JP4832795B2 - 電動パーキングブレーキ用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータによりパーキングブレーキを作動、解除の制御を行なう電動パーキングブレーキ用制御装置に関するものである。

従来、車両が停止している状態を検出した信号や、スイッチの操作により電動パーキングブレーキ装置の電動モータを駆動してパーキングブレーキを作動させたり、解除させるようにしたものが提供されている。また、車両の走行中に電動パーキングブレーキ装置を作動させて車両を制動する場合に（ダイナミックパーキング制御）、車輪のロックを回避するようにしたものとして、例えば下記に挙げる特許文献１〜３がある。

特開２００４−１４２５１３号公報 特開２００４−１４２５１４号公報 特開２００２−６７９１６号公報

しかしながら、スリップが発生し易く車両の後輪がロックする可能性が大となる低μ路での路面摩擦計数が小さい場合の制御のみではなく、路面摩擦計数が大きい高μ路での制御や、低μ路から高μ路へ移動する場合や、逆に高μ路から低μ路へ移動する場合のそれぞれの走行路に適した制御が要求される。

また、電動パーキングブレーキ装置を作動させて車両の走行中に制動を行なわせる場合に、イグニッションオフ、あるいは車内ＬＡＮが失陥した場合などでは、車輪速情報や車速情報を読み取ることが出来なくなる。
このような場合、前後の車輪速差や車輪速から減速度合いでロック回避を行なうダイナミックパーキングの制御方法では高い確率で走行路に適したブレーキ性能が喪失してしまうことになる。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、車輪速情報などが受信できない場合でも減速度を確保しつつ、ある程度のロック回避が行なえるブレーキ性能を提供することを目的とした電動パーキングブレーキ用制御装置を提供するものである。

そこで、本発明の請求項１に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置では、車両の走行中に電動モータ１６によりコントロールケーブル８を引き作動してパーキングブレーキ４を作動させる電動パーキングブレーキ装置において、
前記コントロールケーブル８を運転者のオン操作によって引き作動を行なわしめる作動スイッチと、前記コントロールケーブル８を運転者のオン操作によって戻し作動を行なわしめる解除スイッチとを有する操作スイッチ１１を備え、
前記操作スイッチ１１の作動スイッチの運転者によるオン操作により、予め設定した車速以上の場合には前記コントロールケーブル８を引き作動して車輪に制動をかけるダイナミックパーキング制御を行なう第１の機能を備え、
前記操作スイッチ１１の作動スイッチの運転者によるオン操作により、予め設定した車速以下の場合には前記コントロールケーブル８を引き作動して車両が停止するまで車輪に制動をかけるスタティックパーキング制御を行なう第２の機能を備え、
前記スタティックパーキング制御において前記操作スイッチ１１の作動スイッチのオン信号により、イグニッションスイッチ２１がオン状態の場合には予め設定した最適荷重に達するまで、あるいは前記イグニッションスイッチ２１がオフ状態の場合では予め設定した最大荷重に達するまで前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８を引き作動するマニュアル作動を行なう第３の機能を備え、
前記スタティックパーキング制御においてシフトポジションの位置がパーキングポジションで且つブレーキが踏まれていて、イグニッションスイッチ２１がオン状態の場合には予め設定した最適荷重に達するまで、あるいは前記イグニッションスイッチ２１がオフ状態の場合では予め設定した最大荷重に達するまで前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８を引き作動するオート作動を行なう第４の機能を備え、
車両の停車時の傾斜角度や車両の減速度が検出可能な傾斜センサ４３を有し、
車速、車輪速情報がない場合には、前記傾斜センサ４３にて減速度を監視し、前記ダイナミックパーキング制御において前記減速度が予め設定した閾値より低い場合には前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８の引き作動を行ない、減速度が前記閾値より高い場合には前記引き作動を停止させ、且つ、前記操作スイッチ１１の作動スイッチまたは解除スイッチがオン状態である間に前記コントロールケーブル８の引き作動または戻し作動する速度である該コントロールケーブル８の引き速度を、前記マニュアル／オート作動の引き作動における最適荷重や最大荷重に対応した電動モータ１６の電流値に達するまでの引き速度より減じる制御手段を備えていることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の電動パーキングブレーキ用制御装置によれば、車両の停車時の傾斜角度や車両の減速度が検出可能な傾斜センサ４３を有し、車速、車輪速情報がない場合には、前記傾斜センサ４３にて減速度を監視し、ダイナミックパーキング制御において前記減速度が予め設定した閾値より低い場合には前記電動モータ１６を駆動して前記コントロールケーブル８の引き作動を行ない、減速度が前記閾値より高い場合には前記引き作動を停止させ、且つ、操作スイッチ１１の作動スイッチまたは解除スイッチがオン状態である間に前記コントロールケーブル８の引き作動または戻し作動する速度である該コントロールケーブル８の引き速度を、マニュアル／オート作動の引き作動における最適荷重や最大荷重に対応した電動モータ１６の電流値に達するまでの引き速度より減じる制御手段を備えているので、コントロールケーブル８の引き速度が遅くなってドライバーの操作スイッチ１１での手操作による調整がし易くなる。つまり、作動／解除という少し引いて戻すという操作がし易くなる。このようにして、減速度を確保しつつ、ある程度のロック回避を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は電動パーキングブレーキ装置を搭載した車両１の概略構成図を示し、左右の後輪２、３にドラム式あるいはディスク式のパーキングブレーキ４が設けられている。また、運転席の周りには電動パーキングブレーキ装置であるアクチュエータ５が配置されており、このアクチュエータ５から導出されているブレーキケーブル６がイコライザー７の中央部分に接続されている。コントロールケーブル８、８の一端が左右のパーキングブレーキ４、４にそれぞれ接続され、コントロールケーブル８、８の他端は該コントロールケーブル８、８の張力を均一化するためのイコライザー７の両端にそれぞれ接続されている。

