車輛的制動控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛的制動控制裝置，在該裝置中基于根據(jù)制動操作部件的操作量(Bpa)運算出的目標(biāo)通電量來控制電動機?；诓僮髁?Bpa)來判定是否需要補償制動致動器的慣性影響的慣性補償控制。當(dāng)判定為需要慣性補償控制的情況(FLj←1或者FLk←1)下，基于根據(jù)制動致動器的最大響應(yīng)預(yù)先設(shè)定的時間序列的圖案(CHj、CHk)，來運算補償制動致動器的慣性影響的慣性補償通電量(Ijt、Ikt)。基于該慣性補償通電量(Ijt、Ikt)來運算上述目標(biāo)通電量。由此，能夠提供一種利用電動機產(chǎn)生制動扭矩的、能夠適當(dāng)?shù)匮a償包含電動機慣性在內(nèi)的裝置整體的慣性影響的車輛的制動控制裝置。
【專利說明】車輛的制動控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及車輛的制動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知有利用電動機產(chǎn)生制動扭矩的車輛的制動控制裝置。在這種裝置中，通常基于駕駛員操作車輛的制動操作部件的操作量來運算指示電流(目標(biāo)電流)，基于指示電流來控制電動機。由此，對車輪施加與制動操作部件的操作相應(yīng)的制動扭矩。
[0003]在這種裝置中，受到包含電動機慣性在內(nèi)的裝置整體慣性(慣性力矩、慣性質(zhì)量)的影響，特別是在緊急制動時(制動扭矩急速增加時)等，在電動機的轉(zhuǎn)速增加的加速時(例如，電動機起動時)產(chǎn)生制動扭矩的響應(yīng)延遲(上升的延遲)，在電動機的轉(zhuǎn)速減少的減速時(例如，電動機趨向停止時)產(chǎn)生制動扭矩的過沖。因此，特別是在緊急制動時，希望補償上述慣性影響，即提高電動機加速時的制動扭矩的響應(yīng)性(上升性能)，并且抑制電動機減速時的制動扭矩的過沖(收斂性的提高)。
[0004]為了應(yīng)對這樣的問題，例如，在日本特開2002-225690號公報中進行如下記載。即，基于規(guī)定指示電流與目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系的映射求出與運算出的指示電流對應(yīng)的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角，通過對該目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角進行2階微分而求出目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度?；谠撃繕?biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度運算用于補償裝置整體慣性影響的慣性補償電流。在這種情況下，在慣性補償電流電動機加速時運算為正值，在電動機減速時運算為負值。通過將該慣性補償電流與指示電流相加，決定補償后指示電流(目標(biāo)電流)。由此，在電動機起動時補償后指示電流被運算為比指示電流大，由此提高制動扭矩的響應(yīng)性。當(dāng)電動機趨向停止時，補償后指示電流被運算為比指示電流小，從而抑制制動扭矩的過沖。
[0005]另外，在日本特開2002-225690號公報中記載有如下的技術(shù)，為了進行穩(wěn)定的控制，當(dāng)指示電流超過電動機的能力的情況下，對指示電流設(shè)置“斜率限制”。
[0006]然而，如上述文獻所記載那樣，當(dāng)基于根據(jù)指示電流運算出的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度來運算慣性補償電流的情況下，如果對指示電流設(shè)置斜率限制，則通過對基于指示電流得到的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角進行2階微分而得出的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度將無法被適當(dāng)?shù)剡\算。例如，當(dāng)指示電流被恒定的斜率限制值限制的情況下，與指示電流的2階微分值相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度維持為“零(O)”。其結(jié)果，存在不易進行上述慣性影響的適當(dāng)?shù)?高精度的)補償?shù)那闆r。
[0007]以下,參照圖15對此進行說明。在圖15所示的例子中,在時刻t0電動機起動,在從“時刻to的短期間后的時刻”到“本來的指示電流(參照實線)與做出斜率限制的指示電流(參照點劃線)相交的時刻tl”之間，指示電流被以恒定的斜率限制值限制。在這種情況下，電動機轉(zhuǎn)速增加從時刻to開始的上述短期間(因此，產(chǎn)生正的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度)，電動機轉(zhuǎn)速減少從時刻tl開始的極短期間(因此，產(chǎn)生負的目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度)，其它期間電動機的轉(zhuǎn)速被恒定維持(因此，目標(biāo)馬達旋轉(zhuǎn)角加速度維持為零(O))。即，如圖15所示，在從時刻to開始的上述短期間產(chǎn)生正的慣性補償電流，在從時刻tl開始的極短期間產(chǎn)生負的慣性補償電流，在其它的期間慣性補償電流維持為零(O)。
[0008]因此，電動機加速時的制動扭矩的響應(yīng)性未得到充分提高，另外電動機減速時的制動扭矩的過沖未被充分抑制。希望對上述慣性影響進行進一步適當(dāng)?shù)难a償。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了應(yīng)對上述問題而形成的，其目的在于提供一種利用電動機產(chǎn)生制動扭矩的、能夠適當(dāng)?shù)匮a償包含電動機慣性在內(nèi)的裝置整體慣性影響的車輛的制動控制裝置。
[0010]本發(fā)明的車輛的制動控制裝置具有:取得駕駛員操作車輛的制動操作部件(BP)的操作量(Bpa)的操作量取得單元(BPA)、利用電動機(MTR)產(chǎn)生針對上述車輛的車輪(WHL)的制動扭矩的制動單元(BRK)、基于上述操作量(Bpa)來運算目標(biāo)通電量(Imt)并基于上述目標(biāo)通電量(Imt)來控制上述電動機(MTR)的控制單元(CTL)。
[0011]本發(fā)明的特征為，上述控制單元(CTL)構(gòu)成為基于上述操作量(Bpa)來判定是否需要補償上述制動單元(BRK)的慣性(慣性力矩、慣性質(zhì)量)的影響的慣性補償控制，當(dāng)判定為需要上述慣性補償控制的情況(FLj — I或者FLk — I)下，基于根據(jù)上述制動單元(BRK)的最大響應(yīng)(例如，階躍響應(yīng))而預(yù)先設(shè)定的時間序列的圖案(CHj、CHk)來運算補償上述制動單元(BRK)的慣性影響的慣性補償通電量(Ijt、Ikt)，基于上述慣性補償通電量(Ijt、Ikt)來運算上述目標(biāo)通電量(Imt)。
[0012]更具體地說，上述控制單元(CTL)可構(gòu)成為基于上述操作量(Bpa)來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速增加的加速時的上述慣性補償控制，當(dāng)判定需要上述加速時的慣性補償控制的情況(FLj — I)下，使用第I圖案作為上述時間序列的圖案(CHj)，在上述第I圖案中上述慣性補償通電量(Ijt)按照基于對上述電動機(MTR)做出上述目標(biāo)通電量(Imt)的階躍輸入的情況下的上述電動機(MTR)的實際位置的變化(例如，實際的旋轉(zhuǎn)角加速度)而預(yù)先設(shè)定的增加斜度從零增加后，又按照相比上述增加斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的減少斜度減少至零。
[0013]同樣，上述控制單元(CTL)可構(gòu)成為基于上述操作量(Bpa)來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速減少的減速時的上述慣性補償控制，當(dāng)判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況(FLk — I)下，使用第2圖案作為上述時間序列的圖案(CHk)，在上述第2圖案中上述慣性補償通電量(Ikt)按照基于對上述電動機(MTR)做出上述目標(biāo)通電量(Imt)的階躍輸入的情況下的上述電動機(MTR)的實際位置的變化(例如，實際的旋轉(zhuǎn)角加速度)而預(yù)先設(shè)定的減少斜度從零減少后，又按照相比上述減少斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的增加斜度增加至零。
[0014]為了確保電動機加速時(特別是，起動時)的制動扭矩的響應(yīng)性，重要的是補償電動機軸承等的靜摩擦的影響，補償裝置整體的慣性影響，從而改進電動機的發(fā)動(從停止?fàn)顟B(tài)起開始動作)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在做出需要加速時的慣性補償控制的判定的時刻以后，能夠輸出預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案(與時間經(jīng)過對應(yīng)的波形)的慣性補償通電量。因此，包含電動機在內(nèi)的裝置整體的慣性以及軸承等的靜摩擦的影響得到補償，能夠高效地提高了電動機的發(fā)動的制動扭矩的響應(yīng)性。
[0015]同樣地，在電動機減速時(電動機從運動狀態(tài)移向停止?fàn)顟B(tài)的情況)，重要的也是電動機的減速初始的慣性補償。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在做出需要減速時的慣性補償控制的判定的時刻以后，能夠輸出預(yù)先設(shè)定的時間序列的第2圖案(與時間經(jīng)過對應(yīng)的波形)的慣性補償通電量。因此，電動機減速剛剛開始之后的電動機的減速度增大，制動扭矩的過沖能夠得到高效地抑制。以上，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠高效且適當(dāng)?shù)匮a償了包含電動機慣性在內(nèi)的裝置整體的慣性影響。
[0016]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為在即將判定為需要上述加速時的慣性補償控制(FLj — I)之前上述電動機(MTR)運動的情況下，維持上述慣性補償通電量(Ijt)為零。換言之，在判定為需要加速時的慣性補償控制的時刻電動機已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的情況下，不執(zhí)行加速時的慣性補償控制。
[0017]通常情況下，需要提高電動機加速時的制動扭矩的響應(yīng)性的情況為在制動控制開始前電動機停止的情況。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)在判定為需要加速時的慣性補償控制的時刻電動機停止的情況下才執(zhí)行加速時的慣性補償控制。因此，抑制了加速時的慣性補償控制被不必要地執(zhí)行的情況的發(fā)生，能夠提高控制的可靠性。
[0018]另外，在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為在基于上述第I圖案(CHj)運算上述慣性補償通電量(Ijt)的期間判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況(FLk — I)下，基于上述第2圖案(CHk)代替上述第I圖案(CHj)來運算上述慣性補償通電量(Ikt)。
[0019]據(jù)此，在執(zhí)行因駕駛員緊急制動操作而開始的加速時的慣性補償控制的過程中，當(dāng)駕駛員中止緊急制動的情況下，加速時的慣性補償控制被立即中止，取而代之減速時的慣性補償控制被立即開始。因此，能夠可靠地抑制制動扭矩的過沖。
[0020]另外，在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為當(dāng)在未做出需要上述加速時的慣性補償控制的判定的狀態(tài)下判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況(FLk — I)下，維持上述慣性補償通電量(Ikt)為零。
[0021]通常情況下，當(dāng)電動機起動時不需要慣性補償控制的情況下，在減速時仍需要慣性補償控制的可能性較低。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，只有在當(dāng)電動機起動時需要加速時的慣性補償控制的情況下才執(zhí)行減速時的慣性補償控制。因此，抑制了減速時的慣性補償控制被不必要地執(zhí)行的情況的發(fā)生，能夠提高控制的可靠性。
[0022]本發(fā)明的另一車輛的制動控制裝置具有:取得駕駛員操作車輛的制動操作部件(BP)進行的操作量(Bpa)的操作量取得單元(BPA)、利用電動機(MTR)產(chǎn)生針對上述車輛的車輪(WHL)的制動扭矩的制動單元(BRK)、基于上述操作量(Bpa)來運算目標(biāo)通電量(Imt)并基于上述目標(biāo)通電量(Imt)來控制上述電動機(MTR)的控制單元(CTL)。
[0023]本發(fā)明的特征為，上述控制單元(CTL)構(gòu)成為基于上述操作量(Bpa)以及具有表示上述制動單元(BRK)的響應(yīng)的時間常量(Tm)的延遲要素(DLY)來運算補償上述制動單元(BRK)的慣性影響的慣性補償通電量(Ijt、Ikt)，并基于上述慣性補償通電量(Ijt、Ikt)來運算上述目標(biāo)通電量(Imt)。
