電動パーキングブレーキ装置
【課題】路面の勾配に応じた荷重の目標値を短時間で決定可能な電動パーキングブレーキ装置を提供する。
【解決手段】電動パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキと、アクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、制御部と、を有している。制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と荷重センサの出力に基づいてアクチュエータによる荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータを制御する駆動制御とを行う。制御部は、荷重値決定において、勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、変曲点以降の勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。
【解決手段】電動パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキと、アクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、制御部と、を有している。制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と荷重センサの出力に基づいてアクチュエータによる荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータを制御する駆動制御とを行う。制御部は、荷重値決定において、勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、変曲点以降の勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを有する電動パーキングブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーキングブレーキは、車両を制動するために用いられる。パーキングブレーキを駆動する手段として、アクチュエータが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
アクチュエータはケーブルを介してパーキングブレーキに荷重を供給する。アクチュエータがケーブルを引っ張ることにより、パーキングブレーキが作動し、供給された荷重に応じた制動力が車両の車輪に与えられる。パーキングブレーキの制動力により、車両は停止した状態を維持することができる。
【０００４】
一方で、アクチュエータがケーブルを繰り出すことにより、パーキングブレーキが解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、電動パーキングブレーキ装置は、車両の駐停車時等に制動を行うパーキングブレーキをモータ等の電動アクチュエータを用いて駆動する。
【０００７】
このような場合には、坂道などの斜面においては、車両の動き出しを防止するために制動力を大きく設定する必要がある。
【０００８】
このような電動パーキングブレーキ装置として、車速センサからの車速がゼロの状態が所定時間経過した場合に電動モータによりケーブルを自動的に引き作動する制御手段を備えている電動パーキングブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
しかし、増し引きをした際には、アクチュエータの更なる荷重によりケーブルに負荷がかかるために、ケーブルの耐久性が要求され、ケーブルの伸びを監視する必要も生じるので、増し引きをせずに所定の荷重でアクチュエータを駆動することが望まれる。また、車両が停止した後に直ぐにパーキングブレーキを作動させる場合もあるために、停止後にアクチュエータの荷重値を決定したのでは、電動パーキングブレーキ装置の作動完了前に荷重値を決定することができず、結果として増し引きとなる。
【００１０】
本発明は、斜面の際に荷重を変更して作動することができ、電動パーキングブレーキ装置の作動完了前に荷重値を決定することができる電動パーキングブレーキ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここに開示される電動パーキングブレーキ装置は、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、アクチュエータを制御する制御部とを備えている。
【００１２】
制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、荷重センサの出力に基づいてアクチュエータによる荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータを制御する駆動制御と、を行う。
【００１３】
また、制御部は、荷重値決定において、勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、変曲点以降の勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。
【００１４】
この電動パーキングブレーキ装置では、勾配値の変動が持続している状態であっても、勾配値の収束値が推定され、推定勾配が算出される。そして、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。これにより、勾配値の変動が収まってからアクチュエータ目標荷重値が決定される場合に比べて、路面の勾配に適したアクチュエータ目標荷重値をより短時間で決定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、車両が停止した後に直ぐにパーキングブレーキを作動させる場合でも、増し引きすることなく、斜面の際に荷重値を変更して、電動パーキングブレーキ装置を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置が搭載された車両の概略構成図である。
【図２】勾配センサおよび車速センサの出力値を示した図である。
【図３】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の概略構成図である。
【図４】電子制御装置のブロック図である。
【図５】推定勾配決定の動作を示したフローチャートである。
【図６】勾配センサの出力値の時系列を示した図である。
【図７】無限インパルス応答フィルタ処理部のブロック図である。
【図８】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の動作を示したフローチャートである。
【図９】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の動作を示したタイムチャートである。
【図１０】勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を示した図である。
【図１１】下り坂における勾配センサの出力値を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を用いて実施形態について説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
〔電動パーキングブレーキ装置の構成〕
《全体構成》
実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置は車両に搭載される。図１に示すように、車両１は、電動パーキングブレーキ装置２と、車輪３と、を有している。そして、電動パーキングブレーキ装置２は、パーキングブレーキ４と、アクチュエータ５と、ケーブル６と、勾配センサ７と、車速センサ８と、操作スイッチ９と、電子制御装置２０と、を有している。
【００１９】
パーキングブレーキ４は、車輪３を制動する。パーキングブレーキ４は、車輪３のうち左右の後輪に取り付けられる。本実施形態では、パーキングブレーキ４は、ブレーキドラム（図示せず）と、ブレーキドラムの内周面に接触可能に配置され、加圧されることによりブレーキドラムに押し付けられるブレーキシュー（図示せず）と、を有している。なお、パーキングブレーキ４は車両１の移動を防止できれば他の機構が用いられてもよい。
【００２０】
アクチュエータ５は、パーキングブレーキ４を作動または解除する。アクチュエータ５は、ケーブル６を介してパーキングブレーキ４に荷重を供給する。アクチュエータ５がケーブル６を引っ張ることにより、パーキングブレーキ４のブレーキシューがブレーキドラムに押し付けられる。これにより、パーキングブレーキ４は車輪３を制動する。パーキングブレーキ４が車輪３を制動している状態がパーキングブレーキ４の作動した状態である。一方で、アクチュエータ５がケーブル６を繰り出すあるいは緩めることによりパーキングブレーキ４のブレーキシューがブレーキドラムから離れる。この状態がパーキングブレーキ４の解除された状態である。
【００２１】
ケーブル６は、いわゆるボーデンケーブルであり、アクチュエータ５とパーキングブレーキ４との間で荷重を伝達する。
【００２２】
勾配センサ７は、車両１の乗る路面の勾配を検出するための装置である。勾配センサ７は勾配値を出力する。勾配値は路面の勾配の情報を含んでいる。本実施形態では、勾配センサは加速度センサであり、検出された加速度に応じた信号の時系列を出力する。ここで、本実施形態の勾配センサ７は、路面の勾配を直接測定するのではなく、鉛直方向に対する車両１の傾きを検出することにより、間接的に路面の勾配を検出する。なお、勾配センサ７は路面の勾配を検出できればよく、加速度センサ以外の装置であってもよい。例えば、勾配センサ７はジャイロを用いて車両１の傾きを検出してもよいし、あるいは容器内に封入された液体の表面の位置から車両１の傾きを検出してもよい。
【００２３】
車速センサ８は、車両１の速度を検出する。本実施形態では、車速センサ８は車軸の回転数を計測することにより車速を検出する。なお、前後左右の車輪３のそれぞれの回転数に基づいて、各車輪の回転速度を個別に計測することにより、車両１の速度が検出されてもよい。
【００２４】
操作スイッチ９は、パーキングブレーキ４の作動または解除を指示する操作を受け付ける。操作スイッチ９は、ドライバーが容易に操作できる位置に配置される。操作スイッチ９に所定の操作が入力されると、パーキングブレーキ４を作動または解除させるための処理が開始される。本実施形態では、操作スイッチ９はレバーを有しており、ＯＮ位置、ＯＦＦ位置、もしくは中間位置にレバーが配置される。ＯＮ位置にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４を作動させるために、アクチュエータ５の作動が指示される。ＯＦＦ側にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４を解除する処理が開始される。中間位置にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４の停止状態が維持される。
【００２５】
電子制御装置２０は、電動パーキングブレーキ装置２の動作を制御する。電子制御装置２０の動作については後述する。電子制御装置２０には、アクチュエータ５、勾配センサ７、車速センサ８、および操作スイッチ９が接続されている。なお、各センサがアナログ信号として検出した情報は、電子制御装置２０における処理が可能となるようにデジタル信号化される。
【００２６】
《勾配センサの出力値》
ここで、車両１が勾配のある路面（つまり、斜面）に停止した場合の勾配センサ７の出力値について説明する。車両１がフットブレーキ（主ブレーキ）により減速すると、車両１はやがて停止する。車両１が停止したと判断したドライバーが操作スイッチ９をＯＮにすると、アクチュエータ５が作動し、パーキングブレーキ４が車輪３を制動する。このとき、パーキングブレーキ４が車輪３に与える制動力は、車両１の停止状態を維持できる大きさである必要がある。つまり、勾配Ｓを有する路面に沿って動き出そうとする車両１を停止させるために、平坦路おいて必要とされる制動力よりも大きな制動力が必要となる。
【００２７】
そこで、勾配を有する路面上での車両１の動き出しを防止するために、パーキングブレーキ４に供給される荷重の目標値を大きい値に設定しておくことが考えられる。このときに供給される荷重の大きさは、現実に想定される路面の勾配のうち、最も大きな勾配を想定して決定される。つまり、車両１が平坦路もしくは勾配の小さい路面に乗っている場合には、パーキングブレーキ４には余分に荷重が供給される。これにより、車両１が勾配のある路面に停止する場合であっても、車両１の動き出しを防止することができる。
【００２８】
また、パーキングブレーキ４に供給される荷重を２段階で制御することも考えられる。例えば、車両１の動き出しが生じた場合に、追加でパーキングブレーキ４に荷重を供給し、車両１を制動する。このような制御においては、追加の荷重をパーキングブレーキ４に供給するために、ケーブル６に作用する引張り力を急激に増加させる必要がある。
【００２９】
これらの制御においては、パーキングブレーキ４に余分に荷重を供給するために、アクチュエータ５はケーブル６に対して余分または追加の引張り力を加える。アクチュエータ５のこの動作を増し引きという。増し引きを行うことにより、ケーブル６に大きな引張り力が加わる。したがって、増し引きを行わない場合に比べて、ケーブル６の伸びは大きくなる。ケーブル６の伸びとは、ケーブル６に繰り返し引張り力を与えることにより発生する不可逆的な変形のことである。ケーブル６の伸びが大きい場合と小さい場合とを比較すると、同じ荷重をパーキングブレーキ４に供給するためには、アクチュエータ５は伸びの大きいケーブル６を伸びの差分だけ余計に引っ張る必要がある。同様に、パーキングブレーキ４を解除する場合にも、ケーブル６の伸び量を考慮する必要が生じる。したがって、増し引きを主体とした機構を採用する場合には、ケーブル６の伸びを監視し、伸び量に応じてアクチュエータ５の作動を制御することになり、アクチュエータ５の制御が複雑になる。
【００３０】
一方で、路面の勾配に応じて、必要な荷重のみをアクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給してもよい。これにより、増し引きの頻度を減らすことができる。必要な荷重を設定するためには、勾配センサ７を用いて路面の勾配を検出する必要がある。
【００３１】
