WO2014084375A1 - 車両の電動制動装置 - Google Patents

Abstract

　電動制動装置では、電気モータＭＴＲの回転動力が入力部材ＩＮＰに入力され、減速機ＧＳＫ、シャフト部材ＳＦＴ、及び、ねじ部材ＮＪＢを介して、押圧部材ＰＳＮに伝達される。押圧部材ＰＳＮは、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに押し付け、車輪に制動トルクを発生させる。ここで、減速機ＧＳＫは、少なくとも２つの異なる回転軸Ｊｉｎ、Ｊｓｆをもって、入力部材ＩＮＰの回転動力を減速する。入力部材ＩＮＰには、ラチェット歯車ＲＣＨが固定されていて、これがソレノイドＳＯＬの咬合つめＴｓｕとかみ合うことによって、押圧部材ＰＳＮが回転部材ＫＴＢから離れる方向に相当する入力部材ＩＮＰの回転が拘束される。

Description

車両の電動制動装置

　本発明は、電気モータによって車輪に制動トルクを発生させる車両の電動制動装置に係わり、特に車両の停止状態を維持する駐車ブレーキ機能を備える電動制動装置に関する。

　特許文献１には、電気モータを利用する電動制動装置において、「電動ブレーキとしての本来的な機能を損なうことなく駐車ブレーキとしての機能を十分に発揮させる」ことを目的として、「モータのロータの周面につめ車を設け、ロータの周りに配置した揺動アームにねじりばねにより一方向へ付勢された係合つめを設け、揺動アームを引張ばねにより常時はつめ車側へ付勢する。駐車ブレーキ作動時には、ロータの制動方向への回転により制動力を発生すると同時にモータへの通電を遮断することにより、係合つめとつめ車との係合によりロータの戻りを規制する。」ことが記載されている。この具体的な構成として、「モータの回転を直線運動に変換してピストンに伝えるボールランプ機構（回転－直動変換機構）と、モータの回転を減速してボールランプ機構に伝える差動減速機構と、ブレーキパッドの摩耗に応じてピストン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と、駐車ブレーキを確立する駐車ブレーキロック機構とが配設される。」旨が記載されている。

特開２００３－４２１９９号公報

　特許文献１に記載される電動制動装置では、電気モータ、差動減速機構、回転・直動変換機構、及び、ピストンが一列に配置される、所謂、同軸構成（同軸レイアウト）が採用されている。さらに、回転・直動変換機構として、ボールランプ機構が用いられる。このような電動制動装置は、従来の液圧制動装置に電気モータ等の新たな部品が追加される。また、ボールランプ機構を採用する場合には、パッド摩耗を補償するパッド摩耗補償機構も必要となる。新規部品が追加される電動制動装置では、全体の重量バランスを適正化するため（即ち、重心位置を適正にするため）、軸方向の長さを短縮することが要求される。このため、同軸構成では、減速機構の減速比が大きく設定されることに制約があり、一般的に、大トルク・低速回転型の電気モータが採用される。

　特許文献１に記載される電動制動装置では、つめ車（ラチェット歯車ともいう。）がモータのロータ外周面に一体で形成され、駐車ブレーキは、つめ車に係合つめがかみ合うことによって機能する。そして、このかみ合いは、揺動アームを介したソレノイド機構によって行われている。上記の電動制動装置の構成（同軸レイアウト）では、ブレーキパッド側から力を受ける場合に、モータ部に作用するトルクが大きいので、強度確保のため、つめ車が相対的に大きくされる必要がある。つめ車が大径化されると係合つめとのかみ合いに或る程度のストロークが必要となるが、このストロークが大きくなるとソレノイドの吸引力は小さくなる。このため、揺動アームが利用されて、ソレノイドのストロークが増幅されて、係合つめがつめ車にかみ合わされている。しかしながら、揺動アーム等の付加的な部品を設ける必要があるため、部品点数が増加するとともに、その可動領域（揺動アームが作動し得る空間）を確保することも必要となってくる。

　以下、この点について、図６を参照しながら詳細に説明する。図６（ａ）には、つめ車のつめ形状が示されている。つめ車（ラチェット歯車）に掛けつめをかみ合わせ逆転止めをする機構は、つめブレーキ（ラチェット機構ともいう。）と称呼されている。つめブレーキについては、ある範囲の設計値が推奨されている。例えば、「機械設計便覧（１９７８年１月３０日に日刊工業新聞社から発行）」には、「つめ数は普通６～２５、つめ部分の寸法は、ｈ＝０．３５ｔ、ｅ＝０．５ｔ（ここで、ｈはつめの高さ、ｔはつめ車のつめのピッチ、ｅはつめの根元の厚さ）」等が記載されている。ここからも分かるように、つめ車の直径が大きくなると、つめのピッチが大きくなり、つめの高さが増加する。このため、つめ車が大径化される場合には、つめとつめ車との咬合に必要なつめの移動量が増加する。

　図６（ｂ）には、ソレノイドにおけるストロークと吸引力との関係が示されている。ストローク（移動量）が増加すると、吸引力は急減する。このため、掛けつめの所定移動量を確保するためには、「てこ」を利用してストロークが増大される。この結果、揺動アーム等の付加的な部品が必要となってくる。

　本発明は、上記の問題点に対処するためになされたものであり、その目的は、通常ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能とを兼ね備える電動制動装置において、部品点数が増加されることなく、小型化され得るものを提供することにある。

　本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の車輪（ＷＨＬ）に固定された回転部材（ＫＴＢ）に摩擦部材（ＭＳＢ）を押し付けて押圧力（Ｆｂａ）を発生させる押圧部材（ＰＳＮ）と、前記押圧力（Ｆｂａ）を発生させる動力源である電気モータ（ＭＴＲ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）からの回転動力が入力される入力部材（ＩＮＰ）と、前記入力部材（ＩＮＰ）の回転動力を減速してシャフト部材（ＳＦＴ）に伝達し、少なくとも２つの異なる回転軸（Ｊｉｎ、Ｊｓｆ）をもつ減速機（ＧＳＫ）と、前記減速機（ＧＳＫ）から伝達される前記シャフト部材（ＳＦＴ）の回転動力を前記押圧力（Ｆｂａ）に変換するねじ部材（ＮＪＢ）と、前記入力部材（ＩＮＰ）に固定されるラチェット歯車（ＲＣＨ）と、前記ラチェット歯車（ＲＣＨ）とかみ合うことができる咬合つめ（Ｔｓｕ）をもち、前記咬合つめ（Ｔｓｕ）を前記ラチェット歯車（ＲＣＨ）にかみ合わせることで前記押圧部材（ＰＳＮ）が前記回転部材（ＫＴＢ）から離れる方向に相当する前記入力部材（ＩＮＰ）の回転を拘束するソレノイド（ＳＯＬ）と、前記電気モータ（ＭＴＲ）、及び、前記ソレノイド（ＳＯＬ）を制御して前記車両の停止状態を維持する制御手段（ＣＴＬ）と、を備える。

　これによれば、減速機ＧＳＫが少なくとも異なる２つの回転軸（Ｊｉｎ、Ｊｓｆ）をもって構成される。即ち、電気モータＭＴＲ等の回転軸Ｊｉｎとシャフト部材ＳＦＴ等の回転軸Ｊｓｆとが、平行、且つ、所定軸間距離Ｌｊ（ゼロより大きい値）をもって構成される。さらに、回転・直動変換機構として、「ねじ」が採用される。電気モータＭＴＲ等と、シャフト部材ＳＦＴ等とが並行して配置され得るとともに、摩擦部材ＭＳＢの摩耗補償機構が不要とされ得る。このため、電動制動装置の軸方向のレイアウトに余裕が生じ、減速機ＧＳＫの減速比が十分に確保され得る。この結果、駐車ブレーキ作動時に、摩擦部材ＭＳＢからの押圧力を受け、これを保持するラチェット歯車ＲＣＨが小径化され得る。この小径化にともない、ラチェット歯車ＲＣＨのつめ高さが低くされ得るため、ソレノイドＳＯＬのストローク量が小さくでき、咬合つめが揺動アームを介することなく、ラチェット歯車ＲＣＨに直接かみ合わされ得る。具体的には、ソレノイドＳＯＬのプランジャ端に設けられた咬合つめ部Ｔｓｕが、ラチェット歯車ＲＣＨに、直にかみ合わされる。したがって、通常ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能とを兼ね備える電動制動装置において、部品点数が増加されることなく、小型化され得る。

