JP2008168662A - 車両の電動パーキングブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】荷重センサの異常判定（検出）をモータの起動後に早期に検出し、また、パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方において荷重センサの異常を検出すること。
【解決手段】作動時において、ステップＳ３１で荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓが出力されない場合、あるいは解除特性の場合には、ステップＳ３７に進んでモータ１１の駆動電流Ａが作動時の特性かどうかを判断する。モータ１１の駆動電流Ａの特性が作動状態の場合には、荷重センサ１５が異常と判断する。次に、ステップＳ３８に進み、モータ１１を停止させ、ワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ４０で操作スイッチ５からの作動指示信号の受け付けを禁止する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、パーキングブレーキの作動、解除をモータとコントロールケーブルにて電動で行なうようにした車両の電動パーキングブレーキシステムに関するものである。

従来、パーキングブレーキの作動、解除をモータとコントロールケーブルにて電動で行なうようにした車両の電動パーキングブレーキシステムが提供されており、上記コントロールケーブルには該コントロールケーブルの張力（荷重）を検出するための荷重センサが介装されている。そして、この荷重センサからの出力電圧信号をフィードバックさせてモータを制御することで、パーキングブレーキの作動、解除を行なっている。
そして、上記モータを正転駆動、逆転駆動することで、コントロールケーブルを引き作動、解除を行ない、それによりパーキングブレーキの作動、解除を行なっており、かかる荷重センサの異常検出は重要な事項である。

この種のセンサの断線などの異常を検出するものとして、例えば、下記の特許文献１が挙げられる。

特開２００３−２２０９４３号公報

この特許文献１では、推力センサの検出電圧が設定値以下となって異常と判断したときには、まず、当該輪のピストンを戻して非制動状態とし、さらに、この状態が設定時間を超えると、センサ異常と判断して異常時処理を実行しているものである。
これにより、センサの断線などのようなシステム異常が発生したときに誤作動が成されるのを防止して、車両姿勢の安定を図るようにしている。

しかしながら、上記特許文献１では、センサの出力値が設定値を下回り、その後、この状態が設定時間を超えたときに初めてセンサ異常と判断しているものであり、つまり、所定時間が経過するまで異常判定を行なわないため、異常処置が遅れ、アクチュエータ（装置）側に負担がかかってしまうという問題を有している。
また、特許文献１では、パーキングブレーキの制動時にのみ異常検出が可能であり、解除動作を行なう場合には、センサ等の異常検出が出来ないという問題も有している。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、荷重センサの異常判定（検出）をモータの起動後に早期に検出し、また、パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方において荷重センサの異常を検出することを目的とした車両の電動パーキングブレーキシステムを提供するものである。

そこで、本発明の請求項１に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、操作スイッチ５の作動信号によりモータ１１が正転駆動されてコントロールケーブル３を介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記操作スイッチ５の解除信号により前記モータ１１が逆転駆動されて前記パーキングブレーキを前記コントロールケーブル３を介して解除状態にするアクチュエータ２と、前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル３の荷重を検出する荷重センサ１５と、前記モータ１１に流れる駆動電流Ａを検出する電流センサ１６と、前記荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓに応じて前記モータ１１の回転駆動を制御する制御装置１とを備え、
前記モータ１１の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓの特性が前記操作スイッチ５の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記操作スイッチ５の指示信号に対応した電流特性を検出した場合に前記荷重センサ１５が異常であると判定する判定手段を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記パーキングブレーキの作動時において、前記荷重センサ１５の出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓが解除特性の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記モータ１１の駆動電流Ａが作動特性とした場合に前記荷重センサ１５を異常であると判定していることを特徴としている。

請求項３に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記パーキングブレーキの解除時において、前記荷重センサ１５の出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓが作動特性の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記モータ１１の駆動電流Ａが解除特性とした場合に前記荷重センサ１５を異常であると判定していることを特徴としている。

請求項４に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記荷重センサ１５の異常を検出した場合には、ワーニングランプ６を点灯させると共に、前記モータ１１を強制停止させていることを特徴としている。

請求項５に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムでは、前記パーキングブレーキ作動時における前記モータ１１の強制停止後は、前記操作スイッチ５からの解除の指示信号のみを受け付け、前記パーキングブレーキの解除時における該モータ１１の強制停止後は、前記操作スイッチ５からの作動、解除の指示信号の受け付けを禁止させていることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記モータ１１の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓの特性が前記操作スイッチ５の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記操作スイッチ５の指示信号に対応した電流特性を検出した場合に前記荷重センサ１５が異常であると判定する判定手段を備えているので、早期に荷重センサ１５の異常を判定（検出）でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ２側への負担を軽減することができる。また、パーキングブレーキの作動、解除の両方において荷重センサ１５の異常を判定でき、作動、解除のいずれの場合でも早期に異常を判定することができる。

