(57)【要約】【課題】簡単な回路で、電動モータの特性を３段階で切り換え可能とする。【解決手段】低速用スイッチ８６がＯＮとされて高速用スイッチ８８がＯＦＦとされる第１状態において、電動モータ５８は低回転高トルク型の特性となり、高速用スイッチ８８がＯＮとされて低速用スイッチ８６がＯＦＦとされる第２状態において、高回転低トルク型の特性となり、低速用スイッチ８６、高速用スイッチ８８の両方がＯＮとされる第３状態において、電動モータ５８は中回転中トルク型の特性となる。このように、低速用スイッチ８６，高速用スイッチ８８のＯＮ・ＯＦＦの切り換えにより、すなわち、簡単な回路で、電動モータ５８の特性を３段階に切り換えることができる。【選択図】図２
2005198478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、
その電動モータと低速用スイッチとを含む低速回転用回路と、
前記電動モータと高速用スイッチとを含む高速回転用回路と、
前記低速回転用回路と高速回転用回路とを、前記低速用スイッチがＯＮで、前記高速用スイッチがＯＦＦである第１状態と、前記低速用スイッチがＯＦＦで、前記高速用スイッチがＯＮである第２状態と、前記低速用スイッチと前記高速用スイッチとの両方がＯＮである第３状態とに切り換えるスイッチ制御部と
を含むことを特徴とする電動モータ装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御部が、前記電動モータに対する低速回転要求時に前記第１状態とし、高速回転要求時に前記第２状態とし、前記低速回転要求時であって、かつ、前記電動モータに対して電気エネルギを供給する電源の電圧が設定電圧以下である場合に前記第３状態とする通常時スイッチ制御部を含む請求項１に記載の電動モータ装置。
【請求項３】
(a)前記電動モータに加えられる電圧を検出する電圧検出部と、(b)前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出部との少なくとも一方を含む監視装置と、
少なくとも、前記スイッチ制御部によって前記第３状態とされた場合における前記監視装置による監視結果に基づいて前記低速回転用回路と前記高速回転用回路との少なくとも一方の異常を検出する異常検出部と
を含む請求項１または２に記載の電動モータ装置。
【請求項４】
前記異常検出部が、前記第１状態と前記第３状態との少なくとも一方における前記監視装置による監視結果に基づいて前記低速回転用回路の異常を検出する低速回転用回路異常検出部と、前記第２状態と第３状態との少なくとも一方における前記監視装置による監視結果に基づいて前記高速回転用回路の異常を検出する高速回転用回路異常検出部との少なくとも一方を含む請求項３に記載の電動モータ装置。
【請求項５】
前記異常検出部が、前記第１状態における前記監視装置による監視結果と、前記第３状態における前記監視装置による監視結果とに基づいて、前記高速回転用回路の異常を検出する第１・第３状態対応高速回転用回路異常検出部を含む請求項３または４に記載の電動モータ装置。
【請求項６】
前記異常検出部が、予め定められた異常検出条件が満たされた時点に前記高速回転用回路の異常を検出する設定タイミング時異常検出部を含み、前記スイッチ制御部が、前記異常検出条件が満たされ、かつ、前記第１状態にある場合に前記第３状態に切り換える異常検出時スイッチ制御部を含む請求項３ないし５のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
【請求項７】
前記異常検出部が、前記第１状態と前記第２状態と前記第３状態との少なくとも１つの状態において前記監視装置によって検出された電圧値と電流値との少なくとも一方と、その状態に対して決められた基準電圧値と基準電流値との少なくとも一方とを比較することによって、当該電動モータ装置の異常を検出する基準値比較型異常検出部を含む請求項３ないし５のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電動モータ装置と、前記電動モータにより駆動させられるポンプとを含むことを特徴とする動力式液圧源装置。
【請求項９】
液圧により作動させられるブレーキシリンダを備えたブレーキと、
そのブレーキシリンダに高圧の作動液を供給可能な液圧源装置であって、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電動モータ装置と、前記電動モータにより駆動させられるポンプとを含む動力式液圧源装置と
を含むことを特徴とする液圧ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの回転速度を制御可能な電動モータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワイパー用の電動モータを制御する電動モータ装置であって、(a)電動モータと、(b)電動モータと低速用スイッチとを含む低速回転用回路と、(c)電動モータと高速用スイッチとを含む高速回転用回路と、(d)低速回転用回路と高速回転用回路とを、前記低速用スイッチがＯＮで前記高速用スイッチがＯＦＦである第１状態と、前記低速用スイッチがＯＦＦで前記高速用スイッチがＯＮである第２状態とに切り換え可能なスイッチ制御部とを含む電動モータ装置が記載されている。
電動モータの特性は、第１状態における場合は第２状態における場合より、起動トルクが大きく、無負荷時の回転速度が小さい特性となる。第１状態においては、低回転高トルク型の特性とされ、第２状態においては、高回転低トルク型の特性となるのである。
特許文献２には、液圧により作動させられるブレーキのブレーキシリンダに高圧の作動液を供給可能な動力式液圧源装置において、ポンプと、そのポンプを駆動する電動モータとを含むものが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２３１２１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、簡単な構成で電動モータの特性を少なくとも３段階で切り換え可能とすることである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００４】
請求項１に記載の電動モータ装置は、(a)電動モータと、(b)電動モータと低速用スイッチとを含む低速回転用回路と、(c)電動モータと高速用スイッチとを含む高速回転用回路と、(d)前記低速回転用回路と高速回転用回路とを、前記低速用スイッチがＯＮで前記高速用スイッチがＯＦＦである第１状態と、前記低速用スイッチがＯＦＦで前記高速用スイッチがＯＮである第２状態と、前記低速用スイッチと前記高速用スイッチとの両方がＯＮである第３状態とに切り換えるスイッチ制御部とを含むものとすることによって得られる。
本電動モータ装置においては、電動モータが、第１状態において、起動トルクが大きく無負荷時の回転速度が小さい低回転高トルク型の特性とされ、第２状態において、第１状態における場合より起動トルクが小さく無負荷時の回転速度が大きい高回転低トルク型の特性とされ、第３状態において、起動トルク、無負荷時の回転速度が、第１状態における場合のそれらと第２状態における場合のそれらとの中間の大きさの特性である中回転中トルク型の特性とされる。
このように、スイッチ制御部による低速用スイッチ、高速用スイッチの切り換えにより電動モータの特性を切り換えることができるのであり、簡単な構成で、少なくとも３段階で切り換えることができる。
【０００５】
電動モータがブラシ付き直流モータである場合において、低速回転用回路を、起動トルクが最大となる相対位置関係で設けられた一対の低電位側ブラシおよび高電位側ブラシを含む電動モータと、低速用スイッチと、電源とを含むものとし、高速回路用回路を、起動トルクが低速回転用回路における場合より小さくなる相対位置関係で設けられた一対の低電位側ブラシおよび高電位側ブラシを含む電動モータと、高速用スイッチと、電源とを含むものとすることができる。この場合に、低速回転用回路と高速回転用回路とで、低電位側ブラシおよび高電位側ブラシとのいずれか一方を共通のものとすることができ、そのブラシをコモンブラシと称することができる。
