インホイールモータ車用のブレーキ装置
【課題】油圧ポンプの出力する油圧が低下した場合にも必要な制動力を発生することができるインホイールモータ車用のブレーキ装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、車輪を回転駆動するモータ６０をホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプ９０と、車輪に作用する摩擦部材５２と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダ５５と、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材５２を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段（４１０等）と、前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構７００と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、車輪を回転駆動するモータ６０をホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプ９０と、車輪に作用する摩擦部材５２と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダ５５と、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材５２を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段（４１０等）と、前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構７００と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マスタシリンダからの液圧で作動される液圧式ブレーキ機構にパーキングブレーキ機構としての機械式ブレーキ機構を併設してブレーキ装置において、カム溝を形成したカムシャフトをキャリパに設け、このカムシャフトをブレーキレーバーで回動し、前記カム溝に係合させた従動ロッドを駆動することにより摩擦パッドを機械的に押動して制動作用を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２９５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年では、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車が開発されている。このインホイールモータ車においては、モータを車輪の駆動源として機能させるのみならず、油圧ポンプと協働してブレーキ油圧発生源としても機能させる構成が有用である。
【０００４】
しかしながら、かかる構成では、モータの回転出力が低下する低車速域では、それに伴って油圧ポンプが出力できる油圧が低下するので、例えば停車に必要な制動力が十分得られないという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、油圧ポンプの出力する油圧が低下した場合にも必要な制動力を発生することができるインホイールモータ車用のブレーキ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、第１の発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
車輪に作用する摩擦部材と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段と、
前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、
前記ピストンの外周面に凹設される溝部と、
前記溝部に嵌合して前記ピストンをロックする係止部を有し、前記油圧シリンダの周壁に形成された穴を介して前記油圧シリンダ内に進入又は前記油圧シリンダ内から退出するよう作動され、進入位置で前記係止部が前記溝部に嵌合されて前記ピストンのロック状態を形成し、退出位置で前記係止部が前記溝部から離反して前記ピストンのアンロック状態を形成する係止部材とを含み、
前記ロック機構の作動状態では、前記係止部材が前記進入位置に向けて付勢された状態が形成され、前記ピストンがロック位置に至った際に前記係止部が前記溝部に嵌合して前記ロック状態が実現されることを特徴とする。これにより、簡易な構成でロック機構を実現することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は２の発明に係るにおいて、
前記油圧ブレーキ機構は、前記ピストンを第１ピストンとして、第２ピストンを更に含み、
前記第２ピストンは、前記第１ピストンと同一方向に移動可能であり、該移動方向に沿って収縮可能な弾性体を介して前記第１ピストンに接続され、
前記第１ピストンがロック位置にあるとき、第２ピストンは、前記弾性体の反発力の作用により、前記摩擦部材を押圧することを特徴とする。これにより、部品精度の影響を受け難い態様で適切な制動力を、第１ピストンのロック状態において発生することができる。
【０００９】
第４の発明は、第１〜３の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車両が停止する前段階で作動されることを特徴とする。これにより、ピストンのロック状態において発生する制動力により車両の停止を実現することができる。
【００１０】
第５の発明は、第１〜４の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、停車状態において作動状態が維持されることを特徴とする。これにより、ピストンのロック状態において発生する制動力により車両の停止を維持することができる。
【００１１】
第６の発明は、第１〜５の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車両が発進する段階で作動状態が解除されることを特徴とする。これにより、車両の発進時に、ロック機構の影響を受けることのない適切な加速を保証することができる。
【００１２】
第７の発明は、第１〜６の発明に係るにおいて、
前記ピストンのロック位置は、前記ピストンの移動ストローク内における最大移動位置よりも手前に設定されることを特徴とする。これにより、ロック機構の非作動状態で、ピストンのロック状態において発生する制動力よりも大きな制動力の発生が可能となり、緊急制動等に対応することができる。
【００１３】
第８の発明は、第１〜７の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車速が所定値以上でブレーキペダルの操作が検出された場合には、作動が禁止されることを特徴とする。これにより、緊急制動等のように、ピストンのロック状態において発生する制動力よりも大きな制動力が必要な場面で、ピストンのロック状態が実現されるのが防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油圧ポンプの出力する油圧が低下した場合にも必要な制動力を発生することができるインホイールモータ車用のブレーキ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。尚、以下の説明では、１つの車輪について説明するが、他の車輪については、特に言及しない限り、同様の構成であってよい。
【００１７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、用語「ホイール内」とは、ホイール１０のリム内周面１０ａより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品がホイール内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体がホイール内に配置されることを意味せず、部分的にホイール内からはみ出す構成を除外するものではない。
【００１８】
インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に駆動用モータ６０及びプラネタリギア８０が配置される。
【００１９】
モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。ステータコア６１は、ケース３２に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ６３は、ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側に配置される。
