説明

モータ電力供給回路および動力液圧源

【課題】モータ電力供給回路における断線を検出する。
【解決手段】モータ電力供給回路100は、レジスタ106を介した第1電源ライン108と、レジスタを介さない第2電源ライン110とを通して並列にバッテリ114からモータ32へ電力を供給可能である。モータ電力供給回路100は、モータ32の作動状況を検出するモータ通電モニタライン112と、第1電源ライン108に介在された第1リレースイッチ102と、第2電源ライン110に介在された第2リレースイッチ104と、第1リレースイッチ102または第2リレースイッチ104のいずれか一方をオンし、そのときに検出されたモータ32の作動状況に基づいて、第1リレースイッチ102または第2リレースイッチ104の断線を検出するブレーキECU200とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源からモータに電力を供給するモータ電力供給回路、および該モータ電力供給回路を用いた動力液圧源に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ブレーキ制御装置におけるポンプモータの供給電圧制御装置が開示されている。この供給電圧制御装置では、ドロップレジスタが介在された電源ラインと、リレースイッチが介在された電源ラインとが並列に設けられており、この2つの電源ラインを介して電源からポンプモータに電力が供給可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平5−185928号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に開示されたポンプモータの供給電圧制御装置では、各電源ラインの断線検出に関しては考慮されていないため、フェールセーフの観点から改善の余地がある。
【0005】
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、複数の電源ラインを有するモータ電力供給回路において、各電源ラインの断線を検出することのできるモータ電力供給回路、および該モータ電力供給回路を用いた動力液圧源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のモータ電力供給回路は、レジスタを介した第1電源ラインと、レジスタを介さない第2電源ラインとを通して並列に電源からモータへ電力を供給可能なモータ電力供給回路であって、前記モータの作動状況を検出するモータ監視手段と、前記第1電源ラインに介在された第1リレースイッチと、前記第2電源ラインに介在された第2リレースイッチと、前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチのいずれか一方をオンし、そのときに検出された前記モータの作動状況に基づいて、前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチの断線を検出する制御手段と、を備える。
【0007】
この態様によると、第1リレースイッチのみをオンしたのにモータが作動していなければ、第1リレースイッチが断線していることを検出でき、第2リレースイッチのみオンしたのにモータが作動していなければ、第2リレースイッチが断線していることを検出できる。断線を検出する手段を各リレースイッチごとに設ける必要はないため、安価なモータ電力供給回路を実現できる。
【0008】
前記制御手段は、前記電源から前記モータへ電力供給を開始する場合に、前記第1リレースイッチをオンした後、前記第2リレースイッチをオンする制御を行ってもよい。いきなり電源電圧をモータに供給すると、モータに突入電流が流れてしまい、電源電圧が一時的に急激に低下してしまうおそれがある。電源電圧を降下してモータに供給すれば突入電流を抑制できるが、この場合はモータに供給される電力が低下してしまう。そこで本態様のように、まず第1リレースイッチをオンすることによりレジスタで降下された電源電圧をモータに供給し、その後第2リレースイッチをオンすることにより電源電圧をモータに供給することで、突入電流の抑制しつつ、モータ供給電力の低下を回避できる。
【0009】
前記制御手段は、前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチのいずれか一方のリレースイッチの断線検出中に、他方のリレースイッチが属する電源ラインによりモータに電力を供給してもよい。これにより、一方のリレースイッチの断線検出に時間を要する場合であっても、他方のリレースイッチが属する電源ラインによる電力供給が可能となり、電力供給の冗長性を確保することができる。
【0010】
前記制御手段は、前記他方のリレースイッチが属する電源ラインよる電力供給後、前記一方のリレースイッチの属する電源ラインによる電力供給を停止し、前記他方のリレースイッチの断線検出を行ってもよい。これにより、他方のリレースイッチの断線検出を行うことができる。
【0011】
本発明の別の態様は、動力液圧源である。この動力液圧源は、モータを駆動源とするポンプと、前記ポンプから出力される液圧を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータ内の圧力であるアキュムレータ圧を検出するセンサと、電源から前記モータに電力を供給する上述のモータ電力供給回路と、を備える動力液圧源であって、前記モータ電力供給回路の前記制御手段は、アキュムレータ圧が第1所定圧になった場合に前記第1リレースイッチをオフし、アキュムレータ圧が前記第1所定圧よりも高い第2所定圧になった場合に前記第2リレースイッチをオフする制御を行い、前記第1リレースイッチをオフした後に検出された前記モータの作動状況に基づいて前記第2リレースイッチの断線を検出する。
