JP3864869B2 - Vehicle parking brake device - Google Patents

Description

【００３３】
電動パーキングブレーキシステム１は、図５に例示するように、ドライバーが操作するマニュアルスイッチ２０を含み、マニュアルスイッチ２０を操作することにより、ブレーキを解放するリリースモードと、通常パーキングモードと、増引きモードとに択一的に切り替えることができる。マニュアルスイッチ２０の形式及びその配置位置は任意であり、特に制限されるものではないが、図示の例を説明すれば、マニュアルスイッチ２０は、インストルメントパネル２１の中央部分に配置されている（図６）。
【００３４】
図示のマニュアルスイッチ２０は、例えばプッシュ式のスイッチであってもよいが、ここでは、３つの位置をとることができるスライドスイッチで構成され、スライドスイッチは操作ノブ２２を備えている。すなわち、図５を参照して説明すると、マニュアルスイッチ２０は、第１位置である解放位置Ｐ１（ブレーキ解放ＳＷ：ＯＮ）と、次に、第２位置である駐車位置Ｐ２（駐車ＳＷ：ＯＮ）と、次に、第３位置である増引き位置Ｐ３（増引きＳＷ：ＯＮ）とを有し、これらの位置Ｐ１〜Ｐ３は直線状に配置され、ユーザが操作ノブ２２をスライド動作させることにより、操作ノブ２２を第１〜第３の各位置にセットすることができる。
【００３５】
変形例として、操作ノブ２２を付勢するバネ（図示せず）を設けることにより、ドライバが駐車位置Ｐ２から増引き位置Ｐ３まで操作ノブ２２をスライドさせると増引きＳＷがＯＮになり、次いで、操作ノブ２２から手を離すと、バネ力によって操作ノブ２２が駐車位置Ｐ２に復帰するようにしてもよい（図７）。また、その際、増引きモードにする場合は、操作ノブ２２が増引き位置Ｐ３に位置している間だけブレーキ締結力が増大するように構成するのがよく、これによりドライバが増引きモードのブレーキ締結力を任意に調整することができる。
【００３６】
図８は、電動パーキングブレーキシステム１に含まれる回路３０を示す。回路３０は、第１回路つまり通常パーキング用回路３１と、第２回路つまり増引き用回路３２と、第３回路つまりブレーキ解放用回路３３と、マニュアルスイッチ２０に関連したリレースイッチ３４とを含み、これら第１〜第３の回路３１〜３３は、マニュアルスイッチ２０及びリレースイッチ３４の切り替え操作によって択一的に選択される。
【００３７】
図９をも参照して、通常パーキング用回路３１は、バッテリーＢと電動モータ２の第１端子とを接続する結線３５を有し、この結線３５には、バッテリーＢ側から順に、パーキング限界検出スイッチ１１、通常パーキング検出スイッチ１０、マニュアルスイッチ２０の駐車位置（駐車ＳＷ）の接点Ｐ２が直列に接続されている。第１回路３１は、また、電動モータ２の他の端子とアースＧndとを接続する結線３６を有し、この結線３６には、モータ２側から順に、保護抵抗Ｒ１、リレースイッチ３４の接点Ｐ２が直列に接続されている。
【００３８】
すなわち、通常パーキング用回路３１は、パーキング限界検出スイッチ１１と通常パーキング検出スイッチ１０とが直列に配置されており、例えば、通常パーキング回路３１に異常が発生して、通常パーキングモードで作動させているにもかかわらず、第１の締結力でモータ２の動作を停止できないような状況になったときでも、第１の締結力よりも大きな第２の締結力になれば、パーキング限界検出スイッチ１１によりモータへの給電を停止させることができる。
【００３９】
図１０をも参照して、増引き用回路３２は、通常パーキング用回路３１の一部を共用することにより構成されている。すなわち、通常パーキング用回路３１における結線３５のパーキング限界検出スイッチ１１と通常パーキング検出スイッチ１０との間と、マニュアルスイッチ２０と、を連絡する結線３７を有し、この結線３７の他端はマニュアルスイッチ２０の増引き位置（増引きＳＷ）の接点Ｐ３に接続されている。また、リレースイッチ３４の接点Ｐ３は結線３８によって接地されている。
【００４０】
図１１をも参照して、ブレーキ解放回路３３は、イグニッション（Ｉg）ＳＷとリレースイッチ３４の接点Ｐ１とを連絡する結線３８を含み、この結線３８にはリリース検出スイッチ１５が介装されている。また、第３回路３３に含まれるマニュアルスイッチ２０の解放位置（ブレーキ解放ＳＷ）の接点Ｐ１は結線３９によって接地されている。
【００４１】
なお、図８に見られる、モータ２と並列関係にある抵抗Ｒ２及びコンデンサＣは、モータ２の回転停止する際に発生する起電力を吸収するための保護素子である。
【００４２】
電動パーキングブレーキシステム１の回路３０は警報システム５０及び表示システム５１（図８）に連係され、警報システム５０によって異常発生をドライバに知らせるようになっている。すなわち、警報システム５０及び表示システム５１はＣＰＵ５２を含み、ＣＰＵ５２にはパーキングブレーキシステム回路３０から次の信号がインターフェース５３を介して入力される。
【００４３】
（ａ）信号ａ：イグニッション（Ｉg）ＳＷとリリース検出スイッチ１５との間の電圧Ｖａ；
（ｂ）信号ｂ：リリース検出検出スイッチ１５とリレースイッチ３４の接点Ｐ１との間の電圧Ｖｂ；
（ｃ）信号ｃ：モータ２とリレースイッチ３４との間の電圧Ｖｃ；
（ｄ）信号ｄ：マニュアルスイッチ２０とモータ２との間の電圧Ｖｄ；
（ｅ）信号ｅ：通常パーキング検出スイッチ１０とマニュアルスイッチ２０の接点Ｐ２との間の電圧Ｖｅ；
（ｆ）信号ｆ：パーキング限界検出スイッチ１１と通常パーキング検出スイッチ１０との間の電圧Ｖｆ；
（ｇ）信号ｇ：バッテリーＢとパーキング限界検出スイッチ１１との間の電圧Ｖｇ；
【００４４】
ＣＰＵ５２からは、警報手段５０としての第１発光ダイオードに制御信号が出力され、表示手段５１として第２発光ダイオードに制御信号が出力される。
【００４５】
次に、上記電動パーキングブレーキシステム１の動作を、マニュアルスイッチ２０の操作に関連して▲１▼ブレーキ解放（リリース）、▲２▼通常パーキングブレーキ締結、▲３▼最大パーキングブレーキ締結（増引き）に分けて説明する。
【００４６】
ブレーキ解放（リリース）
マニュアルスイッチ２０の操作ノブ２２がリリース位置Ｐ１にセットされて実際にパーキングブレーキが解放された後の状態つまりリリース後の状態は、図１２をも参照して、次のとおりである。
【００４７】
（１）マニュアルスイッチ２０の端子Ｐ１がＯＮ状態にある。
（２）アーム６がバネ９によって相対的に通常パーキング検出スイッチ１０側に引き寄せされた状態にあり、この結果、通常パーキング検出スイッチ１０はＯＮ状態にある。
（３）パーキング限界検出スイッチ１１はアーム６が係合していないため、作動子１１ａが伸長した状態あり、したがってＯＮ状態にある。
（４）第３の位置検出スイッチ１２は、回転円板５のカム部分１３によって、その作動子１５ａがスイッチ本体の中に押し込まれた状態にあり、これにより、リリース検出スイッチ１５はＯＦＦ状態にある。
【００４８】
通常パーキングモード
ドライバーがマニュアルスイッチ２０の操作ノブ２２を動かして駐車位置Ｐ２にセットすると、次の動作を行う。
【００４９】
通常パーキング検出スイッチ１０がＯＮ、パーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ、リリース検出スイッチ１５がＯＦＦの状態で、マニュアルスイッチ２０の端子Ｐ２がＯＮ状態になる。
【００５０】
したがって、マニュアルスイッチ２０の駐車端子Ｐ２がＯＮされることにより、第１回路３１（図９）が通電状態となってモータ２への給電が開始され、これによりモータ２がケーブル８を引っ張る方向（図示の例では時計方向）に回転し、パーキングブレーキを締結する動作が始まる。
【００５１】
次いで、モータ２が所定の回転角度まで回転するまでの間は、バネ９の力によって、アーム６と一緒に回転円板５が供回りする。しがたって、モータ２の回転開始に伴う回転円板５の回転により、カム部分１３がリリース検出スイッチ１５から離れ、これにより、リリース検出スイッチ１５はＯＮ状態に変化する。
【００５２】
モータ２の回転角度が所定値以上になると、ケーブル８に働く張力により、バネ９が回転円板５を介して引っ張られてバネ９が伸長し、これにより回転円板５とアーム６との供回りが解放され、アーム６が回転円板５に対して相対的に時計方向に回転し始め、これにより、アーム６は通常パーキング検出スイッチ１０から離れ、パーキング限界検出スイッチ１１に向けて回転し始める。
【００５３】
アーム６が通常パーキング検出スイッチ１０から離れると、この通常パーキング検出スイッチ１０はＯＦＦ状態に変化して、モータ２への給電を停止する（図１２）。これにより、パーキングブレーキシステム１は、通常のパーキングブレーキ力を発生した状態でモータ２が回転停止する。
【００５４】
通常パーキングブレーキの状態で、ドライバが操作ノブ２１をスライドさせて、ブレーキ締結力解放つまりリリース位置に戻すと、リリース検出スイッチ１５がＯＮ状態のまま、マニュアルスイッチ２０の端子Ｐ１がＯＮ状態に変化するため、リリース用回路３３（図１１）が通電状態になり、モータ２がケーブル８を戻す方向（図示の例では反時計方向）に回転する（ブレーキ解放）。
【００５５】
増引きモード
ドライバーがマニュアルスイッチ２０の操作ノブ２２を増引き位置Ｐ３にセットすると、このマニュアルスイッチ２０の端子Ｐ３（増引きＳＷ）がＯＮ状態になり、増引き位置Ｐ３から離れると、端子Ｐ３（増引きＳＷ）がＯＦＦ状態になる。
【００５６】
したがって、マニュアルスイッチ２０の端子Ｐ３がＯＮされることにより、増引き用回路３２（図１０）が通電状態となり、モータ２への給電が開始され、ケーブル８を引っ張る方向（図示の例では時計方向）に回転する。
【００５７】
モータ２の回転は、先の通常パーキングの状態を超えて更に回転を継続し、この回転動作に伴ってバネ９が更に伸長し、これにより、アーム６は、回転円板５との供回りが解放された状態で独立して時計方向に回転する。
【００５８】
端子Ｐ３のＯＮ状態が継続されてアーム６はパーキング限界検出スイッチ１１に当接するまで回転すると、パーキング限界検出スイッチ１１の作動子１１ａが押し込まれ、このパーキング限界検出スイッチ１１はＯＦＦ状態に変化し、モータ２への給電が停止する（図１２）。これにより、パーキングブレーキは、最大パーキングブレーキ力を発生した状態でモータ２の回転動作が停止する。
【００５９】
なお、この最大パーキングブレーキの状態で、ドライバが操作ノブ２１をスライドさせて、ブレーキ締結力解放つまりリリース位置にセットすると、リリース検出スイッチ１５がＯＮの状態で、マニュアルスイッチ２０の端子Ｐ１がＯＮ状態に変化するため、第３回路３３が通電状態になり、モータ２がケーブル８を戻す方向（図示の例では反時計方向）に回転する。
【００６０】
