JP2012116310A

JP2012116310A - ブレーキ制御装置

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Publication number: JP2012116310A
Application number: JP2010267152A
Authority: JP
Inventors: Satoru Okada; 悟岡田; Kentaro Ueno; 健太郎上野
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: JP5641324B2

Abstract

【課題】メンテナンスの作業効率を向上し得るブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ制御に係る制御原点のキャリブレーション時、制御原点調整指示信号によって、マスタ圧制御装置のＣＰＵの検出手段が作動されて検出した制御原点が不揮発性メモリとバッファメモリとに記憶されて、且つセレクタ手段３０２の読み出し選択がバッファメモリ側に設定されるので、キャリブレーションによる新制御原点がリアルタイムにブレーキ制御アプリケーション３０３にて適用可能となる。これにより、従来のように、イグニッションスイッチをオフ・オン操作して再起動するまでの時間を待つ必要がないので、メンテナンスの作業効率を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ブレーキ制御装置に関するものである。

例えば、特許文献１に示すような電動ブレーキ装置においては、ブレーキ制御装置（駆動装置）が、イグニッションスイッチをオフ操作してから、規定時間経過後に供給電源が遮断されるようになっている。

特開２００４−９８９５８号公報

上述したようなブレーキ制御装置では、機器を脱着するようなメンテナンス時に、機器の取り付け状態を検知したデータを不揮発性メモリに書き込んだ後に、書き込んだデータを読み込むためには、一度ブレーキ制御装置を再起動するためにイグニッションスイッチをオフ・オン操作する必要があった。

しかしながら、このような再起動を行うに当って、上述したようにイグニッションスイッチをオフ操作にしても規定時間を経過しないとブレーキ制御装置への供給電源が遮断されないために、メンテナンスに時間を要してしまう、という問題があった。

本発明の目的は、メンテナンスの作業効率を向上し得るブレーキ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、制動力を発生するための液圧を発生するマスタシリンダと、該マスタシリンダの液圧を制御するための電動モータと、電源からの電力を受け前記電動モータを駆動する制御回路とを備え、前記制御回路は、ブレーキ制御に係る制御原点を記憶する不揮発性メモリを有し、ブレーキペダルの操作量に基づき要求制動力を算出し、該算出した要求制動力に基づき、前記制御原点を踏まえて前記電動モータを駆動するための電流を発生させて、前記マスタシリンダが発生する液圧が前記要求制動力になるように前記電動モータを制御するブレーキ制御手段を有するブレーキ制御装置において、前記制御回路は、前記制御回路の起動時に、ブレーキ制御手段で用いる制御原点を前記不揮発性メモリから読出す読出し手段と、前記制御原点を調整する調整する際にブレーキ制御に係る制御原点を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した制御原点を記憶可能なバッファメモリと、該検出手段により検出した制御原点を前記不揮発性メモリ及前記バッファメモリに書込む書込み手段と、前記不揮発性メモリと前記バッファメモリとのうちいずれから制御原点を読み出すかを選択するセレクタ手段と、を備え、さらに、制御原点を調整する調整する際には、前記セレクタ手段の読み出し選択を前記バッファメモリ側に設定し、前記ブレーキ制御手段は、前記バッファメモリの制御原点に基き制御をおこなうことを特徴とするものである。

本発明のブレーキ制御装置によれば、メンテナンスの作業効率を向上することが可能になる。

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１に示すブレーキ制御装置のブレーキ制御に係る制御原点のキャリブレーション時の制御ブロック図である。図１に示すブレーキ制御装置のブレーキ制御に係る制御原点のキャリブレーション時の制御フロー図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１は、ブレーキ制御システムの全体構成を示すブロック図である。図１で矢印付きの破線は信号線であり、矢印の向きによって信号の流れを表している。
図１に示すように、ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ９の出力圧力であるマスタ圧を制御するための電動モータ２０を備えたマスタ圧制御機構４と、該マスタ圧制御機構４を電気的に制御するためのマスタ圧制御装置３と、ホイール圧制御機構６と、該ホイール圧制御機構６を電気的に制御するためのホイール圧制御装置５と、ブレーキペダル１００に連結されるインプットロッド７と、運転者のペダル操作量から要求ブレーキ力を検出する操作量検出装置８と、マスタシリンダ９と、リザーバタンク１０と、補助電源１２とを有している。

マスタシリンダ９の出力圧力を変化させるための第１の加減圧部は、ブレーキペダル１００の操作に基づき移動するインプットロッド７と、該インプットロッド７のマスタシリンダ９側に設けられ、マスタシリンダ９のプライマリ液室４２の圧力を制御するインプットピストン１６とを有している。
マスタシリンダ９の出力圧力を変化させるための第２の加減圧部は、マスタ圧制御装置３と、マスタ圧制御機構４と、該マスタ圧制御機構４により制御されるアシストピストン４０とを有している。なお、後述のとおり、インプットピストン１６とアシストピストン４０とはプライマリ液室４２の液圧を制御するプライマリピストンとして作用する。インプットピストン１６とアシストピストン４０との間には、一対の中立バネ３０、３１が介装され、インプットピストン１６とアシストピストン４０とは、中立バネ３０、３１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３０、３１のバネ力が作用するようになっている。

