JP2019098942A - 車両のブレーキ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 主電源の失陥時に車両を適切に減速・停止させる。【解決手段】 メインブレーキＥＣＵは、主電源の失陥が検出された場合、ステップＳ１１において、補助電源であるキャパシタの残存電力量Ｗcapを推定し、続く、ステップＳ１２において、車両が走行状態から停止するまでに要する時間である停車時間Ｔを推定する。続いて、メインブレーキＥＣＵは、ステップＳ１３において、停車時間Ｔのあいだにブレーキ装置で消費される電力量を表す停車消費電力量Ｗstpを演算する。メインブレーキＥＣＵは、ステップＳ１４において、停車消費電力量Ｗstpが残存電力量Ｗcapよりも大きいか否かを判定し、停車消費電力量Ｗstpが残存電力量Ｗcapよりも大きい場合には、ステップＳ１５において、ブレーキ操作時における目標制御量を大きめに設定する。【選択図】 図３

Description

本発明は、主電源の失陥時にブレーキ装置への電力供給を補助する補助電源を備えた車両のブレーキ制御システムに関する。

従来から、例えば、特許文献１に提案されているように、主電源（バッテリ）の電力供給系統の失陥時に、電動式ブレーキ倍力装置への電力供給を主電源から補助電源（電気二重層キャパシタ）に切り替える車両用制動装置が知られている。この車両用制動装置は、補助電源による電動式ブレーキ倍力装置への電力供給時においては、補助電源の電力残存容量が閾値以下となった場合に、電力残存容量が少なくなるほど電動ブレーキ倍力装置へ供給する電流値を減少させるように構成されている。これにより、電力残存容量がゼロとなった際のブレーキフィーリングの悪化を抑制することができる。

特開２０１０−１２０５２２号公報

補助電源は、主電源に比べて電力供給能力が小さいため、電気負荷に電力供給できる期間が制限されることがある。上記の電動式ブレーキ倍力装置は、ドライバーのブレーキペダル入力を電動モータで負圧ブースタを作動させるものである。一方、電動式ブレーキ倍力装置ではなく、ドライバーのブレーキペダル操作量に応じた制御量で電動ブレーキアクチュエータを駆動して車輪に摩擦制動力を付与するブレーキ制御システムが知られている。こうしたブレーキ制御システムにおいては、主電源が失陥した場合、補助電源の電力残存容量の範囲内で、つまり、補助電源の容量が残っているあいだに、車両を減速・停止させる必要がある。しかし、上記の特許文献１に提案された車両用制動装置の方法を採用して電力供給の制限を行うと、快適なブレーキフィーリングを得られないおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、主電源の失陥時に車両を十分なブレーキフィーリングで適切に減速・停止させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車両のブレーキ制御システムの特徴は、
車輪に摩擦制動力を付与するための電動ブレーキアクチュエータ（６０）と、ドライバーのブレーキ操作量に応じた目標制御量にて前記電動ブレーキアクチュエータの作動を制御するブレーキコントローラ（２０，３０Ｌ，３０Ｒ）とを含むブレーキ装置と、
前記ブレーキ装置に電力を供給する主電源（１００）と、
前記主電源の失陥時に前記主電源に代わって前記ブレーキ装置への電力供給を行う補助電源（８０）と
を備えた車両のブレーキ制御システムにおいて、
前記主電源の失陥時に、前記補助電源から供給可能な電力量を表す残存電力量（Ｗcap）を推定する残存電力量推定手段（２０，Ｓ１１）と、
前記主電源の失陥時に、前記車両が走行状態から停止するまでに前記ブレーキ装置で消費される電力量を表す停車消費電力量（Ｗstp）を推定する停車消費電力量推定手段（２０，Ｓ１２〜Ｓ１３）と、
前記残存電力量推定手段によって推定された前記残存電力量が、前記停車消費電力量推定手段によって推定された前記停車消費電力量を下回るか否かを判定し、前記残存電力量が前記停車消費電力量を下回る場合には、前記残存電力量が前記停車消費電力量を下回らない場合に比べて、前記ブレーキ操作量に応じた前記電動ブレーキアクチュエータの目標制御量を大きくするように調整する制御量調整手段（２０，Ｓ１４〜Ｓ１５）と
を備えたことにある。

本発明のブレーキ制御システムは、ブレーキ装置と主電源と補助電源とを備えている。ブレーキ装置は、車輪に摩擦制動力を付与するための電動ブレーキアクチュエータと、ドライバーのブレーキ操作量に応じた目標制御量にて電動ブレーキアクチュエータの作動を制御するブレーキコントローラとを備えている。電動ブレーキアクチュエータは、例えば、車輪と共に回転する回転体にブレーキパッドを押圧する押圧力を発生する電動モータを採用することができる。この電動モータは、例えば、制動要求が発生する都度、要求制動力に応じた駆動力にて駆動される。例えば、電動モータは、車輪位置に設けられ、ギヤ機構を介してブレーキパッドを押圧するものであってもよいし、油圧回路に設けられたポンプモータであって油圧回路を経由してブレーキパッドを押圧するものなどであってもよい。

