JP7332541B2 - Electric parking brake device and brake control device - Google Patents
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Description
本開示は、例えば、自動車等の車両に制動力を付与する電動パーキングブレーキ装置およびブレーキ制御装置に関する。 The present disclosure relates to, for example, an electric parking brake device and a brake control device that apply braking force to a vehicle such as an automobile.
自動車等の車両に設けられるブレーキ装置として、車両の停車、駐車時等に、電動機（電動モータ）の駆動（回転）により制動部材（例えば、ブレーキパッド）を被制動部材（例えば、ディスクロータ）へ押圧し制動力を保持する電動ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１）。 As a brake device provided in a vehicle such as an automobile, when the vehicle is stopped or parked, a braking member (for example, a brake pad) is driven (rotated) to a member to be braked (for example, a disc rotor) by driving (rotating) an electric motor. An electric brake device that presses and holds a braking force is known (for example, Patent Document 1).
従来技術の場合、制動力を保持（アプライ）するときに、電動機の駆動に基づく推力がばらつく可能性がある。 In the case of the conventional technology, when the braking force is held (applied), there is a possibility that the thrust based on the driving of the electric motor will vary.
本発明の一実施形態の目的は、制動力を保持するときに、電動機の駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる電動パーキングブレーキ装置およびブレーキ制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of an embodiment of the present invention is to provide an electric parking brake device and a brake control device capable of suppressing variation in thrust based on driving of an electric motor when braking force is maintained.
本発明の一実施形態は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、前記制御装置は、制動力を保持する際に、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値に、前記電動機の電流値が達したときに、前記電動機の駆動を停止するものであって、前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更する。 An embodiment of the present invention provides an electric parking brake device comprising: an electric motor that drives an electric mechanism that presses a braking member against a member to be braked and holds a braking force; and a control device that controls the driving of the electric motor. The control device stops driving the electric motor when a current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor when the braking force is maintained, and the target current The threshold is changed according to the rotation acceleration of the electric motor.
また、本発明の一実施形態は、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、前記制御装置は、制動力を保持するために必要となる前記電動機のトルクを演算するトルク演算部と、前記電動機の回転加速度から前記トルク演算部で求められる前記電動機のトルクを補正するトルク補正部と、前記トルク補正部の出力に応じて、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値を演算する目標電流決定部と、を有する。 Further, one embodiment of the present invention is an electric parking brake device comprising: an electric motor that drives an electric mechanism that presses a braking member against a member to be braked and retains braking force; and a control device that controls driving of the electric motor. and a torque correction unit for correcting the torque of the electric motor obtained by the torque calculation unit from the rotational acceleration of the electric motor. and a target current determination unit that calculates a target current threshold for stopping the driving of the electric motor according to the output of the torque correction unit.
また、本発明の一実施形態は、電動機を駆動し制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する際に、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値に、前記電動機の電流値が達したときに、前記電動機の駆動を停止するブレーキ制御装置において、前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更する。 Further, in one embodiment of the present invention, when the electric motor is driven and the braking member is pressed against the member to be braked to maintain the braking force, the current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor. In the brake control device for stopping the driving of the electric motor when the above-described electric motor is driven, the target current threshold value is changed according to the rotation acceleration of the electric motor.
本発明の一実施形態によれば、制動力を保持するときに、電動機の駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる。これにより、最大推力を低減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。 According to one embodiment of the present invention, when the braking force is maintained, it is possible to suppress variation in the thrust based on the driving of the electric motor. As a result, the maximum thrust can be reduced, and miniaturization and cost reduction can be achieved.
