JP3777525B2

JP3777525B2 - Braking force control device

Info

Publication number: JP3777525B2
Application number: JP25933197A
Authority: JP
Inventors: 東馬山口; 洋一久米村; 淳高野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: JPH1189276A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に用いられる制動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制動力制御装置の一例として、モータに作動されて制動力を発生するブレーキ装置と、指令信号に基づいて前記モータを駆動するモータドライバと、前記指令信号を発生するコントローラと、を備え、ブレーキ液を用いずにモータの駆動力により制動作用を発揮する、いわゆるドライブレーキに対して用いられてその制動力を制御する装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、コントローラが故障すると、モータドライバひいてはモータが作動されず、制動力を確保できなくなってしまうという問題点があった。
【０００４】
また、上述した従来技術では、モータドライバが故障すると、故障したモータドライバに接続されているモータが駆動されなくなり制動力の低下を招いてしまう虞があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コントローラまたはモータドライバの故障時にも適切に制動力を確保できる制動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
請求項１記載の発明は、車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動するために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、ＣＰＵを備え、車両が有するブレーキペダルの操作量に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、前記各モータドライバは、前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出する回路と変換回路とを備え、前記変換回路は、前記ブレーキペダルの操作量に基づき前輪用ブレーキ装置のための前輪用トルク指令と後輪用ブレーキ装置のための後輪用トルク指令とを発生し、前記変換回路は、ブレーキペダルの操作量の大きい領域で、前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きな指令値を出力するように構成されており、前記暴走を検出する回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記変換回路は前輪用トルク指令と後輪用トルク指令を発生し、前記前輪用トルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記後輪用トルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動するために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、ＣＰＵを備え、車両のブレーキペダルの操作量を検出する検出手段による検出信号に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、前記各モータドライバは、前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出するウォッチドック回路と変換回路とを備え、前記変換回路は、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前輪用ブレーキ装置のための前輪用トルク指令を発生する前輪用変換回路と、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき後輪用ブレーキ装置のための後輪用トルク指令を発生する後輪用変換回路とを有する２系統の回路を備え、前記変換回路は、ブレーキペダルの操作量の検出信号に対して前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きな指令値を出力するように構成されており、前記ウォッチドック回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記変換回路は前輪用トルク指令と後輪用トルク指令を発生し、前記前輪用トルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記後輪用トルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動するために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、車両のブレーキペダルの操作量を検出する検出手段の検出信号を受け、前記検出信号に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するＣＰＵを備えたコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、前記各モータドライバは前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出するウォッチドック回路と変換回路とを備え、前記変換回路は、前輪用ブレーキ装置のための第１の増幅器と後輪用ブレーキ装置のための第２の増幅器を並列に接続した並列回路と、前記第２の増幅器の出力の最大値を制限するツェナーダイオードと、を有し、前記第１と第２の増幅器は前記ブレーキペダルの操作量に対して同様のトルク指令値を発生し、前記ツェナーダイオードは前記第２の増幅器が発生するトルク指令値を制限するように構成されており、ウォッチドック回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記第１と第２の増幅器は前輪用ブレーキ装置と後輪用ブレーキ装置のための２種類のトルク指令を発生し、前記第１の増幅器のトルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記第２の増幅器のトルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の制動力制御装置を図１ないし図６に基づいて説明する。
この制動力制御装置１は、図１及び図３に示すように、車両の左前輪、右前輪、左後輪、右後輪（図示省略）に対応して設けられたモータ２_FL，２_FR，２_RL，２_RR（以下、適宜、モータ２という。符号中の_FL，_FR，_RL，_RRは、それぞれ車両の左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に対応していることを示す。）に作動されて制動力を発生するブレーキ装置３_FL，３_FR，３_RL，３_RR（以下、適宜、ブレーキ装置３という。）と、指令信号に基づいて各モータ２をそれぞれ駆動するモータドライバ４_FL，４_FR，４_RL，４_RR（以下、適宜、モータドライバ４という。）と、ブレーキペダル５の操作量として、ブレーキペダル５に作用する踏力を検出する踏力センサ（検出手段）６と、踏力センサ６が検出する踏力等に基づいて指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RR）を発生するコントローラ７とを備えている。
踏力センサ６は、図４に示すように、ブレーキペダル５に作用する踏力（ペダル踏力）を検出し、これに応じて電圧（出力電圧）を出力する。
【０００９】
この制動力制御装置１は、さらに、踏力センサ６と各モータドライバ４との間に、リレー８の接点部（スイッチ手段）８ａ及び変換回路９を直列に介装している。リレー８は、励磁コイル８ｂ及び前記接点部８ａからなり、励磁コイル８ｂが励磁されることにより接点部（スイッチ手段）８ａが開くようになっている。励磁コイル８ｂは、後述するように通常時、通電され、この状態で接点部８ａは開いている（すなわち、接点部８ａは常開となっている。）。
変換回路９は、前記踏力センサ６が検出する踏力を指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RR）に変換して各モータドライバ４に出力する。
【００１０】
前記コントローラ７には、図示しないウォッチドック回路（スイッチ切換え手段）が備えられており、コントローラ７の図示しないＣＰＵは、その制御周期毎にウォッチドック回路のウォッチドックタイマをクリアしてリレー８の励磁コイル８ｂへの通電を保持する（すなわち、接点部８ａを開状態に維持する）一方、コントローラ７の図示しないＣＰＵが暴走した場合等のコントローラが故障した場合には、ウォッチドックタイマがクリアされなくなり、これによりウォッチドック回路は励磁コイル８ｂへの通電を停止する（すなわち、接点部８ａを閉状態〔図１に示す状態〕に切換える）。
【００１１】
コントローラ７は、踏力センサ６からの出力電圧及び後述する車輪速センサ１０、加速度センサ１１及びヨーレイトセンサ１２からの検出信号に基づいて、左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令を求め、図５に示すように、この各トルク指令に対応する前記トルク指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RR）を各モータドライバ４に出力する。
モータドライバ４_FL，４_FR，４_RL，４_RRはそれぞれトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRを各モータ２に印加して各トルク指令電圧に対応する大きさのトルクを発生させる。これにより、後述するボールねじ機構１３の可動体１３ａが移動して、インナパッド１４及びアウタパッド１５をディスク１６に押圧し、車輪毎に所望の制動力が発生されることになる。
【００１２】
ブレーキ装置３は、図３に示すように、モータ２と、モータ２に連結された減速機１７と、減速機１７を介してモータ２の回転動を直線動に変える前記ボールねじ機構１３と、このボールねじ機構１３の可動体１３ａを摺動可能に収納する孔１８ａを形成したキャリパ１８とを備えている。
ボールねじ機構１３は、減速機１７を介してモータ２に回転される雄ねじ（符号省略）を有する軸部１３ｂと、前記雄ねじに螺合する雌ねじ（符号省略）を有し軸部１３ｂの回転に応じてこの軸部１３ｂに沿って移動する略筒状の可動体１３ａとからなっている。
【００１３】
キャリパ１８は、前記孔１８ａを形成した主キャリパ１９と、主キャリパ１９に接合された略リング状のキャリパ補助体２０とからなり、キャリパ補助体２０には前記減速機１７が嵌挿されている。主キャリパ１９は、前記孔１８ａを形成したキャリパ本体部１９ａと、キャリパ本体部１９ａからディスク１６を跨ぐように延びる延設部１９ｂと、この延設部１９ｂの先端側に前記キャリパ本体部１９ａの孔１８ａの開口部に対向するように設けられた爪部１９ｃとから、大略構成されている。
