JP5962356B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両の制動制御装置に関する。
特許文献1には、左右に相対する車輪のブレーキ液圧を個別に調節するアンチスキッド制御(ABS制御ともいう)において、左右の両輪が同時に深いロック状態に落ち込むことを防止することを目的として、「左右に相対する車輪の各々についてABS制御閾値を設定し、左右の車輪のうちの一方のみについてABS制御が開始されたときには、他方の車輪については目標とする車輪のスリップ率を小さくする。」ことが記載されている。この効果として、「一方の車輪に制動液圧の制御が開始されたときに、他方の車輪では予め制御開始条件として設定されたロック傾向が判定される前に制動液圧の制御が開始される。ABS制御の開始に伴って、一方の車輪が比較的深いロック状態に陥ることがあっても、両輪が同時に深いロック状態に陥ることがなくなり、車両の走行安定性が確保される。」旨が記載されている。
また、特許文献2には、ブレーキペダルの踏み込み状態に応じて、制動力を発生させるためのアクチュエータ(電気モータ)への通電量を変化させ、電気的にブレーキ動作を行う車両用ブレーキ装置において、「ブレーキペダルへの踏み込み状態に応じた指示電流を算出し、指示電流の立ち上がり時には指示電流に正符号の補償電流を加算し、指示電流の立ち下がり時から定常状態に移行するまでの間には負符号の補償電流を加算し、補償電流が加算された指示電流に基づいて、ブレーキ駆動用アクチュエータを駆動する。」ことが記載されている。この効果として、「ブレーキ駆動用アクチュエータの慣性モーメント、減衰損、摩擦損に起因する制動トルクの時間遅れをなくすことができ、これらに起因するオーバシュートも低減することが可能となる。」旨が記載されている。
特許文献1に記載されるようなABS制御では、過大な車輪スリップが抑制され、車輪の横力が確保されることによって車両安定性が維持され得る。ここで、制動流体(ブレーキフルイド)を用いた液圧式の制動装置では、流体の慣性が無視し得るほどに小さい。従って、減圧指示(制動トルクの減少指示)がなされると制動トルクが直ちに減少させられ得る。これに対し、特許文献2に記載されるような電気モータを利用して制動トルクを制御する電気・機械式の制動装置(所謂、電動ブレーキ。EMB(Electro-Mechanical Brake)と称呼される)においては、電気モータの慣性、及び、速度の制限(最大回転速度)等に起因して、制動トルクの減少指示に対して制動トルクを直ちに減少させることが困難となる。
以下、この点について、図12を参照しながら詳細に説明する。図12の上図では、運転者による制動操作部材(ブレーキペダル)の操作量Bpa、並びに、摩擦部材(ブレーキパッド)の押し力の目標値Fbuと実際値Fbaの時系列変化の一例が示されている。図12の下図では、この例における電気モータへの通電量の目標値Imtが示されている。
この例では、時点t0にて、運転者によって制動操作部材の急操作が開始された。このとき、電気モータの慣性等の影響を補償するため、時点t1〜t2の間に亘って、通電量の目標値Imtが「踏み込みに応じた値に対して正符号の補償電流が加算された値」に演算される慣性補償制御が実行される。この慣性補償制御によって、押し力の目標値Fbuに追従して、実際値Fbaが急速に増加される。そして、時点t3にて、車輪スリップが増加して、スリップ抑制制御(アンチスキッド制御)が開始された。即ち、時点t3以降、過大な車輪スリップを抑制するため、押し力目標値Fbuが直ちに急減される。しかしながら、時点t3までは電気モータは押し力を急増するために高速で運動(回転)している。従って、時点t3以降、電気モータの慣性の影響によって、実際の押し力Fbaは直ちに急減され得ず、時点t3から遅れて減少し始める。更に、Fbaの減少勾配(時間的変化)は、電気モータの最大速度の制限を受ける。その結果、車輪スリップが増大するという問題が生じ得る。
このように、電動モータを介して制動トルクが発生する車輪のスリップ抑制制御において、電気モータの慣性の影響が問題となる典型的な場面としては、路面摩擦係数の高い路面(例えば、乾燥したアスファルト路面)上で、運転者による急制動がなされ、前記慣性補償制御によって、電気モータが加速されている最中に、電動制動車輪のスリップ抑制制御が必要となる場面が挙げられる。
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両の4つの車輪のうち一部又は全部である電動制動車輪に対して電気モータによって制動トルクを発生する車両の制動制御装置であって、特に、上記典型的な場面にて、電動制動車輪に対するアンチスキッド制御等のスリップ抑制制御の実行開始時において、電気モータの慣性(慣性モーメント、慣性質量)等の影響によって電動制動車輪のスリップが過大となることが抑制され得るものを提供することにある。
本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の運転者による制動操作部材(BP)の操作量(Bpa)を取得する操作量取得手段(BPA)と、車両の4つの車輪のうち一部又は全部である電動制動車輪(WH[**])に対して制動トルクを、電気モータ(MTR)を介して発生させる電動制動手段(BRK)と、前記車両の4つの車輪(WH[**])の速度(Vwa[**])を取得する車輪速度取得手段(VWA)と、前記4つの車輪の速度(Vwa[**])に基づいて、前記車両の4つの車輪のスリップ度合を表すスリップ状態量(Slp[**])を演算するスリップ状態量演算手段(SLP)と、前記電動制動車輪について前記電気モータ(MTR)の目標通電量(Imt)を前記操作量(Bpa)に応じた値に演算し、前記目標通電量(Imt)に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータ(MTR)を制御するとともに、前記電動制動車輪のスリップ状態量(Slp[**])に基づいて、前記電動制動車輪のスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するために前記目標通電量(Imt)を調整し、前記調整された目標通電量(Imt)に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータ(MTR)を制御する(電動制動車輪の制動トルク(押し力)を減少する)制御手段(CTL)と、を備える。
また、前記制御手段(CTL)は、前記操作量(Bpa)に基づいて、前記電動制動車輪について前記電動制動手段(BRK)の慣性の影響を補償する慣性補償制御を実行するか否かを判定し、前記慣性補償制御の実行を判定した場合(Ijt>0、又は、FLj←1)には、前記電気モータの目標通電量(Imt)を前記操作量(Bpa)に応じた値から増大する慣性補償制御を実行するように構成される。
本発明の特徴は、前記制御手段(CTL)が、前記4つの車輪のうちの何れかである第1車輪(WH[**])のスリップ状態量(Slp[**])に基づいて、前記電気モータ(MTR)の(電動制動車輪の制動トルクを増加する方向の)回転運動を急停止(急減速)する急停止制御を実行するために前記目標通電量(Imt)を調整し、前記調整された目標通電量(Imt)に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータ(MTR)を制御するように構成され、更に、前記電動制動車輪について前記慣性補償制御の実行中に前記急停止制御の開始が判定された場合には、前記慣性補償制御を停止して前記急停止制御のみを実行するように構成されたことにある。
ここにおいて、前記慣性補償制御が実行されていることを条件に、前記急停止制御の開始が判定され得る。加えて、前記電動制動車輪のスリップ抑制制御が実行されていないことを条件に、前記急停止制御の開始が判定され得る。
前記急停止制御としては、前記急停止制御の開始が判定された時点で、前記電気モータ(MTR)の目標通電量(Imt)を、前記電気モータの減速方向に対応する予め設定された通電限界値(imm)にステップ的に変更する制御が実行される。これにより、電気モータに対して大きい減速方向のトルクが作用し、電気モータが急減速・急停止させられる。この場合、前記通電限界値(imm)は、前記電気モータ(MTR)、及び、前記電気モータの駆動回路(DRV)のうちで少なくとも1つに通電可能な電流の最大値に基づいて決定され得る。
或いは、前記急停止制御としては、「前記急停止制御の開始が判定された時点で、前記目標通電量(Imt)をゼロに設定するとともに、前記電気モータ(MTR)の端子間(Ts−Tb間、Tu−Tv−Tw間)を短絡する制御」が実行され得る。これにより、所謂ダイナミックブレーキ(Dynamic Brake、発電ブレーキともいう)が作用して、電気モータが急減速・急停止させられる。この場合、前記端子間の短絡は、前記電気モータの駆動手段(DRV)を構成するスイッチング手段(S1〜S4、Z1〜Z6)によって実行され得る。
上記本発明の特徴によれば、第1車輪のスリップ状態量に基づいて、電動制動車輪の制動トルク調整用の電気モータの急停止制御が開始・実行される。従って、運転者によって制動操作部材の急操作がなされる場合、急停止制御の実行によって、前記急操作に起因して電動制動車輪の制動トルク(押し力)を急増する方向に高速で回転運動している電気モータの回転運動が、早期に減速・停止させられ得る。この結果、その直後に電動制動車輪のスリップ抑制制御が開始される場合においても、電気モータを直ちに逆方向に回転させて電動制動車輪の制動トルク(押し力)を直ちに急減させることができる。この結果、電動制動車輪のスリップが過大となることが確実に抑制され得る。
加えて、上記本発明の特徴によれば、前記慣性補償制御の実行中に前記急停止制御の開始が判定された場合には、前記慣性補償制御を停止して前記急停止制御のみが実行される。換言すれば、上述した典型的な場面において、前記慣性補償制御が停止されて急停止制御のみが実行される。前記慣性補償制御は、電気モータの「電動制動車輪の制動トルクを増加する方向の回転運動」を促す方向の制御である。従って、この構成によれば、前記慣性補償制御が継続される場合と比べて、電気モータの(電動制動車輪の制動トルクを増加する方向の)回転運動をより早期に減速・停止することができる。
ここで、前記第1車輪と前記電動制動車輪とは、異なっていてもよいし、同じであってもよい。前記第1車輪として、4つの車輪のうち「車輪のスリップ状態量によって表されるスリップ度合が最も大きい車輪」が選択され得る。これにより、第1車輪としてその他の車輪が選択される場合と比べて、急停止制御をより早期に開始できる。従って、(運転者による制動操作部材の急操作に起因して)電動制度車輪の制動トルク(押し力)を急増する方向に高速で回転運動している電気モータの回転運動を、より早期に減速・停止することができる。
上記本発明に係る制動制御装置において、前記車両の前輪(WH[f*])に対して制動トルクを、制動液圧を介して発生させる液圧制動手段(MC、HU、BRH)を備え、且つ、前記電動制動手段(BRK)が備えられた前記電動制動車輪は、前記車両の後輪(WH[r*])である場合が想定される。加えて、「前記車両の制動時、前記前輪に付与される制動力を前記前輪に作用する垂直荷重で除して得らえる前輪の制動負荷が、前記後輪に付与される制動力を前記後輪に作用する垂直荷重で除して得られる後輪の制動負荷より大きくなるように、前記電動制動車輪(後輪)に付与される制動トルクが調整される構成」が想定される。
この場合、前記制御手段(CTL)は、前記第1車輪としての前記前輪のスリップ状態量(Slp[f*])に基づいて、前記急停止制御の開始を判定するように構成されることが好適である。
一般に、車両の制動時に(即ち、減速中)、前輪の制動負荷(車輪において垂直荷重に対する制動力の割合、即ち、車輪に発生される制動力を車輪に作用する垂直荷重で除して得られる値)が後輪の制動負荷より大きくなるように、4つの車輪の制動トルクが各諸元等に基づいて設定される。この場合、前輪のスリップ度合が後輪のスリップ度合より大きくなる。従って、運転者によって制動操作部材の急操作がなされる場合、後輪のスリップ度合よりも先に前輪のスリップ度合が増大していく。上記構成によれば、前輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の制動トルク調整用の電気モータの急停止制御が開始・実行される。従って、後輪のスリップ状態量に基づいて急停止制御が開始・実行される場合と比べて、(運転者による制動操作部材の急操作に起因して)後輪の制動トルク(押し力)を急増する方向に高速で回転運動している電気モータの回転運動を、より早期に減速・停止させることができる。この結果、その直後に後輪のスリップ抑制制御が開始される場合においても、電気モータを直ちに逆方向に回転させて後輪の制動トルク(押し力)を直ちに急減させることができる。この結果、後輪のスリップが過大となることが確実に抑制され得る。
上記のように、前記車両の前輪(WH[f*])に対して制動トルクを、制動液圧を介して発生させる液圧制動手段(MC、HU、BRH)を備えられる場合、前記前輪のスリップ状態量(Slp[f*])に基づいて、前記前輪のスリップを抑制する前輪のスリップ抑制制御を実行するために前記前輪の制動液圧を減少するように構成され得る。
