JP6575421B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

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、「ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を確保することができる電動ブレーキ装置を提供する」ことを目的に、「制動動作開始時にＲＡＭ３１が記憶している剛性テーブルＴ０と制動間隔や制動時間等の制動状況などに伴い変化する電動キャリパ４の実際の剛性特性（位置対応の押付力特性）とが一致しない場合においても、１回の制動中に推力推定値が算出されるごとに、押付力指令値・回転位置対応特性（剛性テーブル）の更新を行う」ことが記載されている。結果、「押付力指令値と発生押付力との偏差を低減することができ、換言すれば、電動キャリパ４の実際の剛性特性の状態に応じて押付力指令に対する追従性を確保することができる」ことが記載されている。

さらに、特許文献１には、「電流‐推力変換処理部４５は、電流補正処理部４３が出力した補正後電流から推力の情報である推定推力値を算出する。電流‐推力変換処理部４５の前記推定推力値の算出は、モータトルク定数および事前に計測することによって求めたキャリパ４の機械効率に基づいて行なう。この電流‐推力変換処理部４５によって、推力情報算出手段が具現化されている。算出された推定推力値は、電流‐推力変換処理部４５から剛性テーブル更新部４６と押付力指令‐モータ回転位置指令変換処理部３７とへ出力される。剛性テーブル更新部４６は、電流‐推力変換処理部４５で求められた推力の情報である推定推力値および電流補正処理部４３によって求められた補正後モータ回転位置を用いて、推定推力値が算出されたタイミングで、後述するように更新剛性テーブルを生成し、ＲＡＭ３１に記憶されている剛性特性データである剛性テーブルを更新剛性テーブルに変更する」ことが記載されている。即ち、特許文献１に記載の装置では、押付力（押圧力ともいう）は、電流に基づいて算出される。

本出願人は、特許文献２に記載されるような押圧力（例えば、ホイールシリンダ液圧）を推定によって取得するのではなく、直接的に検出して制御するものを開発している。押圧力を直接検出する制動制御装置においても、押圧力の極めて低い領域での制御性を向上するために、精度の高い剛性テーブル（電気モータの回転角と押圧力との関係であり、演算マップともいう）は必要となる。検出される押圧力は、ノイズ等の影響を受けるが、これが補償された高精度な演算マップの形成が望まれている。

特開２０１１−２１３２０１号公報 特開２０１５−１６０６０７号公報

本発明の目的は、押圧力を直接的に検出する制動制御装置において、電気モータの回転角と押圧力との関係に基づいて、演算マップの精度が向上され得るものを提供することである。

本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の運転者によって操作される制動操作部材（ＢＰ）の操作量（Ｂｐａ）を取得する操作量取得手段（ＢＰＡ）と、前記車両の車輪（ＷＨ）に固定された回転部材（ＫＴＢ）に摩擦部材（ＭＳＢ）を、電気モータ（ＭＴＲ）によって押圧する加圧ユニット（ＫＡＵ）と、前記操作量（Ｂｐａ）に基づいて、前記電気モータ（ＭＴＲ）の出力を制御する制御手段（ＣＴＬ）と、を備える。さらに、制動制御装置は、前記摩擦部材（ＭＳＢ）の前記回転部材（ＫＴＢ）に対する実際の押圧力（Ｆｐａ）を取得する押圧力取得手段（ＦＰＡ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）の実際の回転角（Ｍｋａ）を取得する回転角取得手段（ＭＫＡ）と、を備える。

本発明に係る車両の制動制御装置では、前記制御手段（ＣＴＬ）は、前記実際の押圧力（Ｆｐａ）と前記実際の回転角（Ｍｋａ）との相互関係を記憶し、前記相互関係に基づいて、次数が２以上の多項式（Ｋｎｊ）によって表される関数マップ（ＣＭｋｔ）を近似し、前記操作量（Ｂｐａ）、及び、前記関数マップ（ＣＭｋｔ）に基づいて目標回転角（Ｍｋｔ）を演算し、前記実際の回転角（Ｍｋａ）が前記目標回転角（Ｍｋｔ）に一致するように前記電気モータ（ＭＴＲ）を制御する。そして、前記制御手段（ＣＴＬ）は、前記関数マップ（ＣＭｋｔ）が必要とされる区間において、前記関数マップ（ＣＭｋｔ）を単調増加関数として設定する。ここで、前記区間は、前記操作量に基づいて演算された目標押圧力が、ゼロから予め設定され上方値までである。

上記構成によれば、制動操作量Ｂｐａの変化に対して実際の押圧力（実押圧力）Ｆｐａの変化が小さい、少操作領域での制御精度が向上されるとともに、通過帯域が低いフィルタに依らずとも、センサノイズの影響が補償され得る。

本発明に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の全体構成図である。 制御手段（コントローラ）での処理を説明するための機能ブロック図である。 近似多項式に基づく演算マップＣＭｋｔを説明するための特性図である。 電気モータ、及び、その駆動回路を説明するための回路図である。

＜本発明に係る車両の制動制御装置の全体構成＞
図１の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置ＢＣＳについて説明する。以下の説明で、同一の記号が付された部材、演算処理、信号等は、同一の機能を発揮するものであり、重複説明は、省略されることがある。

制動制御装置ＢＣＳを備える車両には、制動操作部材ＢＰ、操作量取得手段ＢＰＡ、制御手段ＣＴＬ、マスタシリンダＭＣＬ、ストロークシミュレータＳＳＭ、シミュレータ遮断弁ＶＳＭ、加圧ユニットＫＡＵ、切替弁ＶＫＲ、マスタシリンダ配管ＨＭＣ、ホイールシリンダ配管ＨＷＣ、加圧シリンダ配管ＨＫＣが備えられる。さらに、車両の各々の車輪ＷＨには、ブレーキキャリパＣＲＰ、ホイールシリンダＷＣ、回転部材ＫＴＢ、及び、摩擦部材ＭＳＢが備えられている。

制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材ＢＰが操作されることによって、車輪ＷＨの制動トルクが調整され、車輪ＷＨに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪ＷＨには、回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴＢが固定される。回転部材ＫＴＢを挟み込むようにブレーキキャリパＣＲＰが配置される。そして、ブレーキキャリパＣＲＰには、ホイールシリンダＷＣが設けられている。ホイールシリンダＷＣ内の制動液の圧力が増加されることによって、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢが、回転部材ＫＴＢに押し付けられる。回転部材ＫＴＢと車輪ＷＨとは、固定シャフトＤＳＦを介して固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪ＷＨに制動トルク（制動力）が発生される。

操作量取得手段（操作量センサ）ＢＰＡは、制動操作部材ＢＰに設けられる。操作量取得手段ＢＰＡによって、運転者による制動操作部材ＢＰの操作量（制動操作量）Ｂｐａが取得（検出）される。具体的には、操作量取得手段ＢＰＡとして、マスタシリンダＭＣＬの圧力を検出する液圧センサ、制動操作部材ＢＰの操作変位を検出する操作変位センサ、及び、制動操作部材ＢＰの操作力を検出する操作力センサのうちの少なくとも１つが採用される。即ち、操作量取得手段ＢＰＡは、マスタシリンダ液圧センサ、操作変位センサ、及び、操作力センサについての総称である。したがって、制動操作量Ｂｐａは、マスタシリンダＭＣＬの液圧、制動操作部材ＢＰの操作変位、及び、制動操作部材ＢＰの操作力のうちの少なくとも１つに基づいて決定される。操作量Ｂｐａは、制御手段ＣＴＬに入力される。

