸16の外周面に接触する各遊星ローラ20が接触摩擦により回転する。遊星ローラ20の外周面には、前記スライド部材11の螺旋突起11aに噛合する螺旋溝が形成されている。
キャリア17のインナ側ディスク17bと、遊星ローラ20の軸方向一端部との間には、ワッシャおよびスラスト軸受(いずれも図示せず)が介在されている。ハウジング1内において、インナ側ディスク17bと軸受部材12との間には、環状のスラスト板13およびスラスト軸受14が設けられている。
A planetary roller 20 is rotatably supported on each roller shaft 21, and each planetary roller 20 is interposed between the outer peripheral surface of the rotary shaft 16 and the inner peripheral surface of the slide member 11. Each planetary roller 20 is pressed against the outer peripheral surface of the rotating shaft 16 by the urging force of the elastic ring 22 spanned across the plurality of roller shafts 21. As the rotating shaft 16 rotates, each planetary roller 20 that contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft 16 rotates due to contact friction. On the outer peripheral surface of the planetary roller 20, a spiral groove that meshes with the spiral protrusion 11a of the slide member 11 is formed.
A washer and a thrust bearing (both not shown) are interposed between the inner disk 17b of the carrier 17 and one axial end of the planetary roller 20. In the housing 1, an annular thrust plate 13 and a thrust bearing 14 are provided between the inner disk 17 b and the bearing member 12.

減速機構3について説明する。
図2に示すように、減速機構3は、電動モータ2の回転を、回転軸16に固定された出力ギヤ23に減速して伝える機構であり、複数のギヤ列を含む。この例では、減速機構3は、電動モータ2のロータ軸2aに取付けられた入力ギヤ24の回転を、ギヤ列25,26,27により順次減速して、回転軸16の端部に固定された出力ギヤ23に伝達可能としている。
The deceleration mechanism 3 will be described.
As shown in FIG. 2, the speed reduction mechanism 3 is a mechanism that transmits the rotation of the electric motor 2 at a reduced speed to the output gear 23 fixed to the rotation shaft 16, and includes a plurality of gear trains. In this example, the speed reduction mechanism 3 is fixed to the end of the rotary shaft 16 by sequentially reducing the rotation of the input gear 24 attached to the rotor shaft 2 a of the electric motor 2 by the gear trains 25, 26 and 27. Transmission to the output gear 23 is possible.

ロック機構5について説明する。
ロック機構5は、直動機構4の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能に構成されている。前記減速機構3に、ロック機構5が設けられている。ロック機構5は、ケーシング(図示せず)と、ロックピン29と、このロックピン29をアンロック状態に付勢する付勢手段(図示せず)と、ロックピン29を切換え駆動するアクチュエータであるリニアソレノイド30とを有する。前記ケーシングは、ベースプレート8に支持され、このベースプレート8には、ロックピン29の進退を許すピン孔が形成されている。
The lock mechanism 5 will be described.
The lock mechanism 5 is configured to be switchable between a locked state in which the braking force slack operation of the linear motion mechanism 4 is prevented and an allowed unlocked state. The deceleration mechanism 3 is provided with a lock mechanism 5. The lock mechanism 5 is a casing (not shown), a lock pin 29, an urging means (not shown) for urging the lock pin 29 to an unlocked state, and an actuator for switching and driving the lock pin 29. And a linear solenoid 30. The casing is supported by the base plate 8, and the base plate 8 is formed with pin holes that allow the lock pins 29 to advance and retreat.

リニアソレノイド30によりロックピン29を進出させて、ギヤ列26における出力側の中間ギヤ28に形成された係止孔(図示せず)に係合し、中間ギヤ28の回転を禁止することで、ロック状態にする。リニアソレノイド30をオフにすると、前記付勢手段による付勢力により、ロックピン29を前記ケーシング内に退入させて前記係止孔から離脱させ、中間ギヤ28の回転を許すことで、ロック機構5をアンロック状態にする。   By causing the lock pin 29 to advance by the linear solenoid 30 and engaging with a locking hole (not shown) formed in the output-side intermediate gear 28 in the gear train 26, prohibiting the rotation of the intermediate gear 28, Set to locked state. When the linear solenoid 30 is turned off, the lock pin 29 is retracted into the casing by the urging force of the urging means to be detached from the locking hole, and the rotation of the intermediate gear 28 is allowed, whereby the lock mechanism 5 Is unlocked.

