JP2019119340A - Brake device and on-vehicle brake system - Google Patents
Brake device and on-vehicle brake system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019119340A JP2019119340A JP2018000137A JP2018000137A JP2019119340A JP 2019119340 A JP2019119340 A JP 2019119340A JP 2018000137 A JP2018000137 A JP 2018000137A JP 2018000137 A JP2018000137 A JP 2018000137A JP 2019119340 A JP2019119340 A JP 2019119340A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- power supply
- switch circuit
- braking
- electric coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 29
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 14
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両などの制動に利用可能なブレーキ装置および車載制動システムに関する。 The present invention relates to a brake device that can be used for braking a vehicle or the like and an in-vehicle braking system.
例えば、特許文献1はMR流体を用いた車両用のブレーキ装置の技術を示している。すなわち、回転側ディスクと静止側ディスクとを交互に配置すると共に、静止側ディスクの側面に、MR流体を多孔質部材に含浸させて成るコンポジット材を支持固定する。そして、制動時には、駆動装置により回転側ディスクとコンポジット材との間の隙間をゼロにする。そして、この状態で、印加装置を構成する電磁コイルに電流を通電し、ヨークとして機能するケーシングに磁気回路を形成する。そして、多孔質部材内のMR流体に磁場を印加する事により、MR流体の見かけ上の粘度を変化させ、回転側ディスクに回転抵抗を付与する。
For example,
また、特許文献2の車両制御装置は、電気モータを用いて車両の駆動力を発生すると共に、この電気モータのコイル端子間を短絡する制御を行って制動力を発生させるための技術を示している。また、電気モータの駆動に必要な3相の交流電力を生成するために、ブリッジ状に接続されたスイッチング回路を含むインバータを用いている。 Further, the vehicle control device of Patent Document 2 shows a technology for generating a driving force of a vehicle using an electric motor and performing control to short circuit coil terminals of the electric motor to generate a braking force. There is. In addition, in order to generate three-phase AC power necessary for driving the electric motor, an inverter including a switching circuit connected in a bridge shape is used.
例えば電気モータの駆動を行う場合には、電気モータの励磁コイルに流れる電流の方向や大きさを制御する必要があるので、特許文献2のようにブリッジ状に接続されたスイッチング回路を利用して励磁コイルの通電を制御することになる。一方、特許文献1のようにMR流体を用いたブレーキ装置の制動力は電気コイルが発生する磁界の方向の影響を受けない。したがって、このようなブレーキ装置の場合は、電気コイルの通電方向を切り替える動作は行われない。
For example, when driving an electric motor, it is necessary to control the direction and magnitude of the current flowing through the exciting coil of the electric motor, so using a switching circuit connected in a bridge shape as in Patent Document 2 It controls the energization of the exciting coil. On the other hand, the braking force of the brake device using the MR fluid as in
一方、特許文献1のようなブレーキ装置の場合には、制動力を発生するために電源電力を必要とする。しかし、車両用のブレーキ装置の場合には、車載バッテリ等から供給される電源電力が何らかの故障や不具合によって途絶える可能性を考慮しなければならない。すなわち、電源電力の供給が停止しても、ブレーキ装置が制動力を発生できなくなるという事態を防がなければならない。
On the other hand, in the case of a brake device as disclosed in
また、特許文献1のようなブレーキ装置の場合には、電気コイルが発生する磁場の影響により、磁気回路のヨーク等が着磁する可能性がある。そして、ヨーク等が着磁すると電気コイルに通電しない状態であっても、着磁により生成された永久磁石の磁気の影響により、回転側と静止側との間でMR流体が引きずりを起こすことになる。つまり、ブレーキをオフにしても制動力を完全に解除することができない状態になる。
Moreover, in the case of a brake device like
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源の失陥や故障などに対して制動力の発生が失われるのを防止すると共に、磁気回路の着磁に伴う悪影響を抑制することが可能なブレーキ装置および車載制動システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent generation of braking force from being lost due to failure or failure of a power supply, and to accompany magnetization of a magnetic circuit. An object of the present invention is to provide a brake device and an on-vehicle braking system capable of suppressing an adverse effect.
前述した目的を達成するために、本発明に係るブレーキ装置及び車載制動システムは、下記(1)〜(5)を特徴としている。
(1) 固定部材と、前記固定部材と対向する位置に配置された可動部材と、前記可動部材と前記固定部材との間の空間に充填され、磁場の印加に応じて粘弾性が変化する機能性流体と、前記機能性流体に対して磁場を印加する磁場発生部とを有するブレーキ装置であって、
前記磁場発生部は、
少なくとも1つの電気コイルと、
第1電源部の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第1方向に向かう電流の通電を制御する第1スイッチ回路と、
第2電源部の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第2方向に向かう電流の通電を制御する第2スイッチ回路と、
所定の制動指示に従って前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路を選択的に制御する電子制御部と、
を備えることを特徴とするブレーキ装置。
In order to achieve the above-mentioned object, a brake device and an in-vehicle braking system according to the present invention are characterized by the following (1) to (5).
(1) A function of filling the space between the fixed member, the movable member disposed at the position facing the fixed member, and the space between the movable member and the fixed member, and changing the viscoelasticity according to the application of the magnetic field A brake device comprising: a reactive fluid; and a magnetic field generator for applying a magnetic field to the functional fluid,
The magnetic field generator is
At least one electrical coil,
A first switch circuit connected between an output of the first power supply unit and the electric coil to control energization of current in a first direction of the electric coil;
A second switch circuit connected between an output of a second power supply unit and the electric coil to control energization of current in a second direction of the electric coil;
An electronic control unit that selectively controls the first switch circuit and the second switch circuit in accordance with a predetermined braking instruction;
A brake device comprising:
上記(1)の構成のブレーキ装置によれば、例えば第1電源部が故障したりその出力電圧が異常に低下した場合や、第1スイッチ回路が故障した場合に、第2電源部の出力する電源電力を利用して電気コイルに通電できるので、必要な制動力を確保できる。また、第2電源部が故障したりその出力電圧が異常に低下した場合や、第2スイッチ回路が故障した場合でも、第1電源部の出力する電源電力を利用して電気コイルに通電できるので、必要な制動力を確保できる。また、電子制御部が前記第1スイッチ回路および第2スイッチ回路を選択的に切り替えることで、電気コイルに異なる方向に電流が流れ、磁界の方向も変化する。そのため、磁気回路が磁化するのを抑制することが可能であり、消磁機能を持たせることも可能になる。 According to the brake device of the configuration of (1), for example, the second power supply unit outputs when the first power supply unit fails or its output voltage drops abnormally or when the first switch circuit breaks down. Since the electric coil can be energized using the power supply power, the necessary braking force can be secured. Also, even if the second power supply unit fails or its output voltage drops abnormally, or the second switch circuit fails, the electric coil can be energized using the power supply output from the first power supply unit. , You can secure the necessary braking force. Further, when the electronic control unit selectively switches the first switch circuit and the second switch circuit, current flows in different directions in the electric coil, and the direction of the magnetic field also changes. Therefore, it is possible to suppress the magnetization of the magnetic circuit, and it is also possible to provide a demagnetizing function.
