KR100525651B1 - 전원제어장치 - Google Patents

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KR100525651B1
KR100525651B1 KR10-2004-0032957A KR20040032957A KR100525651B1 KR 100525651 B1 KR100525651 B1 KR 100525651B1 KR 20040032957 A KR20040032957 A KR 20040032957A KR 100525651 B1 KR100525651 B1 KR 100525651B1
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Abstract

본 발명은 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 적절한 전력공급을 행하는 전원제어장치에 관한 것이다.
제 1 및 제 2 이그니션스위치가 온으로부터 오프가 되면(S110), 제 1 CPU는 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판정한다(S120). 제 1또는 제 2 CPU가 이상 발생하고 있다고 판정한 경우(S120의 Y), 제 1 및 제 2 CPU는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이를 즉시 오프로 한다(S300). 제 1 및 제 2 CPU 모두 정상이라는 판정을 한 경우(S120의 N), 탑승원 검출 스위치가 오프이면(S400의 Y), 정상시 자기유지 프로세스로서 소정기간만 제 1 및 제 2 메인 릴레이의 온이 계속된다(S500). 이 정상시 자기유지 프로세스에서는, 차량용 배터리의 전압에 따라 제 1 및 제 2 메인 릴레이의 온이 계속되는 기간이 변경된다.

Description

전원제어장치{POWER CONTROL DEVICE}
본 발명은 차량에 탑재되는 전원제어장치에 관한 것으로, 특히 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 일정기간 전력을 공급하는 기술에 관한 것이다.
차량의 거동을 제어하는 장치로서, 예를 들면 조타장치나 제동장치, 변속장치가 있다. 이들 장치가 전기적으로 제어되는 전자제어장치인 경우, 일반적으로 차량 기동수단인 이그니션스위치를 통하여 차량용 전원과 접속되어 전력이 공급된다. 따라서 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되면 그들 전자제어장치에 대한 전력공급도 오프가 된다. 그런데 이그니션스위치가 오프가 되어도 그들 전자제어장치에 대하여 일정기간 전력을 공급하는 자기유지기능에 관한 기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1]
일본국 실개평5-32374호 공보(전문)
특허문헌 1에 기재된 기술에서는 전자제어장치를 제어하는 전자제어유닛에 대한 전력공급을 차단하는 스위치가 설치되어, 차량용 전원의 소비전력 저감이 도모되고 있다.
그러나, 상기 문헌에서 나타내고 있는 기술에서는 전력의 공급 또는 차단의 2가지의 간단한 제어밖에 실현되어 있지 않아, 차량의 상태에 따라 세밀한 제어를 도모할 수 없었다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량의 상태에 따른 전력공급을 실현하는 전원제어기술을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 어느 형태는, 차량의 시스템에 전력을 공급하는 차량용 전원과, 그 차량용 전원과 차량의 시스템 사이에 배치되어 차량의 시동시에 전환조작되는 차량 기동수단을 구비하고, 그 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량의 시스템에 전력을 공급하는 전원제어장치를 전제로 한다. 여기서 차량용 전원이란, 차량에 탑재되는 충전 가능한 납축전지나 니켈수소전지, 또한 연료전지 등이 있으나, 이들에 한정되지 않고, 전력공급 가능한 장치이면 좋다. 차량 기동수단은, 예를 들면 내연기관을 구동력원으로 하는 차량이면 이그니션스위치이고, 연료전지차나 전기자동차 등의 차량에서는 차량 기동에 관련지어진 스위치이다. 차량의 시스템은 단일로 구성되어도 좋고, 복수의 시스템으로 구성되어도 좋다.
이 전원제어장치는, 상기한 전제하에, 차량의 이상을 검출하는 이상 검출수단과, 이상 검출수단의 검출결과에 의거하여 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 차량용 전원으로부터 소정기간에 걸쳐 공급되어야 할 전력량을 제어하는 제어수단을 가진다. 전력량의 제어로서 예를 들면 공급하는 전력량의 변경이나, 전력공급정지가 있다. 소정기간은 시간에 한정되지 않고, 소정의 조건을 만족하기까지의 기간 등이어도 좋다. 소정의 조건은 예를 들면 탑승원이 없어진 것을 검출하는 것이다.
이 구성에 의하여 차량에 이상이 발생하였을 때에, 차량 기동수단의 온으로부터 오프로의 조작에 의거하여 차량용 전원의 전력공급정지나 전력공급량의 저감을 실현할 수 있다. 그 결과, 이상이 발생한 시스템의 이용(利用)을 방지함으로써 차량의 이상정도의 진행이나, 다른 관련되는 시스템으로의 이상의 파급을 억제할 수 있다.
제어수단은 이상 검출수단의 검출결과에 의거하여 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량용 전원으로부터 소정기간에 걸쳐 공급되어야 할 전력의 공급을 정지하여도 좋다. 이 구성에 의하여 차량에 이상이 발생하였을 때에, 차량 기동수단의 온으로부터 오프로의 조작에 따라 차량용 전원의 전력공급을 정지할 수 있기때문에, 이상이 발생한 시스템의 이용을 방지할 수 있다.
이상 검출수단은, 차량의 이상이 검출되었을 때에, 이상의 종류를 취득하고, 제어수단은 취득된 이상의 종류에 따라 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 차량용 전원으로부터 전력공급하는 기간, 즉 상기한 소정기간에 상당하는 기간을 변경하여도 좋다. 여기서 전력공급하는 기간은, 전력공급의 정지에 상당하는 「제로」의 기간이어도 좋다. 이에 의하여 이상의 종류에 따라 차량용 전원의 전력공급기간을 최적의 기간으로 변경할 수 있기 때문에, 이상이 발생한 시스템에 있어서 이상의 정도 진행의 억제 등을 할 수 있다.
이상검출수단은, 차량의 이상이 검출되었을 때, 이상의 종류를 취득하고, 제어수단은 취득된 이상의 종류에 따라 차량용 전원의 전력공급량을 시간에 따라 변화시켜도 좋다. 제어수단은 전력공급량의 변화를, 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되고 나서의 경과시간에 비례하여 감소시켜도 좋고, 전력공급량을 감소시킬 때에 전력공급량의 변화율을 경과시간에 따라 변경시켜도 좋다. 예를 들면 제어수단은 전력공급량의 감소를 개시하고 나서 소정기간, 전력공급량을 완만하게 감소시키고, 그 후의 소정기간 크게 감소시켜 전력공급량이 제로에 도달하기 직전의 소정의 값이 되면, 또 완만하게 감소시킨다. 이 구성에 의하여 이상의 종류에 따라 차량용 전원의 전력공급량을 가장 적합한 형(形)으로 시간 변화시킬 수 있기 때문에, 이상이 발생한 시스템의 이상의 정도 진행의 억제 등을 할 수 있다.
이상검출수단은, 차량의 시스템이 복수로 구성되는 경우, 그들 복수의 시스템각각에 관하여 이상을 검출하고, 제어수단은 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 이상이 검출된 시스템에 대한 전력공급을 정지하여도 좋다.
이 구성에 의하여 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 차량용 전원으로부터 전력공급을 정지해야 할 시스템을 적합하게 설정할 수 있기 때문에, 전력공급이 요구되는 시스템에 적절한 전력공급이 가능해진다. 즉, 필요 최저한의 시스템은 확보할 수 있으므로 사용자의 불편을 경감할 수 있다.
이상검출수단은, 차량의 시스템이 복수로 구성되는 경우, 그들 복수의 시스템각각에 관하여 시스템 구성요소의 이상을 검출하고, 제어수단은 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 이상이 검출된 구성요소에 대한 전력공급을 제어하여도 좋다.
