JP2006273045A - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ブレーキ制御装置の車両搭載性の悪化を向上できるブレーキ制御装置を提供すること。
【解決手段】 電力を供給する電源と、電力供給により駆動して制動力を発生させるアクチュエータと、運転者のブレーキ操作及び車両挙動に応じてアクチュエータを制御する電子制御手段と、を備えるブレーキ制御装置において、アクチュエータに電力を供給するアクチュエータ電源回路と、電子制御装置に電力を供給する電子制御装置電源回路と、アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になることを監視する電源電圧監視手段と、電源電圧が所定値以下になると昇電圧生成手段によってアクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になるとアクチュエータ電源回路の電力を電子制御装置電源回路に供給する昇電圧供給手段と、を備えた。
【選択図】 図3
【解決手段】 電力を供給する電源と、電力供給により駆動して制動力を発生させるアクチュエータと、運転者のブレーキ操作及び車両挙動に応じてアクチュエータを制御する電子制御手段と、を備えるブレーキ制御装置において、アクチュエータに電力を供給するアクチュエータ電源回路と、電子制御装置に電力を供給する電子制御装置電源回路と、アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になることを監視する電源電圧監視手段と、電源電圧が所定値以下になると昇電圧生成手段によってアクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になるとアクチュエータ電源回路の電力を電子制御装置電源回路に供給する昇電圧供給手段と、を備えた。
【選択図】 図3
Description
本発明は、電子制御装置に供給される電圧が下降した時に昇電圧を行う制御に関する。
この種の技術としては、電圧を昇圧させる昇圧回路をバッテリから電気を供給する供給回路に並行に設けて、エンジンのスタータ信号を検出すると昇圧回路を動作させて、エンジン始動時の電圧低下の場合にも電子制御装置に十分な電圧を供給するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平成6−229312号公報
しかしながら上記従来技術を、ブレーキ電子制御装置に用いる場合、エンジンのスタータ信号を入力するための専用ハーネスの新設や、電子制御装置のコネクタピン数の増加を行う必要がある。よって、専用ハーネスの新設によるコストアップや、コネクタピン数増加によるコネクタの大型化や、電子制御装置の車両搭載性の悪化が生じる虞があるという問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ブレーキ制御装置の車両搭載性の悪化を向上できるブレーキ制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、電力を供給する電源と、電力供給により駆動して制動力を発生させるアクチュエータと、運転者のブレーキ操作及び車両挙動に応じてアクチュエータを制御する電子制御手段と、を備えるブレーキ制御装置において、アクチュエータに電力を供給するアクチュエータ電源回路と、電子制御装置に電力を供給する電子制御装置電源回路と、アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になることを監視する電源電圧監視手段と、電源電圧が所定値以下になると昇電圧生成手段によってアクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、電源電圧が所定値以下になるとアクチュエータ電源回路の電力を前記電子制御装置電源回路に供給する昇電圧供給手段と、を備えた。
よって、本発明のブレーキ制御装置にあっては、ハーネス等を別途に設けることなく安定した電力を供給することが可能となり、ブレーキ制御装置の車両搭載性の悪化を向上できる。
以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に基づき説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1のブレーキ制御装置を適用したブレーキシステムの全体構成を示すシステム図である。
本実施の形態におけるブレーキシステムは、各センサ等からの情報により前後輪の制動力を制御するブレーキメイン制御装置2と、ブレーキメイン制御装置2の指令値に基づいて前輪液圧式ブレーキユニット3を制御する前輪液圧式ブレーキ制御装置1とを備える。
前輪液圧式ブレーキ制御装置1は、ブレーキメイン制御装置2からの制動指令信号に基づいて、前輪液圧式ブレーキユニット3を介して左右のホイルシリンダB1、B2の作動を制御する液圧式のブレーキバイワイヤ制御手段である。
前輪液圧式ブレーキユニット3は、ユニット内にマスタシリンダとは別に設けられたブレーキ液圧ポンプP1、P2(図2参照)と、このポンプM1、M2(図2参照)を駆動するモータを備え、前輪液圧式ブレーキ制御装置1からの制御指令に応じてホイルシリンダB1、B2に液圧を供給する。
また、前輪液圧式ブレーキ制御装置1はホイル液圧センサWP1、WP2を用いた液圧モニタによるフィードバック制御が可能な構成としている。
