JP5880523B2 - 電動パーキングブレーキ用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パーキングブレーキ用制御装置に係り、特に、パーキングブレーキ要求に従って駆動されることにより、摩擦材を車輪側の被摩擦材に接触させて該摩擦材と該被摩擦材との摩擦によって車輪の回転を規制するブレーキ力を発生させる電動モータを備えるものに関する。

従来、電動モータを備える電動パーキングブレーキ用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。電動モータは、パーキングブレーキの要求があった場合に、摩擦材を車輪側に取り付けられた被摩擦材に押し当てるための押圧力を発生させるように駆動される。かかる電動モータの駆動が行われると、摩擦材と被摩擦材との間に摩擦が生じて車輪の回転を規制するブレーキ力が発生する。また、制御装置は、摩擦材が被摩擦材に接触する前に電動モータに流れた電流を無負荷時電流として検出して、その無負荷時電流に対して目標モータ電流値上昇量を加算した値を制御目標電流として設定する。そして、無負荷時電流からのモータ電流の上昇量が目標モータ電流上昇量を超えた場合に、電動モータの駆動を停止させる。

特開２０１０−７６４７９号公報

ところで、上記した電動パーキングブレーキシステムでは、駐車性能を十分に発揮させるうえで、電動モータに必要な電圧を印加することが必要である。電動モータに印加する電圧が不足すると、電動モータによる駐車性能が十分に発揮されない。ここで、電源＋側端子と電源−側端子との間の電圧が同じであっても、その電源線路上の回路抵抗が大きいほど、電動モータに印加される電圧が小さくなるので、その回路抵抗の大きさによってはそのままではその電動モータにより駐車に必要なブレーキ力を発生させることができないことが起こり得る。

しかし、上記した特許文献１記載の制御装置では、電動モータを駆動するうえで電源線路上の回路抵抗の大きさが考慮されておらず、また、電動モータに印加される電圧が検出されていないと共に、その回路抵抗が大きい場合に駐車に必要なブレーキ力を発生させるための措置が規定されていない。このため、電源線路上の回路抵抗によっては、電動モータに印加される電圧が必要な電圧に達せず、その電動モータに目標モータ電流が流れず、その結果として、駐車性能が十分に発揮されない事態が生じ得る。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電源線路上の回路抵抗が比較的大きくても電動モータにより駐車に必要なブレーキ力を発生させることが可能な電動パーキングブレーキ用制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、パーキングブレーキ要求に従って駆動されることにより、摩擦材を車輪側の被摩擦材に接触させて該摩擦材と該被摩擦材との摩擦によって車輪の回転を規制するブレーキ力を発生させる電動モータを備える電動パーキングブレーキ用制御装置であって、前記電動モータの駆動開始後の突入電流の発生から前記摩擦材と前記被摩擦材との接触までの前記電動モータに負荷が作用しない無負荷状態での消費電流を検出する無負荷電流検出手段と、電源線路上の２点間で前記電動モータに印加されている電圧をモニタ電圧として検出する電圧モニタ手段と、前記無負荷電流検出手段により検出された前記無負荷状態での消費電流と、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧と、に基づいて、前記２点間での回路抵抗を算出する抵抗算出手段と、前記抵抗算出手段により算出された前記回路抵抗と、制御目標電流と、に基づいて、前記ブレーキ力を発生させるのに前記電動モータの駆動に必要な前記２点間での必要電圧を算出する必要電圧算出手段と、前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧と、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧と、の比較結果に基づいて、前記電動モータに前記制御目標電流以上の電流を流すための処理を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧が前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧以上である場合は、通常どおりの手法で前記電動モータに電流を流す通常制御を行う一方、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧が前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧未満である場合は、前記通常制御によって前記電動モータに流す電流よりも多くの電流を前記電動モータに流すバックアップ制御を行う電動パーキングブレーキ用制御装置により達成される。

本発明によれば、電源線路上の回路抵抗が比較的大きくても電動モータにより駐車に必要なブレーキ力を発生させることができる。

本発明の一実施例である電動パーキングブレーキ用制御装置の構成図である。 本実施例の電動パーキングブレーキシステムの回路構成図である。 本実施例の電動パーキングブレーキシステムの断面図である。 本実施例の電動パーキングブレーキシステムが有する電動モータの駆動時における消費電流波形の概略図である。 本実施例の電動パーキングブレーキ用制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

