JP2006273090A

JP2006273090A - 駐車ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2006273090A
Application number: JP2005094585A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yamashita; 一彦山下; Keigo Ajiro; 圭悟網代; Hidetoshi Suzuki; 英俊鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】坂道でのなめらかな移動を可能とする駐車ブレーキの自動解除の制御を提供する。
【解決手段】所定操作で駐車ブレーキの作動を自動的に解除する駐車ブレーキ制御装置である。そして、坂道で車両停止した状態で且つ駐車ブレーキが作動している場合には、シフトレンジによる車両進行方向の指示が上記坂道の下り方向と一致している状態で、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると上記駐車ブレーキの作動を自動的に解除する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の状態などに基づき、駐車ブレーキを自動的に作動及び解除する駐車ブレーキ制御装置に関する。

従来の駐車ブレーキ制御装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載の装置がある。
特許文献１に記載の駐車ブレーキ制御装置では、アクセルの踏み込み操作が所定以上となったとき（段落番号０００２）や、踏まれていたブレーキペダル操作を解除したとき（段落番号００２３）に、駐車ブレーキの作動を自動解除することが開示されている。

また、特許文献２に記載の駐車ブレーキ制御装置では、前進走行レンジ及び後進走行レンジの一方の走行レンジが選択され、且つ車輪ブレーキが作動している状態から、前進走行レンジ及び後進走行レンジの他方の走行レンジへの切換操作がなされると、その切換操作を契機として車輪ブレーキを解除することが記載されている。そして、例えば下り坂においては、ブレーキペダルが踏み込まれている状態では、１）シフト位置がＤレンジへ変化したとき、２）ブレーキペダル操作を解除したとき、若しくは３）アクセルペダルが踏まれたときに自動解除することが開示されている（段落番号０１２５）。
特開２００１-３２２５３７号公報特開２００３-３２７１０１号公報

しかし、特許文献１に記載の自動解除では、下り坂で停車して駐車ブレーキが作動しているときに駐車ブレーキの作動を自動解除しようとすると、一旦、踏んでいたブレーキペダルを解除、つまりブレーキペダルを踏み直す必要があることから、ブレーキペダルを緩めながら重力によって車両をゆっくりと移動させることを、駐車ブレーキの自動解除直後から実施することが難しく、使い勝手が悪い。

また、特許文献２に記載の解除では、下り坂でＤレンジのまま一時的に停車し自動的に駐車ブレーキが作動した場合、そのまま再発進するとなると、通常ではシフトレンジの変更操作は行わないことから、上記２）若しくは３）の解除条件で駐車ブレーキが自動解除されることになる。２）の解除条件は特許文献１の解除条件と同じであり、ブレーキＯＦＦつまりサービスブレーキが解除されてからの自動解除となり、駐車ブレーキが自動解除されて、重力でいきなり車両が移動して車両移動を徐々に移動させるように制御するには再度のブレーキ操作が必要となる。

また、３）の解除条件では、アクセルペダルが踏み込まれるのは基本的にブレーキペダル操作が解除された後であり、ブレーキペダルが踏まれたままアクセルペダルを踏むとすると車両が急に移動して重力によって徐々に移動させる操作が困難となる。
なお、走行状態から停車状態に移行した時に自動的に駐車ブレーキが作動するような車両においては、一時停止のときには、シフトレンジは走行方向となっていることから、わざわざ停車中（ＰＫＢ中）にＤ→Ｎレンジにする必要がないので、Ｎ→Ｄに戻すことも通常行われない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、坂道でのなめらかな移動を可能とする駐車ブレーキの自動解除を課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、所定操作を契機として駐車ブレーキの作動を自動的に解除する駐車ブレーキ制御装置において、
坂道で車両停止した状態で且つ駐車ブレーキが作動している場合には、シフトレンジによる車両進行方向の指示が上記坂道の下り方向と一致している状態で、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると上記駐車ブレーキの作動を自動的に解除することを特徴とするものである。

本発明によれば、坂道における停車からの滑らかな車両の移動を可能とする、駐車ブレーキの自動解除を行うことができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、電動駐車ブレーキ装置の構成を示す図である。
まず構成について説明すると、符号１は左右の後輪５に制動力を作用させる駐車ブレーキユニットであって、この駐車ブレーキユニット１はケーブル２を介してアクチュエータ３に接続し、該アクチュエータ３が作動しケーブル２を引っ張ることで所定の制動力を後輪５に作用させる。該アクチュエータ３は、モータ３ａと減速機３ｂからなり、コントローラ４によってその作動が制御される。
ここで、上記駐車ブレーキユニット１は、駐車ブレーキ専用でも良いし、サービスブレーキと兼用されていても良い。また、図１及び２における、符号６はバッテリであり、符号７は、手動でも駐車ブレーキを作動可能な駐車ブレーキレバーを示している。