本発明の実施形態に係る電動制動装置の概略構成図である。 図１に示した制動手段（ブレーキアクチュエータ）の構成を説明するための部分断面図である。 図２に示した拘束機構（駐車ブレーキ用ロック機構）の第１の実施形態を説明するための構成図である。 図２に示した拘束機構（駐車ブレーキ用ロック機構）の第２の実施形態を説明するための構成図である。 図２に示したオルダム継手を説明するための概略構成図である。 従来の電動制動装置の問題点を説明するための図である。

　以下、本発明に係る車両の電動制動装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜本発明に係る車両の電動制動装置の全体構成＞
　図１に示すように、車両の電動制動装置を備える車両には、制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰ、加速操作部材（例えば、アクセルペダル）ＡＰ、制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫ、電子制御ユニットＥＣＵ、及び、蓄電池ＢＡＴにて構成される。

　制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。加速操作部材（例えば、アクセルペダル）ＡＰは、運転者が車両を加速するために操作する部材である。制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫは、車輪ＷＨＬの制動トルクを調整して車輪ＷＨＬに制動力を発生させる。電子制御ユニットＥＣＵは、その内部にＢＲＫを制御するための制御手段（制御アルゴリズム）ＣＴＬがプログラムされており、これに基づいてＢＲＫを制御する。蓄電池ＢＡＴは、ＢＲＫ、ＥＣＵ等に電力を供給する電源である。

　また、この車両には、制動操作量取得手段ＢＰＡ、加速操作量取得手段ＡＰＡ、車速取得手段ＶＸＡ、及び、駐車ブレーキ用スイッチＭＳＷが備えられる。

　制動操作量取得手段ＢＰＡは、運転者による制動操作部材ＢＰの操作量（制動操作量）Ｂｐａを取得（検出）する。制動操作量取得手段ＢＰＡとして、マスタシリンダ（図示せず）の圧力を検出するセンサ（圧力センサ）、制動操作部材ＢＰの操作力、及び／又は、変位量を検出するセンサ（ブレーキペダル踏力センサ、ブレーキペダルストロークセンサ）が採用される。したがって、制動操作量Ｂｐａは、マスタシリンダ圧、ブレーキペダル踏力、及び、ブレーキペダルストロークのうちの少なくとも何れか１つに基づいて演算される。

　加速操作量取得手段ＡＰＡは、運転者による加速操作部材ＡＰの操作量（加速操作量）Ａｐａを取得（検出）する。加速操作量取得手段ＡＰＡとして、エンジンのスロットル開度を検出するセンサ（スロットル開度センサ）、加速操作部材ＡＰの操作力、及び／又は、変位量を検出するセンサ（アクセルペダル踏力センサ、アクセルペダルストロークセンサ）が採用される。したがって、加速操作量Ａｐａは、スロットル開度、アクセルペダル踏力、及び、アクセルペダルストロークのうちの少なくとも何れか１つに基づいて演算される。

　車速取得手段ＶＸＡは、車両の速度（車速）Ｖｘａを取得（検出）する。車速Ｖｘａは、車輪速度取得手段ＶＷＡの検出信号（車輪速度）Ｖｗａ、及び、公知の方法に基づいて演算され得る。例えば、各車輪の回転速度のうちで最速のものが車両速度Ｖｘａとして演算され得る。

　駐車ブレーキ用スイッチＭＳＷは、運転者によって操作されるマニュアルスイッチであり、スイッチＭＳＷのＯＮ／ＯＦＦの信号Ｍｓｗを出力する。運転者は、車両の停止状態を維持する駐車ブレーキの作動又は解除を、スイッチＭＳＷの操作によって指示する。具体的には、スイッチＭｓｗのＯＮ状態で駐車ブレーキの作動が指示され、ＭｓｗのＯＦＦ状態で駐車ブレーキの解除が指示される。

　制動操作量Ｂｐａ、加速操作量Ａｐａ、車両速度Ｖｘａ、及び、駐車ブレーキ用スイッチ信号Ｍｓｗは、電子制御ユニットＥＣＵに入力される。なお、Ｂｐａ、Ａｐａ、Ｖｘａ、及び、Ｍｓｗは他の電子制御ユニットにて演算、又は、取得され、その演算値（信号）が通信バスを介して、ＥＣＵに送信され得る。

〔制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫ〕
　制動手段ＢＲＫは、ブレーキキャリパ（浮動型キャリパ）ＣＰＲ、回転部材ＫＴＢ、摩擦部材ＭＳＢ、電気モータＭＴＲ、モータ駆動回路ＤＲＶ、入力部材ＩＮＰ、減速機ＧＳＫ、シャフト部材ＳＦＴ、ねじ部材ＮＪＢ、押圧部材（ブレーキピストン）ＰＳＮ、通電量取得手段ＩＭＡ、位置取得手段ＭＫＡ、押圧力取得手段ＦＢＡ、及び、駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫにて構成されている。

　例えば、回転部材ＫＴＢはブレーキディスク、摩擦部材ＭＳＢはブレーキパッド、電気モータＭＴＲは、ブラシモータ、又は、ブラシレスモータである。

　入力部材ＩＮＰは、電気モータＭＴＲの出力軸に接続され、ＭＴＲの動力を減速機ＧＳＫに入力（伝達）する。減速機ＧＳＫは、電気モータＭＴＲの回転出力（トルク）を減速して、シャフト部材ＳＦＴに伝達する。ここで、減速機ＧＳＫは少なくとも異なる２つの回転軸で構成されていて、入力部材ＩＮＰの軸Ｊｉｎと、シャフト部材ＳＦＴの軸Ｊｓｆとが、互いに平行で、別個の回転軸となっている。減速機ＧＳＫとしては、歯車伝達機構（平歯車、はすば歯車等）、巻き掛け伝達機構（ベルト、チェーン等）、及び、摩擦伝達機構のうちの少なくとも１つが用いられ得る。例えば、減速機ＧＳＫに歯車伝達機構が採用される場合には、入力部材ＩＮＰに小径の歯車が固定され、シャフト部材ＳＦＴに大径（小径よりもピッチ径が大きく、歯数が多い）の歯車が固定されて、電気モータＭＴＲの回転動力が減速される。

　シャフト部材ＳＦＴは、減速機ＧＳＫから伝達された動力をねじ部材ＮＪＢに伝達する。ねじ部材ＮＪＢは、ボルト（おねじ）及びナット（めねじ）にて構成され、シャフト部材ＳＦＴからの回転動力（回転運動）を直線動力（直線運動）に変換し、押圧部材ＰＳＮに伝達する。ねじ部材ＮＪＢは、回転・直動変換機構であり、「滑り」によって動力伝達が行われる滑りねじ（台形ねじ等）によって構成されている。また、ねじ部材ＮＪＢには、「転がり」によって動力伝達が行われる転がりねじ（ボールねじ等）が採用され得る。

　押圧部材ＰＳＮは、ねじ部材ＮＪＢによって伝達される直線動力（推力、押圧力）によって摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳＢを回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴＢに押し付ける。即ち、ねじ部材ＮＪＢから伝達される動力によって、押圧部材ＰＳＮが回転部材ＫＴＢの方向に前進又は後退され、摩擦部材ＭＳＢの回転部材ＫＴＢに対する押圧力Ｆｂａが調整される。

　モータ駆動回路ＤＲＶは、制御手段ＣＴＬから指令される目標通電量（目標値）Ｉｍｔに基づいて、電気モータＭＴＲへの通電量（最終的には電流値）を制御する。具体的には、モータ駆動回路ＤＲＶには、スイッチング素子（パワートランジスタであって、例えば、ＭＯＳ－ＦＥＴ）が用いられたブリッジ回路が構成され、目標通電量Ｉｍｔに基づいてスイッチング素子が駆動され、電気モータＭＴＲの出力（出力トルク）が制御される。即ち、スイッチング素子の通電／非通電の状態が切り替えられることによって、電気モータＭＴＲの回転方向と出力トルクとが調整される。ここで、電気モータの回転方向は、正転方向が、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに近づいていく方向（押圧力が増加し、制動トルクが増加する方向）に相当し、逆転方向が、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢから離れていく方向（押圧力が減少し、制動トルクが減少する方向）に相当する。

