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JP2008128389A - Electric parking brake system for vehicles - Google Patents

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JP2008128389A
JP2008128389A JP2006314856A JP2006314856A JP2008128389A JP 2008128389 A JP2008128389 A JP 2008128389A JP 2006314856 A JP2006314856 A JP 2006314856A JP 2006314856 A JP2006314856 A JP 2006314856A JP 2008128389 A JP2008128389 A JP 2008128389A
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JP
Japan
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cable
output voltage
parking brake
motor
spring
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Application number
JP2006314856A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusaku Hirano
優搾 平野
Tatsuya Imakura
達也 今倉
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Hi Lex Corp
Original Assignee
Hi Lex Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】パーキングブレーキの作動状態であるケーブルが引かれた状態で、ケーブルの伸びによる引き力の低下を防止し、パーキングブレーキの制動を確実にすること。
【解決手段】ケーブルの作動が完了した時点では、ホールICの出力電圧Vs≧Vtc(目標引き力の電圧値)であるため、作動完了後は出力電圧Vsを監視を続ける。ステップS22で出力電圧Vsと、目標引き力の電圧値Vtcとを比較し、電圧値Vtcの値より出力電圧Vsが低くなった場合には、作動状態においてケーブルの伸びが発生したとして、モータを駆動する(ステップS23参照)。ステップS28でホールICからの出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcになるまでモータ11を駆動し、出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcになると、モータ11が停止する(ステップS29参照)。
【選択図】図7
An object of the present invention is to prevent a pulling force from being lowered due to an extension of a cable in a state where a cable which is an operation state of a parking brake is pulled, and to surely brake the parking brake.
When the operation of the cable is completed, since the output voltage Vs of the Hall IC is Vs ≧ Vtc (voltage value of the target attractive force), the output voltage Vs is continuously monitored after the operation is completed. In step S22, the output voltage Vs is compared with the voltage value Vtc of the target attractive force. If the output voltage Vs becomes lower than the voltage value Vtc, it is determined that cable extension has occurred in the operating state, and the motor is Drive (see step S23). In step S28, the motor 11 is driven until the output voltage Vs from the Hall IC reaches the target attractive force voltage value Vtc. When the output voltage Vs reaches the target attractive force voltage value Vtc, the motor 11 stops (see step S29). ).
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、パーキングブレーキの作動、解除をモータと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。   The present invention relates to an electric parking brake system for a vehicle in which a parking brake is operated and released electrically by a motor and a cable.

従来、パーキングブレーキの作動、解除をモータと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、パーキングブレーキを作動させる場合には、モータを例えば正転駆動してケーブルを所定の荷重に達するまで引き作動を行なう。また、パーキングブレーキを解除する場合には、ケーブルに荷重がかからない開放される位置までモータを逆転駆動してケーブルを開放する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is provided an electric parking brake system for a vehicle in which the parking brake is operated and released electrically by a motor and a cable. When the parking brake is operated, the motor is driven forward, for example, by a cable. Is pulled until a predetermined load is reached. When releasing the parking brake, the motor is reversely driven to a position where the load is not applied to the cable to release the cable.

この種の車両の電動パーキングブレーキ装置として、例えば下記に示す特許文献1が挙げられる。   As an electric parking brake device for this type of vehicle, for example, Patent Document 1 shown below can be cited.

特開2005−265048号公報JP 2005-265048 A

この特許文献1の電動パーキングブレーキ装置では、一端がパーキングブレーキに接続されたPKBケーブルを、電動にて他端側から引き込むことにより摩擦材を動作させて車輪に制動力を付与している。そして、摩擦材を動作させる際に、ECUがPKBケーブルの他端側の引き込み量を算出し、ECUは算出した他端側引き込み量に基づいて、PKBケーブルの一端側の引き込み量を求め、求めた引き込み量が所定の閾値を超えたときに、パーキングブレーキの摩擦材が摩耗状態であると判断している。   In the electric parking brake device of Patent Document 1, a friction material is operated by electrically pulling a PKB cable, one end of which is connected to the parking brake, from the other end side to apply braking force to the wheels. Then, when operating the friction material, the ECU calculates the pull-in amount on the other end side of the PKB cable, and the ECU obtains the pull-in amount on one end side of the PKB cable based on the calculated pull-in amount on the other end side. When the pull-in amount exceeds a predetermined threshold, it is determined that the friction material of the parking brake is in a worn state.

