JP2014205391A - 電動パーキングブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の動出しを的確に判断し、当該動出し時以外のときに制動力が増加されるのを抑制できる電動パーキングブレーキシステムを提供する。【解決手段】電動パーキングブレーキシステム１は、車両Ｖに制動力を付与するための電動パーキングブレーキ装置１０と、電動パーキングブレーキ装置１０の動作を制御するＥＣＵ５０と、車両Ｖの車輪Ｈの回転を検出する回転センサ２０と、車両Ｖの加速度を検出するＧセンサ３０と、を備えている。ＥＣＵ５０は、回転センサ２０により車輪Ｈの回転が検出された場合であって、Ｇセンサ３０により検出された加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、電動パーキングブレーキ装置１０が付与する制動力を増加させる。【選択図】図１

Description

本発明は、電動パーキングブレーキシステムに関する。

従来の電動パーキングブレーキシステムとして、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された電動パーキングブレーキシステムでは、車輪速センサ（回転センサ）の検出値に基づいて車輪移動量を検出し、この車輪移動量に応じて制動力を増加制御することが図られている。

特開２００６−２９８０９４号公報

ここで、上記電動パーキングブレーキシステムでは、前述のように、例えば駐車した車両において車輪の回転が回転センサで検出された場合、当該車両が動き出したと判断し、電動パーキングブレーキ装置が付与する制動力を増加（いわゆる、増引き）させている。しかしこの場合、車両の揺れを敏感に感知してしまい、増引きが頻繁に行われてしまうおそれがある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、車両の動出しを的確に判断し、当該動出し時以外のときに制動力が増加されるのを抑制することができる電動パーキングブレーキシステムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る電動パーキングブレーキシステムは、車両に制動力を付与するための電動パーキングブレーキ装置と、電動パーキングブレーキ装置の動作を制御する制御部と、車両の車輪の回転を検出する回転センサと、車両の加速度を検出する加速度センサと、を備え、制御部は、回転センサにより車輪の回転が検出された場合であって、加速度センサにより検出された加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、電動パーキングブレーキ装置が付与する制動力を増加させる、ことを特徴とする。

この電動パーキングブレーキシステムでは、単に車輪の回転が検出されたときではなく、車輪の回転が検出された場合であって加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、付与する制動力が増加される。これにより、車両の動出し時以外において増引きを防止することができる。すなわち、車両が動き出した場合には、車両の加速度が不規則に変動する一方で、車両が単に揺れている場合には、車両の加速度が規則的に変動することが見出されることから、車両の動出しを的確に判断でき、その結果、車両の動出し時以外のときに制動力が増加されるのを抑制可能となる。

ここで、制御部は、時間に対する加速度の値がサイン曲線状に変動する場合、加速度が規則的変動を有すると判断してもよい。また、制御部は、時間に対する加速度の値に対し移動平均処理を施すことにより、第１時点における第１移動平均値の傾きと、第１時点の直前の第２時点における第２移動平均値の傾きを算出し、第１移動平均値の傾きと第２移動平均値の傾きとの極性が互いに異なり、且つ、第１移動平均値の傾きと第２移動平均値の傾きとの差が閾値以上の場合、加速度が規則的変動を有すると判断してもよい。

また、上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、回転センサは、車輪の回転に応じてパルスを検出値として出力し、制御部は、パルスを累積したパルス累積値が所定値以上の場合に制動力を増加させると共に、加速度が規則的変動を有するときにパルス累積値をリセットする構成が挙げられる。

本発明によれば、車両の動出しを的確に判断し、当該動出し時以外のときに制動力が増加されるのを抑制することが可能となる。

一実施形態に係る電動パーキングブレーキシステムの構成を示す概略図である。 図１の電動パーキングブレーキシステムの処理を示すフローチャートである。 図１の電動パーキングブレーキシステムの処理を示す他のフローチャートである。 図１の電動パーキングブレーキシステムにおいて車両が動き出した場合における動作を説明するためのグラフである。 図１の電動パーキングブレーキシステムにおいて車両にピッチングが生じた場合における動作を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係る電動パーキングブレーキシステムの構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の電動パーキングブレーキシステム１は、車両Ｖに搭載されるものであって、電動パーキングブレーキ装置（Electronic Parking Brake：ＥＰＢ）１０と、回転センサ２０と、Ｇセンサ３０と、ＰＫＢ操作レバー４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、を備えている。

