JP2013028301A - 電動パーキングブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の使用時においての解除時間が長くなく、走行中の電動パーキングブレーキを作動させた場合においても確実に解除できる電動パーキングブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】ステップＳ１において、パーキングブレーキを作動させる場合には、ステップＳ２に移行してアクチュエータを作動させる。ストロークセンサからの測定されたストローク値を制御部が取り込んで記憶部に作動ストローク値として記憶する。ステップＳ３において、作動時の車両の車速が０ｋｍ／ｈか、あるいは車速が０ｋｍ／ｈより大きいかを車速センサからの信号により車速判断部が判断をする。車両が走行していると判断した場合には、ステップＳ５に移行し、制御部はパーキングブレーキを解除させるための解除ストローク目標値を、実際の作動ストローク値の値として解除制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータによりケーブルを引き作動、または戻し作動して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装置に関するものである。

従来より、車両の車輪を制動するパーキングブレーキを作動または解除を行なう構成として、モータにより駆動されるケーブルを引き作動または戻し作動を行なうアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とが用いられている。
このアクチュエータを用いた電動パーキングブレーキ装置としては、例えば、下記の特許文献１が挙げられる。

特開２００６−３０６３０１号公報

上記特許文献１に記載されている電動パーキングブレーキ装置でもそうであるが、一般の電動パーキングブレーキは、通常、停車時に安全のためのブレーキとして、車両の停車時に作動される。
しかし、車両が完全に停車する前に、誤って電動パーキングブレーキを作動させた場合には、パーキングブレーキにトルクが発生するためにアクチュエータのストローク量が長くなり、停車時に作動した場合より以上のストローク量となってしまう。そのため、誤って電動パーキングブレーキを作動させた場合においても、確実にパーキングブレーキを解除しようとすると、解除のストローク量を長くする必要がある。

しかし、予め設定される解除時のストローク量を、走行中の電動パーキングブレーキを作動させた場合のストローク量を考慮した量とした場合には、通常の電動パーキングブレーキの作動においてもストローク量が長くなり、パーキングブレーキの解除に要する時間が長くなってしまうという問題がある。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、通常の使用時においての解除時間が長くなく、走行中の電動パーキングブレーキを作動させた場合においても確実に解除できる電動パーキングブレーキ装置を提供することを目的としたものである。

本発明の電動パーキングブレーキ装置では、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータ２と、車速センサ３３と、前記アクチュエータ２を制御する制御部とを備えた電動パーキングブレーキ装置であって、
前記制御部は、
前記パーキングブレーキの解除の際に前記アクチュエータ２を予め設定している解除ストローク目標値まで到達するように制御し、前記パーキングブレーキの作動の際に前記車両の車速が所定速度より大きい場合には、前記解除ストローク目標値を、前記パーキングブレーキの作動時に前記アクチュエータ２が実際に作動したストローク値とすることを特徴としている。

（１）本発明の電動パーキングブレーキ装置によれば、制御部は、パーキングブレーキの解除の際にアクチュエータ２を予め設定している解除ストローク目標値まで到達するように制御し、前記パーキングブレーキの作動の際に車両の車速が所定速度より大きい場合には、前記解除ストローク目標値を、前記パーキングブレーキの作動時に前記アクチュエータ２が実際に作動したストローク値としていることで、通常の使用時においての解除時間が長くなく、走行中の電動パーキングブレーキを作動させた場合においても確実に解除できる電動パーキングブレーキ装置を提供することができる。

（２）本発明の電動パーキングブレーキ装置によれば、前記所定速度は、０ｋｍ／ｈとしていることで、車両の走行中にパーキングブレーキを作動させたときは、作動したストローク分解除させることによって、常に標準解除ストローク値Ｘより大きいストローク値を考慮する必要がなくなり、そのため、停車時の解除時間を短くすることができる。

（３）本発明の電動パーキングブレーキ装置によれば、前記パーキングブレーキの作動の際に前記車両の車速が所定速度以下である場合は、前記パーキングブレーキの解除の際に解除ストローク目標値を所定のストローク値としているので、車両が停止している状態では、パーキングブレーキの解除の際に解除ストローク目標値を、予め設定している標準作動ストローク値を超えた場合でも標準作動ストローク値とし、また、標準作動ストローク値より小さい場合は、実際の作動ストローク値としていることで、通常の使用時においての解除時間を長くすることなく、スムーズにパーキングブレーキを解除することができる。

（４）本発明の電動パーキングブレーキ装置によれば、前記パーキングブレーキの作動の際に、予め設定している目標荷重値まで前記アクチュエータ２を駆動させ、前記車両の車速が所定速度より大きい場合には実際に作動して測定されたストローク量を、解除ストローク目標値として記憶するようにしているので、パーキングブレーキを解除する場合には、記憶している解除ストローク目標値を読み出して制御することで、パーキングブレーキの解除をスムーズに行なうことができる。

