马达驱动控制装置的制作方法

本发明涉及应用于车辆用制动装置所具备的泵驱动用马达的驱动的马达驱动控制装置。

背景技术：

以往的车辆用制动装置被构成为具备能够从主缸(以下，称为m/c)侧向轮缸(以下，称为w/c)侧吸入排出制动液的泵、驱动该泵的马达，且能够自动地产生制动力。具体而言，通过进行利用马达的泵驱动产生w/c压，而自动地产生制动力。因此，在是自动地产生制动力的自动制动时，希望提高响应性，以使越是紧急性较高的状况，越能够以更短的时间来确保制动力。

例如，在以往的车辆用制动装置中，若基于来自用于识别前方障碍物的传感器等的识别信息判断为存在前方障碍物，则实施自动制动。此时，在自动制动的初期时，在实施了以相对较低的梯度提升制动力的一次制动后，实施以相对较高的梯度提升制动力的二次制动。但是，若障碍物不是预先从远方接近，而是从行进方向横向冲出到相对较近的前方，则需要比以往的二次制动高梯度的制动力提升，但在以往的车辆用制动装置中，无法以更短的时间产生制动力，而得不到较高的响应性。

为了应对这样的问题，在专利文献1中提出了能够使车辆用制动装置发挥更高的响应性的马达控制装置。在该马达控制装置中，通过pwm控制等高频控制抑制朝向马达的驱动电流(马达电流)的供给，并且在自动制动的控制开始初期时，将占空比设定为比之后的稳定状态，换句话说产生了规定的制动力后高。由此，能够在被设定为较高的占空比的自动制动的控制开始初期时，以高梯度提升制动力，而能够以更短的时间产生制动力。

专利文献1:日本特开2009－131128号公报

然而，如专利文献1所记载的发明那样，在稳定状态时抑制占空比，并且仅在自动制动的控制开始初期时提高占空比的方法中，虽然得到初期时的响应性，但不能以较高的响应性得到较高的制动力。即，若只是得到较高的响应性，则如专利文献1所记载的发明那样仅在自动制动的控制开始初期时提高占空比即可，但由于是以在稳定状态下抑制占空比为前提，所以不能得到较高的制动力。

这里，为了确保较高的响应性并且得到更高的制动力，不是仅进行高频控制来控制马达电流，而是需要成为以连续地进行马达电流的供给的方式进行驱动的全通电状态。然而，若在这样的全通电状态下进行马达驱动，则在自动制动的控制开始初期时，起动电流(起动时的马达电流)就上升。由此，有导致进行针对马达的电流供给的电池的电压降低，并导致车辆所使用的各种电气设备的控制系统的工作不良的可能性。另外，此时的由起动电流引起的电压降低与电池的状态、温度存在依存性，很难不考虑这些状态准确地推断出电池电压的降低。

技术实现要素：

本发明鉴于上述点，目的在于提供一种能够在自动制动的控制开始后以全通电状态进行朝向马达的电流供给，并且在控制开始初期时抑制朝向马达的起动电流的上升的马达驱动控制装置。

为了实现上述目的，技术方案1所记载的马达驱动控制装置具备：开关元件(62、63)，其设置于从电源(61)向马达(60)流入马达电流的供给路径中，控制该供给路径的接通断开；以及控制单元(70)，其通过控制开关元件的导通截止，来执行控制朝向马达的电流供给的马达控制，控制单元具备：起动时控制单元(320)，其在开始朝向马达的电流供给而实施自动制动的起动时，高频控制开关元件；以及通常控制单元(370)，其在起动时的高频控制之后，使开关元件连续地导通，而成为连续地进行朝向马达的电流供给的全通电状态。

这样，通过在全通电状态下控制马达使马达进一步高输出化，并以较高的响应性得到较高的制动力，并且仅在起动时进行高频控制从而抑制起动电流过大。由此，能够抑制电源电压的降低，并能够抑制车辆所使用的各种电气设备的控制系统的工作不良。