　通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡは、実際の通電量（例えば、実際に電気モータＭＴＲに流れる電流）Ｉｍａを検出するために、モータ駆動回路ＤＲＶに設けられている。位置取得手段（例えば、角度センサ）ＭＫＡは、ＭＴＲのロータの位置（例えば、回転角）Ｍｋａを検出するために、電気モータＭＴＲに設けられている。押圧力取得手段（例えば、押圧力センサ）ＦＢＡは、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢを実際に押す力（押圧力の実際値）Ｆｂａを検出するために、シャフト部材ＳＦＴに設けられている。

　駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫは、車両の停止状態を維持するブレーキ機能（所謂、駐車ブレーキ）のため、電気モータＭＴＲの逆転方向の回転（ＰＳＮがＫＴＢから離れる方向に相当する回転）をロック（拘束）する。駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫは、ラチェット歯車ＲＣＨ、ソレノイドＳＯＬ、及び、ソレノイド駆動回路ＤＲＳにて構成されている。

　ラチェット歯車ＲＣＨ（つめ歯車ともいう。）では、一般的な歯車とは異なり、歯が方向性をもって傾けられている。ソレノイドＳＯＬは、ソレノイド駆動回路ＤＲＳによって駆動される。ソレノイドＳＯＬのプランジャＰｌｎの先端には、咬合つめ（掛けつめともいう。）Ｔｓｕが設けられている。ソレノイドＳＯＬによって、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとの咬合（ＲＣＨのロック状態）、又は、非咬合（ＲＣＨのフリー状態）が制御される。咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨとかみ合うこと（ロック状態にされること）によって、ラチェット機構（回転動作方向を一方に制限する機構）が形成される。ラチェット歯車ＲＣＨが適する方向（電気モータの正転方向）に回転される場合には、咬合つめＴｓｕは容易に歯を乗り越え、ラチェット歯車ＲＣＨは回転され得る。しかし、ラチェット歯車ＲＣＨが逆方向（電気モータの逆転方向）に回転される場合には、咬合つめＴｓｕが歯に食い込むため、ラチェット歯車ＲＣＨは回転され得ない。なお、ソレノイド駆動回路ＤＲＳは、制御手段ＣＴＬからの指令値Ｓｐｋに基づいて、ソレノイドＳＯＬへの通電、又は、非通電を制御する。

　以上のような構成の制動手段ＢＲＫによれば、電気モータＭＴＲの出力（動力）は、先ず、入力部材ＩＮＰに伝達される。そして、回転動力は、少なくとも２つの回転軸で構成される減速機ＧＳＫを介して、シャフト部材ＳＦＴに伝達される。回転・直動変換機構であるねじ部材ＮＪＢによって、シャフト部材ＳＦＴの回転動力（トルク）は直線動力（推力）に変換され、押圧部材ＰＳＮに伝達される。これにより、押圧部材（ブレーキピストン）ＰＳＮが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢに向かって前進し、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに向かって押圧される。回転部材ＫＴＢは車輪ＷＨＬに固定されているため、摩擦部材ＭＳＢと回転部材ＫＴＢとの間に摩擦力が発生し、車輪ＷＨＬに制動力が発生し、通常ブレーキとして機能する。

　また、マニュアルスイッチＭＳＷ等によって駐車ブレーキの作動が指示される場合には、電気モータＭＴＲが駆動されて、押圧力Ｆｂａが第１所定値ｆｂ１を超過するまで摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに押し付けられる。押圧力Ｆｂａが第１所定値ｆｂ１を越えた後に、ソレノイドＳＯＬに通電が行われ、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとがかみ合わされる。そして、電気モータＭＴＲへの通電が減少されて、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとの咬合が確認された後に、ソレノイドＳＯＬへの通電が解除される。なお、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとの咬合確認は、ＭＴＲの位置（回転角）Ｍｋａに基づいて行われ得る。具体的には、電気モータＭＴＲへの通電が減少されると、回転角Ｍｋａは中立位置（ＭＳＢがＫＴＢに接触を開始する位置に相当し、ＭＴＲのゼロ点位置）に向けて減少を開始するが、Ｍｋａが逆転方向に変化しなくなることで咬合が確認され得る。

　ＭＳＷ等によって駐車ブレーキの解除が指示される場合には、押圧力Ｆｂａが第２所定値ｆｂ２（ｆｂ１よりも大きい値）を超過するまで、電気モータＭＴＲが駆動される。これにより、ソレノイドＳＯＬの咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨの歯を乗り越えるため、駐車ブレーキが解除される。ソレノイドＳＯＬには、咬合つめＴｓｕを咬合解除位置に戻す弾性体（ばね）Ｓｐｒが内蔵されているため、駐車ブレーキ解除時にはソレノイドＳＯＬには通電されない。電気モータＭＴＲ、及び、ソレノイドＳＯＬを介して、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとの咬合状態、又は、非咬合状態が切り替えられることで、制動手段ＢＲＫは駐車ブレーキとしても機能する。

〔制御手段ＣＴＬ〕
　制御手段ＣＴＬは、目標押圧力演算ブロックＦＢＴ、指示通電量演算ブロックＩＳＴ、押圧力フィードバック制御ブロックＩＰＴ、駐車ブレーキ制御ブロックＩＰＫ、及び、通電量調整演算ブロックＩＭＴにて構成される。制御手段（制御プログラム）ＣＴＬは、電子制御ユニットＥＣＵ内にプログラムされている。

　目標押圧力演算ブロックＦＢＴでは、制動操作量Ｂｐａ、及び、予め設定された目標押圧力演算特性（演算マップ）ＣＨｆｂに基づいて、各車輪ＷＨＬの目標押圧力Ｆｂｔが演算される。Ｆｂｔは、電動制動手段ＢＲＫにおいて、摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢが回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢを押す押圧力の目標値である。

　指示通電量演算ブロックＩＳＴでは、予め設定された指示通電量の演算特性（演算マップ）ＣＨｓ１、ＣＨｓ２、及び、目標押圧力Ｆｂｔに基づいて、指示通電量Ｉｓｔが演算される。Ｉｓｔは、電動制動手段ＢＲＫの電気モータＭＴＲを駆動し、目標押圧力Ｆｂｔを達成するための、電気モータＭＴＲへの通電量の目標値である。Ｉｓｔの演算マップは、電動制動手段ＢＲＫのヒステリシスを考慮して、２つの特性ＣＨｓ１、ＣＨｓ２で構成される。特性ＣＨｓ１は押圧力を増加する場合に対応し、特性ＣＨｓ２は押圧力を減少する場合に対応する。そのため、特性ＣＨｓ２に比較して、特性ＣＨｓ１は相対的に大きい指示通電量Ｉｓｔを出力するように設定されている。

　ここで、通電量とは、電気モータＭＴＲの出力トルクを制御するための状態量（変数）である。電気モータＭＴＲは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値として電気モータＭＴＲの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータＭＴＲへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調（ＰＷＭ；Pulse Width Modulation）におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比が通電量として用いられ得る。

　押圧力フィードバック制御ブロックＩＰＴでは、目標押圧力（目標値）Ｆｂｔ、及び、実押圧力（実際値）Ｆｂａに基づいて、押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔが演算される。指示通電量Ｉｓｔは目標押圧力Ｆｂｔに相当する値として演算されるが、電動制動手段ＢＲＫの効率変動により目標押圧力Ｆｂｔと実押圧力Ｆｂａとの間に誤差（定常的な誤差）が生じる場合がある。押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔは、目標押圧力Ｆｂｔと実押圧力Ｆｂａとの偏差（押圧力偏差）ΔＦｂ、及び、演算特性（演算マップ）ＣＨｐに基づいて演算され、上記の誤差を減少するように決定される。なお、実押圧力Ｆｂａは、後述する押圧力取得手段ＦＢＡによって取得（検出）される。