また、この特許文献1では、摩擦材が摩耗した分だけケーブルの引き込み量が大きくなることを前提として行なっており、さらには、ケーブルを引き込んだ場合にケーブルが若干伸びてしまうことも考慮してケーブルの引き込み量を算出している。つまり、この特許文献1は、ケーブルの伸び分も考慮した上で、摩擦材の摩耗分に対応したケーブルの引き込み量を算出することで、摩擦材の摩耗状態を判断しているものである。   Moreover, in this patent document 1, it carries out on the assumption that the amount of cable pull-in will become large by the part for which the friction material was worn, Furthermore, when the cable was drawn in, it also considers that a cable expands a little. The cable pull-in amount is calculated. That is, in Patent Document 1, the wear state of the friction material is determined by calculating the cable pull-in amount corresponding to the wear amount of the friction material in consideration of the elongation of the cable.

しかしながら、この特許文献1においては、ケーブルを引き作動してパーキングブレーキに制動をかけた状態でのケーブルの伸びによる引き力の低下を防止することができないという問題を有している。
すなわち、ケーブルに介装している荷重センサからの信号によりケーブルの引き力を制御し、所定の目標値に達した場合には、パーキングブレーキは確実に制動がかかった状態としている。しかしながら、ケーブルが引かれた状態では、時間と共にケーブルの伸びが発生し、引き力の低下が生じ、パーキングブレーキをかけている状態にも関わらず車両が移動してしまうことになる。特に、ケーブルが新品で十分に伸びきっていない場合などに起こり易い。
However, this Patent Document 1 has a problem that it is not possible to prevent a reduction in pulling force due to cable extension in a state where the cable is pulled to brake the parking brake.
That is, the pulling force of the cable is controlled by a signal from a load sensor interposed in the cable, and when the predetermined target value is reached, the parking brake is surely braked. However, when the cable is pulled, the cable is stretched with time, the pulling force is reduced, and the vehicle moves despite the parking brake being applied. In particular, this is likely to occur when the cable is new and not fully extended.

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、パーキングブレーキの作動状態であるケーブルが引かれた状態で、ケーブルの伸びによる引き力の低下を防止し、パーキングブレーキの制動を確実に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。   The present invention has been provided in view of the above-described problems, and in a state where a cable which is an operation state of a parking brake is pulled, a decrease in pulling force due to the extension of the cable is prevented, and braking of the parking brake is ensured. It is an object of the present invention to provide an electric parking brake system for a vehicle that aims to achieve the above.

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、モータ11の正転駆動によりケーブル3を介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記モータ11の逆転駆動により前記パーキングブレーキを前記ケーブル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ケーブル3の荷重を検出する荷重センサ15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、
前記荷重センサ15からの出力電圧Vsが予め設定されている前記ケーブル3の目標引き力の電圧値Vtcになった時点における前記パーキングブレーキの作動完了後、前記荷重センサ15からの出力電圧Vsが前記目標引き力の電圧値Vtcに対して変化した場合に、該出力電圧Vsが前記電圧値Vtcになるまで前記モータ11を正転駆動させる制御手段を設けていることを特徴としている。
Therefore, in the electric parking brake system for a vehicle according to claim 1 of the present invention, the parking brake is activated via the cable 3 by the forward drive of the motor 11, and the parking brake is turned on by the reverse drive of the motor 11. An actuator 2 to be released via a cable 3;
A load sensor 15 for detecting a load of the cable 3 acting on the parking brake;
A control device 1 that controls the rotational drive of the motor 11 according to the output voltage Vs from the load sensor 15;
After the operation of the parking brake at the time when the output voltage Vs from the load sensor 15 reaches a preset target pulling voltage value Vtc of the cable 3, the output voltage Vs from the load sensor 15 is Control means is provided for driving the motor 11 in a forward direction until the output voltage Vs reaches the voltage value Vtc when the target pulling force changes with respect to the voltage value Vtc.