この場合、前記制御手段(CTL)は、前記前輪のスリップ状態量(Slp[f*])によって表される前輪のスリップ度合が第1度合(vsq1、dvq1)を超えたときに前記急停止制御を開始し、前記前輪のスリップ状態量(Slp[f*])によって表される前輪のスリップ度合が前記第1度合(vsq1、dvq1)より大きい第2度合(vsb1、dvb1)を超えたときに前記前輪のスリップ抑制制御を開始するように構成されることが好適である。
これによれば、運転者によって制動操作部材の急操作がなされる場合において、前輪のスリップ抑制制御が開始される前の段階、即ち、前輪のスリップ度合が僅かに増加する段階で急停止制御が開始され得る。上述のように、この段階では後輪のスリップ度合が未だ増大していない。従って、後輪の制動トルク(押し力)を急増する方向に高速で回転運動している電気モータの回転運動が、確実に早期に減速・停止させられ得る。この結果、その直後に後輪のスリップ抑制制御が開始される場合においても、電気モータを直ちに逆方向に回転させることができ、後輪のスリップが過大となることがより一層確実に抑制され得る。なお、運転者によって制動操作部材の急操作がなされる場合の典型的なパターンとして、「先ず、後輪の電気モータの急停止制御が開始され、次に、前輪のスリップ抑制制御が開始され、次に、後輪のスリップ抑制制御が開始されるパターン」が想定され得る。
以下、本発明に係る車両の制動制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各種記号等の末尾に付された添字[**]は、各種記号等が4輪のうちの何れかに関するものであるかを示し、[fl]は左前輪、[fr]は右前輪、[rl]は左後輪、[rr]は右後輪を示す。添字[f*]は前輪のうちの何れかに関するもの、添字[r*]は後輪のうちの何れかに関するものであることを示す。また、4輪に関する各種記号であって、添字が[**]である場合は、[**]が省略されて添字がない場合も含めて、4輪の総称を示す。例えば、VWA[**]、及びVWAは、4輪の車輪速度取得手段の総称を示す。
<本発明に係る車両の制動制御装置の実施形態を搭載した車両全体の構成>
図1に示すように、この車両には、運転者が車両を減速するために操作する制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BP、BPの操作に応じて車両の各車輪WH[**]の制動トルクを調整して、車輪に制動力を発生させる電動制動手段(電動ブレーキアクチュエータ)BRK、BRKを制御する電子制御ユニットECU、及び、BRK、ECU等に電力を供給する電源としての蓄電池BATが搭載されている。
図1に示すように、この車両には、運転者が車両を減速するために操作する制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BP、BPの操作に応じて車両の各車輪WH[**]の制動トルクを調整して、車輪に制動力を発生させる電動制動手段(電動ブレーキアクチュエータ)BRK、BRKを制御する電子制御ユニットECU、及び、BRK、ECU等に電力を供給する電源としての蓄電池BATが搭載されている。
また、この車両には、BPの操作量Bpaを検出する制動操作量取得手段(例えば、ストロークセンサ、踏力センサ、マスタシリンダ圧センサ)BPA、運転者によるステアリングホイールSWの操作角Saaを検出する操舵角検出手段SAA、車両のヨーレイトYraを検出するヨーレイト検出手段YRA、車両の前後加速度Gxaを検出する前後加速度検出手段GXA、車両の横加速度Gyaを検出する横加速度検出手段GYA、及び、各車輪WH[**]の回転速度(車輪速度)Vwaを検出する車輪速度検出手段VWAが備えられている。各検出値は、他のシステム(他の電子制御ユニット)から通信バスを介して取得され得る。
電動制動手段BRKには、電気モータMTR(図示せず)が備えられ、MTRによって車輪WH[**]の制動トルクが制御される。また、BRKには、摩擦部材MSBが回転部材KTBを押す力Fbaを検出する押し力検出手段(例えば、軸力センサ)FBA、MTRの通電量(例えば、電流値)Imaを検出する通電量検出手段(例えば、電流センサ)IMA、MTRの位置(例えば、回転角)Mkaを検出する位置検出手段(例えば、回転角センサ)MKAが備えられている。
上述した種々の検出手段の検出信号(Bpa等)は、ノイズ除去(低減)フィルタ(例えば、ローパスフィルタ)の処理がなされて、ECUに供給される。ECUでは、本発明に係わる制動制御の演算処理が実行される。即ち、後述する制御手段CTLがECU内にプログラムされ、Bpa等に基づいて電気モータMTRを制御するための目標通電量(例えば、目標電流値、目標デューティ比)Imt[r*]が演算される。また、ECUでは、Vwa[**]、Yra等に基づいて、アンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)、車両安定化制御(ESC)等の演算処理が実行される。
<電動制動手段(ブレーキアクチュエータ)の構成>
本発明に係る制動制御装置の実施形態では、車両の車輪WH[**]の制動トルクの発生、及び調整が、電気モータMTRによって行われる。
本発明に係る制動制御装置の実施形態では、車両の車輪WH[**]の制動トルクの発生、及び調整が、電気モータMTRによって行われる。
図2に示すように、電動制動手段BRKは、ブレーキキャリパCPR、回転部材KTB、摩擦部材MSB、電気モータMTR、駆動手段(MTRを駆動するための電気回路)DRV、減速機GSK、回転・直動変換機構HNK、押し力取得手段FBA、位置検出手段MKA、及び、通電量取得手段IMAにて構成されている。ここで、電動制動手段BRKを備えた車輪を「電動制動車輪」と称呼する。
電動ブレーキアクチュエータBRKには、公知の制動装置と同様に、公知のブレーキキャリパCPR、及び、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSBが備えられる。MSBが公知の回転部材(例えば、ブレーキロータ)KTBに押し付けられることによって摩擦力が発生し、車輪WH[**]に制動トルクが生じ、制動力が発生される。
駆動手段(電気モータMTRの駆動回路)DRVにて、目標通電量(目標値)Imtに基づき電気モータMTRへの通電量(最終的には電流値)が制御される。具体的には、駆動手段DRVには、スイッチング素子(パワートランジスタであって、例えば、MOS−FET)が用いられたブリッジ回路が構成され、目標通電量Imtに基づいてスイッチング素子が駆動され、電気モータMTRの出力が制御される。
電気モータMTRの出力(出力トルク)は、減速機(例えば、歯車)GSKを介して回転・直動変換機構HNKに伝達される。そして、HNKによって、回転運動が直線運動に変換されてピストンPSNが回転部材(ブレーキディスク)KTBに向かって前進される。そして、ピストンPSNが摩擦部材(ブレーキパッド)MSBをKTBに向かって押すため、摩擦部材MSBが回転部材KTBに押し付けられる。KTBは車輪WH[r*]に固定されており、MSBとKTBとの摩擦によって、車輪WH[**]に制動トルクが発生し、調整される。
回転・直動変換機構HNKとして、「滑り」によって動力伝達(滑り伝達)を行う滑りネジ(例えば、台形ネジ)が用いられる。ネジHNJが回転し、それと螺合されるナットHNTがKTBに対して、直線運動として前進又は後退される。HNKとして、「転がり」によって動力伝達(転がり伝達)を行うボールネジが用いられ得る。
モータ駆動回路DRVには、実際の通電量(例えば、実際に電気モータに流れる電流)Imaを検出する通電量取得手段(例えば、電流センサ)IMAが備えられる。また、電気モータMTRにはロータの位置(例えば、回転角)Mkaを検出する位置取得手段(例えば、角度センサ)MKAが備えられる。さらに、摩擦部材MSBが回転部材KTBを実際に押す力(実押し力)Fbaを検出するために、押し力取得手段(例えば、押圧力センサ)FBAが備えられる。
図2では、電動制動手段BRKとして、所謂、ディスク型制動装置(ディスクブレーキ)の構成が例示されているが、制動手段BRKは、ドラム型制動装置(ドラムブレーキ)であってもよい。ドラムブレーキの場合、摩擦部材MSBはブレーキシューであり、回転部材KTBはブレーキドラムである。同様に、電気モータMTRによってブレーキシューがブレーキドラムを押す力(押し力)が制御される。電気モータMTRとして回転運動にてトルクを発生させるものが示されるが、直線運動にて力を発生させるリニアモータでもあってもよい。
<駆動手段DRVの構成(ブラシ付モータ)>
図3は、電気モータMTRがブラシ付モータ(単に、ブラシモータともいう)である場合の駆動手段(駆動回路)DRVの一例である。DRVは、MTRを駆動する電気回路であって、スイッチング素子S1乃至S4、Imtに基づいてパルス幅変調(PWM,Pulse Width Modulation)を行うパルス幅変調ブロックPWM、及び、PWMが決定するデューティ比に基づいて、S1乃至S4の通電状態/非通電状態を制御するスイッチング制御ブロックSWTにて構成される。
図3は、電気モータMTRがブラシ付モータ(単に、ブラシモータともいう)である場合の駆動手段(駆動回路)DRVの一例である。DRVは、MTRを駆動する電気回路であって、スイッチング素子S1乃至S4、Imtに基づいてパルス幅変調(PWM,Pulse Width Modulation)を行うパルス幅変調ブロックPWM、及び、PWMが決定するデューティ比に基づいて、S1乃至S4の通電状態/非通電状態を制御するスイッチング制御ブロックSWTにて構成される。
スイッチング素子S1乃至S4は、電気回路の一部をON/OFFできる素子であって、例えば、MOS−FETが用いられ得る。S1乃至S4によって、MTRの正転方向(MSBをKTBに近づかせる方向であって制動トルクを増加させる回転方向)、及び逆転方向(MSBをKTBから引き離す方向であって制動トルクを減少させる回転方向)のブリッジ回路が構成される。スイッチング制御ブロックSWTによって、正転方向では、S1及びS4が通電状態(ON状態)、且つ、S2及びS3が非通電状態(OFF状態)に制御される。また、逆転方向では、S1及びS4が非通電状態(OFF状態)、且つ、S2及びS3が通電状態(ON状態)に制御される。
PWMでは、Imtの大きさに基づいて、パルス幅のデューティ比(ON/OFFの時間の割合)が決定され、Imtの符号(正符号、或いは、負符号)に基づいてMTRの回転方向が決定される。例えば、MTRの回転方向は、正転方向が正(プラス)の値、逆転方向が負(マイナス)の値として設定され得る。入力電圧(BATの電圧)、及び、デューティ比によって最終的な出力電圧が決まるため、DRVによって、MTRの回転方向と出力トルクが制御される。
<駆動手段DRVの構成(3相ブラシレスモータ)>
図4は、電気モータMTRがブラシレスモータである場合の駆動手段(駆動回路)DRVの一例である。DRVは、MTRを駆動する電気回路であって、スイッチング素子Z1乃至Z6、Imtに基づいてパルス幅変調を行うパルス幅変調ブロックPWM、及び、PWMが決定するデューティ比に基づいて、Z1乃至Z6の通電状態/非通電状態を制御するスイッチング制御ブロックSWTにて構成される。
図4は、電気モータMTRがブラシレスモータである場合の駆動手段(駆動回路)DRVの一例である。DRVは、MTRを駆動する電気回路であって、スイッチング素子Z1乃至Z6、Imtに基づいてパルス幅変調を行うパルス幅変調ブロックPWM、及び、PWMが決定するデューティ比に基づいて、Z1乃至Z6の通電状態/非通電状態を制御するスイッチング制御ブロックSWTにて構成される。
ブラシレスモータでは、位置取得手段MKAによって、MTRのロータ位置(回転角)Mkaが取得される。そして、Mkaに基づいて、SWTによって制御されるZ1乃至Z6によって、U相、V相、及びW相のコイル通電量の方向(即ち、励磁方向)が順次切り替えられて、MTRが駆動される。ブラシレスモータの回転方向(正転、或いは、逆転方向)は、ロータと励磁する位置との関係によって決定される。
ブラシレスモータにおいても、ブラシモータと同様に、PWMにて、Imtの大きさに基づいて、パルス幅のデューティ比が決定され、Imtの符号(値の正負)に基づいてMTRの回転方向が決定される。そして、目標通電量Imtに基づいて、スイッチング素子Z1乃至Z6がSWTからの信号によって制御されることによって、MTRの回転方向と出力トルクが制御される。
<制御手段の全体構成>
図5に示すように、制御手段CTLは、目標押し力演算ブロックFBT、目標押し力修正演算ブロックFBU、指示通電量演算ブロックIST、押し力フィードバック制御ブロックIPT、慣性補償制御ブロックINR、車輪スリップ状態量演算ブロックSLP、スリップ抑制制御ブロックFAE、急停止制御ブロックQTC、及び、通電量調整演算ブロックIMTにて構成されている。制御手段CTLは、電子制御ユニットECU内にプログラムされている。
