JP2022085068A - 車両ブレーキの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の駐車時における駐車ブレーキの作動し忘れを防止し、パーキングロックのみを作動させた駐車状態とする推奨されない操作を防止すると共に、パーキングギヤなどの駆動系部品の耐久品質を過剰に設定することが不要とする車両ブレーキの制御装置を提供する。【解決手段】パーキングレンジを含む車両１０のシフト位置を選択可能なシフト操作部１９と、車両１０の変速機１２の出力軸１６の回転を拘束可能なパーキングロック３０と、車両１０の駆動輪１４に駐車用の制動力を付与する電動駐車ブレーキ２０と、パーキングブレーキ２０の作動をオン又はオフする電動駐車ブレーキスイッチ２１と、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフの状態で、シフト操作部１９によりパーキングレンジが選択された場合に、電動駐車ブレーキスイッチ２１を作動させてから、パーキングロック３０を作動させる制御部４０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は車両ブレーキの制御装置に関する。

運転席近傍に設けられたシフトレバーのパーキングレンジ（Ｐ）を選択した時、変速機内のパーキングギヤを回転不能にするパーキングロック機構が備えられている自動変速機が存在している。また、車両には駐車又は長時間停車する場合、運転席近傍に設けられたスイッチを押すことによって作動するパーキングブレーキが設けられている。通常車両に搭載されるこれらのブレーキは独立して作動する。

特許文献１では、シフト・バイ・ワイヤ方式のパーキングロック機構を有する車両において、坂道でのパーキングロック時に発生するずり下がりを防止するため、パーキングレンジが選択され、且つ、停車位置が坂道である場合、車輪ブレーキ（フットブレーキ）の作動状態を保持し、パーキングロック処理が完了したら、車輪ブレーキ（フットブレーキ）の作動状態を解除する技術が開示されている。

特開２００８－３０７９９６号公報

一方、ドライバーがシフトレバーを操作してパーキングレンジ（Ｐ）を選択しパーキングロック機構が作動すると車両は駐車状態が維持されるため、運転者はパーキングブレーキを作動させずに、車両を駐車してしまうことがあった。

例えば、坂道においてパーキングブレーキを作動させずにパーキングロック機構のみで車両の駐車状態を維持させた場合、パーキングロック機構を構成するパーキングギヤや駆動系部品に大きな負荷（ねじれ）が発生することが考えられる。従って、そのような状況下でもそれに耐えうるよう、パーキングギヤなどの駆動系部品の耐久品質を上げるなどの対策を講じる必要があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、車両の駐車時におけるパーキングブレーキの作動し忘れを防止し、パーキングロックのみを作動させた駐車状態とする推奨されない操作を防止すると共に、パーキングギヤなどの駆動系部品の耐久品質を過剰に設定する必要のない車両ブレーキの制御装置を提供する。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

本適用例に係る車両ブレーキの制御装置は、パーキングレンジを含む車両のシフト位置を選択可能なシフト操作部と、前記シフト操作部によりパーキングレンジが選択されたときに、前記車両の変速機の出力軸の回転を拘束するパーキングロックと、前記車両の車輪に駐車用の制動力を付与可能なパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキの作動をオン又はオフするパーキングスイッチと、前記パーキングスイッチがオフの状態で、前記シフト操作部によりパーキングレンジが選択された場合に、前記パーキングブレーキを作動させてから、前記パーキングロックを作動させる制御部と、を備える。

このように構成された車両ブレーキの制御装置は、車両駐車時において、ドライバーによってパーキングレンジが選択されパーキングロックが作動された時に、ドライバーによるパーキングブレーキの作動し忘れがあった場合であっても、制御上で自動的にパーキングブレーキを作動させることによって、車両の駐車時におけるパーキングブレーキの作動し忘れを防止し、パーキングロックのみの駐車状態とする推奨されない操作を防止すると共に、パーキングギヤなどの駆動系部品の耐久品質を過剰に設定することが不要となる。

本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置を適用した車両の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置の制御システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置が実行するブレーキ連携制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置１を適用した車両１０の概略構成図である。車両１０は、エンジンや走行用モータ等の動力発生部１１が駆動力を発生させ、当該駆動力が動力伝達部１２及び駆動軸１３を介して左右の駆動輪１４に伝達されることで走行する。動力発生部１１の出力軸（不図示）は動力伝達部１２において変速機１５（減速機を含む）の入力軸（不図示）と連結され、変速機１５の出力軸１６は、差動機構１７を介して駆動軸１３に連結されている。なお、前後とは車両の前後、上下とは車両の鉛直方向（垂直方向）における上下、左右とは車両の車幅方向における左右を示しているものとして、以下説明する。

