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KR102051195B1 - 브레이크 제어 장치 - Google Patents

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KR102051195B1
KR102051195B1 KR1020177021759A KR20177021759A KR102051195B1 KR 102051195 B1 KR102051195 B1 KR 102051195B1 KR 1020177021759 A KR1020177021759 A KR 1020177021759A KR 20177021759 A KR20177021759 A KR 20177021759A KR 102051195 B1 KR102051195 B1 KR 102051195B1
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KR
South Korea
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thrust
electric motor
vehicle
parking brake
control
Prior art date
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KR1020177021759A
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유키 다나카
와타루 요코야마
기미오 니시노
마사요시 오카미야
겐이치로 마츠바라
Original Assignee
히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Filing date
Publication date
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Abstract

주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주차 브레이크 스위치(19)로부터의 어플라이 요구 신호에 의해 전동 모터(43B)를 구동하여 피스톤(39)을 추진시킨다. 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 차륜속 센서(18)로부터의 차륜 신호에 기초하여 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 갖고 있다. 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 피스톤(39)의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 전동 모터(43B)를 제어한다.

Description

브레이크 제어 장치
본 발명은, 차량에 제동력을 부여하는 브레이크 제어 장치에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에 설치되는 브레이크 장치로서, 전동 모터의 구동에 기초하여 작동하는 전동 주차 브레이크 기구가 알려져 있다(특허문헌 1). 여기서, 특허문헌 1에는, 차량의 주행중에 전동 주차 브레이크 기구를 작동시켜 주차 브레이크를 보조 브레이크로서 이용할 때에, ABS 작동시키는 기술이 기재되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2002-67916호 공보
그러나, 특허문헌 1의 차량용 주차 브레이크 장치는, 차륜속 센서가 실함하는 등에 의해 차량의 주행 상태를 산출할 수 없게 된 경우에, 차륜의 슬립률이 불명확해져, 주행중의 주차 브레이크에 의한 제동력이 과잉이 될 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 제동력의 부여가 과잉이 되는 것을 억제할 수 있는 브레이크 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 브레이크 제어 장치는, 차륜과 함께 회전하는 피제동 부재를 압박하는 제동 부재와, 상기 제동 부재를 상기 피제동 부재에 대하여 분리 접촉하는 방향으로 이동시키는 압박 부재와, 차량의 비회전 부위에 설치되어, 전동 모터에 의해 추진된 상기 압박 부재를 유지하는 압박 부재 유지 기구와, 운전자의 조작 지시에 따른 상기 압박 부재의 유지 또는 해제 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고, 그 작동 요구 신호에 따라서 상기 압박 부재를 이동시키기 위해 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 가지며, 그 제어부는, 상기 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 가지며, 상기 주행 상태 검출부로 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 상기 압박 부재의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 상기 전동 모터를 제어하는 구성으로 하고 있다.
본 발명의 브레이크 제어 장치는, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 제동력의 부여가 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태에 의한 브레이크 제어 장치가 탑재된 차량의 개념도.
도 2는 도 1 중의 후륜측에 설치된 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크를 확대하여 나타내는 종단면도.
도 3은 도 1 중의 주차 브레이크 제어 장치를 나타내는 블럭도.
도 4는 차량의 주행 상태를 산출하는 처리를 나타내는 흐름도.
도 5는 제1 실시형태에 의한 주행 상태 불명시의 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 6은 제2 실시형태에 의한 주행 상태 불명시의 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 7은 제3 실시형태에 의한 주행 상태 불명시의 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 8은 제4 실시형태에 의한 주행 상태 불명시의 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 9는 제5 실시형태에 의한 주행 상태 불명시의 제어 처리를 나타내는 흐름도.
도 10은 제5 실시형태에 의한 주차 브레이크 스위치의 조작과 추력의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도.
도 11은 제1 실시형태에 의한 주차 브레이크 스위치의 조작과 추력의 시간 변화의 일례를 나타내는 특성선도.
도 12는 제1 실시형태에 의한 주차 브레이크 스위치의 조작과 추력의 시간 변화의 다른 예를 나타내는 특성선도.
이하, 실시형태에 의한 브레이크 제어 장치에 관해, 그 브레이크 제어 장치를 사륜 자동차에 탑재한 경우를 예를 들어, 첨부 도면에 따라서 설명한다. 또, 도 4∼도 9에 나타내는 흐름도의 각 단계는, 각각 「S」라는 표기를 이용하여, 예컨대 단계 1을 「S1」로서 나타내는 것으로 한다.
도 1 내지 도 5는, 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 차량의 보디를 구성하는 차체(1)의 하측(노면측)에는, 예컨대 좌우의 전륜(2)(FL, FR)과 좌우의 후륜(3)(RL, RR)으로 이루어진 합계 4개의 차륜이 설치되어 있다. 이들 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 설치되어 있다. 전륜(2)용의 디스크 로터(4)는, 액압식의 디스크 브레이크(5)에 의해 제동력이 부여되고, 후륜(3)용의 디스크 로터(4)는, 전동 주차 브레이크 기능이 있는 액압식의 디스크 브레이크(31)에 의해 제동력이 부여된다. 이에 따라, 각 차륜(각 전륜(2), 각 후륜(3))의 각각에 대하여 서로 독립적으로 제동력이 부여된다.
차체(1)의 프론트보드측에는 브레이크 페달(6)이 설치되어 있다. 브레이크 페달(6)은, 차량의 브레이크 조작시에 운전자에 의해 답입 조작되고, 이 조작에 기초하여 각 디스크 브레이크(5, 31)는, 상용 브레이크(서비스 브레이크)로서의 제동력의 부여 및 해제가 행해진다. 브레이크 페달(6)에는, 브레이크 램프 스위치, 페달 스위치, 페달 스트로크 센서 등의 브레이크 조작 검출 센서(브레이크 센서)(6A)가 설치되어 있다. 브레이크 조작 검출 센서(6A)는, 브레이크 페달(6)의 답입 조작의 유무, 또는, 그 조작량을 검출하고, 그 검출 신호를 액압 공급 장치용 컨트롤러(13)에 출력한다. 브레이크 조작 검출 센서(6A)의 검출 신호는, 예컨대 차량 데이터 버스(16), 또는, 액압 공급 장치용 컨트롤러(13)와 주차 브레이크 제어 장치(20)를 접속하는 신호선(도시하지 않음)을 통해 전송된다(주차 브레이크 제어 장치(20)에 출력된다).
브레이크 페달(6)의 답입 조작은, 배력 장치(7)를 통해 유압원으로서 기능하는 마스터 실린더(8)에 전달된다. 배력 장치(7)는, 브레이크 페달(6)과 마스터 실린더(8) 사이에 설치된 부압 부스터 또는 전동 부스터로서 구성되며, 브레이크 페달(6)의 답입 조작시에 답력을 증력하여 마스터 실린더(8)에 전달한다. 이 때, 마스터 실린더(8)는, 마스터 리저버(9)로부터 공급되는 브레이크액에 의해 액압을 발생시킨다. 마스터 리저버(9)는, 브레이크액이 수용된 작동액 탱크에 의해 구성되어 있다. 브레이크 페달(6)에 의해 액압을 발생시키는 기구는, 상기 구성에 한정되는 것은 아니며, 브레이크 페달(6)의 조작에 따라서 액압을 발생시키는 기구, 예컨대 브레이크 바이 와이어 방식의 기구 등이어도 좋다.
마스터 실린더(8) 내에 발생한 액압은, 예컨대 한쌍의 실린더측 액압 배관(10A, 10B)을 통해 액압 공급 장치(11)(이하, ESC(11)라고 함)로 보내진다. ESC(11)는, 각 디스크 브레이크(5, 31)와 마스터 실린더(8) 사이에 배치되며, 마스터 실린더(8)로부터의 액압을 브레이크측 배관부(12A, 12B, 12C, 12D)를 통해 각 디스크 브레이크(5, 31)에 분배한다. 이에 따라, 차륜(각 전륜(2), 각 후륜(3))의 각각에 대하여 서로 독립적으로 제동력을 부여한다. 이 경우, ESC(11)는, 브레이크 페달(6)의 조작량에 따르지 않는 양태에서도, 각 디스크 브레이크(5, 31)에 액압을 공급하는 것, 즉, 각 디스크 브레이크(5, 31)의 액압을 높일 수 있다.
이 때문에, ESC(11)는, 예컨대 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되는 전용의 제어 장치, 즉, 액압 공급 장치용 컨트롤러(13)(이하, 컨트롤 유닛(13)이라고 함)를 갖고 있다. 컨트롤 유닛(13)은, ESC(11)의 각 제어 밸브(도시하지 않음)를 개폐하거나, 액압 펌프용의 전동 모터(도시하지 않음)를 회전, 정지시키거나 하는 구동 제어를 행한다. 이에 따라, 컨트롤 유닛(13)은, 브레이크측 배관부(12A∼12D)로부터 각 디스크 브레이크(5, 31)에 공급되는 브레이크 액압을 증압, 감압 또는 유지하는 제어를 행한다. 이에 따라, 여러가지 브레이크 제어, 예컨대, 배력 제어, 제동력 분배 제어, 브레이크 어시스트 제어, 안티록 브레이크 제어(ABS), 트랙션 제어, 차량 안정화 제어(사이드슬립 방지를 포함), 언덕길 발진 보조 제어, 자동운전 제어 등이 실행된다.
컨트롤 유닛(13)에는, 배터리(14)로부터의 전력이 전원 라인(15)을 통하여 급전된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 컨트롤 유닛(13)은 차량 데이터 버스(16)에 접속되어 있다. 또, ESC(11) 대신에, 공지의 ABS 유닛을 이용하는 것도 가능하다. 또한, ESC(11)를 설치하지 않고(즉, 생략하고), 마스터 실린더(8)와 브레이크측 배관부(12A∼12D)를 직접적으로 접속하는 것도 가능하다.
차량 데이터 버스(16)는, 차체(1)에 탑재된 시리얼 통신부로서의 CAN(Controller Area Network)를 구성하고 있다. 차량 데이터 버스(16)에 의해, 차량에 탑재된 다수의 전자 기기, 컨트롤 유닛(13) 및 주차 브레이크 제어 장치(20) 등이 각각과의 사이에서 차량 내에서의 다중 통신을 행한다. 이 경우, 차량 데이터 버스(16)에 보내지는 차량 정보로는, 예컨대 브레이크 조작 검출 센서(6A), 마스터 실린더 액압(브레이크 액압)을 검출하는 압력 센서(17), 이그니션 스위치, 시트벨트 센서, 도어록 센서, 도어 개방 센서, 착좌 센서, 차속 센서, 조타각 센서, 액셀레이터 센서(액셀레이터 조작 센서), 스로틀 센서, 엔진 회전 센서, 스테레오 카메라, 밀리파 레이더, 구배 센서, 시프트 센서, 가속도 센서, 차륜속 센서(18), 차량의 피치 방향의 움직임을 검지하는 피치 센서 등으로부터의 검출 신호에 의한 정보(차량 정보)를 들 수 있다.
여기서, 차륜속 센서(18)는, 예컨대 각 차륜(각 전륜(2), 각 후륜(3))마다 설치되어, 각각의 차륜(2, 3)의 회전 상태(회전 속도)에 따른 차륜 신호를 출력하는 것이다. 후술하는 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 차륜속 센서(18)로부터의 차륜 신호에 기초하여, 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 갖고 있다. 또, 실시형태에서는, 차륜 신호로서 차륜속 센서(18)의 검출 신호를 이용하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 차속 센서의 검출 신호, 가속도 센서의 검출 신호 등, 차륜(2, 3)의 회전 상태와 상관 관계(대응 관계)를 갖는 신호를, 차륜(2, 3)의 회전 상태에 따른 차륜 신호로서 이용해도 좋다.
차체(1) 내에는, 운전석(도시하지 않음)의 근방이 되는 위치에, 주차 브레이크 스위치(PKBSW)(19)가 설치되어 있다. 주차 브레이크 스위치(19)는, 운전자에 의해 조작되는 조작 지시부가 되는 것이다. 주차 브레이크 스위치(19)는, 운전자의 조작 지시에 따른 주차 브레이크의 작동 요구(유지 요구가 되는 어플라이 요구, 해제 요구가 되는 릴리스 요구)에 대응하는 신호(작동 요구 신호)를 주차 브레이크 제어 장치(20)에 전달한다. 즉, 주차 브레이크 스위치(19)는, 전동 모터(43B)의 구동(회전)에 기초하여, 피스톤(39), 나아가서는 브레이크 패드(33)(도 2 참조)을 어플라이 작동(유지 작동) 또는 릴리스 작동(해제 작동)시키기 위한 작동 요구 신호(어플라이 요구 신호, 릴리스 요구 신호)를, 컨트롤 유닛(컨트롤러)이 되는 주차 브레이크 제어 장치(20)에 출력한다.
