WO2005110814A1 - 電動ブレーキシステム - Google Patents

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WO2005110814A1
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power supply
voltage
electric brake
power
brake device
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PCT/JP2004/006798
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Atsushi Watanabe
Atsushi Yokoyama
Makoto Yamakado
Mitsuhide Sasaki
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Hitachi, Ltd.
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
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    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
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    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/402—Back-up

Definitions

  • the present invention relates to an electric brake device that generates a braking force using electric power from a power supply source.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-48530 is known as an example of an electric brake that generates a brake braking force by driving an electric motor and pressing a brake pad over play kilometers.
  • This electric brake system is equipped with a power cut-off device that can isolate multiple power supply sources and brake actuators into two systems. If an abnormality occurs in one power system, the other normal power supply The reliability of the system is ensured by disconnecting from the grid.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an electric brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the changeover switch in a normal state.
  • FIG. 3 is an operation flowchart of the changeover switch in the event of an abnormality. Disclosure of the invention
  • the present invention aims to construct an electric brake system that is more reliable than the above-mentioned conventional example. Even if a power supply source or a power supply line fails, it is highly reliable to supply electric power reliably.
  • the purpose is to realize an electric brake device.
  • a third power supply source and a switching switch are provided between two power supply lines including a power supply source and a rake actuator. Of the two power supply lines, one is a first main power supply line connected to a generator, and the other is a second main power supply line.
  • the first main power supply line and the second main power supply line are not electrically connected, and the power supplied from the first power supply line to the third power supply source is changed by switching the switch. Supply to. Therefore, even if an abnormality occurs in one of the power supply lines, the other power supply line is not affected, and at least one system can reliably supply power. There is no.
  • the third power supply source can be provided as an auxiliary power supply. If an error occurs in one power supply line, it functions as a backup power supply for another power supply line that can supply power. Furthermore, if an abnormality occurs in the two power supply sources, the third power supply source is connected to a power supply line with a small power load to secure the power for securing the braking force for emergency stop. Can be supplied.
  • the electric brake device is an electric brake device including a plurality of electric brake actuators and a plurality of electric power supply sources for storing and supplying electric power, wherein the electric brake actuator and the electric power supply source are connected to each other. At least two power supply lines are separately provided, and an auxiliary power supply is provided via a switching device connected to one of the two power supply lines, and a plurality of power supply lines and the auxiliary power supply are provided. Is provided with a voltage detecting device for detecting the voltage.
  • the following switching device is used depending on the detected voltage value.
  • a switching device When any one of the power supply sources falls below a specified voltage, a switching device is connected to a power supply line to which a power supply source that has fallen below a specified voltage is connected. When any one of the power supply sources falls below a specified voltage, the switching device is connected to a power supply line to which the power supply source having dropped below the specified voltage is connected. At least one of the power supply and the auxiliary power supply exceeds a specified voltage The switching device is in the neutral position.
  • the switching device When the voltages of all the power supply sources are lower than the specified voltage, the switching device is connected to the connected power supply line having the smaller power load.
  • the switching device is connected to the power line on the side where the generator is connected, and the auxiliary power is charged to the auxiliary power source, and the auxiliary power source is charged to the power line on the side where the generator is not connected. Supply of power.
  • the electric brake system is designed for disc openings 3a, 3b, 3c, and 3d that rotate with each wheel of the vehicle (hereinafter, codes with subscripts a, b, c, and d are denoted by subscripts a to d. Note) is provided.
  • Disk outlet 3a rotates with the right front wheel
  • disk outlet 3b rotates with the left front wheel
  • disk outlet 3c rotates with the right rear wheel
  • disk outlet 3d rotates with the left rear wheel.
  • the disc mouth — evening 3a rotates with the right front wheel
  • the disc mouth 3b rotates with the left rear wheel
  • the disc mouth 3c rotates with the left front wheel
  • a vehicle can decelerate without losing straight running stability by securing at least one right wheel and one left wheel braking force. Therefore, if the braking force of the disc mouth-evening 3a and disc mouth 3b or the disc row evening 3c and disc mouth-evening 3d is secured, the vehicle can be reduced without extremely losing the straight running stability. Can be faster.
  • an electric brake actuating unit composed of electric calipers 2a to 2d and brake motors 1a to 1d is arranged.
  • Each of the electric calipers 2a to 2d has a brake pad (not shown) disposed on both sides of the disc drive 3a to 3d.
  • Drive circuits 4a to 4d are connected to the brake motors 1a to 1d.
  • the drive circuits 4a to 4d supply electric power according to the command signal supplied from the control device 17 to the pre-control circuits 1a to 1d.
  • Each brake module 1a to 1d generates a clamping force corresponding to the electric power supplied from the drive circuits 4a to 4d.
  • the drive circuits 4a to 4d are connected to secondary power supply lines 24a to 24d. In the middle of each of the secondary power lines 24a to 24d, Secondary power cutoff devices 5a to 5d for controlling switching are provided.
  • the secondary power lines 24 a and 24 b are connected to the first main power line 21, and the secondary power lines 24 c and 24 d are connected to the second main power line 22.
  • the secondary power cutoff devices 5a to 5d are, for example, fuses that are disconnected when a predetermined excessive current flows.
  • a first battery 11, a generator 14, and a load 15 are connected to the first main power supply line 21.
  • the first battery 11 is a power supply source that stores power and supplies power to the drive circuits 4a and 4b.
  • the generator 14 is, for example, a fuel cell or the like, which outputs electric power in conjunction with rotation of an engine (not shown).