低速回転用回路と高速回転用回路とで、高速回転用回路で駆動される場合の方が、電動モータにおいて有効磁束が小さくなる。一方、起動トルクは、有効磁束が大きい場合より小さい場合の方が小さくなり、無負荷時の回転速度は、有効磁束が大きい場合より小さい場合の方が大きくなる。したがって、第２状態（高速回転用回路によって駆動される場合）は第１状態（低速回転用回路によって駆動される場合）より、起動トルクが小さく無負荷時回転速度が大きい特性となる。
また、低速用スイッチと高速用スイッチとの両方がＯＮ状態とされた場合、すなわち、低速回転用回路、高速回転用回路の両方における高電位側ブラシに正極が接続された場合（低電位側のブラシには負極が接続される場合やアースされる場合がある）には、低速回転用回路による場合より無効コイルが増える。一方、起動トルクは、ロータのコイルの長さが短い場合は長い場合より小さくなり、無負荷時の回転速度は、コイルの長さが短い場合は長い場合より大きくなる。そのため、第３状態においては、第１状態における場合より起動トルクが小さく、無負荷時の回転速度が大きくなる。
さらに、第３状態における場合と第２状態における場合とを比較すると、第２状態において、有効磁束が小さくなることに起因する起動トルクの低下量および無負荷時の回転速度の増加量は、第３状態において、コイルが短くなることに起因する起動トルクの低下量、無負荷時の回転速度の増加量より大きい。したがって、第３状態においては、起動トルクも無負荷時の回転速度も、第１状態における場合と第２状態における場合との中間の大きさの特性となる。
【特許請求可能な発明】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
以下の各項のうち、(1)項、(2)項が請求項１，２に対応し、(5)項が請求項３に対応する。また、(6)項および(7)項が請求項４に対応し、(8)項、(11)項、(13)項がそれぞれ請求項５〜７に対応し、(14)項、(15)項が請求項８，９に対応する。
【０００８】
(１)電動モータと、
その電動モータと低速用スイッチとを含む低速回転用回路と、
前記電動モータと高速用スイッチとを含む高速回転用回路と、
前記低速回転用回路と高速回転用回路とを、前記低速用スイッチがＯＮで、前記高速用スイッチがＯＦＦである第１状態と、前記低速用スイッチがＯＦＦで、前記高速用スイッチがＯＮである第２状態と、前記低速用スイッチと前記高速用スイッチとの両方がＯＮである第３状態とに切り換えるスイッチ制御部と
を含むことを特徴とする電動モータ装置。
(２)前記スイッチ制御部が、前記電動モータに対する低速回転要求時に前記第１状態とし、高速回転要求時に前記第２状態とし、前記低速回転要求時であって、かつ、前記電動モータに対して電気エネルギを供給する電源の電圧が設定電圧以下である場合に前記第３状態とする通常時スイッチ制御部を含む(1)項に記載の電動モータ装置。
電動モータの特性は、前述のように、第１状態において低回転高トルク型とされ、第２状態において高回転低トルク型とされるため、低速回転要求時に第１状態とし、高速回転要求時に第２状態とすることは妥当なことである。
また、電源電圧が低くなると、電動モータの回転速度が小さくなるが、その場合に、第３状態とすれば、電動モータを、無負荷時回転速度を第１状態における場合より大きくすることができる。その結果、電源電圧の低下に起因する回転速度の低下を抑制することができる。
電源電圧が低下した場合に、第１状態における回転速度が低くなり過ぎることを回避するために、電源電圧が正常な場合の電動モータの回転速度を大きめに制御することが行われるが、本電動モータ装置においては、電源電圧が低下した場合に第３状態に切り換えることにより第１状態における回転速度の不足を補い得るため、電源電圧が正常である場合において、電動モータの回転速度を大きめに制御する必要がなくなり、その分、作動音の低減を図ることができる。
なお、通常時スイッチ制御部は、通常時回転速度要求対応スイッチ制御部と称することができる。
(３)前記スイッチ制御部が、前記電動モータに対する通常回転要求時に前記第１状態とし、高速回転要求時に前記第２状態とし、前記電動モータに対する通常回転要求時であって、かつ、電気エネルギを供給する電源の電圧が設定電圧以下である場合に前記第３状態とする通常時回転速度要求対応スイッチ制御部を含む(1)項または(2)項に記載の電動モータ装置。
電源電圧が設定電圧以下になった場合に第３状態とすれば、通常回転要求時における回転速度の低下を抑制あるいは回避することができる。
(４)前記スイッチ制御部が、前記電動モータに対して、高トルクが要求される場合に前記第１状態とし、高トルクが要求されない場合に前記第２状態とし、高トルクが要求される場合であって、かつ、電気エネルギを供給する電源の電圧が設定電圧以下である場合に前記第３状態とする通常時トルク要求対応スイッチ制御部を含む(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
第３状態においては、第１状態における場合より起動トルクは小さくなるが、無負荷時の回転速度が大きくなる。高トルク要求を満たすことは困難であるが、電源電圧低下時の回転速度の低下を抑制することができる。したがって、電源電圧が低下した場合であって、高トルクが要求される場合に第３状態に切り換えられるようにすることは妥当なことである。
【０００９】
(５)(a)前記電動モータに加えられる電圧を検出する電圧検出部と、(b)前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出部との少なくとも一方を含む監視装置と、
少なくとも、前記第３状態における前記監視装置による監視結果に基づいて前記低速回転用回路と前記高速回転用回路との少なくとも一方の異常を検出する異常検出部と
を含む(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
本項に記載の電動モータ装置においては、少なくとも、第３状態における監視結果に基づいて低速回転用回路と高速回転用回路との少なくとも一方の異常が検出される。
従来、低速回転用回路の異常検出は第１状態において行われ、高速回転用回路の異常検出は第２状態において行われていた。そのため、例えば、高速回転用回路の異常を検出する場合に第１状態にある場合には第２状態に切り換えられていた。
それに対して、本項に記載の電動モータ装置においては、少なくとも、異常検出が第３状態における監視装置による監視結果に基づいて行われる。そのため、上述のように、第１状態において高速回転用回路の異常を検出する場合に第３状態に切り換えられる。第１状態から第２状態に切り換える場合には、低速用スイッチをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えるとともに、高速用スイッチをＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換える必要があるが、第３状態に切り換える場合には、低速用スイッチはＯＮ状態のままで、高速用スイッチをＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えればよい。その結果、異常検出のために低速用スイッチを切り換える必要がなくなり、その分、低速用スイッチの作動回数を少なくすることができ、寿命を長くすることができる。また、第１状態から第２状態に切り換えるより第３状態に切り換える方が、電動モータの作動状態の変化を小さくすることができる。異常検出時に電動モータの作動状態が大きく変わることは望ましくないのである。さらに、通常制御時スイッチ制御部によって第３状態に切り換えられる場合には、高速回転用回路の異常が第２状態にある場合に限らず第３状態においても検出されることになる。その分、スイッチを切り換えることなく異常検出可能な機会が多くなる。換言すれば、異常検出のためにスイッチの切り換えが必要な機会が少なくなり、それによっても、スイッチの作動回数を少なくすることができる。