【0012】
この態様によると、第2所定圧の方が第1所定圧よりも高いため、アキュムレータ圧が第1所定圧まで上がった後に、第2電源ラインのみによる電力供給が実行される。ここでモータの作動状況を確認することにより、第2リレースイッチの断線を確実に検出できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、複数の電源ラインを有するモータ電力供給回路において、各電源ラインの断線を検出することのできるモータ電力供給回路、および該モータ電力供給回路を用いた動力液圧源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態に係るモータ電力供給回路を適用可能なブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るモータ電力供給回路を示す図である。
【図3】モータ電力供給回路の制御の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。
【図4】モータ電力供給回路の通常制御を説明するためのタイムチャートを示す図である。
【図5】第1リレースイッチの断線時におけるモータ電力供給回路の制御を説明するためのタイムチャートを示す図である。
【図6】第2リレースイッチの断線時におけるモータ電力供給回路の制御を説明するためのタイムチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態に係るモータ電力供給回路を適用可能なブレーキ制御装置10を示す図である。図1に示すブレーキ制御装置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操作部材としてのブレーキペダル12の操作量に基づいて車両の4輪のブレーキを最適に制御するものである。
【0017】
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。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。
【0018】
マスタシリンダ14の第1出力ポート14aには、運転者によるブレーキペダル12の踏力に応じたペダルストローク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。
【0019】
マスタシリンダ14とストロークシミュレータ24とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁23が設けられている。シミュレータカット弁23は、通常時通電することにより開弁し、異常時等非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。また、マスタシリンダ14には、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバタンク26が接続されている。
【0020】
マスタシリンダ14の第1出力ポート14aには、右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、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の第2出力ポート14bには、左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、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。
【0021】
右前輪用のブレーキ液圧制御管18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16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、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。
【0022】
また、右前輪用のブレーキ液圧制御管18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力センサ48FRが設けられており、左前輪用のブレーキ液圧制御管16の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ48FLが設けられている。
【0023】
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が、これらの右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ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みて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLを総称して、マスタシリンダ圧センサ48という。
【0024】
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。本実施の形態では、ポンプ34として、モータ32によってそれぞれ往復移動させられる2体以上のピストン(図示せず)を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ50としては、ブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。
【0025】
モータ32は、本発明の実施の形態に係るモータ電力供給回路(図示せず)により駆動電力を供給される。このモータ電力供給回路については後述する。
