JP5109807B2 - 駐車ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パーキングブレーキ（以下、ＥＰＢ（Electric parking brake)という）のロック制御を行う駐車ブレーキ制御装置に関するものである。

従来より、駐車時の車両の移動を規制するためにパーキングブレーキが用いられており、例えば、パーキングブレーキとして、操作レバーによってブレーキケーブルを引っ張ることで操作力をブレーキ機構に伝える手動式のものや、モータの回転力を利用してケーブルを引っ張ることでモータ回転力をブレーキ機構に伝える電動式のもの等がある。

電動式のパーキングブレーキであるＥＰＢでは、ロック時には、モータをロック側に回転（正回転）させてモータ回転力をブレーキ機構（アクチュエータ）に伝えると共に、ブレーキ力を発生させた状態でモータ駆動を停止させ、リリース時には、モータをリリース側に回転（逆回転）させることでブレーキ力を解除する。

このようなロック・リリース制御が行われるＥＰＢにおいて、駐車ブレーキ時のモータの出力を減らすために、サービスブレーキの加圧機能を利用したものが開示されている。具体的には、あまり大きなブレーキ力を発生させる必要がないような比較的負荷の小さい平坦路では駐車ブレーキ用のモータのみを作動させ、大きなブレーキ力を発生させる必要がある比較的負荷の大きい坂路では駐車ブレーキでは不足する分をサービスブレーキで補うことで、車両のずり落ちが生じないようにするために必要なブレーキ力を確保する（例えば、特許文献１参照）。
特表２００７−５１９５６８号公報

しかしながら、従来のようにサービスブレーキにてブレーキ力を補うような場合、ドライバがブレーキペダルを高踏力で踏み込んでいて駐車保持に必要な液圧以上のホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）圧が発生していると、駐車時のブレーキ力が必要以上に大きくなる。このため、ブレーキパッドがブレーキロータに過度に押し付けられ、強い押し付け力に対応できるようにブレーキパッド、キャリパ、ブレーキ機構の耐久強度条件が厳しくなって、これらの体格重量等が大きくなるという問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、駐車ブレーキにおけるロック制御時に、サービスブレーキにより発生させられる大きなＷ／Ｃ圧によってパッドの強度が不足したり、キャリパやブレーキ機構の体格重量等が大きくなることを防止できる駐車ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ＥＰＢに相当する第１ブレーキ手段（２）と、サービスブレーキに相当する第２ブレーキ手段（１）とを有する駐車ブレーキ制御装置に対して、ホイールシリンダ圧の目標上限値（TPWCU）を設定する上限値設定手段（２００）と、第１ブレーキ手段（２）によってブレーキ力を発生させるに当たり、第２ブレーキ手段によって発生されているホイールシリンダ圧が目標上限値（TPWCU）を超えているか否かを判定する第１判定手段（２１５）と、第１判定手段（２１５）によってホイールシリンダ圧が目標上限値（TPWCU）より大きいと判定された場合、ホイールシリンダ圧を目標上限値（TPWCU）以下まで減圧する減圧手段（２２０）と、ホイールシリンダ圧が目標上限値（TPWCU）以下までに低下させられたときに、第１ブレーキ手段（２）にて電動モータ（１０）を回転駆動する制御手段（２３０〜２４５）とを備えることを特徴としている。

このように、第２ブレーキ手段（１）により発生させられるＷ／Ｃ圧が目標上限値（TPWCU）よりも大きい場合、Ｗ／Ｃ圧を目標上限値（TPWCU）以下まで低下させるようにしている。これにより、第２ブレーキ手段（１）により発生させられる大きなＷ／Ｃ圧によってパッドが破壊されることを防止できる。また、キャリパやブレーキ機構の体格重量等が大きくなることを防止でき、キャリパやブレーキ機構の小型化を図ることが可能となる。

請求項２に記載の発明では、ホイールシリンダ圧の目標下限値（TPWCL）を設定する下限値設定手段（２００）と、第１ブレーキ手段（２）によってブレーキ力を発生させるに当たり、第２ブレーキ手段によって発生されているホイールシリンダ圧が目標下限値（TPWCL）を超えているか否かを判定する第２判定手段（２０５）と、第２判定手段（２０５）によってホイールシリンダ圧が目標下限値（TPWCL）より小さいと判定された場合、ホイールシリンダ圧を目標下限値（TPWCL）以上まで増加する増圧手段（２１０）と、を含み、制御手段（２３０〜２４５）は、ホイールシリンダ圧を目標下限値（TPWCL）から目標上限値（TPWCU）の範囲内のときに、第１ブレーキ手段（２）にて電動モータ（１０）を回転駆動することを特徴としている。

このように、第２ブレーキ手段（１）により発生させられるＷ／Ｃ圧が目標下限値（TPWCL）よりも小さい場合、Ｗ／Ｃ圧を目標下限値（TPWCL）以上に高くなるようにしている。これにより、モータ（１０）等の小型化を図ることが可能となる。

請求項３に記載の発明では、下限値設定手段（２００）にて、前記車両を駐車する路面勾配が大きいほど目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴ととする。

このように、路面勾配に応じて目標下限値（TPWCL）を設定することにより、駐車を維持できる最低限のブレーキ力に対応するＷ／Ｃ圧を路面勾配に対応して設定することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、下限値設定手段（２００）にて、前記車両の車重が大きいほど目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴としている。

このように、車重に応じて目標下限値（TPWCL）を設定することにより、駐車を維持できる最低限のブレーキ力に対応するＷ／Ｃ圧を車重に対応して設定することが可能となる。

請求項５に記載の発明では、下限値設定手段（２００）にて、ブレーキパッド（１１）の温度が高いほど目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴としている。

このように、ブレーキパッド（１１）の温度に応じて目標下限値（TPWCL）を設定することにより、駐車を維持できる最低限のブレーキ力に対応するＷ／Ｃ圧をブレーキパッド（１１）の温度に対応して設定することが可能となる。

請求項６に記載の発明では、上限値設定手段（２００）にて、目標下限値（TPWCL）に対して所定値（α）を足した値を目標上限値（TPWCU）として設定することを特徴としている。

このように、目標下限値（TPWCL）に対して所定値（α）を足した値を目標上限値（TPWCU）として設定することができる。定数（α）の値が小さければ小さいほどブレーキパッド（１１）にかかる力を少なくできるし、キャリパやブレーキ機構に対する耐久強度条件を緩和できるが、制御のロバスト性を考慮すると定数（α）の値をある程度の大きさにするのが好ましい。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、後輪系にディスクブレーキタイプのＥＰＢを適用している車両用ブレーキシステムを例に挙げて説明する。図１は、本実施形態にかかる駐車ブレーキ制御装置が適用された車両用のブレーキシステムの全体概要を示した模式図である。また、図２は、ブレーキシステムに備えられる後輪系のブレーキ機構の断面模式図である。以下、これらの図を参照して説明する。

図１に示すように、ブレーキシステムは、ドライバの踏力に基づいてブレーキ力を発生させる第２ブレーキ手段に相当するサービスブレーキ１と駐車時に車両の移動を規制するための第１ブレーキ手段に相当するＥＰＢ２とが備えられている。

サービスブレーキ１は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに応じた踏力を倍力装置４にて倍力したのち、この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）５内に発生させ、このブレーキ液圧を各車輪のブレーキ機構に備えられたホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）６に伝えることでブレーキ力を発生させる。また、Ｍ／Ｃ５とＷ／Ｃ６との間にブレーキ液圧制御用のアクチュエータ７が備えられており、サービスブレーキ１により発生させるブレーキ力を調整し、車両の安全性を向上させるための各種制御（例えば、アンチスキッド制御等）を行える構造とされている。

アクチュエータ７を用いた各種制御は、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）−ＥＣＵ８にて実行される。例えば、ＥＳＣ−ＥＣＵ８からアクチュエータ７に備えられる図示しない各種制御弁やポンプ駆動用のモータを制御するための制御電流を出力することにより、アクチュエータ７に備えられる油圧回路を制御し、Ｗ／Ｃ６に伝えられるＷ／Ｃ圧を制御する。これにより、車輪スリップの回避などを行い、車両の安全性を向上させる。例えば、アクチュエータ７は、各車輪毎に、Ｗ／Ｃ６に対してＭ／Ｃ５内に発生させられたブレーキ液圧もしくはポンプ駆動により発生させられたブレーキ液圧が加えられることを制御する増圧制御弁や、各Ｗ／Ｃ６内のブレーキ液をリザーバに供給することでＷ／Ｃ圧を減少させる減圧制御弁等を備えており、Ｗ／Ｃ圧を増圧・保持・減圧制御できる構成とされている。このアクチュエータ７の構成に関しては、従来より周知となっているため、ここでは詳細については省略する。

一方、ＥＰＢ２は、モータ１０にてブレーキ機構を制御することでブレーキ力を発生させるものであり、モータ１０の駆動を制御するＥＰＢ制御装置（以下、ＥＰＢ−ＥＣＵという）９を有して構成されている。

ブレーキ機構は、本実施形態のブレーキシステムにおいてブレーキ力を発生させる機械的構造であり、前輪系のブレーキ機構はサービスブレーキ１の操作によってブレーキ力を発生させる構造とされているが、後輪系のブレーキ機構は、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の構造とされている。前輪系のブレーキ機構は、後輪系のブレーキ機構に対して、ＥＰＢ２の操作に基づいてブレーキ力を発生させる機構をなくした従来から一般的に用いられているブレーキ機構であるため、ここでは説明を省略し、以下の説明では後輪系のブレーキ機構について説明する。

後輪系のブレーキ機構では、サービスブレーキ１を作動させたときだけでなくＥＰＢ２を作動させたときにも、図２に示すブレーキパッド１１を押圧し、ブレーキパッド１１によってブレーキディスク１２を挟み込むことにより、ブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間に摩擦力を発生させ、ブレーキ力を発生させる。

具体的には、ブレーキ機構は、図１に示すキャリパ１３内において、図２に示すようにブレーキパッド１１を押圧するためのＷ／Ｃ６のボディ１４に直接固定されているモータ１０を回転させるとにより、モータ１０の駆動軸１０ａに備えられた平歯車１５を回転させ、平歯車１５に噛合わされた平歯車１６にモータ１０の回転力を伝えることによりブレーキパッド１１を移動させ、ＥＰＢ２によるブレーキ力を発生させる。

