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KR102357636B1 - 전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치 - Google Patents

전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치 Download PDF

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KR102357636B1
KR102357636B1 KR1020207022316A KR20207022316A KR102357636B1 KR 102357636 B1 KR102357636 B1 KR 102357636B1 KR 1020207022316 A KR1020207022316 A KR 1020207022316A KR 20207022316 A KR20207022316 A KR 20207022316A KR 102357636 B1 KR102357636 B1 KR 102357636B1
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brake
electric motor
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다이스케 고지마
기미오 니시노
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히다치 아스테모 가부시키가이샤
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Abstract

후륜측 디스크 브레이크에는, 전동 모터의 회전력을 감속기와 회전 직동(直動) 변환 기구를 통해 추력으로 변환하여, 피스톤을 추진(변위)하는 전동 기구가 설치된다. 전동 기구의 전동 모터는, 파킹 브레이크 제어 장치에 접속되고, 파킹 브레이크 제어 장치에 의해 제어된다. 파킹 브레이크 제어 장치는, 전동 모터를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 차량의 주행 상태(예컨대, 차량이 움직이기 시작했는지의 여부)로부터, 전동 기구의 이상[예컨대, 전동 모터의 회전력이 전달되지 않는 공전(空轉) 이상]이 발생하고 있는지의 여부를 판단한다.

Description

전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치
본 발명은 자동차 등의 차량에 제동력을 부여하는 전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에 설치되는 브레이크 장치로서, 차량의 정차, 주차 시 등에, 전동 모터(전동기)의 구동(회전)에 기초하여 제동력을 부여하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1의 브레이크 장치는, 전동 모터를 구동하고 있을 때의 모터 전류값에 기초하여, 전동 파킹 브레이크의 이상을 검출한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2017-65374호 공보
그런데, 전동 파킹 브레이크를 해제(릴리스)하는 방향으로 전동 모터를 구동하고 있는 도중에, 모터 전류값에 기초하여 전동 파킹 브레이크의 이상[예컨대, 공전(空轉) 이상]을 검출하기 위해서, 일시적으로 유지(어플라이)하는 방향으로 전동 모터를 구동하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 예컨대, 차량 발진 시에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여될 가능성이 있어, 운전자에게 위화감을 줄 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있는 전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 브레이크 장치는, 전동기의 회전력을 감속기와 회전 직동(直動) 변환 기구를 통해 추력으로 변환하여, 피스톤을 추진함으로써 제동 부재를 피제동 부재에 압박하여 차량의 제동 상태를 유지하는, 전동 기구와, 상기 차량의 주행 상태를 취득하고, 상기 전동기의 구동을 제어하는, 제어 장치를 구비하는 것인, 전동 브레이크 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 상기 차량의 주행 상태로부터 상기 전동 기구의 이상을 판단한다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 브레이크 제어 장치는, 차량의 피제동 부재에 제동 부재를 압박하여 제동 상태를 유지하는 전동 기구의 전동기를 제어하는, 전동 브레이크 제어 장치로서, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후에 취득하는 상기 차량의 주행 상태에 의해, 상기 전동 기구의 이상을 판단한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치에 의하면, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태에 의한 전동 브레이크 장치가 탑재된 차량의 개념도이다.
도 2는 도 1 중의 후륜측에 설치된 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 디스크 브레이크를 확대하여 도시한 종단면도이다.
도 3은 도 1 중의 파킹 브레이크 제어 장치를 후륜측 디스크 브레이크 등과 함께 도시한 블록도이다.
도 4는 실시형태에 의한 파킹 브레이크 제어 장치의 제어 처리를 도시한 흐름도이다.
도 5는 변형예에 의한 파킹 브레이크 제어 장치의 제어 처리를 도시한 흐름도이다.
이하, 실시형태에 의한 전동 브레이크 장치를, 4륜 자동차에 탑재한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 설명한다. 한편, 도 4 및 도 5에 도시된 흐름도의 각 단계는, 각각 「S」라고 하는 표기를 이용한다(예컨대, 단계 1=「S1」이라고 한다).
도 1 내지 도 4는 실시형태를 도시한다. 도 1에 있어서, 차량의 보디를 구성하는 차체(1)의 하측(노면측)에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)(FL, FR)과 좌우의 후륜(3)(RL, RR)을 포함하는 합계 4개의 차륜이 설치된다. 차륜[각 전륜(2), 각 후륜(3)]은, 차체(1)와 함께 차량을 구성한다. 차량에는, 제동력을 부여하기 위한 브레이크 시스템이 탑재된다. 이하, 차량의 브레이크 시스템에 대해 설명한다.
전륜(2) 및 후륜(3)에는, 각각의 차륜[각 전륜(2), 각 후륜(3)]과 함께 회전하는 피제동 부재(회전 부재)로서의 디스크 로터(4)가 설치된다. 전륜(2)용의 디스크 로터(4)는, 액압식의 디스크 브레이크인, 전륜측 디스크 브레이크(5)에 의해 제동력이 부여된다. 후륜(3)용의 디스크 로터(4)는, 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 액압식의 디스크 브레이크인, 후륜측 디스크 브레이크(6)에 의해 제동력이 부여된다.
좌우의 후륜(3)에 대응하여 각각 설치되는 한 쌍(1세트)의 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 액압에 의해 브레이크 패드(6C)를 디스크 로터(4)에 압박하여 제동력을 부여하는 액압식의 브레이크 기구(액압 브레이크)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 예컨대, 캐리어라고 지칭되는 부착 부재(6A)와, 휠 실린더로서의 캘리퍼(6B)와, 제동 부재(마찰 부재, 마찰 패드)로서의 한 쌍의 브레이크 패드(6C)와, 압박 부재로서의 피스톤(6D)을 구비한다. 이 경우, 캘리퍼(6B)와 피스톤(6D)은, 실린더 기구, 즉, 액압에 의해 이동하여 브레이크 패드(6C)를 디스크 로터(4)에 압박하는 실린더 기구를 구성한다.
부착 부재(6A)는, 차량의 비회전부에 고정되고, 디스크 로터(4)의 외주측에 걸치도록 형성된다. 캘리퍼(6B)는, 부착 부재(6A)에 디스크 로터(4)의 축 방향으로의 이동을 가능하게 설치된다. 캘리퍼(6B)는, 실린더 본체부(6B1)와, 클로부(claw)(6B2)와, 이들을 접속하는 브리지부(6B3)를 포함하여 구성된다. 실린더 본체부(6B1)에는, 실린더(실린더 구멍)(6B4)가 설치되고, 실린더(6B4) 내에는 피스톤(6D)이 삽입되어 끼워진다. 브레이크 패드(6C)는, 부착 부재(6A)에 이동 가능하게 부착되고, 디스크 로터(4)에 접촉 가능하게 배치된다. 피스톤(6D)은, 브레이크 패드(6C)를 디스크 로터(4)에 압박한다.
여기서, 캘리퍼(6B)는, 브레이크 페달(9)의 조작 등에 기초하여 실린더(6B4) 내에 액압(브레이크 액압)이 공급(부가)됨으로써, 브레이크 패드(6C)를 피스톤(6D)으로 추진한다. 이때, 브레이크 패드(6C)는, 캘리퍼(6B)의 클로부(6B2)와 피스톤(6D)에 의해 디스크 로터(4)의 양면에 압박된다. 이에 의해, 디스크 로터(4)와 함께 회전하는 후륜(3)에 제동력이 부여된다.
또한, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 전동 액추에이터(7)와 회전 직동 변환 기구(8)를 구비한다. 전동 액추에이터(7)는, 전동기로서의 전동 모터(7A)와, 상기 전동 모터(7A)의 회전을 감속하는 감속기(도시하지 않음) 등을 포함하여 구성된다. 전동 모터(7A)는, 피스톤(6D)을 추진하기 위한 추진원(구동원)이 된다. 회전 직동 변환 기구(8)는, 브레이크 패드(6C)의 압박력을 유지하는 유지 기구(압박 부재 유지 기구)를 구성한다.
이 경우, 회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A)의 회전을 피스톤(6D)의 축 방향의 변위(직동 변위)로 변환하고 상기 피스톤(6D)을 추진하는, 회전 직동 부재(8A)를 포함하여 구성된다. 회전 직동 부재(8A)는, 예컨대, 수나사가 형성된 봉상체(棒狀體)를 포함하는, 나사 부재(8A1)와, 암나사 구멍이 내주측에 형성된 추진 부재가 되는, 직동 부재(8A2)에 의해 구성된다.
회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A)의 회전을 피스톤(6D)의 축 방향의 변위로 변환하고, 전동 모터(7A)에 의해 추진한 피스톤(6D)을 유지한다. 즉, 회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A)에 의해 피스톤(6D)에 추력을 부여하고, 상기 피스톤(6D)에 의해 브레이크 패드(6C)를 추진하여 디스크 로터(4)를 압박하며, 상기 피스톤(6D)의 추력을 유지한다.
회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A), 감속기와 함께, 전동 파킹 브레이크의 전동 기구를 구성한다. 전동 기구는, 전동 모터(7A)의 회전력을 감속기와 회전 직동 변환 기구(8)를 통해 추력으로 변환하여, 피스톤(6D)을 추진(변위)한다. 이에 의해, 전동 기구는, 브레이크 패드(6C)를 디스크 로터(4)에 압박하여 차량의 제동 상태를 유지한다. 이러한 전동 기구[즉, 전동 모터(7A), 감속기 및 회전 직동 변환 기구(8)]는, 후술하는 파킹 브레이크 제어 장치(24)와 함께, 전동 브레이크 장치를 구성한다.
