JP2005067400A - 電気ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの持つポテンシャルを活かせ、応答性を良好にさせつつ、オーバシュートやハンチングを抑え、ドライバに安定した乗り心地を提供できる電動ブレーキシステムを提供する。
【解決手段】 オーバシュートが発生したことを検出し、オーバシュート時にはＰＩＤによるフィードバック制御のフィードバックゲインを補正する。例えば、微分ゲインＫｄを増加させる。これにより、オーバシュートが判定された時点から減衰力が増加し、オーバシュートした後からは電動ブレーキの出力が緩やかに減衰して目標値に近づくという経過をたどることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ブレーキ操作量に応じてブレーキ圧を電気的に制御する電気ブレーキシステムに関するものである。

従来、電動モータによる直動型の容量増減を行うアンチスキッド制御（ＡＢＳ）装置において、モータへの指示電流をタイヤのスリップ率だけでなくモータの速度状態量に応じて決定するものが提案されている（特許文献１参照）。この装置では、モータの持つ速度エネルギーを予め見込んでモータへの指示電流を決定することで、アクチュエータの出力が目標値からオーバシュートして飛び出してしまうことを抑制している。

また、電動モータによる直動型の電動ディスクブレーキにおいて、モータ回転数の上限と下限を決めておき、実際のモータ回転数がその領域を超えないように制御するものが提案されている（特許文献２参照）。
特開平６−７２３１２号公報 特開２００３−１０４１９５号公報

しかしながら、特許文献１に示される装置では、モータ回転数が上がればあがるほど、つまり高応答になればなるほど、モータ回転に対する抵抗力（減衰力）が大きくなるため、モータの持つポテンシャルを活かしきれない。このため、アクチュエータの出力の目標値に対して実際の制御量の追従が遅れてしまい、応答性が悪くなる。

また、特許文献２に示される装置では、モータ回転数を抑制していることから、モータの持つポテンシャルを活かすことができず、アクチュエータの出力の目標値に対すて実際の制御量の追従が遅れ、応答性が悪くなる。

したがって、特許文献１、２に示される装置のように、ブレーキ制御に用いられるものにおいては、ブレーキ制御に必要とされる応答性を得ることができなかった。

一方、特許文献１、２に示される装置のようにモータ回転数に応じた指示電流の調整、もしくはモータ回転数の上限および下限の設定を行わなければ、モータの持つポテンシャルに応じた応答性を得ることが可能かもしれない。しかしながら、アクチュエータの出力が目標値から飛び出してしまうオーバシュートや、アクチュエータの出力が目標値に収束しようとして振動現象を起こすハンチングを抑えることができない。このため、一旦大きな制動力が発生したのちその制動力が急激に減少してしまうような現象が生じ、ドライバにブレーキに対する違和感を与え、安定した乗り心地を提供できないという問題が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、モータの持つポテンシャルを活かせ、応答性を良好にさせつつ、オーバシュートやハンチングを抑え、ドライバに安定した乗り心地を提供できる電動ブレーキシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電動のモータ（１０）により電動ブレーキ（３）を作動させる電動ブレーキシステムにおいて、ブレーキ操作部材の操作量に応じた目標制動力を設定する目標制動力設定手段（１３０）と、目標制動力設定手段によって設定された目標制動力を発生させるための電動ブレーキの出力の目標値を設定する目標値設定手段（１３０）と、電動ブレーキの実際の制御量をフィードバックし、目標値と実際の制御量との差が小さくなるようにフィードバック制御を実行するフィードバック制御手段（１６０）と、目標値の出力が得られるように電動ブレーキを作動させ、電動ブレーキの実際の制御量がオーバシュートして目標値から飛び出した場合に、オーバシュートが発生したことを検出するオーバシュート検出手段（２００、２１０）とオーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出されると、フィードバック制御手段におけるフィードバック制御量を補正するフィードバック制御量補正手段（１５０）と、を備えていることを特徴としている。

