(57)【要約】【課題】  非制動時から制動時へ移行する場合において制動応答を短縮し制動し得るブレーキ制御装置及びブレーキシステムを提供する。【解決手段】  ブレーキ制御装置１０は、ブレーキパッド１１ａがブレーキディスク１１ｂに押圧される押圧力が目標推力値に達するための動作指令値を演算する指令演算部４を備える。指令演算部４は、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂとが接触するまでに必要な指令値を演算するクリアランス指令演算部４３と、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂとが接触した状態から目標推力に達する為に必要な指令値を演算する推力指令演算部４０と、を有し、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂとが離れた状態から動作指令値を演算する場合は、指令演算部４が、クリアランス指令演算部４３から算出される指令値と、推力指令演算部４０から算出される指令値を統合して動作指令値を演算する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、電動モータの回転により直動方向に移動するピストンと、前記ピストンの移動によりブレーキディスクに押圧されるブレーキパッドと、前記ピストンの位置を検出する位置検出部を有するブレーキシステムに搭載され、前記ピストンの動きを制御するブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクに押圧される押圧力が目標推力値に達するための動作指令値を演算する指令演算部を備え、
前記指令演算部は、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触するまでに必要な指令値を演算するクリアランス指令演算部と、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した状態から目標推力に達する為に必要な指令値を演算する推力指令演算部と、を有し、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが離れた状態から前記動作指令値を演算する場合は、前記指令演算部が、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して前記動作指令値を演算することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
前記指令演算部は動作指令演算部を備え、
前記動作指令演算部は、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関する位置指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記指令演算部は更に速度指令演算部を備え、
前記速度指令演算部は、前記動作指令演算部からの出力に基づき、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関する速度指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のブレーキ制御装置において、
前記指令演算部は更にトルク指令演算部を備え、
前記トルク指令演算部は、前記速度指令演算部からの出力に基づき、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関するトルク指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
前記動作指令値により、ピストン速度が前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した後に単調減少となり、且つ、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触する位置までのピストン速度が前記目標推力の大きさに依存することなく定まることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記動作指令演算部は、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と前記推力指令演算部から算出される指令値を加算することによりピストン位置の動作指値を求め、求めたピストン位置の動作指値を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
電動モータの回転により直動方向に移動するピストンと、
前記ピストンの移動によりブレーキディスクに押圧されるブレーキパッドと、
前記ピストンの位置を検出する位置検出部と、
前記ピストンの動きを制御するブレーキ制御装置と、を有するブレーキシステムであって、