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、荷重センサ15からの出力電圧Vsが予め設定されている前記ケーブル3の目標引き力の電圧値Vtcになった時点における前記パーキングブレーキの作動完了後、前記荷重センサ15からの出力電圧Vsが前記目標引き力の電圧値Vtcに対して変化した場合に、該出力電圧Vsが前記電圧値Vtcになるまで前記モータ11を正転駆動させる制御手段を設けているので、ケーブル3の制動状態、つまりケーブル3の引き作動が完了してから、荷重センサ15からの出力電圧Vsと目標引き力の電圧値Vtcとを常に比較し、出力電圧Vsが電圧値Vtcより例えば、低くなった場合には、ケーブル3の伸びが発生したとし、モータ11を正転駆動してケーブル3を目標引き力の電圧値Vtcになるまで引き作動する。これにより、パーキングブレーキが引かれた状態で、ケーブル3の伸びによる引き力低下を確実に防止することができる。よって、パーキングブレーキの制動状態において、ケーブル3の伸びによる引き力の低下防止により、パーキングブレーキの制動を確実にでき、車両の移動を防ぐことができる。   According to the electric parking brake system for a vehicle according to claim 1 of the present invention, the output voltage Vs from the load sensor 15 becomes the voltage value Vtc of the target attractive force of the cable 3 set in advance. When the output voltage Vs from the load sensor 15 changes with respect to the voltage value Vtc of the target attractive force after the parking brake operation is completed, the motor 11 is adjusted until the output voltage Vs reaches the voltage value Vtc. Since the control means for rolling is provided, the output voltage Vs from the load sensor 15 and the voltage value Vtc of the target attractive force are always compared after the braking state of the cable 3, that is, after the pulling operation of the cable 3 is completed. When the output voltage Vs becomes lower than the voltage value Vtc, for example, it is assumed that the cable 3 is stretched, and the motor 11 is driven in the normal direction to drive the cable. And pulling operate the until the voltage value Vtc of the target pulling force. Accordingly, it is possible to reliably prevent a reduction in pulling force due to the extension of the cable 3 in a state where the parking brake is pulled. Therefore, in the braking state of the parking brake, the parking brake can be reliably braked and the vehicle can be prevented from moving by preventing the pulling force from decreasing due to the extension of the cable 3.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of an electric parking brake system. A control device 1 comprising a microcomputer, an actuator 2 controlled by the control device 1, and a pulling operation of a control cable 3 by the actuator 2 are released. Thus, the brake assembly 4 and the like for operating and releasing the parking brake are constituted.
The electric parking brake system includes an operation switch 5 that sends a command to the control device 1 to operate and release the parking brake, and a warning lamp 6 that notifies the abnormality when an abnormality (failure) in each part is detected. In addition, a CAN (Controller Area Network) bus or the like is provided for transmitting such failure part information to a host computer.

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(図中の右側)が接続され、両コントロールケーブル3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ブルとこのアウターケーブル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。
The actuator 2 is driven to rotate by a motor 11 that can be rotated forward and backward by the control device 1, a speed reduction mechanism 12 that decelerates the rotational speed of the motor 11, and an output of the speed reduction mechanism 12. The screw 13 is reciprocated in the axial direction of the screw 13 by the rotation of the screw 13 and includes an nut 14 constituting an equalizer mechanism, a load sensor 15 described later, and the like.
Further, the control cable 3 on the left side in the figure is connected to one end of the nut 14, and the control cable 3 (right side in the figure) via the load sensor 15 is connected to the other end side of the nut 14. The other ends of both control cables 3 are connected to the brake assembly 4 side. The control cable 3 is composed of an outer outer cable and an inner cable that is slidable inside the outer cable.

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(以下、単にコントロールケーブル3と言う。)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。
The load sensor 15 detects a load (tension) acting on the inner cable of the control cable 3 (hereinafter simply referred to as the control cable 3), and has a basic configuration as shown in FIGS. The members include a shaft 20, a rod 22, a main spring 24, a secondary spring 25, a magnet 26, a Hall IC 27, a case main body 30 that accommodates these members, and the like.
In addition, FIG.2 (c) is AA sectional drawing of FIG.2 (b). The case body 30 includes a box-shaped case 31 having an open upper surface and a lid body 32 that covers the opening surface of the case 31.

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。
The shaft 20 can reciprocate in the axial direction of the shaft 20 with respect to the case main body 30, and the control cable 3 is connected to an end protruding outside the case main body 30. A disc-shaped flange portion 21 is integrally connected and fixed to the end portion of the shaft 20.
The rod 22 has an end protruding from the case body 30 and is rotatably connected to the nut 14. A disc-shaped flange 23 is integrally connected and fixed to the end of the rod 22. . The flange portion 23 of the rod 22 and the flange portion 23 of the shaft 20 face each other.