以下、実施形態による電動パーキングブレーキ装置およびブレーキ制御装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。なお、図４に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。
An electric parking brake device and a brake control device according to the embodiments will be described below with reference to the attached drawings, taking as an example a case where the electric parking brake device and the brake control device are mounted on a four-wheeled vehicle. Note that each step in the flowchart shown in FIG. 4 uses the notation "S" (for example,
図１において、車両のボディを構成する車体１の下側（路面側）には、例えば左右の前輪２（ＦＬ，ＦＲ）と左右の後輪３（ＲＬ，ＲＲ）とからなる合計４個の車輪が設けられている。車輪（各前輪２、各後輪３）は、車体１と共に車両を構成している。車両には、制動力を付与するためのブレーキシステムが搭載されている。以下、車両のブレーキシステムについて説明する。
In FIG. 1, on the underside (road surface side) of a
前輪２および後輪３には、それぞれの車輪（各前輪２、各後輪３）と共に回転する被制動部材（回転部材）としてのディスクロータ４が設けられている。前輪２用のディスクロータ４は、液圧式のディスクブレーキである前輪側ディスクブレーキ５により制動力が付与される。後輪３用のディスクロータ４は、電動パーキングブレーキ機能付の液圧式のディスクブレーキである後輪側ディスクブレーキ６により制動力が付与される。
The
左右の後輪３に対応してそれぞれ設けられた一対（一組）の後輪側ディスクブレーキ６は、液圧によりブレーキパッド６Ｃ（図２参照）をディスクロータ４に押圧して制動力を付与する液圧式のブレーキ機構（液圧ブレーキ）である。図２に示すように、後輪側ディスクブレーキ６は、例えば、キャリアと呼ばれる取付部材６Ａと、ホイルシリンダとしてのキャリパ６Ｂと、制動部材（摩擦部材、摩擦パッド）としての一対のブレーキパッド６Ｃと、押圧部材としてのピストン６Ｄとを備えている。この場合、キャリパ６Ｂとピストン６Ｄは、シリンダ機構、即ち、液圧によってピストン６Ｄが移動してブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧するシリンダ機構を構成している。
A pair (one set) of rear wheel
取付部材６Ａは、車両の非回転部に固定されており、ディスクロータ４の外周側を跨いで配置されている。キャリパ６Ｂは、取付部材６Ａにディスクロータ４の軸方向への移動を可能に設けられている。キャリパ６Ｂは、シリンダ本体部６Ｂ１と、爪部６Ｂ２と、これらを接続するブリッジ部６Ｂ３とを含んで構成されている。シリンダ本体部６Ｂ１には、シリンダ（シリンダ穴）６Ｂ４が設けられており、シリンダ６Ｂ４内にはピストン６Ｄが挿嵌されている。ブレーキパッド６Ｃは、取付部材６Ａに移動可能に取付けられており、ディスクロータ４に当接可能に配置されている。ピストン６Ｄは、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧する。
The mounting member 6A is fixed to a non-rotating portion of the vehicle and arranged across the outer peripheral side of the
ここで、キャリパ６Ｂは、ブレーキペダル９の操作等に基づいてシリンダ６Ｂ４内に液圧（ブレーキ液圧）が供給（付加）されることにより、ブレーキパッド６Ｃをピストン６Ｄで推進する。このとき、ブレーキパッド６Ｃは、キャリパ６Ｂの爪部６Ｂ２とピストン６Ｄとによりディスクロータ４の両面に押圧される。これにより、ディスクロータ４と共に回転する後輪３に制動力が付与される。
Here, the
さらに、後輪側ディスクブレーキ６は、電動アクチュエータ７と回転直動変換機構８とを備えている。電動アクチュエータ７は、電動機としての電動モータ７Ａと、該電動モータ７Ａの回転を減速する減速機（図示せず）とを含んで構成されている。電動モータ７Ａは、ピストン６Ｄを推進するための推進源（駆動源）となるものである。回転直動変換機構８は、ブレーキパッド６Ｃの押圧力を保持する保持機構（押圧部材保持機構）を構成している。
Further, the rear-
この場合、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転をピストン６Ｄの軸方向の変位（直動変位）に変換すると共に該ピストン６Ｄを推進する回転直動部材８Ａを含んで構成されている。回転直動部材８Ａは、例えば、雄ねじが形成された棒状体からなるねじ部材８Ａ１と、雌ねじ穴が内周側に形成された推進部材となる直動部材８Ａ２とにより構成されている。回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転をピストン６Ｄの軸方向の変位に変換すると共に、電動モータ７Ａにより推進したピストン６Ｄを保持する。即ち、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａによりピストン６Ｄに推力を与え、該ピストン６Ｄによりブレーキパッド６Ｃを推進してディスクロータ４を押圧し、該ピストン６Ｄの推力を保持する。
In this case, the rotation/linear
回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａと共に、電動パーキングブレーキ装置（電動ブレーキ装置）の電動機構を構成している。電動機構は、電動モータ７Ａの回転力を減速機と回転直動変換機構８とを介して推力に変換し、ピストン６Ｄを推進（変位）することにより、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧して車両の制動力を保持する。電動モータ７Ａは、電動機構を駆動する。このような電動機構（即ち、電動モータ７Ａおよび回転直動変換機構８）は、後述のパーキングブレーキ制御装置２４と共に、電動パーキングブレーキ装置を構成している。
The rotation/linear
後輪側ディスクブレーキ６は、ブレーキペダル９の操作等に基づいて発生するブレーキ液圧によりピストン６Ｄを推進させ、ブレーキパッド６Ｃでディスクロータ４を押圧することにより、車輪（後輪３）延いては車両に制動力を付与する。これに加えて、後輪側ディスクブレーキ６は、後述するように、パーキングブレーキスイッチ２３からの信号等に基づく作動要求に応じて、電動モータ７Ａにより回転直動変換機構８を介してピストン６Ｄを推進させ、車両に制動力（パーキングブレーキ、必要に応じて走行中の補助ブレーキ）を付与する。
The rear wheel
即ち、後輪側ディスクブレーキ６は、電動モータ７Ａを駆動し、回転直動部材８Ａによりピストン６Ｄを推進することにより、ブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４に押圧して保持する。この場合、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（駐車ブレーキ）を付与するためのアプライ要求となるパーキングブレーキ要求信号（アプライ要求信号）に応じて、ピストン６Ｄを電動モータ７Ａで推進して車両の制動を保持する。これと共に、後輪側ディスクブレーキ６は、ブレーキペダル９の操作に応じて、液圧源（後述のマスタシリンダ１２、必要に応じて液圧供給装置１６）からの液圧供給により車両を制動する。
That is, the rear-wheel-
このように、後輪側ディスクブレーキ６は、電動モータ７Ａによりディスクロータ４にブレーキパッド６Ｃを押圧し該ブレーキパッド６Ｃの押圧力を保持する回転直動変換機構８を有し、かつ、電動モータ７Ａによる押圧とは別に付加される液圧によりディスクロータ４にブレーキパッド６Ｃを押圧可能に構成されている。
Thus, the rear-
一方、左右の前輪２に対応してそれぞれ設けられた一対（一組）の前輪側ディスクブレーキ５は、パーキングブレーキの動作に関連する機構を除いて、後輪側ディスクブレーキ６とほぼ同様に構成されている。即ち、図１に示すように、前輪側ディスクブレーキ５は、取付部材（図示せず）、キャリパ５Ａ、ブレーキパッド（図示せず）、ピストン５Ｂ等を備えているが、パーキングブレーキの作動、解除を行うための電動アクチュエータ７（電動モータ７Ａ）、回転直動変換機構８等を備えていない。しかし、前輪側ディスクブレーキ５は、ブレーキペダル９の操作等に基づいて発生する液圧によりピストン５Ｂを推進させ、車輪（前輪２）延いては車両に制動力を付与する点で、後輪側ディスクブレーキ６と同様である。即ち、前輪側ディスクブレーキ５は、液圧によりブレーキパッドをディスクロータ４に押圧して制動力を付与する液圧式のブレーキ機構（液圧ブレーキ）である。
On the other hand, a pair (one set) of front-
なお、前輪側ディスクブレーキ５は、後輪側ディスクブレーキ６と同様に、電動パーキングブレーキ機能付のディスクブレーキとしてもよい。また、実施形態では、電動ブレーキ機構（電動パーキングブレーキ）として、電動モータ７Ａを備えた液圧式のディスクブレーキ６を用いている。しかし、これに限定されず、電動ブレーキ機構は、例えば、電動キャリパを備えた電動式ディスクブレーキ、電動モータによりシューをドラムに押付けて制動力を付与する電動式ドラムブレーキ、電動ドラム式のパーキングブレーキを備えたディスクブレーキ、電動モータでケーブルを引っ張ることによりパーキングブレーキをアプライ作動させるケーブルプラー式電動パーキングブレーキ等を用いてもよい。即ち、電動ブレーキ機構は、電動モータ（電動アクチュエータ）の駆動に基づいて摩擦部材（パッド、シュー）を回転部材（ロータ、ドラム）に押圧（推進）し、その押圧力の保持と解除とを行うことができる構成であれば、各種の電動ブレーキ機構を用いることができる。
