JP6512494B1 - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員による主電源失陥の早期認識を図りつつ補助電源の保留電力量の減少を抑制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、キャパシタ２１に電力を充電する充電制御部５６と、駐車状態検出部５３により検出された駐車状態が特定駐車状態の場合にはキャパシタ２１への充電開始タイミングを車両始動時よりも早いタイミングに設定する充電開始タイミング設定部を設けている。【選択図】 図５

Description

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。

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の踏込量（例えば、ペダルストロークや回動角度等）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。

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の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を切り替える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を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を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。

特開２０１０−１２０５２２号公報

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。

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が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。

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。

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、前記キャパシタに電力を充電する充電制御部と、前記駐車状態検出手段により検出された駐車状態が特定駐車状態の場合には前記キャパシタへの充電開始タイミングを車両始動時よりも早いタイミングに設定する充電開始タイミング設定部とを設けたことを特徴としている。

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、前記キャパシタに電力を充電する充電制御部を設けたため、車両駐車時の放電によりキャパシタの劣化防止を図ることができる。
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が特定駐車状態の場合には前記キャパシタへの充電開始タイミングを車両始動時よりも早いタイミングに設定する充電開始タイミング設定部を設けたため、車両始動直後のキャパシタからの供給可能電力を確保することができ、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。

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、前記充電開始タイミング設定部は、路面勾配の増加に応じて前記充電開始タイミングを早くすることを特徴としている。
この構成によれば、車両始動直後に路面勾配に応じた電力をキャパシタから電動ブレーキ手段に給電することができる。

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、前記充電開始タイミング設定部は、前記電動パーキングブレーキ手段が作動しているとき、前記充電開始タイミングを早くすることを特徴としている。
この構成によれば、車両始動直後に電動パーキングブレーキ手段の作動に必要な電力をキャパシタから電動パーキングブレーキ手段に給電することができる。

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。

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、キャパシタの電力の減少を抑制することができる。

本発明の車両用制動装置によれば、再始動時におけるキャパシタの充電開始タイミングを駐車状態に応じて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。

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の概略構成図である。 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のマップである。 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。

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。

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と内燃機関（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を電気エネルギーに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。

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の機能低下や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。

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。

キャパシタ２１は、例えば、電気二重層キャパシタのセルを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を切替可能な第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。

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。

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。

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輪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。

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。

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。

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、車速が零、シフトポジションが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。

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。

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、このシリンダ内に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。

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。

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。

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。

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、フロントの運転席側ドアの開閉状態を検出可能に構成されている。

車載機６７は、乗員が携帯する携帯機６８との間でＩＤコード等識別情報を含む認証信号を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、車両のドアの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。

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。

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。

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、制動用目標トルクに換算され、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。

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。

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。

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。

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の実線に示すように、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｓ４５では、運転席側の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。

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。

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、キャパシタ２１に電力を充電する充電制御部５６を設けたため、車両駐車時の放電によりキャパシタ２１の劣化防止を図ることができる。
ＥＣＵ５に、駐車状態検出部５３により検出された駐車状態が特定駐車状態の場合にはキャパシタ２１への充電開始タイミングを車両始動時よりも早いタイミングに設定するため、車両始動直後のキャパシタ２１からの供給可能電力Ｅ２を確保することができ、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。

駐車状態検出部５３が路面勾配を検出可能に構成され、充電開始タイミング設定部５７は、路面勾配の増加に応じて充電開始タイミングを早くするため、車両始動直後に路面勾配に応じた電力をキャパシタ２１から電動ブレーキブースタ４３に給電することができる。

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、充電開始タイミング設定部５７は、ＥＰＢ４０が作動しているとき、充電開始タイミングを早くするため、車両始動直後にＥＰＢ４０の作動に必要な電力をキャパシタ２１からＥＰＢ４０に給電することができる。

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。

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。

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。

２〕前記実施形態においては、イグニッションスイッチのオフ操作時、駐車状態に応じてキャパシタから保留電力を除いた使用可能電力を放電した例を説明したが、イグニッションスイッチのオフ操作時、駐車状態に拘らずキャパシタの供給可能電力を全て放電するように設定しても良い。

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も包含するものである。

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
５６ 充電制御部
５７ 充電開始タイミング設定部
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ 車輪

Claims (5)

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、前記キャパシタに電力を充電する充電制御部と、前記駐車状態検出手段により検出された駐車状態が特定駐車状態の場合には前記キャパシタへの充電開始タイミングを車両始動時よりも早いタイミングに設定する充電開始タイミング設定部とを設けたことを特徴とする車両用制動装置。
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、
   前記充電開始タイミング設定部は、路面勾配の増加に応じて前記充電開始タイミングを早くすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 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、
   前記充電開始タイミング設定部は、前記電動パーキングブレーキ手段が作動しているとき、前記充電開始タイミングを早くすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動装置。
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。
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。
   

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