電動パーキングブレーキの故障診断装置
【課題】ケーブルを用いた電動パーキングブレーキにおいて、ケーブルに起因する故障か、モータの拘束か、またモータ駆動回路側の断線かを診断すること。
【解決手段】荷重センサ１５からのケーブル張力の変化量が一定以下の場合には、ケーブル張力判断部３１における診断結果にて故障判断部３３は、モータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子の短絡の可能性があると判断する。これにより、ケーブル側に起因する不具合か、モータ駆動回路４１側に起因する不具合であるのかを診断することができる。また、モータ駆動回路４１内の電流測定用端子において大電流が流れていると故障判断部３３が判断した場合には、故障判断部３３はモータ１１の拘束、スイッチング素子の短絡の可能性があると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【解決手段】荷重センサ１５からのケーブル張力の変化量が一定以下の場合には、ケーブル張力判断部３１における診断結果にて故障判断部３３は、モータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子の短絡の可能性があると判断する。これにより、ケーブル側に起因する不具合か、モータ駆動回路４１側に起因する不具合であるのかを診断することができる。また、モータ駆動回路４１内の電流測定用端子において大電流が流れていると故障判断部３３が判断した場合には、故障判断部３３はモータ１１の拘束、スイッチング素子の短絡の可能性があると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーキングブレーキの作動、解除をモータとケーブルにて電動で行なうようにした電動パーキングブレーキに関するものであり、より詳しくはモータ等の故障を診断する電動パーキングブレーキの故障診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パーキングブレーキの作動、解除をモータとケーブルにて電動で行なうこの種の電動パーキングブレーキでは、ケーブルに荷重センサが介装されていて、この荷重センサからケーブルの張力を検出し、パーキングブレーキを作動させる場合には、モータを例えば正転駆動してケーブルの引き作動を行なう。そして、ケーブルの引き作動に伴い荷重センサからのケーブル張力が高くなり、予め設定した張力になった場合に、一定の制動力を確保したとして、モータを停止させてケーブルの引き作動を停止させる。これによりブレーキが掛かった状態となる。
【０００３】
また、パーキングブレーキを解除する場合は、モータを逆転駆動してケーブルの戻し作動（解除）を行ない、荷重センサからのケーブル張力が所定の値まで下がった場合に、ブレーキが解除（開放）されたとしてモータを停止させてケーブルの戻し作動を停止する。これによりブレーキが解除されて走行可能な状態となる。
【０００４】
上記のようにケーブルに介装した荷重センサからのケーブル張力を検出して、パーキングブレーキの作動、解除を行なっているものとして、例えば、下記の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２８３８９号公報
【０００６】
上記特許文献１では、モータの正転駆動によりケーブルを介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記モータの逆転駆動により前記パーキングブレーキを前記ケーブルを介して解除状態にするアクチュエータと、前記パーキングブレーキに作用するケーブルの荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓに応じて前記モータの回転駆動を制御する制御装置とを備え、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓが予め設定されている前記ケーブルの目標引き力の電圧値Ｖｔｃになった時点における前記パーキングブレーキの作動完了後、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓが前記目標引き力の電圧値Ｖｔｃに対して変化した場合に、該出力電圧Ｖｓが前記電圧値Ｖｔｃになるまで前記モータを正転駆動させる制御手段を設けているものである。
【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システムにおいて、パーキングブレーキを作動させる場合には、モータを正転駆動してケーブルを所定の荷重に達するまで引き作動を行ない、また、パーキングブレーキを解除する場合には、ケーブルに荷重がかからない開放される位置までモータを逆転駆動してケーブルを開放する。そのため、パーキングブレーキの作動・解除が確実に行なわれることが必要であるために、荷重センサにより前記ケーブルの状態を検知して、確実にパーキングブレーキの作動・解除を行なうようにしている。
【０００８】
前記特許文献１では、荷重センサによりケーブルの伸びを検出しており、パーキングブレーキの制動状態において、ケーブルの伸びによる引き力低下を防止して、パーキングブレーキの制動を確実にしている。
しかしながら、特許文献１の場合では、荷重センサによりケーブルの伸び等の状態は検知することができるものの、モータの拘束、モータを含めたモータ側の回路の断線等は検知することができない。そのため、ケーブルに起因する不具合か、モータ・回路に起因する不具合かを診断する必要がある。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、ケーブルを用いた電動パーキングブレーキにおいて、ケーブルに起因する故障か、モータの拘束か、またモータ駆動回路側の断線かを診断することを目的とした電動パーキングブレーキの故障診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置では、正逆回転駆動によりケーブル３を介してブレーキアッセンブリ４を作動状態または解除状態とするモータ１１と、前記ケーブル３に加えられる張力を検出する荷重センサ１５とを備えた電動パーキングブレーキの故障診断装置であって、
前記モータ１１の回転駆動を制御する制御装置１を備え、
前記制御装置１は、スイッチング素子により構成されたブリッジ回路の平衡点に前記モータ１１が接続されたモータ駆動回路４１を有し、
前記モータ駆動回路４１において、
前記モータ１１の第一端子Ｍ１が正側第一スイッチング素子Ｑ１と負側第一スイッチング素子Ｑ３との接続点に接続され、前記モータ１１の第二端子Ｍ２が正側第二スイッチング素子Ｑ２と負側第二スイッチング素子Ｑ４との接続点に接続され、
前記第一端子Ｍ１には電圧検出回路４０が接続され、
前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４との間に電流測定用端子４３を備え、
前記モータ１１の駆動により前記ケーブル３に与えられたケーブル張力が、前記荷重センサ１５からの荷重信号により所定値のケーブル張力以上であることを判断するケーブル張力判断部３１と、
前記ケーブル張力が所定値以下の場合に、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１及び前記負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＮとし、前記正側第二スイッチング素子Ｑ２及び負側第一スイッチング素子Ｑ３をＯＦＦとするモータ正回転制御、または前記正側第二スイッチング素子Ｑ２及び負側第一スイッチング素子Ｑ３をＯＮとし、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１及び負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＦＦとするモータ逆回転制御とするモータ回転制御部３２と、
前記モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における前記電流測定用端子４３での電流値が０の場合には前記モータ駆動回路４１の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ１１の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路４１の短絡発生と判断する故障判断部３３を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
（１）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、故障判断部３３により、モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における電流測定用端子４３での電流値が０の場合にはモータ駆動回路４１の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ１１の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路４１の短絡発生と判断するようにしているので、ケーブル３を用いた電動パーキングブレーキにおいて、ケーブル３に起因する電動パーキングブレーキの故障か、モータ駆動回路４１の断線か、モータ１１の拘束か、モータ駆動回路４１の断線を診断することができる。
【００１２】
（２）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、前記故障判断部３３が、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１、前記負側第一スイッチング素子Ｑ３及び前記負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＦＦとし、前記正側第二スイッチング素子Ｑ２をＯＮとして、前記電圧検出回路４０の電圧を測定して前記モータ１１の断線を判断しているので、モータ１１の断線も診断することができる。
【００１３】
（３）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、前記ケーブル張力が所定値以上であった場合に、前記故障判断部３３が、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１と前記正側第二スイッチング素子Ｑ２とをＯＮとし、前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４とをＯＦＦとして、前記モータ１１のブレーキをかけるとともに、前記電流測定用端子４３での電流値を監視して前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４との短絡を監視しているので、スイッチング素子の短絡も診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキシステムの概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における引き作動と解除時のケーブル張力特性と駆動電流特性を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における制御装置内のモータ駆動回路及び電圧検出回路の具体回路を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における「スイッチング素子短絡診断１」の説明図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態における「モータ断線診断」の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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システムの概略ブロック構成図を示し、制御装置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の引き作動、解除がされることで、パーキングブレーキの作動、解除が行な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、この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、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。
【００１６】
アクチュエータ２は、制御装置１により正転、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の回転により該スクリュー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と、後述する荷重センサ１５等で構成されている。
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の他方の端部側は荷重センサ１５を介したケーブル３（図中の右側）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側に接続されている。
【００１７】
上記荷重センサ１５は、ケーブル３に作用する荷重（張力）を検出するものであり、この荷重センサ１５で検出したケーブル張力を制御装置１へ送っている。この荷重センサ１５は、主な構成部材として、シャフト２０と、主ばね２１と、副ばね２２と、マグネット２３と、ホールＩＣ２４等で構成されている。
【００１８】
