JP2019055630A

JP2019055630A - 電動ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2019055630A
Application number: JP2017179891A
Authority: JP
Inventors: 孝治柴田; Koji Shinoda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: JP6819524B2

Abstract

【課題】電動パーキングブレーキ装置の実用性を向上させる。【解決手段】電動モータによってピストン４２を前進させてブレーキパッド２４をディスクロータ２２に押し付け、ピストン後退禁止機構９０によってピストンの後退を禁止することでロック状態とし、そのロック状態の解除も、電動モータによってピストンを前進させて行うように構成された電動パーキングブレーキ装置において、通常の電源１１４とは別の電源１３４を接続可能とし、別の電源からの電圧が特定電圧であるときに特定信号を受けたことを条件として、その別の電源によるロック状態の解除を許容するように構成する。上記条件により、電源失陥等の際のロック解除を容易に行うことができ、また、上記条件により、セキュリティの面において優れた電動パーキングブレーキ装置が実現される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されて車輪に対する制動力を発生させる電動ブレーキ装置に関する。

電動パーキングブレーキとして、例えば、下記特許文献に記載のものが検討されており、その電動パーキングブレーキでは、電動モータの動作によってピストンを前進させることで、摩擦部材であるブレーキパッドを、車輪とともに回転する回転体であるディスクロータに押し付け、その状態でピストンの後退を禁止して、ロック状態としつつ、駐車時における制動力を維持するように構成されている。そして、ロック状態を解除する場合は、電動モータを動作させるように構成されている。

特開２０１５−１０８４１１号公報

上記特許文献に記載された電動パーキングブレーキでは、例えば、電動モータに電力を供給する電源が失陥した場合等においては、ロック状態を解除できないという問題があり、実用性を向上させるための改良を施す余地が残されている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的な電動ブレーキ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の電動ブレーキ装置は、
車輪とともに回転する回転体と、
摩擦部材と、
車輪に対する制動力を発生させるために、電動モータを動作させてピストンを前進させることで前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるように構成され、かつ、前記ピストンの後退を禁止するとともに、前記ピストンの後退を禁止した状態において前記電動モータを動作させることによってその状態を解除するように構成されたピストン後退禁止機構を備えたアクチュエータと、
電源からの前記電動モータへの電力供給を制御することで前記電動モータの作動を制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記電源とは別の電源からの前記電動モータへの電力供給を可能とすべく、その別の電源を接続可能とされ、
前記コントローラが、
前記別の電源からの電圧が特定電圧であるときに特定信号を受け付けたことを条件として、前記別の電源からの電力供給によって前記ピストン後退禁止機構による前記ピストンの後退を禁止した状態の解除を許容するように構成される。

上記本発明の電動ブレーキ装置によれば、例えば、通常使用される電源が失陥等したときであっても、別の電源を接続可能とされていることで、上述のロック状態を容易に解除することが可能である。また、別の電源を利用したロック状態の解除は、その別の電源からの電圧が特定電圧であるときに特定信号をコントローラが受け付けたことを条件として許容されるため、誰かが何らかの電源を勝手に接続したとしてもロック状態の解除ができず、セキュリティの観点において優れた電動ブレーキ装置が実現される。

実施例の電動ブレーキ装置の全体構成を示す図である。実施例の電動ブレーキ装置を構成するアクチュエータを示す断面図である。アクチュエータが有するピストン後退禁止機構を説明するための図２とは異なる断面におけるアクチュエータの断面図である。コントローラとしての電動ブレーキ電子制御ユニットおよびロック解除デバイスを示すブロック図である。ロック解除処理における別の電源からの印加電圧と解除信号との様子を示すグラフである。

以下、上記本発明の電動ブレーキ装置（以下、「本ブレーキ装置」いう場合がある）を実施するためのいくつかの形態について、概念的に説明する。

本ブレーキ装置は、パーキングブレーキ装置としてのみ機能するものであってもよく、また、いわゆるサービスブレーキ装置、つまり、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作に応じた制動力を発生させるブレーキ装置としても機能するものであってもよい。

