JP2020062994A

JP2020062994A - 車両の電動パーキングブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2020062994A
Application number: JP2018196931A
Authority: JP
Inventors: 和義吉里; Kazuyoshi Yoshizato; 祐一大野; Yuichi Ono
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-04-23

Abstract

【課題】変速レンジをＰレンジ以外にし、電動パーキングブレーキを作動させた場合であっても、車両が動き出すことを防止する電動パーキングブレーキ制御装置を提供すること。【解決手段】車両の電動パーキングブレーキと、前記電動パーキングブレーキの作動をオン又はオフする作動スイッチと、前記車両の変速機の変速レンジを判定する変速レンジ判定部と、を備え、前記変速レンジ判定部がＰレンジ以外と判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合、前記電動パーキングブレーキの制動力を、前記変速レンジ判定部がＰレンジと判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合の前記電動パーキングブレーキの制動力よりも強い制動力とすること。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の電動パーキングブレーキ制御装置に係り、詳しくは電動パーキングブレーキの制動力の制御に関する。

例えば、特許文献１に開示されるように、車両にはパーキングブレーキを電動化させた電動パーキングブレーキが備えられることがある。この電動パーキングブレーキは、アクチュエータを作動させることで、制動力を発生させる。

特開２０１６−１１０８１号公報

ところで、電動パーキングブレーキは、一般にスイッチのオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）によって作動開始するか或いは解除されるため、ドライバーは、電動パーキングブレーキの制動力を調整できない。ここで、ドライバーが車両を停車させ駐車を行う場合、変速レンジをＰレンジ（パーキングレンジ）にしてから、パーキングブレーキを作動させることが考えられる。

しかし、例えば、変速レンジをニュートラルレンジ（Ｎレンジ）のまま、電動パーキングブレーキを作動させる場合、ブレーキの冷却や荷積みによる車両重量の変化などで電動パーキングブレーキの制動力が足りなくなり、車両が動き出してしまう可能性が考えられる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、変速レンジをＰレンジ以外にし、電動パーキングブレーキを作動させた場合であっても、車両が動き出すことを防止する電動パーキングブレーキ制御装置を提供することにある。

本適用例に係る車両の電動パーキングブレーキ制御装置は、車両の電動パーキングブレーキと、前記電動パーキングブレーキの作動をオン又はオフする作動スイッチと、前記車両の変速機の変速レンジを判定する変速レンジ判定部と、を備え、前記変速レンジ判定部がＰレンジ以外と判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合、前記電動パーキングブレーキの制動力を、前記変速レンジ判定部がＰレンジと判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合の前記電動パーキングブレーキの制動力よりも強い制動力とする。

本適用例に係る車両の電動パーキングブレーキ制御装置は、ギヤ及び電動パーキングブレーキによる制動力の二重化が働かない状況下において、電動パーキングブレーキの制動力をより強める制御を行うことになる。このため、変速レンジをＰレンジ以外にし、電動パーキングブレーキを作動させるような制動力の二重化が働かない状況下においても、車両の動き出しを防止することができる。

本発明の一実施形態における車両の電動パーキングブレーキ制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。本発明の一実施形態における車両の電動パーキングブレーキ制御装置のＥＣＵが実行する制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明を具体化した車両の電動パーキングブレーキ制御装置の一実施形態を説明する。

図１は本実施形態の車両の電動パーキングブレーキ制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。

本実施形態における車両１はトラックであり、走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）２が搭載されている。エンジン２の出力軸２ａにはクラッチ装置３を介して自動変速機（以下、単に変速機という）４の入力軸４ａが接続され、クラッチ装置３の接続時にエンジン２の回転が変速機４に伝達されるようになっている。当該変速機４は、例えば前進１２段及び後進１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置３の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。

クラッチ装置３は、フライホイール５にクラッチ板６をプレッシャスプリング７により圧接させて接続される一方、フライホイール５からクラッチ板６を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板６にはアウタレバー８を介してエアシリンダ９が連結され、エアシリンダ９には電磁弁１０が介装されたエア通路１１を介して圧縮エアを充填したエアタンク１２が接続されている。

電磁弁１０の開弁時にはエアタンク１２からエア通路１１を介してエアシリンダ９に圧縮エアが供給され、エアシリンダ９が作動してアウタレバー８を介してクラッチ板６をフライホイール５から離間させ、これによりクラッチ装置３が接続状態から切断状態に切り替えられる。一方、電磁弁１０が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ９が作動しなくなることから、クラッチ板６はプレッシャスプリング７によりフライホイール５に圧接され、これによりクラッチ装置３は切断状態から接続状態に切り替えられる。このように電磁弁１０の開閉に応じてエアシリンダ９が作動して、クラッチ装置３を自動的に断接操作可能になっている。

変速機４には変速段を切り替えるためのギヤシフトユニット１３が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１３は、変速機４内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１３はエア通路１４を介して上記したエアタンク１２と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１２からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機４の変速段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット１３の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機４を自動的に変速操作可能になっている。なお、本実施形態では主にエアによりクラッチ装置３及び変速機４を作動させているが、作動方式はこれに限られず、例えば油圧を用いてもよい。

