JP6902955B2

JP6902955B2 - 車両用ブレーキシステム

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Publication number: JP6902955B2
Application number: JP2017145560A
Authority: JP
Inventors: 寛将佐藤; 俊博小比賀; 裕輔古賀; 豊田　博充; 博充豊田; 晴大小寺; 山崎　達也; 達也山崎; 唯増田
Original assignee: VEONEER NISSIN BRAKE SYSTEMS JAPAN CO.LTD.; NTN Corp; Mitsubishi Motors Corp; Hitachi Astemo Ltd; Hitachi Astemo Ueda Ltd
Current assignee: VEONEER NISSIN BRAKE SYSTEMS JAPAN CO.LTD.; NTN Corp; Mitsubishi Motors Corp; Hitachi Astemo Ltd; Hitachi Astemo Ueda Ltd
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: JP2019026004A

Description

本発明は、電動ブレーキを備えた車両用ブレーキシステムに関する。

特許文献１には、複数（２つ）の電源装置（バッテリ）を備えた電動ブレーキシステムが開示されている。この電動ブレーキシステムは、各車輪用のモータ制御装置（ブレーキ制御装置）を備え、対角にある一組の車輪（左側前輪と右側後輪）のモータ制御装置には、一方の電源装置が接続され、対角にある他の一組の車輪（右側前輪と左側後輪）のモータ制御装置には、他方の電源装置が接続されるように構成されている。しかしながら、この電動ブレーキシステムでは、ストロークセンサや踏力センサの電源については冗長化されていない。

特開２００１−１３８８８２号公報

本発明は、電動ブレーキを備えた車両用ブレーキシステムであって、信頼性の高い車両用ブレーキシステムを提供することを目的とする。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る車両用ブレーキシステムは、
摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、前記ドライバを制御する複数のコントローラと、複数の電源装置と、ブレーキ操作量を検出する複数のセンサと、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、
前記複数のコントローラは、相互に接続された第１コントローラと第２コントローラとを含み、
前記複数のセンサは、前記第１コントローラに接続される第１センサと、前記第２コントローラに接続される第２センサと、を含み、
前記第１コントローラは、前記第１センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第１制動力演算部と、前記ドライバを制御するドライバ制御部とを含み、
前記第２コントローラは、前記第２センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第２制動力演算部と、前記第１コントローラの前記ドライバ制御部によって制御される前記ドライバとは異なる前記ドライバを制御するドライバ制御部とを含み、
前記第１コントローラ及び前記第１センサは、前記複数の電源装置のうちの第１電源系統に接続され、
前記第２コントローラ及び前記第２センサは、前記第１電源系統とは異なる第２電源系統に接続され、
前記第１コントローラの前記ドライバ制御部は、前輪両輪に備えられた前記電動アクチュエータの前記ドライバを制御可能であり、
前記第１電源系統は、前記複数の電源装置の全てを含み、
前記第２電源系統は、前記複数の電源装置のうちの一部を含むことを特徴とする。

本適用例に係る車両用ブレーキシステムによれば、第１コントローラと第１センサは同じ第１電源系統に接続され、第２コントローラと第２センサは第１電源系統とは異なる第２電源系統に接続されるため、コントローラと当該コントローラに接続されるセンサの電源の冗長化を実現でき、当該システムの信頼性を向上することができる。また、本適用例に係る車両用ブレーキシステムによれば、前輪両輪の電動アクチュエータのドライバを制御するマスタコントローラの電源の冗長性が向上され、当該システムの信頼性をより向上することができる。