前輪液圧式ブレーキユニット3とブレーキペダルBPとは液圧回路によって接続され、フェイル時には後述する前輪液圧式ブレーキユニット3内の各電磁弁を非電通状態にして、ブレーキペダルBPへの踏力がホイルシリンダB1、B2に伝達するように構成している。
一方、左右の後輪電気式ブレーキユニット4、5は、電気式のブレーキアクチュエータであり、後輪各輪共通の制御用通信ラインを有する。また、ブレーキメイン制御装置2からの制動指令に基づいてユニット内のモータ等を制御可能な構成としている。この電気式ブレーキは、運転者のペダル操作情報に基づいて後輪に制動力を与えるもので、例えばモータ等によってブレーキパッドをブレーキディスクに押しつけて制動力を発生する。また、後述する回生ブレーキ制御装置7を作動させる際には、後輪の必要制動力のうち、回生ブレーキ制御装置7により発生する制動力を差し引いた分の制動力を左右の後輪電気式ブレーキB3、B4により発生する。なお、電気式ブレーキを採用している後輪側は、フェイル時のシステム遮断時は制動力を発生しない。しかしながら、後輪は前輪に比べて制動力が小さく(一般的に前輪と後輪の制動力比は7:3程度)、例えばブレーキバイワイヤ制御がフェイルに陥ったとしても前輪のみで十分な制動力を確保できる。
なお、前輪液圧式ブレーキ制御装置1及び後輪電気式ブレーキユニット4、5には、バッテリ(電源)PWRからの電力、またイグニッションスイッチや、ドア開スイッチ等の車両スイッチ信号等が直接入力する構成となっている。
後輪側には後輪電気式ブレーキユニット4、5に加えて、車輪の回転力により発電することで制動力を発生するブレーキジェネレータBGと、ブレーキジェネレータBGの作動を制御する回生ブレーキ制御装置7が設けられている。回生ブレーキ制御装置7は、図外の蓄電可能なバッテリのSOC(State Of Charge)を監視すると共に、ブレーキメイン制御装置2にSOCを伝送する。また、回生ブレーキ制御装置7はブレーキメイン制御装置2の指令信号に基づいて、ブレーキジェネレータBGの作動を制御する。
各前後輪には、車輪速度を検出する車輪速度センサV1S、V2S、V3S、V4Sが設けられている。これら各車輪速度センサ値V1、V2、V3、V4は、ブレーキメイン制御装置2に送信される。
ブレーキペダルBPには、3つのブレーキペダル操作情報を検出するセンサSEN1、SEN2、SEN3が設けられている。すなわち、ブレーキバイワイヤ特有の性能として、一つのセンサが故障した場合であっても正確な計測(すなわち運転者の操作意図の検出)ができるように、3つのブレーキペダル操作情報を検出するセンサを設けている。
ブレーキメイン制御装置2は、前後輪制動力を演算し各装置へ制御指令を伝送する。ブレーキメイン制御装置2には、ブレーキペダル操作信号S1、S2、S3と、イグニッションスイッチ信号、各車輪速度センサ信号V1、V2、V3、V4、ドア開スイッチ等の車両スイッチ信号、ブレーキランプスイッチ信号、エンジン制御装置等の他の制御装置6、およびバッテリPWRからの電気が入力される。上述の各装置は3系統の通信ラインで結線され、前輪液圧式ブレーキ制御装置1、ブレーキメイン制御装置2、後輪電気式ブレーキユニット4、5を結ぶT1と、ブレーキメイン制御装置2、回生ブレーキ制御装置7とを結ぶT2と、ブレーキメイン制御装置2、他の制御装置6を結ぶT3により相互に通信を行う。
ブレーキメイン制御装置2は、ブレーキペダルBPの操作や車両挙動(車輪速、操舵角、ヨーレイト、前後G,横G等)に基づいて、前輪液圧式ブレーキ制御装置1、後輪電気式ブレーキユニット4、5、回生ブレーキ制御装置7等に制御指令を伝送する。具体的には、ブレーキペダルBPへの踏力に応じて制動力を大きくする通常制御や、車両挙動をブレーキ液圧により制御するビークルダイナミクスコントロールシステム、制動時の車輪のロックを減圧制御等によって回避するアンチロックブレーキシステム、駆動時に駆動輪の過剰トルクによって発生する駆動輪スリップを抑制するトラクションコントロールシステム等を実行し、走行状況に応じて各輪のブレーキ制動力を最適に制御する。
[前輪液圧式ブレーキユニットの詳細]
図2は、前輪液圧式ブレーキユニット3の油圧回路図である。前輪液圧式ブレーキユニット3は右前輪のブレーキB1に接続する系統と、左前輪のブレーキB2に接続する系統とで構成されたタンデム型ユニットである。左右独立に設けられたポンプP1、P2(それぞれモータM1、M2により駆動)によりホイルシリンダ圧を上昇させ、所望の制動力を得る構成となっている。
図2は、前輪液圧式ブレーキユニット3の油圧回路図である。前輪液圧式ブレーキユニット3は右前輪のブレーキB1に接続する系統と、左前輪のブレーキB2に接続する系統とで構成されたタンデム型ユニットである。左右独立に設けられたポンプP1、P2(それぞれモータM1、M2により駆動)によりホイルシリンダ圧を上昇させ、所望の制動力を得る構成となっている。
マスタシリンダ31は油路32、33、常開の(すなわち非励磁において開弁となる)シャットオフバルブ34、35、油路36、37を介してホイルシリンダB1、B2へ接続する。ポンプP1、P2は一方を油路38、39を介してリザーバタンク40と接続され、他方を油路41、42と接続される。
油路41、42には常開のインバルブ43、44が設けられ、それぞれ油路45、46及び油路47、48と接続する。油路45、46には常閉比例弁であるアウトバルブ49、50が設けられ、油路38、39と接続する。また、油路47、48は油路36、37と接続する。さらに、油路41、42にはポンプP1、P2からインバルブ43、44への流れのみを許容するチェックバルブ51、52が設けられている。
