JP2012101686A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ制御装置において、電動モータの回転位置を検出するレゾルバの出力信号をデジタル信号に変換するＲＤ変換回路の異常を検知する。
【解決手段】ブレーキペダル１９の操作に基づき、電動モータ２２を制御し、ボールネジ機構２３を介してプライマリピストン８を推進してマスタシリンダ２で液圧を発生させる。このとき、マスタシリンダ２の液圧の反力を入力ピストン１７を介してブレーキペダル１９にフィードバックする。電動モータ２２の回転位置を検出するレゾルバ２５の出力信号をＲＤ変換回路によってデジタル信号に変換してマスタ圧制御ユニット４によって処理する。プライマリピストン８を移動させる制御指令に対して、電動モータ２２に供給される駆動電流がプライマリピストン８を逆方向に移動させるものであることを検知したとき、ＲＤ変換回路の異常を判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御装置に関するものである。

自動車のブレーキ装置において、負圧アクチュエータや電動アクチュエータ、ホイール圧制御機構等を制御して、運転者によるブレーキペダルの操作力を補助する倍力制御及びブレーキアシスト制御、あるいは、路面状態及び走行状態等に応じて車輪毎に制動力を調整することにより、制動時の車輪のロックを防止するアンチロック制御、アンダーステア、オーバーステアを抑制して操縦安定性を高める車両安定性制御等の種々な制御を行なうブレーキ制御装置が知られている。

また、特許文献１には、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出し、コントローラにより、ブレーキペダルに連結された入力部材とマスタシリンダのピストンとの相対変位に基づき、ピストンを駆動する電動モータの作動を制御することにより、上述の倍力制御、ブレーキアシスト制御等の種々のブレーキ制御を実行する電動倍力装置が記載されている。電動倍力装置においては、電動モータのロータの回転位置を検出するために、レゾルバ、ロータリエンコーダ等の回転位置センサが利用されている。レゾルバは、車載時の耐環境性に優れており、電動倍力装置の回転位置センサに適しているが、出力信号がアナログ信号であるため、出力信号を変換回路によってデジタル信号に変換してコントローラで処理している。

特開２００７−１１２４２６号公報

レゾルバのアナログ信号をデジタル信号に変換する際、変換回路等の信号変換機構に異常が生じて正確な回転情報が得られなくなることがある。この場合、信号変換機構の異常を検出して補正処理を行うことにより、ある程度対処可能であるが、信号変換機構の全ての異常に対して、補正処理が可能なわけではない。信号変換機構の異常が補正不可能な場合には、正常な制御を行うことはできない。

本発明は、レゾルバの出力信号をデジタル信号に変換する信号変換機構の異常を検出し得るブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、ピストンの推進によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、電動モータと、該電動モータのロータの回転運動を直線運動に変換して前記マスタシリンダのピストンを推進する回転−直動変換機構と、前記ロータの回転位置を検出するレゾルバと、前記レゾルバの出力信号をデジタル信号に変換する信号変換機構と、所与の制御指令及び前記信号変換機構によって変換した前記レゾルバの出力信号に基づき、駆動電流を供給して前記電動モータを制御するコントローラとを備えたブレーキ制御装置において、前記ピストンを移動させる制御指令に対して、前記電動モータに供給される駆動電流が前記ピストンを逆方向に移動させるものであることを検知したとき、前記信号変換機構の異常を判定する異常判定手段を有していることを特徴とする。

本発明に係るブレーキ制御装置によれば、レゾルバの出力信号をデジタル信号に変換する信号変換機構の異常を検出することができる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置が組込まれた車両のブレーキシステムの概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を示す図である。 図１に示すブレーキ制御装置のマスタ圧制御装置の概略構成を示す回路図である。 図２に示すブレーキ制御装置において、ブレーキペダルが踏込まれていない状態で異常検出を実行するための制御を示すフローチャートである。 図４に示す制御による異常検出のタイムチャートである。 図２に示すブレーキ制御装置において、ブレーキペダルが踏込まれている状態で異常検出を実行するための制御を示すフローチャートである。 図６に示す制御による異常検出のタイムチャートである。 図２に示すブレーキ制御装置において、ブレーキペダルが踏込まれていない状態で異常検出を実行するための制御の変形例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るブレーキ制御装置が組込まれた自動車のブレーキシステムの概略構成を図１に示し、本実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を図２に示す。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るブレーキ制御装置１は、左前輪Ｗａ、右後輪Ｗｂ、右前輪Ｗｃ、左後輪Ｗｄの４輪の制動力を制御するためのものである。ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ２と、マスタシリンダ２に一体に組込まれたマスタ圧制御機構３と、マスタ圧制御機構３の作動を制御するコントローラであるマスタ圧制御ユニット４と、各車輪Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに装着された液圧ブレーキＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄのホイールシリンダに供給する液圧を制御するホイール圧制御機構５と、このホイール圧制御機構５の作動を制御するホイール圧制御ユニット６とを備えている。マスタ圧制御装置４及びホイールある制御ユニット５を含む車載制御機器は、車載通信系統Ｎを介して相互接続され、また、また、車載電力系統Ｌを介して電源装置Ｅに接続されている。