本ブレーキ装置がいわゆるディスクブレーキ装置である場合には、例えば、ディスクロータが、上記「回転体」に、ブレーキパッドが、上記「摩擦部材」に、それぞれ相当する。本ブレーキ装置は、ディスクブレーキ装置としての形態のみならず、例えば、回転体をホイールの内周部とし、摩擦部材をシューとするようなドラムブレーキ装置としての形態で実施することも可能である。

上記「電動モータ」が回転型のモータの場合、上記「アクチュエータ」は、具体的には、例えば、上記ピストンと、上記電動モータと、その電動モータの回転動作をそのピストンの進退動作に変換する動作変換機構とを含んで構成すればよい。また、上記「ピストン後退禁止機構」は、ピストンを直接係止するような構成のものであってもよいが、例えば、 (a)ピストンの進退動作と連動して回転し、外周に歯が設けられた連動回転体と、 (b)先端に上記歯と係合可能な爪が形成された係止ロッドと、 (c)その係止ロッドを、上記爪が上記歯と係合可能な位置と係合不能な位置との間で、その係止ロッドの軸線方向に移動させる係止ロッド移動機構とを有し、上記爪が上記歯に係合した状態において上記係止ロッドが上記連動回転体を係止して上記ピストンの後退を禁止するように構成してもよい。ちなみに、上記動作変換機構を含んで構成されるアクチュエータを採用する場合、回転連動体は、その動作変換機構の一構成要素であってもよい。

上記「コントローラ」は、例えば、コンピュータを主体とする制御部と、電動モータの駆動回路であるドライバを含んで構成することができる。電動モータがブラシレスＤＣモータである場合には、例えば、インバータがドライバとなる。本ブレーキ装置が、サービスブレーキとして機能する場合には、制御部を、ブレーキ操作部材の操作に応じた電流を電動モータに供給するようにドライバを作動させるように構成すればよい。また、ピストン後退禁止機構が電動のデバイスを含んで構成されるものであれば、コントーラは、そのデバイスのドライバをも含んで構成されてもよい。また、本ブレーキ装置が装備されている車両が、各輪のブレーキ装置を統括して制御する統括コントローラを含むような場合には、当該コントローラは、その統括コントローラとの通信を行うための通信部を備えるように構成されていてもよい。さらに、電源からの電圧をモニタする必要がある場合には、当該コントローラは、電圧検出部を備えるように構成されてもよい。

上記「別の電源」は、例えば、本ブレーキ装置が装備されている車両には装備されておらず、通常時に電力を供給する電源からの電力供給が不能となったときに、接続されるようなものであればよい。また、別の電源は、当該別の電源からの電圧を制御するための電圧制御回路、上記特定信号を送信するための通信部、それら電圧制御回路，通信部を制御する制御部等と一緒に、ユニット化されていてもよい。

上記「条件」を充足しているか否かの判断は、コントローラの上記制御部において行うようにすればよい。別の電源からの電圧が特定電圧であるか否かの判定は、例えば、上述の電圧検出部が備わっている場合には、その電圧検出部を利用して行えばよく、また、特定信号の受付けは、上述の通信部が備わっている場合には、その通信部を利用して行えばよい。

上記「特定電圧」は、セキュリティの観点からすれば、本ブレーキ装置の通常時の作動において許容される電圧範囲（以下、「通常許容電圧範囲」という場合がある）外の電圧として設定されることが望ましい。同様に、上記「特定信号」は、通常時においてコントローラが受け付けないような信号として設定されることが望ましい。また、上記条件は、複数設定され、時間の経過とともにその複数の条件を順次充足した場合に、別の電源からの電力供給によってロック状態の解除が許容されるようにしてもよい。具体的には、通常許容電圧範囲より高い若しくは低い２つの電圧を設定し、第１の設定電圧が印加されているときに第１の信号を受け付け、続いて、第２の設定電圧が印加されているときに第２の信号を受け付けたときに、別の電源からの電力供給によってロック状態の解除が許容されるようにしてもよいのである。