また、例えば、通常パーキングモードで作動させているにも関わらず、通常パーキング検出スイッチ１０が固着して、通常のパーキングブレーキ力（第１の締結力）でモータ２の動作を停止できないような状況になった場合は、アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１に当接するまで回転し、パーキング限界検出スイッチ１１をＯＦＦ状態に変化させる。このとき、通常パーキング用回路３１において、パーキング限界検出スイッチ１１と通常パーキング検出スイッチ１０とが直列に配置されているため、通常パーキング検出スイッチ１０によりモータ２への給電を停止させることができない場合であっても、パーキング限界検出スイッチ１１がバックアップとして機能して、このパーキング限界検出スイッチ１１によってモータ２への給電を停止させることができる。
【００６１】
上述した、通常のパーキングブレーキの締結動作及び増引き動作が正常に行われると、ＣＰＵから表示手段５１に点灯信号が出力され、これにより表示手段５１（発光ダイオード）が点灯され、パーキングブレーキが締結状態にあることをドライバーに視覚的に知らせる。
【００６２】
ブレーキ解放（リリース）のための電源は、イグニッションＳＷを経由してモータ２に供給されるため、イグニッションＳＷがＯＮ状態（エンジン始動又はエンジン運転中）であることを条件にパーキングブレーキ解放の動作が行われることになり、エンジン停止中に不用意にパーキングブレーキが解放されることを防止することができる。
【００６３】
パーキングブレーキシステム１に関し、上述した３段階に切り替え可能なマニュアルスイッチ２０を操作することによる動作手順を図１３を参照して以下に説明する。なお、下記の動作手順は、パーキングブレーキシステム１に図外のＣＰＵを付加した例である。
【００６４】
ドライバーが操作ノブ２２をスライドさせてブレーキ解放位置Ｐ１にセット（リリースＳＷ：ＯＮ）すると、ステップＳ１でＹＥＳと判定されて、ステップＳ２に進み、モータ２がパーキングブレーキを解放する方向（ケーブル８を戻す方向）に回転動作する。これに伴い、通常パーキング検出スイッチ１０にアーム６が当接した状態が維持又は当接した状態に変化して、この通常パーキング検出スイッチ１０がＯＮ状態になる（ステップＳ３）。次いで、ステップＳ４で、リリース検出スイッチ１５がＯＦＦ状態であるか否かを判定する。ブレーキ締結状態からリリースされた初期には、リリース検出スイッチ１５の作動子１５ａが伸長した状態にあることからリリース検出スイッチ１５はＯＮ状態にある。したがって、ステップＳ５でＮＯと判定されて、ステップＳ１に戻り、モータ２は回転し続けて、ブレーキのリリース動作が継続される。
【００６５】
リリース動作が終期になると、回転円板５のカムフェース１３ａがリリース検出スイッチ１５の作動子１５ａをスイッチ本体の中に押し込み、これにより、リリース検出スイッチ１５はＯＦＦに変化し、これにより、ステップＳ５に進んで、モータ２の回転が停止される。これにより、パーキングブレーキの解放が完了する。
【００６６】
次に、ドライバーがマニュアルスイッチ２０を操作して、駐車位置Ｐ２（駐車ＳＷ：ＯＮ）にセットすると、ステップＳ１からステップＳ６を経てステップＳ７に進み、モータ２がパーキングブレーキを締結する方向（ケーブル８を引っ張る方向）に回転動作する。このモータ２の回転動作に伴い、回転円板５がアーム６と一緒に供回りすることから、リリース検出スイッチ１５はＯＮ状態に変化する（ステップＳ８）。アーム６は、当初は、通常パーキング検出スイッチ１０と当接した状態にあり、この通常パーキング検出スイッチ１０はＯＮ状態にある。
【００６７】
この通常パーキング検出スイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ状態はステップＳ９で判定され、通常パーキング検出スイッチ１０がＯＮ状態にあるときには、ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７に戻って、モータ２の回転動作が継続される。パーキングブレーキが通常のブレーキ力で締結される状態になると、バネ９が伸長して回転円板５とアーム６との供回りが解除され、アーム６が通常パーキング検出スイッチ１０から離れる。これにより、通常パーキング検出スイッチ１０はＯＦＦ状態に変化する。これにより、ステップＳ９でＹＥＳ（通常パーキングブレーキ検出スイッチ：ＯＦＦ）と判定されて、ステップＳ１０に進み、モータ２の回転が停止される。これにより、パーキングブレーキの締結が完了する（通常パーキングブレーキ状態）。
【００６８】
ドライバーがマニュアルスイッチ２０を操作して、増引き位置Ｐ３（増引きＳＷ：ＯＮ）にセットすると、ステップＳ１、ステップＳ６を経てステップＳ１１に進み、このステップＳ１１でＹＥＳと判定されて、ステップＳ１２に進み、モータ２がパーキングブレーキを更に強力に締結する方向（ケーブル８を更に引っ張る方向）に回転動作する。
【００６９】
このモータ２の回転動作に伴い、アーム６は、通常パーキング検出スイッチ１０から離れてパーキング限界検出スイッチ１１に向けて回転する。アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１と当接するまでは、通常パーキング検出スイッチ１０はＯＦＦ状態にあり、また、パーキング限界検出スイッチ１１はＯＮ状態にある。パーキング限界検出スイッチ１１の状態はステップＳ１３で判定され、当初は、パーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ状態にあることから、ＮＯと判定されて、ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ１１を経てステップＳ１２でモータ２の回転が継続される。
【００７０】
アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１に当接すると、このパーキング限界検出スイッチ１１がＯＦＦ状態に変化し、この状態変化は、ステップＳ１３によって判定されて、ステップＳ１４に進み、モータ２の回転が停止される。これにより、パーキングブレーキの増引きが完了する（最大パーキングブレーキ状態）。
【００７１】
次に、ドライバーが操作ノブ２２をスライドさせてブレーキ解放位置Ｐ１にセット（リリースＳＷ：ＯＮ）すると、ステップＳ１５からステップＳ１６に進み、モータ２がパーキングブレーキを解放する方向（ケーブル８を戻す方向）に回転動作する。これに伴い、パーキング限界検出スイッチ１１からアーム６が離れることから、このパーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ状態に変化し（ステップＳ１７）、最終的には、リリース検出スイッチ１５がＯＦＦとなることでモータの動作が停止する（ステップＳ１８）。なお、ステップＳ１４の後に、リリースＳＷのＯＮ／ＯＦＦを監視するステップＳ１５を設けたことにより、最大パーキングブレーキ状態になった後は、パーキングブレーキの解放操作だけを行うことができるように構成されている。
【００７２】
パーキングブレーキの動作の変形例（図１４）
パーキングブレーキシステム１に関し、マニュアルスイッチ２０として、図７を用いて先に説明した、ドライバが第２位置から第３位置まで操作ノブ２２をスライドさせると増引きＳＷがＯＮになり、次いで、操作ノブ２２から手を離すと、バネ力によって操作ノブ２２が第２位置に復帰する形式のスイッチや、解放位置と駐車位置の２段階のスイッチを用意し、これに加えて例えばプッシュ式のボタンスイッチを用意して、このボタンスイッチをプッシュしてＯＮさせることにより、最大パーキングブレーキ力が得られるまでケーブル８を増引きする動作手順を図１４を参照して以下に説明する。
【００７３】
先ずステップＳ２０で、例えばフラグのリセットなどの初期設定を行った後、ステップＳ２１で、増引きフラグがセット状態にあるか否かの判定を行う。なお、この増引きフラグの技術的意味は後の説明から明らかになろう。
【００７４】
次のステップＳ２２〜Ｓ３１の動作は、上述したステップＳ１〜Ｓ１０と同じであり、ステップＳ２２〜Ｓ３１は、夫々、ステップＳ１〜Ｓ１０に相当するので、その説明を省略する。
【００７５】
ドライバーが増引き用のボタンスイッチをプッシュすると、ステップＳ３２からステップＳ３３に進んで、ボタンスイッチのＯＮ動作が行われた（ＹＥＳ）として、モータ２がブレーキを更に強力に締結する方向（ケーブル８を増引きする方向）に回転動作する。次いで、ステップＳ３４で、増引きフラグをセットする。
【００７６】
モータ２の回転動作の開始に伴い、アーム６は、第１位置（通常パーキングブレーキ）検出スイッチ１０から離れて第２位置（増引きパーキングブレーキ）検出スイッチ１１に向けて回転する。アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１と当接するまでは、通常パーキング検出スイッチ１０はＯＦＦ状態にあり、また、パーキング限界検出スイッチ１１はＯＮ状態にある。
【００７７】
パーキング限界検出スイッチ１１の状態はステップＳ３５で判定され、当初は、パーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ状態にあることから、ＮＯと判定されて、ステップＳ２１に戻る。いま、増引きフラグはセットされた状態にあることから、このステップＳ２１でＹＥＳと判定されて、ステップＳ３５、Ｓ２１のループを描いて、モータ２の回転動作（ブレーキの増引き）が継続される。
【００７８】
モータ２の回転によりアーム６がパーキング限界検出スイッチ１１に当接すると、このパーキング限界検出スイッチ１１がＯＦＦ状態に変化し、この状態変化はステップＳ３５によって判定されて、ステップＳ３６に進み、モータ２の回転が停止される。これにより、パーキングブレーキの増引きが完了する（最大パーキングブレーキ状態）。
【００７９】
次に、ドライバーが操作ノブ２２をスライドさせてブレーキ解放位置Ｐ１にセットすると（リリースＳＷ：ＯＮ）、ステップＳ３７からステップＳ３８に進み、モータ２がパーキングブレーキを解放する方向（ケーブル８を戻す方向）に回転動作する。次いで、ステップＳ３９で増引きフラグをリセットする。モータ２の回転動作により、パーキング限界検出スイッチ１１からアーム６が離れることから、このパーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ状態に変化し（ステップＳ４０）、最終的には、リリース検出スイッチ１５がＯＦＦとなることでモータの動作が停止する（ステップＳ４１）。
【００８０】
パーキングブレーキの動作の他の変形例（図１５、図１６）
