JP5796483B2 - 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。

従来より、電気モータによって制動トルクを発生する車両の制動制御装置が知られている。この種の装置では、通常、運転者による車両の制動操作部材の操作量に基づいて指示電流（目標電流）が演算され、指示電流に基づいて電気モータが制御される。これにより、制動操作部材の操作に応じた制動トルクが車輪に付与される。

この種の装置では、電気モータの慣性を含む装置全体の慣性（慣性モーメント、慣性質量）の影響に起因して、特に急制動時（急激に制動トルクが増加するとき）等において、電気モータの回転速度が増加する加速時（例えば、電気モータが起動するとき）における制動トルクの応答遅れ（立上りの遅れ）、並びに、電気モータの回転速度が減少する減速時（例えば、電気モータが停止に向かうとき）における制動トルクのオーバシュートが発生し得る。従って、特に急制動時において、上記慣性の影響を補償すること、即ち、電気モータの加速時における制動トルクの応答性（立上り性能）の向上、並びに、電気モータの減速時における制動トルクのオーバシュートの抑制（収束性の向上）が望まれている。

この問題に対処するため、例えば、特許文献１には、以下のことが記載されている。即ち、指示電流と目標モータ回転角との関係を規定するマップに基づいて、演算された指示電流に対応する目標モータ回転角が求められ、この目標モータ回転角を２階微分することにより、目標モータ回転角加速度が求められる。この目標モータ回転角加速度に基づいて、装置全体の慣性の影響を補償するための慣性補償電流が演算される。この場合、慣性補償電流は、電気モータの加速時には正の値に演算され、電気モータの減速時には負の値に演算される。この慣性補償電流が指示電流に加算されて、補償後指示電流（目標電流）が決定される。これにより、電気モータが起動するときには補償後指示電流が指示電流より大きめに演算されて、制動トルクの応答性が向上し得る。電気モータが停止に向かうときには補償後指示電流が指示電流より小さめに演算されて、制動トルクのオーバシュートが抑制され得る。

また、特許文献１には、安定した制御を行うため、指示電流が電気モータの能力を超えた場合には、指示電流に「傾き制限」を設けることも記載されている。具体的には、少なくとも指示電流の傾きが電気モータの能力を超えないように予め傾き制限を設けることによって、指示電流の傾きと実際の出力値とが一致させられる。或いは、当初予定される指示電流に対して実際の出力値が追いつかない場合には、指示電流と実際の出力値とが比較され、その比較結果に基づいて、指示電流の傾き制限が行われる。この場合、「指示電流及び実際の出力値」と「指示電流の傾き制限」との関係を規定するマップが予め作製され、そのマップに基づいて前記比較結果から指示電流の傾き制限が求められる。

特開２００２−２２５６９０号公報

上記のように、特許文献１には、指示電流の傾き（即ち、指示電流の時間に対する変化量）に制限を設定して、指示電流と実際の出力値とを一致させることが記載されている。ここで、慣性補償制御では、指示電流から演算される目標モータ回転角加速度に基づいて慣性補償電流が演算される。従って、指示電流に「傾き制限」が設定されると、指示電流の２階微分値に相当する目標モータ回転角加速度は略「ゼロ」に演算される。このため、特に、電気モータの減速時における慣性補償制御において、適切な制御を実行することが困難となる場合が生じ得る。この結果、電気モータの減速時における制動トルクのオーバシュートが十分に抑制され得なかった。上記慣性の影響の更なる適正な補償が望まれているところである。

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、電気モータによって制動トルクを発生する車両の制動制御装置であって、電気モータの減速時における装置全体の慣性の影響を適正に補償し得るものを提供することにある。

本発明に係る車両の制動制御装置は、運転者による車両の制動操作部材（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（ＷＨＬ）に固定された回転部材（ＫＴＢ）に電気モータ（ＭＴＲ）を介して摩擦部材（ＭＳＢ）を押し付けることによって、前記車輪（ＷＨＬ）に対する制動トルクを発生させる制動手段（ＢＲＫ）と、前記操作量（Ｂｐａ）に基づいて目標通電量（Ｉｍｔ）を演算し、前記目標通電量（Ｉｍｔ）に基づいて前記電気モータ（ＭＴＲ）を制御する制御手段（ＣＴＬ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）から前記摩擦部材（ＭＳＢ）までの動力伝達経路内に位置する可動部材の実際の作動状態を表す状態量を実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）として取得する取得手段（ＳＶＡ，ＭＫＡ，ＦＢＡ）と、を備える。

本発明の特徴は、前記制御手段（ＣＴＬ）が、前記操作量（Ｂｐａ）に基づいて、前記電気モータ（ＭＴＲ）の速度が減少する減速時における前記制動手段（ＢＲＫ）の慣性の影響を補償する慣性補償制御が必要であるか否かを判定し、前記慣性補償制御が必要であると判定した時点（ＦＬｒ←１）での前記操作量（Ｂｐａ）に基づいて演算される、前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）に対応する目標値（Ｓｖｔ，Ｍｋｔ，Ｆｂｔ）を規範値（ｒｅｆ）として決定し、前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）、及び、前記規範値（ｒｅｆ）に基づいて、前記目標通電量を減少して前記制動手段（ＢＲＫ）の慣性の影響を補償するための慣性補償通電量（Ｉｋｔ）を演算し、前記慣性補償通電量（Ｉｋｔ）に基づいて前記目標通電量（Ｉｍｔ）を調整するように構成されたことにある。

減速時の慣性補償制御（減速時制御）は、押し力を発生させる電気モータの運動状態が、過渡状態から定常状態へ遷移する直前に行われることが必要である。また、減速時の慣性補償制御は、目標通電量を演算するための目標値（Ｆｂｔ，Ｍｋｔ）と、その結果として生じる実際値（Ｆｂａ，Ｍｋａ）との間に乖離がある場合において特に重要である。

本発明に係る制動制御装置によれば、減速時制御の必要状態が判定された時点での目標値が過渡状態から定常状態へ遷移するときの規範値として設定され、この規範値に基づいて、実際値が過渡状態から定常状態へ遷移する時期が予測され得る。具体的には、電気モータが減速される場合に、目標値と実際値との比較結果に基づいて減速時制御を開始するタイミングが決定され、そのタイミングから、慣性補償通電量Ｉｋｔが演算されて目標通電量Ｉｍｔが調整される。そのため、通電量において過不足のない慣性補償制御が、実際値が過渡状態から定常状態へ遷移する前の適切な時期にて開始・実行され得る。この結果、制動トルクのオーバシュート、アンダシュートが確実に抑制され得る。

なお、目標値、実際値、規範値は、夫々が統一された（同一の）物理量である。例えば、物理量として、電気モータの回転角が採用される場合には、目標回転角、実際の回転角、規範回転角が用いられ、押し力が採用される場合には、目標押し力、実際の押し力、及び規範押し力が用いられる。

具体的には、前記制御手段（ＣＴＬ）は、前記慣性補償制御が必要であると判定した時点（ＦＬｒ←１）での前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）と前記規範値（ｒｅｆ）との偏差（Δｓｖ，Δｍｋ，Δｆｂ）に基づいて、前記慣性補償制御を開始する時点（Ｔｓｓ）を決定し、前記開始する時点（Ｔｓｓ）が到来した時点で、前記慣性補償通電量（Ｉｋｔ）に基づく前記目標通電量（Ｉｍｔ）の調整を開始するように構成され得る。

通常、目標値に対して実際値は時間遅れを有する。上記構成によれば、減速時の慣性補償制御が必要であると判定された時点で、実際値（Ｍｋａ等）と規範値ｒｅｆとの差に基づいて慣性補償制御の開始タイミングが決定される。従って、上記の時間遅れが考慮されて減速時の慣性補償制御が開始される。この結果、通電量に過不足がない確実な制御が実行され得る。

或いは、前記制御手段（ＣＴＬ）は、前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）が前記規範値（ｒｅｆ）を超過した時点で、前記慣性補償通電量（Ｉｋｔ）に基づく前記目標通電量（Ｉｍｔ）の調整を開始するように構成され得る。これによれば、実際値（Ｍｋａ等）が規範値ｒｅｆに達した時点で慣性補償制御が開始される。従って、上記の時間遅れが確実に補償され得る。

上記本発明に係る制動制御装置では、前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）として、前記可動部材の位置、及び、前記可動部材に作用する力のうちの少なくとも何れか１つに係わる物理量が取得されることが好適である。

