JP2015116921A - Electric parking brake device - Google Patents

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唯 増田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect malfunction by detecting a position or displacement of a plunger without providing a sensor, and at that time, to reduce loss and a mounting space, in a parking brake mechanism for an automobile using a solenoid.SOLUTION: After applying a direct current to a solenoid 9 and locking it, an AC component is applied. Thereby, when a position of a lock pin 8 is changed, inductance of a coil 37 changes and a resonance frequency changes. Therefore, malfunction can be detected by detecting the position or displacement of the lock pin 8 from the change. Thus, as it is not necessary to provide a sensor, cost can be lowered. Also, an installation space for a sensor is not required. Furthermore, large power is not required and loss is small, as all that is required is to overlap the AC component.

Description

この発明は、電動ブレーキを用いた電動パーキングブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to an electric parking brake device using an electric brake.

電動ブレーキを用いた電動パーキング装置として、特許文献1の電動式ディスクブレーキ装置がある。
このブレーキ装置は、ソレノイドを使用した自動車用のパーキングブレーキ機構を提案している。
ここで、このブレーキ装置の機構部分については、本願の電動パーキングブレーキ装置とほぼ同じ構成となっているため、本願の実施形態を示す図1を用いて説明する。
As an electric parking apparatus using an electric brake, there is an electric disc brake apparatus of Patent Document 1.
This brake device has proposed a parking brake mechanism for automobiles using a solenoid.
Here, since the mechanical part of this brake device has substantially the same configuration as the electric parking brake device of the present application, it will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the present application.

図1に示すように、ブレーキ装置は、電動ブレーキ1とパーキング手段2とで構成されている。
電動ブレーキ1は、電動モータ3と直動機構4が減速機構5を介して接続された構成となっており、前記電動モータ3の回転によって直動機構4に装着したブレーキパッド6aをブレーキロータ7へ押し付けて制動する。
一方、パーキング手段2は、係合部材8とソレノイド9とからなり、ソレノイド9のプランジャー10を作動して、プランジャー10の先端に設けた係合部材8を前記減速機構5に係合させてロックする構成となっている。
As shown in FIG. 1, the brake device includes an electric brake 1 and parking means 2.
The electric brake 1 has a configuration in which an electric motor 3 and a linear motion mechanism 4 are connected via a speed reduction mechanism 5, and a brake pad 6 a attached to the linear motion mechanism 4 by rotation of the electric motor 3 is connected to a brake rotor 7. Press to brake.
On the other hand, the parking means 2 includes an engaging member 8 and a solenoid 9, and operates the plunger 10 of the solenoid 9 to engage the engaging member 8 provided at the tip of the plunger 10 with the speed reduction mechanism 5. To lock.

ところで、このように、自動車用のサービスブレーキ(フットブレーキ)とパーキングブレーキを一体化したものでは、次のような問題がある。
例えば、パーキング手段2を解除した際、係合部材8が減速機構5から離反する前に電動モータ3が作動すると、作動した電動モータ3によるブレーキトルクで、係合部材8や係合部材8に係合したプランジャー10と一緒にソレノイド9まで破損してしまう。逆に、パーキングブレーキを作動した際に、プランジャー10が所定の位置に達していないと係合部材8の係合力が不足し、パーキングブレーキが働かない。そのため、プランジャー10の位置あるいは変位の検出は必須である。
By the way, in the case where the service brake (foot brake) for automobile and the parking brake are integrated as described above, there are the following problems.
For example, when the electric motor 3 is activated before the engaging member 8 is separated from the speed reduction mechanism 5 when the parking unit 2 is released, the engaging member 8 or the engaging member 8 is applied with the brake torque generated by the operated electric motor 3. The solenoid 9 is broken together with the engaged plunger 10. On the contrary, when the parking brake is operated, if the plunger 10 does not reach the predetermined position, the engaging force of the engaging member 8 is insufficient and the parking brake does not work. Therefore, detection of the position or displacement of the plunger 10 is essential.

このような動作不良の問題を解決する一つの方法として、ソレノイド9のコイル37(図4参照)と同軸上に2次コイルを配置して、プランジャー10の位置を検出する方法が考えられる。   As one method for solving such a problem of malfunction, a method of detecting the position of the plunger 10 by arranging a secondary coil coaxially with the coil 37 (see FIG. 4) of the solenoid 9 is conceivable.

特開2012―087889号公報JP 2012-087889 A

しかし、上記のように別途センサを設ける方法では、2次コイルをソレノイドのコイルと同軸上の限られた場所に配置する必要がある。そのため、設置スペースの確保が必要になる問題や、配線系統の取り回しが複雑化するなどの問題が考えられる。
また、センサを付加したことで、部品数が増加するため、故障のリスクも増加する。
However, in the method of separately providing a sensor as described above, it is necessary to arrange the secondary coil at a limited location on the same axis as the solenoid coil. For this reason, there may be a problem that it is necessary to secure an installation space and a problem that the wiring system is complicated.
Moreover, since the number of parts increases by adding a sensor, the risk of failure also increases.

この問題を解決する方法として、例えば、ソレノイドへ交流電圧を印加し、プランジャーの変位によって生じるインダクタンスの変化を検出することが考えられる。
すなわち、ソレノイドは、交流電源eを接続すると、
e=(r+jωL)×i
である。ここで、交流電源を出力抵抗r<<|jωL|とすれば、
e=ωLi(i:交流電源の定電流)
したがって、
L=e/ωi=e/2πfi
となり、インダクタンスLを検出できる。
このとき、ソレノイドのインダクタンスLは、鎖交する磁束数に比例する。そのため、インダクタンスLは、ソレノイドの中を移動する磁性体であるプランジャーの変位に応じて変化する。よって、インダクタンスLを検出することでプランジャーの変位が検出できる。このように、センサを設けることなくプランジャーの変位を検出したり、検出した変位から位置を算出したりできる。
As a method for solving this problem, for example, it is conceivable to apply an AC voltage to the solenoid and detect a change in inductance caused by the displacement of the plunger.
That is, when the solenoid is connected to the AC power source e,
e = (r + jωL) × i
It is. Here, if the AC power supply is output resistance r << | jωL |
e = ωLi (i: constant current of AC power supply)
Therefore,
L = e / ωi = e / 2πfi
Thus, the inductance L can be detected.
At this time, the inductance L of the solenoid is proportional to the number of interlinkage magnetic fluxes. Therefore, the inductance L changes according to the displacement of the plunger, which is a magnetic body that moves in the solenoid. Therefore, the displacement of the plunger can be detected by detecting the inductance L. Thus, the displacement of the plunger can be detected without providing a sensor, and the position can be calculated from the detected displacement.

ところで、上記の方法では、検出のためにソレノイドへ交流電圧を印加する。ところが、ソレノイドがDCソレノイドの場合、交流電圧を印加してもソレノイドとして機能しない。
そのため、DCソレノイドでは、例えば、直流電流と交流電圧を切り替えて、時分割により変位を検出するという制御を行えば、ソレノイドを機能させながら、変位を検出できる。
In the above method, an AC voltage is applied to the solenoid for detection. However, when the solenoid is a DC solenoid, it does not function as a solenoid even when an AC voltage is applied.
Therefore, in the DC solenoid, for example, if the control is performed such that the displacement is detected by time division by switching between a direct current and an alternating voltage, the displacement can be detected while the solenoid is functioning.

しかしながら、上記の方法では、時分割により、直流電流と交流電圧を切り替えてソレノイドに供給するため、短時間での切り換えが難しい。また、切り換えによるノイズの発生も考えられる。
さらに、交流電圧を供給する電圧源は、検出に適した振幅と周波数を備えた交流電圧を出力しなければならないので、変換に伴う損失が発生する問題もある。特に、車両の場合は、バッテリーで駆動することになるので、これらの損失を少なくしたい問題がある。
しかも、このように損失が発生すると、損失を放熱するためのヒートシンクも備えなければならないスペースや、交流電圧源の回路を搭載するためのスペースも必要になる。
However, in the above method, since direct current and alternating voltage are switched and supplied to the solenoid by time division, switching in a short time is difficult. In addition, noise may be generated due to switching.
Furthermore, since a voltage source that supplies an AC voltage must output an AC voltage having an amplitude and frequency suitable for detection, there is a problem in that loss due to conversion occurs. In particular, in the case of a vehicle, since it is driven by a battery, there is a problem of reducing these losses.
In addition, when a loss occurs in this way, a space for providing a heat sink for dissipating the loss and a space for mounting an AC voltage source circuit are also required.

そこで、この発明の課題は、センサを設けることなく、プランジャーの位置あるいは変位を検出して動作不良を発見できるようにすることである。そして、その際、損失を少なく、搭載スペースも小さくすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to detect a malfunction by detecting the position or displacement of a plunger without providing a sensor. At that time, the loss is reduced and the mounting space is also reduced.

上記の課題を解決するため、この発明では、電動モータと、直動機構と、前記電動モータと直動機構を接続する減速機構と、前記電動モータの回転により減速機構を介して駆動される直動機構に装着され、ブレーキロータに押し付けられる摩擦部材とで構成される電動ブレーキと、前記減速機構に係合部材をDCソレノイドのプランジャーの作動により係合させてロックするパーキング手段とで構成される電動パーキングブレーキ装置において、前記ソレノイドへ直流電流を供給する電源手段と、その電源手段の供給する直流電流に重畳する交流成分を出力する発振手段と、前記電源手段からソレノイドへ供給する直流電流をオン・オフする第1のスイッチ手段と、その第1のスイッチ手段がソレノイドへ供給した直流電流に、前記発振手段が出力する交流成分を前記係合部材が減速機構にロックしたタイミングで印加する第2のスイッチ手段と、前記交流成分の印加されたソレノイドコイルの両端の検出値の変化からソレノイドのプランジャーの位置あるいは変位を推定する処理手段を設けた構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, in the present invention, an electric motor, a linear motion mechanism, a speed reduction mechanism that connects the electric motor and the linear motion mechanism, and a linear motor driven by the rotation of the electric motor via the speed reduction mechanism. An electric brake composed of a friction member that is mounted on the moving mechanism and pressed against the brake rotor, and a parking means that engages and engages the engaging member with the deceleration mechanism by the operation of a plunger of a DC solenoid. In the electric parking brake apparatus, a power supply means for supplying a direct current to the solenoid, an oscillating means for outputting an alternating current component superimposed on a direct current supplied by the power supply means, and a direct current supplied from the power supply means to the solenoid are provided. The first switching means for turning on and off, and the direct current supplied to the solenoid by the first switching means, the oscillation means A second switch means for applying an AC component to be output at a timing when the engaging member is locked to the speed reduction mechanism, and a position of a plunger of the solenoid from a change in detection values at both ends of the solenoid coil to which the AC component is applied; A configuration provided with processing means for estimating the displacement was adopted.