マスタ圧制御装置３とホイール圧制御装置５とは双方向の通信を行っており、制御指令、車両状態量を共有している。車両の状態量とは、例えばヨーレートや前後加速度や横加速度やハンドル舵角や車輪速や車体速、故障情報、作動状態等を表す値あるいはデータである。

ブレーキ制御を行うためのマスタ圧制御装置３（図３に示すブレーキ制御アプリケーション３１０）は、車両に搭載されたバッテリである車両電源から供給される電力により動作し、操作量検出装置８の検出値であるブレーキペダル１００の操作量に基づいて、電動モータ２０を制御する。ここで車両電源とは、車両バッテリおよび車両発電機のことを示しており、従来の自動車の場合は、オルタネータとバッテリであり、ハイブリッド自動車もしくは電気自動車の場合は、高電圧電源から１２Ｖ系もしくは２４Ｖ系などの低電圧電源へ電圧変換するＤＣ／ＤＣコンバータと低電圧バッテリのことを示す。
マスタ圧制御機構４は、マスタ圧制御装置３から出力されるモータ駆動電流に従って、アシストピストン４０を押圧する機構であり、回転トルクを発生させる電動モータ２０と、該電動モータ２０の回転トルクを増幅する減速装置２１と、回転運動と直進運動との間の変換を行う回転−直動変換装置２５とを備えている。

ホイール圧制御装置５は、車両電源から供給される電力により動作し、各車輪がロックすることを防止する制御機能、車両の挙動が乱れないように各車輪のホイールシリンダ圧を制御する機能などを有しており、車両状態量に基づいて各車輪で発生させるべき目標ブレーキ力を算出し、この算出値に基づいてホイール圧制御機構６を制御する。
該ホイール圧制御機構６は、ホイール圧制御装置５の出力に従って、マスタシリンダ９で加圧された作動液を受け、各車輪に対して摩擦制動力を発生するための各ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄへ供給する作動液圧を制御する。

インプットロッド７はブレーキペダル１００に連結され、その他端がプライマリ液室４２に挿入されるインプットピストン１６を駆動させる。このような構成を採ることにより、運転者のブレーキ操作によってもマスタ圧を上昇することができるため、万一、電動モータ２０が停止した場合にも、制動力を発生することができる。また、マスタ圧に応じた反力がインプットロッド７を介してブレーキペダル１００に作用しブレーキペダル反力として運転者に伝達される。

操作量検出装置８は、運転者のペダル操作量から要求ブレーキ力を検出するセンサを少なくとも１個以上備えた構成となっている。また、ここで使用するセンサとしては、ブレーキペダル１００の移動角度もしくはインプットロッド７の移動量を検出する変位センサを用いるのが一般的であるが、ブレーキペダル１００の踏力を検出する踏力センサを使用してもよいし、マスタシリンダ９内の液圧を検出するマスタ圧センサを使用してもよい。

また、操作量検出装置８のセンサ構成として、変位センサ、踏力センサ、マスタ圧センサ等、異なる種類のセンサを少なくとも２個以上組み合わせた構成であってもよい。

マスタシリンダ９は、アシストピストン４０によって加圧されるプライマリ液室４２と、セカンダリピストン４１によって加圧されるセカンダリ液室４３の二つの加圧室を有するタンデム型を採用している。アシストピストン４０およびインプットピストン１６によって各加圧室４２、４３で加圧された作動液は、マスタ配管１０２ａや１０２ｂを経由してホイール圧制御機構６に供給される。リザーバタンク１０は、図示しない隔壁によって仕切られた少なくとも二つの液室を有するものであり、各液室はマスタシリンダ９の各加圧室４２、４３と連通可能に接続されている。マスタ圧センサ５７は、プライマリ液室４２と連通するマスタ配管１０２ａの上流側に備えられプライマリ液室４２の液圧を検出するもので、マスタ圧制御装置３と電気的に接続される。

ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄは、図示しないシリンダとピストンとパッド等から構成されており、ホイール圧制御機構６から供給された作動液によって前記ピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドがディスクロータ１０１ａ〜１０１ｄを押圧して、摩擦制動力を発生させる。ディスクロータ１０１ａ〜１０１ｄは、車輪と一体に回転するため、ディスクロータ１０１ａ〜１０１ｄに作用するブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。なお、図１に示されたＦＬ輪は左前輪、ＦＲ輪は右前輪、ＲＬ輪は左後輪、ＲＲ輪は右後輪を意味している。

補助電源１２は、電力を蓄電すると共に車両電源が失陥した時に、マスタ圧制御装置３へ電力を供給することが可能であり、信頼性の観点からキャパシタを用いるのが適当である。また、小型のバッテリもしくは別系統の車両電源を用いてもよいが、いずれにしても補助電源１２は、本来マスタ圧制御装置３に電力を供給する主電源と比べ供給できる電力量が少ない。

