JP6298297B2 - Cooperative brake control method, cooperative brake control system, sliding development suppressing device, and electric brake control device - Google Patents

Cooperative brake control method, cooperative brake control system, sliding development suppressing device, and electric brake control device Download PDF

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Description

本発明は、電気ブレーキと機械ブレーキとを協調制御する協調ブレーキ制御方法等に関する。   The present invention relates to a cooperative brake control method for cooperatively controlling an electric brake and a mechanical brake.

鉄道車両において、電気ブレーキと機械ブレーキとを協調して制御する協調ブレーキ制御方法が知られている（例えば特許文献１，２参照）。機械ブレーキは、圧縮空気や油圧などを動力源として、車輪踏面やブレーキディスクに制輪子を押し付ける機械的な動作によって摩擦力を発生させてブレーキ力とする方式であり、空気ブレーキが代表例である。そのため、電空協調ブレーキ制御が協調ブレーキ制御の代表例として知られている。   In a railway vehicle, a cooperative brake control method is known in which an electric brake and a mechanical brake are controlled in a coordinated manner (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Mechanical brakes use compressed air, hydraulic pressure, etc. as a power source, and generate a frictional force by a mechanical operation that presses the wheel control against the wheel tread or brake disc to produce a braking force. Air brakes are a typical example. . Therefore, electro-pneumatic cooperative brake control is known as a representative example of cooperative brake control.

協調ブレーキ制御では、まず、ブレーキ受量器（ＢＣＵ：Brake Control Unit )が、運転台から入力されるブレーキノッチ信号に基づいて電制信号を生成し、電動機制御装置（例えばインバータ）に出力する。電制信号は、要求する電気ブレーキ力を示す信号である。電動機制御装置は、電制信号に応じた電気ブレーキ力を発生させるように、制動トルク分電流Ｉｑをインバータに発生させる。次いで、速度発電機によって検出される車輪（車軸）の回転速度（或いは回転周波数）と、制動トルク分電流Ｉｑ（電流指令値を利用することとしてもよい）とを用いて、実際に電動機で発生している電気ブレーキ力である発生電気ブレーキ力を算出する。この発生電気ブレーキ力がブレーキ受量器にフィードバックされる。そして、ブレーキノッチ信号に応じた全体の要求ブレーキ力から、発生電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力を機械ブレーキで補うように制御する。これが協調ブレーキ制御の一般的な制御方式である。   In the coordinated brake control, first, a brake receiver (BCU: Brake Control Unit) generates an electric control signal based on a brake notch signal input from the cab and outputs it to an electric motor control device (for example, an inverter). The electric control signal is a signal indicating the required electric brake force. The electric motor control device causes the inverter to generate a braking torque current Iq so as to generate an electric braking force according to the electric control signal. Next, it is actually generated by the motor using the rotational speed (or rotational frequency) of the wheel (axle) detected by the speed generator and the braking torque current Iq (the current command value may be used). The generated electric brake force, which is the electric brake force being operated, is calculated. This generated electric brake force is fed back to the brake receiver. Then, control is performed so that the remaining brake force obtained by subtracting the generated electric brake force from the overall required brake force according to the brake notch signal is supplemented by the mechanical brake. This is a general control method of cooperative brake control.

特開２０００−７１９６４号公報JP 2000-71964 A 特開２００１−２６８７０５号公報JP 2001-268705 A

一方、ブレーキ中に滑走の発生が検知された場合には、制動トルク分電流Ｉｑを一時的に低減させて再粘着させる再粘着制御が行われる。そのため、協調ブレーキ制御下において滑走検知による再粘着制御が実行されると、再粘着制御によって低減される電気ブレーキ力を機械ブレーキで補うように制御されるため、滑走状態が解消されず、車輪固着に至る場合が起こり得た。そこで、発生電気ブレーキ力とともに、電動機制御装置が電気ブレーキが有効である旨の電制有効信号をブレーキ受量器にフィードバックすることで、滑走検知による再粘着制御時には、機械ブレーキによるブレーキ力の補足を行わないようにする技術が特許文献１に開示されている。   On the other hand, when the occurrence of sliding is detected during braking, re-adhesion control is performed to temporarily reduce the braking torque current Iq and re-adhere. For this reason, when re-adhesion control based on sliding detection is executed under cooperative brake control, the electric brake force that is reduced by re-adhesion control is controlled by a mechanical brake. It could happen that Therefore, when the re-adhesion control by sliding detection is performed, the motor control device feeds back the electric control effective signal that the electric brake is effective together with the generated electric brake force to supplement the braking force by the mechanical brake. Patent Document 1 discloses a technique for preventing the above process from being performed.

しかしながら、この従来技術によれば、滑走検知による再粘着制御が実行されると、実際に発生している全体ブレーキ力が減少する。その間は所望の減速度が得られないことになる。そのため、早急に所定の目標速度に低減させるために、再粘着制御が終わった直後にブレーキ力を増加させる結果、減速中に車両に大きな前後動が発生して旅客の乗り心地に影響が及んだり、再度の滑走が発生して再粘着制御を繰り返し実行する場合が起こり得た。また、ブレーキ距離の延伸につながる可能性もあった。   However, according to this conventional technique, when the re-adhesion control based on the sliding detection is executed, the overall braking force actually generated is reduced. During this time, the desired deceleration cannot be obtained. For this reason, in order to quickly reduce the target speed to a predetermined target speed, the braking force is increased immediately after the re-adhesion control is completed, resulting in a large longitudinal movement of the vehicle during deceleration, which affects passenger comfort. In some cases, re-adhesion control is repeatedly executed due to re-sliding. There was also a possibility of extending the brake distance.