なお、車両Ｖとしては、例えばトラック、バス又は重機等の大型車両や中型車両が挙げられる。また、適用される車両Ｖは限定されるものではなく、普通乗用車、小型車両又は軽車両等であってもよい。

電動パーキングブレーキ装置１０は、車両Ｖを制動させるための電動式駐車ブレーキ装置であって、アクチュエータ１１、ケーブル１２及びＰＫＢ（Parking Brake：パーキングブレーキ機構）１３を有している。この電動パーキングブレーキ装置１０では、アクチュエータ１１が作動されて、所定の引き荷重にてケーブル１２が引かれることにより、ＰＫＢ１３が駆動されて車両Ｖの車輪Ｈに所望の制動力が付与される。

アクチュエータ１１は、ケーブル１２の引き作動を行うものであり、モータ等を含んで構成されている。このアクチュエータ１１は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、当該ＥＣＵ５０によってケーブル１２の引き荷重が制御される。ケーブル１２は、アクチュエータ１１とＰＫＢ１３とに接続されたブレーキワイヤである。図示する一例では、ケーブル１２は、例えば車両Ｖにおいて、アクチュエータ１１から運転席Ｄと助手席Ｐとの間を前方へ向けて延びた後、運転席Ｄの前側及び右側を通るようにして曲がるように後方へ向けて延び、ＰＫＢ１３に接続されている。

ＰＫＢ１３は、センターブレーキ式のドラムブレーキ等が採用され、トランスミッション２の後方に設置されている。このＰＫＢ１３は、例えばケーブル１２の牽引に応じてドラムにシューを押し付け、これにより、プロペラシャフト３を拘束する。なお、ＰＫＢ１３は、その構成や方式について限定されるものではなく、車輪Ｈに設置されている常用ブレーキ機構を兼用してもよいし、当該常用ブレーキ機構とは別のパーキングブレーキ機構を車輪Ｈに内蔵したものであってもよい。また、ＰＫＢ１３は、その動作に圧縮空気を用いた空気ブレーキ機構を有していてもよい。

回転センサ２０は、車両Ｖの車輪Ｈ（ここでは、後輪）の回転を検出するものであり、例えばＡＢＳセンサ等の車輪速度センサが用いられている。この回転センサ２０は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、その検出値に係るパルスをＥＣＵ５０へ出力する。

Ｇセンサ３０は、車両Ｖの加速度を検出する加速度センサであり、ここでは、車両Ｖの前後方向の加速度を検出する。このＧセンサ３０は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。

ＰＫＢ操作レバー４０は、電動パーキングブレーキ装置１０の作動を操作するためのものであり、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。このＰＫＢ操作レバー４０は、例えばドライバによりそのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることにより、電動パーキングブレーキ装置１０が作動するように又は当該作動を解除するように、ＥＣＵ４０を介してアクチュエータ１１を動作させる。

ＥＣＵ５０は、電動パーキングブレーキ装置１０の動作を制御する制御部であり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。

本実施形態のＥＣＵ５０は、回転センサ２０の検出値及びＧセンサ３０の検出値に基づいて、アクチュエータ１１の動作を制御する。具体的には、ＥＣＵ５０は、回転センサ２０により車輪Ｈの回転が検出された場合であって、Ｇセンサ３０により検出された加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、ケーブル１２の引き荷重を制御して電動パーキングブレーキ装置１０が付与する制動力を増加させる（詳しくは、後述）。

次に、電動パーキングブレーキシステム１の動作について、図２及び図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

上述した電動パーキングブレーキシステム１では、例えばＰＫＢ操作レバー４０がドライバによって操作されてＯＮとされた場合、ＥＣＵ５０によりアクチュエータ１１が動作され、所定の引き荷重にてケーブル１２が牽引されてＰＫＢ１３が駆動され、車輪Ｈに制動力が付与されると共に、ＥＣＵ５０によって以下の処理が実行される。

