JP4507831B2 - 電動駐車ブレーキ制御装置、電動駐車ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駐車ブレーキ装置に関し、特に、操作部材の操作に基づきアクチュエータを駆動して駐車ブレーキの作動又は解除を行う電動駐車ブレーキ装置又は電動駐車ブレーキ制御装置に関する。

従来、電動駆動手段により駐車ブレーキの作動および解除が行なわれる電動駐車ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の電動駐車ブレーキ装置（以下、電動ＰＫＢという）は、運転者などの乗員が操作スイッチをオンとすることにより、電動機を駆動して駐車ブレーキを作動させ、操作スイッチをオフとすることにより、電動機を駆動して駐車ブレーキの解除を行うように制御される。

しかしながら、こうした電動ＰＫＢでは、操作スイッチによる操作通りに駐車ブレーキの作動または解除が行なわれない場合が生じ得る。例えば、操作スイッチの故障により電動ＰＫＢの解除ができない状態となった場合、駐車ブレーキの制動圧を開放できないという不具合が生じる。

かかる不具合を解消するため、電動ＰＫＢの解除ができなくなった場合、非常解除用の配線により解除することができる電動ＰＫＢが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２記載の電動ＰＫＢは、摩擦部材を押圧させるように駆動する電動モータのコネクタを電源のコネクタに直接接続可能に構成されている。そして、電動ＰＫＢが解除されない状態となった場合、電動モータと電源とを直接接続することで電動ＰＫＢが解除される。

また、特許文献２には、電動ＰＫＢが解除できない状態となった場合に非常解除用リレーがクローズし、電動ＰＫＢの解除を可能にする電動駐車ブレーキが提案されている。
特公平４−２８５７６号公報 特開２００３−７２５２７号公報

しかしながら、特許文献２記載の電動ＰＫＢでは、解除できない状態となった場合に、ユーザがトランクルームやグローブボックス等の配線を手動で接続するため、ユーザの作業負担が大きい。また、かかる作業は普段行うものでないため、解除方法が分からないユーザも多い。解除方法が分からない場合、整備会社等に修理を依頼することとなり、ユーザにとっては非常に不便である。

また、非常解除用リレーを備えた電動ＰＫＢでは、解除スイッチを操作するだけで解錠可能であるが、非常解除用リレー及び配線の複雑化によるコスト増を招き、電動ＰＫＢの小型化が困難になる。

ところで、電動ＰＫＢの故障は、操作スイッチ等に限定される軽微な場合も少なくなく、電動ＰＫＢの解除さえ可能であれば、その場に整備会社等に来てもらい修理を依頼する必要性は少ない。しかしながら、従来は、軽微な故障が生じることが想定されておらず、故障が生じた場合には、整備会社等に修理を依頼したり、手動による結線が可能な構造を設ける等、軽微な故障に対しても多大な労力やコストをかけることとなっていた。

本発明は、上記問題に鑑み、軽微な故障が生じた場合に生じる労力やコストを削減可能な電動駐車ブレーキ制御装置、電動駐車ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記問題に鑑み、本発明は、操作部材の操作により入力される操作信号に基づきアクチュエータを駆動して駐車ブレーキの作動又は解除を制御する電動駐車ブレーキ制御装置において、当該電動駐車ブレーキ制御装置の異常を検出する制御装置異常検出手段と、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、駐車ブレーキの作動を禁止する駐車ブレーキ作動禁止手段と、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能か否かを判定する異常判定手段と、異常判定手段による判定の結果、駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能であると判定された場合、駐車ブレーキを解除する操作部材の操作により駐車ブレーキを解除する制御を行い、特に、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合でも、異常判定手段により駐車ブレーキの解除が可能だと判定された場合、駐車ブレーキを解除する操作部材の操作により前記駐車ブレーキを解除し、駐車ブレーキを解除された後、駐車ブレーキ作動禁止手段が、駐車ブレーキの作動を禁止する、ことを特徴とする。

本発明によれば、軽微な故障が生じた場合に生じる労力やコストを削減可能な電動駐車ブレーキ制御装置を提供できる。電動駐車ブレーキ制御装置の異常は、駐車ブレーキの作動又は解除が可能か否かに関わらず、検出される何らかの異常をいう。何らかの異常が検出された後は駐車ブレーキの作動が禁止されるので、駐車ブレーキの作動により走行できないと言った重度の不具合の発生を低減できる。