例えば、請求項６に示すように、フィードバック制御手段は、ＰＩＤによるフィードバック制御を実行するものであり、フィードバック制御量補正手段は、フィードバック制御手段におけるフィードバックゲインを補正するものであって、オーバシュートが検出された際に、オーバシュートが検出される前よりも微分ゲイン（Ｋｄ）を増加させる。又は、請求項７に示すように、フィードバック制御手段は、ＰＩＤによるフィードバック制御を実行するものであり、フィードバック制御量補正手段は、フィードバック制御手段におけるフィードバックゲインを補正するものであって、オーバシュートが検出された際に、オーバシュートが検出される前と比べて、微分ゲイン（Ｋｄ）をそのままの値とし、かつ、比例ゲイン（Ｋｐ）および積分ゲイン（Ｋｉ）を減少させる。

このように、オーバシュート時にはフィードバック制御のフィードバック制御量を補正している。例えば、ＰＩＤによるフィードバック制御のフィードバックゲインを補正している。これにより、オーバシュートが判定された時点から減衰力が増加し、オーバシュートした後からは電動ブレーキの出力が緩やかに減衰して目標値に近づくという経過をたどることができる。

したがって、電動ブレーキの実際の制御量が目標値に対して応答性良く追従できるようにしつつ、通常その後に起こるモータや電動ブレーキの慣性と弾性による振動現象を押さえ込み、安定した出力状態を維持できるようにすることができる。このため、モータの持つポテンシャルを活かせ、応答性を良好にさせつつ、オーバシュートやハンチングを抑えることができる。そして、例えばドライバの意思に反した加減速度感をなくすことができるため、ドライバに安定した乗り心地を提供することができ、車両安定制御の機能低下、機能異常を回避することができる。

例えば、請求項２に示すように、オーバシュート検出手段として、目標値の変動量が第１規定値以内であるか否かを判定する手段（２００）を備え、目標値の変動量が第１規定値以内でないと判定された場合には、オーバシュートが発生していないとすることができる。

また、請求項３に示すように、オーバシュート検出手段として、目標値と実際の制御量との差が第２規定値以内であるか否かを判定する手段（２１０）を有しており、目標値と実際の制御量との差が第２規定値以内でないと判定された場合には、オーバシュートが発生していないとすることもできる。

さらに、請求項４に示すように、オーバシュート検出手段として、目標値と実際の制御量それぞれの増減傾向が一致しているか否かを判定する手段（２２０）を備え、目標値と実際の制御量それぞれの増減傾向が一致していない場合にオーバシュートが発生していると判定することも可能である。

請求項５に記載の発明では、目標値と実際の制御量それぞれの増減傾向が一致している場合において、それよりも以前にオーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出されていた場合に、オーバシュートが検出されていたと判定する判定手段（２４０）を有し、フィードバック制御量補正手段は、この手段によってオーバシュートが検出されていたと判定された場合には、フィードバック制御量の補正を実行するようになっていることを特徴としている。

このように、一旦オーバシュートが検出された後にも、フィードバック制御量を補正することで、その後に多少発生し得るハンチングをより抑制することが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した電動ブレーキシステムの概略構成を図１に示す。以下、この図に基づいて電動ブレーキシステムの構成について説明する。

この電動ブレーキシステムは、ブレーキ操作部材に相当するブレーキペダル１、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）２、および車輪に対して制動力を発生させるための電動ブレーキ３、各種センサ５０ａ〜５０ｃ等を含んでいる。なお、電動ブレーキ３は、４つの車輪のそれぞれに設けられているが、ここでは４つの車輪のうちの１つに設けられたものを代表的に図示してある。

ブレーキペダル１には、ブレーキペダル１の操作量、例えば踏力やストローク量を検出するペダル操作センサ５０ａが取り付けられている。このペダル操作センサ５０ａからの検出信号がＥＣＵ２に送られるようになっている。

ＥＣＵ２は、コンピュータ２ａや駆動回路２ｂ等を備えて構成されている。ＥＣＵ２は、ペダル操作センサ５０ａ、各車輪に備えられた車輪速度センサ５０ｂおよびヨーレートセンサ５０ｃからの検出信号を受け取り、それらの検出信号を用いて各種演算を行うようになっている。具体的には、コンピュータ２ａにて電動ブレーキ３で発生させたい目標制動力、すなわち車両に発生させたい目標減速度に応じた指示電流の目標値を求め、その大きさの指示電流を駆動回路２ｂから出力するようになっている。