[0024]為了補償電動機加速時(特別是，起動時)的制動扭矩的響應(yīng)性，重要的是補償電動機軸承等的靜摩擦的影響，并且補償裝置整體的慣性影響從而改進電動機的發(fā)動(從停止?fàn)顟B(tài)的啟動)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，制動單元的實際響應(yīng)基于“使用時間常量(表示延遲要素的響應(yīng)速度的參數(shù))的延遲要素”而不是基于上述“斜率限制”來表示，由此能夠適當(dāng)?shù)剡\算電動機剛剛加速開始之后的慣性補償電流(參照后述的圖10)。因此，包含電動機在內(nèi)的裝置整體的慣性以及軸承等的靜摩擦的影響得到補償，能夠高效地提高電動機發(fā)動的制動扭矩的響應(yīng)性。
[0025]同樣地，在電動機減速時(電動機從運動狀態(tài)移向停止?fàn)顟B(tài)的情況)，重要的也是電動機減速初始的慣性補償。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，制動單元的實際響應(yīng)基于“使用時間常量的延遲要素”而不是基于上述“斜率限制”來表示，由此適當(dāng)?shù)剡\算電動機減速剛剛開始之后的慣性補償電流(參照后述的圖10)。因此，電動機減速剛剛開始之后的電動機的減速度增大，制動扭矩的過沖被高效地抑制。以上，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠高效且適當(dāng)?shù)匮a償包含電動機的慣性在內(nèi)的裝置整體的慣性影響。
[0026]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為基于上述延遲要素(DLY)以及上述操作量(Bpa)來運算處理值(fBp、fFb、fMk)，并對上述處理值(fBp、fFb、fMk)進行2階微分來運算加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk),基于上述加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk)來運算上述慣性補償通電量(Ijt、Ikt)。
[0027]補償裝置整體慣性(特別是，電動機的慣性)的扭矩與電動機的旋轉(zhuǎn)角加速度成比例?？紤]此點，為了適當(dāng)進行慣性補償，重要的是基于電動機的旋轉(zhuǎn)角加速度(或者，與之相當(dāng)?shù)耐S度的值)來運算慣性補償通電量。上述結(jié)構(gòu)基于上述見解。
[0028]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選構(gòu)成為上述操作量(Bpa)越大越將上述時間常量(Tm)決定為相對大的值。據(jù)此，在操作量小的階段、即電動機加速剛剛開始之后(電動機起動時)時間常量被設(shè)定為小的值，并且在操作量大的階段、即電動機減速時時間常量被設(shè)定為大的值。其結(jié)果，在電動機起動時能夠確保制動扭矩的響應(yīng)性，在電動機減速時能夠適當(dāng)?shù)剡\算在慣性補償通電量的運算中使用的上述加速度相當(dāng)值。
[0029]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為在上述加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk)超過第I規(guī)定加速度(ddbl)的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案(CHj)運算用于增加上述目標(biāo)通電量(Imt)的第I上述慣性補償通電量(Ijt)，當(dāng)上述加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk)低于第2規(guī)定加速度(ddb2)的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第2圖案(CHk)來運算用于減少上述目標(biāo)通電量(Imt)的第2上述慣性補償通電量(Ikt)。
[0030]為了提高慣性補償控制的效果，重要的是補償運動初始的加減速。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的圖案來決定適當(dāng)?shù)膽T性補償通電量，以便補償電動機開始加減速運動的初始階段的慣性。進而，慣性補償控制的開始能夠基于加速度相當(dāng)值來決定。此夕卜，時間序列的圖案是取決于電動機慣性的特性，能夠通過實驗等求出。
[0031]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選具有取得上述電動機(MTR)的實際通電量(Ima)的通電量取得單元(IMA)，上述控制單元(CTL)構(gòu)成為在上述加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk)超過第I規(guī)定加速度(ddbl)的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案(CHj)來運算用于增加上述目標(biāo)通電量(Imt)的第I上述慣性補償通電量(Ijt)，并且基于與上述第I慣性補償通電量(Ijt)對應(yīng)地取得的上述實際通電量(Ima)取得與上述第I圖案(CHj)對應(yīng)的時間序列數(shù)據(jù)(Jdk),當(dāng)上述加速度相當(dāng)值(ddfBp、ddfFb、ddfMk)低于第2規(guī)定加速度(ddb2)的情況下，基于上述時間序列數(shù)據(jù)(Jdk)來運算用于減少上述目標(biāo)通電量(Imt)的第2上述慣性補償通電量(Ikt)。[0032]根據(jù)電源電壓等的狀態(tài)的不同，可考慮實際通電量相對于目標(biāo)通電量不足的情況。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于電動機加速時的實際通電量來決定電動機減速時的慣性補償通電量(因此，目標(biāo)通電量)。其結(jié)果，執(zhí)行與電源電壓等的狀況相應(yīng)的適當(dāng)?shù)膽T性補償控制。
[0033]在上述制動控制裝置中，優(yōu)選上述控制單元(CTL)構(gòu)成為基于上述操作量(Bpa)來判定是否處于上述制動操作部件(BP)的操作速度增加的加速狀態(tài)，當(dāng)判定上述加速狀態(tài)的情況(FLa = I)下不進行基于上述延遲要素(DLY)的運算處理，當(dāng)不判定上述加速狀態(tài)的情況(FLa = O)下，進行基于上述延遲要素(DLY)的運算處理。
[0034]通常情況下，如果對狀態(tài)量做出基于延遲要素的運算處理，則對于響應(yīng)性是不利的。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)制動操作處于加速狀態(tài)時(制動操作部件的操作速度增加時)，即要求制動扭矩的響應(yīng)性的程度高時，基于延遲要素的運算處理被禁止，能夠確保制動扭矩的響應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為搭載本發(fā)明的實施方式的制動控制裝置的車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖2為用于對圖1所示的制動單元(制動致動器)(Z部)的結(jié)構(gòu)進行說明的圖。
[0037]圖3為用于對圖1所示的控制單元(制動控制器)進行說明的功能框圖。
[0038]圖4為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第I實施方式進行說明的功能框圖。
[0039]圖5為用于對制動單元(制動致動器)的最大響應(yīng)進行說明的圖。
[0040]圖6為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第2實施方式進行說明的功能框圖。
[0041]圖7為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第3實施方式進行說明的功能框圖。
[0042]圖8為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第4實施方式進行說明的功能框圖。
[0043]圖9為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第5實施方式進行說明的功能框圖。
[0044]圖10為用于對做出基于延遲要素的運算處理的作用/效果進行說明的圖。
[0045]圖11為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第6實施方式進行說明的功能框圖。
[0046]圖12為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第7實施方式進行說明的功能框圖。
[0047]圖13為用于對制動單元(制動致動器)的最大響應(yīng)進行說明的圖。
[0048]圖14為用于對圖3所示的慣性補償控制模塊的第8實施方式進行說明的功能框圖。
[0049]圖15為示出以往的利用制動控制裝置對指示電流設(shè)置斜率限制的情況下的、慣性補償電流的運算結(jié)果的一個例子的時間圖。
【具體實施方式】[0050]以下，參照附圖對本發(fā)明的車輛的制動控制裝置的實施方式進行說明。
[0051]<搭載本發(fā)明的車輛的制動控制裝置的車輛整體的結(jié)構(gòu)>
[0052]如圖1所示，在該車輛搭載有:駕駛員為使車輛減速而操作的制動操作部件(例如，制動踏板)BP ;調(diào)整各車輪的制動扭矩使各車輪產(chǎn)生制動力的制動單元(制動致動器)BRK J^BRK進行控制的電子控制單元ECU以及向BRK、ECU等供給電力的作為電源的蓄電池BAT。
[0053]另外，在該車輛中具有:檢測BP的操作量Bpa的制動操作量取得單元(例如，行程傳感器、踏力傳感器)BPA ;檢測駕駛員操作轉(zhuǎn)向車輪SW的操作角Saa的轉(zhuǎn)向操縱角檢測單元SAA ;檢測車輛的橫擺率Yra的橫擺率檢測單元YRA ;檢測車輛的前后加速度Gxa的前后加速度檢測單元GXA ;檢測車輛的橫加速度Gya的橫加速度檢測單元GYA以及檢測各車輪WHL的轉(zhuǎn)速(車輪速度)Vwa的車輪速度檢測單元VWA。
[0054]在制動單元BRK中具有電動機MTR(未圖示)，由MTR控制車輪WHL的制動扭矩。另外，在BRK中具有:檢測摩擦部件按壓旋轉(zhuǎn)部件的力Fba的按壓力檢測單元(例如，軸力傳感器)FBA ;檢測MTR的通電量(例如，電流值)Ima的通電量檢測單元(例如，電流傳感器)IMA;以及檢測MTR的位置(例如，旋轉(zhuǎn)角)Mka的位置檢測單元(例如，旋轉(zhuǎn)角傳感器)MKA。
[0055]上述的各種檢測單元的檢測信號(Bpa等)經(jīng)噪聲除去(減少)過濾器(例如，低通濾波器)的處理后供給E⑶。在E⑶中，執(zhí)行本發(fā)明的制動控制的運算處理。即，后述的控制單元CTL被編入E⑶ 內(nèi)，基于Bpa等運算用于控制電動機MTR的目標(biāo)通電量(例如，目標(biāo)電流值、目標(biāo)占空比)Imt。另外在EQJ中，基于Vwa、Yra等執(zhí)彳丁公知的防抱死控制(ABS),牽引控制(TCS)、車輛穩(wěn)定化控制(ESC)等運算處理。
[0056]<制動單元(制動致動器)BRK的結(jié)構(gòu)>
[0057]在本發(fā)明的制動控制裝置中，通過電動機MTR執(zhí)行車輪WHL的制動扭矩的發(fā)生以
及調(diào)整。
[0058]如作為圖1的Z部的放大圖的圖2所示，制動單元BRK由制動鉗CPR、旋轉(zhuǎn)部件KTB、摩擦部件MSB、電動機MTR、驅(qū)動單元DRV、減速器GSK、旋轉(zhuǎn)/直動變換機構(gòu)KTH、按壓力取得單元FBA、位置檢測單元MKA以及通電量取得單元IMA構(gòu)成。
[0059]在制動致動器BRK中與公知的制動裝置相同，具有公知的制動鉗CPR以及摩擦部件(例如，制動墊)MSB。MSB通過被按壓于公知的旋轉(zhuǎn)部件(例如，制動轉(zhuǎn)子)KTB而產(chǎn)生摩擦力，對車輪WHL產(chǎn)生制動扭矩。
[0060]在驅(qū)動單元(電動機MTR的驅(qū)動電路)DRV中，基于目標(biāo)通電量(目標(biāo)值)Imt控制通過電動機MTR的通電量(最終為電流值)。具體地說，在驅(qū)動單元DRV中構(gòu)成使用功率晶體管(例如,M0S-FET)的電橋電路,基于目標(biāo)通電量Imt驅(qū)動功率晶體管,控制電動機MTR的輸出。
[0061 ] 電動機MTR的輸出(輸出扭矩)經(jīng)由減速器(例如，齒輪)GSK傳遞給旋轉(zhuǎn)/動變換機構(gòu)KTH。此外，利用KTH將旋轉(zhuǎn)運動變換成直線運動，將摩擦部件(制動墊)MSB按壓于旋轉(zhuǎn)部件(制動盤)KTB。KTB固定于車輪WHL，利用MSB與KTB的摩擦對車輪WHL產(chǎn)生、調(diào)整制動扭矩。作為旋轉(zhuǎn)/動變換機構(gòu)KTH，可使用利用“滑移”而進行動力傳遞(滑移傳遞)的滑移螺紋(例如，梯形螺紋)，或者利用“滾動”來進行動力傳遞(滾動傳遞)的滾轉(zhuǎn)絲杠。
[0062]在馬達驅(qū)動電路DRV中具有檢測實際通電量(例如，實際流向電動機的電流)Ima的通電量取得單元(例如，電流傳感器)IMA。另外，在電動機MTR中具有檢測位置(例如，旋轉(zhuǎn)角)Mka的位置檢測單元(例如，角度傳感器)MKA。進而為了取得(檢測)摩擦部件MSB實際按壓旋轉(zhuǎn)部件KTB的力(實際按壓力)Fba，具有按壓力取得單元(例如，力傳感器)FBA。