ここで、図２を用いて、車両１が停止した場合の勾配センサ７の出力値の振る舞いについて説明する。図２の横軸は時間に、左側の縦軸は勾配センサ７の出力値に、そして右側の縦軸は車速センサ８の出力値に対応している。基準値Ｆは車両１が平坦路上に静止しているときの勾配センサ７の出力値である。また、値Ｕは車両１が勾配Ｓを有する路面上に静止しているときの勾配センサ７の出力値である。
【００３２】
図２に示すように、車速がゼロになった時点が、車両１が停止した時点だと判断される。車速がゼロになった時点で車両１は進行方向に対しては停止するが、慣性が働くので、車両１は停止する時に一旦前のめりの姿勢をとる。そして、安定姿勢に落ち着くまでの間、車両１はしばらく揺れ続ける。このとき、勾配センサ７は、車両１の揺れを検出する。つまり、勾配センサ７の出力値には、車両１の揺れに応じた変動が生じる。具体的には、勾配センサ７の出力値は、勾配Ｓに対応する値Ｕの周りを変動する。停止状態が継続し、車両１の揺れが収まるにしたがって、勾配センサ７の出力値は値Ｕ（以下、収束値Ｕともいう）に収束する。
【００３３】
このように、車両１の揺れが概ね収まった時点で勾配センサ７の出力値を取得し、その出力値に基づいて路面の勾配を検出することができる。しかしながら、勾配センサ７の出力値が収束値に安定するまでには時間を要するので、ドライバーが操作スイッチ９をＯＮにした時点で、勾配センサ７の出力値が収束値に安定していない場合ある。この場合には、勾配の有無および大きさを正確に検出することができない。このとき、車両１を確実に制動するためにとり得る方法の一つは、最大の勾配を想定した荷重をパーキングブレーキ４に供給するために増し引きを行うことである。
【００３４】
したがって、車両１が停止した直後にパーキングブレーキ４を作動させ、かつ増し引きを回避するためには、路面の勾配を短時間で検出する必要がある。この課題を解決するために、実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置２は以下に説明する構成を有している。
【００３５】
《周辺構成》
図３に示すように、電動パーキングブレーキ装置２は、前述の構成に加えて、モータ回転センサ１１と、荷重センサ１２と、車両ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）制御通信バス１３と、作動ランプ１４と、を有している。また、アクチュエータ５は、電動のモータ１０を有している。
【００３６】
モータ１０は、ケーブル６を駆動する。モータ１０がケーブル６を作動方向に引っ張ることにより、パーキングブレーキ４に荷重が供給される。また、モータ１０がケーブル６を解除方向に繰り出すことにより、パーキングブレーキ４が解除される。モータ１０の動作は、電子制御装置２０により制御される。
【００３７】
モータ回転センサ１１は、モータ１０の回転数を計数する。モータ回転センサ１１により計数された回転数は、電子制御装置２０に入力され、モータ１０の制御に用いられる。
【００３８】
荷重センサ１２は、パーキングブレーキ４に供給された荷重を検出する。本実施形態では、パーキングブレーキ４に供給される荷重とは、ケーブル６に加えられた引張り力の大きさを意味している。荷重センサ１２により検出された荷重は、電子制御装置２０に入力されモータ１０の制御に用いられる。
【００３９】
車両ＣＡＮ制御通信バス１３は、装置間のデータ転送および制御信号の転送を行う。車両ＣＡＮ制御通信バス１３は、勾配センサ７、車速センサ８、および電子制御装置２０と接続されている。作動ランプ１４は、パーキングブレーキ４の状態に応じて点灯あるいは消灯する。パーキングブレーキ４が作動した状態にあるときに、作動ランプ１４が点灯する。パーキングブレーキ４が解除された状態にあるときに、作動ランプ１４は消灯している。
【００４０】
《電子制御装置の構成》
図４は、電子制御装置２０のブロック図である。電子制御装置２０は、制御部３０および不揮発性記憶部４０を有している。そして、制御部３０は、低域通過フィルタ処理部３１と、メモリ部３２と、変曲点検出部３３と、無限インパルス応答フィルタ処理部３４と、推定勾配決定部３５と、目標値決定部３６と、モータ制御部３７と、車速判定部３８と、モード決定部３９と、を有している。なお、以下では、無限インパルス応答をＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）とも表記する。
【００４１】
制御部３０は、演算装置であり、電子制御装置２０の機能を実現するための処理を実行する。本実施形態では、制御部３０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、所定のプログラムを読み込むことにより、プログラムに規定された処理を実行する。
【００４２】
不揮発性記憶部４０は、電子制御装置２０の設定データおよび制御部３０が実行するプログラムが格納される不揮発性の記憶装置である。本実施形態では、不揮発性記憶部４０はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００４３】
低域通過フィルタ処理部３１は、勾配センサ７の出力値を処理し、ノイズなどの高周波成分を除去する。メモリ部３２は制御部３０で処理されるデータを一時的に格納する。例えば、メモリ部３２は、低域通過フィルタ処理部３１により処理された勾配センサ７の出力値を一時的に記憶する。本実施形態では、メモリ部３２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。変曲点検出部３３は、勾配センサ７の出力値の時系列において、変曲点を検出する。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値と予め定められたフィルタ係数とを用いて、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。推定勾配決定部３５は、ＩＩＲフィルタ処理部３４が出力する算出値を取得し、所定の時間内での算出値の変動幅を評価する。また、推定勾配決定部３５は推定勾配を決定する。
【００４４】
目標値決定部３６は、アクチュエータ目標荷重値を決定する。アクチュエータ目標荷重値は、アクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給される荷重の目標値である。モータ制御部３７は、モータ１０を制御する。モータ１０の回転数はモータ回転センサ１１により計数され、モータ制御部３７に入力される。また、荷重センサ１２により検出された荷重の値、および目標値決定部３６で決定されたアクチュエータ目標荷重値が、モータ制御部３７に入力される。
【００４５】
モータ制御部３７は、パーキングブレーキ４を作動させるために、駆動制御を行う。つまり、制御部３０が有するモータ制御部３７は、荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータ５を制御する。駆動制御において、モータ制御部３７は、荷重センサ１２により検出された荷重の値、モータ１０の回転数、およびアクチュエータ目標荷重値に基づいてアクチュエータ５を制御する。具体的には、パーキングブレーキ４を作動させる場合には、モータ制御部３７により、アクチュエータ目標荷重値の荷重がアクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給されるようにモータ１０が制御される。一方で、パーキングブレーキ４が解除される場合には、モータ制御部３７により、解除方向にケーブル６が繰り出されるようにモータ１０が制御される。
【００４６】
車速判定部３８は、車速センサ８の出力値に基づいて車両１の車速を判定する。モード決定部３９は、後述する推定勾配の算出を実行するかどうかを決定する。
【００４７】
本実施形態では、変曲点検出部３３、ＩＩＲフィルタ処理部３４、推定勾配決定部３５、および目標値決定部３６により、すなわち制御部３０によりアクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定が実行される。これらの機能ブロックは、荷重値決定を実行するために協働して動作する。
【００４８】
〔推定勾配の決定方法〕
次に、図５を用いて勾配センサ７の出力値から推定勾配を決定する方法を説明する。
【００４９】
《決定方法のフロー》
ステップＳ１０１において、車速判定部３８は、車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下かどうかを判定する。車速判定部３８は、車速センサ８の出力値を取得し、車速の判定を行う。車速が２ｋｍ／ｈ以下である場合には、車両１が十分に減速したと判断され、フローはステップＳ１０２に進む。一方、車速が２ｋｍ／ｈ以下でない場合には、ステップＳ１０５に進む。
【００５０】
ステップＳ１０２では、メモリ部３２は、勾配センサ７の出力値の保存を開始する。ここで、電動パーキングブレーキ装置２の起動状態では、勾配センサ７は常に車両１の傾きを検出し、出力値を電子制御装置２０に出力している。勾配センサ７の出力値は低域通過フィルタ処理部３１により処理される。そして、ステップＳ１０１において車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下と判定された場合には、メモリ部３２は勾配センサ７の出力値の保存を開始する。つまり、勾配センサ７の出力値の時系列は、低域通過フィルタ処理部３１により処理された後に、メモリ部３２に格納される。
【００５１】
ステップＳ１０３では、車速判定部３８は、車両１の停止状態が継続しているかどうかを判定する。具体的には、車速判定部３８は車速が０ｋｍ／ｈの状態（つまり、車速ゼロの状態）の継続時間を計測し、継続時間が規定時間に達した場合には、車両１の停止状態が継続していると判定する。ここで、車速判定部３８は、車速センサ８の出力値が所定のしきい値を下回っている場合に、車速が０ｋｍ／ｈであると判断する。車両１の停止状態が継続している場合には、フローはステップＳ１０４に進み、そうでなければフローはステップＳ１０１に戻る。
【００５２】
ステップＳ１０４では、モード決定部３９は、勾配判定モードを有効にする。
【００５３】
ステップＳ１０５では、モード決定部３９は、勾配判定モードを無効にする。つまり、車速が２ｋｍ／ｈ以下にならない場合には勾配判定モードが無効となる。
【００５４】
ステップＳ１０６では、制御部３０は、勾配判定モードが有効であるかを判定する。勾配判定モードが有効である場合には、フローはステップＳ１０７に進む。一方、勾配判定モードが無効である場合には、推定勾配は決定されず、フローが終了する。
【００５５】
ステップＳ１０７では、変曲点検出部３３は、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点を判定する。変曲点が検出された場合には、フローはステップＳ１０８に進む。変曲点が検出されない場合には、フローはステップＳ１０９に進み、制御部３０により勾配センサ７の出力値が取得され、メモリ部３２に格納される。その後、フローはステップＳ１０７に戻り、変曲点の判定が実行される。変曲点が検出されるまでステップＳ１０７およびＳ１０９の処理が繰り返し実行される。
【００５６】
ステップＳ１０８では、ＩＩＲフィルタ処理部３４により、ＩＩＲフィルタ処理が実行される。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、変曲点以降の時系列に対してフィルタ処理を実行し、算出値を出力する。メモリ部３２から勾配センサ７の出力値が読み出され、フィルタ処理が施される。ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力された算出値はメモリ部３２に格納される。
【００５７】
ステップＳ１１０では、推定勾配決定部３５は、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力した算出値の安定性を判定する。具体的には、推定勾配決定部３５は、算出値の時系列をメモリ部３２から取得し、算出値が安定性の条件を満たしているかどうかを判定する。本実施形態では、安定性の条件は、算出値の変動幅が０．３ｍ／ｓ２よりも小さい状態が１００ミリｓ以上継続することである。メモリ部３２に格納された算出値の最大値と最小値の差を演算することにより変動幅が導出される。安定性の条件が満たされている場合には、フローはステップＳ１１２に進み、条件が満たされない場合には、フローはステップＳ１１１に進む。
【００５８】
ステップＳ１１１では、制御部３０は勾配センサ７の出力値を取得し、メモリ部３２に格納する。その後、再びフローはステップＳ１０８に戻る。ステップＳ１１０において安定性の条件が満たされるまで、ステップＳ１０８およびＳ１１１が繰り返し実行される。
【００５９】
ステップＳ１１２では、推定勾配決定部３５は推定勾配を決定する。ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力した最新の算出値が推定勾配として採用される。採用された推定勾配は、安定性の条件を満たした値であるので、勾配センサ７の出力値の収束値Ｕを近似している。つまり、推定勾配は、車両１の揺れが収まった時点における勾配センサ７の出力値を近似している。このように、ＩＩＲフィルタ処理部３４および推定勾配決定部３５を有する制御部３０は、勾配センサ７の出力値である勾配値の収束値Ｕを推定する。
【００６０】
推定勾配は、勾配の有無および大きさを評価するために用いられる。具体的には、推定勾配に所定の変換を行うことにより、垂直距離と水平距離の比を表す量が得られる。なお、推定勾配がゼロになる場合もある。例えば、ＩＩＲフィルタ処理部３４の算出値が所定のしきい値を下回る場合に、推定勾配がゼロに決定される。
以上のように、推定勾配が決定される。
【００６１】
《推定勾配の算出方法》
ここで、図６および図７を用いて、推定勾配の算出方法についてより詳細に説明する。
【００６２】
図６に示すように、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、変曲点Ｉ以降の時系列が推定勾配の算出に用いられる。
【００６３】
変曲点Ｉは、勾配センサ７の出力値の時系列が減少から増加に転じる点、もしくは増加から減少に転じる点のうち、車速が２ｋｍ／ｈ以下に達してから最初に現れる点である。変曲点Ｉは車両１の停止に伴って現れる。車両１は停止する際に慣性によって前に振れ、この振れにより勾配センサ７の出力値の時系列は大きく変動する。その結果、変曲点Ｉが現れる。変曲点Ｉは、勾配センサ７の出力値の時系列を監視することにより検出される。変曲点Ｉを検出するために、前述のように、車速が２ｋｍ／ｈ以下に到達した時点から、勾配センサ７の出力値がメモリ部３２に格納される。ただし、制御部３０は、車速とは無関係に、勾配センサ７の出力値を一定のサンプリング周期ＳＴで取得している。本実施形態では、このサンプリング周期ＳＴは２０ミリｓである。