本実施形態に係る車両用ブレーキシステムを示す全体構成図である。本実施形態に係る車両用ブレーキシステムのマスタコントローラ、第１、第２サブコントローラ及びスレーブコントローラを示すブロック図である。本実施形態に係る車両用ブレーキシステムの各コントローラと各ストロークセンサの電源配線の詳細を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。この説明に用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係る車両用ブレーキシステムは、摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、前記ドライバを制御する複数のコントローラと、複数の電源装置と、ブレーキ操作量を検出する複数のセンサと、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、前記複数のコントローラは、相互に接続された第１コントローラと第２コントローラとを含み、前記複数のセンサは、前記第１コントローラに接続される第１センサと、前記第２コントローラに接続される第２センサと、を含み、前記第１コントローラは、前記第１センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第１制動力演算部を含み、前記第２コントローラは、前記第２センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第２制動力演算部を含み、前記第１コントローラ及び前記第１センサは、前記複数の電源装置のうちの第１電源系統に接続され、前記第２コントローラ及び前記第２センサは、前記第１電源系統とは異なる第２電源系統に接続されることを特徴とする。

１．車両用ブレーキシステム
図１及び図２を用いて本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１について詳細に説明する。図１は本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１を示す全体構成図であり、図２は本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１のマスタコントローラ３０、第１、第２サブコントローラ４０，４１及びスレーブコントローラ５０を示すブロック図である。

図１に示すように、車両用ブレーキシステム１は、図示しない摩擦パッドを図示しないロータ側に押圧するための電動アクチュエータであるモータ８０〜８５を少なくとも１つ備える電動ブレーキ１６ａ〜１６ｄと、モータ８０〜８５を駆動するドライバ６０〜６５と、相互に接続された複数のコントローラ（マスタコントローラ３０、第１サブコントロ
ーラ４０、第２サブコントローラ４１、スレーブコントローラ５０）を備える制御装置（１０，１１）と、を備える。図示しないロータは、４輪車である車両ＶＢの各車輪Ｗａ〜Ｗｄに設けられて車輪Ｗａ〜Ｗｄと一体に回転する。なお、車両ＶＢは４輪車に限られない。また、１つの電動ブレーキに対して複数のモータを備えていてもよいし、１つの車輪に複数の電動ブレーキを備えていてもよい。

１−１．電動ブレーキ
前輪左側（ＦＬ）の車輪Ｗａに設けられる電動ブレーキ１６ａは、ブレーキキャリパ５ａと、ブレーキキャリパ５ａに減速機４ａを介して固定されたモータ８０，８１と、モータ８０，８１によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ａと、を備える。モータ８０は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９０を備える。モータ８１は、モータ８０と同軸であるため回転角センサは不要である。荷重センサ６ａの検出信号は、第１サブコントローラ４０（及び第１サブコントローラ４０を介してマスタコントローラ３０）に入力され、回転角センサ９０の検出信号は、ドライバ６０，６１を介して第１サブコントローラ４０及びマスタコントローラ３０に入力される。

前輪右側（ＦＲ）の車輪Ｗｂに設けられる電動ブレーキ１６ｂは、ブレーキキャリパ５ｂと、ブレーキキャリパ５ｂに減速機４ｂを介して固定されたモータ８２，８３と、モータ８２，８３によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｂと、を備える。モータ８２は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９２を備える。モータ８３は、モータ８２と同軸であるため回転角センサは不要である。荷重センサ６ｂの検出信号は、スレーブコントローラ５０（及びスレーブコントローラ５０を介してマスタコントローラ３０）に入力され、回転角センサ９２の検出信号は、ドライバ６２，６３を介してスレーブコントローラ５０及びマスタコントローラ３０に入力される。

後輪左側（ＲＬ）の車輪Ｗｃに設けられる電動ブレーキ１６ｃは、ブレーキキャリパ５ｃと、ブレーキキャリパ５ｃに減速機４ｃを介して固定されたモータ８４と、モータ８４によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｃと、を備える。モータ８４は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９４を備える。荷重センサ６ｃの検出信号は、第２サブコントローラ４１に入力され、回転角センサ９４の検出信号は、ドライバ６４を介して第２サブコントローラ４１に入力される。

