(57)【要約】【課題】外乱トルクや遅延時間の変動があった場合にも、高精度に遅延を推定し、遅延の影響を抑制することのできるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータＭＴＲと、モータＭＴＲの回転を制御するＥＣＵ２と、指令値を基にＥＣＵ２にトルク指令を送るＥＣＵ１とを備えている。ＥＣＵ１は外乱推定ブロック１００と遅れ推定ブロック２００とを備えている。外乱推定ブロック１００は、ＥＣＵ２に入力されるトルク指令と、モータＭＴＲのフィードバック値とを用いて外乱トルク(τｄ)を推定する。遅れ推定ブロック２００は、ＥＣＵ１から出力されるトルク指令と、モータＭＴＲのフィードバック値と、外乱トルク(τｄ)とを用いて遅れを推定する。【選択図】  図３
2020031511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの回転を制御する下位制御装置と、指令値を基に下位制御装置にトルク指令を送る上位制御装置と、を有し、
前記上位制御装置は、外乱推定部と、遅延推定部とを備え、
前記外乱推定部は、前記下位制御装置に入力されるトルク指令と、前記モータのフィードバック値とを用いて外乱を推定し、
前記遅延推定部は、前記上位制御装置から出力されるトルク指令と、前記モータのフィードバック値と、前記外乱推定部で推定された外乱トルクとを用いて遅れを推定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記外乱推定部は、前記モータのフィードバック値を逆算して逆算トルクを求める逆算トルク演算部と、前記逆算トルク演算部によって演算された前記逆算トルクと前記トルク指令の差分から前記外乱を外乱トルクとして推定する推定外乱トルク演算部を備え、前記遅延推定部に前記外乱トルクを送ることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記遅延推定部は、前記モータのフィードバック値と、前記外乱トルクと、前記トルク指令に基づいて遅延トルクを演算する遅延トルク演算部を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記遅延推定部は、前記モータを模擬したモータ模擬モデルを備え、前記遅延トルクを前記モータ模擬モデルに入力することにより、前記上位制御装置が認識する前記モータのフィードバック値を補正することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記モータ模擬モデルは、前記モータの機械的応答より速く応答することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１項において、
前記外乱推定部は、前記モータの内部状態を推定するための数学的モデルを与えるものであり、前記トルク指令と前記モータのフィードバック値から前記外乱トルクを推定するオブザーバ、或いはカルマンフィルタからなる状態推定部を備え、前記遅延推定部に前記外乱トルクを入力することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
請求項３または４において、
前記遅延推定部は、前記モータの内部状態を推定するための数学的モデルを与えるものであり、前記トルク指令と前記モータのフィードバック値と前記外乱トルクから前記遅延トルクを推定するオブザーバ、或いはカルマンフィルタからなる状態推定機能を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
モータと、前記モータに入力するトルク指令を生成する制御装置と、前記トルク指令に基づき前記モータに電圧を印加する電力変換装置を有し
前記制御装置は、前記モータの制御量であるフィードバック値と、前記モータに印加される電圧から前記モータの外乱を推定する外乱推定部と、
前記トルク指令と前記フィードバック値と前記外乱とから遅延を推定する遅延推定部と、を備え
前記外乱推定部は、前記モータが無負荷運転している間は機能を停止し、
前記遅延推定部は、前記モータが無負荷運転している間は前記トルク指令と前記フィードバック値とから遅延を推定し、
前記外乱推定部の入力である前記電圧に前記遅延を設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
ディスクロータへブレーキバッドを押し付けるピストンと、モータによって出力される回転運動を直動運動に変換して前記ピストンを推進する回転/直動変換機構と、前記モータの回転を制御する電子制御手段とを備えた電動ブレーキ装置において、
前記電子制御手段は、外乱推定部と、遅延推定部とを備え、
前記外乱推定部は、前記モータに入力されるトルク指令と、前記モータのフィードバック値とを用いて外乱を推定し、
前記遅延推定部は、前記トルク指令と、前記モータのフィードバック値と、前記外乱推定部で推定された外乱トルクとを用いて遅れを推定することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記外乱推定部は、前記モータのフィードバック値を逆算して逆算トルクを求める逆算トルク演算部と、前記逆算トルク演算部によって演算された前記逆算トルクと前記トルク指令の差分から前記外乱を外乱トルクとして推定する推定外乱トルク演算部を備え、前記遅延推定部に前記外乱トルクを送ることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
