(57)【要約】  車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法が開示される。本方法は、ブレーキブーストアシストシステムへの電力損失事象が発生し、ブレーキブーストアシストシステムに関連付けられたモータが、ブレーキブーストアシストシステム内で発生した流体圧力に応答してブレーキブーストアシストシステム内の構成要素の直線移動によって駆動されている状態を検出することを含んでもよい。本方法は、電力損失事象中にモータによって生成された電圧を使用して、モータに対する動的なブレーキ動作の開始を支援することを更に含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作を前記ブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法であって、当該方法は、
前記ブレーキブーストアシストシステムへの電力損失事象が発生し、前記ブレーキブーストアシストシステムに関連付けられたモータが、前記ブレーキブーストアシストシステム内で発生した流体圧力によって駆動されている状態を検出することと、
前記電力損失事象中に前記モータによって生成された電圧を使用して、前記モータに対する動的なブレーキ動作の開始を助けることとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記電力損失事象中に前記モータによって生成された前記電圧は、前記車両の電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電力を供給するのを支援するために使用され、これにより前記ＥＣＵが前記モータに対する前記動的なブレーキ動作を命令することを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電力損失事象中に前記モータによって生成された前記電圧は、前記モータに対する前記動的なブレーキ動作の制御を支援する複数の電子スイッチング構成要素に電力を供給するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電子スイッチング構成要素は、ブリッジスイッチング回路を制御し、該ブリッジスイッチング回路が前記モータへの負荷として作用して、これにより前記動的なブレーキ動作を実施することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ブリッジスイッチング回路を使用して、前記電力損失事象中に前記モータによって生成された交流電圧を受け取り、前記交流電圧を全波整流直流電圧に変換することを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記モータによって生成された前記電圧は、最初に交流電圧を含み、前記交流電圧は、前記モータに動作可能に関連付けられたブリッジスイッチング回路に印加され、前記ブリッジスイッチング回路は、前記交流電圧の受け取りに応答して、全波整流直流電圧を生成することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記モータによって生成された前記電圧をＥＣＵ電源部に結合するためにダイオードを使用することを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記電力損失事象が発生した後に前記ＥＣＵに電源が投入されると、前記ＥＣＵを使用して、前記電源部に命令して、前記ＡＳＩＣブリッジドライバ部を制御して前記動的なブレーキ動作を開始することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ブリッジドライバシステムを使用して、前記モータによって生成された前記電圧を受け取り、そこから直流電圧を生成して、それが電源部に印加されて、前記電源部が前記ＥＣＵに電力を供給するための電圧を生成することを可能にすることを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記電力損失事象の後に前記ＥＣＵが起動されたときに、修正された起動手順を実施することを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記モータの前記動的なブレーキは、前記ブレーキブーストアシストシステム内のボールねじ要素を減速させるように動作することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作を前記ブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法であって、当該方法は、
前記ブレーキブーストアシストシステム内の要素がホーム位置に戻され、それによって前記モータの回転を引き起こす電力損失事象が発生したときに、前記モータを使用して交流電圧を生成することと、
前記モータに関連付けられたブリッジドライバ部を使用して、前記交流電圧を受け取り、そこから直流電圧を生成することと、
前記直流電圧を電源部に結合してブリッジドライバ部を制御し、前記電力損失事象が発生してパワーダウンした電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電力を供給することと、
前記電源部を使用して、前記直流電圧を使用して前記ＥＣＵに電力を供給することと、
前記ＥＣＵを使用して、前記ブリッジドライバ部を制御して、前記モータに動的にブレーキをかけることとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記直流電圧を前記電源部に結合することは、ダイオードを使用して、前記ブリッジドライバ部を前記電源部の電源入力線に結合することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電力損失状態の後に前記ＥＣＵに電源が投入されたときに、前記ＥＣＵのための修正された起動ルーチンを使用することを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブリッジドライバ部を制御するために前記ＥＣＵを使用することは、前記ＥＣＵを使用して、前記電源部への命令を生成し、ひいては前記ブリッジドライバ部を制御して前記モータに前記動的なブレーキ動作をもたらすことを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ブリッジドライバ部及び前記電源部は、両方とも特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作を前記ブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御するシステムであって、当該システムは、
モータを含むブレーキブーストアシストシステムと、
前記モータの整流を支援するために使用される駆動信号を生成するドライバ段と、
前記ドライバ段と通信して、前記ドライバ段からの前記駆動信号に応答して前記モータを整流するブリッジスイッチング回路と、
前記ブリッジスイッチング回路と通信している回路と、を備え、