パーキングブレーキシステム１に関し、マニュアルスイッチ２０として、図７を用いて先に説明した、ドライバが第２位置から第３位置まで操作ノブ２２をスライドさせて、操作ノブ２２が第３位置（増引き位置）に位置している間だけブレーキ締結力を増大させる形式の機構を採用した場合の動作手順を図１５、図１６を参照して以下に説明する。
【００８１】
なお、以下に説明する動作手順は、ドライバが操作ノブ２２を駐車位置Ｐ２にセットして、通常のブレーキ力で締結状態になった後に、ドライバが更に強いブレーキ力が必要であると判断して、操作ノブ２２を増引き位置（第３位置）までスライドさせる使用態様を前提としたものである。仮に、ドライバが操作ノブ２２を最初から第３位置（増引き位置）までスライドさせるような使用態様まで含めて動作手順を考えるのであれば、これに見合った動作手順に変形すればよいことは勿論である。
【００８２】
図１５において、ステップＳ５０〜Ｓ５６の動作は、上述したステップＳ２０〜Ｓ２６（図１４）と実質的に同じであり、ステップＳ５０〜Ｓ５６は、夫々、ステップＳ２０〜Ｓ２６に相当するのであり、その説明を省略するが、ステップＳ５０での初期化ステップ及び、ステップＳ５６の次のステップＳ５７では、作動フラグのリセットが行われる。この作動フラグの技術的意味は後の説明から明らかになろう。
【００８３】
ステップＳ５８〜ステップＳ６２は、ドライバが操作ノブ２２を操作して駐車位置Ｐ２にセットしたときの動作手順であり、この動作手順は、前述したステップＳ２７〜Ｓ３１（図１４）と実質的に同じであり、ステップＳ５８〜Ｓ６２は、夫々、ステップＳ２７〜Ｓ３１に相当する。この駐車モードでの動作が完了して、通常のブレーキ力で締結状態になると、ステップＳ６３で作動フラグがセットされる。
【００８４】
例えば、坂道で強力なブレーキ締結力が必要であるとして、ドライバが操作ノブ２２をスライドさせて増引き位置Ｐ３にセットすると、ステップＳ５８からステップＳ６４に移行して、作動フラグがセット状態にあるか否かの判定を行う。既にステップＳ６３で作動フラグがセットされていることから、ステップＳ６４でＹＥＳと判断されて、ステップＳ６５に進んで、増引きスイッチがＯＮ状態にあるか否かの判定を行う。いま、操作ノブ２２が増引き位置Ｐ３にセットされたときであるから、ＹＥＳと判定されて、スイッチのステップＳ６６に進み、モータ２がブレーキを更に強力に締結する方向（ケーブル８を増引きする方向）に回転動作し、この回転動作の開始と共に次のステップＳ６７で増引きフラグをセットする。
【００８５】
次のステップＳ６８では、パーキング限界検出スイッチ１１がＯＦＦ状態にあるか否かの判定が行われる。モータ２の回転動作が開始されると、アーム６は、第１位置（通常パーキングブレーキ）検出スイッチ１０から離れて第２位置（パーキング限界検出）検出スイッチ１１に向けて回転する。したがって、モータ２の回転動作の初期段階では、アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１と当接しておらず、上述したように、この状態では、パーキング限界検出スイッチ１１がＯＮ状態にあることから、ステップＳ６８でＮＯと判定されて、ステップＳ５１からステップＳ６９に進む。
【００８６】
もし、この段階で、ドライバが操作ノブ２２を増引き位置Ｐ３から駐車位置Ｐ２に戻していれば、ステップＳ６９でＮＯと判定されて、ステップＳ７０でモータ２の作動が停止される。これにより、操作ノブ２２が増引き位置Ｐ３にセットされている時間に応じて増大された締結力が生成される。
【００８７】
上記ステップＳ７０でモータ２の回転を停止した後、ステップＳ７１及びＳ７２で、ドライバが操作ノブ２２を、再度、増引き位置Ｐ３にセットするか否かを監視し続け、もし、操作ノブ２２が、再度、増引き位置Ｐ３にセットされると、ステップＳ７３に進んで、モータ２がブレーキを更に強力に締結する方向（ケーブル８を増引きする方向）に回転動作し、これにより、ブレーキ締結力の追加が行われる。
【００８８】
このブレーキ締結力の追加の結果、アーム６がパーキング限界検出スイッチ１１に当接して、このパーキング限界検出スイッチ１１がＯＦＦに変化すると、ステップＳ６８でＹＥＳと判定されてステップＳ７４に進んで、モータ２の増引き回転が停止される。
【００８９】
上記ステップＳ７１、Ｓ７２でドライバが操作ノブ２２を再度増引き位置Ｐ３にセットするか否かを監視している最中に、ドライバが操作ノブ２２をリリース位置Ｐ１に戻すと、リリーススイッチがＯＮに変化したとして、ステップＳ７６に進み、モータ２がブレーキを解放する方向に回転する。次いで、ステップＳ７７で増引きフラグをリセットし、また、ステップＳ７８で作動フラグをリセットする。
【００９０】
モータ２の回転に伴い、リリース検出スイッチ１５がカム面１３ａによってＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化して（ステップＳ７９）、ブレーキの解放が完了すると、ステップＳ８０に進んで、モータ２の作動が停止される。
【００９１】
図１７は、パーキングブレーキシステム１の警報システム５０の制御を説明するためのフローチャートを示す。
【００９２】
ステップＳ４０で、ＣＰＵ５２に入力される信号ａ〜ｇによって、異常発生が検出されると、ステップＳ４１に進んで、警報手段（発光ダイオード）５０が点灯される。また、次のステップＳ４２で、図外のメモリに故障の履歴が記憶される。
【００９３】
異常の発生は、パーキングブレーキシステム１が正常に動作したときの信号ａ〜ｇの状態の組合せを基準として、これとは異なる状態が検出されたときに、パーキングブレーキシステム１が異常（故障）であると判定される。
【００９４】
例えば、図５に例示した、リリース位置、駐車位置、増引き位置の３段階のポジションを有するマニュアルスイッチ２０を組み込んだシステム１における信号ａ〜ｇの組合せは図１８及び図１９に列挙した通りである。また、図１５、図１６を参照して説明した、ドライバが操作ノブ２２を増引き位置にセットしている時間に応じてブレーキ締結力を増大させるシステム１における信号ａ〜ｇの組み合わせは図２０に列挙した通りである。
【００９５】
ここに、図１８、図２０は、イグニッションＳＷがＯＦＦ状態のときの組み合わせであり、図１９は、イグニッションＳＷがＯＮ状態のときの組み合わせである。ここに、「リリース→Ｐａｒｋ移動」の欄は、ブレーキ解放状態から通常パーキングブレーキ状態への操作中を意味し、「Ｐａｒｋ→増引き移動」の欄は、通常パーキングブレーキ状態から増引きブレーキ状態への操作中を意味する。
【００９６】
例えば、信号ａが１２Ｖ、ｂが１２Ｖ、ｃがＯｐｅｎ、ｄがＧｎｄ、ｅが１２Ｖ、ｆが１２Ｖ、ｇが１２Ｖとなる組み合わせは、正常状態ではあり得ない組み合わせであることから、「異常」と判定される。また、信号ａ〜ｇの中から特定の一対の信号の組み合わせを判断することにより、異常部位を検出することも可能である。例えば、信号ｃとｄが共に１２Ｖであると検出されれば、モータ２が異常であると判定することができる。なお、図１８、図１９などに見られる「Ｏｐｅｎ」の文字は、いずれかのスイッチが解放状態にあるため、１２ＶとＧｎｄの中間の電位が検出されたことを示す。このような正常状態での組み合わせを基準にして、これとは異なる組み合わせ状態が発生したときに「異常」と判定することにより、パーキングブレーキ装置の異常状態を別途センサを用意することなく検出することができる。
【００９７】
これに加えて、モータ２がブレーキ解放方向又はブレーキ締結方向に回転動作を開始し、通常であれば、この回転動作は一定時間で完了してモータ２の回転動作が停止される。したがって、回転動作の一定時間を超えて継続されるということは通常では考えられないことから、「異常」と判定される。なお、図１８〜図２０に付記した「但し、一定時間」はこのことを意味している。また、ドライバがスイッチを操作する時間が一定時間を超えて継続されるということも通常では考えれないことから、これを「異常」と判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のパーキングブレーキ装置の要部の概略を示す斜視図である。
【図２】図１のパーキングブレーキ装置の要部を反対側から見た斜視図である。
【図３】実施例のパーキングブレーキ装置の要部の概略を示す正面図である。
【図４】一部断面した、図３に対応した側面図である。
【図５】実施例のパーキングブレーキ装置の一部を構成するマニュアルスイッチの概略図である。
【図６】マニュアルスイッチの配置位置の一例を説明するためのインストルメントパネルの正面図である。
【図７】実施例のパーキングブレーキ装置の一部を構成するマニュアルスイッチの他の例を説明するための図である。
【図８】実施例のパーキングブレーキ装置の一部を構成する回路の構成を示す図である。
【図９】マニュアルスイッチを駐車位置にセットしたときにモータの動作に関連した回路の構成を説明するための図である。
【図１０】マニュアルスイッチを増引き位置にセットしたときにモータの動作に関連した回路の構成を説明するための図である。
【図１１】マニュアルスイッチをリリース位置にセットしたときにモータの動作に関連した回路の構成を説明するための図である。
【図１２】実施例のパーキングブレーキ装置のモータの回転停止に関連したスイッチの動作を説明するための図である。
【図１３】マニュアルスイッチがリリース位置と駐車位置と増引き位置とを取り得るスイッチの場合に、ドライバーが各位置にセットしたときの動作の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】マニュアルスイッチがリリース位置と駐車位置とを取り得るスイッチと、これに加えて、マニュアルの増引きスイッチとを用意した場合に、ドライバーがマニュアルスイッチを操作することに伴う動作の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】ドライバが増引きスイッチをＯＮしている時間に応じて、追加のブレーキ締結力を実現する動作の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ドライバが増引きスイッチをＯＮしている時間に応じて、追加のブレーキ締結力を実現する動作の手順を説明するための、図１５に関連したフローチャートである。
【図１７】実施例のパーキングブレーキ装置の異常検出及びこれに伴う警報などの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】リリース位置、駐車位置、増引き位置の３つのポジションを有するスイッチを備えたシステムで異常判定の基準となる、イグニッションＳＷがＯＦＦ状態での正常な代表的な組み合わせ状態の一例を例示した図である。