以下、図面を用いて、本発明に係る電動パーキングブレーキ用制御装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である電動パーキングブレーキ用制御装置１０の構成図を示す。また、図２は、本実施例のシステム１２の断面図を示す。

本実施例の電動パーキングブレーキシステム（以下、単にシステムと称す。）１２は、車両に搭載されており、駐車時にその車両の車輪の回転を規制するアクチュエータである。システム１２は、電動モータ１４を備えている。システム１２は、電動モータ１４が所定位置まで回転駆動されることにより車輪の回転を規制するブレーキ力を発生させるものである。尚、本実施例では、システム１２は、車両運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作に応じた踏力で車輪を制動させるブレーキ力を発生させるサービスブレーキシステムと一部で兼用されるアクチュエータである。

電動パーキングブレーキ用制御装置（以下、単に制御装置と称す。）１０は、電動モータ１４にじか線である配線１６を介して接続する電子制御ユニット（以下、電動パーキングブレーキＥＣＵと称す。）１８を備えている。電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、予めＲＯＭに記憶されているプログラムに従って電動モータ１４の駆動を制御する。電動モータ１４は、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８からの駆動指令に従って電圧印加されることにより回転駆動される。

電動パーキングブレーキＥＣＵ１８には、じか線である配線２０を介して操作スイッチ２２が接続されている。操作スイッチ２２は、車両駐車のために車両運転者により操作されるスイッチであって、オン操作が行われた場合に配線２０を介して電動パーキングブレーキＥＣＵ１８に向けてオン操作信号を出力する。電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、配線２０を介した操作スイッチ２２からの信号に基づいて、車両運転者によりパーキングブレーキが要求されているか否かを判別する。

電動パーキングブレーキＥＣＵ１８には、また、ＣＡＮなどの通信バス２４を介して各種ＥＣＵ・センサ（以下、他ＥＣＵ等と称す。）２６が接続されている。他ＥＣＵ等２６は、車両に現に生じている温度（例えば、電動モータ１４の温度）を示す情報を出力するもの（２６ａ）、車両に現に生じている前後方向における勾配を示す情報を出力するもの（２６ｂ）、又は、車両のブレーキ油圧システムに現に生じている油圧を示す情報を出力するもの（２６ｃ）などである。電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、通信バス２４を介した他ＥＣＵ等２６からの信号に基づいて、車両に現に生じている上記した各種状態を示す情報を取得し、その取得した情報に基づいて、電動モータ１４に発生させるべきブレーキ力及びそのブレーキ力を発生させるための電動モータ１４に流通させるべき制御目標電流を算出し、そのブレーキ力が発生するように電動モータ１４の駆動を制御する。

システム１２は、ホイルシリンダを構成するボディ３０を備えている。ボディ３０は、中空シリンダ状に形成されており、その中空内にブレーキ液圧を導入することができるように構成されている。ボディ３０の中空内には、回転軸３２、推進軸３４、及びピストン３６が収容される。

回転軸３２は、棒状に延びた部材である。回転軸３２の一端は、ボディ３０の一端面に形成された挿入孔３８に挿入されて軸支されている。挿入孔３８には、回転軸３２を軸支するための軸受け４０が配置されていると共に、ボディ３０の中空内のブレーキ液圧がその挿入孔３８を通じて外部へ漏れ出すのを防止するためのＯリングなどのシール部材４２が配置されている。回転軸３２は、挿入孔３８に挿入されて軸受け４０に軸支されつつ回転する。

回転軸３２の一端には、平歯車４４が連結されている。平歯車４４には、平歯車４６が噛合されている。平歯車４４，４６は、互いに所定の回転比率で回転する。平歯車４６には、電動モータ１４の出力軸が連結されている。平歯車４６は、電動モータ１４が回転駆動されることにより回転する。上記の回転軸３２は、電動モータ１４の回転駆動に伴って平歯車４４，４６が回転することにより回転する。また、回転軸３２の他端の外周面には、雄ねじ溝４８が形成されている。