油路32、33であってマスタシリンダ31とシャットオフバルブ34、35の間には、マスタシリンダ圧を検出する液圧センサ53、54が設けられている。また、油路36、37であってホイルシリンダB1、B2と油路47、48との接続点との間にも、ホイルシリンダ圧を検出する液圧センサWP1、WP2が設けられている。
[起動時]
ブレーキバイワイヤシステムの起動時には、常開のシャットオフバルブ34、35は閉弁され、マスタシリンダ圧がホイルシリンダB1、B2に、またホイルシリンダ圧がマスタシリンダ31に導入されないようにする。
ブレーキバイワイヤシステムの起動時には、常開のシャットオフバルブ34、35は閉弁され、マスタシリンダ圧がホイルシリンダB1、B2に、またホイルシリンダ圧がマスタシリンダ31に導入されないようにする。
[増圧時]
増圧時には、ポンプP1,P2により油路38、39を介してリザーバタンク40から作動油を汲み出し、常開のインバルブ43、44を介してホイルシリンダB1、B2を増圧する。このとき常開のシャットオフバルブ34、35は閉弁され、マスタシリンダ圧がホイルシリンダB1、B2に導入されないものとしている。また、アウトバルブ49、50も閉弁され、ホイルシリンダ圧とリザーバタンク40とを遮断する。
増圧時には、ポンプP1,P2により油路38、39を介してリザーバタンク40から作動油を汲み出し、常開のインバルブ43、44を介してホイルシリンダB1、B2を増圧する。このとき常開のシャットオフバルブ34、35は閉弁され、マスタシリンダ圧がホイルシリンダB1、B2に導入されないものとしている。また、アウトバルブ49、50も閉弁され、ホイルシリンダ圧とリザーバタンク40とを遮断する。
[減圧時]
減圧時にはポンプP1,P2を停止し、アウトバルブ49、50を開弁する。これによりホイルシリンダB1、B2は油路47、48を介してリザーバタンク40と連通し、ホイルシリンダ圧の減圧が行われる。
減圧時にはポンプP1,P2を停止し、アウトバルブ49、50を開弁する。これによりホイルシリンダB1、B2は油路47、48を介してリザーバタンク40と連通し、ホイルシリンダ圧の減圧が行われる。
[保持時]
保持時にはポンプP1,P2を停止し、アウトバルブ49、50、及びシャットオフバルブ34、35を閉弁とする。これによりホイルシリンダB1、B2はマスタシリンダ31及びリザーバタンク40との連通を遮断され、液圧が保持される。
保持時にはポンプP1,P2を停止し、アウトバルブ49、50、及びシャットオフバルブ34、35を閉弁とする。これによりホイルシリンダB1、B2はマスタシリンダ31及びリザーバタンク40との連通を遮断され、液圧が保持される。
[フェイル時]
フェイル時には各電磁弁は非通電状態となり、常開のシャットオフバルブ34、35及びインバルブ43、44は自動的に開弁し、常閉のアウトバルブ49、50は閉弁となる。これによりマスタシリンダ31とホイルシリンダB1、B2は連通され、ホイルシリンダB1、B2とリザーバタンク40とが遮断されてマニュアルブレーキが確保される。
フェイル時には各電磁弁は非通電状態となり、常開のシャットオフバルブ34、35及びインバルブ43、44は自動的に開弁し、常閉のアウトバルブ49、50は閉弁となる。これによりマスタシリンダ31とホイルシリンダB1、B2は連通され、ホイルシリンダB1、B2とリザーバタンク40とが遮断されてマニュアルブレーキが確保される。
[前輪液圧式ブレーキ制御装置の詳細]
次に前輪液圧式ブレーキ制御装置1の構成について説明する。図3は前輪液圧式ブレーキ制御装置1の回路構成図である。
次に前輪液圧式ブレーキ制御装置1の構成について説明する。図3は前輪液圧式ブレーキ制御装置1の回路構成図である。
前輪液圧式ブレーキ制御装置1は、液圧式ブレーキを作動する液圧ポンプ及びモータ等のアクチュエータに電力を供給するアクチュエータ電源回路10と、マイコン(電子制御手段)16等に電力を供給する電子制御装置電源回路11と、アクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる昇電圧生成回路12と、昇電圧生成回路12と電子制御装置電源回路11とを断接する低電圧リレー回路13と、電子制御装置電源回路11の電圧が所定値以下になったことを監視する電源電圧監視回路14と、を備える。
アクチュエータ電源回路10は並列に接続された昇電圧生成回路12と、電磁弁駆動回路17に電力を供給する。
昇電圧生成回路12は、アクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる回路であり、インダクタ、FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)、ダイオード、コンデンサ等から構成される。昇電圧生成回路12は、昇電圧制御信号セレクタ回路18を介してマイコン16からの制御信号を入力する。昇電圧生成回路12は、急制動時にはマイコン16からの通常時用の昇電圧制御信号にしたがって、ホイルシリンダB1、B2に液圧を供給するポンプP1、P2を駆動するモータM1、M2にアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させた電力を供給する。また、昇電圧生成回路12は、電子制御装置電源回路11の電圧が低下すると、マイコン16からの通常時用の昇電圧制御信号にしたがって、低電圧リレー回路13を介して5V電源生成回路19にアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させた電力を供給する。
