JP4544007B2 - 液圧ブレーキ装置における並列リレー回路 - Google Patents

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本発明は、液圧ブレーキ装置に備えられる倍力装置に圧力を加えるための加圧手段への電力供給を制御する並列リレー回路に関するものである。
液圧ブレーキ装置に備えられる倍力装置の倍力作用を得るためには、倍力装置の制御圧を所望の値に保つ必要がある。このため、倍力装置の制御圧を蓄積するアキュムレータの圧力をモニタし、アキュムレータに蓄積されたブレーキ液の圧力が所望の値に足りなくなったときに、モータをオンすることでポンプを駆動し、マスタリザーバからブレーキ液を吸入吐出することで、アキュムレータにブレーキ液が供給されるようにしている。
この倍力装置の制御圧を調整するときに用いられるモータへの電力供給の制御は、リレー回路を用いて行われている。このリレー回路には、フェールセーフ(冗長性)の観点から、リレー回路として2個以上のリレーを並列的に接続した並列リレー回路(フェールセーフリレー)が用いられている。
このような並列リレー回路を用いる場合であっても、リレー回路が断線してしまった場合には、モータをオンさせることができなくなり、倍力装置による倍力作用が得られなくなるので、それを検出する必要がある。このため、特許文献1において、並列リレー回路内のリレーの電力供給ラインにコンデンサを配置し、そのコンデンサの充電時間に基づいて並列リレー回路の断線検出を行うことが提案されている。
特開2000−108887号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の手法では、並列リレー回路内のリレーの一部が断線した場合にはそれを検出することができないという問題がある。このような場合、並列リレー回路内における断線していない他のリレーを用いてモータを駆動することが可能である場合もあるが、他のリレーに長時間通電が行われ、発熱量が増加してしまうことから、並列リレー回路内のリレーの一部が断線した場合を検出できるようにすることが望まれる。
本発明は上記点に鑑みて、並列リレー回路内のリレーの一部が断線した場合を検出できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1ないしに記載の発明では、モータへの電源供給ラインに備えられ、互いに並列接続された複数のリレー(14a〜14c)と、複数のリレーそれぞれのオンオフを制御する並列リレー駆動手段(14g)と、モータへの通電状態に基づいて、複数のリレーの断線異常を検出する断線異常検出手段(14i)とを備え、並列リレー駆動手段は、複数のリレーをオンさせてモータを駆動させるときに、複数のリレーそれぞれに対して順番に、複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動し、断線異常検出手段は、複数のリレーの1つのみがオンされているときに、モータへの通電が行われているか否かにより、複数のリレーそれぞれの断線異常を個々に検出するようになっていることを特徴としている。
このように、複数のリレーを備えることでリレー回路の冗長性を持たせている。そして、複数のリレーをオンさせてモータを駆動させるときに、複数のリレーそれぞれに対して順番に、複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動することで、複数のリレーの断線異常を個々に検出することが可能となる。このため、複数のリレーの一部のみが断線異常を起こした場合にも、それを検出することが可能となり、それをドライバに知らせることが可能となる。
さらに、請求項に記載の発明では、並列リレー駆動手段は、圧力検出手段によって蓄積手段に蓄積された液圧が第1の所定値を下回り、モータを駆動させる際に、蓄積手段に蓄積された液圧が第1の所定値よりも大きな第2の所定値以上になると、複数のリレーをオフさせてモータへの通電をやめるようになっており、蓄積手段に蓄積された液圧が前記第2の所定値以上となるまで複数のリレーを1つずつ交互にオンさせることを特徴としている。
このように、蓄積された液圧が第1の所定値を下回ってから第2の所定値を超えるまでの期間、複数のリレーを交互に駆動するようにしている。このため、各リレーでの発熱量を少なくすることが可能となる。
請求項に記載の発明では、並列リレー駆動手段は、圧力検出手段によって蓄積手段に蓄積された液圧が第1の所定値を下回り、モータを駆動させる際に、所定のしきい値(T1)を経過するまでの期間は、複数のリレーすべてをオンさせることで、モータへの通電を行い、所定のしきい値を経過後に、複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動することを特徴としている。
モータを駆動させる際には、モータの起動電流として大きな電流が必要とされる。したがって、この期間中には、すべてのリレーを駆動することで、大きな電流をモータに供給することが可能となる。
請求項に記載の発明では、並列リレー駆動手段は、蓄圧手段に蓄積された液圧が第2の所定値以上になると、複数のリレーをオフさせてモータへの通電をやめるようになっていると共に、複数のリレーに番号を付けることで断線異常の検出を行ったリレーを記憶するメモリ手段を有しており、液圧が第2の所定値以上になったときに、メモリ手段に複数のリレーのうち断線異常の検出を最後に行ったリレーの番号を記憶しておき、次に、液圧が第1の所定値を下回ったときに、メモリ手段に記憶されたリレーの番号の次の番号のリレーから、断線異常の検出を行うようになっていることを特徴としている。
このように、メモリ手段に記憶されたリレーの番号の次の番号のリレーから、断線異常の検出を行うようにすることで、均等に、各リレーの断線異常の検出を行うことが可能となる。
そして、このようにしてリレーの断線異常が検出された場合、請求項に示されるように、並列リレー駆動手段にて、複数のリレーのうち断線異常が検出されていないリレーのみをオンさせることで、モータを駆動させることもできる。
請求項に記載の発明は、請求項1ないしに記載の並列リレー回路を有するブレーキ装置に関するものである。このように、請求項1ないしに記載の並列リレー回路を備えた場合、リレーの断線異常の状態に応じた車両ブレーキ制御を実行することが可能となる。