図２に示すように、マスタシリンダ２は、タンデム型マスタシリンダであって、ブレーキ液が充填されたシリンダ７内の開口側にプライマリピストン８（ピストン）が挿入され、底部側にセカンダリピストン９が挿入され、プライマリピストン８とセカンダリピストン９との間にプライマリ室１０を形成し、セカンダリピストン９とシリンダ７の底部との間にセカンダリ室１１を形成している。そして、プライマリピストン８の前進により、プライマリ室１０内のブレーキ液を加圧すると共に、セカンダリピストン９を前進させてセカンダリ室１１内のブレーキ液を加圧して、プライマリポート１２及びセカンダリポート１３からホイール圧制御機構５を介して液圧ブレーキＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄのホイールシリンダにブレーキ液を供給する。プライマリ室１０及びセカンダリ室１１には、リザーバ１４が接続されている。リザーバ１４は、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９が原位置にあるとき、プライマリ１０室及びセカンダリ室１１に連通して、マスタシリンダ２にブレーキ液を適宜補充する。プライマリピストン８及セカンダリピストン９は、戻しバネ１５、１６によって原位置側に付勢されている。

このように、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９の２つのピストンによってプライマリポート１２及びセカンダリポート１３から２系統の液圧回路にブレーキ液を供給することにより、万一、一方の液圧回路が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって液圧を供給することでき、制動力を確保することができる。

プライマリピストン８の中心部には、入力ピストン１７が摺動可能かつ液密的に貫通され、入力ピストン１７の先端部がプライマリ室１０内に挿入されている。入力ピストン１７の後端部には、入力ロッド１８が連結され、入力ロッド１８はマスタ圧制御機構３を貫通して外部へ伸ばされ、その端部にブレーキペダル１９が連結されている。プライマリピストン８と入力ピストン１７との間には、一対の中立バネ２０、２１が介装され、プライマリピストン８及び入力ピストン１７は、中立バネ２０、２１のバネ力によって中立位置に弾性的に保持され、これらの軸方向の相対変位に対して中立バネ２０、２１のバネ力が作用するようになっている。

マスタ圧制御機構３は、プライマリピストン８を駆動するアクチュエータである電動モータ２２と、プライマリピストン８と電動モータ２２との間に介装された回転−直動変換機構であるボールネジ機構２３及び減速機構であるベルト減速機構２４とを備えている。電動モータ２２は、その回転位置を検出する回転位置センサとしてレゾルバ２５を備え、レゾルバ２５の出力信号に基づき、マスタ圧制御装置４から供給される駆動電流によって作動して、所望の回転位置が得られるようになっている。電動モータ２２は、例えば公知のＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、本実施形態では、電動モータ２２として、小型で大トルクが得られ、制御性、静粛性、耐久性、車載性に優れた三相ＤＣブラシレスモータを採用している。

ボールネジ機構２３は、入力ロッド１８が挿入された中空の直動部材２６と、直動部材２６が挿入された円筒状の回転部材２７と、これらの間に形成されたネジ溝に装填された複数の転動体であるボール２８（鋼球）とを備え、直動部材２６の前端部がプライマリピストン８の後端部に当接し、回転部材２７が軸受２９によってシリンダ７に回転可能に支持されている。そして、電動モータ２２によってベルト減速機構２４を介して回転部材２７を回転させることにより、ネジ溝内をボール２８が転動し、直動部材２６が直線運動してプライマリピストン８を移動させるようになっている。直動部材２６は、戻しバネ３０によって後退位置側に付勢されている。