コントローラ４には、図３に示すように、操作スイッチ１０、イグニッションセンサ１１、アクセルポジションセンサ１２、ブレーキポジションセンサ１３、クラッチポジションセンサ１４、エンジン回転数検出センサ１５、エンジントルク検出センサ１６、シフトポジション検出センサ１７、シート圧センサ１８、Ａ／ＴモードＳＷ１９、ライニング温度センサ２０、荷重センサ２１、勾配センサ２２、車輪速センサ２３、減速機回転センサ２４からの信号が入力される。該コントローラ４は、操作スイッチ１０から自動ブレーキ制御の信号を入力すると作動し、上記各センサからの信号に基づき駐車ブレーキの作動・解除の判定や目標制動力などを演算し、その指令値をアクチュエータ３のモータ３ａに出力する。

コントローラ４は、ブレーキ作動判定部４Ａ、ブレーキ解除判定部４Ｂ、駐車ブレーキの目標制動力を演算する駐車目標制動力演算部４Ｃ、及び指令出力部４Ｄを備える。
ブレーキ作動判定部４Ａは、車両の状態に応じて駐車ブレーキの自動的な作動を行うか否かを判定し、所定の駐車ブレーキの作動条件を満足した判定すると、駐車目標制動力演算部４Ｃに作動指令を出力する。ここで、駐車ブレーキの自動的な作動条件としては、（１）シフト位置が「Ｐ」や「Ｎ」などの非走行レンジであり、車速がゼロ若しくは略ゼロの場合や、（２）シフト位置が「Ｄ」や「Ｒ」などの走行レンジで、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキスイッチからオン信号が出力され、且つ車速がゼロ若しくは略ゼロの場合、（３）追従制御などによるサービスブレーキの自動制動制制御により制動が掛かり車両が停止して所定時間経過後の場合、などが考えられる。

駐車目標制動力演算部４Ｃでは、現在の車両状態や路面状態に基づき車両を停止するのに必要な必要制動力を演算し、該必要制動力に安全代分の制動力を加味した値である駐車目標制動力ＰＢＲＫを指令出力部４Ｄに出力する。
上記必要制動力の演算は、例えば、エンジンの回転数からクリープトルクを演算し、また、現在の路面の勾配から重力による車両の移動を阻止するだけのトルクを演算し、その両トルクを加減算することで求める。
上記指令出力部４Ｄは、上記駐車目標制動力ＰＢＲＫを入力すると、当該駐車目標制動力ＰＢＲＫに応じた目標電流値をアクチュエータ３に出力し、また、ブレーキ解除判定部４Ｂから作動解除の信号を入力すると、駐車ブレーキの作動解除としてモータ３ａへの通電を停止する。

次に、ブレーキ解除判定部４Ｂの処理について図４を参照しつつ説明する。
ブレーキ解除判定部４Ｂは、ブレーキ作動判定部４Ａが駐車ブレーキ作動と判定すると作動し、まず、ステップＳ１０にて、シフトレンジが走行レンジか否かを判定し、走行レンジと判定した場合にはステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、アクセルスイッチがオンか否かを判定し、アクセルスイッチがオンの場合には、ステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０では、上記指令出力部４Ｄに作動解除の信号を出力して処理を終了する。

また、ステップＳ２０にてアクセルスイッチがオフつまりアクセルペダルが踏まれていないと判定した場合には、ステップＳ４０に移行する。
ステップＳ４０では、勾配センサからの信号に基づき現在停車している路面が前方下りの坂道か否かを判定し、前方下りの坂道と判定した場合には、ステップＳ５０に移行する。そうでない場合には、ステップＳ６０に移行して、前方上がりの坂道か否かを判定し、前方上がりの坂道と判定した場合にはステップＳ７０に移行し、そうでない場合、つまり坂道でないと判定した場合にはステップＳ１０に移行する。