이상검출수단은, 또한 차량용 전원의 전력공급능력을 검출하여도 좋고, 제어수단은 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량용 전원이 공급하는 전력공급량에 검출한 전력공급능력을 반영시켜도 좋다. 여기서 검출하는 전력공급능력은, 차량용 전원이 충전 가능한 배터리인 경우이면 배터리용량, 보다 구체적으로는 배터리의 전압값이어도 좋고, 차량용 전원이 연료전지의 경우이면 예를 들면 연료의 잔량이어도 좋다.
본 발명의 다른 형태는, 차량의 시스템에 전력을 공급하는 차량용 전원과, 그 차량용 전원과 차량의 시스템 사이에 배치되어 차량의 시동시에 전환조작되는 차량 기동수단을 구비하고, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 차량의 시스템에 전력을 공급하는 전원제어장치를 전제로 한다.
이러한 전제하에 이 전원제어장치는 차량용 전원의 전력공급능력을 취득하고, 취득한 전력공급능력에 따라 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량용 전원으로부터 차량의 시스템에 대하여 계속하여 전력을 공급하는 전력공급량을 제어하는 수단을 가진다.
이하에 나타내는 본 발명의 실시형태에서는 차량의 이그니션스위치가 오프가 되었을 때에 일정기간 전력을 공급하는 자기유지기능이, 차량에 이상이 발생하고 있는지의 여부에 따라, 또 차량용 배터리의 전압에 따라 전력을 공급하는 기간을 제어한다. 여기서 말하는 「차량의 이상」이란, 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때, 자기유지기능에 의해 차량용 배터리로부터 전력이 공급되는 엑츄에이터에 관한 이상이다. 엑츄에이터로서 예를 들면 전자제어 브레이크시스템이나, 전자제어 파워스티어링시스템, 전자제어 주차브레이크시스템 등이 있다. 또한 본 실시형태에서 나타내는 자기유지기능은, 차량의 이상으로서 엑츄에이터의 이상에 관계없이 전력이 공급되는 전장시스템 전반의 이상에 적용 가능하다.
도 1은 실시형태에 관한 전원제어장치로서 기능하는 제어장치(350) 및 메인 릴레이(340), 차량용 배터리(330), 엑츄에이터(310), 이그니션스위치(320)의 구성을 나타낸다.
차량용 배터리(330)로부터 연장되는 배선은 제 1 분기점(N1)에서 이그니션스위치(320)가 설치된 제 1 전원선(372)과 메인 릴레이(340)가 설치된 제 2 전원선 (374)의 2계통으로 분기하여 제어장치(350)에 접속된다. 제어장치(350)에 접속한 제 1 전원선(372)과 제 2 전원선(374)은 각각 제 1 및 제 2 다이오드(362, 364)를 거쳐 제 3 분기점(N3)에서 합류한다. 제 1 및 제 2 다이오드(362, 364)는, 본 도면에 있어서 전류가 위로부터 밑을 향하는 방향으로 흐르도록 기능한다. 제어장치(350)에 공급된 전력은 그 내부의 전원회로(352)에 의해 원하는 전압으로 조정되어 연산장치 (이하, 단지「CPU」라 약칭함)(354)에 공급된다.
메인 릴레이(340)는 이그니션스위치(320)와 연동하여, CPU(354)의 제어에 의해 온 오프가 전환된다. 구체적으로 CPU(354)는 트랜지스터(356)의 게이트전극에 제어신호를 인가하여 메인 릴레이(340)가 구비하는 코일에 통전함으로써 CPU (354)에 접속되는 메인 릴레이(340)를 온 또는 오프로 하여, 엑츄에이터(310)에 전력을 공급하거나 정지하기도 한다.
제 2 전원선(374)상의 메인 릴레이(340)와 제 2 다이오드(364)의 사이에 설치된 제 2 분기점(N2)으로부터 분기한 끝에는 엑츄에이터(310)가 접속된다. 즉 엑츄에이터(310)에는 메인 릴레이(340)를 통하여 차량용 배터리(330)로부터 전력이 공급된다. 엑츄에이터(310)는 전자제어 브레이크시스템이나, 전자제어 파워스티어링시스템, 전자제어 주차브레이크시스템 등이다. 엑츄에이터(310)에는 그 상태를 검출하는 엑츄에이터 센서(366)가 설치되어 있고, 검출결과는 CPU(354)에 통지된다. CPU(354)는 엑츄에이터 센서(366)의 검출결과에 의거하여 엑츄에이터(310)에 대한 마력공급을 제어한다. 차량용 배터리(330)에는 그 전압을 검출하는 전압센서(368)가 설치되어 있고, 검출결과는 CPU(354)에 통지되어 전력공급량에 반영된다.
제어장치(350)는 이그니션스위치(320)가 오프로 전환되었을 때, 엑츄에이터 (310)가 일정기간 작동하도록 메인 릴레이(340)에 의하여 자기유지기능을 실현한다. 또 제어장치(350)는 자기유지기능이 작용할 때, 전압센서(368)의 검출결과에 의거하여 자기유지기능이 작용하는 기간을 제어한다. 또한 제어장치(350)는 엑츄에이터 (310)에 이상이 발생하였을 때에는 자기유지기능을 무효로 하고, 이그니션스위치 (320)가 오프가 되었을 때에 즉시 엑츄에이터(310)에 대한 전력공급을 정지한다. 또한 엑츄에이터(310)가 복수의 시스템으로 구성되는 경우, 제어장치(350)는 시스템마다 이상의 유무를 판정하여, 이상의 종류, 즉 어느 시스템에 이상이 발생하고 있는지에 따라 자기유지기능의 기간을 제어하여, 즉시 전력공급을 정지하거나, 시스템별로 전력을 공급할지의 여부를 결정한다.
이하, 엑츄에이터(310)로서 전자제어 브레이크시스템을 예로 들어 상세하게 설명한다. 도 2는 실시형태에 관한 차량용 전원제어장치가 적용되는 전자제어 브레이크시스템의 구성을 나타낸다. 전자제어 브레이크시스템은, 우전륜(20) 및 좌전륜 (22)의 각각에 대응하는 우전륜용 및 좌전륜용 휠 실린더(30, 32)와, 우후륜(24) 및 좌후륜(26)의 각각에 대응하는 우후륜용 및 좌후륜용 휠 실린더(34, 36)를 구비한다. 본 도면에서는 이해를 용이하게 하기 위하여, 우전륜(20), 좌전륜(22), 우후륜(24) 및 좌후륜(26)을 각각 「FR」, 「F1」, 「RR」 및 「R1」이라 표기하고 있다.
하이드로 부스터부착 마스터실린더(72)는 후술하는 높은 액압원(74)으로부터 공급되는 고압의 브레이크 플루이드(fluid)를 브레이크페달(110)의 답력(踏力)을 돕는 액압으로서 마스터실린더(60)의 가압실에 공급하는 하이드로 부스터(70)와, 브레이크페달 (110)의 밟음조작에 대응하는 액압을 제 1 및 제 2 액통로(66, 68')에 토출하는 마스터 실린더(60)를 포함하여 구성된다. 여기서 하이드로 부스터(70)는, 액압 배력(倍力)장치로서 기능한다. 마스터 실린더(60)는, 2개의 가압실을 가지고, 이들 2개의 가압실에는 각각 브레이크페달(110)의 조작에 따른 액압이 발생한다. 한쪽의 가압실은 제 1 액통로(66)를 거쳐 우전륜용 및 좌전륜용 휠 실린더(30, 32)에 접속되고, 다른쪽의 가압실은 제 2 액통로(68)를 거쳐 우후륜용 및 좌후륜용 휠 실린더(34, 36)에 접속된다.
