WO2018181808A1 - 車両用ブレーキシステム - Google Patents

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WO2018181808A1
WO2018181808A1 PCT/JP2018/013436 JP2018013436W WO2018181808A1 WO 2018181808 A1 WO2018181808 A1 WO 2018181808A1 JP 2018013436 W JP2018013436 W JP 2018013436W WO 2018181808 A1 WO2018181808 A1 WO 2018181808A1
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controller
sub
vehicle
driver
brake system
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PCT/JP2018/013436
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English (en)
French (fr)
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寛将 佐藤
俊博 小比賀
裕輔 古賀
豊田　博充
晴大 小寺
山崎　達也
唯 増田
Original Assignee
日信工業株式会社
オートリブ日信ブレーキシステムジャパン株式会社
三菱自動車工業株式会社
Ntn株式会社
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    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data

Definitions

  • the present invention relates to a highly reliable vehicle brake system including an electric brake.
  • a system including a central control device and a motor control device for each wheel has been proposed as an electric control system for a vehicle brake system (Patent Document 1).
  • a motor is controlled via a drive IC by a main microcomputer mounted on each motor control device, and a failure of the main microcomputer can be detected by a monitoring microcomputer provided corresponding to the main microcomputer.
  • a monitoring microcomputer provided corresponding to the main microcomputer.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle brake system including an electric brake, which is low-cost and highly reliable.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following aspects or application examples.
  • a brake system for a vehicle comprising: an electric brake including at least one electric actuator for pressing the friction pad toward the rotor; a driver that drives the electric actuator; and a control device including a plurality of controllers connected to each other.
  • the electric brake is provided on each wheel of the vehicle,
  • the plurality of controllers are: A master controller including a driver control unit that controls the driver, a braking force calculation unit that calculates a braking force of the electric brake, and a behavior control unit that controls the behavior of the vehicle; A sub-controller including a driver control unit that controls the driver, and a braking force calculation unit that calculates a braking force of the electric brake; Including The electric brake provided on at least one of the wheels can be controlled from both the master controller and the sub-controller.
  • the electric brake provided on at least one of the wheels can be controlled from both the master controller and the sub-controller. Even in the case of a failure, the electric brake can be controlled by the other, so that redundancy is realized and the reliability of the system is improved.
  • the electric brake provided on at least one of the wheels can be controlled from both the master controller and the sub-controller. Control is possible.
  • the vehicle brake system it is possible to achieve a reduction in cost by not using a plurality of relatively expensive master controllers while achieving redundancy by using a plurality of controllers.
  • the at least one of the wheels may be a front wheel of the vehicle.
  • the control of the electric brake having a large braking force provided on the front wheels is made redundant, the reliability of the system is further improved.
  • the control device includes a first control device and a second control device,
  • the first control device includes: The master controller and the sub-controller can be provided.
  • the communication line between the master controller and the sub-controller is shortened. System reliability is also improved.
  • the control device includes a first control device and a second control device, A brake pedal, A stroke simulator connected to the brake pedal; A stroke sensor for detecting an operation amount of the brake pedal,
  • the first control device includes: The stroke simulator and the stroke sensor may be provided integrally.
  • a control device on which the master controller and the sub controller are mounted is provided integrally with the stroke simulator and the stroke sensor, so that space saving is realized and the mounting capability on the vehicle is improved. improves.
  • the master controller and the sub-controller are The same driver can be controlled.
  • the electric actuator provided in the electric brake provided in any of the wheels can be driven from both the master controller and the sub-controller via the driver. Even if one of the controller and the sub-controller fails, the electric brake can be controlled by the other, so that redundancy is realized and the reliability of the system is improved.
  • One aspect of the vehicle brake system is as follows.
  • a plurality of drivers that respectively drive a plurality of the electric actuators provided in the electric brake provided in the at least one of the wheels;
  • the master controller controls one of the plurality of drivers;
  • the sub-controller can control another one of the plurality of the drivers.
  • the driver controlled by the master controller and the driver controlled by the sub-controller are provided separately, even if one driver fails, the electric actuator is operated by the other driver.
  • the system can be driven, and the redundancy and reliability of the system are improved.
  • the electric brake can be more precisely controlled, and the controllability of the electric brake is improved.
  • the behavior control unit is As control of the behavior of the vehicle, at least one of control for preventing the wheels from locking, control for suppressing idling of the wheels, and control for suppressing side slip of the vehicle can be performed.
  • the electric brake provided on at least one of the wheels can be controlled from both the master controller and the sub-controller, various controls can be performed on the electric brake. Is possible.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the master controller and the first to third sub-controllers of the vehicle brake system according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system according to a first modification.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system according to a second modification.
  • the vehicle brake system includes an electric brake including at least one electric actuator for pressing the friction pad toward the rotor, a driver for driving the electric actuator, and a plurality of controllers connected to each other.
  • a brake system for a vehicle comprising: a control device comprising: the electric brake provided on each wheel of the vehicle; the plurality of controllers including a driver control unit that controls the driver; and a braking force of the electric brake.
  • a master controller including a braking force calculation unit that calculates, a behavior control unit that controls the behavior of the vehicle, a driver control unit that controls the driver, and a braking force calculation unit that calculates the braking force of the electric brake; Including at least one of the wheels.
  • the electric brake is characterized in that is controllable from both said master controller and said sub controller.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system 1 according to this embodiment
  • FIG. 2 shows a master controller 30 and first to third sub-controllers 40 to 42 of the vehicle brake system 1 according to this embodiment.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system 1 according to this embodiment
  • FIG. 2 shows a master controller 30 and first to third sub-controllers 40 to 42 of the vehicle brake system 1 according to this embodiment.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system 1 according to this embodiment
  • FIG. 2 shows a master controller 30 and first to third sub-controllers 40 to 42 of the vehicle brake system 1 according to this embodiment.
  • the vehicle brake system 1 includes electric brakes 16a to 16d including at least one motor 80, 82, 84, 85 that are electric actuators for pressing a friction pad (not shown) to a rotor side (not shown). And drivers 60, 62, 64, 65 for driving the motors 80, 82, 84, 85, and a plurality of mutually connected controllers (master controller 30, first sub-controller 40, second sub-controller 41, third And a control device (10, 11) including a sub-controller 42).
  • a rotor (not shown) is provided on each of the wheels Wa to Wd of the vehicle VB that is a four-wheeled vehicle and rotates integrally with the wheels Wa to Wd.
  • the vehicle VB is not limited to a four-wheeled vehicle.
  • a plurality of motors may be provided for one electric brake, and a plurality of electric brakes may be provided for one wheel.
  • Electric brake The electric brake 16a provided on the front wheel left wheel (FL) is applied to a brake caliper 5a, a motor 80 fixed to the brake caliper 5a via a speed reducer 4a, and a friction pad (not shown) by the motor 80.
  • the motor 80 includes a rotation angle sensor 90 that detects the relative position of the rotation shaft with respect to its own stator.
  • the detection signal of the load sensor 6 a is input to the first sub controller 40, and the detection signal of the rotation angle sensor 90 is input to the master controller 30 and the first sub controller 40 via the driver 60.
