JP2013226849A

JP2013226849A - 電動パーキングブレーキ

Info

Publication number: JP2013226849A
Application number: JP2012098321A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Sawada; 辰生澤田
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】従来よりも短い時間で作動を完了させることが可能な電動パーキングブレーキを提供する。
【解決手段】停車時に電動アクチュエータ２の駆動によりパーキングケーブル３を引っ張ってパーキングブレーキ本体４を作動させるようにした電動パーキングブレーキ１に関し、停車時に運転者により操作される操作スイッチ６と、車両の減速度を検出するＧセンサ７と、前記操作スイッチ６がオンとなった時に直ちに勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブル３を引き且つＧセンサ７の出力値が安定してから該Ｇセンサ７の出力値に基づき路面の勾配に見合ったパーキングケーブル３を引くための目標荷重を算出して前記必要最低荷重に対する不足分を増し引きするよう前記電動アクチュエータ２を制御する制御装置５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、停車時に電動アクチュエータの駆動によりパーキングケーブルを引っ張ってパーキングブレーキ本体を作動させるようにした電動パーキングブレーキに関するものである。

従来より、トラック等の車両においては、停車時に電動パーキングブレーキの操作スイッチをオンにすることにより電動アクチュエータを駆動させ、該電動アクチュエータによりパーキングケーブルを引っ張ることでパーキングブレーキ本体を作動させて制動力を発生させるようにした電動パーキングブレーキが知られている。

この種の電動パーキングブレーキにあっては、停車時に車載のＧセンサにより検出される車両の減速度に基づき路面の勾配を推定し、その推定された路面の勾配に見合った制動力を発生させるべくケーブルを引く荷重が調整されるようになっている。

即ち、電動パーキングブレーキは定期点検の対象となっており、消耗部品の消耗量、ケーブルやギャップの確認が定期点検時に行われ、必要な消耗部品の交換や再調整等が実際の異常発生を待たずに行われるようになっているが、常に過大な荷重でパーキングケーブルを引っ張っていたのでは、定期点検時における消耗部品の交換や再調整等の頻度が増加してしまうため、停車時の路面勾配に見合った荷重でパーキングケーブルを引っ張るようにしている。

尚、この種の電動パーキングブレーキに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１、２等がある。

特開２００６−３０６３０１号公報特開２００７−２１６９２３号公報

しかしながら、停車直後の車載のＧセンサの出力値は、車両の挙動の影響を受けて大きく変化するため、例えば、急停車等により車両全体が大きく振動すると、該車体の振動が収束してＧセンサの出力値が安定するまでパーキングケーブルを引くための目標荷重を正確に算出することができず、このＧセンサの出力値が安定するまでの待ち時間により電動パーキングブレーキの作動完了が遅くなるという問題があった。

特に路面の勾配が急な場合には、車両を確実に停止させるための目標荷重が大きくなるため、該目標荷重までパーキングケーブルを引くのに必要なパーキングブレーキ本体の作動時間も長くなり、フットブレーキを踏み続ける運転手の足への身体的負担や、作動の完了を待つことに伴う精神的負担が大きくなっていた。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりも短い時間で作動を完了させることが可能な電動パーキングブレーキを提供することを目的とする。

本発明は、停車時に電動アクチュエータの駆動によりパーキングケーブルを引っ張ってパーキングブレーキ本体を作動させるようにした電動パーキングブレーキにおいて、停車時に運転者により操作される操作スイッチと、車両の減速度を検出するＧセンサと、前記操作スイッチがオンとなった時に直ちに勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブルを引き且つＧセンサの出力値が安定してから該Ｇセンサの出力値に基づき路面の勾配に見合ったパーキングケーブルを引くための目標荷重を算出して前記必要最低荷重に対する不足分を増し引きするよう前記電動アクチュエータを制御する制御装置とを備えたことを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、停車時に運転者により操作スイッチがオンとなった時に制御装置により電動アクチュエータが制御されて直ちにパーキングケーブルが必要最低荷重まで引かれ、然る後に、Ｇセンサの出力値が安定してから該Ｇセンサの出力値に基づいて路面の勾配に見合った目標荷重が制御装置で算出されると、前記必要最低荷重に対する不足分だけが電動アクチュエータにより増し引きされることになり、従来の如きＧセンサの出力値が安定してからパーキングケーブルを零荷重から目標荷重まで引くよりも、Ｇセンサの出力値が安定してから必要最低荷重に対する不足分だけを増し引きする方が作動時間が短くて済むことになる。

また、本発明においては、車両の停止時に操作スイッチの操作を待たずに直ちに電動アクチュエータを駆動してパーキングケーブルの遊び分を先行して引くように制御装置を構成することが好ましく、このようにすれば、車両の停止時に制御装置により電動アクチュエータが制御されて操作スイッチの操作を待たずに直ちにパーキングケーブルの遊び分が引かれるので、車両の停止後に運転者により操作スイッチがオンとなってからパーキングケーブルが必要最低荷重まで引かれるまでの作動時間が短くなる。