後輪右側（ＲＲ）の車輪Ｗｄに設けられる電動ブレーキ１６ｄは、ブレーキキャリパ５ｄと、ブレーキキャリパ５ｄに減速機４ｄを介して固定されたモータ８５と、モータ８５によって図示しない摩擦パッドに加えられる荷重を検出する荷重センサ６ｄと、を備える。モータ８５は、自身のステータに対する回転軸の相対位置を検出する回転角センサ９５を備える。荷重センサ６ｄの検出信号は、第２サブコントローラ４１に入力され、回転角センサ９５の検出信号は、ドライバ６５を介して第２サブコントローラ４１に入力される。

ブレーキキャリパ５ａ〜５ｄは、略Ｃ字型に形成されて図示しないロータを跨いで反対側へ延びる爪部が一体的に設けられている。

減速機４ａ〜４ｄは、ブレーキキャリパ５ａ〜５ｄに固定されて、モータ８０〜８５の回転によって発生したトルクをブレーキキャリパ５ａ〜５ｄに内蔵された図示しない直動機構に伝える。

直動機構は、電動ブレーキにおいて公知の機構を採用することができる。直動機構は、モータ８０〜８５の回転を減速機４ａ〜４ｄを介して摩擦パッドの直線運動に変換する。直動機構は、摩擦パッドをロータに押し付けて車輪Ｗａ〜Ｗｄの回転を抑制する。

モータ８０〜８５は、公知の電動モータを採用することができ、例えばブラシレスＤＣモータである。モータ８０〜８５の駆動により、減速機４ａ〜４ｄ及び直動機構を介して摩擦パッドを移動させる。電動アクチュエータとしてモータを採用した例について説明するが、これに限らず、他の公知のアクチュエータを採用してもよい。

１−２．入力装置
車両用ブレーキシステム１は、入力装置であるブレーキペダル２と、ブレーキペダル２に接続されたストロークシミュレータ３と、を含む。ブレーキペダル２は、運転者のブレーキペダル２の操作量を検出する第２ストロークセンサ２１及び第３ストロークセンサ２２を備える。ストロークシミュレータ３は、ブレーキペダル２の操作量を検出する第１ストロークセンサ２０を備える。

各ストロークセンサ２０〜２２（センサ）は、ブレーキペダル２の操作量の一種である踏込ストローク及び／または踏力に対応した電気的な検出信号を互いに独立して発生させる。第１ストロークセンサ２０は後述するマスタコントローラ３０へ検出信号を送信し、第２ストロークセンサ２１は後述する第１サブコントローラ４０へ検出信号を送信し、第３ストロークセンサ２２は後述する第２サブコントローラ４１へ検出信号を送信する。

車両ＶＢは、車両用ブレーキシステム１への入力装置として、車両用ブレーキシステム１以外のシステムに設けられた複数の制御装置（以下「他の制御装置１０００」という）を備える。他の制御装置１０００は、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）によって第１の制御装置１０のマスタコントローラ３０及び第２の制御装置１１の第２サブコントローラ４１に接続され、相互にブレーキ操作に関する情報を通信する。

１−３．制御装置
制御装置は、第１の制御装置１０と第２の制御装置１１とを含む。第１の制御装置１０は、第２の制御装置１１とは独立して車両ＶＢの所定位置に配置される。第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１のそれぞれは、合成樹脂製の筐体に収容される。したがって、第１の制御装置１０と第２の制御装置１１という２つの制御装置によって、冗長化されている。なお、制御装置を２つ用いた例について説明するが、車両ＶＢにおける配置を考慮して１つとしてもよいし、さらに冗長性を高めるために３つ以上としてもよい。

第１の制御装置１０と第２の制御装置１１との間はＣＡＮによって接続され、通信が行われる。ＣＡＮの通信においては、一方向および双方向の情報の送信が行われる。なお、ＥＣＵ間の通信はＣＡＮに限定されない。