同様に、低速回転用回路の異常を検出する場合に第２状態にある場合に、第１状態に切り換えるより第３状態に切り換えた方が、高速用スイッチの寿命を長くすることができ、異常検出時の電動モータの作動状態の変化を小さくすることができる。また、第１状態にある場合と第３状態にある場合との両方において低速回転用回路の異常が検出されるようにすることによってもスイッチの寿命の長くすることができる。
低速回転用回路、高速回転用回路の異常には、例えば、低速用スイッチ、高速用スイッチの作動異常、電源電圧の異常、回路の断線、電動モータの異常等が該当する。
監視装置は、電圧検出部と電流検出部との少なくとも一方を含む。電圧検出部、電流検出部は、低速回転用回路、高速回転用回路のそれぞれに設けても、共通に設けてもよい。電圧検出部は、電動モータに加わる電圧を検出するものであり、低速回転用回路、高速回転用回路に電動モータと並列に設けられる。電圧検出部は、低速回転用回路、高速回転用回路において電動モータに加えられる電圧をそれぞれ検出するものであっても、これらの合成値を検出するものであってもよい。電流検出部についても同様に、低速回転用回路、高速回転用回路に電動モータと直列に設けられる。電流検出部は、低速回転用回路、高速回転用回路のそれぞれに設けても、共通部分に設けてもよい。
例えば、低速回転用回路、高速回転用回路の両方が正常である場合に、第３状態における電流値や電圧値は予め取得することができる。それに対して、低速回転用回路と高速回転用回路との少なくとも一方が異常である場合に第３状態において検出された電流値や電圧値は、両方が正常である場合とは異なる大きさとなる。そのことに基づけば、第３状態において、低速回転用回路や高速回転用回路の異常を検出することができる。
第３状態における異常の検出には、第３状態において監視装置によって検出された電流値と電圧値との少なくとも一方の値の大きさ自体に基づいて検出される場合、第３状態において検出された電流値と電圧値との少なくとも一方と第１状態と第２状態との少なくとも一方において検出された電流値と電圧値との少なくとも一方との両方に基づいて検出される場合等が該当する。
第３状態において実際に検出された電流値と電圧値との少なくとも一方と、低速回転用回路と高速回転用回路とが正常である場合の電流値と電圧値との少なくとも一方との差の絶対値が設定値（異常判定しきい値）より小さい場合に正常であるとし、設定値以上である場合に異常であるとすることができる。
また、第１状態あるいは第２状態において検出された電流値と電圧値との少なくとも一方と第３状態において検出された電流値と電圧値との少なくとも一方との差が適正範囲内にある場合に正常であるとし、適正範囲内にない場合に異常であるとすることができる。低速回転用回路と高速回転用回路とが正常である場合に、第１状態あるいは第２状態にある場合の電流値や電圧値と、第３状態にある場合の電流値や電圧値とは異なる大きさになることが知られている。そのため、第１状態あるいは第２状態にある場合の電流値や電圧値と、第３状態にある場合の電流値や電圧値との差が適正範囲内にない場合に異常であるのである。
(６)前記異常検出部が、前記第１状態と第３状態との少なくとも一方における前記監視装置による監視結果に基づいて、前記低速回転用回路の異常を検出する低速回転用回路異常検出部を含む(5)項に記載の電動モータ装置。
低速用スイッチがＯＮ状態にある状態、すなわち、第１状態と第３状態との少なくとも一方において、低速回転用回路の異常が検出される。電動モータは第１状態で作動させられるのが普通であるため、第１状態において低速回転用回路の異常を検出することは妥当なことである。
(７)前記異常検出部が、前記第２状態と第３状態との少なくとも一方における前記監視装置による監視結果に基づいて、前記高速回転用回路の異常を検出する高速回転用回路異常検出部を含む(5)項または(6)項に記載の電動モータ装置。
高速用スイッチがＯＮ状態にある状態、すなわち、第２状態と第３状態との少なくとも一方において、高速回転用回路の異常が検出される。
(８)前記異常検出部が、前記第１状態における前記監視装置による監視結果と、前記第３状態における前記監視装置による監視結果とに基づいて、前記高速回転用回路の異常を検出する第１・第３状態対応高速回転用回路異常検出部を含む(5)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
電動モータに加わる電圧値や電動モータに流れる電流値は、第１状態における場合と第３状態における場合とで異なる。そのため、第１状態と第３状態とのそれぞれにおける電圧値と電流値との少なくとも一方に基づいて異常が検出されるようにしても、第１状態と第３状態との間で切り換えが行われた場合の、電流値や電圧値の変化状態（例えば、変化量、増加したか減少したか等で表すことができる）に基づいて異常が検出されるようにしてもよい。
(９)前記異常検出部が、前記第２状態における前記監視装置による監視結果と、前記第３状態における前記監視装置による監視結果とに基づいて、前記低速回転用回路の異常を検出する第２・第３状態対応低速回転用回路異常検出部を含む(5)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
例えば、第２状態における監視装置による監視結果と第３状態における監視結果とがほぼ同じである場合には、低速回転用回路が異常であるとすることができる。
(１０)前記異常検出部が、予め定められた異常検出条件が満たされた時点に前記高速回転用回路と前記低速回転用回路との少なくとも一方の異常を検出する設定タイミング時異常検出部を含む(5)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
設定タイミング時異常検出部は、設定タイミング時高速回転用回路異常検出部と設定タイミング時低速回転用回路異常検出部との少なくとも一方を含むものとすることができる。例えば、低速回転用回路についての異常検出条件が第１設定時間毎に満たされ、高速回転用回路についての異常検出条件が第２設定時間毎に満たされる場合において、第２設定時間は第１設定時間より長くすることができる。第２設定時間は、第１設定時間の複数倍の長さをすることも可能である。高速回転用回路は作動時間が短いため、異常検出頻度が低くても差し支えないのである。
(１１)前記異常検出部が、前記高速回転用回路の異常を検出する高速回転用回路異常検出部を含み、前記スイッチ制御部が、予め定められた異常検出条件が満たされ、かつ、前記第１状態にある場合に前記第３状態に切り換える異常検出時スイッチ制御部を含む(5)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
(１２)前記異常検出部が、前記高速回転用回路の異常を検出する高速回転用回路異常検出部を含み、前記スイッチ制御部が、予め定められた異常検出条件が満たされ、かつ、前記第１状態にある場合に、前記低速用スイッチをＯＦＦにしない異常検出時スイッチ制御部を含む(5)項ないし(11)項に記載の電動モータ装置。
異常検出時スイッチ制御部は、異常検出条件が満たされ、かつ、第１状態にある場合には、低速用スイッチをＯＦＦにしないで、ＯＮのままとする。そのため、低速用スイッチの作動回数を少なくすることができ、寿命を長くすることができる。
【００１０】
(１３)前記異常検出部が、前記第１状態と前記第２状態と前記第３状態との少なくとも１つの状態において前記監視装置によって検出された電圧値と電流値との少なくとも一方と、その状態に対して決められた基準電圧値と基準電流値との少なくとも一方とを比較することによって、当該電動モータ装置の異常を検出する基準値比較型異常検出部を含む(5)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置。