ブレーキコントローラは、例えば、電動ブレーキアクチュエータの駆動制御に必要な制御量である目標制御量を演算する演算回路（例えば、マイクロコンピュータ等）と、電動ブレーキアクチュエータを駆動する駆動回路（例えば、モータ駆動回路等）とを備えている。

主電源は、ブレーキ装置に電力供給する。主電源は、例えば、ブレーキ装置だけでなく車両内に設けられた電気負荷に電力を供給する車載バッテリを含んでいる。

補助電源は、主電源の失陥時に主電源に代わってブレーキ装置への電力供給を行う。例えば、補助電源は、キャパシタなどを採用するとよいが蓄電池であってもよい。

車両のブレーキ制御システムは、主電源の失陥時に車両を適切に減速・停止させるための構成として、残存電力量推定手段と、停車消費電力量推定手段と、制御量調整手段とを備えている。残存電力量推定手段は、主電源の失陥時に、補助電源から供給可能な電力量を表す残存電力量、つまり、補助電源の残存容量を推定する。

停車消費電力量推定手段は、主電源の失陥時に、車両が現在の走行状態から停止するまでにブレーキ装置で消費される電力量を表す停車消費電力量を推定する。ドライバーによってブレーキ操作が行われるタイミングは未知である。従って、停車消費電力量推定手段は、例えば、推定条件が予め定められた演算式を用いて停車消費電力量を推定する。

主電源の失陥時には、早く車両を停止させることが望まれる。ブレーキ装置は、電動ブレーキアクチュエータを駆動していない場合でも、ブレーキコントローラにおいて電力を消費する。従って、主電源が失陥した場合には、車両停止までの時間が長いほど、ブレーキコントローラにおいて消費される電力量が多くなり、その分、補助電源から電動ブレーキアクチュエータに供給できる電力量が少なくなる。

そこで、制御量調整手段は、残存電力量推定手段によって推定された残存電力量が、停車消費電力量推定手段によって推定された停車消費電力量を下回るか否かを判定し、残存電力量が停車消費電力量を下回る場合には、残存電力量が停車消費電力量を下回らない場合に比べて、ブレーキ操作量に応じた電動ブレーキアクチュエータの目標制御量を大きくするように調整する。

これにより、主電源が失陥した場合には、補助電源の残存電力量を、ブレーキ制動（摩擦制動力の付与）に有効に使って短時間で車両を停止させることができる。この結果、本発明によれば、主電源の失陥時に車両を十分なブレーキフィーリングで適切に減速・停止させることができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

実施形態に係る車両のブレーキ制御システムの概略構成図である。 ブレーキ装置で消費される電力の推移を表すグラフである。 実施形態に係る主電源失陥時制御量調整ルーチンを表すフローチャートである。 通常制御領域と強め制御領域とを表すグラフである。 変形例に係る主電源失陥時制御量調整ルーチンを表すフローチャートである。 変形例に係る車両のブレーキ制御システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両のブレーキ制御システムについて図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両のブレーキ制御システムの概略構成図である。

ブレーキ制御システム１は、ブレーキ装置１０と、主電源１００とを備えている。主電源１００は、車両内の各種の電気負荷（各種の制御システムに設けられた電気負荷）に電力を供給する共通の電源であり、例えば、一般的な１２Ｖ系の車載バッテリである。また、高圧バッテリを搭載した車両である場合には、主電源１００は、高圧バッテリの出力電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータを備え、１２Ｖ系の車載バッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとを並列に接続した構成などを採用することができる。

ブレーキ装置１０は、メインブレーキＥＣＵ２０と、左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌと、右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒと、左前輪ディスクブレーキ４０ＦＬと、右前輪ディスクブレーキ４０ＦＲと、左後輪ディスクブレーキ４０ＲＬと、右後輪ディスクブレーキ４０ＲＲとを備えている。尚、ＥＣＵは、Electric Control Unit の略である。

以下、左前輪ディスクブレーキ４０ＦＬと、右前輪ディスクブレーキ４０ＦＲと、左後輪ディスクブレーキ４０ＲＬと、右後輪ディスクブレーキ４０ＲＲとを区別しない場合には、それらをディスクブレーキ４０と呼ぶ。

各輪のディスクブレーキ４０は、摩擦ブレーキ機構５０と、電動モータ６０とを備えた電動ブレーキである。電動ブレーキは、例えば、特開２０１３−１９３６０６号、特開２０１７−１７２７２２号等にて周知であるため、ここでは、簡単な説明（図示略）に留める。