ケーブル３を引き作動、解除するに従いシャフト２０が軸方向に往復動し、このシャフト２０の往復動と共に、マグネット２３が往復動する。このマグネット２３の往復動により該マグネット２３に対応して配置されているホールＩＣ２４が、ケーブル３の荷重に相当する主ばね２１と副ばね２２との圧縮、伸長変形量に応じた電圧をケーブル張力として制御装置１へ出力するようになっている。
【００１９】
図２は、パーキングブレーキの引き作動と解除時の荷重センサ１５から出力されるケーブル張力特性とモータ１１の駆動電流特性を示し、図２（ａ）が引き作動時を、図２（ｂ）が解除時をそれぞれ示している。
操作スイッチ５からパーキングブレーキの引き作動の指令が制御装置１へ送られると、モータ１１が正転駆動されてケーブル３が引き作動される。ケーブル３が引き作動されると荷重センサ１５からケーブル張力が制御装置１へ送られる。そして、制御装置１では、予め設定したケーブル張力（図２（ａ）の目標ケーブル引き張力ＴＨ）を検出すると、モータ１１を停止させて引き作動を終了する。
【００２０】
また、パーキングブレーキの引き作動の状態から、解除をすべく操作スイッチ５からの信号が制御装置１へ送られると、制御装置１は、モータ１１を逆転駆動して、ケーブル３を解除方向に戻す。制御装置１では、荷重センサ１５からのケーブル張力が予め設定した値（図２（ｂ）の目標ケーブル戻し張力ＴＬ）を検出した場合には、パーキングブレーキの解除が終了したとしてモータ１１を停止させる。このようにして、パーキングブレーキの引き作動、解除が行なわれる。
【００２１】
図３は本発明の電動パーキングブレーキに関連したブロック図を示し、制御装置１は、マイクロコンピュータからなるＣＰＵ（ Central Processing Unit )３０と、電圧検出回路４０と、モータ駆動回路４１とで構成されている。また、ＣＰＵ３０は、ケーブル張力判断部３１と、モータ回転制御部３２と、故障判断部３３と、制御部３４と、記憶部３５等で構成されている。
上記制御部３４は、所定のプログラムの手順に沿って全体を制御するものであり、また、記憶部３５は、前記プログラムを格納しているＲＯＭや、荷重センサ１５等からのデータを一時的に保存するＲＡＭ等で構成されている。
【００２２】
上記ケーブル張力判断部３１は、荷重センサ１５からの荷重信号によりケーブル３の張力が所定値のケーブル張力以上であることを判断するものであり、また、モータ回転制御部３２は、上記ケーブル３の張力が所定値以下の場合には、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子をオン、オフ制御してモータ１１を正回転制御したり、またはモータ１１を逆回転制御するものである。
また、故障判断部３３は、モータ駆動回路４１内に流れる電流値や電圧検出回路４０からの信号により、モータ駆動回路４１の断線や、モータ１１の拘束や、モータ駆動回路４１の短絡発生や、モータ駆動回路４１のスイッチング素子の短絡等を判断するものである。
【００２３】
図４は、モータ駆動回路４１及び電圧検出回路４０の具体回路図を示しており、モータ駆動回路４１はＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４にてフルブリッジ回路で構成されている。
上記フルブリッジ回路の平衡点にモータ１１が接続されており、該モータ１１の一方の端子を第一端子Ｍ１とし、モータ１１の他方の端子を第二端子Ｍ２とすると、正側第一スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ１と、負側第一スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ３との接続点にモータ１１の第一端子Ｍ１がコード等のラインＭ＋を介して接続されている。また、正側第二スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ２と、負側第二スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ４との接続点にモータ１１の第二端子Ｍ２がコード等のラインＭ−を介して接続されている。
【００２４】
また、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２のソース同士が接続され、この接続点に直流電圧＋Ｖｂが印加されている。スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４のソース同士が接続され、この接続点が接地されている。この接続点もしくは接続点から接地までのラインの部分を各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に流れる電流を測定する電流測定用端子４３とし、この電流測定用端子４３にカレントトランスなどの電流検出器を設けて、接続点もしくはラインに流れる電流を測定し、その電流値に応じた信号をＣＰＵ３０に送っている（図３参照）。
【００２５】
また、電圧検出回路４０は３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に接続した回路構成となっており、この抵抗Ｒ１〜Ｒ３の直列回路の抵抗Ｒ１側に直流電圧＋Ｖｂが印加されて、抵抗Ｒ３の他端は接地されている。そして、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点４５がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３との接続点に接続され、例えばスイッチング素子Ｑ１が短絡している場合にはスイッチング素子Ｑ１のソースに印加されている直流電圧＋Ｖｂが抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点４５に印加されることになる。
【００２６】
また、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点４６に現れる電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０の故障判断部３３へ入力されており、この電圧Ｖｉｎや上記電流測定用端子４３にて測定した電流値はＣＰＵ３０側でＡ／Ｄ変換されて、故障判断部３３等に入力されるようになっている。
ここで、電圧検出回路４０において、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３にて分割された電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０に入力され、この入力された電圧Ｖｉｎの値に応じて故障判断部３３がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡やモータ１１の断線を判断（診断）するようになっている。
【００２７】
なお、荷重センサ１５からの信号もＣＰＵ３０側でＡ／Ｄ変換されて、記憶部３５やケーブル張力判断部３１側ではデジタル処理されるようになっている。
【００２８】
次に、パーキングブレーキの引き作動における故障診断について図５〜図７に示すフローチャートを用いて説明する。パーキングブレーキの作動開始前に、先ず図５のステップＳ１に示すように、ＣＰＵ３０の制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ２に移行する。
このステップＳ２では、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」では図１１に示すように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、あるいは短絡しているかを診断する。
【００２９】
図４に示すように、全スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ短絡せずに正常な場合には、電圧検出回路４０の接続点４５にはモータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂが印加されないために、図１１（ａ）に示すような回路となり、接続点４６に各抵抗Ｒ１〜Ｒ３で分圧された電圧Ｖｉｎが生じ、この電圧Ｖｉｎは、｛Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）｝＊Ｖｂとなり、この電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０の故障判断部３３に入力され、電圧Ｖｉｎ値に基づいて故障判断部３３では正常であると判断する。
【００３０】
また、スイッチング素子Ｑ１またはスイッチング素子Ｑ２が短絡しているとすると、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂがスイッチング素子Ｑ１またはＱ２を介して電圧検出回路４０の接続点４５に印加されることになる。
この場合の電圧検出回路４０は図１１（ｂ）に示すようになり、接続点４６
には、直流電圧＋Ｖｂを抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで分圧した電圧が生じ、この電圧が電圧Ｖｉｎとして故障判断部３３が判断する。この電圧Ｖｉｎの値は図１１（ａ）の場合よりも高いため、故障判断部３３は、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４が正常で、スイッチング素子Ｑ１またはスイッチング素子Ｑ２のいずれか、あるいは両方共短絡していると判断する。
【００３１】
次に、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２が正常で、スイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４が短絡している場合には、図１１（ｃ）に示すように電圧検出回路４０の接続点４５はスイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４を介して接地されることになる。
そのため、電圧検出回路４０の接続点４６は、アース電位（０Ｖ）となり、このアース電位が電圧ＶｉｎとしてＣＰＵ３０に入力される。故障判断部３３は、入力された電圧Ｖｉｎが０Ｖのために、スイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２は正常で、スイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４のいずれか、あるいは両方共短絡していると判断する。
【００３２】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えると、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ正常な場合にはステップＳ５へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡している場合にはステップＳ４に移行して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡していると診断結果を出し、４番端子を経由して図７に示すように終了する。すなわち、引き作動の前にモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡しているので、パーキングブレーキの引き作動はせずに故障診断を終了する。
【００３３】
ステップＳ３において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡診断の結果、正常な場合はステップＳ５に移行し、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにする。そして、ステップＳ６に移行して「モータ断線診断」を行なう。
この「モータ断線診断」において、スイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにすると、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂがスイッチング素子Ｑ２、ラインＭ＋、モータ１１及びラインＭ−を介して電圧検出回路４０の接続点４５に印加され、この時の回路は図１２（ａ）に示すようになる。
【００３４】
したがって、電圧検出回路４０の接続点４６には、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで直流電圧＋Ｖｂを分圧した電圧が生じ、この電圧が電圧ＶｉｎとしてＣＰＵ３０の故障判断部３３に入力される。故障判断部３３では、この電圧Ｖｉｎの値の場合には正常と判断する。すなわち、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側の断線はしていないと判断する。
【００３５】
また、上記と同様にスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにすると、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側に断線があった場合、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂは電圧検出回路４０の接続点４５には印加されないために、図１２（ｂ）に示すような回路となる。
そのため、電圧検出回路４０の接続点４６には、３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３にて電圧検出回路４０の直流電圧＋Ｖｂが分割されることになって、断線していない場合と比べて低い電圧が生じ、これにより、故障判断部３３では、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側が断線していると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【００３６】
