電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法
【課題】目標張力の低下を防止すると共に、ケーブルを巻き上げるアクチュエータの小型化等の省力化が可能な電動パーキングブレーキ制御装置等を提供すること。
【解決手段】車輪の駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにそれぞれ接続されたケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータ３０と、車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータ１０と、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置９において、所定の目標張力になるまでケーブルを巻き上げた後、目標張力未満に張力が低下した場合、ブレーキアクチュエータ１０を制御して制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段９ａと、増圧制御手段により増圧した後、電動ＰＫＢアクチュエータ３０を制御して目標張力よりも大きい張力になるまでケーブルを巻き上げる張力増大制御手段９ｂと、を有することを特徴とする。
【解決手段】車輪の駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにそれぞれ接続されたケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータ３０と、車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータ１０と、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置９において、所定の目標張力になるまでケーブルを巻き上げた後、目標張力未満に張力が低下した場合、ブレーキアクチュエータ１０を制御して制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段９ａと、増圧制御手段により増圧した後、電動ＰＫＢアクチュエータ３０を制御して目標張力よりも大きい張力になるまでケーブルを巻き上げる張力増大制御手段９ｂと、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電動パーキングブレーキ装置を制御する電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置は、走行中に車両を減速・停止するサービスブレーキ（以下、液圧ブレーキという）と停止状態を維持するための駐車ブレーキの２つの機能が要求され、部品数やコストを考慮してこの２つの機能を一体に構成するブレーキ装置が提案されている。構成をより簡略化してコスト低減を図るため駐車ブレーキを液圧ブレーキの液圧により制動することが考えられるが、駐車中に液圧が徐々に低下した場合の制動力の確保や液漏れの対策などから駐車ブレーキについてはケーブルに張力を作用させ制動部材をディスクやドラムに押圧する方式が採用されることがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１記載の車両用ブレーキシステムは、液圧を維持可能な液圧ブレーキと自動的にケーブルに張力を作用させ停車状態を維持する駐車ブレーキとを有し、アクセルペダルのオフ及び車速ゼロを検知すると、液圧ブレーキの液圧を維持しながら駐車ブレーキを作用させる。かかる構成により、駐車ブレーキの作動が必要な場合にのみ駐車ブレーキを自動で作用させることができ、作動後は液圧でなく機械式に停止状態を維持することができる。
【特許文献１】特開２００５−２８０６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動的に作動する駐車ブレーキはアクチュエータの駆動力により張力を作用させるものであるが、決定された目標張力は例えば傾斜などを考慮して決定され、アクチュエータは目標張力になるまで張力センサにより張力を検出しながらケーブルを巻き上げる。しかしながら、張力センサが検出する張力はケーブルや伝達系の摩擦による損失を含むものであるため、実際には目標張力が車輪に作用していない場合がある。この点、特許文献１記載の車両用駐車ブレーキシステムは、駐車ブレーキが作用した後、液圧ブレーキは解除してもよいししなくてもよいとしているが、解除した場合には、損失による張力不足により車両が移動するおそれがあり、液圧ブレーキを解除しない場合には液圧が徐々に低下していずれ車両が移動するおそれがある。
【０００５】
このような、目標張力からの張力の低下や不足を見込んで、予め目標張力よりも高い張力を作用させることが考えられるが、そのためにはケーブルを巻き上げるアクチュエータの能力を増強することが必要となるため、コストや車載スペースの観点から好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、目標張力の低下を防止すると共に、ケーブルを巻き上げるアクチュエータの小型化等の省力化が可能な電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、目標張力未満に張力が低下した場合、ブレーキアクチュエータを制御して制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、増圧制御手段により増圧した後、電動ＰＫＢアクチュエータを制御して目標張力よりも大きい張力になるまでケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、制動圧を増加させた上で増し引き制御を行うので、アクチュエータを大型化することなくケーブルの増し引きを確実に実行することができる。
【発明の効果】
【０００９】
目標張力の低下を防止すると共に、ケーブルを巻き上げるアクチュエータの小型化等の省力化が可能な電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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実施例を挙げて説明する。本実施形態の電動パーキングブレーキ装置１は、ドラムタイプ又はディスクインタイプであって電動で作動及び解除が可能である。そして、作動時又は解除時にサービスブレーキ（以下、液圧ブレーキという）の液圧を利用することで、作動又は解除に使用するアクチュエータを小型化・省力化・低騒音化することを可能にする。
【００１１】
図１は、ブレーキＥＣＵ（特許請求の範囲における電動パーキングブレーキ制御装置に相当する。）９により制御される電動パーキングブレーキ装置１の構成図を示す。電動パーキングブレーキ装置１は、運転者により減速時に操作される液圧ブレーキの操作部材となるブレーキペダル１１と、ブレーキペダル１１に加えられた踏力を液圧に変換するマスタシリンダ１３と、ブレーキ液を貯留するリザーバ１２と、各輪ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ、ＦＲのホイルシリンダ圧を独立に制御するブレーキアクチュエータ１０と、後輪ＲＲ，ＲＬのドラムに設けられた駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌと、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを解除又は作動する電動ＰＫＢアクチュエータ３０と、を有する。
【００１２】
本実施形態では、液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌをドラムブレーキにより構成することで液圧ブレーキと駐車ブレーキを一体に構成している。一体に構成するとは、液圧ブレーキと駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌが同じブレーキパッド（摩擦材）を被制動部材に押圧して制動力を発生させる構成をいうものであり、後述するように液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌをディスクブレーキにより構成してもよい。なお、液圧ブレーキは、電動式のアクチュエータにより制動トルクを生じさせるＥＣＢ（Electronically Controlled Brake. System）で構成してもよい。
【００１３】
マスタシリンダ１３は２つの加圧室を備え、２つの加圧室の一方は左後輪ＲＬのホイルシリンダ２５と右前輪ＦＲのホイルシリンダ２６に液圧を加える油圧回路１３ｂが接続され、他方の加圧室には右後輪ＲＲのホイルシリンダ２４と左前輪ＦＬのホイルシリンダ２３に作動流体を加える油圧回路１３ａが接続されている。
【００１４】
油圧回路１３ｂは、常開のマスタカット弁１５ｂ、同じく常開の保持弁１７ｄを介して、ホイルシリンダ２６と連通すると共に、常開のマスタカット弁１５ｂ、同じく常開の保持弁１７ｃを介して、ホイルシリンダ２５と連通している。保持弁１７ｄの下流側にはホイルシリンダ２６に連通する回路と分岐して常閉の減圧弁１８ｄが接続され、保持弁１７ｃの下流側にはホイルシリンダ２５に連通する回路と分岐して常閉の減圧弁１８ｃが接続されている。減圧弁１８ｃ、１８ｄの下流側は共にポンプ１９ｂの吸入側に接続され、ポンプ１９ｂの吸入側にはリザーバ２１ｂ及び常閉の吸入弁１６ｂを介してマスタシリンダ１３と接続されている。また、ポンプ１９ｂの吐出側は、マスタカット弁１５ｂの下流側に接続されている。油圧回路１３ａにはマスタシリンダ１３の圧力を検出するＭ／Ｃセンサ１４が接続されているが、それ以外の構造は油圧回路１３ｂと同一である。
【００１５】
運転者がブレーキペダル１１を踏み込むとリザーバタンク１３の作動流体が圧縮され、踏力に応じた液圧が常開のマスタカット弁１５ａ、１５ｂ、保持弁１７ａ〜ｄを介してホイルシリンダ２３〜２６に加えられる。
【００１６】
また、運転者がブレーキペダル１１を操作しない場合であっても、ブレーキＥＣＵ９がブレーキアクチュエータ１０を制御することで、油圧回路を増圧・保持・減圧の３つのモードに切り替えホイルシリンダ２３〜２６のホイルシリンダ圧を制御する。例えば、ホイルシリンダ２６を増圧する場合、ブレーキＥＣＵ９は、マスタカット弁１５ｂを閉弁すると共に、保持弁１７ｄを開弁状態、減圧弁１８ｄを閉弁状態のままとする。これによりポンプ１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２６のホイルシリンダ圧が増圧される。ホイルシリンダ圧を保持する場合、ブレーキＥＣＵ９は減圧弁１８ｄを閉弁状態のまま保持弁１７ｄを閉弁することで、ホイルシリンダ２６に連通する回路が閉塞されホイルシリンダ圧が保持される。ホイルシリンダ圧を減圧する場合、ブレーキＥＣＵ９は、保持弁１７ｄを閉弁状態のまま減圧弁１８ｄを開弁することで、ホイルシリンダ２６とリザーバ２１ｂが連通するためホイルシリンダ圧が減圧される。他のホイルシリンダ２３〜２５のホイルシリンダ圧も同様に制御される。なお、吸入弁１６ａ、１６ｂはリザーバ２１ａ、２１ｂの作動流体が少なくなった場合に開弁して、マスタシリンダ１３からポンプ１９ａ、１９ｂへの作動流体の流通をオン／オフする。
【００１７】
以上のような構成から、ブレーキＥＣＵ９はブレーキアクチュエータ１０を制御することで、車輪毎に液圧を独立に制御することができる。