摩擦ブレーキ機構５０は、図示しないが、車輪と共に回転するディスクロータと、車輪支持部材（ナックルあるいはキャリア）に固定されるマウンティングと、ディスクロータの摺接面に向かい合うようにマウンティングに支持された１対のブレーキパッドと、マウンティングに支持されディスクロータの摺接面に１対のブレーキパッドを押し付ける方向およびその反対方向に進退運動する進退部材と、電動モータ６０の回転運動を進退部材の進退運動に変換する減速ギヤおよびネジ機構とを備えている。電動モータ６０は、マウンティングに支持される。

ディスクブレーキ４０は、電動モータ６０の駆動力によって進退部材を前進させて１対のブレーキパッドをディスクロータの摺接面に押し付けることにより車輪に制動力を発生させ、進退部材を後進させて１対のブレーキパッドをディスクロータの摺接面から離間させることにより制動力を解除する。電動モータ６０は、本発明における電動ブレーキアクチュエータに相当する。

尚、電動モータ６０が故障した場合のバックアップ用として、マスタシリンダからホイールシリンダに油圧を供給するブレーキ油圧回路（図示略）を備えていてもよい。この場合、上記の進退部材をホイールシリンダのピストンとして備え、電動モータ６０の正常時には、ホイールシリンダへの油圧供給を行わずに、油圧に影響されることなく電動モータ６０のみによってピストンを進退駆動し、電動モータ６０が故障した場合のみ、ブレーキ油圧回路が開かれてマスタシリンダ油圧をホイールシリンダに供給してピストンを進退駆動する構成にするとよい。このバックアップ用のブレーキ油圧回路は、左右前後輪に設けてもよいし、前輪だけ、あるいは、後輪だけに設けてもよい。

メインブレーキＥＣＵ２０、左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌ、および、右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒは、本発明のブレーキコントローラに相当するもので、それぞれ、電動モータ６０の制御量を演算するマイクロコンピュータを主要部とした演算回路と、電動モータ６０を駆動するためのモータ駆動回路とを備えている。例えば、電動モータ６０は、ブラシレスモータであって、モータ駆動回路はインバータである。また、図示していないが、各ＥＣＵ２０，３０Ｌ，３０Ｒは、電動モータ６０を駆動制御するために必要なセンサ、例えば、電動モータ６０に流れる電流を検出する電流センサ、電動モータ６０の回転角を検出する回転角センサ等に接続され、センサ信号を入力するように構成されている。

ブレーキ装置１０は、主電源ライン７０を介して主電源１００から電力供給されるように構成されている。主電源ライン７０は、メインブレーキＥＣＵ２０に電力供給するためのメインＥＣＵ用電力ライン７１と、左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌおよび右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒに電力供給するためのリアＥＣＵ用電力ライン７２とに分岐する。

メインＥＣＵ用電力ライン７１には、キャパシタ８０が接続されている。このキャパシタ８０は、電気二重層キャパシタと呼ばれる蓄電ディバイスである。

メインＥＣＵ用電力ライン７１には、キャパシタ８０が接続される接続点よりも主電源１００側にダイオード７３が設けられる。ダイオード７３は、主電源１００からメインブレーキＥＣＵ２０およびキャパシタ８０に向かう方向の電流を通過させ、その逆方向の流れを遮断する。従って、キャパシタ８０は、主電源１００から供給される電力によって充電されるとともに、蓄電されている電力をメインブレーキＥＣＵ２０にのみ放電可能（左右のリアブレーキＥＣＵ３０Ｌ，３０Ｒには放電不能）となっている。

また、メインＥＣＵ用電力ライン７１には、キャパシタ８０の出力端子の電圧（キャパシタ電圧Ｖcapと呼ぶ）を検出する電圧センサ７４が設けられている。この電圧センサ７４のセンサ信号は、メインブレーキＥＣＵ２０に送信される。

メインブレーキＥＣＵ２０には、車両状態センサ１１０、および、運転操作センサ１２０が接続されている。車両状態センサ１１０は、例えば、車両の走行速度を検出する車速センサ、車輪速を検出する車輪速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、および、各車輪の制動力を検出する制動力センサなどである。

また、車両状態センサ１１０には、主電源１００が失陥状態であることを検出する主電源センサも含まれる。主電源センサは、主電源１００が失陥状態であるときに、主電源失陥信号をメインブレーキＥＣＵ２０に送信する。主電源１００の失陥状態とは、主電源１００から車両内への電気負荷に電力供給できなっている状態であり、主電源１００の自身の異常だけでなく、主電源ライン７０の断線や接続外れなどによるもの等も含まれる。

運転操作センサ１２０は、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサなどである。

メインブレーキＥＣＵ２０は、車両状態センサ１１０および運転操作センサ１２０の検出情報に基づいて、車両の目標減速度を設定する。目標減速度は、例えば、ドライバーがブレーキペダルに入力した操作量であるブレーキ操作量に応じた値に設定される。メインブレーキＥＣＵ２０は、車両を目標減速度で減速させるために必要となる各輪（４輪）のディスクブレーキ４０で発生させる制動力（要求制動力）を演算する。この要求制動力から、その要求制動力を発生させるために必要となる電動モータ６０の制御量（目標制御量）が算出される。