図5に示すように、制御手段CTLは、目標押し力演算ブロックFBT、目標押し力修正演算ブロックFBU、指示通電量演算ブロックIST、押し力フィードバック制御ブロックIPT、慣性補償制御ブロックINR、車輪スリップ状態量演算ブロックSLP、スリップ抑制制御ブロックFAE、急停止制御ブロックQTC、及び、通電量調整演算ブロックIMTにて構成されている。制御手段CTLは、電子制御ユニットECU内にプログラムされている。
制動操作部材BP(例えば、ブレーキペダル)の操作量Bpaが制動操作量取得手段BPAによって取得される。制動操作部材の操作量(制動操作量)Bpaは、MCの圧力(マスタシリンダ圧)に基づいて演算される。また、運転者による制動操作部材の操作力(例えば、ブレーキ踏力)、及び、変位量(例えば、ブレーキペダルストローク)のうちの少なくとも何れかに基づいて演算され得る。Bpaにはローパスフィルタ等の演算処理がなされ、ノイズ成分が除去(低減)されている。
目標押し力演算ブロックFBTにて、予め設定された目標押し力演算特性(演算マップ)CHfbを用いて、操作量Bpaに基づき、各車輪の目標押し力Fbtが演算される。「押し力」は、電動制動手段(ブレーキアクチュエータ)BRKにおいて、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSBが回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTBを押す力(押圧力)である。目標押し力Fbtは、その押し力の目標値である。
演算マップCHfbでは、前後輪の制動力配分が、所謂「理想制動力配分」に対して、前輪の垂直荷重(垂直力、路面から受ける鉛直方向の力)に対する制動力の度合が、後輪の垂直荷重に対する制動力の度合よりも大きくなる特性に設定される。車両の制動時には、後輪から前輪への垂直荷重(接地荷重ともいう)の移動が生じる。即ち、後輪の垂直荷重が減少し、前輪の垂直荷重が増加する。「理想制動力配分」は、この垂直荷重移動を考慮し、前輪垂直荷重に対する前輪制動力の割合(前輪制動負荷という)と、後輪垂直荷重に対する後輪制動力の割合(後輪制動負荷という)とが等しくなる特性をいう。CHfbでは、前輪制動負荷が後輪制動負荷よりも大きくなるように設定される。そのため、CHfbは、前輪用特性CHfbf、及び、後輪用特性CHfbrの2つの異なる特性として設定され得る。例えば、CHfbfは、Bpaの増加にしたがって、Fbtが「下に凸」で増加されるように設定され得る。また、CHfbrは、Bpaの増加にしたがって、Fbtが「上に凸」で増加されるように設定され得る。
目標押し力修正演算ブロックFBUにて、後述するスリップ抑制制御ブロックFAEの演算結果(Fae等)に基づいて、目標押し力Fbtが修正される。FAEでは、アンチスキッド制御等のスリップ抑制制御が実行される。そして、修正押し力Faeに基づいて、運転者のブレーキペダルBPの操作に基づいて演算された目標押し力Fbtが遮断され、過大な車輪スリップ(車輪のロック傾向)を抑制するために修正された目標押し力Fbuが演算される。
指示通電量演算ブロックISTにて、予め設定された演算マップCHs1,CHs2を用いて、Faeによって修正された目標押し力Fbuに基づき指示通電量Istが演算される。指示通電量Istは、制動手段BRKの電気モータMTRを駆動し、修正目標押し力Fbuを達成するための、電気モータMTRへの通電量の目標値である。演算マップ(指示通電量の演算特性)は、ブレーキアクチュエータのヒステリシスを考慮して、2つの特性CHs1,CHs2で構成される。特性(第1の指示通電量演算特性)CHs1は押し力を増加する場合に対応し、特性(第2の指示通電量演算特性)CHs2は押し力を減少する場合に対応する。そのため、特性CHs2に比較して、特性CHs1は相対的に大きい指示通電量Istを出力するように設定されている。
ここで、通電量とは、電気モータMTRの出力トルクを制御するための状態量(変数)である。電気モータMTRは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値として電気モータの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータMTRへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調(PWM,pulse width modulation)におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比が通電量として用いられ得る。
押し力フィードバック制御ブロックIPTにて、目標押し力(目標値)Fbu、及び、実押し力(実際値)Fbaに基づき押し力フィードバック通電量Iptが演算される。指示通電量Istは目標押し力Fbuに相当する値として演算されるが、ブレーキアクチュエータの効率変動により目標押し力Fbuと実際の押し力(実押し力)Fbaとの間に誤差(定常的な誤差)が生じる場合がある。押し力フィードバック通電量Iptは、目標押し力Fbuと実押し力Fbaとの偏差(押し力偏差)ΔFb、及び、演算特性(演算マップ)CHpに基づいて演算され、上記の誤差(定常的な誤差)を減少するように決定される。なお、Fbaは押し力取得手段FBAによって取得される。
慣性補償制御ブロックINRにて、BRK(特に、電気モータMTR)の慣性(イナーシャであり、回転運動における慣性モーメント、又は、直線運動における慣性質量)の影響が補償される。慣性補償制御ブロックINRでは、BRKの慣性(慣性モーメント、或いは、慣性質量)の影響を補償するための通電量の目標値Ijt,Iktが演算される。電気モータが停止、或いは、低速で運動している状態から運動(回転運動)が加速される場合に、押し力発生の応答性を向上させることが必要である。この場合に対応する加速時慣性補償通電量Ijtが演算される。Ijtは、慣性補償制御における加速時制御の通電量の目標値である。
また、電気モータが運動(回転運動)している状態から減速して停止していく場合に、押し力のオーバシュートを抑制し、収束性を向上することも必要である。この場合に対応する減速時慣性補償通電量Iktが演算される。Iktは、慣性補償制御における減速時制御の通電量の目標値である。ここで、Ijtは電気モータの通電量を増加させる値(Istに加算される正符号の値)であり、Iktは電気モータの通電量を減少させる値(Istに加算される負符号の値)である。
車輪スリップ状態量演算ブロックSLPにて、車輪速度取得手段VWA[**]によって取得される各車輪の車輪速度Vwa[**]に基づいて、各車輪のスリップ状態量Slp[**]が演算される。Slpは、各車輪のスリップ度合を表す状態量である。例えば、Slpとして、車輪速度Vwaと車両速度(車体速度)Vsoとの差が車輪スリップ速度Vslとして演算される。また、Vwaの時間変化量である車輪加速度dVwが、Slpとして演算され得る。
スリップ抑制制御ブロックFAEにて、各車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、各車輪に対するスリップ抑制制御が実行される。スリップ抑制制御は、車輪の過大なスリップを抑制する制御であり、アンチスキッド制御(ABS制御)、或いは、制動力配分制御(EBD制御)である。ABS制御とは、典型的には、車輪のスリップ度合が所定度合を超えた場合にその車輪に付与される制動トルクを減少する制御である。EBD制御とは、典型的には、車輪のスリップ度合が所定度合を超えた場合にその車輪に付与される制動トルクを保持する制御である。
スリップ抑制制御ブロックFAEでは、Bpaに基づいて決定された目標押し力Fbtを修正するための修正押し力(修正値)Faeが演算される。修正押し力Faeは、車輪スリップが増加する場合(車輪がロック傾向に向かう場合)には、Fbtの影響を遮断し(目標押し力の演算において運転者の制動操作とは独立して)、修正後の目標押し力(目標値)Fbuを減少させように演算される。また、Fbuの減少によって車輪スリップが減少する場合(車輪のグリップが回復する場合)には、Fbuを増加させるように演算される。
急停止制御ブロックQTCにて、車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、急停止制御の通電量の目標値(急停止通電量)Iqtが演算される。急停止制御は、目標値Fbuに対する実際値Fbaの追従の遅れに起因する過大なスリップ(車輪のロック傾向)を抑制するために、電気モータMTRの能力の最大限で急減速し、緊急的に回転運動を停止させる制御である。そのため、QTCでは、急停止制御の通電量の目標値(急停止通電量)Iqtとして、摩擦部材MSBが回転部材KTBから離れていく方向(制動トルクが減少していく方向)の電気モータの回転方向(逆転方向)において、通電可能な最大量(通電限界値)immが、ステップ的(それまでのImtとは不連続であって階段状に、且つ、瞬時に)指示される。通電限界値immは、MTR、或いは、DRVの最大電流等に相当する値に基づいて、予め設定されている。
通電量調整演算ブロックIMTにて、MTRの最終的な目標値である目標通電量Imtが演算される。指示通電量Istが、押し力フィードバック通電量Ipt、及び慣性補償通電量Ijt(加速時)、Ikt(減速時)、急停止通電量Iqtによって調整されて、目標通電量Imtが演算される。
IMTには、優先演算ブロックYSNが含まれ、慣性補償制御と急停止制御との優先順位付けが行われる。優先演算ブロックYSNでは、Iqtが、Ijt,Iktよりも優先的に出力される。即ち、Iqtが、Ijt,Iktと同時に入力された場合には、Ijt,Iktがゼロとされて、急停止通電量Iqtが出力される。
具体的には、通電量調整演算ブロックIMTにて、指示通電量Istに対してフィードバック通電量Iptが加えられ、さらに、慣性補償通電量Ijt,Ikt、及び、急停止通電量Iqtのうちの何れか一方が加算されて、その総和が目標通電量Imtとして演算される。ここで、Iqtは電気モータの通電量を減少させる値(Istに加算される負符号の値)である。目標通電量Imtは、電気モータMTRの出力を制御するための最終的な通電量の目標値である。Imtの符号(値の正負)に基づいてMTRの回転方向が制御され、Imtの大きさに基づいてMTRの出力が制御される。
以上、回転部材KTBに対する摩擦部材MSBの押圧力である「押し力」が、制御変数(制御対象となる状態量)として用いられる実施態様について説明した。BRKの諸元(CPRの剛性、GSKのギア比、HNKのリード等)は既知である。このため、制御変数として、押し力(目標値Fbu、実際値Fba)に代えて、摩擦部材MSBが回転部材KTBを押す力(押圧力)に相当する値である「押し力相当値Fbs(目標値Fst、実際値Fsa)」が用いられ得る。
押し力相当値Fbsは、電気モータMTRから摩擦部材MSBまでの動力伝達経路内に位置する可動部材の作動状態を表す「力」に係わる状態量に基づいて決定され得る。例えば、電気モータの実際の出力トルク(又は、目標値)、GSKの実際の出力トルク(又は、目標値)、HNKにおける実際の推力(又は、目標値)、PSNにおける実際の推力(又は、目標値)、及び、MSBの実際の押し力Fba(又は、目標押し力Fbu)が、「力(トルク)」に係わるFbsとして採用され得る。
ブレーキキャリパCPR等、BRK全体の剛性(ばね定数)が既知であるため、上記「力」に係わる状態量に代えて、「位置」に係わる状態量がFbsとされ得る。例えば、電気モータの実際の位置Mka(又は、目標位置Mkt)、GSKの実際の位置(又は、目標位置)、HNKにおける実際の位置(又は、目標値)、PSNにおける実際の位置(又は、目標値)、及び、MSBの実際の位置(又は、目標値)が、「位置」に係わるFbsとして採用され得る。
また、複数の可動部材のFbsに基づいて、最終的な押し力相当値Fbsが決定され得る。したがって、「押し力相当値Fbs(目標押し力相当値Fst、実押し力相当値Fsa)」は、MTRの出力トルクから、KTBに対するMSBの押し力に到るまでの動力伝達経路内にある可動部材の「力」又は「位置」に係わる状態量のうちの少なくとも何れか1つに基づいて決定され得る。
<慣性補償制御ブロックの第1実施形態の構成>
図6を参照しながら、慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態では、MTR等の慣性(MTRの慣性を含むBRK全体の慣性)に起因する押し力の応答性、及び、収束性を向上する慣性補償制御が実行される。慣性補償制御ブロックINRは、目標位置演算ブロックMKT、時定数演算ブロックTAU、遅れ要素演算ブロックDLY、目標加速度演算ブロックDDM、及び、係数記憶ブロックKSKにて構成される。
図6を参照しながら、慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態では、MTR等の慣性(MTRの慣性を含むBRK全体の慣性)に起因する押し力の応答性、及び、収束性を向上する慣性補償制御が実行される。慣性補償制御ブロックINRは、目標位置演算ブロックMKT、時定数演算ブロックTAU、遅れ要素演算ブロックDLY、目標加速度演算ブロックDDM、及び、係数記憶ブロックKSKにて構成される。