[0063]圖2中，作為制動單元BRK例示出所謂盤式制動裝置(盤式制動器)的結(jié)構(gòu)，但制動單元BRK也可以是鼓式制動裝置(鼓制動器)。在為鼓制動器的情況下，摩擦部件MSB為制動蹄，旋轉(zhuǎn)部件KTB為制動鼓。同樣，由電動機MTR控制制動蹄按壓制動鼓的力(按壓力)。作為電動機MTR示出利用旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生扭矩的結(jié)構(gòu)，但也可以是利用直線運動產(chǎn)生力的線性馬達。
[0064]<控制單元CTL的整體結(jié)構(gòu)>
[0065]如圖3所示，圖1所示的控制單元CTL由目標(biāo)按壓力運算模塊FBT、指示通電量運算模塊1ST、按壓力反饋控制模塊IPT、慣性補償控制模塊INR以及通電量調(diào)整運算模塊IMT構(gòu)成。控制單元CTL被編入控制單元ECU內(nèi)。
[0066]制動操作部件BP (例如,制動踏板)的操作量Bpa由制動操作量取得單元BPA取得。制動操作部件的操作量(制動操作量)Bpa基于駕駛員操作制動操作部件的操作力(例如，制動器踏力)以及移位量(例如，制動踏板行程)中的至少一個運算。Bpa被進行低通濾波器等的運算處理，除去(減少)噪聲成分。
[0067]在目標(biāo)按壓力運算模塊FBT，使用預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)按壓力運算特性(運算映射)CHfb，基于操作量Bpa來運算目標(biāo)按壓力Fbt?！鞍磯毫Α睘橹苿訂卧?制動致動器)BRK中，摩擦部件(例如，制動墊)MSB按壓旋轉(zhuǎn)部件(例如，制動盤)KTB的力。目標(biāo)按壓力Fbt為該按壓力的目標(biāo)值。
[0068]在指示通電量運算模塊1ST中，使用預(yù)先設(shè)定的運算映射CHsl、CHs2，基于目標(biāo)按壓力Fbt來運算指示通電量1st。指示通電量1st為用于驅(qū)動制動單元BRK的電動機MTR并實現(xiàn)目標(biāo)按壓力Fbt的、對電動機MTR通電的通電量的目標(biāo)值。運算映射(指示通電量的運算特性)考慮到制動致動器的滯后現(xiàn)象，由2個特性CHsl、CHs2構(gòu)成。特性(第I指示通電量運算特性)CHsl與增加按壓力的情況對應(yīng)，特性(第2指示通電量運算特性)CHs2與減少按壓力的情況對應(yīng)。因此，與特性CHs2相比，特性CHsl被設(shè)定為輸出相對大的指示通電量1st。
[0069]其中，通電量為用于控制電動機MTR的輸出扭矩的狀態(tài)量(變量)。電動機MTR輸出與電流大致成比例的扭矩，因此作為通電量的目標(biāo)值可使用電動機的電流目標(biāo)值。另夕卜，如果增加供給電動機MTR的供給電壓，作為結(jié)果電流將增加，因此作為目標(biāo)通電量可使用供給電壓值。進而通過脈沖寬度調(diào)制(PWM, pulse width modulat1n)的占空比，能夠調(diào)整供給電壓值，因此該占空比可作為通電量使用。
[0070]在按壓力反饋控制模塊IPT中，基于目標(biāo)按壓力(目標(biāo)值)Fbt以及實際按壓力(實際值)Fba來運算按壓力反饋通電量Ipt。指示通電量1st被運算為與目標(biāo)按壓力Fbt相當(dāng)?shù)闹担苿又聞悠鞯男首儎佑袝r會使目標(biāo)按壓力Fbt與實際的按壓力Fba之間產(chǎn)生誤差(穩(wěn)定的誤差)。按壓力反饋通電量Ipt基于目標(biāo)按壓力Fbt與實際按壓力Fba之間的偏差(按壓力偏差)AFb以及運算特性(運算映射)CHp而運算，被決定以減少上述的誤差(穩(wěn)定的誤差)。此外，F(xiàn)ba通過按壓力取得單元FBA取得。
[0071 ] 在慣性補償控制模塊INR中，補償BRK (特別是，電動機MTR)的慣性(inertia，旋轉(zhuǎn)運動中的慣性力矩或者直線運動中的慣性質(zhì)量)的影響。在慣性補償控制模塊INR中，運算用于補償BRK的慣性(慣性力矩或者慣性質(zhì)量)的影響的通電量的目標(biāo)值Ijt、Ikt0當(dāng)電動機從停止或者低速運動的狀態(tài)起運動(旋轉(zhuǎn)運動)加速的情況下，需要提高按壓力產(chǎn)生的響應(yīng)性。運算應(yīng)對這種情況的加速時慣性補償通電量Ijt。Ijt為慣性補償控制中的加速時控制的通電量的目標(biāo)值。
[0072]另外，當(dāng)電動機從運動(旋轉(zhuǎn)運動)的狀態(tài)減速并停止的情況下，需要抑制按壓力的過沖，提高收斂性。運算應(yīng)對這種情況的減速時慣性補償通電量Ikt。Ikt為慣性補償控制的減速時控制的通電量的目標(biāo)值。其中，Ijt為增加電動機的通電量的值(與1st相加的正值)，Ikt為減少電動機的通電量的值(與1st相加的負值)。
[0073]此外,在通電量調(diào)整運算模塊IMT中，指示通電量1st通過按壓力反饋通電量Ipt以及慣性補償通電量Ijt(加速時)、Ikt(減速時)調(diào)整，從而運算目標(biāo)通電量Imt。具體地說，對指示通電量1st加上反饋通電量Ipt以及慣性補償通電量Ijt、Ikt，運算其總和作為目標(biāo)通電量Imt。目標(biāo)通電量Imt為用于控制電動機MTR的輸出的最終通電量的目標(biāo)值。
[0074]<慣性補償控制模塊的第I實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0075]參照圖4對慣性補償控制模塊INR的第I實施方式進行說明。如圖4所示，在該慣性補償控制模塊INR中，執(zhí)行提高由MTR等的慣性(包含MTR的慣性的BRK整體的慣性)引起的按壓力的響應(yīng)性以及收斂性的慣性補償控制。慣性補償控制模塊INR由判定是否需要慣性補償控制的控制要否判定運算模塊FLG、運算慣性補償控制的目標(biāo)通電量的慣性補償通電量運算模塊IJK以及選擇運算模塊SNT構(gòu)成。
[0076]在控制要否判定運算模塊FLG中，判定是需要執(zhí)行慣性補償控制還是不需要執(zhí)行慣性補償控制?？刂埔衽卸ㄟ\算模塊FLG由進行在電動機加速時(例如，電動機起動、增速時)的要否判定的加速時判定運算模塊FLJ以及進行在電動機減速時(例如，電動機趨向停止時)的要否判定的減速時判定運算模塊FLK構(gòu)成。從控制要否判定運算模塊FLG輸出要否判定標(biāo)志FLj (加速時)、FLk(減速時)作為判定結(jié)果。在要否判定標(biāo)志FLj、FLk中，“O”表示不需要慣性補償控制的情況(不要狀態(tài))，“ I”表示需要慣性補償控制的情況(必要狀態(tài))。
[0077]控制要否判定運算模塊FLG由操作速度運算模塊DBP、加速時判定運算模塊FLJ以及減速時判定運算模塊FLK構(gòu)成。
[0078]首先，在操作速度運算模塊DBP中，基于制動操作部件BP的操作量Bpa來運算其操作速度dBp。操作速度dBp通過對Bpa微分來運算。
[0079]在加速時判定運算模塊FLJ中，基于操作速度dBp來判定電動機加速的情況(例如，電動機的轉(zhuǎn)速增加的情況)下的慣性補償控制為“必要狀態(tài)(需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”以及“不要狀態(tài)(不需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”中的哪種狀態(tài)。其判定結(jié)果作為要否判定標(biāo)志(控制標(biāo)志)FLj被輸出。作為要否判定標(biāo)志FLj，“O”與“不要狀態(tài)”對應(yīng)，“I”與“必要狀態(tài)”對應(yīng)。加速時的慣性補償控制的要否判定根據(jù)運算映射CFLj，在dBp超過規(guī)定操作速度(規(guī)定值)dbl的時刻，加速時的要否判定標(biāo)志FLj從“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”(FLj — I)。隨后，要否判定標(biāo)志FLj在dBp不足規(guī)定操作速度(規(guī)定值)db2的時亥IJ，從“I”切換為“O” (FLj — O)。此外，F(xiàn)Lj在不進行制動操作的情況下作為初始值被設(shè)定為“O”。
[0080]進而，在加速時慣性補償控制的要否判定中除了操作速度dBp外可使用制動操作部件的操作量Bpa。在這種情況下，在Bpa超過規(guī)定操作量(規(guī)定值)bp I并且dBp超過規(guī)定操作速度(規(guī)定值)dbl的時刻，要否判定標(biāo)志FLj從“O”切換為“I”。由于將條件Bpa
>dpi用于判定基準(zhǔn)，因此可補償dBp的噪聲等的影響,進行可靠的判定。
[0081 ] 在減速時判定運算模塊FLK中，基于dBp判定電動機減速的情況(例如，電動機的轉(zhuǎn)速減少的情況)下的慣性補償控制為“必要狀態(tài)(需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”以及“不要狀態(tài)(不需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”中的哪一個狀態(tài)。判定結(jié)果作為要否判定標(biāo)志(控制標(biāo)志)FLk被輸出。要否判定標(biāo)志FLk中“O”與“不要狀態(tài)”對應(yīng)，“I”與“必要狀態(tài)”對應(yīng)。減速時的慣性補償控制的要否判定中，根據(jù)運算映射CFLk在dBp從規(guī)定操作速度(規(guī)定值)db3以上的狀態(tài)變成低于規(guī)定操作速度(規(guī)定值)db4 ( < db3)的時刻，將要否判定標(biāo)志FLk從“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”(FLk — I)。隨后，為了防止dBp為加速時控制與為減速時控制被頻繁重復(fù)，將減速時控制的規(guī)定操作速度db3設(shè)定為比加速時控制的規(guī)定操作速度dbl小的值。此外，F(xiàn)Lk在未進行制動操作的情況下作為初始值被設(shè)定為“O”。
[0082]關(guān)于慣性補償控制的要否判定標(biāo)志FLj、FLk的信息從控制要否判定運算模塊FLG向慣性補償通電量運算模塊IJK發(fā)送。
[0083]在慣性補償通電量運算模塊IJK中，運算當(dāng)根據(jù)FLG判定為需要慣性補償控制的情況(FLj = I或者FLk = I的情況)下的慣性補償通電量(目標(biāo)值)。慣性補償通電量運算模塊IJK由運算電動機加速時(例如，電動機起動、增速時)的慣性補償通電量Ijt的加速時通電量運算模塊IJT以及運算電動機減速時(例如，電動機趨向停止時)的慣性補償通電量Ikt的減速時通電量運算模塊IKT構(gòu)成。
[0084]在加速時通電量運算模塊IJT中，基于要否判定標(biāo)志FLj以及加速時運算特性(為運算映射，與第I圖案對應(yīng))CHj，來運算加速時慣性補償通電量(第I慣性補償通電量)Ijt。加速時運算特性CHj被作為Ijt相對于從判定為加速時慣性補償控制的必要狀態(tài)的時刻起經(jīng)過的時間T的特性(運算映射)預(yù)先存儲于ECU內(nèi)。運算特性CHj，從時間T為“O”時起隨著時間的經(jīng)過，Ijt從“O”急劇增加至規(guī)定通電量(規(guī)定值)ijl，隨后，隨著時間的經(jīng)過Ijt從規(guī)定通電量(規(guī)定值)ijl平緩減少至“O”。具體地說，CHj被設(shè)定為Ijt從“O”增加至規(guī)定通電量ijl所需的時間tup比Ijt從規(guī)定通電量ijl減少至“O”所需的時間tdn短。
[0085]另外，如圖4中虛線所示，在通電量增加的情況下，能夠以Ijt為“上凸”的特性、即起初驟增隨后平緩增加的特性設(shè)定CHj。另外，在通電量減少的情況下，能夠以Ijt為“下凸”的特性、即起初驟減隨后平緩減少的特性設(shè)定CHj。此外，將要否判定標(biāo)志FLj從“0(不要狀態(tài))”切換為“I (必要狀態(tài))”的時刻設(shè)為CHj中的經(jīng)過時間的原點(T = O)，基于從切換時刻起的經(jīng)過時間T與加速時運算特性CHj，決定電動機加速時的慣性補償通電量(第I慣性補償通電量)Ijt。在Ijt的運算中，即使要否判定標(biāo)志FLj從“I”切換為“0”，仍會持續(xù)運算特性CHj中預(yù)先設(shè)定的繼續(xù)時間運算加速時通電量Ijt。此外，Ijt被運算為正值，利用Ijt進行調(diào)整使對于電動機MTR的通電量增加。[0086]在減速時通電量運算模塊IKT中，基于要否判定標(biāo)志FLk以及減速時運算特性(為運算映射，與第2圖案對應(yīng))CHk，運算減速時慣性補償通電量(第2慣性補償通電量)Ikt。減速時運算特性CHk被作為Ikt相對于從判定為減速時慣性補償控制的必要狀態(tài)的時刻起經(jīng)過的時間T的特性(運算映射)預(yù)先存儲于ECU內(nèi)。CHk，從時間T為“O”時起隨著時間的經(jīng)過，Ikt從“O”急劇減少至規(guī)定通電量(規(guī)定值)ikl，隨后隨著時間的經(jīng)過，Ikt從規(guī)定通電量(規(guī)定值)ikl平緩增加至“O”。具體地說，CHk被設(shè)定為Ikt從“O”減少至規(guī)定通電量ikl所需的時間tvp比Ikt從規(guī)定通電量ikl增加至“O”所需的時間ten短。
[0087]另外，如圖4中虛線所示，在通電量減少的情況下，以Ikt為“下凸”的特性、即起初驟減隨后平緩減少的特性設(shè)定CHk。另外，在通電量增加的情況下，以Ikt為“上凸”的特性、即起初驟增隨后平緩增加的特性設(shè)定CHk。此外，將要否判定標(biāo)志FLk從“O”切換為“I”的時刻設(shè)為CHk中的經(jīng)過時間的原點(T = O)，基于從切換時刻起的經(jīng)過時間T與減速時運算特性CHk，決定電動機減速時的慣性補償通電量(第2慣性補償通電量)Ikt。在Ikt的運算中，即使要否判定標(biāo)志FLk從“ I ”切換為“0”，仍會持續(xù)運算特性CHk中預(yù)先設(shè)定的繼續(xù)時間運算Ikt。此外，Ikt被運算為負值，利用Ikt進行調(diào)整使對于電動機MTR的通電量減少。
