JP2014114005A - 電動ブレーキ車両の制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者の走行意志を感知し、ブレーキペダル信号が発生する前に電動ブレーキの制御部を自動初期化し、車両走行中に電動ブレーキの故障を許容した正常状態の制動を可能にする、電動ブレーキ車両の制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明の電動ブレーキ車両の制御方法は、運転者の走行意志を感知して判断する段階と、運転者の走行意志を認知すると、各車輪に連結されているＥＭＢの初期化を完了した後、ＥＭＢ作動可能信号の発生有無を判断する段階と、ＥＭＢ作動可能信号の発生がある場合には、ＥＭＢ制御が可能であることを認知し、ＥＭＢの故障発生有無を判断する段階と、各車輪に連結されているＥＭＢのうちいずれか一つのＥＭＢでも故障が発生した場合には、車両が停車状態か否かを判断し、走行中の場合は非故障状態のＥＭＢを用いて正常な制動を行う段階とを含んでなることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動ブレーキ車両の制御方法に係り、さらに詳しくは、運転者の走行意志を感知して、ブレーキペダル信号が発生する前に電動ブレーキの制御部を自動初期化し、車両走行中に電動ブレーキの故障を許容した正常状態の制動を可能にする、電動ブレーキ車両の制御方法に関する。
一般に、油圧ブレーキは、運転者がブレーキペダルを踏むと、マスターシリンダで油圧が生成され、該油圧がホイール内のキャリパーに到達すると同時にブレーキパッドがディスクを垂直方向に加圧して制動を行う。
従来はこのような機械的油圧ブレーキを介して制動力を発生させて車両を制動することが一般的であったが、最近は電気モーターの回転力によって制動力を発生させる電動ブレーキ（ＥＭＢ、Electro-Mechanical Brake system）が多様に開発されている。
電動ブレーキは、油圧を利用しないため環境に優しく、モーターの速い応答性により油圧ブレーキより応答速度が速く、電流センサーを介してモーターのトルクが正確に分かるので、車両の制動力をそれぞれ制御することができて正確度が高いという長所がある。
このような電動ブレーキは、既存の油圧ブレーキとは異なり、電子式で作動するので、ＥＭＢアクチュエータを駆動するためにはＥＣＵが作動し続けなければならない。
ところが、従来の電動ブレーキ車両は、長時間電動ブレーキを作動しない場合、例えば車両を駐車するなどの場合でもＥＣＵが作動し続けることにより電力消費が増加してしまうという問題点がある。
因みに、従来の電動ブレーキ車両は、車両走行中にＥＭＢの故障が発生した場合には正常な車両制動が行われないという問題点もある。
本発明は、かかる問題点を改善するために考案されたもので、その目的は、運転者の走行意志を感知／判断し、運転者がブレーキペダルを踏む前にＥＭＢを自動的に初期化することができるようにすることにより、ＥＭＢ ＥＣＵのオン／オフモードを自動実現可能にする、電動ブレーキ車両の制御方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、車両走行中に一部のＥＭＢに故障が発生した場合、車両が停車する前まで正常な他のＥＭＢによる車両制動が引き続き行われるようにして、ＥＭＢの故障を許容した正常状態のＥＭＢ制動を可能にする、電動ブレーキ車両の制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、運転者の走行意志を感知して判断する段階と、運転者の走行意志を認知すると、各車輪に連結されているＥＭＢの初期化を完了した後、ＥＭＢ作動可能信号の発生有無を判断する段階と、ＥＭＢ作動可能信号の発生がある場合には、ＥＭＢ制御が可能であることを認知し、ＥＭＢの故障発生有無を判断する段階と、各車輪に連結されているＥＭＢのうちいずれか一つのＥＭＢでも故障が発生した場合には、車両が停車状態か否かを判断し、走行中の場合は非故障状態のＥＭＢを用いて正常な制動を行う段階とを含んでなることを特徴とする、電動ブレーキ車両の制御方法を提供する。