운전자에 의해 주차 브레이크 스위치(19)가 제동측(어플라이측)으로 조작되었을 때, 즉, 차량에 제동력을 부여하기 위한 어플라이 요구(유지 요구, 구동 요구)가 있을 때에는, 주차 브레이크 스위치(19)로부터 어플라이 요구 신호가 출력된다. 이 경우는, 주차 브레이크 제어 장치(20)를 통해 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)에, 전동 모터(43B)를 제동측으로 회전시키기 위한 전력이 급전된다. 이에 따라, 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크(내지 보조 브레이크)로서의 제동력이 부여된 상태, 즉, 어플라이 상태(유지 상태)가 된다.
한편, 운전자에 의해 주차 브레이크 스위치(19)가 제동 해제측(릴리스측)으로 조작되었을 때, 즉, 차량의 제동력을 해제하기 위한 릴리스 요구(해제 요구)가 있을 때에는, 주차 브레이크 스위치(19)로부터 릴리스 요구 신호가 출력된다. 이 경우는, 주차 브레이크 제어 장치(20)를 통해 디스크 브레이크(31)에, 전동 모터(43B)를 제동측과는 역방향으로 회전시키기 위한 전력이 급전된다. 이에 따라, 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크(내지 보조 브레이크)로서의 제동력의 부여가 해제된 상태, 즉 릴리스 상태(해제 상태)가 된다.
주차 브레이크는, 예컨대 차량이 소정 시간 정지했을 때(예컨대, 주행중에 감속에 따라서, 차속 센서의 검출 속도가 4 km/h 미만인 상태가 소정 시간 계속되었을 때에 정지로 판단), 엔진이 정지했을 때, 시프트 레버를 P로 조작했을 때, 도어가 개방되었을 때, 시트벨트가 해제되었을 때 등, 주차 브레이크 제어 장치(20)에서의 주차 브레이크의 어플라이 판단 논리에 의한 자동적인 어플라이 요구에 기초하여, 자동적으로 부여(오토 어플라이)하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 주차 브레이크는, 예컨대 차량이 주행했을 때(예컨대, 정차로부터 증속에 따라서, 차속 센서의 검출 속도가 5 km/h 이상인 상태가 소정 시간 계속되었을 때에 주행으로 판단)나, 액셀레이터 페달이 조작되었을 때, 클러치 페달이 조작되었을 때, 시프트 레버가 P, N 이외로 조작되었을 때 등, 주차 브레이크 제어 장치(20)에서의 주차 브레이크의 릴리스 판단 논리에 의한 자동적인 릴리스 요구에 기초하여, 자동적으로 해제(오토 릴리스)하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 차량의 주행시에 주차 브레이크 스위치(19)에 의한 어플라이 요구가 있는 경우, 보다 구체적으로는, 주행중에 긴급하게 주차 브레이크를 보조 브레이크로서 이용하는 등의 동적 주차 브레이크(동적 어플라이)의 요구가 있는 경우, 예컨대, 주차 브레이크 스위치(19)가 제동측으로 조작되고 있는 동안(제동측으로의 조작이 계속되고 있는 동안)은 제동력이 부여되고, 조작이 종료하면 제동력의 부여가 해제된다. 이 때, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 차륜(각 후륜(3))의 상태, 즉 차륜이 록(슬립)인지 아닌지에 따라서, 자동적으로 제동력의 부여와 해제(ABS 제어)를 행하는 구성으로 할 수도 있다.
다음으로, 좌우의 후륜(3, 3)측에 설치되는 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크(31, 31)의 구성에 관해, 도 2를 참조하면서 설명한다. 또, 도 2에서는, 좌우의 후륜(3, 3)에 대응하여 각각 설치된 좌우의 디스크 브레이크(31, 31) 중의 한쪽만을 대표예로서 나타내고 있다.
차량의 좌우에 각각 설치된 한쌍의 디스크 브레이크(31)는, 전동식의 주차 브레이크 기능이 있는 액압식의 디스크 브레이크로서 구성되어 있다. 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크 제어 장치(20)와 함께 브레이크 시스템을 구성한다. 디스크 브레이크(31)는, 차량의 후륜(3)측의 비회전 부분에 부착되는 부착 부재(32)와, 제동 부재(마찰 부재)로서의 내측, 외측의 브레이크 패드(33)과, 전동 액츄에이터(43)가 설치된 브레이크 기구로서의 캘리퍼(34)를 포함하여 구성되어 있다.
이 경우, 디스크 브레이크(31)는, 브레이크 패드(33)를 브레이크 페달(6)의 조작 등에 기초하는 액압에 의해 피스톤(39)으로 추진시키고, 디스크 로터(4)를 브레이크 패드(33)로 압박함으로써, 차륜(후륜(3)), 나아가서는 차량에 제동력을 부여한다. 이것에 덧붙여, 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크 스위치(19)로부터의 신호에 기초하는 작동 요구나 전술한 주차 브레이크의 어플라이ㆍ릴리스의 판단 논리, ABS 제어에 기초하는 작동 요구에 따라서, 전동 모터(43B)에 의해(회전 직동 변환 기구(40)를 통해) 피스톤(39)을 추진시켜 차량에 제동력을 부여한다. 즉, 디스크 브레이크(31)는, 전동 모터(43B)에 전류를 공급함으로써 차량에 제동력을 부여하는 어플라이 구동 및 그 제동력을 해제하는 릴리스 구동이 행해지는 구동부가 되는 것이다. 이 경우, 디스크 브레이크(31)는, 차량의 좌우륜마다, 실시형태에서는 좌우의 후륜(3, 3)에 각각 설치되어 있다.
부착 부재(32)는, 한쌍의 아암부(도시하지 않음)와, 지승부(32A)와, 보강빔(32B)을 포함하여 구성되어 있다. 한쌍의 아암부는, 디스크 로터(4)의 외주를 걸치도록 디스크 로터(4)의 축방향(즉, 디스크 축방향)으로 연장되어 디스크 둘레 방향에서 서로 이격되어 설치되어 있다. 지승부(32A)는, 비교적 두껍게 형성되고, 그 각 아암부의 기단측을 일체적으로 연결하도록 설치되고, 디스크 로터(4)의 내측이 되는 위치에서 차량의 비회전 부분에 고정된다. 보강빔(32B)은, 디스크 로터(4)의 외측이 되는 위치에서 상기 각 아암부의 선단측을 서로 연결하도록 형성되어 있다.
내측, 외측의 브레이크 패드(33)은, 디스크 로터(4)의 양면에 접촉 가능하게 배치되고, 부착 부재(32)의 각 아암부에 의해 디스크 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 내측, 외측의 브레이크 패드(33)은, 캘리퍼(34)(캘리퍼 본체(35)의 갈고리부(38)와 피스톤(39))에 의해 디스크 로터(4)의 양면측으로 압박된다. 이에 따라, 브레이크 패드(33)은, 차륜(후륜(3))과 함께 회전하는 디스크 로터(4)를 압박함으로써 차량에 제동력을 부여한다.
부착 부재(32)에는, 휠실린더가 되는 캘리퍼(34)가 디스크 로터(4)의 외주측을 걸치도록 배치되어 있다. 캘리퍼(34)는, 부착 부재(32)의 각 아암부에 대하여 디스크 로터(4)의 축방향을 따라서 이동 가능하게 지지된 캘리퍼 본체(35), 이 캘리퍼 본체(35) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워져 설치된 피스톤(39)에 더하여, 후술하는 회전 직동 변환 기구(40), 전동 액츄에이터(43) 등을 구비하고 있다. 캘리퍼(34)는, 브레이크 페달(6)의 조작에 기초하여 마스터 실린더(8)에 발생하는 액압에 의해 작동하는 피스톤(39)을 이용하여 브레이크 패드(33)를 추진한다.
캘리퍼 본체(35)는, 내측의 실린더부(36)와 브릿지부(37)와 외측의 갈고리부(38)를 구비하고 있다. 실린더부(36)는, 축선 방향의 일방측이 격벽부(36A)에 의해 폐색되고, 디스크 로터(4)에 대향하는 타방측이 개구된 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 있다. 브릿지부(37)는, 디스크 로터(4)의 외주측을 걸치도록 그 실린더부(36)로부터 디스크 축방향으로 연장되어 형성되어 있다. 갈고리부(38)는, 실린더부(36)와 반대측에 있어서 브릿지부(37)로부터 직경 방향 내측을 향해서 연장되도록 배치되어 있다.
캘리퍼 본체(35)의 실린더부(36)는, 도 1에 나타내는 브레이크측 배관부(12C 또는 12D)를 통해 브레이크 페달(6)의 답입 조작 등에 따르는 액압이 공급된다. 이 실린더부(36)는, 격벽부(36A)와 일체 형성되어 있다. 격벽부(36A)는, 실린더부(36)와 전동 액츄에이터(43) 사이에 위치하고 있다. 격벽부(36A)는, 축선 방향의 관통 구멍을 갖고 있고, 격벽부(36A)의 내주측에는, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)이 회전 가능하게 삽입되어 있다.
캘리퍼 본체(35)의 실린더부(36) 내에는, 압박 부재(이동 부재)로서의 피스톤(39)과, 회전 직동 변환 기구(40)가 설치되어 있다. 또, 실시형태에 있어서는, 회전 직동 변환 기구(40)가 피스톤(39) 내에 수용되어 있다. 단, 회전 직동 변환 기구(40)는, 피스톤(39)을 추진하도록 구성되어 있으면 되고, 반드시 피스톤(39) 내에 수용되어 있지 않아도 좋다. 즉, 압박 부재 유지 기구가 되는 회전 직동 변환 기구(40)는, 차량의 비회전 부위에 설치되어 있으면 된다.
피스톤(39)은, 브레이크 패드(33)를 디스크 로터(4)에 대하여 분리 접촉하는 방향(디스크 로터(4)에 접근하는 방향, 디스크 로터(4)로부터 멀어지는 방향)으로 이동시킨다. 피스톤(39)은, 축선 방향의 일방측이 개구되어 있고, 내측의 브레이크 패드(33)에 대면하는 축선 방향의 타방측이 덮개부(39A)에 의해 폐색되어 있다. 이 피스톤(39)은 실린더부(36) 내에 삽입되어 있다. 피스톤(39)은, 전동 액츄에이터(43)(전동 모터(43B))에 전류가 공급되는 것에 의해 이동하는 것에 더하여, 브레이크 페달(6)의 답입 등에 기초하여 실린더부(36) 내에 액압이 공급되는 것에 의해서도 이동한다. 이 경우에, 전동 액츄에이터(43)(전동 모터(43B))에 의한 피스톤(39)의 이동은, 직동 부재(42)에 압박됨으로써 행해진다. 또한, 회전 직동 변환 기구(40)는 피스톤(39)의 내부에 수용되어 있고, 피스톤(39)은, 회전 직동 변환 기구(40)에 의해 실린더부(36)의 축선 방향으로 추진되도록 구성되어 있다.
회전 직동 변환 기구(40)는 압박 부재 유지 기구로서 기능한다. 구체적으로는, 회전 직동 변환 기구(40)는, 실린더부(36) 내에 대한 액압 부가에 의해 생기는 힘과는 상이한 외력, 즉, 전동 액츄에이터(43)에 의해 발생하는 힘에 의해 피스톤(39)을 추진시킴과 함께, 추진한 피스톤(39) 및 브레이크 패드(33)를 유지한다. 이에 따라, 주차 브레이크는 어플라이 상태(유지 상태)가 된다. 한편, 회전 직동 변환 기구(40)는, 전동 액츄에이터(43)에 의해 피스톤(39)을 추진 방향과는 역방향으로 후퇴시켜, 주차 브레이크를 릴리스 상태(해제 상태)로 한다. 그리고, 좌우의 후륜(3)용에 좌우의 디스크 브레이크(31)가 각각 설치되기 때문에, 회전 직동 변환 기구(40) 및 전동 액츄에이터(43)도 차량의 좌우 각각에 설치되어 있다.
회전 직동 변환 기구(40)는, 사다리꼴 나사 등의 수나사가 형성된 막대 형상체를 갖는 나사 부재(41)와, 사다리꼴 나사에 의해 형성되는 암나사 구멍이 내주측에 형성된 직동 부재(42)에 의해(스핀들 너트 기구로서) 구성되어 있다. 직동 부재(42)는, 전동 액츄에이터(43)에 의해 피스톤(39)을 향해서, 또는, 피스톤(39)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 피구동 부재(추진 부재)가 된다. 즉, 직동 부재(42)의 내주측에 나사 결합한 나사 부재(41)는, 전동 액츄에이터(43)에 의한 회전 운동을 직동 부재(42)의 직선 운동으로 변환하는 나사 기구를 구성하고 있다. 이 경우, 직동 부재(42)의 암나사와 나사 부재(41)의 수나사는, 불가역성이 큰 나사, 실시형태에 있어서는, 사다리꼴 나사를 이용하여 형성함으로써 압박 부재 유지 기구를 구성하고 있다.