  • the electric brake 16b provided on the front wheel (FR) wheel Wb includes a brake caliper 5b, a motor 82 fixed to the brake caliper 5b via the speed reducer 4b, and a load applied to a friction pad (not shown) by the motor 82.
  • the motor 82 includes a rotation angle sensor 92 that detects the relative position of the rotation shaft with respect to its own stator.
  • the detection signal of the load sensor 6 b is input to the second sub controller 41, and the detection signal of the rotation angle sensor 92 is input to the master controller 30 and the second sub controller 41 via the driver 62.
  • the electric brake 16c provided on the rear wheel (RL) wheel Wc includes a brake caliper 5c, a motor 84 fixed to the brake caliper 5c via the speed reducer 4c, and a load applied to a friction pad (not shown) by the motor 84. And a load sensor 6c for detecting.
  • the motor 84 includes a rotation angle sensor 94 that detects the relative position of the rotation shaft with respect to its own stator. The detection signal of the load sensor 6 c is input to the third sub controller 42, and the detection signal of the rotation angle sensor 94 is input to the third sub controller 42 via the driver 64.
  • the electric brake 16d provided on the rear wheel (RR) wheel Wd includes a brake caliper 5d, a motor 85 fixed to the brake caliper 5d via the speed reducer 4d, and a load applied to a friction pad (not shown) by the motor 85.
  • the motor 85 includes a rotation angle sensor 95 that detects the relative position of the rotation shaft with respect to its own stator.
  • the detection signal of the load sensor 6 d is input to the third sub controller 42, and the detection signal of the rotation angle sensor 95 is input to the third sub controller 42 via the driver 65.
  • the brake calipers 5a to 5d are integrally formed with claw portions that are formed in a substantially C shape and extend to the opposite side across a rotor (not shown).
  • Reduction gears 4a to 4d are fixed to brake calipers 5a to 5d, and transmit torque generated by rotation of motors 80, 82, 84, and 85 to a linear motion mechanism (not shown) built in brake calipers 5a to 5d.
  • the linear motion mechanism As the linear motion mechanism, a known mechanism in the electric brake can be adopted.
  • the linear motion mechanism converts the rotation of the motors 80, 82, 84, 85 into a linear motion of the friction pad via the speed reducers 4a to 4d.
  • the linear motion mechanism presses the friction pad against the rotor and suppresses the rotation of the wheels Wa to Wd.
  • motors 80, 82, 84, and 85 known electric motors can be adopted, for example, brushless DC motors.
  • the friction pads are moved via the speed reducers 4a to 4d and the linear motion mechanism.
  • adopted the motor as an electric actuator is demonstrated, you may employ
  • the vehicle brake system 1 includes a brake pedal 2 that is an input device, and a stroke simulator 3 connected to the brake pedal 2.
  • the brake pedal 2 includes a second stroke sensor 21 and a third stroke sensor 22 that detect an operation amount of the driver's brake pedal 2.
  • the stroke simulator 3 includes a first stroke sensor 20 that detects an operation amount of the brake pedal 2.
  • Each of the stroke sensors 20 to 22 generates an electrical detection signal corresponding to a depression stroke and / or a depression force, which is a kind of operation amount of the brake pedal 2, independently of each other.
  • the first stroke sensor 20 transmits a detection signal to a master controller 30 to be described later
  • the second stroke sensor 21 transmits a detection signal to a first sub-controller 40 to be described later
  • the third stroke sensor 22 is a second sub-controller to be described later.
  • a detection signal is transmitted to 41 and a third sub-controller 42 described later.
  • the vehicle VB includes a plurality of control devices (hereinafter referred to as “other control devices 1000”) provided in systems other than the vehicle brake system 1 as input devices to the vehicle brake system 1.
  • the other control device 1000 is connected to the master controller 30 of the first control device 10 and the third sub-controller 42 of the second control device 11 by CAN (Controller Area Network), and communicates information regarding brake operation with each other. .
  • CAN Controller Area Network
  • the control device includes a first control device 10 and a second control device 11.
  • the first control device 10 is arranged at a predetermined position of the vehicle VB independently of the second control device 11.
  • the first control device 10 and the second control device 11 are electronic control units (ECUs).
  • ECUs electronice control units
  • Each of the first control device 10 and the second control device 11 is housed in a synthetic resin casing. Therefore, redundancy is achieved by two control devices, the first control device 10 and the second control device 11.
  • the example using two control apparatuses is demonstrated, it is good also considering the arrangement
  • the first control device 10 and the second control device 11 are connected by CAN and communicate with each other. In CAN communication, unidirectional and bidirectional information is transmitted. Communication between ECUs is not limited to CAN.
  • the first control device 10 and the second control device 11 are electrically connected to three batteries 100, 101, 102 that are independent from each other.
  • the batteries 100, 101, and 102 supply power to the electronic components included in the first control device 10 and the second control device 11.
  • the batteries 100, 101, 102 of the vehicle brake system 1 are arranged at predetermined positions of the vehicle VB.
  • the first control device 10 includes a master controller 30, a first sub controller 40, a second sub controller 41, and drivers 60 and 62, and the second control device 11 includes a third sub controller 42 and drivers 64 and 65.
  • Each of the master controller 30 and the first to third sub-controllers 40 to 42 is a microcomputer. Since the first control device 10 includes a plurality of controllers, redundancy and reliability in the first control device 10 are improved. Further, since a plurality of relatively expensive master controllers are not installed, cost reduction can be realized.
  • the master controller 30 requires high performance in order to provide the behavior control unit 303 (the behavior control unit 303 will be described later), and is a relatively expensive controller compared to the first to third sub-controllers 40 to 42.
  • the master controller 30 includes a driver control unit 301 that controls the drivers 60 and 62, a braking force calculation unit 302 that calculates the braking force of the electric brakes 16a to 16d, and the behavior of the vehicle VB. And a behavior control unit 303 for controlling
  • the first sub-controller 40 includes a driver control unit 400 that controls the driver 60, and a braking force calculation unit 402 that calculates the braking force of the electric brakes 16a to 16d.
  • the second sub-controller 41 includes a driver control unit 410 that controls the driver 62, and a braking force calculation unit 412 that calculates the braking force of the electric brakes 16a to 16d.
  • the third sub-controller 42 includes a driver control unit 420 that controls the drivers 64 and 65, and a braking force calculation unit 422 that calculates the braking force of the electric brakes 16a to 16d. Since the first to third sub-controllers 40 to 42 do not include the behavior control unit, a microcomputer that is less expensive than the master controller 30 can be adopted, which contributes to cost reduction.
  • Drivers 60, 62, 64, and 65 control driving of motors 80, 82, 84, and 85. Specifically, the driver 60 controls the driving of the motor 80, the driver 62 controls the driving of the motor 82, the driver 64 controls the driving of the motor 84, and the driver 65 controls the driving of the motor 85.
  • the drivers 60, 62, 64, and 65 control the motors 80, 82, 84, and 85 by, for example, a sine wave driving method. Further, the drivers 60, 62, 64, 65 are not limited to the sine wave driving method, and may be controlled by, for example, a rectangular wave current.
