JP4618534B2

JP4618534B2 - 電動ブレーキ装置

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Publication number: JP4618534B2
Application number: JP2004106796A
Authority: JP
Inventors: 東馬山口; 浩隆及川
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005291353A

Description

本発明は、モータのトルクによって制動力を発生する電動ブレーキ装置に係り、特に駐車ブレーキとしての機能を付加した電動ブレーキ装置に関するものである。

電動ブレーキ装置としては、ピストンと、モータと、該モータの回転を直線運動に変換して前記ピストンに伝達する回転−直動変換機構とを配設してなるキャリパを備え、前記モータのロータの回転に応じて前記ピストンを推進し、ブレーキパッドをディスクロータに押圧して制動力を発生するものがある。このような電動ブレーキ装置では、通常、運転者によるブレーキペダルの踏力やストロークをセンサによって検出し、この検出値に応じて電動モータの回転（回転角）を制御することにより所望の制動力を得るようにしている。

そして、最近、この種の電動ブレーキ装置に駐車ブレーキ（ＰＫＢ）の機能を発揮する駐車ブレーキ機構を内蔵し、利用価値を高めることが種々検討されている。
この一例として、駐車ブレーキ機構の電動アクチュエータのコイルに対する通電遮断によりプランジャが後退し、圧縮ばねの付勢力により揺動アームが初期の起立状態とされ、係合つめがつめ車に対する係合位置に位置決めされることを利用して駐車ブレーキを作動させる一方、電動アクチュエータへ通電し、これにより、電動アクチュエータのプランジャが前進して（伸張して）駐車ブレーキ機構の係合つめがつめ車の歯部とわずかに係合離脱する状態になることを利用して駐車ブレーキの作動解除を行なうようにした電動ブレーキ装置がある（特許文献１）。
特開２００３−４２１９９号公報

ところで、上述した従来技術では、駐車ブレーキの作動及びその解除が操作手段の操作により行われるが、操作手段が不要に繰返し操作されると、電流が不要に流れて電動アクチュエータのコイルの温度上昇を招き、電動アクチュエータの寿命を低下させてしまうことが起こり得る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電動アクチュエータの高寿命化を図ることができる電動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、電動モータによって車両の回転部分へ摩擦部材を押圧して制動力を発生する制動力発生手段と、ブレーキ操作子の操作時に、その操作に応じた制動力を前記制動力発生手段に発生させるブレーキ制御手段と、前記車両に対する駐車指示信号及び駐車解除指示信号を出力するパーキング指示手段と、該パーキング指示手段からの各信号に基づいて前記制動力発生手段により発生する制動力を電動アクチュエータが駆動されることで機械的に保持する制動力保持機構と、を有する電動ブレーキ装置において、前記駐車解除指示信号の出力時点から所定時間内においては、当該所定時間内に前記出力時点後に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号に基づく前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせない保持機構制限制御手段を有することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動ブレーキ装置において、前記所定時間経過時に出力されている駐車指示信号又は駐車解除指示信号に基づいて、前記所定時間経過後に、前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電を行なわせることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、電動モータによって車両の回転部分へ摩擦部材を押圧して制動力を発生する制動力発生手段と、ブレーキ操作子の操作時に、その操作に応じた制動力を前記制動力発生手段に発生させるブレーキ制御手段と、前記車両に対する駐車指示信号及び駐車解除指示信号を出力するパーキング指示手段と、該パーキング指示手段からの各信号に基づいて前記制動力発生手段により発生する制動力を電動アクチュエータが駆動されることで機械的に保持する制動力保持機構と、を有する電動ブレーキ装置において、前記駐車解除指示信号の出力時点から所定時間内に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号で所定回数後の指示信号については、前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせない保持機構制限制御手段を有することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から３までの何れかに記載の電動ブレーキ装置において、前記ブレーキ制御手段は、前記駐車解除指示信号の出力時点から前記所定時間内において、前記保持機構制限制御手段が前記電動アクチュエータへの通電は行わせないとした駐車指示信号に対応して、前記電動モータに通電して前記制動力発生手段に駐車制動力を発生させ、又は、前記保持機構制限制御手段が前記電動アクチュエータへの通電は行わせないとした駐車解除指示信号に対応して、前記電動モータへの通電を止めて前記制動力発生手段に駐車制動力の解除を行なわせることを特徴とする。

請求項１又は２記載の発明によれば、保持機構制限制御手段が、前記駐車解除信号の出力時点から所定時間内においては、当該所定時間内に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号に基づく前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせないので、電動アクチュエータの温度上昇が抑制され、電動アクチュエータひいては装置の寿命の低下を招かず、信頼性を向上できる。さらに、電動アクチュエータひいては装置の小型化を図ることができる。

請求項３又は４記載の発明によれば、保持機構制限制御手段が前記駐車解除信号の出力時点から所定時間内に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号で所定回数後の指示信号については、前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせないので、電動アクチュエータの温度上昇が抑制され、電動アクチュエータひいては装置の寿命の低下を招かず、信頼性を向上できる。さらに、電動アクチュエータひいては装置の小型化を図ることができる。
請求項４記載の発明によれば、車両の駐車が保障され，駐車ブレーキの信頼性を確保することができる。