(2) 前記第1スイッチ回路は、前記第1電源部の出力と前記電気コイルの第1端子との間の接続を制御する第1スイッチと、前記電気コイルの第2端子と共通の低電位ラインとの接続を制御する第2スイッチとを含み、
前記第2スイッチ回路は、前記第2電源部の出力と前記電気コイルの前記第2端子との間の接続を制御する第3スイッチと、前記電気コイルの前記第1端子と前記低電位ラインとの接続を制御する第4スイッチとを含み、
前記電子制御部は、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチが共にオフの時に前記第1スイッチおよび前記第2スイッチの接続を許容し、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチが共にオフの時に前記第3スイッチおよび前記第4スイッチの接続を許容する、
ことを特徴とする上記(1)に記載のブレーキ装置。
(2) The first switch circuit controls a connection between the output of the first power supply unit and the first terminal of the electric coil, and a low potential common to the second terminal of the electric coil. And a second switch to control connection with the line,
The second switch circuit includes a third switch for controlling connection between the output of the second power supply unit and the second terminal of the electric coil, the first terminal of the electric coil, and the low potential line And a fourth switch that controls connection of the
The electronic control unit allows connection of the first switch and the second switch when the third switch and the fourth switch are both off, and when the first switch and the second switch are both off. Allow connection of a third switch and the fourth switch,
The brake device according to the above (1), characterized in that
上記(2)の構成のブレーキ装置によれば、第1スイッチおよび第2スイッチを共にオンにすることにより、電気コイルの第1端子から第2端子に向かう方向に電流を流すことができる。また、第3スイッチおよび第4スイッチを共にオンにすることにより、電気コイルの第2端子から第1端子に向かう方向に電流を流すことができる。また、電子制御部の制御により、第1電源部および第2電源部の各出力と、低電位ラインとの間の短絡を阻止できる。 According to the brake device of the configuration of (2), current can flow in the direction from the first terminal of the electric coil to the second terminal by turning on both the first switch and the second switch. In addition, by turning on both the third switch and the fourth switch, current can flow in the direction from the second terminal of the electrical coil to the first terminal. In addition, under the control of the electronic control unit, a short circuit between each output of the first power supply unit and the second power supply unit and the low potential line can be prevented.
(3) 前記電子制御部は、前記第1スイッチ回路、前記第2スイッチ回路、前記第1電源部、および前記第2電源部の少なくとも一部の状態を監視し、故障又は異常を検知した場合に、前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路の選択状態を自動的に切り替える、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のブレーキ装置。
(3) The electronic control unit monitors the state of at least a part of the first switch circuit, the second switch circuit, the first power supply unit, and the second power supply unit, and detects a failure or abnormality Automatically switching the selection state of the first switch circuit and the second switch circuit,
The brake apparatus as described in said (1) or (2) characterized by the above-mentioned.
上記(3)の構成のブレーキ装置によれば、第1スイッチ回路、第2スイッチ回路、第1電源部、および第2電源部のいずれかに故障や異常が発生した場合であっても、電子制御部が第1スイッチ回路および第2スイッチ回路の選択状態を自動的に切り替えるので、正常な回路を利用して制動力を確保できる。 According to the brake device of the above configuration (3), even if a failure or abnormality occurs in any of the first switch circuit, the second switch circuit, the first power supply unit, and the second power supply unit, Since the control unit automatically switches the selection state of the first switch circuit and the second switch circuit, the braking force can be secured using a normal circuit.
(4) 前記電子制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路を周期的に交互に選択し、前記電気コイルの通電状態を切り替える、
ことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のブレーキ装置。
(4) The electronic control unit periodically and alternately selects the first switch circuit and the second switch circuit when the predetermined condition is satisfied, and switches the conduction state of the electric coil.
The brake device according to any one of the above (1) to (3), characterized in that
上記(4)の構成のブレーキ装置によれば、第1スイッチ回路および第2スイッチ回路を周期的に交互に選択することにより、電気コイルが発生する磁界の方向が周期的に切り替わる。これにより、第1スイッチ回路および第2スイッチ回路の両方の異常検出が可能になる。また、第1電源部および第2電源部の出力の異常検出も可能になる。更に、発生する磁界の方向が周期的に切り替わるので、磁気回路の着磁が生じにくくなる。 According to the brake device of the configuration of (4), the direction of the magnetic field generated by the electric coil is periodically switched by alternately selecting the first switch circuit and the second switch circuit. This enables abnormality detection of both the first switch circuit and the second switch circuit. Further, abnormality detection of the outputs of the first power supply unit and the second power supply unit is also possible. Furthermore, since the direction of the generated magnetic field is periodically switched, the magnetization of the magnetic circuit is less likely to occur.
(5) 上記(1)乃至(4)のいずれかのブレーキ装置を複数備え、車両に搭載された複数の車輪の制動状態をそれぞれ独立した前記ブレーキ装置で制御する車載制動システムであって、
前記電子制御部は、前記第1電源部および前記第2電源部のうち選択された電源系統の出力から前記複数の車輪のブレーキ装置に対して、共通の電力を同時に供給する、
ことを特徴とする車載制動システム。
(5) A vehicle-mounted braking system comprising a plurality of braking devices according to any one of (1) to (4), wherein the braking states of a plurality of wheels mounted on a vehicle are controlled by the independent braking devices.
The electronic control unit simultaneously supplies common power to the brake devices of the plurality of wheels from the output of the selected power supply system among the first power supply unit and the second power supply unit.
An on-board braking system characterized by
上記(5)の構成の車載制動システムによれば、第1電源部および第2電源部の出力する電源電圧が互いに異なる場合であっても、複数の車輪のブレーキ装置に対して共通の電力を同時に供給するので、複数の車輪に加わる制動トルクに偏りが生じない。したがって、車両の安定した制動動作が可能になる。 According to the on-vehicle braking system configured as described in (5) above, even if the power supply voltages output from the first power supply unit and the second power supply unit are different from each other, common power is supplied to the brake devices of the plurality of wheels. Since supply is simultaneously performed, bias does not occur in the braking torque applied to a plurality of wheels. Therefore, stable braking operation of the vehicle is possible.
本発明のブレーキ装置および車載制動システムによれば、電源の失陥や故障などに対して制動力の発生が失われるのを防止すると共に、磁気回路の着磁に伴う悪影響を抑制することが可能になる。 According to the brake device and the on-vehicle braking system of the present invention, it is possible to prevent the generation of the braking force from being lost due to the failure or failure of the power supply, and to suppress the adverse effects associated with the magnetization of the magnetic circuit. become.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the modes for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as "embodiments") with reference to the attached drawings. .
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments of the present invention are described below with reference to the figures.