应予说明，上述各单元的括弧内的附图标记表示与后述的实施方式所记载的具体的单元的对应关系的一个例子。

附图说明

图1是表示具有本发明的第一实施方式所涉及的马达驱动控制装置的车辆用制动装置的液压回路结构的图。

图2是表示马达60的驱动电路的电路结构的图。

图3是表示在车辆80的前方的识别范围81内存在障碍物82的情况的图。

图4是障碍物82相对于车辆80存在于相对较远方时的自动制动控制的流程图。

图5是示有车辆80与障碍物82的相对距离和车辆80到达障碍物82所花费的时间的关系的图。

图6是表示执行图4所示的自动制动控制时的制动力的变化的时序图。

图7是相对于车辆80障碍物82突然出现时的自动制动控制的流程图。

图8是表示执行图7所示的自动制动控制时的制动力的变化的时序图。

图9是紧急制动的起动时程序的流程图。

图10是表示电池电压与马达电流的关系的图。

图11是进行在第一实施方式中说明的马达控制的情况下的时序图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式彼此中，对于相互相同或等同的部分标注相同的附图标记来进行说明。

(第一实施方式)

以下，对将本发明示于附图的实施方式进行说明。对具有本发明的一实施方式所涉及的马达驱动控制装置的车辆用制动装置进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的车辆用制动装置1的基本结构的液压回路图。这里，以构成前后配管的液压回路的车辆为例进行说明，但也可以是x配管等的车辆。

如图1所示，作为驾驶员所操作的制动操作部件的制动踏板11经由增压装置12与成为制动液压的产生源的m/c13连接。若踩踏制动踏板11，则通过增压装置12踩踏力增加，基于此，配置于m/c13的主活塞13a、13b被按压。由此，在通过主活塞13a、13b划分出的主腔室13c和副腔室13d产生同压的m/c压。m/c压通过制动液压控制用致动器50传递至各w/c14、15、34、35。在该m/c13，具备具有分别与主腔室13c以及副腔室13d连通的通路的主贮存器13e。

制动液压控制用致动器50为具备第一配管系统50a和第二配管系统50b的结构，通过在形成有制动配管的未图示的铝制等的块上组装各种部件而一体化。第一配管系统50a是控制对左后轮rl和右后轮rr施加的制动液压的后系统。第二配管系统50b是控制对左前轮fl和右前轮fr施加的制动液压的前系统。

此外，由于各系统50a、50b的基本结构相同，所以以下，对第一配管系统50a进行说明，对第二配管系统50b省略说明。

第一配管系统50a具备管路a，上述管路a为将上述m/c压传递至设置于左后轮rl的w/c14以及设置于右后轮rr的w/c15，并产生w/c压的主管路。

在管路a，设置有通过将管路a控制为连通状态和差压状态来控制作为上游侧的m/c13侧的第一管路和作为下游侧的w/c14、15侧的第二管路之间的差压的第一差压控制阀16。该第一差压控制阀16调整阀位置，以使驾驶员进行制动踏板11的操作的通常制动时(未执行避免碰撞等的自动制动控制、防止侧滑控制等车辆运动控制时)成为连通状态。并且，若电流流过第一差压控制阀16所具备的螺线管线圈，则第一差压控制阀16调整阀位置，以使所流过的电流值越大越成为较大的差压状态。

在该第一差压控制阀16为差压状态时，仅在w/c14、15侧的制动液压比m/c压高规定以上时，允许从w/c14、15侧向m/c13侧的制动液的流动。因此，常时维持w/c14、15侧不会比m/c13侧高规定压力以上。另外，与第一差压控制阀16并列地设置有止回阀16a。

管路a在比该第一差压控制阀16靠下游的w/c14、15侧，分支为2个管路a1、a2。在管路a1设置有控制朝向w/c14的制动液压的增压的第一增压控制阀17，在管路a2设置有控制朝向w/c15的制动液压的增压的第二增压控制阀18。