The front-
車体１のフロントボード側には、ブレーキペダル９が設けられている。ブレーキペダル９は、車両のブレーキ操作時に運転者（ドライバ）によって踏込み操作される。各ディスクブレーキ５，６は、ブレーキペダル９の操作に基づいて、常用ブレーキ（サービスブレーキ）としての制動力の付与および解除が行われる。ブレーキペダル９には、ブレーキランプスイッチ、ペダルスイッチ（ブレーキスイッチ）、ペダルストロークセンサ等のブレーキ操作検出センサ（ブレーキセンサ）１０が設けられている。
A
ブレーキ操作検出センサ１０は、ブレーキペダル９の踏込み操作の有無、または、その操作量を検出し、その検出信号をＥＳＣ制御装置１７に出力する。ブレーキ操作検出センサ１０の検出信号は、例えば、車両データバス２０、または、ＥＳＣ制御装置１７とパーキングブレーキ制御装置２４とを接続する通信線（図示せず）を介して伝送される（パーキングブレーキ制御装置２４に出力される）。
The brake
ブレーキペダル９の踏込み操作は、倍力装置１１を介して、油圧源（液圧源）として機能するマスタシリンダ１２に伝達される。倍力装置１１は、ブレーキペダル９とマスタシリンダ１２との間に設けられた負圧ブースタ（気圧倍力装置）または電動ブースタ（電動倍力装置）として構成されている。倍力装置１１は、ブレーキペダル９の踏込み操作時に、踏力を増力してマスタシリンダ１２に伝える。このとき、マスタシリンダ１２は、マスタリザーバ１３から供給（補充）されるブレーキ液により液圧を発生させる。マスタリザーバ１３は、ブレーキ液が収容された作動液タンクである。ブレーキペダル９により液圧を発生する機構は、上記の構成に限られるものではなく、ブレーキペダル９の操作に応じて液圧を発生する機構、例えば、ブレーキバイワイヤ方式の機構等であってもよい。
A stepping operation of the
マスタシリンダ１２内に発生した液圧は、例えば一対のシリンダ側液圧配管１４Ａ，１４Ｂを介して、液圧供給装置１６（以下、ＥＳＣ１６という）に送られる。ＥＳＣ１６に送られた液圧は、ブレーキ側配管部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを介して各ディスクブレーキ５，６に供給される。ＥＳＣ１６は、各ディスクブレーキ５，６とマスタシリンダ１２との間に配置されている。ここで、ＥＳＣ１６は、液圧ブレーキ（前輪側ディスクブレーキ５、後輪側ディスクブレーキ６）の液圧を制御する液圧制御装置である。このために、ＥＳＣ１６は、複数の制御弁と、ブレーキ液圧を加圧する液圧ポンプと、該液圧ポンプを駆動する電動モータと、余剰のブレーキ液を一時的に貯留する液圧制御用リザーバ（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。ＥＳＣ１６の各制御弁および電動モータは、ＥＳＣ制御装置１７と接続されており、ＥＳＣ１６は、ＥＳＣ制御装置１７を含んで構成されている。
The hydraulic pressure generated in the
ＥＳＣ１６の各制御弁の開閉と電動モータの駆動は、ＥＳＣ制御装置１７により制御される。即ち、ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６の制御を行うＥＳＣ用コントロールユニット（ＥＳＣ用ＥＣＵ）である。ＥＳＣ制御装置１７は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＥＳＣ１６（の各制御弁のソレノイド、電動モータ）を電気的に駆動制御する。この場合、ＥＳＣ制御装置１７は、例えば、ＥＳＣ１６の液圧供給を制御し、かつ、ＥＳＣ１６の故障を検出する演算回路、電動モータおよび各制御弁を駆動する駆動回路（いずれも図示せず）等が内蔵されている。
Opening and closing of each control valve of the
ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６の各制御弁（のソレノイド）、液圧ポンプ用の電動モータを個別に駆動制御する。これにより、ＥＳＣ制御装置１７は、ブレーキ側配管部１５Ａ－１５Ｄを通じて各ディスクブレーキ５，６に供給するブレーキ液圧（ホイールシリンダ液圧）を減圧、保持、増圧または加圧する制御を、それぞれのディスクブレーキ５，６毎に個別に行う。この場合、ＥＳＣ制御装置１７は、ＥＳＣ１６を作動制御することにより、例えば、制動力配分制御、アンチロックブレーキ制御（液圧ＡＢＳ制御）、車両安定化制御、坂道発進補助制御、トラクション制御、車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御（自動ブレーキ制御、衝突被害軽減ブレーキ制御）を実行する。
The
ＥＳＣ１６は、運転者のブレーキ操作による通常の動作時においては、マスタシリンダ１２で発生した液圧を、ディスクブレーキ５，６（のキャリパ５Ａ，６Ｂ）に直接供給する。これに対し、例えば、アンチロックブレーキ制御等を実行する場合は、増圧用の制御弁を閉じてディスクブレーキ５，６の液圧を保持し、ディスクブレーキ５，６の液圧を減圧するときには、減圧用の制御弁を開いてディスクブレーキ５，６の液圧を液圧制御用リザーバに逃がすように排出する。さらに、車両走行時の安定化制御（横滑り防止制御）等を行うため、ディスクブレーキ５，６に供給する液圧を増圧または加圧するときは、供給用の制御弁を閉弁した状態で電動モータにより液圧ポンプを作動させ、該液圧ポンプから吐出したブレーキ液をディスクブレーキ５，６に供給する。このとき、液圧ポンプの吸込み側には、マスタシリンダ１２側からマスタリザーバ１３内のブレーキ液が供給される。
The
ＥＳＣ制御装置１７には、車両電源となるバッテリ１８（ないしエンジンによって駆動されるジェネレータ）からの電力が、電源ライン１９を通じて給電される。図１に示すように、ＥＳＣ制御装置１７は、車両データバス２０に接続されている。なお、ＥＳＣ１６の代わりに、公知のＡＢＳユニットを用いることも可能である。さらに、ＥＳＣ１６を設けずに（即ち、省略し）、マスタシリンダ１２とブレーキ側配管部１５Ａ－１５Ｄとを直接的に接続することも可能である。
The
車両データバス２０は、車体１に搭載されたシリアル通信部としてのＣＡＮ（Controller Area Network）を構成している。車両に搭載された多数の電子機器（例えば、ＥＳＣ制御装置１７、パーキングブレーキ制御装置２４等を含む各種のＥＣＵ）は、車両データバス２０により、それぞれの間で車両内の多重通信を行う。この場合、車両データバス２０に送られる車両情報としては、例えば、ブレーキ操作検出センサ１０、イグニッションスイッチ、シートベルトセンサ、ドアロックセンサ、ドア開センサ、着座センサ、車速センサ、操舵角センサ、アクセルセンサ（アクセル操作センサ）、スロットルセンサ、エンジン回転センサ、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、勾配センサ（傾斜センサ）、シフトセンサ（トランスミッションデータ）、加速度センサ（Ｇセンサ）、車輪速センサ、車両のピッチ方向の動きを検知するピッチセンサ等からの検出信号（出力信号）による情報（車両情報）が挙げられる。さらに、車両データバス２０に送られる車両情報としては、ホイルシリンダ圧（Ｗ/Ｃ圧）を検出するＷ/Ｃ圧力センサ２１からの検出信号、マスタシリンダ圧（Ｍ/Ｃ圧）を検出するＭ/Ｃ圧力センサ２２からの検出信号も挙げられる。
The
次に、パーキングブレーキスイッチ２３およびパーキングブレーキ制御装置２４について説明する。
Next, the
車体１内には、運転席（図示せず）の近傍となる位置に、電動パーキングブレーキのスイッチとしてのパーキングブレーキスイッチ（ＰＫＢ－ＳＷ）２３が設けられている。パーキングブレーキスイッチ２３は、運転者によって操作される操作指示部である。パーキングブレーキスイッチ２３は、運転者の操作指示に応じたパーキングブレーキの作動要求（保持要求となるアプライ要求、解除要求となるリリース要求）に対応する信号（作動要求信号）を、パーキングブレーキ制御装置２４へ伝達する。即ち、パーキングブレーキスイッチ２３は、電動モータ７Ａの駆動（回転）に基づいてピストン６Ｄ延いてはブレーキパッド６Ｃをアプライ作動（保持作動）またはリリース作動（解除作動）させるための作動要求信号（保持要求信号となるアプライ要求信号、解除要求信号となるリリース要求信号）を、パーキングブレーキ制御装置２４に出力する。パーキングブレーキ制御装置２４は、パーキングブレーキ用コントロールユニット（パーキングブレーキ用ＥＣＵ）である。
In the
運転者によりパーキングブレーキスイッチ２３が制動側（アプライ側）に操作されたとき、即ち、車両に制動力を付与するためのアプライ要求（制動保持要求）があったときは、パーキングブレーキスイッチ２３からアプライ要求信号（パーキングブレーキ要求信号、アプライ指令）が出力される。この場合は、後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに、該電動モータ７Ａを制動側に回転させるための電力が、パーキングブレーキ制御装置２４を介して給電される。このとき、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転に基づいてピストン６Ｄをディスクロータ４側に推進（押圧）し、推進したピストン６Ｄを保持する。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（ないし補助ブレーキ）としての制動力が付与された状態、即ち、アプライ状態（制動保持状態）となる。
When the