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。
A magnet 26 is disposed on the upper surface of the flange portion 21 of the shaft 20, and can reciprocate along the axial direction of the shaft 20 along with the reciprocating motion of the shaft 20. The upper portion of the magnet 26 is located in a recess 33 formed in the lid body 32, and can reciprocate with the shaft 20 along the longitudinal direction of the recess 33.
A hole IC 27 is disposed on one side surface of a protrusion 34 having a substantially U-shaped cross section forming the recess 33, and the hole IC 27 and the magnet 26 are disposed at a predetermined interval. ing. By reciprocating the magnet 26 together with the shaft 20, the relative displacement between the magnet 26 and the Hall IC 27, that is, the amount of compression and expansion deformation of the main spring 24 and the auxiliary spring 25 corresponding to the load of the control cable 3 is satisfied. The output voltage Vs is output to the control device 1.

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。   The coil spring-shaped main spring 24 is a compression spring provided between the inner surface 31 a of the case 31 and the side surface 21 a of the flange portion 21 of the shaft 20. In the state shown in FIG. 2, the parking brake is released, the main spring 24 is released, and the amount of elastic deformation is zero. Note that the main spring 24 is elastically compressed and deformed when the parking brake is in operation.

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。
The secondary spring 25 in the form of a compression coil spring is assembled on the outer peripheral surface side of the shaft 20 and is provided in an elastically biased state between the inner surface 31 a of the case 31 and the side surface 21 a of the flange portion 21 of the shaft 20. ing.
The spring constant of the auxiliary spring 25 is set to be smaller than the spring constant of the main spring 24, and the flange portion 21 of the shaft 20 is always attached to the flange portion 23 side of the rod 22 by the elastic force of the auxiliary spring 25. It is fast.

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。
Here, when the main spring 24 of the load sensor 15 is opened, it is not necessary that the tip surface of the main spring 24 and the side surface 21a of the flange portion 21 of the shaft 20 are in contact with or elastically, which will be described later. As described above, the spring zero position of the main spring 24 can be corrected by the action of the auxiliary spring 25.
The auxiliary spring 25 is used to reliably return the inner cable of the control cable 3 to the no-load range (to reliably return the unloaded sliding resistance of the inner cable).

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。   FIG. 3 is a block diagram related to the electric parking brake device of the present invention. The control device 1 includes a signal from the current sensor 16 that detects the current flowing through the motor 11, and the output voltage Vs detected by the Hall IC 27. , A signal (operation, release) from the operation switch 5 is input. Further, the control device 1 outputs a signal for controlling the motor 11 and a signal for turning on / off the warning lamp 6.

制御装置1は、電流センサ16からの電流値を監視してモータ11の異常を検出するモータ異常検出部41と、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。   The control device 1 monitors a current value from the current sensor 16 to detect an abnormality of the motor 11, a voltage value input unit 42 to which the output voltage Vs from the Hall IC 27 is input, a predetermined value A calculation unit 43 that calculates the slope of the output voltage Vs for each time, a comparison unit 44 that compares the calculation result of the calculation unit 43 with the previous one, a motor drive control unit 45 that controls the drive of the motor 11, and a timer unit 46. A storage unit 47 including a RAM that temporarily stores the result (data) calculated by the arithmetic unit 43, a ROM that stores a control program of the control device 1, and a control that controls the entire control. It consists of part 48 etc.

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。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output voltage (spring deflection amount) Vs (V) of the Hall IC 27 and the pulling force (N) of the control cable 3. This is a characteristic line with the spring 24. Vss0 on the horizontal axis is the output voltage value of the Hall IC 27 corresponding to the zero point position of the auxiliary spring 25, Vs0 is the output voltage value of the Hall IC 27 corresponding to the zero point position of the main spring 24, and Vtc is the control cable 3 The output voltage value of the Hall IC 27 corresponding to the target attractive force. ΔV is a voltage value (Vtc−Vs0) corresponding to the spring deflection of the main spring 24 having the target pulling force. The Vss0 and ΔV are numerical values set in advance.

