(57)【要約】【課題】  モータ１５の故障判定の際の音や振動、フィーリング悪化を防止することができるブレーキ制御装置を提供すること。【解決手段】  切替弁と、Gスイッチ４１,４２、車輪速度センサ５１〜５４と、ブレーキユニット１と、ブレーキ液を増圧させるためのポンプ駆動用のモータ１５と、電磁弁に向けて駆動電流を出力する駆動回路とを備えたブレーキ制御装置において、エンジンクランキングまたはエンジン始動の状態をIGN電源電圧の電圧からコントロールユニット２が判断するようにし、コントロールユニット２で判断したエンジン始動状態で、モータ１５を駆動させて故障判定をコントロールユニット２が行うようにした。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧源としてのマスタシリンダと、
車輪に制動力を作用させるホイルシリンダと、
車両の走行状態に応じて前記ホイルシリンダのブレーキ液圧を減圧・保持・増圧制御可能なアンチロックブレーキ制御手段と、
減圧制御時のブレーキ液を貯留するリザーバと、
少なくとも前記リザーバのブレーキ液を前記マスタシリンダ側に還流可能なポンプと、
該ポンプを駆動する電動モータと、
を備えたブレーキ制御装置において、
エンジンクランキングまたはエンジン始動の状態を電源電圧から判断するエンジン状態判断手段と、
前記電動モータを駆動させ、故障判定を行う故障判定手段と、
を設け、
前記故障判定手段は、前記エンジン状態判断手段によりエンジン始動状態と判断したときは、前記故障判定手段による故障判定を開始することを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動性能を向上させるブレーキ制御装置におけるモータの故障判定の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブレーキ制御装置は、モータの固着異常検知のセルフチェックについて、IGNのON後、一定時間モータを作動させ、その後OFFした時点でのモータ惰性回転による逆起電力をモニタし、モニタ電圧が急激に変化した場合は、モータロック異常と判断し、システム遮断、W/L点灯を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１６５０５５号公報（第２−７頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のブレーキ制御装置にあっては、初回の故障判定は走行開始のタイミングで実施する構成のため、モータのONを行った際のモータの回転や、ソレノイドの駆動があると、それに伴う作動音が発生し、振動やフィーリングが悪化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記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、モータの故障判定の際の音や振動、フィーリング悪化を防止することができるブレーキ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、少なくとも前記リザーバのブレーキ液を前記マスタシリンダ側に還流可能なポンプと、該ポンプを駆動する電動モータと、を備えたブレーキ制御装置において、エンジンクランキングまたはエンジン始動の状態を電源電圧から判断するエンジン状態判断手段と、前記電動モータを駆動させ、故障判定を行う故障判定手段と、を設け、前記故障判定手段は、前記エンジン状態判断手段によりエンジン始動状態と判断したときは、前記故障判定手段による故障判定を開始することを特徴とする。
【０００６】
従って、エンジンスタート時のエンジン始動音にモータ作動音が隠れ、モータ単体でON作動させた場合の音振やフィーリング悪化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する実施の形態を、実施例１と実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のブレーキ制御装置の全体図である。図２は実施例１のブレーキ装置の要部油圧回路図である。
実施例１のブレーキ制御装置は、図１，２に示すように、ブレーキユニット１、コントロールユニット２、マスタシリンダ３、Gスイッチ４１，４２、車輪速度センサ５１〜５４、ホイルシリンダ６を主な構成としている。
ブレーキユニット１（アンチロックブレーキ制御手段に相当する）は、図２に示すように、切替弁１１，１２、リザーバ１３、ポンプ１４、ポンプを駆動するモータ１５を主な構成としている。
【０００９】
切替弁１１は、マスタシリンダ３からのブレーキ液圧をホイルシリンダ６に連通させる状態と、マスタシリンダ３とホイルシリンダ６との間の油路を非連通状態に切替える。
切替弁１２は、マスタシリンダ３からのブレーキ液圧をホイルシリンダ６に連通させる状態と、ホイルシリンダ６の液圧をリザーバ１３へ連通させる状態を切り替える。