후륜측 디스크 브레이크(6)는, 브레이크 페달(9)의 조작 등에 기초하여 발생하는 브레이크 액압에 의해 피스톤(6D)을 추진시켜, 브레이크 패드(6C)로 디스크 로터(4)를 압박함으로써, 차륜[후륜(3)]에, 나아가서는 차량에, 제동력을 부여한다. 이에 더하여, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 후술하는 바와 같이, 파킹 브레이크 스위치(23)로부터의 신호 등에 기초한 작동 요구에 따라, 전동 모터(7A)에 의해 회전 직동 변환 기구(8)를 통해 피스톤(6D)을 추진시켜, 차량에 제동력(파킹 브레이크, 필요에 따라 보조 브레이크)을 부여한다.
즉, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 전동 모터(7A)를 구동하여, 회전 직동 부재(8A)에 의해 피스톤(6D)을 추진함으로써, 브레이크 패드(6C)를 디스크 로터(4)에 압박하여 유지한다. 이 경우, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 파킹 브레이크(주차 브레이크)를 부여하기 위한 어플라이 요구가 되는 파킹 브레이크 요구 신호(어플라이 요구 신호)에 따라, 피스톤(6D)을 전동 모터(7A)로 추진하여 차량의 제동을 유지하는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 함께, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 브레이크 페달(9)의 조작에 따라, 액압원[후술하는 마스터 실린더(12), 필요에 따라 액압 공급 장치(16)]으로부터의 액압 공급에 의해 차량의 제동이 가능하게 되어 있다.
이와 같이, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 전동 모터(7A)에 의해 디스크 로터(4)에 브레이크 패드(6C)를 압박하여 상기 브레이크 패드(6C)의 압박력을 유지하는 회전 직동 변환 기구(8)를 갖고, 또한, 전동 모터(7A)에 의한 압박과는 별도로, 부가되는 액압에 의해 디스크 로터(4)에 브레이크 패드(6C)를 압박할 수 있게 구성된다.
한편, 좌우의 전륜(2)에 대응하여 각각 설치되는 한 쌍(1세트)의 전륜측 디스크 브레이크(5)는, 파킹 브레이크의 동작에 관련되는 기구를 제외하고, 후륜측 디스크 브레이크(6)와 거의 동일하게 구성된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 전륜측 디스크 브레이크(5)는, 부착 부재(도시하지 않음), 캘리퍼(5A), 브레이크 패드(도시하지 않음), 피스톤(5B) 등을 구비하지만, 파킹 브레이크의 작동, 해제를 행하기 위한 전동 액추에이터(7)[전동 모터(7A)], 회전 직동 변환 기구(8) 등을 구비하지 않는다. 그러나, 전륜측 디스크 브레이크(5)는, 브레이크 페달(9)의 조작 등에 기초하여 발생하는 액압에 의해 피스톤(5B)을 추진시켜, 차륜[전륜(2)]에, 나아가서는 차량에, 제동력을 부여하는 점에서, 후륜측 디스크 브레이크(6)와 동일하다. 즉, 전륜측 디스크 브레이크(5)는, 액압에 의해 브레이크 패드를 디스크 로터(4)에 압박하여 제동력을 부여하는 액압식의 브레이크 기구(액압 브레이크)이다.
한편, 전륜측 디스크 브레이크(5)는, 후륜측 디스크 브레이크(6)와 마찬가지로, 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 디스크 브레이크로 해도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 전동 브레이크 기구(전동 파킹 브레이크)로서, 전동 모터(7A)를 구비하는 액압식의 디스크 브레이크(6)를 이용하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 전동 브레이크 기구는, 예컨대, 전동 캘리퍼를 구비하는 전동식 디스크 브레이크, 전동 모터에 의해 슈(shoe)를 드럼에 밀어붙여 제동력을 부여하는 전동식 드럼 브레이크, 전동 드럼식의 파킹 브레이크를 구비하는 디스크 브레이크, 전동 모터로 케이블을 인장시킴으로써 파킹 브레이크를 어플라이 작동시키는 케이블 풀러식 전동 파킹 브레이크 등을 이용해도 좋다. 즉, 전동 브레이크 기구는, 전동 모터(전동 액추에이터)의 구동에 기초하여 마찰 부재(패드, 슈)를 회전 부재(로터, 드럼)에 압박(추진)하고, 그 압박력의 유지와 해제를 행할 수 있는 구성이면, 각종의 전동 브레이크 기구를 이용할 수 있다.
차체(1)의 프론트 보드측에는, 브레이크 페달(9)이 설치된다. 브레이크 페달(9)은, 차량의 브레이크 조작 시에 운전자(드라이버)에 의해 답입 조작되고, 이 조작에 기초하여 각 디스크 브레이크(5, 6)는, 상용 브레이크(서비스 브레이크)로서의 제동력의 부여 및 해제가 행해진다. 브레이크 페달(9)에는, 브레이크 램프 스위치, 페달 스위치(브레이크 스위치), 페달 스트로크 센서 등의 브레이크 조작 검출 센서(브레이크 센서)(10)가 설치된다.
브레이크 조작 검출 센서(10)는, 브레이크 페달(9)의 답입 조작의 유무, 또는, 그 조작량을 검출하고, 그 검출 신호를 ESC 제어 장치(17)에 출력한다. 브레이크 조작 검출 센서(10)의 검출 신호는, 예컨대, 차량 데이터 버스(20), 또는, ESC 제어 장치(17)와 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 접속하는 통신선(도시하지 않음)을 통해 전송된다[파킹 브레이크 제어 장치(24)에 출력된다].
브레이크 페달(9)의 답입 조작은, 배력 장치(11)를 통해, 유압원(액압원)으로서 기능하는 마스터 실린더(12)에 전달된다. 배력 장치(11)는, 브레이크 페달(9)과 마스터 실린더(12) 사이에 설치되는 부압 부스터(기압 배력 장치) 또는 전동 부스터(전동 배력 장치)로서 구성된다. 배력 장치(11)는, 브레이크 페달(9)의 답입 조작 시에, 답력(踏力)을 증력하여 마스터 실린더(12)에 전달한다.
이때, 마스터 실린더(12)는, 마스터 리저버(13)로부터 공급(보충)되는 브레이크액에 의해 액압을 발생시킨다. 마스터 리저버(13)는, 브레이크액이 수용되는 작동액 탱크가 되는 것이다. 브레이크 페달(9)에 의해 액압을 발생시키는 기구는, 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 브레이크 페달(9)의 조작에 따라 액압을 발생시키는 기구, 예컨대, 브레이크 바이 와이어 방식의 기구 등이어도 좋다.
마스터 실린더(12) 내에 발생한 액압은, 예컨대 한 쌍의 실린더측 액압 배관(14A, 14B)을 통해, 액압 공급 장치(16)(이하, ESC(16)라고 함]에 보내진다. ESC(16)는, 각 디스크 브레이크(5, 6)와 마스터 실린더(12) 사이에 배치된다. ESC(16)는, 마스터 실린더(12)로부터 실린더측 액압 배관(14A, 14B)을 통해 출력되는 액압을, 브레이크측 배관부(15A, 15B, 15C, 15D)를 통해 각 디스크 브레이크(5, 6)에 분배, 공급한다. 즉, ESC(16)는, 브레이크 페달(9)의 조작에 따른 액압(브레이크 액압)을, 각 차륜[각 전륜(2), 각 후륜(3)]에 설치되는 디스크 브레이크(5, 6)[캘리퍼(5A, 6B)]에 공급하기 위한 것이다. 이에 의해, 차륜[각 전륜(2), 각 후륜(3)]의 각각에 대해 상호 독립적으로 제동력을 부여할 수 있다.
여기서, ESC(16)는, 액압 브레이크[전륜측 디스크 브레이크(5), 후륜측 디스크 브레이크(6)]의 액압을 제어하는, 액압 제어 장치이다. 이 때문에, ESC(16)는, 복수의 제어 밸브와, 브레이크 액압을 가압하는 액압 펌프와, 상기 액압 펌프를 구동하는 전동 모터와, 잉여의 브레이크액을 일시적으로 저류하는 액압 제어용 리저버(모두 도시하지 않음)를 포함하여 구성된다. ESC(16)의 각 제어 밸브 및 전동 모터는, ESC 제어 장치(17)와 접속되고, ESC(16)는, ESC 제어 장치(17)를 포함하여 구성된다.
ESC(16)의 각 제어 밸브의 개폐와 전동 모터의 구동은, ESC 제어 장치(17)에 의해 제어된다. 즉, ESC 제어 장치(17)는, ESC(16)의 제어를 행하는 ESC용 컨트롤 유닛(ESC용 ECU)이다. ESC 제어 장치(17)는, 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되고, ESC(16)(의 각 제어 밸브의 솔레노이드, 전동 모터)를 전기적으로 구동 제어한다. 이 경우, ESC 제어 장치(17)에는, 예컨대, ESC(16)의 액압 공급을 제어하고, 또한, ESC(16)의 고장을 검출하는, 연산 회로, 전동 모터 및 각 제어 밸브를 구동하는, 구동 회로(모두 도시하지 않음) 등이 내장된다.
ESC 제어 장치(17)는, ESC(16)의 각 제어 밸브(의 솔레노이드), 액압 펌프용의 전동 모터를 개별적으로 구동 제어한다. 이에 의해, ESC 제어 장치(17)는, 브레이크측 배관부(15A-15D)를 통해 각 디스크 브레이크(5, 6)에 공급하는 브레이크 액압(휠 실린더 액압)을 감압, 유지, 증압 또는 가압하는 제어를, 각각의 디스크 브레이크(5, 6)마다 개별적으로 행한다.