このような構成を採用することにより、電動パーキングブレーキ装置では、パーキング手段が作動すると、第1のスイッチ手段をオンにして直流電流をソレノイドへ印加して係合部材を減速機構にロックする。次に、第2のスイッチ手段を作動して、ロック後のソレノイドの供給電流へ交流成分を重畳する。そして、ソレノイドのプランジャーの位置あるいは変位を検出して所定の位置に達しているか推定する。
すなわち、ソレノイドは、コイルとコイル内部のプランジャーの位置関係が変化すると、コイルのインピーダンスは変化する。このとき、コイルのインピーダンスは、XL=r+jωL(L:コイルのインダクタンス)で表される。そのため、ソレノイドの入力に所要周波数の交流成分を重畳し、ソレノイドコイルの両端の検出値の変化(例えば、自己共振点の変化)を検出すれば、センサを設けることなくプランジャーの位置あるいは変位を推定することができる。
このとき、交流成分を重畳すると、例えば、車載バッテリーのような定電圧電源では、電源電圧を超える電圧をソレノイドコイルに印加できないことから、交流成分の波形ひずみによる変位検出精度の低下を回避するため、少なくとも交流成分の振幅以上に直流成分を低下させた上で交流成分を重畳する必要があり、出力電流が低下する。このことから、所定の吸着力を得ることができず、プランジャー突出不良に対する安全率に影響を与えてしまうことが考えられる。そのため、まず、第1のスイッチ手段をオンにし、電流が低下しないようにして、交流成分を重畳せずにソレノイドを作動する。そして、プランジャーがストロークしてインダクタンスが増加することによる吸引力の増加が、前記出力電流の低下による吸引力の低下分を上回る状態となったのち、交流成分を重畳することで、所定の吸着力が得られるようにする。この結果、交流成分の重畳で低下する電流値を補うためにソレノイドコイルの巻回数を増やしたり、電源を増強したりしなくても良くなるため、コイルや電源の小型化が可能になる。
また、直流に発振出力を重畳して、ソレノイドコイルの両端の検出値の変化(例えば、自己共振点の変化)を検出するため、発振出力には大きな電力を必要とせず、損失も少なく、設置スペースも要しない。
By adopting such a configuration, in the electric parking brake device, when the parking means is activated, the first switch means is turned on to apply a direct current to the solenoid to lock the engaging member to the speed reduction mechanism. Next, the second switch means is actuated to superimpose an AC component on the supply current of the solenoid after locking. Then, the position or displacement of the solenoid plunger is detected, and it is estimated whether a predetermined position has been reached.
That is, in the solenoid, when the positional relationship between the coil and the plunger inside the coil changes, the impedance of the coil changes. At this time, the impedance of the coil is expressed by XL = r + jωL (L: inductance of the coil). Therefore, if the AC component of the required frequency is superimposed on the solenoid input and a change in the detection value at both ends of the solenoid coil (for example, a change in the self-resonance point) is detected, the position or displacement of the plunger can be changed without providing a sensor. Can be estimated.
At this time, if the AC component is superimposed, for example, a constant voltage power supply such as an in-vehicle battery cannot apply a voltage exceeding the power supply voltage to the solenoid coil, so that a decrease in displacement detection accuracy due to waveform distortion of the AC component is avoided. In addition, it is necessary to superimpose the AC component after reducing the DC component to at least the amplitude of the AC component, and the output current decreases. For this reason, it is conceivable that a predetermined adsorption force cannot be obtained, and the safety factor against the plunger protrusion failure is affected. Therefore, first, the first switch means is turned on so that the current does not decrease, and the solenoid is operated without superimposing the AC component. Then, after an increase in attraction force due to the increase in inductance due to the stroke of the plunger exceeds the reduction in attraction force due to the decrease in the output current, a predetermined adsorption is performed by superimposing an AC component. To gain power. As a result, it is not necessary to increase the number of windings of the solenoid coil or increase the power source in order to compensate for the current value that decreases due to the superposition of the AC component, and thus the coil and the power source can be reduced in size.
In addition, since the oscillation output is superimposed on the direct current and the change in the detection value at both ends of the solenoid coil (for example, the change in the self-resonance point) is detected, the oscillation output does not require a large amount of power, has little loss, and is installed Space is not required.

このとき、上記ソレノイドがプランジャーを起動位置に復元するための弾性機構を備えたものとし、前記ソレノイドの駆動電流をI1とし、前記起動後のプランジャーを弾性機構に抗して保持する保持電流をI2(I1>I2)として、上記発振手段出力の印加後の実効電流の低下量をΔIとすると、ΔI<I1−I2とする構成を採用することができる。 At this time, the solenoid is provided with an elastic mechanism for restoring the plunger to the starting position, the driving current of the solenoid is I1, and the holding current for holding the plunger after the activation against the elastic mechanism Where I2 (I1> I2) and ΔI <I1-I2 can be employed, where ΔI is the amount of decrease in effective current after the oscillation means output is applied.

このような構成を採用することにより、ソレノイドのプランジャーの吸着(ロックピンのロック)と復帰(ロックピンの離反)には、プランジャーの吸着に伴うソレノイドコイルのインダクタンスの増加により、駆動電流I1と保持電流I2との間にI1>I2とするヒステリシスが形成される。このI1−I2とするヒステリシス内に交流成分の重畳による実効電流の低下量ΔIを収めることで、交流成分の重畳による吸着力の低下の影響を保障して変位や位置を検出することができる。   By adopting such a configuration, when the solenoid plunger is attracted (lock pin is locked) and returned (lock pin is separated), the drive current I1 is increased due to an increase in solenoid coil inductance accompanying the plunger attract. And a holding current I2 form a hysteresis satisfying I1> I2. By placing the effective current reduction amount ΔI due to the superimposition of the alternating current component within the hysteresis of I 1 -I 2, it is possible to detect the displacement and the position while guaranteeing the influence of the decrease in the attractive force due to the superposition of the alternating current component.

また、このとき、上記係合部材が減速機構にロックするタイミングでタイムアップして第2のスイッチ手段を作動するタイマ手段を備えた構成を採用することができる。   Further, at this time, it is possible to employ a configuration provided with timer means for operating the second switch means by time-up at the timing when the engaging member is locked to the speed reduction mechanism.

このような構成を採用することにより、プランジャーのストロークが係合部材をロックする長さに達したことを、ソレノイドの起動(電流の印加)からの時間の経過で判別することにより、第2のスイッチ手段を作動して発振手段の出力を直流電流に重畳する。このように、タイマを使った軽便な方法で発振手段出力の印加を制御することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to determine that the stroke of the plunger has reached the length for locking the engaging member by determining the passage of time from the activation of the solenoid (application of current). And the output of the oscillation means is superimposed on the direct current. Thus, the application of the oscillation means output can be controlled by a convenient method using a timer.

また、このとき、上記ソレノイドに印加する交流成分の周波数が、上記ソレノイドの動作周波数に対して少なくとも同等以上であるという構成を採用することができる。   Further, at this time, it is possible to employ a configuration in which the frequency of the AC component applied to the solenoid is at least equal to or higher than the operating frequency of the solenoid.

このような構成を採用することにより、交流成分の周波数をソレノイドが応答できる周波数よりも高く設定することで、交流成分の判別が容易になるので、短時間での変位や位置の検出が可能になる。また、交流成分の波長が短くなるので、検出の分解能を高くして検出の制度を向上できる。さらに、ソレノイドは、交流成分の周波数に応答できなくなるので、前記成分がソレノイドの動作に影響を与えないようにできる。 By adopting such a configuration, setting the AC component frequency higher than the frequency at which the solenoid can respond makes it easy to determine the AC component, so displacement and position can be detected in a short time. Become. In addition, since the wavelength of the AC component becomes shorter, the detection resolution can be increased and the detection system can be improved. Furthermore, since the solenoid cannot respond to the frequency of the AC component, the component can be prevented from affecting the operation of the solenoid.

また、上記ソレノイドの動作前と動作後のプランジャーの移動差から係合部材の突出量を推定するという構成を採用することができる。   Moreover, the structure which estimates the protrusion amount of an engaging member from the movement difference of the plunger before operation | movement of the said solenoid and after operation | movement can be employ | adopted.

このような構成を採用することにより、係合部材の突出量を推定できるので、例えば、その推定値から係合部材の係合具合を算出すれば、パーキングブレーキの作動状態が判定できる。   By adopting such a configuration, the amount of protrusion of the engaging member can be estimated. For example, the operating state of the parking brake can be determined by calculating the degree of engagement of the engaging member from the estimated value.

また、このとき、上記パーキング手段の作動前に、ソレノイドへプランジャーが移動しない測定用電流を入力し、そのときの測定値に基づきコイルの温度を算出し、その算出した前記コイルの温度に基づいて係合部材の推定位置を校正するという構成を採用することができる。   At this time, before the operation of the parking means, a measurement current that does not move the plunger is input to the solenoid, the coil temperature is calculated based on the measured value at that time, and the calculated coil temperature is calculated. Thus, it is possible to employ a configuration in which the estimated position of the engaging member is calibrated.

このような構成を採用することにより、プランジャーが変位を生じない程度の微小な測定用電流を入力することよって、例えば、そのときの測定電圧からコイルの抵抗値を算出する。そして、その抵抗値から、銅の温度係数を利用した抵抗法などを用いて通電後のコイルの内部温度を推定し、この推定温度によるコイルの吸引力・保持力の低下を加味してプランジャーの推定位置を校正することができる。   By adopting such a configuration, by inputting a minute measurement current that does not cause displacement of the plunger, for example, the resistance value of the coil is calculated from the measurement voltage at that time. Then, from the resistance value, the internal temperature of the coil after energization is estimated using a resistance method using the temperature coefficient of copper, etc., and the plunger is reduced by taking into account the decrease in the attraction force / holding force of the coil due to this estimated temperature. Can be calibrated.

また、このとき、上記電動ブレーキが動作中で、かつ、パーキング手段が非作動時に、一定時間ごとにソレノイドのプランジャーの位置を算出し、その算出位置から、係合部材の減速機構からの離反状態の維持を確認するという構成を採用することができる。   At this time, when the electric brake is operating and the parking means is not operated, the position of the solenoid plunger is calculated at regular intervals, and the engagement member is separated from the speed reduction mechanism. A configuration for confirming the maintenance of the state can be adopted.