なお、回転−直動変換機構は、電動モータ２２（すなわち減速機構２４）の回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン８に伝達するものであれば、ラックアンドピニオン機構等の他の機構を用いることができるが、本実施形態では、遊びの少なさ、効率、耐久性等の観点から、ボールネジ機構２３を採用している。ボールネジ機構２３は、バックドライバビリティを有しており、直動部材２６の直線運動によって回転部材２７を回転させることができる。また、直動部材２６は、プライマリピストン８に後方から当接し、プライマリピストン８が直動部材２６から離れて単独で前進できるようになっている。これにより、万一、電動モータ２２が断線等によって作動不能になった場合、直動部材２６が戻しバネ３０のバネ力によって後退位置に戻され、このとき、プライマリピストン８は単独で移動できるので、ブレーキの引き摺りを防止することができ、また、ブレーキペダル１９によって入力ピストン１７を操作し、さらに、入力ロッド１８を介してプライマリピストン８を操作することにより、液圧を発生させることができる。

ベルト減速機構２４は、電動モータ２２の出力軸に取付けられた駆動プーリ３１と、ボールネジ機構２３の回転部材２７の周囲に取付けられた従動プーリ３２と、これらの間に巻装されたベルト３３とを含み、電動モータ２２の出力軸の回転を所定の減速比で減速してボールネジ機構２３に伝達するものである。ベルト減速機構２４に、歯車減速機構等の他の減速機構を組み合わせてもよい。ベルト減速機構２４の代りに、公知の歯車減速機構、チェーン減速機構、差動減速機構等を用いることができるが、また、電動モータ２２によって充分大きなトルクが得られる場合には、減速機構を省略して、電動モータ２２によって回転−直動変換機構を直接駆動するようにしてもよい。

入力ロッド１８には、ブレーキ操作量検出装置３４が連結されている。ブレーキ操作量検出装置３４は、少なくとも入力ロッド１８の位置又は変位量（ストローク）を検出できるもの（ストローク検出手段）であり、入力ロッド１８の変位センサを含む複数の位置センサと、運転者によるブレーキペダル１９の踏力を検出する力センサとを含むものであってもよい。

ホイール圧制御機構５は、マスタシリンダ２のプライマリポート１２からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪Ｗｂのブレーキ装置Ｂａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａと、セカンダリポート１３からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪Ｗｄのブレーキ装置Ｂｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂとからなる２系統の液圧回路を備えている。本実施形態では、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄは、液圧をホイールシリンダに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。

第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ乃至ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ乃至Ｗｄに対応することを示している。

ホイール圧制御機構５には、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄのホイールシリンダへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄからリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ２からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ２のプライマリポート１２及びセカンダリポート１３の液圧を検出する液圧センサ４５Ａ、４５Ｂとを備えている。

そして、ホイール圧制御ユニット６によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御する。このとき、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給する。減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧を保持する。増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。また、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２からの液圧をポンプ４２Ａ、４２Ｂによって更に加圧してブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに供給する。

これにより、各種ブレーキ制御を実行することができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。

なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。

また、ホイール圧制御機構５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。

次に、マスタ圧制御ユニット４について説明する。マスタ圧制御ユニット４の回路構成の一例を図３に示す。
図３に示すように、マスタ圧制御ユニット４は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４６と、電動モータ２２（三相ＤＣブラシレスモータ）に駆動電流を出力する三相モータ駆動回路４７と、マスタ圧制御機構３のレゾルバ２５（回転位置センサ）、変位センサを含むペダル操作量検出装置３４、温度センサ４８（図３にのみ示す）、並びに、マスタシリンダ２のプライマリ室１０及びセカンダリ室１１の圧力を検出する圧力センサ４５Ａ、４５Ｂからの各種検出信号を中央処理ユニット４６に受入れるための回転角検出センサインタフェイス４９、温度センサインタフェイス５０、変位センサインタフェイス５１、５１及び圧力センサインタフェイス５２と、ホイール圧制御ユニット６を含む車載器機からのＣＡＮ信号を受入れるためのＣＡＮ通信インタフェイス５３と、中央処理ユニット４６（ＣＰＵ）が処理を実行するための各種情報を格納した記憶装置５４（ＥＥＰＲＯＭ）と、中央処理ユニット４６に安定電力を供給する第１及び第２電源回路５５、５６と、中央処理ユニット４６並びに第１及び第２電源ユニット５５、５６の異常を監視する監視用制御回路５７と、フェイルセーフリレー５８及びＥＣＵ電源リレー５９と、フィルタ回路６０とを備えている。