　通電量調整演算ブロックＩＭＴは、電気モータＭＴＲへの最終的な目標値である目標通電量Ｉｍｔを演算する。指示通電量Ｉｓｔが押圧力フィードバック通電量Ｉｐｔによって調整され、目標通電量Ｉｍｔが演算される。具体的には、通電量調整演算ブロックＩＭＴは、指示通電量Ｉｓｔに対してフィードバック通電量Ｉｐｔを加え、目標通電量Ｉｍｔとして演算する。目標通電量Ｉｍｔは、電気モータＭＴＲの出力を制御するための最終的な通電量の目標値であり、ＦＢＡの検出結果（Ｆｂａ）に基づいて演算される。そして、目標通電量Ｉｍｔの符号（値の正負）に基づいて電気モータＭＴＲの回転方向（押圧力が増加する正転方向、又は、押圧力が減少する逆転方向）が決定され、目標通電量Ｉｍｔの大きさに基づいて電気モータＭＴＲの出力が制御される。

　以上、制御手段ＣＴＬにおける通常ブレーキ機能の制御アルゴリズムについて説明した。次に、制御手段ＣＴＬにおける駐車ブレーキ機能の制御アルゴリズムについて説明する。

　駐車ブレーキ制御ブロックＩＰＫでは、車両の停止状態を維持する駐車ブレーキ（パーキングブレーキともいう。）についての制御が実行される。具体的には、駐車ブレーキを作動させる咬合制御、及び、駐車ブレーキを解除する解除制御が実行される。駐車ブレーキ制御ブロックＩＰＫは、駐車ブレーキの作動開始（咬合）、及び、解除を判定する咬合・解除判定ブロックＨＮＴと、咬合制御、及び、解除制御を実行する咬合・解除制御ブロックＫＫＳとで構成される。駐車ブレーキ制御ブロックＩＰＫには、マニュアルスイッチ信号Ｍｓｗ、車両速度Ｖｘａ、加速操作量Ａｐａ、押圧力（ＦＢＡの検出値）Ｆｂａ、及び、電気モータの位置（回転角）（ＭＫＡの検出値）Ｍｋａが入力される。そして、ＩＰＫからは、駐車ブレーキ時目標通電量Ｉｐｋ、及び、ソレノイド指令信号Ｓｐｋが出力される。

　咬合・解除判定ブロックＨＮＴでは、駐車ブレーキの作動の要否、及び、解除の要否が判定される。夫々の要否判定には、マニュアルモードと、自動モードとがある。マニュアルモードでは、運転者の駐車ブレーキ用のマニュアルスイッチＭＳＷの操作（操作信号Ｍｓｗ）に基づいて、夫々の要否が判定される。スイッチＭＳＷのオフ（ＯＦＦ）状態（駐車ブレーキが非作動状態）で、ＭＳＷのオン（ＯＮ）状態を示す信号が送信された時点で、駐車ブレーキの作動を開始する信号（制御フラグであって、咬合指示信号）ＦＬｋｇがＨＮＴから出力される。また、ＭＳＷのオン（ＯＮ）状態にあるときに、ＭＳＷのオフ（ＯＦＦ）状態を示す信号が送信された時点で、駐車ブレーキを解除する信号（制御フラグであって、解除指示信号）ＦＬｋｊがＨＮＴから出力される。

　咬合・解除判定ブロックＨＮＴの自動モードでは、運転者のスイッチＭＳＷの操作には依らず、加速操作部材（アクセルペダル）ＡＰの操作に連動して、自動で駐車ブレーキの作動・解除が判定される。自動モードでは、車両速度Ｖｘａ、及び、加速操作量Ａｐａに基づいて、駐車ブレーキの作動の要否、及び、解除の要否が判定される。車両の走行中（Ｖｘａがゼロではない状態）には、駐車ブレーキの解除状態が判定されている。車両が停止すると（Ｖｘａがゼロになった時点で）、駐車ブレーキの作動開始が判定される。そして、運転者が加速操作部材ＡＰを操作し、加速操作量Ａｐａが所定値ａｐ１を超過したときに、駐車ブレーキの解除が判定される。マニュアルモードと同様に、駐車ブレーキの作動開始が判定された時点で咬合指示信号ＦＬｋｇが出力され、駐車ブレーキの解除が判定された時点で解除指示信号ＦＬｋｊが出力される。

　咬合・解除制御ブロックＫＫＳでは、咬合・解除判定ブロックＨＮＴから送信される指示信号ＦＬｋｇ、ＦＬｋｊ、押圧力Ｆｂａ、及び、回転角Ｍｋａに基づいて、駐車ブレーキを作動させる咬合制御、及び、駐車ブレーキを解除する解除制御が実行される。咬合制御では、咬合指令ＦＬｋｇ、及び、押圧力Ｆｂａに基づいて、予め設定された演算マップに基づいて、徐々に（予め設定された所定変化量で）駐車ブレーキ時目標通電量Ｉｐｋが増加される。ここで、Ｉｐｋは、駐車ブレーキ制御における電気モータＭＴＲの通電量の目標値である。目標通電量Ｉｐｋの増加にともなって押圧力Ｆｂａが増加される。そして、押圧力Ｆｂａが所定値ｆｂ１を超過した時点で、ソレノイドＳＯＬへの通電を指示するソレノイド指令信号Ｓｐｋが出力される。指令信号Ｓｐｋが指示された所定時間ｔｐｋの後に、Ｉｐｋは緩やかにゼロにまで減少される。そして、Ｉｐｋが減少するにともなって、電気モータの位置ＭｋａがＭＴＲの逆転方向に変化するが、その変化が生じなくなった時点（即ち、咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨと完全にかみ合った時点）で、ソレノイド指令信号Ｓｐｋの出力が停止される。

　咬合制御では、駐車ブレーキ時目標通電量Ｉｐｋによって電気モータＭＴＲが駆動され、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに値ｆｂ１以上に押圧力で押し付けられている状態で、指令信号ＳｐｋによってソレノイドＳＯＬが駆動され、ソレノイドＳＯＬの先端部に設けられた咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨの方向（以下、咬合方向という。）に移動され、ＲＣＨにかみ合わされる。その後、Ｉｐｋが減少されて、電気モータＭＴＲの回転動力は減少するが、ラチェット機構によって摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに押し付けられた状態が維持されるため、駐車ブレーキの作動状態が継続される。

　解除制御では、解除指令ＦＬｋｊ、及び、押圧力Ｆｂａに基づいて、予め設定された演算マップに基づいて、徐々に（予め設定された所定の変化量をもって）駐車ブレーキ時の目標通電量Ｉｐｋが増加される。Ｉｐｋの増加にともなって押圧力Ｆｂａが増加されるが、押圧力Ｆｂａが所定値ｆｂ２を超過するまで電気モータＭＴＲへの通電が継続される。ここで、所定値ｆｂ２は、所定値ｆｂ１よりも所定値（正の値）ｆｂｘだけ大きい値である。摩擦部材ＭＳＢの位置は、ラチェット機構によって、押圧力が概ねｆｂ１となる位置でロックされている。押圧力の増加に相当する回転方向は、ラチェット機構によって拘束されない方向であるため、押圧力がｆｂ１よりも大きくなった場合には、咬合つめＴｓｕはラチェット歯車ＲＣＨの歯を既に乗り越えている。このため、所定値ｆｂ１よりも所定値ｆｂｘだけ大きい所定値ｆｂ２まで、押圧力Ｆｂａが増加されるように、電気モータＭＴＲが制御される。なお、値ｆｂｘは、制動手段ＢＲＫの効率変動等に基づいて予め設定される固定値である。ソレノイドＳＯＬには、咬合つめＴｓｕに対して咬合方向とは逆方向（以下、解除方向という。）に力を加える弾性体（例えば、戻しばね）Ｓｐｒが設けられているため、ラチェット歯車ＲＣＨの歯を乗り越えた時点で咬合状態は解消され、駐車ブレーキは解除される。

　駐車ブレーキ時の目標通電量Ｉｐｋは、通電量調整演算ブロックＩＭＴに送信され、通常ブレーキ時の通電量の目標値（Ｉｓｔ等）との調整が行われる。また、ソレノイド指令信号Ｓｐｋは、ソレノイド駆動回路ＤＲＳに送信される。ソレノイド駆動回路ＤＲＳでは、指令信号Ｓｐｋに基づいて、ソレノイドＳＯＬへの通電又は非通電が実行される。具体的には、Ｓｐｋが送信されている場合には、ソレノイドＳＯＬへの通電が行われる（予め決定されている通電量が供給される）。一方、Ｓｐｋが送信されていない場合には、ソレノイドＳＯＬへの通電が行われない（通電量がゼロとされる）。