ブレーキ装置３は、さらに、ディスク１６とキャリパ本体部１９ａとの間、及びディスク１６と爪部１９ｃとの間に、それぞれパッド（以下、便宜上、前者のパッドをインナパッド１４、後者のパッドをアウタパッド１５という。）を設けており、可動体１３ａが図３左方向に移動してインナパッド１４をディスク１６に押圧すると、これと同時にキャリパ１８全体が車両の非回転部分に固定されたキャリアＣ上を右方向に移動し、爪部１９ｃを介してアウタパッド１５がディスク１６に押圧され制動力を発生する。
【００１４】
変換回路９は、図２に示すように、踏力センサ６からの電圧（入力電圧Ｖ_in）を増幅して左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRに変換して各モータドライバ４に出力する前輪側、後輪側の増幅器２１と、後輪側の増幅器２１の出力部に設けられて左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_RL，Ｖ_RRが一定値以上になるのを抑制するツェナーダイオード２２とから大略構成されている。
【００１５】
さらに、制動力制御装置１には、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１０、車両の走行加速度を検出する加速度センサ１１及びヨーレイト（ヨー角速度）を検出するヨーレイトセンサ１２が設けられており、各検出値をトルク指令電圧（Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RR）算出に用いることにより、ＡＢＳ、トラクションコントロール及び車両姿勢制御等の制御を行えるようにしている。
【００１６】
上述したように構成した制動力制御装置では、通常時、励磁コイル８ｂが通電されていて接点部８ａは開いており、踏力センサ６からの出力電圧及び車輪速センサ１０、加速度センサ１１及びヨーレイトセンサ１２からの検出信号に基づいて、左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令を求め、この各トルク指令に対応する前記トルク指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RR）を各モータドライバ４に出力する。
そして、モータドライバ４_FL，４_FR，４_RL，４_RRはトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRを各モータ２に印加してトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRに対応する大きさのトルクを発生させる。これにより、ボールねじ機構１３の可動体１３ａが移動して、インナパッド１４及びアウタパッド１５をディスク１６に押圧し、車輪毎に所望の制動力が発生する。
【００１７】
また、コントローラ７が故障すると、コントローラ７からモータドライバ４への信号入力は停止される一方、ウォッチドッグ回路が故障を検出し、励磁コイル８ｂへの通電を停止し、接点部８ａを閉状態〔図１に示す状態〕にして踏力センサ６とモータドライバ４とを変換回路９を介して接続させる。
このため、踏力センサ６からの電圧（入力電圧Ｖ_in）が図６に示すように左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRに変換されて各モータドライバ４に出力される。そして、以下、上述した通常時の作動と同様にして、トルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRが各モータ２に印加されてトルク指令電圧Ｖ_FL，Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRに対応する大きさのトルクが発生され、これにより、ボールねじ機構１３の可動体１３ａが移動して、インナパッド１４及びアウタパッド１５をディスク１６に押圧し、車輪毎に踏力センサ６の検出値に応じた大きさの制動力が発生する。そして、このようにコントローラ７が故障した際にも、良好に制動力を確保することができ、ひいてはドライブレーキの信頼性の向上を図ることができる。
なお、信頼性の向上のためにコントローラ７を二重化することが考えられるが、コントローラ７を二重化する場合に比して、変換回路９の演算機能が少なくて済むことにより、装置のコンパクト化ひいては低廉化を図ることが可能である。
【００１８】
本実施の形態では、変換回路９の後輪側の増幅器２１の出力部にツェナーダイオード２２が設けられており、左後輪用、右後輪用のトルク指令電圧Ｖ_RL，Ｖ_RRが一定値以上になるのを抑制するので、後輪の制動力が一定値に制限され、リヤ先行ロックとなることを防止できる。
【００１９】
上記実施の形態では、モータドライバの作動によりモータ２に所望のトルクを発生させるようにした（すなわち、トルク制御を行う）場合を例にしたが、これに代えて、コントローラ７が踏力センサ６の検出値等に基づいて左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の位置指令を求め、図７に示すように、この各位置指令に対応する位置指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の位置指令電圧ＶＩ_FL，ＶＩ_FR，ＶＩ_RL，ＶＩ_RR）を各モータドライバ４に出力する一方、変換回路９が、図８に示すように、踏力センサ６からの電圧（入力電圧Ｖ_in）を左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の位置指令電圧ＶＩ_FL，ＶＩ_FR，ＶＩ_RL，ＶＩ_RRに変換し、所望のモータ２の回転量（ひいては可動体１３ａの移動位置）を得る（いわゆる位置制御を行う）ようにしてもよい。
【００２０】
また、上記実施の形態の変換回路９に代えて、図９に示すように増幅器２１の出力側に微分器２３を設け、コントローラ７が踏力センサ６の検出値等に基づいて左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の速度指令を求め、図１０に示すように、この各速度指令に対応する速度指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の速度指令電圧ＶＳ_FL，ＶＳ_FR，ＶＳ_RL，ＶＳ_RR）を各モータドライバ４に出力する一方、変換回路９が、図１１に示すように、踏力センサ６からの電圧（入力電圧Ｖ_in）を左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の速度指令電圧ＶＳ_FL，ＶＳ_FR，ＶＳ_RL，ＶＳ_RRを微分して位置指令信号（左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用の位置指令電圧ＶＩ_FL，ＶＩ_FR，ＶＩ_RL，ＶＩ_RR）に変換し、所望のモータ２の回転量（ひいては可動体１３ａの移動位置）を得る（いわゆる位置制御を行う）ようにしてもよい。
【００２１】
次に本発明の第２の実施の形態の制動力制御装置を図１２ないし図１４に基づいて、説明する。この制動力制御装置１は、図１２に示すように、第１の実施の形態（図１）のリレー８及び変換回路９を省略する一方、モータ２_FL，２_FR，２_RL，２_RRとモータドライバ４_FL，４_FR，４_RL，４_RRとの間に左前輪用、右前輪用、左後輪用、右後輪用のスイッチ２４_FL，２４_FR，２４_RL，２４_RR（以下、適宜、スイッチ２４という。）が介装されたことが、第１の実施の形態に比して主に異なっている。
【００２２】
スイッチ２４は、モータ２側に設けられる第１の固定接点２５と、モータドライバ４側に設けられる第２の固定接点２６と、第１の固定接点２５に接続しこの第１の固定接点２５を支点にして回動可能で他端側が通常時、第２の固定接点２６に接続される可動片２７とを備えている。
さらに、スイッチ２４_FLには、モータドライバ４_FRに接続した第３の固定接点２８が設けられており、この第３の固定接点２８にスイッチ２４_FLの可動片２７の他端側が切換え接続されるようになっている。スイッチ２４_FRには、モータドライバ４_FLに接続した第３の固定接点２８が設けられており、この第３の固定接点２８にスイッチ２４_FRの可動片２７の他端側が切換え接続されるようになっている。
【００２３】
スイッチ２４_RLには、モータドライバ４_RRに接続した第３の固定接点２８が設けられており、この第３の固定接点２８にスイッチ２４_RLの可動片２７の他端側が切換え接続されるようになっている。
スイッチ２４_RRには、モータドライバ４_RLに接続した第３の固定接点２８が設けられており、この第３の固定接点２８にスイッチ２４_RRの可動片２７の他端側が切換え接続されるようになっている。
本実施の形態では、第１、第２の固定接点２５，２６及び可動片２７が第１のスイッチ機構を構成し、第１、第３の固定接点２５，２８及び可動片２７が第２のスイッチ機構を構成している。
【００２４】
コントローラ７には、図示しないスイッチ制御手段が設けられている。スイッチ制御手段は、モータドライバ４の故障を検出可能で、故障検出時に前記スイッチ２４を作動して、可動片２７を回動し可動片２７を介して第１、第３の固定接点２５，２８を接続し、故障したモータドライバ４に対応するモータ２を、故障していないモータドライバ４に接続し、故障していないモータドライバ４が２台のモータ２を駆動するようにしている。例えば図１３に示すように正常であったたモータドライバ４_FLが、図１４に示すように故障した場合には、モータドライバ４_FLとモータ２_FLとが遮断される一方、モータドライバ４_FRにモータ２_FL，２_FRが並列接続されることになる。なお、スイッチ制御手段が故障検出して可動片２７の接続を切換え、故障していないモータドライバ４（図１４の場合、モータドライバ４_FR）に２台のモータ２（図１４の場合、モータ２_FL，２_FR）が並列接続された場合、所定の大きさの電流が２台のモータ２に通電されるように（すなわち、故障が発生していない場合に各モータ２に通電される電流と同等の大きさの電流が２台のモータ２に通電されるように）、２台のモータ２（図１４の場合、モータ２_FL，２_FR）に接続されたモータドライバ４（図１４の場合、モータドライバ４_FR）に供給されるトルク指令電圧（図１４の場合、トルク指令電圧Ｖ_FR）の値がコントローラ７により調整される。
【００２５】
上述したように構成した制動力制御装置では、通常時、モータドライバ４_FL，４_FR，４_RL，４_RRの駆動により対応するモータ２が駆動されて、踏力センサ６の検出値に応じた所望の制動力が発生される。
【００２６】
また、モータドライバ４が故障する（モータドライバ４_FLが故障した場合を例にして以下に説明する。）と、スイッチ制御手段がモータドライバ４_FLの故障を検出し、スイッチ２４_FLの可動片２７を回動し可動片２７を介して第１、第３の固定接点２５，２８を接続し、故障したモータドライバ４_FLに対応するモータ２_FLを、故障していないモータドライバ４_FRに接続する。そして、踏力センサ６の検出値等に基づいて求められたトルク指令電圧がモータドライバ４_RL，４_RRに供給されると共に、モータ２に通電される電流が小さくならないように調整されたトルク指令電圧Ｖ_FRがモータドライバ４_FRに供給される。
【００２７】