ここで、上記パーキングブレーキ４は周知なものであるので図示はしないが、例えば、ブレーキドラムと、このブレーキドラムの内周面を押し付けるブレーキシューと、ブレーキシューを戻し方向に付勢するリターンスプリングと、コントロールケーブル８で作動するパーキングレバーとで構成されている。

上記アクチュエータ５は電動パーキングブレーキコントローラ１０（以下、ＥＰＫＢコントローラ１０と称す。）にて駆動制御されるようになっており、また、運転席側のインストールメントパネルあるいはハンドル側などのドライバーの手が届く任意の場所に設けられているアクチュエータ５操作用の操作スイッチ１１からの信号がＥＰＫＢコントローラ１０に入力されるようになっている。

図２は上記操作スイッチ１１の構成図を示しており、該操作スイッチ１１の操作部（図示せず）は跳ね返り式で上側あるいは下側を操作しない限り中立位置を維持する自己復帰型の３位置切換タイプのスイッチである。上記操作部と連動している接片１２は図示するように中立位置を維持しており、該接片１２が図中の上側の接触端子１３に接触するとコントロールケーブル８を引き作動（引き操作）するための作動信号が出力され、また接片１２が下側の接触端子１４に接触するとコントロールケーブル８を戻し作動（戻し操作）するための解除信号が出力される。
この操作スイッチ１１は、いわゆるアクチュエータ５をマニュアル操作をするためのものであり、また、接触端子１３側を作動ＳＷ（作動スイッチ）と以後称し、接触端子１４側を解除ＳＷ（解除スイッチ）と以後称する。

図３は上記電動パーキングブレーキであるアクチュエータ５の構成図を示し、このアクチュエータ５は、電動モータ１６と、歯車などで構成される減速機１７と、ケーブル操作部１８及びパルスエンコーダなどのストロークセンサ１９とで構成されており、ケーブル操作部１８にコントロールケーブル８が接続されている。このコントロールケーブル８は、導管と該導管内に挿通される内索とからなっている。
コントロールケーブル８の他端は上述したようにパーキングブレーキ４に接続されており、コントロールケーブル８を引き操作すると、パーキングブレーキ４のブレーキシューなどの摩擦部材がブレーキドラムまたはブレーキディスクに付勢されるようになっている。

ここで、コントロールケーブル８を操作するとは、コントロールケーブル８の導管を固定して、導管に対する内索をコントロールケーブル８の軸方向に動かすことである。コントロールケーブル８を操作するには、例えば、コントロールケーブルの内索の端部にボルトを形成し、ボルトに噛み合うナットを軸方向の動きを規制して回転することによって、内索を軸方向に動かすようにすることができる。この場合、ナットを電動モータ１６によって正転または逆転することによって、内索を前後に動かすことができる。あるいは、例えば、内索の端部にラックを形成し、ラックに噛み合うピニオンを回転させて内索を前後に動かすような構成でも良い。

図４はアクチュエータ５の電動モータ１６の電流値と荷重、斜度との関係を示すグラフであり、コントロールケーブル８の引き作動、戻し作動におけるストロークとの関係で、Ｓｔ２（ｍｍ）のコントロールケーブル８の引き操作の場合に、モータ電流がＩｔｈ（Ａ）で、Ｎ₂ （Ｎ）の最大荷重となる。また、この関係は周囲温度をパラメーターとして適宜設定される。

図５は本発明に関連するブロック図を示し、アクチュエータ５を制御したり、パーキングブレーキランプ４５を点灯、点滅、消灯の制御を行なうＥＰＫＢコントローラ１０は、コンピュータで構成される制御装置３０と、アクチュエータ５の電動モータ１６を正転、逆転の駆動制御を行なうモータ駆動部４０と、パーキングブレーキランプ４５を駆動制御するランプ駆動部４１と、車両１の傾斜を検出する傾斜センサ４３とで構成されている。

また、上記制御装置３０の各部の詳細は後述するが、該制御装置３０は、アクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量に応じて電動モータ１６にてパーキングブレーキ４を最適荷重、最大荷重まで作動させたり、電動モータ１６を逆転させて解除を行なうモータ制御部３１と、車両１の速度を判定する車速判定部３２と、車両１の後輪２、３のロックの判定を行なうロック判定部３３と、車両１の減速の度合いを判定する減速度判定部３４と、車両１がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上の場合にアクチュエータ５を駆動してパーキングブレーキ４を介して後輪２、３に制動をかけるダイナミックパーキング制御部３５と、車両１がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下の場合に車両１を停止するまで制動をかけるスタティックパーキング制御部３６と、車両１の停止状態から走行する場合にアクセルを踏んだ場合の信号を受けてパーキングブレーキ４を自動的に解除の制御を行なうアクセル解除制御部３７と、本発明の制御を行なわしめるためのプログラムを格納しているＲＯＭや各種の信号やデータを一時的に格納するＲＡＭからなる記憶部３８とで構成されている。また、記憶部３８は、図４に示すテーブルが予め格納されている。