すなわち、回転センサ２０がパルスを検出したか否かが繰り返し判定され、パルスを検出した場合、当該パルスを累積した値であるパルス累積値が１加算（カウント）される（Ｓ１，Ｓ２）。続いて、パルス累積値が所定値αよりも大きくなった場合、車両Ｖが動き出したと判断される（Ｓ３，Ｓ４）。そして、ケーブル１２の引き荷重が制御され、電動パーキングブレーキ装置１０が付与する制動力が所定量増加（いわゆる、増引き）される（Ｓ５）。

一方、パルス累積値が所定値α以下の場合、上記Ｓ１の処理へ戻り、パルス検出の判定が引き続き行われる（Ｓ３，Ｓ１）。なお、所定値αは、経験上、実測値上又は計算上求めることができ、ここでは、一例として８パルスとしている。

ここで、本実施形態では、上記Ｓ１〜Ｓ５の処理に併せて、車両Ｖのピッチング状態判断処理が実行され、車両Ｖに単に揺れている（ピッチングが生じている）場合のときには、上記増引きが実行されないように制御される。具体的には、まず、Ｇセンサ３０により検出された加速度が規則的変動を有する否かの判断が実行される。

より具体的には、時間に対する加速度の値に対し移動平均処理が施され、現在値（第１時点）における第１移動平均値の傾きａ１が下式（１）により算出されると共に、現在値の直前の前回値（第２時点）における第２移動平均値の傾きａ２が下式（２）により算出される。なお、ここでは、サンプリング周期が２０ｍｓｅｃとされ、５点平均とされた例となっている。
ａ１＝（ｙ_{（ｎ＋６）}＋…＋ｙ_{（ｎ＋２）}）／５−（ｙ_{（ｎ＋５）}＋…＋ｙ_{（ｎ＋１）}）／５
…（１）
ａ２＝（ｙ_{（ｎ＋５）}＋…＋ｙ_{（ｎ＋１）}）／５−（ｙ_{（ｎ＋４）}＋…＋ｙ_（ｎ））／５
…（２）
但し、ｙ：時間に対する加速度、ｎ：サンプル数（整数）。

続いて、第１移動平均値の傾きａ１と第２移動平均値の傾きａ２とについて、極性が互いに異なり（反転しており）、且つ、その差が閾値β以上の場合には、車両Ｖが動き出さずに単に揺れており、時間に対する加速度が規則的変動を有するとして、パルス累積値が０へリセットされる（Ｓ１１〜Ｓ１３）。その結果、増引きが行われずに制動力がそのまま維持されることとなる。

図４は、本実施形態の電動パーキングブレーキシステムにおいて車両が動き出した場合の動作を説明するためのグラフである。図４に示す例では、坂道で駐車している車両Ｖについて何らかの理由により制動力が不足し、動き出す（ずり下がる）場合を示している。

図４に示す場合、本実施形態では、回転センサ２０によりパルスが検出されて累積される。そして、時間に対する加速度が不規則に変動していることから、上記ピッチング状態判断処理（上記Ｓ１１〜上記Ｓ１３）にてパルス累積値がリセットされず、加速度が規則的変動を有するとき以外のときであるとして、増引きが実行されて引き荷重が増加される。その結果、動き出した車両Ｖが確実に制動されることとなる。

図５は、本実施形態の電動パーキングブレーキシステムにおいて車両にピッチングが生じた場合の動作を説明するためのグラフである。図５に示す例では、坂道で駐車している車両Ｖについて、動き出さずに単に揺れている場合を示している。

図５に示す場合、本実施形態では、回転センサ２０によりパルスが検出されて累積されるものの、時間に対する加速度が規則正しくサイン曲線状に変動することから、上記ピッチング状態判断処理（上記Ｓ１１〜上記Ｓ１３）にてパルス累積値がリセットされる。その結果、加速度が規則的変動を有するときであるとして、増引きが実行されずに引き荷重が一定のままとされる。