キャリパ１３内には、Ｗ／Ｃ６およびブレーキパッド１１に加えて、ブレーキパッド１１に挟み込まれるようにしてブレーキディスク１２の端面の一部が収容されている。Ｗ／Ｃ６は、シリンダ状のボディ１４の中空部１４ａ内に通路１４ｂを通じてブレーキ液圧を導入することで、Ｗ／Ｃ圧を発生させられるようになっており、中空部１４ａ内に回転軸１７、推進軸１８、ピストン１９などを備えて構成されている。

回転軸１７は、一端がボディ１４に形成された挿入孔１４ｃを通じて平歯車１６に連結され、平歯車１６が回動させられると、平歯車１６の回動に伴って回動させられる。この回転軸１７における平歯車１６と連結された端部とは反対側の端部において、回転軸１７の外周面には雄ネジ溝１７ａが形成されている。一方、回転軸１７の他端は、挿入孔１４ｃに挿入されることで軸支されている。具体的には、挿入孔１４ｃには、Ｏリング２０と共に軸受け２１が備えられており、Ｏリング２０にて回転軸１７と挿入孔１４ｃの内壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされながら、軸受け２１により回転軸１７の他端を軸支持している。

推進軸１８は、中空状の筒部材にて構成され、内壁面に回転軸１７の雄ネジ溝１７ａと螺合する雌ネジ溝１８ａが形成されている。この推進軸１８は、例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状に構成されることで、回転軸１７が回動しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられない構造になっている。このため、回転軸１７が回動させられると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いにより、回転軸１７の回転力を推進軸１８を回転軸１７の軸方向に移動させる力に変換する。推進軸１８は、モータ１０の駆動が停止されると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており、目標制動力になったときにモータ１０の駆動を停止すれば、その位置に推進軸１８を保持することができる。

ピストン１９は、推進軸１８の外周を囲むように配置されるもので、有底の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、外周面がボディ１４に形成された中空部１４ａの内壁面と接するように配置されている。ピストン１９の外周面とボディ１４の内壁面との間のブレーキ液洩れが生じないように、ボディ１４の内壁面にシール部材２２が備えられ、ピストン１９の端面にＷ／Ｃ圧を付与できる構造とされている。また、ピストン１９は、推進軸１８が回転しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられないように、推進軸１８に回転防止用のキーが備えられる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、推進軸１８が多角柱状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。

このピストン１９の先端にブレーキパッド１１が配置され、ピストン１９の移動に伴ってブレーキパッド１１を紙面左右方向に移動させるようになっている。具体的には、ピストン１９は、推進軸１８の移動に伴って紙面左方向に移動可能で、かつ、ピストン１９の端部（ブレーキパッド１１が配置された端部と反対側の端部）にＷ／Ｃ圧が付与されることで推進軸１８から独立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。そして、推進軸１８が初期位置（モータ１０が回転させられる前の状態）のときに、中空部１４ａ内のブレーキ液圧が付与されていない状態（Ｗ／Ｃ圧＝０）であれば、図示しないリターンスプリングもしくは中空部１４ａ内の負圧によりピストン１９が紙面右方向に移動させられ、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２から離間させられるようになっている。また、モータ１０が回転させられて推進軸１８が初期位置から紙面左方向に移動させられているときにＷ／Ｃ圧が０になると、移動した推進軸１８によってピストン１９の紙面右方向への移動が規制され、ブレーキパッド１１がその場所で保持される。

このように構成されたブレーキ機構では、サービスブレーキ１が操作されると、それにより発生させられたＷ／Ｃ圧に基づいてピストン１９が紙面左方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、ブレーキ力を発生させる。また、ＥＰＢ２が操作されると、モータ１０が駆動されることで平歯車１５が回転させられ、それに伴って平歯車１６および回転軸１７が回転させられるため、雄ネジ溝１７ａおよび雌ネジ溝１８ａの噛合いに基づいて推進軸１８がブレーキディスク１２側（紙面左方向）に移動させられる。そして、それに伴ってピストン１９も同方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、ブレーキ力を発生させる。このため、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用のブレーキ機構とすることが可能となる。

また、サービスブレーキ１が作動されることでＷ／Ｃ圧が発生させられている状態でＥＰＢ２が操作されると、Ｗ／Ｃ圧によってピストン１９が既に紙面左方向に移動させられているため、推進軸１８に掛かる負荷が軽減される。このため、推進軸１８がピストン１９に当接するまではモータ１０はほぼ無負荷状態で駆動される。そして、推進軸１８がピストン１９に当接するとピストン１９を紙面左方向の押す押圧力が加えられ、ＥＰＢ２によるブレーキ力が発生させられるようになっている。

ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがってモータ１０の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御を行うものである。このＥＰＢ−ＥＣＵ９が本発明の駐車ブレーキ制御装置に相当する。ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、例えば車室内のインストルメントパネル（図示せず）に備えられた操作スイッチ（ＳＷ）２３の操作状態に応じた信号や、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ（前後Ｇセンサ）２４およびＷ／Ｃ圧センサ２５の検出信号を入力し、操作ＳＷ２３の操作状態や車両の前後方向の加速度およびＷ／Ｃ圧に応じてモータ１０を駆動する。さらに、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、インストルメントパネルに備えられたロック／リリース表示ランプ２６に対してモータ１０の駆動状態に応じて、ロック中であるかリリース中であるかを示す信号を出力する。