以上、鉄道車両に関して説明したが、回生ブレーキ（電気ブレーキ）と油圧ブレーキ（機械ブレーキ）とを協調制御する走行駆動用の電動機を搭載した自動車（いわゆるハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車など）においても、同様の課題がある。   As described above, the railway vehicle has been described. In an automobile (so-called hybrid vehicle, electric vehicle, fuel cell vehicle, etc.) equipped with an electric motor for traveling driving that cooperatively controls a regenerative brake (electric brake) and a hydraulic brake (mechanical brake). There is a similar problem.

本発明は、上述した課題に鑑み、再粘着制御の実行に至る滑走の発生頻度を低減させるための新たな技術を提供することを目的として考案されたものである。   The present invention has been devised for the purpose of providing a new technique for reducing the frequency of occurrence of sliding leading to the execution of re-adhesion control.

以上の課題を解決するための第１の発明は、
所与の要求電気ブレーキ力又はこの相当値（以下、ブレーキ力又はこの相当値のことを包括して単に「ブレーキ力」という）に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御ステップ（図１の電気ブレーキ制御部２０）と、
発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出ステップ（図１の発生電気ブレーキ力算出部４０）と、
所与の要求ブレーキ力から、前記発生電気ブレーキ力算出ステップで算出された発生電気ブレーキ力（以下、「算出電気ブレーキ力」という）を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御ステップ（図１のブレーキ力分配部１０、機械ブレーキ制御部９０）と、
前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着用閾値条件を満たす場合に再粘着制御を行う再粘着制御ステップ（図１の再粘着制御部３０）と、
前記状態値が、前記再粘着用閾値条件を満たすような滑走に発達することを抑制するために前記再粘着用閾値条件より敏感に満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を満たす場合に、所与の値を加算することで前記算出電気ブレーキ力を変更する算出電気ブレーキ力変更ステップ（図１の滑走発達抑制制御部５０および加算器６０）と、
を含む協調ブレーキ制御方法である。 The first invention for solving the above problems is:
Electric brake control step for controlling the electric brake based on a given required electric brake force or an equivalent value thereof (hereinafter referred to simply as “brake force”) Brake control unit 20),
A generated electric brake force calculating step (generated electric brake force calculating unit 40 in FIG. 1) for calculating a generated electric brake force;
A machine that controls a mechanical brake based on a remaining brake force obtained by subtracting a generated electric brake force calculated in the generated electric brake force calculation step (hereinafter referred to as “calculated electric brake force”) from a given required brake force. Brake control step (brake force distribution unit 10, mechanical brake control unit 90 in FIG. 1),
A re-adhesion control step for performing re-adhesion control when the state value of the driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined re-adhesion threshold value for starting re-adhesion control by sliding (re-adhesion control unit 30 in FIG. 1). )When,
In order to prevent the state value from developing into a slide that satisfies the re-adhesion threshold condition, a predetermined development suppression threshold condition that is defined as a condition that is more sensitively satisfied than the re-adhesion threshold condition is satisfied. In this case, a calculated electric brake force changing step (sliding development suppression control unit 50 and adder 60 in FIG. 1) for changing the calculated electric brake force by adding a given value;
Is a cooperative brake control method.

また、第２の発明は、
所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御部と、
発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出部と、
所与の要求ブレーキ力から、前記発生電気ブレーキ力算出部で算出された算出ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御部と、
を備えた協調ブレーキ制御システムであって、
前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着用閾値条件を満たす場合に再粘着制御を行う再粘着制御部と、
前記状態値が、前記再粘着用閾値条件を満たすような滑走に発達することを抑制するために前記再粘着用閾値条件より敏感に満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を満たす場合に、所与の値を加算することで前記算出電気ブレーキ力を変更する算出電気ブレーキ力変更部と、
を更に備えた協調ブレーキ制御システムである。 In addition, the second invention,
An electric brake control unit for controlling the electric brake based on a given required electric brake force;
A generated electric brake force calculating unit for calculating a generated electric brake force;
A mechanical brake control unit that controls a mechanical brake based on a remaining brake force obtained by subtracting the calculated brake force calculated by the generated electric brake force calculation unit from a given required brake force;
A coordinated brake control system comprising:
A re-adhesion control unit that performs re-adhesion control when a state value of a driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined re-adhesion threshold condition for starting re-adhesion control by sliding;
In order to prevent the state value from developing into a slide that satisfies the re-adhesion threshold condition, a predetermined development suppression threshold condition that is defined as a condition that is more sensitively satisfied than the re-adhesion threshold condition is satisfied. A calculated electric brake force changing unit that changes the calculated electric brake force by adding a given value,
Is a coordinated brake control system.

また、第３の発明は、
所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御部と、発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出部と、所与の要求ブレーキ力から前記発生電気ブレーキ力算出部で算出された算出電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御部と、前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着用閾値条件を満たす場合に再粘着制御を行う再粘着制御部と、を備えた協調ブレーキ制御システムに設けられた滑走の発達を抑制するための滑走発達抑制装置であって、
前記状態値が、前記再粘着用閾値条件を満たすような滑走に発達することを抑制するために前記再粘着用閾値条件より敏感に満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を満たす場合に、所与の値を加算することで前記算出電気ブレーキ力を変更する算出電気ブレーキ力変更部（例えば、図３の滑走発達抑制制御部５０および加算器６０）、
を備えた滑走発達抑制装置（例えば、図３の滑走発達抑制装置５０２）である。 In addition, the third invention,
An electric brake control unit for controlling the electric brake based on a given required electric brake force; a generated electric brake force calculating unit for calculating a generated electric brake force; and the generated electric brake force calculating unit based on the given required brake force The mechanical brake control unit that controls the mechanical brake based on the remaining braking force calculated by subtracting the calculated electric braking force calculated in step (b), and the state value of the driving wheel related to the electric brake is for starting re-adhesion control by sliding. A re-adhesion control unit that performs re-adhesion control when a predetermined re-adhesion threshold condition is satisfied, and a sliding development suppression device for suppressing the development of sliding provided in the cooperative brake control system,
In order to prevent the state value from developing into a slide that satisfies the re-adhesion threshold condition, a predetermined development suppression threshold condition that is defined as a condition that is more sensitively satisfied than the re-adhesion threshold condition is satisfied. In this case, a calculated electric brake force changing unit that changes the calculated electric brake force by adding a given value (for example, the sliding development suppression control unit 50 and the adder 60 in FIG. 3),
Is a sliding development suppressing device (for example, the sliding development suppressing device 502 in FIG. 3).