制動手段の制御対象は、車輪の制動トルクである。従って、電気モータ（ＭＴＲ）から摩擦部材（ＭＳＢ）までの動力伝達経路内に位置する可動部材に作用する「力」が実際値として取得（検出）され得る。また、制動手段全体の剛性（ばね定数）を用いて「可動部材の位置」から「可動部材に作用する力」が演算できる。従って、上記可動部材の「位置」が実際値として取得（検出）され得る。

上記本発明に係る制動制御装置では、前記電気モータ（ＭＴＲ）に対して前記目標通電量（Ｉｍｔ）のステップ入力がなされた場合における予め取得された前記実際値（Ｓｖａ，Ｍｋａ，Ｆｂａ）の変化パターン（時間に対する変化の状態）に基づいて、前記目標値（Ｓｖｔ，Ｍｋｔ，Ｆｂｔ）が決定されることが好適である。

上述のように、規範値ｒｅｆは、目標値（Ｍｋｔ等）に対する実際値（Ｍｋａ等）の時間遅れを考慮するための基準となる指標である。上記構成によれば、制動手段のステップ応答（即ち、制動手段の最大応答）に基づいて目標値が演算される。従って、目標値と実際値との時間的関係（位相差の関係）が適切に維持され得る。

上記本発明に係る制動制御装置では、前記目標値（Ｓｖｔ，Ｍｋｔ，Ｆｂｔ）を２階微分して目標加速度値（ｄｄＳｖｔ，ｄｄＭｋｔ，ｄｄＦｂｔ）が演算され、前記目標加速度値（ｄｄＳｖｔ，ｄｄＭｋｔ，ｄｄＦｂｔ）の絶対値が所定値（ｄｄｍ１）を超過する場合に、前記慣性補償制御が必要であると判定するように構成されることが好適である。

これによれば、目標値に基づいて減速時制御の要否が判定されるので、実際値に対する減速時制御の適切な開始タイミングが予測され得る。また、慣性の影響は、装置の可動部の加速度に相関する。上記構成によれば、目標値が２階微分された目標加速度値（ｄｄＭｋｔ等）に基づいて、減速時の慣性補償制御の要否が適切に判定され得る。

本発明の実施形態に係る制動制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した制動手段（ブレーキアクチュエータ）（Ｚ部）の構成を説明するための図である。 図１に示した制御手段（ブレーキコントローラ）を説明するための機能ブロック図である。 図３に示した慣性補償制御ブロックの第１実施形態を説明するための機能ブロック図である。 制動手段（ブレーキアクチュエータ）の最大応答を説明するための図である。 図３に示した慣性補償制御ブロックの第２実施形態を説明するための機能ブロック図である。 図３に示した慣性補償制御ブロックの第３実施形態を説明するための機能ブロック図である。 図３に示した慣性補償制御ブロックの第４実施形態を説明するための機能ブロック図である。 図３に示した慣性補償制御ブロックの第５実施形態を説明するための機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る制動制御装置の作用・効果を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明に係る車両の制動制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜本発明に係る車両の制動制御装置を搭載した車両全体の構成＞
図１に示すように、この車両には、運転者が車両を減速するために操作する制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰ、各車輪の制動トルクを調整して各車輪に制動力を発生させる制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫ、ＢＲＫを制御する電子制御ユニットＥＣＵ、及び、ＢＲＫ、ＥＣＵ等に電力を供給する電源としての蓄電池ＢＡＴが搭載されている。

また、この車両には、ＢＰの操作量Ｂｐａを検出する制動操作量取得手段（例えば、ストロークセンサ、踏力センサ）ＢＰＡ、運転者によるステアリングホイールＳＷの操作角Ｓａａを検出する操舵角検出手段ＳＡＡ、車両のヨーレイトＹｒａを検出するヨーレイト検出手段ＹＲＡ、車両の前後加速度Ｇｘａを検出する前後加速度検出手段ＧＸＡ、車両の横加速度Ｇｙａを検出する横加速度検出手段ＧＹＡ、及び、各車輪ＷＨＬの回転速度（車輪速度）Ｖｗａを検出する車輪速度検出手段ＶＷＡが備えられている。

制動手段ＢＲＫには、電気モータＭＴＲ（図示せず）が備えられ、ＭＴＲによって車輪ＷＨＬの制動トルクが制御される。また、ＢＲＫには、摩擦部材が回転部材を押す力Ｆｂａを検出する押し力検出手段（例えば、軸力センサ）ＦＢＡ、ＭＴＲの通電量（例えば、電流値）Ｉｍａを検出する通電量検出手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡ、ＭＴＲの位置（例えば、回転角）Ｍｋａを検出する位置検出手段（例えば、回転角センサ）ＭＫＡが備えられている。

上述した種々の検出手段の検出信号（Ｂｐａ等）は、ノイズ除去（低減）フィルタ（例えば、ローパスフィルタ）の処理がなされて、ＥＣＵに供給される。ＥＣＵでは、本発明に係わる制動制御の演算処理が実行される。即ち、後述する制御手段ＣＴＬがＥＣＵ内にプログラムされ、Ｂｐａ等に基づいて電気モータＭＴＲを制御するための目標通電量（例えば、目標電流値、目標デューティ比）Ｉｍｔが演算される。また、ＥＣＵでは、Ｖｗａ、Ｙｒａ等に基づいて、公知のアンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、車両安定化制御（ＥＳＣ）等の演算処理が実行される。

＜制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫの構成＞
本発明に係る制動制御装置では、車輪ＷＨＬの制動トルクの発生、及び調整が、電気モータＭＴＲによって行われる。

図１のＺ部の拡大図である図２に示すように、制動手段ＢＲＫは、ブレーキキャリパＣＰＲ、回転部材ＫＴＢ、摩擦部材ＭＳＢ、電気モータＭＴＲ、駆動手段ＤＲＶ、減速機ＧＳＫ、回転・直動変換機構ＫＴＨ、押し力取得手段ＦＢＡ、位置検出手段ＭＫＡ、及び、通電量取得手段ＩＭＡにて構成されている。

ブレーキアクチュエータＢＲＫには、公知の制動装置と同様に、公知のブレーキキャリパＣＰＲ、及び、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢが備えられる。ＭＳＢが公知の回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴＢに押し付けられることによって摩擦力が発生し、車輪ＷＨＬに制動トルクが生じる。

駆動手段（電気モータＭＴＲの駆動回路）ＤＲＶにて、目標通電量（目標値）Ｉｍｔに基づき電気モータＭＴＲへの通電量（最終的には電流値）が制御される。具体的には、駆動手段ＤＲＶには、パワートランジスタ（例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ）が用いられたブリッジ回路が構成され、目標通電量Ｉｍｔに基づいてパワートランジスタが駆動され、電気モータＭＴＲの出力が制御される。

電気モータＭＴＲの出力（出力トルク）は、減速機（例えば、歯車）ＧＳＫを介して回転・直動変換機構ＫＴＨに伝達される。そして、ＫＴＨによって、回転運動が直線運動に変換されて摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢに押し付けられる。ＫＴＢは車輪ＷＨＬに固定されており、ＭＳＢとＫＴＢとの摩擦によって、車輪ＷＨＬに制動トルクが発生し、調整される。回転・直動変換機構ＫＴＨとして、「滑り」によって動力伝達（滑り伝達）を行う滑りネジ（例えば、台形ネジ）、或いは、「転がり」によって動力伝達（転がり伝達）を行うボールネジが用いられ得る。

モータ駆動回路ＤＲＶには、実際の通電量（例えば、実際に電気モータに流れる電流）Ｉｍａを検出する通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡが備えられる。また、電気モータＭＴＲには位置（例えば、回転角）Ｍｋａを検出する位置検出手段（例えば、角度センサ）ＭＫＡが備えられる。さらに、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを実際に押す力（実押し力）Ｆｂａを取得（検出）するために、押し力取得手段（例えば、力センサ）ＦＢＡが備えられる。

図２では、制動手段ＢＲＫとして、所謂、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が、制動手段ＢＲＫは、ドラム型制動装置（ドラムブレーキ）であってもよい。ドラムブレーキの場合、摩擦部材ＭＳＢはブレーキライニングであり、回転部材ＫＴＢはブレーキドラムである。同様に、電気モータＭＴＲによってブレーキライニングがブレーキドラムを押す力（押し力）が制御される。電気モータＭＴＲとして回転運動にてトルクを発生させるものが示されるが、直線運動にて力を発生させるリニアモータでもあってもよい。