具体的には、ＥＰＢ−ＥＣＵ９は、モータ１０に流される電流（モータ電流）をモータ１０の上流側もしくは下流側で検出するモータ電流検出、モータ１０に印加されているモータ電圧を検出するモータ電圧検出、ロック制御を終了させるときのモータカット電流（目標電流値）を演算するモータカット電流演算、モータ電流がモータカット電流に達したか否かの判定、操作ＳＷ２３の操作状態に基づいくモータ１０の制御など、ロック・リリース制御を実行するための各種機能部を有している。このＥＰＢ−ＥＣＵ９により操作ＳＷ２３の状態やモータ電流に基づいてモータ１０を正回転や逆回転させたりモータ１０の回転を停止させることで、ＥＰＢ２をロック・リリースする制御を行う。

続いて、上記のように構成されたブレーキシステムを用いてＥＰＢ−ＥＣＵ９が上記各種機能部および図示しない内蔵のＲＯＭに記憶されたプログラムに従って実行する駐車ブレーキ制御について説明する。図３は、駐車ブレーキ制御処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ１００において時間計測用カウンタやフラグリセットなどの一般的な初期化処理を行ったのち、ステップ１１０に進み、時間ｔが経過したか否かを判定する。ここでいう時間ｔは、制御周期を規定するものである。つまり、初期化処理が終了してからの時間もしくは前回本ステップで肯定判定されたときからの経過時間が時間ｔが経過するまで繰り返し本ステップでの判定が行われるようにすることで、時間ｔが経過するごとに駐車ブレーキ制御が実行されるようにしている。

続く、ステップ１２０では、操作ＳＷ２３がオンしているか否かを判定する。操作ＳＷ２３がオンの状態とはドライバがＥＰＢ２を作動させてロック状態にしようとしていることを意味し、オフの状態とはドライバがＥＰＢ２をリリース状態にしようとしていることを意味している。このため、本ステップで肯定判定されればステップ１３０に進み、ロック状態フラグFLOCKがオンしているか否かを判定する。ここで、ロック状態フラグFLOCKとは、ＥＰＢ２を作動させてロック状態になったときにオンされるフラグであり、このロック状態フラグFLOCKがオンになっているときには既にＥＰＢ２の作動が完了して所望のブレーキ力が発生させられている状態となる。したがって、ここで否定判定された場合にのみステップ１４０のロック制御処理に進み、肯定判定された場合には既にロック制御処理が完了しているためステップ１５０に進む。

ロック制御処理では、モータ１０を回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて所望のブレーキ力を発生させられる位置でモータ１０の回転を停止し、この状態を維持するという処理を行う。図４にロック制御処理の詳細を示したフローチャートを示し、この図を参照してロック制御処理について説明する。

まず、ステップ２００では、目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUおよび目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを設定する。目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUおよび目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLは、サービスブレーキ１により発生させされるＷ／Ｃ圧の許容範囲を規定するものであり、このＷ／Ｃ圧がこの許容範囲内に収まるようにすることで、駐車ブレーキ時に過度のＷ／Ｃ圧が発生することを抑制する。

目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLは、駐車を維持できる最低限のブレーキ力に対応するＷ／Ｃ圧を意味しており、駐車させる場所の路面勾配等によって決まる値である。本実施形態では、路面勾配に対応する目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLの値をマップ化しておき、路面勾配もしく路面勾配相当量を求め、そのマップから求めた路面勾配もしくは路面勾配相当量と対応する値を抽出することにより目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを求めている。一方、目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUは、上記許容範囲が目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLから所定幅となるように設定された値であり、目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCL＋定数αの値としてある。定数αの値は小さければ小さいほどブレーキパッド１１にかかる力を少なくできるし、キャリパやブレーキ機構に対する耐久強度条件を緩和できるが、制御のロバスト性を考慮するとある程度の大きさであるのが好ましい。

図５は、その一例を示したマップであり、路面勾配相当量となる車両前後Ｇと目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLおよび目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUの関係を示したマップである。この図に示すように、車両前後Ｇの大きさ、つまり路面勾配の大きさに比例して目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLが大きくなるようなマップとしてあり、目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUがそれよりも定数αだけシフトされた値に設定されることで許容範囲が所定幅となるようにしてある。このため、本実施形態の場合、前後Ｇセンサ２４の検出信号に基づいて前後Ｇを演算し、演算した前後Ｇと対応する目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを図５に示すマップから読み出すことにより、目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを求めると共に、それに対して定数αを加算することで目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUを求めている。

このようにして目標W／C圧上限値TPWCUおよび目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLが設定されると、ステップ２０５に進み、現在のＷ／Ｃ圧PWCが目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLよりも大きいか否かを判定する。ここで否定判定されれば、まだＷ／Ｃを加圧させても良いため、ステップ２１０に進んでＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ加圧指示を出力する。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は図示しない増圧制御弁を連通状態のままにすることでＷ／Ｃが加圧可能な状態とする。一方、ここで肯定判定されれば、すでにＷ／Ｃを加圧する必要はなくなっているため、ステップ２１５に進む。

