JP5829463B2 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

この発明は、パーキング用のロック機構を備えた電動ブレーキ装置に関し、制動力を解除することなく電動ブレーキ装置の凍結を防止する技術に関する。

通常、車両の駐車時には、いわゆるフットブレーキ（サービスブレーキともいう）とは機構的に独立したパーキングブレーキを用いて車両の移動を防止する。しかし、冬季や寒冷地等においては、パーキングブレーキが凍結して解除できなく場合がある。したがって、寒冷地等において、車両の駐車時にパーキングブレーキを使用せず、例えば、自動変速機をパーキングレンジにして、この自動変速機内の係止部を被係止部に係止させることで、車両の移動を簡易的に防止することが提案されている。
例えば、寒冷地等において、車両の駐車中、電動パーキングブレーキの凍結を防止するため、車両の外気温度を検出するセンサが凍結温度になると、電動パーキングブレーキを解除する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００５−０８２０３５号公報

上記従来の技術では、電動パーキングブレーキを解除し、自動変速機のパーキングロック機構により車両の移動を禁止しているが、自動変速機を利用するパーキングロック機構は補助的な機構であり、坂道等では自動変速機に負荷が掛かる。自動変速機に過度な負荷が掛かり、同自動変速機における係止部と被係止部との係止状態に不具合が生じると、車両が不所望に移動する場合がある。

この発明の目的は、駐車時において、制動力を解除することなく、簡単な構成で凍結を確実に防止することができる電動ブレーキ装置を提供することである。

この発明における第１の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記ロック状態を保持したまま前記ロック機構の前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設けたことを特徴とする。

この構成によると、走行時は、ロック機構のロック部材を、付勢手段による付勢力でアンロック状態としておき、電動モータを駆動することで、制動力負荷機構は車輪に対して制動力を負荷する。駐車時には、制動力負荷機構が車輪に対し制動力を負荷した状態で、ロック部材を、付勢手段による付勢力に抗して、駆動源によりロック状態に切換え駆動する。その後、例えば、運転者が車両から離れる際に車両のイグニッションをオフにし、駆動源への電力供給が無くなっても、ロック部材が、他の部材に係合してこの他の部材との摩擦力でロック状態に保持されているため、前記ロック状態が解除されることはない。これにより、車両の移動を禁止する。ロック機構をロック状態とすることで、電動モータを停止させても、制動力が維持される。駐車時に、例えば、ロック機構の付勢手段等に凍結が生じると、ロック部材を、付勢手段による付勢力だけでアンロック状態に復帰させることができなくなる。つまりロック状態の解除が行えない。

しかし、この車両の駐車時に、温度センサは、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する。制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、凍結防止通電手段は、ロック機構の駆動源に通電を開始するように制御する。前記駆動源として例えばリニアソレノイドが用いられる。このリニアソレノイドへの通電により、コイルを熱源として駆動源自体が発熱することで、電動ブレーキ装置の温度を上昇させる。これにより、駐車時において、電動ブレーキ装置のロック機構等の凍結を確実に防止することができて、車両の発進時など必要に応じて正常にロック解除等が行える。したがって、車両を遅滞無く発進させることができる。このようにロック機構の駆動源を熱源に利用するため、凍結防止専用の熱源が不要であり、簡単な構成で凍結防止が行える。なおロック機構をロック状態に作動させているときは、ロック部材は、既に他の部材との摩擦力でロック状態に保持されているため、駆動源に通電しても、前記ロック状態が不所望に解除されることはない。

前記凍結防止通電手段は、温度センサが設定された温度を検出している間、一定時間毎に前記駆動源への通電と遮断を繰り返し行うものとしても良い。ロック機構の駆動源への通電開始後、温度センサで検出される温度は、例えば、時間と共に温度上昇傾向となる。その後も連続して駆動源への通電を行うことで、温度低下傾向となることなく電動ブレーキ装置の凍結を確実に防止できるが、この場合、バッテリに負荷がかかる。また、駆動源へ比較的長い時間通電を行い、駆動源自体が高温になると、駆動源への通電を一時的に遮断しても温度低下し難くなる傾向がある。