前記ブリッジスイッチング回路は、前記モータが前記ブレーキブーストアシストシステム内の要素によってホーム位置に向かって回転駆動されるバッテリ電力の損失事象に応答して直流電圧を生成するために使用され、前記回路は、前記直流電圧を使用して少なくとも１つの電子スイッチング要素を制御して、前記電力損失事象中に前記ブリッジスイッチング回路を制御するように構成されていて、これにより、前記ブリッジスイッチング回路が前記モータの負荷として作用して前記モータに動的にブレーキをかけることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
前記回路は、前記電力損失事象が発生したときに、前記ドライバ段を前記ブリッジスイッチング回路から結合解除する第１のトランジスタを備えることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記回路は、前記電力損失事象が発生したときにオンにされ、かつ前記ブリッジスイッチング回路に信号を印加して、前記電力損失事象中に前記ブリッジスイッチング回路を負荷として作用させる第２のトランジスタを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２のトランジスタは、前記電力損失事象中に前記モータの複数の相巻線のうちの特定の相巻線を短絡するように前記ブリッジスイッチング回路を制御することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車用のブレーキシステムに関し、さらに詳しくは、電力損失状態が生じ、ブレーキブースタサブシステムが電力を失ったことをリアルタイムで検出でき、ブレーキブースタサブシステムのモータに動的にブレーキをかけてブレーキブースタサブシステムへの損傷を防止するブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本節における記述は、単に、本開示に関連する背景情報を提供するものであり、先行技術を構成しない場合がある。
【０００３】
乗用車（即ち、車及びトラック）で使用されている現代のパワーアシストブレーキシステムは、通常、ブレーキブースタを使用して、オペレータが車両のブレーキペダルを踏み込んだときに、車両のブレーキキャリパに加圧流体の流れを提供することを支援する。
【０００４】
典型的には、ブレーキブーストアシストシステムは、電動モータによって駆動されているボールねじナットを含む。図１に示す一実施形態では、運転者は、矢印Ａの方向に沿って結合要素１に伝達されるブレーキペダル（図示せず）に力を印加する。ブレーキブーストアシストシステム２内のセンサ（図１では見えない）は、ペダルの動きにより生じる入力ロッド３の動きを検出する。車両の電子制御ユニット（electronic control unit、「ＥＣＵ」）は、適切な制御策を決定する。ブレーキブーストアシストシステム２に動作可能に関連付けられたモータ（不可視）は、ブレーキ動作中にＥＣＵから信号を受け取り、この信号は、ブレーキペダルの感知ストロークに部分的に依存する。モータは、プーリー５を駆動するベルト４を駆動し、プーリー５はひいてはボールねじナット（不可視）を駆動する。ボールねじナットは、矢印Ｂに従って軸方向に動くボールねじ６を駆動する。これにより、ブレーキブーストアシストシステム２のケーシング又はハウジング内に位置するピストンの動きを引き起こす。ピストンは、完全に伸長した位置に向かって軸方向運動で駆動され、車両のマスタシリンダ内の油圧を変化させる。ピストンがその完全に伸長した位置に向かって軸方向に駆動されたとき、車両のブレーキキャリパに最大加圧流体の流れを提供して車両にブレーキをかけることを支援する。
【０００５】
まれに、ＥＣＵへの直流電力が突然失われた場合、ブレーキブーストアシストシステムのハウジング内で発生した油圧がピストンに作用し、ピストンを急速かつ急激に完全に格納された（即ち「ホーム」）位置に戻す状態が発生する場合がある。この格納移動の間、電動モータは、ボールねじ６の逆回転の動きによって反対の回転方向に駆動される。ボールねじによって逆方向に回転駆動されるとき、モータによって提供される抵抗はほとんどないため、ボールねじは、その関連する構成要素（例えば、モータ、プーリーなど）によって大きな力で駆動され、その結果、突然停止すると、ハウジングの内壁に大きな力がかかる可能性がある。これにより、ハウジングが破損するか、又はそうでなければボールねじを損傷する危険性が生じる場合がある。したがって、電力損失状態が発生し、ブレーキブーストアシストシステムが電力を失ったときをリアルタイムで何らかの方法で検出し、ブレーキブーストアシストシステムのモータに動的にブレーキをかけてシステムへの損傷を防止する何らかの機構を提供することが非常に望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法に関する。本方法は、ブレーキブーストアシストシステムへの電力損失事象が発生し、ブレーキブーストアシストシステムに関連付けられたモータが、ブレーキブーストアシストシステム内で発生した流体圧力によって駆動されている間の状態を検出することを含んでもよい。本方法は、電力損失事象中にモータによって生成された電圧を使用して、モータに対する動的なブレーキ動作の開始を支援することを更に含んでもよい。
【０００７】
別の態様では、本開示は、電力損失事象が発生して、ブレーキブーストアシストシステム内の要素がホーム位置に戻されたときに、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法に関する。本方法は、モータの回転を使用して交流電圧を生成することと、モータに関連付けられたブリッジドライバ部を使用して交流電圧を受け取り、そこから直流電圧を生成することと、を含んでもよい。本方法は、直流電圧を電源部に結合してブリッジドライバ部を制御し、かつ電力損失事象が発生してパワーダウンした電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電力を供給することを更に含んでもよい。本方法は、電源部を使用して直流電圧を使用してＥＣＵに電力を供給することと、ＥＣＵを使用してブリッジドライバ部を制御してモータに動的にブレーキをかけることと、を更に含んでもよい。
【０００８】
更に別の態様では、本開示は、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御するためのシステムを含む。本システムは、モータを含むブレーキブーストアシストシステムと、モータを整流するのを支援するために使用される駆動信号を生成するドライバ段と、ドライバ段からの駆動信号に応答してモータを整流するためにドライバ段と通信するブリッジスイッチング回路と、を備えてもよい。ブリッジスイッチング回路と通信する回路を使用してもよい。ブリッジスイッチング回路は、直流電圧を生成するために使用され、直流電圧は、モータがブレーキブーストアシストシステム内の要素によってホーム位置に向かって回転駆動されるバッテリ電力の損失事象に応答して生成される。回路は、直流電圧を使用して少なくとも１つの電子スイッチング要素を制御して、電力損失事象中にブリッジスイッチング回路を制御するように構成してもよく、その結果、ブリッジスイッチング回路は、モータの負荷として作用して、モータに動的にブレーキをかける。
【０００９】
