WO2013024747A1

WO2013024747A1 - 電動ブレーキ装置

Info

Publication number: WO2013024747A1
Application number: PCT/JP2012/070096
Authority: WO
Inventors: 村松誠; 竿山祐輝; 山崎達也; 江口雅章; 増田唯
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-02-21
Also published as: CN103732460B; CN103732460A; EP2746122A4; US20140182980A1; US10086815B2; US20160288778A1; US9421959B2; EP2746122B1; EP2746122A1

Abstract

　駐車している間に、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。電動ブレーキ装置は、電動モータ(2)と、制動力負荷機構(4)と、ロック機構(5)と、車両の外気温度を検出する温度センサ(6)と、凍結防止通電手段(7)とを有する。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)がロック状態のとき、温度センサ(6)が、電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、電動モータ(2)またはロック機構(5)の駆動源(30)に通電を開始する。

Description

電動ブレーキ装置

関連出願

　本出願は、２０１１年８月１８日出願の特願２０１１－１７８８３４、および２０１１年８月３１日出願の特願２０１１－１８８６９９の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　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なる場合がある。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。

　また、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を検出すると、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応じて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が弛むのを阻止するロック状態と前記制動力が弛むのを許容するアンロック状態とに切換えられるロック機構とを備えた電動ブレーキ装置であって、当該電動ブレーキ装置が設けられた車両の外気温度または当該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、前記ロック機構がロック状態のとき、前記温度センサが、当該電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、前記電動モータまたは前記ロック機構の駆動源に通電を開始する凍結防止通電手段を設ける。なお、「電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度」とは、電動ブレーキが凍結するであろう温度よりも僅かに高い温度であり、事前に設定された温度である。

　この構成によると、走行時は、ロック機構を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、ロック機構をロック状態に切換えることで、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。駐車時にロック機構等に凍結が生じてしまうとロック状態の解除が行えない。しかし、本構成では、車両の駐車時に、温度センサが、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、電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、凍結防止通電手段は電動モータまたはロック機構の駆動源に通電を開始する。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。この通電により、電動モータのモータコイルまたはリニアソレノイドのコイルを熱源としてモータ自体または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、駐車している間において、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。このようにモータコイルまたは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。

　好ましい実施形態においては、前記ロック機構は、当該ロック機構が前記ロック状態となるロック位置と当該ロック機構が前記アンロック状態となるアンロック位置とに切換えられるロック部材と、当該ロック部材の位置を切換える駆動装置とを有し、この駆動装置は、前記ロック部材が前記アンロック位置に位置するように前記ロック部材を付勢する付勢手段と、前記駆動源とを含み、当該駆動源は、前記ロック部材が前記ロック位置に切換えられるように前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック部材を駆動する。

　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位置に位置させ、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位置に切換え駆動する。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、つまり通電が遮断されても、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、ロック部材はロック位置に位置したままで、ロック機構のロック状態が解除されることはない。すなわち、一旦ロック状態となったロック機構は、イグニッションがオフになってもロック状態のままである。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。駐車している間に、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、本構成ではロック機構の付勢手段等に凍結が生じるのを防止するため、その後運転者が車両に戻って駐車ブレーキ解除操作を行うと、電動モータが一旦制動力を負荷することで、ロック部材の他の部材との摩擦力は解除される。したがって、付勢手段がロック部材を付勢してアンロック位置に位置させ、ロック機構をアンロック状態にする。

　上述したように、温度センサが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ため、駐車している間において、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る。なお、ロック機構がロック状態であるとき、すなわちロック部材がロック位置にあるときは、ロック部材は、例えば、既に他の部材との摩擦力でロック状態に保持され、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。

　別の好ましい実施形態においては、前記ロック機構は、当該ロック機構が前記ロック状態となるロック位置と当該ロック機構が前記アンロック状態となるアンロック位置とに切換えられるロック部材と、当該ロック部材の位置を切換える駆動装置とを有し、この駆動装置は前記駆動源を含み、当該駆動源は、前記ロック部材が前記アンロック位置または前記ロック位置に切換えられるように前記ロック部材を駆動する複動形の駆動源であり、前記凍結防止通電手段が前記駆動源に通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記ロック部材がロック位置に維持されるように前記駆動源に通電する。

　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位置に維持されるように、複動形の駆動源に通電を開始する。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。

