JP6300379B2 - 車両用ブレーキ液圧制御システム - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置を備える車両用ブレーキ液圧制御システムに関する。

例えば、特許文献１には、タンデム型のマスタシリンダと、電動モータの駆動によってスレーブピストンを変位させることでブレーキ圧を発生させるスレーブシリンダと、ブレーキペダルの操作量に対応する反力を発生させるストロークシミュレータとを備えたブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置が開示されている。スレーブシリンダは、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に配置される。

このブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置では、ブレーキペダルで作動するタンデム型のマスタシリンダがバックアップ用として機能し、例えば、イグニッションＯＦＦのときには、マスタシリンダ及びホイールシリンダ間が連通して、マスタシリンダのブレーキ液がホイールシリンダ側に直接的に供給される。

特開２０１０−２４１３１４号公報

ところで、特許文献１に開示されたブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置では、例えば、スレーブピストンが戻り側（後退側）に変位しているときに電動モータの電源が遮断されると、スレーブシリンダ内に供給されたブレーキ液圧によってスレーブピストンがさらに戻り側（後退側）に変位し、スレーブシリンダの液圧室の容積が大きくなる。

また、電源が遮断されたときには、マスタシリンダ及びホイールシリンダ間に配設された常開型電磁弁が開弁することによって、マスタシリンダとホイールシリンダとスレーブシリンダとの三者が連通するので、マスタシリンダから供給されたブレーキ液の一部は、容積が大きくなったスレーブシリンダの液圧室に充填される。このため、ブレーキペダルのペダルフィーリングが変化して運転者に違和感を与えるおそれがある。

本発明の一般的な目的は、ペダルフィーリングの変化によって運転者に違和感を与えることを回避することが可能な車両用ブレーキ液圧制御システムを提供することにある。

このような課題を解決するために創案された本発明は、ブレーキ操作子の操作によって作動するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ及びホイールシリンダ間に配置され、前記ブレーキ操作子の操作量に対応してブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置と、前記モータシリンダ装置を駆動制御する制御手段とを有する車両用ブレーキ液圧制御システムであって、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通させる第１ブレーキ液流路と、前記第１ブレーキ液流路に接続され、前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとを連通させる第２ブレーキ液流路と、前記第１ブレーキ液流路と前記第２ブレーキ液流路との接続点に配置される二位置三方向弁と、を備え、前記二位置三方向弁は、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとが連通し前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとが遮断された第一状態と、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとが遮断され前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとが連通した第二状態とを切り換え可能であり、さらに、前記二位置三方向弁は、前記マスタシリンダに連通する第１ポートと、前記ホイールシリンダに連通する第２ポートと、前記モータシリンダ装置に連通する第３ポートとを有するバルブボディと、前記バルブボディの軸方向に沿って変位可能に設けられた弁体と、前記弁体の変位方向に沿った一側に配置され、前記弁体が着座する第１着座部と、前記弁体の変位方向に沿った他側に配置され、前記弁体が着座する第２着座部と、前記弁体に対する押圧力を発生させるコイルユニットを含むソレノイドと、前記ソレノイドオフ状態のとき、前記弁体が前記第１着座部に着座する方向に前記弁体を付勢するばね部材と、を備え、前記弁体が前記第１着座部に着座したソレノイドオフ状態のとき、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通し、且つ、前記第２ポートと前記第３ポートとの連通が遮断されて前記第一状態となり、前記弁体が前記ばね部材のばね力に抗して前記第２着座部に着座したソレノイドオン状態のとき、前記第１ポートと前記第２ポートとの連通が遮断され、且つ、前記第２ポートと前記第３ポートとが連通して前記第二状態となることを特徴とする。

本発明において、例えば、二位置三方向弁が第二状態（第１ポートと第２ポートとの連通が遮断され、且つ、第２ポートと第３ポートとが連通した状態）にあり且つモータシリンダ装置のスレーブピストンが戻り側（後退側）に変位している状態でモータシリンダ装置の電源が遮断された場合には、二位置三方向弁を第一状態（第１ポートと第２ポートとが連通し、且つ、第２ポートと第３ポートとの連通が遮断された状態）に切り換えることで、ブレーキ液が第２ブレーキ液流路へ流入することを阻止することができる。このように、本発明によれば、システムの状況に応じて第２ブレーキ液流路を開閉することができるので、運転者に違和感を与えることを好適に回避することができる。

さらにまた、ブレーキ操作子の操作が解除されたとき、二位置三方向弁を第二状態から第一状態に切り換えるようにしてもよい。このようにすると、ブレーキ操作子が操作されていないときには、マスタシリンダとホイールシリンダとが連通することになる。例えば、二位置三方向弁をソレノイドバルブで構成した場合、ソレノイドオン状態で第二状態となり、ソレノイドオフ状態で第一状態となる。この結果、ブレーキ操作子が操作されていない場合には、第一状態をソレノイドオフ状態とすることで、ソレノイドに通電する消費電力を抑制することができる。

さらにまた、第２ブレーキ液流路に、ブレーキ液圧を検知する第１液圧検知手段が配置されるようにしてもよい。このようにすると、第１液圧検知手段によって検知されるモータシリンダ装置側のブレーキ液圧に対応して二位置三方向弁の弁位置を切り換えることができる。