本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキシステムの概略構成図である。 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車速＝０ｋｍ／ｈでパーキングブレーキを作動させた場合の説明図である。 本発明の実施の形態における車速＞０ｋｍ／ｈでパーキングブレーキを作動させた場合の説明図である。 本発明の実施の形態における制御動作のフローチャートである。

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の概略ブロック構成図を示し、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によりケーブル３の引き作動、解除がされることで、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、解除するために制御装置１に信号を送る操作スイッチ５が設けられている。

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複数段のギアからなる減速機構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、ケーブル３の張力を検出する荷重センサ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ケーブル３が接続され、ナット１４の他方の端部側は荷重センサ１５を介したケーブル３（図中の右側）が接続され、両ケーブル３の他端はブレーキアッセンブリ４側にそれぞれ接続されている。

上記荷重センサ１５は、ケーブル３に作用する荷重（張力）を検出するものであり、この荷重センサ１５で検出したケーブル張力を制御装置１へ送っている。この荷重センサ１５は、主な構成部材として、シャフト２０と、主ばね２１と、副ばね２２と、マグネット２３と、ホールＩＣ２４等で構成されている。

ケーブル３を引き作動、解除するに従いシャフト２０が軸方向に往復動し、このシャフト２０の往復動と共に、マグネット２３が往復動する。このマグネット２３の往復動により該マグネット２３に対応して配置されているホールＩＣ２４が、ケーブル３の荷重に相当する主ばね２１と副ばね２２との圧縮、伸長変形量に応じた電圧をケーブル張力として制御装置１へ出力するようになっている。

なお、制御装置１は、アクチュエータ２のモータ１１を駆動してケーブル３を引き作動する場合には、予め設定しているケーブル張力となるまで、モータ１１を駆動していき、予め設定しているケーブル張力となると、モータ１１が停止され、ケーブル３も引き作動を停止する。

また、本実施形態では、ケーブル３を引き作動する場合に、ケーブル３のストローク量を測定するストロークセンサ３１をモータ１１側に設けている。ストロークセンサ３１は、例えばロータリーエンコーダ等で構成され、モータ１１の回転数に応じてケーブル３のストローク量が変化するので、そのストローク量をモータ１１側に設けたストロークセンサ３１にて測定している。また、ストロークセンサ３１にて測定されたストローク量は制御装置１へフィードバックされている。
なお、ケーブル３側にストロークセンサ３１を設けて、実際に移動するケーブル３のストローク量を測定するようにしても良い。

図２は、本発明の電動パーキングブレーキに関連したブロック図を示し、制御装置１は、マイクロコンピュータからなるＣＰＵ（ Central Processing Unit )４１と、モータ駆動回路５１とで構成されている。また、ＣＰＵ４１は、車速判断部４２と、ＰＷＭ回路４３と、制御部４４と、記憶部４５等で構成されている。
上記制御部４４は、所定のプログラムの手順に沿って全体を制御するものであり、また、記憶部４５は、前記プログラムを格納しているＲＯＭや、荷重センサ１５やストロークセンサ３１等からのデータを一時的に保存するＲＡＭ等で構成されている。

車速判断部４２は、車速センサ３３からの車両の速度データにより、現在の車両の速度を判断しており、例えば、後述するように本実施形態における制御の判断基準となる所定の速度での判断として、車速＝０ｋｍ／ｈであるのか、あるいは車速＞０ｋｍ／ｈであるのかを常時判断している。
また、ＰＷＭ回路４３は、制御部４４からの信号により所定のデューティ比の信号を出力するものであり、このＰＷＭ回路４３からの出力信号によりモータ駆動回路５１がアクチュエータ２のモータ１１を所定のデューティ比でもって正逆転に回転制御する。これにより、ブレーキアッセンブリ（パーキングブレーキ）４がケーブル３により引き作動または戻し作動されることになる。

次に、パーキングブレーキの解除制御について説明する。図３は車速＝０ｋｍ／ｈでパーキングブレーキを作動させた場合を示し、図４は車速＞０ｋｍ／ｈでパーキングブレーキを作動させた場合を示している。図中の横軸のＸは、パーキングブレーキを作動させる際の標準の作動ストローク値を示し、縦軸のＸは、作動ストローク値と同じストローク値だけ解除をする方向の標準の解除ストローク値を示している。

