WO2017047496A1 - 電動制動システム - Google Patents

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唯 増田
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Definitions

  • the present invention relates to an electric braking system using an electric braking device such as an electric brake, and relates to an electric braking system capable of preventing the antilock control from being terminated unintentionally and stabilizing the braking behavior.
  • An electric brake device that controls a braking force with an electric motor (Patent Document 1).
  • An anti-lock brake system that starts or ends pressure reduction according to the deceleration of wheel speed (Patent Document 2).
  • Anti-lock brake control can be applied to improve performance such as shortening the braking distance. In the anti-lock brake control, it is required to exert the maximum braking force while avoiding the wheel lock.
  • anti-lock control is started by moving the brake fluid to a reservoir tank and lowering the hydraulic pressure when the wheels shift to a locking tendency. To do. Moreover, the anti-lock control is completed by returning the brake fluid moved to the reservoir tank to recover the hydraulic pressure. That is, the hydraulic pressure that can be exerted during the anti-lock control is generally limited by the master cylinder hydraulic pressure, and when the brake fluid is returned from the reservoir tank, the anti-lock control is naturally terminated and a normal service brake is performed.
  • the braking force can be exhibited freely and a high-speed response is possible, so during antilock control, for example, when a reduced slip rate is immediately returned, etc. There may be a moment when the braking force exceeding the original required braking force is exerted. Therefore, just like an antilock control device for a hydraulic brake such as that disclosed in Patent Document 2, if the antilock control is terminated when the reduced braking force is restored, the antilock control is not intended under the above conditions. This may end and the braking behavior may become unstable.
  • An object of the present invention is to provide an electric braking system capable of preventing the antilock control from being terminated unintentionally and stabilizing the braking behavior in the antilock control of the electric braking device.
  • the electric braking system of the present invention includes an electric braking device 1 having an electric motor 4 that applies a braking force for braking a vehicle to a wheel 20, and the braking force is controlled by the electric motor 4 for a given required braking force.
  • a braking force control device 2 that performs follow-up control, a wheel speed estimation unit 17 that estimates a wheel speed that is a speed of the wheel that performs a braking operation, and a vehicle body speed estimation function unit 18 that estimates a vehicle body speed in the vehicle.
  • the braking force control device 2 includes: A normal control unit 21 that performs follow-up control of the brake force with respect to the required brake force according to the operation amount of the brake operation means 19 in the vehicle; Anti-lock control that detects the slip of the wheel 20 on the ground road surface and suppresses the slip amount from the wheel speed estimated by the wheel speed estimating means 17 and the vehicle body speed estimated by the vehicle body speed estimating function unit 18.
  • An anti-lock control function unit 22 for performing The antilock control function unit 22 includes an antilock control intervention determination unit 29 that determines whether or not to execute the antilock control according to a predetermined condition.
  • the braking force control device 2 is configured to switch between the follow-up control by the normal control unit 21 and the anti-lock control by the anti-lock control function unit 22 based on the determination of the anti-lock control intervention determination unit 29.
  • the anti-lock control intervention determining unit 29 satisfies the anti-lock control when the anti-lock control intervention determining unit 29 satisfies at least one of the following conditions (1), (2), and (3): End execution of control.
  • Condition (1) When the braking force in the antilock control becomes equal to or exceeds the required braking force.
  • Condition (2) When the required brake force is lower than the brake force at which the slip amount is equal to or less than a predetermined value without executing anti-lock control.
  • Condition (3) When the vehicle body speed falls below a predetermined value.
  • the predetermined conditions and the predetermined values of the conditions (2) and (3) are respectively determined by the results of tests, simulations, etc. (including actual measurement results and past knowledge).
  • the normal control unit 21 controls the brake force so as to follow the required brake force according to the operation amount of the brake operation means 19.
  • the antilock control intervention determination unit 29 determines whether or not to execute antilock control according to the predetermined condition.
  • the switching function unit 23 switches between the follow-up control by the normal control unit 21 and the anti-lock control by the anti-lock control function unit 22 based on the determination of the anti-lock control intervention determination unit 29.
  • the anti-lock control by the anti-lock control function unit 22 is executed, the slip of the wheel 20 on the installation road surface is detected from the wheel speed and the vehicle body speed to suppress the slip amount.
  • the anti-lock control intervention determination unit 29 performs the anti-lock control when the anti-lock control is executed, and satisfies at least one of the conditions (1), (2), and (3). End execution of control.
  • the target brake force by the antilock control is the current braking operation means 19 by the driver. It is always equal to or exceeds the required braking force according to the operation amount (condition (1)). In that case, the anti-lock control can be terminated because the wheel 20 is not locked without performing the anti-lock control.
  • anti-lock control is not important at extremely low speeds or when the vehicle is stopped, when the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimation function unit 18 falls below the predetermined value (condition (3)), anti-lock control is not necessary. Lock control can be terminated. In addition to the above, for example, a braking force at which the wheel 20 is not locked in the estimated road surface condition is obtained, and in a state where the required braking force is less than the braking force at which the locking does not occur (condition (2)), anti-lock There is no need for control. For this reason, anti-lock control can be terminated. As described above, the condition for ending the antilock control can be clearly defined, and the antilock control can be shifted to the normal control. Therefore, it is possible to prevent the antilock control from being terminated unintentionally and to stabilize the braking behavior.
  • the brake force in the anti-lock control is equal to the value through the predetermined delay element 29a with respect to the required brake force.
  • execution of the antilock control may be terminated.
  • the determined delay element 29a is determined by the result of a test, simulation, or the like. In this case, when the anti-lock control is being executed, the delay element 29a is applied so that the brake force in the anti-lock control momentarily exceeds the required brake force and the anti-lock control is terminated unintentionally. It can be avoided.
  • the delay element 29a is equal to or equal to a frequency characteristic obtained by subjecting a stationary gain of a near-zero frequency to a ratio equal to “1” based on a gain characteristic of a slip amount of the wheel 20 with respect to an input frequency in the braking force.
  • a low-pass filter having lower frequency characteristics may be used. By applying such a low-pass filter, it is possible to more reliably avoid a situation where the antilock control ends unintentionally.
  • the slip does not increase even if the slip amount increases, based on a predetermined relationship between the slip amount in each wheel 20 and the deceleration in the vehicle. It may be determined as a braking force that is less than the braking force that achieves the amount. This is because there is no need for anti-lock control when the required braking force is lower than the braking force.
  • the defined relationship is determined by the results of tests, simulations, and the like.
  • the antilock control function unit 22 When the antilock control function unit 22 finishes the execution of the antilock control, the antilock control function unit 22 is determined from the braking force at the time of ending the antilock control to the braking force for the follow-up control by the normal control unit 21. It is good also as what has the control calculating part 30 made to change over time. The predetermined time is determined by a result of a test or simulation.
  • the braking force may change sharply in a short time as the antilock control ends. Therefore, when the control calculation unit 30 ends the execution of the antilock control, the predetermined time from the braking force at the time of ending the antilock control to the braking force with respect to the requested braking force by the normal control unit 21 is determined. Over time. As a result, it is possible to prevent the braking force from changing sharply.
  • the electric braking system includes an electric braking device 1 and a braking force control device 2. First, the electric braking device 1 will be described.
  • the electric braking device 1 includes an electric motor 4, a speed reducing mechanism 5 that decelerates the rotation of the electric motor 4, a linear motion mechanism 6 that is a friction member operating means, a parking brake mechanism 7 that is a parking brake, and a rotating member.
