JP2010120624A - 車両用電源供給制御装置、及び車両用電源供給制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主電源1の電力の残量が、第1の所定値未満に低下すると、補助電源6を上記ブレーキ用電子制御部5に電気的に接続する。さらに、主電源1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、補助電源6をブレーキアクチュエータ4にも電気的に接続する。
【選択図】 図1
Description
ここで、電源に対し、ブレーキアクチュエータと、ブレーキ制御用の電子制御部とは並列に接続する電源回路構成となっている。
上記の従来技術では、主電源から副電源に電源供給先を切り替える際に、一時的に電源供給出来ない時間が発生する。しかし、ブレーキアクチュエータと比較して、ブレーキ制御用の電子制御部の方が、電源供給出来ない時間が短い方が好ましい。
本発明は、上記のような点に着目したもので、ブレーキアクチュエータ及びブレーキ制御用の電子制御部に対する電源供給の切替えタイミングを適正化することを課題としている。
一方、相対的に、ブレーキアクチュエータへの切替えタイミングを遅らせることで、その分、ブレーキアクチュエータに対する電源の切替えを抑える。
このように、ブレーキアクチュエータ及びブレーキ制御用の電子制御部に対する電源供給の切替えタイミングを適正化する。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る電源供給制御装置に関わる電源供給回路を示す概念図である。
(構成)
符号1は、主電源を表す。その主電源1には、レギュレータ2を介してジェネレータ3が接続する。そして、主電源1は、ジェネレータ3からの電力を蓄電する。主電源1は、バッテリからなる。
すなわち、主電源1は、第1配線8を介してブレーキアクチュエータ4に電気的に接続する。また、主電源1は、第2配線9を介してブレーキ用電子制御部5に電気的に接続する。更に、主電源1は、第3配線10を介して補助電源6に電気的に接続する。さらにまた、主電源1は、第4配線11を介して電動パワーステアリング用アクチュエータ7に電気的に接続する。
ブレーキ用電子制御部5は、上記ブレーキアクチュエータ4の動作を制御する制御部である。また、ブレーキ用電子制御部5は、上記制動用の油圧制御回路の制御弁についても制御する。
また、補助電源6は、第5配線12を介してブレーキアクチュエータ4に電気的に接続する。補助電源6は、第6配線13を介してブレーキ用電子制御部5に電気的に接続する。
また、第2配線9の途中には第4のスイッチ素子SW4が介挿する。第4のスイッチ素子SW4は、主電源1からブレーキ用電子制御部5への電流を制御する。この第4のスイッチ素子SW4は、例えばMOS−FET(半導体スイッチ)で構成する。この第4のスイッチ素子SW4は、ON状態を初期値とする。すなわち、通常状態では、主電源1からブレーキ用電子制御部5へ電流を供給する状態となっている。
また、第5配線12の途中には、第1のスイッチ素子SW1が介挿する。第1のスイッチ素子SW1は、補助電源6からブレーキアクチュエータ4への電流を制御する。この第1のスイッチ素子SW1は、例えばメカニカルリレーで構成する。この第1のスイッチ素子SW1は、OFF状態を初期値とする。すなわち、通常状態では、補助電源6からブレーキアクチュエータ4への電流供給を遮断状態とする。
この第2のスイッチ素子SW2は、直列に配置した2個のMOS−FET(半導体スイッチ)で構成する。以下の説明では、2個のMOS−FETは、補助電源6側のMOS−FETを第1半導体スイッチ17と呼び、他方のMOS−FETを第2半導体スイッチ18と呼ぶ。
そして、第1半導体スイッチ17は、初期値がON状態である。第2半導体スイッチ18は、初期値がOFF状態である。これによって、第2のスイッチ素子SW2は、通常状態では、ボディ・ダイオード18bを介しては導通状態となっており、第2半導体スイッチ18をONに切り替えることで積極的に電流を流す状態となる。なお、第1半導体スイッチ17の初期値をOFFとしておき、後述の第5のスイッチ素子SW5がONに切り替わるのに同期して第1半導体スイッチ17をONに切り替える構成でもよい。
また、符号20はブレーキペダルを示す。符号21はブレーキペダル20の操作を検出するブレーキスイッチである。ブレーキスイッチ21は検出した信号をスイッチコントロール部15に出力する。また、符号22はステアリングホイールである。符号23は舵角センサである。舵角センサ23は検出信号をスイッチコントロール部15に出力する。
このスイッチコントロール部15は、例えば、上記ブレーキ用電子制御部5の一部として設ける。また、スイッチ素子SW1〜SW6の全部若しくは一部の切替え制御は、電源供給回路中の各所の電圧値に応じて、下記に説明するように自動的に切り替わるように回路設計しても良い。
ここで、スイッチコントロール部15は、電圧閾値として、電源切替開始電圧閾値V3、制御部保障電圧閾値V1、アクチュエータ保障電圧閾値V2、及び復帰電圧閾値V4を持つ。
この4つの閾値は、図3に示すように、下記の関係にある。
電源切替開始電圧閾値V3 > 制御部保障電圧閾値V1
制御部保障電圧閾値V1 > アクチュエータ保障電圧閾値V2
復帰電圧閾値V4 > 電源切替開始電圧閾値V3