[0088]其中，加速時慣性補償控制的運算特性CHj (第I圖案)以及減速時慣性補償控制的運算特性CHk(第2圖案)基于制動單元(制動致動器)BRK的最大響應(yīng)決定。輸出(電動機的移位)出現(xiàn)相對于輸入(目標(biāo)通電量)對BRK的變化會發(fā)生延遲。BRK的最大響應(yīng)(BRK相對于輸入可響應(yīng)的最大狀態(tài))是指對電動機MTR給予階躍輸入的情況下的MTR的響應(yīng)(與輸入時間變化量對應(yīng)的輸出時間變化量的狀態(tài))。即，是在對電動機MTR階躍輸入規(guī)定量的目標(biāo)通電量Imt (從零增加的方向)的情況下的MTR的實際移位(旋轉(zhuǎn)角)Mka的變化。如圖5所示,在對電動機MTR進行(規(guī)定的)目標(biāo)通電量的階躍輸入(因此,將旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值Mkt(規(guī)定量mksO的)階躍輸入)的情況下，旋轉(zhuǎn)角的實際值(輸出)Mka追隨著目標(biāo)值(輸入)Mkt (伴有延遲地追隨著目標(biāo)值)變化。CHj以及CHk基于該Mka的變化決定。
[0089]補償裝置整體的慣性(特別是電動機的慣性)的扭矩與電動機的旋轉(zhuǎn)角加速度成比例?？紤]到此點，為了適當(dāng)?shù)剡M行慣性補償，慣性補償通電量基于電動機的實際加速度(旋轉(zhuǎn)角加速度)ddMka運算。因此，對MTR的移位(旋轉(zhuǎn)角)的實際值Mka進行2階微分，從而運算出加速度(旋轉(zhuǎn)角加速度)ddMka，基于ddMka決定CHj、CHk。例如，第I以及第2圖案CHj、CHk通過將ddMka與系數(shù)K(常量)相乘而設(shè)定。
[0090]在CHj中，Ijt急劇地增加時的增加斜度(Ijt相對于時間的斜率)基于從上述階躍輸入的開始時刻tl到旋轉(zhuǎn)角加速度ddMka達到最大值ddml的時刻t2之間的ddMka的增加斜度(增加的ddMka相對于時間的傾斜)的最大值或者平均值決定。另外，Ijt平緩減少時的減少斜度(Ijt相對于時間的斜率)基于從ddMka成為最大值ddml的時刻t起到大致為零的時刻t3之間的ddMka的減少斜度(相對于時間減少的ddMka的斜率)的最大值或者平均值決定。
[0091]另外，基于最大響應(yīng)(階躍響應(yīng))的ddMka (基于時刻tl?t2的ddMka的變化)，在通電量增加的情況下，以Ijt為“上凸”的特性、即首先驟增隨后平緩增加的特性的方式設(shè)定CHj。同樣，基于最大響應(yīng)的ddMka(基于時刻t2?t3的ddMka的變化)，在通電量減少的情況下，以Ijt為“下凸”的特性、即首先驟減隨后平緩減少的特性的方式設(shè)定CHj。
[0092]在CHk中，Ikt急劇地減少時的減少斜度(Ikt相對于時間的斜率)基于從ddMka由零開始減少的時刻t4起到成為最小值ddm2的時刻t5之間的ddMka的減少斜度(相對于時間減少的ddMka的斜率)的最小值或者平均值決定。另外，Ikt平緩增加時的增加斜度(Ikt相對于時間的斜率)基于從ddMka成為最小值ddm2的時刻t5起到大致回歸零的時刻t6之間的ddMka的增加斜度(相對于時間增加的ddMka的斜率)的最大值或者平均值決定。
[0093]另外，基于最大響應(yīng)(階躍響應(yīng))的ddMka (基于時刻t4?t5的ddMka的變化)，在通電量減少的情況下，以Ikt為“下凸”的特性、即首先驟減然后平緩減少的特性的方式設(shè)定CHk。同樣,基于最大響應(yīng)的ddMka (基于時刻t5?t6的ddMka的變化)，在通電量增加的情況下，以Ikt為“上凸”的特性、即首先驟增隨后平緩增加的特性的方式設(shè)定CHk。
[0094]在電動機MTR加速時(特別是，MTR起動的情況下)，需要產(chǎn)生克服MTR的軸承等的摩擦的扭矩，另一方面在MTR減速時(MTR趨向停止的情況)，該摩擦以使MTR減速的方式作用。因此，加速時的規(guī)定通電量(第I規(guī)定通電量)ijl的絕對值被設(shè)定為比減速時的規(guī)定通電量(第2規(guī)定通電量)ikl的絕對值大的值> |ikl|)。
[0095]在選擇運算模塊SNT中，從電動機加速時的慣性補償通電量Ijt的輸出、電動機減速時的慣性補償通電量Ikt的輸出以及控制停止(值“O”的輸出)之中選擇任意一個并輸出。在選擇運算模塊SNT中，當(dāng)在輸出加速時慣性補償通電量Ijt ( > O)的中途減速時慣性補償通電量Ikt ( < O)被輸出的情況下，將代替Ijt，使Ikt優(yōu)先輸出。慣性補償控制觸發(fā)“必要狀態(tài)”的判定(要否判定標(biāo)志)并基于預(yù)先設(shè)定的時間序列波形CHj、CHk進行。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)駕駛員中止緊急制動時，加速時的慣性補償控制(Ijt的運算)被立即停止，并切換至減速時的慣性補償控制(Ikt的運算)。因此，能夠可靠地抑制按壓力的過沖。
[0096]在控制要否判定運算模塊FLG中，雖然基于操作速度dBp判定是否需要慣性補償控制，但也可以代替dBp轉(zhuǎn)而使用對目標(biāo)按壓力Fbt進行微分得出的目標(biāo)按壓力速度dFb。另外，當(dāng)作為目標(biāo)值使用電動機的位置(例如，目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角)Mkt的情況下，在要否判定中還可利用對目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角Mkt微分得出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速dMk。即，基于與對制動操作量Bpa微分得出的操作速度相當(dāng)?shù)闹?速度相當(dāng)值)dBp、dFb、dMk判定是否需要慣性補償控制。
[0097]<慣性補償控制模塊的第2實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0098]接下來，參照圖6對慣性補償控制模塊INR的第2實施方式進行說明。如圖6所示，該慣性補償控制模塊INR由控制要否判定運算模塊FLG、慣性補償通電量運算模塊IJK以及選擇運算模塊SNT構(gòu)成。IJK以及SNT的結(jié)構(gòu)與圖4所示的INR的第I實施方式相同，因此省略詳細的說明。以下，只對控制要否判定運算模塊FLG進行說明。
[0099]控制要否判定運算模塊FLG由操作加速度運算模塊DDBP、加速時判定運算模塊FLJ以及減速時判定運算模塊FLK構(gòu)成。
[0100]在操作加速度運算模塊DDBP中，基于制動操作部件的操作量Bpa運算其操作加速度ddBp。操作加速度ddBp通過對Bpa進行2階微分而運算。即，對操作量Bpa微分來運算操作速度dBp，進而將操作速度dBp微分后運算出操作加速度ddBp。
[0101]在加速時判定運算模塊FLJ中，基于操作加速度ddBp判定電動機MTR加速的情況下的慣性補償控制為“必要狀態(tài)(需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”以及“不要狀態(tài)(不需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”中的哪種狀態(tài)。判定結(jié)果被作為要否判定標(biāo)志(控制標(biāo)志)FLj輸出。要否判定標(biāo)志FLj中，“O”與“不要狀態(tài)”對應(yīng)，“I”與“必要狀態(tài)”對應(yīng)。根據(jù)運算映射DFLj，在操作加速度ddBp超過第I規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddbl ( > O)的時刻，加速時控制的要否判定標(biāo)志FLj從“O (不要狀態(tài))”變更為“ I (必要狀態(tài))” (FLj — I)。隨后，當(dāng)操作加速度ddBp低于規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddb2( < ddbl)時，F(xiàn)Lj從“I”變更為“O”(FLj—O)。此外，當(dāng)未進行FLj制動操作的情況下，作為初始值設(shè)定為“O”。
[0102]在減時判定運算模塊FLK中，基于操作加速度ddBp判定電動機MTR減速的情況下的慣性補償控制為“必要狀態(tài)(需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”以及“不要狀態(tài)(不需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”中的哪種狀態(tài)。判定結(jié)果要否判定標(biāo)志(控制標(biāo)志)被作為FLk輸出。要否判定標(biāo)志FLk的“O”與“不要狀態(tài)”對應(yīng)，“ I”與“必要狀態(tài)”對應(yīng)。根據(jù)運算映射DFLk，在操作加速度ddBp低于第2規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddb3 ( < O)的時刻,減速時控制的要否判定標(biāo)志FLk由“O (不要狀態(tài))”變更為“ I (必要狀態(tài))” (FLk — I)。隨后，在操作加速度ddBp達到規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddb4( > ddb3，< O)以上時，F(xiàn)Lk由“I”變更為“O”(FLk —O)。此外，在未進行FLk制動操作的情況下，作為初始值設(shè)定為“O”。
[0103]要否判定標(biāo)志FLj、FLk與上述第I實施方式(參照圖4)相同，向慣性補償通電量運算模塊IJKdJT以及IKT)發(fā)送，基于時間序列的預(yù)先設(shè)定的圖案(運算映射)CHj、CHk運算慣性補償通電量Ijt、Ikt。
[0104]在控制要否判定運算模塊FLG中可以設(shè)定延遲要素運算模塊DLY。在延遲要素運算模塊DLY中，對操作量Bpa進行延遲要素的運算處理，并基于該處理后的操作量fBp運算操作加速度ddfBp。在延遲要素運算模塊DLY中，根據(jù)具有延遲要素的傳遞函數(shù)考慮制動致動器BRK (特別是，電動機MTR)的響應(yīng)(輸出變化相對于輸入變化的狀態(tài))。其中，延遲要素為η次延遲要素(η為“I”以上的整數(shù))，例如一次延遲要素。具體地說，使用表示制動致動器BRK的響應(yīng)的時間常量Tm，進行延遲要素運算(例如，一次延遲運算)。由于根據(jù)延遲要素考慮制動致動器BRK的響應(yīng)，因此可進行適當(dāng)?shù)膽T性補償控制。
[0105]在控制要否判定運算模塊FLG中，雖然基于操作加速度ddBp (或者上述的延遲要素的運算處理后的操作加速度ddfBp)判定是否需要慣性補償控制，但也可代替ddBp、ddfBp轉(zhuǎn)而使用對目標(biāo)按壓力Fbt (或者上述延遲運算處理后的fFb)進行2階微分得出的目標(biāo)按壓力加速度ddFb (上述的延遲運算處理的ddfFb)。另外，當(dāng)作為目標(biāo)值使用電動機的位置(例如，目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角)Mkt的情況下，可以在要否判定中利用對目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角Mkt (或者上述處理后的fMk)進行2階微分得出的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)加速度ddMk(上述的延遲運算處理后的ddfMk)。即，可基于與對制動操作量Bpa進行2階微分得出的制動操作的加速度相當(dāng)?shù)闹?加速度相當(dāng)值)ddBp、ddFb、ddMk (或者延遲運算處理后的ddfBp、ddfFb、ddfMk)判定是否需要慣性補償控制。
[0106]此外，在上述INR的第I實施方式(參照圖4)中，電動機的加速時的判定運算(FLj的運算)以及減速時的判定運算(FLk的運算)均基于操作速度(速度相當(dāng)值)dBp進行，在上述INR的第2實施方式(參照圖6)中，加速時的判定運算(FLj的運算)以及減速時的判定運算(FLk的運算)均基于操作加速度(加速度相當(dāng)值)ddBp等進行。與此相對，可組合“基于dBp等的FLj的運算”與“基于ddBp等的FLk的運算”來構(gòu)成控制要否判定運算模塊FLG。或者可組合“基于ddBp等的FLj的運算”與“基于dBp等的FLk的運算”構(gòu)成控制要否判定運算模塊FLG。
[0107]<慣性補償控制模塊的第3實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0108]接下來，參照圖7對慣性補償控制模塊INR的第3實施方式進行說明。即使輸出加速時慣性補償通電量Ijt作為考慮到電動機MTR的響應(yīng)性的值，也會根據(jù)電源電壓的狀態(tài)的不同(例如，存在電壓降低的情況等)使得電動機MTR的實際通電量未必與目標(biāo)值一致。例如，當(dāng)在電動機MTR起動時實際通電量不足的情況下，如果輸出預(yù)先設(shè)定的減速時慣性補償通電量Ikt，則會存在在制動致動器BRK中產(chǎn)生按壓力不足的情況。因此，在本實施方式中，基于通電量取得單元(例如，電流傳感器)IMA取得的實際通電量(例如，電流值)Ima運算減速時慣性補償通電量Ikt。
[0109]如圖7所示，該慣性補償控制模塊INR由控制要否判定運算模塊FLG、慣性補償通電量運算模塊IjK以及選擇運算模塊SNT構(gòu)成。FLG以及SNT的結(jié)構(gòu)與圖4、圖6所示的INR的第I實施方式、第2實施方式相同，因此省略對它們的詳細說明。以下，只對慣性補償通電量運算模塊IJK進行說明。