＜制動手段ＢＲＫの構成＞
　制動手段（ブレーキアクチュエータ）ＢＲＫの実施形態について、図２を参照して説明する。制動手段ＢＲＫは、ブレーキキャリパＣＰＲ、押圧部材（ブレーキピストン）ＰＳＮ、電気モータＭＴＲ、オルダム継手ＯＬＤ、入力部材ＩＮＰ、減速機ＧＳＫ、シャフト部材（出力軸部材）ＳＦＴ、ねじ部材（回転・直動変換機構）ＮＪＢ、及び、押圧力取得手段（押圧力センサ）ＦＢＡ等にて構成されている。

　ブレーキキャリパＣＰＲは、浮動型キャリパであり、２つの摩擦部材（ブレーキパッド）ＭＳＢを介して、回転部材（ブレーキディスク）ＫＴＢを挟み込むように構成されている。後述する押圧部材ＰＳＮが、キャリパＣＰＲ内でスライドされ、回転部材ＫＴＢに向けて前進されることによって、摩擦部材ＭＳＢが回転部材ＫＴＢに押圧される。このときの押圧力によって、摩擦部材ＭＳＢと回転部材ＫＴＢとの間で摩擦力が発生し、車輪に制動トルクが加えられる。

　電気モータＭＴＲは、キャリパＣＰＲに固定され、摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに押圧するための動力源として作動する。電気モータＭＴＲの出力部Ｍｏｔは、オルダム継手ＯＬＤを介して、入力部材ＩＮＰに接続されている。オルダム継手ＯＬＤは、電気モータＭＴＲの回転軸（以下、モータ軸という。）Ｊｍｔと、入力部材ＩＮＰの回転軸（以下、入力軸という。）Ｊｉｎとの偏心を吸収する。入力部材ＩＮＰは、回転軸部材である。入力部材ＩＮＰには、駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫのラチェット歯車ＲＣＨ、及び、減速機ＧＳＫの第１小径歯車ＳＫＨ１が固定されている。

　駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫは、ソレノイドＳＯＬ、及び、ラチェット歯車ＲＣＨにて構成されている。ソレノイドＳＯＬは、キャリパＣＰＲに固定され、固定コイルＣｏｌと、可動鉄心（プランジャ）Ｐｌｎから構成される。プランジャＰｌｎの先端には咬合つめＴｓｕが形成され、固定コイルＣｏｌに電流を流したときに、プランジャＰｌｎを固定コイルＣｏｌ内に引き込む力（吸引力）が利用され、咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨにかみ合わされる。ラチェット歯車ＲＣＨは、入力部材ＩＮＰに固定され、咬合つめＴｓｕとかみ合うことによって、電気モータＭＴＲの逆転方向への回転運動をロックする。即ち、押圧部材ＰＳＮ（即ち、摩擦部材ＭＳＢ）が回転部材ＫＴＢから離れる方向の動きが拘束され、電気モータＭＴＲの回転動力が停止された場合（ＭＴＲへの通電が行われない場合）であっても、押圧力の発生が継続される。換言すれば、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとがかみ合うことによって、駐車ブレーキ機能が発揮される。

　減速機ＧＳＫは、第１小径歯車ＳＫＨ１、第１大径歯車ＤＫＨ１、中間軸部材ＣＨＵ、第２小径歯車ＳＫＨ２、及び、第２大径歯車ＤＫＨ２にて構成されている。減速機ＧＳＫは、入力部材ＩＮＰの動力の回転速度を減じて、シャフト部材ＳＦＴに出力する機構であり、シャフト部材ＳＦＴの出力動力として、減速比に比例した回転力（トルク）が得られる。例えば、減速機ＧＳＫには、２段の減速機が利用され、第１段減速が第１小径歯車ＳＫＨ１と第１大径歯車ＤＫＨ１とによって行われ、第２段減速が第２小径歯車ＳＫＨ２と第２大径歯車ＤＫＨ２とによって行われる。

　第１小径歯車ＳＫＨ１は、入力部材ＩＮＰに固定され、ＩＮＰと一体となって回転される。また、第１大径歯車ＤＫＨ１は、中間軸部材ＣＨＵに固定され、ＣＨＵと一体となって回転される。ＳＫＨ１（ＩＮＰ）の軸受け、及び、ＤＫＨ１（ＣＨＵ）の軸受けは、キャリパＣＰＲに固定されている。そして、ＳＫＨ１とＤＫＨ１とは、互いの歯がかみ合っている。第１大径歯車ＤＫＨ１のピッチ円直径は、第１小径歯車ＳＫＨ１のピッチ円直径よりも大きく、第１大径歯車ＤＫＨ１の歯数は、第１小径歯車ＳＫＨ１の歯数よりも多い。即ち、第１小径歯車ＳＫＨ１の動力が減速されて、第１大径歯車ＤＫＨ１から出力される。

　第２小径歯車ＳＫＨ２は中間軸部材ＣＨＵに固定され、ＣＨＵと一体となって回転される。また、第２大径歯車ＤＫＨ２は、シャフト部材ＳＦＴに固定され、ＳＦＴと一体となって回転される。ＳＫＨ２（ＣＨＵ）の軸受け、及び、ＤＫＨ２（ＳＦＴ）の軸受けは、キャリパＣＰＲに固定されている。そして、ＳＫＨ２とＤＫＨ２とは、互いの歯がかみ合っている。第２大径歯車ＤＫＨ２のピッチ円直径は、第２小径歯車ＳＫＨ２のピッチ円直径よりも大きく、第２大径歯車ＤＫＨ２の歯数は、第２小径歯車ＳＫＨ２の歯数よりも多い。即ち、第２小径歯車ＳＫＨ２の動力が減速されて、第２大径歯車ＤＫＨ２から出力される。したがって、入力部材ＩＮＰから伝達される回転動力は、第１小径歯車ＳＫＨ１から減速機ＧＳＫに入力され、２段で減速されて、第２大径歯車ＤＫＨ２からシャフト部材ＳＦＴに出力される。減速機ＧＳＫとして、１段の減速機が用いられ得る。この場合、入力部材ＩＮＰからの動力は、第１小径歯車ＳＫＨ１に入力され、ＳＫＨ１及びＤＫＨ１によって減速されて、シャフト部材ＳＦＴから出力される。

　シャフト部材ＳＦＴは、回転軸部材であって、減速機ＧＳＫから伝達された回転動力をねじ部材ＮＪＢに伝達する。シャフト部材ＳＦＴには、自在継手機構ＵＮＶが設けられ、ＳＦＴの回転軸（以下、シャフト軸という。）Ｊｓｆと押圧部材ＰＳＮの押圧軸（以下、ピストン軸という。）Ｊｐｓとの偏心を吸収する。浮動型キャリパＣＰＲの撓み、摩擦部材ＭＳＢの偏摩耗等によってシャフト部材ＳＦＴの揺動（首振り）が生じ、２つの軸（Ｊｓｆ、Ｊｐｓ）には偏心（軸ズレ）が発生し得る。自在継手機構ＵＮＶは、所謂、ユニバーサルジョイントであり、接続された２つの軸（Ｊｓｆ、Ｊｐｓ）が必ずしも一直線上にあることを必要とせず、２つの軸間の相対的な角度を吸収して動力を伝達し得る。

　シャフト部材ＳＦＴの回転動力は、ねじ部材ＮＪＢに伝達され、回転動力から直線動力に変換される。即ち、ねじ部材ＮＪＢは、回転・直動変換機構であって、ボルト部Ｂｌｔとナット部Ｎｕｔとで構成される。ボルト部Ｂｌｔは、シャフト部材ＳＦＴに固定され、ＳＦＴと一体となって回転駆動される。ボルト部Ｂｌｔには、おねじ（外側ねじともいう。）Ｏｎｊが設けられ、ナット部Ｎｕｔのめねじ（内側ねじともいう。）Ｍｎｊと螺合されている。めねじＭｎｊをもつナットＮｕｔは、押圧部材ＰＳＮに固定されている。したがって、シャフト部材ＳＦＴから伝達された回転動力（トルク）は、ねじ部材ＮＪＢ（おねじＯｎｊとめねじＭｎｊ）を介して、押圧部材ＰＳＮの直線動力（推力）として伝達される。以上の構成では、ＳＦＴにＢｌｔが固定され、ＰＳＮにＮｕｔが固定されるが、シャフト部材ＳＦＴにナット部（めねじＭｎｊ）Ｎｕｔが固定され、押圧部材ＰＳＮにボルト部（おねじＯｎｊ）Ｂｌｔが固定され、ＭｎｊとＯｎｊとが螺合され得る。