電源切替開始電圧閾値V3は、主電源1の定常の電圧が低下してきたと認識できる電圧値である。
制御を保障するための制御部保障電圧閾値V1は、上記アクチュエータ保障電圧閾値V2から所定の余裕代だけ大きな値に設定しておく。すなわち、制御部保障電圧閾値V1は、例えば車両ハーネスのバラツキを考慮しつつ、ブレーキアクチュエータ4の最低電圧を確実に保障可能な値とする。
スイッチコントロール部15は、図2に示すようにイグニッションがオンになると作動して(ステップS1)、上述の初期値の状態に各スイッチ素子を設定する(ステップS2)。
ステップS20では、第6のスイッチ素子SW6をOFFに切り替え、続いてステップS30で、第5のスイッチ素子SW5値はONに切り替える。これによって、主電源1の電圧Vmが低下し始めると、補助電源6は、(再)充電状態を停止して、ブレーキ用電子制御部5と導通可能状態となる。
ステップS42では、主電源1の電圧Vmが補助電源6の電圧Vs以下か否かを判定する。主電源1の電圧Vmが補助電源6の電圧Vs以下の場合には、ステップS44に移行する。一方、主電源1の電圧Vmが補助電源6の電圧Vsよりも大きい場合にはステップS46に移行する。
ステップS50では、第2のスイッチ素子SW2をONに切り替える。その後、ステップS60に移行する。第2のスイッチ素子SW2のONへの切り替えは、具体的には第2半導体スイッチ18をONとする。これによって、積極的に補助電源6の電流をブレーキ用電子制御部5に通電可能となる。なお、第1半導体スイッチ17の初期値がOFFの場合には、上記ステップS30にて、第1半導体スイッチ17をONに切り替える。
ステップS48では、第2のスイッチ素子SW2をOFFに切り替えた後に、ステップS10に戻る。
そして、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満の場合には、ステップS70に移行する。そうでない場合には、ステップS10に戻る。
ステップS70では、第3のスイッチ素子SW3をOFF状態に切り替える。続いて、ステップS80では、第1のスイッチ素子SW1をON状態に切り替える。これによって、ブレーキアクチュエータ4に対する電源切替が行われる。つまり補助電源6からブレーキアクチュエータ4に電流を供給可能となる。
ステップS100では、第1のスイッチ素子SW1をOFFに切り替える。
これによって、ブレーキアクチュエータ4に対する電源切替が行われ、ブレーキアクチュエータ4に対し主電源1から電流が供給する状態に復帰する。
ステップS120では、第2のスイッチ素子SW2をOFFに切り替える。
ステップS130では、第5のスイッチ素子SW5をOFFに切り替える。
ステップS140では、第6のスイッチ素子SW6をONに切り替える。
これによって、補助電源6への再充電が行われる。
ここで、上記処理中における主電源1への復帰処理において、上記説明では、ステップS90で、主電源1の電圧Vmが復帰電圧閾値V4以上か否かで電源復帰の判定を行っている。
これに代えて、ステップS100及びS110の処理を、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2以上若しくは、アクチュエータ保障電圧閾値V2より若干大きな値となったときに実施するようにしても良い。若干大きな値とは、余裕代を持たせる意味である。
またこのときは、ステップS130及びS140の処理は、主電源1の電圧Vmが電源切替開始電圧閾値V3の場合に実施するようにする。
この放電状態で、第2のスイッチ素子SW2を構成する第1及び第2半導体素子についてON/OFFを行いつつ、第2のスイッチ素子SW2の電圧及び補助電源6の電圧Vbをモニタすることで、第1及び第2半導体素子の故障診断を行う。
同様に、第1のスイッチ素子SW1についても、上記放電中にON/OFFを行って故障診断を行う。
この電源供給回路では、第2配線9にトランジスタ25を配置して、電流の逆流を防止している。
また、符号R1は主電源1の電圧Vmをモニタリングする抵抗である。符号R2は、ブレーキアクチュエータ4に供給される電圧をモニタリングするための抵抗である。符号R3は補助電源6の電圧Vbをモニタリングするための抵抗である。符号R4は、ブレーキ用制御部に供給される電圧をモニタリングするための抵抗である。符号R5は、スイッチを診断するための抵抗である。
そして、主電源1の電圧Vmをモニタリングする抵抗R1、ブレーキアクチュエータ4に供給される電圧をモニタリングするための抵抗R2、及びブレーキ用制御部に供給される電圧をモニタリングするための抵抗R4のいずれか1つ若しくは組み合わせてモニタリングする処理が、主電源残量検出手段14となる。
主電源1が通常の定常電圧状態の場合には、主電源1からブレーキアクチュエータ4及びブレーキ用電子制御部5に電流を供給する。
この状態から、主電源1の電圧Vmが低下していき、電源切替開始電圧閾値V3未満になると、第6のスイッチ素子SW6をOFFに切り替えると共に、第5のスイッチ素子SW5をONに切り替える。
これによって、補助電源6とブレーキ用電子制御部5とが、第2のスイッチ素子SW2のボディ・ダイオード18bを介して通電状態となる。すなわち、ブレーキ用電子制御部5に対し、第4のスイッチ素子SW4と第2のスイッチ素子SW2とがOR接続状態となる。
さらに主電源1の電圧Vmが低下して、主電源1の電圧Vmが制御部保障電圧閾値V1未満になると、第2のスイッチ素子SW2(第2半導体スイッチ18)がONに切り替わって、補助電源6からブレーキ用電子制御部5へ積極的に電流を供給できる状態となる。