第一、第二增压控制阀17、18由能够控制连通/切断状态的常开型双位置电磁阀构成。具体而言，在朝向第一、第二增压控制阀17、18所具备的螺线管线圈的控制电流被设为零时(非通电时)，第一、第二增压控制阀17、18被控制为连通状态。另外，在控制电流流过螺线管线圈时(通电时)，第一、第二增压控制阀17、18被控制为切断状态。

在作为连结管路a上的第一增压控制阀17与w/c14之间以及第二增压控制阀18与各w/c15之间和调压贮存器20的减压管路的管路b上，分别配置有第一减压控制阀21和第二减压控制阀22。这些第一、第二减压控制阀21、22由能够控制连通/切断状态的常闭型双位置电磁阀构成。具体而言，在朝向第一、第二减压控制阀21、22所具备的螺线管线圈的控制电流为零时(非通电时)，第一、第二减压控制阀21、22被控制为切断状态。另外，在控制电流流过螺线管线圈时(通电时)，第一、第二减压控制阀21、22被控制为连通状态。

在调压贮存器20与作为主管路的管路a之间配置有成为环流管路的管路c。在该管路c设置有从调压贮存器20向m/c13侧或者w/c14、15侧吸入排出制动液的被马达60驱动的自吸式的泵19。马达60通过图2所示的驱动电路控制通电而被驱动。对于该马达60的驱动电路的结构后述。

在调压贮存器20与m/c13之间设置有作为辅助管路的管路d。通过该管路d，利用泵19从m/c13吸入制动液，并排出至管路a，从而在车辆运动控制时，向w/c14、15侧供给制动液，对作为对象的车轮施加w/c压。

此外，这里，对第一配管系统50a进行了说明，第二配管系统50b也为相同的结构，第二配管系统50b也具备与第一配管系统50a所具备的各结构相同的结构。具体而言，具有与第一差压控制阀16以及止回阀16a对应的第二差压控制阀36以及止回阀36a、和与第一、第二增压控制阀17、18对应的第三、第四增压控制阀37、38。另外，具有与第一、第二减压控制阀21、22对应的第三、第四减压控制阀41、42；与泵19对应的泵39；以及与调压贮存器20对应的调压贮存器40。还具有与管路a～d对应的管路e～h。但是，对于各系统50a、50b供给制动液的w/c14、15、34、35而言，也可以如与作为后系统的第一配管系统50a相比，作为前系统的第二配管系统50b一方较大那样在容量上存在差异。在为这样的结构的情况下，能够在前侧产生更大的制动力。

另外，车辆用制动装置1具备与控制单元相当的制动控制用的电子控制装置(以下，称为制动ecu)70。制动ecu70由具备cpu、rom、ram、i/o等的微型计算机构成，根据rom等所存储的程序执行各种运算等处理，并执行包含自动制动控制、各种车辆运动控制的制动控制。例如，障碍物检测装置，例如，制动ecu70基于障碍物传感器等其他传感器类的检测信号来运算在车辆中所产生的各种物理量、为了避免与障碍物的碰撞所需要的减速度等。并且，基于该运算结果来控制制动液压控制用致动器50所具备的各种部件，并对控制对象轮执行产生成为所希望的减速度的制动力的自动制动控制、车辆运动控制。

接下来，参照图2，对马达60的驱动控制装置的结构进行说明。图2示有马达60的驱动控制装置的电路结构。由制动ecu70中进行图2所示的电路结构的控制的部分和图2所示的电路构成驱动控制装置。

如图2所示，在来自作为电源的电池61的马达电流的供给路径中，在隔着马达60的上下游分别与各个二极管62a、63a并联连接地配置有控制供给路径的接通断开的开关元件62、63。由此，构成马达60的驱动电路的基本电路。各开关元件62、63的驱动基于来自制动ecu70的控制信号来进行，若两个开关元件62、63均导通则进行从电池61向马达60的电流供给，而马达60被驱动。