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。
When the parking brake is operated, the motor 11 is driven to rotate forward until the output voltage Vs from the Hall IC 27 reaches Vtc indicated by the spring characteristic line A, and the control cable 3 is operated. When Vtc is reached, the target pulling force is reached and the operation is completed.
When the parking brake is released, the motor is driven reversely until the output voltage Vs from the Hall IC 27 reaches Vss0 of the spring characteristic line A, and the control cable 3 is unwound, and the output voltage Vs becomes Vss0. At this point, the motor 11 is stopped.

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の引き力等を制御している。
しかしながら、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。
As described above, in the electric parking brake system having the configuration shown in FIG. 1, the deflection of the springs (main spring 24, auxiliary spring 25) attached to the load sensor 15 is converted into a voltage value (the output voltage Vs of the Hall IC 27). The pulling force of the control cable 3 is controlled.
However, when the main spring 24 is set loose (spring contraction) with use, the zero position of the main spring 24 changes as shown by the spring characteristic line B. Will change.

そこで、本発明では、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たものである。   Therefore, in the present invention, if the zero position of the main spring 24 changes, the target pulling force cannot be accurately controlled. Therefore, the secondary spring characteristic and the change point of the main spring + sub spring characteristic during the operation of the parking brake (FIG. 4). The target pulling force can be accurately controlled by detecting the coupling point between the broken line and the solid line) and correcting the spring zero position of the main spring 24.

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。
As shown in FIG. 4, the pulling force on the auxiliary spring 25 has a smaller spring constant than that of the main spring 24, so that the pulling force of the control cable 3 is small, and therefore the inclination is gentle. Since the pulling force with respect to the main spring 24 has a large spring constant, the pulling force becomes large from the time when the zero position of the main spring 24 has passed, and therefore the inclination is considerably tighter than that of the auxiliary spring 25.
In addition, the inclination of the auxiliary spring characteristic of only the auxiliary spring 25 and the main spring + sub-spring characteristic of the main spring 24 and the auxiliary spring 25 is constant, and the main spring + sub-spring characteristic or the main spring + The inclination changes when the auxiliary spring characteristic changes to the auxiliary spring characteristic, and this change is detected.

図5はコントロールケーブル3の作動方向における時間(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を制御するものである。
FIG. 5 shows the relationship between the time (sec) in the operating direction of the control cable 3 and the output voltage Vs of the Hall IC 27. The slope of the output voltage Vs of the Hall IC 27 with respect to time is opposite to that in FIG. . That is, since the spring constant is small in the case of the secondary spring 25, the amount of change in the output voltage Vs of the Hall IC 27 per time is large, and in the case of the secondary spring 25 + the main spring 24, the spring constant is large, so The amount of change of the main spring 24 of the Hall IC 27 is small.
The amount of change, that is, the point at which the inclination greatly changes indicates the zero position of the main spring 24. From the inclination of the output voltage Vs corresponding to the auxiliary spring 25, the inclination of the output voltage Vs corresponding to the auxiliary spring 25 + the main spring 24. Is calculated every predetermined time, a point where the slope of the output voltage Vs changes greatly is detected, the change point is corrected as the zero position of the main spring 24, and the control cable 3 is controlled.

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へと以降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。   In FIG. 5, the calculation interval includes three cases of the auxiliary spring characteristic, the auxiliary spring characteristic to the auxiliary spring + main spring characteristic, and the main spring + sub spring characteristic. The sub-spring 25 is drawn for the sake of clarity in order to change from the sub-spring 25 to the sub-spring 25 + the main spring 24. Actually, the slope of the output voltage Vs is calculated until the control cable 3 is pulled and stopped. Note that, after detecting the change point corresponding to the zero position of the main spring 24, the slope of the output voltage Vs may not be calculated.

次に、本発明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が異常がどうかを電流値でもってモータ異常検出部41が監視し、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)。   Next, the control operation of the present invention will be described based on a flowchart. FIG. 6 shows a case where the parking brake is operated. First, when the operating switch 5 is operated, the motor 11 is driven to rotate forward as shown in step S1. Next, in step S2, for example, the motor abnormality detection unit 41 monitors whether the motor 11 is abnormal by using a current value. If an abnormality (failure) is detected in step S3, the warning lamp 6 is turned on and the motor 11 is stopped. Then (see step S4), and then shifts to fail-safe control (see step S5).