電動ブレーキ３は、ディスクブレーキであり、車輪と共に回転するディスクロータ４とディスクロータ４の両側においてディスクロータ４を挟むように配置された一対の摩擦パッド５、６と、ディスクロータ４をまたいで一対の摩擦パッド５、６を保持するキャリパ７とを有している。キャリパ７は、以下のように構成されている。

キャリパ７の外形を構成するハウジング８内には回転軸１０ａを備えたモータ１０が固定されていると共に、第１、第２ブレーキパッド５、６をディスクロータ４に押し付けるための各種構成要素が備えられている。

モータ１０の回転軸１０ａには外歯部を備えたインナーロータ１１が固定され、このインナーロータ１１の周囲に、インナーロータ１１の外歯部と噛み合う内歯部を備えたアウターロータ１２が配置されている。アウターロータ１２の両端面にはローラベアリング１３、１４が配置され、一方のローラベアリング１４に隣接するようにクラッチ解除部材１５が配置されている。このクラッチ解除部材１５の中央部には穴があけられており、この穴の内壁面とモータ１０の回転軸１０ａの外周面との間には、軸受け１６が設けられている。なお、以下の説明では、モータ１０の回転軸１０ａの軸心方向を単に軸方向、回転軸１０ａの回転方向を周方向という。また、モータ１０からディスクロータ４に向かう方向を前進方向、その逆方向を後退方向という。

モータ１０の回転軸１０ａの先端部１０ｂよりもディスクロータ４側には、回転軸１０ａの先端部１０ｂの端面と接触するクラッチ部材１７ａが備えられた雌ネジ部材１７が備えられている。雌ネジ部材１７の中央部には雌ネジ穴１７ｂがあけられており、この雌ネジ穴１７ｂに雄ネジ１８ａが螺合されている。この雄ネジ１８ａは、第１ブレーキパッド５を保持している摩擦材保持部９を固定するための雄ネジ部材１８の一部として形成されている。

モータ１０の回転軸１０ａは、軸心ａ１回りに回転する。この回転軸１０ａには軸心ａ１と偏心量ｅを成す位置を軸心ａ２とする偏心回転部１０ｃが形成されている。

このモータ回転軸１０ａに設けられた偏心回転部１０ｃに加え、偏心回転部１０ｃの回転により軸心ａ１回りに公転するインナーロータ１１、ハウジング８のモータ収容壁８ａに形成したピン穴８ｂおよびアウターロータ１２により、サイクロ減速機構が構成されている。

このようなサイクロ減速機構では、モータ１０への通電により、入力軸となる偏心回転部１０ｃが回転させられる。このとき、インナーロータ１１に備えられた内ピン１１ａがピン穴８ｂにより動きを拘束され、ピン穴８ｂ内でのみ動ける状態となっている。このため、偏心回転部１０ｃの回転により、内ピン１１ａがその軸心ａ３がピン穴８ｂ内で公転し、インナーロータ１１が軸心ａ２を中心として回転数で公転する。このときの内ピン１１ａおよびインナーロータ１１の公転回転の回転数は、モータ回転数と同等である。

そして、インナーロータ１１の公転がアウターロータ１２に伝達され、これらそれぞれの内歯部および外歯部の各歯数に応じて決まる減速比でアウターロータ１２が周方向に回転する。このとき、アウターロータ１２は、ローラベアリング１３、１４により挟み込まれているため、軸方向において回転位置が固定される。

また、ランプ部１９、ローラベアリング１４およびクラッチ解除部材１５によりランプ機構が構成されている。

ランプ部１９は、アウターロータ１２のうちベアリング１４側の端面に複数個形成されており、本図中では表されていないが、アウターロータ１２の周方向に沿って、アウターロータ１２の端面に対して所定角度傾斜するように形成されている。このため、アウターロータ１２の回転に伴ってランプ部１９が回転すると、ランプ部１９の傾斜によりローラベアリング１４およびクラッチ部材１５が紙面左側に付勢されることになる。