  • the load 15 is a load other than the electric brake device.By connecting it to the first main power supply line 21 to which the generator 14 is connected, it is possible to cope with voltage fluctuations due to the power consumption of the load 15. it can. Therefore, it is possible to stably supply electric power to the brake motors la to ld, and to construct a highly reliable electric brake device.
  • the second battery 12 is connected to the second main power supply line 22.
  • the second battery 12 is a power supply source that stores power and supplies power to the drive circuits 4c and 4d.
  • the first main power supply line 21 and the second main power supply line 22 are connected to an auxiliary power supply 13 via respective changeover switches 20.
  • the auxiliary power supply 13 can store power and supply power to the drive circuits 4a and 4b during normal times and to 4a to 4d during abnormal times.
  • the capacity of the auxiliary power source is appropriate ⁇
  • the power monitoring system 16 can monitor the voltages and currents of the first battery 11, the second battery 12, the third battery, ie, the auxiliary power supply 13, the A to C terminals of the switching switch 20, and the like. It is desirable that the driving power of the power monitoring system 16 be supplied from the auxiliary power supply 13.
  • the switching switch 20 is held on the A side during normal operation because the voltage E13 of the auxiliary power supply 13 is lower than the predetermined lower limit voltage E13 min or the voltage of the second battery 2 is lower than the predetermined upper limit. This is the case when the voltage is equal to or higher than E12max.
  • Switch 2 0 Is held on the B side during the normal operation when the voltage E12 of the second battery becomes equal to or lower than the predetermined lower limit voltage E12 min.
  • the control device 17 is connected with an operation state detection device 30 and a pedal sensor 31.
  • the pedal sensor 31 outputs an electric signal according to the amount of depression of the brake pedal 32.
  • the driving state detection device 30 includes, for example, a vehicle speed, a vehicle acceleration, a vehicle turning angular speed, a rotation speed of each wheel, a slip state of each wheel, an engine throttle angle, a steering angle of a steering device, and a forward running. It detects the distance between vehicles, the relative speed, the presence or absence of obstacles, the gradient of the road, and the like, and sends an electric signal according to each driving state to the controller 17.
  • the control device 17 obtains the magnitude of the braking force requested by the driver based on the output signals of the pedal sensor 31 and the operation state detection device 30.
  • the control device 17 determines whether or not the brake pedal 32 is depressed based on the output signals of the pedal sensor 31 and the operation state detection device 30 to determine whether or not a braking request has occurred. If it is determined that a braking request has occurred, the control device 17 performs, for example, braking force control during stable running, anti-lock control based on the output signals of the pedal sensor 31 and the operating state detection device 30.
  • the target braking force of each wheel was calculated and the drive circuits 4a to 4d responded to the target braking force so that brake control, traction control, vehicle attitude control, and inter-vehicle distance control could be realized. Output a signal.
  • the horse driving circuits 4a to 4d drive the brake Kimo 1a to 1d so that the braking force of each wheel becomes the target braking force.
  • the power to the brake motors 1a and 1b is supplied from the first battery 11 through the first main power supply line 21, the secondary power supply lines 24a and 24b, and the drive circuits 4a and 4b. Supplied.
  • Id Is supplied from the second battery 12 through the second main power supply line 22, the secondary power supply lines 24c to 24d, and the drive circuits 4c and 4d.
  • the basic function of the changeover switch 20 is to hold the power from the first battery 11 and the generator 14 to the A side when supplying the power from the generator 14 to the auxiliary power supply 13 and to supply the power from the auxiliary power supply 13 to the second battery. When supplying, it is held on the B side.
  • step S100 it is determined whether the voltage E12 of the second battery is lower than a predetermined lower limit voltage E12min. If it is determined that the voltage E 12 of the second battery is lower than the predetermined lower limit voltage E 12 min, the process proceeds to step S 110, and the switch is moved to the B side to supply power to the second battery 12. Hold. When it is determined that the voltage E12 of the second battery is not lower than the predetermined lower limit voltage E12min, the process proceeds to step S101, the switching switch 20 is held at the A terminal, and step S10 is performed again. Go to 0.
  • step S120 it is determined whether the charging of the second battery 12 has been completed.
  • the voltage E12 of the second battery 12 reaches the predetermined voltage E12max, or when the voltage E12 of the second battery 12 becomes almost equal to the voltage E13 of the auxiliary power supply 13.
  • a predetermined lower limit voltage of the auxiliary power supply 13 is provided in the judgment condition of step S120 so that the auxiliary power supply 13 can always function as a backup power supply in case of an abnormality, and when the voltage falls below the lower limit voltage, the switching switch is set to A.
  • a configuration in which the power is maintained and a predetermined power is maintained may be used.
  • the first main power supply line to which the first battery 11 is connected is connected.
  • the power can be supplied to the second battery 12 without electrically directly connecting the power supply line 21 and the second main power supply line 22 to which the second battery 12 is connected. Therefore, for example, even if one power supply line is grounded, the other power supply line is not affected by it, and the braking force for the time being can be secured. Can be.
  • the control device 17 promptly alerts the driver of the abnormality by using, for example, a warning light or a warning sound, and also prevents the vehicle from transitioning to a dangerous state.
  • Limit vehicle movement to For example, if the vehicle is running, the driving is controlled so that the vehicle does not accelerate, and the deceleration control is performed using an auxiliary brake (not shown) such as an engine brake or a load torque of a generator according to the driving condition. For example, if the vehicle is stopped, driving is restricted so that the vehicle cannot start.
  • step S200 it is determined whether or not the secondary power supply lines 24a to 24d are grounded. If the current values I5a to E5d of the secondary power cutoff devices 5a to 5d are larger than the predetermined upper limit current value I5max, it is determined that grounding has occurred, and step S20 is performed. Move to 1 and shut off the corresponding secondary power shutoff device. As a result, the effect of the grounded secondary power supply line does not affect other brake modes, and sufficient braking force can be secured.