なお、このとき、第4のスイッチ素子SW4をOFFに切り替えても良い。
さらに主電源1の電圧Vmが低下して、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、第3のスイッチ素子SW3がOFFに切り替わり、続けて第1のスイッチ素子SW1がONに切り替わって、補助電源6からブレーキアクチュエータ4に電流が供給される。これによって、ブレーキアクチュエータ4の作動を確保する。
また、ブレーキ用電子制御部5への入側電圧をモニタリングして、電圧の急上昇等によって、主電源1が復帰したと判定すると、第2のスイッチ素子SW2をOFFに切り替え、更に、第5のスイッチ素子SW5をOFFに切り替え、更に第6のスイッチ素子SW6をONに切り替える。これによって、補助電源6を充電モードに戻す。
模式的に説明すると、主電源1が定常電圧の正常な状態では、図5に示すように、第1及び第2配線9を通じて、主電源1からブレーキアクチュエータ4及びブレーキ用電子制御部5に電流を供給する。
この状態から、主電源1の電圧Vmが少し低下すると、図6に示すように、主電源1と補助電源6との接続をOFFとして、補助電源6をブレーキ用電子制御部5に電気的に接続した状態となる。
更に、ブレーキアクチュエータ4が要求する最低の電圧を供給困難なほど、主電源1の電圧Vmが低下すると、図7に示すように、第3のスイッチ素子SW3をOFFにすると共に第1のスイッチ素子SW1をONとして、補助電源6からブレーキアクチュエータ4に電流を供給する状態とする。
ここで、上述のように主電源1が低下して補助電源6から電流を供給する状態に移行すると、補助電源6の電力を消費することとなる。従って、補助電源6の残存電力が所定以上まで低下すると、補助電源6からの電流の供給が困難な状態となるので、主電源1からの電流供給状態に復帰して、補助電源6の再充電状態とする。
本実施形態では、この放電時に、第2のスイッチ素子SW2を構成する第1半導体スイッチ17及び第2半導体スイッチ18、及び第1のスイッチ素子SW1について、ON/OFFの切り替えを実行する。これによって、第1半導体スイッチ17及び第2半導体スイッチ18、さらには第1のスイッチ素子SW1についての故障診断を行う。
このタイムチャート例では、補助電源6入側のモニタ抵抗R1の検知によって、補助電源6の入口電圧が低下することを検知すると、第6のスイッチ素子SW6をOFFに切り替えると共に、第5のスイッチ素子SW5をONに切り替える。すると、補助電源6出側の電圧が上がることで、第2のスイッチ素子SW2がONに切り替わる。
なお、このタイムチャート例では、第4のスイッチ素子SW4は、補助電源6に切り替わっても、常時ON状態とする。
また、このタイムチャート例では、ブレーキ用電子制御部5入口でのモニタ電圧の電圧変化によって復帰判定している。すなわち、ブレーキ用電子制御部5入口でのモニタ電圧に上昇方向の電圧変化が発生すると、主電源1が復帰すると判定する。
すると、第1のスイッチ素子SW1をOFFに切り替える。続けて、第1のスイッチ素子SW1がOFFに切り替えることを契機として第3のスイッチ素子SW3をONに切り替える。
ここで、制御部保障電圧閾値V1は、第1の所定値を構成する。アクチュエータ保障電圧閾値V2は、第2の所定値を構成する。電源切替開始電圧閾値V3は、電源切替開始閾値を構成する。復帰電圧閾値V4は、第4の所定値を構成する。ステップS42〜ステップS50は、補助電源接続許可手段を構成する。
(1)主電源残量検出手段14が検出した主電源1の電力の残量が、第1の所定値(制御部保障電圧閾値V1)未満と判定すると、補助電源6を上記ブレーキ用電子制御部5に電気的に接続する。更に、主電源残量検出手段14が検出した主電源1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(アクチュエータ保障電圧閾値)未満と判定すると、補助電源6をブレーキアクチュエータ4にも電気的に接続する。
一方、相対的に、ブレーキアクチュエータ4への切替えタイミングを遅らせることで、その分、ブレーキアクチュエータ4に対する電源の切替えを抑える。
ここで、電源バックアップモード用の補助電源6は、通常、限られた電力しかない。このため、補助電源6を使用する場合には、電流制限などを行うことが一般的である。このため、頻繁に電力制限を入れないためにも、ブレーキアクチュエータ4側での補助電源6の使用は、制動力の低下に繋がるので、限りなく性能の劣化がわからないレベルまで切り替えを待つ方が好ましい。このように、出来るだけ補助電源6の使用を抑える事は、頻繁な制動力の低下を防ぐことにも繋がる。
このように、第1のスイッチ素子SW1と第2のスイッチ素子SW2とを並列して配置することで、補助電源6に対する、ブレーキアクチュエータ4及びブレーキ用電子制御部5の接続タイミングを別々に出来る。これによって、上述の(1)の効果を確実に実現可能となる。
これによって、電源切替があっても電流を連続して上記ブレーキ用電子制御部5に供給可能となる。この結果、確実にブレーキ用電子制御部5のリセット発生を防止することが出来る。
これによって、第2のスイッチ素子SW2をONとする前に、補助電源6をブレーキ用電子制御部5に対して導通状態とする。この結果、より確実にブレーキ用電子制御部5のリセット発生を防止することが出来る。