次に、マスタ圧制御機構４の構成と動作について説明する。
電動モータ２０は、マスタ圧制御装置３で制御されるモータ駆動電流によって動作し、所望の回転トルクを発生する。電動モータ２０としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等を使用するのが適当であるが、制御性、静粛性、耐久性の点において、ＤＣブラシレスモータが望ましい。電動モータ２０には、例えばレゾルバなどの位置センサ（図２で回転角検出センサ２０５として示す）が備わっており、この信号がマスタ圧制御装置３に入力されるように構成されている。これにより、マスタ圧制御装置３は、上記位置センサの信号に基づいて電動モータ２０の回転角すなわち回転量を算出することができ、これに基づいて回転−直動変換装置２５の推進量、すなわちアシストピストン４０の変位量を算出することができる。

減速装置２１は、電動モータ２０の回転トルクを、減速比分だけ増幅させるものである。減速の方式としては、歯車減速、プーリ減速等が適当であるが、図１に示された例では、駆動側プーリ２２と、従動側プーリ２３と、ベルト２４とからなるプーリ減速による方式を採用している。電動モータ２０の回転トルクが十分に大きく、減速によるトルクの増幅が必要でない場合には、減速装置２１を備えずに電動モータ２０と回転−直動変換装置２５とを直結することが可能である。これにより、減速装置の介在に起因して発生する信頼性、静粛性、搭載性等に係る諸問題を回避することができる。

回転−直動変換装置２５は、電動モータ２０の回転力を直進方向の動力に変換してアシストピストン４０を押圧するものである。変換機構としては、ラックピニオン、ボールネジ等を用いることが適当であるが、図１に示された実施形態では、ボールネジによる方式を採用している。このボールネジによる方式では、ボールネジナット２６の外側には、従動側プーリ２３が嵌合されており、該従動側プーリ２３の回転によるボールネジナット２６の回転によりボールネジ軸２７が軸に沿って直線的に移動し、この推力によって可動部材２８を介してアシストピストン４０が押圧される。

可動部材２８には、片端が固定部に接続された戻しバネ２９の一端が係合されており、ボールネジ軸２７の推力と逆方向の力が可動部材２８を介してボールネジ軸２７に作用するように構成されている。これにより、ブレーキ中、すなわちアシストピストン４０が押圧されてマスタ圧が加圧されている状態において、電動モータ２０が停止しボールネジ軸２７の戻し制御が不能となった場合にも、戻しバネ２９の反力によってボールネジ軸２７が初期位置に戻されてマスタ圧が概ね零付近まで低下するので、ブレーキ力の引きずりに起因して車両挙動が不安定になることが回避される。

次に、インプットロッド７の推力の増幅について説明する。第１実施形態では、運転者のブレーキ操作によるインプットロッド７を介したインプットピストン１６の変位量に応じてアシストピストン４０を変位させることにより、インプットロッド７の推力にアシストピストン４０の推力が加算されるため、インプットロッド７の推力が増幅される形でプライマリ液室４２が加圧される。その増幅比（以下「倍力比」と呼ぶ。）は、インプットロッド７とアシストピストン４０の変位量の比、インプットピストン１６とアシストピストン４０の断面積の比等によって任意の値に決定される。

特に、インプットロッド７の変位量と同量だけアシストピストン４０を変位させる場合、インプットピストン１６の断面積を「Ａ_ＩＰ」とし、アシストピストン４０の断面積を「Ａ_ＡＰ」とすると、倍力比は、（Ａ_ＩＰ＋Ａ_ＡＰ）／Ａ_ＩＰとして一意に定まる。すなわち、必要な倍力比に基づいて、Ａ_ＩＰとＡ_ＡＰを設定し、変位量がインプットピストン１６の変位量に等しくなるようにアシストピストン４０を制御することで、常に一定の倍力比を得ることができる。なお、アシストピストン４０の変位量は、図示しない位置センサの信号に基づいてマスタ圧制御装置３によって算出される。

次に、倍力可変機能を実施する際の処理について説明する。
倍力可変制御処理は、インプットピストン１６の変位量に比例ゲイン（Ｋ１）を乗じた量だけアシストピストン４０を変位させる制御処理である。なお、Ｋ１は、制御性の点からは１であることが望ましいが、緊急ブレーキ等により運転者のブレーキ操作量を超える大きなブレーキ力が必要な場合には、一時的に１を超える値に変更することができる。これにより、同量のブレーキ操作量でも、マスタ圧を通常時（Ｋ１＝１の場合）に比べて引き上げられるため、より大きなブレーキ力を発生させることができる。ここで、緊急ブレーキの判定は、例えば、操作量検出装置８の信号の時間変化率が所定値を上回るか否かで判定することができる。

以上述べたとおり、倍力可変制御処理によれば、運転者のブレーキ要求に従うインプットロッド７の変位量に応じてマスタ圧が増減圧されるため、運転者の要求通りのブレーキ力を発生させることができる。また、Ｋ１を１未満の値に変更することで、ハイブリッド車において、液圧ブレーキを回生ブレーキ力分だけ減圧する回生協調ブレーキ制御に適用することも可能である。

