JP2006306301A - 電動パーキングブレーキ用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の停止を確実に判定して、走行から停車時にパーキングブレーキを自動引きしてドライバーの負担を軽くすること。
【解決手段】 車両の停車時においてオートＰＫＢモードが有効であり、イグニッションスイッチがオンで、且つＡＴポジションの駐車／ニュートラルポジション以外で、且つアクセルペダルが踏み込まれていない状態で、ブレーキペダルが踏み込まれていること。さらに、車速が無しになってから所定の時間Ｔ１が経過し、さらに、この所定時間Ｔ１が経過後にブレーキペダルが踏まれている時間Ｔ２の経過後に電動モータ１６が駆動される。この電動モータ１６が駆動されることで、目標荷重電流値までコントロールケーブルが自動引きされる。これにより車両の停止を確実に判定でき、走行から停車時にパーキングブレーキを自動引きしてドライバーの負担を軽くすることができる。
【選択図】 図２３

Description

本発明は、電動モータによりパーキングブレーキを作動、解除の制御を行なう電動パーキングブレーキ用制御装置に関するものである。

従来、車両を停止させた場合に電動パーキングブレーキ装置の電動モータを駆動してパーキングブレーキを自動的に作動させて車輪に制動力を付与したり（自動引き）、また、車両を発進させる場合には、車輪の制動力を電動パーキングブレーキ装置にて解除するようにしたものが提供されている。特に、車両が停止した場合に車輪に制動力を自動的に付与するようにしたものとして、例えば、下記の特許文献１〜３がある。

特許第３５９５２４９号 特開２００３−３２７１００号公報 特開２００４−１４２５１７号公報

上記特許文献１では、車両を停止させて電動モータにて車輪に制動力を付与する場合、車速センサからの信号を受けて作動を行なったり、また、坂道に停止した場合には傾斜センサの信号にて作動を行なっている。特許文献１のように、車速センサからの信号にて車両の停止状態を判定して行なっている場合、車速が２ｋｍ／ｈ以下になると測定ができず、車輪に付与する制動力が十分でない場合が生じる。また、坂道で車両を停止させた場合に、車体に搭載されている傾斜センサを使用して車両の傾斜角度を検出し、所定の荷重にて制動力を付与している場合、車両の挙動に対してセンサ値が変化するため、正確に傾斜を判定することが出来ず、車両がずり下がる恐れがある。

特許文献２では、車両を停止させた場合にパーキングブレーキを自動引きする場合に、停止後にブレーキを踏み増しする必要があり、単にブレーキを踏んで停止しても自動引きがかからず、ブレーキを踏み増しする分だけドライバーの負担をかけてしまうことになる。
また、特許文献３では、停止確定タイマーにて車両の停止を認識するようにしているが、タイマー時間が短く、車の挙動が安定しないうちに停止を認識しているので、正確な傾斜角度を判定できず、車両がずり下がる恐れがある。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った電動パーキングブレーキ用制御装置を提供するものである。
（１）車両の停止を確実に判定して、走行から停車時にパーキングブレーキを自動引きしてドライバーの負担を軽くすること。
（２）車両の停車時における車両の挙動に対しても傾斜センサによる傾斜角度を正確に判定し、坂道において最適な目標荷重にて車輪に制動力を付与して、車両のずり下がりを防止すること。

そこで、本発明の請求項１に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置では、電動モータ１６によりコントロールケーブル８を引き作動、または戻し作動してパーキングブレーキ４を制動、または解除を行なうようにした電動パーキングブレーキ用制御装置において、
車両の停止時におけるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ２５と、車速を検出する車速センサ２４とを有し、前記ブレーキスイッチ２５からのオン信号があり、車速センサ２４からの車速がゼロの状態が所定時間経過した場合に前記電動モータ１６によりコントロールケーブル８を自動的に引き作動する制御手段を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置では、前記の引き作動する条件に、イグニッションがオンで、且つシフトポジションが駐車／ニュートラルポジション以外で、且つアクセルペダルが踏み込まれていないことを付加していることを特徴としている。

請求項３に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置では、前記所定時間とは、車速がゼロの状態が続く一定時間Ｔ１と、この一定の時間Ｔ１経過後でブレーキペダルが踏み込まれている一定時間Ｔ２との和としていることを特徴としている。

請求項４に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置では、電動モータ１６によりコントロールケーブル８を引き作動、または戻し作動してパーキングブレーキ４を制動、または解除を行なうようにした電動パーキングブレーキ用制御装置において、
車両の停止時におけるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ２５と、車速を検出する車速センサ２４と、車両の傾斜角度を検出する傾斜センサ４３と、車両の傾斜角度に対応したパーキングブレーキ４の荷重電流値を予め設定したテーブルとを有し、
前記車速センサ２４からの信号にて、ある速度以下が一定時間継続し、前記ブレーキスイッチ２５からの信号にてブレーキペダルの踏み込みも一定時間継続したときに前記傾斜センサ４３からのセンサ値を基に傾斜角度を確定する傾斜確定手段と、
前記傾斜確定手段にて確定した傾斜角度に応じた目標荷重電流値まで前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８を引き作動する制御手段とを備えていることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置によれば、車両の停止時におけるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ２５と、車速を検出する車速センサ２４とを有し、前記ブレーキスイッチ２５からのオン信号があり、車速センサ２４からの車速がゼロの状態が所定時間経過した場合に前記電動モータ１６によりケーブル８を自動的に引き作動するようにしているので、車両の停止を確実に判定して走行から停車時にパーキングブレーキ４を自動引きしてドライバーの負担を軽くすることができる。

