JP5970953B2 - 車両用ブレーキ制御装置、車両用ブレーキ制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ブレーキ制御装置、車両用ブレーキ制御方法に関するものである。
特許文献１の従来技術では、電動キャリパからなる電動ブレーキと、発電機からなる回生ブレーキと、を備え、電動ブレーキに異常が発生したときに、異常が発生した電動ブレーキを電源ラインから遮断している。これにより、正常に動作する電動ブレーキと、回生ブレーキとを保護し、運転者の制動要求に応じた制動力を確保できるようにしている。
ところで、回生ブレーキには作動が制限される状況がある。例えば、バッテリが満充電になったり、発電機が過熱状態になったり、バッテリが低温状態になったりしたときは、バッテリや発電機を保護するために、回生ブレーキの作動を制限する必要がある。したがって、回生ブレーキを含む複数のブレーキ系統を備えた構成において、回生ブレーキ以外の系統に異常が発生し、回生ブレーキによるバックアップが必要となる状況においても、回生ブレーキの作動が制限されてしまう可能性がある。
本発明の課題は、複数の摩擦ブレーキ系統のうち、一部のブレーキ系統に異常が発生した際の、回生ブレーキによるバックアップ機能の信頼性を向上させることである。
本発明の課題は、複数の摩擦ブレーキ系統のうち、一部のブレーキ系統に異常が発生した際の、回生ブレーキによるバックアップ機能の信頼性を向上させることである。
本発明の一態様に係る車両用ブレーキ制御装置は、複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、電力の充放電が可能なバッテリと、バッテリからの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生によりバッテリに充電する電動機と、を備える。この電動機は、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、発電運転による回生が許容される。そして、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出し、残りのブレーキ系統が正常で作動可能な状態であるときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御する。充電許容条件とは、バッテリの充電量が予め定めた充電量許容上限値を下回っていることである。そして、充電量許容上限値よりも小さな充電量余裕閾値を予め設定し、バッテリの充電量が充電量余裕閾値まで充電されたときには、電動機からのバッテリに対する充電を制限する。また、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、電動機からのバッテリに対する充電の制限を解除する。
本発明によれば、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御するので、電動機の発電運転による回生が許容される。すなわち、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができるので、バックアップ性能の信頼性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
本実施形態は、回生協調ブレーキ制御として、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを最適に制御するものであり、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）に採用する車両用ブレーキ制御装置である。ここでは、電気自動車を例に説明する。
図１は、パワートレイン及びブレーキシステムの概略構成図である。
パワートレインは、リチウムイオンバッテリ１１、インバータ１２、及びモータ１３を備えている。モータ１３の力行運転時には、リチウムイオンバッテリ１１からの電力をインバータ１２を介してモータ１３に供給する。モータ１３の駆動力は、減速機１４を介して車輪１５へ伝達される。
《第１実施形態》
《構成》
本実施形態は、回生協調ブレーキ制御として、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを最適に制御するものであり、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）に採用する車両用ブレーキ制御装置である。ここでは、電気自動車を例に説明する。
図１は、パワートレイン及びブレーキシステムの概略構成図である。
パワートレインは、リチウムイオンバッテリ１１、インバータ１２、及びモータ１３を備えている。モータ１３の力行運転時には、リチウムイオンバッテリ１１からの電力をインバータ１２を介してモータ１３に供給する。モータ１３の駆動力は、減速機１４を介して車輪１５へ伝達される。
ブレーキシステムは、複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキ、及び回生ブレーキを備えている。摩擦ブレーキは、ブレーキペダル２１、マスターシリンダ２２、ホイールシリンダ２３、電動ブースタ２４、及びブレーキアクチュエータ２５を備えている。回生ブレーキは、モータ１３の発電運転による回生ブレーキであり、車輪１５から伝わる回転エネルギを電気エネルギに変換してリチウムイオンバッテリ１１に充電すると共に、発電運転時の回転抵抗を回生制動力とする。なお、リチウムイオンバッテリ１１は、外部電源からの充電も可能である。
本実施形態では、バッテリコントローラ３１と、ブレーキコントローラ３２と、ＥＶコントローラ３３と、アクチュエータコントローラ３４と、を備えている。各コントローラは、コントローラ間の監視用通信として、独立した二系統の例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式の多重通信（ＣＡＮ：Controller Area Network）によって接続され、各種データの授受を行う。また、各コントローラは、１２Ｖバッテリ３５から電源を得ており、１２Ｖバッテリ３５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６を介してリチウムイオンバッテリ１１の電力によって充電される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、二系統分あり、電気二重層コンデンサ（ＤＬＣ：Double Layer Capacitor）とは別に設けてある。また、ブレーキペダル２１のブレーキ操作量を検出するストロークセンサ２６は、信号線が三系統あり、ブレーキコントローラ３２、ＥＶコントローラ３３、アクチュエータコントローラ３４の全てに個別に入力する。
バッテリコントローラ３１は、リチウムイオンバッテリ１１において、充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）や出力可能値や入力可能値の把握を行う。また、各セルの電圧の偏差適正化、過電圧や過電流の防止、過熱の防止、高電圧回路の絶縁抵抗低下の検知、高電圧ハーネスコネクタやサービスプラグの嵌合検知等を行う。
ブレーキコントローラ３２は、ストロークセンサ２６で検出したブレーキペダル２１の操作量に応じて目標制動力を算出し、ＥＶコントローラ３２へ送信する。また、ＥＶコントローラ３２から送信された目標回生トルクを受信し、目標制動力から目標回生トルクを差し引いた値に応じて目標液圧を算出し、電動ブースタ２４を駆動制御することで、運転者のブレーキ操作をアシストする（倍力作用）。また、異常診断システムにより、電動ブースタ２４の異常診断を行う。
ブレーキコントローラ３２は、ストロークセンサ２６で検出したブレーキペダル２１の操作量に応じて目標制動力を算出し、ＥＶコントローラ３２へ送信する。また、ＥＶコントローラ３２から送信された目標回生トルクを受信し、目標制動力から目標回生トルクを差し引いた値に応じて目標液圧を算出し、電動ブースタ２４を駆動制御することで、運転者のブレーキ操作をアシストする（倍力作用）。また、異常診断システムにより、電動ブースタ２４の異常診断を行う。
ＥＶコントローラ３３は、モータ１３の力行運転となるモータ出力制御、及びモータ１３の発電運転となるモータ回生制御の何れかを選択的に実行する。
モータ出力制御では、アクセル開度、車速、シフトポジション等から目標駆動力を算出し、各システムからの駆動力制限要求に基づいて目標駆動力に制限処理を行うことで目標力行トルクを算出し、モータ１３の力行運転を制御する。
モータ出力制御では、アクセル開度、車速、シフトポジション等から目標駆動力を算出し、各システムからの駆動力制限要求に基づいて目標駆動力に制限処理を行うことで目標力行トルクを算出し、モータ１３の力行運転を制御する。
モータ回生制御では、ブレーキコントローラ３２から受信した目標制動力に応じて目標回生トルクを算出し、各システムからの回生制限要求に基づいて目標回生トルクに回生制限処理を行い、ブレーキコントローラ３２へ送信すると共に、モータ１３の発電運転を制御する。
なお、本実施形態では、便宜上、モータトルクの正値を力行トルクとして記し、モータトルクの負値を回生トルクとして記す。
なお、本実施形態では、便宜上、モータトルクの正値を力行トルクとして記し、モータトルクの負値を回生トルクとして記す。
アクチュエータコントローラ３４は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等を実行し、ブレーキアクチュエータ２５を駆動制御することで、ホイールシリンダ２３の液圧を、増圧、保圧、減圧に切替える。すなわち、アンチスキッド制御では、制動時における車輪回転数に応じて各ホイールシリンダ２３の液圧を制御し、タイヤのロック傾向を抑制する。また、トラクション制御では、駆動輪のスリップ率に応じて各ホイールシリンダ２３の液圧を制御し、駆動輪のホイールスピン傾向を抑制する。また、スタビリティ制御では、車体の横すべり量に応じて各ホイールシリンダ２３の液圧を制御し、車体の横すべり傾向や尻振り傾向を抑制する。また、異常診断システムにより、ブレーキアクチュエータ２５の異常診断を行う。また、電動ブースタ２４に異常が発生したときには、ブレーキアクチュエータ２５を駆動制御することで、運転者のブレーキ操作をアシストする（倍力作用）。
次に、電動ブースタ２４について説明する。
図２は、電動ブースタ２４の概略構成図である。
ブレーキペダル２１は、一端が回動可能に車体に軸支され、他端のペダルパッド２１ａに運転者のブレーキ操作が入力され、一端及び他端の間がクレビス２１ｂを介してプッシュロッド２１ｃに回動可能に軸支されている。ブレーキペダル２１の一端にストロークセンサ２６を設けている。プッシュロッド２１ｃは、車体に固定されたタンデム式のマスターシリンダ２２に連結されている。マスターシリンダ２２には、セカンダリリターンスプリング２２ａ、セカンダリピストン２２ｂ、プライマリリターンスプリング２２ｃ、プライマリピストン２２ｄが順に挿入してある。
図２は、電動ブースタ２４の概略構成図である。
ブレーキペダル２１は、一端が回動可能に車体に軸支され、他端のペダルパッド２１ａに運転者のブレーキ操作が入力され、一端及び他端の間がクレビス２１ｂを介してプッシュロッド２１ｃに回動可能に軸支されている。ブレーキペダル２１の一端にストロークセンサ２６を設けている。プッシュロッド２１ｃは、車体に固定されたタンデム式のマスターシリンダ２２に連結されている。マスターシリンダ２２には、セカンダリリターンスプリング２２ａ、セカンダリピストン２２ｂ、プライマリリターンスプリング２２ｃ、プライマリピストン２２ｄが順に挿入してある。
プライマリピストン２２ｄの後端には、円筒部２２ｅが形成してあり、この円筒部２２ｅの内側に位置するプッシュロッド２１ｃとプライマリピストン２２ｄとの間に、プッシュロッド２１ｃを後退側へ付勢するロッドリターンスプリング２２ｆを介在させている。プライマリピストン２２ｄとプッシュロッド２１ｃとの間には、回生強調制御のために予め定めたギャップを設けてあり、プッシュロッド２１ｃがロッドリターンスプリング２２ｆの反発力に抗して前進し、プッシュロッド２１の先端がプライマリピストン２２ｄの後端に当接すると、プッシュロッド２１ｃの前進に応じてプライマリピストン２２ｄも前進する。