このような構成を採用することにより、パーキング手段が非作動時も一定時間ごとに、プランジャーの位置を検出して、係合部材の減速機構からの離反状態を逐次検出する。こうして、前記離反状態からパーキング手段の誤動作による係合状態を常に確認することで、安全性を担保できる。   By adopting such a configuration, the position of the plunger is detected at regular intervals even when the parking unit is not in operation, and the separation state of the engaging member from the speed reduction mechanism is sequentially detected. Thus, safety can be ensured by always confirming the engaged state due to the malfunction of the parking means from the separated state.

また、上記電動ブレーキが非動作で、かつ、パーキング手段が作動中に、一定時間ごとにソレノイドのプランジャーの位置を算出し、その算出位置から、係合部材の減速機構との係合状態の維持を確認するという構成を採用することができる。   Further, the position of the solenoid plunger is calculated at regular intervals while the electric brake is inactive and the parking means is in operation, and the engagement state of the engagement member with the speed reduction mechanism is calculated from the calculated position. A configuration of confirming maintenance can be adopted.

このような構成を採用することにより、ソレノイドの作動周期より短い一定時間ごとの周期でプランジャーの位置を検出して、係合部材と減速機構との係合状態を逐次検出する。こうすることで、係合部材と減速機構との係合状態を常に確認することができるので、安全性を担保できる。   By adopting such a configuration, the position of the plunger is detected at intervals of a constant time shorter than the operation cycle of the solenoid, and the engagement state between the engagement member and the speed reduction mechanism is sequentially detected. By carrying out like this, since the engagement state of an engagement member and a speed-reduction mechanism can always be confirmed, safety | security can be ensured.

このとき、上記第1のスイッチ手段が第2のスイッチ手段を兼ねるようにすれば、スイッチ手段が一つで済むため、小型化、損失の低減及びコストの低減が図れる。 At this time, if the first switch means also serves as the second switch means, only one switch means is required, so that the size, the loss and the cost can be reduced.

この発明は、上記のように構成したことにより、プランジャーの検出からロックピンの変位や位置の検出ができるので、ロックピンの突出状態や前記ピンのロックの状態の検出ができる。そのため、ソレノイドの動作不良による事故を未然に防止することができる。また、その際、別途センサを設けることなく位置または変位の検出を行うことができるので、サイズ、コストの低減が実現できる。   Since the present invention is configured as described above, the displacement and position of the lock pin can be detected from the detection of the plunger, so that the protruding state of the lock pin and the lock state of the pin can be detected. Therefore, it is possible to prevent an accident due to a malfunction of the solenoid. At that time, since the position or displacement can be detected without providing a separate sensor, size and cost can be reduced.

実施形態の断面図Cross-sectional view of the embodiment 図1の直動機構の縦断面図1 is a longitudinal sectional view of the linear motion mechanism of FIG. 図2の縦断面図2 is a longitudinal sectional view 図1のソレノイドの断面図Sectional view of the solenoid of FIG. (a)図1の作用説明図、(b)(a)の要部の作用説明図(A) Action explanatory view of FIG. 1, (b) Action explanatory view of main part of (a) 実施形態の回路ブロック図Circuit block diagram of the embodiment 実施形態の作用説明図Action explanatory diagram of the embodiment 実施形態の変位検出器のブロック図Block diagram of displacement detector of embodiment 実施形態の作用説明図Action explanatory diagram of the embodiment 実施形態の作用説明図Action explanatory diagram of the embodiment 実施形態の作用説明図Action explanatory diagram of the embodiment スイッチ手段の他の形態の回路図Circuit diagram of another form of switch means

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態の電動パーキングブレーキ装置は、図1に示すように、自動車用の電動式ディスクブレーキ1と、ソレノイド9を用いたパーキング手段2とで構成されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric parking brake device of this embodiment includes an electric disc brake 1 for an automobile and a parking means 2 using a solenoid 9.

電動式ディスクブレーキ1は、電動モータ3と直動機構4が減速機構5を介して接続され、前記直動機構4に装着したブレーキパッド6aをブレーキロータ7に押し付ける構造となっている。   The electric disc brake 1 has a structure in which an electric motor 3 and a linear motion mechanism 4 are connected via a speed reduction mechanism 5, and a brake pad 6 a mounted on the linear motion mechanism 4 is pressed against the brake rotor 7.

電動モータ3は、ここでは、直流モータを採用しており、電動モータ3の可逆運転が電源の極性を反転させるだけで簡単にできるようにしてある。   Here, the electric motor 3 employs a DC motor, so that the reversible operation of the electric motor 3 can be easily performed only by reversing the polarity of the power source.

直動機構4は、図2に示すように、外輪部材11と軸受部材12及びキャリア13で構成され、円筒状のハウジング14に収容されている。また、円筒状のハウジング14の一端には、図1に示すように、径方向外方に向けてベースプレート15が設けられ、そのベースプレート15の外側面及びハウジング14の一端の開口がカバー16によって被われる構造となっている。さらに、ベースプレート15には電動モータ3が取り付けられ、電動モータ3の回転は、前記カバー16内に組み込まれた減速機構5によって回転軸17に伝達されるようになっている。
一方、ハウジング14の他端部には、図1に示すように、キャリバボディ18が一体に取り付けられている。このキャリバボディ18は、外周部の一部が配置されたブレーキロータ7の両側に、固定ブレーキパッド6bと可動ブレーキパッド6aを設け、その可動ブレーキパッド6aを外輪部材11の他端部に連結して一体化した構造となっている。
As shown in FIG. 2, the linear motion mechanism 4 includes an outer ring member 11, a bearing member 12, and a carrier 13, and is accommodated in a cylindrical housing 14. Further, as shown in FIG. 1, a base plate 15 is provided at one end of the cylindrical housing 14 so as to extend radially outward, and the cover 16 covers an outer surface of the base plate 15 and an opening at one end of the housing 14. It has a structure that is called. Further, the electric motor 3 is attached to the base plate 15, and the rotation of the electric motor 3 is transmitted to the rotary shaft 17 by the speed reduction mechanism 5 incorporated in the cover 16.
On the other hand, a caliber body 18 is integrally attached to the other end of the housing 14 as shown in FIG. The caliber body 18 is provided with a fixed brake pad 6b and a movable brake pad 6a on both sides of the brake rotor 7 in which a part of the outer peripheral portion is disposed, and the movable brake pad 6a is connected to the other end of the outer ring member 11. And integrated structure.

外輪部材11は、スライド部材として組み込まれたもので、回り止めされてハウジング14の内径面に沿って軸方向へ移動自在となっている。また、その内径面には、図2に示すように、断面がV字形で螺旋状の突条19が設けられている。   The outer ring member 11 is incorporated as a slide member, is prevented from rotating, and is movable in the axial direction along the inner diameter surface of the housing 14. Further, as shown in FIG. 2, a spiral protrusion 19 having a V-shaped section and a spiral shape is provided on the inner diameter surface thereof.

軸受部材12は、図2に示すように、中央部にボス部を設けた円盤状の部材で、先の外輪部材11の軸方向の一端側に組み込まれている。また、この軸受部材12の中央部のボス部内には、一対の転がり軸受20が間隔を置いて組み込まれており、その転がり軸受20によって外輪部材11の軸心上に配置された回転軸17を回動自在に支持する。この組み込まれた軸受部材12は、ハウジング14の内周面に取り付けたストッパリング21により、ハウジング14の開口端を覆うカバー16側への移動が防止されている。   As shown in FIG. 2, the bearing member 12 is a disk-shaped member having a boss portion at the center, and is incorporated on one end side of the outer ring member 11 in the axial direction. In addition, a pair of rolling bearings 20 are incorporated in the boss portion at the center of the bearing member 12 with a space therebetween, and the rotating shaft 17 disposed on the axis of the outer ring member 11 by the rolling bearing 20 is provided. It is supported rotatably. The built-in bearing member 12 is prevented from moving toward the cover 16 that covers the open end of the housing 14 by a stopper ring 21 attached to the inner peripheral surface of the housing 14.

キャリア13は、図2、図3に示すように、軸方向で対向する一対のディスク13a、13bと複数の間隔調整部材13c及び複数のローラ軸13dで構成されている。複数のローラ軸13dには、遊星ローラ13eが回動自在に支持されており、外輪部材11の内側に回転軸を中心にして回転可能に組み込まれている。
すなわち、キャリア13は、一方のディスク13aの片面外周部に他方のディスク13bに向けて複数の間隔調整部材13cが周方向に間隔を置いて設けられたもので、その間隔調整部材13cの端面にねじ込まれるネジの締め付けによって対向する一対のディスク13a、13bを連結したものである。
この一対のディスク13a、13bのうち、軸受部材12側に位置するインナー側ディスク13bは、回転軸17との間に組み込まれたすべり軸受22によって回動自在に、かつ、軸方向へ移動自在に支持されている。
一方、アウター側ディスク13aは、中心部に段付き孔からなる軸挿入孔23が形成され、その軸挿入孔23内に嵌合されたすべり軸受24によって、回転軸17に対し回動自在に支持されている。この回転軸17には、すべり軸受24のアウター側端面に隣接してスラスト荷重を受ける金属ワッシャ25が嵌合されており、そのワッシャ25は回転軸17の軸端部に取り付けられた止め輪26によって抜け止めされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the carrier 13 includes a pair of disks 13 a and 13 b facing each other in the axial direction, a plurality of interval adjusting members 13 c and a plurality of roller shafts 13 d. A planetary roller 13e is rotatably supported on the plurality of roller shafts 13d, and is incorporated inside the outer ring member 11 so as to be rotatable about the rotation shaft.
That is, the carrier 13 is provided with a plurality of interval adjusting members 13c spaced from each other on the outer peripheral portion of one disk 13a toward the other disc 13b in the circumferential direction, and on the end surface of the interval adjusting member 13c. A pair of opposing disks 13a and 13b are connected by tightening a screw to be screwed.
Of the pair of disks 13a and 13b, the inner disk 13b positioned on the bearing member 12 side is rotatable by a slide bearing 22 built in between the rotating shaft 17 and is movable in the axial direction. It is supported.
On the other hand, the outer side disk 13a is formed with a shaft insertion hole 23 formed of a stepped hole in the center, and is supported rotatably with respect to the rotary shaft 17 by a slide bearing 24 fitted in the shaft insertion hole 23. Has been. The rotating shaft 17 is fitted with a metal washer 25 that receives a thrust load adjacent to the outer end face of the slide bearing 24, and the washer 25 is a retaining ring 26 attached to the shaft end of the rotating shaft 17. It has been retained by.

