JPH0840235A - ブレーキアクチュエータ、及びブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電ポンプを用いてブレーキ液圧を制御する
装置を構成する場合、構成部品数の低減ができ、アクチ
ュエータの小型化と低コスト化を図る。 【構成】 ブレーキ操作に応じて液圧を発生するマスタ
ーシリンダ（Ｍ／Ｃ）２と、各車輪に対してそれぞれ制
動力を発生させるホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）３と、Ｍ
／ＣからＷ／Ｃへ作動液を加圧する圧電ポンプ機構８０
と、Ｗ／ＣからＭ／Ｃへ作動液を加圧する圧電ポンプ機
構７０とを有し、かつ、圧電ポンプの加圧ピストン３
３，４３がＷ／ＣとＭ／Ｃの接続を断続する弁作用を有
するよう構成する。圧電ポンプの加圧ピストンにかよう
に弁作用を持たせるようにしたため、構成部品数を低減
でき、油圧アクチュエータの小型化と低コスト化が図れ
る。電磁弁を使用した場合より、きめ細かな制御が可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレーキ液圧制御装置
に関するものであり、特に車両の車輪を回転制動するブ
レーキ液圧を、例えば車輪の制動ロックが生じないよう
に制御したり、ホイールスピンが生じないように制御し
たりする等の目的で用いる場合に好適な、アクチュエー
タの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のブレーキ液圧を制御するブ
レーキ制御装置として、例えば特開昭６１−１８１７５
２号公報に記載の如くに圧電ポンプをブレーキ液圧系の
各輪ごとのチャンネルに設ける車両の制動制御装置が知
られている。圧電ポンプは、振動電圧（交流電圧）信号
によって収縮する圧電素子を用いて構成してある。

【０００３】このものでは、ホイールシリンダに対する
液圧路を開閉する切り換え弁（電磁弁）が設けられ、こ
れがこの圧電ポンプと組み合わされる。制御部（ＥＣ
Ｕ）による制御は、それぞれ、各系統ごとその切り換え
弁と圧電ポンプとに対して独立に行われ、アンチスキッ
ド（ＡＢＳ）制御の減圧制御時は、切り換え弁でホイー
ルシリンダとマスターシリンダの接続を断ち、圧電ポン
プでホイールシリンダに充填されたブレーキ液をマスタ
ーシリンダ側に汲み上げる構成となっている。

【０００４】また、同公報には、圧電ポンプのチェック
弁の向きを逆にしてトラクションコントロールシステム
（ＴＣＳ）用の増圧ポンプとして使用する点についての
記述もみられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上述のよう
な技術のものにあっては、例えばＡＢＳとＴＣＳの機能
を統合したユニットを構成しようとすると、それだけ構
成部品数等が増え、アクチュエータは全体的に大型化
し、コストもかさむものとなる。

【０００６】図４及び図５は、後記でも参照する考察図
であるが、切り換え弁と圧電ポンプとによるアクチュエ
ータ構成に従うものを単に組み合わせることで、上記の
各機能を有する構成のものと実現しようとする場合の様
子を示すものである。図４中、１５は切り換え弁、１７
は圧電プランジャ、１８，１８はチェック弁で、ＡＢＳ
減圧制御用ポンプはこの圧電プランジャ、チェック弁に
よる圧電ポンプで構成され、図４の場合では、これら切
り換え弁１５及びその圧電ポンプの１組が、ブレーキぺ
ダル１によりマスターシリンダ圧を発生させるマスター
シリンダ２−車輪のホイールシリンダ３間に介挿され
る。

【０００７】これに対し、ＡＢＳとＴＣＳとの２つの機
能を統合しようする場合、次のようなものが考えられ
る。これは、上記のものの組み合わせであり、図５に示
すような構成となる。即ち、図示の如くに、圧電ポンプ
のチェック弁の向きを逆にする態様でＴＣＳ用の増圧ポ
ンプを設けるよう、圧電プランジャ２７及びチェック弁
２８，２８、切り換え弁２５を更に付加した構成とな
り、この構成だと、１輪当たりで圧電ポンプと切り換え
弁が２つずつ必要になり、構成部品数が多くなる。かつ
また、アクチュエータは、それだけ大型化してしまい、
コストもかかることになる。

【０００８】本発明は、上述のような考察に基づきなさ
れたもので、圧電ポンプを用いてブレーキ液圧の制御を
する装置を実現する場合に好適で、構成部品数の低減が
可能で、アクチュエータの小型化、低コスト化等を適切
に図ることができるようにしようというものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によって、下記の
ブレーキアクチュエータ、ブレーキ液圧制御装置が提供
される。即ち、ブレーキ操作力対応圧を発生可能な液圧
発生源と車輪のホイールシリンダとの間に配されるアク
チュエータであって、作動液を加減圧する圧電ポンプ機
構を備えるとともに、そのポンプのピストンが前記ホイ
ールシリンダと液圧発生源の接続を断続する弁作用を有
するよう構成されてなることを特徴とするブレーキアク
チュエータである。

【００１０】また、ブレーキ操作力対応圧を発生可能な
液圧発生源と、車両の車輪に対してそれぞれ制動力を発
生させるホイールシリンダと、前記ホイールシリンダへ
作動液を加圧する第１の圧電ポンプ機構と、ホイールシ
リンダの作動液を減圧する第２の圧電ポンプ機構とを有
するとともに、圧電ポンプのピストンがホイールシリン
ダと前記液圧発生源の接続を断続する弁作用を有するよ
う構成してなることを特徴とするブレーキ液圧制御装置
である。

【００１１】また、上記において、ピストンが前記弁作
用を有する圧電ポンプ機構に対し、ポンプ作用を行わせ
るよう駆動信号を供給することと、弁作用を行わせるよ
う一定信号を供給することとを、選択的に切換え制御す
る手段を備えることを特徴とするブレーキ液圧制御装置
である。