【図１９】リリース位置、駐車位置、増引き位置の３つのポジションを有するスイッチを備えたシステムで異常判定の基準となる、イグニッションＳＷがＯＮ状態での正常な代表的な組み合わせ状態の一例を例示した図である。
【図２０】増引き位置にセットした時間に応じて追加のブレーキ締結力を実現するシステムで異常判定の基準となる、イグニッションＳＷがＯＦＦ状態での正常な代表的な組み合わせ状態の一例を例示した図である。
【符号の説明】
１ 電動パーキングブレーキシステム
２ モータ
３ 歯車列
３ａ 歯車列の出力軸
４ ベアリング
５ 回転円板
６ アーム
９ 引っ張りバネ
１０ 通常パーキング検出スイッチ
１１ パーキング限界検出スイッチ
１３ 回転円板のカム部分
１５ リリース検出スイッチ
２０ マニュアルスイッチ
３１ 通常パーキング用回路
３２ 増し引き用回路
３３ ブレーキ解放回路
３４ マニュアルスイッチに関連したリレースイッチ
Ｐ１ マニュアルスイッチの解放位置
Ｐ２ マニュアルスイッチの駐車位置
Ｐ３ マニュアルスイッチの増し引き位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parking brake device for a vehicle, and more particularly to an electric parking brake device.
[0002]
[Prior art]
As seen in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 63-189874, 64-26569, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106060, a parking brake device for fastening a parking brake using an electric motor has been proposed. It is starting to be put into practical use.
[0003]
The brake incorporated in the electric parking brake device typically pulls a cable connected to the brake with a motor as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 64-26569 and 2001-106060. It is concluded by.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the electric parking brake device of the type that fastens the brake with the driving force of the motor via the connecting means such as a cable, the pulling force of the cable affects the fastening force of the brake. It is necessary to take measures against changes in the brake fastening force caused by cable elongation due to secular change.
[0005]
For this reason, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106060, various sensors are incorporated in the electric parking brake device, and these various sensors detect the rotational angular position of the motor, the current value of the motor, and the like. Thus, a device for securing a predetermined fastening force has been made.
[0006]
The objective of this invention is providing the parking brake apparatus of the vehicle which can ensure predetermined | prescribed fastening force, reducing the number of sensors as much as possible.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a parking brake device for a vehicle that can eliminate the influence of the fastening force due to the extension of the cable while mainly constituting a mechanical structure.
[0008]
A further object of the present invention is to provide a parking brake device for a vehicle that can secure a predetermined fastening force in two stages while reducing the number of sensors as much as possible.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, such a technical problem is
Parking brake,
An electric drive source including a motor;
Coupling means for mechanically coupling the electric drive source and the parking brake;
A first manual switch that can be operated by the driver;
A parking brake device for a vehicle in which the motor is rotated by a driver operating the first manual switch, and the electric drive source pulls the connecting means, thereby fastening the parking brake.
Including an urging means interposed in the linking means and exerting an urging force in a direction in which the linking means is shortened;
The biasing means is set so that the biasing force is the same as the pulling force of the electric drive source when the parking brake exhibits a first predetermined fastening force,
A parking brake device for a vehicle, further comprising a parking detection switch that is activated when the connecting means starts to extend against the urging force of the urging means to stop the rotation of the motor. Is achieved by providing
[0010]
That is, according to the present invention, since the fastening force of the parking brake is substantially defined by the urging force of the urging means interposed in the connecting means, various sensors as in the prior art are used to obtain a predetermined fastening force. Need not be provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In a preferred embodiment of the present invention, a predetermined fastening force in two stages is obtained.
A second manual switch operable by the driver, wherein the driver rotates the motor when the driver operates the second manual switch, and the electric drive source pulls the connecting means;
A parking limit detection switch that operates when the biasing means is extended by a predetermined amount to stop the operation of the motor in order to fasten the parking brake with a fastening force larger than the first predetermined fastening force; Is further included.
[0012]
According to this, it is possible to define the fastening force when the parking brake is further strongly fastened by the biasing means, typically the spring means.