本発明の一実施の形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図３に基づいて説明する。図１〜図３において、電動ブレーキ装置１は、ディスクロータ２より車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等）に固定されたキャリア３にキャリパ４を、ディスクロータ２の軸方向へ浮動可能に支持している。ディスクロータ２を挟んで一対のブレーキパッド５，６が対向して配置されている。ブレーキパッド５，６はディスクロータ２の軸方向に移動可能にキャリア３に支持されている。

キャリパ４は、先端側に爪部７を有し基端側に環状基体８を有する爪部材９と、この爪部材９に結合されたキャリパ本体１０とからなっており、爪部７が車両外側のブレーキパッド６に対面して配置される。キャリパ本体１０は、爪部材９の環状基体８に結合された環状体１１と、環状体１１に連結されたモータケース１２とを有している。モータケース１２は、環状体１１に連結された筒状のモータケース本体１３と、モータケース本体１３の開口部を覆うモータ端板１４と、モータケース本体１３の側壁に形成された孔１５の部分（以下、孔形成部という。）１３ａに設けられたハウジング１６と、を備えている。

キャリパ４内には、車両内側のブレーキパッド５をディスクロータ２に押圧する分割タイプのピストン２０と、電動モータ（以下、モータという。）２１と、このモータ２１の回転を直線運動に変換して前記ピストン２０に伝えるボールランプ機構（回転−直動変換機構）２２と、モータ２１の回転を減速して前記ボールランプ機構２２に伝える差動減速機構２３と、ブレーキパッド５，６の摩耗に応じてピストン２０の位置を変更してパッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構２４と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキ機構２５（制動力保持機構）とが配設されている。また、キャリパ４は、駐車ブレーキ機構２５のロックおよびアンロック動作を異なる極性の電流の短時間通電により切り換える一方向型自己保持型のアクチュエータ６０（電動アクチュエータ）を備えている。本実施の形態では、キャリパ４、ピストン２０、モータ２１、ボールランプ機構２２、及び差動減速機構２３から制動力発生手段が構成されている。

ボールランプ機構２２は、キャリパ本体１０の環状基体８及び環状体１１の結合部の内周部に軸受２６を介して回動可能に支持されたリング状の第１ディスク２７と、空間部を有しこの空間部に挿入したピストン２０のピストン筒体部２８と結合されたリング状の第２ディスク２９と、両ディスク２７，２９との間に介装されたボール３０とを備えている。第２ディスク２９は、回転規制されて保持されており、ボール３０を介して第１ディスク２７から受けた回転力を直線動に変換してピストン２０に伝達するようにしている。

ピストン２０は、前記ピストン筒体部２８と、ピストン筒体部２８に比して大径のピストン本体３１と、からなる分割タイプとされており、ピストン本体３１は、ピストン筒体部２８ひいてはボールランプ機構２２（モータ２１）からの力を受けるようになっている。ピストン筒体部２８は、後述する支持用筒体３５にピストン係合部材（符号省略）を介して回動不能に支持されている。ピストン筒体部２８のピストン本体３１側に形成された中空部の底部３２とピストン本体３１との間には反力センサ３３が配置され、ピストン本体３１からの反力を検出するようになっている。反力センサ３３の信号線３４は支持用筒体３５に挿通されて、車体に設けたコントローラ４０に接続されている。前記支持用筒体３５は、モータケース１２に筒体支持部材４１を介して支持されている。

モータ２１は、モータケース１２に嵌合固定されたステータ４３と、ステータ４３内に配置された中空のロータ４４とを備え、ロータ４４は、モータケース１２に回動可能に支持されている。モータ２１は、コントローラ４０からの指令でロータ４４を所望トルクで所望角度だけ回転させるように作動し、そのロータ４４の回転角は、該ロータ４４の内部に配置された位置検出器４２（レゾルバ等）により検出されるようになっている。本実施の形態では、モータ２１は、コントローラ４０からの制動力発生指令でロータ４４を図２時計方向Ｒに回転させる。
コントローラ４０は、モータ２１の制御のみならず、後述するように駆動回路７０を介してアクチュエータ６０ひいては駐車ブレーキ機構２５を制御するようにしている。

前記駐車ブレーキ機構２５は、図１及び図２に示すように、モータ２１のロータ４４に連結されたつめ車５０と、このつめ車５０の回りに配置され、キャリパ本体１０にピン５１を用いて基端部（符号省略）が軸着された揺動アーム５２と、備えている。つめ車５０は、その外周部に複数個の歯部５７を一体に備えている。
前記揺動アーム５２の長手方向の略中間部分には、ピン５３を介して係合つめ５４が揺動可能に軸着され、かつ先端部（以下、係合つめ先端部という。）５４ａが歯部５７に係合可能とされている。前記揺動アーム５２の略中間部分には、長手方向と直交する方向に延びるフランジ（以下、揺動アームフランジという。）５２ａが形成されており、当該揺動アームフランジ５２ａには揺動アーム５２の長手方向に沿って延びる長孔（以下、揺動アームフランジ長孔という。）５２ｂが形成されている。