制御手段（コントローラともいう）ＣＴＬは、マイクロプロセッサ等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサにプログラムされた制御アルゴリズムにて構成されている。制御手段ＣＴＬは、制動操作量Ｂｐａに基づいて、後述する加圧ユニットＫＡＵ、遮断弁ＶＳＭ、及び、切替弁ＶＫＲを制御する。具体的には、プログラムされた制御アルゴリズムに基づいて、電気モータＭＴＲ、遮断弁ＶＳＭ、切替弁ＶＫＲを制御するための信号が演算され、制御手段ＣＴＬから出力される。

制御手段ＣＴＬは、操作量Ｂｐａが所定値ｂｐ０以上になった場合に、遮断弁ＶＳＭを開位置にする駆動信号Ｖｓｍを出力するとともに、切替弁ＶＫＲが加圧シリンダ配管ＨＫＣとホイールシリンダ配管ＨＷＣとを連通状態にする駆動信号Ｖｋｒを出力する。この場合、マスタシリンダＭＣＬはシミュレータＳＳＭに連通状態にされ、加圧シリンダＫＣＬはホイールシリンダＷＣと連通状態にされる。

制御手段ＣＴＬは、操作量Ｂｐａ、回転角Ｍｋａ、及び、押圧力Ｆｐａに基づいて、電気モータＭＴＲを駆動するための駆動信号（Ｓｕ１等）を演算し、駆動回路ＤＲＶに出力する。ここで、制動操作量Ｂｐａは制動操作量取得手段ＢＰＡ、実回転角Ｍｋａは回転角取得手段ＭＫＡ、実押圧力Ｆｐａは押圧力取得手段ＦＰＡによって検出される。電気モータＭＴＲで駆動される加圧ユニットＫＡＵによって、ホイールシリンダＷＣ内の制動液の圧力が制御（維持、増加、又は、減少）される。

マスタシリンダＭＣＬは、制動操作部材ＢＰと、ピストンロッドＰＲＤを介して、接続されている。マスタシリンダＭＣＬによって、制動操作部材ＢＰの操作力（ブレーキペダル踏力）が、制動液の圧力に変換される。マスタシリンダＭＣＬには、マスタシリンダ配管ＨＭＣが接続され、制動操作部材ＢＰが操作されると、制動液は、マスタシリンダＭＣＬからマスタシリンダ配管ＨＭＣに排出（圧送）される。マスタシリンダ配管ＨＭＣは、マスタシリンダＭＣＬと切替弁ＶＫＲとを接続する流体路である。

ストロークシミュレータ（単に、シミュレータともいう）ＳＳＭが、制動操作部材ＢＰに操作力を発生させるために設けられる。マスタシリンダＭＣＬ内の液圧室とシミュレータＳＳＭとの間には、シミュレータ遮断弁（単に、遮断弁ともいう）ＶＳＭが設けられる。遮断弁ＶＳＭは、開位置と閉位置とを有する２位置の電磁弁である。遮断弁ＶＳＭが開位置にある場合には、マスタシリンダＭＣＬとシミュレータＳＳＭとは連通状態となり、遮断弁ＶＳＭが閉位置にある場合には、マスタシリンダＭＣＬとシミュレータＳＳＭとは遮断状態（非連通状態）となる。遮断弁ＶＳＭは、制御手段ＣＴＬからの駆動信号Ｖｓｍによって制御される。遮断弁ＶＳＭとして、常閉型電磁弁（ＮＣ弁）が採用され得る。

シミュレータＳＳＭの内部には、ピストン、及び、弾性体（例えば、圧縮ばね）が備えられる。マスタシリンダＭＣＬから制動液がシミュレータＳＳＭに移動され、流入する制動液によりピストンが押される。ピストンには、弾性体によって制動液の流入を阻止する方向に力が加えられる。弾性体によって、制動操作部材ＢＰが操作される場合の操作力（例えば、ブレーキペダル踏力）が形成される。

≪加圧ユニットＫＡＵ≫
加圧ユニットＫＡＵは、電気モータＭＴＲを動力源として、加圧シリンダ配管ＨＫＣに制動液を排出（圧送）する。そして、圧送された圧力によって、加圧ユニットＫＡＵは、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに押し付け（押圧）して、車輪ＷＨに制動トルク（制動力）を付与する。換言すれば、加圧ユニットＫＡＵは、回転部材ＫＴＢに摩擦部材ＭＳＢを押し付ける力（押圧力）を電気モータＭＴＲによって発生する。

加圧ユニットＫＡＵは、電気モータＭＴＲ、駆動回路ＤＲＶ、動力伝達機構ＤＤＫ、加圧ロッドＫＲＤ、加圧シリンダＫＣＬ、加圧ピストンＰＫＣ、及び、押圧力取得手段ＦＰＡにて構成される。

電気モータＭＴＲは、加圧シリンダＫＣＬ（加圧ユニットＫＡＵの一部）がホイールシリンダＷＣ内の制動液の圧力を調整（加圧、減圧等）するための動力源である。例えば、電気モータＭＴＲとして、３相ブラシレスモータが採用される。電気モータＭＴＲは、３つのコイルＣＬＵ、ＣＬＶ、ＣＬＷを有し、駆動回路ＤＲＶによって駆動される。電気モータＭＴＲには、電気モータＭＴＲのロータ位置（回転角）Ｍｋａを取得（検出）する回転角取得手段（回転角センサ）ＭＫＡが設けられる。回転角Ｍｋａは、制御手段ＣＴＬに入力される。

駆動回路ＤＲＶは、電気モータＭＴＲを駆動するためのスイッチング素子（パワー半導体デバイス）等が実装された電気回路基板である。具体的には、駆動回路ＤＲＶにはブリッジ回路ＢＲＧが形成され、駆動信号（Ｓｕ１等）に基づいて、電気モータＭＴＲへの通電状態が制御される。駆動回路ＤＲＶには、電気モータＭＴＲへの実際の通電量（各相の通電量）Ｉｍａを取得（検出）する通電量取得手段（電流センサ）ＩＭＡが設けられる。各相の通電量（検出値）Ｉｍａは、制御手段ＣＴＬに入力される。

動力伝達機構ＤＤＫは、電気モータＭＴＲの回転動力を減速し、且つ、直線動力に変換して加圧ロッドＫＲＤに出力する。具体的には、動力伝達機構ＤＤＫには、減速機（図示せず）が設けられ、電気モータＭＴＲからの回転動力が減速されてねじ部材（図示せず）に出力される。そして、ねじ部材によって、回転動力が加圧ロッドＫＲＤの直線動力に変換される。即ち、動力伝達機構ＤＤＫは、回転・直動変換機構である。

加圧ロッドＫＲＤには加圧ピストンＰＫＣが固定される。加圧ピストンＰＫＣは、加圧シリンダＫＣＬの内孔に挿入され、ピストンとシリンダとの組み合わせが形成されている。具体的には、加圧ピストンＰＫＣの外周には、シール部材（図示せず）が設けられ、加圧シリンダＫＣＬの内孔（内壁）との間で液密性が確保される。即ち、加圧シリンダＫＣＬと加圧ピストンＰＫＣとによって区画され、制動液が充填された流体室Ｒｋｃ（「加圧室Ｒｋｃ」と称呼する）が形成される。

加圧シリンダＫＣＬ内にて、加圧ピストンＰＫＣが中心軸方向に移動されることによって、加圧室Ｒｋｃの体積が変化される。この体積変化によって、制動液は、制動配管（パイプ）ＨＫＣ、ＨＷＣを介して、加圧シリンダＫＣＬとホイールシリンダＷＣとの間で移動される。加圧シリンダＫＣＬからの制動液の出し入れによって、ホイールシリンダＷＣ内の液圧が調整され、その結果、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを押圧する力（押圧力）が調整される。