また、上記ＥＰＫＢコントローラ１０には、図４に示すように、ドライバーによる手動操作による操作スイッチ１１からの作動信号／解除信号と、イグニッションスイッチ２１からのオン信号、オフ信号と、アクセルの踏み込みに応じたスロットル開度センサ２２からの信号と、後輪２、３にそれぞれ取り付けられている車輪速センサ２３からの車輪速の信号と、車速センサ２４からの車両１の速度信号と、サービスブレーキのブレーキスイッチ２５からのブレーキのオン信号、オフ信号と、各シフトポジションの位置を検出するＡＴポジションセンサ２６からは、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、Ｒ（リバース）ポジションの各信号と、エンジン回転数センサ２７からはエンジンの回転数の信号がそれぞれ入力されるようになっている。

なお、図５に示す各部には、イグニッションスイッチ２１のオン、オフに関わらずバッテリから電源が供給されている。

次に、ＥＰＫＢコントローラ１０によるスタティックパーキング制御での作動制御、解除制御について説明する。先ず、ドライバーの操作スイッチ１１の操作によるマニュアル作動開始の制御について図６に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１において、作動許可条件を判定するが、この作動許可条件は実際には複数の条件を有しているが、この説明では、例えば車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下の場合とする。また、この作動制御、解除制御は、図５に示すスタティックパーキング制御部３６にて制御が行なわれる。

図６に示すステップＳ１において、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下の場合にはステップＳ２に移行し、操作スイッチ１１からの作動ＳＷからの作動信号が入力され、該作動信号が一定時間が経過した場合にオンが確定される。作動ＳＷのオンが確定されるとステップＳ３に移行し、この時点で電動モータ１６が作動（正転駆動）してコントロールケーブル８の引き操作が開始されてパーキングブレーキ４が駆動され後輪２、３に制動がかけられる。

図７はマニュアル作動開始の場合のタイミングチャートを示しており、時系列的に、より詳しく説明する。図７（ａ）に示す作動許可条件は図６の場合と同様であり、（ｄ）に示す操作スイッチ１１の解除ＳＷはオフ状態であり、また、イグニッションスイッチ２１からの信号は、オン、オフのいずれでも良い（図７（ｅ）参照）。
図７（ｂ）に示すように、操作スイッチ１１から作動ＳＷの作動信号が時刻ｔ１で入力されて所定時間経過してオンが確定しても、作動許可条件が不成立のためオンが受け付けられない。時刻ｔ２で再度、作動ＳＷがオンされて入力して所定時間経過してオンが確定した場合、作動許可条件が成立しているため、オンが受け付けられる。

上記のオンが確定した時刻ｔ３で電動モータ１６は停止状態から起動されて正転駆動され（図７（ｇ）参照）、（ｆ）に示すようにモータ電流がコントロールケーブル８の張力に応じて上昇していく。なお、（ｆ）に示すＴ１は電動モータ１６の突入電流が発生している期間であり、この期間は電流値を読み込まないようにしている。

なお、図７（ｃ）において、時刻ｔ４で作動ＳＷがオンされた場合に、作動許可条件が不成立であるのでオンが受け付けられないが、作動ＳＷがオン状態で時刻ｔ５で作動許可条件が成立してから所定の時間が経過した後にオンが確定し、オンが受け付けられる。これにより上記と同様に電動モータ１６が作動する（図７（ｆ）（ｇ）の破線参照）。

これらの制御は、図５において、操作スイッチ１１から作動信号がＥＰＫＢコントローラ１０の制御装置３０へ入力され、該制御装置３０のスタティックパーキング制御部３６にて制御が行なわれ、また、スタティックパーキング制御部３６にて制御されるモータ制御部３１ではモータ駆動部４０を駆動し、アクチュエータ５の電動モータ１６を駆動してコントロールケーブル８の引き作動が開始される。

次に、スタティックパーキングのオート作動の制御について図８及び図９により説明する。図８のステップＳ１１において、上記と同様に車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下などの場合には作動許可条件が成立し、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、ＡＴポジションがＰポジションで、且つドライバーがブレーキを踏んでブレーキスイッチ２５がオンしている場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３に示すように、ＡＴポジションがＰポジションで、且つブレーキスイッチ２５がオンの場合には、電動モータ１６が作動（正転駆動）してコントロールケーブル８の引き作動が開始されてパーキングブレーキ４が駆動され後輪２、３に制動がかけられる。

図９において、（ｂ）の解除ＳＷがオフで、（ｅ）のイグニッションスイッチ２１はオン、オフのいずれでも良い。（ｃ）（ｄ）に示すようにＡＴポジションがＰポジションで、且つブレーキスイッチ２５がオンとなっても、（ａ）に示す作動許可条件が不成立なので、オート作動は受け付けられない。
作動許可条件が成立している状態で、（ｃ）に示すようにＡＴポジションがＰポジションとなって所定の時間が経過した後に、オンが確定し（時刻ｔ１）、この時刻ｔ１でブレーキスイッチ２５がオンとなっているので、（ｇ）に示すように電動モータ１６が起動されて、正転駆動される。（ｆ）に示すように、電動モータ１６が駆動されて、コントロールケーブル８の引き作動による張力に応じて電流値が上昇していき、オート作動制御に移る。

次に、マニュアル／オート作動における正常停止の制御について説明する。図１０はイグニッションスイッチ２１がオンの場合であり（（ａ）参照）、電動モータ１６のモータ電流値が予め設定した最適荷重になるまで作動される（図４及び図１０（ｂ）参照）。図４に示される設定テーブルはＥＰＫＢコントローラ１０の記憶部３８に予め格納されており、アクチュエータ５のコントロールケーブル８の引き作動におけるストローク量からモータ電流を換算し、パーキングブレーキ４の荷重に対応したモータ電流から電動モータ１６が駆動制御される。
予め設定した最適荷重に対応したモータ電流に達すると（時刻ｔ１）、図１０（ｃ）に示すように、電動モータ１６は停止され、電動モータ１６が完全に停止するとモータ電流はゼロになる（（ｂ）参照）。また、（ｄ）に示すように、パーキングブレーキランプ４５は、ランプ駆動部４１により点灯される。