なお、本発明は、電動ブレーキ装置のカテゴリに属するものであるが、別の電源を含んだ解除ユニットのカテゴリに属するものとすることが可能である。例えば、
『前記ピストン後退禁止機構による前記ピストンの後退を禁止した状態を解除するために、前記電動ブレーキ装置に接続される解除ユニットであって、
前記別の電源と、
その別の電源からの電圧を制御するための電圧制御回路と、
その電圧制御回路の作動を制御するコントローラと、
そのコントローラから前記特定信号を外部に送信するための通信部と
を備えた解除ユニット』
も、本発明に関連した発明となり得るのである。また、本電動ブレーキ装置と上記解除ユニットとを組み合わせたシステムも、本発明に関連した発明となり得る。

以下に、本発明の実施例となる電動ブレーキ装置を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を施した種々の形態で実施することができる。

［Ａ］電動ブレーキ装置の全体構成
実施例の電動ブレーキ装置は、図１に示すように、アクチュエータ１０を保持するブレーキキャリパ２０（以下、単に「キャリパ２０」と略す場合がある）と、車輪とともに回転する回転体としてのディスクロータ２２と、１対のブレーキパッド（以下、単に「パッド」と略す場合がある）２４ａ，２４ｂと、後に詳しく説明するコントローラとしての電動ブレーキ電子制御ユニット（以下、「ＥＭ−ＥＣＵ」と言う場合がある）１１０とを含んで構成されている。

キャリパ２０は、ディスクロータ２２を跨ぐようにして、車輪を回転可能に保持するキャリア（図示を省略する）に設けられたマウント（図示を省略する）に、軸線方向（図の左右方向）に移動可能に保持されている。パッド２４ａ，２４ｂは、軸線方向の移動が許容された状態で、ディスクロータ２２を挟むようにしてマウントに保持されている。パッド２４ａ，２４ｂの各々は、ディスクロータ２２に接触する側に位置する摩擦部材２６と、その摩擦部材２６を支持するバックアッププレート２８とを含んで構成されており、その摩擦部材２６がディスクロータ２２に押し付けられるようになっている。

便宜的に、図における左方を前方と、右方を後方として説明すれば、前方側のパッド２４ａは、キャリパ本体３０の前端部である爪部３２に支持されるようにされている。アクチュエータ１０は、キャリパ本体３０の後方側の部分に、当該アクチュエータ１０のハウジング４０が固定されるようにして保持されている。アクチュエータ１０は、ハウジング４０に対して進退するピストン４２を有し、そのピストン４２は、前進することによって、前端部、詳しくは、前端が後方側のパッド２４ｂ、詳しくは、パッド２４ｂのバックアッププレート２８と係合する。そして、ピストン４２が、係合した状態でさらに前進することで、１対のパッド２４ａ，２４ｂは、ディスクロータ２２を挟み付ける。言い換えれば、各パッド２４ａ，２４ｂがディスクロータ２２に押し付けられる。この押付けによって、ディスクロータ２２と摩擦部材２６との間の摩擦力に依存する車輪の回転に対する制動力、つまり、車両を減速，停止させるための制動力が発生させられるのである。

なお、アクチュエータ１０は、ブレーキパッドの一方がピストンの前端部に固定され、言い換えれば固定的に係合し、他方がキャリパ本体の爪部に固定されるようなキャリパの構成要素として採用することも可能である。

［Ｂ］アクチュエータの基本構造
アクチュエータ１０は、図２に示すように、上述のハウジング４０，上述のピストン４２の他、駆動源としての電動モータ４４，電動モータ４４の回転を減速させるための減速機構４６，その減速機構４６を介して減速された電動モータ４４の回転によって回転させられる入力軸４８，その入力軸４８の回転動作をピストン４２の進退動作（前進・後退動作）に変換する動作変換機構５０等を含んで構成されている。なお、以下の説明において、便宜的に、図の左方を前方，右方を後方と呼ぶこととする。

ピストン４２は、ピストンヘッド５２と、当該ピストン４２の中空の筒部である出力筒５４とを含んで構成されており、一方で、電動モータ４４は、円筒状の回転駆動軸５６を有している。そして、回転駆動軸５６の内部に出力筒５４が、出力筒５４の内部に入力軸４８が、互いに同軸的となるように、詳しくは、回転駆動軸５６，出力筒５４，入力軸４８が、それらの軸線が互いに共通の軸線である軸線Ｌとなるように、配設されている。その結果、本アクチュエータ１０は、コンパクトなものとされている。