さらにまた、二位置三方向弁とホイールシリンダとの間の第１ブレーキ液流路に、ブレーキ液圧を検知する第２液圧検知手段が配置されるようにしてもよい。このようにすると、第２液圧検知手段を介してホイールシリンダ側のブレーキ液圧が所定値よりも高くなったことを検知したとき、二位置三方向弁の弁位置を切り換えて高くなったブレーキ液圧を逃がすことができる。

さらにまた、二位置三方向弁とホイールシリンダとの間の第１ブレーキ液流路に、ブレーキ液圧を検知する第２液圧検知手段が配置されるようにしてもよい。このようにすると、第２液圧検知手段を介してホイールシリンダ側のブレーキ液圧が所定値よりも高くなったことを検知したとき、二位置三方向弁の弁位置を切り換えて高くなったブレーキ液圧を逃がすことができる。
さらにまた、前記車両用ブレーキ液圧制御システムの非起動時で前記弁体が前記第１着座部に着座したソレノイドオフ状態のとき、前記モータシリンダ装置側のブレーキ液圧により前記ばね部材のばね力に抗して前記弁体が前記第１着座部から離間するように構成されており、前記弁体が前記第１着座部から離間したときに前記モータシリンダ装置側から前記ホイールシリンダ側へのブレーキ液の流入が許容されるようにしてもよい。

本発明では、ペダルフィーリングの変化によって運転者に違和感を与えることを好適に回避することが可能な車両用ブレーキ液圧制御システムを得ることができる。

本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ液圧制御システムの起動時の液圧回路図である。 図１に示す車両用ブレーキ液圧制御システムの非起動時の液圧回路図である。 （ａ）は、図１に示す車両用ブレーキ液圧制御システムに組み込まれる二位置三方向弁のソレノイドオフ状態を示す縦断面図、（ｂ）は、二位置三方向弁のソレノイドオン状態を示す縦断面図である。 前記二位置三方向弁が入力装置の基台部に組み込まれた状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用ブレーキ液圧制御システムの起動時の液圧回路図である。 図５に示す車両用ブレーキ液圧制御システムの非起動時の液圧回路図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示す車両用ブレーキ液圧制御システム１０は、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、電源ＯＦＦ及びフェイルセイフ時用として、油圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。

このため、図１に示すように、車両用ブレーキ液圧制御システム１０は、基本的に、運転者（操作者）によってブレーキペダル（ブレーキ操作子）１２が操作されたときにその操作を入力する入力装置１４と、ブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置１６と、車両挙動の安定化を支援する挙動安定装置１８と、モータシリンダ装置１６を駆動制御する制御装置（制御手段）２０とを備えて構成されている。なお、入力装置１４とモータシリンダ装置１６とが一体的に組み付けられて構成されてもよい。また、各図中では、制御装置２０に入出力される信号線を省略している。

これらの入力装置１４、モータシリンダ装置１６、及び、挙動安定装置１８は、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された液圧路によって接続されていると共に、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、入力装置１４とモータシリンダ装置１６とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。

挙動安定装置１８は、図１に示されるように、配管チューブを介して各ホイールシリンダＷに接続されている。挙動安定装置１８は、車輪ブレーキの各ホイールシリンダＷに付与されるブレーキ液を適宜制御することで、例えば、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等の各種液圧制御を実行することが可能な構成を備えている。例えば、挙動安定装置１８は、図示しない電磁弁やポンプ等が設けられた液圧ユニット、ポンプを駆動するためのモータ、電磁弁やモータを制御するための電子制御手段等を備えている。

なお、車両用ブレーキシステム１０は、例えば、エンジン（内燃機関）のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能に設けられる。

入力装置１４は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作によってブレーキ液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ３４と、マスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６とを有する。このマスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する２つのピストン４０ａ、４０ｂが摺動自在に配設される。

一方のピストン４０ｂは、ブレーキペダル１２に近接して配置され、プッシュロッド４２を介してブレーキペダル１２と連結されて直動される。また、他方のピストン４０ａは、一方のピストン４０ｂよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。

シリンダチューブ３８の内周面には、環状溝部を介して一対のカップシール４４ａ、４４ｂがそれぞれ装着される。また、一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、他方のピストン４０ａとシリンダチューブ３８の側端部と間には、他のばね部材５０ｂが配設される。なお、一対のカップシール４４ａ、４４ｂは、一対のピストン４０ａ、４０ｂの外周面に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８は、２つの出力ポート５４ａ、５４ｂを有する。また、マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、運転者がブレーキペダル１２を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第１圧力室５６ａ及び第２圧力室５６ｂが設けられる。

液圧路は、マスタシリンダ３４とホイールシリンダＷとを連通させる第１ブレーキ液流路と、接続点Ｓを介して第１ブレーキ液流路に接続される第２ブレーキ液流路とを有する。

第１ブレーキ液流路は、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ａから４つのホイールシリンダＷのうちの２つに至る第１ブレーキ液流路７０ａと、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂから４つのホイールシリンダＷのうちの他の２つに至る第１ブレーキ液流路７０ｂとから構成される。