【0026】
アキュムレータ50は、ポンプ34によって例えば14〜22MPa程度にまで昇圧された液圧を蓄える。また、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、アキュムレータ50における圧力が異常に高まって例えば25MPa程度になると、リリーフバルブ53が開弁し、高圧のブレーキフルードが液圧給排管28へと戻される。さらに、高圧管30には、アキュムレータ50の出口圧力、すなわち、アキュムレータ50における圧力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。
【0027】
アキュムレータ50、ポンプ34、モータ32およびアキュムレータ圧センサ51は、動力の供給により加圧されたブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル12の操作から独立してホイールシリンダ20FR〜20RLに対して送出することが可能な動力液圧源31を構成している。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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ホイールシリンダ圧センサ44FR,44FL,44RRおよび44RLが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ44FR〜44RLを総称して「ホイールシリンダ圧センサ44」という。
【0031】
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81を構成する。そして、かかる液圧アクチュエータ81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。
【0032】
ECU200は、ホイールシリンダ20FR〜20RLにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。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、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップRAM等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのA/Dコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
【0033】
ECU200には、上述の電磁開閉弁22FR,22FL、シミュレータカット弁23、増圧弁40FR〜40RL、減圧弁42FR〜42RL等の液圧アクチュエータ81を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
【0034】
また、ECU200には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ECU200には、ホイールシリンダ圧センサ44FR〜44RLから、ホイールシリンダ20FR〜20RLにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。
【0035】
また、ECU200には、ストロークセンサ46からブレーキペダル12のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、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。
【0036】
さらに、図示しないが、ECU200には、各車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されたりしている。
【0037】
このように構成され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が踏み込まれると、ECU200により、ブレーキペダル12の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標液圧が求められる。そして、ECU200により増圧弁40、減圧弁42が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標液圧になるよう制御される。
【0038】
一方、このとき電磁開閉弁22FR及び22FLは閉状態とされ、シミュレータカット弁23は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル12の踏込によりマスタシリンダ14から送出されたブレーキフルードは、シミュレータカット弁23を通ってストロークシミュレータ24に流入する。
【0039】
また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ECU200によりモータ32が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればモータ32の駆動が停止される。
【0040】
図2は、本発明の実施の形態に係るモータ電力供給回路100を示す図である。図2に示すモータ電力供給回路100は、車両に搭載されたバッテリ114からモータ32に電力を供給するための回路である。
【0041】
モータ電力供給回路100においては、ブレーキECU200とモータ32との間に、第1電源ライン108と第2電源ライン110とが並列に設けられている。第1電源ライン108には第1リレースイッチ102とレジスタ106とが直列に介在されている。第2電源ライン110には、第2リレースイッチ104が介在されている。
