JP7192425B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

車両用制動装置の多くは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）等に電力を供給する電源として、メイン電源と、サブ電源と、を備えている。サブ電源は、多くの場合、メイン電源に比べて容量が小さく、メイン電源から充電されるように構成されている。メイン電源とサブ電源との切り替えは、メイン電源の残存電力量の低下など、諸条件の下で行われる。電源の切り替えに関し、例えば特開２０１０－１２０６２４号公報に記載の装置では、メイン電源の電力の残量が第１の所定値未満に低下すると、サブ電源を制御部（ＥＣＵ）に接続し、メイン電源の電力の残量が第１の所定値よりも低い値である第２の所定値未満まで低下すると、サブ電源をアクチュエータにも接続する。これにより、サブ電源から制御部への電力供給を相対的に早くし、サブ電源からアクチュエータへの電力供給を相対的に遅くしている。この装置では、サブ電源とアクチュエータとの接続タイミングの適正化が図られている。

特開２０１０－１２０６２４号公報

アクチュエータのモータなどの電気機器は、駆動するのに比較的大きな電力を必要とする。消費電力の観点において、モータは、ＥＣＵよりもはるかに大きい。当然ながら、電源の電力がすべて消費されると、モータの駆動は停止し、電気機器による制動力の発生は止まってしまう。そこで、発明者は、車両用制動装置において、例えば異常発生時でも、限られた電力の中で、電気機器への電力供給時間をできるだけ長くし、より安定的に制動力を確保することを新たな課題とし、開発を行った。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、電源に異常が発生した際でも、長く安定的に制動力を発生させることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用制動装置は、蓄電部から電力の供給を受ける電気機器の作動により車両の車輪に制動力を付与する車両用制動装置において、前記電気機器の作動による第１駆動力とドライバの制動操作による第２駆動力とにより駆動される第１ピストンと、前記第１ピストンが摺動可能に収納されているシリンダと、前記第１ピストンと前記シリンダとにより区画されてホイールシリンダに接続される出力室と、を有する液圧発生装置と、前記蓄電部に残存している残存電力量が少なくなるほど、前記蓄電部から前記電気機器に供給される電力量又は電流量を制限する制限制御を実行する制御部と、前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を許可又は遮断する遮断機構と、を備え、前記蓄電部は、メイン蓄電部と、前記メイン蓄電部により充電されるサブ蓄電部と、を有し、前記メイン蓄電部の電圧が第１所定値より大きい通常時は、前記電気機器及び前記制御部は前記メイン蓄電部から電力の供給を受け、前記メイン蓄電部の電圧が前記第１所定値未満であって、且つ、前記第１所定値より小さい第２所定値以上である場合は、前記電気機器は前記メイン蓄電部から電力の供給を受け、前記制御部は前記サブ蓄電部から電力の供給を受け、前記メイン蓄電部の電圧が前記第２所定値未満である場合は、前記電気機器及び前記制御部は前記サブ蓄電部から電力の供給を受け、且つ、前記制御部は前記サブ蓄電部に残存している電力量を前記残存電力量として前記制限制御を実行するとともに、前記制御部は、前記残存電力量が所定量以上である場合に、前記遮断機構により前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を遮断させ、前記第１駆動力を前記第２駆動力以上にするアシスト電力を前記電気機器に供給するアシスト制御を実行し、前記残存電力量が所定量未満である場合に、前記制限制御として、前記遮断機構により前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を許可させ、前記アシスト電力未満の制限電力を前記電気機器に供給する電力マネジメント制御を実行する。

本発明によれば、蓄電部が電気機器に供給する電力量又は電流量を制限することで、蓄電部の消費電力を抑え、電気機器への電力供給時間を長くすることができる。また、制限制御の実行に伴い第１駆動力により発生する制動力が低下するが、これによりドライバによる異常の認知が促されるとともに、ドライバのさらなる制動操作が促される。つまり、本発明によれば、蓄電部に異常が発生した時でも、通常時よりも小さいが長く第１駆動力を発生させ、ドライバの操作による第２駆動力の増大を促すことで、長く安定的に制動力を発生させることができる。

本実施形態の車両用制動装置の構成図である。 本実施形態の蓄電部の構成図である。 本実施形態の制限制御を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は厳密なものではない。本実施形態の車両用制動装置１は、図１に示すように、マスタシリンダ２と、フルード供給部３と、アクチュエータ４と、ホイールシリンダ５１、５２、５３、５４と、ブレーキＥＣＵ８と、蓄電部９と、を備えている。