【００６４】
変曲点Ｉでの勾配センサ７の出力値をＸ（１）とし、変曲点Ｉ以降に取得された勾配センサ７の出力値の個数（サンプリング数）をＮ（Ｎは１以上の整数）とする。このとき、変曲点Ｉ以降の勾配センサ７の出力値をＸ（ｎ）（ただし、ｎ＝１，２，．．．，Ｎ）、出力値の時系列｛Ｘ（１），Ｘ（２），Ｘ（３），．．．，Ｘ（Ｎ）｝を｛Ｘ（Ｎ）｝と表記する。例えば、図６に示す例では、サンプリング時刻Ｐ１〜Ｐ６において、それぞれ、勾配センサ７から出力値Ｘ（１）〜Ｘ（６）が取得されている。この場合、Ｎ＝６であるので、｛Ｘ（６）｝＝｛Ｘ（１），Ｘ（２），Ｘ（３），Ｘ（４），Ｘ（６）｝となる。時系列｛Ｘ（Ｎ）｝および予め定められたフィルタ係数に基づいて、ＩＩＲフィルタ処理部３４は、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。
【００６５】
図７は、ＩＩＲフィルタ処理部３４のブロック図を示している。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、加算器５１と、乗算器５２と、遅延器５３と、乗算器５４と、を有している。
加算器５１は、入力される値の和を出力する。乗算器５２は、入力される値と１／ｎとの積を出力する。遅延器５３は、入力される値を１周回遅れで出力する。乗算器５４は、入力される値とｎ−１との積を出力する。
【００６６】
ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と予め定められたフィルタ係数とに基づいて算出値Ｙ（ｎ）（ただし、ｎ＝１，２，．．．，Ｎ）を算出する。具体的には、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力方程式は（式１）のように表される。
【数１】
【００６７】
また、（式１）に基づいて、Ｙ（ｎ）は（式２）のようにも表現される。
【数２】
【００６８】
時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と同様に、算出値Ｙ（ｎ）の列を算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝と表記する。（式１）および（式２）に示されるように、｛Ｘ（Ｎ）｝に掛け合わされるフィルタ係数は、予め定められている。本実施形態でのフィルタ係数は、（式１）における（ｎ−１）／ｎおよび１／ｎ、もしくは（式２）における１／ｎである。ここで、フィルタ係数が「予め定められている」とは、予め定められた所定の関係に従ってフィルタ係数が決定されることを意味している。したがって、予め定められたフィルタ係数とは、定数だけではなく、数式（ｎ−１）／ｎもしくは１／ｎによって定義されたフィルタ係数を含む概念である。
【００６９】
勾配センサ７の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝は、低域通過フィルタ処理部３１により処理され、メモリ部３２に格納される。サンプリング周期ＳＴが経過する毎にサンプリング数Ｎは１ずつ増加する。そして、勾配センサ７の出力値が新たに取得されると、その出力値が時系列｛Ｘ（Ｎ）｝に付け加えられる。また、メモリ部３２に格納された時系列｛Ｘ（Ｎ）｝を用いて算出値Ｙ（Ｎ）が算出される。本実施形態では、時系列｛Ｘ（Ｎ）｝がフィルタ処理により算術平均され、Ｙ（Ｎ）が算出される。このように、勾配センサ７の出力値の取得と算出値Ｙ（Ｎ）の算出とが繰り返されることにより、時系列としての算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝が得られる。算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝はメモリ部３２に格納される。
【００７０】
〔電動パーキングブレーキ装置の動作〕
次に、図８を用いて、電動パーキングブレーキ装置２の全体の動作について説明する。電動パーキングブレーキ装置２は、起動状態にあり、操作スイッチ９の操作を待ち受けている。
【００７１】
《動作のフロー》
ステップＳ２０１では、制御部３０は、操作スイッチ９がＯＮであるかどうかを判定する。操作スイッチ９がＯＮであると判定されると、フローはステップＳ２０２に進む。操作スイッチ９がＯＮでない場合には、電動パーキングブレーキ装置２は動作を終了し、再び操作スイッチ９の操作を待ち受ける状態に戻る。このとき、パーキングブレーキ４は解除された状態に戻る。
【００７２】
ステップＳ２０２では、アクチュエータ５が作動する。具体的には、モータ制御部３７がアクチュエータ５のモータ１０を制御し、モータ１０を回転させる。モータ１０が回転すると、ケーブル６が作動方向に引っ張られ、パーキングブレーキ４に荷重が供給される。
【００７３】
このとき、目標値決定部３６は、不揮発性記憶部４０に予め記憶されている初期値を取得し、アクチュエータ目標荷重値として設定する。モータ制御部３７は、パーキングブレーキ４に供給される荷重が初期値に到達するようにモータ１０を制御する。
【００７４】
ステップＳ２０３では、目標値決定部３６は、推定勾配が既に決定されているかどうかを判定する。具体的には、目標値決定部３６は、決定された推定勾配がメモリ部３２に格納されているかどうかを判定する。推定勾配が既に決定されている場合には、フローはステップＳ２０４に進む。一方、推定勾配が決定されていない場合には、フローはステップＳ２０７に進む。
【００７５】
ステップＳ２０４では、目標値決定部３６は勾配の有無を判定する。目標値決定部３６は、メモリ部３２から推定勾配を取得し、推定勾配がゼロであるかを判定する。推定勾配がゼロである場合には、路面に勾配は無いと判定され、フローはステップＳ２０６に進む。推定勾配がゼロ以外の値を持つ場合には、勾配があると判定され、フローはステップＳ２０５に進む。
【００７６】
ステップＳ２０５では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。目標値決定部３６は、決定された推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。ここで、推定勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を表す情報は不揮発性記憶部４０に予め記憶され、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。具体的には、複数のアクチュエータ目標荷重値が、勾配時目標荷重値として不揮発性記憶部４０に記憶されている。さらに、推定勾配の大きさに応じて、推定勾配と特定の勾配時目標荷重値とが関連付けられて、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値が決定される。目標値決定部３６は、推定勾配をメモリ部３２から取得し、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値を不揮発性記憶部４０から取得する。そして、目標値決定部３６は、取得した勾配時目標荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。
【００７７】
ステップＳ２０６では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。ただし、勾配が無いので、目標値決定部３６は、標準目標荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。標準目標荷重値は、勾配が無い場合のアクチュエータ目標荷重値として不揮発性記憶部４０に予め記憶されており、目標値決定部３６により読み出される。
【００７８】
ステップＳ２０７では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。ただし、推定勾配が決定されていないので、目標値決定部３６は、最大荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。最大荷重値は不揮発性記憶部４０に予め記憶されており、目標値決定部３６により読み出される。
【００７９】
ステップＳ２０８では、モータ制御部３７は、アクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給される荷重がアクチュエータ目標荷重値に到達したかどうかを判定する。パーキングブレーキ４に供給される荷重を表す信号は、荷重センサ１２から制御部３０に、より詳細にはモータ制御部３７に入力される。モータ制御部３７は、荷重センサ１２から入力された信号に基づいて、パーキングブレーキ４に供給される荷重の値とアクチュエータ目標荷重値とを比較し、判定を行う。供給された荷重がアクチュエータ目標荷重値に到達している場合には、フローはステップＳ２０９に進み、そうでなければ、フローはステップＳ２０１に戻る。
【００８０】
ステップＳ２０９では、モータ制御部３７はアクチュエータ５を停止させる。つまり、モータ制御部３７がアクチュエータ５のモータ１０を停止させる。これにより、制御部３０によるアクチュエータ５の駆動制御が完了する。この状態では、パーキングブレーキ４が作動しており、車輪３はパーキングブレーキ４により制動されている。また、アクチュエータ５の駆動制御が完了すると、制御部３０は作動ランプ１４を点灯させる。ドライバーは作動ランプ１４の点灯を確認することにより、パーキングブレーキ４が作動していることを知ることができる。なお、パーキングブレーキ４が解除されると、制御部３０は作動ランプ１４を消灯する。
【００８１】
《動作と時間経過》
次に、図９を用いて電動パーキングブレーキ装置２の動作の一例を時間の経過に沿って説明する。図９（ａ）は、車速を示している。図９（ｂ）は、勾配センサ７の出力値を示している。図９（ｃ）は、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値を示している。図９（ｄ）は、サンプリング数Ｎを示している。図９（ｅ）は、操作スイッチ９の状態を示している。図９（ｆ）は、アクチュエータ５の状態を示している。
【００８２】
時刻ｔ０では、車速が２ｋｍ／ｈ以下に達したことが車速判定部３８により判定される。時刻ｔ０以降の勾配センサ７の出力値はメモリ部３２に保存される。
【００８３】
時刻ｔ１では、車速が０ｋｍ／ｈに達したことが車速判定部３８により判定される。
【００８４】
時刻ｔ２では、勾配センサ７の出力の時系列において変曲点Ｉが現れる。また、時刻ｔ２はサンプリング数Ｎのカウントの起点となる。
【００８５】
時刻ｔ３では、モード決定部３９により、勾配判定モードが有効化される。車速判定部３８は、車速０ｋｍ／ｈの状態が時刻ｔ１から所定の規定時間Ｖ１の間継続していることを検出する。車速判定部３８の検出結果に基づいて、モード決定部３９は勾配判定モードを有効化する。また、ＩＩＲフィルタ処理部３４は、ＩＩＲフィルタ処理を開始する。
【００８６】
時刻ｔ４では、制御部３０により、操作スイッチ９がＯＮになったことが検出される。さらに、モータ制御部３７に制御されることにより、アクチュエータ５が作動する。
【００８７】
時刻ｔ５では、制御部３０により、推定勾配が決定される。また、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。ここで、推定勾配決定部３５は、時刻ｔ５の直前の期間Ｖ２の間に、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値の安定性を判断する。つまり、算出値の変動幅が基準値Ｗよりも小さい状態が少なくとも期間Ｖ２の間継続していることが検出される。前述のように、本実施形態では、変動幅の基準値Ｗは０．３ｍ／ｓ２であり、期間Ｖ２は１００ミリｓである。
【００８８】
時刻ｔ５以降は、ＩＩＲフィルタ処理部３４による処理は実行されない。ただし、図９（ｃ）および図９（ｄ）では、時刻ｔ５以降もＩＩＲフィルタ処理が引き続き実行された場合を、二点鎖線により示している。
【００８９】
時刻ｔ６では、モータ制御部３７に制御されることにより、アクチュエータ５が停止する。
【００９０】
《アクチュエータ目標荷重値》
ここで、図１０を用いてアクチュエータ目標荷重値について説明する。図１０は、路面の勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を模式的に示したグラフである。図１０の横軸は路面の勾配を表している。ここでの勾配は、垂直距離に対する水平距離の比により表されている。Ｔ０は初期値、Ｔ１は標準目標荷重値、Ｔ４は最大荷重値である。Ｔ２およびＴ３は、勾配時目標荷重値であり、Ｔ１およびＴ４の中間の値である。なお、Ｔ１およびＴ４は勾配時目標荷重値でもある。
【００９１】
アクチュエータ５が作動する時点では、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定される。そして、勾配が無いと判定された場合には、目標値決定部３６により、アクチュエータ目標荷重値として標準目標荷重値Ｔ１が設定される。また、勾配があると判定された場合には、勾配の大きさに応じて勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４のいずれかがアクチュエータ目標荷重値に設定される。
【００９２】
具体的には、目標値決定部３６は、推定勾配から導出される勾配が６％より大きく、１２％以下である場合には、この範囲の勾配に対応する勾配時目標荷重値Ｔ２を選択し、不揮発性記憶部４０から読み出す。そして、目標値決定部３６は、読み出された勾配時目標荷重値Ｔ２をアクチュエータ目標荷重値として設定する。
【００９３】
〔実施形態の作用効果〕
上記実施形態は、下記のように表現可能である。
【００９４】
（１）この電動パーキングブレーキ装置２は、車両１の車輪３を制動するパーキングブレーキ４と、パーキングブレーキ４を作動または解除するアクチュエータ５と、勾配センサ７と、荷重センサ１２と、アクチュエータ５を制御する制御部３０と、を備えている。制御部３０は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、荷重センサ１２の出力に基づいてアクチュエータ５による荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータ５を制御する駆動制御とを行なう。制御部３０は、荷重値決定において、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点Ｉを判定し、変曲点Ｉ以降の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、出力値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいて、アクチュエータ目標荷重値を決定する。
