JP4378586B2

JP4378586B2 - Electric disc brake device

Info

Publication number: JP4378586B2
Application number: JP2000095635A
Authority: JP
Inventors: 昭一土屋
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001286196A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転力によって制動力を発生させる電動ディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の制動装置として、ブレーキ液を使用せず、電動モータの出力によって制動力を発生させるようにした所謂、ドライブレーキ装置が知られている。
ドライブレーキ装置としては、例えば特開昭６０−２０６７６６号公報に開示されているように、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装置がある。
【０００３】
この種の電動ディスクブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル踏力（または変位量）をセンサにより検出し、コントローラによって、この検出値に応じて電動モータの回転状態を制御し、所望の制動力を得るようにしている。
また、上述したような電動ディスクブレーキ装置においては、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度等の車両状態を検出し、これらの検出値に基づいてコントローラによって電動モータの回転状態を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御及び車両安定化制御等の機能を比較的簡単に組み込むことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在、ドライブレーキは回転式サーボモータを直動変換し、ブレーキパッドを押圧する構造となっている。制動力を発生させるために上記モータに必要な電力は現在、数百Ｗから１ｋＷぐらいである。この電力を自動車に搭載されたバッテリから供給する場合に、バッテリの出力電圧は低い（例えば、１２Ｖまたは３６Ｖ）ことから、上記モータに供給する電流の電流値が非常に大きくなり、バッテリから上記モータに至るケーブル上での電力損失が大きくなるという問題がある。
【０００５】
また、ブレーキキャリパの小型軽量化を図るためにはブレーキキャリパに内蔵されたモータを小型化する必要があるが、この場合に減速機が必要なこと、及びモータの高回転速度が求められることから、ブレーキキャリパの小型軽量化の要請に応えるためにも上記モータには高電圧を供給する必要がある。
そこで、バッテリの出力電圧を昇圧し、上記ケーブルに流れる電流の電流値を下げた状態で上記モータに電力を供給することにより、バッテリから上記モータに至るケーブル上での電力損失を低減すると共に、ブレーキキャリパの小型軽量化を図ることが考えられる。
【０００６】
ところで、バッテリの出力電圧を昇圧することにより、整備時等に人が不用意に昇圧回路の出力側に触れることにより感電の危険性が生じるので、昇圧回路による昇圧時に昇圧回路の入力側、すなわちバッテリ側と昇圧回路の出力側とをフローティング（絶縁）状態にすることにより、自動車のシャーシ（アース）と昇圧回路の出力側との間における感電事故を防止することができる。
【０００７】
しかしながら、上述した昇圧回路の出力側からブレーキキャリパ内のモータに至るケーブルの被覆が万が一破損または劣化等により剥がれた場合には昇圧回路の出力側の端子とシャーシとの間の絶縁状態が保たれなくなり、感電事故が発生する可能性があり、さらに昇圧回路の出力側の端子間におけるシャーシを介して短絡するようなことがあるとブレーキ動作が不能となる可能性が有る。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、シャーシとブレーキシステム間における感電事故を防止すると共に、昇圧回路の出力側の端子間におけるシャーシを介しての短絡事故を防止することができる電動ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、バッテリと、該バッテリにより駆動されるモータを内蔵し該モータの駆動力に基づいて制動力を発生するブレーキキャリパと、を有する電動ディスクブレーキ装置において、前記バッテリから供給される電圧を所定のレベルまで昇圧して出力し、入力側と出力側との間が絶縁された昇圧回路と、前記昇圧回路の出力電圧を受けて前記モータを駆動するモータ駆動回路と、前記バッテリ側と前記昇圧回路の出力側との間の絶縁状態を測定する計測手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の電動ディスクブレーキ装置によれば、計測手段によりバッテリ側と該バッテリから供給された電圧を所定のレベルまで昇圧する昇圧回路の出力側との間の絶縁状態を測定するようにしたので、この測定結果からバッテリ側と昇圧回路の出力側との間の絶縁状態を確認することができ、シャーシとブレーキシステム間による感電事故を防止すると共に、昇圧回路の出力側の端子間におけるシャーシを介しての短絡事故を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置の構成を図１に示す。