JP2004175164A - 電動ブレーキ，その制御装置及び電動ブレーキの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】坂道途中でイグニッションキースイッチをＯＦＦして、いきなり停車した場合、制動力保持制御が行われず、車両が坂道に沿って動いてしまう可能性があったため、そのような場合でも制動力が保持されて確実に停車できる電動ブレーキ装置を提供することにある。
【解決手段】イグニッションキースイッチ（車両の電源スイッチ）ＯＦＦ時でも制動力を保持できるパーキングブレーキ機構を備え、ブレーキペダルが踏まれているか、またはブレーキ操作信号有りの状態のもとで車両の電源スイッチ（イグニッションキースイッチ）がＯＦＦされた時に該パーキングブレーキ機構を作動（制動力の保持）させる構成とした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の電動ブレーキ装置に係り、電源ＯＦＦ時でも制動力を保持できるパーキング機構及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの自動停止条件が満たされると、ブレーキ装置に制動力保持指令が出力される車両制御装置が特開２００１−１６３１９８号に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６３１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献では、エンジンの自動停止条件やエンジン自動停止解除及びエンジン再始動条件で制動力保持指令出力や制動力解除制御を実施している。しかし、坂道の途中で停車した時の制動力保持について配慮されていないため、坂道途中でイグニッションキースイッチをＯＦＦして、いきなり停車した場合、制動力保持制御が行われないという問題がある。恐らく、そのような場合では、車両が坂道に沿って動いてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、坂道途中などを含む停車環境下でイグニッションキースイッチをＯＦＦにしていきなり停車した場合、つまり、電動ブレーキへの電源の供給又は制御信号等を遮断した場合でも制動力保持制御が出力され確実に停車できる電動ブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、電源供給が行われない、又は、制御信号が与えられない状態で制動力を保持するパーキングブレーキ機構部を有する電動ブレーキを制御する制御装置であって、ブレーキぺダルが踏まれているか、または、ブレーキ操作信号有りを検出し、車両の電源スイッチであるイグニッションキースイッチがＯＦＦされたことを検出し、これらの検出結果に基づいてパーキングブレーキ機構部の制動力を保持するように制御することを特徴とする。
【０００７】
また、パーキングブレーキ機構部の制動力保持のために、上述の検出結果に基づいて、制動力を発生させるモータを駆動し、所定の制動力に達した時点で制動力保持のパーキングブレーキ機構部を動作させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、電源スイッチＯＦＦ時でも制動力を保持できるパーキングブレーキ機構部を備え、ブレーキぺダルが踏まれているか、または、ブレーキ操作信号有りの状態のもとで車両の電源スイッチであるイグニッションキースイッチが
ＯＦＦされた時にパーキングブレーキ機構部を作動（制動力の保持）させる構成とした。
【０００９】
また、ブレーキぺダルが踏まれている状態で車両の電源スイッチ（イグニッションキースイッチ）がＯＦＦされた時には制動力を発生させるモータを駆動し、所定の制動力に達した時点で制動力保持用のパーキングブレーキ機構部を作動させることにある。
【００１０】
これにより制動力を発生させるモータ電源をＯＦＦしてもパーキングブレーキ機構部で制動力が保持され、坂道途中の停車でも動くことなく確実に止まれる。
【００１１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明するが本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００１２】
図１に、本発明のシステム構成図を示す。ブレーキコントローラ１に入力される入力信号として、運転者のブレーキペダル２の踏込み量を検出するブレーキストロークセンサ３からの信号，パーキングブレーキ機構の作動をＯＮ／ＯＦＦさせるパーキングブレーキスイッチ４からの信号，車両の電源スイッチ（イグニッションキースイッチ）であるキースイッチ５からの信号，車両の速度を示す車速センサ６からの信号，エンジン回転数を示すエンジン回転数センサ７からの信号，ギヤや接続状態か非接続かを示すパーキング／ニュートラルスイッチ８からの信号（ＯＮ；非接続，ＯＦＦ；接続状態），運転者のアクセルペダル踏込み量を示すアクセルストロークセンサ９からの信号，エンジンのスタータを起動中かを示すスタータスイッチ１０からの信号などが入力される。