在制动ecu70中，进行用于执行自动制动控制、各种车辆运动控制等各种制动液压控制的运算，把握开始了执行各种制动液压控制的情况、该制动液压控制中的各种控制量。因此，制动ecu70基于来自所执行的制动液压控制的请求，通过驱动各种控制阀或驱动马达60来使泵19、39工作，来进行基于泵19、39的制动液的吸入/排出动作。

此时，能够通过在将两个开关元件62、63中的一方导通了的状态下，通过高频控制，例如pwm控制对另一方进行高频开关，来控制马达电流。因此，能够以在使两个开关元件62、63连续地导通而使马达电流成为全通电状态的情况下、进行高速开关而高频控制马达电流的情况下的双方的控制方式进行马达控制。并且，能够通过这些马达控制，根据控制请求值来调整基于泵19、39的制动液的排出量，并能够执行所希望的制动液压控制。

此外，在高频开关开关元件62、63的情况下，还具备与马达60并联连接用于吸收开关浪涌的环流二极管等其他元件，但由于是一般的结构，所以在图2中省略。

进一步，如图2所示，将马达驱动电路中的马达60的上游侧的端子电压，换句话说电池电压输入至制动ecu70。由此，通过制动ecu70能够作为车辆状态之一监视电池电压。另外，如图2所示，对于马达60作为转速修正单元具备温度传感器71，能够通过该温度传感器71检测马达温度。

如以上那样，构成具有本实施方式所涉及的马达驱动控制装置的车辆用制动装置1。接着，对这样构成的车辆用制动装置1的工作的一个例子进行说明。此外，在本实施方式中，特征在于在基于未图示的障碍物传感器的检测信号检测出障碍物时，进行用于避免与障碍物的碰撞的自动制动控制。并且，在本实施方式中，对于基于驾驶员的制动踏板踩踏的通常的制动动作、防止侧滑控制等用于车辆稳定化的各种车辆运动控制而言，由于与以往相同，所以这里仅对自动制动控制进行说明。

如图3所示，若在车辆80的行驶中，基于障碍物传感器的检测信号在车辆80的前方检测出障碍物82，则执行与到障碍物82的距离相应的自动制动控制。此时，如图3所示，在如障碍物82停止在作为障碍物传感器的识别范围81内的地点a的情况那样，从车辆80到障碍物82的距离较远紧急性不高的情况下，通过与以往相同的控制方式进行自动制动控制。

具体而言，如图4所示，在检测到障碍物82为止的期间，为步骤100所示的通常状态，换句话说可进行与驾驶员的制动踏板踩踏相应的制动控制、防止侧滑控制等与来自车辆运动控制的请求相应的制动控制的状态。若在该状态下检测出障碍物82，则在步骤110中，执行开始碰撞警报的处理，从而从制动ecu70对未图示的警报部发出碰撞警报的指示。警报部为对驾驶员在视觉上表示碰撞危险性的显示器、警报灯，或在听觉上表示碰撞危险性的声音引导装置等，通过警报部，对驾驶员提示在车辆前方存在障碍物82，而具有碰撞危险性。

然后，进入步骤120，在自动制动的初期时实施以相对较低梯度提升制动力的一次制动后，进入步骤130，实施以相对较高梯度提升制动力的二次制动。即，如图5所示，在地点a，从未执行自动制动控制时的本车辆到障碍物82的相对距离较长，到碰撞所花费的时间相对较长。因此，如图6所示，即使在如一次制动那样以相对较低梯度提升制动力后，如二次制动那样以相对较高梯度产生所希望的制动力，也能够避免与障碍物82的碰撞。

之后，如步骤140所示，若在车辆停止之前为实施了二次制动的状态，车辆停止，则自动制动控制结束。

另一方面，在图3所示的地点b存在障碍物82的情况下，即，在从车辆的行进方向的侧方侵入障碍物传感器的识别范围81的情况下，从本车辆到障碍物82的距离较短，紧急性较高。在这样的情况下，进行以更短的时间产生所希望的制动力的较高的响应性的自动制动控制。