  • the drivers 60, 62, 64, and 65 include a power supply circuit and an inverter that supply power to the motors 80, 82, 84, and 85 according to instructions from the driver control units 301, 400, 410, and 420.
  • the braking force calculation units 302, 402, 412, and 422 calculate the braking force (required value) based on the detection signals of the stroke sensors 20 to 22 corresponding to the operation amount of the brake pedal 2. Further, the braking force calculation units 302, 402, 412, 422 can calculate the braking force (required value) based on a signal from another control device 1000.
  • the driver control units 301, 400, 410, and 420 include the braking force (required value) calculated by the braking force calculation units 302, 402, 412, and 422, the detection signals of the load sensors 6a to 6d, and the rotation angle sensors 90 and 92, respectively. , 94, 95 based on the detection signals of the drivers 60, 62, 64, 65.
  • the drivers 60, 62, 64, 65 supply driving sine wave currents to the motors 80, 82, 84, 85 in accordance with instructions from the driver control units 301, 400, 410, 420.
  • the current supplied to the motors 80, 82, 84, 85 is detected by current sensors 70, 72, 74, 75.
  • the behavior control unit 303 outputs a signal for controlling the behavior of the vehicle VB to the driver control units 301, 400, 410, and 420.
  • the behavior is other than simple braking according to the operation of the normal brake pedal 2, for example, ABS (Antilock Brake System) which is a control to prevent the wheel from being locked, and TCS (Control which suppresses idling of the wheels Wa to Wd). (Traction Control System), behavior stabilization control that is a control that suppresses the side slip of the vehicle VB.
  • the master controller 30 and the first to third sub-controllers 40 to 42 include determination units 304, 404, 414, and 424 that determine the braking force by comparing the braking force calculation results of other controllers. Since the master controller 30 and the first to third sub-controllers 40 to 42 have the determination units 304, 404, 414, and 424, the controllers (30, 40, 41, and 42) are selectively used according to the braking force calculation result. Therefore, the vehicle brake system 1 can be made redundant.
  • Determination units 304, 404, 414, and 424 determine the braking force by comparing the braking force calculation results of other controllers.
  • the other controllers are the first sub controller 40, the second sub controller 41, and the third sub controller 42 for the determination unit 304, and the master controller 30, the second sub controller 41, and the third sub controller for the determination unit 404. 42, the master controller 30, the first sub-controller 40, and the third sub-controller 42 for the determination unit 414, and the master controller 30, the first sub-controller 40, and the second sub-controller 41 for the determination unit 424.
  • the determination units 304, 404, 414, 424 calculate the calculation result in the braking force calculation unit 302 of the master controller 30, the calculation result in the braking force calculation unit 402 of the first sub controller 40, and the braking force calculation of the second sub controller 41.
  • Three of the calculation results in the unit 412 and the calculation results in the braking force calculation unit 422 of the third sub-controller 42 are compared, and it is determined which calculation result is adopted as the braking force by majority vote.
  • the master controller 30 controls the driver 60 and the driver 62. That is, the determination units 304, 404, 414, and 424 make the vehicle brake system 1 redundant.
  • the electric brakes 16a and 16b provided on the wheels Wa and Wb are connected between the master controller 30 and the sub-controller (the first sub-controller 40 or the second sub-controller 41). It can be controlled from both. More specifically, the motor 80 included in the electric brake 16 a is driven by the driver 60, and the master controller 30 and the first sub controller 40 can control the same driver 60. The motor 82 provided in the electric brake 16b is driven by a driver 62, and the master controller 30 and the second sub controller 41 can control the same driver 62. Therefore, according to the vehicle brake system 1 according to the present embodiment, even if one of the master controller 30 and the first sub-controller 40 fails, the electric brake 16a can be controlled by the other.
  • the motor 80 included in the electric brake 16 a is driven by the driver 60, and the master controller 30 and the first sub controller 40 can control the same driver 60.
  • the motor 82 provided in the electric brake 16b is driven by a driver 62, and the master controller 30 and the second sub controller 41 can control the same driver
  • the electric brake 16b can be controlled by the other, so that redundancy is realized and reliability is improved.
  • the control of the electric brakes 16a and 16b provided on the wheels Wa and Wb as the front wheels is made redundant, so that the reliability is further improved.
  • the electric brakes 16 a and 16 b provided on the wheels Wa and Wb are supplied from both the master controller 30 and the first sub controller 40 or the second sub controller 41. Since control is possible, various control is possible with respect to the electric brake 16a.
  • a comparison is achieved while achieving redundancy by using a plurality of controllers (the master controller 30, the first sub controller 40, and the second sub controller 41).
  • the cost can be reduced by not installing multiple expensive master controllers.
  • the master controller 30, the first sub-controller 40, and the second sub-controller 41 are mounted on the first controller 10, so that the master controller 30, the first sub-controller 41, Since the communication line between the sub-controller 40 and the second sub-controller 41 is shortened, cost reduction is realized and reliability is improved.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system 1a according to the first modification.
  • the same components as those in the vehicle brake system 1 of FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals in FIG. 3, and detailed description thereof is omitted.
  • the electric brake 16a further includes a motor 81 that is an electric actuator fixed to the brake caliper 5a via the speed reducer 4a with respect to the configuration of FIG. Since the motor 81 is coaxial with the motor 80, a rotation angle sensor is unnecessary (the motor 80 and the rotation angle sensor 90 are shared).
  • the electric brake 16b further includes a motor 83 that is an electric actuator fixed to the brake caliper 5b via the speed reducer 4b. Since the motor 83 is coaxial with the motor 82, a rotation angle sensor is unnecessary (the motor 82 and the rotation angle sensor 92 are shared).
  • known electric motors can be adopted, for example, brushless DC motors.
  • the first control device 10 further includes drivers 61 and 63 that drive the motors 81 and 83.
  • the load sensor 6a detects a load applied to a friction pad (not shown) by the motors 80 and 81, a detection signal of the load sensor 6a is input to the first sub-controller 40, and a detection signal of the rotation angle sensor 90 is a driver 60 , 61 to the first sub controller 40 and the master controller 30.
  • the load sensor 6b detects a load applied to a friction pad (not shown) by the motors 82 and 83, a detection signal of the load sensor 6b is input to the second sub-controller 41, and a detection signal of the rotation angle sensor 92 is a driver 62. , 63 to the second sub-controller 41 and the master controller 30.
  • the reduction gear 4a transmits the torque generated by the rotation of the motors 80 and 81 to a linear motion mechanism (not shown) built in the brake caliper 5a.
  • This linear motion mechanism converts the rotation of the motors 80 and 81 into a linear motion of the friction pad via the speed reducer 4a, and presses the friction pad against the rotor to suppress the rotation of the wheel Wa.
  • the speed reducer 4b transmits torque generated by the rotation of the motors 82 and 83 to a linear motion mechanism (not shown) built in the brake caliper 5b.
  • This linear motion mechanism converts the rotation of the motors 82 and 83 into a linear motion of the friction pad via the speed reducer 4b, and presses the friction pad against the rotor to suppress the rotation of the wheel Wb.
