(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータジェネレータの動力とエンジンの動力を併用する車両の電源と、
前記電源からの電力により駆動されるアクチュエータと、
前記電源と前記アクチュエータの間に設けられ、前記アクチュエータに供給する電流を制御する電源制御装置と、
前記電源制御装置および前記アクチュエータを制御するコントロールユニットと
を備え、
前記モータジェネレータは、前記エンジンの始動を行い、
前記電源制御装置は、２系統の電力供給線によって前記電源の電力を前記アクチュエータに供給し、
前記２系統の電力供給線は、バイパスラインと、このバイパスラインに対し並列に設けられたチャージアップラインと、から構成され、
前記バイパスラインに第１遮断回路を設け、
前記チャージアップラインは、昇圧回路、蓄電装置、および第２遮断回路が設けられ、前記第１遮断回路の前後で前記バイパスラインに接続され、前記モータジェネレータの電力は、前記蓄電装置と前記第２遮断装置との間に出力され、
前記コントロールユニットは、
前記電源の電圧および前記蓄電装置の電圧を検出し、
システム起動時には前記第１遮断回路を通電、前記第２遮断回路を遮断とし、
前記蓄電装置の電圧が前記電源の電圧を上回った場合、前記第１遮断回路を遮断、前記第２遮断回路を通電として前記チャージアップラインを介して前記アクチュエータに電力を供給し、
前記蓄電装置は、前記アクチュエータの非動作時に充電され、前記アクチュエータの動作時に電圧を前記アクチュエータに供給することを特徴とする車両用電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源システムにおいて、
前記バイパスラインの電圧は、前記電源電圧と略同一であって、
前記チャージアップラインであって前記昇圧回路よりも前記アクチュエータ側の電圧は、前記電源電圧よりも高いことを特徴とする車両用電源システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用電源システムにおいて、
前記蓄電装置は、コンデンサであることを特徴とする車両用電源システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用電源システムにおいて、
前記電源制御装置は、前記アクチュエータが設けられる車室と同一の車室内に設けられ、かつ前記アクチュエータの近傍に配置されることを特徴とする車両用電源システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用電源システムにおいて、
前記電源制御装置と前記アクチュエータは、前記電源の状態を出力する信号ラインと、電力を出力する電力ラインにより接続されることを特徴とする車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイルシリンダ内の液圧制御により制動力を得るブレーキ制御装置に関し、特に運転者の踏力によらず、モータやバルブ等の電気的負荷を用いて液圧制御を行うブレーキバイワイヤ制御装置の電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の電源系統にあっては、電源と、この電源と並列に接続された高電圧回路とをともにアクチュエータに接続し、大出力を必要とする場合（パワーステアリング装置における末切り時等）のみ高電圧回路によって昇圧することにより、必要に応じて大きな出力を得ている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２６１１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、アクチュエータ駆動指令出力時に電源電圧が低下もしくは失陥している場合、昇圧を行っても電圧が不足し、必要な出力が得られないおそれがあるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、電源電圧が低下した場合であっても必要な出力が得られる車両用電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、モータジェネレータの動力とエンジンの動力を併用する車両の電源と、前記電源からの電力により駆動されるアクチュエータと、前記電源と前記アクチュエータの間に設けられ、前記アクチュエータに供給する電流を制御する電源制御装置と、前記電源制御装置および前記アクチュエータを制御するコントロールユニットとを備え、前記モータジェネレータは、前記エンジンの始動を行い、前記電源制御装置は、２系統の電力供給線によって前記電源の電力を前記アクチュエータに供給し、前