車両１０はまた、駐車時に駆動輪１４に対して制動力を付与して保持する電動駐車ブレーキ２０（パーキングブレーキ）を備える。電動駐車ブレーキ２０は、例えば、駐車ブレーキ用電動アクチュエータを制動力発生機構であるキャリパに一体化したキャリパ一体型構造のいわゆるモータオンキャリパ型のものであり、駆動輪１４と共に回転するディスクロータ１８の外周の一部を挟み込んで配置される。キャリパは、ディスクロータ１８の円板面を左右両側から挟み込む位置に対向して配置される1対のブレーキパッドを備え、駐車ブレーキ用電動アクチュエータの作動により、これらブレーキパッドが互いに近づく方向又は互いに離れる方向に移動する。このようにして、電動駐車ブレーキ２０の作動により駐車用の制動力を付与及び保持して、車両の駐車状態を維持する。なお、図示しないが、電動駐車ブレーキ２０は駆動輪１４だけでなく、従動輪等を含む各車輪に設けられてもよい。また、電動駐車ブレーキ２０とは別に、車両１０の運転席のブレーキペダルの操作に応じて各車輪のディスクロータ１８を把持して主に車両１０の減速から停車までの制動力を付与可能なフットブレーキ機構も車両１０には搭載されている。

車両１０は、さらに、変速機１５の出力軸１６の出力側に、パーキングロック３０を備える。パーキングロック３０は、車両１０の変速機１５の出力軸１６に設けられた固定ギヤに爪付きロックレバーが噛合して、出力軸１６の回転を拘束するものである。パーキングロック３０は、パーキングロック用電動アクチュエータを備え、パーキングロック用電動アクチュエータが作動されることにより、爪付きロックレバーが駆動される。このようにして、パーキングロック３０は、変速機１５の出力軸１６を拘束し、車両の駐車状態を維持する。

車両１０は、また、シフト操作部１９、及び電動駐車ブレーキスイッチ２１（パーキングスイッチ）を運転席付近に備える。

シフト操作部１９は、運転席付近に設けられる、例えばシフトレバーである。シフト操作部１９において選択可能なシフト位置としては、駐車時に選択するパーキングレンジ（Ｐ）、変速機１５のギヤをニュートラルとするニュートラルレンジ（Ｎ）、前進走行時に選択するドライブレンジ（Ｄ）、後進時に選択するリバースレンジ（Ｒ）、手動で変速段をシフトアップ又はシフトダウン可能なマニュアルレンジ（Ｍ）等がある。また、シフト操作部１９は、選択されたシフト位置の信号を生成する機能を有する。

電動駐車ブレーキスイッチ２１は、運転者の操作により電動駐車ブレーキ２０の作動（オン）及び解除（オフ）を行う作動スイッチである。電動駐車ブレーキスイッチ２１は、運転席の前方に設けられており、例えば、運転者が押下することによりオン・オフされるボタン式の電動パーキングブレーキ用スイッチである。電動駐車ブレーキスイッチ２１は、そのオン・オフ状態の信号を生成する機能を有する。

このように構成された車両１０の各部は、車両１０に搭載された制御部４０に接続されている。制御部４０は、電子演算装置から構成される制御ユニットで、例えばＥＣＵであり、車両ブレーキの制御装置１の各コンポーネントや各種センサとＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークを介して通信可能である。本実施形態では、制御部４０は、主に予めインストールされた所定のプログラムに従って動作し電動駐車ブレーキ２０及びパーキングロック３０を制御する機能を有する。なお、制御部４０は複数の制御ユニットから構成されてもよく、例えば電動駐車ブレーキ２０を制御する制御ユニットとパーキングロック３０を制御する制御ユニットとが連携して以下の制御を実行してもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置１の制御システムのブロック図である。本図を参照して、車両ブレーキの制御装置１の構成と機能を以下に説明する。

車両ブレーキの制御装置１は、電動駐車ブレーキ２０、パーキングロック３０、電動駐車ブレーキスイッチ２１、及び、シフト操作部１９と、これらと通信可能に接続された制御部４０を備える。制御部４０は、相互に通信可能に接続された、協調動作判定部４１、電動駐車ブレーキ制御部４２、及び、パーキングロック制御部４３を備える。

電動駐車ブレーキ（ＥＰＢ）２０は、電動駐車ブレーキ制御部４２により駐車ブレーキ用電動アクチュエータの作動が制御されることにより、駆動輪１４に対して制動力を発生したり解除したりする機能を有する。また、電動駐車ブレーキ２０は、電動駐車ブレーキ２０の作動状態を検知する電動駐車ブレーキ作動センサ２２を備え、電動駐車ブレーキ２０の作動状態又は解除状態を示す信号を生成する機能を有する。ここで、電動駐車ブレーキ２０の作動状態とは、駐車ブレーキ用電動アクチュエータの作動が完了し、制動力が付与されている状態をいい、解除状態とは、駐車ブレーキ用電動アクチュエータの解除が完了し、制動力が開放された状態をいうものとする。