ブレーキアクチュエータＢＲＫは、電気モータＭＴＲによって駆動される。そのため、ＭＴＲへの入力（通電量）とＭＴＲからの出力（出力トルク）との間で状態量が分離され得る。制動操作量Ｂｐａから目標通電量Ｉｍｔに到るまでの状態量を入力側の状態量（入力状態量）Ｓｖｔと称呼する。即ち、Ｉｍｔは、入力状態量Ｓｖｔ（の何れか１つ以上）に基づいて演算される。一方、電気モータＭＴＲの出力から回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢに対する摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢの押し力に到るまでの状態量（即ち、ＭＴＲからＭＳＢまでの動力伝達経路内に位置する可動部材の実際の作動状態を表す状態量）を出力側の状態量（出力状態量）Ｓｖａと称呼する。ＢＲＫには、出力状態量Ｓｖａを取得（検出）するための取得手段（検出手段）ＳＶＡが備えられる。

ＢＲＫの制御対象は、車輪の制動トルクであるため、電気モータの出力から押し力に到るまでの動力伝達経路における可動部材に作用する「力」が、上記取得手段によって、実際値として取得（検出）され得る。また、ＢＲＫ全体の剛性（ばね定数）が用いられて、「可動部材の位置」から「可動部材に作用する力」が演算できるため、上記伝達経路における可動部材の「位置」が、上記取得手段によって、実際値として取得（検出）され得る。即ち、上記取得手段によって、出力側の状態量が実際値として取得される。

「実際値に対応した目標値」として、実際値と同一物理量の目標値が演算される。具体的には、Ｍｋａに対応して電気モータの目標位置Ｍｋｔが演算され、Ｆｂａに対応して押し力の目標値Ｆｂｔが演算される。さらに、電気モータの実際の出力トルクに対応する目標トルク、ＫＴＨにおける実際の推力に対応する目標推力、ＫＴＨにおける実際の位置に対応する目標位置、或いは、ＭＳＢの実際の位置に対応する目標位置が採用され得る。なお、規範値は、目標値に基づいて決定されるため、目標値と同一の物理量となる。表１に、上記の内容をまとめる。

以下で説明される各実施形態では、実際値として電気モータの実際の位置Ｍｋａ、目標値として電気モータの目標位置Ｍｋｔが用いられる。実際値Ｓｖａ、及び目標値Ｓｖｔとしては、表１に示す出力伝達経路の各部位における各実際値、各目標値のうちで、少なくともいずれか１つ以上が用いられ得る。

＜制御手段ＣＴＬの全体構成＞
図３に示すように、図１に示した制御手段ＣＴＬは、目標押し力演算ブロックＦＢＴ、指示通電量演算ブロックＩＳＴ、押し力フィードバック制御ブロックＩＰＴ、慣性補償制御ブロックＩＮＲ、及び、通電量調整演算ブロックＩＭＴにて構成されている。制御手段ＣＴＬは、電子制御ユニットＥＣＵ内にプログラムされている。

制動操作部材ＢＰ（例えば、ブレーキペダル）の操作量Ｂｐａが制動操作量取得手段ＢＰＡによって取得される。制動操作部材の操作量（制動操作量）Ｂｐａは、運転者による制動操作部材の操作力（例えば、ブレーキ踏力）、及び、変位量（例えば、ブレーキペダルストローク）のうちの少なくとも何れかに基づいて演算される。Ｂｐａにはローパスフィルタ等の演算処理がなされ、ノイズ成分が除去（低減）されている。

目標押し力演算ブロックＦＢＴにて、予め設定された目標押し力演算特性（演算マップ）ＣＨｆｂを用いて、操作量Ｂｐａに基づき目標押し力Ｆｂｔが演算される。「押し力」は、制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫにおいて、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢが回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴＢを押し力である。目標押し力Ｆｂｔは、その押し力の目標値である。

指示通電量演算ブロックＩＳＴにて、予め設定された演算マップＣＨｓ１，ＣＨｓ２を用いて、目標押し力Ｆｂｔに基づき指示通電量Ｉｓｔが演算される。指示通電量Ｉｓｔは、制動手段ＢＲＫの電気モータＭＴＲを駆動し、目標押し力Ｆｂｔを達成するための、電気モータＭＴＲへの通電量の目標値である。演算マップ（指示通電量の演算特性）は、ブレーキアクチュエータのヒステリシスを考慮して、２つの特性ＣＨｓ１，ＣＨｓ２で構成される。特性（第１の指示通電量演算特性）ＣＨｓ１は押し力を増加する場合に対応し、特性（第２の指示通電量演算特性）ＣＨｓ２は押し力を減少する場合に対応する。そのため、特性ＣＨｓ２に比較して、特性ＣＨｓ１は相対的に大きい指示通電量Ｉｓｔを出力するように設定されている。

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（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、通電量の目標値として電気モータ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（ＰＷＭ，pulse width modulation）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、このデューティ比が通電量として用いられ得る。

押し力フィードバック制御ブロックＩＰＴにて、目標押し力（目標値）Ｆｂｔ、及び、実押し力（実際値）Ｆｂａに基づき押し力フィードバック通電量Ｉｐｔが演算される。指示通電量Ｉｓｔは目標押し力Ｆｂｔに相当する値として演算されるが、ブレーキアクチュエータの効率変動により目標押し力Ｆｂｔと実際の押し力Ｆｂａとの間に誤差（定常的な誤差）が生じる場合がある。押し力フィードバック通電量Ｉｐｔは、目標押し力Ｆｂｔと実押し力Ｆｂａとの偏差（押し力偏差）ΔＦｂ、及び、演算特性（演算マップ）ＣＨｐに基づいて演算され、上記の誤差（定常的な誤差）を減少するように決定される。なお、Ｆｂａは押し力取得手段ＦＢＡによって取得される。

慣性補償制御ブロックＩＮＲにて、ＢＲＫ（特に、電気モータＭＴＲ）の慣性（イナーシャであり、回転運動における慣性モーメント、又は、直線運動における慣性質量）の影響が補償される。慣性補償制御ブロックＩＮＲでは、ＢＲＫの慣性（慣性モーメント、或いは、慣性質量）の影響を補償するための通電量の目標値Ｉｊｔ，Ｉｋｔが演算される。電気モータが停止、或いは、低速で運動している状態から運動（回転運動）が加速される場合に、押し力発生の応答性を向上させることが必要である。この場合に対応する加速時慣性補償通電量Ｉｊｔが演算される。Ｉｊｔは、慣性補償制御における加速時制御の通電量の目標値である。

また、電気モータが運動（回転運動）している状態から減速して停止していく場合に、押し力のオーバシュートを抑制し、収束性を向上することも必要である。この場合に対応する減速時慣性補償通電量Ｉｋｔが演算される。Ｉｋｔは、慣性補償制御における減速時制御の通電量の目標値である。ここで、Ｉｊｔは電気モータの通電量を増加させる値（Ｉｓｔに加算される正の値）であり、Ｉｋｔは電気モータの通電量を減少させる値（Ｉｓｔに加算される負の値）である。

そして、通電量調整演算ブロックＩＭＴにて、指示通電量Ｉｓｔが、押し力フィードバック通電量Ｉｐｔ、及び慣性補償通電量Ｉｊｔ（加速時）、Ｉｋｔ（減速時）によって調整されて、目標通電量Ｉｍｔが演算される。具体的には、指示通電量Ｉｓｔに対して、フィードバック通電量Ｉｐｔ、及び、慣性補償通電量Ｉｊｔ，Ｉｋｔが加算されて、その総和が目標通電量Ｉｍｔとして演算される。目標通電量Ｉｍｔは、電気モータＭＴＲの出力を制御するための最終的な通電量の目標値である。

＜慣性補償制御ブロックの第１実施形態の構成＞
図４を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第１実施形態について説明する。図４に示すように、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第１実施形態は、目標位置演算ブロックＭＫＴ、制御要否判定演算ブロックＦＬＧ、減速時制御開始判定演算ブロックＦＬＫ、慣性補償通電量演算ブロックＩＪＫ、及び選択演算ブロックＳＮＴにて構成されている。

目標位置演算ブロックＭＫＴは、変換演算ブロックＦ２Ｍ、及び制限演算ブロックＬＭＴにて構成される。Ｆ２Ｍでは、目標押し力Ｆｂｔ、及び、目標押し力演算特性（演算マップ）ＣＨｍｋに基づいて目標位置（目標回転角）Ｍｋｔが演算される。目標位置Ｍｋｔは、電気モータＭＴＲの位置（回転角）の目標値である。演算マップＣＨｍｋはブレーキキャリパＣＰＲ、及び、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢの剛性に相当する特性であり、「上に凸」の非線形な特性として、電子制御ユニットＥＣＵ内に予め記憶されている。

ＬＭＴでは、Ｍｋｔに対してＢＲＫの最大応答の制限が加えられる。具体的には、遅れ要素演算によってＢＲＫの過渡応答が考慮されるとともに、速度制限演算によって電気モータの最大速度に制限が加えられる。