請求項に記載の発明では、断線検出手段によって複数のリレーのいずれかの断線異常が検出されたことを示す断線表示手段(18)を有していることを特徴としている。このように、断線表示手段を用いて、複数のリレーのいずれかに断線異常が検出されたことを表示することが可能である。
請求項に記載の発明では、ブレーキ液圧制御手段は、車両の状態に応じた車両制御を行うべく、制動力発生手段が制動力を発生させるためのブレーキ液圧を調整するようになっている場合において、断線検出手段によって複数のリレーのいずれかの断線異常が検出されたときに、断線異常が検出されていない複数のリレーのリレー数が車両制御を行うために必要とされるリレー数を下回ったときに、車両制御が行えない旨を表示する制御不能表示手段(19)を有していることを特徴としている。
このように、車両制御が実行できなくなった場合には、その旨を制御不能表示手段によって表示させることも可能である。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
本発明の一実施形態における並列リレー回路を適用した液圧ブレーキ装置の概略構成を図1に示す。以下、図1に基づいて、並列リレー回路が適用されたブレーキ装置の構成について説明する。
図1に示されるように、車両に制動力を加える際にドライバによって踏み込まれるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル1は、ブレーキ液圧発生源となる倍力装置2およびマスタシリンダ3に接続されている。このブレーキペダル1がドライバによって踏み込まれると、倍力装置2にて踏力が倍力され、マスタシリンダ3に配設されたマスタピストンが押圧され、所定のマスタシリンダ圧(以下、M/C圧という)が発生させられるようになっている。
マスタシリンダ3には、プライマリ室およびセカンダリ室それぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ3aが備えられている。マスタリザーバ3aは、その通路を通じてマスタシリンダ3内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ3内の余剰のブレーキ液を貯留したりする。
マスタシリンダ3に発生させられるM/C圧は、図示しないブレーキECUによって駆動されるブレーキ制御アクチュエータ4を介して制動力発生手段としての各ホイールシリンダ5、6、7、8に伝えられるようになっている。なお、このブレーキ制御アクチュエータ4の配管構成などについては、従来と同様のもので周知なものであるため、ここでは説明を省略する。
倍力装置2は、倍力作用を果たすようにすべく、所望の圧力が加えられるような構成となっている。すなわち、マスタリザーバ3aと倍力装置2とが配管9によって接続されていると共に、この配管内にポンプ10およびアキュムレータ11が配置され、ポンプ10によってアキュムレータ11内の液圧が所望の圧力に加圧できるようになっていると共に、アキュムレータ11に蓄積された液圧が倍力装置2に加えられるようになっている。そして、この配管9内に備えられた圧力センサ12によってアキュムレータ11に蓄積された液圧がモニタされ、所望の圧力が維持されるようになっている。
この倍力装置2に加えられる液圧の加圧を行うためのポンプ10は、モータ13によって駆動されるようになっている。そして、本実施形態における並列リレー回路14は、このモータ13を駆動するための電源供給のオンオフを制御するものである。
図1に示されるように、モータ13には、電源15からの電圧+Bが印加されるようになっており、モータ13と電源15との間が並列リレー回路14によってオンオフ制御されるようになっている。
並列リレー回路14には、複数のリレー14a〜14cと、複数の半導体スイッチング素子14d〜14fと、並列リレー駆動CPU14gと、電源回路14hおよび電圧検出抵抗14iが備えられている。
複数のリレー14a〜14cは、複数の半導体スイッチング素子14d〜14fがオンされることによってオンされるものである。これら複数のリレー14a〜14cは、それぞれが互いに並列接続された状態になっている。
複数の半導体スイッチング素子14d〜14fは、並列リレー駆動CPU14gによってオンオフが制御されるもので、例えば、トランジスタによって構成されている。
並列リレー駆動CPU14gは、第1カウンタやメモリなどを備えた周知のマイクロコンピュータで構成されるもので、電源回路14hを通じての電力供給に基づいて作動し、複数の半導体スイッチング素子14d〜14fのオンオフを制御することによって複数のリレー14a〜14cのオンオフを制御する。
この並列リレー駆動CPU14gは、上述した圧力センサ12からの検出信号を受け取り、この検出信号に応じて複数の半導体スイッチング素子14d〜14fのオンオフを制御することで、複数のリレー14a〜14cそれぞれのオンオフを制御するようになっている。具体的には、圧力センサ12からの検出信号から、アキュムレータ11に蓄積されている液圧がポンプON圧(第1の値)よりも下回っていることが確認されると、半導体スイッチング素子14d〜14fをオンさせることでモータ13へ電力供給を行い、ポンプ10によるブレーキ液の吸入吐出動作によってアキュムレータ11の液圧を増加させる。そして、アキュムレータ11に蓄積されている液圧がポンプOFF圧(第2の値)を超えたことが確認されると、半導体スイッチング素子14d〜14fがオフされ、ポンプ10による加圧を停止するようになっている。
また、この並列リレー駆動CPU14gには、電圧検出抵抗14iを介してモータ13への電力供給が成されているか否かを示す電力供給検出信号が入力されるようになっている。
なお、この並列リレー駆動CPU14gは、いわゆるブレーキECU内に設けられているものであり、この並列リレー駆動CPU14gでの処理結果などについては、ブレーキECUで実行される各種制御に反映されるようになっている。
電源回路14hは、イグニッションスイッチ16がオンしたときに、バッテリ17から印加される電圧+Bに基づいて並列リレーCPU14gへの電力供給を行うものである。
さらに、本実施形態の液圧ブレーキ装置には、警告ランプ18および制御不能ランプ19が備えられている。これら警告ランプ18および制御不能ランプ19は、共に、並列リレー駆動CPU14gによって駆動されるもので、警告ランプ18によって複数のリレー14a〜14cにおける断線やショートが示され、制御不能ランプ19によってトラクション制御(以下、TCSという)や横滑り制御(以下、ESCという)やABS制御が機能しないことが示されるようになっている。