車速＝０ｋｍ／ｈで車両が停止している状態でパーキングブレーキを作動させた場合の制御動作を図３及び図５により説明する。ここで、パーキングブレーキを作動させた場合、アクチュエータ２のストロークセンサ３１からのストローク値を制御装置１の制御部４４は常時取り込んで記憶部４５に記憶させている。

パーキングブレーキ（ブレーキアッセンブリ４）を作動させる場合においては、制御部４４は、ＰＷＭ回路４３及びモータ駆動回路５１を介してアクチュエータ２のモータ１１を例えば正転駆動してケーブル３を予め設定している目標荷重値までアクチュエータ２を引き作動させる。そして、一定のケーブル張力になると制御部４４がモータ１１を停止させる方向に制御する。この時、ストロークセンサ３１からの測定されたストローク値を制御部４４が取り込んで記憶部４５に作動ストローク値として記憶する。そして、アクチュエータの解除作動によるパーキングブレーキの解除においては、まず、図５のステップＳ１において、パーキングブレーキ（ブレーキアッセンブリ４）の作動を確認し、パーキングブレーキ（ブレーキアッセンブリ４）を解除させる場合にはステップＳ２に移行し、制御部４４が、ＰＷＭ回路４３及びモータ駆動回路５１を介してアクチュエータ２のモータ１１を例えば逆転駆動してケーブル３を戻し作動させる。

次に、図５のステップＳ３において、作動時の車両の車速が０ｋｍ／ｈ（停止）であるか、あるいは車速が０ｋｍ／ｈより大きい（走行中）かを車速センサ３３からの信号により車速判断部４２が判断をする。車速判断部４２において車速が０ｋｍ／ｈ、つまり、車両が停止していると判断した場合には、ステップＳ４に移行し、制御部４４はパーキングブレーキを解除させるために目標とするストロークの値である解除ストローク目標値を、標準作動ストローク値Ｘと同じＸとして解除制御する。この場合の作動ストローク値を所定のストローク値として標準作動ストローク値Ｘとしている。なお、この標準作動ストローク値Ｘは、パーキングブレーキを解除する場合の解除ストローク値として予め記憶部４５に記憶させている。

具体的なパーキングブレーキの解除制御としては、車速判断部４２からの信号により制御部４４は、ＰＷＭ回路４３及びモータ駆動回路５１を介してモータ１１を逆転駆動し、ケーブル３を戻し作動していく。そして、予め設定している解除ストローク目標値Ｘとなるまで、ケーブル３を戻し作動させる。

ステップＳ４からステップＳ６に移行して、解除ストローク目標値に到達するまで、制御部４４はモータ１１を逆転駆動してケーブル３の戻し作動を行なう。そして、アクチュエータ２のストロークセンサ３１からの信号を受けている制御部４４が、解除ストローク目標値に到達したと判断した場合には、制御部４４はモータ１１、つまりアクチュエータ２を停止させて、パーキングブレーキの解除動作を終了する。

ここで、アクチュエータ２の作動ストロークが、標準作動ストロークＸより少ないＡｍｍの場合では、制御部４４は予め記憶部４５に記憶させている標準作動ストローク値Ｘより少ないと判断し、解除目標ストローク値を、作動ストローク値と同じＡを解除目標ストローク値とする。これは、パーキングブレーキの解除動作時間を早くして車両を早く走行可能とするためである。

また、アクチュエータ２の作動ストロークが、標準作動ストロークＸより大きいＢｍｍの場合では、制御部４４は予め記憶部４５に記憶させている標準作動ストローク値Ｘより大きいと判断し、解除目標ストローク値を、作動ストローク値Ｂより少ない標準ストローク値Ｘを解除目標ストローク値とする。これは、パーキングブレーキの解除動作時間を早くして車両を早く走行可能とするためである。

このように、車両が停止している状態では、パーキングブレーキの解除の際に解除ストローク目標値を、予め設定している標準作動ストローク値を超えた場合でも標準作動ストローク値とし、また、標準作動ストローク値より小さい場合は、実際の作動ストローク値としていることで、通常の使用時においての解除時間を長くすることなく、スムーズにパーキングブレーキを解除することができる。

次に、車両が停止する前で車両が走行している状態で、車速＞０ｋｍ／ｈの場合でパーキングブレーキを作動させた場合の制御動作について説明する。パーキングブレーキ（ブレーキアッセンブリ４）を作動させる場合においては、制御部４４は、ＰＷＭ回路４３及びモータ駆動回路５１を介してアクチュエータ２のモータ１１を例えば正転駆動してケーブル３を予め設定している目標荷重値までアクチュエータ２を引き作動させる。そして、ケーブル張力が所定の値となって、目標荷重値となるまでアクチュエータ２を駆動させると、制御部４４はモータ１１を停止させる方向に制御する。
この時、ストロークセンサ３１からの測定されたストローク量を制御部４４が取り込んで記憶部４５に解除ストローク値として記憶する。

