JP2014205407A - 電動パーキングブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電動パーキングブレーキの解除時間を適切に変更することで坂道発進時における車両のずり落ち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。【解決手段】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と、電動パーキングブレーキの動作を制御するＥＣＵと、電動パーキングブレーキの作動状態と解除状態とを切り替えるためのＰＫＢ操作スイッチと、車両のシフトレンジを検出するシフトセンサと、車両のアクセルペダルの操作を検出するアクセルペダルセンサと、を備え、ＥＣＵは、ＰＫＢ操作スイッチにより電動パーキングブレーキが作動状態から解除状態に切り替えられる場合において、シフトレンジが車両を駆動可能な位置であり、且つ、所定時間内にアクセルペダルの操作を検出した時と比べて、それ以外の時に、当該操作スイッチの切り替えから電動パーキングブレーキが解除されるまでの解除時間を延長する。【選択図】図３

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には、電動モータと、電動モータに接続された駆動力伝達機構と、駆動力伝達機構に一端が連結されたワイヤと、ワイヤの他端に接続されたパーキングブレーキと、を備えた電動パーキングブレーキであって、車両の制御装置からの信号により電動モータを駆動させることで車両のパーキングブレーキを作動させるものが開示されている。

特開２００３−２５４３６７号公報

ところで、車両の坂道発進時において電動パーキングブレーキの解除が運転者のアクセルペダル操作よりも先に行われると、車両のずり落ちが発生する。このような車両のずり落ちのリスクを抑制する観点から見ると、電動パーキングブレーキシステムには未だ改善の余地が存在する。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、電動パーキングブレーキの解除時間を適切に変更することで坂道発進時における車両のずり落ち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電動パーキングブレーキを備えた電動パーキングブレーキシステムであって、電動パーキングブレーキを制御する制御部と、電動パーキングブレーキの作動状態と解除状態とを切り替えるためのＰＫＢ操作スイッチと、車両のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、車両のアクセルペダルの操作を検出するペダル操作検出手段と、を備え、制御部は、ＰＫＢ操作スイッチにより電動パーキングブレーキが作動状態から解除状態に切り替えられる場合において、シフトレンジが車両を駆動可能な位置であり、且つ、所定時間内にアクセルペダルの操作を検出した時と比べて、それ以外の時に、当該操作スイッチの切り替えから電動パーキングブレーキが解除されるまでの解除時間を延長する、ことを特徴とする。

本発明に係る電動パーキングブレーキシステムによれば、運転者が操作スイッチにより電動パーキングブレーキを解除状態に切り替えたとしても、シフトレンジが車両の駆動可能な位置であり、且つ、所定時間内にアクセルペダルの操作が検出された時を除いて、電動パーキングブレーキの解除時間を延長するので、運転者は十分な余裕を持ってアクセルペダルを操作することができ、坂道発進時における車両のずり落ちを抑制することができる。

本発明に係る電動パーキングブレーキシステムにおいて、制御部は、解除時間を延長した後、電動パーキングブレーキが解除される前に、シフトレンジが車両を駆動可能な位置であり、且つ、アクセルペダルの操作を検出した時は解除時間を短縮してもよい。
この電動パーキングブレーキシステムによれば、解除時間を延長した後であっても電動パーキングブレーキが解除される前に、シフトレンジが車両を駆動可能な位置であり、且つ、アクセルペダルの操作を検出した時には、解除時間を短縮することにより運転者の待機時間を少なくできるので、運転者の利便性を向上することができる。

本発明に係る電動パーキングブレーキシステムにおいて、電動パーキングブレーキは、車両のパーキングブレーキと、パーキングブレーキに接続されたケーブルと、ケーブルの巻き取り及び送り出しを行うアクチュエータと、を有し、制御部は、アクチュエータからケーブルを送り出し、ケーブルの長さがＰＫＢ作動ストロークからＰＫＢ解除ストロークまで伸びることでパーキングブレーキを解除し、解除時間を延長する場合には、ＰＫＢ作動ストロークから所定の中間ストロークまでの送り出し速度より、中間ストロークから前記ＰＫＢ解除ストロークまでの送り出し速度を遅くしてもよい。
この電動パーキングブレーキシステムによれば、解除時間を延長する場合に、先に速い送り出し速度でケーブルを送り出し、その後に遅い送り出し速度とするので、送り出し速度を一律に遅くする場合と比べて、運転者によるシフトレンジやアクセルペダル操作を検出した時のケーブルの長さがＰＫＢ解除ストロークに近くなり、短時間で迅速に電動パーキングブレーキを解除することができる。

