JP2008168661A - Electric parking brake system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーキングブレーキの作動、解除をモータとコントロールケーブルにて電動で行なうようにした車両の電動パーキングブレーキシステムに関するものである。 The present invention relates to an electric parking brake system for a vehicle in which a parking brake is operated and released electrically by a motor and a control cable.
従来、パーキングブレーキの作動、解除をモータとコントロールケーブルにて電動で行なうようにした車両の電動パーキングブレーキシステムが提供されており、上記コントロールケーブルには該コントロールケーブルの張力(荷重)を検出するための荷重センサが介装されている。そして、この荷重センサからの出力電圧信号をフィードバックさせてモータを制御することで、パーキングブレーキの作動、解除を行なっている。
そして、上記モータを正転駆動、逆転駆動することで、コントロールケーブルを引き作動、解除を行ない、それによりパーキングブレーキの作動、解除を行なっており、かかるモータの異常検出は重要な事項である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is provided an electric parking brake system for a vehicle in which the parking brake is operated and released electrically by a motor and a control cable. The control cable detects the tension (load) of the control cable. Load sensors are installed. The parking brake is operated and released by feeding back an output voltage signal from the load sensor and controlling the motor.
Then, by driving the motor forward and backward, the control cable is pulled and actuated to release and the parking brake is actuated and released. The detection of abnormality of the motor is an important matter.
この種のモータの異常を検出する手段を有する電動パーキングブレーキシステムとして、例えば、下記の特許文献1が挙げられる。
As an electric parking brake system having means for detecting an abnormality of this type of motor, for example, the following
この特許文献1では、制動(作動)指示信号として制動解除信号が入力され、所定の経過時間が制動解除終了時間を基準として設定された所定時間経過後であり、且つモータの回転状態を検出する回転センサからの回転信号が変化有りである場合に、電動パーキングブレーキにおいてモータの逆転不良が発生したと判定しているものである。
つまり、既に制動が終了している時間、すなわち、所定時間経過後においては、モータが停止していなければならないということから、上記所定時間の経過後において、回転センサから入力されるモータの回転信号が変化有りである場合には、アクチュエータのモータに逆転不良が発生したものと推定している。
In
That is, since the motor must be stopped after the braking has already ended, that is, after a predetermined time has elapsed, the motor rotation signal input from the rotation sensor after the predetermined time has elapsed. If there is a change, it is estimated that a reverse rotation failure has occurred in the motor of the actuator.
しかしながら、上記特許文献1では、モータの逆転不良が発生していると検出する時点は、パーキングブレーキの解除完了後である。つまり解除完了位置に達しないと異常の判定が出来ないものであり、異常検出の時期が遅れることになる。そのため、異常処置が遅れ、アクチュエータ側に負担がかかるという問題を有している。
また、特許文献1では、パーキングブレーキの解除動作を行なっている場合にのみ異常の検出が可能であり、作動動作を行なう場合には、モータ等の異常検出が出来ないという問題も有している。
However, in
Further,
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、モータと電源線との極性の接続間違いをモータの起動後に早期に検出し、また、パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方においてモータの逆接等の異常を検出することを目的とした車両の電動パーキングブレーキシステムを提供するものである。 The present invention has been provided in view of the above-mentioned problems, and detects an erroneous connection between the polarity of the motor and the power line early after the motor is started, and both when the parking brake is operated and when it is released. It is an object of the present invention to provide an electric parking brake system for a vehicle intended to detect an abnormality such as reverse connection of a motor.