【００１２】また、前記第１の圧電ポンプ機構は、ホイ
ールシリンダ圧を増圧する方向のみに作用するよう二つ
のチェック弁を含んで構成されるとともに、それらチェ
ック弁の間において前記弁作用を有するピストンの弁部
が構成され、前記第２の圧電ポンプ機構は、ホイールシ
リンダ圧を減圧する方向のみに作用するよう二つのチェ
ック弁を含んで構成されるとともに、それらチェック弁
の間において前記弁作用を有するピストンの弁部が構成
され、当該第１及び第２の圧電ポンプ機構が、一体的ユ
ニットを構成するようハウジングに組み込まれてなるこ
とを特徴とするブレーキ液圧制御装置である。

【００１３】

【作用】上記した構成により、圧電ポンプを用いてブレ
ーキ液圧を制御する装置を実現する場合に、圧電ポンプ
の加圧ピストンにホイールシリンダと液圧発生源の接続
を断続する弁作用をも持たせることが可能で、このた
め、構成部品数を低減でき、アクチュエータの小型化と
低コスト化を図ることを可能にする。

【００１４】また、かかるブレーキアクチュエータを用
い、ブレーキ操作力対応圧を発生可能な液圧発生源と、
車両の車輪に対してそれぞれ制動力を発生させるホイー
ルシリンダと、ホイールシリンダへ作動液を加圧する第
１の圧電ポンプ機構と、ホイールシリンダの作動液を減
圧する第２の圧電ポンプ機構とを有するとともに、圧電
ポンプのピストンがホイールシリンダと前記液圧発生源
の接続を断続する弁作用を有するよう構成して、ブレー
キ液圧制御装置を構成でき、同様に上記のことを実現す
ることを可能ならしめるとともに、電磁弁を使用した場
合より、きめ細かな制御が可能となる。

【００１５】また、ピストンが前記弁作用を有する圧電
ポンプ機構に対し、ポンプ作用を行わせるよう駆動信号
を供給することと、弁作用を行わせるよう一定信号を供
給することとを、選択的に切換え制御することで、別個
に電磁弁に制御信号を供給する場合に比し、配線等でも
簡易なものとし得て、同様に上記のことを実現すること
を可能ならしめる。

【００１６】また、前記第１の圧電ポンプ機構は、ホイ
ールシリンダ圧を増圧する方向のみに作用するよう二つ
のチェック弁を含んで構成されるとともに、それらチェ
ック弁の間において前記弁作用を有するピストンの弁部
が構成され、前記第２の圧電ポンプ機構は、ホイールシ
リンダ圧を減圧する方向のみに作用するよう二つのチェ
ック弁を含んで構成されるとともに、それらチェック弁
の間において前記弁作用を有するピストンの弁部が構成
され、当該第１及び第２の圧電ポンプ機構が、一体的ユ
ニットを構成するようハウジングに組み込まれてなるブ
レーキ液圧制御装置を提供し得、同様に上記のことを実
現することを可能ならしめる。特に、ＡＢＳ−ＴＣＳ一
体ユニットを構成する場合に好適で、その場合の構成部
品数の削減に大なる効果を発揮する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明装置の一実施例で、図では車両の１
個の車輪に係わるブレーキ液圧制御系のみを示す。これ
は、説明を分かりやすくするためであって、従って、例
えば４チャンネル（ＣＨ）４センサ式のアンチスキッド
システムなら、車両の他の３輪（他のチャンネル）につ
いても、本実施例に従い同様のアクチュエータ構成のブ
レーキ圧制御系が存在する。

【００１８】図中、１はブレーキぺダル、２はマスター
シリンダ（Ｍ／Ｃ）、３は車輪のホイールシリンダ（Ｗ
／Ｃ）をそれぞれ示す。マスターシリンダ２からホイー
ルシリンダ３へ至るブレーキ液圧（油圧）系は、ここで
は、次のように構成されている。

【００１９】ブレーキぺダル１の操作力に応じて液圧
（油圧）を発生するマスターシリンダ２の出力ポート
は、車輪のホイールシリンダ３に係るブレーキ液圧系に
接続するが、かかる系において、マスターシリンダ２か
らの液路４０１（配管油路）は、アクチュエータハウジ
ング６０に接続し、該アクチュエータハウジング６０か
らは液路４０２によりホイールシリンダ３に接続するも
のとする。マスターシリンダ２は、ブレーキぺダル１の
踏み込みによるブレーキ操作に連動して、そのブレーキ
ぺダル踏力に応じたマスターシリンダ圧Ｐｍを出力し、
各輪に配設のホイールシリンダ３はこのマスターシリン
ダ圧が当該アクチュエータ（油圧アクチュエータ）を通
してそのままホイールシリンダ圧Ｐｗとして供給される
とき、かかるブレーキ液圧によって作動され、該液圧に
応じた制動力をそれぞれ対応車輪に生起させて、車輪個
々を制動することができる。

【００２０】図示構造例のアクチュエータは、マスター
シリンダ２とホイールシリンダ３の間に、２つの圧電ポ
ンプが構成されるアクチュエータ（ポンプユニット）で
ある。アクチュエータハウジング６０は、ここでは、具
体的にはポンプハウジングを構成する。

【００２１】ハウジング６０には、マスターシリンダ側
液路３０１に接続のポート６１と、ホイールシリンダ側
液路３０２に接続のポート６２を設ける。更に、ポート
６１につながるとともに、ハウジング内で２つに分岐す
る液路６５及び液路６６と、同様に、ポート６１につな
がって内部で２つに分岐する液路６７及び液路６８とを
形成する。

【００２２】ハウジング６１に組み込まれる各圧電ポン
プは、ここでは、例えば、それぞれ、後述の如き態様で
その供給電圧の制御がされる圧電素子、該圧電素子の駆
動により変位するピストン（加圧ピストン）、該ピスト
ンにスプリング力を作用させるリタンスプリング、及び
２つチェック弁等を構成要素とするものである。ここ
に、図中、１８ａ，１８ｂ並びに２８ａ，２８ｂがチェ
ック弁を、３１並びに４１がリタンスプリングを、３３
並びに４３が加圧ピストンを、及び３６並びに４６が圧
電素子を、それぞれ示しており、これらを図示の如くに
配置、組み付け、装置してある。