また、複数のローラ軸13dは、それぞれ、一対のディスクに形成された長孔からなる軸挿入孔27内に軸端部が挿入されて径方向に移動自在に支持されたもので、そのローラ軸13dを巻き込むようにして架け渡された弾性リング28によって径方向に向けて付勢されている。この複数のローラ軸13dのそれぞれには、遊星ローラ13eが回動自在に支持されている。   Each of the plurality of roller shafts 13d is supported by a shaft end portion inserted into a shaft insertion hole 27 formed of a long hole formed in a pair of discs so as to be movable in the radial direction. It is urged | biased to radial direction by the elastic ring 28 spanned so that 13d might be wound. A planetary roller 13e is rotatably supported on each of the plurality of roller shafts 13d.

遊星ローラ13eは、図3に示すように、それぞれ、回転軸17の外径面と外輪部材11の内径面間に配置され組み込まれる構成となっており、先述したとおり、外輪部材11の内径面間に組み込まれたローラ軸13dは、その両軸端部に掛け渡された弾性リング28によって回転軸17の外径面に押し付けられて弾性接触するようになっている。そのため、上記回転軸17が回転すると、その回転軸17の外径面に対する接触摩擦によって回転するようになっている。
また、遊星ローラ13eの外径面には、図2に示すように、断面V字状で複数の螺旋溝29が軸方向に等間隔に形成されている。この螺旋溝29のピッチは、先述した外輪部材11に設けられた螺旋突条19のピッチと同一となっており、その螺旋突条19に螺合している。なお、螺旋溝29に替えて、複数の円周溝を螺旋突条19と同一ピッチで軸方向に等間隔に形成してもよい。
As shown in FIG. 3, each of the planetary rollers 13e is arranged between the outer diameter surface of the rotating shaft 17 and the inner diameter surface of the outer ring member 11, and as described above, the inner diameter surface of the outer ring member 11 is incorporated. The roller shaft 13d incorporated therebetween is pressed against the outer diameter surface of the rotating shaft 17 by an elastic ring 28 spanned between both shaft ends so as to be in elastic contact. Therefore, when the rotating shaft 17 rotates, the rotating shaft 17 rotates by contact friction with the outer diameter surface of the rotating shaft 17.
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of spiral grooves 29 having a V-shaped cross section are formed on the outer diameter surface of the planetary roller 13e at equal intervals in the axial direction. The pitch of the spiral grooves 29 is the same as the pitch of the spiral ridges 19 provided on the outer ring member 11 described above, and is screwed into the spiral ridges 19. Instead of the spiral groove 29, a plurality of circumferential grooves may be formed at equal intervals in the axial direction at the same pitch as the spiral protrusions 19.

これらの遊星ローラ13eとキャリア13のインナー側ディスク13bの軸方向の対向部間には、図2のように、ワッシャ30およびスラスト軸受31が組み込まれている。さらに、キャリア13と軸受部材12の軸方向の対向部間には、環状のスラスト板32が組み込まれ、そのスラスト板32と軸受部材12間にスラスト軸受33が組み込まれている。   As shown in FIG. 2, a washer 30 and a thrust bearing 31 are incorporated between the planetary rollers 13e and the axially opposed portions of the inner disk 13b of the carrier 13. Further, an annular thrust plate 32 is incorporated between the carrier 13 and the bearing member 12 in the axial direction, and a thrust bearing 33 is incorporated between the thrust plate 32 and the bearing member 12.

外輪部材11のハウジング14の他端部の開口から外部に位置する他端の開口は、シールカバー34の取り付けにより閉塞され、内部に異物が侵入するのを防止するようになっている。   The opening at the other end located outside from the opening at the other end of the housing 14 of the outer ring member 11 is blocked by the attachment of the seal cover 34 to prevent foreign matter from entering the inside.

減速機構5は、図1に示すように、電動モータ3のロータ軸に取り付けられた入力ギヤの回転を一次減速ギヤ列G1→二次減速ギヤ列G2→三次減速ギヤ列G3により、順次減速して回転軸17の輪端部に取り付けられた出力ギヤ35へ伝達し、回転軸17を回転させる。
この減速機構5に、電動モータ3のロータ軸をロック及びアンロック可能なパーキング手段2が設けられている。
As shown in FIG. 1, the speed reduction mechanism 5 sequentially reduces the rotation of the input gear attached to the rotor shaft of the electric motor 3 in the order of a primary reduction gear train G1, a secondary reduction gear train G2, and a tertiary reduction gear train G3. Then, it is transmitted to the output gear 35 attached to the wheel end of the rotating shaft 17 to rotate the rotating shaft 17.
The deceleration mechanism 5 is provided with parking means 2 that can lock and unlock the rotor shaft of the electric motor 3.

パーキング手段2は、係合部材8であるロックピン8とピン駆動用のソレノイド9とで構成されている。ピン駆動用のソレノイド9は、図4に示すように、リニアソレノイド(DC:直流)にリターンスプリング36を内蔵してプッシュ型としたアクチュエータで、プランジャー10の先端に、係合部材8としてロックピン8を装着した構造となっている。
その結果、ソレノイド9に通電すると、コイル37にターンオン電流が流れて、プランジャー10は吸引される。すると、リターンスプリング36に抗して先端のロックピン8がソレノイド9(ボビン)から突出する。
また、通電を停止すると、プランジャー10はスプリング36に引っ張られるため、プランジャー10先端のロックピン8はソレノイド9(ボビン)に収容される。
The parking means 2 includes a lock pin 8 that is an engaging member 8 and a pin driving solenoid 9. As shown in FIG. 4, the pin driving solenoid 9 is a push type actuator in which a return spring 36 is incorporated in a linear solenoid (DC: DC), and is locked as an engaging member 8 at the tip of the plunger 10. The pin 8 is attached.
As a result, when the solenoid 9 is energized, a turn-on current flows through the coil 37 and the plunger 10 is attracted. Then, the lock pin 8 at the tip projects from the solenoid 9 (bobbin) against the return spring 36.
When the energization is stopped, the plunger 10 is pulled by the spring 36, so that the lock pin 8 at the tip of the plunger 10 is accommodated in the solenoid 9 (bobbin).

このソレノイド9は、フロントプレート38にロックピン8をスライド自在に支持するピン孔39が形成された保護カバー40に収容されていて、図1のように、ベースプレート15に支持されてハウジング14と電動モータ3間に配置されている。   The solenoid 9 is accommodated in a protective cover 40 in which a pin hole 39 for slidably supporting the lock pin 8 is formed in the front plate 38, and is supported by the base plate 15 and electrically connected to the housing 14 as shown in FIG. It is arranged between the motors 3.

このように、ソレノイド9は、ハウジング14と電動モータ3間に配置することで、プランジャー10の先端のロックピン8が、二次減速ギヤ列G2の出力側の中間ギヤ41に対して進退可能になっている。
この中間ギヤ41は、図5(a)に示すように、側面に複数の係止孔42が等間隔で同一円状に設けられたもので、その複数の係止孔42に対してロックピン8をソレノイド9で進退させるのである。そして、図5(b)に示すように、係止孔42に対するロックピン8の係合によって、中間ギヤ41をロックする構造としている。図5(b)は図5(a)のb−b断面図である。
なお、この形態では、プランジャー10の先端に係合部材8としてロックピンを設けたものについて述べたが、プランジャー10とロックピン8は一体にして係合部材8としても良い。また、プランジャー10自体を係合部材8として使用しても良いことは明らかである。
As described above, the solenoid 9 is disposed between the housing 14 and the electric motor 3 so that the lock pin 8 at the tip of the plunger 10 can advance and retreat with respect to the intermediate gear 41 on the output side of the secondary reduction gear train G2. It has become.
As shown in FIG. 5A, the intermediate gear 41 has a plurality of locking holes 42 provided on the side surface in the same circle shape at equal intervals, and a lock pin with respect to the locking holes 42. 8 is advanced and retracted by the solenoid 9. As shown in FIG. 5B, the intermediate gear 41 is locked by the engagement of the lock pin 8 with the locking hole 42. FIG.5 (b) is bb sectional drawing of Fig.5 (a).
In this embodiment, the plunger 10 is provided with the lock pin as the engagement member 8 at the tip of the plunger 10. However, the plunger 10 and the lock pin 8 may be integrated into the engagement member 8. Further, it is obvious that the plunger 10 itself may be used as the engaging member 8.

この電動パーキングブレーキ装置には、図6に示すように、ソレノイド変位検出手段50が設けられている。
ソレノイド変位検出手段50は、図6の模式図に示すように、ソレノイド9とスイッチ手段(ここでは、NPNトランジスタ)51を直列に接続して電源52と接続したパーキングブレーキ装置のソレノイド9の駆動回路53に、共振回路用コンデンサ54と変位検出装置55および電流検出手段56と制御装置57を設けた構成になっている。
As shown in FIG. 6, this electric parking brake device is provided with solenoid displacement detecting means 50.
As shown in the schematic diagram of FIG. 6, the solenoid displacement detecting means 50 is a drive circuit for the solenoid 9 of the parking brake device in which the solenoid 9 and the switch means (here, NPN transistor) 51 are connected in series and connected to the power source 52. 53, a resonance circuit capacitor 54, a displacement detection device 55, a current detection means 56, and a control device 57 are provided.

ここで、ソレノイド9は、先述のように、コイル37とコイル37に挿通されたプランジャー10とからなるものである。また、電源52は、図6のように、直流電源58で、例えば、車載バッテリーで構成される。   Here, the solenoid 9 is composed of the coil 37 and the plunger 10 inserted through the coil 37 as described above. Further, the power source 52 is a DC power source 58 as shown in FIG.