<基本的な構造および動作原理>
MR流体を用いた制動機構10の動作原理に関連する主要な構成要素を図1(a)および図1(b)に示す。図1(a)および図1(b)は、それぞれ互いに異なる方向に電流を流した状態を表している。
<Basic structure and principle of operation>
The major components related to the operating principle of the
図1(a)および図1(b)に示した制動機構10は、例えば車両の各車輪の回転に対して制動をかけるために利用できる。制動機構10の回転体12は、例えば車両の各車輪と連結されるディスクロータ12aを有し、車輪と共に回動する。固定部材11は、回転体12の外側を囲むように円環状に形成され、板状の電磁石ヨーク11aを有している。この電磁石ヨーク11aと、ディスクロータ12aとが面で対向しており、これらの面の間に間隙が形成されている。固定部材11は、例えば車体に固定される。なお、図1(a)および図1(b)は、図示しない回転軸に対して上半分の断面を示している。
The
電磁石ヨーク11aとディスクロータ12aの間の間隙を含む空間13に、MR流体(Magneto Rheological Fluid)14が充填されている。このMR流体14は、例えば油などの液体中に、鉄粉のような強磁性体粒子が多数分散した状態で存在しているものである。強磁性体粒子の粒径は、数[μm]程度である。空間13は、図示しないハウジングの内部に形成され、MR流体14を密閉した状態に維持できる。
An MR fluid (Magneto Rheological Fluid) 14 is filled in a
鉄などの強磁性体で構成される電磁石コア15は、例えば固定部材11と一体に形成される。電磁石コア15の外側に電磁石コイル(電気コイル)16が巻回されている。電磁石コイル16に順方向に電流を流すと、図1(a)に示す方向の磁界17Fが発生する。この磁界17Fは、電磁石コア15、電磁石ヨーク11a、MR流体14、およびディスクロータ12aを含む磁気回路を通過するような磁路を形成する。また、電磁石コイル16に逆方向に電流を流すと、図1(b)に示す方向の磁界17Rが発生する。磁界17Rも、電磁石コア15、電磁石ヨーク11a、MR流体14、およびディスクロータ12aを含む磁気回路を通過するような磁路を形成する。
The
したがって、図1(a)又は図1(b)の状態においては、電磁石ヨーク11a、ディスクロータ12aの対向面間の間隙に存在しているMR流体14に対して、比較的強い磁場を与えることができる。
Therefore, in the state of FIG. 1 (a) or FIG. 1 (b), a relatively strong magnetic field is applied to the
外側から磁場を印加しない状態では、MR流体14内の各強磁性体粒子は分散した状態で存在している。したがって、この状態ではディスクロータ12aの回転動作に対して制動力は発生しない。
When no magnetic field is applied from the outside, the ferromagnetic particles in the
一方、図1(a)又は図1(b)のように外側から磁場を印加すると、MR流体14内の各強磁性体粒子が互いに引きつけ合って鎖状のクラスター構造を形成し半固体化する。すなわち、ディスクロータ12aと固定部材11の電磁石ヨーク11aとの間が、鎖状のクラスター構造を介して連結される。そして、ディスクロータ12aの回転に伴って、ディスクロータ12aが固定部材11に対して相対移動する際に、鎖状のクラスター構造が剪断する。また、剪断する直前に応力が発生し、この応力が固定部材11とディスクロータ12aとの間の摺動抵抗、すなわち回転に対する制動力18として作用する。
On the other hand, when a magnetic field is applied from the outside as shown in FIG. 1 (a) or FIG. 1 (b), the respective ferromagnetic particles in the
また、磁場の印加が継続している状況では、剪断した鎖状のクラスター構造は、すぐに近傍の断片(強磁性体粒子の集合)と結合し、新たな鎖状のクラスター構造を形成する。この鎖状のクラスター構造が、ディスクロータ12aの回転に伴って再び剪断し、これに伴って応力が発生する。上記のような動作の連続的な繰り返しにより、制動力18の発生が継続する。なお、この制動力18による運動エネルギーの変化分は、MR流体14の熱エネルギーに変換される。
In addition, in the situation where the application of the magnetic field is continued, the sheared chain-like cluster structure immediately bonds with nearby fragments (aggregates of ferromagnetic particles) to form a new chain-like cluster structure. This chain-like cluster structure shears again as the
つまり、電磁石コイル16に通電すると、MR流体14の働きにより制動機構10が制動力18を発生する状態になる。また、制動力18の大きさは磁界17F、17Rの向きの違いとは無関係であるので、図1(a)の状態と図1(b)の状態とで制動力18の違いは生じない。勿論、磁界17F、又は17Rの大きさが変化すれば、制動力18も変化する。
That is, when the
一方、図1(a)又は図1(b)に示したように直流の磁界17F、17Rを発生した状態を長く維持したり、大きな直流磁場を印加すると、この磁気回路に含まれる電磁石ヨーク11aなどに磁化が発生して永久磁石が形成される可能性がある。このような永久磁石が形成されると、電磁石コイル16が非通電の状態であっても、MR流体14に磁場が印加された状態が維持されることになり、電磁石ヨーク11aとディスクロータ12aとの間で、MR流体14内の強磁性体粒子の集合が引きずられながら移動する状態になる。つまり、ブレーキを完全に解除することができない。そのため、電磁石ヨーク11aなどの磁化を抑制したり、消磁したり、永久磁石の悪影響を低減することが必要になる。
On the other hand, as shown in FIG. 1 (a) or 1 (b), when the state where the direct current
また、図1(a)、図1(b)に示した制動機構10で制動力18を発生するためには、電磁石コイル16に通電する必要があるので、電源の確保が不可欠である。しかし、制動機構10に電力を供給する車載バッテリなどの電源に故障が発生する可能性があるし、電源の出力電圧が異常に低下する状況も考えられる。したがって、電源に故障などが発生した場合であっても、制動機構10の制動力18を確保できることが重要になる。
In order to generate the braking
<電子回路の構成例>
図1(a)および図1(b)に示した制動機構10の電磁石コイル16を制御する電子回路の構成例を図2に示す。
<Configuration Example of Electronic Circuit>
An exemplary configuration of an electronic circuit for controlling the
図2に示した電子回路は、電磁石コイル16の両端16a、16bにHブリッジ状に接続された4個のスイッチングデバイスQ1〜Q4と、電流検出部23と、ブレーキECU(電子制御ユニット)30とを備えている。
The electronic circuit shown in FIG. 2 includes four switching devices Q1 to Q4 connected in H bridge form to both
また、この電子回路は電源として車両に搭載されたメインバッテリ21およびサブバッテリ(予備電源)22を使用する。メインバッテリ21およびサブバッテリ22の出力電圧については、12[V]、24[V]、あるいは48[V]等の電圧を使用することが想定される。また、メインバッテリ21の電圧とサブバッテリ22の電圧とが必ずしも同じである必要はない。
Further, this electronic circuit uses a
スイッチングデバイスQ1〜Q4の各々は、MOS型の電界効果トランジスタ(FET)であり、電磁石コイル16の通電のオンオフ、および電流i1、i2の方向を切り替えるために利用される。電流検出部23は、例えば抵抗器により構成され、電流i1、i2の大きさを検出するために利用される。