例えば図中の時間Ｒ１では、３パルスが検出され累積されるが、加速度が規則的変動を有すると判定され、ピッチング状態がＯＮとなりパルス累積値がリセットされ、引き荷重がそのままとされる。同様に、時間Ｒ２では４パルス、時間Ｒ３では２パルス、時間Ｒ４では２パルス累積されるが、ピッチング状態がＯＮとなりパルス累積値がリセットされるため、引き荷重がそのままとされる。

ところで、駐車した車両Ｖが動き出した場合には、車両Ｖの加速度が不規則に変動する（図４参照）一方で、車両Ｖが単に揺れている場合には、車両Ｖの加速度が規則的に変動する（図５参照）ことが見出される。そこで、本実施形態では、単に車輪Ｈの回転が検出されたときではなく、車輪Ｈの回転が検出された場合であって加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、増引きしている。

これにより、駐車時の電動パーキングブレーキ装置１０の制動力不足による車両Ｖの動出しを的確に判断でき、車両Ｖの動出し時以外のときに制動力が増加されるのを抑制可能となる。つまり、Ｇセンサ３０における変動条件を動出しの判断プログラムに追加することにより、車両Ｖのずり下がり以外の増引きを防止できる。その結果、増引き作動を必要最低限にし、ドライバの不安感を抑制すると共に、電動パーキングブレーキシステム１の耐久性を向上させることも可能となる。

また、車両Ｖがピッチング状態にある場合には、時間に対する加速度の値がサイン曲線状に変動することが見出され、特に、第１移動平均値の傾きａ１と第２移動平均値の傾きａ２との極性が互いに異なり、且つ、その差が閾値β以上となるということが見出される。そこで、本実施形態では、この点を好適に利用しており（上記Ｓ１１〜上記Ｓ１３参照）、上記作用効果を効果的に実現することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、上記移動平均処理では、５点の移動平均処理を例示して説明したが、これに限定されず、４点以下又は６点以上で移動平均処理であってもよい。また、上記「サイン曲線状」は、略サイン曲線状等を含んでおり、例えば所定の誤差やバラツキを許容するものである。

１…電動パーキングブレーキシステム、１０…電動パーキングブレーキ装置、２０…回転センサ、３０…Ｇセンサ（加速度センサ）、５０…ＥＣＵ（制御部）、Ｖ…車両。

Claims (4)

1. 車両に制動力を付与する電動パーキングブレーキ装置と、
   前記電動パーキングブレーキ装置の動作を制御する制御部と、
   前記車両の車輪の回転を検出する回転センサと、
   前記車両の加速度を検出する加速度センサと、を備え、
   前記制御部は、前記回転センサにより前記車輪の回転が検出された場合であって、前記加速度センサにより検出された前記加速度が規則的変動を有するとき以外のときに、前記電動パーキングブレーキ装置が付与する前記制動力を増加させる、ことを特徴とする電動パーキングブレーキシステム。
2. 前記制御部は、時間に対する前記加速度の値がサイン曲線状に変動する場合、前記加速度が規則的変動を有すると判断する、請求項１記載の電動パーキングブレーキシステム。
3. 前記制御部は、
   時間に対する前記加速度の値に対し移動平均処理を施すことにより、第１時点における第１移動平均値の傾きと、前記第１時点の直前の第２時点における第２移動平均値の傾きを算出し、
   前記第１移動平均値の傾きと前記第２移動平均値の傾きとの極性が互いに異なり、且つ、前記第１移動平均値の傾きと前記第２移動平均値の傾きとの差が閾値以上の場合、前記加速度が規則的変動を有すると判断する、請求項１又は２記載の電動パーキングブレーキシステム。
4. 前記回転センサは、前記車輪の回転に応じてパルスを検出値として出力し、
   前記制御部は、前記パルスを累積したパルス累積値が所定値以上の場合に前記制動力を増加させると共に、前記加速度が規則的変動を有するときに前記パルス累積値をリセットする、請求項１〜３の何れか一項記載の電動パーキングブレーキシステム。

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