記２系統の電力供給線は、バイパスラインと、このバイパスラインに対し並列に設けられたチャージアップラインと、から構成され、前記バイパスラインに第１遮断回路を設け、前記チャージアップラインは、昇圧回路、蓄電装置、および第２遮断回路が設けられ、前記第１遮断回路の前後で前記バイパスラインに接続され、前記モータジェネレータの電力は、前記蓄電装置と前記第２遮断装置との間に出力され、前記コントロールユニットは、前記電源の電圧および前記蓄電装置の電圧を検出し、システム起動時には前記第１遮断回路を通電、前記第２遮断回路を遮断とし、前記蓄電装置の電圧が前記電源の電圧を上回った場合、前記第１遮断回路を遮断、前記第２遮断回路を通電として前記チャージアップラインを介して前記アクチュエータに電力を供給し、前記蓄電装置は、前記アクチュエータの非動作時に充電され、前記アクチュエータの動作時に電圧を前記アクチュエータに供給することとした。
【０００６】
よって、電源電圧が低下した場合であっても必要な出力が得られる車両用電源システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用電源システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［システム構成］
実施例１につき説明する。図１は電源制御装置１０を用いた車両のブレーキ制御装置のシステム構成図である。ブレーキ制御装置は電力源１（発電機、ＤＣ／ＤＣコンバータ等）、バッテリ２、その他車両負荷３（エンジンＥＣＵ等）、ブレーキアクチュエータ４、およびＶＤＣユニット５を有する。なお、ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）以外の構成は全て車両のエンジンルーム３０内に設けられている。
【０００９】
電力源１はエンジンＥと接続し、バッテリ２はそれぞれ電源制御装置１０に接続して電力を供給する。その他車両負荷３は車両用電源システム１に対し電力源１、バッテリ２と並列に接続される。
【００１０】
電源制御装置１０は、供給された電力をブレーキアクチュエータ４へ出力する。ブレーキアクチュエータ４はモータにより油圧を発生させる油圧アクチュエータであって、車速等の情報に基づくコントロールユニット６からの指令によって油圧を発生させ、ＶＤＣユニット５へ出力する。
【００１１】
ＶＤＣユニット５は車両姿勢制御（ＶＤＣ）を行うアクチュエータであり、コントロールユニット６からの指令に基づきブレーキアクチュエータ４から出力された油圧を制御して各輪ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）へ出力する。
【００１２】
コントロールユニット６は車速等の情報に基づきブレーキアクチュエータ４およびＶＤＣユニット５を駆動する。また、電力源１およびバッテリ２から電源制御装置１０に供給される電圧Ｖｉｎ（車両電圧Ｖｉｎと定義）と、電源制御装置１０内のコンデンサ１３０の電圧Ｖｃとを比較し、比較結果に基づき第１、第２遮断回路１１０，１４０の通電、遮断を行う。なお、車両電圧Ｖｉｎは電源制御装置１０の上流に設けられた電圧検出部７によって検出する。
【００１３】
［車両用電源システム］
電源制御装置１０は、第１遮断回路１１０、昇圧回路１２０、コンデンサ１３０（蓄電装置）、および第２遮断回路１４０を有する。第１、第２遮断回路１１０，１４０は、それぞれコントロールユニット６からの指令によって通電／遮断を切り替える。なお、コンデンサ１３０は他のバッテリとしてもよい。
【００１４】
第１遮断回路１１０は電力源１とブレーキアクチュエータ４とを接続するバイパスライン２１０上に設けられている。一方、昇圧回路１２０、コンデンサ１３０、第２遮断回路１４０はバイパスライン２１０と並列に設けられるチャージアップライン２２０上に設けられる。このチャージアップライン２２０は第１遮断回路１１０の前後の接続点１６１，１６２でバイパスライン２１０に接続する。
【００１５】
なお、チャージアップライン２２０であって昇圧回路１２０の上流にはダイオード１５１が設けられている。また、第１遮断回路１１０および第２遮断回路１４０にはダイオード１５２，１５３が設けられ、電流の逆流を防止する。
【００１６】
昇圧回路１２０は供給された電力を昇圧し、コンデンサ１３０は昇圧された電力によって充電される。このコンデンサ１３０の電圧Ｖｃの上限値Ｖｃｍａｘは、電力源１やバッテリ２等から供給される車両電圧Ｖｉｎよりも大きいものとする（Ｖｃｍａｘ＞Ｖｉｎ）。
【００１７】
（バイパスラインによる電力供給）
第１遮断回路１１０を通電、第２遮断回路１４０を遮断とした場合、バイパスライン２１０を介して車両電圧Ｖｉｎが供給電圧Ｖｏｕｔとしてブレーキアクチュエータ４に供給される。また、コンデンサ１３０が充電される。
