JP4719700B2 - 電動駐車ブレーキ装置における凍結検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータが発生するブレーキ作動力でブレーキ作動力伝達系を一方向に駆動して車輪ブレーキを作動させる電動駐車ブレーキ装置に関し、特に前記ブレーキ作動力伝達系の凍結を検出する装置に関する。

車両の駐車ブレーキ装置は、ブレーキペダルやブレーキレバーと車輪ブレーキとがボーデンワイヤー等を含むブレーキ作動力伝達系により接続されている。寒冷地において駐車ブレーキ装置を作動させた状態での駐車中に気温が低下すると、車外の露出していて水分が付着し易い車輪ブレーキの近辺のブレーキ作動力伝達系が凍結する場合があり、この状態から車両を発進させようとしてブレーキペダルやブレーキレバーをブレーキ解除位置に戻しても、車輪ブレーキが作動状態のままになる可能性がある。この状態で車両が発進したとき、加速力の不足等によりドライバーが異常に気づかないと、車輪ブレーキを引きずりながら走行してフェード現象（ブレーキの効力が摩擦面の摩擦熱により低下する現象）が発生する可能性がある。

そこで特開平３−７６５４号公報には、「駐車ブレーキ装置が作動状態であること」、「外気温度が凍結温度以下であること」および「エンジンが作動中でないこと」の３つの条件が成立すると、ドライバーに駐車ブレーキ装置の作動を解除するように警報を発することにより、駐車ブレーキ装置が作動状態のままブレーキ作動力伝達系が凍結するのを未然に防止する警報装置が提案されている。

しかしながら上記特開平３−７６５４号公報に記載されたものは、車両を駐車する時点で外気温度が凍結温度を越えていると警報装置が作動しないため、ドライバーは駐車ブレーキ装置を作動させることになるが、深夜から未明にかけて外気温度が低下してブレーキ作動力伝達系が凍結した場合には、そのことにドライバーが気づかずに車輪ブレーキを引きずりながら走行してしまう可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動駐車ブレーキ装置において、そのブレーキ作動力伝達系の凍結を確実に検出することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電動モータが発生するブレーキ作動力でブレーキ作動力伝達系を一方向に駆動して車輪ブレーキを作動させ、電動モータの停止時にブレーキ作動力保持手段を作動させてブレーキ作動力を保持する電動駐車ブレーキ装置において、前記ブレーキ作動力保持手段が作動状態とされた後において前記電動モータの駆動が停止され且つ該ブレーキ作動力保持手段によるブレーキ作動力の保持が解除された時点から所定時間が経過するまでの期間における前記ブレーキ作動力伝達系の移動量に基づいて、該ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を判定することを特徴とする、電動駐車ブレーキ装置における凍結検出装置における凍結検出装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明の前記特徴に加えて、前記凍結の有無の判定において凍結が有と判定された場合には、前記電動モータをブレーキ作動方向に駆動して前記凍結を解除する凍結解除手段を備え、その凍結解除手段の作動後において前記電動モータの駆動が停止され且つ前記ブレーキ作動力保持手段によるブレーキ作動力の保持が解除された時点から所定時間が経過するまでの期間における前記ブレーキ作動力伝達系の移動量に基づいて、該ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を再度判定することを特徴とする電動駐車ブレーキ装置における凍結検出装置が提案される。

尚、実施例の電磁ブレーキ３３は本発明のブレーキ作動力保持手段に対応する。

また実施例では所定時間Ｔ１，Ｔ２が共に０．５秒に設定されているが、その値は適宜設定可能であり、Ｔ１，Ｔ２を別個に設定することも可能である。

以上のように請求項１に記載された発明によれば、ブレーキ作動力保持手段が作動状態とされた後において、電動モータの駆動停止およびブレーキ作動力保持手段のブレーキ作動力保持の解除が成立した時点から所定時間が経過するまでの期間におけるブレーキ作動力伝達系の移動量を検出するので、その移動量に応じて、つまり凍結によりブレーキ作動力伝達系が移動し難くなっているか否かに応じて、ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を的確に判定することができる。

更に請求項２に記載された発明によれば、前記凍結の有無の判定において凍結が有と判定された場合には、前記凍結解除手段の作動後において、電動モータの駆動停止およびブレーキ作動力保持手段のブレーキ作動力保持の解除が成立した時点から所定時間が経過するまでの期間におけるブレーキ作動力伝達系の移動量を検出するので、その移動量に応じて、つまり凍結によりブレーキ作動力伝達系が移動し難くなっているか否かに応じて、ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を的確に再度判定することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図１４は本発明の第１実施例を示すもので、図１は電動駐車ブレーキ装置を備えた車両の全体平面図、図２は電動駐車ブレーキ装置の制御系のブロック図、図３は電動駐車ブレーキ装置の一部破断平面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図６の７−７線断面図、図８は図４に対応する作用説明図、図９は図７に対応する作用説明図、図１０は電動駐車ブレーキ装置の作用を説明するメインルーチンのフローチャート、図１１はメインルーチンのステップＳ７のサブルーチンのフローチャート、図１２は図１１に対応するタイムチャート、図１３はメインルーチンのステップＳ１１，Ｓ１２のサブルーチンのフローチャート、図１４は図１３に対応するタイムチャートである。

図１に示すように、車両の左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒにドラム式の車輪ブレーキ１１，１１が設けられており、運転席の横に配置された電動駐車ブレーキ装置１２が左右のボーデンワイヤー１３，１３を介して前記車輪ブレーキ１１，１１に接続される。各々の車輪ブレーキ１１はブレーキドラム１４と、ブレーキドラム１４の内周面に接触可能な一対のブレーキシュー１５，１６と、両ブレーキシュー１５，１６を連結する連結ロッド１７と、一方のブレーキシュー１５にピン１８を介して一端を回転自在に支持されたレバー１９とを備えており、レバー１９の他端に前記ボーデンワイヤー１３が接続される。