スイッチ手段51は、ソレノイド9とグランド間にNPNトランジスタを設けたエミッタ接地回路からなるソレノイド駆動用のトランジスタスイッチで、電源52からソレノイド9へ供給する直流電流をオン・オフする第1のスイッチ手段51aと、前記第1のスイッチ手段51aがソレノイドへ供給する直流電流に、後述の発振手段が出力する交流成分を印加する第2のスイッチ手段51bとを兼ねたものである。
なお、ここでは、スイッチ手段51に、NPNトランジスタを使用した例を示しているが、PNPトランジスタを使用することもできる。その場合、PNPトランジスタは、電源52とソレノイド9間に配置する。また、トランジスタに換えて、FET(MOS型含む)を使うことも可能である。
The switch means 51 is a solenoid-driving transistor switch composed of a grounded emitter circuit having an NPN transistor provided between the solenoid 9 and the ground, and is a first switch means 51a for turning on / off the direct current supplied from the power source 52 to the solenoid 9. And the second switch means 51b for applying the alternating current component output from the oscillation means described later to the direct current supplied to the solenoid by the first switch means 51a.
Here, an example in which an NPN transistor is used as the switch means 51 is shown, but a PNP transistor can also be used. In that case, the PNP transistor is disposed between the power supply 52 and the solenoid 9. Further, FET (including MOS type) can be used instead of the transistor.

電流検出手段56は、例えば、前記スイッチ手段51のトランジスタのエミッタとグランド間に挿入された電流検出用抵抗器からなり、その抵抗器によって生じる電位差からソレノイド9のコイル37に流れる電流を検出する。ここでは、電流検出手段56に電流検出用の抵抗器を使用したが、これに限定されるものではない。これ以外に非接触式の直流電流センサ(例えば、ホール素子型、マグアンプ型、磁気マルチバイブレータ型、フラックスゲート型、光学素子を使用したもの、等々)なども使用することは可能である。   The current detection means 56 is composed of, for example, a current detection resistor inserted between the emitter of the transistor of the switch means 51 and the ground, and detects the current flowing through the coil 37 of the solenoid 9 from the potential difference generated by the resistor. Here, a current detection resistor is used for the current detection means 56, but the present invention is not limited to this. In addition to this, a non-contact type DC current sensor (for example, a Hall element type, a mag amplifier type, a magnetic multivibrator type, a flux gate type, an optical element type, etc.) can be used.

共振回路用コンデンサ54は、図6のように、ソレノイド9のコイル37と並列に接続して、共振回路(並列共振回路)を形成する。このような並列共振回路を採用することでコイル37と共振回路用コンデンサ54の位相差により電流を打ち消しあって共振回路の外へ共振電流が流れないようにしてある。
なお、ソレノイド9のコイル37の浮遊容量が共振用コンデンサ54として機能するように設計して、前記コンデンサ54を省略することも考えられる。
As shown in FIG. 6, the resonance circuit capacitor 54 is connected in parallel with the coil 37 of the solenoid 9 to form a resonance circuit (parallel resonance circuit). By adopting such a parallel resonance circuit, the current is canceled out by the phase difference between the coil 37 and the resonance circuit capacitor 54 so that the resonance current does not flow outside the resonance circuit.
It is also possible to omit the capacitor 54 by designing the stray capacitance of the coil 37 of the solenoid 9 to function as the resonance capacitor 54.

制御装置57は、ECU(Engine Control Unit)などのマイクロコントローラで、発振回路、A/D変換器、入出力回路、タイマ回路などの周辺回路を備えている。
この制御装置57の入力には、電流検出手段56の検出出力が接続されている。また、制御装置57の出力は、スイッチ手段51のトランジスタと接続されており、電流制御ループを形成するようになっている。
このため、車両のバッテリーのような定電圧源でもソレノイド9を直接駆動することができるのである。
一方、制御装置57は、前記スイッチ手段51の開閉を電流検出手段の出力に基づき、第1のスイッチ手段51aとしてソレノイド9をオン・オフ制御(飽和領域)する。同時に、制御手段57は、プランジャー10の変位や位置を検出するため、スイッチ手段51の開度を制御して非飽和領域によるスイッチングを行うことにより、図7のような駆動電流をソレノイド9へ印加する。そのため、この形態では、制御装置57は、内部の発振回路の出力を例えば、プリスケーラを使用してスイッチング信号を生成し、発振手段59出力としてスイッチ手段51へ入力する。
The control device 57 is a microcontroller such as an ECU (Engine Control Unit) and includes peripheral circuits such as an oscillation circuit, an A / D converter, an input / output circuit, and a timer circuit.
The detection output of the current detection means 56 is connected to the input of the control device 57. Further, the output of the control device 57 is connected to the transistor of the switch means 51 so as to form a current control loop.
For this reason, the solenoid 9 can be directly driven even by a constant voltage source such as a vehicle battery.
On the other hand, the control device 57 performs on / off control (saturation region) of the solenoid 9 as the first switch means 51a based on the output of the current detection means for opening and closing the switch means 51. At the same time, the control means 57 detects the displacement and position of the plunger 10 and controls the opening degree of the switch means 51 to perform switching in the non-saturated region, thereby causing the drive current as shown in FIG. Apply. Therefore, in this embodiment, the control device 57 generates a switching signal from the output of the internal oscillation circuit using, for example, a prescaler, and inputs it to the switch means 51 as the output of the oscillation means 59.

このスイッチ手段51によるソレノイド9への駆動電流は、図7に示すように、直流成分だけの直流部分60と直流に交流成分61を重畳した交流部分61aで構成されている。
この交流成分61の重畳は、ソレノイド9に直流電流が印加され、ソレノイド9のプランジャー10が移動を始めて、その先端のロックピン8が減速機構5にロックしたタイミングで行う。このようなタイミングで交流成分61を印加して重畳を行うのは、以下のような理由からである。
As shown in FIG. 7, the drive current to the solenoid 9 by the switch means 51 is composed of a direct current portion 60 having only a direct current component and an alternating current portion 61a in which an alternating current component 61 is superimposed on the direct current.
The alternating current component 61 is superimposed at a timing when a direct current is applied to the solenoid 9, the plunger 10 of the solenoid 9 starts to move, and the lock pin 8 at the tip thereof is locked to the speed reduction mechanism 5. The reason why the AC component 61 is applied at such timing to perform superposition is as follows.

すなわち、直流電流が印加され鉄芯の飽和しているソレノイド9に、位置検出を行うために交流成分61を印加(重畳)すると、コイル37に、起電力(自己誘導)が発生する。この起電力は、例えば、車載バッテリーのような定電圧電源の印加可能な電流を低下させる。そのため、所定の吸引力を発揮させようとすると、ソレノイドコイル37の卷回数の増加や永久磁石の使用などを考慮しなければならず、形状の大型化やコストアップにつながる問題が生じる。   That is, when an AC component 61 is applied (superimposed) to the solenoid 9 where the DC current is applied and the iron core is saturated to detect the position, an electromotive force (self-induction) is generated in the coil 37. This electromotive force lowers the current that can be applied by a constant voltage power source such as an in-vehicle battery. Therefore, when trying to exert a predetermined attractive force, it is necessary to consider an increase in the number of strokes of the solenoid coil 37, use of a permanent magnet, and the like, resulting in a problem that leads to an increase in shape and cost.

ここで、ソレノイド9のコイル37に一定の電流を印加した際のロックピン8の突出量(保護カバー40からの)とロックピン8の突出力(吸引力)及び、前記突出量とリターンスプリング36の反力(引っ張り張力)とに着目すると、これらの間に図9で示す相関がある。このことから、例えば、図6の場合、ロックピン8の突出量に比例してギャップgが縮小し、コイル37の磁路の磁気抵抗は単調減少するため、突出力の増加量を張力の増加量に対して大きくする。   Here, when a constant current is applied to the coil 37 of the solenoid 9, the amount of protrusion of the lock pin 8 (from the protective cover 40), the amount of protrusion (attraction force) of the lock pin 8, the amount of protrusion and the return spring 36. When focusing on the reaction force (tensile tension), there is a correlation shown in FIG. From this, for example, in the case of FIG. 6, the gap g is reduced in proportion to the amount of protrusion of the lock pin 8 and the magnetic resistance of the magnetic path of the coil 37 is monotonously reduced. Increase with quantity.

また一方、図10は、上記の構成を適用した場合のソレノイド9のコイル37の駆動電流と、ロックピン8の突出量の相関を示したものである。この図から、リターンスプリング36の引張り張力を上回る突出力が発生した後は、ロックピン8が突出するのに従って、突出力が前記張力を上回る増加量を示す。そのため、ロックピン8は、矢印Yのように、突出が完了するまで動作する。次に、駆動電流を減少すると、駆動電流が減少してもロックピン8は、リターンスプリング36の引張り張力に抗して突出状態を維持する。そして、電流が突出する前と比較して明らかに少ない電流I2まで減少すると、ロックピン8は、リターンスプリング36の張力に引っ張られて矢印Zのように下降を開始する。そして、ロックピン8は、電流印加前の保護カバー40に収容された状態に戻ることになる。
これは、図6から解るように、磁気回路中のギャップgを閉じるよう摺動するソレノイド9では、ロックピン8は、突出すればするほど、プランジャー10と固定鉄芯66間のギャップgが閉じるため、単位電流当たりの吸引力は強くなる。
そのため、突出後の駆動電流I1は、図10の駆動電流I1を下回っても保持電流I2までの電流値であれば、ロックピン8はリターンスプリング36によって引き戻されることはない(残存吸着力)。
このことから、ロックピン9が突出を開始するために必要な駆動電流I1と、突出したロックピン9を保持する保持電流I2との間には、I1>I2の関係があって、前記交流成分61の重畳に伴う実効電流の低下量ΔIと、前記I1、I2との間にΔI<I1−I2の関係があれば、交流成分61の重畳による電流の低下に関係なくロックピン8は、ロックを続けることができる。
On the other hand, FIG. 10 shows the correlation between the drive current of the coil 37 of the solenoid 9 and the protruding amount of the lock pin 8 when the above configuration is applied. From this figure, after the projecting output exceeding the tensile tension of the return spring 36 is generated, the projecting output shows an increase amount exceeding the tension as the lock pin 8 projects. Therefore, the lock pin 8 operates as shown by the arrow Y until the protrusion is completed. Next, when the drive current is reduced, the lock pin 8 maintains the protruding state against the tensile tension of the return spring 36 even if the drive current is reduced. When the current I2 decreases to a value that is clearly smaller than that before the current protrudes, the lock pin 8 is pulled by the tension of the return spring 36 and starts to descend as indicated by an arrow Z. And the lock pin 8 will return to the state accommodated in the protective cover 40 before an electric current application.
As can be seen from FIG. 6, in the solenoid 9 that slides to close the gap g in the magnetic circuit, the gap g between the plunger 10 and the fixed iron core 66 increases as the lock pin 8 protrudes. Since it closes, the attractive force per unit current becomes strong.
Therefore, even if the drive current I1 after the protrusion is less than the drive current I1 in FIG. 10, the lock pin 8 is not pulled back by the return spring 36 (residual adsorption force) as long as it is a current value up to the holding current I2.
Therefore, there is a relationship of I1> I2 between the drive current I1 required for the lock pin 9 to start protruding and the holding current I2 holding the protruding lock pin 9, and the AC component If there is a relationship ΔI <I1-I2 between the effective current reduction amount ΔI due to the superposition of 61 and the above I1 and I2, the lock pin 8 is locked regardless of the current reduction due to the superposition of the AC component 61. Can continue.

