JP2003002186A - 車両用電動駐車ブレーキ装置の異常判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用電動駐車ブレーキ装置において、別途
センサを必要とすることなく、簡単な構成で、確実に異
常判定を行ない得る異常判定装置を提供する。 【解決手段】 電子制御装置ＥＣＵによって、車両の駐
停車時に、車輪ＲＲ，ＲＬに対して電動モータＭＴによ
る制動力の付与及び解除を制御する。電動モータの電流
値（Ｉmt）を監視し、電流変化量（ｄＩmt）を演算す
る。この電流変化量を所定のしきい値と比較し、この比
較結果に基づき電動駐車ブレーキ装置の異常判定を行な
う。例えば、電動モータによる制動力付与時の電流変化
量（ｄＩmt）が第１のしきい値（ｄＩth1 ）より大であ
るときに、電動駐車ブレーキ装置が異常と判定すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の駐停車時
に、車輪に対して電動モータによる制動力の付与及び解
除を制御する車両用電動駐車ブレーキ装置の異常判定装
置に関し、特に電動モータの電流値を監視して車両用電
動駐車ブレーキ装置の異常判定を行なう異常判定装置に
係る。

【０００２】

【従来の技術】車両用電動駐車ブレーキ装置に関して
は、例えば特公平３−２６９６号公報に開示されてい
る。同公報には、切換操作スイッチの操作により自動制
御モードとマニュアル制御モードとを切換選択可能と
し、自動制御モードの選択時にはアクセルペダル踏込み
信号に基づいて発進時が検出されるとブレーキ解除指令
信号を発して駐車ブレーキを自動的に解除するようにし
た電動駐車ブレーキ装置において、急な上り坂での後退
発進を含む一定勾配以上の下り坂での発進時には、自動
制御モードから強制的にマニュアル制御モードに移行し
て、自動制御モードによる駐車ブレーキの自動解除を禁
止するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の電動
駐車ブレーキ装置を含む車両用電動駐車ブレーキ装置に
おいて、例えば駐車ブレーキケーブルの切断等の異常が
生じたときには、直ちにこれを検出し得るようにする必
要がある。この異常判定装置としては、例えばホールＩ
Ｃ等のセンサを用いてケーブルのストロークを直接監視
して異常を検出することが考えられるが、新たにセンサ
を設ける必要が生じ、コストアップとなる。

【０００４】そこで、本発明は、車両用電動駐車ブレー
キ装置において、別途センサを必要とすることなく、簡
単な構成で、確実に異常判定を行ない得る異常判定装置
を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、請求項１に記載のように、車両の駐停車
時に、車輪に対して電動モータによる制動力の付与及び
解除を制御する車両用電動駐車ブレーキ装置において、
前記電動モータの電流値を監視する電流監視手段と、該
電流監視手段が監視する電流値の電流変化量を演算する
電流変化量演算手段と、該電流変化量演算手段の演算結
果の電流変化量を所定のしきい値と比較し、該比較結果
に基づき前記電動駐車ブレーキ装置の異常判定を行なう
判定手段とを備えることとしたものである。尚、電流変
化量は、電動モータを流れる電流値の変化速度あるいは
変化割合であり、例えば電流値を微分した値、あるいは
所定の演算サイクルで演算される電流値の前回値と今回
値の差が用いられる。

【０００６】前記判定手段は、請求項２に記載のよう
に、前記車輪に対する前記電動モータによる制動力付与
時に、前記電流変化量演算手段の演算結果の電流変化量
を、正常時における前記電動モータによる制動力付与時
の電流変化量より大の第１のしきい値と比較し、該第１
のしきい値より前記電流変化量演算手段の演算結果の電
流変化量が大であるときに、前記電動駐車ブレーキ装置
が異常と判定するように構成するとよい。

【０００７】また、前記判定手段は、請求項３に記載の
ように、前記車輪に対する前記電動モータによる制動力
付与時に、前記電流変化量演算手段の演算結果の電流変
化量を、正常時における前記電動モータによる制動力付
与時の電流変化量より小の第２のしきい値と比較し、該
第２のしきい値より前記電流変化量演算手段の演算結果
の電流変化量が小である状態が所定時間以上継続したと
きに、前記電動駐車ブレーキ装置が異常と判定するよう
に構成してもよい。