クラッチ解除部材１５は、その外周が軸受け２０と接し、その内周がモータ回転軸１０ａの軸端部１０ｂと軸受け１６を介して接するリング形状の部材で構成されている。このため、周方向および軸方向において、ハウジング８内を摺動自在となっている。ただし、クラッチ解除部材１５は、軸方向に垂直な面においてローラベアリング１４と接するよう配置され、ローラベアリング１４側への移動は規制されている。また、クラッチ解除部材１５のうちアウターロータ１２と反対の面上には、円形状の突起１５ａが備えられている。この突起１５ａは、雌ネジ部材１７に設けたクラッチ部材１７ａと軸方向で当接する位置に設けられている。

このような構成のランプ機構では、アウターロータ１２の回転がローラベアリング１４を介してクラッチ解除部材１５に伝達される。そして、クラッチ解除部材１５が雌ネジ部材１７（クラッチ部材１７ａ）に当接していない状態では、クラッチ解除部材１５はローラベアリング１４およびアウターロータ１２と一体的に同じ速度で周方向に回転する。

続いて、クラッチ解除部材１５の突起１５ａが雌ネジ部材１７（クラッチ部材１７ａ）に当接し、クラッチ解除部材１５に拘束力が作用すると、クラッチ解除部材１５とアウターロータ１２との間で周方向の回転速度に速度差が生ずる。このため、この速度差とランプ部１９の傾斜角とに応じてクラッチ解除部材１５とアウターロータ１２との軸方向の相対変位が増加し、クラッチ解除部材１５が図の左側へ移動することになる。

雌ネジ部材１７は、ハウジング８に対して回転自在に構成されている。雌ネジ部材１７には、モータ回転軸１０ａの軸端１０ｂと接触および非接触可能なクラッチ部材１７ａが複数設けられている。

クラッチ部材１７ａは、周方向に複数個並べられており、雌ネジ部材１７の中心方向に延設されている。このクラッチ部材１７ａの端部が軸端１０ｂと接触部１０ｄで接触しているときは、この接触部１０ｄにおける摩擦力により、モータ回転軸１０ａの回転が雌ネジ部材１７に伝達され、雌ネジ部材１７が周方向に回転する。これにより、雄ネジ部材１８は、周方向への回転が規制されているため、雌ネジ部材１７の回転によって軸方向へ移動し、第１ブレーキパッド５をディスクロータ４へ押し付けるようになっている。

なお、雌ネジ部材１７の外周部には、雌ネジ部材１７が一方向にのみ回転することを許容するワンウェイクラッチ２１がハウジング８と係合するよう設けられている。このワンウェイクラッチ２１により、雌ネジ部材１７が第１ブレーキパッド５を繰り出す方向に回転すること許容し、その逆方向に回転することを阻止するようになっている。このため、ブレーキ解除時に雌ネジ部材１７の回転が戻らないので、第１ブレーキパッド５の摩耗が進んだ場合でも第１ブレーキパッド５とディスクロータ４との間隔が所定値以上に広がらないようにできる。

また、雄ネジ部材１８は、周方向の運動が規制されており、軸方向のみに移動可能となっている。雄ネジ部材１８の一端は第１ブレーキパッド５を保持する摩擦材保持部９と接合され、他端は雄ネジ１８ａが形成されている。この雄ネジ１８ａは雌ネジ部材１７の雌ネジ１７ｂと螺合し、その軸心がモータ回転軸１０ａの軸心ａ１と一致するよう配置されている。

このような構成の電動ブレーキ３によれば、ＥＣＵ２によって決定された指示電流が駆動回路２ｂから出力されると、その指示電流を受けてモータ１０が駆動される。これにより、モータ回転軸１０ａの回転に伴って雄ネジ部材１８が紙面左側に付勢され、第１ブレーキパッド５をディスクロータ４に当接させる。そして、第１ブレーキパッド５がディスクロータ４に接すると、雄ネジ部材１８がそれ以上紙面左側に移動できなくなるため、雄ネジ部材１８を紙面左側に付勢する力によりキャリパ７全体が紙面右方向に付勢され、第２ブレーキパッド６がディスクロータ４に接する。このようにしてディスクロータ４が第１、第２ブレーキパッド５、６によって挟み込まれ、ディスクロータ４に対して回転を停止させるような摩擦力が加えられる。したがって、ディスクロータ４と共に回転している車輪の回転も停止させられていき、車輪に取り付けられたタイヤと路面との間に発生する摩擦力により制動力が得られるようになっている。