推進軸３４は、中空筒状に形成された部材であって、円柱状又は多角形状に形成されることで回転軸３２が回転してもその回転中心で回転しないように構成されている。推進軸３４の一端面には、挿入孔５０が形成されている。挿入孔５０の内周面には、雌ねじ溝５２が形成されている。上記の回転軸３２はその挿入孔５０に挿入されており、その回転軸３２の雄ねじ溝４８はボディ３０の雌ねじ溝５２に螺合している。回転軸３２の他端は、推進軸３４の中空内に突出可能である。

回転軸３２と推進軸３４とは、雄ねじ溝４８と雌ねじ溝５２との噛み合いにより回転軸３２が回転した際に軸方向に相対変位する。すなわち、電動モータ１４の回転駆動によって回転軸３２が回転すると、雄ねじ溝４８と雌ねじ溝５２との噛み合いにより、推進軸３４が回転することなく、回転軸３２の回転力がその推進軸３４を軸方向に変位させる力に変換されることで推進軸３４が軸方向に変位する。また、電動モータ１４の回転駆動が停止されると、回転軸３２の回転が停止されて推進軸３４の軸方向変位が停止され、雄ねじ溝４８と雌ねじ溝５２との噛み合いによる摩擦力により推進軸３４がその停止位置に保持される。

ピストン３６は、円筒状又は多角筒状に形成された部材であって、上記の推進軸３４の外周を囲むように構成されている。ピストン３６の筒内には、推進軸３４が軸方向に変位可能に挿入されている。ピストン３６の一端（図２において左端）寄りには、内周側の筒部を閉じる底部５４が設けられている。底部５４は、推進軸３４の一端（図２において左端）が当接し得る部位である。また、ピストン３６は、その外壁面がボディ３０の内壁面に接するように形成されている。ボディ３０の内壁には、ボディ３０の中空内のブレーキ液圧がピストン３６の外壁面とボディ３０の内壁面との間を通じて外部へ漏れ出すのを防止するためのシール部材５６が配置されている。

ピストン３６は、その底部５４が推進軸３４の軸方向への変位によってその推進軸３４の一端に押圧されることにより、ボディ３０に対して軸方向一方側（図２において左方）へ変位することができる。また、ピストン３６は、ボディ３０の中空内にブレーキ液圧が導入されることにより、推進軸３４から独立してボディ３０に対して軸方向一方側（図２において左方）へ変位することができる。すなわち、ピストン３６は、推進軸３４による押圧とブレーキ液圧との双方によりボディ３０に対して軸方向一方側（図２において左方）へ変位することができる。

推進軸３４が電動モータ１４が回転駆動される前の初期位置にある状況においてボディ３０の中空内にブレーキ液圧が導入されていなければ、ピストン３６がリターンスプリング（図示せず）による弾性力又はその中空内の負圧によりその中空内の軸方向他方側（図２において右方）へ変位して保持される。また、電動モータ１４が回転駆動されて推進軸３４が初期位置から軸方向一方側へ変位された後、ボディ３０の中空内のブレーキ液圧が小さくなっても、その変位した推進軸３４によってピストン３６の軸方向他方側への変位が規制される。

ピストン３６の一端には、ブレーキパッド５８が取り付けられて配置されている。ブレーキパッド５８は、車輪に固定されてその車輪と一体で回転するブレーキディスク５９の、軸方向に向いた端面に接触される部材である。ブレーキディスク５９は、２つのブレーキパッド５８により軸方向両側から挟持されることにより制動される。ブレーキパッド５８は、ピストン３６の軸方向変位に伴って軸方向（図２における左右方向）へ移動されると共に、ピストン３６の変位停止に伴って移動停止されて保持される。