従って、電動駐車ブレーキ装置１２に設けた電動モータ３０でボーデンワイヤー１３を牽引すると、レバー１９がピン１８まわりに図中時計方向に回転して連結ロッド１７に圧縮荷重が作用し、その荷重で他方のブレーキシュー１６が図中左方向に押されてブレーキドラム１４に押し付けられ、かつ連結ロッド１７およびピン１８を介して一方のブレーキシュー１５が図中右方向に押されてブレーキドラム１４に押し付けられ、車輪ブレーキ１１が制動力を発生する。逆に、電動モータ３０でボーデンワイヤー１３を緩めると、図示せぬリターンスプリングの弾発力でブレーキシュー１５，１６がブレーキドラム１４から離反して車輪ブレーキ１１の制動力が解除される。

また電動駐車ブレーキ装置１２が運転席の横に配置されているため、乗員による手動の作動操作または作動解除操作を容易に行うことができ、電動モータ３０あるいはその制御系が故障した場合には、乗員の手動操作で車輪ブレーキ１１に制動力を発生させたり、その制動力を解除させたりすることができる。更に電動駐車ブレーキ装置１２から車輪ブレーキ１１，１１に延びるボーデンワイヤー１３，１３の急激な屈曲を防止してブレーキ作動力の伝達ロスを減少させることができる。

図２に示すように、電動駐車ブレーキ装置１２の作動を制御する電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１は、インターフェース回路２２、メインＣＰＵ２３、フェイルセーフＣＰＵ２４，電動モータ駆動回路２５、電磁ブレーキ駆動回路２６およびランプ駆動回路２７を備えており、その電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１は電源系２８から給電される。またインターフェース回路２２には、オートモードおよびマニュアルモードを切り換えるためのモード切換スイッチ２９ａと、モード切換スイッチ２９ａの切換状態に関わらず電動駐車ブレーキ装置１２を乗員によるスイッチ操作で作動あるいは作動解除するための作動・解除スイッチ２９ｂと、電動モータ３０を流れる電流を検出する電流センサ２９ｃと、後述するナット部材３１の位置を検出するストロークセンサ２９ｄと、自車が乗っている路面の前後方向の傾斜を検出する傾斜センサ２９ｅと、自車の前後加速度を検出する前後加速度センサ２９ｆと、前進および後進の車輪速を検出する車輪速センサ２９ｇと、油圧ブレーキ装置のマスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２９ｈと、ブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ２９ｉとが接続される。

また電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１のインターフェース回路２２には、燃料噴射装置、オートマチックトランスミッション、アンチロックブレーキ装置、ＶＳＡシステム（ビークル・スタビリティ・アシスト・システム）等の外部ＥＣＵ３２から、アクセル開度、シフトポジション、アイドルストップ、ブレーキ制御信号等の各種信号が入力される。そして電動モータ駆動回路２５は電動モータ３０に接続され、電磁ブレーキ駆動回路２６は後述する電磁ブレーキ３３に接続され、ランプ駆動回路２７はブレーキ警告ランプ、作動ランプ、モード表示ランプ、ストップランプ等のランプ類３４に接続される。

次に、電動駐車ブレーキ装置１２の構造を図３〜図７に基づいて説明する。

電動駐車ブレーキ装置１２の本体部を構成するハウジング４１は、水平に配置される底壁４１ａと、底壁４１ａの前端から起立する前部起立壁４１ｂと、底壁４１ａの後端近傍から起立する後部起立壁４１ｃとを備えており、前部起立壁４１ｂの上面および後部起立壁４１ｃの上面に上部カバー４２の前後端が各々複数本のボルト４３…で固定される。ハウジング４１の前部起立壁４１ｂの前面に、出力軸３０ａを後ろ向きにした前記電動モータ３０が複数本のボルト４４…で固定される。

前部起立壁４１ｂおよび後部起立壁４１ｃに各々ボールベアリング４５，４６を介してねじ軸４７が支持されており、このねじ軸４７の前端に電動モータ３０の出力軸３０ａが連結される。ねじ軸４７の外周に多数のボール４８…を介して前記ナット部材３１が噛み合っており、これらねじ軸４７、ボール４８…およびナット部材３１によりボールねじ機構４９が構成される。ナット部材３１の外周にカラー５０が圧入されており、このカラー５０の上面および下面に上下方向に延びる上部支軸５１および下部支軸５２が固定される。上部支軸５１の上端に回転自在に支持されたガイドローラ５３が、上部カバー４２の下面に前後方向に形成されたガイド溝４２ａに移動可能に嵌まって回り止めされる。

ナット部材３１の外周を囲むように配置された断面楕円状のイコライザー５４が、上部支軸５１および下部支軸５２により左右方向に首振り可能に支持される。前記ボーデンワイヤー１３，１３はアウターチューブ１３ａ，１３ａと、このアウターチューブ１３ａ，１３ａに相対移動可能に収納されたインナーケーブル１３ｂ，１３ｂとから構成されており、アウターチューブ１３ａ，１３ａの前端は後部起立壁４１ｃの後面に固定され、かつインナーケーブル１３ｂ，１３ｂの前端は後部起立壁４１ｃを貫通してイコライザー５４の左右両端部に固定される。

ねじ軸４７に沿うナット部材３１の移動量はねじ軸４７の回転数に比例するため、ナット部材３１の移動量を検出する前記ストロークセンサ２９ｄを、例えばねじ軸４７の回転角を検出するロータリエンコーダで構成することができる。