本実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置は、バッテリ１と、モータを内蔵し該モータの駆動力に基づいて制動力を発生するブレーキキャリパ４と、バッテリ１から供給された電圧（例えば１２Ｖまたは３６Ｖ）を所定のレベル（例えば、３００Ｖ）まで昇圧し出力する、入力側と出力側との間が絶縁された昇圧回路２と、昇圧回路２の出力電圧を受けてケーブル７を介して前記モータを駆動するモータ駆動回路３と、ブレーキペダル５と、ブレーキペダル５の踏込み量（変位量）に基づいて昇圧回路２及びモータ駆動回路３を制御するコントローラ６とを有している。
【００１１】
コントローラ６は、後述するように、昇圧回路２内に設けた付加回路と共に、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側との間の絶縁状態を測定する計測手段としての機能を有する。
尚、バッテリ１のマイナス（−）側の電極は自動車のシャーシに接続されており、ケーブル７は、シャーシに沿って配線されている。
【００１２】
次に、図１に示した昇圧回路２の具体的構成を図２に示す。同図において、昇圧回路２は、トランス２００と、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）２０１と、ＩＧＢＴ２０１を駆動するＩＧＢＴドライバ２０２と、ＩＧＢＴドライバ２０２に電源電圧を供給するＩＧＢＴ駆動電源２０３とを有している。トランス２００の１次側巻線はバッテリ１の正負の両電極間にＩＧＢＴ２０１を介して接続されている。バッテリ１の負電極及びＩＧＢＴ駆動電源２０３、ＩＧＢＴドライバ２０２のアースラインは自動車のシャーシに接続されている。
【００１３】
また、トランス２００の２次側巻線の一端は、ダイオード２０７、端子２１８を介してモータ駆動回路のプラス側の入力端子に接続され、トランス２００の２次側巻線の他端は、端子２１９を介してモータ駆動回路のマイナス側の入力端子に接続されている。ダイオード２０７のカソードとトランス２００の２次側巻線の他端との間に平滑用コンデンサ２０８が接続されている。
【００１４】
さらに、昇圧回路２は、ＩＧＢＴ２０１のスイッチング制御を行なうＰＷＭ制御回路２０４と、フォトカプラ２０６と、ＰＷＭ制御回路２０４に電源電圧（１５Ｖ）を供給する制御電源２０５とを有している。制御電源２０５の入力側は、バッテリ１の正負の両電極間に接続されており、制御電源２０５の出力側の０Ｖのラインはトランス２００の２次側巻線における端子２１９に接続されているマイナス側のラインと同様にシャーシとは異なる共通のアースラインに接続されている。
【００１５】
このように、昇圧回路２の入力側のアースラインは自動車のシャーシに接続されており、昇圧回路２の出力側のマイナス側のラインはシャーシとは異なるアースラインに接続されているために、昇圧回路２の入力側と出力側とは絶縁された状態にある。
ＰＷＭ制御回路２０４は、コントローラ６から出力される制御信号（昇圧のオン、オフ指令）に基づいてＩＧＢＴ２０１のスイッチング制御を実行し、またはスイッチング制御を停止する機能を有する。
【００１６】
また、昇圧回路２には、バッテリ１側、すなわち昇圧回路の入力側と、昇圧回路２の出力側との絶縁状態を測定し、確認するために付加回路が設けられている。この付加回路は、トランス２００の１次側巻線におけるバッテリ１の正電極と端子２１６を介して接続されるプラス側ラインに、一端が接続される抵抗２０９と、該抵抗２０９の他端にホトダイオード２１２Ａのアノードが接続されるホトカプラ２１２と、ホトダイオード２１２Ａのカソードはリレー接点２１１を介してトランス２００の２次側巻線におけるマイナス側ラインに接続されている。
【００１７】
さらに、ホトダイオード２１２Ａのカソードはリレー接点２１０を介してトランス２００の２次側巻線における昇圧電圧が出力されるプラス側ラインに接続されている。ホトカプラ２１２におけるホトトランジスタ２１２Ｂのコレクタ−エミッタ間に発生する電圧信号はコントローラ６に入力されるように、ホトトランジスタ２１２Ｂのコレクタとエミッタは、それぞれコントローラ６の入力側に接続されている。
【００１８】
上記構成において、まず、付加回路を除く昇圧回路２の動作を簡単に説明する。コントローラ６により昇圧開始を指示する制御信号がＰＷＭ制御回路２０４に出力されると、ＰＷＭ制御回路２０４はフォトカプラ２０６を介してＩＧＢＴドライバ２０２を駆動し、ＩＧＢＴ２０２をスイッチング制御する。ＩＧＢＴ２０２をＯＮ状態にすると、トランス２００の１次側巻線側に電流が流れ、トランス２００にエネルギーを蓄える。ＩＧＢＴ２０２をＯＦＦ状態にすると、トランス２００に蓄えられたエネルギーは、トランス２００の２次巻線から電流として放出され、ダイオード２０７を通してコンデンサ２０８に充電する。