前記ブレーキ制御装置は、前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクに押圧される押圧力が目標推力値に達するための動作指令値を演算する指令演算部を備え、
前記指令演算部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触するまでに必要な指令値を演算するクリアランス指令演算部と、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した状態から目標推力に達する為に必要な指令値を演算する推力指令演算部と、を有し、
前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが離れた状態から前記動作指令値を演算する場合は、前記指令演算部が、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して前記動作指令値を演算することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のブレーキシステムにおいて、
前記指令演算部は動作指令演算部を備え、
前記動作指令演算部は、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関する位置指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、
前記指令演算部は更に速度指令演算部を備え、
前記速度指令演算部は、前記動作指令演算部からの出力に基づき、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関する速度指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のブレーキシステムにおいて、
前記指令演算部は更にトルク指令演算部を備え、
前記トルク指令演算部は、前記速度指令演算部からの出力に基づき、前記ピストンまたは前記電動モータの進み量に関するトルク指令を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１１】
請求項７に記載のブレーキシステムにおいて、
前記動作指令値により、ピストン速度が前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した後に単調減少となり、且つ、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触する位置までのピストン速度が前記目標推力の大きさに依存することなく定まることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１２】
請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、
前記動作指令演算部は、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と前記推力指令演算部から算出される指令値を加算することによりピストン位置の動作指値を求め、求めたピストン位置の動作指値を前記動作指令値として出力することを特徴とするブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載される、車輪の回転を制動するブレーキ制御装置及びブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、運転者によるブレーキペダルの踏込量に応じて車輪に制動力を付与するブレーキシステムが搭載されている。このブレーキシステムは、従来、油圧システムのものが多かったが、最近では電動システムのものが増えつつある。
【０００３】
電動システムを用いたブレーキシステムでは、油圧システムでは困難であったブレーキピストンの引き戻しができるため、ブレーキパッドとブレーキディスクに所望の隙間を設けるクリアランス制御が可能になり、ブレーキパッドの引きずり低減による燃費改善が期待できる。また、ペダル踏込時には、クリアランス制御によりブレーキパッドに接触後、歪みセンサなどを用いた制動力の制御が行われる。これら一連のブレーキ制御に対して、安全性及び／又はブレーキフィールを向上するため、制動の応答や精度を高める技術が重要となる。このような背景から、クリアランス制御とその後の制動力制御に関連する技術としては、例えば、特許文献１乃至特許文献３に記載のものがある。
【０００４】
