JP5332693B2 - 制動力制御装置及び制動力制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御装置及び制動力制御方法に関する。
従来より、主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御装置が知られている。この制動力制御装置は、主電源の出力電圧が設定値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換える。
特開２００３−１３７０８５号公報
従来の制動力制御装置によれば、駆動状態を主状態から副状態へと移行させても必要な制動力が得られるように、副電源の容量を大きくする必要があり、システムの大型化やコスト増の要因となる可能性がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的はシステムの大型化やコスト増を抑制可能な制動力制御装置及び制動力制御方法を提供することにある。
本発明に係る制動力制御装置及び制動力制御方法は、主電源の出力電圧が主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換える第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、主電源から制動装置に供給する電力を制限する。
本発明に係る制動力制御装置及び制動力制御方法によれば、副電源の電力を利用した制動量が少なくなるので、副電源の容量を小さくでき、システムの大型化やコスト増を抑制することができる。
本発明の実施形態となる制動力制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態となる電動ブレーキコントローラの動作を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態となる電動ブレーキコントローラの動作を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態となる電動ブレーキコントローラの動作を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態となる電動ブレーキコントローラの動作を説明するための図である。 本発明の第５の実施形態となる電動ブレーキコントローラの動作を説明するための図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる制動力制御装置の構成及びその動作について説明する。
〔制動力制御装置の構成〕
本発明の実施形態となる制動力制御装置は、図１に示すように、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両１に搭載され、電気部品２に電力を供給するバッテリ電源３と、バッテリ電源３に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４と、バッテリ電源３により充電されるバックアップ電源５と、ブレーキ装置６（制動装置）を駆動することにより車両１の制動力を制御する電動ブレーキコントローラ７とを備える。電動ブレーキコントローラ７は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置により構成され、バッテリ電源３及びバックアップ電源５からの電力を利用してブレーキ装置６を駆動する。
〔制動力制御装置の動作〕
このような構成を有する制動力制御装置では、電動ブレーキコントローラ７が以下に説明するように動作することにより、バックアップ電源５の容量を小さくし、制動力制御装置の大型化及びコスト増を抑制する。以下、図２乃至図６を参照して第１乃至第５の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
〔第１の実施形態〕
始めに、図２を参照して、第１の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
本実施形態では、図２に示すように、車両の運転者がブレーキペダルを操作するのに応じて、始めに電動ブレーキコントローラ７が、バッテリ電源３の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる（図中矢印Ａ）。次にブレーキ装置６を駆動するのに伴ってバッテリ電源３の出力電圧が電圧Ｖ０から閾値電圧ＶＴＨ２に低下すると、電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３からブレーキ装置６への出力電流を電流Ｉ３から電流Ｉ２（＜電流Ｉ３）に制限する（図中矢印Ｂ）。そして電流制限を開始した後にバッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１（＜閾値ＶＴＨ２）以下に低下したタイミングで、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる（図中矢印Ｃ）。
従来の制動力制御装置では、図２中に一点鎖線で示すように主電源の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１以下に低下したタイミングでバッテリ電源３の電力によりブレーキ装置６を駆動する主状態からバックアップ電源５の電力によりブレーキ装置６を駆動する副状態へと駆動状態を切り換えるていた。このため従来の制動力制御装置によれば、駆動状態を主状態から副状態へと移行させても必要な制動力が得られるように、バックアップ電源５の容量を大きくする必要があり、システムの大型化やコスト増の要因となっていた。
これに対し本実施形態の制動力制御装置は、上述の通り、バッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１より大きい閾値電圧ＶＴＨ２以下に低下した場合、バッテリ電源３からブレーキ装置６に供給する電力を制限する。このような構成によれば、制動中のバッテリ電源３の電圧低下を抑制できるため、駆動状態を主状態から副状態へ移行させるタイミングを遅らせることができる。そしてこの結果、駆動状態を主状態から副状態へ移行させる前にタイミングの遅れ分だけ車速が低減され、バックアップ電源５の電力を利用した制動量が少なくなるので、バックアップ電源５の容量を大きくする必要が無くなり、システムの大型化やコスト増を抑制できる。
〔第２の実施形態〕
次に、図３を参照して、第２の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
本実施形態では、図３に示すように、車両の運転者がブレーキペダルを操作するのに応じて、始めに電動ブレーキコントローラ７が、バッテリ電源３の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる（図中矢印Ａ）。次に電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１から閾値電圧ＶＴＨ１まで低下するまでの間、バッテリ電源３からブレーキ装置６への出力電流を段階的に低下させる（図中矢印Ｂ）。そして電流制限を開始した後にバッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１以下に低下したタイミングで、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる（図中矢印Ｃ）。このような制動力制御方法によれば、第１の実施形態の効果に加えて、踏力アシストが段階的に低下すために制動安全性が向上するという効果が得られる。
〔第３の実施形態〕
次に、図４を参照して、第３の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