【００９５】
この電動パーキングブレーキ装置２では、勾配センサ７の出力値の変動が持続している状態であっても、勾配値の収束値Ｕが推定され、推定勾配が算出される。そして、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が算出される。これにより、勾配値の変動が収まってからアクチュエータ目標荷重値が決定される場合に比べて、路面の勾配に適したアクチュエータ目標荷重値をより短時間で決定することができる。
【００９６】
したがって、車両１が停止した後に直ぐにアクチュエータ５を作動させる場合でも、増し引きすることなく、路面の勾配に合わせてアクチュエータ目標荷重値を変更して、パーキングブレーキ４を作動することができる。
【００９７】
（２）この電動パーキングブレーキ装置２では、制御部３０は、フィルタ処理において、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。
【００９８】
これにより、使用される構成ブロックの個数を減らしつつ、ＩＩＲフィルタ処理により得られる算出値を短時間で収束値Ｕに近づけることができる。
【００９９】
（３）この電動パーキングブレーキ装置２は、車両１の速度を検出する車速センサ８を備える。制御部３０は、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点Ｉの判定を、車速センサ８により検出された車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下に達した後に行う。
【０１００】
ここで、車両１が十分に減速した状態では、通常の場合、車両１の加速度には急激な変化は生じない。つまり、勾配センサ７の出力値の時系列は比較的緩やかに変化する。このような状態で車両１が停止すると、勾配センサ７の出力値の時系列には、一般に、変曲点Ｉが顕著に現れる。これにより、車両１が十分に減速した状態では、変曲点Ｉの判定をより確実に行うことができる。結果として、推定勾配の決定精度が向上する。
【０１０１】
（４）この電動パーキングブレーキ装置２では、制御部３０は、アクチュエータ目標荷重値に予め初期値Ｔ０を設定し、推定勾配に基づいて勾配の有無を判定し、勾配がある場合には、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、またはＴ４を決定し、アクチュエータ目標荷重値として勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、またはＴ４を設定し、勾配がない場合には、アクチュエータ目標荷重値として、勾配がない場合の値である標準目標荷重値Ｔ１を設定する。
【０１０２】
このように、荷重のアクチュエータ目標荷重値に予め初期値Ｔ０が設定されることにより、アクチュエータ目標荷重値には何らかの値が設定されている。アクチュエータ目標荷重値が設定されているので、アクチュエータ５の制御が可能となる。つまり、推定勾配が決定していない状態であっても、アクチュエータ５を作動させることができる。これにより、車両１が停止してからアクチュエータ５を作動させるまでの時間を短縮することができる。具体的には、操作スイッチ９がドライバーによりＯＮにされた時点で、推定勾配が決定していなくても、アクチュエータ５を作動させることができる。
【０１０３】
また、勾配の有無および大きさに応じて適切なアクチュエータ目標荷重値が選択されるので、増し引きの頻度を減らすことができる。
【０１０４】
（５）この電動パーキングブレーキ装置２では、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定された後に、駆動制御が完了する。これにより、勾配の有無および大きさに応じてアクチュエータ５が駆動制御されるので、増し引きの頻度を減らすことができる。
【０１０５】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【０１０６】
（１）前述の実施形態における各値は、特性が相関する他の値に置き換えが可能である。例えば、前述の実施形態では車速センサ８の出力値は時速であったが、車速を表す値として車軸の回転数が用いられてもよい。また、前述の実施形態では勾配センサ７の出力値は加速度であったが、車両１の傾きを表す量として角度が用いられてもよい。
【０１０７】
（２）前述の実施形態では、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値の安定性を判定するために、算出値の変動幅を監視する期間Ｖ２が設けられていた。しかしながら、算出値の安定性を判定する方法として、期間Ｖ２設ける以外の方法が用いられても構わない。
【０１０８】
例えば、時間方向に連続する２つの算出値を用いて安定性が判定されてもよい。具体的には、算出値Ｙ（Ｎ−１）の次に算出値Ｙ（Ｎ）が得られた場合に、Ｙ（Ｎ−１）とＹ（Ｎ）との差を算出する。この差が所定の値（例えば、０．３ｍ／ｓ２）以下である場合に、算出値が安定したと判定してもよい。
【０１０９】
（３）前述の実施形態では、勾配センサ７の出力値の時系列のうち変曲点Ｉから開始する時系列を用いて推定勾配が算出されていた。しかしながら、変曲点Ｉとは別の時刻から開始する時系列を用いて推定勾配を算出することも可能である。
【０１１０】
図１１は、路面が下り坂である場合の、勾配センサ７の出力値の時系列、車速センサ８の出力値の時系列、時系列Ｃ１、および時系列Ｃ２を示している。時系列Ｃ１は、前述の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置２において、ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力される算出値の時系列である。一方、時系列Ｃ２は、他の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置において、ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力される算出値の時系列である。なお、値Ｄ（以下、収束値Ｄともいう）は、車両１の乗る下り坂に対応する勾配センサ７の出力値である。
【０１１１】
他の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置では、勾配センサ７の出力値のうち、開始点Ｉ２以降の出力値のみを用いてＩＩＲフィルタ処理が実行される。つまり、変曲点Ｉ１および変曲点Ｉ１と開始点Ｉ２との間に取得された勾配センサ７の出力値は、ＩＩＲフィルタ処理に用いられていない。このような処理を行なった場合であっても、時系列Ｃ２を勾配センサ７の出力値の時系列よりも早く収束値Ｄに収束させることができる。これにより、推定勾配をより短時間で決定することできるので、アクチュエータ目標荷重値の決定を早めることができる。
【０１１２】
なお、図１１に示すように、時系列Ｃ２は時系列Ｃ１に比べて激しく変動しており、収束値Ｄへの収束が時系列Ｃ１よりも遅い。このことから、より有利な効果を得るためには、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、車両１の停止に伴って最初に現れる変曲点Ｉ１（またはＩ）から開始する時系列を用いて、ＩＩＲフィルタ処理を実行するのが好ましい。
【０１１３】
また、図１１に示すように、勾配センサ７の出力値の時系列には、変曲点Ｉ１よりも後の変曲点として、第１変曲点Ｉ３、第２変曲点Ｉ４、および第３変曲点Ｉ５が現れる。時系列Ｃ１は第２変曲点Ｉ４と第３変曲点Ｉ５との間で収束値Ｄに概ね収束している。このことから、推定勾配を算出するためには、少なくとも第２変曲点Ｉ４以降の勾配センサ７の出力値を含んだ時系列｛Ｘ（Ｎ）｝を用いるのが好ましい。
【０１１４】
（４）前述の実施形態では、ＩＩＲフィルタ処理部３４での処理は、算出値の安定性が検出されたときに終了していた。しかしながら、算出値の安定性以外の条件を用いて、ＩＩＲフィルタ処理部３４を制御してもよい。
【０１１５】
例えば、サンプリング数Ｎを予め定めておいてもよい。このときのサンプリング数を固定値Ｍ（Ｍは１以上の整数）とする。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、Ｍ回の処理が終了すると、算出値Ｙ（Ｍ）を出力する。出力されたＹ（Ｍ）が推定勾配に決定される。このとき、Ｙ（Ｍ）が収束値Ｕに近い値となるように、固定値Ｍが定められている。このように、所定の回数のみＩＩＲフィルタ処理を実施する構成を用いても、勾配センサ７の出力値の収束値を推定することが可能である。
【０１１６】
また、サンプリング数を予め定めておく場合には、（式２）の処理を有限インパルス応答フィルタ処理により実現してもよい。
【０１１７】
（５）前述の実施形態では、ステップＳ１０１において、車速のみに基づいて勾配判定モードの有効もしくは無効が判断されているが、他の条件が基準に用いられていても構わない。
【０１１８】
例えば、勾配センサ７の出力値が電子制御装置２０に入力されない状態が一定時間続いた場合には、勾配センサ７に不具合が生じていると判断し、勾配判定モードを無効にしてもよい。
【０１１９】
また、勾配センサ７の出力値に基づいて、勾配判定モードの有効および無効を判断してもよい。例えば、メモリ部３２に格納された勾配センサ７の出力値の時系列において、変曲点Ｉよりも前に取得された出力値の最大値と最小値との差を計算する。その差が０．３ｍ／ｓ２以上である場合には、勾配判定モードを無効にする。この条件により、勾配センサ７の出力値が過剰に変動する場合を除外できるので、推定勾配の信頼性を高めることができる。
【０１２０】
なお、前述の実施形態においてステップＳ１０１における車速は２ｋｍ／ｈであったが、車両１が減速したことを確認できればよいので、これ以外の値の所定速度以下に達したことを基準に用いても構わない。例えば、２ｋｍ／ｈ以上５ｋｍ／ｈ以下の範囲にある値を基準として用いることができる。
【０１２１】
（６）前述の実施形態では、勾配が無いと判定された場合には、アクチュエータ目標荷重値として標準目標荷重値Ｔ１が設定されているが、この場合に、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定されてもよい。つまり、この構成においては、勾配が無いと判断した場合であっても、目標値決定部３６は、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定された状態を維持する。
【０１２２】
なお、本実施形態では、初期値Ｔ０は最小のアクチュエータ目標荷重値であるが、初期値Ｔ０は勾配時目標荷重値Ｔ１〜Ｔ４よりも小さくなくても構わない。例えば、初期値Ｔ０を標準目標荷重値Ｔ１と勾配時目標荷重値Ｔ２との間の値する、あるいは、初期値Ｔ０を最大荷重値Ｔ４と等しくすることも考えられる。
【０１２３】
（７）前述の実施形態の各処理はハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現されてもよい。さらに、前述の実施形態の各処理は、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現されても良い。
【０１２４】
例えば、荷重値決定を行う機能ブロックである、変曲点検出部３３、ＩＩＲフィルタ処理部３４、推定勾配決定部３５、および目標値決定部３６を荷重値決定部として一つのハードウェアまたは装置により実現してもよい。そして、駆動制御を行うモータ制御部３７を駆動制御部として一つのハードウェアまたは装置により実現してもよい。
【０１２５】
なお、前述の実施形態での処理をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。前述の実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【０１２６】
また、前述の実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、前述の実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序が入れ替えられても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
ここに開示される電動パーキングブレーキ装置は、車両の停止直後にアクチュエータを作動させた場合にもパーキングブレーキに供給される荷重を路面の勾配に適した値とすることが可能であり、増し引きの頻度を低減できるので、アクチュエータを有する電動パーキングブレーキ装置の分野において有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
２ 電動パーキングブレーキ装置
４ パーキングブレーキ
５ アクチュエータ
７ 勾配センサ
８ 車速センサ
１２ 荷重センサ
３０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを有する電動パーキングブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーキングブレーキは、車両を制動するために用いられる。パーキングブレーキを駆動する手段として、アクチュエータが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
アクチュエータはケーブルを介してパーキングブレーキに荷重を供給する。アクチュエータがケーブルを引っ張ることにより、パーキングブレーキが作動し、供給された荷重に応じた制動力が車両の車輪に与えられる。パーキングブレーキの制動力により、車両は停止した状態を維持することができる。
【０００４】
一方で、アクチュエータがケーブルを繰り出すことにより、パーキングブレーキが解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、電動パーキングブレーキ装置は、車両の駐停車時等に制動を行うパーキングブレーキをモータ等の電動アクチュエータを用いて駆動する。
【０００７】
このような場合には、坂道などの斜面においては、車両の動き出しを防止するために制動力を大きく設定する必要がある。
【０００８】