【００１９】
この充電によりコンデンサ２０８の端子間電圧は上昇し、所望の出力電圧（例えば、３００Ｖ）になるようにトランス２００の２次側巻線のプラス側ラインにおける出力電圧をＰＷＭ制御回路２０４に帰還し、ＰＷＭ制御回路２０４でＩＧＢＴ２０２のスイッチングのタイミングを制御する。このようにしてモータ駆動回路３にブレーキキャリパ４を駆動するのに必要な電圧を供給することができる。
ここで、既述したように昇圧回路２の入力側と出力側とは絶縁されている。したがって、自動車のシャーシ（バッテリ１の負電極側）を触りながら、昇圧回路２の出力部（３００Ｖ）に触れても感電することはない。
しかしながら、昇圧回路２からブレーキキャリパ４に電力を供給するケーブル７は、シャーシに沿って配線されていることから、摩擦等によりケーブル７の被覆が剥がれた状態でシャーシに接触すると、昇圧回路２の入力側と出力側とは絶縁されない状態となる。
【００２０】
昇圧回路２の出力側におけるプラス側ライン、またはマイナス側ラインのいずれか一方がシャーシに接触しても端子２１８と端子２１９との間には３００Ｖの電圧が出力されるので、モータ駆動回路３を介してブレーキキャリパ４内のモータに電力が供給されブレーキ動作は行われるが、人が昇圧回路２の出力部に触れると、感電する危険性が有る。
【００２１】
また、昇圧回路２の出力側におけるプラス側ライン、またはマイナス側ラインの両方がシャーシに接触した場合には昇圧回路２の出力側の端子間がシャーシを介して短絡状態となり、モータ駆動回路３には電圧が供給されないために、ブレーキキャリパ４は作動せず、ブレーキ動作は不能となる。
このように、昇圧回路２の出力側とシャーシとが絶縁されていないと危険である。
【００２２】
そこで、本発明の実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置では、ブレーキを作動させるに先立ち、昇圧回路２の入力側、すなわちバッテリ１側と昇圧回路２の出力側との絶縁状態を測定し、確認する機能を設けている。この絶縁状態の確認中は、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側との絶縁はできないために、常時、上記絶縁状態の確認を行なうことはできない。一例として自動車を始動するとき（セルモータによりエンジンを始動するとき）にバッテリ１側と昇圧回路２の出力側との絶縁状態を確認する際の動作フローを図３に示す。
【００２３】
エンジンキーを外した状態では、電動ディスクブレーキ装置における昇圧回路２には電源供給がされていないために、昇圧回路２による昇圧動作は行なわれず、ブレーキキャリパ４に供給される高電圧は存在しない。エンジンキーの操作によりキースイッチがＯＮ状態となると、電気系統の各部にバッテリ１より電源電圧が供給される（ステップ３００）。このときに電源ＯＮの信号がコントローラ６に入力されると、コントローラ６は、リレー接点２１０をＯＮ状態にする（ステップ３０１）。
【００２４】
次いで、ステップ３０２では、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるプラス側ライン（３００Ｖ）とが絶縁状態であるか否かが判定される。昇圧回路２の出力側におけるプラス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にない場合、すなわち上記プラス側ラインがシャーシに接触している場合にはリレー接点２１０がＯＮ状態になっているために、バッテリ１の正電極側より抵抗２０９を介してフォトカプラ２１２のフォトダイオード２１２Ａ、リレー接点２１０、シャーシ、バッテリ１の負電極側の経路で電流が流れる。この結果、フォトカプラ２１２のフォトトランジスタ２１２Ｂのコレクタ−エミッタ間に電圧が発生し、この電圧信号がコントローラ６に入力され、コントローラ６側で昇圧回路２の出力側におけるプラス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にないことが認識される（ステップ３０８）。
【００２５】
次いで、ステップ３０９でコントローラ６は、昇圧回路２の出力側におけるプラス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にない旨のアラームを出力し、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側との絶縁状態の確認動作を終了する。なお、このアラームは、音響による出力または、警報表示のいずれか一方、または双方を行うものとする。
【００２６】
