JP3756710B2

JP3756710B2 - 電動駐車ブレーキ装置

Info

Publication number: JP3756710B2
Application number: JP28691799A
Authority: JP
Inventors: 伸友東; 彰一庄野; 貴之山本; 真吾浦馬場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: JP2001106046A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動駐車ブレーキ装置に関し、詳しくは、電動駆動手段により駐車ブレーキを作動する電動駐車ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動駐車ブレーキ装置としては、ブレーキマスタシリンダの圧力に応じた制動力が作用するよう駐車ブレーキを作動するものが提案されている（例えば、特開平５−１３９２６９号公報など）。この装置では、駐車ブレーキのケーブルの引き力をブレーキマスタシリンダの圧力に比例させることにより、駐車ブレーキによる制動力がブレーキマスタシリンダの圧力に応じたものとなるようにしている。そして、ケーブルの引き力が所定値を越える場合には、オフ信号をコントローラに出力してケーブルの引き力が過大になるのを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした電動駐車ブレーキ装置では、駐車ブレーキに求められる適切な制動力が得られない場合が生じる。オートマチックトランスミッションを搭載する車両では、停車しているときでもシフトレバーが走行用のポジションにあるときには、車両には移動させようとするクリープ力が作用している。このため、上り坂で停車している車両では、このクリープ力と運転者がブレーキペダルを踏み込むことにより作用するブレーキ制動力とにより停車しているから、ブレーキ制動力に応じた制動力が作用するよう駐車ブレーキが作動されると、ブレーキペダルの踏み込みを外しシフトレバーをＮポジションなどにした際に車両が後退する場合が生じる。
【０００４】
本発明の電動駐車ブレーキ装置は、駐車ブレーキによる制動力をより適切なものとすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の電動駐車ブレーキ装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の電動駐車ブレーキ装置は、
電動駆動手段により駐車ブレーキを作動する電動駐車ブレーキ装置であって、前記運転者の操作に基づいて車両に作用されている制動力を検出する制動力検出手段と、
前記車両の動力源の動作に起因して該車両を移動させる移動力を検出する移動力検出手段と、
該検出された移動力と前記制動力検出手段により検出された制動力との和以上の力を前記駐車ブレーキの作動による制動力として設定する制動力設定手段と、該設定された制動力が前記駐車ブレーキの作動により作用するよう前記電動駆動手段を駆動制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の電動駐車ブレーキ装置では、制動力設定手段が、制動力検出手段により検出された運転者の操作に基づいて車両に作用されている制動力と移動力検出手段により検出された車両の動力源の動作に起因して車両を移動させる移動力との和以上の力を前記駐車ブレーキの作動による制動力として設定し、制御手段が、この設定された制動力が駐車ブレーキの作動により作用するよう電動駆動手段を駆動制御する。この結果、駐車ブレーキによる制動力をより適切なものとすることができ、車両を安定して停車させておくことができる。
【０００８】
こうした本発明の電動駐車ブレーキ装置において、前記移動力検出手段は、前記動力源から出力されている動力に基づいて前記移動力を検出する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の電動駐車ブレーキ装置において、前記動力源は回転軸に動力を出力する動力機器であり、前記移動力検出手段は前記回転軸の回転数に基づいて前記移動力を検出する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の電動駐車ブレーキ装置において、前記制動力検出手段は、ブレーキの踏み込み量，ブレーキペダルに加わる作動力，ブレーキマスタシリンダの圧力の少なくとも一つに基づいて前記制動力を検出する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明の電動駐車ブレーキ装置において、前記駐車ブレーキによる制動力を検出する駐車ブレーキ制動力検出手段を備え、前記制御手段は、駐車ブレーキ制動力検出手段により検出される制動力が前記設定された制動力になるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に駐車ブレーキによる制動力を設定された制動力にすることができる。