このため、モータ２は、供給されたトルク指令電圧Ｖ_FR，Ｖ_RL，Ｖ_RRに対応する大きさのトルクを発生し、これにより、ボールねじ機構１３の可動体１３ａが移動して、インナパッド１４及びアウタパッド１５をディスク１６に押圧し、車輪毎に踏力センサ６の検出値に応じた大きさの制動力が発生する。そして、上述したようにモータドライバ４（この場合、モータドライバ４_FR）が故障した際にも、良好に制動力を確保することができ、ひいてはドライブレーキの信頼性の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、暴走を検出する回路がＣＰＵの暴走を検出すると、変換回路は、ブレーキペダルの操作量の大きい領域では、前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きくなるようにして、前記前輪用トルク指令及び前記後輪用トルク指令を前記ブレーキペダルの操作量に基づいて発生させる。前記前輪用トルク指令は左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また後輪用トルク指令は左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられる。このため、コントローラ故障時にも、モータを確実に駆動して制動力を適切に確保することができ、ひいてはドライブレーキの信頼性の向上を図ることができる。
【００２９】
請求項２記載の発明は、ウォッチドック回路がＣＰＵの暴走を検出すると、変換回路は、ブレーキペダルの操作量の大きい領域では、前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きくなるようにして、前記前輪用トルク指令及び前記後輪用トルク指令を前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づいて発生させる。前記前輪用トルク指令は左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また後輪用トルク指令は左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられる。このため、コントローラ故障時にも、モータを確実に駆動して制動力を適切に確保することができ、ひいてはドライブレーキの信頼性の向上を図ることができる。
請求項３記載の発明は、ウォッチドック回路がＣＰＵの暴走を検出すると、第１と第２の増幅器はブレーキペダルの操作量に対して同様のトルク指令値を発生し、ツェナーダイオードは第２の増幅器が発生するトルク指令値を制限し、第１の増幅器が発生するトルク指令値が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また第２の増幅器が発生しツェナーダイオードにより大きさが制限されたトルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられる。このため、コントローラ故障時にも、モータを確実に駆動して制動力を適切に確保することができ、ひいてはドライブレーキの信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の制動力制御装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の変換回路を示す回路図である。
【図３】図１のブレーキ装置を示す断面図である。
【図４】図１の踏力センサが検出するペダル踏力とその出力電圧を示す特性図である。
【図５】図１のコントローラが求めるトルク指令とその出力（トルク指令電圧）を示す特性図である。
【図６】図１の変換回路の入力電圧とその出力（トルク指令電圧）を示す特性図である。
【図７】図１と異なるタイプのコントローラが求める位置指令とその出力（位置指令電圧）を示す特性図である。
【図８】図７に対応して設けられる変換回路の入力電圧とその出力（位置指令電圧）を示す特性図である。
【図９】微分回路を備えた変換回路を示すブロック図である。
【図１０】図９の変換回路に対応して設けられるコントローラが求める速度指令とその出力（速度指令電圧）を示す特性図である。
【図１１】図１０に対応して設けられる変換回路の入力電圧とその出力（位置指令電圧）を示す特性図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の制動力制御装置を模式的に示すブロック図である。
【図１３】図１２のモータドライバが正常である場合のスイッチの状態を示す図である。
【図１４】図１２のモータドライバが故障した場合のスイッチの状態を示す図である。
【符号の説明】
１制動力制御装置
２モータ
４モータドライバ
７コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a braking force control device used for a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional braking force control device, a brake device that is operated by a motor to generate a braking force, a motor driver that drives the motor based on a command signal, and a controller that generates the command signal, There is a device for controlling a braking force used for a so-called dry brake that exhibits a braking action by a driving force of a motor without using a brake fluid.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described prior art, when the controller fails, the motor driver and thus the motor are not operated, and the braking force cannot be secured.
[0004]
In the above-described prior art, if the motor driver fails, the motor connected to the failed motor driver may not be driven and the braking force may be reduced.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a braking force control device that can appropriately secure a braking force even when a controller or a motor driver fails.
[0006]
  The invention according to claim 1 is a vehicleLeft and right front wheels and left and right rear wheelsInRespectivelyCorrespondingly provided motorBy the operation ofFour brake devices that generate braking force;In order to drive the motors based on the torque commands of the motors of the brake devices, four pieces provided corresponding to the brake devices are provided.A motor driver;A CPU is provided, and torque commands for the motors of the brake devices are sent to the four motor drivers based on the operation amount of a brake pedal of the vehicle.And a controller for generatingThe controller generates torque commands for the motors of the brake devices based on the operation amount of the brake pedal, and the motor drivers drive the motors based on the torque commands to drive the four brakes, respectively. Generate braking force based on each torque command in the deviceA braking force control device,The braking force control device further includes a circuit for detecting the runaway of the CPU,Conversion circuitThe conversion circuit generates a front wheel torque command for a front wheel brake device and a rear wheel torque command for a rear wheel brake device based on an operation amount of the brake pedal, and the conversion circuit Is configured such that the front wheel torque command outputs a larger command value than the rear wheel torque command in a region where the brake pedal operation amount is large, and the circuit for detecting the runaway detects the runaway of the CPU. The conversion circuit generates a front wheel torque command and a rear wheel torque command, the front wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is It was configured to be added to each motor driver for the rear wheel brake device.It is characterized by that.
[0007]