前記駐車ブレーキ機構２５は、さらに、係合つめ５４を図２右方向に常時付勢する固定ばね５８と、揺動アーム５２に軸着され固定ばね５８と協働して係合つめ５４をつめ車５０に係合可能な起立姿勢に保持する突起５９と、揺動アーム５２の基端部とは反対側の端部（符号省略）を図２下方向に付勢する引っ張りばね６１と、備えている。
前記つめ車５０の各歯部５７は、歯面５７ａ及び歯面５７ｂからなる略山形の歯形状をなしている。歯部５７は、歯面５７ａが、制動解除時におけるロータ４４の回転方向Ｌ（図２反時計方向）の前側に向けられ、歯面５７ｂが、制動時におけるロータ４４の回転方向Ｒ（図２時計方向）の前側に向けられるように設定されている。この場合、歯面５７ａは、ロータ４４の径方向に略沿うように、すなわち、当該歯面５７ａを含む面がロータ４４の軸中心（つめ車５０の軸中心Ｃ）を含むように形成されている。

アクチュエータ６０は、モータケース本体１３の孔形成部１３ａに前記孔１５を覆うようにして固定される略ハット形状のハウジング（以下、アクチュエータハウジングという。）６２と、アクチュエータハウジング６２の内部空間６３の開口部分（符号省略）に配置してアクチュエータハウジング６２に装着され、かつプランジャ６４を軸方向（図２上下方向）に移動可能に挿通するプランジャ支持部材６５と、プランジャ支持部材６５の前記内部空間６３側に配置された永久磁石６６と、前記内部空間６３に収納されたコイル（以下、アクチュエータコイルという。通電部材）６７と、を備えている。永久磁石６６は、プランジャ６４に対して吸着力を発揮しプランジャ６４の図２下方向への移動を抑制し得るようになっている。

アクチュエータコイル６７はボビン６７ａに巻回されている。ボビン６７ａは、内部空間６３に収納されるようにしてアクチュエータハウジング６２に装着されている。アクチュエータコイル６７に流れる電流（以下、コイル電流Ｉａという。）は、後述するように、極性を代えて利用される（コイル電流Ｉａにおける極性が異なる電流を、以下、便宜上、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ及び解除用電流ＳＩＲという。）ようになっている。そして、アクチュエータコイル６７は、極性を代えたコイル電流Ｉａ（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ及び解除用電流ＳＩＲ）が通電されることにより、プランジャ６４に対して前記極性（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ及び解除用電流ＳＩＲ）に応じた電磁力を発生し、永久磁石６６による吸着力を打ち消して、プランジャ６４の図２下方向への移動を可能（駐車ブレーキ作動を可能）とする一方、図２下方向に移動したプランジャ６４に対して、前記発生する電磁力による吸着力を発揮し、プランジャ６４を図２上方向に移動し得る（駐車ブレーキ作動を解除し得る）ようにしている。

プランジャ６４は、軸方向がつめ車５０の軸中心Ｃに向くようにして配置され、その先端部（符号省略）が、揺動アームフランジ長孔５２ｂに挿通されたピン６８を介して揺動アーム５２に連結されている。そして、プランジャ６４が図２中の上下方向に移動することにより、このプランジャ６４の移動に連動して揺動アーム５２がピン５１を支点として反時計方向、時計方向に揺動するようになっている。

前記アクチュエータコイル６７は、駆動回路７０を介してバッテリ４９に接続されている。駆動回路７０は、図３に示すように、コントローラ４０に制御される同等構成の２つのスイッチ（以下、第１、第２スイッチという。）７１，７２と、２つの抵抗（以下、第１、第２電流制限抵抗７３，７４という。）と、を備えている。第１スイッチ７１は、第１、第２固定接点７１ａ，７１ｂと、この第１、第２固定接点７１ａ，７１ｂに接続可能な可動片７１ｃと、を有している。第２スイッチ７２は、第１スイッチ７１と同様に、第１、第２固定接点７２ａ，７２ｂと、この第１、第２固定接点７２ａ，７２ｂに接続可能な可動片７２ｃと、を有している

第１スイッチ７１は、その第１固定接点７１ａが第１電流制限抵抗７３を介してバッテリ４９の負極（符号省略）に接続され、その第２固定接点７１ｂがバッテリ４９の正極（符号省略）に接続され、かつ、その可動片７１ｃがアクチュエータコイル６７の一端部６７ａに接続されている。また、第２スイッチ７２は、その第１固定接点７２ａがバッテリ４９の正極に接続され、その第２固定接点７２ｂが第２電流制限抵抗７４を介してバッテリ４９の負極に接続され、かつ、その可動片７２ｃがアクチュエータコイル６７の他端部６７ｂに接続されている。
第１スイッチ７１の可動片７１ｃ及び第２スイッチ７２の可動片７２ｃは、コントローラ４０に制御されて、第１固定接点７１ａ，７２ａに対する接続、第２固定接点７１ｂ，７２ｂに対する接続並びに各固定接点（第１固定接点７１ａ，７２ｂ及び第２固定接点７２ａ，７２ｂ）に対する非接続を選択的に実行し得るようになっている。