電動ブースタ２４は、ハウジング（図示省略）に固定された電動モータ４１と、ハウジング内に設けられ電動モータ４１の回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン２２ｄに推力を付与するボールネジ機構４２と、を備えている。
電動モータ４１は、ステータ４３と、このステータ４３の内側に配置され、回転可能に支持されたロータ４４と、を備えている。ボールネジ機構４２は、ロータ４４に連結された円筒状の回転部材４５と、プライマリピストン２２ｄに周設され、且つ外周面が複数のボール４６を介して回転部材４５の内周面に螺合する円筒状の直動部材４７と、を備えている。直動部材４７は、軸方向に進退可能な状態で、ハウジングによって回転阻止されており、内周面には、プライマリピストン２２ｄの後側に形成された円筒部の後端に当接するフランジ４８を形成してある。
電動モータ４１は、ステータ４３と、このステータ４３の内側に配置され、回転可能に支持されたロータ４４と、を備えている。ボールネジ機構４２は、ロータ４４に連結された円筒状の回転部材４５と、プライマリピストン２２ｄに周設され、且つ外周面が複数のボール４６を介して回転部材４５の内周面に螺合する円筒状の直動部材４７と、を備えている。直動部材４７は、軸方向に進退可能な状態で、ハウジングによって回転阻止されており、内周面には、プライマリピストン２２ｄの後側に形成された円筒部の後端に当接するフランジ４８を形成してある。
上記の構造により、電動モータ４１によって回転部材４５を回転させると、回転阻止された直動部材４７が軸方向に進退することで、プッシュロッド２１ｃの位置に関わらず、プライマリピストン２２ｄが進退する。すなわち、プッシュロッド２１ｃの位置が一定でも、電動モータ４１を例えば正転させて直動部材４７を前進させると、プライマリピストン２２ｄがプライマリリターンスプリング２２ｃの反発力に抗して前進する。また、プッシュロッド２１ｃの位置が一定でも、電動モータ４１を例えば逆転させて直動部材４７を後退させると、プライマリピストン２２ｄがプライマリリターンスプリング２２ｃの反発力によって後退する。
したがって、摩擦ブレーキだけを利用する場合、ストロークセンサ２６でブレーキペダル２１の操作量に応じて直動部材４７を前進させると、マスターシリンダ２２の液圧が上昇する際の運転者のブレーキ操作がアシストされる（倍力作用）。また、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを組み合わせて回生強調制御を実行する場合、回生ブレーキ量に応じて直動部材４７を後退させると、ブレーキ操作量が一定のままでもマスターシリンダ２２の液圧が減少する。なお、車両が停車したときには、回生ブレーキ量が減少するため、直動部材４７を前進させてマスターシリンダ２２の液圧を上昇させる。また、電動ブースタ２４の駆動制御を停止した場合、プッシュロッド２１ｃの先端がプライマリピストン２２ｄの後端に当接すると、プッシュロッド２１ｃの前進に応じてプライマリピストン２２ｄが前進し、マスターシリンダ２２の液圧が上昇する。
上記が、電動ブースタ２４についての説明である。
次に、ブレーキアクチュエータ２５について説明する。
図３は、ブレーキアクチュエータ２５の概略構成図である。
ここでは、前後左右の車輪を区別するため、前左輪に関わる符号に添え字ＦＬを付し、前右輪に関わる符号に添え字ＦＲを付し、後左輪に関わる符号に添え字ＲＬを付し、後右輪に関わる符号に添え字ＲＲを付して説明する。
次に、ブレーキアクチュエータ２５について説明する。
図３は、ブレーキアクチュエータ２５の概略構成図である。
ここでは、前後左右の車輪を区別するため、前左輪に関わる符号に添え字ＦＬを付し、前右輪に関わる符号に添え字ＦＲを付し、後左輪に関わる符号に添え字ＲＬを付し、後右輪に関わる符号に添え字ＲＲを付して説明する。
ブレーキアクチュエータ２５は、マスターシリンダ２２と各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲとの間に介装してある。
マスターシリンダ２２は、運転者のペダル踏力に応じて２系統の液圧を作るタンデム式のもので、プライマリ側をフロント左・リア右のホイールシリンダ２３ＦＬ・２３ＲＲに伝達し、セカンダリ側を右前輪・左後輪のホイールシリンダ２３ＦＲ・２３ＲＬに伝達するダイアゴナルスプリット方式を採用している。
マスターシリンダ２２は、運転者のペダル踏力に応じて２系統の液圧を作るタンデム式のもので、プライマリ側をフロント左・リア右のホイールシリンダ２３ＦＬ・２３ＲＲに伝達し、セカンダリ側を右前輪・左後輪のホイールシリンダ２３ＦＲ・２３ＲＬに伝達するダイアゴナルスプリット方式を採用している。
各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵してある。
ブレーキアクチュエータ２５は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧できる。
プライマリ側は、第１ゲートバルブ５１Ａと、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）と、アキュムレータ５３と、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）と、第２ゲートバルブ５５Ａと、ポンプ５６と、ダンパー室５７と、を備える。
ブレーキアクチュエータ２５は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧できる。
プライマリ側は、第１ゲートバルブ５１Ａと、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）と、アキュムレータ５３と、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）と、第２ゲートバルブ５５Ａと、ポンプ５６と、ダンパー室５７と、を備える。
第１ゲートバルブ５１Ａは、マスターシリンダ２２及びホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のバルブである。インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）は、第１ゲートバルブ５１Ａ及びホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のバルブである。アキュムレータ５３は、ホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）及びインレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）間に連通してある。アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）は、ホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）及びアキュムレータ５３間の流路を開放可能なノーマルクローズ型のバルブである。第２ゲートバルブ５５Ａは、マスターシリンダ２２及び第１ゲートバルブ５１Ａ間とアキュムレータ５３及びアウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）間とを連通した流路を開放可能なノーマルクローズ型のバルブである。ポンプ５６は、アキュムレータ５３及びアウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）間に吸入側を連通し、且つ第１ゲートバルブ５１Ａ及びインレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）間に吐出側を連通してある。ダンパー室５７は、ポンプ５６の吐出側に設けてあり、吐出されたブレーキ液の脈動を抑制し、ペダル振動を弱める。
また、セカンダリ側も、プライマリ側と同様に、第１ゲートバルブ５１Ｂと、インレットバルブ５２ＦＲ（５２ＲＬ）と、アキュムレータ５３と、アウトレットバルブ５４ＦＲ（５４ＲＬ）と、第２ゲートバルブ５５Ｂと、ポンプ５６と、ダンパー室５７と、を備えている。
第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂと、インレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲと、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲと、第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂとは、夫々、２ポート２ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁である。また、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂ及びインレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲ及び第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成してある。
第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂと、インレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲと、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲと、第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂとは、夫々、２ポート２ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁である。また、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂ及びインレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲ及び第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成してある。
また、アキュムレータ５３は、シリンダのピストンに圧縮バネを対向させたバネ形のアキュムレータで構成してある。
また、ポンプ５６は、負荷圧力に関わりなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプで構成してある。
上記の構成により、プライマリ側を例に説明すると、第１ゲートバルブ５１Ａ、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ５５Ａが全て非励磁のノーマル位置にあるときに、マスターシリンダ２２からの液圧がそのままホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）に伝達され、通常ブレーキとなる。
また、ポンプ５６は、負荷圧力に関わりなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプで構成してある。
上記の構成により、プライマリ側を例に説明すると、第１ゲートバルブ５１Ａ、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ５５Ａが全て非励磁のノーマル位置にあるときに、マスターシリンダ２２からの液圧がそのままホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）に伝達され、通常ブレーキとなる。