依って、前記動作による電流低下を考慮したヒステリシスを設け、例えば、図中Y→Zで示す電流の範囲内で交流成分61の振幅を設定して検出を行うようにすれば、上記問題を解決できる。
ちなみに、交流成分61の振幅の調整は、定電流ループを用いて制御する。そのため、例えば、制御装置57に定電流制御用のプログラムを備え、電流値を設定するだけで電流を変更できるようにすれば良い。
そして、このようなヒステリシスループに基づくタイミング動作は、この形態では、タイマ手段62を用いることで実現している。
Therefore, the above problem can be solved by providing a hysteresis in consideration of the current drop due to the operation, for example, by setting the amplitude of the AC component 61 within the current range indicated by Y → Z in the figure. it can.
Incidentally, the adjustment of the amplitude of the AC component 61 is controlled using a constant current loop. Therefore, for example, the control device 57 may be provided with a program for constant current control so that the current can be changed only by setting the current value.
And the timing operation | movement based on such a hysteresis loop is implement | achieved by using the timer means 62 with this form.

タイマ手段62は、ここでは、制御装置57のタイマ回路を用いて実現しており、例えば、ソレノイド9が作動して、ロックピン8が減速機構5にロックするのに十分な時間をプログラムにより動作環境に応じて設定できるようにしている。こうすることで、タイマ手段62は、制御装置57がスイッチ手段51を作動してソレノイド9へ駆動電流の直流部分60を印加するのと同時に計時を開始し、プランジャー10のストロークがロックピン8を減速機構5にロックする長さに達する時間が経過するとタイムアップする。すると、タイムアップと同時に、制御装置57は、スイッチ手段51を作動して交流成分61を重畳する。
なお、この形態では、タイマ手段62は、制御装置57に内蔵のものを使用したが、これに限定されるものではない。タイマ手段62は、制御装置57と別に設けても良いことは明らかである。
Here, the timer means 62 is realized by using the timer circuit of the control device 57. For example, the timer means 62 operates by a program for a time sufficient for the solenoid 9 to operate and the lock pin 8 to be locked to the speed reduction mechanism 5. It can be set according to the environment. By doing so, the timer means 62 starts timing simultaneously with the controller 57 operating the switch means 51 to apply the direct current portion 60 of the drive current to the solenoid 9, and the stroke of the plunger 10 is changed to the lock pin 8. The time is up when the time to reach the length of locking the motor to the speed reduction mechanism 5 elapses. Then, simultaneously with the time-up, the control device 57 operates the switch means 51 to superimpose the AC component 61.
In this embodiment, the timer means 62 used in the control device 57 is used, but is not limited to this. Obviously, the timer means 62 may be provided separately from the control device 57.

また、これら以外に、制御装置57には、パーキングスイッチ(図示せず)、ECU(図示していない他のECU)、が接続されており、前記パーキングスイッチ、前記ECUからの入力に基づいてパーキングブレーキの動作を制御する。
さらに、制御装置57には、変位検出装置55が接続されており、後述するように、ソレノイド9のプランジャー10の動作状態を推定するようになっている。
In addition to these, a parking switch (not shown) and an ECU (other ECU not shown) are connected to the control device 57, and parking is performed based on an input from the parking switch and the ECU. Controls brake operation.
Further, a displacement detection device 55 is connected to the control device 57, and the operation state of the plunger 10 of the solenoid 9 is estimated as will be described later.

変位検出装置55は、図8に示すように、フィルタ回路63と整流回路(検波)64及び増幅回路65とで構成されており、ソレノイド9の両端に接続されている。フィルタ回路63は、前記コイル37と共振用コンデンサ54で構成される共振回路の共振周波数を中心周波数とするバンドバスフィルタでノイズ対策としても使用する。
整流回路64は、平滑回路を備えたもので、フィルタ出力を整流して平滑することで直流電圧レベルとして出力する。増幅回路65は、検出感度を向上させるために設けたものである。
したがって、変位検出装置は、周波数成分を含む電流が印加されているときのみ機能する。
ちなみに、平滑回路に替えてピークホールド回路を設け、一定周期でリセットを行うことで、共振出力を直流電圧のレベルとして出力するようにしても良い。
As shown in FIG. 8, the displacement detector 55 includes a filter circuit 63, a rectifier circuit (detection) 64, and an amplifier circuit 65, and is connected to both ends of the solenoid 9. The filter circuit 63 is a band-pass filter whose center frequency is the resonance frequency of the resonance circuit composed of the coil 37 and the resonance capacitor 54, and is also used as a noise countermeasure.
The rectifier circuit 64 includes a smoothing circuit, and outputs a DC voltage level by rectifying and smoothing the filter output. The amplifier circuit 65 is provided to improve detection sensitivity.
Therefore, the displacement detection device functions only when a current including a frequency component is applied.
By the way, a peak hold circuit may be provided instead of the smoothing circuit, and the resonance output may be output as a DC voltage level by resetting at a constant cycle.

次に、交流部分61aに重畳される交流成分61の周波数について述べる。前記周波数は、ソレノイド9のコイル37と共振回路用コンデンサ54で形成される共振周波数を位置検出用の周波数成分として供給するためのものである。
そのため、この周波数は、ソレノイド9の動作周波数と同等以上とし、好ましくは、動作周波数より十分に高く設定することにより、駆動電流との弁別を容易にできる。その結果、検出時間を短縮することができる。また、周波数が高く波長が短くなれば、位置検出の分解能を向上してソレノイド9のプランジャー10のストロークより小さくすることができる。
Next, the frequency of the AC component 61 superimposed on the AC part 61a will be described. The frequency is for supplying a resonance frequency formed by the coil 37 of the solenoid 9 and the resonance circuit capacitor 54 as a frequency component for position detection.
Therefore, this frequency is set to be equal to or higher than the operating frequency of the solenoid 9, and preferably set sufficiently higher than the operating frequency to facilitate discrimination from the drive current. As a result, the detection time can be shortened. Further, if the frequency is high and the wavelength is short, the resolution of position detection can be improved and the stroke of the plunger 10 of the solenoid 9 can be made smaller.

さらに、このとき、例えば、ソレノイド9のプランジャー10がリターンスプリング36に引っ張られてコイル(ボビン)37の外(最外点)にあるときのインダクタンスを基準として、前記共振周波数を設定すれば、共振周波数からの周波数のズレを用いて最外点からの位置を推定できる。そのために最適な周波数に合わせて共振用コンデンサ54の値を決める。   Furthermore, at this time, for example, if the resonance frequency is set based on the inductance when the plunger 10 of the solenoid 9 is pulled by the return spring 36 and is outside the coil (bobbin) 37 (outermost point), The position from the outermost point can be estimated using the frequency deviation from the resonance frequency. Therefore, the value of the resonance capacitor 54 is determined according to the optimum frequency.

この形態は上記のように構成されており、いま、上記の範囲で交流成分61の周波数と振幅の値を制御装置57に設定する。
こうすることで、制御装置57は、ソレノイド9にスイッチ手段51を介し、図7に示す駆動電流I1を印加する。そして、駆動電流I1を印加すると同時に、タイマ手段62の計時を開始する。
そのため、ソレノイド9は、駆動電流I1の直流部分60によって作動を開始し、リターンスプリング36に抗してプランジャー10をコイル37内へ吸引することで、ロックピン8が突出する。そして、タイマ手段62がタイムアップすると、制御装置27は、プランジャー10のストロークがロックピン(係合部材)8を減速機構5へロックする長さに達したとして、スイッチ手段53の開度を制御したスイッチング(非飽和)により、図7に示す交流部分61aを印加する。
この状態で、ソレノイド9に交流成分61が印加されると、プランジャー10のコイル37に対する位置関係(コイル(ボビン)37の外(最外点)にあるときに比べて)が変化しているため、コイル37のインダクタンスも変化している。
このため、変化したインダクタンスによってコイル37と共振用コンデンサ54とで構成される共振回路の共振周波数も変わる。例えば、プランジャー10がコイル37(ボビン)内に収容されるとインダクタンスは増加するため、図11のように、共振点ω0が、ω0→ω0´のように低下する。すると、共振周波数の特性は(α)から(β)のように移動することになる。
その結果、変位検出装置55で検出していた共振点ω0のゲインは、例えば、図11のAからBのように低下するため、ゲインの変化からプランジャー10の変位を算出することができる。
This configuration is configured as described above, and the frequency and amplitude values of the AC component 61 are set in the control device 57 within the above range.
Thus, the control device 57 applies the drive current I1 shown in FIG. 7 to the solenoid 9 via the switch means 51. Then, simultaneously with the application of the drive current I1, the timer means 62 starts measuring time.
Therefore, the solenoid 9 starts to operate by the direct current portion 60 of the drive current I1, and the lock pin 8 protrudes by attracting the plunger 10 into the coil 37 against the return spring 36. Then, when the timer means 62 expires, the control device 27 determines that the stroke of the plunger 10 has reached the length for locking the lock pin (engagement member) 8 to the speed reduction mechanism 5 and sets the opening of the switch means 53. The AC part 61a shown in FIG. 7 is applied by controlled switching (non-saturation).
When the AC component 61 is applied to the solenoid 9 in this state, the positional relationship of the plunger 10 with respect to the coil 37 (compared to when it is outside (outermost point) of the coil (bobbin) 37) is changed. For this reason, the inductance of the coil 37 also changes.
For this reason, the resonance frequency of the resonance circuit composed of the coil 37 and the resonance capacitor 54 also changes depending on the changed inductance. For example, when the plunger 10 is accommodated in the coil 37 (bobbin), the inductance increases, so that the resonance point ω0 decreases as ω0 → ω0 ′ as shown in FIG. Then, the resonance frequency characteristic moves from (α) to (β).
As a result, the gain at the resonance point ω 0 detected by the displacement detection device 55 decreases, for example, from A to B in FIG. 11, so that the displacement of the plunger 10 can be calculated from the change in gain.