各輪の摩擦ブレーキ機構５０においては、車輪の回転中にブレーキパッドがディスクロータを挟圧すると、ブレーキパッドがディスクロータに引き摺られてマウンティングを車輪の回転方向に押す。メインブレーキＥＣＵ２０は、このディスクロータがマウンティングを押圧する荷重（電動モータ６０によってディスクロータがブレーキパッドに挟圧される力が大きくなるほど大きくなる）を荷重センサによって検出し、この荷重を制動力に対応する力とみなして検出する。従って、この荷重センサが、制動力センサとして用いられる。

メインブレーキＥＣＵ２０は、この検出荷重が目標荷重（要求制動力が得られる荷重）に追従するように電動モータ６０の電流を制御する。従って、この場合、電動モータ６０の目標制御量は、上記の目標荷重である。尚、電動モータ６０の目標制御量は、目標荷重に代えて要求制動力に応じて設定される目標トルクなどを採用することもできる。

メインブレーキＥＣＵ２０は、左後輪の要求制動力を表す指令を左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌに送信し、右後輪の要求制動力を表す指令を右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒに送信する。

メインブレーキＥＣＵ２０は、左前輪の要求制動力に対応する電動モータ６０の目標制御量を演算し、その目標制御量にて左前輪ディスクブレーキ４０ＦＬの電動モータ６０を駆動制御する。同様に、メインブレーキＥＣＵ２０は、右前輪の要求制動力に対応する電動モータ６０の目標制御量を演算し、その目標制御量にて右前輪ディスクブレーキ４０ＦＲの電動モータ６０を駆動制御する。

左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌは、メインブレーキＥＣＵ２０から送信された左後輪の要求制動力に対応する電動モータ６０の目標制御量を演算し、その目標制御量にて左後輪ディスクブレーキ４０ＲＬの電動モータ６０を駆動制御する。同様に、右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒは、メインブレーキＥＣＵ２０から送信された右後輪の要求制動力に対応する電動モータ６０の目標制御量を演算し、その目標制御量にて右後輪ディスクブレーキ４０ＲＲの電動モータ６０を駆動制御する。

キャパシタ８０は、通常時（主電源１００が失陥していない時）においては、主電源１００によって充電され、主電源１００が失陥した場合に、主電源１００に代わってメインブレーキＥＣＵ２０に電力供給するための補助電源である。キャパシタ８０の蓄電可能容量を大きくしてしまうと、それだけ、車両重量の増大、設置スペースの増大を招いてしまう。そこで、キャパシタ８０は、通常時には使用されない補助電源であることから、蓄電可能容量が大幅に制限されている。

ブレーキ装置１０は、電動モータ６０だけでなく、ブレーキＥＣＵ（メインブレーキＥＣＵ２０、左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌ、右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒ）においても電力を消費する。ブレーキＥＣＵは、図２に示すように、電動モータ６０を駆動していない場合においても、常時、電力を消費する。

そこで、ブレーキ装置１０は、主電源１００の失陥時においては、キャパシタ８０から左リアブレーキＥＣＵ３０Ｌおよび右リアブレーキＥＣＵ３０Ｒには電力供給せずに、メインブレーキＥＣＵ２０にのみ電力供給するように構成されている（前輪の電動モータ６０は、メインブレーキＥＣＵ２０から電力供給されるものとする）。従って、ブレーキ装置１０は、主電源１００の失陥時においては、前輪のディスクブレーキ４０ＦＬ，４０ＦＲのみを使って車両を制動させる。

主電源１００が失陥した場合には、早く車両を停止させる必要がある。上述したように、ブレーキ装置１０は、摩擦制動力を発生させないブレーキＥＣＵにおいても、電力を消費する。このブレーキＥＣＵの電力消費は、常時、発生する（図２参照）。従って、主電源１００が失陥した場合には、車両停止までの時間が長いほど、ブレーキＥＣＵにおいて消費される電力量が多くなり、その分、キャパシタ８０から電動モータ６０に供給できる電力量が少なくなる。以下、主電源１００が失陥したことによりキャパシタ８０からブレーキ装置１０に電力供給される状態をキャパシタモードと呼ぶ。

キャパシタ８０の残存容量が多ければ、キャパシタ８０から供給される電力で車両を停止させることができるが、キャパシタ８０の容量は、上述したように大幅に制限されている。そこで、メインブレーキＥＣＵ２０は、キャパシタモードにおいて、車両が現時点の走行状態から停止するまでにブレーキ装置１０で消費される電力量（停車消費電力量と呼ぶ）と、キャパシタ８０の現時点の残存容量（残存電力量と呼ぶ）とを推定し、残存電力量が停車消費電力量を下回る場合には、下回らない場合に比べて電動モータ６０の目標制御量を大きくするように調整する。従って、限られたキャパシタ８０の残存電力量の範囲内で、車両を停止させるようにすることができる。