前記電磁ブレーキ３３は、前部起立壁４１ｂの後面に４本のボルト６１…で固定されたコア６２と、コア６２の内部に収納されたコイル６３と、ねじ軸４７の前部にキー６４で固定されてコア６２の後側に位置するロータ６５と、４本のボルト６１…に前後動可能に支持されてロータ６５の後面およびボルト６１…の頭部６１ａ…間に配置されたプレート６６と、４本のボルト６１…に前後動可能に支持されてコア６２の後面およびロータ６５の前面間に配置されたアマチュア６７とを備える。上下２本のボルト６１，６１の各々の外周には第１コイルばね６８および第２コイルばね６９が支持されており、コア６２の凹部６２ａおよびアマチュア６７間に配置された第１コイルばね６８は、アマチュア６７をロータ６５の前面に接触する方向に付勢するとともに、アマチュア６７およびプレート６６間に配置された第２コイルばね６９は、アマチュア６７およびプレート６６をロータ６５の前後面から離反させる方向に付勢する。また左右２本のボルト６１，６１の各々の外周には第１コイルばね６８だけが支持されており、後述する解除部材７２のアーム部７１の長孔７１ａとの干渉を避けるために第２コイルばね６９は支持されていない。

第１コイルばね６８…の付勢力は第２コイルばね６９…の付勢力よりも強く設定されており、従ってコイル６３が消磁しているときに、第１コイルばね６８…の付勢力によってアマチュア６７およびプレート６６間にロータ６５が挟まれてねじ軸４７の回転が拘束される。またコイル６３が励磁されると第１コイルばね６８…の付勢力に抗してアマチュア６７がコア６２に吸引され、第２コイルばね６９…の付勢力でアマチュア６７およびプレート６６がロータ６５から離反してねじ軸４７の回転が許容される。

左右方向に延びるベース部７０と、ベース部７０の両端から上方に延びるアーム部７１，７１とを備えてＵ字状に形成された解除部材７２がプレート６６およびアマチュア６７の間に配置されており、その左右のアーム部７１，７１に形成された上下方向に延びる長孔７１ａ，７１ａを前記左右２本のボルト６１，６１が貫通することにより、解除部材７２は上下方向に移動自在に案内される。解除部材７２の各々のアーム部７１のアマチュア６７に対向する側には、上下２個の傾斜面７１ｂ，７１ｃが形成され、これらの傾斜面７１ｂ，７１ｃに接触可能な上下２個の傾斜面６７ａ，６７ｂがアマチュア６７に形成される。解除部材７２が図６および図７に示す下降位置にあるとき、解除部材７２の傾斜面７１ｂ，７１ｂ；７１ｃ，７１ｃはアマチュア６７の傾斜面６７ａ，６７ａ；６７ｂ，６７ｂから離れている。

ハウジング４１の底壁４１ａの後端に設けたプレーンベアリング７３と、ハウジング４１の後部起立壁４１ｃの後端に設けたプレーンベアリング７４とに、回転軸７５が上下動自在かつ回転自在に支持される。回転軸７５の下部にボールベアリング７６を介して支持されたばね座７７とハウジング４１の底壁４１ａとの間にコイルばね７８が配置されており、このコイルばね７８の付勢力で上方に付勢された回転軸７５は、その上部に固定した駆動ベベルギヤ７９がハウジング４１の後部起立壁４１ｃの後端に設けたプレーンベアリング７４の下面に接触する位置に停止する。回転軸７５の上端には、六角レンチ８０（図８参照）が挿入される六角孔７５ａが軸方向に形成される。

ハウジング４１の底壁４１ａの中央部に設けたブラケット４１ｄに、左右方向に延びるピン８１を介してレバー８２の中間部が上下に振れるように支持される。ばね座７７の上面に設けたブラケット７７ａに左右方向に延びるピン８３が固定されており、このピン８３がレバー８２の後端に形成した前後方向に延びる長孔８２ａに嵌まっている。またレバー８２の前端は、解除部材７２のベース部７０に形成した上下方向に延びる長孔７０ａに嵌まっている。

後部起立壁４１ｃを後方に貫通するねじ軸４７の後端に従動ベベルギヤ８４が固定される。回転軸７５がコイルばね７８の付勢力で上昇した位置にあるとき、回転軸７５の駆動ベベルギヤ７９およびねじ軸４７の従動ベベルギヤ８４は噛み合っていないが、回転軸７５がコイルばね７８の付勢力に抗して下降すると、駆動ベベルギヤ７９および従動ベベルギヤ８４は相互に噛み合うことができる。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。

電動駐車ブレーキ装置１２が作動していないとき、ボールねじ機構４９のナット部材３１は図４に鎖線で示した後方位置にあり、ナット部材３１に支持されたイコライザー５４も後方に移動してボーデンワイヤー１３，１３が緩められている。このとき電磁ブレーキ３３のコイル６３は励磁されておらず、第１コイルばね６８…の付勢力でアマチュア６７およびプレート６６間にロータ６５を挟むことにより、ロータ６５と一体のねじ軸４７は何らかの外力で妄りに回転しないように拘束されている。また回転軸７５はコイルばね７８の付勢力で上方の第１位置（図４参照）に保持されているため、駆動ベベルギヤ７９および従動ベベルギヤ８４の噛み合いは解除されており、かつ解除部材７２は下降した不作動位置にある（図７参照）。