本発明に係る電動パーキングブレーキシステムにおいて、車両の傾きを検出する傾き検出手段を更に備え、制御部は、傾き検出手段の検出した車両の傾きに基づいて解除時間を変更してもよい。
この電動パーキングブレーキシステムによれば、車両の傾き（道路勾配）に応じて解除時間を変更することができるので、例えば、車両の傾きが急な場合には解除時間を長く変更して車両のずり落ちを抑制すると共に、車両の傾きが緩やかな場合には解除時間を短く変更して運転者の待機時間を短くすることで利便性を向上できる。

本発明によれば、電動パーキングブレーキの解除時間を適切に変更することで坂道発進時における車両のずり落ちを抑制することができる。

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。 通常のＰＫＢの解除を説明するためのグラフである。 ＰＫＢの解除時間の延長を説明するためのグラフである。 電動パーキングブレーキシステムの解除動作を説明するためのフローチャートである。

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。

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、アクセルペダルセンサ５と、電動パーキングブレーキ（Electronic Parking Brake）１０と、シフトセンサ２０と、Ｇセンサ３０と、ＰＫＢ操作スイッチ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。

アクセルペダルセンサ５は、車両Ｖのアクセルペダルの操作を検出するものであり、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。アクセルペダルセンサ５は、アクセルペダルに対して設けられ、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）の検出信号をＥＣＵ５０へ出力する。アクセルペダルセンサ５は、特許請求の範囲に記載のペダル操作検出手段に相当する。

電動パーキングブレーキ１０は、車両Ｖを制動させるための電動式駐車ブレーキであって、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１０では、電動モータを内蔵するアクチュエータ１１が作動されて、ケーブル１２が巻き取られることにより、ＰＫＢ１３が駆動されて車両Ｖの後輪Ｈに所望の制動力が付与される。

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の巻き取り及び送り出しが制御される。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、電動パーキングブレーキ１０は、ケーブル１２を用いるものに限られず、その動作に圧縮空気を用いた空気ブレーキ機構や油圧ブレーキ機構を採用してもよい。

シフトセンサ２０は、車両Ｖのシフトレンジ（シフトレバーの操作位置）を検出するシフトレンジ検出手段である。シフトセンサ２０は、例えば、トランスミッション２がＡＭＴ（自動制御式マニュアルトランスミッション）である場合、自動変速走行用のＤレンジ、マニュアルシフト用のＳレンジ、ニュートラル用のＮレンジ、後退用のＲレンジの何れにシフトレバーが位置しているかを検出する。Ｎレンジ以外は、車両Ｖがエンジンの動力を受けて駆動可能なシフトレンジである。シフトセンサ２０は、シフトレンジの検出信号を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、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。ＥＣＵ５０では、Ｇセンサ３０の検出結果を利用して車両Ｖの傾き（前後方向の傾き、すなわち道路勾配）を得る。Ｇセンサ３０の検出結果を利用して車両Ｖの傾きを得る手法は周知の技法であるため説明を省略する。Ｇセンサ３０及びＥＣＵ５０は、車両Ｖの傾きを検出する傾き検出手段として機能する。なお、車両Ｖの傾きを検出するための専用のセンサを別に設けてもよい。

ＰＫＢ操作スイッチ４０は、電動パーキングブレーキ１０の作動状態と解除状態とを切り替え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操作スイッチ４０のＯＮ／ＯＦＦに応じてＥＣＵ５０はアクチュエータ１１を動作させ、ケーブル１２を介したＰＫＢ１３の作動及び解除を行う。

