JP2010018192A - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、要求した制動力まで到達できるようにする。
【解決手段】バッテリー電圧の低下に応じて要求制動トルクの変化勾配にガードを掛ける勾配ガードを設定する。これにより、バッテリー電圧の低下時に、要求制動トルクの変化勾配にガードを掛けることができる。したがって、バッテリー電圧の低下時にアクチュエータ３での消費電力を低減することが可能となり、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、要求した制動力まで到達できるようにすることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ操作量に応じてブレーキ圧を電気的に制御する電動ブレーキ装置に関するものである。

従来、特許文献１において、電動モータにより制動トルクを制御する車両用の電動ブレーキ装置が提案されている。この電動ブレーキ装置では、ブレーキ操作量に基づいて制動トルクの加減を判定し、それに応じた電流を電動モータに供給することで効果的なブレーキ制御を行っている。

しかしながら、特許文献１に示される電動ブレーキ装置では、バッテリー電圧の低下時において、急に制動トルクを加減させるという制動要求が出されたときの電動モータの消費電力のピーク値が大きいため、オルタネータからバッテリーへの充電能力を超える可能性がある。例えば、電動ブレーキ装置では、通常の油圧ブレーキ装置と比べて高い応答性が得られることを利点としているため、１Ｇの減速度を発生させる制動トルクを短時間で発生させることになり、電動モータの消費電力が大きくなる。このような状況に至ると、さらにバッテリー電圧が低下し、エンジンストール（以下、エンストという）を起こすという問題がある。

一方、バッテリー電圧を考慮して、自動車内の装置駆動用の電動モータに流す電流を制限する技術が特許文献２に示されている。具体的には、特許文献２では、電動パワーステアリング装置において、バッテリー電圧に応じて電動モータに供給する電流を制限することにより、バッテリー電圧の低下を抑制し、バッテリー電圧が所定値以上に確保できるようにしている。
特許第３７４０００７号公報 特開昭６１−２８５１７１号公報

上記特許文献１に示すようなブレーキ操作量に基づいて制動トルクの加減を判定し、それに応じた電流を電動モータに供給する電動ブレーキ装置では、バッテリー低下時にエンストが起こる可能性がある。このため、この電動ブレーキ装置に対しても、特許文献２に示されるようにバッテリー電圧に応じて供給される電流を制限することにより、バッテリー電圧の低下を抑制でき、エンストが起こることを抑制することが可能になると考えられる。

しかしながら、バッテリー電圧に応じて電動ブレーキ装置に備えられた電動モータに供給される電流を制限すると、電動モータの消費電力のピーク値を減少させることは可能になるものの、要求した制動力まで到達できない可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、要求した制動力まで到達できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、バッテリー電圧検出部（２ｃ）にてバッテリー電圧を検出すると共に、制動トルク演算部（２ｂ）により操作検出部（２ａ）にて検出された操作量に対応する制動トルクを演算し、さらに、勾配設定部（２ｄ）にてバッテリー電圧検出部（２ｃ）で検出されたバッテリー電圧に応じて制動トルクの変化勾配を制限するための勾配ガードを設定する。また、要求制動トルク演算部（２ｂ）により、制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された制動トルクの変化勾配が勾配ガード以下のときに該制動トルクを要求制動トルクとして演算し、制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された制動トルクの勾配が勾配ガードよりも大きいときに、制動トルクの変化勾配を勾配ガードの勾配とする。そして、モータ駆動部（２ｅ）により、要求制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された要求制動トルクに対応する指示電流によって電動モータ（１４、５４）を駆動することを特徴としている。

このように、バッテリー電圧に応じて制動トルクの変化勾配にガードを掛ける勾配ガードを設定するようにしている。このため、バッテリー電圧の低下時に、制動トルクの変化勾配にガードを掛けることができる。これにより、電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、要求した制動力まで到達できるようにすることが可能となる。

請求項２に記載の発明では、勾配設定部（２ｄ）は、バッテリー電圧の低下度合いに応じて勾配ガードの勾配を異なる値に設定することを特徴としている。

このように、バッテリー電圧の低下度合いに応じて勾配ガードの勾配を異なる値に設定することができる。例えば、バッテリー電圧が第１閾値（ＴｈＡ）より低下したときに第１勾配となる勾配ガードを設定し、さらに第１閾値（ＴｈＡ）よりも小さな第２閾値（ＴｈＢ）より低下したときに第１勾配よりも小さな第２勾配となる勾配ガードを設定することができる。