【００１８】
（チャージアップラインによる電力供給）
第１遮断回路１１０を遮断、第２遮断回路１４０を通電とすれば、バイパスライン２１０は遮断され、チャージアップライン２２０を介して昇圧されたコンデンサ電圧Ｖｃが供給電圧Ｖｏｕｔとしてブレーキアクチュエータ４に供給される。また、コンデンサ１３０からの放電が行われる。
【００１９】
昇圧回路１２０によって昇圧することにより、チャージアップライン２２０による電力供給時には、供給電圧Ｖｏｕｔは車両電圧Ｖｉｎよりもあらかじめ高く設定されることとなる。
【００２０】
ブレーキアクチュエータ４の最低動作保障電圧はバッテリ電圧Ｖｂ以下に設定されているが、供給電圧Ｖｏｕｔはバッテリ電圧Ｖｂよりもさらに大きい車両電圧Ｖｉｎ以上に昇圧される。したがってブレーキアクチュエータ４の電圧降下マージンを大きくとることが可能となり、アクチュエータ駆動によって供給電圧Ｖｏｕｔが低下した場合であっても、動作に支障をきたすおそれは少ない。
【００２１】
（コンデンサ充放電）
コンデンサ１３０は、第２遮断回路１４０遮断時、またはブレーキアクチュエータ４非動作時において充電される。したがって上記バイパスライン２１０による電力供給時には充電となる。
【００２２】
また、コンデンサ１３０の放電はブレーキアクチュエータ４の動作時であって、かつ第２遮断回路１４０通電、第１遮断回路１１０遮断の条件下で行われる。このため上記チャージアップライン２２０による電力供給時には放電となる。
【００２３】
［電力供給ライン切換フロー］
図２はバイパスライン２１０とチャージアップライン２２０との電力供給切換フローである。
【００２４】
ステップＳ１では起動中か否かが判断され、ＹＥＳであればステップＳ３へ移行し、ＮＯであればステップＳ２へ移行する。
【００２５】
ステップＳ２ではコンデンサ電圧Ｖｃ＞車両電圧Ｖｉｎかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ４へ移行し、ＮＯであればステップＳ３へ移行する。
【００２６】
ステップＳ３では第１遮断回路１１０を通電、第２遮断回路１４０を遮断とし、バイパスライン２１０による電力供給が行われて車両電圧Ｖｉｎ＝供給電圧Ｖｏｕｔとし、制御を終了する。
【００２７】
ステップＳ４では第１遮断回路１１０を遮断、第２遮断回路１４０を通電とし、チャージアップライン２２０による電力供給が行われてコンデンサ電圧Ｖｃ＝供給電圧Ｖｏｕｔとし、制御を終了する。
【００２８】
［電力供給ライン切換制御の経時変化］
図３は電力供給ライン切換制御のタイムチャートである。
（時刻ｔ０）
時刻ｔ０においてエンジンが始動される。システムは起動中である。ブレーキアクチュエータ４への供給電圧Ｖｏｕｔ＜車両電圧Ｖｉｎであるため、バイパスライン２１０を介した電力供給状態となる。
【００２９】
（時刻ｔ１）
時刻ｔ１においてシステムが起動する。またブレーキアクチュエータ４への供給電圧Ｖｏｕｔ＞車両電圧Ｖｉｎとなって供給電圧Ｖｏｕｔ＝コンデンサ電圧Ｖｃとなる。これにより第１遮断回路１１０が遮断、第２遮断回路１４０は通電されてチャージアップライン２２０を介した電力供給状態となる。
この時点ではブレーキアクチュエータ４は非動作中であり、コンデンサ１３０は充電状態となる。また、コンデンサ電圧上限値Ｖｃｍａｘは車両電圧Ｖｉｎよりも大きいため、充電によってコンデンサ電圧Ｖｃは車両電圧Ｖｉｎを越えて上昇する。
【００３０】
（時刻ｔ２）
時刻ｔ２においてコンデンサ電圧Ｖｃが上限値Ｖｃｍａｘとなり、充電が完了する。
【００３１】
（時刻ｔ３）
時刻ｔ３においてブレーキアクチュエータ４が動作開始し、コンデンサ１３０が放電状態となって、供給電圧Ｖｏｕｔ＝コンデンサ電圧Ｖｃが低下する。供給電圧Ｖｏｕｔ＝コンデンサ電圧Ｖｃは昇圧回路１２０によってあらかじめ昇圧されているため、ブレーキアクチュエータ４の動作に支障をきたすことはない。
【００３２】
（時刻ｔ４）
時刻ｔ４においてブレーキアクチュエータ４が非動作状態となり、コンデンサ１３０が再び充電状態となる。
【００３３】
（時刻ｔ５）
時刻ｔ５において再度ブレーキアクチュエータ４が動作状態となり、供給電圧Ｖｏｕｔ＝コンデンサ電圧Ｖｃが低下する。時刻ｔ３同様、昇圧されているためブレーキアクチュエータ４の動作に支障をきたすことはない。
【００３４】
（時刻ｔ６）
時刻ｔ４と同様、ブレーキアクチュエータ４が非動作となって充電が開始される。
【００３５】
（時刻ｔ７）
時刻ｔ２と同様にコンデンサ１３０が完全充電状態となる。
【００３６】
［実施例１の効果］