이 경우, ESC 제어 장치(17)는, ESC(16)를 작동 제어함으로써, 예컨대 이하의 (1)-(8) 등의 제어를 실행할 수 있다. (1) 차량의 제동 시에 접지 하중 등에 따라 각 차륜(2, 3)에 적절히 제동력을 배분하는 제동력 배분 제어. (2) 제동 시에 각 차륜(2, 3)의 제동력을 자동적으로 조정하여 각 차륜(2, 3)의 록(슬립)을 방지하는 안티 록 브레이크 제어(액압 ABS 제어). (3) 주행 중의 각 차륜(2, 3)의 사이드 슬립을 검지하여 브레이크 페달(9)의 조작량에 상관없이 각 차륜(2, 3)에 부여하는 제동력을 적절히 자동적으로 제어하면서, 언더스티어 및 오버스티어를 억제하여 차량의 거동을 안정시키는 차량 안정화 제어. (4) 언덕길(특히 오르막)에 있어서 제동 상태를 유지하여 발진을 보조하는 언덕길 발진 보조 제어. (5) 발진 시 등에 있어서 각 차륜(2, 3)의 공전을 방지하는 트랙션 제어. (6) 선행 차량에 대해 일정한 차간을 유지하는 차량 추종 제어. (7) 주행 차선을 유지하는 차선 일탈 회피 제어. (8) 차량 진행 방향의 장해물과의 충돌을 회피하는 장해물 회피 제어(자동 브레이크 제어, 충돌 피해 경감 브레이크 제어).
ESC(16)는, 운전자의 브레이크 조작에 의한 통상의 동작 시에 있어서는, 마스터 실린더(12)에서 발생한 액압을, 디스크 브레이크(5, 6)[의 캘리퍼(5A, 6B)]에 직접 공급한다. 이에 대해, 예컨대, 안티 록 브레이크 제어 등을 실행하는 경우에는, 증압용의 제어 밸브를 폐쇄하여 디스크 브레이크(5, 6)의 액압을 유지하고, 디스크 브레이크(5, 6)의 액압을 감압할 때에는, 감압용의 제어 밸브를 개방하여 디스크 브레이크(5, 6)의 액압을 액압 제어용 리저버로 방출하도록 배출한다.
또한, 차량 주행 시의 안정화 제어(사이드 슬립 방지 제어) 등을 행하기 위해서, 디스크 브레이크(5, 6)에 공급하는 액압을 증압 또는 가압할 때에는, 공급용의 제어 밸브를 폐쇄한 상태에서 전동 모터에 의해 액압 펌프를 작동시켜, 상기 액압 펌프로부터 토출시킨 브레이크액을 디스크 브레이크(5, 6)에 공급한다. 이때, 액압 펌프의 흡입측에는, 마스터 실린더(12)측으로부터 마스터 리저버(13) 내의 브레이크액이 공급된다.
ESC 제어 장치(17)에는, 차량 전원이 되는 배터리(18)(내지 엔진에 의해 구동되는 제너레이터)로부터의 전력이, 전원 라인(19)을 통해 급전된다. 도 1에 도시된 바와 같이, ESC 제어 장치(17)는, 차량 데이터 버스(20)에 접속된다. 한편, ESC(16) 대신에, 공지된 ABS 유닛을 이용하는 것도 가능하다. 또한, ESC(16)를 설치하지 않고(즉, 생략하고), 마스터 실린더(12)와 브레이크측 배관부(15A-15D)를 직접적으로 접속하는 것도 가능하다.
차량 데이터 버스(20)는, 차체(1)에 탑재되는 시리얼 통신부로서의 CAN(Controller Area Network)을 구성한다. 차량에 탑재되는 다수의 전자 기기[예컨대, ESC 제어 장치(17), 파킹 브레이크 제어 장치(24) 등을 포함하는 각종의 ECU]는, 차량 데이터 버스(20)에 의해, 각각의 사이에서 차량 내의 다중 통신을 행한다. 이 경우, 차량 데이터 버스(20)에 보내지는 차량 정보로서는, 예컨대, 브레이크 조작 검출 센서(10), 이그니션 스위치, 시트 벨트 센서, 도어 록 센서, 도어 개방 센서, 착좌(着座) 센서, 차속 센서, 조타각 센서, 액셀 센서(액셀 조작 센서), 스로틀 센서, 엔진 회전 센서, 디지털 카메라(스테레오 카메라를 포함함), 밀리파 레이더, 구배(勾配) 센서(경사 센서), 시프트 센서(트랜스미션 데이터), 가속도 센서(G센서), 차륜속 센서, 차량의 피치 방향의 움직임을 검지하는 피치 센서 등으로부터의 검출 신호(출력 신호)에 의한 정보(차량 정보)를 들 수 있다.
또한, 차량 데이터 버스(20)에 보내지는 차량 정보로서는, 휠 실린더압을 검출하는 W/C 압력 센서(21), 마스터 실린더압을 검출하는 M/C 압력 센서(22)로부터의 검출 신호(정보)도 들 수 있다. W/C 압력 센서(21) 및 M/C 압력 센서(22)는, 예컨대, 브레이크 조작 검출 센서(10)와 마찬가지로, ESC 제어 장치(17)에 접속된다. W/C 압력 센서(21) 및 M/C 압력 센서(22)의 검출 신호는, W/C 액압, M/C 액압의 정보로서, ESC 제어 장치(17)로부터 차량 데이터 버스(20)에 보내진다. 차량에 탑재된 다수의 전자 기기(각종의 ECU)는, W/C 액압, M/C 액압을 포함하는 각종의 차량 정보를, 차량 데이터 버스(20)를 통해 입수할 수 있다.
다음으로, 파킹 브레이크 스위치(23) 및 파킹 브레이크 제어 장치(24)에 대해 설명한다.
차체(1) 내에는, 운전석(도시하지 않음) 근방이 되는 위치에, 전동 파킹 브레이크(전동 주차 브레이크)의 스위치로서의 파킹 브레이크 스위치(PKB-SW)(23)가 설치된다. 파킹 브레이크 스위치(23)는, 운전자에 의해 조작되는 조작 지시부가 되는 것이다. 파킹 브레이크 스위치(23)는, 운전자의 조작 지시에 따른 파킹 브레이크의 작동 요구(유지 요구가 되는 어플라이 요구, 해제 요구가 되는 릴리스 요구)에 대응하는 신호(작동 요구 신호)를, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에 전달한다. 즉, 파킹 브레이크 스위치(23)는, 전동 모터(7A)의 구동(회전)에 기초하여, 피스톤(6D)을, 나아가서는 브레이크 패드(6C)를, 어플라이 작동(유지 작동) 또는 릴리스 작동(해제 작동)시키기 위한, 작동 요구 신호(유지 요구 신호가 되는 어플라이 요구 신호, 해제 요구 신호가 되는 릴리스 요구 신호)를, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에 출력한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 파킹 브레이크용 컨트롤 유닛(파킹 브레이크용 ECU)이다.
운전자에 의해 파킹 브레이크 스위치(23)가 제동측(어플라이측)으로 조작되었을 때, 즉, 차량에 제동력을 부여하기 위한 어플라이 요구(제동 유지 요구)가 있었을 때에는, 파킹 브레이크 스위치(23)로부터 어플라이 요구 신호(파킹 브레이크 요구 신호, 어플라이 지령)가 출력된다. 이 경우에는, 후륜측 디스크 브레이크(6)의 전동 모터(7A)에, 상기 전동 모터(7A)를 제동측으로 회전시키기 위한 전력이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 통해 급전된다. 이때, 회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A)의 회전에 기초하여 피스톤(6D)을 디스크 로터(4)측으로 추진(압박)하고, 추진한 피스톤(6D)을 유지한다. 이에 의해, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 파킹 브레이크(내지 보조 브레이크)로서의 제동력이 부여된 상태, 즉, 어플라이 상태(제동 유지 상태)가 된다.
한편, 운전자에 의해 파킹 브레이크 스위치(23)가 제동 해제측(릴리스측)으로 조작되었을 때, 즉, 차량의 제동력을 해제하기 위한 릴리스 요구(제동 해제 요구)가 있었을 때에는, 파킹 브레이크 스위치(23)로부터 릴리스 요구 신호(파킹 브레이크 해제 요구 신호, 릴리스 지령)가 출력된다. 이 경우에는, 후륜측 디스크 브레이크(6)의 전동 모터(7A)에, 상기 전동 모터(7A)를 제동측과는 반대 방향으로 회전시키기 위한 전력이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 통해 급전된다. 이때, 회전 직동 변환 기구(8)는, 전동 모터(7A)의 회전에 의해 피스톤(6D)의 유지를 해제한다[피스톤(6D)에 의한 압박력을 해제한다]. 이에 의해, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 파킹 브레이크(내지 보조 브레이크)로서의 제동력의 부여가 해제된 상태, 즉, 릴리스 상태(제동 해제 상태)가 된다.
파킹 브레이크는, 예컨대 차량이 미리 정해진 시간 정지하고 있을 때(예컨대, 주행 중에 감속에 따라, 차속 센서의 검출 속도가 5 ㎞/h 미만인 상태가 미리 정해진 시간 계속될 때에 정지라고 판단), 엔진이 정지했을 때, 시프트 레버를 P로 조작했을 때, 도어가 개방되었을 때, 시트 벨트가 해제되었을 때 등, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에서의 파킹 브레이크의 어플라이 판단 로직에 의한 자동적인 어플라이 요구에 기초하여, 자동적으로 부여(오토 어플라이)하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 파킹 브레이크는, 예컨대 차량이 주행하고 있을 때(예컨대, 정차로부터 증속에 따라, 차속 센서의 검출 속도가 6 ㎞/h 이상인 상태가 미리 정해진 시간 계속될 때에 주행이라고 판단), 액셀 페달이 조작되었을 때, 클러치 페달이 조작되었을 때, 시프트 레버가 P, N 이외로 조작되었을 때 등, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에서의 파킹 브레이크의 릴리스 판단 로직에 의한 자동적인 릴리스 요구에 기초하여, 자동적으로 해제(오토 릴리스)하는 구성으로 할 수 있다. 오토 어플라이, 오토 릴리스는, 파킹 브레이크 스위치(23)가 고장났을 때에, 자동적으로 제동력의 부여 또는 해제를 행하는, 스위치 고장 시 보조 기능으로서 구성할 수 있다.