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

このＥＣＵ５０では、ＰＫＢ操作スイッチ４０がＯＦＦからＯＮに切り替えられると、アクチュエータ１１の電動モータによりケーブル１２の長さがＰＫＢ解除ストロークからＰＫＢ作動ストロークになるまでケーブル１２を巻き取られ、ＰＫＢ１３が作動状態に切り替わる。ここで、ＰＫＢ解除ストロークとは、ＰＫＢ１３が確実に解除される十分に長いケーブル１２のストローク、すなわちＰＫＢ１３の解除のためケーブル１２の引張荷重が十分に小さくなるストロークを意味する。また、ＰＫＢ作動ストロークとは、ＰＫＢ１３が確実に作動開始する十分に短いケーブル１２のストローク、すなわちＰＫＢ１３の作動のためケーブル１２の引張荷重が十分に大きくなるストロークを意味する。

一方で、このＥＣＵ５０では、ＰＫＢ操作スイッチ４０がＯＮからＯＦＦに切り替えられると、アクチュエータ１１の電動モータによりケーブル１２の長さがＰＫＢ解除ストロークになるまでケーブル１２が送り出され、ＰＫＢ１３が解除状態に切り替わる。

このとき、本実施形態に係るＥＣＵ５０では、運転者の操作状況及び車両Ｖの傾きを検出して解除時間の変更を行う。解除時間とは、ＰＫＢ操作スイッチ４０におけるＯＮからＯＦＦへの切り替えから電動パーキングブレーキ１０（ＰＫＢ１３）が解除されるまでの時間である。以下、図２及び図３を参照して解除時間の変更について説明する。

図２は、通常のＰＫＢ解除を説明するためのグラフである。また、図３は、ＰＫＢの解除時間の延長を説明するためのグラフである。図２，３において、上側のグラフはケーブル１２のストローク（縦軸）と時間（横軸）の関係を示しており、下側のグラフはＰＫＢ操作スイッチ４０のＯＮ／ＯＦＦの信号切り替え（縦軸）と時間（横軸）の関係を示している。

ＥＣＵ５０では、ＰＫＢ操作スイッチ４０がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合において、所定の判定時間内に有効なアクセルペダルの操作が検出されない時、図２に示す通常のＰＫＢ解除が行われる。有効なアクセルペダルの操作とは、シフトレンジが車両Ｖを駆動可能な位置（本実施形態ではＮレンジ以外）である場合に行われたアクセルペダルの操作を意味する。

図２に示す通常のＰＫＢ解除において、ＥＣＵ５０は、ＰＫＢ操作スイッチ４０のＯＮからＯＦＦへの切り替えに応じて、アクチュエータ１１によるケーブル１２の送り出しを開始し、ケーブル１２の長さがＰＫＢ作動ストロークからＰＫＢ解除ストロークに至ることでＰＢＫ１３が解除される。このときのアクチュエータ１１によるケーブル１２の送り出し速度は一定である。

一方、ＥＣＵ５０では、ＰＫＢ操作スイッチ４０がＯＮからＯＦＦに切り替えられた場合において、シフトレンジが車両の駆動可能な位置であり、且つ、所定時間内にアクセルペダルの操作が検出された時、図３に示す解除時間の延長が行われる。

図３に示す解除時間の延長において、ＥＣＵ５０は、ＰＫＢ操作スイッチ４０のＯＦＦからＯＮへの切り替えに応じて、アクチュエータ１１によるケーブル１２の送り出しを開始するが、所定の判定時間内に上述したシフトレンジの位置及びアクセルペダルの操作が検出されなかった時、ケーブル１２の送り出し速度を遅くすることにより解除時間の延長を行う。

具体的には、図３に示されるように、ＥＣＵ５０は、ＰＫＢ作動ストロークから所定の中間ストロークまでの送り出し速度より、中間ストロークからＰＫＢ解除ストロークまでの送り出し速度を遅くすることで解除時間を延長する。送り出し速度はグラフの傾きに相当する。

なお、送り出し速度は、必ずしも二段階で変更する必要はなく、三段階で変更してもよく、四段階以上変更してもよい。また、本実施形態では、判定時間の終了時におけるケーブル１２のストロークが中間ストロークと一致しているが、必ずしも一致させる必要はなく、判定時間が経過した後の時点におけるケーブル１２のストロークを中間ストロークとしてもよい。すなわち、判定時間が経過した後も一定の送り出し速度でケーブル１２を送り出し、ケーブル１２の長さが所定の中間ストロークに至った後、より遅い送り出し速度へ切り替えてもよい。