【００１０】
リザーバ１３は、ホイルシリンダ６へ増圧したブレーキ液圧を減圧するために、ブレーキ液を一時的に蓄える。
ポンプ１４は、モータ１５による駆動で、リザーバ１３へ一時的に蓄えたブレーキ液をマスタシリンダ３側の図示しないブレーキ液リザーブタンク側へ還流する。
マスタシリンダ３は、運転者のブレーキ操作を起因としてホイルシリンダ６へのブレーキ液圧を増加させる。
ホイルシリンダ６は、マスタシリンダ３からのブレーキ液圧によって、その車輪８１，８２，８３，８４のブレーキを作動させる。
車輪速度センサ５１〜５４は、それぞれの車輪の車輪速度を検出する。
Gスイッチ４１,４２は、車両の進行方向、及びヨー方向の車体加速度を検知する。
【００１１】
コントロールユニット２（エンジン状態判断手段、故障判定手段に相当する）、車輪速度センサ５１〜５４からの車輪速度と、Gスイッチ４１,４２からの車体加速度より、路面摩擦係数、車体減速度等を演算して、ブレーキユニット１を制御する。
コントロールユニット２のIGNモニタは、図３に示すようにリレー２５よりバッテリ側の電圧を、インターフェース２２を介してCPU２１に入力する。モータモニタは、モータ１５のバッテリ側（上流）の電圧を、インターフェース２３を介してCPU２１に入力する。また、モータ１５のGND側（下流）の電圧を、インターフェース２４を介してCPU２１に入力する。このようにしてIGNモニタ、モータモニタ回路を構成する。尚、トランジスタ２６はCPU２１の指令により駆動し、リレー２５をONするようになっている。
【００１２】
上記のように、実施例１ではIGN電源のモニタによりエンジンの始動を検知するため、コストを抑制した構造にできるものである。
さらに、車両の挙動（アンダーステアやオーバーステア）をコントロールするシステムや、トラクションをコントロールするシステムを搭載する際には、さらに複雑な構成を取る場合もある。
次に、作用効果を説明する。
【００１３】
［ABSシステムにおける効果的な制動作用］
本実施例のABSシステムによる制動作用について概要を説明する。
〈1〉通常ブレーキ時・増圧時
運転者によるブレーキ操作が行われると、マスタシリンダ３によりホイルシリンダ６へブレーキ液圧が増圧され、各車輪のブレーキを作動させる。
また、ホイルシリンダ６側のブレーキ液圧を減圧させた後、ブレーキ液圧を増加させる際には、切替弁１１,１２を切り替えるようにして、マスタシリンダ３によりホイルシリンダ側を増圧する。
〈2〉減圧時
ブレーキ作動の際に、コントロールユニット２で検知される路面状況に対して、車体減速度（又はスリップ率等）がスリップ限界に近づきすぎると、切替弁を作動させ、ホイルシリンダ６側のブレーキ液圧をリザーバ１３側へ逃がし、ブレーキを緩めて車体減速度（又はスリップ率等）を減少させる。
【００１４】
〈3〉保持時
ブレーキ作動の際に、コントロールユニット２で検知される路面状況に対して。車体減速度（又はスリップ率等）がスリップ限界に近い良好な状態の際には、切替弁を作動させ、ホイルシリンダ６側のブレーキ液圧を保持する。
以上、路面の状況に応じて、主に上記の通常ブレーキ時・増圧時、減圧時、保持時、を切り替えることにより、路面の状況に応じた安定した領域で、限界に近い制動性能を、車輪をロックさせずに得ることとなる。
【００１５】
［ポンプ駆動用のモータの故障判定について］
ABSシステムにおけるポンプ駆動用モータ１５は、リザーバ１３に一時的に溜めたブレーキ液をブレーキシステム全体での収支を合わせるため、リザーバタンク（図示しない）側へ還流する際に用いられる。
よって、良好なABSシステムの作動のためには、走行毎にモータ１５の故障判定を行い、異常があればすぐに運転者に知らせるようにして早期の対応を促すのが望ましい。
この故障判定は、モータ１５を所定の時間、駆動させて、その惰性回転による逆起電力を検知するものである。
【００１６】
図８に示すように、故障判定のためのモータ駆動を所定車速に達すると行うようにし、なるべく走行初期に判定を行うよう１０km/h程度にすると、その作動音や作動による振動に運転者が気付くため、フィーリングを悪化させることとなる。
これに対して、本実施例のブレーキ制御装置は、エンジン始動状態で判定を行うようにしている。
【００１７】
［故障判定処理の流れ］
図４は実施例１のコントロールユニット２で実行される故障判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００１８】
ステップＳ１０１では、IGNモニタ値が１０Ｖを下回っているかどうかを判断し、下回っているならばステップＳ１０２に移行し、下回っていないならばステップＳ１０４に移行する。
【００１９】
ステップＳ１０２では、IGNのONフラグであるFIGNONが既にON状態かどうかを判断し、ON状態（FIGNON＝１）であるならばステップＳ１０３に移行し、ON状態でないならばステップＳ１０４に移行する。