【０００８】更に、前記判定手段は、請求項４に記載の
ように、前記車輪に対する前記電動モータによる制動力
解除時に、前記電流変化量演算手段の演算結果の電流変
化量を、正常時における前記電動モータによる制動力解
除時の電流変化量より大の第３のしきい値と比較し、該
第３のしきい値より前記電流変化量演算手段の演算結果
の電流変化量が大であるときに、前記電動駐車ブレーキ
装置が異常と判定するように構成してもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は車両用電動駐車ブレ
ーキ装置の全体構成を示すもので、車輪ＲＲは運転席か
らみて後方右側の車輪を示し、車輪ＲＬは後方左側の車
輪を示し、前方の車輪は省略している。車輪ＲＲ及びＲ
Ｌには夫々駐車ブレーキユニットＢｒｒ及びＢｒｌが装
着されている。これらの駐車ブレーキユニットＢｒｒ及
びＢｒｌはケーブルＣＡを介してケーブル制御機構ＣＣ
に接続されており、ケーブルＣＡの巻上げによって車輪
ＲＲ及びＲＬに対し制動力が付与され、ケーブルＣＡの
巻戻しによって当該制動力が解除されるように構成され
ている。

【００１０】上記ケーブル制御機構ＣＣは電動モータＭ
Ｔによって駆動され、電動モータＭＴの非作動時には電
動モータＭＴの作動終了時の状態が維持される。電動モ
ータＭＴは電子制御装置ＥＣＵによって制御され、正転
時にケーブルＣＡが巻上げられ、逆転時にケーブルＣＡ
が巻戻される。電子制御装置ＥＣＵは、図示は省略する
が、マイクロコンピュータを有し、入力ポート、出力ポ
ート、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びタイマがバスを介し
て相互に接続されている。

【００１１】この電子制御装置ＥＣＵにはオートモード
スイッチＡＳ及びマニュアルモードスイッチＭＳが接続
されると共に、ブレーキペダルＢＰの操作に応じてオン
オフするブレーキスイッチＢＳ、車輪ＲＲ及びＲＬの車
輪速度を検出する車輪速度センサＷＳ１及びＷＳ２（前
輪については省略）が接続されており、図示は省略する
が、車両の水平面に対する傾斜角を検出する傾斜セン
サ、変速装置のシフト位置を検出する変速位置センサ、
ケーブルＣＡの張力を検出する張力センサ等が接続され
ている。また、電子制御装置ＥＣＵの出力側は電動モー
タＭＴの駆動制御用のリレーＲＹ１及びＲＹ２に接続さ
れている。尚、リレーＲＹ１及びＲＹ２は電動モータＭ
Ｔの駆動回路に対するスイッチ手段の一例であり、例え
ばＦＥＴを用いることとしてもよい。そして、電動モー
タＭＴに流れる電流値Ｉmtが検出され、電子制御装置Ｅ
ＣＵに供給されるように構成されている。

【００１２】オートモードスイッチＡＳは運転席近傍に
配置され、例えば自己保持型の２位置切換スイッチで構
成され、運転者の操作に応じて、その第１位置でマニュ
アルモードを表す信号が電子制御装置ＥＣＵに出力さ
れ、第２位置でオートモードを表す信号が出力される。
尚、マニュアルモードでは、運転者によるマニュアルモ
ードスイッチＭＳの操作に応じて車輪ＲＲ及びＲＬに対
する制動力の付与及び解除が行なわれ、オートモードで
は、車両の運転状態に応じて車輪ＲＲ及びＲＬに対する
制動力の付与及び解除が自動的に行なわれるように構成
されている。

【００１３】マニュアルモードスイッチＭＳも運転席近
傍に配置され、例えば自己復帰型の３位置切換スイッチ
で構成され、非操作時には自己復帰する第１位置に保持
され、電子制御装置ＥＣＵに対し出力されず、運転者の
操作に応じて、その第２位置で制動力付与の指示信号が
電子制御装置ＥＣＵに出力され、第３位置で制動力解除
の指示信号が出力される。尚、オートモードスイッチＡ
Ｓ及びマニュアルモードスイッチＭＳは、インストルメ
ントパネル、ステアリングシャフト、シフトレバー等
（図示せず）、もしくはこれらの近傍に設けられ、運転
者の手動操作によって作動するように構成されるが、何
れか一方又は両方共、運転者の足によって操作するよう
に構成してもよい。