　ねじ部材ＮＪＢに、台形ねじ等の滑りねじが採用された場合について説明したが、滑りねじに代えて、ボールねじ等の転がりねじが採用され得る。この構成では、ナット部Ｎｕｔが、「ボール溝付きナット」に、ボルト部Ｂｌｔが「（ボール溝付き）ねじシャフト」に夫々、置き換えられる。そして、複数のボールが、Ｎｕｔ及びＢｌｔのボール溝に配置されて、回転運動が直線運動に変換される。

　押圧部材（ピストン）ＰＳＮは、回転部材ＫＴＢに摩擦部材ＭＳＢを押し付けて摩擦力を発生させる。ブレーキキャリパＣＰＲに対する押圧部材ＰＳＮの動きは、キー部材ＫＹＢ及びキー溝ＫＹＭによって制限されている。ブレーキキャリパＣＰＲには、シャフト部材ＳＦＴの回転軸Ｊｓｆ（シャフト軸Ｊｓｆ）方向に延びるように、キー溝ＫＹＭが形成されている。そして、押圧部材ＰＳＮに固定されたキー部材ＫＹＢは、キー溝ＫＹＭに嵌合される。このため、押圧部材ＰＳＮは、シャフト軸Ｊｓｆまわりの回転運動が制限され、シャフト軸方向（キー溝ＫＹＭ方向）の直線運動は許容される。

　シャフト部材ＳＦＴとキャリパＣＰＲとの間には、押圧力取得手段（押圧力センサ）ＦＢＡが設けられ、押圧部材ＰＳＮが摩擦部材ＭＳＢを押す力（押圧力）Ｆｂａの反力（反作用）が検出される。押圧力取得手段ＦＢＡにて取得（検出）された押圧力Ｆｂａは、電子制御ユニットＥＣＵに送信される。ここで、押圧力取得手段ＦＢＡはキャリパＣＲＰに固定されている。また、入力部材ＩＮＰ、中間軸部材ＣＨＵ、及び、シャフト部材ＳＦＴの夫々の軸受けもキャリパＣＰＲに固定されている。さらに、電気モータＭＴＲ、及び、ソレノイドＳＯＬも、キャリパＣＰＲに固定されている。

　以上の構成のＢＲＫによれば、電気モータＭＴＲの回転動力（仕事率であって、単位時間当たりの仕事量）は、ＪｍｔとＪｉｎとの軸ズレ（偏心）を吸収するオルダム継手ＯＬＤを介して、入力部材ＩＮＰに伝達される。そして、入力部材ＩＮＰの回転動力は、Ｊｉｎ及びＪｓｆの２つの回転軸をもつ２軸構成（中間軸部材ＣＨＵを含めると３軸構成）の減速機ＧＳＫを介して、シャフト部材ＳＦＴに伝達される。ここで、減速機ＧＳＫの減速比を値Ｒｇとすると、入力部材ＩＮＰの回転力（トルク）はＲｇ倍されてシャフト部材ＳＦＴの回転力とされ、入力部材ＩＮＰの回転速度はＲｇ分の１とされてシャフト部材ＳＦＴの回転速度とされる。シャフト部材ＳＦＴの回転動力は、ねじ部材ＮＪＢで直線動力に変換され、押圧部材ＰＳＮに伝達される。押圧部材ＰＳＮは摩擦部材ＭＳＢを回転部材ＫＴＢに対して押し付け、車輪ＷＨＬに制動トルクが発生される。

　ここで、減速機ＧＳＫは、少なくとも２つの異なる回転軸をもつ、所謂、２軸構成である。換言すれば、減速機ＧＳＫにおいては、入力軸と出力軸とが平行であり、２つの軸間の距離Ｌｊが「０」よりも大きく設定されている（Ｌｊは「０」ではない所定値）。このため、制動手段ＢＲＫの入力部位（ＭＴＲ、ＩＮＰ等）と出力部位（ＰＳＮ、ＮＪＢ、ＳＦＴ等）とを並べて配置することが可能となり、軸方向のレイアウトの自由度が増加する。その結果、減速機ＧＳＫの減速比が、相対的に大きく設定され得る。さらに、減速機ＧＳＫにおいて、中間軸部材ＣＨＵを設け、２段で減速することによって、より大きい減速比が得られるとともに、軸間距離Ｌｊが短縮され得る。

　摩擦部材ＭＳＢが摩耗するにつれて、押圧部材ＰＳＮが回転部材ＫＴＢに近づけられていく必要が生じる。回転・直動変換機構に「ねじ」が採用されるため、ＰＳＮ位置の変化を補償するための特殊な機構が必要とされなくなる（即ち、摩耗補償機構が不要となる）。これは、ねじ部材ＮＪＢにおけるボルト部Ｂｌｔとナット部Ｎｕｔとの相対的な位置変化によって、上記の摩耗に起因する位置変化が吸収されるためである。これにより、更に、軸方向のレイアウトの自由度が増す。

　また、以上の構成の制動手段ＢＲＫによれば、駐車ブレーキは、電気モータＭＴＲの出力部近傍に設けられた駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫによって構成される。具体的には、入力部材ＩＮＰにラチェット歯車ＲＣＨが固定され、ソレノイドＳＯＬの咬合つめＴｓｕがかみ合わされて、摩擦部材ＭＢＳが回転部材ＫＴＢに押し付けられた状態が維持される。

　駐車ブレーキでは、押圧部材ＰＳＮの動きが固定（ロック）されることが必要となる。この場合の力の伝達経路は、通常ブレーキ（走行中の車両を減速するためのブレーキ機能）の場合とは逆になる。摩擦部材ＭＳＢから押圧部材ＰＳＮに作用する力（押圧力）は、ねじ部材ＮＪＢを介して、シャフト部材ＳＦＴに回転力として伝えられる。シャフト部材ＳＦＴの回転力は、減速機ＧＳＫを介して、入力部材ＩＮＰの回転力として伝達される。この場合、減速機ＧＳＫは増速機として作用するため、シャフト部材ＳＦＴの回転力は、減速比Ｒｇ分の１となって、入力部材ＩＮＰに伝達される。したがって、上記の２軸で構成された減速機ＧＳＫによって、減速比Ｒｇが大きく設定されているため、駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫにて負担する回転力は減少され得る。駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫのラチェット歯車ＲＣＨの歯形状（特に、つめ高さ）が小さくでき、ソレノイドＳＯＬのストローク量が然程必要とはされなくなる。この結果、揺動アーム等が用いられることなく、ソレノイドＳＯＬにて直接、咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨにかみ合わされ、駐車ブレーキとして機能し得る。

＜駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫの第１の実施形態＞
　図３を参照して、駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫの第１の実施形態について説明する。駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫは、ソレノイドＳＯＬ、ラチェット歯車ＲＣＨ、及び、支持部材ＳＰＴにて構成される。ロック機構ＬＯＫは、ラチェット機構（つめブレーキ）として構成され、一方向の回転（実線矢印で示す方向であって、押圧力が増加する方向）を許容するが、他方向の回転（破線矢印で示す方向であって、押圧力が減少する方向）を拘束する。

　ソレノイドＳＯＬは、ソレノイド駆動回路ＤＲＳによって駆動され、咬合つめＴｓｕをラチェット歯車ＲＣＨに咬合させて、入力部材ＩＮＰの回転を阻止する。ここで、ソレノイド駆動回路ＤＲＳは、制御手段ＣＴＬからの指令値Ｓｐｋに基づいて制御される。ソレノイドＳＯＬ（特に、ソレノイドケースＣａｓ）が、キャリパＣＲＰに固定されている。ソレノイドＳＯＬは、固定コイルＣｏｌと、可動鉄心（プランジャ）Ｐｌｎから構成されている。ソレノイドＳＯＬでは、固定コイルＣｏｌに通電された（電流が流された）ときの、プランジャＰｌｎが固定コイルＣｏｌ内に引き込まれる力（吸引力）が利用され、Ｐｌｎのラチェット歯車ＲＣＨ方向（白抜き矢印の方向）への運動が得られる。通電が停止された（電流が流れなくなった）ときには、弾性体（例えば、ばね）Ｓｐｒが発生する弾性力（ばね力）が利用されて、プランジャＰｌｎが、固定コイルＣｏｌ内から引き出され、プレートＰｌｔがケースＣａｓに当接する位置まで戻される。

