JP4998415B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ制御装置、特に制動力アシストが可能なシステムにおいて制動力を発生させる作動液を加圧するポンプがフェールした場合のフェールセーフ技術の改良に関する。

従来、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、その液圧を配管を通じて各車輪のホイールシリンダに供給することにより車両に制動力を付与するブレーキ制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この液圧回路には、ブレーキフルード（作動液）を貯留するリザーバタンク、そのリザーバタンクからブレーキフルードを汲み上げるポンプを含んでいる。そして、各車輪のホイールシリンダとポンプとの間には増圧弁や減圧弁等の電磁弁が設けられている。ブレーキ制御装置は、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへのブレーキフルードの給排量を調整してその液圧を制御し、各車輪にブレーキペダルの操作力に応じた制動力や走行状態に適した制動力を付与している。
特開２００７−２１６９４６号公報

上述したようなブレーキ制御装置におけるポンプの駆動は、電動モータによって行われることが一般的である。電動モータとしては、ブラシモータやブラシレスモータの使用が考えられる。

ところで、電動モータを使用する場合、モータがフェールした場合、適切なモータの駆動ができなくなるため、フェールセーフ性を向上させる必要がある。ブラシモータの場合、電源系に使用するモータリレー等が比較的安価であるため、フェールセーフ用に複数の電源系を準備することが考えられる。しかし、ブラシモータは構造上ブラシの摩耗等耐久性がブラシレスモータに比べ劣るという問題がある。一方、ブラシレスモータの場合、摩耗部品であるブラシがない分耐久性が高いが、モータ駆動回路がブラシモータに比べ高価であり、複数設けることはコストやサイズの面で不利となり、ブラシモータに比べ耐久性があるというメリットが生かし難くなる。

そこで、耐久性の高いブラシレスモータにおけるフェールセーフを低コストかつシンプルな構成で実施できるブレーキ制御装置の提案が望まれている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブラシレスモータを使用したシステムにおいて、モータフェール時のフェールセーフを低コストかつシンプルな構成で実施でき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に、本発明のある態様は、ブラシレスモータにより駆動するポンプによって作動液を吐出し、当該作動液の液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、前記ブラシレスモータへの通電フェールを検出するフェール検出手段と、前記フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、前記ポンプの吐出側の液圧をフェールモータ駆動許容負荷値まで減圧して前記ブラシレスモータの駆動を継続させる減圧制御手段と、を含むことを特徴とする。

この態様によれば、フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、ポンプの吐出側の液圧をフェールモータ駆動許容負荷値まで減圧するので、ブラシレスモータが回転しようとするときの負荷を軽減できる。つまり、ブラシレスモータのロータが回転した場合、その慣性力により回転を継続することが可能になる。その結果、通電フェールが生じた場合でもある程度は作動液の液圧を上昇させることが可能になり、必要な場合に制動力を発生することができる。なお、フェールモータ駆動許容負荷値は、ブラシレスモータの特性に基づき予め試験などにより決定することが可能であり、ブラシレスモータがスムーズでなくても回転することができる負荷値である。

また、上記態様において、前記フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、前記フェールモータ駆動許容負荷値の下で前記ブラシレスモータが負荷回転するように回転トルクを調整するトルク調整手段を含んでもよい。この態様によれば、通電フェール時にブラシレスモータが回転し続けられるようにブラシレスモータを制御するので回転継続性の信頼度を向上することができる。

また、上記態様において、前記トルク調整手段は、前記ブラシレスモータのロータの理論進角がゼロになるデッドポイントを前記ロータの慣性力により乗り越えて回転する乗り越えトルクが発生するようにトルク調整するようにしてもよい。この態様によれば、フェールの生じていない部分で積極的にトルク制御を実施する。その結果、デットポイントを効率的かつ確実に乗り越えることができるので、回転継続性の信頼度を向上することができる。

また、上記態様において、前記トルク調整手段は、前記デッドポイントに対応する相に対し回転方向の前相で、デューティ比を前記乗り越えトルクが発生する値まで増加させるようにしてもよい。この態様によれば、通電フェール状態のブラシレスモータのロータのデットポイントの前でロータの慣性力を増加できるのでデットポイントを確実に乗り越えさせてロータの回転を再開させることができる。また、通電フェール状態のブラシレスモータのロータが回転している場合は、デットポイント前で慣性力を大きくできるのでロータの回転継続性を高めることができる。