これによって、主電源1の電圧Vmが復帰しても、OR接続状態を保持する。この結果、ブレーキ用電子制御部5のリセット発生を防止することが出来る。
補助電源6は、適宜、放電することが、当該補助電源6の寿命向上などの観点から好ましい。このため、イグニッションがOFFになったときなどに、補助電源6の放電処理を行う場合がある。
この放電を利用して第1及び第2のスイッチ素子SW1,SW2の故障診断を行うことで、イグニッションがONとなって電源供給回路を起動時に、第1及び第2のスイッチ素子SW2の故障診断を省略出来る。この結果、その分、電源供給回路を起動時間を短縮できる。
これによって、補助電源6に切り替えた後に、主電源1側の配線8への電流の逆流を防止できる。
またこのとき、第3のスイッチ素子SW3を非接続状態としてから第1のスイッチ素子SW1を接続すると、補助電源6に切り替える際における、補助電源6側への逆流発生を防止できる。
これによって、主電源1の電流が補助電源6側に逆流することを防止する。この結果、補助電源6に切り替える際に、補助電源6側の素子を過電流から保護しつつ、補助電源6を上記ブレーキ用電子制御部5に電気的に接続することが出来る。
なお、補助電源6を上記ブレーキ用電子制御部5に電気的に接続した後に、補助電源6の電力が主電源1の電力の残量未満となった場合も、補助電源6とブレーキ用電子制御部5との電気的に接続を許可しないことで、上記補助電源6側への電流の逆流を防止できる。
次に、第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、上記第1実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。
但し、主電源1の電圧Vmが低下し、当該電源の電圧がアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となった後に、当該主電源1が復帰したときの処理が異なる。
スイッチコントロール部15は、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、第1実施形態で説明したとおり、第3のスイッチ素子SW3がOFFに切り替わり、且つ第1のスイッチ素子SW1がONに切り替わる。これによって、ブレーキアクチュエータ4に対し、補助電源6での供給モードとなる。
なお、補助電源6の電圧Vbが所定以上に低下した場合には、イグニッションがOFFとなる前であっても、主電源1の電圧Vmが復帰しているのであれば、図2における、ステップS100に移行して復帰処理に移行することが好ましい。
主電源1の電圧Vmが低下してアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、主電源1から補助電源6に切り替わる。
このとき、図10のように、切り替えることで主電源1への負荷が減少して、主電源1の電圧Vmが復帰する場合がある。
この場合に、主電源1の電圧Vmが復帰したとして、無条件に、補助電源6から主電源1に切り替えると、図10に示すように、復帰した主電源1が徐々に低下して、補助電源6に切り替わる条件を満足して、補助電源6に切り替わる。すると、主電源1の負荷が減少することで、再度主電源1が復帰する。
これに対し本実施形態では、主電源1から補助電源6に一度切り替わると、イグニッションがOFFとなって車両が停止するまで、補助電源6から主電源1に切り替えない。
また、このことは、電源切替による制動力の変動発生を抑えること繋がる。
なお、補助電源6を使用し続けると、徐々に補助電源6の電圧Vbが低下していく。このため、第5の所定値未満まで補助電源6が低下したことを検知した場合には、主電源1から補助電源6に切り替えて、補助電源6の再充電を行うことが好ましい。上記第5の所定値としては、例えばアクチュエータ保障電圧閾値V2を使用する。
(1)主電源残量検出手段14が検出した主電源1の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源1の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰しても、第3のスイッチ素子SW3を切断状態に且つ第1のスイッチ素子SW1を接続状態に保持する。
これによって、主電源1の電圧Vmが復帰しても、補助電源6を使用し続けることで、電源切替のハンチングを防止することが可能となる。またこのことは、制動力の不要な変動を抑えることに繋がる。
次に、第3実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、上記第1実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。
但し、主電源1の電圧Vmが低下し、当該電源の電圧がアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となった後に、当該主電源1が復帰したときの処理が異なる。
スイッチコントロール部15は、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、第1実施形態で説明したとおり、第3のスイッチ素子SW3がOFFに切り替わり、且つ第1のスイッチ素子SW1がONに切り替わる。これによって、ブレーキアクチュエータ4に対し、補助電源6での供給モードとなる。
