JP2007203861A - Electric parking brake control device - Google Patents

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Koji Makishima
孝治 巻島
Yukiya Uchimura
容基也 内村
Katsufumi Ichikawa
勝文 市川
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric parking brake control device for securing the operation stability of a vehicle when braking independently of a friction coefficient in the road surface. <P>SOLUTION: The electric parking brake control devices 40 and 60 for controlling an electric actuator 20 for changing braking force of a parking brake 10 are provided with a friction coefficient estimating section 61 for computing estimated friction coefficient in the road surface based on travelling condition of the vehicle, a target deceleration setting section 41 for setting target deceleration of the parking brake 10 in response to the estimated friction coefficient in a released state of the parking brake 10, and a control section 41c for controlling the electric actuator 20 in response to the target deceleration when controlling the parking brake 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等の車両に備えられる電動パーキングブレーキ装置の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an electric parking brake device provided in a vehicle such as an automobile.

電動パーキングブレーキは、車両の駐停車時等に制動を行うパーキングブレーキを、例えばモータ等の電動アクチュエータを用いて駆動するものである。
このような電動パーキングブレーキは、運転者が電気的なスイッチによって操作できるから、一般的な手動レバーや足踏みペダルによる操作に対して労力が低減され、また、車両の状態に応じて自動的に作動させることによって、ATクリープや坂道の傾斜等に起因する運転者の意図しない車両の動き出しを防止することができ、安全性の向上にも寄与するものである。
The electric parking brake drives a parking brake that performs braking when the vehicle is parked or stopped using an electric actuator such as a motor.
Since such an electric parking brake can be operated by an electric switch by a driver, the labor is reduced with respect to an operation by a general manual lever or a foot pedal, and automatically operates according to the state of the vehicle. By doing so, it is possible to prevent the vehicle from starting unintentionally due to AT creep, slope inclination, etc., and to contribute to the improvement of safety.

また、電動パーキングブレーキは、フットブレーキ(サービスブレーキ)を補助し、また、バックアップするため、車両が走行中に制動(動的制動)させることが知られている。
ここで、電動パーキングブレーキは、後輪を制動することが一般的であるが、電動パーキングブレーキの制動力が過大なことに起因してホイールロックが生じると、車両の操縦安定性が損なわれる。従来、電動パーキングブレーキは、車両の減速度に応じて制動力を制御するとともに、前後輪間において所定の速度差が生じた場合に制動力を低減してホイールロックを防止したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−142516号公報
In addition, the electric parking brake is known to brake (dynamic braking) while the vehicle is running in order to assist and back up the foot brake (service brake).
Here, the electric parking brake generally brakes the rear wheel, but if wheel lock occurs due to excessive braking force of the electric parking brake, the steering stability of the vehicle is impaired. Conventionally, an electric parking brake is known that controls the braking force according to the deceleration of the vehicle and prevents the wheel lock by reducing the braking force when a predetermined speed difference occurs between the front and rear wheels. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2004-142516 A

しかし、上述した従来の電動パーキングブレーキは、路面の摩擦係数が設計時に想定された値よりも小さい場合には、路面の摩擦係数に対して初期制動力が過大となってホイールロックが発生し、その後の制御によってホイールロック状態が解消されるまでの間は操縦安定性が低下する。
本発明の課題は、路面の摩擦係数に関わらず動的制動時における車両の操縦安定性を確保する電動パーキングブレーキ制御装置を提供することである。
However, in the conventional electric parking brake described above, when the road friction coefficient is smaller than the value assumed at the time of design, the initial braking force is excessive with respect to the road friction coefficient, and wheel lock occurs. The steering stability decreases until the wheel lock state is canceled by the subsequent control.
The subject of this invention is providing the electric parking brake control apparatus which ensures the steering stability of the vehicle at the time of dynamic braking irrespective of the friction coefficient of a road surface.

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、パーキングブレーキの制動力を変更する電動アクチュエータを制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、車両の走行状態に基づいて路面の推定摩擦係数を算出する摩擦係数推定部と、前記パーキングブレーキが解除された状態において、前記推定摩擦係数に応じて前記パーキングブレーキの目標減速度を設定する目標減速度設定部と、前記パーキングブレーキの制動時に、前記目標減速度に応じて前記電動アクチュエータを制御する制御部とを備えることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric parking brake control apparatus that controls an electric actuator that changes a braking force of a parking brake, a friction coefficient estimating unit that calculates an estimated friction coefficient of a road surface based on a running state of the vehicle, and the parking In a state in which the brake is released, a target deceleration setting unit that sets a target deceleration of the parking brake according to the estimated friction coefficient, and the electric actuator according to the target deceleration at the time of braking of the parking brake An electric parking brake control device comprising a control unit for controlling.

請求項2の発明は、請求項1に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、前記目標減速度設定部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも小さい場合は、前記推定摩擦係数に応じて設定される変数を目標減速度とすることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、前記目標減速度設定部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも大きい場合は、所定の定数を目標減速度とすることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、前記パーキングブレーキによって制動される制動対象輪の前記路面に対するスリップを検出するスリップ検出部を備え、前記制御部は、前記スリップ検出部がスリップを検出した場合に前記電動パーキングブレーキを解除することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、前記制御部は、前記目標減速度設定部が設定する前記目標減速度の低下に応じて、前記パーキングブレーキの制動開始から前記目標減速度が得られる制動力の発生までの所要時間を増加させることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the electric parking brake control device according to the first aspect, the target deceleration setting unit sets the estimated friction coefficient when the estimated friction coefficient is smaller than a predetermined friction coefficient determination value. The electric parking brake control device is characterized in that a variable set in accordance with the target deceleration is a target deceleration.
According to a third aspect of the present invention, in the electric parking brake control device according to the first or second aspect of the invention, the target deceleration setting unit is predetermined when the estimated friction coefficient is larger than a predetermined friction coefficient determination value. The electric parking brake control device is characterized in that the constant is a target deceleration.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric parking brake control device according to any one of the first to third aspects, the slip detection for detecting slip on the road surface of the braking target wheel braked by the parking brake. An electric parking brake control device that releases the electric parking brake when the slip detection unit detects a slip.
According to a fifth aspect of the present invention, in the electric parking brake control device according to any one of the first to fourth aspects, the control unit is configured to reduce the target deceleration set by the target deceleration setting unit. Accordingly, the electric parking brake control device is characterized in that the time required from the start of braking of the parking brake to the generation of the braking force for obtaining the target deceleration is increased.