  The invention according to claim 2Four brake devices provided corresponding to the left and right front wheels and the left and right rear wheels of the vehicle, respectively, and generating the braking force by the operation of the motor, and the motors based on torque commands of the motors of the brake devices. Each of the four motor drivers provided corresponding to each of the brake devices and a CPU for driving each of the four brake devices are provided on the basis of a detection signal from a detection means for detecting an operation amount of a brake pedal of the vehicle. A controller for generating a torque command for each motor of each brake device in a motor driver, and the controller generates a torque command for each motor of each brake device based on a detection signal of an operation amount of the brake pedal. Each motor driver drives each of the motors based on the torque command to cause each of the four brake devices to A braking force control device for generating a braking force based on a command, wherein the braking force control device further includes a watchdog circuit and a conversion circuit for detecting runaway of the CPU, and the conversion circuit includes the brake pedal. A front wheel conversion circuit for generating a front wheel torque command for the front wheel brake device based on a detection signal for the operation amount of the front wheel, and for a rear wheel for the brake device for the rear wheel based on the detection signal for the operation amount of the brake pedal A rear wheel conversion circuit that generates a torque command, and the conversion circuit has a command value in which the front wheel torque command is larger than the rear wheel torque command with respect to a brake pedal operation amount detection signal. When the watchdog circuit detects a runaway of the CPU, the conversion circuit outputs a front wheel torque command and a rear wheel torque command. Thus, the front wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right rear wheel brake devices. ConfiguredIt is characterized by that.
  According to a third aspect of the present invention, there are provided four brake devices that are provided corresponding to the left and right front wheels and the left and right rear wheels of the vehicle, respectively, and generate a braking force by the operation of the motor, and the torques of the motors of the brake devices. In order to drive each of the motors based on the command, four motor drivers provided corresponding to each of the brake devices and a detection signal of a detecting means for detecting an operation amount of a brake pedal of the vehicle, A controller having a CPU for generating torque commands for the motors of the brake devices to the four motor drivers based on the detection signals, and the controller uses a detection signal for the operation amount of the brake pedal. Based on the torque command, and each motor driver drives the motor based on the torque command. A braking force control device for generating braking force based on each torque command in each of the four braking devices, the braking force control device further comprising a watchdog circuit and a conversion circuit for detecting runaway of the CPU, The conversion circuit includes a parallel circuit in which a first amplifier for a front wheel brake device and a second amplifier for a rear wheel brake device are connected in parallel, and a maximum output of the second amplifier. A zener diode for limiting the value, wherein the first and second amplifiers generate a similar torque command value for the amount of operation of the brake pedal, and the zener diode is generated by the second amplifier The first and second amplifiers are configured to limit the front wheel brake device and the rear wheel brake when the watchdog circuit detects a runaway of the CPU. Two types of torque commands for the gear device are generated, the torque command of the first amplifier is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the torque command of the second amplifier is It is configured to be added to each motor driver for the rear wheel brake device.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A braking force control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 3, the braking force control device 1 includes a motor 2 provided corresponding to a left front wheel, a right front wheel, a left rear wheel, and a right rear wheel (not shown) of the vehicle._FL, 2_FR, 2_RL, 2_RR(Hereafter referred to as “motor 2” where appropriate)_FL,_FR,_RL,_RRIndicates that the vehicle corresponds to the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel, respectively. ) Is actuated to generate a braking force 3_FL, 3_FR, 3_RL, 3_RR(Hereinafter referred to as a brake device 3 as appropriate) and a motor driver 4 for driving each motor 2 based on a command signal._FL, 4_FR, 4_RL, 4_RR(Hereinafter, referred to as “motor driver 4” as appropriate), and as an operation amount of the brake pedal 5, a pedal force sensor (detection means) 6 that detects a pedal force acting on the brake pedal 5, a pedal force detected by the pedal force sensor 6, and the like. Command signal (torque command voltage V for left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel_FL, V_FR, V_RL, V_RRAnd a controller 7 for generating
As shown in FIG. 4, the pedaling force sensor 6 detects the pedaling force (pedal pedaling force) acting on the brake pedal 5, and outputs a voltage (output voltage) in response thereto.
