JP2022138690A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動シリンダの大型化を抑制しつつ、電気モータ故障時のピストン等の破損を抑制することができる車両用制動装置を提供する。【解決手段】本発明は、シリンダ２１、及び電気モータ２２の駆動に応じてシリンダ２１内で摺動するピストン２３を備え、シリンダ２１内には、ピストン２３の前進に応じてフルードをホイルシリンダ８１～８４に供給する液圧室２４と、ピストン２３の前進に伴い容積が大きくなる背面室２６と、が形成されている電動シリンダ２と、背面室２６に接続されている背面液路２７と、背面液路２７に設けられ、ピストン２３が後退する場合に、背面室２６から背面液路２７を通るフルードの流れに対して抵抗となるように構成されたオリフィス（電磁弁２８）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

車両用制動装置としては、例えば独国特許出願公開第１０２０１７２１１８７４号明細書に電動シリンダを備えたものが開示されている。この車両用制動装置において、電動シリンダは、弾性セグメントを備えている。弾性セグメントがあることにより、電動シリンダが作動中に電気失陥してピストンが勢いよく初期位置に移動した場合でも、ピストンが弾性セグメントに当接し、ピストンやシリンダの破損が防止される。ピストンやシリンダが破損するとフルードが漏れるおそれがある。電動シリンダの電気失陥は、例えば電気モータのハーネスの断線やスイッチング素子の故障等が挙げられる。

独国特許出願公開第１０２０１７２１１８７４号明細書

しかしながら、上記構成では、衝撃吸収性を得るために大型の弾性セグメントが必要となる上、電動シリンダ内に弾性セグメントを設けるためのスペースも必要となる。その結果、電動シリンダが大型化し、当該電動シリンダを含む制動装置の体格が大きくなってしまう。

本発明の目的は、電動シリンダの大型化を抑制しつつ、電気モータ故障時のピストン等の破損を抑制することができる車両用制動装置を提供することである。

本発明の車両用制動装置は、シリンダ、及び電気モータの駆動に応じて前記シリンダ内で摺動するピストンを備え、前記シリンダ内には、前記ピストンの前進に応じてフルードをホイルシリンダに供給する液圧室と、前記ピストンの前進に伴い容積が大きくなる背面室と、が形成されている電動シリンダと、前記電気モータを制御する制御部と、前記背面室に接続されている背面液路と、前記背面液路に設けられ、前記ピストンが後退する場合に、前記背面室から前記背面液路を通るフルードの流れに対して抵抗となるように構成されたオリフィスと、を備える。

本発明によれば、電動シリンダのピストンの後退に伴って背面室の容積が小さくなり、背面室内のフルードが背面液路に流出する。この際、背面液路にオリフィスが設けられているため、背面室から背面液路を通るフルードの流れが抑制される。背面室からフルードが流出し難くなることで、背面室の容積が小さくなりにくく、ピストンは後退し難くなる。そのため、電動シリンダのピストンが前進した状態で電気モータが制御不能となった場合でも、ピストンが勢いよくシリンダに衝突することが抑制される。つまり、電気モータに故障が発生しても、ピストン等の破損は抑制される。また、電動シリンダ内に弾性セグメント等のクッション部材を設ける必要がなく、電動シリンダの大型化を抑制することができる。

本実施形態の車両用制動装置の構成図である。 本実施形態の電動シリンダの構成図（初期位置）である。 本実施形態の電動シリンダの構成図（加圧状態）である。 本実施形態の制御例を示すフローチャートである。 本実施形態の制御を説明するためのタイムチャートである。 本実施形態の第１チェック制御を示すフローチャートである。 本実施形態の第１チェック制御を説明するためのタイムチャートである。 本実施形態の第２チェック制御を示すフローチャートである。 本実施形態の第２チェック制御を説明するためのタイムチャートである。 本実施形態の変形態様を説明するための概念図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。図１に示すように、本実施形態の車両用制動装置１は、上流ユニット１１と、下流ユニット３と、第１ブレーキＥＣＵ９０１と、第２ブレーキＥＣＵ９０２と、を備えている。車両用制動装置１は、車両の車輪に設けられたホイルシリンダ８１、８２、８３、８４にフルードを供給可能な装置である。第１ブレーキＥＣＵ９０１は、少なくとも上流ユニット１１を制御する。第２ブレーキＥＣＵ９０２は、少なくとも下流ユニット３を制御する。

（上流ユニット）
上流ユニット１１は、マスタシリンダ装置４と、ストロークシミュレータ４３と、シミュレータカット弁４４と、リザーバ４５と、第１液路５１と、電動シリンダ２と、第２液路５２と、連通路５３と、リザーバ液路５４と、マスタカット弁６２と、連通制御弁６１と、ストロークセンサ７１と、圧力センサ７２、７３と、を備えている。図１は、車両用制動装置１の非通電状態を示す。