【００１４】そして、電子制御装置ＥＣＵのマイクロコ
ンピュータ（図示せず）においては、ＲＯＭは図２等に
示したフローチャートに対応したプログラムを記憶し、
ＣＰＵはイグニッションスイッチ（図示せず）が閉成さ
れている間当該プログラムを実行し、ＲＡＭは当該プロ
グラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。
而して、電子制御装置ＥＣＵ内に、本発明の電流監視手
段、電流変化量演算手段及び判定手段が構成されてお
り、後述のように処理される。

【００１５】上記のように構成された本実施形態におい
ては、電子制御装置ＥＣＵにより以下のように自動駐車
ブレーキ制御及び異常判定が行なわれる。イグニッショ
ンスイッチ（図示せず）が閉成されると、先ず図２のス
テップ１０１にて初期化が行なわれ、各種の演算値がク
リアされると共に各種のフラグがリセット（０）された
後、ステップ１０２以降に進み、ステップ１０２乃至１
０４の処理が所定の周期（例えば６ms）で繰り返され
る。即ち、ステップ１０２において自動駐車ブレーキ制
御が行なわれると共に、ステップ１０３にて自動駐車ブ
レーキ制御時の異常判定が行なわれる。異常判定の結
果、異常フラグＦａがセットされていなければステップ
１０２に戻り、自動駐車ブレーキ制御が継続されるが、
異常フラグＦａがセットされた場合にはステップ１０５
に進み、自動駐車ブレーキ制御が解除されると共に、警
告ランプ（図示せず）の点灯等による警報が行なわれれ
る。

【００１６】上記ステップ１０２において実行される自
動駐車ブレーキ制御は、車輪に対する電動モータＭＴに
よる制動力付与の制御（ロック制御と略す）と制動力解
除の制御（解除制御と略す）を含み、以下にその概要を
説明する。例えば、オートモードにおいて前述の変速位
置センサ（図示せず）の検出信号に基づき、車両のシフ
トレバーがパーキング位置に設定されていると判定され
たとき、あるいは傾斜センサ（図示せず）の検出信号に
基づき、車両が所定の傾斜角度以上にあって、車輪速度
センサＷＳ１等の検出信号に基づき車両が停止している
と判定されたときに、自動駐車ブレーキ制御が開始し、
電動モータＭＴによってケーブル制御機構ＣＣが駆動さ
れてケーブルＣＡが巻上げられ、駐車ブレーキユニット
Ｂｒｒ及びＢｒｌによって車輪ＲＲ及びＲＬに対し制動
力が付与される。また、例えば、変速位置センサ（図示
せず）の検出信号に基づき、シフトレバーが走行レンジ
の各位置（ドライブ位置等）に設定されたとき、あるい
はブレーキスイッチＢＳがオフとなったときには、制動
力解除の条件が成立し、電動モータＭＴが逆方向に回転
駆動されケーブルＣＡが巻戻され、車輪ＲＲ及びＲＬに
対する制動力が解除される。

【００１７】図３は上記ステップ１０３で行なわれる異
常判定の処理を示すもので、先ずステップ２０１におい
て各スイッチ及びセンサの出力信号と共に、電動モータ
ＭＴの電流Ｉmtが入力され、順次メモリに格納される。
次に、ステップ２０２において電流Ｉmtが微分され、あ
るいは前回値と今回値の差が求められ、電流変化量（電
流変化速度）ｄＩmtが求められる。更に、ステップ２０
３において制御出力が判定される。即ち、ロック制御出
力及び解除制御出力が判定される。

【００１８】そして、ステップ２０４においてロック制
御中か、解除制御中か否かが判定され、何れでもなけれ
ば図２のメインルーチンに戻る。ロック制御中又は解除
制御中であればステップ２０５に進み、電動モータＭＴ
が起動後、所定時間Ｔ１を経過しているか否かが判定さ
れる。電動モータＭＴが起動後所定時間Ｔ１を経過して
いない場合には、図４に示すように、電動モータＭＴの
作動が過渡状態にあって後段の判定に適さないと推定さ
れ、メインルーチンに戻る。電動モータＭＴの起動後所
定時間Ｔ１を経過している場合にはステップ２０６に進
み、ロック制御中か否かが判定される。