  • step S210 disconnection and grounding of the first main power supply line 21 are determined. If the voltage EA at the A terminal of the switching switch 20 is lower than the predetermined lower limit voltage E Aemin, it is determined that the wire is disconnected, and the current I 11 of the first battery 11 is the predetermined upper limit current I 1 l emax If it exceeds, it is determined that it is grounded, and the process proceeds to step S211. In any case, hold the changeover switch 20 in the neutral position, The influence of (1) should not affect the second power supply line (2). As a result, it is possible to secure at least the braking force of the brake motors 1c and 1d connected to the second main power supply line 22.
  • the auxiliary power supply 13 waits in case of a drop in the voltage of the second battery 12 or when high voltage is required due to sudden braking or the like, and can supply power by holding it at the B terminal as necessary. It is possible to provide a highly reliable electric brake device.
  • step S220 it is determined whether the auxiliary power supply line 23 is grounded.
  • the switch 20 is held at the neutral position.
  • the first and second main power supply lines 21 and 22 can be prevented from being affected, and the braking force of the brake motors la to 1d can be secured.
  • step S230 the disconnection of the auxiliary power supply line 24 is determined. If the difference between the voltage E 13 of the auxiliary power supply 13 and the voltage E C at the position of the C terminal exceeds a predetermined voltage difference ⁇ E e, it is determined that the wire is disconnected and a warning is issued. In this case, even if the operation similar to the normal operation is continued, there is no effect on the other operations. Therefore, the same operation as the normal operation is continued.
  • step S240 disconnection and grounding of the second main power supply line 22 are determined. If the difference between the voltage E12 of the second battery 12 and the voltage EB at the position of the B terminal exceeds a predetermined value Ee, it is determined that the wire is disconnected. If the current I12 of the second battery 12 exceeds a predetermined upper limit current I12emax, it is determined that the battery is grounded. In any case, the switching switch 20 is held at the neutral position so that the first power supply line 21 is not affected, and at least the breaker 3a, 3 connected to the first main power supply line 21 Secure the braking force of b.
  • Auxiliary power supply 13 is on standby in case of a drop in voltage of first battery 11 or when high voltage is required due to sudden braking, etc., and if necessary, holds power at terminal A to supply power This makes it possible to provide a highly reliable electric brake device.
  • step S250 the voltage drop of the first battery 11 is determined.
  • the voltage E11 of the first battery 11 becomes lower than the predetermined lower limit voltage E1 lemin, it is determined that the voltage drops. If it is determined that the voltage has dropped, set switch 20 to the A terminal. And supply power from the auxiliary power supply 13 to the first battery 11 side.
  • power may be supplied from the generator 14 to the brake motors 1a and 1b while the switching switch 20 is maintained at the neutral position.
  • the auxiliary power supply 13 can supply power when the voltage of the second battery 12 drops, so that a highly reliable electric brake device can be provided.
  • step S260 it is determined whether the first battery 11 has a high voltage abnormality.
  • the voltage E11 of the first battery 11 exceeds the predetermined upper limit voltage E11lemax, it is determined that the high voltage is abnormal, and the secondary power cutoff devices 5a and 5b are shut off.
  • the switching switch 20 is held at the neutral position so that the second main power supply line 22 is not affected.
  • the auxiliary power supply 13 waits in case of a voltage drop in the second battery 12 or when a high voltage is required in the second main power supply line 22, and switches to the A and B terminals as necessary. Supply power. As described above, a highly reliable electric brake device can be obtained.
  • step 270 the voltage drop of the auxiliary power supply 13 is determined.
  • the voltage E13 of the auxiliary power supply 13 becomes lower than the predetermined lower limit voltage E13 emin, it is judged as a voltage drop and a warning is issued.
  • the lower limit voltage E 13 emin is a voltage lower than the normal lower limit voltage E 13.
  • step S280 it is determined whether the auxiliary power supply 13 has a high voltage abnormality.
  • the voltage E13 of the auxiliary power supply 13 becomes higher than the predetermined upper limit voltage E13emax, it is determined that a high voltage error has occurred.
  • the changeover switch 20 is maintained at the neutral position so that the first and second main power supply lines 21 and 22 are not affected, and the braking force of the brake motors la to Id is secured.
  • step S290 the voltage drop of the second battery 12 is determined.
  • the switching switch 20 is held at the B terminal, and power is supplied from the auxiliary power supply 13 to the second main power supply line 22 to which the second battery 12 is connected.
  • the changeover switch 20 is kept at the neutral position, wait for the voltage of the first battery 11 to drop, and change the changeover switch 20 as necessary. Power can be supplied by holding 0 at the B terminal. As described above, a highly reliable electric brake device can be obtained. Note that the lower limit voltage E 12 emin is lower than the normal lower limit voltage E 12.
  • step S300 it is determined whether the second battery 12 has a high voltage abnormality.
  • the voltage E12 of the second battery 12 becomes higher than the predetermined upper limit voltage E12emax, it is determined that the high voltage is abnormal, and the secondary power cutoff devices 5c and 5d are cut off.
  • the changeover switch 20 is held at the neutral position so that the first main power supply line 21 is not affected.
  • the auxiliary power supply 13 waits in case of a voltage drop of the first battery 11 or when a high voltage is required on the first main power supply line 21, and switches to the A and B terminals as necessary to supply power. Supply.
  • a highly reliable electric rake device can be obtained.
  • the first and second batteries 11 and 12 when both the first and second batteries 11 and 12 are in a voltage drop state, the first and second batteries 11 and 12 are connected to the second power supply line 22 having a smaller power load than the first power supply line 21.