【００１３】
ブレーキコントローラ１は上述の入力信号に基づいて、必要な制動力が得られるような制御信号を電動ブレーキ（ＥＭＢ）２２に出力する。このようなブレーキコントローラへ入力される入力信号及び処理される内容及び出力される出力信号は上記内容に限定されるものではなく、電動ブレーキを制御するのに必要なものは全て含めることができる。また、このようなブレーキコントローラは、エンジンコントロールユニットなど他の制御ユニット等に組み込むことが可能である。
【００１４】
図２はパーキングブレーキ機構部を有する電動ブレーキ（ＥＭＢ）２２の説明図である。電動ブレーキ（ＥＭＢ）２２はモータ２２１とモータの回転運動を往復運動に変換するネジ機構部２２２，ネジ機構部のネジの往復運動をメカニカルにロックするロック機構部２２５，このロック機構部のロック（固定）／アンロック（開放）を切りかえる電動パーキングブレーキ機構部２１，ネジ機構部２２２でブレーキディスク２３を押しつけて所定の制動力を発生させるブレーキパッド２２４，実際の制動力を検出するための推力センサ２２３から構成されている。
【００１５】
電動パーキングブレーキ機構部２１は例えば小型モータ等のモータ２１１とネジ機構部２１２で構成され、モータ２１１のモータ駆動で電動ブレーキのネジ機構を固定／解除するものである。この構造により、モータ２２１の回転力で所定の制動力が得られるまでブレーキパッド２２４をブレーキディスク２３に押しつけた状態で電動パーキングブレーキ機構部２１及び、又はロック機構部２２５により、ネジ機構部２２２をロックできる。その結果、モータ２２１の回転力（電流値）をゼロにしても制動力は保持される。
【００１６】
上述の電動ブレーキ及びパーキングブレーキの機構，構成，構造及び動作は一例であり、モータの回転運動だけを用いた機構や、回転運動を往復運動に変換するためにネジ機構ではない他の変換機構を用いることも可能である。
【００１７】
図３は本発明のブレーキコントローラによる電動パーキングブレーキ機構部を作動させる論理回路図の一例である。ブレーキペダル２がＯＮ（踏まれている）状態でキースイッチ５（車両の電源スイッチ）がＯＦＦ状態で車速０ｋｍ／ｈ（停止状態）またはエンジン回転数０ｒｐｍ （停止状態）でパーキング／ニュートラルスイッチＯＮ（ギヤが非接続状態），アクセルストローク０ｍｍ（アクセルペダルが踏まれていない状態），スタータスイッチＯＦＦ（スタータが起動されていない）であれば、電動パーキングブレーキ機構部を作動させ、制動力を保持する。
【００１８】
これらの条件にかかわらず運転者がパーキングプレーキスイッチをＯＮさせた場合は電動パーキングブレーキ機構部を作動させ、制動力を保持する。
【００１９】
図３の条件は、各センサ（例えば図中６，７，８，９，１０）からの信号となり、その条件の内容は、車両が完全に停止状態であることと、運転者も車両の発進の意図がないことを検出するために盛り込んだ条件である。
【００２０】
これらの条件にかかわらず、ブレーキペダルが踏まれた状態でキースイッチ
ＯＦＦであれば、基本的には運転者は停止する意図があると判断されて、電動パーキングブレーキ機構部を作動させ、制動力を保持してもよい。制動力の保持力はブレーキペダル２の踏込み量や踏込み力に応じた値、その値を補正した値または所定値のいずれかが用いられる。
【００２１】
図４は本発明のブレーキコントローラによる電動パーキングブレーキ機構部の制動力を解除するための論理回路図の一例である。ブレーキペダルＯＦＦ（踏まれていない）状態でキースイッチ５（車両の電源スイッチ）がＯＮ状態で例えば、エンジン回転数が５００ｒｐｍ （エンジン始動が完了している）であるとき、パーキング／ニュートラルスイッチＯＦＦ（ギヤが接続）状態またはアクセルストローク＞０ｍｍ（アクセルペダルが踏まれている）状態またはスタータスイッチ
ＯＦＦ（スタータが起動されていない）状態であれば、電動パーキングブレーキ機構部を解除し、制動力の保持をゼロにする。つまり、ブレーキディスク２３を開放するように制御する。
【００２２】
これらの条件にかかわらず運転者がパーキングプレーキスイッチをＯＦＦ状態にさせた場合は電動パーキングブレーキ機構部を解除し、制動力の保持をゼロにするようモータ２２１及びネジ機構部２２２を駆動して、ブレーキディスク２３を開放するように制御する。
【００２３】
図４のエンジン回転数＞５００ｒｐｍ はエンジン始動が完了していることの検出又は確認であり、パーキング／ニュートラルＯＦＦ（ギヤ接続状態）とアクセルストローク＞０ｍｍ（アクセルペダルが踏まれている状態）は運転者の車両を発進させたい意図の検出又は確認である。電気自動車やハイブリッド自動車のようにモータで車両を発進させる場合、エンジンは動作していないため、条件；エンジン回転数＞５００ｒｐｍ は無い。
【００２４】