回転駆動軸５６は、ハウジング４０に、ラジアル軸受け５８を介して回転可能に、かつ、軸線方向（軸線Ｌの延びる方向であり、図における左右方向である）に移動不能に保持されている。電動モータ４４は、回転駆動軸５６の外周において一円周上に配置された磁石６０と、それら磁石６０を取り囲むようにしてハウジング４０の内周に固定されたコイル６２とを含んで構成されている。

減速機構４６は、回転駆動軸５６の後端に固定的に付設された中空のサンギヤ６４と、ハウジング４０に固定されたリングギヤ６６と、それらサンギヤ６４とリングギヤ６６との両方に噛合してサンギヤ６４の周りを公転する複数のプラネタリギヤ６８（図では、１つしか示されていない）とを含んで構成される遊星ギヤ式減速機構である。複数のプラネタリギヤ６８の各々は、キャリアとしてのフランジ７０に、自転可能に保持されている。フランジ７０は、入力軸４８と、それの後端部に形成された雄ねじ部に螺合するナット７１とによって挟まれて、入力軸４８に固定されており、入力軸４８と一体的に回転する。このように構成された減速機構４６を介して、回転駆動軸５６の回転、つまり、電動モータ４４の回転は、入力軸４８の回転として、減速されて伝達される。

ちなみに、入力軸４８は、フランジ７０，スラスト軸受け７２，支持板７４を介して、ハウジング４０に、詳しくは、ハウジング４０に螺合して固定された座７６に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されている。支持板７４の後方側の面は、比較的径の大きな凸球面の一部とされており、また、座７６の前方側の面は、支持板７４の後方側の面と合致する凹球面とされている。それらの面は互いに摺接して、支持板７４の径方向の若干の変位を許容する。そのことにより、入力軸４８の軸線Ｌに対する傾動を、つまり、ピストン４２の軸線Ｌに対する傾動が許容される。この傾動により、例えば、ブレーキパッド２４ａ，２４ｂが偏磨耗（片側の部分が反対側の部分よりも大きく磨耗する現象を意味する）しているような状態においても、適切な制動力を発生させることが可能とされているのである。

動作変換機構５０は、入力軸４８の外周に設けられて外ねじおよび外歯が形成された部分である外ねじ・歯形成部８０と、ピストン４２の出力筒５４の内部に設けられて内ねじが形成された内ねじ形成部８２と、出力筒５４の後端部に差し込まれて固定されて内歯が形成されたリングギヤ８４と、入力軸４８の外周と出力筒５４の内周との間に配設された複数のプラネタリローラ８６（図では、１つしか示されていない）とを含んで構成されている。プラネタリローラ８６の外周には、入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０と同様に、外ねじおよび外歯が形成されている。ちなみに、入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０，プラネタリローラ８６のいずれもが、外ねじが形成されている全領域に渡って外歯が形成されているため、図では、あたかも外周面にテクスチャが形成されているように示されている。

プラネタリローラ８６の外歯は、入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０に形成された外歯およびリングギヤ８４の内歯の両方に噛合し、また、プラネタリローラ８６の外ねじは、入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０に形成された外ねじおよび出力筒５４の内ねじ形成部８２に形成された内ねじとの両方に螺合している。各外ねじ，内ねじのピッチは互いに等しくされているが、各外ねじ，内ねじの条数は互いに異なるものとなっている。

この動作変換機構５０は、公知のものであり、それの構成，動作原理等は、例えば特開２００７−５６９５２号公報に詳しく説明されているため、ここでは、簡単に説明することとする。大まかに言えば、本動作変換機構５０では、プラネタリローラ８６の外歯の歯数とリングギヤ８４の内歯の歯数との比と、プラネタリローラ８６の外ねじの条数と出力筒５４の内ねじ形成部８２に形成された内ねじの条数との比とは、等しくされているものの、プラネタリローラ８６の外歯の歯数と入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０に形成された外歯の歯数との比と、プラネタリローラ８６の外ねじの条数と入力軸４８の外ねじ・歯形成部８０に形成された外ねじの条数との比とは、異なっている。つまり、作動差が存在している。