  • the switch 20 By switching the switch 20 to the B terminal side, the emergency power can be supplied from the auxiliary power supply 13. As a result, even when an abnormality occurs in the batteries of the two systems, the braking force of one system can be secured, and a more reliable electric brake device can be obtained.
  • a switch for connecting the A terminal and the B terminal of the switching switch 20 may be separately provided for the high voltage abnormality of the auxiliary power supply 13 or the grounding of the auxiliary power supply line 13. As a result, it is possible to supply power to the first and second main power supply lines 21 and 22 so that the brake modules 1a to 1d can brake.
  • This routine ends with the above operation flow.
  • the routine shown in Fig. 3 is started repeatedly at certain time intervals, and if it is determined in each step that the conditions are met, it takes precedence over the normal operation flow. If it is determined that the conditions are met, a warning is immediately sent to the driver in any case.

Abstract

電力供給源、或いは電源ラインに異常が発生した場合においても、ブレーキアクチュエータに所要の電力を確実に供給できる、信頼性の高い車両用電動ブレーキ装置を提供する。　２系統の電源ライン２１、２２の間に、第３の電力供給源１３と切替スイッチ２０を備える。これにより電源ライン２１、２２が電気的に接続する事は無く、一方の電源ラインに異常が生じた場合でも、もう一方の電源ラインに影響を及ぼすことは無い。また、第３の電力供給源は補助電源として備えることが出来、１系統の電源ラインに異常が生じた場合のバックアップ電源として機能する。

Description

明 細 書 電動ブレーキシステム 技術分野
本発明は、 電力供給源からの電力により制動力を発生させる電動ブレーキ 装置に関する。 背景技術
電動モー夕を駆動してブレーキパヅドをプレーキロ一夕に押し付けること によりブレーキ制動力を発生する電動ブレーキの一例として、 特開 2 0 0 3 - 4 8 5 3 0号公報が知られている。 この電動ブレーキ装置は、 複数の電力 供給源とブレーキアクチユエ一夕を 2系統に絶縁可能な電源遮断装置を備え ており、 1つの電源系統に異常が発生した際は、 もう一方の正常な電源系統 から切り離すことによりシステムの信頼性を確保する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例である電動ブレーキ装置のシステム構成図であ る。
第 2図は、 通常時の切替スイッチの動作フロ一図である。
第 3図は、 異常時の切替スイッチの動作フロー図である。 発明の開示
上記従来例では、 1つの電源系統に異常が発生した場合のもう一方の電源 系統への影響については十分な配慮がなされていない。
本発明では、 上記従来例より更に信頼性の高い電動ブレーキシステムを構 築する事を目的とし、 電力供給源あるいは電源ラィンに故障があつた場合で も、 確実に電力を供給する信頼性の高い電動ブレーキ装置を実現することを 目的とする。 上記課題を解決するため、 電力供給源とプレーキアクチユエ一夕からなる 2系統の電源ラインの間に、 第 3の電力供給源と切替スィヅチを備える。 2 系統の電源ラインのうち、 1系統を発電機と接続する第 1主電源ラインとし 、 もう 1系統を第 2主電源ラインとする。 第 1主電源ラインと第 2主電源ラ インとが電気的に接続する事は無く、 切替スィッチを切替えることにより、 第 1電源ラインから第 3電力供給源へ供給した電力を、 第 2電源ラインへと 供給する。 従って、 一方の電源ラインに異常が生じた場合でも、 もう一方の 電源ラインにその影響が及ぶことは無く、 少なくとも 1系統は確実に電力を 供給できるので、 全てのブレーキが制動不能となることは無い。
また、 上記装置において、 第 3の電力供給源は補助電源として備えること が出来る。 仮に 1系統の電源ラインに異常が生じた場合、 電力供給が可能な もう 1系統の電源ラインのバヅクアップ電源として機能する。 更には、 2系 統の電力供給源に異常が発生した場合には、 電力負荷の少ない電源ラインへ 第 3の電力供給源を接続することにより緊急停止用のブレーキ制動力を確保 するための電力を供給することが出来る。 発明を実施するための最良の形態