Each of the switching devices Q1 to Q4 is a MOS type field effect transistor (FET), and is used to switch on / off the energization of the
スイッチングデバイスQ1は、高電位側の端子(ソース)が第1電源ライン24を介してメインバッテリ21の正極出力端子と接続され、低電位側の端子(ドレイン)が電磁石コイル16の一方の端子16aと接続されている。また、スイッチングデバイスQ4は、高電位側の端子(ドレイン)が電磁石コイル16の一方の端子16aおよびスイッチングデバイスQ1のドレインと接続され、低電位側の端子(ソース)が共通線26と接続されている。
In the switching device Q1, the high potential side terminal (source) is connected to the positive electrode output terminal of the
スイッチングデバイスQ3は、高電位側の端子(ソース)が第2電源ライン25を介してサブバッテリ22の正極出力端子と接続され、低電位側の端子(ドレイン)が電磁石コイル16の他方の端子16bと接続されている。また、スイッチングデバイスQ2は、高電位側の端子(ドレイン)が電磁石コイル16の他方の端子16bおよびスイッチングデバイスQ3のドレインと接続され、低電位側の端子(ソース)が共通線26と接続されている。
In the switching device Q3, the high potential side terminal (source) is connected to the positive electrode output terminal of the
メインバッテリ21およびサブバッテリ22の負極出力端子は、それぞれアースライン27と接続されている。また、共通線26とアースライン27との間に電流検出部23が接続されている。
The negative electrode output terminals of the
ブレーキECU30は、2値信号である制御信号SG1〜SG4をスイッチングデバイスQ1〜Q4の各制御端子(ゲート)に印加することにより、スイッチングデバイスQ1〜Q4を個別にオンオフ制御することができる。
The
例えば、スイッチングデバイスQ3およびQ4がオフの状態で、スイッチングデバイスQ1およびQ2をオンに制御すると、電磁石コイル16に電流i1を流すことができる。すなわち、メインバッテリ21の正極出力端子から、第1電源ライン24、スイッチングデバイスQ1、端子16a、電磁石コイル16、端子16b、スイッチングデバイスQ2、共通線26、電流検出部23、アースライン27、およびメインバッテリ21の負極出力端子を通る電流経路が形成され、順方向の電流i1が電磁石コイル16に流れる。
For example, when the switching devices Q1 and Q2 are controlled to be on while the switching devices Q3 and Q4 are off, the current i1 can flow through the
また、スイッチングデバイスQ1およびQ2がオフの状態で、スイッチングデバイスQ3およびQ4をオンに制御すると、電磁石コイル16に電流i2を流すことができる。すなわち、サブバッテリ22の正極出力端子から、第2電源ライン25、スイッチングデバイスQ3、端子16b、電磁石コイル16、端子16a、スイッチングデバイスQ4、共通線26、電流検出部23、アースライン27、およびサブバッテリ22の負極出力端子を通る電流経路が形成され、逆方向の電流i2が電磁石コイル16に流れる。
When the switching devices Q3 and Q4 are controlled to be on while the switching devices Q1 and Q2 are in the off state, the current i2 can flow through the
なお、もしもスイッチングデバイスQ1、Q4が同時にオンになると、第1電源ライン24とアースライン27の間が短絡して大電流が流れるので、このような状況が生じないように制御する必要がある。同様に、スイッチングデバイスQ3、Q2が同時にオンになるような状況も生じないように制御する必要がある。
If the switching devices Q1 and Q4 are turned on at the same time, the first
図2に示したブレーキECU30の各入力端子には、電流検知信号SG5、第1監視信号SG6、第2監視信号SG7、および制動指示信号SG8がそれぞれ印加される。電流検知信号SG5は、電流検出部23が検出する電流i1又はi2の電流値を表す信号である。第1監視信号SG6は、メインバッテリ21の故障や電圧異常を監視するための信号である。例えば、第1電源ライン24とアースライン27との間の電位差を監視することにより、メインバッテリ21の故障や電圧異常を検知できる。第2監視信号SG7は、サブバッテリ22の故障や電圧異常を監視するための信号である。例えば、第2電源ライン25とアースライン27との間の電位差を監視することにより、サブバッテリ22の故障や電圧異常を検知できる。制動指示信号SG8は、車両におけるブレーキペダルのオンオフや踏み込み量を表す信号である。
A current detection signal SG5, a first monitoring signal SG6, a second monitoring signal SG7, and a braking instruction signal SG8 are applied to the input terminals of the
ブレーキECU30は、予め組み込まれたプログラムに従い、電流検知信号SG5、第1監視信号SG6、第2監視信号SG7、および制動指示信号SG8を監視しながら、状況に応じて適切な制御信号SG1〜SG4を出力することにより、制動機構10のブレーキ制御を行うことができる。
The
また、一般的な自動車の場合には4つの車輪のそれぞれに独立した4つの制動機構10が装備されるので、自動車に搭載するブレーキECU30は、4つの制動機構10を同時に制御できるように構成される。
Further, in the case of a general automobile, since four
<車載システムの構成例>
車両に搭載した4つの制動機構を制御するシステムの主要な構成要素を図3(a)および図3(b)に示す。図3(a)および図3(b)は、それぞれ互いに異なる方向に電流を流した状態を表す。
<Example of configuration of in-vehicle system>
The major components of a system for controlling four braking mechanisms mounted on a vehicle are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIGS. 3A and 3B show states in which current flows in different directions.
図3(a)および図3(b)に示した車載制動システムは、4つの独立した制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRを備えている。すなわち、制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRは、それぞれ自動車の左前輪、右前輪、左後輪、および右後輪に連結されている。また、電磁石コイル16FL、16FR、16RL、および16RRが、それぞれ制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRに備わっている。 The in-vehicle braking system shown in FIGS. 3A and 3B includes four independent braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR. That is, the braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR are respectively connected to the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel of the vehicle. Also, electromagnet coils 16FL, 16FR, 16RL and 16RR are provided in the braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL and 10RR, respectively.