図3は、この電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。この電動ブレーキ装置のECU31としては、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニットが適用される。ECU31はブレーキ力指令手段31aを有し、このブレーキ力指令手段31aは、ブレーキ操作手段32であるブレーキペダルの操作量に応じて変化するセンサ32aの出力に応じて、ブレーキ力指令値を生成し出力する。前記操作量は、例えば、車両の操縦者がブレーキ操作手段32の作動と解除を短時間内に繰り返す等の内的要因による操作量だけでなく、ブレーキ操作手段32の作動量は見かけ上一定であっても車両が段差に乗り上げる等の外的要因による操作量も含まれる。   FIG. 3 is a block diagram of a control system of the electric brake device. As the ECU 31 of this electric brake device, for example, an electric control unit that controls the entire vehicle is applied. The ECU 31 has a brake force command means 31a. The brake force command means 31a generates a brake force command value according to the output of the sensor 32a that changes according to the amount of operation of the brake pedal as the brake operation means 32. Output. The amount of operation is not only the amount of operation due to an internal factor such as the vehicle operator repeating the operation and release of the brake operation means 32 within a short time, but the operation amount of the brake operation means 32 is apparently constant. Even if it exists, the operation amount by external factors, such as a vehicle climbing on a level | step difference, is also included.

ECU31にインバータ装置33が接続され、インバータ装置33は、ブレーキパッド7をブレーキロータに押し付けるブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段42と、各電動モータ2に対して設けられたパワー回路部34と、このパワー回路部34を制御する制御装置であるモータコントロール部35とを有する。ブレーキ力推定手段42は、ブレーキ操作手段32の操作量に応じて変化するセンサ32aの出力と、電流検出手段38で検出されるモータ電流とから、相応のブレーキ力の推定値を演算により求める。ブレーキ力推定手段42は、この他に車輪用軸受(図示せず)等に設けられた荷重センサにより検出される車両進行方向の荷重からブレーキ力を推定するものであっても良い。これらセンサ出力、モータ電流、およびブレーキ力の推定値の関係は、予め、実験等により定められた関係設定手段に記憶されている。   An inverter device 33 is connected to the ECU 31, and the inverter device 33 includes a brake force estimating means 42 for obtaining an estimated value of a brake force that presses the brake pad 7 against the brake rotor, and a power circuit portion 34 provided for each electric motor 2. And a motor control unit 35 which is a control device for controlling the power circuit unit 34. The brake force estimation means 42 obtains an estimated value of the corresponding brake force by calculation from the output of the sensor 32a that changes according to the operation amount of the brake operation means 32 and the motor current detected by the current detection means 38. In addition to this, the brake force estimating means 42 may estimate the brake force from a load in the vehicle traveling direction detected by a load sensor provided on a wheel bearing (not shown) or the like. The relationship between the sensor output, the motor current, and the estimated value of the braking force is stored in advance in a relationship setting unit determined by experiments or the like.

モータコントロール部35は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。モータコントロール部35は、ECU31から与えられるブレーキ力指令値およびブレーキ力推定手段42で推定されるブレーキ力の推定値に応じて、電圧値による電流指令に変換して、この電流指令をパワー回路部34のPWM制御部34aにモータ動作指令値として与える。またモータコントロール部35は、電動モータ2に関する各検出値や制御値等の各情報をECU31に出力する機能を有する。   The motor control unit 35 includes a computer, a program executed on the computer, and an electronic circuit. The motor control unit 35 converts the current command into a current command based on a voltage value according to the braking force command value given from the ECU 31 and the estimated value of the braking force estimated by the braking force estimation means 42, and converts the current command into the power circuit unit. 34 is given as a motor operation command value to the PWM control unit 34a. In addition, the motor control unit 35 has a function of outputting information such as detection values and control values related to the electric motor 2 to the ECU 31.