  • a brake rotor 8 and a friction member 9 are provided.
  • the electric motor 4, the speed reduction mechanism 5, and the linear motion mechanism 6 are incorporated in, for example, a housing not shown.
  • the brake rotor 8 may be a disk type or a drum type.
  • the friction member 9 includes a brake pad or a brake shoe.
  • the linear motion mechanism 6 includes a feed screw mechanism such as a ball screw mechanism or a planetary roller screw mechanism.
  • a portion other than the electric motor 4 is referred to as a brake actuator (BA: FIG. 2).
  • the electric braking device 1 is provided for each wheel.
  • the electric motor 4 is, for example, a brushless DC excellent in torque density and output characteristics, including an excitation coil (all of the components of the electric motor 4 are not shown), a motor angle sensor, and a rotor having a permanent magnet. It is preferable to use a motor.
  • the speed reduction mechanism 5 is a mechanism that reduces and transmits the rotation of the electric motor 4 to a tertiary gear 11 fixed to the rotary shaft 10, and includes a primary gear 12, an intermediate (secondary) gear 13, and a tertiary gear 11.
  • the speed reduction mechanism 5 decelerates the rotation of the primary gear 12 attached to the rotor shaft 4 a of the electric motor 4 by the intermediate gear 13 and transmits it to the tertiary gear 11 fixed to the end of the rotation shaft 10. It is possible.
  • the linear motion mechanism 6 is a mechanism that converts the rotational motion output from the speed reduction mechanism 5 into a linear motion of the linear motion portion 14 by a feed screw mechanism and causes the friction member 9 to contact or separate from the brake rotor 8. .
  • the linear motion portion 14 is supported so as to be prevented from rotating and movable in the axial direction A1.
  • a friction member 9 is provided at the outboard side end of the linear motion portion 14. By transmitting the rotation of the electric motor 4 via the speed reduction mechanism 5 to the linear motion mechanism 6, the rotational motion is converted into a linear motion, which is converted into the pressing force of the friction member 9 to generate a braking force.
  • the outboard side is the state in which the electric braking device 1 is mounted on the vehicle, the vehicle width direction outer side of the vehicle is referred to as the outboard side, and the vehicle width direction center side of the vehicle is referred to as the inboard side.
  • the parking brake mechanism 7 includes a lock member 15 and an actuator 16.
  • a plurality of locking holes are formed at regular intervals in the circumferential direction on the end face of the intermediate gear 13 on the outboard side.
  • the lock member 15 is configured to be able to be locked in any one of these locking holes.
  • a solenoid is applied as the actuator 16.
  • a lock member (solenoid pin) 15 is advanced by an actuator 16 to be engaged with the engagement hole formed in the intermediate gear 13 and locked, and the rotation of the intermediate gear 13 is prohibited, thereby locking the parking lock. Put it in a state.
  • the lock member 15 is retracted to the actuator 16 and detached from the locking hole, thereby permitting the rotation of the intermediate gear 13 and setting the unlocked state.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system of the electric braking system provided with the antilock control device.
  • the electric braking system includes an electric braking device 1, a braking force control device 2, wheel speed estimation means 17, and a vehicle body speed estimation function unit 18.
  • the braking force control device 2 performs a follow-up control of the braking force by the control of the electric motor 4 with respect to the given required braking force.
  • the required brake force is also referred to as a brake force target value.
  • the required brake force is given according to the amount of operation of the brake pedal 19 (brake operation means) by the driver of the vehicle.
  • the brake pedal 19 brake operation means
  • part or all of the required braking force corresponding to the operation amount of the brake pedal 19 is the motor regeneration torque itself of the drive motor or the motor regeneration torque via a speed reducer or the like as the braking force.
  • the braking force control device 2 includes an electric braking control device 21 (normal control unit) provided corresponding to the electric braking device 1 provided for each wheel 20, an anti-lock control function unit 22, and a switching function unit 23. And a brake force distribution function unit 24.
  • the electric braking device 1 provided on one wheel 20 and the electric braking control device 21 provided corresponding to the electric braking device 1 constitute a first braking device 25.
  • the 2nd braking device 25 grade
  • the electric brake control device 21 includes a brake force control calculation function 21 a that performs a control calculation for exerting a given required brake force, and a motor driver 21 b that drives the electric motor 4.
  • the brake force control calculation function 21a for performing the control calculation is preferably implemented by a computing unit such as a microcomputer, FPGA, ASIC, or DSP, and the motor driver 21b is preferably implemented by a switching element such as a MOSFET or IGBT. Conceivable.
  • the electric braking control device 21 is configured by an inverter device, for example.
  • a host ECU (Electronic Control Unit) 26 which is a host control means of the electric braking control device 21 includes an antilock control function unit 22, a brake force distribution function unit 24, a switching function unit 23, a vehicle body speed estimation function unit 18, and an acceleration sensor. 27.
  • the host ECU 26 may be, for example, a VCU (Vehicle Control Unit) in this vehicle.
  • VCU Vehicle Control Unit
  • each functional unit 18, 22, 23, 24 and the acceleration sensor 27 can be realized.
  • the VCU has a relatively high calculation performance and can perform complicated calculations.
  • the brake force distribution function unit 24 can determine the brake force of each wheel 20 according to the vehicle weight distribution, the posture state, etc., for an arbitrary required brake force.
  • the weight distribution of the vehicle is given in advance as, for example, vehicle specifications, and the posture state is determined based on the vehicle specifications and data from the acceleration sensor 27 and the like.
  • the vehicle body speed estimation function unit 18 estimates the vehicle body speed of this vehicle using each wheel speed sensor (wheel speed estimation means) 17 and acceleration sensor 27 provided for each wheel 20.
  • the vehicle body speed estimation function unit 18 can also improve the estimation accuracy of the vehicle body speed using a GPS or the like that can perform other high-speed arithmetic processing.
  • the acceleration sensor 27 an acceleration sensor capable of measuring three axes and moments of each axis is generally applied.
  • the wheel speed sensor 17 a sensor that observes a predetermined divided pulse output corresponding to the circumferential direction of the wheel, such as a general ABS sensor, is preferable because it is inexpensive.
  • the wheel 20 provided with the drive motor which can drive each wheel independently it is possible to use the motor angle sensor or the sensorless angle estimation function for driving the drive motor as the wheel speed sensor 17.
  • the wheel speed sensor 17 corresponds to wheel speed estimation means.
  • the anti-lock control function unit 22 is a brake for preventing the wheels 20 from being excessively locked during braking from the vehicle body speed estimated by the vehicle body speed estimation function unit 18 and the wheel speed detected by the wheel speed sensor 17.
  • the force can be determined by wheel speed feedback control or brake pressure reduction control accompanying determination of the locking tendency, and can intervene in (brake) control as necessary.
  • the antilock control function unit 22 includes a wheel slip amount estimation unit 28, an antilock control intervention determination unit 29, and a control calculation unit 30.
  • the anti-lock control intervention determination unit 29 determines whether or not to execute the anti-lock control according to a predetermined condition. Specifically, as the predetermined condition, for example, if the wheel slip amount estimated by the wheel slip amount estimating unit 28 exceeds a predetermined value, the antilock control is started. In addition, the anti-lock control intervention determination unit 29 may separately include, for example, processing for shifting to anti-lock control when the wheel deceleration exceeds a predetermined value. Each of the predetermined values is determined by a result of a test or simulation.