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)電動パーキングブレーキの動的制動を開始する前に路面の推定摩擦係数を算出し、この推定摩擦係数に基づいて目標減速度を設定することによって、摩擦係数が低い路面において、制動初期に制動力が過大となってホイールロックが発生することを未然に防止し、動的制動における車両の操縦安定性を確保することができる。
(2)推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも小さい場合に、推定摩擦係数に応じて設定される変数を目標減速度とすることによって、路面の摩擦係数に対応して適切な目標減速度をきめ細かく設定することができる。
(3)推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも大きい場合に、所定の定数を目標減速度とすることによって、比較的高摩擦係数の路面においては、パーキングブレーキによる減速度を常に略一定にすることができ、運転者が車両の減速度合いを予期しやすくすることができる。
(4)制動対象輪のスリップを検出した場合に、パーキングブレーキを解除することによって、ホイールがロックし、又は、ロック傾向が発生した場合であっても直ちに回復させることができる。
(5)目標減速度の低下に応じて、制動力の立ち上がりを遅くすることによって、摩擦係数が低い路面において制動力が急激に立ち上がって車両が不安定になることを防止できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By calculating the estimated friction coefficient of the road surface before starting the dynamic braking of the electric parking brake and setting the target deceleration based on the estimated friction coefficient, the road surface having a low friction coefficient is set at the initial stage of braking. It is possible to prevent the occurrence of wheel lock due to an excessive braking force, and to ensure the steering stability of the vehicle during dynamic braking.
(2) When the estimated friction coefficient is smaller than a predetermined friction coefficient judgment value, an appropriate target reduction corresponding to the friction coefficient of the road surface is made by setting a variable set according to the estimated friction coefficient as the target deceleration. The speed can be set finely.
(3) When the estimated friction coefficient is larger than the predetermined friction coefficient judgment value, the deceleration by the parking brake is always substantially constant on the road surface having a relatively high friction coefficient by setting the predetermined constant as the target deceleration. This makes it easier for the driver to anticipate the degree of deceleration of the vehicle.
(4) When slip of the wheel to be braked is detected, by releasing the parking brake, even if the wheel is locked or a lock tendency occurs, it can be immediately recovered.
(5) By slowing down the rising of the braking force in accordance with the decrease in the target deceleration, it is possible to prevent the braking force from rising suddenly on a road surface with a low friction coefficient and causing the vehicle to become unstable.

本発明は、路面の摩擦係数に関わらず動的制動時における車両の操縦安定性を確保する電動パーキングブレーキ制御装置を提供するという課題を、車両のステアリング入力に対するヨー応答の遅れ等に基づいて路面の推定摩擦係数を算出し、この推定摩擦係数に応じて目標減速度を設定することによって解決した。   An object of the present invention is to provide an electric parking brake control device that secures the steering stability of a vehicle during dynamic braking regardless of the friction coefficient of the road surface, based on the delay of the yaw response to the steering input of the vehicle, etc. It was solved by calculating the estimated friction coefficient of and setting the target deceleration according to this estimated friction coefficient.

以下、本発明を適用した電動パーキングブレーキ制御装置を含む電動パーキングブレーキ装置の実施例について説明する。
図1は、本実施例の電動パーキングブレーキ装置の機械的構成を示す概略図である。図2は、電動パーキングブレーキ装置の回路構成を示すブロック図である。
電動パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキ10、アクチュエータユニット20、バッテリ30、コントローラ40、操作スイッチ50、車両側ユニット60を備えている。
Embodiments of an electric parking brake device including an electric parking brake control device to which the present invention is applied will be described below.
FIG. 1 is a schematic view showing a mechanical configuration of the electric parking brake device of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the electric parking brake device.
The electric parking brake device includes a parking brake 10, an actuator unit 20, a battery 30, a controller 40, an operation switch 50, and a vehicle side unit 60.

パーキングブレーキ10は、車両の車輪を制動することによって、例えば駐停車時等における車両の移動を防止するとともに、後述する動的制動を行う制動装置であって、車両の左右後輪のホイールハブ部にそれぞれ設けられている。パーキングブレーキ10は、フットブレーキ(サービスブレーキ)として用いられるディスクブレーキのロータの内径側に配置された図示しないブレーキドラムと、制動時にこのブレーキドラムの内径側に加圧接触する図示しないブレーキシューとを備えたいわゆるドラムインディスクタイプのものである。   The parking brake 10 is a braking device that brakes the wheels of the vehicle to prevent the vehicle from moving during, for example, parking and stopping, and performs dynamic braking described later. Are provided respectively. The parking brake 10 includes a brake drum (not shown) disposed on the inner diameter side of a rotor of a disc brake used as a foot brake (service brake) and a brake shoe (not shown) that pressurizes and contacts the inner diameter side of the brake drum during braking. It is a so-called drum-in-disc type.