すなわち、図12に示すように、ステップS80の処理の後に、ステップS200にて、主電源1の電圧Vmが所定の復帰電圧閾値V4以上か否かを判定する。復帰電圧閾値V4以上の場合にはステップS210に移行する。一方、主電源1の電圧Vmが復帰電圧閾値V4未満の場合には、所定の制御サイクル毎にステップS200の処理を繰り返す。
なお、補助電源6の電圧Vbが所定以上に低下した場合には、主電源1の電圧Vmが復帰しているのであれば、ステップS100に移行して復帰処理に移行することが好ましい。
主電源1の電圧Vmが低下してアクチュエータ保障電圧閾値未満となると、主電源1から補助電源6に切り替わる。
このとき、上述の図11のように、切り替えることで主電源1への負荷が減少して、主電源1の電圧Vmが復帰する場合がある。そして、上述のように、主電源1の電圧Vmが復帰したとして、無条件に、補助電源6から主電源1に切り替えると、繰り返して電源切替、つまり電源切替のハンチングが発生する恐れがある。これは、制動中であれば、繰り返し発生する制動力の変動となる。
これに対し、本実施形態では、ブレーキアクチュエータ4の作動が停止すると判定するまで、補助電源6から主電源1への切り替えを抑える。
この結果、制動力の不要な変動を抑えることが出来る。
なお、補助電源6を使用し続けると、徐々に補助電源6の電圧Vbが低下していく。このため、制動中であっても、所定値未満まで補助電源6が低下したことを検知した場合には、主電源1から補助電源6に切り替えて、補助電源6の再充電を行うことが好ましい。上記所定値としては、例えばアクチュエータ保障電圧閾値V2を使用する。
(1)主電源1の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源1の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つブレーキアクチュエータ4の作動が停止していると判定すると、第3のスイッチ素子SW3を接続状態に切り替える。
すなわち、ブレーキアクチュエータ4の作動停止を、主電源1への復帰条件とする。
上述のように、制動中は、ブレーキアクチュエータ4による負荷が大きい為に上記電源切替のハンチングが発生し易くなる。また、制動力の変動に繋がる。
これに対し、ブレーキアクチュエータ4の作動が停止すると判定するまで、補助電源6から主電源1への切り替えを抑える。この結果、制動力の不要な変動を抑えることが出来る。
次に、第4実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第1実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。なお、図1に記載のように、主電源1に電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7が電気的に接続しているとする。
但し、主電源1の電圧Vmが低下し、当該主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となった後に、当該主電源1が復帰したときの処理が異なる。
スイッチコントロール部15は、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、第1実施形態で説明したとおり、第3のスイッチ素子SW3がOFFに切り替わり、且つ第1のスイッチ素子SW1がONに切り替わって、補助電源6での供給モードとなる。
ステップS80の処理が終了したらステップS300に移行する。
ステップS300では、主電源1の電圧Vmが復帰電圧閾値V4以上か否かを判定し、復帰電圧閾値V4以上と判定した場合にはステップS320に移行する。一方、復帰電圧閾値V4未満と判定した場合にはステップS310に移行する。
ステップS310では、補助電源6の電圧Vbが所定値未満か否かを判定し、所定未満の場合にはステップS320に移行する。一方、所定以上の場合にはステップS300に戻る。
すなわち、図15に示すようなマップ等に基づき、車速が大きいほど保持時間HTIMEが小さくなるように、保持時間HTIMEを求める。
次に、ステップS330では、保持時間HTIMEを経過したか否かを判定し、保持時間HTIMEを経過した場合にはステップS100に移行する。保持時間HTIMEの経過は、タイマなどによって判定すればよい。
ステップS100以降では、復帰処理を行う。すなわち、第1のスイッチ素子SW1をOFFに切り替える。続いて、第3のスイッチ素子SW3をONに切り替える。
一度、主電源1から補助電源6に切り替わった後に、主電源1の電圧Vmが復帰したことを検知すると、所定の保持時間HTIMEが経過した後に、補助電源6から主電源1に切り替わる。
このとき、保持時間HTIMEを経過することを待ってから、補助電源6から主電源1に切り替える事で、その期間のハンチング発生を防止できる。
このとき、車速が低いほど、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7(モータ)での消費電流が大きくなる傾向がある。従って、電動パワーステアリング装置を装備している場合には、車速が低いときは、主電源1の電圧Vmが低下する可能性がある。この結果、主電源1の電圧Vmが復帰したとして、無条件に、補助電源6から主電源1に切り替えると、ハンチングし易くなる。すなわち、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が変化することで、主電源1の電圧Vmが変動して電源切替条件を満足し易くなるためである。これは、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が大きく、その消費電流の変動が大きくなる可能性が大きいほど発生する。