パワー回路部34は、電源36の直流電力を電動モータ2の駆動に用いる3相の交流電力に変換するインバータ34bと、このインバータ34bを制御するPWM制御部34aとを有する。電動モータ2は、3相の同期モータ等からなる。インバータ34bは、複数の半導体スイッチング素子(図示せず)で構成され、PWM制御部34aは、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。   The power circuit unit 34 includes an inverter 34b that converts the DC power of the power source 36 into three-phase AC power used for driving the electric motor 2, and a PWM control unit 34a that controls the inverter 34b. The electric motor 2 is composed of a three-phase synchronous motor or the like. The inverter 34b is composed of a plurality of semiconductor switching elements (not shown), and the PWM controller 34a performs pulse width modulation on the input current command and gives an on / off command to each of the semiconductor switching elements.

制御装置であるモータコントロール部35は、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部37を有する。このモータ駆動制御部37は、ブレーキ力指令手段31aから与えられるブレーキ力指令値およびブレーキ力推定手段42から与えられる推定値に従い、電流指令に変換して、PWM制御部34aに電流指令からなるモータ動作指令値を与える。モータ駆動制御部37は、例えば、コントローラ43と、アンプ44と、動作周波数制限手段40とを有する。   The motor control unit 35 as a control device has a motor drive control unit 37 as a basic control unit. The motor drive control unit 37 converts the motor command into a current command according to the brake force command value given from the brake force command unit 31a and the estimated value given from the brake force estimation unit 42, and sends the current command to the PWM control unit 34a. Give the operation command value. The motor drive control unit 37 includes, for example, a controller 43, an amplifier 44, and an operating frequency limiting unit 40.

コントローラ43は、動作周波数制限手段40から出力され制限されたブレーキ力指令値に対し、インバータ34bから電動モータ2に流すモータ電流を電流検出手段38から得て、電流フィードバック制御を行う。コントローラ43で変換されて出力された電流指令は、増幅回路であるアンプ44において定められたゲインで追従されてモータ動作指令値として出力される。またモータ駆動制御部37は、電動モータ2のロータの回転角を回転角度センサ39から得て、ロータ回転角に応じた効率的なモータ駆動が行えるように、PWM制御部34aに電流指令を与える。   The controller 43 obtains a motor current to be passed from the inverter 34b to the electric motor 2 from the current detection means 38 and performs current feedback control on the restricted brake force command value output from the operating frequency restriction means 40. The current command converted and output by the controller 43 is followed by a gain determined by the amplifier 44 which is an amplifier circuit, and is output as a motor operation command value. Further, the motor drive control unit 37 obtains the rotation angle of the rotor of the electric motor 2 from the rotation angle sensor 39, and gives a current command to the PWM control unit 34a so that efficient motor drive according to the rotor rotation angle can be performed. .

動作周波数制限手段40は、前記ブレーキ力指令値および前記推定値のいずれか一方または両方の変動成分に応じて前記モータ動作指令値を単位時間当たりに変動させる周波数である動作周波数を制限周波数以下に制限しまたは前記変動成分に対する前記モータ動作指令値の大きさの比である応答比を通常応答比よりも低下させる手段である。   The operating frequency limiting means 40 reduces the operating frequency, which is a frequency that fluctuates the motor operating command value per unit time in accordance with the fluctuation component of one or both of the braking force command value and the estimated value, to a frequency lower than the limiting frequency. It is means for limiting or reducing a response ratio, which is a ratio of the magnitude of the motor operation command value to the fluctuation component, below the normal response ratio.