請求項２に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置によれば、前記の引き作動する条件に、イグニッションがオンで、且つシフトポジションが駐車／ニュートラルポジション以外で、且つアクセルペダルが踏み込まれていないことを付加しているので、走行から停車時において、シフトレバー（ＡＴポジション）を例えば、駐車する際のＰポジションにシフトさせることなく、自動引きを行なうことができて、ドライバーの負担を軽くすることができる。

請求項３に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置によれば、前記所定時間とは、車速がゼロの状態が続く一定時間Ｔ１と、この一定の時間Ｔ１経過後でブレーキペダルが踏み込まれている一定時間Ｔ２との和としているので、車両の挙動が安定してから自動引きされることになり、車輪に制動力を確実に付与できて、車両のずり下がりを防止することができる。

請求項４に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置によれば、前記車速センサ２４からの信号にて、ある速度以下が一定時間継続し、前記ブレーキスイッチ２５からの信号にてブレーキペダルの踏み込みも一定時間継続したときに前記傾斜センサ４３からのセンサ値を基に傾斜角度を確定するするようにしているので、車両の停車時における車の挙動に対してセンサ値が安定した状態で傾斜角度を正確に判定することができる。また、前記傾斜確定手段にて確定した傾斜角度に応じた目標荷重電流値まで前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８を引き作動するようにしているので、坂道で車両を停止させた場合でも、傾斜角度に対応した適切な荷重でもって車輪に制動力を付与でき、車両のずり下がりを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は電動パーキングブレーキ装置を搭載した車両１の概略構成図を示し、左右の後輪２、３にドラム式あるいはディスク式のパーキングブレーキ４が設けられている。また、運転席の横には電動パーキングブレーキ装置であるアクチュエータ５が配置されており、このアクチュエータ５から導出されているブレーキケーブル６がイコライザー７の中央部分に接続されている。コントロールケーブル８、８の一端が左右のパーキングブレーキ４、４にそれぞれ接続され、コントロールケーブル８、８の他端は該コントロールケーブル８、８の張力を均一化するためのイコライザー７の両端にそれぞれ接続されている。

ここで、上記パーキングブレーキ４は周知なものであるので図示はしないが、例えば、ブレーキドラムと、このブレーキドラムの内周面を押し付けるブレーキシューと、ブレーキシューを戻し方向に付勢するリターンスプリングと、コントロールケーブル８で作動するパーキングレバーとで構成されている。

上記アクチュエータ５は電動パーキングブレーキコントローラ１０（以下、ＥＰＫＢコントローラ１０と称す。）にて駆動制御されるようになっており、また、運転席側のインストールメントパネルあるいはハンドル側などのドライバーの手が届く任意の場所に設けられているアクチュエータ５操作用の操作スイッチ１１からの信号がＥＰＫＢコントローラ１０に入力されるようになっている。

図２は上記操作スイッチ１１の構成図を示しており、該操作スイッチ１１の操作部（図示せず）は跳ね返り式で上側あるいは下側を操作しない限り中立位置を維持する自己復帰型の３位置切換タイプのスイッチである。上記操作部と連動している接片１２は図示するように中立位置を維持しており、該接片１２が図中の上側の接触端子１３に接触するとコントロールケーブル８を引き作動（引き操作）するための作動信号が出力され、また接片１２が下側の接触端子１４に接触するとコントロールケーブル８を戻し作動（戻し操作）するための解除信号が出力される。
この操作スイッチ１１は、いわゆるアクチュエータ５をマニュアル操作をするためのものであり、また、接触端子１３側を作動ＳＷ（作動スイッチ）と以後称し、接触端子１４側を解除ＳＷ（解除スイッチ）と以後称する。

図３は上記電動パーキングブレーキであるアクチュエータ５の構成図を示し、このアクチュエータ５は、電動モータ１６と、歯車などで構成される減速機１７と、ケーブル操作部１８及びパルスエンコーダなどのストロークセンサ１９とで構成されており、ケーブル操作部１８にコントロールケーブル８が接続されている。このコントロールケーブル８は、導管と該導管内に挿通される内索とからなっている。
コントロールケーブル８の他端は上述したようにパーキングブレーキ４に接続されており、コントロールケーブル８を引き操作すると、パーキングブレーキ４のブレーキシューなどの摩擦部材がブレーキドラムまたはブレーキディスクに付勢されるようになっている。

ここで、コントロールケーブル８を操作するとは、コントロールケーブル８の導管を固定して、導管に対する内索をコントロールケーブル８の軸方向に動かすことである。コントロールケーブル８を操作するには、例えば、ケーブルの内索の端部にボルトを形成し、ボルトに噛み合うナットを軸方向の動きを規制して回転することによって、内索を軸方向に動かすようにすることができる。この場合、ナットを電動モータ１６によって正転または逆転することによって、内索を前後に動かすことができる。あるいは、例えば、内索の端部にラックを形成し、ラックに噛み合うピニオンを回転させて内索を前後に動かすような構成でも良い。

図４はアクチュエータ５の電動モータ１６の電流値と荷重、斜度との関係を示すグラフであり、コントロールケーブル８の引き作動、戻し作動におけるストロークとの関係で、Ｓｔ２（ｍｍ）のコントロールケーブル８の引き操作の場合に、モータ電流がＩｔｈ（Ａ）で、Ｎ₂ （Ｎ）の最大荷重となる。また、この関係は周囲温度をパラメーターとして適宜設定される。