目標位置演算ブロックMKTにて、目標押し力Fbu、及び、目標押し力演算特性(演算マップ)CHmkに基づいて目標位置(目標回転角)Mktが演算される。目標位置Mktは、電気モータMTRの位置(回転角)の目標値である。演算マップCHmkはブレーキキャリパCPR、及び、摩擦部材(ブレーキパッド)MSBの剛性に相当する特性であり、「上に凸」の非線形な特性として、電子制御ユニットECU内に予め記憶されている。
時定数演算ブロックTAUにて、修正後の目標押し力(押し力の目標値)Fbu、及び、時定数の演算特性(演算マップ)CHτmに基づいて時定数τmが演算される。Fbuが所定操作量(所定値)fb1未満の場合には、τmは第1の所定時定数(所定値)τ1(≧0)に演算される。Fbuが所定値fb1以上、且つ、所定値fb2未満の場合には、τmはFbuの増加に従い第1の所定時定数τ1から第2の所定時定数τ2まで順次増加するように演算される。Fbuが所定値fb2以上の場合には、τmは第2の所定時定数(所定値)τ2(>τ1)に演算される。
遅れ要素演算ブロックDLYにて、電気モータMTRの目標位置Mktに基づいて遅れ要素演算処理後の目標位置(目標回転角)Mkfが演算される。具体的には、ブレーキアクチュエータBRKの応答(即ち、電気モータMTRの応答)に相当する時定数τmを含んだ遅れ要素の演算処理が、電気モータの目標位置Mktに対して実行されて遅れ要素処理後の目標位置Mkfが演算される。ここで、遅れ要素演算は、n次遅れ要素(「n」は「1」以上の整数)の演算であり、例えば、一次遅れ演算である。遅れ要素処理がMktになされることによって、ブレーキアクチュエータBRKの応答(入力変化に対する出力変化の有様)が時定数を用いた伝達関数として考慮されて、その応答に対応した目標値であるMkfが演算され得る。
目標加速度演算ブロックDDMにて、遅れ要素処理後の目標位置Mkfに基づいて、遅れ要素処理後の目標加速度ddMkfが演算される。ddMkfは、電気モータMTRの加速度(角加速度)の目標値である。具体的には、Mkfが2階微分されて、ddMkfが演算される。ddMkfは、電気モータMTRの加速時(停止状態から起動する時)には正符号の値に演算され、MTRの減速時(停止に向かう時)には負符号の値に演算される。
係数記憶ブロックKSKには、目標加速度ddMkfを電気モータの目標通電量に変換するための係数(ゲイン)kskが記憶されている。係数kskは、電気モータの慣性(定数)mtjを、電気モータのトルク定数tqkで除算した値に相当する。そして、ddMkf、及び、kskに基づいて慣性補償制御通電量(目標値)Ijt,Iktが演算される。具体的には、ddMkfにkskが乗算されて、Ijt,Iktが演算される。
<慣性補償制御ブロックの第2実施形態の構成>
次に、図7を参照しながら、慣性補償制御ブロックINRの第2実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックINRでは、MTR等の慣性(MTRの慣性を含むBRK全体の慣性)に起因する押し力の応答性、及び、収束性を向上する慣性補償制御が実行される。慣性補償制御ブロックINRは、慣性補償制御の要否を判定する制御要否判定演算ブロックFLG、慣性補償制御の目標通電量を演算する慣性補償通電量演算ブロックIJK、及び、選択演算ブロックSNTにて構成される。
次に、図7を参照しながら、慣性補償制御ブロックINRの第2実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックINRでは、MTR等の慣性(MTRの慣性を含むBRK全体の慣性)に起因する押し力の応答性、及び、収束性を向上する慣性補償制御が実行される。慣性補償制御ブロックINRは、慣性補償制御の要否を判定する制御要否判定演算ブロックFLG、慣性補償制御の目標通電量を演算する慣性補償通電量演算ブロックIJK、及び、選択演算ブロックSNTにて構成される。
制御要否判定演算ブロックFLGでは、慣性補償制御の実行が必要であるか、不要であるかが判定される。制御要否判定演算ブロックFLGは、電気モータの加速時(例えば、電気モータが起動し、増速するとき)での要否判定を行う加速時判定演算ブロックFLJ、及び、電気モータの減速時(例えば、電気モータが減速し、停止に向かうとき)での要否判定を行う減速時判定演算ブロックFLKで構成されている。
制御要否判定演算ブロックFLGからは、判定結果として、要否判定フラグFLj(加速時),FLk(減速時)が出力される。要否判定フラグFLj,FLkにおいて、「0」は慣性補償制御が不要である場合(不要状態)を表し、「1」は慣性補償制御が必要である場合(必要状態)を表す。
制御要否判定演算ブロックFLGは、時定数演算ブロックTAU、遅れ要素演算ブロックDLY、2階微分演算ブロックDDF、加速時判定演算ブロックFLJ、及び、減速時判定演算ブロックFLKにて構成される。
第1実施形態と同様に、時定数演算ブロックTAUにて、修正後の目標押し力(押し力の目標値)Fbu、及び、時定数の演算特性(演算マップ)CHτmに基づいて時定数τmが演算される。そして、遅れ要素演算ブロックDLYにて、目標押し力Fbuに基づいて、遅れ要素演算処理後の目標押し力Fbfが演算される。遅れ要素演算ブロックDLYも第1実施形態と同様であって、ブレーキアクチュエータBRK(特に、電気モータMTR)の応答性が、伝達関数(例えば、一次遅れ演算)によって考慮される。2階微分演算ブロックDDFにて、遅れ要素処理後の目標押し力Fbfが2階微分されて、ddFbfが演算される。ddFbfは、電気モータMTRの加速時(停止状態から起動する時)には正符号の値に演算され、MTRの減速時(停止に向かう時)には負符号の値に演算される。
加速時判定演算ブロックFLJでは、遅れ要素演算後の目標押し力Fbfの2階微分値ddFbfに基づいて電気モータMTRが加速する場合の慣性補償制御が「必要状態」、及び、「不要状態」のうちで何れの状態であるかが判定される。判定結果は、要否判定フラグ(制御フラグ)FLjとして出力される。演算マップDFLjに従って、ddFbfが第1の所定加速度(所定値)ddf1(>0)を超過した時点で、加速時制御の要否判定フラグFLjは、「0(不要状態)」から「1(必要状態)」に変更される(FLj←1)。その後、ddFbfが所定加速度(所定値)ddf2(<ddf1)未満となるときに、FLjは「1」から「0」に変更される(FLj←0)。なお、FLjは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「0」に設定されている。
減時判定演算ブロックFLKでは、遅れ要素演算後の目標押し力Fbfの2階微分値ddFbfに基づいて電気モータMTRが減速する場合の慣性補償制御が「必要状態」、及び、「不要状態」のうちで何れの状態であるかが判定される。判定結果は、要否判定フラグ(制御フラグ)FLkとして出力される。演算マップDFLkに従って、ddFbfが第2の所定加速度(所定値)ddf3(<0)を下回った時点で、減速時制御の要否判定フラグFLkは、「0(不要状態)」から「1(必要状態)」に変更される(FLk←1)。その後、ddFbfが所定加速度(所定値)ddf4(>ddf3,<0)以上となるときに、FLkは「1」から「0」に変更される(FLk←0)。なお、FLkは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「0」に設定されている。
慣性補償制御の要否判定フラグFLj,FLkに関する情報は、制御要否判定演算ブロックFLGから慣性補償通電量演算ブロックIJKに送信される。
慣性補償通電量演算ブロックIJKでは、FLGにて慣性補償制御が必要であると判定された場合(FLj=1、又は、FLk=1の場合)における慣性補償通電量(目標値)が演算される。慣性補償通電量演算ブロックIJKは、電気モータの加速時(例えば、電気モータが起動し、増速するとき)の慣性補償通電量Ijtを演算する加速時通電量演算ブロックIJT、及び、電気モータの減速時(例えば、電気モータが減速し、停止に向かうとき)の慣性補償通電量Iktを演算する減速時通電量演算ブロックIKTにて構成されている。
加速時通電量演算ブロックIJTでは、要否判定フラグFLj、及び、加速時演算特性(演算マップ)CHjに基づき、加速時慣性補償通電量Ijtが演算される。加速時演算特性CHjは、加速時慣性補償制御の必要状態が判定された時点からの経過時間Tに対するIjtの特性(演算マップ)としてECU内に予め記憶されている。演算特性CHjは、時間Tが「0」のときから時間の経過に従い、Ijtが「0」から所定通電量(所定値)ij1にまで急峻に増加され、その後、時間の経過に従いIjtが所定通電量(所定値)ij1から「0」にまで緩やかに減少される。具体的には、CHjは、Ijtが「0」から所定通電量ij1にまで増加されるのに要する時間tupが、Ijtが所定通電量ij1から「0」にまで減少されるのに要する時間tdnよりも短く設定されている。
減速時通電量演算ブロックIKTにて、要否判定フラグFLk、及び、減速時演算特性(演算マップ)CHkに基づき減速時慣性補償通電量Iktが演算される。減速時演算特性CHkは、減速時慣性補償制御の必要状態が判定された時点からの経過時間Tに対するIktの特性(演算マップ)としてECU内に予め記憶されている。CHkは、時間Tが「0」のときから時間の経過に従い、Iktが「0」から所定通電量(所定値)ik1にまで急峻に減少され、その後、時間の経過に従いIktが所定通電量(所定値)ik1から「0」にまで緩やかに増加される。具体的には、CHkは、Iktが「0」から所定通電量ik1にまで減少されるのに要する時間tvpが、Iktが所定通電量ik1から「0」にまで増加されるのに要する時間tenよりも短く設定されている。
選択演算ブロックSNTにて、電気モータ加速時の慣性補償通電量Ijtの出力、電気モータ減速時の慣性補償通電量Iktの出力、及び、制御停止(値「0」の出力)のうちから、何れか1つが選択されて出力される。選択演算ブロックSNTでは、加速時慣性補償通電量Ijt(>0)が出力されている途中で減速時慣性補償通電量Ikt(<0)が出力された場合には、Ijtに代えて、Iktが優先的に出力され得る。
<車輪スリップ状態量演算ブロック、後輪スリップ抑制制御ブロック、及び、急停止制御ブロックの実施形態の構成>
図8を参照しながら、車輪スリップ状態量演算ブロックSLP、スリップ抑制制御ブロックFAE、及び、急停止制御ブロックQTCの実施形態について説明する。
図8を参照しながら、車輪スリップ状態量演算ブロックSLP、スリップ抑制制御ブロックFAE、及び、急停止制御ブロックQTCの実施形態について説明する。
<車輪スリップ状態量演算ブロックの実施形態>
車輪スリップ状態量演算ブロックSLPは、車両速度演算ブロックVSO、車輪スリップ速度演算ブロックVSL、及び、車輪加速度演算ブロックDVWにて構成される。車輪に制動トルクが加えられると、車輪にはスリップ(路面と車輪との間の滑り)が生じ、制動力が発生する。SLPでは、車輪速度Vwa[**]が、車輪速度センサVWA[**]、或いは通信バスを通して取得され、各車輪の回転方向のスリップ度合(車輪の滑り具合)を表す車輪スリップ状態量Slp[**]が演算される。
車輪スリップ状態量演算ブロックSLPは、車両速度演算ブロックVSO、車輪スリップ速度演算ブロックVSL、及び、車輪加速度演算ブロックDVWにて構成される。車輪に制動トルクが加えられると、車輪にはスリップ(路面と車輪との間の滑り)が生じ、制動力が発生する。SLPでは、車輪速度Vwa[**]が、車輪速度センサVWA[**]、或いは通信バスを通して取得され、各車輪の回転方向のスリップ度合(車輪の滑り具合)を表す車輪スリップ状態量Slp[**]が演算される。
車両速度演算ブロックVSOでは、各輪の車輪速度Vwa[**]、及び、公知の方法に基づいて、車両速度(車体速度)Vsoが演算される。例えば、各車輪速度Vwa[**]のうちで最も速いものが選択されて、車両速度Vsoとして演算され得る。
車輪スリップ速度演算ブロックVSLでは、車両速度Vso、及び、車輪速度Vwaに基づいて、各車輪のスリップ速度Vsl[**]が演算される。Vsl[**]は、Vwa[**]からVsoが減算され、負符号(マイナス)の値として演算される。
車輪加速度演算ブロックDVWでは、各輪の車輪速度Vwa[**]、及び、公知の方法に基づいて、車輪加速度dVw[**]が演算される。例えば、Vwa[**]が時間微分されて、dVw[**]が演算され得る。車輪スリップ状態量Slp[**]は、スリップ速度Vsl[**]、及び、加速度dVw[**]の少なくとも何れか1つの状態量に基づく値(変数)である。
<スリップ抑制制御ブロックの実施形態>
スリップ抑制制御ブロックFAEでは、車輪のスリップを抑制するためのアンチスキッド制御(ABS制御)、或いは、制動力配分制御(EBD制御)に必要な修正押し力Faeが演算される。修正押し力Faeは、Bpaに基づいて演算される目標押し力Fbtを修正して、車輪スリップを抑制するための目標押し力Fbuを演算するための目標値である。スリップ抑制制御ブロックFAEは、アンチスキッド制御の演算マップCHab、制動力配分制御の演算マップCHeb、及び、選択演算ブロックSNUにて構成されている。なお、制動力配分制御は、後輪専用のスリップ抑制制御である。