ここで図4は、電動ブレーキ装置の入力トルクの増減に対するブレーキ力の相関を示す図である。主に、直動機構等の摩擦力の影響により、ブレーキ力を増加させる際の正効率特性A1と、ブレーキ力を減少させる際の逆効率特性A2とは、入力トルクに対するブレーキ力の傾きが異なる。前述のように単位ブレーキ力を増減させた際のヒステリシス損失は、ヒステリシス線L1〜L4で囲まれた面積Sとなる。前記ヒステリシス線L1からL4までの1サイクルが、1つの変動サイクルであり、ブレーキ力の単位時間当たりの変動サイクル数が多くなる程、ヒステリシス損失の総和が増加する。またブレーキ力の増減値ΔFが同一であっても、ブレーキ力が大きくなる程、面積Sが大きくなるため、前記ヒステリシス損失は増加する。   Here, FIG. 4 is a diagram showing the correlation of the braking force with the increase or decrease of the input torque of the electric brake device. The normal efficiency characteristic A1 when increasing the braking force and the inverse efficiency characteristic A2 when decreasing the braking force are mainly different in the inclination of the braking force with respect to the input torque due to the influence of the frictional force of the linear motion mechanism or the like. . As described above, the hysteresis loss when the unit braking force is increased or decreased is the area S surrounded by the hysteresis lines L1 to L4. One cycle from the hysteresis lines L1 to L4 is one fluctuation cycle, and the total number of hysteresis losses increases as the number of fluctuation cycles per unit time of the braking force increases. Even if the increase / decrease value ΔF of the brake force is the same, the area S increases as the brake force increases, so the hysteresis loss increases.

例えば、正効率特性A1、逆効率特性A2ともに線形とすると、単位ブレーキ力の変動1サイクル当たりのヒステリシス損失Phは、ブレーキ力に比例する。また、同じブレーキ力およびブレーキ力変動であれば、前記ヒステリシス損失Phは、単位時間当たりの変動サイクル数、すなわち動作周波数に比例する。   For example, assuming that both the normal efficiency characteristic A1 and the reverse efficiency characteristic A2 are linear, the hysteresis loss Ph per unit brake force fluctuation cycle is proportional to the brake force. For the same braking force and braking force fluctuation, the hysteresis loss Ph is proportional to the number of fluctuation cycles per unit time, that is, the operating frequency.

そこで図3に示すように、制御装置であるモータコントロール部35は、ブレーキ力指令値が大きい程、前記制限周波数を低くする。例えば、高ブレーキ力領域において、動作周波数制限手段40に、変動サイクルを伴うブレーキ力指令値が入力されたとき、この動作周波数制限手段40は制限周波数を低く制限する。これにより、ブレーキ力の単位時間当たりの変動サイクル数を抑制することができるため、ヒステリシス損失の総和を低減することが可能となる。前記高ブレーキ力領域とは、車両に高減速G(例えば0.4G以上の重力加速度)が発生する条件である。   Therefore, as shown in FIG. 3, the motor control unit 35, which is a control device, lowers the limit frequency as the brake force command value increases. For example, in a high brake force region, when a braking force command value with a fluctuation cycle is input to the operating frequency limiting unit 40, the operating frequency limiting unit 40 limits the limiting frequency to a low level. Thereby, since the number of fluctuation cycles per unit time of the braking force can be suppressed, it is possible to reduce the total hysteresis loss. The high braking force region is a condition under which high deceleration G (for example, gravitational acceleration of 0.4 G or more) is generated in the vehicle.

このように、ヒステリシス損失の大きい高ブレーキ力領域の動作周波数を制限することで、この電動ブレーキ装置の消費電力を低減し得る。また、摩擦力に起因するヒステリシス損失を低下させることで、摩擦力が作用する直動機構等の摩耗を抑制し、直動機構等の耐久性を向上させ得る。   Thus, the power consumption of this electric brake device can be reduced by limiting the operating frequency in the high braking force region where the hysteresis loss is large. Further, by reducing the hysteresis loss due to the frictional force, it is possible to suppress wear of the linear motion mechanism or the like on which the frictional force acts, and to improve the durability of the linear motion mechanism or the like.

図5は、各ブレーキ力の領域における、動作周波数とゲインとの関係を示す図である。Fa>Fb>Fcの関係の関係を有するブレーキ力領域Fa,Fb,Fcにおいて、動作周波数をブレーキ力が大きくなる程ブレーキ力指令値の周波数成分に対してブレーキ力応答が減衰するように、カットオフ周波数および減衰率のいずれか一方または両方を変化させる。但し、直流成分に対してゲインを落とすと定常偏差となるため、周波数0Hzないしその近傍は、ブレーキ力指令値の周波数成分に対してブレーキ力応答が減衰しない特性としても良い。   FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the operating frequency and the gain in each braking force region. In the braking force regions Fa, Fb, Fc having the relationship of Fa> Fb> Fc, the operating frequency is cut so that the braking force response attenuates with respect to the frequency component of the braking force command value as the braking force increases. Either one or both of the off-frequency and the attenuation rate are changed. However, since a steady deviation is obtained when the gain is reduced with respect to the direct current component, the frequency 0 Hz or the vicinity thereof may have a characteristic in which the braking force response is not attenuated with respect to the frequency component of the braking force command value.