マスタシリンダ２は、前輪Ｗｆのホイールシリンダ５１、５２にフルードを供給するように構成された液圧発生装置である。マスタシリンダ２は、入力ピストン（「第２ピストン」に相当する）２０と、シリンダ２１と、マスタピストン（「第１ピストン」に相当する）２２と、リザーバ２３と、スプリング２４と、を備えている。入力ピストン２０は、ピストン部材であって、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル１１の作動に連動してシリンダ２１内を摺動する。車両用制動装置１には、ブレーキペダル１１のストロークを検出するストロークセンサ１２が設けられている。

シリンダ２１は、内部空間がマスタピストン２２により、入力室２１１と出力室２１２とに区画されたシリンダ部材である。より詳細に、シリンダ２１の内部には、入力室２１１、出力室２１２、離間室２１３、及び反力室２１４が形成されている。入力室２１１及び出力室２１２については後述する。

離間室２１３は、入力ピストン２０とマスタピストン２２とで区画されている。マスタピストン２２と入力ピストン２０とは、所定距離だけ離間してすなわち離間室２１３を介して、対向配置されている。離間室２１３は、流路７１及びノーマルクローズ型の第１電磁弁７２を介してストロークシミュレータ７３に接続されている。離間室２１３の液圧であって入力ピストン２０の前進に対する反力は、第１電磁弁７２が開状態において、ストロークシミュレータ７３により形成される。流路７１に接続された圧力センサ７８は、離間室２１３の液圧である反力圧、及びブレーキペダル１１に対するドライバの踏力を検出する。

反力室２１４は、マスタピストン２２により区画されている。反力室２１４は、マスタピストン２２が前進すると容積が減少し、マスタピストン２２が後退すると容積が増大するように形成されている。反力室２１４は、流路７４及びノーマルオープン型の第２電磁弁７５を介してリザーバ７６に接続されている。流路７４のうち第２電磁弁７５と反力室２１４との間の部分は、流路７７を介して、流路７１の第１電磁弁７２とストロークシミュレータ７３との間の部分と接続されている。流路７４に接続された圧力センサ７９は、反力室２１４の液圧を検出する。

マスタピストン２２は、シリンダ２１内に配置されたピストン部材である。マスタピストン２２は、出力室２１２の容積を変化させるようにシリンダ２１内を摺動し、入力室２１１内の液圧に対応する力で駆動されて、出力室２１２に液圧（以下「マスタ圧」という）を発生させる。マスタピストン２２は、入力室２１１と反力室２１４とを区画するように、他の部位より大径に形成された大径部２２１を有している。

入力室２１１は、いわゆるサーボ室であって、マスタピストン２２の大径部２２１の後方側に形成されている。入力室２１１は、大径部２２１を介して、反力室２１４と対向するように形成されている。入力室２１１の液圧（以下「サーボ圧」という）は、大径部２２１の後端面を押圧し、マスタピストン２２を前進させる力である駆動力となる。入力室２１１には、後述する接続流路６５を介してフルード供給部３が接続されている。

出力室２１２は、いわゆるマスタ室であって、シリンダ２１の底面側すなわちマスタピストン２２の前方に形成されている。出力室２１２は、マスタピストン２２が前進すると容積が減少し、マスタピストン２２が後退すると容積が増大するように形成されている。
出力室２１２は、第２流路６２を介して、アクチュエータ４に接続されている。

このように、マスタシリンダ２は、シリンダ２１と、シリンダ２１内を摺動可能に配置されたマスタピストン２２と、を有し、シリンダ２１にはマスタピストン２２によって区画された入力室２１１と出力室２１２とが形成されている。

リザーバ２３は、フルードを貯留しているタンクであり、大気圧に保たれている。リザーバ２３と出力室２１２とをつなぐ流路は、マスタピストン２２が初期位置にある場合に連通され、マスタピストン２２が初期位置から所定距離前進すると遮断される。スプリング２４は、マスタピストン２２を初期位置に向けて（すなわち後方に）押圧する。

例えば電源失陥が発生した場合は、各電磁弁７２、７５が非通電状態となるため、第１電磁弁７２は閉弁され、第２電磁弁７５は開弁される。これにより、離間室２１３が密閉されて、入力ピストン２０とマスタピストン２２との離間距離が固定され、且つ反力室２１４がリザーバ７６に連通される。この離間距離がロックされた状態（以下「離間ロック状態」という）では、入力ピストン２０の前進に応じてマスタピストン２２も前進する。つまり、離間ロック状態では、ドライバの踏力だけでマスタ圧を発生させることができる。離間ロック状態では、マスタピストン２２が、ドライバの制動操作による操作駆動力（「第２駆動力」に相当する）のみにより駆動される。離間ロック状態は、電源失陥時だけでなく、ブレーキＥＣＵ８の制御によっても形成できる。