ステップＳ６において、「モータ断線診断」が終了してステップＳ７に移行し、モータ１１側に断線があった場合にはステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ９で診断結果を断線とし、４番端子を介して図７に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００３７】
ステップＳ７において、モータ１１側の断線が無く正常な場合には、ステップＳ１０に移行して、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオンにすると共に、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオフにしてモータ１１を正転駆動する。
そして、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行して「動作中診断」を行なう。このステップＳ１２での「動作中診断」では、荷重センサ１５から出力されるケーブル張力と、電流測定用端子４３において流れる電流とを監視してモータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性について診断を行なう。
【００３８】
モータ１１を正転駆動してケーブル３を引き作動すると、荷重センサ１５からは張力に応じた信号がＣＰＵ３０のケーブル張力判断部３１に入力される。そして、図２（ａ）に示すように、モータ１１が正常に回転している場合には、ケーブル張力の変化量は一定以上であり、また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない場合には、電流測定用端子４３において大電流は流れない。すなわち、図２（ａ）に示すような電流であり、正常な場合には大電流は流れない。
このケーブル張力の変化量が一定以上か以下かをケーブル張力判断部３１が判断し、その判断結果により故障判断部３３が診断を行ない、ケーブル張力が一定以上の場合には故障判断部３３は、モータ１１は拘束されておらず、また、モータ１１の断線も無く、正常と判断する。また、故障判断部３３では電流測定用端子４３において電流値にて大電流が流れているかを判断し、大電流が流れていない場合には、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は短絡しておらず、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は正常であると判断する。
【００３９】
また、ケーブル張力判断部３１において、ケーブル張力の変化量が一定以下の場合には、ケーブル張力判断部３１における診断結果にて故障判断部３３は、モータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性があると判断する。これにより、ケーブル３側に起因する不具合か、それともモータ駆動回路４１側に起因する不具合であるのかを診断することができる。
また、電流測定用端子４３において大電流が流れていると故障判断部３３が判断した場合には、故障判断部３３はモータ１１の拘束、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性があると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【００４０】
ステップＳ１３において、モータ１１、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の異常があると判断した場合には、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行し、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御部３４がオフにする。そして、ステップＳ１４からステップＳ１５に進む。
ここで、ステップＳ２からステップＳ１４までの故障診断の回数を予め設定しておき、設定した回数（Ｎ回）になるまで故障診断を行なう。そして、図５のステップＳ１５に示しているリトライ回数は、上記設定した故障診断の回数をいい、設定した故障診断の回数に達した場合には、３番端子を介して図６に示すステップＳ２０に移行する。
【００４１】
図５のステップＳ１５において、リトライ回数（故障診断の設定回数）に達していない場合には、ステップＳ１６に移行して現在の故障診断の回数にプラス１して、ステップＳ２に戻り、設定した故障診断回数に達するまでこれを繰り返す。
【００４２】
一方、ステップＳ１３において、故障診断の結果、正常の場合にはステップＳ１７に進み、ケーブル張力判断部３１において荷重センサ１５からのケーブル張力が目標張力（図２（ａ）に示す目標ケーブル引き張力（ＴＨ）参照）に到達したか否かを判断する。目標張力に達していない場合は、ステップＳ１２に戻り、制御部３４はモータ回転制御部３２を制御して、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオンし、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオフしてモータ１１を正転駆動する。
そして、ステップＳ１２からステップＳ１７へと動作を繰り返して、ケーブル張力が目標張力に達した場合にはステップＳ１８へ移行する。なお、モータ回転制御部３２の機能を制御部３４に持たせて、制御部３４が上記制御を行なうことで、モータ回転制御部３２を設けなくしても良い。
【００４３】
ステップＳ１８では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ４をオフとする。この状態では、スイッチング素子Ｑ１はオンで、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３はオフである。そして、ステップＳ１９に移行してスイッチング素子Ｑ２をオンにする。
この状態ではスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオンで、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフであり、これはモータ１１の端子間を短絡してモータ１１にブレーキをかけている状態である。そして、２番端子から図７に示すステップＳ３０に移行する。
【００４４】
次に、図６に示すステップＳ２０以降について説明する。図５に示すステップＳ１５において、故障診断の回数が予め設定した回数に達した以降は、ステップＳ２０において、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」はステップＳ２の場合と同じであるので、説明は省略するが、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、短絡しているかを診断する。
【００４５】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えた後に、ステップＳ２０からステップＳ２１へ移行し、診断結果が正常でない場合には、ステップＳ２２に移行して故障がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡であると診断し、４番端子から図７に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
診断結果が正常の場合には、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、制御部３４は、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４をオフとして、ステップＳ２４に移行してモータ１１の断線診断を行なう。このステップＳ２４における「モータ断線診断」もステップＳ６の場合と同様なので説明は省略する。
【００４６】
ステップＳ２４からステップＳ２５に移行して、モータ１１側が断線していると故障判断部３３が診断した場合には、ステップＳ２５からステップＳ２６に進んで制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとし、診断結果がモータ１１側が断線していると判断する（ステップＳ２７参照）。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図７参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００４７】
一方、ステップＳ２５において、診断結果が正常な場合（モータ１１の断線が無し）は、ステップＳ２８に移行して制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにする。この図６のフローは図５のステップＳ１３において、モータ１１が拘束されていると診断された後のフローであるので、ステップＳ２８からステップＳ２９に移行し、モータ１１が拘束されているとの診断結果とする。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図７参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００４８】
次に、図７に示すステップＳ３０以降のフローについて説明する。図５に示すステップＳ１９はモータ１１にブレーキをかけている状態であり、この状態でステップＳ３０に示すように「スイッチング素子短絡診断２」を行なう。
この「スイッチング素子短絡診断２」は、モータブレーキ中においてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡しているかを診断するものであり、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオン、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフの時に、電流測定用端子４３において大電流が流れているか否かでスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡しているかを判断する。
【００４９】
電流測定用端子４３において大電流が流れていない場合には、故障判断部３３はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡しておらず正常と判断し、大電流が流れている場合にはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれか、あるいは全部が短絡していると判断する。
「スイッチング素子短絡診断２」における診断後は、ステップＳ３０からステップＳ３１に移行し、正常でない場合にはステップＳ３２に移行してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断して故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００５０】
また、ステップＳ３１において、診断結果が正常な場合にはステップＳ３３に移行して、ブレーキをかけている時間に達するまでこれを繰り返し、ブレーキンギ時間が経過すればステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は上記と同様なので説明は省略する。
【００５１】
そして、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行し、上記「スイッチング素子短絡診断１」の結果、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断した場合にはステップＳ３２に進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない正常な場合には、故障診断を終了する。
【００５２】
次に、パーキングブレーキを解除する場合における故障診断の制御方法について図８〜図１０により説明する。パーキングブレーキの解除開始前に、先ず図８のステップＳ５１に示すように、ＣＰＵ３０の制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ５２に移行する。
このステップＳ５２では、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は、上記パーキングブレーキの作動の場合と同じなので説明は省略する。
【００５３】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えると、ステップＳ５２からステップＳ５３に移行し、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ正常な場合にはステップＳ５５へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡している場合にはステップＳ５４に移行して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡していると診断結果を出し、４番端子を経由して図１０に示すように終了する。すなわち、解除の前にモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡しているので、パーキングブレーキの解除はせずに故障診断を終了する。