電動ブレーキ装置は、 複数の電動ブレーキアクチユエ一夕と、 電力の蓄電 及び電力供給を行う複数の電力供給源を備える電動ブレーキ装置であって、 前記電動プレーキアクチユエ一夕と前記電力供給源を少なくとも 2系統の電 源ラインとして分離して構成し、 前記 2系統の電源ラインのいずれかに接続 する切替装置を介して補助電源を設けてあって、 かつ複数の電力供給線と前 記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設けてある。
検出された電圧値によって次のような切替装置の使い方を行う。
前記電力供給源のいずれか 1つが規定電圧を下回った場合、 規定電圧を下 回った電力供給源が接続されている電源ラインへ 切替装置を接続する。 前記電力供給源のいずれか 1つが規定電圧を下回った場合、 規定電圧を下 回つた電力供給源が接続されている電源ラインへ切替装置を接続する。 前記電力供給源と前記補助電源のうち、 少なくとも 1つが規定電圧を上回 つた場合に、 切替装置を中立位置に保持する。
全ての前記電力供給源の電圧が規定電圧を下回った場合に、 接続されてい る電力負荷の少ない方の電源ラインに切替え装置を接続する。
これらの場合において、 発電機が接続されている側の電源ラインへ前記切 替装置を接続して補助電源へ電力を充電し、 発電機が接続されていない側の 電源ラインに前記補助電源に充電した電力を供給することを行う。
本発明の実施形態を第 1図〜第 3図を参照して説明する。
電動ブレーキ装置は、 車両の各輪と共に回転するディスク口一夕 3 a、 3 b、 3 c、 3 d (以下、 添字 a、 b、 c、 dをもつ符号は、 その添字を a〜 dで記す） を備えている。 ディスク口一夕 3 aは右前輪と共に回転し、 ディ スクロ一夕 3 bは左前輪と共に回転し、 ディスク口一夕 3 cは右後輪と共に 回転し、 ディスク口一夕 3 dは左後輪と共に回転する。 または、 ディスク口 —夕 3 aは右前輪と共に回転し、 ディスク口一夕 3 bは左後輪と共に回転し 、 ディスク口一夕 3 cは左前輪と共に回転し、 ディスク口一夕 3 dは右後輪 と共に回転する。 車両は少なくとも 1つの右輪と 1つの左輪の制動力を確保 すれば、 直進安定性を極端に失うことなく減速できる。 従って、 ディスク口 —夕 3 aとディスク口一夕 3 b、 または、 ディスクロー夕 3 cとディスク口 —夕 3 dの制動力を確保すれば、 車両は直進安定性を極端に失うことなく減 速することができる。
ディスク口一夕 3 a〜 3 d近傍には、 電動キヤリパ 2 a〜 2 dとブレーキ モー夕 1 a〜 1 dから構成される電動ブレーキアクチユエ一夕が配置されて いる。 電動キヤリパ 2 a〜2 dは、 それそれ、 ディスクロー夕 3 a~ 3 dの 両面に配設されるブレーキパヅド （不図示） を備えている。
ブレーキモ一夕 1 a〜 1 dには、 駆動回路 4 a~ 4 dが接続されている。 駆動回路 4 a〜4 dは、 制御装置 1 7から供給される指令信号に応じた電力 をプレ一キモ一夕 1 a〜 1 dに供給する。 各ブレーキモ一夕 1 a〜 1 dは、 駆動回路 4 a〜4 dから供給される電力に応じたクランプ力を発生する。 駆動回路 4 a〜4 dには、 2次電源ライン 2 4 a〜2 4 dが接続されてい る。 2次電源ライン 2 4 a〜2 4 dのそれぞれの中間には、 連通遮断状態の 切替えの制御を行う 2次電源遮断装置 5 a〜 5 dが配設されている。 2次電 源ライン 2 4 a、 2 4 bは第 1主電源ライン 2 1に接続され、 2次電源ライ ン 2 4 c、 2 4 dは第 2主電源ライン 2 2に接続されている。 2次電源遮断 装置 5 a~ 5 dは、 例えば所定の過大電流が流れたときに断線するヒューズ である。
第 1主電源ライン 2 1には、 第 1バッテリ 1 1、 発電機 1 4、 負荷 1 5が 接続されている。 第 1バヅテリ 1 1は電力を蓄電すると共に、 駆動回路 4 a 、 4 bへ電力を供給する電力供給源である。 発電機 1 4は、 例えばエンジン (不図示） の回転と連動して電力を出力するオル夕ネ一夕、 燃料電池等であ る。 負荷 1 5は電動ブレーキ装置以外の負荷であり、 発電機 1 4が接続され ている第 1主電源ライン 2 1側に接続することにより、 負荷 1 5の電力消費 による電圧変動に対応することができる。 従って、 ブレーキモ一夕 l a〜l dに安定して電力を供給することができ、 信頼性の高い電動ブレーキ装置を 構成することができる。
第 2主電源ライン 2 2には、 第 2バッテリ 1 2が接続されている。 第 2バ ッテリ 1 2は電力を蓄電すると共に、 駆動回路 4 c、 4 dへ電力を供給する 電力供給源である。
第 1主電源ライン 2 1と第 2主電源ライン 2 2は、 それそれ切替スイッチ 2 0を介して補助電源 1 3に接続される。 補助電源 1 3は電力を蓄電すると 共に、 通常時は駆動回路 4 a、 4 bへ、 異常時には 4 a〜 4 dへ電力を供給 することが可能である。 なお、 補助電源としてはキャパシ夕等が適当である ο
第 1バヅテリ 1 1、 第 2バヅテリ 1 2、 第 3バヅテリである補助電源 1 3 、 切替スィヅチ 2 0の A〜C端子等の電圧や電流は、 電力監視システム 1 6 によりモニタが可能である。 電力監視システム 1 6の駆動電力は補助電源 1 3から供給されるのが望ましい。
切替スィヅチ 2 0が通常動作時に A側へ保持されるのは、 補助電源 1 3の 電圧 E 1 3が所定の下限電圧 E 1 3 min以下、 または、 第 2バヅテリの電圧 Ε 2が所定の上限電圧 E 1 2 max以上となった場合である。切替スィヅチ 2 0 が通常動作時に B側へ保持されるのは、 第 2バヅテリの電圧 E 1 2が所定の 下限電圧 E 1 2 min以下となつた場合である。