請求項３に記載の発明では、勾配設定部（２ｄ）は、勾配ガードの勾配を前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）とで異なる値に設定することを特徴としている。このように、勾配ガードの勾配を前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）とで異なる値に設定することができる。

例えば、請求項４に記載したように、勾配設定部（２ｄ）にて、勾配ガードの勾配を前輪（ＦＬ、ＦＲ）の方が後輪（ＲＬ、ＲＲ）よりも大きな値となるように設定すると好ましい。

このようにすれば、勾配ガードを設定しつつ、より高い制動力が要求される前輪（ＦＬ、ＦＲ）側の方が後輪（ＲＬ、ＲＲ）側よりも要求制動トルクを大きくすることができる。このため、前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）の双方をブレーキ操作部材（１）の操作量に対応する制動トルクを発生させた場合と比べて消費電力を低下させることができる。したがって、電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、より高い制動力が必要となる前輪（ＦＬ、ＦＲ）側において応答性良く高い制動力が得られるようにすることができる。

請求項５に記載の発明では、モータ駆動部（２ｅ）は、要求制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された要求制動トルクに基づいて前輪（ＦＬ、ＦＲ）の電動モータ（１５、５４）の方を後輪（ＲＬ、ＲＲ）の電動モータ（１５、５４）よりも早く駆動することを特徴としている。

このように、例えば前輪（ＦＬ、ＦＲ）に所望の要求制動トルクを発生させたのちに、後輪（ＲＬ、ＲＲ）にも所望の要求制動トルクを発生させるなど、前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）の制動トルクの発生タイミングをずらすこともできる。これにより、より前輪（ＦＬ、ＦＲ）側において優先的に応答性良く高い制動力が得られるようにすることができると共に、更に消費電力を低減することが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本実施形態にかかる電動ブレーキ装置が適用された車両の概略ブロック構成を図１に示す。また、図１中の電動ブレーキ装置を抽出したブロック構成を図２に示す。以下、これらの図に基づいて電動ブレーキ装置の構成について説明する。

本実施形態にかかる電動ブレーキ装置は、図１および図２に示すように、ブレーキ操作部材に相当するブレーキペダル１、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）２、および各車輪ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲに対して制動力を発生させるための電動ブレーキ用のアクチュエータ３等を備えて構成されている。

この電動ブレーキ装置は、バッテリー４からアクチュエータ３に対して電流が供給されることでアクチュエータ３が駆動され、各車輪ＦＬ〜ＲＲに対して制動力を発生させる。このとき、バッテリー電圧低下時においてアクチュエータ３での消費電力が大きいと、エンジン５の駆動に基づいてオルタネータ６が発電してバッテリー４が充電されても、オルタネータ６からバッテリー４への充電能力を超える可能性がある。このような場合、バッテリー電圧がエンジンＥＣＵ７の駆動下限電圧もしくはイグナイタ８の点火に必要な電圧を下回り、エンストを起こすことになる。このため、本実施形態では、電動ブレーキ装置にてバッテリー４の電圧（バッテリー電圧）を検出し、バッテリー電圧に基づいてアクチュエータ３を制御することにより、エンストを防止する。

ブレーキペダル１には、ブレーキペダル１の操作量、例えば踏力やストローク量に応じた検出信号を出力するペダル操作センサ１ａが取り付けられている。このペダル操作センサ１ａからの検出信号がＥＣＵ２に送られる。

ＥＣＵ２は、ペダル操作センサ１ａの検出信号およびバッテリー電圧を入力し、その検出信号やバッテリー電圧に基づいて各種演算を行う。例えば、アクチュエータ３を駆動することで発生させるべき要求制動トルク、すなわち各車輪ＦＬ〜ＲＲに発生させたい制動トルクに応じた指示電流を求め、その大きさの指示電流を各車輪ＦＬ〜ＲＲに備えられたアクチュエータ３に対して供給する。具体的には、ＥＣＵ２は、ペダル操作検出部２ａ、要求制動トルク演算部２ｂ、バッテリー電圧検出部２ｃ、加減勾配設定部（勾配設定部）２ｄおよびモータ駆動部２ｅを備えて構成されている。

