(57)【要約】【課題】  駐車ブレーキが作動しているのか解除しているのかの判定を、回転角センサを用いずに精度良く行えるようにする。【解決手段】  電動モータＭで駐車ブレーキを作動させてから、ラチェット機構Ｒで駐車ブレーキを解除する方向への電動モータＭの回転を機械的に規制し、この状態で電動モータＭに駐車ブレーキを解除する方向の電圧を印加しながら電流センサ５２で電動モータＭに流れる電流を検出する。駐車ブレーキが正常に作動していれば、ラチェット機構Ｒが電動モータＭの回転を規制することで電流センサ５２で検出した電流値が高くなるため、その電流値に基づいて駐車ブレーキの作動状態を判定することができる。このように、電動モータＭが発生する駆動力の伝達経路に存在するギヤ等の回転角を回転角センサで検出することなく駐車ブレーキの作動状態を判定できるので、電動駐車ブレーキ装置の小型化を図ることができる。【選択図】        図１
2006142935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車ブレーキを作動させる電動モータ（Ｍ）と、
駐車ブレーキを解除する方向への電動モータ（Ｍ）の回転を機械的に規制する回転規制手段（Ｒ）と、
電動モータ（Ｍ）に流れる電流を検出する電流センサ（５２）と、
電動モータ（Ｍ）に駐車ブレーキを解除する方向の電圧を印加し、電流センサ（５２）で検出した電流値に基づいて駐車ブレーキの作動状態を判定する作動状態判定手段（Ｕ）と、
を備えたことを特徴とする電動駐車ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを一方向に回転させて駐車ブレーキを作動させた後に、電動モータの逆方向の回転を回転規制手段で機械的に規制することで、駐車ブレーキを作動状態に保持する電動駐車ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータで駆動される巻き上げギヤの回転をケーブルを介して駐車ブレーキユニットに伝達する電動駐車ブレーキ装置において、巻き上げギヤの回転角を回転角センサで検出し、その回転角に基づいて、駐車ブレーキが作動しているのか解除しているのかを判定するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００１−３１０７１３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記特許文献１に記載されたものは、電動モータで駆動される巻き上げギヤの回転角を検出する回転角センサが必要であるため、その回転角センサの分だけ駐車ブレーキの駆動系が大型化してしまう問題があった。またケーブルが断線すると巻き上げギヤが回転しても駐車ブレーキが作動しないため、回転角センサの出力から駐車ブレーキの作動状態を判定できなくなる問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、駐車ブレーキが作動しているのか解除しているのかの判定を、回転角センサを用いずに精度良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駐車ブレーキを作動させる電動モータと、駐車ブレーキを解除する方向への電動モータの回転を機械的に規制する回転規制手段と、電動モータに流れる電流を検出する電流センサと、電動モータに駐車ブレーキを解除する方向の電圧を印加し、電流センサで検出した電流値に基づいて駐車ブレーキの作動状態を判定する作動状態判定手段とを備えたことを特徴とする電動駐車ブレーキ装置が提案される。
【０００６】
尚、実施例のラチェット機構Ｒは本発明の回転規制手段に対応し、実施例の電子制御ユニットＵは本発明の作動状態判定手段に対応する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の構成によれば、電動モータで駐車ブレーキを作動させてから、回転規制手段で駐車ブレーキを解除する方向への電動モータの回転を機械的に規制し、この状態で電動モータに駐車ブレーキを解除する方向の電圧を印加しながら電流センサで電動モータに流れる電流を検出する。このとき、駐車ブレーキが正常に作動していれば、回転規制手段が電動モータの回転を規制することで電流センサで検出した電流値が高くなり、逆に駐車ブレーキが正常に作動していなければ、回転規制手段が電動モータの回転を規制しないことで電流センサで検出した電流値が低くなるため、作動状態判定手段は前記電流値に基づいて駐車ブレーキの作動状態を判定することができる。
【０００８】
このように、電動モータが発生する駆動力の伝達経路に存在するギヤ等の回転角を回転角センサで検出することなく、電動モータに流れる電流から駐車ブレーキの作動状態を判定するので、電動モータの駆動力の伝達経路から回転角センサを廃止して装置の小型化を図ることができるだけなく、前記駆動力の伝達経路が破損したような場合にも駐車ブレーキの作動状態を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図、図５は電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図、図６は電動駐車ブレーキの作動および解除の作用を説明するフローチャート、図７は作動状態判定時の電動モータへの印加電圧の波形を示す図、図８は作動状態判定時の電動モータの電流波形を示す図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、電動駐車ブレーキ装置としても使用可能な電動ブレーキ装置は、ナックル等に図１の左右方向に移動自在に支持されたブレーキキャリパ１１を備えており、ブレーキキャリパ１１に図示せぬガイド手段で相互に接近・離反可能に支持された一対のバックプレート１２ａ，１２ｂの対向面に、車輪に固定されたブレーキディスク１３の両側面に当接可能なブレーキパッド１４ａ，１４ｂが設けられる。ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａにはブレーキピストン１５が進退自在に支持されており、ブレーキピストン１５で一方のバックプレート１２ａの背面を押圧することで、その反力でブレーキキャリパ１１が図１の右方向に移動し、ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに架橋部１１ｂを介して接続された腕部１１ｃが他方のバックプレート１２ｂの背面を押圧することで、両ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３の両側面に当接して制動力を発生する。ブレーキピストン１５とブレーキキャリパ１１との間に防塵ブーツ１６が装着される。