【0042】
第1リレースイッチ102および第2リレースイッチ104は、電磁石と機械接点で構成された機械式リレーであり、電磁石に通電することにより、接点のオンオフを切替可能に構成されている。ブレーキECU200は、図示しない制御ラインを介して第1リレースイッチ102、第2リレースイッチ104に制御信号を出力し、第1リレースイッチ102、第2リレースイッチ104のオンオフを制御する。
【0043】
ブレーキECU200にはバッテリ114が接続されており、第1リレースイッチ102、第2リレースイッチ104のオンオフに応じて、第1電源ライン108、第2電源ライン110を通してバッテリ114からモータ32に電力が供給されるようになっている。本実施の形態において、バッテリ114の電圧は12Vである。
【0044】
また、ブレーキECU200とモータ32との間には、モータ通電モニタライン112が設けられている。ブレーキECU200は、モータ通電モニタライン112を介して検出された電圧に基づいて、モータ32の作動状況を検出する。
【0045】
ブレーキECU200には、第1カウンタ120と第2カウンタ122とが設けられている。第1カウンタ120は、第1リレースイッチ102をオンする指令を出力した後に、モータ32に通電されていない場合にカウントを開始する。第2カウンタ122は、第2リレースイッチ104をオフする指令を出力した後にモータ32に通電されていない場合にカウントを開始する。
【0046】
図3は、モータ電力供給回路100の制御の流れを説明するためのフローチャートを示す。図3に示したフローチャートによる制御は、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0047】
まず、ブレーキECU200は、アキュムレータ圧センサ51からアキュムレータ圧Paccを読み込み、アキュムレータ圧Paccが、所定のモータオン圧P1より低いか否か判定する(S10)。モータオン圧P1は、例えば16MPa程度に設定される。アキュムレータ圧Paccがモータオン圧P1以上である場合(S10のN)、ブレーキECU200は、アキュムレータ圧Paccがモータオン圧P1より低くなるまで待つ。
【0048】
アキュムレータ圧Paccがモータオン圧P1よりも低い場合(S10のY)、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオンする指令を出す(S12)。第1リレースイッチ102が正常にオンした場合、すなわち第1リレースイッチ102が断線していない場合、レジスタ106を通ってバッテリ114の電圧12Vが降下され、この降下された電圧がモータ32に印加される。モータ32に電流が流れることにより、モータ32が回転を開始する。
【0049】
次に、ブレーキECU200は、モータ通電モニタライン112を介して検出された電圧に基づいて、モータ32に通電されているか否か判定する(S14)。モータ32に通電されている場合(S14のY)、ブレーキECU200は第1カウンタ120をゼロにリセットし(S16)、第1リレースイッチ102をオン指令した後の経過時間が所定の第2リレースイッチオン開始時間βを超えたか否かを判定する(S18)。第2リレースイッチオン開始時間βは、例えば100msec程度に設定される。第1リレースイッチ102をオン指令した後の経過時間が第2リレースイッチオン開始時間βを超えていない場合(S18のN)、S14に戻る。
【0050】
第1リレースイッチ102をオン指令した後の経過時間が第2リレースイッチオン開始時間βを超えている場合(S18のY)、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104をオンする指令を出す(S20)。第2リレースイッチ104が正常にオンした場合、すなわち第2リレースイッチ104が断線していない場合、バッテリ114の電圧12Vがモータ32に印加される。この状態では第1電源ライン108と第2電源ライン110の2つの電流パスが存在するが、電流は、レジスタの介在されていない第2電源ライン110を通ってモータ32に供給される。第1電源ライン108により電流が供給されていたときよりも高い電力がモータ32に供給されるため、モータ32の回転数は増加する。
【0051】
このように、本実施の形態に係るモータ電力供給回路100においては、バッテリ114からモータ32へ電力供給を開始する場合に、第1リレースイッチ102をオンした後、第2リレースイッチ104をオンする構成としている。
【0052】
モータの駆動を開始する場合、いきなり12Vの電源電圧をモータに供給すると、モータに突入電流が流れてしまい、バッテリの電圧が一時的に急激に低下してしまうおそれがある。バッテリの電圧の急低下は、車両の様々なシステムに影響を及ぼすため好ましくない。バッテリの電圧を降下させてからモータに供給すれば突入電流を抑制できるが、この場合はモータに供給される電力が低下してしまい、モータの回転数が低下するため、アキュムレータ50の昇圧性能が低下してしまう。
【0053】
そこで、モータ電力供給回路100においては、まず第1リレースイッチ102をオンすることにより、レジスタ106で12Vよりも降下された電圧をモータ32に供給する。レジスタ106の抵抗値は、突入電流が生じない電圧までバッテリ114の電圧が降下するように選択される。その後、第2リレースイッチ104をオンすることにより12Vのバッテリ114の電圧をモータ32に供給する。このとき、モータ32は既に回転を開始しているため、バッテリ114の電圧である12Vを印加しても突入電流は発生しない。また、バッテリ114の電圧が降下されずにモータ32に供給されるため、モータ32の回転数の低下を防止できる。このように、モータ電力供給回路100によれば、突入電流の発生を抑制しつつ、アキュムレータ50の昇圧性能の低下を回避できる。