例えば、押圧力取得手段ＦＰＡとして、加圧室Ｒｋｃの液圧Ｆｐａを取得（検出）する液圧センサが、加圧ユニットＫＡＵ（特に、加圧シリンダＫＣＬ）に内蔵される。液圧センサ（押圧力取得手段に相当）ＦＰＡは、加圧シリンダＫＣＬに固定され、加圧ユニットＫＡＵとして一体となって構成される。押圧力の検出値Ｆｐａ（即ち、加圧室Ｒｋｃの液圧）は、制御手段（コントローラ）ＣＴＬに入力される。以上、加圧ユニットＫＡＵについて説明した。

切替弁ＶＫＲによって、ホイールシリンダＷＣがマスタシリンダＭＣＬと接続される状態と、ホイールシリンダＷＣが加圧シリンダＫＣＬと接続される状態と、が切り替えられる。切替弁ＶＫＲは、制御手段ＣＴＬからの駆動信号Ｖｋｒに基づいて制御される。具体的には、制動操作が行われていない場合（Ｂｐａ＜ｂｐ０）には、ホイールシリンダ配管ＨＷＣは、切替弁ＶＫＲを介して、マスタシリンダ配管ＨＭＣと連通状態にされ、加圧シリンダ配管ＨＫＣとは非連通（遮断）状態にされる。ここで、ホイールシリンダ配管ＨＷＣは、ホイールシリンダＷＣに接続される流体路である。制動操作が行われると（即ち、Ｂｐａ≧ｂｐ０の状態になると）、切替弁ＶＫＲが駆動信号Ｖｋｒに基づいて励磁され、ホイールシリンダ配管ＨＷＣとマスタシリンダ配管ＨＭＣとの連通は遮断され、ホイールシリンダ配管ＨＷＣと加圧シリンダ配管ＨＫＣとが連通状態にされる。

ブレーキキャリパ（単に、キャリパともいう）ＣＲＰは、車輪ＷＨに設けられ、車輪ＷＨに制動トルクを与え、制動力を発生させる。キャリパＣＲＰとして、浮動型キャリパが採用され得る。キャリパＣＲＰは、２つの摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢを介して、回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴＢを挟み込むように構成される。キャリパＣＲＰ内にて、ホイールシリンダＷＣが設けられる。ホイールシリンダＷＣ内の液圧が調整されることによって、ホイールシリンダＷＣ内のピストンが回転部材ＫＴＢに対して移動（前進、又は、後退）される。このピストンの移動によって、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに押し付けられて押圧力Ｆｐａが発生する。

図１では、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。この場合、摩擦部材ＭＳＢはブレーキパッドであり、回転部材ＫＴＢはブレーキディスクである。ディスク型制動装置に代えて、ドラム型制動装置（ドラムブレーキ）が採用され得る。ドラムブレーキの場合、キャリパＣＲＰに代えて、ブレーキドラムが採用される。また、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。

また、図１では、制動液を介して、電気モータＭＴＲの出力を摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを押し付ける力（押圧力）に変換するが、制動液を介さず、直接、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを押圧する構成が採用され得る。この構成では、ホイールシリンダＷＣに代えて、キャリパＣＲＰに加圧ユニットＫＡＵが直に固定される。そして、加圧ユニットＫＡＵの加圧ピストンＰＫＣによって、摩擦部材ＭＳＢが、回転部材ＫＴＢに向けて押圧される。押圧力取得手段ＦＰＡ（丸括弧付のＦＰＡ）は、実際の押圧力Ｆｐａを取得するよう、動力伝達機構ＤＤＫ（例えば、減速機、ねじ機構）と加圧シリンダＫＣＬとの間に配置される。なお、該構成では、制動液は用いられないため、加圧室Ｒｋｃは形成されない。

＜制御手段ＣＴＬにおける処理＞
図２の機能ブロック図を参照して、制御手段（コントローラ）ＣＴＬでの処理について説明する。ここでは、電気モータＭＴＲとして、ブラシレスモータが採用される例について説明する。

制御手段ＣＴＬによって、後述する駆動回路ＤＲＶのスイッチング素子ＳＵ１、ＳＵ２、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＷ１、ＳＷ２（単に、「ＳＵ１〜ＳＷ２」とも表記）を駆動するための信号Ｓｕ１、Ｓｕ２、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｗ１、Ｓｗ２（単に、「Ｓｕ１〜Ｓｗ２」とも表記）が演算される。制御手段ＣＴＬは、目標押圧力演算ブロックＦＰＴ、指示通電量演算ブロックＩＭＳ、アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨ、押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢ、目標回転角演算ブロックＭＫＴ、回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢ、合成補償通電量演算ブロックＩＧＨ、目標通電量演算ブロックＩＭＴ、及び、スイッチング制御ブロックＳＷＴにて構成される。

目標押圧力演算ブロックＦＰＴでは、制動操作量Ｂｐａ、及び、演算特性（演算マップ）ＣＦｐｔに基づいて、目標押圧力Ｆｐｔが演算される。ここで、目標押圧力Ｆｐｔは、加圧ユニットＫＡＵによって発生される液圧（押圧力に相当）の目標値である。具体的には、演算特性ＣＦｐｔにおいて、制動操作量Ｂｐａがゼロ（制動操作が行われていない場合に対応）以上から所定値ｂｐ０未満の範囲では目標押圧力Ｆｐｔが「０（ゼロ）」に演算され、操作量Ｂｐａが所定値ｂｐ０以上では目標押圧力Ｆｐｔが操作量Ｂｐａの増加にしたがってゼロから単調増加するように演算される。ここで、所定値ｂｐ０は、制動操作部材ＢＰの「遊び」に相当する値である。

指示通電量演算ブロックＩＭＳでは、目標押圧力Ｆｐｔ、及び、予め設定された演算特性（演算マップ）ＣＩｕｐ、ＣＩｄｗに基づいて、加圧ユニットＫＡＵを駆動する電気モータＭＴＲの指示通電量Ｉｍｓ（電気モータＭＴＲを制御するための通電量の目標値）が演算される。指示通電量Ｉｍｓ用の演算マップは、動力伝達機構ＤＤＫ等によるヒステリシスの影響を考慮して、目標押圧力Ｆｐｔが増加する場合の特性ＣＩｕｐと、目標押圧力Ｆｐｔが減少する場合の特性ＣＩｄｗとの２つの特性で構成されている。

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（状態変数）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（目標通電量）として電気モータＭＴＲ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（一周期における通電時間の割合）が通電量として用いられ得る。

押圧力取得手段ＦＰＡとしてアナログ式センサが採用される場合、アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨにて、押圧力取得手段ＦＰＡの検出結果（アナログ値）が、デジタル値に変換されて、実押圧力Ｆｐａが、制御手段ＣＴＬに読み込まれる。アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨでは、所謂、アナログ・デジタル変換（ＡＤ変換ともいう）が行われる。このとき、変換手段ＡＤＨのビット数によって、押圧力Ｆｐａの分解能（最下位ビット、ＬＳＢ：Least Significant Bit）が決定される。例えば、アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨが１０ビットである場合、押圧力取得手段ＦＰＡの出力は、そのダイナミックレンジにおいて、２の１０乗に分割されたデジタル値として、制御手段ＣＴＬに取り込まれる。

≪押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢ≫
押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢでは、押圧力の目標値（例えば、目標液圧）Ｆｐｔ、及び、押圧力の実際値（液圧検出値）Ｆｐａを制御の状態変数として、これらに基づいて、電気モータＭＴＲの補償通電量Ｉｆｐが演算される。指示通電量Ｉｍｓに基づく制御だけでは、押圧力に誤差が発生するため、押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢでは、この誤差を補償することが行われる。押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢは、比較演算、及び、押圧力補償通電量演算ブロックＩＰＦにて構成される。