中央処理ユニット４６は、レゾルバ２５、操作量検出装置３４、温度センサ４８及び圧力センサ４５Ａ、４５Ｂ等からの各種検出信号、ホイール圧制御ユニット６を含む各種車載器機等からのＣＡＮ信号による各種情報、並びに、記憶装置５４（ＥＥＰＲＯＭ）の記憶情報等に基づき、これらを所定の論理規則によって処理して、三相モータ駆動回路４７に指令信号を出力して電動モータ２２の作動を制御する。

車載の電源ライン６１からＥＣＵ電源リレー５９を介して第１及び第２電源回路５５、５６に電力を供給する。このとき、ＥＣＵ電源リレー５９は、ＣＡＮ通信インタフェイス５３によるＣＡＮ信号の受信、又は、イグニッションスイッチ、ブレーキスイッチ、ドアスイッチ等からの所定の起動信号Ｗ／Ｕの受信のいずれかを検知することにより、第１及び第２電源回路５５、５６に電力を供給する。また、電源ライン６１からフィルタ回路６０及びフェイルセーフリレー５８を介して三相モータ駆動回路４７に電力を供給する。このとき、フィルタ回路６０によって三相モータ駆動回路４７に供給される電力のノイズを除去する。

三相モータ駆動回路４７の三相出力の各相は、相電流モニタ回路４７Ａ及び相電圧モニタ回路４７Ｂによって監視されている。中央処理ユニット４６は、これらの監視値及び記憶装置５４に記憶された故障情報等に基づき、マスタ圧制御ユニット４の故障診断を実行し、故障ありと判断したとき、故障信号を監視用制御回路５７に出力する。監視用制御回路５７は、中央処理ユニット４６からの故障信号、第１及び第２電源回路５５、５６の電圧等の各種作動情報に基づき、異常時には、フェイルセーフリレー５８を作動させて三相モータ駆動回路４７への電力の供給を遮断する。

ブレーキ制御装置１が搭載された車両は、回生制動システムＲを備えている。回生制動システムＲは、減速時及び制動時等に車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収する。回生制動システムＲは、ＣＡＮ信号ラインに接続されており、ＣＡＮ通信インタフェイス５３を介してマスタ圧制御ユニット４に接続されている。

次に、マスタ圧制御ユニット４によるマスタ圧制御機構３の制御について説明する。
操作量検出装置３４によって検出したブレーキペダル１９の操作量（変位量、踏力等）に基づき、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８の位置を制御して液圧を発生させる。このとき、入力ピストン１７に作用する液圧による反力が入力ロッド１８を介してブレーキペダル１９にフィードバックされる。そして、プライマリピストン８と入力ピストン１７との受圧面積比及び相対変位によって、ブレーキペダル１９の操作量と発生液圧との比である倍力比を調整することができる。

例えば、入力ピストン１７の変位に対して、プライマリピストン８を追従させ、これらの相対変位が０になるように相対変位制御することにより、入力ピストン１７とプライマリピストン８との受圧面積比によって決まる一定の倍力比を得ることができる。また、入力ピストン１７の変位に対して、比例ゲインを乗じて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位を変化させることにより、倍力比を変化させることができる。

これにより、ブレーキペダル１９の操作量、操作速度（操作量の変化率）等から緊急ブレーキの必要性を検知し、倍力比を増大させて迅速に必要な制動力（液圧）を得る、いわゆるブレーキアシスト制御を実行することができる。さらに、回生制動システムＲからのＣＡＮ信号に基づき、回生制動時に、回生制動分を差引いた液圧を発生させるように倍力比を調整して、回生制動分と液圧による制動力との合計で所望の制動力が得られるようにする回生協調制御を実行することができる。また、ブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の変位量）にかかわらず、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させることにより、制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実行することも可能である。これにより、各種センサ手段によって検出した車両状態に基づき、自動的に制動力を調整し、適宜、エンジン制御、ステアリング制御等の他の車両制御と組合わせることにより、マスタ圧制御ユニット４を用いて前述の車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等の車両の運転制御を実行することもできる。