ステップ２１５では、現在のＷ／Ｃ圧PWCが目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUよりも小さいか否かを判定する。ここで否定判定されれば、Ｗ／Ｃ圧が大きくなり過ぎていてＷ／Ｃを減圧させる必要があるため、ステップ２２０に進んでＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ減圧指示を出力する。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は図示しない減圧制御弁を連通状態にすることでＷ／Ｃ内のブレーキ液を図示しないリザーバに移動させ、Ｗ／Ｃを減圧させる。一方、ここで肯定判定されれば、Ｗ／Ｃ圧が許容範囲内であるため、ステップ２２５に進む。そして、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧保持指示を出力する。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は図示しない増圧制御弁および減圧制御弁を遮断状態にすることでＷ／Ｃ圧を保持させる。

続いて、ステップ２３０に進み、ロック制御時間カウンタCTLが予め決められた最小ロック制御時間KTLMINを超えているか否かを判定する。ロック制御時間カウンタCTLとは、ロック制御が開始されてからの経過時間を計測するカウンタであり、ロック制御処理開始と同時にカウントを始める。最小ロック制御時間KTLMINとは、ロック制御に掛かると想定される最小時間のことであり、モータ１０の回転速度などに応じて予め決まる値である。後述するステップ２４０のように、モータ電流IMOTORが目標電流値IMCUTに到達した時にＥＰＢ２が発生させたブレーキ力が所望の値に到達した、もしくは近づいたと判定するが、モータ１０への電流供給初期時の突入電流などによりモータ電流IMOTORがその目標電流値IMCUTを超えることもあり得る。このため、ロック制御時間カウンタCTLを最小ロック制御時間KTLMINと比較することで、制御初期時をマスクでき、突入電流などによる誤判定を防止することが可能となる。

したがって、ロック制御時間カウンタCTLが最小時間を超えていない状態であれば、まだロック制御が継続されることになるため、ステップ２３５に進んでリリース状態フラグをオフすると共にロック制御時間カウンタCTLをインクリメントし、モータロック駆動をオン、つまりモータ１０を正回転させる。これにより、モータ１０の正回転に伴って平歯車１５が駆動され、平歯車１６および回転軸１７が回転し、雄ネジ溝１７ａおよび雌ネジ溝１８ａの噛合いに基づいて推進軸１８がブレーキディスク１２側に移動させられ、それに伴ってピストン１９も同方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２側に移動させられる。

一方、ステップ２３０で肯定判定されると、ステップ２４０に進み、今回の制御周期のときのモータ電流IMOTORが目標電流値IMCUTを超えているか否かを判定する。モータ電流IMOTORはモータ１０に加えられる負荷に応じて変動するが、本実施形態の場合にはモータ１０に加えられる負荷はブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付けている押圧力に相当するため、モータ電流IMOTORが発生させた押圧力と対応した値となる。このため、モータ電流IMOTORが目標電流値IMCUTを超えていれば発生させた押圧力により所望のブレーキ力を発生させられた状態、つまりＥＰＢ２によりブレーキパッド１１の摩擦面がブレーキディスク１２の内壁面にある程度の力で押さえ付けられた状態となる。したがって、本ステップで肯定判定されるまではステップ２３５の処理を繰り返し、肯定判定されるとステップ２４５に進む。

そして、ステップ２４５において、ロックが完了したことを意味するロック状態フラグFLOCKをオンすると共にロック制御時間カウンタCTLを０にし、モータロック駆動をオフ（停止）する。これにより、モータ１０の回転が停止され、回転軸１７の回転が停止させられて、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により、推進軸１８が同じ位置に保持されるため、その時に発生させたブレーキ力が保持される。これにより、駐車中の車両の移動が規制される。さらに、そのとき発生しているＷ／Ｃ圧PWCをロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCとして記憶しておく。

その後、ステップ２５０に進み、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧非制御指示を出力する。これにより、サービスブレーキ１によるＷ／Ｃ圧が解除され、ＥＰＢ２による駐車ブレーキにて駐車が維持される。このようにして、ロック制御処理が完了する。

一方、図３のステップ１２０で否定判定された場合にはステップ１６０に進み、リリース状態フラグFRELがオンしているか否かを判定する。ここで、リリース状態フラグFRELとは、ＥＰＢ２を作動させてリリース状態、つまりＥＰＢ２によるブレーキ力を解除した状態になったときにオンされるフラグであり、このリリース状態フラグFRELがオンになっているときには既にＥＰＢ２の作動が完了してブレーキ力が解除させられている状態となる。したがって、ここで否定判定された場合にのみステップ１７０のリリース制御処理に進み、肯定判定された場合には既にリリース制御処理が完了しているためステップ１５０に進む。

リリース制御処理では、モータ１０を回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ−ＥＣＵ９にて発生させられているブレーキ力を解除するという処理を行う。図６にリリース制御処理の詳細を示したフローチャートを示し、この図を参照してリリース制御処理について説明する。

まず、ステップ３００では、リリース時目標Ｗ／Ｃ圧TPWCを設定する。リリース時には、ロック時よりも少し高いＷ／Ｃ圧を発生させることによりモータ１０に掛かる負荷を軽減させる。このため、リリース時目標Ｗ／Ｃ圧TPWCをロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCに対して定数Cを加えた値としている。