この状態から電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１あるいは作動・解除スイッチ２９ｂが電動駐車ブレーキ装置１２を作動させるべく指令を出力すると、先ず電磁ブレーキ３３のコイル６３が励磁してアマチュア６７がコア６２に吸引され、アマチュア６７およびプレート６６がロータ６５から離反してねじ軸４７の拘束が解除される。これと同時に電動モータ３０が駆動され、ボールねじ機構４９のねじ軸４７が回転してナット部材３１が図４の鎖線位置から実線位置へと前進し、ナット部材３１と一体に前進するイコライザー５４に接続された左右のボーデンワイヤー１３，１３に張力が発生して左右の車輪ブレーキ１１，１１が作動する。このとき、左右のボーデンワイヤー１３，１３の張力がアンバランスであれば、図３においてイコライザー５４が上部支軸５１および下部支軸５２を中心として矢印Ａ−Ａ′方向に振れ、左右のボーデンワイヤー１３，１３の張力を均等化して左右の車輪ブレーキ１１，１１に同じ大きさの制動力を発生させる。

以上のように、駆動力を可逆的に伝達可能なボールねじ機構４９を介して電動モータ３０の駆動力をボーデンワイヤー１３，１３に伝達するので、ボーデンワイヤー１３，１３に作用するブレーキ作動力（つまりボーデンワイヤー１３，１３の張力）の反力が電動モータ３０に負荷として作用することになる。従って、電動モータ３０の負荷の大きさとブレーキ作動力の大きさとの関係を予め記憶しておけば、電動モータ３０の負荷の大きさ（例えば、電流センサ２９ｃで検出した電動モータ３０の電流値）に基づいてブレーキ作動力の大きさを任意の目標値に制御することができる。

またボールねじ機構４９は摩擦力やガタが小さくて伝達効率が良いため、電動モータ３０に小型軽量なものを使用しても充分な応答性を確保することができ、しかも作動時の騒音を低減することができる。更にボールねじ機構４９は減速ギヤ機構に比べて小型であるため、電動駐車ブレーキ装置１２全体を小型化することができる。

このようにして電動駐車ブレーキ装置１２が作動して左右の車輪ブレーキ１１，１１が必要な制動力を発生すると、電動モータ３０を停止させるとともに電磁ブレーキ３３のコイル６３を消磁し、第１コイルばね６８…の付勢力でアマチュア６７およびプレート６６間にロータ６５を挟んでねじ軸４７の回転を拘束する。これにより、ボーデンワイヤー１３，１３の張力がボールねじ機構４９のねじ軸４７に逆伝達されても、そのねじ軸４７が妄りに回転して車輪ブレーキ１１，１１の制動力が緩むの確実に防止することができる。

また電磁ブレーキ３３でアマチュア６７を駆動してプレート６６およびアマチュア６７とロータ６５との間に作用する摩擦力でねじ軸４７の回転を制御するので、ラチェット機構のような回転阻止手段を用いた場合に比べて、電動モータ３０の慣性力を的確に制御して停止位置を精密に制御することができ、しかもロータ６５の拘束や拘束解除を摩擦力を介して緩やかに行うので作動音を低減することができる。

さて、電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１あるいは作動・解除スイッチ２９ｂが電動駐車ブレーキ装置１２の作動を解除すべく指令を出力すると、先ず電磁ブレーキ３３のコイル６３を励磁してねじ軸４７の拘束を解除した状態で、電動モータ３０を前述と逆方向に駆動してボールねじ機構４９のねじ軸４７を逆回転させ、ナット部材３１を図４の実線位置から鎖線位置へと後退させることで左右の車輪ブレーキ１１，１１の作動を解除することができる。

電動駐車ブレーキ装置１２が作動して車輪ブレーキ１１，１１が制動力を発生しているとき、電動モータ３０やその制御系が故障すると該電動モータ３０による電動駐車ブレーキ装置１２の作動解除が不能になるため、乗員の手動操作による作動解除を行う必要がある。そのために、図８に示すように回転軸７５の六角孔７５ａに六角レンチ８０を挿入し、コイルばね７８の付勢力に抗して回転軸７５を第２位置へと押し下げると、回転軸７５の駆動ベベルギヤ７９がねじ軸４７の従動ベベルギヤ８４に噛み合う。

これに連動して、中間部をピン８１で支持されたレバー８２の後端が押し下げられて前端が押し上げられるため、その前端に接続された解除部材７２がプレート６６およびアマチュア６７間を上昇する。その結果、図９に示すように、解除部材７２に設けた傾斜面７１ｂ，７１ｂ；７１ｃ，７１ｃがアマチュア６７に設けた傾斜面６７ａ，６７ａ；６７ｂ，６７ｂに乗り上げるため、プレート６６およびアマチュア６７が第１コイルばね６８…の付勢力に抗してロータ６５から離反し、コイル６３を励磁することなく電磁ブレーキ３３が手動で解除される。

従って、この状態から六角レンチ８０を操作して回転軸７５を回転させることにより、相互に噛み合う駆動ベベルギヤ７９および従動ベベルギヤ８４を介してねじ軸４７を回転させ、ナット部材３１を図８の実線位置から鎖線位置に移動させることができ、これによりボーデンワイヤー１３，１３を緩めて車輪ブレーキ１１，１１の作動を解除することが可能となる。

勿論、故障のために電動モータ３０による電動駐車ブレーキ装置１２の作動が不能になった場合には、上述したように六角レンチ８０を用いた手動操作により電動駐車ブレーキ装置１２を作動させることが可能である。この場合、六角レンチ８０を上述と逆方向に回転させてナット部材３１を図８の鎖線位置から実線位置に移動させることになる。

以上のように、電動モータ３０やその制御系の故障時に、六角レンチ８０を回転軸７５の六角孔７５ａに挿入して押し下げながら回転させるだけの簡単な操作で、電動駐車ブレーキ装置１２を手動で作動させたり作動を解除することが可能になって利便性が大幅に向上する。