  • the configuration of the master controller 30 and the first to third sub-controllers 40 to 42 is the same as that shown in FIG. However, some functions of the master controller 30 are different from those of the vehicle brake system 1. That is, in the master controller 30, the driver control unit 301 controls the drivers 61 and 63.
  • Drivers 61 and 63 control driving of motors 81 and 83. Specifically, the driver 61 controls the driving of the motor 81, and the driver 63 controls the driving of the motor 83.
  • the drivers 61 and 63 control the motors 81 and 83 by, for example, a sine wave driving method. Further, the drivers 61 and 63 are not limited to the sine wave driving method, and may be controlled by a rectangular wave current, for example.
  • the drivers 61 and 63 include a power supply circuit and an inverter that supply electric power according to a command from the driver control unit 301 to the motors 81 and 83.
  • the drivers 61 and 63 supply a driving sine wave current to the motors 81 and 83 in accordance with a command from the driver control unit 301.
  • Currents supplied to the motors 81 and 83 are detected by current sensors 71 and 73.
  • the electric brake 16a provided to the wheel Wa can be controlled from both the master controller 30 and the first sub-controller 40, and the electric brake provided to the wheel Wb.
  • the brake 16b can be controlled from both the master controller 30 and the second sub-controller 41.
  • the plurality of motors 80 and 81 included in the electric brake 16a are driven by the plurality of drivers 60 and 61, and the master controller 30 controls the driver 61 that is one of the plurality of drivers 60 and 61.
  • the first sub-controller 40 controls a driver 60 that is one of the plurality of drivers 60 and 61.
  • the plurality of motors 82 and 83 included in the electric brake 16b are driven by the plurality of drivers 62 and 63, and the master controller 30 controls the driver 63 that is one of the plurality of drivers 62 and 63, and the second sub
  • the controller 41 controls a driver 62 that is one of the plurality of drivers 62 and 63. Therefore, according to the vehicle brake system 1a according to the first modification, even if one of the master controller 30 and the first sub-controller 40 breaks down, the electric brake 16a can be controlled by the other. Even if one of the second sub-controllers 41 breaks down, the electric brake 16b can be controlled by the other, so that redundancy is realized and reliability is improved. In particular, according to the vehicle brake system 1a according to the modified example 1, since the control of the electric brakes 16a and 16b provided on the wheels Wa and Wb as the front wheels is made redundant, the reliability is further improved.
  • the driver 61 controlled by the master controller 30 and the driver 60 controlled by the first sub-controller 40 are provided separately. Even if the motor fails, the other of the motors 80 and 81 can be driven by the other of the drivers 60 and 61. Further, since the driver 63 controlled by the master controller 30 and the driver 62 controlled by the second sub-controller 41 are provided separately, even if one of the drivers 62, 63 breaks down, the motor by the other of the drivers 62, 63 The other of 82 and 83 can be driven. Therefore, according to the vehicle brake system 1a according to the first modification, redundancy and reliability are improved.
  • the electric brakes 16a and 16b can be more precisely controlled, and the controllability of the electric brakes 16a and 16b is improved.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram showing a vehicle brake system 1b according to the second modification.
  • the same components as those in the vehicle brake systems 1 and 1a of FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals in FIG. 4 and detailed description thereof is omitted.
  • the configuration of the master controller 30 and the first to third sub-controllers 40 to 42 is the same as that shown in FIG.
  • the first control device 10 is provided integrally with the stroke simulator 3 and the stroke sensors 20-22.
  • the stroke simulator 3 and the stroke sensors 20 to 22 are housed in a synthetic resin casing, and one surface of the housing in which the first control device 10 is housed, and the stroke simulator 3 and the stroke sensors 20 to 22 are housed.
  • the first controller 10 may be provided integrally with the stroke simulator 3 and the stroke sensors 20 to 22 by bonding one surface of the casing.
  • the first controller 10 and the stroke sensor 20 to 22 are bonded to one surface of the housing in which the stroke simulator 3 is accommodated, so that the first controller 10 becomes the stroke simulator. 3 and the stroke sensors 20 to 22 may be provided integrally.