また、ブレーキペダルが非操作状態であっても、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）、及びアウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）を非励磁のノーマル位置にしたまま、第１ゲートバルブ５１Ａを励磁して閉鎖すると共に、第２ゲートバルブ５５Ａを励磁して開放し、さらにポンプ５６を駆動することで、マスターシリンダ２２の液圧を第２ゲートバルブ５５Ａを介して吸入し、吐出される液圧をインレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）を介してホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）に伝達し、増圧させることができる。
また、第１ゲートバルブ５１Ａ、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ５５Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）を励磁して閉鎖すると、ホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）からマスターシリンダ２２及びアキュムレータ５３への夫々の流路が遮断され、ホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）の液圧が保持される。
さらに、第１ゲートバルブ５１Ａ及び第２ゲートバルブ５５Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ５２ＦＬ（５２ＲＲ）を励磁して閉鎖すると共に、アウトレットバルブ５４ＦＬ（５４ＲＲ）を励磁して開放すると、ホイールシリンダ２３ＦＬ（２３ＲＲ）の液圧がアキュムレータ５３に流入して減圧される。アキュムレータ５３に流入した液圧は、ポンプ５６によって吸入され、マスターシリンダ２２に戻される。
セカンダリ側に関しても、通常ブレーキ・増圧・保持・減圧の動作は、上記プライマリ側の動作と同様であるため、その詳細説明は省略する。
したがって、アクチュエータコントローラ３４は、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂと、インレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲと、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲと、第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂと、ポンプ５６とを駆動制御することによって、各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧する。
したがって、アクチュエータコントローラ３４は、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂと、インレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲと、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲと、第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂと、ポンプ５６とを駆動制御することによって、各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧する。
本実施形態では、ブレーキ系統をフロント左・リア右とフロント右・リア左とで分割するダイアゴナルスプリット方式を採用しているが、これに限定されるものではなく、フロント左右とリア左右とで分割する前後スプリット方式を採用してもよい。
また、本実施形態では、バネ形のアキュムレータ５３を採用しているが、これに限定されるものではなく、各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲから抜いたブレーキ液を一時的に貯え、減圧を効率よく行うことができればよいので、重錘形、ガス圧縮直圧形、ピストン形、金属ベローズ形、ダイヤフラム形、ブラダ形、インライン形など、任意のタイプでよい。
また、本実施形態では、バネ形のアキュムレータ５３を採用しているが、これに限定されるものではなく、各ホイールシリンダ２３ＦＬ〜２３ＲＲから抜いたブレーキ液を一時的に貯え、減圧を効率よく行うことができればよいので、重錘形、ガス圧縮直圧形、ピストン形、金属ベローズ形、ダイヤフラム形、ブラダ形、インライン形など、任意のタイプでよい。
また、本実施形態では、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂ及びインレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲが、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲ及び第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂが、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成しているが、これに限定されるものではない。要は、各バルブの開閉を行うことができればよいので、第１ゲートバルブ５１Ａ・５１Ｂ及びインレットバルブ５２ＦＬ〜５２ＲＲが、励磁したオフセット位置で流路を開放し、アウトレットバルブ５４ＦＬ〜５４ＲＲ及び第２ゲートバルブ５５Ａ・５５Ｂが、励磁したオフセット位置で流路を閉鎖するようにしてもよい。
上記が、ブレーキアクチュエータ２５についての説明である。
ブレーキコントローラ３２は、例えばマイクロコンピュータからなり、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎にブレーキ制御処理を実行する。
図４は、ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、摩擦ブレーキ系統の異常診断を行う。本実施形態では、電動ブースタ２４、及びブレーキアクチュエータ２５の二系統があり、夫々のコントローラと通信線で通信が可能となっている。夫々のコントローラに異常状態の検出・判断機能を持たせ、自己の制動力発生機能に異常が発生していると診断した場合は、異常発生状態であることを発信する。ステップＳ１０１では、この信号を用いて異常診断を実行する。また、信号線断線・短絡を検出し、特定の摩擦ブレーキ系統の異常診断ができない場合は、そのブレーキ系統が異常であると診断する。
ブレーキコントローラ３２は、例えばマイクロコンピュータからなり、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎にブレーキ制御処理を実行する。
図４は、ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、摩擦ブレーキ系統の異常診断を行う。本実施形態では、電動ブースタ２４、及びブレーキアクチュエータ２５の二系統があり、夫々のコントローラと通信線で通信が可能となっている。夫々のコントローラに異常状態の検出・判断機能を持たせ、自己の制動力発生機能に異常が発生していると診断した場合は、異常発生状態であることを発信する。ステップＳ１０１では、この信号を用いて異常診断を実行する。また、信号線断線・短絡を検出し、特定の摩擦ブレーキ系統の異常診断ができない場合は、そのブレーキ系統が異常であると診断する。
ステップＳ１０２では、摩擦ブレーキの複数の系統のうち、何れかの系統に異常があるか否かを判定する。ここで、摩擦ブレーキの複数の系統とは、電動ブースタ２４の系統と、ブレーキアクチュエータ２５の系統との二つの系統を指す。ここで、摩擦ブレーキの何れの系統にも異常がない、つまり電動ブースタ２４及びブレーキアクチュエータ２５の全てが正常であるときにはステップＳ１０３に移行する。一方、摩擦ブレーキの少なくとも一つの系統に異常がある、つまり電動ブースタ２４及びブレーキアクチュエータ２５の何れか一方に異常があるときにはステップＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０３では、後述するステップＳ１０６、Ｓ１１３の処理で充電制限が設定されている場合に、異常のあった摩擦ブレーキの系統が修繕されたことを理由に、その充電制限を解除し、通常の充電制御に戻す。
続くステップＳ１０４では、運転者のブレーキ操作量に応じた目標制動力を算出し、この目標制動力に従って摩擦ブレーキと回生ブレーキとを最適に制御することで、通常通りの回生協調制御を実行してから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、ＥＶコントローラ３３において、車速、モータ温度、バッテリ充電量、バッテリ温度等を考慮して目標回生トルクを決定し、モータ１３の発電運転による回生ブレーキ制御を実施する。また、ブレーキコントローラ３２において、運転者のブレーキ操作量に応じた目標制動力から目標回生トルクを差し引いた値に応じて目標液圧を決定し、電動ブースタ２４を介した摩擦ブレーキ制御を実施する。
続くステップＳ１０４では、運転者のブレーキ操作量に応じた目標制動力を算出し、この目標制動力に従って摩擦ブレーキと回生ブレーキとを最適に制御することで、通常通りの回生協調制御を実行してから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、ＥＶコントローラ３３において、車速、モータ温度、バッテリ充電量、バッテリ温度等を考慮して目標回生トルクを決定し、モータ１３の発電運転による回生ブレーキ制御を実施する。また、ブレーキコントローラ３２において、運転者のブレーキ操作量に応じた目標制動力から目標回生トルクを差し引いた値に応じて目標液圧を決定し、電動ブースタ２４を介した摩擦ブレーキ制御を実施する。
ステップＳ１０５では、摩擦ブレーキの全ての系統に異常があるか否かを判定する。ここで、摩擦ブレーキの何れかの系統にだけ異常がある、つまり電動ブースタ２４及びブレーキアクチュエータ２５の何れか一方にだけ異常があり、他方が正常であるときにはステップＳ１０６に移行する。一方、摩擦ブレーキの全ての系統に異常がある、つまり電動ブースタ２４及びブレーキアクチュエータ２５の双方に異常があるときにはステップＳ１１３に移行する。
ステップＳ１０６では、回生ブレーキ及び外部電源からの充電を許容する充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを設定する。回生協調制動時には、リチウムイオンバッテリ１１の充電状態ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下回っているときに、回生ブレーキ及び外部電源からの充電が許容される。また、外部電源による充電制御時には、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭまで充電が完了したときに、充電を停止する。
ここで、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭの設定について説明する。
設計上における車両の最大車速をＶＭＡＸとし、リチウムイオンバッテリ１１の充電量許容上限値（最大充電容量）をＳＯＣＭＡＸとする。また、平坦路において回生ブレーキのみで最大車速ＶＭＡＸから０［ｋｍ／ｈ］まで減速するのに必要な充電量をＥ１とし、下り勾配が１５％の降坂路において例えば８０から０［ｋｍ／ｈ］まで減速するのに必要な充電量をＥ２とし、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下記の式に従って設定する。
ＳＯＣＬＩＭ＝ＳＯＣＭＡＸ−Ｅ１−（ｎ×Ｅ２）
設計上における車両の最大車速をＶＭＡＸとし、リチウムイオンバッテリ１１の充電量許容上限値（最大充電容量）をＳＯＣＭＡＸとする。また、平坦路において回生ブレーキのみで最大車速ＶＭＡＸから０［ｋｍ／ｈ］まで減速するのに必要な充電量をＥ１とし、下り勾配が１５％の降坂路において例えば８０から０［ｋｍ／ｈ］まで減速するのに必要な充電量をＥ２とし、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下記の式に従って設定する。
ＳＯＣＬＩＭ＝ＳＯＣＭＡＸ−Ｅ１−（ｎ×Ｅ２）