ここで、キャパシタモードにおける目標制御量の調整処理について説明する。図３は、メインブレーキＥＣＵ２０の実施する主電源失陥時制御量調整ルーチンを表す。メインブレーキＥＣＵ２０は、主電源１００の失陥が検出されている場合（キャパシタモード）での走行中において、所定の演算周期にて主電源失陥時制御量調整ルーチンを繰り返し実行する。

主電源失陥時制御量調整ルーチンが起動すると、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１１において、電圧センサ７４によって検出されるキャパシタ電圧Ｖcapを読み込み、このキャパシタ電圧Ｖcapに基づいて、現時点におけるキャパシタ８０の残存電力量Ｗcap（ｗｈ：ワットアワー）を推定する。キャパシタ８０の残存電力量は、キャパシタ８０から供給可能な電力量を表し、キャパシタ８０の残存容量に対応する。つまり、キャパシタ８０の残存電力量Ｗcapは、キャパシタ８０の残存容量（ａｈ：アンペアアワー）をワットアワーの単位で表したものである。

例えば、メインブレーキＥＣＵ２０は、キャパシタ電圧Ｖcapと残存電力量Ｗcapとの対応関係を表すマップを記憶しており、このマップを参照してキャパシタ電圧Ｖcapに対応する残存電力量Ｗcapを決定する。このマップは、キャパシタ電圧Ｖcapが高いほど残存電力量Ｗcapが大きくなる特性を有している。

続いて、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１２において、惰性走行で車速がゼロになるまでの時間（停車時間Ｔと呼ぶ）を推定する。惰性走行とは、車両に駆動力および制動力を加えない状態での走行をいう。従って、タイヤ・路面間の抵抗によって車両が減速していく状態での停車時間Ｔが推定される。メインブレーキＥＣＵ２０は、現時点の車速と停車時間Ｔとの対応関係を表すマップを記憶しており、このマップを参照して停車時間Ｔを決定する。このマップは、車速が高いほど停車時間Ｔが長くなる特性を有している。

ドライバーがブレーキペダルを踏み込むタイミングを予測することは難しい。そこで、本実施形態においては、ドライバーがブレーキ操作を行わないという最悪のケースを想定して、惰性走行で自車両が走行した場合の、現時点から車両が停止するまでの時間である停車時間Ｔを推定する。

続いて、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１３において、停車時間ＴのあいだにメインブレーキＥＣＵ２０で消費される電力量の推定値である停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecu（ｗｈ：ワットアワー）を演算する。主電源１００の失陥時には、キャパシタ８０からメインブレーキＥＣＵ２０に電力供給される。従って、停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuは、キャパシタ８０からメインブレーキＥＣＵ２０に供給される電力量の推定値である。この場合、メインブレーキＥＣＵ２０は、ブレーキＥＣＵ２０の単位時間当たりの消費電力に停車時間Ｔを乗算することにより停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuを演算する。この場合、ブレーキを働かせない惰性走行を想定しているため、電動モータ６０における電力消費量はゼロである。

メインブレーキＥＣＵ２０は、算出した停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuに所定値ΔＷ（ｗｈ）を加算した値を、停車時間Ｔのあいだにブレーキ装置１０で消費される電力量を表す停車消費電力量Ｗstpに設定する（Ｗstp＝Ｗecu＋ΔＷ）。この所定値ΔＷは、停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuの推定誤差（バラツキ）を考慮して、停車消費電力量Ｗstpが、実際に惰性走行した場合での値よりも下回らないようにするための補償値である。

続いて、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において、停車消費電力量Ｗstpがキャパシタ８０の残存電力量Ｗcap（ステップＳ１１にて算出した値）よりも大きいか否かについて判定する。

メインブレーキＥＣＵ２０は、停車消費電力量Ｗstpが、残存電力量Ｗcap以下である場合（Ｓ１４：Ｎｏ）には、主電源失陥時制御量調整ルーチンを一旦終了する。メインブレーキＥＣＵ２０は、主電源失陥時制御量調整ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。

一方、停車消費電力量Ｗstpが残存電力量Ｗcapよりも大きい場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、換言すれば、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回る場合、メインブレーキＥＣＵ２０は、その処理をステップＳ１５に進めて、ブレーキ操作時における目標制御量が大きめに演算されるように変更設定する。つまり、メインブレーキＥＣＵ２０は、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回る場合には、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回らない場合に比べて、ブレーキ操作時におけるブレーキ操作量に応じた電動モータ６０の目標制御量が大きめに演算されるように演算式を変更する。

メインブレーキＥＣＵ２０は、主電源失陥時制御量調整ルーチンと並行してブレーキ制御ルーチンを実施している。従って、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において「Ｙｅｓ」と判定した場合には、ブレーキ制御ルーチンにおいて、ブレーキ操作時での電動モータ６０の目標制御量が大きめに演算されるように演算式を変更する。