  • the first controller 10 on which the master controller 30, the first sub-controller 40, and the second sub-controller 41 are mounted includes the stroke simulator 3 and the stroke sensors 20-22.
  • the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects).
  • the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced.
  • the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object.
  • the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
  • Braking force calculation unit 404 ... Determination unit 41 ... Second sub controller 410 ... Driver Control unit, 412 ... braking force calculation unit, 414 ... determination unit, 42 ... third sub-controller, 420 ... driver control unit, 422 Braking force calculation unit, 424 ... determination unit, 60-65 ... driver, 70-75 ... current sensor, 80-85 ... motor, 90, 92, 94, 95 ... rotation angle sensor, 100-102 ... battery, 1000 ... other Control device, VB ... vehicle, Wa-Wd ... wheel

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Abstract

電動ブレーキを備えた車両用ブレーキシステムであって、低コストで冗長化を可能とする信頼性の高い車両用ブレーキシステムを提供する。　車両用ブレーキシステム１は、車両ＶＢの車輪Ｗａに備えられ、モータ８０を備える電動ブレーキ１６ａと、モータ８０を駆動するドライバ６０と、相互に接続されたマスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０を備える第１の制御装置１０と、を備える。電動ブレーキ１６ａは、マスタコントローラ３０と第１サブコントローラ４０との両方から制御可能である。

Description

車両用ブレーキシステム
　本発明は、電動ブレーキを備えた信頼性の高い車両用ブレーキシステムに関する。
　車両用ブレーキシステムの電気制御システムとしては、中央制御装置と、車輪ごとのモータ制御装置とを備えたシステムが提案されている（特許文献１）。このシステムでは、各モータ制御装置に搭載された主マイコンによって駆動ＩＣを介してモータを制御するようになっており、主マイコンに対応して設けられる監視マイコンによって主マイコンの故障を検出可能であるものの、例えば主マイコンが故障した場合でも、その車輪の電動ブレーキを引き続き作動できるような冗長化が望まれる。
特開２００１－１３８８８２号公報
　本発明は、電動ブレーキを備えた車両用ブレーキシステムであって、低コストで信頼性の高い車両用ブレーキシステムを提供することを目的とする。
　本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
　［１］
　本発明に係る車両用ブレーキシステムの一態様は、
　摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、相互に接続された複数のコントローラを備える制御装置と、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、
　前記電動ブレーキは、前記車両の各車輪に備えられ、
　前記複数のコントローラは、
　前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、前記車両の挙動を制御する挙動制御部と、を含むマスタコントローラと、
　前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、を含むサブコントローラと、
を含み、
　少なくともいずれかの前記車輪に備えられた前記電動ブレーキは、前記マスタコントローラと前記サブコントローラとの両方から制御可能であることを特徴とする。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、少なくともいずれかの車輪に備えられた電動ブレーキは、マスタコントローラとサブコントローラとの両方から制御可能であるため、万が一、マスタコントローラ及びサブコントローラの一方が故障した場合でも他方によって当該電動ブレーキの制御が可能であるため冗長化が実現され、当該システムの信頼性が向上する。
　また、上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、少なくともいずれかの車輪に備えられた電動ブレーキは、マスタコントローラとサブコントローラとの両方から制御可能であるため、当該電動ブレーキに対して様々な制御が可能である。
　また、上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、複数のコントローラを使用することにより冗長化を達成しながらも、比較的高価なマスタコントローラを複数搭載しないことにより低コスト化を実現できる。
　［２］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様において、
　前記少なくともいずれかの前記車輪は、前記車両の前輪であるようにすることができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、前輪に備えられた制動力の大きい電動ブレーキの制御が冗長化されるので、当該システムの信頼性がさらに向上する。
　［３］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様において、
　前記制御装置は、第１の制御装置と第２の制御装置とを含み、
　前記第１の制御装置は、
　前記マスタコントローラと、前記サブコントローラと、を備えることができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、マスタコントローラとサブコントローラとを同じ制御装置に搭載することにより、マスタコントローラとサブコントローラとの通信線が短くなるため、低コスト化が実現され、当該システムの信頼性も向上する。
　［４］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様は、
　前記制御装置は、第１の制御装置と第２の制御装置とを含み、
　ブレーキペダルと、
　前記ブレーキペダルに接続されたストロークシミュレータと、
　前記ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、をさらに備え、
　前記第１の制御装置は、
　前記ストロークシミュレータ及び前記ストロークセンサと一体に設けられることができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、マスタコントローラとサブコントローラが搭載される制御装置がストロークシミュレータ及びストロークセンサと一体に設けられることにより、省スペース化が実現され、車両への搭載性が向上する。
　［５］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様において、
　前記マスタコントローラ及び前記サブコントローラは、
　同じ前記ドライバを制御可能であるようにすることができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、いずれかの車輪に備えられた電動ブレーキが備える電動アクチュエータは、ドライバを介してマスタコントローラとサブコントローラとの両方から駆動可能であるため、万が一、マスタコントローラ及びサブコントローラの一方が故障した場合でも他方によって当該電動ブレーキの制御が可能であるため冗長化が実現され、当該システムの信頼性が向上する。
　［６］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様は、
　前記少なくともいずれかの前記車輪に備えられた前記電動ブレーキが備える複数の前記電動アクチュエータをそれぞれ駆動する複数の前記ドライバを備え、
　前記マスタコントローラは、前記複数の前記ドライバの１つを制御し、
　前記サブコントローラは、前記複数の前記ドライバの他の１つを制御することができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、マスタコントローラが制御するドライバとサブコントローラが制御するドライバが別々に設けられるため、万が一、一方のドライバが故障した場合でも、他方のドライバによって電動アクチュエータを駆動可能であり、当該システムの冗長化と信頼性が向上する。
　また、上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、電動ブレーキをより緻密に制御することが可能であり、電動ブレーキの制御性が向上する。
　［７］
　上記車両用ブレーキシステムの一態様において、
　前記挙動制御部は、
　前記車両の挙動の制御として、前記車輪のロックを防ぐ制御、前記車輪の空転を抑制する制御及び前記車両の横滑りを抑制する制御の少なくともいずれかを行うことができる。
　上記車両用ブレーキシステムの一態様によれば、少なくともいずれかの車輪に備えられた電動ブレーキは、マスタコントローラとサブコントローラとの両方から制御可能であるため、当該電動ブレーキに対して様々な制御が可能である。
図１は、本実施形態に係る車両用ブレーキシステムを示す全体構成図である。 図２は、本実施形態に係る車両用ブレーキシステムのマスタコントローラ及び第１～第３サブコントローラを示すブロック図である。 図３は、変形例１に係る車両用ブレーキシステムを示す全体構成図である。 図４は、変形例２に係る車両用ブレーキシステムを示す全体構成図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。この説明に用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