ここで、ｎは摩擦ブレーキの全ての系統に異常が発生したときに、制動可能な回数として任意に設定する。なお、平坦路においては加速する際に減速時に回収する以上のエネルギを消費するため、これ以上の制動が可能である。
なお、連続した下り勾配などで減速が繰り返し行われ、エネルギが増加しつづけることにより充電量ＳＯＣが充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに達することが想定された場合は、車両は停止状態まで減速され、停止保持される。
なお、連続した下り勾配などで減速が繰り返し行われ、エネルギが増加しつづけることにより充電量ＳＯＣが充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに達することが想定された場合は、車両は停止状態まで減速され、停止保持される。
ステップＳ１０７では、モータ出力制限に入るモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭを設定する。通常制御時のモータ温度許容上限値をｔｍＭＡＸとすると、本処理で設定するモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭは例えば次のように設定される。常温下で回生ブレーキのみで最大車速ＶＭＡＸから０［ｋｍ／ｈ］、１５％下り勾配において例えば８０から０［ｋｍ／ｈ］までの減速をｎ回連続で繰り返した場合にｔｍＭＡＸに達する場合の開始温度を予め実走行やシミュレーションで演算し、その開始温度をモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭとする。つまり、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのモータ温度上昇分だけ減少させた値をモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭとして設定する。
モータ温度ｔｍがモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭに達した場合は、これ以上温度が上がらないように、モータ１３の力行トルク制限値Ｔｍｔｍ、及び回生トルク制限値Ｔｒｔｍを設定する。これらの制限値は、車速によって変化する値としてもよい。これにより、モータ１３の力行トルクＴｍ及び回生トルクＴｒが適切に制限されるため、モータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭを超えた上昇が抑制され、摩擦ブレーキの全ての系統に異常が発生しても、本来のモータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸに達することなく回生ブレーキによる減速度を発生することができる。
ステップＳ１０８では、リチウムイオンバッテリ１１の温度制御を実施する。リチウムイオンバッテリ１１の温度が極低温・高温時は十分な回生ブレーキができない場合があるため、予め定めたバッテリ温度許容下限値ｔｂＭＩＮ以下となる極低温時はリチウムイオンバッテリ１１の温度を上昇させる。また、予め定めたバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭ以上となる高温時は充放電量に制限を設けることを実施する。
先ず、極低温時については、リチウムイオンバッテリ１１に温度調整用のヒータが付いている場合は、ヒータを作動させて常用温度領域まで上昇させる。また、力行トルクをドライバ要求トルクに対し上乗せし、その分、摩擦ブレーキの制動トルクを増加させて相殺することで（トルクこもり状態）、リチウムイオンバッテリ１１により多くの電流を流して自己発熱させてバッテリ温度ｔｂの昇温を促進させる。なお、上乗せ量の最大量は、連続制動によりホイールシリンダ２３のブレーキ摩擦材がフェードしないような値に設定する。このときの力行トルク及び摩擦トルクに対する上乗せ量をＴａｔｂとする。
一方、高温時は、ステップＳ１０７におけるモータ高温時のトルク制限制御と同様に、通常時のバッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸよりも小さなバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭを設定し、リチウムイオンバッテリ１１がその温度以上にならないように制御する。ここで、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのバッテリ温度上昇分だけ減少させた値をバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭとして設定する。このときの力行トルク制限値をＴｍｔｂとし、回生トルク制限値をＴｒｔｂとする。
ステップＳ１０９では、リチウムイオンバッテリ１１の放電制御を行う。ステップＳ１０６において、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭが設定されたが、もし現在の充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上である場合は、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下回るように放電制御を実施する。具体的には、現在の充電量ＳＯＣと充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭとの差分が大きいほど、駆動力をドライバ要求に対し上乗せし、その分、摩擦制動トルクを増加させて相殺することで（トルクこもり状態）、リチウムイオンバッテリ１１の放電を促進させる。なお、上乗せ量の最大量は、連続制動によりホイールシリンダ２３のブレーキ摩擦材がフェードしないような値に設定する。このときの力行トルク及び摩擦トルクに対する上乗せ量をＴａＳＯＣとする。
ＴａＳＯＣ＝ｆ（ＳＯＣ−ＳＯＣＬＩＭ）
ＴａＳＯＣ＝ｆ（ＳＯＣ−ＳＯＣＬＩＭ）
また、現在の充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときには、同時に他の電装機器の消費電力を上げて充電量ＳＯＣの低減を図る。具体的には、室内空調や座面ヒータを作動させ、エアコンの冷房を同時に作動させて室内温度を大きく変えることなくリ１２Ｖバッテリ３５の電力消費、延いてはリチウムイオンバッテリ１１の電力消費を促進させる。また、電気を熱に変えて放出する放電（放熱）器や、一時的な制動・駆動用の電流を蓄積するコンデンサを装備している場合は、積極的に電流を流し、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣの減少を促進させる。
ステップＳ１１０では、現在作動可能な摩擦ブレーキの全ての系統が作動不可になるか否かを事前に推定する。例えば電動ブースタ２４の系統に既に異常が発生しており、その状態からブレーキアクチュエータ２５に電源供給するＤＣ／ＤＣコンバータ３６に異常が発生するような場合について考える（二重失陥）。すなわち、ブレーキアクチュエータ２５に供給される電源電圧が、１２Ｖバッテリ３５の供給電圧まで降下したことを検出したときには、このブレーキアクチュエータ２５の系統も一定時間が経過した後に作動不可になると推定する。
この場合、速やかにモータ１３で最大回生トルクを発生可能な車速閾値ＶＬＩＭ（例えば８０ｋｍ／ｈ）未満の車速となるように、モータ出力及び摩擦制動トルクを制御する。すなわち、現在の車速Ｖが車速閾値ＶＬＩＭ以上のときに、力行トルク制限値ＴｍＶを設定する。この力行トルク制限値ＴｍＶは、ドライバの加速要求を正値（＋）、減速要求を負値（−）とした場合に、予め定めた減速度（例えば−１.５ｍ／ｓ２）で減速することのできる力行トルクである。これにより、ドライバの加速意図に関わらず、予め定めた減速度で車速閾値ＶＬＩＭまで減速することができる。なお、予め定めた減速度を超える減速要求があれば、そのまま反映される。
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理で演算された各制限値に従って、最終的なモータトルク指令値ＴＦを決定する。先ず、運転者がアクセル操作している場合には、下記に示すように、最終的なモータトルク指令値ＴＦを決定する。ここで、Ｔｄはドライバのアクセル操作量に応じて定まるドライバの要求トルクである。また、各値は何れも正値である。
ＴＦ＝min［Ｔｍｔｍ ,Ｔｍｔｂ ,ＴｍＶ ,Ｔｄ＋max（Ｔａｔｂ ,ＴａＳＯＣ）］
ＴＦ＝min［Ｔｍｔｍ ,Ｔｍｔｂ ,ＴｍＶ ,Ｔｄ＋max（Ｔａｔｂ ,ＴａＳＯＣ）］
また、運転者がブレーキ操作している場合には、下記に示すように、最終的なモータトルク指令値ＴＦを決定する。ここで、Ｔｄはドライバのブレーキ操作量に応じて定まるドライバの要求トルクである。また、各値は何れも負値である。
ＴＦ＝max［Ｔｒｔｍ ,Ｔｒｔｂ ,Ｔｄ＋min（Ｔａｔｂ ,ＴａＳＯＣ）］
ＴＦ＝max［Ｔｒｔｍ ,Ｔｒｔｂ ,Ｔｄ＋min（Ｔａｔｂ ,ＴａＳＯＣ）］
ステップＳ１１２では、ステップＳ１０８、Ｓ１０９で力行トルクと相殺させるために上乗せさせる摩擦制動トルク分を演算する。制限により上乗せが十分にできていない場合もあるため、最終的にドライバ要求トルクに対し上乗せできた分について上乗せ摩擦制動トルクＴaｆｂを演算する。さらに、ステップＳ１１０での車速制限を実現するためのモータトルク制限値ＴｍＶも実現できていない場合があるので、その分を摩擦ブレーキで補填する。
Ｔａｆｂ＝max［ＴＦ−Ｔｄ ,０］
Ｔａｆｂ＝max［Ｔａｆｂ ,−min｛ＴｍＶ−min（ＴＦ ,０） ,０｝］
ブレーキコントローラ３２では、ドライバの制動要求トルク（負値のＴｄ）に対し、ＴＦを差し引いた分を摩擦ブレーキの制動トルクとして発生させるが（回生協調制御）、このＴａｆｂが正値（＋）となった場合は、さらにこのＴａｆｂを加算して、摩擦ブレーキの制動トルクとして発生させる。
Ｔａｆｂ＝max［ＴＦ−Ｔｄ ,０］
Ｔａｆｂ＝max［Ｔａｆｂ ,−min｛ＴｍＶ−min（ＴＦ ,０） ,０｝］
ブレーキコントローラ３２では、ドライバの制動要求トルク（負値のＴｄ）に対し、ＴＦを差し引いた分を摩擦ブレーキの制動トルクとして発生させるが（回生協調制御）、このＴａｆｂが正値（＋）となった場合は、さらにこのＴａｆｂを加算して、摩擦ブレーキの制動トルクとして発生させる。
次に、摩擦ブレーキの全ての系統が作動不可となった場合について説明する。
ステップＳ１１３では、ステップＳ１０６で設定された充電制限について、回生ブレーキによる充電制限のみ解除する。外部電源からの充電時は引き続きステップＳ１０６で設定した充電制限をかける。なお、ステップＳ１０６以降を実施せずに直接ステップＳ１１３の処理を実行する場合や、リチウムイオンバッテリ１１の脱着、イグニッション操作などにより充電制限が初期化された場合に備え、本処理で充電制限を設定してもよい。これにより、回生ブレーキによりバッテリ充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを超えて充電されることが許容されるようになる。
ステップＳ１１３では、ステップＳ１０６で設定された充電制限について、回生ブレーキによる充電制限のみ解除する。外部電源からの充電時は引き続きステップＳ１０６で設定した充電制限をかける。なお、ステップＳ１０６以降を実施せずに直接ステップＳ１１３の処理を実行する場合や、リチウムイオンバッテリ１１の脱着、イグニッション操作などにより充電制限が初期化された場合に備え、本処理で充電制限を設定してもよい。これにより、回生ブレーキによりバッテリ充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを超えて充電されることが許容されるようになる。
ステップＳ１１４では、ドライバの要求制動トルクを演算する。摩擦ブレーキの全ての系統に異常が発生するまでは、ブレーキコントローラ３２が摩擦ブレーキをマスターとしてドライバ要求制動力を演算し、モータ１３の制駆動力を制御するＥＶコントローラ３３はスレーブとして要求制動トルクを実現する。しかし、ステップＳ１０３において、摩擦ブレーキの全ての系統に異常が発生したと診断された後は、ＥＶコントローラ３３が単独でドライバ要求制動力を演算する。