제 1 액통로(66)는 도중으로부터 분기하여 한쪽의 분기끝은 우전륜용 휠 실린더(30)에 접속하고, 또 한쪽의 분기끝은 제 1 연통밸브(104)를 구비하는 제 1 연결통로(100)를 거쳐 좌전륜용 휠 실린더(32)에 접속한다. 마찬가지로 제 2 액통로(68)는 도중에서 분기하여 한쪽의 분기끝은 우후륜용 휠 실린더(34)에 접속하고, 또 한쪽의 분기끝은 제 2 연통밸브(106)를 구비하는 제 2 연결통로(102)를 거쳐 좌후륜용 휠 실린더(36)에 접속한다.
제 1 액통로(66)에는 제 1 마스터 차단밸브(90)가 설치되어 있고, 이 제 1 마스터 차단밸브(90)의 개폐에 의하여 우전륜용 및 좌전륜용 휠 실린더(30, 32)와, 마스터 실린더(60)가 연통되거나, 차단되기도 한다. 또한 제 1 마스터 차단밸브(90)는 후술하는 제어장치(296)에 의하여 제어되고, 구동신호를 받은 경우에 통로를 차단하는 항상 개방인 전자개폐밸브이다. 제 2 액통로(68)에 대해서도 마찬가지로 제 2 마스터 차단밸브(94)가 설치되어 있다.
리저버탱크(76)는 마스터 실린더(60)의 상부에 설치되고, 브레이크 플루이드가 저류된다. 또한 리저버탱크(76)와, 마스터 실린더(60)의 2개의 가압실은 브레이크페달(110)의 밟음이 해제되어 있는 경우에 연통상태가 된다.
높은 액압원(74)은 펌프(80), 어큐뮬레이터(82), 펌프모터(78)를 포함한다. 리저버탱크(76)의 브레이크플루이드는, 펌프(80)에 의하여 가압되어 어큐뮬레이터 (82)에 축적된다. 펌프(80)는, 펌프모터(78)에 의하여 구동되고, 펌프모터(78)는, 후술하는 제어장치(296)에 의하여 제어된다. 높은 액압원(74)은, 제 3 액통로(96)를 거쳐 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 접속된다. 또 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)는 제 4 액통로(98)를 거쳐 리저버탱크(76)에 접속된다.
제 3 액통로(96)에는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156)가 설치되고, 제 4 액통로(98)에는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 감압밸브(160, 162, 164, 166)가 설치된다.
우전륜용 증압밸브(150)와 우전륜용 감압밸브(160)는, 우전륜용 휠 실린더 (30)에 대응하고 있고, 아울러 우전륜용 리니어밸브군(50)이라 한다. 마찬가지로 좌전륜용 증압밸브(152)와 좌전륜용 감압밸브(162)는, 좌전륜용 휠 실린더(32)에 대응하고 있고, 아울러 좌전륜용 리니어밸브군(52)이라 하며, 우후륜용 증압밸브(154)와 우후륜용 감압밸브(164)는 우후륜용 휠 실린더(34)에 대응하고 있으며, 아울러 우후륜용 리니어밸브군(54)이라고 하고, 좌후륜용 증압밸브(156)와 우후륜용 감압밸브 (166)는 좌후륜용 휠 실린더(36)에 대응하고 있고, 아울러 좌후륜용 리니어밸브군 (56)이라 한다.
우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 리니어밸브군(50, 52, 54, 56)은 모두 항상 폐쇄인 전자개폐밸브이고, 후술하는 제어장치(296)로부터 구동신호를 공급받으면 그 구동신호에 따라 밸브 개방도를 전류에 비례하여 개폐 제어할 수 있다. 따라서 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 리니어밸브군(50, 52, 54, 56)을 제어 함으로써 높은 액압원(74)으로부터 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에의 액압을 독립으로, 또한 리니어하게 제어할 수 있다.
또한 상기한 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156), 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 감압밸브(160, 162, 164, 166),제 1 및 제 2 마스터 차단밸브(90, 94), 제 1 및 제 2 연통밸브(104, 106)의 각 변이 액압제어밸브로서 기능하고, 그들 액압제어밸브에 대한 공급전력의 제어는 후술하는 제어장치(296)에 의해 행하여진다.
제 3 액통로(96)상의 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156)의 상류측에, 제 1 및 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(84, 86)가 구비되고, 제 1 및 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(84, 86)는, 어큐뮬레이터(82)에 축적된 액압을 검출한다. 제 1 어큐뮬레이터 압력센서(84)는 어큐뮬레이터(82) 근방에 설치되고, 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(86)는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156)근방에 설치된다. 어큐뮬레이터(82)의 토출구 근방에는 릴리프밸브(88)가 배치되어 있고, 어큐뮬레이터(82)의 액압이 소정의 상한치보다 커지면 릴리프밸브(88)가 개방되어 브레이크플루이드가 리저버탱크(76)로 되돌아가고, 어큐뮬레이터(82)에는 항상 소정의 상한치 이하로 브레이크플루이드가 축압된다.
마스터 실린더(60)와 제 1 마스터 차단밸브(90)를 연결하는 제 1 액통로(66)로부터 분기한 위치에는, 스트로크 시뮬레이터장치(130)가 설치된다. 스트로크 시뮬레이터장치(130)는 스트로크 시뮬레이터(132)와 스트로크 시뮬레이터용 개폐밸브 (134)를 포함하고, 스트로크 시뮬레이터용 개폐밸브(134)의 코일(136)에 통전함으로써 스트로크 시뮬레이터(132)가 마스터 실린더(60)에 연통되는 연통상태와 차단되는 차단상태로 전환된다.
스트로크 시뮬레이터(132)는, 여기서는 도시 생략하나 실린더 내에 피스톤을 구비하고, 피스톤은 소정방향으로 탄성 가세되어 있다.
브레이크 페달(110) 근방에는 브레이크 페달(110)의 스트로크를 측정하는 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114)와, 브레이크페달(110)이 밟혀진 상태에 있는 것을 검출하는 브레이크 스위치(108)가 설치된다.
또한 제 1 액통로(66)상의 마스터 실린더(60)와 제 1 마스터 차단밸브(90) 사이에는 마스터 실린더(60)의 액압을 검출하는 제 1 마스터 실린더 압력센서(62)가 설치된다. 마찬가지로 제 2 액통로(68)상의 마스터 실린더(60)와 제 2 마스터 차단밸브(94) 사이에는 마스터 실린더(60)의 액압을 검출하는 제 2 마스터 실린더 압력센서 (64)가 설치된다.
우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156) 또는, 제 1 및 제 2 마스터 차단밸브(90, 94) 하류에 있어서 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)근방의 액통로에는, 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)의 액압을 각각 검출하는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜 휠 실린더 압력센서(40, 42, 44, 46)가 설치된다.
우전륜(20), 좌전륜(22), 우후륜(24), 좌후륜(26)에는 각각 차륜의 회전속도를 검출하는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 차륜 속도센서(120, 122, 124, 126)가 설치되고, 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 차륜 속도센서(120, 122, 124, 126)에 의해 취득된 회전속도에 의거하여 산출되는 각 차륜의 슬립상태, 추정 차량속도 등은, 안티록제어, 트랙션 제어로서 사용된다.
다음에 전자제어 브레이크시스템에 있어서의 3종류의 브레이크 모드에 대하여 설명한다.