この場合、第１、第２スイッチ７１，７２の可動片７１ｃ，７２ｃは、コントローラ４０の制御により連動して作動し、第１スイッチ７１の可動片７１ｃがその第１固定接点７１ａに接続する場合、第２スイッチ７２の可動片７２ｃがその第１固定接点７２ａに接続するようになっている。第１スイッチ７１の可動片７１ｃの第２固定接点７１ｂへの接続及び第２スイッチ７２の可動片７２ｃの第２固定接点７２ｂへの接続も上述したのと同様に連動して行われる。また、可動片７１ｃの第１固定接点７１ａに対する非接続及び可動片７２ｃの第２固定接点７２ａに対する非接続も同様に連動して行われる。

そして、上述したように第１スイッチ７１の可動片７１ｃが第１固定接点７１ａに接続され、第２スイッチ７２の可動片７２ｃが第１固定接点７２ａに接続されると、バッテリ４９の正極 → 第２スイッチ７２ → アクチュエータコイル６７ → 第１スイッチ７１ → 第１電流制限抵抗７３ → バッテリ４９の負極からなる閉回路（以下、第１閉回路という。）８０が形成される。そして、アクチュエータコイル６７には、図３左方向の電流（一点鎖線の矢印）（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ）が流れ、これにより、永久磁石６６のプランジャ６４に対する吸着力を打ち消すように電磁力が発生し、永久磁石６６によるプランジャ６４に対する吸着力が消滅する（小さくするようにしてもよい。）。そして、揺動アーム５２は、永久磁石６６によるプランジャ６４に対する吸着力が消滅する（または小さくなる）ことに伴い、引っ張りばね６１により、ピン５１を支点として図２時計方向に揺動する。

一方、第１スイッチ７１の可動片７１ｃが第２固定接点７１ｂに接続され、第２スイッチ７２の可動片７２ｃが第２固定接点７２ｂに接続されると、バッテリ４９の正極 → 第１スイッチ７１ → アクチュエータコイル６７ → 第２スイッチ７２ → 第２電流制限抵抗７４ → バッテリ４９の負極からなる閉回路（以下、第２閉回路という。）８１が形成される。そして、アクチュエータコイル６７には、図３右方向の電流〔点線の矢印、すなわち、第１閉回路８０（一点鎖線の矢印）に流れる電流（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ）と逆極性の電流（解除用電流ＳＩＲ）〕が流れ、これにより、アクチュエータコイル６７はプランジャ６４を吸着する電磁力を発生し、プランジャ６４の図２上方向への移動を可能とするようになる。

本実施の形態では、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬは、永久磁石６６の吸着力（駐車ブレーキ機構２５に対するアンロック状態保持力）を打ち消す方向の電磁力を発生するように、アクチュエータコイル６７に通電されるようになっており、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの短時間通電により、アンロック状態が解除され、その後、引っ張りばね６１の付勢力により駐車ブレーキ機構２５がロック状態になるように構成されている。
また、解除用電流ＳＩＲは、引っ張りばね６１の引っ張り力に抗する方向の電磁力ひいてはプランジャ６４に対する保持力（駐車ブレーキ機構２５に対するロック状態保持力）を打ち消す方向の電磁力を発生し、当該電磁力が単独でまたは永久磁石６６の吸着力と合わせた力が、引っ張りばね６１の引っ張り力より大きい値になるようにされている。

また、引っ張りばね６１の付勢力は、アクチュエータコイル６７への解除用電流ＳＩＲの短時間通電時の吸引力及び永久磁石６６の吸着力を合わせた力より小さい値とされている。
この電動ブレーキ装置１は、初期状態では、アクチュエータコイル６７には通電されておらず〔可動片７１ｃは第１固定接点７１ａ，７２ａに対して非接続で、かつ可動片７２ｃは第２固定接点７２ａ，７２ｂに対して非接続とされている。〕、永久磁石６６によりプランジャ６４が吸着され、この状態で、係合つめ５４は、つめ車５０の歯部５７とわずかに離脱した状態に位置決めされている。

この電動ブレーキ装置１が搭載される車両１００は、図４に示すように、イグニッションスイッチ１０１を備え、イグニッションスイッチ１０１を操作することにより、電動ブレーキ装置１を含む当該車両１００の本体システム（図示省略）が稼動され得るようになっている。

車両１００は、さらに、ブレーキペダル（ブレーキ操作子）１０２と、ブレーキペダル１０２の動きに連動する踏力センサ１０３及びストロークセンサ１０４と、パーキング操作スイッチ（パーキング指示手段）１０５と、バッテリ１０６と、を備えている。バッテリ１０６には、電力供給制御部１０７を介してモータ１２〔モータ１２のコイル（符号省略）〕が接続されていると共に、アクチュエータ６０〔アクチュエータコイル６７〕駆動用の駆動回路７０が接続されている。駆動回路７０、イグニッションスイッチ１０１、踏力センサ１０３、ストロークセンサ１０４、パーキング操作スイッチ１０５及び電力供給制御部１０７は、コントローラ４０に接続されている。

踏力センサ１０３又はストロークセンサ１０４は、ブレーキペダル１０２の操作量に対応して作動し、ひいてはブレーキペダル１０２の操作量を示す信号（ブレーキペダル操作信号）をコントローラ４０に伝達するようになっている。
また、パーキング操作スイッチ１０５は、電動ブレーキ装置１を駐車ブレーキとして機能させる際〔駐車ブレーキ（ＰＫＢ）作動要求及び駐車ブレーキ作動の解除要求の際〕、運転者により操作されることにより、操作に応じて駐車指示信号１５１又は駐車解除指示信号１５２（以下、適宜、駐車ブレーキ用指示信号１５０と総称する。）を発生し、駐車ブレーキ用指示信号１５０をコントローラ４０に出力するようにしている。