この態様の本発明の電動駐車ブレーキ装置において、前記駐車ブレーキ制動力検出手段は、電動駆動手段に印加する電流に基づいて前記制動力を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駐車ブレーキによる制動力を直接検出しなくても検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である電動駐車ブレーキ装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電動駐車ブレーキ装置２０は、車両の左右後輪１２，１４に制動力を作用させる駐車ブレーキユニット２２，２４と、この駐車ブレーキユニット２２，２４に接続されたケーブル２６と、このケーブル２６を巻き上げて駐車ブレーキユニット２２，２４を作動させるケーブル巻き上げユニット３０と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット５０とを備える。
【００１３】
図２は、ケーブル巻き上げユニット３０の構成を例示する構成図である。図示するように、ケーブル巻き上げユニット３０は、ケーブル巻き上げ機構３２と、このケーブル巻き上げ機構３２を駆動する電動機４２とから構成されており、固定部材４７〜４９により車両に取り付け固定されている。電動機４２のロータの回転軸に取り付けられた駆動ギヤ３４にはウォームギヤ３８と同軸の回転数調節ギヤ３６が噛合しており、電動機４２を駆動することによりウォームギヤ３８が回転するようになっている。このウォームギヤ３８には、ケーブル２６を巻き上げる扇形の巻き上げギヤ４０が噛合しており、ウォームギヤ３８の左右の回転によりケーブル２６を巻き上げまたは巻き戻しできるようになっている。電動機４２は、印加される電圧のデューティー比を変化させることによりその回転速度が調節できるようになっている。なお、ケーブル２６が巻き上げギヤ４０に巻き上げられると、その張力により駐車ブレーキユニット２２，２４が作動し、左右後輪１２，１４に制動力が作用するようになっている。
【００１４】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心として構成されたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ５６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット５０には、左右後輪１２，１４に取り付けられた車輪速センサ６２，６４からの車輪速Ｖｌ，Ｖｒやケーブル巻き上げユニット３０の電動機４２に取り付けられた図示しない電流計からの電動機４２への印加電流Ｉ，運転席前面のパネルに配置され駐車ブレーキの作動および解除を指示する操作スイッチ６６からのオンオフ信号ＳＷ，シフトレバー７０のポジションを検出するシフトポジションセンサ７１からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル７２の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ７３からのアクセルペダルポジションＡＰ，ブレーキペダル７４の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ７５からのブレーキペダルポジションＢＰ，ブレーキマスタシリンダ７６に取り付けられた油圧センサ７７からのブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢ，イグニッションスイッチ７８からのイグニッション信号ＩＧ，エンジン１６に取り付けられた回転数センサ８０からのエンジン１６の回転数Ｎｅなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット５０からは、電動機４２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１５】
こうして構成された実施例の電動駐車ブレーキ装置２０では、車両の状態に応じて駐車ブレーキの作動および解除を自動的に行なう自動駐車ブレーキ制御が行なわれている。駐車ブレーキの自動的な作動は、例えば、シフトレバー７０がＰポジションかＮポジションの停止ポジションであり、車速が略ゼロであり、且つ、ブレーキペダル７４が踏み込まれてブレーキペダルポジションセンサ７５からＯＮ信号が出力されているときに作動条件が成立したとして電子制御ユニット５０から電動機４２に駆動信号が出力されて電動機４２を駆動することにより行なわれる。また、駐車ブレーキの自動的な解除は、例えば、シフトレバー７０がＰポジションやＮポジション以外の走行ポジションであり、且つ、アクセルペダル７２が踏み込まれてアクセルペダルポジションセンサ７３からＯＮ信号が出力されたときに解除条件が成立したとして電子制御ユニット５０から電動機４２に駆動信号が出力されて電動機４２を駆動することにより行なわれる。