제 1 브레이크 모드에서는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)가 높은 액압원(74)으로부터의 브레이크 플루이드에 의해 작동한다. 이 제 1 모드에서는 제 1 및 제 2 마스터 차단밸브(90, 94)의 폐쇄밸브제어에 의해, 제 1 및 제 2 액통로(66, 68)가 차단되기 때문에, 하이드로 부스터부착 마스터 실린더(72)로부터의 액압공급이 차단된다. 또 제 1 및 제 2 연통밸브(104, 106)는 폐쇄상태가 되어, 제 1 및 제 2 연결통로(100, 102)는 차단된다. 여기서 브레이크페달(110)이 밟히면 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114), 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64)의 검출치에 의거하여 제어장치(296)로 목표 제동력을 산출하고, 산출된 목표 제동력에 의거하여 높은 액압원(74) 및 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156)가 제어되고, 펌프(80)의 작동에 의해 발생한 액압은 제 3 액통로(96)를 거쳐 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더 (30, 32, 34, 36)에 공급된다. 그리고 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 공급된 브레이크 플루이드는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 감압밸브(160, 162, 164, 166) 및 제 4 액통로(98)를 거쳐 리저버 탱크(76)로 복귀된다.
제 1 브레이크 모드에서는, 스트로크시뮬레이터용 개폐밸브(134)가 연통상태로 전환되고, 탄성체의 탄성력에 반(反)하여 브레이크 플루이드는 스트로크 시뮬레이터 (132)의 액압실에 유입된다. 이 탄성체의 반력(反力)에 의해 브레이크조작감이 유사적으로 만들어내져 운전자에게 위화감을 주는 것이 회피된다. 또한 코일(136)에의 통전제어에 의한 스트로크 시뮬레이터용 개폐밸브(134)의 제어는 제어장치(296)가 행한다.
제 2 브레이크 모드는, 높은 액압원(74), 또는 제 1 및 제 2 마스터 차단밸브 (90, 94), 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 리니어밸브군(50, 52, 54, 56), 후술하는 제 1 및 제 2 CPU(290, 292), 각 센서 등에 이상이 생겨 제 1 브레이크 모드를 사용할 수 없는 경우에 선택된다. 브레이크 페달의 밟음에 의하여 기계적으로 연결된 마스터 실린더(60)는 제 1 및 제 2 액통로(66, 68)를 거쳐 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 액압을 공급한다. 이때, 어큐뮬레이터(82)에 축적된 높은 액압이 하이드로 부스터(70)에 공급되어, 브레이크페달 (110)의 밟음에 따른 답력을 돕는 힘이 마스터 실린더(60)의 가압실에 가해진다.
제 1 및 제 2 마스터 차단밸브(90, 94)는 개방밸브로 되기 때문에, 제 1 및 제 2 액통로(66, 68)는 개방상태가 된다. 또 제 1 및 제 2 연통밸브(104, 106)도 개방밸브로 되기 때문에 제 1 및 제 2 연결통로(100, 102)는 개방상태가 된다.
항상 폐쇄인 전자개폐밸브인 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 리니어밸브군(50, 52, 54, 56)은 폐쇄상태를 유지하고 있기 때문에, 브레이크 플루이드가 제 3 액통로(96)를 통하여 하이드로 부스터부착 마스터 실린더(72)측으로 흐르는 일은 없다. 제 2 브레이크 모드에서는 하이드로 부스터(70)의 가압에 의하여 우전륜용 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 제 1 모드와 동일한 정도의 액압을 공급할 수 있다.
제 3 브레이크 모드는, 차량용 배터리(230)의 이상 또는 신호선의 단선 등의 전기계통의 이상에 의하여 하이드로 부스터(70) 및 높은 액압원(74)을 가동할 수 없게 된 경우에 선택된다. 브레이크 페달(110)의 밟음에 따른 액압이 마스터 실린더 (60)로부터 제 1 및 제 2 액통로(66, 68)를 거쳐 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 공급된다. 또한 각 전자개폐밸브의 제어는 제 2 브레이크 모드와 동일하다.
도 3은, 전자제어 브레이크시스템의 전기회로도를 나타낸다. 제어장치(296)는 ROM, RAM 및 입출력부로 구성됨과 동시에, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)를 주체로 하여 구성되어 있다. 제 1 CPU(290)는 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114), 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64), 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더 압력센서(40, 42, 44, 46), 제 1 어큐뮬레이터 압력센서(84) 및, 여기서는 도시를 생략하는 상기 브레이크페달(110)의 밟음을 검출하는 브레이크스위치(108), 차륜의 회전속도를 검출하는 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 차륜 속도센서 (120, 122, 124, 126)와 접속된다. 이밖에 도시는 생략하나 가속도센서, 요레이트센서 등, 통상 제동제어, 안티록제어, 트랙션 제어, 차량 거동제어, 어큐뮬레이터제어 등을 행하기 위한 각종 검출기가 제어장치(296)에 접속되고, 각종 검출기의 검출치가 제 1 CPU(290)에 입력된다. 또 탑승원 검출 스위치(298)의 출력이, 제 1 CPU(290)에 입력된다. 탑승원 검출 스위치(298)는 시트벨트의 장착에 연동한 스위치나, 운전석 옆의 도어의 손잡이에 연동한 스위치 등이다. 제 2 CPU(292)는 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(86)에 접속된다.
보다 구체적으로는 제 1 CPU(290)는, 어큐뮬레이터(82)를 소정의 압력범위로 유지하기 위한 펌프(80)의 구동을 제어하거나, 제 1 내지 제 4 액통로(66, 68, 96, 98)를 개폐하는 각 전자개폐밸브의 개방도 제어를 실행한다. 또 제 1 CPU(290)에는 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114)로부터 페달 스트로크를 나타내는 신호가 입력되고, 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64)로부터 마스터 실린더 압력을 나타내는 신호가 입력된다. 제어장치(296)는 상기 4개의 센서의 검출치에 따라 브레이크 조작량을 검출한다. 통상 제동 중, 제어장치(296)는 제 1 및 제 2 스트로크센서 (112, 114) 및 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64)에 의해 검출된 운전자의 요구 제동력에 의거하여 목표 제동력을 연산한다. 여기서 각 센서가 2개 설치되어 있는 것은 서로의 센서를 보상하기 위한, 즉 안전성(fail safe)을 향상시키기 위함이다. 따라서 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114), 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서 (62, 64)의 일부에 이상이 생긴 경우에도 제어장치(296)는 브레이크 조작량을 검출할 수 있다.
차량용 배터리(230)는, 차량에 구비된 충전 가능한 배터리이고, 전자제어 브레이크시스템의 각 구성부품에 대하여 필요에 따라 전력을 공급한다. 차량용 배터리(230)와 제어장치(296)는, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)와, 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 거쳐 접속된다. 또한 제 1 및 제 2 이그니션스위치 (270, 272)를 총칭하여 간단하게 「이그니션스위치」라고도 한다.
제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)는, 운전자에게 조작되지 않은 상태에서는 오프이고, 엔진 등의 차량 시스템을 시동시키기 위하여 운전자에 의해 조작되면 온으로 전환된다. 전류의 온, 오프를 전환하는 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)는, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 조작되어 있지 않은 상태에서는 오프이고, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 온이 된 경우, 대응하는 CPU에 제어되어 온으로 전환된다.
제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)와, 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 거친 전원선이 모두 4개 설치된다. 여기서는 제 1 및 제 2 전원선(210, 212)으로 전력 공급되는 제 1 계통(200), 제 3 및 제 4 전원선(220, 222)으로 전력 공급되는 제 2 계통(202)의 2계통이 전원선으로서 설치된다. 제 1 계통(200)은, 제 1 구성부품(180)으로서의 제 1 어큐뮬레이터 압력센서(84), 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64), 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114), 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더 압력센서(40, 42, 44, 46)에 대하여 전력을 공급한다. 제 2 계통(202)은 제 2 구성부품(190)으로서의 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(86)에 대하여 전력을 공급한다.