べダル操作検出部２ａは、ペダル操作センサ１ａからの検出信号を受け取ることで、ブレーキペダル１の操作量、例えば踏力やストローク量を検出する。

要求制動トルク演算部２ｂは、ペダル操作検出部２ａで検出されたブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルクを演算し、後述するように加減勾配設定部２ｄにて設定される制動トルクの勾配ガードに基づいて制動トルクの勾配に制限を掛け、要求制動トルクを求める。すなわち、勾配ガードは、ブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルクの加減の変化勾配に上限を設定するものであり、この勾配ガードに対応する制動トルクの上限値（以下、勾配ガード値という）よりも大きければ、要求制動トルクが勾配ガード値に設定される。

バッテリー電圧検出部２ｃは、バッテリー電圧、つまりバッテリー４の＋端子の電位もしくはそれを分圧抵抗などによって分圧した電位を入力することにより、バッテリー電圧を検出する。なお、ここではバッテリー電圧もしくはそれを分圧した電位を入力することによりバッテリー電圧の検出を行っているが、エンジンＥＣＵ７において元々バッテリー電圧を検出しているため、その検出値を直接入力することによりバッテリー電圧を検出することもできる。

加減勾配設定部２ｄは、バッテリー電圧検出部２ｃで検出されたバッテリー電圧に基づいて、制動トルクの加減の勾配ガードを設定する。すなわち、バッテリー電圧が低下している状況において、急に要求制動トルクを加減させると、上述したようにオルタネータ６からバッテリー４への充電能力を超えてしまい、エンストを起こす可能性がある。このため、下限勾配演算部２ｄでは、バッテリー電圧が低下していることを検出し、その低下度合いに応じて勾配ガードを設定する。

モータ駆動部２ｅは、要求制動トルク演算部２ｂにおいてブレーキペダル１の操作量および勾配ガード値に基づいて演算した要求制動トルクに基づいて、それと対応する指示電流、すなわち、要求制動トルクを発生させるためにアクチュエータ３に流すべき電流値を演算すると共に、それをアクチュエータ３に対して流す。

アクチュエータ３は、図１に示すように、４つの車輪ＦＬ〜ＲＲのそれぞれに設けられているが、図２では４つの車輪のうちの１つに設けられたものを代表的に図示してある。本実施形態のアクチュエータ３は、電動式のディスクブレーキであり、車輪ＦＬ〜ＲＲと共に回転するディスクロータ１０とディスクロータ１０の両側においてディスクロータ１０を挟むように配置された一対のブレーキパッド１１、１２と、ディスクロータ１０をまたいで一対のブレーキパッド１１、１２を保持するキャリパ１３とを有して構成されている。

キャリパ１３内には、モータ駆動部２ｅから供給される電流に従って回転させられる電動モータ１４と、電動モータ１４の回転軸の回転を減速する減速機部１５と、減速機部１５にて減速した回転を軸方向の力に変換して図示しないピストンを直進運動させる直動変換部１６とが配置されている。そして、直動変換部１６にて電動モータ１４および減速機部１５における回転方向の力が直進方向の力に変換され、それによってピストンが直進運動させられる。そして、ピストンがディスクロータ１０側に直進運動させられると、ブレーキパッド１１、１２にてディスクロータ１０が挟み込まれ、ディスクロータ１０に対して回転を停止させるような摩擦力が加えられる。これにより、ディスクロータ１０と共に回転している各車輪ＦＬ〜ＲＲの回転も停止させられていき、車輪ＦＬ〜ＲＲに取り付けられたタイヤと路面との間に発生する摩擦力により制動力が得られる。逆に、ピストンがディスクロータ１０と離れる側に直進運動させられると、ブレーキパッド１１、１２がディスクロータ１０から離され、発生させられていた制動力が解除される。

なお、アクチュエータ３の詳細構造に関しては、特開２００５−６７４０１号公報などにおいて公知となっているため、説明を省略する。

以上説明した電動ブレーキ装置において、要求制動トルク出力処理を行う。この要求制動トルク出力処理について、図３に示す要求制動トルク出力処理のフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示される要求制動トルク出力処理は、上述したＥＣＵ２を構成する各要素２ａ〜２ｅにて行われ、図示しないイグニッションスイッチがＯＮされると所定の制御周期毎に実行される。