次に、自動ブレーキ機能を実施する際の処理について説明する。
自動ブレーキ制御処理は、マスタシリンダ９の作動圧を自動ブレーキの要求液圧（以下「自動ブレーキ要求液圧という。」に調節するようにアシストピストン４０を前進又は後退させる処理である。この場合のアシストピストン４０の制御方法としては、テーブルに記憶された事前に取得したアシストピストン４０の変位量とマスタ圧との関係に基づいて、自動ブレーキ要求液圧を実現するアシストピストン４０の変位量を算出して目標値とする方法やマスタ圧センサ５７で検出されたマスタ圧をフィードバックする方法等があるが、いずれの方法を採用しても構わない。なお、自動ブレーキ要求液圧は、外部ユニットから受信することが可能であり、例えば車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等でのブレーキ制御に適用可能である。

次に、ホイール圧制御機構６の構成と動作について説明する。
該ホイール圧制御機構６は、マスタシリンダ９で加圧された作動液を各ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄへ供給するのを制御するゲートＯＵＴ弁５０ａ、５０ｂと、マスタシリンダ９で加圧された作動液をポンプ５４ａ、５４ｂへ供給するのを制御するゲートＩＮ弁５１ａ、５１ｂと、マスタシリンダ９又はポンプ５４ａ、５４ｂから各ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄへ作動液を供給するのを制御するＩＮ弁５２ａ〜５２ｄと、各ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄを減圧制御するＯＵＴ弁５３ａ〜５３ｄと、マスタシリンダ９で生成された作動圧を昇圧するポンプ５４ａ、５４ｂと、ポンプ５４ａ、５４ｂを駆動するモータ５５と、マスタ圧を検出するマスタ圧センサ５６とを有する。なお、ホイール圧制御機構６としては、アンチロックブレーキ制御用の液圧制御ユニット、車両挙動安定化制御用の液圧制御ユニット等が適当である。

ホイール圧制御機構６は、プライマリ液室４２から作動液の供給を受け、ＦＬ輪とＲＲ輪のブレーキ力を制御する第１のブレーキ系統と、セカンダリ液室４３から作動液の供給を受け、ＦＲ輪とＲＬ輪のブレーキ力を制御する第２のブレーキ系統の二つの系統から構成されている。このような構成を採ることにより、一方のブレーキ系統が失陥した場合にも、正常な他方のブレーキ系統によって対角２輪分のブレーキ力を確保できるので、車両の挙動が安定に保たれる。

ゲートＯＵＴ弁５０ａ、５０ｂは、マスタシリンダ９とＩＮ弁５２ａ〜５２ｄとの間に備えられ、マスタシリンダ９で加圧された作動液をホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄに供給する際に開弁される。ゲートＩＮ弁５１ａ、５１ｂは、マスタシリンダ９とポンプ５４ａ、５４ｂとの間に備えられ、マスタシリンダ９で加圧された作動液をポンプ５４ａ、５４ｂで昇圧してホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄに供給する際に開弁される。

ＩＮ弁５２ａ〜５２ｄは、ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄの上流に備えられ、マスタシリンダ９又はポンプ５４ａ、５４ｂで加圧された作動液をホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄに供給する際に開弁される。ＯＵＴ弁５３ａ〜５３ｄは、ホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄの下流に備えられ、ホイール圧を減圧する際に開弁される。なお、ゲートＯＵＴ弁５０ａ、５０ｂ、ゲートＩＮ弁５１ａ、５１ｂ、ＩＮ弁５２ａ〜５２ｄ、ＯＵＴ弁５３ａ〜５３ｄは、いずれもソレノイド（図示省略）への通電によって弁の開閉が行われる電磁式であり、ホイール圧制御装置５が行う電流制御によって各弁の開閉量を独立に調節できるものである。

第１実施形態では、ゲートＯＵＴ弁５０ａ、５０ｂ及びＩＮ弁５２ａ〜５２ｄが常開弁、ゲートＩＮ弁５１ａ、５１ｂ及びＯＵＴ弁５３ａ〜５３ｄが常閉弁である。このような構成を採ることにより、故障時に弁への電力供給が停止した場合にも、ゲートＩＮ弁５１ａ、５１ｂ及びＯＵＴ弁５３ａ〜５３ｄが閉じ、ゲートＯＵＴ弁５０ａ、５０ｂ及びＩＮ弁５２ａ〜５２ｄが開いて、マスタシリンダ９で加圧された作動液が全てのホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄに到達するので、運転者の要求通りのブレーキ力を発生させることができる。

ポンプ５４ａ、５４ｂは、例えば車両挙動安定化制御、自動ブレーキ等を行うために、マスタシリンダ９の作動圧を超える圧力が必要な場合に、マスタ圧を昇圧してホイールシリンダ１１ａ〜１１ｄに供給する。ポンプ５４ａ、５４ｂとしては、プランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の使用が適当である。

モータ５５は、ホイール圧制御装置５の制御指令に基づいて供給される電力により動作してモータ５５に連結されたポンプ５４ａ、５４ｂを駆動する。モータ５５としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の使用が適当である。