[0009]
The braking force control device 1 further includes a contact portion (switch means) 8 a of a relay 8 and a conversion circuit 9 interposed in series between the pedal force sensor 6 and each motor driver 4. The relay 8 includes an exciting coil 8b and the contact portion 8a. When the exciting coil 8b is excited, the contact portion (switch means) 8a is opened. As will be described later, the exciting coil 8b is normally energized, and in this state, the contact portion 8a is open (that is, the contact portion 8a is normally open).
The conversion circuit 9 determines the pedaling force detected by the pedaling force sensor 6 as a command signal (torque command voltage V for left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel)._FL, V_FR, V_RL, V_RR) And output to each motor driver 4.
[0010]
The controller 7 is provided with a watchdog circuit (switch switching means) (not shown), and the CPU (not shown) of the controller 7 clears the watchdog timer of the watchdog circuit at every control cycle to excite the relay 8. While energization of the coil 8b is maintained (that is, the contact portion 8a is kept open), the watchdog timer is not cleared when the controller fails such as when the CPU (not shown) of the controller 7 runs out of control. As a result, the watchdog circuit stops energizing the exciting coil 8b (that is, the contact portion 8a is switched to the closed state [the state shown in FIG. 1]).
[0011]
Based on an output voltage from the pedal force sensor 6 and detection signals from a wheel speed sensor 10, an acceleration sensor 11 and a yaw rate sensor 12, which will be described later, the controller 7 is for the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel. As shown in FIG. 5, the torque command signal corresponding to each torque command (the torque command voltage V for the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, the right rear wheel) is obtained._FL, V_FR, V_RL, V_RR) Is output to each motor driver 4.
Motor driver 4_FL, 4_FR, 4_RL, 4_RRIs the torque command voltage V_FL, V_FR, V_RL, V_RRIs applied to each motor 2 to generate a torque having a magnitude corresponding to each torque command voltage. As a result, a movable body 13a of a ball screw mechanism 13 to be described later moves to press the inner pad 14 and the outer pad 15 against the disk 16, and a desired braking force is generated for each wheel.
[0012]
As shown in FIG. 3, the brake device 3 includes a motor 2, a speed reducer 17 connected to the motor 2, and the ball screw mechanism 13 that changes the rotational motion of the motor 2 to linear motion via the speed reducer 17; A caliper 18 having a hole 18a for slidably housing the movable body 13a of the ball screw mechanism 13 is provided.
The ball screw mechanism 13 includes a shaft portion 13b having a male screw (not shown) that is rotated by the motor 2 via the speed reducer 17, and a female screw (reference symbol omitted) that is screwed to the male screw. Accordingly, the movable body 13a has a substantially cylindrical shape that moves along the shaft portion 13b.
[0013]
The caliper 18 includes a main caliper 19 in which the hole 18 a is formed, and a substantially ring-shaped caliper auxiliary body 20 joined to the main caliper 19, and the speed reducer 17 is inserted into the caliper auxiliary body 20. . The main caliper 19 includes a caliper main body 19a in which the hole 18a is formed, an extension 19b extending from the caliper main body 19a so as to straddle the disk 16, and the caliper main body 19a on the tip side of the extension 19b. The claw part 19c provided so as to oppose the opening part of the hole 18a is comprised roughly.
The brake device 3 further includes pads between the disc 16 and the caliper body 19a and between the disc 16 and the claw portion 19c (hereinafter, the former pad is the inner pad 14 and the latter pad is the outer pad for convenience. 15), and when the movable body 13a moves to the left in FIG. 3 and presses the inner pad 14 against the disk 16, at the same time, the entire caliper 18 is fixed on the non-rotating portion of the vehicle. And the outer pad 15 is pressed against the disk 16 via the claw portion 19c to generate a braking force.
[0014]
As shown in FIG. 2, the conversion circuit 9 generates a voltage (input voltage V_in) And torque command voltage V for front left wheel, front right wheel, rear left wheel, rear right wheel_FL, V_FR, V_RL, V_RRThe front wheel side and rear wheel side amplifiers 21 that are converted into the motor driver 4 and output to the motor drivers 4, and the torque command voltage V for the left rear wheel and the right rear wheel are provided at the output portion of the rear wheel side amplifier 21._RL, V_RRIs generally composed of a Zener diode 22 that suppresses the current from becoming a certain value or more.
[0015]
Furthermore, the braking force control device 1 is provided with a wheel speed sensor 10 that detects the rotational speed of the wheel, an acceleration sensor 11 that detects the vehicle running acceleration, and a yaw rate sensor 12 that detects the yaw rate (yaw angular velocity). Torque command voltage (V_FL, V_FR, V_RL, V_RR) By using for calculation, control such as ABS, traction control and vehicle attitude control can be performed.
[0016]
In the braking force control apparatus configured as described above, normally, the exciting coil 8b is energized and the contact portion 8a is open, and the output voltage from the pedal force sensor 6, the wheel speed sensor 10, the acceleration sensor 11, and the yaw rate sensor. Based on the detection signal from 12, a torque command for the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel is obtained, and the torque command signal (for the left front wheel, the right front wheel) corresponding to each torque command is obtained. Torque command voltage V for left rear wheel and right rear wheel_FL, V_FR, V_RL, V_RR) Is output to each motor driver 4.