ピストン４２の軸線回りの回転、つまり、出力筒５４の回転が禁止されており、入力軸４８を回転させれば、プラネタリローラ８６は、自転しつつ入力軸４８の周りを公転する。そのとき、先に説明した歯の歯数の比およびねじの条数の比の関係に基づいて、プラネタリローラ８６と出力筒５４とは軸線方向に相対移動せず、プラネタリローラ８６と入力軸４８とが軸線方向に相対移動する。つまり、上記作動差に基づいて、ピストン４２とプラネタリローラ８６とが一緒になって入力軸４８に対して軸線方向に移動するのである。

以上の説明から解るように、本アクチュエータ１０では、電動モータ４４を回転させることでピストン４２が進退させられることになる。図に示す状態は、ピストン４２が、可動範囲において最も後端側に位置している位置であり、詳しく言えば、この状態から電動モータ４４を正回転させれば、ピストン４２が前進し、図１から解るように、ピストン４２の前端がパッド２４ｂと係合した状態で、パッド２４ａ，２４ｂがディスクロータ２２に押し付けられて、制動力が発生する。ちなみに、この制動力の大きさは、電動モータ４４に供給される電流に応じた大きさとなる。その後、電動モータ４４を逆回転させれば、ピストン４２は後退し、ピストン４２とパッド２４ｂとの係合が解除されて、制動力が発生させられない状態となり、最後には、ピストン４２は、図１に示す位置に復帰する。

以上説明した構成要素の他に、本アクチュエータ１０では、電動モータ４４の回転角を検出するためのモータ回転角センサとして、レゾルバ８８が設けられている。このレゾルバ８８の検出信号に基づいて、ピストン４２の軸線方向における位置，移動量を検出することが可能となっている。また、発生させられている制動力を検知するための軸荷重センサとして、ロードセル８９が、スラスト軸受け７２と支持板７４との間に、設けられている。

［Ｃ］パーキングブレーキ機能
本アクチュエータ１０では、当該電動ブレーキ装置が電動パーキングブレーキとしての機能を発揮するために、ピストン４２が前進した状態において、そのピストン４２の後退を禁止するピストン後退禁止機構９０が設けられている。

図３をも参照しつつ説明すれば、フランジ７０は、入力軸４８の回転によって回転するため、ピストン４２の進退動作に連動して回転する連動回転体として機能する。フランジ７０の外周には、ラチェット歯９２が形成されている。一方、アクチュエータ１０のハウジング４０には、座板９４を介して電磁式アクチュエータであるソレノイド９６が固定されており、このソレノイド９６によって、係止ロッド９８がそれの軸線方向に移動させられるようにされている。座板９４には、ガイドスリーブ１００が付設されており、係止ロッド９８は、そのガイドスリーブ１００に案内される状態で進退させられる。ちなみに、アクチュエータ１０のハウジング４０には、切欠１０２が形成されており、ガイドスリーブ１００は、その切欠１０２内に存在し、係止ロッド９８は、先端が、ハウジング４０の内部に臨み入っている。

係止ロッド９８の先端には、爪１０４が形成されており、爪１０４は、フランジ７０のラチェット歯９２に係合可能とされている。図２，図３（ａ）は、係止ロッド９８が、爪１０４がラチェット歯９２に係合不能な位置に位置させられている状態を示し、図３（ｂ）は、係止ロッド９８が、爪１０４がラチェット歯９２に係合可能な位置に位置させられている状態を示している。つまり、ソレノイド９６は、それらの位置の間で、係止ロッド９８を移動させる係止ロッド移動機構を構成するものとされている。簡単に言えば、係止ロッド９８が前進させられた状態が、係止ロッド９８が連動回転体であるフランジ７０を係止する状態となり、係止ロッド９８が後退させられた状態が、係止ロッド９８がフランジ７０を係止しない状態となるのである。ラチェット歯９２および係止ロッド９８の爪１０４の向きから解るように、爪１０４がラチェット歯９２に係合する状態では、ピストン４２が後退する方向（図に示す黒塗り矢印の方向であり、以下、「逆回転方向」と言う場合がある）のフランジ７０の回転が禁止されるが、ピストン４２が前進する方向（図に示す白抜き矢印の方向であり、以下、「正回転方向」と言う場合がある）のフランジ７０の回転は許容される。まとめて言えば、ラチェット歯９２が形成されたフランジ７０，先端に爪１０４が形成された係止ロッド９８，ソレノイド９６等を含んで、ピストン４２の後退を禁止するピストン後退禁止機構９０が構成されているのである。