図１１はイグニッションスイッチ２１がオフの場合を示しており、この場合には、パーキングブレーキ４が最大荷重になるまで電動モータ１６が作動される（図１１（ｂ）（ｃ）参照）。最大荷重に達した時刻ｔ１で電動モータ１６が停止され、また、電動モータ１６が完全に停止した時点でモータ電流はゼロになる。パーキングブレーキランプ４５は、ランプ駆動部４１により一旦点灯され、所定の時間Ｔ２経過後に消灯する（図１１（ｄ）参照）。

図１２は、パーキングブレーキ４が最適荷重に制動がかけられた後に、イグニッションスイッチ２１がオフとなった場合を示している。最初はイグニッションスイッチ２１がオンの状態で、最適荷重となる時刻ｔ１まで電動モータ１６が作動し、その後に電動モータ１６は停止し、モータ電流はゼロとなる（図１２（ｂ）（ｃ）参照）。
電動モータ１６が停止した状態でイグニッションスイッチ２１が時刻ｔ２でオフされると、電動モータ１６が起動され、最大荷重まで電動モータ１６が作動される。その後、電動モータ１６が停止し、モータ電流もゼロとなり、電動モータ１６が停止する時刻ｔ３から所定の時間Ｔ２の経過後にパーキングブレーキランプ４５が消灯する。

次に、操作スイッチ１１によるマニュアル解除の制御について説明する。図１３はかかる場合のフローチャートを示し、ステップＳ２１で解除許可条件が判定される。ここで、解除許可条件は複数あり、そのうち例えば、操作スイッチ１１が正常の場合である。解除許可条件が成立する場合は、ステップＳ２２に移行し、イグニッションスイッチ２１がオンで、且つ操作スイッチ１１の解除ＳＷがオンかどうかが判断される。
イグニッションスイッチ２１がオンで、且つ解除ＳＷがオンの場合には、ステップＳ２３に移行し、電動モータ１６が逆転駆動され、コントロールケーブル８は戻し作動される。これによりパーキングブレーキ４が操作スイッチ１１のマニュアル操作により解除されることになる。

図１４はかかる場合のタイミングチャートを示しており、図１４（ａ）に示す解除許可条件が不成立の場合に、時刻ｔ１で解除ＳＷのオン信号が入力されてもオン（解除動作）は受け付けられない（（ｂ）参照）。また、解除許可条件が成立している場合に、時刻ｔ２、時刻ｔ３で解除ＳＷのオン信号が入力されてもイグニッションスイッチ２１がオフであるので（図１４（ｅ）参照）、オン（解除動作）は受け付けられない。

また、解除許可条件が不成立の場合の時刻ｔ６（図１４（ｃ）参照）に解除ＳＷのオン信号が入力された後に解除許可条件が成立した場合で、解除ＳＷのオン信号自体が確定しても、イグニッションスイッチ２１がオフのため、オンは受け付けられない。
図１４（ｃ）の時刻ｔ７で解除ＳＷのオン信号が入力され、オンが確定しても、このオンの確定時の時刻ｔ８において、イグニッションスイッチ２１がオンしてからオンが確定していないため、オンは受け付けられない。

次に、図１４（ｅ）に示すように、イグニッションスイッチ２１がオフからオンとなり、その後の（ｂ）に示す時刻ｔ４で解除ＳＷからのオン信号が入力し、イグニッションスイッチ２１のオン確定後に、解除ＳＷのオンが確定して時刻ｔ５において、電動モータ１６が起動し（（ｇ）参照）、該電動モータ１６は逆転駆動（解除方向）し始める。
電動モータ１６が逆転する場合は、制動をかける場合とは異なり、比較的少ないモータ電流値でもって駆動でき（（ｆ）参照）、アクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量がゼロとなるまで、電動モータ１６が駆動される。そして、該ストローク量が完全にゼロとなると、電動モータ１６は停止し、同時にパーキングブレーキランプ４５が点灯状態から消灯状態となる。これにより車両１を走行させることができる。

次に、パーキングブレーキ４が引かれた状態からの車両１の発進をスムーズに行なう場合、特に、パーキングブレーキ４を引いた状態で坂道発進するときに自動解除してスムーズに発進できるようにしたアクセル解除制御について説明する。

車両１が坂道などの勾配のある路面に停車した場合、その車両１の傾斜角度を図５に示す傾斜センサ４３にて検出するようにしており、この傾斜センサ４３はＥＰＫＢコントローラ１０内に設けている。この傾斜センサ４３は重力Ｇの懸かり具合により出力電圧が変化する、あるいは出力パルス周期が変化することを利用して傾斜角度を検出している。
重力Ｇの変化により出力信号が変化するので、車両１が加速したり、減速したりした際のＧ変化も検出することになり、この特性を利用し、後述するように傾斜センサ４３で車両１の減速度あるいは加速度を検出することができるようになっている。

坂道で停車している状態から発進する場合、いわゆる坂道発進する場合には、勾配がゼロや勾配が小さい場合と比べて多くのトルクが必要となり、そのため、勾配が大きいほど、多くのトルクが必要となる。また、多くのトルクが必要となるほど、エンジンの回転数を上げる必要がある。