제 1 계통(200)에는 제 1 CPU(290), 우전륜용 및 좌후륜용 리니어밸브군(50, 56), 제 1 마스터 차단밸브(90), 제 1 연통밸브(104)가 접속된다. 제 2 계통(202)에는 제 2 CPU(292), 좌전륜용 및 우후륜용 리니어밸브군(52, 54), 제 2 마스터 차단밸브(94), 제 2 연통밸브(106)가 접속된다. 또한 제 1 마스터 차단밸브(90), 우전륜용및 좌후륜용 리니어밸브군(50, 56), 제 1 연통밸브(104)를 합쳐서, 제 1 액압제어밸브군(182)이라고도 한다. 마찬가지로 제 2 마스터 차단밸브(94), 좌전륜용 및 우후륜용 리니어밸브군(52, 54), 제 2 연통밸브(106)를 합쳐서, 제 2 액압제어 밸브군 (184)이라고도 한다.
전자제어 브레이크시스템의 배선을 상세하게 설명한다. 상기한 바와 같이 제 1 계통(200)은 제 1 이그니션스위치(270)를 거친 제 1 전원선(210)과, 제 1 메인 릴레이(240)를 거친 제 2 전원선(212)에 의해 제어장치(296)에 접속된다. 제 1 전원선 (210)은 제 1 분기점(A), 제 1 다이오드(250)를 거쳐 제 2 분기점(B)에 접속된다. 제 2 분기점(B)으로부터 분기한 배선은, 제 1 강압회로(280) 및 제 2 강압회로(284)에 접속되고, 그들 강압회로에 전력이 공급된다. 도시는 생략하나 제 1 분기점(A)으로부터 분기한 배선은 모터 릴레이에 접속된다. 모터 릴레이는 높은 액압원(74)의 펌프 모터 (78)와 접속되어, 펌프 모터(78)에 전력이 공급된다. 제 1 강압회로(280)로부터, 제 1 구성부품(180)에 전력이 공급된다. 제 1 다이오드(250)는 본 도면에서는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 향하는 전류를 통과시키고, 오른쪽으로부터 왼쪽으로 향하는 전류를 차단한다. 후술하는 제 2, 제 3, 제 4 다이오드(252, 260, 262)도 마찬가지로 본 도면에서는 왼쪽으로부터 오른쪽으로 향하는 전류를 통과시킨다.
제 2 전원선(212)은 제 1 메인 릴레이(240), 제 3 분기점(C), 제 2 다이오드 (252)를 거쳐 제 2 분기점(B)에 접속된다. 제 3 분기점(C)으로부터 분기한 배선은, 제 1 액압제어 밸브군(182)에 접속된다.
제 2 계통(202)은 제 2 이그니션스위치(272)를 거친 제 3 전원선(220)과, 제 2 메인 릴레이(242)를 거친 제 4 전원선(222)에 의해 제어장치(296)에 접속된다. 제 3 전원선(220)은 제 4 분기점(1), 제 5 분기점(M), 제 4 다이오드(262)를 거쳐 제 7 분기점(P)에 접속된다. 제 3 전원선(220)은 다시 제 7 분기점(P)으로부터 제 4 강압회로(286)에 접속되고, 이 제 4 강압회로(286)를 거쳐 제 2 CPU(292)에 전력이 공급된다. 제 4 분기점(1)으로부터 분기한 배선은 모터 릴레이를 거쳐 펌프 모터(78)에 접속된다. 이 모터 릴레이는, 제 1 계통(200) 및 제 2 계통(202)의 양쪽으로부터 배선되고, 한쪽의 계통에 이상이 생겼다 하여도 펌프 모터(78)에 전력을 공급할 수 있다. 제 5 분기점(M)으로부터 분기한 배선은, 제 3 강압회로(282)에 접속되고, 제 3 강압회로(282)로부터 제 2 구성부품(190)에 전력이 공급된다. 제 4 전원선(222)은 제 2 메인 릴레이(242), 제 6 분기점(N), 제 3 다이오드(260)를 거쳐 제 7 분기점(P)에 접속된다. 제 6 분기점(N)으로부터 분기한 배선은, 제 2 액압제어 밸브군(184)에 접속된다.
제 1 내지 제 4 강압회로(280, 284, 282, 286)는, 차량용 배터리(230)의 전압을 그것들에 접속되는 각 구성부품에 있어서 요구되는 전압으로 변환한다.
여기서 제 1 계통(200)의 제 2 전원선(212) 또는 제 2 계통(202)의 제 4 전원선(222) 중 어느 한쪽에 이상이 발생한 경우의 브레이크 모드에 대하여 설명한다. 예를 들면 제 2 전원선(212)에 이상이 발생한 경우, 제 2 전원선(212)에 의해 전력공급되는 제 1 마스터 차단밸브(90), 우전륜용, 좌후륜용 리니어밸브군(50, 56), 제 1 연통밸브(104)는 가동 불가능하게 된다.
이 경우를 도 2로 되돌아가 설명하면 높은 액압원(74)으로부터 공급되는 액압은, 제 3 액통로(96)를 통하여 가동 가능한 좌전륜용 및 우후륜용 증압밸브(152, 154)를 거쳐 좌전륜용, 우후륜용 휠 실린더(32, 34)에 공급된다. 제 2 연통밸브 (106)는 개방상태를 유지하고 있기 때문에, 액압은 제 2 연결통로(102)를 통하여 좌후륜용 휠 실린더(36)에도 공급된다. 한편, 항상 개방인 전자 개폐밸브인 제 1 마스터 차단밸브(90)는 개방상태를 유지하고 있기 때문에, 하이드로 부스터부착 마스터 실린더(72)에서 발생한 액압은, 제 1 액통로(66)를 통하여 제 1 마스터 차단밸브(90)를 거쳐 우전륜용 휠 실린더(30)에 공급된다. 또한 제 1 연결통로(100)에 유입한 액압은 제 1 연통밸브(104)에 의해 차단된다.
이상과 같이 본 실시형태의 구성에 의하면, 가령 제 2 전원선(212) 또는 제 4전원선(222) 중 어느 한쪽에 이상이 발생한 경우에도 3륜에 대하여 높은 액압원(74)으로부터 액압이 공급되고, 나머지 1륜에 대해서도 하이드로 부스터(70)에 의하여 답력에 도움이 된 높은 액압이 공급되기 때문에 고압에 의한 제동이 가능해진다.
도 3으로 되돌아가, 제 1 구성부품(180) 및 제 2 구성부품(190)에 대하여 설명한다. 제 1 구성부품(180)은, 제 1 브레이크 모드를 가동시키기 위하여 필요한 구성부품이다. 제 2 구성부품(190)인 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(86)는, 제 1 어큐뮬레이터 압력센서(84)와 동일한 기능을 가지는 안전성을 위한 구성부품으로, 적어도 어느 한쪽이 가동되고 있으면, 어큐뮬레이터(82)의 액압을 검출할 수 있다.