このように、車両用制動装置１は、操作駆動力のマスタピストン２２への伝達を許可又は遮断する遮断機構７０を備えている。遮断機構７０は、ドライバの制動操作に連動する入力ピストン２０と、入力ピストン２０とマスタピストン２２との間に離間室２１３を区画する離間室区画部２５と、離間室２１３を密閉又は開放する第１電磁弁７２と、を備えている。本実施形態の離間室区画部２５は、入力ピストン２０の前端面、マスタピストン２２の後端面、及びシリンダ２１で構成されるといえる。また、車両用制動装置１は、マスタピストン２２の前進により容積が縮小する反力室２１４に接続されたストロークシミュレータ７３と、反力室２１４とリザーバ７６との接続を開閉する第２電磁弁７５と、を有する反力発生機構１３を備えている。換言すると、車両用制動装置１は、離間室２１３に第１電磁弁７２を介して接続されたストロークシミュレータ７３と、第１電磁弁７２とストロークシミュレータ７３とを接続する流路７１に接続され、マスタピストン２２の前進により容積が縮小する反力室２１４と、反力室２１４とリザーバ７６との接続を開閉する第２電磁弁７５と、を備えている。反力発生機構１３は、離間室２１３、第１電磁弁７２、ストロークシミュレータ７３、反力室２１４、及び第２電磁弁７５を備えているといえる。

フルード供給部３は、アクチュエータ４及び接続流路６５にフルードを供給する装置である。フルード供給部３は、第１流路６１を介して、アクチュエータ４内の第１液圧回路６３にフルードを供給する。第１液圧回路６３は、ホイールシリンダ５３、５４に接続されている。接続流路６５は、第１流路６１と、マスタシリンダ２の入力室２１１とを接続する流路である。後述する電磁弁３６が開状態である場合又は電磁弁３６がない場合、フルード供給部３が接続流路６５に供給したフルードは、第１液圧回路６３と入力室２１１とに供給される。

フルード供給部３からホイールシリンダ５１～５４までの液圧の伝達経路は、後輪Ｗｒのホイールシリンダ５３、５４に接続される第１系統６Ａと、前輪Ｗｆのホイールシリンダ５１、５２に接続される第２系統６Ｂと、第１系統６Ａと第２系統６Ｂとを接続する接続流路６５と、を含んでいる。第１系統６Ａは、第１流路６１と、第１液圧回路６３と、を含んでいる。第２系統６Ｂは、マスタシリンダ２と、第２流路６２と、アクチュエータ４内の第２液圧回路６４と、を含んでいる。第２液圧回路６４は、ホイールシリンダ５１、５２に接続されている。このように、車両用制動装置１は、フルード供給部３と、フルード供給部３と第１車輪に相当する後輪Ｗｒとを接続する第１系統６Ａと、第２車輪に相当する前輪Ｗｆに接続された第２系統６Ｂと、第１系統６Ａと第２系統６Ｂとを接続する接続流路６５と、を備えている。

フルード供給部３は、モータ（「電気機器」に相当する）３１と、ポンプ３２と、リザーバ３３と、環状流路３４と、電磁弁３５と、電磁弁３６と、を備えている。モータ３１は、ブレーキＥＣＵ８により駆動が制御され、ポンプ３２を駆動させる電動モータである。ポンプ３２は、例えばギアポンプであって、モータ３１の駆動力により駆動する。ポンプ３２は、リザーバ３３に貯留されたフルードを吸入し、第１流路６１及び接続流路６５に吐出する。環状流路３４は、ポンプ３２の吐出口と吸入口とをつなぐ流路であって、流路３４１、３４２、３４３、３４４で構成されている。

流路３４１は、ポンプ３２の吐出口と第１流路６１及び接続流路６５とを接続している。流路３４２は、接続流路６５とリザーバ３３とを接続している。流路３４２には、電磁弁３５が設けられている。流路３４３は、接続流路６５のうち流路３４１と流路３４２とを接続している部分である。つまり、接続流路６５は、入力室２１１と環状流路３４とを接続する流路６５０と、環状流路３４の一部である流路３４３と、で構成されている。流路３４３すなわち接続流路６５の一部の区間には、電磁弁３６が設けられている。流路３４４は、リザーバ３３とポンプ３２の吸入口とを接続している。

流路３４１には、流路３４１及び第１流路６１の液圧を検出する圧力センサ３７が設けられている。圧力センサ３７が検出する液圧は、ポンプ３２が第１液圧回路６３及び接続流路６５に供給する液圧といえる。なお、入力室２１１の液圧であるサーボ圧は、電磁弁３６の制御状態によって変動する。また、本実施形態では、リザーバ３３、リザーバ７６、及びリザーバ２３は、１つの共通リザーバ（例えばリザーバ２３）で構成されている。

