JP2023084835A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多相モータで構成された電動ブレーキの制動力保持によるロック通電時に特定の相に発熱が偏ることを防止する車両用制動装置を提供する。【解決手段】車両用制動装置は、対応する車輪に制動力を発生させる複数の電動ブレーキが各車輪に設けられた四輪車両に搭載される。車両用制動装置は、各電動ブレーキが発生させる制動力を制御する制動力制御部を備える。複数の電動ブレーキのうち、前列左右輪に対応する一対の電動ブレーキ、又は、後列左右輪に対応する一対の電動ブレーキのうち少なくとも一方は、三相（多相）モータで構成された三相（多相）電動ブレーキである。制動力制御部は、制動力が保持されている時に三相（多相）モータの特定相に電流が集中しないように、三相（多相）電動ブレーキへの制動力指令値を基準値に対して増減させる「アップダウン処理」を実行する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

従来、モータ通電により制動力を発生させる車両用制動装置が知られている。

例えば特許文献１に開示された電動ブレーキ装置は、モータ通電により発生するモータトルクを摩擦パッドの押圧力による制動力に変換する。モータトルクと制動力との関係は、各部での摩擦力のため、制動力が増加するときの正効率線と、制動力が減少するときの逆効率線とで異なり、正効率線から逆効率線に推移する間はモータトルクが変化しても制動力が保持されるというヒステリシス特性を有している。

特許第６５０５８９６号公報

特許文献１の従来技術によると、正効率線により目標制動力よりも少し高い制動力を発生させてから制動力を保持しつつ電流を下げ、逆効率線で動作させて目標制動力まで下げるように制御することで、電流を低減することができる。しかし、制動力を保持する過程でロック通電が必要であり、電動ブレーキのアクチュエータが多相モータで構成されている場合、特定の相に電流が集中して発熱が偏るという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、多相モータで構成された電動ブレーキの制動力保持によるロック通電時に特定の相に発熱が偏ることを防止する車両用制動装置を提供することにある。

本発明の車両用制動装置は、対応する車輪（９１－９４）に制動力を発生させる複数の電動ブレーキ（８１－８４）が各車輪に設けられた四輪車両（９０１、９０５）に搭載される。車両用制動装置は、各電動ブレーキが発生させる制動力を制御する制動力制御部（４０）を備える。

複数の電動ブレーキのうち、前列左右輪（９１、９２）に対応する一対の電動ブレーキ（８１、８２）、又は、後列左右輪（９３、９４）に対応する一対の電動ブレーキ（８３、８４）のうち少なくとも一方は、三相以上の多相モータ（６０）で構成された多相電動ブレーキである。

車両が所定の適用除外要件を満たす場合を除き、制動力制御部は、制動力が保持されている時に多相モータの特定相に電流が集中しないように、多相電動ブレーキへの制動力指令値を基準値に対して増減させる「アップダウン処理」を実行する。

例えば制動力制御部は、アップダウン処理において、多相電動ブレーキについての制動力指令値の基準値に正弦波を重畳させる。或いは、制動力制御部は、制動力指令値の基準値に対し、基準値を上回る正状態と基準値を下回る負状態と交替する矩形波又は台形波を連続的又は断続的に重畳させる。

これにより本発明では、多相モータで構成された電動ブレーキの制動力保持によるロック通電時に特定の相に発熱が偏ることを防止することができる。

第１～第４実施形態の車両用制動装置が搭載される車両の構成図。 各車輪の電動ブレーキの模式的な構成図。 （ａ）電動ブレーキのパッドの模式図、（ｂ）パッド荷重とパッド位置との特性図。 比較例による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキ三相電流のタイムチャート。 第１実施形態のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 第２実施形態のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 アップダウン処理の全体フローチャート。 適用除外条件成否判定のフローチャート。 アップダウン処理の開始タイミングの例を示す図。 第２実施形態のアップダウン処理でのモード切替のフローチャート。 第２実施形態変形例１のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 第２実施形態変形例２のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 第３実施形態のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 第４実施形態のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキの三相電流のタイムチャート。 第５実施形態の車両用制動装置が搭載される車両の構成図。 第５実施形態のアップダウン処理による制動力指令値、前輪ブレーキの三相電流及び後輪ブレーキの直流電流のタイムチャート。

