JP3568864B2 - アンチロック制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧を制御するモータと、モータを駆動する駆動回路(モータFET)と、モータに供給される駆動電圧をモニタするモニタ入力回路を有し、モータに供給する駆動電圧のON/OFFを繰り返すことでモータに供給する電力を制御するアンチロック制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1にアンチロック制御装置の一輪分の全体構成図、図2にアンチロック制御装置の制御ユニット11の構成を示すブロック図をそれぞれ示す。アンチロック制御装置の構成などについては、たとえば特開平11−310123号公報などですでに知られている。
【0003】
まず図1においてアンチロック制御装置の構成を説明する。アンチロック制御装置はブレーキを操作するブレーキペダル1と、ブレーキペダル1の操作に応じて油圧を出力するマスタシリンダ2と、ホイール毎に装着されたブレーキ装置3と、油圧をコントロールするための増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5と、減圧ソレノイド5を経由して油圧を抜くためのリザーバ6とポンプ7と、ポンプ7を駆動するためのモータ8と、ホイールの速度を検出するために各ホイール毎に設けられたパルサギア9とセンサー10と、センサー10からの信号からアンチロック制御をするための駆動信号の演算と出力を行う制御ユニット11と、制御ユニット11にてアンチロック制御装置に異常が検出された場合に乗員に異常の発生を知らせるワーニングランプ12と、これらのシステムに電源を供給するバッテリ13で構成される。
【0004】
ここで、制御ユニット11とブレーキペダル1、マスタシリンダ2、ポンプ7、モータ8、ワーニングランプ12、バッテリ13以外は基本的に各ホイール毎に設けられる。
【0005】
次に制御ユニット11の構成を図2で説明する。制御ユニット11は各ホイール毎に設けられたセンサー10からの信号をもとにアンチロック制御を行うかどうか演算する演算回路14と、演算回路14の演算結果に基づいて各輪(各ホイール)の増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5を駆動するソレノイド駆動回路19と、演算回路14から出力されるON/OFF信号に基づいてモータ8に駆動電圧を供給するモータFET16(駆動回路)と、モータ8に供給される駆動電圧及び惰性で回転している場合の発生電圧を演算回路14に入力するモニタ入力回路17と、各輪の増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5に電源を供給するフェイルセーフFET18と、演算回路14にてアンチロック制御装置に異常が検出された場合にワーニングランプ12にて乗員に異常の発生を知らせるワーニングランプ駆動回路15から構成される。
【0006】
従来のアンチロック制御装置は、モータ8に供給する駆動電圧のON/OFFを繰り返すことでモータ8に供給する電力を制御することによって駆動ノイズの低減と消費電力の軽減をねらっている。
【0007】
その制御方法は、モータ8の動作状態をモニタすることなくあらかじめ設定したある所定のON/OFFを繰り返し行うか、またはモニタ入力回路17にモータ8に流れている電流をモニタする機能を追加し、そのモニタされた電流をもとにモータ8の動作状態を判定してON/OFF継続時間を可変するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような手法でモータ8に供給する駆動電圧のON/OFFを繰り返すことでモータ8に供給する電力を制御するアンチロック制御装置では、モータ8の動作状態をモニタせずある所定の時間をもとにON/OFFを繰り返し行う制御の場合、前記所定の時間を設定した場合と同様の条件では有効だがそれ以外の条件ではモータ8を効率よく制御する事はできない。
【0009】
また、モニタ入力回路17にモータ8に流れている電流をモニタする機能を追加してモータ8のON/OFF時間を可変する制御の場合、電流をモニタする回路は構成が複雑でかつコストが高いという欠点がある。
【0010】
本発明は、かかる事情に鑑み考案されたものであり、モータ8に供給する駆動電圧のON/OFFを繰り返すことでモータ8に供給する電力を制御するアンチロック制御装置において、特別なモニタ機能を有する回路を追加することなく安価にモータ8の動作状態に応じた電力をモータ8に供給することを可能とするアンチロック制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係わる発明は、油圧を制御するモータと、前記モータに駆動電圧を供給する駆動回路と、前記駆動電圧をモニタするモニタ入力回路を有し、前記駆動電圧のON/OFFを繰り返すことで前記モータに供給する電力を制御するアンチロック制御装置であって、前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧から所定の電圧以上低下した場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より大きいと判断し、次回前記モータをONさせるまでのOFF継続時間を短く設定することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の請求項2に係わる発明は、前記請求項1記載の前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧から所定の電圧以上低下した場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より大きいと判断し、次回前記モータをONさせておくON継続時間を長く設定することを特徴とする。
【0013】