【００１８】
後輪ＲＲ、ＲＬに設けられた駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌについて説明する。図２は、駐車ブレーキユニット３５Ｒの平面図を示すが、駐車ブレーキユニット３５Ｌについても同様である。
【００１９】
駐車ブレーキユニット３５Ｒは、車輪と一体的に回転する被制動部材であるドラム１０１と、車体側部材であるバッキングプレート１０２に回転不能に保持されるとともにドラム１０１に対して所定のクリアランスを有する制動部材としてのブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂ及びライニング材１０４ａ、１０４ｂ（以下、これらを単にブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂという）とを有し、ホイルシリンダ２４の加圧又は電動ＰＫＢアクチュエータ３０の作動によりブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂがドラム１０１の内周面に押圧され車輪の回転を抑制する制動トルクを発生するようになっている。
【００２０】
一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂは、それぞれ互いに対向する一端部（図では上側）においてそれぞれホイルシリンダ２４の両端に接続されていて、ホイルシリンダ２４の加圧により開拡する。また、一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂの他端は、バッキングプレート１０２に固定されたアンカピン１０８に係合することによって、制動時にブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂの摩擦力によりドラム１０１と共に回転することを防止され、制動トルクを生じさせる。
【００２１】
一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂは、リターンスプリング１０５、１０６により互いに接近する向きに付勢されているため、ホイルシリンダ２４へ作動流体の供給が停止されると、この付勢力によりライニング材１０４ａ、１０４ｂがドラム１０１の内周面から離間する。
【００２２】
また、一対のブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂのアンカピン１０８側にはアジャスタ１０７が介設されていて、ブレーキライニング１０４ａ，１０４ｂの摩耗に応じてドラム１０１との隙間を調整できるようになっている。
【００２３】
一方のブレーキシュー１０３ａのアンカピン１０８側の一端に、ピン１０９により駐車レバー１１０が揺動可能に回動支持されている。駐車レバー１１０とブレーキシュー１０３ｂとはストラット１１１により介設されていて、ストラット１１１は互いに離間するよう付勢するスプリング１１１ａを備える。また、駐車レバー１１０の他端はケーブル３４Ｒが接続されていて、このケーブル３４Ｒが電動ＰＫＢアクチュエータ３０に連結される。したがって、電動ＰＫＢアクチュエータ３０がケーブル３４Ｒを巻き上げると駐車レバー１１０がピン１０９を中心に揺動し、ストラット１１１を介してブレーキシュー１０３ｂをドラム１０１に押圧すると共に、その反力によりブレーキシュー１０３ａがドラム１０１に押圧される。この摩擦力により制動トルクを生じさせる。
【００２４】
電動ＰＫＢアクチュエータ３０について説明する。電動ＰＫＢアクチュエータ３０は電気モータ３１の回転軸と同軸に回転するウォームホイール３６がウォームギア３７と嵌合し、電気モータ３１の回転駆動力がウォームギア３７に伝達される。ウォームギア３７には勘合するナット部材が設けられ、ウォームギア３７の回転駆動力がナット部材の直線駆動力に変換される。この直線駆動力はナット部材に２本のケーブルによって連結されたイコライザ機構３８により二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに均等に分配される。ケーブル３４Ｒ、３４Ｌはそれぞれ左右後輪ＲＲ、ＲＬのブレーキレバー１１０に接続されると共に、ケーブル３４Ｌにはケーブル３４Ｌの張力を検出する張力センサ３３が配置されている。
【００２５】
電気モータ３１を正回転駆動すると、イコライザ機構３８が直線駆動力を二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに分配しながら電気モータ３１側の方に移動するため、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌに張力が生じ、ブレーキシューがドラムに押圧されて駐車ブレーキユニット３５Ｒが制動状態となる。また、電気モータ３１を逆回転駆動すると、イコライザ機構３８が張力を二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに分配しながら電気モータ３１と反対側の方に移動するため、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌの張力が低減し駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは解除状態となる。
【００２６】
駐車する場合、ブレーキＥＣＵ９は車両が停車している路面の傾斜、シフトポジション等に基づき駐車するために必要な目標張力を演算し、目標張力になるまで電気モータ３１を回転駆動する。なお、液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは、図２のようなドラムブレーキでなくディスクブレーキであってもよい。
【００２７】
以上のような構成の液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信コントローラ、及び、ＲＯＭ等がバスにより接続されたマイコンを本体とするブレーキＥＣＵ９により制御される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、増圧制御手段９ａ、ケーブル３４Ｒ，３４Ｌの目標張力をかさ上げして巻き上げる張力増大制御手段９ｂ、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌの異常を検出し運転者に報知する異常検出手段９ｃが実現される。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ９には、張力センサ３３が検出する張力、各輪ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ、ＦＲの車輪速、各輪のホイルシリンダ圧、マスタシリンダ圧、シフトポジション、アクセルペダルストローク（アクセル開度）、前後方向（ピッチング方向）の車両の傾斜、の各信号が入力される。
【００２９】
ブレーキＥＣＵ９に接続されたスイッチ８は、電動パーキングブレーキ装置１の制動状態と解除状態を切り替える操作部材である。電動パーキングブレーキ装置１は、自動的に作動及び解除する自動モードとスイッチ８の操作により作動及び解除するマニュアルモードとが設定により選択可能となっている。自動モードでは、例えば、シフトポジションが指示するシフトレバーの位置がＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）であり、かつ、車速がゼロである場合にブレーキＥＣＵ９は電動パーキングブレーキ装置１が作動状態とする。さらに、マスタシリンダ圧が所定値以上であることを条件としてもよい。
【００３０】
なお、ブレーキＥＣＵ９は電動パーキングブレーキ装置１の作動又は解除に応じた信号をメータＥＣＵに送信するので、メータＥＣＵは電動パーキングブレーキ装置１の作動又は解除の状態をコンビネーションメータの対応するランプを点灯して運転者に知らせる。
【００３１】
ケーブル３４Ｒ、３４Ｌや伝達系の摩擦による張力の損失について説明する。図３は液圧ブレーキ及び駐車ブレーキをディスクブレーキにより構成した場合の張力発生モデルの一例を示す。
【００３２】
ディスクブレーキは、ブレーキパッド４１を車輪と一体に回転するディスクロータに押圧して制動する制動装置の一形態である。運転者がブレーキペダル１１を踏み込むと図１と同様の油圧回路により作動流体がブレーキピストン４２を移動させ、ブレーキピストン４２と接合したブレーキパッド４１、及びブレーキパッド４１と一対のブレーキパッドがディスクロータを狭持して、車輪を制動する。
【００３３】
また、ブレーキピストン４２のブレーキパッド４１と反対側の底面には、ピン４３ａにより回動可能に軸支されたＰＫＢレバー４３の一端が当接すると共に、ＰＫＢレバー４３の他端はケーブル３４Ｒが接続されている。駐車ブレーキが作動する場合、張力Ｔによりケーブル３４Ｒの荷重中心が張力Ｔの方向に移動するので、ＰＫＢレバー４３がピン４３ａを中心に時計回りに回動しＰＫＢレバー４３の一端がブレーキピストン４２を移動させる。これにより、液圧ブレーキと同様にブレーキピストン４２と接合したブレーキパッド４１、及びブレーキパッド４１と一対のブレーキパッドがディスクロータを狭持して、車輪を制動する。
【００３４】
なお、このとき張力センサ３３が検出する張力Ｔに対し、ＰＫＢレバー４３に作用する張力はＴ１となり、Ｔ＞Ｔ１の関係がある。これは、ケーブル３４Ｒや伝達系の摩擦により張力Ｔに対し摩擦力Ｆ１の損失が発生するためである。したがって、Ｔ＝Ｔ１＋Ｆ１が成立する。
【００３５】
この摩擦力Ｆ１は見かけの張力Ｔの低下をもたらすため、電気モータ３１により所望の制動力を得ようとすると損失分を見込んで高めの張力Ｔを目標張力とする必要が生じ、電気モータ３１の大型化、高トルク化、騒音の増大を招くという課題を生じさせる。
【００３６】
また、液圧ブレーキと駐車ブレーキが一体に構成された電動パーキングブレーキ装置１ではさらに次のような課題がある。図３（ｂ）は張力Ｔによりすでに駐車ブレーキが作動状態の場合にさらに液圧ブレーキが作動した様子を示す。駐車ブレーキが作動状態の場合に液圧が付加されるとさらにブレーキピストン４２がディスクロータの方向に移動するのでＰＫＢレバー４３がさらに回転し、この結果、張力Ｔ１はＴ１’に低下する。張力Ｔ１が低下すると、ケーブル３４Ｒの荷重中心はＰＫＢレバー４３の方向に移動するが、ケーブル３４Ｒの荷重中心には摩擦力Ｆ１が作用しているためヒステレシスが発生し、張力Ｔ１→Ｔ１’の低下分ほどには荷重中心は移動しない。したがって、張力センサ３３の検出する張力Ｔの低下分よりもＰＫＢレバー４３に作用する張力Ｔ１’は低下していることになる。特に、液圧ブレーキの付加により低下した摩擦力Ｆ１’が十分に大きい場合には、荷重中心が移動せず張力センサ３３では張力Ｔの変化を検出することができない。ブレーキＥＣＵ９が張力の低下を正確に検出しない場合、運転者がブレーキペダル１１の踏み込みを止めると低下した張力Ｔ１’では十分な制動力が得られず傾斜面などで車両が移動するおそれがある。
【００３７】
本実施形態の電動パーキングブレーキ装置１はかかる課題を電動ＰＫＢアクチュエータ３０を大型化することなく解決する。以下、実施例を挙げて説明する。なお、以下では、ドラムブレーキ型の電動パーキングブレーキ装置１をマニュアルモードで作動させるものとする。
【実施例１】
【００３８】
