(57)【要約】【課題】簡単な構成で、所望の制動力を発揮する電動パーキングブレーキ制御装置を提供する。【解決手段】この電動パーキングブレーキ制御装置は、サービスブレーキのブレーキ液圧を検知する液圧センサと、パーキングブレーキを作動させるモータと、前記モータを駆動する電流を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記サービスブレーキおよび前記パーキングブレーキの作動時に、前記電流の時間に対する勾配が小さくなる変曲点での前記液圧センサにより検出された測定圧力値と、前記変曲点での前記電流の値とに基づいて、前記パーキングブレーキが目標の荷重値で制動動作するための目標電流値を設定し、前記目標電流値を目標に前記電流の制御を行う構成を採る。【選択図】図１
2016011081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービスブレーキのブレーキ液圧を検知する液圧センサと、
パーキングブレーキを作動させるモータと、
前記モータを駆動する電流を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記サービスブレーキおよび前記パーキングブレーキの作動時に、前記電流の時間に対する勾配が小さくなる変曲点での前記液圧センサにより検出された測定圧力値と、前記変曲点での前記電流の値とに基づいて、前記パーキングブレーキが目標の荷重値で制動動作するための目標電流値を設定し、前記目標電流値を目標に前記電流の制御を行う、
電動パーキングブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記パーキングブレーキの作動指令に基づき、初期目標電流値を目標に前記電流の制御を開始し、
前記変曲点が検出された場合に、前記変曲点での電流値と前記測定圧力値とから前記目標電流値を算出し、
前記初期目標電流値と前記目標電流値との差を補正値として算出し、
前記補正値を用いて制御する、
請求項１に記載の電動パーキングブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記サービスブレーキと前記パーキングブレーキとは共通のブレーキ機構により制動動作する構成であり、
前記変曲点は、前記パーキングブレーキの荷重が、前記サービスブレーキの作動により前記パーキングブレーキが前記制動動作に寄与しない第１の荷重から、前記パーキングブレーキが前記制動動作に寄与する第２の荷重に切り替わる点である、
請求項１または請求項２に記載の電動パーキングブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パーキングブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の制動を担う装置（ブレーキ）としては、大別すると、主に走行中に使用するサービスブレーキ（常用ブレーキともいう）と、主に停車中に使用するパーキングブレーキとに分けられる。
【０００３】
サービスブレーキは、一般的な乗用車等では液圧式が用いられており、ペダル踏力によりブレーキ液に圧力を発生させ、制動作動を行う。一方、パーキングブレーキは、常用ブレーキとは別系統のブレーキ系であり、機械的に作動させられる。
【０００４】
パーキングブレーキとしては、電動パーキングブレーキと呼ばれる技術が知られている。電動パーキングブレーキは、パーキングブレーキを作動又は解除する構成として、モータによって駆動されるケーブルを引き操作または戻し操作するアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを用いる（例えば、特許文献１参照）。また、電動パーキングブレーキとサービスブレーキとで同一の構成を共用する技術も知られている。
【０００５】
サービスブレーキについては、制動作動状況の確認のために液圧センサが車両に搭載されているが、電動パーキングブレーキについては、制動作動状況を確認する荷重センサは軽量化および省スペース化のために省くことが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８７２０６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動パーキングブレーキは、所定の荷重でブレーキを作動させるように、モータに供給する目標電流値を設定する。このとき、温度特性による電流値のばらつき、モータ等の装置の個体差ばらつきなどを考慮して、必要とする荷重以上に目標とする荷重値を予め大きく設定する必要がある。このため、部品の耐久性を確保するために、部材を厚くするなどして強化するので、装置構成が大きくなったり、コストが増大したりしてしまう。また、必要以上の荷重を得るため、パーキングブレーキの作動ストロークが大きくなり、作動時間および解除時間が長くなる。