JP6900881B2 - 電動ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
以下、FL,FR,RL,RR、R,L等の車輪の位置を表す符号は、車輪の位置を特定する必要がない場合、総称する場合等には省略して記載する場合がある。
リターンスプリング90は、例えば、渦巻きばねとすることができ、図4(a),(b)に示すように、外周側の端部が、ハウジング44に相対回転不能に設けられた外周側リテーナ92に固定的に保持され、内周側の端部が、入力軸70に相対回転不能に設けられた内周側リテーナ94に固定的に保持された状態で設けられる。リターンスプリング90は、図4(a)に示すように、押付部材46が後退端位置にある場合に非作用状態にあるが、図4(b)に示すように、入力軸70が、押付部材46の前進方向に回転させられるのに伴って、すなわち、押付部材46の前進に伴って巻き締められる。後退回転方向のばね力は、押付部材46の前進に伴って大きくなる。
ブレーキペダル20の踏込み操作が行われた場合には、ブレーキECU110において、ストロークセンサ130の検出値とマスタシリンダ圧センサ132,134の検出値との少なくとも一方に基づいて、ブレーキペダル20の操作状態(以下、ブレーキ操作状態と略称する場合がある)が取得され、ブレーキ操作状態に基づいて運転者が要求する総要求押付力が求められる。また、総要求押付力に基づいて、電動ブレーキ8L,8Rの各々の目標押付力である目標荷重、液圧ブレーキ4L,4Rの各々の目標押付力である目標液圧が求められる。
なお、アンチロック制御は、車輪毎に行われることが多いが、車両が電気自動車等であっても、アンチロック制御が行われる場合には、回生制動力は0とされるのが普通である。そのため、アンチロック制御において回生制動力を考慮する必要がない場合が多い。
以下、アンチロック制御における液圧制御ユニット10の制御については、本発明と関連性が低いため説明を省略し、電動ブレーキ8R,8Lの制御について説明する。
以上の事情に基づいてアンチロック制御中の目標荷重Ftは決定されるのであり、スリップを抑制しつつ、最適な制動力が得られるように目標荷重Ft、制御モードが決定される。
S20において、荷重センサ146の検出値である実荷重Fが読み込まれ、S21において、ブレーキECU110から供給された制御指令に含まれる目標荷重Ftが読み込まれる。S22において、ブレーキECU110から供給された制御指令に、アンチロック制御指令が含まれるか否かが判定される。アンチロック制御指令が含まれない場合には、S23において、操作依拠ブレーキ制御が行われる。S21において取得した目標荷重FtとS20において取得された実荷重Fとの差に応じてフィードバック制御が行われる。例えば、PID制御が行われるようにすることができるのであり、目標荷重Ftと実荷重Fとの差にゲインを掛けた大きさの電流が供給される。本実施例において、コイル60には、図7の領域RAの範囲の電流、換言すれば、実荷重Fを小さくする場合にも正回転電流が制御される。
以上の事情により、操作依拠ブレーキ制御においては、図7の領域RAの範囲内の正回転電流の制御により、荷重が制御されるのである。
急減モードにおいては、スリップ率を速やかに回復させるために、速やかに荷重を小さくすることが望まれる。そこで、本実施例においては、コイル60に図7の領域RBの電流(逆回転電流)が供給される。コイル60に逆回転電流が供給された場合には、回転駆動軸62には後退方向の回転駆動力が出力される。回転駆動軸62に出力される回転駆動力とリターンスプリング90によって入力軸70に加えられるばね力とは、両方とも、押付部材46の後退方向となり、押付部材46の後退が電動モータ48によりアシストされることになる。それにより、大きな勾配で荷重を減少させることが可能となる。
しかし、慣性により電動モータ48の逆方向の回転を直ちに停止させることができず、アンダーシュートが生じるおそれがある。
逆回転電流adの大きさ、逆回転電流供給時間tdは、目標荷重Ftおよび実荷重Fと、図11で表されるマップとに基づいて決定される。逆回転電流供給時間tdは、実荷重Fから目標荷重Ftを引いた値である偏差が大きい場合は小さい場合より長くなる傾向があり、逆回転電流adの大きさは、実荷重Fが大きい場合は小さい場合より小さくなる傾向にある。マップが離散的に作成された場合には、任意の目標荷重Ft,実荷重Fについての逆回転電流ad、逆回転電流供給時間tdは補間法により取得することもできる。
正回転電流ahは、前述の場合と同様に、目標荷重Ftと図10の関係とに基づいて取得される。正回転電流供給時間thは、設定時間Tsから逆回転電流供給時間tdを引いた時間th(=Ts−td)とされる。
adjy=adpy+(adiy−adpy)*(Fj−Fp)/(Fi−Fp)
に従って取得される。逆回転電流供給時間tdjyは、偏差yである場合の時間tdiy,tdpyと同じである場合が多い。
一方、特許文献1に記載の電動ブレーキ制御装置においては、急減モード、緩減モード、急増モードの順に設定され、急減モード、緩減モードが設定された場合には電動モータが逆回転させられる。そのため、急増モードが設定されても、直ちに荷重は増加せず、遅れて増加する場合がある。