前記遅延推定部は、前記モータのフィードバック値と、前記外乱トルクと、前記トルク指令に基づいて遅延トルクを演算する遅延トルク演算部を備えることを特徴とする電動ブレーキ装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記遅延推定部は、前記モータを模擬したモータ模擬モデルを備え、前記遅延トルクを前記モータ模擬モデルに入力することにより、前記電子制御手段が認識する前記モータのフィードバック値を補正することを特徴とする電動ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ制御装置及びこれを備えた電動ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電動化が進むにつれ電子制御ユニット(ＥＣＵ：Electronic Control Unit)の搭載個数が増加している。1台の自動車には、エンジン制御用、ブレーキ制御用など、補機として複数のＥＣＵが搭載されており、またこれら複数のＥＣＵを統括制御する主機としてのＥＵＣが備えられている。複数のＥＣＵで構成された車両システムでは、各ＥＣＵ間で信号を通信して制御している。このような車両システムでは、ＥＣＵ間の通信に伴う信号の遅延が発生し制御が不安定になりやすいため、遅延があるシステムを安定に制御する技術が望まれている。遅延があるシステムを安定にする制御では、指令値やフィードバック値を使用して遅延を推定することで、遅延の影響を排除し安定な制御を実現している。このような技術として例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―３０４１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遅延があるシステムにおけるモータ制御では、安定性だけでなく出来る限り高応答にし、定常状態でフィードバック値と指令値が一致することも求められる。従来は、特許文献１に記載のように、指令値やフィードバック値を用いて遅延を推定することで遅延の影響を排除し、安定に制御していた。ところが、モータのパラメータ変動や負荷、モータ自身の発熱(本明細書では、これらを外乱トルクと呼ぶ)が生じると、推定する遅延の中に外乱トルクの情報が含まれてしまい高精度に遅延を推定できない。外乱の影響を考慮するものとして、特許文献１の図７には、外乱を推定する外乱推定器を設けた技術が開示されているが、外乱推定は遅延推定後に行っているため、外乱の影響による遅延が反映できなかった。特許文献１は、遅延時間の変動が生じた場合、遅延を高精度に推定できないものである。遅延が高精度に推定できない場合には、制御が不安定になり、また応答性の劣化が発生、さらには定常状態で指令値とフィードバック値が一致しない現象(本明細書では、これを定常偏差と呼ぶ)が発生していた。
【０００５】
本発明の目的は上記課題を解決し、外乱トルクや遅延時間の変動があった場合にも、高精度に遅延を推定し、遅延の影響を抑制することのできるモータ制御装置及びこれを備えた電動ブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、モータと、前記モータの回転を制御する下位制御装置と、指令値を基に下位制御装置にトルク指令を送る上位制御装置と、を有し、前記上位制御装置は、外乱推定部と、遅延推定部とを備え、前記外乱推定部は、前記下位制御装置に入力されるトルク指令と、前記モータのフィードバック値とを用いて外乱を推定し、前記遅延推定部は、前記上位制御装置から出力されるトルク指令と、前記モータのフィードバック値と、前記外乱推定部で推定された外乱トルクとを用いて遅れを推定するところにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外乱トルクや遅延時間の変動があった場合にも、高精度に遅延を推定し、遅延の影響を抑制することのできるモータ制御装置及びこれを備えたブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例に係るモータＭＴＲの機能構成を模式的にブロックで示した図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るモータとＥＣＵの機能構成を模式的にブロックで示した図である。である。
【図３】本発明の第１実施例に係る制御ブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る外乱推定ブロックの構成図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る遅れ推定ブロックの構成図である。
【図６Ａ】本実施例におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図である。
【図６Ｂ】比較例１におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図である。
【図６Ｃ】比較例２におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る外乱推定ブロックの構成図である。
【図８】本発明の第３実施例に係る遅れ推定ブロックの構成図である。
【図９】本発明の第４実施例に係るモータ模擬モデルの構成図である。
【図１０】本発明の第５実施例に係る電動ブレーキ装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の第１実施例について、図１〜図５に基づき説明する。まず、本発明の制御対象であるモータＭＴＲの構成について簡単に説明する。図１は、本発明の第１実施例に係るモータＭＴＲの機能構成を模式的にブロックで示した図である。モータＭＴＲは，トルク発生部３０と、回転運動部４０から構成されている。図１において、「ｓ」はラプラス演算子、「Ｔ」はトルク時定数、「Ｊ」はイナーシャ、「Ｄ」は粘性摩擦係数を示している。制御対象のモータＭＴＲには、図示しない制御装置から制御指令値であるトルク指令(τ*Ｂ)が入力され、トルク時定数(Ｔ)で制御量であるモータトルク(τ)が発生する。発生したモータトルク(τ)とモータ速度(ω)の関係は、イナーシャ(Ｊ)や粘性摩擦係数(Ｄ)を使って次の運動方程式(１)で表すことができる。
【００１１】
【数１】
2020031511.tif 000003
【００１２】
なお、ブロックで表した場合は図１のようになる。本実施例は、図１においてモータＭＴＲに入力するトルク指令(τ*Ｂ)を生成する場合を示している。
【００１３】
図２は、本発明の第１実施例に係るモータとＥＣＵの機能構成を模式的にブロックで示した図である。図２に示すように、モータＭＴＲは上位制御装置であるＥＣＵ１と下位制御装置であるＥＣＵ２によって制御されている。
【００１４】
下位制御装置であるＥＣＵ２とは、例えばエンジン制御用、ブレーキ制御用、安全制御用などの補機としての複数のＥＣＵである。第１実施例では、ＥＣＵ２はモータＭＴＲの回転を制御する装置としている。また、上位制御装置であるＥＣＵ１とは、複数のＥＣＵを統括制御する主機としてのＥＵＣである。第１実施例では指令値を基にＥＣＵ２にトルク指令を送信する装置としている。近年の自動車は数十個のＥＣＵが搭載され、これら複数のＥＣＵは車載ＬＡＮで接続されるようになってきた。本実施例においてもＥＣＵ１とＥＣＵ２の間は車載ＬＡＮで接続され、互いに信号の送受信を行っている。通信方式としては、例えばＣＡＮ(Controller Area Network)通信プロトコルが用いられる。
