(57)【要約】【課題】消費電力を抑制しつつ、電動パーキングブレーキのロック機構の凍結を融解させることが可能な電動パーキングブレーキ装置を提供する。【解決手段】ソレノイドにより駆動されるロックピンと、ロックピンと係合可能な係合部を有し、回転量に応じてブレーキの制動状態を変化させ、ロックピンと係合した状態において、制動解除方向への回転が規制されるギヤと、ギヤを回転駆動するモータと、外気温を取得すると共に、モータの回転及びソレノイドの駆動を制御する制御装置とを備え、制御装置は、パーキングブレーキの解除要求があった場合、ギヤを制動方向へと回転させるようにモータを駆動し、モータの回転角度変化が所定値未満である状態が所定時間継続し、かつ、取得した外気温が所定温度未満である場合、ソレノイドに通電を行うことによりロックピンを加熱する、電動パーキングブレーキ装置。【選択図】図４
2019137275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パーキングブレーキ装置であって、
ソレノイドにより駆動されるロックピンと、
前記ロックピンと係合可能な係合部を有し、回転量に応じてパーキングブレーキの制動状態を変化させ、前記ロックピンと係合した状態において、制動解除方向への回転が規制されるギヤと、
前記ギヤを回転駆動するモータと、
外気温を取得すると共に、前記モータの回転及び前記ソレノイドの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、パーキングブレーキの解除要求があった場合、前記ギヤを制動方向へと回転させるように前記モータを駆動し、前記モータの回転角度変化が所定値未満である状態が所定時間継続し、かつ、取得した外気温が所定温度未満である場合、前記ソレノイドに通電を行うことにより前記ロックピンを加熱する、電動パーキングブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力によってブレーキパッドをディスクロータに押圧することにより制動力を発生させる電動パーキングブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、左右の後輪にそれぞれ設けたパーキングブレーキと、各パーキングブレーキを駆動するアクチュエータとを備えた電動パーキングブレーキ装置が記載されている。特許文献１に記載の電動パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキの凍結を防止するために、外気温が所定温度以下になった場合、左右のパーキングブレーキを交互に短時間アンロックする制御を、所定時間毎に繰り返し実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１０９６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のパーキングブレーキ装置では、水分がなく凍結の虞がない場合でも、外気温が所定温度以下となると一定時間間隔でアクチュエータを駆動する必要があるため、車両の駐車中に暗電流を消費する。したがって、特許文献１に記載のパーキングブレーキ装置には、消費電力の点で改善の余地がある。
【０００５】
それ故に、本発明は、消費電力を抑制しつつ、電動パーキングブレーキのロック機構の凍結を融解させることが可能な電動パーキングブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動パーキングブレーキ装置は、ソレノイドにより駆動されるロックピンと、ロックピンと係合可能な係合部を有し、回転量に応じてブレーキの制動状態を変化させ、ロックピンと係合した状態において、制動解除方向への回転が規制されるギヤと、ギヤを回転駆動するモータと、外気温を取得すると共に、モータの回転及びソレノイドの駆動を制御する制御装置とを備える。制御装置は、パーキングブレーキの解除要求があった場合、ギヤを制動方向へと回転させるようにモータを駆動し、モータの回転角度変化が所定値未満である状態が所定時間継続し、かつ、取得した外気温が所定温度未満である場合、ソレノイドに通電を行うことによりロックピンを加熱する。
【０００７】
本発明に係る電動パーキング装置では、パーキングブレーキの解除要求に応じてモータを駆動した後、モータの回転角度変化が所定値未満の状態が所定時間継続し、かつ、取得した外気温が所定温度未満である場合には、ロックピンとギヤの係合部分が凍結している可能性があると判定してソレノイドに通電を行う。ソレノイドのコイルに通電して発生させた熱でロックピンを加熱することにより凍結の融解を図る。ソレノイドへの通電は、パーキングブレーキの解除要求があり、かつ、凍結の可能性がある場合に限られるため、消費電力を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消費電力を抑制しつつ、電動パーキングブレーキのロック機構の凍結を融解させることが可能な電動パーキングブレーキ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の機能ブロック図