まず、図３に示すように、ステップ１００では、制動トルク演算を行う。この処理は、ペダル操作センサ１ａからの検出信号に基づいてブレーキペダル１の操作量を検出し、検出された操作量と対応する制動トルクを演算することにより行われる。

次に、ステップ１０５に進み、バッテリー電圧を検出する。この処理は、バッテリー電圧もしくはそれを分圧した電位などに基づいて行われる。

続いて、ステップ１１０では、バッテリー電圧が予め決められた第１閾値ＴｈＡ以下であるか否かを判定する。ここでいう第１閾値ＴｈＡとは、バッテリー電圧が低下していることを判定するための閾値であり、バッテリー電圧が第１閾値ＴｈＡ以下であれば、バッテリー電圧が低下していることを表している。このため、ここで肯定判定されればステップ１１５に進む。そして、否定判定されれば、バッテリー電圧が低下しておらず、勾配ガードを設定する必要が無いため、そのまま処理を終了する。

さらに、ステップ１１５でバッテリー電圧が第２閾値ＴｈＢ以下であるか否かを判定する。ここでいう第２閾値ＴｈＢとは、バッテリー電圧の低下度合いを調べるために用いる閾値である。この第２閾値ＴｈＢは、上述した第１閾値ＴｈＡよりも小さな値に設定され、第２閾値ＴｈＢよりも大きければバッテリー電圧の低下度合いはあまり大きくなく、第２閾値ＴｈＢよりも小さければバッテリー電圧の低下度合いが大きいと判定する。このため、本ステップで否定判定されればステップ１２０に進んで勾配ガード１、つまり比較的急勾配である第１勾配を設定し、肯定判定されればステップ１２５に進んで勾配ガード２、つまり比較的緩勾配である第２勾配を設定する。

そして、ステップ１２０で勾配ガード１が設定されると、ステップ１３０に進み、制動トルクの勾配が勾配ガード１以上であるか否かを判定する。つまり、制動トルクの勾配が大きいとエンストを起こす可能性があるため、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま要求制動トルクとして出力するのは好ましくない。このため、制動トルクの勾配を勾配ガード１と大小比較している。なお、制動トルクの勾配は、例えば、ステップ１００において今回の制御周期のときに演算された制動トルクと前回の制御周期のときに演算された制動トルクの差を演算することにより求められる。ここで、肯定判定されればステップ１３５に進み、否定判定されればステップ１４０に進む。

ステップ１３５では、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま要求制動トルクとして出力するとエンストを起こす可能性があるため、設定された勾配ガード１と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された制動トルクに対して第１勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を要求制動トルクとして出力する。

また、ステップ１４０では、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま出力してもエンストを起こさないと考えられるため、ステップ１００で演算された制動トルクを要求制動トルクとして出力する。

一方、ステップ１２５で勾配ガード２が設定された場合にも、ステップ１４５において、制動トルクの勾配が勾配ガード２以上であるか否かを判定する。つまり、要求制動トルクの勾配が大きいとエンストを起こす可能性があるため、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま要求制動トルクとして出力するのは好ましくない。このため、制動トルクの勾配を勾配ガード２と大小比較している。ここで、肯定判定されればステップ１５０に進み、否定判定されればステップ１５５に進む。

ステップ１５０では、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま要求制動トルクとして出力するとエンストを起こす可能性があるため、設定された勾配ガード２と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された要求制動トルクに対して第２勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの要求制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を要求制動トルクとして出力する。

また、ステップ１５５では、ステップ１００で演算された制動トルクをそのまま要求制動トルクとして出力してもエンストを起こさないと考えられるため、ステップ１００で演算された制動トルクを要求制動トルクとして出力する。

このようにして要求制動トルクが演算されると、モータ駆動部２ｅにて、それに対応する指示電流を演算する。そして、その指示電流がアクチュエータ３に流されることで、電動モータ１４が回転させられ、その回転が減速機部１５にて減速されたのち、直動変換部１６にて直進方向の力に変換され、それにより直動変換部１６内のピストンが直進運動させられる。

これにより、ブレーキペダル１が踏み込まれたときであれば、ブレーキパッド１１、１２にてディスクロータ１０が挟み込まれ、制動力が発生させられる。逆に、ブレーキペダル１の踏み込みが解除されるときであれば、ブレーキパッド１１、１２がディスクロータ１０から離され、発生させられていた制動力が解除される。