第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１は、互いに独立した３つのバッテリ１００，１０１，１０２（複数の電源装置の一例）と電気的に接続される。バッテリ１００，１０１，１０２は、第１の制御装置１０及び第２の制御装置１１が備える電子部品に電力を供給する。車両用ブレーキシステム１のバッテリ１００，１０１，１０２は、車両ＶＢの所定の位置に配置される。電源装置による電力供給の詳細については後述する。

第１の制御装置１０は、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０を少なくとも１つずつ備え、第２の制御装置１１は、少なくとも１つのサブコントローラ（第２
サブコントローラ４１）を備える。第１の制御装置１０がマスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０を搭載することにより、第１の制御装置１０における冗長化と信頼性が向上する。

また、第１の制御装置１０は、さらにスレーブコントローラ５０を備える。安価なスレーブコントローラ５０を用いることで低コスト化を実現できる。なお、スレーブコントローラ５０の代わりにサブコントローラを設けることも可能である。

マスタコントローラ３０、第１、第２サブコントローラ４０，４１及びスレーブコントローラ５０はそれぞれ、マイクロコンピュータである。

第１の制御装置１０は、マスタコントローラ３０、第１サブコントローラ４０及びスレーブコントローラ５０を備える。複数のコントローラを使用することによる冗長化を達成しながらも、比較的高価なマスタコントローラを複数搭載しないので低コスト化を実現できる。マスタコントローラ３０は、挙動制御部３０３（挙動制御部３０３については後述する）を設けるために高い性能が必要となり、第１、第２サブコントローラ４０，４１に比べて比較的高価なコントローラとなる。

図１及び図２に示すように、マスタコントローラ３０（本発明における第１コントローラ）は、ドライバ６１，６３を制御するドライバ制御部３０１と、電動ブレーキ１６ａ〜１６ｄの制動力を演算する制動力演算部３０２（本発明における第１制動力演算部）と、車両ＶＢの挙動を制御する挙動制御部３０３と、を含む。

第１サブコントローラ４０（本発明における第２コントローラ）は、ドライバ６０を制御するドライバ制御部４００と、電動ブレーキ１６ａ〜１６ｄの制動力を演算する制動力演算部４０２（本発明における第２制動力演算部）と、を含む。第２サブコントローラ４１（本発明における第２コントローラ）は、ドライバ６４，６５を制御するドライバ制御部４１０と、電動ブレーキ１６ａ〜１６ｄの制動力を演算する制動力演算部４１２（本発明における第２制動力演算部）と、を含む。第１、第２サブコントローラ４０，４１は、挙動制御部を備えない分、マスタコントローラ３０より安価なマイクロコンピュータを採用できるため、低コスト化に貢献する。

スレーブコントローラ５０は、制動力演算部を有しておらず、マスタコントローラ３０及び第１、第２サブコントローラ４０，４１の少なくとも１つのコントローラの制動力演算結果に基づいてドライバ６２を制御するドライバ制御部５００を含む。スレーブコントローラ５０は、制動力演算部を有していないため、第１、第２サブコントローラ４０，４１に比べて比較的安価なマイクロコンピュータを採用することができる。

ドライバ６０〜６５は、モータ８０〜８５の駆動を制御する。具体的には、ドライバ６０はモータ８０の駆動を制御し、ドライバ６１はモータ８１の駆動を制御し、ドライバ６２はモータ８２の駆動を制御し、ドライバ６３はモータ８３の駆動を制御し、ドライバ６４はモータ８４の駆動を制御し、ドライバ６５はモータ８５の駆動を制御する。ドライバ６０〜６５は、モータ８０〜８５を例えば正弦波駆動方式によって制御する。また、ドライバ６０〜６５は、正弦波駆動方式に限らず、例えば矩形波の電流で制御してもよい。

ドライバ６０〜６５は、ドライバ制御部３０１，４００，４１０，５００の指令に応じた電力をモータ８０〜８５に供給する電源回路及びインバータを備える。

制動力演算部３０２は、第１ストロークセンサ２０の検出信号に基づいて制動力（要求値）を算出し、制動力演算部４０２は、第２ストロークセンサ２１の検出信号に基づいて
制動力を算出し、制動力演算部４１２は、第３ストロークセンサ２２の検出信号に基づいて制動力を算出する。また、制動力演算部３０２，４０２，４１２は、他の制御装置１０００からの信号に基づいて制動力（要求値）を算出することができる。