【００１５】
ＥＣＵ１の信号は、第一の遅れ１０Ａの時間だけ遅れてＥＣＵ２に送られている。ＥＣＵ２の信号は、第二の遅れ１０Ｂの時間だけ遅れてＥＣＵ１に送られている。なお、第一の遅れ１０Ａと第二の遅れ１０Ｂは時々刻々と変化してもよい。ＥＣＵ１は図示しない制御装置から送られる速度指令(ω＊)に後述のモータ速度(ωＢ)を追従させるようにトルク指令(τ＊Ａ)を生成する速度制御ブロック２０を備えている。トルク指令(τ＊Ａ)は第一の遅れ１０Ａの時間でＥＣＵ２に送られてＥＣＵ２に入力され、ＥＣＵ２内でトルク指令(τ＊Ｂ)として認識される。モータＭＴＲはトルク指令(τ＊Ｂ)に基づいて駆動されるものである。モータＭＴＲの速度であるモータ速度(ωＡ)は第二の遅れ１０Ｂの時間でＥＣＵ１に送られ、ＥＣＵ１内でモータ速度(ωＢ)として認識される。モータ速度(ωＢ)は第二の遅れ１０Ｂを含んだモータのフィードバック値となる。
【００１６】
ところで、第一の遅れ１０Ａや第二の遅れ１０Ｂがあると、ＥＣＵ１で認識するモータ速度(ωＢ)とＥＣＵ２で認識するモータ速度(ωＡ)に乖離が生じる。また、ＥＣＵ１で生成したトルク指令(τ＊Ａ)はモータＭＴＲに直ちに反映されないので、モータ速度(ωＢ)を速度指令(ω＊)に追従させようとすると制御が不安定になりモータ速度(ωＡ)やモータ速度(ωＢ)が振動してしまう。
【００１７】
さらに、実際のモータＭＴＲでは、トルク発生部３０のトルク時定数(Ｔ)の通りにモータトルク(τ)が発生することは稀であり、モータＭＴＲ固有のイナーシャ(Ｊ)や粘性摩擦係数(Ｄ)が正確に把握できることも少ない。また、一般にモータＭＴＲには何らかの負荷が作用する場合が多く、入力したトルク指令(τ＊Ｂ)がすべてモータ速度(ωＡ)に寄与することは殆どない。
【００１８】
以下に説明する実施例では、これらのパラメータのばらつきや負荷などを、全て外乱トルク(τｄ)として、図１に示すようにモータＭＴＲのトルク(τ)に加える形で表すことにする。
【００１９】
図３は、本発明の第１実施例に係る制御ブロック図である。図２と同様にＥＣＵ１とＥＣＵ２によってモータＭＴＲが制御され、ＥＣＵ１とＥＣＵ２の間は第一の遅れ１０Ａと第二の遅れ１０Ｂで信号を送受信している。
【００２０】
ＥＣＵ１は、速度制御ブロック２０と、外乱推定部としての外乱推定ブロック１００と、遅延推定部としての遅れ推定ブロック２００を備えている。なお、図３では、制御ブロックとして示しているが、実際には、マイクロコンピュータのような機器によってソフトウエアによって実行される機能であるので、制御ブロックは「制御機能」として捉えることが出来る。また、図３以降においても、制御ブロックは「制御機能」として捉えることが出来る。
【００２１】
ここで、図３に示す外乱推定ブロック１００は、モータＭＴＲに入力されるトルク指令(τ＊Ｂ)を第二の遅れ１０Ｂを介してＥＣＵ１内で認識されるトルク指令(τ＊Ｃ)と、モータ速度(ωＢ)とから、外乱トルク(τｄ)を求める（推定する）機能を備えている。外乱推定ブロック１００は、同じ遅れである第二の遅れ１０Ｂを介して認識するモータ速度(ωＢ)とトルク指令(τ＊Ｃ)を使用するので外乱トルクのみを求める（推定する）ことができる。外乱推定ブロック１００は推定外乱トルク(τｄ)として出力する。換言すると、外乱推定ブロック１００は、ＥＣＵ１の入力されるトルク指令(τ＊Ｃ)と、モータＭＴＲのフィードバック値であるモータ速度(ωＢ)を用いて外乱を推定している。
【００２２】
また、遅れ推定ブロック２００は、速度制御ブロック２０が生成したトルク指令(τ＊Ａ)と、モータ速度(ωＢ)と、推定外乱トルク(τｄ)とから、遅れを推定しモータ速度(ωＢ)を補正して補正後モータ速度(ωＣ)として出力するものである。
【００２３】
本実施例では、遅れのないトルク指令(τ＊Ａ)と遅れのあるモータ速度(ωＢ)を遅れ推定ブロック２００に入力することにより、遅れを推定することができる。モータ速度(ωＢ)には外乱トルク(τｄ)の情報が含まれている。そこで、本実施例では、推定外乱トルク(τｄ)を遅れ推定ブロック２００に入力することにより、外乱トルク(τｄ)と遅れを分離して推定し、外乱トルク(τｄ)や、遅れ量の変動が生じた場合にも高精度に遅れを推定する。遅れ推定ブロック２００は遅れを推定し、モータ速度(ωＢ)を補正して補正後モータ速度(ωＣ)を計算し速度制御ブロック２０に送る。ここで、補正後モータ速度(ωＣ)は、モータ速度(ωＡ)に一致するように(もしくは誤差が小さくなるように)モータ速度(ωＢ)を補正したものである。
【００２４】
速度制御ブロック２０は補正後モータ速度(ωＣ)を使用することで、モータ速度(ωＡ)或いはモータ速度(ωＢ)が速度指令(ω＊)に追従するようにトルク指令(τ＊Ａ)を生成することができ、高応答で安定でありながらも、定常偏差を生じずに制御することができる。
【００２５】
次に、図４を参照して本実施例に用いる外乱推定ブロック１００を説明する。図４は、本発明の第１実施例に係る外乱推定ブロックの構成図である。図４に示すように、外乱推定ブロック１００は逆算トルク演算部としての逆算トルク演算ブロック１０１と、推定外乱トルク演算部としての推定外乱トルク演算ブロック１０２と、ローパスフィルタ１０３等から構成されている。
【００２６】
逆算トルク演算ブロック１０１は、モータＭＴＲのフィードバック値であるモータ速度(ωＢ)を逆算して逆算トルクを(τｒ)を算出する。具体的には、逆算トルク演算ブロック１０１は、モータ速度(ωＢ)を微分し、これにモータＭＴＲのイナーシャ(Ｊ)を乗じて逆算トルク(τｒ)を算出している。この算出結果は外乱トルク(τｄ)を含むモータＭＴＲのトルク(τ)と実質的に等価なものである。そして、この逆算トルク(τｒ)は、推定外乱トルク演算ブロック１０２に入力される。
【００２７】
推定外乱トルク演算ブロック１０２には、逆算トルク(τｒ)とは別に、トルク指令(τ＊Ｃ)が入力されており、トルク指令(τ＊Ｃ)と逆算トルク(τｒ)の差分を求めている。これによって、外乱トルク(τｄ)を差分トルク(τｄＡ)として推定している。推定外乱トルク演算ブロック１０２で求められた差分トルク(τｄＡ)は、ローパスフィルタ１０３に入力され、高周波ノイズ等が除去されて、推定外乱トルク(τｄＢ)として後段の遅れ推定ブロック２００に送られ、入力される。
【００２８】