一方、運転者によりパーキングブレーキスイッチ２３が制動解除側（リリース側）に操作されたとき、即ち、車両の制動力を解除するためのリリース要求（制動解除要求）があったときは、パーキングブレーキスイッチ２３からリリース要求信号（パーキングブレーキ解除要求信号、リリース指令）が出力される。この場合は、後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに、該電動モータ７Ａを制動側とは逆方向に回転させるための電力が、パーキングブレーキ制御装置２４を介して給電される。このとき、回転直動変換機構８は、電動モータ７Ａの回転によりピストン６Ｄの保持を解除する（ピストン６Ｄによる押圧力を解除する）。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキ（ないし補助ブレーキ）としての制動力の付与が解除された状態、即ち、リリース状態（制動解除状態）となる。
On the other hand, when the driver operates the
制御装置（ブレーキ制御装置）としてのパーキングブレーキ制御装置２４は、後輪側ディスクブレーキ６（の電動モータ７Ａおよび回転直動変換機構８）と共に、電動パーキングブレーキ装置を構成している。パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａの駆動を制御する。このために、図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４は、マイクロコンピュータ等によって構成される演算回路（ＣＰＵ）２５およびメモリ２６を有している。パーキングブレーキ制御装置２４には、バッテリ１８（ないしエンジンによって駆動されるジェネレータ）からの電力が電源ライン１９を通じて給電される。
The parking
パーキングブレーキ制御装置２４は、後輪側ディスクブレーキ６，６の電動モータ７Ａ，７Ａの駆動を制御し、車両の駐車、停車時（必要に応じて走行時）に制動力（パーキングブレーキ、補助ブレーキ）を発生させる。即ち、パーキングブレーキ制御装置２４は、左右の電動モータ７Ａ，７Ａを駆動することにより、ディスクブレーキ６，６をパーキングブレーキ（必要に応じて補助ブレーキ）として作動（アプライ・リリース）させる。このために、パーキングブレーキ制御装置２４は、入力側がパーキングブレーキスイッチ２３に接続され、出力側は各ディスクブレーキ６，６の電動モータ７Ａ，７Ａに接続されている。そして、パーキングブレーキ制御装置２４は、運転者の操作（パーキングブレーキスイッチ２３の操作）の検出、電動モータ７Ａ，７Ａの駆動可否判定、電動モータ７Ａ，７Ａの停止の判定等を行うための演算回路２５と、電動モータ７Ａ，７Ａを制御するためのモータ駆動回路２８，２８とを内蔵している。
The parking
パーキングブレーキ制御装置２４は、運転者のパーキングブレーキスイッチ２３の操作による作動要求（アプライ要求、リリース要求）、オートアプライ・オートリリースの判定による作動要求等に基づいて、左右の電動モータ７Ａ，７Ａを駆動し、左右のディスクブレーキ６，６のアプライ（保持）またはリリース（解除）を行う。このとき、後輪側ディスクブレーキ６では、各電動モータ７Ａの駆動に基づいて、回転直動変換機構８によるピストン６Ｄおよびブレーキパッド６Ｃの保持または解除が行われる。このように、パーキングブレーキ制御装置２４は、ピストン６Ｄ（延いてはブレーキパッド６Ｃ）の保持作動（アプライ）または解除作動（リリース）のための作動要求信号に応じて、ピストン６Ｄ（延いてはブレーキパッド６Ｃ）を推進するべく電動モータ７Ａを駆動制御する。
The parking
図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５には、記憶部としてのメモリ２６に加えて、パーキングブレーキスイッチ２３、車両データバス２０、電圧センサ部２７、モータ駆動回路２８、電流センサ部２９等が接続されている。車両データバス２０からは、パーキングブレーキの制御（作動）に必要な車両の各種状態量、即ち、各種車両情報を取得することができる。また、パーキングブレーキ制御装置２４は、車両データバス２０または前記通信線を介して、ＥＳＣ制御装置１７を含む各種ＥＣＵに情報や指令を出力することができる。
As shown in FIG. 3, the
なお、車両データバス２０から取得する車両情報は、その情報を検出するセンサをパーキングブレーキ制御装置２４（の演算回路２５）に直接的に接続することにより取得する構成としてもよい。また、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５は、車両データバス２０に接続された他の制御装置（例えばＥＳＣ制御装置１７）からオートアプライ・オートリリースの判定による作動要求が入力されるように構成してもよい。この場合は、オートアプライ・オートリリースの判定の制御を、パーキングブレーキ制御装置２４に代えて、他の制御装置、例えばＥＳＣ制御装置１７で行う構成とすることができる。即ち、ＥＳＣ制御装置１７にパーキングブレーキ制御装置２４の制御内容を統合することが可能である。
The vehicle information acquired from the
パーキングブレーキ制御装置２４は、例えばフラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶部としてのメモリ２６を備えている。メモリ２６には、パーキングブレーキの制御に用いる処理プログラムが格納されている。例えば、メモリ２６には、後述の図４に示す処理フローを実行するための処理プログラム、即ち、電動パーキングブレーキのアプライ時の制御処理に用いる処理プログラム等が格納されている。なお、実施形態では、パーキングブレーキ制御装置２４をＥＳＣ制御装置１７と別体としたが、パーキングブレーキ制御装置２４とＥＳＣ制御装置１７とを一体に（即ち、１個の制動用制御装置により一体に）構成してもよい。また、パーキングブレーキ制御装置２４は、左右で２つの後輪側ディスクブレーキ６，６を制御するようにしているが、左右の後輪側ディスクブレーキ６，６毎に設けるようにしてもよく、この場合には、それぞれのパーキングブレーキ制御装置２４を後輪側ディスクブレーキ６に一体的に設けることもできる。
The parking
図３に示すように、パーキングブレーキ制御装置２４には、電源ライン１９からの電圧を検出する電圧センサ部２７、左右の電動モータ７Ａ，７Ａをそれぞれ駆動する左右のモータ駆動回路２８，２８、左右の電動モータ７Ａ，７Ａのそれぞれのモータ電流を検出する左右の電流センサ部２９，２９等が内蔵されている。これら電圧センサ部２７、モータ駆動回路２８、電流センサ部２９は、それぞれ演算回路２５に接続されている。これにより、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５では、駐車ブレーキのアプライまたはリリースを行うときに、電流センサ部２９により検出される電動モータ７Ａの電流値（（モニタ電流値）に基づいて、電動モータ７Ａの駆動の停止の判定（アプライ完了の判定、リリース完了の判定）等を行うことができる。なお、図示の例では、電圧センサ部２７は、電源電圧を検出（計測）する構成としているが、例えば、電圧センサ部（電圧センサ）は、左右の電動モータ７Ａ，７Ａの端子間電圧を左右独立してそれぞれ計測する構成とすることができる。
As shown in FIG. 3, the parking
ところで、従来技術によれば、制動力を保持するアプライのときに、電動モータの駆動に基づく推力がばらつく可能性がある。これに対して、アプライのときに、所望の推力で電動モータの駆動を精度よく停止することができれば、電動モータの駆動による最大推力を低減することができ、ブレーキ機構の小型化、低コスト化を図ることができる。ここで、電圧が高くなると、推力が上昇する。このため、電動モータを駆動するときの電圧の相違に伴って、推力のばらつきが大きくなる可能性がある。一方、電圧によって変化する要因の一つに、アプライ完了時の電動モータの回転加速度がある。そこで、実施形態では、電動モータの回転加速度（回転減速度）に応じて、電動モータの駆動を停止する目標の電流閾値（目標電流閾値）を補正することにより、推力を適正化する。 By the way, according to the conventional technology, there is a possibility that the thrust based on the driving of the electric motor may vary when applying the braking force. On the other hand, if the driving of the electric motor can be accurately stopped with a desired thrust at the time of applying, the maximum thrust due to the driving of the electric motor can be reduced, and the size and cost of the brake mechanism can be reduced. can be achieved. Here, the higher the voltage, the higher the thrust. For this reason, there is a possibility that the variation in thrust will increase due to the difference in voltage when driving the electric motor. On the other hand, one of the factors that change with the voltage is the rotational acceleration of the electric motor when the application is completed. Therefore, in the embodiment, the thrust is optimized by correcting the target current threshold (target current threshold) for stopping the driving of the electric motor according to the rotational acceleration (rotational deceleration) of the electric motor.