車両１内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２０が設置されており、エンジン２、クラッチ装置３、変速機４の総合的な制御を行う。

ＥＣＵ２０の入力側には、例えば、運転席に設けられたシフトレバー１５の切替位置を検出するレバー位置センサ２１、アクセルペダル１６の操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２２、フットブレーキ１７を作動させるためのブレーキペダル１８の操作を検出するフットブレーキスイッチ２３、変速機４の現変速段を検出する変速段センサ２４、車両１が走行している路面の勾配を検出する勾配センサ２５、エンジン２の回転速度からエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２６、変速機４の出力軸４ｂに設けられて出力軸回転速度から車速を検出する車速センサ２７、車両１の加速度を検出する加速度センサ２８、先行車との車間距離を計測する車間距離センサ２９などのセンサ類が接続されている。なお、車間距離センサ２９は例えばレーザレーダやミリ波レーダである。

また、ＥＣＵ２０の出力側には、上記したクラッチ装置３の電磁弁１０、ギヤシフトユニット１３の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン２の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２０で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２０とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。

そして、例えばＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ２６により検出されたエンジン回転数及びアクセルセンサ２２により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン２の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転数及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン２を運転する。

また、ＥＣＵ２０は、レバー位置センサ２１によりシフトレバー１５のＤ（ドライブ）レンジへの切替が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル開度及び車速等に基づき、予め設定されたシフトマップから目標変速段を算出する。そして、クラッチ装置３の電磁弁１０を開閉してエアシリンダ９によりクラッチ装置３を断接操作させながら、ギヤシフトユニット１３の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切替操作して目標変速段にギヤ入れし、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。

なお、シフトレバー１５が選択可能なシフト位置としては、駐車時に選択するＰ（パーキング）レンジ、変速機４のギヤをニュートラルとするＮ（ニュートラル）レンジ、前進走行時に選択するＤ（ドライブ）レンジ、後進時に選択するＲ（リバース）レンジ、手動で変速段をシフトアップ又はシフトダウン可能なＭ（マニュアル）レンジ等がある。

また、車両１は、運転者の操作により電動パーキングブレーキ１９の作動（オン）及び解除（オフ）を行う作動スイッチ３０も備えている。作動スイッチ３０は、運転席の前方の設けられており、運転者が押下することによりオン・オフされるボタン式の電動パーキングブレーキ用スイッチである。なお、作動スイッチ３０自体は、電動パーキングブレーキ１９の制動力を調整する機能を備えておらず、電動パーキングブレーキ１９のオン・オフを切り替える機能のみを備えている。

また、ＥＣＵ２０は、レバー位置センサ２１から供給される信号からシフトレバー１５の変速レンジを判定する変速レンジ判定部２０ａを備えている。そして、ＥＣＵ２０は、運転者の操作によって選択された変速レンジに応じて変速機４の変速段を制御し、変速段センサ２４から供給される信号から実際の変速段を把握していることになる。

更に、ＥＣＵ２０は、変速レンジ判定部２０ａの判定結果に対応させ、電動パーキングブレーキ１９の制動力を制御している。具体的に、変速レンジ判定部２０ａの判定結果がＰレンジであって、且つ作動スイッチ３０がオンの場合に、ＥＣＵ２０は通常の制動力（第１制動力）によって電動パーキングブレーキ１９を作動させる。ここで、通常の制動力とは、ギヤ及び電動パーキングブレーキ１９による制動力の二重化が働く状態において、想定される道路の勾配及び車両１の重量を鑑みて車両１が動き出すことがないと予測された所望の制動力である。

一方、変速レンジ判定部２０ａの判定結果がＰレンジ以外（例えば、Ｎレンジ）であって、且つ作動スイッチ３０がオンの場合に、ＥＣＵ２０は第１制動力よりも強い制動力（第２制動力）によって電動パーキングブレーキ１９を作動させる。ここで、第１制動力よりも強い制動力とは、電動パーキングブレーキ１９のみの制動力が働いている状態において、想定される道路の勾配及び車両１の重量を鑑みて車両１が動き出すことがないと予測された所望の制動力である。すなわち、第２制動力は、第１制度力と比較して、ギヤによる制動力が補われるような強さに設定されている。

このように、ギヤ及び電動パーキングブレーキ１９による制動力の二重化が働かない状況下において、ＥＣＵ２０が電動パーキングブレーキ１９の制動力をより強める制御を行うことにより、制動力の二重化が働かない状況下においても車両１の動き出しを防止することができる。また、制動力の二重化が働かない状況化においてのみ、制動力をより強めるため、制動力を常に強くする（すなわち、第２制動力とする）場合と比較して、電動パーキングブレーキ１９の劣化を防止することができる。

なお、本実施形態においては、電動パーキングブレーキ１９、作動スイッチ３０、ＥＣＵ２０、及び変速レンジ判定部２０ａから電動パーキングブレーキ制御装置が構成されている。

