JP4657852B2 - 電動パーキングブレーキ装置 - Google Patents
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Description
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。
また、電動パーキングブレーキは、坂道等に駐車した場合の車両の動き出しを防止するため、傾斜センサの出力に基づいてその制動力を設定するようにしたものが知られている(例えば、特許文献3,4参照)。
本発明の課題は、信頼性を向上した電動パーキングブレーキ装置を提供することである。
請求項1の発明は、電動アクチュエータによって駆動され、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記車両の状態を検出しかつその出力が前記パーキングブレーキの目標制動力の設定に用いられる複数の車両状態検出部と、前記複数の車両状態検出部の出力を比較し、前記目標制動力を大きくする傾向が強い車両状態検出部の出力に対して、他の車両状態検出部の出力よりも大きな重み付けを行い前記目標制動力の設定を行う目標制動力設定部とを備える電動パーキングブレーキ装置である。
請求項3の発明は、請求項1に記載の電動パーキングブレーキ装置において、前記複数の車両状態検出部は、前記車両の傾斜を検出する傾斜センサと、前記車両の主ブレーキの制動力に相関するパラメータを検出する主ブレーキセンサとを含み、前記目標制動力設定部は、前記傾斜センサの出力に基づいて求められる第1の制動力と、前記主ブレーキセンサの出力に基づいて求められる第2の制動力とを比較し、この制動力が大きい側のセンサの出力に基づいて前記目標制動力の設定を行うことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置である。
図1は、実施例1の電動パーキングブレーキ装置の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、車両側ユニット50を備えている。
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。
プラス端子31は、コントローラ40、車両側ユニット50に配線(ハーネス)を介してそれぞれ接続されている。
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。
ECU41は、マニュアル操作スイッチ43、車両側ユニット50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、後述する目標制動力の設定を行うCPUを備えている。
図3は、この目標制動力設定時の動作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。
(ステップS01:マニュアル操作有無判断)
ECU41は、マニュアル操作スイッチ43に対して、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させるマニュアル操作が入力されたか否かを検出し、操作があった場合はステップS03に進み、操作がなかった場合はステップS02に進む。
ECU41は、パーキングブレーキ10を自動的に解除状態から制動状態に移行させる条件である自動制動条件を充足したか否かを判断する。
ここで、自動制動条件は、例えば以下の項目を含む。
(a)車輪速度=0
(b)ブレーキペダルの操作に連動してオンされるブレーキランプスイッチのオン
(c)上記(a),(b)の設定時間T(sec)以上の継続
そして、自動制動条件を充足した場合はステップS03に進み、充足しない場合はステップS01に戻りそれ以降の処理を繰返す。
ECU41は、傾斜センサ44a,44bが検出した車両の傾斜に応じてそれぞれ出力する傾斜センサ値n1,n2を取得し、確認する。ここで、傾斜センサ値n1,n2は、車両の傾斜角度に対して正の相関関係を有する値である。
(ステップS04:傾斜センサ値n1,n2比較(セレクトハイ))
ECU41は、ステップS03において取得した傾斜センサ値n1,n2の大小を比較し、n1≧n2の場合はステップS05に進み、n1<n2の場合はステップS06に進む。
ECU41は、目標制動力を設定する基準となる基準傾斜センサ値Nとして、傾斜センサ44aが出力した傾斜センサ値n1を採用し、ステップS07に進む。
(ステップS06:基準傾斜センサ値N=n2設定)
ECU41は、基準傾斜センサ値Nとして、傾斜センサ44bが出力した傾斜センサ値n2を採用し、ステップS07に進む。
ECU41は、基準傾斜センサ値Nを、予め設定された10%勾配出力値Aと比較する。この10%勾配出力値Aは、車両を10%の勾配を有する傾斜路に停車させた場合における傾斜センサの出力の推定値であって、後述する15%勾配出力値B、20%勾配出力値Cも同様のものである。
そして、基準傾斜センサ値N≦10%勾配出力値Aである場合はステップS08に進み、基準傾斜センサ値N>10%勾配出力値Aである場合はステップS09に進む。
(ステップS08:電動パーキングブレーキ作動(制動力a))
ECU41は、予め設定された制動力aを目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
この制動力aは、10%の勾配を有する傾斜路上で車両を停止させる場合に必要な制動力(車両重量(MAX)×傾斜量換算値)に、所定の係数である安全率を乗じて設定されたものであって、後述する制動力b,制動力cも同様のものである(それぞれ15%,20%の勾配に対応)。
アクチュエータユニット20による制動力の調節は、例えば、DCモータのトルクや、アクチュエータケーブル21の牽引ストロークを変化させることによって行われる。
ECU41は、基準傾斜センサ値Nを、予め設定された15%勾配出力値B(B>A)と比較し、基準傾斜センサ値N≦15%勾配出力値Bである場合はステップS10に進み、基準傾斜センサ値N>15%勾配出力値Bである場合はステップS11に進む。
(ステップS10:電動パーキングブレーキ作動(制動力b))
ECU41は、予め設定された制動力b(b>a)を目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
ECU41は、基準傾斜センサ値Nを、予め設定された20%勾配出力値C(C>B)と比較し、基準傾斜センサ値N≦20%勾配出力値Cである場合はステップS12に進み、基準傾斜センサ値N>20%勾配出力値Cである場合はステップS13に進む。
(ステップS12:電動パーキングブレーキ作動(制動力c))
ECU41は、予め設定された制動力c(c>b)を目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