また、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRのいずれについても、スイッチングデバイスQ1の高電位側端子は第1電源ライン24を介してメインバッテリ21と接続され、スイッチングデバイスQ3の高電位側端子は第2電源ライン25を介してサブバッテリ22と接続されている。また、図3(a)および図3(b)には示されていないが、図2と同様に、各スイッチングデバイスQ2およびQ4の低電位側端子は、共通線26および電流検出部23を介してアースライン27と接続されている。
Further, in any of the four braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR, the high potential side terminal of the switching device Q1 is connected to the
そして、この車載制動システムを制御するブレーキECU30は、この自動車に制動をかける際に、図3(a)又は図3(b)に示す状態に制御する。
Then, when the vehicle is braked, the
図3(a)の状態では、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRのいずれについても、スイッチングデバイスQ3およびQ4がオフ、スイッチングデバイスQ1およびQ2がオンになる。つまり、メインバッテリ21の電力により、スイッチングデバイスQ1、電磁石コイル16、スイッチングデバイスQ2を通過する経路で電流i1が流れる。したがって、電磁石コイル16FL、16FR、16RL、および16RRの電流i1によって発生する磁界17F(図1(a)参照)により、制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRのそれぞれに制動力18が発生する。
In the state of FIG. 3A, the switching devices Q3 and Q4 are turned off and the switching devices Q1 and Q2 are turned on for any of the four braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR. That is, the electric power of the
図3(b)の状態では、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRのいずれについても、スイッチングデバイスQ1およびQ2がオフ、スイッチングデバイスQ3およびQ4がオンになる。つまり、サブバッテリ22の電力により、スイッチングデバイスQ3、電磁石コイル16、スイッチングデバイスQ4を通過する経路で電流i2が流れる。したがって、電磁石コイル16FL、16FR、16RL、および16RRの電流i2によって発生する磁界17R(図1(b)参照)により、制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRのそれぞれに制動力18が発生する。
In the state of FIG. 3B, the switching devices Q1 and Q2 are turned off and the switching devices Q3 and Q4 are turned on for any of the four braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and 10RR. That is, the electric power of the
図3(a)のように制御する場合には、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRに対して共通のメインバッテリ21から電源電力が供給されるので、4系統のスイッチングデバイスQ1とQ2を同時にオンオフすることにより、同じ電流i1を各系統に流すことができる。また、図3(b)のように制御する場合には、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRに対して共通のサブバッテリ22から電源電力が供給されるので、4系統のスイッチングデバイスQ3とQ4を同時にオンオフすることにより、同じ電流i2を各系統に流すことができる。
In the case of control as shown in FIG. 3A, since the power supply power is supplied from the common
したがって、図3(a)および図3(b)のいずれの状態においても、4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRに発生する制動力18は同じ大きさになる。そのため、メインバッテリ21とサブバッテリ22の出力電圧が異なる場合であっても、4輪の自動車に安定した状態で制動をかけることが可能になる。なお、更に安定した自動車の制動を可能にするために、4輪の制動力のバランスを適宜調整することも可能である。例えば、電流i1、i2の通電時間の長さを4輪でそれぞれ調整すれば、それぞれの制動力18の大きさのバランスを変えることができる。
Therefore, in any state of FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), the
<車載システムの動作例−1>
4つの制動機構を制御するシステムの動作例−1を図4に示す。例えば、図2に示したブレーキECU30が、図3(a)および図3(b)に示した4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRを制御する場合に、図4の動作に相当する制御を実施する。図4の動作について以下に説明する。
<Operation Example of In-Vehicle System-1>
An operation example 1 of a system for controlling four braking mechanisms is shown in FIG. For example, when the
ブレーキECU30は、最初に各制動機構10の電磁石コイル16に対する通電方向を選択する(S11)。例えば、初期状態では、メインバッテリ21が供給する電源電力により順方向の電流i1を4つの電磁石コイル16FL、FR16、16RL、および16RRのそれぞれに流す状態(図3(a)参照)を選択する。
The
ブレーキECU30は、制動指示信号SG8を監視することにより「制動指示あり」を検知すると、S12からS13に進み、現在の選択状態に応じて電磁石コイル16に対する通電制御を実施する。例えば初期状態ではS11で順方向の電流i1を選択しているので、S13ではスイッチングデバイスQ3、Q4がオフの状態で、スイッチングデバイスQ1、Q2をオンに制御する。4つの系統全てに対して同じ制御を実施する。この制御により、例えば図3(a)のように各系統に電流i1が流れる状態になる。
When the
ブレーキECU30は、各系統の電磁石コイル16に通電している状態で、電流検知信号SG5を監視することにより、電流値を系統毎に検出する(S14)。更に、検出した電流値を例えば事前に定めた閾値と比較することにより、系統毎に電流値の異常の有無を識別する(S15)。
The
そして、4系統の少なくとも1つで電流値の異常を検知した場合には、S15からS16に進む。その場合、ブレーキECU30は4系統全ての通電方向の切替を実施する。例えば、初期状態で順方向の電流i1を選択している状態で異常を検知した場合は、逆方向の電流i2を選択するように切り替える。その結果、これ以降のS13で通電制御を実施する際に、スイッチングデバイスQ1、Q2をオフにして、スイッチングデバイスQ3、Q4をオンにするので、図3(b)のように逆方向の電流i2が各系統の電磁石コイル16に流れる。
Then, when an abnormality in the current value is detected in at least one of the four systems, the process proceeds from S15 to S16. In that case, the
例えば、ブレーキECU30が順方向の電流i1を選択している状態で、メインバッテリ21が故障したり、4系統のいずれかにおいてスイッチングデバイスQ1又はQ2が故障したような場合は、電流値の異常がS15で検知されるので、各系統の通電方向をS16で切り替える。また、ブレーキECU30が逆方向の電流i2を選択している状態で、サブバッテリ22が故障したり、4系統のいずれかにおいてスイッチングデバイスQ3又はQ4が故障したような場合は、電流値の異常がS15で検知されるので、各系統の通電方向をS16で切り替える。つまり、故障が発生していない正常な系統の回路を選択するように、ブレーキECU30が制御する。これにより、電源系統の失陥や回路の故障の場合でも、車両が減速又は停止するために必要な制動力を確保できる。
For example, if the
一方、ブレーキECU30は制動指示が解除されたことを検知すると、S12からS17に進み、各系統の電磁石コイル16の通電を停止する。すなわち、スイッチングデバイスQ1〜Q4を全てオフに制御する。これにより4輪の全ての制動力が解除される。
On the other hand, when the
また、制動指示が解除された後で一定時間が経過した場合には、ブレーキECU30はS18からS19の処理に進む。そして、消磁制御を実施する。すなわち、電磁石コイル16に直流の電流i1又はi2を流す状態を継続すると、これにより発生する磁界17F、又は17Rの影響で電磁石ヨーク11a等が磁化して永久磁石が形成される可能性がある。その場合、S17等で電磁石コイル16の通電を停止しても制動機構10の制動力18を完全に解除できない状態になる。そこで、形成された永久磁石を消滅させるために、図4の例ではS19で消磁制御を実施する。
When a predetermined time has elapsed after the release of the braking instruction, the
具体的には、スイッチングデバイスQ1〜Q4をオンオフ制御して、互いに方向が異なる電流i1、i2を交互に電磁石コイル16に流して、サイン波等の波形の交流磁場を形成する。また、この交流磁場が大きい状態から小さい状態に徐々に減衰するように制御する。また、図2の回路構成の場合には電流i1、i2の振幅は変更できないので、電流i1、i2の通電のオンオフに用いるパルス幅を調整することにより、発生する交流磁場の大きさを調整する。
Specifically, the switching devices Q1 to Q4 are on / off controlled to alternately flow currents i1 and i2 different in direction from each other to the
なお、S15で電流値の異常を検知した場合には、故障の発生を図示しないランプ表示などにより車両の運転者等に報知することが想定される。これにより、車両をディーラーなどに持ち込んで早期に故障箇所を修理することが可能になる。また、このような故障の場合でも、制動機能が確保されているので、車両を運転してディーラーまで移動することができる。 In addition, when the abnormality of the current value is detected in S15, it is assumed that the driver of the vehicle or the like is notified of the occurrence of the failure by a lamp display or the like (not shown). As a result, it is possible to bring the vehicle to a dealer or the like and quickly repair the broken part. Further, even in the case of such a failure, since the braking function is secured, it is possible to drive the vehicle and move to the dealer.