したがって、凍結防止通電手段は、一定時間毎に駆動源への通電と遮断を繰り返し行うことで、駆動源へ連続通電する場合よりも、バッテリへの負荷を低減しつつ、電動ブレーキ装置の凍結を防止し得る。なお、駆動源へ連続通電し、所定の温度上昇傾向になったとき駆動源へ供給する電流を小さくすることも考えられるが、車両の駐車時間が長い場合において、例えば、昼夜で寒暖の差が大きいときには、連続通電しつつ電流制御を行う場合よりも、一定時間毎に駆動源への通電と遮断を繰り返す方が、バッテリへの負荷を低減でき、且つ、簡単に制御できる。
前記電動モータの回転を減速する減速機構を有し、前記制動力負荷機構は、減速機構で出力される回転運動を直線運動に変換して車輪に対して制動力を負荷するものとしても良い。

この発明における第２の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設け、車両の発進操作を表す検出信号を検出する発進操作検出手段を有し、前記凍結防止通電手段は、制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態で、温度センサが設定された温度を検出しているとき、発進操作検出手段により車両の発進操作を表す検出信号を検出すると、前記駆動源に通電を行う。駐車時の電動ブレーキの凍結の防止は、温度検出による前記駆動源への通電で行われるが、通電を行う設定温度が高過ぎると、バッテリの電力消費が多くなる。電力消費を抑えるために、設定温度を下げると若干の凍結が生じることがある。このような若干の凍結が生じていても、上記のように、車両の発進操作を表す検出信号を検出すると前記駆動源に通電を行うようにしてあると、電動ブレーキ装置の凍結を早期に解消できて、車両を遅滞無く発進させることができる。

前記発進操作検出手段は、車両のドア「開」を検出信号とするものであっても良い。
前記発進操作検出手段は、車両のドアロック解除を検出信号とするものであっても良い。
前記発進操作検出手段は、車両のイグニッション「オン」を検出信号とするものであっても良い。
前記発進操作検出手段は、車両の運転席側シートに運転者が着座したことを検出するセンサを含むものであっても良い。
前記発進操作検出手段は、車輪に対し制動力を与えるペダルの操作を検出信号とするものであっても良い。
前記発進操作検出手段は、エンジンを遠隔始動する信号を検出信号とするものであっても良い。

この発明における第３の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をロック状態とアンロック状態とに切換え駆動する複動形の駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、ロック部材がロック状態を維持するように、前記ロック機構の前記複動形の駆動源に通電を開始する制御を行う凍結防止通電手段を設けたことを特徴とする。
この構成によると、車両の駐車時において、制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが凍結直前の温度を検出すると、凍結防止通電手段は、ロック部材がロック状態を維持するように、複動形の駆動源に通電を開始する制御を行う。したがって、駆動源自体が発熱することで、電動ブレーキ装置の温度を上昇させる。これにより、駐車時において、電動ブレーキ装置のロック機構等の凍結を確実に防止することができて、車両の発進時など必要に応じて正常にロック解除等が行える。したがって、車両を遅滞無く発進させることができる。
この発明の自動車は、前記いずれかの電動ブレーキ装置を備えたものである。

この発明における第１の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記ロック状態を保持したまま前記ロック機構の前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設けている。このため、駐車時において、制動力を解除することなく、簡単な構成で凍結を確実に防止することができ、正常に走行を開始できる。
この発明における第２の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設け、車両の発進操作を表す検出信号を検出する発進操作検出手段を有し、前記凍結防止通電手段は、制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態で、温度センサが設定された温度を検出しているとき、発進操作検出手段により車両の発進操作を表す検出信号を検出すると、前記駆動源に通電を行う。このため、駐車時において、制動力を解除することなく、簡単な構成で凍結を確実に防止することができ、正常に走行を開始できる。