そこで、本発明の請求項1に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、操作スイッチ5の作動信号によりモータ11が正転駆動されてコントロールケーブル3を介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記操作スイッチ5の解除信号により前記モータ11が逆転駆動されて前記パーキングブレーキを前記コントロールケーブル3を介して解除状態にするアクチュエータ2と、前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル3の荷重を検出する荷重センサ15と、前記モータ11に流れる駆動電流Aを検出する電流センサ16と、前記荷重センサ15からの出力電圧Vsに応じて前記モータ11の回転駆動を制御する制御装置1とを備え、
前記モータ11の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ15からの出力電圧Vsが無い場合あるいは前記出力電圧Vsの特性が前記操作スイッチ5の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ16からの信号により前記操作スイッチ5の指示信号とは逆方向の電流特性を検出した場合に前記モータ11の極性の接続間違いであると判定する判定手段を備えていることを特徴としている。
Therefore, in the electric parking brake system for a vehicle according to
When there is no output voltage Vs from the
請求項2に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記パーキングブレーキの作動時において、前記荷重センサ15の出力電圧Vsが無い場合あるいは前記出力電圧Vsが解除特性の場合で、且つ前記電流センサ16からの信号により前記モータ11の駆動電流Aが解除特性とした場合に該モータ11の極性の接続間違いであると判定していることを特徴としている。
3. The electric parking brake system for a vehicle according to
請求項3に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記パーキングブレーキの解除時において、前記荷重センサ15の出力電圧Vsが無い場合あるいは前記出力電圧Vsが作動特性の場合で、且つ前記電流センサ16からの信号により前記モータ11の駆動電流Aが作動特性とした場合に該モータ11の極性の接続間違いであると判定していることを特徴としている。
In the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項4に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記モータ11の極性の接続が間違っていたことを検出した場合には、ワーニングランプ6を点灯させると共に、前記モータ11を強制停止させていることを特徴としている。
In the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項5に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記モータ11の強制停止後は、前記操作スイッチ5からの作動、解除の指示信号の受け付けを禁止させていることを特徴としている。
The electric parking brake system for a vehicle according to
本発明の請求項1に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記モータ11の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ15からの出力電圧Vsが無い場合あるいは前記出力電圧Vsの特性が前記操作スイッチ5の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ16からの信号により前記操作スイッチ5の指示信号とは逆方向の電流特性を検出した場合に前記モータ11の極性の接続間違いであると判定する判定手段を備えているので、早期にモータ11の極性の接続間違いを判定(検出)でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ2側への負担を軽減することができる。また、パーキングブレーキの作動、解除の両方においてモータ11の逆接を判定でき、作動、解除のいずれの場合でも早期に異常を判定することができる。
According to the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項2に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記パーキングブレーキの作動時において、前記荷重センサ15の出力電圧Vsが無い場合あるいは前記出力電圧Vsが解除特性の場合で、且つ前記電流センサ16からの信号により前記モータ11の駆動電流Aが解除特性とした場合に該モータ11の極性の接続間違いであると判定しているので、パーキングブレーキの作動の場合において、早期にモータ11の極性の接続間違いを判定(検出)でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ2側への負担を軽減することができる。
According to the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項3に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記パーキングブレーキの解除時において、前記荷重センサ15の出力電圧Vsが無く、且つ前記電流センサ16からの信号により前記モータ11の駆動電流Aが作動特性とした場合に該モータ11の極性の接続間違いであると判定しているので、パーキングブレーキの解除の場合において、早期にモータ11の極性の接続間違いを判定(検出)でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ2側への負担を軽減することができる。
According to the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項4に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記モータ11の極性の接続が間違っていたことを検出した場合には、ワーニングランプ6を点灯させると共に、前記モータ11を強制停止させているので、運転者はモータ11の異常を認識でき、また、モータ11の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
According to the electric parking brake system for a vehicle according to
請求項5に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記モータ11の強制停止後は、前記操作スイッチ5からの作動、解除の指示信号の受け付けを禁止させているので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。