次に、図５を参照して本実施例に使用する遅れ推定ブロック２００を説明する。図５は、本発明の第１実施例に係る遅れ推定ブロックの構成図である。遅れ推定ブロック２００は、逆算トルク演算ブロック２０１と、外乱トルク除去ブロック２０２と、ローパスフィルタ２０３と、遅延トルク演算ブロック２０４と、モータ模擬モデル３００等から構成されている。
【００２９】
逆算トルク演算ブロック２０１は、モータＭＴＲのフィードバック値であるモータ速度(ωＢ)を逆算して逆算トルクを(τｒ)を算出する。具体的には、逆算トルク演算ブロック２０１は、モータ速度(ωＢ)を微分し、これにモータＭＴＲのイナーシャ(Ｊ)を乗じて逆算トルク(τｒ)を算出している。この算出結果は外乱トルク(τｄ)を含むモータＭＴＲのトルク(τ)と実質的に等価なものである。そして、この逆算トルク(τｒ)は、外乱トルク除去ブロック２０２に入力される。
【００３０】
外乱トルク除去ブロック２０２には、逆算トルク(τｒ)とは別に、推定外乱トルク(τｄＢ)が入力されており、逆算トルク(τｒ)と推定外乱トルク(τｄＢ)の差分を求めている。これによって、逆算トルク(τｒ)から推定外乱トルク(τｄＢ)を除去し、発生トルク(τａＡ)として演算している。発生トルク(τａＡ)は、ローパスフィルタ２０３へ入力され、高周波ノイズ等が除去され発生トルク(τａＢ)となり、遅延トルク演算ブロック２０４へ入力される。
【００３１】
遅延トルク演算部としての遅延トルク演算ブロック２０４は、モータＭＴＲのフィードバック値であるモータ速度(ωＢ)と、外乱トルク(τｄ)と、トルク指令（τ＊Ａ）に基づいて遅延トルクを推定している。具体的には、遅延トルク演算ブロック２０４には、発生トルク(τａＢ)とは別に、トルク指令(τ＊Ａ)が入力されており、発生トルク(τａＢ)とトルク指令(τ＊Ａ)の差分を求めている。これによって、第一の遅れ１０Ａと第二の遅れ１０Ｂによる遅れに相当する遅延トルク(τｉ)を推定し、推定遅延トルク(τｉＡ)としてモータ模擬モデル３００に入力している。
【００３２】
モータ模擬モデル３００は、モータＭＴＲを模擬したモデルとなっており、フィルタ３０１と、補正量演算ブロック３０２等から構成されている。モータ模擬モデル３００は、遅延トルクを入力し、ＥＣＵ１が認識するモータのフィードバック値を補正するものである。より具体的には、モータ模擬モデル３００には、推定遅延トルク(τｉＡ)が入力され、遅延トルク(τｉ)によるモータ速度(ωＢ)の変動分を計算している。
【００３３】
フィルタ３０１は、例えば図１におけるトルク発生部３０を模擬したものである。フィルタ３０１には、推定遅延トルク(τｉＡ)が入力され、出力を推定遅延トルク(τｉＢ)として補正量演算ブロック３０２に入力している。
【００３４】
補正量演算ブロック３０２は、例えば図１におけるモータＭＴＲのイナーシャ(Ｊ)を模擬したものである。推定遅延トルク(τｉＢ)を積分し、モータＭＴＲのイナーシャ(Ｊ)で除すことで補正量(ωＸ)を求めている。求められた補正量(ωＸ)は、モータ速度補正ブロック２０５に入力されている。
【００３５】
モータ速度補正ブロック２０５は、補正量(ωＸ)とは別に、モータ速度(ωＢ)を入力とし、モータ速度(ωＢ)と補正量(ωＸ)の差分を求めることで、モータ速度(ωＢ)から、第一の遅れ１０Ａや第二の遅れ１０Ｂの影響を除去して補正後モータ速度(ωＣ)を算出している。
【００３６】
速度制御ブロック２０は、図３に示すように、速度指令(ω＊)と補正後モータ速度(ωＣ)を入力としてトルク指令(τ＊Ａ)を算出するものである。ここで、速度制御ブロック２０の構成は補正後モータ速度(ωＣ)が速度指令(ω＊)に一致するようにトルク指令(τ＊Ａ)を演算するものであり、特に速度制御ブロック２０の構成を限定しない。例えばＰＩ制御であってもよい。
【００３７】
次に図６を用いて第１実施例と比較例との関係を説明する。図６Ａは、本実施例におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図、図６Ｂは、比較例１におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図、図６Ｃは、比較例２におけるトルク指令値とモータ速度との関係を示す図である。
【００３８】
図６Ｂに示す比較例１は遅れ推定・外乱推定無し制御であり、破線はトルク指令値、実線はモータ速度を示している。モータ回転中にトルクを増加するトルク指令値が出力された場合、図６Ｂでは遅れ推定・外乱推定制御が無いので、トルク指令値に対し遅れてモータ速度が追従する。このように、比較例１は、速度制御ブロック２０に入力されるモータ速度(ωＢ)は、第一の遅れ１０Ａや第二の遅れ１０Ｂによって遅れた信号であったので、これを速度指令(ω＊)に一致させようとすると、制御が不安定となる課題があった。また、トルク指令(τ＊Ａ)とモータ速度(ωＢ)から遅れを推定してモータ速度(ωＢ)を補正する技術もあったが、外乱推定が無かったので、推定した遅れの中に外乱トルク(τｄ)の情報が含まれてしまい、高精度に遅れを推定できず、適切にモータ速度(ωＢ)を補正できなかった。
【００３９】
次に図６Ｃに示す比較例２は遅れ推定後に外乱推定を行う制御であり、破線はトルク指令値、実線はモータ速度を示している。モータ回転中にトルクを増加するトルク指令値が出力された場合、図６Ｃでは遅れ推定後に外乱推定制御を行っているので、モータのパラメータ変動や負荷の変化が生じた場合、制御が不安定となり、トルク指令値に対し進んでモータ速度が立ち上がったり、或いは遅れてモータ速度が追従する。
【００４０】
図６Ａは本実施例の制御であり、破線はトルク指令値、実線はモータ速度を示している。モータ回転中にトルクを増加するトルク指令値が出力された場合、本実施例では外乱推定をし、その後遅延推定制御を行っているので、高精度に遅れを推定でき、モータ速度(ωＢ)を補正することができる。これにより、本実施例では、トルク指令に対してほぼ遅れなくモータ速度が追従させることができ、高応答で安定な制御装置を提供することができる。
【００４１】
以上述べたとおり、本実施例では、モータの外乱トルクのみを推定する外乱推定ブロックを設けると共に、遅れのないトルク指令と遅れのあるモータ速度と外乱推定ブロックの出力に基づいてモータ速度を補正する遅れ推定ブロックを設け、外乱トルクが発生すれば、外乱トルクの推定結果を遅れ推定ブロックに反映させる構成とした。本実施例によれば、外乱トルクや遅れの変動があった場合にも、外乱トルクと遅れを分離して推定すると共に、遅れを高精度に推定することができ、遅延があるシステムに対して高応答で安定でありながらも、定常偏差を生じない制御装置を提供することができる。