更なる適用性の範囲は、本明細書で提供される説明から明らかになるであろう。本説明及び具体例は、例示の目的のみを意図とし、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００１０】
本明細書で説明される図面は、例示のみを目的とするものであり、本開示の範囲を限定することを決して意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】システムの動作中にシステムに関連付けられたモータに動的にブレーキをかけることができないブレーキブーストアシストシステムの簡略斜視図である。
【図２Ａ．２Ｂ】図１に示すブレーキブーストアシストシステムに関連付けられた電動モータに動的にブレーキをかけるのを支援するために使用され、電子回路が、モータに対する動的なブレーキ動作を達成するために電子制御ユニット（ＥＣＵ）の動作を必要としない、本開示による電子回路の一実施形態の概略図を示す。
【図３Ａ．３Ｂ】電力損失事象中にブーストアシストシステムのモータの動的なブレーキを提供するが、電力損失事象中にブレーキブーストアシストシステムのモータによって生成された電圧から取得した緊急電力をＥＣＵに供給するように動作し、その結果、ＥＣＵがモータに対する動的なブレーキ制御を実装することができる、本開示の別の実施形態の概略図を示す。
【図４】電力損失事象を監視及び検出し、電力損失事象中にＥＣＵに電力を供給する際に、図３Ａ及び図３Ｂの電子回路によって実行される一連の動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、適用、又は用途を限定することを意図していない。図面全体にわたって、対応する参照番号は、同様の又は対応する部分及び特徴を示すことを理解されたい。
【００１３】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本開示によるシステム１０の一実施形態が示されている。この実施形態のシステム１０は、既存のブラシレス直流（brushless DC、「ＢＬＤＣ」）モータＡＳＩＣドライバ段１４と、既存のブリッジスイッチング回路１６との間でインターフェース接続されている回路１２を形成し、これらは両方ともブレーキブーストアシストシステム２０のＢＬＤＣモータ１８の動作を制御するために使用される。システム１０の重要な利点は、ＥＣＵ２２に電力が利用可能である正常な動作中に、ＢＬＤＣモータ１８の動作を制御しているＥＣＵ２２によって実施される任意の追加のソフトウェアを必要としないことである。以下の段落で更に詳しく説明するが、システム１０は、システム１０が使用されている車両のバッテリ２３からの電力の損失を検出すること、及びブレーキブーストアシストシステム２０のボールねじの軸方向の動きによってＢＬＤＣモータ１８が回転駆動されるときに、ＢＬＤＣモータ１８に動的なブレーキ動作を提供するようにブリッジスイッチング回路１６をリアルタイムで制御することを可能にする。
【００１４】
図２Ａ及び図２Ｂを更に参照すると、回路１２は、第１のＦＥＴ２４、第２のＦＥＴ２６、第３のＦＥＴ２８、バイポーラ接合トランジスタ（bipolar junction transistor、ＢＪＴ）３０、及び比較回路３２を含む。ブリッジスイッチング回路１６は、従来の構造であり、ソリッドステートリレー３４、第４のＦＥＴ３６ａ、第５のＦＥＴ３６ｂ、第６のＦＥＴ３８ａ、第７のＦＥＴ３８ｂ、第８のＦＥＴ４０ａ、及び第９のＦＥＴ４０ｂを含む。ＦＥＴ３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ、４０ａ、及び４０ｂは、ＢＬＤＣモータの整流を制御するのを支援するために、周知の方法でオン及びオフに切り替えられる。抵抗器４２は、ＦＥＴ２４がオフのときにＦＥＴ３６ｂをオフに維持するために使用される。ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣは、ＥＣＵ２２がオフのときにＦＥＴ３６ｂをオフに維持するＡＳＩＣ内部に独自の抵抗器を有し、ＡＳＩＣがオフのときにＡＳＩＣがＦＥＴ３６ｂから分離されるため、抵抗器４２は同じ機能性を提供する。
【００１５】
第１のＦＥＴ２４は、ＡＳＩＣドライバ段１４をブリッジスイッチング回路１６から切断するために使用される。第２のＦＥＴ２６は、ブリッジスイッチング回路１６の第５のＦＥＴ３６ｂに電圧を印加し、ＢＪＴ３０は、システム１０が電源オンされ、正常に動作しているときに回路１２を無効にする。第３のＦＥＴ２８及び比較回路３２は、電圧閾値制御サブシステムとして動作する。ＦＥＴ抵抗、したがって電力散逸は、例えば、通常５．０ボルト超又は１０．０ボルト超など、特定のゲートからソースへの条件下でのみ規定されることが理解されるであろう。電力散逸が過剰にならないようにするには、ＦＥＴ２８をオンにするための電圧が適正であることを確実にすることが好ましい。電圧制御閾値は、ＦＥＴ２８をオンにすることを試みる前に、電圧が５．０ボルト超又は１０．０ボルト超であることを確実にする機能を提供する。第５のＦＥＴ３６ｂはまた、必要に応じてＢＬＤＣモータ１８の相巻線を短絡するために、回路１２によってオンにされることができ、これによって、ブリッジスイッチング回路１６及びモータの相巻線がＢＬＤＣモータ１８への負荷として作用する。
【００１６】
バッテリ２３が接続され、直流電力（典型的には１２ｖｄｃ）をシステム１０に供給する正常な動作中に、第１のＦＥＴ２４がオンになる。これにより、ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣドライバ段１４が、ブリッジスイッチング回路１６に電流を供給することを可能にする。ブリッジスイッチング回路１６は、別の方法で正常な従来の方式で動作して、ＢＬＤＣモータ１８を電子的に整流する。この正常な動作モード中に、比較回路３２の出力４４はハイレベル、第２のＦＥＴ２６はオフにされ、第３のＦＥＴ２８はオンにされ、ＢＪＴ３０はオンにされる。ＢＪＴ３０をオンにすることにより、第２のＦＥＴ２６を効果的にオフに維持する。
【００１７】
システム１０が、直流バッテリ２３がシステム１０に物理的に接続されたままであるか否かに関係なく直流電力を失い、かつブレーキブーストアシストシステム２０のボールねじ／ピストンが、ブレーキブーストアシストシステム２０のハウジング内の油圧によりホーム位置に向かって駆動されているときのようにＢＬＤＣモータ１８が回転しているとき、電圧は依然として点４６（Ｖｂｒｉｄｇｅ）に存在している。これは、ＢＬＤＣモータ１８が発電機として作用し、ブリッジスイッチング回路１６内に交流電圧を発生させるためである。この電力損失事象中に、ソリッドステートリレー３４はオフになり、ＢＪＴ３０もオフになる。ＢＪＴ３０は、動作可能な電圧レール、例えば、動作可能な３．３電圧レールによってオンにされてもよい。ＥＣＵ２２のマイクロコントローラ及びその他の電子機器に電力を供給する３．３Ｖレールが稼働している場合、即ち３．３ボルトである場合、ＢＪＴ３０はオンになって導通し、ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣのみがＦＥＴ３６ｂを制御できることを理解されるであろう。しかし、ＢＪＴ３０がオフになったとき、これにより、第２のＦＥＴ２６がオンになる。ソリッドステートリレー３４からの点４８でのＶＳＳリレー駆動電圧出力の損失は、第１のＦＥＴ２４のゲート５０での電圧の損失を引き起こす。第１のＦＥＴ２４をオフにすると、第５のＦＥＴ３６ｂのゲート５４から、したがってブリッジスイッチング回路１６からＡＳＩＣドライバ段１４の出力５２を切断する。第５のＦＥＴ３６ｂは、点４６におけるＶｂｒｉｄｇｅが高いときにオンにされ、保持される。
