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図面 (12)

課題

キャパシタ長寿命化を図りつつ車両の制動性能を確保することができる車両用制動装置を提供する。

解決手段

モータ32の駆動により車両を制動可能な電動ブレーキブースタ43と、この電動ブレーキブースタ43に電力を供給可能な主電源11と、電動ブレーキブースタ43に電力を供給可能なキャパシタ21と、電動ブレーキブースタ43に供給する電力を制御可能なECU5と、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出部53とを有し、ECU5に、車両駐車時に保留電力E2aを残してキャパシタ21の保有する電力を放電する放電制御部54と、駐車状態検出部53により検出された駐車状態に基づき保留電力E2aを変更する保留電力変更部55とを設けている。

概要

背景

従来より、走行状態に応じて最適な制動力を車両に付与するため、各車輪の制動力を電子制御するブレーキシステムが知られている。
この電子制御ブレーキシステムでは、各車輪のホイールシリンダ圧が乗員によるブレーキペダル踏込量(例えば、ペダルストローク回動角度等)に基づき演算された目標ブレーキ液圧になるように複数の電磁弁が制御されている。

電子制御ブレーキシステムには、ブレーキ液圧を高めるポンプからなる電動ブレーキ機構や、ブレーキ液の流れを調整する複数の電磁弁等が用いられており、これらのポンプや電磁弁等は、車両に搭載されたバッテリ主電源として駆動されている。
それ故、何らかの理由によって、バッテリからの電力が途切れた場合、必要な制動力(減速度)を確保することができない。
そこで、予め装備されている主電源に加え、主電源失陥時のバックアップ補助電源を併設する技術が提案されている。

受動素子であるキャパシタは、電力を効率良く蓄積することができ、充放電により電極材料劣化が生じ難いため、バックアップ用補助電源として多く使用されている。
特許文献1の車両用制動装置は、主電源であるバッテリと、補助電源であるDLC(キャパシタ)と、電動式ブレーキ倍力装置と、電動式ブレーキ倍力装置への電力供給経路切り替え電源切替装置とを備え、DLCの電力残存容量が所定の残量閾値以下になった場合、電力残存容量が少なくなる程、電動式ブレーキ倍力装置へ供給する電流値を減少させることにより、電力残存容量がゼロになった時点の踏力変動に伴う違和感軽減を図っている。

また、近年、ブレーキペダルの踏込操作とは独立してモータで駆動される電動パーキングブレーキ機構を作動させて車輪を制動可能なパーキングブレーキ装置が知られている。
このようなパーキングブレーキ装置では、車両の停止状態が検出されたとき、電動パーキングブレーキ機構によってモータの回転運動直線運動に変換して、車輪に一体回転可能に連結されたロータディスク機械的にロックすることにより、車輪の回転を制動している。

概要

キャパシタの長寿命化をりつつ車両の制動性能を確保することができる車両用制動装置を提供する。モータ32の駆動により車両を制動可能な電動ブレーキブースタ43と、この電動ブレーキブースタ43に電力を供給可能な主電源11と、電動ブレーキブースタ43に電力を供給可能なキャパシタ21と、電動ブレーキブースタ43に供給する電力を制御可能なECU5と、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出部53とを有し、ECU5に、車両駐車時に保留電力E2aを残してキャパシタ21の保有する電力を放電する放電制御部54と、駐車状態検出部53により検出された駐車状態に基づき保留電力E2aを変更する保留電力変更部55とを設けている。

目的

本発明の目的は、キャパシタの長寿命化を図りつつ車両の制動性能を確保可能な車両用制動装置等を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

モータの駆動により車両を制動可能な電動ブレーキ手段と、この電動ブレーキ手段に電力を供給可能な主電源と、前記電動ブレーキ手段に電力を供給可能な少なくとも1つの補助電源としてのキャパシタと、前記電動ブレーキ手段に供給する電力を制御可能な制御手段とを備えた車両用制動装置において、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出手段を有し、前記制御手段に、車両駐車時に保留電力を残して前記キャパシタの保有する電力を放電する放電制御部と、前記駐車状態検出手段により検出された駐車状態に基づき前記保留電力を変更する保留電力変更部とを設けたことを特徴とする車両用制動装置。

請求項2

前記駐車状態検出手段が路面勾配を検出可能に構成され、前記保留電力変更部は、路面勾配の増加に応じて前記保留電力を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用制動装置。

請求項3

ブレーキペダル踏込操作と独立して駆動され且つ所定の条件が成立したときに車両の停止状態を維持する電動パーキングブレーキ手段を有し、前記保留電力変更部は、前記電動パーキングブレーキ手段が作動しているとき、前記保留電力を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用制動装置。

請求項4

前記制御手段は、車両の目標減速度に対応した前記電動ブレーキ手段への目標電力供給量を設定すると共に、前記主電源から供給可能な電力が前記目標電力供給量よりも少ないとき、前記キャパシタから給電させることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用制動装置。