【００４２】
第１実施例では、上位制御装置であるＥＣＵ１と下位制御装置であるＥＣＵ２によってモータＭＴＲを制御する例を説明したが、本実施例はこの構成に限定されるものでは無い。例えば、上位制御装置（制御装置）に電力変換装置を接続するように構成しても良い。
制御装置には上述した外乱推定部と遅延推定部を備える。
【００４３】
制御装置ではモータＭＴＲに入力するためのトルク指令を生成し、電力変換装置に送る。電力変換装置では制御装置からのトルク指令を受け取り、トルク指令に基づきモータＭＴＲに電圧を印加する。
【００４４】
外乱推定部は、モータＭＴＲの制御量となるフィードバック値と、モータＭＴＲに印加される電圧から外乱を推定する。遅延推定部は、トルク指令と、モータＭＴＲのフィードバック値と、推定された外乱とから遅延を推定する。
【００４５】
モータＭＴＲは、負荷がかかっていない無負荷運転をしている場合がある。モータＭＴＲが無負荷運転している場合には、モータＭＴＲの発熱も少なく、モータＭＴＲ固有の特性による制御量の影響も小さい。すなわち、モータＭＴＲが無負荷運転している場合には、外乱トルクの影響が小さい。そこで、モータＭＴＲが無負荷運転している間は外乱推定部の機能を停止させる。そして、遅延推定部はトルク指令と、モータＭＴＲのフィードバック値とから遅延を推定し、外乱推定部の入力となる電圧に推定した遅延を設定する。
【００４６】
このような実施例によれば、モータＭＴＲが無負荷運転している間は外乱推定部の機能を停止させ、遅延推定部がトルク指令と、モータＭＴＲのフィードバック値とから遅延を推定するようにしているので、消費電力を抑制することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の第２実施例のモータ制御装置について図７を用いて説明する。図７は、本発明の第２実施例に係る外乱推定ブロックの構成図である。第２実施例は、第１実施例に使用されている外乱推定ブロック１００を、オブザーバ(状態観測器)やカルマンフィルタ等で構成して、制御システムの状態が直接的に観測できない場合の状態推定を行なうものである。換言すると、オブザーバやカルマンフィルタは状態推定部として機能する。
【００４８】
第１実施例では、外乱推定ブロック１００は図４に示しているように、トルク指令(τ＊Ｃ)と、モータ速度(ωＢ)から求めた逆算トルク(τｒ)の差分から推定外乱トルク(τｄＢ)を求めていた（推定していた）。ところが、図４に示した外乱推定ブロック１００は、近似的にせよ微分演算が必要であり、実際の適用面からすると雑音が殆ど含まれていない場合に限られる。また、外乱トルク(τｄ)のすべてを直接的に推定することは困難な面があり、検出センサの追加が生じて製品コストが増大してしまう可能性がある。
【００４９】
そこで、第２実施例では、新たな検出センサを追加することなく、また雑音が含まれていても問題なく外乱トルク(τｄ)を推定して、遅れ推定の精度を高め、遅れに対してより頑強な制御装置を提案するものである。第２実施例になるモータ制御装置の構成は、基本的には第１実施例と同様であるが、外乱推定ブロック１００がオブザーバで構成されている点で異なっている。
【００５０】
このオブザーバは、モータＭＴＲの内部状態を推定するための数学的モデルを与えるものであり、モータＭＴＲの制御指令であるトルク指令(τ＊Ｃ)とモータ速度(ωＢ)の測定から外乱トルクを推定するものであり、数学的モデルとしてマイクロコンピュータ等の演算装置に実装される。なお、オブザーバはカルマンフィルタであっても良い。
【００５１】
外乱トルク(τｄ)を推定する数学的モデルとは、次の式で表されるものである。
【００５２】
【数２】
2020031511.tif 000004
【００５３】
式(２)は、モータＭＴＲに入力される外乱トルク(τｄ)を状態量として記述したものである。式(２)で表される数学的モデルに対し、オブザーバゲイン(Ｌ１)を使って状態を推定する方式がある。式で示すと、式(３)になる。
【００５４】
【数３】
2020031511.tif 000005
【００５５】
ここで、オブザーバゲイン(Ｌ１)は、外乱トルク(τｄ)の推定が収束するまでの時間の規定や、外乱推定ブロックを安定化する目的等で設定すればよいものである。式(３)で表されるオブザーバは、図３における外乱推定ブロック１００に実装されるもので、ブロックで示すと図７となる。
【００５６】
第２実施例における外乱推定ブロック１００Ａは、入力行列ブロック１０４、オブザーバゲインブロック１０５、オブザーバシステム行列ブロック１０６、積分演算ブロック１０７、及び出力行列ブロック１０８から構成されている。入力行列ブロック１０４にはトルク指令(τ＊Ｃ)が入力され、オブザーバゲインブロック１０５にはモータ速度(ωＢ)が入力されている。また、オブザーバシステム行列ブロック１０６には積分演算ブロック１０７の出力である推定状態(ＸＡ)が入力されている。入力行列ブロック１０４、オブザーバゲインブロック１０５、オブザーバシステム行列ブロック１０６の出力は、それぞれ加算されて積分演算ブロック１０７に入力されて推定状態(ＸＡ)として出力されている。積分演算ブロック１０７の出力である推定状態(ＸＡ)は、出力行列ブロック１０８に入力され、推定外乱トルク(τｄＢ)として出力されている。入力行列ブロック１０４、オブザーバゲインブロック１０５、及びオブザーバシステム行列ブロック１０６は、式(３)で表される状態方程式の定数行列である。このように、状態方程式で外乱トルク(τｄ)を状態として表すことで、外乱トルク(τｄ)を求める(推定する)ことが出来る。
【００５７】
第２実施例における外乱推定ブロック１００Ａは、一般には同一次元オブザーバと呼ばれる構成となっているが、必要に応じて最小次元オブザーバや、線形関数オブザーバ等を使用することもでき、更には同一次元オブザーバを最適化した定常カルマンフィルタ等の様々な外乱推定手法を適用しても良いことはいうまでもない。
【００５８】
なお、外乱推定ブロック１００Ａは、外乱トルク(τｄ)を推定する目的に加え、その他の状態量を推定する目的で使用することも可能である。
【００５９】