図6は、この電動ブレーキ装置のモータコントロール部35に設けられた動作周波数制限手段40の一例を示すブロック図である。図3も参照しつつ説明する。この動作周波数制限手段40は、ブレーキ力指令手段31aおよびブレーキ力推定手段42の後段に設けられ、ブレーキ力指令手段31aで生成されるブレーキ力指令値および/またはブレーキ力推定手段42で生成されるブレーキ力の推定値の制限周波数以上の変動成分をカットする可変のローパスフィルタである。このローパスフィルタは、前記ブレーキ力指令値(推定値)が大きくなるに従い、前記制限周波数を低くする。ブレーキ力指令値(推定値)の変動成分はローパスフィルタで抑制されてコントローラ43に入力され、このコントローラ43で電流指令に変換されて電流フィードバック制御が行われる。コントローラ43からの電流指令は、アンプ44に入力されて定められたゲインで追従されてモータ動作指令値として出力される。前記ゲインは、例えば、記憶手段41に記憶され演算時にこの記憶手段41から読み出される。   FIG. 6 is a block diagram showing an example of the operating frequency limiting means 40 provided in the motor control unit 35 of this electric brake device. This will be described with reference to FIG. The operating frequency limiting means 40 is provided after the brake force command means 31a and the brake force estimation means 42, and is generated by the brake force command value generated by the brake force command means 31a and / or the brake force estimation means 42. This is a variable low-pass filter that cuts fluctuation components above the limit frequency of the estimated brake force value. The low-pass filter lowers the limit frequency as the brake force command value (estimated value) increases. The fluctuation component of the brake force command value (estimated value) is suppressed by a low-pass filter and is input to the controller 43, where it is converted into a current command and current feedback control is performed. The current command from the controller 43 is input to the amplifier 44, followed by a predetermined gain, and output as a motor operation command value. For example, the gain is stored in the storage unit 41 and is read out from the storage unit 41 at the time of calculation.

その後、モータコントロール部35は、図3に示すように、PWM制御部34aに前記電流指令(モータ動作指令値)を与える。PWM制御部34aは、与えられた電流指令をパルス幅変調し、インバータ34bの前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。   Thereafter, as shown in FIG. 3, the motor control unit 35 gives the current command (motor operation command value) to the PWM control unit 34a. The PWM control unit 34a performs pulse width modulation on the given current command, and gives an on / off command to each of the semiconductor switching elements of the inverter 34b.

以上説明したように、ヒステリシス損失の大きい高ブレーキ力領域の動作周波数を制限周波数以下に制限することで、この電動ブレーキ装置の消費電力を低減することができる。また、摩擦力に起因するヒステリシス損失を低下させることで、摩擦力が作用する直動機構等の摩耗を抑制し、直動機構等の耐久性を向上させ得る。   As described above, the power consumption of the electric brake device can be reduced by limiting the operating frequency in the high braking force region where the hysteresis loss is large to the limit frequency or less. Further, by reducing the hysteresis loss due to the frictional force, it is possible to suppress wear of the linear motion mechanism or the like on which the frictional force acts, and to improve the durability of the linear motion mechanism or the like.

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.

図7に示す動作周波数制限手段40はコントローラ43の後段に設けられている。そして、ブレーキ力指令値をコントローラ43に入力してこのコントローラ43から出力された電圧値による電流指令の変動成分を制限する制限周波数を低くするローパスフィルタを動作周波数制限手段40として設けてもいる。この場合、ブレーキ力指令値の変動成分をフィルタリングするよりも、動作周波数を高精度に制限周波数に制限することができる。   The operating frequency limiting means 40 shown in FIG. Further, a low-pass filter is provided as the operating frequency limiting means 40, which inputs a braking force command value to the controller 43 and lowers a limiting frequency that limits the fluctuation component of the current command due to the voltage value output from the controller 43. In this case, the operating frequency can be limited to the limit frequency with higher accuracy than filtering the fluctuation component of the brake force command value.