パーキングブレーキ（駐車ブレーキ）をかける場合は、ソレノイド９６に通電して、係止ロッド９８を前進させ、電動モータ４４によって、必要な制動力が得られるまでピストン４２を前進させた状態で、ソレノイド９６への通電を解除する。ラチェット歯９２および爪１０４の形状による作用で、ソレノイド９６への通電を解除しても、係止ロッド９８は、前進した状態が維持される。つまり、ピストン４２の後退を禁止した状態であるロック状態が実現されるのである。一方、パーキングブレーキを解除する場合は、電動モータ４４によって、さらにピストン４２を前進させる。それによって、爪１０４とラチェット歯９２との係合が解かれ、磁力に依拠するソレノイド９６の復元力によって、係止ロッド９８は後退させられる。その状態で、電動モータ４４によってピストン４２が後退させられて、パーキングブレーキが解除される。つまり、ピストン後退禁止機構９０は、ロック状態において電動モータ４４を動作させることによってその状態を解除するように構成されているのである。

［Ｄ］コントローラの構成および機能
本電動ブレーキ装置は、１つの車輪に対して設けられるものであり、本電動ブレーキ装置が例えば４つの車輪を有する場合等には、図１から解るように、各輪のブレーキ装置を統括して制御する統括コントローラであるブレーキ統括電子制御ユニット（ＣＥ−ＥＣＵ）１１２からの指令に基づいて、制御される。また、本電動ブレーキ装置は、通常時には、電源としてのバッテリ１１４からの電力供給を受けて作動する。そのため、ＥＭ−ＥＣＵ１１０は、ＣＥ−ＥＣＵ１１２およびバッテリ１１４と接続されている。ちなみに、その接続は、車室内に配置されたコネクタ１１６を介して行われており、コネクタ１１６は、バッテリ１１４およびＣＥ−ＥＣＵ１１２とハーネスで繋がる電源側端子１１８と、ＥＭ−ＥＣＵ１１０とハーネスで繋がるコントローラ側端子１２０とによって構成されている。

コントローラとしてのＥＭ−ＥＣＵ１１０は、図４にブロック図で示すように構成されている。具体的には、コンピュータを主体とする制御部１２２，電動モータ４４の駆動回路であるモータドライバ１２４，ソレノイド９６の駆動回路であるソレノイドドライバ１２６を含んで構成されている。電動モータ４４は、ブラシレスＤＣモータであるため、モータドライバ１２４は、インバータであり、一方で、ソレノイドドライバ１２６は、スイッチング回路である。また、ＥＭ−ＥＣＵ１１０は、バッテリ１１４からの電圧、つまり、印加電圧を検出するための検出回路を主体とする電圧検出部１２８，ＣＥ−ＥＣＵ１１２との通信を行うためのインタフェースである通信部１３０をも備えている。

制御部１２２は、電圧検出部１２８によって検出された印加電圧をモニタしており、通常時には、印加電圧が、通常時の作動において許容される電圧範囲（以下、「通常許容電圧範囲」という場合がある）内に収まっている場合に限り、当該電動ブレーキ装置の作動を許容する。詳しく言えば、通常許容電圧範囲外の電圧が印加される場合には、その旨の信号が通信部１３０を介してＣＥ−ＥＣＵ１１２に送信され、車両自体の作動が禁止されることになる。