電圧検出部、電流検出部によって検出される電圧値、電流値は、第１状態、第２状態、第３状態のそれぞれにおいて互いに異なることが知られている。したがって、低速回転用回路、高速回転用回路がそれぞれ正常である場合の、それぞれ、第１状態、第２状態、第３状態における電圧値、電流値は予めわかる（これら電圧値、電流値をそれぞれ基準電圧値、基準電流値と称する）。例えば、それぞれ、第１状態、第２状態、第３状態において実際に検出された電流値と電圧値との少なくとも一方と、それぞれの状態において予め取得された基準電流値と基準電圧値との少なくとも一方とを比較し、これらの差の絶対値が設定値以下である場合は正常とし、設定値より大きい場合に異常であるとすることができる。
【００１１】
(１４)(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置と、前記電動モータにより駆動させられるポンプとを含むことを特徴とする動力式液圧源装置。
本項に記載の動力式液圧源装置においては、電動モータの特性の制御によりポンプから吐出される作動液の状態を制御することができる。
例えば、電動モータが第１状態において作動させられている場合において電源電圧の低下が検出された場合に第３状態に切り換えられるようにすれば、電動モータの回転速度の低下を抑制することができ、ポンプから吐出される作動液の流量の低下を抑制することができる。
(１５)(i)液圧により作動させられるブレーキシリンダを備えたブレーキと、(ii)そのブレーキシリンダに高圧の作動液を供給可能な液圧源装置であって、(a)(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電動モータ装置と、(b)前記電動モータにより駆動させられるポンプとを含む動力式液圧源装置とを含む液圧ブレーキ装置。
例えば、ブレーキシリンダの液圧が、動力式液圧源装置の電動モータの制御により制御される場合や、動力式液圧源装置とブレーキシリンダとの間に電磁制御弁装置が設けられ、電磁制御弁装置の制御により制御される場合がある。
前者の場合には、電動モータの制御によるポンプの作動状態の制御により、ブレーキシリンダの液圧が制御されるのが普通である。ポンプから吐出される作動液の流量が大きい場合は小さい場合より液圧ブレーキに速やかに作動液を供給することが可能となり、ブレーキの効き遅れを小さくすることができ、ブレーキ液圧の制御における応答性を高めることができる。また、ポンプから吐出される作動液の最高吐出圧が高い場合は低い場合よりブレーキの液圧を高くすることができる。
後者の場合には、動力式液圧源装置がポンプから吐出された作動液が加圧された状態で保たれるアキュムレータを含み、アキュムレータ圧が設定範囲内にあるように電動モータが制御されることが多い。第１状態において電源電圧が低下した場合に第３状態に切り換えれば、電動モータの回転速度の低下を抑制し得、アキュムレータへの作動液の供給流量の低下を抑制することができる。また、アキュムレータが設けられる場合においても、電動モータの回転速度が大きくされて、ポンプから吐出される作動液の流量が大きくされるようにすれば、ブレーキシリンダに大流量で作動液を供給する必要がある場合に、アキュムレータの蓄液量の急速な減少を回避することができる。
(１６)前記スイッチ制御部が、前記ブレーキシリンダの液圧の通常制御時に第１状態とし、スリップ制御がブレーキシリンダの液圧の制御により行われる場合に第２状態とし、前記通常制御時において電源電圧が設定電圧以下の場合に第３状態とするブレーキ制御時スイッチ制御部を含む(15)項に記載の液圧ブレーキ装置。
通常制御時においては、実際のブレーキ液圧が運転者による要求液圧となるように制御される。この場合には、高い応答性が要求されることは少ないため、第１状態とし、低回転高トルク型の特性とすることは妥当なことである。
アンチロック制御、トラクション制御等のスリップ制御時においては、高い応答性が要求される。そのため、第２状態とし、高回転低トルク型の特性とすることが望ましい。スリップ制御時は、高応答性要求時である。
通常制御時において電源電圧が低くなった場合には、第３状態とし、中回転中トルク型の特性とされる。それによって、高トルク要求を満たすことは困難であるが、ブレーキの効き遅れを抑制することができる。
また、通常制御時においては、実際のブレーキ液圧が運転者による要求液圧となるように制御される。この場合には、運転者による要求液圧が高くなる可能性がある（電動モータに対して高トルクが要求される可能性がある）。しかし、本ブレーキ装置においては、通常制御時には、電動モータが低回転高トルク型の特性とされるため、要求液圧が高くなっても、その要求を満たすことができる。この意味において、通常制御時は、通常トルク要求時、高トルク要求時と称することができる。
スリップ制御時においては、ブレーキ液圧を高くする要求が生じることが少ない。そのため、高回転低トルク型の特性とされることは妥当なことである。この意味において、スリップ制御時は、低トルク要求時、高トルク不要求時と称することができる。
なお、通常制御時において、ブレーキ操作部材の操作初期に第２状態（低トルク高回転型の特性）とし、ブレーキ液圧が設定液圧以上になった場合に第１状態（高トルク低回転型の特性）とすることができる。このようにすれば、ブレーキの効き遅れを抑制しつつ、ブレーキ液圧を大きくすることができる。また、第１状態と第２状態との少なくとも一方を第３状態とすることもできる。
(１７)前記スイッチ制御部が、前記高速回転用回路の異常検出時に前記第１状態にある場合に前記第３状態に切り換える異常検出時スイッチ制御部を含む(15)項または(16)項に記載の液圧ブレーキ装置。
高速回転用回路の異常検出時に第３状態とすれば、第２状態とする場合より、電動モータの作動状態の変化を小さくすることができ、ポンプからの作動液の吐出状態の変化を小さくすることができる。また、異常検出時に生じる作動音の低減を図ることができる。
【実施例】
【００１２】
本発明の一実施例である液圧ブレーキ装置について図面に基づいて詳細に説明する。本液圧ブレーキ装置は動力式液圧源を含み、動力式液圧源は電動モータ装置を含む。
図１に示す液圧ブレーキ装置は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１０，２つの加圧室を含むマスタシリンダ１２，動力により作動させられる動力式液圧源としてのポンプ装置１４，左右前後に位置する車輪に対応してそれぞれに設けられたブレーキ１６〜１９等を含む。ブレーキ１６，１７が左右前輪のブレーキであり、ブレーキ１８，１９が左右後輪のブレーキである。ブレーキ１６〜１９は、ブレーキシリンダ２０〜２３の液圧により作動させられる液圧ブレーキである。
マスタシリンダ１２は、２つの加圧ピストンを含むものであり、２つの加圧ピストンそれぞれの前方の液圧室には運転者によるブレーキペダル１０の操作によって、その操作力に応じた液圧が発生させられる。マスタシリンダ１２の２つの加圧室には、それぞれ、マスタ通路２６，２７を介して左右前輪のブレーキシリンダ２０，２１が接続される。マスタ通路２６，２７の途中には、それぞれ、マスタ遮断弁２９，３０が設けられる。マスタ遮断弁２９，３０は常開の電磁開閉弁である。
また、ポンプ装置１４には、４つのブレーキシリンダ２０〜２３がポンプ通路３６を介して接続される。ブレーキシリンダ２０〜２３には、マスタシリンダ１２から遮断された状態でポンプ装置１４から液圧が供給されて、液圧ブレーキ１６〜１９が作動させられる。ブレーキシリンダ２０〜２３の液圧は液圧制御弁装置３８により制御される。
【００１３】
ポンプ装置１４は、ポンプ５６，ポンプ５６を駆動するポンプモータ５８を含む。ポンプ５６の吸入側は吸入通路６０を介してリザーバ６２に接続され、吐出側にはアキュムレータ７０が接続される。ポンプ５６によってリザーバ６２の作動液が汲み上げられてアキュムレータ７０に供給され、加圧された状態で蓄えられる。
