(57)【要約】【課題】部品点数および接続信号線数の増加を抑えて冗長化を実現することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータの回転角度を検出する角度センサ１０２、１０３と、ストロークセンサ１１７に基づいてモータを制御すると共に角度センサ１０２の検出値を受信するＭＰＵ１０７と、ストロークセンサ１１７に基づいてモータを制御すると共に角度センサ１０３の検出値を受信するＭＰＵ１０８と、ＭＰＵ１０７，１０８間で信号の送受信を行う通信部１１５，１１６を備える。ＭＰＵ１０７は、角度センサ１０２の検出値と、通信部１１５を介して受信した角度センサ１０３の検出値と、ストロークセンサ１１７に応じて生成されたモータの制御角とから、角度センサ１０２、１０３の故障を検出する角度センサ故障検出部１１４を備える。【選択図】  図１
2020182275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転角度を検出する第１角度センサ及び第２角度センサと、指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第１角度センサの検出値を受信する第１制御回路部と、前記指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第２角度センサの検出値を受信する第２制御回路部と、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部との間で信号の送受信を行う通信部とを備え、
前記第１制御回路部は、
前記第１角度センサの検出値と、前記通信部を介して受信した前記第２角度センサの検出値と、前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角とから、前記第１角度センサ及び前記第２角度センサの故障を検出する角度センサ故障検出部を備えた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、
前記角度センサ故障検出部は、故障診断の有無を判定する判定閾値を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記角度センサ故障検出部は、前記第２角度センサの検出値と前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角との出力差が前記判定閾値外であれば、前記第２角度センサを故障と判定することを特徴するモータ制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２角度センサが故障と判定された場合、前記角度センサ故障検出部は前記第２制御回路部を停止させ、前記第１制御回路部のみで前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記角度センサ故障検出部は、前記第２角度センサが正常と判定された後、
前記第１角度センサの検出値と前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角との出力差と、前記判定閾値とを比較し前記第１角度センサの故障を判定することを特徴するモータ制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１角度センサが故障と判定された場合、前記角度センサ故障検出部は前記第１制御回路部を停止させ、前記第２制御回路部のみで前記モータを制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
モータの回転角度を検出する第１角度センサ及び第２角度センサと、指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第１角度センサの検出値を受信する第１制御回路部と、前記指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第２角度センサの検出値を受信する第２制御回路部と、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部との間で信号の送受信を行う通信部とを備え、
前記第１制御回路部は、
前記第１角度センサ及び前記第２角度センサの故障を検出する角度センサ故障検出部を備え、
前記第１角度センサの検出値を前記角度センサ故障検出部に入力するステップと、前記通信部を介して受信した前記第２角度センサの検出値を前記角度センサ故障検出部に入力するステップと、前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角を前記角度センサ故障検出部に入力するステップと、前記第１角度センサの検出値、前記第２角度センサの検出値、前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角及び判定閾値から故障診断を行うステップとを備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記角度センサ故障検出部は、故障診断の有無を判定する判定閾値を備え、