この結果、商品性が劣化してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成で、所望の制動力を発揮する電動パーキングブレーキ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る電動パーキングブレーキ制御装置は、サービスブレーキのブレーキ液圧を検知する液圧センサと、パーキングブレーキを作動させるモータと、前記モータを駆動する電流を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記サービスブレーキおよび前記パーキングブレーキの作動時に、前記電流の時間に対する勾配が小さくなる変曲点での前記液圧センサにより検出された測定圧力値と、前記変曲点での前記電流の値とに基づいて、前記パーキングブレーキが目標の荷重値で制動動作するための目標電流値を設定し、前記目標電流値を目標に前記電流の制御を行う構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サービスブレーキおよびパーキングブレーキの作動時に、電流の時間に対する勾配が小さくなる変曲点での液圧センサにより検出された測定圧力値と、変曲点での電流の値とに基づいて、パーキングブレーキが目標の荷重値で制動動作するための目標電流値を設定することにより、目標の荷重値を必要とする荷重に近づけることができるため、簡単な構成で、所望の制動力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電動パーキングブレーキシステムの概略構成を示すブロック図
【図２】荷重及び電流の時間変化を示すグラフ
【図３】電動パーキングブレーキシステムの動作を示すフロー図
【図４】現行の電動パーキングブレーキシステムが考慮する各種ばらつきと、本発明の電動パーキングブレーキシステムが考慮する各種ばらつきとを比較した図
【図５】電動パーキングブレーキシステムの他の動作を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電動パーキングブレーキシステムの概略構成を示すブロック図である。電動パーキングブレーキシステムは、制御装置（例えば、ＥＣＵ）１と、この制御装置１により制御されるアクチュエータ２と、このアクチュエータ２によりケーブル３の引き操作及び戻し操作が行われることで、パーキングブレーキの作動及び解除が行われるブレーキアッセンブリ４等で構成されている。また、電動パーキングブレーキシステムには、パーキングブレーキを作動及び解除するために制御装置１に信号を送る操作スイッチ５が設けられている。さらに、電動パーキングブレーキシステムには、車両の前後方向における道路の傾斜勾配を検出し、検出結果を制御装置１に送る勾配センサ６が設けられている。
【００１４】
アクチュエータ２は、制御装置１により正転及び逆転駆動される正逆回転可能なモータ１１と、このモータ１１の回転数を減速させる複数段のギアからなる減速機構１２と、この減速機構１２の出力にて回転駆動されるスクリュー１３と、このスクリュー１３の回転によりスクリュー１３の軸方向に往復動し、イコライザー機構を構成しているナット１４等で構成されている。
【００１５】
また、ナット１４の一方の端部には図中左側のケーブル３が接続され、ナット１４の他方の端部側は図中右側のケーブル３が接続され、両ケーブル３の他端はブレーキアッセンブリ４側にそれぞれ接続されている。ケーブル３を引き操作及び戻し操作するに従い、シャフト１５が軸方向に往復動する。
【００１６】
なお、制御装置１は、アクチュエータ２のモータ１１を駆動してケーブル３を引き操作する場合には、予め設定しているモータ電流（モータ１１を駆動する電流）となるまで、モータ１１を駆動していき、予め設定しているモータ電流となると、モータ１１が停止され、ケーブル３の引き操作も停止される。
【００１７】
ブレーキアッセンブリ４には、サービスブレーキ２０の作動及び解除を行うホイールシリンダ７も設けられ、パーキングブレーキと同一の構造を共用する。ホイールシリンダ７には、液圧センサ８が設けられており、液圧センサ８がホイールシリンダ７の液圧を測定検知する。液圧センサにて測定検知され液圧は制御装置１へ出力される。
【００１８】
図２は、図１の電動パーキングブレーキシステムについての、サービスブレーキ作動中にパーキングブレーキを操作した場合の荷重及び電流の時間変化を示すグラフである。図中、左側の縦軸がパーキングブレーキの操作時のブレーキアッセンブリ４での荷重（Ｎ）を示し、右側の縦軸がモータ１１に供給される電流（Ａ）を示し、横軸が時間（ｍｓｅｃ）を示している。また、実線は電流の変化を示し、点線は荷重の変化を示している。
【００１９】
７５０ｍｓｅｃあたりでは、それまで１Ａ程度で一定または緩やかに上昇推移していた電流値が４Ａ程度まで急激に上昇し、その後一定の勾配で上昇を続ける。すなわち、７５０ｍｓｅｃ前後では、時間に対する電流の勾配が小さな勾配から大きな勾配になり、さらに、小さい勾配に変化している。このように、電流値の時間変化において小さな勾配から大きな勾配への変化は、例えばドラムブレーキについては、サービスブレーキによりブレーキアッシーが操作されてブレーキシューがドラムに接触した状態では、パーキングブレーキが操作されてブレーキシューをドラムに近い位置へと動かす作動に大きな駆動力を必要とせず、さらにパーキングブレーキを作動させてブレーキシューにより制動力を発生させると大きな駆動力を必要とすることから、急激な駆動力の上昇が必要となることに起因するものである。さらに、パーキングブレーキを操作して、パーキングブレーキによる制動力を上昇させていくと、必要なパーキングブレーキの駆動力は、急激な上昇から、パーキングブレーキの操作に比例した駆動力の上昇へと変化する。そのため、モータの駆動に必要な電流値は、時間に対する電流勾配が小さくなる変曲点が生じることになる。
【００２０】
つまり、時間に対する電流勾配が小さくなる変曲点は、パーキングブレーキの荷重が、サービスブレーキの作動によりパーキングブレーキが制動動作に寄与しない第１の荷重から、パーキングブレーキが制動動作に寄与する第２の荷重に切り替わる点でもある。そのため、ブレーキアッシーが制動に寄与した時点での荷重と時間に対する電流勾配が小さくなる変曲点での荷重との関係が生じるので、この変曲点での電流値に基づいて、荷重と電流値との関係を把握して、十分なパーキングブレーキの作動においての荷重に必要な電流値を容易に算出することができる。