電磁弁駆動回路17は、ブレーキバイワイヤ制御中にマイコン16の電磁弁駆動信号によって、前輪液圧式ブレーキユニット3内の各電磁弁を駆動して、ポンプの駆動によるブレーキ制御を行う。
電子制御装置電源回路11は、ダイオード20、電源リレー21を介して、前輪液圧式ブレーキ制御装置1のその他の内部装置と、5V電源生成回路19に電力を供給する。電源リレー21と5V電源生成回路19との間にはコンデンサ22が設けられる。また、電子制御装置電源回路11はバッテリPWRとコンデンサ22との間から分岐して、電源電圧監視回路14に電力を供給する。
電源リレー21はイグニッションスイッチ等の電子装置を起動させるウェイクアップ信号が入力されるとバッテリPWR側と5V電源生成回路19側とを通電し、ウェイクアップ信号が入力されていないときには遮断する。
コンデンサ22は電子制御装置電源回路11の電圧変動に対して、5V電源生成回路19へ安定した電圧で電力を供給するために蓄電及び放電をする。
5V電源生成回路19は、バッテリPWRから供給される、例えば12Vの電力をマイコン16への供給電圧5Vへ変換する回路である。
電源電圧監視回路14は、シュミットトリガ回路等であって、例えば図4のように抵抗とコンデンサとコンパレータとから構成される。この電源電圧監視回路14は、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧(例えば8V)より大きいときには、低電圧リレー回路13、PWMリレー回路15、昇電圧制御信号セレクタ回路18にLoの信号が印加される。一方、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧より小さくなるとHiの信号が印加される。この設定電圧は、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧以下の電圧になった際に、後述する昇電圧生成回路12が、5V電源生成回路19によって5V電源生成可能な最小電圧を、供給可能になるまでの時間を考慮して5V電源生成可能な最小電圧よりも大きな値に設定される。
低電圧リレー回路13は、電源電圧監視回路14によってHiの信号が印加されると、昇電圧生成回路12と5V電源生成回路19とを通電する。低電圧リレー回路13は、例えば図5(a)のようにFETを用いて構成したものや、図5(b)のようにコイルを用いて構成したリレー回路である。なお、この低電圧リレー回路13は、昇電圧生成回路12の出力側と電源リレー21の入力との間に設けても良い。この低電圧リレー回路13は本発明の昇電圧供給手段に相当する。
PWMリレー回路15は、電源電圧監視回路14によってHiの信号が印加されると、マイコン16の低電圧時用の昇電圧制御信号出力と、昇電圧制御信号セレクタ回路18とを通電する。PWMリレー回路15は、例えば、図6(a)のようにFETを用いて構成したものや、図6(b)のようにコイルを用いて構成したリレー回路である。
昇電圧制御信号セレクタ回路18は、電源電圧監視回路14によってLoの信号が印加されているときには、マイコン16の通常時用の昇電圧制御信号出力端子と昇電圧生成回路12とを通電して、昇電圧生成回路12に通常時用の昇電圧制御信号を入力する。一方、電源電圧監視回路14によってHiの信号が印加されているときには、昇電圧制御信号セレクタ回路18は、マイコン16低電圧時用の昇電圧制御信号出力端子と昇電圧生成回路12とを通電して、昇電圧生成回路12に低電圧時用の昇電圧制御信号を入力する。昇電圧制御信号セレクタ回路18は、例えば図7のようにトランジスタ、ダイオード、FET等を用いたスイッチング回路である。
次に、前輪液圧式ブレーキ制御装置1の作用について述べる。
エンジン始動前であっても、電子装置を起動させるウェイクアップ信号が入力されると、本実施例で示すような電子制御式のブレーキシステム等の各電子装置が起動する。この場合、エンジンストップ状態であり、また回生ブレーキが作動していない状態であれば、ジェネレータが駆動しておらず、バッテリPWRへの充電が行われない。そのため電子制御装置電源回路11に供給される電力の電圧が低下する虞がある。
また、エンジン始動のクランキング時においては、クランキングのために大きな電圧が必要とされるために、電子制御装置電源回路11に供給される電力の電圧が低下する虞がある。
上記のような電圧低下時にあっては、マイコン16に5Vの電圧の電力を供給することができない虞がある。そのためマイコン16は適切に作動できずに、前輪液圧式ブレーキユニット3を適切に制御できない虞や、ブレーキメイン制御装置2との通信が遮断される虞がある。本実施例では、電圧低下時にも一時的には電圧を確保できるようにコンデンサ22を5V電源生成回路19の入力側に設けているが、コンデンサ22の蓄電量だけでは長時間の電圧確保は困難である。
本実施例のようなブレーキバイワイヤシステムでは、電圧低下によりマイコン16によるモータM1、M2や各電磁弁の制御が停止してしまうと、十分な制動力が得られなくなる虞がある。また、ブレーキバイワイヤシステムが作動中にマイコン16の停止によって電磁弁が非通電状態になると、ポンプP1、P2によって加圧されたブレーキ液がホイルシリンダB1、B2側からマスタシリンダ31に供給されて、ブレーキペダルBPに振動が発生し、ドライバに違和感を与える虞がある。