図４（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図４（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００３９】
（Ｓ１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００４０】
（Ｓ２）
増圧制御手段９ａはスイッチ８のオンを検出すると、ブレーキアクチュエータ１０を制御して後輪ＲＲ、ＲＬのホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００４１】
（Ｓ３）
ホイルシリンダ圧が目標値に達すると、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。
【００４２】
（Ｓ４）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００４３】
（Ｓ５）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。なお、ホイルシリンダ圧の減圧後に再度張力を検出し、張力が所定値以上低下している場合、電気モータ３１を駆動してもよい。
【００４４】
本実施例によれば、電気モータ３１を駆動する前にホイルシリンダ圧を増圧するので、電気モータ３１のみで駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを制動状態にする場合よりも電気モータ３１の小型化、省力化、低騒音化が可能になる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例では、ホイルシリンダ圧の目標値を実際に運転者が操作したホイルシリンダ圧とすることで、さらに電気モータ３１の負荷を低減する電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００４６】
図５（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図５（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図５（ｂ）において図４（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。図５（ｂ）では、ステップＳ１２のみが異なるのでＳ１２について詳述する。
【００４７】
（Ｓ１２）
スイッチ８のオンを検出すると、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して後輪ＲＲ、ＲＬのホイルシリンダ圧をそれまでのホイルシリンダ圧の最高値まで増圧する。「それまで」とは、例えば、エンジン始動からスイッチ８がオンされるまでや、過去の所定時間内など、ホイルシリンダ圧の最高値を検出するために十分な期間である。また、前回、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを作動状態にする場合に運転者がブレーキペダル１１を操作して検出されたホイルシリンダ圧を目標値としてもよい。このような、ホイルシリンダ圧（図４（ａ）の目標ホイルシリンダ圧よりも大きい）を目標値とすることで、確実に車両を制動することができる。
【００４８】
本実施例によれば、スイッチ８をオンしてからケーブル３４Ｒ、３４Ｌに目標張力が作用するまでの応答遅れを液圧ブレーキにより確保することができ、さらに、電気モータ３１は液圧ブレーキによりたるんだ状態のケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げればよいので実施例１と比較してもさらに電気モータ３１の小型化、省力化、低騒音化が可能になる。
【実施例３】
【００４９】
本実施例では、スイッチ８がオンに操作された時にすでに液圧ブレーキが制動状態である場合は、そのホイルシリンダ圧を目標値にして駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを制動状態にする電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００５０】
図６（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図６（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００５１】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００５２】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否かは、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、又は、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。
【００５３】
なお、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧するが（Ｓ２７）、この場合の処理は実施例１又は２と同様になる。
【００５４】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００５５】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。
【００５６】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００５７】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。ホイルシリンダ圧の減圧後に再度張力を検出し、張力が所定値以上低下している場合、電気モータ３１を駆動してもよい。これにより、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００５８】
なお、ステップＳ４０のホイルシリンダ圧の減圧は、運転者がブレーキペダル１１を操作していても実行される。また、ホイルシリンダ圧を減圧する車輪は駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを備える後輪のみである。したがって、運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでいる場合は、前輪ＦＲ、ＦＬは液圧ブレーキにより制動され後輪ＲＲ、ＲＬは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにより制動される。運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでいない場合は、前輪ＦＲ、ＦＬは制動されず後輪ＲＲ、ＲＬは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにより制動される。
【００５９】
本実施例によれば、後輪ＲＲ、ＲＬの制動を張力に置き換えるので、ＥＣＢのように制動に常に電力が必要なシステムや、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）のように制動力の保持にさえ電力が必要なシステムにおいて消費電力を低減することができる。
【実施例４】
【００６０】
本実施例では、電気モータ３１を駆動して目標張力に達した後、張力センサ３３が張力の低下を検出した場合に、ホイルシリンダ圧を増圧すると共に、再度、電気モータ３１を駆動してケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００６１】
図７は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図８はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図８において図６（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。
【００６２】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００６３】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否かは、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、又は、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００６４】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００６５】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００６６】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００６７】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力の低下を検出する。
【００６８】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して所定値までホイルシリンダ圧をかさ上げする。すなわち、増圧制御手段９ａは、マスタカット弁１５ａ、１５ｂを閉弁し、保持弁１７ｂ、１７ｃを開弁状態、減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のままとする。するとポンプ１９ａ、１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２４、２５のホイルシリンダ圧が増圧される。増圧は張力の低下に対し実行されるので、増圧されるホイルシリンダは後輪のみでよい。かさ上げ後のホイルシリンダ圧は、例えば１０〜５０％などかさ上げ前のホイルシリンダ圧を目標としてもよいし、それまでのホイルシリンダ圧の最高値としてもよい。
【００６９】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。すなわち、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。張力の低下が検出されたステップＳ２４の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるので張力の低下を防止することができる。
【００７０】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００７１】
本実施例によれば、目標張力をかさ上げすることで張力の低下を防止でき、また、張力が低下した場合にはかさ上げすることができるので当初（ここではステップＳ２４）の目標張力を過度に大きく設定する必要がなく、電気モータ３１のモータ定格負荷の低減や作動音を抑制することができる。
【実施例５】
【００７２】
本実施例では、実施例４の制御を各輪毎に行う。
【００７３】
電動パーキングブレーキ装置１のタイミングチャート図は図７と、フローチャート図は図８とそれぞれ同じであるので図は省略した。