【００２０】
ステップＳ１０３では、IGN電源のONの後、IGN電圧がローレベルになったことを示すLOレベル記憶フラグＦIGNLOを＝１とセットし、ステップＳ１０４に移行する。
【００２１】
ステップＳ１０４では、IGNもモニタ値が１１Vを超えているかどうかを判断し、１１Vを超えているならばステップＳ１０５に移行し、１１VをこえていないならばステップＳ１０１に移行する。
【００２２】
ステップＳ１０５では、IGNのONフラグであるFIGNONがON状態を示すよう＝１にセットする。
【００２３】
ステップＳ１０６では、FIGNLOが＝１にセットされているかどうかを判断し、FIGNLOが＝１にセットされているならばステップＳ１１１に移行し、FIGNLOが＝１にセットされていないならばステップＳ１０１に移行する。
【００２４】
ステップＳ１１１では、実際にモータ駆動信号をON側に出力し、モータ１５を回転させる。
【００２５】
ステップＳ１１２では、セルチェック時モータ駆動時間タイマTMRをインクリメントし、ステップＳ１１３に移行する。
【００２６】
ステップＳ１１３では、TMRとしてカウントしているモータ駆動時間が、十分に回転速度が上がる３５０msを超えたかどうかを判断し、３５０msを超えているならばステップＳ１１４に移行し、３５０msを超えていないならばステップＳ１１２に移行する。
【００２７】
ステップＳ１１４では、モータ１５の駆動をOFFにして、モータ１５を惰性回転させる。
【００２８】
ステップＳ１１５では、モータ１５ロック判断タイマTMR2をインクリメントし、ステップＳ１１６に移行する。
【００２９】
ステップＳ１１６では、モータ１５ロック判断タイマとして経過時間をカウントしたTMR2が２５０msを超えたかどうかを判断し、２５０msを超えたならばステップＳ１１７に移行し、２５０msを超えないならばステップＳ１１５に移行する。
【００３０】
ステップＳ１１７では、２５０msを超えた時点でモータモニタ電圧を検知し、モータモニタ電圧が９V未満かどうかを判断し、９V未満であるならばステップＳ１１８に移行し、９Vを超えるならばステップＳ１２０に移行する。
【００３１】
ステップＳ１１８では、モータ１５が正常である際の処理として、セルチェック終了フラグであるFSELFを＝１とセットし、ステップＳ１１９に移行する。
【００３２】
ステップＳ１１９では、正常な処理としてABSの制御ルーチンをスタートさせる。
【００３３】
ステップＳ１２０では、モータ１５がロックして、瞬時にモニタ電圧が復帰したと検知し、モータ１５異常と判断したとしてシステムの遮断、W/L（ワーニングランプ）の点灯を行う。
【００３４】
［故障判定時のフィーリング悪化防止作用］
実施例１のブレーキ制御装置における故障判定について、図５のタイムチャートを用いて説明する。
運転者が車両に乗り込んで走行する際には、まず、エンジンをスタートさせる操作を行う。この操作の際が行われると、セルモータ１５のスタート前にIGN電源がONとなる（図５中のIGN０V→１２V）。
【００３５】
その後、セルモータ１５が作動してエンジンクランキング状態になると、その電気負荷により、バッテリ７を電源とするIGN電圧は一時的に７V程度まで低下する。このことは、ステップＳ１０１の処理で判断され、ステップＳ１０３の処理でFIGNLO＝１のフラグがセットされる。
エンジンが始動し、エンジン回転が上昇していくと、オルタネータが発電を開始し、IGN電圧は定常電圧に復帰することとなる。
このIGN電圧の復帰をステップＳ１０４の処理により判断し、ステップＳ１１１以降の処理によりモータ１５を駆動してモータ１５の故障判定を行う。
【００３６】
エンジン始動の際には、図５に示すように定常的なアイドル回転数（図５で、例として７００rpmと示した部分）に対して、初期の数秒間は高い回転数となるように制御される。
【００３７】
故障判定のためのモータ１５の駆動は、IGN電圧復帰のタイミングで行うことにより図５に示すエンジンの始動直後の高い回転数の時点で行う。よって、エンジン始動及び、エンジン始動直後のエンジン振動により、故障判定のためのモータ１５の駆動が運転者や同乗者に感知されることはない。
【００３８】
故障判定の処理は、ステップＳ１１１の処理により図６に示すように１００〜３５０msの間、モータ１５の駆動信号を出力する。その後の所定時間（ステップＳ１１５，Ｓ１１６でカウントされる２５０ms）経過後、モータ１５の惰性回転による逆起電力の発生をステップＳ１１７の処理により、インターフェースを介してCPUで検知する図５に示すHiサイド側の電圧で判断する。この判断では、逆起電力の発生がなく電圧が復帰している際に故障と判断する。
また、このモータモニタ電圧はモータ１５のGND側でLoサイド側の電圧として検知・判断してもよい。
【００３９】
［確実な故障判断］