【００１６】
また、実施例の電動駐車ブレーキ装置２０では、上述した自動駐車ブレーキ制御の他に、操作スイッチ６６が操作されたときには、操作スイッチ６６の操作に基づいて駐車ブレーキの作動および解除の制御が行なわれる。
【００１７】
次に、実施例の電動駐車ブレーキ装置２０の動作、特に駐車ブレーキを作動する際の動作について説明する。図３は、実施例の電動駐車ブレーキ装置２０における電子制御ユニット５０で実行される駐車ブレーキ作動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、前述の自動駐車ブレーキ制御において作動条件が成立したときや運転者などの操作者により操作スイッチ６６が操作されてオンオフ信号ＳＷがＯＮとされたときに実行される。
【００１８】
この駐車ブレーキ作動時処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、シフトポジションセンサ７１により検出されるシフトポジションＳＰを読み込み（ステップＳ１００）、シフトポジションＳＰがＮポジションまたはＰポジション以外であるかを判定する処理を行なう（ステップＳ１０２）。シフトポジションＳＰがＮポジションまたはＰポジション以外のときには、回転数センサ８０により検出されるエンジン１６の回転数Ｎｅを読み込み（ステップＳ１０４）、読み込んだ回転数Ｎｅに基づいてエンジン１６の駆動によりオートマチックトランスミッション１８を介して車両の駆動輪に出力される動力、即ち車両を移動させようとする移動力Ｆｅを決定する（ステップＳ１０６）。この移動力Ｆｅはクリープ力とも呼ばれ、回転数Ｎｅが大きくなるほど大きな値となる。実施例では、移動力Ｆｅと回転数Ｎｅとの関係を実験などにより求めてマップとして予めＲＯＭ５４に記憶しておき、回転数Ｎｅが与えられると、与えられた回転数Ｎｅに対応する移動力Ｆｅをマップから導出するものとした。
【００１９】
一方、ステップＳ１０２でシフトポジションＳＰがＮポジションかＰポジションであるときには、移動力Ｆｅに値０を設定する（ステップＳ１０８）。エンジン１６に基づく動力が駆動輪に出力されないからである。
【００２０】
こうして移動力Ｆｅが決定されると、油圧センサ７７により検出されるブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢを読み込み（ステップＳ１１０）、ブレーキペダル７４を踏み込んでいることにより作用している制動力Ｆｂを決定する処理を実行する（ステップＳ１１２）。実施例では、ブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢと制動力Ｆｂとの関係を実験などにより求めてマップとして予めＲＯＭ５４に記憶しておき、ブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢが与えられると、与えられたブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢに対応する制動力Ｆｂをマップから導出するものとした。
【００２１】
そして、移動力Ｆｅと制動力Ｆｂと所定値Ｆｓとの和を駐車ブレーキによる制動力Ｆとして設定し（ステップＳ１１４）、駐車ブレーキによる制動力が値Ｆとなるよう電動機４２を駆動制御して（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。所定値Ｆｓは、平地で車両を安定して停車しておく際の駐車ブレーキによる制動力として設定されるものである。電動機４２の駆動制御は、電動機４２に駐車ブレーキによる制動力が値Ｆに相当する電流Ｉが印加されるようになるまで電動機４２を駆動する処理となる。駐車ブレーキの制動力が大きくなるほど、その制動力になるよう駐車ブレーキを作動する際に電動機４２に印加される電流Ｉは大きくなる。したがって、この関係を実験などにより求めてマップとして予めＲＯＭ５４に記憶しておき、制動力Ｆが与えられると、与えられた制動力Ｆに対応する電流Ｉを導出し、これを用いて電動機４２を駆動制御すればよい。
【００２２】