本電動ブレーキ装置が発生させる制動力の制御は、以下のように行われる。ＣＥ−ＥＣＵ１１２は、ブレーキ操作部材の操作に基づいて、車両全体に必要とされる制動力である必要全体制動力を決定し、その決定された必要全体制動力に基づいて、本電動ブレーキ装置が発生させるべき制動力、すなわち、本電動ブレーキ装置の目標制動力を決定する。その目標制動力についての信号は、制御部１２２に送られる。制御部１２２は、電動モータ４４の回転量をレゾルバ８８の検出信号に基づいて管理するとともに、目標制動力に基づいて、ロードセル８９によって検出される軸荷重が目標制動力に相応した軸荷重となるように、電動モータ４４への供給電流についての信号を、モータドライバ１２４に送る。その信号に基づいて、モータドライバ１２４は、その供給電流を、電動モータ４４に供給する。つまり、目標制動力に基づくフィードバック制御が行われるのである。

本電動ブレーキ装置をパーキングブレーキ装置として使用する場合には、パ−キングスイッチが運転者によって操作されたことに基づいて、ＣＥ−ＥＣＵ１１２から、ロック状態を実現するための指令が、制御部１２２に送られる。制御部１２２は、ロードセル８９によって検出される軸荷重が設定された荷重となるように、モータドライバ１２４を介して電動モータ４４を正回転（ピストン４２が前進する方向の回転）させ、設定荷重となったときに、ソレノイドドライバ１２６を介してソレノイド９６に通電し、その後、電動モータ４４への電流の供給を停止させ、続いて、ソレノイド９６への通電を停止させる。このような作動によって、先に説明したように、ピストン４２の後退が禁止された状態、つまり、ロック状態が実現する。

ロック状態を解除する場合には、パ−キングスイッチが運転者によって操作されたことに基づいて、ＣＥ−ＥＣＵ１１２から、ロック状態の解除を実現するための指令が、制御部１２２に送られる。制御部１２２は、その指令に基づき、電動モータ４４を設定量だけ正回転させる。これにより、先に説明したように、ロック状態が解除される。

［Ｅ］ロック解除ユニット
先に説明したようなパーキングブレーキの機能から解るように、ロック状態において、例えば、バッテリ１１４の充電量が殆ど０となった場合、バッテリ１１４が失陥したような場合、ＣＥ−ＥＣＵ１１２が機能しなくなったような場合等には、本電動ブレーキ装置では、ロック状態を解除できない。ロック状態を解除できない場合には、ポータブルなロック解除ユニットが利用される。

図４に示すように、ロック解除ユニット１３２は、上記バッテリ１１４とは別の電源１３４を有しており、電源１３４の他に、コンピュータを主体とする制御部１３６，電源１３４からの電圧を制御するための電圧制御回路１３８，制御部１３６と外部との通信のためのインターフェースである通信部１４０，入出力のための操作パネル１４２を含んで構成されている。制御部１３６は、電圧制御回路１３８，通信部１４０の作動を制御するコントローラとして機能する。

電圧制御回路１３８，通信部１４０は、それぞれ、ハーネスを介して電源側端子１１８’と繋がっている。この電源側端子１１８’は、先に説明した電源側端子１１８と同じ物であり、ロック解除ユニット１３２を使用する場合には、上記コネクタ１１６において、電源側端子１１８をコントローラ側端子１２０から外し、代わりに、電源側端子１１８’をコントローラ側端子１２０に接続する。それにより、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２とロック解除ユニット１３２の制御部１３６とが繋がり、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２の動作電力が確保され、ロック解除ユニット１３２の電源１３４から電動モータ４４への電力供給が可能とされる。このように、ロック解除ユニット１３２は、簡単に、詳しくは、ワンタッチで車両に装着することが可能なのである。

ロック解除ユニット１３２を利用したロック状態の解除は、以下のように行われる。ロック解除ユニット１３２とＥＭ−ＥＣＵ１１０とが接続された状態において、操作パネル１４２に設けられた解除スイッチが操作されると、まず、ロック解除ユニット１３２の制御部１３６から、当該ロック解除ユニット１３２が接続された旨の信号である接続信号が、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２に発信される。図５に示すように、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２は、後に説明するコマンドの受付時間であるコマンド受付時間Δｔを設定する。接続信号が送信された時点では、ロック解除ユニット１３２からの電圧は、電圧制御回路１３８によって、上述の通常許容電圧範囲ΔＶの概ね中央値となる電圧である通常電圧Ｖ₀とされる。