そこで、本実施例では電子制御装置電源回路11における電圧低下時には、低電圧リレー回路13によって、昇電圧生成回路12と5V電源生成回路19とを通電するようにした。さらに、PWMリレー回路15を通電し、昇電圧制御信号セレクタ回路18を切り替えて昇電圧生成回路12には通常の昇電圧制御信号ではなく、低電圧時用の昇電圧制御信号を入力するようにした。上記の作用によって、昇電圧生成回路12はマイコン16の低電圧時用の昇電圧制御信号に応じて5V電源生成回路19に十分な電圧の電力を供給する。
また、本実施例では、電子制御装置電源回路11の電圧監視をマイコン16とは別に設けた電源電圧監視回路14によって行うことにより、マイコン16の処理負荷を低減している。
昇電圧生成回路12は、急制動時等の場合にはポンプP1、P2を駆動するモータM1、M2は大きな電圧を必要とする場合に、アクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させてモータM1、M2に供給する。エンジン始動前や始動中においては、急制動のように大きな制動力を必要とする場合は少ない。そのため、エンジン始動前や始動中においては、昇電圧生成回路12を用いてモータM1、M2に大きな電圧を供給することが少ない。上記のようにエンジン始動前や始動時といった大きな制動力を必要としない状況においても、電子制御装置電源回路11側へ電源電圧を上昇させた電力を供給する回路として利用できるので、昇電圧生成回路12の利用効率を高めることができる。
図8は、本実施例の前輪液圧式ブレーキ制御装置1における低電圧時の制御の例を示したタイムチャートである。図8では、エンジン始動前にブレーキ制御した後に、エンジン始動を行う例である。
時間t0において、電源リレー21にウェイクアップ信号が入力されると、電子制御装置電源回路11に電力が供給される。電子制御装置電源回路11には、バッテリ電圧が発生する。電源電圧監視回路14は電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧(8V)以上であればLo信号を出力する。また、5V電源生成回路19に供給される電力は十分な電圧であるので、5Vの電力に変換してマイコン16に供給する。
時間t1において、マイコン16がリセット解除されて、低電圧時用の昇電圧制御信号出力端子と通常時用の昇電圧制御信号出力端子とからそれぞれ制御信号を出力する。低電圧時用の昇電圧制御信号は昇電圧生成回路12において、バッテリPWRからの供給電圧を5V電源生成回路19が5V電源を生成可能な電圧にまで上昇させる固有のPWM信号である。また通常時用の昇電圧制御信号は急制動時に要する制動力に応じてモータを駆動させる信号である。
このとき、昇電圧制御信号セレクタ回路18はマイコン16の通常用の昇電圧制御信号出力と昇電圧生成回路12とを通電する。時間t1以降、電源電圧監視回路14はHi信号を出力して、昇電圧制御信号セレクタ回路18が切り替わる時間t3まで、昇電圧生成回路12には通常用の昇電圧制御信号が入力される。
時間t2において、クランキングによって、電子制御装置電源回路11の電圧が低下し、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧(例えば8V)以下になると電源電圧監視回路14はHi信号を出力する。時間t2からt5までは、5V電源生成回路19にはコンデンサ22に蓄電された電力が供給されるので、5V電源生成回路19に入力される電力の電圧低下の速度を抑えられる。
時間t3において、電源電圧監視回路14からのHi信号によって、低電圧リレー回路13、PWMリレー回路15が通電され、昇電圧制御信号セレクタ回路18はPWMリレー回路15と昇電圧生成回路12とを通電する。時間t3以降、電源電圧監視回路14がLo信号を出力して、昇電圧制御信号セレクタ回路18が切り替わる時間t8まで、昇電圧生成回路12には低電圧用の昇電圧制御信号が入力される。
時間t4において、昇電圧生成回路12からの電力が5V電源生成回路19に供給されて、5V電源生成回路19の入力電圧は5V電源生成可能な電圧を確保できる。
時間t6において、クランキングが終了すると電子制御装置電源回路11の電圧が上昇し始める。
時間t7において、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧(例えば8.6V)以上になると、電源電圧監視回路14はLo信号を出力する。なお、電源電圧監視回路14がLo信号からHi信号へと切り替わるときの設定電圧と、Hi信号からLo信号へと切り替わるときの設定電圧とが異なるのは、ノイズにより電源電圧監視回路14が安定して動作するためにヒステリシスを設定しているからである。
時間t8において、電源電圧監視回路14のLo信号によって、低電圧リレー回路13とPWMリレー回路15とは遮断して、昇電圧制御信号セレクタ回路18はマイコン16の通常時用の昇電圧制御信号端子と昇電圧生成回路12とを通電して、以降、通常制御を行う。
次に、本実施例におけるブレーキ制御装置の効果を説明する。
(1)電源電圧監視回路14が、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出すると、アクチュエータ電源回路10に設けられた昇電圧生成回路12によって電源電圧を上昇させて、5V電源生成回路19に電力を供給する。よって、電源電圧が低下した場合であっても、昇電圧生成回路12によって電源電圧を上昇させて、5V電源生成回路19に電力を供給するので、5V電源生成回路19は5V電源の生成が可能である。
したがって、マイコン16に5V電源の入力が可能となり、適切なブレーキ制御を行うことができ、十分な制動力を得ることができる。