続いて、ステップ３０５に進み、Ｗ／Ｃ圧PWCがリリース時目標Ｗ／Ｃ圧TPWCよりも大きいか否かを判定する。ここで否定判定されれば、まだＷ／Ｃを加圧させる必要があるため、ステップ３１０に進んでＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ加圧指示を出力する。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は図示しない増圧制御弁を連通状態のままにすることでＷ／Ｃが加圧可能な状態とする。一方、ここで肯定判定されれば、すでにＷ／Ｃを加圧する必要はなくなっているため、ステップ３１５に進み、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧保持指示を出力する。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８は図示しない増圧制御弁および減圧制御弁を遮断状態にすることでＷ／Ｃ圧を保持させる。

続いて、ステップ３２０に進み、リリース駆動時間KTRを設定する。リリース駆動時間KTRは、ロック制御時にモータ１０によって推進軸１８やピストン１９およびブレーキパッド１１を移動させた量が多いほど長くなる。このため、本実施形態では、図７に示すロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCに対するリリース駆動時間KTRの特性MAP（PLMC）に基づいて、ロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCを設定している。すなわち、ロック制御に掛けられたＷ／Ｃ圧が高ければそれだけピストン１９がブレーキパッド１１側に移動させられているため、それを初期位置に戻すのに時間が掛かる。このため、ロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCが大きくなる程特性MAP（PLMC）が大きくなるようにし、その特性MAP（PLMC）をリリース駆動時間KTRとして設定している。

この後、ステップ３２５に進み、リリース駆動時間を計測するリリース制御時間カウンタCTRがステップ３２０で設定されたリリース駆動時間KTRを超えているか否かを判定する。リリース制御時間カウンタCTRとは、リリース制御が開始されてからの経過時間を計測するカウンタであり、リリース制御処理開始と同時にカウントを始める。

そして、リリース制御時間カウンタCTRがリリース駆動時間KTRを超えていない状態であれば、まだリリース制御が継続されることになるため、ステップ３３０に進んでロック状態フラグFLOCKをオフすると共にリリース制御時間カウンタCTRをインクリメントし、モータリリース駆動をオン、つまりモータ１０を逆回転させる。これにより、モータ１０の逆回転に伴って、回転軸１７が回転され、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力に基づいて推進軸１８がブレーキディスク１２から離れる方向に移動させられる。これにより、ピストン１９およびブレーキパッド１１も同方向に移動させられる。

一方、ステップ３２５で肯定判定されると、リリースが完了したことを意味するリリース状態フラグFRELをオンすると共にリリース制御時間カウンタCTRを０にし、モータリリース駆動をオフする。したがって、モータ１０の回転が停止され、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により、ブレーキパッド１１がブレーキディスク１２から離れた状態のままで保持される。その後、ステップ３４０に進み、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧非制御指示を出力する。このようにして、リリース制御処理が完了する。

このようにして、ロック制御処理およびリリース制御処理が終了すると、図３のステップ１５０におけるロック・リリース表示処理を行う。図８にロック・リリース表示処理の詳細を示したフローチャートを示し、この図を参照してロック・リリース表示処理について説明する。

ステップ４００では、ロック状態フラグFLOCKがオンされているか否かを判定する。ここで肯定判定されればステップ４０５に進んでロック・リリース表示ランプ２６を点灯させ、否定判定されればステップ４１０に進んでロック・リリース表示ランプ２６を消灯する。このように、ロック状態であればロック・リリース表示ランプ２６を点灯し、リリース状態もしくはリリース制御が開始された状態のときにはロック・リリース表示ランプ２６を消灯する。これにより、ドライバにロック状態であるか否かを認識させることが可能となる。このようにして、ロック・リリース表示処理が完了し、これに伴って駐車ブレーキ制御処理が完了する。

図９および図１０は、このような駐車ブレーキ制御処理を実行したときのタイミングチャートであり、図９は、ロック制御時にドライバが高踏力でブレーキペダル３を踏み込んでいる場合のタイミングチャート、図１０は、ロック制御時にドライバが低踏力でブレーキペダル３を踏み込んでいる場合のタイミングチャートである。

図９に示されるように、ドライバの踏力に基づいて発生させられているＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUよりも高い場合、時点Ｔ１において操作ＳＷ２３がオンされると同時にＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧減圧指示が出力される。これにより、図示しない減圧制御弁が連通状態とされ、Ｗ／Ｃ内のブレーキ液が図示しないリザーバに供給させられ、Ｗ／Ｃ圧が減少させられる。

続いて、時点Ｔ２においてＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUよりも低下すると、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧保持指示が出力される。これにより、モータ１０がオンされ、推進軸１８がブレーキパッド１１側に移動させられる。このとき、発生させられたＷ／Ｃ圧に基づいてピストン１９がブレーキパッド１１側に既に移動させられているため、推進軸１８がピストン１９に当接するまでモータ１０に対する負荷が無い状態となり、モータ電流IMOTORは一定値となる。

その後、時点Ｔ３において推進軸１８がピストン１９に当接すると、モータ１０に対する負荷が発生するため、モータ電流IMOTORが上昇していき、時点Ｔ４においてモータ電流IMOTORが目標電流値IMCUTに達すると、モータロック駆動が停止させられる。これにより、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧非制御指示が出される。この後、Ｗ／Ｃ圧は、ドライバがブレーキペダル３を踏み込んでいるときの踏力に応じた値に戻る。