また、上記態様において、前記トルク調整手段は、前記デッドポイントに対応する相以外の相を制御して前記ロータを正転及び逆転させて前記乗り越えトルクを発生させるようにしてもよい。この態様によれば、通電フェール状態のブラシレスモータのロータが回転停止している場合、通電フェールを起こしていない相を用いてロータが正転及び逆転するように揺動させてロータの慣性力を上昇することができる。そして、デットポイントを乗り越えるだけの慣性力が生じた時点で、一方向に回転するように制御すれば、デットポイントを乗り越えるさせて、ロータの回転を再開させることができる。

本発明のブレーキ制御装置によれば、ブラシレスモータを使用したシステムにおいて、モータに通電フェールが生じた場合でもロータの回転を継続させるフェールセーフを低コストかつシンプルな構成で実施できる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

本実施形態のブレーキ制御装置は、ブラシレスモータにより駆動するポンプによって作動液を吐出する。そして、その作動液の液圧をホイールシリンダに供給してブレーキ装置に制動力を発生させる。このブレーキ制御装置は、フェール検出手段と減圧制御手段を含む。フェール検出手段がブラシレスモータの通電フェールを検出した場合に、減圧制御手段がポンプの吐出側の液圧をフェールモータ駆動許容負荷値まで減圧してモータの回転が継続できるように制御する。また、ブレーキ制御装置は、トルク調整手段を含み、フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、前記フェールモータ駆動許容負荷値の下で前記ブラシレスモータが負荷回転するように回転トルクを調整して、モータの回転が継続できるように制御する。

図１は、本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。

ブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキペダル１２の操作に応じて、また車両の走行を安定化するための各種制御のために車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に制御するものである。ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキフルードを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。また、ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。更に、マスタシリンダ１４には、リザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、開閉弁２３を介して、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。なお、開閉弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ液圧制御管１６が接続されており、ブレーキ液圧制御管１６は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ液圧制御管１８が接続されており、ブレーキ液圧制御管１８は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。右前輪用のブレーキ液圧制御管１６の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ液圧制御管１８の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、何れも非通電時に開状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。以下、適宜、右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬを総称して「開閉弁２２」という。

また、右前輪用のブレーキ液圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ液圧制御管１８の中途には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧センサ４８ＦＬが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出される。また、右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点から好ましい。以下、適宜、右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬを総称して「マスタ圧センサ４８」という。

一方、リザーバタンク２６には、液圧給排管２８の一端が接続されており、この液圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるポンプ３４の吸込口が接続されている。ポンプ３４の吐出口は、高圧通路を形成する高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。アキュムレータ５０、ポンプ３４、モータ３２は、ブレーキフルードの液圧を蓄圧可能な動力液圧源を構成する。ポンプ３４の吸入口は、非駆動時、液圧給排管２８との連通が実質的に遮断される。本実施形態では、ポンプ３４として、モータ３２によって回転駆動されるギヤポンプが採用できる。また、モータ３２としては例えば３相ブラシレスモータが使用され、いわゆるＰＷＭ制御がなされる。

ポンプ３４とアキュムレータ５０との間には、常開型の電磁弁で構成されるアキュムレータカット弁５４が設けられている。そして、アキュムレータ５０は、ポンプ３４によって内部の液圧（以下「アキュムレータ圧」という）が所定の設定範囲（例えば８〜１２ＭＰａ程度）にまで昇圧されたブレーキフルードを蓄えるようになっている。リリーフバルブ５３の弁出口は液圧給排管２８に接続されており、高圧管３０内の液圧が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、そのリリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキフルードは液圧給排管２８を介してリザーバタンク２６へ戻される。また、アキュムレータ５０への蓄圧を必要としない場合や増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬ側への液圧の供給が必要ない場合には、アキュムレータカット弁５４を閉弁制御してもよい。このようにすることで、高圧管３０や増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬが高圧負荷に晒されることを回避するようにしてもよい。なお、高圧管３０には内部のブレーキフルードの液圧（本実施形態ではアキュムレータ圧に等しい）を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。図１の例では、増圧弁４０が常閉型の電磁流量制御弁である場合を示しているが、増圧弁４０の制御方式を変更することで常開型の電磁流量制御弁を使用することも可能である。また、ディスクブレーキユニットに代えてドラムブレーキユニットを用いることも可能である。