特許文献１には、ブレーキロータ、ブレーキパッド、電動モータ、この電動モータの回転運動を直線運動に変換してブレーキパッドに伝える直動機構、及び、電動モータを制御する制御装置を備えた電動ブレーキ装置が記載されている。制御装置は、電動モータの角速度を制御するモータ角速度制御機能部と、ブレーキパッドとブレーキロータとの間にクリアランスがある非制動状態から、クリアランスがゼロになる制動状態に移行するとき、モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における電動モータの角速度ωｂと、制動状態から非制動状態に移行するとき、モータ角速度制御機能部により制御される無負荷状態における電動モータの角速度ωｒについて、｜ωｂ｜＞｜ωｒ｜となるように、モータ角速度制御機能部により制限するモータ角速度制限手段とを備えることで、作動音の発生を抑えると共に、ブレーキの応答遅れを防止することが可能な構成が示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、推力検出手段で検出されたピストン推力に基づく推力制御及び位置検出手段で検出されたモータ回転位置に基づく位置制御によって、ピストンに目標推力を発生させるように電動モータを制御する制御手段が、推力検出手段で検出されたピストン推力に応じて、推力制御及び位置制御の制御量の配分を変化させる構成が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、ブレーキパッドの位置をブレーキロータに接触する位置に移動するパッド位置制御部と、ブレーキパッドを圧着させる力を制御する制動力制御部を設け、ブレーキ動作時に、まずパッド位置制御部の指令によりブレーキパッドをパッドクリアランス分だけブレーキロータに近づけて接触させ、その後に制動力制御部の指令に切り替えて制動力要求指令値に応じてブレーキパッドの押し付け力を制御する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−４８０３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２０４２号公報
【特許文献３】特開２００１−２３９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、制動時から非制動時に移行する際に、非制動時から制動時に移行する時と比べてモータの制限速度を小さく設定することにより、作動音を低下させてドライバーの不快感を低減している。また、モータの制限速度を小さく設定することでクリアランス位置への移動時間が増大するため、次回の急なペダル踏込時には高応答に制動することが可能となる。しかしながら、クリアランス位置でピストンが保持された状態から制動時に移行する際の制御精度や応答の改善には寄与しない。
【０００９】
また、特許文献２では、推力センサの値や推力指令値の大きさに応じて推力制御と位置制御の配分を変更することにより、特に低推力領域において推力センサの分解能不足を位置制御で補い高精度に制御できる。そのため、特許文献１で懸念される制動時の制御精度は改善される。しかしながら、クリアランス位置からブレーキパッドとディスクが接触し、さらに所望の推力を生じるまでの応答改善は見込めない。
【００１０】
一方、特許文献３では、クリアランス位置からパッドとディスクの接触位置までは位置制御を行い、その後、推力制御に切り替えることでパッドとディスクの接触位置までの応答を改善することが可能となり、特許文献２の問題を回避している。しかしながら、特許文献３では、位置制御と推力制御の切り替えの際には、パッドとディスクの接触位置直前で位置制御が完了するため、ピストン位置が収束動作をすることにより応答が劣化する可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は、非制動時から制動時へ移行する場合において制動応答を短縮し制動し得るブレーキ制御装置及びブレーキシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係るブレーキ制御装置は、少なくとも、電動モータの回転により直動方向に移動するピストンと、前記ピストンの移動によりブレーキディスクに押圧されるブレーキパッドと、前記ピストンの位置を検出する位置検出部を有するブレーキシステムに搭載され、前記ピストンの動きを制御するブレーキ制御装置であって、前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクに押圧される押圧力が目標推力値に達するための動作指令値を演算する指令演算部を備え、前記指令演算部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触するまでに必要な指令値を演算するクリアランス指令演算部と、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した状態から目標推力に達する為に必要な指令値を演算する推力指令演算部と、を有し、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが離れた状