スリップ抑制制御ブロックFAEでは、車輪のスリップを抑制するためのアンチスキッド制御(ABS制御)、或いは、制動力配分制御(EBD制御)に必要な修正押し力Faeが演算される。修正押し力Faeは、Bpaに基づいて演算される目標押し力Fbtを修正して、車輪スリップを抑制するための目標押し力Fbuを演算するための目標値である。スリップ抑制制御ブロックFAEは、アンチスキッド制御の演算マップCHab、制動力配分制御の演算マップCHeb、及び、選択演算ブロックSNUにて構成されている。なお、制動力配分制御は、後輪専用のスリップ抑制制御である。
〔アンチスキッド制御による目標押し力の修正値(修正押し力)Fabの演算〕
先ず、アンチスキッド制御(ABS制御)について説明する。後輪スリップ抑制制御ブロックFAEでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]、及び、アンチスキッド制御の演算マップCHabに基づいて、電動制動手段BRKを介したアンチスキッド制御が実行される。スリップ抑制制御ブロックFAE内に示すABS制御用演算マップCHabが参照され、Vsl[**]、及び、dVw[**]の大小関係に基づいて制御モードが選択され、修正押し力Fab[**]が決定される。
先ず、アンチスキッド制御(ABS制御)について説明する。後輪スリップ抑制制御ブロックFAEでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]、及び、アンチスキッド制御の演算マップCHabに基づいて、電動制動手段BRKを介したアンチスキッド制御が実行される。スリップ抑制制御ブロックFAE内に示すABS制御用演算マップCHabが参照され、Vsl[**]、及び、dVw[**]の大小関係に基づいて制御モードが選択され、修正押し力Fab[**]が決定される。
具体的には、先ず、車輪のスリップ速度Vsl[**]が、所定値vsa1,vsa2と比較される。所定値vsa1,vsa2は、予め設定された値であって、vsa1<vsa2<0の関係がある。車輪スリップ速度は、値が小さいほど、スリップ度合が大きい。したがって、値vsa1は値vsa2よりもスリップ度合が大きい。また、車輪の加速度dVw[**]が、所定値dva1,dva2と比較される。所定値dva1,dva2は予め設定された値であって、dva1(減速)<0<dva2(加速)の関係がある。車輪スリップ速度と同様に、車輪加速度は、値が小さいほど、スリップ度合が大きい。したがって、値dva1は値dva2よりもスリップ度合が大きい。
Vsl[**]、dVw[**]、及び、CHabに基づいてABS制御の制御モードが決定される。ABS制御の制御モードには、制動トルクが減少される減少モード、及び、制動トルクが増加される増加モードがある。減少モードは、演算マップCHabでは「減少」で表示され、押し力が減少される。また、増加モードは、演算マップCHabでは「増加」で表示され、押し力が増加される。
例えば、Vsl[**]がvsa1未満であって、dVw[**]がdva1未満である場合には、減少モードが選択され、Vsl[**]がvsa1以上、且つ、vsa2未満であって、dVw[**]がdva1以上、且つ、dva2未満である場合には、増加モードが選択される。
減少モードでは、車輪スリップを減少させて車輪ロックを防止するため、目標押し力Fbuが減少されるように、ABS制御による修正押し力Fabが演算される。増加モードでは、車輪スリップを増加させて制動力を回復させるため、目標押し力Fbuが増加されるように、修正押し力(修正値)Fabが演算される。
〔制動力配分制御による目標押し力の修正値(修正押し力)Febの演算〕
次に、制動力配分制御(EBD制御)について説明する。制動力配分制御では、後輪の制動トルクが調整されることによって、前輪に生じる制動力と後輪に生じる制動力との比率が調整される。スリップ抑制制御ブロックFAEでは、後輪のスリップ状態量Slp[r*]、及び、制動力配分制御の演算マップCHebに基づいて、後輪の電動制動手段BRK[r*]を介した制動力配分制御が実行される。スリップ抑制制御ブロックFAE内に示すEBD制御用演算マップCHebが参照され、Vsl[r*]、及び、dVw[r*]の大小関係に基づいて制御モードが選択され、修正押し力Feb[r*]が決定される。
次に、制動力配分制御(EBD制御)について説明する。制動力配分制御では、後輪の制動トルクが調整されることによって、前輪に生じる制動力と後輪に生じる制動力との比率が調整される。スリップ抑制制御ブロックFAEでは、後輪のスリップ状態量Slp[r*]、及び、制動力配分制御の演算マップCHebに基づいて、後輪の電動制動手段BRK[r*]を介した制動力配分制御が実行される。スリップ抑制制御ブロックFAE内に示すEBD制御用演算マップCHebが参照され、Vsl[r*]、及び、dVw[r*]の大小関係に基づいて制御モードが選択され、修正押し力Feb[r*]が決定される。
具体的には、先ず、後輪のスリップ速度Vsl[r*]が、所定値vse1,vse2と比較される。vse1,vse2は、予め設定された値であって、vse1<vse2の関係がある。値vse1は、値vse2よりもスリップ度合が大きい。また、車輪加速度dVw[r*]が、所定値dve1,dve2と比較される。dve1,dve2は予め設定された値であって、dve1<dve2の関係がある。スリップ速度と同様に、値dve1は、値dve2よりもスリップ度合が大きい。
Vsl[r*]、dVw[r*]、及び、CHebに基づいてEBD制御の制御モードが決定される。EBD制御の制御モードには、制動トルクが減少される減少モード、制動トルクが保持される保持モード、及び、制動トルクが増加される増加モードがある。減少モードは、演算マップCHebでは「減少」で表示され、押し力が減少され、保持モードは、演算マップCHebでは「保持」で表示され、押し力が保持される。また、増加モードは、演算マップCHebでは「増加」で表示され、押し力が増加される。
例えば、Vsl[r*]がvse1未満であって、dVw[r*]がdve1未満である場合には、減少モードが選択され、Vsl[r*]がvse1以上、且つ、vse2未満であって、dVw[r*]がdve1以上、且つ、dve2未満である場合には、保持モードが選択され、Vsl[r*]がvse2以上であって、dVw[r*]がdve2以上である場合には、増加モードが選択される。
減少モードでは、車輪スリップを減少させて横力を確保するため、目標押し力Fbuが減少されるように、EBD制御による修正押し力Febが演算される。保持モードでは、修正押し力Fbuが維持されるように、修正押し力Febが演算される。増加モードでは、車輪スリップを増加させて制動力を増加させるため、目標押し力Fbuが増加されるように、修正押し力Febが演算される。
〔ABS制御とEBD制御との優先順位〕
選択演算ブロックSNUにて、ABS制御とEBD制御との干渉を防止するため、最終的な押し力の修正値(修正押し力)として出力されるFaeが選択される。ABS制御、及び、EBD制御が共に非実行の場合には、SNUからは修正押し力Faeが「0(目標押し力Fbtの修正が行われない)」として出力される。ABS制御が実行され、EBD制御が非実行である場合には、SNUからFabが修正押し力Faeとして出力される。逆に、ABS制御が非実行であり、EBD制御が実行される場合には、SNUからFebが修正押し力Faeとして出力される。ABS制御に基づくFabと、EBD制御に基づくFebとが干渉する(同時に演算される)場合には、Fabが最終修正押し力Faeとして優先的に選択演算ブロックSNUから出力される。
選択演算ブロックSNUにて、ABS制御とEBD制御との干渉を防止するため、最終的な押し力の修正値(修正押し力)として出力されるFaeが選択される。ABS制御、及び、EBD制御が共に非実行の場合には、SNUからは修正押し力Faeが「0(目標押し力Fbtの修正が行われない)」として出力される。ABS制御が実行され、EBD制御が非実行である場合には、SNUからFabが修正押し力Faeとして出力される。逆に、ABS制御が非実行であり、EBD制御が実行される場合には、SNUからFebが修正押し力Faeとして出力される。ABS制御に基づくFabと、EBD制御に基づくFebとが干渉する(同時に演算される)場合には、Fabが最終修正押し力Faeとして優先的に選択演算ブロックSNUから出力される。
<急停止制御ブロックQTCの実施形態>
急停止制御ブロックQTCでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、MTRを急激に減速して停止に向かわせる急停止制御が行われる。急停止制御は、緊急的に電気モータを、その能力(性能)の最大限(限界)で急減速し、その回転運動を停止させる制御である。QTCは、演算マップCHqt、開始判定演算ブロックHJM、及び、終了判定演算ブロックOWRにて構成される。
急停止制御ブロックQTCでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、MTRを急激に減速して停止に向かわせる急停止制御が行われる。急停止制御は、緊急的に電気モータを、その能力(性能)の最大限(限界)で急減速し、その回転運動を停止させる制御である。QTCは、演算マップCHqt、開始判定演算ブロックHJM、及び、終了判定演算ブロックOWRにて構成される。
〔急停止通電量Iqtの演算〕
急停止制御の演算マップCHqtでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、急停止制御の通電目標値(急停止通電量)Iqt[**]が演算される。演算マップCHqtは、スリップ状態量Slp[**]に基づいて急停止制御が実行されるか、否かの判定を行うための特性である。ここで、スリップ状態量Slp[**]は、車輪スリップ速度Vsl[**]、及び、車輪加速度dVw[**]のうちで、少なくとも何れか1つに基づく状態量である。
急停止制御の演算マップCHqtでは、車輪のスリップ状態量Slp[**]に基づいて、急停止制御の通電目標値(急停止通電量)Iqt[**]が演算される。演算マップCHqtは、スリップ状態量Slp[**]に基づいて急停止制御が実行されるか、否かの判定を行うための特性である。ここで、スリップ状態量Slp[**]は、車輪スリップ速度Vsl[**]、及び、車輪加速度dVw[**]のうちで、少なくとも何れか1つに基づく状態量である。
具体的には、演算マップ(判定マップ)Chqtに示すように、車輪のスリップ速度Vsl[**]、及び、加速度dVw[**]の相互関係に基づいて、急停止制御の実行(「ON」で示す)、又は、非実行(「OFF」で示す)が判別される。即ち、図中の「ON」で示す条件が初めて満足された時点で、急停止制御の実行が開始され、急停止通電量Iqtが、「0(制御の非実行で、演算マップでは「OFF」で示す。)」から通電限界値(予め設定された所定値)immに瞬時に切り替えられる。
即ち、Iqtとして、摩擦部材MSBが回転部材KTBから離れていく方向(制動トルクが減少される方向)の電気モータの回転方向(逆転方向)において、最大限に通電可能な限界量(所定値)immが瞬時に指示される(ステップ出力される)。ここで、通電限界値immは、MTR及びDRVの仕様に基づいて予め設定された値であって、MTR或いはDRVに通電し得る最大電流に相当する値である。例えば、通電限界値immは、電気モータMTRの巻線(コイル)の最大電流、或いは、電気モータの駆動回路DRVを構成するスイッチング素子(パワートランジスタ等)の最大電流(例えば、熱的に通電し得る最大限(限界)の電流量)に対応した値である。
また、急停止制御の開始は、Vsl[**]、及び、dVw[**]の相互関係に依らず、個々のスリップ状態量Slp[**]に基づいて判定され得る。具体的には、スリップ速度Vsl[f*]が所定値vsq1以下となった時点、及び/又は、車輪加速度dVw[**]が所定値dvq1以下となった時点で、Iqtが「0」から通電限界値(この値を超過して通電が行われない限界値)immに瞬時に切り替えられる。
〔急停止制御の開始許可条件〕
開始判定演算ブロックHJMでは、演算マップCHqtに基づいて演算(判定)されたIqtが、さらに、急停止制御ブロックQTCから出力され得るか、否かが判定される。そして、「制御許可」が判定された場合にはCHqtにて、通電限界値immに決定されたIqtが実際に出力される。しかし、「制御禁止」が判定された場合には、CHqtにて、Iqt=immが演算されても、実際にはIqtは出力されない(Iqt=0が出力される)。
開始判定演算ブロックHJMでは、演算マップCHqtに基づいて演算(判定)されたIqtが、さらに、急停止制御ブロックQTCから出力され得るか、否かが判定される。そして、「制御許可」が判定された場合にはCHqtにて、通電限界値immに決定されたIqtが実際に出力される。しかし、「制御禁止」が判定された場合には、CHqtにて、Iqt=immが演算されても、実際にはIqtは出力されない(Iqt=0が出力される)。