【００１２】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａに収納される電動モータＭは、本体部１１ａの内面に固定された複数のステータコイル１７…と、ステータコイル１７…の内部に軸線Ｌまわりに回転可能にボールベアリング１８で支持された円筒状のモータ出力軸１９と、モータ出力軸１９の外周面にステータコイル１７…の内周面に対向するように固定された複数の永久磁石２０…とを備える。モータ出力軸１９の内部に円筒状の雌ねじ部材２１が一対のボールベアリング２２，２３で相対回転自在に支持されており、ブレーキピストン１５の背面から軸線Ｌ上に一体に延びる雄ねじ部材２４との間に複数のボール２５…が配置される。これらの雌ねじ部材２１、雄ねじ部材２４およびボール２５…はボールねじ機構Ｓを構成する。
【００１３】
ブレーキキャリパ１１の本体部１１ａの内部に、電動モータＭおよびボールねじ機構Ｓを接続するようにプラネタリギヤ機構Ｐが配置される。軸線Ｌ上に配置されたプラネタリギヤ機構Ｐは、モータ出力軸１９に固定されたサンギヤ３１と、ボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に固定されたプラネタリキャリヤを兼ねるラチェットホイール３２と、ラチェットホイール３２の外周を囲むリングギヤ３３と、ラチェットホイール３２にピニオンシャフト３４…を介して支持され、サンギヤ３１およびリングギヤ３３に同時に噛合する複数のピニオン３５…とを備える。ラチェットホイール３２と本体部１１ａの内面との間には、ブレーキピストン１５がブレーキディスク１３から受ける制動反力を支持するためのスラストベアリング３６が配置される。
【００１４】
電動ブレーキ装置は、それを電動駐車ブレーキ装置として機能させるためのラチェット機構Ｒを備える。ラチェット機構Ｒは前記ラチェットホイール３２と、中央部を支点ピン４１で揺動自在に枢支され、ラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に係合可能なラチェット爪４２ａを一端部に有するラチェットポール４２と、ラチェット爪４２ａがラチェット歯３２ａ…から離脱する方向にラチェットポール４２を付勢する捩じりコイルばね４３と、ラチェットポール４２の一端側を押圧してラチェット爪４２ａをラチェット歯３２ａ…に係合させるソレノイド４４と、ラチェットポール４２の他端側を押圧可能なボルト４５とを備える。
【００１５】
電動モータＭおよびソレノイド４４の作動を制御する電子制御ユニットＵには、電動モータＭに流れる電流を検出する電流センサ５２からの信号と、ドライバーにより操作されるパーキングスイッチ５３からの信号とが入力される。
【００１６】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１７】
電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして使用するときには、電動モータＭを正転駆動するとモータ出力軸１９の回転がプラネタリギヤ機構Ｐのサンギヤ３１に入力され、リングギヤ３３が回転不能に固定されていることから、サンギヤ３１の回転がピニオン３５…およびラチェットホイール３２を介してボールねじ機構Ｓの雌ねじ部材２１に伝達される。雌ねじ部材２１が回転すると、それにボール２５…を介して係合する雄ねじ部材２１がブレーキピストン１５と共に前進し、ブレーキピストン１５がブレーキパッド１４ａ，１４ｂをブレーキディスク１３に当接させて制動力を発生する。また電動モータＭを逆転駆動するとブレーキピストン１５が後退し、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から離間して制動力が解除される。
【００１８】
次に、電動ブレーキ装置を電動駐車ブレーキ装置として使用するときの作用を図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００１９】
先ずステップＳ１でドライバーがパーキングスイッチ５３をＯＮして駐車ブレーキ作動条件が成立すると、ステップＳ２で電子制御ユニットＵからの指令で電動モータＭが正転してブレーキピストン１５が前進することで、前述したサービスブレーキの場合と同様の作用で制動力を発生する。所定の制動力が発生するとソレノイド４４が通電され、図４に示すように、ソレノイド４４に押圧されたラチェットポール４２が捩じりコイルばね４３の弾発力に抗して支点ピン４１まわりに反時計方向に揺動することで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に係合する。
【００２０】
この状態で電動モータＭへの通電を停止すると、ブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが後退し、ラチェットホイール３２が制動解除方向に回転しようとすることで、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…に強く噛み合い、ソレノイド４４への通電を解除しても駐車ブレーキは作動状態に保持される。
【００２１】