また、本発明の一形態において、制御装置異常検出手段は、当該電動駐車ブレーキ制御装置の所定の部位に流れる電流の電圧異常又は操作信号の異常に基づき異常を検出する、ことを特徴とする。本発明によれば、制御装置異常検出手段をIC等で構成される電動駐車ブレーキ制御装置に内蔵できるので、電動駐車ブレーキ装置の大型化せずに、軽微な異常を検出できる。車載された他の制御装置は、例えばブレーキECUのように、ある程度の頻度で電動駐車ブレーキ制御装置と通信する制御装置が好適であるが、電動駐車ブレーキ制御装置と通信するものであればいかなる制御装置であってもよい。

また、本発明は、操作部材の操作により入力される操作信号に基づきアクチュエータを駆動して駐車ブレーキを作動又は解除する電動駐車ブレーキ装置において、駐車ブレーキの作動又は解除を制御する電動駐車ブレーキ制御装置を有し、電動駐車ブレーキ制御装置は、当該電動駐車ブレーキ制御装置の異常を検出する制御装置異常検出手段と、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、駐車ブレーキの作動を禁止する駐車ブレーキ作動禁止手段と、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、異常の程度を判定する異常判定手段を、有し、異常判定手段による判定の結果、駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能であると判定された場合、駐車ブレーキを解除する操作部材の操作により駐車ブレーキを解除する制御を行い、特に、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合でも、異常判定手段により前記駐車ブレーキの解除が可能だと判定された場合、駐車ブレーキを解除する操作部材の操作により駐車ブレーキを解除し、駐車ブレーキを解除された後、駐車ブレーキ作動禁止手段が、前記駐車ブレーキの作動を禁止する、ことを特徴とする。本発明によれば、軽微な故障が生じた場合に生じる労力やコストを削減可能な電動駐車ブレーキ装置を提供できる。本発明によれば、異常が軽微であった場合駐車ブレーキを解除できるので、整備会社等に修理を依頼する必要がなく、利便性が向上する。

軽微な故障が生じた場合に生じる労力やコストを削減可能な電動駐車ブレーキ制御装置、電動駐車ブレーキ装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態である電動駐車ブレーキ装置（以下、電動ＰＫＢという）の概略構成図を示す。本実施の形態の電動ＰＫＢは、車両の後輪２に備えられた駐車ブレーキ（以下、ブレーキＡＳＳＹ（Assembly）という）２１に制動力を作用させるアクチュエータユニット３と、アクチュエータユニット３を制御する駐車ブレーキ制御装置（以下、駐車ブレーキＥＣＵという）１とを備える。

アクチュエータユニット３は、ブレーキＡＳＳＹ２１のホイルシリンダに接続されたケーブル３３を巻き上げ又巻き戻すアクチュエータとしてモータ３１と、ケーブル３３の張力を検出する張力センサ３２と、を有するように構成される。モータ３１は、駐車ブレーキＥＣＵ１により、ケーブル３３の巻き上げ及び巻き戻しを行うように駆動される。ケーブル３３が巻き上げられればブレーキＡＳＳＹ２１が作動（以下、ロックという）し、巻き戻されればブレーキＡＳＳＹ２１が解除（以下、リリースという）される。

また、張力センサ３２により検出されたケーブル３３の張力によりブレーキＡＳＳＹ２１に制動力が作用されているか否かが検出され、張力の値を示す張力センサ信号が駐車ブレーキＥＣＵ１に出力される。

駐車ブレーキＥＣＵ１は、ＣＰＵ等で構成されるマイコン１４、モータ駆動回路１１、電流センサ１２及び張力センサ信号検出回路１３、を備える。マイコン１４は、運転者が操作する操作部材である入力スイッチ４から入力された電動ＰＫＢをロックするオン信号又は電動ＰＫＢをリリースするオフ信号に応じて、モータ駆動回路１１にブレーキＡＳＳＹ２１を作動させるロック信号又はリリースするリリース信号を出力する。

また、マイコン１４には、張力センサ信号検出回路１３を介して、張力センサ３２から出力された張力センサ信号が入力され、張力センサ信号に基づき、モータ駆動回路１１へのロック信号又はリリース信号の出力を停止又は継続する。すなわち、電動ＰＫＢを作動させるロック制御においては、張力センサにより検出される張力が目標張力値になるまでモータ駆動回路１１にロック信号が出力され、電動ＰＫＢを解除するリリース制御においては、張力センサにより検出される張力がそれ以上低下しなくなるまでモータ駆動回路１１にリリース信号が出力される。