【００５４】
ステップＳ５３において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡診断の結果、正常な場合はステップＳ５５に移行し、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにする。そして、ステップＳ５６に移行して「モータ断線診断」を行なう。この「モータ断線診断」も上記と同様なので説明は省略する。
【００５５】
ステップＳ５６において、「モータ断線診断」が終了してステップＳ５７に移行し、モータ１１側に断線があった場合にはステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８では、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ５９で診断結果を断線とし、４番端子を介して図１０に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００５６】
ステップＳ５７において、モータ１１側の断線が無く正常な場合には、ステップＳ６０に移行して、制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオンにすると共に、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオフにしてモータ１１を逆転駆動する。
そして、ステップＳ６０からステップＳ６１に移行して「動作中診断」を行なう。このステップＳ６１での「動作中診断」では、荷重センサ１５から出力されるケーブル張力と、電流測定用端子４３において流れる電流とを監視してモータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性について診断を行なう。この「動作中診断」も上記と同様なので説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ６２において、モータ１１、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の異常があると判断した場合には、ステップＳ６２からステップＳ６３に移行し、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御部３４がオフにする。そして、ステップＳ６３からステップＳ６４に進む。
ここで、ステップＳ２からステップＳ１４までの故障診断の回数を予め設定しておき、設定した回数（Ｎ回）になるまで故障診断を行なう。そして、図８のステップＳ６４に示しているリトライ回数は、上記設定した故障診断の回数をいい、設定した故障診断の回数に達した場合には、３番端子を介して図９に示すステップＳ６９に移行する。
【００５８】
図８のステップＳ６４において、リトライ回数（故障診断の設定回数）に達していない場合には、ステップＳ６５に移行して現在の故障診断の回数にプラス１して、ステップＳ５２に戻り、設定した故障診断回数に達するまでこれを繰り返す。
【００５９】
一方、ステップＳ６２において、故障診断の結果、正常の場合にはステップＳ６６に進み、ケーブル張力判断部３１において荷重センサ１５からのケーブル張力が目標張力（図２（ｂ）に示す目標ケーブル戻し張力（ＴＬ）参照）に到達したか否かを判断する。目標張力に達していない場合は、ステップＳ６１に戻り、制御部３４はモータ回転制御部３２を制御して、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオンし、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオフしてモータ１１を逆転駆動する。
そして、ステップＳ６１からステップＳ６６へと動作を繰り返して、ケーブル張力が目標張力に達した場合にはステップＳ６７へ移行する。
【００６０】
ステップＳ６７では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ３をオフとする。この状態では、スイッチング素子Ｑ２はオンで、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４はオフである。そして、ステップＳ６８に移行してスイッチング素子Ｑ１をオンにする。
この状態ではスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオンで、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフであり、これはモータ１１の端子間を短絡してモータ１１にブレーキをかけている状態である。そして、２番端子から図１０に示すステップＳ７９に移行する。
【００６１】
次に、図９に示すステップＳ６９以降について説明する。図８に示すステップＳ１５において、故障診断の回数が予め設定した回数に達した以降は、ステップＳ６９において、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」はステップＳ５２の場合と同じであるので、説明は省略するが、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、短絡しているかを診断する。
【００６２】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えた後に、ステップＳ６９からステップＳ７０へ移行し、診断結果が正常でない場合には、ステップＳ７１に移行して故障がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡であると診断し、４番端子から図１０に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
診断結果が正常の場合には、ステップＳ７０からステップＳ７２に移行し、制御部３４は、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４をオフとして、ステップＳ７３に移行してモータ１１の断線診断を行なう。このステップＳ７３における「モータ断線診断」もステップＳ５６の場合と同様なので説明は省略する。
【００６３】
ステップＳ７３からステップＳ７４に移行して、モータ１１側が断線していると故障判断部３３が診断した場合には、ステップＳ７４からステップＳ７５に進んで制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとし、診断結果がモータ１１側が断線していると判断する（ステップＳ７６参照）。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図１０参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００６４】
一方、ステップＳ７４において、診断結果が正常な場合（モータ１１の断線が無し）は、ステップＳ７７に移行して制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにする。この図９のフローは図８のステップＳ６２において、モータ１１が拘束されていると診断された後のフローであるので、ステップＳ７７からステップＳ７８に移行し、モータ１１が拘束されているとの診断結果とする。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図１０参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００６５】
次に、図１０に示すステップＳ７９以降のフローについて説明する。図８に示すステップＳ６８はモータ１１にブレーキをかけている状態であり、この状態でステップＳ７９に示すように「スイッチング素子短絡診断２」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断２」も上記と同様なので説明は省略する。
【００６６】
「スイッチング素子短絡診断２」における診断後は、ステップＳ７９からステップＳ８０に移行し、正常でない場合にはステップＳ８１に移行してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断して故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００６７】
また、ステップＳ８０において、診断結果が正常な場合にはステップＳ８２に移行して、ブレーキをかけている時間に達するまでこれを繰り返し、ブレーキンギ時間が経過すればステップＳ８３に移行する。ステップＳ８３では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ８４に進む。
ステップＳ８４では「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は上記と同様なので説明は省略する。
【００６８】
そして、ステップＳ８４からステップＳ８５に移行し、上記「スイッチング素子短絡診断１」の結果、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断した場合にはステップＳ８１に進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない正常な場合には、故障診断を終了する。
【符号の説明】
【００６９】
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
１１ モータ
１５ 荷重センサ
３２ モータ回転制御部
３３ 故障判断部
４０ 電圧検出回路
４１ モータ駆動回路
４３ 電流測定用端子
Ｍ１ 第一端子
Ｍ２ 第二端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーキングブレーキの作動、解除をモータとケーブルにて電動で行なうようにした電動パーキングブレーキに関するものであり、より詳しくはモータ等の故障を診断する電動パーキングブレーキの故障診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パーキングブレーキの作動、解除をモータとケーブルにて電動で行なうこの種の電動パーキングブレーキでは、ケーブルに荷重センサが介装されていて、この荷重センサからケーブルの張力を検出し、パーキングブレーキを作動させる場合には、モータを例えば正転駆動してケーブルの引き作動を行なう。そして、ケーブルの引き作動に伴い荷重センサからのケーブル張力が高くなり、予め設定した張力になった場合に、一定の制動力を確保したとして、モータを停止させてケーブルの引き作動を停止させる。これによりブレーキが掛かった状態となる。
【０００３】
また、パーキングブレーキを解除する場合は、モータを逆転駆動してケーブルの戻し作動（解除）を行ない、荷重センサからのケーブル張力が所定の値まで下がった場合に、ブレーキが解除（開放）されたとしてモータを停止させてケーブルの戻し作動を停止する。これによりブレーキが解除されて走行可能な状態となる。
【０００４】
上記のようにケーブルに介装した荷重センサからのケーブル張力を検出して、パーキングブレーキの作動、解除を行なっているものとして、例えば、下記の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２８３８９号公報
【０００６】
上記特許文献１では、モータの正転駆動によりケーブルを介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記モータの逆転駆動により前記パーキングブレーキを前記ケーブルを介して解除状態にするアクチュエータと、前記パーキングブレーキに作用するケーブルの荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓに応じて前記モータの回転駆動を制御する制御装置とを備え、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓが予め設定されている前記ケーブルの目標引き力の電圧値Ｖｔｃになった時点における前記パーキングブレーキの作動完了後、前記荷重センサからの出力電圧Ｖｓが前記目標引き力の電圧値Ｖｔｃに対して変化した場合に、該出力電圧Ｖｓが前記電圧値Ｖｔｃになるまで前記モータを正転駆動させる制御手段を設けているものである。
【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システムにおいて、パーキングブレーキを作動させる場合には、モータを正転駆動してケーブルを所定の荷重に達するまで引き作動を行ない、また、パーキングブレーキを解除する場合には、ケーブルに荷重がかからない開放される位置までモータを逆転駆動してケーブルを開放する。そのため、パーキングブレーキの作動・解除が確実に行なわれることが必要であるために、荷重センサにより前記ケーブルの状態を検知して、確実にパーキングブレーキの作動・解除を行なうようにしている。
【０００８】
前記特許文献１では、荷重センサによりケーブルの伸びを検出しており、パーキングブレーキの制動状態において、ケーブルの伸びによる引き力低下を防止して、パーキングブレーキの制動を確実にしている。