また、ＥＣＵ５０は、Ｇセンサ３０の検出結果から得た車両Ｖの前後方向の傾き（道路勾配）に応じて解除時間を変更する。具体的には、ＥＣＵ５０は、車両Ｖの傾きが急であるほど解除時間を長くすると共に、車両Ｖの傾きが緩やかなほど解除時間を短くする。この解除時間の変更は、図２に示す通常のＰＫＢ解除の場合も図３に示す解除時間の延長の場合も両方行われる。なお、車両Ｖの傾きが所定の急勾配閾値以上の場合にのみ解除時間を長く変更し、車両Ｖの傾きが所定の低勾配閾値以下の場合にのみ解除時間を短く変更する態様であってもよい。

次に、電動パーキングブレーキシステム１の解除動作について図４を参照して説明する。図４は、電動パーキングブレーキシステム１の解除動作を示すフローチャートである。

図４に示されるように、ステップＳ１として、ＥＣＵ５０は、ＰＫＢ操作スイッチ４０のＯＮからＯＦＦへの切り替えを検知する。そして、次のステップＳ２として、ＥＣＵ５０は、現在の車両Ｖの傾きを検出する。本実施形態においては、ＥＣＵ５０は、Ｇセンサ３０の検出結果を利用して車両Ｖの傾きを検出し、検出結果に基づいて、基礎となる解除時間の長さを変更する。

その後、ステップＳ３として、ＥＣＵ５０は、アクセルペダルセンサ５及びシフトセンサ２０の検出結果に基づいて、車両Ｖを駆動可能なシフトレンジにおいて所定の判定時間内にアクセルペダルの操作が検出されたか否かの条件を判定する。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３の条件を満たすと判定した場合、ステップＳ４として、図２に示すような通常のＰＫＢ解除を行う。通常のＰＫＢ解除において、ＥＣＵ５０は、一定の送り出し速度でケーブル１２を送り出し、ケーブル１２の長さがＰＫＢ作動ストロークからＰＫＢ解除ストロークに至ることでＰＢＫ１３が解除される。これにより、電動パーキングブレーキシステム１の解除動作は終了する。

一方で、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３の条件を満たさないと判定した場合、ステップＳ５として、図３に示すようなＰＫＢの解除時間の延長を行う。ＥＣＵ５０は、ケーブル１２の長さがＰＫＢ作動ストロークから中間ストロークに至るまで一定の送り出し速度でケーブル１２を送り出し、その後、ケーブル１２の長さが中間ストロークからＰＫＢ解除ストロークに至るまでをより遅い送り出し速度とすることで、解除時間を延長する。

ＥＣＵ５０は、解除時間を延長した場合、ステップＳ６として、ＰＫＢ解除前に、車両Ｖを駆動可能なシフトレンジにおいて所定の判定時間内にアクセルペダルの操作が検出されたか否かの条件を判定する。ＥＣＵ５０は、この条件が満たされないと判定した場合、解除時間を延長したままとし、解除時間の終了によりＰＢＫ１３が解除されることで、電動パーキングブレーキシステム１の解除動作は終了する。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ６の条件が満たされると判定した場合、ステップＳ７として、解除時間の短縮を行う。ＥＣＵ５０は、アクチュエータ１１によるケーブル１２の送り出し速度を速くすることで解除時間を短縮し、ステップＳ６の条件が満たされてから短時間で迅速にＰＫＢ１３を解除する。これにより、電動パーキングブレーキシステム１の解除動作が終了する。

以上説明した本実施形態に係る電動パーキングブレーキシステム１によれば、運転者がＰＫＢ操作スイッチ４０をＯＮからＯＦＦに切り替えたとしても、シフトレンジが車両の駆動可能な位置（本実施形態ではＮレンジ以外）であり、且つ、所定の判定時間内にアクセルペダルの操作が検出された時を除き、電動パーキングブレーキ１０の解除時間を延長するので、運転者は十分な余裕を持ってアクセルペダルを操作することができ、坂道発進時における車両のずり落ちを抑制することができる。