なお、上述したように、図３に示される要求制動トルク出力処理はＥＣＵ２を構成する各要素２ａ〜２ｅにて行われる。具体的には、ステップ１００はＥＣＵ２内のペダル操作検出部２ａおよび要求制動トルク演算部２ｂにて行われ、ステップ１０５はバッテリー電圧検出部２ｃにて行われ、ステップ１１５〜ステップ１２５は下限勾配演算部２ｄにより行われ、ステップ１３０〜ステップ１５５は要求制動トルク演算部２ｂにて行われる。

以上説明したように、バッテリー電圧の低下に応じて制動トルクの変化勾配にガードを掛ける勾配ガードを設定するようにしている。このため、バッテリー電圧に応じて以下のように勾配ガードが変化し、アクチュエータ３での消費電力が変化する。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。

図４（ａ）に示されるように、ブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルクが図中破線のように示されるとすると、図４（ｂ）に示されるように瞬間的なアクチュエータ３での消費電力が図中破線に示すように非常に大きくなる。このため、バッテリー電圧が低下していると、エンストを起こす可能性がある。

これに対し、バッテリー電圧が第１閾値ＴｈＡよりもバッテリー電圧が低下した場合には、勾配ガードが設定され、バッテリー電圧が第１閾値ＴｈＡ以下かつ第２閾値ＴｈＢより大きければ勾配ガード１、バッテリー電圧が第２閾値ＴｈＢ以下であれば勾配ガード２が設定される。このため、バッテリー低下時にブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルクが大きいと、勾配ガードが設定されることによってバッテリー電圧の低下の度合いに応じて、要求制動トルクの変化勾配が制限される。これにより、図４（ａ）、（ｂ）中細線で示したように勾配ガード１が設定されたときには、ブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルク通りの勾配とされる場合と比較して消費電力を低減することが可能となり、さらに太線で示したように勾配ガード２が設定されると、より一層消費電力を低減することが可能となる。そして、このように制動トルクの変化勾配を制限しても、最終的に発生させている制動トルクはブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルク通りであるため、要求した制動力を発生させることも可能となる。

したがって、電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、要求した制動力まで到達できるようにすることが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に示した勾配ガードを前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれで異なる値にするものであり、その他の部分に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制動トルク出力処理のフローチャートである。

この図に示されるように、基本的には図３に示した第１実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制動トルク出力処理と同様であるが、バッテリー電圧が第２閾値ＴｈＢより大きく第１閾値ＴｈＡ以下の場合に、ステップ１２０Ａにおいて、図３のステップ１２０の代わりに前輪用（Ｆｒ用）勾配ガード１と後輪用（Ｒｒ用）勾配ガード１をそれぞれ設定する点が異なる。また、バッテリー電圧が第２閾値ＴｈＢ以下の場合に、ステップ１２５Ａにおいて、図３のステップ１２５の代わりに前輪用（Ｆｒ用）勾配ガード２と後輪用（Ｒｒ用）勾配ガード２をそれぞれ設定する点も異なる。

このように、勾配ガード１、２を前輪用勾配ガード１、２と後輪用勾配ガード１、２のように、前輪用と後輪用に分けて設定することもできる。そして、このように前輪用勾配ガード１、２と後輪用勾配ガード１、２のように分ける場合には、ステップ１３０やステップ１４５において、制動トルクの勾配が勾配ガード１、２以上であるか否かを判定する際に、各車輪ＦＬ〜ＲＲごとに比較を行うようにする。これにより、前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれに対して異なる勾配ガード１、２に応じた要求制動トルクを得ることができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する要求制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。

図６（ａ）に示されるように、勾配ガード１を前輪用勾配ガード１と後輪用勾配ガード１に分け、前輪用勾配ガード１の方が後輪用勾配ガード１よりも大きな勾配となるようにしている。また、勾配ガード２についても、前輪用勾配ガード２と後輪用勾配ガード２に分け、前輪用勾配ガード２の方が後輪用勾配ガード２よりも大きな勾配となるようにしている。これにより、勾配ガード１、２を設定しつつ、より高い制動力が要求される前輪ＦＬ、ＦＲ側の方が後輪ＲＬ、ＲＲ側よりも要求制動トルクを大きくすることができる。