しかしながら、特許文献１の場合では、荷重センサによりケーブルの伸び等の状態は検知することができるものの、モータの拘束、モータを含めたモータ側の回路の断線等は検知することができない。そのため、ケーブルに起因する不具合か、モータ・回路に起因する不具合かを診断する必要がある。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、ケーブルを用いた電動パーキングブレーキにおいて、ケーブルに起因する故障か、モータの拘束か、またモータ駆動回路側の断線かを診断することを目的とした電動パーキングブレーキの故障診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置では、正逆回転駆動によりケーブル３を介してブレーキアッセンブリ４を作動状態または解除状態とするモータ１１と、前記ケーブル３に加えられる張力を検出する荷重センサ１５とを備えた電動パーキングブレーキの故障診断装置であって、
前記モータ１１の回転駆動を制御する制御装置１を備え、
前記制御装置１は、スイッチング素子により構成されたブリッジ回路の平衡点に前記モータ１１が接続されたモータ駆動回路４１を有し、
前記モータ駆動回路４１において、
前記モータ１１の第一端子Ｍ１が正側第一スイッチング素子Ｑ１と負側第一スイッチング素子Ｑ３との接続点に接続され、前記モータ１１の第二端子Ｍ２が正側第二スイッチング素子Ｑ２と負側第二スイッチング素子Ｑ４との接続点に接続され、
前記第一端子Ｍ１には電圧検出回路４０が接続され、
前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４との間に電流測定用端子４３を備え、
前記モータ１１の駆動により前記ケーブル３に与えられたケーブル張力が、前記荷重センサ１５からの荷重信号により所定値のケーブル張力以上であることを判断するケーブル張力判断部３１と、
前記ケーブル張力が所定値以下の場合に、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１及び前記負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＮとし、前記正側第二スイッチング素子Ｑ２及び負側第一スイッチング素子Ｑ３をＯＦＦとするモータ正回転制御、または前記正側第二スイッチング素子Ｑ２及び負側第一スイッチング素子Ｑ３をＯＮとし、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１及び負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＦＦとするモータ逆回転制御とするモータ回転制御部３２と、
前記モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における前記電流測定用端子４３での電流値が０の場合には前記モータ駆動回路４１の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ１１の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路４１の短絡発生と判断する故障判断部３３を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
（１）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、故障判断部３３により、モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における電流測定用端子４３での電流値が０の場合にはモータ駆動回路４１の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ１１の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路４１の短絡発生と判断するようにしているので、ケーブル３を用いた電動パーキングブレーキにおいて、ケーブル３に起因する電動パーキングブレーキの故障か、モータ駆動回路４１の断線か、モータ１１の拘束か、モータ駆動回路４１の断線を診断することができる。
【００１２】
（２）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、前記故障判断部３３が、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１、前記負側第一スイッチング素子Ｑ３及び前記負側第二スイッチング素子Ｑ４をＯＦＦとし、前記正側第二スイッチング素子Ｑ２をＯＮとして、前記電圧検出回路４０の電圧を測定して前記モータ１１の断線を判断しているので、モータ１１の断線も診断することができる。
【００１３】
（３）本発明の電動パーキングブレーキの故障診断装置によれば、前記ケーブル張力が所定値以上であった場合に、前記故障判断部３３が、前記正側第一スイッチング素子Ｑ１と前記正側第二スイッチング素子Ｑ２とをＯＮとし、前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４とをＯＦＦとして、前記モータ１１のブレーキをかけるとともに、前記電流測定用端子４３での電流値を監視して前記負側第一スイッチング素子Ｑ３と前記負側第二スイッチング素子Ｑ４との短絡を監視しているので、スイッチング素子の短絡も診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキシステムの概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における引き作動と解除時のケーブル張力特性と駆動電流特性を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における制御装置内のモータ駆動回路及び電圧検出回路の具体回路を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における引き作動時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態における解除時の故障診断を行なう場合のフローチャートである。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における「スイッチング素子短絡診断１」の説明図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態における「モータ断線診断」の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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システムの概略ブロック構成図を示し、制御装置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の引き作動、解除がされることで、パーキングブレーキの作動、解除が行な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、この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、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。
【００１６】
アクチュエータ２は、制御装置１により正転、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の回転により該スクリュー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と、後述する荷重センサ１５等で構成されている。
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の他方の端部側は荷重センサ１５を介したケーブル３（図中の右側）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側に接続されている。
【００１７】
上記荷重センサ１５は、ケーブル３に作用する荷重（張力）を検出するものであり、この荷重センサ１５で検出したケーブル張力を制御装置１へ送っている。この荷重センサ１５は、主な構成部材として、シャフト２０と、主ばね２１と、副ばね２２と、マグネット２３と、ホールＩＣ２４等で構成されている。
【００１８】
ケーブル３を引き作動、解除するに従いシャフト２０が軸方向に往復動し、このシャフト２０の往復動と共に、マグネット２３が往復動する。このマグネット２３の往復動により該マグネット２３に対応して配置されているホールＩＣ２４が、ケーブル３の荷重に相当する主ばね２１と副ばね２２との圧縮、伸長変形量に応じた電圧をケーブル張力として制御装置１へ出力するようになっている。
【００１９】
図２は、パーキングブレーキの引き作動と解除時の荷重センサ１５から出力されるケーブル張力特性とモータ１１の駆動電流特性を示し、図２（ａ）が引き作動時を、図２（ｂ）が解除時をそれぞれ示している。
操作スイッチ５からパーキングブレーキの引き作動の指令が制御装置１へ送られると、モータ１１が正転駆動されてケーブル３が引き作動される。ケーブル３が引き作動されると荷重センサ１５からケーブル張力が制御装置１へ送られる。そして、制御装置１では、予め設定したケーブル張力（図２（ａ）の目標ケーブル引き張力ＴＨ）を検出すると、モータ１１を停止させて引き作動を終了する。
【００２０】
また、パーキングブレーキの引き作動の状態から、解除をすべく操作スイッチ５からの信号が制御装置１へ送られると、制御装置１は、モータ１１を逆転駆動して、ケーブル３を解除方向に戻す。制御装置１では、荷重センサ１５からのケーブル張力が予め設定した値（図２（ｂ）の目標ケーブル戻し張力ＴＬ）を検出した場合には、パーキングブレーキの解除が終了したとしてモータ１１を停止させる。このようにして、パーキングブレーキの引き作動、解除が行なわれる。
【００２１】
図３は本発明の電動パーキングブレーキに関連したブロック図を示し、制御装置１は、マイクロコンピュータからなるＣＰＵ（ Central Processing Unit )３０と、電圧検出回路４０と、モータ駆動回路４１とで構成されている。また、ＣＰＵ３０は、ケーブル張力判断部３１と、モータ回転制御部３２と、故障判断部３３と、制御部３４と、記憶部３５等で構成されている。
上記制御部３４は、所定のプログラムの手順に沿って全体を制御するものであり、また、記憶部３５は、前記プログラムを格納しているＲＯＭや、荷重センサ１５等からのデータを一時的に保存するＲＡＭ等で構成されている。
【００２２】
上記ケーブル張力判断部３１は、荷重センサ１５からの荷重信号によりケーブル３の張力が所定値のケーブル張力以上であることを判断するものであり、また、モータ回転制御部３２は、上記ケーブル３の張力が所定値以下の場合には、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子をオン、オフ制御してモータ１１を正回転制御したり、またはモータ１１を逆回転制御するものである。
また、故障判断部３３は、モータ駆動回路４１内に流れる電流値や電圧検出回路４０からの信号により、モータ駆動回路４１の断線や、モータ１１の拘束や、モータ駆動回路４１の短絡発生や、モータ駆動回路４１のスイッチング素子の短絡等を判断するものである。
【００２３】
図４は、モータ駆動回路４１及び電圧検出回路４０の具体回路図を示しており、モータ駆動回路４１はＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４にてフルブリッジ回路で構成されている。
上記フルブリッジ回路の平衡点にモータ１１が接続されており、該モータ１１の一方の端子を第一端子Ｍ１とし、モータ１１の他方の端子を第二端子Ｍ２とすると、正側第一スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ１と、負側第一スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ３との接続点にモータ１１の第一端子Ｍ１がコード等のラインＭ＋を介して接続されている。また、正側第二スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ２と、負側第二スイッチング素子としてのスイッチング素子Ｑ４との接続点にモータ１１の第二端子Ｍ２がコード等のラインＭ−を介して接続されている。
【００２４】
また、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２のソース同士が接続され、この接続点に直流電圧＋Ｖｂが印加されている。スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４のソース同士が接続され、この接続点が接地されている。この接続点もしくは接続点から接地までのラインの部分を各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に流れる電流を測定する電流測定用端子４３とし、この電流測定用端子４３にカレントトランスなどの電流検出器を設けて、接続点もしくはラインに流れる電流を測定し、その電流値に応じた信号をＣＰＵ３０に送っている（図３参照）。
【００２５】
また、電圧検出回路４０は３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３を直列に接続した回路構成となっており、この抵抗Ｒ１〜Ｒ３の直列回路の抵抗Ｒ１側に直流電圧＋Ｖｂが印加されて、抵抗Ｒ３の他端は接地されている。そして、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点４５がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３との接続点に接続され、例えばスイッチング素子Ｑ１が短絡している場合にはスイッチング素子Ｑ１のソースに印加されている直流電圧＋Ｖｂが抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点４５に印加されることになる。