また、第４の発明は、
所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置が発生している電気ブレーキ力を算出した算出電気ブレーキ力を出力し、当該算出電気ブレーキ力が所与の要求ブレーキ値に満たない分を機械ブレーキで補うように協調制御される協調ブレーキ制御システムにおける前記電気ブレーキ制御装置であって、
電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着用閾値条件を満たす場合に再粘着制御を行う再粘着制御部と、
前記状態値が、前記再粘着用閾値条件を満たすような滑走に発達することを抑制するために前記再粘着用閾値条件より敏感に満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を満たす場合に、所与の値を加算することで前記算出電気ブレーキ力を変更する算出電気ブレーキ力変更部（例えば、図２の滑走発達抑制制御部５０および加算器６０）と、
を備えた電気ブレーキ制御装置（例えば、図２の電気ブレーキ制御装置２０１）である。 In addition, the fourth invention is
Outputs the calculated electric brake force calculated by the electric brake controller that controls the electric brake based on the given required electric brake force, and the calculated electric brake force is the given required brake value. The electric brake control device in a cooperative brake control system that is cooperatively controlled so as to compensate for less than 1 with a mechanical brake,
A re-adhesion control unit that performs re-adhesion control when the state value of the driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined re-adhesion threshold value for starting re-adhesion control by sliding;
In order to prevent the state value from developing into a slide that satisfies the re-adhesion threshold condition, a predetermined development suppression threshold condition that is defined as a condition that is more sensitively satisfied than the re-adhesion threshold condition is satisfied. In this case, a calculated electric brake force changing unit that changes the calculated electric brake force by adding a given value (for example, the sliding development suppression control unit 50 and the adder 60 in FIG. 2),
Is an electric brake control device (for example, the electric brake control device 201 of FIG. 2).

第１〜第４の発明によれば、要求ブレーキ力から算出電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する協調ブレーキ制御において、動輪の状態値が、再粘着用閾値条件より敏感に満足する条件である所定の発達抑制用閾値条件を満たす場合に、所与の値を加算することで算出電気ブレーキ力が変更される。算出電気ブレーキ力が増加する結果、機械ブレーキ力が低減することとなる。すなわち、全体のブレーキ力が減少することとなる。但し、再粘着用閾値条件を満たす前に、発達抑制用閾値条件を満たした段階でブレーキ力が低減されるため、例えば、再粘着制御を実行するほどではない微小な滑りが生じている段階でブレーキ力を減少させて、滑走に発達することを抑制することができる。よって、再粘着制御の実行に至る滑走の発生頻度を低減させることができる。これにより、再粘着制御の実行頻度の低減によって回生電力量の増加を図ることができる。また、機械ブレーキ力を低減する機会の増加によって例えばブレーキシュー等の摩耗を抑え、交換頻度を低減させることができる。   According to the first to fourth aspects of the invention, in the cooperative brake control in which the mechanical brake is controlled based on the remaining brake force obtained by subtracting the calculated electric brake force from the required brake force, the state value of the driving wheel is a threshold value condition for re-adhesion. The calculated electric brake force is changed by adding a given value when a predetermined threshold value for suppressing development, which is a more satisfying condition, is satisfied. As a result of the increase of the calculated electric brake force, the mechanical brake force is reduced. That is, the entire braking force is reduced. However, before the threshold condition for re-adhesion is satisfied, the braking force is reduced at the stage where the threshold condition for suppression of development is satisfied. It is possible to reduce the braking force and suppress the development of sliding. Therefore, it is possible to reduce the frequency of the sliding that leads to the execution of the re-adhesion control. Thereby, increase in regenerative electric energy can be aimed at by reduction of execution frequency of re-adhesion control. Further, by increasing the opportunity to reduce the mechanical braking force, for example, wear of a brake shoe or the like can be suppressed, and the replacement frequency can be reduced.

協調ブレーキ制御システムＳを説明するための図。The figure for demonstrating the cooperative brake control system S. FIG. 第１実施例を示す図。The figure which shows 1st Example. 第２実施例を示す図。The figure which shows 2nd Example. 第３実施例を示す図。The figure which shows 3rd Example.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を鉄道車両、特に電気車に適用した場合を例に挙げて説明するが、電動機で動輪を駆動して走行する車両（電動車両）であれば、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車等の自動車にも適用することが可能である。
本実施形態の基本構成を先に説明し、次いで具体的な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a case where the present invention is applied to a railway vehicle, particularly an electric vehicle will be described as an example. However, a hybrid vehicle or an electric vehicle can be used as long as it is a vehicle (electric vehicle) that travels by driving a driving wheel with an electric motor. It can also be applied to vehicles such as fuel cell vehicles.
The basic configuration of this embodiment will be described first, and then specific examples will be described.

［基本構成］
図１は、本実施形態の協調ブレーキ制御システムＳの構成を示す図である。
協調ブレーキ制御システムＳは、ブレーキ力分配部１０と、電気ブレーキ制御部２０と、再粘着制御部３０と、発生電気ブレーキ力算出部４０と、滑走発達抑制制御部５０と、加算器６０と、機械ブレーキ制御部９０とを具備して構成される。 [Basic configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a cooperative brake control system S of the present embodiment.
The cooperative brake control system S includes a brake force distribution unit 10, an electric brake control unit 20, a re-adhesion control unit 30, a generated electric brake force calculation unit 40, a sliding development suppression control unit 50, an adder 60, And a mechanical brake control unit 90.