続いて、上記のように構成された液圧ブレーキ装置における並列リレー回路の作動について、図2〜図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。
図2は、並列リレー回路における並列リレー駆動CPU14gが実行する全体処理のフローチャートである。このフローチャートに示される各種処理は、所定の制御周期、例えば10ms毎に実行されるようになっている。
まず、ステップ100では、アキュムレータ11の圧力が圧力センサ12によって検出され、この圧力センサ12の検出信号が並列リレー駆動CPU14gに入力される。この圧力センサ12からの検出信号が示すアキュムレータ11での蓄積圧(以下、ACC圧という)は、例えば並列リレー駆動CPU14gに備えられたメモリに記憶される。
そして、ステップ200に進み、モータリレー制御処理が実行される。図3(図3−a〜図3c)は、このモータリレー制御処理の詳細を示したフローチャートである。
モータリレー制御処理は、並列リレー回路における複数のリレー14a〜14cのいずれのリレーを駆動するかを決定すると共に、現在どのリレーが駆動中であるかを記憶するものである。
まず、ステップ202において、アキュムレータ11におけるACC圧がポンプ10をオフさせるポンプOFF圧よりも小さいか否かが判定される。このステップで肯定判定されると、ステップ204において、ACC圧がポンプON圧よりも小さいか否かが判定される。
このステップで肯定判定された場合には、ポンプ10を駆動することによってアキュムレータ11におけるACC圧を加圧する必要があると考えられる。従って、ステップ206に進む。
ステップ206では、前回のACC圧がポンプON圧以上となっていたか否かが判定される。ここでいう前回のACC圧は、並列リレー駆動CPU14gにおけるメモリから読み出されることで、ポンプON圧以上となっているか否か判定される。なお、このステップでの判定が実行できるように、並列リレー駆動CPU14gにおけるメモリには、少なくとも、アキュムレータ11におけるACC圧の前回値および今回値が記憶される。
そして、ステップ206で肯定判定された場合には、アキュムレータ11におけるACC圧がポンプON圧を下回ってから初めての制御タイミングであるとして、ステップ208に進んで、並列リレー駆動CPU14gに備えられる第1カウンタのカウント値CT1が0にリセットされたのち、ステップ210に進む。一方、ステップ206で否定判定された場合には、そのままステップ210に進む。
ステップ210では、すべてのリレー14a〜14cが断線異常かを判定し、肯定判定された場合には、電圧検出抵抗14iの断線など、モータ13の異常もあり得るので、ステップ212に進む。そして、否定判定された場合には、ステップ211に進む。
ステップ211では、第1カウンタのカウント値CT1、すなわちACC圧がポンプON圧を下回ってからの時間が第1のしきい値T1以上になっているか否かが判定される。ここでいうT1とは、例えば350ms程度に設定されている。そして、このステップで否定判定されれば、ステップ212に進み、複数のリレー14a〜14cをすべて駆動させる。すなわち、第1カウンタのカウント値CT1が第1のしきい値T1よりも下回っている間は、モータ13の起動電流として大きな電流が必要とされる期間であるため、このときには、すべてのリレー14a〜14cが駆動される。このような設定が成されたら、ステップ214に進み、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントさせる。この後、一旦処理が終了され、次の制御周期のときに、再びステップ202からの各種処理が繰り返されることになる。
一方、ステップ211で肯定判定されれば、ステップ216に進み、カウント値CT1が第1のしきい値T1に対して所定値T2、例えば400msを加算した第2のしきい値T1+T2以上になっているか否かが判定される。このステップで否定判定された場合には、ステップ218に進んで、複数のリレー14a〜14cのうち駆動対象となるナンバーのリレーのみを駆動させる。
ここでいう駆動対象となるナンバーのリレーとは、後述するステップ224、228、232によって設定されるナンバーを示し、リレー14aがナンバー1、リレー14bがナンバー2、リレー14cがナンバー3などというように対応付けられている。そして、初期設定では、ナンバー1が設定されており、このステップの処理が始めて実行されるものであった場合には、ナンバー1となるリレー14aが駆動されるようになっている。
この処理が終了すると、ステップ214に進み、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
また、ステップ216で肯定判定されれば、ステップ220に進み、カウント値CT1が第2のしきい値T1+T2に対して所定値T3、例えば制御周期以下の10msを加算した第3のしきい値T1+T2+T3以上になっているか否かが判定される。
ここでいう所定値T3とは、複数のリレー14a〜14bのうちの複数を同時に駆動させるオーバラップ期間を示すものである。このオーバラップ期間は、リレー14a〜14cを駆動するときの立ち上がり期間などを考慮し、モータ13への通電が滞りなく行われるようにするために設定したものであり、省略することも可能である。
そして、ステップ220で否定判定された場合には、ステップ222に進み、複数のリレー14a〜14cのうち現在駆動されているリレーのナンバーが3、すなわちリレー14cが駆動中であるか否かが判定される。そして、このステップで肯定判定されれば、ステップ224aに進み、ナンバー1のリレー14aの異常が検出されていないか否かが判定される。これは、後述するモータリレー断線異常判定処理によって各リレー14a〜14cの異常が検出されたときにセットされる異常判定フラグなどに基づいて判定される。
このステップで肯定判定されれば、リレー14aは異常検出されておらず、駆動させても構わないと考えられる。したがって、ステップ226に進み、リレー14aを駆動させると共に、複数のリレー14a〜14cのうち駆動中のものがナンバー1であることをメモリに記憶させ、それ以前に記憶されたナンバーを消去する。なお、ここでナンバー1が記憶される以前には、初期値としてナンバー3が記憶された状態となっており、リレー14aの異常が検出されていなければ、ステップ222で肯定判定されることになる。