本発明の実施形態による車両用制動装置を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用制動装置は、対応する車輪に制動力を発生させる複数の電動ブレーキが各車輪に設けられた四輪車両に搭載される。車両用制動装置は、各電動ブレーキが発生させる制動力を制御する制動力制御部を備える。以下の第１～第５実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態のうち、第１～第４実施形態が適用される車両の電動ブレーキの構成は同じである。第５実施形態のみ、適用される車両の電動ブレーキの構成が異なる。

［第１～第４実施形態が適用される車両の電動ブレーキの構成］
最初に図１～図３を参照し、第１～第４実施形態の車両用制動装置３０が搭載される車両９０１及び電動ブレーキ８１－８４の構成を説明する。図１に示すように、車両９０１は、前後方向において二列の左右対の車輪９１、９２、９３、９４を有する四輪車両である。前列左右輪９１、９２に「ＦＬ、ＦＲ」、後列左右輪９３、９４に「ＲＬ、ＲＲ」と記す。

各車輪９１、９２、９３、９４に対応して複数（この例では四つ）の電動ブレーキ８１、８２、８３、８４が設けられている。以下、連続する四つの符号を適宜、「車輪９１－９４」、「電動ブレーキ８１－８４」のように省略して記す。後述の記号「積算電力値ΣＰ１－ΣＰ４」、「温度Ｔｅｍｐ１－Ｔｅｍｐ４」についても同様とする。

第１～第４実施形態では、前列左右輪９１、９２に対応する一対の電動ブレーキ８１、８２、及び、後列左右輪９３、９４に対応する一対の電動ブレーキ８３、８４は、いずれも「多相モータ」としての三相モータ（図中「三相Ｍ」）６０で構成されている。なお、「電動ブレーキが三相モータで構成されている」とは、厳密には「電動ブレーキのアクチュエータが三相モータで構成されている」ことを意味する。具体的に三相モータ６０は、永久磁石式のブラシレスモータである。

多相モータで構成された電動ブレーキを「多相電動ブレーキ」という。第１～第４実施形態では、四つの電動ブレーキ８１－８４は、いずれも三相電動ブレーキである。また、各電動ブレーキ８１－８４に対応する三相モータ６０の構成、作用は同様であるものとし、単一の符号「６０」を用いる。以下の明細書中、適宜、三相モータ６０を単に「モータ６０」と省略する。

車両用制動装置３０は、制動力制御部４０を備える。制動力制御部４０は、各電動ブレーキ８１－８４が対応する車輪９１－９４に発生させる制動力を制御する。制動力制御部４０は、各車輪の制動力配分に応じて各モータ６０に通電する電流を制御することで、電動ブレーキ８１－８４が発生する制動力を制御する。

制動力制御部４０は、各電動ブレーキ８１－８４に対応する三相モータ６０の相毎の積算電力値ΣＰｕ１、ΣＰｖ１、ΣＰｗ１－ΣＰｕ４、、ΣＰｖ４、ΣＰｗ４、又は、モータ温度Ｔｅｍｐ１－Ｔｅｍｐ４の少なくとも一方を取得してもよい。以下、相毎の積算電力値ΣＰｕ１、ΣＰｖ１、ΣＰｗ１を「ΣＰｕｖｗ１」のようにまとめて記載する。また、各電動ブレーキ８１－８４について包括する説明では「１－４」を省略し、「積算電力値ΣＰｕｖｗ」、「モータ温度Ｔｅｍｐ」のように記す。

モータ温度Ｔｅｍｐは、例えば温度センサにより検出される。或いは、三相モータ６０への通電によるジュール熱から温度上昇を推定し、外気温に加算することでモータ温度Ｔｅｍｐを算出してもよい。モータ６０の積算電力値ΣＰｕｖｗとモータ温度Ｔｅｍｐとは正の相関を有する。積算電力値ΣＰｕｖｗ及びモータ温度Ｔｅｍｐは、処理開始、モード切替、及び、適用除外の説明で後述される。それらの条件として使用しない場合、制動力制御部４０は、積算電力値ΣＰｕｖｗ又はモータ温度Ｔｅｍｐを取得しなくてもよい。