ブレーキ力分配部１０は、例えばブレーキ受量器（ＢＣＵ：Brake Control Unit)で構成することができ、運転操作に係るブレーキノッチ信号および車両の走行速度を示す速度信号に基づき、車両全体で要求されるブレーキ力ＲＴや、要求される電気ブレーキ力（要求電気ブレーキ力）ＲＥを算出する。なお、ブレーキ力分配部１０に要求ブレーキ力ＲＴが入力され、走行速度等を参照して、この要求ブレーキ力ＲＴから要求電気ブレーキ力ＲＥを算出する構成としてもよい。要求電気ブレーキ力ＲＥは、例えば電制信号等とも言われる。   The brake force distribution unit 10 can be configured by, for example, a brake receiver (BCU: Brake Control Unit), and is required for the entire vehicle based on a brake notch signal related to driving operation and a speed signal indicating the traveling speed of the vehicle. Brake force RT and required electric brake force (required electric brake force) RE are calculated. The required brake force RT may be input to the brake force distribution unit 10 and the required electric brake force RE may be calculated from the required brake force RT with reference to the traveling speed or the like. The required electric brake force RE is also referred to as an electric control signal, for example.

なお、本実施形態において「ブレーキ力」とは、ブレーキ力そのものでもよいし、減速度等のブレーキ力に相当する値であってもよく、またこれらを示す信号であってもよいこととし、これらを包括して単に用語「ブレーキ力」として説明する。仮に、減速度等のブレーキ力相当値に本実施形態を適用する場合には、以下の説明においてブレーキ力をブレーキ力相当値と読み替えて適用すればよい。   In the present embodiment, the “braking force” may be the braking force itself, a value corresponding to a braking force such as deceleration, or a signal indicating these. Is simply described as the term “braking force”. If this embodiment is applied to a brake force equivalent value such as deceleration, the brake force may be read as a brake force equivalent value in the following description.

また、ブレーキ力分配部１０は、算出した要求電気ブレーキ力ＲＥを電気ブレーキ制御部２０に出力し、加算器６０を介して発生電気ブレーキ力算出部４０から算出電気ブレーキ力ＣＥを入力する。そして、要求ブレーキ力ＲＴから算出電気ブレーキ力ＣＥを減算した残余のブレーキ力を要求機械ブレーキ力ＲＭとして機械ブレーキで補うべく、機械ブレーキ制御部９０に出力する。このときの要求機械ブレーキ力ＲＭは、機械ブレーキが空気ブレーキであるならば空制信号とも言える。   The brake force distribution unit 10 outputs the calculated required electric brake force RE to the electric brake control unit 20 and inputs the calculated electric brake force CE from the generated electric brake force calculation unit 40 via the adder 60. Then, the remaining brake force obtained by subtracting the calculated electric brake force CE from the requested brake force RT is output to the mechanical brake control unit 90 so as to be supplemented by the mechanical brake as the requested mechanical brake force RM. The required mechanical brake force RM at this time can be said to be an air stop signal if the mechanical brake is an air brake.

電気ブレーキ制御部２０は、動輪（動軸とも言える）を駆動する電動機を制御する電動機制御装置で構成することができ、例えばインバータ装置の一機能として実現することができる。電気ブレーキ制御部２０は、要求電気ブレーキ力ＲＥに応じた制動トルクを発生させ、電動機を発電機として働かせることでブレーキ力を得る。電気ブレーキは、発電ブレーキおよび回生ブレーキの何れでもよいが、本実施形態では回生ブレーキとして説明する。   The electric brake control unit 20 can be configured by an electric motor control device that controls an electric motor that drives a driving wheel (also called a moving shaft), and can be realized as one function of an inverter device, for example. The electric brake control unit 20 generates a braking torque corresponding to the required electric braking force RE, and obtains the braking force by using the electric motor as a generator. The electric brake may be either a power generation brake or a regenerative brake, but will be described as a regenerative brake in this embodiment.

再粘着制御部３０は、電気ブレーキに係る動輪の状態値から滑走の発生を検知して、制動トルクを一時的に低減させる再粘着制御を行う。図１では、再粘着制御部３０を、電気ブレーキ制御部２０とは別体の機能部として図示しているが、電気ブレーキ制御部２０が再粘着制御部３０を有する構成としても勿論よい。動輪の状態値とは、動輪に滑走が発生しているか否かの判断材料となる値のことであり、例えば、動輪の回転速度や回転加速度、回転周波数である。再粘着制御部３０は、状態値が、再粘着用閾値条件３２を満たした場合に、滑走が発生したことを検知する。状態値を回転速度とするならば、例えば、再粘着用閾値条件３２は、従軸の回転速度を基準値として、この基準値から状態値（回転速度）を減算した値が、第１の閾値以上となることを条件とすることができる。また、状態値を加速度とするならば、例えば、再粘着用閾値条件３２は、状態値（加速度）が負の値となり、且つ、その大きさ（絶対値）が第１の値以上となることを条件とすることができる。再粘着制御部３０は、滑走の発生を検知した場合には、電気ブレーキ制御部２０に制動トルク（インバータであれば制動トルク分電流Ｉｑ）を一時的に低減させることで再粘着制御を実行する。   The re-adhesion control unit 30 detects the occurrence of sliding from the state value of the driving wheel related to the electric brake, and performs re-adhesion control for temporarily reducing the braking torque. In FIG. 1, the re-adhesion control unit 30 is illustrated as a functional unit separate from the electric brake control unit 20, but the electric brake control unit 20 may of course have a re-adhesion control unit 30. The state value of the driving wheel is a value used to determine whether or not the driving wheel is sliding, and is, for example, the rotation speed, rotation acceleration, or rotation frequency of the driving wheel. The re-adhesion control unit 30 detects that sliding has occurred when the state value satisfies the threshold condition 32 for re-adhesion. If the state value is the rotational speed, for example, the re-adhesion threshold condition 32 is obtained by subtracting the state value (rotational speed) from the reference value using the rotational speed of the driven shaft as a reference value. This can be a condition. If the state value is acceleration, for example, the re-adhesion threshold condition 32 is that the state value (acceleration) is a negative value and the magnitude (absolute value) is not less than the first value. As a condition. When the occurrence of sliding is detected, the re-adhesion control unit 30 performs the re-adhesion control by causing the electric brake control unit 20 to temporarily reduce the braking torque (or the braking torque current Iq in the case of an inverter). .