　プランジャＰｌｎの端部には咬合つめＴｓｕが形成されている。ソレノイドＳＯＬが通電されると咬合つめＴｓｕがラチェット歯車ＲＣＨに向かう方向（以下、咬合方向という。）に移動される。咬合つめＴｓｕには、高さ（長さ）Ｌｔｓの突起（凸部）が設けられ、この突起部分が、ラチェット歯車ＲＣＨとかみ合わされる。

　ラチェット歯車ＲＣＨは、入力部材ＩＮＰに固定され、ＩＮＰと一体となって回転する。ラチェット歯車ＲＣＨには、のこぎり状の歯が形成され、この「のこ歯」形状によって、回転に対する方向性が生じ得る。ラチェットの歯形は、高さ（長さ）Ｌｒｃのオーバハング部（ひさしのように突き出た部分）をもち、この部分が利用されて、咬合つめＴｓｕの突起部（高さＬｔｓ）とかみ合わされる。なお、形状寸法においては、長さＬｔｓは、長さＬｒｃよりも短い。ラチェット歯車ＲＣＨと咬合つめＴｓｕとがかみ合うと、押圧部材ＰＳＮ（即ち、摩擦部材ＭＳＢ）が回転部材ＫＴＢから離れる方向（Ｆｂａが減少する方向）に相当する入力部材ＩＮＰの回転（破線矢印で示す時計まわりの回転）がロックされる。即ち、電気モータＭＴＲの逆転が防止される。

　キャリパＣＰＲに固定された支持部材ＳＰＴが、咬合つめＴｓｕの突起部とは反対側（背面側）に設けられる。咬合つめＴｓｕは、支持部材ＳＰＴと当接しており、これと摺動が可能である（滑って移動することができる）。入力部材ＩＮＰがロックされた場合、咬合つめＴｓｕには押圧力Ｆｂａによる力が作用し、曲げモーメントが作用する。咬合つめＴｓｕは支持部材ＳＰＴによって支えられるため、咬合つめＴｓｕ（又は、Ｐｌｎ）の屈曲変形が抑制され得る。この結果、十分な強度が確保されるとともに、円滑な咬合つめＴｓｕの動きが維持され得る。

　制動手段ＢＲＫは、異なる２軸を備える減速機ＧＳＫによって減速されるため、相対的に大きい減速比をもつ。駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫが入力部材ＩＮＰに設けられ、相対的に小さい回転力で入力部材ＩＮＰがロックされ得る。このため、小径のラチェット歯車ＲＣＨが利用され、つめ高さｈ（図６を参照）が低くされ得る。この結果、ソレノイドＳＯＬのストローク量が小さくでき、咬合つめが揺動アームを介することなく、ソレノイドＳＯＬによって直接的にラチェット歯車ＲＣＨにかみ合わされ得る。また、入力部材ＩＮＰがロックされるときには、咬合つめＴｓｕはラチェット歯車ＲＣＨから押圧力相当の力を受けるが、咬合つめＴｓｕの背後に設けられた支持部材ＳＰＴによって、Ｔｓｕ及びＰｌｎの曲げが抑制され得る。

＜駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫの第２の実施形態＞
　駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫの第２の実施形態について、図３に対応した図４を参照して説明する。なお、図４において、ラチェット歯車ＲＣＨ、及び、入力部材ＩＮＰは省略され、図３に示す部材と同一機能の構成部材には同一符号が付され、その説明は省略されている。

　駐車ブレーキ用ロック機構ＬＯＫの第２の実施形態では、プランジャＰｌｎと咬合つめＴｓｕとが異なる部材として分割されている。さらに、キャリパＣＰＲに固定されたガイド部材ＧＵＩが設けられ、ＧＵＩは咬合つめＴｓｕを取り囲むように形成され、ＧＵＩとＴｓｕとは摺接している。ガイド部材ＧＵＩによって、咬合つめＴｓｕの咬合方向（ＲＣＨにかみ合う方向）への移動が導かれる。減速機ＧＳＫの２軸構成等によってラチェット歯車ＲＣＨが小型化されるため、ラチェット歯車ＲＣＨと咬合つめＴｓｕとの咬合には位置精度が要求される。ラチェット歯車ＲＣＨ（即ち、ＩＮＰ）の軸受けとガイド部材ＧＵＩとが、相互の位置関係において高い精度でキャリパＣＰＲに固定され、咬合つめＴｓｕがガイド部材ＧＵＩに沿って咬合方向に摺動される。このため、駐車ブレーキの作動時には、咬合つめＴｓｕはガイド部材ＧＵＩの案内面を滑って移動し、ラチェット歯車ＲＣＨと確実にかみ合わされる。駐車ブレーキが解除される場合には、咬合つめＴｓｕは弾性体（ばね）ＳＰＧによって、解除方向（咬合方向の逆方向）に滑り移動して戻される。

　また、ガイド部材ＧＵＩによって、上記の支持部材ＳＰＴの効果と同様の効果も得られる。駐車ブレーキ作動時には、咬合つめＴｓｕには、ラチェット歯車ＲＣＨから押圧力相当の力が作用するが、この力によって生じる咬合つめＴｓｕの曲げ変形は、ガイド部材ＧＵＩによって抑制され得る。第２の実施形態では、咬合つめＴｓｕはプランジャＰｌｎと分離されているが、同一部材として構成され得る。この場合においても、ガイド部材ＧＵＩによって同様の効果が得られる。

＜オルダム継手ＯＬＤの構成＞
　図５を参照して、オルダム継手ＯＬＤについて説明する。オルダム継手ＯＬＤは、ディスクの突起（キー）とスライダの溝（キー溝）との嵌合が滑ることによって、動力を伝達する継手であり、入力ディスクＨｂｍ、スライダ（中間ディスク）Ｓｌｄ、及び、出力ディスクＨｂｉにて構成される。即ち、ディスクの突起が、スライダの溝に沿って滑ることによって、軸心が異なる２つの軸（モータ軸Ｊｍｔと入力軸Ｊｉｎ）の偏心が吸収されて、回転動力（回転運動）が伝達される。

　図５（ａ）に示すように、オルダム継手ＯＬＤは、電気モータＭＴＲと入力部材ＩＮＰとの間に設けられる。オルダム継手ＯＬＤの入力ディスクＨｂｍが、電気モータＭＴＲの出力部Ｍｏｔに固定される。入力ディスクＨｂｍのモータ出力部Ｍｏｔと接続される面の反対側の面には、キー（突起）が設けられている。そして、入力ディスクＨｂｍのキーにかみ合うように、スライダＳｌｄにはキー溝（窪み）が設けられる。スライダＳｌｄのキー溝が設けられる面の反対側の面には、このキー溝とは垂直に、別個のキー溝が設けられる。出力ディスクＨｂｉには、スライダＳｌｄのキー溝（窪み）とかみ合うように、キー（突起）が設けられる。そのキーをもつ面の裏側面が、入力部材ＩＮＰに固定されている。即ち、入力ディスクＨｂｍの突起と、出力ディスクＨｂｉの突起とが垂直に交わるように、Ｈｂｍ、Ｓｌｄ、及び、Ｈｂｉが、キー及びキー溝を介して、かみ合わされている。オルダム継手ＯＬＤでは、Ｈｂｍ及びＨｂｉのキーが、スライダＳｌｄのキー溝に沿って滑ることでＭＴＲの出力部Ｍｏｔの軸（モータ軸Ｊｍｔ）と入力部材ＩＮＰの軸（入力軸Ｊｉｎ）との間の偏心が吸収される。