前記角度センサ故障検出部は、前記第２角度センサの検出値と前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角との出力差と、前記判定閾値とを比較し前記第２角度センサの故障判定を実行するステップを備えたことを特徴するモータ制御方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記角度センサ故障検出部は、前記第２角度センサが正常と判定された後、前記第１角度センサの検出値と前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角との出力差と、前記判定閾値とを比較し前記第１角度センサの故障判定を実行するステップを備えたことを特徴するモータ制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記角度センサ故障検出部は、前記第１角度センサ及び前記第２角度センサが正常と判定された後、前記第１角度センサの検出値と、前記第２角度センサの検出値と、前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角と、前記判定閾値とから前記第１制御回路部の故障判定を実行するステップを備えたことを特徴するモータ制御方法。
【請求項１１】
ブレーキディスクを挟むブレーキパッドの開閉を行うモータと、前記モータの回転角度を検出する第１角度センサ及び第２角度センサと、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するストロークセンサと、前記ストロークセンサの踏み込み量に基づいて前記モータを制御すると共に前記第１角度センサの検出値を受信する第１制御回路部と、前記ストロークセンサの踏み込み量に基づいて前記モータを制御すると共に前記第２角度センサの検出値を受信する第２制御回路部と、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部との間で信号の送受信を行う通信部とを備え、
前記第１制御回路部は、
前記第１角度センサの検出値と、前記通信部を介して受信した前記第２角度センサの検出値と、前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角とから、前記第１角度センサ及び前記第２角度センサの故障を検出するセンサ故障検出部を備えたことを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ブレーキディスクに対する前記ブレーキパッドの加圧力を検出する第１推力センサ及び第２推力センサを備え、
前記センサ故障検出部は、
前記第１推力センサの検出値と、前記通信部を介して受信した前記第２推力センサの検出値と、前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角とから、前記第１推力センサ及び前記第２推力センサの故障を検出することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
【請求項１３】
ブレーキディスクを挟むブレーキパッドの開閉を行うモータと、前記モータの回転角度を検出する第１角度センサ及び第２角度センサと、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するストロークセンサと、前記ストロークセンサの踏み込み量に基づいて前記モータを制御すると共に前記第１角度センサの検出値を受信する第１制御回路部と、前記ストロークセンサの踏み込み量に基づいて前記モータを制御すると共に前記第２角度センサの検出値を受信する第２制御回路部と、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部との間で信号の送受信を行う通信部とを備え、
前記第１制御回路部は、
前記第１角度センサ及び前記第２角度センサの故障を検出するセンサ故障検出部を備え、
前記第１角度センサの検出値を前記センサ故障検出部に入力するステップと、前記通信部を介して受信した前記第２角度センサの検出値を前記センサ故障検出部に入力するステップと、前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角を前記センサ故障検出部に入力するステップと、前記第１角度センサの検出値、前記第２角度センサの検出値、前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角及び判定閾値から故障診断を行うステップとを備えたことを特徴とする電動ブレーキ制御方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記センサ故障検出部は、故障診断の有無を判定する判定閾値を備え、