図２に、各車輪の電動ブレーキ８１－８４の概略構成を示す。制動力制御部４０は三相モータ６０の駆動制御の構成として、主にインバータ５５及び電流指令値演算部５１を含む。インバータ５５は、バッテリ１５から入力された直流電力を変換し、三相モータ６０の各相に交流電力を供給する。電流指令値演算部５１は、三相モータ６０に通電される電流について、指令トルクｔｒｑ^*に応じて電流指令値を演算する。

モータ６０の出力トルクは、減速機・直動機構８５を介してキャリパ８６のパッド８７を動作させる。パッド８７が移動して各車輪９１－９４のディスク８８に押し付けられることで、摩擦により制動力が発生する。また、パッド８７がディスク８８から離れることで、制動力が解除される。

図３を参照し、図２のＩＩＩａ部に示す電動ブレーキ８１－８１のパッド８７の特性について補足する。図３（ａ）に示すように、パッド８７はバネのような特性を持ち、直動機構８５による押し込み力Ｆｄと、ひずみ量に応じた反力Ｆｒとが互いに反対方向に作用する。図３（ｂ）に示すように、ひずみ量（すなわちパッド位置）Ｘとパッド荷重Ｆとはほぼ比例する。したがって、モータ６０の位相変化によりパッド位置がΔＸ変化すれば、パッド荷重はΔＦ変化する。

ところで、特許文献１（特許第６５０５８９６号公報）の従来技術によると、モータトルクと制動力とのヒステリシス特性を利用し、正効率線から逆効率線まで電流を低減しながら制動力を保持することができる。しかし、制動力を保持する過程で、三相モータ６０の回転が停止した状態でのロック通電が必要であり、特定の相に電流が集中して発熱が偏るという問題がある。

そこで本実施形態では、制動力が保持されている時に三相モータ６０の特定相に電流が集中しないようにすることを図る。図３（ｂ）に着目すると、制動力指令値を変化させてパッド荷重Ｆの狙い値を変動させれば、パッド位置Ｘが変動するため、モータ６０の通電位相、すなわち各相の電流を変動させることができる。逆に変化させたい位相角度範囲から制動力指令値の変動幅を算出することもできる。

この着眼点に基づき、本実施形態の制動力制御部４０は、制動力が保持されている時に三相モータ６０の特定相に電流が集中しないように、三相電動ブレーキへの制動力指令値を基準値に対して増減させる「アップダウン処理」を実行する。以下、アップダウン処理の具体的な構成について実施形態毎に説明する。

各実施形態の説明に先立ち、図４に、アップダウン処理を実施しない比較例での、制動力指令値、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキ三相電流を示す。以下、前列左右輪９１、９２に対応する一対の電動ブレーキ８１、８２を「前輪ブレーキ８１、８２」といい、後列左右輪９３、９４に対応する一対の電動ブレーキ８３、８４を「後輪ブレーキ８３、８４」という。図中、前輪制動力指令値を「Ｆ」、後輪制動力指令値を「Ｒ」と記す。「前輪制動力指令値」の「前輪」は前列左右輪９１、９２、「後輪制動力指令値」の「後輪」は後列左右輪９３、９４を意味する。すなわち、一つの車輪でなく一対の車輪対を意味する。また、縦軸の「制動力」は制動力指令値を意味する。

合計の制動力指令値は、時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて０から合計目標値まで増加し、時刻ｔ１以後、一定に保持される。前輪ブレーキ８１、８２と後輪ブレーキ８３、８４との制動力配分が同等の場合、前輪制動力指令値と後輪制動力指令値とは、いずれも合計制動力指令値の半分の値となる。この値を、前輪制動力指令値、後輪制動力指令値それぞれの基準値とする。図示の都合上、前輪制動力指令値を示す一点鎖線と、後輪制動力指令値を示す破線とが重なると識別できないため、わずかにずらして記載されている。

以下の各実施形態のタイムチャートは、図４の書式に準じ、前輪ブレーキ８１、８２と後輪ブレーキ８３、８４との制動力配分が同等の場合を例示する。ただし、前輪ブレーキ８１、８２と後輪ブレーキ８３、８４との制動力配分に差を設けてもよい。その場合、前輪制動力指令値の基準値と後輪制動力指令値の基準値とは別々の線で図示される。