上記したシステム１２において、操作スイッチ２２がオン操作されると、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、パーキングブレーキが要求されたとして、ブレーキ力を発生させるロック制御を実行する。具体的に、車両状態に基づいて電動モータ１４に発生させるべきブレーキ力を算出したうえで、電動モータ１４に対して駆動指令を行う。電動モータ１４が電動パーキングブレーキＥＣＵ１８からの駆動指令に従って一方向（正方向）に回転駆動されると、平歯車４６の回転に伴って平歯車４４及び回転軸３２が正方向に回転する。回転軸３２が正方向に回転すると、雄ねじ溝４８と雌ねじ溝５２との噛み合いにより推進軸３４が軸方向一方側へ変位する。

かかる推進軸３４の軸方向一方側への変位によりその推進軸３４がピストン３６の底部５４に当接した後、更に推進軸３４が軸方向一方側へ変位すると、その推進軸３４がピストン３６の底部５４を押圧することでそのピストン３６が軸方向一方側へ移動される。そして、ピストン３６の先端のブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触するまで推進軸３４の軸方向一方側への変位が継続すると、その後、ブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触してブレーキ力が発生する。

ブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触してブレーキ力が発生すると、電動モータ１４に作用する負荷が増大するので、消費電流が増大する。電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、ロック制御を開始した後、電動モータ１４に電圧印加するための電源＋側端子（電源端子）と電源−側端子（接地端子）との間の電源線路上に流れる電流Ｉを検出して、その検出した電流Ｉが車両状態から設定した制御目標電流に達するか否かを判別する。そして、電流Ｉが制御目標電流に達した場合は、電動モータ１４により所望のブレーキ力が発生したとして、電動モータ１４への電圧印加を停止して電動モータ１４の回転駆動を停止させることによりロック制御を完了する。尚、電動モータ１４の回転駆動が停止されてロック制御が完了しても、推進軸３４が停止位置に保持されることで、ブレーキ力が保持される。

また、操作スイッチ２２がオフ操作されると、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、パーキングブレーキの要求が解除されたとして、ブレーキ力の発生を解除させるリリース制御を実行する。具体的には、電動モータ１４に対して駆動解除指令を行う。電動モータ１４が電動パーキングブレーキＥＣＵ１８からの駆動解除指令に従って他方向（逆方向）に回転駆動されると、平歯車４６の回転に伴って平歯車４４及び回転軸３２が逆方向に回転する。回転軸３２が逆方向に回転すると、雄ねじ溝４８と雌ねじ溝５２との噛み合いにより推進軸３４が軸方向他方側へ変位する。

ブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触する状態から推進軸３４が軸方向他方側へ変位すると、ピストン３６の軸方向他方側への変位が許容されることで、ブレーキパッド５８の、ブレーキディスク５９との接触が解除されて、ブレーキ力の発生が解除される。尚、推進軸３４の軸方向他方側への変位すなわち電動モータ１４の逆方向への回転駆動は、推進軸３４の一端とピストン３６の底部５４との間に所定のクリアランスが確保されるまで行われる。そして、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、そのクリアランスが確保された時点で、電動モータ１４への電圧印加を停止して電動モータ１４の逆回転駆動を停止させることによりリリース制御を完了する。

また、上記したシステム１２において、ブレーキペダルが踏み込み操作されると、その踏み込み操作に応じた踏力でブレーキ液圧がボディ３０の中空内に導かれる。ボディ３０の中空内にブレーキ液圧が導かれると、そのブレーキ液圧によりピストン３６が軸方向一方側へ移動されて、ブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触してブレーキ力が発生する。

ところで、本実施例のシステム１２において、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、操作スイッチ２２によるパーキングブレーキ要求がなされたと判定した場合に、車両の状態に応じて電動モータ１４に発生させるべきブレーキ力を算出し、その算出したブレーキ力が発生するように電動モータ１４の駆動を制御する。具体的には、電動モータ１４に所定の電圧を印加してその電動モータ１４に電流を流すことで電動モータ１４を回転駆動させる。

電動モータ１４への必要な電圧の印加によってその電動モータ１４に制御目標電流が流通する場合は、その電動モータ１４が要求どおりに回転駆動されるので、システム１２が車両の駐車性能を十分に発揮することが可能である。一方、電動モータ１４に印加される電圧が必要な電圧に満たない場合は、その電動モータ１４に流通する電流が制御目標電流に達せず、その電動モータ１４が要求どおりに回転駆動されないので、車両の駐車性能が十分に発揮されない事態が生ずる。