According to the electric parking brake system for a vehicle according to
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システムの概略ブロック構成図を示し、マイクロコンピュータからなる制御装置1と、この制御装置1により制御されるアクチュエータ2と、このアクチュエータ2によりコントロールケーブル3の引き作動、解除されることで、パーキングブレーキの作動、解除が行なわれるブレーキアッセンブリ4等で構成されている。
また、この電動パーキングブレーキシステムには、パーキングブレーキを作動、解除を行なうために制御装置1に指令を送る操作スイッチ5や、各部の異常(故障)を検出した場合に異常を報知するワーニングランプ6や、かかる故障部位情報を上位のコンピュータに伝送するためのCAN( Controller Area Network )バス等が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of an electric parking brake system. A
The electric parking brake system includes an
アクチュエータ2は、制御装置1により正転、逆転駆動される正逆回転可能なモータ11と、このモータ11の回転数を減速させる減速機構12と、この減速機構12の出力にて回転駆動されるスクリュー13と、このスクリュー13の回転により該スクリュー13の軸方向に往復動し、イコライザー機構を構成しているナット14と、後述する荷重センサ15等で構成されている。
また、ナット14の一方の端部には図中左側のコントロールケーブル3のインナーケーブルが接続され、ナット14の他方の端部側は荷重センサ15を介したコントロールケーブル3のインナーケーブル(図中の右側)が接続され、両コントロールケーブル3のインナーケーブルの他端はブレーキアッセンブリ4側に接続されている。なお、コントロールケーブル3は、外装のアウターケーシングとこのアウターケーシングの内部を摺動自在としたインナーケーブルとで構成されている。
The
Further, the inner cable of the
この荷重センサ15はコントロールケーブル3のインナーケーブルに作用する荷重(張力)を検出するものであり、図1及び図2に示すように、基本的な構成部材として、シャフト20と、ロッド22と、主ばね24と、副ばね25と、マグネット26と、ホールIC27と、これらの部材を収容するケース本体30等で構成されている。
なお、図2(c)は、図2(b)のA−A断面図である。また、上記ケース本体30は、上面が開口した箱状のケース31と、このケース31の開口面を覆設するフタ体32とからなっている。
The
In addition, FIG.2 (c) is AA sectional drawing of FIG.2 (b). The
シャフト20はケース本体30に対して該シャフト20の軸方向に往復動可能であり、ケース本体30の外側に突出している端部にコントロールケーブル3のインナーケーブルが連結されている。シャフト20の端部には円板状のフランジ部21が一体的に連結固定されている。
また、ロッド22はケース本体30より突出している端部がナット14に回動自在に連結されており、ロッド22の端部には円板状のフランジ部23が一体的に連結固定されている。このロッド22のフランジ部23とシャフト20のフランジ部23とが対面している構造となっている。
The
The
シャフト20のフランジ部21の上面にはマグネット26が配設されており、シャフト20の往復動と共に該シャフト20の軸方向に沿って往復動可能となっている。このマグネット26の上部は、フタ体32に形成した凹所33内に位置しており、この凹所33の長手方向に沿ってシャフト20と共に往復動可能となっている。
上記凹所33を形成している断面が略コ字型の突部34の一方の側面にホールIC27が配設されていて、このホールIC27とマグネット26とは一定の間隔を設けて配設されている。シャフト20と共にマグネット26が往復動することで、マグネット26とホールIC27との相対変位量、すなわち、コントロールケーブル3のインナーケーブルの荷重に相当する主ばね24と副ばね25との圧縮、伸張変形量に応じた出力電圧Vsを制御装置1に出力するようになっている。
A
A
コイルスプリング状の主ばね24は、ケース31の内面31aとシャフト20のフランジ部21の側面21aとの間に設けられた圧縮スプリングである。そして、図2に示す状態ではパーキングブレーキが解除の状態であって、主ばね24は開放された状態であり、弾性変形量はゼロの状態である。なお、パーキングブレーキの作動状態においては主ばね24は、弾性圧縮変形される。
The coil spring-shaped
圧縮コイルスプリング状の副ばね25は、シャフト20の外周面側に組み付けられると共に、ケース31の内面31aとシャフト20のフランジ部21の側面21aとの間に弾発付勢された状態で設けられている。
また、副ばね25のばね定数は、主ばね24のばね定数に比べて小さく設定されていて、副ばね25の弾発力によりシャフト20のフランジ部21を常時ロッド22のフランジ部23側に付勢している。
The
The spring constant of the
ここで、荷重センサ15の主ばね24は、開放されている状態では、該主ばね24の先端面とシャフト20のフランジ部21の側面21aとが接触ないし弾発している必要はなく、後述するように副ばね25の作用により主ばね24のばねゼロ位置を補正可能にしている。
なお、副ばね25はコントロールケーブル3のインナーケーブルを確実に無負荷域まで戻すため(インナーケーブルの無負荷摺動抵抗分を確実に戻す)に使用しているものである。
Here, when the
The
図3は本発明の電動パーキングブレーキ装置に関連したブロック図を示し、制御装置1には、モータ11に流れる電流を検知する電流センサ16からの信号と、ホールIC27にて検出した出力電圧Vsと、操作スイッチ5からの指示信号(作動、解除)が入力される。また、制御装置1からはモータ11を制御する信号と、ワーニングランプ6を点灯、消灯させるための信号が出力される。
FIG. 3 is a block diagram related to the electric parking brake device of the present invention. The
制御装置1は、ホールIC27からの出力電圧Vsが入力される電圧値入力部42と、所定の時間毎の出力電圧Vsの傾きを計算する演算部43と、この演算部43による計算結果を前回の計算結果と比較する比較部44と、モータ11を駆動制御するモータ駆動制御部45と、タイマー部46と、上記演算部43にて計算した結果(データ)を一時的に記憶するRAMや本制御装置1の制御用プログラムを格納しておくROM等からなる記憶部47と、全体の制御を司る制御部48等で構成されている。
The
図4はホールIC27の出力電圧(ばねの撓み量)Vs(V)と、コントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力(N)との関係を示す図であり、ばね特性線イが初期の副ばね25と主ばね24との特性線である。横軸におけるVss0が副ばね25のゼロ点位置に対応したホールIC27の出力電圧値であり、Vs0が主ばね24のゼロ点位置に対応したホールIC27の出力電圧値であり、Vtcがコントロールケーブル3のインナーケーブルの目標引き力に対応したホールIC27の出力電圧値である。また、ΔVは、目標引き力の主ばね24のばね撓み量に対応した電圧値(Vtc−Vs0)である。なお、上記Vss0及びΔVは予め設定されている数値である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output voltage (spring deflection amount) Vs (V) of the