以上説明した電動ブレーキシステムにおいて、電動ブレーキ３のモータ１０に加える指示電流の設定処理を実行する。図２に、ＥＣＵ２が実行する指示電流設定処理のフローチャートを示し、この図を参照して指示電流設定処理について説明する。

図２のフローチャートに示される指示電流設定処理は、図示しないイグニッションスイッチがＯＮされると常に実行される。まず、ステップ１００において、ペダル入力がなされたか否かが判定される。この処理は、ブレーキペダル１の操作が成されたか否かを示すペダル操作センサ５０ａからの信号に基づいて判定される。

そして、ペダル入力があったと判定されると、ステップ１１０に進み、ペダル操作センサ５０ａからの信号に基づき、ペダル入力、つまりペダル踏力もしくはペダル速度等に応じた目標減速度を演算し、ステップ１２０に進む。また、ペダル入力がない場合には、ドライバからの制動要求は無いため、そのままステップ１２０に進む。

ステップ１２０では、車輪速度センサ５０ｂからの検出信号に基づいて演算されるスリップ率およびヨーレートセンサ５０ｃからの検出信号に基づいて演算されるヨーレートが規定値ないか否かが判定される。ここでいう規定値とは、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御等が実行される程度のスリップ率やヨーレートということを意味している。

そして、ステップ１２０で肯定判定されれば、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御等が実行されていないと想定し、ステップ１３０に進む。また、否定判定されれば、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御等が実行されると想定し、ステップ１４０に進む。

なお、これらスリップ率およびヨーレートに関しては、一般的に、ＡＢＳ制御処理などを実行するために別途スリップ率やヨーレートの演算が実行されていることから、本実施形態ではこれらの演算結果をそのまま利用している。

ステップ１３０では、各車輪の目標制動力が演算される。すなわち、ステップ１２０で求められた目標減速度が得られるようにするために必要となる各車輪の制動力が演算される。さらに、この目標制動力に応じた電動ブレーキ３の出力の目標値が設定される。この目標値が電動ブレーキ３に対してＥＣＵ２が出力したい目標の制御量となるものである。一方、ステップ１４０では、ＡＢＳ制御や横滑り制御等を実行するべく、それら各制御に応じた各車輪それぞれに対する目標制動力が演算されると共に、その目標制動力に応じた電動ブレーキ３の出力の目標値が演算される。

そして、ステップ１５０では、フィードバック制御量の補正として、フィードバックゲイン補正処理が実行される。このフィードバックゲイン補正処理では、指示電流にオーバシュートやハンチングが発生することを防止すべく、電動ブレーキ３の出力の目標値を補正するための処理である。図３に、フィードバックゲイン補正処理の詳細を表すフローチャートを示す。以下、この図に基づいてフィードバックゲイン補正処理について説明する。

フィードバックゲイン補正処理では、まず、ステップ２００において、目標値変動量が規定値（第１規定値）以内であるか否か、例えば電動ブレーキ３の出力の目標値を減速度に換算した場合の変化量、つまり電動ブレーキ３からその目標値に相当する出力が成された場合に発生させられるであろう減速度の変化量が±０．１Ｇ／秒以内であるか否かが判定される。これにより、目標値が安定状態に入っているか否かを判定することが可能である。ここでいう目標値が安定する状態とは、目標値が所定勾配で増加して要求される値まで到達した後ほぼ一定値に保たれるような状態を意味している。

したがって、目標値変動量が大きく、目標値が安定状態に入っていないような場合には、オーバシュートやハンチングが発生する段階ではないため、そのままフィードバックゲイン補正処理を終了する。一方、目標値変動量が小さく、まだ目標値が安定状態に入った場合には、オーバシュートが発生してハウチングに移行していく段階であるとして、ステップ２１０に進む。

ステップ２１０では、電動ブレーキ３の出力の目標値と実際に発生させられた制御量（出力）との差の絶対値（｜目標制動力−制御量｜）が求められる。そして、その差の絶対値が規定値（第２規定値）以内であるか否か、例えばその差の絶対値を減速度に換算した場合に０．１Ｇ以内であるか否かが判定される。つまり、目標制動力が安定状態に入っていたとしても、実際に発生させられた制御量が目標値から大きく離れている場合には、実際の制御量を目標制動力に近づけるために、フィードバックゲイン補正処理を実行するべきではない。したがって、このステップで肯定判定されればステップ２２０に進み、否定判定されればそのままフィードバックゲイン補正処理を終了する。