電磁弁３５及び電磁弁３６は、ノーマルオープン型の電磁弁であって、上下流間の差圧を制御できるリニア弁である。電磁弁３５及び電磁弁３６は、ブレーキＥＣＵ８からの制御電流の大きさに基づいて、上流側の液圧を下流側の液圧より高くする。電磁弁３５及び電磁弁３６の目標差圧は、制御電流の大きさによって決まる。電磁弁３５及び電磁弁３６は、制御電流に応じて流路に絞り状態を形成するといえる。

上記のように、フルード供給部３は、モータ３１と、モータ３１の回転数に応じた吐出量で第１系統６Ａにフルードを供給するポンプ３２と、を有している。また、接続流路６５は、入力室２１１に接続され、第２系統６Ｂは、出力室２１２に接続されている。また、マスタシリンダ２は、モータ３１の作動によるサーボ駆動力（「第１駆動力」に相当する）とドライバの制動操作による操作駆動力とにより駆動されるマスタピストン２２と、マスタピストン２２が摺動可能に収納されているシリンダ２１と、マスタピストン２２とシリンダ２１とにより区画されてホイールシリンダ５１、５２に接続される出力室２１２と、を有している。

ブレーキＥＣＵ８は、ストロークに対して目標ホイール圧を設定すると、電磁弁３５の目標差圧を制御し、ポンプ３２を駆動する。これにより、電磁弁３５の下流側の液圧であるリザーバ３３の液圧（ここでは大気圧）に対して、電磁弁３５の上流側（ポンプ３２側）の液圧を目標差圧分だけ高くすることができる。また、ブレーキＥＣＵ８は、アクチュエータ４を用いずに各系統６Ａ、６Ｂで異なる液圧を発生させる場合、電磁弁３６の目標差圧を制御し、ポンプ３２を駆動する。これにより、電磁弁３６の下流側である電磁弁３６と電磁弁３５の間の流路の液圧、すなわちサーボ圧に対して、電磁弁３６の上流側（ポンプ３２側）の液圧を目標差圧分だけ高くすることができる。

ブレーキＥＣＵ８は、前後輪Ｗｆ、Ｗｒで同様のホイール圧を発生させる場合、電磁弁３５を制御し、電磁弁３６を制御しない。電磁弁３６は、例えば前輪Ｗｆに発生させる回生制動力を考慮して、前輪Ｗｆのホイールシリンダ５１、５２の液圧を、後輪Ｗｒのホイールシリンダ５３、５４の液圧より低く制御する際に用いられる。

アクチュエータ４は、各ホイール圧を加圧可能に構成されたいわゆるＥＳＣアクチュエータである。アクチュエータ４は、第１液圧回路６３と、第２液圧回路６４と、を備えている。各液圧回路６３、６４には、図示略の電磁弁、ポンプ、及び調圧リザーバ等が設けられている。ブレーキＥＣＵ８が各液圧回路６３、６４に配置された電磁弁及びポンプを制御することで、各ホイール圧を加圧、減圧、又は保持することができる。また、アクチュエータ４は、ブレーキＥＣＵ８の指令に基づき、アンチスキッド制御や横滑り防止制御を実行することができる。第２液圧回路６４又は第２流路６２には、マスタ圧を検出する圧力センサ６４１が設けられている。

ブレーキＥＣＵ８は、ＣＰＵやメモリ等で構成されたマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）８０を備える電子制御ユニットである。ブレーキＥＣＵ８は、各種センサからの情報に基づいて、主にフルード供給部３及びアクチュエータ４を制御する装置である。ブレーキＥＣＵ８は、ブレーキペダル１１が操作されると、ストローク及び／又は踏力に応じて、目標減速度及び目標ホイール圧を設定する。また、ブレーキＥＣＵ８は、通常時は、第１電磁弁７２を開弁させ、第２電磁弁７５を閉弁させる。これにより、反力室２１４とリザーバ７６との間が遮断され、離間室２１３及び反力室２１４とストロークシミュレータ７３との間が連通する。離間室２１３及び反力室２１４には、ブレーキペダル１１の操作に応じた液圧（反力圧）が発生する。

ブレーキＥＣＵ８は、回生制動力が発生しない場合、目標ホイール圧に応じて、フルード供給部３のポンプ３２及び電磁弁３５を制御する。この場合、電磁弁３６は、制御されず、非通電による開状態が維持される。ブレーキＥＣＵ８は、ポンプ３２を駆動させるとともに、電磁弁３５の目標差圧を目標ホイール圧に対応して設定し、電磁弁３５に目標差圧に対応する制御電流を印加する。

ポンプ３２は、リザーバ３３からフルードを吸入し、第１系統６Ａにフルードを供給する。ポンプ３２から吐出されたフルードは、接続流路６５を介して入力室２１１にも供給される。入力室２１１及び第１系統６Ａには、電磁弁３５の目標差圧に応じた液圧が発生する。