図５及び図６は本発明のフローチャートである。これらはブレーキコントローラによって、入力信号に基づいて処理される。ステップ９０で各種の信号の入力処理を行い、ステップ１００で、例えば、図３の条件が満たされているか判断する。ＹＥＳの場合はステップ１０１で電動パーキングブレーキ機構部を作動させ、制動力を保持し、処理を終了する。ＮＯの場合はステップ１０２で図４の条件が満たされているか判断し、ＹＥＳの場合は電動パーキングブレーキ機構部を解除し、制動力の保持をゼロにする。つまり、本実施例では、モータ２２１及びネジ機構部２２２を駆動して、ブレーキディスク２３を開放して、処理を終了する。
【００２５】
さらに、ステップ１０２の条件成立判定の処理で、ＮＯの場合は、図６のステップ２００へ処理が進む。
【００２６】
図６のステップ２００で電動ブレーキ（ＥＭＢ）２２がアンロック（制動保持力ゼロ）状態か否かを判断する。判断処理は、例えば、本実施例では、電動パーキングブレーキ機構部２１の小型モータの作動位置が電動ブレーキのネジ機構を固定した状態、開放した状態のどちらかに相当するか否かで判断する。ＹＥＳの場合はステップ２０１で通常の電動ブレーキ制御条件が満たされているか判断し、ＮＯの場合は電動ブレーキがロックされている状態なので処理を終了する。
【００２７】
ステップ２０１でＹＥＳの場合はステップ２０２でブレーキストローク量（ブレーキペダルの踏込み量）に応じた制動力になるように電動ブレーキ用モータを制御する。ＮＯの場合はステップ２０３で電動ブレーキの制動力がゼロになるようにモータを制御し、処理を終了する。
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、電源スイッチＯＦＦ時でも制動力を保持できるパーキングブレーキ機構を備え、ブレーキペダルが踏まれているか、またはブレーキ操作信号有りの状態のもとで車両の電源スイッチ（イグニッションキースイッチ）がＯＦＦされた時に該パーキングブレーキ機構を作動（制動力の保持）させる構成としているため、ブレーキペダルが踏まれている状態で車両の電源スイッチ（イグニッションキースイッチ）がＯＦＦされた時には制動力を発生させるモータを駆動し、所定の制動力に達した時点で保持用のパーキングブレーキ機構を作動させ、これにより制動力を発生させるモータ電源をＯＦＦしてもパーキングブレーキ機構で制動力が保持され、坂道途中の停車でも動くことなく確実に止まれる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、制動力を発生させるモータへの電源供給又は制御信号がＯＦＦ状態になっても、入力信号の論理を取って、パーキングブレーキ機構で制動力を保持するか否かが判断され、保持する必要があれば、電動ブレーキへ制動力を与えるように制御できるので、坂道途中の停車でも制動力が保持された状態で車輌が動くことなく確実に止まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成図。
【図２】本発明のパーキングブレーキ機構付電動ブレーキ説明図。
【図３】本発明の電動パーキングブレーキ機構の作動論理回路図。
【図４】本発明の電動パーキングブレーキ機構の解除論理回路図。
【図５】本発明のフローチャート図。
【図６】本発明のフローチャート図。
【符号の説明】
１…ブレーキコントローラ、２…ブレーキペダル、３…ブレーキストロークセンサ、４…パーキングブレーキスイッチ、５…キースイッチ、６…車速センサ、７…エンジン回転数センサ、８…パーキング／ニュートラルスイッチ、９…アクセルストロークセンサ、１０…スタータスイッチ、２１…電動パーキングブレーキ機構部、２２…電動ブレーキ、２３…ブレーキディスク、２１１…電動パーキングブレーキ機構部のモータ、２１２…電動パーキングブレーキ機構部のネジ機構部、２２１…電動ブレーキのモータ、２２２…電動ブレーキのネジ機構部、
２２３…推力センサ、２２４…ブレーキパッド、２２５…ロック機構部、３００，４００…電動パーキングブレーキ機構の動作状態を示すブロック。

Claims (13)

1. ブレーキペダルの踏込み力，踏込み速度、またはブレーキ操作信号に応じて電気的に制動力を発生する電動ブレーキと上記電動ブレーキへの電源供給又は制御信号がＯＦＦ状態でも制動力を保持するパーキングブレーキ機構部を制御する電動ブレーキ制御装置であって、上記ブレーキペダルが踏まれているか、または、上記ブレーキ操作信号が検出されると上記電動ブレーキの制動力を保持するように上記パーキングブレーキ機構部を制御することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
2. 請求項１において、
   上記ブレーキペダルが踏まれているか、または、上記ブレーキ操作信号が検出されると車輌の電源スイッチ又はイグニションスイッチの状態に応じて上記パーキングブレーキ機構部によって上記電動ブレーキの制動力を保持するか否かを制御することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
3. 請求項２において、