図５を参照しながら、ブレーキアクチュエータＢＲＫの最大応答について説明する。ＢＲＫの最大応答とは、ＢＲＫが応答し得る最大限の性能である。ＢＲＫを駆動する電気モータＭＴＲに対して、ステップ入力（目標通電量）が与えられた場合、その入力の変化に対して出力（電気モータの位置）が遅れて現れる。ステップ入力に対して追従し得る最大限の応答（入力の時間変化量に対応する出力の時間変化量の有様）が「最大応答」と定義される。具体的には、最大応答は、（所定の）目標通電量Ｉｍｔがステップ的に入力された場合（従って、回転角の目標値Ｍｋｔが所定量ｍｋｓ０まで瞬時に増加されるステップ入力がなされた場合）における回転角の実際値（出力）Ｍｋａの変化に基づいて求められる。また、最大応答は、ステップ入力に対する実際の押し力Ｆｂａの変化に基づいて求められ得る。最大応答（ステップ応答）におけるＭｋａ，Ｆｂａの変化に基づいて、後述する時定数τｍ、むだ時間Ｌ、及び最大速度が同定され、これらを用いて後述する遅れ要素演算、速度制限演算がなされる。

遅れ要素演算では、電気モータＭＴＲの目標位置Ｍｋｔに基づいて遅れ要素演算処理後の目標位置Ｍｋｔが演算される。具体的には、ブレーキアクチュエータＢＲＫの応答（即ち、電気モータＭＴＲの応答）に相当する時定数τｍを含んだ遅れ要素（例えば、一次遅れ要素）の演算処理が、電気モータの目標位置Ｍｋｔに対して実行されて遅れ処理後目標位置Ｍｋｔが演算される。遅れ演算処理がＭｋｔになされることによって、ブレーキアクチュエータＢＲＫの応答（システムへの入力の時間変化量に対応する出力の時間変化量の有様）が、時定数を用いた遅れ要素をもつ伝達関数として考慮されて、その応答に対応した目標値であるＭｋｔが演算され得る。ここで、伝達関数はシステム（制御系）への入力に対する出力の関係を表す関数であり、時定数τｍは遅れ要素の応答速さを示すパラメータである。

遅れ要素として、ｎ次の遅れ要素（ｎは「１」以上の整数）が用いられ得る。遅れ要素は、ラプラス変換を用いて表現され、例えば、一次遅れ要素の場合、伝達関数Ｇ（ｓ）は、以下の（１）式で表される。
Ｇ（ｓ）＝Ｋ／（τｍ・ｓ＋１） …（１）

ここで、τｍは時定数、Ｋは定数、ｓはラプラス演算子である。

また、遅れ要素が二次遅れ要素である場合には、遅れ要素演算における伝達関数Ｇ（ｓ）は、以下の（２）式で表される。
Ｇ（ｓ）＝Ｋ／｛ｓ・（τｍ・ｓ＋１）｝ …（２）

さらに、遅れ要素演算において、むだ時間Ｌが考慮され得る。むだ時間とは、入力に対して出力が応答し始めるまでに要する時間である。このとき、ＢＲＫの応答を表す伝達関数Ｇ（ｓ）は、以下の（３）式、又は、（４）式で表現される。
一次遅れ、及び、むだ時間による遅れ要素演算についての伝達関数：
Ｇ（ｓ）＝｛Ｋ／（τｍ・ｓ＋１）｝・ｅ^−Ｌ・ｓ …（３）
二次遅れ、及び、むだ時間による遅れ要素演算についての伝達関数：
Ｇ（ｓ）＝〔Ｋ／｛ｓ・（τｍ・ｓ＋１）｝〕・ｅ^−Ｌ・ｓ …（４）
ここで、Ｌはむだ時間、ｅはネイピア数（自然対数の底）である。

さらに、速度制限演算では、Ｍｋｔに対して、電気モータの最大速度（最大回転数）が考慮される。具体的には、処理後目標位置Ｍｋｔの時間変化量が最大速度に制限されて、新たな目標位置が演算される。制限演算ブロックＬＭＴから、Ｍｋｔに対して遅れ要素演算、及び速度制限演算がなされて、新たな（応答制限がなされた）目標位置Ｍｋｔが出力される。

再び図４を参照して、制御要否判定演算ブロックＦＬＧでは、慣性補償制御の実行が必要であるか、不要であるかが判定される。制御要否判定演算ブロックＦＬＧは、電気モータの加速時（例えば、電気モータが起動し、増速するとき）での要否判定を行う加速時判定演算ブロックＦＬＪ、及び、電気モータの減速時（例えば、電気モータが減速し、停止に向かうとき）での要否判定を行う減速時判定演算ブロックＦＬＲで構成されている。制御要否判定演算ブロックＦＬＧからは、判定結果として、要否判定フラグＦＬｊ（加速時），ＦＬｒ（減速時）が出力される。要否判定フラグＦＬｊ，ＦＬｒにおいて、「０」は慣性補償制御が不要である場合（不要状態）を表し、「１」は慣性補償制御が必要である場合（必要状態）を表す。

制御要否判定演算ブロックＦＬＧは、目標加速度演算ブロックＤＤＭＫＴ、加速時判定演算ブロックＦＬＪ、及び、減速時判定演算ブロックＦＬＲにて構成される。

目標加速度演算ブロックＤＤＭＫＴでは、電気モータの目標位置Ｍｋｔに基づき、その加速度（目標回転角加速度）ｄｄＭｋｔが演算される。目標加速度ｄｄＭｋｔは、Ｍｋｔを２階微分して演算される。即ち、Ｍｋｔを微分して目標速度ｄＭｋｔが演算され、さらに、目標速度ｄＭｋｔが微分されて目標加速度ｄｄＭｋｔが演算される。

加速時判定演算ブロックＦＬＪでは、ｄｄＭｋｔに基づいて電気モータＭＴＲが加速する場合の慣性補償制御が「必要状態（制御を実行する必要がある状態）」、及び、「不要状態（制御を実行する必要がない状態）」のうちで何れの状態であるかが判定される。判定結果は、要否判定フラグ（制御フラグ）ＦＬｊとして出力される。要否判定フラグＦＬｊは、「０」が「不要状態」、「１」が「必要状態」に夫々対応している。演算マップＤＦＬｊに従って、ｄｄＭｋｔが第１の所定加速度（所定値）ｄｄｍ１（＞０）を超過した時点で、加速時制御の要否判定フラグＦＬｊは、「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に変更される（ＦＬｊ←１）。その後、目標加速度ｄｄＭｋｔが所定加速度（所定値）ｄｄｍ２（＜ｄｄｍ１）未満となるときに、ＦＬｊは「１」から「０」に変更される（ＦＬｊ←０）。なお、ＦＬｊは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「０」に設定されている。

減時判定演算ブロックＦＬＲでは、目標加速度ｄｄＭｋｔに基づいて電気モータＭＴＲが減速する場合の慣性補償制御が「必要状態（制御を実行する必要がある状態）」、及び、「不要状態（制御を実行する必要がない状態）」のうちで何れの状態であるかが判定される。判定結果は、要否判定フラグ（制御フラグ）ＦＬｒとして出力される。要否判定フラグＦＬｒは「０」が「不要状態」、「１」が「必要状態」に夫々対応している。演算マップＤＦＬｒに従って、目標加速度ｄｄＭｋｔが第２の所定加速度（所定値）ｄｄｍ３（＜０）を下回った時点で、減速時制御の要否判定フラグＦＬｒは、「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に変更される（ＦＬｒ←１）。その後、目標加速度ｄｄＭｋｔが所定加速度（所定値）ｄｄｍ４（＞ｄｄｍ３，＜０）以上となるときに、ＦＬｒは「１」から「０」に変更される（ＦＬｒ←０）。なお、ＦＬｒは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「０」に設定されている。

慣性補償制御の要否判定フラグＦＬｊ，ＦＬｒに関する情報は、制御要否判定演算ブロックＦＬＧから慣性補償通電量演算ブロックＩＪＫ、及び減速時制御開始判定演算ブロックＦＬＫに送信される。

慣性補償通電量演算ブロックＩＪＫでは、ＦＬＧにて慣性補償制御が必要であると判定された上で、制御開始が判定された場合における慣性補償通電量（目標値）が演算される。慣性補償通電量演算ブロックＩＪＫは、電気モータの加速時（例えば、電気モータが起動し、増速するとき）の慣性補償通電量Ｉｊｔを演算する加速時通電量演算ブロックＩＪＴ、及び、電気モータの減速時（例えば、電気モータが減速し、停止に向かうとき）の慣性補償通電量Ｉｋｔを演算する減速時通電量演算ブロックＩＫＴにて構成されている。