ドライバ制御部３０１，４００，４１０，５００は、制動力演算部３０２，４０２，４１２が算出した制動力（要求値）と、各荷重センサ６ａ〜６ｄの検出信号と、回転角センサ９０，９２，９４，９５の検出信号とに基づいてドライバ６０〜６５を制御する。ドライバ６０〜６５は、ドライバ制御部３０１，４００，４１０，５００からの指令に従ってモータ８０〜８５に駆動用の正弦波電流を供給する。モータ８０〜８５に供給された電流は、電流センサ７０〜７５によって検出される。

挙動制御部３０３は、車両ＶＢの挙動を制御するための信号をドライバ制御部３０１，４００，４１０，５００に出力する。通常のブレーキペダル２の操作に応じた単純な制動以外の挙動であり、例えば、車輪Ｗａ〜Ｗｄのロックを防ぐ制御であるＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）、車輪Ｗａ〜Ｗｄの空転を抑制する制御であるＴＣＳ（ＴｒａｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ）、車両ＶＢの横滑りを抑制する制御である挙動安定化制御である。

マスタコントローラ３０及び第１、第２サブコントローラ４０，４１は、各コントローラの制動力演算結果を比較して各コントローラが正常であるか否かを判断（診断）する判定部３０４，４０４，４１４を含む。

判定部３０４，４０４，４１４は、マスタコントローラ３０の制動力演算部３０２における演算結果と、第１サブコントローラ４０の制動力演算部４０２における演算結果と、第２サブコントローラ４１の制動力演算部４１２における演算結果とを比較し、多数決によって、各コントローラが正常か否かを判断する。例えば、制動力演算部３０２の演算結果だけが他の演算結果（制動力演算部４０２，４１２の演算結果）と異なる場合（例えば、制動力演算部３０２の演算結果と他の演算結果との差分が所定の閾値を超える場合、或いは、制動力演算部３０２からの演算結果を取得できなかった場合）には、マスタコントローラ３０が正常でないと判断し、第１、第２サブコントローラ４０，４１が正常であると判断する。また、制動力演算部４０２の演算結果だけが他の演算結果（制動力演算部３０２，４１２の演算結果）と異なる場合には、第１サブコントローラ４０が正常でないと判断し、マスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１が正常であると判断する。また、制動力演算部４１２の演算結果だけが他の演算結果（制動力演算部３０２，４０２の演算結果）と異なる場合には、第２サブコントローラ４１が正常でないと判断し、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０が正常であると判断する。

各ドライバ制御部は、正常であると判断されたコントローラの演算結果を制動力として採用して、当該演算結果に基づいてドライバを制御する。例えば、マスタコントローラ３０が正常でないと判断された場合には、ドライバ制御部４００は、制動力演算部４０２の演算結果に基づいてドライバ６０を制御し、ドライバ制御部４１０は、制動力演算部４１２の演算結果に基づいてドライバ６４，６５を制御し、ドライバ制御部５００は、制動力演算部４０２又は制動力演算部４１２の演算結果に基づいてドライバ６２を制御する。また、第１サブコントローラ４０が正常でないと判断された場合には、ドライバ制御部３０１は、制動力演算部３０２の演算結果に基づいてドライバ６１，６３を制御し、ドライバ制御部４１０は、制動力演算部４１２の演算結果に基づいてドライバ６４，６５を制御し、ドライバ制御部５００は、制動力演算部３０２又は制動力演算部４１２の演算結果に基づいてドライバ６２を制御する。また、第２サブコントローラ４１が正常でないと判断された場合には、ドライバ制御部３０１は、制動力演算部３０２の演算結果に基づいてドライバ６１，６３を制御し、ドライバ制御部４００は、制動力演算部４０２の演算結果に基
づいてドライバ６０を制御し、ドライバ制御部５００は、制動力演算部３０２又は制動力演算部４０２の演算結果に基づいてドライバ６２を制御する。