そして、パーキングブレーキを作動する場合には、ホールIC27からの出力電圧Vsが、ばね特性線イに示すVtcとなるまで、モータ11を正転駆動してコントロールケーブル3のインナーケーブルを作動し、出力電圧VsがVtcとなると目標引き力となって作動を完了する。
また、パーキングブレーキを解除する場合には、ホールIC27からの出力電圧Vsが、ばね特性線イのVss0になるまで、モータを逆転駆動してコントロールケーブル3のインナーケーブルを解いていき、出力電圧VsがVss0となった時点でモータ11を停止させる。
When the parking brake is operated, the
When the parking brake is released, the motor is driven reversely until the output voltage Vs from the
このように、図1に示す構成の電動パーキングブレーキシステムにおいて、荷重センサ15に取り付けてあるばね(主ばね24、副ばね25)の撓み量を電圧値(ホールIC27の出力電圧Vs)に変換してコントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力等を制御している。
ところが、使用に伴い、主ばね24のヘタリ(ばねの縮み)が発生すると、ばね特性線ロに示すように主ばね24のゼロ位置が変化し、ヘタリが発生すると出力電圧Vs(Vs0)の値が変化することになる。
As described above, in the electric parking brake system having the configuration shown in FIG. 1, the deflection amount of the springs (
However, when the
そこで、本実施形態では、主ばね24のゼロ位置が変化すると、目標引き力を正確に制御できなくなるため、パーキングブレーキの作動中に副ばね特性と、主ばね+副ばね特性の変化点(図4の破線と実線との結合点)を検出して、主ばね24のばねゼロ位置を補正することによって、正確に目標引き力を制御することを可能にしている。
Therefore, in this embodiment, if the zero position of the
図4に示すように、副ばね25に対する引き力はばね定数が主ばね24の場合よりも小さいので、コントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力が少しで済み、そのため、傾きは緩やかである。主ばね24に対する引き力はばね定数が大きいため、主ばね24のゼロ位置を経過した時点から引き力が大きくなり、そのため、傾きは副ばね25の場合と比べてかなりきつくなっている。
なお、副ばね25のみの副ばね特性と、主ばね24と副ばね25との主ばね+副ばね特性との傾きは一定であり、副ばね特性から主ばね+副ばね特性、あるいは主ばね+副ばね特性から副ばね特性に変わるときに傾きが変化して、この変化を検出するようにしている。
As shown in FIG. 4, the pulling force on the
In addition, the inclination of the auxiliary spring characteristic of only the
図5はコントロールケーブル3のインナーケーブルの作動方向及び解除方向における時間(sec)とホールIC27の出力電圧Vsとの関係を示しており、時間に対するホールIC27の出力電圧Vsの傾きは図4の場合と逆になっている。つまり、副ばね25の場合はばね定数が小さいため、時間当たりのホールIC27の出力電圧Vsの変化量は大きく、また、副ばね25+主ばね24の場合はばね定数が大きくなるため、時間当たりのホールIC27の主ばね24の変化量は小さくなる。
この変化量、つまり傾きが大きく変化する点が主ばね24のゼロ位置を示しており、副ばね25に対応した出力電圧Vsの傾きから、副ばね25+主ばね24に対応した出力電圧Vsの傾きを、所定の時間毎に計算を行ない、出力電圧Vsの傾きが大きく変化した点を検出し、その変化点を主ばね24のゼロ位置として補正を行ない、コントロールケーブル3のインナーケーブルを制御するものである。
FIG. 5 shows the relationship between the time (sec) in the operation direction and release direction of the inner cable of the
The amount of change, that is, the point at which the inclination greatly changes indicates the zero position of the
なお、図5では、計算間隔として、副ばね特性の場合と、副ばね特性から副ばね+主ばね特性の場合と、主ばね+副ばね特性との3つを例示しているが、これは副ばね25から副ばね25+主ばね24へと移行するために分かり易くするために描いたものである。実際はコントロールケーブル3のインナーケーブルを引き作動の開始から停止するまで、出力電圧Vsの傾きを演算している。なお、主ばね24のゼロ位置に対応した変化点を検出した後は、出力電圧Vsの傾きを演算しないようにしても良い。
In FIG. 5, the calculation interval includes three cases of the auxiliary spring characteristic, the auxiliary spring characteristic to the auxiliary spring + main spring characteristic, and the main spring + sub spring characteristic. In order to make the transition from the
次に、本発明のパーキングブレーキを作動、解除する場合の通常の制御動作をフローチャートに基づいて説明する。図6はパーキングブレーキを作動する場合を示し、先ず、操作スイッチ5により作動操作を行なうとステップS1に示すようにモータ11が正転駆動される。次に、ステップS2では、例えばモータ11が異常がどうかの判定を行ない、ステップS3で異常(故障)であればワーニングランプ6を点灯させると共に、モータ11を停止し(ステップS4参照)、次いでフェールセーフ制御に移行する(ステップS5参照)。
なお、ステップS2、S3の故障判定については後述する。
Next, a normal control operation when the parking brake of the present invention is operated and released will be described based on a flowchart. FIG. 6 shows a case where the parking brake is operated. First, when the
The failure determination in steps S2 and S3 will be described later.