この発明における第３の発明の電動ブレーキ装置は、電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をロック状態とアンロック状態とに切換え駆動する複動形の駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、ロック部材がロック状態を維持するように、前記ロック機構の前記複動形の駆動源に通電を開始する制御を行う凍結防止通電手段を設けている。このため、駐車時において、制動力を解除することなく、簡単な構成で凍結を確実に防止することができ、正常に走行を開始できる。

この発明の第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置の断面図である。 同電動ブレーキ装置の減速機構の拡大断面図である。 同電動ブレーキ装置のロック機構の拡大断面図である。 （Ａ）は、ロック状態にしたロック機構を概略示す図、（Ｂ）は、アンロック状態にしたロック機構を概略示す図である。 同電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。 同電動ブレーキ装置における、温度センサによる設定温度と時間との関係を表す図である。 この発明の他の実施形態に係る電動ブレーキ装置における、温度センサによる設定温度と時間との関係を表す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置における、温度センサによる設定温度と時間との関係を表す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置のロック機構の概略図である。 （Ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係る電動ブレーキ装置のロック機構をロック状態にした概略図、（Ｂ）は、同ロック機構をアンロック状態にした概略図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この実施形態に係る電動ブレーキ装置は、車両の運転時に使用されるサービスブレーキと、車両の停車時に使用される駐車ブレーキとを兼ねている。後述するロック機構をアンロック状態にすることで、この電動ブレーキ装置をサービスブレーキとして使用でき、ロック機構をロック状態にすることで、この電動ブレーキ装置を駐車ブレーキとして使用し得る。
この電動ブレーキ装置は、図１に示すように、ハウジング１と、電動モータ２と、この電動モータ２の回転を減速する減速機構３と、制動力負荷機構４と、ロック機構５と、温度センサ６（図５）と、凍結防止通電手段７（図５）を有する。ハウジング１の開口端に、径方向外方に延びるベースプレート８が設けられ、このベースプレート８に電動モータ２が支持されている。ハウジング１内には、電動モータ２の出力により車輪、この例ではブレーキディスク９に対して制動力を負荷する制動力負荷機構４が組込まれている。ハウジング１の開口端およびベースプレート８の外側面は、カバー１０によって覆われている。

制動力負荷機構４について説明する。
制動力負荷機構４は、減速機構３で出力される回転運動を直線運動に変換して車輪に対して制動力を負荷するいわゆる直動機構である。この制動力負荷機構４は、スライド部材１１と、軸受部材１２と、環状のスラスト板１３と、スラスト軸受１４と、転がり軸受１５，１５と、回転軸１６と、キャリア１７と、すべり軸受１８，１９とを有する。ハウジング１の内周面に、円筒状のスライド部材１１が、回り止めされ且つ軸方向に移動自在に支持されている。スライド部材１１の内周面には、径方向内方に所定距離突出し螺旋状に形成された螺旋突起１１ａが設けられている。この螺旋突起１１ａに、後述する複数の遊星ローラが噛合している。

ハウジング１内におけるスライド部材１１の軸方向一端側に、軸受部材１２が設けられている。この軸受部材１２は、径方向外方に延びるフランジ部と、ボス部とを有する。ボス部内に転がり軸受１５，１５が嵌合され、これら各軸受１５，１５の内輪内径面に回転軸１６が嵌合されている。よって回転軸１６は、軸受部材１２に軸受１５，１５を介して回転自在に支持される。