図４は、シフトポジションＳＰがＤポジションにあるときに車両に作用している力を例示する説明図である。車両が上り坂で停車しているときには、図４に示すように、運転者によるブレーキペダル７４の踏み込みが車両を移動させないだけの踏み込みであれば、勾配により車両に作用する力Ｆｎに対して車両の移動力Ｆｅとブレーキペダル７４を踏み込むことによる制動力Ｆｂとの和が釣り合う。この場合、駐車ブレーキによる制動力Ｆはこの勾配による力Ｆｎに所定値Ｆｓが加えられた値となり、車両は安定して停車する。もとより、運転者がブレーキペダル７４を過剰に踏み込んでいるときには、過剰な分だけ駐車ブレーキによる制動力Ｆは大きくなる。
【００２３】
なお、シフトレバー７０がＮポジションやＰポジションにあるときには、ブレーキペダル７４の踏み込みによる制動力Ｆｂが勾配による力Ｆｎに釣り合う。この場合、車両の移動力Ｆｅには値０が設定されるから、駐車ブレーキによる制動力Ｆは制動力Ｆｂに所定値Ｆｓを加えた値となり、車両は安定して停車する。
【００２４】
以上説明した実施例の電動駐車ブレーキ装置２０によれば、車両の停車している状態に応じた適切な制動力を駐車ブレーキから作用させることができる。しかも、過剰な制動力を駐車ブレーキから作用させないから、駐車ブレーキの耐久性を向上させることができる。
【００２５】
実施例の電動駐車ブレーキ装置２０では、ブレーキマスタシリンダ圧力ＰＢにより制動力Ｆｂを決定したが、ブレーキペダル７４の踏み力やポジションなどにより制動力Ｆｂを決定するものとしてもよい。
【００２６】
また、実施例の電動駐車ブレーキ装置２０では、電動機４２の電流Ｉにより駐車ブレーキによる制動力を検出して電動機４２の駆動制御を行なったが、ケーブル２６の張力を検出して駐車ブレーキによる制動力を求め、これにより電動機４２の駆動制御を行なうものとしたり、直接駐車ブレーキの制動力を検出して電動機４２を駆動制御するものとしてもよい。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である電動駐車ブレーキ装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ケーブル巻き上げユニット３０の構成を例示する構成図である。
【図３】実施例の電動駐車ブレーキ装置２０における電子制御ユニット５０で実行される駐車ブレーキ作動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】シフトポジションＳＰがＤポジションにあるときに車両に作用している力を例示する説明図である。
【符号の説明】
１２，１４後輪、１６エンジン、１８オートマチックトランスミッション、２０電動駐車ブレーキ装置、２２，２４駐車ブレーキユニット、２６ケーブル、３０ケーブル巻き上げユニット、３２ケーブル巻き上げ機構、３４駆動ギヤ、３６回転数調節ギヤ、３８ウォームギヤ、４０巻き上げギヤ、４２電動機、５０電子制御ユニット、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ、６２，６４車輪速センサ、６６操作スイッチ、７０シフトレバー、７１シフトポジションセンサ、７２アクセルペダル、７３アクセルペダルポジションセンサ、７４ブレーキペダル、７５ブレーキペダルポジションセンサ、７６ブレーキマスタシリンダ、７７油圧センサ、７８イグニッションスイッチ、８０回転数センサ。

Claims

電動駆動手段により駐車ブレーキを作動する電動駐車ブレーキ装置であって、
前記運転者の操作に基づいて車両に作用されている制動力を検出する制動力検出手段と、
前記車両の動力源の動作に起因して該車両を移動させる移動力を検出する移動力検出手段と、
該検出された移動力と前記制動力検出手段により検出された制動力との和以上の力を前記駐車ブレーキの作動による制動力として設定する制動力設定手段と、
該設定された制動力が前記駐車ブレーキの作動により作用するよう前記電動駆動手段を駆動制御する制御手段と
を備える電動駐車ブレーキ装置。
前記移動力検出手段は、前記動力源から出力されている動力に基づいて前記移動力を検出する手段である請求項１記載の電動駐車ブレーキ装置。
請求項２記載の電動駐車ブレーキ装置であって、
前記動力源は、回転軸に動力を出力する動力機器であり、
前記移動力検出手段は、前記回転軸の回転数に基づいて前記移動力を検出する手段である
電動駐車ブレーキ装置。
前記制動力検出手段は、ブレーキの踏み込み量，ブレーキペダルに加わる作動力，ブレーキマスタシリンダの圧力の少なくとも一つに基づいて前記制動力を検出する手段である請求項１ないし３いずれか記載の電動駐車ブレーキ装置。
請求項１ないし４いずれか記載の電動駐車ブレーキ装置であって、
前記駐車ブレーキによる制動力を検出する駐車ブレーキ制動力検出手段を備え、
前記制御手段は、駐車ブレーキ制動力検出手段により検出される制動力が前記設定された制動力になるよう制御する手段である
電動駐車ブレーキ装置。
前記駐車ブレーキ制動力検出手段は、電動駆動手段に印加する電流に基づいて前記制動力を検出する手段である請求項５記載の電動駐車ブレーキ装置。