【００２６】
また、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点４６に現れる電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０の故障判断部３３へ入力されており、この電圧Ｖｉｎや上記電流測定用端子４３にて測定した電流値はＣＰＵ３０側でＡ／Ｄ変換されて、故障判断部３３等に入力されるようになっている。
ここで、電圧検出回路４０において、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３にて分割された電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０に入力され、この入力された電圧Ｖｉｎの値に応じて故障判断部３３がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡やモータ１１の断線を判断（診断）するようになっている。
【００２７】
なお、荷重センサ１５からの信号もＣＰＵ３０側でＡ／Ｄ変換されて、記憶部３５やケーブル張力判断部３１側ではデジタル処理されるようになっている。
【００２８】
次に、パーキングブレーキの引き作動における故障診断について図５〜図７に示すフローチャートを用いて説明する。パーキングブレーキの作動開始前に、先ず図５のステップＳ１に示すように、ＣＰＵ３０の制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ２に移行する。
このステップＳ２では、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」では図１１に示すように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、あるいは短絡しているかを診断する。
【００２９】
図４に示すように、全スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ短絡せずに正常な場合には、電圧検出回路４０の接続点４５にはモータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂが印加されないために、図１１（ａ）に示すような回路となり、接続点４６に各抵抗Ｒ１〜Ｒ３で分圧された電圧Ｖｉｎが生じ、この電圧Ｖｉｎは、｛Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）｝＊Ｖｂとなり、この電圧ＶｉｎがＣＰＵ３０の故障判断部３３に入力され、電圧Ｖｉｎ値に基づいて故障判断部３３では正常であると判断する。
【００３０】
また、スイッチング素子Ｑ１またはスイッチング素子Ｑ２が短絡しているとすると、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂがスイッチング素子Ｑ１またはＱ２を介して電圧検出回路４０の接続点４５に印加されることになる。
この場合の電圧検出回路４０は図１１（ｂ）に示すようになり、接続点４６
には、直流電圧＋Ｖｂを抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで分圧した電圧が生じ、この電圧が電圧Ｖｉｎとして故障判断部３３が判断する。この電圧Ｖｉｎの値は図１１（ａ）の場合よりも高いため、故障判断部３３は、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４が正常で、スイッチング素子Ｑ１またはスイッチング素子Ｑ２のいずれか、あるいは両方共短絡していると判断する。
【００３１】
次に、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２が正常で、スイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４が短絡している場合には、図１１（ｃ）に示すように電圧検出回路４０の接続点４５はスイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４を介して接地されることになる。
そのため、電圧検出回路４０の接続点４６は、アース電位（０Ｖ）となり、このアース電位が電圧ＶｉｎとしてＣＰＵ３０に入力される。故障判断部３３は、入力された電圧Ｖｉｎが０Ｖのために、スイッチング素子Ｑ１及びスイッチング素子Ｑ２は正常で、スイッチング素子Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４のいずれか、あるいは両方共短絡していると判断する。
【００３２】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えると、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ正常な場合にはステップＳ５へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡している場合にはステップＳ４に移行して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡していると診断結果を出し、４番端子を経由して図７に示すように終了する。すなわち、引き作動の前にモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡しているので、パーキングブレーキの引き作動はせずに故障診断を終了する。
【００３３】
ステップＳ３において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡診断の結果、正常な場合はステップＳ５に移行し、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにする。そして、ステップＳ６に移行して「モータ断線診断」を行なう。
この「モータ断線診断」において、スイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにすると、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂがスイッチング素子Ｑ２、ラインＭ＋、モータ１１及びラインＭ−を介して電圧検出回路４０の接続点４５に印加され、この時の回路は図１２（ａ）に示すようになる。
【００３４】
したがって、電圧検出回路４０の接続点４６には、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで直流電圧＋Ｖｂを分圧した電圧が生じ、この電圧が電圧ＶｉｎとしてＣＰＵ３０の故障判断部３３に入力される。故障判断部３３では、この電圧Ｖｉｎの値の場合には正常と判断する。すなわち、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側の断線はしていないと判断する。
【００３５】
また、上記と同様にスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにすると、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側に断線があった場合、モータ駆動回路４１側の直流電圧＋Ｖｂは電圧検出回路４０の接続点４５には印加されないために、図１２（ｂ）に示すような回路となる。
そのため、電圧検出回路４０の接続点４６には、３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３にて電圧検出回路４０の直流電圧＋Ｖｂが分割されることになって、断線していない場合と比べて低い電圧が生じ、これにより、故障判断部３３では、ラインＭ＋、Ｍ−を含めたモータ１１側が断線していると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【００３６】
ステップＳ６において、「モータ断線診断」が終了してステップＳ７に移行し、モータ１１側に断線があった場合にはステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ９で診断結果を断線とし、４番端子を介して図７に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００３７】
ステップＳ７において、モータ１１側の断線が無く正常な場合には、ステップＳ１０に移行して、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオンにすると共に、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオフにしてモータ１１を正転駆動する。
そして、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行して「動作中診断」を行なう。このステップＳ１２での「動作中診断」では、荷重センサ１５から出力されるケーブル張力と、電流測定用端子４３において流れる電流とを監視してモータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性について診断を行なう。
【００３８】
モータ１１を正転駆動してケーブル３を引き作動すると、荷重センサ１５からは張力に応じた信号がＣＰＵ３０のケーブル張力判断部３１に入力される。そして、図２（ａ）に示すように、モータ１１が正常に回転している場合には、ケーブル張力の変化量は一定以上であり、また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない場合には、電流測定用端子４３において大電流は流れない。すなわち、図２（ａ）に示すような電流であり、正常な場合には大電流は流れない。
このケーブル張力の変化量が一定以上か以下かをケーブル張力判断部３１が判断し、その判断結果により故障判断部３３が診断を行ない、ケーブル張力が一定以上の場合には故障判断部３３は、モータ１１は拘束されておらず、また、モータ１１の断線も無く、正常と判断する。また、故障判断部３３では電流測定用端子４３において電流値にて大電流が流れているかを判断し、大電流が流れていない場合には、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は短絡しておらず、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は正常であると判断する。
【００３９】
また、ケーブル張力判断部３１において、ケーブル張力の変化量が一定以下の場合には、ケーブル張力判断部３１における診断結果にて故障判断部３３は、モータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性があると判断する。これにより、ケーブル３側に起因する不具合か、それともモータ駆動回路４１側に起因する不具合であるのかを診断することができる。
また、電流測定用端子４３において大電流が流れていると故障判断部３３が判断した場合には、故障判断部３３はモータ１１の拘束、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性があると判断する。これにより、モータ１１側に起因する不具合であることを診断することができる。
【００４０】
ステップＳ１３において、モータ１１、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の異常があると判断した場合には、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行し、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御部３４がオフにする。そして、ステップＳ１４からステップＳ１５に進む。
ここで、ステップＳ２からステップＳ１４までの故障診断の回数を予め設定しておき、設定した回数（Ｎ回）になるまで故障診断を行なう。そして、図５のステップＳ１５に示しているリトライ回数は、上記設定した故障診断の回数をいい、設定した故障診断の回数に達した場合には、３番端子を介して図６に示すステップＳ２０に移行する。
【００４１】
図５のステップＳ１５において、リトライ回数（故障診断の設定回数）に達していない場合には、ステップＳ１６に移行して現在の故障診断の回数にプラス１して、ステップＳ２に戻り、設定した故障診断回数に達するまでこれを繰り返す。
【００４２】
一方、ステップＳ１３において、故障診断の結果、正常の場合にはステップＳ１７に進み、ケーブル張力判断部３１において荷重センサ１５からのケーブル張力が目標張力（図２（ａ）に示す目標ケーブル引き張力（ＴＨ）参照）に到達したか否かを判断する。目標張力に達していない場合は、ステップＳ１２に戻り、制御部３４はモータ回転制御部３２を制御して、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオンし、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオフしてモータ１１を正転駆動する。
そして、ステップＳ１２からステップＳ１７へと動作を繰り返して、ケーブル張力が目標張力に達した場合にはステップＳ１８へ移行する。なお、モータ回転制御部３２の機能を制御部３４に持たせて、制御部３４が上記制御を行なうことで、モータ回転制御部３２を設けなくしても良い。
【００４３】