マスタ圧センサ５６は、セカンダリ液室４３に連通するマスタ配管１０２ｂの下流に備えられセカンダリ液室４３の液圧を検出するもので、ホイール圧制御装置５と電気的に接続される。マスタ圧センサ５６の個数及び設置位置については、制御性、フェイルセーフ等を考慮して任意に決定することができる。

以上、ホイール圧制御機構６の構成と動作について説明したが、マスタ圧制御装置３の故障の際には、ホイール圧制御装置６は、マスタ圧センサ５６で検知する作動液圧により、運転者のブレーキ操作量を検出し、この検出値に応じたホイール圧を発生させるようにポンプ５４ａ、５４ｂ等を制御することができる。

図２は、図１に示されたマスタ圧制御装置３の回路構成の一例を示す。
該マスタ圧制御装置３の制御回路は、図２において太線枠２０１で示されており、マスタ圧制御機構４の電気部品や電気回路は、点線枠２０２で示されている。太線枠５は、ホイール圧制御装置５を示す。また、点線枠２０８は、操作量検出装置８のセンサを示しており、図２に示された例では、２個の変位センサを備えた構成としているが、少なくとも１個以上備えた構成であればよい。ここで用いるセンサを、踏力センサもしくはマスタ圧センサとしてもよいし、異なるセンサを少なくとも２個以上組み合わせた構成としてもよい。

まず、太線枠２０１で囲まれた電気回路（制御回路）は、車両電源ラインからＥＣＵ電源リレー２１４を介して供給される電力が、５Ｖ電源回路２１５（以下第１電源回路２１５と記す）と、５Ｖ電源回路２１６（以下第２電源回路２１６と記す）とに入力されるようになっている。ＥＣＵ電源リレー２１４は、起動信号とＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２１８ａ、２１８ｂでＣＡＮ受信により生成する起動信号のいずれか一つによりオンする構成となっており、起動信号は、ドアスイッチ信号、ブレーキスイッチ、イグニッションスイッチ信号等を使用することができ、複数使用する場合は、マスタ圧制御装置３に全て取り込み、複数信号のいずれか一つのスイッチがオンした時に、起動信号がＥＣＵ電源リレー２１４をオンする側に作動する回路構成とする。
また、車両電源が失陥した時には、補助電源１２から補助電源リレー２３６を介して供給される電力が、第１電源回路２１５と、第２電源回路２１６とに供給できるようになっている。第１電源回路２１５によって得られる安定した電源（Ｖ_ＣＣ１）は、中央制御回路（ＣＰＵ）２１１に供給される。第２電源回路２１６によって得られる安定した電源（Ｖ_ＣＣ２）は監視用制御回路２１９に供給される。

フェイルセーフリレー回路２１３は、車両電源ラインから三相モータ駆動回路２２２に供給する電力を遮断できるようになっており、ＣＰＵ２１１と監視用制御回路２１９によって、三相モータ駆動回路２２２への電力の供給と遮断を制御できるようになっている。
また、車両電源が失陥した時には、補助電源１２から補助電源リレー２３５を介して三相モータ駆動回路２２２に電力を供給できるようになっている。外部から供給される電力は、フィルタ回路２１２を介することによってノイズが除去され、三相モータ駆動回路２２２に供給される。

ここで、車両電源が失陥した時に、補助電源１２からの電力供給に切替える方法について説明する。ここでいう車両電源の失陥とは、車両バッテリの故障、車両発電機の故障、そしてハイブリッド自動車、電気自動車の場合は、モータジェネレータの故障、高電圧バッテリの故障、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障、低電圧バッテリの故障等により、車両電源が車両に搭載されている電気機器および電子制御装置へ電力を供給できなくなることを意味する。

まず、車両電源失陥の検出は、車両電源からの電力供給ラインの電圧をモニタし、モニタ電圧が所定値以下になった場合に電源の失陥と判断する。こうして車両電源の失陥を検出した時に、正常状態ではオフしている補助電源リレー２３５と２３６をオンする。これにより、補助電源１２から電力を供給することが可能となる。また、車両電源の失陥を検出して補助電源リレー２３５と２３６をオンする時に、ＥＣＵ電源リレー２１４とフェイルセーフリレー回路２１３をオフした方が望ましい。もし、車両電源の失陥の原因が車両電源系のどこかが車体などのＧＮＤへの短絡故障であった場合、短絡箇所より上流のヒューズが溶断するまで、補助電源１２の電力を消費してしまうからである。また、ＥＣＵ電源リレー２１４とフェイルセーフリレー回路２１３の上流か下流のいずれかに、アノードを車両電源側にしてダイオードを入れるような回路構成としてもよい。

ＣＰＵ２１１には、制御アプリケーション３１０（図３参照）が備えられ、該制御アプリケーション３１０にＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ回路２１８ａ、２１８ｂを介してマスタ圧制御装置３の外部からの車両情報と、自動ブレーキ要求液圧等の制御信号とが入力されるようになっていると共に、マスタ圧制御機構４の側に配置された回転角検出センサ２０５、モータ温度センサ２０６、変位センサ８ａ、８ｂ及びマスタ圧センサ５７からの出力が、それぞれ回転角検出センサＩ／Ｆ回路２２５、モータ温度センサＩ／Ｆ回路２２６、変位センサＩ／Ｆ回路２２７、２２８、マスタシリンダ圧センサＩ／Ｆ回路２２９を介して入力されるようになっている。