【図２】図１に示した電動パーキングブレーキの概略構成を示す断面図
【図３】図２に示した電動パーキングブレーキのロックピン及びギヤを含む要部の模式図
【図４】実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の制御装置が実行する制御処理を示すフローチャート
【図５】変形例に係る電動パーキングブレーキ装置の制御装置が実行する制御処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（概要）
本発明に係る電動パーキング装置では、パーキングブレーキの解除要求に応じて駆動したモータの回転角度変化と外気温とに基づいて、ロックピンとギヤの係合部分が凍結している可能性を判定する。パーキングブレーキの解除要求があり、かつ、凍結の可能性があると判定される場合には、ソレノイドに通電してロックピンを加熱することにより凍結の融解を図る。
【００１１】
（実施形態）
＜構成＞
図１は、実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の機能ブロック図である。尚、図１においては、電子制御される機能ブロックのみを示し、機構部分等の他の構成の記載を省略している。
【００１２】
電動パーキングブレーキ装置１００は、電動パーキングブレーキ１と、制御装置２とを備える。制御装置２は、パーキングブレーキの解除要求があった場合、外気温センサ２０から外気温を取得し、取得した外気温が所定温度未満であるか否かを判定する。この所定温度は、凍結し得る外気温であるか否かを判定するための閾値である。制御装置２は、外気温センサ２０から外気温を取得する代わりに、他のＥＣＵ等から外気温を取得しても良い。また、制御装置２は、電動パーキングブレーキ１のモータ３の回転とソレノイド４の駆動とを制御することにより、パーキングブレーキの制動及び解除を行う。尚、制御装置２が実行する制御処理の詳細は後述する。
【００１３】
図２は、図１に示した電動パーキングブレーキの概略構成を示す断面図であり、図３は、図２に示した電動パーキングブレーキのロックピン及びギヤを含む要部の模式図である。図３は、図２に示す平面Ｐにおける断面を矢印の方向から見た図に相当するが、記載の簡略化のためにヒートパイプの図示を省略している。
【００１４】
図２に示すように、電動パーキングブレーキ１は、モータ３と、ハウジング５と、回転軸８と、ギヤ９と、遊星式回転−直線運動変換機構１０と、ピストン１１と、ロックピン１２と、ソレノイド４と、ヒートパイプ１４とを備える。モータ３は、ハウジング５の内周面に取り付けられるステータ６と、ステータ６の内部に配置されるロータ７とから構成される。ロータ７は、スラスト軸受１５を介してハウジング５に支持されている。
【００１５】
回転軸８は、ロータ７と同軸であり、ロータ７内を貫通するように配置されている。ロータ７と回転軸８とは、図示しない遊星減速機を介して接続されており、ロータ７を回転させることにより減速比に応じたトルクで回転軸８を回転させる。回転軸８の一端側はスラスト軸受１６を介してハウジング５に支持され、回転軸８の他端側には、遊星式回転−直線運動変換機構１０が設けられている。遊星式回転−直線運動変換機構１０は、回転軸８の回転運動を直線運動に変換し、遊星式回転−直線運動変換機構１０に取り付けられたピストン１１を回転軸８の軸方向に直線移動させる。ピストン１１には、図示しないブレーキパッドが取り付けられる。モータ３の回転に伴ってピストン１１を図２における左方向（白抜き矢印の方向）に移動させ、ブレーキパッドをディスクロータに押圧することによりパーキングブレーキの制動力が発生する。また、モータ３の回転に伴ってピストン１１を図２における右方向に移動させることにより、パーキングブレーキの制動力が解除される。
【００１６】
ギヤ９は、外周部分にロックピン１２と係合可能な歯を有する。ギヤ９は、回転軸８に固定され、回転軸８と一体となって回転可能である。回転軸８及びギヤ９の回転量に応じて上述したピストン１１の移動量が変化してパーキングブレーキの制動状態を変化させる。ギヤ９は、ロックピン１２と係合した状態において、制動解除方向への回転が規制される。
【００１７】
ロックピン１２は、電動パーキングブレーキ１で制動力を発生させた際にブレーキパッドの押圧力を維持するため、ギヤ９と係合することにより、回転軸８の回転を規制する。図３（ａ）に示すように、ロックピン１２は、ソレノイド４のプランジャー１７に取り付けられ、先端部にギヤ９の歯と係合可能な爪１８を有する。ロックピン１２は、ソレノイド４への通電により、ギヤ９に近付く方向に移動する。また、ロックピン１２は、ソレノイド４内に設けられた図示しないバネ機構によりギヤ９から遠ざかる方向に付勢されている。したがって、図３（ａ）に示すロックピン１２及びギヤ９の係合状態において、モータ３の回転によりギヤ９を加圧側（電動パーキングブレーキ１の制動力を発生させるためにディスクロータを加圧する方向）に回転させてロックピン１２の爪とギヤ９の歯との係合を解除すると、図３（ｂ）に示すようにバネ機構の付勢力によりロックピン１２がギヤ９から離れて、回転軸８のロックが解除される。