上記制御によりサーボ圧が上昇すると、マスタピストン２２が前進し、出力室２１２の縮小によりマスタ圧が上昇する。つまり、出力室２１２と接続された第２流路６２及び第２液圧回路６４の液圧も上昇する。ポンプ３２と電磁弁３５の制御により、サーボ圧に対応する液圧が、両系統６Ａ、６Ｂを介して、各ホイールシリンダ５１～５４に発生する。このように、ブレーキＥＣＵ８は、目標ホイール圧を達成し、目標減速度を達成するようにブレーキ制御を実行する。なお、厳密には、マスタピストン２２の摺動抵抗などにより、第２系統６Ｂの液圧が第１系統６Ａの液圧より若干低くなる。また、ハイブリッド車両など、回生制動装置を備える車両においては、前輪Ｗｆの目標減速度（目標制動力）が回生制動力と液圧制動力との和で達成されるように、電磁弁３６の目標差圧が制御される。ブレーキＥＣＵ８は、各ホイール圧を、圧力センサ３７、６４１の検出値とアクチュエータ４の制御状況とに基づいて推定する。

蓄電部９は、充放電可能な電源システムであって、例えばブレーキＥＣＵ８、フルード供給部３、及びアクチュエータ４等に電力を供給する。車両用制動装置１は、蓄電部９から電力の供給を受ける電気機器の作動により車両の車輪Ｗｆ、Ｗｒに制動力を付与する装置といえる。本実施形態の蓄電部９は、メイン蓄電部９１と、メイン蓄電部９１により充電されるサブ蓄電部９２と、を有している。

メイン蓄電部９１は、バッテリであって、図２に示すように、ブレーキＥＣＵ８のマイコン８０及びフルード供給部３のモータ３１に電力を供給するように構成されている。なお、メイン蓄電部９１は、アクチュエータ４にも電力を供給する。

サブ蓄電部９２は、キャパシタであって、例えば電気二重層コンデンサで構成されている。サブ蓄電部９２は、スイッチ９３を介してマイコン８０に接続され、スイッチ９３、９４を介してモータ３１に接続されている。つまり、サブ蓄電部９２は、スイッチ９３がオンされた場合にマイコン８０に電力を供給し、両スイッチ９３、９４がオンされた場合にマイコン８０及びモータ３１に電力を供給する。例えば、モータ３１は、通常時には、メイン蓄電部９１から電力の供給を受け、メイン蓄電部９１から電力の供給を受けることができない異常時には、サブ蓄電部９２から電力の供給を受ける。この異常時は、メイン蓄電部９１が失陥した時である。

メイン蓄電部９１及びサブ蓄電部９２は、マイコン８０への給電方法と同様に、各電磁弁３５、３６、７２、７５への制御電流の供給源として機能する。つまり、各電磁弁３５、３６、７２、７５は、ブレーキＥＣＵ８の制御に基づき、蓄電部９すなわちメイン蓄電部９１及び／又はサブ蓄電部９２から電力を受ける。なお、サブ蓄電部９２は、メイン蓄電部９１により充電されるとともにメイン蓄電部９１の状態を取得するように構成されている。このため、仮にメイン蓄電部９１が失陥した場合でも、サブ蓄電部９２がスイッチ９３をオフからオンに切り替えて、マイコン８０に電力を供給する。

また、マイコン８０は、アクチュエータ４の制御状態、及び圧力センサ６４１で検出されるマスタ圧と圧力センサ３７で検出される上流圧に基づいて、ホイール圧を推定する。例えばアクチュエータ４が作動していない状態であれば、マスタ圧がホイールシリンダ５１、５２の液圧となり、上流圧がホイールシリンダ５３、５４の液圧となる。上流圧は、電磁弁３６が制御されていない状態では、サーボ圧に相当する。メイン蓄電部９１が正常である通常時は、目標サーボ圧の達成が、目標ホイール圧の達成となる。マイコン８０は、目標サーボ圧を達成するために、フルード供給部３に電力を供給し、ポンプ３２の回転数等を制御する。

（制限制御）
制御部に相当するマイコン８０は、蓄電部９に残存している残存電力量が少なくなるほど、蓄電部９からモータ３１に供給される電力量又は電流量を制限する制限制御を実行するように構成されている。マイコン８０は、残存電力量が所定量より小さくなると、モータ３１への供給電力量を通常時よりも低減させ、ポンプ３２の吐出量を低減させる。

まず、メイン蓄電部９１の電圧が第１所定値より小さくなると、スイッチ９３がオンされ、マイコン８０の電力源が、メイン蓄電部９１からサブ蓄電部９２に切り替わる。その後、さらにメイン蓄電部９１の電圧が第１所定値より小さい第２所定値未満になった場合、マイコン８０によりスイッチ９４がオンされ、フルード供給部３のモータ３１の電力源が、メイン蓄電部９１からサブ蓄電部９２に切り替わる。つまり、メイン蓄電部９１の電圧が第２所定値未満になると、サブ蓄電部９２とモータ３１及びマイコン８０とが接続される。