また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して液圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して液圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキフルードの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、シリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「シリンダ圧センサ４４」という。

上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、ポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の液圧アクチュエータ８０を構成する。そして、かかる液圧アクチュエータ８０は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備える。本実施の形態において、ＥＣＵ２００が「減圧制御手段」および「トルク調整手段」として機能する。別の実施形態では、ＥＣＵ２００とは別に「減圧制御手段」や「トルク調整手段」を設けてもよい。

詳細は図示しないが、ＥＣＵ２００には、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用のシリンダ圧センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ内の圧力信号が入力される。また、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬからマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。

ＥＣＵ２００のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。ＥＣＵ２００内には目標制動量を取得するブロックがあり、ストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動量を演算する。そして、ＥＣＵ２００は、演算された目標制動量に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁４０および減圧弁４２を制御する。

モータ３２によって駆動されるポンプ３４は、リザーバタンク２６から液圧給排管２８を通じてブレーキフルードをくみ上げ、高圧にされたブレーキフルードをアキュムレータ５０に蓄積する。アキュムレータ５０の高液圧は、目標ホイールシリンダ液圧に応じて増圧弁４０を開閉制御することによって、各ホイールシリンダ２０に供給される。この他、ＥＣＵ２００は、車両の走行を安定させるためのＡＢＳ制御等の自動安定化制御を実行する場合、増圧弁４０や減圧弁４２の開閉制御を行い、アキュムレータ５０から高圧のブレーキフルードを各ホイールシリンダ２０に供給して動作状態を制御する。

ブレーキペダル１２が踏まれたりＡＢＳ制御によりアキュムレータ５０から高液圧のブレーキフルードが消費されると、ＥＣＵ２００は、アキュムレータ５０の圧力が常に制御範囲に収まるように、モータ３２を作動させてポンプ３４を駆動し、アキュムレータ５０に高圧にされたブレーキフルードを蓄積する。この動作のことを「蓄圧動作」と呼ぶ。この蓄圧動作は、アキュムレータ圧センサ５１の検出値にしたがって、自動的に実行される。

図２は、本実施形態で用いる３相ブラシレスモータで構成されるモータ３２の概略構成及びＥＣＵ２００との関係を説明する説明図である。本実施形態のモータ３２は、Ｕ相５６ｕ、Ｖ相５６ｖ、Ｗ相５６ｗがスター結線されている。そして、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づき動作するモータドライバ５８内のＦＥＴのスイッチングにより各相に電源６０の電圧を供給し、モータ３２のロータを回転させる。なお、３相ブラシレスモータの構造及びモータドライバ５８の構成は公知であり、詳細な説明は省略する。

ところで、上述のように構成される３相ブラシレスモータであるモータ３２を用いたブレーキ制御装置１０の場合、Ｕ相５６ｕ、Ｖ相５６ｖ、Ｗ相５６ｗのいずれか１つでも導通フェールを起こすと正常な回転ができなくなる。特にアキュムレータ５０に蓄圧する場合、アキュムレータ５０側が高圧であるためモータ３２の回転負荷が高く、１相でも通電フェールがあると回転が停止してしまう可能性が高い。同様に、増圧弁４０は常閉型の電磁流量制御弁なので非制動時は高圧になるので、モータ３２の回転負荷が高く、１相でも通電フェールがあると回転が停止してしまう可能性が高い。なお、通電フェールは、各相を構成するコイルの断線やモータドライバ５８の不具合などにより実質的に電流が流れない状態とすることができる。このような場合、ＥＣＢシステムにおいて必要なときに十分な制動力が発生できなくなり、フェールセーフ時にマスタシリンダ１４で発生させる液圧による制動力に頼ることになり、ブレーキペダル１２の操作に大きな踏力が必要になるなど運転の快適性が損なわれる可能性がある。

そこで、本実施形態のブレーキ制御装置１０は、液圧アクチュエータ８０やモータドライバ５８を制御することにより、モータ３２で通電フェールが生じてもそのフェールが１相であればモータ３２を回転させ続け、ＥＣＢシステムによる制動力の発生を可能にしている。