加速時通電量演算ブロックＩＪＴでは、要否判定フラグＦＬｊ、及び、加速時演算特性（演算マップ）ＣＨｊに基づき、加速時慣性補償通電量（加速時通電量）Ｉｊｔが演算される。加速時演算特性ＣＨｊは、加速時慣性補償制御（加速時制御）の必要状態が判定された時点からの経過時間Ｔに対するＩｊｔの特性（演算マップ）としてＥＣＵ内に予め記憶されている。即ち、加速時制御においては、必要状態が判定された時点で制御が開始される。

演算特性ＣＨｊは、時間Ｔが「０」のときから時間の経過に従い、Ｉｊｔが「０」から所定通電量（所定値）ｉｊ１にまで急峻に増加され、その後、時間の経過に従いＩｊｔが所定通電量（所定値）ｉｊ１から「０」にまで緩やかに減少される。具体的には、ＣＨｊは、Ｉｊｔが「０」から所定通電量ｉｊ１にまで増加されるのに要する時間ｔｕｐが、Ｉｊｔが所定通電量ｉｊ１から「０」にまで減少されるのに要する時間ｔｄｎよりも短く設定されている。

また、図４に破線で示すように、通電量が増加する場合には、Ｉｊｔは「上に凸」の特性で、初めに急増され、その後、緩やかに増加する特性として、ＣＨｊが設定され得る。また、通電量が減少する場合には、Ｉｊｔは「下に凸」の特性で、初めは急減され、その後、緩やかに減少する特性として、ＣＨｊが設定され得る。そして、要否判定フラグＦＬｊが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替えられた時点をＣＨｊでの経過時間の原点（Ｔ＝０）とし、切替時点からの経過時間Ｔと加速時演算特性ＣＨｊとに基づき、電気モータ加速時の慣性補償通電量（加速時通電量）Ｉｊｔが決定される。

Ｉｊｔの演算中に、要否判定フラグＦＬｊが「１」から「０」に切り替えられても、演算特性ＣＨｊで予め設定されている継続時間に亘って加速時通電量Ｉｊｔは演算され続ける。なお、Ｉｊｔは正の値として演算され、Ｉｊｔによって電気モータＭＴＲへの通電量が増加されるように調整される。

減速時通電量演算ブロックＩＫＴにて、後述する制御開始判定フラグ（開始判定フラグ）ＦＬｋ、及び、減速時演算特性（演算マップ）ＣＨｋに基づき減速時慣性補償通電量（減速時通電量）Ｉｋｔが演算される。減速時演算特性ＣＨｋは、ＩＫＴにて減速時慣性補償制御（減速時制御）の必要状態が判定された後、減速時制御開始判定演算ブロックＦＬＫにて制御開始が判定された時点からの経過時間Ｔに対するＩｋｔの特性（演算マップ）としてＥＣＵ内に予め記憶されている。ＦＬＫにおける減速時制御の開始判定については後述する。

演算特性ＣＨｋは、時間Ｔが「０」のときから時間の経過に従い、Ｉｋｔが「０」から所定通電量（所定値）ｉｋ１にまで急峻に減少され、その後、時間の経過に従いＩｋｔが所定通電量（所定値）ｉｋ１から「０」にまで緩やかに増加される。具体的には、ＣＨｋは、Ｉｋｔが「０」から所定通電量ｉｋ１にまで減少されるのに要する時間ｔｖｐが、Ｉｋｔが所定通電量ｉｋ１から「０」にまで増加されるのに要する時間ｔｅｎよりも短く設定されている。

また、図４に破線で示すように、通電量が減少する場合には、Ｉｋｔは「下に凸」の特性で、初めに急減され、その後、緩やかに減少する特性として、ＣＨｋが設定され得る。また、通電量が増加する場合には、Ｉｋｔは「上に凸」の特性で、初めは急増され、その後、緩やかに増加する特性として、ＣＨｋが設定され得る。そして、後述するＦＬＫにて演算された開始判定フラグＦＬｋが「０」から「１」に切り替えられた時点をＣＨｋでの経過時間の原点（Ｔ＝０）とし、切替時点からの経過時間Ｔと減速時演算特性ＣＨｋとに基づき、電気モータ減速時の慣性補償通電量（減速時通電量）Ｉｋｔが決定される。

Ｉｋｔの演算中に、開始判定フラグＦＬｋが「１」から「０」に切り替えられても、演算特性ＣＨｋで予め設定されている継続時間に亘ってＩｋｔは演算され続ける。なお、Ｉｋｔは負の値として演算され、Ｉｋｔによって電気モータＭＴＲへの通電量が減少されるように調整される。

ここで、加速時慣性補償制御の演算特性ＣＨｊ、及び、減速時慣性補償制御の演算特性ＣＨｋは、制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫの上記の最大応答に基づいて決定され得る（図５を参照）。電気モータＭＴＲに対して、（所定の）目標通電量のステップ入力（従って、回転角の目標値Ｍｋｔが（所定量ｍｋｓ０の）ステップ入力）がなされた場合、回転角の実際値（出力）Ｍｋａは、目標値（入力）Ｍｋｔに追い着くように（遅れを伴って目標値に追従するように）変化する。ＣＨｊ及びＣＨｋは、このＭｋａの変化に基づいて決定される。

装置全体の慣性（特に、電気モータの慣性）を補償するトルクは、電気モータの回転角加速度に比例する。この点を考慮し、慣性補償を適切に行うためには、慣性補償通電量が電気モータの実際の加速度（回転角加速度）ｄｄＭｋａに基づいて演算される。そのため、ＭＴＲの位置（回転角）の実際値Ｍｋａが２階微分されて、加速度（回転角加速度）ｄｄＭｋａが演算され、ｄｄＭｋａに基づいてＣＨｊ，ＣＨｋが決定される。例えば、ＣＨｊ，ＣＨｋは、ｄｄＭｋａに係数Ｋ（定数）が乗算されることによって設定され得る。

ＣＨｊにおいて、Ｉｊｔが急峻に増加する際の増加勾配（時間に対するＩｊｔの傾き）は、前記ステップ入力の開始時点ｕ１から回転角加速度ｄｄＭｋａが最大値ｄｄｍｊ０となる時点ｕ２までの間におけるｄｄＭｋａの増加勾配（時間に対して増加するｄｄＭｋａの傾き）の最大値又は平均値に基づいて決定される。また、Ｉｊｔが緩やかに減少する際の減少勾配（時間に対するＩｊｔの傾き）は、ｄｄＭｋａが最大値ｄｄｍｊ０となる時点ｕ２から概ゼロとなる時点ｕ３までの間におけるｄｄＭｋａの減少勾配（時間に対して減少するｄｄＭｋａの傾き）の最大値又は平均値に基づいて決定される。

また、最大応答（ステップ応答）におけるｄｄＭｋａに基づいて（時点ｕ１〜ｕ２のｄｄＭｋａの変化に基づいて）、通電量が増加される場合には、Ｉｊｔは「上に凸」の特性で、初めに急増され、その後、緩やかに増加する特性として、ＣＨｊが設定され得る。同様に、最大応答におけるｄｄＭｋａに基づいて（時点ｕ２〜ｕ３のｄｄＭｋａの変化に基づいて）、通電量が減少される場合には、Ｉｊｔは「下に凸」の特性で、初めは急減され、その後、緩やかに減少する特性として、ＣＨｊが設定され得る。

ＣＨｋにおいて、Ｉｋｔが急峻に減少する際の減少勾配（時間に対するＩｋｔの傾き）は、ｄｄＭｋａがゼロから減少を開始する時点ｕ４から最小値ｄｄｍｋ０となる時点ｕ５までの間におけるｄｄＭｋａの減少勾配（時間に対して減少するｄｄＭｋａの傾き）の最小値又は平均値に基づいて決定される。また、Ｉｋｔが緩やかに増加する際の増加勾配（時間に対するＩｋｔの傾き）は、ｄｄＭｋａが最小値ｄｄｍｋ０となる時点ｕ５から概ゼロに戻る時点ｕ６までの間におけるｄｄＭｋａの増加勾配（時間に対して増加するｄｄＭｋａの傾き）の最大値又は平均値に基づいて決定される。

また、最大応答（ステップ応答）におけるｄｄＭｋａに基づいて（時点ｕ４〜ｕ５のｄｄＭｋａの変化に基づいて）、通電量が減少される場合には、Ｉｋｔは「下に凸」の特性で、初めに急減され、その後、緩やかに減少する特性として、ＣＨｋが設定され得る。同様に、最大応答におけるｄｄＭｋａに基づいて（時点ｕ５〜ｕ６のｄｄＭｋａの変化に基づいて）、通電量が増加される場合には、Ｉｋｔは「上に凸」の特性で、初めは急増され、その後、緩やかに増加する特性として、ＣＨｋが設定され得る。