また、ステップ３０１で、コントローラ６によりリレー接点２１０がＯＮ状態にされた際にフォトダイオード２１２Ａに電流が流れないときには、フォトトランジスタ２１２Ｂのコレクタ−エミッタ間に電圧が発生せず、この結果コントローラ６には電圧信号が入力されない。この状態をコントローラ６ではバッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるプラス側ラインとが絶縁状態にあると認識する（ステップ３０２）。ステップ３０２で、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるプラス側ラインとが絶縁状態にあると判定された場合には、コントローラ６は、リレー接点２１０をＯＦＦ状態にする（ステップ３０３）。
【００２７】
次いで、コントローラ６は、リレー接点２１１をＯＮ状態にする（ステップ３０４）。更に、ステップ３０５では、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ライン（０Ｖ）とが絶縁状態であるか否かが判定される。昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にない場合、すなわち上記マイナス側ラインがシャーシに接触している場合にはリレー接点２１１がＯＮ状態になっているために、バッテリ１の正電極側より抵抗２０９を介してフォトカプラ２１２のフォトダイオード２１２Ａ、リレー接点２１１、シャーシ、バッテリ１の負電極側の経路で電流が流れる。
【００２８】
この結果、フォトカプラ２１２のフォトトランジスタ２１２Ｂのコレクタ−エミッタ間に電圧が発生し、この電圧信号がコントローラ６に入力され、コントローラ６側で昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にないことが認識される（ステップ３１０）。
【００２９】
次いで、ステップ３１１でコントローラ６は、昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ラインがバッテリ１側と絶縁状態にない旨のアラームを出力し、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側との絶縁状態の確認動作を終了する。なお、このアラームは、ステップ３０９の場合と同様に音響による出力または、警報表示のいずれか一方、または双方を行うものとする。
【００３０】
また、ステップ３０４で、コントローラ６によりリレー接点２１１がＯＮ状態にされた際にフォトダイオード２１２Ａに電流が流れないときには、フォトトランジスタ２１２Ｂのコレクタ−エミッタ間に電圧が発生せず、この結果コントローラ６には電圧信号が入力されない。この状態をコントローラ６ではバッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ラインとが絶縁状態にあると認識する（ステップ３０５）。
【００３１】
ステップ３０５で、バッテリ１側と昇圧回路２の出力側におけるマイナス側ラインとが絶縁状態にあると判定された場合には、コントローラ６は、リレー接点２１１をＯＦＦ状態にし（ステップ３０６）、昇圧開始を指示する制御信号をＰＷＭ制御回路２０４に出力する（ステップ３０７）この結果、昇圧回路２により昇圧動作が開始される。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、計測手段によりバッテリ側と該バッテリから供給された電圧を所定のレベルまで昇圧する昇圧回路の出力側との間の絶縁状態を測定するようにしたので、この測定結果からバッテリ側と昇圧回路の出力側との間の絶縁状態を確認することができ、シャーシとブレーキシステム間による感電事故を防止することができる。
【００３３】
また、計測手段によりシャーシと昇圧回路の出力側のプラス側ラインの絶縁状態と、シャーシと昇圧回路の出力側のマイナス側ラインとの絶縁状態を確認することにより、少なくとも昇圧回路の出力側の少なくとも一方のライン（ケーブル）の被覆が損傷し、シャーシに接触した時点で、バッテリ側と昇圧回路の出力側との間の絶縁状態にないことが検出されるために、昇圧回路の出力側の端子間におけるシャーシを介しての短絡事故、すなわちブレーキ不能となる事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した電動ディスクブレーキ装置における昇圧回路の具体的構成を示す回路図。
【図３】図１に示した電動ディスクブレーキ装置におけるバッテリ側と昇圧回路の出力側との絶縁状態を確認する際における動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１バッテリ
２昇圧回路
３モータ駆動回路
４ブレーキキャリパ
５ブレーキペダル
６コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric disc brake device that generates a braking force by a rotational force of an electric motor.