それに対して、本実施例においては、急減モードの終了時、換言すれば、急増モードが設定された時点に、電動モータ48の回転はほぼ停止した状態にある。そのため、急増モードにおいて、直ちに、実荷重Fを増加させることが可能となり、制動力不足を良好に抑制することができるのである。
例えば、比率γは、実荷重Fから目標荷重Ftを引いた値である偏差が大きい場合は小さい場合より、大きい値となり、逆回転電流bdは、実荷重Fが大きい場合は小さい場合より小さい値となる傾向がある。
例えば、実荷重Fiと目標荷重Fjとに基づいて、逆回転電流bdix、比率γixが図14のマップに従って決定された場合には、逆回転電流供給時間tcix、正回転電流供給時間tgixは、基準時間Tallと比率γixとから、下式に従って取得される。
tcix=Tall*γix
tgix=Tall*(1−γix)
また、正回転電流bhjは、上述の場合と同様に、図10の関係と目標荷重Fjとに基づいて求められる。
本実施例においては、ブレーキECU110から供給された制御指令に急減モードが含まれる場合には、S29´において、図14のマップに基づいて急減モードが設定された場合のパターンが取得される。そして、S41において、デューティ制御が行われる。図17に示すように、基準時間Tallの間、逆回転電流ad、正回転電流ahが,逆回転電流供給時間、正回転電流供給時間ずつ、交互に供給される。
(1)電動モータの正方向の回転駆動により押付部材を前進させることにより、車輪とともに回転させられるブレーキ回転体に摩擦部材を押し付けて、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキの、前記押付部材が前記摩擦部材を前記ブレーキ回転体に押し付ける力である押付力を制御することにより前記車輪の制動スリップを抑制するアンチロック制御装置を含む電動ブレーキ制御装置であって、
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部を含み、
前記押付力減少部が、
前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を予め定められた逆回転電流供給時間の間供給する逆回転電流供給部と、
前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が前記逆回転電流供給時間の間供給された後に、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向に回転させる電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部とを含むことを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
例えば、逆回転電流供給時間を、実押付力から目標押付力を引いた値が大きい場合は小さい場合より長い時間とし、逆回転電流の大きさを、前記実押付力が大きい場合は小さい場合より大きい値とすることができる。それにより、実押付力を目標押付力に良好に近づけることができる。
例えば、押付力を保持する場合には、リターンスプリングの後退方向の力に応じた前進方向の力を出力し得る正回転電流を供給することが望ましい。押付力を保持する場合の正回転電流は、目標押付力に応じた値であっても、実押付力に応じた値であってもよい。
また、アンチロック制御の開始時の押付力が、最大制動力が得られる押付力に近い値であることも知られている。
さらに、アンチロック制御中の実際の制動スリップ状態に基づけば、制動スリップの回復の状態が分かる。
以上のことを考慮して、アンチロック制御において、目標押付力は、その時点における最適な制動力が得られる値に決定されるのであり、実際の制動スリップ状態、アンチロック制御の開始時の押付力、最大制動力が得られる押付力のうちの1つ以上に基づいて決めることが望ましい。
なお、制動スリップ状態は、車体速度と車輪の回転速度との差に関連する値で表すことができる。例えば、スリップ量やスリップ率で表すことができる。
スリップ率取得部は、前後左右の各車輪に設けられた車輪速度センサ等を含むものとすることができる。前後左右の各車輪の車輪速度に基づいて車体速度が取得され、車体速度と各車輪の車輪速度とに基づいてスリップ率が取得される。
前記押付力減少部が、前記主制御部により前記押付力を減少させる減少指令が作成された場合に、前記押付力を減少させるものであり、
前記逆回転電流供給部が、前記逆回転電流供給時間の間、前記逆回転電流を前記電動モータに供給するものであり、
前記正回転電流供給部が、前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流供給時間の間、前記逆回転電流が供給された後、前記設定時間が経過するまでの間、前記正回転電流を供給する(1)ないし(5)項のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。
設定時間は、主制御部においてブレーキ力制御プログラムが実行される周期とすることができる。設定時間の間に押付力の減少と保持とが行われるのであり、設定時間が経過した時点における押付力のアンダーシュートを良好に抑制することができる。ブレーキ力制御プログラムの実行において、制御指令(情報または信号)が作成される。制御指令には、目標押付力、減少指令等が含まれる。