이그니션스위치 오프 후의 소정기간은 브레이크페달(110)을 밟으면 제 1 메인 릴레이(240)를 거친 제 2 전원선(212)으로부터 제 1 구성부품(180)에 전력이 공급된다. 마찬가지로 각 전자 개폐밸브 및 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)에는 제 1 및 제 2이그니션스위치(270, 272)가 오프일 때에도 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 거쳐 소정기간 전력이 공급된다. 제 1 구성부품(180)에는 제 1 브레이크 모드인 액압 제동제어에 필요한 센서가 구비되어 있기 때문에, 제 1 이그니션스위치(270)가 오프이어도 온의 상태와 마찬가지로 제 1 브레이크 모드에 의해 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더(30, 32, 34, 36)에 액압을 공급할 수 있다. 이 결과, 브레이크페달(110)의 밟음량과 제동력의 관계가, 이그니션스위치가 온일 때와 크게 다르지 않게 되어 운전자에게 위화감을 주는 것을 방지할 수 있다.
실시형태에서는 제 2 구성부품(190)으로서 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(86)를 1개 선택하였으나, 이것에 한정된 것은 아니고, 예를 들면 마스터 실린더 압력센서, 휠 실린더 압력센서, 전자 개폐밸브, CPU, 펌프 등을 소비전력, 기능, 제동요구를 고려하여 상기한 제 2 구성부품(190)으로 하여도 좋다.
도 4는, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 온으로부터 오프로 조작되었을 때의 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 제어루틴을 나타내는 플로우차트이다. 이 플로우차트에서 나타내는 처리에서는, 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하고 있는 경우에는, 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)가 즉시 오프가 되고, 이상이 발생하고 있지 않은 경우는, 자기유지기능에 의해 소정기간만큼 차량용 배터리 (230)로부터 전력이 공급되어 전자제어 브레이크시스템이 작동가능한 상태에 놓여진다. 소정기간은, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 온으로부터 오프로 조작되었을 때의 차량용 배터리(230)의 전압에 따라 3종류 중 어느 하나가 선택된다. 또한 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 온으로부터 오프로 조작되었을 때에 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)가 온의 상태에 놓여지는 기간을, 이하, 「자기유지기간(Ts)」이라고도 한다.
제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 온으로부터 오프가 되면(S110), 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는, 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판정한다(S120). 구체적으로는 제 1 CPU(290)는 제 1 계통(200)에 있어서의 제 1 구성부품(180), 제 1 액압제어밸브군(182), 차량용 배터리(230) 및 펌프 모터 (78)에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판정한다. 제 2 CPU(292)는 제 2 계통 (202)에 있어서의 제 2 구성부품(190), 제 2 액압제어밸브군(184)에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판정한다. 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각에 있어서의 판정결과를 서로 통지하여 어느 하나의 CPU에서 이상 발생하고 있다는 판정이 이루어진 경우(S120의 Y), 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이 (240, 242)를 2계통 모두 즉시 오프로 한다(S300).
제 1 및 제 2 CPU(290, 292) 모두 정상이라는 판정을 한 경우(S120의 N), 제 1 CPU(290)는 탑승원 검출 스위치(298)가 오프로 되어 있는 지의 여부를 판정한다 (S400). 탑승원 검출 스위치(298)가 온인 경우(S400의 N), 차량제동을 위해 브레이크페달(110)이 밟힐 가능성이 있기 때문에, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 온의 상태로 유지하고, S400의 처리로서 탑승원 검출 스위치(298)가 오프로 되어 있는 지의 판정처리를 계속한다.
탑승원 검출 스위치(298)가 오프라고 판정되면(S400의 Y), 정상시 자기유지 프로세스로서 소정기간만큼 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 온이 계속된다 (S500). 이 정상시 자기유지 프로세스에서는 차량용 배터리(230)의 전압(Vb)에 따라 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 온이 계속되는 기간이 변경된다.
S500의 처리로서, 먼저 제 1 CPU(290)는 전압(Vb)이 12V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S510). 전압(Vb)이 12V를 초과하는 경우(S510의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 300초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 300초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S512). 자기유지기간(Ts)이 300초를 초과하지 않은 경우(S512의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S514), 자기유지기간(Ts)이 300초를 초과하기까지, S512와 S514의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 300초를 초과하면(S512의 Y), 제 1 CPU(290)는 그 것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
S510의 처리에서 전압(Vb)이 12V 이하인 경우(S510의 N), 제 1 CPU(290)는 다시 전압(Vb)이 11V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S520). 전압(Vb)이 11V를 초과하는 경우(S520의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 120초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 120초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S522). 자기유지기간(Ts)이 120초를 초과하지 않은 경우(S522의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S524), 자기유지기간(Ts)이 120초를 초과하기까지, S522와 S524의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 120초를 초과하면(S522의 Y), 제 1 CPU(290)는 그것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
S520의 처리에서 전압(Vb)이 11V 이하인 경우(S520의 N), 제 1 CPU(290)는 다시 전압(Vb)이 10V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S530). 전압(Vb)이 10V를 초과하는 경우(S530의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 60초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S532). 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하지 않은 경우(S532의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S534), 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하기까지, S532와 S534의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하거나(S532의 Y), S530의 처리에서 전압(Vb)이 10V 이하인 경우(530의 N), 제 1 CPU (290)는 그것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
또한 자기유지기간(Ts)이 설정된 후, 제 1 CPU(290)는 경과시간에 따라 공급하는 전력량을 변경하여도 좋다. 예를 들면 제 1 CPU(290)는 10초 경과할 때마다 제 1 강압회로(280)로부터 공급하는 전압을 0.2V씩 내리는 처리를 실행한다. 또 경과시간에 따라 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 전력을 공급하는 구성부품을 줄여도 좋다. 이렇게 함으로써 소비전력의 저감을 실현할 수 있다.
이상, 이 플로우차트에서 나타내는 처리에 의해 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하였을 때에, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)의 오프조작에 의거하여 차량용 배터리(230)의 전력공급정지나 전력공급량의 저감을 실현할 수 있고, 그 결과 이상이 발생한 전자제어 브레이크시스템을 계속해서 이용하는 것을 방지할 수 있다. 또 이상이 발생한 시스템에 대한 전력공급량을 억제함으로써 그 이상 정도의 진행과, 이상이 발생하고 있지 않은 부품에 대한 이상의 파급을 억제할 수 있다. 또 차량용 배터리(230)의 전압(Vb)에 따라 자기유지기능이 작용하는 기간을 설정할 수 있기 때문에, 차량용 배터리(230)가 다음번 이후의 차량의 시동에 지장을 초래하는 전압(Vb)으로까지 저하하는 것을 억제할 수 있다.
도 5는 도 4의 플로우차트에서 나타낸 제어루틴의 변형예를 나타내는 플로우차트이다. 도 4에 나타낸 제어루틴과 다른 점은, S120의 처리에서 이상이 발생하고 있다는 것이 판정되었을 때(S120의 Y)에, 이후의 처리로서 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)를 즉시 오프로 하는 것은 아니고, 이상시 자기유지 프로세스로서, 차량용 배터리(230)의 전압(Vb)에 따라 자기유지기간(Ts)을 설정할지, 즉시 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)를 오프로 할지를 결정하는 프로세스를 가지는 것에 있다. 이하, 이상시 자기유지 프로세스를 주로 설명한다. 또한 S500의 정상시 자기유지 프로세스에 관해서는 도 4에 나타낸 처리와 동일하기 때문에 상세한 것은 생략한다.
S120의 처리에서 이상이 발생하고 있다고 판정된 경우(S120의 Y), 이상시 자기유지 프로세스로서, 소정기간만큼 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 온이 계속된다(S200). 이 이상시 자기유지 프로세스에서는 차량용 배터리(230)의 전압(Vb)에 따라 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 온이 계속되는 기간이 변경된다. 정상시 자기유지 프로세스와 다른 점은, 자기유지기간(Ts)이 짧게 설정되는, 보다 구체적으로는 여기서는 절반으로 설정되는 것에 있다.