続いて、ロック解除ユニット１３２の制御部１３６は、コマンド受付時間Δｔ内において、設定された上方電圧印加時間Δｔ_Uの間、ロック解除ユニット１３２からの電圧が、通常許容電圧範囲ΔＶより高い特定電圧である上方電圧Ｖ_Uとなるように、電圧制御回路１３８を制御しつつ、その上方電圧印加時間Δｔ_Uの間に、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２に特定信号である第１コマンド＃１を送信する。次に、ロック解除ユニット１３２の制御部１３６は、コマンド受付時間Δｔ内において、設定された下方電圧印加時間Δｔ_Lの間、ロック解除ユニット１３２からの電圧が、通常許容電圧範囲ΔＶより低い特定電圧である下方電圧Ｖ_Lとなるように、電圧制御回路１３８を制御しつつ、その下方電圧印加時間Δｔ_Lの間に、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２に特定信号である第２コマンド＃２を送信する。下方電圧印加時間Δｔ_Lの経過後、ロック解除ユニット１３２の制御部１３６は、電圧制御回路１３８を制御することで、ロック解除ユニット１３２からの電圧を通常電圧Ｖ₀に戻す。

そして、ＥＭ−ＥＣＵ１１０の制御部１２２は、コマンド受付時間Δｔの経過後、「コマンド受付時間Δｔ内において、上方電圧Ｖ_Uであるときに第１コマンド＃１を受信し、かつ、下方電圧Ｖ_Lであるときに第２コマンド＃２を受信したこと」を条件として、モータドライバ１２４を作動させて、電動モータ４４を正回転させる。このようなロック解除処理によって、ロック解除ユニット１３２を利用したロック状態の解除、つまり、別の電源１３４によるロック状態の解除が行われるのである。

上記ロック解除処理によれば、別の電源１３４からの電圧が特定電圧であるときに特定信号を受け付けたことを条件として、その電源１３４からの電力供給によってピストン後退禁止機構９０によるピストン４２の後退を禁止した状態の解除が許容されるため、当該ロック解除処理、すなわち、当該電動ブレーキ装置は、セキュリティの観点において優れているのである。

１０：アクチュエータ２０：ブレーキキャリパ２２：ディスクロータ〔回転体〕２４ａ，２４ｂ：ブレーキパッド２６：摩擦部材４２：ピストン４４：電動モータ９０：ピストン後退禁止機構９２：ラチェット歯９６：ソレノイド９８：係止ロッド１１０：電動ブレーキ電子制御ユニット（ＥＭ−ＥＣＵ）〔コントローラ〕１１２：ブレーキ統括電子制御ユニット（ＣＥ−ＥＣＵ）１１４：バッテリ１１６：コネクタ１１８，１１８’：電源側端子１２０：コントローラ側端子１３２：ロック解除ユニット１３４：電源〔別の電源〕 ΔＶ：通常許容電圧範囲Ｖ_U：上方電圧〔特定電圧〕Ｖ_L：下方電圧〔特定電圧〕＃１：第１コマンド〔特定信号〕＃２：第２コマンド〔特定信号〕

Claims

車輪とともに回転する回転体と、
摩擦部材と、
車輪に対する制動力を発生させるために、電動モータを動作させてピストンを前進させることで前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるように構成され、かつ、前記ピストンの後退を禁止するとともに、前記ピストンの後退を禁止した状態において前記電動モータを動作させることによってその状態を解除するように構成されたピストン後退禁止機構を備えたアクチュエータと、
電源からの前記電動モータへの電力供給を制御することで前記電動モータの作動を制御するコントローラと
を備えた電動ブレーキ装置であって、
前記電源とは別の電源からの前記電動モータへの電力供給を可能とすべく、その別の電源を接続可能とされ、
前記コントローラが、
前記別の電源からの電圧が特定電圧であるときに特定信号を受け付けたことを条件として、前記別の電源からの電力供給によって前記ピストン後退禁止機構による前記ピストンの後退を禁止した状態の解除を許容するように構成された電動ブレーキ装置。