　本実施形態に係る車両用ブレーキシステムは、摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、相互に接続された複数のコントローラを備える制御装置と、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、前記電動ブレーキは、前記車両の各車輪に備えられ、前記複数のコントローラは、前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、前記車両の挙動を制御する挙動制御部と、を含むマスタコントローラと、前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、を含むサブコントローラと、を含み、少なくともいずれかの前記車輪に備えられた前記電動ブレーキは、前記マスタコントローラと前記サブコントローラとの両方から制御可能であることを特徴とする。
　１．車両用ブレーキシステム
　図１及び図２を用いて本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１について詳細に説明する。図１は本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１を示す全体構成図であり、図２は本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１のマスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２を示すブロック図である。
　図１に示すように、車両用ブレーキシステム１は、図示しない摩擦パッドを図示しないロータ側に押圧するための電動アクチュエータであるモータ８０，８２，８４，８５を少なくとも１つ備える電動ブレーキ１６ａ～１６ｄと、モータ８０，８２，８４，８５を駆動するドライバ６０，６２，６４，６５と、相互に接続された複数のコントローラ（マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０、第２サブコントローラ４１、第３サブコントローラ４２）を備える制御装置（１０，１１）と、を備える。図示しないロータは、４輪車である車両ＶＢの各車輪Ｗａ～Ｗｄに設けられて車輪Ｗａ～Ｗｄと一体に回転する。なお、車両ＶＢは４輪車に限られない。また、１つの電動ブレーキに対して複数のモータを備えていてもよいし、１つの車輪に複数の電動ブレーキを備えていてもよい。
　１－１．電動ブレーキ
　前輪左側（ＦＬ）の車輪Ｗａに設けられる電動ブレーキ１６ａは、ブレーキキャリパ５ａと、ブレーキキャリパ５ａに減速機４ａを介して固定されたモータ８０と、モータ８０によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ａと、を備える。モータ８０は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９０を備える。荷重センサ６ａの検出信号は、第１サブコントローラ４０に入力され、回転角センサ９０の検出信号は、ドライバ６０を介してマスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０に入力される。
　前輪右側（ＦＲ）の車輪Ｗｂに設けられる電動ブレーキ１６ｂは、ブレーキキャリパ５ｂと、ブレーキキャリパ５ｂに減速機４ｂを介して固定されたモータ８２と、モータ８２によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｂと、を備える。モータ８２は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９２を備える。荷重センサ６ｂの検出信号は、第２サブコントローラ４１に入力され、回転角センサ９２の検出信号は、ドライバ６２を介してマスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１に入力される。
　後輪左側（ＲＬ）の車輪Ｗｃに設けられる電動ブレーキ１６ｃは、ブレーキキャリパ５ｃと、ブレーキキャリパ５ｃに減速機４ｃを介して固定されたモータ８４と、モータ８４によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｃと、を備える。モータ８４は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９４を備える。荷重センサ６ｃの検出信号は、第３サブコントローラ４２に入力され、回転角センサ９４の検出信号は、ドライバ６４を介して第３サブコントローラ４２に入力される。
　後輪右側（ＲＲ）の車輪Ｗｄに設けられる電動ブレーキ１６ｄは、ブレーキキャリパ５ｄと、ブレーキキャリパ５ｄに減速機４ｄを介して固定されたモータ８５と、モータ８５によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｄと、を備える。モータ８５は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９５を備える。荷重センサ６ｄの検出信号は、第３サブコントローラ４２に入力され、回転角センサ９５の検出信号は、ドライバ６５を介して第３サブコントローラ４２に入力される。
　ブレーキキャリパ５ａ～５ｄは、略Ｃ字型に形成されて図示しないロータを跨いで反対側へ延びる爪部が一体的に設けられている。
　減速機４ａ～４ｄは、ブレーキキャリパ５ａ～５ｄに固定されて、モータ８０，８２，８４，８５の回転によって発生したトルクをブレーキキャリパ５ａ～５ｄに内蔵された図示しない直動機構に伝える。
　直動機構は、電動ブレーキにおいて公知の機構を採用することができる。直動機構は、モータ８０，８２，８４，８５の回転を減速機４ａ～４ｄを介して摩擦パッドの直線運動に変換する。直動機構は、摩擦パッドをロータに押し付けて車輪Ｗａ～Ｗｄの回転を抑制する。
　モータ８０，８２，８４，８５は、公知の電動モータを採用することができ、例えばブラシレスＤＣモータである。モータ８０，８２，８４，８５の駆動により、減速機４ａ～４ｄ及び直動機構を介して摩擦パッドを移動させる。電動アクチュエータとしてモータを採用した例について説明するが、これに限らず、他の公知のアクチュエータを採用してもよい。
　１－２．入力装置
　車両用ブレーキシステム１は、入力装置であるブレーキペダル２と、ブレーキペダル２に接続されたストロークシミュレータ３と、を含む。ブレーキペダル２は、運転者のブレーキペダル２の操作量を検出する第２ストロークセンサ２１及び第３ストロークセンサ２２を備える。ストロークシミュレータ３は、ブレーキペダル２の操作量を検出する第１ストロークセンサ２０を備える。
　各ストロークセンサ２０～２２は、ブレーキペダル２の操作量の一種である踏込ストローク及び／または踏力に対応した電気的な検出信号を互いに独立して発生させる。第１ストロークセンサ２０は後述するマスタコントローラ３０へ検出信号を送信し、第２ストロークセンサ２１は後述する第１サブコントローラ４０へ検出信号を送信し、第３ストロークセンサ２２は後述する第２サブコントローラ４１及び後述する第３サブコントローラ４２へ検出信号を送信する。
　車両ＶＢは、車両用ブレーキシステム１への入力装置として、車両用ブレーキシステム１以外のシステムに設けられた複数の制御装置（以下「他の制御装置１０００」という）を備える。他の制御装置１０００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって第１の制御装置１０のマスタコントローラ３０及び第２の制御装置１１の第３サブコントローラ４２に接続され、相互にブレーキ操作に関する情報を通信する。
　１－３．制御装置
　制御装置は、第１の制御装置１０と第２の制御装置１１とを含む。第１の制御装置１０は、第２の制御装置１１とは独立して車両ＶＢの所定位置に配置される。第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１のそれぞれは、合成樹脂製の筐体に収容される。したがって、第１の制御装置１０と第２の制御装置１１という２つの制御装置によって、冗長化されている。なお、制御装置を２つ用いた例について説明するが、車両ＶＢにおける配置を考慮して１つとしてもよいし、さらに冗長性を高めるために３つ以上としてもよい。
　第１の制御装置１０と第２の制御装置１１との間はＣＡＮによって接続され、通信が行われる。ＣＡＮの通信においては、一方向および双方向の情報の送信が行われる。なお、ＥＣＵ間の通信はＣＡＮに限定されない。
　第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１は、互いに独立した３つのバッテリ１００，１０１，１０２と電気的に接続される。バッテリ１００，１０１，１０２は、第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１が備える電子部品に電力を供給する。車両用ブレーキシステム１のバッテリ１００，１０１，１０２は、車両ＶＢの所定の位置に配置される。
　第１の制御装置１０は、マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０、第２サブコントローラ４１及びドライバ６０，６２を備え、第２の制御装置１１は、第３サブコントローラ４２及びドライバ６４，６５を備える。マスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２はそれぞれ、マイクロコンピュータである。第１の制御装置１０が複数のコントローラを搭載することにより、第１の制御装置１０における冗長化と信頼性が向上する。また、比較的高価なマスタコントローラを複数搭載しないので低コスト化を実現できる。マスタコントローラ３０は、挙動制御部３０３（挙動制御部３０３については後述する）を設けるために高い性能が必要となり、第１～第３サブコントローラ４０～４２に比べて比較的高価なコントローラとなる。
　図１及び図２に示すように、マスタコントローラ３０は、ドライバ６０，６２を制御するドライバ制御部３０１と、電動ブレーキ１６ａ～１６ｄの制動力を演算する制動力演算部３０２と、車両ＶＢの挙動を制御する挙動制御部３０３と、を含む。