【００７４】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００７５】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否か、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７（ａ）は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００７６】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００７７】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００７８】
（Ｓ２５）
目標張力に達するとブレーキＥＣＵ９は電気モータ３１を停止する。
【００７９】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力を検出する。
【００８０】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して必要輪のホイルシリンダ圧を所定値までかさ上げする。「必要輪」とは、例えば、より張力の低下しやすい後輪ＲＲ、ＲＬの一方である。ケーブル３４Ｒ、３４Ｌや伝達系の摩擦力Ｆ１は一定の傾向を示すものであるため、例えば予め検出しておいた摩擦力Ｆ１の大きい方の後輪が必要輪となる。また、張力センサ３３がケーブル３４Ｒ、３４Ｌにそれぞれ配置されている場合は、張力センサ３３が検出する張力に基づき後輪ＲＲ、ＲＬの一方又は両方を選択する。
【００８１】
増圧制御手段９ａは、ブレーキアクチュエータ１０を制御して選択した後輪のホイルシリンダ圧をかさ上げする。
【００８２】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。ホイルシリンダ圧がかさ上げされた後輪はかさ上げされない後輪よりも張力が低下しているが、電動ＰＫＢアクチュエータ３０はケーブル３４Ｒ、３４Ｌの張力を均等に分配しながら巻き上げるため、ホイルシリンダ圧がかさ上げされた後輪はケーブル３４Ｒ、３４Ｌの巻き上げ量がより多くなり結果的にいずれの後輪も、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力で巻き上げられる。
【００８３】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００８４】
本実施例によれば、実施例４の効果に加え、不要な車輪のホイルシリンダ圧はかさ上げしないので、省力化・低騒音化することができる。
【実施例６】
【００８５】
本実施例では、張力低下が検出された場合、実施例４，５と同様にホイルシリンダ圧及び目標張力をかさ上げするが、継続して張力の低下が検出される場合には異常判定を行い、異常と判定された場合その旨を運転者に報知する電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００８６】
図９は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図１０はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図１０において図８（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。
【００８７】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００８８】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否か、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７（ａ）は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００８９】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００９０】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００９１】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００９２】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力を検出する。
【００９３】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御してホイルシリンダ圧を所定値までかさ上げする。すなわち、増圧制御手段９ａは、マスタカット弁１５ａ、１５ｂを閉弁し、保持弁１７ｂ、１７ｃを開弁状態、減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のままとする、するとポンプ１９ａ、１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２４、２５のホイルシリンダ圧が増圧される。増圧は張力の低下に対し実行されるので、増圧されるホイルシリンダは後輪のみでよいし、後輪ＲＲ、ＲＬの一方のみでもよい。
【００９４】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。すなわち、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。張力の低下が検出されたステップＳ２４の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるので張力の低下を防止することができる。
【００９５】
（Ｓ３４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは張力の低下が継続的かつ連続して発生しているか否かを判定する。継続的か否かは、例えば一定期間内に所定回数以上であるか否かにより、また、連続しているか否かは、例えば駐車ブレーキを作動させる場合に常に起こるか否かにより判定する。
【００９６】
張力の低下が継続的かつ連続していない場合、張力増大制御手段９ｂはステップＳ３１に戻り、再度、張力が低下したか否かを判定を繰り返すので、張力の低下が継続的かつ連続して発生するか否かを判定することができる。
【００９７】
（Ｓ３５）
張力の低下が継続的かつ連続して発生している場合（Ｓ３４のＹｅｓ）、異常検出手段９ｃは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌの異常判定を実行する（Ｓ３５）。異常判定は、例えば車両出荷時の電気モータ３１の駆動時間と張力Ｔの関係、及び、駆動時間とイコライザ機構３８の変位量などが現在と異なっているか否か等に基づき判定する。これらの関係は、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌが完全に切断したり切れかけたり、引っかかってロックしたような場合に大きく変動するものであるため、これらの関係により異常判定することができる。
【００９８】
（Ｓ３６）
異常であると判定された場合（Ｓ３５のＹｅｓ）、異常検出手段９ｃは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌに異常が生じていることを運転者に報知する。報知は、例えば、コンビネーションメータのランプを点灯することで行う。
【００９９】
（Ｓ４０）
張力が低下しない場合（Ｓ３１のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【０１００】
本実施例によれば、張力の低下を検出することで、電動パーキングブレーキ装置１の以上（劣化）を検出し、運転者に報知することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態のブレーキＥＣＵ９によれば、駐車中に目標張力が低下することを防止すると共に、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるアクチュエータの小型化・省力化・低騒音化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】ブレーキＥＣＵにより制御される電動パーキングブレーキ装置の構成図である。
【図２】駐車ブレーキユニットの平面図である。
【図３】液圧ブレーキ及び駐車ブレーキによりディスクブレーキを構成した場合の張力発生モデルの一例を示す図である。
【図４】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例１）。
【図５】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例２）。
【図６】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例３）。
【図７】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例４）。
【図８】ブレーキＥＣＵがホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図である。
【図９】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例６）。
【図１０】ブレーキＥＣＵがホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 電動パーキングブレーキ装置
８ スイッチ
９ ブレーキＥＣＵ
９ａ 増圧制御手段
９ｂ 張力増大制御手段
９ｃ 異常検出手段
１０ ブレーキアクチュエータ
１１ ブレーキペダル
２３、２４、２５、２６ ホイルシリンダ
３０ 電動ＰＫＢアクチュエータ
３１ 電気モータ
３３ 張力センサ
３４Ｒ、３４Ｌ ケーブル
３５Ｒ、３５Ｌ 駐車ブレーキユニット
３８ イコライザ機構
４１ ブレーキパッド
４２ ブレーキピストン
４３ ＰＫＢレバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電動パーキングブレーキ装置を制御する電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置は、走行中に車両を減速・停止するサービスブレーキ（以下、液圧ブレーキという）と停止状態を維持するための駐車ブレーキの２つの機能が要求され、部品数やコストを考慮してこの２つの機能を一体に構成するブレーキ装置が提案されている。構成をより簡略化してコスト低減を図るため駐車ブレーキを液圧ブレーキの液圧により制動することが考えられるが、駐車中に液圧が徐々に低下した場合の制動力の確保や液漏れの対策などから駐車ブレーキについてはケーブルに張力を作用させ制動部材をディスクやドラムに押圧する方式が採用されることがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１記載の車両用ブレーキシステムは、液圧を維持可能な液圧ブレーキと自動的にケーブルに張力を作用させ停車状態を維持する駐車ブレーキとを有し、アクセルペダルのオフ及び車速ゼロを検知すると、液圧ブレーキの液圧を維持しながら駐車ブレーキを作用させる。かかる構成により、駐車ブレーキの作動が必要な場合にのみ駐車ブレーキを自動で作用させることができ、作動後は液圧でなく機械式に停止状態を維持することができる。