スライド部材１１の内周には、前記回転軸１６を中心に回転可能なキャリア１７が設けられている。キャリア１７は、軸方向に互いに対向して配置されるディスク１７ａ，１７ｂを有する。軸受部材１２に近いディスク１７ｂをインナ側ディスク１７ｂといい、ディスク１７ａをアウタ側ディスク１７ａという場合がある。一方のディスク１７ａのうち、他方のディスク１７ｂに臨む側面には、この側面における外周縁部から軸方向に突出する間隔調整部材１７ｃが設けられる。この間隔調整部材１７ｃは、複数の遊星ローラ２０の間隔を調整するため、円周方向に間隔を空けて複数配設されている。これら間隔調整部材１７ｃにより、両ディスク１７ａ，１７ｂが一体に設けられる。

インナ側ディスク１７ｂは、回転軸１６との間に嵌合されたすべり軸受１８により、回転自在に、且つ、軸方向に移動自在に支持されている。アウタ側ディスク１７ａには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔にすべり軸受１９が嵌合されている。アウタ側ディスク１７ａは、すべり軸受１９により回転軸１６に回転自在に支持される。回転軸１６の端部には、スラスト荷重を受けるワッシャが嵌合され、このワッシャの抜け止め用の止め輪が設けられる。

キャリア１７には、複数のローラ軸２１が周方向に間隔を空けて設けられている。各ローラ軸２１の両端部が、ディスク１７ａ，１７ｂにわたって支持されている。すなわちディスク１７ａ，１７ｂには、それぞれ長孔から成る軸挿入孔が複数形成され、各軸挿入孔に各ローラ軸２１の両端部が挿入されてこれらローラ軸２１が径方向に移動自在に支持される。複数のローラ軸２１には、これらローラ軸２１を径方向内方に付勢する弾性リング２２が掛け渡されている。

各ローラ軸２１に、遊星ローラ２０が回転自在に支持され、各遊星ローラ２０は、回転軸１６の外周面と、スライド部材１１の内周面との間に介在される。複数のローラ軸２１に渡って掛け渡された弾性リング２２の付勢力により、各遊星ローラ２０が回転軸１６の外周面に押し付けられる。回転軸１６が回転することで、この回転軸１６の外周面に接触する各遊星ローラ２０が接触摩擦により回転する。遊星ローラ２０の外周面には、前記スライド部材１１の螺旋突起１１ａに噛合する螺旋溝が形成されている。
キャリア１７のインナ側ディスク１７ｂと、遊星ローラ２０の軸方向一端部との間には、ワッシャーおよびスラスト軸受（いずれも図示せず）が介在されている。ハウジング１内において、インナ側ディスク１７ｂと軸受部材１２との間には、環状のスラスト板１３およびスラスト軸受１４が設けられている。

減速機構３について説明する。
図２に示すように減速機構３は、電動モータ２の回転を、回転軸１６に固定された出力ギヤ２３に減速して伝える機構であり、複数のギヤ列を含む。この例では、減速機構３は、電動モータ２のロータ軸２ａに取付けられた入力ギヤ２４の回転を、ギヤ列２５，２６，２７により順次減速して、回転軸１６の端部に固定された出力ギヤ２３に伝達可能としている。

ロック機構５について説明する。
図３に示すように、ロック機構５は、制動力負荷機構４（図２）の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能に構成されている。図３の丸枠Ａ内において、ロック機構５のロック状態を二点鎖線で表し、アンロック状態を実線で表す。前記減速機構３に、ロック機構５が設けられている。ロック機構５は、図４（Ａ）に示すように、ケーシング４０と、ロック部材であるロックピン２９と、このロックピン２９をアンロック状態に付勢する付勢手段４１と、駆動源であるリニアソレノイド３０とを有する。ケーシング４０は、前記ベースプレート８（図３）に支持され、このベースプレート８には、ロックピン２９の進退を許すピン孔が形成されている。