또한, 차량의 주행 시에 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작이 있었던 경우, 보다 구체적으로는, 주행 중에 긴급적으로 파킹 브레이크를 보조 브레이크로서 이용하는 등의 동적 파킹 브레이크(동적 어플라이)의 요구가 있었던 경우에는, 예컨대, 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작에 따라 ESC(16)에 의한 제동력의 부여와 해제를 행하도록 할 수 있다. 이 경우에는, 예컨대, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작에 따른 제동 지령(예컨대, 액압 요구 신호, 목표 액압 신호)을, 차량 데이터 버스(20) 또는 상기 통신선을 통해, ESC 제어 장치(17)에 출력한다. 이에 의해, ESC(16)는, 파킹 브레이크 제어 장치(24)로부터 제동 지령에 기초하여, 파킹 브레이크 스위치(23)가 제동측으로 조작되고 있는 동안(제동측으로의 조작이 계속되고 있는 동안) 액압에 의한 제동력을 부여하고, 그 조작이 종료되면 액압에 의한 제동력의 부여를 해제한다.
한편, 차량의 주행 시에 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작이 있었던 경우에, ESC(16)에 의한 제동력의 부여와 해제를 대신하여, 예컨대, 후륜측 디스크 브레이크(6)의 전동 모터(7A)의 구동에 의한 제동력의 부여와 해제를 행하도록 할 수 있다. 이 경우에는, 예컨대, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 파킹 브레이크 스위치(23)가 제동측으로 조작되고 있는 동안(제동측으로의 조작이 계속되고 있는 동안) 제동력을 부여하고, 그 조작이 종료되면 제동력의 부여를 해제한다. 이때, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차륜[각 후륜(3)]의 상태, 즉, 차륜이 록(슬립)하는지의 여부에 따라, 자동적으로 제동력의 부여와 해제(ABS 제어)를 행하는 구성으로 할 수 있다.
제어 장치(전동 브레이크 제어 장치)로서의 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 후륜측 디스크 브레이크(6)[의 전동 모터(7A) 및 회전 직동 변환 기구(8)]와 함께, 전동 브레이크 장치를 구성한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 디스크 로터(4)에 브레이크 패드(6C)를 압박하여 차량의 제동 상태를 유지하는 전동 기구의 전동 모터(7A)를 제어한다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 주행 상태를 취득하고, 전동 모터(7A)의 구동을 제어한다. 이 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 마이크로 컴퓨터 등에 의해 구성되는 연산 회로(CPU)(25) 및 메모리(26)를 갖는다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)에는, 배터리(18)(내지 엔진에 의해 구동되는 제너레이터)로부터의 전력이 전원 라인(19)을 통해 급전된다.
파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 후륜측 디스크 브레이크(6, 6)의 전동 모터(7A, 7A)의 구동을 제어하여, 차량의 주차, 정차 시(필요에 따라 주행 시)에 제동력(파킹 브레이크, 보조 브레이크)을 발생시킨다. 즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 좌우의 전동 모터(7A, 7A)를 구동함으로써, 디스크 브레이크(6, 6)를 파킹 브레이크(필요에 따라 보조 브레이크)로서 작동(어플라이·릴리스)시킨다. 이 때문에, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 입력측이 파킹 브레이크 스위치(23)에 접속되고, 출력측은 각 디스크 브레이크(6, 6)의 전동 모터(7A, 7A)에 접속된다. 그리고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 운전자의 조작[파킹 브레이크 스위치(23)의 조작]의 검출, 전동 모터(7A, 7A)의 구동 가부 판정, 전동 모터(7A, 7A)의 정지의 판정 등을 행하기 위한, 연산 회로(25)와, 전동 모터(7A, 7A)를 제어하기 위한, 모터 구동 회로(28, 28)를 내장한다.
즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 운전자의 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작에 의한 작동 요구(어플라이 요구, 릴리스 요구), 파킹 브레이크의 어플라이·릴리스의 판단 로직에 의한 작동 요구, ABS 제어에 의한 작동 요구에 기초하여, 좌우의 전동 모터(7A, 7A)를 구동하여, 좌우의 디스크 브레이크(6, 6)의 어플라이(유지) 또는 릴리스(해제)를 행한다. 이때, 후륜측 디스크 브레이크(6)에서는, 각 전동 모터(7A)의 구동에 기초하여, 회전 직동 변환 기구(8)에 의한 피스톤(6D) 및 브레이크 패드(6C)의 유지 또는 해제가 행해진다. 이와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 피스톤(6D)[나아가서는 브레이크 패드(6C)]의 유지 작동(어플라이) 또는 해제 작동(릴리스)을 위한 작동 요구 신호에 따라, 피스톤(6D)[나아가서는 브레이크 패드(6C)]을 추진하기 위해서 전동 모터(7A)를 구동 제어한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 연산 회로(25)에는, 기억부로서의 메모리(26)에 더하여, 파킹 브레이크 스위치(23), 차량 데이터 버스(20), 전압 센서부(27), 모터 구동 회로(28), 전류 센서부(29) 등이 접속된다. 차량 데이터 버스(20)로부터는, 파킹 브레이크의 제어(작동)에 필요한 차량의 각종 상태량, 즉, 각종 차량 정보를 취득할 수 있다. 또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량 데이터 버스(20) 또는 상기 통신선을 통해, ESC 제어 장치(17)를 포함하는 각종 ECU에 정보나 지령을 출력할 수 있다.
한편, 차량 데이터 버스(20)로부터 취득하는 차량 정보는, 그 정보를 검출하는 센서를 파킹 브레이크 제어 장치(24)[의 연산 회로(25)]에 직접적으로 접속함으로써 취득하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 연산 회로(25)는, 차량 데이터 버스(20)에 접속되는 다른 제어 장치[예컨대 ESC 제어 장치(17)]로부터, 전술한 판단 로직이나 ABS 제어에 기초한 작동 요구가 입력되도록 구성해도 좋다. 이 경우에는, 전술한 판단 로직에 의한 파킹 브레이크의 어플라이·릴리스의 판정이나 ABS의 제어를, 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 대신하여, 다른 제어 장치, 예컨대 ESC 제어 장치(17)로 행하는 구성으로 할 수 있다. 즉, ESC 제어 장치(17)에 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 제어 내용을 통합하는 것이 가능하다.
파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 예컨대 플래시 메모리, ROM, RAM, EEPROM 등을 포함하는 기억부로서의 메모리(26)를 구비한다. 메모리(26)에는, 전술한 파킹 브레이크의 어플라이·릴리스의 판단 로직이나 ABS의 제어의 프로그램이 저장된다. 이에 더하여, 메모리(26)에는, 후술하는 도 4(또는 도 5)에 도시된 처리 흐름을 실행하기 위한 처리 프로그램, 즉, 전동 파킹 브레이크의 이상 판단의 제어 처리에 이용하는 처리 프로그램 등이 저장된다.
한편, 실시형태에서는, 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 ESC 제어 장치(17)와 별체(別體)로 하였으나, 파킹 브레이크 제어 장치(24)와 ESC 제어 장치(17)를 일체로 (즉, 1개의 제동용 제어 장치에 의해 일체로) 구성해도 좋다. 또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 좌우로 2개의 후륜측 디스크 브레이크(6, 6)를 제어하도록 하고 있으나, 좌우의 후륜측 디스크 브레이크(6, 6)마다 설치하도록 해도 좋고, 이 경우에는, 각각의 파킹 브레이크 제어 장치(24)를 후륜측 디스크 브레이크(6)에 일체적으로 설치할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에는, 전원 라인(19)으로부터의 전압을 검출하는 전압 센서부(27), 좌우의 전동 모터(7A, 7A)를 각각 구동하는 좌우의 모터 구동 회로(28, 28), 좌우의 전동 모터(7A, 7A)의 각각의 모터 전류를 검출하는 좌우의 전류 센서부(29, 29) 등이 내장된다. 이들 전압 센서부(27), 모터 구동 회로(28), 전류 센서부(29)는, 각각 연산 회로(25)에 접속된다. 이에 의해, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 연산 회로(25)에서는, 어플라이 또는 릴리스를 행할 때에, 전류 센서부(29)에 의해 검출되는 전동 모터(7A)의 전류값(의 변화)에 기초하여, 디스크 로터(4)와 브레이크 패드(6C)의 접촉·분리의 판정, 전동 모터(7A)의 구동의 정지의 판정(어플라이 완료의 판정, 릴리스 완료의 판정) 등을 행할 수 있다.
예컨대, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동하고 있을 때에, 전동 모터(7A)의 전류값이 어플라이 완료의 전류 임계값(유지 전류 임계값)에 도달했을 때에, 어플라이 완료라고 판정하고, 전동 모터(7A)의 구동을 정지할 수 있다. 또한, 예컨대, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동하고 있을 때에, 전동 모터(7A)의 전류값이 릴리스 완료의 전류 임계값(해제 전류 임계값)에 도달했을 때에, 릴리스 완료라고 판정하고, 전동 모터(7A)의 구동을 정지할 수 있다. 이와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전류 센서부(29)에 의해 검출되는 전동 모터(7A)의 전류값(의 변화)에 기초하여 전동 모터(7A)의 구동을 제어할 수 있다.
또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전술한 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 전류 센서부(29)에 의해 검출되는 전동 모터(7A)의 전류값(모터 전류값)에 기초하여, 전동 파킹 브레이크의 이상을 검출할 수 있다. 이 경우, 예컨대, 전동 파킹 브레이크를 해제(릴리스)하는 방향으로 전동 모터(7A)를 구동하고 있는 도중에, 모터 전류값에 기초하여 전동 파킹 브레이크의 이상(예컨대, 공전 이상)을 검출하기 위해서, 일시적으로 유지(어플라이)하는 방향으로 전동 모터(7A)를 구동하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 예컨대, 차량 발진 시에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여될 가능성이 있어, 운전자에게 위화감을 줄 우려가 있다.