[0002]
[Prior art]
As a braking device for a vehicle such as an automobile, a so-called dry brake device is known in which braking force is generated by the output of an electric motor without using brake fluid.
As a dry brake device, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-206766, there is an electric disc brake device that generates a braking force by pressing a brake pad against a disc rotor by a piston. .
[0003]
In this type of electric disc brake device, a brake pedal depression force (or displacement amount) by a driver is detected by a sensor, and a rotation state of the electric motor is controlled by a controller according to the detected value to obtain a desired braking force. I am doing so.
In the electric disc brake device as described above, various sensors are used to detect the vehicle state such as the rotational speed of each wheel, the vehicle speed, the vehicle acceleration, the steering angle, the vehicle lateral acceleration, and the like. Based on the control of the rotation state of the electric motor based on the controller, functions such as boost control, anti-lock control, traction control and vehicle stabilization control can be incorporated relatively easily.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Currently, dry brakes have a structure in which a rotary servomotor is linearly converted to press a brake pad. The electric power required for the motor to generate a braking force is currently about several hundred W to 1 kW. When this electric power is supplied from a battery mounted on an automobile, the output voltage of the battery is low (for example, 12V or 36V), so that the current value of the current supplied to the motor becomes very large, and the motor There is a problem that the power loss on the cable leading to becomes large.
[0005]
In addition, in order to reduce the size and weight of the brake caliper, it is necessary to reduce the size of the motor built in the brake caliper. In this case, a reduction gear is required and the high rotational speed of the motor is required. In order to meet the demand for smaller and lighter brake calipers, it is necessary to supply a high voltage to the motor.
Therefore, by increasing the output voltage of the battery and supplying power to the motor in a state where the current value of the current flowing through the cable is reduced, power loss on the cable from the battery to the motor is reduced, It is possible to reduce the size and weight of the brake caliper.
[0006]
By the way, by boosting the output voltage of the battery, there is a risk of electric shock when a person inadvertently touches the output side of the booster circuit during maintenance, etc. By setting the battery side and the output side of the booster circuit in a floating (insulated) state, an electric shock accident between the chassis (ground) of the automobile and the output side of the booster circuit can be prevented.
[0007]
However, if the cable covering from the output side of the booster circuit to the motor in the brake caliper is peeled off due to damage or deterioration, the insulation between the output side terminal of the booster circuit and the chassis is maintained. There is a possibility that an electric shock may occur, and if the short circuit occurs between the terminals on the output side of the booster circuit via the chassis, the brake operation may be disabled.
This invention is made in view of such a situation, and while preventing the electric shock accident between a chassis and a brake system, it can prevent the short circuit accident via the chassis between the terminals of the output side of a booster circuit. An object of the present invention is to provide an electric disc brake device that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric disk according to a first aspect of the present invention includes a battery and a brake caliper that includes a motor driven by the battery and generates a braking force based on the driving force of the motor. In the brake device, the voltage supplied from the battery is boosted to a predetermined level and output, the booster circuit having an insulation between the input side and the output side, and the output voltage of the booster circuit receiving the motor A motor driving circuit to be driven and measuring means for measuring an insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit are provided.