また、図１０に示されるように、ドライバの踏力に基づいて発生させられているＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLよりも低い場合、時点Ｔ１において操作ＳＷ２３がオンされると同時にＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧増圧指示が出力される。これにより、図示しない増圧制御弁が連通状態にされた状態でモータが駆動され、ポンプ加圧によってＷ／Ｃ圧が増圧される。

続いて、時点Ｔ２においてＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLよりも増加すると、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧保持指示が出力される。これにより、モータ１０がオンされ、推進軸１８がブレーキパッド１１側に移動させられる。この後の動作に関しては、図９のときと同様であり、時点Ｔ３において推進軸１８がピストン１９に当接し、時点Ｔ４においてモータ電流IMOTORが目標電流値IMCUTに達すると、モータロック駆動が停止させられ、ＥＳＣ−ＥＣＵ８に対してＷ／Ｃ圧非制御指示が出される。

以上説明したように、本実施形態では、駐車ブレーキにおけるロック制御時に、ドライバのブレーキペダル３の操作に基づくサービスブレーキ１により発生させられるＷ／Ｃ圧が大きい場合、Ｗ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUよりも低下させるようにしている。これにより、サービスブレーキ１により発生させられる大きなＷ／Ｃ圧によってブレーキパッド１１に過大な力がかかることを防止できる。また、キャリパやブレーキ機構の体格重量等が大きくなることを防止でき、キャリパやブレーキ機構の小型化を図ることが可能となる。

さらに、本実施形態の場合、駐車ブレーキにおけるロック制御時に、ドライバのブレーキペダル３の操作に基づくサービスブレーキ１により発生させられるＷ／Ｃ圧が小さい場合、アクチュエータ７によってＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLよりも高くなるようにしている。これにより、モータ１０等の小型化を図ることが可能となる。すなわち、サービスブレーキ１により発生させられるＷ／Ｃ圧が小さい場合、応答性などを確保するためにモータ１０等の大型化などが必要になる。しかしながら、本実施形態では、Ｗ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLよりも高くなるようにしているため、モータ１０等を大型化する必要が無くなり、モータ１０の小型化を図ることが可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、図５に示すように目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを駐車させる場所の路面勾配によって決めているが、駐車させる場所の路面勾配の他、車重およびブレーキパッド１１の温度などによって決めることもできるし、それらのうちの複数に基づいて決めることもできる。具体的には、車重に関しては、重くなるほど大きな制動力が必要になるため、車重が重くなるのに比例して目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLが大きな値となるようにすることができる。また、ブレーキパッド１１の温度に関しては、ブレーキパッド１１が温度低下に伴って体積収縮が生じてブレーキ力が低下することから、ブレーキパッド１１の温度が高いほど目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLが小さな値となるようにすることができる。

なお、車重に関しては、従来よりサスペンションなどに備えられる車重センサによって測定できるし、乗員の着座を検出する乗員センサによって推定できるため、それらのセンサの検出信号をＥＰＢ−ＥＣＵ９に入力するようにすれば良い。また、ブレーキパッド１１の温度に関しては、温度センサを設置してその検出信号をＥＰＢ−ＥＣＵ９に入力するようにしても良いし、ＥＰＢ−ＥＣＵ９にてブレーキ使用頻度から推定しても良い。

また、上記実施形態では、Ｗ／Ｃ圧を検出するのにＷ／Ｃ圧センサ２５を用いる場合について説明したが、Ｗ／Ｃ圧センサ２５に代えてＭ／Ｃ圧センサを用いても良いし、ブレーキペダル３の操作量（踏力やストローク）から推定しても構わない。ただし、ＥＰＢ２を作動させてロック制御を行う際にブレーキペダル３に加えれているのが低踏力であった場合、ＥＳＣ−ＥＣＵ８にてブレーキペダル３に加えられた踏力以上のＷ／Ｃ圧を発生させるようにしているため、Ｍ／Ｃ圧センサの検出信号やブレーキペダル３の操作量に基づくＷ／Ｃ圧推定では正確なＷ／Ｃ圧を得ることができない。このため、Ｍ／Ｃ圧センサやブレーキペダル３の操作量に基づいてＷ／Ｃ圧を検出するのであれば、ＥＳＣ−ＥＣＵ８によるＷ／Ｃ圧の増圧時に、増圧時間に応じたＷ／Ｃ圧の推定を行うようにするのが好ましい。

また、上記実施形態では、モータ１０をオンするタイミングをＷ／Ｃ圧が目標値に達してからにしていたが、操作ＳＷ２３のオンと同時に駆動開始してもよい。つまり、モータ１０をオフするタイミングでＷ／Ｃ圧が目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUと目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLの間となっていれば良い。これにより、ロック、リリース制御の応答時間を短くすることができる。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ＥＰＢ−ＥＣＵ９のうち、ステップ１５０のロック制御処理を実行する部分がロック制御手段、ステップ２００の目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUや目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLを設定する部分が上限値設定手段や下限値設定手段、ステップ２０５の判定処理を実行する部分が第２判定手段、ステップ２１０のＷ／Ｃ加圧指示を実行する部分が増圧手段、ステップ２１５の判定処理を実行する部分が第１判定手段、ステップ２２０のＷ／Ｃ減圧指示を実行する部分が減圧手段、ステップ２３０〜ステップ２４５のモータロック駆動などを実行する部分が制御手段に相当する。