そして、このような場合でも、図６（ｂ）に示されるように、前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲの双方にブレーキペダル１の操作量に対応する制動トルクを発生させた場合と比べてアクチュエータ３での消費電力を低下させることができる。したがって、電動ブレーキ装置において、バッテリー電圧の低下によるエンストが起こることを防止しつつ、より高い制動力が必要となる前輪ＦＬ、ＦＲ側において応答性良く高い制動力が得られるようにすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、第２実施形態と同様に勾配ガードを前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれで異なる値にし、かつ、前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲの制動トルクの発生タイミングをずらすようにしたものであり、その他の部分に関しては第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制動トルク出力処理のフローチャートである。

この図に示されるように、基本的には図５に示した第２実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制トルク出力処理と同様であるが、前輪用勾配ガード１、２と後輪用勾配ガード１、２を設定した後の処理が第２実施形態と異なっている。

具体的には、ステップ１２０Ａにおいて、勾配ガード１として前輪用勾配ガード１と後輪用勾配ガード１が設定されたのちステップ１３０において制動トルクが勾配ガード１以上であれば、ステップ１６５に進む。なお、ここで制動トルクと比較する勾配ガード１には、前輪用勾配ガード１と後輪用勾配ガード１のうち勾配が大きい方を用いている。

そして、ステップ１６５において、設定された前輪用勾配ガード１と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された要求制動トルクに対して前輪用勾配ガード１の勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの要求制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を前輪ＦＬ、ＦＲに対する要求制動トルクとして出力する。

続いて、ステップ１７０に進み、前輪ＦＬ、ＦＲに発生させられた制動トルクが要求制動トルクに至ったか否かを判定し、肯定判定されればステップ１７５に進む。そして、設定された後輪用勾配ガード１と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された要求制動トルクに対して後輪用勾配ガード１の勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの要求制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を後輪ＲＬ、ＲＲに対する要求制動トルクとして出力する。

一方、ステップ１２５Ａにおいて、勾配ガード２として前輪用勾配ガード２と後輪用勾配ガード２が設定されたのちステップ１４５において制動トルクが勾配ガード２以上であれば、ステップ１８０に進む。なお、ここで制動トルクと比較する勾配ガード２には、前輪用勾配ガード２と後輪用勾配ガード２のうち勾配が大きい方を用いている。

そして、ステップ１８０において、設定された前輪用勾配ガード２と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された要求制動トルクに対して前輪用勾配ガード２の勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの要求制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を前輪ＦＬ、ＦＲに対する要求制動トルクとして出力する。

続いて、ステップ１８５に進み、前輪ＦＬ、ＦＲに発生させられた制動トルクが要求制動トルクに至ったか否かを判定し、肯定判定されればステップ１９０に進む。そして、設定された後輪用勾配ガード２と対応する勾配ガード値、つまり前回の制御周期のときに演算された要求制動トルクに対して後輪用勾配ガード２の勾配に従って制動トルクを加減した値を演算する。この勾配ガード値が今回の制御周期のときの要求制動トルクの上限値（もしくは下限値）となる。そして、この勾配ガード値を後輪ＲＬ、ＲＲに対する要求制動トルクとして出力する。

図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する要求制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。

図８（ａ）に示されるように、勾配ガード１、２を前輪用勾配ガード１、２と後輪用勾配ガード１、２に分けているだけでなく、前輪ＦＬ、ＦＲに所望の要求制動トルクを発生させてから、後輪ＲＬ、ＲＲにも所望の要求制動トルクが発生させられるようにしている。これにより、より応答性が必要となる前輪ＦＬ、ＦＲ側の方が後輪ＲＬ、ＲＲ側よりも早く要求制動トルクを得ることができる。

さらに、図８（ｂ）に示されるように、前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲの双方に対して同時に制動トルクを立ち上げた場合に比べて、よりアクチュエータ３での消費電力を抑えることが可能となる。

このように、前輪ＦＬ、ＦＲに所望の要求制動トルクを発生させたのちに、後輪ＲＬ、ＲＲにも所望の要求制動トルクを発生させるなど、前輪ＦＬ、ＦＲと後輪ＲＬ、ＲＲの制動トルクの発生タイミングをずらすこともできる。これにより、より前輪ＦＬ、ＦＲ側において優先的に応答性良く高い制動力が得られるようにすることができると共に、更にアクチュエータ３での消費電力を低減することが可能となる。