このとき、ＥＶコントローラ３３がドライバのブレーキ操作に応じて決定する要求制動トルクＴｄは、ブレーキコントローラ３２がドライバのブレーキ操作に応じて決定する要求制動トルクＴｄよりも小さくなるように設定する。
このとき、ＥＶコントローラ３３がドライバのブレーキ操作に応じて決定する要求制動トルクＴｄは、ブレーキコントローラ３２がドライバのブレーキ操作に応じて決定する要求制動トルクＴｄよりも小さくなるように設定する。
図５は、要求トルクＴｄの算出に用いるマップである。
正常時には、破線で示すように、ブレーキ操作量が大きいほど、要求制動トルク（絶対値）が大きくなる。一方、全ての系統で異常が発生したときには、実線で示すように、ブレーキ操作量が大きいほど、正常時よりも小さい範囲で要求制動トルク（絶対値）が大きくなる。つまり傾きを小さくする。また、運転者のブレーキ操作量が予め定めた値Ｓｔ以上のときには、最大制動トルクＴｄＭＡＸに制限する。
正常時には、破線で示すように、ブレーキ操作量が大きいほど、要求制動トルク（絶対値）が大きくなる。一方、全ての系統で異常が発生したときには、実線で示すように、ブレーキ操作量が大きいほど、正常時よりも小さい範囲で要求制動トルク（絶対値）が大きくなる。つまり傾きを小さくする。また、運転者のブレーキ操作量が予め定めた値Ｓｔ以上のときには、最大制動トルクＴｄＭＡＸに制限する。
ステップＳ１１５では、ステップＳ１１０で車速Ｖを車速閾値ＶＬＩＭまで落としきれなかった場合に備え、車速Ｖが車速閾値ＶＬＩＭより高い場合には、速やかに車速閾値ＶＬＩＭ以下となるように、車速Ｖを低下させる制御を実施する。すなわち、モータ１３の力行トルクの制限をステップＳ１１０と同様に、力行トルク制限値ＴｍＶを設定する。
ステップＳ１１６では、回生ブレーキによって発生すると推定される減速度推定値Ｇｅと、実際に検出した減速度検出値Ｇｄとを比較し、減速度推定値Ｇｅよりも減速度検出値Ｇｄが大きく、且つ差分が予め定めた閾値よりも大きいときには、回生中止フラグをｆｓ＝１に設定する。初期設定では、回生中止フラグはｆｓ＝０に設定されている。
ステップＳ１１６では、回生ブレーキによって発生すると推定される減速度推定値Ｇｅと、実際に検出した減速度検出値Ｇｄとを比較し、減速度推定値Ｇｅよりも減速度検出値Ｇｄが大きく、且つ差分が予め定めた閾値よりも大きいときには、回生中止フラグをｆｓ＝１に設定する。初期設定では、回生中止フラグはｆｓ＝０に設定されている。
なお、減速度検出値Ｇｄは、モータ１３の回転速度などを微分することにより求めてもよいし、前後加速度センサがあるなら、路面勾配に基づく補正を行い検出精度を向上させてもよい。また、それができない場合は、重量変化、勾配変化を想定し、それらのバラつきがあったとしても不用意に回生制動力の発生を中止してしまわないよう、閾値を設定する。
ステップＳ１１７では、回生中止フラグｆｓを参照し、下記式に示すように、モータ１３の出力を決定し制御してから所定のメインプログラムに復帰する。
Ｔｄ＝ｉｆ［ｆｓ＝１ ,０ ,min（Ｔｄ ,ＴｍＶ）］
ここでは、回生中止フラグがｆｓ＝１であるときに、ドライバ要求トルクＴｄに０を返し、回生中止フラグがｆｓ＝０であるときに、ドライバ要求トルクＴｄに,min（Ｔｄ ,ＴｍＶ）を返す。すなわち、回生ブレーキと摩擦ブレーキの二重制動になっているときに、回生ブレーキを中止する。これにより、例えば通信線が断線し摩擦ブレーキが作動しているか分からない場合に、摩擦ブレーキが作動し、回生ブレーキと摩擦ブレーキの二重ブレーキになってしまうことを防止する。
Ｔｄ＝ｉｆ［ｆｓ＝１ ,０ ,min（Ｔｄ ,ＴｍＶ）］
ここでは、回生中止フラグがｆｓ＝１であるときに、ドライバ要求トルクＴｄに０を返し、回生中止フラグがｆｓ＝０であるときに、ドライバ要求トルクＴｄに,min（Ｔｄ ,ＴｍＶ）を返す。すなわち、回生ブレーキと摩擦ブレーキの二重制動になっているときに、回生ブレーキを中止する。これにより、例えば通信線が断線し摩擦ブレーキが作動しているか分からない場合に、摩擦ブレーキが作動し、回生ブレーキと摩擦ブレーキの二重ブレーキになってしまうことを防止する。
上記が、図４のフローチャートに基づくブレーキ制御処理の説明である。
本実施形態では、摩擦ブレーキの複数の系統として、電動ブースタ２４の系統と、ブレーキアクチュエータ２５の系統とを直列に並べた二つの系統について説明したが、これに限定されるものではない。他にも、電動ブレーキのように、並列に並んだ複数の系統を有するシステムに適用してもよい。
本実施形態では、摩擦ブレーキの複数の系統として、電動ブースタ２４の系統と、ブレーキアクチュエータ２５の系統とを直列に並べた二つの系統について説明したが、これに限定されるものではない。他にも、電動ブレーキのように、並列に並んだ複数の系統を有するシステムに適用してもよい。
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
回生ブレーキには作動が制限される状況がある。例えば、リチウムイオンバッテリ１１が満充電になったり、モータ１３やリチウムイオンバッテリ１１が過熱状態になったりしたときは、モータ１３やリチウムイオンバッテリ１１を保護するために、回生ブレーキの作動を制限する必要がある。したがって、複数の系統からなる摩擦ブレーキに異常が発生し、回生ブレーキによるバックアップが必要となる状況においても、回生ブレーキの作動が制限されてしまう可能性がある。
次に、第１実施形態の作用について説明する。
回生ブレーキには作動が制限される状況がある。例えば、リチウムイオンバッテリ１１が満充電になったり、モータ１３やリチウムイオンバッテリ１１が過熱状態になったりしたときは、モータ１３やリチウムイオンバッテリ１１を保護するために、回生ブレーキの作動を制限する必要がある。したがって、複数の系統からなる摩擦ブレーキに異常が発生し、回生ブレーキによるバックアップが必要となる状況においても、回生ブレーキの作動が制限されてしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときには（ステップＳ１０５の判定が“No”）、全てのブレーキ系統に異常が発生する事態に備えて、充電許容条件を満たすように予め充電系統の状態を制御しておく。
先ず、リチウムイオンバッテリ１１の充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときの充電量分だけ減少させた値を充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭとして設定する。そして、充電状態ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下回っているときに、回生ブレーキ及び外部電源からの充電を許容し、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭまで充電されたときには、回生による充電であれ、外部充電装置からの充電であれ、それ以上の充電を停止する（ステップＳ１０６）。
先ず、リチウムイオンバッテリ１１の充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときの充電量分だけ減少させた値を充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭとして設定する。そして、充電状態ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを下回っているときに、回生ブレーキ及び外部電源からの充電を許容し、充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭまで充電されたときには、回生による充電であれ、外部充電装置からの充電であれ、それ以上の充電を停止する（ステップＳ１０６）。
これにより、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに対する空き容量が確保されるので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。また、回生を実行したときの充電量増加分を見越して、その分だけ、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
また、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのモータ温度上昇分だけ減少させた値をモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭとして設定する。そして、モータ温度がモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭ以上である場合には、運転者がアクセル操作を行っていれば、モータ１３の力行トルクを力行トルク制限値Ｔｍｔｍで制限し、運転者がブレーキ操作を行っていれば、モータ１３の回生トルクを回生トルク制限値Ｔｒｔｍで制限する（ステップＳ１０７、Ｓ１１１）。
これにより、モータ１３の昇温を抑制することができるので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、モータ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。また、回生を実行したときのモータ温度上昇分を見越して、その分だけ、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
また、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのバッテリ温度上昇分だけ減少させた値をバッテリ温度余裕閾値Ｔｍｔｂとして設定する。そして、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭ以上である場合には、運転者がアクセル操作を行っていれば、モータ１３の力行トルクを力行トルク制限値Ｔｍｔｂで制限し、運転者がブレーキ操作を行っていれば、モータ１３の回生トルクを回生トルク制限値Ｔｒｔｂで制限する（ステップＳ１０８、Ｓ１１１）。
これにより、リチウムイオンバッテリ１１の昇温を抑制することができるので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。また、回生を実行したときのバッテリ温度上昇分を見越して、その分だけ、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
一方、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度許容下限値ｔｂＭＩＮ以下である場合には、温度調整用のヒータを作動させたり、モータ１３の力行トルクを増加させたりする（ステップＳ１０８、Ｓ１１１）。ここで、モータ１３の力行トルクを増加させるとききには、運転者の要求駆動トルクを実現するために、その分、摩擦ブレーキの制動トルクを増加させて相殺する（ステップＳ１１２）。
これにより、バッテリ温度の昇温を促進することができるので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。また、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保しつつ、運転者のアクセル操作に応じた要求駆動トルクを実現することができる。
また、充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上である場合は、ヒータやエアコン等の電装機器を作動させたり、放電器やコンデンサに電流を流したり、モータ１３の力行トルクを増加させたりする（ステップＳ１０９、Ｓ１１１）。ここで、モータ１３の力行トルクを増加させるとききには、運転者の要求駆動トルクを実現するために、その分、摩擦ブレーキの制動トルクを増加させて相殺する（ステップＳ１１２）。