判定部３０４，４０４，４１４は、正常でないと判断されたコントローラの出力を遮断する出力遮断手段を備える。コントローラの出力とは、例えばドライバに対する制御信号（指令）や、他のコントローラに対する自己の演算結果である。出力遮断手段は、正常でないと判断されたコントローラ（或いは、当該コントローラが制御するドライバ）への電源供給を遮断することで、当該コントローラの出力を遮断する。なお、判定部３０４，４０４，４１４は、正常でないと判定したコントローラの出力を遮断した結果、正常に動作しているコントローラ（マスタコントローラ、サブコントローラ）が２つ以下となった場合には、多数決による正常性判断を行うことができなくなるため、それ以降、各コントローラの演算結果を比較する処理を行わない。

１−４．電源装置
図３は、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１の各コントローラ（３０，４０，４１，５０）と各ストロークセンサ（２０〜２２）の電源配線の詳細を示す図である。

第１の制御装置１０は、電源電圧生成回路１１０，１２０，１３０を含み、第２の制御装置１１は、電源電圧生成回路１４０を含む。

電源電圧生成回路１１０は、並列接続される３つのバッテリ１００，１０１，１０２の出力電圧から電源電圧を生成する。電源系統ＰＳ_１は、３つのバッテリ１００，１０１，１０２から電力が供給される電源系統（３つのバッテリ１００，１０１，１０２の全てを含む電源系統）であり、マスタコントローラ３０は、レギュレータ２００を介して電源系統ＰＳ_１に接続される。電源電圧生成回路１１０は、ダイオード１１１，１１２，１１３を含む。ダイオード１１１は、バッテリ１００とマスタコントローラ３０の間に設けられ、ダイオード１１２は、バッテリ１０１とマスタコントローラ３０の間に設けられ、ダイオード１１３は、バッテリ１０２とマスタコントローラ３０の間に設けられる。ダイオード１１１，１１２，１１３は、バッテリ１００，１０１，１０２からマスタコントローラ３０への一方向のみの電流の流れを許容する（電流の逆流を防止する）。マスタコントローラ３０に接続される第１ストロークセンサ２０は、電源端子２０１を介して電源系統ＰＳ_１に接続される。すなわち、マスタコントローラ３０と第１ストロークセンサ２０は、同一の電源系統ＰＳ_１に接続される。マスタコントローラ３０は、電源端子２０１にＩＮＨ信号を出力して第１ストロークセンサ２０への電源供給を制御することができる。

電源電圧生成回路１２０は、並列接続される２つのバッテリ１００，１０１の出力電圧から電源電圧を生成する。電源系統ＰＳ_２は、２つのバッテリ１００，１０１から電力が供給される電源系統（２つのバッテリ１００，１０１を含む電源系統）であり、第１サブコントローラ４０は、レギュレータ２１０を介して電源系統ＰＳ_２に接続される。電源電圧生成回路１２０は、ダイオード１２１，１２２を含む。ダイオード１２１は、バッテリ１００と第１サブコントローラ４０の間に設けられ、ダイオード１２２は、バッテリ１０１と第１サブコントローラ４０の間に設けられる。ダイオード１２１，１２２は、バッテリ１００，１０１から第１サブコントローラ４０への一方向のみの電流の流れを許容する。第１サブコントローラ４０に接続される第２ストロークセンサ２１は、電源端子２１１を介して電源系統ＰＳ_２に接続される。すなわち、第１サブコントローラ４０と第２ストロークセンサ２１は、同一の電源系統ＰＳ_２に接続される。第１サブコントローラ４０は、電源端子２１１にＩＮＨ信号を出力して第２ストロークセンサ２１への電源供給を制御することができる。