S200의 처리로서, 먼저 제 1 CPU(290)는 전압(Vb)이 12V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S210). 전압(Vb)이 12V를 초과하는 경우(S210의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 150초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 150초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S212). 자기유지기간(Ts)이 150초를 초과하지 않은 경우(S212의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S214), 자기유지기간(Ts)이 150초를 초과하기까지, S212와 S214의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 150초를 초과하면(S212의 Y), 제 1 CPU(290)는 그 것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
S210의 처리에서 전압(Vb)이 12V 이하인 경우(S210의 N), 제 1 CPU(290)는 다시 전압(Vb)이 11V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S220). 전압(Vb)이 11V를 초과하는 경우(S220의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 60초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S222). 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하지 않은 경우(S222의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S224), 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하기까지, S222와 S224의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 60초를 초과하면(S222의 Y), 제 1 CPU(290)는 그것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
S220의 처리에서 전압(Vb)이 11V 이하인 경우(S220의 N), 제 1 CPU(290)는 다시 전압(Vb)이 10V를 초과하는지의 여부를 판정한다(S230). 전압(Vb)이 10V를 초과하는 경우(S230의 Y), 제 1 CPU(290)는 자기유지기간(Ts)을 30초로 설정하고, 제 1 CPU(290)가 구비하는 타이머를 스타트시켜 자기유지기간(Ts)이 30초를 초과하였는지의 여부를 판정한다(S232). 자기유지기간(Ts)이 30초를 초과하지 않은 경우(S232의 N), 제 1 CPU(290)는 타이머를 증분하고(S234), 자기유지기간(Ts)이 30초를 초과하기까지, S232와 S234의 처리가 계속해서 반복된다. 자기유지기간(Ts)이 30초를 초과하거나(S232의 Y), S230의 처리에서 전압(Vb)이 10V 이하인 경우(S230의 N), 제 1 CPU (290)는 그것을 제 2 CPU(292)에 통지하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다(S300).
또한 이 이상시 자기유지 프로세스에 있어서도, 자기유지기간(Ts)의 설정후, 경과시간에 따라 전력공급량을 변경하여도 좋다. 이 경과시간에 따라 전력공급량을 변경하는 프로세스는 이상이 발생한 구성부품에 대해서만 적용되어도 좋다.
이상, 이 플로우차트에서 나타내는 처리에 의하여 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하였을 때에, 차량용 배터리(230)의 전압에 따라 자기유지기간(Ts)을 최적의 기간으로 설정할 수 있고, 차량의 제동능력을 확보하면서 이상이 발생한 시스템에 대한 전력공급의 저감을 실현할 수 있다.
도 6은 도 5의 플로우차트에서 나타낸 제어루틴의 변형예를 나타내는 플로우차트이다. 도 5에 나타낸 제어루틴과 다른 점은, S120의 처리에서 이상이 발생하고 있는 경우(S120의 Y), S150의 처리로서, 제 1 CPU(290)는 이상의 종류를 취득하고, 취득한 이상에 따른 처리를 행하는 것에 있다. 구체적으로는 제 1 CPU(290)는 이상이 발생한 부분에 따라 이상레벨을 1 내지 3의 3단계로 평가한다.
도 7은 이상의 종류, 즉 이상의 발생부분에 따라 설정되는 이상레벨의 대응을 나타내는 이상레벨 대응표를 나타내는 도면이다. 여기에 예시하는 이상발생부분은 일례이고, 다른 이상발생부분에도 이상레벨이 설정되어도 좋고, 또 설정되는 이상레벨도 이것에 한정한다는 것은 아니다.
이상레벨 1은 다른 이상과 비교하면 중한 정도의 이상이라는 것을 나타내고 있고, 이 레벨에 해당하는 부분은 펌프 모터(78), 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 증압밸브(150, 152, 154, 156)의 4개의 증압밸브, 우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 감압밸브(160, 162, 164, 166)의 4개의 감압밸브이다. 이상레벨 1일 때, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)가 오프가 되면 즉시 제 1 및 제 2 CPU (290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)를 오프로 한다.
이상레벨 2는 상대적으로 중간 정도의 이상이라는 것을 나타내고 있고, 이 이상레벨 2가 설정되는 것은 제어장치(296)의 구성부품 중 어느 하나에 이상이 발생하였을 때이다. 이상이 발생한 부분이 제 1 계통(200) 또는 제 2 계통(202) 중 어느 한쪽의 구성요소이면 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 이상이 발생하고 있는 계통에 해당하는 메인 릴레이를 즉시 오프로 하여 이상이 발생하고 있는 계통에 대한 전력공급을 정지한다. 또한 전력이 공급되는 계통에 대하여 이상시 자기유지 프로세스에 의한 전력공급제어가 이루어진다. 또한 이상이 발생하고 있는 부분이 복수이고, 2계통각각에서 이상이 발생하고 있는 경우는, 이상레벨(1)로서 제 1 및 제 2 메인 릴레이 (240, 242) 양쪽 모두 오프로 하여 2계통 모두 전력공급이 정지된다. 또한 제어장치 (296)의 이상의 검출은, 제어장치(296) 자신이 행하여도 좋고, 예를 들면 도시 생략한 차량을 통괄적으로 감시하는 다른 제어장치에 의해 이루어져도 좋다.
이상레벨 3은 상대적으로 가벼운 정도의 이상이라는 것을 나타내고 있고, 이 경우, 이상시 자기유지기능이 작용한다. 이 이상레벨 3이 설정되는 것은 제 1 및 제 2 어큐뮬레이터 압력센서(84, 86), 제 1 및 제 2 마스터 실린더 압력센서(62, 64),우전륜용, 좌전륜용, 우후륜용, 좌후륜용 휠 실린더 압력센서(40, 42, 44, 46) 등의 각종 압력센서나, 제 1 및 제 2 스트로크센서(112, 114)이다. 이 이상레벨 3일 때는 발생한 이상에 의한 전력공급정지는 행하지 않고, 이상시 자기유지 프로세스에 의한 전력공급제어가 이루어진다. 또한 이 이상레벨 대응표는 제 1 CPU(290)가 구비하는 소정의 기억영역에 유지된다.
도 6으로 되돌아가, 도 5에 나타낸 처리와 다른 처리, 즉 이상이 발생하였을 때의 S150의 처리를 주로 설명한다. S120의 처리에서 이상이 발생하고 있지 않은 경우(S120의 N), 도 4 및 도 5에 나타낸 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 이상이 발생하고 있는 경우(S120의 Y), 제 1 CPU(290)는 이상의 종류를 취득한다 (S152). 즉, 제 1 CPU(290)는 이상발생부분을 취득한다. 제 1 CPU(290)는 도 7에 나타낸 이상레벨 대응표를 기초로 취득한 이상발생부분의 이상레벨을 결정한다 (S154).
이상레벨 1이라고 결정된 경우(S154의 1), 상대적으로 중한 정도의 이상이라고 하여, 제 1 CPU(290)는 제 1 및 제 2 계통(200, 202)의 2계통 모두 전력공급을 정지한다라는 것을 결정하고, 제 1 및 제 2 CPU(290, 292)는 각각 제 1 및 제 2 메인 릴레이(240, 242)의 2계통을 즉시 오프로 한다(S300).
이상레벨 2라고 결정된 경우(S154의 2), 상대적으로 중간 정도의 이상이라고 하여 제 1 CPU(290)는 제 1 계통(200)과 제 2 계통(202) 중, 이상이 발생하고 있는 계통에 대한 전력공급을 정지한다. 그 때문에 제 1 메인 릴레이(240)와 제 2 메인 릴레이(242)의 어느 하나 중, 이상이 발생하고 있는 1계통에 해당하는 메인 릴레이가 오프가 된다(S156). 또한 전력이 공급되는 계통에 관해서는 이상시 자기유지 프로세스가 실행된다(S200).