アクチュエータユニット20は、パーキングブレーキ10のシューを駆動し、パーキングブレーキ10が制動力を発生する制動状態と、実質的に制動力を発生しない解除状態との間の移行を行うものである。アクチュエータユニット20は、パーキングブレーキケーブル21を備え、車両の例えばフロアパネル部に固定されている。
アクチュエータユニット20は、例えば直流(DC)モータの回転力を減速ギア列によって減速してリードスクリュを回転させ、このリードスクリュにネジ結合されたイコライザによってパーキングブレーキケーブル21を牽引し又は弛緩させるものである。
The actuator unit 20 drives the shoe of the parking brake 10 and makes a transition between a braking state in which the parking brake 10 generates a braking force and a released state in which the braking force is not substantially generated. The actuator unit 20 includes a parking brake cable 21 and is fixed to, for example, a floor panel portion of the vehicle.
For example, the actuator unit 20 reduces the rotational force of a direct current (DC) motor by a reduction gear train, rotates a lead screw, and pulls or relaxes the parking brake cable 21 by an equalizer screwed to the lead screw. is there.

パーキングブレーキケーブル21は、左右のパーキングブレーキ10に対応してそれぞれ設けられ、図示しないリアサスペンションのストロークに応じて変形するよう可撓性を備えている。パーキングブレーキケーブル21は、牽引されることによってパーキングブレーキ10を制動状態とし、また弛緩されることによってパーキングブレーキ10を解除状態とするものである。
ここで、アクチュエータユニット20は、パーキングブレーキケーブル21に負荷される牽引力を調整することによって、制動状態におけるパーキングブレーキ10の制動力を調整する機能を備えている。この牽引力の調整は、アクチュエータユニット20がパーキングブレーキケーブル21を牽引するストロークを変化させることによって行われ、このためアクチュエータユニット20は、このストロークを検出する図示しないストロークセンサが設けられている。
The parking brake cables 21 are provided corresponding to the left and right parking brakes 10, respectively, and have flexibility so as to be deformed according to a stroke of a rear suspension (not shown). The parking brake cable 21 brings the parking brake 10 into a braking state by being pulled, and releases the parking brake 10 by being relaxed.
Here, the actuator unit 20 has a function of adjusting the braking force of the parking brake 10 in the braking state by adjusting the traction force applied to the parking brake cable 21. The adjustment of the traction force is performed by changing the stroke with which the actuator unit 20 pulls the parking brake cable 21. For this reason, the actuator unit 20 is provided with a stroke sensor (not shown) that detects this stroke.

バッテリ30は、車両の電装系の主電源として用いられる二次電池であって、例えば直流12Vの端子電圧を発生するものである。バッテリ30は、プラス端子31、マイナス端子32を備えている。
プラス端子31は、コントローラ40に配線(ハーネス)を介して接続されている。このプラス端子31からコントローラ40に電力を供給する配線は、図2に示すように、イグニッション配線31a、常時接続配線31bが設けられている。イグニッション配線31aは、その中間部にイグニッションスイッチのオンオフと連動して導通、遮断が切換えられるイグニッションリレーIが挿入され、車両の走行用動力源であるエンジンのオン時に通電されるものである。また、常時接続配線31bは、イグニッションスイッチの操作に関わらず、常時通電されているものである。
また、マイナス端子32は、車両の車体(ボディ)に対して接地されている。
The battery 30 is a secondary battery that is used as a main power source for a vehicle electrical system, and generates, for example, a DC 12V terminal voltage. The battery 30 includes a plus terminal 31 and a minus terminal 32.
The plus terminal 31 is connected to the controller 40 via wiring (harness). As shown in FIG. 2, the wiring for supplying power from the plus terminal 31 to the controller 40 is provided with an ignition wiring 31a and a constant connection wiring 31b. The ignition wiring 31a is inserted at its intermediate portion with an ignition relay I that is switched between conducting and interrupting in conjunction with the on / off of the ignition switch, and is energized when the engine that is the power source for driving the vehicle is turned on. The always-connected wiring 31b is always energized regardless of the operation of the ignition switch.
The minus terminal 32 is grounded with respect to the vehicle body.

コントローラ40は、操作スイッチ50からの入力等に応じてアクチュエータユニット20を制御し、パーキングブレーキケーブル21の牽引力を変化させることによってパーキングブレーキ10の制動力を変化させるものであって、図2に示すように、ECU41、リレー42、前後Gセンサ43を備えている。   The controller 40 controls the actuator unit 20 in accordance with an input from the operation switch 50, and changes the braking force of the parking brake 10 by changing the traction force of the parking brake cable 21, which is shown in FIG. Thus, the ECU 41, the relay 42, and the front / rear G sensor 43 are provided.

ECU41は、操作スイッチ50、車両側ユニット60からの入力に応じて、パーキングブレーキ10の制動要否を判断するとともに、後述する動的制動における制御を行うCPUを備えている。ECU41は、統合コントローラ41a、目標減速度設定部41b、駆動制御部41cを備えている。
統合コントローラ41aは、目標減速度設定部41b、駆動制御部41cを統括的に制御するものである。
目標減速度設定部41bは、後述する車両側ユニット60の摩擦係数推定部61から入力される路面の推定摩擦係数に基づいて、動的制動時にパーキングブレーキ10の制動力によって発生させる目標減速度を設定するものである。この動的制動の制御については、後に詳しく説明する。
駆動制御部41cは、目標減速度設定部41bが設定した目標減速度と、前後Gセンサ43が検出する実際の減速度(減速方向の加速度)とに基づいて、例えば公知のフィードバック制御等を行うことによって、動的制動時における車両の減速度が目標減速度と略一致するように、リレー42を介してアクチュエータユニット20を制御するものである。
The ECU 41 includes a CPU that determines whether or not the parking brake 10 needs to be braked in accordance with inputs from the operation switch 50 and the vehicle-side unit 60 and performs control in dynamic braking described later. The ECU 41 includes an integrated controller 41a, a target deceleration setting unit 41b, and a drive control unit 41c.
The integrated controller 41a comprehensively controls the target deceleration setting unit 41b and the drive control unit 41c.
The target deceleration setting unit 41b generates a target deceleration generated by the braking force of the parking brake 10 during dynamic braking based on the estimated friction coefficient of the road surface input from a friction coefficient estimation unit 61 of the vehicle side unit 60 described later. It is to set. This dynamic braking control will be described in detail later.
The drive control unit 41c performs, for example, known feedback control based on the target deceleration set by the target deceleration setting unit 41b and the actual deceleration (acceleration in the deceleration direction) detected by the front / rear G sensor 43. Thus, the actuator unit 20 is controlled via the relay 42 so that the deceleration of the vehicle during dynamic braking substantially matches the target deceleration.