また、電源電圧監視回路14が電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧以下になったことを検出する。よって、本実施例の前輪液圧式ブレーキ制御装置1をエンジンのスタートスイッチの入力を行わない制御装置に用いた場合においても、クランキング時の電子制御装置電源回路11の電圧以下を検出できる。したがって、新たにスタートスイッチの入力を行うことなく、マイコン16に入力する電力の電圧を確保することができる。
また、ブレーキ制御中に電源電圧が低下した場合であっても、マイコン16に5V電源の入力が可能となり、マイコン16による電磁弁制御が可能である。よって、ポンプP1、P2によって加圧されたブレーキ液はシャットオフバルブ34、35によってマスタシリンダ31側に供給されることがなく、ブレーキペダルBPの振動が発生を防止するし、ドライバに違和感を与えることを防止できる。
また、電源電圧低下時には、アクチュエータ電源回路に設けられた昇電圧生成回路12によってアクチュエータ電源回路10側に5V電源生成回路19が5V電源を生成可能な電圧の電力を供給する。よって、新たに電子制御装置電源回路11側に昇電圧生成回路12を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
また、電源電圧監視回路14が、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出すると、アクチュエータ電源回路10に設けられた昇電圧生成回路12によって電源電圧を上昇させて、5V電源生成回路19に電力を供給する。よって、エンジン始動前、始動中、始動後に関わらず、マイコン16に5V電源の入力が可能となり、ブレーキの電子制御開始後は適切なブレーキ制御を行うことができる(請求項1に対応)。
(2)昇電圧生成回路12は急制動時にアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させて、モータ駆動回路に電力を供給する。よって、急制動時にアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる昇電圧生成回路12を、エンジン始動前や始動時といった大きな制動力を必要としない状況においても利用できるので、昇電圧生成回路12の利用効率を高めることができる(請求項2に対応)。
(3)電源電圧監視回路14は、電子制御装置電源回路11に供給される電源電圧が設定電圧以下になることを監視する。よって、電子制御装置電源回路11の断線等によって電子制御装置電源回路11によるマイコン16側に電力の供給が不能になった場合であっても、アクチュエータ電源回路10によってマイコン16側へ電力を供給が可能となり、前輪液圧ブレーキ制御装置の可用性を高めることができる(請求項3に対応)。
(4)電子制御装置電源回路11の電圧が設定値以下になることを監視する手段である電源電圧監視回路14を、マイコン16とは独立して設けた。よって、電子制御装置電源回路11の電圧が設定値以下になることを監視するための制御をマイコン16による処理を介さずに行うことができる。したがって、マイコン16による演算負荷を低減でき、他の制御の演算速度を高めることができる(請求項4に対応)。
(5)電圧が設定値以下になると、低電圧時用の昇電圧生成制御信号を昇電圧生成回路12へ入力し、昇電圧生成回路12からの電力を5V電源生成回路19へ供給する昇電圧供給手段としての低電圧リレー回路13、PWMリレー回路15、昇電圧制御信号セレクタ回路18を、マイコン16とは独立して設けた。よって、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧以下になった場合に、昇電圧生成回路12からの電力を5V電源生成回路19へ供給するための制御をマイコン16による処理を介さずに行うことができる。したがって、マイコン16による演算負荷を低減でき、他の制御の演算速度を高めることができる(請求項5に対応)。
まず、構成を説明する。
本実施例は実施例1とブレーキシステムの全体構成は同様であり、前輪液圧式ブレーキ制御装置1の構成のみが異なる。実施例1の前輪液圧式ブレーキ制御装置1においては、電源電圧監視回路14によって電源電圧を監視し、電源電圧監視回路14の出力によって低電圧リレー回路13やPWMリレー回路15を断接し、昇電圧制御信号セレクタ回路18を切り替える制御行った。一方、本実施例では、マイコン16によって電子制御装置電源回路11の電圧低下を監視し、低電圧リレー回路13の断接を制御するようにした。
図9は、本実施例2の前輪液圧式ブレーキ制御装置1の回路構成図である。実施例1と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
電子制御装置電源回路11はバッテリPWRとコンデンサ22との間から分岐して、電源モニタ回路23に電力を供給する。この電源モニタ回路23からはマイコン16のA/D端子にモニタ値を入力する。
マイコン16は、電源モニタ回路23のモニタ値に応じた昇電圧制御信号を昇電圧生成回路12側に、低電圧リレー回路制御信号を低電圧リレー回路13に出力する。
次に本実施例における作用について説明する。
図10はマイコン16で行われる制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、エンジンストップ中であるか否かを判定し、エンジンストップ中であればステップS2へ移行し、エンジン回転中であればステップS7へ移行する。