【００２３】圧電ポンプの一つは、参照符号７０を付し
て示す圧電ポンプ機構であり、圧電素子３６、加圧ピス
トン３３、リタンスプリング３１、及びチェック弁１８
ａ，１８ｂにより構成され、ホイールシリンダ圧を減圧
する方向のみに作用する（減圧用ポンプ）。また、圧電
ポンプの他の一つは、参照符号８０を付して示す圧電ポ
ンプ機構であり、圧電素子４６、加圧ピストン４３、リ
タンスプリング４１、及びチェック弁２８ａ，２８ｂに
より構成され、ホイールシリンダ圧を増圧する方向のみ
に作用する（増圧用ポンプ）。

【００２４】これら２組の圧電ポンプ機構の構成は、基
本的に同様のものである。圧電ポンプ機構７０側を例に
採って述べると、圧電ポンプ機構７０において、圧電プ
ランジャは、圧電素子３６を含んで構成され、その圧電
素子部分自体としては、例えば、複数枚の圧電素子を使
用して作動液の汲み上げを行うことのできる前掲文献に
記載のポンプ機構における積層型圧電素子の作動構造の
ものであってよい（同公報４頁左下欄１３行〜同頁右下
欄８行、５頁右下欄６行〜６頁左上欄３行等）。

【００２５】加圧ピストン３３は、例えばそのような積
層型の圧電素子３６の図中上下方向の伸縮に伴って図中
上下方向に移動可能（図２中、上下矢印参照）となるよ
うに、圧電素子３６の図中上端部に設けてあるととも
に、該ピストン３６は、これと対向するハウジングブロ
ック６３の間に液室３２（油室）を形成している。な
お、加圧ピストン３３は、その外円周面にＯリング３４
を備えている。

【００２６】リタンスプリング３１は、ここでは、液室
３２内に配して、圧電素子３６の伸長によるピストン３
３の図中上方への変位と反対の図中下方の向き力を加え
るようしてあり、常態（圧電素子非通電時）では、ピス
トン３３を図中下側へと下限位置まで押しつけている。

【００２７】ホイールシリンダ側ポート６２に接続の液
路６７の方は、これを圧電ポンプ機構７０のチェック弁
１８ａ、上記液室３２、チェック弁１８ｂを介して、マ
スターシリンダ側ポート６１に接続の液路６５につなげ
てある。液室３２は、２つのチェック弁１８ａ，チェッ
ク弁１８ｂの間にある。チェック弁１８ａ，１８ｂの向
きは、図示のように、チェック弁１８ａ側では液室３２
への作動油の流入は許容するが液室３２からの流出は阻
止するような、かつチェック弁１８ｂに側では液室３２
からの作動油の流出は許容するが液室３２への流入は阻
止するような方向性であって、液路６７における圧（従
って、液路４０２におけるホイールシリンダ圧Ｐｗ）が
液室３２側に抜けるよう、かつ液室３２における圧が液
路６５側に抜ける方向に配置してある。

【００２８】室３２は、一方のチェック弁１８ａ（吸入
弁）より流入した作動油を他方のチェック弁１８ｂ（吐
出弁）より吐出させるポンプ室として作用する。室３２
の容積を縮小するよう加圧ピストン３３の進出により該
室３２内の圧が高まると、チェック弁１８ｂが開いて吐
出がなされ、次いで、該ピストン３３の後退につれ室３
２内の圧が低下すると、チェック弁１８ｂが閉じ、他
方、チェック弁１８ａが開いて室３２内への流入が行わ
れ、この繰り返しにより、圧電ポンプ機構７０は、ホイ
ールシリンダ３からマスターシリンダ側へ作動液を加圧
するポンプ機構として機能し、ホイールシリンダ圧の減
圧をする（ポンプ作用）。

【００２９】もう一方の圧電ポンプ機構８０側も、上記
に準じた構造のものである。同様に、圧電ポンプ機構８
０の加圧ピストン４４の外円周面にＯリング４４があ
り、また、図示のように、該ピストン４４とハウジング
ブロック６３の間にポンプ室となる液室４２（油室）が
形成され、液室４２内にリタンスプリング３１が位置し
ている。

【００３０】圧電ポンプ機構８０側においては、マスタ
ーシリンダ側ポート６１に接続の液路６６の方を、チェ
ック弁２８ａ、上記液室４２、チェック弁２８ｂを介し
て、ホイールシリンダ側ポート６２に接続の液路６８に
つなげてある。液室４２は、２つのチェック弁２８ａ，
チェック弁２８ｂの間にある。この場合、チェック弁２
８ａ，２８ｂの向きは、図示のように、チェック弁２８
ａ側では液室４２への作動油の流入は許容するがその逆
の液室４２からの流出は阻止するような、かつチェック
弁２８ｂに側では液室４２からの作動油の流出は許容す
るがその逆の液室３２への流入は阻止するような方向性
である。即ち、液路６６における圧（従って、マスター
シリンダ側における圧）が液室４２側に抜けるよう、か
つ液室４２における圧が液路６８側（従って、ホイール
シリンダ側）に抜ける方向に配置してある。

【００３１】圧電ポンプ機構８０においては、その圧電
素子４６の伸縮駆動時、室４２は、チェック弁２８ａ
（吸入弁）よりの流入作動油をチェック弁２８ｂ（吐出
弁）より吐出させるポンプ室として作用し、室４２の容
積を縮小するよう加圧ピストン４３を進出（図中下方向
への移動）させると、これにより該室４２内の圧が加圧
され、結果、チェック弁１８ｂが開いてホイールシリン
ダ側への吐出がなされる。そして、次にピストン４３の
後退（図中上方向への移動）につれ室４２内の圧が減少
すると、チェック弁２８ｂが閉じ、他方、チェック弁２
８ａが開いて室４２内へのマスターシリンダ側からの流
入が行われ、この繰り返しにより、圧電ポンプ機構８０
は、マスターシリンダ２からホイールシリンダ側へ作動
液を加圧するポンプ機構として機能し、ホイールシリン
ダ圧の増圧をすることが可能である（ポンプ作用）。