압박 부재 유지 기구(회전 직동 변환 기구(40))는, 전동 모터(43B)에 대한 급전을 정지한 상태에서도, 직동 부재(42)(즉, 피스톤(39))를 임의의 위치에서 마찰력(유지력)에 의해 유지하도록 되어 있다. 또, 압박 부재 유지 기구는, 전동 액츄에이터(43)에 의해 추진된 위치에 피스톤(39)을 유지할 수 있으면 되며, 예컨대 사다리꼴 나사 이외의 불가역성이 큰 통상의 삼각 단면의 나사나 웜기어로 해도 좋다.
직동 부재(42)의 내주측에 나사 결합하여 설치된 나사 부재(41)에는, 축선 방향의 일방측에 대직경의 플랜지부인 플랜지부(41A)가 설치되어 있다. 나사 부재(41)의 축선 방향의 타방측은, 피스톤(39)의 덮개부(39A)를 향해 연장되어 있다. 나사 부재(41)는, 플랜지부(41A)에 있어서, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)에 일체적으로 연결되어 있다. 또한, 직동 부재(42)의 외주측에는, 직동 부재(42)를 피스톤(39)에 대하여 회전 방지(상대 회전을 규제)하면서, 직동 부재(42)가 축선 방향으로 상대 이동하는 것을 허용하는 걸어맞춤 돌출부(42A)가 설치되어 있다. 이에 따라, 직동 부재(42)는, 전동 모터(43B)가 구동함으로써 직동하고, 피스톤(39)에 접촉하여 그 피스톤(39)을 이동시킨다.
전동 액츄에이터(43)는, 캘리퍼(34)의 캘리퍼 본체(35)에 고정되어 있다. 전동 액츄에이터(43)는, 주차 브레이크 스위치(19)의 작동 요구 신호나 전술한 주차 브레이크의 어플라이ㆍ릴리스의 판단 논리, ABS의 제어에 기초하여, 디스크 브레이크(31)를 작동(어플라이ㆍ릴리스)시킨다. 전동 액츄에이터(43)는, 케이싱(43A)과, 감속기(도시하지 않음)와, 전동 모터(43B)와, 출력축(43C)을 포함하여 구성되어 있다. 케이싱(43A)은 격벽부(36A)의 외측에 부착되어 있다. 전동 모터(43B)는, 케이싱(43A) 내에 위치하여 스테이터, 로터 등을 구비하여 전력(전류)이 공급되는 것에 의해 피스톤(39)을 이동시킨다. 감속기(도시하지 않음)는 전동 모터(43B)의 토크를 증대시킨다. 출력축(43C)은, 감속기에 의한 증대후의 회전 토크를 출력하도록 되어 있다. 전동 모터(43B)는, 예컨대 직류 브러시 모터 등의 전동의 모터로서 구성되어 있다. 출력축(43C)은, 실린더부(36)의 격벽부(36A)를 축선 방향으로 관통하여 연장되어 있고, 나사 부재(41)와 일체로 회전하도록, 실린더부(36) 내에 있어서 나사 부재(41)의 플랜지부(41A)의 단부에 연결되어 있다.
출력축(43C)과 나사 부재(41)의 연결 기구는, 예컨대 축선 방향으로는 이동 가능하지만 회전 방향으로는 회전 방지되도록 구성할 수 있다. 이 경우는, 예컨대 스플라인 감합이나 다각형 기둥에 의한 감합(비원형 감합) 등의 공지의 기술이 이용된다. 또, 감속기로는, 예컨대 유성 기어 감속기나 웜기어 감속기 등이 이용되어도 좋다. 또한, 웜기어 감속기 등, 역작동성이 없는(불가역성의) 공지의 감속기를 이용하는 경우는, 회전 직동 변환 기구(40)로서, 볼나사나 볼램프 기구 등 가역성이 있는 공지의 기구를 이용할 수 있다. 이 경우는, 예컨대 가역성의 회전 직동 변환 기구와 불가역성의 감속기에 의해 압박 부재 유지 기구를 구성할 수 있다.
운전자가 도 1 내지 도 3에 나타내는 주차 브레이크 스위치(19)를 조작했을 때에는, 주차 브레이크 제어 장치(20)를 통해 전동 모터(43B)에 급전되고, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)이 회전된다. 이 때문에, 회전 직동 변환 기구(40)의 나사 부재(41)는, 한 방향으로 출력축(43C)과 일체로 회전되고, 직동 부재(42)를 통해 피스톤(39)을 디스크 로터(4)측으로 추진(구동)한다. 이에 따라, 디스크 브레이크(31)는, 디스크 로터(4)를 내측 및 외측의 브레이크 패드(33) 사이에서 협지하여, 전동식의 주차 브레이크로서 제동력을 부여한 상태, 즉 어플라이 상태(유지 상태)가 된다.
한편, 주차 브레이크 스위치(19)가 제동 해제측으로 조작되었을 때에는, 전동 액츄에이터(43)에 의해 회전 직동 변환 기구(40)의 나사 부재(41)가 다른 방향(역방향)으로 회전 구동된다. 이에 따라, 직동 부재(42)(및 액압 부가가 없으면 피스톤(39))는, 디스크 로터(4)로부터 떨어지는 방향으로 구동되고, 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크로서의 제동력의 부여가 해제된 상태, 즉 해제 상태(릴리스 상태)가 된다.
이 경우, 회전 직동 변환 기구(40)에서는, 나사 부재(41)가 직동 부재(42)에 대하여 상대 회전될 때, 피스톤(39) 내에서의 직동 부재(42)의 회전이 규제되어 있다. 이 때문에, 직동 부재(42)는, 나사 부재(41)의 회전 각도에 따라서 축선 방향으로 상대 이동한다. 이에 따라, 회전 직동 변환 기구(40)는, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, 직동 부재(42)에 의해 피스톤(39)이 추진된다. 또한, 이것과 함께, 회전 직동 변환 기구(40)는, 직동 부재(42)를 임의의 위치에서 나사 부재(41)와의 마찰력에 의해 유지함으로써, 피스톤(39) 및 브레이크 패드(33)를 전동 액츄에이터(43)에 의해 추진된 위치에 유지한다.
실린더부(36)의 격벽부(36A)에는, 그 격벽부(36A)와 나사 부재(41)의 플랜지부(41A) 사이에 스러스트 베어링(44)이 설치되어 있다. 이 스러스트 베어링(44)은, 격벽부(36A)와 함께 나사 부재(41)로부터의 스러스트 하중을 받아, 격벽부(36A)에 대한 나사 부재(41)의 회전을 원활하게 한다. 또한, 실린더부(36)의 격벽부(36A)에는, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)과의 사이에 시일 부재(45)가 설치되고, 그 시일 부재(45)는, 실린더부(36) 내의 브레이크액이 전동 액츄에이터(43)측으로 누설되는 것을 저지하도록 양자간을 시일하고 있다.
또한, 실린더부(36)의 개구단측에는, 그 실린더부(36)와 피스톤(39)의 사이를 시일하는 탄성 시일로서의 피스톤 시일(46)과, 실린더부(36) 내에 이물질이 침입하는 것을 방지하는 더스트 부츠(47)가 설치되어 있다. 더스트 부츠(47)는, 가요성이 있는 주름상자형의 시일 부재이며, 실린더부(36)의 개구단과 피스톤(39)의 덮개부(39A)측의 외주 사이에 부착되어 있다.
또, 전륜(2)용의 디스크 브레이크(5)는, 주차 브레이크 기구를 제외하고, 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)와 거의 동일하게 구성되어 있다. 즉, 전륜(2)용의 디스크 브레이크(5)는, 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)가 구비하는, 주차 브레이크로서 작동하는 회전 직동 변환 기구(40) 및 전동 액츄에이터(43) 등을 구비하지 않는다. 그러나, 디스크 브레이크(5) 대신에, 전륜(2)용에 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크(31)를 설치해도 좋다.
또, 실시형태에서는, 브레이크 장치로서, 전동 액츄에이터(43)를 구비한 액압식의 디스크 브레이크(31)를 예를 들어 설명했다. 그러나, 전동 액츄에이터(전동 모터)의 구동에 기초하여 제동 부재(패드, 슈)를 피제동 부재(로터, 드럼)에 압박(추진)하고, 그 압박력을 유지시킬 수 있는 브레이크 장치(브레이크 기구)라면, 그 구성은 전술한 실시형태의 브레이크 장치가 아니어도 좋다. 예컨대, 전동 캘리퍼를 구비한 전동식 디스크 브레이크, 전동 액츄에이터에 의해 슈를 드럼에 압박하여 제동력을 부여하는 전동식 드럼 브레이크, 전동 드럼식의 주차 브레이크를 구비한 디스크 브레이크, 전동 액츄에이터로 케이블을 인장함으로써 주차 브레이크를 어플라이 작동시키는 케이블 풀러 등의 브레이크 장치를 들 수 있다.
실시형태에 의한 사륜 자동차의 브레이크 장치는, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에 그 작동에 관해 설명한다.
차량의 운전자가 브레이크 페달(6)을 답입 조작하면, 그 답력이 배력 장치(7)를 통해 마스터 실린더(8)에 전달되고, 마스터 실린더(8)에 의해 브레이크 액압이 발생한다. 마스터 실린더(8) 내에서 발생한 액압은, 실린더측 액압 배관(10A, 10B), ESC(11) 및 브레이크측 배관부(12A, 12B, 12C, 12D)를 통해 각 디스크 브레이크(5, 31)에 분배되고, 좌우의 전륜(2)과 좌우의 후륜(3)에 각각 제동력이 부여된다.
후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)에 관해 설명한다. 캘리퍼(34)의 실린더부(36) 내에 브레이크측 배관부(12C, 12D)를 통해 액압원(예컨대, 마스터 실린더 등)으로부터 액압이 공급된다. 이 액압 공급에 의해, 실린더부(36) 내의 액압 상승에 따라서 피스톤(39)이 내측의 브레이크 패드(33)를 향해 실린더부(36) 내를 슬라이딩하여 변위한다. 이에 따라, 피스톤(39)은, 내측의 브레이크 패드(33)를 디스크 로터(4)의 일측면에 대하여 압박한다. 이 때의 반력에 의해, 캘리퍼(34) 전체가 부착 부재(32)의 상기 각 아암부에 대하여 내측으로 슬라이딩하여 변위한다.
한편, 캘리퍼(34)의 외측 레그부(갈고리부(38))는, 외측의 브레이크 패드(33)를 디스크 로터(4)에 대하여 압박하도록 동작한다. 그 결과, 디스크 로터(4)는, 한쌍의 브레이크 패드(33)에 의해 축선 방향의 양측으로부터 협지된다. 그것에 의해, 액압에 기초하는 제동력이 발생된다. 그리고, 브레이크 조작이 해제되었을 때에는, 실린더부(36) 내로의 액압 공급이 정지된다. 이것에 의해, 피스톤(39)이 실린더부(36) 내로 후퇴하도록 변위한다. 이것에 의해, 내측과 외측의 브레이크 패드(33)가 디스크 로터(4)로부터 각각 이격되고, 차량은 비제동 상태로 되돌아간다.
다음으로, 차량의 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 제동측으로 조작했을 때에는, 주차 브레이크 제어 장치(20)로부터 디스크 브레이크(31)의 전동 모터(43B)에 급전이 행해지고, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)이 회전 구동된다. 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크(31)는, 전동 액츄에이터(43)의 회전 운동을 회전 직동 변환 기구(40)의 나사 부재(41)를 통해 직동 부재(42)의 직선 운동으로 변환하고, 직동 부재(42)를 축선 방향으로 이동시켜 피스톤(39)을 추진한다. 이에 따라, 한쌍의 브레이크 패드(33)가 디스크 로터(4)의 양면에 대하여 압박된다.
이 때, 직동 부재(42)는, 피스톤(39)으로부터 전달되는 압박 반력을 수직 항력으로 한, 나사 부재(41)와의 사이에 발생하는 마찰력(유지력)에 의해 제동 상태로 유지된다. 이것에 의해, 후륜(3)용의 디스크 브레이크(31)는, 주차 브레이크로서 작동(어플라이)한다. 즉, 전동 모터(43B)로의 급전을 정지한 후에도, 직동 부재(42)의 암나사와 나사 부재(41)의 수나사에 의해, 직동 부재(42)(나아가서는 피스톤(39))는 제동위치에 유지되도록 되어 있다.
한편, 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 제동 해제측으로 조작했을 때에는, 주차 브레이크 제어 장치(20)로부터 전동 모터(43B)에 대하여 모터가 역회전하도록 급전된다. 이 급전에 의해, 전동 액츄에이터(43)의 출력축(43C)은, 주차 브레이크의 작동시(어플라이시)와 역방향으로 회전된다. 이 때, 나사 부재(41)와 직동 부재(42)에 의한 마찰력에서의 유지가 해제되고, 회전 직동 변환 기구(40)는, 전동 액츄에이터(43)의 역회전의 양에 대응한 이동량으로 직동 부재(42)를 복귀 방향으로, 즉, 실린더부(36) 내로 이동시킨다. 이에 따라, 주차 브레이크(디스크 브레이크(31))의 제동력이 해제된다.