[0110]慣性補償通電量運算模塊IJK由加速時通電量運算模塊IJT以及減速時通電量運算模塊IKT構(gòu)成。加速時通電量運算模塊IJT與圖4所示的INR的第I實施方式相同，因此省略對其詳細的說明。
[0111]在減速時通電量運算模塊IKT中具有數(shù)據(jù)存儲運算模塊JDK，遍及輸出Ijt的期間存儲基于實際的通電量Ima的時間序列數(shù)據(jù)Jdk。實際的通電量Ima與加速時的慣性補償通電量Ijt對應(yīng)地由通電量取得單元(例如，電流傳感器)IMA取得。時間序列數(shù)據(jù)Jdk作為與Ijt對應(yīng)的實際的通電量Ija相對于時間經(jīng)過T的特性被存儲于數(shù)據(jù)存儲運算模塊JDK0此外，基于時間序列數(shù)據(jù)Jdk運算減速時慣性補償通電量Ikt。
[0112]在減速時通電量運算模塊IKT中，首先從實際的通電量Ima中除去(減去)指示通電量1st以及反饋通電量Ipt，運算與加速時的慣性補償通電量(目標(biāo)值)Ijt相當(dāng)?shù)膶嶋H通電量(實際值)I ja。即從Ima除去基于1st的分量與基于Ipt的分量，預(yù)算與Ijt對應(yīng)的通電量Ija。此外，對對應(yīng)通電量Ija乘以“-1” (反轉(zhuǎn)符號)，進而乘以系數(shù)k_ij，從而運算存儲于數(shù)據(jù)存儲運算模塊JDK的通電量Ikb。
[0113]在數(shù)據(jù)存儲運算模塊JDK中，存儲通電量Ikb與從加速時控制的要否判定標(biāo)志FLj從“0(不要狀態(tài))”轉(zhuǎn)變成“1(必要狀態(tài))”的時刻(T = O)起的經(jīng)過時間(即，從開始加速時的慣性補償控制起的經(jīng)過時間)T相關(guān)聯(lián)地作為時間序列數(shù)據(jù)Jdk存儲。此外，基于實通電量Ima的時間序列數(shù)據(jù)Jdk被作為用于運算Ikt的特性(運算映射)?；趶臏p速時控制的要否判定標(biāo)志FLk由“O (不要狀態(tài))”轉(zhuǎn)變成“I (必要狀態(tài))”的時刻(T = O)起的經(jīng)過時間T以及Jdk運算減速時的慣性補償通電量Ikt。
[0114] 在加速時(特別是在起動的情況下)，需要產(chǎn)生克服電動機MTR的軸承等的摩擦的扭矩，但在減速時(趨向停止的情況)該摩擦將作用為使MTR減速，緣于此將系數(shù)^_設(shè)定為小于“I”的值。
[0115]在上述的說明中，每個運算周期都運算存儲通電量Ikb，但可以將與經(jīng)過時間T對應(yīng)的Ima、1st以及Ipt的值作為時間序列數(shù)據(jù)存儲，使用這些數(shù)據(jù)來運算特性Jdk。BP,可基于時間序列數(shù)據(jù)Jdk = (-1) X (k_ij) X {(Ima的時間序列數(shù)據(jù))_(Ist的時間序列數(shù)據(jù))-(Ipt的時間序列數(shù)據(jù))}的運算決定特性(運算映射)Jdk。[0116]根據(jù)該INR的第3實施方式，基于進行加速時的慣性補償控制時的實際的通電量Ima執(zhí)行減速時的慣性補償控制，因此即使受電源等的影響而在目標(biāo)值與實際值之間產(chǎn)生誤差，也能夠執(zhí)行適當(dāng)?shù)膽T性補償控制。
[0117]<慣性補償控制模塊的第4實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0118]接下來，參照圖8對慣性補償控制模塊INR的第4實施方式進行說明。在本實施方式中，設(shè)置控制可否判定運算模塊FLH，基于FLH中的判定結(jié)果決定在INR的第I實施方式~第3實施方式(參照圖4、圖6、圖7)中說明的選擇運算模塊SNT中的選擇條件(Ijt、Ikt以及控制停止的切換)。向控制可否判定運算模塊SNT提供與第I實施方式~第3實施方式相同的慣性補償通電量Ijt、Ikt。
[0119]在控制可否判定運算模塊FLH中，基于由位置取得單元(例如，電動機的旋轉(zhuǎn)角傳感器)MKA取得的實際位置(是實際位置，例如電動機的旋轉(zhuǎn)角)Mka判定“允許(FLm= I)”還是“禁止(FLm = O) ”執(zhí)行(即、Ijt的運算)加速時的慣性補償控制的控制可否執(zhí)行。
[0120]在控制可否判定運算模塊FLH中，基于實際位置Mka運算電動機MTR的速度(轉(zhuǎn)速)dMka。當(dāng)電動機MTR的轉(zhuǎn)速dMka小于規(guī)定速度(規(guī)定值)dml的情況下，允許控制執(zhí)行，作為可否判定標(biāo)志FLm輸出“I”。另一方面，當(dāng)電動機MTR的轉(zhuǎn)速dMka為規(guī)定速度(規(guī)定值)dml以上的情況下，禁止控制執(zhí)行，作為可否判定標(biāo)志FLm輸出“O”。此外，在選擇運算模塊SNT中，當(dāng)可否判定標(biāo)志FLm為“O”的情況下，選擇“O (控制停止)”，當(dāng)可否判定標(biāo)志FLm為“I”的情況下，選擇加速時的慣性補償通電量Ijt。
[0121]慣性補償控制的可否判定可基于實際位置Mka根據(jù)電動機MTR是否停止來判定。當(dāng)電動機停止的(轉(zhuǎn)速為零的)情況下，允許控制執(zhí)行，作為可否判定標(biāo)志FLm輸出“I”。另一方面，當(dāng)電動機運動的 (例如，進行旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速)情況下，禁止控制執(zhí)行，作為可否判定標(biāo)志FLm輸出“O”。此外，在選擇運算模塊SNT中，當(dāng)可否判定標(biāo)志FLm為“O”的情況下，選擇“O (控制停止)”，當(dāng)可否判定標(biāo)志FLm為“ I”的情況下，選擇加速時的慣性補償通電量Ijt。
[0122]在即將判定為需要上述加速時慣性補償控制的狀態(tài)之前(FLj即將從“O”變更為“I”之前)，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速高情況(dMka≤dml)下或者已經(jīng)運動(旋轉(zhuǎn))的情況(dMka Φ O)下，由于補償電動機等的慣性的必要性不高，因此禁止執(zhí)行慣性補償控制。只有在電動機的轉(zhuǎn)速低的情況(dMka < dml)下或者停止的情況(dMka = O)下才執(zhí)行加速時的慣性補償控制，因此可進行可靠性高的慣性補償控制。
[0123]在控制可否判定運算模塊FLH中，基于由位置取得單元MKA取得的實際位置Mka判定“允許(FLn = I) ”還是“禁止(FLn = O) ”執(zhí)行(即、Ikt的運算)減速時的慣性補償控制的控制可否執(zhí)行?；趯嶋H位置Mka運算電動機的速度(轉(zhuǎn)速)dMka。當(dāng)電動機MTR的實際轉(zhuǎn)速dMka為規(guī)定速度(規(guī)定值)dml以上的情況(dMka≤dml)下,允許控制執(zhí)行，作為可否判定標(biāo)志FLn輸出“I”。另一方面，當(dāng)電動機的實際轉(zhuǎn)速dMka低于規(guī)定速度(規(guī)定值)dml的情況(dMka < dml)下,禁止控制執(zhí)行,作為可否判定標(biāo)志FLn輸出“O”。此外，在選擇運算模塊SNT中當(dāng)可否判定標(biāo)志FLn為“O”的情況下，選擇“O (控制停止)”，當(dāng)可否判定標(biāo)志FLn為“I”的情況下，選擇減速時的慣性補償通電量Ikt。
[0124]減速時的慣性補償控制可抑制電動機MTR的過沖。然而，當(dāng)電動機不進行快速運動的情況下，減速時的慣性補償控制的必要性較低，因此當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速低的情況(dMka< dml的情況)下，可禁止慣性補償控制。
[0125]另外，在控制可否判定運算模塊FLH中，基于加速時慣性補償控制的通電量(目標(biāo)值)Ijt以及要否判定標(biāo)志FLj中的至少任意一方判定“允許(FLo = I)”還是“禁止(FLo=O) ”執(zhí)行(即、Ikt的運算)減速時的慣性補償控制的控制可否執(zhí)行。在上述判定減速時慣性補償控制(減速時控制)的必要狀態(tài)前的狀態(tài)下，基于是否執(zhí)行加速時的慣性補償控制(加速時控制)，判定可否進行減速時控制。當(dāng)未執(zhí)行加速時控制的情況下，判定為“禁止”，作為可否判定標(biāo)志Flo輸出“O”。另一方面，當(dāng)執(zhí)行加速時控制的情況下，判定為“允許”，作為可否判定標(biāo)志Flo輸出“I”。在選擇運算模塊SNT中，當(dāng)可否判定標(biāo)志Flo為“O (禁止?fàn)顟B(tài))”的情況下，選擇“O (控制停止)”，當(dāng)可否判定標(biāo)志Flo為“ I (許可狀態(tài))”的情況下，選擇減速時的慣性補償通電量Ikt。
[0126]當(dāng)在電動機MTR加速時不需要慣性補償控制的情況下，其減速時需要的可能性較低。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，只有在加速時判定為“必要狀態(tài)”的情況下才執(zhí)行減速時的控制，因此提高了慣性補償控制的可靠性，能夠執(zhí)行可靠的控制。
[0127]進而，在選擇運算模塊SNT中，當(dāng)加速時通電量Ijt未減少至“0”(即，加速時的慣性補償控制尚未結(jié)束)，卻輸出減速時通電量Ikt的情況下，可使Ijt為“0”，可從選擇運算模塊SNT輸出減速時通電量Ikt。通過使Ikt比Ijt優(yōu)先，可適當(dāng)防止制動操作急而操作量小的情況下的電動機MTR的過沖以及按壓力的多余。
[0128]以下，對于慣性補償控制模塊INR的慣性補償控制的上述第I實施方式?第4實施方式中共通的作用/效果進行敘述。慣性補償控制是對于目標(biāo)通電量Imt調(diào)整與為了使具有慣性的裝置的活動部(MTR等)進行加速運動或者減速運動所需的力(扭矩)相當(dāng)?shù)耐娏?Ijt、Ikt)的控制。具體地說，在電動機加速的情況下，通過增加目標(biāo)通電量進行補償(修正)，在電動機減速的情況下，通過減少目標(biāo)通電量來進行補償(修正)。
[0129]為了確保電動機MTR加速時(特別是，起動時)的制動扭矩的響應(yīng)性，重要的是補償電動機MTR的慣性以及軸承等的靜摩擦的影響，從而改進電動機MTR的發(fā)動(從停止?fàn)顟B(tài)啟動)。根據(jù)上述第I實施方式?第4實施方式，在做出需要加速時的慣性補償控制的判定的時刻以后，能夠輸出預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案CHj的慣性補償通電量Ijt。CHj基于制動致動器BRK (特別是，電動機MTR)的最大響應(yīng)(MTR的實際移位Mka的變化相對于目標(biāo)通電量的階躍輸入的變化的狀態(tài))設(shè)定，因此能夠適當(dāng)補償BRK的慣性影響，并且補償電動機MTR等的軸承等的靜摩擦的影響，高效地提高電動機MTR發(fā)動時的制動扭矩的響應(yīng)性。
[0130]同樣，在電動機MTR減速時(從運動狀態(tài)移向停止?fàn)顟B(tài)的情況下)，重要的也是電動機MTR的減速初始的慣性的補償。根據(jù)上述第I實施方式?第4實施方式，在做出需要減速時的慣性補償控制的判定的時刻以后，能夠輸出預(yù)先設(shè)定的時間序列的第2圖案CHk的慣性補償通電量Ikt。CHk也基于制動致動器BRK(特別是，電動機MTR)的最大響應(yīng)(MTR的實際移位Mka的變化相對于目標(biāo)通電量的階躍輸入的變化的狀態(tài))設(shè)定，因此能夠適當(dāng)補償BRK的慣性影響，增大電動機MTR減速剛剛開始之后的電動機MTR的減速度，高效地抑制制動扭矩的過沖。至此，根據(jù)上述第I實施方式?第4實施方式，能夠高效并且適當(dāng)?shù)匮a償包含電動機MTR的慣性在內(nèi)的制動單元BRK的慣性影響。
[0131]<慣性補償控制模塊的第5實施方式的結(jié)構(gòu)>[0132]參照圖9對慣性補償控制模塊INR的第5實施方式進行說明。作為其準(zhǔn)備，以下進行各種符號的定義。標(biāo)注于各種符號的“f”為對于其初始的狀態(tài)量(Mkt等)進行具有后述的時間常量Tm的延遲要素的運算處理的狀態(tài)量(fMk等)，被稱為“處理值”。此外，“初始的狀態(tài)量(初始值)”為基于延遲要素的運算處理(延遲處理)前的值，被稱為“未處理值”。另外，標(biāo)注于各種符號的“d”為初始的狀態(tài)量(fMk等)被進行I階微分得出的值，為與速度相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)量(dfMk等)。該狀態(tài)量(“初始的狀態(tài)量”被進行I階微分得出的值)被稱為“速度值”或者“速度相當(dāng)值”。處理值(fMk等)被I階微分得出的狀態(tài)量(dfMk等)被稱為“處理速度值(處理后速度值)”或者“處理速度相當(dāng)值(處理后速度相當(dāng)值)”。進而，標(biāo)注于各種符號的“dd”為初始的狀態(tài)量(fMk等)被2階微分得出的值，是與加速度相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)量(ddfMk等)。該狀態(tài)量(“初始的狀態(tài)量”被2階微分得出的值)被稱為“加速度值”或者“加速度相當(dāng)值”。處理值(fMk等)被2階微分得出的狀態(tài)量(ddfMk等)被稱為“處理加速度值(處理后加速度值)”或者“處理加速度相當(dāng)值(處理后加速度相當(dāng)值)”。
[0133]如圖9所示，在該慣性補償控制模塊INR中，執(zhí)行提高由MTR等的慣性(包含MTR的慣性在內(nèi)的BRK整體的慣性)引起的按壓力的響應(yīng)性以及收斂性的慣性補償控制。慣性補償控制模塊INR由目標(biāo)位置運算模塊MKT、時間常量運算模塊TAU、延遲要素運算模塊DLY、目標(biāo)加速度運算模塊DDM以及增益設(shè)定模塊KMTR構(gòu)成。