【００１８】
システム１０への電力は失われたが、ＢＬＤＣモータ１８がボールねじによって回転駆動されている上述の状態中に、ＢＬＤＣモータは発電機として作用することになる。発電機として動作しているとき、ＢＬＤＣモータ１８は、ブリッジスイッチング回路１６にＡＣ信号を戻すことになる。ブリッジスイッチング回路１６は、全波整流器として作用して、点４６で全整流した直流電圧を供給する。これは、比較回路３２及び第２のＦＥＴ２６に直流電力を供給して、上述の電力損失事象中にブリッジスイッチング回路１６の制御を引き継ぐことを可能にする役割を果たす。重要なことには、ブリッジスイッチング回路１６は、ＢＬＤＣモータ１８によって供給されている電力を散逸するように制御することができ、したがって、そのホーム位置に向かって移動するボールねじによって駆動されているときにＢＬＤＣモータに動的にブレーキをかけることができる。したがって、動的なブレーキは、非常に限られた数の追加のハードウェア構成要素（即ち、システム１２で表される）で、ＥＣＵ２２から必要とされるいかなる作用、又はＥＣＵソフトウェアへのいかなる修正、あるいはブリッジスイッチング回路１６自体へのいかなる修正も必要とせずに達成される。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、本開示の別の実施形態によるシステム１００が示されている。システム１００はまた、動的なブレーキ動作をＢＬＤＣ１８に提供するように動作するが、追加の電子スイッチのネットワークを使用する代わりに、単一のダイオードを使用して、ブリッジスイッチング回路１６によって提供された整流直流信号をＥＣＵ電源２２ａの電源入力に供給し（例えば、おそらく別個のＡＳＩＣとして提供される）、次にＥＣＵ２２に電力を供給する。このようにして、ＥＣＵ２２は、電力損失事象中であっても、電源投入状態に維持することができる。これにより、ＥＣＵ２２は、ＡＳＩＣに対する制御を維持することができ、したがって、必要に応じてブリッジスイッチング回路１６に対する制御を維持して、ブリッジスイッチング回路を負荷として作用させ、ボールねじの動きによって駆動されている間、ＢＬＤＣモータ１８によって生成されている電力を散逸させることを可能にする。
【００２０】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、システム１００は、ＡＳＩＣ電源部１０２の入力１０４とＡＳＩＣドライバ部１１０の共有点１０８との間に結合されたダイオード１０６を提供することにより、ＥＣＵ２２への電力供給を達成する。ＥＣＵ２２及びＡＳＩＣプリドライバ部１０２の両方は、ＡＳＩＣ電源部１０２によって提供された電力によって電力を供給されてもよいことが理解されるであろう。一実施例では、単一のＡＳＩＣは、それ自体のマイクロコントローラを含む電源部１０２、並びにドライバ部１０４の両方を有してもよい。あるいは、これらのサブシステムは、別個のＡＳＩＣ上にある可能性がある。
【００２１】
ＡＳＩＣドライバ部１１０の共有点１０８は、ＢＬＤＣモータ１８の全ての相巻線の片側に結び付けられている。ＡＳＩＣドライバ部１１０は、ドライバ段１１０ｘ、１１０ｙ、及び１１０ｚを含み、これらは、当該技術分野において周知のように、ＢＬＤＣモータ１８のＸ、Ｙ、及びＺの相巻線の各々に駆動電流を供給する。逆バッテリ保護ダイオード１１２及び１１４は、車両の電気システムに接続し、ＢＬＤＣモータ１８が発電機として作用しているときに共有点１０８で生成された生成直流電圧が、車両電気システムの他の部分に結合されるのを防止する。ダイオード１１４はまた、ソリッドステートリレーであってもよい。ダイオード１１４がソリッドステートデバイスとして実装される場合、それは、ＡＳＩＣドライバ部１１０を車両のバッテリからも切断する能力を提供する。
【００２２】
ブーストアシストシステム２０のボールねじが、電力が最初に失われた後に油圧によりそのホーム位置に向かって駆動され始めたときに、ＢＬＤＣモータ１８は、発電機として動作を開始し、ＡＳＩＣブリッジドライバ部１１０に供給される交流電圧を生成する。次いで、ブリッジドライバ部１１０は、共有点１０８で直流電圧を生成する。これは、ＡＳＩＣプリドライバ部１０２への電力の損失のために、この時点でオンにされていないＡＳＩＣドライバ部１１０内のＦＥＴが、寄生ボディダイオードを有するためであり、寄生ボディダイオードは、ドライバ部１１０のＦＥＴが全波ブリッジ整流器回路として作用することを可能にする。次いで、点１０８における直流電圧を使用して、バイアスダイオード１０６を順方向にバイアスし、生成された直流電圧信号をＡＳＩＣ電源部１０２に印加することができる。これにより、ＡＳＩＣ電源部１０２に電力を供給し、ＥＣＵ２２に電力を供給するために必要な直流出力信号を生成することができる。再び、電力損失状態が最初に発生すると、ＥＣＵ２２は直ちにパワーダウンするが、点１０８で直流信号が生成され、ＡＳＩＣ電源部１０２に電力が供給されてから、ＥＣＵ２２に電力が供給されるまでの時間遅延は非常に短い。通常は、この時間遅延は、約１ｍｓ〜１０ｍｓ程度であってもよい。そのため、実質的には、電力損失の略直後にＥＣＵ２２に電力を供給し、次いで、ＡＳＩＣ電源部１０２に命令して、必要に応じてドライバ部１１０の制御を開始して、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかけることができる。
【００２３】
図４を参照すると、ソフトウェア制御モジュール２００のフローチャートが示されていて、ソフトウェア制御モジュールが、どのようにシステム１００の構成要素を使用して電力損失事象を検出し、ＡＳＩＣドライバ部１１０を制御して、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかけることができるかを説明している。最初に、動作２０２において、システム１００は、いくつかの所定の事象が発生したとき、例えば、車両ドアが開かれるか、又は車両の点火スイッチがオンにされたときに電源が投入される。システム１００は、電源投入時に常にリセット動作を実行する。動作２０４において、リセット動作が完了したか否かを判定するチェックが行われる。「完了する」とは、電源レールが正しい電圧範囲にあり、所定の期間（即ち、通常は数ミリ秒）安定していることを意味する。システム１００は、リセット動作を実行中である。動作２０４でのチェックが完了しない場合、動作２０４でのチェックは、リセット動作が完了するまで再実行される。リセット動作が完了していると検出されたとき、動作２０６においてブートローダ動作が開始され、ＡＳＩＣドライバ部１１０を制御して、モータの回転方向にかかわらず、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかける。
【００２４】