【００３２】本実施例においては、上記のような機構の
２つの圧電ポンプを、マスターシリンダ２とホイールシ
リンダ３間に互いに並列となるよう組み合わせてあると
ともに、更に、それぞれの加圧ピストン３３，４３がホ
イールシリンダ３とマスターシリンダ２の接続を断続す
る弁作用を有するよう構成する。ここでは、各加圧ピス
トン３３，４３の先端部分が弁体としても機能すること
となるよう、かつそれらと対向位置するハウジング部分
がピストン進出時において当該弁体の着座する弁座とな
るように（図２中、圧電ポンプ機構８０側の状態参
照）、ピストン３３，４３、ハウジング６０、ハウジン
グブロック６３を形状、構造を設計してある。図中、そ
れぞれ符号３５、及び符号４５を付して示すものは、こ
うして形成される弁部（バルブ部）であり、加圧ピスト
ン３３，４３の弁部３５，４５は、それぞれマスターシ
リンダ２とホイールシリンダ３の接続を切るように構成
される。

【００３３】具体的には、ここでは、圧電ポンプ機構８
０側にあっては、弁部４５は、圧電素子４６の非通電時
（常態）、その液室４２部分と吐出弁であるそのチェッ
ク弁２８ｂ（ホイールシリンダ２側のチェック弁）の上
流部分とを所要の開口度で連通させており、その加圧ピ
ストン４３はリタンススプリング４１の作用でかかる弁
開状態となるよう後退方向に押しつけられているが、そ
のような状態から、その圧電素子４６への所要の一定電
圧の印加で該ピストン４３を進出し、及びその進出状態
を維持させれば、上記の連通を断て、結果、マスターシ
リンダ２及びホイールシリンダ３の間の接続を遮断する
ことができる（弁作用）。また、圧電ポンプ機構７０側
にあっては、弁部３５は、圧電素子３６の非通電時（常
態）、吸入弁であるそのチェック弁１８ａ（ホイールシ
リンダ２側のチェック弁）の下流部分とその液室３２部
分とを所要の開口度で連通させており、その加圧ピスト
ン３３はリタンススプリング３１の作用でかかる弁開状
態となるよう後退方向に押しつけられているが、そのよ
うな状態から、その圧電素子３６への所要の一定電圧の
印加で該ピストン３３を進出し、及びその進出状態を維
持させれば、上記の連通を断て、結果、ホイールシリン
ダ３及びマスターシリンダ２の間の接続を遮断すること
ができる（弁作用）。いずれの場合も、その遮断は、一
定電圧の印加を解除し非通電状態（常態）とすれば、開
弁状態に戻すことができる（弁作用）。

【００３４】マスターシリンダ２からホイールシリンダ
３へ作動液を加圧する圧電ポンプ機構８０及びホイール
シリンダ３からマスターシリンダ２へ作動液を加圧する
圧電ポンプ機構７０を有するブレーキ制御装置におい
て、そのポンプの加圧ピストンがホイールシリンダ３と
マスターシリンダ２の接続を断続する弁作用をも有する
上記構成のアクチュエータは、構成部品数の低減、使用
油圧アクチュエータの小型化、低コスト化を実現させ
る。

【００３５】また、上記構成に従えば、弁部３５及び弁
部４５をともにその弁作用で同時的に閉弁するよう圧電
素子３６，４６への電圧供給制御をすることで必要なブ
レーキ液圧制御態様も容易に作りだすことも可能であ
る。このときは、圧電ポンプ機構８０側のチェック弁２
８ｂ−液路６８−液路４０２−ホイールシリンダ２にわ
たる回路部分、及び液路６７−圧電ポンプ機構７０側の
チェック弁１８ａにわたる回路部分に（それぞれの液室
４２，３２部分を含まないで）、マスターシリンダ圧Ｐ
ｍによっても影響されずに、ブレーキ液圧Ｐｗを適切に
封じ込められる（保持モード）。このような使い方など
もできる。

【００３６】減増圧制御（または、保持をも含む制御）
によるＡＢＳ液圧制御回路も、上述の構成のアクチュエ
ータをブレーキ液圧系に介挿することで簡単に実現可能
であり、１チャンネル当たり、上記弁作用をも加味した
２つ圧電ポンプ機構７０，８０をもって構成できる。上
記では一輪分の構成を説明したが、本実施例において
は、以上のような構成のアクチュエータが、各チャンネ
ルごとに備えられている。

【００３７】各チャンネルのアクチュエータにおける圧
電素子３６，４６は、コントローラ５００により制御す
る。ＡＢＳ制御の場合なら、コントローラ５００には、
車輪の車輪速を検出する車輪速センサ（図示せず）等か
らの信号を入力することができ（他のチャンネル側につ
いても同様とする）、コントローラ５００は、入力情報
に基づき圧電素子３６，４６に対する制御を実行する。
具体的には、車速や各車輪の回転速度に基づいて車輪の
スキッド状態を検知して、圧電素子への通電を制御す
る。

【００３８】コントローラ５００は、例えば圧電ポンプ
機構７０，８０における２つの圧電素子のうちの該当す
る一方に対し正弦波電圧等の可変電圧を印加することに
よるポンプ作用と、その他方の圧電ポンプ機構のピスト
ンの弁作用のための一定電圧の印加制御等との組み合わ
せをもって、通電制御を実行することができる。本アク
チュエータは、このようにして使用することができる。