マスタシリンダ装置４は、ドライバ操作に応じて液圧を発生可能な装置である。マスタシリンダ装置４は、マスタシリンダ４１と、マスタピストン４２と、マスタ室４１ａと、付勢部材４１ｂと、を備えている。マスタシリンダ４１は、有底円筒状の部材である。マスタシリンダ４１には、入力ポート４１１と出力ポート４１２が形成されている。入力ポート４１１と出力ポート４１２については後述する。

マスタピストン４２は、マスタシリンダ４１内に配置されたピストン部材であり、ブレーキペダルＺと機械的に接続されている。マスタピストン４２は、ブレーキペダルＺの操作に応じてマスタシリンダ４１内で摺動する。マスタピストン４２には貫通孔４２１が形成されている。マスタピストン４２は、後述する付勢部材４１ｂによって初期位置に向けて付勢されている。初期位置とは、マスタ室４１ａの容積が最大となる場合のマスタピストン４２の位置である。マスタピストン４２が初期位置に位置する場合、貫通孔４２１と入力ポート４１１とは連通する。

マスタ室４１ａは、マスタシリンダ４１とマスタピストン４２とにより、マスタシリンダ４１内に形成されている。本実施形態では、マスタシリンダ４１内に形成されたマスタ室４１ａの数は１つであるが、２つ（タンデム型）であってもよい。マスタ室４１ａの容積は、マスタピストン４２の移動に応じて変化する。マスタピストン４２が軸方向一方側に移動すると、マスタ室４１ａの容積が小さくなり、マスタ室４１ａの液圧（以下「マスタ圧」という）が増大する。

付勢部材４１ｂは、マスタ室４１ａ内に設けられたバネ部材である。マスタピストン４２に対して力が作用していない状態では、マスタピストン４２は初期位置に位置する。ストロークシミュレータ４３は、シミュレータカット弁４４を介してマスタシリンダ装置４に接続されている。ストロークシミュレータ４３は、ブレーキペダルＺの操作に対して反力（負荷）を発生させる装置である。ストロークシミュレータ４３は、シリンダ、ピストン、及び付勢部材を含む。ストロークシミュレータ４３は液路４３ａを介してマスタシリンダ４１の出力ポート４１２に接続されている。

シミュレータカット弁４４は、液路４３ａに設けられたノーマルクローズ型の電磁弁である。後述するマスタカット弁６２が閉弁し且つシミュレータカット弁４４が開弁した状態でブレーキペダルＺが操作された場合、ストロークシミュレータ４３によってペダル反力が発生する。

リザーバ４５は、フルードを貯留する。リザーバ４５内の圧力は大気圧に保たれている。リザーバ４５の内部には、各々にフルードが貯留された２つの貯留室４５１、４５２が形成されている。

貯留室４５１はマスタシリンダ装置４に接続されている。詳細には、貯留室４５１はマスタシリンダの入力ポート４１１と接続されている。マスタピストン４２が初期位置に位置する場合、貯留室４５１は入力ポート４１１と貫通孔４２１とを介してマスタ室４１ａに液圧的に接続される。マスタピストン４２が所定量摺動した場合、入力ポート４１１と貫通孔４２１とは液圧的に非接続となる。この場合、マスタ室４１ａとリザーバ４５とは液圧的に非接続となる。貯留室４５２はリザーバ液路５４を介して電動シリンダ２に接続されている。リザーバ４５は、２つの貯留室でなく、２つの別々のリザーバで構成されてもよい。

第１液路５１は、マスタシリンダ装置４と下流ユニット３とを接続する液路である。第１液路５１は、出力ポート４１２を介してマスタ室４１ａに接続されている。マスタ室４１ａとリザーバ４５とが液圧的に非接続な状態で、マスタピストン４２がマスタ室４１ａを小さくするように摺動した場合、マスタ室４１ａから出力ポート４１２を介して第１液路５１にフルードが供給され、第１液路５１に液圧が発生する。マスタ室４１ａで発生された液圧は第１液路５１を介して下流ユニット３に供給される。第１液路５１は、後述する連通路５３と接続されている接続部５０を含む。第１液路５１には、マスタカット弁６２と圧力センサ７２とが設けられている。

マスタカット弁６２は、第１液路５１において、接続部５０よりもマスタシリンダ装置４側に設けられたノーマルオープン型の電磁弁である。マスタカット弁６２が閉弁されている場合、マスタシリンダ装置４と下流ユニット３とは液圧的に遮断される。

圧力センサ７２は、第１液路５１において、マスタカット弁６２よりもマスタシリンダ装置４側に設けられている。圧力センサ７２は第１液路５１内の圧力を検出する。マスタカット弁６２が閉弁されている状態で圧力センサ７２が検出する圧力は、マスタ室内で発生している圧力であるマスタ圧に相当する。