ここで、本実施形態のマイコン８０は、メイン蓄電部９１の異常時に、サブ蓄電部９２に残存している電力量を残存電力量として制限制御を実行する。マイコン８０は、メイン蓄電部９１とサブ蓄電部９２との供給可能な電力量の合計を残存電力量として把握しているといえる。マイコン８０は、モータ３１とサブ蓄電部９２とを接続する際に、制限制御を実行する。

より詳細に、マイコン８０は、制限制御として、電力マネジメント制御を実行する。電力マネジメント制御は、蓄電部９の残存電力量が所定量未満である場合に、遮断機構７０により操作駆動力のマスタピストン２２への伝達を許可させ、上記アシスト電力未満の制限電力をモータ３１に供給する制御である。なお、マイコン８０は、通常時は、アシスト制御を実行する。つまり、アシスト制御は、蓄電部９の残存電力量が所定量以上である場合に、遮断機構７０により操作駆動力のマスタピストン２２への伝達を遮断させ、サーボ駆動力を操作駆動力以上にするアシスト電力をモータ３１に供給する制御である。換言すると、アシスト制御は、第１電磁弁７２を開弁させ且つ第２電磁弁７５を閉弁させた状態で、ストローク及び／又は踏力に応じたサーボ圧を発生させる制御である。アシスト制御は、バイワイヤ状態での制御といえる。

マイコン８０は、メイン蓄電部９１の電圧が第２所定値未満となった場合、蓄電部９の残存電力量が所定量未満になったと判定し、実行する制御をアシスト制御から電力マネジメント制御に切り替える。マイコン８０は、サブ蓄電部９２とモータ３１とを接続させるとともに、第１電磁弁７２を閉弁させ且つ第２電磁弁７５を開弁させて、離間室２１３に対して離間ロック状態を形成する。つまり、マイコン８０は、各電磁弁７２、７５への電力供給を停止することで、操作駆動力のマスタピストン２２への伝達を許可させる。これにより、ドライバがブレーキペダル１１を踏み込んだ際、操作駆動力がマスタピストン２２に伝達され、ドライバの踏力によりマスタ圧及びホイール圧が上昇し、制動力が発生する。

マイコン８０は、離間ロック状態の形成と同時に、電力マネジメント制御の一環として、マップ変更制御を実行する。マップ変更制御は、制動制御時に用いるドライバの踏力と目標サーボ圧との関係が設定されたマップについて、通常時用の通常マップを異常時用の特定マップに変更する制御である。特定マップは、ドライバの踏力に対する目標サーボ圧の値が、通常マップよりも小さくなるように設定されている。つまり、特定マップの制御下で、通常マップとで同じサーボ圧を発生させるためには、ドライバは通常マップ時よりも大きな踏力でブレーキペダル１１を操作する必要がある。

例えばドライバの踏力が一定である場合、特定マップ制御下で発生するサーボ圧は、通常マップ制御下で発生するサーボ圧よりも低くなる。つまり、ドライバからの同じ要求度（踏力）に対して、特定マップ制御下では、モータ３１のトルクすなわち必要電力は相対的に小さくなる。これにより、サブ蓄電部９２からポンプ３２に供給される電力量（及び電流量）は、通常時よりも小さくなる。換言すると、マップ変更制御により、ポンプ３２への供給電力は、アシスト電力から制限電力に変更される。ドライバは、制動力が通常よりも出ないと感じ、ブレーキの異常であることを知るとともに、所望の制動力に向けてさらにブレーキペダル１１を踏み込むこととなる。ドライバは、通常よりも重い操作感で所望の制動力を発揮させることとなる。

図３に示すように、サブ蓄電部９２とモータ３１とが接続され、制限制御が実行された後、ドライバの制動操作が開始されると（ｔ０）、制動力の一部をサーボ駆動力が発生させ、残りの部分を操作駆動力が発生させる。つまり、前輪Ｗｆに発生する制動力は、サーボ駆動力により生じる制動力（サーボ圧寄与分）と、操作駆動力により生じる制動力との和となる。制限制御によれば、通常時よりも踏力に対する目標サーボ圧が低く設定されてモータ３１への供給電力が小さくなるが、操作駆動力がマスタピストン２２に加わる分、マスタ圧及びホイールシリンダ５１、５２の液圧が上昇する。換言すると、踏力に対して生じるサーボ圧が低くなる分が、促されたドライバの制動操作によるマスタ圧の上昇によって補われる。