これにより、リチウムイオンバッテリ１１の放電を促進することができるので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。また、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保しつつ、運転者のアクセル操作に応じた要求駆動トルクを実現することができる。
また、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出している状態から、全てのブレーキ系統に異常が発生することを事前に検出したとする。この場合には、摩擦ブレーキの全ての系統が作動不可となる前に、速やかにモータ１３で最大回生トルクを発生可能な車速閾値ＶＬＩＭまで減少させる（ステップＳ１１０）。これにより、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、少なくとも最大回生トルクによる回生ブレーキを作動させることができ、充分なブレーキ性能を確保することができる。
そして、摩擦ブレーキにおける全ての系統に異常が発生した場合には（ステップＳ１０５の判定が“Yes”）、先ず回生ブレーキによる充電制限を解除する（ステップＳ１１３）。このとき、ブレーキコントローラ３２が主体となって行っている回生協調制御では、信頼性が低下しているため、この回生協調制御は中止し、ＥＶコントローラ３３が単独で回生ブレーキ制御を実行する。これにより、信頼性の高いブレーキ性能を確保することができる。また、車速Ｖが車速閾値ＶＬＩＭより高い場合には、速やかに車速閾値ＶＬＩＭ以下となるように、車速Ｖを低下させる（ステップＳ１１５）。
また、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、全てのブレーキ系統の異常を検出していないときよりも、運転者のブレーキ操作に応じたモータの発電運転による回生トルクを小さくする（ステップＳ１１４）。これにより、ブレーキシステムにおける摩擦ブレーキに異常が発生し、制動力が出にくくなっていることを運転者に確実に認識させ、早急な修理を促すことができる。
また、通信系の多重失陥などにより、摩擦ブレーキが作動不可なのか否かが判別できないことがあるが、これは単に異常診断の結果が不明なだけであって、実際には摩擦ブレーキが作動可能な場合がある。この場合、回生ブレーキだけを作動させているはずが、摩擦ブレーキも同時に作動し、二重制動になってしまう。そこで、回生制動力によって発生すると推定される車両の減速度推定値Ｇｅが、実際に検出した車両の減速度検出値Ｇｄよりも大きく、その差分が予め定めた値よりも大きいときには、モータ１３の発電運転による回生制動力の制御を中止する（ステップＳ１１６）。これにより、例えば通信線が断線して摩擦ブレーキが作動しているか否かが不明のときに、実際には摩擦ブレーキが作動していて、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの二重制動になってしまうことを防止することができる。
以上、ブレーキペダル２１、マスターシリンダ２２、ホイールシリンダ２３、電動ブースタ２４、及びブレーキアクチュエータ２５が「摩擦ブレーキ」に対応し、モータ１３がが「電動機」に対応する。また、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理が「異常検出手段」に対応し、ステップＳ１０６〜１０９、Ｓ１１１〜Ｓ１１３の処理が「異常検出時状態制御手段」に対応する。また、ステップＳ１１４〜Ｓ１１６の処理が「異常検出時制動力制御手段」に対応する。
《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、リチウムイオンバッテリ１１と、リチウムイオンバッテリ１１からの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生によりリチウムイオンバッテリ１１に充電するモータ１３と、を備える。このモータ１３は、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、回生が許容される。そして、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御する。
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、リチウムイオンバッテリ１１と、リチウムイオンバッテリ１１からの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生によりリチウムイオンバッテリ１１に充電するモータ１３と、を備える。このモータ１３は、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、回生が許容される。そして、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御する。
このように、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御するので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、電動機の発電運転による回生が許容される。すなわち、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができるので、バックアップ性能の信頼性を向上させることができる。
（２）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電許容条件とは、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣが充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸを下回っていることである。そして、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸよりも小さな充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを設定し、バッテリの充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときには、運転者のアクセル操作に応じたモータ１３の力行トルクをＴａＳＯＣだけ大きくする。また、モータ１３の力行トルクを大きくしたＴａＳＯＣ分だけ制動トルクを大きくする。
このように、力行トルクを増加させ、その分を制動トルクの増加によって相殺することで、リチウムイオンバッテリ１１の放電を促進させることができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、充電量ＳＯＣに関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
（３）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電許容条件とは、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣが充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸを下回っていることである。そして、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸよりも小さな充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭを設定し、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときには、電装機器での電力消費を多くする。
このように、電装機器の電力消費を多くすることで、リチウムイオンバッテリ１１の放電を促進させることができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、充電量ＳＯＣに関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
このように、電装機器の電力消費を多くすることで、リチウムイオンバッテリ１１の放電を促進させることができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、充電量ＳＯＣに関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
（４）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときの充電量分だけ減少させた値を充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭとして設定する。
このように、回生を実行したときの充電量増加分を見越して、その分だけ、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
このように、回生を実行したときの充電量増加分を見越して、その分だけ、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
（５）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときには、外部充電装置からのリチウムイオンバッテリ１１に対する充電を禁止する。
このように、充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときに、外部充電装置による充電を禁止することで、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに対する空き容量が確保される。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
このように、充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときに、外部充電装置による充電を禁止することで、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに対する空き容量が確保される。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
（６）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、リチウムイオンバッテリ１１の充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときには、モータ１３からのリチウムイオンバッテリ１１に対する充電を禁止する。
このように、充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときに、回生による充電を禁止することで、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに対する空き容量が確保される。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
このように、充電量ＳＯＣが充電量余裕閾値ＳＯＣＬＩＭ以上であるときに、回生による充電を禁止することで、充電量許容上限値ＳＯＣＭＡＸに対する空き容量が確保される。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
（７）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電許容条件とは、モータ１３の温度がモータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸを下回っていることである。そして、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸよりも小さなモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭを設定し、モータ１３の温度がモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭ以上であるときには、運転者のアクセル操作に応じたモータ１３の力行トルクを小さくする、又は運転者のブレーキ操作に応じたモータ１３の回生トルクを小さくする。