請求項２に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記パーキングブレーキの作動時において、前記荷重センサ１５の出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓが解除特性の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記モータ１１の駆動電流Ａが作動特性とした場合に前記荷重センサ１５を異常であると判定しているので、パーキングブレーキの作動の場合において、早期に荷重センサ１５の異常を判定（検出）でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ２側への負担を軽減することができる。

請求項３に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記パーキングブレーキの解除時において、前記荷重センサ１５の出力電圧Ｖｓが無い場合あるいは前記出力電圧Ｖｓが作動特性の場合で、且つ前記電流センサ１６からの信号により前記モータ１１の駆動電流Ａが解除特性とした場合に前記荷重センサ１５を異常であると判定しているので、パーキングブレーキの解除の場合において、早期に荷重センサ１５の異常を判定（検出）でき、異常が発生した場合でもアクチュエータ２側への負担を軽減することができる。

請求項４に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記荷重センサ１５の異常を検出した場合には、ワーニングランプ６を点灯させると共に、前記モータ１１を強制停止させているので、運転者は荷重センサ１５の異常を認識でき、また、荷重センサ１５の異常を判断した場合には、モータ１１を強制的に停止させているので、モータ１１に負担をかけず、安全性を向上させることができる。

請求項５に記載の車両の電動パーキングブレーキシステムによれば、前記パーキングブレーキ作動時における前記モータ１１の強制停止後は、前記操作スイッチ５からの解除の指示信号のみを受け付け、前記パーキングブレーキの解除時における該モータ１１の強制停止後は、前記操作スイッチ５からの作動、解除の指示信号の受け付けを禁止させているので、アクチュエータ２が誤動作するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は電動パーキングブレーキシステムの概略ブロック構成図を示し、マイクロコンピュータからなる制御装置１と、この制御装置１により制御されるアクチュエータ２と、このアクチュエータ２によりコントロールケーブル３の引き作動、解除されることで、パーキングブレーキの作動、解除が行なわれるブレーキアッセンブリ４等で構成されている。
また、この電動パーキングブレーキシステムには、パーキングブレーキを作動、解除を行なうために制御装置１に指令を送る操作スイッチ５や、各部の異常（故障）を検出した場合に異常を報知するワーニングランプ６や、かかる故障部位情報を上位のコンピュータに伝送するためのＣＡＮ（ Controller Area Network )バス等が設けられている。

アクチュエータ２は、制御装置１により正転、逆転駆動される正逆回転可能なモータ１１と、このモータ１１の回転数を減速させる減速機構１２と、この減速機構１２の出力にて回転駆動されるスクリュー１３と、このスクリュー１３の回転により該スクリュー１３の軸方向に往復動し、イコライザー機構を構成しているナット１４と、後述する荷重センサ１５等で構成されている。
また、ナット１４の一方の端部には図中左側のコントロールケーブル３のインナーケーブルが接続され、ナット１４の他方の端部側は荷重センサ１５を介したコントロールケーブル３のインナーケーブル（図中の右側）が接続され、両コントロールケーブル３のインナーケーブルの他端はブレーキアッセンブリ４側に接続されている。なお、コントロールケーブル３は、外装のアウターケーシングとこのアウターケーシングの内部を摺動自在としたインナーケーブルとで構成されている。

この荷重センサ１５はコントロールケーブル３のインナーケーブルに作用する荷重（張力）を検出するものであり、図１及び図２に示すように、基本的な構成部材として、シャフト２０と、ロッド２２と、主ばね２４と、副ばね２５と、マグネット２６と、ホールＩＣ２７と、これらの部材を収容するケース本体３０等で構成されている。
なお、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。また、上記ケース本体３０は、上面が開口した箱状のケース３１と、このケース３１の開口面を覆設するフタ体３２とからなっている。

シャフト２０はケース本体３０に対して該シャフト２０の軸方向に往復動可能であり、ケース本体３０の外側に突出している端部にコントロールケーブル３が連結されている。シャフト２０の端部には円板状のフランジ部２１が一体的に連結固定されている。
また、ロッド２２はケース本体３０より突出している端部がナット１４に回動自在に連結されており、ロッド２２の端部には円板状のフランジ部２３が一体的に連結固定されている。このロッド２２のフランジ部２３とシャフト２０のフランジ部２３とが対面している構造となっている。