このように、ソレノイド9に入力可能な最大電流を印加し、ロックピン8を突出させてから、交流成分61をロックピン8が復帰しない程度に印加して検出を行うので、正常動作に影響を与えずにチェックができる。その際、吸引力の低下を最小にしてプランジャー10の位置を推定することができるので、ソレノイド9がオン(スイッチ手段51がオン)のとき推定したプランジャー10の位置とソレノイド9がオフ(スイッチ手段51がオフ)のとき推定したプランジャー10の位置を記憶してその差を算出すれば、プランジャー10の変位(ロックピン8の突出量)が推定できる。さらに、プランジャー10の変位が推定できれば、その推定値から、例えば、プランジャー10先端のロックピン8がロックできたかどうか、また、ロック状態を維持できているかどうかなどの係合状態を判定できる。
このように、センサを設けることなくプランジャー10の位置あるいは変位からロックピン8の係合状態を推定できる。
このため、ソレノイドの動作不良による事故を未然に防止することができる。また、別途センサを設けることなく検出ができるので、センサの設置スペースも要しないため、ソレノイド9のコイル37の小型化が図れ、コストの低減が図れる。
なお、係合状態が不良の場合は、例えば、警報を発するなどにより報知すれば、ソレノイド9の動作不良による事故を未然に防止できる。
また、このように発振出力を重畳するので、直流電流と交流電圧を切り換える場合のようなノイズの問題を生じない。さらに、直流電流に発振出力を重畳して、ソレノイドコイル37の両端の検出値の変化(共振点の変化)を検出するため、発振出力には大きな電力を必要とせず、損失も少ない。
In this way, the maximum current that can be input to the solenoid 9 is applied and the lock pin 8 is protruded, and then the AC component 61 is applied to such an extent that the lock pin 8 does not return. You can check without giving. At that time, since the position of the plunger 10 can be estimated with a minimum decrease in suction force, the position of the plunger 10 estimated when the solenoid 9 is on (switch means 51 is on) and the solenoid 9 are off ( If the position of the plunger 10 estimated when the switch means 51 is off) is stored and the difference is calculated, the displacement of the plunger 10 (the amount of protrusion of the lock pin 8) can be estimated. Furthermore, if the displacement of the plunger 10 can be estimated, it is possible to determine from the estimated value, for example, an engagement state such as whether the lock pin 8 at the tip of the plunger 10 has been locked and whether the lock state has been maintained. .
Thus, the engagement state of the lock pin 8 can be estimated from the position or displacement of the plunger 10 without providing a sensor.
For this reason, it is possible to prevent an accident due to a malfunction of the solenoid. Further, since the detection can be performed without providing a separate sensor, the installation space for the sensor is not required, so that the coil 37 of the solenoid 9 can be reduced in size and the cost can be reduced.
In addition, when the engagement state is poor, for example, by giving an alarm or the like, an accident due to a malfunction of the solenoid 9 can be prevented.
In addition, since the oscillation output is superimposed in this way, the problem of noise as in the case of switching between the direct current and the alternating voltage does not occur. Furthermore, since the oscillation output is superimposed on the direct current and the change in the detection value at both ends of the solenoid coil 37 (change in the resonance point) is detected, the oscillation output does not require a large amount of power and the loss is small.

この実施例1は、上記作用効果に加えて、ソレノイド9の温度上昇に関するもので、温度上昇による磁界の減少を補償してプランジャー10の位置や変位を推定する際の精度を向上できることについて述べる。
すなわち、ソレノイド9は、コイル37に銅線を使用している。この銅線には直流抵抗があって、その直流抵抗はプラスの温度係数を有している。したがって、温度の上昇(周囲温度も含む)でコイル37の直流抵抗が増加すると、励磁電流が減少し、起磁力が低下する。
ここで、図6のものでは、ソレノイド9の駆動に電流制御ループを使用しているため、温度が変化しても一定の電流を供給するように制御すると考えられる。
しかしながら、一般に、コイル37の直流抵抗と温度係数の関係は、20℃を1として正規化した場合、銅線の各温度における抵抗比と電流比は、例えば、100℃のコイルの吸引力は、20℃のコイルの56%程度と大きく変化すると言われている。このため、制御に誤差を生じる場合も考えられるため、プランジャー10の位置を算出して推定する際に、コイル37の温度を基に校正することで、推定精度を向上させるのである。
The first embodiment relates to the temperature rise of the solenoid 9 in addition to the above-described effects, and describes that the accuracy in estimating the position and displacement of the plunger 10 can be improved by compensating for the decrease in the magnetic field due to the temperature rise. .
That is, the solenoid 9 uses a copper wire for the coil 37. This copper wire has a DC resistance, and the DC resistance has a positive temperature coefficient. Therefore, when the DC resistance of the coil 37 increases due to the temperature rise (including the ambient temperature), the excitation current decreases and the magnetomotive force decreases.
Here, in the thing of FIG. 6, since the current control loop is used for the drive of the solenoid 9, it is thought that it controls to supply a fixed electric current, even if temperature changes.
However, in general, when the relationship between the DC resistance of the coil 37 and the temperature coefficient is normalized with 20 ° C. being 1, the resistance ratio and current ratio at each temperature of the copper wire is, for example, the attraction force of the coil at 100 ° C. It is said that it changes greatly to about 56% of the 20 ° C coil. For this reason, since an error may occur in the control, the estimation accuracy is improved by calibrating based on the temperature of the coil 37 when the position of the plunger 10 is calculated and estimated.

そこで、実施例1では、パーキングブレーキ動作の前に、制御装置57がソレノイド9にロックピン8が変位を生じない測定用の電流を流して電圧を測定し、その電流と電圧の測定結果からコイル37の抵抗値を算出し、その抵抗値から温度を算出する。そして、その温度に基づき磁界の減少を加味してプランジャー10の位置の推定を行うのである。
そのための構成として、例えば、図6の破線67で示すように、制御装置57のA/D変換入力をソレノイド9の端子に接続して電圧を測定する。また、制御装置57は、スイッチ手段51のトランジスタを非飽和で駆動して、コイル37に測定用電流(ソレノイド9のプランジャー10が変位を生じない電流値)を入力するものとする。
Therefore, in the first embodiment, before the parking brake operation, the control device 57 measures the voltage by supplying a current for measurement that does not cause the displacement of the lock pin 8 to the solenoid 9, and determines the coil from the measurement result of the current and the voltage. The resistance value of 37 is calculated, and the temperature is calculated from the resistance value. Then, the position of the plunger 10 is estimated by taking into account the decrease in the magnetic field based on the temperature.
For example, as shown by a broken line 67 in FIG. 6, the A / D conversion input of the control device 57 is connected to the terminal of the solenoid 9 to measure the voltage. The control device 57 drives the transistor of the switch means 51 in a non-saturated manner and inputs a measurement current (a current value at which the plunger 10 of the solenoid 9 does not cause a displacement) to the coil 37.

このように構成される実施例1のパーキングブレーキ装置では、例えば、銅の抵抗温度係数を使用した周知の抵抗法により、コイル37の温度を検出する。
すなわち、抵抗法計算式は、
R2/R1=(234.5+t1)/(234.5+t2)
となり、上式から通電後の温度t2は、
t2=R2/R1(234.5+t1)−234.5
となる。
ここで、t1:通電前の温度(周囲温度)(℃)、t2:通電後の温度(℃)、
R1:通電前の抵抗(常温値)(Ω)、R2:通電後の抵抗(Ω)
である。
このようにすれば、コイル37の温度が推定できるので、この推定した温度に基づいてコイル37に流れる電流の減少量が算出できる。
したがって、前記電流の減少量から起磁力の低下を予想してパーキングブレーキ動作時のプランジャー10の推定位置を校正する。こうすることで、プランジャー10の位置を推定する際の精度を向上させることができる。
よって、精度を向上することにより、プランジャー10の動作不良をより精密に検出できるので、動作不良に依る事故を未然に防止できる。
In the parking brake device of the first embodiment configured as described above, the temperature of the coil 37 is detected by, for example, a well-known resistance method using a resistance temperature coefficient of copper.
That is, the resistance method calculation formula is
R2 / R1 = (234.5 + t1) / (234.5 + t2)
From the above equation, the temperature t2 after energization is
t2 = R2 / R1 (234.5 + t1) −234.5
It becomes.
Here, t1: temperature before energization (ambient temperature) (° C.), t2: temperature after energization (° C.),
R1: Resistance before energization (normal temperature value) (Ω), R2: Resistance after energization (Ω)
It is.
In this way, since the temperature of the coil 37 can be estimated, a reduction amount of the current flowing through the coil 37 can be calculated based on the estimated temperature.
Therefore, the estimated position of the plunger 10 during the parking brake operation is calibrated by predicting a decrease in magnetomotive force from the amount of decrease in the current. By doing so, the accuracy in estimating the position of the plunger 10 can be improved.
Therefore, since the operation failure of the plunger 10 can be detected more precisely by improving the accuracy, an accident due to the operation failure can be prevented in advance.

この実施例2は、上記作用効果に加えて、パーキングブレーキ装置の状態を定期的に確認(チェック)して、安全性を向上することについて述べる。
すなわち、パーキングブレーキ装置がオフの場合と、パーキングブレーキ装置が作動中の場合のソレノイド9のプランジャー10の位置を推測して確認する。
In the second embodiment, in addition to the above-described effects, the state of the parking brake device is periodically checked (checked) to improve safety.
That is, the position of the plunger 10 of the solenoid 9 is estimated and confirmed when the parking brake device is off and when the parking brake device is operating.

このパーキングブレーキ装置がオフの場合とは、ブレーキペダルを操作してサービスブレーキ(フットブレーキ)作動中の場合で、サービスブレーキの動作に支障が無いように、ロックピン8が中間ギヤ41の係止孔42から離反しているか否かを確認する。そのため、この確認は、実施形態および実施例1の方法を用いて、ソレノイド9の作動周期よりも短い一定時間ごとに逐次ソレノイド9のプランジャー10の位置を推定することで常時行う。このようにすることで、動作不良を検出する。
この形態では、図6のように、プランジャー10がリターンスプリング36によりコイル37(ボビン)から引き出された位置にあることを推定して確認する。その結果、ロックピン8が離反していない場合は、例えば、警報を発するなどして故障を報知することで安全性を担保する。
The case where the parking brake device is off is when the service brake (foot brake) is being operated by operating the brake pedal, and the lock pin 8 engages the intermediate gear 41 so that the operation of the service brake is not hindered. It is confirmed whether or not it is separated from the hole 42. Therefore, this confirmation is always performed by estimating the position of the plunger 10 of the solenoid 9 sequentially at regular intervals shorter than the operation period of the solenoid 9 using the method of the embodiment and the first example. By doing so, a malfunction is detected.
In this embodiment, as shown in FIG. 6, it is estimated and confirmed that the plunger 10 is in a position pulled out from the coil 37 (bobbin) by the return spring 36. As a result, when the lock pin 8 is not separated, the safety is ensured by notifying the failure by, for example, issuing an alarm.