다음으로, 주차 브레이크 제어 장치(20)에 관해, 도 3을 참조하면서 설명한다.
제어부로서의 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 좌우 한쌍의 디스크 브레이크(31, 31)와 함께 브레이크 시스템을 구성한다. 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되는 연산 회로(CPU)(21)를 가지며, 주차 브레이크 제어 장치(20)에는, 배터리(14)로부터의 전력이 전원 라인(15)을 통하여 급전된다.
주차 브레이크 제어 장치(20)는, 좌측 후륜(3)측과 우측 후륜(3)측의 디스크 브레이크(31, 31)의 전동 모터(43B, 43B)를 제어하고, 차량의 주차, 정차시(필요에 따라서 주행시)에 제동력(주차 브레이크, 보조 브레이크)을 발생시킨다. 즉, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 좌우의 전동 모터(43B, 43B)를 구동함으로써, 디스크 브레이크(31, 31)를 주차 브레이크(필요에 따라서 보조 브레이크)로서 작동(어플라이ㆍ릴리스)시킨다. 이 때문에, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 입력측이 주차 브레이크 스위치(19)에 접속되고, 출력측은 각 디스크 브레이크(31, 31)의 전동 모터(43B, 43B)에 접속되어 있다.
주차 브레이크 제어 장치(20)는, 운전자의 주차 브레이크 스위치(19)의 조작에 의한 작동 요구(어플라이 요구, 릴리스 요구), 주차 브레이크의 어플라이ㆍ릴리스의 판단 논리에 의한 작동 요구, ABS 제어에 의한 작동 요구에 기초하여, 좌우의 전동 모터(43B, 43B)를 구동하고, 좌우의 디스크 브레이크(31, 31)의 어플라이(유지) 또는 릴리스(해제)를 행한다. 이 때, 각 디스크 브레이크(31, 31)에서는, 각 전동 모터(43B)의 구동에 기초하여, 압박 부재 유지 기구(회전 직동 변환 기구(40))에 의한 피스톤(39) 및 브레이크 패드(33)의 유지 또는 해제가 행해진다. 즉, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 운전자의 조작 지시에 따른 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))의 유지 작동(어플라이) 또는 해제 작동(릴리스)을 위한 작동 요구 신호를 수신하고, 그 작동 요구 신호에 따라서 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))을 이동시키기 위해 전동 모터(43B)를 구동 제어하는 제어부가 되는 것이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 주차 브레이크 제어 장치(20)의 연산 회로(CPU)(21)에는, 기억부로서의 메모리(22)에 더하여, 주차 브레이크 스위치(19), 차량 데이터 버스(16), 전압 센서부(23), 모터 구동 회로(24), 전류 센서부(25) 등이 접속되어 있다. 차량 데이터 버스(16)로부터는, 주차 브레이크의 제어(작동)에 필요한 차량의 각종 상태량, 즉, 각종 차량 정보를 취득할 수 있다.
또, 차량 데이터 버스(16)로부터 취득하는 차량 정보는, 그 정보를 검출하는 센서를 주차 브레이크 제어 장치(20)(의 연산 회로(21))에 직접 접속함으로써 취득하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 주차 브레이크 제어 장치(20)의 연산 회로(21)는, 차량 데이터 버스(16)에 접속된 다른 제어 장치(예컨대 컨트롤 유닛(13))로부터 전술한 판단 논리나 ABS 제어에 기초하는 작동 요구가 입력되도록 구성해도 좋다. 이 경우는, 전술한 판단 논리에 의한 주차 브레이크의 어플라이ㆍ릴리스의 판정이나 ABS의 제어를, 주차 브레이크 제어 장치(20) 대신에, 다른 제어 장치, 예컨대 컨트롤 유닛(13)으로 행하는 구성으로 할 수 있다. 즉, 컨트롤 유닛(13)에 주차 브레이크 제어 장치(20)의 제어 내용을 통합하는 것이 가능하다.
주차 브레이크 제어 장치(20)는, 예컨대 플래시 메모리, ROM, RAM, EEPROM 등으로 이루어진 메모리(22)를 구비하고 있다. 메모리(22)에는, 전술한 주차 브레이크의 어플라이ㆍ릴리스의 판단 논리나 ABS의 제어의 프로그램에 더하여, 도 4 및 도 5에 나타내는 처리 플로우를 실행하기 위한 처리 프로그램, 즉, 차량의 주행 상태(정차중인지 주행중인지)를 산출하는 처리 프로그램(도 4), 주행 상태를 산출할 수 없는 경우(주행 상태가 불명확할 때)의 어플라이 구동 및 릴리스 구동을 행하는 처리 프로그램(도 5), 이들 처리 프로그램에서 이용하는 각종 소정치(임계치, 판정치)가 저장되어 있다. 또한, 메모리(22)에는, 차량의 주행 상태, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력(에 대응하는 모터 전류치), 「추력 최대치 도달 플래그」 등의 플래그의 상태(ON/OFF) 등이 차례대로 갱신 가능하게 기억(보존)된다.
또, 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)를 ESC(11)의 컨트롤 유닛(13)과 별개의 부재로 했지만, 주차 브레이크 제어 장치(20)를 컨트롤 유닛(13)과 일체로 구성해도 좋다. 또한, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 좌우로 2개의 디스크 브레이크(31, 31)를 제어하도록 하고 있지만, 좌우의 디스크 브레이크(31, 31)마다 설치하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 각각의 주차 브레이크 제어 장치(20)를 디스크 브레이크(31)에 일체적으로 설치할 수도 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 주차 브레이크 제어 장치(20)에는, 전원 라인(15)으로부터의 전압을 검출하는 전압 센서부(23), 좌우의 전동 모터(43B, 43B)를 각각 구동하는 좌우의 모터 구동 회로(24, 24), 좌우의 전동 모터(43B, 43B)의 각각의 모터 전류를 검출하는 좌우의 전류 센서부(25, 25) 등이 내장되어 있다. 이들 전압 센서부(23), 모터 구동 회로(24), 전류 센서부(25)는, 각각 연산 회로(21)에 접속되어 있다.
이에 따라, 주차 브레이크 제어 장치(20)의 연산 회로(21)에서는, 어플라이 또는 릴리스를 행할 때에, 전류 센서부(25, 25)에 의해 검출되는 전동 모터(43B, 43B)의 모터 전류의 변화에 기초하여, 디스크 로터(4)와 브레이크 패드(33)의 접촉ㆍ분리의 판정, 전동 모터(43B, 43B)의 구동에 의한 추력의 판정, 전동 모터(43B, 43B)의 구동 정지의 판정(어플라이 완료의 판정, 릴리스 완료의 판정) 등을 행할 수 있다.
그런데, 특허문헌 1에는, 차량의 주행중에 전동 주차 브레이크 기구를 작동시켜 주차 브레이크를 보조 브레이크로서 이용할 때에, ABS 작동시키는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 차량용 주차 브레이크 장치는, 차륜속 센서가 실함했을 때에, 차륜의 슬립률이 불명확해져, 주행중의 주차 브레이크에 의한 제동력이 과잉이 될 가능성이 있다. 이 때, 차량이 주행하는 노면의 상태 등에 따라서는, 차륜을 로크시켜 버릴 가능성이 있다. 즉, 특허문헌 1은, 예컨대 단선 등에 의해 차량 데이터 버스(16)(CAN)로부터 차륜속 센서(18)의 신호를 취득할 수 없는 경우, 차량 데이터 버스(16)로부터 차륜속 센서(18)의 고장을 나타내는 이상 신호가 출력된 경우, 차륜속 센서(18)로부터 신호가 출력되지 않은 경우 등, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 어플라이 제어에 관해 검토하지 않았다. 또, 이하의 설명에서는, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없는 경우란, 차량이 주행중인지 정지중인지의 주행 상태를 구할 수 없게 된 경우이며, 예컨대 주행 상태를 판정할 수 없는 경우, 주행 상태에 대응하는 상태량(예컨대, 차속, 차륜속)을 검출할 수 없는 경우, 주행 상태에 대응하는 신호를 취득할 수 없는 경우, 주행 상태가 불명확한 경우 등을 포함하는 것이다.
여기서, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우는, 주행중에 운전자에 의해 주차 브레이크 스위치(19)가 조작될 가능성을 고려하면, 주차 브레이크 스위치(19)의 조작 방법을 주행중의 조작 방법에 맞추는 것이 생각된다. 예컨대, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주차 브레이크 스위치(19)가 제동측으로 조작되고 있는 동안(주차 브레이크 스위치(19)로부터의 어플라이 요구 신호를 수신하고 있는 동안), 전동 모터(43B)를 제동측으로 구동(제동력을 부여)하는 구성으로 하는 것이 생각된다.
이 경우, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 예컨대 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력(브레이크 패드(33)를 디스크 로터(4)에 압박하는 힘, 압박력)이 소정치(예컨대 최대치)에 도달하기 전에, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에는, 전동 모터(43B)를 해제측으로 구동(제동력을 해제)하는 구성으로 하는 것이 생각된다. 또한, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 차량이 주행중이었다 하더라도, 차량의 정지(감속)를 안정적으로 행할 수 있도록, 예컨대, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력을 단계적으로 높이는(증대시키는) 제어를 행하는 구성으로 하는 것이 생각된다. 즉, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 피스톤(39)의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 전동 모터(43B)를 제어하는 것이 생각된다. 이 경우에는, 차량이 주행중에서도, 주차 브레이크에 의한 제동력이 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 소정치에 도달하기 전에, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 전동 모터(43B)를 해제측으로 구동하는 구성의 경우, 다음과 같은 점을 고려하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 예컨대 주행 상태를 산출할 수 없고 또한 차량이 주행중일 때에, 운전자가 제동력을 필요로 하여 주차 브레이크 스위치(19)를 제동측으로 조작한 경우를 생각한다. 이 경우, 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 한참 제동측으로 조작하고 있는 중(계속 조작하고 있을 때)에, 잘못해서 주차 브레이크 스위치(19)로부터 조작의 손이 떨어지면, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 전동 모터(43B)를 해제측으로 구동하게 된다. 이것은, 운전자가 전동 모터(43B)의 구동에 기초하는 제동력을 원하고 있음에도 불구하고, 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 제동측으로 다시 조작할 때까지 제동력이 해제되기 때문이다.
따라서, 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 차륜(예컨대 후륜(3))의 회전 상태에 따른 차륜 신호에 기초하여 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 갖고 있다. 이 주행 상태 검출부는, 차량 데이터 버스(16)로부터 차륜속 센서(18)의 신호를 취득하고, 이 취득한 신호에 기초하여 주행 상태(주행중인지 정지중인지)를 산출하는 구성으로 할 수 있다. 주행 상태는, 차량 속도(주행 속도) 또는 차륜 속도(회전 속도)로서 산출(수치로서 산출)해도 좋고, 이들 수치(속도치)와 판정치(주행중인지 정지중인지의 임계치)를 비교한 결과(「주행중」 또는 「정차중」)로서 산출해도 좋다.
또한, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는(주행 상태가 불명확한) 경우, 주차 브레이크 스위치(19)로부터 어플라이 요구 신호를 수신하면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동을 시작한다. 그 후, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료하더라도, 주차 브레이크 스위치(19)로부터 릴리스 요구 신호를 수신할 때까지는, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지는 허가하지만 릴리스측으로의 구동은 금지하는 제어를 행한다. 즉, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 어플라이 요구 신호를 수신하고 있는 동안, 전동 모터(43B)를 구동하여 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))을 추진시킨다. 이 경우, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 다음으로 어플라이 요구 신호 또는 릴리스 요구 신호가 출력될 때까지, 회전 직동 변환 기구(40)에 의한 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))의 유지의 제어를 행한다. 이 유지 제어는, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때의 회전 직동 변환 기구(40)에 의한 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))의 위치(추진 위치)를 그대로 유지하는(전동 모터(43B)의 구동을 정지하고 해제측으로 구동하지 않는) 제어로 할 수 있다. 즉, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 전동 모터(43B)를 정지하여 피스톤(39)을 추진한 위치에 유지하고, 어플라이 요구 신호 또는 릴리스 요구 신호가 출력될 때까지, 피스톤(39)의 위치를 회전 직동 변환 기구(40)에 의해 유지한다.
다음으로, 주차 브레이크 제어 장치(20)의 연산 회로(21)에서 행해지는 제어 처리에 관해, 도 4 및 도 5를 참조하면서 설명한다. 또, 도 4는, 차량의 주행 상태를 산출하는 제어 처리(도 4)가 되고, 도 5는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우(주행 상태가 불명확할 때)의 제어 처리(도 5)가 된다. 도 4 및 도 5의 제어 처리는, 주차 브레이크 제어 장치(20)에 통전하고 있는 동안, 소정의 제어 주기로, 즉 소정 시간(예컨대 10 ms)마다 반복하여 실행된다.
우선, 도 4의 처리(주행 상태 산출 처리)에 관해 설명한다.