具体的には、電動モータ１４に電圧印加するための電源端子と接地端子との間の電源線路上の回路抵抗は、変動し得る。この点、電源端子と接地端子との間の電圧が同じである状況においては、上記の回路抵抗が大きいほど、電動モータ１４本体の両端に実際に印加される電圧が小さくなる。このため、上記の回路抵抗の大きさによっては通常の制御ではその電動モータにより駐車に必要なブレーキ力を発生させることができないことが起こり得る。

そこで、本実施例のシステム１２では、電源線路上の回路抵抗が比較的大きくても電動モータ１４に適切に制御目標電流を流すことでその電動モータ１４により車両駐車に必要なブレーキ力を発生させることとしている。以下、図３〜図５を参照して、本実施例の特徴部について説明する。

図３は、本実施例の電動パーキングブレーキシステム１２の回路構成図を示す。図４は、本実施例のシステム１２が有する電動モータ１４の駆動時における消費電流波形の概略図を示す。また、図５は、本実施例のシステム１２において電動パーキングブレーキＥＣＵ１８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例において、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、操作スイッチ２２によるパーキングブレーキ要求がなされたと判定した場合、電動モータ１４への電圧印加を行った後、電動モータ１４に電圧印加するための電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の２点に生ずる電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２を、電動モータ１４に印加される電圧としてモニタすると共に、その電源線路上に流れる電流Ｉを流通電流として検出する。尚、この流通電流の検出は、例えば、電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上（例えば、下記の抵抗ｒ３と入力端子Ｂとの間など）に設けた、抵抗値が既知であるシャント抵抗６４の両端電圧に基づいて行われるものとすればよい。

上記の如く電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の２点に生ずる電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２がモニタされる構成では、図３に示す如く、電源端子６０と電動パーキングブレーキＥＣＵ１８の入力端子（具体的には、電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１がモニタされる端子）Ａとの間に抵抗ｒ１が、入力端子Ａと電動モータ１４との間に抵抗ｒ２が、電動モータ１４と電動パーキングブレーキＥＣＵ１８の入力端子（具体的には、電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２がモニタされる端子）Ｂとの間に抵抗ｒ３が、入力端子Ｂと接地端子６２との間に抵抗ｒ４が、それぞれ生ずる。各抵抗ｒ１〜ｒ４の抵抗値が想定のものよりも大きいと、電動モータ１４本体の両端に印加される電圧が想定のものに達せず、車両駐車に必要なブレーキ力が発生しないおそれがある。

これに対して、本実施例において、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、操作スイッチ２２によるパーキングブレーキ要求がなされることにより電動モータ１４への電圧印加が開始された後、（１）電源線路上の抵抗ｒ１〜ｒ４（特に、抵抗ｒ２及びｒ３）の大きさを算出し、（２）その抵抗ｒ２及びｒ３の大きさと、車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるための制御目標電流Ｉｔａｒｇｅｔと、に基づいて、車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるのに電動モータ１４の回転駆動に必要な必要電圧Ｖｎｅｅｄを算出し、（３）その必要電圧Ｖｎｅｅｄとモニタ電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）とを比較し、（４）その比較結果に基づいて電動モータ１４の駆動を制御する。

電源線路上の抵抗ｒ２，ｒ３は、電動モータ１４に負荷が作用しない無負荷状態で上記の電源線路に流れる電流（消費電流）Ｉ０と、その際のモニタ電圧の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）と、に基づいて算出可能である。

電動モータ１４への電圧印加が開始されることでその電動モータ１４の回転駆動が開始された直後は、電動モータ１４に電流値の大きな突入電流がパルス的に流通する（図４に破線で示す領域Ａ）。かかる突入電流が発生してから、電動モータ１４の回転駆動によってブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触するまで（特に、推進軸３４の一端とピストン３６の底部５４との間に所定のクリアランスが確保されている状態からその推進軸３４の一端がピストン３６の底部５４に当接するまで）は、電動モータ１４に負荷がほとんど作用しない無負荷状態が形成されるので、電源線路での消費電流がゼロ以上の略一定値にある程度の時間長さだけ維持される（図４に破線で示す領域Ｂ）。この点、上記の無負荷状態における消費電流（無負荷電流）Ｉ０をシャント抵抗６４の両端電圧に基づいて検出できれば、上記の抵抗ｒ２，ｒ３の大きさを算出することが可能である。