ECU41は、予め設定された最大制動力d(d>c)を目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
このような最大制動力dは、例えばパーキングブレーキ10、アクチュエータユニット20の機械的強度等を考慮して設定される。
また、セレクトハイによって一方の傾斜センサの出力を目標制動力の設定に用いているから、複雑な演算等を行うことなくその出力をダイレクトに傾斜の検出に用いることができる。
さらに、目標制動力は、基準傾斜センサ値Nに応じて予め設定された複数のもの(a,b,c,d)から選択されるようにしたから、アクチュエータユニット20を駆動して制動力を調整する制御を簡素化することができる。
図4は、実施例2の電動パーキングブレーキ装置の構成を示す概略図である。図5は、こ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。
ECU41は、傾斜センサ44の出力に基づいて候補制動力F1を算出する。候補制動力F1は、例えば、傾斜センサ44が検出した勾配において車両を停止させるのに必要な制動力に所定の安全率を乗じることによって算出される。
ECU41は、液圧センサ51の出力に基づいて、車両の停止時に主ブレーキが発生している制動力Aを算出する。この制動力Aは、例えば、液圧センサ51の出力に基づいて検出されるブレーキフルードの液圧、各輪におけるブレーキキャリパのピストン径及び個数、ブレーキパッドとブレーキロータとの摺動面部の面積及び摩擦係数等に基づいて算出することができる。
(ステップS23:候補制動力F2算出)
ECU41は、ステップS22において求めた制動力Aに対して所定の係数を乗じることによって、候補制動力F2を算出する。
ECU41は、候補制動力F1,F2の大小を比較し、F2≦F1の場合はステップS25に進み、F2>F1の場合はステップS26に進む。
(ステップS25:電動パーキングブレーキ作動(制動力F1))
ECU41は、傾斜センサの出力に基づいて設定された候補制動力F1を目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
ECU41は、候補制動力F2と電動パーキングブレーキ装置の機械的強度を考慮して予め設定された最大制動力fmaxとの大小を比較し、候補制動力F2>最大制動力fmaxである場合はステップS27に進み、候補制動力F2≦最大制動力fmaxである場合はステップS28に進む。
ECU41は、最大制動力fmaxを目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
(ステップS28:電動パーキングブレーキ作動(制動力F2))
ECU41は、液圧センサの出力に基づいて設定された候補制動力F2を目標制動力として、リレー42を制御してアクチュエータユニット20を駆動し、パーキングブレーキ10を解除状態から制動状態に移行させて処理を終了する。
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)実施例1は、例えば2系統の傾斜センサを有し、実施例2は、例えば各1系統の傾斜センサ及び主ブレーキの液圧センサを有するものであったが、本発明はこれに限定されず、複数の車両状態検出部としてこれ以外の種類のセンサを用いてもよく、また、3系統以上のセンサを有する構成としてもよい。例えば、2系統以上の傾斜センサと液圧センサ等の主ブレーキ制動力センサとを組み合わせてもよい。
(2)実施例2は、主ブレーキの制動力に相関するパラメータとして、ブレーキフルードの液圧を検出しているが、これに限らず、例えばブレーキペダルに負荷された踏力や、ブレーキペダルの操作ストロークを検出するようにしてもよい。
(3)実施例1、実施例2は、それぞれ1対の車両状態検出部のうち目標制動力を大きくする傾向が強いものの出力のみに応じて目標制動力を設定(この場合他の車両状態検出部の「重み」は0)しているが、これに限らず、他の車両状態検出部の出力も比較的軽い重み付けを行ったうえで目標制動力の設定に用いるようにしてもよい。
(4)傾斜センサを複数設けた場合は、高頻度で一方の傾斜センサの出力が他の傾斜センサの出力よりも低い場合に、この傾斜センサに不具合が発生していると判定する自己診断機能を持たせるようにしてもよい。また、このような現象がゲイン設定の不具合に起因すると認められる場合は、傾斜センサの出力ゲインを自動調整するようにしてもよく、これによってフェイルセーフ性を向上することができる。
(5)各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及び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。
(6)各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。
20 アクチュエータユニット
30 バッテリ
40 コントローラ
41 ECU
42 リレー
43 マニュアル操作スイッチ
44 傾斜センサ
50 車両側ユニット
Claims (3)
- 電動アクチュエータによって駆動され、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、
前記車両の状態を検出しかつその出力が前記パーキングブレーキの目標制動力の設定に用いられる複数の車両状態検出部と、
前記複数の車両状態検出部の出力を比較し、前記目標制動力を大きくする傾向が強い車両状態検出部の出力に対して、他の車両状態検出部の出力よりも大きな重み付けを行い前記目標制動力の設定を行う目標制動力設定部と
を備える電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動パーキングブレーキ装置において、
前記複数の車両状態検出部は、前記車両の傾斜をそれぞれ検出する複数の傾斜センサを含み、
前記目標制動力設定部は、前記複数の傾斜センサのうち前記車両の傾斜を他の傾斜センサよりも大きく検出したものの出力に基づいて前記目標制動力の設定を行うこと
を特徴とする電動パーキングブレーキ装置。 - 請求項1に記載の電動パーキングブレーキ装置において、
前記複数の車両状態検出部は、前記車両の傾斜を検出する傾斜センサと、前記車両の主ブレーキの制動力に相関するパラメータを検出する主ブレーキセンサとを含み、
前記目標制動力設定部は、前記傾斜センサの出力に基づいて求められる第1の制動力と、前記主ブレーキセンサの出力に基づいて求められる第2の制動力とを比較し、この制動力が大きい側のセンサの出力に基づいて前記目標制動力の設定を行うこと
を特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
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