  • the switching function unit 23 receives an instruction to start the anti-lock control, and changes from so-called follow-up control by the electric braking control device 21 without the anti-lock control function unit 22 to anti-lock control with the anti-lock control function unit 22 interposed. Switch. That is, in order to switch the control in this way, for example, according to the select signal from the anti-lock control intervention determination unit 29, select between the signal from the anti-lock control function unit 22 and the signal from the brake force distribution function unit 24 Then, a signal is output from the switching function unit 23 toward the electric braking control device 21. As shown in FIGS.
  • the slip amount is detected by detecting the slip of the wheel 20 on the installation road surface from the wheel speed and the vehicle body speed. Suppress.
  • the control calculation unit 30 can suppress the slip amount by repeatedly increasing and decreasing the braking command to the electric braking control device 21 frequently.
  • the anti-lock control intervention determination unit 29 performs the anti-lock control when the anti-lock control is executed, if at least one of the following conditions (1), (2), and (3) is satisfied. End execution.
  • Condition (1) When the braking force in the antilock control becomes equal to or exceeds the required braking force.
  • Condition (2) When the required braking force is lower than the braking force at which the slip amount is not more than a predetermined value without executing anti-lock control.
  • Condition (3) When the vehicle body speed falls below a predetermined value.
  • the target brake force by the antilock control is the current operation of the brake pedal 19 by the operator. It is always equal to or exceeds the required braking force according to the amount (condition (1)). In that case, since the wheel 20 is not locked even if the anti-lock control is not performed, the anti-lock control intervention determination unit 29 ends the anti-lock control.
  • the anti-lock control is not important at an extremely low speed or when the vehicle is stopped, when the vehicle speed estimated by the vehicle speed estimation function unit 18 falls below a predetermined value (condition (3)), the anti-lock control is performed.
  • the control intervention determination unit 29 ends the antilock control.
  • the antilock control intervention determination unit 29 ends the antilock control.
  • the braking force in the condition (2) for example, based on a predetermined relationship between the slip amount at each wheel 20 and the deceleration at the vehicle, the slip amount at which the deceleration does not increase even if the slip amount increases.
  • the brake may be determined to be less than the braking force that achieves the above.
  • the condition for ending the antilock control can be clearly defined, and the antilock control can be shifted to the normal control. Therefore, it is possible to prevent the antilock control from being terminated unintentionally and to stabilize the braking behavior.
  • the switching function unit 23 receives the command to end the antilock control from the antilock control intervention determination unit 29, and switches to the follow-up control without the antilock control function unit 22 interposed. That is, in order to switch the control in this way, for example, according to the select signal from the anti-lock control intervention determination unit 29, select between the signal from the anti-lock control function unit 22 and the signal from the brake force distribution function unit 24 Then, a signal is output from the switching function unit 23 toward the electric braking control device 21.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example in which the required brake force (brake force target value) is gradually changed in the antilock control device. This will be described with reference to FIG.
  • the control calculation unit 30 is determined from the braking force at the time when the antilock control is finished to the braking force that follows the required braking force when the antilock control is not executed. It will gradually change over time. As a result, it is possible to prevent the braking force from changing sharply after the antilock control is completed.
  • the control calculation unit 30 gradually increases the brake force target value at the time point when the antilock control is finished so as to draw a quadratic curve with the passage of time, and then sets the brake force target value. Increasing gradually over time. Thereafter, the target value of the braking force is brought close to draw a curve toward a desired required braking force F r when the antilock control is not executed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an execution example of the antilock control by the antilock control device. This will be described with reference to FIG.
  • the braking force control device 2 acquires the required brake force F r (step S1), and acquires the brake force F b that performs follow-up control on the required brake force F r (step S2).
  • the required brake force F r is given by, for example, an input of a brake pedal 19 in an automobile, a value for vehicle control such as prevention of skidding in a VCU, or a combination thereof.
  • the brake force F b is estimated from, for example, a brake pedal operation amount and a current value flowing through the electric motor 4.
  • the wheel slip amount estimation unit 28 acquires the wheel speed from the wheel speed sensor 17 (step S3), and the vehicle body speed estimation function unit 18 estimates the vehicle body speed (step S4).
  • the vehicle body speed during braking is obtained by, for example, the wheel speed with the earliest rotational speed, the integration of vehicle deceleration, or a combination thereof.
  • the vehicle body speed may be estimated from the transition of GPS position information.
  • the wheel slip amount estimation unit 28 estimates the slip amount of the wheel 20 from the wheel speed and the vehicle body speed (step S5).
  • the antilock control intervention determination unit 29 determines whether or not the antilock control is being performed (step S6). If it is determined that the antilock control is being performed (step S6: yes), the antilock control function unit 22 estimates the current road surface state (step S10).
  • the road surface state is, for example, the correlation between the slip amount of each wheel 20 and the external force acting on the wheel 20 derived from vehicle deceleration or a disturbance observer or the like in a state where the slope of the correlation is zero or less. The amount of slip and the correlation can be obtained by comparing the characteristics of the wheels 20 on various road surfaces measured in advance.
  • the antilock control intervention determination unit 29 determines a target wheel speed (step S11).
  • the target wheel speed can be determined, for example, from the target slip amount determined from the friction coefficient (estimated road surface friction coefficient) in the road surface state estimated in step S10 and the vehicle body speed estimated in step S4.
  • the antilock control intervention determination unit 29 obtains a target brake force Fra for the purpose of wheel speed control (step S12).
  • the target brake force F ra can be obtained from, for example, a feedback control system in which the brake force is an operation amount and the wheel speed is a control amount.
  • the anti-lock control intervention determination unit 29 can derive the target brake force Fra from the table or the like (step S13).
  • the antilock control intervention determination unit 29 applies the filter 29a, which is a delay element, to the target brake force Fra (step S14). That is, the target brake force F ra ′ is filtered to derive the antilock control target brake force F ra ′.
  • the filter 29a is, for example, equal to or lower than the frequency characteristic obtained by converting the steady-state gain of the near-zero frequency to “1” based on the gain characteristic of the slip amount of the wheel 20 with respect to the input frequency in the braking force. It is considered preferable to apply a low-pass filter having frequency characteristics.
  • the anti-lock control end condition described later is instantaneously satisfied during wheel speed control (in this example, when the result is yes in step S15 or step S16 described later), the braking force is In such a case, it is possible to avoid a situation where the antilock control is terminated unintentionally.
  • the antilock control intervention determination unit 29 determines whether or not the antilock control target brake force F ra ′ is equal to or greater than the required brake force (step S15). For example, when the road surface friction coefficient increases due to a change in the road surface state or when the required brake force decreases during the antilock control, the filtered antilock control target brake force F ra ′ is the current value by the operator. Equals or exceeds the required braking force. In that case (step S15: yes), since the wheel is not locked without performing the antilock control, the antilock control intervention determination unit 29 ends the antilock control (step S17).
  • the antilock control intervention determination unit 29 determines that the vehicle body speed has become equal to or less than a predetermined value. (Step S16: yes), the antilock control is terminated (Step S17). This is because the wheel speed detection accuracy of a general ABS sensor is lowered at a very low speed or in a stopped state, and high-precision control becomes difficult, and antilock control is relatively unimportant at the extremely low speed or in a stopped state. In addition to the above, the anti-lock control intervention determination unit 29 obtains a braking force that does not cause the wheel 20 to be locked in the estimated road surface state, for example. Since there is no need for anti-lock control, anti-lock control can be terminated.