また、ポンプ５６の吐出側のアキュムレータ７０より下流側（ブレーキシリンダ側）の部分とポンプ５６の吸入側の部分とがリリーフ通路７４によって接続される。
リリーフ通路７４にはリリーフ弁７６が設けられる。リリーフ弁７６は、高圧側であるアキュムレータ側の液圧が設定液圧を越えると閉状態から開状態に切り換えられる。
【００１４】
ポンプモータ５８である電動モータには、図２に示す電動モータ制御回路８０が接続される。電動モータ５８は、本実施例においては、ブラシ付きの直流モータであり、コモンブラシ８２，低速用ブラシ８４，高速用ブラシ８５を含む。コモンブラシ８２は、低電位側のブラシであり、アースされている。低速用ブラシ８４，高速用ブラシ８５は高電位側のブラシであり、それぞれ、低速用スイッチ８６，高速用スイッチ８８を介して、並列に電源９０に接続される。コモンブラシ８２は、高電位側のブラシ８４，８５に共通に設けられる低電位用のブラシである。
本実施例においては、コモンブラシ８２および低速用ブラシ８４を含む電動モータ５８，低速用スイッチ８６，電源９０を含む回路が低速回転用回路９２であり、コモンブラシ８２および高速用ブラシ８５を含む電動モータ５８，高速用スイッチ８８，電源９０を含む回路が高速回転用回路９４である。
【００１５】
電動モータ５８によって出力されるトルクは、式
Ｔ＝ＫT・Ｉ    ・・・(1)
で表される。ここで、ＫTはトルク定数であり、有効磁束Ｂと電動モータ５８のロータのコイルの長さＬとで表され（ＫT＝Ｂ・Ｌ）、Ｉはロータのコイルに供給される電流である。
一方、電動モータ５８には、式
ｅ＝ＫE・Ｎ  ・・・(2)
で表される逆起電力ｅが生じる。ここで、Ｎはロータの回転速度であり、逆起電力定数ＫEは、トルク定数ＫTと１対１の関係にあることが知られている。
電動モータ５８を図３に示す回路で表した場合、電動モータ５８に加えられる電圧Ｖ、ロータに流れる電流Ｉおよび抵抗Ｒ、逆起電力ｅの間には、式
Ｖ＝ＲＩ＋ｅ  ・・・(3)
が成立する。
この(3)式に(2)式を代入して整理すれば、ロータの回転速度Ｎは、式
Ｎ＝（Ｖ−ＲＩ）／ＢＬ・・・(4)
で表すことができる。
(4)式から、電動モータ５８の電圧、電流が同じである場合には、有効磁束Ｂが小さい場合、コイルの長さＬが短い場合は、回転速度Ｎが大きくなることがわかる。
【００１６】
また、(4)式から求められる電流Ｉを(1)式に代入すれば、式
Ｔ＝ＫT（Ｖ−Ｂ・Ｌ・Ｎ）／Ｒ  ・・・(5)
が得られる。
(5)式において、逆起電力ｅを０とした場合（回転速度を０とした場合）のトルクである起動トルクは、式
Ｔo＝ＫT・Ｖ／Ｒ  ・・・(6)
で表すことができる。この式において、トルク定数ＫTは、前述のように、Ｂ・Ｌで表すことができるため、それを代入すると、起動トルクＴoは、式
Ｔo＝Ｂ・Ｌ・Ｖ／Ｒ・・・(7)
で表すことができる。式(7)から、起動トルクは、有効磁束Ｂが大きい場合は小さい場合より大きくなることがわかる。
(5)式において、トルクＴを０とした場合の回転速度である無負荷時の回転速度Ｎoは、式
Ｎo＝Ｖ／（Ｂ・Ｌ）  ・・・(8)
で表すことができる。(8)式から無負荷時の回転速度Ｎoは、有効磁束Ｂが小さい場合は大きい場合より大きくなり、コイルの長さＬが短い場合は長い場合より大きくなることがわかる。
【００１７】
本実施例において、電動モータ５８において、低速用ブラシ８４は、コモンブラシ８２に対して、起動トルクが最大となる相対位置に設けられ、高速用ブラシ８５は、低速用ブラシ８４に電源９０が接続される場合より、起動トルクは小さいが、無負荷時の回転速度が大きくなる相対位置に設けられる。具体的には、コモンブラシ８２と低速用ブラシ８４とは電気角度が１８０度隔たった相対位置に設けられ、コモンブラシ８２と高速用ブラシ８５とは１８０度とは異なった角度だけ隔たった位置に設けられる。
その結果、高速用スイッチ８８がＯＮとされた場合は、低速用スイッチ８６がＯＮとされた場合より、電動モータ５８の有効磁束Ｂが小さくなるため、起動トルクが小さく、無負荷時の回転速度が大きくなる。
【００１８】
一方、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＮとされた場合には、無効コイルが増えるため、ロータにおけるコイル全体の長さＬが短くなる。
また、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＮとされた場合と、高速用スイッチ８８がＯＮとされた場合とでは、高速用スイッチ８８がＯＮとされることによって有効磁束が小さくなることに起因する起動トルクの低下量および無負荷時の回転速度の増加量は、両方のスイッチ８６，８８がＯＮとされることによってコイルが短くなることに起因する起動トルクの低下量、無負荷時の回転速度の増加量より大きい。したがって、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＮとされた場合には、起動トルクＴoと無負荷時の回転速度Ｎoとが、低速用スイッチ８６がＯＮとされた場合と高速用スイッチ８８がＯＮとされた場合との中間の大きさとなるのである。
【００１９】
以下、低速用スイッチ８６がＯＮとされて高速用スイッチ８８がＯＦＦとされた状態（第１状態）における電動モータ５８の特性を低回転高トルク型の特性と称し、高速用スイッチ８８がＯＮとされて低速用スイッチ８６がＯＦＦとされた状態（第２状態）における特性を高回転低トルク型の特性と称し、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＮとされた状態（第３状態）における特性を中回転中トルク型の特性と称する。図４に、低速用スイッチ８６がＯＮとされた場合の低回転高トルク型の特性、高速用スイッチ８８がＯＮとされた場合の高回転低トルク型の特性、両方のスイッチ８６，８８がＯＮとされた場合の中回転中トルク型の特性をそれぞれ示す。
【００２０】
コモンブラシ８２の低電圧側（例えば、コモンブラシ８２とアース側端子１０４）との間に抵抗ＲCが設けられるとともに電流検出部としての電流検出装置１００が直列に設けられる。電流検出装置１００によれば、電動モータ５８に流れる電流値を検出することができる。
また、低速用ブラシ８４と低速用スイッチ８６との間の接続部ＳL、高速用ブラシ８５と高速用スイッチ８８との間の接続部ＳHには、それぞれ、抵抗ＲL，ＲHが接続され、これらに共通に電圧検出部としての電圧検出装置１０２が設けられる。２つの抵抗ＲL、ＲHの大きさ（抵抗値）は互いに同じである。電圧検出装置１０２によれば、低速回転用回路９２，高速回転用回路９４のそれぞれの電圧の合成値が検出される。
【００２１】
液圧制御弁装置３８は、増圧通路としてのポンプ通路３６に設けられた増圧リニアバルブ１５０〜１５３と、ブレーキシリンダ２０〜２３とリザーバ６２とを接続する減圧通路１５６に設けられた減圧リニアバルブ１６０〜１６３とを含む。これら増圧リニアバルブ１５０〜１５３と減圧リニアバルブ１６０〜１６３との制御によりブレーキシリンダ２０〜２３の液圧がそれぞれ別個独立に制御され得る。
増圧リニアバルブ１５０〜１５３および前輪側の減圧リニアバルブ１６０，１６１は、常閉の電磁制御弁であり、後輪側の減圧リニアバルブ１６２、１６３は、常開の電磁制御弁である。これら増圧リニアバルブ１５０〜１５３、減圧リニアバルブ１６０〜１６３は、ソレノイドと、シーティング弁とを含むものであり、ソレノイドへの供給電流の制御により、前後の差圧を制御することができ、ブレーキシリンダ２０〜２３の液圧が制御される。
【００２２】
マスタ通路２６には、ストロークシミュレータ装置１８０が設けられる。ストロークシミュレータ装置１８０は、ストロークシミュレータ１８２と常閉のシミュレータ用開閉弁１８４とを含むものであり、シミュレータ用開閉弁１８４の開閉により、ストロークシミュレータ１８２がマスタシリンダ１２に連通させられる連通状態と遮断される遮断状態とに切り換えられる。本実施例においては、液圧ブレーキ１６〜１９がポンプ装置１４からの作動液により作動させられる場合には開状態とされ、マスタシリンダ１２からの作動液により作動させられる場合には閉状態とされる。