比較演算によって、押圧力の目標値Ｆｐｔと実際値Ｆｐａとが比較される。ここで、押圧力の実際値Ｆｐａは、押圧力センサＦＰＡ（例えば、液圧センサ）によって取得（検出）される検出値である。比較演算では、目標押圧力（目標値）Ｆｐｔと、実押圧力（検出値）Ｆｐａとの偏差（押圧力偏差）ｅＦｐが演算される。押圧力偏差ｅＦｐ（制御変数であり、物理量としては「圧力」）は、押圧力補償通電量演算ブロックＩＰＦに入力される。

押圧力補償通電量演算ブロックＩＰＦには、比例要素ブロック、微分要素ブロック、及び、積分要素ブロックが含まれる。比例要素ブロックでは、押圧力偏差ｅＦｐに比例ゲインＫｐｐが乗算されて、押圧力偏差ｅＦｐの比例要素が演算される。微分要素ブロックでは、押圧力偏差ｅＦｐが微分されて、これに微分ゲインＫｐｄが乗算されて、押圧力偏差ｅＦｐの微分要素が演算される。積分要素ブロックでは、押圧力偏差ｅＦｐが積分されて、これに積分ゲインＫｐｉが乗算されて、押圧力偏差ｅＦｐの積分要素が演算される。そして、比例要素、微分要素、及び、積分要素が、加算されることによって、押圧力補償通電量Ｉｆｐが演算される。即ち、押圧力補償通電量演算ブロックＩＰＦでは、目標押圧力Ｆｐｔと実押圧力Ｆｐａとの比較結果に基づいて、実押圧力（検出値）Ｆｐａが押圧力の目標押圧力（目標値）Ｆｐｔに一致するよう（即ち、偏差ｅＦｐが「０（ゼロ）」に近づくよう）、所謂、押圧力に基づくＰＩＤ制御のフィードバックループが形成されている。以上、押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢについて説明した。

目標回転角演算ブロックＭＫＴでは、目標押圧力Ｆｐｔ、及び、演算特性（演算マップ）ＣＭｋｔに基づいて、目標回転角Ｍｋｔが演算される。ここで、目標回転角Ｍｋｔは、電気モータＭＴＲの回転角の目標値である。具体的には、目標回転角Ｍｋｔ用の演算特性ＣＭｋｔにしたがって、目標押圧力Ｆｐｔの増加にともなって「０（ゼロ）」から、「上に凸」の特性で単調増加するように演算される。目標回転角Ｍｋｔは、加圧ユニットＫＡＵにおいて、目標押圧力Ｆｐｔに相当する値として演算される。したがって、目標回転角Ｍｋｔ用の演算特性ＣＭｋｔは、キャリパＣＲＰ、摩擦部材ＭＳＢ等の剛性（ばね定数）、ホイールシリンダＷＣ、加圧シリンダＫＣＬ等の諸元（受圧面積）に基づいて設定され、逐次更新される。

目標回転角演算ブロックＭＫＴには、近似関数演算ブロックＫＮＪが含まれている。近似関数演算ブロックＫＮＪでは、実押圧力Ｆｐａ、及び、実回転角Ｍｋａに基づいて、近似関数Ｋｎｊが演算される。近似関数Ｋｎｊが、新たな演算マップＣＭｋｔ（Ｆｐｔ−Ｍｋｔ特性）として、更新され、設定される。近似関数演算ブロックＫＮＪでの処理については、後述する。

≪回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢ≫
回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢでは、回転角の目標値（目標回転角）Ｍｋｔ、及び、回転角の実際値（検出値）Ｍｋａを制御の状態変数として、これらに基づいて、電気モータＭＴＲの補償通電量Ｉｍｋが演算される。制動圧力とモータ回転角とは、キャリパＣＲＰ等の剛性、加圧シリンダＫＣＬ等の諸元を介して相関関係があるため、回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢは、押圧力フィードバック制御を補完するものである。即ち、回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢは、押圧力フィードバック制御ブロックＦＦＢと同様の構成を備える。回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢは、比較演算、及び、回転角補償通電量演算ブロックＩＭＫにて構成される。

比較演算によって、電気モータＭＴＲの回転角の目標値（目標回転角）Ｍｋｔと実際値（検出値）Ｍｋａとが比較される。ここで、回転角の実際値Ｍｋａは、回転角センサＭＫＡによって取得（検出）される回転角の検出値（実際の回転角）である。例えば、比較演算では、目標回転角（目標値）Ｍｋｔと、実際の回転角（検出値）Ｍｋａとの偏差（回転角偏差）ｅＭｋが演算される。回転角偏差ｅＭｋ（制御変数）は、回転角補償通電量演算ブロックＩＭＫに入力される。

回転角補償通電量演算ブロックＩＭＫには、比例要素ブロック、微分要素ブロック、及び、積分要素ブロックが含まれる。比例要素ブロックでは、回転角偏差ｅＭｋに比例ゲインＫｍｐが乗算されて、回転角偏差ｅＭｋの比例要素が演算される。微分要素ブロックでは、回転角偏差ｅＭｋが微分されて、これに微分ゲインＫｍｄが乗算されて、回転角偏差ｅＭｋの微分要素が演算される。積分要素ブロックでは、回転角偏差ｅＭｋが積分されて、これに積分ゲインＫｍｉが乗算されて、回転角偏差ｅＭｋの積分要素が演算される。そして、比例要素、微分要素、及び、積分要素が、加算されることによって、回転角補償通電量Ｉｍｋが演算される。即ち、回転角補償通電量演算ブロックＩＭＫでは、目標回転角Ｍｋｔと実際の回転角Ｍｋａとの比較結果に基づいて、実際の回転角（検出値）Ｍｋａが目標回転角（目標値）Ｍｋｔに一致するよう（即ち、偏差ｅＭｋが「０（ゼロ）」に収束するよう）、所謂、回転角に基づくＰＩＤ制御のフィードバックループが形成されている。以上、回転角フィードバック制御ブロックＭＦＢについて説明した。

≪合成補償通電量演算ブロックＩＧＨ≫
合成補償通電量演算ブロックＩＧＨでは、押圧力補償通電量Ｉｆｐと回転角補償通電量Ｉｍｋとが合成されて、最終的な補償通電量である、合成補償通電量Ｉｇｈが演算される。上述したように、押圧力補償通電量Ｉｆｐと、回転角補償通電量Ｉｍｋとは、夫々が対応するものであるため、押圧力補償通電量Ｉｆｐが押圧力係数Ｋｆｐによって調整され、回転角補償通電量Ｉｍｋが回転角係数Ｋｍｋによって調整され、最終的に、合成補償通電量Ｉｇｈが演算される。

先ず、合成補償通電量演算ブロックＩＧＨでは、目標押圧力Ｆｐｔ、及び、押圧力係数の演算特性（演算マップ）ＣＫｆｐに基づいて、押圧力補償通電量Ｉｆｐを修正するための係数Ｋｆｐが演算される。具体的には、目標押圧力Ｆｐｔが、「０（ゼロ）」以上、下方値ｆｐｓ未満の範囲（「０≦Ｆｐｔ＜ｆｐｓ」の条件）では、押圧力係数Ｋｆｐは「０（ゼロ）」に演算される。目標押圧力Ｆｐｔが、下方値ｆｐｓ以上、上方値ｆｐｕ未満の範囲（「ｆｐｓ≦Ｆｐｔ＜ｆｐｕ」の条件）では、目標押圧力Ｆｐｔの増加にしたがって、押圧力係数Ｋｆｐは「０」から「１」に単調増加するように演算される。そして、目標押圧力Ｆｐｔが、上方値ｆｐｕ以上の場合（「Ｆｐｔ≧ｆｐｕ」の条件）には、押圧力係数Ｋｆｐは「１」に演算される。ここで、下方値ｆｐｓ、及び、上方値ｆｐｕは、予め設定された所定値（判定用のしきい値）であり、上方値ｆｐｕは下方値ｆｐｓ以上の値である。換言すれば、下方値ｆｐｓは上方値ｆｐｕ以下の値である。例えば、押圧力フィードバック制御の滑らかな遷移（例えば、制御禁止から制御実行への遷移）のため、上方値ｆｐｕは、下方値ｆｐｓよりも所定値ｆｐ０だけ大きい値として設定され得る。