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。
If there is no failure in step S3, the process proceeds to step S6, and the slope Vs ′ of the output voltage Vs is calculated. This calculates a change amount of the output voltage Vs per fixed time during operation, for example, every 50 msec, and the change amount of the output voltage Vs becomes a slope Vs ′. The output voltage Vs from the Hall IC 27 is input to the voltage value input unit 42 of the control device 1, and the calculation unit 43 calculates the amount of change every 50 msec by a timer signal from the timer unit 46.
For example, if the fixed time is 50 msec as described above,
Slope Vs ′ = (previous output voltage Vs−current output voltage Vs) / 50 msec
The above-mentioned “previous output voltage Vs” is the output voltage Vs before 50 msec.

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。
In this way, the amount of change (inclination Vs ′) of the output voltage Vs from the Hall IC 27 is calculated during operation by the calculation unit 43. In step S7, at the zero position of the main spring 24 shown in FIG. When the slope Vs ′ changes to the main spring + sub spring characteristic due to the characteristics of the spring 24 + sub spring 25, the process proceeds to step S8.
Here, in the main spring + sub-spring characteristic, the amount of change (inclination Vs ′) becomes small as shown in FIG. 5, and the inclination Vs ′ calculated at that time and the previous calculation and storage in the storage unit 47 are stored. The comparison unit 44 compares the slope Vs ', and if the comparison results in a change in the slope Vs', the zero position of the main spring 24 is detected and the signal is sent to the control unit 48. Output to.

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。   As shown in step S <b> 8, the output voltage Vs from the Hall IC 27 when the current main spring + sub spring characteristic is changed is corrected as the zero point voltage Vs <b> 0 of the main spring 24. Next, the process proceeds to step S9 to calculate a target attractive force voltage value Vtc. Here, as shown in FIG. 4, the voltage value Vtc of the target attractive force is calculated by adding the voltage value ΔV corresponding to the spring deflection of the target attractive force to the zero point voltage Vs0 of the main spring 24.

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。   In step S10, a failure is determined in the same manner as in step S2. In step S11, if there is a failure, the process proceeds to steps S4 and S5 as described above. If there is no failure, the process proceeds to step S12. In step S12, the comparison unit 44 compares the stored voltage value Vtc of the target attractive force from the storage unit 47 with the output voltage Vs from the voltage value input unit 42, and the input output voltage Vs is obtained. When the voltage value Vtc of the target attractive force is reached, the process proceeds to step S13. When the process proceeds to step S13, the motor 11 is controlled to be stopped by the motor drive control unit 45, whereby the operation is completed.

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。
As described above, in this embodiment, even if the main spring 24 is set and the zero position of the main spring 24 changes, the output voltage Vs of the Hall IC 27 corresponding to the amount of spring deflection during the operation of the control cable 3. The change point from the secondary spring characteristic to the main spring + secondary spring characteristic is detected, and the detection time of this change point is set as the zero position of the main spring 24, and the output voltage Vs of the Hall IC 27 corresponding to this zero position is used as the main spring 24. The zero point voltage Vs0 corresponding to the zero position is corrected.
A voltage value ΔV corresponding to the amount of spring deflection between the secondary spring 25 and the main spring 24 having a target pulling force set in advance is added to the zero point voltage Vs0, and the added voltage value is a voltage value of the target pulling force. Vtc. During operation, the control cable 3 is pulled until the output voltage Vs from the Hall IC 27 reaches the target pulling force voltage value Vtc. This makes it possible to accurately control the target attractive force.