パーキングロック３０は、パーキングロック制御部４３によりパーキングロック用電動アクチュエータの作動が制御されることにより、変速機１５の出力軸１６を拘束する機能を有する。また、パーキングロック３０はロックレバーが噛合したことを検知するパーキングロック作動センサ３１、例えばリミットスイッチを備え、パーキングロック３０の作動状態又は解除状態を示す信号を生成する機能を有する。ここで、パーキングロック３０の作動状態とは、ロックレバーが固定ギヤに噛合した状態をいい、解除状態とはロックレバーが固定ギヤから外れている状態をいうものとする。

制御部４０は、また、電動駐車ブレーキ２０、電動駐車ブレーキ作動センサ２２、パーキングロック３０、パーキングロック作動センサ３１、電動駐車ブレーキスイッチ２１、シフト操作部１９からの情報を取得する機能を有している。

協調動作判定部４１は、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフの状態で、シフト操作部１９でパーキングレンジが選択された場合に、電動駐車ブレーキ２０を作動させてからパーキングロック３０を作動させる協調動作が必要か否かの判定を行う機能を有する。具体的には、協調動作判定部４１は、シフト操作部１９からシフト位置情報を、電動駐車ブレーキスイッチ２１からオン・オフ情報を、電動駐車ブレーキ作動センサ２１及びパーキングロック作動センサ３１から電動駐車ブレーキ２０及びパーキングロック３０それぞれの作動状態・解除状態情報を、それぞれ取得する。そして、協調動作判定部４１は、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフであり、電動駐車ブレーキ２０及びパーキングロック３０が解除状態であり、かつ、シフト操作部１９においてパーキングレンジが選択された場合に、協調動作が必要と判定して、協調動作要求情報を生成し、協調動作要求情報を電動駐車ブレーキ制御部４２及びパーキングロック制御部４３に送信する。

電動駐車ブレーキ制御部４２は、電動駐車ブレーキスイッチ２１、電動駐車ブレーキ作動センサ２２、及び協調動作判定部４１からの情報に基づいて、電動駐車ブレーキ２０を作動又は解除する制御を行う機能を有する。具体的には以下の通りである。電動駐車ブレーキ制御部４２は、電動駐車ブレーキ作動センサ２２から所定の時間ごとあるいは任意のタイミングで、電動駐車ブレーキ作動センサ２２から電動駐車ブレーキ２０の作動状態情報を取得する。また、電動駐車ブレーキ制御部４２は、電動駐車ブレーキスイッチ２１からオン情報を取得すると、電動駐車ブレーキ２０が現在解除状態であれば電動駐車ブレーキ２０を作動する。さらに、電動駐車ブレーキ制御部４２は、協調動作判定部４１から協調動作要求情報を取得したときにも、電動駐車ブレーキ２０を作動させる制御を行う。一方、電動駐車ブレーキ制御部４２は、電動駐車ブレーキスイッチ２１からオフ情報を取得すると、電動駐車ブレーキ２０が現在作動状態であれば電動駐車ブレーキ２０を解除する。

パーキングロック制御部４４は、シフト操作部１９、電動駐車ブレーキ作動センサ２２、パーキングロック作動センサ３１、及び協調動作判定部４１からの情報に基づいて、パーキングロック３０を作動又は解除する制御を行う機能を有する。具体的には以下の通りである。パーキングロック制御部４４は、電動駐車ブレーキ作動センサ２２及びパーキングロック作動センサ３１から所定の時間ごとあるいは任意のタイミングで、それぞれの作動状態・解除状態情報を取得する。そして、原則として、パーキングロック制御部４４は、シフト操作部１９からパーキングレンジが選択された情報を取得すると、パーキングロック３０が現在解除状態であればパーキングロック３０を作動する。但し、パーキングロック制御部４４は、協調動作判定部４１から協調動作要求情報を取得したときには、電動駐車ブレーキ作動センサ２２から電動駐車ブレーキ２０が作動状態である情報を取得してからパーキングロック３０を作動させる制御を行う。一方、パーキングロック制御部４４は、シフト操作部１９からシフト位置がパーキングレンジ以外へ変更された情報を取得すると、パーキングロック３０が現在作動状態であればパーキングロック３０を解除する。

このように構成された車両ブレーキの制御装置１の制御部４０は、協調動作判定部４１において、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフ状態で、かつ、シフト操作部１９においてパーキングが選択された場合は、電動駐車ブレーキ２０を作動させた後に、パーキングロック３０を作動させるブレーキ連携制御を行うことができる。

図３には、本発明の一実施形態に係る車両ブレーキの制御装置１が実行するブレーキ連携制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。なお、当該制御ルーチンは、車両１０が運転手により停車され、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフ、かつ、シフト操作部１９のシフト位置としてパーキングレンジ以外が選択されている状態でスタートする。また、図３では電動駐車ブレーキをＥＰＢと表記している。