一方、パーキングブレーキ装置が作動中とは、駐車や停車中でサービスブレーキが解放されている場合で、ロックピン8が中間ギヤ41の係止孔43に嵌合しているか否かを確認する。この確認も、実施形態および実施例1の方法を用いて、ソレノイド9の作動周期よりも短い一定時間ごとに逐次ソレノイド9のプランジャー10の位置を推定することで常時行う。そして、ソレノイド9のプランジャー10の位置を推定することにより確認する。このようにすることで、動作不良を検出できる。
この形態では、プランジャー10がリターンスプリング36に抗してコイル37(ボビン)内に吸引された位置にあることを推定して確認する。そして、ロックピン8が中間ギヤ41の係止孔43に嵌合状態でないことが検出された場合は、例えば、警報を発するなどして安全性を担保する。
このように確認することで、動作不良で車が無制動状態となることを防止する。
ちなみに、この確認は、一定の間隔で間歇的に行っているのは、推定処理を間歇的に行うことで、推定処理に対する電力消費を少なくできるからである。
On the other hand, when the parking brake device is in operation, the service brake is released during parking or stopping, and it is confirmed whether or not the lock pin 8 is fitted in the locking hole 43 of the intermediate gear 41. This confirmation is also always performed by estimating the position of the plunger 10 of the solenoid 9 sequentially at regular intervals shorter than the operation cycle of the solenoid 9 by using the method of the embodiment and Example 1. And it confirms by estimating the position of the plunger 10 of the solenoid 9. FIG. In this way, malfunction can be detected.
In this form, it is estimated and confirmed that the plunger 10 is in a position attracted into the coil 37 (bobbin) against the return spring 36. And when it is detected that the lock pin 8 is not fitted in the locking hole 43 of the intermediate gear 41, for example, an alarm is issued to ensure safety.
By confirming in this way, it is possible to prevent the vehicle from becoming unbraking due to malfunction.
Incidentally, this confirmation is performed intermittently at regular intervals because the power consumption for the estimation process can be reduced by performing the estimation process intermittently.

なお、実施形態では、スイッチ手段51として第1スイッチ手段51aと第2スイッチ手段51bを兼ねたものについて述べたが、例えば、図12のように、第1スイッチ手段51aと第2スイッチ手段51bを直列に設けるようにしても良い。この場合、第2のスイッチ手段51aは、通常オン状態として、交流成分を印加する際にスイッチング(非飽和)を行うようにする。   In the embodiment, the switch means 51 has been described as the first switch means 51a and the second switch means 51b. For example, as shown in FIG. 12, the first switch means 51a and the second switch means 51b are It may be provided in series. In this case, the second switch means 51a is normally turned on to perform switching (non-saturation) when an AC component is applied.

また、実施形態及び実施例1〜2では、ピン駆動用のソレノイド9は、プッシュ型のアクチュエータを用いたが、これに限定されるものではない。回路を工夫してプル型のアクチュエータを使用することも可能である。   In the embodiment and Examples 1 and 2, the pin driving solenoid 9 uses a push-type actuator, but is not limited thereto. It is also possible to use a pull type actuator by devising a circuit.

また、実施形態及び実施例1〜2では、発振手段59とタイマ手段62を制御装置57の機能を使用して構成したが、これに限定されるものではない。発振手段59やタイマ手段62は、制御装置57と別回路として設けることができることは明らかである。 In the embodiment and Examples 1 and 2, the oscillation unit 59 and the timer unit 62 are configured using the function of the control device 57, but the present invention is not limited to this. Obviously, the oscillating means 59 and the timer means 62 can be provided as separate circuits from the control device 57.

1 電動ブレーキ
2 パーキング手段
3 電動モータ
4 直動機構
5 減速機構
6 ブレーキパット
7 ロータ
8 ロックピン
9 ソレノイド
10 プランジャー
37 コイル
50 ソレノイド変位検出手段
51 スイッチ手段
51a 第1のスイッチ手段
51b 第2のスイッチ手段
52 電源
54 共振用コンデンサ
55 変位検出装置
56 電流検出手段
58 直流電源
59 発振手段
62 タイマ手段
63 フィルタ回路
64 整流回路
65 増幅回路
66 固定鉄芯
g ギャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric brake 2 Parking means 3 Electric motor 4 Linear motion mechanism 5 Deceleration mechanism 6 Brake pad 7 Rotor 8 Lock pin 9 Solenoid 10 Plunger 37 Coil 50 Solenoid displacement detection means 51 Switch means 51a First switch means 51b Second switch Means 52 Power supply 54 Resonance capacitor 55 Displacement detection device 56 Current detection means 58 DC power supply 59 Oscillation means 62 Timer means 63 Filter circuit 64 Rectifier circuit 65 Amplifier circuit 66 Fixed iron core g Gap

Claims (9)

電動モータと、直動機構と、前記電動モータと直動機構を接続する減速機構と、前記電動モータの回転により減速機構を介して駆動される直動機構に装着され、ブレーキロータに押し付けられる摩擦部材とで構成される電動ブレーキと、前記減速機構に係合部材をDCソレノイドのプランジャーの作動により係合させてロックするパーキング手段とで構成される電動パーキングブレーキ装置において、
前記ソレノイドへ直流電流を供給する電源手段と、その電源手段の供給する直流電流に重畳する交流成分を出力する発振手段と、前記電源手段からソレノイドへ供給する直流電流をオン・オフする第1のスイッチ手段と、その第1のスイッチ手段がソレノイドへ供給した直流電流に、前記発振手段が出力する交流成分を前記係合部材が減速機構にロックしたタイミングで印加する第2のスイッチ手段と、前記交流成分の印加されたソレノイドコイルの両端の検出値の変化からソレノイドのプランジャーの位置あるいは変位を推定する処理手段を設けたことを特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
Friction that is attached to an electric motor, a linear motion mechanism, a speed reduction mechanism that connects the electric motor and the linear motion mechanism, and a linear motion mechanism that is driven via the speed reduction mechanism by the rotation of the electric motor and is pressed against the brake rotor In an electric parking brake device constituted by an electric brake constituted by a member, and a parking means for engaging and locking the engaging member to the deceleration mechanism by the operation of a plunger of a DC solenoid,
A power supply means for supplying a direct current to the solenoid, an oscillating means for outputting an alternating current component superimposed on the direct current supplied by the power supply means, and a first for turning on / off the direct current supplied from the power supply means to the solenoid Switch means; and second switch means for applying an alternating current component output from the oscillating means to the direct current supplied to the solenoid by the first switch means at a timing when the engaging member is locked to the speed reduction mechanism; An electric parking brake device comprising processing means for estimating a position or displacement of a solenoid plunger from a change in detection values at both ends of a solenoid coil to which an AC component is applied.
上記ソレノイドがプランジャーを起動位置に復元するための弾性機構を備えたものとし、前記ソレノイドの駆動電流をI1とし、前記起動後のプランジャーを弾性機構に抗して保持する保持電流をI2(I1>I2)として、上記発振手段出力の印加後の実効電流の低下量をΔIとすると、ΔI<I1−I2とすることを特徴とする請求項1に記載の電動パーキングブレーキ装置。   The solenoid is provided with an elastic mechanism for restoring the plunger to the starting position, the driving current of the solenoid is I1, and the holding current for holding the plunger after the activation against the elastic mechanism is I2 ( 2. The electric parking brake device according to claim 1, wherein I1> I2), and ΔI <I1-I2 where ΔI is the amount of decrease in effective current after application of the oscillation means output. 上記係合部材が減速機構にロックするタイミングでタイムアップして第2のスイッチ手段を作動するタイマ手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の電動パーキングブレーキ装置。   The electric parking brake device according to claim 1 or 2, further comprising timer means for operating the second switch means after time-up at a timing when the engaging member is locked to the speed reduction mechanism. 上記ソレノイドに印加する交流成分の周波数が、上記ソレノイドの動作周波数に対して少なくとも同等以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   The electric parking brake device according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency of the AC component applied to the solenoid is at least equal to or higher than the operating frequency of the solenoid. 上記ソレノイドの動作前と動作後のプランジャーの移動差から係合部材の突出量を推定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   5. The electric parking brake device according to claim 1, wherein the amount of protrusion of the engaging member is estimated from a difference in movement of the plunger before and after the operation of the solenoid. 上記パーキング手段の作動前に、ソレノイドへプランジャーが移動しない測定用電流を入力し、そのときの測定値に基づきコイルの温度を算出し、その算出した前記コイルの温度に基づいて係合部材の推定位置を校正する請求項1乃至5のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   Prior to the operation of the parking means, a current for measurement in which the plunger does not move is input to the solenoid, the temperature of the coil is calculated based on the measured value at that time, and the engagement member is calculated based on the calculated temperature of the coil. The electric parking brake device according to any one of claims 1 to 5, wherein the estimated position is calibrated. 上記電動ブレーキが動作中で、かつ、パーキング手段が非作動時に、一定時間ごとにソレノイドのプランジャーの位置を算出し、その算出位置から、係合部材の減速機構からの離反状態の維持を確認することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   When the electric brake is in operation and the parking means is not in operation, the position of the solenoid plunger is calculated at regular intervals, and it is confirmed from the calculated position that the engagement member is kept away from the speed reduction mechanism. The electric parking brake device according to any one of claims 1 to 6, wherein: 上記電動ブレーキが非動作で、かつ、パーキング手段が作動中に、一定時間ごとにソレノイドのプランジャーの位置を算出し、その算出位置から、係合部材の減速機構との係合状態の維持を確認することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   While the electric brake is not operating and the parking means is operating, the position of the plunger of the solenoid is calculated at regular intervals, and the engaged state of the engaging member with the speed reduction mechanism is maintained from the calculated position. The electric parking brake device according to any one of claims 1 to 7, wherein the electric parking brake device is confirmed. 上記第1のスイッチ手段が第2のスイッチ手段を兼ねることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の電動パーキングブレーキ装置。   9. The electric parking brake device according to claim 1, wherein the first switch means also serves as the second switch means.
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