ケーシング４０内に、コイルボビン４２とこのコイルボビン４２に巻かれたコイル４３とを含むリニアソレノイド３０が設けられている。コイルボビン４２の孔に、鉄芯からなるロックピン２９の一部が摺動自在に設けられる。ケーシング４０内において、ロックピン２９の長手方向中間部にフランジ状のばね受け部材４４が固定されている。同ケーシング４０のうち、ロックピン２９の進退を許す貫通孔が形成される基端部４０ａが設けられている。ケーシング４０内において、基端部４０ａと、ばね受け部材４４との間に、圧縮コイルばねからなる付勢手段４１が介在されている。

ロックピン２９は、図４（Ａ）に示すロック状態と、図４（Ｂ）に示すアンロック状態とに切換え可能になっている。すなわち、図３に示すように、ギヤ列２６の出力側の中間ギヤ２８には、複数の係止孔２８ａが円周方向一定間隔おきに形成されている。これら係止孔２８ａのピッチ円上の一点に対し、ロックピン２９が、ピン駆動用アクチュエータであるリニアソレノイド３０により進退可能に設けられている。ロックピン２９が図４（Ｂ）に示すアンロック状態のとき、リニアソレノイド３０へ通電されると、図４（Ａ）に示すように、リニアソレノイド３０は、付勢手段４１による付勢力に抗して、ロックピン２９をロック状態に切換え駆動する。
リニアソレノイド３０によりロックピン２９を進出させて係止孔２８ａに係合し、中間ギヤ２８の回転を禁止することで、ロック機構５をロック状態にする。リニアソレノイド３０をオフにすると、付勢手段４１による付勢力により、ばね受け部材４４が、ケーシング４０内の底面側に押し下げられる。これによりロックピン２９を、ケーシング４０内に退入させて係止孔２８ａから離脱させ、中間ギヤ２８の回転を許すことで、ロック機構５をアンロック状態にし得る。

温度センサ６および凍結防止通電手段７等について説明する。
図５に示すように、車両には、車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵ３１、および、この車両の外気温度を検出する温度センサ６がそれぞれ設けられている。車両の例えばナックルアームに温度センサ６が取り付けられている。ＥＣＵ３１は、主に、走行制御部３１ａと、一般制御部３１ｂとを有する。走行制御部３１ａは、アクセルペダル３７の踏み込み量に応じてセンサ３８から出力される加速指令と、ブレーキペダル３２の動作量に応じてセンサ３３から出力される減速指令等から、加速・減速指令を生成する。この例では、車両本体のナックルアームに温度センサ６を設けているが、この形態に限定されるものではない。ハウジング１と減速機構３との間が凍結する場合、電動ブレーキ装置の例えばハウジング１またはロック機構５のケーシング４０等に温度センサ６を設け、電動ブレーキ装置の温度を検出しても良い。これらの場合、電動ブレーキ装置の凍結直前の温度をより正確に検出することができる。

一般制御部３１ｂは、ブレーキ制御部３１ｂａ、凍結防止通電手段７、および各種補機システム（図示せず）を制御する機能等を有する。ブレーキ制御部３１ｂａは、車両の停車時にこの電動ブレーキ装置を駐車ブレーキとして制御する手段である。このブレーキ制御部３１ｂａは、センサ３３の検出信号、およびロック機構操作部３４の操作指令に基づき、駆動回路３５を介してリニアソレノイド３０を駆動可能になっている。
ＥＣＵ３１にインバータ装置３９が接続され、インバータ装置３９は、各電動モータ２に対して設けられたパワー回路部３９ａと、このパワー回路部３９ａを制御するモータコントロール部３９ｂとを有する。モータコントロール部３９ｂは、各パワー回路部３９ａに対して共通して設けられていても、別々に設けられていても良い。

モータコントロール部３９ｂは、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。このモータコントロール部３９ｂは、走行制御部３１ａまたはブレーキ制御部３１ｂａから与えられる減速指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部３９ａのＰＷＭドライバに電流指令を与える。
凍結防止通電手段７は、前記制動力負荷機構４が制動力を負荷し、且つ、ロック機構５がロック状態のとき、温度センサ６が、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、ロック機構５の駆動源であるリニアソレノイド３０に通電を開始するように制御する。前記設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度は、温度０℃を基準として任意に定めることが可能である。なお、温度センサ６で外気温度を検出する際、電動ブレーキ装置のハウジング１内の温度が、外気温度よりも比較的高く保持される場合には、電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を、温度センサ６で検出された外気温度よりも低く補正しても良い。