ブレーキ制御ルーチンでは、ドライバーがブレーキペダルに入力した操作量であるブレーキ操作量が検出され、そのブレーキ操作量に応じた車両の目標減速度が演算され、さらに、車両を目標減速度で減速させるために必要となる各輪（４輪）のディスクブレーキ４０で発生させる制動力（要求制動力）が演算される。電動モータ６０の目標制御量は、要求制動力に応じた値に設定される。

従って、目標制御量が大きめに演算されるようにするためには、車両の目標減速度を大きめに設定するようにしてもよいし、要求制動力を大きめに設定するようにしてもよいし、要求制動力から演算された目標制御量を大きめに設定するようにしてもよい。例えば、メインブレーキＥＣＵ２０は、調整係数ｋ（＞１.０）を記憶し、目標減速度、要求制動力、目標制御量の何れかに調整係数ｋを乗算して、それらの値を調整する。この調整係数ｋは、ドライバーに違和感を与えない程度の値に設定される。

尚、主電源１００が失陥している状況においては、後輪ディスクブレーキ４０ＲＬ，４０ＲＲでは制動力を発生しないため、車両を目標減速度で減速させるためには、通常時（主電源１００の非失陥時）に比べて、前輪ディスクブレーキ４０ＦＬ，ＦＲで発生させる要求制動力は大きな値に設定される。

以上説明した本実施形態の車両のブレーキ制御システムによれば、主電源１００が失陥している状況においては、キャパシタ８０の残存電力量Ｗcapと、車両が停止するまでにブレーキ装置１０で消費される停車消費電力量Ｗstpとが推定され、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回る場合には、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回らない場合に比べて、ブレーキ操作時における目標制御量がやや大きめに演算されるように変更設定される。つまり、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstp以上であれば（図４の通常制御領域）、通常の目標減速度で車両を減速させることができる目標制御量（通常目標制御量と呼ぶ）が演算され、残存電力量Ｗcapが停車消費電力量Ｗstpを下回れば（図４の強め制御領域）、通常目標制御量よりもやや大きな目標制御量が演算される。

これにより、主電源１００が失陥した場合には、キャパシタ８０の残存電力量を、ブレーキ制動（電動モータ６０の駆動による摩擦制動力の付与）に有効に使って短時間で車両を停止させることができる。この結果、本実施形態によれば、主電源１００の失陥時に車両を十分なブレーキフィーリングで適切に減速・停止させることができる。

＜残存電力量推定（ステップＳ１１）の変形例＞
上記の実施形態においては、ステップＳ１１において、キャパシタ電圧Ｖcapからキャパシタ８０の残存電力量を推定したが、残存電力量の推定は、種々の方法にて実施することができる。

例えば、キャパシタモードが開始されるときのキャパシタ初期電圧Ｖ０と、キャパシタモード中にブレーキペダルが踏まれているときの減速度Ｇn（所定の周期でサンプリングした検出減速度あるいは目標減速度）と、キャパシタモードの経過時間ｔcapとに基づいて、キャパシタ８０の残存電力量を推定することもできる。この場合、キャパシタ初期電圧Ｖ０に基づいてキャパシタモードが開始されるときの初期残存電力量Ｗcap０を推定することができる。また、減速度Ｇnの積算値ΣＧｎに係数Ｋ１を乗算することにより、キャパシタモード中での電動モータ６０の消費電力量であるモータ消費電力量（Ｋ１×ΣＧｎ）を推定することができる。また、キャパシタモードの経過時間ｔcapにメインブレーキＥＣＵ２０の単位時間当たりの消費電力Ｗｓを乗算することにより、キャパシタモード中でのＥＣＵ消費電力量（Ｗｓ×ｔcap）を推定することができる。

従って、次式のように、初期残存電力Ｗcap０から、モータ電力消費分（Ｋ１×ΣＧｎ）とＥＣＵ電力消費分（Ｗｓ×ｔcap）とを減算することにより、現時点のキャパシタ８０の残存電力量Ｗcapの推定値を算出することができる。
Ｗcap＝Ｗcap０−（Ｋ１×ΣＧｎ）−（Ｗｓ×ｔcap）

また、モータ消費電力量は、上記の推定方法に代えて、例えば、キャパシタモード中におけるブレーキペダル操作量（ペダルストローク）ＰＳnを所定の周期でサンプリングし、そのブレーキペダル操作量の積算値（ΣＰＳn）に係数Ｋ２を乗算することにより推定することもできる。

他にも、例えば、キャパシタ８０に流れる電流を検出する電流センサを設け、キャパシタの充電電流（プラス）と放電電流（マイナス）とを累積演算することにより、現時点のキャパシタ８０の残存電力量Ｗcapを推定することもできる。

＜停車消費電力量推定（ステップＳ１２，Ｓ１３）の変形例＞
上記の実施形態においては、ステップＳ１２，Ｓ１３において、車両が惰性走行するという条件で停車消費電力量を推定しているが、停車消費電力量の推定は、種々の条件を設定して実施することができる。例えば、メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１２において、ブレーキペダル操作によって車両が一定の所定減速度αで減速走行するという条件で、車速がゼロになるまでの時間である停車時間Ｔを演算する。この場合、車両が実際にブレーキ操作によって制動中である場合には、現時点の減速度を上記の所定減速度αに設定してもよい。