図8に示すように、コントローラ43のゲインを調整しても良い。この例では、制御装置は、ブレーキ力指令値に対して、ブレーキ力推定手段42(図3)で推定されるブレーキ力をフィードバック制御する機能を有する。この構成における動作周波数制限手段40は、フィードバックゲインを調整するフィードバックゲイン調整手段である。前記フィードバックゲインは、例えば、PI制御またはPID制御によるゲインである。この場合、ブレーキ力指令手段31a(図3)で生成されるブレーキ力指令値に対応して、フィードバックゲイン調整手段はフィードバックゲインを調整する。したがって、前記変動周波数に対する追従性つまりゲインを通常応答比よりも落とす調整を行うことで、ヒステリシス損失を低減することができる。   As shown in FIG. 8, the gain of the controller 43 may be adjusted. In this example, the control device has a function of feedback-controlling the braking force estimated by the braking force estimation means 42 (FIG. 3) with respect to the braking force command value. The operating frequency limiting unit 40 in this configuration is a feedback gain adjusting unit that adjusts the feedback gain. The feedback gain is, for example, a gain by PI control or PID control. In this case, the feedback gain adjusting means adjusts the feedback gain corresponding to the brake force command value generated by the brake force command means 31a (FIG. 3). Therefore, the hysteresis loss can be reduced by adjusting the followability to the fluctuation frequency, that is, the gain to be lower than the normal response ratio.

図9は、電動ブレーキ装置の時間領域におけるブレーキ力指令値Ft1,Ft2に対するブレーキ力F1,F2の応答波形をそれぞれ示す図である。同図において、ブレーキ力指令値Ft1,Ft2は、互いに、振幅および周波数が等しく、絶対値が異なる。これらブレーキ力指令値Ft1,Ft2に対して、前記動作周波数制限手段40(図3)を適用してブレーキパッドをブレーキロータに押し付けるブレーキ力として出力される応答波形が、それぞれブレーキ力F1,F2である。前記動作周波数制限手段40(図3)により、荷重の低いブレーキ力F1と比較して、荷重の高いブレーキ力F2は動作周波数における周波数成分が減衰する。   FIG. 9 is a diagram showing response waveforms of the brake forces F1 and F2 with respect to the brake force command values Ft1 and Ft2 in the time domain of the electric brake device. In the figure, the brake force command values Ft1 and Ft2 have the same amplitude and frequency but different absolute values. For these brake force command values Ft1 and Ft2, response waveforms output as brake forces for pressing the brake pads against the brake rotor by applying the operating frequency limiting means 40 (FIG. 3) are brake forces F1 and F2, respectively. is there. The operating frequency limiting means 40 (FIG. 3) attenuates the frequency component at the operating frequency of the braking force F2 having a high load compared to the braking force F1 having a low load.

図10は、図9のブレーキ力F1,F2のヒステリシス損失を示す図である。前述のように、ブレーキ力を増加させる際の正効率特性A1と、ブレーキ力を減少させる際の逆効率特性A2とは異なり、一般にブレーキ力が大きくなる程ブレーキ力の増減値が同一であっても、ヒステリシス損失は増加するが、前記動作周波数制限手段40(図3)を適用することで、荷重の低いブレーキ力F1のヒステリシス損失よりも、荷重の高いブレーキ力F2のヒステリシス損失を低下させることができる。   FIG. 10 is a diagram showing hysteresis loss of the braking forces F1 and F2 of FIG. As described above, unlike the normal efficiency characteristic A1 when increasing the braking force and the reverse efficiency characteristic A2 when decreasing the braking force, the increase / decrease value of the braking force is generally the same as the braking force increases. Although the hysteresis loss increases, the hysteresis loss of the brake force F2 having a high load can be reduced by applying the operating frequency limiting means 40 (FIG. 3) than the hysteresis loss of the brake force F1 having a low load. Can do.