<車載システムの動作例−2>
4つの制動機構を制御するシステムの動作例−2を図5に示す。例えば、図2に示したブレーキECU30が、図3(a)および図3(b)に示した4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRを制御する場合に、図5の動作に相当する制御を実施する。また、図5に示した動作例は、図4に示した動作の変形例である。図5に示した動作の中で図4と異なる箇所の内容について以下に説明する。
<Operation Example of In-Vehicle System-2>
An operation example-2 of a system for controlling four braking mechanisms is shown in FIG. For example, when the
図5の動作においては、ブレーキECU30がスイッチングデバイスQ1〜Q4、メインバッテリ21、サブバッテリ22の故障などを診断するために特別な「診断モード」を有する場合を想定している。例えば何らかのスイッチ操作を検知した時や、特定の条件を満たす時に、通常モードから「診断モード」に遷移することが想定される。
In the operation of FIG. 5, it is assumed that the
S14で検出した電流値が異常でない場合には、ブレーキECU30はS15BからS21の処理に進み、「診断モード」か否かを識別する。また、「診断モード」である場合にはS21からS22に進み、一定時間が経過したか否かを識別する。そして、「診断モード」において一定時間が経過する毎にS23に進み、4系統全ての通電方向の切替を実施する。また、S23は一定時間毎に周期的に実行されるので、ブレーキECU30は順方向の電流i1と、逆方向の電流i2との切替を交互に実施する。
If the current value detected in S14 is not abnormal, the
順方向の電流i1と、逆方向の電流i2との切替を交互に実施することにより、ブレーキ制御に関連する全ての系統の故障診断が可能になる。例えば、順方向の電流i1を流す状態において、メインバッテリ21、スイッチングデバイスQ1およびQ2の全てが正常であれば、電流検出部23が検出する電流値が正常になるので、電流検出部23が検出した電流値に基づいて、メインバッテリ21、スイッチングデバイスQ1およびQ2の故障の有無を検出することが可能になる。
By alternately switching between the forward current i1 and the reverse current i2, failure diagnosis of all the systems related to brake control becomes possible. For example, if all of
また、逆方向の電流i2を流す状態において、サブバッテリ22、スイッチングデバイスQ3およびQ4の全てが正常であれば、電流検出部23が検出する電流値が正常になるので、電流検出部23が検出した電流値に基づいて、サブバッテリ22、スイッチングデバイスQ3およびQ4の故障の有無を検出することが可能になる。
Further, in the state where current i2 flows in the reverse direction, if all of
また、順方向の電流i1と、逆方向の電流i2との切替を交互に実施することにより、電磁石コイル16に交流電流が流れ、磁界17F、17Rの方向が周期的に切り替わるので、電磁石ヨーク11a等が着磁するのを抑制できる。
Also, by alternately switching between the forward current i1 and the reverse current i2, an alternating current flows through the
<車載システムの動作例−3>
4つの制動機構を制御するシステムの動作例−3を図6に示す。例えば、図2に示したブレーキECU30が、図3(a)および図3(b)に示した4つの制動機構10FL、10FR、10RL、および10RRを制御する場合に、図6の動作に相当する制御を実施する。また、図6に示した動作例は、図5に示した動作の変形例である。図6に示した動作の中で図5と異なる箇所の内容について以下に説明する。
<Operation Example of In-Vehicle System -3>
An operation example-3 of a system for controlling four braking mechanisms is shown in FIG. For example, when the
S14で検出した電流値が異常でない場合には、ブレーキECU30はS15BからS31の処理に進み、各系統の電源の診断を実施する。すなわち、第1監視信号SG6および第2監視信号SG7の状態に基づいて、メインバッテリ21およびサブバッテリ22の各々の故障や電圧異常の有無を識別する。メインバッテリ21又はサブバッテリ22の故障や電圧異常を検知した場合はS32からS16に進み、メインバッテリ21およびサブバッテリ22が共に正常であればS21に進む。
If the current value detected in S14 is not abnormal, the
なお、各制動機構10の電磁石コイル16については、1本の導線を電磁石コア15の周囲に巻回することで構成できるが、2本又はそれ以上の導線を電磁石コア15に巻き付けて電磁石コイル16を構成してもよい。
The
また、図2に示した回路においては、Hブリッジ状に接続した4個のスイッチングデバイスQ1〜Q4を用いて電磁石コイル16の通電を制御しているが、例えばパーキングブレーキのように応答速度の問題が生じにくい用途では、代わりにリレーなどを用いても良い。
Also, in the circuit shown in FIG. 2, the energization of the
また、図2に示した回路においては、電源としてメインバッテリ21およびサブバッテリ22の2系統を利用しているが、更に別系統の電源を追加して、複数の電源のいずれかの電力を選択的に利用できるように回路を構成してもよい。また、冗長性は低下するが、電源としてメインバッテリ21およびサブバッテリ22の2系統を利用する代わりに、1つのバッテリを第1電源ライン24、第2電源ライン25に共通に用いてもよい。この場合、スイッチングデバイスQ1〜Q4のいずれか1つに故障が発生したとしても、電磁石コイル16の電流i1、i2の向きを切り替えることにより、制動力を確保できる。
Further, in the circuit shown in FIG. 2, although two systems of the
<ブレーキ装置および車載制動システムの利点>
図2に示したブレーキ装置においては、メインバッテリ21およびサブバッテリ22の一方が出力する電源電力を、スイッチングデバイスQ1〜Q4の制御により選択的に電磁石コイル16に供給し、発生した磁界17F、17Rにより制動力18を生成している。したがって、メインバッテリ21およびサブバッテリ22のいずれか一方に故障が発生したり電圧が異常に低下したような場合であっても、電源の選択を切り替えることにより、車両の減速や停止のために必要な制動力18を確実に確保できる。しかも、MR流体14を利用して制動力18を発生しているので、電気モータのような可動部が存在せず、耐久性が高く、信頼性が向上する。
<Advantages of brake device and in-vehicle braking system>
In the brake device shown in FIG. 2, the power source power output from one of the
また、図3(a)、図3(b)に示した車載制動システムの場合には、4輪の制動機構の電磁石コイル16FL、16FR、16RL、16RRに、共通の電源(メインバッテリ21又はサブバッテリ22)から同時に電力を供給するので、4輪に加わる制動力18を同じにすることが容易であり、車両が安定した状態を維持するように制動をかけることが可能になる。
Further, in the case of the on-vehicle braking system shown in FIGS. 3A and 3B, the electromagnetic coils 16FL, 16FR, 16RL, and 16RR of the braking mechanisms of the four wheels share a common power supply (the
一方、図1(a)、図1(b)のような制動機構10はMR流体14を利用して制動力18を発生する構造であるため、電気コイルが発生する直流磁界により電磁石ヨーク11a等が着磁して、非通電の時でも制動力を完全に解除できなくなる可能性がある。しかし、図2に示したブレーキ装置においては、電磁石コイル16の電流i1、i2の方向を切り替えて、発生する磁界17F、17Rの方向を切り替えることができる。これにより、着磁を抑制できる。
On the other hand, the
また、図5に示したステップS22、S23で電流i1、i2の方向を周期的に切り替える場合には、より効果的に着磁を抑制できる。更に、図4に示したステップS19のように、電磁石コイル16で交流磁場を発生させて消磁制御を実施することにより、着磁により発生した永久磁石を消滅させることが可能になる。
Further, when the directions of the currents i1 and i2 are periodically switched in steps S22 and S23 shown in FIG. 5, the magnetization can be suppressed more effectively. Furthermore, as in step S19 shown in FIG. 4, the AC magnetic field is generated by the
また、図5に示したステップS22、S23で電流i1、i2の方向を周期的に切り替える場合には、通常使用しない予備の電源系統も含めて回路各部を常時診断することが可能になり、回路およびブレーキ装置の信頼性を高めることができる。 Further, in the case where the directions of the currents i1 and i2 are periodically switched in steps S22 and S23 shown in FIG. 5, it becomes possible to constantly diagnose each part of the circuit including the spare power supply system not normally used. And improve the reliability of the brake system.