  • the control calculation unit 30 performs a process in which the braking force gradually changes from the braking force during the antilock control to the required braking force within a predetermined time after the antilock control is finished (see FIG. 3). Provided (when step S19 is yes, the process proceeds to step S20). After step S20, the process proceeds to step S8.
  • step S6 determines whether or not the antilock control is within a predetermined time after the completion of the antilock control (step S19). If the determination in step S19 is negative (step S19: no), the process proceeds to step S7. In step S7, the brake force control target (brake force target value) is set to Fr. Next, if the slip amount estimated by the wheel slip amount estimation unit 28 exceeds a predetermined value (step S8: yes), the control calculation unit 30 starts anti-lock control (step S9). In addition to the above process, for example, a process of shifting to antilock control when the wheel deceleration exceeds a predetermined value may be included.
  • step S8 When the estimated slip amount does not exceed the predetermined value (step S8: no), or after step S9, the brake force control is executed (step S18). Thereafter, this process is terminated.
  • step S18 the brake force follow-up control is performed on the target brake force determined in the previous flow.
  • the vehicle body speed estimation function unit 18, the brake force control calculation function 21 a, the antilock control function unit 22, and the antilock control intervention determination unit 29 are LUT (Look Up Table) realized by software or hardware. Or a predetermined conversion function stored in a software library (Library) or equivalent hardware, and if necessary, using a library comparison function, four arithmetic functions or equivalent hardware, etc. It is composed of a hardware circuit or a software function on a processor (not shown) that can perform an operation and output a result.
  • the antilock control function unit 22 and the switching function unit 23 may be provided in the inverter device in each braking device 25.
  • the calculation load of the VCU (upper ECU) 26 having various functions is increased instead of the calculation load of each braking device 25 being increased. It is reduced.
  • the anti-lock control function unit 22 that requires high-speed command communication is provided on the braking device 25 side, so that the communication cycle from the host ECU 26 to each braking device 25 may be relatively slow.
  • a brushed DC motor or induction motor may be applied as the electric motor 4.

Abstract

電動制動システムにおいて、アンチロック制御が意図せず終了することを防止し、制動挙動を安定化することができる電動制動システムを提供する。アンチロック制御機能部(22)は、アンチロック制御を実行するか否かを判断するアンチロック制御介入判断部(29)を有し、制動力制御装置(2)は、アンチロック制御介入判断部(29)の判断に基づいて、通常制御部(21)による追従制御と、アンチロック制御機能部(22)によるアンチロック制御とを切替える切替え機能部(23)を有する。アンチロック制御介入判断部(29)は、アンチロック制御を実行しているとき、例えば、要求ブレーキ力に対して、アンチロック制御におけるブレーキ力が等しくなるかまたは上回るとき、アンチロック制御の実行を終了する。

Description

電動制動システム 関連出願
　本出願は、２０１５年９月１４日出願の特願２０１５－１８０５０６の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、電動ブレーキ等の電動制動装置を用いた電動制動システムに関し、アンチロック制御が意図せず終了することを防止し、制動挙動を安定化することができる電動制動システムに関する。
　電動制動装置またはアンチロック制御として、以下の技術が提案されている。
　１．電動モータでブレーキ力を制御する電動ブレーキ装置（特許文献１）。
　２．車輪速の減速度に応じて減圧を開始または終了するアンチロックブレーキシステム（特許文献２）。
特開２００３－２４７５７６号公報 特開平２－１１４５０号公報
　特許文献１や独立駆動モータの回生トルクのような、電動モータを使用したバイワイヤブレーキシステムでは、一般に、優れた応答特性、ブレーキ力制御の自由度、ブレーキ力制御の制御精度、等の理由から、アンチロックブレーキ制御を適用して、制動距離を短縮する等の性能向上が期待できる。前記アンチロックブレーキ制御では、車輪のロックを回避しつつ最大限の制動力を発揮することが求められる。
　例えば、特許文献２のような、油圧ブレーキのアンチロック制御装置では、車輪がロック傾向に移行する際に、ブレーキフルードをリザーバタンクに移動させて液圧を低下させることで、アンチロック制御が開始する。またリザーバタンクに移動させたブレーキフルードを戻して液圧を回復させることで、アンチロック制御が終了する。すなわちアンチロック制御中に発揮し得る液圧はマスタシリンダ液圧で概ね制限され、リザーバタンクからブレーキフルードを戻し終われば、自然にアンチロック制御が終了して通常のサービスブレーキに移行する。