このような電動パーキングブレーキ装置として、車速センサからの車速がゼロの状態が所定時間経過した場合に電動モータによりケーブルを自動的に引き作動する制御手段を備えている電動パーキングブレーキ装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
しかし、増し引きをした際には、アクチュエータの更なる荷重によりケーブルに負荷がかかるために、ケーブルの耐久性が要求され、ケーブルの伸びを監視する必要も生じるので、増し引きをせずに所定の荷重でアクチュエータを駆動することが望まれる。また、車両が停止した後に直ぐにパーキングブレーキを作動させる場合もあるために、停止後にアクチュエータの荷重値を決定したのでは、電動パーキングブレーキ装置の作動完了前に荷重値を決定することができず、結果として増し引きとなる。
【００１０】
本発明は、斜面の際に荷重を変更して作動することができ、電動パーキングブレーキ装置の作動完了前に荷重値を決定することができる電動パーキングブレーキ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここに開示される電動パーキングブレーキ装置は、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、アクチュエータを制御する制御部とを備えている。
【００１２】
制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、荷重センサの出力に基づいてアクチュエータによる荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータを制御する駆動制御と、を行う。
【００１３】
また、制御部は、荷重値決定において、勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、変曲点以降の勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。
【００１４】
この電動パーキングブレーキ装置では、勾配値の変動が持続している状態であっても、勾配値の収束値が推定され、推定勾配が算出される。そして、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。これにより、勾配値の変動が収まってからアクチュエータ目標荷重値が決定される場合に比べて、路面の勾配に適したアクチュエータ目標荷重値をより短時間で決定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、車両が停止した後に直ぐにパーキングブレーキを作動させる場合でも、増し引きすることなく、斜面の際に荷重値を変更して、電動パーキングブレーキ装置を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置が搭載された車両の概略構成図である。
【図２】勾配センサおよび車速センサの出力値を示した図である。
【図３】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の概略構成図である。
【図４】電子制御装置のブロック図である。
【図５】推定勾配決定の動作を示したフローチャートである。
【図６】勾配センサの出力値の時系列を示した図である。
【図７】無限インパルス応答フィルタ処理部のブロック図である。
【図８】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の動作を示したフローチャートである。
【図９】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の動作を示したタイムチャートである。
【図１０】勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を示した図である。
【図１１】下り坂における勾配センサの出力値を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を用いて実施形態について説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
〔電動パーキングブレーキ装置の構成〕
《全体構成》
実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置は車両に搭載される。図１に示すように、車両１は、電動パーキングブレーキ装置２と、車輪３と、を有している。そして、電動パーキングブレーキ装置２は、パーキングブレーキ４と、アクチュエータ５と、ケーブル６と、勾配センサ７と、車速センサ８と、操作スイッチ９と、電子制御装置２０と、を有している。
【００１９】
パーキングブレーキ４は、車輪３を制動する。パーキングブレーキ４は、車輪３のうち左右の後輪に取り付けられる。本実施形態では、パーキングブレーキ４は、ブレーキドラム（図示せず）と、ブレーキドラムの内周面に接触可能に配置され、加圧されることによりブレーキドラムに押し付けられるブレーキシュー（図示せず）と、を有している。なお、パーキングブレーキ４は車両１の移動を防止できれば他の機構が用いられてもよい。
【００２０】
アクチュエータ５は、パーキングブレーキ４を作動または解除する。アクチュエータ５は、ケーブル６を介してパーキングブレーキ４に荷重を供給する。アクチュエータ５がケーブル６を引っ張ることにより、パーキングブレーキ４のブレーキシューがブレーキドラムに押し付けられる。これにより、パーキングブレーキ４は車輪３を制動する。パーキングブレーキ４が車輪３を制動している状態がパーキングブレーキ４の作動した状態である。一方で、アクチュエータ５がケーブル６を繰り出すあるいは緩めることによりパーキングブレーキ４のブレーキシューがブレーキドラムから離れる。この状態がパーキングブレーキ４の解除された状態である。
【００２１】
ケーブル６は、いわゆるボーデンケーブルであり、アクチュエータ５とパーキングブレーキ４との間で荷重を伝達する。
【００２２】
勾配センサ７は、車両１の乗る路面の勾配を検出するための装置である。勾配センサ７は勾配値を出力する。勾配値は路面の勾配の情報を含んでいる。本実施形態では、勾配センサは加速度センサであり、検出された加速度に応じた信号の時系列を出力する。ここで、本実施形態の勾配センサ７は、路面の勾配を直接測定するのではなく、鉛直方向に対する車両１の傾きを検出することにより、間接的に路面の勾配を検出する。なお、勾配センサ７は路面の勾配を検出できればよく、加速度センサ以外の装置であってもよい。例えば、勾配センサ７はジャイロを用いて車両１の傾きを検出してもよいし、あるいは容器内に封入された液体の表面の位置から車両１の傾きを検出してもよい。
【００２３】
車速センサ８は、車両１の速度を検出する。本実施形態では、車速センサ８は車軸の回転数を計測することにより車速を検出する。なお、前後左右の車輪３のそれぞれの回転数に基づいて、各車輪の回転速度を個別に計測することにより、車両１の速度が検出されてもよい。
【００２４】
操作スイッチ９は、パーキングブレーキ４の作動または解除を指示する操作を受け付ける。操作スイッチ９は、ドライバーが容易に操作できる位置に配置される。操作スイッチ９に所定の操作が入力されると、パーキングブレーキ４を作動または解除させるための処理が開始される。本実施形態では、操作スイッチ９はレバーを有しており、ＯＮ位置、ＯＦＦ位置、もしくは中間位置にレバーが配置される。ＯＮ位置にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４を作動させるために、アクチュエータ５の作動が指示される。ＯＦＦ側にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４を解除する処理が開始される。中間位置にレバーが配置されると、パーキングブレーキ４の停止状態が維持される。
【００２５】
電子制御装置２０は、電動パーキングブレーキ装置２の動作を制御する。電子制御装置２０の動作については後述する。電子制御装置２０には、アクチュエータ５、勾配センサ７、車速センサ８、および操作スイッチ９が接続されている。なお、各センサがアナログ信号として検出した情報は、電子制御装置２０における処理が可能となるようにデジタル信号化される。
【００２６】
《勾配センサの出力値》
ここで、車両１が勾配のある路面（つまり、斜面）に停止した場合の勾配センサ７の出力値について説明する。車両１がフットブレーキ（主ブレーキ）により減速すると、車両１はやがて停止する。車両１が停止したと判断したドライバーが操作スイッチ９をＯＮにすると、アクチュエータ５が作動し、パーキングブレーキ４が車輪３を制動する。このとき、パーキングブレーキ４が車輪３に与える制動力は、車両１の停止状態を維持できる大きさである必要がある。つまり、勾配Ｓを有する路面に沿って動き出そうとする車両１を停止させるために、平坦路おいて必要とされる制動力よりも大きな制動力が必要となる。
【００２７】
そこで、勾配を有する路面上での車両１の動き出しを防止するために、パーキングブレーキ４に供給される荷重の目標値を大きい値に設定しておくことが考えられる。このときに供給される荷重の大きさは、現実に想定される路面の勾配のうち、最も大きな勾配を想定して決定される。つまり、車両１が平坦路もしくは勾配の小さい路面に乗っている場合には、パーキングブレーキ４には余分に荷重が供給される。これにより、車両１が勾配のある路面に停止する場合であっても、車両１の動き出しを防止することができる。
【００２８】
また、パーキングブレーキ４に供給される荷重を２段階で制御することも考えられる。例えば、車両１の動き出しが生じた場合に、追加でパーキングブレーキ４に荷重を供給し、車両１を制動する。このような制御においては、追加の荷重をパーキングブレーキ４に供給するために、ケーブル６に作用する引張り力を急激に増加させる必要がある。
【００２９】
これらの制御においては、パーキングブレーキ４に余分に荷重を供給するために、アクチュエータ５はケーブル６に対して余分または追加の引張り力を加える。アクチュエータ５のこの動作を増し引きという。増し引きを行うことにより、ケーブル６に大きな引張り力が加わる。したがって、増し引きを行わない場合に比べて、ケーブル６の伸びは大きくなる。ケーブル６の伸びとは、ケーブル６に繰り返し引張り力を与えることにより発生する不可逆的な変形のことである。ケーブル６の伸びが大きい場合と小さい場合とを比較すると、同じ荷重をパーキングブレーキ４に供給するためには、アクチュエータ５は伸びの大きいケーブル６を伸びの差分だけ余計に引っ張る必要がある。同様に、パーキングブレーキ４を解除する場合にも、ケーブル６の伸び量を考慮する必要が生じる。したがって、増し引きを主体とした機構を採用する場合には、ケーブル６の伸びを監視し、伸び量に応じてアクチュエータ５の作動を制御することになり、アクチュエータ５の制御が複雑になる。
【００３０】
一方で、路面の勾配に応じて、必要な荷重のみをアクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給してもよい。これにより、増し引きの頻度を減らすことができる。必要な荷重を設定するためには、勾配センサ７を用いて路面の勾配を検出する必要がある。
【００３１】
ここで、図２を用いて、車両１が停止した場合の勾配センサ７の出力値の振る舞いについて説明する。図２の横軸は時間に、左側の縦軸は勾配センサ７の出力値に、そして右側の縦軸は車速センサ８の出力値に対応している。基準値Ｆは車両１が平坦路上に静止しているときの勾配センサ７の出力値である。また、値Ｕは車両１が勾配Ｓを有する路面上に静止しているときの勾配センサ７の出力値である。
【００３２】
図２に示すように、車速がゼロになった時点が、車両１が停止した時点だと判断される。車速がゼロになった時点で車両１は進行方向に対しては停止するが、慣性が働くので、車両１は停止する時に一旦前のめりの姿勢をとる。そして、安定姿勢に落ち着くまでの間、車両１はしばらく揺れ続ける。このとき、勾配センサ７は、車両１の揺れを検出する。つまり、勾配センサ７の出力値には、車両１の揺れに応じた変動が生じる。具体的には、勾配センサ７の出力値は、勾配Ｓに対応する値Ｕの周りを変動する。停止状態が継続し、車両１の揺れが収まるにしたがって、勾配センサ７の出力値は値Ｕ（以下、収束値Ｕともいう）に収束する。
【００３３】
このように、車両１の揺れが概ね収まった時点で勾配センサ７の出力値を取得し、その出力値に基づいて路面の勾配を検出することができる。しかしながら、勾配センサ７の出力値が収束値に安定するまでには時間を要するので、ドライバーが操作スイッチ９をＯＮにした時点で、勾配センサ７の出力値が収束値に安定していない場合ある。この場合には、勾配の有無および大きさを正確に検出することができない。このとき、車両１を確実に制動するためにとり得る方法の一つは、最大の勾配を想定した荷重をパーキングブレーキ４に供給するために増し引きを行うことである。
【００３４】
したがって、車両１が停止した直後にパーキングブレーキ４を作動させ、かつ増し引きを回避するためには、路面の勾配を短時間で検出する必要がある。この課題を解決するために、実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置２は以下に説明する構成を有している。
【００３５】
《周辺構成》
図３に示すように、電動パーキングブレーキ装置２は、前述の構成に加えて、モータ回転センサ１１と、荷重センサ１２と、車両ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）制御通信バス１３と、作動ランプ１４と、を有している。また、アクチュエータ５は、電動のモータ１０を有している。
【００３６】
モータ１０は、ケーブル６を駆動する。モータ１０がケーブル６を作動方向に引っ張ることにより、パーキングブレーキ４に荷重が供給される。また、モータ１０がケーブル６を解除方向に繰り出すことにより、パーキングブレーキ４が解除される。モータ１０の動作は、電子制御装置２０により制御される。
【００３７】
モータ回転センサ１１は、モータ１０の回転数を計数する。モータ回転センサ１１により計数された回転数は、電子制御装置２０に入力され、モータ１０の制御に用いられる。
【００３８】
荷重センサ１２は、パーキングブレーキ４に供給された荷重を検出する。本実施形態では、パーキングブレーキ４に供給される荷重とは、ケーブル６に加えられた引張り力の大きさを意味している。荷重センサ１２により検出された荷重は、電子制御装置２０に入力されモータ１０の制御に用いられる。
【００３９】