（第４実施形態）
上記各実施形態では、図１に示すようなアクチュエータ３に備えられた電動モータ１４を駆動するものに対して、本発明を適用した場合について説明したが、電動モータによってマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）を加圧するような構造の電動ブレーキ装置に本発明を適用することもできる。

図９は、本実施形態にかかる電動ブレーキ装置の全体構成を示した図である。この図に示すように、本実施形態にかかる電動ブレーキ装置には、運転者の制動要求に応じて操作されるブレーキペダル５１、ペダル操作センサ５１ａ、ストロークシミュレータ５２が備えられている。ストロークシミュレータ５２は、ブレーキペダル５１によって踏み込まれるピストン５２ａ、ピストン５２ａが摺動するシリンダ５２ｂ、シリンダ５２ｂ内に配置されたスプリング５２ｃを備えた構成とされている。そして、ブレーキペダル５１とピストン５２ａとが接続されており、ブレーキペダル５１の踏み込みが成されると、スプリング５２ｃからのバネ力によってペダル操作量に応じた反力とストロークがブレーキペダル５１に加えられるようになっている。

また、電動ブレーキ装置には、ブレーキペダル５１とは分離された構成として、Ｍ／Ｃ５３、電動モータ５４及びギア機構５５、ＡＢＳアクチュエータ５６、各車輪に対応したＷ／Ｃ５７ａ〜５７ｄが備えられている。

Ｍ／Ｃ５３は、マスタピストン５３ａによってプライマリ室５３ｂとセカンダリ室５３ｃとに分割され、プライマリ室５３ｂが第１配管系統、セカンダリ室５３ｃが第２配管系統に接続された構成とされている。そして、ピストンロッド５３ｄの軸方向への移動に伴ってマスタピストン５３ａを移動させ、各部屋５３ｂ、５３ｃのブレーキ液圧（以下、Ｍ／Ｃ圧という）を増加させて、各Ｗ／Ｃのブレーキ液圧（以下、Ｗ／Ｃ圧という）を増加させる。また、Ｍ／Ｃ５３にはマスタリザーバ５３ｅが備えられており、各部屋５３ｂ、５３ｃそれぞれがマスタリザーバ５３ｅに接続された構成とされている。

電動モータ５４は、ペダル操作センサ５１ａでの検出信号に応じた回転駆動力（出力）を発生させる。ギア機構５５は、ボールネジやラックアンドピニオンなどで構成されており、電動モータ５４での回転駆動力を直進運動に変換する。このギア機構５５によって、上述したピストンロッド５３ｄが駆動され、電動モータ５４の回転駆動力がギア機構５５によって直進運動に変換されると、その変換後の力に応じてピストンロッド５３ｄが駆動される。すなわち、電動モータ５４の回転駆動力に応じたＭ／Ｃ圧を発生させ、それに応じたＷ／Ｃ圧を発生させる。なお、ギア機構５５には、モータ必要トルクと必要軸力を調整するために、減速、増速ギアが備えられても良い。

ＡＢＳアクチュエータ５６は、従来と同様の一般的な構成のものであり、各Ｗ／Ｃ５７ａ〜５７ｄそれぞれに発生させるＷ／Ｃ圧の増圧、保持、減圧を各輪独立して制御できるように構成されている。なお、ＡＢＳアクチュエータ５６に関しては、従来から周知の一般的な構造であるため、詳細な構造については省略する。

さらに、電動ブレーキ装置には、電動モータ５４及びＡＢＳアクチュエータ５６を駆動するためのＥＣＵ５８が備えられている。このＥＣＵ５８には、ペダル操作センサ５１ａからの検出信号等が入力されるようになっている。そして、ＥＣＵ５８は、入力された各信号に基づいて各種演算を行い、この演算によって求められるブレーキペダル５１の操作量等に基づいて、電動モータ５４及びＡＢＳアクチュエータ５６への駆動信号を出力する。