発生電気ブレーキ力算出部４０は、現在発生している電気ブレーキ力を算出して、算出電気ブレーキ力ＣＥとして出力する。発生している電気ブレーキ力は、電気ブレーキ制御部２０によって制御されている制動トルクと、動輪の回転速度（或いは回転周波数）とを用いて算出される。
発生電気ブレーキ力算出部４０もまた、電気ブレーキ制御部２０の一機能部として、電気ブレーキ制御部２０に含めることとしてもよい。 The generated electric brake force calculation unit 40 calculates the electric brake force that is currently generated, and outputs the calculated electric brake force CE. The generated electric brake force is calculated using the braking torque controlled by the electric brake control unit 20 and the rotational speed (or rotational frequency) of the driving wheel.
The generated electric brake force calculation unit 40 may also be included in the electric brake control unit 20 as one function unit of the electric brake control unit 20.

滑走発達抑制制御部５０は、再粘着用閾値条件３２を満たすような滑走への発達を抑制するための制御部であり、動輪の状態値が、再粘着用閾値条件３２より敏感に満足する条件として定められた発達抑制用閾値条件５２を満たす場合に、加算器６０に所与の加算値Ａを出力して算出電気ブレーキ力ＣＥを増加・更新させる。発達抑制用閾値条件５２は、状態値を回転速度とするならば、例えば、従軸の回転速度を基準値として、この基準値から状態値（回転速度）を減算した値が、第２の閾値以上となることを条件とすることができる。このとき、第２の閾値は第１の閾値より小さい値である。また、状態値を加速度とするならば、例えば、発達抑制用閾値条件５２は、状態値（加速度）が負の値となり、且つ、その大きさ（絶対値）が第２の値以上となることを条件とすることができる。このとき、第２の値は第１の値より小さい値である。   The sliding development suppression control unit 50 is a control unit for suppressing the development to the sliding that satisfies the threshold value condition 32 for re-adhesion, and the condition that the state value of the driving wheel satisfies the threshold condition 32 for re-adhesion more sensitively. When the development-suppressing threshold condition 52 defined as follows is satisfied, a given added value A is output to the adder 60 to increase / update the calculated electric brake force CE. If the state value is the rotation speed, the development suppression threshold condition 52 is, for example, a value obtained by subtracting the state value (rotation speed) from the reference value using the rotation speed of the driven shaft as a reference value. This can be a condition. At this time, the second threshold value is smaller than the first threshold value. Further, if the state value is acceleration, for example, in the development suppression threshold condition 52, the state value (acceleration) is a negative value and the magnitude (absolute value) is equal to or greater than the second value. As a condition. At this time, the second value is smaller than the first value.

よって、発達抑制用閾値条件５２は、再粘着用閾値条件３２よりも満足し易い条件であり、状態値が再粘着用閾値条件３２を満たす前に満足する条件である。再粘着制御が実行されることとなる滑走の検知前に、動輪の微小な滑りを検知するための条件として定められる。   Therefore, the development suppression threshold condition 52 is a condition that is more easily satisfied than the re-adhesion threshold condition 32, and is a condition that is satisfied before the state value satisfies the re-adhesion threshold condition 32. It is determined as a condition for detecting a minute slip of the driving wheel before the detection of the sliding where the re-adhesion control is executed.

滑走発達抑制制御部５０は、状態値が発達抑制用閾値条件５２を満たす場合には、正の所与の値とする加算値Ａ（例えば、再粘着制御を実行した場合に低減させる電気ブレーキ力の１／５〜１／１０の値等）を加算器６０に出力する。なお、発達抑制用閾値条件５２を満たさない場合には、加算値Ａが出力されない（或いは加算値Ａをゼロとする）。   When the state value satisfies the development suppression threshold condition 52, the sliding development suppression control unit 50 adds the positive value A (for example, the electric brake force to be reduced when the re-adhesion control is executed). 1/5 to 1/10 or the like) is output to the adder 60. If the development suppression threshold condition 52 is not satisfied, the added value A is not output (or the added value A is set to zero).

加算器６０は、算出電気ブレーキ力ＣＥに加算値Ａを加算することで算出電気ブレーキ力ＣＥを変更・更新して、ブレーキ力分配器１０へ出力する。   The adder 60 changes / updates the calculated electric brake force CE by adding the addition value A to the calculated electric brake force CE, and outputs it to the brake force distributor 10.

機械ブレーキ制御部９０は、圧縮空気や油圧などを動力源として、車輪踏面やブレーキディスクに制輪子を押し付ける機械的な動作によって摩擦力を発生させる機械ブレーキの動作を制御する機能部であり、本実施形態では、機械ブレーキを空気ブレーキとするため、電空変換弁によって実現することができる。機械ブレーキ制御部９０は、ブレーキ力分配部１０からの要求機械ブレーキ力ＲＭに応じた機械ブレーキ力を発生させるように、機械ブレーキを制御する。   The mechanical brake control unit 90 is a functional unit that controls the operation of a mechanical brake that generates a frictional force by a mechanical operation that presses the control against the wheel tread or the brake disc using compressed air or hydraulic pressure as a power source. In the embodiment, since the mechanical brake is an air brake, it can be realized by an electropneumatic conversion valve. The mechanical brake control unit 90 controls the mechanical brake so as to generate a mechanical braking force corresponding to the required mechanical braking force RM from the braking force distribution unit 10.