同様に、合成補償通電量演算ブロックＩＧＨでは、目標押圧力Ｆｐｔ、及び、回転角係数の演算特性（演算マップ）ＣＫｍｋに基づいて、回転角補償通電量Ｉｍｋを修正するための係数Ｋｍｋが演算される。具体的には、目標押圧力Ｆｐｔが、「０（ゼロ）」以上、下方値ｆｐｓ未満の範囲（「０≦Ｆｐｔ＜ｆｐｓ」の条件）では、回転角係数Ｋｍｋは「１」に演算される。目標押圧力Ｆｐｔが、下方値ｆｐｓ以上、上方値ｆｐｕ未満の範囲（「ｆｐｓ≦Ｆｐｔ＜ｆｐｕ」の条件）では、目標押圧力Ｆｐｔの増加にしたがって、回転角係数Ｋｍｋは「１」から「０」に単調減少するように演算される。そして、目標押圧力Ｆｐｔが、上方値ｆｐｕ以上の場合（「Ｆｐｔ≧ｆｐｕ」の条件）には、回転角係数Ｋｍｋは「０（ゼロ）」に演算される。上記同様、下方値ｆｐｓ、及び、上方値ｆｐｕは、予め設定された所定値（判定用のしきい値）であり、上方値ｆｐｕは下方値ｆｐｓ以上の値である（下方値ｆｐｓは上方値ｆｐｕ以下の値である）。例えば、回転角フィードバック制御の滑らかな遷移（例えば、制御実行から制御禁止への遷移）のため、上方値ｆｐｕは、下方値ｆｐｓよりも所定値ｆｐ０だけ大きい値として設定され得る。ここで、押圧力係数Ｋｆｐと回転角係数Ｋｍｋとの関係は、合計すると「１」にされる（Ｋｆｐ＋Ｋｍｋ＝１）。

そして、合成補償通電量演算ブロックＩＧＨでは、押圧力係数Ｋｆｐ、及び、回転角係数Ｋｍｋに基づいて、押圧力補償通電量Ｉｆｐと回転角補償通電量Ｉｍｋとが合成されて、合成補償通電量Ｉｇｈが演算される。即ち、合成補償通電量の演算では、押圧力係数Ｋｆｐによって、押圧力補償通電量Ｉｆｐの影響度（寄与度ともいう）が考慮され、回転角係数Ｋｍｋによって、回転角補償通電量Ｉｍｋの影響度が勘案される。具体的には、「押圧力補償通電量Ｉｆｐに押圧力係数（押圧力影響度）Ｋｆｐが乗算されたもの」と、「回転角補償通電量Ｉｍｋに回転角係数（回転角影響度）Ｋｍｋが乗算されたもの」とが足し合わされて、合成補償通電量Ｉｇｈが演算される（Ｉｇｈ＝（Ｋｆｐ・Ｉｆｐ）＋（Ｋｍｋ・Ｉｍｋ））。例えば、「Ｋｆｐ＝０．３、Ｋｍｋ＝０．７」である場合、合成補償通電量Ｉｇｈにおいて、押圧力補償通電量Ｉｆｐの影響度は３０％であり、回転角補償通電量Ｉｍｋの影響度は７０％である。

目標押圧力Ｆｐｔが小さく、「０≦Ｆｐｔ＜ｆｐｓ」である場合には、「Ｋｆｐ＝０、Ｋｍｋ＝１（回転角補償通電量Ｉｍｋの寄与度が１００％）」に演算されるため、合成補償通電量Ｉｇｈの演算には、押圧力補償通電量Ｉｆｐが採用されず、回転角補償通電量Ｉｍｋのみが採用される。フィードバック制御において、実押圧力Ｆｐａの寄与度はゼロにされ、回転角Ｍｋａの寄与度が全てとされる。即ち、押圧力フィードバック制御は禁止され、回転角フィードバック制御のみが実行され、これによって電気モータＭＴＲの出力が微調整される。

目標押圧力Ｆｐｔが相対的に大きくなり、「ｆｐｓ≦Ｆｐｔ＜ｆｐｕ」である場合には、目標押圧力Ｆｐｔの増加にしたがって、回転角係数Ｋｍｋは「１」から減少され、押圧力係数Ｋｆｐは「０」から増加されて演算される。このため、合成補償通電量Ｉｇｈは、係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋによって、回転角補償通電量Ｉｍｋ（即ち、回転角Ｍｋａ）、押圧力補償通電量Ｉｆｐ（即ち、実押圧力Ｆｐａ）の影響度が夫々加味されて演算される。即ち、押圧力フィードバック制御、回転角フィードバック制御の両者が実行され、電気モータＭＴＲの出力が微調整される。

目標押圧力Ｆｐｔが大きく、「Ｆｐｔ≧ｆｐｕ」である場合には、「Ｋｆｐ＝１、Ｋｍｋ＝０（押圧力補償通電量Ｉｆｐの寄与度が１００％）」に演算されるため、合成補償通電量Ｉｇｈの演算には、回転角補償通電量Ｉｍｋが採用されず、押圧力補償通電量Ｉｆｐのみが採用される。フィードバック制御において、回転角Ｍｋａの寄与度はゼロにされ、実押圧力Ｆｐａの寄与度が全てとされる。即ち、回転角フィードバック制御は禁止され、押圧力フィードバック制御のみが実行され、これによって電気モータＭＴＲの出力が微調整される。

このように、２つのフィードバック制御ループが、目標押圧力Ｆｐｔに基づいて調整されるため、目標押圧力Ｆｐｔが大きい場合には、押圧力（制動液圧）に係るフィードバック制御ループのみが有効とされ、押圧力の大きさの一致精度が確保され得る。一方、目標押圧力Ｆｐｔが小さい場合には、回転角に係るフィードバック制御ループのみが有効とされ、フィードバック制御に検出された押圧力Ｆｐａが採用されない。このため、押圧力の解像度が高い、滑らかな制御が行われ得る。加えて、目標押圧力Ｆｐｔの変化にともなって、係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋは徐々に変更されるため、２つのフィードバック制御の相互遷移が円滑化され得る。

なお、目標押圧力Ｆｐｔは、制動操作量Ｂｐａに基づいて演算されるため、係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋを演算する各特性ＣＫｆｐ、Ｃｋｍｋにおいて、目標押圧力Ｆｐｔに代えて、操作量Ｂｐａが採用され得る。ここで、制動操作量Ｂｐａ、及び、目標押圧力Ｆｐｔが、「操作量相当値」と称呼される。即ち、係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋは、操作量相当値に基づいて演算される。以上、合成補償通電量演算ブロックＩＧＨについて説明した。

目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、指示通電量（目標値）Ｉｍｓ、及び、合成補償通電量（フィードバック制御による補償量）Ｉｇｈに基づいて、通電量の最終的な目標値である目標通電量Ｉｍｔが演算される。具体的には、指示通電量Ｉｍｓに対して、合成補償通電量Ｉｇｈが加えられ、それらの和が目標通電量Ｉｍｔとして演算される（即ち、Ｉｍｔ＝Ｉｍｓ＋Ｉｇｈ）。