And motor driver 4_FL, 4_FR, 4_RL, 4_RRIs the torque command voltage V_FL, V_FR, V_RL, V_RRIs applied to each motor 2 and the torque command voltage V_FL, V_FR, V_RL, V_RRA torque having a magnitude corresponding to is generated. As a result, the movable body 13a of the ball screw mechanism 13 moves and presses the inner pad 14 and the outer pad 15 against the disk 16, and a desired braking force is generated for each wheel.
[0017]
When the controller 7 fails, the signal input from the controller 7 to the motor driver 4 is stopped, while the watchdog circuit detects the failure, stops energizing the exciting coil 8b, and closes the contact portion 8a [ In the state shown in FIG. 1, the pedal force sensor 6 and the motor driver 4 are connected via the conversion circuit 9.
For this reason, the voltage (input voltage V_in) Is a torque command voltage V for the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel as shown in FIG._FL, V_FR, V_RL, V_RRIs output to each motor driver 4. Then, hereinafter, the torque command voltage V_FL, V_FR, V_RL, V_RRIs applied to each motor 2 and torque command voltage V_FL, V_FR, V_RL, V_RRIs generated, and the movable body 13a of the ball screw mechanism 13 is moved to press the inner pad 14 and the outer pad 15 against the disk 16, and the detected value of the pedal force sensor 6 is set for each wheel. A braking force of a corresponding magnitude is generated. Thus, even when the controller 7 fails, the braking force can be secured satisfactorily, and as a result, the reliability of the dry brake can be improved.
In order to improve the reliability, it is conceivable that the controller 7 is duplicated. However, as compared with the case where the controller 7 is duplicated, the arithmetic function of the conversion circuit 9 is reduced, so that the apparatus can be made compact and inexpensive. Can be achieved.
[0018]
In the present embodiment, a Zener diode 22 is provided at the output of the amplifier 21 on the rear wheel side of the conversion circuit 9, and the torque command voltage V for the left rear wheel and the right rear wheel is provided._RL, V_RRAs a result, the braking force of the rear wheels is limited to a constant value, and it is possible to prevent the rear leading lock.
[0019]
In the above embodiment, the case where the motor 2 generates a desired torque by the operation of the motor driver (that is, the torque control is performed) is taken as an example. Based on the detected values, position commands for the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel are obtained. As shown in FIG. 7, position command signals corresponding to the position commands (for the left front wheel) Position command voltage VI for front right wheel, rear left wheel, rear right wheel_FL, VI_FR, VI_RL, VI_RR) To each motor driver 4, while the conversion circuit 9, as shown in FIG. 8, outputs the voltage (input voltage V_in) For left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel position command voltage VI_FL, VI_FR, VI_RL, VI_RRTo obtain a desired rotation amount of the motor 2 (and hence a moving position of the movable body 13a) (so-called position control is performed).
[0020]
Further, in place of the conversion circuit 9 of the above embodiment, a differentiator 23 is provided on the output side of the amplifier 21 as shown in FIG. 9, and the controller 7 uses the detection value of the pedal force sensor 6 for the left front wheel Speed commands for front wheels, left rear wheels, and right rear wheels are obtained, and as shown in FIG. 10, speed command signals (left front wheels, right front wheels, left rear wheels, right Speed command voltage VS for rear wheels_FL, VS_FR, VS_RL, VS_RR) To each motor driver 4, while the conversion circuit 9, as shown in FIG. 11, outputs the voltage (input voltage V_in) For left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel speed command voltage VS_FL, VS_FR, VS_RL, VS_RRTo position command signal (position command voltage VI for left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel_FL, VI_FR, VI_RL, VI_RR) To obtain the desired amount of rotation of the motor 2 (and hence the moving position of the movable body 13a) (so-called position control is performed).
[0021]
  Next, the braking force control device of the second embodiment of the present inventionPlaceThis will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 12, the braking force control apparatus 1 omits the relay 8 and the conversion circuit 9 of the first embodiment (FIG. 1), while the motor 2_FL, 2_FR, 2_RL, 2_RRAnd motor driver 4_FL, 4_FR, 4_RL, 4_RRSwitch 24 for the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, right rear wheel_FL, 24_FR, 24_RL, 24_RR(Hereinafter, the switch 24 is appropriately referred to) is mainly different from the first embodiment.
[0022]
The switch 24 is connected to the first fixed contact 25 provided on the motor 2 side, the second fixed contact 26 provided on the motor driver 4 side, and the first fixed contact 25, and the first fixed contact 25 is connected to the first fixed contact 25. It has a movable piece 27 that can be turned as a fulcrum and is connected to the second fixed contact 26 at the other end in a normal state.
In addition, switch 24_FLThe motor driver 4_FRA third fixed contact 28 connected to the second fixed contact 28 is provided, and a switch 24 is connected to the third fixed contact 28._FLThe other end of the movable piece 27 is switched and connected. Switch 24_FRThe motor driver 4_FLA third fixed contact 28 connected to the second fixed contact 28 is provided, and a switch 24 is connected to the third fixed contact 28._FRThe other end of the movable piece 27 is switched and connected.
[0023]
Switch 24_RLThe motor driver 4_RRA third fixed contact 28 connected to the second fixed contact 28 is provided, and a switch 24 is connected to the third fixed contact 28._RLThe other end of the movable piece 27 is switched and connected.
Switch 24_RRThe motor driver 4_RLA third fixed contact 28 connected to the second fixed contact 28 is provided, and a switch 24 is connected to the third fixed contact 28._RRThe other end of the movable piece 27 is switched and connected.
In the present embodiment, the first and second fixed contacts 25 and 26 and the movable piece 27 constitute a first switch mechanism, and the first and third fixed contacts 25 and 28 and the movable piece 27 are the second switch mechanism. A switch mechanism is configured.