図５は本発明に関連するブロック図を示し、アクチュエータ５を制御したり、パーキングブレーキランプ４５を点灯、点滅、消灯の制御を行なうＥＰＫＢコントローラ１０は、コンピュータで構成される制御装置３０と、アクチュエータ５の電動モータ１６を正転、逆転の駆動制御を行なうモータ駆動部４０と、パーキングブレーキランプ４５を駆動制御するランプ駆動部４１と、後述するオートＰＫＢモードを有効とした場合にオートパーキングブレーキランプ（以下、オートＰＫＢランプという。）４６を点灯駆動するオートパーキングブレーキランプ駆動部（以下、オートＰＫＢランプ駆動部という。）と、車両１の傾斜を検出する傾斜センサ４３とで構成されている。

また、上記制御装置３０の各部の詳細は後述するが、該制御装置３０は、アクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量に応じて電動モータ１６にてパーキングブレーキ４を最適荷重、最大荷重まで作動させたり、電動モータ１６を逆転させて解除を行なうモータ制御部３１と、車両１の速度を判定する車速判定部３２と、車両１が例えば８ｋｍ／ｈ以下の場合に車両１を停止するまで制動をかけるオート作動パーキング制御部３６と、車両１の停止状態から走行する場合にアクセルペダルを踏んだ場合の信号を受けてパーキングブレーキ４を自動的に解除の制御を行なうアクセル解除制御部３７と、車両が確実に停止するまでの時間を計測する場合に用いるタイマー部３９と、本発明の制御を行なわしめるためのプログラムを格納しているＲＯＭや各種の信号やデータを一時的に格納するＲＡＭからなる記憶部３８とで構成されている。また、記憶部３８は、図４に示すテーブルが予め格納されている。

また、上記ＥＰＫＢコントローラ１０には、図４に示すように、ドライバーによる手動操作による操作スイッチ１１からの作動信号／解除信号と、イグニッションスイッチ２１からのオン信号、オフ信号と、アクセルペダルの踏み込みに応じたスロットル開度センサ２２からの信号と、後輪２、３にそれぞれ取り付けられている車輪速センサ２３からの車輪速の信号と、車速センサ２４からの車両１の速度信号と、ブレーキペダル（サービスブレーキ）のブレーキスイッチ２５からのブレーキペダルのオン信号、オフ信号と、シフトレバーの各シフトポジションの位置を検出するＡＴポジションセンサ２６からは、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、Ｒ（リバース）ポジションの各信号と、エンジン回転数センサ２７からはエンジンの回転数の信号と、後述するオートパーキングブレーキモード（以下、オートＰＫＢモードという。）を有効か無効かの操作を行なうオートパーキングブレーキスイッチ（以下、オートＰＫＢスイッチという。）からの信号がそれぞれ入力されるようになっている。

なお、図５に示す各部には、イグニッションスイッチ２１のオン、オフに関わらずバッテリから電源が供給されている。

次に、ＥＰＫＢコントローラ１０によるスタティックパーキング制御での作動制御、解除制御について説明する。先ず、ドライバーの操作スイッチ１１の操作によるマニュアル作動開始の制御について図６に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１において、作動許可条件を判定するが、この作動許可条件は実際には複数の条件を有しているが、この説明では、例えば車速が８ｋｍ／ｈ以下の場合とする。また、この作動制御、解除制御は、図４に示すオート作動パーキング制御部３６にて制御が行なわれる。

図６に示すステップＳ１において、例えば車速が８ｋｍ／ｈ以上の場合にはステップＳ２に移行し、操作スイッチ１１からの作動ＳＷからの作動信号が入力され、該作動信号が一定時間が経過した場合にオンが確定される。作動ＳＷのオンが確定されるとステップＳ３に移行し、この時点で電動モータ１６が作動（正転駆動）してコントロールケーブル８の引き操作が開始されてパーキングブレーキ４が駆動され後輪２、３に制動がかけられる。

図７はマニュアル作動開始の場合のタイミングチャートを示しており、時系列的に、より詳しく説明する。図７（ａ）に示す作動許可条件は図６の場合と同様であり、（ｄ）に示す操作スイッチ１１の解除ＳＷはオフ状態であり、また、イグニッションスイッチ２１からの信号は、オン、オフのいずれでも良い（図７（ｅ）参照）。
図７（ｂ）に示すように、操作スイッチ１１から作動ＳＷの作動信号が時刻ｔ１で入力されて所定時間経過してオンが確定しても、作動許可条件が不成立のためオンが受け付けられない。時刻ｔ２で再度、作動ＳＷがオンされて入力して所定時間経過してオンが確定した場合、作動許可条件が成立しているため、オンが受け付けられる。

上記のオンが確定した時刻ｔ３で電動モータ１６は停止状態から起動されて正転駆動され（図７（ｇ）参照）、（ｆ）に示すようにモータ電流がコントロールケーブル８の張力に応じて上昇していく。なお、（ｆ）に示すＴ１は電動モータ１６の突入電流が発生している期間であり、この期間は電流値を読み込まないようにしている。

なお、図７（ｃ）において、時刻ｔ４で作動ＳＷがオンされた場合に、作動許可条件が不成立であるのでオンが受け付けられないが、作動ＳＷがオン状態で時刻ｔ５で作動許可条件が成立してから所定の時間が経過した後にオンが確定し、オンが受け付けられる。これにより上記と同様に電動モータ１６が作動する（図７（ｆ）（ｇ）の破線参照）。

これらの制御は、図５において、操作スイッチ１１から作動信号がＥＰＫＢコントローラ１０の制御装置３０へ入力され、該制御装置３０のオート作動パーキング制御部３６にて制御が行なわれ、また、オート作動パーキング制御部３６にて制御されるモータ制御部３１ではモータ駆動部４０を駆動し、アクチュエータ５の電動モータ１６を駆動してコントロールケーブル８の引き作動が開始される。