このように、力行トルク又は回生トルクを減少させることで、モータ１３の昇温を抑制することができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、モータ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
このように、力行トルク又は回生トルクを減少させることで、モータ１３の昇温を抑制することができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、モータ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
（８）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのモータ温度上昇分だけ減少させた値をモータ温度余裕閾値ｔｍＬＩＭとして設定する。
このように、回生を実行したときのモータ温度上昇分を見越して、その分だけ、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
このように、回生を実行したときのモータ温度上昇分を見越して、その分だけ、モータ温度許容上限値ｔｍＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
（９）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電許容条件とは、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸを下回っていることである。そして、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸよりも小さなバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭを設定し、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度余裕閾値ｔｂＬＩＭ以上であるときには、運転者のアクセル操作に応じたモータ１３の力行トルクを小さくする、又は運転者のブレーキ操作に応じたモータ１３の回生トルクを小さくする。
このように、力行トルク又は回生トルクを減少させることで、リチウムイオンバッテリ１１の昇温を抑制することができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
このように、力行トルク又は回生トルクを減少させることで、リチウムイオンバッテリ１１の昇温を抑制することができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
（１０）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸから、モータ１３で予め定めた回生を実行したときのバッテリ温度上昇分だけ減少させた値をバッテリ温度余裕閾値Ｔｍｔｂとして設定する。
このように、回生を実行したときのバッテリ温度上昇分を見越して、その分だけ、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
このように、回生を実行したときのバッテリ温度上昇分を見越して、その分だけ、バッテリ温度許容上限値ｔｂＭＡＸに余裕を持たせることで、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、予め定めた充分な回生が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバック性能を確保することができる。
（１１）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、充電許容条件とは、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度許容下限値ｔｂＭＩＮを上回っていることである。そして、リチウムイオンバッテリ１１の温度がバッテリ温度許容下限値ｔｂＭＩＮ以下であるときには、運転者のアクセル操作に応じたモータ１３の力行トルクをＴａｔｂだけ大きくする。また、モータ１３の力行トルクを大きくしたＴａｔｂ分だけ制動トルクを大きくする。
このように、力行トルクを増加させ、その分を制動トルクの増加によって相殺することで、リチウムイオンバッテリ１１の昇温を促進させることができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
このように、力行トルクを増加させ、その分を制動トルクの増加によって相殺することで、リチウムイオンバッテリ１１の昇温を促進させることができる。したがって、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、バッテリ温度に関する充電許容条件を満たし、回生の作動が許容されるようになるので、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができる。
（１２）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統に異常が生じることを事前に検出したときには、モータ１３の発電運転による回生で最大回生トルクを発生可能な車速閾値ＶＬＩＭまで自車速を制限する。
このように、全ての摩擦ブレーキ系統に異常が発生する前に、車速閾値ＶＬＩＭまで車速Ｖを低下させておくので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、少なくとも最大回生トルクによる回生ブレーキを作動させることができ、充分なブレーキ性能を確保することができる。
このように、全ての摩擦ブレーキ系統に異常が発生する前に、車速閾値ＶＬＩＭまで車速Ｖを低下させておくので、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したとしても、少なくとも最大回生トルクによる回生ブレーキを作動させることができ、充分なブレーキ性能を確保することができる。
（１３）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、モータ１３からのリチウムイオンバッテリ１１に対する充電の禁止を解除する。
このように、最終の摩擦ブレーキ系統にも異常が発生したときには、回生ブレーキに対する制限を解除することで、回生ブレーキの作動が許容されるので、ブレーキ性能を確保することができる。
このように、最終の摩擦ブレーキ系統にも異常が発生したときには、回生ブレーキに対する制限を解除することで、回生ブレーキの作動が許容されるので、ブレーキ性能を確保することができる。
（１４）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、運転者のブレーキ操作に応じてモータの発電運転による回生トルクを制御する。
このように、最終の摩擦ブレーキ系統にも異常が発生したときには、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの協調制御を中止し、回生ブレーキ単独で制動力を制御することにより、ブレーキ性能を確保することができる。
このように、最終の摩擦ブレーキ系統にも異常が発生したときには、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの協調制御を中止し、回生ブレーキ単独で制動力を制御することにより、ブレーキ性能を確保することができる。
（１５）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、全てのブレーキ系統の異常を検出していないときよりも、運転者のブレーキ操作に応じたモータの発電運転による回生トルクを小さくする。
このように、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したときに、運転者のブレーキ操作に応じた制動トルクを小さくすることで、ブレーキシステムにおける摩擦ブレーキに異常が発生したことを運転者に確実に認識させ、早急な修理を促すことができる。
このように、摩擦ブレーキの全ての系統で異常が発生したときに、運転者のブレーキ操作に応じた制動トルクを小さくすることで、ブレーキシステムにおける摩擦ブレーキに異常が発生したことを運転者に確実に認識させ、早急な修理を促すことができる。
（１６）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置は、モータ１３の発電運転による回生制動力を制御しているときに、回生制動力によって発生すると推定される車両の減速度推定値Ｇｅが、実際に検出した車両の減速度検出値Ｇｄよりも大きいときには、モータ１３の発電運転による回生制動力の制御を中止する。
このように、減速度推定値Ｇｅが減速度検出値Ｇｄよりも大きいときに、回生ブレーキを中止することで、例えば通信線が断線し摩擦ブレーキが作動しているか分からない場合に、実際には摩擦ブレーキが作動していて、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの二重制動になってしまうことを防止することができる。
このように、減速度推定値Ｇｅが減速度検出値Ｇｄよりも大きいときに、回生ブレーキを中止することで、例えば通信線が断線し摩擦ブレーキが作動しているか分からない場合に、実際には摩擦ブレーキが作動していて、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの二重制動になってしまうことを防止することができる。
（１７）本実施形態に係る車両用ブレーキ制御方法は、リチウムイオンバッテリ１１からの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生によりリチウムイオンバッテリ１１に充電するモータ１３に対して、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、回生を許容する。そして、複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキのうち、一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御する。
このように、摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、充電許容条件を満たすように充電系統の状態を制御するので、電動機の発電運転による回生が許容される。すなわち、回生ブレーキによるバックアップ性能を確保することができるので、バックアップ性能の信頼性を向上させることができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
１１ リチウムイオンバッテリ
１２ インバータ
１３ モータ
１４ 減速機
１５ 車輪
２１ ブレーキペダル
２２ マスターシリンダ
２３ ホイールシリンダ
２４ 電動ブースタ
２５ ブレーキアクチュエータ
２６ ストロークセンサ
３１ バッテリコントローラ
３２ ブレーキコントローラ
３３ ＥＶコントローラ
３４ アクチュエータコントローラ
３５ １２Ｖバッテリ
３６ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２ インバータ
１３ モータ
１４ 減速機
１５ 車輪
２１ ブレーキペダル
２２ マスターシリンダ
２３ ホイールシリンダ
２４ 電動ブースタ
２５ ブレーキアクチュエータ
２６ ストロークセンサ
３１ バッテリコントローラ
３２ ブレーキコントローラ
３３ ＥＶコントローラ
３４ アクチュエータコントローラ
３５ １２Ｖバッテリ
３６ ＤＣ／ＤＣコンバータ
Claims (16)
- 複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、
電力の充放電が可能なバッテリと、