【００１９】ロック制御中である場合には、ステップ２
０７において電流変化量（電流変化速度）ｄＩmtが第１
のしきい値ｄＩth1 と大小比較される。この第１のしき
い値ｄＩth1 は、図４に示す正常時における電動モータ
ＭＴによる制動力付与時の電流変化量より大の値に設定
されている。従って、電流変化量ｄＩmtが第１のしきい
値ｄＩth1 より大であれば、正常時の電流変化量より大
となっており、図５に示すように、ｔａ時に何らかの原
因で電動モータＭＴ、ケーブル制御機構ＣＣ等が機械的
にロックし、電動モータＭＴの負荷が急上昇して電流値
Ｉmtも急上昇したと推測される。従って、この場合には
ステップ２０８に進み、異常フラグＦａがセット（１）
される。

【００２０】ステップ２０７において電流変化量ｄＩmt
が第１のしきい値ｄＩth1 以下と判定された場合には、
ステップ２１０に進み、更に、電流変化量ｄＩmtが第２
のしきい値ｄＩth2 （但し、ｄＩth2 ＜ｄＩth1 ）を下
回った状態が所定時間Ｔ２継続しているか否かが判定さ
れ、そうでなければメインルーチンに戻る。図６に示す
ように、電流変化量ｄＩmtが第２のしきい値ｄＩth2 を
下回った状態が所定時間Ｔ２継続している場合には、ロ
ック制御中であるにも拘らず、電動モータＭＴの負荷が
上昇せず電流値Ｉmtも上昇しないことを意味しているの
で、例えばケーブルＣＡの切断等の故障と推測される。
従って、この場合にはステップ２１０からステップ２０
８に進み、異常フラグＦａがセット（１）される。

【００２１】一方、ステップ２０６において、ロック制
御中でない（従って、解除制御中）と判定された場合に
は、ステップ２０６からステップ２０９に進み、第３の
しきい値ｄＩth3 （但し、ｄＩth3 ＞ｄＩth2 ）と大小
比較される。この第３のしきい値ｄＩth3 は、図７に示
す正常時における電動モータＭＴによる制動力解除時の
電流変化量より大の値に設定されている。従って、電流
変化量ｄＩmtが第３のしきい値ｄＩth3 より大であれ
ば、正常時の電流変化量より大となっており、図８に示
すように、解除制御中、ｔｂ時に電動モータＭＴ、ケー
ブル制御機構ＣＣ等が機械的にロックし、電動モータＭ
Ｔの負荷が急上昇して電流値Ｉmtも急上昇したと推測さ
れる。従って、この場合にもステップ２０８に進み、異
常フラグＦａがセット（１）される。尚、ステップ２０
９において電流変化量ｄＩmtが第３のしきい値ｄＩth3
以下と判定された場合には、そのままメインルーチンに
戻る。

【００２２】以上のように、上記の実施形態において
は、電動モータＭＴに流れる電流値Ｉmtを検出し、これ
から電流変化量ｄＩmtを演算するのみで、確実に電動駐
車ブレーキ装置の異常判定を行なうことができ、別途セ
ンサを必要とすることなく、簡単な構成で異常判定装置
を構成することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の
異常判定装置においては、電動モータの電流変化量と所
定のしきい値との比較結果に基づき電動駐車ブレーキ装
置の異常判定を行なうように構成されているので、特段
のセンサを付設することなく容易且つ確実に異常判定を
行なうことができる。

【００２４】前記判定手段は、請求項２に記載のよう
に、電動モータによる制動力付与時の電流変化量が第１
のしきい値より大であるときに、電動駐車ブレーキ装置
が異常と判定するように構成することができ、容易且つ
確実に異常判定を行なうことができる。

【００２５】前記判定手段は、請求項３に記載のよう
に、電動モータによる制動力付与時の電流変化量が第２
のしきい値より小である状態が所定時間以上継続したと
きに、電動駐車ブレーキ装置が異常と判定するように構
成することもでき、容易且つ確実に異常判定を行なうこ
とができる。