第２ブレーキ液流路は、モータシリンダ装置１６とホイールシリンダＷとを連通させるために設けられた流路であり、モータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａから第１ブレーキ液流路７０ａに至る第２ブレーキ液流路１００ａと、モータシリンダ装置１６の第２液圧室９８ｂから第１ブレーキ液流路７０ｂに至る第２ブレーキ液流路１００ｂとから構成される。

第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂは、具体的には、入力装置１４の装置本体の接続ポートとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとを連通接続する配管チューブと、入力装置１４の装置本体内に形成された孔部とから構成される。

一方の第１ブレーキ液流路７０ａと一方の第２ブレーキ液流路１００ａとの接続点Ｓ、及び、他方の第１ブレーキ液流路７０ｂと他方の第２ブレーキ液流路１００ｂとの接続点Ｓには、電磁弁からなる二位置三方向弁６０ａ、６０ｂがそれぞれ配置される。一方の二位置三方向弁６０ａと他方の二位置三方向弁６０ｂは、それぞれ同一に構成される。この二位置三方向弁６０ａ、６０ｂは、マスタシリンダ３４とホイールシリンダＷとが連通しモータシリンダ装置１６とホイールシリンダＷとが遮断された第一状態と、マスタシリンダ３４とホイールシリンダＷとが遮断されモータシリンダ装置１６とホイールシリンダＷとが連通した第二状態とを切り換え可能とするものである。

一方の二位置三方向弁６０ａとマスタシリンダ３４との間の第１ブレーキ液流路７０ａには、第１圧力センサＰ１が配設される。この第１圧力センサＰ１は、二位置三方向弁６０ａよりもマスタシリンダ３４側において第１ブレーキ液流路７０ａの液圧を検知するものである。第１圧力センサＰ１で検出された検出信号は、制御装置２０に出力される。

他方の二位置三方向弁６０ｂとホイールシリンダＷとの間の第２ブレーキ液流路７０ｂには、第２圧力センサ（第２液圧検知手段）Ｐ２が設けられる。この第２圧力センサＰ２は、第１ブレーキ液流路７０ｂ上において、二位置三方向弁６０ｂよりも下流側の液圧を検知するものである。また、挙動安定装置１８が作動していないときには、ホイールシリンダＷのブレーキ液圧を検知する。

なお、図１中において、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂは、ソレノイドが通電されたソレノイドオン状態をそれぞれ示し、図２中では、ソレノイドが通電されていないソレノイドオフ状態をそれぞれ示している。

次に、図３（ａ）、図３（ｂ）、及び、図４を参照して、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂの構成及び作用について説明する。なお、一方の二位置三方向弁６０ａと他方の二位置三方向弁６０ｂは、それぞれ同一に構成されているため、一方の二位置三方向弁６０ａに基づいて詳細に説明し、他方の二位置三方向弁６０ｂの説明を省略する。

二位置三方向弁６０ａは、基本的に、固定コアとして機能するバルブボディ１００と、弁座部材１０２と、弁体１０４を含む変位機構１０６と、可動コア１０８と、コイルユニット１１０とを備えて構成されている。

バルブボディ１００は、軸方向に沿って貫通する貫通孔１１２を有する略円筒体からなる。バルブボディ１００には、第１〜第３ポート１１４ａ〜１１４ｃが設けられる。図４に示されるように、第１ポート１１４ａは、バルブボディ１００の軸方向に沿った一端部に設けられ、第１ブレーキ液流路７０ａを介してマスタシリンダ３４に連通接続される。第２ポート１１４ｂは、第１ポート１１４ａに近接するバルブボディ１００の中間部に設けられ、第１ブレーキ液流路７０ａを介してホイールシリンダＷに接続される。第３ポート１１４ｃは、バルブボディ１００の中間部に設けられ、第２ブレーキ液流路１００ａを介してブレーキシリンダ装置１６に接続される。バルブボディ１００の貫通孔１１２内には、弁座部材１０２、弁体１０４を含む変位機構１０６、及び、第３フィルタ１１６が収容されている。この第３フィルタ１１６は、第３ポート１１４ｃから段付き孔部１２６内に異物が浸入することを阻止するものである。

バルブボディ１００の一端部の開口には、第１ポート１１４ａを覆う第１フィルタ１１８が装着されている。また、バルブボディ１００の中間部の外周面には、第２ポート１１４ｂを覆う第２フィルタ１２０が装着されている。

弁座部材１０２は、第１弁座部材１０２ａと、第１弁座部材１０２ａから所定距離だけ離間する下側に配置された第２弁座部材１０２ｂとを有する。第１弁座部材１０２ａ及び第２弁座部材１０２ｂは、それぞれ、バルブボディ１００の下端側から圧入されてバルブボディ１００内に固定（保持）されている。

第１弁座部材１０２ａは、大径部１２２と小径部１２４とが一体的に形成された略円筒体からなる。第１弁座部材１０２ａの内部には、第１弁座部材１０２ａを貫通する段付き孔部１２６が形成されている。第１弁座部材１０２ａの底面（段付き孔部１２６の下側の開口縁）には、球状の弁体１０４が着座する第１着座部１２８が設けられている。

第２弁座部材１０２ｂは、その上部の外周面に環状段部１２９が形成された略円筒体からなる。第２弁座部材１０２ｂの内部には、第２弁座部材１０２ｂを貫通する段付き孔部１３０が形成されている。第２弁座部材１０２ｂの上面（段付き孔部１３０の上側の開口縁）には、球状の弁体１０４が着座する第２着座部１３２が設けられている。