以上の協調ブレーキ制御システムＳの動作の流れをまとめると次のようになる。
（１）まず、電気ブレーキ制御部２０が、ブレーキ力分配部１０からの要求電気ブレーキ力ＲＥに基づいて電気ブレーキを制御する。
（２）一方、発生している電気ブレーキ力である算出電気ブレーキ力ＣＥが、発生電気ブレーキ力算出部４０によって算出される。
（３）ブレーキ力分配部１０が、要求される全体のブレーキ力である要求ブレーキ力ＲＴから、算出電気ブレーキ力ＣＥを減算した残余のブレーキ力に基づいて要求機械ブレーキ力ＲＭを算出し、この要求機械ブレーキ力ＲＭに基づいて機械ブレーキ制御部９０が機械ブレーキを制御する。 The flow of operation of the cooperative brake control system S is summarized as follows.
(1) First, the electric brake control unit 20 controls the electric brake based on the required electric brake force RE from the brake force distribution unit 10.
(2) On the other hand, the generated electric brake force CE, which is the generated electric brake force, is calculated by the generated electric brake force calculation unit 40.
(3) The brake force distribution unit 10 calculates the required mechanical brake force RM based on the remaining brake force obtained by subtracting the calculated electric brake force CE from the required brake force RT that is the total required brake force. Based on the requested mechanical brake force RM, the mechanical brake control unit 90 controls the mechanical brake.

これが、正常時の協調ブレーキ動作となる。これに対して、本実施形態では次の動作が加わる。
（４）電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着用閾値条件３２を満たす場合に、再粘着制御部３０が再粘着制御を行う。
（５）電気ブレーキに係る動輪の状態値が、再粘着用閾値条件３２を満たすような滑走に発達することを抑制するために再粘着用閾値条件３２より敏感に満足する条件として定められた発達抑制用閾値条件５２を満たす場合に、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０が、所与の加算値Ａを算出電気ブレーキ力ＣＥに加算して算出電気ブレーキ力ＣＥを変更する。 This is the normal cooperative braking operation. In contrast, in the present embodiment, the following operation is added.
(4) The re-adhesion control unit 30 performs the re-adhesion control when the state value of the driving wheel related to the electric brake satisfies the predetermined re-adhesion threshold condition 32 for starting the re-adhesion control by sliding.
(5) Development determined as a condition that satisfies the condition more sensitively than the threshold value condition 32 for re-adhesion in order to suppress the state value of the driving wheel related to the electric brake from developing to meet the threshold condition 32 for re-adhesion When the suppression threshold condition 52 is satisfied, the sliding development suppression control unit 50 and the adder 60 add the given addition value A to the calculated electric brake force CE to change the calculated electric brake force CE.

これによれば、滑走に発達する前の微小な滑りを検知した場合に算出電気ブレーキ力ＣＥが加算値Ａ分、増加することとなるため、要求機械ブレーキ力ＲＭが加算値Ａ分、減少することとなる。結果、全体のブレーキ力が加算値Ａ分減少することとなり、微小な滑りを解消させて、粘着状態を保つように促す作用効果が発揮される。これにより、再粘着制御に至るような滑走が発生する頻度を抑制することができる。また、再粘着制御の実行頻度の低減によって回生電力量の増加を図ることができる。また、機械ブレーキ力を低減する機会の増加によって例えばブレーキシュー等の摩耗を抑え、交換頻度を低減させることができる。   According to this, since the calculated electric brake force CE is increased by the additional value A when a minute slip before developing to the sliding is detected, the required mechanical brake force RM is decreased by the additional value A. It will be. As a result, the entire braking force is reduced by the added value A, and the effect of urging to maintain a sticky state by eliminating a minute slip is exhibited. Thereby, the frequency which the sliding which leads to re-adhesion control generate | occur | produces can be suppressed. In addition, the amount of regenerative electric power can be increased by reducing the execution frequency of the re-adhesion control. Further, by increasing the opportunity to reduce the mechanical braking force, for example, wear of a brake shoe or the like can be suppressed, and the replacement frequency can be reduced.

［実施例］
次に、協調ブレーキ制御システムＳの具体的な実施例を幾つか説明する。ブレーキ力分配部１０、電気ブレーキ制御部２０、再粘着制御部３０、発生電気ブレーキ力算出部４０、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０は、信号制御に係る機能部であるため、電子回路や、各種演算処理手順が記述されたソフトウェア（プログラム）を実行するコンピュータによって実現することができる。そのため、ブレーキ力分配部１０、電気ブレーキ制御部２０、再粘着制御部３０、発生電気ブレーキ力算出部４０、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０を具体的にどのように構成するかの幾つかの実施例が考えられる。 [Example]
Next, some specific examples of the cooperative brake control system S will be described. Since the brake force distribution unit 10, the electric brake control unit 20, the re-adhesion control unit 30, the generated electric brake force calculation unit 40, the gliding development suppression control unit 50, and the adder 60 are functional units related to signal control, the electronic circuit It can also be realized by a computer that executes software (program) in which various arithmetic processing procedures are described. Therefore, how many specific configurations of the brake force distribution unit 10, the electric brake control unit 20, the re-adhesion control unit 30, the generated electric brake force calculation unit 40, the sliding development suppression control unit 50 and the adder 60 are determined. Such an embodiment is conceivable.