[0009]
According to the electric disc brake device of the first aspect, the insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit that boosts the voltage supplied from the battery to a predetermined level is measured by the measuring means. Therefore, from this measurement result, it is possible to confirm the insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit, prevent an electric shock accident between the chassis and the brake system, and between the terminals on the output side of the booster circuit. Short circuit accidents through the chassis can be prevented.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an electric disk brake device according to an embodiment of the present invention. The electric disk brake device according to the present embodiment includes a battery 1, a brake caliper 4 that incorporates a motor and generates a braking force based on the driving force of the motor, and a voltage (for example, 12V or 36V) supplied from the battery 1. ) Is boosted to a predetermined level (for example, 300 V), and the booster circuit 2 is insulated between the input side and the output side, and the motor is connected via the cable 7 by receiving the output voltage of the booster circuit 2. The motor drive circuit 3 to drive, the brake pedal 5, and the controller 6 which controls the booster circuit 2 and the motor drive circuit 3 based on the depression amount (displacement amount) of the brake pedal 5 are provided.
[0011]
As will be described later, the controller 6 has a function as measurement means for measuring an insulation state between the battery 1 side and the output side of the booster circuit 2 together with an additional circuit provided in the booster circuit 2.
Note that the negative (−) side electrode of the battery 1 is connected to the chassis of the automobile, and the cable 7 is wired along the chassis.
[0012]
Next, a specific configuration of the booster circuit 2 shown in FIG. 1 is shown in FIG. In the figure, a booster circuit 2 includes a transformer 200, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 201 as a switching element, an IGBT driver 202 that drives the IGBT 201, and an IGBT drive power supply 203 that supplies a power supply voltage to the IGBT driver 202. have. The primary winding of the transformer 200 is connected between the positive and negative electrodes of the battery 1 via the IGBT 201. The negative electrode of the battery 1 and the ground lines of the IGBT drive power source 203 and the IGBT driver 202 are connected to the chassis of the automobile.
[0013]
One end of the secondary winding of the transformer 200 is connected to the positive input terminal of the motor drive circuit via the diode 207 and the terminal 218, and the other end of the secondary winding of the transformer 200 is connected to the terminal 219. To the negative input terminal of the motor drive circuit. A smoothing capacitor 208 is connected between the cathode of the diode 207 and the other end of the secondary winding of the transformer 200.
[0014]
Further, the booster circuit 2 includes a PWM control circuit 204 that performs switching control of the IGBT 201, a photocoupler 206, and a control power supply 205 that supplies a power supply voltage (15 V) to the PWM control circuit 204. The input side of the control power source 205 is connected between both positive and negative electrodes of the battery 1, and the 0 V line on the output side of the control power source 205 is connected to a terminal 219 in the secondary winding of the transformer 200. It is connected to a common ground line different from the chassis as well as the side line.
[0015]
In this way, the ground line on the input side of the booster circuit 2 is connected to the chassis of the automobile, and the negative line on the output side of the booster circuit 2 is connected to a ground line different from the chassis. The input side and output side of the circuit 2 are insulated.
The PWM control circuit 204 has a function of executing switching control of the IGBT 201 based on a control signal (step-up ON / OFF command) output from the controller 6 or stopping the switching control.
[0016]
Further, the booster circuit 2 is provided with an additional circuit for measuring and confirming the insulation state between the battery 1 side, that is, the input side of the booster circuit and the output side of the booster circuit 2. This additional circuit includes a resistor 209 having one end connected to a positive line connected to the positive electrode of the battery 1 in the primary winding of the transformer 200 via a terminal 216, and a photodiode connected to the other end of the resistor 209. The photocoupler 212 to which the anode of 212A is connected and the cathode of the photodiode 212A are connected to the negative side line in the secondary winding of the transformer 200 via the relay contact 211.