ＣＰＵ２１１の制御アプリケーション３１０（図３参照）には、外部装置からの制御信号と現時点における各センサの検出値等が入力され、これらに基づいて三相モータ駆動回路２２２に適切な信号を出力して、マスタ圧制御機構４を制御する。三相モータ駆動回路２２２は、マスタ圧制御機構４内の電動モータ２０にその出力端が接続され、ＣＰＵ２１１により制御され、直流電力を交流電力に変換し、電動モータ２０を駆動する。この場合、三相モータ駆動回路２２２の三相出力の各相には、相電流モニタ回路２２３と相電圧モニタ回路２２４が具備されており、これらの回路２２３、２２４によって、それぞれ相電流及び相電圧が監視され、これらの情報により、ＣＰＵ２１１は、マスタ圧制御機構４内の電動モータ２０を適切に動作させるように、三相モータ駆動回路２２２を制御する。そして、相電圧モニタ回路でのモニタ値が正常範囲外となった場合、制御指令どおりに制御できていない場合等には、故障と判断されるようになっている。

また、ＣＰＵ２１１には、図３に示すように、ブレーキ制御に係る制御原点を検出する検出手段としてのブレーキ制御アプリケーション３０３と、制御原点調整指示信号の入力に伴って起動するキャリブレーション制御アプリケーション３００と、不揮発性メモリ読出し／書込み制御アプリケーション３０１と、不揮発性メモリとＲＡＭ上のバッファメモリ３０４とのうちいずれから制御原点を読み出すかを選択するセレクタ手段３０２とが備えられる。検出手段とは、ブレーキ制御アプリケーション３０３の制御の中で本ブレーキ制御装置１が車両に搭載された後、上述した回転角検出センサ２０５、モータ温度センサ２０６、変位センサ８ａ、８ｂ及びマスタ圧センサ５７を含む各種検出センサからの検出信号によりブレーキ制御に係る制御原点を検出するものである。

マスタ圧制御装置３の制御回路２０１内には、例えば故障情報等が格納されたＥＥＰＲＯＭからなる記憶回路２３０が備えられ、ＣＰＵ２１１との間で信号の送受がなされる。ＣＰＵ２１１は、検出した故障情報や、マスタ圧制御機構４の制御で用いる学習値、例えば制御ゲイン、各種センサのオフセット値等を記憶回路２３０に記憶させる。また、マスタ圧制御装置３の制御回路２０１内には、監視用制御回路２１９が備えられ、ＣＰＵ２１１との間で信号の送受がなされる。監視用制御回路２１９は、ＣＰＵ２１１の故障、Ｖ_ＣＣ１電圧等を監視している。そして、ＣＰＵ２１１、Ｖ_ＣＣ１電圧等の異常を検出した場合は、速やかにフェイルセーフリレー回路２１３を動作させ、三相モータ駆動回路２２２への電源供給を遮断する。監視用制御回路２１９とＶ_ＣＣ２電圧の監視はＣＰＵ２１１で行う。

本実施例では、補助電源リレー２３５と２３６をマスタ圧制御装置３内に実装し、マスタ圧制御装置３の内部で車両電源からの電力供給と、補助電源１２からの電力供給とを切替える構成としているが、車両側の電源制御装置で車両電源からの電力供給と、補助電源１２からの電力供給とを切替える構成とし、マスタ圧制御装置３のへの電力供給ラインは、図２の車両電源からのみとすることもできる。

次に、本ブレーキ制御装置１のブレーキ制御に係る制御原点をキャリブレーションして、ブレーキ制御アプリケーション３０３に適用されるまでの制御方法を図３に示す制御ブロックに基づいて説明する。
通常、ブレーキ制御に係る制御原点は、不揮発性メモリ（記憶回路２３０）に記憶されており、イグニッションがオン操作されると、不揮発性メモリ読出し／書込みアプリケーション３０１（不揮発性メモリから読出す読出し手段、制御原点を不揮発性メモリに書込む書込み手段）の起動によって不揮発性メモリに記憶されている制御原点を読み出しセレクタ手段３０２に出力される。ここで、セレクタ手段３０２は、通常では、不揮発性メモリ側に選択設定されている（図３の実線で示す状態）ので、不揮発性メモリからの読出し値がそのままブレーキ制御アプリケーション３０３に適用される。

