(57)【要約】【課題】  モータ駆動用と停止用の回生回路を備えつつ回路を簡略化し、ＰＷＭ制御によってモータ駆動を行うことができるブレーキ用モータ駆動装置を提供する。【解決手段】  モータの上流側に設けられた第１スイッチング素子と、モータと並列に設けられた第２スイッチング素子と、ＰＷＭ信号を生成する駆動回路と、を有するブレーキ用モータ駆動装置において第２スイッチング素子は、上流側への電流のみを許容するダイオードを並列に有し、モータが駆動する際、駆動回路はＰＷＭ信号によって第１スイッチング素子を駆動し、モータが停止する際、駆動回路は、第１スイッチング素子をオフとし、第２スイッチング素子をオンデューティ１００パーセントとする回生制御回路を備えることとした。【選択図】        図１
2006014455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータに駆動電流を供給する電源供給回路と、
前記モータの駆動の要否を演算する演算部と、
前記モータの上流側に設けられた第１スイッチング素子と、
前記モータと並列に設けられた第２スイッチング素子と、
ＰＷＭ信号を生成する駆動回路と、
を有するブレーキ用モータ駆動装置において、
前記第２スイッチング素子は、上流側への電流のみを許容するダイオードを並列に有し、
前記モータが駆動する際、前記駆動回路は前記ＰＷＭ信号によって前記第１スイッチング素子を駆動し、
前記モータが停止する際、前記駆動回路は、前記第１スイッチング素子をオフとし、前記第２スイッチング素子をオンデューティ１００パーセントとする回生制御回路を備えることを特徴とするブレーキ用モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ装置における油圧ポンプを駆動するブレーキ用電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキ用モータ駆動装置にあっては、モータOFF制御時のロータの慣性による回転を抑制するためにモータ駆動リレーを設けてON/OFF制御を行っている。すなわち、OFF制御時にはリレーでモータと電源との接続を切断し、ロータの慣性回転により発生する電気エネルギーをモータ停止用回生回路に設けられた抵抗によって消費させることで、モータの速やかな停止を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２２２４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ブレーキ装置にあっては、ブレーキ用ポンプの駆動特性を滑らかにするため、モータの制御にＰＷＭ制御が用いられるようになっている。このＰＷＭ制御によるモータ駆動では、スイッチング素子により電源のON/OFFを繰り返して一定電圧のパルス電圧を発生させ、このパルス幅を変化させることでモータの回転数を制御しており、ブレーキ用ポンプの駆動特性を滑らかに制御できるという利点がある。また、可変抵抗を用いて電圧を変化させることでモータ回転数を制御する制御方法とは異なり、ＰＷＭ制御ではエネルギー損失を抑えることができるという利点もある。一方、ＰＷＭ制御にあっては、パルス電圧のOFF時においてもモータを安定的に駆動するため、ダイオード等によりグランドとモータとを接続し、パルス電圧OFF時にグランドからの回生電流によってモータを駆動させるモータ駆動用回生回路を設ける必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の回路構成にあっては、モータ駆動用の回生回路を備えておらずＰＷＭ制御を用いることができない。また、従来技術の回路構成にモータの上流側とグランドをダイオードによって接続する回路を設け、この回路をモータ駆動用回生回路としてＰＷＭ制御を行うことも可能であるが、モータ駆動用と停止用の２つの回生回路をそれぞれ別個に設けることになるため、回路の複雑化は避けられないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、モータ駆動用と停止用の回生回路を備えつつ回路を簡略化し、ＰＷＭ制御によってモータ駆動を行うことができるブレーキ用モータ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため本願発明では、モータと、前記モータに駆動電流を供給する電源供給回路と、前記モータの駆動の要否を演算する演算部と、前記モータの上流側に設けられた第１スイッチング素子と、前記モータと並列に設けられた第２スイッチング素子と、ＰＷＭ信号を生成する駆動回路と、を有するブレーキ用モータ駆動装置において、前記第２スイッチング素子は、上流側への電流のみを許容するダイオードを並列に有し、前記モータが駆動する際、前記駆動回路は前記ＰＷＭ信号によって前記第１スイッチング素子を駆動し、前記モータが停止する際、前記駆動回路は、前記第１スイッチング素子をオフとし、前記第２スイッチング素子をオンデューティ１００パーセントとする回生制御回路を備えることとした。