次に、オート作動の制御について図８及び図９により説明する。図８のステップＳ１１において、上記と同様に車速が８ｋｍ／ｈ以下などの場合には作動許可条件が成立し、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、ＡＴポジションがＰポジションで、且つドライバーがブレーキを踏んでブレーキスイッチ２５がオンしている場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３に示すように、ＡＴポジションがＰポジションで、且つブレーキスイッチ２５がオンの場合には、電動モータ１６が作動（正転駆動）してコントロールケーブル８の引き作動が開始されてパーキングブレーキ４が駆動され後輪２、３に制動がかけられる。

図９において、（ｂ）の解除ＳＷがオフで、（ｅ）のイグニッションスイッチ２１はオン、オフのいずれでも良い。（ｃ）（ｄ）に示すようにＡＴポジションがＰポジションで、且つブレーキスイッチ２５がオンとなっても、（ａ）に示す作動許可条件が不成立なので、オート作動は受け付けられない。
作動許可条件が成立している状態で、（ｃ）に示すようにＡＴポジションがＰポジションとなって所定の時間が経過した後に、オンが確定し（時刻ｔ１）、この時刻ｔ１でブレーキスイッチ２５がオンとなっているので、（ｇ）に示すように電動モータ１６が起動されて、正転駆動される。（ｆ）に示すように、電動モータ１６が駆動されて、コントロールケーブル８の引き作動による張力に応じて電流値が上昇していき、オート作動制御に移る。

次に、マニュアル／オート作動における正常停止の制御について説明する。図１０はイグニッションスイッチ２１がオンの場合であり（（ａ）参照）、電動モータ１６のモータ電流値が予め設定した最適荷重になるまで作動される（図４及び図１０（ｂ）参照）。図４に示される設定テーブルはＥＰＫＢコントローラ１０の記憶部３８に予め格納されており、アクチュエータ５のコントロールケーブル８の引き作動におけるストローク量からモータ電流を換算し、パーキングブレーキ４の荷重に対応したモータ電流から電動モータ１６が駆動制御される。
予め設定した最適荷重に対応したモータ電流に達すると（時刻ｔ１）、図１０（ｃ）に示すように、電動モータ１６は停止され、電動モータ１６が完全に停止するとモータ電流はゼロになる（（ｂ）参照）。また、（ｄ）に示すように、パーキングブレーキランプ４５はランプ駆動部４１により点灯される。

図１１はイグニッションスイッチ２１がオフの場合を示しており、この場合には、パーキングブレーキ４が最大荷重になるまで電動モータ１６が作動される（図１１（ｂ）（ｃ）参照）。最大荷重に達した時刻ｔ１で電動モータ１６が停止され、また、電動モータ１６が完全に停止した時点でモータ電流はゼロになる。パーキングブレーキランプ４５は、電動モータ１６が停止してからランプ駆動部４１により一旦点灯され、所定の時間Ｔ２経過後に消灯する（図１１（ｄ）参照）。

図１２は、パーキングブレーキ４が最適荷重に制動がかけられた後に、イグニッションスイッチ２１がオフとなった場合を示している。最初はイグニッションスイッチ２１がオンの状態で、最適荷重となる時刻ｔ１まで電動モータ１６が作動し、その後に電動モータ１６は停止し、モータ電流はゼロとなる（図１２（ｂ）（ｃ）参照）。
電動モータ１６が停止した状態でイグニッションスイッチ２１が時刻ｔ２でオフされると、電動モータ１６が起動され、最大荷重まで電動モータ１６が作動される。その後、電動モータ１６が停止し、モータ電流もゼロとなり、電動モータ１６が停止する時刻ｔ３から所定の時間Ｔ２の経過後にパーキングブレーキランプ４５が消灯する。

次に、操作スイッチ１１によるマニュアル解除の制御について説明する。図１３はかかる場合のフローチャートを示し、ステップＳ２１で解除許可条件が判定される。ここで、解除許可条件は複数あり、そのうち例えば、操作スイッチ１１が正常の場合である。解除許可条件が成立する場合は、ステップＳ２２に移行し、イグニッションスイッチ２１がオンで、且つ操作スイッチ１１の解除ＳＷがオンかどうかが判断される。
イグニッションスイッチ２１がオンで、且つ解除ＳＷがオンの場合には、ステップＳ２３に移行し、電動モータ１６が逆転駆動され、コントロールケーブル８は戻し作動される。これによりパーキングブレーキ４が操作スイッチ１１のマニュアル操作により解除されることになる。

図１４はかかる場合のタイミングチャートを示しており、図１４（ａ）に示す解除許可条件が不成立の場合に、時刻ｔ１で解除ＳＷのオン信号が入力されてもオン（解除動作）は受け付けられない（（ｂ）参照）。また、解除許可条件が成立している場合に、時刻ｔ２、時刻ｔ３で解除ＳＷのオン信号が入力されてもイグニッションスイッチ２１がオフであるので（図１４（ｅ）参照）、オン（解除動作）は受け付けられない。

また、解除許可条件が不成立の場合の時刻ｔ６（図１４（ｃ）参照）に解除ＳＷのオン信号が入力された後に解除許可条件が成立した場合で、解除ＳＷのオン信号自体が確定しても、イグニッションスイッチ２１がオフのため、オンは受け付けられない。
図１４（ｃ）の時刻ｔ７で解除ＳＷのオン信号が入力され、オンが確定しても、このオンの確定時の時刻ｔ８において、イグニッションスイッチ２１がオンしてからオンが確定していないため、オンは受け付けられない。