記憶装置１５は、ROMやRAMにより構成され、処理プログラムや張力センサの目標値等が格納されている。処理プログラムは、マイコン１４に、記憶装置１５に格納された制御装置異常検出手段、駐車ブレーキ作動禁止手段及び異常判定手段、を実行させる。制御装置異常検出手段は、次述のように電流センサ１２が検出する電流に基づき電動駐車ブレーキＥＣＵ１の異常を検出する。駐車ブレーキ作動禁止手段は、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、ブレーキASSY２１のロック制御を禁止する。したがって、電動駐車ブレーキＥＣＵ１の異常が検出された場合にブレーキASSY２１がロックされていなければ、電動駐車ブレーキＥＣＵ１の異常が検出された後に、ブレーキASSY２１がロックするように制御されることがない。異常判定手段は、制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、異常の程度に応じてブレーキASSY２１のロック又はリリース制御が可能か否かを判定する。

電流センサ１２は、駐車ブレーキＥＣＵ１の所定の部位に備えられた回路に流れる電流や電圧の大小を検出するセンサである。電流センサ１２は、自己診断を行うためのセンサとして機能し、電流センサ１２が検出する電流値又は電圧値により駐車ブレーキＥＣＵ１が故障を有しているか否かを判定できる。電流センサ１２は、駐車ブレーキＥＣＵ１を構成するＩＣの所定の回路に備えられた抵抗の電流値や電圧値を検出するように構成され、所望の機能の回路に１又は複数備えられることで所望の機能の故障を検出し得る。

アクチュエータユニット３について簡単に説明する。図２は、アクチュエータユニット３の構成を例示する構成図である。アクチュエータユニット３は、ケーブル巻き上げ機構３０と、ケーブル巻き上げ機構３０を駆動するモータ３１とから構成されている。

アクチュエータユニット３は、固定部材３７ないし３９により車両に取り付け固定されている。モータ３１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３６と同軸の回転数調節ギヤ３５が噛合しており、モータ３１を駆動することによりウォームギヤ３６が回転するようになっている。ウォームギヤ３６には、ケーブル３３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３６の左右の回転によりケーブル３３を巻き上げまたは巻き戻すようになっている。

モータ３１は、ロック信号又はリリース信号に基づき、モータ駆動回路１１により生成された電圧信号のデューティー比に応じてその回転速度が調節できる。ケーブル３３が巻き上げギヤ４０に巻き上げられると、その張力によりブレーキＡＳＳＹ２１のホイルシリンダの制動圧が上昇し、後輪２に制動力が作用する。また、ケーブル３３に生じる張力は、張力センサ３２により検出され、張力センサ信号検出回路１３に入力される。

なお、ウォームギヤ３６の上部には、六角穴４１が設けられており、六角穴４１に適合する六角レンチを回転させると、ウォームギヤ３６を回転させることができる。したがって、入力スイッチ４を操作しても駐車ブレーキの解除ができない場合、例えば電動機４２の故障等が発生しても、手動でブレーキASSY２１を解除することができる。

図１のような電動PKBにおいて、駐車ブレーキＥＣＵ１が軽微な故障を検出した場合の電動ＰＫＢの制御手順について、図３のフローチャート図に基づき説明する。制御装置異常検出手段は、所定の時間間隔で電流センサ１２から電流値又は電圧値（電流センサ信号）を検出し、当該駐車ブレーキＥＣＵ１に何らかの異常が生じたか否かを判定する（Ｓ１１）。例えば、電流センサ１２が検出する電流値又は電圧値が著しく低下又は上昇したような場合、電流センサ１２が配置された回路に何らかの異常が生じたものと判定される。

異常が生じたと判定された場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、次いで、異常判定手段によりアクチュエータユニット３の制御が継続して可能か否か判定される（Ｓ１２）。アクチュエータユニット３の制御が継続して可能か否かは、例えば、モータ駆動回路１１によりアクチュエータユニット３のロック制御やリリース制御が可能か、又は、張力センサ信号検出回路１３により張力センサからの張力センサ信号が正常に検出されているか、等に基づき判定される。