第２実施例によれば、第１実施例で説明した外乱推定ブロック１００のような微分を必要としないため雑音に強い装置を提供することができる。さらに第２実施例によれば、特別な検出センサを付加する必要がないため、製品コストの増大を抑えることが出来る。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の第３実施例のモータ制御装置について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第３実施例に係る遅れ推定ブロックの構成図である。第３実施例は、第１実施例、及び第２実施例で使用されている遅れ推定ブロック２００を、オブザーバ(状態観測器)やカルマンフィルタ等で構成して、制御システムの状態が直接的に観測できない場合の状態推定を行なうものである。
【００６１】
第１実施例、及び第２実施例では、遅れ推定ブロック２００は図５に示しているように、トルク指令(τ＊Ａ)と、推定外乱トルク(τｄＢ)と、モータ速度(ωＢ)から、第一の遅れ１０Ａと第二の遅れ１０Ｂに相当する遅れの推定遅延トルク(τｉＡ)を求めていた（推定していた）。ところが、図５に示した遅れ推定ブロック２００は、近似的にせよ微分演算が必要であり、実際の適用面からすると雑音が殆ど含まれていない場合に限られる。また、遅延外乱のすべてを直接的に推定することは困難な面があり、検出センサの追加が生じて製品コストが増大してしまう可能性があった。
【００６２】
そこで、第３実施例では、新たな検出センサを追加することなく、また雑音が含まれていても問題なく遅れを推定して、遅れ推定の精度を高め、遅れに対してより頑強な制御装置を提案するものである。第３実施例になるモータ制御装置の構成は、基本的には第１乃至第２実施例と同様であるが、遅れ推定ブロック２００がオブザーバで構成されている点で異なっている。
【００６３】
このオブザーバは、モータＭＴＲの内部状態を推定するための数学的モデルを与えるものであり、モータＭＴＲの制御指令であるトルク指令(τ＊Ｃ)とモータ速度(ωＢ)の測定から遅延トルク(τｉ)を推定するものであり、数学的モデルとしてマイクロコンピュータ等の演算装置に実装される。なお、オブザーバはカルマンフィルタであっても良い。
【００６４】
第３実施例の遅れ推定における数学的モデルは次の式（４）で表される。
【００６５】
【数４】
2020031511.tif 000006
【００６６】
式（４）は、外乱トルク(τｄ)に加えて遅延トルク(τｉ)を状態として表現したところが特徴である。また、出力方程式にモータ速度(ω)だけでなく、外乱トルク(τｄ)を選んでいる。外乱トルク(τｄ)は、本来直接的には観測できない場合が多いが、第１実施例における外乱推定ブロック１００や第２実施例における外乱推定ブロック１００Ａで推定外乱トルク(τｄＢ)として推定しているので、これを観測量として選ぶことにより、外乱トルク(τｄ)と遅延トルク(τｉ)を分離したオブザーバを構成することができる。第３実施例におけるオブザーバを式で示すと、オブザーバゲイン(Ｌ２)を使って式（５）で表すことができる。
【００６７】
【数５】
2020031511.tif 000007
【００６８】
ここで、オブザーバゲイン(Ｌ２)は推定遅延トルク(τｉＡ)の推定が収束するまでの時間の規定や、遅れ推定ブロックを安定化する目的等で設定すればよいものである。(式５)で表されるオブザーバは、図３における遅れ推定ブロック２００に実装されるもので、ブロックで示すと図８となる。
【００６９】
第３実施例における遅れ推定ブロック２００Ａは、入力行列ブロック２０６、オブザーバゲインブロック２０７、オブザーバシステム行列ブロック２０８、積分演算ブロック２０９、出力行列ブロック２１０、及びモータ模擬モデル３００から構成されている。入力行列ブロック２０６にはトルク指令(τ＊Ａ)が入力され、オブザーバゲインブロック２０７にはモータ速度(ωＢ)と推定外乱トルク(τｄＢ)が入力されている。また、オブザーバシステム行列ブロック２０８には積分演算ブロック２０９の出力である推定状態(ＸＢ)が入力されている。入力行列ブロック２０６、オブザーバゲインブロック２０７、オブザーバシステム行列ブロック２０８の出力は、それぞれ加算されて積分演算ブロック２０９に入力されて推定状態(ＸＢ)として出力されている。積分演算ブロック２０９の出力である推定状態(ＸＢ)は、出力行列ブロック２１０に入力され、推定遅延トルク(τｉＡ)として出力されている。推定遅延トルク(τｉＡ)は、第１実施例で説明したようにモータ模擬モデル３００に入力され、モータ速度(ωＢ)を補正する補正量(ωＸ)の算出に使用されている。
【００７０】
入力行列ブロック２０６、オブザーバゲインブロック２０７、オブザーバシステム行列ブロック２０８、及び出力行列ブロック２１０は、式（５）で表される状態方程式の定数行列である。このように、推定外乱トルク(τｄＢ)をオブザーバゲインブロック２０７に入力し、遅延トルク(τｉ)を状態として表すことで、遅延トルク(τｉ)を求める(推定する)ことが出来る。
【００７１】
第３実施例における遅れ推定ブロックは、一般には同一次元オブザーバと呼ばれる構成となっているが、必要に応じて最小次元オブザーバや、線形関数オブザーバ等を使用することもでき、更には同一次元オブザーバを最適化した定常カルマンフィルタ等の様々な推定手法を適用しても良いことはいうまでもない。
なお、遅れ推定ブロック２００Ａは、遅延トルク(τｉ)を推定する目的に加え、その他の状態を推定する目的で使用することも可能である。
【００７２】
本実施例によれば、第１実施例で説明した遅れ推定ブロック２００のような微分を必要としないため雑音に強い利点を備えている。更に、特別な検出センサを付加する必要がないため、製品コストの増大を抑えることが出来るようになる。
【実施例４】
【００７３】
次に、本発明の第４実施例のモータ制御装置について図９を用いて説明する。図９は、本発明の第４実施例に係るモータ模擬モデルの構成図である。第４実施例は、第１、第２実施例で使用されている遅れ推定ブロック２００や、第３実施例で使用されている遅れ推定ブロック２００Ａのモータ模擬モデル３００を、モータＭＴＲの機械的応答よりも早くなるように設定したものである。具体的には、モータ模擬モデル３００を、モータＭＴＲの機械的時定数よりも速い応答になるように設定したものである。
【００７４】
第４実施例におけるモータ模擬モデル３００Ａは、トルク応答模擬ブロック３０３と、回転運動模擬ブロック３０５と、モータ速度補正ブロック２０５から構成されている。
【００７５】