　第１サブコントローラ４０は、ドライバ６０を制御するドライバ制御部４００と、電動ブレーキ１６ａ～１６ｄの制動力を演算する制動力演算部４０２と、を含む。第２サブコントローラ４１は、ドライバ６２を制御するドライバ制御部４１０と、電動ブレーキ１６ａ～１６ｄの制動力を演算する制動力演算部４１２と、を含む。第３サブコントローラ４２は、ドライバ６４，６５を制御するドライバ制御部４２０と、電動ブレーキ１６ａ～１６ｄの制動力を演算する制動力演算部４２２と、を含む。第１～第３サブコントローラ４０～４２は、挙動制御部を備えない分、マスタコントローラ３０より安価なマイクロコンピュータを採用できるため、低コスト化に貢献する。
　ドライバ６０，６２，６４，６５は、モータ８０，８２，８４，８５の駆動を制御する。具体的には、ドライバ６０はモータ８０の駆動を制御し、ドライバ６２はモータ８２の駆動を制御し、ドライバ６４はモータ８４の駆動を制御し、ドライバ６５はモータ８５の駆動を制御する。ドライバ６０，６２，６４，６５は、モータ８０，８２，８４，８５を例えば正弦波駆動方式によって制御する。また、ドライバ６０，６２，６４，６５は、正弦波駆動方式に限らず、例えば矩形波の電流で制御してもよい。
　ドライバ６０，６２，６４，６５は、ドライバ制御部３０１，４００，４１０，４２０の指令に応じた電力をモータ８０，８２，８４，８５に供給する電源回路及びインバータを備える。
　制動力演算部３０２，４０２，４１２，４２２は、ブレーキペダル２の操作量に応じた各ストロークセンサ２０～２２の検出信号に基づいて制動力（要求値）を算出する。また、制動力演算部３０２，４０２，４１２，４２２は、他の制御装置１０００からの信号に基づいて制動力（要求値）を算出することができる。
　ドライバ制御部３０１，４００，４１０，４２０は、制動力演算部３０２，４０２，４１２，４２２が算出した制動力（要求値）と、荷重センサ６ａ～６ｄの検出信号と、回転角センサ９０，９２，９４，９５の検出信号とに基づいてドライバ６０，６２，６４，６５を制御する。ドライバ６０，６２，６４，６５は、ドライバ制御部３０１，４００，４１０，４２０からの指令に従ってモータ８０，８２，８４，８５に駆動用の正弦波電流を供給する。モータ８０，８２，８４，８５に供給された電流は、電流センサ７０，７２，７４，７５によって検出される。
　挙動制御部３０３は、車両ＶＢの挙動を制御するための信号をドライバ制御部３０１，４００，４１０，４２０に出力する。通常のブレーキペダル２の操作に応じた単純な制動以外の挙動であり、例えば、車輪のロックを防ぐ制御であるＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ　Ｂｒａｋｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）、車輪Ｗａ～Ｗｄの空転を抑制する制御であるＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）、車両ＶＢの横滑りを抑制する制御である挙動安定化制御である。
　マスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２は、他のコントローラの制動力演算結果を比較して制動力を決定する判定部３０４，４０４，４１４，４２４を含む。マスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２が判定部３０４，４０４，４１４，４２４を有することにより、制動力演算結果に応じてコントローラ（３０，４０，４１，４２）を使い分けることにより、車両用ブレーキシステム１の冗長化を実現できる。
　判定部３０４，４０４，４１４，４２４は、他のコントローラの制動力演算結果を比較して制動力を決定する。他のコントローラとは、判定部３０４にとっては第１サブコントローラ４０、第２サブコントローラ４１及び第３サブコントローラ４２であり、判定部４０４にとってはマスタコントローラ３０、第２サブコントローラ４１及び第３サブコントローラ４２であり、判定部４１４にとってはマスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第３サブコントローラ４２であり、判定部４２４にとってはマスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第２サブコントローラ４１である。例えば、判定部３０４，４０４，４１４，４２４は、マスタコントローラ３０の制動力演算部３０２における演算結果、第１サブコントローラ４０の制動力演算部４０２における演算結果、第２サブコントローラ４１の制動力演算部４１２における演算結果及び第３サブコントローラ４２の制動力演算部４２２における演算結果のうちの３つを比較し、多数決によっていずれの演算結果を制動力として採用するかを判定する。例えば、制動力演算部４０２の演算結果だけが他の２つの演算結果（例えば、制動力演算部３０２及び制動力演算部４１２における演算結果）と異なれば、制動力演算部３０２及び制動力演算部４１２の演算結果に基づいてマスタコントローラ３０がドライバ６０及びドライバ６２を制御する。すなわち、判定部３０４，４０４，４１４，４２４により、車両用ブレーキシステム１を冗長化させている。
　本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、車輪Ｗａ，Ｗｂに備えられた電動ブレーキ１６ａ，１６ｂは、マスタコントローラ３０とサブコントローラ（第１サブコントローラ４０又は第２サブコントローラ４１）との両方から制御可能である。より詳細には、電動ブレーキ１６ａが備えるモータ８０は、ドライバ６０によって駆動され、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０は、同じドライバ６０を制御可能である。また、電動ブレーキ１６ｂが備えるモータ８２は、ドライバ６２によって駆動され、マスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１は、同じドライバ６２を制御可能である。従って、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、万が一、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０の一方が故障した場合でも他方によって電動ブレーキ１６ａの制御が可能であり、マスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１の一方が故障した場合でも他方によって電動ブレーキ１６ｂの制御が可能であるので、冗長化が実現され、信頼性が向上する。特に、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、前輪である車輪Ｗａ，Ｗｂに備えられた電動ブレーキ１６ａ，１６ｂの制御が冗長化されるので、信頼性がさらに向上する。
　また、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、車輪Ｗａ，Ｗｂに備えられた電動ブレーキ１６ａ，１６ｂは、マスタコントローラ３０と第１サブコントローラ４０又は第２サブコントローラ４１との両方から制御可能であるため、電動ブレーキ１６ａに対して様々な制御が可能である。
　また、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、複数のコントローラ（マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第２サブコントローラ４１）を使用することにより冗長化を達成しながらも、比較的高価なマスタコントローラを複数搭載しないことにより低コスト化を実現できる。
　また、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第２サブコントローラ４１を第１の制御装置１０に搭載することにより、マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第２サブコントローラ４１の間の通信線が短くなるため、低コスト化が実現され、信頼性も向上する。
　２．変形例１
　図３を用いて変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａについて説明する。図３は変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａを示す全体構成図である。以下の説明において、図１及び図２の車両用ブレーキシステム１と同じ構成については図３でも同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
　図３に示すように、車両用ブレーキシステム１ａにおいて、電動ブレーキ１６ａは、図１の構成に対して、ブレーキキャリパ５ａに減速機４ａを介して固定された電動アクチュエータであるモータ８１をさらに備える。モータ８１は、モータ８０と同軸であるため回転角センサは不要である（モータ８０と回転角センサ９０を共有している）。電動ブレーキ１６ｂは、ブレーキキャリパ５ｂに減速機４ｂを介して固定された電動アクチュエータであるモータ８３をさらに備える。モータ８３は、モータ８２と同軸であるため回転角センサは不要である（モータ８２と回転角センサ９２を共有している）。モータ８１，８３は、公知の電動モータを採用することができ、例えばブラシレスＤＣモータである。
　また、第１の制御装置１０は、モータ８１，８３を駆動するドライバ６１，６３をさらに備える。荷重センサ６ａは、モータ８０，８１によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出し、荷重センサ６ａの検出信号は、第１サブコントローラ４０に入力され、回転角センサ９０の検出信号は、ドライバ６０，６１を介して第１サブコントローラ４０及びマスタコントローラ３０に入力される。荷重センサ６ｂは、モータ８２，８３によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出し、荷重センサ６ｂの検出信号は、第２サブコントローラ４１に入力され、回転角センサ９２の検出信号は、ドライバ６２，６３を介して第２サブコントローラ４１及びマスタコントローラ３０に入力される。
　減速機４ａは、モータ８０，８１の回転によって発生したトルクをブレーキキャリパ５ａに内蔵された図示しない直動機構に伝える。この直動機構は、モータ８０，８１の回転を減速機４ａを介して摩擦パッドの直線運動に変換し、摩擦パッドをロータに押し付けて車輪Ｗａの回転を抑制する。減速機４ｂは、モータ８２，８３の回転によって発生したトルクをブレーキキャリパ５ｂに内蔵された図示しない直動機構に伝える。この直動機構は、モータ８２，８３の回転を減速機４ｂを介して摩擦パッドの直線運動に変換し、摩擦パッドをロータに押し付けて車輪Ｗｂの回転を抑制する。