【0054】
図3に戻り、モータ電力供給回路100における制御の説明を続ける。S20の後、ブレーキECU200は、アキュムレータ圧Paccが所定の第1リレースイッチオフ圧P2より大きいか否かを判定する(S22)。第1リレースイッチオフ圧P2は、モータオン圧P1よりも高い圧力、例えば18MPa程度に設定される。
【0055】
アキュムレータ圧Paccが第1リレースイッチオフ圧P2以下である場合(S22のN)、ブレーキECU200は、アキュムレータ圧Paccが第1リレースイッチオフ圧P2より大きくなるまで待つ。一方、アキュムレータ圧Paccが第1リレースイッチオフ圧P2よりも大きい場合(S22のY)、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオフする指令を出す(S24)。第1リレースイッチ102が正常にオフされれば、第2電源ライン110のみがモータ32に導通した状態となる。
【0056】
その後、ブレーキECU200は、モータ通電モニタライン112を介して検出された電圧に基づいて、モータ32に通電されているか否か判定する(S26)。モータ32に通電されている場合(S26のY)、ブレーキECU200は第2カウンタ122をゼロにリセットし(S28)、アキュムレータ圧Paccが所定のモータオフ圧P3よりも大きいか否かを判定する(S30)。モータオフ圧P3は、第1リレースイッチオフ圧P2よりも高い圧力、例えば19MPa程度に設定される。
【0057】
アキュムレータ圧Paccがモータオフ圧P3以下である場合(S30のN)、S26に戻る。一方、アキュムレータ圧Paccがモータオフ圧P3よりも大きい場合(S30のY)、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104をオフする指令を出し(S32)、制御フローを終了する。
【0058】
また、S14においてモータ32に通電されていないと判定された場合(S14のN)、ブレーキECU200は、第1カウンタ120のカウント値をアップさせる(S34)。そして、ブレーキECU200は、第1カウンタ120のカウント値が所定の断線判定閾値αよりも大きいか否か判定する(S36)。第1カウンタ120のカウント値が断線判定閾値α以下の場合(S36のN)、S18に進む。一方、第1カウンタ120のカウント値が断線判定閾値αよりも大きい場合(S36のY)、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102が断線していると確定し、制御フローを終了する。
【0059】
また、S26においてモータ32に通電されていないと判定された場合(S26のN)、ブレーキECU200は、第2カウンタ122のカウント値をアップさせる(S40)。そして、ブレーキECU200は、第2カウンタ122のカウント値が断線判定閾値αより大きいか否か判定する(S42)。第2カウンタ122のカウント値が断線判定閾値α以下の場合(S42のN)、S26に戻る。一方、第2カウンタ122のカウント値が断線判定閾値αより大きい場合(S42のY)、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104が断線していると確定し(S44)、制御フローを終了する。
【0060】
次に、以上のようなモータ電力供給回路100の制御をタイムチャートを用いて具体的に説明する。
【0061】
図4は、モータ電力供給回路100の通常制御を説明するためのタイムチャートを示す。ここでいう「通常制御」とは、第1リレースイッチ102と第2リレースイッチ104が正常にオンオフ可能な状態における制御である。
【0062】
図4において、横軸は時間を表しており、縦軸は、上から、第1リレースイッチ102に対して出力する制御信号、第2リレースイッチ104に対して出力する制御信号、第1カウンタ120のカウンタ値、第2カウンタ122のカウンタ値をそれぞれ表している。
【0063】
まず、時刻t1において、アキュムレータ圧Paccが所定のモータオン圧P1より低くなったことがアキュムレータ圧センサ51により検出されたとする。アキュムレータ圧Paccがモータオン圧P1よりも低い状態が所定のACC圧低下判定時間T1(例えば100msec程度に設定される)続いた場合、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオンする指令を出力する。このときの時刻をt2とする。第1リレースイッチ102がオンされることにより、第1電源ライン108を介してモータ32に電力が供給され始める。
【0064】
このように、アキュムレータ圧Paccがモータオン圧P1よりも低い状態がACC圧低下判定時間T1続いたか否かを確認することにより、例えばノイズなどにより瞬間的にアキュムレータ圧Paccが低下した場合などにおける回路の誤動作を防止できる。
【0065】
なお、図4では、時刻t2において第1カウンタ120のカウンタ値が若干増加している。これは、モータ32に電力が供給され始めた後、モータ通電モニタライン112を介してモータ32への通電が確認されるまでに、若干時間がかかることを示している。モータ32への通電が確認された後、第1カウンタ120はゼロにリセットされている。
【0066】
次に、第1リレースイッチ102にオン指令が出されてから所定の第2リレースイッチオン開始時間β(ここでは100msecとする)が経過した時刻t3において、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104に対してオン指令を出す。第2リレースイッチ104がオンされた場合、第2電源ライン110にはレジスタが介在されていないため、バッテリ114の電圧である12Vが第2電源ライン110を介してモータ32に印加される。上述したように、第1リレースイッチ102をオンした後に第2リレースイッチ104をオンすることにより、突入電流の発生を抑制しつつ、アキュムレータ50の昇圧性能の低下を回避できる。