이상레벨 3이라고 결정된 경우(S154의 3), 상대적으로 경미한 이상이라고 하여 전력공급정지는 행하여지지 않고, 이상시 자기유지 프로세스에 의한 전력공급제어가 이루어진다(S200). 이후의 처리는 도 5에 나타낸 처리와 동일하다.
이상, 이 플로우차트로 나타내는 처리에 의해, 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생하였을 때에, 제 1 및 제 2 이그니션스위치(270, 272)의 오프조작에 의거하여 이상이 발생한 부분에 따라, 즉 이상레벨에 따라 자기유지 프로세스에 의한 전력공급제어를 실현할 수 있다.
이상, 본 실시형태에서는 엑츄에이터로서 전자제어 브레이크시스템을 예시하였으나 이것에 한정하지 않고, 전동식 파워스티어링장치, 유압식 파워스티어링장치(아울러「전자제어 파워스티어링시스템」이라고도 함) 등의 차량의 거동을 제어하는 장치에 대하여 폭 넓게 적용할 수 있다. 또 이상의 종류를 전자제어 브레이크시스템의 구성부품에 따라 설정하고, 이상이 발생한 부분에 따라 차량용 배터리(230)로부터의 전력공급량을 제어하였으나, 이것에 한정한다는 것은 아니다. 예를 들면 시스템마다, 즉 엑츄에이터마다 이상레벨을 설정하여 두고, 이상이 발생한 시스템에 따라 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 공급하는 전력량을 제어하여도 좋다.
도 8은, 이상이 발생한 시스템과 이상 레벨의 대응을 나타낸다. 전자제어 브레이크시스템에 이상이 발생한 경우는, 이상레벨 1로서, 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 즉시 차량 전체에 대한 전력의 공급이 정지된다. 전자제어 파워스티어링시스템에 이상이 발생하였을 때에는, 이상레벨 2로서, 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 전자제어 파워스티어링시스템에 대한 전력공급이 정지된다. 전자제어 주차브레이크시스템에 이상이 발생하였을 때에는 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 정상시와 마찬가지로 자기유지 프로세스를 행하여 소정기간 전력공급이 계속된다.
이상, 본 발명을 몇가지의 실시형태를 기초로 설명하였다. 이들 실시형태는 예시이고, 그들의 각 구성요소나 각 처리 프로세스의 조합에 여러가지의 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다.
본 발명에 의하면, 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 차량의 상태에 따른 전력공급을 행하는 전원제어를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 전원제어장치로서 기능하는 제어장치 및 메인 릴레이와, 차량용 배터리, 엑츄에이터의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 전원제어장치가 적용되는 전자제어 브레이크시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 전원제어장치가 적용되는 전자제어 브레이크시스템의 전기회로도,
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 전원장치에 있어서, 제 1 및 제 2 이그니션스위치가 온으로부터 오프로 조작되었을 때의 제 1 및 제 2 메인 릴레이의 제어루틴을 나타내는 플로우챠트,
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 전원장치에 있어서, 도 4에 나타낸 제어루틴의 변형예를 나타내는 플로우차트,
도 6은 실시형태에 따른 차량용 전원장치에 있어서, 도 5에 나타낸 제어루틴의 변형예를 나타내는 플로우챠트,
도 7은 이상 발생부분과 이상레벨의 대응을 나타내는 이상 레벨 대응표를 나타내는 도,
도 8은 이상이 발생한 시스템과 이상레벨의 대응을 나타내는 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 우전륜용 휠 실린더 압력센서 42 : 좌전륜용 휠 실린더 압력센서
44 : 우후륜용 휠 실린더 압력센서 46 : 좌후륜용 휠 실린더 압력센서
62 : 제 1 마스터 실린더 압력센서 64 : 제 2 마스터 실린더 압력센서
72 : 하이드로부스터부착 마스터 실린더
78 : 펌프모터 84 : 제 1 어큐뮬레이터 압력센서
86 : 제 2 어큐뮬레이터 압력센서 90 : 제 1 마스터 차단밸브
94 : 제 2 마스터 차단밸브 104 : 제 1 연통밸브
106 : 제 2 연통밸브 108 : 브레이크스위치
112 : 제 1 스트로크센서 114 : 제 2 스트로크센서
150 : 우전륜용 증압밸브 152 : 좌전륜용 증압밸브
154 : 우후륜용 증압밸브 156 : 좌후륜용 증압밸브
160 : 우전륜용 감압밸브 162 : 좌전륜용 감압밸브
164 : 우후륜용 감압밸브 166 : 좌후륜용 감압밸브
230 : 차량용 배터리 240 : 제 1 메인 릴레이
242 : 제 2 메인 릴레이 270 : 제 1 이그니션스위치
272 : 제 2 이그니션스위치 290 : 제 1 CPU
292 : 제 2 CPU 296 : 제어장치
310 : 엑츄에이터 320 : 이그니션스위치

Claims (8)

  1. 차량의 시스템에 전력을 공급하는 차량용 전원과, 상기 차량용 전원과 상기 시스템 사이에 배치되어 차량의 시동시에 전환조작되는 차량 기동수단을 구비하고, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때, 상기 시스템에 소정기간 전력을 공급하는 전원제어장치에 있어서,
    상기 차량의 이상을 검출하는 이상 검출수단과,
    상기 이상 검출수단의 검출결과에 의거하여, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때, 상기 차량용 전원으로부터 소정기간에 걸쳐 공급되어야 할 전력량을 제어하는 제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 이상 검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량용 전원으로부터 소정기간에 걸쳐 공급되어야 할 전력의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 검출수단은, 상기 차량의 이상이 검출되었을 때에, 이상의 종류를 취득하고, 상기 제어수단은, 취득된 이상의 종류에 따라 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량용 전원으로부터 전력공급하는 기간을 변경하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 검출수단은, 상기 차량의 이상이 검출되었을 때에, 이상의 종류를 취득하고, 상기 제어수단은, 취득된 이상의 종류에 따라 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량용 전원의 전력공급량을 시간에 따라 변화시키는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 검출수단은, 상기 차량의 시스템이 복수로 구성되는 경우, 그들 복수의 시스템 각각에 관하여 이상을 검출하고, 상기 제어수단은, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에 이상이 검출된 시스템에 대한 전력공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 검출수단은, 상기 차량의 시스템이 복수로 구성되는 경우, 그들 복수의 시스템 각각에 관하여 이상을 검출하고, 상기 제어수단은 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 이상이 검출된 구성요소에 대한 전력공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상 검출수단은, 다시 상기 차량용 전원의 전력공급능력을 검출하고, 상기 제어수단은, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량용 전원으로부터 공급하는 전력공급량에 상기 전력공급능력을 반영시키는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
  8. 차량의 시스템에 전력을 공급하는 차량용 전원과, 상기 차량용 전원과 상기 차량의 시스템 사이에 배치되어 차량의 시동시에 전환조작되는 차량 기동수단을 구비하고, 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량의 시스템에 전력을 공급하는 전원제어장치에 있어서,
    상기 차량용 전원의 전력공급능력을 취득하고, 취득한 전력공급능력에 따라 상기 차량 기동수단이 온으로부터 오프로 전환되었을 때에, 상기 차량용 전원으로부터 상기 차량의 시스템에 대하여 계속해서 전력을 공급하는 전력공급량을 제어하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전원제어장치.
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