選択演算ブロックＳＮＴにて、電気モータ加速時の慣性補償通電量Ｉｊｔの出力、電気モータ減速時の慣性補償通電量Ｉｋｔの出力、及び、制御停止（値「０」の出力）のうちから、何れか１つが選択されて出力される。選択演算ブロックＳＮＴでは、加速時慣性補償通電量Ｉｊｔ（＞０）が出力されている途中で減速時慣性補償通電量Ｉｋｔ（＜０）が出力された場合には、Ｉｊｔに代えて、Ｉｋｔが優先的に出力され得る。上記構成によれば、運転者が急制動を中止した際、加速時の慣性補償制御（Ｉｊｔの演算）が直ちに停止され、減速時の慣性補償制御（Ｉｋｔの演算）に切り替えられる。そのため、押し力のオーバシュートが確実に抑制され得る。

減速時制御開始判定演算ブロックＦＬＫでは、電気モータ減速時の慣性補償制御が、ＦＬＲにて「必要状態（ＦＬｒ＝１）」と判定されたことを条件に、その制御を開始するか否かが判定される。ＦＬＫは、規範値決定演算ブロックＲＥＦ、開始タイミング設定演算ブロックＴＳＳ、及び時間カウンタＴＭＲにて構成されている。

ＲＥＦでは、減速時要否判定フラグＦＬｒ、及び電気モータの目標位置（目標値に対応）Ｍｋｔに基づいて規範値ｒｅｆが演算される。ここで、規範値ｒｅｆは、減速時制御の開始を判定するための基準となる値である。具体的は、ＦＬｒが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替わった時点（ＦＬｒ←１）におけるＭｋｔの値が規範値ｒｅｆとして決定される。そして、上記切り替り時点でのＭＴＲの実際の位置（実際値に対応）Ｍｋａと規範値ｒｅｆとの差が、位置偏差Δｍｋとして演算される。

ＴＳＳでは、位置偏差Δｍｋに基づいて上記切り替り時点から減速時制御を開始するまでの時間（開始時間）Ｔｓｓが設定される。具体的には、Δｍｋが大きいほどＴｓｓが長く設定される。そして、ＴＭＲにて、上記切り替り時点からの時間がカウントされて、Ｔｓｓとなった時点で制御開始が判定される。このとき、開始判定フラグＦＬｋが、「０（制御停止状態）」から「１（制御実行状態）」に切り替えられる（ＦＬｋ←１）。即ち、減速時制御の必要状態が判定された時点から時間Ｔｓｓを経過した後に、減速時制御（Ｉｋｔの演算）が開始される。

以上、説明したように、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第１実施形態では、電気モータの実際の動きである実際値Ｍｋａが監視され、その実際値Ｍｋｔと、操作量Ｂｐａから演算された目標値Ｍｋｔから決定された規範値ｒｅｆとの比較結果に基づいて、減速時の慣性補償制御が開始される。従って、電気モータへの通電量の過不足が抑制され得る。これにより、車輪の制動トルクのオーバシュート、及びアンダシュートが好適に低減され得る。

＜慣性補償制御ブロックの第２実施形態の構成＞
次に、図６を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第２実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックＩＮＲの第２実施形態は、減速時制御判定演算ブロックＦＬＫ以外は第１実施形態と同じである。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図６に示すように、第２実施形態におけるＦＬＫは、規範値決定演算ブロックＲＥＦ、及び開始判定演算ブロックＫＨＥにて構成される。ＲＥＦでは、第１実施形態と同様に、ＦＬｒ及びＭｋｔに基づいて、減速時制御の必要状態が判定された時点の目標位置（目標値に対応）Ｍｋｔが規範値ｒｅｆとして決定される。

開始判定演算ブロックＫＨＥでは、電気モータの実際の位置（実際値に対応）Ｍｋａが規範値ｒｅｆを超過した時点で、開始判定フラグＦＬｋが「０（制御停止）」から「１（制御実行）」に切り替えられて、減速時通電量演算ブロックＩＫＴ（図４を参照）に送信される。即ち、電気モータの実際の位置（実際値）Ｍｋａが規範値ｒｅｆよりも大きくなった時点で、減速時通電量Ｉｋｔの演算が開始され、減速時制御の実行が開始される。

Ｍｋａがｒｅｆを超過したときには、電気モータの過渡運動状態（Ｂｐａに基づいて演算される目標値に対して遅れている状態）が定常状態（目標値に対する実際値の時間的遅れが減少し、一致する状態）に近づいてきている。そのため、上記構成によって減速時の慣性補償制御が適切なタイミングで開始され得る。

＜慣性補償制御ブロックの第３実施形態の構成＞
次に、図７を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第３実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックＩＮＲの第３実施形態は、通電量取得手段ＩＭＡ、及び減速時通電量演算ブロックＩＫＴ以外は、第１、第２実施形態と同じである。以下、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

電気モータＭＴＲの応答性が考慮された値として加速時慣性補償通電量Ｉｊｔが出力されたとしても、電源電圧の状態によっては（例えば、電圧低下がある場合等）、電気モータＭＴＲの実際の通電量が目標値と一致するとは限らない。例えば、電気モータＭＴＲの起動時において実際の通電量が不足していた場合に、予め設定された減速時慣性補償通電量Ｉｋｔが出力されるとブレーキアクチュエータＢＲＫにおいて押し力の不足が生じる場合があり得る。そのため、本実施形態では、通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡが取得する実際の通電量（例えば、電流値）Ｉｍａに基づいて減速時慣性補償通電量Ｉｋｔが演算され得る。

図７に示すように、減速時通電量演算ブロックＩＫＴには、データ記憶演算ブロックＪＤＫが備えられ、Ｉｊｔが出力されている間に亘って、実際の通電量Ｉｍａに基づく時系列データＪｄｋが記憶される。実際の通電量Ｉｍａは、通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡによって、加速時の慣性補償通電量Ｉｊｔに対応させて取得される。時系列データＪｄｋは、Ｉｊｔに対応した実際の通電量Ｉｊａの時間経過Ｔに対する特性として、データ記憶演算ブロックＪＤＫに記憶される。そして、時系列データＪｄｋに基づいて減速時慣性補償通電量Ｉｋｔが演算される。

減速時通電量演算ブロックＩＫＴでは、先ず、実際の通電量Ｉｍａから、指示通電量Ｉｓｔ、及び、フィードバック通電量Ｉｐｔが除かれて（減算されて）、加速時の慣性補償通電量（目標値）Ｉｊｔに相当する実際の通電量（実際値）Ｉｊａが演算される。即ち、ＩｍａからＩｓｔによる成分とＩｐｔによる成分が除かれて、Ｉｊｔに対応する通電量Ｉｊａが演算される。そして、対応通電量Ｉｊａに「−１」が乗算され（符号が反転されて）、更に、係数ｋｉｊが乗ぜられて、データ記憶演算ブロックＪＤＫに記憶される通電量Ｉｋｂが演算される。

データ記憶演算ブロックＪＤＫでは、記憶通電量Ｉｋｂが、加速時制御の要否判定フラグＦＬｊが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」へ遷移した時点（Ｔ＝０）からの経過時間（即ち、加速時の慣性補償制御の開始からの経過時間）Ｔと関連付けて、時系列データＪｄｋとして記憶される。そして、実通電量Ｉｍａに基づく時系列データＪｄｋが、Ｉｋｔを演算するための特性（演算マップ）とされる。減速時制御の開始判定フラグＦＬｋが「０（制御停止）」から「１（制御実行）」へ遷移した時点（Ｔ＝０）からの経過時間Ｔ、及び、Ｊｄｋに基づいて減速時の慣性補償通電量Ｉｋｔが演算される。

加速時（特に、起動する場合）は電気モータＭＴＲの軸受け等の摩擦に打ち克つトルクを発生させる必要があるが、減速時（停止に向かう場合）はその摩擦がＭＴＲを減速させるように作用することに起因して、係数ｋｉｊは「１」未満の値に設定され得る。

前述の説明では、演算周期毎に記憶通電量Ｉｋｂが演算されるが、経過時間Ｔに対応したＩｍａ、Ｉｓｔ、及び、Ｉｐｔの値が時系列データとして記憶されて、これらを用いて特性Ｊｄｋが演算され得る。即ち、時系列データＪｄｋ＝（−１）×（ｋｉｊ）×｛（Ｉｍａの時系列データ）−（Ｉｓｔの時系列データ）−（Ｉｐｔの時系列データ）｝の演算に基づいて特性（演算マップ）Ｊｄｋが決定され得る。