次に、レゾルバ２５の異常診断について説明する。
レゾルバ２５は、励磁信号を入力することにより、電動モータ２２のロータに連結されたレゾルバロータの回転角に応じてレゾルバステータの２つのコイルから、それぞれ検出信号（アナログ信号）を出力する。これらの検出信号を本発明の信号変換機構としてのレゾルバデジタル変換回路７０（以下、ＲＤ変換回路７０という）によって処理して、電動モータ２２のロータの回転角を表す適当な分解能を有するデジタル信号である回転角信号に変換して、マスタ圧制御ユニット４の回転角検出センサインタフェイス４９に入力する。本実施形態では、ＲＤ変換回路７０は、１２ビットの分解能を有するデジタル信号を出力する。

このＲＤ変換回路７０および回転角検出センサインタフェイス４９を通じて取り込んだ回転角信号と、相電流モニタ４７Ａを通じて取り込んだ三相電流から、制御に用いるｑ軸電流を計算する。このｑ軸電流は、正方向が電動モータ２２が発生するトルクの正方向と同じ向きになるように計算する。

このとき、ＲＤ変換回路７０は、その回路上の故障等の異常によって出力信号が実際の回転信号に対してズレを生じてしまい、このズレが維持され継続してしまうことがある。例えば、出力された信号が正しい信号に対して、（１／２）×π（９０°）より大きく、（３／２）×π（２７０°）より小さい範囲でずれた場合、ｑ軸電流は、本来通電したい方向とは逆向きになる。そのため、電動モータ２２が発生するトルクの方向は、ｑ軸電流と逆になり、電動モータ２２の正常な制御を行うことができない。

これに対して、マスタ圧制御ユニット４は、異常判定手段により、次のようにして、イグニッションスイッチのオン又はブレーキペダル１９の踏込みによるブレーキシステムの起動時に電流が逆向きとなる回転角信号のずれが生じていないかＲＤ変換回路７０の異常を検知する。

（１）ブレーキペダルが踏込まれていない場合
ブレーキペダル１９が踏込まれていない状態において、イグニッションスイッチのオンにより、ブレーキシステムが起動されると、プライマリピストン８の０点学習を行なうために、電動モータ２２に後退方向の駆動電流を供給してプライマリピストン８を後退させる。このとき、ＲＤ変換回路７０が正常ならば、電動モータ２２の回転により、プライマリピストン８が後退位置まで移動して停止し、駆動電流の指令が停止し、マスタシリンダ２の液圧は上昇しない。一方、ＲＤ変換回路７０において電流が逆向きとなる回転角信号のずれる異常が生じている場合、電動モータ２２は、制御方向、すなわち、後退方向とは逆向きの位相の駆動電流が供給されて前進方向に回転することになる。このため、プライマリピストン８が前進し続け、マスタシリンダ２の液圧が上昇し、この間、最大の駆動電流が指令され続けることになり、その後、液圧の上昇によりプライマリピストン８が停止する。

このとき、マスタシリンダ２の液圧の上昇及び一定以上のｑ軸電流を検知することにより、ＲＤ変換回路７０の電流が逆向きとなる回転角信号のずれる異常を判定することができる。このようにして、ＲＤ変換回路７０の異常を検知したとき、マスタ圧制御ユニット４は、電動モータ２２を停止し、ホイール圧制御ユニット５によって、ブレーキペダル１９の操作量に応じて制動力を発生させるブレーキ制御を実行する指令を出力すると共に、インストルメントパネルの警告燈の点燈等によって運転者にブレーキシステムの異常を警告する。

マスタシリンダ２の液圧の上昇は、プライマリピストン８の変位がプライマリ室１０のリザーバポートを閉じる位置以上となったことを検知することにより、判定することができる。このとき、プライマリピストン８がリザーバポートを閉じる位置以上に移動したことを判定する閾値として、プライマリピストン８が機構上最も後退した位置からリザーバポートを閉じる位置までの距離を基準として決定する。これにより、ブレーキシステム起動時のプライマリピストン８の位置にかかわらず、その位置からプライマリピストン８が前進した距離が閾値以上である場合には、確実にリザーバポートが閉じてマスタシリンダ２で液圧発生していることになる。

一定以上のｑ軸電流の有無を判定するための閾値は、プライマリピストン８を後退する指令に対して、電動モータ２２は前進方向に回転するため、指令に応答が追従しないことになり、駆動電流の指令は下限値（後退方向の制限値）となるので、この下限値を閾値として設定する。