即ち、実施形態では、パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａを駆動しブレーキパッド６Ｃをディスクロータ４へ押圧し制動力を保持する際に、目標電流閾値に電動モータ７Ａの電流値（モニタ電流値）が達したときに、電動モータ７Ａの駆動を停止する。目標電流閾値は、電動モータ７Ａの駆動を停止させる電流値である。パーキングブレーキ制御装置２４は、目標電流閾値を電動モータ７Ａの回転加速度に応じて変更する。より具体的には、パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａの回転速度と回転加速度とに応じて目標電流閾値を変更する。即ち、パーキングブレーキ制御装置２４は、アプライ中に電動モータ７Ａの回転速度と回転加速度を求める。回転速度、回転加速度、および、後述の目標電流閾値は、パーキングブレーキ制御装置２４の制御周期（計算周期）で算出することにより、現時点の値を常に算出する。換言すれば、制御周期で算出した値を更新していくことにより、現時点の値を求める。
That is, in the embodiment, when the parking
パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａの電圧に基づいて、電動モータ７Ａの回転速度と回転加速度を求める。具体的には、パーキングブレーキ制御装置２４は、電動モータ７Ａの端子間電圧（モータ電圧Ｖ）と電流（モータ電流Ｉ）とから、下記の数１式を用いて回転速度ωを求める。数１式中、「Ｖ」は、モータ電圧（完了時点）であり、「Ｉ」は、モータ電流（完了時点）であり、「Ｒ」は、モータ抵抗（ＥＣＵであるパーキングブレーキ制御装置２４と電動モータ７Ａとの間のハーネスの抵抗も含む）であり、「Ｋｅ」は、逆起電力定数（電圧と回転数の比例係数）である。
The parking
パーキングブレーキ制御装置２４は、モータ電圧Ｖに基づいて求められた回転速度ωを用いて、下記の数２式を用いて回転加速度ω′を求める。数２式中、「ωｎ」は、今回の制御周期で算出された回転速度（今回値）であり、「ωｎ－１」は、前回の制御周期で算出された回転速度（前回値）であり、ΔＴは、パーキングブレーキ制御装置２４の制御周期（計算周期）である。
The parking
パーキングブレーキ制御装置２４は、求めた回転速度ωと回転加速度ω′を用いて下記の数３式より目標電流閾値Ｉを算出する。数３式中、「Ｆ」は、目標推力であり、「ＦLOSS」は、推力ロス分であり、「γ」は、回転運動を直動運動へ変換する機械効率（効率）であり、「ｎＧＲ」は、減速比であり、「ηＧＲ」は、減速機効率であり、「Ｊ」は、回転系のイナーシャであり、「ｃ」は、グリースの粘性係数であり、「Ｋｔ」は、逆起電力定数（電流とトルクの比例係数）であり、「α」は、電流モニタ誤差である。これら目標推力Ｆ、推力ロス分ＦLOSS、機械効率γ、減速比ｎＧＲ、減速機効率ηＧＲ、回転系のイナーシャＪ、粘性係数ｃ、逆起電力定数Ｋｔ、電流モニタ誤差αについては、後で説明する。
The parking
ここで、数３式中の小カッコ「（Ｆ＋ＦLOSS）」は、必要推力に対応する。また、数３式中の大カッコ「｛・・・・・｝」は、必要トルクに対応する。数３式中の「Ｊω′」は、回転加速度ω′による補正項に対応する。「ｃω」は、回転速度ωによる補正項に対応する。数３式より算出した目標電流閾値Ｉは、回転速度ωと回転加速度ω′とに基づいて算出された電流閾値、即ち、回転速度ωと回転加速度ω′とに応じて変更（補正）された電流閾値となる。
Here, the parenthesis "(F + F LOSS )" in
パーキングブレーキ制御装置２４は、数３式より算出した目標電流閾値Ｉが予め設定した補正範囲内の値であるか否かを判定する。補正範囲は、「数３式より算出された目標電流閾値Ｉで電動モータ７Ａの駆動を停止する」か「予め設定された所定値Ｉtで電動モータ７Ａの駆動を停止するか」を判定するための判定範囲である。パーキングブレーキ制御装置２４は、数３式より算出した目標電流閾値Ｉが予め設定した補正範囲内の値であると判定した場合は、電動モータ７Ａの電流値（モニタ電流値）が目標電流閾値Ｉに達したときに電動モータ７Ａの駆動を停止する。これに対して、パーキングブレーキ制御装置２４は、数３式より算出した目標電流閾値Ｉが予め設定した補正範囲内の値でないと判定した場合は、電動モータ７Ａの電流値（モニタ電流値）が予め設定された所定値Ｉｔに達したときに電動モータ７Ａの駆動を停止する。
The parking
所定値Ｉｔは、電動モータ７Ａの駆動を停止する目標電流値として推力が過小または過大にならない値として予め設定しておくことができる。また、補正範囲は、目標電流閾値Ｉが過剰な値または過小な値として算出されたときに、推力が過剰または過小にならないように予め設定しておくことができる。例えば、所定値Ｉｔを１１．０［Ａ］とし、補正範囲を９．０［Ａ］～１１．０［Ａ］とした場合を考える。この場合に、例えば、算出された目標電流閾値Ｉが１０．５［Ａ］の場合は、目標電流閾値Ｉが補正範囲内の値であるため、電動モータ７Ａの電流値が１０．５［Ａ］に達したときに、電動モータ７Ａの駆動を停止する。これに対して、例えば、算出された目標電流閾値Ｉが１３．０［Ａ］の場合は、目標電流閾値Ｉが補正範囲内の値でないため、推力が過剰とならないように、電動モータ７Ａの電流値が１１．０［Ａ］（＝所定値Ｉｔ）に達したときに、電動モータ７Ａの駆動を停止する。一方、例えば、算出された目標電流閾値Ｉが５．０［Ａ］の場合は、目標電流閾値Ｉが補正範囲内の値でないため、推力が過小とならないように、電動モータ７Ａの電流値が１１．０［Ａ］（＝所定値Ｉｔ）に達したときに、電動モータ７Ａの駆動を停止する。
The predetermined value It can be set in advance as a target current value at which driving of the
換言すれば、パーキングブレーキ制御装置２４は、トルク演算部とトルク補正部と目標電流決定部とモータ駆動停止部とを有している。トルク演算部は、制動力を保持するために必要となる電動モータ７Ａのトルクを演算する。トルク演算部は、上記数３式中の必要トルクを求める式（大カッコ「｛・・・・・｝」内の式）のうちの補正項以外の部分、即ち、補正前の目標トルクＴ１の算出処理に対応する。具体的には、トルク演算部は、次の数４式の算出処理（補正前の目標トルクＴ１を算出する処理）に対応する。
In other words, the parking
トルク補正部は、電動モータ７Ａの回転加速度からトルク演算部で求められる電動モータ７Ａのトルクを補正する。より具体的には、トルク補正部は、電動モータ７Ａの回転速度と回転加速度とからトルク演算部で求められる電動モータ７Ａのトルクを補正する。トルク補正演算部は、上記数３式中の必要トルクを求める式（大カッコ「｛・・・・・｝」内の式）のうちの補正項の部分、即ち、補正トルクＴ２の算出処理に対応する。具体的には、トルク補正演算部は、次の数５式の算出処理（補正トルクＴ２を算出する処理）に対応する。
The torque corrector corrects the torque of the
目標電流決定部は、トルク補正部の出力に応じて、電動モータ７Ａの駆動を停止させる目標電流閾値を演算する。目標電流決定部は、必要トルクに対応する上記数４式（Ｔ１）と上記数５式（Ｔ２）との和（Ｔ１＋Ｔ２）から目標電流閾値Ｉを算出する処理に対応する。具体的には、目標電流決定部は、次の数６式の算出処理（目標電流閾値Ｉを算出する処理）に対応する。
The target current determining section calculates a target current threshold for stopping the driving of the
モータ駆動停止部は、電動モータ７Ａの電流値（モニタ電流値）が目標電流決定部で演算された目標電流閾値Ｉに達したときに、電動モータ７Ａの駆動を停止する。この場合、モータ駆動停止部は、目標電流閾値Ｉが予め設定した補正範囲内の値であるか否かを判定し、この判定結果に応じて電動モータ７Ａの駆動を停止する電流値を変更することができる。即ち、モータ駆動停止部は、目標電流閾値Ｉが補正範囲内の値（例えば、９．０［Ａ］以上１１．０［Ａ］以下の値）である場合、電動モータ７Ａの電流値が目標電流閾値Ｉに達したときに電動モータ７Ａの駆動を停止する。モータ駆動停止部は、目標電流閾値Ｉが補正範囲内の値でない（例えば、９．０［Ａ］未満の値、または、１１．０［Ａ］よりも大きい値である）場合、電動モータ７Ａの電流値が目標電流閾値Ｉではなく予め設定された所定値Ｉｔ（例えば、１１．０［Ａ］）に達したときに電動モータ７Ａの駆動を停止する。なお、このようなパーキングブレーキ制御装置２４による電動モータ７Ａのアプライ駆動の制御、即ち、図４に示す制御処理については、後で詳しく述べる。
The motor drive stopping section stops driving the
実施形態による４輪自動車のブレーキシステムは、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。 The brake system for a four-wheeled vehicle according to the embodiment has the configuration described above, and the operation thereof will now be described.