具体的には、以下の(条件1)〜(条件7)の全てが満足された場合に、「制御許可」が判定される。(条件1)〜(条件7)のうちで、少なくとも1つの条件は省略され得る。そして、「制御許可」が判定されていない場合には、「制御禁止」が判定される。
(条件1):
一続きの制動操作において、急停止制御の開始前にスリップ抑制制御が開始されていないこと。
「一続きの制動操作」とは、「運転者が制動操作を開始してから、その操作を終了するまでの操作」を指す。
本条件は、Bpa、及び、修正押し力Faeに基づいて判定され得る。
(条件2):
電気モータの速度dMkが所定速度(所定値)dmk1以上であること。
dMkは、位置取得手段(回転角取得手段)MKAにて取得される電気モータの位置(回転角)Mkaに基づいて演算される。具体的には、モータ速度演算ブロック(角速度演算ブロック)DMKにて、Mkaが時間微分されて、dMkが演算され得る。
(条件3):
車両速度(車体速度)Vsoが所定速度(所定値)vso1以上であること。
Vsoは、VWAにて取得されるVwaに基づいて演算され得る。
(条件4):
一続きの制動操作において、急停止制御の開始前に増加時の慣性補償制御が開始されていること。
本条件は、Ijt、或いは、FLj(図6、7を参照)に基づいて判定され得る。
(条件5):
制動操作速度dBpが所定値dbp1以上であること。
dBpは、BPAにて取得されるBpaに基づいて演算され得る。具体的には、制動操作速度演算ブロックDBPにて、Bpaが時間微分されて、dBpが演算され得る。
(条件6):
路面摩擦係数μmが所定値mu1以上であること。
μmは、摩擦係数取得手段MUにて、公知の方法に基づいて取得され得る。また、他のシステムにて演算されたμmが、車両内の通信バスを介して利用され得る。
(条件7):
実際の押し力Fbaが所定押し力(所定値)fba1以上であること。
Fbaは、FBAにて取得され得る。
(条件1):
一続きの制動操作において、急停止制御の開始前にスリップ抑制制御が開始されていないこと。
「一続きの制動操作」とは、「運転者が制動操作を開始してから、その操作を終了するまでの操作」を指す。
本条件は、Bpa、及び、修正押し力Faeに基づいて判定され得る。
(条件2):
電気モータの速度dMkが所定速度(所定値)dmk1以上であること。
dMkは、位置取得手段(回転角取得手段)MKAにて取得される電気モータの位置(回転角)Mkaに基づいて演算される。具体的には、モータ速度演算ブロック(角速度演算ブロック)DMKにて、Mkaが時間微分されて、dMkが演算され得る。
(条件3):
車両速度(車体速度)Vsoが所定速度(所定値)vso1以上であること。
Vsoは、VWAにて取得されるVwaに基づいて演算され得る。
(条件4):
一続きの制動操作において、急停止制御の開始前に増加時の慣性補償制御が開始されていること。
本条件は、Ijt、或いは、FLj(図6、7を参照)に基づいて判定され得る。
(条件5):
制動操作速度dBpが所定値dbp1以上であること。
dBpは、BPAにて取得されるBpaに基づいて演算され得る。具体的には、制動操作速度演算ブロックDBPにて、Bpaが時間微分されて、dBpが演算され得る。
(条件6):
路面摩擦係数μmが所定値mu1以上であること。
μmは、摩擦係数取得手段MUにて、公知の方法に基づいて取得され得る。また、他のシステムにて演算されたμmが、車両内の通信バスを介して利用され得る。
(条件7):
実際の押し力Fbaが所定押し力(所定値)fba1以上であること。
Fbaは、FBAにて取得され得る。
急停止制御は、車輪のスリップ抑制制御の開始前に電気モータの回転速度を減少させることを目的とするため、(条件1)が許可条件とされ得る。また、電気モータの慣性の影響はその速度に相関するため、(条件2)が許可条件とされ得る。また、車両速度が低いときには車輪のスリップ抑制制御が必要とされないため、(条件3)が許可条件とされ得る。更には、車輪のスリップ抑制制御において、電気モータの慣性の影響が問題となる典型例として、路面摩擦係数の高い路面(例えば、乾燥したアスファルト路面)上で、運転者による急制動がなされ、加速時の慣性補償制御によって、電気モータが加速されている最中に、車輪のスリップ抑制制御が必要となる場面が挙げられる。そのため、(条件4)及び(条件6)が許可条件とされ得る。また、慣性補償制御は急制動時に必要となるため、(条件5)が許可条件とされ得る。更には、路面摩擦係数が高い場合は、路面からの反力が確保されているため、車輪スリップが増加した際の実押し力Fbaが大きい。したがって、(条件7)が許可条件とされ得る。
〔急停止制御の終了条件〕
終了判定演算ブロックOWRでは、急停止制御が継続されるか、終了されるかが判定される。「制御継続」が判定された場合にはIqtが実際に出力され続けるが、「制御終了」が判定された場合には、Iqtは出力されない(Iqt=0が出力される)。
終了判定演算ブロックOWRでは、急停止制御が継続されるか、終了されるかが判定される。「制御継続」が判定された場合にはIqtが実際に出力され続けるが、「制御終了」が判定された場合には、Iqtは出力されない(Iqt=0が出力される)。
具体的には、以下の(条件A)〜(条件D)のうちで1つの条件が満足された場合に、「制御終了」が判定される。(条件A)〜(条件D)のうちで、少なくとも1つの条件は省略され得る。そして、「制御終了」が判定されない場合には、「制御継続」が判定される。
(条件A):
電気モータの速度dMkが所定速度(所定値)dmk2未満であること。
dmk2<dmk1の関係が成立している。
(条件B):
車両速度Vsoが所定速度(所定値)vso2未満であること。
vso2<vso1の関係が成立している。
(条件C):
スリップ抑制制御の開始後において、押し力偏差ΔFb(=Fbu−Fba)が所定偏差(所定値)hfb2未満であること。
(条件D):
急停止制御が開始されてからの継続時間Tqtが所定時間(所定値)tqt2を超過したこと。
Tqcは、Iqtが「0」から値immに切り替えられた時点からタイマによってカウントされて演算される。
(条件A):
電気モータの速度dMkが所定速度(所定値)dmk2未満であること。
dmk2<dmk1の関係が成立している。
(条件B):
車両速度Vsoが所定速度(所定値)vso2未満であること。
vso2<vso1の関係が成立している。
(条件C):
スリップ抑制制御の開始後において、押し力偏差ΔFb(=Fbu−Fba)が所定偏差(所定値)hfb2未満であること。
(条件D):
急停止制御が開始されてからの継続時間Tqtが所定時間(所定値)tqt2を超過したこと。
Tqcは、Iqtが「0」から値immに切り替えられた時点からタイマによってカウントされて演算される。
電気モータの慣性によるスリップ増大は、その速度が大きい場合に発生するため、(条件A)が終了条件とされ得る。また、車両速度が低下すると、スリップ抑制制御が終了されるため、(条件B)が終了条件とされ得る。また、実際値Fbaが目標値Fbuに追従するようになれば、急停止制御は不要となるため、(条件C)が終了条件とされ得る。更には、急停止制御は、電気モータの緊急的な制御であるため、(条件D)が終了条件とされ得る。
演算周期が各状態量で異なる場合、各状態量を演算するための検出値の解像度が低い場合、或いは、検出値や演算値の誤りを防止するため複数演算周期の値が比較される場合等、MTRの慣性影響を補償するための演算処理に時間を要する場合がある。例えば、減速時の慣性補償制御にて、車輪スリップ状態量の演算処理に比較して時間を要する演算処理(1つの演算周期が長い処理、或いは、演算に複数周期を要する処理)がなされた後に、慣性補償通電量Ikt(の絶対値)が漸増されると、MTRの急減速に際しては、時間的に遅れが生じる場合がある。これに対し、急停止制御では、物理的に可能な限りの通電量がMTRにステップ的に指示されるため、時間的に遅れが生じることなくMTRが直ちに急減速させられる。従って、車輪スリップが、効率的に、且つ確実に抑制され得る。
急停止制御の実行(ON)/非実行(OFF)は、対象とする電動制動車輪(BRKを備えた車輪)のスリップ状態量Slp[**]に基づいて行われ得るが、他の車輪(対象とする電動制動車輪とは異なる車輪)のスリップ状態量Slp[**]に基づいて行われ得る。例えば、各車輪のスリップ状態量Slp[**]のうちで、最も小さい状態量に基づいて急停止制御の実行/非実行が判定され得る。即ち、車両の4つの車輪のうちで、最もスリップの程度が大きい車輪のスリップ状態量に基づいて、急停止制御の実行開始が判定される。また、複数の電動制動車輪のうちの1つにて急停止制御の開始が判定された場合には、他の車輪にて急停止制御の開始が判定されていない場合であっても急停止制御が開始され得る。急停止制御の終了は、各車輪にて別々に行われ得る。これにより、最もスリップの程度が大きい車輪以外の車輪のスリップ状態量に基づいて急停止制御の実行が判定される場合と比べて、急停止制御がより早期に開始され得、車輪スリップの増大がより確実に抑制され得る。また、急停止制御の終了が各車輪で独立して判定されるため、スリップ抑制制御(アンチスキッド制御等)への確実な遷移が行われ得る。
さらに、「或る車輪に発生される制動力をその車輪に作用する垂直荷重(垂直力)で除した値」を「制動負荷」と呼ぶものとすると、一般的な車両では、前輪の制動負荷が後輪の制動負荷よりも大きくなるように前後制動力が配分される。換言すれば、所謂「理想制動力配分」(制動時、前後輪の車輪ロックが同時に発生する前後制動力配分)に対して、前輪の垂直荷重に対する制動力の割合が、後輪の垂直荷重に対する制動力の割合よりも大きくなるように、前後輪間での制動力の比率が決定される。車輪の制動力は、車輪に与えられた制動トルクの結果として生じるスリップ(路面と車輪との間の滑り)によって発生する。従って、同一減速度であれば、前輪のスリップ度合は、後輪のスリップ度合よりも大きい。換言すれば、前輪スリップ状態量Slp[f*]によって、その後に増大するであろう後輪のスリップ状態が予測され得る。また、車両安定性を維持するためには、後輪のスリップ増大を抑制して、後輪の横力を十分に確保する必要がある。以上の知見に基づき、本実施形態では、前輪のスリップ状態量Slp[f*]に基づいて、後輪に対する急停止制御の実行の要否が判定され得る。このため、後輪のスリップ状態量Slp[r*]に基づいて後輪に対する急停止制御の実行の要否が判定される態様と比べて、後輪の急停止制御がより早期に開始され、後輪スリップの増大がより確実に抑制され得る。
急停止制御の開始は、左右前輪のスリップ状態量Slp[f*]のうちで小さい方の状態量が選択されて、この値に基づいて行われ得る。即ち、前輪のうちで、最もスリップの程度が大きい車輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の急停止制御の実行開始が判定される。また、左右後輪のうちで一方側の後輪にて急停止制御の開始が判定された場合には、他方側の後輪にて急停止制御の開始が判定されていない場合であっても急停止制御が開始され得る。急停止制御の終了は、左右後輪にて別々に行われ得る。スリップ度合が最も大きい車輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の急停止制御の実行が判定されるため、急停止制御がより早期に開始され得、後輪のスリップの増大がより確実に抑制され得る。また、急停止制御の終了が各車輪で独立して判定されるため、スリップ抑制制御(アンチスキッド制御等)への確実な遷移が行われ得る。
<作用・効果>
次に、図9を参照しながら、本発明の作用・効果について説明する。図9は、「慣性補償制御の実行中に急停止制御が実行される場合」の時系列波形の一例である。
次に、図9を参照しながら、本発明の作用・効果について説明する。図9は、「慣性補償制御の実行中に急停止制御が実行される場合」の時系列波形の一例である。
図9に示すように、この例では、時点t0にて、運転者によって制動操作が開始され、制動操作量Bpaが増加し始める。Bpaの増加にともない目標押し力(目標値)Fbuが増加する。時点t1にて、加速時の慣性補償制御が開始されて、増大していく電気モータの目標通電量Imtが、Fbuに基づく値から慣性補償制御通電量(目標値)Ijt分だけ、電気モータの正転方向(押し力が増加する方向)に増大される。この慣性補償制御によって、押し力の実際値Fbaも増加する。このように慣性補償制御によってImtがFbuに基づく値からIjt分だけ増大されて演算されている場合に、車輪スリップ状態量Slp[**]が所定値(例えば、vsa1,dva1)を下回った時点u1(車輪のスリップ度合が所定の状態よりも大きくなったとき)にて、急停止制御は非実行状態から実行状態に切り替えられる。この時点u1にて、急停止制御が開始され、目標通電量Imtが、急停止通電量Iqtによって通電限界値immにまでステップ的に、電気モータの逆転方向(押し力が減少する方向)に減少される。換言すれば、慣性補償制御の実行中に急停止制御の開始が判定された場合には、慣性補償制御が停止されて急停止制御のみが開始・実行される。ここで、通電限界値immは、電気モータMTR(例えば、モータ巻線)、及び、電気モータの駆動回路DRV(例えば、素子)のうちで少なくとも一方に通電可能な電流の最大値に基づいて、予め設定された値である。この急停止制御によって、電気モータMTRの性能において可能な限りの通電量(限界値imm)がMTRに指示される。この結果、電気モータの慣性に起因する車輪スリップの増大が、効率良く、確実に抑制され、車両の安定性が確保され得る。