変位機構１０６は、球状からなる弁体１０４と、バルブボディ１００の貫通孔１１２に沿って変位可能に設けられた長尺なステム１３４と、弁体１０４を保持するリテーナ１３６と、弁体１０４が第１着座部１２８に着座する方向に弁体１０４を付勢する第１ばね部材１３８とを備える。

ステム１３４は、軸部１４０と摺動部１４２とを有する。軸部１４０は、弁体１０４に当接可能に設けられる。また、軸部１４０は、第１ばね部材１３８のばね力に抗して弁体１０４を第２着座部１３２側に向かって押圧する。摺動部１４２は、バルブボディ１００の貫通孔１１２に沿って摺動する。

リテーナ１３６は、略有底円筒体からなり、第１弁座部材１０２ａの小径部１２４の外周面に沿って摺動可能に設けられる。リテーナ１３６の底面の中央部には、弁体１０４を保持する保持孔１４４が形成されている。保持孔１４４の内径は、弁体１０４の外径よりも小さくなるように設定されている。また、リテーナ１３６の上部の外周面には、半径外方向に拡径して第１ばね部材１３８を係止するフランジ部１４６が設けられている。

第１ばね部材１３８は、その上端部がリテーナ１３６のフランジ部１４６に係着され、その下端部が第２弁座部材１０２ｂの環状段部１２９に係着されている。第１ばね部材１３８は、そのばね力によってリテーナ１３６を第１弁座部材１０２側に向かって付勢する。弁体１０４は、第１ばね部材１３８のばね力により第１着座部１２８に着座するように押圧されている。

可動コア１０８は、磁性体からなる略円柱体からなり、バルブボディ１００の上に配置されている。バルブボディ１００の上部には、外周面に固定された有底円筒状のキャップ部材１４８が設けられている。可動コア１０８は、キャップ部材１４８の内部でその軸方向に沿って摺動可能に収容されている。

可動コア１０８とキャップ部材１４８との間には、第２ばね部材１５０が介装されている。この第２ばね部材１５０は、ソレノイドオン状態からソレノイドオフ状態に切り換えられたとき、可動コア１０８の上端面がキャップ部材１４８の内壁に接触して異音が発生することを回避するためのクッションとして機能するものである。第２ばね部材１５０のばね力は、第１ばね部材１３８のばね力よりも小さくなるように設定されている。

コイルユニット１１０は、バルブボディ１００の一部及びキャップ部材１４８の一部を囲繞するように配置されている。このコイルユニット１１０は、図示しない略円筒状のボビンと、ボビンに巻回されたコイル（ソレノイド）とによって構成されている。

なお、第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃとの間のバルブボディ１００の外周面には、Ｏリング１５２が装着されている。Ｏリング１５２は、入力装置１４を構成する基台部１４ａの穴部１４ｂ（図４参照）に対して二位置三方向弁６０ａを取り付けた際、第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃとが連通しないようにシールする。

以上のように構成された二位置三方向弁６０ａの動作について概略説明する。
コイルユニット１１０が通電されていないソレノイドオフ状態では、図３（ａ）に示されるように、第１ばね部材１３８のばね力によって弁体１０４が第１弁座部材１０２ａの第１着座部１２８に着座した状態にある。この状態では、第２着座部１３２が弁体１０４によって閉塞されておらず開口しているため、第１ポート１１４ａと第２ポート１１４ｂとが連通した状態となる（図３（ａ）の矢印参照）。

第１ポート１１４ａと第２ポート１１４ｂとが連通することで、図４に示されるように、マスタシリンダ３４及びホイールシリンダＷ間が連通状態となり、且つ、第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃが遮断されることでモータシリンダ装置１６及びホイールシリンダＷ間が非連通状態となる。この結果、二位置三方向弁６０ａのソレノイドオフ状態では、マスタシリンダ３４のブレーキ液圧をホイールシリンダＷへ伝達することが可能となる。

一方、コイルユニット１１０が通電されて励磁されると、コイルユニット１１０内で可動コア１０８を通るように上下に磁束が発生し、可動コア１０８が下方（バルブボデイ１００側）に変位する。これにより可動コア１０８がステム１３４を押圧し、この押圧力によってステム１３４の軸部１４０が弁体１０４を下方側に向かって押圧する。この結果、弁体１０４は、第１ばね部材１３８のばね力に抗して第１着座部１２８から離間する。

弁体１０４が第１着座部１２８から離間し、さらにステム１３４の軸部１４０によって弁体１０４が押圧されることで、終局的に弁体１０４が第２弁座部材１０２ｂの第２着座部１３２に着座する。なお、弁体１０４がステム１３４の軸部１４０によって押圧されて変位する際、弁体１０４を保持するリテーナ１３６は、第１弁座部材１０２ａの小径部１２４の外周面に沿って摺動する。

弁体１０４が第２弁座部材１０２ｂの第２着座部１３２に着座することにより、第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃとが連通した状態となる（図３（ｂ）の矢印参照）。第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃとが連通することで、図３（ｂ）に示されるように、モータシリンダ装置１６及びホイールシリンダＷ間が連通状態となり、且つ、第１ポートと第２ポートとが遮断されてマスタシリンダ及びホイールシリンダ間が非連通状態となる。この結果、二位置三方向弁６０ａのソレノイドオン状態では、モータシリンダ装置１６のブレーキ液圧をホイールシリンダＷへ伝達することが可能となる。