前記のように凍結防止通電手段７は、三つの条件、すなわち(1) 制動力負荷機構４が制動力を負荷している、(2) ロック機構５がロック状態にある、(3) 温度センサ６が設定温度以下である、を全て満たすと、リニアソレノイド３０を通電させる。凍結防止通電手段７は、温度センサ６で外気温度を常時検出する。リニアソレノイド３０を通電させることで、温度センサ６が設定温度よりも高くなると、凍結防止通電手段７は、リニアソレノイド３０への通電を遮断する。ここでリニアソレノイド３０への通電を遮断しても、ロックピン２９が、係止孔２８ａに係合してこの係止孔２８ａとの摩擦力でロック状態に保持されているため、前記ロック状態が解除されることはない。前記設定温度は、図６に示すように、通電時と遮断時で異なり、それぞれ通電時設定温度Ｔ１と、遮断時設定温度Ｔ２が設定される。通電時設定温度Ｔ１、遮断時設定温度Ｔ２ともに、温度０℃より定められた温度高く設定され、且つ、遮断時設定温度Ｔ２は、通電時設定温度Ｔ１よりも高く設定されている。

以上説明した電動ブレーキ装置によると、走行時は、ロック機構５のロックピン２９を、付勢手段４１による付勢力でアンロック状態にしておき、電動モータ２を駆動することで、制動力負荷機構４は車輪に対して制動力を負荷する。駐車時には、制動力負荷機構４が車輪に対し制動力を負荷した状態で、ロック機構５のロックピン２９を、付勢手段４１による付勢力に抗して、リニアソレノイド３０によりロック状態に切換え駆動する。その後、例えば、運転者が車両から離れる際に車両のイグニッションをオフにし、リニアソレノイド３０への電力供給が無くなっても、ロックピン２９が、係止孔２８ａに係合してこの係止孔２８ａとの摩擦力でロック状態に保持されているため、前記ロック状態が解除されることはない。これにより、車両の移動を禁止する。ロック機構５をロック状態とすることで、電動モータ２を停止させても、制動力が維持される。駐車時に、例えば、ロック機構５の付勢手段４１等に凍結が生じると、ロックピン２９を、付勢手段４１による付勢力だけでアンロック状態に復帰させることができなくなる。つまりロック状態の解除が行えない。

しかし、この車両の駐車時に、温度センサ６は、車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する。車両の駐車時に前記三つの条件を全て満たすと、凍結防止通電手段７は、ロック機構５のリニアソレノイド３０に通電を開始するように制御する。このリニアソレノイド３０への通電により、リニアソレノイド３０のコイル４３を熱源としてリニアソレノイド３０自体が発熱することで、電動ブレーキ装置の温度を上昇させる。これにより、駐車時において、電動ブレーキ装置のロック機構５等の凍結を確実に防止することができて、正常にロック解除等が行える。したがって、車両を遅滞無く発進させることができる。このようにロック機構５のリニアソレノイド３０を熱源に利用するため、凍結防止専用の熱源が不要であり、簡単な構成で凍結防止が行える。なお、ロック機構５をロック状態に作動させているときは、ロックピン２９は、既に中間ギヤ２８のいずれかの係止孔２８ａとの摩擦力でロック状態に保持されているため、リニアソレノイド３０に通電しても、前記ロック状態が不所望に解除されることはない。