また、この電動パーキングブレーキシステム１によれば、解除時間を延長した後であっても電動パーキングブレーキ１０が解除される前に、シフトレンジが車両の駆動可能な位置であり、且つ、所定の判定時間内にアクセルペダルの操作が検出された時は解除時間を短縮するので、運転者の電動パーキングブレーキ解除の待機時間を短くすることができ、利便性を向上することができる。

更に、この電動パーキングブレーキシステム１によれば、解除時間を延長する場合に、先に速い送り出し速度でケーブル１２を送り出し、その後に遅い送り出し速度とするので、送り出し速度を一律に遅くする場合と比べて、運転者によるシフトレンジの位置変更やアクセルペダル操作を検出した時のケーブル１２の長さがＰＫＢ解除ストロークに近くなり、短時間で迅速に電動パーキングブレーキを解除できる。

また、この電動パーキングブレーキシステム１によれば、解除時間を延長する場合に、先に速い送り出し速度でケーブル１２ルを送り出し、その後に遅い送り出し速度とするので、送り出し速度を一律に遅くする場合と比べて、電動パーキングブレーキ１０が解除される前にシフトレンジやアクセルペダル操作を検出した時に、短時間で迅速にケーブル１２をＰＫＢ解除ストロークまで送り出すことができるので、運転者を待たせることなく、電動パーキングブレーキ１０を解除することができる。

また、この電動パーキングブレーキシステム１によれば、車両の傾き（道路勾配）に応じて解除時間を変更することができるので、例えば、車両の傾きが急な場合には解除時間を長く変更して車両のずり落ちを抑制すると共に、車両の傾きが緩やかな場合には解除時間を短く変更して運転者を待たせないようにすることで利便性を向上できる。

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、必ずしも車両の傾きに応じて解除時間を変更する必要はない。また、トランスミッションはＡＭＴに限られない。例えばシフトレンジがＰレンジを有する場合には、Ｎレンジ及びＰレンジ以外のシフトレンジが車両を駆動可能なシフト位置となる。

１…電動パーキングブレーキシステム、５ …アクセルペダルセンサ（ペダル検出手段）、１１…アクチュエータ、１２…ケーブル、１３…ＰＫＢ、１０…電動パーキングブレーキ、２０…シフトセンサ（シフトレンジ検出手段）、３０…Ｇセンサ（傾き検出手段）、５０…ＥＣＵ（制御部、傾き検出手段）、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を備えた電動パーキングブレーキシステムであって、
   前記電動パーキングブレーキを制御する制御部と、
   前記電動パーキングブレーキの作動状態と解除状態とを切り替えるためのＰＫＢ操作スイッチと、
   前記車両のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
   前記車両のアクセルペダルの操作を検出するペダル操作検出手段と、
   を備え、
   前記制御部は、前記ＰＫＢ操作スイッチにより前記電動パーキングブレーキが前記作動状態から前記解除状態に切り替えられる場合において、前記シフトレンジが前記車両を駆動可能な位置であり、且つ、所定時間内に前記アクセルペダルの操作を検出した時と比べて、それ以外の時に、当該操作スイッチの切り替えから前記電動パーキングブレーキが解除されるまでの解除時間を延長する、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、前記解除時間を延長した後、前記電動パーキングブレーキが解除される前に、前記シフトレンジが前記車両を駆動可能な位置であり、且つ、前記アクセルペダルの操作を検出した時は前記解除時間を短縮する、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システム。
3. 前記電動パーキングブレーキは、前記車両のパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキに接続されたケーブルと、前記ケーブルの巻き取り及び送り出しを行うアクチュエータと、を有し、
   前記制御部は、前記アクチュエータから前記ケーブルを送り出し、前記ケーブルの長さがＰＫＢ作動ストロークからＰＫＢ解除ストロークまで伸びることで前記パーキングブレーキを解除し、
   前記解除時間を延長する時には、前記ＰＫＢ作動ストロークから所定の中間ストロークまでの送り出し速度より、前記中間ストロークから前記ＰＫＢ解除ストロークまでの送り出し速度を遅くする、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パーキングブレーキシステム。
4. 前記車両の傾きを検出する傾き検出手段を更に備え、
   前記制御部は、前記傾き検出手段の検出した前記車両の傾きに基づいて前記解除時間を変更する、ことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の電動パーキングブレーキシステム。
   

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