前記電動ブレーキ車両の制御方法は、前記非故障状態のＥＭＢを用いて正常な制動を行う段階後は、車両が停車状態か否かをさらに判断し、車両が停車している場合には故障発生お知らせ手段を介して運転者にＥＭＢの故障を知らせ、故障が発生したＥＭＢの初期化を開始する。
また、前記電動ブレーキ車両の制御方法は、前記運転者の走行意志を感知して判断する段階では、ＩＧ ＯＮ信号、ドアオープン信号と同時に発生するシート荷重センサー信号、ＥＰＢ解除信号、及び変速レバー操作信号を組み合わせて運転者の走行意志を認知する。
また、前記電動ブレーキ車両の制御方法は、前記ＥＭＢ作動可能信号の発生がない場合には、ＥＭＢの初期化が進行中であると判断し、駆動モーター制御器を介して駆動モーターの駆動を遮断する。
本発明に係る電動ブレーキ車両の制御方法は、運転者の走行意志感知を介してＥＭＢ ＥＣＵが自動初期化されるようにすることにより、ＥＭＢ ＥＣＵを節電モードから作動モードへ自動変更されるようにすることができて、ＥＭＢを例えば車両始動をオフするなどのように長時間使用しない場合にＥＭＢ ＥＣＵの節電モードによる電力消費節減を図ることができる。
また、本発明の電動ブレーキ車両の制御方法は、車両走行中にＥＭＢ故障が発生した場合にも、車両が停車するまで正常なＥＭＢ制動が行われるようにすることができる。
本発明に係る電動ブレーキ車両の制御システムを示す構成図である。 本発明に係る電動ブレーキ車両の制御のためのブレーキ中央制御器の入／出力信号を示す概略図である。 本発明に係る電動ブレーキ車両の制御方法を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように説明する。
本発明は、電動ブレーキを装備した車両の制御方法に関するもので、運転者の走行意志を感知／認知し、運転者がブレーキペダルを踏む前に電動ブレーキの制御部（ＥＭＢ ＥＣＵ）を自動初期化し、車両走行中に一部の電動ブレーキの故障を許容した正常状態のＥＭＢ制動を可能とする。
このため、本発明では、始動オフの際にＥＭＢ ＥＣＵを節電モードとオフ（ＯＦＦ）し、運転者の走行意志を感知する瞬間にＥＭＢ ＥＣＵが自動的に初期化されて作動モードとオン（ＯＮ）されるので、車両始動をオフするなどのように長時間ＥＭＢを使用しない場合、ＥＭＢ ＥＣＵの電源節減モードを介して電力消費を減少させることができる。
また、ＥＭＢを初期化する過程では、ドラッグの発生を防止するためにブレーキディスクとパッドとの間の間隔を維持し、モーターの故障有無、センサーの入／出力、及びＣＡＮ(Controller Area Network)通信の故障有無などを確認しなければならないので一定の時間がかかるが、本発明では、運転者の走行意志を感知することにより、運転者がブレーキペダルを踏む前にＥＭＢを初期化完了するのでＥＭＢ作動性を確保することができる。
図１は本発明に係る電動ブレーキ車両の制御のためのシステム構成を示す図である。
図１に示すように、電動ブレーキ車両には、車両前後及び左右の４輪ホイールにそれぞれ連結される複数の電動ブレーキ（ＥＭＢ）１、及び前記各電動ブレーキ１の制御部（ＥＭＢ ＥＣＵ）を統制するブレーキ中央制御器２が装備されている。
前記ブレーキ中央制御器２は、それぞれの車輪ホイールに連結されているＥＭＢ ＥＣＵと通信可能に接続されて前記ＥＭＢ ＥＣＵを介してＥＭＢアクチュエータの諸般動作を統制し、車両の各種センサー類と通信可能に接続されて信号を受けることができる。
前記センサー類としては、 例えば、シート荷重センサーやホイール速度センサーなどがある。
また、ブレーキ中央制御器２は、車両の駆動モーターを制御することが可能な駆動モーター制御器３とネットワークを介して通信可能に接続され、駆動モーターの動作を制御することができる。
４輪ホイールに連結されるそれぞれの電動ブレーキ１は、制動動作を行うためのＥＭＢアクチュエータ、及び前記アクチュエータの動作を制御するＥＭＢ ＥＣＵを含んで構成される。