次に、図１４（ｅ）に示すように、イグニッションスイッチ２１がオフからオンとなり、その後の（ｂ）に示す時刻ｔ４で解除ＳＷからのオン信号が入力し、イグニッションスイッチ２１のオン確定後に、解除ＳＷのオンが確定して時刻ｔ５において、電動モータ１６が起動し（（ｇ）参照）、該電動モータ１６は逆転駆動（解除方向）し始める。
電動モータ１６が逆転する場合は、制動をかける場合とは異なり、比較的少ないモータ電流値でもって駆動でき（（ｆ）参照）、アクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量がゼロとなるまで、電動モータ１６が駆動される。そして、該ストローク量が完全にゼロとなると、電動モータ１６は停止し、同時にパーキングブレーキランプ４５が点灯状態から消灯状態となる。これにより車両１を走行させることができる。

次に、パーキングブレーキ４が引かれた状態からの車両１の発進をスムーズに行なう場合、特に、パーキングブレーキ４を引いた状態で坂道発進するときに自動解除してスムーズに発進できるようにしたアクセル解除制御について説明する。

車両１が坂道などの勾配のある路面に停車した場合、その車両１の傾斜角度を図５に示す傾斜センサ４３にて検出するようにしており、この傾斜センサ４３はＥＰＫＢコントローラ１０内に設けている。この傾斜センサ４３は重力Ｇの懸かり具合により出力電圧が変化する、あるいは出力パルス周期が変化することを利用して傾斜角度を検出している。
重力Ｇの変化により出力信号が変化するので、車両１が加速したり、減速したりした際のＧ変化も検出することになり、この特性を利用し、後述するように傾斜センサ４３で車両１の減速度あるいは加速度を検出することができるようになっている。

坂道で停車している状態から発進する場合、いわゆる坂道発進する場合には、勾配がゼロや勾配が小さい場合と比べて多くのトルクが必要となり、そのため、勾配が大きいほど、多くのトルクが必要となる。また、多くのトルクが必要となるほど、エンジンの回転数を上げる必要がある。

そこで、図１５に示すように、勾配とエンジンの回転数とを予め対応させておき、勾配が大きくなるにつれてパーキングブレーキ４を自動解除する時のエンジンの回転数を上げるようにしている。図１５に示すテーブルは制御装置３０の記憶部３８に予め格納している。
図１５において、「仰角」は上り坂を表し、「俯角」は下り坂を表している。また、勾配は０％（斜度０°）から３０％（斜度１６．７°）以上までの５％刻みの８段階に分けている。さらに、路面の傾斜角度がゼロの平坦路（勾配＝０％）の場合でも、アイドリング時の回転数より大きいエンジン回転数（Ｅｎ０ｒｐｍ）とし、平坦路でもエンジン回転数がＥｎ０ｒｐｍを超えた場合にパーキングブレーキ４を自動解除するようにしている。

傾斜センサ４３の仰角における出力AOUTは、Ａ０Ｖ（ボルト）からＡ６Ｖであり、また、俯角における出力AOUTは、−Ａ６ＶからＡ０Ｖである。上り坂においてＡＴポジションがＲポジションの場合にはエンジンの回転数は、Ｅｎ０ｒｐｍで一定であり、Ｄポジションの場合にそれぞれパーキングブレーキ４の自動解除のしきい値となるエンジン回転数を勾配が大きくなるほど高くしている（Ｅｎ０ｒｐｍからＥｎ７ｒｐｍ）。
また、下り坂において、ＡＴポジションがＤポジションのエンジンの回転数は、Ｅｎ０ｒｐｍで一定であり、Ｒポジションの場合にそれぞれパーキングブレーキ４の自動解除のしきい値となるエンジン回転数を勾配が大きくなるほど高くしている（Ｅｎ０ｒｐｍからＥｎ７ｒｐｍ）。

図１６は図５に示す制御装置３０のアクセル解除制御部３７により制御されるタイミングチャートを示し、図１７及び図１８はアクセル解除制御のフローチャートを示している。図１６において、（ｂ）に示すアクセル開度のオン、オフの信号はスロットル開度センサ２２からＥＰＫＢコントローラ１０に入力され、また（ｃ）に示すエンジン回転数は、エンジン回転数センサ２７からＥＰＫＢコントローラ１０に入力される。また、（ｄ）に示すＡＴポジションのＲポジション、Ｄポジションの信号はＡＴポジションセンサ２６からＥＰＫＢコントローラ１０に入力され、（ｅ）に示すアクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量はアクチュエータ５のストロークセンサ１９からＥＰＫＢコントローラ１０に入力される。

先ず、図１７に示すステップＳ３１において、イグニッションスイッチ２１がオンしている場合には（図１６（ａ）参照）ステップＳ３２に進み、ステップＳ３２においてスロットル開度センサ２２がオンしている場合には（図１６（ｂ）参照）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、ＡＴポジションセンサ２６からの信号がＲポジションかＤポジションかを判定し（図１６（ｄ）参照）、ステップＳ３４においてＲポジションまたはＤポジションに応じて路面の勾配に応じたエンジンの回転数データを記憶部３８から取り込む。今、例えば、車両１の進行方向がＤポジションであって、勾配が２５％とする。なお、傾斜センサ４３からの路面の勾配データは車両１が停車した後に、サンプリングを行なって該勾配データが記憶部３８に一旦記憶される。

ステップＳ３４において、図５に示す制御装置３０のアクセル解除制御部３７が記憶部３８から現在の勾配データを読み取り、この勾配データからアクセル解除制御部３７は図１５のテーブルからパーキングブレーキ４を自動解除するときのエンジン回転数をＥｎ７ｒｐｍと設定する。
ドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいくにしたがい、図１６（ｃ）に示すように、エンジンの回転数が徐々に上昇していき、エンジンの回転数が路面の勾配に応じたトルク（ここでは、上記のＥｎ７ｒｐｍ）まで上がるまで判断する。つまり、坂道発進に必要なトルクまで上がったかを監視、判断する。