【００３９】コントローラ５００は、好ましくは、ＡＢ
Ｓ制御のほか、あるいはこれに代えて、他のブレーキ液
圧制御を実行する。他の制御としては、好ましくは、例
えば、車輪回転制動によって駆動輪のホイールスピンを
抑制するＴＣＳ制御、及び／又は例えば左右輪のブレー
キ力配分（制動力配分）を変えて行う車両挙動制御であ
る。この場合においても、コントローラ５００は、上記
構成のアクチュエータをそのまま使用して、上述の組み
合わせによる通電制御で該当する必要な制御を実行させ
ることができる。上記ＴＣＳ制御のみの場合は、車両の
駆動輪のブレーキ液圧系にのみ本アクチュエータが備え
られている構成であってよい。本アクチュエータは、そ
のようにしても使用することができる。

【００４０】上記構成による本実施例装置において、通
常ブレーキ時は、ブレーキぺダル踏力に対応するブレー
キ力を車両の各車輪に与えられる。また、ＡＢＳ制御の
場合は、各部の下記するような機能によるホイールシリ
ンダ圧の減圧、増圧の態様をもってブレーキ制御を実行
することができる。以下、通常時、及びＡＢＳ制御での
減圧時、増圧時での本装置の作動について、更には、他
の制御例の場合も含めて、図２以下をも参照して、具体
的に説明する。

【００４１】通常ブレーキ時（図１） 通常時、増圧用及び減圧用の各圧電ポンプ機構７０，８
０の圧電素子３３，４３への通電はされておらず、その
加圧ピストン３３，４３は、それぞれリタンスプリング
３１，４１により図の如く押し戻されていて、それぞれ
加圧ピストン３３，４３の弁部３５，４５は開いている
（常態）。

【００４２】よって、今、かかる状態において、ドライ
バーによりブレーキングのためブレーキペダル１が踏み
込まれれば、そのブレーキ操作に応じマスターシリンダ
２で発生したマスターシリンダ圧Ｐｍは、液路４０１を
通し、各チャンネルごと、ハウジングポート６１及び液
路６６を通し、かつ、圧電ポンプ機構８０側において弁
部４５の開状態の下、そのチェック弁２８ａ、液室４
２、チェック弁２８ｂを介し、更に液路６８及びハウジ
ングポート６２を介し、液路４０２を通して、そのまま
各車輪のホイールシリンダ３に作用する。従って、ブレ
ーキ踏力に応じたホイールシリンダ圧Ｐｗが得られ、各
車輪に対してそれぞれ制動力を発生させてブレーキがか
かる。

【００４３】そして、ドライバーによるブレーキペダル
１の操作力が解除され、マスターシリンダ２の油圧が低
下するときは、ホイールシリンダ３のブレーキ液は、圧
電ポンプ機構７０側における弁部３５の開状態の下、液
路４０２→ハウジングポート６２→圧電ポンプ機構７０
側のチェック弁１８ａ→同液室４２→同チェック弁１８
ｂ→液路６５→ハウジングポート６１→液路４０１の経
路で戻る。このようにして、ブレーキペダル１を戻した
ときには、上記チェック弁１８ａ，１８ｂを含む経路を
介してブレーキ液をホイールシリンダ３からマスターシ
リンダ２へ戻すことができる。

【００４４】通常ブレーキ時は、こうしてドライバーの
意思に対応する制動を行うことができる。一方、例えば
凍結路等の低μ路での制動時でコントローラ５００によ
り車輪のスキッド状態が検知されるときは、ＡＢＳ制御
の減圧、増圧によるブレーキ液圧制御がなされる。

【００４５】ＡＢＳ制御減圧時（図２，図３） このときは、次のような作動となる。今、上記したよう
なブレーキ液圧経路、即ちマスターシリンダ側液路４０
１→ハウジングポート６１→液路６６→圧電ポンプ機構
８０側のチェック弁２８ａ→同液室４２→同チェック弁
２８ｂ→液路６８→ハウジングポート６２→ホイールシ
リンダ側液路４０２なる経路で車輪にブレーキ力が働く
場合において、車輪速センサ等からの信号を入力とする
コントローラ５００が車速や各車輪の回転速度に基づい
て車輪のスキッド状態を検知すると、スキッド状態にな
った該当車輪の減圧制御を開始する。これは、下記のよ
うにして行える。

【００４６】ここに、図３をみると、そのタイミングチ
ャートのうちの左側部分は、ＡＢＳ制御での減圧、増圧
によるスキッドサイクルの例を示すもので、同図（ａ）
は、圧電ポンプ機構８０側の弁部４５の状態と、加圧ピ
ストン４３の変位の推移関係の様子の一例を、また
（ｂ）は同じく圧電ポンプ機構７０側での弁部３５の状
態、及び加圧ピストン３４の変位の推移関係の様子の一
例を、また（ｃ）は、マスターシリンダ圧Ｐｍとホイー
ルシリンダ圧Ｐｗの変化の推移の関係の一例を、それぞ
れ示すものである。

【００４７】ＡＢＳ減圧制御では、コントローラ５００
は、圧電ポンプ機構８０側の圧電素子４６に対しては一
定電圧を印加する。これにより、図２に示す如く、該ポ
ンプ機構８０の加圧ピストン４３を、図１の状態から図
２に示す状態の如くに進出させる。かくして、その弁部
４５を該減圧制御中閉じて（図３（ａ））、このよう
に、このモードではポンプのピストン４３を弁体として
有効に利用し、上記した経路でのマスターシリンダ２及
びホイールシリンダ３間の接続を断つよう、該弁部４５
を閉状態に変え、既述のような弁作用でマスターシリン
ダ２からホイールシリンダ３への作動液の流入を遮断す
るものである。と同時に、この一方で、コントローラ５
００は、圧電ポンプ機構７０（減圧用ポンプ）側の圧電
素子３６に対して、例えば正弦波状の電圧を与えて、加
圧ピストン３３を図２中上下の矢印の如くに駆動する
（図３（ｂ））。かくて、その間、この圧電ポンプ機構
７０側では、既述したポンプ作用をもって、ホイールシ
リンダ３のブレーキ液をマスターシリンダ側に汲み上げ
る。このようにしてブレーキ液を汲み上げることによっ
て、ホイールシリンダ３の圧力が減圧される（図３
（ｃ））。