電力供給源であるバヅテリ 1 1、 1 2、 及び補助電源 1 3や、 主電源ライ ン 2 1、 2 2、 及び補助電源ライン 2 4 a〜 2 4 d等に故障が生じた場合には 、 故障モ一ドに応じて切替スイッチを A側、 B側、 中立位置の内の適切な位 置に切り替える。 ，
制御装置 1 7には、 運転状態検出装置 3 0とペダルセンサ 3 1が接続され ている。 ペダルセンサ 3 1は、 ブレ一キペダル 3 2の踏み込み量に応じた電 気信号を出力する。 運転状態検出装置 3 0は、 例えば、 車両の速度、 車両の 加速度、 車両の旋回角速度、 各車輪の回転速度、 各車輪のスリップ状態、 ェ ンジンのスロットル閧度、 操舵装置の舵角、 前方走行車との車間距離や相対 速度、 障害物の有無、 道路勾配、 などを検出し、 各運転状態に応じた電気信 号を制御装置 1 7へ送る。 制御装置 1 7は、 ペダルセンサ 3 1と運転状態検 出装置 3 0の出力信号に基づいて運転者が要求する制動力の大きさを求める 。
上記構成からなる電動ブレーキ装置の動作について以下説明する。
< 1 . 通常時》
制御装置 1 7は、 ペダルセンサ 3 1と運転状態検出装置 3 0の出力信号に 基づいてブレーキペダル 3 2が踏み込まれているか否かを判断し、 制動要求 が生じているか否かを判断する。 制動要求が生じていると判断した場合には 、 ペダルセンサ 3 1と運転状態検出装置 3 0の出力信号に基づいて、 制御装 置 1 7は、 例えば、 安定走行時の制動力制御、 アンチロヅクブレーキ制御、 トラクシヨンコント口一ル制御、 車両姿勢制御、 車間距離制御を実現できる ように、 各輪の目標制動力を演算し、 駆動回路 4 a〜 4 dに目標制動力に応 じた信号を出力する。
馬区動回路 4 a〜4 dは、 各輪の制動力が目標制動力となるように、 ブレー キモ一夕 1 a〜l dを駆動する。 ブレーキモ一夕 1 a、 1 bへの電力は、 第 1バヅテリ 1 1から第 1主電源ライン 2 1、 2次電源ライン 2 4 a、 2 4 b 、 駆動回路 4 a、 4 bを経由して供給される。 ブレーキモー夕 l c、 I dへ の電力は、 第 2ノ ヅテリ 1 2から、 第 2主電源ライン 2 2、 2次電源ライン 2 4 c〜2 4 d、 駆動回路 4 c、 4 dを経由して供給される。
第 1電源ライン 2 1と第 2電源ライン 2 2とは電気的に接続していないの で、 第 2バヅテリ 1 2への電力供給は、 補助電源 1 3を介して切替スィッチ のスイッチ動作により行う。 通常時の電力供給動作を、 切替スイッチ 2 0の 動作フローを表す第 2図を参照して説明する。
切替スイッチ 2 0の基本機能は、 第 1バヅテリ 1 1、 及び発電機 1 4から の電力を補助電源 1 3に供給するときには A側へ保持し、 補助電源 1 3の電 力を第 2バヅテリに供給するときには B側へ保持するものである。
第 2図において、 ステップ S 1 0 0では第 2バッテリの電圧 E 1 2が、 所 定の下限電圧 E 1 2minより低いかを判定する。 第 2バヅテリの電圧 E 1 2 が、 所定の下限電圧 E 1 2minより低いと判定された場合はステップ S 1 1 0へ移り、 第 2バヅテリ 1 2へ電力を供給するためにスイッチを B側へ保持 する。 第 2バヅテリの電圧 E 1 2が、 所定の下限電圧 E 1 2minより低くな いと判定された場合はステップ S 1 0 1へ移り、 切替スィヅチ 2 0を A端子 に保持し、 再度ステップ S 1 0 0へ進む。
ステップ S 1 2 0では第 2バヅテリ 1 2への充電が完了したかを判定する 。 第 2バヅテリ 1 2の電圧 E 1 2が所定の電圧 E 1 2maxに達した、 或いは 第 2バヅテリ 1 2の電圧 E 1 2が補助電源 1 3の電圧 E 1 3とほぼ同等にな つた場合はステップ S 1 3 0へ移り、 切替スイッチ 2 0を A御 Jに保持して補 助電源 1 3を充電する。 第 2バヅテリ 1 2の電圧 E 1 2が所定の電圧 E 1 2 maxに達しない、 或いは第 2バヅテリ 1 2の電圧 E 1 2が補助電源 1 3の電 圧 E 1 3とほぼ同等でない場合はステップ S 1 2 1へ移り、 切替スイッチ 2 0を B側に保持したまま充電を続け、 再度ステップ S 1 3 0へ移る。
なお、 補助電源 1 3が異常時のバックアップ電源として常に機能できるよ うに、 ステップ S 1 2 0の判定条件に補助電源 1 3の所定の下限電圧を設け 、 下限電圧を下回ったら切替スィッチを Aに保持し、 所定の電力を維持する 構成でも良い。
このように、 本実施例では第 1バヅテリ 1 1が接続される第 1主電源ライ ン 2 1と、 第 2バヅテリ 1 2が接続される第 2主電源ライン 2 2とを、 電気 的に直接接続すること無く、 第 2バヅテリ 1 2へ電力を供給することができ る。 従って、 例えば一方の電源ラインが接地した際にも、 もう一方の電源ラ ィンはその影響を受けず、 当面の制動力を確保することができるので信頼性 の高い電動ブレーキ装置を構成することができる。
< 2 . 異常時》
以下、 主電源ライン 2 1、 2 2、 または 2次電源ライン 2 4 a〜2 4 d、 またはこれらの電源ラインに接続される装置に異常が生じる場合における電 動ブレーキ装置の動作を述べる。 なお、 異常が検出された場合には、 制御装 置 1 7は、 例えば警告灯や、 警告音などを用いて、 速やかに運転者に異常を 警告すると同時に、 車両が危険な状態に推移しないように車両運動を制限す る。 例えば、 走行中であれば、 車両が加速しないように駆動を制御し、 運転 状況に応じて、 図示しない補助ブレーキ、 例えばエンジンブレーキや発電機 の負荷トルクを用いて減速制御する。 また例えば、 停止中であれば、 車両が 発進できないように駆動を制限する。