リレー42は、ECU41の駆動制御部41cが出力する制御信号に応じて、アクチュエータユニット20に対してその駆動電力を供給するものであって、パーキングブレーキ10の制動状態から解除状態への移行、及び、解除状態から制動状態への移行を行うため、駆動電力の極性を反転させる機能を備えるとともに、アクチュエータユニット20の駆動時以外は、アクチュエータユニット20との導通を遮断した中立状態となっている。   The relay 42 supplies driving power to the actuator unit 20 in response to a control signal output from the drive control unit 41c of the ECU 41. The relay 42 shifts the parking brake 10 from the braking state to the released state, and In order to make a transition from the release state to the braking state, a function of reversing the polarity of the drive power is provided, and the actuator unit 20 is in a neutral state where conduction with the actuator unit 20 is interrupted except when the actuator unit 20 is driven.

前後Gセンサ43は、車両の前後方向における加速度を検出する加速度センサを備え、その出力をECU41に入力するものである。   The front-rear G sensor 43 includes an acceleration sensor that detects acceleration in the front-rear direction of the vehicle, and inputs the output to the ECU 41.

操作スイッチ50は、運転者等のユーザがパーキングブレーキ10の制動状態、解除状態のマニュアルによる選択操作、及び、制動状態において制動力を増加させる増し引き操作等を入力する操作部であって、例えば車両の図示しないインストルメントパネルに装着された押しボタンスイッチを備えている。   The operation switch 50 is an operation unit for a user such as a driver to input a manual selection operation of the braking state of the parking brake 10 and a release state, and an extra pulling operation for increasing the braking force in the braking state. A push button switch mounted on an instrument panel (not shown) of the vehicle is provided.

車両側ユニット60は、コントローラ40と協働して本発明を適用した電動パーキングブレーキ制御装置を構成するものであって、例えば、車両のエンジンを制御するエンジン制御ユニット(ECU)、トランスミッション(変速機)を制御するトランスミッション制御ユニット(TCU)、ABS制御を含むVDC制御を行うVDC制御ユニット、車両のその他の電装品を統括的に制御する車両統合ユニットを備え、コントローラ40と車載LANの一種であるCAN通信システムを介して通信するものである。
また、車両側ユニット60は、摩擦係数推定部61、スリップ検出部62、ヨーレートセンサ63、横Gセンサ64、前輪速度センサ65、後輪速度センサ66、前輪舵角センサ67を備えている。
The vehicle-side unit 60 constitutes an electric parking brake control device to which the present invention is applied in cooperation with the controller 40. For example, an engine control unit (ECU) that controls the engine of the vehicle, a transmission (transmission) ), A VDC control unit that performs VDC control including ABS control, and a vehicle integration unit that comprehensively controls other electrical components of the vehicle. It communicates via a CAN communication system.
The vehicle unit 60 includes a friction coefficient estimation unit 61, a slip detection unit 62, a yaw rate sensor 63, a lateral G sensor 64, a front wheel speed sensor 65, a rear wheel speed sensor 66, and a front wheel steering angle sensor 67.

摩擦係数推定部61は、車両が走行している路面の摩擦係数を、車両の走行状態に基づいて推定するものであって、例えば、ヨーレートセンサ63、横Gセンサ64、前輪舵角センサ67の出力等を用いて公知の摩擦係数推定演算を行うものである。
具体的には、摩擦係数推定部61は、運転者のステアリング操作入力を前輪舵角センサ67によって検出し、これに対する車両挙動の応答遅れをヨーレートセンサ63、横Gセンサ64によって検出し、応答遅れ時間等に基づいて路面の摩擦係数を推定する。このような摩擦係数の推定方法は、例えば、特開2001−39289号公報等に記載されている。
The friction coefficient estimation unit 61 estimates the friction coefficient of the road surface on which the vehicle is traveling based on the traveling state of the vehicle. For example, the friction coefficient estimation unit 61 includes a yaw rate sensor 63, a lateral G sensor 64, and a front wheel steering angle sensor 67. A known friction coefficient estimation calculation is performed using an output or the like.
Specifically, the friction coefficient estimation unit 61 detects the driver's steering operation input by the front wheel steering angle sensor 67, detects the response delay of the vehicle behavior to this by the yaw rate sensor 63 and the lateral G sensor 64, and the response delay. Estimate the friction coefficient of the road surface based on time etc. Such a friction coefficient estimation method is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-39289.

スリップ検出部62は、パーキングブレーキ10の制動対象輪である後輪と路面との間において、パーキングブレーキ10の制動力が過大なことに起因して発生するスリップを検出するものであって、前輪速度センサ65、後輪速度センサ66の出力差(前後輪の回転速度差)が所定の閾値以上となった際にスリップが発生したと判定するものである。   The slip detection unit 62 detects slip generated due to an excessive braking force of the parking brake 10 between the rear wheel, which is a braking target wheel of the parking brake 10, and the road surface. It is determined that a slip has occurred when the output difference between the speed sensor 65 and the rear wheel speed sensor 66 (rotational speed difference between the front and rear wheels) exceeds a predetermined threshold value.