ステップＳ１８では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ４をオフとする。この状態では、スイッチング素子Ｑ１はオンで、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３はオフである。そして、ステップＳ１９に移行してスイッチング素子Ｑ２をオンにする。
この状態ではスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオンで、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフであり、これはモータ１１の端子間を短絡してモータ１１にブレーキをかけている状態である。そして、２番端子から図７に示すステップＳ３０に移行する。
【００４４】
次に、図６に示すステップＳ２０以降について説明する。図５に示すステップＳ１５において、故障診断の回数が予め設定した回数に達した以降は、ステップＳ２０において、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」はステップＳ２の場合と同じであるので、説明は省略するが、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、短絡しているかを診断する。
【００４５】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えた後に、ステップＳ２０からステップＳ２１へ移行し、診断結果が正常でない場合には、ステップＳ２２に移行して故障がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡であると診断し、４番端子から図７に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
診断結果が正常の場合には、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、制御部３４は、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４をオフとして、ステップＳ２４に移行してモータ１１の断線診断を行なう。このステップＳ２４における「モータ断線診断」もステップＳ６の場合と同様なので説明は省略する。
【００４６】
ステップＳ２４からステップＳ２５に移行して、モータ１１側が断線していると故障判断部３３が診断した場合には、ステップＳ２５からステップＳ２６に進んで制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとし、診断結果がモータ１１側が断線していると判断する（ステップＳ２７参照）。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図７参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００４７】
一方、ステップＳ２５において、診断結果が正常な場合（モータ１１の断線が無し）は、ステップＳ２８に移行して制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにする。この図６のフローは図５のステップＳ１３において、モータ１１が拘束されていると診断された後のフローであるので、ステップＳ２８からステップＳ２９に移行し、モータ１１が拘束されているとの診断結果とする。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図７参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００４８】
次に、図７に示すステップＳ３０以降のフローについて説明する。図５に示すステップＳ１９はモータ１１にブレーキをかけている状態であり、この状態でステップＳ３０に示すように「スイッチング素子短絡診断２」を行なう。
この「スイッチング素子短絡診断２」は、モータブレーキ中においてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡しているかを診断するものであり、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオン、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフの時に、電流測定用端子４３において大電流が流れているか否かでスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡しているかを判断する。
【００４９】
電流測定用端子４３において大電流が流れていない場合には、故障判断部３３はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡しておらず正常と判断し、大電流が流れている場合にはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれか、あるいは全部が短絡していると判断する。
「スイッチング素子短絡診断２」における診断後は、ステップＳ３０からステップＳ３１に移行し、正常でない場合にはステップＳ３２に移行してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断して故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００５０】
また、ステップＳ３１において、診断結果が正常な場合にはステップＳ３３に移行して、ブレーキをかけている時間に達するまでこれを繰り返し、ブレーキンギ時間が経過すればステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は上記と同様なので説明は省略する。
【００５１】
そして、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行し、上記「スイッチング素子短絡診断１」の結果、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断した場合にはステップＳ３２に進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない正常な場合には、故障診断を終了する。
【００５２】
次に、パーキングブレーキを解除する場合における故障診断の制御方法について図８〜図１０により説明する。パーキングブレーキの解除開始前に、先ず図８のステップＳ５１に示すように、ＣＰＵ３０の制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにしてステップＳ５２に移行する。
このステップＳ５２では、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は、上記パーキングブレーキの作動の場合と同じなので説明は省略する。
【００５３】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えると、ステップＳ５２からステップＳ５３に移行し、モータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がそれぞれ正常な場合にはステップＳ５５へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡している場合にはステップＳ５４に移行して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡していると診断結果を出し、４番端子を経由して図１０に示すように終了する。すなわち、解除の前にモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のいずれかが短絡しているので、パーキングブレーキの解除はせずに故障診断を終了する。
【００５４】
ステップＳ５３において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡診断の結果、正常な場合はステップＳ５５に移行し、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオンにし、他のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ４をオフにする。そして、ステップＳ５６に移行して「モータ断線診断」を行なう。この「モータ断線診断」も上記と同様なので説明は省略する。
【００５５】
ステップＳ５６において、「モータ断線診断」が終了してステップＳ５７に移行し、モータ１１側に断線があった場合にはステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８では、制御部３４はモータ駆動回路４１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ５９で診断結果を断線とし、４番端子を介して図１０に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００５６】
ステップＳ５７において、モータ１１側の断線が無く正常な場合には、ステップＳ６０に移行して、制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオンにすると共に、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオフにしてモータ１１を逆転駆動する。
そして、ステップＳ６０からステップＳ６１に移行して「動作中診断」を行なう。このステップＳ６１での「動作中診断」では、荷重センサ１５から出力されるケーブル張力と、電流測定用端子４３において流れる電流とを監視してモータ１１の拘束、モータ１１側の断線、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡の可能性について診断を行なう。この「動作中診断」も上記と同様なので説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ６２において、モータ１１、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の異常があると判断した場合には、ステップＳ６２からステップＳ６３に移行し、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御部３４がオフにする。そして、ステップＳ６３からステップＳ６４に進む。
ここで、ステップＳ２からステップＳ１４までの故障診断の回数を予め設定しておき、設定した回数（Ｎ回）になるまで故障診断を行なう。そして、図８のステップＳ６４に示しているリトライ回数は、上記設定した故障診断の回数をいい、設定した故障診断の回数に達した場合には、３番端子を介して図９に示すステップＳ６９に移行する。
【００５８】
図８のステップＳ６４において、リトライ回数（故障診断の設定回数）に達していない場合には、ステップＳ６５に移行して現在の故障診断の回数にプラス１して、ステップＳ５２に戻り、設定した故障診断回数に達するまでこれを繰り返す。
【００５９】
一方、ステップＳ６２において、故障診断の結果、正常の場合にはステップＳ６６に進み、ケーブル張力判断部３１において荷重センサ１５からのケーブル張力が目標張力（図２（ｂ）に示す目標ケーブル戻し張力（ＴＬ）参照）に到達したか否かを判断する。目標張力に達していない場合は、ステップＳ６１に戻り、制御部３４はモータ回転制御部３２を制御して、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をオンし、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４をオフしてモータ１１を逆転駆動する。
そして、ステップＳ６１からステップＳ６６へと動作を繰り返して、ケーブル張力が目標張力に達した場合にはステップＳ６７へ移行する。
【００６０】
ステップＳ６７では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ３をオフとする。この状態では、スイッチング素子Ｑ２はオンで、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４はオフである。そして、ステップＳ６８に移行してスイッチング素子Ｑ１をオンにする。
この状態ではスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２がオンで、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４がオフであり、これはモータ１１の端子間を短絡してモータ１１にブレーキをかけている状態である。そして、２番端子から図１０に示すステップＳ７９に移行する。
【００６１】
次に、図９に示すステップＳ６９以降について説明する。図８に示すステップＳ１５において、故障診断の回数が予め設定した回数に達した以降は、ステップＳ６９において、「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」はステップＳ５２の場合と同じであるので、説明は省略するが、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が正常か、短絡しているかを診断する。
【００６２】
「スイッチング素子短絡診断１」を終えた後に、ステップＳ６９からステップＳ７０へ移行し、診断結果が正常でない場合には、ステップＳ７１に移行して故障がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の短絡であると診断し、４番端子から図１０に示すように故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