そこで、図１５に示すように、勾配とエンジンの回転数とを予め対応させておき、勾配が大きくなるにつれてパーキングブレーキ４を自動解除する時のエンジンの回転数を上げるようにしている。図１５に示すテーブルは制御装置３０の記憶部３８に予め格納している。
図１５において、「仰角」は上り坂を表し、「俯角」は下り坂を表している。また、勾配は０％（斜度０°）から３０％（斜度１６．７°）以上までの５％刻みの８段階に分けている。

傾斜センサ４３の仰角における出力AOUTは、Ａ０Ｖ（ボルト）からＡ６Ｖであり、また、俯角における出力AOUTは、−Ａ６ＶからＡ０Ｖである。上り坂においてＡＴポジションがＲポジションの場合にはエンジンの回転数は、Ｅｎ０ｒｐｍで一定であり、Ｄポジションの場合にそれぞれパーキングブレーキ４の自動解除のしきい値となるエンジン回転数を勾配が大きくなるほど高くしている（Ｅｎ０ｒｐｍからＥｎ７ｒｐｍ）。
また、下り坂において、ＡＴポジションがＤポジションのエンジンの回転数は、Ｅｎ０ｒｐｍで一定であり、Ｒポジションの場合にそれぞれパーキングブレーキ４の自動解除のしきい値となるエンジン回転数を勾配が大きくなるほど高くしている（Ｅｎ０ｒｐｍからＥｎ７ｒｐｍ）。

図１６は図５に示す制御装置３０のアクセル解除制御部３７により制御されるタイミングチャートを示し、図１７及び図１８はアクセル解除制御のフローチャートを示している。図１６において、（ｂ）に示すアクセル開度のオン、オフの信号はスロットル開度センサ２２からＥＰＫＢコントローラ１０に入力され、また（ｃ）に示すエンジン回転数は、エンジン回転数センサ２７からＥＰＫＢコントローラ１０に入力される。また、（ｄ）に示すＡＴポジションのＲポジション、Ｄポジションの信号はＡＴポジションセンサ２６からＥＰＫＢコントローラ１０に入力され、（ｅ）に示すアクチュエータ５のコントロールケーブル８のストローク量はアクチュエータ５のストロークセンサ１９からＥＰＫＢコントローラ１０に入力される。

先ず、図１７に示すステップＳ３１において、イグニッションスイッチ２１がオンしている場合には（図１６（ａ）参照）ステップＳ３２に進み、ステップＳ３２においてスロットル開度センサ２２がオンしている場合には（図１６（ｂ）参照）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、ＡＴポジションセンサ２６からの信号がＲポジションかＤポジションかを判定し（図１６（ｄ）参照）、ステップＳ３４においてＲポジションまたはＤポジションに応じて路面の勾配に応じたエンジンの回転数データを記憶部３８から取り込む。今、例えば、車両１の進行方向がＤポジションであって、勾配が２５％とする。なお、傾斜センサ４３からの路面の勾配データは車両１が停車した後に、サンプリングを行なって該勾配データが記憶部３８に一旦記憶される。

ステップＳ３４において、図５に示す制御装置３０のアクセル解除制御部３７が記憶部３８から現在の勾配データを読み取り、この勾配データからアクセル解除制御部３７は図１５のテーブルからパーキングブレーキ４を自動解除するときのエンジン回転数をＥｎ７ｒｐｍと設定する。
ドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいくにしたがい、図１６（ｃ）に示すように、エンジンの回転数が徐々に上昇していき、エンジンの回転数が路面の勾配に応じたトルク（ここでは、上記のＥｎ７ｒｐｍ）まで上がるまで判断する。つまり、坂道発進に必要なトルクまで上がったかを監視、判断する。

次に、エンジンの回転数が坂道発進に必要なトルク（回転数がＥｎ７ｒｐｍ）まで上がった場合には、図１８のステップＳ３６及び図１６（ｆ）に示すように、電動モータ１６を逆転駆動（解除動作）し、アクチュエータ５のコントロールケーブル８を戻し作動する。
コントロールケーブル８の戻し作動に伴い、図１６（ｅ）に示すようにコントロールケーブル８のストローク量は作動完了位置から解除完了位置へと少なくなり、ストローク量がゼロとなる解除完了位置となった場合には、ステップＳ３８に移行して電動モータ１６が停止され、パーキングブレーキランプ４５が消灯する（図１６（ｆ）（ｇ）参照）。

なお、上り坂、下り坂における各勾配の違いによるＰポジションまたはＤポジションにおけるアクセル解除制御は上記と同様の制御でパーキングブレーキ４が自動解除される。

このように、ＡＴポジションによって進行方向を判定し、スロットル開度センサ２２にてアクセルペダルの踏み込みを判定して、パーキングブレーキ４を引いた状態でエンジン回転数が坂道発進に必要なトルクまで上がったときに、パーキングブレーキ４を自動解除するので、車両１がずり下がることなく、スムーズな発進を実現することができるものである。

次に、車両１の走行中に車輪に制動をかけるダイナミックパーキング制御について説明する。本ダイナミックパーキング制御は、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上の時にパーキングブレーキ４を引き作動するものであり、この制御では、車輪（後輪２、３）の減速度を監視して高μ路、低μ路それぞれに適したブレーキ性能を提供するものである。また、高μ路から低μ路へ移動した場合や、低μ路から高μ路へ移動した場合にでもそれぞれ適したブレーキ性能を提供するものである。
なお、以下に説明する制御は、図５に示す制御装置３０の車速判定部３２、ロック判定部３３、減速度判定部３４、ダイナミックパーキング制御部３５などにて主に行なわれる。