請求項5

複数の車輪を夫々制動可能な複数のホイールシリンダと乗員によるブレーキペダルの踏込操作に応じたブレーキ液を前記複数のホイールシリンダに夫々供給する流路とを備えたフットブレーキ機構を有し、前記電動ブレーキ手段は、前記フットブレーキ機構により前記複数のホイールシリンダに供給されるブレーキ液を加圧することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用制動装置。

技術分野

0001

本発明は、車両用制動装置に関し、特にモータの駆動により車両を制動可能な電動ブレーキ手段と、この電動ブレーキ手段に電力を供給可能な主電源及び補助電源としてのキャパシタとを備えた車両用制動装置に関する。

背景技術

0002

従来より、走行状態に応じて最適な制動力を車両に付与するため、各車輪の制動力を電子制御するブレーキシステムが知られている。
この電子制御ブレーキシステムでは、各車輪のホイールシリンダ圧が乗員によるブレーキペダル踏込量(例えば、ペダルストローク回動角度等)に基づき演算された目標ブレーキ液圧になるように複数の電磁弁が制御されている。

0003

電子制御ブレーキシステムには、ブレーキ液圧を高めるポンプからなる電動ブレーキ機構や、ブレーキ液の流れを調整する複数の電磁弁等が用いられており、これらのポンプや電磁弁等は、車両に搭載されたバッテリを主電源として駆動されている。
それ故、何らかの理由によって、バッテリからの電力が途切れた場合、必要な制動力(減速度)を確保することができない。
そこで、予め装備されている主電源に加え、主電源失陥時のバックアップ用補助電源を併設する技術が提案されている。

0004

受動素子であるキャパシタは、電力を効率良く蓄積することができ、充放電により電極材料劣化が生じ難いため、バックアップ用補助電源として多く使用されている。
特許文献1の車両用制動装置は、主電源であるバッテリと、補助電源であるDLC(キャパシタ)と、電動式ブレーキ倍力装置と、電動式ブレーキ倍力装置への電力供給経路切り替え電源切替装置とを備え、DLCの電力残存容量が所定の残量閾値以下になった場合、電力残存容量が少なくなる程、電動式ブレーキ倍力装置へ供給する電流値を減少させることにより、電力残存容量がゼロになった時点の踏力変動に伴う違和感軽減を図っている。

0005

また、近年、ブレーキペダルの踏込操作とは独立してモータで駆動される電動パーキングブレーキ機構を作動させて車輪を制動可能なパーキングブレーキ装置が知られている。
このようなパーキングブレーキ装置では、車両の停止状態が検出されたとき、電動パーキングブレーキ機構によってモータの回転運動直線運動に変換して、車輪に一体回転可能に連結されたロータディスク機械的にロックすることにより、車輪の回転を制動している。

先行技術

0006

特開2010−120522号公報

発明が解決しようとする課題

0007

電子制御ブレーキシステム搭載車両に補助電源のキャパシタを適用した場合、乗員によるブレーキペダルの踏込操作に伴う負荷を軽減することができ、また、主電源の失陥時、電動ブレーキ機構への電力供給をキャパシタからの給電によって賄うことが可能である。
しかし、特定駐車状態、例えば、勾配の大きな路面に駐車した状態において車両を再始動するとき、乗員による制動操作にも拘らず十分な車両の制動性能を確保することができない虞がある。

0008

電子制御ブレーキシステムを作動させて車両を制動させるには、電動ブレーキ機構のモータを起動させる最低電力(例えば、6V)が必要とされている。
一方で、キャパシタは長期間の高電圧保持により電極の劣化を生じることから、駐車時にイグニッションスイッチオフ操作された場合、キャパシタの長寿命化を狙いとして、キャパシタに蓄積された電力(電荷)を直ちに放出して廃棄することが行われている。
それ故、主電源の異常時、再始動のためにイグニッションスイッチがオン操作されても、イグニッションスイッチの操作直後にはキャパシタに対する電力の充電が十分ではない場合が考えられる。

0009

本発明の目的は、キャパシタの長寿命化を図りつつ車両の制動性能を確保可能な車両用制動装置等を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

請求項1の車両用制動装置は、モータの駆動により車両を制動可能な電動ブレーキ手段と、この電動ブレーキ手段に電力を供給可能な主電源と、前記電動ブレーキ手段に電力を供給可能な少なくとも1つの補助電源としてのキャパシタと、前記電動ブレーキ手段に供給する電力を制御可能な制御手段とを備えた車両用制動装置において、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出手段を有し、前記制御手段に、車両駐車時に保留電力を残して前記キャパシタの保有する電力を放電する放電制御部と、前記駐車状態検出手段により検出された駐車状態に基づき前記保留電力を変更する保留電力変更部とを設けたことを特徴としている。

0011

この車両用制動装置では、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出手段を有しているため、駐車開始、駐車終了(始動開始)、路面勾配等の駐車状態を検出することができる。
制御手段に、車両駐車時に保留電力を残して前記キャパシタの保有する電力を放電する放電制御部を設けたため、キャパシタの劣化防止により長寿命化を図ることができる。
また、制御手段に、前記駐車状態検出手段により検出された駐車状態に基づき前記保留電力を変更する保留電力変更部を設けたため、車両始動直後にキャパシタから駐車状態に応じた保留電力を電動ブレーキ手段に給電することができ、車両の駐車状態に応じた制動性能を確保することができる。