【特許文献１】特開２００５−２８０６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動的に作動する駐車ブレーキはアクチュエータの駆動力により張力を作用させるものであるが、決定された目標張力は例えば傾斜などを考慮して決定され、アクチュエータは目標張力になるまで張力センサにより張力を検出しながらケーブルを巻き上げる。しかしながら、張力センサが検出する張力はケーブルや伝達系の摩擦による損失を含むものであるため、実際には目標張力が車輪に作用していない場合がある。この点、特許文献１記載の車両用駐車ブレーキシステムは、駐車ブレーキが作用した後、液圧ブレーキは解除してもよいししなくてもよいとしているが、解除した場合には、損失による張力不足により車両が移動するおそれがあり、液圧ブレーキを解除しない場合には液圧が徐々に低下していずれ車両が移動するおそれがある。
【０００５】
このような、目標張力からの張力の低下や不足を見込んで、予め目標張力よりも高い張力を作用させることが考えられるが、そのためにはケーブルを巻き上げるアクチュエータの能力を増強することが必要となるため、コストや車載スペースの観点から好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、目標張力の低下を防止すると共に、ケーブルを巻き上げるアクチュエータの小型化等の省力化が可能な電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、目標張力未満に張力が低下した場合、ブレーキアクチュエータを制御して制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、増圧制御手段により増圧した後、電動ＰＫＢアクチュエータを制御して目標張力よりも大きい張力になるまでケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、制動圧を増加させた上で増し引き制御を行うので、アクチュエータを大型化することなくケーブルの増し引きを確実に実行することができる。
【発明の効果】
【０００９】
目標張力の低下を防止すると共に、ケーブルを巻き上げるアクチュエータの小型化等の省力化が可能な電動パーキングブレーキ制御装置、電動パーキングブレーキ装置、及び、電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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実施例を挙げて説明する。本実施形態の電動パーキングブレーキ装置１は、ドラムタイプ又はディスクインタイプであって電動で作動及び解除が可能である。そして、作動時又は解除時にサービスブレーキ（以下、液圧ブレーキという）の液圧を利用することで、作動又は解除に使用するアクチュエータを小型化・省力化・低騒音化することを可能にする。
【００１１】
図１は、ブレーキＥＣＵ（特許請求の範囲における電動パーキングブレーキ制御装置に相当する。）９により制御される電動パーキングブレーキ装置１の構成図を示す。電動パーキングブレーキ装置１は、運転者により減速時に操作される液圧ブレーキの操作部材となるブレーキペダル１１と、ブレーキペダル１１に加えられた踏力を液圧に変換するマスタシリンダ１３と、ブレーキ液を貯留するリザーバ１２と、各輪ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ、ＦＲのホイルシリンダ圧を独立に制御するブレーキアクチュエータ１０と、後輪ＲＲ，ＲＬのドラムに設けられた駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌと、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを解除又は作動する電動ＰＫＢアクチュエータ３０と、を有する。
【００１２】
本実施形態では、液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌをドラムブレーキにより構成することで液圧ブレーキと駐車ブレーキを一体に構成している。一体に構成するとは、液圧ブレーキと駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌが同じブレーキパッド（摩擦材）を被制動部材に押圧して制動力を発生させる構成をいうものであり、後述するように液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌをディスクブレーキにより構成してもよい。なお、液圧ブレーキは、電動式のアクチュエータにより制動トルクを生じさせるＥＣＢ（Electronically Controlled Brake. System）で構成してもよい。
【００１３】
マスタシリンダ１３は２つの加圧室を備え、２つの加圧室の一方は左後輪ＲＬのホイルシリンダ２５と右前輪ＦＲのホイルシリンダ２６に液圧を加える油圧回路１３ｂが接続され、他方の加圧室には右後輪ＲＲのホイルシリンダ２４と左前輪ＦＬのホイルシリンダ２３に作動流体を加える油圧回路１３ａが接続されている。
【００１４】
油圧回路１３ｂは、常開のマスタカット弁１５ｂ、同じく常開の保持弁１７ｄを介して、ホイルシリンダ２６と連通すると共に、常開のマスタカット弁１５ｂ、同じく常開の保持弁１７ｃを介して、ホイルシリンダ２５と連通している。保持弁１７ｄの下流側にはホイルシリンダ２６に連通する回路と分岐して常閉の減圧弁１８ｄが接続され、保持弁１７ｃの下流側にはホイルシリンダ２５に連通する回路と分岐して常閉の減圧弁１８ｃが接続されている。減圧弁１８ｃ、１８ｄの下流側は共にポンプ１９ｂの吸入側に接続され、ポンプ１９ｂの吸入側にはリザーバ２１ｂ及び常閉の吸入弁１６ｂを介してマスタシリンダ１３と接続されている。また、ポンプ１９ｂの吐出側は、マスタカット弁１５ｂの下流側に接続されている。油圧回路１３ａにはマスタシリンダ１３の圧力を検出するＭ／Ｃセンサ１４が接続されているが、それ以外の構造は油圧回路１３ｂと同一である。
【００１５】
運転者がブレーキペダル１１を踏み込むとリザーバタンク１３の作動流体が圧縮され、踏力に応じた液圧が常開のマスタカット弁１５ａ、１５ｂ、保持弁１７ａ〜ｄを介してホイルシリンダ２３〜２６に加えられる。
【００１６】
また、運転者がブレーキペダル１１を操作しない場合であっても、ブレーキＥＣＵ９がブレーキアクチュエータ１０を制御することで、油圧回路を増圧・保持・減圧の３つのモードに切り替えホイルシリンダ２３〜２６のホイルシリンダ圧を制御する。例えば、ホイルシリンダ２６を増圧する場合、ブレーキＥＣＵ９は、マスタカット弁１５ｂを閉弁すると共に、保持弁１７ｄを開弁状態、減圧弁１８ｄを閉弁状態のままとする。これによりポンプ１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２６のホイルシリンダ圧が増圧される。ホイルシリンダ圧を保持する場合、ブレーキＥＣＵ９は減圧弁１８ｄを閉弁状態のまま保持弁１７ｄを閉弁することで、ホイルシリンダ２６に連通する回路が閉塞されホイルシリンダ圧が保持される。ホイルシリンダ圧を減圧する場合、ブレーキＥＣＵ９は、保持弁１７ｄを閉弁状態のまま減圧弁１８ｄを開弁することで、ホイルシリンダ２６とリザーバ２１ｂが連通するためホイルシリンダ圧が減圧される。他のホイルシリンダ２３〜２５のホイルシリンダ圧も同様に制御される。なお、吸入弁１６ａ、１６ｂはリザーバ２１ａ、２１ｂの作動流体が少なくなった場合に開弁して、マスタシリンダ１３からポンプ１９ａ、１９ｂへの作動流体の流通をオン／オフする。
【００１７】
以上のような構成から、ブレーキＥＣＵ９はブレーキアクチュエータ１０を制御することで、車輪毎に液圧を独立に制御することができる。
【００１８】
後輪ＲＲ、ＲＬに設けられた駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌについて説明する。図２は、駐車ブレーキユニット３５Ｒの平面図を示すが、駐車ブレーキユニット３５Ｌについても同様である。
【００１９】
駐車ブレーキユニット３５Ｒは、車輪と一体的に回転する被制動部材であるドラム１０１と、車体側部材であるバッキングプレート１０２に回転不能に保持されるとともにドラム１０１に対して所定のクリアランスを有する制動部材としてのブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂ及びライニング材１０４ａ、１０４ｂ（以下、これらを単にブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂという）とを有し、ホイルシリンダ２４の加圧又は電動ＰＫＢアクチュエータ３０の作動によりブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂがドラム１０１の内周面に押圧され車輪の回転を抑制する制動トルクを発生するようになっている。
【００２０】
一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂは、それぞれ互いに対向する一端部（図では上側）においてそれぞれホイルシリンダ２４の両端に接続されていて、ホイルシリンダ２４の加圧により開拡する。また、一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂの他端は、バッキングプレート１０２に固定されたアンカピン１０８に係合することによって、制動時にブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂの摩擦力によりドラム１０１と共に回転することを防止され、制動トルクを生じさせる。
【００２１】
一対のブレーキシュー１０３ａ，１０３ｂは、リターンスプリング１０５、１０６により互いに接近する向きに付勢されているため、ホイルシリンダ２４へ作動流体の供給が停止されると、この付勢力によりライニング材１０４ａ、１０４ｂがドラム１０１の内周面から離間する。
【００２２】
また、一対のブレーキシュー１０３ａ、１０３ｂのアンカピン１０８側にはアジャスタ１０７が介設されていて、ブレーキライニング１０４ａ，１０４ｂの摩耗に応じてドラム１０１との隙間を調整できるようになっている。
【００２３】
一方のブレーキシュー１０３ａのアンカピン１０８側の一端に、ピン１０９により駐車レバー１１０が揺動可能に回動支持されている。駐車レバー１１０とブレーキシュー１０３ｂとはストラット１１１により介設されていて、ストラット１１１は互いに離間するよう付勢するスプリング１１１ａを備える。また、駐車レバー１１０の他端はケーブル３４Ｒが接続されていて、このケーブル３４Ｒが電動ＰＫＢアクチュエータ３０に連結される。したがって、電動ＰＫＢアクチュエータ３０がケーブル３４Ｒを巻き上げると駐車レバー１１０がピン１０９を中心に揺動し、ストラット１１１を介してブレーキシュー１０３ｂをドラム１０１に押圧すると共に、その反力によりブレーキシュー１０３ａがドラム１０１に押圧される。この摩擦力により制動トルクを生じさせる。
【００２４】
電動ＰＫＢアクチュエータ３０について説明する。電動ＰＫＢアクチュエータ３０は電気モータ３１の回転軸と同軸に回転するウォームホイール３６がウォームギア３７と嵌合し、電気モータ３１の回転駆動力がウォームギア３７に伝達される。ウォームギア３７には勘合するナット部材が設けられ、ウォームギア３７の回転駆動力がナット部材の直線駆動力に変換される。この直線駆動力はナット部材に２本のケーブルによって連結されたイコライザ機構３８により二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに均等に分配される。ケーブル３４Ｒ、３４Ｌはそれぞれ左右後輪ＲＲ、ＲＬのブレーキレバー１１０に接続されると共に、ケーブル３４Ｌにはケーブル３４Ｌの張力を検出する張力センサ３３が配置されている。