예컨대, 주차 브레이크 제어 장치(20)가 기동함으로써, 도 4의 제어 처리가 시작되면, S1에서는, 주차 브레이크(보조 브레이크)의 부여(어플라이) 또는 해제(릴리스)의 동작중(제어중)인지 아닌지를 판정한다. S1에서 「YES」, 즉, 어플라이 또는 릴리스의 동작중(예컨대, 후술하는 도 5의 실시 제어가 「단계적 어플라이 제어」 또는 「릴리스 제어」)이라고 판정된 경우는, S2로 진행하고, 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)를 「전회치」로 한다. 즉, 어플라이 또는 릴리스의 동작중이 되기 직전의 제어 주기에서의 주행 상태의 판정 결과(「정차」, 「주행」 또는 「불명」)를 유지하고, 리턴한다(스타트로 되돌아가 S1 이후의 처리를 반복한다).
S1에서 「NO」, 즉, 어플라이 또는 릴리스의 동작중이 아니라고(예컨대, 후술하는 도 5의 실시 제어가 「없음」이라고) 판정된 경우는, S3으로 진행한다. S3에서는, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있는지 아닌지를 판정한다. 이 판정은, 예컨대, 차륜속 센서(18)의 신호를 취득할 수 있는지 아닌지, 차륜속 센서(18)의 고장을 나타내는 이상 신호가 출력되고 있는지 아닌지, 차륜속 센서(18)로부터 신호가 출력되고 있는지 아닌지 등에 기초하여 행할 수 있다.
S3에서 「NO」, 즉, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없다고 판정된 경우는, 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)를 「불명」으로 하고, 리턴한다. 한편, S3에서 「YES」, 즉, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있다고 판정된 경우는, 그 때의 차륜속 센서(18)의 회전 속도에 기초하여 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)를 산출한다. 구체적으로는, 그 때의 회전 속도에 따라서 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)를 「정차」 또는 「주행」으로 하고, 리턴한다.
다음으로, 도 5의 처리(주행 상태 불명시 제어 처리)에 관해 설명한다.
예컨대, 주차 브레이크 제어 장치(20)가 기동함으로써, 도 5의 제어 처리가 시작되면, S11에서는, 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)가 「불명」인지 아닌지를 판정한다. 이 판정은, 도 4의 처리에 의한 현재의 차량의 주행 상태(정차 주행 상태)의 판정 결과를 이용한다. S11에서 「NO」, 즉, 주행 상태(정차 주행 상태)가 「불명」이 아닌, 바꾸어 말하면 「정차」 또는 「주행」이라고 판정된 경우는, 리턴한다(스타트로 되돌아가 S11 이후의 처리를 반복한다).
한편, S11에서 「YES」, 즉, 주행 상태(정차 주행 상태)가 「불명」이라고 판정된 경우는, S12로 진행한다. S12에서는, 실시 제어가 릴리스 제어중인지 아닌지를 판정한다. S12에서 「YES」, 즉, 릴리스 제어중이라고 판정된 경우에는, 그 릴리스 제어를 완료시키기 위해, S23으로 진행한다. 한편, S12에서 「NO」, 즉, 릴리스 제어 이외의 실시 제어라고 판정된 경우는, S13으로 진행한다. S13에서는, 주차 브레이크 스위치(19)가 제동측(어플라이측)으로 조작되었는지 아닌지를 판정한다. 이 판정은, 주차 브레이크 제어 장치(20)가 주차 브레이크 스위치(19)로부터 어플라이 요구 신호를 수신하고 있는(수신중인)지 아닌지에 따라 행한다. S13에서 「YES」, 즉, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되었다(어플라이 요구 신호를 수신하고 있다)고 판정된 경우는, S14로 진행한다.
S14에서는, 「추력 최대치 도달 플래그」가 OFF인지 아닌지를 판정한다. 여기서 「추력 최대치 도달 플래그」는, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력(브레이크 패드(33)의 압박력)이 미리 설정한 소정치(최대치)에 도달하면 ON이 되는 것이다. 소정치는, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없을 때(주행 상태 불명시)의 추력의 최대치(추력 최대치)로서 설정할 수 있다. 이 최대치는, 예컨대, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있을 때의 차량 정지시의 최대 추력치(풀클램프치)와 동일한 값으로서 설정할 수 있다. 또는, 최대치는 풀클램프치보다 작은 값(이며, 또한, 예컨대 후술하는 차량의 감속도가 1.5 m/s2가 되는 추력치(이하, 1.5 m/s2 상당 발생 추력이라고 함)보다 큰 값)으로서 설정할 수 있다. 추력 최대치는, 주행 상태 불명시의 추력의 최대치, 보다 구체적으로는, 단계적 어플라이 제어에 의한 추력의 최대치로서 적절한 값(주행중이라 하더라도 정지중이라 하더라도 필요한 제동력을 부여할 수 있는 값)이 되도록, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 놓는다(미리 설정해 둔다).
S14에서 「YES」, 즉, 「추력 최대치 도달 플래그」가 OFF라고(ON이 아니라고), 바꾸어 말하면, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 미리 설정한 최대치에 도달하지 않았다고 판정된 경우는, S15로 진행한다. S15에서는, 현재 실시하는 제어를 「단계적 어플라이 제어」(실시 제어=단계적 어플라이 제어)로 하고, 전동 모터(43B)를 어플라이측으로 구동 제어한다(어플라이측의 구동 제어를 계속한다). 보다 구체적으로는, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지를 소정 간격으로 반복함으로써, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력을 단계적으로 높이는(증대시키는) 제어를 행한다(제어를 계속한다).
S15에 이어지는 S16에서는, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 미리 설정한 최대치에 도달했는지 아닌지를 판정한다. 추력이 최대치에 도달했는지 아닌지는, 예컨대, 전류 센서부(25)에 의해 검출되는 모터 전류가, 최대치에 대응하는 모터 전류치(최대치 판정 전류치)에 도달했는지 아닌지에 따라 행할 수 있다. S16에서 「NO」, 즉, 추력이 최대치에 도달하지 않았다고 판정된 경우는, S17을 통하지 않고 리턴한다. 한편, S16에서 「YES」, 즉, 추력이 최대치에 도달했다고 판정된 경우는, S17로 진행하여 「추력 최대치 도달 플래그」를 ON으로 하고, 리턴한다.
S14에서 「NO」, 즉, 「추력 최대치 도달 플래그」가 OFF가 아니라고(ON이라고), 바꾸어 말하면, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 미리 설정한 최대치에 도달했다고 판정된 경우는, S18로 진행하고, 리턴한다. S18에서는, 현재 실시하는 제어를 「없음」(실시 제어=없음)으로 하고, 전동 모터(43B)의 구동을 정지한다(정지를 계속한다).
S13에서 「NO」, 즉, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되지 않았다(어플라이 요구 신호를 수신하지 않았다)고 판정된 경우는, S19로 진행한다. S19에서는, 주차 브레이크 스위치(19)가 제동 해제측(릴리스측)으로 조작되었는지 아닌지를 판정한다. 이 판정은, 주차 브레이크 제어 장치(20)가 주차 브레이크 스위치(19)로부터 릴리스 요구 신호를 수신하고 있는지(수신중인지) 아닌지에 따라 행한다. S19에서 「NO」, 즉, 주차 브레이크 스위치(19)가 릴리스측으로 조작되지 않았다고 판정된 경우는, S20으로 진행한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로도 릴리스측으로도 조작되지 않은 경우가 된다.
S20에서는, 현재 실시되고 있는 제어, 즉, 전회의 제어 주기로 행해지고 있는 제어가 단계적 어플라이 제어인지 아닌지를 판정한다. S20에서 「YES」, 즉, 단계적 어플라이 제어중이라고(실시 제어=단계적 어플라이 제어) 판정된 경우는, S21로 진행하고, 리턴한다. S21에서는, 현재 실시하는 제어를 「없음」(실시 제어=없음)으로 하고, 전동 모터(43B)를 정지한다. 이에 따라, 단계적 어플라이 제어가 정지(중단)되고, 회전 직동 변환 기구(40)에 의한 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))의 위치가, 전동 모터(43B)를 정지했을 때의 위치에 유지된다(추력이 유지된다).
한편, S20에서 「NO」, 즉, 단계적 어플라이 제어중이 아니라고(실시 제어=없음) 판정된 경우는, S22로 진행한다. S22에서는, 현재 실시하는 제어를 「없음」(실시 제어=없음)으로 한다(「없음」을 계속한다).
한편, S19에서 「YES」, 즉, 주차 브레이크 스위치(19)가 릴리스측으로 조작되었다고 판정된 경우는, S23으로 진행한다. 즉, 실시형태에서는, 후술하는 S24에서 릴리스 제어가 시작되면, 전술한 S12에서 「YES」로 판정되어 S23으로 진행한다. 이 때문에, S23에서 「NO」로 판정될 때까지(추력이 해제될 때까지) 릴리스 제어가 계속된다. 즉, 주차 브레이크 스위치(19)가 릴리스측으로 조작되면, 그 후 조작의 손이 떨어지더라도(릴리스 요구 신호의 수신이 종료하더라도), 추력이 0이 될 때까지, 또는, 소정의 클리어런스(간극)가 확보될 때까지, 전동 모터(43B)의 릴리스측으로의 구동이 계속된다.
S23에서는, 추력이 0보다 큰지 아닌지, 또는, 브레이크 패드(33)와 디스크 로터(4)의 간극(클리어런스량)이 미확보인지 아닌지를 판정한다. 추력이 0보다 큰지 아닌지는, 예컨대, 전류 센서부(25)에 의해 검출되는 모터 전류가, 추력 0에 대응하는 모터 전류치(추력 0 판정 전류치)보다 작은지 아닌지에 따라 행할 수 있다. 클리어런스량이 미확보인지 아닌지는, 클리어런스량이 미리 설정한 소정치(클리어런스량 판정치)보다 작은지 아닌지에 따라 판정할 수 있다.
이 경우, 클리어런스량은, 예컨대 추력이 0이 되고 나서부터의 전동 모터(43B)의 구동 시간으로서 구할 수 있다. 클리어런스량은, 릴리스일 때에 적절한 타이밍에 전동 모터(43B)를 정지할 수 있도록, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 놓는다(미리 설정해 둔다). 또한, S23의 판정, 즉, 릴리스일 때의 전동 모터(43B)의 구동 정지의 판정은, 추력과 클리어런스량 중의 한쪽만을 이용해도 좋고, 추력과 클리어런스량의 양쪽을 이용해도 좋다. 양쪽을 이용하는 경우는, 그 중의 한쪽이 조건을 만족시키지 않게 되면 「NO」로 판정하는 구성으로 해도 좋다. 또는, 양쪽이 조건을 만족시키지 않게 되면 「NO」로 판정하는 구성으로 해도 좋다.
S23에서 「YES」, 즉, 추력이 0보다 크거나, 또는, 브레이크 패드(33)와 디스크 로터(4)의 클리어런스량이 미확보(소정치보다 작다)라고 판정된 경우는, S24로 진행하고, 리턴한다. S24에서는, 현재 실시하는 제어를 「릴리스 제어」(실시 제어=릴리스 제어)로 하고, 전동 모터(43B)를 릴리스측으로 구동 제어한다(릴리스측의 구동 제어를 계속한다).
한편, S23에서 「NO」, 즉, 추력이 0이거나, 또는, 브레이크 패드(33)와 디스크 로터(4)의 클리어런스량이 확보되었다(소정치가 되었다)고 판정된 경우는, S25로 진행한다. S25에서는, 현재 실시하는 제어를 「없음」(실시 제어=없음)으로 하고(「없음」을 계속하고), S26으로 진행한다. S26에서는 「추력 최대치 도달 플래그」를 OFF로 하고, 리턴한다.
이상에서, 제1 실시형태에서는, 차량의 주행 상태(주행중인지 정지중인지)를 산출할 수 없는 경우의 제동력의 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 실시형태에 의하면, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 도 4의 주행 상태 산출 처리에 의해 주행 상태를 산출할 수 없는, 즉, 정차 주행 상태가 「불명」이 된 경우, 도 5의 S11, S12, S13, S19, S20, S21의 처리에 의해, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 실시 제어가 「없음」이 되는 것에 의해 전동 모터(43B)가 정지하고, 회전 직동 변환 기구(40)에 의한 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))의 위치가 유지된다. 이 유지는, 도 5의 S13, S14, S15, 또는, S19, S23, S24의 처리에 의해, 다음에 어플라이 요구 신호 또는 릴리스 요구 신호가 출력될 때까지 계속된다. 이 때문에, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우는, 운전자의 조작 지시에 의한 어플라이 요구 신호를 수신하고 있을 때에, 예컨대 운전자의 오조작에 의해 어플라이 요구 신호의 수신이 종료하더라도, 회전 직동 변환 기구(40)에 의해 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))이 종료했을 때의 위치에 유지된다.