ヨーレートセンサ63は、車両が旋回等によって鉛直方向の軸回りに回転(ヨーイング)する際の角速度を検出するものである。
横Gセンサ64は、例えば旋回時における求心加速度のように、車両の車幅方向に作用する加速度を検出するものである。
前輪速度センサ65、後輪速度センサ66は、それぞれ前後輪のホイールハブ部に備えられ、車輪の回転速度に応じた車速パルス信号を出力するものである。
前輪舵角センサ67は、ステアリング操作に伴う前輪の舵角を検出するものであって、例えばステアリングコラムに装着された位置エンコーダを備えている。
The yaw rate sensor 63 detects an angular velocity when the vehicle rotates (yaws) around a vertical axis by turning or the like.
The lateral G sensor 64 detects acceleration acting in the vehicle width direction of the vehicle, such as centripetal acceleration during turning.
The front wheel speed sensor 65 and the rear wheel speed sensor 66 are respectively provided in the wheel hub portions of the front and rear wheels, and output vehicle speed pulse signals corresponding to the rotational speed of the wheels.
The front wheel rudder angle sensor 67 detects the rudder angle of the front wheels accompanying the steering operation, and includes, for example, a position encoder mounted on the steering column.

本実施例の電動パーキングブレーキ装置は、フットブレーキ(サービスブレーキ)の補助又はバックアップ用として、車両が走行中に制動力を発生する動的制動を行う機能を備えている。
図3は、本実施例の電動パーキングブレーキ装置における動的制動の制御を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
The electric parking brake device according to the present embodiment has a function of performing dynamic braking that generates braking force while the vehicle is traveling, for assisting or backing up a foot brake (service brake).
FIG. 3 is a flowchart showing control of dynamic braking in the electric parking brake device of this embodiment. Hereinafter, the steps will be described step by step.

<ステップS01:推定摩擦係数算出>
車両側ユニット60の摩擦係数推定部61は、上述したようにステアリング入力に対するヨー応答遅れ等に基づいて、車両が現在走行中の路面の推定摩擦係数μを算出してコントローラ40のECU41に伝達し、ステップS02に進む。
<ステップS02:推定摩擦係数判断>
ECU41は、推定摩擦係数μを、所定の摩擦係数判定値(閾値)である0.4と比較し、推定摩擦係数μが0.4以上である場合はステップS03に進み、0.4未満である場合はステップS08に進む。
<Step S01: Estimated friction coefficient calculation>
The friction coefficient estimation unit 61 of the vehicle unit 60 calculates the estimated friction coefficient μ of the road surface on which the vehicle is currently traveling based on the yaw response delay with respect to the steering input as described above, and transmits it to the ECU 41 of the controller 40. The process proceeds to step S02.
<Step S02: Estimated Friction Coefficient Determination>
The ECU 41 compares the estimated friction coefficient μ with a predetermined friction coefficient determination value (threshold value) of 0.4, and if the estimated friction coefficient μ is 0.4 or more, the ECU 41 proceeds to step S03 and is less than 0.4. If there is, the process proceeds to step S08.

<ステップS03:目標減速度設定>
ECU41の目標減速度設定部41bは、パーキングブレーキ10の動的制動における目標減速度Gを、所定の定数である0.4(G(ここで、1G=9.8m/s2))に設定してステップS04に進む。
<ステップS04:必要制動力、制動到達時間設定>
ECU41の駆動制御部41cは、ステップS03において設定された目標減速度0.4(G)に基づいて、必要制動力F0.4及び制動到達時間T0.4を設定し、ステップS05に進む。
ここで、必要制動力F0.4は、動的制動による減速度として目標減速度と同じ0.4Gが得られるように設定された制動力であり、また、制動到達時間T0.4は、アクチュエータユニット20に通電を開始することによって制動を開始してから、パーキングブレーキ10の制動力が必要制動力F0.4となるまでの所要時間である。
<Step S03: Target deceleration setting>
The target deceleration setting unit 41b of the ECU 41 sets the target deceleration G in the dynamic braking of the parking brake 10 to a predetermined constant of 0.4 (G (here, 1G = 9.8 m / s 2 )). Then, the process proceeds to step S04.
<Step S04: Necessary braking force and braking arrival time setting>
Drive control section 41c of the ECU41 is based on the set target deceleration 0.4 (G) in step S03, sets the required braking force F 0.4 and braking arrival time T 0.4, the process proceeds to step S05.
Here, the necessary braking force F 0.4 is a braking force set so as to obtain the same 0.4 G as the target deceleration as the deceleration by dynamic braking, and the braking arrival time T 0.4 is the actuator unit 20. Is the time required from when braking is started by starting energization until the braking force of the parking brake 10 reaches the required braking force F0.4 .

図4は、推定摩擦係数と制動到達時間との相関を示すグラフである。
制動到達時間は、推定摩擦係数が0.4を超える領域、及び、0.15未満の領域においては、それぞれ1秒及び3秒で一定に設定され、推定摩擦係数が0.4以下であって0.15以上の領域においては、推定摩擦係数の低下量に比例した時間だけ制動到達時間が長くなるようになっている。
FIG. 4 is a graph showing the correlation between the estimated friction coefficient and the braking arrival time.
The braking arrival time is set to be constant at 1 second and 3 seconds in the region where the estimated friction coefficient exceeds 0.4 and in the region less than 0.15, respectively, and the estimated friction coefficient is 0.4 or less. In the region of 0.15 or more, the braking arrival time is increased by a time proportional to the amount of decrease in the estimated friction coefficient.

<ステップS05:パーキングブレーキ駆動>
ECU41の駆動制御部41cは、ステップS04において設定した必要制動力F0.4及び制動到達時間T0.4を用いて、アクチュエータユニット20にパーキングブレーキ10を駆動させる。
このとき、駆動制御部41cは、リレー42を制御してアクチュエータユニット20に通電し、パーキングブレーキ10を解除状態から必要制動力F0.4が発生する状態まで、制動到達時間T0.4がかかるように連続的に制動力を増加させ、ステップS06に進む。
<Step S05: Parking brake drive>
Drive control section 41c of the ECU41 uses the necessary braking force F 0.4 and braking arrival time T 0.4, which is set at step S04, the actuator unit 20 drives the parking brake 10.
At this time, the drive control section 41c is energized the actuator unit 20 controls the relay 42, to the state required braking force F 0.4 from the release state the parking brake 10 occurs continuously as braking arrival time T 0.4-consuming Thus, the braking force is increased and the process proceeds to step S06.