【００２５】
電気モータ３１を正回転駆動すると、イコライザ機構３８が直線駆動力を二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに分配しながら電気モータ３１側の方に移動するため、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌに張力が生じ、ブレーキシューがドラムに押圧されて駐車ブレーキユニット３５Ｒが制動状態となる。また、電気モータ３１を逆回転駆動すると、イコライザ機構３８が張力を二つのケーブル３４Ｒ、３４Ｌに分配しながら電気モータ３１と反対側の方に移動するため、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌの張力が低減し駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは解除状態となる。
【００２６】
駐車する場合、ブレーキＥＣＵ９は車両が停車している路面の傾斜、シフトポジション等に基づき駐車するために必要な目標張力を演算し、目標張力になるまで電気モータ３１を回転駆動する。なお、液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは、図２のようなドラムブレーキでなくディスクブレーキであってもよい。
【００２７】
以上のような構成の液圧ブレーキ及び駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信コントローラ、及び、ＲＯＭ等がバスにより接続されたマイコンを本体とするブレーキＥＣＵ９により制御される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、増圧制御手段９ａ、ケーブル３４Ｒ，３４Ｌの目標張力をかさ上げして巻き上げる張力増大制御手段９ｂ、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌの異常を検出し運転者に報知する異常検出手段９ｃが実現される。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ９には、張力センサ３３が検出する張力、各輪ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ、ＦＲの車輪速、各輪のホイルシリンダ圧、マスタシリンダ圧、シフトポジション、アクセルペダルストローク（アクセル開度）、前後方向（ピッチング方向）の車両の傾斜、の各信号が入力される。
【００２９】
ブレーキＥＣＵ９に接続されたスイッチ８は、電動パーキングブレーキ装置１の制動状態と解除状態を切り替える操作部材である。電動パーキングブレーキ装置１は、自動的に作動及び解除する自動モードとスイッチ８の操作により作動及び解除するマニュアルモードとが設定により選択可能となっている。自動モードでは、例えば、シフトポジションが指示するシフトレバーの位置がＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）であり、かつ、車速がゼロである場合にブレーキＥＣＵ９は電動パーキングブレーキ装置１が作動状態とする。さらに、マスタシリンダ圧が所定値以上であることを条件としてもよい。
【００３０】
なお、ブレーキＥＣＵ９は電動パーキングブレーキ装置１の作動又は解除に応じた信号をメータＥＣＵに送信するので、メータＥＣＵは電動パーキングブレーキ装置１の作動又は解除の状態をコンビネーションメータの対応するランプを点灯して運転者に知らせる。
【００３１】
ケーブル３４Ｒ、３４Ｌや伝達系の摩擦による張力の損失について説明する。図３は液圧ブレーキ及び駐車ブレーキをディスクブレーキにより構成した場合の張力発生モデルの一例を示す。
【００３２】
ディスクブレーキは、ブレーキパッド４１を車輪と一体に回転するディスクロータに押圧して制動する制動装置の一形態である。運転者がブレーキペダル１１を踏み込むと図１と同様の油圧回路により作動流体がブレーキピストン４２を移動させ、ブレーキピストン４２と接合したブレーキパッド４１、及びブレーキパッド４１と一対のブレーキパッドがディスクロータを狭持して、車輪を制動する。
【００３３】
また、ブレーキピストン４２のブレーキパッド４１と反対側の底面には、ピン４３ａにより回動可能に軸支されたＰＫＢレバー４３の一端が当接すると共に、ＰＫＢレバー４３の他端はケーブル３４Ｒが接続されている。駐車ブレーキが作動する場合、張力Ｔによりケーブル３４Ｒの荷重中心が張力Ｔの方向に移動するので、ＰＫＢレバー４３がピン４３ａを中心に時計回りに回動しＰＫＢレバー４３の一端がブレーキピストン４２を移動させる。これにより、液圧ブレーキと同様にブレーキピストン４２と接合したブレーキパッド４１、及びブレーキパッド４１と一対のブレーキパッドがディスクロータを狭持して、車輪を制動する。
【００３４】
なお、このとき張力センサ３３が検出する張力Ｔに対し、ＰＫＢレバー４３に作用する張力はＴ１となり、Ｔ＞Ｔ１の関係がある。これは、ケーブル３４Ｒや伝達系の摩擦により張力Ｔに対し摩擦力Ｆ１の損失が発生するためである。したがって、Ｔ＝Ｔ１＋Ｆ１が成立する。
【００３５】
この摩擦力Ｆ１は見かけの張力Ｔの低下をもたらすため、電気モータ３１により所望の制動力を得ようとすると損失分を見込んで高めの張力Ｔを目標張力とする必要が生じ、電気モータ３１の大型化、高トルク化、騒音の増大を招くという課題を生じさせる。
【００３６】
また、液圧ブレーキと駐車ブレーキが一体に構成された電動パーキングブレーキ装置１ではさらに次のような課題がある。図３（ｂ）は張力Ｔによりすでに駐車ブレーキが作動状態の場合にさらに液圧ブレーキが作動した様子を示す。駐車ブレーキが作動状態の場合に液圧が付加されるとさらにブレーキピストン４２がディスクロータの方向に移動するのでＰＫＢレバー４３がさらに回転し、この結果、張力Ｔ１はＴ１’に低下する。張力Ｔ１が低下すると、ケーブル３４Ｒの荷重中心はＰＫＢレバー４３の方向に移動するが、ケーブル３４Ｒの荷重中心には摩擦力Ｆ１が作用しているためヒステレシスが発生し、張力Ｔ１→Ｔ１’の低下分ほどには荷重中心は移動しない。したがって、張力センサ３３の検出する張力Ｔの低下分よりもＰＫＢレバー４３に作用する張力Ｔ１’は低下していることになる。特に、液圧ブレーキの付加により低下した摩擦力Ｆ１’が十分に大きい場合には、荷重中心が移動せず張力センサ３３では張力Ｔの変化を検出することができない。ブレーキＥＣＵ９が張力の低下を正確に検出しない場合、運転者がブレーキペダル１１の踏み込みを止めると低下した張力Ｔ１’では十分な制動力が得られず傾斜面などで車両が移動するおそれがある。
【００３７】
本実施形態の電動パーキングブレーキ装置１はかかる課題を電動ＰＫＢアクチュエータ３０を大型化することなく解決する。以下、実施例を挙げて説明する。なお、以下では、ドラムブレーキ型の電動パーキングブレーキ装置１をマニュアルモードで作動させるものとする。
【実施例１】
【００３８】
図４（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図４（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００３９】
（Ｓ１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００４０】
（Ｓ２）
増圧制御手段９ａはスイッチ８のオンを検出すると、ブレーキアクチュエータ１０を制御して後輪ＲＲ、ＲＬのホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００４１】
（Ｓ３）
ホイルシリンダ圧が目標値に達すると、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。
【００４２】
（Ｓ４）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００４３】
（Ｓ５）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。なお、ホイルシリンダ圧の減圧後に再度張力を検出し、張力が所定値以上低下している場合、電気モータ３１を駆動してもよい。
【００４４】
本実施例によれば、電気モータ３１を駆動する前にホイルシリンダ圧を増圧するので、電気モータ３１のみで駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを制動状態にする場合よりも電気モータ３１の小型化、省力化、低騒音化が可能になる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例では、ホイルシリンダ圧の目標値を実際に運転者が操作したホイルシリンダ圧とすることで、さらに電気モータ３１の負荷を低減する電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００４６】
図５（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図５（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図５（ｂ）において図４（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。図５（ｂ）では、ステップＳ１２のみが異なるのでＳ１２について詳述する。
【００４７】
（Ｓ１２）
スイッチ８のオンを検出すると、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して後輪ＲＲ、ＲＬのホイルシリンダ圧をそれまでのホイルシリンダ圧の最高値まで増圧する。「それまで」とは、例えば、エンジン始動からスイッチ８がオンされるまでや、過去の所定時間内など、ホイルシリンダ圧の最高値を検出するために十分な期間である。また、前回、駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを作動状態にする場合に運転者がブレーキペダル１１を操作して検出されたホイルシリンダ圧を目標値としてもよい。このような、ホイルシリンダ圧（図４（ａ）の目標ホイルシリンダ圧よりも大きい）を目標値とすることで、確実に車両を制動することができる。
【００４８】
本実施例によれば、スイッチ８をオンしてからケーブル３４Ｒ、３４Ｌに目標張力が作用するまでの応答遅れを液圧ブレーキにより確保することができ、さらに、電気モータ３１は液圧ブレーキによりたるんだ状態のケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げればよいので実施例１と比較してもさらに電気モータ３１の小型化、省力化、低騒音化が可能になる。
【実施例３】
【００４９】
本実施例では、スイッチ８がオンに操作された時にすでに液圧ブレーキが制動状態である場合は、そのホイルシリンダ圧を目標値にして駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを制動状態にする電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００５０】