（電動シリンダ）
電動シリンダ２は、シリンダ２１と、電気モータ２２と、ピストン２３と、液圧室２４と、付勢部材２５と、背面室２６と、背面液路２７と、電磁弁２８と、を備えている。電動シリンダ２は、出力室として、シリンダ２１内に単一の液圧室２４が形成されているシングルタイプの電動シリンダである。本開示の電動シリンダ２の説明において、ピストン２３が液圧室２４を小さくする方向を前方、ピストン２３が液圧室２４を大きくする方向を後方とする。これは車両の前後方向と対応していなくてよい。

シリンダ２１は、有底筒状の部分（又は部材）である。シリンダ２１には、入力ポート２１１、出力ポート２１２、及び背面ポート２１３が形成されている。図２及び図３に示すように、入力ポート２１１は開口部であり、シリンダ２１に設けられたシール部材Ｘ１とシール部材Ｘ２との間に形成されている。シール部材Ｘ１及びシール部材Ｘ２は、環状のカップシールである。出力ポート２１２は開口部であり、入力ポート２１１よりも前方に形成されている。背面ポート２１３は開口部であり、入力ポート２１１よりも後方に形成されている。背面ポート２１３は、背面室２６と背面液路２７とを接続している。

電気モータ２２は、回転運動を直線運動に変換する直動機構２２ａを介してピストン２３に接続されている。ピストン２３は有底円筒状部材であり、電気モータ２２の駆動によりシリンダ２１内を摺動する。ピストン２３には、一端が液圧室２４に開口した液路２３０が形成されている。液路２３０はピストン２３が初期位置に位置する場合、入力ポート２１１と連通する。

液圧室２４は、シリンダ２１とピストン２３により区画されており、ピストン２３の移動に応じて容積が変化する。ピストン２３の初期位置は、液圧室２４の容積が最大となる位置である（図２参照）。ピストン２３が前進するほど、液圧室２４の容積は減少する。

液圧室２４は、入力ポート２１１を介してリザーバ４５と連通可能である。詳細には、ピストン２３が初期位置に位置する場合、液路２３０と入力ポート２１１とリザーバ液路５４とを介してリザーバ４５に液圧的に接続される。液路２３０と入力ポート２１１とが連通していない場合、液圧室２４とリザーバ４５とは液圧的に遮断される。液圧室２４は、出力ポート２１２を介して第２液路５２に接続されている。

ピストン２３が初期位置に位置する場合、液圧室２４は入力ポート２１１と液路２３０とリザーバ液路５４とを介してリザーバ４５に接続される。電気モータ２２の駆動によりピストン２３が前方に所定量移動した場合、入力ポート２１１と液路２３０との連通は遮断される。この場合、液圧室２４はリザーバ４５と液圧的に遮断される。液圧室２４とリザーバ４５とが液圧的に遮断された状態でピストン２３が液圧室２４を小さくするように摺動した場合、液圧室２４から出力ポート２１２を介してフルードが第２液路５２に供給され、第２液路５２に液圧が発生する。

付勢部材２５は、液圧室２４に配置され、ピストン２３を初期位置に向けて付勢するバネである。電気モータ２２が駆動していない場合、付勢部材２５の付勢力によりピストン２３は初期位置に位置する。

背面室２６は、シリンダ２１内に形成され、ピストン２３の前進に伴い容積が大きくなるように構成されている。背面室２６は、液圧室２４に対してシールされ且つフルードが流入出可能に構成されている。背面室２６と液圧室２４とは、ピストン２３を介して対向配置されている。シリンダ２１内において、ピストン２３の前面側に液圧室２４が形成され、ピストン２３の後面（背面）側に背面室２６が形成されている。したがって、ピストン２３が前進するほど、液圧室２４の容積は小さくなり、背面室２６の容積は大きくなる。

より詳細に、背面室２６は、シリンダ２１とピストン２３とシール部材Ｘ３とにより区画されている。シール部材Ｘ３は、環状のカップシールであって、背面室２６とその後方の空間との間をシールしている。ピストン２３は、前方部位を構成する相対的に大径の大径部２３１と、後方部位を構成する相対的に小径の小径部２３２と、を備えている。

大径部２３１は、シール部材Ｘ１、Ｘ２に対して摺動可能に配置されている。小径部２３２は、シール部材Ｘ３に対して摺動可能に配置されている。背面室２６は、シリンダ２１、大径部２３１の後端面、小径部２３２の外周面、及びシール部材Ｘ３により区画されている。背面ポート２１３は、前後方向（軸方向）において、大径部２３１の後端面とシール部材Ｘ３との間に位置している。

背面液路２７は、背面ポート２１３を介して背面室２６に接続された液路であって、背面室２６とリザーバ４５とを接続している。背面液路２７は、一端が背面ポート２１３に接続され、他端がリザーバ液路５４に接続された液路である。図３に示すように、ピストン２３が前進し大径部２３１が前進すると、背面室２６の容積が大きくなるとともに、リザーバ４５内のフルードがリザーバ液路５４及び背面液路２７を介して背面室２６に流入する。ピストン２３が後退すると、背面室２６の容積が小さくなるとともに、背面室２６内のフルードが背面液路２７及びリザーバ液路５４を介してリザーバ４５に向けて流出する。