この第３実施形態によれば、加速時の慣性補償制御が行われた際の実際の通電量Ｉｍａに基づいて減速時の慣性補償制御が実行される。従って、電源等の影響によって目標値と実際値との間に誤差が発生したとしても、適切な減速時の慣性補償制御が実行され得る。

＜慣性補償制御ブロックの第４実施形態の構成＞
次に、図８を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第４実施形態について説明する。第１実施形態では、目標角速度ｄｄＭｋｔから求められる要否判定結果（ＦＬｊの演算）、及び予め設定された演算特性ＣＨｊに基づいて加速時慣性補償通電量Ｉｊｔが演算される。これに対し、この第４実施形態では、ｄｄＭｋｔから直接的にＩｊｔが演算され得る。即ち、図４に示すＦＬＪ及びＩＪＴが、図８に示す機能ブロックに置換される。

具体的には、目標角速度ｄｄＭｋｔに、係数（ゲイン）ｋｍｔｒが乗算されて、加速時通電量Ｉｊｔが演算される。係数（ゲイン）ｋｍｔｒは、目標加速度ｄｄＭｋｔを電気モータの通電量に変換するための定数で、ゲイン設定ブロックＫＭＴＲに記憶されている。係数ｋｍｔｒは、電気モータの慣性（定数）ｊｍｔｒを、電気モータのトルク定数ｋｔｑで除算した値に相当する。

＜慣性補償制御ブロックの第５実施形態の構成＞
次に、図９を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲの第５実施形態について説明する。慣性補償制御ブロックＩＮＲの第５実施形態は、制御要否判定演算ブロックＦＬＧ以外は第１〜第４実施形態と同じである。以下、第１〜第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、制御要否判定演算ブロックＦＬＧでは、上記の第１乃至第４の実施形態と同様に、慣性補償制御の実行が必要であるか、不要であるかが判定されるが、その判定が制動操作部材ＢＰの操作速度ｄＢｐに基づいて行われ得る。ＦＬＧからは、判定結果として、要否判定フラグＦＬｊ（加速時），ＦＬｒ（減速時）が出力される。要否判定フラグＦＬｊ，ＦＬｒにおいて、「０」は慣性補償制御が不要である場合（不要状態）を表し、「１」は慣性補償制御が必要である場合（必要状態）を表す。

制御要否判定演算ブロックＦＬＧは、操作速度演算ブロックＤＢＰ、加速時判定演算ブロックＦＬＪ、及び、減速時判定演算ブロックＦＬＲで構成される。

先ず、操作速度演算ブロックＤＢＰにて、制動操作部材ＢＰの操作量Ｂｐａに基づいて、その操作速度ｄＢｐが演算される。操作速度ｄＢｐは、Ｂｐａを微分して演算される。

加速時判定演算ブロックＦＬＪでは、操作速度ｄＢｐに基づいて電気モータが加速する場合（例えば、電気モータの回転速度が増加する場合）の慣性補償制御が「必要状態（制御を実行する必要がある状態）」、及び、「不要状態（制御を実行する必要がない状態）」のうちで何れの状態であるかが判定される。その判定結果は、要否判定フラグ（制御フラグ）ＦＬｊとして出力される。要否判定フラグＦＬｊとして、「０」が「不要状態」、「１」が「必要状態」にそれぞれ対応している。加速時の慣性補償制御の要否判定は、演算マップＣＦＬｊに従って、ｄＢｐが所定操作速度（所定値）ｄｂ１を超過した時点において、加速時の要否判定フラグＦＬｊが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替えられる（ＦＬｊ←１）。その後、要否判定フラグＦＬｊはｄＢｐが所定操作速度（所定値）ｄｂ２未満となる時点で、「１」から「０」に切り替えられる（ＦＬｊ←０）。なお、ＦＬｊは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「０」に設定されている。

更に、加速時慣性補償制御の要否判定には、操作速度ｄＢｐに加えて、制動操作部材の操作量Ｂｐａが用いられ得る。この場合、Ｂｐａが所定操作量（所定値）ｂｐ１を超過し、且つ、ｄＢｐが所定操作速度（所定値）ｄｂ１を超過した時点において、要否判定フラグＦＬｊが「０」から「１」に切り替えられる。Ｂｐａ＞ｂｐ１の条件を判定基準に用いるため、ｄＢｐにおけるノイズ等の影響が補償され、確実な判定が行われ得る。

減速時判定演算ブロックＦＬＲでは、ｄＢｐに基づいて電気モータが減速する場合（例えば、電気モータの回転速度が減少する場合）の慣性補償制御が「必要状態（制御を実行する必要がある状態）」、及び、「不要状態（制御を実行する必要がない状態）」のうちで何れの状態であるかが判定される。判定結果は、要否判定フラグ（制御フラグ）ＦＬｒとして出力される。要否判定フラグＦＬｒは「０」が「不要状態」、「１」が「必要状態」にそれぞれ対応している。減速時の慣性補償制御の要否判定は、演算マップＣＦＬｒに従って、ｄＢｐが所定操作速度（所定値）ｄｂ３以上の状態から所定操作速度（所定値）ｄｂ４（＜ｄｂ３）未満となる時点において、要否判定フラグＦＬｒが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替えられる（ＦＬｒ←１）。その後、ｄＢｐが加速時制御と減速時制御とが頻繁に繰り返されるのを防止するため、減速時制御の所定操作速度ｄｂ３は加速時制御の所定操作速度ｄｂ１よりも小さい値に設定され得る。なお、ＦＬｒは、制動操作が行われていない場合には、初期値として「０」に設定されている。

慣性補償制御の要否判定フラグＦＬｊ，ＦＬｒに関する情報は、制御要否判定演算ブロックＦＬＧから送信される。

＜作用・効果＞
以下、図１０を参照しながら、慣性補償制御ブロックＩＮＲにおける慣性補償制御の各実施形態に共通の作用・効果について述べる。慣性補償制御は、慣性をもつ装置の可動部（ＭＴＲ等）が加速運動、或いは、減速運動を行うために必要な力（トルク）に相当する通電量（Ｉｊｔ，Ｉｋｔ）を、目標通電量Ｉｍｔに対して、調整する制御である。具体的には、電気モータが加速する場合には目標通電量を増加することによって補償（修正）し、電気モータが減速する場合には目標通電量を減少することによって補償（修正）する。

時点ｔ０にて、運転者が制動操作を開始すると、操作量取得手段ＢＰＡによって取得される制動操作量Ｂｐａが増加する。Ｂｐａ（図中の一点鎖線で示す）に基づいて、電気モータの目標位置Ｍｋｔが演算され、Ｍｋｔに対して、遅れ要素演算、及び制限演算がなされて、最終的なＭｋｔ（図中の破線で示す）が演算される。遅れ要素演算（時定数を用いた遅れ要素、及びむだ時間が考慮された演算）、及び制限演算（最大速度に制限される演算）によってＢＲＫの最大応答（例えば、ステップ入力に対する応答）が考慮され得る。

Ｍｋｔが２階微分されて、目標加速度ｄｄＭｋｔが演算される。ｄｄＭｋｔが所定加速度（所定値）ｄｄｍ１を超過した時点（時点ｔ０ｓ）にて、電気モータが加速する場合（加速時）の慣性補償制御（加速時制御）の要否が「不要状態」から「必要状態」に切り替えられ（即ち、必要状態が判定され）、制御が開始される。加速時制御の判定フラグＦＬｊが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替わった時点で加速時通電量Ｉｊｔが出力される。Ｉｊｔによって、目標通電量Ｉｍｔが増加され、電気モータが加速する場合の慣性の影響が補償され得る。

ｄｄＭｋｔが所定加速度（所定値）ｄｄｍ３を下回った時点（時点ｔ１）にて、減速時の慣性補償制御（減速時制御）の要否が「不要状態」から「必要状態」に切り替えられる（即ち、必要状態が判定される）。このとき、減速時制御の要否判定フラグＦＬｒが「０（不要状態）」から「１（必要状態）」に切り替えられる（ＦＬｒ←１）。しかし、この時点で、減速時制御は未だ開始されない。減速時制御の必要状態が判定された時点（判定時点）における目標値Ｍｋｔが規範値ｒｅｆとして設定される。ここで、規範値ｒｅｆは、減速時の慣性補償制御（Ｉｋｔの出力）を開始するための基準である。上記判定時点（Ｔ＝ｔ１）にて、規範値ｒｅｆと電気モータの実際の位置（実際値）Ｍｋａとの偏差Δｍｋが演算され、Δｍｋに基づいて開始時間Ｔｓｓが設定される。そして、上記判定時点から時間カウンタが積算され、その積算時間がＴｓｓに到達した時点ｔ２にて、開始判定フラグＦＬｋが、「０（制御停止状態）」から「１（制御実行状態）」に切り替えられる（ＦＬｋ←１）。この切り替り時点で、減速時制御が開始され、減速時通電量Ｉｋｔが出力される。Ｉｋｔによって、目標通電量Ｉｍｔが減少され、電気モータが減速する場合の慣性の影響が補償され得る。