ステップS3において故障が無い場合にはステップS6に移行して、出力電圧Vsの傾きVs’を計算する。これは作動中に一定時間当たり、例えば50msec毎の出力電圧Vsの変化量を計算するものであり、この出力電圧Vsの変化量が傾きVs’となる。ホールIC27からの出力電圧Vsは制御装置1の電圧値入力部42に入力されており、タイマー部46からのタイマー信号により上記50msec毎の変化量を演算部43にて計算を行なう。
例えば、上記のように一定時間を50msecとすると、
傾きVs’=(前回の出力電圧Vs−今回の出力電圧Vs)/50msec
であり、上記の「前回の出力電圧Vs」は、50msec前の出力電圧Vsである。
If there is no failure in step S3, the process proceeds to step S6, and the slope Vs ′ of the output voltage Vs is calculated. This calculates a change amount of the output voltage Vs per fixed time during operation, for example, every 50 msec, and the change amount of the output voltage Vs becomes a slope Vs ′. The output voltage Vs from the
For example, if the fixed time is 50 msec as described above,
Slope Vs ′ = (previous output voltage Vs−current output voltage Vs) / 50 msec
The above-mentioned “previous output voltage Vs” is the output voltage Vs before 50 msec.
このようにホールIC27からの出力電圧Vsの変化量(傾きVs’)を演算部43にて作動中に計算をしていき、ステップS7において、図5に示す主ばね24のゼロ位置では、主ばね24+副ばね25の特性により傾きVs’が主ばね+副ばね特性に変化するとステップS8に移行する。
ここで、主ばね+副ばね特性では、その変化量(傾きVs’)は図5に示すように小さくなり、そのときに計算した傾きVs’と、前回に計算して記憶部47に格納しておいた傾きVs’とを比較部44で比較をし、その比較の結果、傾きVs’に変化があった場合には、主ばね24のゼロ位置を検出したとして、その信号を制御部48に出力する。
In this way, the amount of change (inclination Vs ′) of the output voltage Vs from the
Here, in the main spring + sub-spring characteristic, the amount of change (inclination Vs ′) becomes small as shown in FIG. 5, and the inclination Vs ′ calculated at that time and the previous calculation and storage in the
ステップS8に示すように、今回の主ばね+副ばね特性に変化した場合のホールIC27からの出力電圧Vsを主ばね24のゼロ点電圧Vs0として、補正を行なう。次に、ステップS9に進み、目標引き力の電圧値Vtcを計算する。ここでは、図4に示すように、主ばね24のゼロ点電圧Vs0に目標引き力のばね撓みに対応した電圧値ΔVを加算することで、目標引き力の電圧値Vtcが計算される。
As shown in step S <b> 8, the output voltage Vs from the
ステップS10では、ステップS2の場合と同様に故障の判定が行なわれ、ステップS11において、故障の場合には上記と同様にステップS4、S5に進み、故障が無い場合にはステップS12に進む。ステップS12では、比較部44において、格納していた記憶部47からの上記目標引き力の電圧値Vtcと、電圧値入力部42からの出力電圧Vsとを比較し、入力された出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcに達した場合には、ステップS13に移行する。ステップS13に移行するとモータ11がモータ駆動制御部45により停止制御され、これにより作動が完了する。
In step S10, a failure is determined in the same manner as in step S2. In step S11, if there is a failure, the process proceeds to steps S4 and S5 as described above. If there is no failure, the process proceeds to step S12. In step S12, the
このように本実施形態では、主ばね24にヘタリが発生して主ばね24のゼロ位置が変化しても、コントロールケーブル3のインナーケーブルの作動中でのばねの撓み量に対応したホールIC27の出力電圧Vsにおける副ばね特性から主ばね+副ばね特性への変化点を検出し、この変化点の検出時点を主ばね24のゼロ位置として、このゼロ位置に対応したホールIC27の出力電圧Vsを主ばね24のゼロ位置に対応したゼロ点電圧Vs0とする補正を行なっている。
このゼロ点電圧Vs0に予め設定されている目標引き力の副ばね25と主ばね24とのばね撓み量に対応した電圧値ΔVを加算して、この加算した電圧値を目標引き力の電圧値Vtcとしている。そして、作動中においてホールIC27からの出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcとなるまで、コントロールケーブル3のインナーケーブルの引き作動を行なう。これにより正確に目標引き力を制御することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, even if the
A voltage value ΔV corresponding to the amount of spring deflection between the
次に、パーキングブレーキの解除の動作について図7により説明する。先ず、操作スイッチ5にて解除操作を行なうことで、ステップS21に示すようにモータ11が逆転駆動されて、コントロールケーブル3のインナーケーブルを戻す方向に制御される。ステップS22では、図6の場合と同様にモータ11の故障の有無を判定し、故障の場合にはステップS23からステップS24に移行してモータ11を停止させ、フェールセーフ制御が行なわれる(ステップS25参照)。
なお、このステップS22、S23の故障判定については後述する。
Next, the operation of releasing the parking brake will be described with reference to FIG. First, by performing a release operation with the
The failure determination in steps S22 and S23 will be described later.