図11に示すように、動作周波数を低下させる処理を実行する場合と、同処理を実行しない場合とを切り替える構成としても良い。図11および図3に示すように、この構成の動作周波数制限手段40は、ブレーキ力指令値が閾値を上回るか否かを判定する判定部40aと、この判定部40aにより前記ブレーキ力指令値が閾値を上回っていると判定されたとき、前記動作周波数を制限する実行部とを有する。前記実行部は、前記動作周波数制限手段40における判定部40a以外の部分である。   As shown in FIG. 11, a configuration in which a process of reducing the operating frequency is executed and a case where the process is not executed may be switched. As shown in FIGS. 11 and 3, the operating frequency limiting means 40 of this configuration includes a determination unit 40a that determines whether or not the brake force command value exceeds a threshold value, and the determination unit 40a determines the brake force command value. And an execution unit that limits the operating frequency when it is determined that the threshold value is exceeded. The execution unit is a part other than the determination unit 40 a in the operating frequency limiting unit 40.

この実行部は、ブレーキ力指令値がローパスフィルタを通る経路K1と、ローパスフィルタをバイパスする径路K2とを切換えるスイッチ等により実現される。前記閾値は、例えば、ブレーキ力を大小変化させた場合にブレーキペダルの踏み込み(作動)と解除を短時間内に繰り返す実験により、車両の操縦者がブレーキフィーリングに違和感を感じるか否かを基準として定められる。前記閾値は、記憶手段41(図3)に書換え可能に記憶される。ブレーキ力が閾値を上回るときに、前記実行部によりブレーキ力指令値がローパスフィルタを通る経路K1に切り換えて前記動作周波数の制限を実行することで、ブレーキフィーリングの違和感を招くことなくこの電動ブレーキ装置の消費電力を低減することができる。   This execution unit is realized by a switch or the like that switches a path K1 through which the brake force command value passes through the low-pass filter and a path K2 through which the low-pass filter is bypassed. The threshold value is based on, for example, whether or not the vehicle operator feels uncomfortable with the brake feeling by repeating the depression (operation) and release of the brake pedal within a short time when the brake force is changed in magnitude. It is determined as The threshold value is rewritably stored in the storage means 41 (FIG. 3). When the braking force exceeds a threshold value, the execution unit switches the braking force command value to the path K1 passing through the low-pass filter and executes the restriction of the operating frequency, so that this electric brake can be performed without causing uncomfortable feeling of brake feeling. The power consumption of the apparatus can be reduced.

なお電動ブレーキを搭載する車両がアンチロックブレーキシステム(略称ABS)を有する場合、ABSが作動している間は、制御装置は、ABSからの作動信号を受けて動作周波数制限手段による動作周波数の制限を実行しない構成とする。この場合、ABSが作動する条件で、電動ブレーキ装置の応答性が低下することを防止して、車両の制動距離を短くすることができる。
前記各実施形態では、電動ブレーキ装置をディスクブレーキに適用しているが、ディスクブレーキのみに限定されるものではない。電動ブレーキ装置をドラムブレーキに適用しても良い。
When the vehicle equipped with the electric brake has an anti-lock brake system (abbreviated as ABS), the control device receives the operation signal from the ABS and limits the operation frequency by the operation frequency limiting means while the ABS is operating. Is configured not to execute. In this case, the braking distance of the vehicle can be shortened by preventing the responsiveness of the electric brake device from being lowered under the condition that the ABS operates.
In each said embodiment, although the electric brake device is applied to the disc brake, it is not limited only to a disc brake. The electric brake device may be applied to the drum brake.