【００１８】
制御装置２がロックピン１２とギヤ９との係合部分が凍結している可能性があると判定した場合、図３（ａ）の係合状態で、制御装置２は、ソレノイド４に通電を行う。本実施形態ではプッシュ型のソレノイド４を使用しているため、制御装置２は、回転軸８のロック時にロックピン１２をギヤ９方向へと移動させるためにソレノイド４への通電を行うが、通常、回転軸８のロックを解除する際には通電を行わない。本実施形態では、ロックピン１２とギヤ９との係合部分に凍結の可能性がある場合には、ソレノイド４のコイルに通電を行うことにより発生する熱を利用してロックピン１２を加熱して係合部分の凍結の融解を図る。ロックピン１２は、熱伝導率及び強度の両方が高い材質で形成することが好ましい。熱伝導率及び強度に優れる材質として、例えば、銅を使用してロックピン１２を形成することができる。
【００１９】
また、図２に示すように、ヒートパイプ１４は、ロックピン１２の周囲を螺旋状に取り囲むように設けられ、一端がモータ３のステータ６に接続されている。ヒートパイプ１４は、モータ３の駆動時に発生した熱をロックピン１２の周囲に導いてロックピン１２を加熱する。モータ３に接続されたヒートパイプ１４をロックピン１２の周囲に設けることにより、ロックピン１２とギヤ９との係合部分が凍結した場合は、速やかに凍結を融解させることができる。
【００２０】
＜制御処理＞
図４は、実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置の制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。以下、図１〜図４を併せて参照しながら制御処理を説明する。図４の制御処理は、ドライバーの操作によりパーキングブレーキの解除要求があったことを契機として開始される。
【００２１】
ステップＳ１：制御装置２は、回転軸８のロックを解除するためにモータ３を加圧側に駆動する。その後、処理はステップＳ２に進む。
【００２２】
ステップＳ２：制御装置２は、モータ３の回転角度変化が所定値未満である状態が所定時間継続したか否かを判定する。図３で説明したように、通常は、モータ３を加圧側に駆動することによりロックピン１２の爪１８とギヤ９の歯の係合が外れ、ソレノイド４内部のバネ機構によりロックピン１２がギヤ９から離れて回転軸８のロックが解除される。したがって、ステップＳ２で用いる角度変化の閾値は、通常ロックピン１２とギヤ９との係合が解除される回転角度とすれば良い。また、凍結が軽度な場合などには、通常時よりも長目にモータ３の駆動を継続することにより、ロックピン１２とギヤ９との係合を解除できる場合が考えられる。そこで、ステップＳ２では、一定時間にわたってモータ３の回転角度変化が所定値未満である状態が継続しているか否かを判定している。ロックピン１２とギヤ９の係合部分の凍結時は、モータ３の回転角度が変化しないため、ステップＳ２の条件により、ロックピン１２とギヤ９との係合部分が容易に解除できない程度に凍結している可能性があることを判定できる。ステップＳ２の判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ３に移り、それ以外の場合、処理はステップＳ８に進む。
【００２３】
ステップＳ３：制御装置２は、外気温センサ２０から取得した外気温が所定温度未満であるか否かを判定する。上述した通り、この所定温度は、凍結し得る外気温であるか否かを判定するための閾値である。凍結し得る外気温である場合には、モータ３の回転角度が変化しない原因として凍結の可能性が考えられ、外気温が凍結し得ない温度である場合には、モータ３の回転角度が変化しない原因としてモータ異常が考えられる。ステップＳ３の判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ４に移り、それ以外の場合、処理はステップＳ７に進む。
【００２４】
ステップＳ４：制御装置２は、ソレノイド４に通電を行い、ロックピン１２を加熱する。ロックピン１２とギヤ９が凍結している場合は、ソレノイド４からロックピン１２に伝導した熱により、凍結の融解を促すことができる。その後、処理はステップＳ５に進む。
【００２５】
ステップＳ５：制御装置２は、モータ３の回転角度変化が所定値未満であるか否かを判定する。ステップＳ５の判定に用いる閾値としては、ステップＳ２の判定で用いたものと同じ値を使用する。ソレノイド４及びモータ３の通電に伴う発熱により、凍結部分が融解すると、モータ３の回転角度が変化し始めるため、回転角度変化が一定以上となった場合には、ロックピン１２とギヤ９のロックを解除できたと判定できる。ステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、処理はステップＳ６に移り、それ以外の場合、処理はステップＳ８に進む。