次に、エンジンの回転数が坂道発進に必要なトルク（回転数がＥｎ７ｒｐｍ）まで上がった場合には、図１８のステップＳ３６及び図１６（ｆ）に示すように、電動モータ１６を逆転駆動（解除動作）し、アクチュエータ５のコントロールケーブル８を戻し作動する。
コントロールケーブル８の戻し作動に伴い、図１６（ｅ）に示すようにコントロールケーブル８のストローク量は作動完了位置から解除完了位置へと少なくなり、ストローク量がゼロとなる解除完了位置となった場合には、ステップＳ３８に移行して電動モータ１６が停止され、パーキングブレーキランプ４５が消灯する（図１６（ｆ）（ｇ）参照）。

なお、上り坂、下り坂における各勾配の違いによるＰポジションまたはＤポジションにおけるアクセル解除制御は上記と同様の制御でパーキングブレーキ４が自動解除される。

このように、ＡＴポジションによって進行方向を判定し、スロットル開度センサ２２にてアクセルペダルの踏み込みを判定して、パーキングブレーキ４を引いた状態でエンジン回転数が坂道発進に必要なトルクまで上がったときに、パーキングブレーキ４を自動解除するので、車両１がずり下がることなく、スムーズな発進を実現することができるものである。

このように、ＡＴポジションセンサ２６にて車両の進行方向を判定すると共に、スロットル開度センサ２２にてアクセルペダルの踏み込みを判定し、傾斜センサ４３からの路面の傾斜角度に対応したエンジン回転数センサ２７からのエンジン回転数になったときに前記パーキングブレーキ４の解除を行なうようにしているので、特に坂道発進をする場合には、大きなトルクが必要となり、ずり下がりが発生し易くなるが、本発明ではパーキングブレーキ４をかけた状態で坂道発進をするときに自動解除してスムーズに発進することができる。なお、勾配が０％の平坦路の場合でも、車両をスムーズに発進させることができる。

ところで、乗員数や座った位置により、また、荷物の積載により車両が傾いて停止した場合など、路面が傾斜していても傾斜センサ４３が平坦路であると認識する場合がある。かかる場合、路面が平坦路の場合には最初からパーキングブレーキ４を解除していると、車両がずり下がる場合がある。しかし、傾斜センサ４３の出力が傾斜角度をゼロとした平坦路の場合でも前記パーキングブレーキ４の解除は、アイドリング時の回転数より大きい回転数を設定しているので、間違って傾斜センサ４３が平坦路として認識していても、アイドリング時の回転数ではパーキングブレーキ４は解除されず、そのため、車両のずり下がりを防止することができる。

さらに、上り坂であってＡＴポジションがＲポジションの場合や、下り坂であってＡＴポジションがＤポジションの場合など車両の進行方向が下りの場合は、路面の傾斜角度に関係なく一定のエンジン回転数になった時にパーキングブレーキ４の解除を行なっているので、小さなトルクで車両をスムーズに発進させることができる。

次に、車両が停車したときに、ＥＰＫＢコントローラ１０によりパーキングブレーキ４を駆動して後輪２、３に自動的に制動力を付与するオートホールド制御について説明する。このオートホールド制御は、走行から停車時にパーキングブレーキ４を自動引きして、ドライバーの負担を軽くするものであり、ドライバーはオートＰＫＢスイッチ２８でオートホールド制御の有効、無効を選択でき、「有効」とした場合のみオートホールド制御（オートＰＫＢモード）が作動する。

図１９はオートＰＫＢモードを有効に切り替えた場合のタイミングチャートを示し、イグニッションスイッチ２１がオン中のみ切替が可能であり、図１９（ａ）に示すように、ドライバーがオートＰＫＢスイッチ２８をオン操作すると、オートＰＫＢランプ４６が点灯すると共に（図１９（ｂ）参照）、（ｃ）に示すように、オートＰＫＢモードが「無効」から「有効」となる。なお、イグニッションスイッチ２１がオフからオンとなった場合には、このオートＰＫＢモードが「無効」となる。
また、オート作動パーキング制御部３６にてオート作動となっている場合、オートＰＫＢスイッチ２８をオン操作することで、このオートＰＫＢモードが優先される。

図２０はオートＰＫＢモードを「有効」から「無効」に切り替えた場合のタイミングチャートを示し、（ａ）に示すようにオートＰＫＢスイッチ２８を再度オン操作すると、オートＰＫＢランプ４６が消灯すると共に、オートＰＫＢモードが「有効」から「無効」に切り替わる（図２０（ｂ）（ｃ）参照）。
なお、「無効」に切り替わると、オート作動パーキング制御部３６によりオート作動が自動的にキャンセルされる。

次に、走行から停車時にパーキングブレーキ４を自動引きするオートホールド制御について図２１〜図２３により説明する。図２３（ａ）に示すように、オートホールド制御（自動引き）の作動の前提条件として、イグニッションスイッチ２１がオンで、且つＡＴポジションがＰポジションとＮポジション以外で、且つアクセルペダルを踏んでおらずスロットル開度センサ２２からの信号がオフの場合である。
先ず、図２１のステップＳ４１において、上記の自動引き作動前提条件が有効の場合にはステップＳ４２に移行してブレーキスイッチ２５がオンしているかを判定し（図２３（ｂ）参照）、ブレーキスイッチ２５がオンされている場合にはステップＳ４３に移行する。ブレーキ（主ブレーキ）が踏み込まれていくに従い車速が落ちていく。