目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、電気モータＭＴＲの回転すべき方向（即ち、押圧力の増減方向）に基づいて、目標通電量Ｉｍｔの符号（値の正負）が決定される。また、電気モータＭＴＲの出力すべき回転動力（即ち、押圧力の増減量）に基づいて、目標通電量Ｉｍｔの大きさが演算される。具体的には、制動圧力を増加する場合には、目標通電量Ｉｍｔの符号が正符号（Ｉｍｔ＞０）に演算され、電気モータＭＴＲが正転方向に駆動される。一方、制動圧力を減少させる場合には、目標通電量Ｉｍｔの符号が負符号（Ｉｍｔ＜０）に決定され、電気モータＭＴＲが逆転方向に駆動される。さらに、目標通電量Ｉｍｔの絶対値が大きいほど電気モータＭＴＲの出力トルク（回転動力）が大きくなるように制御され、目標通電量Ｉｍｔの絶対値が小さいほど出力トルクが小さくなるように制御される。

スイッチング制御ブロックＳＷＴでは、目標通電量Ｉｍｔに基づいて、各スイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２についてパルス幅変調を行うための駆動信号Ｓｕ１〜Ｓｗ２が演算される。電気モータＭＴＲがブラシレスモータである場合、目標通電量Ｉｍｔ、及び、回転角Ｍｋａに基づいて、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の通電量の目標値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ、Ｉｗｔが演算される。各相の目標通電量Ｉｕｔ、Ｉｖｔ、Ｉｗｔに基づいて、各相のパルス幅のデューティ比（一周期に対するオン時間の割合）Ｄｕｔ、Ｄｖｔ、Ｄｗｔが決定される。そして、デューティ比（目標値）Ｄｕｔ、Ｄｖｔ、Ｄｗｔに基づいて、ブリッジ回路ＢＲＧを構成する各スイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２をオン状態（通電状態）にするか、或いは、オフ状態（非通電状態）にするかの駆動信号Ｓｕ１〜Ｓｗ２が演算される。駆動信号Ｓｕ１〜Ｓｗ２は、駆動回路ＤＲＶに出力される。

６つの駆動信号Ｓｕ１〜Ｓｗ２によって、６つのスイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２の通電、又は、非通電の状態が、個別に制御される。ここで、デューティ比が大きいほど、各スイッチング素子において、単位時間当りの通電時間が長くされ、より大きな電流がコイルに流される。したがって、電気モータＭＴＲの回転動力が大とされる。

駆動回路ＤＲＶには、各相に通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡが備えられ、実際の通電量（各相の総称）Ｉｍａが取得（検出）される。各相の検出値（例えば、実際の電流値）Ｉｍａは、スイッチング制御ブロックＳＷＴに入力される。そして、各相の検出値Ｉｍａが、目標値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ、Ｉｗｔと一致するよう、所謂、電流フィードバック制御が実行される。具体的には、各相において、実際の通電量Ｉｍａと目標通電量Ｉｕｔ、Ｉｖｔ、Ｉｗｔとの偏差に基づいて、デューティ比Ｄｕｔ、Ｄｖｔ、Ｄｗｔが修正（微調整）される。この電流フィードバック制御によって、高精度なモータ制御が達成され得る。

＜近似多項式に基づく演算マップＣＭｋｔ＞
図３の特性図を参照して、近似関数演算ブロックＫＮＪの処理について説明する。近似関数演算ブロックＫＮＪには、アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨの出力値Ｆｐａ、及び、回転角取得手段ＭＫＡの検出値Ｍｋａが、同期して記憶されている。記憶された時系列データに基づいて、演算マップＣＭｋｔが作製される。演算マップＣＭｋｔ（Ｆｐｔ−Ｍｋｔ特性）は、キャリパＣＲＰ、摩擦部材ＭＳＢ等の剛性（ばね定数）、ホイールシリンダＷＣ、加圧シリンダＫＣＬ等の諸元（受圧面積）に基づいて、初期特性として設定することが可能ではある。しかしながら、摩擦部材ＭＳＢの剛性は、摩耗のため経年変化する。このため、演算マップＣＭｋｔは、実押圧力Ｆｐａ、実回転角Ｍｋａの相互関係に基づいて、例えば、一連の制動操作毎に演算マップＣＭｋｔが作製され、逐次更新される。ここで、「一連の制動操作」とは、制動操作の開始時から終了時までを指す。演算マップＣＭｋｔは、次数が「２」以上の多項式として設定される。

目標回転角演算ブロックＭＫＴには、近似関数演算ブロックＫＮＪが形成される。近似関数演算ブロックＫＮＪでは、実押圧力Ｆｐａ、及び、実回転角Ｍｋａに基づいて、近似関数Ｋｎｊが演算される。具体的には、実押圧力Ｆｐａと実回転角Ｍｋａとが時間的に同期されて計測され、時系列のデータ群として記憶される。このデータ群が、事後的な処理（制動操作の開始時点から終了時点までの一連の制動操作後の処理）によって、実押圧力Ｆｐａに対する実回転角Ｍｋａが、２次以上の多項式として近似される。ここで、近似された実押圧力Ｆｐａと実回転角Ｍｋａとの関係が、「近似関数Ｋｎｊ」と称呼される。

実押圧力Ｆｐａは、アナログ・デジタル変換処理ブロックＡＤＨでの処理を経て、制御手段ＣＴＬに入力されるため、破線で示すような、「１（単位）」ＬＳＢ毎の階段状の値として検出される。実押圧力Ｆｐａと実回転角Ｍｋａとの関係が、多項式の近似関数Ｋｎｊで表現されるため、ＬＳＢ（最下位ビットであり、信号の分解能）によって生じる階段状のデータが補間される。

また、検出信号には、点Ｑで示すような、ノイズの影響も考えられ得る。ノイズの影響は、フィルタによっても補償され得る。しかし、フィルタを使用すると、検出値が時間的に遅れ、相対的に速い制動操作への対応が困難となり得る。近似関数Ｋｎｊによって、記憶データが平滑化されるため、速い制動操作に対しても、実押圧力Ｆｐａと実回転角Ｍｋａとの相互関係が、正確に取得され得る。

近似関数Ｋｎｊが、次回以降の制動操作に利用され得るよう、新たな演算マップＣＭｋｔとして設定される。実押圧力Ｆｐａが目標押圧力Ｆｐｔに置き換えられ、実回転角Ｍｋａが目標回転角Ｍｋｔに置き換えられて、更新された演算マップＣＭｋｔが決定される。即ち、目標回転角Ｍｋｔは、目標押圧力Ｆｐｔを変数とした、原点を通り（即ち、Ｆｐｔ＝０のとき、Ｍｋｔ＝０）、且つ、２次以上の多項式で表現される関数マップとして設定される。このように、一連の制動操作において、近似関数Ｋｎｊが演算され、次回の制動操作における演算マップＣＭｋｔとして逐次更新されていくため、摩擦部材ＭＳＢ等の経年変化による演算マップのズレが補償され得る。

近似関数Ｋｎｊとして、３次以上の多項式が採用される場合には、図示するように、目標押圧力Ｆｐｔの増加に対して目標回転角Ｍｋｔが単調増加とはならない場合がある。このため、少なくとも、関数マップＣＭｋｔが必要とされる区間において、近似関数Ｋｎｊが単調増加関数として設定される。具体的には、近似演算処理において、目標押圧力Ｆｐｔが「０」から上方値ｆｐｕ（合成補償通電量Ｉｇｈの演算において回転角補償通電量Ｉｍｋの影響度Ｋｍｋが「０」となる値）までの区間（正確には、「０」を含み、「所定値ｆｐｕ」を含まない区間）で、目標回転角Ｍｋｔが単調増加するように多項式の各係数が決定される。換言すれば、０≦Ｆｐｔ＜ｆｐｕの範囲で、Ｆｐｔ−Ｍｋｔ特性は変曲点を持たない（１次導関数が極値をとらない）。したがって、近似関数Ｋｎｊが変曲点をもったとしても、そのときの押圧力Ｆｐｔは、上方値ｆｐｕ以上である（「Ｆｐｔ＝ｆｐｈ」の点Ｈを参照）。