次に、電動駐車ブレーキ装置１２の凍結検出および凍結解除の作用を、フローチャートを参照して説明する。

図１０のフローチャートにおいて、先ずステップＳ１で各センサ２９ｃ〜２９ｈの出力を上限値および下限値と比較し、出力が上限値および下限値の間に収まっているか否かにより該センサ２９ｃ〜２９ｈの状態をチェックし、かつ電動モータ３０に微小電流を流して正常に作動するか否かにより該電動モータ３０の状態をチェックする。続くステップＳ２で各センサ２９ｃ〜２９ｈおよび電動モータ３０が正常であり、かつステップＳ４で前記モード切換スイッチ２９ａによりオートモードが選択されていれば、ステップＳ５で電動駐車ブレーキ装置１２の作動および作動解除が電動駐車ブレーキＥＣＵ２１のメインＣＰＵ２３の指令に基づいて行われるオートモードが実行される。また前記ステップＳ４で前記モード切換スイッチ２９ａによりマニュアルモードが選択されていれば、電動駐車ブレーキ装置１２の作動および作動解除が乗員による作動・解除スイッチ２９ｂの操作に応じて出力されるメインＣＰＵ２３の指令に基づいてマニュアルモードが実行される。

尚、オートモードが選択されていても、乗員により作動・解除スイッチ２９ｂが操作された場合は、作動・解除スイッチ２９ｂの操作がオートモードに対して優先され、作動・解除スイッチ２９ｂの操作に基づいて電動駐車ブレーキ装置１２の作動および作動解除が行われる。

続くステップＳ６で電動駐車ブレーキ装置１２が作動状態にあり、かつメインＣＰＵ２３から電動駐車ブレーキ装置１２の作動解除信号が出力されると（あるいは作動・解除スイッチ２９ｂから作動解除信号が出力されると）、ステップＳ７で電磁ブレーキ３３および電動モータ３０を制御して電動駐車ブレーキ装置１２の作動を解除する。このとき後述する電動駐車ブレーキ装置１２のブレーキ作動力伝達系の凍結検出が併せて実行される。そしてステップＳ８でブレーキ作動力伝達系が凍結していて凍結フラグが「１」にセットされていればステップＳ１１に移行する。また前記ステップＳ６でメインＣＰＵ２３あるいは作動・解除スイッチ２９ｂから作動解除信号が出力されておらず、ステップＳ９でメインＣＰＵ２３あるいは作動・解除スイッチ２９ｂから作動信号が出力されていれば、ステップＳ１０で電磁ブレーキ３３および電動モータ３０を制御して電動駐車ブレーキ装置１２を作動させる。

尚、前記ステップＳ６およびステップＳ９において、電動駐車ブレーキＥＣＵ２１のメインＣＰＵ２３は、傾斜センサ２９ｅで検出した路面の傾斜、前後加速度センサ２９ｆで検出した前後加速度、車輪速センサ２９ｇで検出した車輪速、マスタシリンダ圧センサ２９ｈで検出した油圧ブレーキ装置のマスタシリンダ圧、ブレーキスイッチ２９ｉで検出したブレーキペダルの操作状態、外部ＥＣＵから入力されたアクセル開度、シフトポジション、アイドルストップ、ブレーキ制御信号等に基づいて電動駐車ブレーキ装置１２の作動の要・不要を判断する。

そして前記ステップＳ８で凍結フラグが「１」にセットされていれば、ステップＳ１１でブレーキ作動力伝達系の凍結解除を行った後に、ステップＳ１２で凍結解除の結果を判定し、ステップＳ１３で判定結果が不可であれば、ステップＳ１４でマフラーの熱等による自然凍結解除を図るべく待機動作を行う。

次に、図１０のフローチャートのステップＳ７（凍結検出）の詳細を、図１１のフローチャートおよび図１２のタイムチャートに基づいて説明する。

先ずステップＳ２１で電動駐車ブレーキ装置１２のナット部材３１の初期位置をストロークセンサ２９ｄで検出する。続くステップＳ２２で電磁ブレーキ３３を開放すると、リターンスプリングにより付勢されたボーデンワイヤー１３，１３のインナーケーブル１３ｂ，１３ｂに牽引されたナット部材３１が戻り位置に向けて戻ろうとする。続くステップＳ２３で電磁ブレーキ３３の開放から所定時間Ｔ１（例えば、０．５秒）が経過したときに、ナット部材３１の現在位置をストロークセンサ２９ｄで再度検出する。そしてステップＳ２４でナット部材３１の現在位置が前回の戻り位置＋戻り位置公差αよりも大きければ、ステップＳ２５でナット部材３１の初期位置と現在位置との偏差を予め設定された閾値と比較する。

このとき、ナット部材３１、ボーデンワイヤー１３，１３、車輪ブレーキ１１，１１のレバー１９，１９、リターンスプリング等のブレーキ作動力伝達系に凍結が発生していなければ、ナット部材３１がリターンスプリングの弾発力で戻り位置に戻されるため、前記ステップＳ２５の答えがＹＥＳになり、ステップＳ２６に移行して凍結フラグを「０」にリセットするとともに、ステップＳ２７で電動モータ３０を逆転させて電動駐車ブレーキ装置１２の作動を解除する。一方、ブレーキ作動力伝達系に凍結が発生していれば、ナット部材３１がリターンスプリングの弾発力で戻り位置に戻され難いため、前記ステップＳ２５の答えがＮＯになり、ステップＳ２８に移行して凍結フラグを「１」にセットする。