前記ＥＭＢ ＥＣＵは、ブレーキ中央制御器２とネットワークを介して通信可能に接続されて各種情報を相互交換することができ、ブレーキ中央制御器３の信号を受けてＥＭＢアクチュエータを制御する。
後述する本発明の諸般的な制御過程は、前記ブレーキ中央制御器２を介して行われる。
図２は本発明に係る電動ブレーキ車両の制御のためのブレーキ中央制御器の入／出力信号を示す概略図である。
図２に示すように、前記ブレーキ中央制御器は、後述する制御過程を行うために、運転者の始動キー入力信号、変速レバー操作信号、ドアスイッチ信号、運転者の搭乗有無を感知／確認可能とするためのシート荷重センサー信号、運転者のＥＰＢ（電動式駐車ブレーキ）スイッチ操作信号を受けることができるようになっており、かつホイール速度センサー及びペダルセンサーの信号を受けることができるようになっている。
ブレーキ中央制御器は、上記の信号を直接受信するか、或いは上記の信号を受信する車両内制御器とネットワークを介して通信可能に接続されて信号を受けることができる。
ブレーキ中央制御器は、これらの信号を受け、運転者がブレーキペダルを踏む前にＥＭＢを初期化することに利用し、車両走行中にＥＭＢの故障が発生した場合には正常状態にあるＥＭＢを用いて運転者の要求制動力を補償制御する。
言い換えれば、４つのＥＭＢのうちいずれか一つのＥＭＢでも走行中に故障が発生した場合、ブレーキ中央制御器は、正常状態にある残りのＥＭＢを用いて、運転者が要求する制動力を形成することにより、正常な制動を行うことができるようにする。
このように車両に搭載されている複数のＥＭＢのうち一部のＥＭＢに故障が発生した場合、非故障状態のＥＭＢを用いて運転者の要求制動力を補償制御する方法は公知の技術なので、これについての説明を省略する。
図３は本発明に係る電動ブレーキ車両の制御過程を示す。
図３に示すように、電動ブレーキ車両の制御過程は、まず、運転者の走行意志を感知／判断する過程を経る（Ｓ１０）。
運転者の走行意志を感知／判断することが可能な信号としては、ＩＧ ＯＮ信号（始動キー入力信号）、ドアオープン信号（ドアスイッチ信号）と同時に発生するシート荷重センサー信号、ＥＰＢ解除信号、変速レバー操作信号などがある。
言い換えれば、運転者が車両走行のために始動を掛けて（或いはイグニッションオン（ＩＧ ＯＮ）して）ＩＧ ＯＮ信号を発生させ、或いは車両ドアをオープンしてドアオープン信号を発生させると同時に運転席に座ってシート荷重センサー信号を発生させ、或いはＥＰＢを解除させてＥＰＢ解除信号を発生させ、或いは変速レバーを操作して変速レバー操作信号を発生させるなどによって運転者の走行意志を感知することができる。
このように運転者の走行意志を感知したブレーキ中央制御器は、制動信号またはブレーキペダル信号が発生する前に、それぞれのＥＭＢ ＥＣＵに信号を送信し、ＥＭＢが初期化を開始することができるようにする。
ブレーキ中央制御器は、運転者の走行意志を感知すると同時に、非作動中のＥＭＢ ＥＣＵをオン（ＯＮ）して作動モードに転換させる。前記ＥＭＢ ＥＣＵは、作動モードにオン（ＯＮ）されると同時に、自体的に初期化を開始する。
前記ＥＭＢ ＥＣＵは、自体初期化を完了した後、自動的にＥＭＢアクチュエータを初期化させることにより、ＥＭＢの初期化を完了する。
しかも、ＥＭＢの初期化を完了する前に、言い換えればＥＭＢ ＥＣＵとＥＭＢアクチュエータの初期化を完了する前に、運転者が加速ペダルを踏んで走行しようとする場合を防止するために、ブレーキ中央制御器は駆動モーター制御器を介して駆動モーターの駆動を防止して車両走行を遮断する（Ｓ１１）。
次に、ブレーキ中央制御器は、ＥＭＢ作動信号（或いはＥＭＢ作動可能信号）の発生を感知してＥＭＢの初期化完了を判断する（Ｓ１３）。
それぞれのＥＭＢ ＥＣＵは、ＥＭＢアクチュエータの初期化を完了した後、ＥＭＢ作動可能信号を発生させてブレーキ中央制御器にＥＭＢの初期化完了を知らせる。