動作２０８において、ソフトウェアモジュール２００は、待機モードに入り、車両のブレーキペダルの位置を感知することによって、ブレーキをかけるための命令又はユーザ要求を待つ。動作２１０において、パワーダウン要求が受信されたか否かのチェックが行われ、受信されていない場合には動作２０８が繰り返される。動作２１０で電力要求が受信されたものとして検出された場合、次いで、ソフトウェアモジュール２００は、動作２１２においてシャットダウンルーチンを実行する。動作２１４において、高ブレーキ圧力のための命令が検出された場合、次いで、動作２１６において、ブーストアシストシステム２０を使用して高圧力応答を生成し、車両のブレーキキャリパにおけるブレーキ動作を開始する。動作２１８において、ブレーキブーストアシストシステム２０によって「圧力解放」信号が受信されたか否かを検出するチェックが行われ、受信された場合、動作２２０に示すように、ブーストアシストシステムによって圧力が解放される。
【００２５】
動作２２２において、システム１００が、高圧力応答が実行されている間に電力損失事象を経験しているか否かのチェックが行われる。経験していない場合、動作２１６で高圧力応答が継続される。しかし、動作２２２で電力損失事象が検出された場合、次いで、システム１００は、ＡＳＩＣ電源部１０２への電力を失うことになり、これによりＥＣＵ２２における電力損失も生じる。これらの状態は、ブロック２２４で示されている。この場合、車両のマスタシリンダ内で発生する高圧力により、マスタシリンダピストンはホーム位置に向かって後方に駆動される。ブーストアシストシステム２０内のボールねじ及びそれに取り付けられたピストンもまた、そのホーム位置に向かって押し戻され、ブロック２２８で示すように、ＢＬＤＣモータ１８が回転の格納方向に急速に回転し始める。次いで、ブロック２３０に示すように、ＢＬＤＣモータ１８は、交流信号を生成を開始し、この交流信号は、ＡＳＩＣドライバ部１１０によって全波整流直流電圧に実質上直ちに変換される。次いで、動作２３２において、ＢＬＤＣモータ１８が、ＥＣＵ２２を実行するのに十分な少なくとも所定の最小電圧（ＡＳＩＣドライバ部１１０内の共有点１０８において）を生成しているか否かを判定するチェックが行われる。生成していない場合、動作２３０が繰り返される。しかし、十分な電圧が生成されている場合、次いで、動作２３４において、ＥＣＵ２２に電力を供給し、ＥＣＵは、ＡＳＩＣ電源部１０２を介してＡＳＩＣドライバ部を制御して、モータに動的にブレーキをかける。
【００２６】
上述のソフトウェア制御モジュール２００の一実装形態では、動作２３４でＥＣＵ２２に電力を供給したとき、ＥＣＵは、その正常な起動ルーチンを通じて起動する。したがって、この正常な起動ルーチンは、車両の多種多様な電子サブシステムについて、かなり広範囲のチェック及びリセットのシーケンスを含んでもよい。ソフトウェア制御モジュール２００の修正された実装では、動作２３４は代わりに、「クイックブート」シーケンスを実行することを含む。クイックブートシーケンスは、一連の簡略化されたチェック及びリセットを含み、起動シーケンスを大幅に短縮し、ＥＣＵ２２がＡＳＩＣブリッジドライバ部１１０をより迅速に制御することを可能にする。クイックブートシーケンスはまた、様々なアルゴリズムを使用することもでき、これにより、制限された動作条件で様々な車両サブシステムを制御して電力を更に節約する。クイックブートシーケンスは、電力損失事象が発生している間に、ＡＳＩＣの特定の非必須サブシステム（例えば、センサ、ソレノイド、通信ネットワーク）への直流電力を排除することを含んでもよい。
【００２７】
ハードウェアベースのシステム１０は同様に、電力損失事象が検出された場合に特定の負荷を減らすように、それと共に使用されるＥＣＵ２２にプログラムされたソフトウェアを任意選択的に含んでもよく、システム１０は、それがＢＬＤＣモータ１８によって生成されている電力で稼働していることを検出する。このようにして、非必須ＥＣＵサブシステムは、電力損失事象中にシステム１０の追加の電子スイッチを制御するために十分な電力が利用可能であることを確実にするために、パワーダウンしたままであってもよい。
【００２８】
実施例は、様々な実施形態を例示し、本開示を限定することを意図するものではない。したがって、説明及び特許請求の範囲は、関連する先行技術を考慮して必要とされるような制限のみで、自由に解釈されるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月25日(2019.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車用のブレーキシステムに関し、さらに詳しくは、電力損失状態が生じ、ブレーキブースタサブシステムが電力を失ったことをリアルタイムで検出でき、ブレーキブースタサブシステムのモータに動的にブレーキをかけてブレーキブースタサブシステムへの損傷を防止するブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本節における記述は、単に、本開示に関連する背景情報を提供するものであり、先行技術を構成しない場合がある。
【０００３】
乗用車（即ち、車及びトラック）で使用されている現代のパワーアシストブレーキシステムは、通常、ブレーキブースタを使用して、オペレータが車両のブレーキペダルを踏み込んだときに、車両のブレーキキャリパに加圧流体の流れを提供することを支援する。
【０００４】
典型的には、ブレーキブーストアシストシステムは、電動モータによって駆動されているボールねじナットを含む。図１に示す一実施形態では、運転者は、矢印Ａの方向に沿って結合要素１に伝達されるブレーキペダル（図示せず）に力を印加する。ブレーキブーストアシストシステム２内のセンサ（図１では見えない）は、ペダルの動きにより生じる入力ロッド３の動きを検出する。車両の電子制御ユニット（electronic control unit、「ＥＣＵ」）は、適切な制御策を決定する。ブレーキブーストアシストシステム２に動作可能に関連付けられたモータ（不可視）は、ブレーキ動作中にＥＣＵから信号を受け取り、この信号は、ブレーキペダルの感知ストロークに部分的に依存する。モータは、プーリー５を駆動するベルト４を駆動し、プーリー５はひいてはボールねじナット（不可視）を駆動する。ボールねじナットは、矢印Ｂに従って軸方向に動くボールねじ６を駆動する。これにより、ブレーキブーストアシストシステム２のケーシング又はハウジング内に位置するピストンの動きを引き起こす。ピストンは、完全に伸長した位置に向かって軸方向運動で駆動され、車両のマスタシリンダ内の油圧を変化させる。ピストンがその完全に伸長した位置に向かって軸方向に駆動されたとき、車両のブレーキキャリパに最大加圧流体の流れを提供して車両にブレーキをかけることを支援する。
【０００５】