[0134]在目標(biāo)位置運算模塊MKT中，基于目標(biāo)按壓力Fbt以及目標(biāo)按壓力運算特性(運算映射)CHmk運算目標(biāo)位置(目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角)Mkt。目標(biāo)位置Mkt為電動機MTR的位置(旋轉(zhuǎn)角)的目標(biāo)值。運算映射CHmk為與制動鉗CPR以及摩擦部件(制動墊)MSB的剛性相當(dāng)?shù)奶匦?，作為“上凸”的非線形的特性被預(yù)先存儲于電子控制單元ECU內(nèi)。
[0135]在時間 常量運算模塊TAU中，基于制動操作量Bpa以及時間常量的運算特性(運算映射)CH Tm運算時間常量Tm。其中，“時間常量”是表示后述的“延遲要素”的響應(yīng)(輸出變化相對于輸入變化的狀態(tài))的速度的參數(shù)。當(dāng)操作量Bpa低于規(guī)定操作量(規(guī)定值)bp I的情況下，τ m被運算為第I規(guī)定時間常量(規(guī)定值)τ I (≥O)。當(dāng)Bpa為規(guī)定值bpl以上并且低于規(guī)定值bp2的情況下，Tm被運算為隨著Bpa的增加而從第I規(guī)定時間常量τ I逐漸增加至第2規(guī)定時間常量τ2。當(dāng)Bpa為規(guī)定值bp2以上的情況下，Tm被運算為第2規(guī)定時間常量(規(guī)定值)τ 2( > τ?)。
[0136]或者，時間常量τ m可基于運算特性(運算映射)CH τ n運算。在運算映射CH τ η中，當(dāng)Bpa低于規(guī)定值bpl的情況下，τ m被運算為規(guī)定值τ I (≥O),當(dāng)Bpa為規(guī)定值bpl以上的情況下，Tm可被運算為規(guī)定值τ2(> τ?)。在運算特性CH τ m、CH τ η中，在制動操作量Bpa小時，規(guī)定值τ I可被設(shè)為“0”，以便不進行延遲要素的運算處理。
[0137]在延遲要素運算模塊DLY中，基于電動機MTR的目標(biāo)位置Mkt運算延遲要素的運算處理后的目標(biāo)位置(處理值)fMk。具體地說，對于電動機的目標(biāo)位置(初始值)Mkt執(zhí)行含有與制動致動器BRK的響應(yīng)(即，電動機MTR的響應(yīng))相當(dāng)?shù)臅r間常量τ m的延遲要素(例如，一次延遲要素)的運算處理，從而運算延遲處理后目標(biāo)位置(處理值)fMk。通過將延遲處理形成為Mkt，制動致動器BRK的響應(yīng)并非“斜率限制”，而被考慮為具有延遲要素的傳遞函數(shù)，可運算與該響應(yīng)對應(yīng)的目標(biāo)值亦即fMk。即，BRK的響應(yīng)(與對系統(tǒng)輸入的時間變化量對應(yīng)的輸出的時間變化量的狀態(tài))由具有以時間常量表現(xiàn)的延遲要素的傳遞函數(shù)表示，使用該傳遞函數(shù)可運算fMk。其中，傳遞函數(shù)為表示輸出相對于向系統(tǒng)(控制系)的輸入的關(guān)系的函數(shù)，時間常量為表示延遲要素的響應(yīng)速度的參數(shù)。
[0138]作為延遲要素，可使用η次延遲要素(η為“I”以上的整數(shù))。延遲要素使用拉普拉斯變換表現(xiàn)，例如當(dāng)為一次延遲要素的情況下，傳遞函數(shù)G(S)由下式(I)表示。
[0139]G(s) = K/ ( τ m.s+1)...(I)
[0140]其中，Tm為時間常量，K為常量，s為拉普拉斯運算子。
[0141]另外，當(dāng)延遲要素為二次延遲要素的情況下，延遲要素運算的傳遞函數(shù)G(S)由下式⑵表示。
[0142]G (s) = K/ {s.( τ m.s+1)}...(2)
[0143]進而，在延遲要素運算中，將考慮猶豫時間。猶豫時間為輸出相對于輸入開始響應(yīng)所花費的時間。此時，表示BRK的響應(yīng)的傳遞函數(shù)G(S)由下式(3)(基于一次延遲以及猶豫時間的延遲要素運算)或者(4)式(基于二次延遲以及猶豫時間的延遲要素運算)表現(xiàn)。
[0144]G(s) = {K/ ( τ m.s+1)}.e_L"s...(3)
[0145]G(s) = (K/{s.( τ m.s+1)}〕.e-L.s...(4)
[0146]其中，L為猶豫時間、E納皮爾常數(shù)(自然對數(shù)的底)。
[0147]在目標(biāo)加速度運算模塊DDM中，基于延遲處理后的目標(biāo)位置(處理值)fMk運算延遲處理后的目標(biāo)加速度(處理加速度值)ddfMk。ddfMk為電動機MTR的加速度(角加速度)的目標(biāo)值。具體地說，對fMk進行2階微分，從而運算出ddfMk。ddfMk在電動機MTR加速時(從停止?fàn)顟B(tài)起動時)運算為正符號的值，在MTR減速時(向停止時)運算為負符號的值。
[0148]在增益設(shè)定模塊KMTR存儲有用于將延遲處理后的目標(biāo)加速度(處理加速度值)ddfMk向電動機的目標(biāo)通電量變換的系數(shù)(增益)k_mtr。系數(shù)k_mtr相當(dāng)于將電動機的慣性(常量)j_mtr除以電動機的扭矩常量k_tq算出的值。此外,基于ddfMk以及k_mtr運算慣性補償控制通電量(目標(biāo)值)Ijt、Ikt。具體地說,將ddfMk與k_mtr相乘從而運算出Ijt、Ikt0
[0149]在上述的第5實施方式(參照圖9)中，在慣性補償控制模塊INR中，基于目標(biāo)按壓力Fbt運算目標(biāo)位置(未處理值)Mkt，對Mkt進行延遲處理(例如，一次延遲運算)從而運算出延遲處理后的目標(biāo)位置(處理值)fMk,進而將fMk進行2階微分從而運算出目標(biāo)加速度(處理加速度值)ddfMk，基于ddfMk運算出Ijt、Ikt?？纱孢@些運算處理，轉(zhuǎn)而對目標(biāo)按壓力(未處理值)Fbt進行延遲處理，從而運算出延遲處理后的目標(biāo)按壓力(為處理值，處理目標(biāo)按壓力)fFb，并對fFb進行2階微分從而運算出目標(biāo)按壓力加速度(處理加速度值)ddfFb，基于ddfFb運算出慣性補償通電量Ijt、Ikt。另外，可對Bpa進行延遲處理從而運算出延遲處理后的操作量(處理值)fBp，對fBp進行2階微分從而運算出操作加速度(處理加速度值)ddfBp，基于ddfBp運算出慣性補償通電量Ijt、Ikt。S卩，在慣性補償控制模塊INR中，可對基于制動操作部件BP的操作量Bpa運算出的未處理值(Bpa、Fbt、Mkt)進行延遲要素的運算從而運算處理值(過濾運算后的值)fBp、fFb、fMk。此外，可對處理值fBp、fFb、fMk進行2階微分從而運算出處理加速度值(與處理值被2階微分得出的加速度相當(dāng)?shù)闹?ddfBp、ddfFb、ddfMk,基于處理加速度值ddfBp、ddfFb、ddfMk運算慣性補償通電量 Ijt、Ikt0[0150]補償電動機慣性的扭矩與旋轉(zhuǎn)角加速度成比例。因此，為了適當(dāng)進行慣性補償，需要適當(dāng)運算電動機的旋轉(zhuǎn)角加速度(或者與之相當(dāng)?shù)闹?。鑒于此，在上述第5實施方式中，電動機MTR的響應(yīng)并非“斜率限制”，而是考慮為具有使用時間常量的延遲要素的傳遞函數(shù)。具體地說，對于基于Bpa運算的未處理值Bpa、Fbt、Mkt中的任意一個初始的狀態(tài)量，應(yīng)用具有與電動機MTR的響應(yīng)相當(dāng)?shù)臅r間常量τ m (相對于階躍輸入，輸出達到目標(biāo)值的約63.2%所花費的時間)的延遲要素(例如，一次延遲要素)運算，從而運算出處理值fBp、fFb、fMk。然后，基于處理值fBp、fFb、fMk運算處理加速度值(與2階微分得出的加速度相當(dāng)?shù)闹?ddfBp、ddfFb、ddfMk,由此可適當(dāng)運算慣性補償控制的目標(biāo)值Ijt、Ikt。
[0151]在上述的時間常量運算模塊TAU中，基于制動操作量Bpa等并以時間常量τ m為變量進行運算，但也可以將時間常量Tm設(shè)為規(guī)定值(恒定值)進行運算。
[0152]圖10為用于對上述第5實施方式的慣性補償控制模塊INR的工作進行說明的與時間T對應(yīng)的線圖(時間序列線圖)。包含電動機MTR等的制動致動器BRK由傳遞函數(shù)(延遲要素運算)表現(xiàn)，作為表示其響應(yīng)的速度的指標(biāo)采用時間常量Tm。對于目標(biāo)位置(目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角)Mkt執(zhí)行具有τ m的延遲要素的運算處理(延遲處理)，運算出處理后目標(biāo)位置fMk。將處理后目標(biāo)位置fMk進行2階微分從而運算出處理后目標(biāo)加速度ddfMk，將ddfMk變換為通電量從而運算出Ijt、Ikt。電動機MTR的響應(yīng)并非由“斜率限制”表現(xiàn)，而是通過基于利用時間常量τ m的傳遞函數(shù)進行表現(xiàn)，由此在電動機起動時(時間t0附近)或者電動機停止前(時間tl附近)，適當(dāng)?shù)剡\算對于電動機MTR的通電量的目標(biāo)值。其結(jié)果，能夠進行可靠的慣性補償控制，確保電動機MTR的響應(yīng)性，進而抑制過沖。
[0153]其中，對于目標(biāo)位置Mkt進行延遲要素的運算處理，但可以對于操作量Bpa、目標(biāo)按壓力Fbt以及目標(biāo)位置Mkt中的至少一個狀態(tài)量進行延遲要素的運算處理(延遲處理)。另外，在時間常量運算模塊TAU的Tm的運算中采用操作量Bpa，但可以采用操作量Bpa、目標(biāo)按壓力Fbt以及目標(biāo)位置Mkt中的至少一個的初始的狀態(tài)量(延遲要素的運算處理前的狀態(tài)量)。在這種情況下，與上述相同可以使用運算映射τπι、τη。
[0154]<慣性補償控制模塊的第6實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0155]接下來，參照圖11對慣性補償控制模塊INR的第6實施方式進行說明。如圖11所示，在INR的第6實施方式中，基于操作量Bpa判定電動機MTR的運動狀態(tài)是否為“加速狀態(tài)”，當(dāng)判定為加速狀態(tài)的情況下，不執(zhí)行延遲要素運算，而只有在未判定為加速狀態(tài)的情況下才執(zhí)行延遲要素運算。
[0156]慣性補償控制模塊INR由目標(biāo)位置運算模塊ΜΚΤ、時間常量運算模塊TAU、延遲要素運算模塊DLY、加速狀態(tài)判定運算模塊FLA、選擇運算模塊DDM、目標(biāo)加速度運算模塊DDM以及增益設(shè)定模塊KMTR構(gòu)成。目標(biāo)位置運算模塊ΜΚΤ、時間常量運算模塊TAU、延遲要素運算模塊DLY以及目標(biāo)加速度運算模塊DDM與上述的INR第5實施方式(參照圖9)相同，因此省略說明。
[0157]在加速狀態(tài)判定運算模塊FLA中，基于制動操作部件的操作量Bpa判定與該操作對應(yīng)的電動機MTR的運動狀態(tài)是否為加速狀態(tài)。具體地說，基于操作量Bpa運算制動操作的加速度(未處理加速度值)ddBp，當(dāng)ddBp為規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddb0以上的情況(ddBp≥ddbO)下,判定為“是加速狀態(tài)(加速狀態(tài))”。另一方面，當(dāng)ddBp低于規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddbO未滿的情況(ddBp < ddbO)下,判定為“未處于加速狀態(tài)(非加速狀態(tài))”。從加速狀態(tài)判定運算模塊FLA輸出表示判定結(jié)果的判定標(biāo)志FLa。判定標(biāo)志Fla中，“ I ”表示“加速狀態(tài)”，“O”表示“非加速狀態(tài)”。
[0158]在選擇手段SNV中，基于加速狀態(tài)的判定標(biāo)志FLa決定(選擇)進行了延遲要素運算的目標(biāo)位置(處理值)fMk以及未進行延遲運算處理的目標(biāo)位置(未處理值)Mkt中的任意一個。在選擇運算模塊SNV中，當(dāng)為FLa = I (加速狀態(tài))的情況下，選擇未進行延遲要素運算的目標(biāo)位置(處理前的目標(biāo)位置)Mkt，當(dāng)為FLa = 0(非加速狀態(tài))的情況下，選擇進行了延遲要素運算的目標(biāo)位置(處理后的目標(biāo)位置)fMk。
[0159]在目標(biāo)加速度運算模塊DDM中，基于未經(jīng)由延遲要素運算的目標(biāo)位置(未處理值的一個)Mkt或者經(jīng)由延遲要素運算的目標(biāo)位置(處理值的一個)fMk進行2階微分運算。然后，運算與任意一個目標(biāo)位置Mkt、fMk對應(yīng)的目標(biāo)加速度ddMk、ddfMk。其中，ddMk,ddfMk為電動機MTR的加速度(角加速度)的目標(biāo)值。其中，未經(jīng)由延遲要素運算的未處理目標(biāo)加速度ddMk在電動機MTR加速時(從停止?fàn)顟B(tài)起動時)被運算，因此被運算為正符號的值。另一方面，經(jīng)由延遲要素運算的處理后目標(biāo)加速度ddfMk在電動機MTR減速時(趨向停止時)被運算，因此被運算為負符號的值。
[0160]在增益設(shè)定模塊KMTR中存儲有用于將目標(biāo)加速度ddMk(未處理加速度值)、ddfMk(處理加速度值)變換為通電量的系數(shù)(增益)k_mtr。k_mtr相當(dāng)于將電動機的慣性(常量)j_mtr除以電動機的扭矩常量k_tq算出的值。此外,基于ddfMk以及k_mtr運算慣性補償通電量(目標(biāo)值)Ijt、Ikt。