　一方で、特許文献１や独立駆動モータの回生トルクのような、電動モータを使用したブレーキシステムにおいて、アンチロック制御中に車輪速またはスリップ率制御等を適用する場合、明確な所定条件に基づいて制御を変更しない限り、通常のサービスブレーキに移行し得ない。例えば、アンチロック制御が開始された後に操縦者がブレーキを緩めた場合や、路面が変動して最大摩擦力が上昇した場合などにおいて、通常のサービスブレーキに移行せずアンチロック制御が継続され、意図したブレーキ力が発揮されない場合が発生し得る。
　また、電動モータを使用したブレーキシステムでは、ブレーキ力を自由に発揮し得ること、および高速な応答が可能であることから、アンチロック制御中において、例えば、低下したスリップ率を直ちに戻す場合など、瞬間的に本来の要求ブレーキ力以上のブレーキ力が発揮させる場合がある。したがって、特許文献２のような油圧ブレーキのアンチロック制御装置と全く同様に、低下したブレーキ力が復帰することでアンチロック制御を終了してしまうと、上記の条件においてアンチロック制御が意図せず終了してしまい、制動挙動が不安定になる可能性がある。
　この発明の目的は、電動制動装置のアンチロック制御において、アンチロック制御が意図せず終了することを防止し、制動挙動を安定化することができる電動制動システムを提供することである。
　以下、この発明について、理解を容易にするために、便宜上実施形態の符号を参照して説明する。
　この発明の電動制動システムは、車両を制動するブレーキ力を車輪２０に印加する電動モータ４を有する電動制動装置１と、与えられた要求ブレーキ力に対し前記ブレーキ力を前記電動モータ４の制御により追従制御する制動力制御装置２と、制動操作を行う前記車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段１７と、前記車両における車体速度を推定する車体速推定機能部１８と、を備えた電動制動システムであって、
　前記制動力制御装置２は、
　前記車両におけるブレーキ操作手段１９の操作量に応じた前記要求ブレーキ力に対して前記ブレーキ力を追従制御する通常制御部２１と、
　前記車輪速推定手段１７で推定される前記車輪速および前記車体速推定機能部１８で推定される前記車体速度から、前記車輪２０の接地路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制するアンチロック制御を行うアンチロック制御機能部２２と、を有し、
　前記アンチロック制御機能部２２は、定められた条件に従って前記アンチロック制御を実行するか否かを判断するアンチロック制御介入判断部２９を有し、
　前記制動力制御装置２は、前記アンチロック制御介入判断部２９の判断に基づいて、前記通常制御部２１による前記追従制御と、前記アンチロック制御機能部２２による前記アンチロック制御とを切替える切替え機能部２３を有し、
　前記アンチロック制御介入判断部２９は、前記アンチロック制御を実行しているとき、次の条件（１），（２）および（３）のうち少なくともいずれか一つの条件を充足すると、前記アンチロック制御の実行を終了する。
　条件（１）：前記要求ブレーキ力に対して、アンチロック制御におけるブレーキ力が等しくなるかまたは上回るとき。
　条件（２）：アンチロック制御を実行しなくとも前記滑り量が定められた値以下となるブレーキ力よりも前記要求ブレーキ力が下回るとき。
　条件（３）：前記車体速度が定められた値以下となったとき。
　前記定められた条件、前記条件（２），（３）の定められた値は、それぞれ試験やシミュレーション等（実測結果や過去の知見を含む）の結果により定められる。
　この構成によると、通常制御部２１は、ブレーキ操作手段１９の操作量に応じた要求ブレーキ力に対してブレーキ力を追従制御する。アンチロック制御介入判断部２９は、前記定められた条件に従ってアンチロック制御を実行するか否かを判断する。切替え機能部２３は、アンチロック制御介入判断部２９の判断に基づいて、通常制御部２１による追従制御と、アンチロック制御機能部２２によるアンチロック制御とを切替える。アンチロック制御機能部２２によるアンチロック制御を実行しているとき、前記車輪速および前記車体速度から、車輪２０の設置路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制する。
　特に、アンチロック制御介入判断部２９は、前記アンチロック制御を実行しているとき、前記条件（１），（２）および（３）のうち少なくともいずれか一つの条件を充足すると、前記アンチロック制御の実行を終了する。例えば、路面状態変化により路面摩擦係数が上昇した場合か、あるいはアンチロック制御中に要求ブレーキ力が低下した場合等において、アンチロック制御による目標ブレーキ力が、操縦者によるブレーキ操作手段１９の現在の操作量に応じた要求ブレーキ力に対して恒常的に等しいかまたは上回る（条件（１））。その場合、アンチロック制御を行わなくても車輪２０はロックしないため、アンチロック制御を終了することができる。
　また、極低速または停車状態においては、アンチロック制御は重要ではないため、車体速推定機能部１８で推定された車体速度が前記定められた値以下となったときには（条件（３））、アンチロック制御を終了することができる。上記の他、例えば、推定される路面状態において車輪２０のロックが発生しないブレーキ力を求め、要求ブレーキ力が前記ロックの発生しないブレーキ力を下回った状態（条件（２））においては、アンチロック制御の必要がない。このため、アンチロック制御を終了することができる。前述のようにアンチロック制御を終了する条件を明確に定めて、アンチロック制御から通常制御に移行することができる。したがって、アンチロック制御が意図せず終了することを防止し、制動挙動を安定化することができる。
　前記アンチロック制御介入判断部２９は、前記アンチロック制御を実行しているとき、前記アンチロック制御におけるブレーキ力に、定められた遅延要素２９ａを介した値が、前記要求ブレーキ力に対して等しくなるかまたは上回るとき、前記アンチロック制御の実行を終了するようにしても良い。前記定められた遅延要素２９ａは、試験やシミュレーション等の結果により定められる。この場合、アンチロック制御を実行しているとき、前記遅延要素２９ａを適用することで、アンチロック制御におけるブレーキ力が要求ブレーキ力を瞬間的に上回ってアンチロック制御が意図せず終了する事態を回避することができる。
　前記遅延要素２９ａは、前記ブレーキ力における入力周波数に対する前記車輪２０の滑り量のゲイン特性を基にゼロ近傍周波数の定常ゲインを「１」に等比変換した周波数特性と比較して、等しいかまたは下回る周波数特性を有するローパスフィルタであっても良い。このようなローパスフィルタを適用することで、アンチロック制御が意図せず終了する事態をより確実に回避することができる。
　前記条件（２）における前記ブレーキ力について、各車輪２０における前記滑り量と前記車両における減速度との定められた関係に基づいて、前記滑り量が増えても前記減速度が増加しなくなる前記滑り量を達成するブレーキ力を下回るブレーキ力として決定されるものとしても良い。要求ブレーキ力が前記ブレーキ力を下回る場合、アンチロック制御の必要がないからである。前記定められた関係は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
　前記アンチロック制御機能部２２は、前記アンチロック制御の実行を終了するとき、このアンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力から、前記通常制御部２１による前記追従制御するブレーキ力まで、定められた時間をかけて推移させる制御演算部３０を有するものとしても良い。前記定められた時間は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
　アンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力と、要求ブレーキ力との間に乖離があると、アンチロック制御の終了に伴いブレーキ力が短時間に急峻に変化する場合がある。このため、制御演算部３０は、アンチロック制御の実行を終了するとき、このアンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力から、通常制御部２１による要求ブレーキ力に対するブレーキ力まで、前記定められた時間をかけて推移させる。これによりブレーキ力が急峻に変化することを未然に防止することができる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の実施形態に係る電動制動システムの電動制動装置の概略構造を示す図である。 同電動制動システムの制御系のブロック図である。 同電動制動システムにおいて、要求ブレーキ力（ブレーキ力目標値）を緩やかに推移させる例を示す図である。 同電動制動システムのアンチロック制御の動作例を示す図である。 同電動制動システムによるアンチロック制御の実行例を示すフローチャートである。 この発明の他の実施形態に係る電動制動システムの制御系のブロック図である。