なお、二位置三方向弁６０ａのソレノイドオン状態において、コイルユニット１１０への通電が停止された場合には、第１ばね部材１３８のばね力によって弁体１０４が第２着座部１３２から離間し、さらに弁体１０４が第１着座部１２８に着座した初期状態（原位置）に復帰する。

図１に戻り、プッシュロッド４２には、ブレーキペダル１２を操作してもピストン４０ａが変位しない図示しないピストンの無効ストローク（遊びストローク）が設けられる。このピストンの無効ストロークにより、運転者のブレーキペダル１２の踏み始めを検知することができる。この無効ストロークを図示しないストロークセンサで検知すると、制御装置２０は、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂのソレノイドを通電し、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂをソレノイドオフ状態（図３（ａ）参照）からソレノイドオン状態（図３（ｂ）参照）に切り換える。一方、運転者がブレーキペダル１２から足を離間させ、ブレーキを解除したことをストロークセンサが検知すると、制御装置２０は、ソレノイドの通電を停止し、その結果、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂが、ソレノイドオフ状態に復帰する。

マスタシリンダ３４と二位置三方向弁６０ｂとの間の第１ブレーキ液流路７０ｂには、第１ブレーキ液流路７０ｂから分岐する分岐液圧路５８ｃが設けられる。分岐液圧路５８ｃには、ノーマルクローズタイプ（常閉型）のソレノイドバルブからなる遮断弁６２と、ストロークシミュレータ６４とが直列に接続される。この遮断弁６２におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置（通電されていないときの弁体の位置）が閉位置の状態（常時閉）となるように構成されたバルブをいう。なお、図１中において、遮断弁６２は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した開弁状態を示し、図２中では、ソレノイドが通電されていない閉弁状態を示している。この遮断弁６２は、図示しないイグニッションスイッチがオン状態となったときに開弁状態となり、図示しないイグニッションスイッチがオフ状態となったときに閉弁状態となる。

ストロークシミュレータ６４は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキペダル１２のストロークに対応する反力を発生させて、ブレーキペダル１２に対する踏力で制動力を発生させているかのごとき感触を運転者に与える装置である。ストロークシミュレータ６４は、第１ブレーキ液流路７０ｂ上であって、二位置三方向弁６０ｂよりもマスタシリンダ３４側に配置されている。ストロークシミュレータ６４には、分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５が設けられている。液圧室６５には、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂから吐出されたブレーキ液（ブレーキフルード）が流入する。

また、ストロークシミュレータ６４は、互いに直列に配置されたばね定数の高い第１リターンスプリング６６ａとばね定数の低い第２リターンスプリング６６ｂと、第１及び第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂによって付勢されるシミュレータピストン６８とを備え、ブレーキペダル１２のペダルフィーリングを既存のマスタシリンダと同等となるように設けられている。

モータシリンダ装置１６は、電動モータ（電動機）７２及び駆動力伝達部７３を有するアクチュエータ機構７４と、アクチュエータ機構７４によって付勢されるシリンダ機構７６とを備える。

また、アクチュエータ機構７４の駆動力伝達部７３は、電動モータ７２の回転駆動力を伝達するギヤ機構（減速機構）７８と、この回転駆動力を直線運動（直線方向の軸力）に変換してシリンダ機構７６の第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂ側に伝達するボールねじ構造体（変換機構）８０とを有する。

電動モータ７２は、制御装置２０からの制御信号（電気信号）に基づいて駆動制御される、例えば、サーボモータからなる。また、電動モータ７２は、図示しないストロークセンサで検出されたブレーキペダル１２のペダルストロークに基づいて駆動する。

ボールねじ構造体８０は、軸方向に沿った一端部がシリンダ機構７６の第２スレーブピストン８８ｂに当接するボールねじ軸（ロッド）８０ａと、ボールねじ軸８０ａの外周面に形成された螺旋状のねじ溝に沿って転動する複数のボール８０ｂと、ギヤ機構７８のリングギヤに内嵌されて該リングギヤと一体的に回動し、ボール８０ｂに螺合される略円筒状のナット部材８０ｃと、ナット部材８０ｃの軸方向に沿った一端側及び他端側をそれぞれ回転自在に軸支する一対のボールベアリング８０ｄとを備える。なお、ナット部材８０ｃは、ギヤ機構７８のリングギヤの内径面に、例えば、圧入されて固定される。

駆動力伝達部７３は、このように構成されることにより、ギヤ機構７８を介して伝達される電動モータ７２の回転駆動力がナット部材８０ｃに入力された後、ボールねじ構造体８０によって直線方向の軸力（直線運動）に変換され、ボールねじ軸８０ａを軸方向に沿って進退動作させる。