【００２６】更に、前記判定手段は、請求項４に記載の
ように、電動モータによる制動力解除時の電流変化量が
第３のしきい値より大であるときに、電動駐車ブレーキ
装置が異常と判定するように構成することもでき、容易
且つ確実に異常判定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用電動駐車ブレ
ーキ装置の全体構成を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態における自動駐車ブレーキ
制御及び異常判定の処理を示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施形態における異常判定の処理を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施形態において電動モータによる
制動力付与時における電動モータの正常時の電流特性を
示すグラフである。

【図５】本発明の一実施形態において電動モータによる
制動力付与時に電動モータの負荷が急上昇した異常時の
電流特性を示すグラフである。

【図６】本発明の一実施形態において電動モータによる
制動力付与時に電動モータの負荷が上昇せず電流値も上
昇しない異常時の電流特性を示すグラフである。

【図７】本発明の一実施形態において電動モータの制動
力解除時における正常時の電流特性を示すグラフであ
る。

【図８】本発明の一実施形態において電動モータの制動
力解除時に電動モータの負荷が急上昇した異常時の電流
特性を示すグラフである。

【符号の説明】

ＭＴ 電動モータ， ＣＣ ケーブル制御機構， ＣＡ
ケーブル，ＲＲ，ＲＬ 車輪， Ｂrr，Ｂrl 駐車ブ
レーキユニット，ＡＳ オートモードスイッチ， ＭＳ
マニュアルモードスイッチ，ＢＰ ブレーキペダル，
ＢＳ ブレーキスイッチ，ＷＳ１，ＷＳ２ 車輪速
度センサ， ＥＣＵ 電子制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相澤 博昭 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 立入 良一 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 浜田 敏明 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 木崎 二郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D049 BB02 BB32 CC01 HH44 HH47 HH54 KK17 QQ01 RR11 3J058 BA60 CC15 CC66 DB29

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の駐停車時に、車輪に対して電動モ
   ータによる制動力の付与及び解除を制御する車両用電動
   駐車ブレーキ装置において、前記電動モータの電流値を
   監視する電流監視手段と、該電流監視手段が監視する電
   流値の電流変化量を演算する電流変化量演算手段と、該
   電流変化量演算手段の演算結果の電流変化量を所定のし
   きい値と比較し、該比較結果に基づき前記電動駐車ブレ
   ーキ装置の異常判定を行なう判定手段とを備えたことを
   特徴とする車両用電動駐車ブレーキ装置の異常判定装
   置。
2. 【請求項２】 前記判定手段が、前記車輪に対する前記
   電動モータによる制動力付与時に、前記電流変化量演算
   手段の演算結果の電流変化量を、正常時における前記電
   動モータによる制動力付与時の電流変化量より大の第１
   のしきい値と比較し、該第１のしきい値より前記電流変
   化量演算手段の演算結果の電流変化量が大であるとき
   に、前記電動駐車ブレーキ装置が異常と判定するように
   構成することを特徴とする請求項１記載の車両用電動駐
   車ブレーキ装置の異常判定装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段が、前記車輪に対する前記
   電動モータによる制動力付与時に、前記電流変化量演算
   手段の演算結果の電流変化量を、正常時における前記電
   動モータによる制動力付与時の電流変化量より小の第２
   のしきい値と比較し、該第２のしきい値より前記電流変
   化量演算手段の演算結果の電流変化量が小である状態が
   所定時間以上継続したときに、前記電動駐車ブレーキ装
   置が異常と判定するように構成することを特徴とする請
   求項１記載の車両用電動駐車ブレーキ装置の異常判定装
   置。
4. 【請求項４】 前記判定手段が、前記車輪に対する前記
   電動モータによる制動力解除時に、前記電流変化量演算
   手段の演算結果の電流変化量を、正常時における前記電
   動モータによる制動力解除時の電流変化量より大の第３
   のしきい値と比較し、該第３のしきい値より前記電流変
   化量演算手段の演算結果の電流変化量が大であるとき
   に、前記電動駐車ブレーキ装置が異常と判定するように
   構成することを特徴とする請求項１記載の車両用電動駐
   車ブレーキ装置の異常判定装置。