ここで、詳細は後述するが、高μ路でのダイナミックパーキング制御においては、車輪の減速度が高くなると、後輪がロックするため、後輪がロックしないように一定の減速度を確保して制動をかけるようにしている。これにより、後輪をロックさせずに素早く停止することができる。また、低μ路と比べて停止させる場合のフィーリングも良い。
低μ路でのダイナミックパーキング制御においては、減速度が低くても後輪がロックし易いため、ロック回避を優先した制御を行なうものであり、高μ路に比べて減速度が低いため停止までの時間は長いものの、後輪をロックさせずに停止させることができる。

本ダイナミックパーキング制御における基本的な制御は以下の通りである。
・車両が高μ路または低μ路のどちらを走行しているかを判定してそれぞれの制御を行なう。
・高μ路では後輪がロックする前に減速度が高くなりやすいため、減速度を確保する制御を優先する。
・低μ路では減速度が低く後輪がロックし易いため、ロックを回避する制御を優先する。

図１９はこれの制御内容のフローチャートを示し、ステップＳ４１において走行中にドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷを操作してアクチュエータ５のコントロールケーブル８の引き作動を行ない、ステップＳ４２で車両の速度を判定する。この車速は、図５に示す車速センサ２４からの信号にて制御装置３０の車速判定部３２にて判定が行なわれる。
車速が予め設定されている速度、Ｖ１（ｋｍ／ｈ）以上の場合（ここで、該速度は、例えば８ｋｍ／ｈである。しかし、数値は任意に設定可能である。）では速度が「高」としてステップＳ４３に移行し、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下の場合では速度が「低」としてステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５では上述したオート作動にてスタティックパーキング制御として停止制御が行なわれる。

車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上の場合では、ステップＳ４３において車速と後輪車輪速とを比較して後輪のロック判定が行なわれ、ロックの危険性があると判定されるとステップＳ４６に移行してロックの回避を優先とした低μ路制御が行なわれる。この低μ路制御については後述するが、低μ路制御後はステップＳ４２に戻る。
また、ステップＳ４３においてロックが回避されると判定された場合にはステップＳ４４に移行して車両の減速度が判定される。減速度が低いと判定されるとステップＳ４２に戻り、減速度が高いと判定された場合には、減速度の確保を優先した高μ路制御が行なわれる。この高μ路制御について後述するが、高μ路制御後はステップＳ４２に戻る。

次に、ステップＳ４３の後輪のロック判定について説明する。この後輪ロック判定は、前輪車輪速と後輪車輪速の差があるしきい値（閾値）を超えた場合に「ロック危険」と判定するものであり、図５に示す車輪速センサ２３と車速センサ２４からの信号を受けた制御装置３０のロック判定部３３にてロックの危険性が判定される。
図２０はロックの判定方法と低μ路制御のダイナミックパーキング制御方法を示したものであり、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上の時にドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷを操作してパーキングブレーキ４の引き作動（引き操作）を開始してから停止するまでの過程を示している。

図２０において、推定車体速とは、右、左前輪車輪速の平均値であり、左右の車輪速が違う場合が想定されることから、平均値を採っている。また、後車輪速は、後右、左車輪速のセレクトローとし、左右の後輪のうち減速度が大きい方のセレクトローのデータを用いている。
ロック回避閾値は、後車輪速が上記推定車体速の例えば９８％になった時の値であり、ロック危険閾値は、後車輪速が上記推定車体速の例えば９６％になった時の値としている。また、通常作動移行閾値は、ダイナミックパーキング作動から通常作動（スタティックパーキング作動）へ移行する車速閾値であり、この通常作動移行閾値は上記のＶ１（ｋｍ／ｈ）である。なお、車速や後輪の車輪速は、例えば、１０ｍｓｅｃ毎にサンプリングを行なってデータを得ている。

低μ路制御は、図２０に示すように、後輪２、３のロックの危険性が大となった時にコントロールケーブル８の引き作動を解除し、この解除により後輪２、３が加速されるので、引き作動を行ない、これを繰り返すものである。

次に、ステップＳ４６におけるロックの回避を優先した制御を行なう低μ路制御について図２０及び図２１により説明する。この低μ路制御は、ドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷを所定の時間操作することで制御が開始されるるものであり、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下になってスタティックパーキング制御に移行した後は、操作スイッチ１１をオン操作しても、あるいはオフ操作しても引き作動が継続して停車するオート作動が行なわれる。

図２１（ｂ）において、時刻ｔ１でドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷを所定の時間オン操作することで、オンが確定して低μ路制御におけるダイナミックパーキング制御が受け付けられる。そして、アクチュエータ５の電動モータ１６は、停止状態から起動して引き作動（ダイナミックパーキング制御）が行なわれ（図２１（ｅ）参照）、同時にモータ電流が増加していく（（ｄ）参照）。また、（ｆ）に示すようにパーキングブレーキランプ４５が点滅する。
そして、ドライバーの意思で一旦ダイナミックパーキング制御を停止しようとして、図２１（ｂ）に示すように、時刻ｔ２でドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷをオフ操作して所定の時間が経過した後にオフが確定すると、電動モータ１６は逆転してコントロールケーブル８の解除（戻し作動）が行なわれる（図２１（ｅ）参照）。なお、パーキングブレーキランプ４５は点滅している（図２１（ｆ）参照）。