本発明の第１実施形態にかかる駐車ブレーキ制御装置が適用された車両用のブレーキシステムの全体概要を示した模式図である。 図１に示したブレーキシステムに備えられる後輪系のブレーキ機構の断面模式図である。 駐車ブレーキ制御処理の詳細を示したフローチャートである。 ロック制御処理の詳細を示したフローチャートである。 路面勾配相当量となる車両前後Ｇと目標Ｗ／Ｃ圧下限値TPWCLおよび目標Ｗ／Ｃ圧上限値TPWCUの関係を示したマップである。 リリース制御処理の詳細を示したフローチャートである。 ロック制御終了時Ｗ／Ｃ圧PLMCに対するリリース駆動時間KTRの特性MAP（PLMC）を表したマップである。 ロック・リリース表示処理の詳細を示したフローチャートである。 駐車ブレーキ制御処理を実行したときのタイミングチャートである。 駐車ブレーキ制御処理を実行したときのタイミングチャートである。

符号の説明

１…サービスブレーキ、２…ＥＰＢ、５…Ｍ／Ｃ、６…Ｗ／Ｃ、７…ＥＳＣアクチュエータ、８…ＥＳＣ−ＥＣＵ、９…ＥＰＢ−ＥＣＵ、１０…モータ、１１…ブレーキパッド、１２…ブレーキディスク、１３…キャリパ、１４…ボディ、１４ａ…中空部、１４ｂ…通路、１７…回転軸、１７ａ…雄ネジ溝、１８…推進軸、１８ａ…雌ネジ溝、１９…ピストン、２３…操作ＳＷ、２４…前後Ｇセンサ、２４…Ｗ／Ｃ圧センサ、２５…ロック・リリース表示ランプ

Claims (6)

1. 電動モータ（１０）が回転駆動されるとブレーキパッド（１１）が車輪に取り付けられたブレーキディスク（１２）に向かう方向に移動してブレーキ力が発生する第１ブレーキ手段（２）と、ドライバによってブレーキペダル（３）が操作されることによりホイールシリンダ圧が発生されると前記ブレーキパッド（１１）が前記車輪に取り付けられたブレーキディスク（１２）に向かう方向に移動してブレーキ力が発生する第２ブレーキ手段（１）とを有する車両に適用される駐車ブレーキ制御装置であって、
   前記ホイールシリンダ圧の目標上限値（TPWCU）を設定する上限値設定手段（２００）と、
   前記第１ブレーキ手段（２）によって前記ブレーキ力を発生させるに当たり、前記第２ブレーキ手段によって発生されている前記ホイールシリンダ圧が前記目標上限値（TPWCU）を超えているか否かを判定する第１判定手段（２１５）と、
   前記第１判定手段（２１５）によって前記ホイールシリンダ圧が前記目標上限値（TPWCU）より大きいと判定された場合、前記ホイールシリンダ圧を前記目標上限値（TPWCU）以下まで減圧する減圧手段（２２０）と、
   前記ホイールシリンダ圧が前記目標上限値（TPWCU）以下までに低下させられたときに、前記第１ブレーキ手段（２）にて前記電動モータ（１０）を回転駆動する制御手段（２３０〜２４５）と、を具備していることを特徴とする駐車ブレーキ制御装置。
2. 前記ホイールシリンダ圧の目標下限値（TPWCL）を設定する下限値設定手段（２００）と、
   前記第１ブレーキ手段（２）によって前記ブレーキ力を発生させるに当たり、前記第２ブレーキ手段によって発生されている前記ホイールシリンダ圧が前記目標下限値（TPWCL）を超えているか否かを判定する第２判定手段（２０５）と、
   前記第２判定手段（２０５）によって前記ホイールシリンダ圧が前記目標下限値（TPWCL）より小さいと判定された場合、前記ホイールシリンダ圧を前記目標下限値（TPWCL）以上まで増加する増圧手段（２１０）と、を含み、
   前記制御手段（２３０〜２４５）は、前記ホイールシリンダ圧を前記目標下限値（TPWCL）から前記目標上限値（TPWCU）の範囲内のときに、前記第１ブレーキ手段（２）にて前記電動モータ（１０）を回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の駐車ブレーキ制御装置。
3. 前記下限値設定手段（２００）は、前記車両を駐車する路面勾配が大きいほど前記目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴とする請求項２に記載の駐車ブレーキ制御装置。
4. 前記下限値設定手段（２００）は、前記車両の車重が大きいほど前記目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴とする請求項２または３に記載の駐車ブレーキ制御装置。
5. 前記下限値設定手段（２００）は、前記ブレーキパッド（１１）の温度が高いほど前記目標下限値（TPWCL）を大きな値に設定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の駐車ブレーキ制御装置。
6. 前記上限値設定手段（２００）は、前記目標下限値（TPWCL）に対して所定値（α）を足した値を前記目標上限値（TPWCU）として設定することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の駐車ブレーキ制御装置。

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