   上記車輌の電源スイッチ又はイグニションスイッチの状態がＯＦＦ状態であると上記パーキングブレーキ機構部によって上記電動ブレーキの制動力を保持することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、上記車輌の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれていないことまたはブレーキ操作信号によってブレーキ操作がなされていないことを検出した場合、エンジン回転数が所定以上でかつトルク伝達を含む変速装置が接続状態の場合に上記パーキングブレーキ機構部を作動して上記電動ブレーキの制動力を解除することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項において、上記車輌の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれていないことまたはブレーキ操作信号によってブレーキ操作がなされていないことを検出した場合、車両駆動用モータのギヤ接続状態で上記車両駆動用モータの駆動トルクの発生後に上記パーキングブレーキ機構部を作動して上記電動ブレーキの制動力を解除することを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
6. ブレーキペダルの踏込み力，踏込み速度、または、ブレーキ操作信号の少なくとも１つの情報に基づいて処理する制御装置からの制御信号に応じて電気的に制動力を発生する電動ブレーキであって、上記電動ブレーキへの電源の供給又は上記制御信号の供給がＯＦＦ状態でも上記電動ブレーキの制動力を保持するパーキングブレーキ機構部を備え、上記ブレーキぺダルが踏まれているか、または、上記ブレーキ操作信号を検出して、上記パーキングブレーキ機構部を制御することを特徴とする電動ブレーキ装置。
7. 請求項６において、上記検出された上記ブレーキぺダルが踏まれているか、または、上記ブレーキ操作信号を検出し、上記ブレーキペダルが踏まれているか上記ブレーキ操作がなされていることが検出され、かつ、車両の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチがＯＦＦ状態であれば、上記パーキングブレーキ機構を作動し、制動力を保持することを特徴とする電動ブレーキ装置。
8. 請求項６または請求項７において、車両の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれていない場合、または、上記ブレーキ操作信号から上記ブレーキペダルが踏まれていない又は上記ブレーキ操作がなされていないことが検出されると、エンジン回転数が所定以上でギヤが接続状態を検出して、上記パーキングブレーキ機構を解除することを特徴とする電動ブレーキ装置。
9. 請求項６または請求項７において、電気自動車またはハイブリッド自動車の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれていない場合、または、ブレーキ操作信号から上記ブレーキペダルが踏まれていない又は上記ブレーキ操作がなされていないことが検出されると、車両駆動用モータとギヤとの接続状態を検出して、駆動トルクの発生後に上記パーキングブレーキ機構を解除することを特徴とする電動ブレーキ装置。
10. ブレーキペダルの踏込み力，踏込み速度、または、ブレーキ操作信号に応じて電気的に制動力を発生する電動ブレーキと上記電動ブレーキへの電源供給又は制御信号がＯＦＦ状態でも制動力を保持するパーキングブレーキ機構部を制御する電動ブレーキの制御方法は、少なくとも以下の処理を含む。
    上記ブレーキペダルの踏込み力，踏込み速度、または、ブレーキ操作信号を検出し、上記ブレーキペダルが踏まれているか、または、上記ブレーキ操作信号が検出されると上記電動ブレーキの制動力を保持するように上記パーキングブレーキ機構部を制御することを特徴とする電動ブレーキの制御方法。
11. 請求項１０において、
    上記車輌の電源スイッチ又はイグニションスイッチの状態がＯＦＦ状態であることを検出してから上記パーキングブレーキ機構部によって上記電動ブレーキの制動力を保持することを特徴とする電動ブレーキの制御方法。
12. 請求項１０又は１１のいずれか１項において、上記車輌の電源スイッチ又はイグニッションキースイッチのＯＮ状態を検出し、ブレーキペダルが踏まれていないことまたはブレーキ操作信号によってブレーキ操作がなされていないことを検出し、駆動源との駆動軸とが接続状態であることを検出し、上記パーキングブレーキ機構部を作動して上記電動ブレーキの制動力を解除することを特徴とする電動ブレーキの制御方法。
13. 請求項１２において、
    上記駆動源と上記駆動軸との接続状態の検出の際には、エンジン回転数が所定の回転数又は所定の回転数以上を検出することを特徴とする電動ブレーキの制御方法。

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