ここで、上述した本発明の実施形態に係るブレーキ装置および車載制動システムの特徴をそれぞれ以下[1]〜[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 固定部材(11)と、前記固定部材と対向する位置に配置された可動部材(回転体12)と、前記可動部材と前記固定部材との間の空間(13)に充填され、磁場の印加に応じて粘弾性が変化する機能性流体(MR流体14)と、前記機能性流体に対して磁場を印加する磁場発生部(電磁石コイル16)とを有するブレーキ装置であって、
前記磁場発生部は、
少なくとも1つの電気コイル(電磁石コイル16)と、
第1電源部(メインバッテリ21)の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第1方向に向かう電流の通電を制御する第1スイッチ回路(スイッチングデバイスQ1、Q2)と、
第2電源部(サブバッテリ22)の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第2方向に向かう電流の通電を制御する第2スイッチ回路(スイッチングデバイスQ3、Q4)と、
所定の制動指示に従って前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路を選択的に制御する電子制御部(ブレーキECU30)と、
を備えることを特徴とするブレーキ装置。
Here, the features of the brake device and the in-vehicle braking system according to the embodiment of the present invention described above will be briefly summarized and listed in the following [1] to [5].
[1] A fixed member (11), a movable member (rotary body 12) disposed at a position facing the fixed member, a space (13) between the movable member and the fixed member, and a magnetic field And a magnetic field generating unit (electromagnetic coil 16) for applying a magnetic field to the functional fluid, the brake device comprising:
The magnetic field generator is
At least one electrical coil (electromagnetic coil 16),
A first switch circuit (switching devices Q1 and Q2) connected between an output of a first power supply unit (main battery 21) and the electric coil to control energization of a current in a first direction of the electric coil;
A second switch circuit (switching devices Q3 and Q4) connected between an output of a second power supply unit (sub-battery 22) and the electric coil to control energization of current in a second direction of the electric coil;
An electronic control unit (brake ECU 30) that selectively controls the first switch circuit and the second switch circuit in accordance with a predetermined braking instruction;
A brake device comprising:
[2] 前記第1スイッチ回路は、前記第1電源部の出力(第1電源ライン24)と前記電気コイルの第1端子(16a)との間の接続を制御する第1スイッチ(スイッチングデバイスQ1)と、前記電気コイルの第2端子(16b)と共通の低電位ライン(共通線26)との接続を制御する第2スイッチ(スイッチングデバイスQ2)とを含み、
前記第2スイッチ回路は、前記第2電源部の出力(第2電源ライン25)と前記電気コイルの前記第2端子との間の接続を制御する第3スイッチ(スイッチングデバイスQ3)と、前記電気コイルの前記第1端子と前記低電位ラインとの接続を制御する第4スイッチ(スイッチングデバイスQ4)とを含み、
前記電子制御部は、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチが共にオフの時に前記第1スイッチおよび前記第2スイッチの接続を許容し、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチが共にオフの時に前記第3スイッチおよび前記第4スイッチの接続を許容する、
ことを特徴とする上記[1]に記載のブレーキ装置。
[2] A first switch (switching device Q1) that controls connection between an output (first power supply line 24) of the first power supply unit and a first terminal (16a) of the electric coil. And a second switch (switching device Q2) for controlling the connection between the second terminal (16b) of the electric coil and the common low potential line (common line 26),
The second switch circuit controls a connection between an output of the second power supply unit (second power supply line 25) and the second terminal of the electric coil (switching device Q3); And a fourth switch (switching device Q4) for controlling the connection between the first terminal of the coil and the low potential line,
The electronic control unit allows connection of the first switch and the second switch when the third switch and the fourth switch are both off, and when the first switch and the second switch are both off. Allow connection of a third switch and the fourth switch,
The brake apparatus as described in said [1] characterized by the above-mentioned.
[3] 前記電子制御部は、前記第1スイッチ回路、前記第2スイッチ回路、前記第1電源部、および前記第2電源部の少なくとも一部の状態を監視し、故障又は異常を検知した場合に、前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路の選択状態を自動的に切り替える(S13、S16)、
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のブレーキ装置。
[3] The electronic control unit monitors the state of at least a part of the first switch circuit, the second switch circuit, the first power supply unit, and the second power supply unit, and detects a failure or abnormality Automatically switching the selection state of the first switch circuit and the second switch circuit (S13, S16),
The brake apparatus as described in said [1] or [2] characterized by the above-mentioned.
[4] 前記電子制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路を周期的に交互に選択し、前記電気コイルの通電状態を切り替える(S22、S23、S13)、
ことを特徴とする上記[1]乃至[3]のいずれかに記載のブレーキ装置。
[4] The electronic control unit periodically and alternately selects the first switch circuit and the second switch circuit when a predetermined condition is satisfied, and switches the energization state of the electric coil (S22, S23, S13),
The brake device according to any one of the above [1] to [3], characterized in that
[5] 上記[1]乃至[4]のいずれかに記載のブレーキ装置を複数備え、車両に搭載された複数の車輪の制動状態をそれぞれ独立した前記ブレーキ装置(制動機構10FL、10FR、10RL、10RR)で制御する車載制動システムであって、
前記電子制御部(ブレーキECU30)は、前記第1電源部および前記第2電源部のうち選択された電源系統の出力から前記複数の車輪のブレーキ装置に対して、共通の電力を同時に供給する(図3(a)、図3(b)参照)、
ことを特徴とする車載制動システム。
[5] The above-mentioned brake devices (braking mechanisms 10FL, 10FR, 10RL, and B) provided with a plurality of the brake devices according to any one of the above [1] to [4] and having independent braking states of a plurality of wheels mounted on a vehicle. Vehicle braking system controlled by 10 RR),
The electronic control unit (brake ECU 30) simultaneously supplies common power to the brake devices of the plurality of wheels from the output of the selected power supply system among the first power supply unit and the second power supply unit ( 3 (a) and 3 (b)),
An on-board braking system characterized by
10 制動機構
11 固定部材
11a 電磁石ヨーク
12 回転体
12a ディスクロータ
13 空間
14 MR流体
15 電磁石コア
16 電磁石コイル
17F,17R 磁界
18 制動力
21 メインバッテリ
22 サブバッテリ
23 電流検出部
24 第1電源ライン
25 第2電源ライン
26 共通線
27 アースライン
30 ブレーキECU
i1,i2 電流
Q1,Q2,Q3,Q4 スイッチングデバイス
SG1,SG2,SG3,SG4 制御信号
SG5 電流検知信号
SG6 第1監視信号
SG7 第2監視信号
SG8 制動指示信号
10
i1, i2 current Q1, Q2, Q3, Q4 switching device SG1, SG2, SG3, SG4 control signal SG5 current detection signal SG6 first monitoring signal SG7 second monitoring signal SG8 braking command signal
Claims (5)
前記磁場発生部は、
少なくとも1つの電気コイルと、
第1電源部の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第1方向に向かう電流の通電を制御する第1スイッチ回路と、
第2電源部の出力と前記電気コイルとの間に接続され、前記電気コイルの第2方向に向かう電流の通電を制御する第2スイッチ回路と、
所定の制動指示に従って前記第1スイッチ回路および前記第2スイッチ回路を選択的に制御する電子制御部と、
を備えるブレーキ装置。 A fixed member, a movable member disposed at a position facing the fixed member, and a functional fluid which is filled in a space between the movable member and the fixed member and whose viscoelasticity changes in response to the application of a magnetic field And a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the functional fluid.