トルク応答模擬ブロック３０３には、推定遅延トルク(τｉＡ)が入力され、遅延トルク応答３０４として出力している。遅延トルク応答３０４は、回転運動模擬ブロック３０５に入力され、推定遅延トルク(τｉＡ)による回転運動を求めて(推定して)補正量(ωＸ)として出力している。モータ速度補正ブロック２０５には、モータ速度(ωＢ)と、補正量(ωＸ)が入力され、モータ速度(ωＢ)と補正量(ωＸ)の差分を求めている。モータ速度(ωＢ)と補正量(ωＸ)の差分は、補正後モータ速度(ωＣ)として出力され、速度制御ブロック２０に送られている。
【００７６】
トルク応答模擬ブロック３０３は、図１におけるトルク発生部３０を模擬したものである。第４実施例におけるトルク応答模擬ブロック３０３は、図８に示したように時定数Ｔの一次遅れで模擬されている。
【００７７】
回転運動模擬ブロック３０５は、図１におけるモータＭＴＲの回転運動部４０を模擬したものである。第４実施例では、図８に示したように粘性摩擦係数ＤとイナーシャＪを使って時定数Ｊ／Ｄの一次遅れとして模擬している。
【００７８】
第１乃至第３実施例では、モータ模擬モデル３００は図３に示しているように、推定遅延トルク(τｉＡ)から求めた補正量(ωＸ)と、モータ速度(ωＢ)の差分から補正後モータ速度(ωＣ)を求めていた。図９に示したモータ模擬モデル３００Ａは、基本的にはモータＭＴＲの設計値に基づいて作成されるものであるが、実際のモータＭＴＲが設計値どおりのイナーシャや粘性摩擦係数であることは殆どないことが多く、周囲の環境(温度など)によって変動によっても変動するものである。例えば、周囲の環境温度が低くなった場合、一般にモータＭＴＲの粘性摩擦係数は大きくなることが知られている。イナーシャが温度変化の前後で同一であったとしても、粘性摩擦係数が大きくなると、モータＭＴＲの機械的時定数は小さくなる。このようにして、モータＭＴＲの機械的時定数が変動してしまうと、モータ模擬モデルとモータＭＴＲのモデル化誤差が生じるため、遅れ推定ブロック２００で推定した推定遅延トルク(τｉＡ)が精度良く推定できていたとしても補正量(ωＸ)が正しく求められないことがある。とくに、モータ模擬モデル３００Ａの応答がモータＭＴＲの応答よりも遅いと、補正量(ωＸ)が不足してしまい、第一の遅れ１０Ａや第二の遅れ１０Ｂの影響を除去することができない課題がある。
【００７９】
第４実施例では、モータ模擬モデル３００Ａの応答を決定付けるトルク応答模擬ブロック３０３の時定数Ｔと、回転運動模擬ブロック３０５の時定数Ｊ／Ｄを、モータＭＴＲの応答よりも速く設定するものである。
【００８０】
モータ模擬モデル３００Ａの応答をモータＭＴＲよりも速くしておくと、補正量(ωＸ)の収束が速くなる。そのため、補正後モータ速度(ωＣ)が安定状態になるまでの時間が短くなるため、速度制御ブロック２０によってモータ速度(ωＣ)を安定化しやすくなるという特徴がある。
【００８１】
トルク応答模擬ブロック３０３の時定数Ｔと、回転運動模擬ブロック３０５の時定数Ｊ／Ｄは、式（１)などで示されるように、予め設計されたトルク応答(Ｔ)、イナーシャ(Ｊ)、及び粘性摩擦係数(Ｄ)を参照して、モータＭＴＲより速い応答に設定しておけばよい。また、トルク応答模擬ブロック３０３の時定数Ｔと、回転運動模擬ブロック３０５の時定数Ｊ／Ｄは、固定値である必要はなく、モータＭＴＲのパラメータを同定する同定機能などを備えて適宜調整するものでも良い。
【００８２】
第４実施例によれば、モータ模擬モデル３００Ａの応答をモータＭＴＲより速くしておくことで、補正量(ωＸ)が収束する時間が短くなり、補正後モータ速度(ωＣ)が安定化する。これにより、速度制御ブロック２０によってモータ速度(ωＣ)を安定化しやすくなるため、モータ速度(ωＣ)の応答性向上などが期待できる。
【実施例５】
【００８３】
次に実施例１乃至４を電動ブレーキ装置に適用した場合について説明する。
【００８４】
次に、上述した各実施例のモータ制御装置を電動ブレーキ装置に適用した例を図１０に基づき簡単に説明する。図１０は本発明の第５実施例に係る電動ブレーキ装置の構成図である。図１０においては、液圧ブレーキ装置に換えてモータの回転力によってブレーキキャリパを制御する電動ブレーキ装置の構成を示している。
【００８５】
図１０において電動ブレーキ装置は、ブレーキ機能を与えるブレーキキャリパ５０を備えており、このブレーキキャリパ５０を構成するキャリパ本体５１の内部にはピストン５２が配置され、このピストン５２は、第１ブレーキパッド５３を駆動する機能を備えている。また、キャリパ本体５１の一端には第２ブレーキパッド５４が取り付けられており、第１ブレーキパッド５３と第２ブレーキパッド５４の間には、車軸に固定されたディスクロータ５５が配置されている。このディスクロータ５５は、第１ブレーキパッド５３と第２ブレーキパッド５４に挟まれて制動されるものである。
【００８６】
キャリパ本体５１に配置されたピストン５２は、回転/直動変換機構５６を介して減速機構５７と連結されている。回転／直動変換機構５６は滑りねじを使用したものであり、外周に形成した螺旋状のねじ面を有する回転軸と、この回転軸のねじ面に螺合するねじ面を内部に備えた直動部材より構成されている。直動部材はピストン５２と一体的に連結されており、回転軸の回転によって直動部材はピストン１２を回転軸の軸方向に移動することができるものである。
【００８７】
また、第５実施例では回転/直動変換機構５６にはセルフロック機能部が備えられており、回転軸を回転させれば直動部材は直動運動するが、回転軸の回転を停止すれば、直動部材に直動方向に力が作用しても直動部材はその位置を保持するものである。すなわち、回転軸と直動部材は、摩擦角より進み角が小さい螺旋状のねじ面を有しており、これによってセルフロック機能を得ているものである。この種のねじ面を利用した回転／直動変換機構５６は良く知られている。
【００８８】
図１０に示すように、回転軸は減速機構５７の大径歯車５８に固定されており、大径歯車５８は小径歯車５９と噛み合っている。小径歯車５９はモータＭＴＲによって回転されるものであり、モータＭＴＲの回転は小径歯車５９、大径歯車５８に伝えられて減速されるものである。大径歯車５８が回転されることによって、モータＭＴＲの回転トルクは増幅されて回転軸に固定された回転／直動変換機構５６に伝えられるものである。
【００８９】