ステップS2では、ブレーキメイン制御装置2の制動指令によって、ドライバに制動要求があるか否かを判定して、制動要求があると判断した場合にはステップS3へ移行し、制動要求がないと判断したときには、制御を終了する。
ステップS3では、ブレーキ液圧ポンプのモータを駆動させる制御を実行して、ステップS4へ移行する。
ステップS4では、電源モニタ回路23のモニタ信号をもとに電子制御装置電源回路11の電圧が低電圧しきい値A以上であるか否かを判定し、低電圧しきい値A未満である場合にはステップS5へ移行し、低電圧しきい値A以上であるときには、制御を終了する。
ステップS5では、低電圧リレー回路13へ制御信号を出力してアクチュエータ電源回路10と電子制御装置電源回路11とを通電し、ステップS6へ移行する。
ステップS6では、昇電圧生成回路12に制御信号を出力してアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる制御を行い、制御を終了する。このときの制御信号は、電子制御装置電源回路11側へ供給する電力の電圧を制御するものである。
ステップS7では、ブレーキメイン制御装置2の制動指令によって、ドライバに制動要求があるか否かを判定して、制動要求があると判断した場合にはステップS8へ移行し、制動要求がないと判断したときには、制御を終了する。
ステップS8では、急制動中であるか否かを判定し、急制動中であると判断した場合にはステップS9へ移行し、急制動中でないと判断した場合にはステップS10へ移行する。
ステップS9では、昇電圧生成回路12に制御信号を出力してアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる制御を行い、制御を終了する。このときの制御信号は、ブレーキ液圧ポンプP1、P2のモータM1、M2を駆動する電力の電圧を制御するものである。
ステップS10では、ブレーキ液圧ポンプP1、P2のモータM1、M2を駆動させる制御を実行して、制御を終了する。
図11は本実施例の前輪液圧式ブレーキ制御装置1における低電圧時の制御の例を示したタイムチャートである。図11では、エンジン始動前にブレーキ制御した後に、エンジン始動を行う例である。
時間t10において、電源リレー21にウェイクアップ信号が入力されると、電子制御装置電源回路11に電力が供給される。電子制御装置電源回路11には、バッテリ電圧が発生する。また、5V電源生成回路19に供給される電力は十分な電圧であるので、5Vの電力に変換してマイコン16に供給する。
時間t11において、マイコン16がリセットされる。
時間t12において、クランキングによって、電源モニタ回路23のモニタ信号が電圧の低下を示し、設定電圧(例えば8V)以下になる。時間t12からt15までは、5V電源生成回路19にはコンデンサ22に蓄電された電力が供給されるので、5V電源生成回路19に入力される電力の電圧低下の速度を抑えられる。
時間t13において、マイコン16によって、昇電圧生成回路12に昇電圧制御実行信号を、また低電圧リレー回路13に通電制御信号を出力する。低電圧リレー回路13はアクチュエータ電源回路10と電子制御装置電源回路11とを通電し、昇電圧生成回路12はアクチュエータ電源回路10の電圧を上昇させる。
時間t14において、昇電圧生成回路12からの電力が5V電源生成回路19に供給されて、5V電源生成回路19の入力電圧は5V電源生成可能な電圧を確保できる。
時間t16において、クランキングが終了すると電子制御装置電源回路11の電圧が上昇し始める。
時間t17において、マイコン16は電源モニタ回路23のモニタ信号から、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧(例えば8.6V)以上となったことを判断する。
時間t18において、マイコン16は、昇電圧生成回路12に昇電圧制御停止信号を、また低電圧リレー回路13に遮断制御信号を出力する。低電圧リレー回路13はアクチュエータ電源回路10と電子制御装置電源回路11とを遮断し、昇電圧生成回路12はアクチュエータ電源回路10の電圧上昇を停止する。以降、通常制御を行う。
次に、本実施例におけるブレーキ制御装置の効果を説明する。
(6)電源モニタ回路23のモニタ信号によってマイコン16が、電子制御装置電源回路11の電圧が設定電圧以下になったことを検出すると、アクチュエータ電源回路に設けられた昇電圧生成回路12によって電源電圧を上昇させて、5V電源生成回路19に電力を供給する。よって、電源電子回路や昇電圧制御信号セレクタ回路等の専用の回路を設けることなく、マイコン16によって電源電圧の集中管理を行うことができる。したがって、部品点数の削減や故障率の低下を実現することができる。
[他の実施例]
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1及び実施例2に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1及び実施例2に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例1及び実施例2においては、前輪液圧式ブレーキ制御装置1における構成及び制御を説明したが、同様の構成及び制御をブレーキメイン制御装置2に用いても良い。
また、実施例1及び実施例2においては、ブレーキバイワイヤシステムにおけるシステムについて説明したが、通常のブレーキ操作においてはブレーキ踏力によって制動力を制御するブレーキシステムにおいて、モータによるブレーキ液圧ポンプの駆動によってブレーキアシストを行うものに用いても良い。