[0017]
Further, the cathode of the photodiode 212 </ b> A is connected via a relay contact 210 to a plus line that outputs a boosted voltage in the secondary winding of the transformer 200. The collector and emitter of the phototransistor 212B are connected to the input side of the controller 6 so that a voltage signal generated between the collector and emitter of the phototransistor 212B in the photocoupler 212 is input to the controller 6.
[0018]
In the above configuration, first, the operation of the booster circuit 2 excluding the additional circuit will be briefly described. When the controller 6 outputs a control signal instructing the start of boosting to the PWM control circuit 204, the PWM control circuit 204 drives the IGBT driver 202 via the photocoupler 206, and performs switching control of the IGBT 202. When the IGBT 202 is turned on, a current flows on the primary winding side of the transformer 200 and energy is stored in the transformer 200. When the IGBT 202 is turned off, the energy stored in the transformer 200 is discharged as a current from the secondary winding of the transformer 200 and charges the capacitor 208 through the diode 207.
[0019]
By this charging, the voltage between the terminals of the capacitor 208 rises, and the output voltage in the plus side line of the secondary winding of the transformer 200 is fed back to the PWM control circuit 204 so that the desired output voltage (for example, 300 V) is obtained. The PWM control circuit 204 controls the switching timing of the IGBT 202. In this way, a voltage necessary for driving the brake caliper 4 can be supplied to the motor drive circuit 3.
Here, as described above, the input side and the output side of the booster circuit 2 are insulated. Therefore, there is no electric shock even if the output part (300 V) of the booster circuit 2 is touched while touching the chassis of the automobile (the negative electrode side of the battery 1).
However, since the cable 7 for supplying power from the booster circuit 2 to the brake caliper 4 is wired along the chassis, when the cable 7 is brought into contact with the chassis with the sheath of the cable 7 being peeled off due to friction or the like, The input side and the output side are not insulated.
[0020]
Even if either the plus line or the minus line on the output side of the booster circuit 2 contacts the chassis, a voltage of 300 V is output between the terminal 218 and the terminal 219. However, although electric power is supplied to the motor in the brake caliper 4 and the braking operation is performed, there is a risk of electric shock if a person touches the output part of the booster circuit 2.
[0021]
In addition, when both the plus side line and the minus side line on the output side of the booster circuit 2 are in contact with the chassis, the terminals on the output side of the booster circuit 2 are short-circuited via the chassis, and the motor drive circuit 3 Since no voltage is supplied to the brake caliper 4, the brake caliper 4 does not operate and the brake operation is disabled.
Thus, it is dangerous if the output side of the booster circuit 2 and the chassis are not insulated.
[0022]
Therefore, in the electric disk brake device according to the embodiment of the present invention, before operating the brake, the insulation state between the input side of the booster circuit 2, that is, the battery 1 side and the output side of the booster circuit 2 is measured and confirmed. The function to do is provided. During the confirmation of the insulation state, since the battery 1 side cannot be insulated from the output side of the booster circuit 2, the insulation state cannot always be confirmed. As an example, FIG. 3 shows an operation flow when the insulation state between the battery 1 side and the output side of the booster circuit 2 is confirmed when the automobile is started (when the engine is started by the cell motor).
[0023]
When the engine key is removed, no power is supplied to the booster circuit 2 in the electric disc brake device, so that the booster circuit 2 does not perform the boosting operation, and there is no high voltage supplied to the brake caliper 4. When the key switch is turned on by the operation of the engine key, the power supply voltage is supplied from the battery 1 to each part of the electric system (step 300). At this time, when a power ON signal is input to the controller 6, the controller 6 turns on the relay contact 210 (step 301).
[0024]
Next, in step 302, it is determined whether or not the battery 1 side and the plus line (300V) on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state. When the plus side line on the output side of the booster circuit 2 is not insulated from the battery 1 side, that is, when the plus side line is in contact with the chassis, the relay contact 210 is in the ON state. From the positive electrode side of 1, current flows through the resistor 209 through the photodiode 212 A of the photocoupler 212, the relay contact 210, the chassis, and the path on the negative electrode side of the battery 1. As a result, a voltage is generated between the collector and the emitter of the phototransistor 212B of the photocoupler 212, and this voltage signal is input to the controller 6. The positive line on the output side of the booster circuit 2 on the controller 6 side is the battery 1 side. It is recognized that there is no insulation (step 308).