図６（ａ）は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図６（ｂ）はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。
【００５１】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００５２】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否かは、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、又は、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。
【００５３】
なお、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧するが（Ｓ２７）、この場合の処理は実施例１又は２と同様になる。
【００５４】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００５５】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。
【００５６】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００５７】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。ホイルシリンダ圧の減圧後に再度張力を検出し、張力が所定値以上低下している場合、電気モータ３１を駆動してもよい。これにより、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００５８】
なお、ステップＳ４０のホイルシリンダ圧の減圧は、運転者がブレーキペダル１１を操作していても実行される。また、ホイルシリンダ圧を減圧する車輪は駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌを備える後輪のみである。したがって、運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでいる場合は、前輪ＦＲ、ＦＬは液圧ブレーキにより制動され後輪ＲＲ、ＲＬは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにより制動される。運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでいない場合は、前輪ＦＲ、ＦＬは制動されず後輪ＲＲ、ＲＬは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌにより制動される。
【００５９】
本実施例によれば、後輪ＲＲ、ＲＬの制動を張力に置き換えるので、ＥＣＢのように制動に常に電力が必要なシステムや、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）のように制動力の保持にさえ電力が必要なシステムにおいて消費電力を低減することができる。
【実施例４】
【００６０】
本実施例では、電気モータ３１を駆動して目標張力に達した後、張力センサ３３が張力の低下を検出した場合に、ホイルシリンダ圧を増圧すると共に、再度、電気モータ３１を駆動してケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００６１】
図７は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図８はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図８において図６（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。
【００６２】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００６３】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否かは、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、又は、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００６４】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００６５】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００６６】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００６７】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力の低下を検出する。
【００６８】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して所定値までホイルシリンダ圧をかさ上げする。すなわち、増圧制御手段９ａは、マスタカット弁１５ａ、１５ｂを閉弁し、保持弁１７ｂ、１７ｃを開弁状態、減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のままとする。するとポンプ１９ａ、１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２４、２５のホイルシリンダ圧が増圧される。増圧は張力の低下に対し実行されるので、増圧されるホイルシリンダは後輪のみでよい。かさ上げ後のホイルシリンダ圧は、例えば１０〜５０％などかさ上げ前のホイルシリンダ圧を目標としてもよいし、それまでのホイルシリンダ圧の最高値としてもよい。
【００６９】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。すなわち、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。張力の低下が検出されたステップＳ２４の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるので張力の低下を防止することができる。
【００７０】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００７１】
本実施例によれば、目標張力をかさ上げすることで張力の低下を防止でき、また、張力が低下した場合にはかさ上げすることができるので当初（ここではステップＳ２４）の目標張力を過度に大きく設定する必要がなく、電気モータ３１のモータ定格負荷の低減や作動音を抑制することができる。
【実施例５】
【００７２】
本実施例では、実施例４の制御を各輪毎に行う。
【００７３】
電動パーキングブレーキ装置１のタイミングチャート図は図７と、フローチャート図は図８とそれぞれ同じであるので図は省略した。
【００７４】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００７５】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否か、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７（ａ）は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００７６】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００７７】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００７８】
（Ｓ２５）
目標張力に達するとブレーキＥＣＵ９は電気モータ３１を停止する。
【００７９】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力を検出する。
【００８０】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して必要輪のホイルシリンダ圧を所定値までかさ上げする。「必要輪」とは、例えば、より張力の低下しやすい後輪ＲＲ、ＲＬの一方である。ケーブル３４Ｒ、３４Ｌや伝達系の摩擦力Ｆ１は一定の傾向を示すものであるため、例えば予め検出しておいた摩擦力Ｆ１の大きい方の後輪が必要輪となる。また、張力センサ３３がケーブル３４Ｒ、３４Ｌにそれぞれ配置されている場合は、張力センサ３３が検出する張力に基づき後輪ＲＲ、ＲＬの一方又は両方を選択する。
【００８１】
増圧制御手段９ａは、ブレーキアクチュエータ１０を制御して選択した後輪のホイルシリンダ圧をかさ上げする。
【００８２】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。ホイルシリンダ圧がかさ上げされた後輪はかさ上げされない後輪よりも張力が低下しているが、電動ＰＫＢアクチュエータ３０はケーブル３４Ｒ、３４Ｌの張力を均等に分配しながら巻き上げるため、ホイルシリンダ圧がかさ上げされた後輪はケーブル３４Ｒ、３４Ｌの巻き上げ量がより多くなり結果的にいずれの後輪も、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力で巻き上げられる。
【００８３】
（Ｓ４０）
そして、電気モータ３１を停止しても、張力センサ３３により検出される張力の変化が所定内に治まれば、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【００８４】
本実施例によれば、実施例４の効果に加え、不要な車輪のホイルシリンダ圧はかさ上げしないので、省力化・低騒音化することができる。
【実施例６】
【００８５】
本実施例では、張力低下が検出された場合、実施例４，５と同様にホイルシリンダ圧及び目標張力をかさ上げするが、継続して張力の低下が検出される場合には異常判定を行い、異常と判定された場合その旨を運転者に報知する電動パーキングブレーキ装置１について説明する。
【００８６】
図９は、スイッチ８のオン信号、電気モータ３１のオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図を、図１０はブレーキＥＣＵ９がホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図をそれぞれ示す。なお、図１０において図８（ｂ）と同一ステップには同一の符号を付した。
【００８７】
（Ｓ２１）
ブレーキＥＣＵ９はスイッチ８がオンか否かを判定して、スイッチ８がオンに操作されるとオン信号を検出する。
【００８８】
（Ｓ２２）
オン信号を検出するとブレーキＥＣＵ９は液圧ブレーキが制動状態か否かを判定する。液圧ブレーキが制動状態か否か、例えばホイルシリンダ圧又はマスタシリンダ圧が所定値以上か否か、ブレーキペダル１１の踏み込み量等に基づき判定する。図７（ａ）は液圧ブレーキが制動状態の場合を示すが、液圧ブレーキが制動状態でなければ（Ｓ２２のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を目標値まで増圧する。
【００８９】