モータシリンダ装置１６は、電動モータ７２の駆動力を、駆動力伝達部７３を介してシリンダ機構７６の第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂに伝達し、第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂを前進駆動させることにより、ブレーキ液圧を発生させるものである。すなわち、モータシリンダ装置１６は、ペダルストロークに基づいて駆動する電動モータ７２と、電動モータ７２の回転に伴って進退動作し互いに連結されることなく後退変位が規制されていないプランジャタイプの２つのピストン（第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂ）とを有する。なお、以下の説明において、第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの矢印Ｘ１方向（図１参照）への変位を「前進」とし、矢印Ｘ２方向（図１参照）への変位を「後退」として説明する。また、矢印Ｘ１は、「前方」を示し、矢印Ｘ２は、「後方」を示す場合がある。

シリンダ機構７６は、有底円筒状のシリンダ本体８２と、シリンダ本体８２に付設された第２リザーバ８４とを有する。シリンダ機構７６は、シリンダ本体８２内にプランジャタイプの２つのピストン（第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂ）が直列に配置されたタンデム型である。第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂを、互いに連結されることなく後退変位が規制されていない２つのピストンとすることで、例えば、モータシリンダ装置１６の内部に配置されるタンデム型のピストン構造を簡素とし、シリンダ本体８２内へのピストンの組付作業を簡便に行うことができる。

第２リザーバ８４は、入力装置１４のマスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６と配管チューブ８６で接続され、第１リザーバ３６内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ８６を介して第２リザーバ８４内に供給されるように設けられる。

第１スレーブピストン８８ａは、シリンダ本体８２の前方の第１液圧室９８ａに臨むように配設される。第１スレーブピストン８８ａとシリンダ本体８２の側端部（底壁）との間には、第１スレーブピストン８８ａを後方（矢印Ｘ２方向）に向かって押圧する第１スプリング９６ａが配置される。

第２スレーブピストン８８ｂは、第１スレーブピストン８８ａの後方（矢印Ｘ２方向）の第２液圧室９８ｂに臨むように配設される。第１スレーブピストン８８ａと第２スレーブピストン８８ｂとの間には、第１スレーブピストン８８ａと第２スレーブピストン８８ｂとを離間する方向に付勢する第２スプリング９６ｂが配置される。

なお、第２スレーブピストン８８ｂは、ボールねじ構造体８０側に近接して配置され、ボールねじ軸８０ａの一端部に当接してボールねじ軸８０ａと一体的に矢印Ｘ１方向、又は、矢印Ｘ２方向に変位するように設けられる。また、第１スレーブピストン８８ａは、第２スレーブピストン８８ｂよりもボールねじ構造体８０側から離間した位置に配置される。

シリンダ本体８２の内周面には、環状溝部を介して一対のカップシール９４ａ、９４ｂがそれぞれ装着される。なお、一対のカップシール９４ａ、９４ｂは、第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの外周面に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。

シリンダ機構７６のシリンダ本体８２には、２つの出力ポート２４ａ、２４ｂが設けられる。また、シリンダ本体８２内には、出力ポート２４ａからホイールシリンダＷ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第１液圧室９８ａと、出力ポート２４ｂからホイールシリンダＷ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第２液圧室９８ｂとが設けられる。

本実施形態に係る車両用ブレーキ液圧制御システム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

車両用ブレーキ液圧制御システム１０の起動時には、図１に示されるように、接続点Ｓに配置された二位置三方向弁６０ａ、６０ｂが通電により励磁されてソレノイドオン状態（図３（ｂ）参照）となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる遮断弁６２が通電により励磁されて開弁状態となる。二位置三方向弁６０ａ、６０ｂがソレノイドオン状態となることで第２ポート１１４ｂと第３ポート１１４ｃとが連通し、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂを介してモータシリンダ装置１６とホイールシリンダＷとが連通する。一方、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂによって第１ブレーキ液流路７０ａ及び第１ブレーキ液流路７０ｂが遮断されているため、入力装置１４のマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧（第１のブレーキ液圧）がホイールシリンダＷに伝達されることはない。

このとき、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路５８ｃ及び開弁状態にある遮断弁６２を経由してストロークシミュレータ６４の液圧室６５に伝達される。この液圧室６５に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン６８が第１、第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル１２のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力を発生させてブレーキペダル１２に付与される。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキフィーリングが得られる。

このような車両用ブレーキ液圧制御システム１０の起動状態において、制御装置２０は、例えば、図示しないストロークセンサからペダルストロークが出力されると、モータシリンダ装置１６の電動モータ７２を駆動させてアクチュエータ機構７４を付勢し、第１スプリング９６ａ及び第２スプリング９６ｂのばね力に抗して第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂを図１中の矢印Ｘ１方向に向かって変位（前進）させる。この第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの変位によって第１液圧室９８ａ及び第２液圧室９８ｂ内のブレーキ液圧がバランスするように加圧されてペダルストロークに対応したブレーキ液圧が発生する。

このモータシリンダ装置１６における第１液圧室９８ａ及び第２液圧室９８ｂのブレーキ液圧は、第２ブレーキ液流路１００ａ、第２ブレーキ液流路１００ｂ、及び、挙動安定装置１８を介してホイールシリンダＷに伝達され、前記ホイールシリンダＷが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。

換言すると、車両用ブレーキ液圧制御システム１０では、動力液圧源として機能するモータシリンダ装置１６やバイ・ワイヤ制御する図示しないＥＣＵ等が作動可能な状態においては、マスタシリンダ３４とホイールシリンダＷとの連通を二位置三方向弁６０ａ、６０ｂで遮断した状態でモータシリンダ装置１６が作動する。