1 前輪液圧式ブレーキ制御装置
3 前輪液圧式ブレーキユニット
10 アクチュエータ電源回路
11 電子制御装置電源回路
12 昇電圧生成回路
13 低電圧リレー回路
14 電源電圧監視回路
15 PWMリレー回路
16 マイコン
17 電磁弁駆動回路
18 昇電圧制御信号セレクタ回路
PWR 電源
3 前輪液圧式ブレーキユニット
10 アクチュエータ電源回路
11 電子制御装置電源回路
12 昇電圧生成回路
13 低電圧リレー回路
14 電源電圧監視回路
15 PWMリレー回路
16 マイコン
17 電磁弁駆動回路
18 昇電圧制御信号セレクタ回路
PWR 電源
Claims (5)
- 電力を供給する電源と、
電力供給により駆動して制動力を発生させるアクチュエータと、
運転者のブレーキ操作及び車両挙動に応じて前記アクチュエータを制御する電子制御手段と、
を備えるブレーキ制御装置において、
前記アクチュエータに電力を供給するアクチュエータ電源回路と、
前記電子制御手段に電力を供給する電子制御手段電源回路と、
前記アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、
前記電源電圧が所定値以下になることを監視する電源電圧監視手段と、
前記電源電圧が所定値以下になると前記昇電圧生成手段によって前記アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させる昇電圧生成手段と、
前記電源電圧が所定値以下になると前記アクチュエータ電源回路の電力を前記電子制御装置電源回路に供給する昇電圧供給手段と、
を備えるブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記アクチュエータはモータで駆動するポンプによりブレーキ液圧を発生させ、
昇電圧生成手段は、急制動時に前記アクチュエータ電源回路の電圧を上昇させることを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のブレーキ制御装置において、
前記電源電圧監視手段は前記電子制御手段電源回路の電圧を監視することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置において、
前記電源電圧監視手段は、前記電子制御手段と独立して設けられることを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置において、
前記昇電圧供給手段は、前記電子制御手段と独立して設けられることを特徴とするブレーキ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005092468A JP2006273045A (ja) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | ブレーキ制御装置 |
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JP2005092468A Pending JP2006273045A (ja) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | ブレーキ制御装置 |
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---|---|---|---|---|
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JP2014024389A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 車両用制御装置 |
JP2014108656A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ブレーキ装置 |
JP7438341B2 (ja) | 2019-10-04 | 2024-02-26 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 特に自動車のための電子的にスリップ制御可能な非人力ブレーキシステムを制御する方法、および特に自動車のための電子的にスリップ制御可能な非人力ブレーキシステム |
-
2005
- 2005-03-28 JP JP2005092468A patent/JP2006273045A/ja active Pending
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US11975698B2 (en) | 2019-10-04 | 2024-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling an electronically slip-controllable externally powered brake system, in particular for a motor vehicle, and electronically slip-controllable externally powered brake system, in particular for a motor vehicle |
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