<ステップS06:実減速度判断>
ECU41の目標減速度設定部41bは、前後Gセンサ43が検出した車両の実際の減速加速度(実減速度)が、目標減速度である0.4(G)以上であるか否かを判断し、実減速度が0.4(G)以上である場合は、現在の制動力が目標制動力F0.4に到達したものと判定してステップS07に進み、0.4(G)未満である場合は、制動力をさらに増加させる必要があると判定し、ステップS05に戻ってそれ以降の処理を繰返す。
<ステップS07:制動力維持>
ECU41の駆動制御部41cは、リレー42を介してアクチュエータユニット20を制御し、パーキングブレーキ10の制動力が現在の制動力F0.4を維持するようにする。
<Step S06: Judgment of actual deceleration>
The target deceleration setting unit 41b of the ECU 41 determines whether or not the actual deceleration acceleration (actual deceleration) of the vehicle detected by the front-rear G sensor 43 is equal to or greater than the target deceleration of 0.4 (G). If the actual deceleration is 0.4 (G) or more, it is determined that the current braking force has reached the target braking force F 0.4 , and the process proceeds to step S07, where it is less than 0.4 (G). Determines that it is necessary to further increase the braking force, and returns to step S05 to repeat the subsequent processing.
<Step S07: Maintaining braking force>
The drive control unit 41c of the ECU 41 controls the actuator unit 20 via the relay 42 so that the braking force of the parking brake 10 maintains the current braking force F0.4 .

<ステップS08:目標減速度設定>
ECU41の目標減速度設定部41bは、パーキングブレーキ10の動的制動における目標減速度Gを、推定摩擦係数μと同じ値(μ(G))に設定してステップS09に進む。
<Step S08: Target deceleration setting>
The target deceleration setting unit 41b of the ECU 41 sets the target deceleration G in the dynamic braking of the parking brake 10 to the same value (μ (G)) as the estimated friction coefficient μ, and proceeds to step S09.

<ステップS09:必要制動力、制動到達時間設定>
ECU41の駆動制御部41cは、ステップS08において設定された目標減速度に基づいて、必要制動力Fμ及び制動到達時間Tμを設定し、ステップS10に進む。
ここで、必要制動力Fμは、動的制動による減速度として目標減速度μ(G)と同じ減速Gが得られるように設定された制動力であり、また、制動到達時間Tμは、アクチュエータユニット20に通電を開始することによって制動を開始してから、パーキングブレーキ10の制動力が必要制動力Fμとなるまでの所要時間である。
<Step S09: Necessary braking force and braking arrival time setting>
The drive control unit 41c of the ECU 41 sets the required braking force Fμ and the braking arrival time Tμ based on the target deceleration set in step S08, and proceeds to step S10.
Here, the necessary braking force Fμ is a braking force set so as to obtain the same deceleration G as the target deceleration μ (G) as a deceleration by dynamic braking, and the braking arrival time Tμ is the actuator unit time. 20 is a required time from when braking is started by starting energization 20 until the braking force of the parking brake 10 reaches the required braking force Fμ.

<ステップS10:パーキングブレーキ駆動>
ECU41の駆動制御部41cは、ステップS09において設定した必要制動力Fμ及び制動到達時間Tμを用いて、アクチュエータユニット20にパーキングブレーキ10を駆動させる。
このとき、駆動制御部41cは、リレー42を制御してアクチュエータユニット20に通電し、パーキングブレーキ10を解除状態から必要制動力Fμが発生する状態まで、制動到達時間Tμがかかるように連続的に制動力を増加させ、ステップS11に進む。
<Step S10: Parking brake drive>
The drive control unit 41c of the ECU 41 causes the actuator unit 20 to drive the parking brake 10 using the necessary braking force Fμ and the braking arrival time Tμ set in step S09.
At this time, the drive control unit 41c energizes the actuator unit 20 by controlling the relay 42, and continuously takes a braking arrival time Tμ from the release state of the parking brake 10 to the state where the necessary braking force Fμ is generated. The braking force is increased and the process proceeds to step S11.

<ステップS11:実減速度判断>
ECU41の目標減速度設定部41bは、前後Gセンサ43が検出した車両の実際の減速加速度(実減速度)が、目標減速度であるμ(G)以上であるか否かを判断し、実減速度がμ(G)以上である場合は、現在の制動力が目標制動力Fμに到達したものと判定して判定してステップS12に進み、μ(G)未満である場合は、制動力をさらに増加させる必要があるか、又は、スリップが発生しているおそれがあると判定してステップS13に進む。
<ステップS12:制動力維持>
ECU41の駆動制御部41cは、リレー42を介してアクチュエータユニット20を制御し、パーキングブレーキ10の制動力が現在の制動力Fμを維持するようにする。
<Step S11: Judgment of actual deceleration>
The target deceleration setting unit 41b of the ECU 41 determines whether or not the actual deceleration acceleration (actual deceleration) of the vehicle detected by the front-rear G sensor 43 is equal to or larger than the target deceleration μ (G). If the deceleration is not less than μ (G), it is determined that the current braking force has reached the target braking force Fμ, and the process proceeds to step S12. If the deceleration is less than μ (G), the braking force is determined. It is determined that it is necessary to further increase or there is a possibility that slip has occurred, and the process proceeds to step S13.
<Step S12: Maintaining braking force>
The drive control unit 41c of the ECU 41 controls the actuator unit 20 via the relay 42 so that the braking force of the parking brake 10 maintains the current braking force Fμ.