ステップS23において故障が無い場合にはステップS26に移行して、ホールIC27の出力電圧Vsが副ばね25のゼロ点位置に対応したゼロ点電圧値Vss0(図4参照)に低下するか否かが判断される。ホールIC27からの出力電圧Vsがゼロ点電圧値Vss0に達すると、ステップS27に移行してモータ11を停止させることで、パーキングブレーキの解除動作が完了する。
If there is no failure in step S23, the process proceeds to step S26, and whether or not the output voltage Vs of the
次に、電動パーキングブレーキの作動/解除時にアクチュエータ2に異常が発生した時の異常判定について説明する。図8は電動パーキングブレーキの作動時におけるホールIC27の出力電圧Vsと、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nと、モータ11の駆動電流Aを示しており、横軸は時間(sec)である。
作動時のモータ11の起動直後は突入電流が流れるので、この突入電流が流れる期間はデータを読み込まず無視している。そして、作動開始から作動完了までの、それぞれ変化するホールIC27の出力電圧Vsと、モータ11の駆動電流Aの値(データ)を電流センサ16から取り込んで、異常を検出(判定)するものである。
Next, an abnormality determination when an abnormality occurs in the
Since an inrush current flows immediately after the start of the
作動開始から作動完了にかけてホールIC27の出力電圧Vsは初めは緩く下向きに傾斜し、途中で大きく下向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nは、初めは緩く上向きに傾斜し、途中で大きく上向きに傾斜する特性である。さらに、モータ11の駆動電流Aは、起動直後の突入電流を介して徐々に上向きに傾斜する特性である。
これらのホールIC27の出力電圧Vsの作動時の特性と、モータ11の駆動電流Aの作動時の特性は、図3に示す記憶部47のテーブルに予め格納している。
From the start of the operation to the completion of the operation, the output voltage Vs of the
The characteristics at the time of operation of the output voltage Vs of the
図9は図8とは逆の電動パーキングブレーキの解除時の特性を示しており、解除開始から解除完了にかけてホールIC27の出力電圧Vsは大きく上向きに傾斜し、途中で緩く上向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nは、大きく下向きに傾斜し、途中で緩く下向きに傾斜する特性である。さらに、モータ11の駆動電流Aは、起動直後の突入電流を介して解除であるが故に電流値が小さくほぼ一定の特性である。
これらのホールIC27の出力電圧Vsの解除時の特性と、モータ11の駆動電流Aの解除時の特性は、図3に示す記憶部47のテーブルに図8に示す作動時の特性の場合と同様に予め格納している。
FIG. 9 shows the characteristics at the time of releasing the electric parking brake, which is the reverse of FIG. is there. In addition, the tension N of the inner cable of the
The characteristics when the output voltage Vs of the
図10は作動時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図6のステップS1に示す荷重制御フローのモータ作動から、図10に示すステップS31に進んで、モータ11への駆動電流Aの有無を電流センサ16からの信号により検出し、モータ11の駆動電流Aが流れている場合にはステップS35に移行する。また、ステップS31でモータ11の駆動電流Aが検出されない(電流無し)場合には、制御部48によりモータ11の断線と判定する。そして、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を停止する(ステップS32参照)。さらにステップS33に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS34で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS32〜S34は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、モータ11の断線を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。なお、ここではワーニングランプ6は1つとしているが、異常の種類に応じてワーニングランプ6を設けるのが望ましい。
FIG. 10 is a flowchart for determining abnormality during operation. The process proceeds from the motor operation in the load control flow shown in step S1 of FIG. 6 to step S31 shown in FIG. Is detected by a signal from the
Accordingly, the driver can recognize the disconnection of the
次に、ステップS35において、荷重センサ15(ホールIC27)からの出力電圧Vsの特性が作動状態か、解除状態あるいは出力無しかを制御装置1の制御部48が記憶部47からデータを取り込んで現在の状態を判断する。
このステップS35で現在の状態が作動状態であればステップS36に移行し、図6に示すステップS6へ移行する。すなわち、図6のステップS6に移行して傾きVs’を計算する。なお、図10は図6のステップS2、S3に対応しているものである。
Next, in step S35, the
If the current state is the operation state in step S35, the process proceeds to step S36, and the process proceeds to step S6 shown in FIG. That is, the process proceeds to step S6 in FIG. 6 to calculate the gradient Vs ′. FIG. 10 corresponds to steps S2 and S3 in FIG.