減速時の慣性補償制御（減速時制御）は、押し力を発生させる電気モータの運動状態が、過渡状態から定常状態へ遷移する直前に行われることが必要である。さらに、目標通電量Ｉｍｔを演算するための目標値Ｍｋｔと、その結果として生じる実際値Ｍｋａとの間に乖離がある場合に減速時の慣性補償制御が重要となる。減速時制御の必要状態が判定された瞬間（ＦＬｒ←１）の目標値Ｍｋｔが、過渡状態から定常状態へ遷移するときの規範値ｒｅｆとして設定される。この規範値ｒｅｆに基づいて実際値Ｍｋａが過渡状態から定常状態へ遷移する時期が予測される。従って、電気モータの通電量において過不足のない慣性補償制御が、実際値Ｍｋａが過渡状態から定常状態へ遷移する前の適切な時期にて開始・実行され得る。この結果、制動トルクのオーバシュート、アンダシュートが確実に抑制され得る。

また、実際値Ｍｋａが規範値ｒｅｆを超過した時点ｔ３にて、減速時制御が開始され得る。この時点で、開始判定フラグＦＬｋが、「０（制御停止状態）」から「１（制御実行状態）」に切り替えられ、減速時通電量Ｉｋｔが出力され得る。これによっても、上記と同様に、減速時制御の必要状態が判定された瞬間（ＦＬｒ←１）に、目標値Ｍｋｔに基づいて規範値ｒｅｆとして設定され、この規範値ｒｅｆに基づいて減速時の慣性補償制御が開始されるため、通電量に過不足がない慣性補償制御が実行され得る。

＜目標値と実際値の説明＞
以下、上述の「目標値」及び「実際値」について付言する。上記の各実施形態では、慣性補償制御において、目標値として電気モータの目標位置Ｍｋｔ、実際値として電気モータの実際の位置Ｍｋａが採用された。これに対し、実際値として、電気モータＭＴＲの出力から、回転部材ＫＴＢに対する摩擦部材ＭＳＢの押し力に到るまでの状態量が取得（検出）され得る。即ち、表１に示す「出力状態量（出力側の状態量）」のうちで少なくとも１つが取得され得る。ここで、「出力状態量」は、「力」及び「位置」のうちの少なくとも何れか１つに係わる物理量である。ＢＲＫの制御対象は、車輪の制動トルクであるため、「力」（推力（押し力）、回転力（トルク））に係わる出力状態量が、実際値として取得される。例えば、電気モータの実際の出力トルク（回転力）、ＫＴＨにおける実際の推力、ＭＳＢの実際の押し力Ｆｂａが、上記実際値として採用され得る。

ブレーキキャリパＣＰＲ等ＢＲＫ全体の剛性（ばね定数）が既知であるため、「位置」が取得（検出）されれば、上記「力」が演算され得る。そのため、上記「位置」に係わる出力状態量が、実際値として取得され得る。例えば、電気モータの実際の位置（回転角）Ｍｋａ、ＫＴＨにおける実際の位置（ストローク）、ＭＳＢの実際の位置が、実際値として採用され得る。また、上記「剛性」を用いて、上記「力」と上記「位置」は変換されて演算され得るため、「力」から変換された「位置」に係わる出力状態量（推定値）、或いは、「位置」から変換された「力」に係わる出力状態量（推定値）も実際値として用いられ得る。例えば、Ｆｂａから演算された位置推定値Ｍｋｓ、或いは、Ｍｋａから演算された押し力推定値Ｆｂｓが、実際値として用いられ得る。

「実際値に対応した目標値」として、実際値と同一物理量の目標値が用いられる。表１には、出力状態量（実際値）と入力状態量（目標値）との対応付けが示されている。具体的には、Ｍｋａに対応する電気モータの目標位置Ｍｋｔ、Ｆｂａに対応する押し力の目標値Ｆｂｔが用いられる。さらに、電気モータの実際の出力トルクに対応する目標トルク、ＫＴＨにおける実際の推力に対応する目標推力、ＫＴＨにおける実際の位置に対応する目標位置、或いは、ＭＳＢの実際の位置に対応する目標位置が採用され得る。なお、規範値ｒｅｆは、目標値に基づいて決定される（ＦＬｒ←１の時点の目標値がｒｅｆに設定される）ため、目標値と同一の物理量となる。

さらに、上記の各実施形態では、制御要否判定演算ブロックＦＬＧにおいて、ｄｄＭｋｔに基づいてＦＬｊ，ＦＬｒが演算されるが、目標値Ｓｖｔを２階微分して演算される目標加速度値ｄｄＳｖｔが用いられ得る。ｄｄＭｋｔに基づいて判定演算する場合と同様に、演算特性ＤＦＬｊ，ＤＦＬｒ、及び、目標加速度値ｄｄＳｖｔに基づいて、慣性補償制御の要否判定フラグＦＬｊ，ＦＬｒが演算され得る。

ブレーキアクチュエータＢＲＫの最大応答が求められる場合においても、Ｍｋａに代えて実際値Ｓｖａが用いられ得る。最大応答（ステップ応答）は、ステップ的な（瞬時に所定値まで増加される）目標通電量Ｉｍｔが入力された場合における実際値Ｓｖａの変化であり、この変化に基づいて時定数τｍ、むだ時間Ｌ、及び最大速度が決定され得る。

制限演算ブロックＬＭＴにおける遅れ要素演算、及び速度制限演算のうちの何れか一方は省略され得る。また、制限演算ブロックＬＭＴが省略され得る。この場合、ＦＬＧ、及びＦＬＫへは、Ｆ２Ｍから直接Ｍｋｔが送信され得る。

ＢＲＫ…ブレーキアクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット、ＭＴＲ…電気モータ、ＣＴＬ…制御手段、ＳＶＡ，ＭＫＡ，ＦＢＡ…取得手段、ＩＮＲ…慣性補償制御ブロック、ＦＬＧ…制御要否判定演算ブロック、ＦＬＫ…減速時制御開始判定演算ブロック、ＩＫＴ…減速時通電量演算ブロック

Claims (6)

1. 運転者による車両の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電気モータを介して摩擦部材を押し付けることによって、前記車輪に対する制動トルクを発生させる制動手段と、
   前記操作量に基づいて目標通電量を演算し、前記目標通電量に基づいて前記電気モータ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、
   前記電気モータから前記摩擦部材までの動力伝達経路内に位置する可動部材の実際の作動状態を表す状態量を実際値として取得する取得手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記操作量に基づいて、前記電気モータの速度が減少する減速時における前記制動手段の慣性の影響を補償する慣性補償制御が必要であるか否かを判定し、
   前記慣性補償制御が必要であると判定した時点での前記操作量に基づいて演算される、前記実際値に対応する目標値を規範値として決定し、
   前記実際値、及び、前記規範値に基づいて、前記目標通電量を減少して前記制動手段の慣性の影響を補償するための慣性補償通電量を演算し、
   前記慣性補償通電量に基づいて前記目標通電量を調整するように構成された、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、
   前記制御手段は、
   前記慣性補償制御が必要であると判定した時点での前記実際値と前記規範値との偏差に基づいて、前記慣性補償制御を開始する時点を決定し、
   前記開始する時点が到来した時点で、前記慣性補償通電量に基づく前記目標通電量の調整を開始するように構成された、車両の制動制御装置。
3. 請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記実際値が前記規範値を超過した時点で、前記慣性補償通電量に基づく前記目標通電量の調整を開始するように構成された、車両の制動制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
   前記取得手段は、
   前記実際値として、前記可動部材の位置、及び、前記可動部材に作用する力のうちの少なくとも何れか１つに係わる物理量を取得するように構成された、車両の制動制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記電気モータに対して前記目標通電量のステップ入力がなされた場合における予め取得された前記実際値の変化パターンに基づいて、前記目標値を決定するように構成された、車両の制動制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記目標値を２階微分して目標加速度値を演算し、
   前記目標加速度値の絶対値が所定値を超過する場合に、前記慣性補償制御が必要であると判定するように構成された、車両の制動制御装置。

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