0012

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記駐車状態検出手段が路面勾配を検出可能に構成され、前記保留電力変更部は、路面勾配の増加に応じて前記保留電力を増加させることを特徴としている。
この構成によれば、車両始動直後にキャパシタから路面勾配に応じた保留電力を電動ブレーキ手段に給電することができる。

0013

請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、ブレーキペダルの踏込操作と独立して駆動され且つ所定の条件が成立したときに車両の停止状態を維持する電動パーキングブレーキ手段を有し、前記保留電力変更部は、前記電動パーキングブレーキ手段が作動しているとき、前記保留電力を増加させることを特徴としている。
この構成によれば、車両始動直後にキャパシタから電動パーキングブレーキ手段の作動に必要な電力を電動パーキングブレーキ手段に給電することができる。

0014

請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記制御手段は、車両の目標減速度に対応した前記電動ブレーキ手段への目標電力供給量を設定すると共に、前記主電源から供給可能な電力が前記目標電力供給量よりも少ないとき、前記キャパシタから給電させることを特徴としている。
この構成によれば、キャパシタから電力を供給する頻度を減少することができ、キャパシタの電力の減少を抑制することができる。

0015

請求項5の発明は、請求項1〜4の何れか1項の発明において、複数の車輪を夫々制動可能な複数のホイールシリンダと乗員によるブレーキペダルの踏込操作に応じたブレーキ液を前記複数のホイールシリンダに夫々供給する流路とを備えたフットブレーキ機構を有し、前記電動ブレーキ手段は、前記フットブレーキ機構により前記複数のホイールシリンダに供給されるブレーキ液を加圧することを特徴としている。
この構成によれば、電動ブレーキ手段に供給される電力量の減少分に相当する制動力を乗員の踏力補填することにより車両の制動性を確保しつつ、キャパシタの電力の減少を抑制することができる。

発明の効果

0016

本発明の車両用制動装置によれば、駐車状態に応じてキャパシタの駐車時に残す保留電力を変更することにより、キャパシタの長寿命化を図りつつ車両の制動性能を確保することができる。

図面の簡単な説明

0017

実施例1に係る車両用制動装置の電気系回路図である。
主電源供給モードにおけるブレーキバイワイヤシステム概略構成図である。
ホイールシリンダとEPBの一部を示す模式図である。
ストロークと踏力との関係を示す踏力特性マップである。
踏力と減速度との関係を示す制動特性のマップである。
車両用制動装置のブロック図である。
路面勾配と保留電力との関係を示すマップである。
制動制御処理手順を示すフローチャートである。
放電制御処理手順を示すフローチャートである。
充電制御処理手順を示すフローチャートである。
充電開始タイミング設定処理手順を示すフローチャートである。

0018

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を電子制御ブレーキバイワイヤシステムを備えた車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

0019

以下、本発明の実施例1について図1図11に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施例に係る車両は、車両電源1と、バックアップ電源ユニット2と、ブレーキバイワイヤシステム3と、オーディオ空調装置及び電子機器等からなる車両側負荷4と、ECU(Electronic Control Unit)5(制御手段)等を備えている。この車両は、例えば、走行駆動源として電動モータ内燃機関(何れも図示略)とを備えたハイブリッド車両であり、車両の運動エネルギー電気エネルギー回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキバイワイヤシステム3による液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行可能に構成されている。

0020

まず、車両電源1について説明する。
車両電源1は、12Vの車両用バッテリからなる主電源11と、この主電源11に直列接続されると共に内燃機関の駆動により発電可能なオルタネータ12等を主要な構成としている。主電源11には、充電率(SOC:State Of Charge)や電圧を含むバッテリの電源状態を介して主電源11の機能低下機能停止を検出可能な主電源状態センサ13が装備されている。車両電源1は、途中部にバックアップ電源ユニット2が介装された第1回線L1と、この第1回路L1と並行配置された第2回線L2との2系統の回線によってブレーキバイワイヤシステム3に対して電気的に接続されている。
第2回線L2の途中部から分岐した第3回線L3は、車両側負荷4に接続されている。

0021

次に、バックアップ電源ユニット2について説明する。
バックアップ電源ユニット2は、車両電源1の異常時や主電源11の電力低下時等、ブレーキバイワイヤシステム3の作動に電源上の支障が生じる可能性がある場合、ブレーキバイワイヤシステム3に対してバックアップ電力を供給可能なブレーキバイワイヤシステム3専用の補助電源ユニットである。
図1に示すように、バックアップ電源ユニット2は、補助電源としてのキャパシタ21と、充電回路部22と、キャパシタ21の電圧を含む電源状態を検出可能な補助電源状態センサ23等を備えている。