ステップＳ４３において、車速センサ２４から車速「無」の信号が出力されるとステップＳ４４に進み、制御装置３０のタイマー部３９が起動されて図２３（ｃ）に示す停車の待ち時間であるＴ１時間がカウントされる。ステップＳ４５において、タイマー部３９によるカウント中に車速が「有」と判定されると、タイマー部３９がリセットされて再度カウントがし直される。
この時間Ｔ１により車両の挙動が安定する時間を確保しているものであり、また、停車までの時間待ち時間も併せて確保する目的である。この時間Ｔ１は、例えば、約１ｓｅｃとしており、時間Ｔ１をカウントするためのタイマー起動条件が車速「無」であり、タイマーリセット条件が車速「有」である。

ステップＳ４５で車速が無い場合でステップＳ４６に進み、Ｔ１時間が経過しない場合はステップＳ４４に戻り、また、Ｔ１時間が経過すると、図２３（ｃ）に示す時間Ｔ２をカウントするためにタイマー部３９によるタイマーが起動される。
タイマーが起動されて、ブレーキスイッチ２５がオンしておれば、図２２に示すステップＳ４８に移行し、車速の有無、あるいはブレーキが踏まれているかをブレーキスイッチ２５からの信号から判断する。車速が「有」か、あるいはブレーキスイッチ２５がオフの場合にはタイマーをリセットし、再度カウントがし直される。

ここで、時間Ｔ２は、車両の停車後、主ブレーキが踏まれていることを確認するための時間である。また、時間Ｔ２のタイマー部３９によるタイマー起動の条件は、上記Ｔ１時間経過後で、主ブレーキが踏まれていること（ブレーキスイッチ２５がオン）であり、タイマーリセット条件は、車速が「有」、あるいは主ブレーキが踏まれていないこと（ブレーキスイッチ２５がオフ）であることである。

車速が「無」で、且つブレーキスイッチ２５がオンの場合で、Ｔ２時間が経過していない場合は、ステップＳ４９からステップＳ４７に戻ってタイマーのカウントが継続される。Ｔ２時間が経過すると、ステップＳ５０に移行してアクチュエータ５の電動モータ１６が正転駆動され、コントロールケーブル８を引き作動し、所定の目標荷重になるまで駆動される。
ステップＳ５１において、目標荷重に達した場合には、ステップＳ５２に移行して、電動モータ１６を停止し、パーキングブレーキランプ４５が点灯する（図２３（ｅ）（ｆ）参照）。

なお、オートＰＫＢモード中は、停車時、アクセルペダルを踏まない限り車両は動かさないようになっており、アクセルペダルを踏むことで、アクセル解除制御部３７により車両が発進する。
また、オートＰＫＢモードにおいて、上述した操作スイッチ１１によるマニュアル作動が行なえるようになっている。

このように、先のマニュアル作動や、停車してからＡＴポジションをＰポジションにした場合に車輪に制動力を付与するオート作動の場合と比べて、オートホールド制御の場合には、走行から停車させるだけでパーキングブレーキ４を自動引きすることができるので、ドライバーの負担を軽くすることができる。

また、図２３に示すように、引き作動（自動引き）する条件（ブレーキペダルが踏まれて、且つ車速がゼロ）に、イグニッションがオンで、且つシフトポジションが駐車／ニュートラルポジション以外で、且つアクセルペダルが踏み込まれていないことを付加しているので、走行から停車時において、シフトレバー（ＡＴポジション）を例えば、駐車する際のＰポジションにシフトさせることなく、自動引きを行なうことができて、ドライバーの負担を軽くすることができる。

さらに、車速がゼロ（無し）になってからの所定時間として、車速がゼロの状態が続く一定時間Ｔ１と、この一定の時間Ｔ１経過後でブレーキペダルが踏み込まれている一定時間Ｔ２との和としているので、車両の挙動が安定してから自動引きされることになり、車輪に制動力を確実に付与できて、車両のずり下がりを防止することができる。

次に、車両が停車したときに正確な車両の傾斜を認識して、パーキングブレーキ４に適切な荷重を自動引きするヒルホールド制御について図２４及び図２５により説明する。また、傾斜センサ（加速度センサ）４３を使用して、車両の傾斜を判定する場合、車の挙動に対してセンサ値が変化するため、正確に傾斜を判定することが必要であり、また、停車時をできるだけ早く判定できるようにしている。
そこで、傾斜センサ４３は、挙動に対してセンサ値が変化するため、車が完全に停止して挙動に対する反応が無くなった時に傾斜を確定するようにしている。車両の傾斜の確定方法として、車速センサ２４からの信号から、ある速度（例えば、２ｋｍ／ｈ）以下が一定時間継続して、主ブレーキペダルの踏み込みも一定時間継続したときの傾斜センサ４３のセンサ値を基に傾斜を確定するようにしている。この確定方法により、正確且つすばやく車両の傾斜を判定することができる。

以下、具体的に傾斜の確定方法を説明する。図２５（ａ）に示すように、車速センサ２４からの出力にて車速が減速されてきて、図２４のステップＳ６１及び図２５（ｂ）（ｃ）に示すように、ブレーキスイッチ２５がオンで、且つスロットル開度センサ２２がオフの場合はステップＳ６２に移行する。なお、車速が２ｋｍ／ｈ以下になると、車速センサ２４では車速が測定できなり、そのため、図２５に示す時刻ｔ１以後は、車速は「無」と判定される。