電源電圧生成回路１３０は、並列接続される２つのバッテリ１００，１０２の出力電圧
から電源電圧を生成する。電源系統ＰＳ_３は、２つのバッテリ１００，１０２から電力が供給される電源系統（２つのバッテリ１００，１０２を含む電源系統）であり、スレーブコントローラ５０は、レギュレータ２２０を介して電源系統ＰＳ_３に接続される。電源電圧生成回路１３０は、ダイオード１３１，１３２を含む。ダイオード１３１は、バッテリ１００とスレーブコントローラ５０の間に設けられ、ダイオード１３２は、バッテリ１０２とスレーブコントローラ５０の間に設けられる。ダイオード１３１，１３２は、バッテリ１００，１０２からスレーブコントローラ５０への一方向のみの電流の流れを許容する。

電源電圧生成回路１４０は、並列接続される２つのバッテリ１０１，１０２の出力電圧から電源電圧を生成する。電源系統ＰＳ_４は、２つのバッテリ１０１，１０２から電力が供給される電源系統（２つのバッテリ１０１，１０２を含む電源系統）であり、第２サブコントローラ４１は、レギュレータ２３０を介して電源系統ＰＳ_４に接続される。電源電圧生成回路１４０は、ダイオード１４１，１４２を含む。ダイオード１４１は、バッテリ１０１と第２サブコントローラ４１の間に設けられ、ダイオード１４２は、バッテリ１０２と第２サブコントローラ４１の間に設けられる。ダイオード１４１，１４２は、バッテリ１０１，１０２から第２サブコントローラ４１への一方向のみの電流の流れを許容する。第２サブコントローラ４１に接続される第３ストロークセンサ２２は、電源端子２３１を介して電源系統ＰＳ_４に接続される。すなわち、第２サブコントローラ４１と第３ストロークセンサ２２は、同一の電源系統ＰＳ_４に接続される。第２サブコントローラ４１は、電源端子２３１にＩＮＨ信号を出力して第３ストロークセンサ２２への電源供給を制御することができる。

本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１によれば、マスタコントローラ３０（第１コントローラの一例）と第１ストロークセンサ２０（第１センサの一例）は、３つのバッテリ１００，１０１，１０２の全てを含む電源系統ＰＳ_１（第１電源系統の一例）に接続され、第１サブコントローラ４０（第２コントローラの一例）と第２ストロークセンサ２１（第２センサの一例）は、２つのバッテリ１００，１０１を含む電源系統ＰＳ_２（第２電源系統の一例）に接続され、第２サブコントローラ４１（第２コントローラの一例）と第３ストロークセンサ２２（第２センサの一例）は、２つのバッテリ１０１，１０２を含む電源系統ＰＳ_４（第２電源系統の一例）に接続されるため、コントローラと当該コントローラに接続されるストロークセンサと当該コントローラ及び当該ストロークセンサに電力を供給する電源の冗長化を実現できる。特に、前輪両輪（ＦＬ，ＦＲ）のモータ８１，８３のドライバ６１，６３を制御可能なマスタコントローラ３０及び第１ストロークセンサ２０に電力を供給する電源の冗長性を高めることで、車両用ブレーキシステム１の信頼性を向上することができる。また、第１サブコントローラ４０及び第２ストロークセンサ２１に電力を供給する電源と、第２サブコントローラ４１及び第３ストロークセンサ２２に電力を供給する電源の冗長性を最小限にとどめることで、配線の増加を極力抑え、低コスト化を図ることができる。

