JP5234304B2 - 自動車の電動パーキング・ブレーキ制御システム及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の電動パーキング・ブレーキ（electrically powered parking brake: EPB）に関連し、特に、動力装置の点火装置をON/OFFするためのメカニカル・キーを備えていない自動車において、パーキング・ブレーキを自動的に作動させるためのシステム及びその制御方法に係る。

特許文献１には、メカニカル・キーを備えておらず、内燃機関（エンジン）の「停止」を示す信号に基づいてEPBを自動的に作動させる電気制御器を備えた自動車が開示されている。
米国特許6,802,574号明細書

本発明は、特許文献１に記載のような電動パーキング・ブレーキの改良を目的とし、特に、自動車から取り外して携帯可能なメカニカル・キーを備えておらず、エンジンの始動及び停止のためのON/OFFスイッチと、シフト・バイ・ワイヤーで作動させられる自動変速装置又は半自動変速装置を備えた自動車に適した電動パーキング・ブレーキシステムを提供することを目的とする。

本発明の第一の観点によれば、内燃機関（エンジン）、自動車にパーキング・ブレーキ力を加える電動パーキング・ブレーキ（electrically powered parking brake: EPB）機構、EPB制御モジュール、少なくとも駐車モードを含む複数の作動モード、使用時に変速比を制御する変速装置制御器（transmission control unit: TCU）、作動モードの一つを個別に選択すべく自動車の乗員によって操作可能なセレクター、及び、そのセレクターによって選択された作動モードを検出するための電動変速装置選別器（electronic transmission selector: ETS）を持つ自動変速装置、ON/OFFスイッチ、及び該ON/OFFスイッチの動作に応じて選択的にエンジンの点火装置を作動又は停止するための電子点火制御モジュールを備えた自動車の電動パーキング・ブレーキ制御システムにおいて、EPB制御モジュールを、自動変速装置が「駐車モード」にあることを示すETSからの信号と、点火装置がON/OFFスイッチによって停止されたことを示す電子点火制御モジュールからの信号との両方を受け取ったときに、EPB機構を介して自動車にパーキング・ブレーキ力を加えるように構成したものである。

本発明の第二の観点によれば、エンジンの運転（点火）を停止すべくON/OFFスイッチが作動させられたときに、上述の第一の観点に従った電動パーキング・ブレーキ制御システムを作動させるための方法であって、
a) EPB機構が解放位置にあることを判定する工程、
b) 自動車が停止していることを判定する工程、
c) ETSが駐車モードにあることを検出し、もし駐車モードにないならば、自動車の自動変速装置を駐車モードに切り替える工程、及び、
d) EPB機構に、自動車にパーキング・ブレーキ力を加えるための指令信号を供給する工程、
を有する方法が提供される。

この方法は、乗員が自動変速装置を駐車モードに切り替えるのを忘れた場合であっても、パーキング・ブレーキを作動させて、自動車の安全性を確かなものとする。

図１を参照すると、内燃機関（エンジン）10、自動変速装置（或いは変速機）11、EPB（電動パーキング・ブレーキ）システム12、及び、例えば乗員室内に備えられる停止/始動ボタンの形態のON/OFF点火スイッチ13を含む、自動車の電気的アーキテクチャーが示される。ON/OFFスイッチ13は、エンジンの点火装置を作動又は停止させるための電子点火制御モジュール14に接続されている。

自動変速装置11は、本実施形態においては、変速装置制御器（transmission control unit: TCU）15によって制御される。TCU 15は、自動変速装置の作動モード即ち、駐車モード（P）、後進モード（R）、ニュートラル・モード（N）及び、走行モード（D）の選択を可能とするために、乗員室内に設けられたセレクター16に電気的に接続されている（即ち、セレクターと自動変速装置とがリンクやケーブルを介してではなく、電気的に接続されている所謂シフト・バイ・ワイヤーの形態である）。

セレクター16は、作動モードを選択するために乗員に掴まれ得るロータリー・スイッチと、このロータリー・スイッチの位置を検出し、そしてTCU 15にロータリー・スイッチの位置に関連する入力信号を送るためのセンサーの形態の検出手段とを有する。ロータリー・スイッチ16は、照明されたポインターと、セレクター・モードを示す照明されたラベルの配列の形態の表示器16aを備えている。この表示器16aは、自動車の運転中に視認できるように、また、ロータリー・スイッチ16の操作と共に作動するように、TCU 15に電気的に接続されている。