前記センサ故障検出部は、前記第２角度センサの検出値と前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角との出力差と、前記判定閾値とを比較し前記第２角度センサの故障判定を実行するステップを備えたことを特徴する電動ブレーキ制御方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記センサ故障検出部は、前記第２角度センサが正常と判定された後、前記第１角度センサの検出値と前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角との出力差と、前記判定閾値とを比較し前記第１角度センサの故障判定を実行するステップを備えたことを特徴する電動ブレーキ制御方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記センサ故障検出部は、前記第１角度センサ及び前記第２角度センサが正常と判定された後、前記第１角度センサの検出値と、前記第２角度センサの検出値と、前記ストロークセンサの踏み込み量に応じて生成された前記モータの制御角と、前記判定閾値とから前記第１制御回路部の故障判定を実行するステップを備えたことを特徴する電動ブレーキ制御方法。
【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用いた電動ブレーキ装置、並びにモータ制御方法及びこの制御方法を用いた電動ブレーキ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の電動化が進んでおり、ブレーキやステアリング等の電動化によるモータ制御の適用が拡大している。そのためモータのみならず、モータの動作状態を検出するセンサや制御を行うＭＰＵ等の電気電子系の信頼性向上が重要な課題となる。特に、制御系の動作状態を検出するセンサの故障診断機能は重要である。
【０００３】
センサの故障診断技術としては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のような装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、モータロータの回転位置（角度）を検出するモータ位置センサと、モータの出力軸の回転角度を検出する二つの出力軸センサを設け、二つの出力軸センサの差が所定以上の場合は、出力軸センサの何れかもしくは双方が異常と判定し、次にモータ位置センサの異常の有無を判定し、モータ位置センサが異常であればモータ制御を停止し、モータ位置センサが正常であれば、モータ位置センサから出力軸回転角度を演算するようにした技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、２つの温度センサをそれぞれ別のＭＰＵに接続してサブＭＰＵがメインＭＰＵとそれに接続する温度センサを診断する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第６３４０６５８号公報
【特許文献２】特許第４９９７２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、二つの出力軸センサ診断のため、別の種類であるモータ位置センサを用意し、ＭＰＵに接続しているので、部品点数及びセンサとＭＰＵを接続する接続信号線が増加し、増加した部品の故障や信号線の断線といった可能性があり、信頼性が低下するといった課題があった。
【０００８】
また、特許文献２では、サブのＭＰＵ側が故障した場合に、メインのＭＰＵ側の診断ができないため、処理が停止してしまうといった課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、部品点数および接続信号線数の増加を抑えて冗長化を実現することができるモータ制御装置及びこれを用いた電動ブレーキ装置、並びにモータ制御方法及びこの制御方法を用いた電動ブレーキ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、モータの回転角度を検出する第１角度センサ及び第２角度センサと、指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第１角度センサの検出値を受信する第１制御回路部と、前記指令値に基づいて前記モータを制御すると共に前記第２角度センサの検出値を受信する第２制御回路部と、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部との間で信号の送受信を行う通信部とを備え、前記第１制御回路部は、前記第１角度センサの検出値と、前記通信部を介して受信した前記第２角度センサの検出値と、前記指令値に応じて生成された前記モータの制御角とから、前記第１角度センサ及び前記第２角度センサの故障を検出する角度センサ故障検出部を備えたことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、部品点数および接続信号線数の増加を抑えて冗長化を実現することができるモータ制御装置及びこれを用いた電動ブレーキ装置、並びにモータ制御方法及びこの制御方法を用いた電動ブレーキ制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例に係る電動ブレーキ制御装置のブロック構成図。