図３は、本実施形態におけるモータ３２の通電フェール時のフェールセーフ制御を説明するフローチャートである。

モータ３２のフェールセーフ制御は、イグニッションスイッチがＯＦＦ（ＩＧ ＯＦＦ）の場合（Ｓ１００のＮ）は終了する。また、ＥＣＢシステムが起動していない場合、つまりマスタシリンダ１４で発生する液圧のみによって制動力制御を行っている場合（Ｓ１０２のＮ）は終了する。同様に、モータ３２に通電フェールが生じていない場合（Ｓ１０４のＮ）は終了する。なお、ＥＣＵ２００は、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦを、イグニッションスイッチに設けられたセンサからの情報により確認可能であり、ＥＣＢが起動中か否かは、ＥＣＵ２００自身の制御状態によって確認できる。また、モータ３２に通電フェールが生じているか否かは、モータドライバ５８から提供される各相の電流値が制御通りか否かを検出することにより確認できる。

ＩＧ ＯＮであり（Ｓ１００のＹ）、ＥＣＢが起動中であり（Ｓ１０２のＹ）、モータ３２に通電フェールが生じている場合（Ｓ１０４のＹ）、ＥＣＵ２００は、通電フェールが１相のみで発生しているか否かをモータドライバ５８から提供される情報に基づき検出する。このとき、通電フェールが１相でない場合（Ｓ１０６のＮ）、つまり２相以上で通電フェールが発生している場合は、ＥＣＵ２００はモータ３２のダメージが大きいと判定する。そして、運転席のコンソールパネル等にモータ３２がフェールしてＥＣＢシステムが動作できなくなったことを表示したり、音声や警告音で運転者にフェールを報知したり、早急の点検修理を促すメッセージを提供するエラー処理を実行する（Ｓ１０８）。

一方、通電フェールが１相のみで発生している場合（Ｓ１０６のＹ）、ＥＣＵ２００は、モータ３２のフェールセーフ処理が可能であると判定して、アキュムレータカット弁５４を閉弁すると共に、増圧弁４０を所定量開弁させる（Ｓ１１０）。アキュムレータカット弁５４を閉弁することでポンプ３４とアキュムレータ５０と連通が絶たれてポンプ３４に高圧負荷がかかることが防止される。また、増圧弁４０を所定量開弁することでブレーキフルードが増圧弁４０からリークしリザーバタンク２６に戻されるのでポンプ３４に高圧負荷がかかることが防止される。つまり、モータ３２の回転負荷が軽減される。このように、ポンプ３４の吐出側の液圧をフェールしたモータ３２の駆動を許容する負荷値（フェールモータ駆動許容負荷値）まで減圧することにより、後述するように通電フェールを起こしているモータ３２のロータが慣性力で回転している場合には、その慣性力回転が継続できるようにする。また、通電フェールを起こしているモータ３２のロータが回転停止している場合には、再回転し易くする。なお、フェールモータ駆動許容負荷値は、モータ３２の特性に応じて予め試験などにより決定することが可能であり、モータ３２がスムーズでなくても回転できる負荷値とする。例えば、図４（ａ）は、増圧弁４０に与える電流値と増圧弁４０の開度または流量の関係を示している。電流値Ｉａは、通常走行時に発生させる制動力を得る場合の開度より小さな開度に設定することが可能できる。後述するが、フェール状態のモータ３２を回転し続ける場合、継続回転時の発熱に配慮する必要がある。そのため、本実施形態ではモータ３２を例えばＤｕｔｙ比５％程度で駆動させる。言い換えればフェールモータ駆動許容負荷値を実現する電流値Ｉａは、Ｄｕｔｙ比５％でモータ３２を回し続けることのできる最低限の値とすることができる。

図３のフローチャートに戻り、ＥＣＵ２００はＳ１１０でアキュムレータカット弁５４を閉弁し、増圧弁４０を所定量開弁させると共に、現在モータ３２のロータが回転中か否かを検出する（Ｓ１１２）。この検出は、例えば、ロータ付近に配置された回転角センサ（不図示）等からの情報に基づき検出できる。ロータが回転中であり（Ｓ１１２のＹ）、運転者のブレーキペダル１２の操作による制動要求や車両の走行制御側からの制動要求が無い場合（Ｓ１１４のＮ）、ＥＣＵ２００はモータ３２に対し回転状態を継続させる回転継続制御を行う（Ｓ１１６）。前述したように１相に通電フェールを抱えるモータ３２は、通常時に比べてスムーズに回転することは困難であるが、増圧弁４０を開弁してブレーキフルードをリークさせることにより通常より低負荷状態のフェールモータ駆動許容負荷値に制御されているので回転可能となっている。ただし、モータ３２を継続回転させると予め設定された許容値以上に発熱してしまう場合があるので、そうならないように配慮する必要がある。許容値を超える発熱はモータ３２自体のさらなるフェールを招いたり、モータドライバ５８やその他周辺機器にも悪影響を与える可能性がある。そこで、本実施形態における回転継続制御では、フェールモータ駆動許容負荷値に制御された増圧弁４０を介してブレーキフルードが液路を循環するようなＤｕｔｙ比でモータ３２を駆動する。図４（ｂ）は、モータ駆動時のＤｕｔｙ比とモータ３２の駆動によるポンプ３４のブレーキフルードの吐出量の関係を示している。図４（ｂ）においてＡ％が回転継続制御時のＤｕｔｙ比であり、例えば５％とすることができる。このように、低負荷状態でモータ３２を駆動することにより許容値以上の発熱を回避して他の構成に不具合を与えることなくモータ３２の継続回転を実現できる。