メインブレーキＥＣＵ２０は、停車時間Ｔを算出すると、ステップＳ１３において、停車時間ＴのあいだにメインブレーキＥＣＵ２０で消費される電力量の推定値である停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuと、停車時間Ｔのあいだに左右前輪の電動モータ６０で消費される電力量の推定値である停車モータ消費電力量Ｗmotとを演算する。メインブレーキＥＣＵ２０は、減速度αに応じた、単位時間当たりの電動モータ６０の消費電力推定値を記憶しており、この消費電力推定値に停車時間Ｔを乗算することにより停車モータ消費電力量Ｗmotを演算する。そして、メインブレーキＥＣＵ２０は、次式に示すように、停車ＥＣＵ消費電力量Ｗecuと停車モータ消費電力量Ｗmotとの合計値に、所定値ΔＷ（ｗｈ）を加算した値を、停車消費電力量Ｗstpに設定する。
Ｗstp＝Ｗecu＋Ｗmot＋ΔＷ

＜主電源失陥時制御量調整ルーチンの変形例＞
次に、主電源失陥時制御量調整ルーチンの変形例について説明する。図５は、変形例としての主電源失陥時制御量調整ルーチンを表す。この変形例では、メインブレーキＥＣＵ２０は、実施形態の主電源失陥時制御量調整ルーチン（図２）に代えて、図５に示す主電源失陥時制御量調整ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。

この変形例では、ステップＳ２１およびステップＳ２２の処理が追加されており、他の処理については、実施形態と同様である。以下、追加された処理について説明する。尚、この変形例においても、上述したステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の変形例を適用することができる。

メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１１においてキャパシタ８０の残存電力量Ｗcapを演算すると、その処理をステップＳ２１に進め、残存電力量Ｗcapが予め設定した閾値Ｗref未満であるか否かについて判定する。この閾値Ｗrefは、停車消費電力量Ｗstpを演算しなくても、キャパシタ８０が車両を停止させるために必要な十分な電力供給能力を備えていると判定できる値に設定されている。メインブレーキＥＣＵ２０は、残存電力量Ｗcapが閾値Ｗref未満であれば、その処理をステップＳ１２に進める。一方、残存電力量Ｗcapが閾値Ｗref以上であれば、メインブレーキＥＣＵ２０は、主電源失陥時制御量調整ルーチンを一旦終了する。

メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ１４において、停車消費電力量Ｗstpがキャパシタ８０の残存電力量Ｗcapよりも大きいと判定した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ２２に進める。メインブレーキＥＣＵ２０は、ステップＳ２２において、車速センサにより検出される現時点の車速ｖを読み込み、車速ｖが閾値ｖrefより高いか否かについて判定する。上述したステップＳ１５において制動力が高められた場合、特に、車速が低い状況においては、ドライバーに違和感を与えやすい。

そこで、この変形例では、メインブレーキＥＣＵ２０は、車速ｖが閾値ｖrefより高い場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）においてのみ、その処理をステップＳ１５に進めて、電動モータ６０の目標制御量が大きめに演算されるように演算式を変更する。従って、この閾値ｖrefは、車速が、制動力が高められた場合にドライバーに違和感を与えやすい低速領域に入っていることを判定できる値に設定されている。一方、車速ｖが閾値ｖref以下となる場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、メインブレーキＥＣＵ２０は、主電源失陥時制御量調整ルーチンを一旦終了する。

この変形例によれば、ドライバーに違和感を与えないようにすることができる。また、演算処理の負荷を低減することができる。

＜ブレーキ装置の変形例＞
上述した実施形態においては、車輪位置に設けられた電動モータ６０の駆動力でブレーキパッドをディスクロータに押し付ける形式のブレーキ装置、いわゆる、電動ブレーキ装置に適用したものであるが、本発明は、必ずしも、電動ブレーキ装置に適用するものとは限らない。例えば、油圧ブレーキ装置にも適用することができる。

図６は、変形例としての車両のブレーキ制御システム２の概略構成図である。このブレーキ制御システム２に設けられるブレーキ装置１１は、左右前輪のブレーキ装置として油圧ブレーキ装置を備え、左右後輪のブレーキ装置として実施形態と同様な電動ブレーキ装置を備えている。以下、実施形態と共通する構成については、図面（図６）に実施形態と共通の符号を付して説明を省略する。

左右前輪のブレーキ装置は、キャリパ内のホイールシリンダ５２内に供給される油圧によってブレーキパッドをディスクロータの摺接面に押し付ける摩擦ブレーキ機構５１と、各輪のホイールシリンダ５２内に独立して油圧を供給するブレーキアクチュエータ６１と、ブレーキアクチュエータ６１の作動を制御するメインブレーキＥＣＵ２１とを備えている。