シャフト２０のフランジ部２１の上面にはマグネット２６が配設されており、シャフト２０の往復動と共に該シャフト２０の軸方向に沿って往復動可能となっている。このマグネット２６の上部は、フタ体３２に形成した凹所３３内に位置しており、この凹所３３の長手方向に沿ってシャフト２０と共に往復動可能となっている。
上記凹所３３を形成している断面が略コ字型の突部３４の一方の側面にホールＩＣ２７が配設されていて、このホールＩＣ２７とマグネット２６とは一定の間隔を設けて配設されている。シャフト２０と共にマグネット２６が往復動することで、マグネット２６とホールＩＣ２７との相対変位量、すなわち、コントロールケーブル３のインナーケーブルの荷重に相当する主ばね２４と副ばね２５との圧縮、伸張変形量に応じた出力電圧Ｖｓを制御装置１に出力するようになっている。

コイルスプリング状の主ばね２４は、ケース３１の内面３１ａとシャフト２０のフランジ部２１の側面２１ａとの間に設けられた圧縮スプリングである。そして、図２に示す状態ではパーキングブレーキが解除の状態であって、主ばね２４は開放された状態であり、弾性変形量はゼロの状態である。なお、パーキングブレーキの作動状態においては主ばね２４は、弾性圧縮変形される。

圧縮コイルスプリング状の副ばね２５は、シャフト２０の外周面側に組み付けられると共に、ケース３１の内面３１ａとシャフト２０のフランジ部２１の側面２１ａとの間に弾発付勢された状態で設けられている。
また、副ばね２５のばね定数は、主ばね２４のばね定数に比べて小さく設定されていて、副ばね２５の弾発力によりシャフト２０のフランジ部２１を常時ロッド２２のフランジ部２３側に付勢している。

ここで、荷重センサ１５の主ばね２４は、開放されている状態では、該主ばね２４の先端面とシャフト２０のフランジ部２１の側面２１ａとが接触ないし弾発している必要はなく、後述するように副ばね２５の作用により主ばね２４のばねゼロ位置を補正可能にしている。
なお、副ばね２５はコントロールケーブル３のインナーケーブルを確実に無負荷域まで戻すため（インナーケーブルの無負荷摺動抵抗分を確実に戻す）に使用しているものである。

図３は本発明の電動パーキングブレーキ装置に関連したブロック図を示し、制御装置１には、モータ１１に流れる電流を検知する電流センサ１６からの信号と、ホールＩＣ２７にて検出した出力電圧Ｖｓと、操作スイッチ５からの指示信号（作動、解除）が入力される。また、制御装置１からはモータ１１を制御する信号と、ワーニングランプ６を点灯、消灯させるための信号が出力される。

制御装置１は、ホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓが入力される電圧値入力部４２と、所定の時間毎の出力電圧Ｖｓの傾きを計算する演算部４３と、この演算部４３による計算結果を前回の計算結果と比較する比較部４４と、モータ１１を駆動制御するモータ駆動制御部４５と、タイマー部４６と、上記演算部４３にて計算した結果（データ）を一時的に記憶するＲＡＭや本制御装置１の制御用プログラムを格納しておくＲＯＭ等からなる記憶部４７と、全体の制御を司る制御部４８等で構成されている。

図４はホールＩＣ２７の出力電圧（ばねの撓み量）Ｖｓ（Ｖ）と、コントロールケーブル３のインナーケーブルの引き力（Ｎ）との関係を示す図であり、ばね特性線イが初期の副ばね２５と主ばね２４との特性線である。横軸におけるＶｓｓ０が副ばね２５のゼロ点位置に対応したホールＩＣ２７の出力電圧値であり、Ｖｓ０が主ばね２４のゼロ点位置に対応したホールＩＣ２７の出力電圧値であり、Ｖｔｃがコントロールケーブル３のインナーケーブルの目標引き力に対応したホールＩＣ２７の出力電圧値である。また、ΔＶは、目標引き力の主ばね２４のばね撓み量に対応した電圧値（Ｖｔｃ−Ｖｓ０）である。なお、上記Ｖｓｓ０及びΔＶは予め設定されている数値である。

そして、パーキングブレーキを作動する場合には、ホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓが、ばね特性線イに示すＶｔｃとなるまで、モータ１１を正転駆動してコントロールケーブル３のインナーケーブルを作動し、出力電圧ＶｓがＶｔｃとなると目標引き力となって作動を完了する。
また、パーキングブレーキを解除する場合には、ホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓが、ばね特性線イのＶｓｓ０になるまで、モータを逆転駆動してコントロールケーブル３のインナーケーブルを解いていき、出力電圧ＶｓがＶｓｓ０となった時点でモータ１１を停止させる。