本実施形態では、図４に示すように、車両の運転者がブレーキペダルを操作するのに応じて、始めに電動ブレーキコントローラ７が、バッテリ電源３の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。次にブレーキ装置６を駆動するのに伴ってバッテリ電源３の出力電圧が電圧Ｖ０から閾値電圧ＶＴＨ２に低下すると、電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３からブレーキ装置６への出力電流を電流Ｉ３から電流Ｉ２（＜電流Ｉ３）に制限する。本実施形態では、この処理の際、電動ブレーキコントローラ７は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキ踏力）を検出し、ブレーキペダルの踏み込み量が大きい程、閾値電圧ＶＴＨ２の値を小さく設定（閾値電圧Ｖ”ＴＨ２から閾値電圧Ｖ’ＴＨ２へと低下）する。これはブレーキペダルの踏み込み量が大きい場合において不必要に早いタイミングで電源を切り換えることを抑制するためである。そして電流制限を開始した後にバッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１以下に低下したタイミングで、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。このような制動力制御方法によれば、第１の実施形態の効果に加えて、ブレーキペダルの踏み込み量が大きく、運転者が出来る限り大きな制動力を必要としている走行シーンに対応できるという効果が得られる。
〔第４の実施形態〕
次に、図５を参照して、第４の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
本実施形態では、図５に示すように、車両の運転者がブレーキペダルを操作するのに応じて、始めに電動ブレーキコントローラ７が、バッテリ電源３の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。次にブレーキ装置６を駆動するのに伴ってバッテリ電源３の出力電圧が電圧Ｖ０から閾値電圧ＶＴＨ２に低下すると、電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３からブレーキ装置６への出力電流を電流Ｉ３から電流Ｉ２（＜電流Ｉ３）に制限する。本実施形態では、この処理の際、電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３の端部電圧と電動ブレーキコントローラ７の端部電圧との間の電位差を検出し、電位差が大きい程、閾値電圧ＶＴＨ２の値を小さく設定（閾値電圧Ｖ”ＴＨ２から閾値電圧Ｖ’ＴＨ２へと低下）する。そして電流制限を開始した後にバッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１以下に低下したタイミングで、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。このような制動力制御方法によれば、第１の実施形態の効果に加えて、バッテリ電源３と電動ブレーキコントローラ７とを接続するケーブルの劣化等によってバッテリ電源３と電動ブレーキコントローラ７間の電位差が大きくなることにより不必要な電流制限が行われることを抑制できるという効果が得られる。
〔第５の実施形態〕
最後に、図６を参照して、第５の実施形態となる電動ブレーキコントローラ７の動作について説明する。
本実施形態では、図６に示すように、車両の運転者がブレーキペダルを操作するのに応じて、始めに電動ブレーキコントローラ７が、バッテリ電源３の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。次にブレーキ装置６を駆動するのに伴ってバッテリ電源３の出力電圧が電圧Ｖ０から閾値電圧ＶＴＨ２に低下すると、電動ブレーキコントローラ７は、バッテリ電源３からブレーキ装置６への出力電流を電流Ｉ３から電流Ｉ２（＜電流Ｉ３）に制限する。本実施形態では、この処理の際、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の残容量を検出し、残容量が大きい程、閾値電圧ＶＴＨ２の値を小さく設定（閾値電圧Ｖ”ＴＨ２から閾値電圧Ｖ’ＴＨ２へと低下）する。そして電流制限を開始した後にバッテリ電源３の出力電圧が閾値電圧ＶＴＨ１以下に低下したタイミングで、電動ブレーキコントローラ７は、バックアップ電源５の電力を利用してブレーキ装置６を駆動することにより車両１の制動力を制御して踏力アシストを発生させる。このような制動力制御方法によれば、第１の実施形態の効果に加えて、バッテリ電源３に故障が発生したとしてもより長い時間、通常通りの踏力アシストを出力できるという効果が得られる。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
１：車両
２：電気部品
３：バッテリ電源
４：ＤＣ／ＤＣコンバータ
５：バックアップ電源
６：ブレーキ装置
７：電動ブレーキコントローラ

Claims (6)

  1. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御装置であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換える制御部を備え、当該制御部は、主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限し、
    前記制御部は、ブレーキペダルの踏み込み量が大きくなるのに従って前記第２閾値を小さく設定する
    ことを特徴とする制動力制御装置。
  2. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御装置であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換える制御部を備え、当該制御部は、主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限し、
    前記制御部は、前記制御部の端部電圧と前記主電源の端部電圧との間の電位差が大きくなるのに従って前記第２閾値を小さく設定する
    ことを特徴とする制動力制御装置。
  3. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御装置であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換える制御部を備え、当該制御部は、主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限し、
    前記制御部は、前記副電源の残容量が低下するのに従って前記第２閾値を小さく設定する
    ことを特徴とする制動力制御装置。
  4. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御方法であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換えるステップと、
    主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限するステップと、
    ブレーキペダルの踏み込み量が大きくなるのに従って前記第２閾値を小さく設定するステップと
    を有することを特徴とする制動力制御方法。
  5. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御方法であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換えるステップと、
    主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限するステップと、
    前記制動装置を駆動することにより制動力を制御する制御部の端部電圧と前記主電源の端部電圧との間の電位差が大きくなるのに従って前記第２閾値を小さく設定するステップと
    を有することを特徴とする制動力制御方法。
  6. 主電源及び副電源から供給される電力を利用して制動装置を駆動することにより制動力を発生させる制動力制御方法であって、
    前記主電源の出力電圧が第１閾値以下に低下した場合、主電源の電力により制動装置を駆動する主状態から副電源の電力により制動装置を駆動する副状態へと駆動状態を切り換えるステップと、
    主電源の出力電圧が前記第１閾値より大きい第２閾値以下に低下した場合、前記制動装置に供給する電力を制限するステップと、
    前記副電源の残容量が低下するのに従って前記第２閾値を小さく設定するステップと
    を有することを特徴とする制動力制御方法。
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