【００２６】
ステップＳ６：制御装置２は、ステップＳ４でソレノイド４に通電した後、所定時間が未経過であるか否かを判定する。この所定時間は、ソレノイド４及びモータ３の通電によりロックピン１２の加熱を継続する時間であり、発生し得る凍結の程度及び融解に要する時間に応じて適宜設定することができる。ロックピン１２の加熱を所定時間以上継続してもモータ３の回転角度変化がない場合には、モータ異常と判定できる。ステップＳ６の判定がＹＥＳの場合、処理はＳ５に進み、それ以外の場合、処理はステップＳ７に進む。
【００２７】
ステップＳ７：制御装置２は、故障等のモータ異常が発生したと判定する。モータ異常が発生したと判定した場合は、モータ異常の可能性がある旨を、表示器への表示や音声等でドライバーに通知することが好ましい。その後、処理はステップＳ８に進む。
【００２８】
ステップＳ８：制御装置２は、ソレノイド４及びモータ３への通電を停止し、処理を終了する。
【００２９】
（変形例）
図５は、変形例に係る電動パーキングブレーキ装置の制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。以下、図５の変形例に係る制御処理と、図４に示した制御処理との相異点を中心に説明する。
【００３０】
図５の変形例に係る制御処理は、図４のステップＳ３の次にステップＳ１１を追加し、更に、図４のＳ２におけるＮＯ判定の次と、図４のステップＳ５におけるＮＯ判定の次とにステップＳ１２を追加したものである。
【００３１】
ステップ１１：制御装置２は、電動パーキングブレーキ１が凍結している可能性がある旨を表示器に表示する。表示器への表示に変えて音声による通知を行っても良い。また、ドライバーに凍結の可能性を通知することに加え、凍結の融解を試みることを通知しても良い。
【００３２】
ステップＳ１２：制御装置２は、ステップＳ１１で表示した、電動パーキングブレーキ１が凍結している可能性がある旨の表示を解除する。
【００３３】
これらのステップＳ１１及びＳ１２を追加することにより、ソレノイド４の通電により電動パーキングブレーキ１の凍結の融解を試みている間、電動パーキングブレーキ１が作動していることを示すインジケータが消灯されないことによりドライバーが感じる違和感を低減することができる。
【００３４】
＜効果等＞
本実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置１００では、パーキングブレーキの解除要求があった場合、モータ３の回転角度変化が所定値未満である状態が所定時間継続し、かつ、外気温が凍結し得る所定温度未満である場合に、ソレノイド４に通電してロックピン１２を加熱する。ロックピン１２とギヤ９とが凍結している場合、ロックピン１２に伝導された熱により凍結を融解して回転軸８のロックを解除することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る電動パーキングブレーキ装置１００では、凍結の融解のためにソレノイド４に通電するのは、パーキングブレーキの解除要求があり、かつ、モータの回転角度変化と外気温に基づいて凍結の可能性があると判定された場合に限られるため、消費電力を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る電動パーキングブレーキ１には、モータ３の熱をロックピンの周囲に導くヒートパイプ１４が設けられているため、モータ３の通電により生じる熱も利用してロックピン１２を加熱することができる。したがって、ロックピン１２とギヤ９とが凍結している場合、より速やかに凍結の融解を図ることができる。
【００３７】
（その他の変形例）
図２に示した電動パーキングブレーキ１においては、ピストン１１の部分も凍結の可能性がある。そこで、上記の実施形態の構成に加えて、モータ３の通電により生じた熱をピストン１１の近傍に導くことができるよう、ヒートパイプ等の熱電動部材を更に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、車両の電動パーキングブレーキ装置として利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  電動パーキングブレーキ
２  制御装置
３  モータ
４  ソレノイド
９  ギヤ
１２  ロックピン
１００  電動パーキングブレーキ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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