この後、ステップ214に進み、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
また、ステップ224aで否定判定されれば、ステップ224bに進み、ナンバー2のリレー14bの異常が検出されていないか否かが判定される。これも、後述するモータリレー断線異常判定処理によって各リレー14a〜14cの異常が検出されたときにセットされる異常判定フラグなどに基づいて判定される。
このステップで肯定判定されれば、リレー14bは異常検出されておらず、駆動させても構わないと考えられる。したがって、ステップ228に進み、リレー14bを駆動させると共に、複数のリレー14a〜14cのうち駆動中のものがナンバー2であることをメモリに記憶させ、それ以前に記憶されたナンバーを消去する。そして、ステップ214に進んで、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
さらに、ステップ224bでも否定判定されれば、ステップ224cに進み、ナンバー3のリレー14cの異常が検出されていないか否かが判定される。これも、後述するモータリレー断線異常判定処理によって各リレー14a〜14cの異常が検出されたときにセットされる異常判定フラグなどに基づいて判定される。
このステップで肯定判定されれば、リレー14cは異常検出されておらず、駆動させても構わないと考えられる。したがって、ステップ230に進み、リレー14cを駆動させると共に、複数のリレー14a〜14cのうち駆動中のものがナンバー3であることをメモリに記憶させ、それ以前に記憶されたナンバーを消去する。そして、ステップ214に進んで、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
なお、ステップ224a〜224cすべてで否定判定された場合、例えば、複数のリレー14a〜14cの異常が検出された場合には、そのままステップ214に進んで、第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
また、ステップ222で否定判定されれば、ステップ232に進み、複数のリレー14a〜14cのうち現在駆動されているリレーのナンバーが1、すなわちリレー14aが駆動中であるか否かが判定される。そして、このステップで肯定判定されれば、ステップ234a〜234cにおいて、ステップ224a〜224cと同様の処理が実行される。ただし、ここでは、リレーのナンバーが1となるリレー14aが駆動中であることから、ステップ234aでステップ224bと同様に、リレー14bが異常でないかが判定処理が実行されたのち、順に、ステップ234bでステップ224cと同様の処理が実行され、ステップ234cでステップ224aと同様の処理が実行されることになる。そして、これらの判定結果に応じて、ステップ226〜230に進んだ後、もしくは、これら各ステップを飛ばしてステップ214に進み、ステップ214で第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
さらに、ステップ232でも否定判定されれば、ステップ236a〜236cにおいて、ステップ224a〜224cと同様の処理が実行される。ただし、ここでは、リレーのナンバーが2となるリレー14bが駆動中であることから、ステップ236aでステップ224cと同様に、リレー14cが異常でないかが判定処理が実行されたのち、順に、ステップ236bでステップ224aと同様の処理が実行され、ステップ236cでステップ224bと同様の処理が実行されることになる。そして、これらの判定結果に応じて、ステップ226a〜236cに進んだ後、もしくは、これら各ステップを飛ばしてステップ214に進み、ステップ214で第1カウンタのカウント値CT1を1つインクリメントしたのち、一旦処理が終了される。
一方、ステップ220において、カウント値CT1が第3のしきい値T1+T2+T3以上になった場合には、ステップ238に進み、カウント値CT1をT1に戻す。すなわち、上述したステップ222からステップ236a〜236cの各処理は、カウント値CT1が第2のしきい値T1+T2から第3のしきい値T1+T2+T3の期間中に繰り返し行われるものである。したがって、各リレー14a〜14bに異常が発生していない状態において、最初にこの期間となったときにはステップ222およびステップ224aで肯定判定されてナンバー1に相当するリレー14aが駆動され、次にこの期間となったときにはステップ232および234aで肯定判定されてナンバー2に相当するリレー14bが駆動され、さらに次にこの期間となったときにはステップ236aで肯定判定されてナンバー3に相当するリレー14cが駆動されるようになっている。
一方、ステップ202において、アキュムレータ11におけるACC圧がポンプOFF圧以上となっている場合には、アキュムレータ11におけるACC圧として所望の液圧に達しているものとして、ステップ240に進む。
ステップ240では、モータ13が駆動中であるか否かが検出される。これは、カウント値CT1が0であるか否かによって判定される。ここで肯定判定されれば、ステップ242に進んで、カウント値CT1が第2のしきい値T1+T2を超えているか否かが判定される。このステップで否定判定された場合には、カウント値CT1が第2のしきい値T1+T2を超えるまでの間、複数のリレー14a〜14cのうち現在駆動されているリレーがオンさせたままの状態とされる。そして、カウント値CT1が第2のしきい値T1+T2を超えたときに、ステップ244に進んで、カウント値CT1が0にリセットされたのち、ステップ246に進み、複数のリレー14a〜14cを駆動させないという設定がなされる。
また、ステップ204において否定判定された場合にも、ステップ248に進み、モータ13が駆動中であるか否かが検出される。これも、カウント値CT1が0であるか否かによって判定される。ここで肯定判定されれば、ステップ210に進んで上記と同様の処理が実行される。そして、否定判定されれば、ステップ250に進んで、カウント値CT1が0にリセットされたのち、処理が終了される。