【０００７】
よって、モータ駆動用と停止用の回生回路を備えつつ回路を簡略化し、ＰＷＭ制御によってモータ駆動を行うことができるブレーキ用モータ駆動装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の駆動回路を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
［ブレーキ用モータ駆動装置の回路構成］
実施例１につき図１ないし図４に基づき説明する。図１は、ブレーキ用モータ駆動装置の回路図である。ブレーキ用モータ駆動装置はモータ１、電源供給回路２、ＣＰＵ３、駆動回路４、第１、第２スイッチング素子T１,T2、第１、第２ダイオードD１,D2を有する。
【００１０】
第１、第２スイッチング素子T１,T2には、下流側から上流側への電流のみを許可する第１、第２ダイオードD１,D2がそれぞれ並列に設けられている。また、第１、第２スイッチング素子T１,T2は回路１０により接続され、第１スイッチング素子T１は電源供給回路２と接続し、第２スイッチング素子T2は回路２０においてグランドGNDと接続する。さらに、この回路１０，２０の間には第２スイッチング素子T2及び第２ダイオードD2を迂回してモータ１が設けられている。
【００１１】
電源供給回路２は第１スイッチング素子T１及び第１ダイオードD１に接続され、ブレーキ用モータ駆動装置に常時一定電圧を供給している。ＣＰＵ３は運転者のブレーキ操作に基づいてモータ１の駆動量を決定する演算部であり、駆動回路４に対してモータ１の駆動量に応じたスイッチング指令を出力する。
【００１２】
駆動回路４は第１、第２スイッチング素子T１,T2と接続し、ＣＰＵ３からの入力に基づき第１、第２スイッチング素子T１,T2の接続・解放を行い、モータ１に供給するパルス電圧の幅を増大または縮小してモータ１の駆動を行う。
【００１３】
［モータ駆動時］
図２は、モータ１駆動時におけるブレーキ用モータ駆動回路の電流を示す図である。運転者のブレーキ操作に基づき、ＣＰＵ３においてモータ１の駆動量が決定され、モータ１の電流が駆動量に応じたものとなるよう駆動回路４へスイッチング指令を出力する。このとき第２スイッチング素子T2はOFFのままとする。
【００１４】
駆動回路４はＰＷＭ信号の入力を受け、モータ１の電流が所望の値となるよう第１スイッチング素子T１を駆動する。すなわち、第１スイッチング素子T１のON及びOFFを交互に繰り返し、ON及びOFF時間の幅の比率を変化させることで平均電流を変化させる制御、いわゆるＰＷＭ制御によりモータ１の回転を制御する。
【００１５】
第１スイッチング素子T１のON時は電源供給回路２からの駆動電流I１が第１スイッチング素子T１を介してモータ１に流れ、モータ１を駆動する。OFF時は第２ダイオードD2を経由させ、モータ１のコイルにおけるサージ電圧をモータ１にモータ駆動用回生電流（フライホイール電流）I2として流すことで、第１スイッチング素子T１のOFF時であってもモータ１を安定的に駆動させるモータ駆動用回生制御を行うことが可能となる。
【００１６】
［モータ停止時］
図３は、モータ１停止時におけるブレーキ用モータ駆動回路の電流を示す図である。運転者のブレーキ操作に基づき、ＣＰＵ３においてモータ１の停止が決定され、モータ１をすみやかに停止させるよう駆動回路４へスイッチング指令を出力する。
【００１７】
駆動回路４はＰＷＭ信号の入力を受け、第１スイッチング素子T１をOFFとし、第２スイッチング素子T2をONデューティ１００パーセントとする。これにより、第２スイッチング素子T2を経由してモータ１の逆起電圧をグランドGNDに流出させ、両端の電位をすみやかにグランドGNDと同一レベルとすることで、モータ１両端の電位差を解消してモータ１をすみやかに停止させるモータ停止回生制御を行うことができる。
【００１８】
また、モータ１をすみやかに停止させ、ロータの慣性回転を回避することで、ブレーキ制御装置の液圧制御性の向上（例えば、増圧過多防止）、及びモータ１の回転音の低減を図ることができる。
【００１９】
［本願実施例１における電流制御の経時変化］
図４は、ブレーキ用モータ駆動回路の電流制御の経時変化を示すタイムチャートである。第１、第２スイッチング素子T１,T2及びモータ１における電流と時間の関係を示す。
【００２０】
時刻ｔ１においてＣＰＵ３がモータ１の駆動量を決定し、駆動回路４へ駆動スイッチング指令が出力されてＰＷＭ制御によるモータ１の駆動が開始される。このとき第２スイッチング素子T2はOFFのままである。駆動回路４はＰＷＭ信号の入力を受け、第１スイッチング素子T１のON及びOFFを交互に繰り返してモータ１の電流を所望の値とする。