態から前記動作指令値を演算する場合は、前記指令演算部が、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して前記動作指令値を演算することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るブレーキシステムは、電動モータの回転により直動方向に移動するピストンと、前記ピストンの移動によりブレーキディスクに押圧されるブレーキパッドと、前記ピストンの位置を検出する位置検出部と、前記ピストンの動きを制御するブレーキ制御装置と、を有するブレーキシステムであって、前記ブレーキ制御装置は、前記ブレーキパッドが前記ブレーキディスクに押圧される押圧力が目標推力値に達するための動作指令値を演算する指令演算部を備え、前記指令演算部は、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触するまでに必要な指令値を演算するクリアランス指令演算部と、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが接触した状態から目標推力に達する為に必要な指令値を演算する推力指令演算部と、を有し、前記ブレーキパッドと前記ブレーキディスクとが離れた状態から前記動作指令値を演算する場合は、前記指令演算部が、前記クリアランス指令演算部から算出される指令値と、前記推力指令演算部から算出される指令値を統合して前記動作指令値を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、非制動時から制動時へ移行する場合において制動応答を短縮し制動し得るブレーキ制御装置及びブレーキシステムを提供することが可能となる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１のブレーキシステムの概略構図である。
【図２】図１に示すブレーキ制御装置を構成する指令値演算部の機能ブロック図である。
【図３】指令値演算方法を示すフローチャートである。
【図４】図２に示す推力指令演算部の演算方法を表す概念図である。
【図５】実施例１に係るブレーキシステムと比較例における、ピストン速度の時間変化、ピストン位置の時間変化、及びパッド推力の時間変化を示す図である。
【図６】実施例１に係るブレーキシステムと推力フィードバック制御方式におけるピストン速度の時間変化を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る実施例２の指令値演算部の機能ブロック図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る実施例３の指令値演算部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例に係る実施例１のブレーキシステムの概略構図であり、車両が備える複数車輪のうち一輪分の電動ブレーキに対応する構成を示している。  
図１に示すように、ブレーキシステム１は、大略して、駆動機構２、ブレーキ制御装置１０、制動機構１１、及び、回転／直動変換機構１２を備えている。これらのうち、駆動機構２は電動モータ２ａと減速機２ｂからなり、ブレーキ制御装置１０はモータ制御部３と指令値演算部４を備える。また、制動機構１１はブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂを接離可能に配置したものであり、回転／直動変換機構１２はピストン１２ａと送りねじ１２ｂからなる棒状のものである。なお、ここで、モータ制御部３及び指令値演算部４は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。
【００１８】
図１に示すブレーキシステム１では、電動モータ２ａが発生させた回転駆動力を減速機２ｂで減速し、減速後の回転駆動力を送りねじ１２ｂを介して直動駆動力に変換し、ピストン１２ａの直線駆動によりブレーキパッド１１ａをブレーキディスク１１ｂに押し付けることで、回転中のブレーキディスク１１ｂに制動力を与える。なお、以下では、ピストン１２ａがブレーキディスク１１ｂに接近する方向を正方向とし、その逆方向を負方向とする。
【００１９】
以上の制動動作を行う際、ブレーキ制御装置１０を構成するモータ制御部３は、電動モータ２ａの回転速度や位置を制御し、ブレーキパッド１１ａの押圧力を調整する。また、ブレーキ制御装置１０は、回転／直動変換機構１２に設置される推力センサ３１にて検出された推力に基づき、ブレーキパッド１１ａの制動力を推定する。さらに、ブレーキ制御装置１０は、電動モータ２ａに設置された位置センサ３２にて検出された回転位置に基づいてブレーキパッド１１ａの位置を推定する。なお、位置センサ３２をピストン１２ａに取り付け、ピストン１２ａの位置を直接検出する構成としても良い。
【００２０】