TCU 15は、自動変速装置の変速位置を検出するように配列されたセンサーの形態の、電動変速装置選別器17（作動モード検出器：Electronic Transmission Selector: ETS）に電気的に接続されている。TCU 15はまた、ETS 17によって検出される現在の変速段、及び、可能性のある変速機故障を表示すべく、ドライバー表示器（不図示）にも接続される。

TCU 15と、前述の種々の電気構成要素、即ち、セレクター16、ETS 17及び電子点火制御モジュール14との通信が、コントローラー・エリア・ネットワーク（Controller Area Network: CAN）シリアル・バス18のような、標準的な共同プロトコル・バス・インターフェイスによって、好適に実行されることは理解出来るであろう。

EPBシステム12は、電気モーター及びケーブルを介してブレーキに連結される送りねじ（leadscrew）を有するEPB機構19を含む。EPBシステム12はまた、EPB機構19の手動調整を供給すべく接続されたEPBスイッチ20を含む。

ここで、この実施形態の自動車は、それから取り外して乗員が携帯可能なメカニカル・キーを備えていない。そして、自動変速装置11が駐車モードに切り替えられておらず、自動車が必ずしも安全な状態になっていないとしても、乗員がON/OFFスイッチ13を押してエンジンを停止させることを妨げる機械的装置は存在しない。これに対し、自動車を停止状態に保持すべくパーキング・ブレーキを自動的に作動させることは可能であるが、こうした場合、自動車に戻ってきた乗員がエンジンを始動させるときに、自動変速装置が前進或いは後進位置になっていて、予期しないアクシデントを発生させる虞れがあり、望ましくない。

このような問題を克服して、自動車の状態に応じたパーキング・ブレーキの自動的な作動を可能とするため、この実施形態のEPBシステム12には、後述の制御方法に従って自動車に自動的にパーキング・ブレーキ力を加えるためのEPB制御モジュール21が備えられている。

EPB制御モジュール21は、CANシリアル・バス18に接続され、それを介して自動車の種々の電気的構成要素、つまりETS 17及び電子点火制御モジュール14からの入力信号を受けるようになっている。EPB制御モジュール21はまた、CANシリアル・バス18を介して、アンチロック・ブレーキ・システム（antilock braking system: ABS）22から車速の信号を受け取ることができる。

図２は、EPB制御モジュール21による制御方法のフローチャートを示す。制御ルーティンは、ステップ110においてスタートする。このとき、エンジン点火装置はON/OFFスイッチによって予め作動させられているものとする。自動車の全体的な状態を確認するために、ステップ120、130及び140において以下のような判定が行われる。すなわち、まず、EPB機構19が解放されているかどうかの判定がステップ120において行われる。この判定がＹＥＳならば、続くステップ130において、ON/OFFスイッチ13が点火装置を停止すべく操作されたかどうかの判定が行われる。もし、点火装置がOFFされていれば（ＹＥＳ）、続くステップ140においてETS 17 からの信号に基づき、自動変速装置11が駐車モードにあるかどうかの判定が行われる。そして、これらの判定がいずれもＹＥＳであれば、ステップ150において、ブレーキ力を加えるための命令がEPB機構19に送られる。

一方、最初の二つのステップ（120、130）における判定がＮＯであったならば、ルーティンはステップ110に戻る。

また、第三のステップ（140）においてのみ判定がＮＯであって場合、つまり、ETS 17からの信号によって自動変速装置11が駐車モードにないことが示されたときには、（ABSを介して入手可能な）車速に関する入力信号に基づいて、自動車が停止しているかどうかの判定がステップ160において行われる。この判定がＮＯならば、ルーティンはステップ110に戻る一方、判定がＹＥＳならば、TCU 15はステップ170において自動変速装置11を駐車モードに切り替える。

その後、EPB制御モジュール21は、ステップ180において自動変速装置11が駐車モードにあることを裏付ける（例えばETS 17からの）入力を受けたとき、ステップ190において、自動車にパーキング・ブレーキ力を加えるべく、EPB機構19に作動指令を送る。

セレクター16には、エンジンの点火装置がON/OFFスイッチによって再び作動させられるときに、セレクター16の指示器によって駐車モードにあることを表示するための作動補正手段を備えることが好ましい。このことは当業者であれば理解出来るであろう。

本発明の特定の実施形態を参照する例示の方法によって本発明を説明してきたが、本発明から逸脱することなく、種々の修正或いは追加が可能である。

例えば、ロータリー・スイッチ16は、セレクターのモードを示すために各スイッチ・ボタンに関連させられた照明ラベルが配列させられている動的指示器を持つ数個のスイッチに置き換えられ得る。