このように、図１に示す構成の電動パーキングブレーキシステムにおいて、荷重センサ１５に取り付けてあるばね（主ばね２４、副ばね２５）の撓み量を電圧値（ホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓ）に変換してコントロールケーブル３のインナーケーブルの引き力等を制御している。
ところが、使用に伴い、主ばね２４のヘタリ（ばねの縮み）が発生すると、ばね特性線ロに示すように主ばね２４のゼロ位置が変化し、ヘタリが発生すると出力電圧Ｖｓ（Ｖｓ０）の値が変化することになる。

そこで、本実施形態では、主ばね２４のゼロ位置が変化すると、目標引き力を正確に制御できなくなるため、パーキングブレーキの作動中に副ばね特性と、主ばね＋副ばね特性の変化点（図４の破線と実線との結合点）を検出して、主ばね２４のばねゼロ位置を補正することによって、正確に目標引き力を制御することを可能にしている。

図４に示すように、副ばね２５に対する引き力はばね定数が主ばね２４の場合よりも小さいので、コントロールケーブル３のインナーケーブルの引き力が少しで済み、そのため、傾きは緩やかである。主ばね２４に対する引き力はばね定数が大きいため、主ばね２４のゼロ位置を経過した時点から引き力が大きくなり、そのため、傾きは副ばね２５の場合と比べてかなりきつくなっている。
なお、副ばね２５のみの副ばね特性と、主ばね２４と副ばね２５との主ばね＋副ばね特性との傾きは一定であり、副ばね特性から主ばね＋副ばね特性、あるいは主ばね＋副ばね特性から副ばね特性に変わるときに傾きが変化して、この変化を検出するようにしている。

図５はコントロールケーブル３のインナーケーブルの作動方向及び解除方向における時間（ｓｅｃ）とホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓとの関係を示しており、時間に対するホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓの傾きは図４の場合と逆になっている。つまり、副ばね２５の場合はばね定数が小さいため、時間当たりのホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓの変化量は大きく、また、副ばね２５＋主ばね２４の場合はばね定数が大きくなるため、時間当たりのホールＩＣ２７の主ばね２４の変化量は小さくなる。
この変化量、つまり傾きが大きく変化する点が主ばね２４のゼロ位置を示しており、副ばね２５に対応した出力電圧Ｖｓの傾きから、副ばね２５＋主ばね２４に対応した出力電圧Ｖｓの傾きを、所定の時間毎に計算を行ない、出力電圧Ｖｓの傾きが大きく変化した点を検出し、その変化点を主ばね２４のゼロ位置として補正を行ない、コントロールケーブル３のインナーケーブルを制御するものである。

なお、図５では、計算間隔として、副ばね特性の場合と、副ばね特性から副ばね＋主ばね特性の場合と、主ばね＋副ばね特性との３つを例示しているが、これは副ばね２５から副ばね２５＋主ばね２４へと移行するために分かり易くするために描いたものである。実際はコントロールケーブル３のインナーケーブルを引き作動の開始から停止するまで、出力電圧Ｖｓの傾きを演算している。なお、主ばね２４のゼロ位置に対応した変化点を検出した後は、出力電圧Ｖｓの傾きを演算しないようにしても良い。

次に、本発明のパーキングブレーキを作動、解除する場合の通常の制御動作をフローチャートに基づいて説明する。図６はパーキングブレーキを作動する場合を示し、先ず、操作スイッチ５により作動操作を行なうとステップＳ１に示すようにモータ１１が正転駆動される。次に、ステップＳ２では、例えばモータ１１が異常がどうかの判定を行ない、ステップＳ３で異常（故障）であればワーニングランプ６を点灯させると共に、モータ１１を停止し（ステップＳ４参照）、次いでフェールセーフ制御に移行する（ステップＳ５参照）。
なお、ステップＳ２、Ｓ３の故障判定については後述する。

ステップＳ３において故障が無い場合にはステップＳ６に移行して、出力電圧Ｖｓの傾きＶｓ’を計算する。これは作動中に一定時間当たり、例えば５０ｍｓｅｃ毎の出力電圧Ｖｓの変化量を計算するものであり、この出力電圧Ｖｓの変化量が傾きＶｓ’となる。ホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓは制御装置１の電圧値入力部４２に入力されており、タイマー部４６からのタイマー信号により上記５０ｍｓｅｃ毎の変化量を演算部４３にて計算を行なう。
例えば、上記のように一定時間を５０ｍｓｅｃとすると、
傾きＶｓ’＝（前回の出力電圧Ｖｓ−今回の出力電圧Ｖｓ）／５０ｍｓｅｃ
であり、上記の「前回の出力電圧Ｖｓ」は、５０ｍｓｅｃ前の出力電圧Ｖｓである。

このようにホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓの変化量（傾きＶｓ’）を演算部４３にて作動中に計算をしていき、ステップＳ７において、図５に示す主ばね２４のゼロ位置では、主ばね２４＋副ばね２５の特性により傾きＶｓ’が主ばね＋副ばね特性に変化するとステップＳ８に移行する。
ここで、主ばね＋副ばね特性では、その変化量（傾きＶｓ’）は図５に示すように小さくなり、そのときに計算した傾きＶｓ’と、前回に計算して記憶部４７に格納しておいた傾きＶｓ’とを比較部４４で比較をし、その比較の結果、傾きＶｓ’に変化があった場合には、主ばね２４のゼロ位置を検出したとして、その信号を制御部４８に出力する。

ステップＳ８に示すように、今回の主ばね＋副ばね特性に変化した場合のホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓを主ばね２４のゼロ点電圧Ｖｓ０として、補正を行なう。次に、ステップＳ９に進み、目標引き力の電圧値Ｖｔｃを計算する。ここでは、図４に示すように、主ばね２４のゼロ点電圧Ｖｓ０に目標引き力のばね撓みに対応した電圧値ΔＶを加算することで、目標引き力の電圧値Ｖｔｃが計算される。

ステップＳ１０では、ステップＳ２の場合と同様に故障の判定が行なわれ、ステップＳ１１において、故障の場合には上記と同様にステップＳ４、Ｓ５に進み、故障が無い場合にはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、比較部４４において、格納していた記憶部４７からの上記目標引き力の電圧値Ｖｔｃと、電圧値入力部４２からの出力電圧Ｖｓとを比較し、入力された出力電圧Ｖｓが目標引き力の電圧値Ｖｔｃに達した場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３に移行するとモータ１１がモータ駆動制御部４５により停止制御され、これにより作動が完了する。

このように本実施形態では、主ばね２４にヘタリが発生して主ばね２４のゼロ位置が変化しても、コントロールケーブル３のインナーケーブルの作動中でのばねの撓み量に対応したホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓにおける副ばね特性から主ばね＋副ばね特性への変化点を検出し、この変化点の検出時点を主ばね２４のゼロ位置として、このゼロ位置に対応したホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓを主ばね２４のゼロ位置に対応したゼロ点電圧Ｖｓ０とする補正を行なっている。
このゼロ点電圧Ｖｓ０に予め設定されている目標引き力の副ばね２５と主ばね２４とのばね撓み量に対応した電圧値ΔＶを加算して、この加算した電圧値を目標引き力の電圧値Ｖｔｃとしている。そして、作動中においてホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓが目標引き力の電圧値Ｖｔｃとなるまで、コントロールケーブル３のインナーケーブルの引き作動を行なう。これにより正確に目標引き力を制御することが可能になる。

次に、パーキングブレーキの解除の動作について図７により説明する。先ず、操作スイッチ５にて解除操作を行なうことで、ステップＳ２１に示すようにモータ１１が逆転駆動されて、コントロールケーブル３のインナーケーブルを戻す方向に制御される。ステップＳ２２では、図６の場合と同様にモータ１１の故障の有無を判定し、故障の場合にはステップＳ２３からステップＳ２４に移行してモータ１１を停止させ、フェールセーフ制御が行なわれる（ステップＳ２５参照）。
なお、このステップＳ２２、Ｓ２３の故障判定については後述する。

ステップＳ２３において故障が無い場合にはステップＳ２６に移行して、ホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓが副ばね２５のゼロ点位置に対応したゼロ点電圧値Ｖｓｓ０（図４参照）に低下するか否かが判断される。ホールＩＣ２７からの出力電圧Ｖｓがゼロ点電圧値Ｖｓｓ０に達すると、ステップＳ２７に移行してモータ１１を停止させることで、パーキングブレーキの解除動作が完了する。