また、ＲＤ変換回路７０の異常時には、後退方向とは逆向きの位相の駆動電流が供給されて電動モータ２２が前進方向に回転し、その後、液圧の上昇により停止することになるので、上述のマスタシリンダ２の液圧の上昇及びｑ軸電流に加えて、電動モータ２２の前進方向への回転及びその後の停止を検知したとき、ＲＤ変換回路７０の異常を判定するようにしてもよい。この場合、レゾルバ２５の出力信号のノイズの影響を考慮して電動モータ２２の前進方向の回転及びその後の停止を判定する閾値を決定する。

次に上述のＲＤ変換回路７０の異常を検出するための制御フローの一例について、図４を参照して説明する。図４を参照して、イグニッションスイッチのオンにより制御フローを開始し、ステップＳ１で０点学習のための電動モータ２２への駆動電流の指令の有無を判定し、駆動電流の指令があったとき、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、マスタシリンダ２で液圧の発生の有無を判定し、液圧が発生している場合には、ステップＳ３に進み、液圧が発生していない場合には、ステップＳ８でタイマをリセットして、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３では、電動モータ２２の駆動電流（三相電流）のｑ軸電流は、下限値（後退方向の制限値）となっているか否かを判定し、下限値となっている場合には、ステップＳ４でタイマのカウントをアップしてステップＳ５に進み、下限値となっていない場合には、ステップＳ８でタイマをリセットして、ステップＳ１に戻る。ステップＳ５では、所定時間（例えば数百ミリ秒程度）の経過の有無を判定し、経過していれば、Ｓ６に進み、経過していなければ、ステップＳ２に戻る。ステップＳ６では、ＲＤ変換回路７０の異常ありの判定を行い、警告燈の点燈、ホイール圧制御装置５による制動制御の指令を行い、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７で電動モータ２２の停止を指令し、ステップＳ８でタイマをリセットしてステップＳ１に戻る。

上述のブレーキペダル１９が踏込まれていない場合のＲＤ変換回路７０の異常判定中のタイムチャートを図５に示す。
図５を参照して、イグニッションスイッチのオンにより、プライマリピストン８の０点学習が開始されると、時刻ｔ１で、電動モータ２にプライマリピストン８の後退のための駆動電流の指令が行なわれる。このとき、ｑ軸電流の指令値は、後退方向（図の下側）であるが、ＲＤ変換回路７０に異常があると、実際のｑ軸電流は前進方向（図の上側）となる。これにより、電動モータ２の回転方向は、後退方向（図の下側）の指令に対して、実際には、前進方向（図の上側）に立ち上がる。

そして、時刻ｔ２で、プライマリピストン８がリザーバポートを遮断してマスタシリンダ２で液圧が発生する。時刻ｔ３で、液圧の上昇によりプライマリピストン８が停止する。マスタシリンダ２の液圧の発生及びｑ軸電流の下限値（後退方向の制限値）の検出により、時刻ｔ２でタイマのカウントを開始し、所定時間（例えば数百ミリ秒程度）経過したとき、時刻ｔ４でＲＤ変換回路７０が異常であると判定して電動モータ２２の停止が指令される。このとき、ｑ軸電流の下限値（後退方向の制限値）の指令は、時刻ｔ４で電動モータ２２の停止が指令されるまで継続されることになる。

（２）ブレーキペダルが踏込まれている場合
ブレーキペダル１９が踏込まれた状態でイグニッションスイッチのオン、又は、イグニッションスイッチがオフの状態でブレーキペダル１９が踏込まれてブレーキスイッチのオンによってブレーキシステムが起動したとき、所定の初期診断を実行した後（この時点では、プライマリピストン８の０点学習は行なわれていない）、ＲＤ変換回路７０の異常検出を実行する。

倍力制御の実行により、ブレーキペダル１９の操作量に応じた位置にプライマリピストン８を移動させる際、電動モータ２２への駆動電流及びマスタシリンダ２の液圧を監視する。このとき、ＲＤ変換回路７０が正常ならば、電動モータ２２の回転により、プライマリピストン８がブレーキペダル１９の操作量に応じた位置まで前進して保持され、マスタシリンダ２の液圧が上昇する。一方、ＲＤ変換回路７０において異常が生じている場合、電動モータ２２は、指令された方向、すなわち、前進方向とは逆向きの位相の駆動電流が供給されて後退方向に回転することになる。このため、プライマリピストン８が後退方向に移動して後退位置で停止し、マスタシリンダ２の液圧は上昇しない。この間、プライマリピストン８を前進させようとして最大の駆動電流が指令され続ける。