車両の運転者がブレーキペダル９を踏込み操作すると、その踏力が倍力装置１１を介してマスタシリンダ１２に伝達され、マスタシリンダ１２によってブレーキ液圧が発生する。マスタシリンダ１２内で発生したブレーキ液圧は、シリンダ側液圧配管１４Ａ，１４Ｂ、ＥＳＣ１６およびブレーキ側配管部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを介して各ディスクブレーキ５，６に供給され、左右の前輪２と左右の後輪３とにそれぞれ制動力が付与される。
When the driver of the vehicle depresses the
この場合、各ディスクブレーキ５，６では、キャリパ５Ａ，６Ｂ内のブレーキ液圧の上昇に従ってピストン５Ｂ，６Ｄがブレーキパッド６Ｃに向けて摺動的に変位し、ブレーキパッド６Ｃがディスクロータ４，４に押し付けられる。これにより、ブレーキ液圧に基づく制動力が付与される。一方、ブレーキ操作が解除されたときには、キャリパ５Ａ，６Ｂ内へのブレーキ液圧の供給が停止されることにより、ピストン５Ｂ，６Ｄがディスクロータ４，４から離れる（後退する）ように変位する。これによって、ブレーキパッド６Ｃがディスクロータ４，４から離間し、車両は非制動状態に戻される。
In this case, in the
次に、車両の運転者がパーキングブレーキスイッチ２３を制動側（アプライ側）に操作したときは、パーキングブレーキ制御装置２４から左右の後輪側ディスクブレーキ６の電動モータ７Ａに給電が行われ、電動モータ７Ａが回転駆動される。後輪側ディスクブレーキ６では、電動モータ７Ａの回転運動が回転直動変換機構８により直線運動に変換され、回転直動部材８Ａによりピストン６Ｄが推進する。これにより、ブレーキパッド６Ｃによりディスクロータ４が押圧される。このとき、回転直動変換機構８（直動部材８Ａ２）は、例えば、螺合による摩擦力（保持力）により制動状態を保持される。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキとして作動（アプライ）される。即ち、電動モータ７Ａへの給電を停止した後にも、回転直動変換機構８により、ピストン６Ｄは制動位置に保持される。
Next, when the driver of the vehicle operates the
一方、運転者がパーキングブレーキスイッチ２３を制動解除側（リリース側）に操作したときには、パーキングブレーキ制御装置２４から電動モータ７Ａに対してモータが逆転するように給電される。この給電により、電動モータ７Ａがパーキングブレーキの作動時（アプライ時）と逆方向に回転される。このとき、回転直動変換機構８による制動力の保持が解除され、ピストン６Ｄがディスクロータ４から離れる方向に変位することが可能になる。これにより、後輪側ディスクブレーキ６は、パーキングブレーキとしての作動が解除（リリース）される。
On the other hand, when the driver operates the
次に、パーキングブレーキ制御装置２４の演算回路２５で行われる制御処理について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４の制御処理は、例えば、パーキングブレーキ制御装置２４に通電している間、所定の制御周期（例えば、１０ms）で繰り返し実行される。
Next, control processing performed by the
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であるパーキングブレーキ制御装置２４が起動すると、図４の制御処理が開始される。パーキングブレーキ制御装置２４は、Ｓ１で、アプライ開始か否かを判定する。即ち、パーキングブレーキスイッチ２３がアプライ側へ操作されることによりアプライ指令が出力されると、または、パーキングブレーキのアプライ判定ロジックに基づいてアプライ指令が出力されると、アプライが開始される。Ｓ１では、アプライ指令に基づいてアプライが開始されたか否かを判定する。このように、Ｓ１では、アプライ制御中に補正制御を実行するために、指令がアプライ指令であることを確認する。
When the parking
Ｓ１で「ＮＯ」、即ち、アプライが開始されていないと判定された場合は、リターンする。即ち、「エンド」を介して「スタート」に戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。これに対して、Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ち、アプライが開始されたと判定された場合は、Ｓ２に進む。Ｓ２では、電動モータ７Ａに電力を供給（通電）し、電動モータ７Ａをアプライ方向に駆動する。このように、Ｓ２では、アプライ指令中である場合に、電動モータ７Ａをアプライ方向に通電する。
If "NO" in S1, that is, if it is determined that the apply has not started, the process returns. That is, the process returns to "START" via "END" and repeats the processing from S1 onwards. On the other hand, if it is determined "YES" in S1, that is, if it is determined that the apply has started, the process proceeds to S2. In S2, electric power is supplied (energized) to the
Ｓ２に続くＳ３では、アプライ開始からの時間を計測するために、カウントアップする。即ち、Ｓ３では、アプライ作動中の場合には、時間をカウントアップする。Ｓ３で、カウントアップしたら、Ｓ４では、アプライが開始されてからマスク時間が経過したか否かを判定する。即ち、Ｓ４では、Ｓ３でカウントした時間がマスク時間を経過したことを判断する。マスク時間は、アプライ完了の判定を適切なタイミングで実施できるように、電動モータ７Ａへの通電直後の突入電流が収束するまでの時間よりも長く、かつ、電動モータ７Ａの駆動開始から目標の推力に到達するまでの時間よりも短く設定する。マスク時間は、予め机上計算や実験で求めておく。なお、Ｓ３およびＳ４は、マスク時間ではなく、リアルタイムでモニタした電流値の大きさ、または、電流値の時間変化を用いて突入電流が収束したことを判断してもよい。
In S3 following S2, the count is incremented in order to measure the time from the start of applying. That is, in S3, the time is counted up during the apply operation. After counting up in S3, it is determined in S4 whether or not the mask time has elapsed since the application was started. That is, in S4, it is determined that the time counted in S3 has passed the mask time. The mask time is longer than the time until the inrush current converges immediately after energization of the
Ｓ４で「ＮＯ」、即ち、アプライ開始（アプライ指令出力）から電流マスク時間が経過していないと判定された場合は、リターンする。これに対して、Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ち、アプライ開始（アプライ指令出力）から電流マスク時間が経過したと判定された場合は、Ｓ５に進む。Ｓ５では、現在の制御周期での電動モータ７Ａの電流値（モータ電流モニタ値Ｉ）および電圧値（モータ端子間電圧モニタ値Ｖ）を記憶（取得）する。この場合、電流値および電圧値は、フィルタ処理する。
If "NO" in S4, that is, if it is determined that the current mask time has not elapsed since the start of applying (output of the apply command), the process returns. On the other hand, if it is determined "YES" in S4, that is, if it is determined that the current mask time has elapsed since the start of application (output of the apply command), the process proceeds to S5. In S5, the current value (motor current monitor value I) and voltage value (motor terminal voltage monitor value V) of the
続くＳ６では、Ｓ５で記憶したモータ電流モニタ値Ｉおよびモータ端子間電圧モニタ値Ｖを用いて、電動モータ７Ａの回転速度ωを演算する。回転速度ωの算出には、電動モータ７Ａの逆起電圧定数Ｋｅ、モータ抵抗値Ｒ（電圧モニタをしている箇所から電動モータ７Ａまでの電線の抵抗値を含んでもよい）を用いて前記数１式に基づいて算出する。逆起電圧定数Ｋｅおよびモータ抵抗値Ｒは、予め設定してもよいし、モータ電流およびモータ電圧から推定してもよい。また、回転速度ωは、回転センサを用いて直接計測してもよい。
In subsequent S6, the motor current monitor value I and the motor terminal voltage monitor value V stored in S5 are used to calculate the rotational speed ω of the
Ｓ７では、Ｓ６で求めた電動モータ７Ａの回転速度ωから、電動モータ７Ａの回転加速度ω′を求める。回転加速度ω′は、回転加速度ωの今回の制御周期の演算値ωｎと、前回の制御周期の演算値ωｎと、制御周期ΔＴを用いて、前記数２式のように演算して求める。Ｓ６で回転加速度ωを算出し、Ｓ７で回転加速度ω′を算出したら、続くＳ８では、電動モータ７Ａを停止する電流閾値である目標電流閾値Ｉを求める。即ち、Ｓ８では、Ｓ６とＳ７とで求めた電動モータ７Ａの回転速度ωと回転加速度ω′とを用いて、目標の推力に相当する電流閾値、即ち、現時点の回転速度ωと回転加速度ω′とによる補正後の目標電流閾値Ｉを求める。
At S7, the rotational acceleration ω' of the
目標電流閾値Ｉは、回転速度ωと回転加速度ω′の他、目標推力Ｆ、推力ロス分ＦLOSS、回転運動を直動運動へ変換する機械効率γ、減速比ｎＧＲ、減速機効率ηＧＲ、回転系のイナーシャＪ、粘性係数ｃ、逆起電力定数Ｋｔ、電流モニタ誤差αを用いて、前記数３式に基づいて算出する。ここで、目標推力Ｆは、車両を停車保持するために必要な推力である。目標推力Ｆは、予め車両諸元と想定する停車勾配から決定しておく、または、車両の停車勾配を例えば前後加速度センサを用いて検出し、そこから推定される勾配の大きさに基づいて算出してもよい。推力ロス分ＦLOSSは、例えば、ブレーキキャリパ（キャリパ６Ｂ）のピストン（ピストン６Ｄ）の摺動抵抗等の損失である。これは、予め机上計算や実験により決定される。
The target current threshold value I includes the rotational speed ω and the rotational acceleration ω′, as well as the target thrust F, the thrust loss amount FLOSS , the mechanical efficiency γ for converting rotational motion to linear motion, the reduction ratio n GR , and the reduction gear efficiency η GR. , the inertia J of the rotating system, the viscosity coefficient c, the back electromotive force constant Kt, and the current monitor error α are used for calculation based on
回転運動を直動運動へ変換する機械効率γは、作動部位の機械的伝達率であり、本システムでは推力を発生するねじ機構（回転直動変換機構８）の入力トルクと出力する推力の比率である。この値は、予め机上計算や実験により求めておく。減速比ｎＧＲは、電動モータ７Ａから回転運動を直動運動へ変換するまでの減速機の減速比である。この値は、ギアの構成により決定される。減速機効率ηＧＲは、減速機の噛み合い、摺動による損失、グリースの粘性等の損失を考慮した、減速機入力トルクと出力トルクの比率である。回転系のイナーシャＪは、演算した回転加速度ω′によるトルクを求めるために必要な値であり、電動モータ７Ａ（電動アクチュエータ７）のアーマチャー、ギア、ねじのイナーシャである。これらは、予め形状と質量密度から計算または測定する。粘性係数ｃは、グリースの粘性係数である。粘性係数ｃは、予め決められた値であり、事前に回転速度と抵抗トルクの関係から実測または演算により求めることができる。