なお、主制御部と、逆回転電流供給部、正回転電流供給部とは、同じコンピュータによって構成されたものとしても、別のコンピュータによって構成されたものとしてもよい。後者のように、主制御部と、逆回転電流供給部および正回転電流供給部とが別のコンピュータである場合には、主制御部において作成された制御指令情報が逆回転電流供給部および正回転電流供給部に供給されることになる。
前記逆転電流供給部による前記逆回転電流の供給と、前記正回転電流供給部による前記正回転電流の供給とが、前記設定時間の間、交互に、複数回ずつ実行される(1)ないし(5)項のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。
設定時間より短い基準時間が、逆回転電流供給時間と正回転電流供給時間とに分割され、基準時間の間、逆回転電流の供給と正回転電流の供給とが交互に行われる。設定時間の間に、基準時間毎に、逆回転電流と正回転電流とが交互に繰り替えし複数回供給されるのであり、いわゆるデューティ制御が行われる。
前記押付力減少部が、前記操作依拠押付力制御部による前記押付力の減少勾配の最大値より、大きな勾配で前記押付力を減少させるものである(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。
運転者が最も大きな速度で、ブレーキ操作部材の解除操作を行った場合の押付力の減少勾配は、正電流の減少により実現することが可能である。
逆回転電流供給時間は、例えば、実押付力から目標押付力を引いた値が大きい場合は小さい場合より長い時間とすることができる。
本電動ブレーキ制御装置において、逆回転電流供給時間が経過した場合に、逆回転電流供給時間が経過した時点の押付力の大きさに関係なく、逆回転電流の供給が停止させられる。
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部と、前記押付力を保持する押付力保持部とを含み、
前記押付力減少部が、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を供給する逆回転電流供給部を含み、
前記押付力保持部が、前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が供給された後に、前記電動モータに、前記押付部材が前進しない範囲内で、前記電動モータを前記正方向に回転させる向きの電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部を含むことを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
本電動ブレーキ制御装置には、(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
Claims (7)
- 電動モータの正方向の回転駆動により押付部材を前進させることにより、車輪とともに回転させられるブレーキ回転体に摩擦部材を押し付けて、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキの、前記押付部材が前記摩擦部材を前記ブレーキ回転体に押し付ける力である押付力を制御することにより前記車輪の制動スリップを抑制するアンチロック制御装置を含む電動ブレーキ制御装置であって、
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部を含み、
前記押付力減少部が、
前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を予め定められた逆回転電流供給時間の間供給する逆回転電流供給部と、
前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が前記逆回転電流供給時間の間供給された後に、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向に回転させる電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部と、
前記押付力の目標値である目標押付力と、現時点における実際の押付力である実押付力とに基づいて、前記逆回転電流供給時間と前記逆回転電流の大きさとの少なくとも一方を決定する逆回転電流供給パターン決定部と
を含む電動ブレーキ制御装置。 - 電動モータの正方向の回転駆動により押付部材を前進させることにより、車輪とともに回転させられるブレーキ回転体に摩擦部材を押し付けて、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキの、前記押付部材が前記摩擦部材を前記ブレーキ回転体に押し付ける力である押付力を制御することにより前記車輪の制動スリップを抑制するアンチロック制御装置を含む電動ブレーキ制御装置であって、
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部を含み、
前記押付力減少部が、
前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を予め定められた逆回転電流供給時間の間供給する逆回転電流供給部と、
前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が前記逆回転電流供給時間の間供給された後に、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向に回転させる電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部と、