上記した本発明の電動パーキングブレーキによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、従来まで何もしないままＧセンサの出力値が安定するのを待っていた待ち時間を有効に活用して、勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブルを先行して引いておくことができるので、Ｇセンサの出力値が安定して該Ｇセンサの出力値に基づき路面の勾配に見合った目標荷重を算出した後は、必要最低荷重に対する不足分だけを増し引きするだけで済み、従来よりも短い時間で作動を完了させることができ、例えば、路面の勾配が急な場合において、フットブレーキを踏み続ける運転手の足への身体的負担や、作動の完了を待つことに伴う精神的負担を大幅に軽減することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、車両が停止した時点でパーキングケーブルの遊び分を先行して引いておくことができるので、車両の停止後に運転者により操作スイッチがオンとなってからパーキングケーブルが必要最低荷重まで引かれるまでの作動時間を従来より短くすることができ、電動パーキングブレーキの作動時間の更なる短縮を図ることができる。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。図１の制御装置で行われる制御手順のフローチャートである。従来制御によるタイムスケジュールを示すグラフである。本形態例の制御によるタイムスケジュールを示すグラフである。図２のフローチャートに更なる別の制御手順を加えた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つつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中１は停車時に電動アクチュエータ２の駆動によりパーキングケーブル３を引っ張ってパーキングブレーキ本体４を作動させるようにした電動パーキングブレーキを示し、ここに図示している例では、トランスミッションの後部に設置されて該トランスミッションのメインシャフトやプロペラシャフトを固定するセンターブレーキ式のパーキングブレーキ本体４の場合で例示している。

この種のセンターブレーキ式のパーキングブレーキ本体４には、一般的にドラムブレーキが採用されており、ドラム内部で所要のシューギャップを介して浮動状態にある一対のブレーキシューを前記パーキングケーブル３を引くことにより押し開いてドラムに押し付て制動力を得るようになっている。

前記パーキングケーブル３を引く電動アクチュエータ２は、制御装置５からの制御信号５ａにより目標荷重までパーキングケーブル３を引っ張るように作動を制御されるようになっており、前記制御装置５には、停車時に運転者により操作される操作スイッチ６からの操作信号６ａと、車両の減速度を検出するＧセンサ７からの検出信号７ａと、車両情報を掌るＣＡＮ回路８からの車速信号８ａとが夫々入力されるようになっている。尚、前記操作スイッチ６は、運転席のブレーキレバーの傾動部に内蔵されて該ブレーキレバーの引き上げ操作によりオンとなるようにしたものである。

そして、前記制御装置５においては、図２にフローチャートで示す如く、ステップＳ１で操作スイッチ６がオンとなった時に、次のステップＳ２で直ちに勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブル３を引き、更に、次のステップＳ３でＧセンサ７の出力値が安定するのを確認してから、ステップＳ４でＧセンサ７の安定した出力値に基づき路面の勾配に見合ったパーキングケーブル３を引くための目標荷重を算出し、ステップＳ５にて前記必要最低荷重に対する不足分を前記電動アクチュエータ２により増し引きするようにしてある。

ここで、車両の減速度を検出するＧセンサ７は、重力Ｇのかかり具合により出力値が変化するようになっており、車速が零の状態で検出される出力値が路面の勾配と対応したものとなるため、Ｇセンサ７からの検出信号７ａを入力している制御装置５においては、車両の停車時におけるＧセンサ７の出力値に基づいて路面の勾配を推定することが可能であり、その推定された勾配でも車両がずり下がることのない制動力が得られるよう電動アクチュエータ２に指示すべき目標荷重が算出されるようになっている。

ただし、既に従来技術に関する説明でも述べた通り、停車直後のＧセンサ７の出力値は、車両の挙動の影響を受けて大きく変化するため、Ｇセンサ７の出力値が安定してから該Ｇセンサ７の出力値に基づいて路面の勾配に見合った目標荷重が算出されることになるが、本形態例にあっては、Ｇセンサ７の出力値が安定するのを待つ間に、操作スイッチ６からの操作信号６ａが入力されたら直ぐにパーキングケーブル３を必要最低荷重まで引く制御が実施されるようになっている。

ここで、必要最低荷重とは、路面が全く傾斜していない水平な状態において、車両を停車状態で固定しておくために必要な制動力を発揮させ得るよう電動アクチュエータ２に指示すべきパーキングケーブル３の引き荷重のことを指しており、換言すれば、路面の勾配に拘わらず必ずパーキングケーブル３を引いておかなければならない最低限の荷重のことを指している。

而して、このようにすれば、停車時に運転者により操作スイッチ６がオンとなった時に制御装置５により電動アクチュエータ２が制御されて直ちにパーキングケーブル３が必要最低荷重まで引かれ、然る後に、Ｇセンサ７の出力値が安定してから該Ｇセンサ７の出力値に基づいて路面の勾配に見合った目標荷重が制御装置５で算出されると、前記必要最低荷重に対する不足分だけが電動アクチュエータ２により増し引きされることになり、従来の如きＧセンサ７の出力値が安定してからパーキングケーブル３を零荷重から目標荷重まで引くよりも、Ｇセンサ７の出力値が安定してから必要最低荷重に対する不足分だけを増し引きする方が作動時間が短くて済むことになる。