【００２１】
次に、上述した電動パーキングブレーキシステムの動作について図３を用いて説明する。ステップＳＴ０１では、サービスブレーキ２０を作動させ、ステップＳＴ０２では、液圧センサ８がホイールシリンダ７の液圧を検出する。
【００２２】
ステップＳＴ０３では、ステップＳＴ０２で検出した液圧からサービスブレーキ２０の荷重を制御装置１が算出する。制御装置１は、予め、液圧とブレーキの荷重とを対応付ける計算式またはグラフなどを有している。例えば、液圧が１０ＭＰａとした場合、ブレーキ荷重を５００Ｎと算出する。ステップＳＴ０４では、制御装置１がパーキングブレーキ作動指令を行う。
【００２３】
ステップＳＴ０５では、制御装置１が、事前設定された起動時の電流供給の目標である初期目標電流値を目標にモータ１１を駆動する電流の制御を開始し、ステップＳＴ０６では、制御装置１が変曲点を検出したか否かを判定する。変曲点を検出した場合にはステップＳＴ０７に移行し、変曲点を検出できない場合には、初期目標電流値を目標まで電流制御を継続することになり、目標に達したら電流制御を終了する。
【００２４】
ステップＳＴ０７では、ステップＳＴ０６において検出した変曲点の電流値（ここでは、仮に３．６Ａとする）と、ステップＳＴ０３において算出したブレーキ荷重（５００Ｎ）とを制御装置１が関連付け、ステップＳＴ０８では、勾配センサ６が車両の前後方向における道路の傾斜勾配を検出する。
【００２５】
ステップＳＴ０９では、ステップＳＴ０８において検出した傾斜勾配（仮に３０％とする）から必要荷重（１０００Ｎ）を制御装置１が算出し、各種のばらつきを考慮し、目標荷重（１３００Ｎとする）から目標電流値（３．６Ａ×１３００Ｎ／５００Ｎ＝９．４Ａ）を算出し、ステップＳＴ１０では、制御装置１がステップＳＴ０９において算出した目標電流値（９．４Ａ）まで電流制御を行い、目標に達したら電流制御を終了する。ただし、ステップＳＴ０９における目標電流値の算出方法は一例であり、その他の方法でもよい。
【００２６】
図４は、現行の電動パーキングブレーキシステムが考慮する各種ばらつきと、本発明の電動パーキングブレーキシステムが考慮する各種ばらつきとを比較した図である。図４において、○は目標荷重の算出に考慮するばらつきであることを示し、−は考慮しないばらつきであることを示している。
【００２７】
現行システムでは、モータの個体差ばらつき、減速機効率（ギア比）の個体差ばらつき、温度特性による電流値ばらつき、耐久劣化等の耐久による電流値変化、ＥＣＵによる電流値読み取りばらつき、勾配センサの個体差ばらつきを考慮する必要がある。
【００２８】
これに対して、本発明のシステムでは、ＥＣＵによる電流値読み取りばらつき、勾配センサの個体差ばらつき、ホイールシリンダの個体差ばらつきを考慮すればよい。
【００２９】
このように、本発明のシステムでは、現行システムより考慮すべきばらつきが少なく、必要荷重に上積みするマージンを少なくすることができる。これにより、目標荷重を現行システムより小さくすることができ、部品の耐久性を向上させる必要がなく、装置構成の規模及びコストの増大を回避することができる。また、パーキングブレーキの作動ストロークを大きくしないですみ、作動時間および解除時間を短くすることができる。
【００３０】
このように、本実施の形態によれば、サービスブレーキとパーキングブレーキとが作動したときに、変曲点を検出し、変曲点でのサービスブレーキの液圧から算出されるブレーキ荷重と、変曲点でのモータ電流とを関連付け、パーキングブレーキの目標電流値を設定し、目標電流値を目標にモータ電流の制御を行うことにより、パーキングブレーキの必要荷重から目標荷重を算出する際に考慮するばらつきを少なくすることができるので、多くのばらつきを考慮する場合に比べ、目標荷重を低く設定することができる。このため、部品の耐久性を向上させる必要がなく、装置構成の規模及びコストの増大を回避することができる。また、パーキングブレーキの作動ストロークを大きくしないですみ、作動時間および解除時間を短くすることができる。よって、パーキングブレーキは、簡単な構成で、所望の制動力を発揮することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、図３に示す手順で電流制御を行った。しかし、本発明はこれに限らない。例えば、図５に示す手順でもよく、図５では、図３に対して、ステップＳＴ１１を追加した。ステップＳＴ１１では、制御装置１が初期目標電流値とステップＳＴ０９において算出した目標電流値との差を補正値として算出し、ステップＳＴ１２では、ステップＳＴ１１において算出した補正値を用いた電流制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、パーキングブレーキの作動及び解除を行う電動パーキングブレーキを制御する制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  制御装置
２  アクチュエータ
３  ケーブル
４  ブレーキアッセンブリ
５  操作スイッチ
６  勾配センサ
７  ホイールシリンダ
８  液圧センサ
１１  モータ
１２  ギア、減速機構
１３  スクリュー
１４  ナット
１５  シャフト
２０  サービスブレーキ
【図１】
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【図２】
2016011081.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016011081.tif 000006
【図５】
2016011081.tif 000007