急停止制御は、上述の終了条件が満足されるまで継続される。例えば、車輪のスリップ抑制制御が開始される前に、終了条件が満足されれば、その時点u2にて、急停止制御は終了され、ImtはFbuに基づく値にまで戻される。車輪のスリップ抑制制御が開始されても終了条件が満足されない場合には、急停止制御は継続される。例えば、図9の一点鎖線に示す例では、時点t3にてスリップ抑制制御の開始判定がなされている。しかしながら、急停止制御の実行が維持されているため、目標通電量Imtは通電限界値immになおも維持される。そして、急停止制御の終了条件が満足される時点u3にて、ImtがFbuに基づく値まで復帰される。
<前輪に液圧制動手段、及び、後輪に電動制動手段が備えられる場合>
図10は、本発明に係る車両の制動制御装置の他の実施形態を搭載した車両全体の構成である。図1に示す車両全体の構成との相違は、前輪に対する制動トルクが、制動液圧を利用して付与される点である。以下、相違点について説明する。
図10は、本発明に係る車両の制動制御装置の他の実施形態を搭載した車両全体の構成である。図1に示す車両全体の構成との相違は、前輪に対する制動トルクが、制動液圧を利用して付与される点である。以下、相違点について説明する。
なお、各種記号等の末尾に付された添字[**]等は、各種記号等が4輪のうちの何れかに関するものであるかを示す。4輪に関する各種記号であって、添字が[**]である場合は([**]が省略されて添字がない場合も含めて)4輪の総称を示す。前輪に関する各種記号であって、添字が[f*]である場合は([f*]が省略されて、添字がない場合も含めて)前輪の総称を示す。また、後輪に関する各種記号であって、添字が[r*]である場合は([r*]が省略されて、添字がない場合も含めて)後輪の総称を示す。例えば、Vwa[**]、及びVwaは、4輪の車輪速度の総称を示し、Svt[f*]、及びSvtは、前輪の制御指示信号の総称を示し、Imt[r*]、及びImtは、後輪の目標通電量の総称を示す。液圧制動手段によって制動される車輪を「液圧制動車輪」と称呼し、電動制動手段によって制動される車輪を「電動制動車輪」と称呼する。
この車両には、制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPの操作に応じて制動液圧を発生させるマスタシリンダMC(後述の液圧制動手段BRHの一部)、マスタシリンダMCの発生液圧(マスタシリンダ圧)に応じて、車両前方の車輪(前輪)WH[f*]の制動液圧を調整して、前輪に制動力を発生させる前輪用の液圧制動手段(前輪用の液圧ブレーキアクチュエータ)BRH、前輪の制動液圧をマスタシリンダ圧とは独立に調整する液圧ユニットHU(液圧制動手段BRHの一部)が搭載されている。MCにはマスタシリンダ圧Pmcを検出する圧力センサ(制動操作量取得手段の1つ)が設けられ、PmcがBpaとして利用され得る。
前輪用の液圧制動手段BRH[f*]には、公知のブレーキキャリパCPR、ホイールシリンダWCR、及び、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSBが備えられる。MSBが公知の回転部材(例えば、ブレーキロータ)KTBに、制動液圧によって押し付けられることによって摩擦力が発生し、前輪WH[f*]に制動トルクが生じ、前輪に制動力が発生される。
液圧ユニットHU(液圧制動手段BRHの一部)は、図示しないソレノイドバルブ、液圧ポンプ、及び、電気モータで構成されている。そして、電子制御ユニットECUにて演算されるアンチスキッド制御、トラクション制御、車両安定化制御等の指示信号(ソレノイドバルブ、及び電気モータの駆動信号)Svt[f*]に基づいて、前輪用の液圧制動手段BRHのホイールシリンダ圧(MSBを押す圧力)が制御される。
<前輪の液圧制動手段を介したアンチスキッド制御>
次に、図11を参照しながら、前輪のスリップ抑制制御の実施形態について説明する。なお、制動力配分制御(EBD制御)は後輪に限った制御であるため、前輪のスリップ抑制制御は、車輪のロック傾向を防止するアンチスキッド制御である。前輪スリップ抑制制御ブロックSVTにて、車輪スリップ状態量演算ブロックSLPにて演算される車輪スリップ速度Vsl[**]、及び、車輪加速度dVw[**]に基づいて、前輪の液圧制動手段BRH(液圧ユニットHU)を介した前輪のアンチスキッド制御が行われる。SVTでは、液圧ユニットHUを構成するソレノイドバルブ、及び、液圧ポンプ/電気モータを駆動するための指示信号Svt[f*]が演算される。
次に、図11を参照しながら、前輪のスリップ抑制制御の実施形態について説明する。なお、制動力配分制御(EBD制御)は後輪に限った制御であるため、前輪のスリップ抑制制御は、車輪のロック傾向を防止するアンチスキッド制御である。前輪スリップ抑制制御ブロックSVTにて、車輪スリップ状態量演算ブロックSLPにて演算される車輪スリップ速度Vsl[**]、及び、車輪加速度dVw[**]に基づいて、前輪の液圧制動手段BRH(液圧ユニットHU)を介した前輪のアンチスキッド制御が行われる。SVTでは、液圧ユニットHUを構成するソレノイドバルブ、及び、液圧ポンプ/電気モータを駆動するための指示信号Svt[f*]が演算される。
前輪のスリップ状態量Slp[f*](Vsl[f*]、dVw[f*])、及び、アンチスキッド制御の演算マップCHfaに基づいて、前輪制動手段BRHを介した前輪のアンチスキッド制御が実行される。具体的には、先ず、前輪のスリップ速度Vsl[f*]が、所定値vsb1,vsb2と比較される。所定値vsb1,vsb2は、予め設定された値であって、vsb1<vsb2<0の関係がある。車輪スリップ速度の値が小さいほど、スリップ度合が大きい。値vsb1は値vsb2よりもスリップの程度が大きい。また、前輪の加速度dVw[f*]が、所定値dvb1,dvb2と比較される。所定値dvb1,dvb2は予め設定された値であって、dvb1(減速)<0<dvb2(加速)の関係がある。車輪スリップ速度と同様に、車輪加速度の値が小さいほど、スリップ度合が大きい。値dvb1は値dvb2よりもスリップの程度が大きい。
そして、Vsl[f*]、dVw[f*]、及び、CHfaに基づいてABS制御の制御モードが決定される。ABS制御の制御モードには、制動トルクが減少される減少モード、及び、制動トルクが増加される増加モードがある。減少モードは、演算マップCHfaでは「減少」で表示され、制動液圧が減少される。また、増加モードは、演算マップCHfaでは「増加」で表示され、制動液圧が増加される。例えば、Vsl[f*]がvsb1未満であって、dVw[f*]がdvb1未満である場合には、減少モードが選択され、Vsl[f*]がvsb1以上、且つ、vsb2未満であって、dVw[f*]がdvb1以上、且つ、dvb2未満である場合には、増加モードが選択される。
減少モードでは、車輪スリップを減少させて車輪ロックを防止するため、制動液圧が減少されるように、HU内のソレノイドバルブ、及び、液圧ポンプを駆動する電気モータのための指示信号Svtが演算される。増加モードでは、車輪スリップを増加させて制動力を回復させるため、制動液圧が増加されるように指示信号Svtが演算される。
<後輪の電動制動手段を介したスリップ抑制制御>
後輪スリップ抑制制御ブロックFARでは、電動制動手段BRK[r*]を用いたスリップ抑制制御(アンチスキッド制御、制動力配分制御)が実行される。図8を用いて説明したFAEと同様に、Vsl[r*]が所定値vsc1,vsc2と比較され、dVw[r*]が所定値dvc1,dvc2と比較されることによって、制動トルクの「減少モード」、「増加モード」が決定されて、修正押し力Facが演算される。また、Vsl[r*]が所定値vse1,vse2と比較され、dVw[r*]が所定値dve1,dve2と比較されることによって、制動トルクの「保持モード」、「減少モード」、「増加モード」が決定されて、修正押し力Febが演算される。そして、選択演算ブロックSNUにて、制御の非実行(Far=0)、アンチスキッド制御による修正押し力Fac、及び、制動力配分制御による修正押し力Febのうちのいずれか1つが出力される。
後輪スリップ抑制制御ブロックFARでは、電動制動手段BRK[r*]を用いたスリップ抑制制御(アンチスキッド制御、制動力配分制御)が実行される。図8を用いて説明したFAEと同様に、Vsl[r*]が所定値vsc1,vsc2と比較され、dVw[r*]が所定値dvc1,dvc2と比較されることによって、制動トルクの「減少モード」、「増加モード」が決定されて、修正押し力Facが演算される。また、Vsl[r*]が所定値vse1,vse2と比較され、dVw[r*]が所定値dve1,dve2と比較されることによって、制動トルクの「保持モード」、「減少モード」、「増加モード」が決定されて、修正押し力Febが演算される。そして、選択演算ブロックSNUにて、制御の非実行(Far=0)、アンチスキッド制御による修正押し力Fac、及び、制動力配分制御による修正押し力Febのうちのいずれか1つが出力される。
<前輪スリップ状態量Slp[f*]に基づく後輪の急停止制御の実行>
急停止制御ブロックQTCでは、前輪のスリップ状態量Slp[f*]に基づいて、急停止制御の実行可否が判定される。即ち、前輪スリップ状態量Slp[f*](前輪スリップ速度Vsl[f*]、及び、前輪加速度dVw[f*]のうちで、少なくとも何れか1つに基づく状態量)に基づいて、急停止制御の通電目標値(急停止通電量)Iqtが演算される。図8と同様の演算マップ(判定マップ)Chptに示すように、前輪スリップ速度Vsl[f*]、及び、加速度dVw[f*]の相互関係に基づいて、急停止制御の実行(「ON」で示す)、又は、非実行(「OFF」で示す)が判別される。図中の「ON」で示す条件が初めて満足された時点で、急停止制御の実行が開始され、急停止通電量Iqtが、「0(制御の非実行で、演算マップでは「OFF」で示す。)」から通電限界値(予め設定された所定値)immに瞬時に切り替えられる。
急停止制御ブロックQTCでは、前輪のスリップ状態量Slp[f*]に基づいて、急停止制御の実行可否が判定される。即ち、前輪スリップ状態量Slp[f*](前輪スリップ速度Vsl[f*]、及び、前輪加速度dVw[f*]のうちで、少なくとも何れか1つに基づく状態量)に基づいて、急停止制御の通電目標値(急停止通電量)Iqtが演算される。図8と同様の演算マップ(判定マップ)Chptに示すように、前輪スリップ速度Vsl[f*]、及び、加速度dVw[f*]の相互関係に基づいて、急停止制御の実行(「ON」で示す)、又は、非実行(「OFF」で示す)が判別される。図中の「ON」で示す条件が初めて満足された時点で、急停止制御の実行が開始され、急停止通電量Iqtが、「0(制御の非実行で、演算マップでは「OFF」で示す。)」から通電限界値(予め設定された所定値)immに瞬時に切り替えられる。
また、急停止制御の開始は、Vsl[f*]、及び、dVw[f*]の相互関係に依らず、個々のスリップ状態量Slp[f*]に基づいて判定され得る。具体的には、スリップ速度Vsl[f*]が所定値vsp1以下となった時点、及び/又は、車輪加速度dVw[f*]が所定値dvp1以下となった時点で、Iqtが「0」から通電限界値(この値を超過して通電が行われない限界値)immに瞬時に切り替えられる。
前輪のアンチスキッド制御、及び、後輪の急停止制御は、両者とも前輪スリップ状態量Slp[f*]に基づいて制御され得る。両者の関係においては、急停止制御が前輪アンチスキッド制御よりも早期に開始される。具体的には、急停止制御のスリップ速度の開始しきい値vsp1が前輪アンチスキッド制御のスリップ速度の開始しきい値vsb1よりも大きい値に設定されている(vsp1>vsb1)。車輪スリップ速度の値は、小さいほどスリップ度合が大きく、大きいほどスリップ度合が小さいので、急停止制御が、前輪アンチスキッド制御よりも小さい「前輪のスリップ度合」で開始される。同様に、急停止制御の車輪加速度の開始しきい値dvp1が前輪アンチスキッド制御の車輪加速度の開始しきい値dvb1よりも大きい値に設定されている(dvp1>dvb1)。車輪加速度の値は、小さいほどスリップ度合が大きく、大きいほどスリップ度合が小さいので、急停止制御が、前輪アンチスキッド制御よりも小さい「前輪のスリップ度合」で開始され得る。したがって、前輪の制動液圧が減少される前に、急停止通電量Iqtが演算され、出力される。僅かなスリップ増加でMTRの急停止が開始されるため、確実に後輪スリップの増大が抑制され得る。