電磁弁２８は、背面液路２７に設けられている。電磁弁２８は、非通電状態で閉弁するノーマルクローズ型の電磁弁である。この電磁弁２８における閉弁状態は、流路を完全には遮断せず、電磁弁２８内の流路が最も狭くなった状態（以下「絞り状態」という）を意味する。つまり、電磁弁２８は、完全に開弁した全開状態（流路断面積最大）と、絞り状態（流路断面積最小＞０）とを切替可能に構成されている。

電磁弁２８の絞り状態は、例えば、ボール弁が弁座に当接（着座）して主液路を閉鎖している状態で、主液路の縁部に設けられたスリット（小溝）により電磁弁２８の内外を連通させている状態である。電磁弁２８は、絞り状態において、オリフィスとして機能する。つまり、絞り状態の電磁弁２８は、ピストン２３が後退する場合に、背面室２６から背面液路２７を通るフルードの流れに対して抵抗となるように構成されたオリフィスに相当する。電磁弁２８は、抵抗切替弁ともいえる。オリフィス性能は、全開状態よりも絞り状態のほうが大きい。

このように電動シリンダ２は、シリンダ２１、及び電気モータ２２の駆動に応じてシリンダ２１内で摺動するピストン２３を備えている。シリンダ２１内には、ピストン２３の前進に応じてフルードをホイルシリンダ８１～８４に供給する液圧室２４と、液圧室２４に対してシールされ且つフルードが流入出可能に構成された部分であってピストン２３の前進に伴い容積が大きくなる背面室２６と、が形成されている。背面室２６には、フルードが充填されているといえる。

第２液路５２は、電動シリンダ２と下流ユニット３とを接続する液路である。液圧室２４で発生された液圧は、第２液路５２を介して下流ユニット３に供給される。第２液路には圧力センサ７３が設けられている。なお、第１液路５１及び第２液路５２は、マスタシリンダ装置４と下流ユニット３とを接続する液路のうち、上流ユニット１１内に配置された部分である。

圧力センサ７３は、第２液路５２内の圧力を検出するセンサである。車両用制動装置１の制御モードが後述するブレーキバイワイヤモード（以下「バイワイヤモード」という）である状態において、圧力センサ７３が検出する液圧は、電動シリンダ２の出力圧に相当する。

連通路５３は、第１液路５１と第２液路５２とを接続する液路である。連通路５３は接続部５０で第１液路５１と接続されている。連通路５３には連通制御弁６１が設けられている。

連通制御弁６１はノーマルクローズ型の電磁弁である。連通制御弁６１の弁体は、弁座よりも第１液路５１側に配置されている。そのため連通路５３において、第１液路５１側の圧力が第２液路５２側の圧力よりも高い場合、連通制御弁６１に対しては閉弁方向に力が作用する。これにより、連通制御弁６１閉弁時にホイルシリンダ８１、８２の液圧が電動シリンダ２の出力圧よりも高くなっても、弁体には弁座に押し付けられる方向に力が加わるため（セルフシールされ）、閉弁が維持される。

ストロークセンサ７１は、ブレーキペダルＺのストロークを検出する。本実施形態では、２つのストロークセンサ７１が設けられている。２つのストロークセンサ７１によって検出されたデータは、各ブレーキＥＣＵ９０１、９０２に送信される。ブレーキＥＣＵ９０１、９０２は、それぞれ対応するストロークセンサ７１からストローク情報を取得する。

（下流ユニット）
下流ユニット３は、いわゆるＥＳＣアクチュエータであって、各ホイルシリンダ８１～８４の液圧を独立に調圧することができる。下流ユニット３は、図示しないが、複数の電磁弁、ポンプ、モータ、及びリザーバ等を備えている。下流ユニット３は、ホイルシリンダ８１、８２を調圧可能に構成された第１液圧出力部３１と、ホイルシリンダ８３、８４を調圧可能に構成された第２液圧出力部３２と、を備えている。下流ユニット３は、電動シリンダ２とは別に設けられた、ホイルシリンダ８１～８４を加圧可能な加圧装置といえる。下流ユニット３の詳細構成については、公知のアクチュエータであるため説明を省略する。

（ブレーキＥＣＵ）
第１ブレーキＥＣＵ９０１及び第２ブレーキＥＣＵ９０２（以下「ブレーキＥＣＵ９０１、９０２」ともいう）は、それぞれＣＰＵやメモリを備える電子制御ユニットである。各ブレーキＥＣＵ９０１、９０２は、各種制御を実行する１つ又は複数のプロセッサを備えている。第１ブレーキＥＣＵ９０１と第２ブレーキＥＣＵ９０２とは、別個のＥＣＵであって、互いに情報（制御情報等）を通信可能に接続されている。