コントローラ４０は、前記ブレーキペダル操作信号に応じてモータ１２を制御し、ひいてはモータ１２（制動力発生手段）にブレーキペダル操作信号に応じた大きさの制動力を発生させるようになっており、ブレーキ制御手段を構成している。
コントローラ４０は、駐車ブレーキ用指示信号１５０を受けることにより、その内容（駐車指示信号１５１及び駐車解除指示信号１５２）に応じて、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ又は解除用電流ＳＩＲをコイル６７に流すように駆動回路７０を制御している。

また、コントローラ４０は、図５に示すように、駐車解除指示信号１５２の出力時点（例えば図５で時刻Ｔ１）から所定時間（本実施の形態ではｔ０）内においては、所定時間ｔ０内に出力される駐車指示信号１５１〔図５では例えば時刻Ｔ２の作動（駐車指示信号１５１）が相当する。〕及び駐車解除指示信号１５２〔図５では例えば時刻Ｔ３の解除（駐車解除指示信号１５２）が相当する。〕に基づくアクチュエータコイル６７への通電は行わせないようにしており、請求項１の保持機構制限制御手段を構成している。

上述したように構成された電動ブレーキ装置１の作用を、（１ａ）通常制動作動時、（１ｂ）通常制動解除時、（２ａ）駐車ブレーキ作動（基本作動）時、（２ｂ）駐車ブレーキ解除（基本解除）時、（２ｃ）駐車ブレーキ作動及びその解除（動作制限）時、に分けて、以下に説明する。なお、本実施の形態では、駐車ブレーキ作動及びその解除について、ある程度の動作制限を行なうようにしているものであり、この点が明確になるように、駐車ブレーキ作動及びその解除については、便宜上、上述したように基本的な作用〔（２ａ）項及び（２ｂ）項〕と、その動作制限時の作用〔（２ｃ）項〕とに分けて説明する。

（１ａ）通常制動時
電動ブレーキが作動する通常制動時には、運転者のブレーキ操作によりモータ２１のロータ４４が図２中の時計方向Ｒに回転し、ピストン２０が推進（前進）し、モータ２１のトルクに応じた制動力を発生する。
この通常制動時には、アクチュエータコイル６７には通電されておらず、係合つめ５４は、プランジャ６４が永久磁石６６の吸着力により吸着されていることから、つめ車５０の歯部５７とわずかに離脱した状態に位置決めされている。このため、ロータ４４は、円滑に時計方向Ｒに回転し、通常制動の機能を良好に果たすことになる。
この場合、係合つめ５４がつめ車５０の歯部５７から離脱した状態でロータ４４が回転するので、騒音の発生が防止される共に、磨耗の進行が抑制され、ひいてはモータ２１の効率が向上する。

（１ｂ）通常制動解除時
電動ブレーキの解除時すなわち通常制動解除時には、運転者の解除操作に応じてモータ２１のロータ４４が図２中の反時計方向Ｌに回転し、ピストン２０が後退し、制動が解除される。このとき、アクチュエータコイル６７に対する非通電状態は維持され、プランジャ６４が永久磁石６６の吸着力により吸着されていることから、係合つめ５４は、つめ車５０の歯部５７と離脱した状態が維持され、つめ車５０は係合つめ５４と接触することなくロータ４４と一体に図２反時計方向Ｌへ円滑に回転し、これにより通常制動の解除が保障される。

（２ａ）駐車ブレーキ作動（基本作動）時
駐車ブレーキを作動させる場合は、運転者の駐車ブレーキ操作により、モータ２１のロータ４４が図２時計方向Ｒに回転し、前記通常制動時と同様にピストン２０が推進して制動力が発生する。この制動力発生後、制動力が所定値になるのと略同時に、第１スイッチ７１の可動片７１ｃの第１固定接点７１ａへの接続（ひいては第２スイッチ７２の可動片７２ｃの第１固定接点７２ａへの接続）が行われ、第１閉回路８０が形成され、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ（一点鎖線）がアクチュエータコイル６７に短時間通電され、その後、モータ２１への通電を遮断するように制御される。

そして、アクチュエータコイル６７への駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの短時間通電によりアクチュエータコイル６７は、永久磁石６６の吸着力を打ち消す電磁力を発生する。そして、引っ張りばね６１の付勢力で揺動アーム５２は、プランジャ６４の図２下方向の移動と共に図２時計方向に揺動し、これに伴い、係合つめ５４がつめ車５０側に変位して、つめ車５０の歯部５７に当接し、引っ張りばね６１の付勢力で保持（ロック）される。本実施の形態では、引っ張りばね６１の付勢力により駐車ブレーキ機構２５のロック状態が保持される。