（１）車両の電力源１およびバッテリ２と、電力源１およびバッテリ２からの電力により駆動されるブレーキアクチュエータ４と、電力源１およびバッテリ２とブレーキアクチュエータ４の間に設けられ、ブレーキアクチュエータ４に供給する電流を制御する電源制御装置１０と、電源制御装置１０およびブレーキアクチュエータ４を制御するコントロールユニット６とを備え、
電源制御装置１０は、２系統の電力供給線によって電力源１およびバッテリ２の電力をブレーキアクチュエータ４に供給し、２系統の電力供給線は、バイパスライン２１０と、このバイパスライン２１０に対し並列に設けられたチャージアップライン２２０と、から構成され、バイパスライン２１０に第１遮断回路１１０を設け、チャージアップライン２２０に、昇圧回路１２０、蓄電装置１３０、および第２遮断回路１４０を設け、蓄電装置１３０は、昇圧回路１２０によって昇圧された電力を蓄電し、コントロールユニット６は、第１遮断回路１１０および第２遮断回路１４０の通電／遮断を切り替えることにより、バイパスライン２１０による電力供給とチャージアップライン２２０による電力供給を切り替えることとした。
【００３７】
これにより、あらかじめ昇圧した電力をチャージアップライン２２０を介してブレーキアクチュエータ４に供給し、電圧マージンを大きくとることが可能となる。このため、ブレーキアクチュエータ４への供給電圧Ｖｏｕｔが低下した場合であっても、この電圧マージン分はブレーキアクチュエータ４の正常な作動が担保される。
【００３８】
よって、ブレーキアクチュエータ４の駆動中に供給電圧Ｖｏｕｔが低下した場合であっても、動作に支障をきたすおそれを低減することができる。また、昇圧した電力を供給するためブレーキアクチュエータ４の出力をアップさせることができる。
【００３９】
（２）チャージアップライン２２０は、第１遮断回路１１０の前後でバイパスライン２１０に接続することとした。
【００４０】
（３）（４）コントロールユニット６は、電力源１およびバッテリ２の電圧および蓄電装置１３０の電圧を検出し、システム起動時には第１遮断回路１１０を通電、第２遮断回路１４０を遮断とし、蓄電装置１３０の電圧が電力源１およびバッテリ２の電圧を上回った場合、第１遮断回路１１０を遮断、第２遮断回路１４０を通電とすることとした。
【００４１】
これにより、起動時以降は確実に供給電圧Ｖｏｕｔを昇圧させることができる。
【００４２】
（５）（８）バイパスライン２１０の電圧は、電力源１およびバッテリ２電圧と略同一であって、チャージアップライン２２０であって昇圧回路１２０よりもブレーキアクチュエータ４側の電圧は、電力源１およびバッテリ２電圧よりも高いこととした。
【００４３】
これにより、供給電圧Ｖｏｕｔを確実に昇圧して電圧マージンを取ることができる。
【００４４】
（６）蓄電装置１３０は、コンデンサ１３０であることとした。これにより、安価な構成とすることができる。また、電気二重層コンデンサを用いれば、寿命が向上する。
【００４５】
（７）電源制御装置１０は、ブレーキアクチュエータ４が設けられる車室（エンジンルーム３０）と同一の車室内に設けられ、かつブレーキアクチュエータ４の近傍に配置されることとした。
【００４６】
同一車室（エンジンルーム３０）内に設けられることで、装置間ハーネスの短縮、およびハーネス短縮による電圧ドロップの低減を図ることができる。
【００４７】
（１２）車両の電力源１およびバッテリ２と、電力源１およびバッテリ２からの電力により駆動されるブレーキアクチュエータ４と、電力源１およびバッテリ２とブレーキアクチュエータ４の間に設けられ、ブレーキアクチュエータ４に供給する電流を制御する電源制御装置１０とを備え、
電源制御装置１０は、２系統の電力供給装置によって電力源１およびバッテリ２の電力をブレーキアクチュエータ４に供給し、２系統の電力供給線は、バイパス装置と、このバイパスライン２１０に対し並列に設けられたチャージアップライン２２０とであって、バイパスライン２１０に第１遮断回路１１０を設け、チャージアップライン２２０に、昇圧装置、蓄電装置１３０、および第２遮断回路１４０を設け、蓄電装置１３０は、昇圧装置によって昇圧された電力を蓄電し、チャージアップライン２２０は、第１遮断回路１１０の前後でバイパスライン２１０に接続し、起動時にはバイパスライン２１０によってブレーキアクチュエータ４に電力を供給し、蓄電装置１３０の電圧が電力源１およびバッテリ２の電圧を上回った場合、チャージアップライン２２０によってブレーキアクチュエータ４に電力を供給することとした。
【００４８】
（１３）第１遮断回路１１０を遮断し、第２遮断回路１４０を通電することにより、チャージアップライン２２０によって電力供給を行うこととした。
【００４９】
（１４）バイパスライン２１０の電圧は、電力源１およびバッテリ２から入力される車両電圧Ｖｉｎと略同一であって、チャージアップライン２２０であって昇圧回路１２０よりもブレーキアクチュエータ４側の電圧は、電力源１およびバッテリ２電圧よりも高いこととした。