次に、図１０のフローチャートのステップＳ１１，Ｓ１２（凍結解除動作および結果判定）の詳細を、図１３のフローチャートおよび図１４のタイムチャートに基づいて説明する。

先ずステップＳ３１でブレーキ警告ランプを点滅させて凍結解除中であることを表示し、ステップＳ３２で電動モータ３０を正転させてナット部材３１をブレーキ作動方向に駆動してボーデンワイヤー１３，１３を増し引きし、ブレーキ作動力伝達系に付着した氷を砕くことで凍結を解除する。このとき電動モータ３０が発生するトルクは、例えば３０％勾配の路面でも重力で車両が移動しないだけの制動力に相当するものである。因みに、通常の駐車ブレーキ時に電動モータ３０が発生するトルクは、例えば１５％勾配の路面でも重力で車両が移動しないだけの制動力に相当するものである。

前記増し引きが終了すると、ステップＳ３３でナット部材３１の初期位置をストロークセンサ２９ｄで検出し、続くステップＳ３４で前記初期位置の検出から所定時間Ｔ２（例えば、０．５秒）が経過したときに、ナット部材３１の現在位置をストロークセンサ２９ｄで再度検出する。続くステップＳ３５でナット部材３１の初期位置と現在位置との偏差を予め設定された閾値と比較する。そしてナット部材３１がリターンスプリングの弾発力で戻り位置に戻されて前記ステップＳ３５の答えがＹＥＳになれば、凍結が解除されたと判断してステップＳ３６で凍結フラグを「０」にリセットし、前記ステップＳ３２で行った凍結解除が不成功に終わって前記ステップＳ３５の答えがＮＯになれば、ステップＳ３７で凍結フラグを凍結解除の不成功を示す「２」にセットする。そして凍結解除の成功・不成功に係わらず、ステップＳ３８で電動モータ３０を逆転させる。

従って、凍結解除が成功していれば電動モータ３０の逆転によりナット部材３１が戻り位置に戻って電動駐車ブレーキ装置１２の作動が解除され、凍結解除が不成功であればナット部材３１を戻り位置に戻してもブレーキ作動力伝達系は不作動位置に戻らないため、後輪Ｗｒ，Ｗｒの近傍に配置されたマフラー等の熱源による自然解凍でブレーキ作動力伝達系が不作動位置に戻るのを待って車両を発進させる。この場合、ブレーキ警告ランプを点滅から点灯に切り換えてドライバーに凍結解除が完了していないことを報知する。

以上説明した第１実施例によれば、電動駐車ブレーキ装置１２を増し引きしてブレーキ作動力伝達系を一方向に駆動するので、ブレーキ作動力伝達系を凍結させている氷を砕いて凍結解除を効果的に行うことができる。しかも電動駐車ブレーキ装置１２の電磁ブレーキ３３を開放してから所定時間Ｔ１が経過するまでのナット部材３０の戻り量を測定することで、ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を確実に検出することができる。

図１５〜図２０は本発明の第２実施例を示すもので、図１５は車両のブレーキ系統の構成を示す図、図１６は駐車ブレーキの機能を備えたディスクブレーキ装置の正面図、図１７は図１６の１７方向矢視図、図１８は図１６の１８−１８線断面図、図１９は図１３に対応するフローチャート、図２０は図１４に対応するタイムチャートである。

図１５に示すように、第２実施例の車両は左右の車輪に異なる制動力を作用させて車両挙動の安定を図るＶＳＡシステム（ビークル・スタビリティ・アシスト・システム）を搭載するもので、ドライバーにより操作されるブレーキペダル１０１は、電子制御される負圧ブースタ１０２を介してマスタシリンダ１０３に接続され、負圧ブースタ１０２はブレーキペダル１０１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ１０３にブレーキ油圧を発生させるとともに、ＶＳＡシステムによる自動制動時にはブレーキペダル１０１の操作によらずに前記外部ＥＣＵ３２（図３参照）からの制動指令信号により作動してマスタシリンダ１０３にブレーキ油圧を発生させる。

マスタシリンダ１０３の一対の出力ポート１０４，１０５は油圧制御装置１０６を介して前輪および後輪にそれぞれ設けられた車輪ブレーキ１０７，１０７，１０８，１０８に接続される。車輪ブレーキ１０７，１０７，１０８，１０８はディスクブレーキから構成されるもので、そのうち後輪の車輪ブレーキ１０８，１０８はサービスブレーキの機能に加えて駐車ブレーキの機能を備えている。油圧制御装置１０６は４個の車輪ブレーキ１０７，１０７，１０８，１０８に対応して４個の圧力調整器１０９…を備えており、それぞれの圧力調整器１０９…は外部ＥＣＵ３２に接続されて前輪および後輪に設けられた車輪ブレーキ１０７，１０７，１０８，１０８の作動を個別に制御する。

外部ＥＣＵ３２にはステアリング舵角センサＳａ、車輪速センサＳｂおよびヨーレートセンサＳｃからの信号が入力され、これらの信号に基づいて圧力調整器１０９…により各車輪ブレーキ１０７，１０７，１０８，１０８に伝達されるブレーキ油圧を独立に制御することで、左右の車輪の制動力の差に基づくヨーモーメントを発生させて車両の挙動を制御することができる。更に外部ＥＣＵ３２には電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１（図３参照）が接続されており、凍結の発生時に電動駐車ブレーキ装置ＥＣＵ２１からの指令で後輪の車輪ブレーキ１０８，１０８を作動させて凍結解除を行うようになっている。