第１ブレーキＥＣＵ９０１は、上流ユニット１１を制御可能に構成されている。詳細には、第１ブレーキＥＣＵ９０１は、上流ユニットの複数のセンサ７１、７２、７３によって検出されたデータに基づいて、電動シリンダ２及び各電磁弁６１、６２、４４、２８を制御可能である。第１ブレーキＥＣＵ９０１は、圧力センサ７２、７３の検出結果及び下流ユニット３の制御状態に基づいて、各ホイル圧を演算することができる。

第２ブレーキＥＣＵ９０２は、ストロークセンサ７１及び内部の圧力センサ（図示略）によって検出されたデータに基づいて、下流ユニット３を制御可能に構成されている。また第２ブレーキＥＣＵ９０２は、車両に設けられた車輪速度センサ（図示略）や加速度センサ（図示略）等によって検出されたデータも受信する。第２ブレーキＥＣＵ９０２は、下流ユニット３を制御（加圧制御、減圧制御、及び保持制御）して、各ホイルシリンダ８１～８４の液圧を調整することができる。第２ブレーキＥＣＵ９０２は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）や横滑り防止制御等を実行可能に構成されている。

車両用制動装置１は、通常制御を実行可能に構成されている。通常制御は、バイワイヤモードとも呼ばれる。通常制御において、上流ユニット１１の出力圧は、電動シリンダ２で出力した液圧である。下流ユニット３は、上流ユニット１１の出力圧に基づいて、ホイルシリンダ８１～８４に液圧を出力可能である。以下、通常制御について説明する。

（通常制御）
通常制御は、マスタシリンダ装置４とホイルシリンダ８１～８４とを液圧的に遮断し、電動シリンダ２と下流ユニット３との少なくとも一方によってホイルシリンダ８１～８４を加圧する制御である。通常制御は、準備制御と通常加圧制御とを含む。

準備制御は、いわゆるバイワイヤモードを形成する制御である。準備制御では、制御部９１は、マスタカット弁６２を閉弁し、連通制御弁６１及びシミュレータカット弁４４を開弁させる。準備制御は、車両用制動装置１が設けられている車両が発進可能な状態になった場合に実行される。発進可能な状態になった場合とは、例えば、車両のイグニッションがオンされた場合や、電気自動車が起動された場合である。

通常加圧制御は、バイワイヤモード（準備制御完了状態）でホイルシリンダ８１～８４を加圧する制御である。通常加圧制御において、第１ブレーキＥＣＵ９０１は、ストロークセンサ７１及び圧力センサ７２が検出したデータを基に、目標出力圧を設定する。設定された目標出力圧に基づいて、電動シリンダ２を制御する。第２ブレーキＥＣＵ９０２は、アンチスキッド制御等の実行に際して下流ユニット３を作動させる。このように通常制御では、設定された目標値を基に、電動シリンダ２と第１液圧出力部３１と第２液圧出力部３２とが制御されることで、ホイルシリンダ８１～８４の液圧が調整可能となる。

（電磁弁２８に対する制御）
第１ブレーキＥＣＵ９０１は、電気モータ２２及び電磁弁２８を制御する制御部９１を備えている。制御部９１は、電動シリンダ２のピストン２３が前進した状態で電気モータ２２が制御不能状態となった場合には、電気モータ２２が制御可能状態である場合よりも、電磁弁２８の流路が狭くなるように電磁弁２８を制御する。

具体例として、制御部９１は、電気モータ２２が正常である場合、電磁弁２８を全開状態とし、電気モータ２２が異常である場合、電磁弁２８を絞り状態とする。制御部９１は、電動シリンダ２が加圧状態（ピストン２３が前進した状態）において、例えば電気モータ２２の所定量以上の逆回転を検出した場合又は制御電流の異常を検出した場合、電気モータ２２の失陥と判断する。電気モータ２２の回転は、回転角センサ（図示略）により検出される。また、制御部９１は、例えば、電気モータ２２への制御電流値（制御出力圧）と圧力センサ７３の検出値との比較に基づいて、電気モータ２２の異常の有無を判断可能である。

制御の一例を説明すると、図４に示すように、通常制御が開始されると（Ｓ１０１）、制御部９１は電磁弁２８を全開状態とする（Ｓ１０２）。制御部９１は、電気モータ２２の異常（電気失陥）の有無を監視する（Ｓ１０３）。電気モータ２２の異常が検出された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御部９１は、電磁弁２８を絞り状態とする（Ｓ１０４）。

図５に示すように、液圧室２４が加圧された状態において、時間ｔ１で電気モータ２２に電気失陥が発生すると、電気モータ２２が停止し、ピストン２３が後退し始める。つまり、液圧室２４の液圧が低下し始め、ピストン２３の後退速度が増大し始める。背面室２６及び電磁弁２８等を備えない従来の構成では、時間ｔ１で電気モータ２２に異常が発生した後、ピストン２３の後退が抑制されず、高い後退速度のまま時間ｔ２１で初期位置に戻ることとなる（二点鎖線参照）。これにより、ピストン２３は高い速度でシリンダ２１構成部分と当接し、破損するおそれがある。