次に、上述のようにしてパーキングブレーキに制動がかけられた状態、つまり、コントロールケーブル3が引かれた状態(作動状態)で、コントロールケーブル3の伸びによる引き力の低下を防止する場合の制御動作について図7に示すフローチャートにより説明する。   Next, in the state where the parking brake is braked as described above, that is, in the state where the control cable 3 is pulled (operating state), the control for preventing the pulling force from being reduced due to the extension of the control cable 3 is prevented. The operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、ステップS21に示す引き作動の完了状態で、コントロールケーブル3が伸びると、該コントロールケーブル3にかかる張力が低下する。そのため、荷重センサ15内のばね(主ばね24と副ばね25)の撓み量が小さくなるため、ホールIC27の出力電圧Vsが低くなる。
すなわち、コントロールケーブル3の作動が完了した時点では、図6のステップS12に示すように、ホールIC27の出力電圧Vs≧Vtc(目標引き力の電圧値)であるため、作動完了後はホールIC27からの出力電圧Vsを監視を続ける。
First, when the control cable 3 is extended in the state where the pulling operation shown in step S21 is completed, the tension applied to the control cable 3 is reduced. Therefore, the amount of bending of the springs (main spring 24 and auxiliary spring 25) in the load sensor 15 is reduced, and the output voltage Vs of the Hall IC 27 is reduced.
That is, when the operation of the control cable 3 is completed, as shown in Step S12 of FIG. 6, since the output voltage Vs ≧ Vtc (voltage value of the target attractive force) of the Hall IC 27 is satisfied, The output voltage Vs is continuously monitored.

そこで、ステップS22に示すように、ホールIC27からの出力電圧Vsと、記憶部47から読み込んだ目標引き力の電圧値Vtcとを比較し、目標引き力の電圧値Vtcの値よりホールIC27の出力電圧Vsが低くなった場合には、作動状態においてコントロールケーブル3の伸びが発生したとして、ステップS23に移行する。
このステップS23ではコントロールケーブル3を引き作動すべくモータ11を正転駆動してステップS24に移行する。ステップS24では、例えばモータ11が異常がどうかを電流値でもってモータ異常検出部41が監視し、ステップS25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S26参照)、次いでフェールセーフ制御に移行する(ステップS27参照)。
Therefore, as shown in step S22, the output voltage Vs from the Hall IC 27 is compared with the voltage value Vtc of the target attractive force read from the storage unit 47, and the output of the Hall IC 27 is calculated based on the value of the target attractive force voltage value Vtc. When the voltage Vs becomes low, it is determined that the control cable 3 has been stretched in the operating state, and the process proceeds to step S23.
In step S23, the motor 11 is driven to rotate in order to pull the control cable 3, and the process proceeds to step S24. In step S24, for example, whether the motor 11 is abnormal or not is monitored by the motor abnormality detection unit 41 with a current value. If an abnormality (failure) is detected in step S25, the warning lamp 6 is turned on and the motor 11 is stopped (step S24). Next, the process shifts to fail-safe control (see step S27).

ステップS25で故障がない場合にはステップS28に進み、ホールIC27からの出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcになるまでモータ11を駆動し、出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcになると、モータ11が停止する(ステップS29参照)。
そして、モータ11が停止した後は、ステップS22に戻り、ホールIC27からの出力電圧Vsを監視し、常に目標引き力の電圧値Vtcとの比較を行なう。出力電圧Vsが電圧値Vtcより低くなると、コントロールケーブル3の伸びが発生したとして、ステップS23以降の手順を繰り返す。
If there is no failure in step S25, the process proceeds to step S28, where the motor 11 is driven until the output voltage Vs from the Hall IC 27 reaches the target attractive force voltage value Vtc, and the output voltage Vs reaches the target attractive force voltage value Vtc. Then, the motor 11 stops (see step S29).
Then, after the motor 11 stops, the process returns to step S22, the output voltage Vs from the Hall IC 27 is monitored, and the comparison with the voltage value Vtc of the target attractive force is always performed. When the output voltage Vs becomes lower than the voltage value Vtc, it is determined that the extension of the control cable 3 has occurred, and the procedure after step S23 is repeated.

このように本実施形態では、コントロールケーブル3の制動状態、つまりコントロールケーブル3の引き作動が完了してから、ホールIC27の出力電圧Vsと目標引き力の電圧値Vtcとを常に比較し、出力電圧Vsが電圧値Vtcより低くなった場合には、コントロールケーブル3の伸びが発生したとし、モータ11を駆動してコントロールケーブル3を目標引き力の電圧値Vtcになるまで引き作動する。これにより、パーキングブレーキが引かれた状態で、コントロールケーブル3の伸びによる引き力低下を確実に防止することができる。
よって、パーキングブレーキの制動状態において、コントロールケーブル3の伸びによる引き力の低下防止により、パーキングブレーキの制動を確実にでき、車両の移動を防ぐことができる。
As described above, in this embodiment, after the braking state of the control cable 3, that is, after the pulling operation of the control cable 3 is completed, the output voltage Vs of the Hall IC 27 is always compared with the voltage value Vtc of the target pulling force. When Vs becomes lower than the voltage value Vtc, it is assumed that the control cable 3 is stretched, and the motor 11 is driven to pull the control cable 3 until it reaches the target pulling force voltage value Vtc. As a result, it is possible to reliably prevent a decrease in pulling force due to the extension of the control cable 3 in a state where the parking brake is pulled.
Therefore, in the braking state of the parking brake, the parking brake can be reliably braked and the vehicle can be prevented from moving by preventing the pulling force from decreasing due to the extension of the control cable 3.