【図２】本発明の第１実施例に係る角度センサの故障検出方法のフローチャート。
【図３】本発明の第１実施例に係る一方のＭＰＵのみでモータ制御を行う場合の故障診断を実行するフローチャート。
【図４】本発明の第１実施例に係るモータ制御部１０９のブロック構成図。
【図５】本発明の第１実施例に係るセンサ出力期待値生成部１１１のブロック構成図。
【図６】本発明の第１実施例に係る角度センサ故障検出部１１３のブロック構成図。
【図７】本発明の第１実施例に係る角度センサ故障検出部の判定例を示す図。
【図８】本発明の第２実施例に係る電動ブレーキ制御装置のブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。本発明はモータ制御装置に関するものであり、その一例として電動ブレーキ制御装置に適用した例で以下説明する。
【００１４】
本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の第１実施例に係る電動ブレーキ制御装置のブロック構成図である。図１において、電動キャリパ１０１は、車のタイヤのディスクブレーキを構成する部品であり、ブレーキディスクを挟むブレーキパッドの開閉をモータで制御する機能を備えている。本実施例では、モータとして２巻線ブラシレスＤＣモータを用いる。
【００１６】
電動キャリパ１０１に備えられた角度センサ１０２（第１角度センサ），角度センサ１０３（第２角度センサ）は、２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４のシャフトの回転角度を検出する手段であり、一般にレゾルバ等が知られている。
【００１７】
電動キャリパ１０１の駆動部である２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４は、回転子の周辺に配置する３つのコイルの巻線をそれぞれ２系統化したものであり、一系統の巻き線が断線しても、もう一系統の巻き線で通電することにより、モータの回転停止を防ぐことができる。そのため、それぞれのコイルに対して２系統の三相電流を入力する。制御例として、通常時は２つのコイルがそれぞれ５０％の回転力を発生し、合計１００％の回転力を発生させるが、一方が故障した場合、もう一方で１００％の回転力を発生させることで回転力の低下を防ぐようにしている。
【００１８】
モータドライバ１０５，１０６は、第１制御回路部としてのＭＰＵ１０７（マイクロコンピュータユニット）に備えられたモータ制御部１０９、及び第２制御回路としてのＭＰＵ１０８に備えられたモータ制御部１１０からの制御信号に応じてモータを駆動するために必要な三相の電流を出力する手段である。
【００１９】
ＭＰＵ１０７，１０８は、ストロークセンサ１１７からの入力信号を受けて、その信号に応じて電動キャリパ内のモータを制御し電動ブレーキを動作させる手段である。本実施例では、１フェイルオペレーショナル（1 Fail Operational）を実現するため２つのＭＰＵによる冗長構成としている。１フェイルオペレーショナルは、システムを構成する基幹部品の1つが故障し、機能を喪失した際に、他の部品がその機能の一部を代替し、一定時間、運転を継続するものである。
【００２０】
モータ制御部１０９，１１０は、ストロークセンサ１１７からの入力信号に応じた角度分モータを回転させる手段である。モータ制御部１０９，１１０の構成については、図４を用いて後述する。
【００２１】
センサ出力期待値生成部１１１，１１２は、角度センサ１０２，１０３の出力が正常か否かを判定するための出力期待値を生成する手段である。センサ出力期待値生成部１１１，１１２の構成については、図５を用いて後述する。
【００２２】
角度センサ故障検出部１１３，１１４は、角度センサが正常か否かを判定する手段である。角度センサ故障検出部１１３，１１４の構成については、図６を用いて後述する。
【００２３】
通信部１１５，１１６は、ＭＰＵ１０７および１０８の間でデータの送受信を行う手段である。例えば自動車用の通信規格であるＣＡＮ通信方式等で実現する。
【００２４】
ストロークセンサ１１７は、運転者がブレーキペダルを踏んだ際の踏み込み量を検出する手段である。冗長構成とするため、内部に踏み込み量検出部を２つ有し、各出力はそれぞれＭＰＵ１０７及びＭＰＵ１０８に接続する。
【００２５】