（Ｓ２３）
液圧ブレーキが制動状態の場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を保持する。すなわち、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御して（減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のまま保持弁１７ｂ、１７ｃを閉弁）ホイルシリンダ圧をそのまま保持する。
【００９０】
（Ｓ２４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を駆動して目標張力になるまでケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。なお、ホイルシリンダ圧の保持はほとんど時間がかからないので、ステップＳ２２の判定からＳ２４の巻き上げ開始まではほとんど時間経過なく実行される。
【００９１】
（Ｓ２５）
目標張力に達すると張力増大制御手段９ｂは電気モータ３１を停止する。
【００９２】
（Ｓ３１）
張力増大制御手段９ｂは張力を監視して、張力が低下したか否かを判定する。上述したように、液圧ブレーキを付加するとＰＫＢレバー４３が低下して張力が低下するため、増圧制御手段９ａは液圧ブレーキの付加による張力を検出する。
【００９３】
（Ｓ３２）
張力が低下した場合（Ｓ３１のＹｅｓ）、増圧制御手段９ａはブレーキアクチュエータ１０を制御してホイルシリンダ圧を所定値までかさ上げする。すなわち、増圧制御手段９ａは、マスタカット弁１５ａ、１５ｂを閉弁し、保持弁１７ｂ、１７ｃを開弁状態、減圧弁１８ｂ、１８ｃを閉弁状態のままとする、するとポンプ１９ａ、１９ｂの発生する液圧によりホイルシリンダ２４、２５のホイルシリンダ圧が増圧される。増圧は張力の低下に対し実行されるので、増圧されるホイルシリンダは後輪のみでよいし、後輪ＲＲ、ＲＬの一方のみでもよい。
【００９４】
（Ｓ３３）
所定値までホイルシリンダ圧がかさ上げされると、張力増大制御手段９ｂは、再度、電気モータ３１を駆動して目標張力をかさ上げする。すなわち、ステップＳ２４でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げた際の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げる。張力の低下が検出されたステップＳ２４の目標張力よりも高い張力でケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるので張力の低下を防止することができる。
【００９５】
（Ｓ３４）
ついで、張力増大制御手段９ｂは張力の低下が継続的かつ連続して発生しているか否かを判定する。継続的か否かは、例えば一定期間内に所定回数以上であるか否かにより、また、連続しているか否かは、例えば駐車ブレーキを作動させる場合に常に起こるか否かにより判定する。
【００９６】
張力の低下が継続的かつ連続していない場合、張力増大制御手段９ｂはステップＳ３１に戻り、再度、張力が低下したか否かを判定を繰り返すので、張力の低下が継続的かつ連続して発生するか否かを判定することができる。
【００９７】
（Ｓ３５）
張力の低下が継続的かつ連続して発生している場合（Ｓ３４のＹｅｓ）、異常検出手段９ｃは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌの異常判定を実行する（Ｓ３５）。異常判定は、例えば車両出荷時の電気モータ３１の駆動時間と張力Ｔの関係、及び、駆動時間とイコライザ機構３８の変位量などが現在と異なっているか否か等に基づき判定する。これらの関係は、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌが完全に切断したり切れかけたり、引っかかってロックしたような場合に大きく変動するものであるため、これらの関係により異常判定することができる。
【００９８】
（Ｓ３６）
異常であると判定された場合（Ｓ３５のＹｅｓ）、異常検出手段９ｃは駐車ブレーキユニット３５Ｒ、３５Ｌに異常が生じていることを運転者に報知する。報知は、例えば、コンビネーションメータのランプを点灯することで行う。
【００９９】
（Ｓ４０）
張力が低下しない場合（Ｓ３１のＮｏ）、増圧制御手段９ａは後輪のホイルシリンダ圧を減圧する。以上により、ホイルシリンダ圧による制動を張力による制動に置き換えたことになる。
【０１００】
本実施例によれば、張力の低下を検出することで、電動パーキングブレーキ装置１の以上（劣化）を検出し、運転者に報知することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態のブレーキＥＣＵ９によれば、駐車中に目標張力が低下することを防止すると共に、ケーブル３４Ｒ、３４Ｌを巻き上げるアクチュエータの小型化・省力化・低騒音化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】ブレーキＥＣＵにより制御される電動パーキングブレーキ装置の構成図である。
【図２】駐車ブレーキユニットの平面図である。
【図３】液圧ブレーキ及び駐車ブレーキによりディスクブレーキを構成した場合の張力発生モデルの一例を示す図である。
【図４】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例１）。
【図５】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例２）。
【図６】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例３）。
【図７】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例４）。
【図８】ブレーキＥＣＵがホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図である。
【図９】スイッチのオン信号、電気モータのオン信号、ホイルシリンダ圧及び張力センサ出力のタイミングチャート図である（実施例６）。
【図１０】ブレーキＥＣＵがホイルシリンダ圧及び張力を制御する手順のフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 電動パーキングブレーキ装置
８ スイッチ
９ ブレーキＥＣＵ
９ａ 増圧制御手段
９ｂ 張力増大制御手段
９ｃ 異常検出手段
１０ ブレーキアクチュエータ
１１ ブレーキペダル
２３、２４、２５、２６ ホイルシリンダ
３０ 電動ＰＫＢアクチュエータ
３１ 電気モータ
３３ 張力センサ
３４Ｒ、３４Ｌ ケーブル
３５Ｒ、３５Ｌ 駐車ブレーキユニット
３８ イコライザ機構
４１ ブレーキパッド
４２ ブレーキピストン
４３ ＰＫＢレバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、
前記増圧制御手段により増圧した後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
【請求項２】
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記駐車ブレーキユニットの異常を検出し、運転者に報知する異常検出手段を有する、
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制御装置。
【請求項３】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、有する電動パーキングブレーキ装置において、
電動パーキングブレーキ制御装置が、
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、
前記増圧制御手段により増圧した後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
【請求項４】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法において、
増圧制御手段が、所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧するステップと、
張力増大制御手段が、前記制動圧が増圧された後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げるステップと、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法。
【請求項１】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置において、
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、
前記増圧制御手段により増圧した後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置。
【請求項２】
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記駐車ブレーキユニットの異常を検出し、運転者に報知する異常検出手段を有する、
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制御装置。
【請求項３】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、有する電動パーキングブレーキ装置において、
電動パーキングブレーキ制御装置が、
所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧する増圧制御手段と、
前記増圧制御手段により増圧した後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げる張力増大制御手段と、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
【請求項４】
車輪の駐車ブレーキユニットにそれぞれ接続されたケーブルを巻き上げる電動ＰＫＢアクチュエータと、前記車輪のサービスブレーキによる制動圧を制御するブレーキアクチュエータと、を制御する電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法において、
増圧制御手段が、所定の目標張力になるまで前記ケーブルを巻き上げた後、前記目標張力未満に張力が低下した場合、前記ブレーキアクチュエータを制御して前記制動圧を所定値まで増圧するステップと、
張力増大制御手段が、前記制動圧が増圧された後、前記電動ＰＫＢアクチュエータを制御して前記目標張力よりも大きい張力になるまで前記ケーブルを巻き上げるステップと、
を有することを特徴とする電動パーキングブレーキ制御装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１８９０６３（Ｐ２００８−１８９０６３Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３３７９（Ｐ２００７−２３３７９）
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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