まれに、ＥＣＵへの直流電力が突然失われた場合、ブレーキブーストアシストシステムのハウジング内で発生した油圧がピストンに作用し、ピストンを急速かつ急激に完全に格納された（即ち「ホーム」）位置に戻す状態が発生する場合がある。この格納移動の間、電動モータは、ボールねじ６の逆回転の動きによって反対の回転方向に駆動される。ボールねじによって逆方向に回転駆動されるとき、モータによって提供される抵抗はほとんどないため、ボールねじは、その関連する構成要素（例えば、モータ、プーリーなど）によって大きな力で駆動され、その結果、突然停止すると、ハウジングの内壁に大きな力がかかる可能性がある。これにより、ハウジングが破損するか、又はそうでなければボールねじを損傷する危険性が生じる場合がある。したがって、電力損失状態が発生し、ブレーキブーストアシストシステムが電力を失ったときをリアルタイムで何らかの方法で検出し、ブレーキブーストアシストシステムのモータに動的にブレーキをかけてシステムへの損傷を防止する何らかの機構を提供することが非常に望ましいであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００９０３１５号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法に関する。本方法は、ブレーキブーストアシストシステムへの電力損失事象が発生し、ブレーキブーストアシストシステムに関連付けられたモータが、ブレーキブーストアシストシステム内で発生した流体圧力によって駆動されている間の状態を検出することを含んでもよい。本方法は、電力損失事象中にモータによって生成された電圧を使用して、モータに対する動的なブレーキ動作の開始を支援することを更に含んでもよい。
【０００８】
別の態様では、本開示は、電力損失事象が発生して、ブレーキブーストアシストシステム内の要素がホーム位置に戻されたときに、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御する方法に関する。本方法は、モータの回転を使用して交流電圧を生成することと、モータに関連付けられたブリッジドライバ部を使用して交流電圧を受け取り、そこから直流電圧を生成することと、を含んでもよい。本方法は、直流電圧を電源部に結合してブリッジドライバ部を制御し、かつ電力損失事象が発生してパワーダウンした電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電力を供給することを更に含んでもよい。本方法は、電源部を使用して直流電圧を使用してＥＣＵに電力を供給することと、ＥＣＵを使用してブリッジドライバ部を制御してモータに動的にブレーキをかけることと、を更に含んでもよい。
【０００９】
更に別の態様では、本開示は、車両ブレーキシステムのモータ駆動ブレーキブーストアシストシステムの動作をブレーキブーストアシストシステムへのバッテリ電力の損失中に制御するためのシステムを含む。本システムは、モータを含むブレーキブーストアシストシステムと、モータを整流するのを支援するために使用される駆動信号を生成するドライバ段と、ドライバ段からの駆動信号に応答してモータを整流するためにドライバ段と通信するブリッジスイッチング回路と、を備えてもよい。ブリッジスイッチング回路と通信する回路を使用してもよい。ブリッジスイッチング回路は、直流電圧を生成するために使用され、直流電圧は、モータがブレーキブーストアシストシステム内の要素によってホーム位置に向かって回転駆動されるバッテリ電力の損失事象に応答して生成される。回路は、直流電圧を使用して少なくとも１つの電子スイッチング要素を制御して、電力損失事象中にブリッジスイッチング回路を制御するように構成してもよく、その結果、ブリッジスイッチング回路は、モータの負荷として作用して、モータに動的にブレーキをかける。
【００１０】
更なる適用性の範囲は、本明細書で提供される説明から明らかになるであろう。本説明及び具体例は、例示の目的のみを意図とし、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００１１】
本明細書で説明される図面は、例示のみを目的とするものであり、本開示の範囲を限定することを決して意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】システムの動作中にシステムに関連付けられたモータに動的にブレーキをかけることができないブレーキブーストアシストシステムの簡略斜視図である。
【図２Ａ．２Ｂ】図１に示すブレーキブーストアシストシステムに関連付けられた電動モータに動的にブレーキをかけるのを支援するために使用され、電子回路が、モータに対する動的なブレーキ動作を達成するために電子制御ユニット（ＥＣＵ）の動作を必要としない、本開示による電子回路の一実施形態の概略図を示す。
【図３Ａ．３Ｂ】電力損失事象中にブーストアシストシステムのモータの動的なブレーキを提供するが、電力損失事象中にブレーキブーストアシストシステムのモータによって生成された電圧から取得した緊急電力をＥＣＵに供給するように動作し、その結果、ＥＣＵがモータに対する動的なブレーキ制御を実装することができる、本開示の別の実施形態の概略図を示す。
【図４】電力損失事象を監視及び検出し、電力損失事象中にＥＣＵに電力を供給する際に、図３Ａ及び図３Ｂの電子回路によって実行される一連の動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、適用、又は用途を限定することを意図していない。図面全体にわたって、対応する参照番号は、同様の又は対応する部分及び特徴を示すことを理解されたい。
【００１４】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本開示によるシステム１０の一実施形態が示されている。この実施形態のシステム１０は、既存のブラシレス直流（brushless DC、「ＢＬＤＣ」）モータＡＳＩＣドライバ段１４と、既存のブリッジスイッチング回路１６との間でインターフェース接続されている回路１２を形成し、これらは両方ともブレーキブーストアシストシステム２０のＢＬＤＣモータ１８の動作を制御するために使用される。システム１０の重要な利点は、ＥＣＵ２２に電力が利用可能である正常な動作中に、ＢＬＤＣモータ１８の動作を制御しているＥＣＵ２２によって実施される任意の追加のソフトウェアを必要としないことである。以下の段落で更に詳しく説明するが、システム１０は、システム１０が使用されている車両のバッテリ２３からの電力の損失を検出すること、及びブレーキブーストアシストシステム２０のボールねじの軸方向の動きによってＢＬＤＣモータ１８が回転駆動されるときに、ＢＬＤＣモータ１８に動的なブレーキ動作を提供するようにブリッジスイッチング回路１６をリアルタイムで制御することを可能にする。
【００１５】
図２Ａ及び図２Ｂを更に参照すると、回路１２は、第１のＦＥＴ２４、第２のＦＥＴ２６、第３のＦＥＴ２８、バイポーラ接合トランジスタ（bipolar junction transistor、ＢＪＴ）３０、及び比較回路３２を含む。ブリッジスイッチング回路１６は、従来の構造であり、ソリッドステートリレー３４、第４のＦＥＴ３６ａ、第５のＦＥＴ３６ｂ、第６のＦＥＴ３８ａ、第７のＦＥＴ３８ｂ、第８のＦＥＴ４０ａ、及び第９のＦＥＴ４０ｂを含む。ＦＥＴ３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ、４０ａ、及び４０ｂは、ＢＬＤＣモータの整流を制御するのを支援するために、周知の方法でオン及びオフに切り替えられる。抵抗器４２は、ＦＥＴ２４がオフのときにＦＥＴ３６ｂをオフに維持するために使用される。ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣは、ＥＣＵ２２がオフのときにＦＥＴ３６ｂをオフに維持するＡＳＩＣ内部に独自の抵抗器を有し、ＡＳＩＣがオフのときにＡＳＩＣがＦＥＴ３６ｂから分離されるため、抵抗器４２は同じ機能性を提供する。