これに鑑みて、本実施形態では、車速が低いほど保持時間HTIMEを延ばすことで、不要なハンチング発生を防止している。
そのタイムチャート例を図16に示す。
(1)主電源1からパワーステアリング装置のアクチュエータ7にも電流を供給する構成とする。そして、主電源1の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源1の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰したと判定すると、保持時間HTIMEだけ経過した後に、第3のスイッチ素子SW3を接続状態に切り替える。上記保持時間HTIMEは、車速が低いほど長くする。
車速が低いほど保持時間HTIMEを延ばすことで、不要なハンチング発生を防止する。
(1)電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7は、アシストトルクが大きいほど、消費電流が大きくなる。
所定の操舵角θ以上にステアリングホイールを操舵した場合に、アシストトルクが大きくなる。従って、ステップS320にて、保持時間HTIMEを算出する際に、車速に代えて若しくは、車速と共に、操舵角θが大きいほど、保持時間HTIMEが大きくなるように演算しても良い。
この場合にも、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が大きいと推定するほど、保持時間HTIMEが延びる。この結果、不要な電源切替のハンチング発生を防止している。またこのことは制動力の不要な変動を抑えることに繋がる。
従って、ステップS320にて、保持時間HTIMEを算出する際に、車速及び操舵角θに代えて若しくは、車速及び操舵角θと共に、舵角速度Vθが大きいほど、保持時間HTIMEが大きくなるように演算しても良い。
この場合にも、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が大きいと推定するほど、保持時間HTIMEが延びる。この結果、不要な電源切替のハンチング発生を防止している。またこのことは制動力の不要な変動を抑えることに繋がる。
次に、第5施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第1実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。
但し、主電源1の電圧Vmが低下し、当該電源の電圧がアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となった後に、当該主電源1が復帰したときの処理が異なる。
スイッチコントロール部15は、主電源1の電圧Vmがアクチュエータ保障電圧閾値V2未満となると、第1実施形態で説明したとおり、第3のスイッチ素子SW3がOFFに切り替わり、且つ第1のスイッチ素子SW1がONに切り替わって、補助電源6での供給モードとなる。
ステップS80の処理が終了したらステップS40に移行する。
ステップS400では、主電源1の電圧Vmが復帰電圧閾値V4以上か否かを判定し、復帰電圧閾値V4以上と判定した場合にはステップS420に移行する。一方、復帰電圧閾値V4未満と判定した場合にはステップS410に移行する。
ステップS420では、操舵角θが所定舵角以上か否かを判定する。ステアリングの舵角が所定舵角以上の場合にはステップS400に戻る。
一方、ステアリングの舵角が所定舵角未満の場合には、ステップS100に以降して、復帰処理を行う。
一度、主電源1から補助電源6に切り替わった後に、主電源1の電圧Vmが復帰したことを検知すると、所定の保持時間HTIMEが経過した後に、補助電源6から主電源1に切り替わる。
このとき、操舵角θが大きい場合には、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7(モータ)での消費電流が大きくなる。従って、電動パワーステアリング装置を装備している場合には、操舵角θが大きい場合には、主電源1の電圧Vmが低下する可能性がある。この結果、主電源1の電圧Vmが復帰したとして、無条件に、補助電源6から主電源1に切り替えると、ハンチングし易くなる。
これに鑑みて、本実施形態では、操舵角θが所定角度未満となって、電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が小さくなるまで主電源1への電源切替を延ばすことで、不要なハンチング発生を防止している。
そのタイムチャート例を図18に示す。
(1)主電源1からパワーステアリング装置のアクチュエータ7にも電流を供給する構成とする。そして、主電源1の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源1の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つ操舵角θが所定角度未満と判定すると、第3のスイッチ素子SW3を接続状態に切り替える。