<ステップS13:前後輪速度差判断>
スリップ検出部62は、前輪速度センサ65、後輪速度センサ66それぞれの出力に基づいて、前後輪の速度差が所定の電動パーキングブレーキ解除閾値であるa%以上であるか否かを判断し、その判断結果をECU41に伝達する。
そして、前後輪の速度差がa%以上である場合は、後輪がロックし、又は、ロック傾向にあるものと判定してステップS14に進み、a%未満である場合は、制動力をさらに増加させるためにステップS10に戻ってそれ以降の処理を繰返す。
ここで、電動パーキングブレーキ解除閾値aは、パーキングブレーキ10の制動力によって後輪の路面に対するスリップ率が増加し、後輪の動摩擦係数が低下して車両の安定性に支障をきたす程度のスリップを検出することを考慮して設定される。
<ステップS14:電動パーキングブレーキ解除>
ECU41の駆動制御部41cは、リレー42に対して制御信号を出力し、アクチュエータユニット20を駆動してパーキングブレーキ10を制動状態から解除状態へ移行させ、ステップS01に戻る。
<Step S13: Judge front and rear wheel speed difference>
The slip detection unit 62 determines whether or not the speed difference between the front and rear wheels is greater than or equal to a predetermined electric parking brake release threshold value a% based on the outputs of the front wheel speed sensor 65 and the rear wheel speed sensor 66. The determination result is transmitted to the ECU 41.
If the speed difference between the front and rear wheels is greater than or equal to a%, it is determined that the rear wheels are locked or tend to be locked, and the process proceeds to step S14. In order to increase, the process returns to step S10 and the subsequent processing is repeated.
Here, the electric parking brake release threshold value a is a slip that increases the slip ratio of the rear wheel with respect to the road surface due to the braking force of the parking brake 10 and decreases the dynamic friction coefficient of the rear wheel, thereby impairing the stability of the vehicle. It is set in consideration of detection.
<Step S14: Release of electric parking brake>
The drive control unit 41c of the ECU 41 outputs a control signal to the relay 42, drives the actuator unit 20 to shift the parking brake 10 from the braking state to the released state, and returns to step S01.

以上のように、本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)パーキングブレーキ10の動的制動を開始する前に、路面の推定摩擦係数μを算出し、この推定摩擦係数μが摩擦係数判定値である0.4よりも小さい場合に、目標減速度を推定摩擦係数に応じた変数であるμ(G)に設定することによって、比較的摩擦係数が低く滑り易い路面の場合であっても、摩擦係数に応じた適切な目標減速度を設定することができ、初期制動力が過大なことによるホイールロックを防止することができる。
(2)推定摩擦係数が摩擦係数判定値である0.4以上である場合に、目標減速度を定数である0.4(G)に設定することによって、比較的摩擦係数が高い路面においては、パーキングブレーキ10による制動力を常に略一定にすることができ、運転者が車両の減速度合いを予期しやすくすることができる。
(3)前後輪の速度差に基づいて後輪のスリップを検出した場合に、パーキングブレーキ10を解除することによって、ホイールがロックし、又は、ロック傾向が発生した場合であっても直ちに回復させることができる。
(4)目標減速度の低下に応じて必要制動力が発生するまでの制動到達時間を長くすることによって、摩擦係数が低く滑りやすい路面を走行中に、制動力が急激に立ち上がって車両が不安定になることを防止できる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Before the dynamic braking of the parking brake 10 is started, an estimated friction coefficient μ of the road surface is calculated, and when the estimated friction coefficient μ is smaller than the friction coefficient determination value 0.4, the target deceleration Is set to μ (G), which is a variable according to the estimated friction coefficient, to set an appropriate target deceleration according to the friction coefficient even in the case of a slippery road surface having a relatively low friction coefficient. The wheel lock due to excessive initial braking force can be prevented.
(2) When the estimated friction coefficient is 0.4 or more, which is the friction coefficient judgment value, by setting the target deceleration to a constant 0.4 (G), on a road surface with a relatively high friction coefficient Thus, the braking force by the parking brake 10 can be made substantially constant at all times, and the driver can easily expect the degree of deceleration of the vehicle.
(3) When slip of the rear wheel is detected based on the speed difference between the front and rear wheels, the parking brake 10 is released to immediately recover the wheel even when the wheel is locked or the locking tendency occurs. be able to.
(4) By increasing the braking arrival time until the required braking force is generated according to the decrease in the target deceleration, the braking force suddenly rises and the vehicle is It can prevent becoming stable.