次に、図１に示すブロック図の動作について説明する。第１実施例のモータ制御装置を含む電動ブレーキを搭載した自動車が走行中、運転者がブレーキペダルを踏み込むと、ストロークセンサ１１７が踏み込み変位量を検出し、ＭＰＵ１０７とＭＰＵ１０８内のモータ制御部１０９およびモータ制御部１１０が検出値を受信する。モータ制御部１０９およびモータ制御部１１０では、単位時間当たりの踏み込み変位量に応じたモータの回転量と回転速度を制御し、電動キャリパ１０１内の２重巻線式ブラシレスＤＣモータ１０４を回転動作させる。モータの制御単位時間当たりの回転角度を角度センサ１０２及び角度センサ１０３により検出し、その検出値をＭＰＵ１０７及びＭＰＵ１０８が受信しモータ制御部１０９およびモータ制御部１１０にフィードバックする。上記制御により、電動キャリパ内のブレーキパッドとブレーキディスク間の摩擦力を制御することでブレーキ動作を行う。
【００２６】
次に角度センサの故障検出方法について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施例に係る角度センサの故障検出方法のフローチャートであり、走行開始時及び正常動作時のフローチャートである。
【００２７】
２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４の角度を角度センサ１０２で検出し、その出力値（検出値）をＭＰＵ１０７内の角度センサ故障検出部１１３へ入力する（ステップＳ１０）。換言するとＭＰＵ１０７は角度センサ１０２の検出値を受信する。
【００２８】
２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４の角度を角度センサ１０３で検出し、その出力値（検出値）をＭＰＵ１０８で受信し、ＭＰＵ１０８の通信部１１６とＭＰＵ１０７の通信部１１５を介して、ＭＰＵ１０７内の角度センサ故障検出部１１３へ入力する（ステップＳ１１）。
【００２９】
センサ出力期待値生成部１１１は、ストロークセンサ１１７に応じたモータの制御角を生成し、角度センサ故障検出部１１３へ入力する（ステップＳ１２）。
【００３０】
角度センサ故障検出部１１３では、角度センサ１０２，角度センサ１０３およびセンサ出力期待値生成部１１１の３つ出力と判定閾値を比較し、故障診断を実行する（ステップＳ１３）。判定閾値は、故障診断の有無を判定する基準となる。故障診断は、後述する角度センサ故障検出部１１３の判定部４０８からの出力に応じて以下の処理を実行する。
【００３１】
３つの出力差が閾値内であれば２つの角度センサおよびモータ１０４、ＭＰＵ１０７および１０８から構成するモータ制御系は正常と判定する（ステップＳ１４のＮｏ）。３つの出力差が閾値外であれば、２つの角度センサおよびモータ１０４、ＭＰＵ１０７および１０８から構成するモータ制御系は異常と判定（ステップＳ１４のＹｅｓ）し、ＭＰＵ１０７とＭＰＵ１０８によるモータ制御を停止する（ステップＳ１５）。
【００３２】
次に、角度センサ１０２の出力と角度センサ１０３の故障を判定する。通信部１１６，１１５を介して得られた角度センサ１０３の出力値とセンサ出力期待値生成部１１１の出力値との出力差が所定の閾値外であれば、その角度センサ１０３は故障と判定する（ステップＳ１６のＹｅｓ）。角度センサ１０３が故障と判定されると、ＭＰＵ１０８によるモータ制御を停止させ、ＭＰＵ１０７のみでモータ制御を実行する（ステップＳ１７）。この場合、角度センサ故障検出部１１３は、通信部１１５を通じてＭＰＵ１０８のモータ制御部１１０に停止指令を出力する。
【００３３】
一方、通信部１１６，１１５を介して得られた角度センサ１０３の出力値とセンサ出力期待値生成部１１１の出力値との出力差が閾値内であれば、その角度センサ１０３は正常と判定する（ステップＳ１６のＮｏ）。
【００３４】
次に、角度センサ１０２の出力値とセンサ出力期待値生成部１１１の出力値との出力差が閾値外であれば、その角度センサ１０２は故障と判定する（ステップＳ１８のＹｅｓ）。角度センサ１０２が故障と判定されると、ＭＰＵ１０８のみでモータ制御を実行する（ステップＳ１９）。
【００３５】
一方、角度センサ１０２の出力値とセンサ出力期待値生成部１１１の出力値との出力差が閾値内であれば、その角度センサ１０２は正常と判定する（ステップＳ１８のＮｏ）。
【００３６】
次に、２つのセンサ（角度センサ１０２，１０３）の出力差が閾値内であり、センサ出力期待値生成部１１１の出力と出力差が閾値外であれば、モータ制御系が故障と判定する（ステップＳ２０のＹｅｓ）。モータ制御系が故障と判定されると、ＭＰＵ１０８のみでモータ制御を実行する（ステップＳ１９）。
【００３７】
一方、２つのセンサ（角度センサ１０２，１０３）の出力差が閾値内であり、センサ出力期待値生成部１１１の出力と出力差が閾値内であれば、モータ制御系は正常と判定（ステップＳ２０のＮｏ）し、モータ制御を継続する。
【００３８】
以上のステップは、モータが動作中、所定の時間間隔（例えば１ｍｓ）で実行される。次に図３を用いて、ＭＰＵ１０８のみでモータ制御を行う場合の故障診断について説明する。図３は、本発明の第１実施例に係る一方のＭＰＵのみでモータ制御を行う場合の故障診断を実行するフローチャートである。
【００３９】
図２のステップＳ１８において、ＭＰＵ１０８のみでモータ制御を実行する場合、以下のフローに従い、故障診断を実行する。
【００４０】