時刻ｔ０～ｔ１の制動力上昇中、前輪ブレーキ８１、８２及び後輪ブレーキ８３、８４の三相電流は、振幅が漸増する正弦波となる。時刻ｔ１以後、三相モータ６０はロック通電状態となり、前輪ブレーキ８１、８２及び後輪ブレーキ８３、８４の三相電流は一定の値となる。この状態が継続すると、特定の相に電流が集中し、発熱が偏ることになる。

（第１実施形態）
図５を参照し、第１実施形態のアップダウン処理について説明する。第１実施形態では、制動力制御部４０は、前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値の各基準値に対し、互いに同周期の正弦波を半周期ずらして連続的に重畳させる。正弦波の値が正のとき制動力指令値は基準値に対して増加し、正弦波の値が負のとき制動力指令値は基準値に対して減少する。したがって、前輪及び後輪の制動力指令値は各基準値に対して周期的に増減する。

横軸には、正弦波の一周期の起点（すなわち節）に対応する時刻をｎ１～ｎ５と記す。例えば、制動力指令値が一定値に達した時刻ｔ１を起点ｎ１として正弦波の重畳が開始される。なお、図９を参照して後述するように、正弦波の重畳を開始するタイミングはこれに限らず、時刻ｔ１より前でも後でもよい。

好ましくは、前輪制動力指令値の基準値に重畳される正弦波の振幅と、後輪制動力指令値の基準値に重畳される正弦波の振幅とは等しい。これにより、前輪制動力指令値と後輪制動力指令値との合計が一定に保持され、制動力の配分が周期的に変更される。正弦波の振幅は、例えば前輪及び後輪に共通の基準値の約１０％に設定される。この場合、前輪及び後輪の制動力指令値は基準値の約９０％～１１０％の範囲で変動する。また、前輪及び後輪の制動力指令値の基準値が異なる場合、例えば小さい方の基準値の所定比率の値を前輪及び後輪に共通の正弦波振幅としてもよい。

前輪ブレーキ８１、８２及び後輪ブレーキ８３、８４の三相電流は、正弦波の合成関数の形で表される。第１実施形態では三相電流が連続的に変化することで、三相モータ６０のロック通電が回避される。これにより、特定相に電流が集中し発熱が偏ることが防止される。

（第２実施形態）
図６を参照し、第２実施形態のアップダウン処理について説明する。第２実施形態では、制動力制御部４０は、前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値の各基準値に対し、基準値を上回る正状態と基準値を下回る負状態とが交替する矩形波又は台形波を連続的に重畳させる。制動力指令値の正側の増加量及び負側の減少量は、基準値に対して対称に、例えば基準値の約１０％に設定される。

図６に示す例では、時刻ｔ１以後、「予め定められた固定周期」のタームで、前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値が周期的に切り替えられる。あるタームでの前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値の増減状態を「モード」という。時刻ｔ１～ｔ２、時刻ｔ３～ｔ４、時刻ｔ５～ｔ６では「前輪制動力指令値が正で後輪制動力指令値が負」のモードであり、時刻ｔ２～ｔ３、時刻ｔ４～ｔ５では「前輪制動力指令値が負で後輪制動力指令値が正」のモードである。

このように、前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値は各基準値に対して周期的に増減する。ここで「予め定められた固定周期」は、全てのモードに共通の周期に限らず、モード毎に異なる固定周期が予め定められてもよい。また、アップダウン処理開始からの時間やモード切替回数に応じて異なる固定周期が予め定められてもよい。或いは「予め定められた固定周期」を用いるのでなく、図１０を参照して後述するように、パラメータの現在値をトリガとしてモード切替が実行されるようにしてもよい。

モード切替時の制動力指令値の変化において急峻に変化する波形を矩形波といい、徐変する波形を台形波という。矩形波は広義の台形波に含まれると解釈することも可能であるが、本明細書では「矩形波又は台形波」と並べて記載する。矩形波と台形波とではアップダウン処理の作用における本質的な違いはない。