[0161]當(dāng)判定為“加速狀態(tài)”時(FLa= I)，基于不經(jīng)由延遲要素運算的目標(biāo)加速度(基于未處理值運算的目標(biāo)加速度、未處理加速度值)ddMk以及k_mtr通過Ijt = ddMkXk_mtr運算加速時的慣性補償通電量Ijt。即，加速時的慣性補償通電量Ijt基于未經(jīng)由延遲要素運算的未處理值運算。
[0162]另一方面，在未判定“加速狀態(tài)”時(FLa = O)，基于經(jīng)由延遲要素運算的目標(biāo)加速度(基于處理值運算的目標(biāo)加速度，處理加速度值)ddfMk以及k_mtr通過Ikt = ddfMk X k_mtr運算減速時的慣性補償通電量Ikt。即，減速時的慣性補償通電量Ikt基于經(jīng)由延遲要素運算的處理值運算。
[0163]在該第6實施方式中，根據(jù)基于目標(biāo)按壓力Fbt運算的目標(biāo)位置(未處理值)Mkt以及Mkt被延遲處理的fMk (處理值)中的任意一個狀態(tài)量運算目標(biāo)加速度(ddMk或者ddfMk)，并運算慣性補償通電量Ijt、Ikt。取而代之，作為成為Ijt、Ikt的運算的初始值的狀態(tài)量(初始值)，可使用操作量Bpa、目標(biāo)按壓力Fbt以及目標(biāo)位置Mkt中的至少一個狀態(tài)量作為初始值(成為初始值的狀態(tài)量)。
[0164]當(dāng)目標(biāo)按壓力Fbt作為初始值被使用的情況下，運算處理目標(biāo)按壓力fFb，基于判定標(biāo)志FLa在選擇運算模塊SNV中選擇未處理目標(biāo)按壓力Fbt以及處理目標(biāo)按壓力fFb中的任意一方。然后，將選擇的目標(biāo)按壓力(Fbt或者fFb)進行2階微分從而運算目標(biāo)按壓力的加速度值(ddFb或者ddfFb)，基于目標(biāo)按壓力的加速度值運算慣性補償通電量Ijt、Ikt。
[0165]當(dāng)操作量Bpa作為初始的狀態(tài)量被使用的情況下，運算處理操作量fBp，基于判定標(biāo)志FLa在選擇運算模塊SNV中選擇未處理操作量Bpa以及處理操作量fBp中的任意一方。然后，將選擇的操作量(Bpa或者fBp)進行2階微分從而運算操作量的加速度值(ddBp或者ddfBp)，基于操作量的加速度值運算慣性補償通電量Ijt、Ikt。[0166]至此，根據(jù)該第6實施方式，當(dāng)電動機MTR的運動狀態(tài)為加速狀態(tài)的情況下，由于繞開延遲要素運算而運算加速時的慣性補償通電量Ijt，因此可提高按壓力的響應(yīng)性。另夕卜，當(dāng)電動機MTR的運動狀態(tài)為非加速狀態(tài)的情況下，由于進行延遲要素運算從而運算減速時的慣性補償通電量Ikt，因此能夠可靠地抑制按壓力的過沖，提高收斂性。
[0167]<慣性補償控制模塊的第7實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0168]接下來，參照圖12對慣性補償控制模塊INR的第7實施方式進行說明。在上述INR的第5實施方式、第6實施方式(參照圖9以及圖11)中，基于加速度值(ddfMk等)運算Ijtakt0取而代之，在該INR的第7實施方式中，基于延遲要素處理后的加速度值ddfBp、ddfFb,ddfMk判定是否需要慣性補償控制，當(dāng)判定為需要慣性補償控制的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的圖案的特性運算慣性補償通電量Ijt、Ikt。
[0169]慣性補償控制模塊INR由時間常量運算模塊TAU、延遲要素運算模塊DLY、操作加速度運算模塊DDF、慣性補償控制的要否判定運算模塊FLG、慣性補償控制的通電量運算模塊IJK構(gòu)成。
[0170]時間常量運算模塊TAU以及延遲要素運算模塊DLY與上述INR的第5實施方式(參照圖9)的處理相同，因此省略對其的說明。在延遲要素運算模塊DLY中，基于考慮了操作量Bpa以及時間常量τ m(相當(dāng)于制動致動器BRK所產(chǎn)生的動力的傳遞函數(shù))的延遲要素處理來運算延遲要素處理后的操作量(處理值)fBp。
[0171]在操作加速度運算模塊DDF中，將處理操作量fBp進行2階微分從而運算處理操作加速度(處理加速度值)ddfBp。具體地說，將延遲要素處理后的操作量fBp進行微分從而運算操作速度(處理速度值)dfBp，進而將dfBp進行微分從而運算操作加速度(處理加速度值)ddfBp。
[0172]在控制要否判定運算模塊FLG中，判定是需要執(zhí)行慣性補償控制還是不需要執(zhí)行慣性補償控制。在控制要否判定運算模塊FLG中，運算并輸出表示判定是否需要加速時的慣性補償控制的結(jié)果的要否判定標(biāo)志FLj以及表示判定是否需要減速時的慣性補償控制的結(jié)果的要否判定標(biāo)志FLk。要否判定標(biāo)志FLj、FLk分別以“I”表示“控制的必要狀態(tài)”，以“O”表示“控制的不要狀態(tài)”。
[0173]表示加速時控制的判定結(jié)果的標(biāo)志FLj在未進行制動操作時為“O (控制的不要狀態(tài))”。根據(jù)運算映射DFLj,在ddfBp超過第I規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddbl (> O)的時刻,要否判定標(biāo)志FLj從“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”(FLj — I)。隨后，如果ddfBp低于規(guī)定加速度ddb2 ( < ddbl)，則FLj由“ I”變更為“O”。
[0174]減速時控制的要否判定標(biāo)志FLk根據(jù)運算映射DFLk，在ddfBp低于第2規(guī)定加速度(規(guī)定值)ddb3 ( < O)的時刻，由“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”(FLk — I)。隨后，在ddfBp為規(guī)定加速度(規(guī)定值)(1此4(>(1此3，<0)以上時，F(xiàn)Lj由“I”變更為“O”。
[0175]在慣性補償控制通電量運算模塊IJK中，運算加速時以及減速時的慣性補償通電量(目標(biāo)值)Ijt、Ikto
[0176]基于表示加速時的慣性補償控制的要否判定的結(jié)果的控制標(biāo)志FLj以及加速時控制量特性(為第I控制量特性，與第I圖案對應(yīng))CHj運算加速時慣性補償通電量(第I慣性補償通電量)I jt。加速時控制量特性CHj作為Ijt相對于從判定為加速時慣性補償控制的必要狀態(tài)的時刻起的經(jīng)過時間T的特性(運算映射)被預(yù)先存儲于ECU內(nèi)。在CHj中，從時間T為“O”時起隨著時間的經(jīng)過，Ijt由“O”急劇增加至規(guī)定通電量(規(guī)定值)ijl，隨后隨著時間的經(jīng)過Ijt由規(guī)定通電量(規(guī)定值)ijl慢慢減少至“O”。具體地說，在CHj中，Ijt由“O”增加至規(guī)定通電量ijl所需的時間tup被設(shè)定為比Ijt由規(guī)定通電量ijl減少至“O”所需的時間tdn短。
[0177]另外，如圖12中虛線所示，當(dāng)通電量增加的情況下，以Ijt為“上凸”的特性、即起初驟增隨后平緩增加的特性進行設(shè)定。另外，當(dāng)通電量減少的情況下，以Ijt為“下凸”的特性、即起初驟減隨后平緩減少的特性進行設(shè)定。此外，將要否判定標(biāo)志FLj從“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”的時刻設(shè)為CHj中的經(jīng)過時間的原點(T = O)，基于從該時刻起的經(jīng)過時間T與加速時控制量特性CHj決定電動機加速時的慣性補償通電量(第I慣性補償通電量)Ijt。在Ijt的運算中，即使FLj從“I”切換為“0”，仍會持續(xù)運算運算映射CHj中設(shè)定的繼續(xù)時間運算Ijt。此外，Ijt被作為正值運算，利用Ijt進行調(diào)整使對于電動機MTR的通電量增加。
[0178]基于表示減速時的慣性補償控制的要否判定的結(jié)果的控制標(biāo)志FLk以及減速時控制量特性(為第2控制量特性，與第2圖案對應(yīng))CHk運算減速時慣性補償通電量(第2慣性補償通電量)Ikt。減速時控制量特性CHk作為Ikt相對于從判定為減速時慣性補償控制的必要狀態(tài)的時刻起的經(jīng)過時間T的特性(運算映射)被預(yù)先存儲于E⑶內(nèi)。在CHk中，從時間T為“O”時起，隨著時間的經(jīng)過，Ikt由“O”急劇減少至規(guī)定通電量(規(guī)定值)ikl，隨后隨著時間的經(jīng)過Ikt從規(guī)定通電量(規(guī)定值)ikl慢慢增加至“O”。具體地說，在CHk中，Ikt從“O”減少至規(guī)定通電量ikl所需的時間tvp被設(shè)定為比Ikt從規(guī)定通電量ikl增加至“O”所需的時間ten短。
[0179]另外，如圖12中虛線所示，在通電量減少的情況下，以Ikt為“下凸”的特性即起初驟減隨后平緩減少的特性進行設(shè)定。另外，在通電量增加的情況下，以Ikt為“上凸”的特性、即起初驟增隨后平緩增加的特性進行設(shè)定。此外，將要否判定標(biāo)志FLk從“O”切換為“I”的時刻設(shè)為CHk中的經(jīng)過時間的原點(T = O)，基于從該時刻起的經(jīng)過時間T與減速時(控制量特性CHk決定電動機減速時的慣性補償通電量(第2慣性補償通電量)Ikt。在Ikt的運算中，即使FLk從“ I ”切換為“0”，仍會持續(xù)運算映射CHk中的繼續(xù)時間運算Ikt。此外，Ikt被作為負值運算，利用Ikt調(diào)整使對于電動機MTR的通電量減少。
[0180]其中，加速時慣性補償控制的運算特性CHj (第I圖案)以及減速時慣性補償控制的運算特性CHk(第2圖案)基于制動單元(制動致動器)BRK的最大響應(yīng)決定。相對于對BRK的輸入(目標(biāo)通電量)的變化，輸出(電動機的移位)出現(xiàn)延遲。BRK的最大響應(yīng)(BRK相對于輸入可響應(yīng)的最大的狀態(tài))是指對電動機MTR給予階躍輸入的情況下的MTR的響應(yīng)(與輸入的時間變化量對應(yīng)的輸出的時間變化量的狀態(tài))。即，是在對MTR階躍輸入規(guī)定量的目標(biāo)通電量Imt (由零增加的方向)的情況下的MTR的實際移位(旋轉(zhuǎn)角)Mka的變化。與上述的圖5相同，如圖13所示，在對于電動機MTR進行(規(guī)定的)目標(biāo)通電量的階躍輸入(因此，將旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值Mkt (規(guī)定量mksO的)階躍輸入)的情況下，旋轉(zhuǎn)角的實際值(輸出)Mka追隨著目標(biāo)值(輸入)Mkt (伴有延遲地追隨著目標(biāo)值)變化。CHj以及CHk基于該Mka的變化決定。
[0181]補償裝置整體慣性(特別是，電動機的慣性)的扭矩與電動機的旋轉(zhuǎn)角加速度成比例?？紤]到此點，為了適當(dāng)進行慣性補償，慣性補償通電量基于電動機的實際加速度(旋轉(zhuǎn)角加速度)ddMka運算。因此，對MTR的移位(旋轉(zhuǎn)角)的實際值Mka進行2階微分，從而運算出加速度(旋轉(zhuǎn)角加速度)ddMka，基于ddMka決定CHj、CHk。例如，第I以及第2圖案CHj、CHk通過將ddMka與系數(shù)K(常量)相乘而設(shè)定。
[0182]在CHj中，Ijt急劇地增加時的增加斜度(Ijt相對于時間的斜率)基于從上述階躍輸入的開始時刻tl到旋轉(zhuǎn)角加速度ddMka達到最大值ddml的時刻t2之間的ddMka的增加斜度(相對于時間，增加的ddMka的斜率)的最大值或者平均值決定。另外，Ijt平緩減少時的減少斜度(Ijt相對于時間的斜率)基于從ddMka成為最大值ddml的時刻t2起到大致為零的時刻t3之間的ddMka的減少斜度(相對于時間減少的ddMka的斜率)的最大值或者平均值決定。
[0183]另外，基于最大響應(yīng)(階躍響應(yīng))的ddMka (基于時刻tl?t2的ddMka的變化)，在通電量增加的情況下，以Ijt為“上凸”的特性、即首先驟增隨后平緩增加的特性的方式設(shè)定CHj。同樣，基于最大響應(yīng)的ddMka(基于時刻t2?t3的ddMka的變化)，在通電量減少的情況下，以Ijt為“下凸”的特性、即首先驟減隨后平緩減少的特性的方式設(shè)定CHj
[0184]在CHk中，Ikt急劇地減少時的減少斜度(Ikt相對于時間的斜率)基于從ddMka由零開始減少的時刻t4起到成為最小值ddm2的時刻t5之間的ddMka的減少斜度(相對于時間減少的ddMka的斜率)的最小值或者平均值決定。另外，Ikt平緩增加時的增加斜度(Ikt相對于時間的斜率)基于從ddMka成為最小值ddm2的時刻t5起到大致回歸零的時刻t6之間的ddMka的增加斜度(相對于時間增加的ddMka的斜率)的最大值或者平均值決定。
[0185]另外，基于最大響應(yīng)(階躍響應(yīng))的ddMka (基于時刻t4?t5的ddMka的變化)，在通電量減少的情況下，以Ikt為“下凸”的特性、即首先驟減然后平緩減少的特性的方式設(shè)定CHk。同樣,基于最大響應(yīng)的ddMka (基于時刻t5?t6的ddMka的變化)，在通電量增加的情況下，以Ikt為“上凸”的特性、即首先驟增隨后平緩增加的特性的方式設(shè)定CHk。
[0186]在加速時(特別是，起動的情況下)，需要產(chǎn)生克服電動機MTR的軸承等的摩擦的扭矩，但減速時(趨向停止的情況下)該摩擦作用為使MTR減速。因此，加速時的規(guī)定通電量(第I規(guī)定通電量)ijl的絕對值被設(shè)定為比減速時的規(guī)定通電量(第2規(guī)定通電量)ikl的絕對值大的值(|ijl > ikl |)。
[0187]<慣性補償控制模塊的第8實施方式的結(jié)構(gòu)>