図３において、２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４の角度を角度センサ１０３で検出し、その出力値をＭＰＵ１０８内の角度センサ故障検出部１１４へ入力する（ステップＳ３０）。換言するとＭＰＵ１０８は角度センサ１０３の検出値を受信する。
【００４１】
センサ出力期待値生成部１１２は、ストロークセンサ１１７に応じたモータの制御角を生成し、角度センサ故障検出部１１４へ入力する（ステップＳ３１）。
【００４２】
角度センサ故障検出部１１４では、角度センサ１０３およびセンサ出力期待値生成部１１１の２つ出力と判定閾値を比較し、故障診断を実行（ステップＳ３２）し、角度センサ故障検出部１１４から判定結果を出力する（ステップＳ３３）。故障診断は、後述する角度センサ故障検出部１１４の判定部からの出力に応じて以下の処理を実行する。
【００４３】
角度センサ１０３の出力値とセンサ出力期待値生成部１１２の出力の差分が判定閾値範囲外であれば、角度センサ１０３及びモータ制御系の故障と判定し（ステップＳ３４のＹｅｓ）し、ＭＰＵ１０８によるモータ制御を停止する（ステップＳ３５）。
【００４４】
一方、角度センサ１０３の出力値とセンサ出力期待値生成部１１２の出力の差分が判定閾値範囲内であれば、角度センサ１０３及びモータ制御系は正常と判定し（ステップＳ３４のＮｏ）し、ＭＰＵ１０８によるモータ制御を継続する。
【００４５】
次に図４を用いて、モータ制御部１０９の構成について説明する。図４は本発明の第１実施例に係るモータ制御部１０９のブロック構成図である。
【００４６】
変位量検出部２０１は、ストロークセンサ１１７からの入力信号からブレーキペダルの変位量を検出する手段である。ストロークセンサ１１７からの入力信号はモータを制御するための指令値となる。
【００４７】
角度演算部２０２は、ストロークセンサの変位量をモータの回転で実現する目標角度（制御角）に変換する手段である。
【００４８】
差分演算部２０３は、角度センサ１０２から入力された現在の角度情報と角度演算部２０２で求めた目標角度の差分を計算する手段である。
【００４９】
ＰＩＤ制御部２０４は、差分演算部２０３の差分量に応じて、モータに加える力を制御する手段であり、モータで発生するトルク量を制御周期ごとに演算で求める。
【００５０】
３相制御部２０５は、ＰＩＤ制御部２０４の出力に応じて３相のパルス出力の周波数と位相およびパルスのデューティーを制御し、さらにパルス数をカウントし制御周期ごとに合計カウント数を出力する手段である。また、図示はしないが、モータ制御部１１０も上記と同じ構成である。
【００５１】
次に、図５を用いて、センサ出力期待値生成部１１１の構成について説明する。図５は、本発明の第１実施例に係るセンサ出力期待値生成部１１１のブロック構成図である。
【００５２】
記憶部３０１は、１制御周期前の角度センサ１０２の出力を記憶する手段である。
【００５３】
角度演算部３０２は、１制御周期前の角度と今回の制御でモータへ出力したパルス数とから今回のモータ制御で回転した角度を演算で求める手段である。この値を角度センサの出力期待値とする。また、図示はしないが、センサ出力期待値生成部１１２も上記と同じ構成である。
【００５４】
次に、図６を用いて、角度センサ故障検出部１１３の構成について説明する。図６は本発明の第１実施例に係る角度センサ故障検出部１１３のブロック構成図である。
【００５５】
差分検出部４０１，４０４および４０６は、２つの入力値の差を求め、更にその絶対値を求め出力する手段である。
【００５６】
判定閾値記憶部４０２は、角度センサ１０２が正常か否かの判定のための閾値を記憶する手段である。
【００５７】
２値化部４０３，４０５および４０７は、判定閾値記憶部４０２に記憶された閾値と差分検出部４０１，４０４および４０６からの入力をそれぞれ比較し、差分検出値が判定閾値以下の値であれば正常を意味する“１”を出力し、それ以外であれば故障を意味する“０”を出力する。
【００５８】
判定部４０８は、３つの２値化部４０３，４０５および４０７からの入力値に応じて角度センサ１０２および１０３およびＭＰＵ１０７とモータドライバ１０５とモータ１０４から成るモータ制御系（ＭＰＵ１０７とモータドライバ１０５とモータ１０４）が正常か故障かの判定を行う手段である。また、図示はしないが、角度センサ故障検出部１１４も上記と同じ構成である。
【００５９】
次に図７を用いて、角度センサ故障検出部１１３，１１４の判定部４０８における判定例を説明する。図７は、本発明の第１実施例に係る角度センサ故障検出部の判定例を示す図である。図７では、入力Ａ，Ｂ，Ｃに対する出力Ｙの出力結果を示している。
【００６０】
図７において、Ｙの内訳は、角度センサ１０２、角度センサ１０３およびモータ制御系の３つである。判定部４０８に入力される値化部４０３，４０５，４０７からの入力Ａ，Ｂ，Ｃが全て“１”の場合は、全て正常と判定する。また、入力Ａ，Ｂ，Ｃが全て“０”の場合は、２つの角度センサとモータ制御系が全て故障と判定する。
【００６１】