車両ＣＡＮ制御通信バス１３は、装置間のデータ転送および制御信号の転送を行う。車両ＣＡＮ制御通信バス１３は、勾配センサ７、車速センサ８、および電子制御装置２０と接続されている。作動ランプ１４は、パーキングブレーキ４の状態に応じて点灯あるいは消灯する。パーキングブレーキ４が作動した状態にあるときに、作動ランプ１４が点灯する。パーキングブレーキ４が解除された状態にあるときに、作動ランプ１４は消灯している。
【００４０】
《電子制御装置の構成》
図４は、電子制御装置２０のブロック図である。電子制御装置２０は、制御部３０および不揮発性記憶部４０を有している。そして、制御部３０は、低域通過フィルタ処理部３１と、メモリ部３２と、変曲点検出部３３と、無限インパルス応答フィルタ処理部３４と、推定勾配決定部３５と、目標値決定部３６と、モータ制御部３７と、車速判定部３８と、モード決定部３９と、を有している。なお、以下では、無限インパルス応答をＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）とも表記する。
【００４１】
制御部３０は、演算装置であり、電子制御装置２０の機能を実現するための処理を実行する。本実施形態では、制御部３０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、所定のプログラムを読み込むことにより、プログラムに規定された処理を実行する。
【００４２】
不揮発性記憶部４０は、電子制御装置２０の設定データおよび制御部３０が実行するプログラムが格納される不揮発性の記憶装置である。本実施形態では、不揮発性記憶部４０はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００４３】
低域通過フィルタ処理部３１は、勾配センサ７の出力値を処理し、ノイズなどの高周波成分を除去する。メモリ部３２は制御部３０で処理されるデータを一時的に格納する。例えば、メモリ部３２は、低域通過フィルタ処理部３１により処理された勾配センサ７の出力値を一時的に記憶する。本実施形態では、メモリ部３２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。変曲点検出部３３は、勾配センサ７の出力値の時系列において、変曲点を検出する。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値と予め定められたフィルタ係数とを用いて、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。推定勾配決定部３５は、ＩＩＲフィルタ処理部３４が出力する算出値を取得し、所定の時間内での算出値の変動幅を評価する。また、推定勾配決定部３５は推定勾配を決定する。
【００４４】
目標値決定部３６は、アクチュエータ目標荷重値を決定する。アクチュエータ目標荷重値は、アクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給される荷重の目標値である。モータ制御部３７は、モータ１０を制御する。モータ１０の回転数はモータ回転センサ１１により計数され、モータ制御部３７に入力される。また、荷重センサ１２により検出された荷重の値、および目標値決定部３６で決定されたアクチュエータ目標荷重値が、モータ制御部３７に入力される。
【００４５】
モータ制御部３７は、パーキングブレーキ４を作動させるために、駆動制御を行う。つまり、制御部３０が有するモータ制御部３７は、荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータ５を制御する。駆動制御において、モータ制御部３７は、荷重センサ１２により検出された荷重の値、モータ１０の回転数、およびアクチュエータ目標荷重値に基づいてアクチュエータ５を制御する。具体的には、パーキングブレーキ４を作動させる場合には、モータ制御部３７により、アクチュエータ目標荷重値の荷重がアクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給されるようにモータ１０が制御される。一方で、パーキングブレーキ４が解除される場合には、モータ制御部３７により、解除方向にケーブル６が繰り出されるようにモータ１０が制御される。
【００４６】
車速判定部３８は、車速センサ８の出力値に基づいて車両１の車速を判定する。モード決定部３９は、後述する推定勾配の算出を実行するかどうかを決定する。
【００４７】
本実施形態では、変曲点検出部３３、ＩＩＲフィルタ処理部３４、推定勾配決定部３５、および目標値決定部３６により、すなわち制御部３０によりアクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定が実行される。これらの機能ブロックは、荷重値決定を実行するために協働して動作する。
【００４８】
〔推定勾配の決定方法〕
次に、図５を用いて勾配センサ７の出力値から推定勾配を決定する方法を説明する。
【００４９】
《決定方法のフロー》
ステップＳ１０１において、車速判定部３８は、車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下かどうかを判定する。車速判定部３８は、車速センサ８の出力値を取得し、車速の判定を行う。車速が２ｋｍ／ｈ以下である場合には、車両１が十分に減速したと判断され、フローはステップＳ１０２に進む。一方、車速が２ｋｍ／ｈ以下でない場合には、ステップＳ１０５に進む。
【００５０】
ステップＳ１０２では、メモリ部３２は、勾配センサ７の出力値の保存を開始する。ここで、電動パーキングブレーキ装置２の起動状態では、勾配センサ７は常に車両１の傾きを検出し、出力値を電子制御装置２０に出力している。勾配センサ７の出力値は低域通過フィルタ処理部３１により処理される。そして、ステップＳ１０１において車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下と判定された場合には、メモリ部３２は勾配センサ７の出力値の保存を開始する。つまり、勾配センサ７の出力値の時系列は、低域通過フィルタ処理部３１により処理された後に、メモリ部３２に格納される。
【００５１】
ステップＳ１０３では、車速判定部３８は、車両１の停止状態が継続しているかどうかを判定する。具体的には、車速判定部３８は車速が０ｋｍ／ｈの状態（つまり、車速ゼロの状態）の継続時間を計測し、継続時間が規定時間に達した場合には、車両１の停止状態が継続していると判定する。ここで、車速判定部３８は、車速センサ８の出力値が所定のしきい値を下回っている場合に、車速が０ｋｍ／ｈであると判断する。車両１の停止状態が継続している場合には、フローはステップＳ１０４に進み、そうでなければフローはステップＳ１０１に戻る。
【００５２】
ステップＳ１０４では、モード決定部３９は、勾配判定モードを有効にする。
【００５３】
ステップＳ１０５では、モード決定部３９は、勾配判定モードを無効にする。つまり、車速が２ｋｍ／ｈ以下にならない場合には勾配判定モードが無効となる。
【００５４】
ステップＳ１０６では、制御部３０は、勾配判定モードが有効であるかを判定する。勾配判定モードが有効である場合には、フローはステップＳ１０７に進む。一方、勾配判定モードが無効である場合には、推定勾配は決定されず、フローが終了する。
【００５５】
ステップＳ１０７では、変曲点検出部３３は、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点を判定する。変曲点が検出された場合には、フローはステップＳ１０８に進む。変曲点が検出されない場合には、フローはステップＳ１０９に進み、制御部３０により勾配センサ７の出力値が取得され、メモリ部３２に格納される。その後、フローはステップＳ１０７に戻り、変曲点の判定が実行される。変曲点が検出されるまでステップＳ１０７およびＳ１０９の処理が繰り返し実行される。
【００５６】
ステップＳ１０８では、ＩＩＲフィルタ処理部３４により、ＩＩＲフィルタ処理が実行される。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、変曲点以降の時系列に対してフィルタ処理を実行し、算出値を出力する。メモリ部３２から勾配センサ７の出力値が読み出され、フィルタ処理が施される。ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力された算出値はメモリ部３２に格納される。
【００５７】
ステップＳ１１０では、推定勾配決定部３５は、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力した算出値の安定性を判定する。具体的には、推定勾配決定部３５は、算出値の時系列をメモリ部３２から取得し、算出値が安定性の条件を満たしているかどうかを判定する。本実施形態では、安定性の条件は、算出値の変動幅が０．３ｍ／ｓ２よりも小さい状態が１００ミリｓ以上継続することである。メモリ部３２に格納された算出値の最大値と最小値の差を演算することにより変動幅が導出される。安定性の条件が満たされている場合には、フローはステップＳ１１２に進み、条件が満たされない場合には、フローはステップＳ１１１に進む。
【００５８】
ステップＳ１１１では、制御部３０は勾配センサ７の出力値を取得し、メモリ部３２に格納する。その後、再びフローはステップＳ１０８に戻る。ステップＳ１１０において安定性の条件が満たされるまで、ステップＳ１０８およびＳ１１１が繰り返し実行される。
【００５９】
ステップＳ１１２では、推定勾配決定部３５は推定勾配を決定する。ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力した最新の算出値が推定勾配として採用される。採用された推定勾配は、安定性の条件を満たした値であるので、勾配センサ７の出力値の収束値Ｕを近似している。つまり、推定勾配は、車両１の揺れが収まった時点における勾配センサ７の出力値を近似している。このように、ＩＩＲフィルタ処理部３４および推定勾配決定部３５を有する制御部３０は、勾配センサ７の出力値である勾配値の収束値Ｕを推定する。
【００６０】
推定勾配は、勾配の有無および大きさを評価するために用いられる。具体的には、推定勾配に所定の変換を行うことにより、垂直距離と水平距離の比を表す量が得られる。なお、推定勾配がゼロになる場合もある。例えば、ＩＩＲフィルタ処理部３４の算出値が所定のしきい値を下回る場合に、推定勾配がゼロに決定される。
以上のように、推定勾配が決定される。
【００６１】
《推定勾配の算出方法》
ここで、図６および図７を用いて、推定勾配の算出方法についてより詳細に説明する。
【００６２】
図６に示すように、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、変曲点Ｉ以降の時系列が推定勾配の算出に用いられる。
【００６３】
変曲点Ｉは、勾配センサ７の出力値の時系列が減少から増加に転じる点、もしくは増加から減少に転じる点のうち、車速が２ｋｍ／ｈ以下に達してから最初に現れる点である。変曲点Ｉは車両１の停止に伴って現れる。車両１は停止する際に慣性によって前に振れ、この振れにより勾配センサ７の出力値の時系列は大きく変動する。その結果、変曲点Ｉが現れる。変曲点Ｉは、勾配センサ７の出力値の時系列を監視することにより検出される。変曲点Ｉを検出するために、前述のように、車速が２ｋｍ／ｈ以下に到達した時点から、勾配センサ７の出力値がメモリ部３２に格納される。ただし、制御部３０は、車速とは無関係に、勾配センサ７の出力値を一定のサンプリング周期ＳＴで取得している。本実施形態では、このサンプリング周期ＳＴは２０ミリｓである。
【００６４】
変曲点Ｉでの勾配センサ７の出力値をＸ（１）とし、変曲点Ｉ以降に取得された勾配センサ７の出力値の個数（サンプリング数）をＮ（Ｎは１以上の整数）とする。このとき、変曲点Ｉ以降の勾配センサ７の出力値をＸ（ｎ）（ただし、ｎ＝１，２，．．．，Ｎ）、出力値の時系列｛Ｘ（１），Ｘ（２），Ｘ（３），．．．，Ｘ（Ｎ）｝を｛Ｘ（Ｎ）｝と表記する。例えば、図６に示す例では、サンプリング時刻Ｐ１〜Ｐ６において、それぞれ、勾配センサ７から出力値Ｘ（１）〜Ｘ（６）が取得されている。この場合、Ｎ＝６であるので、｛Ｘ（６）｝＝｛Ｘ（１），Ｘ（２），Ｘ（３），Ｘ（４），Ｘ（６）｝となる。時系列｛Ｘ（Ｎ）｝および予め定められたフィルタ係数に基づいて、ＩＩＲフィルタ処理部３４は、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。
【００６５】
図７は、ＩＩＲフィルタ処理部３４のブロック図を示している。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、加算器５１と、乗算器５２と、遅延器５３と、乗算器５４と、を有している。
加算器５１は、入力される値の和を出力する。乗算器５２は、入力される値と１／ｎとの積を出力する。遅延器５３は、入力される値を１周回遅れで出力する。乗算器５４は、入力される値とｎ−１との積を出力する。
【００６６】
ＩＩＲフィルタ処理部３４は、勾配センサ７の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と予め定められたフィルタ係数とに基づいて算出値Ｙ（ｎ）（ただし、ｎ＝１，２，．．．，Ｎ）を算出する。具体的には、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力方程式は（式１）のように表される。
【数１】
【００６７】
また、（式１）に基づいて、Ｙ（ｎ）は（式２）のようにも表現される。
【数２】
【００６８】
時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と同様に、算出値Ｙ（ｎ）の列を算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝と表記する。（式１）および（式２）に示されるように、｛Ｘ（Ｎ）｝に掛け合わされるフィルタ係数は、予め定められている。本実施形態でのフィルタ係数は、（式１）における（ｎ−１）／ｎおよび１／ｎ、もしくは（式２）における１／ｎである。ここで、フィルタ係数が「予め定められている」とは、予め定められた所定の関係に従ってフィルタ係数が決定されることを意味している。したがって、予め定められたフィルタ係数とは、定数だけではなく、数式（ｎ−１）／ｎもしくは１／ｎによって定義されたフィルタ係数を含む概念である。
【００６９】