The magnetic field generator is
At least one electrical coil,
A first switch circuit connected between an output of the first power supply unit and the electric coil to control energization of current in a first direction of the electric coil;
A second switch circuit connected between an output of a second power supply unit and the electric coil to control energization of current in a second direction of the electric coil;
An electronic control unit that selectively controls the first switch circuit and the second switch circuit in accordance with a predetermined braking instruction;
Brake device comprising:
前記第2スイッチ回路は、前記第2電源部の出力と前記電気コイルの前記第2端子との間の接続を制御する第3スイッチと、前記電気コイルの前記第1端子と前記低電位ラインとの接続を制御する第4スイッチとを含み、
前記電子制御部は、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチが共にオフの時に前記第1スイッチおよび前記第2スイッチの接続を許容し、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチが共にオフの時に前記第3スイッチおよび前記第4スイッチの接続を許容する、
請求項1に記載のブレーキ装置。 The first switch circuit includes a first switch for controlling connection between the output of the first power supply unit and the first terminal of the electric coil, and a low potential line common to the second terminal of the electric coil. And a second switch to control the connection,
The second switch circuit includes a third switch for controlling connection between the output of the second power supply unit and the second terminal of the electric coil, the first terminal of the electric coil, and the low potential line And a fourth switch that controls connection of the
The electronic control unit allows connection of the first switch and the second switch when the third switch and the fourth switch are both off, and when the first switch and the second switch are both off. Allow connection of a third switch and the fourth switch,
The brake device according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のブレーキ装置。 The electronic control unit monitors the state of at least a part of the first switch circuit, the second switch circuit, the first power supply unit, and the second power supply unit, and detects a failure or an abnormality. Automatically switching the selection state of the first switch circuit and the second switch circuit,
The brake device according to claim 1 or 2.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のブレーキ装置。 The electronic control unit periodically and alternately selects the first switch circuit and the second switch circuit when the predetermined condition is satisfied, and switches the energization state of the electric coil.
The brake device according to any one of claims 1 to 3.
前記電子制御部は、前記第1電源部および前記第2電源部のうち選択された電源系統の出力から前記複数の車輪のブレーキ装置に対して、共通の電力を同時に供給する、
車載制動システム。 An on-vehicle braking system comprising a plurality of braking devices according to any one of claims 1 to 4, wherein the braking states of a plurality of wheels mounted on a vehicle are controlled by the respective independent braking devices,
The electronic control unit simultaneously supplies common power to the brake devices of the plurality of wheels from the output of the selected power supply system among the first power supply unit and the second power supply unit.
In-vehicle braking system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018000137A JP2019119340A (en) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Brake device and on-vehicle brake system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018000137A JP2019119340A (en) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Brake device and on-vehicle brake system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019119340A true JP2019119340A (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67306825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018000137A Pending JP2019119340A (en) | 2018-01-04 | 2018-01-04 | Brake device and on-vehicle brake system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019119340A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021094899A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 株式会社デンソー | Vehicle brake system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5978507A (en) * | 1982-10-27 | 1984-05-07 | Fuji Jikou Kk | Demagnetizing device |
JPS61282632A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-12 | Miki Puurii Kk | Coil control circuit for electromagnetic clutch, brake and the like |
JPH11171006A (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-29 | Toyota Motor Corp | Electric brake system |
JP2000312444A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Toyota Motor Corp | Power supply control device for vehicle |
JP2002221243A (en) * | 2000-12-14 | 2002-08-09 | Hyundai Motor Co Ltd | Brake unit of automobile |
JP2016210267A (en) * | 2015-05-07 | 2016-12-15 | Ntn株式会社 | Electric brake system |
-
2018
- 2018-01-04 JP JP2018000137A patent/JP2019119340A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5978507A (en) * | 1982-10-27 | 1984-05-07 | Fuji Jikou Kk | Demagnetizing device |
JPS61282632A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-12 | Miki Puurii Kk | Coil control circuit for electromagnetic clutch, brake and the like |
JPH11171006A (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-29 | Toyota Motor Corp | Electric brake system |
JP2000312444A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Toyota Motor Corp | Power supply control device for vehicle |
JP2002221243A (en) * | 2000-12-14 | 2002-08-09 | Hyundai Motor Co Ltd | Brake unit of automobile |
JP2016210267A (en) * | 2015-05-07 | 2016-12-15 | Ntn株式会社 | Electric brake system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021094899A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 株式会社デンソー | Vehicle brake system |
CN114761296A (en) * | 2019-12-13 | 2022-07-15 | 株式会社电装 | Vehicle brake system |
JP7467903B2 (en) | 2019-12-13 | 2024-04-16 | 株式会社デンソー | Vehicle Brake System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012114901A1 (en) | Electric automobile, in-wheel motor drive device, and motor control method | |
WO2015136989A1 (en) | Motor control device and motor control method | |
JP5705585B2 (en) | Electric car | |
CN103153757A (en) | Electric power steering | |
WO2013073547A1 (en) | Motor control device for electric automobile | |
US11685424B2 (en) | Eddy current based rotary damper for steer-by-wire feedback actuator | |
CN106031025A (en) | Motor circuit for electric power assisted steering and method | |
JP6517089B2 (en) | Drive control device for a wheel independent drive type vehicle | |
JP6799968B2 (en) | Electric linear actuator | |
CN103384614A (en) | Electric automobile | |
WO2016031696A1 (en) | Drive control device for independent wheel drive-type vehicle | |
CN110654454B (en) | Vehicle motor control apparatus and method | |
WO2016076142A1 (en) | Drive control device for vehicle with independently driven wheels | |
JP2019119340A (en) | Brake device and on-vehicle brake system | |
KR101422380B1 (en) | Method for operating a brushless electric motor | |
JP3158914B2 (en) | Motor control device and motor control device for electric vehicle | |
WO2012114900A1 (en) | Electric automobile | |
JP2015163031A (en) | electromagnetic suspension apparatus | |
WO2016088265A1 (en) | Vehicle motor diagnosis system, vehicle, motor, and motor diagnosis method | |
JP5781326B2 (en) | Electric car | |
KR101518922B1 (en) | Variable braking system | |
JP2020200870A (en) | Brake device | |
US12233965B2 (en) | Steering apparatus and steering control method | |
JP2004338657A (en) | Steering gear for vehicle | |
JP2021090338A (en) | Rotary machine control device and control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201030 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210804 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220222 |