前後及び左右の車輪ホイールに連結された４つのＥＭＢが全て初期化完了すると、ブレーキ中央制御器は、ＥＭＢ制動のためのＥＭＢ ＥＣＵの制御が可能であることを認知すると共に、車両走行ができるように駆動モーター制御器に信号を送り出して駆動モーターの駆動を可能にして（駆動モーターの駆動遮断信号を解除して）車両走行を可能とする（Ｓ１４）。
ＥＭＢ作動信号の発生がない場合には、ＥＭＢの初期化が進行中であると判断し、駆動モーター制御器を介して駆動モーターの駆動を遮断して車両走行を防止する（Ｓ１５）。
前記ブレーキ中央制御器は、実時間で、各ホイールに連結されたＥＭＢに故障が発生したか否かを確認及び判断し（Ｓ１６）、４つのＥＭＢのうちいずれか一つのＥＭＢでも故障が発生した場合には、警告灯と警告音（故障発生お知らせ手段）を介して運転者にＥＭＢの故障を知らせるが、運転者にＥＭＢの故障を知らせる前に先ずホイール速度センサーを介して車速を確認して車両走行中か停車状態かを感知する（Ｓ１７）。
前記ブレーキ中央制御器は、ＥＭＢ ＥＣＵとＥＭＢアクチュエータのうちいずれか一つでも故障が発生した場合、ＥＭＢの故障を判断する。
４つのＥＭＢのうち一部のＥＭＢに故障が発生した場合、車速確認の結果、車両が走行中であれば、ブレーキ中央制御器は、非故障状態のＥＭＢを用いて運転者の要求制動力を補償制御することにより、正常なＥＭＢ制動を可能とし、車両が停止する前までは正常状態のＥＭＢ制動を行い続ける（Ｓ１８）。
この際、ブレーキ警告灯は点滅状態を維持し、ブレーキ警告音も発生させない（Ｓ１８）。
次に、ブレーキ中央制御器は、ホイール速度センサーの信号から、車両が走行を停止したと判断されると（Ｓ１９）、ブレーキ警告灯を点灯し、警告音を発生させ、これと同時にＥＭＢ ＥＣＵの制御を中断し、駆動モーター制御器を介して車両走行を遮断する（Ｓ２０）。
その後、前記ブレーキ中央制御器は、故障の発生したＥＭＢをオフさせた後、さらにオンさせて初期化し（Ｓ２０）、故障したＥＭＢの初期化が完了したと判断されると（Ｓ２１）、さらにＥＭＢ ＥＣＵの制御が可能であることを認知し、車両走行ができるように駆動モーター制御器に信号（駆動モーター駆動遮断解除信号）を送り出す。
前記故障したＥＭＢの初期化が完了していないと判断されると、ブレーキ中央制御器は、ブレーキ警告灯の点灯を維持し、ＥＭＢ制御及び車両走行を遮断し続ける。
１ 電動ブレーキ
２ ブレーキ中央制御器
３ 駆動モーター制御器

Claims (4)

  1. 運転者の走行意志を感知して判断する段階と、
    運転者の走行意志を認知すると、各車輪に連結されているＥＭＢの初期化を完了した後、ＥＭＢ作動可能信号の発生有無を判断する段階と、
    ＥＭＢ作動可能信号の発生がある場合には、ＥＭＢ制御が可能であることを認知し、ＥＭＢの故障発生有無を判断する段階と、
    各車輪に連結されているＥＭＢのうちいずれか一つのＥＭＢでも故障が発生した場合には、車両が停車状態か否かを判断し、走行中の場合は非故障状態のＥＭＢを用いて正常な制動を行う段階とを含んでなることを特徴とする、電動ブレーキ車両の制御方法。
  2. 前記非故障状態のＥＭＢを用いて正常な制動を行う段階後は、車両が停車状態か否かをさらに判断し、車両が停車している場合には故障発生お知らせ手段を介して運転者にＥＭＢの故障を知らせ、故障が発生したＥＭＢの初期化を開始することを特徴とする、請求項１に記載の電動ブレーキ車両の制御方法。
  3. 前記運転者の走行意志を感知して判断する段階では、
    ＩＧ ＯＮ信号、ドアオープン信号と同時に発生するシート荷重センサー信号、ＥＰＢ解除信号、及び変速レバー操作信号を組み合わせて運転者の走行意志を認知することを特徴とする、請求項１に記載の電動ブレーキ車両の制御方法。
  4. 前記ＥＭＢ作動可能信号の発生がない場合には、ＥＭＢの初期化が進行中であると判断し、駆動モーター制御器を介して駆動モーターの駆動を遮断することを特徴とする、請求項１に記載の電動ブレーキ車両の制御方法。
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