勾配センサ７の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝は、低域通過フィルタ処理部３１により処理され、メモリ部３２に格納される。サンプリング周期ＳＴが経過する毎にサンプリング数Ｎは１ずつ増加する。そして、勾配センサ７の出力値が新たに取得されると、その出力値が時系列｛Ｘ（Ｎ）｝に付け加えられる。また、メモリ部３２に格納された時系列｛Ｘ（Ｎ）｝を用いて算出値Ｙ（Ｎ）が算出される。本実施形態では、時系列｛Ｘ（Ｎ）｝がフィルタ処理により算術平均され、Ｙ（Ｎ）が算出される。このように、勾配センサ７の出力値の取得と算出値Ｙ（Ｎ）の算出とが繰り返されることにより、時系列としての算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝が得られる。算出値列｛Ｙ（Ｎ）｝はメモリ部３２に格納される。
【００７０】
〔電動パーキングブレーキ装置の動作〕
次に、図８を用いて、電動パーキングブレーキ装置２の全体の動作について説明する。電動パーキングブレーキ装置２は、起動状態にあり、操作スイッチ９の操作を待ち受けている。
【００７１】
《動作のフロー》
ステップＳ２０１では、制御部３０は、操作スイッチ９がＯＮであるかどうかを判定する。操作スイッチ９がＯＮであると判定されると、フローはステップＳ２０２に進む。操作スイッチ９がＯＮでない場合には、電動パーキングブレーキ装置２は動作を終了し、再び操作スイッチ９の操作を待ち受ける状態に戻る。このとき、パーキングブレーキ４は解除された状態に戻る。
【００７２】
ステップＳ２０２では、アクチュエータ５が作動する。具体的には、モータ制御部３７がアクチュエータ５のモータ１０を制御し、モータ１０を回転させる。モータ１０が回転すると、ケーブル６が作動方向に引っ張られ、パーキングブレーキ４に荷重が供給される。
【００７３】
このとき、目標値決定部３６は、不揮発性記憶部４０に予め記憶されている初期値を取得し、アクチュエータ目標荷重値として設定する。モータ制御部３７は、パーキングブレーキ４に供給される荷重が初期値に到達するようにモータ１０を制御する。
【００７４】
ステップＳ２０３では、目標値決定部３６は、推定勾配が既に決定されているかどうかを判定する。具体的には、目標値決定部３６は、決定された推定勾配がメモリ部３２に格納されているかどうかを判定する。推定勾配が既に決定されている場合には、フローはステップＳ２０４に進む。一方、推定勾配が決定されていない場合には、フローはステップＳ２０７に進む。
【００７５】
ステップＳ２０４では、目標値決定部３６は勾配の有無を判定する。目標値決定部３６は、メモリ部３２から推定勾配を取得し、推定勾配がゼロであるかを判定する。推定勾配がゼロである場合には、路面に勾配は無いと判定され、フローはステップＳ２０６に進む。推定勾配がゼロ以外の値を持つ場合には、勾配があると判定され、フローはステップＳ２０５に進む。
【００７６】
ステップＳ２０５では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。目標値決定部３６は、決定された推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値を決定する。ここで、推定勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を表す情報は不揮発性記憶部４０に予め記憶され、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。具体的には、複数のアクチュエータ目標荷重値が、勾配時目標荷重値として不揮発性記憶部４０に記憶されている。さらに、推定勾配の大きさに応じて、推定勾配と特定の勾配時目標荷重値とが関連付けられて、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値が決定される。目標値決定部３６は、推定勾配をメモリ部３２から取得し、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値を不揮発性記憶部４０から取得する。そして、目標値決定部３６は、取得した勾配時目標荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。
【００７７】
ステップＳ２０６では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。ただし、勾配が無いので、目標値決定部３６は、標準目標荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。標準目標荷重値は、勾配が無い場合のアクチュエータ目標荷重値として不揮発性記憶部４０に予め記憶されており、目標値決定部３６により読み出される。
【００７８】
ステップＳ２０７では、目標値決定部３６はアクチュエータ目標荷重値を設定する。ただし、推定勾配が決定されていないので、目標値決定部３６は、最大荷重値をアクチュエータ目標荷重値に設定する。最大荷重値は不揮発性記憶部４０に予め記憶されており、目標値決定部３６により読み出される。
【００７９】
ステップＳ２０８では、モータ制御部３７は、アクチュエータ５からパーキングブレーキ４に供給される荷重がアクチュエータ目標荷重値に到達したかどうかを判定する。パーキングブレーキ４に供給される荷重を表す信号は、荷重センサ１２から制御部３０に、より詳細にはモータ制御部３７に入力される。モータ制御部３７は、荷重センサ１２から入力された信号に基づいて、パーキングブレーキ４に供給される荷重の値とアクチュエータ目標荷重値とを比較し、判定を行う。供給された荷重がアクチュエータ目標荷重値に到達している場合には、フローはステップＳ２０９に進み、そうでなければ、フローはステップＳ２０１に戻る。
【００８０】
ステップＳ２０９では、モータ制御部３７はアクチュエータ５を停止させる。つまり、モータ制御部３７がアクチュエータ５のモータ１０を停止させる。これにより、制御部３０によるアクチュエータ５の駆動制御が完了する。この状態では、パーキングブレーキ４が作動しており、車輪３はパーキングブレーキ４により制動されている。また、アクチュエータ５の駆動制御が完了すると、制御部３０は作動ランプ１４を点灯させる。ドライバーは作動ランプ１４の点灯を確認することにより、パーキングブレーキ４が作動していることを知ることができる。なお、パーキングブレーキ４が解除されると、制御部３０は作動ランプ１４を消灯する。
【００８１】
《動作と時間経過》
次に、図９を用いて電動パーキングブレーキ装置２の動作の一例を時間の経過に沿って説明する。図９（ａ）は、車速を示している。図９（ｂ）は、勾配センサ７の出力値を示している。図９（ｃ）は、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値を示している。図９（ｄ）は、サンプリング数Ｎを示している。図９（ｅ）は、操作スイッチ９の状態を示している。図９（ｆ）は、アクチュエータ５の状態を示している。
【００８２】
時刻ｔ０では、車速が２ｋｍ／ｈ以下に達したことが車速判定部３８により判定される。時刻ｔ０以降の勾配センサ７の出力値はメモリ部３２に保存される。
【００８３】
時刻ｔ１では、車速が０ｋｍ／ｈに達したことが車速判定部３８により判定される。
【００８４】
時刻ｔ２では、勾配センサ７の出力の時系列において変曲点Ｉが現れる。また、時刻ｔ２はサンプリング数Ｎのカウントの起点となる。
【００８５】
時刻ｔ３では、モード決定部３９により、勾配判定モードが有効化される。車速判定部３８は、車速０ｋｍ／ｈの状態が時刻ｔ１から所定の規定時間Ｖ１の間継続していることを検出する。車速判定部３８の検出結果に基づいて、モード決定部３９は勾配判定モードを有効化する。また、ＩＩＲフィルタ処理部３４は、ＩＩＲフィルタ処理を開始する。
【００８６】
時刻ｔ４では、制御部３０により、操作スイッチ９がＯＮになったことが検出される。さらに、モータ制御部３７に制御されることにより、アクチュエータ５が作動する。
【００８７】
時刻ｔ５では、制御部３０により、推定勾配が決定される。また、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定される。ここで、推定勾配決定部３５は、時刻ｔ５の直前の期間Ｖ２の間に、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値の安定性を判断する。つまり、算出値の変動幅が基準値Ｗよりも小さい状態が少なくとも期間Ｖ２の間継続していることが検出される。前述のように、本実施形態では、変動幅の基準値Ｗは０．３ｍ／ｓ２であり、期間Ｖ２は１００ミリｓである。
【００８８】
時刻ｔ５以降は、ＩＩＲフィルタ処理部３４による処理は実行されない。ただし、図９（ｃ）および図９（ｄ）では、時刻ｔ５以降もＩＩＲフィルタ処理が引き続き実行された場合を、二点鎖線により示している。
【００８９】
時刻ｔ６では、モータ制御部３７に制御されることにより、アクチュエータ５が停止する。
【００９０】
《アクチュエータ目標荷重値》
ここで、図１０を用いてアクチュエータ目標荷重値について説明する。図１０は、路面の勾配とアクチュエータ目標荷重値との関係を模式的に示したグラフである。図１０の横軸は路面の勾配を表している。ここでの勾配は、垂直距離に対する水平距離の比により表されている。Ｔ０は初期値、Ｔ１は標準目標荷重値、Ｔ４は最大荷重値である。Ｔ２およびＴ３は、勾配時目標荷重値であり、Ｔ１およびＴ４の中間の値である。なお、Ｔ１およびＴ４は勾配時目標荷重値でもある。
【００９１】
アクチュエータ５が作動する時点では、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定される。そして、勾配が無いと判定された場合には、目標値決定部３６により、アクチュエータ目標荷重値として標準目標荷重値Ｔ１が設定される。また、勾配があると判定された場合には、勾配の大きさに応じて勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４のいずれかがアクチュエータ目標荷重値に設定される。
【００９２】
具体的には、目標値決定部３６は、推定勾配から導出される勾配が６％より大きく、１２％以下である場合には、この範囲の勾配に対応する勾配時目標荷重値Ｔ２を選択し、不揮発性記憶部４０から読み出す。そして、目標値決定部３６は、読み出された勾配時目標荷重値Ｔ２をアクチュエータ目標荷重値として設定する。
【００９３】
〔実施形態の作用効果〕
上記実施形態は、下記のように表現可能である。
【００９４】
（１）この電動パーキングブレーキ装置２は、車両１の車輪３を制動するパーキングブレーキ４と、パーキングブレーキ４を作動または解除するアクチュエータ５と、勾配センサ７と、荷重センサ１２と、アクチュエータ５を制御する制御部３０と、を備えている。制御部３０は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、荷重センサ１２の出力に基づいてアクチュエータ５による荷重がアクチュエータ目標荷重値まで到達するようにアクチュエータ５を制御する駆動制御とを行なう。制御部３０は、荷重値決定において、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点Ｉを判定し、変曲点Ｉ以降の出力値の時系列｛Ｘ（Ｎ）｝と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、出力値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、推定勾配に基づいて、アクチュエータ目標荷重値を決定する。
【００９５】
この電動パーキングブレーキ装置２では、勾配センサ７の出力値の変動が持続している状態であっても、勾配値の収束値Ｕが推定され、推定勾配が算出される。そして、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が算出される。これにより、勾配値の変動が収まってからアクチュエータ目標荷重値が決定される場合に比べて、路面の勾配に適したアクチュエータ目標荷重値をより短時間で決定することができる。
【００９６】
したがって、車両１が停止した後に直ぐにアクチュエータ５を作動させる場合でも、増し引きすることなく、路面の勾配に合わせてアクチュエータ目標荷重値を変更して、パーキングブレーキ４を作動することができる。
【００９７】
（２）この電動パーキングブレーキ装置２では、制御部３０は、フィルタ処理において、ＩＩＲフィルタ処理を実行する。
【００９８】
これにより、使用される構成ブロックの個数を減らしつつ、ＩＩＲフィルタ処理により得られる算出値を短時間で収束値Ｕに近づけることができる。
【００９９】
（３）この電動パーキングブレーキ装置２は、車両１の速度を検出する車速センサ８を備える。制御部３０は、勾配センサ７の出力値の時系列における変曲点Ｉの判定を、車速センサ８により検出された車両１の速度が２ｋｍ／ｈ以下に達した後に行う。
【０１００】
ここで、車両１が十分に減速した状態では、通常の場合、車両１の加速度には急激な変化は生じない。つまり、勾配センサ７の出力値の時系列は比較的緩やかに変化する。このような状態で車両１が停止すると、勾配センサ７の出力値の時系列には、一般に、変曲点Ｉが顕著に現れる。これにより、車両１が十分に減速した状態では、変曲点Ｉの判定をより確実に行うことができる。結果として、推定勾配の決定精度が向上する。
【０１０１】
（４）この電動パーキングブレーキ装置２では、制御部３０は、アクチュエータ目標荷重値に予め初期値Ｔ０を設定し、推定勾配に基づいて勾配の有無を判定し、勾配がある場合には、推定勾配に対応する勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、またはＴ４を決定し、アクチュエータ目標荷重値として勾配時目標荷重値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、またはＴ４を設定し、勾配がない場合には、アクチュエータ目標荷重値として、勾配がない場合の値である標準目標荷重値Ｔ１を設定する。
【０１０２】
このように、荷重のアクチュエータ目標荷重値に予め初期値Ｔ０が設定されることにより、アクチュエータ目標荷重値には何らかの値が設定されている。アクチュエータ目標荷重値が設定されているので、アクチュエータ５の制御が可能となる。つまり、推定勾配が決定していない状態であっても、アクチュエータ５を作動させることができる。これにより、車両１が停止してからアクチュエータ５を作動させるまでの時間を短縮することができる。具体的には、操作スイッチ９がドライバーによりＯＮにされた時点で、推定勾配が決定していなくても、アクチュエータ５を作動させることができる。
【０１０３】
また、勾配の有無および大きさに応じて適切なアクチュエータ目標荷重値が選択されるので、増し引きの頻度を減らすことができる。