一方、本実施形態では、時間ｔ２において、制御部９１が、電気モータ２２の逆回転（ピストン２３の後退速度）又は制御圧と実圧との差を検出して電気モータ２２が異常であると判断し、電磁弁２８を全開状態から絞り状態に移行させる。これにより、背面室２６から背面液路２７を介してリザーバ４５に向かうフルードの流れに対して電磁弁２８がオリフィスとして機能し（すなわち背面室２６からのフルード流出に対する抵抗値が増大し）、フルードが背面室２６から流出しにくくなる。時間ｔ２からピストン２３が初期位置に戻る時間ｔ３まで、背面室２６が縮小しにくくなり、ピストン２３の後退速度及び液圧室２４の液圧の低下速度は従来よりも低くなる。ピストン２３は、抑制された後退速度で初期位置に戻るため、破損は抑制される。

（第１チェック制御）
第１ブレーキＥＣＵ９０１は、電磁弁２８の異常の有無をチェックする制御を実行する異常判断部９２を備えている。異常判断部９２は、電磁弁２８が全開状態となるか否か、すなわち電磁弁２８の閉故障（絞り状態で維持される故障）の有無を判断する第１チェック制御を実行する。第１チェック制御は、例えばイグニッションがオフされた際に実行される。

具体的に、第１チェック制御は、ピストン２３を所定量前進させ且つ電磁弁２８が全開状態となるように制御した上で、電気モータ２２への制御電流の印加を停止し、その後の電気モータ２２の回転速度に基づいて電磁弁２８が全開状態であるか否かを判断する制御である。異常判断部９２は、電気モータ２２駆動停止後の電気モータ２２の回転速度が所定範囲内であれば（例えば回転速度が第１閾値以上であれば）、電磁弁２８が全開状態であると判断する。なお、液圧室２４の液圧が電気モータ２２の回転速度は、回転角センサ（図示略）の検出値を用いて演算されてもよいし、圧力センサ７３の検出値（例えば液圧低下速度）を用いて演算されてもよい。

ピストン２３の前進量（所定量）は、電磁弁２８が全開状態で加圧状態から電気モータ２２を停止させても、ピストン２３等が破損しない値に設定されている。換言すると、第１チェック制御における加圧後の液圧室２４の液圧は、電気モータ２２の停止によりピストン２３が後退しても破損が生じない値に制御される。

制御例を説明すると、図６に示すように、第１チェック制御が開始されると（Ｓ２０１）、異常判断部９２は、電磁弁２８が全開状態になるように制御すなわち電磁弁２８に制御電流を印加し（Ｓ２０２）、電気モータ２２を駆動させてピストン２３を所定量前進させる（Ｓ２０３）。ステップＳ２０２、Ｓ２０３の実行順は任意で設定できる。

異常判断部９２は、上記所定の加圧状態において、電気モータ２２の駆動を停止させる（Ｓ２０４）。異常判断部９２は、電気モータ２２停止後のピストン２３の後退速度を検出し、後退速度が所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ２０５）。後退速度が所定範囲内である場合（Ｓ２０５）、異常判断部９２は、電磁弁２８が全開状態である（すなわち正常）と判断する（Ｓ２０６）。後退速度が所定範囲外である場合、例えば後退速度が第１閾値未満である場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、異常判断部９２は、電磁弁２８が全開状態でない（すなわち異常）と判断する（Ｓ２０７）。

異常判断部９２は、電磁弁２８が閉故障である（全開状態にできない）と判断した場合、例えば異常ランプを点灯させる等により乗員に異常を伝える。電磁弁２８が閉故障である場合、電磁弁２８が常にオリフィスとして機能することになるが、ピストン２３が後退しにくくなる（液圧室２４の液圧が低下しにくくなる）だけで、制動装置としての機能は維持される。この場合、加圧時（ピストン２３前進時）にも、オリフィス（電磁弁２８）によりフルードが背面室２６に流入しにくくなるが、背面室２６が一時的に若干の負圧状態となるだけで、ピストン２３の前進にほとんど影響はない。

図７に示すように、異常判断部９２は、液圧室２４を所定圧まで加圧した状態で、時間ｔ４に電気モータ２２を停止し、ピストン２３を後退させる。異常判断部９２は、電気モータ２２の回転速度が所定範囲内であるか否かを判断する。時間ｔ５においてピストン２３が初期位置に到達する。チェック制御では、ピストン２３の前進量が制限されているため、電磁弁２８がオリフィスとして機能しなくても破損は生じない。

（第２チェック制御）
異常判断部９２は、電磁弁２８が絞り状態となるか否か、すなわち電磁弁２８の開故障（全開状態で維持される故障）の有無を判断する第２チェック制御を実行する。第２チェック制御は、例えばイグニッションがオフされた際に（例えば第１チェック制御と連続で）実行される。