また、モータ２１への通電が遮断されることにより、キャリパ４の剛性の影響（例えば、制動の反力でのピストン２０の後退）により、モータ２１のロータ４４に反時計方向Ｌの回転力が発生し、この回転力により係合つめ５４に押付け力が働き、ロータ４４の反時計方向Ｌの回転が規制され、その結果、駐車ブレーキが確立する。
本実施の形態では、前記駐車ブレーキ用電流ＳＩＬは、永久磁石６６の磁力を打ち消すのに相当する電磁力をアクチュエータコイル６７が発生し得る電流値とされている。また、本実施の形態では、駐車ブレーキ用電流ＳＩＬが、上記電流値を確保する等のために、前記第１電流制限抵抗７３を設けている。また、前記短時間は、通電開始から、アクチュエータコイル６７が永久磁石６６の吸着力を打ち消す電磁力を発生し、電動ブレーキ機構２５が作動する時点までの時間（１００msec程度）とされている。

（２ｂ）駐車ブレーキ解除（基本解除）時
上記駐車ブレーキを解除する場合は、運転者の駐車ブレーキ解除操作によりモータ２１に通電して、そのロータ４４をわずかに時計方向Ｒ（制動方向）へ回転させると同時に、第２閉回路８１を形成し、アクチュエータコイル６７に駐車ブレーキ用電流ＳＩＬとは反対の極性の解除用電流ＳＩＲを駆動回路７０から短時間通電する。すると、係合つめ５４に前記回転力により作用していた押付け力が解除されると同時に、解除用電流ＳＩＲの通電により励磁されたアクチュエータコイル６７の吸引力によりプランジャ６４が吸引（図２上方向に移動）され、これにより係合つめ５４が歯部５７から離脱し、一定時間（前記短時間）経過後に解除用電流ＳＩＲの通電は遮断され、電流遮断後は、係合つめ５４の歯部５７からの離脱状態（駐車ブレーキ機構２５のアンロック状態）は、永久磁石６６の吸着力により保持される。本実施の形態では、永久磁石６６の吸着力により駐車ブレーキ機構２５のアンロック状態が保持される。

上述したように、本実施の形態では、引っ張りばね６１の付勢力は、アクチュエータコイル６７への解除用電流ＳＩＲの短時間通電時の吸引力及び永久磁石６６の吸着力を合わせた力より小さい値とされているので、上述したように解除用電流ＳＩＲがアクチュエータコイル６７に短時間通電されることにより、係合つめ５４は、つめ車５０の歯部５７から離脱する。
したがって、その後、適宜タイミングでモータ２１のロータ４４を反時計方向Ｌ（制動力解除方向）に回転させれば、つめ車５０は係合つめ５４と接触することなく、ロータ４４と一体に反時計方向Ｌへ円滑に回転し、これにより駐車ブレーキが解除される。

（２ｃ）駐車ブレーキ作動及びその解除（動作制限）時
図５に示すように、時刻Ｔ０にて、パーキング操作スイッチ１０５が操作されて、駐車ブレーキの作動要求が行われる（駐車指示信号１５１が出力される）と、モータ２１に電流が流されて、ロータ４４が回転して駐車推力が発生し、その駐車推力値が所定の大きさに保持される。そして、コントローラ４０が、駆動回路７０を制御し、駐車指示信号１５１に応じて駐車ブレーキ用電流ＳＩＬをアクチュエータコイル６７に通電することにより、駐車ブレーキ機構２５が作動して係合つめ５４が所定位置に機械的に保持される（駐車ブレーキ作動状態となる。）。

駐車ブレーキ機構２５が保持された状態で、僅かな時間ｔｗが経過すると、第１スイッチ７１の可動片７１ｃ及び／又は第２スイッチ７２の可動片７２ｃが中立位置とされ、コイル電流Ｉａの大きさが０とされ（アクチュエータコイル６７への通電を停止し）、その後、更に、規定時間ｔｍ経過後にモータ２１への通電が停止され、モータ２１の制動力を受けることなく、駐車ブレーキ機構２５のみで駐車ブレーキ作動が行われる状態になる。

上述した過程において、コイル電流Ｉａ（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬ）がアクチュエータコイル６７に通電される間、図５の下の欄（アクチュエータコイル６７の温度）に示すように、アクチュエータコイル６７の温度が上昇する。

駐車ブレーキ機構２５のみで駐車ブレーキ作動が行われた状態における時刻Ｔ１にて、パーキング操作スイッチ１０５が操作されて、駐車ブレーキの作動解除要求が行われる（駐車解除指示信号１５２が出力される）と、モータ２１の制御が再開される（モータ２１に電流が流される）と共に、コントローラ４０が、駆動回路７０を制御し、駐車解除指示信号１５２に応じて解除用電流ＳＩＲをアクチュエータコイル６７に通電することにより、駐車ブレーキ機構２５が稼動し、ある時間経過後に解除位置となる。

駐車ブレーキ機構２５が解除位置とされた状態で、規定時間ｔｋが経過すると、第１スイッチ７１の可動片７１ｃ及び／又は第２スイッチ７２の可動片７２ｃが中立位置にされ、コイル電流Ｉａの大きさが０となり（アクチュエータコイル６７への通電を停止する）する。一方、前記モータ２１の制御再開によりモータ２１に流された電流は逓減され、駐車推力は減少される。