操舵角θが大きいほど電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が大きくなる。従って、操舵角θが所定値未満に低下して上記消費電流が小さくなっていることを復帰条件とする。これによって、不要なハンチング発生を防止する。
これによって、補助電源6が第5の第5の所定値未満に低下した場合も、補助電源6から主電源1への切替え状態とする。
補助電源6が第5の第5の所定値未満に低下して、ブレーキアクチュエータ4の作動に支障を来す恐れがある場合に、主電源1に復帰することで、ブレーキアクチュエータ4の作動を確保する。
(1)操舵角θが所定以上か否かを復帰条件としている。
これに代えて、若しくは操舵角θと併せて、舵角速度を復帰条件としても良い。
すなわち、主電源1からパワーステアリング装置のアクチュエータ7にも電流を供給する構成とする。そして、主電源1の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源1の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つ舵角速度Vθが所定舵角速度未満と判定すると、第3のスイッチ素子SW3を接続状態に切り替える。
すなわち、舵角速度Vθが所定値未満の場合を復帰条件としてもよい。
舵角速度Vθが大きいほど電動パワーステアリング装置のアクチュエータ7での消費電流が大きくなる。従って、舵角速度Vθが所定値未満に低下して上記消費電流が小さくなっていることを復帰条件とする。これによって、不要なハンチング発生を防止する。
4 ブレーキアクチュエータ
5 ブレーキ用電子制御部
6 補助電源
7 電動パワーステアリング用アクチュエータ
8 第1配線
9 第2配線
10 第3配線
12 第5配線
13 第6配線
14 主電源残量検出手段
15 スイッチコントロール部
16 故障診断部
17 第1半導体スイッチ
17a ボディ・ダイオード
18 第2半導体スイッチ
18a ボディ・ダイオード
20 ブレーキペダル
21 ブレーキスイッチ
22 ステアリングホイール
23 舵角センサ
R1〜R4 モニタ抵抗(主電源残量検出手段)
SW1 第1のスイッチ素子
SW2 第2のスイッチ素子
SW3 第3のスイッチ素子
SW4 第4のスイッチ素子
SW5 第5のスイッチ素子
SW6 第6のスイッチ素子
V1 制御部保障電圧閾値(第1の所定値)
V2 アクチュエータ保障電圧閾値(第2の所定値)
V3 電源切替開始電圧閾値
V4 復帰電圧閾値(第4の所定値)
HTIME 保持時間
Claims (17)
- ブレーキアクチュエータ及びそのブレーキアクチュエータを制御するブレーキ用電子制御部に対する、主電源からの電流供給を制御する車両用電源供給制御装置において、
上記主電源の電力の残量を検出する主電源残量検出手段と、補助電源と、を備え、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、制御を保障するために予め設定した第1の所定値未満と判定すると、補助電源を上記ブレーキ用電子制御部に電気的に接続し、
主電源残量検出手段が検出した主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の所定値未満と判定すると、補助電源をブレーキアクチュエータにも電気的に接続することを特徴とする車両用電源供給制御装置。 - 補助電源とブレーキアクチュエータとの間の電気的接続を制御する第1のスイッチ素子と、補助電源とブレーキ用電子制御部との間の電気的接続を制御する第2のスイッチ素子と、を個別に備えることを特徴とする請求項1に記載した車両用電源供給制御装置。
- 上記補助電源を上記ブレーキ用電子制御部に電気的に接続しても、主電源と上記ブレーキ用電子制御部との間も電気的に接続した状態を保持することを特徴とする請求項2に記載した車両用電源供給制御装置。
- 補助電源から上記第2のスイッチ素子への電気的接続を制御する第5のスイッチ素子を備え、
上記第2のスイッチ素子は、直列に配置した2つのMOS−FETからなり、その2つのMOS−FETのボディ・ダイオードの導通の向きを互いに逆向きに設定しておき、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第1の所定値よりも大きな値である電源切替開始閾値未満と判定すると、2つのMOS−FETのうち、ボディ・ダイオードの導通の向きがブレーキ用電子制御部側から補助電源側に向いているMOS−FETを接続状態に切り替え、且つ上記第5のスイッチ素子を接続状態に切り替えることを特徴とする請求項3に記載した車両用電源供給制御装置。 - 第1の所定値未満となった主電源の電力の残量が、第1の所定値より大きい値に復帰しても、上記第2のスイッチ素子を接続状態に保持することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。
- 上記補助電源の放電時に、第1及び第2のスイッチ素子の少なくとも一方の故障診断を行うことを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。
- 主電源とブレーキアクチュエータとの間の電気的接続を制御する第3のスイッチ素子を備え、