例えば、近似関数Ｋｎｊとして３次多項式（次数が「３」である多項式）が採用される場合には、演算マップＣＭｋｔは、「Ｆｐｔ＝ａ・Ｍｋｔ^３＋ｂ・Ｍｋｔ^２＋ｃ・Ｍｋｔ」で表現される。ここで、０≦Ｆｐｔ≦ｆｐｕの区間で、目標押圧力Ｆｐｔが単調増加するように係数ａ、ｂ、ｃが決定される。演算マップＣＭｋｔが単調増加関数として設定されるため、目標押圧力Ｆｐｔが増加するにもかかわらず、目標回転角Ｍｋｔが減少するような状況が、適切に回避され得る。

＜３相ブラシレスモータＭＴＲ、及び、その駆動回路ＤＲＶ＞
図４の回路図を参照して、電気モータＭＴＲとして、Ｕ相コイルＣＬＵ、Ｖ相コイルＣＬＶ、及び、Ｗ相コイルＣＬＷの３つのコイル（巻線）を有する、３相ブラシレスモータが採用される例について説明する。ブラシレスモータＭＴＲでは、回転子（ロータ）側に磁石が、固定子（ステータ）側に巻線回路（コイル）が配置される。電気モータＭＴＲは、回転子の磁極に合わせたタイミングで、駆動回路ＤＲＶによって転流が行われ、回転駆動される。

電気モータＭＴＲには、電気モータＭＴＲの回転角（ロータ位置）Ｍｋａを検出する回転角センサＭＫＡが設けられる。回転角センサＭＫＡとして、ホール素子型のものが採用される。また、回転角センサＭＫＡとして、可変リラクタンス型レゾルバが採用され得る。検出された回転角Ｍｋａは、制御手段ＣＴＬに入力される。

駆動回路ＤＲＶは、電気モータＭＴＲを駆動する電気回路である。駆動回路ＤＲＶによって、制御手段ＣＴＬからの各相の駆動信号Ｓｕ１、Ｓｕ２、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｗ１、Ｓｗ２（「Ｓｕ１〜Ｓｗ２」とも表記）に基づいて、電気モータＭＴＲが駆動される。駆動回路ＤＲＶは、６つのスイッチング素子（パワートランジスタ）ＳＵ１、ＳＵ２、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＷ１、ＳＷ２（「ＳＵ１〜ＳＷ２」とも表記）にて形成された３相ブリッジ回路（単に、ブリッジ回路ともいう）ＢＲＧ、及び、安定化回路ＬＰＦにて構成される。

３相ブリッジ回路（インバータ回路ともいう）ＢＲＧの入力側には、安定化回路ＬＰＦを介して、蓄電池ＢＡＴが接続され、ブリッジ回路ＢＲＧの出力側には電気モータＭＴＲが接続されている。ブリッジ回路ＢＲＧでは、スイッチング素子を直列接続した上下アーム構成の電圧型ブリッジ回路を１つの相として、３つの相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が形成されている。３つの相の上アームは、蓄電池ＢＡＴの陽極側に接続された電力線ＰＷ１と接続される。また、３つの相の下アームは、蓄電池ＢＡＴの陰極側に接続された電力線ＰＷ２と接続される。ブリッジ回路ＢＲＧでは、各相の上下アームは、蓄電池ＢＡＴと並列に電力線ＰＷ１、ＰＷ２に接続されている。

Ｕ相上アームは、還流ダイオードＤＵ１がスイッチング素子ＳＵ１に逆並列接続され、Ｕ相下アームは、還流ダイオードＤＵ２がスイッチング素子ＳＵ２に逆並列接続される。同様に、Ｖ相上アームは、還流ダイオードＤＶ１がスイッチング素子ＳＶ１に逆並列接続され、Ｖ相下アームは、還流ダイオードＤＶ２がスイッチング素子ＳＶ２に逆並列接続される。また、Ｗ相上アームは、還流ダイオードＤＷ１がスイッチング素子ＳＷ１に逆並列接続され、Ｗ相下アームは、還流ダイオードＤＷ２がスイッチング素子ＳＷ２に逆並列接続される。各相の上アームと下アームとの接続部ＰＣＵ、ＰＣＶ、ＰＣＷは、ブリッジ回路ＢＲＧの出力端（交流出力端）を形成する。これらの出力端には電気モータＭＴＲが接続されている。

６つのスイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２は、電気回路の一部をオン又はオフできる素子である。例えば、スイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２として、ＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴが採用される。ブラシレスモータＭＴＲでは、回転角（ロータ位置）Ｍｋａに基づいて、ブリッジ回路ＢＲＧを構成するスイッチング素子ＳＵ１〜ＳＷ２が制御される。そして、３つの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルＣＬＵ、ＣＬＶ、ＣＬＷの通電量の方向（即ち、励磁方向）が、順次切り替えられ、電気モータＭＴＲが回転駆動される。即ち、ブラシレスモータＭＴＲの回転方向（正転方向、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。ここで、電気モータＭＴＲの正転方向は、加圧ユニットＫＡＵによる押圧力Ｆｐａの増加に対応する回転方向であり、電気モータＭＴＲの逆転方向は、押圧力Ｆｐａの減少に対応する回転方向である。

ブリッジ回路ＢＲＧと電気モータＭＴＲとの間の実際の通電量Ｉｍａ（各相の総称）を検出する通電量取得手段ＩＭＡが、３つの相毎に設けられる。例えば、通電量取得手段ＩＭＡとして、電流センサが設けられ、電流値が実通電量Ｉｍａとして検出される。検出された各相の通電量Ｉｍａは、制御手段（コントローラ）ＣＴＬに入力される。

駆動回路ＤＲＶは、電力源（蓄電池ＢＡＴ、発電機ＡＬＴ）から電力の供給を受ける。供給された電力（電圧）の変動を低減するために、駆動回路ＤＲＶには、安定化回路（ノイズ低減回路ともいう）ＬＰＦが設けられる。安定化回路ＬＰＦは、少なくとも１つのコンデンサ（キャパシタ）、及び、少なくとも１つのインダクタ（コイル）の組み合わせにて構成され、所謂、ＬＣ回路（ＬＣフィルタともいう）である。

電気モータＭＴＲとして、ブラシレスモータに代えて、ブラシ付モータ（単に、ブラシモータともいう）が採用され得る。この場合、ブリッジ回路ＢＲＧとして、４つのスイッチング素子（パワートランジスタ）にて形成されるＨブリッジ回路が用いられる。即ち、ブラシモータのブリッジ回路ＢＲＧでは、ブラシレスモータの３つの相のうちの１つが省略される。ブラシレスモータの場合と同様に、電気モータＭＴＲには、回転角センサＭＫＡが設けられ、駆動回路ＤＲＶには、安定化回路ＬＰＦが設けられる。さらに、駆動回路ＤＲＶには、通電量取得手段ＩＭＡが設けられる。