0022

キャパシタ21は、例えば、電気二重層キャパシタセル直並列に接続したキャパシタセル群で形成され、最大12Vの電圧を充放電可能に構成されている。
キャパシタ21の放電側端部は、電気的にオンオフ状態切替可能な第1接点24を介して第1回路L1に接続されている。第1接点24と車両電源1との間に相当する第1回路L1の途中部には、電気的にオンオフ状態を切替可能な第2接点25が設置されている。
このキャパシタは、劣化防止のため、イグニッションスイッチ62(図6参照)がオフ操作されたとき、電力が放電(廃棄)され、イグニッションスイッチ62がオン操作されたとき、車両電源1(主電源11)から充電される。

0023

充電回路部22は、キャパシタ21を車両電源1により充電可能に構成されている。
充電回路部22の下流側端部は、キャパシタ21の充電側端部に接続され、上流側端部は、第1回路L1の第2接点25の上流側部分に接続されている。
キャパシタ21から電力を放電(供給)するとき、ECU5によって第1接点24がオン操作されると共に第2接点25がオフ操作される。そして、キャパシタ21に充電するとき、ECU5によって第1接点24がオフ操作されると共に第2接点25がオン操作され、充放電以外のときには、第1,第2接点24,25が共にオフ操作される。

0024

次に、ブレーキバイワイヤシステム3について説明する。
図1に示すように、バイワイヤシステム3は、第1,第2回路L1,L2の各々から電力が供給される電源供給制御回路部31と、モータ32と、ブレーキ液流路を電気的に開閉可能な電磁弁33〜36と、制御部37と、後述する電動パーキングブレーキ機構(EPB:Electric Parking Brake)40のモータ38等を主要構成としている。
電源供給制御回路部31は、供給された電力を所定の制御条件に基づきモータドライバ32a、電磁弁ドライバ33a〜36a、モータドライバ38a及び制御部37に分配している。具体的には、車両電源1からの電力をモータ32、電磁弁33〜36、制御部37及びモータ38に分配し、バックアップ電源ユニット2からの電力をモータ32及びモータ38に分配している。

0025

ここで、ブレーキバイワイヤシステム3の操作系に係る概略構成について説明する。
図2に示すように、ブレーキバイワイヤシステム3は、ブレーキペダル41のストロークStに応じたブレーキ液圧を生成可能なマスタシリンダ42と、モータ32とこのモータ32に駆動されるポンプ部とからなる電動ブレーキブースタ43(電動ブレーキ手段)と、反力発生機構44と、このマスタシリンダ42又は電動ブレーキブースタ43により発生されたブレーキ液圧、或いは、マスタシリンダ42及び電動ブレーキブースタ43により発生されたブレーキ液圧によって車両の前後左右FL,FR,RL,RRの回転を夫々制動するホイールシリンダ45a〜45dと、制御部37等を備えている。

0026

マスタシリンダ42は、第1圧力発生室42aと、第2圧力発生室42bとを備えている。第1,第2圧力発生室42a,42bは、リザーバタンク46に夫々接続され、内部に圧縮スプリングを夫々備えている。これら第1,第2圧力発生室42a,42bは、ブレーキペダル41の踏込操作に応じて略同様のブレーキ液圧を圧送可能に構成されている。
第1圧力発生室42aは、開閉可能な電磁弁33を介してホイールシリンダ45a,45bに連通され、第2圧力発生室42bは、開閉可能な電磁弁36を介してホイールシリンダ45c,45dに連通されている。

0027

図3に示すように、乗員がブレーキペダル41を踏込操作すると、ブレーキ液圧が管路45s(流路)を流れてホイールシリンダ45aのキャリパ45tに形成されたシリンダ孔に供給され、ピストン45uを軸心方向外側に向けて前進させる。
これに伴いインナ側ブレーキパッド45vが車輪FLに一体回転可能なロータディスク45wの内側に押し付けられ、この反力により、キャリパ本体が内側に移動し、アウタ側ブレーキパッドがロータディスク45wの外側に押し付けられる。
以上のメカニズムにより、ホイールシリンダ45aにおける制動力を発生させている。
ホイールシリンダ45b〜45dの構成についても同様である。

0028

電動パーキングブレーキ機構(以下、EPBと略す。)40(電動パーキングブレーキ手段)は、ブレーキペダル41の踏込操作と独立して駆動され、所定の条件が成立したときに車両の駐車状態を維持するように構成されている。具体的には、イグニッションスイッチ62がオフ操作、EPBスイッチ63がオン操作、車速シフトポジションPレンジの4条件が成立したとき、ECU5から入力した制御信号に基づきEPB40による車輪制動力を所定の荷重になるように制御している。

0029

図3に示すように、EPB40は、モータ38と、ピニオン40sと、円環状部材40tと、ピストン40u等を備えている。
ピストン40uの内端側部分には雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部と円環状部材40tの内面部に形成された雌ねじ部とが螺合されている。円環状部材40tの外面部にはギヤ面部が形成され、モータ38の駆動軸に一体回転可能に取り付けられたピニオン40sと螺合されている。これにより、モータ38を駆動することで、円環状部材40tが回転駆動され、ロータディスク45wの側部に向かい合うピストン40uを軸心方向に対して進退移動させている。EPB40のモータ38を起動可能な最低電力は、例えば、2Vである。