これに対して、例えば、モータシリンダ装置１６が作動しない状況（非起動時）では、図２に示されるように、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂがそれぞれソレノイドオフ状態となって第１ポート１１４ａと第２ポート１１４ｂとが連通し、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂを遮断する。この結果、モータシリンダ装置１６とホイールシリンダＷ間の連通が遮断され、マスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧（第１のブレーキ液圧）がホイールシリンダＷに付与される。

本実施形態では、例えば、モータシリンダ装置１６の第１スレーブピストン８８ａが矢印Ｘ２方向の戻り側（後退側）に変位しているときにモータシリンダ装置１６を駆動する電動モータ７２の電源が遮断された場合、制御装置２０から出力される切換信号（又は、コイルユニット１１０への通電停止）によって二位置三方向弁６０ａ、６０ｂがソレノイドオフ状態に切り換わり、第１ブレーキ液流路７０ａ及び第１ブレーキ液流路７０ｂが連通状態になり、且つ、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂが遮断された状態となる。このため、マスタシリンダ３４から供給されたブレーキ液の一部がモータシリンダ装置１６側へ流通することが阻止される。この結果、本実施形態では、ペダルフィーリングが変化することなく、運転者に違和感を与えることを好適に回避することができる。

また、本実施形態において、図示しないストロークセンサによってブレーキペダル１２の踏み込み操作が開始されたことを検知したとき、制御装置２０は、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂをソレノイドオン状態に切り換える。本実施形態では、第１ブレーキ液流路７０ａ及び第１ブレーキ液流路７０ｂが二位置三方向弁６０ａ、６０ｂによって遮断されると共に、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂが連通状態となり、モータシリンダ装置１６によって制御されたブレーキ液圧でホイールシリンダＷを作動することができる。このようにブレーキペダル１２が操作されたときだけ二位置三方向弁６０ａ、６０ｂを作動させることで、消費電力を低減することができる。

さらに、本実施形態において、例えば、図示しないストロークセンサを介して運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作が解除されたことを検知したとき（運転者がブレーキペダル１２から足を離したとき）、制御装置２０は、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂをソレノイドオフ状態に切り換える。本実施形態では、運転者によってブレーキペダル１２が操作されていないとき、第１ばね部材１３８のばね力により弁体１０４が第１着座部１２８に着座した初期位置に容易に復帰させることができる。このため、本実施形態では、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂのソレノイドに通電する消費電力を抑制することができる。

さらにまた、本実施形態では、第１ブレーキ液流路７０ａ及び第１ブレーキ液流路７０ｂのうちのいずれか一方が失陥したとき（片系統失陥時）、制御装置２０により、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂをソレノイドオフ状態として、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂをそれぞれ遮断することで、モータシリンダ装置１６側へ余分なブレーキ液が流入することを阻止することができる。

さらにまた、本実施形態では、制御装置２０を介して、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂをそれぞれソレノイドオフ状態とすることで、第２ブレーキ液流路１００ａ及び第２ブレーキ液流路１００ｂをそれぞれ遮断することができる。この結果、第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの変位によってモータシリンダ装置１６内の第１液圧室９８ａ及び第２液圧室９８ｂの容積が増大する状態を好適に回避することができる。

この場合、第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの変位（所定位置からの戻り過ぎ）を阻止するために、例えば、シリンダ本体８２に固定された連結ピンを介して第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの変位を規制することが考えられるが、このようにするとモータシリンダ装置１６のシリンダ機構７６が複雑となり製造コストが高騰する。本実施形態では、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂを、第１ブレーキ液流路７０ａ、７０ｂと第２ブレーキ液流路１００ａ、１００ｂとの接続点Ｓにそれぞれ配設することで、安価に第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの戻り過ぎを防止することができる。

次に、二位置三方向弁６０ａ、６０ｂのチェック機能について説明する。
図２に示す非起動時で弁体１０４が第１着座部１２８に着座したソレノイドオフ状態（図３（ａ）、図４参照）において、例えば、モータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａ、９８ｂのブレーキ液圧が高圧となったとき、この高圧のブレーキ液圧が第３ポート１１４ｃを介して二位置三方向弁６０ａ、６０ｂ内に流入して弁体１０４を下方に向かって押圧する。この弁体１０４を押圧する押圧力が、第１ばね部材１３８のばね力に打ち勝つことにより、弁体１０４が第１着座部１２８から離間する。

従って、モータシリンダ装置１６側の高いブレーキ液圧は、第１ブレーキ液流路７０ａ、７０ｂを介してホイールシリンダＷ側及び／又はマスタシリンダ３４側へ流入することが可能となる。このように、例えば、モータシリンダ装置１６側のブレーキ液圧が高圧となったときに二位置三方向弁６０ａ、６０のソレノイドに通電しないソレノイドオフ状態であっても、モータシリンダ装置１６側からホイールシリンダＷ側及びマスタシリンダ３４側への流入のみが許容されるチェック機能によって、モータシリンダ装置１６側のブレーキ液圧をマスタシリンダ３４側及びホイールシリンダＷ側に逃がすことができる。

図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ブレーキ液圧制御システムの起動時の液圧回路図、図６は、図５に示す車両用ブレーキ液圧制御システムの非起動時の液圧回路図である。なお、他の実施形態において、図１及び図２に示す前記実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。