ＥＣＵ２００は、回転継続制御中にイグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わった場合（Ｓ１１８のＹ）、このフローを終了する。なお、Ｓ１０４において、通電フェールが確認された時点で、モータ３２にフェールがあることを運転者に報知してもよいし、Ｓ１０６で１相のみのフェールであると判定した場合に、フェールセーフモードに移行したことを運転者に報知してもよい。また、Ｓ１１８でイグニッションスイッチをＯＦＦしたときに、モータ３２がフェールしているので、速やかに点検修理することを促すメッセージを運転者に提供してもよい。

Ｓ１１８において、イグニッションスイッチがＯＦＦされない場合（Ｓ１１８のＮ）、例えばＳ１０２に戻り、モータ３２の回転継続の必要性やフェール状態の確認を行いつつ、フェールセーフの処理を継続する。

Ｓ１１４において、運転者のブレーキペダル１２の操作による制動要求や車両の走行制御側から制動要求があった場合（Ｓ１１４のＹ）、ＥＣＵ２００はモータ３２に対して制動要求制御を行う（Ｓ１２０）。この場合、制動要求に応じた液圧を発生できるようにモータ３２のＤｕｔｙ比を例えば図４（ｂ）に示すＢ％にセットする。なお、このＢ％の値は、必要制動力（目標制動力）に応じて変化する。また、増圧弁４０の開度も制動要求に応じた液圧をホイールシリンダ２０に提供できるように、増圧弁４０の電流値を例えば図４（ａ）に示すＩｂにセットする。なお、モータ３２の１相は通電フェール状態なので、通電フェールが無い状態に比べて出力トルクが低下する場合があるので、制動要求に対応してセットするＤｕｔｙ比Ｂ％は、フェール無しの状態より高めにセットする必要がある場合もある。したがって、予め試験等により１相フェール時のＤｕｔｙ比と制動要求の関係を示す制御マップ等を準備しておくことが望ましい。また、別の例では関係式を保持しておき制動要求に対するＤｕｔｙ比を演算してもよい。

ところで、モータ３２において、１相に通電フェールが発生している場合、その相に対応する部分は理論進角がゼロになるデッドポイントになる。したがって、通電フェールの発生時のロータの回転状態によってはデットポイントを乗り越えることができずに回転停止してしまう場合がある。また、通電フェールがモータ３２の回転停止時に発生した場合は回転起動することができない。そこで、本実施形態の場合、Ｓ１１２において、モータ３２のロータが停止していた場合（Ｓ１１２のＮ）、ロータの再回転を促す乗り越えトルク発生制御を実行する（Ｓ１２２）。

乗り越えトルク発生制御の例を図５、図６に示す。

図５のフローチャートに示す例は、通電フェールを起こしていない２相の間で正回転と逆回転の制御を繰り返し行い、ロータを揺動させてデットポイントを乗り越えるためのトルク（慣性力）を発生させている。乗り越えトルク発生制御は、まず、乗り越えトルクを発生するのに十分なＤｕｔｙ比をセットする（Ｓ２００）。本実施形態の場合、例えば、Ｓ１２０の制動要求制御時の平均的なＤｕｔｙ比がＢ％（例えば２０％）である場合、揺動による乗り越えトルク発生制御時のＤｕｔｙ比をＣ％（例えば４０％）にセットしている。ＥＣＵ２００は、このＤｕｔｙ比で通電フェールを起こしていない各相５６に正転方向と逆転方向に電流が流れるようにモータドライバ５８による正転逆転切替を行う（Ｓ２０２）。そして、この揺動によりデットポイントを乗り越えるのに十分な乗り越えトルクが発生できた場合（Ｓ２０４のＹ）、ＥＣＵ２００はモータドライバ５８を介して正転方向にのみ電流を流す制御を行い（Ｓ２０６）、ロータを再回転させる。Ｓ２０４で乗り越えトルクに達していない場合には（Ｓ２０４のＮ）、Ｓ２０２に戻り、繰り返し正転逆転制御を継続する。