ここで、ブレーキ制御装置１０には、制御信号線２１、通信線２２、通信線２３、及び、主電力線２６が接続されている。また、内部のモータ制御部３と指令値演算部４は、通信線２４及び通信線２５により相互に通信可能に接続されている。これらのうち、制御信号線２１は、図示しない車両制御用ＥＣＵ等の上位制御装置からの制御指令をブレーキ制御装置１０に入力するものである。通信線２２及び通信線２３は、上位制御装置と制御指令以外の情報を通信するものである。なお、ここでは、上位制御装置とブレーキ制御装置１０を別個のものとしているが、両者を一体化した制御装置としても良い。
【００２１】
次に、図２を用いて、指令値演算部４の詳細を説明する。図２は、図１に示すブレーキ制御装置１０を構成する指令値演算部４の機能ブロック図である。図２に示すように、指令値演算部４は、推力指令演算部４０、クリアランス指令演算部４３、及び、動作指令演算部４４を備える。そして、推力指令演算部４０は、推力偏差演算部４１及び位置偏差演算部４２を有する。  
指令値演算部４は、通信線２４を介してモータ制御部３から信号を入力し、通信線２５を介してモータ制御部３に信号を出力する。なお、実際の指令値演算部４は、ＣＰＵ、マイコン等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、及び、通信装置などのハードウェアを備えており、補助記憶装置に記録されたデータベース等を参照しながら、主記憶装置に記憶されたプログラムを演算装置が実行することで、図２に示す各機能を実現するものであるが、以下では、このような周知動作を適宜省略しながら説明する。
＜推力指令演算部４０＞  
推力指令演算部４０は、図示しない上位の車両制御用ＥＣＵから送信される推力指令値と、推力センサ３１からの推力信号との差分に基づき、推力指令値を発生するために必要となるピストンの位置進み量を演算し、推力指令演算値Ｘ１を動作指令演算部４４へ出力する。
[推力偏差演算部４１]  
推力偏差演算部４１は、ピストン１２ａをブレーキディスク１１ｂ側に移動させ、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触した後に生じる推力センサ３１からの推力信号と、図示しない上位の車両制御用ＥＣＵから送信される推力指令値との差分を演算し、その演算結果である推力偏差ΔＦを位置偏差演算部４２へ出力する。
[位置偏差演算部４２]  
位置偏差演算部４２は、推力偏差演算部４１から入力される推力偏差ΔＦをピストン位置偏差に変換する。ここで、推力偏差ΔＦをピストン位置偏差に変換する手法の一例を説明する。図４は、図２に示す推力指令演算部４０の演算方法を表す概念図である。図４はブレーキキャリパの剛性特性を示しており、位置偏差演算部４２は、このブレーキキャリパの剛性特性を用いて、推力偏差演算部４１から入力される推力偏差ΔＦ（推力指令値Ｆｃｏｍと推力センサ３１からの推力信号Ｆとの差分）に対応するピストン位置偏差Ｘ１に変換する。なお、これに代えて、例えば、変換するための固定ゲインとして一定値を推力偏差ΔＦに乗じても良く、ピストン位置に代えて電動モータ２ａの回転位置へ変換しても良い。要は、所望の推力を発生する位置までピストン１２ａを動かせればよいのであり、これにより、推力が所望の値に収束するまでピストン位置を調整することが可能となる。
＜クリアランス指令演算部４３＞  
クリアランス指令演算部４３は、ブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂとのクリアランス情報を演算するものである。ここでは、例えば、ピストン１２ａを正方向に進めた際にブレーキパッド１１ａとブレーキディスク１１ｂが接触して推力が上昇し始めた位置をパッド接触位置として記憶し、そこからブレーキパッド１１ａの引きずり防止に必要な所定量を負方向に動かした位置をクリアランス位置と定める。このときのパッド接触位置とクリアランス位置の差分がクリアランス指令演算値Ｘ２として動作指令演算部４４へ出力される。但し、パッド接触位置は上述のように学習するものであっても、予め定めた接触位置でも良い。要は、クリアランス位置とパッド接触位置の距離が適切に分かれば良い。
＜動作指令演算部４４＞  
動作指令演算部４４は、推力指令演算部４０より出力される推力指令演算値Ｘ１とクリアランス指令演算部４３より出力されるクリアランス指令演算値Ｘ２とを加算して動作指令演算値Ｘ３を算出する。換言すれば、動作指令演算部４４は、推力指令値演算部４０にて算出される指令値と、クリアランス指令演算部４３にて算出される指令値を統合して動作指令値を演算する。これにより、非制動時から制動動作する場合、ブレーキパッド１１ａがブレーキディスク１１ｂに接触するまでの位置情報Ｘ２（クリアランス指令演算値）と、パッド接触位置から増力に必要となるピストン進み量Ｘ１（推力指令演算値）を考慮した指令値Ｘ３が作成される。ここで作成された指令値Ｘ３で動作すると、特許文献３で課題となるパッド接触位置付近でのピストンの減速が生じることなく、所望の推力を高応答に生じることができる。一般に、推力フィードバックのみで構成されるブレーキ制御では、推力指令が小さい時にピストン速度が低下し、パッド接触位置までの応答が悪くなるが、本実施例よれば、クリアランス指令演算値Ｘ２と推力指令演算値Ｘ１を切り分けて演算するため、パッド接触位置までのピストン速度または応答時間は推力指令の大小に依存することなく定まる。