2…電動モータ
4…直動機構
6…ブレーキロータ
7…ブレーキパッド(ブレーキ部材)
31a…ブレーキ力指令手段
35…モータコントロール部(制御装置)
40…動作周波数制限手段
42…ブレーキ力推定手段
2 ... Electric motor 4 ... Linear motion mechanism 6 ... Brake rotor 7 ... Brake pad (brake member)
31a ... brake force command means 35 ... motor control section (control device)
40 ... Operating frequency limiting means 42 ... Brake force estimating means

Claims (5)

電動モータと、ブレーキロータと、このブレーキロータに押し付けられるブレーキ部材と、前記電動モータの回転運動を前記ブレーキ部材の動作に変換する伝達機構と、ブレーキ操作手段の操作量からブレーキ力指令値を生成するブレーキ力指令手段と、前記ブレーキ部材を前記ブレーキロータに押し付けるブレーキ力の推定値を求めるブレーキ力推定手段と、前記ブレーキ力指令値および前記推定値に応じて前記電動モータにモータ動作指令値を出力する制御装置とを備えた電動ブレーキ装置において、
前記制御装置に、前記ブレーキ力指令値および前記推定値のいずれか一方または両方の変動成分に応じて前記モータ動作指令値を単位時間当たりに変動させる周波数である動作周波数を制限周波数以下に制限しまたは前記変動成分に対する前記モータ動作指令値の大きさの比である応答比を通常応答比よりも低下させる動作周波数制限手段を設け、
この動作周波数制限手段は、前記ブレーキ力指令手段から与えられるブレーキ力指令値が大きい程、前記制限周波数を低くし、または前記応答比を小さくすることを特徴とする電動ブレーキ装置。
A brake force command value is generated from an operation amount of an electric motor, a brake rotor, a brake member pressed against the brake rotor, a transmission mechanism for converting the rotational motion of the electric motor into an operation of the brake member, Braking force command means for performing braking force estimation means for obtaining an estimated value of braking force for pressing the brake member against the brake rotor, and a motor operation command value for the electric motor in accordance with the brake force command value and the estimated value. In an electric brake device including a control device for outputting,
The control device restricts an operating frequency, which is a frequency for changing the motor operation command value per unit time according to a fluctuation component of one or both of the brake force command value and the estimated value, to a limit frequency or less. Or an operating frequency limiting means for reducing a response ratio, which is a ratio of the magnitude of the motor operation command value to the fluctuation component, from a normal response ratio;
The operating frequency limiting means lowers the limiting frequency or decreases the response ratio as the brake force command value given from the brake force command means increases.
請求項1記載の電動ブレーキ装置において、前記動作周波数制限手段は、前記ブレーキ力指令値が大きくなるに従い、前記ブレーキ力指令値の変動を制限する前記制限周波数を低くするローパスフィルタである電動ブレーキ装置。   2. The electric brake device according to claim 1, wherein the operating frequency limiting means is a low-pass filter that lowers the limit frequency that limits fluctuations in the brake force command value as the brake force command value increases. . 請求項1記載の電動ブレーキ装置において、前記動作周波数制限手段は、前記ブレーキ力指令値が大きくなるに従い、前記ブレーキ力指令値から変換された電圧値による電流指令の変動成分を制限する前記制限周波数を低くするローパスフィルタである電動ブレーキ装置。   2. The electric brake device according to claim 1, wherein the operating frequency limiting means limits the fluctuation component of the current command due to the voltage value converted from the brake force command value as the brake force command value increases. Electric brake device that is a low-pass filter that lowers 請求項1記載の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記ブレーキ力指令手段で生成されるブレーキ力指令値に対して、前記ブレーキ力推定手段で推定される前記ブレーキ力の推定値をフィードバック制御する機能を有し、前記動作周波数制限手段は、フィードバックゲインを調整するフィードバックゲイン調整手段である電動ブレーキ装置。   2. The electric brake device according to claim 1, wherein the control device feedback-controls an estimated value of the brake force estimated by the brake force estimating unit with respect to a brake force command value generated by the brake force command unit. And the operating frequency limiting means is a feedback gain adjusting means for adjusting a feedback gain. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電動ブレーキ装置において、前記動作周波数制限手段は、前記ブレーキ力指令値が閾値を上回るときのみ、前記制限周波数を低くしまたは前記応答比を小さくする電動ブレーキ装置。   5. The electric brake device according to claim 1, wherein the operating frequency limiting means lowers the limiting frequency or sets the response ratio only when the brake force command value exceeds a threshold value. Electric brake device to make it smaller.
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