次に、図５において、パーキングブレーキの解除作動としてアクチュエータを駆動させて、ステップＳ３において、作動時の車両の車速が０ｋｍ／ｈか、あるいは車速が０ｋｍ／ｈより大きいかを車速センサ３３からの信号により車速判断部４２が判断をする。車速判断部４２において、車両が所定速度より大きい場合、特に車速＞０ｋｍ／ｈ、つまり、車両が走行していると判断した場合には、ステップＳ５に移行し、制御部４４はパーキングブレーキを解除させるための解除ストローク目標値を、作動時にアクチュエータが作動した実際の作動ストローク値Ｂの値として解除制御する。
なお、ここでは、図４に示すように、車両が停止する前なので、アクチュエータ２の作動ストローク値は標準ストローク値Ｘより大きいＢとなる。また、車両が停止する前でも、作動ストローク値が標準ストローク値Ｘや、標準ストローク値Ｘより小さいＡの場合でも、解除ストローク目標値は、それぞれＸ、Ａとして解除動作を行なうようにしている。

具体的なパーキングブレーキの解除制御としては、車速判断部４２からの信号により制御部４４は、ＰＷＭ回路４３及びモータ駆動回路５１を介してモータ１１を逆転駆動し、ケーブル３を戻し作動していく。そして、予め設定している解除ストローク目標値となるまで、ケーブル３を戻し作動させる。

ステップＳ５からステップＳ６に移行して、解除ストローク目標値に到達するまで、制御部４４はモータ１１を逆転駆動してケーブル３の戻し作動を行なう。そして、アクチュエータ２のストロークセンサ３１からの信号を受けている制御部４４が、解除ストローク目標値に到達したと判断した場合には、制御部４４はモータ１１、つまりアクチュエータ２を停止させて、パーキングブレーキの解除動作を終了する。

このように本実施形態では、車両の走行中にパーキングブレーキを作動させたときは、作動したストローク分解除させることによって、常に標準解除ストローク値Ｘより大きいストローク値を考慮する必要がなくなり、そのため、停車時の解除時間を短くすることができる。
これにより、通常の使用時においての解除時間が長くなく、走行中の電動パーキングブレーキを作動させた場合においても確実に解除することができる電動パーキングブレーキ装置を提供することができる。

また、パーキングブレーキの作動の際に、予め設定している目標荷重値まで前記アクチュエータ２を駆動させ、前記車両の車速が所定速度より大きい場合には実際に作動して測定されたストローク量を、解除ストローク目標値として記憶するようにしているので、パーキングブレーキを解除する場合には、記憶している解除ストローク目標値を読み出して制御することで、パーキングブレーキの解除をスムーズに行なうことができる。

ここで、図５のステップＳ３において、ステップＳ４またはステップＳ５へ進む判断基準として、車両の速度が０ｋｍ／ｈ、つまり、車両が停止しているか、または車両が走行しているかとしている。しかし、車両が停止する直前の車速が低い場合の速度をステップＳ３の判断基準としても良い。例えば、車速が、パーキングブレーキにトルクがかかる速度として、２〜３ｋｍ／ｈをステップＳ３の判断基準として用いるようにしても良い。

１ 制御装置
２ アクチュエータ
３ ケーブル
４ ブレーキアッセンブリ
３１ ストロークセンサ
３３ 車速センサ
４１ ＣＰＵ
４２ 車速判断部
４４ 制御部
４５ 記憶部

Claims (4)

1. 車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータ（２）と、車速センサ（３３）と、前記アクチュエータ（２）を制御する制御部とを備えた電動パーキングブレーキ装置であって、
   前記制御部は、
   前記パーキングブレーキの解除の際に前記アクチュエータ（２）を予め設定している解除ストローク目標値まで到達するように制御し、
   前記パーキングブレーキの作動の際に前記車両の車速が所定速度より大きい場合には、
   前記解除ストローク目標値を、前記パーキングブレーキの作動時に前記アクチュエータ（２）が実際に作動したストローク値とする
   ことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
2. 前記所定速度は、０ｋｍ／ｈと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装置。
3. 前記パーキングブレーキの作動の際に前記車両の車速が所定速度以下である場合は、
   前記パーキングブレーキの解除の際に解除ストローク目標値を所定のストローク値とす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装置。
4. 前記制御部は、
   前記パーキングブレーキの作動の際に、予め設定している目標荷重値まで前記アクチュエータ（２）を駆動させ、
   前記車両の車速が所定速度より大きい場合には実際に作動して測定されたストローク量を、解除ストローク目標値として記憶することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。

Images