【００２２】
図２に示した指令値演算部４の機能ブロックは、実際にはマイクロコンピュータのメモリに記憶されたソフトウェアで実行されるものである。次にこの演算フローを図３に基づき説明する。図３は、指令値演算方法を示すフローチャートである。
≪ステップＳ１０≫  
ステップＳ１０では、図示しないＥＣＵ等の上位制御装置が、現在車両が制動状態か否かを判断する。この判断は、運転者によりブレーキペダルが所定量以上に踏み込まれ、推力指令値が０以上であるかで判断できる。非制動状態である場合は、エンドに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。一方、制動状態である場合は、次のステップＳ１１に移行する。
≪ステップＳ１１≫  
ステップＳ１１では、通信線２４を介して、回転／直動変換機構１２に設置した推力センサ３１の出力からブレーキパッド１１ａの推力を検出し、電動モータ２ａに設置した位置センサ３２の出力から電動モータ２ａの回転位置を検出する。
≪ステップＳ１２≫  
ステップＳ１２では、図示しないピストン位置演算部が、ステップＳ１１にて得られた電動モータ２ａの回転位置を以下の式（１）のように回転直動の比率に応じて直動方向に変換する。  
Ｘｐ＝θ×（Ｌ／ε）[ｍｍ]  ・・・（１）  
なお、Ｘｐはピストン位置[ｍｍ]、θはモータ回転位置[ｒｅｖ]、Ｌは送りねじ１２ｂのリード[ｍｍ／ｒｅｖ]、εは減速機２ｂの減速比である。  
ここで、これらの情報は、マイクロコンピュータに備えられているＲＡＭの一時記憶領域に記憶され、以下の制御ステップで実行される演算に利用される。なお、ブレーキシステム１に合せて、これ以外に他の情報を検出することも可能である。
≪ステップＳ１３≫  
ステップＳ１３では、推力指令演算部４０が、通信線２４を介して制御信号線２１から得られる推力指令値Ｆｃｏｍと、ステップＳ１１で得られた推力センサ３１にて検出された推力信号Ｆの推力偏差ΔＦを以下の式（２）にて算出する。  
ΔＦ＝Ｆｃｏｍ−Ｆ  [Ｎ]  ・・・（２）  
また、式（２）で得られたΔＦを位置偏差に変換するため、ここでは、上述のように、図４に示すブレーキキャリパの剛性特性を用いる。今、式（２）により図４中のΔＦが演算され、この時に所望の推力Ｆｃｏｍを生じるに必要となるピストン進み量は横軸に示すＸ１（推力指令演算値）となる。
≪ステップＳ１４≫  
ステップＳ１４では、クリアランス指令演算部４３が、検出若しくは推定したパッド接触位置Ｘｐと非制動時にクリアランスを保持しているピストン位置Ｘｃとの差分Ｘ２（クリアランス指令演算値）を、以下の式（３）にて演算する。  
Ｘ２＝Ｘｐ−Ｘｃ  [ｍ]  ・・・（３）
≪ステップＳ１５≫  
ステップＳ１５では、動作指令演算部４４が、ステップＳ１３及びステップＳ１４で算出されたＸ１（推力指令演算値）およびＸ２（クリアランス指令演算値）を加算してピストン位置の動作指令値を、以下の式（４）にて演算する。  
Ｘ３＝Ｘ１＋Ｘ２  [ｍ]  ・・・（４）
≪ステップＳ１６≫  
ステップＳ１６では、ステップＳ１５にて演算された動作指令値Ｘ３によりピストン１２ａが制御１周期分動作した後に、推力指令値Ｆｃｏｍに制動力が到達したか否かを、推力指令演算部４０が判断する。到達及び収束が判定されるとピストン１２ａは動作しなくなり、エンドに移行する。但し、制動中においてドライバーがブレーキペダルの操作量を変化させると、それに応じて随時ステップＳ１１からステップＳ１６のループが実行されピストン位置は所望の推力を満たすように動作する。
【００２３】
本発明における効果を図５に示す。図５は、本実施例に係るブレーキシステム１と比較例における、ピストン速度の時間変化、ピストン位置の時間変化、及びパッド推力の時間変化を示す図である。ここで、比較例として、特許文献３に記載される技術を用いた場合を示している。本実施例では、上述の演算により、クリアランス位置からパッド接触位置までの位置指令Ｘ２（クリアランス指令演算値）と推力指令値を満足するピストン位置進み量Ｘ１（推力指令演算値）を加算して制御指令Ｘ３（動作指令演算値）とする。そのため制御の切り替えを必要とせず、図５の上段に示すピストン速度の時間変化から明らかなように、パッド接触位置付近でのピストン速度低下が生じなくなる。また、図５の中段に示すピストン位置の時間変化に表されるように、所望の推力を生じる位置まで電動モータ２ａが滑らかに駆動する。且つ、図５の下段に示すパッド推力の時間変化に表されるように、応答性を高めることができる。