図２は、第１実施例の構成を示す図である。第１実施例の協調ブレーキ制御システムＳ１では、ブレーキ受量器１０１がブレーキ力分配部１０を有し、電気ブレーキ制御装置２０１が電気ブレーキ制御部２０、再粘着制御部３０、発生電気ブレーキ力算出部４０、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０を有する。電気ブレーキ制御装置２０１は、電動機を駆動するインバータ装置に組み込むことが可能である。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first embodiment. In the cooperative brake control system S1 of the first embodiment, the brake receiver 101 includes the brake force distribution unit 10, and the electric brake control device 201 calculates the electric brake control unit 20, the re-adhesion control unit 30, and the generated electric brake force calculation. A unit 40, a gliding development suppression control unit 50, and an adder 60. The electric brake control device 201 can be incorporated in an inverter device that drives an electric motor.

図３は、第２実施例の構成を示す図である。第２実施例の協調ブレーキ制御システムＳ２では、ブレーキ受量器１０２がブレーキ力分配部１０を有し、電気ブレーキ制御装置２０２が電気ブレーキ制御部２０、再粘着制御部３０および発生電気ブレーキ力算出部４０を有する。そして、電気ブレーキ制御装置２０２とブレーキ受量器１０２との間に、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０を有する滑走発達抑制装置５０２が設けられる。滑走発達抑制装置５０２は、各種電子回路や信号処理回路、コンピュータ等により実現することができ、算出電気ブレーキ力ＣＥを、上述した実施形態に沿って可変に制御する。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. In the cooperative brake control system S2 of the second embodiment, the brake receiver 102 includes the brake force distribution unit 10, and the electric brake control device 202 calculates the electric brake control unit 20, the re-adhesion control unit 30, and the generated electric brake force. Part 40. Between the electric brake control device 202 and the brake receiver 102, a sliding development suppressing device 502 having a sliding development suppressing control unit 50 and an adder 60 is provided. The sliding development suppressing device 502 can be realized by various electronic circuits, signal processing circuits, computers, and the like, and variably controls the calculated electric brake force CE according to the above-described embodiment.

図４は、第３実施例の構成を示す図である。第３実施例の協調ブレーキ制御システムＳ３は、ブレーキ受量器１０２がブレーキ力分配部１０、滑走発達抑制制御部５０および加算器６０を有し、電気ブレーキ制御装置２０２が電気ブレーキ制御部２０、再粘着制御部３０および発生電気ブレーキ力算出部４０を有する構成である。   FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the third embodiment. In the cooperative brake control system S3 of the third embodiment, the brake receiver 102 includes the brake force distribution unit 10, the sliding development suppression control unit 50, and the adder 60, and the electric brake control device 202 includes the electric brake control unit 20, This is a configuration having a re-adhesion control unit 30 and a generated electric brake force calculation unit 40.

［変形例］
本発明が適用可能な実施形態および実施例は上述した内容に限られるものではない。
例えば、走行速度域（高速・中速・低速）に応じて、加算値Ａの大きさを可変に制御することとしてもよい。また、現在の走行速度と目標速度との差速度や、減速度に応じて、加算値Ａの大きさを可変に制御することとしてもよい。 [Modification]
Embodiments and examples to which the present invention can be applied are not limited to the above-described contents.
For example, the magnitude of the added value A may be variably controlled according to the travel speed range (high speed, medium speed, low speed). Further, the magnitude of the added value A may be variably controlled according to the difference speed between the current traveling speed and the target speed or the deceleration.

また、発達抑制用閾値条件５２も、走行速度域や差速度、減速度の何れかに応じて、より敏感な条件（満足しやすい条件）やより鈍感な条件（満足しにくい条件）に切り替えることとしてもよい。ただし、何れの条件に切り替えたとしても、再粘着用閾値条件３２よりは敏感な条件とする。   Also, the development suppression threshold condition 52 is switched to a more sensitive condition (easy to satisfy condition) or a less insensitive condition (hard condition to satisfy) according to any of the traveling speed range, the differential speed, and the deceleration. It is good. However, even if it switches to any conditions, it is set as a condition more sensitive than the threshold condition 32 for re-adhesion.

Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 協調ブレーキ制御システム
１０ ブレーキ力分配部
２０ 電気ブレーキ制御部
３０ 再粘着制御部
３２ 再粘着用閾値条件
４０ 発生電気ブレーキ力算出部
５０ 滑走発達抑制制御部
５２ 発達抑制用閾値条件
６０ 加算器
９０ 機械ブレーキ制御部 S, S1, S2, S3 Cooperative brake control system 10 Brake force distribution unit 20 Electric brake control unit 30 Re-adhesion control unit 32 Re-adhesion threshold condition 40 Generated electric brake force calculation unit 50 Glide development suppression control unit 52 Development suppression threshold Condition 60 Adder 90 Mechanical brake control unit

Claims (4)