ブレーキアクチュエータ６１には、図示しないが、ブレーキ作動油が流れる油圧回路、油圧回路に設けられる開閉弁および流量調整弁、および、油圧回路に設けられホイールシリンダ５２に供給する油圧（ブレーキ油圧と呼ぶ）を高める電動ポンプを備えている。

メインブレーキＥＣＵ２１は、メインＥＣＵ用電力ライン７１から電力供給される。メインブレーキＥＣＵ２１は、ブレーキ操作量に応じた車両の目標減速度を設定し、車両を目標減速度で減速させるための各輪（４輪）で発生させる制動力（要求制動力）を演算するマイクロコンピュータを主要部として備えた演算回路と、目標制御量に従ってブレーキアクチュエータ６１を作動させる駆動回路とを備えている。

メインブレーキＥＣＵ２１は、ブレーキ操作を検出する都度、そのブレーキ操作量に応じた制動力が発生するように電動ポンプを駆動する。つまり、左右前輪のブレーキ装置は、アキュムレータによって蓄圧されたブレーキ油圧を常に保有しているわけではなく、ブレーキ操作を検出する都度、電動ポンプを駆動してブレーキ作動油を加圧し、要求制動力に応じた油圧をホイールシリンダ５２に供給するように構成されている。従って、左右前輪のブレーキ装置は、マスタシリンダ９０の油圧をホイールシリンダ５２に供給しない、所謂、バイワイヤ方式の油圧ブレーキ装置である。ブレーキアクチュエータ６１が故障した場合には、マスタシリンダ９０の油圧がホイールシリンダ５２に供給されるように油圧回路の開閉弁の状態が切り替えられる。

こうしたブレーキ装置１１では、ドライバーのブレーキ操作量に応じた目標制御量にて電動ポンプのモータが制御される。従って、電動ポンプのモータが本発明の電動ブレーキアクチュエータに相当する。この変形例においては、ホイールシリンダ５２の油圧を検出し、この検出油圧が目標油圧（要求制動力が得られる油圧）に追従するように電動ポンプのモータの電流が制御される。従って、モータの目標制御量は、上記の目標油圧である。

この変形例においても、実施形態の主電源失陥時制御量調整ルーチン、あるいは、変形例の主電源失陥時制御量調整ルーチンを実施することにより、主電源１００の失陥時に車両を適切に減速・停止させることができる。

以上、本実施形態および変形例に係る車両のブレーキ制御システムについて説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、補助電源（キャパシタ８０）は、前輪のブレーキ装置のみに電力を供給する構成であるが、必ずしもそのようにする必要は無く、前後輪のブレーキ装置に電力を供給する構成であってもよく、また、後輪のブレーキ装置のみに電力を供給する構成であってもよい。

１，２…ブレーキ制御システム、１０，１１…ブレーキ装置、２０，２１…メインブレーキＥＣＵ、３０Ｌ…左リアブレーキＥＣＵ、３０Ｒ…右リアブレーキＥＣＵ、４０…ディスクブレーキ、５０，５１…摩擦ブレーキ機構、５２…ホイールシリンダ、６０…電動モータ、６１…ブレーキアクチュエータ、７０…主電源ライン、７１…メインＥＣＵ用電力ライン、７２…リアＥＣＵ用電力ライン７２、７４…電圧センサ、８０…キャパシタ（補助電源）、１００…主電源、１１０…車両状態センサ、１２０…運転操作センサ、Ｔ…停車時間、Ｗcap…残存電力量、Ｗecu…停車ＥＣＵ消費電力量、Ｗmot…停車モータ消費電力量、Ｗstp…停車消費電力量。

Claims (1)

1. 車輪に摩擦制動力を付与するための電動ブレーキアクチュエータと、ドライバーのブレーキ操作量に応じた目標制御量にて前記電動ブレーキアクチュエータの作動を制御するブレーキコントローラとを含むブレーキ装置と、
   前記ブレーキ装置に電力を供給する主電源と、
   前記主電源の失陥時に前記主電源に代わって前記ブレーキ装置への電力供給を行う補助電源と
   を備えた車両のブレーキ制御システムにおいて、
   前記主電源の失陥時に、前記補助電源から供給可能な電力量を表す残存電力量を推定する残存電力量推定手段と、
   前記主電源の失陥時に、前記車両が走行状態から停止するまでに前記ブレーキ装置で消費される電力量を表す停車消費電力量を推定する停車消費電力量推定手段と、
   前記残存電力量推定手段によって推定された前記残存電力量が、前記停車消費電力量推定手段によって推定された前記停車消費電力量を下回るか否かを判定し、前記残存電力量が前記停車消費電力量を下回る場合には、前記残存電力量が前記停車消費電力量を下回らない場合に比べて、前記ブレーキ操作量に応じた前記電動ブレーキアクチュエータの目標制御量を大きくするように調整する制御量調整手段と
   を備えた車両のブレーキ制御システム。

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