具体的に、第２チェック制御は、ピストン２３を所定量前進させ且つ電磁弁２８が絞り状態となるように制御した上で、電気モータ２２への制御電流の印加を停止し、その後の電気モータ２２の回転速度に基づいて電磁弁２８が絞り状態であるか否かを判断する制御である。異常判断部９２は、電気モータ２２駆動停止後の電気モータ２２の回転速度が所定範囲内であれば（例えば回転速度が第２閾値以下であれば）、電磁弁２８が絞り状態であると判断する。

制御例を説明すると、図８に示すように、第２チェック制御が開始されると（Ｓ３０１）、異常判断部９２は、電磁弁２８が絞り状態になるように制御し（Ｓ３０２）、電気モータ２２を駆動させてピストン２３を所定量前進させる（Ｓ３０３）。ステップＳ３０２、Ｓ３０３の実行順は任意で設定できる。

異常判断部９２は、上記所定の加圧状態において、電気モータ２２の駆動を停止させる（Ｓ３０４）。異常判断部９２は、電気モータ２２停止後のピストン２３の後退速度を検出し、後退速度が所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ３０５）。後退速度が所定範囲内である場合（Ｓ３０５）、異常判断部９２は、電磁弁２８が絞り状態である（すなわち正常）と判断する（Ｓ３０６）。後退速度が所定範囲外である場合、例えば後退速度が第２閾値より大きい場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、異常判断部９２は、電磁弁２８が絞り状態でない（すなわち異常）と判断する（Ｓ３０７）。

異常判断部９２は、電磁弁２８が開故障である（絞り状態にできない）と判断した場合、例えば異常ランプを点灯させる等により乗員に異常を伝える。また、制御部９１は、異常判断部９２により電磁弁２８が絞り状態であると判断されなかった場合（すなわち開故障である場合）、異常判断部９２により電磁弁２８が絞り状態であると判断された場合（すなわち正常である場合）と比較して、電気モータ２２の駆動量を抑制する抑制制御を実行する。

抑制制御が実行されると、例えば、液圧室２４の目標液圧が所定の閾圧以上となっても、液圧室２４の液圧が閾圧以下となるように制御される。閾圧は、例えば、電気モータ２２が故障してもピストン２３が破損しないと推定される最大圧に相当する。あるいは、抑制制御が実行されると、目標液圧に対して係数（係数＜１）が乗算されてもよい。電磁弁２８がオリフィスとして機能できない状態において、電気モータ２２に電気失陥が発生した場合でも、ピストン２３等の破損が発生しないように、制御部９１は、ピストン２３の前進量を正常時よりも制限する。

第２ブレーキＥＣＵ９０２は、特定加圧制御部９３を備えている。特定加圧制御部９３は、抑制制御の実行により、制動要求（要求値）に対して実際の制動力が不足すると判断した場合、当該不足分を補うように下流ユニット３を作動させる。つまり、制御部９１及び特定加圧制御部９３は、連動して、抑制制御を実行するとともに、下流ユニット３の加圧制御を実行し、制動力の不足分だけホイルシリンダ８１～８４の液圧を増大させる。

（本実施形態の効果のまとめ）
本実施形態によれば、電動シリンダ２のピストン２３の後退に伴って背面室２６の容積が小さくなり、背面室２６内のフルードが背面液路２７に流出する。この際、背面液路２７にオリフィス（本実施形態では絞り状態の電磁弁２８）が設けられているため、背面室２６から背面液路２７を通るフルードの流れが抑制される。背面室２６からフルードが流出し難くなることで、背面室２６の容積が小さくなりにくく、ピストン２３は後退し難くなる。そのため、電動シリンダ２のピストン２３が前進した状態で電気モータ２２が制御不能となった場合でも、ピストン２３が勢いよくシリンダ２１に衝突することが抑制される。つまり、電気モータ２２に故障が発生しても、ピストン２３等の破損は抑制される。また、電動シリンダ２内に弾性セグメント等のクッション部材を設ける必要がなく、電動シリンダ２の大型化を抑制することができる。例えば、既存の電動シリンダ２の後端部にチャンバ（背面室２６）を設けることができる。

本実施形態では、オリフィスが電磁弁２８によって形成される。このため、電磁弁２８の状態を切り替えることで、必要なときだけ（すなわち電気モータ２２が故障したときだけ）オリフィス機能を発揮させることができる。つまり、制御部９１は、電気モータ２２が正常であるときは、電磁弁２８を開弁させ流路を広くし、電気モータ２２が異常であるときは、電磁弁２８を閉弁させて流路を狭くする。これにより、通常時には抵抗なくピストン２３を移動させることができ、異常時にはピストン２３の後退速度を抑制することができる。電磁弁２８は、通常時には応答性に影響を与えず、異常時には部材破損抑制効果を発揮する。