他の実施形態として、図７に示すように、車両の駐車時に、通電時設定温度Ｔ１にてリニアソレノイド３０に通電を開始させた後、温度Ｔ１よりも高い設定温度Ｔ_Ｈと検出された時点で、リニアソレノイド３０へ通電する電流を小さく制御しても良い。この場合、一定の電流をリニアソレノイド３０に通電させ続けるよりも、車両に搭載されるバッテリの負荷を低減することができる。
図８に示すように、凍結防止通電手段７は、前記温度を検出している間、一定時間毎（時間ｔ１毎）にリニアソレノイド３０への通電と遮断を繰り返し行うものとしても良い。リニアソレノイド３０への通電開始後、温度センサ６で検出される温度は、例えば、時間と共に温度上昇傾向となる。その後も連続してリニアソレノイド３０への通電を行うことで、温度低下傾向となることなく電動ブレーキ装置の凍結を確実に防止できるが、この場合、バッテリに負荷がかかる。また、リニアソレノイド３０へ比較的長い時間通電を行い、リニアソレノイド自体が高温になると、リニアソレノイド３０への通電を一時的に遮断しても温度低下し難くなる傾向がある。

したがって、凍結防止通電手段７は、一定時間毎にリニアソレノイド３０への通電と遮断を繰り返し行うことで、リニアソレノイド３０へ連続通電する場合よりも、バッテリへの負荷を低減しつつ、電動ブレーキ装置の凍結を防止し得る。車両の駐車時間が長い場合において、例えば、昼夜で寒暖の差が大きいときには、連続通電しつつ電流制御を行う場合よりも、一定時間毎にリニアソレノイド３０への通電と遮断を繰り返す方が、バッテリへの負荷を低減でき、且つ、簡単に制御できる。

図９に示すように、車両の発進操作を表す検出信号を検出する発進操作検出手段３６を設け、凍結防止通電手段７は、制動力負荷機構４が制動力を負荷し、且つ、ロック機構５がロック状態で、温度センサ６が設定された温度を検出しているとき、発進操作検出手段３６により車両の発進操作を表す検出信号を検出すると、リニアソレノイド３０に通電を行うようにしても良い。
発進操作検出手段３６は、以下の検出信号を適用可能である。
・車両のドア「開」を検出信号とする。
・車両のドアロック解除を検出信号とする。
・車両のイグニッション「オン」を検出信号とする。
・車両の運転席側シートに運転者が着座したことを検出するセンサによる検出信号
・車輪に対し制動力を与えるペダルの操作を検出信号とする。
・エンジンを車両から離れた場所から遠隔始動する信号を検出信号とする。
若干の凍結が生じていても、上記のように、車両の発進操作を表す検出信号を検出すると電動モータ２に通電を行うようにしてあると、電動ブレーキ装置の凍結を早期に解消できて、車両を遅滞無く発進させることができる。

前述のロック機構５に代えて、図１０に示すロック機構５Ａを適用しても良い。ロック機構５Ａは、ケーシング４０と、ロック部材であるロックピン２９と、このロックピン２９をロック状態とアンロック状態とに切換え駆動する複動形のリニアソレノイド３０Ａ，３０Ｂとを有する。リニアソレノイド３０Ａに通電し、リニアソレノイド３０Ｂへの通電を解除すると、ロックピン２９をロック状態に切換え駆動する。リニアソレノイド３０Ａへの通電を解除し、リニアソレノイド３０Ｂに通電すると、ロックピン２９をアンロック状態に切換え駆動する。
この構成においても、駐車時に、リニアソレノイド３０Ａのコイル４３を熱源としてリニアソレノイド３０Ａを発熱させることで、電動ブレーキ装置の温度を上昇させる。これにより、駐車時において、電動ブレーキ装置のロック機構５Ａの凍結を確実に防止することができて、正常にロック解除等が行える。