さらに、台形波の徐変時間がモード切替周期の半分近くになると見かけ上は三角波に近づく。このような三角波や、立上がり又は立下りの一方のみが徐変する鋸波等を台形波に含むものとしてもよい。図６以下のタイムチャートでは、矩形波又は台形波を代表して、矩形波に近い波形を図示する。

第２実施形態では、モードの切替毎に三相電流がステップ的に変化することで三相モータ６０のロック通電が回避される。これにより、第１実施形態と同様に、特定相に電流が集中し発熱が偏ることが防止される。また、特に矩形波の場合、同一ターム中は一定の制動力指令値が出力されるため、制動力制御部４０の演算負荷が低減される。第２実施形態の変形例、及び、第２実施形態を応用した第３、第４実施形態については、アップダウン処理のアルゴリズムの後で説明する。

（アップダウン処理のアルゴリズム）
次に図７～図１０を参照し、アップダウン処理のアルゴリズムについて説明する。図７～図９は第１、第２実施形態に共通する。図１０に示すモード切替のフローチャートは、第２実施形態を対象とする。

図７のフローチャートにアップダウン処理の全体を示す。以下のフローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。Ｓ１０で制動力制御部４０は、要求制動力に基づき、下記の配分条件を満たすように各車輪９１－９４の制動力配分を決定する。そして制動力制御部４０は、前輪制動力指令値及び後輪制動力指令値の基準値を算出する。

［配分条件１］：各車輪９１－９４で発生する制動力の和が車両全体の要求制動力以上となる。これは、要求通りに車両を制動させるために必須の条件である。

［配分条件２］：前後列の左輪９１、９３（ＦＬ、ＲＬ）の制動力の和と前後列の右輪９２、９４（ＦＲ、ＲＲ）の制動力の和との偏差が所定の範囲内となる。左右輪の制動力の偏差を上限値以下とすることで、例えば直進制動時にヨーモーメントが発生することによる車両偏向を抑制することができる。ただし、制動力の偏差が０であることが常に最適とは限らない。意図的に左右輪の制動力に差を設けたい場合、制動力の偏差が下限値以上上限値以下となるように条件を設定してもよい。

Ｓ２０では、車両９０１が適用除外要件を満たすか判断される。図８のフローチャートを参照し、適用除外要件の成否判定の例について説明する。この例では３項目の要件についてＳ２１～Ｓ２３で順に成否を判断する。Ｓ２１～Ｓ２３のうち少なくとも一つでＹＥＳと判断されると、Ｓ２４で車両９０１が適用除外要件を満たすと判定される。

Ｓ２１では、要求制動力が適用除外制動力閾値未満であるか判断される。要求制動力が小さい領域ではロック通電時に流れる電流が小さいため、発熱は問題とならない。Ｓ２２では、要求制動力の変動量が適用除外制動力変動閾値より大きいか判断される。Ｓ２２でＹＥＳの場合、モータ６０が回転してパッド位置を変化させるため、そもそもロック通電状態にならない。

Ｓ２３では、三相モータ６０のモータ温度Ｔｅｍｐが適用除外温度閾値未満であるか判断される。たとえロック通電が行われても、許容上限温度に対して十分に余裕がある状況では、アップダウン処理を行う必要はない。

このように、そもそもロック通電にならない場合や、ロック通電しても特定の相の発熱が問題とならない場合、Ｓ２４で車両９０１が適用除外要件を満たすと判定される。その結果、図７のＳ２０でＹＥＳと判断される。するとＳ２６で制動力制御部４０は、アップダウン処理を実行せず、制動力指令値を基準値で一定に保持する。

Ｓ２０でＮＯと判断された場合、すなわち、車両が適用除外要件を満たす場合を除き、Ｓ３０で制動力制御部４０は、処理開始条件が成立したタイミングでアップダウン処理を開始する。処理開始タイミングの例として、図９に示す［１］～［４］が挙げられる。

［１］制動力制御部４０は、電動ブレーキ８１－８４の通電制御を開始すると同時にアップダウン処理を開始する。

［２］制動力制御部４０は、制動力指令値が処理開始制動力閾値を超えた状態（Ｂｒ＞Ｂｒ＿ｔｈ＿ｓｔ）が待機時間Ｔｗｔ経過したとき、アップダウン処理を開始する。処理開始制動力閾値は適用除外制動力閾値以上の値に設定される。一時的に制動力が閾値を超えることによる誤判定を防止するため待機時間Ｔｗｔを設けることが好ましい。