【0067】
時刻t3の後、アキュムレータ圧Paccが所定の第1リレースイッチオフ圧P2に昇圧される時刻t4まで、第1リレースイッチ102および第2リレースイッチ104が共にオン状態とされる。
【0068】
時刻t4においてアキュムレータ圧Paccが第1リレースイッチオフ圧P2より大きくなると、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオフする指令を出す。このとき、第2リレースイッチ104はオンのままであるので、モータ32に電力が供給され続け、アキュムレータ圧Paccはさらに上昇する。
【0069】
その後、時刻t5においてアキュムレータ圧Paccが所定のモータオフ圧P3より大きくなると、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104をオフする指令を出す。
【0070】
図5は、第1リレースイッチ102の断線時におけるモータ電力供給回路100の制御を説明するためのタイムチャートを示す。
【0071】
図4の通常制御の場合と同様に、アキュムレータ圧Paccが所定のモータオン圧P1より低い状態がACC圧低下判定時間T1続いた場合、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオンする指令を出力する。このとき、第1リレースイッチ102は断線しているため、ブレーキECU200とモータ32は導通しておらず、モータ32には通電されない。従って、図3のフローチャートにおいてS12→S14のN→S34→S36のN→S18のN→S14のように処理が進み、第1リレースイッチ102をオン指令した後の経過時間が第2リレーオン開始時間βを超えるまで(S18のY)、第1カウンタ120のカウント値は上昇する。図5においては、第1カウンタ120のカウンタ値は判定閾値α以下であるため、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102の断線をまだ確定していない。このカウント値は、次回の制御フローの実行まで保持され、その次回の制御フローにおいてもS14でモータ32に通電されていない場合には(S14のN)、保持されたカウント値に対してカウント値が積算されていく(S34)。そして積算された第1カウンタ120のカウント値が判定閾値αより大きくなった場合(S36のY)、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102が断線していると確定する(S38)。
【0072】
このように、モータ電力供給回路100においては、第1リレースイッチ102のみに対してオン指令が出されている時刻t2からt3までの時間を利用して、第1リレースイッチ102の断線検出を行っている。第1リレースイッチ102の断線判定に誤りが生じないように、断線検出はある程度の時間(例えば1sec程度)をかけて行うことが好ましい。しかしながら、第1リレースイッチ102のみオンする時間を長くすることは、モータ32の回転数が低い状態が長くなることになるので、アキュムレータ圧Paccの昇圧の応答性という観点からは好ましくない。そこで、モータ電力供給回路100では、100msec程度の短い第2リレースイッチオン開始時間βの間にカウントされた第1リレースイッチ102のカウント値を積算して、その積算したカウント値が判定閾値αより大きくなった場合に、第1リレースイッチ102の断線を確定する構成としている。これにより、突入電流低減と昇圧性能確保を両立した上で、確実に第1リレースイッチ102の断線を検出することができる。
【0073】
なお、第1リレースイッチ102の断線検出には、数回のモータ作動が要求されるが、第1リレースイッチ102にオン指令を出してから第2リレースイッチオン開始時間β後には第2リレースイッチ104がオンされ、第2電源ライン110を介してモータ32に電力が供給されるため、アキュムレータ50の昇圧性能に対する影響は少ない。
【0074】
図6は、第2リレースイッチ104の断線時におけるモータ電力供給回路100の制御を説明するためのタイムチャートを示す。
【0075】
図4の通常制御の場合と同様に、アキュムレータ圧Paccが所定のモータオン圧P1より低い状態がACC圧低下判定時間T1続いた場合、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオンする指令を出力する。第1リレースイッチ102がオンされることにより、第1電源ライン108を介してモータ32に電力が供給され始める。
【0076】
そして、第1リレースイッチ102にオン指令が出されてから第2リレースイッチオン開始時間βが経過した時刻t3において、ブレーキECU200は、第2リレースイッチ104に対してオン指令を出す。ここでは、第2リレースイッチ104が断線しているため、第1電源ライン108のみを介してモータ32に電力が供給される。
【0077】
その後、時刻t4においてアキュムレータ圧Paccが第1リレースイッチオフ圧P2より大きくなると、ブレーキECU200は、第1リレースイッチ102をオフする指令を出す。このとき、第2リレースイッチ104に対してオン指令は出されているが、実際には第2リレースイッチ104は断線しているため、モータ32への電力供給が停止する。
【0078】