前記押付力の目標値である目標押付力と、実際の押付力である実押付力との少なくとも一方に基づいて前記正回転電流の大きさを決定する正回転電流決定部と
を含む電動ブレーキ制御装置。 - 前記押付力減少部が、前記押付力の目標値である目標押付力を、(a)実際の前記車輪の制動スリップ状態と、(b)前記アンチロック制御装置による制御が開始された場合の前記押付力と、(c)理想スリップ範囲で決まる最大制動力が得られる前記押付力とのうちの1つ以上に基づいて決める目標押付力決定部を含む請求項1または2に記載の電動ブレーキ制御装置。
- 前記アンチロック制御装置が、予め定められた設定時間毎に、前記押付力の制御指令を作成する主制御部を含み、
前記押付力減少部が、前記主制御部により前記押付力を減少させる減少指令が作成された場合に、前記押付力を減少させるものであり、
前記逆回転電流供給部が、前記逆回転電流供給時間の間、前記逆回転電流を前記電動モータに供給するものであり、
前記正回転電流供給部が、前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流供給時間の間、前記逆回転電流が供給された後、前記設定時間が経過するまでの間、前記正回転電流を供給する請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。 - 電動モータの正方向の回転駆動により押付部材を前進させることにより、車輪とともに回転させられるブレーキ回転体に摩擦部材を押し付けて、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキの、前記押付部材が前記摩擦部材を前記ブレーキ回転体に押し付ける力である押付力を制御することにより前記車輪の制動スリップを抑制するアンチロック制御装置を含む電動ブレーキ制御装置であって、
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部を含み、
前記押付力減少部が、
前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を予め定められた逆回転電流供給時間の間供給する逆回転電流供給部と、
前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が前記逆回転電流供給時間の間供給された後に、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向に回転させる電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部とを含み、
前記アンチロック制御装置が、予め定められた設定時間毎に、前記押付力の制御指令を作成する主制御部を含み、
前記押付力減少部が、前記主制御部により前記押付力を減少させる減少指令が作成された場合に、前記押付力を減少させるものであり、
前記逆回転電流供給部による前記逆回転電流の供給と、前記正回転電流供給部による前記正回転電流の供給とが、前記設定時間の間、交互に、複数回ずつ実行される電動ブレーキ制御装置。 - 電動モータの正方向の回転駆動により押付部材を前進させることにより、車輪とともに回転させられるブレーキ回転体に摩擦部材を押し付けて、前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキの、前記押付部材が前記摩擦部材を前記ブレーキ回転体に押し付ける力である押付力を制御することにより前記車輪の制動スリップを抑制するアンチロック制御装置を含む電動ブレーキ制御装置であって、
前記電動ブレーキが、前記押付部材を前記ブレーキ回転体から遠ざける方向である後退方向にばね力を加えるリターンスプリングを含み、
前記アンチロック制御装置が、前記押付力を減少させる押付力減少部を含み、
前記押付力減少部が、
前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向とは反対の逆方向に回転させる電流である逆回転電流を予め定められた逆回転電流供給時間の間供給する逆回転電流供給部と、
前記逆回転電流供給部により前記逆回転電流が前記逆回転電流供給時間の間供給された後に、前記電動モータに、前記電動モータを前記正方向に回転させる電流である正回転電流を供給する正回転電流供給部とを含み、
当該電動ブレーキ制御装置が、前記押付力を、運転者のブレーキ操作部材の操作状態に応じた大きさに制御する操作依拠押付力制御部を含み、
前記押付力減少部が、前記操作依拠押付力制御部による前記押付力の減少勾配の最大値より、大きな勾配で前記押付力を減少させるものである電動ブレーキ制御装置。 - 前記アンチロック制御装置が、予め定められた設定時間毎に、前記押付力の制御指令値を作成する主制御部を含み、前記設定時間毎に、前記逆回転電流供給時間を決定し、その逆回転電流供給時間の間、前記押付力を減少させるフィードフォワード制御を行うものである請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電動ブレーキ制御装置。
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