急停止制御の開始は、左右前輪のスリップ状態量Slp[f*]のうちで小さい方の状態量が選択されて、この値に基づいて行われ得る。即ち、前輪のうちで、最もスリップの程度が大きい車輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の急停止制御の実行開始が判定される。また、左右後輪のうちで一方側の後輪にて急停止制御の開始が判定された場合には、他方側の後輪にて急停止制御の開始が判定されていない場合であっても急停止制御が開始され得る。急停止制御の終了は、左右後輪にて別々に行われ得る。スリップ度合が最も大きい車輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の急停止制御の実行が判定されるため、急停止制御がより早期に開始され得、後輪のスリップの増大がより確実に抑制され得る。また、急停止制御の終了が各車輪で独立して判定されるため、スリップ抑制制御(アンチスキッド制御等)への確実な遷移が行われ得る。
前輪が液圧制動車輪、後輪が電動制動車輪の構成では、後輪の目標押し力Fbt[r*]は、車両の制動時の垂直荷重変動が考慮されて、Bpaに基づいて、前輪の制動負荷(車輪の負荷状態を表し、制動力を垂直荷重で除して得らえる値)が、後輪の制動負荷よりも大きくなるように決定される。具体的には、前輪制動負荷が後輪制動負荷よりも大きくなる特性CHfb(図5を参照)を用いて、目標押し力Fbt[r*]が演算される。ここで、CHfbは、Bpaの増加にしたがって、Fbtが「上に凸」で増加されるように設定され得る。制動負荷(垂直力と制動力との比率)が大きい車輪は、制動負荷が小さい車輪よりもスリップ度合が大きくなり易い。制動負荷が大きい前輪のスリップ状態量に基づいて、後輪の急停止制御が実行されるため、急停止制御がより早期に開始され得、後輪のスリップの増大がより確実に抑制され得る。
<他の実施形態>
〔急停止制御における他の実施形態(ダイナミックブレーキ)〕
以下、図3乃至5、図8、及び、図11を参照しながら、急停止制御ブロックQTCの第2の実施形態について説明する。
〔急停止制御における他の実施形態(ダイナミックブレーキ)〕
以下、図3乃至5、図8、及び、図11を参照しながら、急停止制御ブロックQTCの第2の実施形態について説明する。
QTCの第1の実施形態では、急停止制御として、急停止通電量Iqtによって、電気モータの目標通電量Imtが、通電限界値immにステップ的に切り替えられる(図5、図8、及び、図11を参照)。第2の実施形態では、これに代えて、急停止制御が実行開始されると、Imtが「0」とされ、電気モータの端子間が電気抵抗(例えば、抵抗器)を介して短絡される。所謂、ダイナミックブレーキ(Dynamic Brake,発電ブレーキともいう)によって電気モータMTRが急減速され、その運動が停止される。ここで、短絡回路内には電気抵抗が存在するため、抵抗器(レジスタ)は必ずしも必要とはされない。QTCから後述する制御フラグFLqt[**]が出力されて、Imtが「0」とされ、電気モータの端子間が短絡されること以外は、図5及び図8を用いて説明した第1の実施形態と同様であるため、説明は省略される。
車輪スリップ状態量Slp[**](又は、前輪スリップ状態量Slp[f*])が所定値(vsa1等)と比較された結果、図8(又は、図11)に示す演算特性CHqtにて「ON」で示される条件を満足した時点で、急停止制御の実行開始が判定される。このとき、制御フラグFLqtとして「1(制御の実行)」が、QTCから出力される。なお、Slp[**](又は、Slp[f*])が、CHqtにて「OFF」で示される状態の場合(急停止制御が非実行と判定されている場合)には、制御フラグFLqtとして、「0(制御の非実行)」が送信されている(FLqt=0)。そして、スイッチング制御ブロックSWTにて、急停止制御の実行フラグFLqtが「1」であることを受信して、電気モータの端子間が、電気抵抗を介して短絡(ショート)されるようにスイッチング素子が駆動されるとともに、目標通電量Imtが「0」に減少される。
図3に示される駆動手段DRVの構成(ブラシモータ用の駆動回路)においては、急停止制御の実行開始が判定されて、制御フラグFLqtが「0(非実行状態)」から「1(実行状態)」に切り替えられた時点で、スイッチング素子S1及びS2が通電状態とされ、スイッチング素子S3及びS4が非通電状態とされ、電気モータの端子TsとTbとの間が短絡(ショート)状態とされる。或いは、スイッチング素子S3及びS4が通電状態とされ、スイッチング素子S1及びS2が非通電状態とされ、電気モータMTRの端子間(Ts-Tb間)が短絡状態とされ得る。ここで、電気モータの端子間が電気抵抗を介して短絡されるのと同時に、MTRの目標通電量Imtが「0(非通電状態)」にまで減少される。
図4に示される駆動手段DRVの構成(ブラシレスモータ用の駆動回路)においては、急停止制御の実行が判定された時点(FLqt←1)で、スイッチング素子Z1〜Z3のうちで2つ以上の素子が通電状態とされ、スイッチング素子Z4〜Z6の全ての素子が非通電状態とされ、電気モータの端子間Tu、Tv及びTwのうちの少なくとも1組の端子間が短絡状態(ショート状態)とされる。また、スイッチング素子Z4〜Z6のうちで2つ以上の素子が通電状態とされ、スイッチング素子Z1〜Z3の全ての素子が非通電状態とされ、3つの端子間のうちの少なくとも1組が短絡され得る。図3のDRVの場合と同様に、電気モータの端子間が電気抵抗を介して短絡されるのと同時に、目標通電量Imtが「0」とされる。
また、電気モータの端子間に個別のスイッチング回路(例えば、リレー回路)が設けられ得る。この場合、上記のスイッチング素子(S1等)が用いられることなく、電気モータの端子間が電気抵抗(抵抗器)を介して短絡され得る。上記と同様に、急停止制御の実行/非実行を表す制御フラグFLqtに基づくスイッチング制御ブロックSWTからの信号によって、スイッチング回路の駆動が行われる。即ち、その信号に基づいて、電気モータの端子間リレーが通電(ON)状態、又は、非通電(OFF)状態に切り替えられ得る。
電気モータの端子間を、電気抵抗(例えば、抵抗器)を介して短絡するダイナミックブレーキによって、電気モータを発電機にして発生した電力が電気抵抗によって消費される。その結果、電気モータMTRに制動トルクが加えられ、減速される。即ち、MTRの運動エネルギ(回転エネルギ)によって発生する回生電力が、駆動回路DRVを含む電気モータ内部の電気抵抗で熱消費されて、MTRが速やかに停止され得る。なお、電気モータの端子間短絡よって形成される回路内には電気抵抗が存在する場合があるため、個別の抵抗器が設けられない場合もある。
〔慣性補償制御の他の実施形態〕
慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態(図6を参照)では、Fbuに基づいてMktが演算されて、Ijt,Iktが最終的に決定される。上述の「押し力相当値Fbs」についての説明と同様の理由に因り、MTRの出力からMSBの押し力に到るまでの動力伝達経路内にある可動部材の「力」に係わる状態量と、「位置」に係わる状態量との間には相関関係が存在する。例えば、FbuとMktとは相関をもって、CHmkに基づいて演算され得る。このため、Mktに代えて、Fbsの目標値(目標押し力相当値)Fstの遅れ処理後の値Fsfが2階微分され、2階微分値ddFsfに基づいて、Ijt,Iktが演算され得る。
慣性補償制御ブロックINRの第1実施形態(図6を参照)では、Fbuに基づいてMktが演算されて、Ijt,Iktが最終的に決定される。上述の「押し力相当値Fbs」についての説明と同様の理由に因り、MTRの出力からMSBの押し力に到るまでの動力伝達経路内にある可動部材の「力」に係わる状態量と、「位置」に係わる状態量との間には相関関係が存在する。例えば、FbuとMktとは相関をもって、CHmkに基づいて演算され得る。このため、Mktに代えて、Fbsの目標値(目標押し力相当値)Fstの遅れ処理後の値Fsfが2階微分され、2階微分値ddFsfに基づいて、Ijt,Iktが演算され得る。
同様に、INRの第2実施形態(図7を参照)では、Fbuの2階微分値ddFbfに基づいてFLj,FLkが演算されるが、ddFsf(DLYにて遅れ処理された目標押し力相当値の2階微分値)に基づいてFLj,FLkが演算され得る。
BRK…電動制動手段、BRH…液圧制動手段、ECU…電子制御ユニット、MTR…電気モータ、VWA…車輪速度取得手段、SLP…スリップ状態量演算手段、CTL…制御手段、BPA…操作量取得手段
Claims (9)
- 車両の運転者による制動操作部材の操作量を取得する操作量取得手段と、
前記車両の4つの車輪のうち一部又は全部である電動制動車輪に対して制動トルクを、電気モータを介して発生させる電動制動手段と、
前記車両の4つの車輪の速度を取得する車輪速度取得手段と、
前記4つの車輪の速度に基づいて、前記車両の4つの車輪のスリップ度合を表すスリップ状態量を演算するスリップ状態量演算手段と、
前記電動制動車輪について前記電気モータの目標通電量を前記操作量に応じた値に演算し、前記目標通電量に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータを制御するとともに、前記電動制動車輪のスリップ状態量に基づいて、前記電動制動車輪のスリップを抑制するスリップ抑制制御を実行するために前記目標通電量を調整し、前記調整された目標通電量に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータを制御する制御手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
前記制御手段は、
前記操作量に基づいて、前記電動制動車輪について前記電動制動手段の慣性の影響を補償する慣性補償制御を実行するか否かを判定し、前記慣性補償制御の実行を判定した場合には、前記電気モータの目標通電量を前記操作量に応じた値から増大する慣性補償制御を実行するように構成され、
前記制御手段は、
前記4つの車輪のうちの何れかである第1車輪のスリップ状態量に基づいて、前記電気モータの運動を急停止する急停止制御を実行するために前記目標通電量を調整し、前記調整された目標通電量に基づいて前記電動制動車輪について前記電気モータを制御するように構成され、
前記制御手段は、
前記電動制動車輪について前記慣性補償制御の実行中に前記急停止制御の開始が判定された場合には、前記慣性補償制御を停止して前記急停止制御のみを実行するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制動制御装置において、
前記制御手段は、
前記慣性補償制御が実行されていることを条件に、前記急停止制御の開始を判定するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両の制動制御装置において、
前記制御手段は、
前記電動制動車輪のスリップ抑制制御が実行されていないことを条件に、前記急停止制御の開始を判定するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
前記急停止制御として、
前記急停止制御の開始が判定された時点で、前記電気モータの目標通電量を、前記電気モータの減速方向に対応する予め設定された通電限界値にステップ的に変更するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項4に記載の車両の制動制御装置において、
前記通電限界値は、前記電気モータ、及び、前記電気モータの駆動回路のうちの少なくとも1つに通電可能な電流の最大値に基づいて決定された、車両の制動制御装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
前記急停止制御として、
前記急停止制御の開始が判定された時点で、前記目標通電量をゼロに設定するとともに、前記電気モータの端子間を短絡するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項6記載の車両の制動制御装置において、
前記端子間の短絡は、前記電気モータの駆動手段を構成するスイッチング手段によって実行される、車両の制動制御装置。 - 請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の車両の制動制御装置であって、
前記車両の前輪に対して制動トルクを、制動液圧を介して発生させる液圧制動手段を備え、
前記電動制動手段が備えられた前記電動制動車輪は、前記車両の後輪であり、
前記制御手段は、
前記第1車輪としての前記前輪のスリップ状態量に基づいて、前記急停止制御の開始を判定するように構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項8に記載の車両の制動制御装置において、
前記制御手段は、
前記車両の制動時に、前記前輪に作用する垂直荷重に対する前記前輪に発生される制動力の割合が、前記後輪に作用する垂直荷重に対する前記後輪に発生される制動力の割合より大きくなるように、前記電動制動車輪に付与される制動トルクを調整するよう構成された、車両の制動制御装置。
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