そして、推進軸３４の一端とピストン３６の底部５４との間に所定のクリアランスが確保されている状態からブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触した後（特に、その推進軸３４の一端がピストン３６の底部５４に当接した後）は、電動モータ１４に作用する負荷が徐々に増大するので、電源線路での消費電流がその負荷の大きさに比例して上昇する（図４に破線で示す領域Ｃ）。

電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、操作スイッチ２２からの信号に基づいてパーキングブレーキが要求されているか否かを判別した結果、パーキングブレーキ要求がなされたと判定した場合、電動モータ１４への電圧印加を開始してロック制御を開始する（ステップ１００）。

電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、ロック制御の開始後、シャント抵抗６４の両端電圧に基づいて電源線路上の電流Ｉを検出することでその検出電流Ｉの波形を測定したうえで、その電流波形に基づいて、突入電流の発生後に略一定となる無負荷電流Ｉ０を検出する。また、この無負荷電流Ｉ０の検出時、電源線路上の電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２をモニタして、それらの電圧の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）を算出する。そして、無負荷電流Ｉ０と差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）とに基づいて、次式（１）に示す如く、電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の、電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２がモニタされる２点間での抵抗（ｒ２＋ｒ３）を算出する（ステップ１０２）。

（ｒ２＋ｒ３）＝（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）／Ｉ０・・・（１）
次に、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、上記の如く算出した抵抗（ｒ２＋ｒ３）と、車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるための制御目標電流Ｉｔａｒｇｅｔと、既知の電動モータ１４の内部抵抗Ｒａｃｔと、に基づいて、次式（２）に示す如く、車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるのに電動モータ１４の回転駆動に必要な上記の電源線路上の２点間での必要電圧Ｖｎｅｅｄを算出する（ステップ１０４）。

Ｖｎｅｅｄ＝Ｉｔａｒｇｅｔ・（ｒ２＋ｒ３＋Ｒａｃｔ） ・・・（２）
そして、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、上記の如く算出した必要電圧Ｖｎｅｅｄと、モニタした電源線路上の電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２の差圧と、を比較する（ステップ１０６）。その比較の結果、Ｖｎｅｅｄ≦（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）が成立する場合、すなわち、Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１≧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２‐Ｉｔａｒｇｅｔ×Ｉ０×Ｒａｃｔ／（Ｉｔａｒｇｅｔ−Ｉ０）が成立する場合は、電動モータ１４への現状のままの電圧印加で制御目標電流以上の電流が流れて正常に車両駐車に必要なブレーキ力を発生させることができるので、通常どおり電動モータ１４の駆動制御を行う（ステップ１０８）。

一方、Ｖｎｅｅｄ＞（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）が成立する場合、すなわち、Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１＜Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２‐Ｉｔａｒｇｅｔ×Ｉ０×Ｒａｃｔ／（Ｉｔａｒｇｅｔ−Ｉ０）が成立する場合は、電動モータ１４への現状のままの電圧印加では制御目標電流以上の電流が流れず車両駐車に必要なブレーキ力を発生させることができないので、次に、電動モータ１４への電圧印加について予め定められているバックアップ制御によって制御目標電流以上の電流が流れて正常に車両駐車に必要なブレーキ力を発生させる性能が確保されるか否かを判別する（ステップ１１０）。

尚、上記のバックアップ制御は、例えば、電源端子６０と接地端子６２との間の電源電圧を上昇させること、或いは、電動モータ１４が左右輪それぞれに対応して設けられかつそれらの電動モータ用ハーネスとして共用部分がある場合は両方の電動モータ１４を同時に動作させることなく片側の電動モータ１４を一つずつ動作させる（例えば、逆位相でディーティ制御する）ことなどにより、通常制御時のものよりも電動モータ１４に印加される電圧を高くしてその電動モータ１４に流す電流を多くすることである。