また、本実施形態によれば、第１チェック制御及び第２チェック制御により、電磁弁２８の動作がチェックされる。例えば第２チェック制御によれば、電磁弁２８の開故障（開固着）の有無を判断でき、開故障の場合に抑制制御を実行できる。開故障時の抑制制御により、液圧室２４の液圧の増大が抑制されることで、電磁弁２８を絞り状態にできなくても、電気モータ２２故障時のピストン２３等の破損を抑制することができる。また、抑制制御により不足した制動力は、下流ユニット３の作動で補われるため、制動力不足も生じない。

（その他）
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、上記構成において、図１０に示すように、背面液路２７には電磁弁２８でなくオリフィス（オリフィス部材）２９が設けられてもよい。この構成によれば、背面液路２７には常時抵抗が発生することになり、電気モータ２２に故障が発生したとしても、ピストン２３等の破損は抑制される。また、この構成は、本実施形態の構成（電磁弁２８）に比べて、部品コスト低減や制御の単純化の面で有利である。ただし、この構成では、電気モータ２２が正常であるときも、液圧室２４を減圧する際の抵抗が大きくなるため、減圧応答性の観点では本実施形態の構成のほうが優れている。

また、背面液路２７には、ノーマルクローズ型のオンオフ弁（全開と全閉との切替）とオリフィス２９とが並列に接続された液路部品が配置されてもよい。オンオフ弁が全閉状態である場合、フルードはオリフィス２９を通過し、オンオフ弁が全開状態である場合、フルードはオンオフ弁を通過する。これによっても、本実施形態同様の効果が発揮される。

また、電磁弁２８は、本実施形態ではオンオフ弁（全開と絞りとの切替）であるが、リニア弁（リニアソレノイドバルブ）であってもよい。電磁弁２８は、リニア弁である場合、背面室２６側の液圧がリザーバ４５側の液圧よりも高くなるように差圧を制御することができる。したがって、電磁弁２８に目標差圧を設定（制御電流を印加）することで、フルードが流通しにくくなり、絞り状態と同様に電磁弁２８はオリフィスとして機能する。目標差圧が０である場合、電磁弁２８は全開状態となる。「電磁弁２８の流路を狭くする」とは、電磁弁２８がリニア弁である場合、目標差圧を大きくすることに相当する。

また、電動シリンダ２は、付勢部材２５を備えなくてもよい。また、抑制制御時に制動力を補う手段としては、下流ユニット３に限らず、例えば電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）であってもよい。また、制御部９１が取得する制動要求は、ドライバによるブレーキペダルＺの操作に基づく制動要求に限らず、自動ブレーキ制御・自動運転の制御にかかる制動要求や、他の装置（ＥＣＵ）からの制動要求であってもよい。また、本発明は、例えば、回生制動装置を含む車両（ハイブリッド車や電気自動車）、自動ブレーキ制御を実行する車両、又は自動運転車両にも適用できる。

１…車両用制動装置、２…電動シリンダ、２１…シリンダ、２２…電気モータ、２３…ピストン、２４…液圧室、２６…背面室、２７…背面液路、２８…電磁弁（オリフィス）、２９…オリフィス、８１～８４…ホイルシリンダ、９１…制御部、９２…異常判断部、９３…特定加圧制御部。

Claims (5)

1. シリンダ、及び電気モータの駆動に応じて前記シリンダ内で摺動するピストンを備え、前記シリンダ内には、前記ピストンの前進に応じてフルードをホイルシリンダに供給する液圧室と、前記ピストンの前進に伴い容積が大きくなる背面室と、が形成されている電動シリンダと、
   前記電気モータを制御する制御部と、
   前記背面室に接続されている背面液路と、
   前記背面液路に設けられ、前記ピストンが後退する場合に、前記背面室から前記背面液路を通るフルードの流れに対して抵抗となるように構成されたオリフィスと、
   を備える、
   車両用制動装置。
2. 前記オリフィスは、前記背面液路に設けられた電磁弁によって形成され、
   前記制御部は、前記ピストンが前進した状態で前記電気モータが制御不能状態となった場合には、前記電気モータが制御可能状態である場合よりも、前記電磁弁の流路が狭くなるように前記電磁弁を制御する、
   請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記ピストンを所定量前進させ且つ前記電磁弁が絞り状態となるように制御した上で、前記電気モータへの制御電流の印加を停止し、その後の前記電気モータの回転速度に基づいて前記電磁弁が前記絞り状態であるか否かを判断する異常判断部を備える、
   請求項２に記載の車両用制動装置。
4. 前記制御部は、前記異常判断部により前記電磁弁が前記絞り状態であると判断されなかった場合、前記異常判断部により前記電磁弁が前記絞り状態であると判断された場合と比較して、前記電気モータの駆動量を抑制する抑制制御を実行する、
   請求項３に記載の車両用制動装置。
5. 前記電動シリンダとは別に設けられ、前記ホイルシリンダを加圧可能な加圧装置と、
   前記抑制制御の実行により、制動要求に対して制動力が不足すると判断した場合に、不足分を補うように前記加圧装置を作動させる特定加圧制御部と、
   を備える、
   請求項４に記載の車両用制動装置。

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