上述した過程において、コイル電流Ｉａ（解除用電流ＳＩＲ）がアクチュエータコイル６７に通電される間、図５の下の欄（アクチュエータコイル６７の温度）に示すように、時刻Ｔ１以降、コイル電流Ｉａが０とされるまで、アクチュエータコイル６７の温度は上昇する。

上述したように時刻Ｔ１にて、パーキング操作スイッチ１０５が操作されて、駐車ブレーキの作動解除要求が行われる（駐車解除指示信号１５２が出力される）が、本実施の形態は、上述したように、コントローラ４０（保持機構制御制限手段）が、駐車解除指示信号１５２の出力時点（例えば図５で時刻Ｔ１）から所定時間（本実施の形態ではｔ０）内においては、所定時間ｔ０内に出力される駐車指示信号１５１〔図５では例えば時刻Ｔ２の作動（駐車指示信号１５１）が相当する。〕及び駐車解除指示信号１５２〔図５では例えば時刻Ｔ３の解除（駐車解除指示信号１５２）が相当する。〕に基づくアクチュエータコイル６７への通電は行わせないようにしている。

例えば、時刻Ｔ１の駐車ブレーキの作動解除要求（駐車解除指示信号１５２の出力）から、所定時間ｔ０が経過する前における時刻Ｔ２に、駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）があっても、駐車指示信号１５１に基づくアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）は行わない（駐車ブレーキ機構２５は作動していない）ようにしている。なお、本実施の形態では、時刻Ｔ２の駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）に対し、モータ２１に電流が流されて、ロータ４４が回転することで発生する駐車推力が保持される（請求項４に相当する。）。

また、所定時間ｔ０内における時刻Ｔ３に、駐車ブレーキの作動解除要求（駐車解除指示信号１５２の出力）があっても、時刻Ｔ２で駐車ブレーキ機構２５は作動させていないため、駐車ブレーキ機構２５の作動解除のためのアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）は行わない。

時刻Ｔ１から所定時間ｔ０が経過した後の時刻Ｔ４において、駐車ブレーキの作動要求が行われる（駐車指示信号１５１が出力される）と、上述した時刻Ｔ０で駐車ブレーキの作動要求が行われた（駐車指示信号１５１が出力された）場合と同様に、制御が行われる。
上述したように、時刻Ｔ１から所定時間ｔ０が経過する前においては、所定時間ｔ０内に出力される駐車指示信号１５１及び駐車解除指示信号１５２に基づくアクチュエータコイル６７への通電は行わせないようにしているので、アクチュエータコイル６７の温度上昇が抑制され、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の寿命の低下を招かず、信頼性を向上できる。さらに、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の小型化を図ることができる。

上記実施の形態では、所定時間ｔ０が経過する前における時刻Ｔ２に、駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）があった場合、駐車指示信号１５１に基づくアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）は行わない（駐車ブレーキ機構２５は作動していない）ようにするコントローラ４０を用いている。これに対して、第１実施の形態のコントローラ４０に代えて、図１、図２及び図６に示すように、時刻Ｔ２で受け取った駐車指示信号１５１に基づくアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）を、時刻Ｔ１から所定時間ｔ０が経過した時刻Ｔ３に実施するコントローラ４０Ａ（保持機構制御制限手段）を用いるようにしてもよい（第２実施の形態）。

この第２実施の形態によれば、第１実施の形態の場合と同様に、時刻Ｔ１から所定時間ｔ０が経過する前においては、所定時間ｔ０内に出力される駐車指示信号１５１及び駐車解除指示信号１５２に基づくアクチュエータコイル６７への通電は行わせないようにしているので、アクチュエータコイル６７の温度上昇を抑制することができる。このため、第１実施の形態と同様に、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の寿命の低下を招かず、信頼性を向上できる。さらに、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の小型化を図ることができる。また、上述したようにアクチュエータコイル６７の温度上昇を抑制できることから、温度センサが不要である。また、時間管理しているため，温度推定などの複雑な計算が不要であり、安価なＣＰＵを使用できる。

上記第１実施の形態では、所定時間ｔ０が経過する前における時刻Ｔ２に、駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）があった場合、駐車指示信号１５１に基づくアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）は行わない（駐車ブレーキ機構２５は作動していない）ようにするコントローラ４０を用いている。これに対して、第１実施の形態のコントローラ４０に代えて、図１、図２及び図７に示すように、前記駐車解除信号の出力時点から所定時間内に出力される駐車指示信号１５１又は駐車解除指示信号１５２で所定回数（ここでは２回）後の指示信号（３回目以降の指示信号）については、アクチュエータ６０のアクチュエータコイル６７への通電は行わせないコントローラ４０Ｂ（保持機構制御制限手段）を用いるようにしてもよい（第３実施の形態）。

この第３実施の形態では、図７において、時刻Ｔ１にて、パーキング操作スイッチ１０５が操作されて、駐車ブレーキの作動解除要求が行われ（駐車解除指示信号１５２が出力され）、時刻Ｔ１から所定時間ｔ０が経過する〔この時刻を便宜Ｔ４５（Ｔ４＜Ｔ４５＜Ｔ５）とする）〕までの間〔時刻Ｔ１〜Ｔ４５〕における時刻Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４にそれぞれ駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）、駐車ブレーキの作動解除要求（駐車解除指示信号１５２の出力）、駐車ブレーキの作動要求（駐車指示信号１５１の出力）が、この順にあった場合に、この第３実施の形態のコントローラ４０Ｂは、次のように制御を行なう。