　この発明の実施形態に係る電動制動システムを図１ないし図５と共に説明する。図１に示すように、電動制動システムは、電動制動装置１と、制動力制御装置２とを有する。先ず、電動制動装置１について説明する。
　電動制動装置１は、電動モータ４と、この電動モータ４の回転を減速する減速機構５と、摩擦部材操作手段である直動機構６と、駐車ブレーキであるパーキングブレーキ機構７と、回転部材であるブレーキロータ８と、摩擦部材９とを有する。電動モータ４、減速機構５、および直動機構６は、例えば、図示外のハウジング等に組込まれる。ブレーキロータ８は、ディスク型であっても、ドラム型であっても良い。摩擦部材９は、ブレーキパッドまたはブレーキシュー等からなる。直動機構６は、ボールねじ機構や遊星ローラねじ機構などの送りねじ機構からなる。なお電動制動装置１のうち、電動モータ４以外の部分をブレーキアクチュエータ（ＢＡ：図２）という。電動制動装置１は車輪毎に設けられる。
　電動モータ４は、例えば、励磁コイル（これら電動モータ４の構成部品についてはいずれも図示せず）、モータ角度センサ、および、永久磁石を有するロータを備えた、トルク密度や出力特性に優れるブラシレスＤＣモータを用いることが好ましい。減速機構５は、電動モータ４の回転を、回転軸１０に固定された三次歯車１１に減速して伝える機構であり、一次歯車１２、中間（二次）歯車１３、および三次歯車１１を含む。この例では、減速機構５は、電動モータ４のロータ軸４ａに取り付けられた一次歯車１２の回転を、中間歯車１３により減速して、回転軸１０の端部に固定された三次歯車１１に伝達可能としている。
　直動機構６は、減速機構５で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部１４の直線運動に変換して、ブレーキロータ８に対して摩擦部材９を当接または離隔させる機構である。直動部１４は、回り止めされ且つ軸方向Ａ１に移動自在に支持されている。直動部１４のアウトボード側端に摩擦部材９が設けられる。減速機構５を介した電動モータ４の回転を直動機構６に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それが摩擦部材９の押圧力に変換されることによりブレーキ力を発生させる。アウトボード側とは電動制動装置１を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい、車両の車幅方向中央側をインボード側という。
　パーキングブレーキ機構７は、ロック部材１５とアクチュエータ１６とを有する。中間歯車１３のアウトボード側端面には、複数の係止孔（図示せず）が円周方向一定間隔おきに形成される。これら係止孔のいずれか一つにロック部材１５が係止可能に構成される。アクチュエータ１６として例えばソレノイドが適用される。ロック部材（ソレノイドピン）１５を、アクチュエータ１６により進出させて中間歯車１３に形成された前記係止孔に嵌まり込ませることで係止し、中間歯車１３の回転を禁止することで、パーキングロック状態にする。ロック部材１５をアクチュエータ１６に退避させて前記係止孔から離脱させることで中間歯車１３の回転を許容し、アンロック状態にする。
　制動力制御装置２等について説明する。電動モータ４および制動力制御装置２には、図示外の電源装置からそれぞれ電力が供給される。図２は、このアンチロック制御装置を備えた電動制動システムの制御系のブロック図である。電動制動システムは、電動制動装置１、制動力制御装置２、車輪速推定手段１７、および車体速推定機能部１８を備えている。
　制動力制御装置２は、与えられた要求ブレーキ力に対しブレーキ力を電動モータ４の制御により追従制御する。要求ブレーキ力は、ブレーキ力目標値とも称される。要求ブレーキ力は、車両の操縦者によるブレーキペダル１９（ブレーキ操作手段）の操作量に応じて与えられる。なお、各輪独立駆動が可能な駆動モータ（図示せず）を備える車輪２０においては、前記駆動モータの回生トルクをブレーキ力としても良い。この場合、ブレーキペダル１９の操作量に相当する要求ブレーキ力の一部または全てが、前記駆動モータのモータ回生トルクそのものまたは減速機等を介したモータ回生トルクがブレーキ力となる。
　この制動力制御装置２は、車輪２０毎に設けられる電動制動装置１に対応して設けられた電動制動制御装置２１（通常制御部）と、アンチロック制御機能部２２と、切替え機能部２３と、ブレーキ力配分機能部２４とを有する。一つの車輪２０に設けられた電動制動装置１と、この電動制動装置１に対応して設けられた電動制動制御装置２１とで、第１制動装置２５が構成される。その他の車輪２０に対応する第２制動装置２５等については、第１制動装置２５と同一構成であり同様の作用効果を奏するため説明を省略する。
　電動制動制御装置２１は、与えられた要求ブレーキ力を発揮するための制御演算をするブレーキ力制御演算機能２１ａと、電動モータ４を駆動するモータドライバ２１ｂとを備える。前記制御演算をするブレーキ力制御演算機能２１ａは、例えば、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ等の演算器により実装し、モータドライバ２１ｂは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のスイッチ素子により実装すると好適と考えられる。電動制動制御装置２１は、例えばインバータ装置により構成される。
　電動制動制御装置２１の上位制御手段である上位ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２６は、アンチロック制御機能部２２、ブレーキ力配分機能部２４、切替え機能部２３、車体速推定機能部１８、および加速度センサ２７を備えている。上位ＥＣＵ２６は、例えば、この車両におけるＶＣＵ（Vehicle Control Unit）であっても良い。このＶＣＵ（ＥＣＵ）の機能として、各機能部１８，２２，２３，２４および加速度センサ２７を実現し得る。一般に、ＶＣＵは比較的高い演算性能を有しており、複雑な演算を行える。
　ブレーキ力配分機能部２４は、任意の要求ブレーキ力に対して、車両の重量配分や姿勢状況等に応じた各車輪２０のブレーキ力を決定し得る。前記車両の重量配分は、例えば、車両の諸元として予め与えられ、前記姿勢状況は、前記車両諸元及び加速度センサ２７等からのデータに基づいて定められる。
　車体速推定機能部１８は、各車輪２０毎に設けられる各車輪速センサ（車輪速推定手段）１７および加速度センサ２７を用いて、この車両における車体速度を推定する。車体速推定機能部１８は、その他高速の演算処理が可能なＧＰＳ等を用いて車体速度の推定精度を向上させることもできる。加速度センサ２７としては、一般に三軸および各軸モーメントを測定可能な加速度センサが適用される。
　車輪速センサ１７は、一般のＡＢＳセンサのような、車輪周方向に対応し、所定分割されたパルス出力を観測するセンサが安価で好適である。あるいは、各輪独立駆動が可能な駆動モータを備える車輪２０においては、前記駆動モータを駆動するためのモータ角度センサまたはセンサレス角度推定機能を、車輪速センサ１７として用いることが可能である。これらＡＢＳセンサ、モータ角度センサ、センサレス角度推定機能により、車輪速センサ１７は、車輪速推定手段に相当する。
　アンチロック制御機能部２２は、車体速推定機能部１８で推定される車体速度、および車輪速センサ１７で検出される車輪速から、制動時に車輪２０が過剰にロックすることを防止するためのブレーキ力を、車輪速フィードバック制御あるいはロック傾向の判断に伴うブレーキ減圧制御等によって決定し、必要に応じて（ブレーキ）制御に介入し得る。
　アンチロック制御機能部２２は、車輪滑り量推定部２８と、アンチロック制御介入判断部２９と、制御演算部３０とを有する。車輪滑り量推定部２８は、車輪２０の滑り量を推定する。この車輪滑り量は、例えば、次式によって規定できる。
　車輪滑り量＝（車体速度－車輪速）÷（車体速度）
上式において、車体速度は、車体速推定機能部１８により推定される。車輪速は車輪速センサ１７から与えられる。
　アンチロック制御介入判断部２９は、定められた条件に従って、アンチロック制御を実行するか否かを判断する。具体的には、前記定められた条件として、例えば車輪滑り量推定部２８で推定された車輪滑り量が所定値を超えていたら、アンチロック制御を開始する。この他アンチロック制御介入判断部２９は、例えば、車輪減速度が所定値を超えたらアンチロック制御に移行する処理等を別途含めても良い。前記各所定値は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