【００１６】
第１のＦＥＴ２４は、ＡＳＩＣドライバ段１４をブリッジスイッチング回路１６から切断するために使用される。第２のＦＥＴ２６は、ブリッジスイッチング回路１６の第５のＦＥＴ３６ｂに電圧を印加し、ＢＪＴ３０は、システム１０が電源オンされ、正常に動作しているときに回路１２を無効にする。第３のＦＥＴ２８及び比較回路３２は、電圧閾値制御サブシステムとして動作する。ＦＥＴ抵抗、したがって電力散逸は、例えば、通常５．０ボルト超又は１０．０ボルト超など、特定のゲートからソースへの条件下でのみ規定されることが理解されるであろう。電力散逸が過剰にならないようにするには、ＦＥＴ２８をオンにするための電圧が適正であることを確実にすることが好ましい。電圧制御閾値は、ＦＥＴ２８をオンにすることを試みる前に、電圧が５．０ボルト超又は１０．０ボルト超であることを確実にする機能を提供する。第５のＦＥＴ３６ｂはまた、必要に応じてＢＬＤＣモータ１８の相巻線を短絡するために、回路１２によってオンにされることができ、これによって、ブリッジスイッチング回路１６及びモータの相巻線がＢＬＤＣモータ１８への負荷として作用する。
【００１７】
バッテリ２３が接続され、直流電力（典型的には１２ｖｄｃ）をシステム１０に供給する正常な動作中に、第１のＦＥＴ２４がオンになる。これにより、ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣドライバ段１４が、ブリッジスイッチング回路１６に電流を供給することを可能にする。ブリッジスイッチング回路１６は、別の方法で正常な従来の方式で動作して、ＢＬＤＣモータ１８を電子的に整流する。この正常な動作モード中に、比較回路３２の出力４４はハイレベル、第２のＦＥＴ２６はオフにされ、第３のＦＥＴ２８はオンにされ、ＢＪＴ３０はオンにされる。ＢＪＴ３０をオンにすることにより、第２のＦＥＴ２６を効果的にオフに維持する。
【００１８】
システム１０が、直流バッテリ２３がシステム１０に物理的に接続されたままであるか否かに関係なく直流電力を失い、かつブレーキブーストアシストシステム２０のボールねじ／ピストンが、ブレーキブーストアシストシステム２０のハウジング内の油圧によりホーム位置に向かって駆動されているときのようにＢＬＤＣモータ１８が回転しているとき、電圧は依然として点４６（Ｖｂｒｉｄｇｅ）に存在している。これは、ＢＬＤＣモータ１８が発電機として作用し、ブリッジスイッチング回路１６内に交流電圧を発生させるためである。この電力損失事象中に、ソリッドステートリレー３４はオフになり、ＢＪＴ３０もオフになる。ＢＪＴ３０は、動作可能な電圧レール、例えば、動作可能な３．３電圧レールによってオンにされてもよい。ＥＣＵ２２のマイクロコントローラ及びその他の電子機器に電力を供給する３．３Ｖレールが稼働している場合、即ち３．３ボルトである場合、ＢＪＴ３０はオンになって導通し、ＢＬＤＣ  ＡＳＩＣのみがＦＥＴ３６ｂを制御できることを理解されるであろう。しかし、ＢＪＴ３０がオフになったとき、これにより、第２のＦＥＴ２６がオンになる。ソリッドステートリレー３４からの点４８でのＶＳＳリレー駆動電圧出力の損失は、第１のＦＥＴ２４のゲート５０での電圧の損失を引き起こす。第１のＦＥＴ２４をオフにすると、第５のＦＥＴ３６ｂのゲート５４から、したがってブリッジスイッチング回路１６からＡＳＩＣドライバ段１４の出力５２を切断する。第５のＦＥＴ３６ｂは、点４６におけるＶｂｒｉｄｇｅが高いときにオンにされ、保持される。
【００１９】
システム１０への電力は失われたが、ＢＬＤＣモータ１８がボールねじによって回転駆動されている上述の状態中に、ＢＬＤＣモータは発電機として作用することになる。発電機として動作しているとき、ＢＬＤＣモータ１８は、ブリッジスイッチング回路１６にＡＣ信号を戻すことになる。ブリッジスイッチング回路１６は、全波整流器として作用して、点４６で全整流した直流電圧を供給する。これは、比較回路３２及び第２のＦＥＴ２６に直流電力を供給して、上述の電力損失事象中にブリッジスイッチング回路１６の制御を引き継ぐことを可能にする役割を果たす。重要なことには、ブリッジスイッチング回路１６は、ＢＬＤＣモータ１８によって供給されている電力を散逸するように制御することができ、したがって、そのホーム位置に向かって移動するボールねじによって駆動されているときにＢＬＤＣモータに動的にブレーキをかけることができる。したがって、動的なブレーキは、非常に限られた数の追加のハードウェア構成要素（即ち、システム１２で表される）で、ＥＣＵ２２から必要とされるいかなる作用、又はＥＣＵソフトウェアへのいかなる修正、あるいはブリッジスイッチング回路１６自体へのいかなる修正も必要とせずに達成される。
【００２０】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、本開示の別の実施形態によるシステム１００が示されている。システム１００はまた、動的なブレーキ動作をＢＬＤＣ１８に提供するように動作するが、追加の電子スイッチのネットワークを使用する代わりに、単一のダイオードを使用して、ブリッジスイッチング回路１６によって提供された整流直流信号をＥＣＵ電源２２ａの電源入力に供給し（例えば、おそらく別個のＡＳＩＣとして提供される）、次にＥＣＵ２２に電力を供給する。このようにして、ＥＣＵ２２は、電力損失事象中であっても、電源投入状態に維持することができる。これにより、ＥＣＵ２２は、ＡＳＩＣに対する制御を維持することができ、したがって、必要に応じてブリッジスイッチング回路１６に対する制御を維持して、ブリッジスイッチング回路を負荷として作用させ、ボールねじの動きによって駆動されている間、ＢＬＤＣモータ１８によって生成されている電力を散逸させることを可能にする。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、システム１００は、ＡＳＩＣ電源部１０２の入力１０４とＡＳＩＣドライバ部１１０の共有点１０８との間に結合されたダイオード１０６を提供することにより、ＥＣＵ２２への電力供給を達成する。ＥＣＵ２２及びＡＳＩＣプリドライバ部１０２の両方は、ＡＳＩＣ電源部１０２によって提供された電力によって電力を供給されてもよいことが理解されるであろう。一実施例では、単一のＡＳＩＣは、それ自体のマイクロコントローラを含む電源部１０２、並びにドライバ部１０４の両方を有してもよい。あるいは、これらのサブシステムは、別個のＡＳＩＣ上にある可能性がある。
【００２２】
ＡＳＩＣドライバ部１１０の共有点１０８は、ＢＬＤＣモータ１８の全ての相巻線の片側に結び付けられている。ＡＳＩＣドライバ部１１０は、ドライバ段１１０ｘ、１１０ｙ、及び１１０ｚを含み、これらは、当該技術分野において周知のように、ＢＬＤＣモータ１８のＸ、Ｙ、及びＺの相巻線の各々に駆動電流を供給する。逆バッテリ保護ダイオード１１２及び１１４は、車両の電気システムに接続し、ＢＬＤＣモータ１８が発電機として作用しているときに共有点１０８で生成された生成直流電圧が、車両電気システムの他の部分に結合されるのを防止する。ダイオード１１４はまた、ソリッドステートリレーであってもよい。ダイオード１１４がソリッドステートデバイスとして実装される場合、それは、ＡＳＩＣドライバ部１１０を車両のバッテリからも切断する能力を提供する。
【００２３】