【００４８】ここに、ホイールシリンダ３の圧力の減圧
速度は、上記圧電素子３６に印加する電圧の周波数また
は振幅を変えることにより調整することができる。。ま
た、加圧ピストン３３の駆動は、図３（ｂ）に示したよ
うな正弦波状の連続的な運動によるものでなくてもよ
く、例えば、パルス状の間欠的な運動でもよい。この場
合は、単位時間当たりのパルス数を変えることにより減
圧速度を調整することができる。もっとも、それら周波
数、振幅、あるいはパルス数は、一定でもよい。

【００４９】また、先に触れたように、ホイールシリン
ダ圧の保持モードを含めたい場合は、例えば上記のＡＢ
Ｓ制御開始のタイミングで、前記の圧電ポンプ機構８０
側の制御と同様の制御を実行すればよく、圧電ポンプ機
構７０側の圧電素子３６に対しても一定電圧を印加し、
その加圧ピストン３３の弁部３５を閉じれば、ホイール
シリンダ３内のブレーキ液圧はその時点でのマスターシ
リンダ圧に的確に維持される。しかして、かかる保圧に
もかかわらず、なおも車輪がロックしそうなら、その時
点から、上述の減圧制御を開始するようにしてもよい。
このように、本アクチュエータは、１スキッドサイクル
で減圧、増圧を行ういわゆる２モードＡＢＳでも、更に
それに保持モードを含む、いわゆる３モードＡＢＳで
も、そのまま、いずれにも用いることができ、多様な制
御に容易に応えられる。

【００５０】ＡＢＳ制御増圧時 このときは、次のような作動で、当該減圧ホイールシリ
ンダ圧の増圧制御が行われる。上記のようにして、図３
（ｃ）の如くに該当チャンネルのホイールシリンダ３の
圧力の減圧により対応車輪の拘束力を弱めると、その車
輪の回転が回復する。充分にその回転が回復して、路面
と車輪のスリップ率が減少すると、コントローラ５００
がこれを判断して増圧制御を開始する。

【００５１】即ち、コントローラ５００は、圧電ポンプ
機構７０側の圧電素子３６に対する正弦波駆動制御を停
止、従って図３（ｂ）に示すように加圧ピストン３３に
よるポンプ駆動を停止させる。これとともに、コントロ
ーラ５００は、今度は、圧電ポンプ機構８０（増圧用ポ
ンプ）側の圧電素子４６に対する供給電圧制御をもっ
て、その加圧ピストン４３の弁部（バルブ部）４５を、
図２の閉弁状態から図３（ａ）にその変化の例を示す如
くにパルス状に開いて、弁作用を行わせる。こうして、
高圧のマスターシリンダ側から低圧のホイールシリンダ
３へブレーキ液を流し込むことにより、図３（ｃ）に示
すように、ホイールシリンダ３の圧力をマスターシリン
ダ圧に向け増圧する。

【００５２】ここに、かかる増圧制御においても、圧電
素子に対する印加電圧の制御で増圧の態様を調整可能
で、ホイールシリンダ３の圧力の増圧速度は、圧電素子
４６に印加する電圧のパルス幅または単位時間当たりの
パルス数を変えることにより調整することができる。

【００５３】以上のような減圧、及び増圧の繰り返しに
よってＡＢＳ制御が行われ、車輪ロックが防止される。

【００５４】コントローラ５００の制御の下、ＡＢＳ作
動時の該当するチャンネルにおける対応ホイールシリン
ダ圧の減増圧は、圧電ポンプの加圧ピストン３３，４３
に対応ホイールシリンダ３とマスターシリンダ２の接続
を切る弁作用を持たせた本アクチュエータをもって行わ
せることができ、小型、低コストのもので車輪ロック回
避のブレーキ液圧制御が実現でき、かつまた、電磁弁を
使用する場合より、きめの細かな制御も可能で、サージ
圧の発生も適切に抑制される。

【００５５】ホイールシリンダ圧の増圧につき切り換え
弁（電磁弁）の間欠的な開閉制御で行う従来例では、ホ
イールシリンダ圧を増圧するときに電磁弁をパルス状に
開閉して階段状に圧力を変化させているが、この場合の
ものと比較しても、圧電素子は、電磁ソレノイドの約１
０倍の応答性を実現できるため、本実施例によれば、よ
りきめ細かな圧力制御が可能である。また、本実施例に
おいては、圧電素子は、印加電圧に略比例した変位（図
３参照）が得られるので、電圧変化を緩やかにすれば、
加圧ピストン３３，４３の弁部３５，４５の開口面積変
化を容易に緩和でき、階段状に圧力が変化する際に生じ
やすいサージ圧の発生を抑制することができる。

【００５６】サージ圧の発生の抑制は、作動音の低減に
も寄与する。従来例のものでは、ホイールシリンダ圧を
増圧するときにその電圧弁を間欠的に開閉して、階段状
に圧力を変化させるため、サージ圧が発生してブレーキ
配管などを加振して作動音を発するという問題もあるの
に対し、本実施例では、従来構成によったとしたならホ
イールシリンダ圧を増圧するときにブレーキ配管などの
加振で作動音を発してしまうこととなる車両の場合にで
も、サージ圧の発生を抑制でき、作動音の低減を図るこ
ともできる。

【００５７】マスターシリンダ圧以上に増圧する時 更に、本実施例においては、上記のようなＡＢＳ作動時
の減増圧制御のほか、該当チャンネルのホイールシリン
ダ圧をマスターシリンダ２で与えられる圧力以上の圧と
する他の制御にも、本アクチュエータそのままで対応で
きる。即ち、急加速時に車輪のホイールスピンを防止す
るＴＣＳ制御や、積極的に左右輪のブレーキ力配分を変
えて車両の方向制御を行うときなどには、マスターシリ
ンダ２で与えられた圧力以上にホイールシリンダ圧を増
圧する場合があるが、これにも、容易に応えられる。