具体而言，如图7所示，在步骤200中成为通常状态的状态下检测出障碍物，到障碍物的距离较短而请求了较高的响应性的情况下，进行如下的处理。首先，在步骤210中，与上述的图4的步骤110相同执行开始碰撞警报的处理，从而对驾驶员提示在车辆前方存在障碍物，而具有碰撞危险性。

然后，进入步骤220，发出开始紧急制动的指示。由此，如图8所示，从自动制动的开始初期时开始以高梯度提升制动力。将此时的梯度设定为比上述的二次制动时的梯度高。即，如图5所示，在地点b，从未执行自动制动控制时的本车辆到障碍物的相对距离较短，到碰撞花费的时间较短。因此，如图8所示，若未以高梯度提升制动力，则不能避免与障碍物的碰撞。因此，通过以高梯度提升制动力，即使到障碍物的距离较短，也能够避免与障碍物的碰撞。

之后，如步骤230所示，若在车辆停止之前为实施了二次制动的状态，车辆停止，则自动制动控制结束。

但是，为了像这样以高梯度提升制动力，需要以高响应起动马达60，若为此以高梯度使马达电流成为全通电状态，则起动电流上升而导致电池电压的降低。由此，存在导致车辆所使用的各种电气设备的控制系统的工作不良的可能性。

因此，在本实施方式中，在如步骤220所示发出了开始紧急制动的指示后，在步骤230中车辆停止之前的期间，执行图9所示的紧急制动的起动时程序的各种处理。

具体而言，在步骤300中执行了车辆状态测定后，进入步骤310，开始与测定出的车辆状态相应的起动时的高频控制。

这里所说的车辆状态意味着电池电压、马达温度。若电池电压降低到规定电压以下，则存在导致车辆所使用的各种电气设备的控制系统的工作不良的可能性。另外，在马达线圈的电阻值根据马达温度，具体而言根据马达线圈温度变化，而相对于马达电流为恒定值的情况下的马达转速变化。因此，作为车辆状态测定这些电池电压、马达温度。

另外，在步骤320中，作为起动时的马达控制，进行反复基于pwm控制的马达的开启和关闭的高频控制，并决定pwm控制中的占空比(规定时间内的开启时间的比例)。例如，如图10所示，根据电池电压来使占空比变化，电池电压越低，占空比越低，由此防止由起动电流增加引起的电池电压的异常降低。

然后，进入步骤330，作为在步骤320中决定的起动时的马达控制开始pwm控制。这样，由于在起动时实施基于pwm控制的高频控制，所以能够在马达电流提升时使马达电流成为高梯度，并且抑制该梯度，防止由起动电流过大引起的电池电压的异常降低。并且，由于根据电池电压来设定pwm控制中的占空比，所以能够与电池电压的变化对应地、以规定的梯度提升马达电流。

之后，进入步骤340，判定马达60的转速是否达到阈值。将阈值设定为不超过在从高频控制切换为全通电状态下的控制时，即使起动电流上升，也不使电池电压降低到其他各种电气设备的控制系统产生动作不良的程度的马达电流的允许上限值的转速。即，若马达60的转速不充分，则在从高频控制切换为全通电状态时，起动电流开始上升并达到允许上限值。因此，在本步骤中判定马达60的转速达到阈值，从而能够防止由切换为全通电状态引起的电池电压的降低。

此外，对于马达60的转速，能够通过根据对马达60施加的驱动电压(在本实施方式的情况下为电池电压)和从开始电流供给起的经过时间进行运算来推断。另外，由于线圈电阻值根据马达线圈温度而变化，所以若基于上述的温度传感器71的检测结果来运算线圈电阻值，并与线圈电阻值的变化对应地对转速进行修正，则能够运算更加准确的马达60的转速。

当然，也可以对马达60设置转速传感器，并基于转速传感器的检测结果直接测定马达60的转速。另外，在马达60为带刷马达的情况下，由于伴随着旋转马达电流产生波纹，所以也能够基于该波纹的数量来运算马达60的转速。