さらに、この発明の請求項3に係わる発明は、前記請求項1記載の前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧から所定の電圧以上低下していない場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より小さいと判断し、次回前記モータをONさせるまでのOFF継続時間を長く設定することを特徴とする。
【0014】
さらに、この発明の請求項4に係わる発明は、前記請求項1記載の前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧から所定の電圧以上低下していない場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より小さいと判断し、次回前記モータをONさせておくON継続時間を短く設定することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を適用するアンチロック制御装置の一輪分の全体構成図、図2は本発明を適用するアンチロック制御装置の制御ユニット11の構成を示すブロック図である。
【0019】
まず図1においてアンチロック制御装置の構成を説明する。アンチロック制御装置はブレーキを操作するブレーキペダル1と、ブレーキペダル1の操作に応じて油圧を出力するマスタシリンダ2と、ホイール毎に装着されたブレーキ装置3と、油圧をコントロールするための増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5と、減圧ソレノイド5を経由して油圧を抜くためのリザーバ6とポンプ7と、ポンプ7を駆動するためのモータ8と、ホイールの速度を検出するために各ホイール毎に設けられたパルサギア9とセンサー10と、センサー10からの信号からアンチロック制御をするための駆動信号の演算と出力を行う制御ユニット11と、制御ユニット11にてアンチロック制御装置に異常が検出された場合に乗員に異常の発生を知らせるワーニングランプ12と、これらのシステムに電源を供給するバッテリ13で構成される。
【0020】
ここで、制御ユニット11とブレーキペダル1、マスタシリンダ2、ポンプ7、モータ8、ワーニングランプ12、バッテリ13以外は基本的に各ホイール毎に設けられる。
【0021】
次に制御ユニット11の構成を図2で説明する。制御ユニット11は各ホイール毎に設けられたセンサー10からの信号をもとにアンチロック制御を行うかどうか演算する演算回路14と、演算回路14の演算結果に基づいて各輪(各ホイール)の増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5を駆動するソレノイド駆動回路19と、演算回路14から出力されるON/OFF信号に基づいてモータ8に駆動電圧を供給するモータFET16(駆動回路)と、モータ8に供給される駆動電圧及び惰性で回転している場合の発生電圧を演算回路14に入力するモニタ入力回路17と、各輪の増圧ソレノイド4と減圧ソレノイド5に電源を供給するフェイルセーフFET18と、演算回路14にてアンチロック制御装置に異常が検出された場合にワーニングランプ12にて乗員に異常の発生を知らせるワーニングランプ駆動回路15から構成される。
【0022】
モータ8にかかる負荷が小さい場合において本発明を使用した場合の信号波形図を図3に、モータ8にかかる負荷が大きい場合において本発明を使用した場合の信号波形図を図4に示す。
【0023】
図1に示すようなアンチロック制御装置において、アンチロック制御を行う場合、ブレーキ装置3にかかる油圧を減圧するためには、減圧ソレノイド5をOPEN状態にし、モータ8を動作させてポンプ7を動作させブレーキ装置3にかかる油圧をブレーキペダル1側に抜く動作を行う。
【0024】
このときのモータ8の動作において、モータ8に供給する駆動電圧のON/OFFを本発明の手法によって繰り返すことで制御した場合に関して図3及び図4を用いて説明する。
【0025】
図3及び図4の信号波形図ともそれぞれ上の波形はモータ8に供給されるモータ供給電圧のON/OFFを表し、下の波形はモニタ入力回路17でモニタされるモータ8の端子電圧を表す。
【0026】
なお、ここでアンチロック制御装置の動作に関する説明は直接本発明に関係ないことから省略する。
【0027】
まず、図3でモータ8にかかっている負荷が小さい場合について説明すると、ある時間モータ8が動作したのち時間T11にてモータ供給電圧(モータ駆動電圧)がOFFした場合、モータ8は惰性で回転し続け発電器として動作して電圧(発生電圧)を発生する。
【0028】
モータ8が惰性で回転している間に発生する電圧(発生電圧)は、モータ8に供給された電力と、そのときの負荷によって変化する。
【0029】
モータ8に供給された電力より負荷が大きい場合は、惰性での回転は遅く短いためモータ8が発電器として動作して発生する電圧(発生電圧)も小さくすぐに低下するが、逆に供給された電力より負荷が小さい場合は、惰性での回転は早く長く続くためモータ8が発電器として動作して発生する電圧(発生電圧)も大きくまたなかなか減少しない。
【0030】
図3の場合、時間T11でOFFしたモータ8は負荷が小さいことから、時間T11からある所定の時間△T経過した時間T12にモータ8が発生している電圧(発生電圧)はOFFしたときの電圧からあまり低下していない電圧V1を発生している。つまり、発生電圧の減少する割合が小さい。
【0031】
ここで演算回路14は、モニタ入力回路17よりモータ8が発生している電圧V1をモニタして、電圧V1がモータ8がOFFしたときの電圧V0からある所定の電圧△Vを引いた電圧V3より高い事から、モータ8にかかる現在の負荷は、供給した電力に見合う負荷より小さいと判断してモータ8に供給する電力を低減するため、次回モータ8をONさせるまでのOFFの状態が継続しているOFF継続時間T0FF1を長く、次回モータ8をONさせてONの状態が継続しているON継続時間TON1を短く設定する。ここで、△T及び△Vの設定値はモータの特性及びシステムの特性等から決定される。
【0032】