図４は、ロック制御、リリース制御及び電流センサ信号の検出、のそれぞれについて異常の有無の組み合わせが記された異常検出テーブルを示す。例えば、Ｃａｓｅ１のように、電流センサ信号の検出にのみ異常が生じた場合は、少なくともブレーキASSY２１のリリース制御は可能であるので、継続して制御可能と判定される。また、ロック制御と電流センサ信号の検出は可能であるが、リリース制御に異常が生じたＣａｓｅ２のような場合は、電動ＰＫＢのリリースが不能になるので継続して制御できないと判定される。本実施の形態では、リリース制御が「異常」となるＣａｓｅ２・４・５・７の場合、異常判定手段が継続して制御できないと判定する。なお、判定の基準は設計事項であるので、ロック制御が「異常」の場合も継続して制御できないと判定してもよい。また、ロック制御やリリース制御が可能か否か、電流センサ信号の検出が可能か否か、以外の他の異常に基づき判定してもよい。

継続して制御できないと判定された場合（Ｓ１２のＮｏ）、アクチュエータユニット３の制御が禁止される（Ｓ１３）。これにより、マイコン１４は、モータ駆動回路１１にロック信号やリリース信号を出力することが禁止される。アクチュエータユニット３の制御が禁止された場合、ブレーキASSY２１がロック状態でなければ、ロック制御が禁止されたので、運転者が入力スイッチ４をオンにしてもブレーキASSY２１はロックされない。したがって、ブレーキASSY２１がロック状態でなければ、ロック解除不能な状態でロック制御されることがなく、運転者や整備会社等の負担を軽減できる。

継続して制御できると判定された場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、張力センサ信号に基づきブレーキASSY２１のロック状態が判定される（Ｓ１４）。ブレーキASSY２１がリリース状態の場合、ステップＳ１３の処理に進み、駐車ブレーキＥＣＵ１によるアクチュエータユニット３の制御が禁止される。これにより、継続して制御できないと判定された場合（S12のNo）と同様に、ロック解除不能な状態でロック制御されることがなく、運転者や整備会社等の負担を軽減できる。

また、ステップＳ１４において、ブレーキASSY２１がロック状態の場合、次いで、運転者によるリリース操作があるか否かが判定される（Ｓ１５）。入力スイッチ４からオフ信号が検出された場合（S15のYes）、モータ駆動回路１１がリリース信号をモータ３１に出力し、ブレーキASSY２１がリリースされる（S16）。ブレーキASSY２１がリリースされた後は、ステップS13の処理により、駐車ブレーキＥＣＵ１によるアクチュエータユニット３の制御が禁止される。これにより、以降は、ロック制御が禁止されるので、運転者が入力スイッチ４をオンにしてもブレーキASSY２１はロックされない。運転者によるリリース操作がない場合（ステップS15のNo）、ステップS14及びステップS15の判定が繰り返される。以上で、図３のフローチャート図による電動ＰＫＢの制御手順が終了する。

本実施の形態の電動PKBでは、フェイルセーフ機構として機能する電流センサ１２が異常を検出するような場合、すなわち、アクチュエータユニット３の制御の正当性が保証されないような場合、少なくともロック制御されることを防止できる。

また、ブレーキASSY２１がロックされた状態で電流センサ１２が異常を検出した場合、継続して制御可能であれば、リリース制御を行う手順が担保されるので、運転者はブレーキASSY２１をリリースすることができ、整備会社等へ修理を依頼することなどの煩わしい作業なしに車両を走行できる。車両が走行可能であれば、運転者は自ら整備会社等へ車両を持ち込むことができるので、停車中の車両を運転できないという突然の不具合の発生を低減できる。

〔変形例〕
続いて、本実施の形態の電動PKBに適用された他のフェイルセーフ機構について説明する。図５は、電動駐車ブレーキＥＣＵ１の機能ブロック図の一例を示す。なお、図５において図１と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図５の電動駐車ブレーキＥＣＵ１は、フェイルセーフ機構として機能する入力スイッチ異常検出回路１６を有する点で図１と異なる。入力スイッチ異常検出回路１６は、入力スイッチ４から入力されるオン信号又はオフ信号の異常を検出する。例えば、入力スイッチ４からロック制御を指示するオン信号の入力が継続するような場合、入力スイッチ４や付随する回路になんらかの故障が生じ、入力スイッチ４に異常が生じたことが検出される。かかる場合、電動ＰＫＢになんらかの故障が生じたものとして、以降は図３のフローチャート図のステップＳ１２以降の制御手順により電動ＰＫＢが制御される。