[0024]
The controller 7 is provided with switch control means (not shown). The switch control means can detect a failure of the motor driver 4, operates the switch 24 when the failure is detected, rotates the movable piece 27, and the first and third fixed contacts 25, 28 via the movable piece 27. The motor 2 corresponding to the failed motor driver 4 is connected to the non-failed motor driver 4 so that the non-failed motor driver 4 drives the two motors 2. For example, as shown in FIG._FLHowever, if a failure occurs as shown in FIG._FLAnd motor 2_FLAnd the motor driver 4_FRMotor 2_FL, 2_FRWill be connected in parallel. It should be noted that the switch control means detects a failure and switches the connection of the movable piece 27 so that the motor driver 4 that has not failed (in the case of FIG._FR) Two motors 2 (in the case of FIG._FL, 2_FR) Are connected in parallel so that a current of a predetermined magnitude is passed through the two motors 2 (that is, the magnitude equivalent to the current passed through each motor 2 when no failure has occurred) Of the two motors 2 (in the case of FIG. 14, the motor 2_FL, 2_FR) Connected to the motor driver 4 (in the case of FIG. 14, the motor driver 4_FR) Torque command voltage (in the case of FIG. 14, torque command voltage V_FR) Is adjusted by the controller 7.
[0025]
In the braking force control apparatus configured as described above, the motor driver 4 is normally used._FL, 4_FR, 4_RL, 4_RRAccordingly, the corresponding motor 2 is driven, and a desired braking force corresponding to the detection value of the pedal force sensor 6 is generated.
[0026]
In addition, the motor driver 4 fails (the motor driver 4_FLAn example of a case where a failure occurs will be described below. ) And the switch control means is the motor driver 4_FLSwitch 24 is detected, switch 24_FLThe movable piece 27 is rotated, and the first and third fixed contacts 25 and 28 are connected via the movable piece 27, and the motor driver 4 that has failed is broken._FLMotor 2 corresponding to_FL, Motor driver 4 not malfunctioning_FRConnect to. Then, the torque command voltage obtained based on the detected value of the pedal force sensor 6 is the motor driver 4._RL, 4_RRThe torque command voltage V is adjusted so that the current supplied to the motor 2 is not reduced._FRIs the motor driver 4_FRTo be supplied.
[0027]
For this reason, the motor 2 is supplied with the torque command voltage V_FR, V_RL, V_RRIs generated, and thereby the movable body 13a of the ball screw mechanism 13 is moved to press the inner pad 14 and the outer pad 15 against the disk 16, and the detected value of the pedal force sensor 6 is set for each wheel. A braking force of a corresponding magnitude is generated. As described above, the motor driver 4 (in this case, the motor driver 4_FR) Can be ensured with good braking force even in the event of failure, and as a result, the reliability of the dry brake can be improved.
[0028]
【The invention's effect】
  The invention described in claim 1When the circuit for detecting the runaway detects the runaway of the CPU, the conversion circuit causes the front wheel torque command to be larger than the rear wheel torque command in a region where the amount of operation of the brake pedal is large. The rear wheel torque command is generated based on an operation amount of the brake pedal. The front wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right rear wheel brake devices. For this reason,Even in the event of a controller failure, the motor can be driven reliably and the braking force can be ensured appropriately, and as a result, the reliability of the dry brake can be improved.
[0029]
  The invention according to claim 2When the watchdog circuit detects the CPU runaway, the conversion circuit causes the front wheel torque command to be larger than the rear wheel torque command and the rear wheel torque command and the rear wheel in a region where the brake pedal operation amount is large. A wheel torque command is generated based on a detection signal of an operation amount of the brake pedal. The front wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is applied to each motor driver for the left and right rear wheel brake devices. For this reason,Even in the event of a controller failure, the motor can be driven reliably and the braking force can be ensured appropriately, and as a result, the reliability of the dry brake can be improved.
  According to the third aspect of the present invention, when the watchdog circuit detects the runaway of the CPU, the first and second amplifiers generate the same torque command value with respect to the operation amount of the brake pedal, and the Zener diode The torque command value generated by the amplifier is limited, the torque command value generated by the first amplifier is added to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the second amplifier is generated and is increased by the Zener diode. A torque command with a limited length is applied to each motor driver for the left and right rear wheel brake devices. For this reason, even in the event of a controller failure, the motor can be reliably driven and the braking force can be ensured appropriately, and as a result, the reliability of the dry brake can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a braking force control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing the conversion circuit of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view showing the brake device of FIG. 1. FIG.
4 is a characteristic diagram showing a pedal effort detected by the pedal effort sensor of FIG. 1 and its output voltage. FIG.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a torque command and an output (torque command voltage) required by the controller of FIG. 1;
6 is a characteristic diagram showing an input voltage and an output (torque command voltage) of the conversion circuit of FIG. 1; FIG.
7 is a characteristic diagram showing a position command and its output (position command voltage) required by a controller of a type different from that in FIG.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an input voltage and an output (position command voltage) of a conversion circuit provided corresponding to FIG. 7;
FIG. 9 is a block diagram illustrating a conversion circuit including a differentiating circuit.
10 is a characteristic diagram showing a speed command required by a controller provided corresponding to the conversion circuit of FIG. 9 and its output (speed command voltage). FIG.
11 is a characteristic diagram showing an input voltage and an output (position command voltage) of a conversion circuit provided corresponding to FIG. 10; FIG.
FIG. 12 is a block diagram schematically showing a braking force control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state of a switch when the motor driver in FIG. 12 is normal.
FIG. 14 is a diagram illustrating a switch state when the motor driver in FIG. 12 fails.
[Explanation of symbols]
1 Braking force control device
2 Motor
4 Motor driver
7 Controller

Claims

車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、
前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動するために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、
ＣＰＵを備え、車両が有するブレーキペダルの操作量に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、
前記各モータドライバは、前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、
前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出する回路と変換回路とを備え、
前記変換回路は、前記ブレーキペダルの操作量に基づき前輪用ブレーキ装置のための前輪用トルク指令と後輪用ブレーキ装置のための後輪用トルク指令とを発生し、
前記変換回路は、ブレーキペダルの操作量の大きい領域で、前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きな指令値を出力するように構成されており、
前記暴走を検出する回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記変換回路は前輪用トルク指令と後輪用トルク指令を発生し、
前記前輪用トルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記後輪用トルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする制動力制御装置。Four brake devices provided corresponding to the left and right front wheels and the left and right rear wheels of the vehicle , respectively, for generating a braking force by the operation of a motor;
Four motor drivers provided corresponding to the brake devices to drive the motors based on torque commands of the motors of the brake devices ,
A controller that includes a CPU, and that generates torque commands for the motors of the brake devices to the four motor drivers based on an operation amount of a brake pedal that the vehicle has ,
The controller generates a torque command for each motor of each brake device based on an operation amount of the brake pedal,
Each of the motor drivers is a braking force control device that drives the motor based on the torque command and generates a braking force based on the torque command in the four brake devices, respectively .