［３］制動力制御部４０は、制動力指令値の変動量が処理開始制動力変動閾値未満である状態（ΔＢｒ＜ΔＢｒ＿ｔｈ）が待機時間Ｔｗｔ経過したとき、制動力保持状態であると判断し、アップダウン処理を開始する。処理開始制動力変動閾値は適用除外制動力変動閾値以下の値に設定される。一時的に制動力が変動することによる誤判定を防止するため待機時間Ｔｗｔを設けることが好ましい。

［４］制動力制御部４０は、三相モータ６０に供給される積算電力値が積算電力閾値を上回った（ΣＰ＞ΣＰｔｈ）とき、又は、三相モータ６０の温度が処理開始温度閾値を上回った（Ｔｅｍｐ＞Ｔｅｍｐ＿ｔｈ＿ｓｔ）とき、アップダウン処理を開始する。積算電力値ΣＰは、通電制御開始からの電力が積算される。例えば相毎の積算電力値ΣＰｕｖｗを三相加算して算出してもよく、三相の積算電力値ΣＰｕｖｗのうちの最大値が選択されてもよい。積算電力値ΣＰはモータ温度Ｔｅｍｐが反映された値となる。処理開始温度閾値は適用除外温度閾値以上の値に設定される。

アップダウン処理の開始後、Ｓ４０で制動力制御部４０は、前輪制動力指令値と後輪制動力指令値との配分に関し、上述の配分条件１、２を充足する制動力指令値の増減範囲内でアップダウン処理を継続する。

図１０を参照し、第２実施形態においてパラメータの現在値をトリガとしてモード切替を行う処理の例について説明する。制動力制御部４０は、三相モータ６０の各相に供給される積算電力値の差の最大値が相間積算電力差閾値を上回ったとき、、又は、三相モータ６０の各相の温度差の最大値が相間温度差閾値を上回ったとき、モードを切り替える。

Ｓ４１で制動力制御部４０は、各相の積算電力値の差を式（１．１）～（１．３）により演算する。各相の積算電力値の差は、三相モータ６０の各相の温度差が反映された値となる。

ΔΣＰｕ－ｖ＝｜ΔΣＰｕ－ΔΣＰｖ｜ ・・・（１．１）
ΔΣＰｖ－ｗ＝｜ΔΣＰｖ－ΔΣＰｗ｜ ・・・（１．２）
ΔΣＰｗ－ｕ＝｜ΔΣＰｗ－ΔΣＰｕ｜ ・・・（１．３）

Ｓ４２で制動力制御部４０は、各相の積算電力値の差の最大値を式（２）により演算する。各相の積算電力値の差の最大値は、三相モータ６０の各相の温度差の最大値が反映された値となる。

ＭＡＸΔΣＰ＝ＭＡＸ（ΔΣＰｕ－ｖ、ΔΣＰｖ－ｗ、ΔΣＰｗ－ｕ） ・・・（２）

Ｓ４３では、各相の積算電力値の差の最大値ＭＡＸΔΣＰが相間積算電力差閾値ΔΣＰｔｈを上回っている（ＭＡＸΔΣＰ＞ΔΣＰｔｈ）か判断される。Ｓ４３でＹＥＳの場合、Ｓ４４で制動力制御部４０はモード切替を実行する。Ｓ４３でＮＯの場合、Ｓ４１に戻ってルーチンが繰り返される。

（第２実施形態の変形例）
次に図１１、図１２を参照し、第２実施形態の変形例について説明する。図６に示す第２実施形態のアップダウン処理では、制動力指令値の基準値に対する正側の増加量と負側の減少量とが対称である。これに対して変形例では、制動力指令値の基準値に対する正側の増加量と負側の減少量とが非対称である。

図１１に示す変形例１では、前輪制動力指令値の増減量が正側、負側とも後輪制動力指令値の増減量よりも大きく設定されている。前輪制動力指令値の増減に伴って合計制動力も増減する。図１２に示す変形例２では、前輪、後輪とも制動力指令値の負側の減少量が正側の増加量よりも大きく設定されている。合計制動力は合計目標値よりも負側にシフトする。