したがって、ブレーキペダル１９の踏込み、マスタシリンダ２で液圧が発生しないこと及び一定以上のｑ軸電流を検知することにより、ＲＤ変換回路７０の異常を判定することができる。このようにして、ＲＤ変換回路７０の異常が検知されたとき、マスタ圧制御ユニット４は、電動モータ２２を停止し、ホイール制御ユニット５による制動制御を実行する指令を出力すると共に、インストルメントパネルの警告燈の点燈等によって運転者にブレーキシステムの異常を警告する。

このとき、プライマリピストン８の指令位置が所定の待機位置（後退位置からリザーバポートに向かって一定距離だけ前進した位置）以上であることを検知することより、ブレーキペダル１９の踏込みを判定することができる。また、プライマリピストン８の位置が待機位置以下であることを検知することにより、プライマリピストン８が前進していないこと、すなわち、マスタシリンダ２で液圧が発生しないことを判定することができる。なお、プライマリピストン８の０点学習前において、プライマリピストン８を後退位置から所定距離だけ前進させた位置とシステム起動時の位置との小さい方に待機位置を設定した場合には、ブレーキシステム起動時にプライマリピストン８が後退位置にあると、後退位置が待機位置に設定されることになるため、プライマリピストン８の位置が待機位置未満になることがない。この場合、ブレーキペダル１９の踏込み及びプライマリピストン８が前進していないことを正確に判定することができない。そこで、上述の判定に加えて、ｑ軸電流が上限値を指令していることを検知したとき、異常と判定することにより、正確に異常を判定することができる。

なお、液圧センサ４５Ａ、４５Ｂによって、マスタシリンダ２の液圧を直接検知してもよい。
また、上記説明においては、ｑ軸電流により判定する例を示しているが、ｑ軸電流の指令値を用いてもよい。この場合、指令値は、生の値より応答遅れや誤差等が少ないので、確実で早い検出が可能となる。

次に上述のＲＤ変換回路７０の異常を検出するための制御フローの一例について、図６を参照して説明する。図６を参照して、ブレーキペダル１９の踏込みのより、制御フローを開始し、ステップＳ１１で、プライマリピストン８の０点学習以外の所定のブレーキシステムの初期診断が終了したか否かを判定し、終了した場合にはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ブレーキペダル１９の踏込みの有無を判定し、踏込まれている場合にはステップＳ１４に進み、踏込まれていない場合には、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、イグニッションスイッチがオンか否かを判定し、オンである場合にはステップＳ１１に戻り、オンでない場合にはステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１４では、プライマリピストン８をブレーキペダル１９の操作量に応じた位置に移動させるように（前進方向に）電動モータ２２に駆動電流を指令して、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、マスタシリンダ２で液圧が発生しているか否かを判定し、発生していなければステップＳ１６に進み、発生していればステップＳ１１に戻る。ステップＳ１６では、電動モータ２２の駆動電流（三相電流）のｑ軸電流は、上限値（前進方向の制限値）となっているか否かを判定し、なっている場合にはステップＳ１７に進み、なっていない場合にはステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１７では、ＲＤ変換回路７０の異常ありの判定を行い、警告燈の点燈、ホイール圧制御装置５による制動制御の指令を行い、ステップＳ１８に進む。そして、ステップＳ１８で電動モータ２２の停止を指令して、ステップＳ１１に戻る。

上述のブレーキペダル１９が踏込まれている場合のＲＤ変換回路７０の異常判定中のタイムチャートを図７に示す。
図７を参照して、時刻ｔ１でブレーキペダル１９が踏込まれて、ブレーキシステムが起動し、所定の初期診断が実行される。初期診断の終了後、時刻ｔ２で、プライマリピストン８をブレーキペダル１９の操作量（入力ロッド１８の変位量）に応じた位置に移動させるように、電動モータ２２に駆動電流が指令される。このとき、ｑ軸電流の指令値は、ブレーキペダル１９の踏込みに応じた前進方向（図の上側）であるが、ＲＤ変換回路７０の異常があると、実際のｑ軸電流は後退方向（図の下側）となる。これにより、電動モータ２は後退方向に回転して、プライマリピストン８が後退する。そして、時刻ｔ３で、プライマリピストン８が後退位置まで後退して停止する。この間、マスタシリンダ２で液圧は発しない。