즉, 전동 모터(7A), 감속 기구, 회전 직동 변환 기구(8) 등에 의해 구성되는 전동 기구의 이상으로서, 예컨대, 감속기 또는 회전 직동 변환 기구(8)의 손상에 의해 전동 모터(7A)의 동력(회전력)이 직동 부재(8A2)에 전달되지 않게 되는 공전 이상이 발생하는 경우가 있다. 그리고, 공전 이상이 발생했을 때의 모터 전류값과, 전동 파킹 브레이크의 해제가 정상으로 행해졌을 때의 모터 전류값은, 모두 무부하에 대응하는 전류값이 된다. 이 때문에, 그대로는, 모터 전류값에 기초하여 「공전 이상」인지 「정상적인 해제」인지를 구별하는 것이 어렵다.
여기서, 전동 기구에 추력 센서나 위치 센서를 설치하고, 이들 추력 센서나 위치 센서의 검출 결과에 기초하여, 「공전 이상」이 발생하고 있는지 「정상적인 해제」가 행해졌는지를 판정하는 구성으로 하는 것이 생각된다. 그러나, 추력 센서나 위치 센서를 설치하는 경우에는, 비용의 증대로 이어질 가능성이 있다. 이에 대해, 예컨대, 전동 파킹 브레이크를 릴리스하고 있을 때에, 일시적으로 어플라이 방향으로 전동 모터(7A)를 구동함으로써 추력(부하)을 발생시키고, 이때의 모터 전류값의 변화에 기초하여, 공전 이상이 발생하고 있는지의 여부를 검출할 수 있도록 하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동하는 것에 따라, 예컨대, 차량 발진 시에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여될 (일시적으로 차량에 감속도가 발생할) 가능성이 있어, 운전자에게 위화감을 줄 우려가 있다.
그래서, 실시형태에서는, 차량의 발진 시의 주행 상태로부터 전동 파킹 브레이크의 해제가 가능했는지의 여부를 판단하는 구성으로 한다. 즉, 발진 시의 릴리스의 경우에는, 전동 파킹 브레이크가 부착된 차륜[후륜(3)]의 속도(차륜속) 등, 차량의 주행 상태의 정보에 기초하여, 차량의 발진 가부를 확인함으로써, 전동 파킹 브레이크의 고장(이상)의 유무를 판단한다. 이에 의해, 차량 발진 시에 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있도록 한다.
즉, 실시형태의 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 주행 상태를 취득하고, 전동 기구의 전동 모터(7A)의 구동을 제어한다. 전동 기구는, 차량의 디스크 로터(4)에 브레이크 패드(6C)를 압박하여 차량의 제동 상태를 유지하는 것이고, 예컨대, 감속기, 회전 직동 변환 기구(8), 전동 모터(7A) 등에 의해 구성된다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 주행 상태를, 예컨대, 차량 데이터 버스(20)를 통해 취득한다. 이 경우, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 주행 상태에 대응하는 정보(상태량)로서, 예컨대, 차속, 차륜속, 가속도 중 적어도 어느 하나를 취득한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 이들 차속, 차륜속, 가속도로부터, 예컨대 차량의 움직이기 시작함을 검출할 수 있다.
또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 예컨대, 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 회전 속도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션(시프트 레버 선택 위치) 등의 정보(차량 정보)를, 차량 데이터 버스(20)를 통해 취득한다. 또한, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 디지털 카메라 등의 외계 시인 장치로부터 얻어지는 차량 주위의 정보(예컨대, 진행 방향의 신호기의 정보) 등을, 차량 데이터 버스(20)를 통해 취득한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 이들 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 회전 속도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션, 신호기 정보, 또한, 자신에게 접속된 파킹 브레이크 스위치(23)의 조작 정보로부터, 예컨대 차량이 발진하는지의 여부, 즉, 차량의 발진 조건이 성립했는지의 여부를 판단할 수 있다.
한편, 차량의 주행 상태에 대응하는 정보, 및/또는, 차량의 발진 조건이 성립했는지의 여부의 정보를 포함하는, 각종의 차량 정보는, 상기에 한하지 않고, 예컨대, GPS에 의한 위치 정보, 교통 관제 정보 등, 상기 이외의 차량 정보를 이용해도 좋다. 또한, 차량 데이터 버스(20)로부터 취득하는 차량 정보는, 그 정보를 검출하는 센서 등을 파킹 브레이크 제어 장치(24)[의 연산 회로(25)]에 직접적으로 접속함으로써 취득하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 차량 정보는, 반드시 상기한 정보 모두를 취득하지 않아도 되고, 차량의 주행 상태에 대응하는 정보, 및/또는, 차량의 발진 조건이 성립했는지의 여부의 정보로서, 적어도 어느 하나의 필요한 정보를 취득하면 된다.
어쨌든, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 모터(7A)를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 차량의 주행 상태(예컨대, 차량이 움직이기 시작했는지의 여부)로부터, 전동 기구의 이상[예컨대, 전동 모터(7A)의 회전력이 전달되지 않는 공전 이상]을 판단한다. 즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 모터(7A)를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후(예컨대, 수초 경과 후)에 취득하는 차량의 주행 상태(예컨대, 차륜속)에 의해, 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상이 발생하고 있는지의 여부)을 판단한다. 이 경우, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 발진 조건이 성립하여, 전동 모터(7A)를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상을 판단한다.
차량의 발진 조건은, 전동 모터(7A)의 구동을 개시하는 조건에 대응한다. 즉, 차량의 발진 조건은, 릴리스 방향으로 전동 모터(7A)의 구동을 개시하는 조건에 대응한다. 그리고, 차량의 발진 조건(이 성립하고 있는지의 여부)은, 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션, 파킹 브레이크 스위치 정보, 및 신호기 정보 중 적어도 하나의 정보의 변화를 검출함으로써 판정한다. 예컨대, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 액셀 개방도가 미리 정해진 값(차량을 발진시킬 수 있는 개방도)을 초과하고 있는 경우에는, 차량을 발진시키는 조건이 성립하고 있다고 판정한다.
한편, 스로틀 개방도가 차량을 발진시킬 수 있는 개방도를 초과하고 있는 경우, 엔진 토크 지령값이 차량을 발진시킬 수 있는 토크를 초과하고 있는 경우, 연료 분사량이 차량을 발진시킬 수 있는 분사량을 초과하고 있는 경우, 시프트 포지션이 발진에 대응하는 위치(예컨대, 드라이브 위치, 1속)로 조작되어 있는 경우, 파킹 브레이크 스위치(23)가 릴리스 방향으로 조작된 경우, 및/또는, 차량의 디지털 카메라의 화상 정보(또는 교통 관제 정보)에 의해 진행 방향의 신호기가 진행(그린)으로 전환되어 있는 경우에, 차량의 발진 조건이 성립했다고 판정해도 좋다. 미리 정해진 값, 즉, 차량을 발진시킬 수 있는 개방도, 토크, 분사량은, 차량의 발진을 정밀도 좋게 판정할 수 있는 값(임계값, 판정값)이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다.
파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 발진 조건이 성립하여, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후에, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상을 판정한다. 이 경우, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 주행 상태로서, 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 전동 기구가 정상이라고 판정한다. 즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후에 차량의 움직이기 시작함이 검출된 경우에는, 전동 기구가 정상(예컨대, 공전 이상이 발생하고 있지 않음)이라고 판정한다. 차량의 움직이기 시작함은, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 검출할 수 있다.
즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 예컨대, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후(예컨대, 수초 후, 수십초 후)에, 가속도, 차속, 또는, 차륜속의 변화가 미리 정해진 범위(즉, 차량이 정지하고 있을 때에 취할 수 있는 범위)를 초과하고 있는 경우에, 차량의 움직이기 시작함이 검출되었다고 판정한다. 가속도는, 예컨대, 전후 가속도 센서(G센서)로부터 얻어지는 가속도, 또는, 차속을 미분하여 얻어지는 가속도를 이용할 수 있다. 미리 정해진 범위는, 예컨대, 가속도, 차륜속, 차속에 각각 대응하여 설정할 수 있다.
이 경우, 미리 정해진 범위(즉, 움직이기 시작함을 판정하는 미리 정해진 값)는, 차량의 움직이기 시작함을 정밀도 좋게 판정할 수 있는 범위(임계값, 판정값)가 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다. 또한, 차량의 움직이기 시작함의 검출은, 반드시 가속도, 차속, 차륜속 모두를 이용할 필요는 없고, 적어도 어느 하나(예컨대, 차륜속)를 이용하면 된다. 또한, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동했을 때로부터의 미리 정해진 시간은, 차량의 움직이기 시작함의 검출에 기초하여 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있는지의 여부를 정밀도 좋게 판단할 수 있는 시간이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다.
파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 전동 기구에 이상이 있다고 판단한다. 즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후(예컨대, 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후)에, 가속도, 차속, 또는, 차륜속으로부터 차량의 움직이기 시작함이 검출되지 않는 경우, 전동 기구에 이상(예컨대, 공전 이상)이 있다고 판정한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 전동 모터(7A)를 구동시킨다. 즉, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 움직이기 시작함이 검출되지 않는 경우, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동한다.
이에 의해, 회전 직동 변환 기구(8)의 직동 부재(8A2)에 추력을 발생시키고 [전동 모터(7A)에 부하를 발생시키고], 이때의 모터 전류값의 변화에 기초하여 공전 이상이 발생하고 있는지의 여부를 검출한다. 즉, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후에, 차량의 움직이기 시작함이 검출되지 않는 경우, 공전 이상이 발생하고 있을 가능성이 생각된다. 그래서, 공전 이상이 실제로 발생하고 있는지의 여부를 확정하기 위해서, 전동 모터(7A)를 부하가 발생하는 방향(어플라이 방향)으로 구동하여, 움직이기 시작함이 검출되지 않는 원인이 공전 이상인지의 여부를 판정한다.