【００２３】
当該液圧ブレーキ装置はブレーキＥＣＵ２００の指令に基づいて制御される。ブレーキＥＣＵ２００は、コンピュータを主体とするもので、実行部２０２，記憶部２０４，入出力部２０６等を含む。入出力部２０６には、電流検出装置１００，電圧検出装置１０２，ブレーキスイッチ２１１，マスタ圧センサ２１４，ブレーキ液圧センサ２１６，車輪速センサ２１８，液圧源液圧センサ２２０，電源電圧検出部２２２等が接続されるとともに、増圧リニアバルブ１５０〜１５３，減圧リニアバルブ１６０〜１６３，マスタ遮断弁２９，３０、シミュレータ制御弁１８４，低速用スイッチ８６，高速用スイッチ８８等が図示しない駆動回路を介して接続される。
記憶部には、図５のフローチャートで表される通常時スイッチ制御プログラム、図６のフローチャートで表される異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラム等が格納される。
【００２４】
通常制動時には、マスタ遮断弁２９，３０が閉状態とされることによりブレーキシリンダ２０〜２３がマスタシリンダ１２から遮断されて、ポンプ装置１４の液圧によりブレーキ１６〜１９が作動させられる。マスタ圧センサ２１４によって検出されたマスタ圧等に基づいて運転者の要求制動力が求められ、要求制動力が得られるようにブレーキシリンダ液圧の目標液圧が決定される。実際のブレーキシリンダ液圧が目標液圧と同じになるように、各増圧リニアバルブ１５０〜１５３，減圧リニアバルブ１６０〜１６３のソレノイドへの供給電流との少なくとも一方が制御される。
また、車輪速センサ２１８によって検出された車輪速度等に基づいて各車輪の制動スリップ状態が求められ、制動スリップが大きいことが検出された場合には、アンチロック制御が行われる。アンチロック制御においては、各車輪の制動スリップが路面の摩擦係数に対して適正な大きさになるように、各ブレーキシリンダの液圧が、アンチロック制御プログラムの実行に従って、液圧制御弁装置３８の制御により別個独立に制御される。アンチロック制御中においてはアンチロック制御フラグがセットされる。そのため、アンチロック制御フラグの状態を見れば、アンチロック制御中であるかどうかがわかる。さらに、駆動スリップが大きい場合には、トラクション制御が行われる。
【００２５】
低速用スイッチ８６，高速用スイッチ８８は、通常時スイッチ制御プログラムの実行に従って制御される。
電動モータ５８は、アキュムレータ圧が設定範囲内にあるように制御される。アキュムレータ圧が第１設定液圧より低い場合に始動させられて、第１設定液圧より大きい第２設定液圧を越えると停止させられる。アキュムレータ圧は液圧源液圧センサ２２０により検出される。
電動モータ５８の作動中においては、アンチロック制御中であるか否か、電源電圧が設定電圧以上であるか否かに基づいて低速用、高速用スイッチ８６，８８が制御される。
アンチロック制御中には、高速用スイッチ８８がＯＮとされて低速用スイッチ８６がＯＦＦ（第２状態）とされる。アンチロック制御中には、ブレーキシリンダの要求液圧はそれほど高くないが、大流量での作動液の供給が要求される。このように、ポンプ装置１４から供給可能なブレーキ作動液の流量を大きくする要求（高速回転要求）が高いため、電動モータ５８の特性が高回転低トルク型の特性とされるのであり、それによって、アキュムレータ７０の蓄液量の低下を抑制することができる。
通常制動中であって、電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｓ以上である場合には、低速用スイッチ８６がＯＮとされて高速用スイッチ８８がＯＦＦ（第１状態）とされる。通常制動時には、応答性を高くする要求はそれほど強くない（低速回転要求）ため、低回転高トルク型の特性とされる。それによって作動音の低減を図ることができる。電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｓより低い場合には、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＮ（第３状態）とされる。電動モータ５８が中回転中トルク型の特性とされるため、電源電圧が低下しても、回転速度の低下を抑制することができる。第３状態においては、回転速度の低下を抑制することができ、ブレーキシリンダ２０〜２３あるいはアキュムレータに供給可能な作動液の流量の低下を抑制することができる。また、第２状態とする場合に比較して、作動音の低減を図ることができる。
【００２６】
図５のフローチャートで表される通常時スイッチ制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、アキュムレータ圧が第１設定液圧より小さいか否かが判定され、Ｓ２において、電動モータ５８が作動中であるか否かが判定され、作動中である場合には、Ｓ３において、アキュムレータ圧が第２設定液圧より大きいか否かが判定される。
アキュムレータ圧が第１設定液圧より小さい場合、電動モータ５８が作動中であって、アキュムレータ圧が第２設定液圧以下である場合には、Ｓ４において、アンチロック制御中であるかどうかが検出され、Ｓ５において、電源電圧が設定電圧Ｖｓ以上であるかどうかが検出される。
アンチロック制御中である場合には、Ｓ６において第２状態とされ、アンチロック制御中でなく、かつ、電源電圧が設定電圧Ｖｓ以上である場合には、Ｓ７において第１状態とされ、電源電圧が設定電圧Ｖｓより低い場合には、Ｓ８において第３状態とされる。
それに対して、アキュムレータ圧が第１設定液圧以上で、かつ、電動モータ５８が作動中でない場合には、電動モータ５８は非作動状態のままである。
また、電動モータ５８の作動中においてアキュムレータ圧が第２設定液圧より大きくなった場合には、Ｓ９において、低速用スイッチ８６と高速用スイッチ８８との両方がＯＦＦとされ、電動モータ５８の作動が停止させられる。
【００２７】
このように、本実施例においては、スイッチ８６，８８の切り換えで電動モータ５８の特性を３段階で切り換え可能とすることができる。簡単な回路で、コストアップを抑制しつつ電動モータ５８の特性を３段階で切り換え可能とすることができるのである。
また、電源電圧が低くなった場合に、両方のスイッチ８６，８８がＯＮとされるため、電動モータ５８の回転速度の低下を抑制することができる。そのため、ポンプ５６から吐出される作動液の流量の低下を抑制することができ、アキュムレータ圧の増加勾配の低下を抑制することができる。さらに、第２状態に切り換える場合より、作動音の低減を図ることができる。
また、低速用スイッチ８６がＯＮの場合の回転速度を小さくすることができ、その分、作動音を低減させることができる。すなわち、電源電圧が低下しても、ある程度の流量を確保するため、電源電圧が正常な場合の電動モータの回転速度を大きめに制御することが行われるが、電源電圧の低下時に、第３状態に切り換えられて、回転速度の低下を抑制できれば、電源電圧が正常な場合に回転速度を大きめに制御する必要がなくなるのである。
【００２８】
なお、低速用、高速用スイッチ８６，８８の制御の態様は、本実施形態におけるそれに限らない。例えば、トラクション制御時にも第２状態とされるようにすることができる。  また、アキュムレータ７０を設けることは不可欠ではない。アキュムレータ７０を含まない場合には、電動モータ５８の制御と電磁制御弁装置３８の制御との両方によりブレーキシリンダの液圧が目標液圧に近づけられる。この場合には、ブレーキシリンダにおける液圧の制御要求に応じて第１状態、第２状態、第３状態に切り換えられるようにする。例えば、高トルク要求時に第１状態とし、応答性が要求される場合に第２状態とするとともに、電源電圧の低下が検出された場合に第３状態とすることができる。また、制動開始当初において第２状態とし、その後第１状態とすることができる。さらに、第３状態において、要求ブレーキ液圧が設定液圧Ｐs以上である場合に、第１状態とすることもできる。
【００２９】