例えば、仮に、電源系統ＰＳ_２（バッテリ１００，１０１）がダウンした場合でも、バッテリ１０２を含む電源系統ＰＳ_１，ＰＳ_４からマスタコントローラ３０、第２サブコントローラ４１及び第１、第３ストロークセンサ２０，２２に電力が供給されるため、マスタコントローラ３０及び第２サブコントローラ４１において電動ブレーキの制動力演算が可能であり、電源系統ＰＳ_３（バッテリ１００，１０２）がダウンした場合でも、バッテリ１０１を含む電源系統ＰＳ_１，ＰＳ_２，ＰＳ_４からマスタコントローラ３０、第１、第２サブコントローラ４０，４１及び第１〜第３ストロークセンサ２０〜２２に電力が供給されるため、マスタコントローラ３０及び第１、第２サブコントローラ４０，４１において電動ブレーキの制動力演算が可能であり、電源系統ＰＳ_４（バッテリ１０１，１０２）がダウンした場合でも、バッテリ１００を含む電源系統ＰＳ_１，ＰＳ_２からマスタコント
ローラ３０、第１サブコントローラ４０及び第１、第２ストロークセンサ２０，２１に電力が供給されるため、マスタコントローラ３０及び第１サブコントローラ４０において電動ブレーキの制動力を演算可能であるため、電動ブレーキの冗長化と信頼性が向上する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…車両用ブレーキシステム、２…ブレーキペダル、３…ストロークシミュレータ、４ａ〜４ｄ…減速機、５ａ〜５ｄ…ブレーキキャリパ、６ａ〜６ｄ…荷重センサ、１０…第１の制御装置、１１…第２の制御装置、１６ａ〜１６ｄ…電動ブレーキ、２０…第１ストロークセンサ、２１…第２ストロークセンサ、２２…第３ストロークセンサ、３０…マスタコントローラ、３０１…ドライバ制御部、３０２…制動力演算部、３０３…挙動制御部、３０４…判定部、４０…第１サブコントローラ、４００…ドライバ制御部、４０２…制動力演算部、４０４…判定部、４１…第２サブコントローラ、４１０…ドライバ制御部、４１２…制動力演算部、４１４…判定部、５０…スレーブコントローラ、５００…ドライバ制御部、６０〜６５…ドライバ、７０〜７５…電流センサ、８０〜８５…モータ、９０，９２，９４，９５…回転角センサ、１００〜１０２…バッテリ、１１０，１２０，１３０，１４０…電源電圧生成回路、１１１〜１１３，１２１，１２２，１３１，１３２，１４１，１４２…ダイオード、２００，２１０，２２０，２３０…レギュレータ、２０１，２１１，２３１…電源端子、１０００…他の制御装置、ＰＳ_１，ＰＳ_２，ＰＳ_３，ＰＳ_４…電源系統、ＶＢ…車両、Ｗａ〜Ｗｄ…車輪

Claims

摩擦パッドをロータ側に押圧するための電動アクチュエータを少なくとも１つ備える電動ブレーキと、前記電動アクチュエータを駆動するドライバと、前記ドライバを制御する複数のコントローラと、複数の電源装置と、ブレーキ操作量を検出する複数のセンサと、を備える車両用ブレーキシステムにおいて、
前記複数のコントローラは、相互に接続された第１コントローラと第２コントローラとを含み、
前記複数のセンサは、前記第１コントローラに接続される第１センサと、前記第２コントローラに接続される第２センサと、を含み、
前記第１コントローラは、前記第１センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第１制動力演算部と、前記ドライバを制御するドライバ制御部とを含み、
前記第２コントローラは、前記第２センサの検出信号に基づいて前記電動ブレーキの制動力を演算する第２制動力演算部と、前記第１コントローラの前記ドライバ制御部によって制御される前記ドライバとは異なる前記ドライバを制御するドライバ制御部とを含み、
前記第１コントローラ及び前記第１センサは、前記複数の電源装置のうちの第１電源系統に接続され、
前記第２コントローラ及び前記第２センサは、前記第１電源系統とは異なる第２電源系統に接続され、
前記第１コントローラの前記ドライバ制御部は、前輪両輪に備えられた前記電動アクチュエータの前記ドライバを制御可能であり、
前記第１電源系統は、前記複数の電源装置の全てを含み、
前記第２電源系統は、前記複数の電源装置のうちの一部を含むことを特徴とする、車両用ブレーキシステム。