【００５８】図３の右側部分のタイミングチャートは、
このような場合の本実施例アクチュエータの圧電ポンプ
機構８０側の弁部４５の状態と加圧ピストン４３の変位
の推移関係の様子の一例（同図（ａ））、同じく圧電ポ
ンプ機構７０側での弁部３５の状態と加圧ピストン３３
の変位の推移関係の様子の一例（同（ｂ））、及びホイ
ールシリンダ圧Ｐｗの変化の推移の関係の一例（同
（ｃ））を示している。ただし、ＴＣＳ制御時はマスタ
ーシリンダ圧は大気圧となる。

【００５９】これら他の制御の場合には、次のようにし
てアクチュエータを使用する。例えば、図１の状態か
ら、圧電ポンプ機構７０側の圧電素子３６に一定電圧を
印加して、加圧ピストン３３の弁部３５を閉じて（図３
（ｂ））、ホイールシリンダ３側からマスターシリンダ
２への作動液の流入を遮断できるようにする。同時に、
圧電ポンプ機構８０側の圧電素子４６に正弦波状の電圧
を与えて、図３（ａ）に示すようにして加圧ピストン４
３を駆動し、マスターシリンダ側のブレーキ液をホイー
ルシリンダ１２に汲み上げる。このようにすると、ホイ
ールシリンダ３の圧力が増圧される（同図（ｃ））。こ
うして、ホイールシリンダ圧をマスターシリンダ圧以上
に増圧することもできる。

【００６０】ホイールシリンダ３の圧力の増圧速度は、
この場合も、コントローラ５００から圧電素子４６に印
加する電圧の周波数または振幅を変えることにより調整
することができる。また、加圧ピストン４３の駆動は、
図３に示したような正弦波状の連続的な運動でなく、パ
ルス状の間欠的な運動でもよい。この場合は、単位時間
当たりのパルス数を変えることにより増圧速度を調整す
ることができるものである。

【００６１】なお、上記のようにして増圧が行われたホ
イールシリンダ圧の減圧制御についても、前述のＡＢＳ
増圧制御の場合に準じて行うことができ、圧電ポンプ機
構７０側の圧電素子３６に対しパルス状の電圧を与えて
増圧されたホイールシリンダ３の圧力を低圧のマスター
シリンダ側に開放して減圧を実行させばよく、また、そ
の場合、減圧速度を印加電圧のパルス幅または単位時間
当たりのパルス数等の調整で可変制御できることも、同
様である。

【００６２】上述のようにして、本アクチュエータは、
ＡＢＳ制御以外のブレーキ液圧制御にもそのまま使用で
きる。制動時、前後輪側とも、もしくは前輪側または後
輪側の左右輪の一方のホイールシリンダ圧をマスターシ
リンダ圧より高め、他方のホイールシリンダ圧これを低
下させることで、減速度を確保しつつ、左右の制動力に
制御に必要な差を積極的に発生させ、これにより例えば
実ヨーレイトが目標ヨーレイトとなるように車両の挙動
をかかる左右制動力差制御をもって行う場合も、必要な
各チャンネルごとに上記アクチュエータを備える構成で
実現できる。たとえ、４チャンネルのそれぞれに備える
構成としても、構成部品の削減、小型化、低コスト性等
に優れる本アクチュエータは、それだけ全体的に大型化
も避け、コストも抑えて必要な機能のブレーキシステム
を車両に搭載することが可能となる。

【００６３】また、本実施例のアクチュエータは、圧電
ポンプを応用したＡＢＳ−ＴＣＳ一体ユニットのものと
して、その構成部品数の削減等の面でも好適なものが実
現される。もし、従来技術によったとすると、ＡＢＳと
ＴＣＳの機能を統合したユニットを構成するときは、先
に触れたように、図４に示すような、切り換え弁１５
と、圧電プランジャ１７及びチェック弁１８，１８によ
る構成を基に、図５に示すような構成のものとしてこれ
を実現することとなる。

【００６４】しかして、この場合は、一輪当たり圧電ポ
ンプと切り換え弁が２つずつ必要になり構成部品数が多
くなるとともに、図示は省略したが、それら２つの圧電
プランジャ１７，２７のそれぞれと、それら２つの電磁
切り換え弁１５，２５のそれぞれに対しても、コントロ
ーラからの信号供給用のワイヤーを引き出し、計４本の
ワイヤーをアクチュエータ部分まで引き回して各別に接
続する構成、作業も必要であり、アクチュエータの大型
化のみならず、そのような面でも、構成部品数は多くな
り、それだけコストもかかり、構成は複雑化する。これ
を駆動輪２輪につき各輪ごと行うとすれば、それだけ上
記の不利不便はより大きなものとなり、更には、図５に
よるものを前後左右４輪の各輪ごと備えて、前記したよ
うな制動時の制動力差制御による車両挙動制御をも行わ
せようとすると、その不利不便は大となる。

【００６５】これに対して、本実施例は、そのような構
成部品数が多くなるという問題は良好に解消できること
は勿論のこと、図５と比較すれば明らかなように、それ
ら電磁切り換え弁１５と電磁切り換え弁２５とが不要で
ある結果、各チャンネルごと、配線等に関しても、コン
トローラ５００からアクチュエータに対する信号供給用
のワイヤーは、圧電素子３６と圧電素子４６に対するも
のだけで済ますこともできる。従って、上記したような
不利不便もなく、この点でも、構成部品の低減により効
果的であり、より一層の低コスト化が図れるものであ
る。

【００６６】本発明は、上記した実施例に限定されな
い。例えば、ＡＢＳ制御に適用する場合でも、４チャン
ネルＡＢＳの場合に限らず、前輪左右は個々に、後輪左
右は共通に制御する３チャンネルＡＢＳ、その他のに
も、適用できることはいうまでもない。

【００６７】また、例えば、ＴＣＳ制御や、制動時の制
動力配分による車両挙動制御の場合にも適用できるし、
また、ＡＢＳ制御を含んでそれら制御の２以上の組み合
わせ制御の場合にも本発明は適用できるものである。