まず、ステップＳ１として、制御部４０は、協調動作判定部４１において、電動駐車ブレーキスイッチ（ＥＰＢスイッチ）２１のオン・オフ状態を取得して、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオン状態か否かを判定する（スイッチ判定）。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合は、通常動作を行うステップＳ２からステップＳ４への分岐ルーチンに進み、一方、偽（Ｎｏ）の場合は協調動作を行うステップＳ５からステップＳ８の分岐ルーチンに進む。

ステップＳ２として、制御部４０は、電動駐車ブレーキ制御部４２において、電動駐車ブレーキ（ＥＰＢ）２０を作動させる制御を行い、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３として、制御部４０は、パーキングロック制御部４４おいて、シフト操作部１９のシフト位置がパーキングレンジに変更されたか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合は、ステップＳ４に進む。一方、偽（Ｎｏ）の場合はステップＳ３を繰り返す。

ステップＳ４として、制御部４０は、パーキングロック制御部４４おいて、パーキングロック３０を作動させて、当該ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ５では、すなわち上記ステップＳ１のスイッチ判定において偽（Ｎｏ）と判定された場合、協調動作判定部４１において、シフト操作部１９のシフト位置がパーキングレンジに変更されたか否かを判定する（シフト位置判定）。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合は、ステップＳ６に進む。一方、偽（Ｎｏ）の場合はステップＳ５を繰り返す。

ステップＳ６では、すなわち上記ステップＳ５のシフト位置判定において真（Ｙｅｓ）と判定された場合、制御部４０は、協調動作判定部４１において、協調動作要求情報を生成し、電動駐車ブレーキ制御部４２及びパーキングロック制御部４４に送信し、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７として、制御部４０は、電動駐車ブレーキ制御部４２において、協調動作要求情報を取得して、電動駐車ブレーキ（ＥＰＢ）２０を作動させる制御を行い、ステップＳ８へ進む。なお、制御部４０は、例えば電動駐車ブレーキ作動センサ２２により、電動駐車ブレーキ２０の作動状態を確認した後、ステップＳ８へ進んでもよい。

ステップＳ８として、制御部４０は、パーキングロック制御部４４おいて、協調動作要求情報を取得して、電動駐車ブレーキ２０が作動状態となってからパーキングロック３０を作動させて、当該ルーチンを終了する。なお、制御部４０は、例えばパーキングロック作動センサ３１により、パーキングロック３０の作動状態を確認した後、当該ルーチンを終了してもよい。

以上のように、本実施形態に係る車両ブレーキの制御装置１によれば、電動駐車ブレーキスイッチ２１がオフ状態で、かつ、シフト操作部１９においてパーキングが選択された場合は、電動駐車ブレーキ２０を作動させた後に、パーキングロック３０を作動させるブレーキ連携制御を行うことができる。これにより、車両１０の駐車時における電動駐車ブレーキ２０の作動し忘れを防止し、パーキングロック３０のみが作動している駐車状態とする推奨されない操作を防止すると共に、駆動系部品の耐久品質を過剰に設定することが不要となる。

以上で本発明に係る車両ブレーキの制御装置１の実施形態についての説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態においては、電動駐車ブレーキはモータオンキャリパ型であったが、電動で作動する駐車ブレーキであればよく、例えば、ワイヤー駆動型であっても構わない。

１ ：車両ブレーキの制御装置
１０ ：車両
１１ ：動力発生部
１２ ：変速機
１３ ：駆動軸
１４ ：駆動輪
１５ ：変速機
１６ ：出力軸
１７ ：差動機構
１８ ：ディスクロータ
１９ ：シフト操作部
２０ ：電動駐車ブレーキ（パーキングブレーキ）
２１ ：電動駐車ブレーキスイッチ（パーキングスイッチ）
３０ ：パーキングロック
４０ ：制御部
４１ ：電動駐車ブレーキ作動要求判定部
４２ ：電動駐車ブレーキ制御部
４３ ：パーキングロック制御部

Claims (1)

1. パーキングレンジを含む車両のシフト位置を選択可能なシフト操作部と、
   前記シフト操作部によりパーキングレンジが選択されたときに、前記車両の変速機の出力軸の回転を拘束するパーキングロックと、
   前記車両の車輪に駐車用の制動力を付与可能なパーキングブレーキと、
   前記パーキングブレーキの作動をオン又はオフするパーキングスイッチと、
   前記パーキングスイッチがオフの状態で、前記シフト操作部によりパーキングレンジが選択された場合に、前記パーキングブレーキを作動させてから、前記パーキングロックを作動させる制御部と、
   を備える車両ブレーキの制御装置。
   
   

Images