즉, 주차 브레이크 스위치(19)를 운전자가 한참 어플라이측(제동측)으로 조작하고 있는 중에, 잘못해서 주차 브레이크 스위치(19)로부터 조작의 손이 떨어졌다 하더라도, 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 어플라이측으로 다시 조작할 때까지, 또는, 릴리스측(해제측)으로 조작할 때까지는, 그 때의 제동력이 유지된다. 이 때, 차량이 주행중이면, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 예컨대, 차량을 보다 짧은 제동 거리로 정지시킬 수 있다. 한편, 차량이 정지중이라 하더라도, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 차량의 정지를 유지할 수 있다. 어느 경우도, 차량의 제동력 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 6은 제2 실시형태를 나타내고 있다. 제2 실시형태의 특징은, 단계적 어플라이 제어에 의한 전동 모터의 어플라이측으로의 구동과 정지의 횟수(또는 경과 시간)가 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달하면, 전동 모터의 구동에 의한 추력이 차량 정지시의 최대 추력치(풀클램프치)가 될 때까지 전동 모터를 연속적(계속적)으로 계속 구동하는 정적 어플라이 제어를 행하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
제2 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주차 브레이크 스위치(19)의 조작에 기초하여 제동력의 부여를 행하고 있는 도중에, 단계적 어플라이 제어로부터 정적 어플라이 제어로 전환한다. 여기서, 단계적 어플라이 제어는, 전동 모터(43B)에 대한 통전과 비통전을 교대로 반복하고, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력을 단계적으로 높이는(증대시키는) 제어가 된다. 한편, 정적 어플라이 제어는, 차량이 정지하고 있을 때의 어플라이 제어에 대응하는 것이며, 전동 모터(43B)에 대한 통전을 계속함으로써 전동 모터(43B)를 연속적(계속적)으로 구동하고, 소정의 추력(풀클램프치)이 될 때까지 추력을 연속적으로 높이는 제어가 된다. 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 단계적 어플라이 제어가 미리 설정한 소정의 단계에 도달하면, 즉, 단계적 어플라이 제어가 미리 설정한 임계치(규정 횟수, 규정 시간)에 도달할 때까지 진행하면, 정적 어플라이 제어로 전환한다. 그리고, 정적 어플라이 제어에서는, 추력이 차량 정지시의 최대 추력치(풀클램프치)가 될 때까지 추력을 연속적으로 증대시킨다.
도 6의 처리는, 제1 실시형태의 도 5의 처리 대신에, 제2 실시형태에서 이용되는 것이다. 또, 도 6에서는, 도 5와 동일한 처리의 단계에 동일한 번호를 붙였다. 이 때문에, 도 5와 동일한 번호의 단계에 관해서는 설명을 생략한다.
S13에서 「YES」로 판정되어 S31로 진행하면, S31에서는, 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」가 OFF인지 아닌지를 판정한다. 여기서 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」는, 단계적 어플라이 제어에 의한 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지의 횟수(또는 경과 시간)가 미리 설정한 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달하면 ON이 되는 것이다. 규정 횟수(또는 규정 시간)는, 주행 상태 불명시에 있어서 단계적 어플라이 제어로부터 정적 어플라이 제어로 전환하는 타이밍이 적절해지도록, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 놓는다(미리 설정해 둔다). 또한, 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」의 ON의 판정은, 정지의 횟수와 경과 시간 중의 한쪽만을 이용해도 좋고, 정지의 횟수와 경과 시간의 양쪽을 이용해도 좋다. 양쪽을 이용하는 경우는, 그 중의 한쪽이 조건을 만족시키면 ON으로 하는 구성, 또는, 양쪽의 조건을 만족시키면 ON으로 하는 구성으로 해도 좋다.
S31에서 「YES」, 즉, 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」가 OFF로 판정된 경우는, S15로 진행하여, 단계적 어플라이 제어를 시작 또는 계속하고, S32로 진행한다. S32에서는, 단계적 어플라이 제어가 미리 설정한 임계치(규정 횟수, 규정 시간)에 도달할 때까지 진행되었는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, S32에서는, 단계적 어플라이 제어에 의한 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지의 횟수(또는 경과 시간)가 미리 설정한 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달했는지 아닌지를 판정한다.
S32에서 「NO」, 즉, 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달하지 않았다고 판정된 경우는, S33을 통하지 않고 리턴한다. 한편, S32에서 「YES」, 즉, 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달했다고 판정된 경우는, S33으로 진행하여 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」를 ON으로 하고, 리턴한다.
S31에서 「NO」, 즉, 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」가 ON으로 판정된 경우는, S34로 진행한다. S34에서는, 「풀클램프 플래그」가 OFF인지 아닌지를 판정한다. 여기서 「풀클램프 플래그」는, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 차량 정지시의 최대 추력치가 되는 풀클램프치에 도달하면 ON이 되는 것이다. 풀클램프치는, 예컨대 법규에서 정해진 소정의 구배(예컨대 20∼30% 구배)로 차량을 계속 정지할 수 있는 추력(예컨대, 차량이 주행중이면 차량에 3.0 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력)으로서 미리 설정해 둔다.
S34에서 「YES」, 즉, 「풀클램프 플래그」가 OFF로 판정된 경우는, S35로 진행하고, 현재 실시하는 제어를 「정적 어플라이 제어」(실시 제어=정적 어플라이 제어)로 하고, 전동 모터(43B)를 어플라이측으로 구동 제어한다(어플라이측의 구동 제어를 계속한다). 보다 구체적으로는, 전동 모터(43B)를 계속 구동하는 것에 의해, 추력을 연속적으로 높이는 제어를 행한다(제어를 계속한다).
S35에 이어지는 S36에서는, 정적 어플라이 제어에 의한 추력이 풀클램프치에 도달했는지 아닌지를 판정한다. 추력이 풀클램프치에 도달했는지 아닌지는, 예컨대, 전류 센서부(25)에 의해 검출되는 모터 전류가, 풀클램프치에 대응하는 모터 전류치(최대치 판정 전류치)에 도달했는지 아닌지에 따라 행할 수 있다. S36에서 「NO」, 즉, 추력이 풀클램프치에 도달하지 않았다고 판정된 경우는, S37을 통하지 않고 리턴한다. 한편, S36에서 「YES」, 즉, 추력이 풀클램프치에 도달했다고 판정된 경우는, S37로 진행하여 「풀클램프 플래그」를 ON으로 하고, 리턴한다.
S19에서 「NO」로 판정되어 S38로 진행하면, S38에서는, 현재 실시되고 있는 제어, 즉, 전회의 제어 주기로 행해지고 있는 제어가 정적 어플라이 제어인지 아닌지를 판정한다. S38에서 「YES」, 즉, 정적 어플라이 제어중이라고(실시 제어=정적 어플라이 제어) 판정된 경우는, S34로 진행한다. 이에 따라, 제2 실시형태에서는, 정적 어플라이 제어가 시작되면(단계적 어플라이 제어로부터 정적 어플라이 제어로 전환되면), S34에서 「YES」로 판정되기 전에(「풀클램프 플래그」가 ON이 되기 전에), S13에서 「NO」로 판정되더라도(어플라이 요구 신호의 수신이 종료하더라도), S19에서 「YES」로 판정되지 않는 한(릴리스 요구 신호의 수신이 없는 한), 정적 어플라이 제어가 계속된다. 즉, 단계적 어플라이 제어가 미리 설정한 임계치(규정 횟수, 규정 시간)에 도달하고(「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그가 ON 이 되고」), 정적 어플라이 제어가 시작되면, 릴리스 요구 신호를 수신할 때까지, 전동 모터(43B)에 의한 추력이 소정치(풀클램프치)가 될 때까지 상승하고, 그 제동력으로 유지된다.
한편, S38에서 「NO」, 즉, 정적 어플라이 제어중이 아니라고(실시 제어=단계적 어플라이 제어, 실시 제어=없음) 판정된 경우는, S20으로 진행한다. 또, S25에 이어지는 S39에서는 「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」를 OFF로 하고, S39에 이어지는 S40에서는 「풀클램프 플래그」를 OFF로 하고, 리턴한다.
제2 실시형태는, 전술한 바와 같은 S31의 처리에 의해, 단계적 어플라이 제어가 미리 설정한 임계치(규정 횟수, 규정 시간)에 도달했다(「규정 횟수 or 규정 시간 도달 플래그」가 ON)고 판정되면, S34, S35의 처리에 의해 정적 어플라이 제어가 시작하는 것이며, 그 기본적 작용에 관해서는 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
특히, 제2 실시형태에서는, 단계적 어플라이 제어에 의한 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지의 횟수(또는 경과 시간)가 규정 횟수(또는 규정 시간)에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 차량 정지시의 최대 추력치(풀클램프치)가 될 때까지 전동 모터(43B)를 연속적(계속적)으로 구동을 계속하는 정적 어플라이 제어를 행한다. 이 때문에, 단계적 어플라이 제어로부터 정적 어플라이 제어로 전환되면, 추력의 증대 속도가 빨라져, 목표 추력(풀클램프치)에 도달하기까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
또, 제2 실시형태의 S35에서는, 실시 제어를 정적 어플라이 제어로 했지만, 단계적 어플라이 제어로 해도 좋다. 이 경우에, S38은 그대로(또는 생략) 해도 좋다. 또는, S38은, 현재 실시되고 있는 제어, 즉, 전회의 제어 주기로 행해지고 있는 제어가 단계적 어플라이 제어인지 아닌지를 판정하는 처리로 해도 좋다.
다음으로, 도 7은 제3 실시형태를 나타내고 있다. 제3 실시형태의 특징은, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 전동 모터의 구동에 의한 추력의 최대치를, 차량이 주행중이면 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력으로 설정한 것에 있다. 또, 제3 실시형태에서는, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
제3 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력의 최대치를, 차량이 주행중이면 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력으로 설정하고 있다.
도 7의 처리는, 제1 실시형태의 도 5의 처리 대신에, 제3 실시형태에서 이용되는 것이다. 또, 도 7에서는, 도 5와 동일한 처리의 단계에 동일한 번호를 붙였다. 이 때문에, 도 5와 동일한 번호의 단계에 관해서는 설명을 생략한다.
S13에서 「YES」로 판정되어 S51로 진행하면, S51에서는 「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」가 OFF인지 아닌지를 판정한다. 여기서 「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」는, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력에 도달하면 ON이 되는 것이다. 여기서, 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력은, 예컨대 풀클램프치의 절반 정도의 추력에 해당하는 것이며, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 놓는다(미리 설정해 둔다).
S51에서 「YES」, 즉, 「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」가 OFF로 판정된 경우는, S15로 진행하여 단계적 어플라이 제어를 시작 또는 계속하고, S52로 진행한다. S52에서는, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이, 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력(1.5 m/s2 상당 발생 추력)에 도달했는지 아닌지를 판정한다. 추력이 0.15 G 상당 발생 추력에 도달했는지 아닌지는, 예컨대, 전류 센서부(25)에 의해 검출되는 모터 전류가, 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 대응하는 모터 전류치(1.5 m/s2 상당 발생 추력 판정 전류치)에 도달했는지 아닌지에 따라 행할 수 있다.
S52에서 「NO」, 즉, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달하지 않았다고 판정된 경우는, S53을 통하지 않고 리턴한다. 한편, S52에서 「YES」, 즉, 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달했다고 판정된 경우는, S53으로 진행하여 「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」를 ON으로 하고, 리턴한다. S25에 이어지는 S54에서는, 「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」를 OFF로 하고, 리턴한다.
제3 실시형태는, 전술한 바와 같은 S51의 처리에 의해, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달했다(「1.5 m/s2 상당 발생 추력 도달 플래그」가 ON)고 판정되면, S18의 처리에 의해, 단계적 어플라이 제어가 종료(전동 모터(43B)의 구동이 정지)하고 제동력이 유지되는 것이며, 그 기본적 작용에 관해서는 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
특히, 제3 실시형태는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력의 최대치를, 차량이 주행중이면 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력으로 설정하고 있다. 여기서, 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력은, 주행시라면 차량을 정지시킬 수 있는 추력이고, 또한, 정지시라면 노면의 상황 등을 포함한 정차 조건이 나쁜 경우(예컨대, 노면의 마찰 계수가 낮다, 브레이크 패드(33)의 마찰 계수가 낮다, 온도가 낮다 등, 정차를 유지하기 위한 조건이 엄격한 경우)에도, 소정의 구배로 차량을 계속 정지할 수 있는 추력이 된다. 이 때문에, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우에, 차량이 주행중이라 하더라도 정지중이라 하더라도, 차량의 정지 및 정지의 유지에 필요한 제동력을 부여할 수 있다.
다음으로, 도 8은 제4 실시형태를 나타내고 있다. 제4 실시형태의 특징은, 유지 작동의 작동 요구 신호를 수신하면, 다음에 해제 작동의 작동 요구 신호를 수신할 때까지, 제동 부재의 압박력을 미리 설정한 소정치가 될 때까지(연속적으로) 상승시키고, 또한, 소정치로 유지하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제4 실시형태에서는, 제1 실시형태 및 제3 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
제4 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주차 브레이크 스위치(19)로부터 어플라이 요구 신호를 수신하면, 그 어플라이 작동 요구 신호의 수신 상태에 상관없이, 다음에 릴리스 요구 신호를 수신할 때까지, 브레이크 패드(33)의 압박력(전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력)을 미리 설정한 소정치(차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력)가 될 때까지 상승시키고 나서, 전동 모터(43B)를 정지시키고, 회전 직동 변환 기구(40)에 의해 피스톤(39)을 유지하는 제어를 행한다. 또한, 제4 실시형태에서는, 제동력의 부여를, 전동 모터(43B)에 대한 통전을 계속함으로써 전동 모터(43B)를 연속적(계속적)으로 구동하여, 추력을 연속적으로 높이는 정적 어플라이 제어에 의해 행한다(단계적 어플라이 제어는 행하지 않는다).