ブーストアシストシステム２０のボールねじが、電力が最初に失われた後に油圧によりそのホーム位置に向かって駆動され始めたときに、ＢＬＤＣモータ１８は、発電機として動作を開始し、ＡＳＩＣブリッジドライバ部１１０に供給される交流電圧を生成する。次いで、ブリッジドライバ部１１０は、共有点１０８で直流電圧を生成する。これは、ＡＳＩＣプリドライバ部１０２への電力の損失のために、この時点でオンにされていないＡＳＩＣドライバ部１１０内のＦＥＴが、寄生ボディダイオードを有するためであり、寄生ボディダイオードは、ドライバ部１１０のＦＥＴが全波ブリッジ整流器回路として作用することを可能にする。次いで、点１０８における直流電圧を使用して、バイアスダイオード１０６を順方向にバイアスし、生成された直流電圧信号をＡＳＩＣ電源部１０２に印加することができる。これにより、ＡＳＩＣ電源部１０２に電力を供給し、ＥＣＵ２２に電力を供給するために必要な直流出力信号を生成することができる。再び、電力損失状態が最初に発生すると、ＥＣＵ２２は直ちにパワーダウンするが、点１０８で直流信号が生成され、ＡＳＩＣ電源部１０２に電力が供給されてから、ＥＣＵ２２に電力が供給されるまでの時間遅延は非常に短い。通常は、この時間遅延は、約１ｍｓ〜１０ｍｓ程度であってもよい。そのため、実質的には、電力損失の略直後にＥＣＵ２２に電力を供給し、次いで、ＡＳＩＣ電源部１０２に命令して、必要に応じてドライバ部１１０の制御を開始して、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかけることができる。
【００２４】
図４を参照すると、ソフトウェア制御モジュール２００のフローチャートが示されていて、ソフトウェア制御モジュールが、どのようにシステム１００の構成要素を使用して電力損失事象を検出し、ＡＳＩＣドライバ部１１０を制御して、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかけることができるかを説明している。最初に、動作２０２において、システム１００は、いくつかの所定の事象が発生したとき、例えば、車両ドアが開かれるか、又は車両の点火スイッチがオンにされたときに電源が投入される。システム１００は、電源投入時に常にリセット動作を実行する。動作２０４において、リセット動作が完了したか否かを判定するチェックが行われる。「完了する」とは、電源レールが正しい電圧範囲にあり、所定の期間（即ち、通常は数ミリ秒）安定していることを意味する。システム１００は、リセット動作を実行中である。動作２０４でのチェックが完了しない場合、動作２０４でのチェックは、リセット動作が完了するまで再実行される。リセット動作が完了していると検出されたとき、動作２０６においてブートローダ動作が開始され、ＡＳＩＣドライバ部１１０を制御して、モータの回転方向にかかわらず、ＢＬＤＣモータ１８に動的にブレーキをかける。
【００２５】
動作２０８において、ソフトウェアモジュール２００は、待機モードに入り、車両のブレーキペダルの位置を感知することによって、ブレーキをかけるための命令又はユーザ要求を待つ。動作２１０において、パワーダウン要求が受信されたか否かのチェックが行われ、受信されていない場合には動作２０８が繰り返される。動作２１０で電力要求が受信されたものとして検出された場合、次いで、ソフトウェアモジュール２００は、動作２１２においてシャットダウンルーチンを実行する。動作２１４において、高ブレーキ圧力のための命令が検出された場合、次いで、動作２１６において、ブーストアシストシステム２０を使用して高圧力応答を生成し、車両のブレーキキャリパにおけるブレーキ動作を開始する。動作２１８において、ブレーキブーストアシストシステム２０によって「圧力解放」信号が受信されたか否かを検出するチェックが行われ、受信された場合、動作２２０に示すように、ブーストアシストシステムによって圧力が解放される。
【００２６】
動作２２２において、システム１００が、高圧力応答が実行されている間に電力損失事象を経験しているか否かのチェックが行われる。経験していない場合、動作２１６で高圧力応答が継続される。しかし、動作２２２で電力損失事象が検出された場合、次いで、システム１００は、ＡＳＩＣ電源部１０２への電力を失うことになり、これによりＥＣＵ２２における電力損失も生じる。これらの状態は、ブロック２２４で示されている。この場合、車両のマスタシリンダ内で発生する高圧力により、マスタシリンダピストンはホーム位置に向かって後方に駆動される。ブーストアシストシステム２０内のボールねじ及びそれに取り付けられたピストンもまた、そのホーム位置に向かって押し戻され、ブロック２２８で示すように、ＢＬＤＣモータ１８が回転の格納方向に急速に回転し始める。次いで、ブロック２３０に示すように、ＢＬＤＣモータ１８は、交流信号を生成を開始し、この交流信号は、ＡＳＩＣドライバ部１１０によって全波整流直流電圧に実質上直ちに変換される。次いで、動作２３２において、ＢＬＤＣモータ１８が、ＥＣＵ２２を実行するのに十分な少なくとも所定の最小電圧（ＡＳＩＣドライバ部１１０内の共有点１０８において）を生成しているか否かを判定するチェックが行われる。生成していない場合、動作２３０が繰り返される。しかし、十分な電圧が生成されている場合、次いで、動作２３４において、ＥＣＵ２２に電力を供給し、ＥＣＵは、ＡＳＩＣ電源部１０２を介してＡＳＩＣドライバ部を制御して、モータに動的にブレーキをかける。
【００２７】
上述のソフトウェア制御モジュール２００の一実装形態では、動作２３４でＥＣＵ２２に電力を供給したとき、ＥＣＵは、その正常な起動ルーチンを通じて起動する。したがって、この正常な起動ルーチンは、車両の多種多様な電子サブシステムについて、かなり広範囲のチェック及びリセットのシーケンスを含んでもよい。ソフトウェア制御モジュール２００の修正された実装では、動作２３４は代わりに、「クイックブート」シーケンスを実行することを含む。クイックブートシーケンスは、一連の簡略化されたチェック及びリセットを含み、起動シーケンスを大幅に短縮し、ＥＣＵ２２がＡＳＩＣブリッジドライバ部１１０をより迅速に制御することを可能にする。クイックブートシーケンスはまた、様々なアルゴリズムを使用することもでき、これにより、制限された動作条件で様々な車両サブシステムを制御して電力を更に節約する。クイックブートシーケンスは、電力損失事象が発生している間に、ＡＳＩＣの特定の非必須サブシステム（例えば、センサ、ソレノイド、通信ネットワーク）への直流電力を排除することを含んでもよい。
【００２８】
ハードウェアベースのシステム１０は同様に、電力損失事象が検出された場合に特定の負荷を減らすように、それと共に使用されるＥＣＵ２２にプログラムされたソフトウェアを任意選択的に含んでもよく、システム１０は、それがＢＬＤＣモータ１８によって生成されている電力で稼働していることを検出する。このようにして、非必須ＥＣＵサブシステムは、電力損失事象中にシステム１０の追加の電子スイッチを制御するために十分な電力が利用可能であることを確実にするために、パワーダウンしたままであってもよい。
【００２９】
実施例は、様々な実施形態を例示し、本開示を限定することを意図するものではない。したがって、説明及び特許請求の範囲は、関連する先行技術を考慮して必要とされるような制限のみで、自由に解釈されるべきである。
【国際調査報告】
2020517517.tif 000009