[0013]
According to another preferred embodiment of the present invention, if the fastening force according to the operation of the driver can be added after the first predetermined fastening force is applied to the parking brake, It may be turned off when the driver releases his hand from the second manual switch to stop the rotation of the motor. According to this, the additional fastening force according to the time of operation of the 2nd manual switch can be given to a parking brake.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention,
Parking brake,
A drive source including an electric motor for engaging or releasing the parking brake;
A rotating plate provided so as to be rotatable coaxially with the output shaft of the drive source;
An arm arranged in association with the output shaft of the drive source and rotating in conjunction with the rotational operation of the motor;
A cable having one end connected to the parking brake and the other end connected to the rotating plate;
An urging means coupled to the rotating plate and the arm, and urging the arm in a direction opposite to a direction in which the arm rotates when the motor rotates in a direction to fasten the parking brake;
A manual switch that can take the brake release position and the parking position by the driver's operation,
A first electric circuit for supplying power to the motor and rotating the motor in a direction to fasten the parking brake when a driver operates the manual switch and sets the parking position;
When the motor rotates in the direction of fastening the parking brake, the arm rotates in conjunction with the rotation of the arm to operate when the arm starts to rotate relative to the rotating plate. A parking detection switch that forms part of the first electric circuit,
The urging force of the urging means is set to be the same as the rotational torque of the electric drive source when the parking brake exerts a first predetermined fastening force.
[0015]
The parking detection switch preferably operates by engaging with an arm and stops power supply to the motor. Thereby, in order to obtain the predetermined fastening force of the parking brake device, it can be realized with substantially only a mechanical configuration.
[0016]
In the embodiment of the present invention, more preferably,
In addition to the brake release position and the parking position, the manual switch further includes an additional pulling position,
A second electric circuit for supplying power to the motor and rotating the motor in a direction to fasten the parking brake when the driver operates the manual switch to set the additional pull position; ,
When the motor rotates in the direction of fastening the parking brake, the arm rotates in conjunction with the rotation of the arm and operates when the arm rotates relative to the rotating plate by a predetermined angle. A parking limit detection switch that forms part of the second electric circuit for stopping power supply may be further included, and the parking limit detection switch is preferably operated by engaging with an arm. The power supply to the motor may be stopped.
[0017]
Thereby, in order to obtain the predetermined two-stage fastening force of the parking brake device, it can be realized with substantially only a mechanical configuration. Preferably, the parking position and the extension position of the manual switch are arranged on a straight line so that the driver can move his / her hand back and forth or right and left when operating the manual switch. The manual switch may be of the type that holds the position when the driver is set to the parking position or the extended position, and when the driver releases the manual switch after setting it to the extended position, the manual switch Specifically, it may be returned to the parking position. When a manual switch that automatically returns to the parking position when it is released in this way is used, an additional fastening force can be applied to the parking brake according to the time that the driver is set at the extended position. .
[0018]
In the embodiment of the present invention, preferably,
A third electric circuit that, when a driver operates the manual switch and sets the brake release position, supplies power to the motor and rotates the motor in a direction to release the parking brake;
The motor rotates in a direction to release the parking brake, and operates at a rotational angle position of the rotating plate when the parking brake is released to stop power supply to the motor. And a release detection switch that constitutes a part of the electric circuit 3, and this release detection switch preferably operates by engaging with an arm to stop the power supply to the motor. It is good to be.
[0019]
Thereby, confirmation and securing of the release state of the parking brake device can be realized substantially only by a mechanical configuration.
[0020]
These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention.
[0021]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0022]
FIGS. 1-4 shows the principal part of the mechanical structure of an electric parking brake system. As will be described in detail later, the electric parking brake system 1 has a normal parking mode in which the brake is engaged with a normal force and an increase mode in which the brake is engaged with an increased force when parking on a steep slope, for example. Have.
[0023]
The parking brake system 1 has an electric motor 2 as an actuator, and the output of the motor 2 is output from an output shaft 3 a via a gear train 3. A rotating disk 5 is rotatably attached to the output shaft 3a via a bearing 4. Further, one end of an arm 6 is fixed to the output shaft 3 a, and the arm 6 extends radially outward from the output shaft 3 a along the outer surface of the rotating disk 5.
[0024]
A pin 7 is fixed to the outer peripheral portion of the rotating disk 5, and a parking brake (not shown) is connected via a cable 8 having one end fixed to the pin 7. With reference to the drawings, the parking brake is brought into a brake engagement state when the cable 8 is pulled rightward, and is brought into a brake release state when the cable 8 moves leftward. That is, when the rotating disk 5 rotates clockwise in FIG. 3, the brake is fastened, and when it rotates in the opposite direction, that is, counterclockwise, the brake is released.
[0025]
A tension spring 9 is interposed between the arm 6 and the rotating disk 5, and the arm 6 is urged counterclockwise (direction to release the brake) by the spring 9. That is, one end of the spring 9 is fixed to the tip of the arm 6, and the other end is fixed to the rotating disk 5, and the position fixed to the rotating disk 5 is brake-released more than the arm 6. On the side. If a compression spring is provided in place of the tension spring 9, this compression spring may be disposed on the brake fastening side with respect to the arm 6.
[0026]
A first position detection switch 10 is disposed on the counterclockwise side of the outer peripheral portion of the rotating disk 5 with the tip portion of the arm 6 interposed therebetween, and a second position detection switch 11 is disposed on the clockwise side. These first and second position detection switches 10 and 11 are both fixed to the rotating disk 5. As will be apparent from the following description, the first position detection switch 10 detects a state in which a normal parking brake force is generated, and is referred to as a normal parking detection switch in the following description. The second position detection switch 11 detects a state in which the maximum parking brake force is generated, and is referred to as a parking limit detection switch in the following description.
[0027]
The normal parking detection switch 10 has an operating element 10 a, and this operating element 10 a is arranged so as to face the arm 6. Similarly, the actuator 11 a of the parking limit detection switch 11 is arranged so as to face the arm 6. That is, both the actuators 10a and 11a are arranged at intervals in the swing region of the arm 6 with the arm interposed therebetween.
[0028]
Both the actuators 10a and 11a are spring-biased in a direction protruding from the switch body. The normal parking detection switch 10 is turned on when the actuator 10a is pushed into the switch body against the spring force. The parking limit detection switch 11 is turned off when the actuator 10a is pushed into the switch body against the spring force.
[0029]
The rotating disk 5 has a circular outer peripheral contour as a whole, but has a cam portion 13 that partially protrudes outward.
[0030]
The vehicle body (not shown) is provided with a third position detection switch 15 adjacent to the cam portion 13 of the rotating disk 5, and the tip of the actuator 15a of the third position detection switch 15 is connected to the cam face. It is in contact with 13a. In the third position detection switch 15 as well, the actuator 15a is spring-biased in a direction protruding from the switch body, and is turned off when the actuator 15a is pushed into the switch body against the spring force. . The third position detection switch 15 detects a state in which the parking brake is released (released), as will be apparent from the following description, and is referred to as a release detection switch in the following description.
[0031]
The list of the relationship between the ON / OFF of the first to third position detection switches 10, 11, 15 and the operation of the actuators 10a, 11a, 15a is as follows.
[0032]

[0033]
As illustrated in FIG. 5, the electric parking brake system 1 includes a manual switch 20 that is operated by a driver. By operating the manual switch 20, a release mode that releases a brake, a normal parking mode, and an increase mode And can be switched alternatively. The type of the manual switch 20 and the position of the manual switch 20 are arbitrary and are not particularly limited. However, in the illustrated example, the manual switch 20 is arranged at the center portion of the instrument panel 21 (see FIG. 6).
[0034]
The illustrated manual switch 20 may be, for example, a push-type switch. Here, the manual switch 20 includes a slide switch that can take three positions, and the slide switch includes an operation knob 22. That is, with reference to FIG. 5, the manual switch 20 has a release position P1 (brake release SW: ON) as a first position, and then a parking position P2 (parking SW: ON) as a second position. Next, there is an increase position P3 (increase SW: ON) which is a third position, and these positions P1 to P3 are linearly arranged, and the user slides the operation knob 22 The operation knob 22 can be set at each of the first to third positions.
[0035]
As a modification, by providing a spring (not shown) that biases the operation knob 22, when the driver slides the operation knob 22 from the parking position P2 to the increase position P3, the increase SW is turned ON. When the hand is released from the operation knob 22, the operation knob 22 may be returned to the parking position P2 by a spring force (FIG. 7). At that time, in the case of switching to the increase / decrease mode, it is preferable that the brake fastening force be increased only while the operation knob 22 is positioned at the increase / decrease position P3. The brake engagement force can be arbitrarily adjusted.
[0036]
FIG. 8 shows a circuit 30 included in the electric parking brake system 1. The circuit 30 includes a first circuit or normal parking circuit 31, a second circuit or increase circuit 32, a third circuit or brake release circuit 33, and a relay switch 34 associated with the manual switch 20. These first to third circuits 31 to 33 are alternatively selected by switching operation of the manual switch 20 and the relay switch 34.
[0037]
Referring also to FIG. 9, the normal parking circuit 31 has a connection 35 that connects the battery B and the first terminal of the electric motor 2, and the parking limit is detected in this connection 35 in order from the battery B side. A contact point P2 of the parking position (parking SW) of the switch 11, the normal parking detection switch 10, and the manual switch 20 is connected in series. The first circuit 31 also has a connection 36 for connecting the other terminal of the electric motor 2 and the ground Gnd. The connection 36 is connected to the protective resistor R1 and the contact P2 of the relay switch 34 in this order from the motor 2 side. Are connected in series.
[0038]
That is, in the normal parking circuit 31, the parking limit detection switch 11 and the normal parking detection switch 10 are arranged in series. For example, an abnormality occurs in the normal parking circuit 31, and the normal parking circuit 31 is operated in the normal parking mode. Nevertheless, even when the operation of the motor 2 cannot be stopped by the first fastening force, if the second fastening force is greater than the first fastening force, the parking limit detection switch 11 The power supply to the motor can be stopped.