次に、電動パーキングブレーキの作動／解除時にアクチュエータ２に異常が発生した時の異常判定について説明する。図８は電動パーキングブレーキの作動時におけるホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓと、コントロールケーブル３のインナーケーブルの張力Ｎと、モータ１１の駆動電流Ａを示しており、横軸は時間（ｓｅｃ）である。
作動時のモータ１１の起動直後は突入電流が流れるので、この突入電流が流れる期間はデータを読み込まず無視している。そして、作動開始から作動完了までの、それぞれ変化するホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓと、モータ１１の駆動電流Ａの値（データ）を電流センサ１６から取り込んで、異常を検出（判定）するものである。

作動開始から作動完了にかけてホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓは初めは緩く下向きに傾斜し、途中で大きく下向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル３のインナーケーブルの張力Ｎは、初めは緩く上向きに傾斜し、途中で大きく上向きに傾斜する特性である。さらに、モータ１１の駆動電流Ａは、起動直後の突入電流を介して徐々に上向きに傾斜する特性である。
これらのホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓの作動時の特性と、モータ１１の駆動電流Ａの作動時の特性は、図３に示す記憶部４７のテーブルに予め格納している。

図９は図８とは逆の電動パーキングブレーキの解除時の特性を示しており、解除開始から解除完了にかけてホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓは大きく上向きに傾斜し、途中で緩く上向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル３のインナーケーブルの張力Ｎは、大きく下向きに傾斜し、途中で緩く下向きに傾斜する特性である。さらに、モータ１１の駆動電流Ａは、起動直後の突入電流を介して解除であるが故に電流値が小さくほぼ一定の特性である。
これらのホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓの解除時の特性と、モータ１１の駆動電流Ａの解除時の特性は、図３に示す記憶部４７のテーブルに図８に示す作動時の特性の場合と同様に予め格納している。

図１０は作動時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図６のステップＳ１に示す荷重制御フローのモータ作動から、図１０に示すステップＳ３１に進んで、モータ１１への駆動電流Ａの有無を電流センサ１６からの信号により検出し、モータ１１の駆動電流Ａが流れている場合にはステップＳ３５に移行する。また、ステップＳ３１でモータ１１の駆動電流Ａが検出されない（電流無し）場合には、制御部４８によりモータ１１の断線と判定する。そして、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を停止する（ステップＳ３２参照）。さらにステップＳ３３に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ３４で操作スイッチ５からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ３２〜Ｓ３４は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、モータ１１の断線を認識でき、また、操作スイッチ５を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。なお、ここではワーニングランプ６は１つとしているが、異常の種類に応じてワーニングランプ６を設けるのが望ましい。

次に、ステップＳ３５において、荷重センサ１５（ホールＩＣ２７）からの出力電圧Ｖｓの特性が作動状態か、解除状態あるいは出力無しかを制御装置１の制御部４８が記憶部４７からデータを取り込んで現在の状態を判断する。
このステップＳ３５で現在の状態が作動状態であればステップＳ３６に移行し、図６に示すステップＳ６へ移行する。すなわち、図６のステップＳ６に移行して傾きＶｓ’を計算する。なお、図１０は図６のステップＳ２、Ｓ３に対応しているものである。

また、ステップＳ３５において、荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓが出力されない場合、あるいは解除特性の場合には、ステップＳ３７に進んでモータ１１の駆動電流Ａが作動時の特性かどうかを判断する。モータ１１の駆動電流Ａが作動時の特性であれば、モータ１１によりコントロールケーブル３のインナーケーブルが引き作動されているにも関わらず、荷重センサ１５に出力電圧Ｖｓが出力されないことや、あるいは解除特性から制御部４８は荷重センサ１５の異常であると判断する。
荷重センサ１５が異常と判断した場合には、ステップＳ３８に移行して制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を強制的に停止する。さらにステップＳ３９に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ４０で操作スイッチ５からの作動操作の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、制御装置１は操作スイッチ５からの解除の指示信号のみを受け付けるようにしている。また、ステップＳ３８〜Ｓ４０は同時に行なうようにしても良い。

これにより運転者は、荷重センサ１５の異常を認識でき、また、操作スイッチ５を作動操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ２が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ１５が異常と判断した場合には、モータ１１を強制的に停止させているので、モータ１１に負担をかけず、安全性を向上させることができる。

ステップＳ３７で、モータ１１の駆動電流Ａの特性が作動状態でない場合には、ステップＳ４１に進み、モータ１１の駆動電流Ａの特性が解除状態か、つまりモータ１１の回転が逆転しているかを判断する。ステップＳ４１でモータ１１の回転が逆方向であれば、制御部４８はモータ１１の電源線との接続が極性間違いだと判断し、ステップＳ４２に移行する。
モータ１１の極性の接続間違いの場合には、ステップＳ４２に示すように、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を強制的に停止する。さらにステップＳ４３に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ４４で操作スイッチ５からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ４２〜Ｓ４４は同時に行なうようにしても良い。