【００６８】また、制動力配分制御は、左右制動力差制
御でなく、前後制動力差制御であってもよく、かつま
た、その左右制動力差制御と前後制動力差制御の組み合
わせでもよい。

【００６９】また、ブレーキ操作力に応じたブレーキ操
作力対応圧を発生する圧力源をマスターシリンダに代え
て備え、該圧力源からの圧力を元圧とするブレーキシス
テムでも、本発明は実施できる。

【００７０】また、アクチュエータの具体的構成例を図
１に示したが、それは、図示構造のものに限られるもの
ではない。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、圧電ポンプを用いてブ
レーキ液圧を制御する装置を実現する場合に使用して好
適で、圧電ポンプの加圧ピストンにホイールシリンダと
液圧発生源の接続を断続する弁作用をも持たせることが
可能で、構成部品数の低減ができ、アクチュエータの小
型化と低コスト化を図ることが可能なブレーキアクチュ
エータを得ることができる。

【００７２】また、かかるブレーキアクチュエータを用
い、ブレーキ操作力対応圧を発生可能な液圧発生源と、
車両の車輪に対してそれぞれ制動力を発生させるホイー
ルシリンダと、ホイールシリンダへ作動液を加圧する第
１の圧電ポンプ機構と、ホイールシリンダの作動液を減
圧する第２の圧電ポンプ機構とを有するとともに、圧電
ポンプのピストンがホイールシリンダと前記液圧発生源
の接続を断続する弁作用を有するよう構成して、ブレー
キ液圧制御装置を構成でき、同様に上記を実現すること
ができ、また、電磁弁を使用した場合より、きめ細かな
制御が可能となる。

【００７３】また、ピストンが前記弁作用を有する圧電
ポンプ機構に対し、ポンプ作用を行わせるよう駆動信号
を供給することと、弁作用を行わせるよう一定信号を供
給することとを、選択的に切換え制御することで、別個
に電磁弁に制御信号を供給する場合に比し、配線等でも
簡易なものとし得て、同様に上記を実現することができ
る。

【００７４】また、前記第１の圧電ポンプ機構は、ホイ
ールシリンダ圧を増圧する方向のみに作用するよう二つ
のチェック弁を含んで構成されるとともに、それらチェ
ック弁の間において前記弁作用を有するピストンの弁部
が構成され、前記第２の圧電ポンプ機構は、ホイールシ
リンダ圧を減圧する方向のみに作用するよう二つのチェ
ック弁を含んで構成されるとともに、それらチェック弁
の間において前記弁作用を有するピストンの弁部が構成
され、当該第１及び第２の圧電ポンプ機構が、一体的ユ
ニットを構成するようハウジングに組み込まれてなるブ
レーキ液圧制御装置を提供することができ、同様に上記
を実現することができる。特に、ＡＢＳ−ＴＣＳ一体ユ
ニットを構成する場合に好適であり、その場合の構成部
品数の削減に効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、１輪分に係わ
るブレーキ圧系の構成を示す図である。

【図２】同例でブレーキ液圧制御としてアンチスキッド
制御を行わせた場合における、そのＡＢＳ減圧時の作動
状態の図である。

【図３】ＡＢＳ制御での動作の内容、並びに他の制御で
の動作の内容の例を示す図である。

【図４】従来例によった場合の構成の考察に供する図で
ある。

【図５】同様の考察図で、ＡＢＳとＴＣＳの機能をもつ
構成を実現しようとする場合の構成を表すものである。

【符号の説明】

１ ブレーキペダル ２ マスターシリンダ ３ ホイールシリンダ １８ａ，１８ｂ チェック弁 ２８ａ，２８ｂ チェック弁 ３１，４１ リタンススプリング ３２，４２ 液室 ３３，３４ 加圧ピストン ３５，４５ 弁部 ３６，４６ 圧電素子 ６０ ハウジング ６１，６２ ポート ６５〜６８ 液路 ７０，８０ 圧電ポンプ機構 ４０１，４０２ 液路 ５００ コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作力対応圧を発生可能な液圧
   発生源と車輪のホイールシリンダとの間に配されるアク
   チュエータであって、 作動液を加減圧する圧電ポンプ機構を備えるとともに、
   そのポンプのピストンが前記ホイールシリンダと液圧発
   生源の接続を断続する弁作用を有するよう構成されてな
   ることを特徴とするブレーキアクチュエータ。
2. 【請求項２】 ブレーキ操作力対応圧を発生可能な液圧
   発生源と、車両の車輪に対してそれぞれ制動力を発生さ
   せるホイールシリンダと、前記ホイールシリンダへ作動
   液を加圧する第１の圧電ポンプ機構と、ホイールシリン
   ダの作動液を減圧する第２の圧電ポンプ機構とを有する
   とともに、圧電ポンプのピストンがホイールシリンダと
   前記液圧発生源の接続を断続する弁作用を有するよう構
   成してなることを特徴とするブレーキ液圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記ピストンが前記弁作用を有する圧電
   ポンプ機構に対し、ポンプ作用を行わせるよう駆動信号
   を供給することと、弁作用を行わせるよう一定信号を供
   給することとを、選択的に切換え制御する手段を備える
   ことを特徴とする請求項２記載のブレーキ液圧制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１の圧電ポンプ機構は、ホイール
   シリンダ圧を増圧する方向のみに作用するよう二つのチ
   ェック弁を含んで構成されるとともに、それらチェック
   弁の間において前記弁作用を有するピストンの弁部が構
   成され、 前記第２の圧電ポンプ機構は、ホイールシリンダ圧を減
   圧する方向のみに作用するよう二つのチェック弁を含ん
   で構成されるとともに、それらチェック弁の間において
   前記弁作用を有するピストンの弁部が構成され、 当該第１及び第２の圧電ポンプ機構が、一体的ユニット
   を構成するようハウジングに組み込まれてなることを特
   徴とする請求項２、または請求項３記載のブレーキ液圧
   制御装置。