0030

図2に示すように、電動ブレーキブースタ43のポンプ部は、開閉可能な電磁弁34を介してホイールシリンダ45a,45bに連通され、開閉可能な電磁弁35を介してホイールシリンダ45c,45dに連通されている。電動ブレーキブースタ43のモータ32を起動可能な最低電力E0は、例えば、6Vである。
反力発生機構44は、第1圧力発生室42aと電磁弁33とを連通する流路に接続され、例えば、シリンダと、このシリンダ内摺動自在なピストンと、ピストンを付勢する付勢手段等によって形成されている。これにより、乗員がブレーキペダル41を踏込又は踏戻操作したとき、ブレーキペダル41を介して予め設定された特性を備えた反力(踏力)を乗員に対して作用させることができる。

0031

制御部37は、ECU5から入力した制御信号により、主電源11の正常時、電磁弁33,36を閉作動すると共に電磁弁34,35を開作動し、主電源11が機能低下又は停止した失陥時、全ての電磁弁33〜36を開作動している。
また、この制御部37は、電動ブレーキブースタ43と、反力発生機構44と、ストロークセンサ47と、電磁弁33〜36を制御することにより、減速度制御処理及び踏力制御処理を実行可能に構成されている。

0032

制御部37は、踏力特性マップM1と制動特性マップM2を有している。
図4に示すように、マップM1は、所定の関数、例えば、対数によって規定されている。
制御部37は、ストロークセンサ47で検出された乗員によるストロークStと踏力特性マップM1とに基づき目標操作反力に相当する踏力Fを設定し、これに対応した作動指令信号を反力発生機構44に出力している。
図5に示すように、制御部37は、検出されたストロークStを介して設定された踏力Fと制動特性マップM2とを用いて車両の目標減速度Dを設定し、目標減速度Dに対応した作動指令信号をモータ32(モータドライバ32a)に出力している。
これにより、各ホイールシリンダ45a〜45dがブレーキ液圧を介して駆動され、制動特性マップM2に基づく減速度Dの制動動作が実行される。
また、制御部37は、これと同時に、ストロークSt及び目標減速度Dに関する制御信号をECU5に出力している。

0033

次に、ECU5について説明する。
ECU5は、主電源11からのみEPB40及び電動ブレーキブースタ43に対して電力を供給する主電源給電モードと、主電源11とキャパシタ21の両方からEPB40及び電動ブレーキブースタ43に対して電力を供給する補助電源併用モードとを実行可能に構成されている。具体的には、主電源給電モードは、主電源11が供給可能な主電源供給可能電力E1(以下、供給可能電力E1と略す。)が電動ブレーキブースタ43の作動に必要な目標電力供給量E以上のとき、主電源11からのみ目標電力供給量E相当の電力を供給する。また、補助電源併用モードは、供給可能電力E1とキャパシタ21の使用可能電力ΔE2との和が目標電力供給量E以上のとき、主電源11とキャパシタ21の両方から目標電力供給量E相当の電力を供給し、供給可能電力E1とキャパシタ21の使用可能電力ΔE2との和が目標電力供給量E未満のとき、主電源11とキャパシタ21の両方から供給可能な目標電力供給量E未満の電力を供給する。
キャパシタ21の使用可能電力ΔE2とは、キャパシタ21が供給可能な補助電源供給可能電力E2(以下、供給可能電力E2と略す。)からイグニッションのオフ操作時にキャパシタ21内に残す保留電力E2aを差分したものである。保留電力E2aは、緊急制動時以外では基本的に使用されない。

0034

図6に示すように、ECU5は、主電源状態センサ13と、補助電源状態センサ23と、制御部37と、車輪速センサ61と、イグニッションスイッチ62と、EPBスイッチ63と、シフトセンサ64と、勾配センサ65と、ドアセンサ66と、車載機67等に電気的に接続され、これらセンサ等から出力された検出信号や制御信号を入力している。
車輪速センサ61は、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度を夫々検出可能に構成されている。車速は、左右従動輪のうち遅い方の車輪速度によって求められている。
シフトセンサ64は、乗員が選択した変速機のシフトポジションを検出可能に構成され、勾配センサ65は、車両が走行又は駐車している路面の傾斜勾配を検出可能に構成され、ドアセンサ66は、フロント運転席側ドア開閉状態を検出可能に構成されている。

0035

車載機67は、乗員が携帯する携帯機68との間でIDコード識別情報を含む認証信号送受信可能に構成され、携帯機68を所持した乗員が車両に所定距離接近した場合、車両のドアロックを自動的に解錠するオートアンロック機能を有している。
降車している乗員により携帯機68に設けられたリクエストスイッチが操作されたとき、車載機67が起動して携帯機68にリクエスト信号を送信し、このリクエスト信号を受信した携帯機68は識別情報を含む認証信号を送信する。車載機67は受信した認証信号のIDコード等の照合を行い、IDコードが一致した場合のみ、車両のドア解錠信号を車両のドアロック装置(図示略)に出力している。