したがって、入力スイッチ異常検出回路１６が異常を検出するような場合、すなわち、アクチュエータユニット３の制御の正当性が保証されないような場合、少なくともロック制御されることを防止できる。また、入力スイッチ異常検出回路１６が異常を検出した場合、継続して制御可能であれば、リリース制御を行う手順が担保されるので、運転者はブレーキASSY２１をリリースすることができ、整備会社等へ修理を依頼することなどの煩わしい作業なしに車両を走行できる。

以上説明したように、本実施の形態の電動駐車ブレーキ装置は、フェイルセーフ機構を備えることで軽微な故障を検出し、電動駐車ブレーキ装置がロックされたまま走行不能になるような不具合の発生を低減できる。また、フェイルセーフ機構は駐車ブレーキＥＣＵ１が内蔵することができるので、駐車ブレーキＥＣＵ１の大型化や製造コストの大幅な上昇なしに、軽微な異常を検出できる電動駐車ブレーキ装置を提供できる。

電動駐車ブレーキ装置の概略構成図である。 アクチュエータユニットの構成を例示する構成図である。 駐車ブレーキＥＣＵが軽微な故障を検出した場合の電動ＰＫＢの制御手順を示すフローチャート図である。 ロック制御、リリース制御及び電流センサ信号の検出、の異常の有無の組み合わせが記された異常検出テーブルである。 電動駐車ブレーキＥＣＵ１の機能ブロック図の別の例である。

符号の説明

１ 駐車ブレーキＥＣＵ（駐車ブレーキ制御装置）
２ 後輪
３ アクチュエータユニット
４ 入力スイッチ（操作部材）
１１ モータ駆動回路
１２ 電流センサ
１３ 張力センサ信号検出回路
１４ マイコン
１５ 記憶装置
２１ ブレーキASSY
３１ モータ（アクチュエータ）
３２ 張力センサ
３３ ケーブル

Claims (3)

1. 操作部材の操作により入力される操作信号に基づきアクチュエータを駆動して駐車ブレーキの作動又は解除を制御する電動駐車ブレーキ制御装置において、
   当該電動駐車ブレーキ制御装置の異常を検出する制御装置異常検出手段と、
   前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、前記駐車ブレーキの作動を禁止する駐車ブレーキ作動禁止手段と、
   前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、前記駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能か否かを判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段による判定の結果、前記駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能であると判定された場合、前記駐車ブレーキを解除する前記操作部材の操作により前記駐車ブレーキを解除する制御を行い、
   特に、前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合でも、前記異常判定手段により前記駐車ブレーキの解除が可能だと判定された場合、
   前記駐車ブレーキを解除する前記操作部材の操作により前記駐車ブレーキを解除し、
   前記駐車ブレーキを解除された後、前記駐車ブレーキ作動禁止手段が、前記駐車ブレーキの作動を禁止する、
   ことを特徴とする電動駐車ブレーキ制御装置。
2. 前記制御装置異常検出手段は、当該電動駐車ブレーキ制御装置の所定の部位に流れる電流の電圧異常又は前記操作信号の異常に基づき異常を検出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電動駐車ブレーキ制御装置。
3. 操作部材の操作により入力される操作信号に基づきアクチュエータを駆動して駐車ブレーキを作動又は解除する電動駐車ブレーキ装置において、
   前記駐車ブレーキの作動又は解除を制御する電動駐車ブレーキ制御装置を有し、
   前記電動駐車ブレーキ制御装置は、
   当該電動駐車ブレーキ制御装置の異常を検出する制御装置異常検出手段と、
   前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、前記駐車ブレーキの作動を禁止する駐車ブレーキ作動禁止手段と、
   前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合に、前記駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能か否かを判定する異常判定手段を、有し、
   前記異常判定手段による判定の結果、前記駐車ブレーキの作動及び解除の制御が可能であると判定された場合、前記駐車ブレーキを解除する前記操作部材の操作により前記駐車ブレーキを解除する制御を行い、
   特に、前記制御装置異常検出手段により異常が検出された場合でも、前記異常判定手段により前記駐車ブレーキの解除が可能だと判定された場合、
   前記駐車ブレーキを解除する前記操作部材の操作により前記駐車ブレーキを解除し、
   前記駐車ブレーキを解除された後、前記駐車ブレーキ作動禁止手段が、前記駐車ブレーキの作動を禁止する、
   ことを特徴とする電動駐車ブレーキ装置。

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