【０１０４】
（５）この電動パーキングブレーキ装置２では、推定勾配に基づいてアクチュエータ目標荷重値が決定された後に、駆動制御が完了する。これにより、勾配の有無および大きさに応じてアクチュエータ５が駆動制御されるので、増し引きの頻度を減らすことができる。
【０１０５】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【０１０６】
（１）前述の実施形態における各値は、特性が相関する他の値に置き換えが可能である。例えば、前述の実施形態では車速センサ８の出力値は時速であったが、車速を表す値として車軸の回転数が用いられてもよい。また、前述の実施形態では勾配センサ７の出力値は加速度であったが、車両１の傾きを表す量として角度が用いられてもよい。
【０１０７】
（２）前述の実施形態では、ＩＩＲフィルタ処理部３４の出力する算出値の安定性を判定するために、算出値の変動幅を監視する期間Ｖ２が設けられていた。しかしながら、算出値の安定性を判定する方法として、期間Ｖ２設ける以外の方法が用いられても構わない。
【０１０８】
例えば、時間方向に連続する２つの算出値を用いて安定性が判定されてもよい。具体的には、算出値Ｙ（Ｎ−１）の次に算出値Ｙ（Ｎ）が得られた場合に、Ｙ（Ｎ−１）とＹ（Ｎ）との差を算出する。この差が所定の値（例えば、０．３ｍ／ｓ２）以下である場合に、算出値が安定したと判定してもよい。
【０１０９】
（３）前述の実施形態では、勾配センサ７の出力値の時系列のうち変曲点Ｉから開始する時系列を用いて推定勾配が算出されていた。しかしながら、変曲点Ｉとは別の時刻から開始する時系列を用いて推定勾配を算出することも可能である。
【０１１０】
図１１は、路面が下り坂である場合の、勾配センサ７の出力値の時系列、車速センサ８の出力値の時系列、時系列Ｃ１、および時系列Ｃ２を示している。時系列Ｃ１は、前述の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置２において、ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力される算出値の時系列である。一方、時系列Ｃ２は、他の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置において、ＩＩＲフィルタ処理部３４から出力される算出値の時系列である。なお、値Ｄ（以下、収束値Ｄともいう）は、車両１の乗る下り坂に対応する勾配センサ７の出力値である。
【０１１１】
他の実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置では、勾配センサ７の出力値のうち、開始点Ｉ２以降の出力値のみを用いてＩＩＲフィルタ処理が実行される。つまり、変曲点Ｉ１および変曲点Ｉ１と開始点Ｉ２との間に取得された勾配センサ７の出力値は、ＩＩＲフィルタ処理に用いられていない。このような処理を行なった場合であっても、時系列Ｃ２を勾配センサ７の出力値の時系列よりも早く収束値Ｄに収束させることができる。これにより、推定勾配をより短時間で決定することできるので、アクチュエータ目標荷重値の決定を早めることができる。
【０１１２】
なお、図１１に示すように、時系列Ｃ２は時系列Ｃ１に比べて激しく変動しており、収束値Ｄへの収束が時系列Ｃ１よりも遅い。このことから、より有利な効果を得るためには、勾配センサ７の出力値の時系列のうち、車両１の停止に伴って最初に現れる変曲点Ｉ１（またはＩ）から開始する時系列を用いて、ＩＩＲフィルタ処理を実行するのが好ましい。
【０１１３】
また、図１１に示すように、勾配センサ７の出力値の時系列には、変曲点Ｉ１よりも後の変曲点として、第１変曲点Ｉ３、第２変曲点Ｉ４、および第３変曲点Ｉ５が現れる。時系列Ｃ１は第２変曲点Ｉ４と第３変曲点Ｉ５との間で収束値Ｄに概ね収束している。このことから、推定勾配を算出するためには、少なくとも第２変曲点Ｉ４以降の勾配センサ７の出力値を含んだ時系列｛Ｘ（Ｎ）｝を用いるのが好ましい。
【０１１４】
（４）前述の実施形態では、ＩＩＲフィルタ処理部３４での処理は、算出値の安定性が検出されたときに終了していた。しかしながら、算出値の安定性以外の条件を用いて、ＩＩＲフィルタ処理部３４を制御してもよい。
【０１１５】
例えば、サンプリング数Ｎを予め定めておいてもよい。このときのサンプリング数を固定値Ｍ（Ｍは１以上の整数）とする。ＩＩＲフィルタ処理部３４は、Ｍ回の処理が終了すると、算出値Ｙ（Ｍ）を出力する。出力されたＹ（Ｍ）が推定勾配に決定される。このとき、Ｙ（Ｍ）が収束値Ｕに近い値となるように、固定値Ｍが定められている。このように、所定の回数のみＩＩＲフィルタ処理を実施する構成を用いても、勾配センサ７の出力値の収束値を推定することが可能である。
【０１１６】
また、サンプリング数を予め定めておく場合には、（式２）の処理を有限インパルス応答フィルタ処理により実現してもよい。
【０１１７】
（５）前述の実施形態では、ステップＳ１０１において、車速のみに基づいて勾配判定モードの有効もしくは無効が判断されているが、他の条件が基準に用いられていても構わない。
【０１１８】
例えば、勾配センサ７の出力値が電子制御装置２０に入力されない状態が一定時間続いた場合には、勾配センサ７に不具合が生じていると判断し、勾配判定モードを無効にしてもよい。
【０１１９】
また、勾配センサ７の出力値に基づいて、勾配判定モードの有効および無効を判断してもよい。例えば、メモリ部３２に格納された勾配センサ７の出力値の時系列において、変曲点Ｉよりも前に取得された出力値の最大値と最小値との差を計算する。その差が０．３ｍ／ｓ２以上である場合には、勾配判定モードを無効にする。この条件により、勾配センサ７の出力値が過剰に変動する場合を除外できるので、推定勾配の信頼性を高めることができる。
【０１２０】
なお、前述の実施形態においてステップＳ１０１における車速は２ｋｍ／ｈであったが、車両１が減速したことを確認できればよいので、これ以外の値の所定速度以下に達したことを基準に用いても構わない。例えば、２ｋｍ／ｈ以上５ｋｍ／ｈ以下の範囲にある値を基準として用いることができる。
【０１２１】
（６）前述の実施形態では、勾配が無いと判定された場合には、アクチュエータ目標荷重値として標準目標荷重値Ｔ１が設定されているが、この場合に、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定されてもよい。つまり、この構成においては、勾配が無いと判断した場合であっても、目標値決定部３６は、アクチュエータ目標荷重値として初期値Ｔ０が設定された状態を維持する。
【０１２２】
なお、本実施形態では、初期値Ｔ０は最小のアクチュエータ目標荷重値であるが、初期値Ｔ０は勾配時目標荷重値Ｔ１〜Ｔ４よりも小さくなくても構わない。例えば、初期値Ｔ０を標準目標荷重値Ｔ１と勾配時目標荷重値Ｔ２との間の値する、あるいは、初期値Ｔ０を最大荷重値Ｔ４と等しくすることも考えられる。
【０１２３】
（７）前述の実施形態の各処理はハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現されてもよい。さらに、前述の実施形態の各処理は、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現されても良い。
【０１２４】
例えば、荷重値決定を行う機能ブロックである、変曲点検出部３３、ＩＩＲフィルタ処理部３４、推定勾配決定部３５、および目標値決定部３６を荷重値決定部として一つのハードウェアまたは装置により実現してもよい。そして、駆動制御を行うモータ制御部３７を駆動制御部として一つのハードウェアまたは装置により実現してもよい。
【０１２５】
なお、前述の実施形態での処理をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。前述の実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【０１２６】
また、前述の実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、前述の実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序が入れ替えられても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
ここに開示される電動パーキングブレーキ装置は、車両の停止直後にアクチュエータを作動させた場合にもパーキングブレーキに供給される荷重を路面の勾配に適した値とすることが可能であり、増し引きの頻度を低減できるので、アクチュエータを有する電動パーキングブレーキ装置の分野において有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
２ 電動パーキングブレーキ装置
４ パーキングブレーキ
５ アクチュエータ
７ 勾配センサ
８ 車速センサ
１２ 荷重センサ
３０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えた電動パーキングブレーキ装置であって、
前記制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、前記荷重センサの出力に基づいて前記アクチュエータによる荷重が前記アクチュエータ目標荷重値まで到達するように前記アクチュエータを制御する駆動制御と、を行い、
前記制御部は、前記荷重値決定において、前記勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、前記変曲点以降の前記勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、前記勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、前記推定勾配に基づいて前記アクチュエータ目標荷重値を決定する、
ことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記フィルタ処理において、無限インパルス応答フィルタ処理を実行する、
請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項３】
前記車両の速度を検出する車速センサをさらに備え、
前記制御部は、前記勾配センサからの前記勾配値の時系列における前記変曲点の判定を、前記車速センサにより検出された前記車両の速度が所定の速度以下に達した後に行う、
請求項１または２に記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記アクチュエータ目標荷重値に予め初期値を設定し、前記推定勾配に基づいて勾配の有無を判定し、勾配がある場合には、前記推定勾配に対応する勾配時目標荷重値を決定するとともに、前記アクチュエータ目標荷重値として前記勾配時目標荷重値を設定し、勾配がない場合には、前記アクチュエータ目標荷重値として、勾配がない場合の値である標準目標荷重値または前記初期値を設定する、
請求項１から３のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記推定勾配に基づいて前記アクチュエータ目標荷重値が決定された後に、前記駆動制御を完了する、
請求項１から４のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項１】
車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキを作動または解除するアクチュエータと、勾配センサと、荷重センサと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えた電動パーキングブレーキ装置であって、
前記制御部は、アクチュエータ目標荷重値を決定する荷重値決定と、前記荷重センサの出力に基づいて前記アクチュエータによる荷重が前記アクチュエータ目標荷重値まで到達するように前記アクチュエータを制御する駆動制御と、を行い、
前記制御部は、前記荷重値決定において、前記勾配センサからの勾配値の時系列における変曲点を判定し、前記変曲点以降の前記勾配値の時系列と予め定められたフィルタ係数とに基づいて、前記勾配値の収束値を推定することにより推定勾配を算出するフィルタ処理を行い、前記推定勾配に基づいて前記アクチュエータ目標荷重値を決定する、
ことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記フィルタ処理において、無限インパルス応答フィルタ処理を実行する、
請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項３】
前記車両の速度を検出する車速センサをさらに備え、
前記制御部は、前記勾配センサからの前記勾配値の時系列における前記変曲点の判定を、前記車速センサにより検出された前記車両の速度が所定の速度以下に達した後に行う、
請求項１または２に記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記アクチュエータ目標荷重値に予め初期値を設定し、前記推定勾配に基づいて勾配の有無を判定し、勾配がある場合には、前記推定勾配に対応する勾配時目標荷重値を決定するとともに、前記アクチュエータ目標荷重値として前記勾配時目標荷重値を設定し、勾配がない場合には、前記アクチュエータ目標荷重値として、勾配がない場合の値である標準目標荷重値または前記初期値を設定する、
請求項１から３のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記推定勾配に基づいて前記アクチュエータ目標荷重値が決定された後に、前記駆動制御を完了する、
請求項１から４のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３５５１３（Ｐ２０１３−３５５１３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５３９９（Ｐ２０１１−１７５３９９）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【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２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【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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