続くステップＳ３で駐車ブレーキが正しく作動したか否かを判定すべく、電子制御ユニットＵからの指令で電動モータＭに図７に示すステップ状の電圧を印加する。この電圧の極性は、駐車ブレーキを解除する方向に電動モータＭを回転させる極性とされる（図４参照）。
【００２２】
このとき、図４に示すようにラチェットポール４２がラチェットホイール３２の制動解除方向の回転を規制した状態にあれば、電動モータＭも回転不能にロックされるため、電流センサ５２で検出された電動モータＭの電流は、図８（Ａ）に示すような一定のロック電流となる。従って、ステップＳ４で前記ロック電流が検出されると、電子制御ユニットＵは駐車ブレーキが正常に作動したと判定し、ステップＳ５で車両停止中フラグを「１」にセットする。
【００２３】
例えば、ソレノイド４４が故障してラチェットポール４２を係合方向に駆動することが不能になった場合には、電動モータＭを制動方向に駆動する電流を遮断した瞬間に、ラチェットポール４２により拘束されていないラチェットホイール３２が、ブレーキディスク１３からの反力で制動解除方向に回転してしまい、駐車ブレーキは解除されてしまう。このような状態で電動モータＭに図７に示すステップ状の電圧を印加すると、ラチェットホイール３２が拘束されていないので電動モータＭは自由に回転することができるため、電流センサ５２で検出された電動モータＭの電流は、図８（Ｂ）に示すように最初に比較的に大きい突入電流が流れた後に漸減し、ロック電流に達することはない。従って、電子制御ユニットＵは駐車ブレーキが正常に作動していないと判断し、ドライバーに警報を発することができる。
【００２４】
このような事態は、ソレノイド４４が正常に作動してラチェットポール４２を係合方向に駆動したときに、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａの先端がラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…の先端に当たってしまい、正常に噛み合うことができなかった場合にも同様に発生する。
【００２５】
続いてステップＳ６でドライバーがパーキングスイッチ５３をＯＦＦして駐車ブレーキ解除条件が成立すると、ステップＳ７で車両停止中フラグを「０」にリセットするとともに、ステップＳ８で電動モータＭを一瞬だけ正転方向に駆動してラチェットホイール３２を制動方向に僅かに回転させる。その結果、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａがラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…から離脱し、捩じりコイルばね４３の弾発力でラチェットポール４２が図３の位置へと時計方向に回転することで、ラチェットホイール３２の拘束が解除される。するとブレーキディスク１３から受ける反力でブレーキパッド１４ａ，１４ｂが自動的に後退し、駐車ブレーキの作動が解除される。このとき、ブレーキパッド１４ａ，１４ｂがブレーキディスク１３から受ける反力を補助するために、電動モータＭを逆転させても良い。
【００２６】
駐車ブレーキの作動中に電動モータＭがフェイルすると、ラチェット機構Ｒを係合解除できなくなって駐車ブレーキが作動したままとなり、車両が走行できなくなる事態が発生する。このような場合に、図５に示すように、手動でボルト４５を回転させることでラチェットポール４２を押圧して支点ピン４１まわりに時計方向に揺動させ、ラチェットポール４２のラチェット爪４２ａをラチェットホイール３２のラチェット歯３２ａ…から強制的に離脱させることができる。これにより、電源の失陥を含む電動モータＭの作動不能時に、駐車ブレーキの作動を解除できなくなる事態を回避することができる。
【００２７】
以上のように、電流センサ５２で検出した電動モータＭの電流値から駐車ブレーキの作動状態を判定できるので、電動モータＭの駆動力の伝達経路から回転角センサを廃止することができ、これにより装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【００２８】
またラチェットホイール３２の回転角に基づいて駐車ブレーキの作動状態を判定しないので、例えばボールねじ機構Ｓが破損してスリップしたような場合でも誤判定の発生を回避することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３０】
例えば、実施例では電動ブレーキ装置（サービスブレーキ）を電動駐車ブレーキ装置に兼用しているが、本発明はサービスブレーキとして使用しない専用の電動駐車ブレーキ装置に対しても適用することができる。
【００３１】
また本発明の回転規制手段は実施例のラチェット機構Ｒに限定されず、他の適宜の機構を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】電動駐車ブレーキ装置の機能を備えた電動ブレーキ装置の横断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】電動駐車ブレーキの作動時の作用説明図
【図５】電動駐車ブレーキの強制作動解除時の作用説明図
【図６】電動駐車ブレーキの作動および解除の作用を説明するフローチャート
【図７】作動状態判定時の電動モータへの印加電圧の波形を示す図
【図８】作動状態判定時の電動モータの電流波形を示す図
【符号の説明】
【００３３】
５２        電流センサ
Ｍ          電動モータ
Ｒ          ラチェット機構（回転規制手段）
Ｕ          電子制御ユニット（作動状態判定手段）
【図１】
2006142935.tif 000003
【図２】
2006142935.tif 000004
【図３】
2006142935.tif 000005
【図４】
2006142935.tif 000006
【図５】
2006142935.tif 000007
【図６】
2006142935.tif 000008
【図７】
2006142935.tif 000009
【図８】
2006142935.tif 000010