次に、図２を参照しつつ、ＥＣＵ２０が駐車時に実施する制動力制御ルーチンについて、詳細に説明する。ここで、図２は、車両１の電動パーキングブレーキ制御装置のＥＣＵ２０が実行する制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。

先ず、ＥＣＵ２０は、シフトレバー１５がＰレンジであるか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的に、ＥＣＵ２０の変速レンジ判定部２０ａが、レバー位置センサ２１から供給される信号に応じて、シフトレバー１５の変速レンジを判定する。

次に、シフトレバー１５がＰレンジでない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０は、作動スイッチ３０がオンしているか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的に、ＥＣＵ２０は、作動スイッチ３０から信号が供給されている場合、作動スイッチ３０がオン状態であると判定し、作動スイッチ３０から信号が供給されていない場合、作動スイッチ３０がオフ状態であると判定する。ここで、作動スイッチ３０がオフ状態である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０は、車両１が駐車状態又は停車状態ではない（すなわち、走行状態）と判断し、本フローは終了する。

次に、作動スイッチ３０がオン状態である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０は、電動パーキングブレーキ１９のみが作動し、ギヤ及び電動パーキングブレーキ１９による制動力の二重化が働かない状態と判定する。そして、ＥＣＵ２０は、電動パーキングブレーキ１９の制動力を強い制動力（第２制動力）に設定し、電動パーキングブレーキ１９を作動させる（ステップＳ３）。これにより、ギヤによる制動力が働いていない状態であっても、電動パーキングブレーキ１９のみによって車両１の駐車状態を維持し、車両１の動き出しを防止することが可能となる。

次に、ＥＣＵ２０は、シフトレバー１５がＰレンジであるか否かを再度判定する（ステップＳ４）。すなわち、ＥＣＵ２０は、電動パーキングブレーキ１９の作動後に、シフトレバー１５がＰレンジとなり、ギヤによる制動力が働くか否かを判定する。

次に、シフトレバー１５がＰレンジである場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０は、ギヤ及び電動パーキングブレーキ１９による制動力の二重化が働く状態と判定する。そして、ＥＣＵ２０は、電動パーキングブレーキ１９の制動力を通常の制動力（第１制動力）に設定し、電動パーキングブレーキ１９を作動させる（ステップＳ５）。これにより、車両１の状態に対応させてステップＳ３の状態から制動力を弱めることができ、車両１の動き出しを防止しつつも、電動パーキングブレーキ１９の劣化を防止することができる。その後、電動パーキングブレーキ１９の制動力は、第１制動力に維持されたまま、本フローは終了する。

一方、シフトレバー１５がＰレンジでない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０は、駐車状態の維持に対して強い制動力が必要であると判断し、上述した第２制動力を維持した状態で本フローが終了する。

また、ステップＳ１においてシフトレバー１５がＰレンジである場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２と同様に、作動スイッチ３０がオンしているか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、作動スイッチ３０がオフ状態である場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０は、車両１が駐車状態又は停車状態ではない（すなわち、走行状態）と判断し、本フローは終了する。

一方、作動スイッチ３０がオン状態である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進み、ＥＣＵ２０は、ギヤ及び電動パーキングブレーキ１９による制動力の二重化が働く状態と判定し、電動パーキングブレーキ１９の制動力を通常の制動力（第１制動力）に設定し、電動パーキングブレーキ１９を作動させる。その後、電動パーキングブレーキ１９の制動力は、第１制動力に維持されたまま、本フローは終了する。

以上で本発明に係る車両の走行制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態では、車両１をトラックとしているが、本発明を適用することのできる車両はこれに限られるものではなく、乗用車にも適用することができる。

また、上記実施形態では、エンジン２はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。更に、車両１は、電動車両又はハイブリッド車両であってもよい。そして、上記実施形態では、変速機は前進１２段後進１段の変速段を有したものであるが、変速機の構成はこれに限られず、例えば前進６段、又は前進１６段等の変速機であってもよい。

なお、上記実施形態では、第２制動力によって電動パーキングブレーキ１９を作動させた後、シフトレバー１５がＰレンジとなった場合には、第１制動力に制動力を弱めるとしていたが、第２制動力のまま制動力を維持してもよい。

１車両
２エンジン
３クラッチ装置（クラッチ）
４変速機（自動変速機）
１５シフトレバー
１９電動パーキングブレーキ
２０ＥＣＵ
２０ａ変速レンジ判定部
２１レバー位置センサ
３０作動スイッチ

Claims

車両の電動パーキングブレーキと、
前記電動パーキングブレーキの作動をオン又はオフする作動スイッチと、
前記車両の変速機の変速レンジを判定する変速レンジ判定部と、を備え、
前記変速レンジ判定部がＰレンジ以外と判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合、前記電動パーキングブレーキの制動力を、前記変速レンジ判定部がＰレンジと判定し、かつ、前記作動スイッチがオンされた場合の前記電動パーキングブレーキの制動力よりも強い制動力とする、車両の電動パーキングブレーキ制御装置。