次に、パーキングブレーキの解除の動作について図8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S31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を戻す方向に制御される。ステップS32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S33からステップS34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S35参照)。   Next, the operation of releasing the parking brake will be described with reference to FIG. First, by performing a release operation with the operation switch 5, the motor 11 is reversely driven as shown in step S31, and the control cable 3 is controlled to return. In step S32, it is determined whether or not the motor 11 has failed as in the case of FIG. 6, and in the case of a failure, the process proceeds from step S33 to step S34 to stop the motor 11 and fail-safe control is performed (step S35). reference).

ステップS33において故障が無い場合にはステップS36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S37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。   If there is no failure in step S33, the process proceeds to step S36, and whether or not the output voltage Vs of the Hall IC 27 decreases to the zero point voltage value Vss0 (see FIG. 4) corresponding to the zero point position of the auxiliary spring 25. To be judged. When the output voltage Vs from the Hall IC 27 reaches the zero point voltage value Vss0, the process proceeds to Step S37 to stop the motor 11 and the parking brake releasing operation is completed.

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。1 is a schematic block configuration diagram of an electric parking brake system in an embodiment of the present invention. (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。(A) (b) is sectional drawing and the side view of a load sensor in an embodiment of the invention, and (c) is an AA sectional view of Drawing 2 (b). 本発明の実施の形態におけるブロック図である。It is a block diagram in an embodiment of the invention. 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。It is a figure which shows the relationship between the output voltage (spring deflection amount) of Hall IC and the pulling force of a control cable in embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows the relationship with the output voltage of Hall IC in the action | operation of the control cable in embodiment of this invention. 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。It is a flowchart which shows the operation | movement operation | movement of the control cable in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるパーキングブレーキが引かれた状態でのケーブルの伸びによる引き力低下防止の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the pulling force fall prevention by the extension of a cable in the state by which the parking brake in the embodiment of this invention was pulled. 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。It is a flowchart which shows the operation | movement of cancellation | release of the control cable in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御装置
2 アクチュエータ
3 コントロールケーブル
11 モータ
15 荷重センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 2 Actuator 3 Control cable 11 Motor 15 Load sensor

Claims (1)

モータ(11)の正転駆動によりケーブル(3)を介してパーキングブレーキを作動状態とし、前記モータ(11)の逆転駆動により前記パーキングブレーキを前記ケーブル(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ケーブル(3)の荷重を検出する荷重センサ(15)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、
前記荷重センサ(15)からの出力電圧(Vs)が予め設定されている前記ケーブル(3)の目標引き力の電圧値(Vtc)になった時点における前記パーキングブレーキの作動完了後、前記荷重センサ(15)からの出力電圧(Vs)が前記目標引き力の電圧値(Vtc)に対して変化した場合に、該出力電圧(Vs)が前記電圧値(Vtc)になるまで前記モータ(11)を正転駆動させる制御手段を設け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。
Actuator (pushing the parking brake via the cable (3) by the forward rotation of the motor (11) and releasing the parking brake via the cable (3) by the reverse drive of the motor (11). 2) and
A load sensor (15) for detecting a load of the cable (3) acting on the parking brake;
A control device (1) for controlling the rotational drive of the motor (11) according to the output voltage (Vs) from the load sensor (15),
After completion of the operation of the parking brake at the time when the output voltage (Vs) from the load sensor (15) reaches a preset target pulling voltage value (Vtc) of the cable (3), the load sensor When the output voltage (Vs) from (15) changes with respect to the voltage value (Vtc) of the target attractive force, the motor (11) until the output voltage (Vs) reaches the voltage value (Vtc). An electric parking brake system for a vehicle, characterized in that control means for driving the vehicle in the forward direction is provided.
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