次に低速回転用回路９２、高速回転用回路９４の異常を検出する場合について説明する。
電圧検出装置１００による検出値Ｖは、キルヒホッフの法則から、抵抗ＲL、ＲHの大きさが同じである場合に接続部ＳL、ＳHの電圧ＶL、ＶHの平均値｛（ＶL＋ＶH）／２｝となることが知られている。
この場合において、第１状態、すなわち、低速用スイッチ８６がＯＮで、高速用スイッチ８８がＯＦＦである状態においては、接続部ＳLの電圧ＶLが電源電圧Ｖ0となる。接続部ＳHの電圧ＶHは、電動モータ５８において低速用ブラシ８４から高速用ブラシ８５への回り込みによる電圧、電動モータ５８の誘導起電力に応じた電圧等によって決まる大きさとなると推定される。したがって、第１状態において、電圧検出装置１０２によって検出される電圧値Ｖ1は、式
Ｖ1＝｛（電源電圧Ｖ0）＋（低速用ブラシ８４から高速用ブラシ８５への回り込みによる電圧＋低速用スイッチ８６がＯＮである場合の誘導起電力に応じた電圧等）｝／２
で表される大きさになると推定される。
低速回転用回路９２，高速回転用回路９４が正常である場合に、電圧検出装置１０２によって検出される電圧値が第１状態における基準電圧値Ｖ1*である。また、第１状態において、低速回転用回路９２，高速回転用回路９４が正常である場合に電流検出装置１００によって検出される電流値が基準電流値Ｉ１*である。
【００３０】
第２状態、すなわち、低速用スイッチ８６がＯＦＦで、高速用スイッチ８８がＯＮである状態においては、接続部ＳHの電圧ＶHが電源電圧Ｖ0となり、接続部ＳLの電圧ＶLは、上述の場合と同様に、高速用ブラシ８５から低速用ブラシ８４への回り込みによる電圧と電動モータ５８における誘導起電力に応じた電圧とに基づいた大きさとなる。したがって、第２状態において、電圧検出装置１０２によって検出される電圧値Ｖ2は、式
Ｖ2＝｛（電源電圧Ｖ0）＋（高速用ブラシ８５から低速用ブラシ８４への回り込み電圧＋高速スイッチ８８がＯＮである場合の誘導起電力に応じた電圧等）｝／２
で表される大きさとなると推定される。
第２状態において、低速回転用回路９２．高速回転用回路９４が正常である場合の電圧値が第２状態における基準電圧値Ｖ2*である。また、基準電流値はＩ２*である。
【００３１】
この場合において、第１状態における接続部ＳHの電圧ＶHは、第２状態における接続部ＳLの電圧ＶLより小さくなり（第１状態ＶH＜第２状態ＶL）、第２状態において電圧検出装置１０２によって検出される電圧値Ｖ2は第１状態において検出される電圧値Ｖ1より大きくなることが実験等により確かめられている（Ｖ2＞Ｖ1）。したがって、第２状態における基準電圧値は第２状態における基準電圧値より大きい（Ｖ2*＞Ｖ1*）。同様に、基準電流値も第２状態における方が第１状態における場合より大きくなることが実験等により確かめられている（Ｉ2*＞Ｉ1*）。
一方、第３状態、すなわち、低速用スイッチ８６も高速用スイッチ８８もＯＮ状態である場合における接続部ＳH、ＳLそれぞれの電圧は、電源電圧Ｖ0、電動モータ５８の低速用ブラシ８４と高速用ブラシ８５との間の回り込みによる電圧、電動モータ５８の誘導起電力に応じた電圧、低速用ブラシ８４と高速用ブラシ８５との相対位置関係等によって決まる大きさとなる。低速回転用回路９２，高速回転用回路９４が正常である場合に電圧検出装置１０２によって検出される電圧値Ｖ3は、（ＶL＋ＶH）／２で決まる大きさとなるが、低速回転用回路９２，高速回転用回路９４が正常である場合の検出値である基準電圧値Ｖ3は、実験等により、第１状態、第２状態におけるそれぞれの基準電圧値Ｖ1*、Ｖ2*の中間の値となることが知られている（Ｖ2*＞Ｖ3*＞Ｖ1*）。基準電流値Ｉ3*についても同様であり、実験等により、第１状態、第２状態における基準電流値の中間の大きさとなることが知られている（Ｉ2*＞Ｉ3*＞Ｉ1*）。
【００３２】
低速回転用回路９２，高速回転用回路９４は、図６のフローチャートで表される異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムの実行に従って、異常であるか否かが検出される。
低速回転用回路９２が異常であるか否かは第１設定間隔毎に検出され、高速回転用回路９４が異常であるか否かは第２設定間隔毎に検出される。第１設定間隔は第２設定間隔より短い。
低速回転用回路９２については、第１状態において、電圧検出装置１０２によって検出された電圧値Ｖ1と電流検出装置１００によって検出された電流値Ｉ1との少なくとも一方（これらを、単に検出値と称することができる）が第１状態において定められた基準電圧値Ｖ1*と基準電流値Ｉ1*との少なくとも一方（これらを、単に基準値と称することができる）と比較され、検出値と基準値との差の絶対値が設定値以下である場合に正常であるとされ、設定値より大きい場合に異常であるとされる。異常であるか否かは、実際に検出された電圧値と基準値とに基づいて検出されても、実際に検出された電流値と基準値とに基づいて検出されても、両方に基づいて検出されてもよい。
高速回転用回路９４については、第２状態にある場合における検出値と基準値との差の絶対値が設定値以下である場合に正常であるとされ、設定値より大きい場合に異常であるとされたり、第３状態にある場合における検出値と基準値との差の絶対値が設定値以下である場合に正常であるとされ、設定値より大きい場合に異常であるとされたりする。
また、高速回転用回路９４の異常検出タイミングにおいて、第１状態にある場合には、第３状態に切り換えられて、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出されて、基準値と比較されることになる。
【００３３】
本プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。Ｓ７１において、高速回転用回路異常検出タイミングであるか否かが検出され、Ｓ７２において、低速回転用回路異常検出タイミングであるか否かが検出される。低速回転用回路異常検出タイミングである場合には、Ｓ７３において、第１状態にあるか否かが判定され、第１状態にある場合には、Ｓ７４において、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出され、Ｓ７５において、検出値と基準値とが比較される。検出値と基準値との差の絶対値が設定値より小さい場合には、Ｓ７６において低速回転用回路９２が正常であるとされ、設定値以上である場合には、Ｓ７７において低速回転用回路９２が異常であるとされる。低速回転用回路異常検出タイミングでない場合、低速回転用回路異常検出タイミングであっても第１状態にない場合には、低速回転用回路９２の異常が検出されることはない。
【００３４】
高速回転用回路異常検出タイミングである場合には、Ｓ７８において、第２状態であるか否かが判定される。第２状態である場合には、Ｓ７９において、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出され、Ｓ８０において、基準値と比較される。上述の場合と同様に、基準値との差の絶対値が設定値より小さい場合にＳ８１において高速回転用回路９４が正常であるとされ、設定値以上である場合にはＳ８２において高速回転用回路９４が異常であるとされる。
また、第３状態である場合には、Ｓ８３の判定がＹＥＳとなって、Ｓ８４において、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出され、Ｓ８５において、それぞれ基準値と比較される。第２状態における場合と同様に、基準値との差の絶対値が設定値以下である場合には、Ｓ８１において高速回転用回路９４が正常であるとされ、差の絶対値が設定値より大きい場合にＳ８２において異常であるとされる。