モータＭＴＲへの電力(トルク指令)の供給は、上述した図１〜図５、図６〜図９に示したモータ制御機能部を備える電子制御手段６０によって制御されており、モータ制御機能部は周知のマイクロプロセッサ６１や入出力回路６２等からなっている。第５実施例においては、電子制御手段６０は上位制御装置（ＥＣＵ１）に相当し、モータＭＴＲには下位制御装置（ＥＣＵ１）を含むものとする。そして、制動動作を行なう場合は、電子制御手段６０からモータＭＴＲに所定の電力を供給してモータＭＴＲを回転し、この回転は減速機構５７の各歯車５８、５９を介して回転軸を回転させるものである。回転軸が回転すると直動部材及びピストン５２が、図１０で左側に移動してブレーキパッド５３を所定の推力(押付力)でディスクロータ５５に押し付けて制動をかけるものである。
【００９０】
そして、この種の電動ブレーキ装置においては、ブレーキペダルを踏み込んだ時に、制御応答性が高くないと制動力を速やかにディスクロータに伝えることができないという現象や、オーバーシュートするとディスクロータに制動力がかかりすぎるという現象を生じる。
【００９１】
また、このような電動ブレーキ装置では、ディスクロータ５５付近にモータＭＴＲが設置されることから、モータＭＴＲはディスクロータ５５で発生する摩擦熱の影響を受けやすい。更に、制動力を維持するためにモータＭＴＲを一定位置で保つ場合、モータＭＴＲへ電力（トルク指令）を供給し続ける必要があり、モータＭＴＲの温度上昇につながる。
このように、電動ブレーキ装置においては、モータＭＴＲは温度が上昇しやすい環境下に置かれている。
【００９２】
そして、モータＭＴＲの温度が過度に上昇した場合には、例えば、電子制御手段６０による電力（トルク指令）の供給量を一時的に制限するような対策で温度上昇を防ぐことができる。しかしながら、この場合においてはモータＭＴＲの制御指令と制御量を一致させることができず、定常偏差が生じるようになる。その他にも、機構側の固渋や経年変化による摩擦力の増加などによって、定常偏差が生じる。
【００９３】
このような定常偏差が生じた状態で、例えば、ブレーキペダルの急操作によって制御指令が急峻に変更（いわゆる、ステップ変化）された場合、電子制御手段６０内に積分制御機能が備えられていると、前述の通りオーバーシュートを引き起こし、ディスクロータ５５に制動力がかかりすぎる、或いはモータＭＴＲが逆回転し過ぎて機構が破損する、といった現象を生じることがある。
【００９４】
これに対して、第５実施例の電動ブレーキ装置においては、上述した図１〜図５、図６〜図９に示したモータ制御機能部を備える。電子制御手段６０は、外乱推定部と、遅延推定部とを備えている。
【００９５】
外乱推定部は、モータに入力されるトルク指令と、モータのフィードバック値とを用いて外乱を推定する。遅延推定部は、トルク指令と、モータのフィードバック値と、外乱推定部で推定された外乱トルクとを用いて遅れを推定するようにしている。
【００９６】
また、外乱推定部は、モータのフィードバック値を逆算して逆算トルクを求める逆算トルク演算部と、逆算トルク演算部によって演算された逆算トルクとトルク指令の差分から外乱を外乱トルクとして推定する推定外乱トルク演算部を備えており、遅延推定部に外乱トルクを送るようにしている。
【００９７】
また、遅延推定部は、モータのフィードバック値と、外乱トルクと、トルク指令に基づいて遅延トルクを演算する遅延トルク演算部を備えている。
【００９８】
さらに遅延推定部は、モータを模擬したモータ模擬モデルを備え、遅延トルクをモータ模擬モデルに入力することにより、電子制御手段６０が認識するモータのフィードバック値を補正するようにしている。
【００９９】
上記構成によって、第５実施例によれば、ブレーキペダルの踏込量に対応した制動力に速やかに整定して所定の制動動作を得ることができる。このため、ブレーキペダルを踏み込んだ時に、制動力を速やかにディスクロータに伝えることができないという現象や、オーバーシュートするとディスクロータに制動力がかかりすぎるという現象を低減することが可能となる。
【０１００】
また、第５実施例によれば、モータＭＴＲの温度上昇や機構側の固渋や経年変化による摩擦力の増加等によって定常偏差が生じ、ブレーキペダルの急操作に伴う制御指令の急峻な変更が生じた場合であっても、図１〜図５、図６〜図９のいずれかに示したモータ制御機能部を備えることによって、ディスクロータ５５に過度な制動力が作用する、或いはモータＭＴＲの過度な逆回転を抑制するという効果を奏することが可能となる。
【０１０１】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０Ａ…第一の遅れ、１０Ｂ…第二の遅れ、２０…速度制御ブロック、３０…トルク発生部、４０…回転運動部、５０…ブレーキキャリパ、５１…キャリパ本体、５２…ピストン、５３…第１ブレーキパッド、５４…第２ブレーキパッド、５５…ディスクロータ、５６…回転／直動変換機構、５７…減速機構、５８…大径歯車、５９…小径歯車、６０…電子制御手段、６１…マイクロプロセッサ、６２…入出力回路、１００…外乱推定ブロック、１００Ａ…外乱推定ブロック、１０１…逆算トルク演算ブロック、１０２…推定外乱トルク演算ブロック、１０３…ローパスフィルタ、１０４…入力行列ブロック、１０５…オブザーバゲインブロック、１０６…オブザーバシステム行列ブロック、１０７…積分演算ブロック、１０８…出力行列ブロック、２００…遅れ推定ブロック、２００Ａ…遅れ推定ブロック、２０１…逆算トルク演算ブロック、２０２…外乱トルク除去ブロック、２０３…ローパスフィルタ、２０４…遅延トルク演算ブロック、２０５…モータ速度補正ブロック、２０６…入力行列ブロック、２０７…オブザーバゲインブロック、２０８…オブザーバシステム行列ブロック、２０９…積分演算ブロック、２１０…出力行列ブロック、３００…モータ模擬モデル、３００Ａ…モータ模擬モデル、３０１…フィルタ、３０２…補正量演算ブロック、３０３…トルク応答模擬ブロック、３０４…遅延トルク応答、３０５…回転運動模擬ブロック
【図１】
2020031511.tif 000008
【図２】
2020031511.tif 000009
【図３】
2020031511.tif 000010
【図４】
2020031511.tif 000011
【図５】
2020031511.tif 000012
【図６Ａ】
2020031511.tif 000013
【図６Ｂ】
2020031511.tif 000014
【図６Ｃ】
2020031511.tif 000015
【図７】
2020031511.tif 000016
【図８】
2020031511.tif 000017
【図９】
2020031511.tif 000018
【図１０】
2020031511.tif 000019