所与の要求電気ブレーキ力又はこの相当値（以下、ブレーキ力又はこの相当値のことを包括して単に「ブレーキ力」という）に基づいて電気ブレーキを制御し、前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着制御用閾値条件を満たす場合に前記電気ブレーキに係る再粘着制御を行う電気ブレーキ制御ステップと、
発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出ステップと、
前記状態値が前記再粘着制御用閾値条件を満たすに至る過程で必ず満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を、前記状態値が満たすか否かを判定し、満たさない場合には、前記発生電気ブレーキ力を算出電気ブレーキ力として決定し、満たす場合には、所与の値を前記発生電気ブレーキ力に加算して前記算出電気ブレーキ力とする算出電気ブレーキ力決定ステップと、
所与の要求ブレーキ力から、前記算出電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御ステップと、
を含む協調ブレーキ制御方法。 Given request electric brake force or the equivalent value (hereinafter, a comprehensive to a braking force or the corresponding value referred to simply as "brake force") controls the electric brake on the basis of the state of the wheel according to the electric brake An electric brake control step for performing re-adhesion control according to the electric brake when the value satisfies a predetermined re-adhesion control threshold condition for starting re-adhesion control by sliding ;
A generated electric brake force calculating step for calculating a generated electric brake force;
When it is determined whether the state value satisfies a predetermined threshold value condition for development suppression determined as a condition that must be satisfied in the process until the state value reaches the threshold condition for re-adhesion control. Determining the generated electric brake force as a calculated electric brake force, and when satisfied, a calculated electric brake force determining step of adding a given value to the generated electric brake force to obtain the calculated electric brake force;
From a given required braking force, and the mechanical brake control step of controlling the mechanical brake based on the brake force of the residual obtained by subtracting the calculated electric brake force,
A coordinated brake control method. 所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御し、前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着制御用閾値条件を満たす場合に前記ブレーキに係る再粘着制御を行う電気ブレーキ制御部と、
発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出部と、
前記状態値が前記再粘着制御用閾値条件を満たすに至る過程で必ず満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を、前記状態値が満たすか否かを判定し、満たさない場合には、前記発生電気ブレーキ力を算出電気ブレーキ力として決定し、満たす場合には、所与の値を前記発生電気ブレーキ力に加算して前記算出電気ブレーキ力とする算出電気ブレーキ力決定部と、
所与の要求ブレーキ力から、前記算出電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御部と、
を備えた協調ブレーキ制御システム。 When the electric brake is controlled based on a given required electric brake force, and the state value of the driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined re-adhesion control threshold value for starting re-adhesion control by sliding An electric brake control unit for performing re-adhesion control related to the brake ;
A generated electric brake force calculating unit for calculating a generated electric brake force;
When it is determined whether the state value satisfies a predetermined threshold value condition for development suppression determined as a condition that must be satisfied in the process until the state value reaches the threshold condition for re-adhesion control. Determining the generated electric brake force as a calculated electric brake force, and when satisfied, a calculated electric brake force determining unit that adds the given value to the generated electric brake force to obtain the calculated electric brake force;
From a given required braking force, and the machine brake controller for controlling a machine brake based on the brake force of the residual obtained by subtracting the calculated electric brake force,
A coordinated brake control system. 所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御し、前記電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着制御用閾値条件を満たす場合に前記電気ブレーキに係る再粘着制御を行う電気ブレーキ制御部と、発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出部と、所与の要求ブレーキ力から所与の算出電気ブレーキ力を減算した残余のブレーキ力に基づいて機械ブレーキを制御する機械ブレーキ制御部と、を備えた協調ブレーキ制御システムに設けられた滑走の発達を抑制するための滑走発達抑制装置であって、
前記状態値が前記再粘着制御用閾値条件を満たすに至る過程で必ず満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を、前記状態値が満たすか否かを判定し、満たさない場合には、前記発生電気ブレーキ力を前記算出電気ブレーキ力として決定し、満たす場合には、所与の値を前記発生電気ブレーキ力に加算して前記算出電気ブレーキ力とする算出電気ブレーキ力決定部、
を備えた滑走発達抑制装置。 When the electric brake is controlled based on a given required electric brake force, and the state value of the driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined re-adhesion control threshold value for starting re-adhesion control by sliding An electric brake control unit that performs re-adhesion control related to an electric brake, a generated electric brake force calculation unit that calculates a generated electric brake force, and a remaining brake obtained by subtracting a given calculated electric brake force from a given required brake force a slide development suppression device for suppressing the development of gliding provided in cooperative brake control system and a mechanical brake control unit for controlling the mechanical brake based on the force,
When it is determined whether the state value satisfies a predetermined threshold value condition for development suppression determined as a condition that must be satisfied in the process until the state value reaches the threshold condition for re-adhesion control. determines the generation electric brake force as said calculated electric brake force, those which meet the calculated electric brake force determination unit to the calculated electric brake force by adding the given value to the generating electrical braking force,
Glide development restraint device with 所与の要求電気ブレーキ力に基づいて電気ブレーキを制御する電気ブレーキ制御装置が発生している電気ブレーキ力を算出した算出電気ブレーキ力を出力し、当該算出電気ブレーキ力が所与の要求ブレーキ値に満たない分を機械ブレーキで補うように協調制御される協調ブレーキ制御システムにおける前記電気ブレーキ制御装置であって、
電気ブレーキに係る動輪の状態値が、滑走による再粘着制御を開始するための所定の再粘着制御用閾値条件を満たす場合に前記電気ブレーキに係る再粘着制御を行う再粘着制御部と、
発生電気ブレーキ力を算出する発生電気ブレーキ力算出部と、
前記状態値が前記再粘着制御用閾値条件を満たすに至る過程で必ず満足する条件として定められた所定の発達抑制用閾値条件を、前記状態値が満たすか否かを判定し、満たさない場合には、前記発生電気ブレーキ力を前記算出電気ブレーキ力として決定し、満たす場合には、所与の値を前記発生電気ブレーキ力に加算して前記算出電気ブレーキ力とする算出電気ブレーキ力決定部と、
を備えた電気ブレーキ制御装置。 Outputs the calculated electric brake force calculated by the electric brake controller that controls the electric brake based on the given required electric brake force, and the calculated electric brake force is the given required brake value. The electric brake control device in a cooperative brake control system that is cooperatively controlled so as to compensate for less than 1 with a mechanical brake,
A re-adhesion control unit that performs re-adhesion control related to the electric brake when a state value of a driving wheel related to the electric brake satisfies a predetermined threshold value for re-adhesion control for starting re-adhesion control by sliding;
A generated electric brake force calculating unit for calculating a generated electric brake force;
When it is determined whether the state value satisfies a predetermined threshold value condition for development suppression determined as a condition that must be satisfied in the process until the state value reaches the threshold condition for re-adhesion control. determines the generation electric brake force as said calculated electric brake force, those which meet has a calculated electric brake force determination unit to the calculated electric brake force by adding the given value to the generated electric brake force ,
Electric brake control device with
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