電動パーキングブレーキＥＣＵ１８は、上記ステップ１１０においてバックアップ制御で性能が確保されると判別した場合は、次に、そのバックアップ制御を実行する（ステップ１１２）。かかる制御が実行されると、電動モータ１４に制御目標電流以上の電流が流れて、正常に車両駐車に必要なブレーキ力が発生する。一方、バックアップ制御で性能が確保されないと判別した場合は、次に、システム１２に故障が生じているとして異常確定を行う（ステップ１１４）。かかる異常確定が行われると、システム異常のダイアグ記憶がなされて、車両運転者への警告表示や警報などが行われることにより、車両運転者に操作スイッチ２２のオン操作とは別の車両駐車に必要な措置を講ずるように促す処理が実行される。

上記ルーチンの処理によれば、モニタ電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）が必要電圧Ｖｎｅｅｄ以上である場合は、電動モータ１４への通常どおりの電圧印加により電動モータ１４に制御目標電流以上の電流を流すことができる。

一方、上記の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）が必要電圧Ｖｎｅｅｄ未満である場合において、バックアップ制御によって制御目標電流以上の電流が流れて正常に車両駐車に必要なブレーキ力を発生させる性能が確保されるときは、上記した通常の制御に代えてそのバックアップ制御を実行することにより電動モータ１４に制御目標電流以上の電流を流すことができる。

また、上記の差圧（Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１−Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２）が必要電圧Ｖｎｅｅｄ未満である場合において、バックアップ制御によって上記の性能が確保されないときは、システム１２に故障が生じているとしてダイアグ異常を確定させることができる。

このように、本実施例によれば、電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の回路抵抗が大きいことで、通常制御では印加電圧不足により電動モータ１４に制御目標電流以上の電流を流すことができず車両駐車に必要なブレーキ力を発生させることができないときにも、バックアップ制御の実行により電動モータ１４に制御目標電流以上の電流を流して車両駐車に必要なブレーキ力を発生させることができる。この点、温特などによる電圧降下に起因した通常制御における電動モータ１４への印加電圧不足を、部品故障によるダイアグ異常と区別させることができるので、その印加電圧不足時にもバックアップ制御の実行によって駐車性能を十分に発揮させることができ、不必要にダイアグ異常を確定させるのを回避することができ、ダイアグ発生頻度を低減することができる。

また、本実施例においては、電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の回路抵抗を算出するのに、突入電流が発生してから電動モータ１４の回転駆動によってブレーキパッド５８がブレーキディスク５９に接触するまで（特に、推進軸３４の一端がピストン３６の底部５４に当接するまで）の電流値が安定する無負荷状態での消費電流Ｉ０と、モニタ電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２と、が用いられる。また、無負荷状態での消費電流Ｉ０の検出は、ロック制御における電流検出に用いられるシャント抵抗６４を用いて行われる。従って、本実施例によれば、電源線路上の回路抵抗を、部品追加や回路変更を要することなく算出することができ、また、正確かつリアルタイムに算出することができる。

この点、電源線路上の回路抵抗に基づいて車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるのに電動モータ１４の回転駆動に必要な電源線路上の２点間での必要電圧Ｖｎｅｅｄを算出することができ、そして、電動モータ１４の駆動制御時に電源線路上の２点間に印加された電圧がその必要電圧Ｖｎｅｅｄ以上を満たしているか否かを判別することができるので、上記したバックアップ制御を適切に行うことができ、バックアップ制御により性能が確保されるときは駐車性能を十分に発揮させることができる。

尚、上記の実施例においては、ブレーキパッド５８が特許請求の範囲に記載した「摩擦材」に、ブレーキディスク５９が特許請求の範囲に記載した「被摩擦材」に、それぞれ相当している。また、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８が、電動モータ１４に負荷がほとんど作用しない無負荷状態での消費電流Ｉを検出することにより特許請求の範囲に記載した「無負荷電流検出手段」が、電圧Ｖｍｏｎｉｔｏｒ１，Ｖｍｏｎｉｔｏｒ２をモニタすることにより特許請求の範囲に記載した「電圧モニタ手段」が、上記ステップ１０２において電源端子６０と接地端子６２との間の電源線路上の２点間での抵抗（ｒ２＋ｒ３）を算出することにより特許請求の範囲に記載した「抵抗算出手段」が、上記ステップ１０４において車両駐車に必要なブレーキ力を発生させるのに電動モータ１４の回転駆動に必要な必要電圧Ｖｎｅｅｄを算出することにより特許請求の範囲に記載した「必要電圧手段」が、上記ステップ１０８，１１２において電動モータ１４の駆動制御を行うことにより特許請求の範囲に記載した「制御手段」が、それぞれ実現されている。