[0025]
Next, in step 309, the controller 6 outputs an alarm that the plus line on the output side of the booster circuit 2 is not insulated from the battery 1 side, and the controller 6 is in an insulated state between the battery 1 side and the output side of the booster circuit 2. The confirmation operation ends. In addition, this alarm shall perform either an acoustic output, an alarm display, or both.
[0026]
In step 301, when the relay contact 210 is turned on by the controller 6 and no current flows through the photodiode 212A, no voltage is generated between the collector and the emitter of the phototransistor 212B. No voltage signal is input. In this state, the controller 6 recognizes that the battery 1 side and the plus line on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state (step 302). If it is determined in step 302 that the battery 1 side and the plus line on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state, the controller 6 turns off the relay contact 210 (step 303).
[0027]
Next, the controller 6 turns on the relay contact 211 (step 304). Further, in step 305, it is determined whether or not the battery 1 side and the minus side line (0 V) on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state. When the negative side line on the output side of the booster circuit 2 is not insulated from the battery 1 side, that is, when the negative side line is in contact with the chassis, the relay contact 211 is in the ON state. From the positive electrode side of 1, current flows through the resistor 209 through the photodiode 212 A of the photocoupler 212, the relay contact 211, the chassis, and the path on the negative electrode side of the battery 1.
[0028]
As a result, a voltage is generated between the collector and the emitter of the phototransistor 212B of the photocoupler 212, and this voltage signal is input to the controller 6. The negative line on the output side of the booster circuit 2 on the controller 6 side is the battery 1 side. It is recognized that there is no insulation (step 310).
[0029]
Next, in step 311, the controller 6 outputs an alarm that the negative line on the output side of the booster circuit 2 is not insulated from the battery 1 side, and the controller 6 is in an insulated state between the battery 1 side and the output side of the booster circuit 2. The confirmation operation ends. Note that this alarm is either acoustic output or alarm display, or both, as in step 309.
[0030]
In Step 304, when the relay contact 211 is turned on by the controller 6, when no current flows through the photodiode 212A, no voltage is generated between the collector and the emitter of the phototransistor 212B. No voltage signal is input. In this state, the controller 6 recognizes that the battery 1 side and the negative line on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state (step 305).
[0031]
If it is determined in step 305 that the battery 1 side and the negative line on the output side of the booster circuit 2 are in an insulated state, the controller 6 turns off the relay contact 211 (step 306) and starts boosting. Is output to the PWM control circuit 204 (step 307). As a result, the boosting operation is started by the boosting circuit 2.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the measurement unit measures the insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit that boosts the voltage supplied from the battery to a predetermined level. Therefore, the insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit can be confirmed from this measurement result, and an electric shock accident between the chassis and the brake system can be prevented.
[0033]
Further, by confirming the insulation state of the plus line on the output side of the chassis and the booster circuit and the insulation state between the chassis and the minus line on the output side of the booster circuit by the measuring means, at least on the output side of the booster circuit When the sheath of one line (cable) is damaged and comes into contact with the chassis, it is detected that there is no insulation between the battery side and the output side of the booster circuit. It is possible to prevent a short-circuit accident through the chassis, that is, an accident in which braking is impossible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an electric disk brake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a booster circuit in the electric disc brake device shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation when confirming an insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit in the electric disk brake device shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Battery 2 Booster Circuit 3 Motor Drive Circuit 4 Brake Caliper 5 Brake Pedal 6 Controller

Claims

In an electric disc brake device having a battery and a brake caliper that includes a motor driven by the battery and generates a braking force based on the driving force of the motor,
Boosting and outputting the voltage supplied from the battery to a predetermined level, and a booster circuit in which the input side and the output side are insulated; and
A motor drive circuit for receiving the output voltage of the booster circuit and driving the motor;
An electric disk brake device comprising a measuring means for measuring an insulation state between the battery side and the output side of the booster circuit.