ステップ２２０では、電動ブレーキ３の出力の目標値と実際に発生させられた制御量の増減傾向が一致しているか否かが判定される。ただし、ここでいう増減傾向とは、目標値や実際の制御量が増加後に安定状態に入った場合もしくは減少後に安定状態に入った場合、安定状態に入る前の傾向がそのまま存続されているものとして上記判定を行っている。

目標値と実際の制御量が共に増加傾向にある場合もしくは共に減少傾向にある場合は、オーバシュートやハンチングが生じる前の状態もしくはオーバシュートやハンチングが生じた後、再度増減傾向が一致した状態を意味している。また、電動ブレーキ３の出力の目標値と実際の制御量の増減傾向が一致していない場合は、オーバシュートが発生したあとハンチングによる振動モードに入った状態を意味している。

したがって、ステップ２２０で否定判定されると、オーバシュートが生じた後にハンチングによる振動モードに入っているものとして、オーバシュート判定フラグをセットすると共にステップ２３０に進む。そして、フィードバックゲイン補正が実行される。具体的には、オーバシュートが発生した場合に、後述する図２のステップ１６０において実行されるＰＩＤによるフィードバック制御のフィードバックゲインの補正が行われる。

ここで、ＰＩＤによるフィードバック制御について説明する。ＰＩＤとは、比例（proportion）、積分(integral)、微分(differential)の頭文字をとったものであり、目標値に対して実際の制御量をフィードバックし、それらの差分がゼロとなるように比例、積分、微分の各制御を実行することをいう。このＰＩＤによるフィードバック制御を図に示すと、図４のように示される。

この図に示されるように、目標値と実際の制御量との差分に対して各制御が実行されるようになっており、それぞれのフィードバックゲイン（比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ、微分ゲインＫｄ）が決定されている。

比例制御では、制御入力を目標値と実際の制御量との差（誤差）に対して比例させている。このような制御によると、応答速度が速めるために制御ゲインを高くすることが考えられるが、実際の制御量が振動的になってしまう。このため、積分制御により、目標値と実際の制御量との差がゼロの状態であってもその差の状態を保持できるようにする。この積分項は時間と共に増大する。

これら比例―積分制御によれば目標に近づけることが可能である。しかしながら、目標に近づくまでに時間を要し、応答速度が遅くなる。そこで、目標値と実際の制御量の差が大きくなった場合には制御入力を大きくし、その差が小さくなった場合には制御入力が小さくなる微分制御を行うことで、より実際の制御量を目標に近づかせて安定させることが可能となる。

このため、本実施形態では、ＰＩＤによるフィードバック制御により実際の制御量が目標値に近づくようにしている。そして、比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ、微分ゲインＫｄが、応答性などを考慮した値として予め設定されている。

したがって、このステップでは、上記のように設定されているフィードバックゲインのうち、例えば微分ゲインＫｄを増加させ、比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉはそのままの値とするという補正を実行する。

一方、ステップ２２０で肯定判定されると、ステップ２４０に進み、オーバシュートやハンチングが生じる前の状態であるか、一旦オーバシュートが生じた後にハンチングによる振動モードが生じ、再度増減傾向が一致した状態であるかを判定する。この処理は、ステップ２２０でセットされたオーバシュート判定フラグがセットされた状態になっているかセットされていないかに基づいて判定される。

オーバシュートが生じた後にハンチングによる振動モードに入った後、一旦電動ブレーキ３の出力の目標値と実際の制御量の増減傾向が一致したとしても、その後もフィードバックゲイン補正を続ける必要がある。このため、オーバシュート判定フラグがセットされている場合には、まだフィードバックゲイン補正を続ける必要があるものとして、ステップ２３０に進み、上記と同様にフィードバックゲイン補正を実行する。

なお、ステップ２００又はステップ２１０において否定判定された場合には、もはやフィードバックゲイン補正を実行する必要がないか、もしくはペダル入力に応じた目標制動力の設定を優先して実行しなければならない状況であるとして、オーバシュート判定フラグがリセットされるようになっている。