[0039]
Referring also to FIG. 10, the increase circuit 32 is configured by sharing a part of the normal parking circuit 31. That is, it has the connection 37 which connects between the parking limit detection switch 11 of the connection 35 in the normal parking circuit 31 and the normal parking detection switch 10 and the manual switch 20, and the other end of the connection 37 is a manual switch. It is connected to a contact point P3 at 20 increase positions (enlargement SW). Further, the contact P3 of the relay switch 34 is grounded by a connection 38.
[0040]
Referring also to FIG. 11, the brake release circuit 33 includes a connection 38 that connects the ignition (Ig) SW and the contact P <b> 1 of the relay switch 34, and the release detection switch 15 is interposed in the connection 38. . Further, the contact point P1 of the release position (brake release SW) of the manual switch 20 included in the third circuit 33 is grounded by the connection 39.
[0041]
Note that the resistor R2 and the capacitor C, which are seen in FIG. 8 and are in parallel with the motor 2, are protective elements for absorbing the electromotive force generated when the motor 2 stops rotating.
[0042]
The circuit 30 of the electric parking brake system 1 is linked to an alarm system 50 and a display system 51 (FIG. 8), and the alarm system 50 notifies the driver of the occurrence of an abnormality. That is, the alarm system 50 and the display system 51 include a CPU 52, and the following signal is input to the CPU 52 from the parking brake system circuit 30 via the interface 53.
[0043]
(A) Signal a: Voltage Va between the ignition (Ig) SW and the release detection switch 15;
(B) Signal b: Voltage Vb between the release detection detection switch 15 and the contact P1 of the relay switch 34;
(C) Signal c: Voltage Vc between the motor 2 and the relay switch 34;
(D) Signal d: Voltage Vd between the manual switch 20 and the motor 2;
(E) Signal e: Voltage Ve between the normal parking detection switch 10 and the contact P2 of the manual switch 20;
(F) Signal f: Voltage Vf between the parking limit detection switch 11 and the normal parking detection switch 10;
(G) Signal g: Voltage Vg between battery B and parking limit detection switch 11;
[0044]
From the CPU 52, a control signal is output to the first light emitting diode as the alarm means 50, and a control signal is output as the display means 51 to the second light emitting diode.
[0045]
Next, the operation of the electric parking brake system 1 is related to the operation of the manual switch 20. (1) Brake release (release), (2) Normal parking brake engagement, (3) Maximum parking brake engagement (increase) This will be explained separately.
[0046]
Brake release (release)
The state after the operation knob 22 of the manual switch 20 is set to the release position P1 and the parking brake is actually released, that is, the state after release is as follows with reference to FIG.
[0047]
(1) The terminal P1 of the manual switch 20 is in the ON state.
(2) The arm 6 is in a state of being relatively pulled toward the normal parking detection switch 10 by the spring 9, and as a result, the normal parking detection switch 10 is in an ON state.
(3) Since the arm 6 is not engaged with the parking limit detection switch 11, the operating element 11a is in an extended state, and therefore is in an ON state.
(4) The third position detection switch 12 is in a state in which the actuator 15a is pushed into the switch body by the cam portion 13 of the rotating disk 5, whereby the release detection switch 15 is turned off. is there.
[0048]
Normal parking mode
When the driver moves the operation knob 22 of the manual switch 20 to set the parking position P2, the following operation is performed.
[0049]
When the normal parking detection switch 10 is ON, the parking limit detection switch 11 is ON, and the release detection switch 15 is OFF, the terminal P2 of the manual switch 20 is ON.
[0050]
Accordingly, when the parking terminal P2 of the manual switch 20 is turned on, the first circuit 31 (FIG. 9) is energized and power feeding to the motor 2 is started, whereby the motor 2 pulls the cable 8 ( The operation of rotating in the clockwise direction in the example shown in FIG.
[0051]
Next, the rotating disk 5 is rotated together with the arm 6 by the force of the spring 9 until the motor 2 rotates to a predetermined rotation angle. Accordingly, the rotation of the rotating disk 5 accompanying the start of rotation of the motor 2 causes the cam portion 13 to move away from the release detection switch 15, whereby the release detection switch 15 changes to the ON state.
[0052]
When the rotation angle of the motor 2 reaches a predetermined value or more, the spring 9 is pulled through the rotating disk 5 due to the tension acting on the cable 8 and the spring 9 is extended, whereby the rotating disk 5 and the arm 6 are supplied. The rotation is released and the arm 6 starts to rotate in the clockwise direction relative to the rotating disk 5, whereby the arm 6 leaves the normal parking detection switch 10 and starts to rotate toward the parking limit detection switch 11. .
[0053]
When the arm 6 moves away from the normal parking detection switch 10, the normal parking detection switch 10 changes to an OFF state, and power supply to the motor 2 is stopped (FIG. 12). Thereby, in the parking brake system 1, the motor 2 stops rotating in a state where a normal parking brake force is generated.
[0054]
When the driver slides the operation knob 21 in the normal parking brake state to return to the brake engagement force release or release position, the release detection switch 15 remains in the ON state, and the terminal P1 of the manual switch 20 changes to the ON state. Therefore, the release circuit 33 (FIG. 11) is energized, and the motor 2 rotates in the direction of returning the cable 8 (counterclockwise in the illustrated example) (brake release).
[0055]
Increase mode
When the driver sets the operation knob 22 of the manual switch 20 to the increase position P3, the terminal P3 (increase SW) of the manual switch 20 is turned on, and when the driver leaves the increase position P3, the terminal P3 (increase SW). ) Is turned off.
[0056]
Accordingly, when the terminal P3 of the manual switch 20 is turned on, the increase circuit 32 (FIG. 10) is energized, the power supply to the motor 2 is started, and the direction in which the cable 8 is pulled (clockwise in the example shown). ).
[0057]
The rotation of the motor 2 continues further beyond the normal parking state, and the spring 9 is further extended along with this rotation operation, so that the arm 6 can be rotated with the rotating disk 5. In the released state, it rotates in the clockwise direction independently.
[0058]
When the ON state of the terminal P3 is continued and the arm 6 rotates until it comes into contact with the parking limit detection switch 11, the actuator 11a of the parking limit detection switch 11 is pushed in, and the parking limit detection switch 11 changes to the OFF state. Power supply to the motor 2 is stopped (FIG. 12). As a result, the parking brake stops the rotation operation of the motor 2 in a state where the maximum parking brake force is generated.
[0059]
In this maximum parking brake state, when the driver slides the operation knob 21 to set the brake engagement force release, that is, to the release position, the release detection switch 15 is ON and the terminal P1 of the manual switch 20 is ON. Therefore, the third circuit 33 is energized, and the motor 2 rotates in the direction to return the cable 8 (counterclockwise in the illustrated example).
[0060]
In addition, for example, a situation where the normal parking detection switch 10 is stuck and the operation of the motor 2 cannot be stopped by a normal parking brake force (first fastening force) despite being operated in the normal parking mode. In this case, the arm 6 rotates until it comes into contact with the parking limit detection switch 11, and the parking limit detection switch 11 is changed to the OFF state. At this time, since the parking limit detection switch 11 and the normal parking detection switch 10 are arranged in series in the normal parking circuit 31, the normal parking detection switch 10 cannot stop power supply to the motor 2. Even if there is, the parking limit detection switch 11 functions as a backup, and the power supply to the motor 2 can be stopped by the parking limit detection switch 11.
[0061]
When the above-described normal parking brake engagement and increase operations are performed normally, the CPU outputs a lighting signal to the display means 51, whereby the display means 51 (light emitting diode) is turned on and the parking brake is engaged. Visually inform the driver that it is in condition.
[0062]
Since the power for brake release (release) is supplied to the motor 2 via the ignition SW, the parking brake release operation is performed on condition that the ignition SW is in the ON state (engine start or engine operation). As a result, the parking brake can be prevented from being inadvertently released while the engine is stopped.
[0063]
With respect to the parking brake system 1, an operation procedure by operating the manual switch 20 that can be switched to the above-described three stages will be described below with reference to FIG. The following operation procedure is an example in which a CPU (not shown) is added to the parking brake system 1.
[0064]
When the driver slides the operation knob 22 and sets it to the brake release position P1 (release SW: ON), it is determined YES in step S1 and proceeds to step S2, in which the motor 2 releases the parking brake (cable 8). Rotate in the return direction). Accordingly, the state in which the arm 6 is in contact with the normal parking detection switch 10 is changed to the state in which it is maintained or in contact, and the normal parking detection switch 10 is turned on (step S3). Next, in step S4, it is determined whether or not the release detection switch 15 is in an OFF state. In the initial stage of release from the brake engagement state, the release detection switch 15 is in the ON state because the actuator 15a of the release detection switch 15 is in the extended state. Therefore, NO is determined in step S5, the process returns to step S1, the motor 2 continues to rotate, and the brake release operation is continued.
[0065]
When the release operation is terminated, the cam face 13a of the rotary disk 5 pushes the actuator 15a of the release detection switch 15 into the switch body, whereby the release detection switch 15 is turned OFF, and thereby step S5. Then, the rotation of the motor 2 is stopped. This completes the release of the parking brake.