実施例１では、オルタネータの発電開始後に故障判定のためにモータ駆動が行われるため、モータ１５を駆動する電源として、より変動の少ないオルタネータ発電電源を使用することができる。
そのため、より安定した駆動で、モータ１５の診断駆動を行い、エンジン始動時のみの診断で、確実に故障判定を行う。
また、走行前のエンジン始動時に故障判定を行えるため、異常の際、運転者に、走行前に異常の発生を伝達できるため、より早期な対応を促すことができる。
【実施例２】
【００４０】
実施例２は、IGN電圧低下より、復帰する電圧上昇速度から、エンジン始動と判断しチェックタイミングを決定する例である。
なお、構成は実施例１と同じであるので、説明を省略する。
【００４１】
次に、作用を説明する。
［故障判定処理の流れ］
図６は実施例２のコントロールユニット２で実行される故障判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４２】
ステップＳ１２１では、IGN電圧モニタ値の５０ms微分値V_IGN５０、及び１００ms前の５０ms微分値V_IGN５０_２を計算する。
【００４３】
ステップＳ１２２では、IGNモニタ電圧VIGNを確認し、VIGNが１１Vを超えていればステップＳ１２３に移行し、VIGNが１１V以下であればステップＳ１２５に移行する。
【００４４】
ステップＳ１２３では、V_IGN５０の絶対値が０．２Vより小さいかどうかを判断し、０．２Vより小さいならばステップＳ１２４に移行し、０．２V以上ならばステップＳ１２５に移行する。
【００４５】
ステップＳ１２４では、エンジン始動タイマTENGSTをインクリメントする。
【００４６】
ステップＳ１２５では、エンジン始動タイマTENGSTをクリアする。
【００４７】
ステップＳ１２６では、エンジン始動タイマTENGSTが１００msを超えたかどうかを判断し、１００msを超えたならばステップＳ１２７に移行し、１００ms以下であるならばステップＳ１２８に移行する。
【００４８】
ステップＳ１２７では、１００ms前の５０ms微分値V_IGN５０_２が１Vを超えているかどうかを判断し、１Vを超えているならばステップＳ１１１へ移行し、１V以下であるならばステップＳ１２８へ移行する。
なお、Ｓ１１１以降は、実施例１の図４と同じであるので説明を省略する。
【００４９】
ステップＳ１２８では、VIGNのデータを１０ms分シフトさせるように順次更新する。
【００５０】
ステップＳ１２９では、１０msが経過したかどうかを判断し、１０msが経過したならばステップＳ１２１に移行し、１０msが経過していないならばステップＳ１２９に移行するようにして時間経過を待つようにする。
【００５１】
［確実なエンジン始動の検知作用］
実施例２では、セルモータ１５が作動し、エンジンが始動したことによりIGN電圧が復帰した際に、IGN電源が再上昇し安定したことをステップＳ１２２，Ｓ１２３の処理により検知する。その後、タイマ値であるTENGSTをインクリメントして、Ｎms経過させる。この経過時間に対するIGN電圧を、ステップＳ１２８，Ｓ１２１の処理でモニタする。
【００５２】
Ｎmsは、予めIGN電圧の復帰の推移に合わせておくようにする。そのため、V_IGN_２の計算の区間が電圧の復帰する区間に該当することとなり、IGN電圧の復帰速度は５０msに対して１V（１V／５０ms）を超える。このことをステップＳ１２７の処理で検知して、その際にステップＳ１１１からのモータ１５故障判定のためのモータ駆動を行うようにする。
この実施例２においても、エンジンの始動によるIGN電圧の変化が確実に検知され、故障判定のためのモータ駆動音や振動は、エンジン始動の音と振動に隠れ、運転者並びに同乗者には検知されない。
【００５３】
［システムリセットを考慮したエンジン始動の確実な検知作用］
実施例２では、IGN電圧の復帰する部分の電圧上昇速度でエンジン始動を判定する。このため、バッテリ７の電圧不足により、エンジンを始動させようとセルモータ１５を駆動した際の電気負荷による電圧低下が、CPU等の最低作動電圧を一時的に下回ることにより生じるシステムリセットが起こっても、判定処理に影響がない。
よって、システムリセットが生じても、確実にエンジンの始動が検知され、モータ１５の故障診断がバッテリ電源の影響を受けずに確実に判定できる。
【００５４】
以上、本発明のブレーキ制御装置を実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５５】
例えば、実施例１,２では、ブレーキ液圧を調整する電磁弁として、２つの切替弁を設けたが、システム構成により、１つの切替弁を用いるもの、あるいは多数の切替弁を用いるものであってもよい。
走行状態を検出する手段としては、実施例１,２では、車輪速度センサとGスイッチを用いたが、車速センサ、GPS、ジャイロ等の他の検出手段を用いたものであってもよい。