図１１（Ａ），（Ｂ）に示すロック機構５Ｂを適用しても良い。ロック機構５Ｂは、ケーシング４０と、ロック部材であるロックピン２９と、このロックピン２９を図１１（Ａ）のロック状態に付勢する付勢手段４１と、この付勢手段４１による付勢力に抗してロックピン２９を図１１（Ｂ）のアンロック状態に解除する解除用駆動源であるリニアソレノイド３０とを有する。ケーシング４０内に内フランジ４５が固定され、ケーシング４０内において、内フランジ４５と、ばね受け部材４４との間に、圧縮コイルばねからなる付勢手段４１が介在されている。この場合にも、駐車時に、リニアソレノイド３０のコイル４３を熱源としてリニアソレノイド３０を発熱させることで、電動ブレーキ装置の温度を上昇させる。これにより、駐車時において、電動ブレーキ装置のロック機構５Ｂの凍結を確実に防止することができて、正常にロック解除等が行える。

２…電動モータ
３…減速機構
４…制動力負荷機構
５，５Ａ，５Ｂ…ロック機構
６…温度センサ
７…凍結防止通電手段
２９…ロックピン
３０，３０Ａ，３０Ｂ…リニアソレノイド
３６…発進操作検出手段

Claims (12)

1. 電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、
   車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、
   前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記ロック状態を保持したまま前記ロック機構の前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
2. 請求項１において、前記凍結防止通電手段は、温度センサが設定された温度を検出している間、一定時間毎に前記駆動源への通電と遮断を繰り返し行うものとした電動ブレーキ装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記電動モータの回転を減速する減速機構を有し、前記制動力負荷機構は、減速機構で出力される回転運動を直線運動に変換して車輪に対して制動力を負荷するものとした電動ブレーキ装置。
4. 電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をアンロック状態に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してロック部材をロック状態に切換え駆動する駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、
   車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、
   前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、前記駆動源に通電を開始するように制御する凍結防止通電手段を設け、
   車両の発進操作を表す検出信号を検出する発進操作検出手段を有し、前記凍結防止通電手段は、制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態で、温度センサが設定された温度を検出しているとき、発進操作検出手段により車両の発進操作を表す検出信号を検出すると、前記駆動源に通電を行う電動ブレーキ装置。
5. 請求項４において、前記発進操作検出手段は、車両のドア「開」を検出信号とする電動ブレーキ装置。
6. 請求項４または請求項５において、前記発進操作検出手段は、車両のドアロック解除を検出信号とする電動ブレーキ装置。
7. 請求項４ないし請求項６のいずれか１項において、前記発進操作検出手段は、車両のイグニッション「オン」を検出信号とする電動ブレーキ装置。
8. 請求項４ないし請求項７のいずれか１項において、前記発進操作検出手段は、車両の運転席側シートに運転者が着座したことを検出するセンサを含む電動ブレーキ装置。
9. 請求項４ないし請求項８のいずれか１項において、前記発進操作検出手段は、車輪に対し制動力を与えるペダルの操作を検出信号とする電動ブレーキ装置。
10. 請求項４ないし請求項９のいずれか１項において、前記発進操作検出手段は、エンジンを遠隔始動する信号を検出信号とする電動ブレーキ装置。
11. 電動モータと、この電動モータの出力により車輪に対して制動力を負荷する制動力負荷機構と、この制動力負荷機構の制動力弛み動作を阻止するロック状態と許容するアンロック状態とにわたって切換え可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、ロック状態とアンロック状態とに切換えられるロック部材と、このロック部材をロック状態とアンロック状態とに切換え駆動する複動形の駆動源とを有する電動ブレーキ装置であって、
    車両の外気温度または電動ブレーキ装置の温度を検出する温度センサを設け、
    前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、ロック機構がロック状態のとき、温度センサが、設定された電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を検出すると、ロック部材がロック状態を維持するように、前記ロック機構の前記複動形の駆動源に通電を開始する制御を行う凍結防止通電手段を設けたことを特徴とする電動ブレーキ装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか１つの電動ブレーキ装置を備えた自動車。

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