ステップＳ６２において、車速が「無」と判定されるとステップＳ６３に移行し、所定の時間Ｔ１が経過した場合には、ステップＳ６４に示すように、所定の時間Ｔ２が経過するか判定される。なお、上記時間Ｔ１、Ｔ２は、例えば、１ｓｅｃとしている。
ここで、車両が走行から停車した場合、車両姿勢が前のめりになっているので、図２５（ｄ）に示すように、傾斜センサ４３の出力は大きく振れており、例えば、時刻ｔ２で傾斜センサ４３のセンサ値を読み取ると、センサ値は車の挙動によって変化するため、正確な傾斜値（センサ値）を読み取ることはできない。

そこで、時刻ｔ１から所定の時間Ｔ１経過後に、さらに所定の時間Ｔ２が経過した時の時刻ｔ４で傾斜センサ４３からのセンサ値を読み取る（ステップＳ６５参照）。時刻ｔ３を少し経過すると、図２５（ｄ）に示すように傾斜センサ４３のセンサ値は変化が無くなって落ち着き、完全に落ち着いた時刻ｔ４で傾斜センサ４３からのセンサ値を読み取ることで、車両の正確な傾斜角度を読み取ることができる。また、車速が２ｋｍ／ｈ以下となり、実際に車速が停止してから、ほぼ１ｓｅｃで傾斜の判定を行なっているので、傾斜の判定を早く行なうことができる。

ステップＳ６５において、車両の傾斜角度とパーキングブレーキ４の制動力を付与するための電動モータ１６の荷重電流値との関係を対応させたテーブルが予め制御装置３０の記憶部３８に記憶されており、この記憶部３８のテーブルから傾斜角度に対応した目標荷重電流値を読み込む。そして、ステップＳ６６で目標荷重電流値まで電動モータ１６を作動させる（図２５（ｅ）（ｆ）参照）。
ステップＳ６７において、目標荷重電流値に達した場合にはステップＳ６８に移行し、電動モータ１６が停止し、同時にパーキングブレーキランプ４５が点灯する（図２５（ｆ）（ｇ）参照）。

このようにして、車両が停止してから所定時間の経過後に車両の傾斜角度を判定しているので、正確且つすばやく傾斜角度を判定することができる。また、この判定して傾斜角度に応じたパーキングブレーキ４の目標荷重電流値まで自動引きするので、傾斜角度に対応した適切な荷重でもって車輪に制動力が付与でき、そのため、坂道に停車した場合に、ブレーキペダルから足を離しても車両のずり下がりを防止することができる。

本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキ装置を搭載した車両の概略構成図である。 本発明の実施の形態における操作スイッチの構成図である。 本発明の実施の形態におけるアクチュエータの一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態におけるストローク量、モータ電流と斜度や荷重との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるブロック図である。 本発明の実施の形態におけるマニュアル作動開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル作動開始のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるオート作動開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるオート作動開始におけるタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオンの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオフの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオンからオフの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル解除開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル解除開始におけるタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合の解除開始のしきい値を示す図である。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるオートホールド制御のオートＰＫＢモードを有効に切り替える場合のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるオートホールド制御のオートＰＫＢモードを無効に切り替える場合のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるオートホールド制御のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるオートホールド制御のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるオートホールド制御のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるヒルホールド制御のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるヒルホールド制御のタイミングチャートである。

符号の説明

４ パーキングブレーキ
８ コントロールケーブル
１０ 電動パーキングブレーキコントローラ（ＥＰＫＢコントローラ）
１６ 電動モータ
２４ 車速センサ
２５ ブレーキスイッチ
３０ 制御装置
４３ 傾斜センサ

Claims (4)

1. 電動モータ（１６）によりコントロールケーブル（８）を引き作動、または戻し作動してパーキングブレーキ（４）を制動、または解除を行なうようにした電動パーキングブレーキ用制御装置において、
   車両の停止時におけるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ（２５）と、車速を検出する車速センサ（２４）とを有し、
   前記ブレーキスイッチ（２５）からのオン信号があり、車速センサ（２４）からの車速がゼロの状態が所定時間経過した場合に前記電動モータ（１６）によりコントロールケーブル（８）を自動的に引き作動する制御手段を備えていることを特徴とする電動パーキングブレーキ用制御装置。
2. 前記の引き作動する条件に、イグニッションがオンで、且つシフトポジションが駐車／ニュートラルポジション以外で、且つアクセルペダルが踏み込まれていないことを付加していることを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置。
3. 前記所定時間とは、車速がゼロの状態が続く一定時間（Ｔ１）と、この一定の時間（Ｔ１）経過後でブレーキペダルが踏み込まれている一定時間（Ｔ２）との和としていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置。
4. 電動モータ（１６）によりコントロールケーブル（８）を引き作動、または戻し作動してパーキングブレーキ（４）を制動、または解除を行なうようにした電動パーキングブレーキ用制御装置において、
   車両の停止時におけるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ（２５）と、車速を検出する車速センサ（２４）と、車両の傾斜角度を検出する傾斜センサ（４３）と、車両の傾斜角度に対応したパーキングブレーキ（４）の荷重電流値を予め設定したテーブルとを有し、
   前記車速センサ（２４）からの信号にて、ある速度以下が一定時間継続し、前記ブレーキスイッチ（２５）からの信号にてブレーキペダルの踏み込みも一定時間継続したときに前記傾斜センサ（４３）からのセンサ値を基に傾斜角度を確定する傾斜確定手段と、
   前記傾斜確定手段にて確定した傾斜角度に応じた目標荷重電流値まで前記電動モータ（１６）を駆動して前記コントロールケーブル（８）を引き作動する制御手段とを備えていることを特徴とする電動パーキングブレーキ用制御装置。
   

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