以上のようにしてモータリレー制御処理が終了し、図2に示すステップ300に進んで、モータリレー断線異常判定処理が実行される。図4は、このモータリレー断線異常判定処理のフローチャートを示したものである。
モータリレー断線異常判定処理では、複数のリレー14a〜14cそれぞれについて、断線異常が発生しているか否かの判定が行われる。
まず、ステップ302では、ナンバー1に相当するリレー14aが駆動中であるか否かが判定される。これは、上述したステップ226〜230において、複数のリレー14a〜14cのうち駆動されているものがナンバー1であるとメモリに記憶されているか否かによって判定される。
そして、肯定判定されれば、ステップ304に進んで、モータ13に電圧が印加されているか否かが判定される。これは、モータ13の高圧側端子が所定電圧となっていれば、電圧検出抵抗14iに電圧が印加されることから、電圧検出抵抗14iからの電圧信号が並列リレーCPU14gに入力されているか否かに基づいて判定される。そして、この電圧信号に基づいてモータ13に電圧が印加されていると判定された場合には、ステップ306に進んで、並列リレーCPU14gに備えられた第2カウンタのカウント値CT2_1がリセットされ、印加されていないと判定された場合には、ステップ308に進んで、カウント値CT2_1が1つインクリメントされる。
そして、ステップ310に進み、カウント値CT2_1が第4のしきい値T4、例えば200ms以上になっているか否かが判定される。ここでいう第4のしきい値T4は、リレー故障により、モータ13に電圧が印加されなければならないにも関わらず、印加されていない断線状態として扱われる値に設定され、ノイズ的に瞬断したような場合が含まれない程度の時間に設定されている。
このステップで肯定判定された場合には、ステップ312に進んで、リレー14aが断線異常を起こしたものとして、それを示す断線検出フラグがセットされたのち、ステップ314に進む。また、否定判定された場合には、そのままステップ314に進む。
次に、ステップ314〜324では、リレー14bについて、上述したステップ302〜312と同様の処理が成される。そして、リレー14bに関しては、モータ13に電圧が印加されていない場合に、並列リレーCPU14gに備えられた第3カウンタのカウント値CT2_2がインクリメントされていき、このカウント値CT2_2が第4のしきい値T4以上になった場合には、リレー14bに断線異常が生じたものとして、断線検出フラグがセットされる。
続いて、ステップ326〜336では、リレー14cについて、上述したステップ302〜312と同様の処理が成される。そして、リレー14cに関しては、モータ13に電圧が印加されていない場合に、並列リレーCPU14gに備えられた第4カウンタのカウント値CT2_3がインクリメントされていき、このカウント値CT2_3が第4のしきい値T4以上になった場合には、リレー14cに断線異常が生じたものとして、断線検出フラグがセットされる。
以上のようにしてモータリレー断線異常判定処理が実行されると、続いて図2に示すステップ400において、モータリレーショート異常判定処理が実行される。図5は、このモータリレーショート異常判定処理のフローチャートを示したものである。
モータリレーショート異常判定処理では、複数のリレー14a〜14cそれぞれについて、ショート異常が発生してしまい、複数のリレー14a〜14cをオンさせていないにも関わらずモータ13に電圧が印加されてしまっているような状態を判定する。
まず、ステップ402では、複数のリレー14a〜14cがすべて駆動中でないか否かが判定される。これは、図3におけるステップ246において、複数のリレー14a〜14cを駆動させないという処理が実行されたときにセットされたフラグに基づいて判定される。
このステップで否定判定されれば、モータ13に対して電圧が印加されていても異常ではないものとして、モータリレーショート異常判定処理が終了される。そして、肯定判定された場合には、ステップ404に進んで、モータ13に電圧が印加されているか否かが判定される。これは、上述したモータリレー断線異常判定処理におけるステップ304などと同様に判定される。
そして、ステップ404で否定判定された場合には、複数のリレー14a〜14cでショート異常が発生していないものとして、並列リレーCPU14gに備えられた第5カウンタのカウント値CT3がリセットされる。また、肯定判定された場合には、複数のリレー14a〜14cでショート異常が発生している可能性があるものとして、ステップ408に進み、第5カウンタのカウント値CT3が1つインクリメントされる。
次に、ステップ410では、カウント値CT3が第5のしきい値T5、例えば2000ms以上になっているか否かが判定される。ここでいう第5のしきい値T5は、リレー故障により、モータ13に電圧が印加されないようにされているにも関わらず、印加されてしまっているショート異常状態と扱われる値に設定され、ノイズやモータ13の停止までの回生電圧でモータ13に電圧が印加されていると判定されてしまうことがない程度の時間に設定されている。
このステップで肯定判定された場合には、ステップ412に進んで、ショート異常を起こしたものとして、それを示すショート検出フラグがセットされたのち、処理が終了される。
以上のようにしてモータリレーショート異常判定処理が実行されると、続いて図2に示すステップ500において、警報・制御禁止判定処理が実行される。図6は、この警報・制御禁止判定処理のフローチャートを示したものである。
この警報・制御禁止判定処理では、複数のリレー14a〜14cに故障が発生したときに、警報ランプ18を用いたドライバへの報知、TCSやESCもしくはABSなどの各種制御の禁止の判定、および、制御不能ランプ19を用いたドライバへの報知を行う。
まず、ステップ502では、リレー14aが断線異常になっているか否かが判定される。これは、上述した図4におけるステップ312でリレー14aの断線異常を示す断線検出フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。
ここで肯定判定された場合には、ステップ504に進んで、リレー14bもしくはリレー14cの少なくとも一方が断線異常になっているか否かが判定される。これも、上述した図4におけるステップ324、336でリレー14b、14cの断線異常を示す断線検出フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。そして、少なくとも一方が断線異常になっていると判定された場合には、ステップ506に進んで、TCSやESCもしくはABSなどの各種制御を禁止する制御禁止設定が成される。