図５及び図６に示される車両用ブレーキ液圧制御システム１０ａでは、二位置三方向弁６０ａとモータシリンダ装置１６との間の第２ブレーキ液流路１００ａに、モータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａのブレーキ液圧を検知する圧力センサＰ（第１液圧検知手段）が配置されている点で前記実施形態と相違している。

モータシリンダ装置１６で制御された液圧は、圧力センサＰによって検出され、制御液圧に対応する検出信号が圧力センサＰから制御装置２０に出力される。このようにすると、制御装置２０は、圧力センサＰによって検知されるモータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａのブレーキ液圧に対応して、二位置三方向弁６０ａの弁位置を切り換えることができる。

例えば、圧力センサＰの検出値が所定以上となったとき、制御装置２０は、二位置三方向弁６０ａをソレノイドオフ状態からソレノイドオン状態に切り換える。このようにすると、圧力センサＰを介してモータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａのブレーキ液圧が所定値よりも高くなったことを検知したとき、二位置三方向弁６０ａを介してブレーキ液を挙動安定装置１８側に逃がすことができる。

１０、１０ａ 車両用ブレーキ液圧制御システム
１２ ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１６ モータシリンダ装置
２０ 制御装置（制御手段）
３４ マスタシリンダ
６０ａ、６０ｂ 二位置三方向弁
７０ａ 第１ブレーキ液流路
７０ｂ 第１ブレーキ液流路
８８ａ 第１スレーブピストン
８８ｂ 第２スレーブピストン
１００ａ 第２ブレーキ液流路
１００ｂ 第２ブレーキ液流路
Ｐ 圧力センサ（第１液圧検知手段）
Ｐ２ 第２圧力センサ（第２液圧検知手段）
Ｗ ホイールシリンダ

Claims (6)

1. ブレーキ操作子の操作によって作動するマスタシリンダと、
   前記マスタシリンダ及びホイールシリンダ間に配置され、前記ブレーキ操作子の操作量に対応してブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置と、
   前記モータシリンダ装置を駆動制御する制御手段とを有する車両用ブレーキ液圧制御システムであって、
   前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通させる第１ブレーキ液流路と、
   前記第１ブレーキ液流路に接続され、前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとを連通させる第２ブレーキ液流路と、
   前記第１ブレーキ液流路と前記第２ブレーキ液流路との接続点に配置される二位置三方向弁と、
   を備え、
   前記二位置三方向弁は、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとが連通し前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとが遮断された第一状態と、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとが遮断され前記モータシリンダ装置と前記ホイールシリンダとが連通した第二状態とを切り換え可能であり、
   さらに、前記二位置三方向弁は、
   前記マスタシリンダに連通する第１ポートと、前記ホイールシリンダに連通する第２ポートと、前記モータシリンダ装置に連通する第３ポートとを有するバルブボディと、
   前記バルブボディの軸方向に沿って変位可能に設けられた弁体と、
   前記弁体の変位方向に沿った一側に配置され、前記弁体が着座する第１着座部と、
   前記弁体の変位方向に沿った他側に配置され、前記弁体が着座する第２着座部と、
   前記弁体に対する押圧力を発生させるコイルユニットを含むソレノイドと、
   ソレノイドオフ状態のとき、前記弁体が前記第１着座部に着座する方向に前記弁体を付勢するばね部材と、
   を備え、
   前記弁体が前記第１着座部に着座したソレノイドオフ状態のとき、前記第１ポートと前記第２ポートとが連通し、且つ、前記第２ポートと前記第３ポートとの連通が遮断されて前記第一状態となり、
   前記弁体が前記ばね部材のばね力に抗して前記第２着座部に着座したソレノイドオン状態のとき、前記第１ポートと前記第２ポートとの連通が遮断され、且つ、前記第２ポートと前記第３ポートとが連通して前記第二状態となることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。
2. 請求項１記載の車両用ブレーキ液圧制御システムにおいて、
   前記制御手段は、前記ブレーキ操作子の操作が解除されたとき、前記二位置三方向弁を前記第二状態から前記第一状態に切り換えることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用ブレーキ液圧制御システムにおいて、
   前記第２ブレーキ液流路には、ブレーキ液圧を検知する第１液圧検知手段が配置されることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の車両用ブレーキ液圧制御システムにおいて、
   前記二位置三方向弁と前記ホイールシリンダとの間の前記第１ブレーキ液流路には、ブレーキ液圧を検知する第２液圧検知手段が配置されることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の車両用ブレーキ液圧制御システムにおいて、
   前記モータシリンダ装置の内部に配設される２つのスレーブピストンは、互いに連結されることなく後退変位が規制されていないプランジャタイプであることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の車両用ブレーキ液圧制御システムにおいて、
   前記車両用ブレーキ液圧制御システムの非起動時で前記弁体が前記第１着座部に着座したソレノイドオフ状態のとき、前記モータシリンダ装置側のブレーキ液圧により前記ばね部材のばね力に抗して前記弁体が前記第１着座部から離間するように構成されており、前記弁体が前記第１着座部から離間したときに前記モータシリンダ装置側から前記ホイールシリンダ側へのブレーキ液の流入が許容されることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御システム。

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