また、ステップS35において、荷重センサ15からの出力電圧Vsが出力されない場合、あるいは解除特性の場合には、ステップS37に進んでモータ11の駆動電流Aが作動時の特性かどうかを判断する。モータ11の駆動電流Aが作動時の特性であれば、モータ11によりコントロールケーブル3のインナーケーブルが引き作動されているにも関わらず、荷重センサ15に出力電圧Vsが出力されないことや、あるいは解除特性から制御部48は荷重センサ15の異常であると判断する。
荷重センサ15が異常と判断した場合には、ステップS38に移行して制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS39に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS40で操作スイッチ5からの作動操作の受け付けを制御部48が禁止する。なお、制御装置1は操作スイッチ5からの解除の指示信号のみを受け付けるようにしている。また、ステップS38〜S40は同時に行なうようにしても良い。
In step S35, if the output voltage Vs from the
When it is determined that the
これにより運転者は、荷重センサ15の異常を認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ15が異常と判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize the abnormality of the
ステップS37で、モータ11の駆動電流Aの特性が作動状態でない場合には、ステップS41に進み、モータ11の駆動電流Aの特性が解除状態か、つまりモータ11の回転が逆転しているかを判断する。ステップS41でモータ11の回転が逆方向であれば、制御部48はモータ11の電源線との接続が極性間違いだと判断し、ステップS42に移行する。
モータ11の極性の接続間違いの場合には、ステップS42に示すように、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS43に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS44で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS42〜S44は同時に行なうようにしても良い。
If the characteristic of the drive current A of the
If the polarity of the
これにより運転者は、モータ11の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作、解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、モータ11の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize an incorrect connection of the polarity of the power line of the
ステップS41でモータ11の駆動電流Aが流れていないと判断した場合には制御部48はコントロールケーブル3のインナーケーブルの断線と判断する。コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップS45に移行し、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を停止する。さらにステップS46に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS40で操作スイッチ5からの作動指示信号の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS45〜S47は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線したことを認識することができる。
If it is determined in step S41 that the drive current A of the
Accordingly, the driver can recognize that the inner cable of the
図11は解除時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図7のステップS21に示す荷重制御フローのモータ解除から、図11に示すステップS51に移行し、ステップS51で、モータ11の駆動電流Aの信号がある場合にはステップS55に移行する。また、ステップS51で、モータ11の駆動電流Aの信号が無い場合には、モータ11に電流が流れていないことになり、制御部48によりモータ11の断線と判定する。そして、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を停止する(ステップS52参照)。さらにステップS53に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS54で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS52〜S54は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、モータ11の断線を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
FIG. 11 is a flowchart for determining abnormality at the time of release. The motor is released from the load control flow shown in step S21 of FIG. 7 and the process proceeds to step S51 shown in FIG. If there is a signal A, the process proceeds to step S55. In step S51, if there is no signal of the drive current A of the
Accordingly, the driver can recognize the disconnection of the
次に、ステップS55において、荷重センサ15からの出力電圧Vsの特性が解除状態か、作動状態や出力無しかを制御装置1の制御部48が記憶部47からデータを取り込んで現在の状態を判断する。
このステップS55で現在の状態が解除状態であればステップS56に移行し、図7のステップS26に移行する。すなわち、図7のステップS26に移行してホールIC27の出力電圧Vsと副ばね25のゼロ点電圧値Vss0とを比較する動作に移行する。なお、図11は図7のステップS22、S23に対応しているものである。
Next, in step S55, the
If the current state is the release state in step S55, the process proceeds to step S56, and the process proceeds to step S26 in FIG. That is, the process shifts to step S26 in FIG. 7 and shifts to an operation of comparing the output voltage Vs of the
また、ステップS55において荷重センサ15からの出力電圧Vsが出力されない場合、あるいは作動特性の場合には、ステップS57に進んでモータ11の駆動電流Aが解除時の特性かどうかを判断する。モータ11の駆動電流Aが解除時の特性であれば、モータ11によりコントロールケーブル3のインナーケーブルが引き作動されているにも関わらず、荷重センサ15に出力電圧Vsが出力されないことや、作動特性から制御部48は荷重センサ15の異常であると判断する。
荷重センサ15が異常と判断した場合には、ステップS58に移行して制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS59に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS60で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS58〜S60は同時に行なうようにしても良い。
If the output voltage Vs from the
When it is determined that the