例えば、TCSやESCなどの各種制御を実行するためには、複数のリレー14a〜14cのうちの少なくとも2個が必要になるなど、各種制御に必要とされるリレー数が決まっている。このため、そのリレー数を下回る数しか正常なリレーがない場合には、各種制御を禁止するのである。
したがって、この制御禁止設定がなされると、各種制御が禁止されると共に、その旨を示すべく、制御不能ランプ19に点灯指令信号が出力され、制御不能ランプ19が点灯させられる。これにより、ドライバは、各種制御が実行できない状態になっていることを知ることができる。
また、ステップ504で否定判定された場合、および、ステップ506の制御禁止設定が完了した場合には、ステップ508に進む。そして、警報ランプ点灯処理として、警報ランプ18に点灯指令信号が出力され、警報ランプ18が点灯させられる。これにより、ドライバは、リレー14a〜14cに断線異常が発生していることを知ることができる。すなわち、ステップ504で否定判定された場合には、リレー14b、14cが正常であることから、各種制御を実行することは可能であるが、この場合にもリレー14aが断線異常になっていることから、ステップ504で肯定判定された場合と同様に、警報ランプ18を点灯させるのである。
一方、ステップ502で否定判定された場合には、ステップ510に進み、リレー14bが断線異常になっているか否かが判定される。これは、上述した図4におけるステップ324でリレー14bの断線異常を示す断線検出フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。
ここで肯定判定された場合には、ステップ512に進み、リレー14cが断線異常になっているか否かが判定される。これは、上述した図4におけるステップ336でリレー14cの断線異常を示す断線検出フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。
ここでも肯定判定された場合には、リレー14b、14cの2つが断線異常になっており、各種制御が実行できない状態になっている。したがって、ステップ506に進んで制御禁止設定が成され、続いてステップ508に進む。
リレー14bのみが断線異常の場合は、ステップ512から無条件にステップ508に進む。
また、ステップ510において否定判定された場合には、ステップ514に進んでリレー14cが断線異常になっているか否かが判定される。これは、上述したステップ512と同様の手法によって判定される。
ここで肯定判定された場合には、リレー14cのみが断線異常ということになる。したがって、各種制御を実行することは可能となっているものの、リレー14cが断線異常になっていることから、ステップ508に進んで、警告ランプ18へ点灯指令信号が出力される。一方、否定判定された場合には、リレー14a〜14cすべて断線異常が発生していないものとして、ステップ516に進み、モータリレーショート異常が発生しているか否かが判定される。これは、上述した図5に示すステップ412においてショート検出フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。
そして、ショート検出フラグがセットされていた場合には、ステップ508に進み、警告ランプ18へ点灯指令信号が出力される。逆に、ショート検出フラグがセットされていなかった場合には、そのまま処理を終了する。
このように、警報・制御禁止判定処理では、複数のリレー14a〜14cのうちの少なくとも1つが断線異常になっていた場合、および、ショート異常になっていた場合には、警報ランプ18を点灯させるようにすることで、それをドライバに知らせるようにしている。そして、複数のリレー14a〜14cのうちの複数(ここでは2つ)が断線異常になっており、各種制御を実行できない状態になっている場合には、制御不能ランプ19を点灯させることで、それをドライバに知らせるようにしている。
以上のような各種処理を実行したときの様子について、図7および図8に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図7は、複数のリレー14a〜14cがすべて正常であった場合のタイミングチャートを示しており、図8は、リレー14bが断線異常になった場合のタイミングチャートを示している。
複数のリレー14a〜14cがすべて正常であった場合、アキュムレータ11におけるACC圧がポンプON圧以下になると、まず、第1のしきい値T1(例えば350ms)を経過するまでの期間は、複数のリレー14a〜14cすべてがオンされる。続いて、第1のしきい値T1を経過後、第2のしきい値T1+T2(例えば、350+400ms)を経過するまでの間は、リレー駆動ナンバーの初期値としてナンバー1が設定されていることから、リレー14aのみがオンされ、他のリレー14b、14cはオフされる。
したがって、この期間中に、モータ13に電圧が印加されているか否かが電圧検出抵抗14iを通じて並列リレー駆動CPU14gで検出され、リレー14aが断線異常しているか否かが判定されることになる。なお、図7に示した例では、複数のリレー14a〜14cがすべて正常であることから、リレー14aの断線異常は検出されない。このため、この期間経過後においても、リレー14aの駆動が禁止されることなく、許可されたままの状態とされる。
続いて、第2のしきい値T1+T2を経過後、第3のしきい値T1+T2+T3(ここでは、350+400+10ms)を経過するまでの間は、リレー駆動ナンバーとしてナンバー2が設定されると共に、リレー14bがオンされる。これにより、この期間中は、リレー14aとリレー14bとが共にオンされた状態となる。
この後、第3のしきい値T1+T2+T3を経過すると、再び、その時点を時刻T1として時間のカウントが開始される。そして、第2のしきい値T1+T2を経過するまでの期間は、リレー駆動ナンバーとしてナンバー2が設定されていることから、リレー14bのみがオンされ、他のリレー14a、14cはオフされる。
したがって、この期間中に、モータ13に電圧が印加されているか否かが電圧検出抵抗14iを通じて並列リレー駆動CPU14gで検出され、リレー14bが断線異常しているか否かが判定されることになる。