　前記凍結防止通電手段が前記電動モータに通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記制動力負荷機構による制動力が向上するように、前記電動モータを通電させるものであっても良い。この場合、電動モータのロータが回転しようとするが、制動力負荷機構が制動力を負荷しており押圧反力が発生しているため、電動モータのロータの回転が制限される。

　前記凍結防止通電手段が前記電動モータに通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記制動力負荷機構による制動力が低減するように、前記電動モータを通電させるものであっても良い。この場合、ロック機構がロック状態になっているため、電動モータのロータの回転が制限される。したがって、制動力負荷機構による制動力が実際に低減することはない。

　前記凍結防止通電手段は、前記温度センサが前記設定された凍結直前の温度を検出して前記電動モータまたは前記ロック機構の前記駆動源への通電を開始した後には、一定時間毎に前記電動モータまたは前記ロック機構の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。電動モータへの通電開始後、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。その後も連続して電動モータへの通電を行うと、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、電動モータへ比較的長い時間通電を行うことでモータ自体が高温になると、電動モータ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。

　これに対して、本構成では、凍結防止通電手段が、一定時間毎に電動モータへの通電と遮断を繰り返し行うことで、電動モータ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、電動モータへ連続通電し、所定の温度上昇傾向になったとき電動モータ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、一定時間毎に電動モータ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さらに備え、前記制動力負荷機構は、前記減速機構から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。

　車両の発進操作に先立って生じそうなイベントを検出する発進操作検出手段をさらに備え、前記凍結防止通電手段が、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、前記ロック機構がロック状態で、前記温度センサが前記設定された温度を検出すると、前記発進操作検出手段が前記車両の発進操作に先立って生じそうなイベントを検出した場合に、前記電動モータまたは前記ロック機構の前記駆動源に通電を行うものとしても良い。駐車時の電動ブレーキの凍結の防止は、温度検出による電動モータまたはロック機構の駆動源への通電で行われるが、通電を行う設定温度（設定された凍結直前の温度）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、車両の発進操作に先立って生じそうなイベントを検出した場合に電動モータまたはロック機構の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車両が発進する前に早期に解消できて、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が検出する前記イベントは、前記車両のドアが開くことであっても良い。
　前記発進操作検出手段が検出する前記イベントは、前記車両のドアロックが解除されることであっても良い。
　前記発進操作検出手段が検出する前記イベントは、前記車両のイグニッションがオンになることであっても良い。
　前記発進操作検出手段が検出する前記イベントは、前記車両の運転席側シートに運転者が着座することであり、前記発進操作検出手段が、前記運転席側シートへの着座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が検出する前記イベントは、前記車両の車輪に対し制動力を与えるペダルの操作であっても良い。
　前記発進操作検出手段が検出する前記イベントは、前記車両のエンジンが遠隔始動されることであっても良い。

　この発明の自動車は、前記電動ブレーキ装置を備えたものである。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。

この発明の第１～５の実施形態に係る電動ブレーキ装置の断面図である。図１の電動ブレーキ装置の減速機構の拡大断面図である。図１の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、第１～第４の実施形態に係る電動ブレーキ装置において、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。図１の電動ブレーキ装置の制御系のブロック図である。第１および第２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。第３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。第４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。図１の実施形態に係る電動ブレーキ装置の別の制御系のブロック図である。第５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、第６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の実施形態に係る電動ブレーキ装置を図１ないし図５と共に説明する。この実施形態に係る電動ブレーキ装置Ｂは、自動車である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Ｂ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、第１および第２のすべり軸受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第１のディスク１７ａおよび第２のディスク１７ｂを有する。軸受部材１２に近い第２のディスク１７ｂをインナ側ディスク１７ｂといい、軸受部材１２から遠い第１のディスク１７ａをアウタ側ディスク１７ａという場合がある。第１のディスク１７ａの２つの主面のうち、第２のディスク１７ｂに臨む主面には、この主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、第１および第２のディスク１７ａ，１７ｂが一体に設けられる。

　第２のディスク１７ｂは、回転軸１６との間に嵌合された第１のすべり軸受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。第１のディスク１７ａには、中心部に軸挿入孔が形成され、この軸挿入孔に第２のすべり軸受１９が嵌合されている。第１のディスク１７ａは、第２のすべり軸受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、それぞれ、第１および第２のディスク１７ａ，１７ｂによって支持されている。すなわち第１および第２のディスク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、第１および第２のディスク１７ａ，１７ｂの軸挿入孔の各対に各ローラ軸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の第２のディスク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、第２のディスク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、第１，第２および第３のギヤ列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）の制動力が弛む（制動力が低下する）のを阻止するロック状態と、制動力が弛むのを許容するアンロック状態とに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、駆動装置３００とを有する。駆動装置３００は、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、リニアソレノイド３０からなる駆動源とを含む。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には、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（ロック位置）と、図４（Ｂ）に示すアンロック状態（アンロック位置）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、第２のギヤ列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。すなわち、ロックピン２９は、リニアソレノイド３０によってロック位置に移動される。