エンジン状態判断手段としては、実施例では、コントロールユニット内に設けたCPUで判断したが、コントロールユニット外部に別に設けてもよく、また、ブレーキユニット１内に設けるようにしてもよい。
【００５６】
故障判定手段としては、実施例ではモータの惰性回転による逆起電力を検知するものであったが、所定の出力トルクや速度に達するのを検知するものであってもよい。
エンジン状態判断手段は、車両のスタート時の制御において、セルモータの１回の作動時間が定められているような場合には、IGN電源電圧の低下のみによって、確実にエンジン始動の検知を行うようにしてもよい。
【００５７】
セルモータの特性や、オルタネータの特性、IGN電源ラインの特性、あるいは、車両システムの特性として、エンジン始動か他の状況かの判定が難しい場合であっても、現時点から所定の時間間隔で以前のIGN電圧の変化を記憶させ、現時点で検知されるIGN電源電圧が復帰した際に、所定の時間前からのIGN電圧が所定経過の変化であった際にエンジン始動と判断するようにして、IGN電源電圧の特性に合わせて細かに判定することで、さらに確実にエンジンの始動を検知し、また、システムリセットかどうかを確実に判定するようにしてもよい。
更に、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００５８】
（イ）請求項１に記載されたブレーキ制御装置において、エンジン状態判断手段が、エンジンクランキングの際にIGN電源電圧が低下し、その後復帰することによりエンジン始動と判断するようにしたことを特徴とするブレーキ制御装置。
即ち、複雑な構成を取ることなく、確実にエンジンの始動を検知して、故障判定を行うことができる。
【００５９】
（ロ）請求項１に記載されたブレーキ装置において、エンジン状態判断手段が、エンジンクランキングの際にIGN電源電圧が低下し、その後復帰する電圧上昇速度によりエンジン始動と判断するようにしたことを特徴とするブレーキ制御装置。
即ち、エンジンの始動を確実に判断するともに、エンジンクランキングの際の電源電圧が低いことによるシステムリセット発生の場合でもエンジン始動を確実に検知できる。
【００６０】
（ハ）請求項１に記載されたブレーキ装置において、故障判定手段による故障判定の際に、モータの駆動電源がオルタネータから供給される電源を使用することを特徴とするブレーキ制御装置。
即ち、安定した電源で、より確実にモータの故障判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１のブレーキ制御装置の全体図である。
【図２】実施例１のブレーキ装置の要部油圧回路図である。
【図３】実施例１のブレーキ制御装置のコントロールユニットにおけるIGN電源電圧及びモータモニタ電圧を検知する部分の回路構成を示す回路図である。
【図４】実施例１のブレーキ制御装置のコントロールユニットで実行されるエンジンの始動検知とモータの異常判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１のブレーキ制御装置におけるIGN電圧・エンジン回転数・モータ駆動信号・モータモニタ信号の変化を示すタイムチャートである。
【図６】実施例２のブレーキ制御装置のコントロールユニットで実行されるエンジンの始動検知とモータの異常判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２のブレーキ制御装置におけるIGN電圧・エンジン回転数・モータ駆動信号・モータモニタ信号の状態を示すタイムチャートである。
【図８】所定の車速に達するとモータの故障判定を行う場合のIGN電圧・車速信号・モータ駆動信号・モータモニタ信号の状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１  ブレーキユニット
１１  切替弁
１２  切替弁
１３  リザーバ
１４  ポンプ
１５  モータ
２  コントロールユニット
２１  CPU
２２  インターフェース
２３  インターフェース
２４  インターフェース
２５  リレー
２６  トランジスタ
３  マスタシリンダ
４１  Gスイッチ
４２  Gスイッチ
５１  車輪速度センサ
５２  車輪速度センサ
５３  車輪速度センサ
５４  車輪速度センサ
６  ホイルシリンダ
７  バッテリ
８１  車輪
８２  車輪
８３  車輪
８４  車輪
【図１】
2005119591.tif 000003
【図２】
2005119591.tif 000004
【図３】
2005119591.tif 000005
【図４】
2005119591.tif 000006
【図５】
2005119591.tif 000007
【図６】
2005119591.tif 000008
【図７】
2005119591.tif 000009
【図８】
2005119591.tif 000010