このようにして、フィードバックゲイン補正処理が完了する。この後は図２のステップ１６０に進み、電動ブレーキ３の出力の目標値と実際の制御量との差を求め、その差が縮まるように目標値を調整するというＰＩＤによるフィードバック制御が実行される。

そして、電動ブレーキ３の出力の目標値に対応する指示電流に変換することで、指示電流の設定が完了する。そして、設定された指示電流がＥＣＵ２からモータ１０に出力され、電動ブレーキ３から設定された目標値になるような出力が成される。

以上のような処理を実行する電動ブレーキシステムにおける電動ブレーキ３の出力の目標値および実際の制御量の変化を図５に示す。なお、図５中には、参考として、上述したフィードバックゲイン補正処理を実行しない従来の場合の目標値および実際の制御量の変化を破線で示してある。

図５に示されるように、電動ブレーキ３の出力の目標値は、所定の増加勾配をもって要求される目標制動力に応じた値まで増加していく。これに追従して実際の制御量も急速に増加していくことになるが、モータ１０等の慣性や弾性の影響により、実際の制御量は目標値のように要求される目標制動力に応じた値まで増加したのち、それを超えてオーバシュートする。

このため、従来のようにフィードバックゲイン補正処理を実行しないものであれば、モータや電動ブレーキの慣性エネルギー（速度エネルギー）が弾性エネルギーにすべて置き換わった後は、蓄えられた弾性エネルギーにより再び目標値に向かって実際の制御量が降下し始める。この現象が繰り返され、減衰振動現象となり、目標値をまたいで行ったり来たりを繰り返し最終的に目標値に落ち着くことになる。

これに対し、本実施形態では、オーバシュートが判定されると、フィードバックゲインが補正される。具体的には微分ゲインＫｄを増加させるようにしている。このため、図中に示したようにオーバシュートが判定された時点から減衰力が増加し、オーバシュートした後からは電動ブレーキ３の出力は従来のような振動現象を回避して緩やかに減衰して目標値に近づくという経過をたどることになる。

したがって、電動ブレーキ３の実際の制御量が目標値に対して応答性良く追従できるようにしつつ、通常その後に起こるモータ１０や電動ブレーキ３の慣性と弾性による振動現象を押さえ込み、安定した出力状態を維持できるようにすることができる。このため、モータの持つポテンシャルを活かせ、応答性を良好にさせつつ、オーバシュートやハンチングを抑えることができる。そして、例えばドライバの意思に反した加減速度感をなくすことができるため、ドライバに安定した乗り心地を提供することができ、車両安定制御の機能低下、機能異常を回避することができる。

なお、オーバシュート後にも電動ブレーキ３の出力がオーバシュートしたときの値から緩やかにしか減衰していかないため、一時的に要求される目標制動力と実際の制動力とが一致しないことになる。しかしながら、例えば目標値よりも大きな制動力を発生させた後にその制動力が維持されるものであるため、それらが一致していなくてもドライバに自分の意思に反するような制動力変化が生じているとは感じさせない。つまり、ハンチングが生じる場合には、電動ブレーキ３の出力の目標値とオーバシュートによる飛び出し分との差分の倍の振動で制動力が変化することになり、大きな制動力を発生させた後に急激にその制動力が減じられるような変化が生じることになり、ドライバに違和感を与えることになる。これに対し、本実施形態では、目標制動力と多少異なる制動力に維持されるだけであるため、ドライバに違和感を与えることはない。

また、要求される目標制動力と実際の制動力との差に許容量を設定するようにすれば、よりドライバに与える違和感を少なくすることも可能である。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ＡＢＳ制御等の車両挙動制御が実行される場合にも各車輪の目標制動力演算および電動ブレーキ３の出力の目標値の演算を行い（ステップ１４０）、フィードバックゲイン補正処理を実行するようにしている（ステップ１５０）。しかしながら、ＡＢＳ制御等の車両挙動制御が実行されている場合には、ＡＢＳ制御等の車両挙動制御を優先させ、フィードバックゲイン補正処理が実行されないようにすることも可能である。この場合、例えば、車両挙動制御が実行される際にその旨を示すフラグをセットしておき、図３のステップ２００の前に車両挙動制御が実行されているか否かを判定するステップを設け、車両挙動制御が実行されている場合にはフィードバックゲイン補正処理をそのまま終了するようにすれば良い。