さらに、第１状態にある場合には、Ｓ８７において、第３状態に切り換えられる。低速用スイッチ８６がＯＮ状態のままで高速用スイッチ８８がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられる。そして、Ｓ８４，８５において、上述の場合と同様に、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出され、検出値と基準値とが比較されて正常であるか異常であるかが検出される。また、第３状態に切り換えられた場合には、図５のフローチャートで表される通常時スイッチ制御プログラムの実行に従って、第１状態に戻される場合や第３状態のままの場合がある。いずれにしても、低速用スイッチ８６はＯＮ状態のままである。
【００３５】
このように。本実施例においては、高速回転用回路７４の異常検出時に、第１状態にある場合には、第１状態から第２状態に切り換えられるのではなく第３状態に切り換えられる。すなわち、低速用スイッチ８６がＯＮ状態のままとされてＯＦＦ状態に切り換えられることがなく、高速用スイッチ８８がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられる。
したがって、低速用スイッチ８６の作動回数を少なくすることができ、スイッチの寿命を長くすることができる。また、第１状態に戻される場合についても同様であり、低速用スイッチ８６をＯＮ状態のままとすることができる。
また、第１状態から第２状態ではなく、第３状態に切り換えられるため、作動音の増加を抑制することができる。さらに、電動モータ５８の作動状態の変化を小さくすることができ、ポンプ５６からの作動液の吐出状態の変化を小さくすることができる。
【００３６】
このように、本実施例において、電流検出装置１０２と電圧検出装置１００とにより監視装置が構成される。また、ブレーキＥＣＵ２００の図５のフローチャートで表される通常時スイッチ制御プログラムを記憶する部分、実行する部分および図６のフローチャートで表される異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムのＳ８７を記憶する部分、実行する部分等によりスイッチ制御部が構成される。スイッチ制御部のうちの通常時スイッチ制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により通常時スイッチ制御部が構成され、図６のフローチャートの異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムのＳ８７を記憶する部分、実行する部分等により異常検出時スイッチ制御部が構成される。さらに、ブレーキＥＣＵ２００の図６のフローチャートで表される異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムのうちＳ７１〜８６を記憶する部分、実行する部分等により異常検出部が構成される。異常検出部のうちのＳ７２〜７７を記憶する部分、実行する部分等により低速回転用回路異常検出部が構成され、Ｓ７１，７８〜８６を記憶する部分、実行する部分等により高速回転用回路異常検出部が構成される。本異常検出部は、基準値比較型異常検出部、設定タイミング時異常検出部でもある。
【００３７】
なお、第１状態から第３状態に切り換えられてから設定時間が経過した後に、電流値、電圧値が検出されるようにすることもできる。
また、電流検出装置１００と電圧検出装置１０２との両方を設けることは不可欠ではなく、いずれか一方が設けられればよい。
さらに、低速回転用回路９２が異常であるか否かは第３状態において検出されるようにすることもできる。このようにすれば、異常検出の機会を多くすることができる。
また、上記実施形態における異常検出は、通常時スイッチ制御部によって第３状態に切り換えられることがない電動モータ装置に適用することもできる。第１状態と第２状態とのいずれか一方に選択的に切り換えられる電動モータ装置にも適用することができるのである。
【００３８】
さらに、上記実施例においては、検出値と基準値とを比較することによって、異常が検出されるようにされていたが、第１状態から第３状態へ切り換えられた場合に、検出値の変化が適正である場合に正常であるとされ、適正でない場合に異常であるとすることもできる。第１状態から第３状態に切り換えられれば、電流値も電圧値も設定値以上大きくなるはずである。そのため、電流値と電圧値との少なくとも一方の変化量が設定値より小さい場合には、異常であるとすることができる。
図７のフローチャートにおいて、高速回転用回路９４の異常検出タイミングにおいて、第１状態である場合には、Ｓ１０１において、電流値、電圧値が検出されて、Ｓ１０２において、第３状態に切り換えられる。そして、Ｓ１０３において、電流値と電圧値との少なくとも一方が検出され、Ｓ１０４において、増加量が設定値以上であるか否かが判定される。増加量が設定値以上である場合には正常であるとされ、設定値より小さい場合には異常であるとされる。
【００３９】
このように、本実施例においては、第１状態から第３状態に切り換えられた場合の電流値や電圧値の変化量に基づいて異常が検出される。
なお、Ｓ１０４においては、変化量が適正範囲内にある場合に正常であるとされ、変化量が適正範囲内にない場合に異常であるとされるようにすることもできる。
ブレーキＥＣＵ２００の図７のフローチャートで表される異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムのＳ１０１，１０３，１０４、８１，８２を記憶する部分、実行する部分等により第１・第３状態対応高速回転用回路異常検出部が構成される。
【００４０】
なお、第１状態から第３状態に切り換えられた場合に、設定時間が経過した後に電圧値と電流値との少なくとも一方が検出されるようにすることもできる。
また、低速回転用回路９２の異常検出タイミング時に第３状態にある場合に、電圧値と電流値との少なくとも一方が検出され、その後、第２状態に切り換えられて、電圧値と電流値との少なくとも一方が検出され、これら第３状態における検出値と第２状態における検出値とに基づいて、低速回転用回路９２の異常が検出されるようにすることもできる。第３状態から第２状態に切り換えられた場合に、検出値の減少量が設定値より少ない場合には低速回転用回路９２が異常であるとすることができる。
【００４１】
さらに、上記実施例においては、電動モータ装置がブレーキ装置の液圧源に適用されたが、それに限らない。ワイパー装置等に適用したり、電動モータで押圧部材を車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付ける場合の、電動モータの制御回路に適用したりすることができる。
その他、本発明は、前記記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例である液圧ブレーキ装置全体の回路図である。
【図２】上記液圧ブレーキ装置に含まれる動力式液圧源の電動モータ装置周辺を概念的に示す図である。
【図３】上記動力式液圧源に含まれる電動モータの周辺を概念的に示す図である。
【図４】上記電動モータの特性を示す図である。
【図５】上記電動モータ装置の制御装置の記憶部に記憶された通常時スイッチ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図６】上記電動モータ装置の制御装置の記憶部に記憶された異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図７】上記電動モータ装置の制御装置の記憶部に記憶された別の異常検出・異常検出時スイッチ制御プログラムを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
５８：電動モータ  ８２：コモンブラシ  ８４：低速用ブラシ  ８６：高速用ブラシ  ８６：低速用スイッチ  ８８：高速用スイッチ  ９０：電源  １００：電流検出装置  １０２：電圧検出装置  ２００：ブレーキＥＣＵ  ２２２：電源電圧検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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