The mechanical efficiency γ that converts rotary motion to linear motion is the mechanical transmission rate of the operating part, and in this system, the ratio of the input torque to the output thrust of the screw mechanism (rotation/linear motion conversion mechanism 8) that generates thrust. is. This value is obtained in advance by desk calculation or experiment. The speed reduction ratio nGR is the speed reduction ratio of the speed reducer from the
前記数３式では、必要推力を、目標推力Ｆと推力ロス分ＦLOSSから求める。即ち、数３式中の小カッコ「（Ｆ＋ＦLOSS）」は、必要推力に対応する。そして、前記数３式では、必要トルクを、必要推力、回転運動を直動運動へ変換する機械効率γ、減速比ｎＧＲ、減速機効率ηＧＲ、回転加速度ω′、イナーシャＪ、回転速度ω、粘性係数ｃを用いて算出する。即ち、数３式中の大カッコ「｛・・・・・｝」は、必要トルクに対応する。必要トルクは、回転加速度ω′と回転速度ωによるトルク変化分を考慮しているため、電動モータ７Ａの回転状態による推力のばらつきを補正することができる。そして、目標電流閾値Ｉは、必要トルクと逆起電圧定数ｋｔから求めることができる。モニタ電流は、モニタした際に誤差が発生する場合があるため、モニタ誤差αを考慮する。
In
Ｓ８に続くＳ９では、Ｓ８で求めた目標電流閾値Ｉが予め決定した補正範囲内であるか否かを判定する。補正範囲は、目標電流閾値Ｉが過剰な値または過小な値として算出されたときに、推力が過剰または過小にならないように予め設定しておく。例えば、補正範囲は、９．０［Ａ］～１１．０［Ａ］とする。Ｓ９で「ＹＥＳ」、即ち、目標電流閾値Ｉが補正範囲であると判定された場合は、Ｓ８で求めた目標電流閾値Ｉ、即ち、補正後の電流閾値を選択する。即ち、Ｓ１０では、補正あり電流閾値（Ｓ８で求めた目標電流閾値Ｉ）を選択する。これに対して、Ｓ９で「ＮＯ」、即ち、目標電流閾値Ｉが補正範囲でないと判定された場合は、Ｓ８で求めた目標電流閾値Ｉではなく、予め設定した所定値Ｉｔを選択する。即ち、Ｓ１１では、補正なし電流閾値（予め設定した所定値Ｉｔ）を選択する。 In S9 following S8, it is determined whether or not the target current threshold value I obtained in S8 is within a predetermined correction range. The correction range is set in advance so that the thrust does not become excessive or insufficient when the target current threshold value I is calculated as an excessive value or an excessively small value. For example, the correction range is 9.0 [A] to 11.0 [A]. If "YES" in S9, that is, if it is determined that the target current threshold I is within the correction range, the target current threshold I obtained in S8, that is, the corrected current threshold is selected. That is, in S10, the corrected current threshold (the target current threshold I obtained in S8) is selected. On the other hand, if "NO" in S9, that is, if it is determined that the target current threshold value I is not within the correction range, the preset predetermined value It is selected instead of the target current threshold value I obtained in S8. That is, in S11, an uncorrected current threshold value (predetermined value It) is selected.
所定値Ｉｔは、電動モータ７Ａの駆動を停止する目標電流値として推力が過小または過大にならない値として予め設定しておく。Ｓ１０またはＳ１１に続くＳ１２では、現在のモニタ電流と選択した電流閾値（目標電流閾値Ｉまたは所定値Ｉｔ）とを比較し、電動モータ７Ａを停止するタイミングに到達したかを判断する。即ち、Ｓ１２では、モニタ電流が電流閾値よりも大きいか否かを判定する。Ｓ１２で「ＮＯ」、即ち、モニタ電流が電流閾値よりも小さいと判定された場合は、リターンする。これに対して、Ｓ１２で「ＹＥＳ」、即ち、モニタ電流が電流閾値以上であると判定された場合は、Ｓ１３およびＳ１４に進む。即ち、この場合は、モニタ電流が電流閾値に達したため、Ｓ１３でアプライ完了フラグをＯＮにする。また、Ｓ３のカウンタをリセットする。続く、Ｓ１４では、電動モータ７Ａへの通電を停止し、リターンする。
The predetermined value It is set in advance as a target current value at which driving of the
以上のように、実施形態によれば、パーキングブレーキ制御装置２４は、制動力を保持する際の電動モータ７Ａの回転加速度ω′に応じて、電動モータ７Ａの駆動を停止する目標電流閾値Ｉを変更する。即ち、電動モータ７Ａの駆動を停止する目標電流閾値Ｉを、電動モータ７Ａの回転加速度ω′に応じて変更する。換言すれば、パーキングブレーキ制御装置２４は、トルク演算部とトルク補正部と目標電流決定部とを有している。この場合、目標電流決定部は、電動モータ７Ａの回転加速度ω′からトルク演算部で求められる電動モータ７Ａのトルクを補正するトルク補正部の出力に応じて、電動モータ７Ａの駆動を停止させる目標電流閾値Ｉを演算する。
As described above, according to the embodiment, the parking
このため、目標電流閾値Ｉを、電動モータ７Ａに印加される電圧によって変化する回転加速度ω′に応じて補正することができる。これにより、電動モータ７Ａの駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる。即ち、所望の推力で電動モータ７Ａの駆動を精度よく停止することができ、推力の適正化を図ることができる。この結果、最大推力を低減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。
Therefore, the target current threshold value I can be corrected in accordance with the rotational acceleration ω' that changes according to the voltage applied to the
しかも、実施形態によれば、電動モータ７Ａの回転速度ωと回転加速度ω′とに応じて目標電流閾値Ｉを変更する。このため、回転加速度ω′だけでなく、回転加速度ω′と回転速度ωとに応じて目標電流閾値Ｉを補正することができる。これにより、さらなる推力の適正化を図ることができる。しかも、実施形態では、電動モータ７Ａの電圧に基づいて、回転速度ωと回転加速度ω′を求める。このため、回転センサを用いなくても、電動モータ７Ａの回転速度ωと回転加速度ω′を求めることができる。
Moreover, according to the embodiment, the target current threshold value I is changed according to the rotation speed ω and the rotation acceleration ω′ of the
なお、実施形態では、電動モータ７Ａの回転速度ωと回転加速度ω′とに応じて目標電流閾値Ｉを変更する構成の場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、回転速度ωを用いずに、回転加速度ω′に応じて目標電流閾値Ｉを変更する構成としてもよい。即ち、次の数７式を用いて目標電流閾値Ｉを演算してもよい。この場合、粘性係数ｃの最大値が減速機効率ηＧＲに含まれるようにする。
In addition, in the embodiment, the case where the target current threshold value I is changed according to the rotation speed ω and the rotation acceleration ω′ of the
実施形態では、後輪側ディスクブレーキ６を電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとすると共に、前輪側ディスクブレーキ５を電動パーキングブレーキ機能が付いていない液圧式ディスクブレーキとした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、後輪側ディスクブレーキ６を電動パーキングブレーキ機能が付いていない液圧式ディスクブレーキとすると共に、前輪側ディスクブレーキ５を電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとしてもよい。さらに、前輪側ディスクブレーキ５と後輪側ディスクブレーキ６との両方を、電動パーキングブレーキ機能付の液圧式ディスクブレーキとしてもよい。要するに、車両の車輪のうち少なくとも左右一対の車輪のブレーキを電動パーキングブレーキにより構成することができる。
In this embodiment, the rear
実施形態では、電動ブレーキ機構として、電動パーキングブレーキ付の液圧式ディスクブレーキ６を例に挙げて説明した。しかし、ディスクブレーキ式のブレーキ機構に限らず、ドラムブレーキ式のブレーキ機構として構成してもよい。さらに、ディスクブレーキにドラム式の電動パーキングブレーキを設けたドラムインディスクブレーキ、電動モータでケーブルを引っ張ることによりパーキングブレーキの保持を行う構成等、電動パーキングブレーキの構成は各種のものを採用することができる。
In the embodiment, the
以上説明した実施形態に基づく電動パーキングブレーキ装置およびブレーキ制御装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。 As the electric parking brake device and the brake control device based on the embodiments described above, for example, the following modes are conceivable.
第１の態様としては、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、前記制御装置は、制動力を保持する際に、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値に、前記電動機の電流値が達したときに、前記電動機の駆動を停止するものであって、前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更する。 According to a first aspect, an electric parking brake device comprising: an electric motor for driving an electric mechanism that presses a braking member against a member to be braked to maintain a braking force; and a control device for controlling the driving of the electric motor. The device stops driving the electric motor when a current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor when the braking force is maintained, and the target current threshold is changed according to the rotational acceleration of the electric motor.