　切替え機能部２３は、アンチロック制御を開始する指令を受けて、アンチロック制御機能部２２を介在させない電動制動制御装置２１によるいわゆる追従制御から、アンチロック制御機能部２２を介在させるアンチロック制御に切替える。すなわち、このように制御が切り替わるように、例えば、アンチロック制御介入判断部２９からのセレクト信号に従って、アンチロック制御機能部２２からの信号とブレーキ力配分機能部２４からの信号との間から選択して、切替え機能部２３から電動制動制御装置２１へ向けて信号を出力する。図２および図４に示すように、アンチロック制御機能部２２によるアンチロック制御を実行しているとき、前記車輪速および前記車体速度から、車輪２０の設置路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制する。制御演算部３０は、このアンチロック制御を実行しているとき、電動制動制御装置２１への制動指令につき上昇・下降を頻回に繰り返すことで滑り量を抑制し得る。
　アンチロック制御介入判断部２９は、アンチロック制御を実行しているとき、次の条件（１），（２）および（３）のうち少なくともいずれか一つの条件を充足すると、前記アンチロック制御の実行を終了する。
　条件（１）：要求ブレーキ力に対して、アンチロック制御におけるブレーキ力が等しくなるかまたは上回るとき。
　条件（２）：アンチロック制御を実行しなくとも前記滑り量が定められた値以下となるブレーキ力よりも要求ブレーキ力が下回るとき。
　条件（３）：車体速度が定められた値以下となったとき。
　例えば、路面状態変化により路面摩擦係数が上昇した場合か、あるいはアンチロック制御中に要求ブレーキ力が低下した場合等において、アンチロック制御による目標ブレーキ力が、操縦者によるブレーキペダル１９の現在の操作量に応じた要求ブレーキ力に対して恒常的に等しいかまたは上回る（条件（１））。その場合、アンチロック制御を行わなくても車輪２０はロックしないため、アンチロック制御介入判断部２９はアンチロック制御を終了する。
　また、極低速または停車状態においては、アンチロック制御は重要ではないため、車体速推定機能部１８で推定された車体速度が定められた値以下となったときには（条件（３））、アンチロック制御介入判断部２９はアンチロック制御を終了する。
　上記の他、例えば、推定される路面状態において車輪２０のロックが発生しないブレーキ力を求め、要求ブレーキ力が前記ロックの発生しないブレーキ力を下回った状態（条件（２））においては、アンチロック制御の必要がない。このため、アンチロック制御介入判断部２９はアンチロック制御を終了する。条件（２）における前記ブレーキ力について、例えば、各車輪２０における滑り量と車両における減速度との定められた関係に基づいて、前記滑り量が増えても前記減速度が増加しなくなる前記滑り量を達成するブレーキ力を下回るブレーキとして決定しても良い。前述のようにアンチロック制御を終了する条件を明確に定めて、アンチロック制御から通常制御に移行することができる。したがって、アンチロック制御が意図せず終了することを防止し、制動挙動を安定化することができる。
　切替え機能部２３は、アンチロック制御介入判断部２９からアンチロック制御を終了する指令を受けて、アンチロック制御機能部２２を介在させない追従制御に切替える。すなわち、このように制御が切り替わるように、例えば、アンチロック制御介入判断部２９からのセレクト信号に従って、アンチロック制御機能部２２からの信号とブレーキ力配分機能部２４からの信号との間から選択して、切替え機能部２３から電動制動制御装置２１へ向けて信号を出力する。ここで図３は、このアンチロック制御装置において、要求ブレーキ力（ブレーキ力目標値）を緩やかに推移させる例を示す図である。図２も参照しつつ説明する。制御演算部３０は、アンチロック制御の実行を終了するとき、このアンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力から、アンチロック制御を実行しない場合の要求ブレーキ力に追従するブレーキ力まで、定められた時間をかけて緩やかに推移させる。これによりアンチロック制御の終了後、ブレーキ力が急峻に変化することを未然に防止し得る。
　図３（ａ）では、制御演算部３０は、アンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力目標値を、時間経過と共に二次曲線を描くように緩やかに上昇させ、次に、ブレーキ力目標値を時間経過と共に次第に上昇させている。その後、該ブレーキ力目標値を、アンチロック制御を実行しない場合の所望の要求ブレーキ力Ｆrに向けて曲線を描くように近づけている。図３（ｂ）では、アンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力目標値を、アンチロック制御を実行しない場合の所望の要求ブレーキ力Ｆrに対して、定められた時間をかけて直線状に上昇させている。図３（ａ），（ｂ）のいずれの場合でも、ブレーキ力が急峻に変化することを未然に防止し得る。
　図５は、このアンチロック制御装置によるアンチロック制御の実行例を示すフローチャートである。図２も参照しつつ説明する。制動力制御装置２は、要求ブレーキ力Ｆrを取得し（ステップＳ１）、この要求ブレーキ力Ｆrに対して追従制御するブレーキ力Ｆbを取得する（ステップＳ２）。前記要求ブレーキ力Ｆrは、例えば、自動車におけるブレーキペダル１９の入力や、ＶＣＵにおいて横滑り防止のような車両制御を目的とした値、またはその複合によって与えられる。前記ブレーキ力Ｆbは、例えば、ブレーキペダル操作量および電動モータ４に流れる電流値等から推定される。
　次に、車輪滑り量推定部２８は、車輪速センサ１７から車輪速を取得し（ステップＳ３）、車体速推定機能部１８により車体速度を推定する（ステップＳ４）。制動中の車体速度は、例えば、回転速度の最も早い車輪速、車両減速度の積算、またはその複合、によって得られる。更新周期の早いＧＰＳ等を有する場合は、ＧＰＳ位置情報の推移から車体速度を推定しても良い。車輪滑り量推定部２８は、これら車輪速および車体速度から車輪２０の滑り量を推定する（ステップＳ５）。
　次に、アンチロック制御介入判断部２９は、アンチロック制御中か否かを判断する（ステップＳ６）。アンチロック制御中であるとの判断で（ステップＳ６：ｙｅｓ）、アンチロック制御機能部２２は、現在の路面状態を推定する（ステップＳ１０）。路面状態は、例えば、各車輪２０の前記滑り量と、車両減速度もしくは外乱オブザーバ等で導出した車輪２０に作用している外力との相関において、前記相関の勾配が零以下となる状態における前記滑り量や、前記相関を予め測定された様々な路面における車輪２０の特性と比較することによって求めることができる。
　次に、アンチロック制御介入判断部２９は、目標車輪速を決定する（ステップＳ１１）。目標車輪速は、例えば、ステップＳ１０で推定された路面状態における摩擦係数（推定路面摩擦係数）から決定される目標滑り量と、ステップＳ４で推定された車体速から決定することができる。
　次に、アンチロック制御介入判断部２９は、車輪速制御を目的とした目標ブレーキ力Ｆraを求める（ステップＳ１２）。前記目標ブレーキ力Ｆraは、例えば、ブレーキ力を操作量、車輪速を制御量としたフィードバック制御系から求めることができる。もしくは、車輪速と、現在のブレーキ力と、推定路面状態と、目標車輪速に到達するための車輪減速度と、から予め試験やシミュレーション等を用いて前記目標ブレーキ力Ｆraを導出するテーブル等を作成しても良い。この場合、アンチロック制御介入判断部２９は、前記テーブル等から前記目標ブレーキ力Ｆraを導出し得る（ステップＳ１３）。
　アンチロック制御介入判断部２９は、前記目標ブレーキ力Ｆraに遅延要素であるフィルタ２９ａを適用する（ステップＳ１４）。つまり目標ブレーキ力Ｆraをフィルタリングしてアンチロック制御目標ブレーキ力Ｆra´を導出する。前記フィルタ２９ａとして、例えば、ブレーキ力における入力周波数に対する車輪２０の滑り量のゲイン特性を基にゼロ近傍周波数の定常ゲインを「１」に等比変換した周波数特性と比較して、等しいかまたは下回る周波数特性を有するローパスフィルタを適用すると好適と考えられる。
　このローパスフィルタを適用する処理により、例えば、車輪速制御中に瞬間的に後述のアンチロック制御終了条件を満足する（この例では、後述のステップＳ１５またはステップＳ１６においてｙｅｓとなる場合）ブレーキ力が発生するような場合において、アンチロック制御が意図せず終了する事態を回避することができる。