파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동함으로써, 공전 이상이 발생하고 있다고 판단한 경우, 그 취지를 통지한다. 예컨대, 파킹 브레이크 작동등을 점멸시킴으로써, 공전 이상을 통지한다. 공전 이상은, 예컨대, 경고등을 점등시킴으로써, 카 내비게이션 시스템의 모니터나 계기 모니터에 그 취지를 표시함으로써, 경보음을 발함으로써, 통지해도 좋다. 이에 의해, 운전자에 대해 공전 이상이 발생했을 때에 취해야 할 행동(예컨대, 안전 지역에서의 차량의 정지, 위험 회피, 수리 등)을 촉구할 수 있다. 한편, 이러한 파킹 브레이크 제어 장치(24)에 의한 릴리스 시의 이상 판단의 제어, 즉, 도 4에 도시된 제어 처리에 대해서는, 이후에 상세히 서술한다.
실시형태에 의한 4륜 자동차의 브레이크 시스템은, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 다음으로, 그 작동에 대해 설명한다.
차량의 운전자가 브레이크 페달(9)을 답입 조작하면, 그 답력이 배력 장치(11)를 통해 마스터 실린더(12)에 전달되고, 마스터 실린더(12)에 의해 브레이크 액압이 발생한다. 마스터 실린더(12) 내에서 발생한 브레이크 액압은, 실린더측 액압 배관(14A, 14B), ESC(16) 및 브레이크측 배관부(15A, 15B, 15C, 15D)를 통해 각 디스크 브레이크(5, 6)에 분배되고, 좌우의 전륜(2)과 좌우의 후륜(3)에 각각 제동력이 부여된다.
이 경우, 각 디스크 브레이크(5, 6)에서는, 캘리퍼(5A, 6B) 내의 브레이크 액압의 상승에 따라 피스톤(5B, 6D)이 브레이크 패드(6C)를 향해 슬라이딩적으로 변위하여, 브레이크 패드(6C)가 디스크 로터(4, 4)에 밀어붙여진다. 이에 의해, 브레이크 액압에 기초한 제동력이 부여된다. 한편, 브레이크 조작이 해제되었을 때에는, 캘리퍼(5A, 6B) 내에의 브레이크 액압의 공급이 정지됨으로써, 피스톤(5B, 6D)이 디스크 로터(4, 4)로부터 떨어지도록(후퇴하도록) 변위한다. 이에 의해, 브레이크 패드(6C)가 디스크 로터(4, 4)로부터 이격되고, 차량은 비제동 상태로 복귀된다.
다음으로, 차량의 운전자가 파킹 브레이크 스위치(23)를 제동측(어플라이측)으로 조작했을 때에는, 파킹 브레이크 제어 장치(24)로부터 좌우의 후륜측 디스크 브레이크(6)의 전동 모터(7A)에 급전이 행해져, 전동 모터(7A)가 회전 구동된다. 후륜측 디스크 브레이크(6)에서는, 전동 모터(7A)의 회전 운동이 회전 직동 변환 기구(8)에 의해 직선 운동으로 변환되고, 회전 직동 부재(8A)에 의해 피스톤(6D)이 추진된다. 이에 의해, 브레이크 패드(6C)에 의해 디스크 로터(4)가 압박된다. 이때, 회전 직동 변환 기구(8)[직동 부재(8A2)]는, 예컨대, 나사 결합에 의한 마찰력(유지력)에 의해 제동 상태가 유지된다. 이에 의해, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 파킹 브레이크로서 작동(어플라이)된다. 즉, 전동 모터(7A)에의 급전을 정지한 후에도, 회전 직동 변환 기구(8)에 의해, 피스톤(6D)은 제동 위치에 유지된다.
한편, 운전자가 파킹 브레이크 스위치(23)를 제동 해제측(릴리스측)으로 조작했을 때에는, 파킹 브레이크 제어 장치(24)로부터 전동 모터(7A)에 대해 모터가 역회전하도록 급전된다. 이 급전에 의해, 전동 모터(7A)가 파킹 브레이크의 작동 시(어플라이 시)와 반대 방향으로 회전된다. 이때, 회전 직동 변환 기구(8)에 의한 제동력의 유지가 해제되어, 피스톤(6D)이 디스크 로터(4)로부터 떨어지는 방향으로 변위하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 후륜측 디스크 브레이크(6)는, 파킹 브레이크로서의 작동이 해제(릴리스)된다.
다음으로, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 연산 회로(25)에서 행해지는 제어 처리(즉, 릴리스 시의 이상 판정의 제어 처리)에 대해, 도 4를 참조하면서 설명한다. 한편, 도 4의 제어 처리는, 예컨대, 파킹 브레이크 제어 장치(24)에 통전하고 있는 동안, 미리 정해진 제어 주기(예컨대, 10 msec)로 반복해서 실행된다.
ECU인 파킹 브레이크 제어 장치(24)가 기동하면, 도 4의 제어 처리가 개시된다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 예컨대, 운전석의 도어가 개방되었을 때(도어 개방), 또는, 이그니션 ON(액세서리 ON)되었을 때에 기동한다. 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, S1에서, 릴리스 작동 중인지의 여부를 판정한다. 예컨대, S1에서는, 전동 모터(7A)가 릴리스 방향으로 구동 중인지의 여부를 판정한다. S1에서 「NO」, 즉, 릴리스 작동 중이 아니라고 판정된 경우에는, S2로 진행한다. S2에서는, 공전 이상 판정 결과(진단 결과)를 클리어한다. S2에서 공전 이상 판정 결과를 클리어했다면, 리턴한다. 즉, 리턴을 통해 스타트로 되돌아가고, S1 이후의 처리를 반복한다.
한편, S1에서 「YES」, 즉, 릴리스 작동 중이라고 판정된 경우에는, S3으로 진행한다. S3에서는, 현재의 릴리스가 발진 시 릴리스인지의 여부를 판정한다. 즉, S3에서는, 차량의 발진 조건이 성립하고 있는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 액셀, 클러치, 또는, 시프트 포지션의 신호에 기초하여 운전자의 발진 의사를 판단하고, 파킹 브레이크를 릴리스하는 동작인지의 여부를 판정한다. 예컨대, S3에서는, 액셀 개방도가 차량을 발진시킬 수 있는 값을 초과하고 있는지의 여부에 의해, 발진 시 릴리스인지의 여부를 판정할 수 있다. 한편, 액셀 개방도에 한하지 않고, 예컨대, 스로틀 개방도가 차량을 발진시킬 수 있는 값을 초과하고 있는지의 여부, 엔진 토크 지령값이 차량을 발진시킬 수 있는 값을 초과하고 있는지의 여부, 연료 분사량이 차량을 발진시킬 수 있는 값을 초과하고 있는지의 여부, 시프트 포지션이 발진에 대응하는 위치(예컨대, 드라이브 위치, 1속)로 조작되어 있는지의 여부, 및/또는, 차량의 디지털 카메라에 의해 진행 방향의 신호기가 진행(그린)으로 전환되어 있는지의 여부에 의해, 발진 시 릴리스인지의 여부를 판정해도 좋다.
S3에서 「YES」, 즉, 발진 시 릴리스라고 판정된 경우에는, S4로 진행한다. S3에서 「NO」, 즉, 발진 시 릴리스가 아니라고 판정된 경우에는, S7로 진행한다. S4에서는, 공전 이상 진단이 미확정인지의 여부를 판정한다. 즉, 현재의 릴리스 중에, 후술하는 S5-S10의 공전 이상 진단에 의해 공전 이상인지의 여부가 확정되어 있는지 미확정인지를 판정한다. S4에서 「YES」, 즉, 공전 이상이 미확정이라고 판정된 경우에는, S5로 진행한다. 한편, S4에서 「NO」, 즉, 공전 이상이 확정되어 있다고 판정된 경우에는, 리턴한다.
S5에서는, 릴리스 개시로부터 미리 정해진 시간 내(예컨대, 수초 이내 또는 수십초 이내)에 차량이 발진했는지의 여부를 판정한다. 환언하면, 릴리스 개시로부터 미리 정해진 시간 경과 후에, 차량이 발진했는지의 여부를 판정한다. 차량이 발진할 수 있었는지의 여부는, 전동 파킹 브레이크가 설치되어 있는 차륜의 차륜속, 차속, 추정 토크, 엔진 회전수, 디지털 카메라 등의 외계 시인 장치에 의한 추정 속도에 기초하여 판정할 수 있다. 즉, S5에서는, 차량의 주행 상태로서 차량의 움직이기 시작함을 검출한다.
차량의 움직이기 시작함, 즉, 차량이 움직이기 시작했는지의 여부는, 가속도 센서에 의해 검출되는 가속도(전후 가속도), 속도를 미분하여 얻어지는 가속도, 차속, 및/또는, 차륜속의 변화로부터 판정할 수 있다. 예컨대, 차륜속을 이용하는 경우에는, 미리 정해진 시간 내에 차륜이 1회전하는 (1m 진행하는) 정도의 차륜속(회전 펄스)이 검출되었는지의 여부에 기초하여 판정할 수 있다. 미리 정해진 시간, 및 차량이 발진했는지의 여부를 판정하는 속도의 임계값은, 전동 기구의 이상(공전 이상)으로 차량이 발진할 수 없는 상태인지의 여부를 정밀도 좋게 판정할 수 있는 값(판정값, 임계값)이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다.
S5에서 「YES」, 즉, 미리 정해진 시간 내에 차량이 발진했다고 판정된 경우에는, 릴리스 시의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판정할 수 있다. 이 경우에는, S6으로 진행하고, 릴리스 공전 이상 진단의 결과를 「정상」으로서 확정하며, 리턴한다. 한편, S5에서 「NO」, 즉, 미리 정해진 시간 내에 차량이 발진하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 이상이 발생하고 있을 가능성이 생각된다. 이 경우에는, S7로 진행한다.