并且，若在步骤340中为否定判定，则由于马达60的转速尚不充分，所以进入步骤350再次进行车辆状态测定。之后，进入步骤360，基于步骤350中的测定结果，进行起动时的pwm控制中的占空比的重新设定，从而根据需要来变更占空比。例如，基于图10，若电池电压降低，则使占空比下降等变更占空比，以防止电池电压的异常降低。

这样，若重新设定pwm控制中的占空比，则再次进行步骤340的处理，若在步骤340中为肯定判定则进入步骤370。在该情况下，由于马达60的转速充分，所以作为通常控制，开始使马达电流成为全通电状态的控制。

图11是进行如上述那样的马达控制的情况下的时序图。在图中，除了进行如上述那样的马达控制的情况下的马达电流(实线)以外，作为参考，还示有从马达60的起动时开始进行全通电状态下的控制的情况下的马达电流(虚线)。此外，本图由于是以马达60为带刷马达的情况为例，所以成为在马达电流上作为高频控制以外的变化产生波纹的状态，但这不是由高频控制引起的变动。另外，对于电池电压而言，虽然考虑到由于通过发电机的起动进行的充电等其他重要因素，而在实际的车辆中成为与图11不同的波形，但这里不考虑其他因素。

若从起动时开始以全通电状态控制马达60，则如图11中的用虚线所示的那样，能够以高梯度提升马达电流，但起动电流也上升并达到允许上限值，而导致电池电压的降低。

与此相对，在本实施方式中，由于在马达60的起动时进行基于pwm控制的高频控制，所以如图11中的用实线所示的那样，能够以高梯度提升马达电流，并且能够抑制起动电流的上升。因此，能够抑制电池电压的降低。

而且，若马达60的转速超过阈值，则马达60从高频控制切换为全通电状态下的控制。由此，马达电流可能会上升一些，但即使在该情况下，马达电流也不会达到允许上限值，也不会导致电池电压的降低。

如以上说明的那样，在本实施方式中，通过以全通电状态控制马达60使马达60进一步高输出化，并以较高的响应性得到较高的制动力。而且，仅在起动时进行高频控制从而抑制起动电流过大。由此，能够抑制电池电压的降低，并能够抑制车辆所使用的各种电气设备的控制系统的工作不良。

(其他实施方式)

本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内适当地变更。

例如，在上述实施方式中，在步骤340中将马达60的转速与阈值进行比较，从而判定是否是能够抑制起动电流的上升的状态。此外，也可以基于马达60的转速，来运算起动电流上升到什么程度，并在其运算出的起动电流为允许上限值以下的情况下，将马达60从高频控制切换为全通电状态下的控制。即，能够根据马达60的转速来运算马达60的反电动势，并能够基于该反电动势来运算切换为全通电状态下的控制的情况下的马达电流的上升量。而且，由于能够根据马达电流的上升量来运算切换后的起动电流，所以判定该起动电流是否为允许上限值以下即可。

另外，在上述实施方式中，示出了在马达60的上下游配置开关元件62、63的例子，但无需设置于双方，也可以仅设置于上下游的任意一方，将该开关元件从高频控制切换为全通电状态下的控制。另外，在马达60的上下游设置开关元件62、63的情况下，也可以将进行高频控制的一方设为开关元件62、63的任意一个。

另外，在上述实施方式中，根据电池电压来设定占空比，但也可以使用马达温度、或者使用马达温度和电池电压双方来设定。有在马达温度较低时线圈电阻值较低，浪涌电流增加的趋势。另外，预料到在马达温度较低的状态下电池的温度也较低，并预料到电池的放电/充电能力降低。因此，以温度越低占空比越低的方式进行设定，能够防止由起动时的浪涌电流增加引起的电池电压降低。

此外，各图中所示的步骤与执行各种处理的单元对应。即，执行步骤320的处理的部分相当于起动时控制单元，执行步骤330的处理的部分相当于判定单元，执行步骤370的处理的部分相当于通常控制单元。

附图标记说明

1…车辆用制动装置；19、39…泵；60…马达；61…电池；62、63…开关元件；70…制动ecu；80…车辆；81…识别范围；82…障碍物。