この後、演算回路14は時間T12で設定した時間にそって、時間T12からOFFの状態が継続しているOFF継続時間T0FF1経過した時間T13でモータ8に駆動電圧を供給(ONにする)し、さらにONの状態が継続しているON継続時間TON1を経過した時間T14ではモータ8への駆動電圧の供給をOFFすることでモータ8に供給する電力を制御する。
【0033】
この時間T14以降もモータ8に供給する電力とモータ8にかかる負荷が釣り合うまで時間T11から時間T14までの動作と同様の動作が繰り返し行われ、最終的にモータ8に供給される電力は適当なものになる。
【0034】
次に、図4でモータ8にかかっている負荷が大きい場合について説明すると、ある時間モータ8が動作したのち時間T21にてモータ供給電圧(モータ駆動電圧)がOFFした場合、モータ8は惰性で回転し続け発電器として動作して電圧を発生する。
【0035】
図4の場合、時間T21でOFFしたモータ8は負荷が大きいことから、時間T21からある所定の時間△T経過した時間T22にモータ8が発生している電圧(発生電圧)はOFFしたときからかなり低下した電圧V2を発生している。つまり、発生電圧の減少する割合が大きい。
【0036】
ここで演算回路14は、モニタ入力回路17よりモータ8が発生している電圧V2をモニタして、電圧V2がモータ8がOFFしたときの電圧V0からある所定の電圧△Vを引いた電圧V3より低い事から、モータ8にかかる現在の負荷は、供給した電力に見合う負荷より大きいと判断してモータ8に供給する電力を増加させるため次回モータ8をONさせるまでのOFFの状態が継続しているOFF継続時間T0FF2を短く、次回モータ8をONしてON状態が継続しているON継続時間TON2を長く設定する。
【0037】
この後、演算回路14は時間T22で設定した時間にそって、時間T22からOFFの状態が継続しているOFF継続時間T0FF2経過した時間T23でモータ8に駆動電圧を供給(ONにする)し、さらにONの状態が継続しているON継続時間TON2を経過した時間T24ではモータ8への駆動電圧の供給をOFFすることでモータ8に供給する電力を制御する。
【0038】
この時間T24以降もモータ8に供給する電力とモータ8にかかる負荷が釣り合うまで時間T21から時間T24までの動作と同様の動作が繰り返し行われ、最終的にモータ8に給される電力は適当なものになる。
【0039】
以上、本発明の実施例を記述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0040】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のアンチロック制御装置によれば、モータに供給する駆動電圧のON/OFFを繰り返すことでモータに供給する電力を制御するアンチロック制御装置において、特別なモニタ入力機能を有する回路を追加することなく安価にモータの動作状態に応じた電力をモータに供給することを可能とするアンチロック制御装置を提供することをが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アンチロック制御装置の一輪分の全体構成図である。
【図2】アンチロック制御装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図3】モータにかかる負荷が小さい場合において本発明を使用した場合の信号波形図である。
【図4】モータにかかる負荷が大きい場合において本発明を使用した場合の信号波形図である。
【符号の説明】
1 ブレーキペダル
2 マスタシリンダ
3 ブレーキ装置
4 増圧ソレノイド
5 減圧ソレノイド
6 リザーバ
7 ポンプ
8 モータ
9 パルサギア
10 センサー
11 制御ユニット
12 ワーニングランプ
13 バッテリ
14 演算回路
15 ワーニングランプ駆動回路
16 モータFET
17 モニタ入力回路
18 フェイルセーフFET
19 ソレノイド駆動回路
Claims (4)
- 油圧を制御するモータと、前記モータを駆動する駆動回路と、前記モータに供給される駆動電圧をモニタするモニタ入力回路を有し、前記駆動電圧のON/OFFを繰り返すことで前記モータに供給する電力を制御するアンチロック制御装置であって、
前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧と比較して前記駆動電圧から所定の電圧以上低下した場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より大きいと判断し、次回前記モータをONさせるまでのOFF継続時間を短く設定することを特徴とするアンチロック制御装置。 - 前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧と比較して前記駆動電圧から所定の電圧以上低下した場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より大きいと判断し、次回前記モータをONさせておくON継続時間を長く設定することを特徴とする請求項1記載のアンチロック制御装置。
- 前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧と比較して前記駆動電圧から所定の電圧以上低下していない場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より小さいと判断し、次回前記モータをONさせるまでのOFF継続時間を長く設定することを特徴とする請求項1記載のアンチロック制御装置。
- 前記モニタ入力回路を用いて前記駆動電圧がOFFされた後で前記モータが惰性で回転している間に発生する発生電圧を前記駆動電圧がOFFしてから所定の時間後にモニタし、前記駆動電圧と比較して前記駆動電圧から所定の電圧以上低下していない場合には前記モータにかかる負荷が供給した電力に見合う負荷より小さいと判断し、次回前記モータをONさせておくON継続時間を短く設定することを特徴とする請求項1記載のアンチロック制御装置。
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