前記バッテリからの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生により前記バッテリに充電し、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、前記回生が許容される電動機と、
前記摩擦ブレーキにおける各ブレーキ系統の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出し、残りのブレーキ系統が正常で作動可能な状態であるときに、前記充電許容条件を満たすように前記充電系統の状態を制御する異常検出時状態制御手段と、を備え、
前記充電許容条件とは、前記バッテリの充電量が予め定めた充電量許容上限値を下回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記充電量許容上限値よりも小さな充電量余裕閾値を予め設定し、前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値まで充電されたときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電を制限し、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電の制限を解除することを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。 - 複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、
電力の充放電が可能なバッテリと、
前記バッテリからの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生により前記バッテリに充電し、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、前記回生が許容される電動機と、
前記摩擦ブレーキの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、前記充電許容条件を満たすように前記充電系統の状態を制御する異常検出時状態制御手段と、を備え、
前記充電許容条件とは、前記バッテリの温度が予め定めたバッテリ温度許容下限値を上回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記バッテリの温度が前記バッテリ温度許容下限値以下であるときには、前記バッテリ温度許容下限値を上回っているときよりも、運転者のアクセル操作に応じた前記電動機の力行運転による駆動力を大きくすることで、前記バッテリの昇温を促進すると共に、前記電動機の力行運転による駆動力を大きくした分だけ車両の制動力を大きくすることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。 - 複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、
電力の充放電が可能なバッテリと、
前記バッテリからの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生により前記バッテリに充電し、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、前記回生が許容される電動機と、
前記摩擦ブレーキの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、前記充電許容条件を満たすように前記充電系統の状態を制御する異常検出時状態制御手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、運転者のブレーキ操作に応じて前記電動機の発電運転による回生制動力を制御する異常時制動力制御手段と、を備え、
前記異常時制動力制御手段は、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、全てのブレーキ系統の異常を検出していないときよりも、運転者のブレーキ操作に応じた前記電動機の発電運転による回生制動力を小さくすることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。 - 複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキと、
電力の充放電が可能なバッテリと、
前記バッテリからの電力により力行運転時には車両を駆動し、発電運転時には回生により前記バッテリに充電し、充電系統の状態が予め定めた充電許容条件を満たすときに、前記回生が許容される電動機と、
前記摩擦ブレーキの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける一部のブレーキ系統の異常を検出したときに、前記充電許容条件を満たすように前記充電系統の状態を制御する異常検出時状態制御手段と、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、運転者のブレーキ操作に応じて前記電動機の発電運転による回生制動力を制御する異常時制動力制御手段と、を備え、
前記異常時制動力制御手段は、
前記電動機の発電運転による回生制動力を制御しているときに、前記回生制動力によって発生すると推定される車両の減速度推定値が、実際に検出した車両の減速度検出値よりも大きいときには、前記電動機の発電運転による回生制動力の制御を中止することを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。 - 前記充電許容条件とは、前記バッテリの充電量が予め定めた充電量許容上限値を下回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記充電量許容上限値よりも小さな充電量余裕閾値を予め設定し、
前記充電系統の状態制御として、前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値以上であるときには、前記充電量余裕閾値を下回っているときよりも、運転者のアクセル操作に応じた前記電動機の力行運転による駆動力を大きくすることで、前記バッテリの放電を促進させると共に、前記電動機の力行運転による駆動力を大きくした分だけ車両の制動力を大きくすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記バッテリの電力を消費する電装機器を備え、
前記充電許容条件とは、前記バッテリの充電量が予め定めた充電量許容上限値を下回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記充電量許容上限値よりも小さな充電量余裕閾値を予め設定し、
前記充電系統の状態制御として、前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値以上であるときには、前記充電量余裕閾値を下回っているときよりも、前記電装機器での電力消費を多くすることで、前記バッテリの放電を促進させることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記異常検出時状態制御手段は、
前記充電量許容上限値から、前記電動機で予め定めた回生を実行したときの充電量分だけ減少させた値を前記充電量余裕閾値として設定することを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記バッテリは、外部電源からの充電を可能とし、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値以上であるときには、前記外部電源からの前記バッテリに対する充電を禁止することを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記異常検出時状態制御手段は、
前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値以上であるときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電を禁止することを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記充電許容条件とは、前記電動機の温度が予め定めた電動機温度許容上限値を下回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記電動機温度許容上限値よりも小さな電動機温度余裕閾値を予め設定し、
前記充電系統の状態制御として、前記電動機の温度が前記電動機温度余裕閾値以上であるときには、前記電動機温度余裕閾値を下回っているときよりも、運転者のアクセル操作に応じた前記電動機の力行運転による駆動力を小さくする、又は運転者のブレーキ操作に応じた前記電動機の発電運転による制動力を小さくすることで、前記電動機の昇温を抑制することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記異常検出時状態制御手段は、
前記電動機温度許容上限値から、前記電動機で予め定めた回生を実行したときの電動機温度上昇分だけ減少させた値を前記電動機温度余裕閾値として設定することを特徴とする請求項１０に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記充電許容条件とは、前記バッテリの温度が予め定めたバッテリ温度許容上限値を下回っていることであり、
前記異常検出時状態制御手段は、
前記バッテリ温度許容上限値よりも小さなバッテリ温度余裕閾値を予め設定し、
前記充電系統の状態制御として、前記バッテリの温度が前記バッテリ温度余裕閾値以上であるときには、前記バッテリ温度余裕閾値を下回っているときよりも、運転者のアクセル操作に応じた前記電動機の力行運転による駆動力を小さくする、又は運転者のブレーキ操作に応じた前記電動機の発電運転による制動力を小さくすることで、前記バッテリの昇温を抑制することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記異常検出時状態制御手段は、
前記バッテリ温度許容上限値から、前記電動機で予め定めた回生を実行したときのバッテリ温度上昇分だけ減少させた値を前記バッテリ温度余裕閾値として設定することを特徴とする請求項１２に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - 前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統に異常が生じることを事前に検出したときに、前記電動機の発電運転による回生で最大制動力を発生可能な車速まで自車速を制限する異常検出時車速制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置。
- 前記異常検出時状態制御手段は、
前記異常検出手段で前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電の禁止を解除することを特徴とする請求項９に記載の車両用ブレーキ制御装置。 - バッテリからの電力により力行運転時に車両を駆動し、発電運転時には回生によって前記バッテリに充電する電動機に対して、前記バッテリの充電量が予め定めた充電量許容上限値を下回っているときに、前記回生を許容し、
複数のブレーキ系統からなる摩擦ブレーキのうち、一部のブレーキ系統の異常を検出し、残りのブレーキ系統が正常で作動可能な状態であるときに、前記充電量許容上限値を下回るように前記バッテリの充電量を制御し、
前記充電量許容上限値よりも小さな充電量余裕閾値を予め設定し、前記バッテリの充電量が前記充電量余裕閾値まで充電されたときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電を制限し、前記摩擦ブレーキにおける全てのブレーキ系統の異常を検出したときには、前記電動機からの前記バッテリに対する充電の制限を解除することを特徴とする車両用ブレーキ制御方法。
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