異常発生時の電動ブレーキ装置の動作を、 切替スィツチ 2 0の動作フロー 第 3図を参照して説明する。
ステップ S 2 0 0から異常検出が開始される。
ステップ S 2 0 0では 2次電源ライン 2 4 a〜2 4 dで接地が生じている かを判定する。 2次電源遮断装置 5 a〜5 dの電流値 I 5 a〜： E 5 dが、 所 定の上限電流値 I 5maxより大きい場合、 接地が生じていると判定し、 ステ ヅプ S 2 0 1へ移り、 対応する 2次電源遮断装置を遮断する。 これにより、 接地した 2次電源ラインの影響が他のブレーキモー夕へ及ぶことはなく、 十 分な制動力を確保することができる。
ステップ S 2 1 0では第 1主電源ライン 2 1の断線と接地を判定する。切 替スィツチ 2 0の A端子での電圧 E Aが所定の下限電圧 E Aeminより低い場 合は断線していると判定、 第 1バヅテリ 1 1の電流 I 1 1が所定の上限電流 I 1 l emaxを超えた場合は接地していると判定し、 ステップ S 2 1 1へ移る 。 いずれの場合も切替スイッチ 2 0を中立位置に保持し、 第 1電源ライン 2 1の影響が第 2電源ライン 2 2に及ばないようにする。 これにより、 少なく とも第 2主電源ライン 2 2に接続するブレーキモ一夕 1 c、 1 dの制動力を 確保することが可能となる。 また、 補助電源 1 3は第 2バヅテリ 1 2の電圧 低下時や、 急制動等で高電圧が必要な場合に備えて待機し、 必要に応じて B 端子に保持して電力を供給することが可能であり、 信頼性の高い電動ブレー キ装置とすることができる。
ステップ S 2 2 0では補助電源ライン 2 3の接地を判定する。補助電源 1 3の電流 I 1 3が所定の上限電流 I 1 3 emaxを超えた場合は接地していると 判定し、 切替スイッチ 2 0を中立位置に保持する。 これにより、 第 1、 第 2 主電源ライン 2 1、 2 2へ影響が及ぶことを防止でき、 ブレーキモー夕 l a 〜1 dの制動力を確保することができる。
ステップ S 2 3 0では補助電源ライン 2 4の断線を判定する。補助電源 1 3の電圧 E 1 3と C端子位置での電圧 E Cとの差が所定の電圧差△ E eを超 えた場合、 断線していると判定して警告を出す。 なお、 この場合は通常時と 同様の動作を続けても他に影響を及ぼす事は無いので、 そのまま通常時と同 じ動作を継続する。
ステップ S 2 4 0では第 2主電源ライン 2 2の断線と接地を判定する。 第 2バヅテリ 1 2の電圧 E 1 2と B端子位置での電圧 E Bとの差が所定の値厶 Eeを超えた場合は断線していると判定する。 第 2バヅテリ 1 2の電流 I 1 2が所定の上限電流 I 1 2 emaxを超えた場合は接地していると判定する。 何 れの場合も切替スィヅチ 2 0を中立位置に保持して第 1電源ライン 2 1に影 響が及ばないようにし、 少なくとも第 1主電源ライン 2 1に接続するブレー キモ一夕 3 a、 3 bの制動力を確保する。 また、 補助電源 1 3は第 1バッテ リ 1 1の電圧低下時や、 急制動等で高電圧が必要な場合に備えて待機し、 必 要に応じて A端子に保持し、 電力を供給することが可能となり、 信頼性の高 い電動ブレーキ装置とすることができる。
ステップ S 2 5 0では第 1バヅテリ 1 1の電圧降下を判定する。 第 1バヅ テリ 1 1の電圧 E 1 1が所定の下限電圧 E 1 l eminより低くなつた場合に電 圧降下と判定する。 電圧降下と判定された場合、 切替スィッチ 2 0を A端子 に保持して補助電源 1 3から第 1バヅテリ 1 1側へ電力を供給する。 或いは 、 切替スィヅチ 2 0を中立位置に保って発電機 1 4からブレーキモ一夕 1 a 、 1 bに電力供給しても良い。 また、 補助電源 1 3は第 2バヅテリ 1 2の電 圧降下時に電力供給することが可能となり、 信頼性の高い電動ブレーキ装置 とすることができる。
ステップ S 2 6 0では第 1バヅテリ 1 1の高電圧異常を判定する。 第 1バ ヅテリ 1 1の電圧 E 1 1が所定の上限電圧 E 1 l emaxを超えた場合に高電圧 異常と判定し、 2次電源遮断装置 5 a、 5 bを遮断する。 このとき、 切替ス ィヅチ 2 0は中立位置に保持して第 2主電源ライン 2 2に影響が及ばないよ うにする。 また、 補助電源 1 3は第 2バヅテリ 1 2の電圧低下時や、 第 2主 電源ライン 2 2で高電圧を必要とする場合に備えて待機し、 必要に応じて A 、 B端子に切り替えて電力を供給する。 以上により、 信頼性の高い電動ブレ —キ装置とすることができる。
ステップ 2 7 0では補助電源 1 3の電圧降下を判定する。 補助電源 1 3の 電圧 E 1 3が所定の下限電圧 E 1 3 eminより低くなつた場合に電圧降下と判 定し、 警告を出す。 なお、 通常時と同様の動作を続けても他に影響を及ぼす 事は無いので、 そのまま通常時と同じ動作を継続する。 ここで、 下限電圧 E 1 3 eminは通常時の下限電圧 E 1 3より低い電圧とする。
ステップ S 2 8 0では補助電源 1 3の高電圧異常を判定する。 補助電源 1 3の電圧 E 1 3が所定の上限電圧 E 1 3 emaxより高くなつた場合に高電圧異 常と判定する。 この場合、 切替スイッチ 2 0は中立位置に保持して第 1、 第 2主電源ライン 2 1、 2 2に影響が及ばないようにし、 ブレーキモ一夕 l a 〜 I dの制動力を確保する。