　車両用ブレーキシステム１ａにおいて、マスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２の構成は図２と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、マスタコントローラ３０の一部の機能は、車両用ブレーキシステム１と異なる。すなわち、マスタコントローラ３０において、ドライバ制御部３０１は、ドライバ６１，６３を制御する。
　ドライバ６１，６３は、モータ８１，８３の駆動を制御する。具体的には、ドライバ６１はモータ８１の駆動を制御し、ドライバ６３はモータ８３の駆動を制御する。ドライバ６１，６３は、モータ８１，８３を例えば正弦波駆動方式によって制御する。また、ドライバ６１，６３は、正弦波駆動方式に限らず、例えば矩形波の電流で制御してもよい。
　ドライバ６１，６３は、ドライバ制御部３０１の指令に応じた電力をモータ８１，８３に供給する電源回路及びインバータを備える。ドライバ６１，６３は、ドライバ制御部３０１からの指令に従ってモータ８１，８３に駆動用の正弦波電流を供給する。モータ８１，８３に供給された電流は、電流センサ７１，７３によって検出される。
　変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、車輪Ｗａに備えられた電動ブレーキ１６ａは、マスタコントローラ３０と第１サブコントローラ４０との両方から制御可能であり、車輪Ｗｂに備えられた電動ブレーキ１６ｂは、マスタコントローラ３０と第２サブコントローラ４１との両方から制御可能である。より詳細には、電動ブレーキ１６ａが備える複数のモータ８０，８１は、複数のドライバ６０，６１によって駆動され、マスタコントローラ３０は、複数のドライバ６０，６１の１つであるドライバ６１を制御し、第１サブコントローラ４０は、複数のドライバ６０，６１の他の１つであるドライバ６０を制御する。また、電動ブレーキ１６ｂが備える複数のモータ８２，８３は、複数のドライバ６２，６３によって駆動され、マスタコントローラ３０は、複数のドライバ６２，６３の１つであるドライバ６３を制御し、第２サブコントローラ４１は、複数のドライバ６２，６３の他の１つであるドライバ６２を制御する。従って、変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、万が一、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０の一方が故障した場合でも他方によって電動ブレーキ１６ａの制御が可能であり、マスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１の一方が故障した場合でも他方によって電動ブレーキ１６ｂの制御が可能であるので、冗長化が実現され、信頼性が向上する。特に、変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、前輪である車輪Ｗａ，Ｗｂに備えられた電動ブレーキ１６ａ，１６ｂの制御が冗長化されるので、信頼性がさらに向上する。
　また、変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、マスタコントローラ３０が制御するドライバ６１と第１サブコントローラ４０が制御するドライバ６０が別々に設けられるため、万が一、ドライバ６０，６１の一方が故障した場合でも、ドライバ６０，６１の他方によってモータ８０，８１の他方を駆動可能である。また、マスタコントローラ３０が制御するドライバ６３と第２サブコントローラ４１が制御するドライバ６２が別々に設けられるため、万が一、ドライバ６２，６３の一方が故障した場合でも、ドライバ６２，６３の他方によってモータ８２，８３の他方を駆動可能である。従って、変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、冗長化と信頼性が向上する。
　また、変形例１に係る車両用ブレーキシステム１ａによれば、電動ブレーキ１６ａ，１６ｂをより緻密に制御することが可能であり、電動ブレーキ１６ａ，１６ｂの制御性が向上する。
　３．変形例２
　図４を用いて変形例２に係る車両用ブレーキシステム１ｂについて説明する。図４は、変形例２に係る車両用ブレーキシステム１ｂを示す全体構成図である。以下の説明において、図１～図３の車両用ブレーキシステム１，１ａと同じ構成については図４でも同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、車両用ブレーキシステム１ｂにおいて、マスタコントローラ３０及び第１～第３サブコントローラ４０～４２の構成は図２と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
　図４に示すように、車両用ブレーキシステム１ｂにおいて、第１の制御装置１０は、ストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２と一体に設けられる。すなわち、ストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２は、合成樹脂製の筐体に収容され、第１の制御装置１０が収容される筺体の一面とストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２が収容される筺体の一面とが接着されることにより、第１の制御装置１０が、ストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２と一体に設けられてもよい。あるいは、第１の制御装置１０及びストロークセンサ２０～２２が収容される筺体の一面とストロークシミュレータ３が収容される筺体の一面とが接着されることにより、第１の制御装置１０が、ストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２と一体に設けられてもよい。
　変形例２に係る車両用ブレーキシステム１ｂによれば、マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第２サブコントローラ４１が搭載される第１の制御装置１０がストロークシミュレータ３及びストロークセンサ２０～２２と一体に設けられることにより、省スペース化が実現され、車両ＶＢへの搭載性が向上する。
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１，１ａ，１ｂ…車両用ブレーキシステム、２…ブレーキペダル、３…ストロークシミュレータ、４ａ～４ｄ…減速機、５ａ～５ｄ…ブレーキキャリパ、６ａ～６ｄ…荷重センサ、１０…第１の制御装置、１１…第２の制御装置、１６ａ～１６ｄ…電動ブレーキ、２０…第１ストロークセンサ、２１…第２ストロークセンサ、２２…第３ストロークセンサ、３０…マスタコントローラ、３０１…ドライバ制御部、３０２…制動力演算部、３０３…挙動制御部、３０４…判定部、４０…第１サブコントローラ、４００…ドライバ制御部、４０２…制動力演算部、４０４…判定部、４１…第２サブコントローラ、４１０…ドライバ制御部、４１２…制動力演算部、４１４…判定部、４２…第３サブコントローラ、４２０…ドライバ制御部、４２２…制動力演算部、４２４…判定部、６０～６５…ドライバ、７０～７５…電流センサ、８０～８５…モータ、９０，９２，９４，９５…回転角センサ、１００～１０２…バッテリ、１０００…他の制御装置、ＶＢ…車両、Ｗａ～Ｗｄ…車輪

Claims (7)

  1. 　摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、相互に接続された複数のコントローラを備える制御装置と、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、
    　前記電動ブレーキは、前記車両の各車輪に備えられ、
    　前記複数のコントローラは、
    　前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、前記車両の挙動を制御する挙動制御部と、を含むマスタコントローラと、
    　前記ドライバを制御するドライバ制御部と、前記電動ブレーキの制動力を演算する制動力演算部と、を含むサブコントローラと、
    を含み、
    　少なくともいずれかの前記車輪に備えられた前記電動ブレーキは、前記マスタコントローラと前記サブコントローラとの両方から制御可能であることを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  2. 　請求項１において、
    　前記少なくともいずれかの前記車輪は、前記車両の前輪であることを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  3. 　請求項１又は２において、
    　前記制御装置は、第１の制御装置と第２の制御装置とを含み、
    　前記第１の制御装置は、
    　前記マスタコントローラと、前記サブコントローラと、を備えることを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  4. 　請求項３において、
    　ブレーキペダルと、
    　前記ブレーキペダルに接続されたストロークシミュレータと、
    　前記ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、をさらに備え、
    　前記第１の制御装置は、
    　前記ストロークシミュレータ及び前記ストロークセンサと一体に設けられることを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか１項において、
    　前記マスタコントローラ及び前記サブコントローラは、
    　同じ前記ドライバを制御可能であることを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  6. 　請求項１乃至４のいずれか１項において、
    　前記少なくともいずれかの前記車輪に備えられた前記電動ブレーキが備える複数の前記電動アクチュエータをそれぞれ駆動する複数の前記ドライバを備え、
    　前記マスタコントローラは、前記複数の前記ドライバの１つを制御し、
    　前記サブコントローラは、前記複数の前記ドライバの他の１つを制御することを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
  7. 　請求項１乃至６のいずれか１項において、
    　前記挙動制御部は、
    　前記車両の挙動の制御として、前記車輪のロックを防ぐ制御、前記車輪の空転を抑制する制御及び前記車両の横滑りを抑制する制御の少なくともいずれかを行うことを特徴とする、車両用ブレーキシステム。
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