【００５０】
（１５）蓄電装置１３０は、コンデンサ１３０であることとした。
【００５１】
（１６）電源制御装置１０は、ブレーキアクチュエータ４が設けられる車室（エンジンルーム３０）と同一の車室内に設けられ、かつブレーキアクチュエータ４の近傍に配置されることとした。
【００５２】
（１９）電力源１およびバッテリ２とブレーキアクチュエータ４とを接続するバイパスライン２１０と、バイパスライン２１０に並列に設けられ、昇圧回路１２０によって昇圧されるチャージアップライン２２０と、チャージアップライン２２０に設けられ、昇圧された電力を蓄電する蓄電装置１３０とを有し、ブレーキアクチュエータ４に対し、バイパスライン２１０から電力を供給した後、チャージアップライン２２０から電力を供給することとした。
【００５３】
（２０）バイパスライン２１０に第１遮断回路１１０を設け、チャージアップライン２２０に第２遮断回路１４０を設け、第２遮断回路１４０は、蓄電装置１３０よりもブレーキアクチュエータ４側に設けられ、バイパスライン２１０を介して電力を供給する場合は、第１遮断回路１１０を通電、第２遮断回路１４０を遮断とし、チャージアップライン２２０を介して電力を供給する場合は、第１遮断回路１１０を遮断、第２遮断回路１４０を通電とすることとした。
【実施例２】
【００５４】
実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例２では、電源制御装置１０からブレーキアクチュエータ４に対する出力を、信号系出力と電力系出力に分ける点で異なる。なお、実施例２においては車両電圧Ｖｉｎをコンデンサ１３０から検出する。
【００５５】
図４は、実施例２におけるシステム構成図である。第１遮断回路１１０のブレーキアクチュエータ４側に設けられた接続点１６２からは電力ライン３２０が分岐し、ブレーキアクチュエータ４と接続する。また、ブレーキアクチュエータ４は信号ライン３１０によってコンデンサ１３０と接続する。
【００５６】
コントロールユニット６は、電圧検出部７によって検出された車両電圧Ｖｉｎの値の正常・異常を判断し、正常または異常信号を第１、第２遮断回路１１０，１４０を介してバイパスライン２１０、チャージアップライン２２０へ出力する。
【００５７】
この正常・異常信号は信号ライン３１０を介してブレーキアクチュエータ４に出力され、異常の場合はブレーキアクチュエータ４は省電力モードに移行する。なお、電力ライン３２０はバイパスライン２１０、チャージアップライン２２０からの電力を伝達する。
【００５８】
［実施例２の効果］
（１１）（１７）電源制御装置１０とブレーキアクチュエータ４は、車両電圧Ｖｉｎの状態を出力する信号ライン３１０と、電力を出力する電力ライン３２０により接続されることとした。これにより、車両電圧Ｖｉｎが異常の場合は速やかに省電力モードに移行することができる。
【実施例３】
【００５９】
実施例３に付き説明する。基本構成は実施例２と同様である。実施例３では、電力源１をチャージアップライン２２０に設け、コンデンサ１３０と第２遮断回路１４０との間に接続する点で異なる。なお、電力源１はモータジェネレータである。
【００６０】
図５は実施例３のシステム構成図である。電力源１には昇圧回路１２０により昇圧された電力が供給されるため、この高電圧を用いてエンジンＥの始動を行うことが可能となり、始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】車両用電源システムを適用したブレーキ制御装置のシステム構成図である。
【図２】バイパスライン２１０とチャージアップライン２２０との電力供給切換フローである。
【図３】電力供給ライン切換制御のタイムチャートである。
【図４】実施例２におけるシステム構成図である。
【図５】実施例３におけるシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    電力源
２    バッテリ（電源）
４    ブレーキアクチュエータ（アクチュエータ）
６    コントロールユニット
７    電圧検出部
１０    電源制御装置
１１０，１４０    第１、第２遮断回路
１２０    昇圧回路
１３０    コンデンサ（蓄電手段）
２１０    バイパスライン
２２０    チャージアップライン
３１０    信号ライン
３２０    電力ライン
【図１】
0005165394.tif 000002
【図２】
0005165394.tif 000003
【図３】
0005165394.tif 000004
【図４】
0005165394.tif 000005
【図５】
0005165394.tif 000006