[0066]
Next, when the driver operates the manual switch 20 to set the parking position P2 (parking SW: ON), the process proceeds from step S1 to step S6 to step S7, and the direction in which the motor 2 engages the parking brake (cable 8). Rotate in the pulling direction). As the motor 2 rotates, the rotating disk 5 is rotated together with the arm 6, so that the release detection switch 15 is turned on (step S8). The arm 6 is initially in contact with the normal parking detection switch 10, and the normal parking detection switch 10 is in an ON state.
[0067]
The ON / OFF state of the normal parking detection switch 10 is determined in step S9. When the normal parking detection switch 10 is in the ON state, the process returns to steps S1, S6, and S7, and the rotation operation of the motor 2 is continued. When the parking brake is engaged with a normal braking force, the spring 9 extends to release the rotation of the rotating disk 5 and the arm 6, and the arm 6 moves away from the normal parking detection switch 10. As a result, the normal parking detection switch 10 changes to the OFF state. Thereby, it determines with YES (normal parking brake detection switch: OFF) by step S9, progresses to step S10, and rotation of the motor 2 is stopped. This completes the engagement of the parking brake (normal parking brake state).
[0068]
When the driver operates the manual switch 20 to set the increase position P3 (increase SW: ON), the process proceeds to step S11 through step S1 and step S6, where YES is determined in step S11, and the process proceeds to step S12. Then, the motor 2 rotates in a direction in which the parking brake is more strongly engaged (a direction in which the cable 8 is further pulled).
[0069]
As the motor 2 rotates, the arm 6 moves away from the normal parking detection switch 10 toward the parking limit detection switch 11. Until the arm 6 comes into contact with the parking limit detection switch 11, the normal parking detection switch 10 is in an OFF state, and the parking limit detection switch 11 is in an ON state. The state of the parking limit detection switch 11 is determined in step S13. Initially, since the parking limit detection switch 11 is in the ON state, it is determined NO, and after steps S1, S6, S11, the motor 2 is determined in step S12. The rotation continues.
[0070]
When the arm 6 comes into contact with the parking limit detection switch 11, the parking limit detection switch 11 is changed to an OFF state. This change in state is determined in step S13, the process proceeds to step S14, and the rotation of the motor 2 is stopped. The This completes the increase of the parking brake (maximum parking brake state).
[0071]
Next, when the driver slides the operation knob 22 and sets the brake release position P1 (release SW: ON), the process proceeds from step S15 to step S16, in which the motor 2 releases the parking brake (direction in which the cable 8 is returned). Rotating operation. Along with this, the arm 6 moves away from the parking limit detection switch 11, so that the parking limit detection switch 11 changes to the ON state (step S17). Finally, the release detection switch 15 is turned OFF, so that the motor Is stopped (step S18). In addition, by providing step S15 for monitoring ON / OFF of the release SW after step S14, after the maximum parking brake state is reached, only the parking brake release operation can be performed. Yes.
[0072]
Modified example of operation of parking brake (FIG. 14)
With respect to the parking brake system 1, as the manual switch 20, when the driver slides the operation knob 22 from the second position to the third position as described above with reference to FIG. When the hand is released, a switch in which the operation knob 22 is returned to the second position by a spring force and a two-stage switch of a release position and a parking position are prepared. In addition to this, for example, a push type button switch is provided. An operation procedure for increasing and pulling the cable 8 until the maximum parking brake force is obtained by pushing and turning on this button switch will be described below with reference to FIG.
[0073]
First, in step S20, for example, initial setting such as resetting of a flag is performed. Then, in step S21, it is determined whether or not the increase / decrease flag is set. The technical meaning of this increase flag will become clear from the following description.
[0074]
The operations in the next steps S22 to S31 are the same as those in steps S1 to S10 described above, and steps S22 to S31 correspond to steps S1 to S10, respectively, and thus description thereof is omitted.
[0075]
When the driver pushes the button switch for increase / decrease, the process proceeds from step S32 to step S33, and the button switch is turned on (YES). It rotates in the direction of increase). Next, in step S34, an increase / decrease flag is set.
[0076]
As the motor 2 starts rotating, the arm 6 moves away from the first position (normal parking brake) detection switch 10 and rotates toward the second position (increase parking brake) detection switch 11. Until the arm 6 comes into contact with the parking limit detection switch 11, the normal parking detection switch 10 is in an OFF state, and the parking limit detection switch 11 is in an ON state.
[0077]
The state of the parking limit detection switch 11 is determined in step S35. Initially, since the parking limit detection switch 11 is in the ON state, it is determined NO and the process returns to step S21. Now, since the increase / decrease flag is set, it is determined as YES in this step S21, and the rotation operation (brake increase / decrease) of the motor 2 is continued by drawing a loop of steps S35 and S21. .
[0078]
When the arm 6 comes into contact with the parking limit detection switch 11 due to the rotation of the motor 2, the parking limit detection switch 11 is changed to an OFF state. This state change is determined in step S35, and the process proceeds to step S36. The rotation is stopped. This completes the increase of the parking brake (maximum parking brake state).
[0079]
Next, when the driver slides the operation knob 22 to set the brake release position P1 (release SW: ON), the process proceeds from step S37 to step S38, in which the motor 2 releases the parking brake (direction in which the cable 8 is returned). Rotating operation. Next, in step S39, the increase / decrease flag is reset. Since the arm 6 is separated from the parking limit detection switch 11 by the rotation operation of the motor 2, the parking limit detection switch 11 is changed to the ON state (step S40), and finally the release detection switch 15 is turned OFF. As a result, the operation of the motor stops (step S41).
[0080]
Other variations of parking brake operation (FIGS. 15 and 16)
Regarding the parking brake system 1, as the manual switch 20, the driver slides the operation knob 22 from the second position to the third position as described above with reference to FIG. 7, and the operation knob 22 is moved to the third position (increase position). The operation procedure in the case of adopting a mechanism that increases the brake fastening force only while it is positioned at () will be described below with reference to FIGS.
[0081]
The operation procedure described below is based on the assumption that the driver needs a stronger braking force after the driver sets the operation knob 22 to the parking position P2 and is engaged with the normal braking force. This is based on the premise that the operation knob 22 is slid to the increase position (third position). If the operation procedure is considered including the use mode in which the driver slides the operation knob 22 from the beginning to the third position (extraction position), it is needless to say that the operation procedure may be modified to suit this. It is.
[0082]
In FIG. 15, the operations of steps S50 to S56 are substantially the same as those of steps S20 to S26 (FIG. 14) described above, and steps S50 to S56 correspond to steps S20 to S26, respectively. The operation flag is reset in the initialization step in step S50 and in step S57 subsequent to step S56. The technical meaning of this activation flag will become clear from the following description.
[0083]
Steps S58 to S62 are operation procedures when the driver operates the operation knob 22 to set the parking position P2, and this operation procedure is substantially the same as steps S27 to S31 (FIG. 14) described above. Yes, steps S58 to S62 correspond to steps S27 to S31, respectively. When the operation in the parking mode is completed and the engagement state is established with the normal braking force, the operation flag is set in step S63.
[0084]
For example, assuming that a strong brake fastening force is necessary on a slope, when the driver slides the operation knob 22 and sets it to the enlargement position P3, the process proceeds from step S58 to step S64, and the operation flag is set. Determine whether or not. Since the operation flag has already been set in step S63, YES is determined in step S64, and the process proceeds to step S65 to determine whether or not the increase switch is in the ON state. Since it is now when the operation knob 22 is set to the increase / decrease position P3, it is determined as YES and the process proceeds to step S66 of the switch, in which the motor 2 more strongly engages the brake (cable 8 is increased). Direction), and at the start of this rotation operation, an increase / decrease flag is set in the next step S67.
[0085]
In the next step S68, it is determined whether or not the parking limit detection switch 11 is in the OFF state. When the rotation operation of the motor 2 is started, the arm 6 moves away from the first position (normal parking brake) detection switch 10 and rotates toward the second position (parking limit detection) detection switch 11. Therefore, in the initial stage of the rotation operation of the motor 2, the arm 6 is not in contact with the parking limit detection switch 11, and as described above, in this state, the parking limit detection switch 11 is in the ON state. It is determined as NO in S68, and the process proceeds from step S51 to step S69.
[0086]
If the driver has returned the operation knob 22 from the extended position P3 to the parking position P2 at this stage, NO is determined in step S69, and the operation of the motor 2 is stopped in step S70. Thereby, the fastening force increased according to the time when the operation knob 22 is set to the increase position P3 is generated.
[0087]
After stopping the rotation of the motor 2 in the above step S70, in steps S71 and S72, the driver continues to monitor whether or not the operation knob 22 is set to the enlargement / retraction position P3 again. When it is set again at the increase / decrease position P3, the process proceeds to step S73, where the motor 2 rotates in the direction in which the brake is more strongly engaged (the direction in which the cable 8 is increased / reduced). An addition is made.
[0088]
As a result of the addition of the brake engagement force, when the arm 6 comes into contact with the parking limit detection switch 11 and the parking limit detection switch 11 changes to OFF, YES is determined in step S68 and the process proceeds to step S74. Is stopped.