　リニアソレノイド３０がロックピン２９を駆動することによりロックピン２９が進出して係止孔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への通電を停止すると、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。ただし、電動モータの電源がオフにされた場合は、制動力の押圧反力により、制動力負荷機構および減速機構は制動力が低下する方向に回されるため、ロックピンと係止孔の内径面との間に摩擦力が発生し、ロック機構はアンロック状態に切換えられない。駐車ブレーキ解除操作などにより、電動モータが一旦制動力を負荷することで、前記摩擦力は解除されロック機構はアンロック状態に切換えられる。

　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、各種制御部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アクセル踏込量センサ３８から出力される加速指令と、ブレーキペダル３２の動作量に応じてブレーキ動作量センサ３３から出力される減速指令とから、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（図１）と減速機構３（図１）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（図１）またはロック機構５（図４（Ａ））のケーシング４０（図４（Ａ））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。

　ロック機構操作部３４は、駐車ブレーキの運転者による操作の入力部に相当する。運転者が駐車ブレーキを作動するように操作すると、ロック機構操作部３４は、ロック機構をロック状態にする操作指令を出力する。一方、運転者が駐車ブレーキを解除するように操作すると、ロック機構操作部３４は、ロック機構をアンロック状態にする操作指令を出力する。

　各種制御部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、車両の駐車時にこの電動ブレーキ装置が駐車ブレーキとして機能するように制御する手段である。このブレーキ制御部３１ｂａは、ブレーキ動作量センサ３３から出力される減速指令、およびロック機構操作部３４の操作指令に従って、駆動回路３５を介してリニアソレノイド３０を駆動することができる。

　ＥＣＵ３１にインバータ装置３９が接続され、インバータ装置３９は、車両の各駆動輪に対応する各電動モータ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、電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、電動モータ２に通電を開始する。なお、車両の駐車に際しては、制動力負荷機構４が制動力を負荷した状態において、ロック機構５がロック状態とされる。電動ブレーキ装置の前記設定された凍結直前の温度は、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場合、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ならば、電動ブレーキ装置の凍結直前の温度を、電動ブレーキ装置の温度を検出する場合に比べて、低い温度に設定しても良い。

　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が第１の設定温度（電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度）以下である、を全て満たすと、制動力負荷機構４による制動力が向上する方向に、電動モータ２のロータが回転するように、電動モータ２を通電させる。この場合、電動モータ２のロータが回転しようとするが、制動力負荷機構４が制動力を負荷しており押圧反力が発生しているため、電動モータ２のロータの回転が制限される。凍結防止通電手段７は、温度センサ６で外気温度を常時（すなわち、短い時間間隔ごとに）検出する。電動モータ２を通電させることで、温度センサ６が第１の設定温度よりも高い第２の設定温度を検出すると、凍結防止通電手段７は、電動モータ２への通電を遮断する。前記第１および第２の設定温度は、それぞれ、通電時および遮断時における基準温度であり、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（第１の設定温度）Ｔ１、遮断時設定温度（第２の設定温度）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。

　代わりに、凍結防止通電手段７は、前記三つの条件を全て満たすと、制動力負荷機構４による制動力が低減する方向に、電動モータ２のロータが回転するように、電動モータ２を通電させるものであっても良い。この場合、ロック機構５がロック状態になっているため、電動モータ２の回転が制限される。したがって、制動力負荷機構４による制動力が実際に低減することはない。

　以上説明した電動ブレーキ装置によると、走行時は、図４（Ｂ）のロック機構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くため、電動モータ２を駆動することで、制動力負荷機構４（図５）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（図５）が車輪に対し制動力を負荷した状態で、図４（Ａ）のロック機構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、車両の移動を防止する。ロック機構５をロック状態とすることで、電動モータ２（図５）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、図５の温度センサ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(1)～(3)の三つの条件を全て満たすと、凍結防止通電手段７は、電動モータ２に通電を開始する。電動モータ２への通電により、モータコイルを熱源としてモータ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、駐車している間において、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、その後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。このようにモータコイル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。