一方、例えばメンテナンス等で本ブレーキ制御装置１が車両から一旦離脱され、再度搭載された際にブレーキ制御に係るキャリブレーション処理が行われる。
このキャリブレーション処理では、まず、ＣＰＵ２１１に制御原点調整指示信号が入力されると、検出手段によって各種検出センサからの検出信号に基づいてブレーキ制御に係る制御原点を検出すると共にキャリブレーション制御アプリケーション３００が起動する。そして、キャリブレーション制御アプリケーション３００（制御原点をバッファメモリに書込む書込み手段）の起動により、不揮発性メモリ読出し／書込みアプリケーション３０１に不揮発性メモリ書込み制御指令及び不揮発性メモリへの書込み値が、また、セレクタ手段３０２にキャリブレーション時のセレクタ手段制御指令が、バッファメモリ３０４には、新制御原点であるキャリブレーション値（バッファ値）が、さらに、ブレーキ制御アプリケーション３０３にキャリブレーションによる新制御原点を求める制御を実行する制御指令が出力される。続いて、キャリブレーションによる新制御原点が、不揮発性メモリ読出し／書込みアプリケーションの起動により不揮発性メモリに書込みされる。しかしながら、この時点で不揮発性メモリに書込まれたキャリブレーションによる新制御原点は、イグニッションスイッチをオフ・オン操作して再起動するまでブレーキ制御アプリケーション３０３には反映されず、再起動した時点でキャリブレーションによる新制御原点が不揮発性メモリから読み出しされて、ブレーキ制御アプリケーション３０３で適用可能となる。

また、キャリブレーション制御アプリケーション３００の起動により、キャリブレーションによる新制御原点が不揮発性メモリに書込まれると共に、キャリブレーションによる新制御原点がＲＡＭ２３１上のバッファメモリ３０４にも記憶され、該バッファメモリ値がセレクタ手段３０２に出力される。ここで、セレクタ手段３０２は、キャリブレーション制御アプリケーション３００からのセレクタ制御指令により、バッファメモリ値側に選択設定されている（図３の２点鎖線で示す状態）ので、ＲＡＭ２３１上のバッファメモリ値、すなわち、キャリブレーションによる新制御原点がセレクタ手段３０２を介してリアルタイムでブレーキ制御アプリケーション３０３に適用される。この時点でブレーキ制御アプリケーション３０３にキャリブレーションによる新制御原点が適用されるために、従来のように、イグニッションスイッチをオフ・オン操作して再起動するまでの時間を待つ必要がない。

本ブレーキ制御装置１のブレーキ制御に係る制御原点をキャリブレーションして、ブレーキ制御アプリケーション３０３に適用されるまでの制御方法を図４に示す制御フローに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１及びＳ２においては、上述したように、通常、セレクタ手段３０２は不揮発性メモリ側に選択設定されているので、不揮発性メモリからの読出し値がセレクタ手段３０２を介してそのままブレーキ制御アプリケーション３０３にて適用される。
次に、ステップＳ３においてキャリブレーションの要求の有無が判定され、キャリブレーションの要求が無いと判定された場合にはステップＳ１に戻り、要求があると判定された場合にはステップＳ４に進む。

次に、ステップＳ４では、高機能ブレーキ制御、例えば、ヒルスタートアシスト制御（ＨＡＳ制御）や回生協調ブレーキ制御等が動作中であるか否かが判定される。その結果、高機能ブレーキ制御の動作中と判定された場合にはステップＳ１００に進み異常終了となる。すなわち、ステップＳ１００では、セレクタ手段３０２は不揮発性メモリ側に選択設定された状態で、新制御原点の不揮発性メモリへの書込みは行われず、新制御原点のバッファメモリへの記憶動作も行われない。一方、ステップＳ４において、高機能ブレーキ制御が動作されていないと判定された場合にはステップＳ５に進む。

次に、ステップＳ５では、キャリブレーションが上述したように実行される。
次に、ステップＳ６では、キャリブレーションが正常に終了した否かの判定が行われる。その結果、意図しない操作や他機器の作動によりキャリブレーションが正常に終了していないと判定された場合にはステップＳ１０１に進む。該ステップＳ１０１では新制御原点の消去が行われる。ここで消去とは、不揮発性メモリ書込みアプリケーション３０１の起動により、出荷時の初期値が不揮発性メモリに書き込まれ、ＲＡＭ２３１上のバッファメモリ値に同様に初期値を設定することである。続いてステップＳ１０２に進み、該ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１において新制御原点の消去が正常に終了したか否かが判定される。ステップＳ１０１において新制御原点の消去が正常に終了していないと判定されればステップＳ１０１に戻り再び新制御原点の消去が行われる。このステップＳ１０２からステップＳ１０１に戻る流れは１回限定であり、それ以降はステップＳ１０２にて新制御原点の消去が正常に終了していないと判定された場合でもステップＳ１０３に進む。一方、ステップＳ１０２において、新制御原点の消去が正常に終了されたと判定された場合にはステップＳ１０３に進むが、該ステップＳ１０３では、セレクタ手段３０２がバッファメモリ側に選択設定され、且つ不揮発性メモリへの書込み値及びＲＡＭ上のバッファメモリ値には、本ブレーキ制御装置１の製造元からの出荷時の初期値が設定される。なお、ブレーキ制御装置１の制御原点が出荷時の初期値に設定された状態で組み付けられた状態であると、キャリブレーションが未実施であるという警告を促す異常通知が発せられる。
また、ステップＳ６において、キャリブレーションが正常に終了したと判定された場合には、ステップＳ７に進む。