上記第1のスイッチ素子を接続状態に切り替える際に、上記第3のスイッチ素子を非接続状態に切り替えることを特徴とする請求項2〜請求項6のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。 - 主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰しても、第3のスイッチ素子を切断状態に且つ第1のスイッチ素子を接続状態に保持することを特徴とする請求項7に記載した車両用電源供給制御装置。
- 主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つブレーキアクチュエータの作動が停止していると判定すると、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替えることを特徴とする請求項7に記載した車両用電源供給制御装置。
- 上記主電源からパワーステアリング装置のアクチュエータにも電流を供給する車両用電源供給制御装置において、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰したと判定すると、所定の保持時間だけ経過した後に、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替え、
上記保持時間は、車速が低いほど長くすることを特徴とする請求項7又は請求項9に記載した車両用電源供給制御装置。 - 上記主電源からパワーステアリング装置のアクチュエータにも電流を供給する車両用電源供給制御装置において、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰したと判定すると、保持時間だけ経過した後に、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替え、
上記保持時間は、ステアリングホイールの操舵角が大きいほど長くすることを特徴とする請求項7、請求項9又は請求項10のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。 - 上記主電源からパワーステアリング装置のアクチュエータにも電流を供給する車両用電源供給制御装置において、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰したと判定すると、所定の保持時間だけ経過した後に、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替え、
上記保持時間は、ステアリングホイールの舵角速度が大きいほど長くすることを特徴とする請求項7、請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。 - 上記主電源からパワーステアリング装置のアクチュエータにも電流を供給する車両用電源供給制御装置において、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つ操舵角が所定角度未満と判定すると、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替えることを特徴とする請求項7、請求項9〜請求項12のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。 - 上記主電源からパワーステアリング装置のアクチュエータにも電流を供給する車両用電源供給制御装置において、
主電源残量検出手段が検出した主電源の電力の残量が、第2の所定値未満となった後に、主電源の電力が第2の所定値よりも大きな第4の所定値以上に復帰し且つ操舵速度が所定舵角速度未満と判定すると、第3のスイッチ素子を接続状態に切り替えることを特徴とする請求項7、請求項9〜請求項13のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。 - 主電源とブレーキアクチュエータとを電気的接続を遮断すると共に、補助電源とブレーキアクチュエータとを電気的に接続した後に、補助電源の電力の残量が第5の所定値未満となると、補助電源とブレーキアクチュエータとの電気的接続を遮断すると共に、主電源とブレーキアクチュエータとを電気的に接続することを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。
- 補助電源の電力が主電源の電力の残量以上の場合にだけ、補助電源を上記ブレーキ用電子制御部に電気的に接続することを許可する補助電源接続許可手段を備えることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載した車両用電源供給制御装置。
- ブレーキアクチュエータ及びそのブレーキアクチュエータを制御するブレーキ用電子制御部に対する、主電源からの電流供給を制御する車両用電源供給制御方法において、
上記ブレーキアクチュエータ及びブレーキ用電子制御部に電流を供給可能な補助電源、を備え、
主電源の電力の残量が、第1の所定値未満に低下すると、補助電源を上記ブレーキ用電子制御部に電気的に接続し、
さらに、主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、補助電源をブレーキアクチュエータにも電気的に接続することを特徴とする車両用電源供給制御方法。
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