図６のフローチャートに示す例は、デッドポイントに対応する相に対し回転方向の前相で、Ｄｕｔｙ比を乗り越えトルクが発生する値まで増加させている。ＥＣＵ２００は、モータドライバ５８から提供される各相の電流値等から現在どの相に通電フェールが生じているかを検出することができる。そこで、ＥＣＵ２００は、電流を流そうとする相がデッドポイントに対応する相に対し回転方向の前相でない場合（Ｓ２１０のＮ）、フェールモータ駆動許容負荷値に制御された増圧弁４０の下で回転可能なＤｕｔｙ比、例えば図４（ｂ）のＡ％（例えば５％）にセットする（Ｓ２１２）。一方、電流を流そうとする相がデッドポイントに対応する相に対し回転方向の前相の場合（Ｓ２１０のＹ）、ロータの回転を加速して、デットポイントを乗り越えさせるトルク（慣性力）を発生させるために、Ｄｕｔｙ比を例えば図４（ｂ）のＤ％（例えば１０％）にセットする（Ｓ２１４）。そして、ロータが１回転以上回転していない場合（Ｓ２１６のＮ）、Ｓ２１０に戻りこのフローを繰り返し行う。一方、ロータが１回転以上回転した場合は（Ｓ２１６のＹ）、このフローを終了する。

なお、図５、図６の例はいずれも１相が通電フェールしているモータ３２が回転停止している場合にロータを再回転させるための制御であるので、モータ３２の構成や制御形態に応じていずれかの制御を行うことになる。

図３のフローチャートに戻り、Ｓ１２２の乗り越えトルク発生制御でモータ３２のロータが再回転した場合で、ロータの回転が継続回転できている場合（Ｓ１２４のＹ）、Ｓ１１４に移行して、制動要求の有無に応じた制御を開始する。また、ロータが継続回転していない場合、つまり、乗り越えトルク発生制御を行っても１回転で回転が停止してしまった場合（Ｓ１２４のＮ）、図５や図６に示す乗り越えトルク発生制御を所定回数（予め設定されたｎ回で、例えば５回）リトライする（Ｓ１２６のＹ）。乗り越えトルク発生制御のリトライがｎ回に達した場合（Ｓ１２６のＮ）、つまり、ロータの継続回転が依然としてできない場合、Ｓ１０８に移行してエラー処理を行い、このフローを終了する。

なお、乗り越えトルク発生制御をｎ回リトライする間、Ｄｕｔｙ比Ｃ％やＤｕｔｙ比Ｄ％の値は同じでもよいし、リトライの回数増加に伴いＤｕｔｙ比Ｃ％やＤｕｔｙ比Ｄ％の値を大きくしてもよい。Ｄｕｔｙ比の値を大きくすることでロータの慣性力が増加し、ロータの継続回転をより迅速に達成することが可能になる。

このように、本実施形態のブレーキ制御装置１０によれば、ブラシレスモータのフェールが１相のみの通電フェールの場合、フェール時にブラシレスモータの回転の有無を問わず、回転動作を継続させることができる。その結果、ブラシレスモータにフェールが生じた場合でも当該ブラシレスモータの駆動によるポンプ動作が継続可能となり、必要な液圧の確保及びその液圧による制動力確保ができる。また、このフェールセーフは、ブレーキ制御装置１０の制御のみで実現可能なので、ブレーキ制御装置１０の大きなコストアップや大型化を招くことがない。