ある修正実施形態においては、セレクター16はレバーであり、作動補正手段は、エンジンの点火装置がON/OFFスイッチによって停止させられたときTCUの命令の下、レバーを駐車位置に移動させるべく設けられる。

本発明に係るEPBシステムを備えた自動車の主要な電気的サブシステムを示す図である。 図１に示されたEPBシステム内のパーキング・ブレーキ機構を自動的に作動させる方法を示すフローチャートである。

10. 内燃機関
11. 自動変速装置
12. 電動パーキング・ブレーキ・システム
13. ON/OFFスイッチ
14. 電子点火制御モジュール
15. 変速装置制御器
16. セレクター
17. 電動変速装置選別器（作動モード検出器）
19. 電動パーキング・ブレーキ機構
21. 電動パーキング・ブレーキ制御モジュール

Claims (5)

1. 内燃機関を搭載すると共に、点火装置をON/OFFするためのメカニカル・キーを備えていない自動車にブレーキ力を加える電動パーキング・ブレーキ機構と、
   該電動パーキング・ブレーキ機構を制御する電動パーキング・ブレーキ制御モジュールと、
   少なくとも駐車モードを含む複数の作動モードを有する自動変速装置と、
   該自動変速装置の変速比を制御する変速装置制御器と、
   上記作動モードの一つを個別に選択すべく上記自動車の乗員によって操作可能なセレクターと、
   上記自動変速装置の作動モードを検出するための作動モード検出器と、
   ON/OFFスイッチと、
   該ON/OFFスイッチの操作に応じて上記内燃機関の点火装置を選択的に作動又は停止するための電子点火制御モジュールと、を備えた車両の電動パーキング・ブレーキ制御システムにおいて、
   上記電動パーキング・ブレーキ制御モジュールは、上記自動変速装置が上記駐車モードにあることを示す上記作動モード検出器からの信号と、上記点火装置が上記ON/OFFスイッチの操作に応じて停止されたことを示す上記電子点火制御モジュールからの信号と、の両方を受け取ったときに、上記電動パーキング・ブレーキ機構によって自動車にブレーキ力を加えるように構成されている
   ことを特徴とする自動車の電動パーキング・ブレーキ制御システム。
2. 上記変速装置制御器は、上記内燃機関の点火装置を停止すべく上記ON/OFFスイッチが操作され、かつ、上記自動車が停止状態にあり、そして、上記セレクターが上記自動変速装置の上記駐車モードを選択するように操作されていないときには、上記上記電動パーキング・ブレーキ機構がブレーキ力を自動車に加える前に、上記自動変速装置を上記駐車モードに切り替えるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 上記電動パーキング・ブレーキ制御モジュールが、標準的な共同プロトコル・バスによって上記自動車の種々の電気構成要素と相互接続されている、請求項１又は２のいずれかに記載のシステム。
4. 上記電動パーキング・ブレーキ制御モジュールが、標準的な共同プロトコル・バスによって、上記変速装置制御器、上記電子点火制御モジュール及びアンチロック・ブレーキ・システムと相互連結されている、請求項３に記載のシステム。
5. 内燃機関を搭載する自動車にブレーキ力を加える電動パーキング・ブレーキ機構と、
   該電動パーキング・ブレーキ機構を制御する電動パーキング・ブレーキ制御モジュールと、
   少なくとも駐車モードを含む複数の作動モードを有する自動変速装置と、
   該自動変速装置の変速比を制御する変速装置制御器と、
   上記作動モードの一つを個別に選択すべく上記自動車の乗員によって操作可能なセレクターと、
   上記自動変速装置の作動モードを検出するための作動モード検出器と、
   ON/OFFスイッチと、
   該ON/OFFスイッチの操作に応じて上記内燃機関の点火装置を選択的に作動又は停止するための電子点火制御モジュールと、を備えた車両の電動パーキング・ブレーキ制御システムの制御方法において、
   上記電動パーキング・ブレーキ機構が解放位置にあることを判定する工程と、
   上記自動車が停止状態にあることを判定する工程と、
   上記作動モード検出器によって上記自動変速装置が上記駐車モードにあるかどうか検出し、駐車モードにないならば上記自動変速装置を駐車モードに切り替える工程と、
   上記電動パーキング・ブレーキ機構に、ブレーキ力を自動車に加えるような作動指令を供給する工程と、
   を備えることを特徴とする自動車の電動パーキング・ブレーキの制御方法。

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