また、上記の実施例においては、電動パーキングブレーキＥＣＵ１８が、上記ステップ１１０においてバックアップ制御によって制御目標電流以上の電流が流れて正常に車両駐車に必要なブレーキ力を発生させる性能が確保されるか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載した「性能充足判別手段」が、上記ステップ１１４においてシステム１２に故障が生じているとして異常確定を行うことにより特許請求の範囲に記載した「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。

１０ 電動パーキングブレーキ用制御装置（制御装置）
１２ 電動パーキングブレーキシステム（システム）
１４ 電動モータ
１８ 電動パーキングブレーキＥＣＵ
２２ 操作スイッチ
３０ ボディ
３２ 回転軸
３４ 推進軸
３６ ピストン
４８ 雄ねじ溝
５２ 雌ねじ溝
５４ 底部
５８ ブレーキパッド
５９ ブレーキディスク
６０ 電源端子
６２ 接地端子
６４ シャント抵抗

Claims (4)

1. パーキングブレーキ要求に従って駆動されることにより、摩擦材を車輪側の被摩擦材に接触させて該摩擦材と該被摩擦材との摩擦によって車輪の回転を規制するブレーキ力を発生させる電動モータを備える電動パーキングブレーキ用制御装置であって、
   前記電動モータの駆動開始後の突入電流の発生から前記摩擦材と前記被摩擦材との接触までの前記電動モータに負荷が作用しない無負荷状態での消費電流を検出する無負荷電流検出手段と、
   電源線路上の２点間で前記電動モータに印加されている電圧をモニタ電圧として検出する電圧モニタ手段と、
   前記無負荷電流検出手段により検出された前記無負荷状態での消費電流と、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧と、に基づいて、前記２点間での回路抵抗を算出する抵抗算出手段と、
   前記抵抗算出手段により算出された前記回路抵抗と、制御目標電流と、に基づいて、前記ブレーキ力を発生させるのに前記電動モータの駆動に必要な前記２点間での必要電圧を算出する必要電圧算出手段と、
   前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧と、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧と、の比較結果に基づいて、前記電動モータに前記制御目標電流以上の電流を流すための処理を実行する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧が前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧以上である場合は、通常どおりの手法で前記電動モータに電流を流す通常制御を行う一方、前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧が前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧未満である場合は、前記通常制御によって前記電動モータに流す電流よりも多くの電流を前記電動モータに流すバックアップ制御を行うことを特徴とする電動パーキングブレーキ用制御装置。
2. 前記電圧モニタ手段により検出された前記モニタ電圧が前記必要電圧算出手段により算出された前記必要電圧未満である場合、前記バックアップ制御によって前記電動モータに流す電流が前記制御目標電流以上になるか否かを判別する性能充足判別手段を備え、
   前記制御手段は、前記性能充足判別手段により前記バックアップ制御によって前記電動モータに流す電流が前記制御目標電流以上になると判別される場合に、該バックアップ制御を実行することを特徴とする請求項１記載の電動パーキングブレーキ用制御装置。
3. 前記性能充足判別手段により前記バックアップ制御によって前記電動モータに流す電流が前記制御目標電流以上にならないと判別される場合に、電動パーキングブレーキシステムに異常が生じていると判定する異常判定手段を備えることを特徴とする請求項２記載の電動パーキングブレーキ用制御装置。
4. 前記バックアップ制御は、前記電動モータに印加する駆動電圧を、前記２点間での電圧が前記必要電圧以上となるように上昇させるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の電動パーキングブレーキ用制御装置。
   

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