　次に、第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置について説明する。この電動ブレーキ装置の構造は、図１～図５を用いて説明した第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置と同一である。第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置が第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置と異なる点は、図１の制動力負荷機構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、図５の温度センサ６が、電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、図５の凍結防止通電手段７は、電動モータ２に通電を開始するのではなく、ロック機構５の駆動装置の駆動源であるリニアソレノイド３０（図４（Ａ））に通電を開始する点である。

　図５の凍結防止通電手段７の制御は、具体的には以下のとおりである。
　第１の実施形態に係るモータ駆動装置と同様に、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が第１の設定温度（電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度）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が第１設定温度よりも高い第２の設定温度を検出すると、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。ここで図４（Ａ）のリニアソレノイド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。

　また、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、駐車している間において、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。

　次に、第３の実施形態に係る電動ブレーキ装置について説明する。この電動ブレーキ装置の構造は、図１～図５を用いて説明した第１および第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置と同一である。凍結防止のための通電は、第１の実施形態に係る電動ブレーキ装置のように電動モータに対して行ってもよく、第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置のようにリニアソレノイドに対して行ってもよい。この第３の実施形態に係る電動ブレーキ装置が第１または第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置と異なる点は、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電方法である。本実施形態では、図７に示すように、車両の駐車時に、通電時設定温度Ｔ１にて電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））に通電を開始させた後、温度Ｔ１よりも高い設定温度Ｔ_Ｈを温度センサ６（図５）が検出した時点で、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））へ通電する電流を小さく制御しても良い。この場合、一定の電流を電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））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。

　次に、第４の実施形態に係る電動ブレーキ装置について説明する。この電動ブレーキ装置の構造も、第１および第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置と同一である。第４の実施形態に係る電動ブレーキ装置が第１～第３の実施形態に係る電動ブレーキ装置と異なる点は、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電方法である。本実施形態では、図８に示すように、凍結防止通電手段７（図５）は、前記温度センサ６（図５）が第１の設定温度を検出して電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電を開始した後には、一定時間毎（時間ｔ１毎）に電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電と遮断を繰り返し行うものとしても良い。電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電開始後、温度センサ６（図５）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。その後も連続して電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））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、通電し続けるとバッテリに負荷がかかる。また、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））へ比較的長い時間通電を行い、モータ自体または駆動源自体が高温になると、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））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。これに対して、この第４の実施形態に係る電動ブレーキ装置の凍結防止通電手段７は、一定時間毎に電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））への通電と遮断を繰り返し行うことで、電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））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、電動モータ２（図１）への通電の場合は、連続通電しないことで発電効率が高まる。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、一定時間毎に電動モータ２（図１）またはリニアソレノイド３０（図４（Ａ））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。

　第１～第４の実施形態において、図９に示すように、車両の発進操作を表す検出信号（すなわち、車両が発進操作に先立って生じそうなイベント）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すると、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した場合に、電動モータ２またはリニアソレノイド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。
・車両のドアが開くことを検出信号とする。
・車両のドアロックが解除されることを検出信号とする。
・車両のイグニッションがオンになることを検出信号とする。
・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とする。
・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またはリニアソレノイド３０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。

　第５の実施形態に係る電動ブレーキ装置は、第１および第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置における図４（Ａ）に示したロック機構５に代えて、図１０に示すロック機構５Ａを備える。このロック機構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（ロック位置）とアンロック状態（アンロック位置）とに切換え駆動する駆動装置３００とを有する。駆動装置３００は複動形の駆動源を含み、この複動形の駆動源は第１および第２のリニアソレノイド３０Ａ，３０Ｂからなる。第１のリニアソレノイド３０Ａに通電し、第２のリニアソレノイド３０Ｂへの通電を解除すると、ロックピン２９はロック状態に切換え駆動される。第１のリニアソレノイド３０Ａへの通電を解除し、第２のリニアソレノイド３０Ｂに通電すると、ロックピン２９はアンロック状態に切換え駆動される。

　この実施形態においても、駐車している間に、電動モータ２（図１）を発熱させるか、またはリニアソレノイド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、駐車している間において、ロック機構５Ａを含む電動ブレーキ装置の凍結を確実に防止することができて、その後正常にロック解除等が行える。