この第１の態様によれば、制動力を保持する際の電動機の回転加速度に応じて、電動機の駆動を停止する目標電流閾値を変更する。このため、目標電流閾値を、電動機に印加される電圧によって変化する回転加速度に応じて補正することができる。これにより、電動機の駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる。即ち、所望の推力で電動機の駆動を精度よく停止することができ、推力の適正化を図ることができる。この結果、最大推力を低減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。 According to this first aspect, the target current threshold for stopping the driving of the electric motor is changed according to the rotational acceleration of the electric motor when the braking force is maintained. Therefore, the target current threshold can be corrected in accordance with the rotational acceleration that changes with the voltage applied to the electric motor. As a result, it is possible to suppress variations in the thrust based on the driving of the electric motors. That is, it is possible to accurately stop the driving of the electric motor with a desired thrust, and it is possible to optimize the thrust. As a result, the maximum thrust can be reduced, and the size and cost can be reduced.
第２の態様としては、第１の態様において、前記制御装置は、前記電動機の回転速度と前記回転加速度とに応じて前記目標電流閾値を変更する。この第２の態様によれば、回転加速度だけでなく、回転加速度と回転速度とに応じて目標電流閾値を補正することができる。これにより、さらなる推力の適正化を図ることができる。 As a second aspect, in the first aspect, the control device changes the target current threshold according to the rotation speed and the rotation acceleration of the electric motor. According to this second aspect, the target current threshold value can be corrected according to not only the rotational acceleration but also the rotational acceleration and the rotational speed. As a result, the thrust can be further optimized.
第３の態様としては、第２の態様において、前記制御装置は、前記電動機の電圧に基づいて、前記回転速度と前記回転加速度を求める。この第３の態様によれば、回転速度を検出する回転センサを用いなくても、電動機の回転速度と回転加速度を求めることができる。 As a third aspect, in the second aspect, the control device obtains the rotation speed and the rotation acceleration based on the voltage of the electric motor. According to the third aspect, the rotation speed and rotation acceleration of the electric motor can be obtained without using a rotation sensor for detecting the rotation speed.
第４の態様としては、制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する電動機構を駆動する電動機と、前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、前記制御装置は、制動力を保持するために必要となる前記電動機のトルクを演算するトルク演算部と、前記電動機の回転加速度から前記トルク演算部で求められる前記電動機のトルクを補正するトルク補正部と、前記トルク補正部の出力に応じて、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値を演算する目標電流決定部と、を有する。 As a fourth aspect, in an electric parking brake device comprising: an electric motor for driving an electric mechanism that presses a braking member against a member to be braked and holds a braking force; The device includes a torque calculation unit that calculates the torque of the electric motor required to maintain the braking force, a torque correction unit that corrects the torque of the electric motor obtained by the torque calculation unit from the rotational acceleration of the electric motor, a target current determination unit that calculates a target current threshold for stopping the driving of the electric motor according to the output of the torque correction unit.
この第４の態様によれば、目標電流決定部は、電動機の回転加速度からトルク演算部で求められる電動機のトルクを補正するトルク補正部の出力に応じて、電動機の駆動を停止させる目標電流閾値を演算する。このため、目標電流閾値を、電動機に印加される電圧によって変化する回転加速度に応じて補正することができる。これにより、電動機の駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる。即ち、所望の推力で電動機の駆動を精度よく停止することができ、推力の適正化を図ることができる。この結果、最大推力を低減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。 According to the fourth aspect, the target current determination unit determines the target current threshold for stopping the driving of the electric motor according to the output of the torque correction unit that corrects the torque of the electric motor obtained by the torque calculation unit from the rotational acceleration of the electric motor. to calculate Therefore, the target current threshold can be corrected in accordance with the rotational acceleration that changes with the voltage applied to the electric motor. As a result, it is possible to suppress variations in the thrust based on the driving of the electric motors. That is, it is possible to accurately stop the driving of the electric motor with a desired thrust, and it is possible to optimize the thrust. As a result, the maximum thrust can be reduced, and the size and cost can be reduced.
第５の態様としては、電動機を駆動し制動部材を被制動部材へ押圧し制動力を保持する際に、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値に、前記電動機の電流値が達したときに、前記電動機の駆動を停止するブレーキ制御装置において、前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更する。 As a fifth aspect, when the current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor when the electric motor is driven and the braking member is pressed against the member to be braked to hold the braking force. and a brake control device for stopping the driving of the electric motor, wherein the target current threshold is changed according to the rotational acceleration of the electric motor.
この第５の態様によれば、目標電流閾値を電動機の回転加速度に応じて変更する。このため、目標電流閾値を、電動機に印加される電圧によって変化する回転加速度に応じて補正することができる。これにより、電動機の駆動に基づく推力がばらつくことを抑制できる。即ち、所望の推力で電動機の駆動を精度よく停止することができ、推力の適正化を図ることができる。この結果、最大推力を低減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。 According to this fifth aspect, the target current threshold is changed according to the rotation acceleration of the electric motor. Therefore, the target current threshold can be corrected in accordance with the rotational acceleration that changes with the voltage applied to the electric motor. As a result, it is possible to suppress variations in the thrust based on the driving of the electric motors. That is, it is possible to accurately stop the driving of the electric motor with a desired thrust, and it is possible to optimize the thrust. As a result, the maximum thrust can be reduced, and the size and cost can be reduced.
４ ディスクロータ（被制動部材）
６ 後輪側ディスクブレーキ
６Ｃ ブレーキパッド（制動部材）
７Ａ 電動モータ（電動機、電動機構）
８ 回転直動変換機構（電動機構）
２４ パーキングブレーキ制御装置（制御装置、ブレーキ制御装置）
4 disk rotor (braking member)
6 rear wheel
7A electric motor (electric motor, electric mechanism)
8 Rotation-to-linear motion conversion mechanism (motorized mechanism)
24 parking brake control device (control device, brake control device)
Claims (5)
前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、
前記制御装置は、
制動力を保持する際に、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値に、前記電動機の電流値が達したときに、前記電動機の駆動を停止するものであって、
前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 an electric motor that drives an electric mechanism that presses the braking member against the member to be braked and retains the braking force;
An electric parking brake device comprising a control device that controls driving of the electric motor,
The control device is
When the current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor when holding the braking force, the driving of the electric motor is stopped,
An electric parking brake device, wherein the target current threshold value is changed according to rotational acceleration of the electric motor.
前記電動機の回転速度と前記回転加速度とに応じて前記目標電流閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。 The control device is
2. The electric parking brake device according to claim 1, wherein said target current threshold value is changed according to the rotational speed and rotational acceleration of said electric motor.
前記電動機の電圧に基づいて、前記回転速度と前記回転加速度を求めることを特徴とする請求項２に記載の電動パーキングブレーキ装置。 The control device is
3. The electric parking brake device according to claim 2, wherein the rotation speed and the rotation acceleration are obtained based on the voltage of the electric motor.
前記電動機の駆動を制御する制御装置と、を備える電動パーキングブレーキ装置において、
前記制御装置は、
制動力を保持するために必要となる前記電動機のトルクを演算するトルク演算部と、
前記電動機の回転加速度から前記トルク演算部で求められる前記電動機のトルクを補正するトルク補正部と、
前記トルク補正部の出力に応じて、前記電動機の駆動を停止させる目標電流閾値を演算する目標電流決定部と、を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 an electric motor that drives an electric mechanism that presses the braking member against the member to be braked and retains the braking force;
An electric parking brake device comprising a control device that controls driving of the electric motor,
The control device is
a torque calculation unit that calculates the torque of the electric motor required to maintain the braking force;
a torque correction unit that corrects the torque of the electric motor obtained by the torque calculation unit from the rotational acceleration of the electric motor;
and a target current determination unit that calculates a target current threshold for stopping driving of the electric motor according to the output of the torque correction unit.
前記目標電流閾値を前記電動機の回転加速度に応じて変更することを特徴とするブレーキ制御装置。 When the electric motor is driven to press the braking member against the member to be braked and the braking force is maintained, the driving of the electric motor is stopped when the current value of the electric motor reaches a target current threshold for stopping the driving of the electric motor. In the brake control device that
A brake control device, wherein the target current threshold is changed according to the rotational acceleration of the electric motor.
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