これにより運転者は、モータ１１の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ５を作動操作、解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ２が誤動作するのを防止することができる。また、モータ１１の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ１１を強制的に停止させているので、モータ１１に負担をかけず、安全性を向上させることができる。

ステップＳ４１でモータ１１の駆動電流Ａが流れていないと判断した場合には制御部４８はコントロールケーブル３のインナーケーブルの断線と判断する。コントロールケーブル３のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップＳ４５に移行し、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を停止する。さらにステップＳ４６に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ４０で操作スイッチ５からの作動指示信号の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ４５〜Ｓ４７は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル３のインナーケーブルが断線したことを認識することができる。

図１１は解除時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図７のステップＳ２１に示す荷重制御フローのモータ解除から、図１１に示すステップＳ５１に移行し、ステップＳ５１で、モータ１１の駆動電流Ａの信号がある場合にはステップＳ５５に移行する。また、ステップＳ５１で、モータ１１の駆動電流Ａの信号が無い場合には、モータ１１に電流が流れていないことになり、制御部４８によりモータ１１の断線と判定する。そして、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を停止する（ステップＳ５２参照）。さらにステップＳ５３に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ５４で操作スイッチ５からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ５２〜Ｓ５４は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、モータ１１の断線を認識でき、また、操作スイッチ５を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。

次に、ステップＳ５５において、荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓの特性が解除状態か、作動状態や出力無しかを制御装置１の制御部４８が記憶部４７からデータを取り込んで現在の状態を判断する。
このステップＳ５５で現在の状態が解除状態であればステップＳ５６に移行し、図７のステップＳ２６に移行する。すなわち、図７のステップＳ２６に移行してホールＩＣ２７の出力電圧Ｖｓと副ばね２５のゼロ点電圧値Ｖｓｓ０とを比較する動作に移行する。なお、図１１は図７のステップＳ２２、Ｓ２３に対応しているものである。

また、ステップＳ５５において荷重センサ１５からの出力電圧Ｖｓが出力されない場合、あるいは作動特性の場合には、ステップＳ５７に進んでモータ１１の駆動電流Ａが解除時の特性かどうかを判断する。モータ１１の駆動電流Ａが解除時の特性であれば、モータ１１によりコントロールケーブル３のインナーケーブルが引き作動されているにも関わらず、荷重センサ１５に出力電圧Ｖｓが出力されないことや、作動特性から制御部４８は荷重センサ１５の異常であると判断する。
荷重センサ１５が異常と判断した場合には、ステップＳ５８に移行して制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を強制的に停止する。さらにステップＳ５９に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ６０で操作スイッチ５からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ５８〜Ｓ６０は同時に行なうようにしても良い。

これにより運転者は、荷重センサ１５の異常を認識でき、また、操作スイッチ５を操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ２が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ１５が異常と判断した場合には、モータ１１を強制的に停止させているので、モータ１１に負担をかけず、安全性を向上させることができる。

ステップＳ５７で、モータ１１の駆動電流Ａの特性が解除状態でない場合には、ステップＳ６１に進み、モータ１１の駆動電流Ａの特性が作動状態か、つまりモータ１１が正転しているかを判断する。ステップＳ６１でモータ１１の回転が正転であれば、制御部４８はモータ１１の電源線との接続が極性が間違っていたと判断し、ステップＳ６２に移行する。
モータ１１の極性の接続間違いの場合には、ステップＳ６２に示すように、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を強制的に停止する。さらにステップＳ６３に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ６４で操作スイッチ５からの作動操作、解除操作の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ６２〜Ｓ６４は同時に行なうようにしても良い。

これにより運転者は、モータ１１の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ５を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ２が誤動作するのを防止することができる。また、モータ１１の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ１１を強制的に停止させているので、モータ１１に負担をかけず、安全性を向上させることができる。

ステップＳ６１でモータ１１の駆動電流Ａが流れていないと判断した場合には制御部４８はコントロールケーブル３のインナーケーブルの断線と判断する。コントロールケーブル３のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップＳ６５に移行し、制御部４８はモータ駆動制御部４５を制御してモータ１１への通電を停止する。さらにステップＳ６６に移行して制御部４８はワーニングランプ６を点灯させ、ステップＳ６７で操作スイッチ５からの作動操作、解除操作の受け付けを制御部４８が禁止する。なお、ステップＳ６５〜Ｓ６７は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル３のインナーケーブルが断線したことを認識することができ、また、操作スイッチ５を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。