次に、ドライバーがダイナミックパーキング制御を再度行なおうとして、時刻ｔ３で操作スイッチ１１の作動ＳＷを操作して所定の時間が経過した後にオンが確定してダイナミックパーキング制御の受け付けが行なわれる。
図２１に示す時刻ｔ４でダイナミックパーキング制御が開始され、このダイナミックパーキング制御が行なわれてコントロールケーブル８が引き作動され、コントロールケーブル８により後輪に制動がかかることで後輪の減速度が大きくなる。減速度が大きくなると、図２１（ｅ）に示すように後輪のロック近傍に近づくためロックの危険性が大となり、これをロック判定部３３で検出して、コントロールケーブル８の戻し作動の解除制御を行なう（図２１のＡ部分参照）。

この状態では、後輪のロックの危険性が無くなるため、再度電動モータ１６を駆動してコントロールケーブル８の引き作動の制御を行なう（図２１のＢ部分）。この引き作動を行なうと後輪の減速度が大きくなり、ロックの危険性が大となるので、コントロールケーブル８を戻す解除制御を行なう（図２１のＣ部分参照）。

このようにして、コントロールケーブル８の戻し作動である解除と、引き作動を繰り返していくと、車体速度と後輪車輪速が徐々に低下していき、通常作動移行閾値であるＶ１（ｋｍ／ｈ）以下になると、上述した通常のスタティックパーキング制御が行なわれて、車体が停止する。
なお、引き作動、戻し作動などのダイナミックパーキング制御と電動モータ１６の制御（正転と逆転）を行なってコントロールケーブル８の引き作動力を調節する低μ路制御が行なわれている期間は、図２１（ｇ）に示すようにパーキングブレーキランプ４５は点滅している。

また、図２１（ｂ）に示すように、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下になっている場合で操作スイッチ１１の作動ＳＷをオフ操作してオフが確定しても解除動作は行なわれず、電動モータ１６はコントロールケーブル８が所定の目標荷重になるまで引き作動が行なれる。
コントロールケーブル８の引き作動が完了して電動モータ１６がオフされると同時にパーキングブレーキランプ４５が点滅から点灯に移行する（図２１（ｅ）（ｆ）参照）。

このようにして、後輪のロックの危険性があるときは、ロックの回避を優先した低μ路制御を行なうことで、後輪をロックさせずに車両を停止させることができる。
特に、低μ路制御では、前記電動モータ１６をコントロールケーブル８の戻し作動である解除と、コントロールケーブル８の引き作動の順序で繰り返して制御を行なっているので、後輪をロックさせずにスムーズに停止させることができる。なお、これらの低μ路制御は、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下になるまで繰り返して行なわれる。

次に、ステップＳ４７における減速度の確保を優先した高μ路制御について説明する。図２２（ｂ）において、時刻ｔ１でドライバーが操作スイッチ１１の作動ＳＷをオン操作して所定の時間経過後にオンが確定してダイナミックパーキング制御が受け付けられ、アクチュエータ５の電動モータ１６は、停止状態から起動して引き作動が行なわれる（図２２Ａ部分参照）。また、（ｆ）に示すようにパーキングブレーキランプ４５が点滅する。

このコントロールケーブル８の引き作動にて後輪の減速度が時刻ｔ２で判定閾値より高くなると（図２２（ｃ）参照）、電動モータ１６を停止させる（図２２のＢ部分参照）。電動モータ１６を停止させてコントロールケーブル８の引き作動を停止させると減速度が下がっていくため、減速度の判定閾値を超える時刻ｔ３で再び電動モータ１６を駆動して引き作動を行なう（図２２（ｃ）参照）。
また、この引き作動を行なっていると、減速度が上がっていくため、減速度が判定閾値より上がる時刻ｔ４で電動モータ１６を停止させる（図２２Ｄ部分参照）。

減速度の判定閾値より減速度が上がるか、下がるかでコントロールケーブル８の引き作動と停止を繰り返して、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下になるとオート作動にて車両が停止する。電動モータ１６が停止すると図２２（ｆ）に示すように、パーキングブレーキランプ４５が点滅から点灯へと移行する。
このように、高μ路制御では、予め設定した減速度の閾値より減速度が低い場合には前記電動モータ１６を駆動し、減速度が閾値より高い場合には前記電動モータ１６を停止させるようにしているので、減速度を優先した高μ路に適したブレーキ性能を提供することができる。なお、図２２（ｂ）に示すように、このオート作動に入る車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以下において、操作スイッチ１１をオフ操作してオフが確定してもオート作動が継続して行なわれる。

このように本実施形態では、ロック判定部３３により後輪のロックの危険性があると判定された場合には低μ路を走行しているとしてロックの回避を優先して制御する低μ路制御を行ない、ロック判定部３３により後輪のロックが回避されると判定された場合には高μ路を走行しているとして車両の減速度の確保を優先して制御する高μ路制御を行なうようにしていることで、低μ路、高μ路それぞれに適したブレーキ性能を提供することができる。
また、低μ路では、減速度が低くても後輪がロックし易いため、ロック回避を優先した制御を行なっているので、後輪をロックさせずに停止することができる。さらに、高μ路では、減速度が高くなると後輪がロックするため減速度を優先する制御をしているので、後輪をロックさせずにすばやく停止させることができる。また、高μ路から低μ路へ移動した場合、低μ路から高μ路へ移動した場合にでもそれぞれ適したブレーキ性能を提供することができる。

次に、図２３により車輪速情報が受け取れない場合でも減速度を確保しつつ、ある程度のロック回避が行なえるブレーキ性能を提供する場合について説明する。ダイナミックパーキング制御を行なっているときに、ステップＳ５１で車輪速情報の受信の判定を行ない、車輪速情報の受信ができている場合には、ステップＳ４３以降に移行する。なお、車輪速情報が受信できている場合は、図１９の場合と同様なので、同じステップ番号を付している。