0036

ECU5は、CPU(Central Processing Unit)と、ROMと、RAMと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。ROMには、種々のプログラムやデータが格納され、RAMには、CPUが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
図6に示すように、ECU5は、電源状態検出部51と、目標電力供給量設定部52と、駐車状態検出部53(駐車状態検出手段)と、放電制御部54と、保留電力変更部55と、充電制御部56と、充電開始タイミング設定部57等を備えている。

0037

まず、電源状態検出部51について説明する。
電源状態検出部51は、主電源状態センサ13及び補助電源状態センサ23の検出結果に基づき、主電源11及びキャパシタ21が給電可能な供給可能電力E1及び供給可能電力E2を夫々検出するように構成されている。

0038

次に、目標電力供給量設定部52について説明する。
目標電力供給量設定部52は、制御部37から入力した目標減速度Dと乗員が自己の踏力で発生可能な減速度D0とに基づき電動ブレーキブースタ43に対して作動が要求される要求減速度D1を次式(1)を用いて演算している。
D1=D−D0 …(1)
減速度D0は、乗員が発揮可能な最大踏力に基づいて予め実験等により求められている。
演算された要求減速度D1は、制動用目標トルク換算され、この制動用目標トルクに基づき電動ブレーキブースタ43の作動に必要な目標電力供給量Eが算出される。

0039

次に、駐車状態検出部53について説明する。
駐車状態検出部53は、イグニッションスイッチ62と車輪速センサ61とシフトセンサ64の出力信号に基づき車両の駐車状態を検出し、EPBスイッチ63と勾配センサ65の出力信号に基づき駐車状態の中から特定駐車状態を検出している。
駐車状態は、イグニッションスイッチ62がオフ操作、車速零、シフトポジションがPレンジであることが検出されたとき、車両が停車状態であると判定されている。
特定駐車状態は、傾斜駐車状態とEPB作動駐車状態とに分類されている。
傾斜駐車状態は、車両が傾斜勾配を有する路面に駐車している状態であり、EPB作動駐車状態は、EPB40の作動により各車輪FL,FR,RL,RRに所定の制動力が付与されている状態である。

0040

次に、放電制御部54について説明する。
放電制御部54は、補助電源併用モードのとき、キャパシタ21から電荷を放電することにより制動用電力をモータ32に対して給電している。
供給可能電力E1が目標電力供給量E未満で且つ供給可能電力E1と使用可能電力ΔE2との和が目標電力供給量E以上のとき、供給可能電力E1と目標電力供給量Eとの差分相当の電力をキャパシタ21から放電し、供給可能電力E1が目標電力供給量E未満で且つ供給可能電力E1と使用可能電力ΔE2との和が目標電力供給量E未満のとき、キャパシタ21から使用可能電力ΔE2を放電する。

0041

また、放電制御部54は、車両が駐車状態になったとき、つまり、イグニッションスイッチ62がオフ操作されたとき、保留電力E2aを残してキャパシタ21内に充電されている使用可能電力ΔE2を全て放出し、廃棄している。
キャパシタ21は高電圧を長期間保持する場合、電極が劣化することから、キャパシタ21の長寿命化を図るため、駐車時、保持する電荷を外部に放出している。

0042

次に、保留電力変更部55について説明する。
保留電力変更部55は、イグニッションスイッチ62のオフ操作時、車両の駐車状態に基づきキャパシタ21内に残す保留電力E2aを変更している。
図7に示すように、保留電力変更部55は、勾配と保留電力E2aとの関係を規定したマップM3を有し、勾配とマップM3により保留電力E2aを設定している。
図7実線に示すように、車両が駐車している路面の勾配(%)がα(例えば、5%)未満の場合、保留電力E2aを零に設定し、勾配がα以上β(例えば、10%)未満の場合、勾配の増加に比例して保留電力E2aを増加するように設定し、勾配がβ以上の場合、保留電力E2aを所定電圧(例えば、10V)に相当する電力になるように設定している。
また、図7の一点鎖線に示すように、車両が駐車状態でEPBスイッチ63がオン操作されているとき(EPB40の作動時)、EPBスイッチ63がオフ操作されているときの保留電力E2aに比べて一律に所定電圧(例えば、2V)高くなるように保留電力E2aが増加されている。

0043

次に、充電制御部56について説明する。
充電制御部56は、車両運転中、キャパシタ21の充電量(供給可能電力E2)が判定閾値(例えば、満充電の8割の電力)未満のとき、ブレーキペダル41が踏込操作されていないことを条件として、キャパシタ21に車両電源1から電力を供給し、充電するように構成されている。
また、充電制御部56は、車両の駐車状態が終了したとき、キャパシタ21に対して電力を充電している。イグニッションスイッチ62がオフ操作されたとき、電力を廃棄するため、始動直後の緊急制動に備えてキャパシタ21の電力を補給するためである。