また、上記実施形態では、フィードバックゲインの補正において微分ゲインＫｄを増加させるようにしている。しかしながら、微分ゲインＫｄをそのままの値として、比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉを減少させるという補正を実行することも可能である。

なお、上述した各ステップは、ステップ内の各処理を実現するための手段に相当するものである。

本発明の第１実施形態における電動ブレーキシステムの概略構成を示す模式図である。 図１に示す電動ブレーキシステムが実行する指示電流設定処理のフローチャートである。 図２に示されるフィードバックゲイン補正処理の詳細を示したフローチャートである。 ＰＩＤによるフィードバック制御のブロック図である。 図１に示す電動ブレーキシステムの作動を説明したタイミングチャートである。

符号の説明

１…ブレーキペダル、２…ＥＣＵ、３…電動ブレーキ。

Claims (7)

1. 電動のモータ（１０）により電動ブレーキ（３）を作動させる電動ブレーキシステムにおいて、
   ブレーキ操作部材（１）の操作量に応じた目標制動力を設定する目標制動力設定手段（１３０）と、
   前記目標制動力設定手段によって設定された目標制動力を発生させるための前記電動ブレーキの出力の目標値を設定する目標値設定手段（１３０）と、
   前記電動ブレーキの実際の制御量をフィードバックし、前記目標値と該実際の制御量との差が小さくなるようにフィードバック制御を実行するフィードバック制御手段（１６０）と、
   前記目標値の出力が得られるように前記電動ブレーキを作動させ、該電動ブレーキの実際の制御量がオーバシュートして前記目標値から飛び出した場合に、オーバシュートが発生したことを検出するオーバシュート検出手段（２００、２１０）と、
   前記オーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出されると、前記フィードバック制御手段におけるフィードバック制御量を補正するフィードバック制御量補正手段（１５０）と、を備えていることを特徴とする電動ブレーキシステム。
2. 前記オーバシュート検出手段は、前記目標値の変動量が第１規定値以内であるか否かを判定する手段（２００）を有しており、前記目標値の変動量が前記第１規定値以内でないと判定された場合には、前記オーバシュートが発生していないとするようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキシステム。
3. 前記オーバシュート検出手段は、前記目標値と前記実際の制御量との差が第２規定値以内であるか否かを判定する手段（２１０）を有しており、前記目標値と前記実際の制御量との差が前記第２規定値以内でないと判定された場合には、前記オーバシュートが発生していないとするようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキシステム。
4. 前記オーバシュート検出手段は、前記目標値と前記実際の制御量それぞれの増減傾向が一致しているか否かを判定する手段（２２０）を有しており、前記目標値と前記実際の制御量それぞれの増減傾向が一致していない場合に前記オーバシュートが発生していると判定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動ブレーキシステム。
5. 前記目標値と前記実際の制御量それぞれの増減傾向が一致している場合において、それよりも以前に前記オーバシュート検出手段により前記オーバシュートが検出されていた場合に、前記オーバシュートが検出されていたと判定する判定手段（２４０）を有し、
   前記フィードバック制御量補正手段は、この手段によって前記前記オーバシュートが検出されていたと判定された場合には、前記フィードバック制御量の補正を実行するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電動ブレーキシステム。
6. 前記フィードバック制御手段は、ＰＩＤによるフィードバック制御を実行するものであり、前記フィードバック制御量補正手段は、前記フィードバック制御手段におけるフィードバックゲインを補正するものであって、前記オーバシュートが検出された際に、前記オーバシュートが検出される前よりも微分ゲイン（Ｋｄ）を増加させるようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電動ブレーキシステム。
7. 前記フィードバック制御手段は、ＰＩＤによるフィードバック制御を実行するものであり、前記フィードバック制御量補正手段は、前記フィードバック制御手段におけるフィードバックゲインを補正するものであって、前記オーバシュートが検出された際に、前記オーバシュートが検出される前と比べて、微分ゲイン（Ｋｄ）をそのままの値とし、かつ、比例ゲイン（Ｋｐ）および積分ゲイン（Ｋｉ）の少なくとも一方を減少させるようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電動ブレーキシステム。
   
   

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