なお、図３のフローチャートのＳ１１６の回転継続制御では、Ｄｕｔｙ比を低い値に一定（例えばＡ％）にする例を示した。また、Ｓ１２０の制動要求制御では、Ｄｕｔｙ比を制動要求の値に応じて変化させる例を示した。この応用例として、回転継続制御や制動要求制御において、図６のフローチャートに示すような乗り越えトルク発生制御を組み合わせて実行してもよい。通電フェールを抱えるモータ３２は、回転し始めてしまえば通電フェールのない相に電流を流すことで継続的な回転が可能となるが、デットポイントがあるため停止してしまう場合も考えられる。そこで、回転中のモータ３２に対しても図６で説明する乗り越えトルク発生制御を実施する。その結果、デットポイントが存在する場合でも停止することなく安定した継続回転を維持することが可能になる。

また、本字実施形態では、通電フェールが発生した後、アキュムレータカット弁５４を閉弁すると共に増圧弁４０を開弁して、モータ３２を継続回転させて制動要求がない場合でもブレーキフルードを循環させる例を示した。なお、アキュムレータカット弁５４はなくてもよい。他の例では、通電フェールが発生した後でもアキュムレータ５０に必要量の液圧が確保されている場合、フェールしたモータ３２を一時的に停止させて、制動要求時にはアキュムレータ５０に蓄圧された液圧を利用して制動力を発生するようにしてもよい。そして、液圧の消費によりアキュムレータ５０への蓄圧が必要になった場合に、図５や図６に示す乗り越えトルク発生制御を実行してモータ３２を再回転させて蓄圧するようにしてもよい。なお、この場合、アキュムレータ５０の蓄圧目標値は、フェールが無い場合より低くには、設定切り替えてモータ３２にできるだけ負荷をかけないようにすることが望ましい。

また、本実施形態では、アキュムレータ５０を含むシステムを示したが、アキュムレータ５０を省略して、モータ３２を回転させてポンプ３４から直接増圧弁４０へ液圧を供給するシステムにも本実施形態が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

本実施形態に係るブレーキ制御装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。 本実施形態で用いるブラシレスモータで構成されるモータの概略構成及びＥＣＵとの関係を説明する説明図である。 本実施形態におけるブラシレスモータの通電フェール時のフェールセーフ制御を説明するフローチャートである。 本実施形態におけるブラシレスモータの通電フェール時の制御量を説明する説明図であり、（ａ）は、増圧弁に与える電流値と増圧弁の開度または流量の関係を示し、（ｂ）は、モータを駆動するときのＤｕｔｙ比とモータの駆動によるポンプのブレーキフルードの吐出量の関係を示している。 本実施形態におけるブラシレスモータの通電フェール時の乗り越えトルク発生制御の詳細を説明するフローチャートである。 本実施形態における３相ブラシレスモータの通電フェール時の乗り越えトルク発生制御の他の例の詳細を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 １６，１８ ブレーキ液圧制御管、 ２０ ホイールシリンダ、 ２６ リザーバタンク、 ２８ 液圧給排管、 ３０ 高圧管、 ３２ モータ、 ３４ ポンプ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４４ シリンダ圧センサ、 ４６ ストロークセンサ、 ５０ アキュムレータ、 ５３ リリーフバルブ、 ５４ アキュムレータカット弁、 ５６ 相、 ５８ モータドライバ、 ６０ 電源、 ８０ 液圧アクチュエータ、 ２００ ＥＣＵ。

Claims (5)

1. ブラシレスモータにより駆動するポンプによって作動液を吐出し、当該作動液の液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、
   前記ブラシレスモータへの通電フェールを検出するフェール検出手段と、
   前記フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、前記ポンプの吐出側の液圧をフェールモータ駆動許容負荷値まで減圧して前記ブラシレスモータの駆動を継続させる減圧制御手段と、
   を含むことを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記フェール検出手段が通電フェールを検出した場合に、前記フェールモータ駆動許容負荷値の下で前記ブラシレスモータが負荷回転するように回転トルクを調整するトルク調整手段を含むことを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
3. 前記トルク調整手段は、前記ブラシレスモータのロータの理論進角がゼロになるデッドポイントを前記ロータの慣性力により乗り越えて回転する乗り越えトルクが発生するようにトルク調整することを特徴とする請求項２記載のブレーキ制御装置。
4. 前記トルク調整手段は、前記デッドポイントに対応する相に対し回転方向の前相で、デューティ比を前記乗り越えトルクが発生する値まで増加させることを特徴とする請求項３記載のブレーキ制御装置。
5. 前記トルク調整手段は、前記デッドポイントに対応する相以外の相を制御して前記ロータを正転及び逆転させて前記乗り越えトルクを発生させることを特徴とする請求項３記載のブレーキ制御装置。

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