＜作用・効果＞
制動制御装置ＢＣＳでは、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを押し付ける押圧力（実押圧力）Ｆｐａが、押圧力取得手段ＦＰＡ（例えば、液圧センサ）によって、直接的に検出される。さらに、回転角取得手段ＭＫＡによって、電気モータＭＴＲの回転角（実回転角）Ｍｋａが検出される。そして、電気モータの回転角と押圧力との関係（演算マップ）ＣＭｋｔに基づいて、目標回転角Ｍｋｔが演算される。制動制御装置ＢＣＳでは、押圧力に係るフィードバック制御ループと、回転角に係るフィードバック制御ループとの、２つの制御ループで、フィードバック制御が行われる。

２つのフィードバック制御ループは、重み付け係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋによって、制動操作部材ＢＰの操作状態に応じて、夫々の寄与度が考慮される。具体的には、操作量相当値（即ち、操作量Ｂｐａ、目標押圧力Ｆｐｔ）が相対的に小さい場合には、回転角に係るフィードバック制御ループの寄与度が、押圧力に係るフィードバック制御ループの寄与度よりも大きく設定される。そして、操作量相当値（即ち、操作量Ｂｐａ、目標押圧力Ｆｐｔ）が増加されるにしたがって、回転角に係るフィードバック制御ループの寄与度が減少され、押圧力に係るフィードバック制御ループの寄与度が増加される。これらの係数Ｋｆｐ、Ｋｍｋによって、制動操作が小の場合には制御分解能が向上されるとともに、制動操作が大の場合には制御精度が確保され得る。

押圧力取得手段ＦＰＡによって取得される実押圧力Ｆｐａ、回転角取得手段ＭＫＡによって取得される実回転角Ｍｋａ等には、ノイズが含まれることがある。実押圧力Ｆｐａと実回転角Ｍｋａとが対応付けられ、相互の関係が、時系列で記憶される。そして、一連の制動操作（制動操作が開始されてから終了されるまでの操作）の後に、この相互関係が２次以上の多項式（関数）によって近似される。具体的には、実際の回転角（検出値）Ｍｋａが、実際の押圧力（ＡＤ変換後の値）Ｆｐａの関数Ｇ（Ｆｐａ）として、式（１）で決定される。
式（１）： Ｍｋａ＝Ｇ（Ｆｐａ）＝ａ・Ｆｐａ^（ｎ）＋ｂ・Ｆｐａ^{（ｎ−１）}＋ｃ・Ｆｐａ^{（ｎ−２）}＋…＋ｄ・Ｆｐａ＋ｅ
ここで、ｎ≧２、且つ、ａ≠０、且つ、ｅ＝０（即ち、Ｍｋａ＝Ｆｐａ＝０であり、原点を通る曲線）
式（１）においては、実押圧力Ｆｐａが増加するに伴って、「上に凸」の形状で実回転角Ｍｋａが増加するよう、係数ａ〜ｄが決定されている。

そして、式（１）において、実回転角Ｍｋａに目標回転角Ｍｋｔが、実押圧力Ｆｐａに目標押圧力Ｆｐｔが代入され、目標回転角Ｍｋｔの演算マップ（演算特性）ＣＭｋｔとされる。即ち、式（２）が、目標押圧力Ｆｐｔから目標回転角Ｍｋｔを換算するための演算マップ（近似多項式）ＣＭｋｔとして設定される。
式（２）： ＣＭｋｔ＝Ｍｋｔ（Ｆｐｔ）＝ａ・Ｆｐｔ^（ｎ）＋ｂ・Ｆｐｔ^{（ｎ−１）}＋ｃ・Ｆｐｔ^{（ｎ−２）}＋…＋ｄ・Ｆｐｔ＋ｅ
ここで、ｎ≧２、且つ、ａ≠０、且つ、ｅ＝０（即ち、Ｍｋｔ＝Ｆｐｔ＝０であり、原点を通る曲線）

目標押圧力Ｆｐｔと演算マップＣＭｋｔとに基づいて、目標回転角Ｍｋｔが決定され、目標回転角Ｍｋｔと実回転角Ｍｋａとが一致するように、電気モータＭＴＲが制御される。このため、制動操作量Ｂｐａの変化に対して実押圧力Ｆｐａの変化が小さい、少操作領域での制御精度が向上されるとともに、通過帯域が低いフィルタに依らずとも、センサノイズの影響が補償され得る。

加えて、押圧力取得手段ＦＰＡとして、アナログ式センサが採用される場合、実押圧力Ｆｐａは、アナログ・デジタル変換処理におけるＬＳＢ（検出信号の分解能）の影響を受ける。具体的には、ＡＤ変換処理された実押圧力Ｆｐａは、その変化において階段状の信号値（検出値）となる。しかし、演算マップＣＭｋｔとして、近似関数が採用されるため、階段状の信号値が補間され、ＬＳＢの影響が補償され得る。

２次以上の多項式で近似される演算マップＣＭｋｔは、目標押圧力Ｆｐｔの増加に対して目標回転角Ｍｋｔが単調増加とはならない場合が生じ得る。このため、演算マップＣＭｋｔが必要とされる区間において、演算マップＣＭｋｔが単調増加関数して設定される。具体的には、目標回転角Ｍｋｔが必要とされる条件は、合成補償通電量Ｉｇｈの演算において、回転角補償通電量Ｉｍｋが影響する区間（即ち、回転角係数Ｋｍｋが「０」より大きい区間）である。したがって、目標押圧力Ｆｐｔが、「０」以上、且つ、回転角係数Ｋｍｋが「０」となる上方値ｆｐｕ未満の区間（０≦Ｆｐｔ＜ｆｐｕ）で、目標回転角Ｍｋｔが単調増加するように近似多項式の各係数（ａ、ｂ等）が決定される。演算マップＣＭｋｔが単調増加関数として設定されるため、目標押圧力Ｆｐｔが増加するにもかかわらず、目標回転角Ｍｋｔが減少することが回避される。

なお、実施形態では、制動液圧を利用したディスクブレーキでの構成が例示されている。ディスクブレーキに代えて、ドラムブレーキが採用され得る。また、制動液圧を利用せず、動力伝達機構ＤＤＫによって、直接的に、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに対して押し付ける構成が採用され得る。このような構成においても、同様の効果を奏する。

ＢＰ…制動操作部材、ＭＴＲ…電気モータ、ＫＡＵ…加圧ユニット、ＣＴＬ…制御手段（コントローラ）、ＢＰＡ…操作量取得手段（操作量センサ）、ＦＰＡ…押圧力取得手段（押圧力センサ、液圧センサ）、ＭＫＡ…回転角取得手段（回転角センサ）、Ｂｐａ…制動操作量、Ｆｐａ…実際の押圧力、Ｆｐｔ…目標押圧力、Ｍｋａ…実際の回転角、Ｍｋｔ…目標回転角、ＣＭｋｔ…演算マップ（関数マップ）。

Claims (2)

1. 車両の運転者によって操作される制動操作部材の操作量を取得する操作量取得手段と、
   前記車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を、電気モータによって押圧する加圧ユニットと、
   前記操作量に基づいて、前記電気モータの出力を制御する制御手段と、
   を備えた車両の制動制御装置であって、
   前記摩擦部材の前記回転部材に対する実際の押圧力を取得する押圧力取得手段と、
   前記電気モータの実際の回転角を取得する回転角取得手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記実際の押圧力と前記実際の回転角との相互関係を記憶し、
   前記相互関係に基づいて、次数が２以上の多項式によって表される関数マップを近似し、
   前記操作量、及び、前記関数マップに基づいて目標回転角を演算し、
   前記実際の回転角が前記目標回転角に一致するように前記電気モータを制御し、
   前記制御手段は、
   前記関数マップが必要とされる区間において、前記関数マップを単調増加関数として設定するよう構成された車両の制動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
   前記区間は、前記操作量に基づいて演算された目標押圧力が、ゼロから予め設定され上方値までである、車両の制動制御装置。