0044

次に、充電開始タイミング設定部57について説明する。
充電開始タイミング設定部57は、駐車状態が特定駐車状態の場合、キャパシタ21への充電開始タイミングをイグニッションスイッチ62のオン操作時よりも早いタイミングに設定している。
この充電開始タイミング設定部57は、駐車状態終了時における充電開始タイミングのときフラグfを1に設定し、それ以外のときフラグfを零に設定している。
尚、特定駐車状態以外の駐車状態場合、イグニッションスイッチ62のオン操作時にキャパシタ21への充電が開始される。

0045

車両が駐車している路面の勾配(%)が判定閾値(例えば、5%)以上で且つEPB40の作動時には、携帯機68からの認証信号を受信したときからキャパシタ21の充電を開始している。車両の運転開始時、乗員による緊急制動操作が行われる可能性が高いからである。
車両が駐車している路面の勾配が判定閾値以上で且つEPB40の不作動時、又は、車両が駐車している路面の勾配が判定閾値未満で且つEPB40の作動時には、乗員が運転席側ドアを開操作したときからキャパシタ21の充電を開始している。車両の運転開始時、乗員による緊急制動操作が行われる可能性が幾らか存在するからである。
車両が駐車している路面の勾配が判定閾値未満で且つEPB40の不作動時には、イグニッションスイッチ62のオン操作したときからキャパシタ21の充電を開始している。車両の運転開始時、乗員による緊急制動操作が行われる可能性が低いからである。

0046

次に、図8図9のフローチャートに基づいて、制動制御処理手順について説明する。
尚、Si(i=1,2…)は、各処理のためのステップを示している。

0047

図8に示すように、まず、各センサ出力、及びマップM1,M2等の各種情報を読み込み(S1)、S2に移行する。
S2では、イグニッションスイッチ62がオフ操作されたか否か判定する。
S2の判定の結果、イグニッションスイッチ62がオフ操作されていない場合、S3に移行する。S2の判定の結果、イグニッションスイッチ62がオフ操作された場合、放電制御処理を実行し(S15)、リターンする。

0048

S3では、フラグfが零か否か判定する。
S3の判定の結果、フラグfが零の場合、S4に移行する。
S3の判定の結果、フラグfが1の場合、駐車状態終了時における充電開始タイミングであるため、キャパシタ21の充電を実行し(S14)、リターンする。
S4では、乗員がブレーキペダル41を踏み込んだか否か判定する。
S4の判定の結果、乗員がブレーキペダル41を踏み込んだ場合、ブレーキペダル41のストロークStとマップM1,M2に基づき目標減速度Dを演算する(S5)。
S4の判定の結果、乗員がブレーキペダル41を踏み込んでいない場合、S13に移行する。

0049

S6では、演算された目標減速度Dと乗員が自己の踏力で発生可能な減速度D0とを用いて車両に要求される要求減速度D1を演算する。
S7では、演算された要求減速度D1を用いて電動ブレーキブースタ43の作動に必要な目標電力供給量Eを演算する。
S8では、検出された主電源11の電源状態に基づき主電源11から供給可能な供給可能電力E1を演算する。
S9では、検出されたキャパシタ21の電源状態に基づきキャパシタ21から供給可能な供給可能電力E2を演算する。

0050

S10では、供給可能電力E1が目標電力供給量E以上か否か判定する。
S10の判定の結果、供給可能電力E1が目標電力供給量E以上の場合、主電源11からのみ目標電力供給量E相当の電力を供給する主電源給電モードを実行し(S11)、リターンする。
S10の判定の結果、供給可能電力E1が目標電力供給量E未満の場合、主電源11及びキャパシタ21から電力を供給する補助電源併用モードを実行し(S12)、リターンする。

0051

S13では、供給可能電力E2が判定閾値以上か否か判定する。
S13の判定の結果、供給可能電力E2が判定閾値以上の場合、キャパシタ21内に十分電力が充電されているため、リターンする。
S13の判定の結果、供給可能電力E2が判定閾値未満の場合、キャパシタ21内の電力が不十分であるため、S14に移行し、充電を実行する。

0052

次に、S15における放電制御処理手順について説明する。
図9のフローチャートに示すように、まず、S21にて、車両が駐車中か否か判定する。
S21の判定の結果、車両が駐車中の場合、検出された路面勾配とマップM3とを用いて保留電力E2aを設定し(S22)、S23に移行する。
S21の判定の結果、車両が駐車中ではない場合、リターンする。

0053

S23では、EPB40が作動中か否か判定する。
S23の判定の結果、EPB40が作動中の場合、一律に所定電圧高くなるようにS22で設定された保留電力E2aが増加補正され(S24)、S25に移行する。
S23の判定の結果、EPB40が不作動の場合、S25に移行する。
S25では、保留電力E2aを残してキャパシタ21から電力を放電し、終了する。