次に、ステップＳ７では、キャリブレーションによる新制御原点が、不揮発性メモリ読出し／書込みアプリケーション３０１の起動により、不揮発性メモリに書込まれる。
次に、ステップＳ８では、ステップＳ７において、キャリブレーションによる新制御原点が、不揮発性メモリに正常に書込まれたか否かが判定される。そして、新制御原点が不揮発性メモリに正常に書込まれていないと判定された場合にはステップＳ１０１〜Ｓ１０３に進む。一方、新制御原点が不揮発性メモリに正常に書込まれたと判定された場合にはステップＳ９に進む。該ステップＳ９では、セレクタ手段３０２がバッファメモリ側に選択設定され、且つ不揮発性メモリへの書込み値及びバッファメモリ値はキャリブレーションによる新制御原点となる。この結果、キャリブレーションによる新制御原点が、イグニッションスイッチをオフ・オン操作して再起動するまでの時間を待つことなく、ブレーキ制御アプリケーション３０３にリアルタイムに適用される。なお、他要件等にて、イグニッションスイッチがオフ・オン操作され再起動された場合には、通常通り、不揮発性メモリ読出し／書込みアプリケーション３０１の起動によって不揮発性メモリに記憶されている新制御原点が読み出されてセレクタ手段３０２を介してブレーキ制御アプリケーション３０３に適用される。

以上説明したように、従前の制御（公知ではない）では、通常使用される制御原点を不揮発性メモリからの読み込みをブレーキ制御装置の電源オン時に行っており、制御原点のキャリブレーション行っても、すぐに制御原点を新しい値に更新することが出来なかったが、本実施の形態では、第１に、ブレーキ制御に係る制御原点のキャリブレーション時、制御原点調整指示信号によって、マスタ圧制御装置３のＣＰＵ２１１の検出手段が作動されて検出した制御原点が不揮発性メモリとバッファメモリとに記憶され、且つセレクタ手段３０２の読み出し選択がバッファメモリ側に設定されるので、キャリブレーションによる新制御原点がリアルタイムでブレーキ制御アプリケーション３０３にて適用可能となる。その結果、キャリブレーションによる新制御原点の適用に際して、従来のように、イグニッションスイッチをオフ・オン操作して再起動するまでの時間を待つ必要がない。これにより、メンテナンスの作業効率を向上させることができる。
このイグニッションスイッチのオフ・オン操作の待ち時間とは、電動制御を有するブレーキ制御装置では、イグニッションスイッチをオフにしても、直後にサイドブレーキのかけ忘れ等で車輌が移動しブレーキを操作する可能性があるので、所定時間（例えば数分間）ブレーキペダルの操作がない等の条件をクリアして、はじめて電源を遮断する。よって、イグニッションスイッチのオフ・オン操作によりブレーキ制御装置のオン・オフ操作を行う場合、イグニッションスイッチのオフ後、所定時間待って、ブレーキ制御装置の電源が遮断された後、イグニッションスイッチのオン操作をする必要があり、少なくとも所定時間以上の時間が必要となる。この時間がイグニッションスイッチのオフ・オン操作の待ち時間である。

また、第２に、キャリブレーションの最中に、意図しない操作または作動によりキャリブレーションが失敗した場合、不揮発性メモリ及びバッファメモリには、異常通知が発せられる、製造元からの出荷時の初期値が設定される。これによって、キャリブレーション前の制御原点にてブレーキ制御装置１が作動されることを防止できるので、引き摺りやロスストロークの問題を解消することができる。
なお、上記異常通知が発せられる値は、初期値ではなくても予め決められた値であれば、どのような値であってもよい。

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Claims

制動力を発生するための液圧を発生するマスタシリンダと、該マスタシリンダの液圧を制御するための電動モータと、電源からの電力を受け前記電動モータを駆動する制御回路とを備え、
前記制御回路は、ブレーキ制御に係る制御原点を記憶する不揮発性メモリを有し、ブレーキペダルの操作量に基づき要求制動力を算出し、該算出した要求制動力に基づき、前記制御原点を踏まえて前記電動モータを駆動するための電流を発生させて、前記マスタシリンダが発生する液圧が前記要求制動力になるように前記電動モータを制御するブレーキ制御手段を有するブレーキ制御装置において、
前記制御回路は、
前記制御回路の起動時に、ブレーキ制御手段で用いる制御原点を前記不揮発性メモリから読出す読出し手段と、
前記制御原点を調整する調整する際にブレーキ制御に係る制御原点を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した制御原点を記憶可能なバッファメモリと、
該検出手段により検出した制御原点を前記不揮発性メモリ及前記バッファメモリに書込む書込み手段と、
前記不揮発性メモリと前記バッファメモリとのうちいずれから制御原点を読み出すかを選択するセレクタ手段と、を備え、
さらに、制御原点を調整する調整する際には、前記セレクタ手段の読み出し選択を前記バッファメモリ側に設定し、前記ブレーキ制御手段は、前記バッファメモリの制御原点に基き制御をおこなうことを特徴とするブレーキ制御装置。
前記制御回路は、前記制御原点調整する際に、意図しない操作または作動により制御原点調整が失敗した場合、前記不揮発性メモリ及びバッファメモリに、異常通知が発せられる値が設定され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。