このように、ブレーキペダル５１の操作量に基づいて電動モータ５４を駆動し、Ｍ／Ｃ５３内にＭ／Ｃ圧を発生させ、それに基づいてＷ／Ｃ圧を発生させるような装置、すなわち電動モータ５４の駆動力によってブレーキ液圧を発生させるような機構を介してＷ／Ｃ圧を発生させる電動ブレーキ装置に対しても、上記各実施形態を適用することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、電動ブレーキ装置として、第１〜第３実施形態のように電動モータ１４を駆動することにより直接制動力を発生させるような構造と、第４実施形態のように電動モータ５４を駆動することにより油圧回路内にブレーキ液圧を発生させ、それにより制動力を発生させる構造の一例を示した。しかしながら、これらは単なる一例であり、電動モータ１４、５４を通じて直接もしくは油圧回路を介して制動力を発生させるような構造であれば、どのような構造のものに対しても本発明を適用することができる。

本発明の第１実施形態にかかる電動ブレーキ装置が適用された車両の概略ブロック構成を示す図である。 図１中の電動ブレーキ装置を抽出したブロック構成を示す図である。 要求制動トルク出力処理のフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する要求制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。 本発明の第２実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制動トルク出力処理のフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する要求制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。 本発明の第３実施形態の電動ブレーキ装置が実行する要求制動トルク出力処理のフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、バッテリー電圧に対する要求制動トルクの変化およびアクチュエータ３の消費電力の関係を示したグラフである。 本発明の第４実施形態にかかる電動ブレーキ装置の全体構成を示した図である。

符号の説明

１、５１…ブレーキペダル、１ａ、５１ａ…ペダル操作センサ、２…ＥＣＵ、２ａ…ペダル操作検出部、２ｂ…要求制動トルク演算部、２ｃ…バッテリー電圧検出部、２ｄ…下限勾配演算部、２ｄ…加減勾配設定部、２ｅ…モータ駆動部、３…アクチュエータ、４…バッテリー、５…エンジン、６…オルタネータ、７…エンジンＥＣＵ、１０…ディスクロータ、１１、１２…ブレーキパッド、１３…キャリパ、１４…電動モータ、１５…減速機部、１６…直動変換部、５２…ストロークシミュレータ、５３…Ｍ／Ｃ、５４…電動モータ、５５…ギア機構、５６…ＡＢＳアクチュエータ

Claims (5)

1. 指示電流によって電動モータ（１４、５４）を駆動し、各車輪の摩擦材（１１、１２）を被摩擦材（１０）に押圧することで車両に制動力を発生させる電動ブレーキ装置において、
   ブレーキ操作部材（１、５１）の操作量を検出する操作検出部（２ａ）と、
   バッテリー電圧を検出するバッテリー電圧検出部（２ｃ）と、
   前記操作検出部（２ａ）にて検出された前記操作量に対応する制動トルクを演算する制動トルク演算部（２ｂ）と、
   前記バッテリー電圧検出部（２ｃ）で検出された前記バッテリー電圧に応じて、前記制動トルクの変化勾配を制限するための勾配ガードを設定する勾配設定部（２ｄ）と、
   前記制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された前記制動トルクの変化勾配が前記勾配ガード以下のときに該制動トルクを要求制動トルクとして演算し、前記制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された前記制動トルクの勾配が前記勾配ガードよりも大きいときに、前記制動トルクの変化勾配を前記勾配ガードの勾配とした要求制動トルクを演算する要求制動トルク演算部（２ｂ）と、
   前記要求制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された前記要求制動トルクに対応する指示電流によって前記電動モータ（１４、５４）を駆動するモータ駆動部（２ｅ）と、を備えていることを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 前記勾配設定部（２ｄ）は、前記バッテリー電圧の低下度合いに応じて前記勾配ガードの勾配を異なる値に設定することを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキ装置。
3. 前記勾配設定部（２ｄ）は、前記勾配ガードの勾配を前輪（ＦＬ、ＦＲ）と後輪（ＲＬ、ＲＲ）とで異なる値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の電動ブレーキ装置。
4. 前記勾配設定部（２ｄ）は、前記勾配ガードの勾配を前記前輪（ＦＬ、ＦＲ）の方が前記後輪（ＲＬ、ＲＲ）よりも大きな値となるように設定することを特徴とする請求項３に記載の電動ブレーキ装置。
5. 前記モータ駆動部（２ｅ）は、前記要求制動トルク演算部（２ｂ）にて演算された前記要求制動トルクに基づいて前記前輪（ＦＬ、ＦＲ）の前記電動モータ（１５、５４）の方を前記後輪（ＲＬ、ＲＲ）の前記電動モータ（１５、５４）よりも早く駆動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電動ブレーキ装置。

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