　オルダム継手ＯＬＤに、比較的大きなトルクが負荷されると、Ｈｂｍ及びＨｂｉのキー、Ｓｌｄのキー溝が変形、或いは、磨耗し、バックラッシュ（回転運動方向における機械要素間の接触面の隙間）が増大することが生じ得る。図５（ｂ）は、入力ディスクＨｂｍとスライダＳｌｄとの嵌合部の断面図である。変形・摩耗等が生じていない場合には、キー及びキー溝は破線Ｎｅｗにてはめ合わされている。しかしながら、変形・摩耗等によってバックラッシュが生じると、オルダム継手ＯＬＤの回転方向において、無効回転角（例えば、モータ出力部Ｍｏｔが回転しても入力部材ＩＮＰが回転しない角度）が発生する。ラチェット歯車によって電気モータの逆転が拘束（ロック）されることによって、駐車ブレーキは機能する。しかし、ラチェット歯車が、電気モータの出力軸に設けられる場合、ラチェット歯車は上記の無効回転角によって回転されるため、保持されるべき押圧力が減少される。したがって、オルダム継手ＯＬＤは、ラチェット歯車ＲＣＨが固定される入力部材ＩＮＰと、電気モータＭＴＲの出力部Ｍｏｔとの間に配置される。即ち、駐車ブレーキ作動時には、押圧力Ｆｂａは、減速機ＧＳＫを介して、ラチェット歯車ＲＣＨに伝えられるが、オルダム継手ＯＬＤが電気モータＭＴＲと入力部材ＩＮＰとの間に設けられているため、オルダム継手ＯＬＤの変形・摩耗等によって生じる無効回転角の影響が及ばず、押圧力Ｆｂａの減少（ＭＳＢの緩み）が回避され得る。

＜作用・効果＞
　次に、本発明の作用・効果について説明する。浮動型キャリパを用いる電動制動装置では、電気モータ、回転・直動変換機構、減速機等が、回転部材（ブレーキディスク）に対して一方側（車体の内側）に偏って設けられる。このような電動制動装置では、軸方向に長くとなると、装置全体の重量バランスが取れなくなり、路面からの振動入力に対して性能、信頼性の低下が懸念される。このため、軸方向への延長が困難であり、減速比等の制約が存在する。

　本発明に係わる電動制動装置では、減速機ＧＳＫが少なくとも異なる２つの回転軸をもって構成される。即ち、電気モータＭＴＲ等の回転軸Ｊｍｔ（即ち、Ｊｉｎ）と押圧部材ＰＳＮ等の軸Ｊｐｓ（即ち、Ｊｓｆ）とが、平行、且つ、所定の軸間距離Ｌｊ（≠０）をもって構成される。さらに、回転・直動変換機構に「ねじ機構」が用いられる。このため、ＭＴＲ等と、押圧部材ＰＳＮ等とが並行して配置されるとともに、摩擦部材ＭＳＢの摩耗補償機構が不要とされ、軸方向のレイアウトに余裕が生じ得る。この結果、減速機ＧＳＫの減速比が十分に確保され、駐車ブレーキ機能を構成するラチェット歯車ＲＣＨが小径化され得る。そして、ラチェット歯車ＲＣＨにおいて、つめ高さが低くされ得るため、ソレノイドＳＯＬのストローク量が小さくでき、咬合つめが揺動アームを介することなく、直接的にラチェット歯車ＲＣＨにかみ合わされ得る。電動制動手段が以上のように構成されるため、通常ブレーキ機能と駐車ブレーキ機能とを兼ね備えるとともに、部品点数が増加されることなく、そのサイズが小型化され得る。

　電動制動装置ＢＲＫの構成において、２つの軸間の偏心（即ち、軸ズレ）を吸収するオルダム継手ＯＬＤを備え、オルダム継手ＯＬＤは、電気モータＭＴＲと入力部材ＩＮＰとの間に設けられる。

　オルダム継手ＯＬＤには、キー及びキー溝の変形・摩耗によって無効回転角が生じる場合（入力軸が回転しても出力軸が回転しない場合）がある。例えば、特許文献１に記載されるように、ラチェット歯車が電気モータに固定され（具体的には、電気モータのロータにラチェット歯車が設けられている。）、電気モータの出力部と、減速機との間にオルダム継手が設けられると、ラチェット歯車がロックされた時点の押圧力が、上記の無効回転角によって減少される。しかしながら、ラチェット歯車ＲＣＨが入力部材ＩＮＰに固定され、オルダム継手ＯＬＤが、電気モータＭＴＲの入力部Ｍｏｔと入力部材ＩＮＰとの間に設けられることによって、オルダム継手ＯＬＤの無効回転角が生じた場合であっても、駐車ブレーキに必要な押圧力が確実に保持され得る。

　電動制動装置ＢＲＫの構成において、ソレノイドＳＯＬに設けられた咬合つめＴｓｕの背後に、咬合つめＴｓｕと摺動可能な支持部材ＳＰＴを備え、支持部材ＳＰＴはソレノイドＳＯＬを固定するキャリパ部材ＣＰＲに固定される。即ち、咬合つめＴｓｕは支持部材ＳＰＴに沿って、ラチェット歯車ＲＣＨに向けて滑って移動され得る。

　ラチェット歯車ＲＣＨと咬合つめＴｓｕとがかみ合っている場合には、咬合つめＴｓｕには押圧力Ｆｂａに相当する力が作用している。咬合つめＴｓｕの背面側（ＳＯＬのプランジャにおいてＴｓｕが形成されている面に対して反対側）に、支持部材ＳＰＴが設けられることによって、咬合つめＴｓｕの曲げ変形が抑制され、滑らかな咬合つめＴｓｕの移動が確保され得る。

　電動制動装置ＢＲＫの構成において、ソレノイドＳＯＬに設けられた咬合つめＴｓｕの周囲に、咬合つめＴｓｕと摺動可能なガイド部材ＧＵＩを備え、ガイド部材ＧＵＩはソレノイドＳＯＬを固定するキャリパ部材ＣＰＲに固定される。即ち、咬合つめＴｓｕはガイド部材ＧＵＩに取り囲まれて、ＧＵＩに沿って、ラチェット歯車ＲＣＨに向けて滑って移動され得る。

　ラチェット歯車ＲＣＨが小径化されると、ＲＣＨと咬合つめＴｓｕとの咬合において、高い位置精度が求められる。ラチェット歯車ＲＣＨは入力部材ＩＮＰを介してキャリパＣＰＲに固定されているため、キャリパＣＰＲに固定されるガイド部材ＧＵＩによって、ラチェット歯車ＲＣＨと咬合つめＴｓｕとが高精度で位置決めされ得る。この結果、咬合つめＴｓｕとラチェット歯車ＲＣＨとのかみ合わせが確実に行われ得る。

　ＢＲＫ…制動手段、ＥＣＵ…電子制御ユニット、ＣＴＬ…制御手段、ＭＴＲ…電気モータ、ＩＮＰ…入力部材、ＧＳＫ…減速機、ＳＦＴ…シャフト部材、ＮＪＢ…ねじ部材、ＰＳＮ…押圧部材、ＭＳＢ…摩擦部材、ＫＴＢ…回転部材、ＬＯＫ…駐車ブレーキ用ロック機構、ＳＯＬ…ソレノイド、ＲＣＨ…ラチェット歯車、Ｔｓｕ…咬合つめ、Ｊｉｎ…入力部材の回転軸、Ｊｓｆ…シャフト部材の回転軸、ＯＬＤ…オルダム継手、Ｍｏｔ…電気モータの出力部、ＳＰＴ…支持部材、ＧＵＩ…ガイド部材

Claims (1)

1. 　車両の車輪に固定された回転部材に摩擦部材を押し付けて押圧力を発生させる押圧部材と、
   　前記押圧力を発生させる動力源である電気モータと、
   　前記電気モータからの回転動力が入力される入力部材と、
   　前記入力部材の回転動力を減速してシャフト部材に伝達し、少なくとも２つの異なる回転軸にて構成される減速機と、
   　前記減速機から伝達される前記シャフト部材の回転動力を前記押圧力に変換するねじ部材と、
   　前記入力部材に固定されるラチェット歯車と、
   　前記ラチェット歯車とかみ合うことができる咬合つめをもち、前記咬合つめを前記ラチェット歯車にかみ合わせることによって前記押圧部材が前記回転部材から離れる方向に相当する前記入力部材の回転を拘束するソレノイドと、
   　前記電気モータ、及び、前記ソレノイドを制御して前記車両の停止状態を維持する制御手段と、を備える、車両の電動制動装置。

Images