[0188]接下來，參照圖14對慣性補償控制模塊INR的第8實施方式進行說明。在上述的INR的第7實施方式(參照圖12)中，在控制要否判定運算模塊FLG的加速時判定運算模塊FLJ中，基于處理加速度值(ddfBp等)進行是否需要慣性補償控制的判定。與此相對，在該INR的第8實施方式中，代替處理加速度值(ddfBp等)轉(zhuǎn)而基于未處理速度值(dBp等)進行是否需要加速時的慣性補償控制的判定。以下，僅圍繞該第8實施方式與上述第7實施方式(參照圖12)不同之處進行說明。
[0189]在操作速度運算模塊DBP中，基于制動操作部件的操作量Bpa運算其操作速度(未處理速度值)dBp ο操作速度dBp通過對Bpa微分來運算。
[0190]在控制要否判定運算模塊FLG的加速時判定運算模塊FLJ中，基于制動操作部件BP的操作速度dBp，判定慣性補償控制為“必要狀態(tài)(需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”以及“不要狀態(tài)(不需要執(zhí)行控制的狀態(tài))”中的哪種狀態(tài)。判定結(jié)果作為要否判定標(biāo)志(控制標(biāo)志)FLj被輸出。在要否判定標(biāo)志FLj中，“O”與“不要狀態(tài)”，“I”與“必要狀態(tài)”對應(yīng)。此外，判定標(biāo)志FLj在不進行制動操作的情況下作為初始值被設(shè)定為“O”。
[0191]加速時(例如，電動機的轉(zhuǎn)速增加時)的慣性補償控制的要否判定基于制動操作部件的操作速度dBp進行。具體地說，根據(jù)運算映射CFLj，在dBp超過規(guī)定操作速度(規(guī)定值)dbl的時刻，加速時的要否判定標(biāo)志FLj由“O (不要狀態(tài))”切換為“ I (必要狀態(tài))”(FLj — I)。隨后，要否判定標(biāo)志FLj在dBp低于規(guī)定操作速度(規(guī)定值)db2的時刻，由 “I” 切換為 “O”(FLj — O)。
[0192]在慣性補償控制的要否判定中，除了操作速度dBp之外，可進一步使用制動操作部件的操作量Bpa。在這種情況下，在Bpa超過規(guī)定操作量(規(guī)定值)bpl，并且dBp超過規(guī)定操作速度(規(guī)定值)dbl的時刻，要否判定標(biāo)志FLj由“O”切換成“I”。由于將條件Bpa
>dpi用作判定基準(zhǔn)，因此可補償dBp的噪聲等的影響,進行可靠的判定。
[0193]在該第8實施方式中，在加速時的判定運算模塊FLJ的要否判定中使用dBp，但可使用dBp、dFb以及dMk中的至少任意一個。目標(biāo)按壓力速度dFb通過對目標(biāo)按壓力Fbt微分而運算。另外，目標(biāo)速度dMk通過對目標(biāo)位置Mkt微分而運算。目標(biāo)按壓力Fbt以及目標(biāo)位置Mkt為延遲要素運算模塊DLY中未進行延遲要素處理的未處理值。
[0194]處理加速度值(ddfBp等)被進行過延遲要素的運算處理，因此如果基于此進行加速時控制的判定，則從響應(yīng)性方面較為不利。因此，在該第4實施方式中，在要求響應(yīng)性的加速時的慣性補償控制中，使用未進行過延遲處理的狀態(tài)量(未處理值)來判定是否需要控制。另一方面，在減速時控制中，通過基于處理加速度值(ddfBp等)的控制要否判定實現(xiàn)可靠的過沖抑制。
[0195]以下，對于在慣性補償控制模塊INR的慣性補償控制的上述第5?8實施方式中共通的作用/效果進行敘述。慣性補償控制是對目標(biāo)通電量Imt調(diào)整與為了使具有慣性的裝置的活動部(MTR等)進行加速運動或者減速運動所需的力(扭矩)相當(dāng)?shù)耐娏?Ijt、Ikt)的控制。具體地說，在電動機加速的情況下，通過增加目標(biāo)通電量進行補償(修正)，在電動機減速的情況下，通過減少目標(biāo)通電量來進行補償(修正)。
[0196]為了確保電動機MTR加速時(特別是，起動時)的制動扭矩的響應(yīng)性，重要的是補償電動機的慣性以及軸承等的靜摩擦的影響，從而改進電動機MTR的發(fā)動(從停止?fàn)顟B(tài)啟動)。根據(jù)上述第5實施方式?第8實施方式，制動單元的實際響應(yīng)(輸出變化相對于輸入變化的狀態(tài))，代替在【背景技術(shù)】欄中說明的“斜率限制”，轉(zhuǎn)而基于使用“時間常量(恒定值或基于Bpa運算的變量)”的延遲要素(η次延遲的傳遞函數(shù)，η為“I”以上的整數(shù))來表示，由此可適當(dāng)運算電動機加速剛剛開始之后的慣性補償電流(參照圖10)。因此可補償電動機的慣性等的影響，高效地提高電動機發(fā)動時的制動扭矩的響應(yīng)性。
[0197]同樣，在電動機減速時(電動機從運動狀態(tài)移向停止?fàn)顟B(tài)的情況下)，重要的也是電動機的減速初始的慣性的補償。根據(jù)上述第5實施方式?第8實施方式，制動單元的實際響應(yīng)(輸出相對于輸入的狀態(tài))，代替在【背景技術(shù)】欄中說明的“斜率限制”，轉(zhuǎn)而基于使用“時間常量(恒定值或基于Bpa運算的變量)”的延遲要素(η次延遲的傳遞函數(shù)，η為“I”以上的整數(shù))來表示，由此可適當(dāng)運算電動機加速剛剛開始之后的慣性補償電流(參照圖10)。因此，電動機減速剛剛開始之后的電動機的減速度增大，可高效地抑制制動扭矩的過沖。至此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可高效地并且適當(dāng)?shù)匮a償包含電動機慣性在內(nèi)的裝置整體的慣性IND
OO
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的制動控制裝置，具有: 操作量取得單元，其取得駕駛員操作車輛的制動操作部件的操作量； 制動單元，其利用電動機產(chǎn)生針對上述車輛的車輪的制動扭矩； 控制單元，其基于上述操作量來運算目標(biāo)通電量，基于上述目標(biāo)通電量來控制上述電動機， 在上述車輛的制動控制裝置中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來判定是否需要補償上述制動單元的慣性影響的慣性補償控制，當(dāng)判定為需要上述慣性補償控制的情況下，基于根據(jù)上述制動單元的最大響應(yīng)而預(yù)先設(shè)定的時間序列的圖案，來運算補償上述制動單元的慣性影響的慣性補償通電量， 基于上述慣性補償通電量來運算上述目標(biāo)通電量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速增加的加速時的上述慣性補償控制， 當(dāng)判定為需要上述加速時的慣性補償控制的情況下，使用第I圖案作為上述時間序列的圖案，在上述第I圖案中上述慣性補償通電量按照基于對上述電動機做出上述目標(biāo)通電量的階躍輸入的情況下上述電動機的實際位置的變化而預(yù)先設(shè)定的增加斜度從零增加后，又按照相比上述增加斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的減少斜度減少至零。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速減少的減速時的上述慣性補償控制， 當(dāng)判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況下，使用第2圖案作為上述時間序列的圖案，在上述第2圖案中上述慣性補償通電量按照基于對上述電動機做出上述目標(biāo)通電量的階躍輸入的情況下上述電動機的實際位置的變化而預(yù)先設(shè)定的減少斜度從零減少后，又按照相比上述減少斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的增加斜度增加至零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速增加的加速時的上述慣性補償控制， 當(dāng)判定為需要上述加速時的慣性補償控制的情況下，使用第I圖案作為上述時間序列的圖案，在上述第I圖案中上述慣性補償通電量按照基于對上述電動機做出上述目標(biāo)通電量的階躍輸入的情況下上述電動機的實際位置的變化而預(yù)先設(shè)定的增加斜度從零增加后，又按照相比上述增加斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的減少斜度減少至零，并且 基于上述操作量來判定是否需要上述電動機的轉(zhuǎn)速減少的減速時的上述慣性補償控制， 當(dāng)判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況下，使用第2圖案作為上述時間序列的圖案，在上述第2圖案中上述慣性補償通電量按照基于對上述電動機做出上述目標(biāo)通電量的階躍輸入的情況下上述電動機的實際位置的變化而預(yù)先設(shè)定的減少斜度從零減少后，又按照相比上述減少斜度平緩的預(yù)先設(shè)定的增加斜度增加至零。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為在即將判定為需要上述加速時的慣性補償控制之前上述電動機運動的情況下，維持上述慣性補償通電量為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為在基于上述第I圖案運算上述慣性補償通電量的期間判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況下，基于上述第2圖案代替上述第I圖案來運算上述慣性補償通電量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4~6中任一項所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為當(dāng)在未做出需要上述加速時的慣性補償控制的判定的狀態(tài)下判定為需要上述減速時的慣性補償控制的情況下，維持上述慣性補償通電量為零。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、4至7中任一項所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為使用上述慣性補償通電量以上凸特性從零增加后又以下凸特性減少至零的圖案作為上述第I圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要 求3、4至7中任一項所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為使用上述慣性補償通電量以下凸特性從零減少后又以上凸特性增加至零的圖案作為上述第2圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來運算與操作加速度以及操作速度中的至少任意一個相當(dāng)?shù)牟僮鳡顟B(tài)變量， 基于上述操作狀態(tài)變量來判定是否需要上述慣性補償控制。
11.一種車輛的制動控制裝置，具有: 操作量取得單元，其取得駕駛員操作車輛的制動操作部件的操作量； 制動單元，其利用電動機產(chǎn)生針對上述車輛的車輪的制動扭矩；以及控制單元，其基于上述操作量來運算目標(biāo)通電量，基于上述目標(biāo)通電量來控制上述電動機， 在上述車輛的制動控制裝置中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量以及具有表示上述制動單元的響應(yīng)的時間常量的延遲要素來運算補償上述制動單元的慣性影響的慣性補償通電量， 基于上述慣性補償通電量來運算上述目標(biāo)通電量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為上述操作量越大越將上述時間常量決定為相對大的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述延遲要素以及上述操作量來運算處理值， 對上述處理值進行2階微分來運算加速度相當(dāng)值，基于上述加速度相當(dāng)值來運算上述慣性補償通電量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 在上述加速度相當(dāng)值超出第I規(guī)定加速度的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案來運算用于增加上述目標(biāo)通電量的第I上述慣性補償通電量， 當(dāng)上述加速度相當(dāng)值低于第2規(guī)定加速度的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第2圖案來運算用于減少上述目標(biāo)通電量的第2上述慣性補償通電量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的車輛的制動控制裝置，其中， 具有通電量取得單元，上述通電量取得單元取得上述電動機的實際通電量， 上述控制單元構(gòu)成為: 在上述加速度相當(dāng)值超過第I規(guī)定加速度的情況下，基于預(yù)先設(shè)定的時間序列的第I圖案來運算用于增加上述目標(biāo)通電量的第I上述慣性補償通電量，并且基于與上述第I慣性補償通電量對應(yīng)地取得的上述實際通電量來取得與上述第I圖案對應(yīng)的時間序列數(shù)據(jù)， 當(dāng)上述加速度相當(dāng)值低于第2規(guī)定加速度的情況下，基于上述時間序列數(shù)據(jù)來運算用于減少上述目標(biāo)通電量的第2上述慣性補償通電量。
16.根據(jù)權(quán)利要求11~15中任一項所述的車輛的制動控制裝置，其中， 上述控制單元構(gòu)成為: 基于上述操作量來判定是否處于上述制動操作部件的操作速度增加的加速狀態(tài)， 在判定上述加速狀態(tài)的情況下，不進行基于上述延遲要素的運算處理，在不判定上述加速狀態(tài)的情況下，進行基于上述延遲要素的運算處理。
【文檔編號】B60T8/17GK104039614SQ201280065582
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】安井由行, 兒玉博之, 佐竹直敏 申請人:株式會社愛德克斯