このような処理がリレー14aから順番に、リレー14b、リレー14cと繰り返し実行され、それぞれ複数のリレー14a〜14cが単独でオンされたときに、それぞれの断線異常が検出される。
そして、モータ13によってポンプ10を駆動することで、アキュムレータ11におけるACC圧が増加していき、ポンプOFF圧を超えると、リレー駆動が終了される。これにより、アキュムレータ11に蓄積された液圧が管路9を通じて倍力装置2に伝えられるため、倍力装置2はその液圧に基づいて倍力作用を発揮することができる。
また、Acc圧がポンプON圧を下回ると、ポンプOFF圧を超えるまでの期間、リレー14a〜14cを交互に駆動するようにしている。このため、各リレー14a〜14cの連続駆動時間を少なくでき、発熱量を少なくすることが可能となる。
一方、複数のリレー14a〜14cのうちのリレー14bが断線異常になっていた場合を図8に示す。はじめの第3のしきい値T1+T2+T3を経過するまでの期間は、図7と同様のタイミングチャートとして表わされることになる。
しかしながら、その後のリレー14bのみがオンされたときに、リレー14bの断線異常によってモータ13への通電が行われないことから、モータ13に電圧が印加されない。したがって、ACC圧は、この期間T2の間一定のままで増加されない。このため、電圧検出抵抗14iを介し、並列リレー駆動CPU14gにてモータ13に電圧が印加されていないことが検出され、リレー14bが断線異常であることが検出され、リレー14bの駆動が禁止される。
したがって、その後は、リレー14bをオンさせることなく、リレー14aとリレー14cのみによってモータ13への通電がモータ13の起動電流として大きな電流が必要とされる時間である第1のしきい値T1となるまで行われ、このタイミングでAcc圧が再び増加する。そして、それと同時に、警報ランプ18への点灯指令信号が出力され、警報ランプ18が点灯させられることになる。
その後、ポンプOFF圧を超えるまでは、リレー14aとリレー14cにて交互にリレー駆動される。
以上説明したように、本実施形態で示した液圧ブレーキ装置に備えられた並列リレー回路では、複数のリレー14a〜14cを備えることでリレー回路の冗長性を持たせつつ、複数のリレー14a〜14cの断線異常を個々に検出することが可能となる。このため、複数のリレー14a〜14cの一部のみが断線異常を起こした場合にも、それを検出することが可能となり、それをドライバに知らせることが可能となる。
また、個々のリレー14a〜14cの断線異常に応じた各種制御の禁止を行うことで、リレー14a〜14cの発熱量を抑えることが可能となる。
(他の実施形態)
上記実施形態では、並列リレー回路における複数のリレー14a〜14cの数を3つにしているが、2つ以上であれば良く、それ以上の数にすることも可能である。また、各種制御が禁止されるリレー数が2つである例を示したが、これについても単なる例示であり、実行される制御に応じて異なるものである。
また、上記実施形態では、ブレーキECU内に並列リレー駆動CPU14gを備えた例について説明したが、ブレーキECUとは別個のものとして並列リレー駆動CPU14gを備えることも可能である。
また、断線およびショートを検出する電圧検出抵抗14iは、モータ電流検出回路にすることも可能である。
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
本発明の第1実施形態における並列リレー回路を備えた液圧ブレーキ装置の断面構成を示す図である。 並列リレー回路における並列リレー駆動CPUが実行する全体処理のフローチャートである。 モータリレー制御処理の一部を示したフローチャートである。 モータリレー制御処理の一部を示したフローチャートである。 モータリレー制御処理の一部を示したフローチャートである。 モータリレー断線異常判定処理のフローチャートである。 モータリレーショート異常判定処理のフローチャートである。 警報・制御禁止判定処理のフローチャートである。 複数のリレーがすべて正常であった場合のタイミングチャートである。 複数のリレーの1つが断線異常になった場合のタイミングチャートである。
符号の説明
1…ブレーキペダル、2…倍力装置、3…マスタシリンダ(ブレーキ液圧発生手段)、
3a…マスタリザーバ、4…ブレーキ制御アクチュエータ(ブレーキ液圧制御手段)、
5〜8…ホイールシリンダ(制動力発生手段)、9…管路、
10…ポンプ、11…アキュムレータ、12…圧力センサ(圧力検出手段)、
13…モータ、14…並列リレー回路、14a〜14c…リレー、
14g…並列リレー駆動CPU(並列リレー駆動手段)、
14i…電圧検出抵抗、18…警告ランプ(断線表示手段)、
19…制御不能ランプ(制御不能表示手段)。

Claims (10)

  1. 蓄圧手段(11)に蓄積された液圧を圧力検出手段(12)によって検出し、この液圧が第1の所定値を下回ったときに、モータ(13)を駆動させることでポンプ(10)を駆動させ、前記蓄圧手段に蓄圧される液圧を増加させて、この液圧に基づいて倍力作用を行う倍力装置(2)の機能を維持するように作動するブレーキ装置における並列リレー回路において、
    前記モータへの電源供給ラインに備えられ、互いに並列接続された複数のリレー(14a〜14c)と、
    前記複数のリレーそれぞれのオンオフを制御する並列リレー駆動手段(14g)と、
    前記モータへの通電状態に基づいて、前記複数のリレーの断線異常を検出する断線異常検出手段(14i)とを備え、
    前記並列リレー駆動手段は、前記複数のリレーをオンさせて前記モータを駆動させるときに、前記複数のリレーそれぞれに対して順番に、前記複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動し、
    前記断線異常検出手段は、前記複数のリレーの1つのみがオンされているときに、前記モータへの通電が行われているか否かにより、前記複数のリレーそれぞれの断線異常を個々に検出し、