合計制動力の変化による車両挙動への影響が許容範囲内であれば、このように前輪及び後輪の制動力指令値を基準値に対して非対称に変化させてもよい。これにより、前輪、後輪毎にアップダウン処理の実施判断が可能となり、制御が簡単になる。

（第３、第４実施形態）
図１３、図１４に示す第３、第４実施形態は、第２実施形態のアップダウン処理を応用したものであり、制動力指令値を基準値に対して増減させる期間の途中に、制動力指令値を基準値に戻して保持するインターバル期間が設けられている。インターバル期間の無い第２実施形態では矩形波又は台形波が連続的に重畳されるのに対し、第３、第４実施形態ではインターバル期間を挟んで矩形波又は台形波が断続的に重畳される。図１３、図１４には、制動力指令値の正側の増加量及び負側の減少量が基準値に対して対称に設定された例を示すが、第２実施形態の変形例のように非対称に設定されてもよい。

図１３に示す第３実施形態では、モード切替の３タームに１回のインターバル期間が設けられている。インターバル期間での制動力変化を「０」と表すと、時刻ｔ１～ｔ６において、前輪制動力指令値は「正→負→０→正→負」、後輪制動力指令値は「負→正→０→負→正」と変化する。時刻ｔ３～ｔ４のインターバル期間での制動力指令値は前輪、後輪とも基準値に等しい。時刻ｔ１～ｔ６を通じて合計の制動力指令値は一定に保持される。

図１４に示す第４実施形態では、モード切替の２タームに１回のインターバル期間が設けられている。時刻ｔ１～ｔ６において、前輪制動力指令値は「０→負→０→正→０」、後輪制動力指令値は「０→正→０→負→０」と変化する。なお、時刻ｔ２～ｔ３のタームの増減量と、時刻ｔ４～ｔ５のタームの増減量とは異なっている。時刻ｔ１～ｔ２、ｔ３～ｔ４、ｔ５～ｔ６の各インターバル期間での制動力指令値は前輪、後輪とも基準値に等しい。時刻ｔ１～ｔ６を通じて合計の制動力指令値は一定に保持される。

（第５実施形態）
次に図１５、図１６を参照し、第５実施形態について説明する。図１５に示すように、車両用制動装置３０が搭載される車両９０５において、前列左右輪９１、９２に対応する一対の電動ブレーキ８１、８２は三相モータ６０で構成されている。一方、後列左右輪９３、９４に対応する一対の電動ブレーキ８３、８４は直流モータ（図中「ＤＣＭ」）７０で構成されている。

この例では前輪ブレーキ８１、８２は三相電動ブレーキであるが、後輪ブレーキ８３、８４は三相電動ブレーキではない。図１５とは逆に、前輪ブレーキ８１、８２が直流モータ７０で構成され、後輪ブレーキ８３、８４が三相モータ６０で構成された構成も第５実施形態の思想に含まれる。

図１６に、第５実施形態での、第２実施形態に準じた方式でのアップダウン処理の例を示す。制動力指令値の基準値に対する変化、及び、前輪ブレーキ８１、８２の三相電流の変化は図６と同じである。後輪ブレーキ８３、８４の直流電流は後輪制動力指令値に比例して変化する。

制動力制御部４０は、前輪ブレーキ８１、８２のアップダウン処理に伴って車両９０５の合計制動力を一定に保持するための補完的処理として、後輪ブレーキ８３、８４の直流モータ７０の直流電流を調整する。直流モータ７０では特定相への電流集中を回避する意味合いはないため、後輪ブレーキ８３、８４はアップダウン処理の直接の対象には含まれない。

（その他の実施形態）
（ａ）上述の実施形態では、アップダウン処理により前輪ブレーキ８１、８２と後輪ブレーキ８３、８４との間での制動力指令値の配分が変動する。それに加え、前列左輪ブレーキ８１と前列右輪ブレーキ８２との間、又は、後列左輪ブレーキ８３と後列右輪ブレーキ８４との間での制動力指令値の配分が変動するようにしてもよい。