ブレーキペダル１９の踏込み、マスタシリンダ２で液圧が発生しないこと及び一定以上のｑ軸電流を検知することにより、ＲＤ変換回路７０の異常を判定して、時刻ｔ４で電動モータ２２の停止が指令される。このとき、ｑ軸電流の上限値（前進方向の制限値）の指令は、時刻ｔ４でモータの停止が指令されるまで継続されることになる。

次に、ブレーキペダル１９が踏込まれていない状態において、ＲＤ変換回路７０の異常を検出する制御の変形例について、図８を参照して説明する。
本変形例では、上述のブレーキペダル１９が踏込まれていない場合のマスタシリンダ２の液圧の上昇及び一定以上のｑ軸電流の検知によるＲＤ変換回路７０の異常判定に加えて、プライマリピストン８の前進を確実に検知するため、電動モータ２２の前進方向の回転速度を監視し、回転速度が一定以上になることによって異常判定を行う。なお、この場合、ＲＤ変換回路７０の異常時においても、上述の補完処理により、電動モータ２２の回転速度データを得ることができる。

次に本変形例に係るＲＤ変換回路７０の異常を検出するための制御フローの一例について、図８を参照して説明する。なお、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、図４に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３の処理と同様である。

図８を参照して、イグニッションスイッチのオンにより制御フローを開始し、ステップＳ２１でプライマリピストン８の０点学習のための電動モータ２２への駆動電流の指令の有無を判断し、指令があったとき、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、マスタシリンダ２で液圧の発生の有無を判定し、液圧が発生している場合には、ステップＳ２３に進み、液圧が発生していない場合にはステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２３では、電動モータ２２のｑ軸電流は、下限値（後退方向の制限値）となっているか否かを判定し、下限値となっている場合には、ステップＳ２４に進み、下限値となっていない場合には、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２４では、レゾルバ２５の検出に基づき、電動モータ２２が前進方向に所定速度以上で回転又は停止しているか否かを判定し、所定速度以上で回転又は停止していれば、ステップＳ２５に進み、所定速度以上で回転又は停止していなければ、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２５では、ＲＤ変換回路７０の異常ありの判定を行い、警告燈の点燈、ホイール圧制御装置５による制動制御の指令を行なってステップＳ２１に戻る。

上述のＲＤ変換回路７０の異常判定は、ブレーキシステムを起動し、初期診断の終了後、プライマリピストン８の位置のゼロ点学習前、又は、初期診断終了後、一定時間以内に実行するようにしてもよい。
なお、上記実施の形態では、専用回路であるレゾルバデジタル変換回路７０を用いてレゾルバからの信号をアナログからデジタルに変換する例を示したが、これに限らず、回転角検出センサインタフェイス４９にアナログからデジタルに変換する回路を設けてもよく、また、レゾルバデジタル変換回路をなくし、回転角検出センサから検出信号（アナログ信号）をインタフェイス４９からＣＰＵ４６に直接入力し、ＣＰＵ４６内でデジタル変換するようにしてもよい。この場合、本発明の信号変換機構は、ＣＰＵがそれに該当する。

１ ブレーキ制御装置、２ マスタシリンダ、４ マスタ圧制御ユニット（コントローラ）、８ プライマリピストン、２５ レゾルバ、７０ ＲＤ変換回路（信号変換機構回路）

Claims (2)

1. ピストンの推進によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、
   電動モータと、
   該電動モータのロータの回転運動を直線運動に変換して前記マスタシリンダのピストンを推進する回転−直動変換機構と、
   前記ロータの回転位置を検出するレゾルバと、前記レゾルバの出力信号をデジタル信号に変換する信号変換機構と、
   所与の制御指令及び前記信号変換機構によって変換した前記レゾルバの出力信号に基づき、駆動電流を供給して前記電動モータを制御するコントローラとを備えたブレーキ制御装置において、
   前記ピストンを移動させる制御指令に対して、前記電動モータに供給される駆動電流が前記ピストンを逆方向に移動させるものであることを検知したとき、前記信号変換機構の異常を判定する異常判定手段を有していることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記マスタシリンダと、該マスタシリンダから供給されるブレーキ液圧によって制動力を発生させるブレーキ装置との間に、前記ブレーキ装置に供給するブレーキ液圧を制御する液圧制御装置が介装され、前記異常判定手段が前記信号変換機構の異常を判定したとき、前記コントローラは、前記液圧制御装置に指令して前記ブレーキ装置にブレーキ液圧を供給することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。

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