すなわち、所定時間ｔ０内の１回目（時刻Ｔ２）、２回目（時刻Ｔ３）の要求に対しては、それぞれの要求に対応して、駐車指示信号１５１に基づくアクチュエータコイル６７への通電（駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電）、駐車解除指示信号１５２に基づくアクチュエータコイル６７への通電（解除用電流ＳＩＲの通電）については、実施する。しかし、所定回数（２回）後となる３回目（時刻Ｔ４）の要求〔駐車ブレーキ用電流ＳＩＬの通電〕に対しては、アクチュエータコイル６７への通電は行わせないようにしている。

この第３実施の形態によれば、コントローラ４０Ｂが、駐車解除指示信号１５２の出力時点から所定時間ｔ０内に出力される指示信号（駐車指示信号１５１又は駐車解除指示信号１５２）で所定回数（２回）後の指示信号については、アクチュエータ６０のアクチュエータコイル６７への通電は行わせないので、所定時間ｔ０内にアクチュエータコイル６７に流れる電流を抑制でき、これにより温度上昇を防止できる。このため、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の寿命の低下を招かず、信頼性を向上できる。さらに、電動アクチュエータ６０ひいては電動ブレーキ装置１の小型化を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、制動力発生手段をキャリパ４、ピストン２０、モータ２１、ボールランプ機構２２、及び差動減速機構２３から構成し、電動モータを用いたものである場合を例にしたが、本発明はこれに限らず、制動力発生手段として液圧ポンプを用いるように構成してもよい。

本発明の第１ないし第３実施の形態に係る電動ブレーキ装置の全体構造を示す断面図である。図１の駐車ブレーキ機構、アクチュエータ及び駆動回路を示す模式図である。図２の駆動回路を示す図である。本発明の第１ないし第３実施の形態に係る電動ブレーキ装置が搭載される車両の一部を模式的に示す図である。本発明の第１実施の形態の作用を説明するための波形図である。本発明の第２実施の形態の作用を説明するための波形図である。本発明の第３実施の形態の作用を説明するための波形図である。

符号の説明

１…電動ブレーキ装置、４…キャリパ（制動力発生手段）、２０…ピストン（制動力発生手段）、２１…モータ（制動力発生手段）、２２…ボールランプ機構（制動力発生手段）、２３…差動減速機構（制動力発生手段）、２５…駐車ブレーキ機構（制動力保持機構）、４０，４０Ａ，４０Ｂ…コントローラ（ブレーキ制御手段、保持機構制限制御手段）、６０…アクチュエータ、６７…アクチュエータコイル、１０５…パーキング操作スイッチ（パーキング指示手段）。

Claims

電動モータによって車両の回転部分へ摩擦部材を押圧して制動力を発生する制動力発生手段と、
ブレーキ操作子の操作時に、その操作に応じた制動力を前記制動力発生手段に発生させるブレーキ制御手段と、
前記車両に対する駐車指示信号及び駐車解除指示信号を出力するパーキング指示手段と、
該パーキング指示手段からの各信号に基づいて前記制動力発生手段により発生する制動力を電動アクチュエータが駆動されることで機械的に保持する制動力保持機構と、を有する電動ブレーキ装置において、
前記駐車解除指示信号の出力時点から所定時間内においては、当該所定時間内に前記出力時点後に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号に基づく前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせない保持機構制限制御手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
前記所定時間経過時に出力されている駐車指示信号又は駐車解除指示信号に基づいて、前記所定時間経過後に、前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電を行なわせることを特徴とする請求項１記載の電動ブレーキ装置。
電動モータによって車両の回転部分へ摩擦部材を押圧して制動力を発生する制動力発生手段と、
ブレーキ操作子の操作時に、その操作に応じた制動力を前記制動力発生手段に発生させるブレーキ制御手段と、
前記車両に対する駐車指示信号及び駐車解除指示信号を出力するパーキング指示手段と、
該パーキング指示手段からの各信号に基づいて前記制動力発生手段により発生する制動力を電動アクチュエータが駆動されることで機械的に保持する制動力保持機構と、を有する電動ブレーキ装置において、
前記駐車解除指示信号の出力時点から所定時間内に出力される駐車指示信号又は駐車解除指示信号で所定回数後の指示信号については、前記制動力保持機構の電動アクチュエータへの通電は行わせない保持機構制限制御手段を有することを特徴とする電動ブレーキ装置。
前記ブレーキ制御手段は、前記駐車解除指示信号の出力時点から前記所定時間内において、前記保持機構制限制御手段が前記電動アクチュエータへの通電は行わせないとした駐車指示信号に対応して、前記電動モータに通電して前記制動力発生手段に駐車制動力を発生させ、又は、前記保持機構制限制御手段が前記電動アクチュエータへの通電は行わせないとした駐車解除指示信号に対応して、前記電動モータへの通電を止めて前記制動力発生手段に駐車制動力の解除を行なわせることを特徴とする請求項１から３までの何れかに記載の電動ブレーキ装置。