入力Ａ，Ｂ，ＣのうちＣが“１”でそれ以外“０”の場合は、角度センサ１０２が故障と判定する。入力Ａ，Ｂ，ＣのうちＢが“１”でそれ以外“０”の場合は、角度センサ１０３が故障と判定する。入力Ａ，Ｂ，ＣのうちＡが“１”でそれ以外“０”の場合は、モータ制御系が故障と判定する。
【００６２】
本実施例によれば、一方の角度センサ、モータ制御系が故障した場合であっても、他の角度センサ、モータ制御系を用いてモータ制御を継続することができる。その際、本実施例では、角度センサ以外のセンサを新たに用いることないので、部品点数および接続信号線数の増加を抑えて冗長化を実現することができる。
【実施例２】
【００６３】
次に本発明の第２実施例について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２実施例に係る電動ブレーキ制御装置のブロック構成図である。第２実施例において、第１実施例と異なるところは推力センサ６０４、６０５を備えたところにある。
【００６４】
電動キャリパ１０１には、２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４と、この２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４のシャフトの回転角度を検出する角度センサ１０２，１０３と、推力センサ６０４（第１推力センサ），推力センサ６０５（第２推力センサ）が備えられている。推力センサ６０４，６０５はブレーキディスクに対するブレーキパッドの加圧力を検出する手段である。この出力値によりブレーキ力を判断する。
【００６５】
第２実施例の２巻線ブラシレスＤＣモータ１０４は、第１実施例と同様、回転子の周辺に配置する３つのコイルの巻線をそれぞれ２系統化しており、一系統の巻き線が断線しても、もう一系統の巻き線で通電することにより、モータの回転停止を防ぐものである。
【００６６】
モータ制御部６１０，６１５は、ストロークセンサ１１７、角度センサ１０２，１０３、推力センサ６０４，６０５の入力によりモータの回転角度と回転速度を制御する。
【００６７】
センサ出力期待値生成部６１１、６１６は、角度センサ１０２，１０３及び推力センサ６０４，６０５の出力が正常か否かを判定するための出力期待値を生成する手段である。センサ出力期待値生成部６１１、６１６では、角度センサ及び推力センサのそれぞれのセンサに対応する出力期待値を生成する。また、センサ出力期待値生成部６１１、６１６では、図５に示す角度センサにおけるセンサ出力期待値生成部１１１と同様に、推力センサ６０４，６０５についてもモータ制御部１０９のパルス数入力と1制御周期前の推力センサ６０４，６０５の出力値から現時点の推力センサ６０４，６０５の出力期待値を演算で求め出力する。
【００６８】
センサ故障検出部６１２，６１７は、角度センサ１０２，１０３及び推力センサ６０４，６０５の故障を検出する手段である。第２実施例のセンサ故障検出部６１２，６１７は、角度センサ故障検出部としての機能、及び推力センサ故障検出部としての機能を備えている。角度センサ１０２，１０３及び推力センサ６０４，６０５の故障検出部にあたっては、図６に示す構成と同様の処理で実行する。この際、推力センサ６０４，６０５の故障検出にあたっては、図６の角度センサ１０２を推力センサ６０４に置き換え、センサ出力期待値生成部１１１では、推力センサの出力期待値を生成するようにする。
【００６９】
本実施例によれば、一方の角度センサ、推力センサ、モータ制御系が故障した場合であっても、他の角度センサ、推力センサ、モータ制御系を用いてモータ制御を継続することができる。その際、本実施例では、部品点数および接続信号線数の増加を抑えて冗長化を実現することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０１…電動キャリパ、１０２…角度センサ、１０３…角度センサ、１０４…２巻線ブラシレスＤＣモータ、１０５…モータドライバ、１０６…モータドライバ、１０７…ＭＰＵ、１０８…ＭＰＵ、１０９…モータ制御部、１１０…モータ制御部、１１１…センサ出力期待値生成部、１１２…センサ出力期待値生成部、１１３…角度センサ故障検出部、１１４…角度センサ故障検出部、１１５…通信部、１１６…通信部、１１７…ストロークセンサ、２０１…変位量検出部、２０２…角度演算部、２０３…差分演算部、２０４…ＰＩＤ制御部、２０５…３相制御部、３０１…記憶部、３０２…角度演算部、４０１…差分検出部、４０２…判定閾値記憶部、４０３…２値化部、４０４…差分検出部、４０５…２値化部、４０６…差分検出部、４０７…２値化部、４０８…判定部、６０４…推力センサ、６０５…推力センサ、６１０…モータ制御部、６１１…センサ出力期待値生成部、６１２…センサ故障検出部、６１５…モータ制御部、６１６…センサ出力期待値生成部、６１７…センサ故障検出部 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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