(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)電動パーキングブレーキ制御装置の構成は、実施例の構成に限らず適宜変更することができる。例えば、摩擦係数推定部、目標減速度設定部、制御部等の各構成要素は、その2つ以上を一体化して構成してもよい。
(2)路面の摩擦係数を推定する方法は、実施例の方法に限らず、他の方法を用いてもよい。例えば、車体すべり角の操舵に対する応答遅れに基づいて摩擦係数を推定するようにしてもよい。
(3)制動対象輪のスリップを検出する方法は、実施例のように前後輪の速度差を検出する方法に限らず、他の方法を用いてもよい。例えば、車両の前後加速度に基づいてスリップを検出したり、後輪の回転速度が0となったときにホイールロックによるスリップが生じているものと判定するようにしてもよい。また、前後輪の速度差を検出する場合であっても、実施例のように比率によって検出するものに限らず、速度差の絶対値によって検出するようにしてもよい。
(4)電動パーキングブレーキ装置の構成は、実施例のものに限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施例のパーキングブレーキは、フットブレーキ用のブレーキディスクの内径側に配置されたドラムを用いるものであるが、パーキングブレーキの形式は他の形式であってもよく、例えば、フットブレーキ用のディスクブレーキ又はドラムブレーキとその摩擦材を共用し、パーキングブレーキと一体化したものであってもよい。
また、実施例のパーキングブレーキは、ボディ側に固定された電動アクチュエータを用い、パーキングブレーキケーブルを介してパーキングブレーキを駆動するものであったが、本発明はこれに限らず、例えば電動アクチュエータをホイールハブ側に設けてパーキングブレーキと一体化したいわゆるビルトイン型の電動パーキングブレーキにも適用することができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of the electric parking brake control device is not limited to the configuration of the embodiment and can be changed as appropriate. For example, two or more components such as a friction coefficient estimation unit, a target deceleration setting unit, and a control unit may be integrated.
(2) The method of estimating the friction coefficient of the road surface is not limited to the method of the embodiment, and other methods may be used. For example, the friction coefficient may be estimated based on a response delay with respect to steering of the vehicle body slip angle.
(3) The method of detecting the slip of the braking target wheel is not limited to the method of detecting the speed difference between the front and rear wheels as in the embodiment, and other methods may be used. For example, slip may be detected based on the longitudinal acceleration of the vehicle, or it may be determined that slip due to wheel lock has occurred when the rotational speed of the rear wheel becomes zero. Further, even when the speed difference between the front and rear wheels is detected, the speed difference is not limited to that detected by the ratio as in the embodiment, but may be detected by the absolute value of the speed difference.
(4) The configuration of the electric parking brake device is not limited to that of the embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, the parking brake of the embodiment uses a drum arranged on the inner diameter side of a brake disc for a foot brake, but the parking brake may be of other types, for example, for a foot brake. The disc brake or drum brake and its friction material may be shared and integrated with the parking brake.
Further, the parking brake of the embodiment uses an electric actuator fixed on the body side and drives the parking brake via a parking brake cable. However, the present invention is not limited to this, and for example, the electric actuator is a wheel. The present invention can also be applied to a so-called built-in type electric parking brake provided on the hub side and integrated with the parking brake.

本発明を適用した電動パーキングブレーキ制御装置を含む電動パーキングブレーキ装置の実施例における機械的構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the mechanical structure in the Example of the electric parking brake apparatus containing the electric parking brake control apparatus to which this invention is applied. 図1の電動パーキングブレーキ装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the electric parking brake apparatus of FIG. 図1の電動パーキングブレーキ装置における動的制動の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of the dynamic braking in the electric parking brake apparatus of FIG. 図1の電動パーキングブレーキ装置における推定摩擦係数と目標到達時間との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with the estimated friction coefficient and target arrival time in the electric parking brake apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 パーキングブレーキ
20 アクチュエータユニット
21 パーキングブレーキケーブル
30 バッテリ
40 コントローラ
41 ECU
41b 目標減速度設定部
41c 駆動制御部
43 前後Gセンサ
50 操作スイッチ
60 車両側ユニット
61 摩擦係数推定部
62 スリップ検出部


DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Parking brake 20 Actuator unit 21 Parking brake cable 30 Battery 40 Controller 41 ECU
41b Target deceleration setting unit 41c Drive control unit 43 Front / rear G sensor 50 Operation switch 60 Vehicle side unit 61 Friction coefficient estimation unit 62 Slip detection unit


Claims (5)

パーキングブレーキの制動力を変更する電動アクチュエータを制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、
車両の走行状態に基づいて路面の推定摩擦係数を算出する摩擦係数推定部と、
前記パーキングブレーキが解除された状態において、前記推定摩擦係数に応じて前記パーキングブレーキの目標減速度を設定する目標減速度設定部と、
前記パーキングブレーキの制動時に、前記目標減速度に応じて前記電動アクチュエータを制御する制御部と
を備えることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
In the electric parking brake control device that controls the electric actuator that changes the braking force of the parking brake,
A friction coefficient estimator that calculates an estimated friction coefficient of the road surface based on the running state of the vehicle;
A target deceleration setting unit that sets a target deceleration of the parking brake according to the estimated friction coefficient in a state where the parking brake is released;
An electric parking brake control device comprising: a control unit that controls the electric actuator in accordance with the target deceleration when the parking brake is braked.
請求項1に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、
前記目標減速度設定部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも小さい場合は、前記推定摩擦係数に応じて設定される変数を目標減速度とすること
を特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
In the electric parking brake control device according to claim 1,
When the estimated friction coefficient is smaller than a predetermined friction coefficient determination value, the target deceleration setting unit sets a variable set according to the estimated friction coefficient as a target deceleration. Control device.
請求項1又は請求項2に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、
前記目標減速度設定部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数判定値よりも大きい場合は、所定の定数を目標減速度とすること
を特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
In the electric parking brake control device according to claim 1 or 2,
The electric parking brake control device, wherein the target deceleration setting unit sets a predetermined constant as a target deceleration when the estimated friction coefficient is larger than a predetermined friction coefficient determination value.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、
前記パーキングブレーキによって制動される制動対象輪の前記路面に対するスリップを検出するスリップ検出部を備え、
前記制御部は、前記スリップ検出部がスリップを検出した場合に前記電動パーキングブレーキを解除すること
を特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
In the electric parking brake control device according to any one of claims 1 to 3,
A slip detector for detecting a slip of the wheel to be braked braked by the parking brake with respect to the road surface;
The electric parking brake control device, wherein the control unit releases the electric parking brake when the slip detection unit detects a slip.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動パーキングブレーキ制御装置において、
前記制御部は、前記目標減速度設定部が設定する前記目標減速度の低下に応じて、前記パーキングブレーキの制動開始から前記目標減速度が得られる制動力の発生までの所要時間を増加させることを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置である。


In the electric parking brake control device according to any one of claims 1 to 4,
The control unit increases a required time from the start of braking of the parking brake to the generation of a braking force for obtaining the target deceleration in response to a decrease in the target deceleration set by the target deceleration setting unit. This is an electric parking brake control device.


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