その後、ｔ１以降は、サブ蓄電部９２の残存電力量の低下に伴って、モータ３１への供給電力は徐々に低下していき、サーボ駆動力は低下していく。この際の制動力の発生要因の割合は、操作駆動力が徐々に大きくなり、サーボ駆動力が徐々に小さくなる。ｔ２においてサーボ駆動力はゼロになるが、そこに至る過程で、ドライバは急激な状態変化なくシームレスに必要な踏力を加えることができる。

本実施形態によれば、制限制御によりサブ蓄電部９２の消費電力を抑制することで、サブ蓄電部９２のモータ３１への給電時間（ｔ０～ｔ２）を長くすることができる。また、サーボ駆動力に操作駆動力が加わるため、マスタピストン２２の駆動が助勢されてマスタ圧及びホイール圧が上昇し、所望の制動力を発生させることができる。本実施形態では、電源異常発生時、モータ３１への制限電力の供給と離間ロック状態の形成とにより、ドライバによる異常の認知が促され、相対的に長く小さく継続された助勢の下、より安定的に車両を停止させることができる。

このように、少なくともマスタシリンダ２、マイコン８０、及び蓄電部９を備える本実施形態の車両用制動装置１によれば、サブ蓄電部９２の容量を増大させることなく、蓄電部９に異常が発生した時でも、長く安定的に制動力を発生させることができる。また、離間ロック状態では、各電磁弁７２、７５への電力供給が不要となるため、その分サブ蓄電部９２の消費電力を小さくすることができる。なお、本実施形態の電力マネジメント制御やマップ変更制御については、ドライバのブレーキフィーリング維持の観点において、ドライバによる制動操作が為されていないことを制動の実行条件とすることが好ましい。

（他の制御例）
マイコン８０は、サブ蓄電部９２とモータ３１とが接続された際、サブ蓄電部９２の出力電流が予め設定された制限電流以下となるように出力電流を制御する制限制御を実行する。つまり、マイコン８０は、蓄電部９の電圧低下に応じて、蓄電部９からモータ３１に供給される電流量を制限する。

サブ蓄電部９２の電圧が低下し、低下前と同じ供給電力を維持しようとすると、サブ蓄電部９２の出力電流が大きくなる。しかし、本例の制限制御によれば、出力電流が制限電流に達すると、マイコン８０は、それ以上サブ蓄電部９２の出力電流を増大させないように、出力電流を制限する。マイコン８０は、サブ蓄電部９２の電圧低下に伴い、モータ３１の回転数を、出力電流が制限電流を超えない値に設定する。これにより、踏力に対して発生するサーボ圧が相対的に小さくなり、結果としてマップ変更制御を実行した場合と同様の現象が生じる。つまり、サブ蓄電部９２の出力電流が制限されると、ドライバは、制動力が通常よりも出ないと感じ、異常を認知するとともに、所望の制動力に向けてさらに制動操作を行う。

マイコン８０が出力電流を制限することで、相対的に長い時間サーボ駆動力を発生させることができ、ドライバの制動操作が促されることも加わって、安定的に制動力を発生させることができる。また、電流量が制限されることで、サブ蓄電部９２を構成する素子やパターンを、最小限の耐久で設計することができ、コスト増大を抑制することができる。さらに、モータ３１とサブ蓄電部９２とを接続する配線を細くすることができ、装置の大型化を抑制することができる。なお、本実施形態における図３のｔ１～ｔ２の区間で、この制御電流を設ける制限制御を実行してもよい。これにより、上記実施形態でも本例同様の効果が発揮される。また、制限電流は、サブ蓄電部９２の電圧に応じて可変であってもよい。例えば、マイコン８０は、サブ蓄電部９２の電圧が低いほど、制限電流を小さくしてもよい。

（その他）
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、マイコン８０は、サブ蓄電部９２の電圧が低くなるほど、踏力に対する目標サーボ圧の値を小さくしてもよい。この場合、マイコン８０は、例えば、複数の異なる特定マップを記憶し、サブ蓄電部９２の電圧の低下に応じて、より目標サーボ圧が小さくなる（すなわちより重い操作感が出る）特定マップに切り替えてもよい。あるいは、マイコン８０は、サブ蓄電部９２の電圧が低くなるほど、モータ３１の回転数すなわち必要電力を小さくしてもよい。これらのような構成により、より明確且つスムーズに操作駆動力の増大を促すことができる。

また、制限制御において、本実施形態のように残存電力量の減少に対して段階的に電力量又は電流量を低減させる以外に、残存電力量の減少に対してリニアに電力量又は電流量を低減させてもよい。また、本実施形態の制限制御は、サブ蓄電部９２の有無にかかわらず、蓄電部９の残存電力量の減少に対して実行することができる。マイコン８０は、蓄電部９の低電圧時に、各種の制限制御を実行してもよい。また、マップ変更制御では、ストロークに対する目標サーボ圧が小さくなるように、ストロークと目標サーボ圧との関係を示すマップを異常時用に変更してもよい。