도 8의 처리는, 제1 실시형태의 도 5의 처리 대신에, 제4 실시형태에서 이용되는 것이다. 또, 도 8에서는, 도 5 및 도 7과 동일한 처리의 단계에 동일한 번호를 붙였다. 이 때문에, 도 5 및 도 7과 동일한 번호의 단계에 관해서는 설명을 생략한다.
S51에서 「YES」로 판정되어 S61로 진행하면, S61에서는, 현재 실시하는 제어를 정적 어플라이 제어(실시 제어=정적 어플라이 제어)로 하고, 전동 모터(43B)를 어플라이측으로 구동 제어한다(어플라이측의 구동 제어를 계속한다). 보다 구체적으로는, 전동 모터(43B)를 계속 구동하는 것에 의해, 추력을 연속적으로 높이는 제어를 행한다(제어를 계속한다). 제4 실시형태에서는, 단계적 어플라이 제어는 행하지 않는다. S61에 이어지는 S52에서는, 제3 실시형태와 마찬가지로, 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력이, 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력(1.5 m/s2 상당 발생 추력)에 도달했는지 아닌지를 판정한다.
한편, S19에서 「NO」로 판정되면, S62로 진행한다. S62에서는, 현재 실시되고 있는 제어, 즉, 전회의 제어 주기로 행해지고 있는 제어가 정적 어플라이 제어인지 아닌지를 판정한다. S62에서 「YES」, 즉, 정적 어플라이 제어중이라고(실시 제어=정적 어플라이 제어) 판정된 경우는, S51로 진행한다. 한편, S62에서 「NO」, 즉, 정적 어플라이 제어중이 아니라고(실시 제어=없음) 판정된 경우는, S22로 진행한다.
제4 실시형태는, 전술한 바와 같은 S13, S51, S61의 처리에 의해 정적 어플라이 제어가 시작되면, S13, S19, S62의 처리에 의해, 릴리스 요구 신호를 수신할 때까지(S19에서 「YES」가 될 때까지), 전동 모터(43B)의 구동에 의한 추력을 1.5 m/s2 상당 발생 추력으로까지 상승시키고 나서 유지하는 것이며, 그 기본적 작용에 관해서는, 제1 실시형태 및 제3 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다.
특히, 제4 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 어플라이 요구 신호를 수신하면, 그 어플라이 요구 신호의 수신 상태에 상관없이, 다음에 릴리스 요구 신호를 수신할 때까지, 압박력(추력)을 미리 설정한 소정치(차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 값)가 될 때까지 상승시키고 나서, 피스톤(39)(나아가서는 브레이크 패드(33))을 유지하는 제어를 행한다. 이 때문에, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우는, 운전자의 조작 지시에 의한 어플라이 요구 신호를 수신하고 있을 때에, 예컨대 운전자의 오조작에 의해 어플라이 요구 신호의 수신이 종료하더라도, 압박력(추력)이 미리 설정한 소정치로 상승하고 나서 유지된다.
즉, 주차 브레이크 스위치(19)를 운전자가 어플라이측으로 한참 조작하고 있는 중에, 잘못해서 주차 브레이크 스위치(19)로부터 조작의 손이 떨어졌다 하더라도, 운전자가 주차 브레이크 스위치(19)를 릴리스측으로 조작할 때까지는, 제동력이 소정치(차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 값)까지 상승하여, 소정치로 유지된다. 이 때문에, 차량이 주행중이라 하더라도 정지중이라 하더라도, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 차량의 제동력 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또, 제4 실시형태에서는, 제동력의 부여를, 정적 어플라이 제어에 의해 행하는 구성으로 한 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 제동력의 부여를 단계적 어플라이 제어로 해도 좋다. 즉, 도 8의 S61의 처리를, 제1 실시형태의 S15(도 5)의 처리와 같이 단계적 어플라이 제어를 실행하는 처리로 하고, 도 8의 S18의 처리를, 제1 실시형태의 S18(도 5)의 처리와 같이 단계적 어플라이 제어 종료의 처리로 하고, 도 8의 S62의 처리를, 실시 제어가 단계적 어플라이 제어인지 아닌지의 판정 처리로 해도 좋다. 또한, 이와 같이 제동력의 부여를 단계적 어플라이 제어로 한 경우에는, S52, S53, S54의 처리, 즉, 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달했는지 아닌지의 처리 및 그 플래그를 ON/OFF하는 처리를, 제1 실시형태의 S16, S17, S26(도 5)의 처리, 즉, 추력 최대치(예컨대 풀클램프치)에 도달했는지 아닌지의 처리 및 그 플래그를 ON/OFF하는 처리로 해도 좋다.
다음으로, 도 9 및 도 10은 제5 실시형태를 나타내고 있다. 제5 실시형태의 특징은, 압박 부재의 추력의 크기가 소정 추력치에 도달하기 전에, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료한 경우에, 압박 부재의 추력을 해제하는 구성으로 한 것에 있다. 또, 제5 실시형태에서는, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
우선, 전술한 제1 실시형태에서는, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 전동 모터(43B)를 정지하여 피스톤(39)의 위치를 유지하는 구성으로 하고 있다. 여기서, 도 11의 특성선도 및 도 12의 특성선도는, 제1 실시형태에 의한 주차 브레이크 스위치(19)의 조작과 추력의 시간 변화를 나타내고 있다. 그 중의 도 11의 특성선도는, 주차 브레이크 스위치(19)를 어플라이측으로 계속 조작한 경우를 나타내고 있다.
도 11에 있어서, 실선의 특성선(51) 및 이점쇄선의 특성선(52)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있을 때의 추력의 변화에 대응한다. 특성선(51)은, 차량이 정지하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동에 의해 추력이 상승한다. 그리고, 추력이, 예컨대, 법규에서 정해진 소정의 구배로 차량의 정차를 유지할 수 있는 정차 유지 추력(예컨대, 풀클램프치)에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 이에 따라, 추력이 정차 유지 추력 이상으로 유지된다. 또, 정차 유지 추력은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있고, 또한, 차량의 정지중이 검출되었을 때의 추력치(풀클램프치, 최대 추력치)에 대응한다. 이 추력치는, 다른 판정치나 임계치(예컨대, 1.5 m/s2 상당 발생 추력치 등)와 함께, 주차 브레이크 제어 장치(20)의 메모리(22)에 기억되어 있다.
한편, 특성선(52)은, 차량이 주행하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동에 의해 추력이 상승한다. 그리고, 추력이, 예컨대, 주행시에 법규에서 정해진 소정의 차량 감속도를 발생시킬 수 있는 추력에 대응하는 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 이에 따라, 추력이 1.5 m/s2 상당 발생 추력 이상으로 유지된다.
이것에 대하여, 도 11 중의 파선의 특성선(53)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 그 동안, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지가 소정 간격으로 반복되는 것에 의해, 추력이 단계적으로 상승한다. 그리고, 추력이, 예컨대, 정차 유지 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 이에 따라, 추력이 정차 유지 추력 이상으로 유지된다.
이와 같이, 제1 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 피스톤(39)의 추력을 단계적으로 변화시키도록 전동 모터(43B)를 제어한다. 바꾸어 말하면, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 피스톤(39)의 추력의 시간 변화율(내지 발생 속도)이 작아지도록 전동 모터(43B)를 제어한다. 이 경우, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 어플라이 요구 신호의 수신 시간이 길어짐에 따라서 피스톤(39)의 추력의 크기를 크게 하고 있다.
또, 피스톤(39)의 추력을 단계적으로 변화시키는 제어는, 전동 모터(43B)에 대하여 주기적(단속적)으로 통전을 행하는 제어, 즉, 통전 ON과 통전 OFF를 반복하는 제어로 할 수 있다. 이 경우에, 통전 ON과 통전 OFF의 시간은, 차량이 주행중이라 하더라도 추력이 과잉이 되지 않도록(차륜이 록되지 않도록), 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 놓는다. 즉, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 피스톤(39)의 추력의 시간 변화율은, 차량이 주행중이라 하더라도 추력이 과잉이 되지 않는 시간 변화율이 되도록 설정할 수 있다.
다음으로, 도 12의 특성선도는, 주차 브레이크 스위치(19)를 어플라이측으로 계속 조작하고 있는 도중에 중립 위치로 일시적으로 되돌아간 경우를 나타내고 있다. 도 12에 있어서, 실선의 특성선(61) 및 이점쇄선의 특성선(62)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있을 때의 추력의 변화에 대응한다. 특성선(61)은, 차량이 정지하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동에 의해 추력이 상승하고, 정차 유지 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 그 후, 주차 브레이크 스위치(19)가 중립 위치로 되돌아가, 다시 어플라이측으로 조작되더라도, 전동 모터(43B)의 정지가 유지된다. 즉, 추력은, 정차 유지 추력 이상인 채로 유지된다.
한편, 특성선(62)은, 차량이 주행하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동에 의해 추력이 상승한다. 그리고, 추력이 1.5 m/s2 상당 발생 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 그 후, 주차 브레이크 스위치(19)가 중립 위치로 되돌아가면, 전동 모터(43B)의 릴리스측으로의 구동에 의해 추력이 저하되어, 추력이 해제된다. 그리고, 다시 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동에 의해 추력이 상승하고, 1.5 m/s2 상당 발생 추력 이상으로 유지된다.
이것에 대하여, 도 12 중의 파선의 특성선(63)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지가 소정 간격으로 반복되는 것에 의해, 추력이 단계적으로 상승한다. 그리고, 주차 브레이크 스위치(19)가 중립 위치로 되돌아가면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지하고, 그 때의 추력이 유지된다. 다시, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 추력이 단계적으로 상승하고, 정차 유지 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 이에 따라, 추력이 정차 유지 추력 이상으로 유지된다.
이와 같이, 제1 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 어플라이 요구 신호를 수신하고 있는 동안, 전동 모터(43B)를 구동하여 피스톤(39)을 추진시킨다. 그리고, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 전동 모터(43B)를 정지하여 피스톤(39)의 추력을 유지한다. 또한, 피스톤(39)의 추력의 크기가 소정 추력치가 되는 정차 유지 추력에 도달했을 때에, 피스톤(39)의 추력을 이 정차 유지 추력으로 유지하고, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료한 후에도 피스톤(39)의 추력을 정차 유지 추력으로 유지한다.
이러한 제1 실시형태에 대하여, 제5 실시형태에서는, 피스톤(39)의 추력의 크기가 소정 추력치가 되는 정차 유지 추력에 도달하기 전에, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료한 경우에, 피스톤(39)의 추력을 해제하는 구성으로 하고 있다. 이 때문에, 제5 실시형태에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, S20에서 「YES」로 판정되면 S24로 진행한다.
도 10의 특성선도는, 제5 실시형태에 의한 주차 브레이크 스위치(19)의 조작과 추력의 시간 변화를 나타내고 있다. 도 10에 있어서, 실선의 특성선(71) 및 이점쇄선의 특성선(72)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 있을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 중의 특성선(71)은, 차량이 정지하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응하고, 특성선(72)은, 차량이 주행하고 있다고 판정되었을 때의 추력의 변화에 대응한다.
이것에 대하여, 도 10 중의 파선의 특성선(73)은, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없을 때의 추력의 변화에 대응한다. 이 경우는, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 전동 모터(43B)의 어플라이측으로의 구동과 정지가 소정 간격으로 반복되는 것에 의해, 추력이 단계적으로 상승한다. 그리고, 추력이 정차 유지 추력에 도달하기 전에, 주차 브레이크 스위치(19)가 중립 위치로 되돌아가면, 전동 모터(43B)의 릴리스측으로의 구동에 의해 추력이 저하되어, 추력이 해제된다. 다시, 주차 브레이크 스위치(19)가 어플라이측으로 조작되면, 추력이 해제된 상태로부터 추력이 단계적으로 상승한다. 그리고, 추력이 정차 유지 추력에 도달하면, 전동 모터(43B)의 구동이 정지한다. 이에 따라, 추력이 정차 유지 추력 이상으로 유지된다.
이와 같이, 제5 실시형태에서는, 주차 브레이크 제어 장치(20)는, 전동 모터(43B)를 구동하여 피스톤(39)을 추진시켜 그 피스톤(39)의 추력의 크기가 소정 추력치가 되는 정차 유지 추력에 도달하기 전에, 어플라이 요구 신호의 수신이 종료한 경우에, 피스톤(39)의 추력을 해제한다. 또, 소정 추력치는 1.5 m/s2 상당 발생 추력으로 해도 좋다.