ここで、本発明における各種の異常判定は、図８及び図９に示すモータ１１の突入電流後のＡ部分で行なっているものである。したがって、本発明では、電動パーキングブレーキの作動時、及び解除時にアクチュエータ２に異常が発生したときの異常判定を早期に行なうことができ、またその処置も早期に行なうことができる。そのため、荷重センサ１５や、モータ１１の逆接があった場合でも早期に判定でき、異常が発生してもアクチュエータ２への負担を軽減することができる。
また、電動パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方にて異常の判定を行なっているので、異常が発生した場合、作動、解除のいずれでも早期に異常を判定でき、アクチュエータ２への負担を軽減することができる。

本発明の実施の形態における電動パーキングブレーキシステムの概略ブロック構成図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態における荷重センサの断面図及び側面図であり、（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態におけるブロック図である。 本発明の実施の形態におけるホールＩＣの出力電圧（ばねの撓み量）とコントロールケーブルの引き力との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるコントロールケーブルの作動中でのホールＩＣの出力電圧との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるコントロールケーブルの作動の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるコントロールケーブルの解除の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における作動時のホールＩＣの出力電圧Ｖｓ、コントロールケーブルの張力Ｎ及びモータの駆動電流Ａの特性を示す図である。 本発明の実施の形態における解除時のホールＩＣの出力電圧Ｖｓ、コントロールケーブルの張力Ｎ及びモータの駆動電流Ａの特性を示す図である。 本発明の実施の形態における作動時の異常判定を行なう場合のフローチャートである。 本発明の実施の形態における解除時の異常判定を行なう場合のフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ アクチュエータ
３ コントロールケーブル
５ 操作スイッチ
６ ワーニングランプ
１１ モータ
１５ 荷重センサ
１６ 電流センサ

Claims (5)

1. 操作スイッチ（５）の作動信号によりモータ（１１）が正転駆動されてコントロールケーブル（３）を介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記操作スイッチ（５）の解除信号により前記モータ（１１）が逆転駆動されて前記パーキングブレーキを前記コントロールケーブル（３）を介して解除状態にするアクチュエータ（２）と、
   前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル（３）の荷重を検出する荷重センサ（１５）と、
   前記モータ（１１）に流れる駆動電流（Ａ）を検出する電流センサ（１６）と、
   前記荷重センサ（１５）からの出力電圧（Ｖｓ）に応じて前記モータ（１１）の回転駆動を制御する制御装置（１）とを備え、
   前記モータ（１１）の起動後の突入電流直後において前記荷重センサ（１５）からの出力電圧（Ｖｓ）が無い場合あるいは前記出力電圧（Ｖｓ）の特性が前記操作スイッチ（５）の指示信号とは逆方向の場合で、且つ前記電流センサ（１６）からの信号により前記操作スイッチ（５）の指示信号に対応した電流特性を検出した場合に前記荷重センサ（１５）が異常であると判定する判定手段を備えていることを特徴とする車両の電動パーキングブレーキシステム。
2. 前記パーキングブレーキの作動時において、前記荷重センサ（１５）の出力電圧（Ｖｓ）が無い場合あるいは前記出力電圧（Ｖｓ）が解除特性の場合で、且つ前記電流センサ（１６）からの信号により前記モータ（１１）の駆動電流（Ａ）が作動特性とした場合に前記荷重センサ（１５）を異常であると判定していることを特徴とする請求項１に記載の車両の電動パーキングブレーキシステム。
3. 前記パーキングブレーキの解除時において、前記荷重センサ（１５）の出力電圧（Ｖｓ）が無い場合あるいは前記出力電圧（Ｖｓ）が作動特性の場合で、且つ前記電流センサ（１６）からの信号により前記モータ（１１）の駆動電流（Ａ）が解除特性とした場合に前記荷重センサ（１５）を異常であると判定していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の電動パーキングブレーキシステム。
4. 前記荷重センサ（１５）の異常を検出した場合には、ワーニングランプ（６）を点灯させると共に、前記モータ（１１）を強制停止させていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両の電動パーキングブレーキシステム。
5. 前記パーキングブレーキ作動時における前記モータ（１１）の強制停止後は、前記操作スイッチ（５）からの解除の指示信号のみを受け付け、前記パーキングブレーキの解除時における該モータ（１１）の強制停止後は、前記操作スイッチ（５）からの作動、解除の指示信号の受け付けを禁止させていることを特徴とする請求項４に記載の車両の電動パーキングブレーキシステム。

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