The braking force control device further includes a circuit for detecting runaway of the CPU and a conversion circuit ,
The conversion circuit generates a front wheel torque command for a front wheel brake device and a rear wheel torque command for a rear wheel brake device based on an operation amount of the brake pedal,
The conversion circuit is configured so that the front wheel torque command outputs a larger command value than the rear wheel torque command in a region where the amount of operation of the brake pedal is large.
When the circuit detecting the runaway detects the CPU runaway, the conversion circuit generates a front wheel torque command and a rear wheel torque command,
The front wheel torque command is applied to each motor driver for left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is applied to each motor driver for left and right rear wheel brake devices. A braking force control device characterized by that.

車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、
前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動するために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、
ＣＰＵを備え、車両のブレーキペダルの操作量を検出する検出手段による検出信号に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、
前記各モータドライバは、前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、
前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出するウォッチドック回路と変換回路とを備え、
前記変換回路は、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前輪用ブレーキ装置のための前輪用トルク指令を発生する前輪用変換回路と、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき後輪用ブレーキ装置のための後輪用トルク指令を発生する後輪用変換回路とを有する２系統の回路を備え、
前記変換回路は、ブレーキペダルの操作量の検出信号に対して前輪用トルク指令が後輪用トルク指令より大きな指令値を出力するように構成されており、
前記ウォッチドック回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記変換回路は前輪用トルク指令と後輪用トルク指令を発生し、
前記前輪用トルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記後輪用トルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする制動力制御装置。 Four brake devices provided corresponding to the left and right front wheels and the left and right rear wheels of the vehicle, respectively, for generating a braking force by the operation of a motor;
Four motor drivers provided corresponding to the brake devices to drive the motors based on torque commands of the motors of the brake devices,
A controller that includes a CPU and generates torque commands for the motors of the brake devices to the four motor drivers based on detection signals from detection means for detecting the operation amount of a brake pedal of the vehicle;
The controller generates a torque command for each motor of each brake device based on a detection signal of an operation amount of the brake pedal,
Each of the motor drivers is a braking force control device that drives the motor based on the torque command and generates a braking force based on the torque command in the four brake devices, respectively.
The braking force control device further includes a watchdog circuit for detecting runaway of the CPU and a conversion circuit,
The conversion circuit includes a front wheel conversion circuit for generating a front wheel torque command for a front wheel brake device based on a detection signal for the operation amount of the brake pedal, and a rear wheel operation based on a detection signal for the operation amount of the brake pedal. A circuit for two systems having a rear wheel conversion circuit for generating a rear wheel torque command for the brake device;
The conversion circuit is configured such that the front wheel torque command outputs a larger command value than the rear wheel torque command with respect to the brake pedal operation amount detection signal,
When the watchdog circuit detects the runaway of the CPU, the conversion circuit generates a front wheel torque command and a rear wheel torque command,
The front wheel torque command is applied to each motor driver for left and right front wheel brake devices, and the rear wheel torque command is applied to each motor driver for left and right rear wheel brake devices. A braking force control device characterized by that.

車両の左右の前輪および左右の後輪にそれぞれ対応して設けられモータの作動により制動力を発生する４個のブレーキ装置と、Four brake devices provided corresponding to the left and right front wheels and the left and right rear wheels of the vehicle, respectively, for generating a braking force by the operation of a motor;
前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令に基づいて前記各モータをそれぞれ駆動すThe motors are driven based on torque commands of the motors of the brake devices. るために、前記各ブレーキ装置に対応して設けられた４個のモータドライバと、For this purpose, four motor drivers provided corresponding to the brake devices,
車両のブレーキペダルの操作量を検出する検出手段の検出信号を受け、前記検出信号に基づいて前記４個のモータドライバに前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生するＣＰＵを備えたコントローラと、を備え、A controller including a CPU that receives a detection signal of a detection unit that detects an operation amount of a brake pedal of the vehicle and generates torque commands for each motor of each brake device to the four motor drivers based on the detection signal; With
前記コントローラは、前記ブレーキペダルの操作量の検出信号に基づき前記各ブレーキ装置の各モータのトルク指令を発生し、前記各モータドライバは前記トルク指令に基づき前記モータをそれぞれ駆動して前記４個のブレーキ装置に各トルク指令に基づく制動力をそれぞれ発生する制動力制御装置であって、The controller generates a torque command for each motor of each brake device based on a detection signal of an operation amount of the brake pedal, and each motor driver drives the motor based on the torque command, respectively. A braking force control device that generates a braking force based on each torque command in the braking device,
前記制動力制御装置は、さらに前記ＣＰＵの暴走を検出するウォッチドック回路と変換回路とを備え、The braking force control device further includes a watchdog circuit that detects a runaway of the CPU and a conversion circuit,
前記変換回路は、The conversion circuit includes:
前輪用ブレーキ装置のための第１の増幅器と後輪用ブレーキ装置のための第２の増幅器を並列に接続した並列回路と、A parallel circuit in which a first amplifier for a front wheel brake device and a second amplifier for a rear wheel brake device are connected in parallel;
前記第２の増幅器の出力の最大値を制限するツェナーダイオードと、を有し、A zener diode for limiting the maximum value of the output of the second amplifier,
前記第１と第２の増幅器は前記ブレーキペダルの操作量に対して同様のトルク指令値を発生し、前記ツェナーダイオードは前記第２の増幅器が発生するトルク指令値を制限するように構成されており、The first and second amplifiers generate similar torque command values for the operation amount of the brake pedal, and the Zener diode is configured to limit the torque command values generated by the second amplifier. And
ウォッチドック回路が前記ＣＰＵの暴走を検出すると、前記第１と第２の増幅器は前輪用ブレーキ装置と後輪用ブレーキ装置のための２種類のトルク指令を発生し、When the watchdog circuit detects the runaway of the CPU, the first and second amplifiers generate two types of torque commands for the front wheel brake device and the rear wheel brake device,
前記第１の増幅器のトルク指令が左右の前輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられ、また前記第２の増幅器のトルク指令が左右の後輪用ブレーキ装置用の各モータドライバにそれぞれ加えられるように構成されたことを特徴とする制動力制御装置。The torque command of the first amplifier is applied to each motor driver for the left and right front wheel brake devices, and the torque command of the second amplifier is applied to each motor driver for the left and right rear wheel brake devices. A braking force control device configured to be configured as described above.