ステヅプ S 2 9 0では第 2バヅテリ 1 2の電圧降下を判定する。 第 2バヅ テリ 1 2の電圧 E 1 2が所定の下限電圧 E 1 2 eminより低くなつた場合に電 圧降下と判定する。 電圧降下と判定された場合、 切替スィヅチ 2 0を B端子 に保持して補助電源 1 3から、 第 2バヅテリ 1 2が接続する第 2主電源ライ ン 2 2へ電力を供給する。 或いは、 切替スイッチ 2 0を中立位置に保ち、 第 1バヅテリ 1 1の電圧低下時に備えて待機し、 必要に応じて切替スイッチ 2 0を B端子に保持することにより電力供給が可能となる。 以上により、 信頼 性の高い電動ブレーキ装置とすることができる。 なお下限電圧 E 1 2 eminは 通常時の下限電圧 E 1 2より低い電圧である。
ステップ S 3 0 0では第 2バヅテリ 1 2の高電圧異常を判定する。 第 2バ ヅテリ 1 2の電圧 E 1 2が所定の上限電圧 E 1 2 emaxより高くなつた場合に 高電圧異常と判定し、 2次電源遮断装置 5 c、 5 dを遮断する。 この場合、 切 替スイッチ 2 0は中立位置に保持し、 第 1主電源ライン 2 1に影響が及ばな いようにする。 また、 補助電源 1 3は第 1バヅテリ 1 1の電圧低下時や、 第 1主電源ライン 2 1で高電圧が必要な場合に備えて待機し、 必要に応じて A 、 B端子に切り替えて電力を供給する。 以上により、 信頼性の高い電動プレ ーキ装置とすることができる。
更に、 本実施例においては、 第 1、 第 2バヅテリ 1 1、 1 2が共に電圧降 下状態となった場合、 第 1電源ライン 2 1より電力負荷の少ない第 2電源ラ イン 2 2に接続する B端子側に切替スィヅチ 2 0を切り替えて、 補助電源 1 3より緊急制動用の電力を供給することができる。 これにより、 2系統のバ ッテリに異常が生じた際でも、 1系統の制動力を確保することができ、 より 信頼性の高い電動ブレーキ装置とすることができる。
以上に加えて、 補助電源 1 3の高電圧異常、 或いは補助電源ライン 1 3の 接地に、 切替スィヅチ 2 0の A端子と B端子を接続するスィヅチを別に設け ても良い。 これにより、 第 1、 第 2主電源ライン 2 1、 2 2共に、 ブレーキ モ一夕 1 a〜 1 dが制動可能となる電力を供給することが可能となる。
上記の動作フローにより本ルーチンは終了する。 なお、 第 3図に示すルー チンはある一定の時間間隔で繰返し起動され、 各ステップにおいて条件に合 致すると判定された場合は通常時の動作フローよりも優先される。 また、 条 件に合致すると判定された場合には、 いずれも速やかに運転者に警告を伝え る。
本発明によれば、 電力供給システムに異常が発生した場合にも、 ブレーキ ァクチユエ一夕に十分な電力を確実に供給する、 信頼性の高い車両用電動ブ レーキ装置を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の電動ブレーキアクチユエ一夕と、 電力の蓄電及び電力供給を行う 複数の電力供給源を備える電動ブレーキ装置において、
前記電動プレ一キアクチユエ一夕と前記電力供給源を少なくとも 2系統の 電源ラインとして分離して構成し、 前記 2系統の電源ラインのいずれかに接 続する切替装置を介して補助電源を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装
2 · 特許請求の範囲第 1項に記載の電動ブレーキ装置において、
複数の電力供給線と前記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設け、 前記電力供給源のいずれか 1つが規定電圧を下回った場合、 規定電圧を下 回った電力供給源が接続されている電源ラインへ、 切替装置を接続すること を特徴とする電動ブレーキ装置。
3 . 特許請求の範囲第 1項に記載の電動ブレーキ装置において、
複数の電力供給線と前記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設け、 前記電力供給源のいずれか 1つが規定電圧を下回つた場合、 規定電圧を下 回つた電力供給源が接続されている電源ラインへ切替装置を接続することを 特徴とする電動ブレーキ装置。
4 . 特許請求の範囲第 1項に記載の電動ブレーキ装置において、
複数の電力供給線と前記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設け、 前記電力供給源と前記補助電源のうち、 少なくとも 1つが規定電圧を上回 つた場合に、 切替装置を中立位置に保持することを特徴とする電動ブレーキ 衣 irfo
5 . 特許請求の範囲第 1項に記載の電動ブレーキ装置において、
複数の電力供給線と前記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設け、 全ての前記電力供給源の電圧が規定電圧を下回つた場合に、 接続されてい る電力負荷の少ない方の電源ラインに切替え装置を接続することを特徴とす る電動ブレーキ装置。
6 . 特許請求の範囲第 1項に記載の電動ブレーキ装置において、 複数の電力供給線と前記補助電源の電圧を検出する電圧検出装置を設け、 発電機が接続されている側の電源ラインへ前記切替装置を接続して補助電 源へ電力を充電し、 発電機が接続されていない側の電源ラインに前記補助電 源に充電した電力を供給することを特徴とする電動ブレーキ装置。
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