【００２１】
時刻ｔ２においてＣＰＵ３がモータ１の停止を決定し、駆動回路４へ停止スイッチング指令が出力されてモータ１の停止制御が開始される。駆動回路４は停止スイッチング指令の入力を受け、第１スイッチング素子T１をOFFとするとともに第２スイッチング素子T2をONデューティ１００パーセントとする。
時刻ｔ３においてモータ１が完全に停止し、第２スイッチング素子T2をOFFとする。
【００２２】
［従来例と本願実施例における作用効果の対比］
従来、ブレーキ用モータ駆動装置にあっては、モータOFF制御時のロータの慣性による回転を抑制するためにモータ駆動リレーを設けてON/OFF制御を行う回路構成としているが、従来の回路構成にあってはモータ駆動用の回生回路を備えていないためＰＷＭ制御を用いることができない。また、従来技術の回路構成にモータの上流側とグランドをダイオードによって接続する回路を設け、この回路をモータ駆動用回生回路としてＰＷＭ制御を行うことも可能であるが、モータ駆動用と停止用の２つの回生回路を設ける必要があり、回路の複雑化は避けられないという問題があった。
【００２３】
これに対し本願実施例では、運転者のブレーキ操作に基づき、ＣＰＵ３においてモータ１の停止が決定され、モータ１をすみやかに停止させるよう駆動回路４へスイッチング指令を出力する。駆動回路４はＰＷＭ信号の入力を受け、第１スイッチング素子T１をOFFとし、第２スイッチング素子T2をONデューティ１００パーセントとすることとした。
【００２４】
これにより、第２スイッチング素子T2を経由してモータ１のコイルにおける逆起電圧をグランドGNDに流出させ、両端の電位をすみやかにグランドGNDと同一レベルとしてモータ１両端の電位差を解消してモータ１をすみやかに停止させる。すなわち、１つの回生回路によりモータ駆動用と停止用の２つの回生制御を行うことが可能となり、回路構成を簡略化しつつＰＷＭ制御を用いたモータ駆動制御を行えるブレーキ用モータ駆動装置を実現できる（請求項１に対応。）。
【００２５】
また、モータ１をすみやかに停止させ、ロータの慣性回転を回避することで、モータ１により駆動されるポンプの液圧制御性の向上をはかることができ、またモータ１の不要な回転を抑制することで、回転音の低減を図ることが可能となり、液圧制御停止時における騒音を低減することができる。
【００２６】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００２７】
実施例１では図１に示す回路を用いたが、モータ１が停止する際に複数のスイッチング素子のいずれかをオンデューティ１００パーセントとすることでモータ停止用回生回路となる回路を備えていれば、他の回路構成でもよい。例えば図５に示すように、モータ１駆動時には第２、第４スイッチング素子Tr2,Tr4のいずれかをON（例えば、Tr4をON）とし、第１、第３スイッチング素子Tr１,Tr3のいずれかによるＰＷＭ制御（例えば、Tr１）を行い、停止時には第１、第３スイッチング素子Tr１,Tr3をOFFとして第２、第４スイッチング素子Tr2,Tr4をONデューティ１００パーセントとすることでモータ停止回生制御を行ってもよい。
【００２８】
また、上記とは逆に第２スイッチング素子Tr2をONとし、第３スイッチング素子Tr3によるＰＷＭ制御を行ってモータを逆回転させる場合においても、停止時には第１、第３スイッチング素子Tr１,Tr3をOFFとして第２、第４スイッチング素子Tr2,Tr4をONデューティ１００パーセントとすることでもモータ停止回生制御を行える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１におけるブレーキ用モータ駆動装置の回路図である。
【図２】実施例１の回路におけるモータ駆動時の電流を示す図である。
【図３】実施例１の回路におけるモータ停止時の電流を示す図である。
【図４】実施例１の回路における電流制御の経時変化を示す図である。
【図５】本願実施例の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    モータ
２    電源供給回路
３    ＣＰＵ
４    駆動回路
１０    回路
２０    回路
T１    第１スイッチング素子
T2    第１スイッチング素子
D１    第１ダイオード
D2    第２ダイオード
【図１】
2006014455.tif 000003
【図２】
2006014455.tif 000004
【図３】
2006014455.tif 000005
【図４】
2006014455.tif 000006
【図５】
2006014455.tif 000007