より具体的に述べると、図３にグラフで示す如く、従来の電動アクチュエータ２の作動に関するタイムスケジュールにあっては、停車直後に大きな振幅で変動するＧセンサ７の信号波形が判定閾値内に収束するまで（出力値が安定するまで）の待ち時間Ａが経過した後で、その安定したＧセンサ７の出力値に基づいて路面の勾配に見合った目標荷重が算出され、パーキングケーブル３を零荷重から目標荷重まで引くことになるが、零荷重から必要最低荷重まで引くのに要する時間をα、必要最低荷重から路面の勾配に見合う目標荷重まで引くのに要する時間をβとすると、操作スイッチ６がオンとなってから電動パーキングブレーキ１の作動が完了するまでに要する時間は［Ａ＋α＋β］となる。

これに対し、図４にグラフで示す如く、本形態例の電動アクチュエータ２の作動に関するタイムスケジュールにあっては、停車直後に大きな振幅で変動するＧセンサ７の信号波形が判定閾値内に収束するまで（出力値が安定するまで）の待ち時間Ａの中で、路面の勾配に拘わらず最初からパーキングケーブル３を零荷重から目標荷重まで時間αをかけて引くことになり、然る後に、待ち時間Ａが経過することでＧセンサ７の出力値が安定して該出力値に基づき路面の勾配に見合った目標荷重が算出されたら、パーキングケーブル３を必要最低荷重に対する不足分だけ時間βをかけて引くだけで済むので、操作スイッチ６がオンとなってから電動パーキングブレーキ１の作動が完了するまでに要する時間は［Ａ＋β］となり、時間αの分だけ電動パーキングブレーキ１の作動時間が短くなる。

従って、上記形態例によれば、従来まで何もしないままＧセンサ７の出力値が安定するのを待っていた待ち時間を有効に活用して、勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブル３を先行して引いておくことができるので、Ｇセンサ７の出力値が安定して該Ｇセンサ７の出力値に基づき路面の勾配に見合った目標荷重を算出した後は、必要最低荷重に対する不足分だけを増し引きするだけで済み、従来よりも短い時間で作動を完了させることができ、例えば、路面の勾配が急な場合において、フットブレーキを踏み続ける運転手の足への身体的負担や、作動の完了を待つことに伴う精神的負担を大幅に軽減することができる。

また、上述の説明においては、停車時に運転者により操作スイッチ６がオンとなってからの制御装置５の制御について説明したが、操作スイッチ６がオンとなる前に以下の如き制御を加えることも可能である。

即ち、図５にフローチャートで示す如く、図２のフローチャートにおけるステップＳ１より前の段階にステップＳ１’とステップＳ２’を追加し、先ずステップＳ１’で車両情報を掌るＣＡＮ回路８からの車速信号８ａに基づき車速の零が検出されて車両の停止が制御装置５で確認されたら、次のステップＳ２’で操作スイッチ６の操作を待たずに直ちに電動アクチュエータ２を駆動してパーキングケーブル３の遊び分を先行して引くようにする。

ここで、パーキングケーブル３の遊び分とは、パーキングブレーキ本体４におけるドラムの内周面とブレーキシューとの間に設定されたシューギャップの作動分に相当するパーキングケーブル３のストロークのことを指しており、この遊び分が十分に設定されていなければ、走行中もブレーキシューがドラムに接触して制動力が作用してしまうことになる。

而して、このような制御を追加しておけば、車両の停止時に制御装置５により電動アクチュエータ２が制御されて操作スイッチ６の操作を待たずに直ちにパーキングケーブル３の遊び分が引かれるので、車両の停止後に運転者により操作スイッチ６がオンとなってからパーキングケーブル３が必要最低荷重まで引かれるまでの作動時間を従来より短くすることができ、電動パーキングブレーキ１の作動時間の更なる短縮を図ることができる。

尚、本発明の電動パーキングブレーキは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、電動アクチュエータの駆動によりパーキングケーブルを引っ張って作動させる形式のものであれば必ずしもセンターブレーキ式のパーキングブレーキ本体としなくても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１電動パーキングブレーキ
２電動アクチュエータ
３パーキングケーブル
４パーキングブレーキ本体
５制御装置
６操作スイッチ
７Ｇセンサ

Claims

停車時に電動アクチュエータの駆動によりパーキングケーブルを引っ張ってパーキングブレーキ本体を作動させるようにした電動パーキングブレーキにおいて、停車時に運転者により操作される操作スイッチと、車両の減速度を検出するＧセンサと、前記操作スイッチがオンとなった時に直ちに勾配を考慮しない必要最低荷重までパーキングケーブルを引き且つＧセンサの出力値が安定してから該Ｇセンサの出力値に基づき路面の勾配に見合ったパーキングケーブルを引くための目標荷重を算出して前記必要最低荷重に対する不足分を増し引きするよう前記電動アクチュエータを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電動パーキングブレーキ。
車両の停止時に操作スイッチの操作を待たずに直ちに電動アクチュエータを駆動してパーキングケーブルの遊び分を先行して引くように制御装置を構成した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。