S7에서는, 모터 전류값에 기초하여 이상을 판정하기 때문에, 릴리스 직후의 전류값이 미리 정해진 전류 임계값 미만인지의 여부를 판정한다. 즉, S7에서는, 모터 전류값이, 릴리스 직후에, 예컨대, 어플라이 상태로부터 회전 직동 변환 기구(8)의 직동 부재(8A2)를 릴리스측으로 변위시키기 위한 부하에 기초하여 미리 정해진 전류 임계값 이상이 되었는지, 미리 정해진 전류 임계값 미만인지를 판정한다. 미리 정해진 전류 임계값은, 릴리스 직후의 전류값으로부터 전동 기구의 이상(공전 이상)이 발생하고 있는지의 여부를 정밀도 좋게 판정할 수 있는 임계값이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다.
S7에서 「NO」, 즉, 릴리스 직후의 전류값이 미리 정해진 전류 임계값 미만이 아닌, 환언하면, 릴리스 직후의 전류값이 미리 정해진 전류 임계값 이상이라고 판정된 경우에는, S6으로 진행한다. 즉, 이 경우에는, 릴리스 시의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판정할 수 있기 때문에, S6으로 진행하고, 리턴한다. 한편, S7에서 「YES」, 즉, 릴리스 직후의 전류값이 미리 정해진 전류 임계값 미만이라고 판정된 경우에는, S8로 진행한다. 이 경우에는, 릴리스 시의 이상이 발생하고 있을 가능성이 높다고 생각된다. 그래서, 그 이상이 릴리스 시의 공전 이상인지를 확정하기 위해서, S8에서는, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동한다. 즉, 전동 기구를 어플라이 방향으로 동작시킨다. 이어지는 S9에서는, 미리 정해진 시간 내에 추력이 발생했는지의 여부를 판정한다. 추력 발생의 판정은, 예컨대, 모터 전류값이 무부하 전류값보다 미리 정해진 값 이상 커졌는지의 여부에 의해 판정할 수 있다. 미리 정해진 시간 및 미리 정해진 값은, 추력이 발생한 것, 즉, 공전 이상이 발생하고 있지 않은 것을 정밀도 좋게 판정할 수 있는 값(판정값, 임계값)이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다.
S9에서 「YES」, 즉, 미리 정해진 시간 내에 추력이 발생했다고 판정된 경우에는, S12로 진행한다. 즉, 이 경우에는, 릴리스 시의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판정할 수 있기 때문에, S12에서, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동하고(전동 기구를 릴리스 방향으로 동작시키고), S6으로 진행한다. 이에 대해, S9에서 「NO」, 즉, 미리 정해진 시간 내에 추력이 발생하지 않는다고 판정된 경우에는, S10으로 진행한다. 즉, 이 경우에는, 릴리스 시의 공전 이상이 발생하고 있다고 판정할 수 있다. 그래서, S10에서는, 릴리스 공전 이상 진단의 결과를 「이상」으로서 확정한다. 그리고, 이어지는 S11에서 페일 액션을 행하고 나서, 리턴한다. 페일 액션은, 파킹 브레이크 작동등을 점멸시킴으로써, 경고등을 점등시킴으로써, 카 내비게이션 시스템의 모니터나 계기 모니터에 그 취지를 표시함으로써, 및/또는, 경보음을 발함으로써, 공전 이상을 통지한다. 이와 함께, 공전 이상이 발생한 것을, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억한다.
이상과 같이, 실시형태에서는, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 주행 상태(즉, 도 4의 S5의 처리)로부터 전동 기구의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 도 4의 S8의 처리로 진행하지 않는다. 이 때문에, 이 경우에는, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동하여 전동 기구의 공전 이상을 판단할 필요가 없어진다. 즉, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후(구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후)에, 도 4의 S5의 처리에 의해 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 공전 이상을 판단하기 위해서 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동할 필요가 없어진다. 이 때문에, 차량 발진 시 등에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여되는 것을 억제할 수 있고, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다.
실시형태에서는, 도 4의 S3의 처리에 의해 차량의 발진 조건이 성립하여, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후에, 도 4의 S5의 처리에 의해 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 공전 이상이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 도 4의 S8의 처리로 진행하지 않는다. 이 때문에, 공전 이상을 판단하기 위해서 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동할 필요가 없어진다. 이 때문에, 이 면에서도, 차량 발진 시에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여되는 것을 억제할 수 있고, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 도 4의 S3의 처리에 의해 차량의 발진 조건이 성립하고 있다고 판정되고 나서 도 4의 S5의 처리로 진행하기 때문에, 이 S5의 처리에서 이용하는 미리 정해진 시간을 짧게 할 수 있다. 즉, 도 4의 S3의 처리에서 이미 운전자에게 발진의 의도가 있다고 판정되기 때문에, 도 4의 S5의 처리에서는, 미리 정해진 시간 내에서 차량이 발진했는지를 판단할 때의 미리 정해진 시간을 짧게 할 수 있다.
실시형태에서는, 도 4의 S5(및 S7)의 처리에서 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 도 4의 S8의 처리에 의해, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향(제동 상태를 유지하는 방향)으로 구동한다. 이 때문에, 도 4의 S5의 처리에 의해 차량의 주행 상태로부터 전동 기구가 이상이라고 판단할 뿐만이 아니라, 이 경우에, 즉, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 전동 모터(7A)를 어플라이 방향으로 구동시킴으로써도, 전동 기구의 이상을 판단할 수 있다. 이에 의해, 전동 기구의 이상이 발생하고 있는지의 여부를 고정밀도로 판단할 수 있다.
실시형태에서는, 도 4의 S3의 처리에 의해, 발진 조건이 성립하고 있는지의 여부를, 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션, 파킹 브레이크 스위치 정보, 및 신호기 정보 중 적어도 하나의 변화로부터 판정한다. 이 때문에, 발진 조건이 성립했는지의 여부(운전자에게 발진 의사가 있는지의 여부)를 고정밀도로 판단할 수 있다.
실시형태에서는, 도 4의 S5의 처리에 의해, 전동 기구의 이상(공전 이상)을 판단한다. 이 경우, 도 4의 S5에서는, 주행 상태로서, 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 전동 기구가 정상이라고 판단한다. 이 때문에, 전동 기구가 정상인 것을 고정밀도로 판단할 수 있다. 즉, 전동 기구의 이상(공전 이상)이 발생하고 있지 않은 경우에는, 파킹 브레이크가 해제됨으로써, 차량의 움직이기 시작함이 검출된다. 이에 의해, 전동 기구가 정상이라고 판단할 수 있다.
실시형태에서는, 차량의 움직이기 시작함을, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 판정(검출)한다. 그리고, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 전동 기구에 이상이 있다고 판단한다. 즉, 전동 기구의 이상(공전 이상)이 발생하고 있는 경우에는, 파킹 브레이크가 릴리스되지 않기 때문에, 차량의 움직이기 시작함이 원활히 행해지지 않아(예컨대, 차량이 정지한 채가 되어), 가속도, 차속, 차륜속 중 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내가 된다. 이에 의해, 전동 기구에 이상이 있다고 판단할 수 있다.
한편, 실시형태에서는, 도 4의 S1에서 「YES」, 즉, 릴리스 작동 중이라고 판정되면, 이어지는 도 4의 S3의 처리에 의해, 차량의 발진 조건이 성립했는지의 여부를 판정하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대, 도 5에 도시된 변형예와 같이, 도 4의 S3의 처리를 생략하고, 도 5의 S1에서 릴리스 작동 중이라고(「YES」) 판정되면, 도 5의 S4로 진행하는 구성으로 해도 좋다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 파킹 브레이크 제어 장치(24)는, 차량의 발진 조건이 성립하고 있는지의 여부에 상관없이, 전동 모터(7A)를 릴리스 방향으로 구동한 후(구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후)에, S5의 처리에 의해 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상을 판단하는 구성으로 해도 좋다.
이러한 도 5에 도시된 변형예는, 릴리스 작동이, 발진 시 릴리스의 작동 지령인지, 파킹 브레이크 스위치에 의한 릴리스인지 판단할 수 없는 경우의 실시예에 대응한다. 예컨대, 사이드 슬립 방지 장치에 실장된 마이크로 컴퓨터[ECU, ESC 제어 장치(17)]에 전동 파킹 브레이크의 소프트를 편입시키는 경우 등에는, 발진 시 릴리스와 스위치 조작에 의한 릴리스를 구별할 수 없을 가능성이 있다. 이 경우에도, 도 5에 도시된 변형예에 의해, 릴리스 시의 이상 판정을 행할 수 있다.
한편, 도 5의 S5의 「미리 정해진 시간」은, 예컨대, 수분 내지 수시간으로 설정해도 좋다. 즉, 도 5(및 전술한 도 4)의 S5의 「미리 정해진 시간」 및 「차량이 발진했는지의 여부를 판정하는 속도의 임계값」은, 전동 기구의 이상(공전 이상)에 의해 차량이 발진할 수 없는 상태인지의 여부를 정밀도 좋게 판정할 수 있는 값(판정값, 임계값)이 되도록, 예컨대, 계산, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 파킹 브레이크 제어 장치(24)의 메모리(26)에 기억시켜 둔다. 이 경우, 「미리 정해진 시간」은, 예컨대, 오검출하지 않는 범위에서 가능한 한 짧은 시간으로 하는 것이 바람직하다.
실시형태에서는, 후륜측 디스크 브레이크(6)를 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 액압식 디스크 브레이크로 하고, 전륜측 디스크 브레이크(5)를 전동 파킹 브레이크 기능이 장착되지 않은 액압식 디스크 브레이크로 한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대, 후륜측 디스크 브레이크(6)를 전동 파킹 브레이크 기능이 장착되지 않은 액압식 디스크 브레이크로 하고, 전륜측 디스크 브레이크(5)를 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 액압식 디스크 브레이크로 해도 좋다. 또한, 전륜측 디스크 브레이크(5)와 후륜측 디스크 브레이크(6)의 양방을, 전동 파킹 브레이크 기능을 갖는 액압식 디스크 브레이크로 해도 좋다. 요컨대, 차량의 차륜 중 적어도 좌우 한 쌍의 차륜의 브레이크를 전동 파킹 브레이크에 의해 구성할 수 있다.