【００２４】
ここで、本発明と同様に制御の切り替えを行わずに滑らかに駆動する方法としては、推力センサ値のフィードバックによる比例積分制御（ＰＩ制御）などが考えられる。図６に、本実施例に係るブレーキシステムと推力フィードバック制御方式におけるピストン速度の時間変化を示す。図６の上図は本実施例のブレーキシステム１におけるピストン速度の時間変化であり、図６の下図は推力フィードバック制御方式におけるピストン速度の時間変化を示している。図６の上図に示すように、本実施例のブレーキシステム１によれば、パッド接触位置までのピストン速度または応答時間は推力指令の大小（高推力指令時、低推力指令時）に依存することなく定まる。一方、図６の下図に示すように、推力フィードバック制御方式のＰＩ制御では指令の大きさに依存してピストン移動速度が変動するため、低推力指令時にはピストン速度が低下し、応答が悪くなる。また、推力フィードバック制御方式のＰＩ制御におけるゲインを増大すれば速度低下は防げるが、オーバーシュートが生じてしまう。
【００２５】
以上の通り本実施例によれば、非制動時から制動時へ移行する場合において制動応答を短縮し制動し得るブレーキ制御装置及びブレーキシステムを提供することが可能となる。  
また、本実施例によれば、ブレーキによる安全性とフィーリングを向上することができる。
【実施例２】
【００２６】
図７は、本発明の他の実施例に係る実施例２の指令値演算部の機能ブロック図である。本実施例では、指令値演算部４ａが更に速度指令演算部４５を有する点が実施例１と異なる。その他の構成は上述の実施例１と同様であり、実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、以下では実施例１と重複する説明を省略する。
【００２７】
図７に示すように、本実施例に係る指令値演算部４ａは、推力偏差演算部４１と位置偏差演算部４２を有する推力指令演算部４０、クリアランス指令演算部４３、及び動作指令演算部４４に加え、速度指令演算部４５を有する。  
速度指令演算部４５は、動作指令演算部４４で得られた位置指令値に追従するように、速度指令を作成するものである。実際には、位置指令値と現在のピストン位置の差分を取り、ゲインを乗じて速度指令とするなどが考えられる。若しくは、キャリパのイナーシャなどを考慮した運動方程式から算出しても良い。以上の演算により、本実施例では、モータ制御部３に速度指令としての動作指令演算値Ｘ３を出力する。
【００２８】
本実施例においても、上述の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２９】
図８は、本発明の他の実施例に係る実施例３の指令値演算部の機能ブロック図である。本実施例では、指令値演算部４ｂが更に速度指令演算部４５及びトルク指令演算部４６を有する点が実施例１と異なる。その他の構成は上述の実施例１と同様であり、実施例１と同様の構成要素に同一符号を付し、以下では実施例１と重複する説明を省略する。
【００３０】
図８に示すように、本実施例に係る指令値演算部４ｂは、推力偏差演算部４１と位置偏差演算部４２を有する推力指令演算部４０、クリアランス指令演算部４３、及び動作指令演算部４４に加え、速度指令演算部４５及びトルク指令演算部４６を有する。  
トルク指令演算部４６は、速度指令演算部４５で得られた速度指令値に追従するように、トルク指令または電流、電圧指令を作成するものである。実際には、速度指令値と現在のピストン速度の差分を取り、ゲインを乗じてトルク指令とするなどが考えられる。若しくは、キャリパのイナーシャなどを考慮した運動方程式から算出しても良い。以上の演算により、本実施例では、モータ制御部３にトルク指令または電流、電圧指令としての動作指令演算値Ｘ３を出力する。
【００３１】
以上の通り本実施例では、モータ制御部にトルクまたは電流、電圧指令を与え、上述の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１…ブレーキシステム
２…駆動機構
２ａ…電動モータ
２ｂ…減速機
３…モータ制御部
４，４ａ，４ｂ…指令値演算部
１０…ブレーキ制御装置
１１…制動機構
１１ａ…ブレーキパッド
１１ｂ…ブレーキディスク
１２…回転／直動変換機構
１２ａ…ピストン
１２ｂ…送りねじ
２１…制御信号線
２２，２３，２４，２５…通信線
２６…主電力線
３１…推力センサ
３２…位置センサ
４０…推力指令演算部
４１…推力偏差演算部
４２…位置偏差演算部
４３…クリアランス指令演算部
４４…動作指令演算部
４５…速度指令演算部
４６…トルク指令演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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