イグニッションスイッチ２１がオフされた場合、あるいは車内ＬＡＮが失陥した場合は、車輪速情報あるいは、車速情報が読めなくなる。そのため、前後の車輪速差や車輪速から減速度合いでロック回避を行なう動的パーキング（ダイナミックパーキング）の制御方法では、高い確率でロック回避などの機能を喪失してしまうことになる。
そこで、車速、車輪速情報がなくても、ＥＰＫＢコントローラ１０に搭載された傾斜センサ４３により減速度をモニタリングし、一定以上の減速度が確保できれば引き作動を停止し、且つコントロールケーブル８の引き速度を正常時より減じることで、手操作での作動／解除もコントロールし易くするようにしている。

すなわち、ステップＳ５１で車速、車輪速情報などが受け取れない場合にはステップＳ５２に進み、傾斜センサ４３により減速度を判定し、減速度が低い場合にはステップＳ５１に戻る。減速度が高い場合には、ステップＳ５３に移行してフェールセーフ制御が行なわれる。
すなわち、ステップＳ５３においては、電動モータ１６に印加する電圧（パルス出力）のデューティ比を変えることで（デューティ比を小さくすることで）、コントロールケーブル８の引き速度を正常より減じるようにしている。これにより引き速度が遅くなることで、ドライバーの操作スイッチ１１での手操作による調整がし易くなる。つまり、作動／解除という少し引いて戻すという操作がし易くなる。このようにして、減速度を確保しつつ、ある程度のロック回避を実現することができる。

なお、これらの車速、車輪速情報がない場合の上述の制御は、ＥＰＫＢコントローラ１０の制御装置３０にて行なわれる。

本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキ装置を搭載した車両の概略構成図である。 本発明の実施の形態における操作スイッチの構成図である。 本発明の実施の形態におけるアクチュエータの一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態におけるストローク量、モータ電流と斜度や荷重との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるブロック図である。 本発明の実施の形態におけるマニュアル作動開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル作動開始のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるオート作動開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるオート作動開始におけるタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオンの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオフの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるイグニッションがオンからオフの場合のマニュアル／オート作動の正常停止を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル解除開始におけるフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるマニュアル解除開始におけるタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合の解除開始のしきい値を示す図である。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるアクセル解除制御を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態における低μ路制御と高μ路制御を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるロックの判定方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態における低μ路制御のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態における高μ路制御のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態における車輪速情報が受信できない場合のフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２、３ 後輪
４ パーキングブレーキ
５ アクチュエータ
８ コントロールケーブル
１０ 電動パーキングブレーキコントローラ
１１ 操作スイッチ
１６ 電動モータ
３０ 制御装置
３３ ロック判定部（ロック判定手段）
４３ 傾斜センサ

Claims (1)

1. 車両の走行中に電動モータ（１６）によりコントロールケーブル（８）を引き作動してパーキングブレーキ（４）を作動させる電動パーキングブレーキ装置において、
   前記コントロールケーブル（８）を運転者のオン操作によって引き作動を行なわしめる作動スイッチと、前記コントロールケーブル（８）を運転者のオン操作によって戻し作動を行なわしめる解除スイッチとを有する操作スイッチ（１１）を備え、
   前記操作スイッチ（１１）の作動スイッチの運転者によるオン操作により、予め設定した車速以上の場合には前記コントロールケーブル（８）を引き作動して車輪に制動をかけるダイナミックパーキング制御を行なう第１の機能を備え、
   前記操作スイッチ（１１）の作動スイッチの運転者によるオン操作により、予め設定した車速以下の場合には前記コントロールケーブル（８）を引き作動して車両が停止するまで車輪に制動をかけるスタティックパーキング制御を行なう第２の機能を備え、
   前記スタティックパーキング制御において前記操作スイッチ（１１）の作動スイッチのオン信号により、イグニッションスイッチ（２１）がオン状態の場合には予め設定した最適荷重に達するまで、あるいは前記イグニッションスイッチ（２１）がオフ状態の場合では予め設定した最大荷重に達するまで前記電動モータ（１６）を駆動して前記コントロールケーブル（８）を引き作動するマニュアル作動を行なう第３の機能を備え、
   前記スタティックパーキング制御においてシフトポジションの位置がパーキングポジションで且つブレーキが踏まれていて、イグニッションスイッチ（２１）がオン状態の場合には予め設定した最適荷重に達するまで、あるいは前記イグニッションスイッチ（２１）がオフ状態の場合では予め設定した最大荷重に達するまで前記電動モータ（１６）を駆動して前記コントロールケーブル（８）を引き作動するオート作動を行なう第４の機能を備え、
   車両の停車時の傾斜角度や車両の減速度が検出可能な傾斜センサ（４３）を有し、
   車速、車輪速情報がない場合には、前記傾斜センサ（４３）にて減速度を監視し、前記ダイナミックパーキング制御において前記減速度が予め設定した閾値より低い場合には前記電動モータ（１６）を駆動して前記コントロールケーブル（８）の引き作動を行ない、減速度が前記閾値より高い場合には前記引き作動を停止させ、且つ、前記操作スイッチ（１１）の作動スイッチまたは解除スイッチがオン状態である間に前記コントロールケーブル（８）の引き作動または戻し作動する速度である該コントロールケーブル（８）の引き速度を、前記マニュアル／オート作動の引き作動における最適荷重や最大荷重に対応した電動モータ（１６）の電流値に達するまでの引き速度より減じる制御手段を備えていることを特徴とする電動パーキングブレーキ用制御装置。

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