ステップＳ５０では、シフトレンジが前進走行レンジ（例えばＤレンジ）か否かを判定し、前進走行レンジと判定した場合にはステップＳ８０に移行する。一方、前進走行レンジでない場合にはステップＳ１０に移行する。
ステップＳ７０では、シフトレンジが後進走行レンジ（Ｒレンジ）か否かを判定し、後進走行レンジと判定した場合にはステップＳ８０に移行する。一方、後進走行レンジでない場合にはステップＳ１０に移行する。

ステップＳ８０では、サービスブレーキの操作子であるブレーキペダルの操作量が前回よりも増加しているか否かを判定し、増加していると判定した場合には、ステップＳ９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１０に移行する。
ステップＳ９０では、ブレーキペダルの踏み込み量やマスタシリンダ圧等からブレーキペダルの踏み込みによるサービス制動力ＳＢＲＫを演算若しくは推定し、続いて、ステップＳ１００にて、サービス制動力ＳＢＲＫが駐車目標制動力ＰＢＲＫ以上か否かを判定し、駐車目標制動力ＰＢＲＫ以上と判定した場合にはステップＳ３０に移行し駐車目標制動力ＰＢＲＫ未満と判定した場合にはステップＳ１０に移行する。

次に、上記構成の駐車ブレーキ制御装置の作用・効果について説明する。
以下の説明では、操作スイッチ１０からの信号に基づき駐車ブレーキの自動制御がオン状態になっているとする。
車両が、シフトレンジがＤレンジで前進走行した状態から運転者のブレーキ操作により一時停車すると自動的に駐車ブレーキが作動する。この状態から、ブレーキ操作が解除されアクセルペダルが踏まれると自動的に駐車ブレーキが解除されて再発進可能となる。

このとき、車両が停止した路面が前下がりの坂道の場合には、シフトレンジがＤレンジのまま、つまりそのまま再発進の意思がある状態で、ブレーキペダルが踏まれると、つまりブレーキ操作を解除したブレーキが再度踏まれたときや踏まれた状態のペダルブレーキがさらに踏み込まれるときを契機として、サービスブレーキによる制動力ＳＢＲＫが駐車ブレーキによる制動力ＰＢＲＫ以上となったときに、駐車ブレーキの作動が自動的に解除される。

したがって、駐車ブレーキが自動解除された後、急いでブレーキペダルを踏み直す必要はなく、ブレーキペダルが踏まれた現在の状態からブレーキペダルを緩めることで、車両の自重と坂道の勾配とによってゆっくりと車両を前方に移動させることを開始可能となる。このことは、渋滞時に坂道で一時停車したときに有利であり、前方車両の前進に伴い自車両を少しだけ前進する操作を容易に行うことができる。

また、坂道での発進時に、ブレーキペダルを踏み込むことを契機として駐車ブレーキの自動解除が行われるので急発進を防ぐことができる。
さらに、サービスブレーキによる制動力ＳＢＲＫが駐車ブレーキの駐車目標制動力ＰＢＲＫ以上となった時点で駐車ブレーキの作動を解除することで、駐車ブレーキが自動解除したときに車両が移動してしまうことが防止できる。

図５に、上記駐車ブレーキの解除時の動作のタイムチャートを示す。
また、上記説明では、車両が、シフトレンジがＤレンジで前進走行した状態から運転者のブレーキ操作により一時停車すると自動的に駐車ブレーキが作動した後の駐車ブレーキを自動解除する場合を例示しているが、渋滞追従制御などの自動制動制御によって、前下がりの坂道において車両が停止して駐車ブレーキが自動的に作動した場合も同様である。

また、上記説明では、路面が前下がりの場合を例示しているが、前上がりの坂道で停車しシフトレンジがＲレンジの場合にも、ブレーキペダルが踏まれると、つまり解除したブレーキペダルが再度踏まれた場合や踏まれた状態のペダルブレーキがさらに踏み込まれることを契機として、サービスブレーキによる制動力ＳＢＲＫが駐車ブレーキによる制動力以上となったときに、駐車ブレーキの作動が自動的に解除される。

したがって、駐車ブレーキが自動解除された後、急いでブレーキペダルを踏み直す必要はなく、ブレーキペダルが踏まれた現在の状態からブレーキペダルを緩めることで、車両の自重と坂道の勾配とによってゆっくりと車両を後方に後退させることができる。また、坂道での後進時に、ブレーキペダルを踏み込むことを契機として駐車ブレーキの自動解除が行われるので急に後進することを防ぐことができる。さらに、サービスブレーキによる制動力ＳＢＲＫが駐車ブレーキの駐車目標制動力ＰＢＲＫ以上となった時点で駐車ブレーキの作動を解除することで、駐車ブレーキが自動解除したときに車両が自重で後退してしまうことが防止できる。