これにより運転者は、荷重センサ15の異常を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ15が異常と判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize the abnormality of the
ステップS57で、モータ11の駆動電流Aの特性が解除状態でない場合には、ステップS61に進み、モータ11の駆動電流Aの特性が作動状態か、つまりモータ11が正転しているかを判断する。ステップS61でモータ11の回転が正転であれば、制御部48はモータ11の電源線との接続が極性が間違っていたと判断し、ステップS62に移行する。
モータ11の極性の接続間違いの場合には、ステップS62に示すように、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS63に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS64で操作スイッチ5からの作動操作、解除操作の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS62〜S64は同時に行なうようにしても良い。
If the characteristic of the drive current A of the
If the polarity of the
これにより運転者は、モータ11の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、モータ11の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize an incorrect connection of the polarity of the power line of the
ステップS61でモータ11の駆動電流Aが流れていないと判断した場合には制御部48はコントロールケーブル3のインナーケーブルの断線と判断する。コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップS65に移行し、制御部48はモータ駆動制御部45を制御してモータ11への通電を停止する。さらにステップS66に移行して制御部48はワーニングランプ6を点灯させ、ステップS67で操作スイッチ5からの作動操作、解除操作の受け付けを制御部48が禁止する。なお、ステップS65〜S67は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線したことを認識することができ、また、操作スイッチ5を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
If it is determined in step S61 that the drive current A of the
Accordingly, the driver can recognize that the inner cable of the
ここで、本発明における各種の異常判定は、図8及び図9に示すモータ11の突入電流後のA部分で行なっているものであり、前記特許文献1でのモータの逆接の判定は、電動パーキングブレーキの解除時の図9に示す解除完了後である。したがって、本発明では、電動パーキングブレーキの作動時、及び解除時にアクチュエータ2に異常が発生したときの異常判定を早期に行なうことができ、またその処置も早期に行なうことができる。そのため、荷重センサ15や、モータ11の逆接があった場合でも早期に判定でき、異常が発生してもアクチュエータ2への負担を軽減することができる。
また、電動パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方にて異常の判定を行なっているので、異常が発生した場合、作動、解除のいずれでも早期に異常を判定でき、アクチュエータ2への負担を軽減することができる。
Here, the various abnormality determinations in the present invention are performed at the portion A after the inrush current of the
Also, because the abnormality is judged both when the electric parking brake is activated and when it is released, if an abnormality occurs, the abnormality can be judged at an early stage in either operation or release, reducing the burden on the
1 制御装置
2 アクチュエータ
3 コントロールケーブル
5 操作スイッチ
6 ワーニングランプ
11 モータ
15 荷重センサ
16 電流センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル(3)の荷重を検出する荷重センサ(15)と、
前記モータ(11)に流れる駆動電流(A)を検出する電流センサ(16)と、
前記荷重センサ(15)からの出力電圧(Vs)に応じて前記モータ(11)の回転駆動を制御する制御装置(1)とを備え、
前記モータ(11)の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ(15)からの出力電圧(Vs)が無い場合あるいは前記出力電圧(Vs)の特性が前記操作スイッチ(5)の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ(16)からの信号により前記操作スイッチ(5)の指示信号とは逆方向の電流特性を検出した場合に前記モータ(11)の極性の接続間違いであると判定する判定手段を備えていることを特徴とする車両の電動パーキングブレーキシステム。 The motor (11) is normally driven by the operation signal of the operation switch (5) to activate the parking brake via the control cable (3), and the motor (11) is activated by the release signal of the operation switch (5). An actuator (2) driven reversely to release the parking brake via the control cable (3);
A load sensor (15) for detecting a load of the control cable (3) acting on the parking brake;
A current sensor (16) for detecting a drive current (A) flowing through the motor (11);
A control device (1) for controlling the rotational drive of the motor (11) according to the output voltage (Vs) from the load sensor (15),
When there is no output voltage (Vs) from the load sensor (15) immediately after the inrush current after the start of the motor (11), or the characteristic of the output voltage (Vs) is the instruction signal of the operation switch (5). In the case of the reverse direction and when the current characteristic in the reverse direction to the instruction signal of the operation switch (5) is detected by the signal from the current sensor (16), the polarity of the motor (11) is wrongly connected. An electric parking brake system for a vehicle, characterized by comprising determination means for determining
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