また、車両用制動装置１は、本実施形態のようなバイワイヤ構成に限らず、例えば公知の構成のように、常時、サーボ駆動力と操作駆動力とによりマスタピストンを駆動させる構成であってもよい。このように、常時、サーボ駆動力と操作駆動力とが同時にマスタピストンに加わる構成では、制限制御の実行タイミングが制動操作中であっても、制限制御によるブレーキフィーリングへの影響は小さい。つまり、この構成において、マイコン８０は、ブレーキフィーリングを考慮することなく、制限制御を実行することができる。なお、マイコン８０は、バイワイヤ構成であっても、ブレーキ操作の有無にかかわらず、制限制御を実行してもよい。また、電気機器は、モータ３１以外の装置でもよい。また、マイコン８０は、マップ変更制御のみを独立して実行してもよい。

また、例えば２つの系統６Ａ、６Ｂに対して上流側で異なる液圧を供給する必要がない場合、車両用制動装置１は、電磁弁３６を備えなくてもよい。前後輪Ｗｆ、Ｗｒの一方に回生制動力を発生させる車両では、回生制動力を発生させる車輪に対応する液圧回路（６４）が出力室２１２に接続されるように構成されればよい。

１…車両用制動装置、１３…反力発生機構、２…マスタシリンダ（液圧発生装置）、２０…入力ピストン（第２ピストン）、２１…シリンダ、２１１…入力室、２１２…出力室、２１３…離間室、２１４…反力室、２２…マスタピストン（第１ピストン）、２５…離間室区画部、３…フルード供給部、３１…モータ（電気機器）、３２…ポンプ、４…アクチュエータ、５１～５４…ホイールシリンダ、７０…遮断機構、７２…第１電磁弁、７３…ストロークシミュレータ、７５…第２電磁弁、７６…リザーバ、８０…マイコン（制御部）、９…蓄電部、９１…メイン蓄電部、９２…サブ蓄電部、Ｗｆ…前輪（車輪）、Ｗｒ…後輪（車輪）。

Claims (3)

1. 蓄電部から電力の供給を受ける電気機器の作動により車両の車輪に制動力を付与する車両用制動装置において、
   前記電気機器の作動による第１駆動力とドライバの制動操作による第２駆動力とにより駆動される第１ピストンと、前記第１ピストンが摺動可能に収納されているシリンダと、前記第１ピストンと前記シリンダとにより区画されてホイールシリンダに接続される出力室と、を有する液圧発生装置と、
   前記蓄電部に残存している残存電力量が少なくなるほど、前記蓄電部から前記電気機器に供給される電力量又は電流量を制限する制限制御を実行する制御部と、
   前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を許可又は遮断する遮断機構と、を備え、
   前記蓄電部は、メイン蓄電部と、前記メイン蓄電部により充電されるサブ蓄電部と、を有し、
   前記メイン蓄電部の電圧が第１所定値より大きい通常時は、前記電気機器及び前記制御部は前記メイン蓄電部から電力の供給を受け、
   前記メイン蓄電部の電圧が前記第１所定値未満であって、且つ、前記第１所定値より小さい第２所定値以上である場合は、前記電気機器は前記メイン蓄電部から電力の供給を受け、前記制御部は前記サブ蓄電部から電力の供給を受け、
   前記メイン蓄電部の電圧が前記第２所定値未満である場合は、前記電気機器及び前記制御部は前記サブ蓄電部から電力の供給を受け、且つ、前記制御部は前記サブ蓄電部に残存している電力量を前記残存電力量として前記制限制御を実行するとともに、
   前記制御部は、
   前記残存電力量が所定量以上である場合に、前記遮断機構により前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を遮断させ、前記第１駆動力を前記第２駆動力以上にするアシスト電力を前記電気機器に供給するアシスト制御を実行し、
   前記残存電力量が所定量未満である場合に、前記制限制御として、前記遮断機構により前記第２駆動力の前記第１ピストンへの伝達を許可させ、前記アシスト電力未満の制限電力を前記電気機器に供給する電力マネジメント制御を実行する、
   車両用制動装置。
2. 前記遮断機構は、前記制動操作に連動する第２ピストンと、前記第２ピストンと前記第１ピストンとの間に離間室を区画する離間室区画部と、前記離間室を密閉又は開放する第１電磁弁と、を有し、
   前記第１電磁弁は、前記蓄電部から電力の供給を受けるノーマルクローズ型の電磁弁である、請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記第１ピストンの前進により容積が縮小する反力室に接続されたストロークシミュレータと、前記反力室とリザーバとの接続を開閉する第２電磁弁と、を有する反力発生機構を更に備え、
   前記第２電磁弁は、前記蓄電部から電力の供給を受けるノーマルオープン型の電磁弁である請求項１又は２に記載の車両用制動装置。

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