ここで、上記実施形態では、ステップＳ１００にて、ブレーキペダル操作による制動力ＳＢＲＫが駐車ブレーキの制動力ＰＢＲＫ以上となったときに、駐車ブレーキを解除しているが、これに限定されない。ステップＳ１００にて、サービスブレーキの制動力ＳＢＲＫが車両を停止維持できるだけの制動力となったとき駐車ブレーキの作動の自動解除と判定しても良い。この場合における、駐車ブレーキ作動の自動解除時のタイムチャートを図６に示す。

また、上記実施形態では、ステップＳ１００にて、ブレーキペダルの踏み込みよるサービスブレーキの制動力ＳＢＲＫが所定以上か否かを判定しているが、坂道の勾配に関係なくブレーキペダルの踏み込み量の絶対値や所定時間当たりの相対値が所定値以上の場合に駐車ブレーキ作動の自動解除と判定しても良い。
また、駐車ブレーキのシステムは、電動式（ＥＭＢ）でも、油圧式（ＥＨＢ）でも構わないし、前後輪の一方にのみ制動力を発生させるものでもよいし、四輪全てに制動力を発生させるものでもよい。

本発明に基づく実施形態に係る駐車ブレーキ制御装置を説明する図である。本発明に基づく実施形態に係る駐車ブレーキ制御装置の構成を示す図である。本発明に基づく実施形態に係るコントローラを説明する図である。ブレーキ解除制御部の処理を説明する図である。自動解除の際の状態を示すタイムチャートである。自動解除の際の状態を示すタイムチャートである。

符号の説明

１駐車ブレーキユニット
２ケーブル
３アクチュエータ
３ａモータ
４コントローラ
４Ａブレーキ作動判定部
４Ｂブレーキ解除判定部
４Ｃ駐車目標制動演算部
４Ｄ指令出力部
５後輪

Claims

所定操作を契機として駐車ブレーキの作動を自動的に解除する駐車ブレーキ制御装置において、
坂道で車両停止した状態で且つ駐車ブレーキが作動している場合には、シフトレンジによる車両進行方向の指示が上記坂道の下り方向と一致している状態で、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると上記駐車ブレーキの作動を自動的に解除することを特徴とする駐車ブレーキ制御装置。
所定操作に基づき駐車ブレーキの作動を解除するか否かを判定する自動解除判定手段を備え、自動解除判定手段が作動解除と判定すると駐車ブレーキの作動を自動的に解除する駐車ブレーキ制御装置において、
路面の勾配を検出する勾配検出手段と、シフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、サービスブレーキのブレーキ操作子の操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、を備え、
上記自動解除判定手段は、駐車ブレーキが作動状態であり、勾配検出手段及びシフト位置検出手段の検出に基づき、自車両の停止している路面が坂道であり且つシフト位置が走行レンジであり、その走行レンジで指示される車両進行方向と坂道の下り方向とが一致している状態と判定すると、ブレーキ操作状態検出手段の検出に基づき、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると作動解除と判定することを特徴とする駐車ブレーキ制御装置。
上記自動解除判定手段は、駐車ブレーキが作動状態であり、自車両の停止している路面が車両前進方向が下り方向の坂道であり且つシフト位置が前進走行レンジの状態のときに、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると作動解除と判定することを特徴とする請求項２に記載した駐車ブレーキ制御装置。
上記自動解除判定手段は、駐車ブレーキが作動状態であり、自車両の停止している路面が車両後進方向が下り方向の坂道であり且つシフト位置が後進走行レンジの状態のときに、運転者の操作によってサービスブレーキのブレーキ操作子が制動力増加指示方向に変化したことを検知すると作動解除と判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載した駐車ブレーキ制御装置。
上記自動解除判定手段は、上記条件に加え、サービスブレーキのブレーキ操作子の制動力指示による制動力が、駐車ブレーキによる制動力以上になったときに、作動解除と判定することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載した駐車ブレーキ制御装置。
車両停止状態を維持するのに必要な制動力である必要制動力を算出する必要制動力算出手段を備え、
上記自動解除判定手段は、上記条件に加え、サービスブレーキのブレーキ操作子の制動力指示による制動力が、上記必要制動力以上になったときに、作動解除と判定することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載した駐車ブレーキ制御装置。