診断結果が正常の場合には、ステップＳ７０からステップＳ７２に移行し、制御部３４は、モータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ２をオン、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ３及びスイッチング素子Ｑ４をオフとして、ステップＳ７３に移行してモータ１１の断線診断を行なう。このステップＳ７３における「モータ断線診断」もステップＳ５６の場合と同様なので説明は省略する。
【００６３】
ステップＳ７３からステップＳ７４に移行して、モータ１１側が断線していると故障判断部３３が診断した場合には、ステップＳ７４からステップＳ７５に進んで制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとし、診断結果がモータ１１側が断線していると判断する（ステップＳ７６参照）。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図１０参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００６４】
一方、ステップＳ７４において、診断結果が正常な場合（モータ１１の断線が無し）は、ステップＳ７７に移行して制御部３４はモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにする。この図９のフローは図８のステップＳ６２において、モータ１１が拘束されていると診断された後のフローであるので、ステップＳ７７からステップＳ７８に移行し、モータ１１が拘束されているとの診断結果とする。そして、４番端子を介して故障診断を終了し（図１０参照）、適切なフェールセーフを実施する。
【００６５】
次に、図１０に示すステップＳ７９以降のフローについて説明する。図８に示すステップＳ６８はモータ１１にブレーキをかけている状態であり、この状態でステップＳ７９に示すように「スイッチング素子短絡診断２」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断２」も上記と同様なので説明は省略する。
【００６６】
「スイッチング素子短絡診断２」における診断後は、ステップＳ７９からステップＳ８０に移行し、正常でない場合にはステップＳ８１に移行してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断して故障診断を終了し、適切なフェールセーフを実施する。
【００６７】
また、ステップＳ８０において、診断結果が正常な場合にはステップＳ８２に移行して、ブレーキをかけている時間に達するまでこれを繰り返し、ブレーキンギ時間が経過すればステップＳ８３に移行する。ステップＳ８３では、制御部３４がモータ駆動回路４１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフにし、ステップＳ８４に進む。
ステップＳ８４では「スイッチング素子短絡診断１」を行なう。この「スイッチング素子短絡診断１」は上記と同様なので説明は省略する。
【００６８】
そして、ステップＳ８４からステップＳ８５に移行し、上記「スイッチング素子短絡診断１」の結果、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していると診断した場合にはステップＳ８１に進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が短絡していない正常な場合には、故障診断を終了する。
【符号の説明】
【００６９】
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
１１ モータ
１５ 荷重センサ
３２ モータ回転制御部
３３ 故障判断部
４０ 電圧検出回路
４１ モータ駆動回路
４３ 電流測定用端子
Ｍ１ 第一端子
Ｍ２ 第二端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転駆動によりケーブル（３）を介してブレーキアッセンブリ（４）を作動状態または解除状態とするモータ（１１）と、前記ケーブル（３）に加えられる張力を検出する荷重センサ（１５）とを備えた電動パーキングブレーキの故障診断装置であって、
前記モータ（１１）の回転駆動を制御する制御装置（１）を備え、
前記制御装置（１）は、スイッチング素子により構成されたブリッジ回路の平衡点に前記モータ（１１）が接続されたモータ駆動回路（４１）を有し、
前記モータ駆動回路（４１）において、
前記モータ（１１）の第一端子（Ｍ１）が正側第一スイッチング素子（Ｑ１）と負側第一スイッチング素子（Ｑ３）との接続点に接続され、前記モータ（１１）の第二端子（Ｍ２）が正側第二スイッチング素子（Ｑ２）と負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との接続点に接続され、
前記第一端子（Ｍ１）には電圧検出回路（４０）が接続され、
前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との間に電流測定用端子（４３）を備え、
前記モータ（１１）の駆動により前記ケーブル（３）に与えられたケーブル張力が、前記荷重センサ（１５）からの荷重信号により所定値のケーブル張力以上であることを判断するケーブル張力判断部（３１）と、
前記ケーブル張力が所定値以下の場合に、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）及び前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＮとし、前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）及び負側第一スイッチング素子（Ｑ３）をＯＦＦとするモータ正回転制御、または前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）及び負側第一スイッチング素子（Ｑ３）をＯＮとし、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）及び負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＦＦとするモータ逆回転制御とするモータ回転制御部（３２）と、
前記モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における前記電流測定用端子（４３）での電流値が０の場合には前記モータ駆動回路（４１）の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ（１１）の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路（４１）の短絡発生と判断する故障判断部（３３）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の故障診断装置。
【請求項２】
前記故障判断部（３３）が、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）、前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）及び前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＦＦとし、前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）をＯＮとして、前記電圧検出回路（４０）の電圧を測定して前記モータ（１１）の断線を判断していることを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキの故障診断装置。
【請求項３】
前記ケーブル張力が所定値以上であった場合に、前記故障判断部（３３）が、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）と前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）とをＯＮとし、前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）とをＯＦＦとして、前記モータ（１１）のブレーキをかけるとともに、前記電流測定用端子（４３）での電流値を監視して前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との短絡を監視することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パーキングブレーキの故障診断装置。
【請求項１】
正逆回転駆動によりケーブル（３）を介してブレーキアッセンブリ（４）を作動状態または解除状態とするモータ（１１）と、前記ケーブル（３）に加えられる張力を検出する荷重センサ（１５）とを備えた電動パーキングブレーキの故障診断装置であって、
前記モータ（１１）の回転駆動を制御する制御装置（１）を備え、
前記制御装置（１）は、スイッチング素子により構成されたブリッジ回路の平衡点に前記モータ（１１）が接続されたモータ駆動回路（４１）を有し、
前記モータ駆動回路（４１）において、
前記モータ（１１）の第一端子（Ｍ１）が正側第一スイッチング素子（Ｑ１）と負側第一スイッチング素子（Ｑ３）との接続点に接続され、前記モータ（１１）の第二端子（Ｍ２）が正側第二スイッチング素子（Ｑ２）と負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との接続点に接続され、
前記第一端子（Ｍ１）には電圧検出回路（４０）が接続され、
前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との間に電流測定用端子（４３）を備え、
前記モータ（１１）の駆動により前記ケーブル（３）に与えられたケーブル張力が、前記荷重センサ（１５）からの荷重信号により所定値のケーブル張力以上であることを判断するケーブル張力判断部（３１）と、
前記ケーブル張力が所定値以下の場合に、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）及び前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＮとし、前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）及び負側第一スイッチング素子（Ｑ３）をＯＦＦとするモータ正回転制御、または前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）及び負側第一スイッチング素子（Ｑ３）をＯＮとし、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）及び負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＦＦとするモータ逆回転制御とするモータ回転制御部（３２）と、
前記モータ正回転制御または前記モータ逆回転制御における前記電流測定用端子（４３）での電流値が０の場合には前記モータ駆動回路（４１）の断線と判断し、該電流値が所定値である場合にはモータ（１１）の拘束発生と判断し、該電流値が大電流である場合には前記モータ駆動回路（４１）の短絡発生と判断する故障判断部（３３）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の故障診断装置。
【請求項２】
前記故障判断部（３３）が、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）、前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）及び前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）をＯＦＦとし、前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）をＯＮとして、前記電圧検出回路（４０）の電圧を測定して前記モータ（１１）の断線を判断していることを特徴とする請求項１に記載の電動パーキングブレーキの故障診断装置。
【請求項３】
前記ケーブル張力が所定値以上であった場合に、前記故障判断部（３３）が、前記正側第一スイッチング素子（Ｑ１）と前記正側第二スイッチング素子（Ｑ２）とをＯＮとし、前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）とをＯＦＦとして、前記モータ（１１）のブレーキをかけるとともに、前記電流測定用端子（４３）での電流値を監視して前記負側第一スイッチング素子（Ｑ３）と前記負側第二スイッチング素子（Ｑ４）との短絡を監視することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パーキングブレーキの故障診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１１８７７（Ｐ２０１２−１１８７７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９６２０（Ｐ２０１０−１４９６２０）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
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