제5 실시형태는, 전술한 바와 같은 구성, 즉, S20에서 「YES」로 판정되었을 때에 S24로 진행하는 것에 의해, 정차 유지 추력에 도달하기 전에 어플라이 요구 신호의 수신이 종료하면 추력을 해제하는 것이며, 그 기본적 작용에 관해서는, 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 특히, 제5 실시형태에서는, 정차 유지 추력에 도달하기 전에는, 주차 브레이크 스위치(19)를 릴리스측으로 조작하지 않더라도, 중립 위치로 되돌아감으로써 추력을 해제할 수 있다.
또, 전술한 제3 실시형태에서는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 전동 모터의 구동에 의한 추력의 최대치를 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력으로 설정한 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 전동 모터의 구동에 의한 추력의 최대치를 풀클램프치(법규에서 정해진 소정의 구배로 차량을 계속 정지할 수 있는 추력, 예컨대, 차량이 주행중이면 차량에 3.0 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력)로 설정해도 좋다.
전술한 제3 실시형태에서는, 전동 모터의 구동에 의한 추력의 최대치가 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력에 도달할 때까지 단계적 어플라이 제어를 행하는 구성으로 한 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 전동 모터의 구동에 의한 추력의 최대치가 차량에 1.5 m/s2의 감속도를 부여할 수 있는 추력에 도달할 때까지 정적 어플라이 제어를 행하는 구성으로 해도 좋다.
전술한 제1 실시형태는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 피스톤(39)의 추력을 단계적으로 변화시키도록 전동 모터(43B)를 제어하는 구성으로 한 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 전동 모터를 PWM 제어(펄스폭 변조 스위칭 제어)하는 구성으로 해도 좋다. 즉, 추력을 상승시킬 때에, 전동 모터에 대하여 주기적(단속적)인 통전(스위칭 제어)을 행하는 구성으로 할 수 있다. 여기서, PWM 제어는, 듀티비를 0%보다 크고 100%보다 작은 범위에서 가변으로 한(주기, 펄스폭, 필요에 따라서 펄스수를 가변으로 한) 스위칭 제어이다. 즉, PWM 제어는, 예컨대 1 kHz 정도의 높은 주파수(주기)로 듀티비를 가변하여 출력 전압을 저하시켜, 흘리는 전류를 적게 제어하는 전류 제어이다.
PWM 제어를 행하는 경우에는, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우에, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 스위칭 제어의 듀티비를 작게 함으로써, 전동 모터에 대한 출력 전압을 저하시킨다. 이에 따라, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우에, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 피스톤의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 전동 모터를 제어할 수 있다. 즉, 어플라이 요구 신호의 수신 시간이 길어짐에 따라서 피스톤의 추력의 크기를 크게 할 수 있다. 또한, PWM 제어를 행하는 경우에, 예컨대, 어플라이 요구 신호의 수신 시간이 길어짐에 따라서, 듀티비를 크게 하는 것에 의해, 추력의 변화율(증대율)이 커지도록 해도 좋다. 예컨대, 어플라이 요구 신호의 수신 시간이 소정 시간을 넘으면, 듀티비를 소정 시간 이전의 듀티비보다 크게 해도 좋다. 이러한 것은, 다른 실시형태에 관해서도 동일하다.
전술한 각 실시형태에서는, 좌우의 후륜측 브레이크를 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크(31)로 한 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 좌우의 전륜측 브레이크를 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크로 해도 좋다. 또한, 전륜과 후륜의 모든 차륜(4륜 전부)의 브레이크를 전동 주차 브레이크 기능이 있는 디스크 브레이크에 의해 구성해도 좋다.
전술한 각 실시형태에서는, 전동 주차 브레이크가 부착된 액압식 디스크 브레이크(31)를 예를 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 액압의 공급이 불필요한 전동식 디스크 브레이크에 의해 구성해도 좋다. 또한, 디스크 브레이크식의 브레이크 장치에 한하지 않고, 드럼 브레이크식의 브레이크 장치로서 구성해도 좋다. 또한, 디스크 브레이크에 드럼식의 전동 주차 브레이크를 설치한 드럼 인 디스크 브레이크, 전동 모터로 케이블을 인장하는 것에 의해 주차 브레이크의 유지를 행하는 구성 등, 브레이크 기구는 각종의 것을 채용할 수 있다. 이 경우에, 예컨대, 액압의 공급이 불필요한 전동식의 브레이크 기구를 채용한 경우는, 제어부는, 차량에 제동력을 상용 브레이크로서 부여하는(브레이크 페달의 조작 등에 의한 어플라이 요구에 기초하여 전동 모터를 구동한다) 구성으로 할 수 있다.
또한, 각 실시형태는 예시이며, 상이한 실시형태에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 물론이다.
이상의 실시형태에 의하면, 차량의 주행 상태(주행중인지 정지중인지)를 산출할 수 없는 경우의 제동력의 부여가 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 차량의 주행 상태를 산출할 수 없는 경우의 제동력의 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 실시형태에 의하면, 제어부는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 압박 부재의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 전동 모터를 제어한다. 보다 구체적으로는, 제어부는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 압박 부재의 추력을 단계적으로 변화시키도록 전동 모터를 제어한다. 바꾸어 말하면, 제어부는, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신 시간이 길어짐에 따라서 압박 부재의 추력의 크기를 크게 한다. 이 때문에, 차량이 주행중에서도, 주차 브레이크에 의한 제동력이 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다.
실시형태에 의하면, 제어부는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 있고, 차량의 정지중이 검출되었을 때의 소정 추력치를 기억하고 있고, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고 있는 동안, 전동 모터를 구동하여 압박 부재를 추진시켜 압박 부재의 추력의 크기가 소정 추력치에 도달했을 때에, 압박 부재의 추력을 상기 소정 추력치로 유지하고, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료한 후에도 압박 부재의 추력을 상기 소정 추력치로 유지한다. 이에 따라, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우에도, 압박 부재의 추력을, 차량의 정지중이 검출되었을 때의 소정 추력치로 유지할 수 있다. 즉, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우에도, 차량의 정차를 유지할 수 있다.
실시형태에 의하면, 전동 모터를 구동하여 압박 부재를 추진시켜 압박 부재의 추력의 크기가 소정 추력치에 도달하기 전에, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료한 경우에, 압박 부재의 추력을 해제한다. 이 경우에는, 소정 추력치에 도달하기 전에는, 운전자가 조작 지시부를 해제 작동측으로 조작하지 않더라도 추력을 해제할 수 있다.
실시형태에 의하면, 제어부는, 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 유지 작동 또는 해제 작동의 작동 요구 신호가 출력될 때까지, 압박 부재 유지 기구에 의한 압박 부재의 유지하는 제어를 행한다. 이 때문에, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우는, 운전자의 조작 지시에 의한 유지 작동의 작동 요구 신호를 수신하고 있을 때에, 예컨대 운전자의 오조작에 의해 유지 작동의 작동 요구 신호의 수신이 종료하더라도, 압박 부재 유지 기구에 의해 압박 부재가 유지된다.
즉, 작동 요구 신호가 출력되는 조작 지시부를 운전자가 유지 작동측으로 한참 조작하고 있는 중에, 잘못해서 조작 지시부로부터 조작의 손이 떨어졌다 하더라도, 운전자가 조작 지시부를 유지 작동측으로 다시 조작할 때까지, 또는, 해제 작동측으로 조작할 때까지는, 그 때의 제동력이 유지된다. 이 때, 차량이 주행중이면, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 예컨대, 차량을 보다 짧은 제동 거리로 정지시킬 수 있다. 한편, 차량이 정지중이라 하더라도, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 차량의 정지를 유지할 수 있다. 어느 경우도, 차량의 제동력 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
실시형태에 의하면, 제어부는, 유지 작동의 작동 요구 신호를 수신하면, 그 유지 작동의 작동 요구 신호의 수신 상태에 상관없이, 다음에 해제 작동의 작동 요구 신호를 수신할 때까지, 제동 부재의 압박력을 미리 설정한 소정치가 될 때까지 상승시키고 나서, 압박 부재 유지 기구에 의한 압박 부재가 유지하는 제어를 행한다. 이 때문에, 주행 상태를 산출할 수 없는 경우는, 운전자의 조작 지시에 의한 유지 작동의 요구 신호를 수신하고 있을 때에, 예컨대 운전자의 오조작에 의해 유지 작동의 요구 신호의 수신이 종료하더라도, 제동 부재의 압박력이 미리 설정한 소정치로 상승하고 나서 압박 부재 유지 기구에 의해 압박 부재가 유지된다.
즉, 작동 요구 신호가 출력되는 조작 지시부를 운전자가 유지 작동측으로 한참 조작하고 있는 중에, 잘못해서 조작 지시부로부터 조작의 손이 떨어졌다 하더라도, 운전자가 조작 지시부를 해제 작동측으로 조작할 때까지는, 제동력이 소정치까지 상승하고, 소정치로 유지된다. 이 때문에, 차량이 주행중이라 하더라도 정지중이라 하더라도, 운전자가 필요로 하고 있는 「제동력의 부여」를 계속할 수 있어, 차량의 제동력 부여의 안정성을 향상시킬 수 있다.
2 : 전륜(차륜)
3 : 후륜(차륜)
4 : 디스크 로터(피제동 부재)
19 : 주차 브레이크 스위치(조작 지시부)
20 : 주차 브레이크 제어 장치(제어부, 주행 상태 검출부)
22 : 메모리(기억부)
25 : 전류 센서부(검지부)
33 : 브레이크 패드(제동 부재)
39 : 피스톤(압박 부재)
40 : 회전 직동 변환 기구(압박 부재 유지 기구)
43B : 전동 모터

Claims (6)

  1. 차륜과 함께 회전하는 피제동 부재를 압박하는 제동 부재와,
    상기 제동 부재를 상기 피제동 부재에 대하여 분리 또는 접촉하는 방향으로 이동시키는 압박 부재와,
    차량의 비회전 부위에 설치되어, 전동 모터에 의해 추진된 상기 압박 부재를 유지하는 압박 부재 유지 기구와,
    운전자의 조작 지시에 따른 상기 압박 부재의 유지 또는 해제 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고, 그 작동 요구 신호에 따라서 상기 압박 부재를 이동시키기 위해 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 가지며,
    상기 주행 상태 검출부로 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 주행 상태를 산출할 수 있을 때보다, 상기 압박 부재의 추력의 시간 변화율이 작아지도록 상기 전동 모터를 제어하는 것인 브레이크 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 주행 상태 검출부에 의한 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 상기 압박 부재의 추력을 단계적으로 변화시키도록 상기 전동 모터를 제어하는 것인 브레이크 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신 시간이 길어짐에 따라서 상기 압박 부재의 추력의 크기를 크게 하는 것인 브레이크 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 주행 상태 검출부로 주행 상태를 산출할 수 있고, 상기 차량이 정지 상태로 검출되었을 때의 미리 정해진 추력치를 기억하고 있고,
    상기 주행 상태 검출부로 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고 있는 동안, 상기 전동 모터를 구동하여 상기 압박 부재를 추진시켜 상기 압박 부재의 추력의 크기가 상기 미리 정해진 추력치에 도달했을 때에, 상기 압박 부재의 추력을 상기 미리 정해진 추력치로 유지하고, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료한 후에도 상기 압박 부재의 추력을 상기 미리 정해진 추력치로 유지하는 것인 브레이크 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전동 모터를 구동하여 상기 압박 부재를 추진시켜 상기 압박 부재의 추력의 크기가 상기 미리 정해진 추력치에 도달하기 전에, 상기 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료한 경우에, 상기 압박 부재의 추력을 해제하는 것인 브레이크 제어 장치.
  6. 차륜과 함께 회전하는 피제동 부재를 압박하는 제동 부재와,
    상기 제동 부재를 상기 피제동 부재에 대하여 분리 또는 접촉하는 방향으로 이동시키는 압박 부재와,
    차량의 비회전 부위에 설치되어, 전동 모터에 의해 추진된 상기 압박 부재를 유지하는 압박 부재 유지 기구와,
    운전자의 조작 지시에 따른 상기 압박 부재의 유지 또는 해제 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고, 그 작동 요구 신호에 따라서 상기 압박 부재를 이동시키기 위해 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 주행중 또는 정지중인지의 주행 상태를 산출하는 주행 상태 검출부를 가지며,
    상기 주행 상태 검출부로 주행 상태를 산출할 수 없는 경우, 유지 작동을 위한 작동 요구 신호를 수신하고 있는 동안, 상기 전동 모터를 구동하여 상기 압박 부재를 추진시키고, 상기 유지 작동을 위한 작동 요구 신호의 수신이 종료했을 때에, 상기 전동 모터를 정지하여 상기 압박 부재를 추진한 위치에 유지하고, 유지 작동 또는 해제 작동의 작동 요구 신호가 출력될 때까지, 상기 압박 부재의 위치를 상기 압박 부재 유지 기구에 의해 유지하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
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