　第６の実施形態に係る電動ブレーキ装置は、第１および第２の実施形態に係る電動ブレーキ装置における図４（Ａ）に示したロック機構５に代えて、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すロック機構５Ｂを備える。このロック機構５Ｂは、ケーシング４０と、ロック部材であるロックピン２９と、駆動装置３００とを有する。駆動装置３００は、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、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とを含む。解除用駆動源はリニアソレノイド３０からなる。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。この場合には、駐車している間に、電動モータ２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、ロック機構５Ｂを含む電動ブレーキ装置の凍結を確実に防止することができて、その後正常にロック解除等が行える。

　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

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…ロック部材
３０…駆動源（リニアソレノイド）
３６…発進操作検出手段
３００…駆動装置
Ｂ…電動ブレーキ装置

Claims

　電動モータと、
　この電動モータの出力に応じて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が弛むのを阻止するロック状態と前記制動力が弛むのを許容するアンロック状態とに切換えられるロック機構とを備えた電動ブレーキ装置であって、
　当該電動ブレーキ装置が設けられた車両の外気温度または当該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、前記ロック機構がロック状態のとき、前記温度センサが、当該電動ブレーキ装置の設定された凍結直前の温度を検出すると、前記電動モータまたは前記ロック機構の駆動源に通電を開始する凍結防止通電手段を設けた、電動ブレーキ装置。
　請求項１において、前記ロック機構は、当該ロック機構が前記ロック状態となるロック位置と当該ロック機構が前記アンロック状態となるアンロック位置とに切換えられるロック部材と、当該ロック部材の位置を切換える駆動装置とを有し、この駆動装置は、前記ロック部材が前記アンロック位置に位置するように前記ロック部材を付勢する付勢手段と、前記駆動源とを含み、当該駆動源は、前記ロック部材が前記ロック位置に切換えられるように前記付勢手段による付勢力に抗して前記ロック部材を駆動する、電動ブレーキ装置。
　請求項１において、前記ロック機構は、当該ロック機構が前記ロック状態となるロック位置と当該ロック機構が前記アンロック状態となるアンロック位置とに切換えられるロック部材と、当該ロック部材の位置を切換える駆動装置とを有し、この駆動装置は前記駆動源を含み、当該駆動源は、前記ロック部材が前記アンロック位置または前記ロック位置に切換えられるように前記ロック部材を駆動する複動形の駆動源であり、前記凍結防止通電手段が前記駆動源に通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記ロック部材がロック位置に維持されるように前記駆動源に通電する、電動ブレーキ装置。
　請求項１において、前記凍結防止通電手段が前記電動モータに通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記制動力負荷機構による制動力が向上するように、前記電動モータを通電させる電動ブレーキ装置。
　請求項１において、前記凍結防止通電手段が前記電動モータに通電を開始する場合、前記凍結防止通電手段は、前記制動力負荷機構による制動力が低減するように、前記電動モータを通電させる電動ブレーキ装置。
　請求項１において、前記凍結防止通電手段は、前記温度センサが前記設定された凍結直前の温度を検出して前記電動モータまたは前記ロック機構の前記駆動源への通電を開始した後には、一定時間毎に前記電動モータまたは前記ロック機構の前記駆動源への通電と遮断を繰り返し行う、電動ブレーキ装置。
　請求項１において、さらに、
　前記電動モータの回転を減速する減速機構を備え、前記制動力負荷機構は、前記減速機構から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、電動ブレーキ装置。
　請求項１において、さらに、
　前記車両の発進操作に先立って生じそうなイベントを検出する発進操作検出手段を備え、前記凍結防止通電手段が、前記制動力負荷機構が制動力を負荷し、且つ、前記ロック機構がロック状態で、前記温度センサが前記設定された温度を検出すると、前記発進操作検出手段が前記車両の発進操作に先立って生じそうなイベントを検出した場合に、前記電動モータまたは前記ロック機構の前記駆動源に通電を行う電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両のドアが開くことである、電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両のドアロックが解除されることである、電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両のイグニッションがオンになることである、電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両の運転席側シートに運転者が着座することであり、前記発進操作検出手段が、前記運転席側シートへの着座を検出するセンサを含む、電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両の車輪に対し制動力を与えるペダルの操作である、電動ブレーキ装置。
　請求項８において、前記発進操作検出手段が検出する前記イベントが、前記車両のエンジンが遠隔始動されることである、電動ブレーキ装置。
　請求項１に記載の電動ブレーキ装置を備えた自動車。