　次に、アンチロック制御介入判断部２９は、アンチロック制御目標ブレーキ力Ｆra´が要求ブレーキ力以上か否かを判断する（ステップＳ１５）。例えば、路面状態の変化により路面摩擦係数が上昇した場合か、あるいはアンチロック制御中に要求ブレーキ力が低下した場合等において、前記フィルタリングしたアンチロック制御目標ブレーキ力Ｆra´が、操縦者による現在の要求ブレーキ力と等しいか上回る。その場合（ステップＳ１５：ｙｅｓ）、アンチロック制御を行わなくとも車輪はロックしないため、アンチロック制御介入判断部２９は、アンチロック制御を終了する（ステップＳ１７）。
　アンチロック制御目標ブレーキ力Ｆra´が要求ブレーキ力未満と判断されても（ステップＳ１５：ｎｏ）、アンチロック制御介入判断部２９は、車体速度が定められた値以下になったと判断されると（ステップＳ１６：ｙｅｓ）、アンチロック制御を終了する（ステップＳ１７）。極低速または停車状態においては一般的なＡＢＳセンサの車輪速検出精度が低下して高精度な制御が困難となり、また前記極低速または停車状態においてアンチロック制御は比較的重要ではないためである。また、アンチロック制御介入判断部２９は、上記の他、例えば、前記推定路面状態において車輪２０のロックが発生しないブレーキ力を求め、要求ブレーキ力が前記ロックが発生しないブレーキ力を下回った状態においてはアンチロック制御の必要がないため、アンチロック制御を終了することができる。
　なお、アンチロック制御を終了するとき、アンチロック制御中のブレーキ力と、アンチロック制御を終了した時点の要求ブレーキ力に乖離があった場合、アンチロック制御終了に伴いブレーキ力が急峻に変化する場合がある。このため、制御演算部３０は、アンチロック制御終了後の所定時間内に、ブレーキ力がアンチロック制御中のブレーキ力から要求ブレーキ力に対して緩やかに変化する（図３参照）ような処理を設けている（ステップＳ１９がｙｅｓのときにステップＳ２０に移行）。ステップＳ２０の後、ステップＳ８に移行する。
　前記ステップＳ６において、アンチロック制御中ではないとの判断で（ステップＳ６：ｎｏ）、制御演算部３０は、アンチロック制御完了後所定時間内か否かを判断する（上記ステップＳ１９）。ステップＳ１９での否との判断で（ステップＳ１９：ｎｏ）ステップＳ７に移行する。このステップＳ７では、ブレーキ力制御目標（ブレーキ力目標値）をＦrに設定する。次に、制御演算部３０は、車輪滑り量推定部２８で推定された滑り量が所定値を超えていたら（ステップＳ８：ｙｅｓ）、アンチロック制御を開始する（ステップＳ９）。なお、前記処理の他、例えば、車輪減速度が所定値を超えたら、アンチロック制御に移行する処理等を別途含めても良い。
　推定された滑り量が所定値を超えていないとき（ステップＳ８：ｎｏ）、またはステップＳ９の後、ブレーキ力制御を実行する（ステップＳ１８）。その後本処理を終了する。ステップＳ１８では、前のフローにおいて決定された目標ブレーキ力に対して、ブレーキ力の追従制御を行う。
　車体速推機能部１８、ブレーキ力制御演算機能２１ａ、アンチロック制御機能部２２、アンチロック制御介入判断部２９は、具体的には、ソフトウエアやハードウエアで実現されたＬＵＴ（Look Up Table）、またはソフトウエアのライブラリ（Library）に収められた所定の変換関数やそれに等価のハードウエア、また必要に応じて、ライブラリの比較関数や四則演算関数またはそれらに等価のハードウエア等を用いて、演算を行って結果を出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
　他の実施形態について説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
　図６に示すように、アンチロック制御機能部２２および切替え機能部２３を、各制動装置２５におけるインバータ装置に設けても良い。この図６の構成によると、前述の実施形態に係る図２の構成と比較して、各制動装置２５の演算負荷が高くなる代わりに多様な機能を有するＶＣＵ（上位ＥＣＵ）２６の演算負荷が軽減される。また高速な指令通信が必要なアンチロック制御機能部２２が、制動装置２５側に設けられることで、上位ＥＣＵ２６から各制動装置２５への通信周期が比較的遅くても良い。なお、電動モータ４として、ブラシ付きのＤＣモータや誘導モータを適用しても良い。
　以上、図面を参照しながら実施形態に基づいてこの発明を実施するための好適な形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示される。当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。
１…電動制動装置
２…制動力制御装置
４…電動モータ
１７…車輪速センサ（車輪速推定手段）
１８…車体速推機能部
１９…ブレーキペダル（ブレーキ操作手段）
２０…車輪
２１…電動制動制御装置（通常制御部）
２２…アンチロック制御機能部
２３…切替え機能部
２８…車輪滑り量推定部
２９…アンチロック制御介入判断部
２９ａ…フィルタ（遅延要素）
３０…制御演算部

Claims (5)

  1. 　車両を制動するブレーキ力を車輪に印加する電動モータを有する電動制動装置と、与えられた要求ブレーキ力に対し前記ブレーキ力を前記電動モータの制御により追従制御する制動力制御装置と、制動操作を行う前記車輪の速度である車輪速を推定する車輪速推定手段と、前記車両における車体速度を推定する車体速推定機能部と、を備えた電動制動システムであって、
    　前記制動力制御装置は、
    　前記車両におけるブレーキ操作手段の操作量に応じた前記要求ブレーキ力に対して前記ブレーキ力を追従制御する通常制御部と、
    　前記車輪速推定手段で推定される前記車輪速および前記車体速推定機能部で推定される前記車体速度から、前記車輪の接地路面に対する滑りを検出して滑り量を抑制するアンチロック制御を行うアンチロック制御機能部と、を有し、
    　前記アンチロック制御機能部は、定められた条件に従って前記アンチロック制御を実行するか否かを判断するアンチロック制御介入判断部を有し、
    　前記制動力制御装置は、前記アンチロック制御介入判断部の判断に基づいて、前記通常制御部による前記追従制御と、前記アンチロック制御機能部による前記アンチロック制御とを切替える切替え機能部を有し、
    　前記アンチロック制御介入判断部は、前記アンチロック制御を実行しているとき、次の条件（１），（２）および（３）のうち少なくともいずれか一つの条件を充足すると、前記アンチロック制御の実行を終了する電動制動システム。
    　条件（１）：前記要求ブレーキ力に対して、アンチロック制御におけるブレーキ力が等しくなるかまたは上回るとき。
    　条件（２）：アンチロック制御を実行しなくとも前記滑り量が定められた値以下となるブレーキ力よりも前記要求ブレーキ力が下回るとき。
    　条件（３）：前記車体速度が定められた値以下となったとき。
  2. 　請求項１に記載の電動制動システムにおいて、前記アンチロック制御介入判断部は、前記アンチロック制御を実行しているとき、前記アンチロック制御におけるブレーキ力に、定められた遅延要素を介した値が、前記要求ブレーキ力に対して等しくなるかまたは上回るとき、前記アンチロック制御の実行を終了する電動制動システム。
  3. 　請求項２に記載の電動制動システムにおいて、前記遅延要素は、前記ブレーキ力における入力周波数に対する前記車輪の滑り量のゲイン特性を基にゼロ近傍周波数の定常ゲインを「１」に等比変換した周波数特性と比較して、等しいかまたは下回る周波数特性を有するローパスフィルタである電動制動システム。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電動制動システムにおいて、前記条件（２）における前記ブレーキ力について、各車輪における前記滑り量と前記車両における減速度との定められた関係に基づいて、前記滑り量が増えても前記減速度が増加しなくなる前記滑り量を達成するブレーキ力を下回るブレーキ力として決定される電動制動システム。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動制動システムにおいて、前記アンチロック制御機能部は、前記アンチロック制御の実行を終了するとき、このアンチロック制御を終了する時点におけるブレーキ力から、前記通常制御部による前記追従制御するブレーキ力まで、定められた時間をかけて推移させる制御演算部を有する電動制動システム。
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