次に、駐車ブレーキの機能を併せ備えた後輪Ｗの車輪ブレーキ１０８の構造を、図１６〜図１８に基づいて説明する。

作用部１１１ａおよび反作用部１１１ｂをブリッジ部１１１ｃで結合したブレーキキャリパ１１１が、車体に固定したブラケット１１２にスライドピン１１３，１１３を介してブレーキディスク１１４の軸方向にスライド可能に支持されており、ライニング１１５ａ，１１６ａおよび裏板１１５ｂ，１１６ｂからなる一対の摩擦パッド１１５，１１６がブレーキディスク１１４の両側面に配置される。第１摩擦パッド１１５は、裏板１１５ｂが作用部１１１ａに形成したシリンダ１１７にスライド可能に嵌合するブレーキピストン１１８に接触した状態で、ライニング１１５ａがブレーキディスク１１４の一側面に接触可能に対向し、また第２摩擦パッド１１６は、裏板１１６ｂが反作用部１１１ｂに接触した状態で、ライニング１１６ａがブレーキディスク１１４の他側面に接触可能に対向する。シリンダ１１７の内部に形成された油室１１９が、油路１２０を介して対応する圧力調整器１０９（図１５参照）に連通する。

従って、圧力調整器１０９から油路１２０を介して油室１１９にブレーキ油圧を供給すると、そのブレーキ油圧でブレーキピストン１１８がシリンダ１１７内を前進し、第１摩擦パッド１１５のライニング１１５ａをブレーキディスク１１４の一側面に押し付ける。その結果、ブレーキピストン１１８が第１摩擦パッド１１５から受ける反力でブレーキキャリパ１１１がスライドピン１１３，１１３に沿ってスライドし、ブレーキキャリパ１１１の反作用部１１１ｂが第２摩擦パッド１１６のライニング１１６ａをブレーキディスク１１４の他側面に押し付ける。これにより、第１、第２摩擦パッド１１５，１１６でブレーキディスク１１４の両側面を均等な圧力で挟み付けて制動力を発生させることができる。

ブレーキキャリパ１１１の作用部１１１ａの外端に、シリンダ１１７の軸線と直交する方向に延びるカム軸１２１がニードルベアリング１２２を介して回転自在に支持される。カム軸１２１に近いシリンダ１１７の底部に、スリーブピストン１２３が軸方向にスライド自在に嵌合して位置決めピン１２４で回り止めされており、カム軸１２１に形成したカム面１２１ａとスリーブピストン１２３の背面とがプッシュロッド１２５で連結される。そしてスリーブピストン１２３とブレーキピストン１１８との間に、アジャストボルト１２６およびアジャストナット１２７よりなる伸縮自在のブレーキ隙間調整手段が配置される。

ブレーキキャリパ１１１の作用部１１１ａから外部に突出するカム軸１２１の先端にレバー１２８がナット１２９が固定される。カム軸１２１の外周に巻き付けられたリターンスプリング１３０の一端がレバー１２８の係止溝１２８ａに係止され、他端が作用部１１１ａに固定したピン１３１に係止される。レバー１２８の先端に電動駐車ブレーキ装置１２に連なるボーデンワイヤー１３のインナーケーブル１３ｂが連結されており、このインナーケーブル１３ｂはブレーキキャリパ１１１の支持部１１１ｄにボルト１３２，１３２で固定したケーブルガイド１３３のガイド孔１３３ａに案内される。

従って、車輪ブレーキ１０８に駐車ブレーキ機能を発揮させるべくボーデンワイヤー１３のインナーケーブル１３ｂを牽引すると、リターンスプリング１３０の弾発力に抗してカム軸１２１が図１８の矢印Ａ方向に回転し、そのカム面１２１ａがプッシュロッド１２５、スリーブピストン１２３、アジャストボルト１２６およびアジャストナット１２７を介してブレーキピストン１１８を押すことにより、第１、第２摩擦パッド１１５，１１６をブレーキディスク１１４に押し付けて制動力を発生させることができる。

次に、第２実施例に係る凍結解除動作および結果判定の詳細を、図１９のフローチャートおよび図２０のタイムチャートに基づいて説明する。

図１３のフローチャートと図１９のフローチャートとを比較すると明らかなように、第２実施例を示す図１９のフローチャートはステップＳ３３およびステップＳ３４の間に新たなステップＳ３３ａが追加された点で、第１実施例を示す図１３のフローチャートと異なっており、その他の点は同一である。

先ずステップＳ３１でブレーキ警告ランプを点滅させて凍結解除中であることを表示し、ステップＳ３２で電動モータ３０を正転させてナット部材３１をブレーキ作動方向に駆動してボーデンワイヤー１３，１３を増し引きし、レバー１２８を図１８の矢印Ａ方向に駆動することで、ブレーキ作動力伝達系に付着した氷を砕いて凍結を解除する。このとき電動モータ３０が発生するトルクは第１実施例と同じである。前記増し引きが終了すると、続くステップＳ３３でナット部材３１の初期位置をストロークセンサ２９ｄで検出する。

続くステップＳ３３ａで外部ＥＣＵ３２からの指令で負圧ブースタ１０２が自動的に作用し、油圧制御装置１０６の２個の圧力調整器１０９，１０９を介して後輪の車輪ブレーキ１０８，１０８に、例えば１００気圧のブレーキ油圧を１秒程度供給する。車輪ブレーキ１０８の油室１１９にブレーキ油圧が作用すると、ブレーキピストン１１８がブレーキディスク１１４に向けて駆動されるが、これと同時に前記油室１１９に臨むスリーブピストン１２３がブレーキピストン１１８から離反する方向に駆動される。これによりプッシュロッド１２５、およびカム軸１２１を介してレバー１２８を図１８の矢印Ｂ方向に駆動し、ブレーキ作動力伝達系に付着した氷を砕いて凍結を解除することができる。