この場合、図3のフローチャートにおいてS24→S26のN→S40→S42のN→S26のように処理が進み、断線判定閾値αを超えるまで第2カウンタ122のカウント値が上昇する(S42のY)。第2カウンタ122のカウント値が断線判定閾値αを超えた時刻t6において、ブレーキECU200は第2リレースイッチ104が断線していると確定する。
【0079】
このように、モータ電力供給回路100においては、第2リレースイッチ104のみに対してオン指令が出されている時刻t4以降の時間を利用して、第2リレースイッチ104の断線検出を行っている。第1電源ライン108には突入電流防止用のレジスタ106が介在されているため、第1電源ライン108のみではモータ32に供給される電力が不足し、アキュムレータ50の昇圧性能が低下するおそれがある。つまり、第2電源ライン110は、昇圧性能を確保する上では重要な電源ラインである。モータ電力供給回路100によれば、この重要な電源ラインの断線を1度のモータ作動で検出することができる。異常の早期検出はフェールセーフの観点から好ましい。
【0080】
以上、モータ電力供給回路100について説明した。本実施の形態に係るモータ電力供給回路100においては、第1リレースイッチ102と第2リレースイッチ104のそれぞれに対して断線検出のためのモニタを設けておらず、モータ通電モニタライン112を介して得られたモータ32への通電情報のみに基づいて第1リレースイッチ102、第2リレースイッチ104の断線検出を行っている。従って、安価なモータ電力供給回路100を構成できる。
【0081】
また、第1リレースイッチ102または第2リレースイッチ104のいずれか一方のリレースイッチの断線検出中に、他方のリレースイッチの属する電源ラインによりモータ32に電力を供給する構成となっている。これにより、一方のリレースイッチの断線検出に時間を要する場合であっても、他方のリレースイッチが属する電源ラインによる電力供給が可能となり、電力供給の冗長性を確保することができる。
【0082】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0083】
上述の実施の形態では、ブレーキ制御装置の動力液圧源にモータ電力供給回路100を用いる場合について説明したが、モータ電力供給回路100は、ブレーキ制御装置に限られず、様々なアプリケーションに適用可能である。
【符号の説明】
【0084】
31 動力液圧源、 32 モータ、 34 ポンプ、 50 アキュムレータ、 100 モータ電力供給回路、 102 第1リレースイッチ、 104 第2リレースイッチ、 106 レジスタ、 108 第1電源ライン、 110 第2電源ライン。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レジスタを介した第1電源ラインと、レジスタを介さない第2電源ラインとを通して並列に電源からモータへ電力を供給可能なモータ電力供給回路であって、
前記モータの作動状況を検出するモータ監視手段と、
前記第1電源ラインに介在された第1リレースイッチと、
前記第2電源ラインに介在された第2リレースイッチと、
前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチのいずれか一方をオンし、そのときに検出された前記モータの作動状況に基づいて、前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチの断線を検出する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ電力供給回路。
【請求項2】
前記制御手段は、前記電源から前記モータへ電力供給を開始する場合に、前記第1リレースイッチをオンした後、前記第2リレースイッチをオンする制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のモータ電力供給回路。
【請求項3】
前記制御手段は、前記第1リレースイッチまたは前記第2リレースイッチのいずれか一方のリレースイッチの断線検出中に、他方のリレースイッチが属する電源ラインによりモータに電力を供給することを特徴とする請求項1または2に記載のモータ電力供給回路。
【請求項4】
前記制御手段は、前記他方のリレースイッチが属する電源ラインよる電力供給後、前記一方のリレースイッチの属する電源ラインによる電力供給を停止し、前記他方のリレースイッチの断線検出を行うことを特徴とする請求項3に記載のモータ電力供給回路。
【請求項5】
モータを駆動源とするポンプと、
前記ポンプから出力される液圧を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータ内の圧力であるアキュムレータ圧を検出するセンサと、
電源から前記モータに電力を供給する請求項1から4のいずれかに記載のモータ電力供給回路と、
を備える動力液圧源であって、
前記モータ電力供給回路の前記制御手段は、アキュムレータ圧が第1所定圧になった場合に前記第1リレースイッチをオフし、アキュムレータ圧が前記第1所定圧よりも高い第2所定圧になった場合に前記第2リレースイッチをオフする制御を行い、前記第1リレースイッチをオフした後に検出された前記モータの作動状況に基づいて前記第2リレースイッチの断線を検出することを特徴とする動力液圧源。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−254260(P2010−254260A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−110108(P2009−110108)
【出願日】平成21年4月28日(2009.4.28)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】