（ｂ）アップダウン処理において制動力指令値に重畳される波形は、正弦波、矩形波又は台形波に限らず、その他の波形でもよい。

（ｃ）電動ブレーキを構成する多相モータの相の数は三相に限らず、四相以上であってもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

本開示に記載の制動力制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制動力制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制動力制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

３０・・・車両用制動装置、
４０・・・制動力制御部、
６０・・・モータ、三相モータ（多相モータ）、
８１－８４・・・電動ブレーキ、
９０１、９０５・・・車両、
９１－９４・・・車輪。

Claims (12)

1. 対応する車輪に制動力を発生させる複数の電動ブレーキ（８１－８４）が各車輪に設けられた四輪車両（９０１、９０５）に搭載される車両用制動装置であって、
   各前記電動ブレーキが発生させる制動力を制御する制動力制御部（４０）を備え、
   複数の前記電動ブレーキのうち、前列左右輪（９１、９２）に対応する一対の前記電動ブレーキ（８１、８２）、又は、後列左右輪（９３、９４）に対応する一対の前記電動ブレーキ（８３、８４）のうち少なくとも一方は、三相以上の多相モータ（６０）で構成された多相電動ブレーキであり、
   車両が所定の適用除外要件を満たす場合を除き、前記制動力制御部は、制動力が保持されている時に前記多相モータの特定相に電流が集中しないように、前記多相電動ブレーキへの制動力指令値を基準値に対して増減させるアップダウン処理を実行する車両用制動装置。
2. 前列左右輪及び後列左右輪に対応する四つの前記電動ブレーキは、いずれも前記多相電動ブレーキである請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記制動力制御部は、前記アップダウン処理において、
   前記多相電動ブレーキについての制動力指令値の基準値に対し正弦波を重畳させる請求項１または２に記載の車両用制動装置。
4. 前記制動力制御部は、前記アップダウン処理において、
   前記多相電動ブレーキについての制動力指令値の基準値に対し、前記基準値を上回る正状態と前記基準値を下回る負状態とが交替する矩形波又は台形波を連続的又は断続的に重畳させる請求項１または２に記載の車両用制動装置。
5. 前記制動力制御部は、前記アップダウン処理において、
   予め定められた固定周期でモードを切り替える請求項４に記載の車両用制動装置。
6. 前記制動力制御部は、前記アップダウン処理において、
   前記多相モータの各相に供給される積算電力値の差の最大値が相間積算電力差閾値を上回ったとき、又は、前記多相モータの各相の温度差の最大値が相間温度差閾値を上回ったとき、モードを切り替える請求項４に記載の車両用制動装置。
7. 車両が前記適用除外要件を満たす場合を除き、前記制動力制御部は、前記多相電動ブレーキの通電制御を開始すると同時に前記アップダウン処理を開始する請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
8. 車両が前記適用除外要件を満たす場合を除き、前記制動力制御部は、制動力指令値が処理開始制動力閾値を超えた状態、又は、制動力指令値の変動量が処理開始制動力変動閾値未満である状態が待機時間経過したとき、前記アップダウン処理を開始する請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
9. 車両が前記適用除外要件を満たす場合を除き、前記制動力制御部は、前記多相モータに供給される積算電力値が積算電力閾値を上回ったとき、又は、前記多相モータの温度が処理開始温度閾値を上回ったとき、前記アップダウン処理を開始する請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
10. 前記制動力制御部は、各車輪で発生する制動力の和が車両全体の要求制動力以上となるように各車輪に制動力を配分する請求項１～９のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
11. 前記制動力制御部は、さらに、四輪車両における前後列の左輪の制動力の和と前後列の右輪の制動力の和との偏差が所定の範囲内となるように各車輪に制動力を配分する請求項１０に記載の車両用制動装置。
12. 前記適用除外要件として、
    車両の要求制動力が適用除外制動力閾値未満である、
    車両の要求制動力の変動量が適用除外制動力変動閾値より大きい、
    前記多相モータの温度が適用除外温度閾値未満である、
    のうち少なくともいずれか一つの要件が満たされたとき、
    前記制動力制御部は、前記アップダウン処理を実行せず、制動力指令値を基準値で一定に保持する請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両用制動装置。

Images