続くステップＳ３４で前記初期位置の検出から所定時間Ｔ２（例えば、０．５秒）が経過したときに、ナット部材３１の現在位置をストロークセンサ２９ｄで再度検出する。続くステップＳ３５でナット部材３１の初期位置と現在位置との偏差を予め設定された閾値と比較する。そしてナット部材３１がリターンスプリング１３０の弾発力で戻り位置に戻されて前記ステップＳ３５の答えがＹＥＳになれば、凍結が解除されたと判断してステップＳ３６で凍結フラグを「０」にリセットし、前記ステップＳ３２，Ｓ３３ａで行った凍結解除が不成功に終わって前記ステップＳ３５の答えがＮＯになれば、ステップＳ３７で凍結フラグを凍結解除の不成功を示す「２」にセットする。そして凍結解除の成功・不成功に係わらず、ステップＳ３８で電動モータ３０を逆転させる。

従って、凍結解除が成功していれば電動モータ３０の逆転によりナット部材３１が戻り位置に戻って電動駐車ブレーキ装置１２の作動が解除され、凍結解除が不成功であればナット部材３１を戻り位置に戻してもブレーキ作動力伝達系は不作動位置に戻らないため、自然解凍によりブレーキ作動力伝達系が不作動位置に戻るのを待って車両を発進させる。この場合、ブレーキ警告ランプを点滅から点灯に切り換えてドライバーに凍結解除が完了していないことを報知する。

以上説明した第２実施例によれば、先ず電動駐車ブレーキ装置１２を増し引きしてブレーキ作動力伝達系を一方向に駆動した後に、車輪ブレーキ１０８，１０８にブレーキ油圧を供給してブレーキ作動力伝達系を他方向に駆動するので、ブレーキ作動力伝達系を凍結させている氷を確実に砕いて凍結解除を更に効果的に行うことができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１実施例におけるブレーキ作動力伝達系は、ナット部材３１、ボーデンワイヤー１３、レバー１９、図示せぬリターンスプリング等から構成され、第２実施例におけるブレーキ作動力伝達系は、ナット部材３１、ボーデンワイヤー１３、レバー１２８、リターンスプリング１３０、カム軸１２１等から構成されるが、ブレーキ作動力伝達系は電動駐車ブレーキ装置１２のナット部材３１の駆動力を車輪ブレーキ１１，１１，１０８，１０８に伝達するものであれば、ロッド、リンク、アーム等の種々の部材を含む如何なるものであても良い。

また第２実施例ではディスクブレーキ型の車輪ブレーキ１０８，１０８の油圧源として電子制御される負圧ブースタ１０２に接続されたマスタシリンダ１０３を例示したが、電子制御される油圧ポンプ等の他の油圧源を採用することができる。

また図１９に示す第２実施例では、増し引き動作（ステップＳ３２）を行った後に通常ブレーキ加圧動作（ステップＳ３３ａ）を行っているが、その順序は逆でも良く、また両者を実行する時間が一時的に重なっていても良い。

電動駐車ブレーキ装置を備えた車両の全体平面図 電動駐車ブレーキ装置の制御系のブロック図 電動駐車ブレーキ装置の一部破断平面図 図３の４−４線断面図 図４の５−５線断面図 図４の６−６線断面図 図６の７−７線断面図 図４に対応する作用説明図 図７に対応する作用説明図 電動駐車ブレーキ装置の作用を説明するメインルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ７のサブルーチンのフローチャート 図１１に対応するタイムチャート メインルーチンのステップＳ１１，Ｓ１２のサブルーチンのフローチャート 図１３に対応するタイムチャート 本発明の第２実施例に係る車両のブレーキ系統の構成を示す図 駐車ブレーキの機能を備えたディスクブレーキ装置の正面図 図１６の１７方向矢視図 図１６の１８−１８線断面図 図１３に対応するフローチャート 図１４に対応するタイムチャート

１１ 車輪ブレーキ
３０ 電動モータ
３３ 電磁ブレーキ（ブレーキ作動力保持手段）
１０８ 車輪ブレーキ
Ｔ１ 所定時間
Ｔ２ 所定時間

Claims (2)

1. 電動モータ（３０）が発生するブレーキ作動力でブレーキ作動力伝達系を一方向に駆動して車輪ブレーキ（１１，１０８）を作動させ、電動モータ（３０）の停止時にブレーキ作動力保持手段（３３）を作動させてブレーキ作動力を保持する電動駐車ブレーキ装置において、
   前記ブレーキ作動力保持手段（３３）が作動状態とされた後において前記電動モータ（３０）の駆動が停止され且つ該ブレーキ作動力保持手段（３３）によるブレーキ作動力の保持が解除された時点から所定時間（Ｔ１）が経過するまでの期間における前記ブレーキ作動力伝達系の移動量に基づいて、該ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を判定することを特徴とする、電動駐車ブレーキ装置における凍結検出装置。
2. 前記凍結の有無の判定において凍結が有と判定された場合には、前記電動モータ（３０）をブレーキ作動方向に駆動して前記凍結を解除する凍結解除手段（Ｓ１１）を備え、
   その凍結解除手段（Ｓ１１）の作動後において前記電動モータ（３０）の駆動が停止され且つ前記ブレーキ作動力保持手段（３３）によるブレーキ作動力の保持が解除された時点から所定時間（Ｔ２）が経過するまでの期間における前記ブレーキ作動力伝達系の移動量に基づいて、該ブレーキ作動力伝達系の凍結の有無を再度判定することを特徴とする、請求項１に記載の電動駐車ブレーキ装置における凍結検出装置。

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