0054

次に、図10図11のフローチャートに基づいて、充電制御処理手順について説明する。この充電制御処理は、制動制御処理と並行して実行されている。

0055

図10に示すように、まず、各センサ出力等の各種情報を読み込み(S31)、S32に移行する。
S32では、車両が駐車中か否か判定する。
S32の判定の結果、車両が駐車中の場合、車載機67が携帯機68から認証信号を受信したか否か判定する(S33)。S32の判定の結果、車両が駐車中ではない場合、フラグfを零に設定し(S35)、リターンする。
S33の判定の結果、車載機67が認証信号を受信した場合、充電開始タイミング設定処理を実行し(S34)、リターンする。
S33の判定の結果、車載機67が認証信号を受信しない場合、リターンする。

0056

次に、S34における充電開始タイミング設定処理手順について説明する。
図11のフローチャートに示すように、まず、S41にて、路面勾配が判定閾値以上か否か判定する。
S41の判定の結果、路面勾配が判定閾値以上の場合、EPB40が作動中か否か判定する(S42)。
S42の判定の結果、EPB40が作動中の場合、フラグfを1に設定し(S43)、終了する。S42の判定の結果、EPB40が不作動の場合、充電開始タイミングを運転席ドアの開操作時にセットして(S44)、S45に移行する。

0057

S45では、運転席ドアが開操作されたか否か判定する。
S45の判定の結果、運転席ドアが開操作された場合、S43に移行する。S45の判定の結果、運転席ドアが開操作されていない場合、判定を継続する。
S41の判定の結果、路面勾配が判定閾値未満の場合、EPB40が作動中か否か判定する(S46)。
S46の判定の結果、EPB40が作動中の場合、S44に移行する。
S46の判定の結果、EPB40が不作動の場合、S47に移行する。

0058

S47では、充電開始タイミングをイグニッションスイッチ62のオン操作時にセットして、S48に移行する。
S48では、イグニッションスイッチ62がオン操作されたか否か判定する。
S48の判定の結果、イグニッションスイッチ62がオン操作された場合、S43に移行する。S48の判定の結果、イグニッションスイッチ62がオン操作されていない場合、判定を継続する。

0059

次に、上記車両用制動装置の作用、効果について説明する。
実施例1に係る車両用制御装置によれば、車両の駐車状態を検出可能な駐車状態検出部53を有しているため、駐車開始、駐車終了(始動開始)、路面勾配等の駐車状態を検出することができる。ECU5に、車両駐車時に保留電力E2aを残してキャパシタ21の保有する電力を放電する放電制御部54を設けたため、キャパシタ21の劣化防止により長寿命化を図ることができる。
また、ECU5に、駐車状態検出部53により検出された駐車状態に基づき保留電力E2aを変更する保留電力変更部55を設けたため、車両始動直後にキャパシタ21から駐車状態に応じた保留電力E2aを電動ブレーキブースタ43に給電することができ、車両の駐車状態に応じた制動性能を確保することができる。

0060

駐車状態検出部53が路面勾配を検出可能に構成され、保留電力変更部55は、路面勾配の増加に応じて保留電力E2aを増加させるため、車両始動直後にキャパシタ21から路面勾配に応じた保留電力E2aを電動ブレーキブースタ43に給電することができる。

0061

ブレーキペダル41の踏込操作と独立して駆動され且つ所定の条件が成立したときに車両の停止状態を維持するEPB40を有し、保留電力変更部55は、EPB40が作動しているとき、保留電力E2aを増加させるため、車両始動直後にキャパシタ21からEPB40の作動に必要な電力をEPB40に給電することができる。

0062

ECU5は、車両の目標減速度Dに対応した電動ブレーキブースタ43への目標電力供給量Eを設定すると共に、主電源11から供給可能な供給可能電力E1が目標電力供給量Eよりも少ないとき、キャパシタ21から給電させるため、キャパシタ21から電力を供給する頻度を減少することができ、キャパシタ21の電力の減少を抑制することができる。

0063

各車輪FL,FR,RL,RRを夫々制動可能な複数のホイールシリンダ45a〜45dと乗員によるブレーキペダル41の踏込操作に応じたブレーキ液を各ホイールシリンダ45a〜45dに夫々供給する流路とを備えたフットブレーキ機構を有し、電動ブレーキブースタ43は、各ホイールシリンダ45a〜45dに供給されるブレーキ液を加圧するため、電力量の減少分に相当する制動力を乗員の踏力で補填することにより車両の制動性を確保しつつ、キャパシタ21の供給可能電力E2の減少を抑制することができる。

0064

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、単一のキャパシタを用いた例を説明したが、2つ以上のキャパシタを設けても良い。

0065

2〕前記実施形態においては、駐車状態に応じてイグニッションスイッチのオン操作前からキャパシタに充電した例を説明したが、駐車状態に拘らずキャパシタの充電タイミングを一定にしても良い。この場合、イグニッションスイッチのオン操作タイミングでも良く、携帯機からの認証信号受信タイミングでも良い。

実施例

0066

3〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態包含するものである。

0067

3ブレーキバイワイヤシステム
5 ECU
11主電源
21キャパシタ
32モータ
40 EPB
41ブレーキペダル
43電動ブレーキブースタ
45a〜45dホイールシリンダ
45s管路
53駐車状態検出部
54放電制御部
55保留電力変更部
FL,FR,RL,RR車輪

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