실시형태에서는, 브레이크 기구로서, 전동 파킹 브레이크를 갖는 액압식 디스크 브레이크(6)를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 디스크 브레이크식의 브레이크 기구에 한하지 않고, 드럼 브레이크식의 브레이크 기구로서 구성해도 좋다. 또한, 디스크 브레이크에 드럼식의 전동 파킹 브레이크를 설치한 드럼 인 디스크 브레이크, 전동 모터로 케이블을 인장함으로써 파킹 브레이크의 유지를 행하는 구성 등, 전동 파킹 브레이크의 구성은 각종의 것을 채용할 수 있다.
이상 설명한 실시형태에 기초한 전동 브레이크 장치 및 전동 브레이크 제어 장치로서, 예컨대 하기에 서술하는 양태의 것이 생각된다.
제1 양태로서는, 전동기의 회전력을 감속기와 회전 직동 변환 기구를 통해 추력으로 변환하여, 피스톤을 추진함으로써 제동 부재를 피제동 부재에 압박하여 차량의 제동 상태를 유지하는, 전동 기구와, 상기 차량의 주행 상태를 취득하고, 상기 전동기의 구동을 제어하는, 제어 장치를 구비하는 것인, 전동 브레이크 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 상기 차량의 주행 상태로부터 상기 전동 기구의 이상을 판단한다.
이 제1 양태에 의하면, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 이 이상을 판단하기 위해서 제동 상태를 유지하도록 전동기를 구동할 필요가 없어진다. 즉, 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 이 이상을 판단하기 위해서 제동 상태를 유지하도록 전동기를 구동할 필요가 없어진다. 이 때문에, 차량 발진 시 등에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여되는 것을 억제할 수 있고, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다.
제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 차량의 발진 조건이 성립하여, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 상기 차량의 주행 상태로부터 상기 전동 기구의 이상을 판단한다.
이 제2 양태에 의하면, 차량의 발진 조건이 성립하여, 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 이 이상을 판단하기 위해서 제동 상태를 유지하도록 전동기를 구동할 필요가 없어진다. 이 때문에, 차량 발진 시에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여되는 것을 억제할 수 있고, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다.
제3 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 상기 전동기를 구동시킨다. 이 제3 양태에 의하면, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구가 이상(예컨대, 공전 이상)이라고 판단할 뿐만이 아니라, 이 경우에, 즉, 차량의 주행 상태로부터 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 전동기를 구동시킴으로써도, 전동 기구의 이상을 판단할 수 있다. 이에 의해, 전동 기구의 이상이 발생하고 있는지의 여부를 고정밀도로 판단할 수 있다.
제4 양태로서는, 제2 양태에 있어서, 상기 발진 조건은, 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션, 파킹 브레이크 스위치 정보, 및 신호기 정보 중 적어도 하나의 변화를 검출하는 것이다. 이 제4 양태에 의하면, 발진 조건이 성립했는지의 여부를 고정밀도로 판단할 수 있다.
제5 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 주행 상태로서, 상기 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 상기 전동 기구가 정상이라고 판단한다. 이 제5 양태에 의하면, 전동 기구가 정상인 것을 고정밀도로 판단할 수 있다. 즉, 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있지 않은 경우에는, 제동이 해제됨으로써, 차량의 움직이기 시작함이 검출된다. 이에 의해, 전동 기구가 정상이라고 판단할 수 있다.
제6 양태로서는, 제5 양태에 있어서, 상기 차량의 움직이기 시작함은, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 검출되고, 상기 제어 장치는, 상기 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 상기 전동 기구에 이상이 있다고 판단한다. 이 제6 양태에 의하면, 전동 기구에 이상이 있는 것을 고정밀도로 판단할 수 있다. 즉, 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있는 경우에는, 제동이 해제되지 않기 때문에, 차량의 움직이기 시작함이 원활히 행해지지 않아, 가속도, 차속, 차륜속 중 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내가 된다. 이에 의해, 전동 기구에 이상이 있다고 판단할 수 있다.
제7 양태로서는, 차량의 피제동 부재에 제동 부재를 압박하여 제동 상태를 유지하는 전동 기구의 전동기를 제어하는, 전동 브레이크 제어 장치로서, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후에 취득하는 상기 차량의 주행 상태에 의해, 상기 전동 기구의 이상을 판단한다.
이 제7 양태에 의하면, 차량의 주행 상태에 의해 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 이 이상을 판단하기 위해서 제동 상태를 유지하도록 전동기를 구동할 필요가 없어진다. 즉, 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후에 취득하는 차량의 주행 상태에 의해 전동 기구의 이상이 발생하고 있지 않다고 판단했을 때에는, 이 이상을 판단하기 위해서 제동 상태를 유지하도록 전동기를 구동할 필요가 없어진다. 이 때문에, 차량 발진 시 등에 운전자가 의도하지 않은 제동력이 부여되는 것을 억제할 수 있고, 운전자에게 위화감을 주는 것을 억제할 수 있다.
제8 양태로서는, 제7 양태에 있어서, 상기 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 상기 전동기를 구동시킨다. 이 제8 양태에 의하면, 차량의 주행 상태에 의해 전동 기구가 이상(예컨대, 공전 이상)이라고 판단할 뿐만이 아니라, 이 경우에, 즉, 차량의 주행 상태에 의해 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 전동기를 구동시킴으로써도, 전동 기구의 이상을 판단할 수 있다. 이에 의해, 전동 기구의 이상이 발생하고 있는지의 여부를 고정밀도로 판단할 수 있다.
제9 양태로서는, 제7 양태에 있어서, 상기 주행 상태로서, 상기 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 상기 전동 기구가 정상이라고 판단한다. 이 제9 양태에 의하면, 전동 기구가 정상인 것을 고정밀도로 판단할 수 있다. 즉, 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있지 않은 경우에는, 제동이 해제됨으로써, 차량의 움직이기 시작함이 검출된다. 이에 의해, 전동 기구가 정상이라고 판단할 수 있다.
제10 양태로서는, 제9 양태에 있어서, 상기 차량의 움직이기 시작함은, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 검출되고, 상기 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 상기 전동 기구에 이상이 있다고 판단한다. 이 제10 양태에 의하면, 전동 기구에 이상이 있는 것을 고정밀도로 판단할 수 있다. 즉, 전동 기구의 이상(예컨대, 공전 이상)이 발생하고 있는 경우에는, 제동이 해제되지 않기 때문에, 차량의 움직이기 시작함이 원활히 행해지지 않아, 가속도, 차속, 차륜속 중 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내가 된다. 이에 의해, 전동 기구에 이상이 있다고 판단할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기한 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해서 상세히 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
본원은 2018년 2월 21일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-028762호에 기초한 우선권을 주장한다. 2018년 2월 21일자 출원의 일본국 특허 출원 제2018-028762호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체로서 편입된다.
4: 디스크 로터(피제동 부재), 6: 후륜측 디스크 브레이크, 6C: 브레이크 패드(제동 부재), 6D: 피스톤, 7A: 전동 모터(전동기, 전동 기구), 8: 회전 직동 변환 기구(전동 기구), 24: 파킹 브레이크 제어 장치(제어 장치, 전동 브레이크 제어 장치)

Claims (10)

  1. 전동 브레이크 장치로서, 상기 전동 브레이크 장치는,
    전동기의 회전력을 감속기와 회전 직동(直動) 변환 기구를 통해 추력으로 변환하여, 피스톤을 추진함으로써 제동 부재를 피제동 부재에 압박하여 차량의 제동 상태를 유지하는, 전동 기구와,
    상기 차량의 주행 상태를 취득하고, 상기 전동기의 구동을 제어하는, 제어 장치를 구비하는 것인, 전동 브레이크 장치에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 상기 차량의 주행 상태로부터 상기 전동 기구의 이상을 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 차량의 발진 조건이 성립하여, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동한 후에, 상기 차량의 주행 상태로부터 상기 전동 기구의 이상을 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 제동 상태를 유지하는 방향으로 상기 전동기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 발진 조건을, 액셀 개방도, 스로틀 개방도, 엔진 토크 지령값, 연료 분사량, 시프트 포지션, 파킹 브레이크 스위치 정보, 및 신호기 정보 중 적어도 하나의 변화로부터 검출하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 주행 상태로서, 상기 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 상기 전동 기구가 정상이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 차량의 움직이기 시작함을, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 검출하고,
    상기 제어 장치는, 상기 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 상기 전동 기구에 이상이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 장치.
  7. 차량의 피제동 부재에 제동 부재를 압박하여 제동 상태를 유지하는 전동 기구의 전동기를 제어하는, 전동 브레이크 제어 장치로서,
    상기 전동 브레이크 제어 장치는, 상기 전동기를 제동 상태의 유지를 해제하도록 구동했을 때로부터 미리 정해진 시간 경과 후에 취득하는 상기 차량의 주행 상태에 의해, 상기 전동 기구의 이상을 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전동 기구가 이상이라고 판단된 경우에, 상기 전동 브레이크 제어 장치는, 제동 상태를 유지하는 방향으로 상기 전동기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전동 브레이크 제어 장치는, 상기 주행 상태로서, 상기 차량의 움직이기 시작함을 검출했을 때에, 상기 전동 기구가 정상이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전동 브레이크 제어 장치는, 상기 차량의 움직이기 시작함을, 가속도, 차속, 및 차륜속 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 검출하고,
    상기 적어도 하나의 변화가 미리 정해진 범위 내일 때에, 상기 전동 기구에 이상이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 전동 브레이크 제어 장치.
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