[0089]
If the driver returns the operation knob 22 to the release position P1 while monitoring whether or not the driver sets the operation knob 22 to the enlargement position P3 again in steps S71 and S72, the release switch is turned ON. If it has changed, the process proceeds to step S76, where the motor 2 rotates in the direction to release the brake. Next, the increase / decrease flag is reset in step S77, and the operation flag is reset in step S78.
[0090]
As the motor 2 rotates, the release detection switch 15 is changed from the ON state to the OFF state by the cam surface 13a (step S79). When the release of the brake is completed, the process proceeds to step S80, and the operation of the motor 2 is stopped. The
[0091]
FIG. 17 shows a flowchart for explaining the control of the alarm system 50 of the parking brake system 1.
[0092]
In step S40, if the occurrence of an abnormality is detected by the signals a to g input to the CPU 52, the process proceeds to step S41, and the alarm means (light emitting diode) 50 is turned on. In the next step S42, the failure history is stored in a memory not shown.
[0093]
The occurrence of abnormality is based on the combination of the states of signals a to g when the parking brake system 1 operates normally, and when a different state is detected, the parking brake system 1 is abnormal (failed). It is determined that there is.
[0094]
For example, the combinations of the signals a to g in the system 1 incorporating the manual switch 20 having three positions of the release position, the parking position, and the pulling position illustrated in FIG. 5 are as listed in FIGS. is there. Also, the combinations of signals a to g in the system 1 described with reference to FIGS. 15 and 16 that increase the brake fastening force in accordance with the time during which the driver sets the operation knob 22 at the extended position are shown in FIG. As listed in.
[0095]
Here, FIGS. 18 and 20 are combinations when the ignition SW is in an OFF state, and FIG. 19 is combinations when the ignition SW is in an ON state. Here, the column “Release → Park Movement” means that the brake release state is being operated to the normal parking brake state, and the “Park → Increase Movement Movement” column is from the normal parking brake state to the increase brake state. Means during operation.
[0096]
For example, a combination in which the signal a is 12 V, b is 12 V, c is Open, d is Gnd, e is 12 V, f is 12 V, and g is 12 V is a combination that cannot be in a normal state. It is determined. It is also possible to detect an abnormal site by determining a combination of a specific pair of signals from the signals a to g. For example, if both the signals c and d are detected to be 12V, it can be determined that the motor 2 is abnormal. Note that the characters “Open” shown in FIGS. 18 and 19 indicate that an intermediate potential between 12 V and Gnd is detected because one of the switches is in an open state. Detecting an abnormal state of the parking brake device without preparing a separate sensor by determining “abnormal” when a combination state different from this occurs based on such a combination in a normal state Can do.
[0097]
In addition to this, the motor 2 starts to rotate in the brake release direction or the brake engagement direction. If normal, this rotation operation is completed in a fixed time, and the rotation operation of the motor 2 is stopped. Therefore, it is not normally considered that the rotating operation is continued beyond a certain time, so that it is determined as “abnormal”. It should be noted that “however, a certain time” added to FIGS. 18 to 20 means this. Further, since it is not normally considered that the time for which the driver operates the switch exceeds a certain time, this may be determined as “abnormal”.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a main part of a parking brake device according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the parking brake device of FIG. 1 as viewed from the opposite side.
FIG. 3 is a front view showing an outline of a main part of the parking brake device of the embodiment.
4 is a side view corresponding to FIG. 3, with a partial cross section.
FIG. 5 is a schematic view of a manual switch constituting a part of the parking brake device of the embodiment.
FIG. 6 is a front view of an instrument panel for explaining an example of an arrangement position of a manual switch.
FIG. 7 is a view for explaining another example of a manual switch constituting a part of the parking brake device of the embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a circuit that constitutes a part of the parking brake device according to the embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining a circuit configuration related to the operation of the motor when the manual switch is set at the parking position.
FIG. 10 is a diagram for explaining a circuit configuration related to the operation of the motor when the manual switch is set to the extended position.
FIG. 11 is a diagram for explaining a circuit configuration related to the operation of the motor when the manual switch is set to the release position.
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the switch related to the rotation stop of the motor of the parking brake device of the embodiment.
FIG. 13 is a flowchart for explaining an operation procedure when the driver is set to each position when the manual switch is a switch that can take a release position, a parking position, and an additional pulling position.
FIG. 14 shows a procedure of an operation associated with a driver operating a manual switch when a manual switch has a release position and a parking position, and in addition to this, a manual increase switch. It is a flowchart for demonstrating.
FIG. 15 is a flowchart for explaining a procedure of an operation for realizing an additional brake engagement force according to a time during which the driver has turned on the increase / decrease switch.
FIG. 16 is a flowchart related to FIG. 15 for explaining an operation procedure for realizing an additional brake engagement force according to a time during which the driver has turned on the increase / decrease switch.
FIG. 17 is a flowchart for explaining operations such as an abnormality detection of the parking brake device according to the embodiment and an alarm associated therewith.
FIG. 18 illustrates an example of a typical typical combination state when the ignition SW is in an OFF state, which is a criterion for abnormality determination in a system including a switch having a release position, a parking position, and an increase position. FIG.
FIG. 19 illustrates an example of a typical typical combination state when the ignition SW is ON, which is a criterion for abnormality determination in a system including a switch having three positions of a release position, a parking position, and an increase position. FIG.
FIG. 20 illustrates an example of a typical typical combination state when the ignition SW is in an OFF state, which is a criterion for abnormality determination in a system that realizes an additional brake engagement force according to the time set at the additional pulling position. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Electric parking brake system
2 Motor
3 Gear train
3a Output shaft of gear train
4 Bearing
5 Rotating disc
6 Arm
9 Tensile spring
10 Normal parking detection switch
11 Parking limit detection switch
13 Cam part of rotating disc
15 Release detection switch
20 Manual switch
31 Circuit for normal parking
32 Additional pulling circuit
33 Brake release circuit
34 Relay switches related to manual switches
P1 Manual switch release position
P2 Manual switch parking position
P3 Manual switch additional pull position

Claims (6)

Parking brake,
An electric drive source including a motor;
Coupling means for mechanically coupling the electric drive source and the parking brake;
A first manual switch that can be operated by the driver;
A parking brake device for a vehicle in which the motor is rotated by a driver operating the first manual switch, and the electric drive source pulls the connecting means, thereby fastening the parking brake.
Including an urging means interposed in the linking means and exerting an urging force in a direction in which the linking means is shortened;
The biasing means is set so that the biasing force is the same as the pulling force of the electric drive source when the parking brake exhibits a first predetermined fastening force,
A parking brake device for a vehicle, further comprising a parking detection switch that is activated when the connecting means starts to extend against the urging force of the urging means to stop the rotation of the motor. . A second manual switch operable by a driver, wherein the motor is rotated by operating the second manual switch, and the electric drive source pulls the connecting means; ,
A parking limit detection switch that operates when the biasing means is extended by a predetermined amount to stop the operation of the motor in order to fasten the parking brake with a fastening force larger than the first predetermined fastening force; The parking brake device for a vehicle according to claim 1, further comprising: The parking brake device for a vehicle according to claim 2, wherein the second manual switch is turned off when the driver releases the hand from the second manual switch. Parking brake,
A drive source including an electric motor for fastening or releasing the parking brake, and a rotating plate provided so as to be rotatable coaxially with an output shaft of the drive source;
An arm arranged in association with the output shaft of the drive source and rotating in conjunction with the rotational operation of the motor;
A cable having one end connected to the parking brake and the other end connected to the rotating plate;
An urging means coupled to the rotating plate and the arm, and urging the arm in a direction opposite to a direction in which the arm rotates when the motor rotates in a direction to fasten the parking brake;
A manual switch that can take the brake release position and the parking position by the driver's operation,
A first electric circuit for supplying power to the motor and rotating the motor in a direction to fasten the parking brake when a driver operates the manual switch and sets the parking position;
When the motor rotates in the direction of fastening the parking brake, the arm rotates in conjunction with the rotation of the arm to operate when the arm starts to rotate relative to the rotating plate. A parking detection switch that forms part of the first electric circuit,
Parking of a vehicle characterized in that an urging force of the urging means is set to be the same as a rotational torque of the electric drive source when the parking brake exhibits a first predetermined fastening force. Brake device. In addition to the brake release position and the parking position, the manual switch further includes an additional pulling position,
A second electric circuit for supplying power to the motor and rotating the motor in a direction to fasten the parking brake when the driver operates the manual switch to set the additional pull position; ,
When the motor rotates in the direction of fastening the parking brake, the arm rotates in conjunction with the rotation of the arm and operates when the arm rotates relative to the rotating plate by a predetermined angle. The parking brake device for a vehicle according to claim 4, further comprising a parking limit detection switch constituting a part of the second electric circuit for stopping power supply. A third electric circuit that, when a driver operates the manual switch and sets the brake release position, supplies power to the motor and rotates the motor in a direction to release the parking brake;
The motor rotates in a direction to release the parking brake, and operates at a rotational angle position of the rotating plate when the parking brake is released to stop power supply to the motor. The parking brake device for a vehicle according to claim 4, further comprising a release detection switch that constitutes a part of the electric circuit of 3.

Images