    前記並列リレー駆動手段は、前記圧力検出手段によって前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第1の所定値を下回り、前記モータを駆動させる際に、前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第1の所定値よりも大きな第2の所定値以上になると、前記複数のリレーをオフさせて前記モータへの通電をやめるようになっており、前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第2の所定値以上となるまで前記複数のリレーを1つずつ交互にオンさせることを特徴とするブレーキ装置における並列リレー回路。
  2. 前記並列リレー駆動手段は、前記圧力検出手段によって前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第1の所定値を下回り、前記モータを駆動させる際に、前記液圧が前記第1の所定値を下回ってからの時間が所定のしきい値(T1)を経過するまでの期間は、前記複数のリレーすべてをオンさせて、前記モータへの通電を行い、前記所定のしきい値を経過後に、前記複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動するようになっていることを特徴とする請求項に記載のブレーキ装置における並列リレー回路。
  3. 前記並列リレー駆動手段は、前記蓄圧手段に蓄積された液圧が第2の所定値以上になると、前記複数のリレーをオフさせて前記モータへの通電をやめるようになっていると共に、前記複数のリレーに番号を付けることで前記断線異常の検出を行ったリレーを記憶するメモリ手段を有しており、前記液圧が前記第2の所定値以上になったときに、前記メモリ手段に前記複数のリレーのうち前記断線異常の検出を最後に行ったリレーの番号を記憶しておき、次に、前記液圧が前記第1の所定値を下回ったときに、前記メモリ手段に記憶されたリレーの番号の次の番号のリレーから、前記断線異常の検出を行うようになっていることを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ装置における並列リレー回路。
  4. 前記並列リレー駆動手段は、前記複数のリレーの1つの断線異常の検出を行った後、前記複数のリレーの次の1つの断線異常検出を行うまでの期間(T3)に、これら双方の断線検出の対象となるリレーを共にオンさせるようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のブレーキ装置における並列リレー回路。
  5. 前記並列リレー駆動手段は、前記複数のリレーの1つで断線異常が検出されたときには、前記複数のリレーのうち断線異常が検出されていないリレーのみをオンさせることで、前記モータを駆動させるようになっていることを特徴とする請求項に記載のブレーキ装置における並列リレー回路。
  6. 液圧を蓄積する蓄圧手段(11)と、
    前記蓄圧手段によって蓄積された液圧に基づいて倍力作用を発揮する倍力装置(2)と、
    前記蓄圧手段に蓄圧された液圧を検出する圧力検出手段(12)と、
    前記蓄圧手段に流体を送るポンプ(10)と、
    前記ポンプを駆動するモータ(13)と、
    前記モータへの電源供給ラインに備えられ、互いに並列接続された複数のリレー(14a〜14c)と、
    前記圧力検出手段(12)によって検出された液圧が第1の所定値を下回ったときに、前記複数のリレーをオンさせ、前記モータに通電を行うことで前記ポンプを駆動させ、前記蓄圧手段に蓄圧される液圧を増加させる並列リレー駆動手段(14g)と、
    前記倍力装置による倍力作用に基づいて、ブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生源(3)と、
    各車輪に制動力を発生させる制動力発生手段(5〜8)と、
    前記ブレーキ液圧発生源が発生させたブレーキ液圧に基づいて、前記制動力発生手段に対して前記制動力を発生させるためのブレーキ液圧を伝えるブレーキ液圧制御手段(4)とを備えたブレーキ装置であって、
    前記モータへの通電状態に基づいて、前記複数のリレーの断線異常を検出する断線異常検出手段(14i)とを備え、
    前記並列リレー駆動手段は、前記複数のリレーをオンさせて前記モータを駆動させるときに、前記複数のリレーそれぞれに対して順番に、前記複数のリレーの1つのみがオンされ、かつ、残りがオフされるように駆動し、
    前記断線異常検出手段は、前記複数のリレーの1つのみがオンされているときに、前記モータへの通電が行われているか否かにより、前記複数のリレーそれぞれの断線異常を個々に検出するようになっていることを特徴とするブレーキ装置。
  7. 前記並列リレー駆動手段は、前記圧力検出手段によって前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第1の所定値を下回り、前記モータを駆動させる際に、前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第1の所定値よりも大きな第2の所定値以上になると、前記複数のリレーをオフさせて前記モータへの通電をやめるようになっており、前記蓄積手段に蓄積された液圧が前記第2の所定値以上となるまで前記複数のリレーを1つずつ交互にオンさせるようになっていることを特徴とする請求項に記載のブレーキ装置。
  8. 前記断線検出手段によって前記複数のリレーのいずれかの断線異常が検出されたことを示す断線表示手段(18)を有していることを特徴とする請求項に記載のブレーキ装置。
  9. 前記ブレーキ液圧制御手段は、車両の状態に応じた車両制御を行うべく、前記制動力発生手段が前記制動力を発生させるためのブレーキ液圧を調整するようになっている場合において、
    前記断線検出手段によって前記複数のリレーのいずれかの断線異常が検出されたときに、断線異常が検出されていない前記複数のリレーのリレー数が前記車両制御を行うために必要とされるリレー数を下回ったときに、前記車両制御が行えない旨を表示する制御不能表示手段(19)を有していることを特徴とする請求項7または8に記載のブレーキ装置。
  10. 前記並列リレー駆動手段は、前記複数のリレーの1つで断線異常が検出されたときには、前記複数のリレーのうち断線異常が検出されていないリレーのみをオンさせることで、前記モータを駆動させるようになっていることを特徴とする請求項に記載のブレーキ装置。
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