【００２０】
プラネタリギア８０は、プラネタリギア８０はモータ６０の回転の減速機構を構成し、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５と、ピン８６とを含む。
【００２１】
サンギア軸８１は、モータ６０のロータ６３と連結される。サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ピン８６の外周に配設されたベアリング７７により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。プラネタリキャリア８４は、ベアリング７６により回転自在に支持される。リングギア８５は、ケース３２に固定される。モータ６０のロータ６３が回転すると、ピニオンギア８３が自転しながらサンギア８２回りを公転する。この自転分により、モータ６０のロータ６３の回転が、プラネタリギア８０を介してシャフト１１０に減速して伝達されることになる。
【００２２】
尚、本発明は、モータ６０の構成や減速機構について特定するものではなく、如何なるモータ６０の構成や減速機構に対しても適用可能である。例えばモータは、図示のようなインナーロータ式のモータである必要はなく、アウターロータ式のモータであってもよい。また、モータ６０の回転出力は、例えばプラネタリーギアユニットからなる変速機構を介して出力されるものであってもよい。
【００２３】
シャフト１１０は、車軸を構成し、ホイールハブ２０およびプラネタリキャリア８４にスプライン嵌合され、モータ６０の回転出力に伴って回転する。シャフト１１０には、内部にオイル通路１１１およびオイル孔１１２が形成される。シャフト１１０の端部（車両内側の端部）には、オイルポンプ９０が配設される。オイルポンプ９０の入力軸（回転軸）は、シャフト１１０に回転不能に接続される。尚、オイルポンプ９０の入力軸は、シャフト１１０と一体であってもよい。
【００２４】
オイルポンプ９０は、オイル溜１３０に溜まったオイルをオイル通路１２０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１１１へ供給する。オイル通路１１１のオイルは、シャフト１１０回転時の遠心力により、オイル孔１１２を介してプラネタリギア８０へと供給される。例えば、図示の例では、オイル通路１２１が、プラネタリギア８０のピン８６の内部に設けられる。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑が実現される。尚、このようにしてプラネタリギア８０へと供給されたオイルは、オイル溜１３０に戻される。このようにして、本実施例では、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる油循環機構が構成される。
【００２５】
尚、本発明は、特に油循環機構の詳細について特定するものではなく、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる機構であれば、オイルポンプの構成や循環路の構成は如何なるものであってもよい。例えば、図示の例では、オイルポンプ９０は、ギアポンプで構成されているが、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ（クレセントの有無を問わず）等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプのポンプであってもよい。
【００２６】
ケース３２には、ボールジョイント１４０，１５０が固定される。アッパーアーム１７０は、一方端がボールジョイント１４０に連結され、他方端が車体２００に固定される。ロアアーム１８０は、一方端がボールジョイント１５０に連結され、他方端が車体に固定される。そして、アッパーアーム１７０およびロアアーム１８０は、他方端が矢印６の方向に自在に回転できるように車体に固定される。また、バネ１９０が車体とロアアーム１８０との間に設けられる。これにより、車輪は車体に懸架される。尚、本発明は、特に油懸架機構について特定するものではなく、図示のようなマルチリンク式のサスペンションに限らず、ストラット式サスペンション等の他の形式のサスペンションが採用されてもよい。
【００２７】
インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に油圧ブレーキ機構が配設される。図示の例の油圧ブレーキ機構は、ディスクブレーキ装置からなり、ブレーキロータ４０とブレーキキャリパ５０とを含む。尚、本発明は、ホイール内のスペースに依存するが、油圧ブレーキ機構であれば、ドラムブレーキ等のような他の種類の油圧ブレーキ機構にも適用可能である。
【００２８】
ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってホイールハブ２０の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ケース３２に固定される。ブレーキキャリパ５０は、ピストン５１と、ホイルシリンダ５５と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。
【００２９】
本実施例による油圧ブレーキ機構は、ピストン５１の移動を所定位置でロックするように作動するロック機構７００を備える。ロック機構７００の構成及び作用については、後に図４を参照して説明する。
【００３０】
ブレーキオイルがホイルシリンダ５５に供給されると、ピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、車輪にブレーキがかけられる。
【００３１】
本実施例による油圧ブレーキ機構は、オイルポンプ９０を油圧発生源として動作するように構成されている。具体的には、ホイルシリンダ５５とオイルポンプ９０の吐出口との間には、オイル通路３００が設定される。オイル通路３００は、図示のようにブレーキホース等を介してホイルシリンダ５５に連通されてよい。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑のための油循環機構で用いるオイルを利用して、車輪に制動力を付与することが可能となる。また、制動力の発生に必要な油圧は、油循環機構用のオイルポンプ９０を利用して生成されるので、新たなポンプを設定することなく、車輪に制動力を付与することが可能となる。即ち、オイルポンプ９０を油循環機構と油圧ブレーキ機構とで共用することで、限られたホイール内のスペースを効率的に用いて、ホイール内に油圧ブレーキ機構の油圧発生源を設定することができる。
【００３２】
オイル通路３００には、後述する冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０（図２参照）が設けられる。尚、図示の例では、冷却カット弁４００（図１のビューでは見えない）、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０を含むユニットは、オイルポンプ９０の径方向外側に隣接して配置されているが、オイルポンプ９０の車両内側に隣接して配置されてもよく、また、オイルポンプ９０を含む一体のユニットで構成されてもよい。オイル通路３００には、また、逆止弁３１０が設けられてよい。逆止弁３１０は、オイルポンプ９０からホイルシリンダ５５に向かうオイルの流れのみを許容する一方向弁である。
【００３３】
図２は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。図２に示すように、オイルポンプ９０の吐出口は、冷却カット弁４００を介してオイル通路１１１に接続される。冷却カット弁４００は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。冷却カット弁４００が開状態のとき、上述の如く、オイルポンプ９０の吐出口から供給されるオイルは、モータ６０の冷却ないしプラネタリギア８０の潤滑のために用いられる。
【００３４】
オイルポンプ９０の吐出口は、オイル通路３００により増圧リニア弁４１０を介して車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に接続される。増圧リニア弁４１０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。増圧リニア弁４１０は、後述する制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度を増加させるリニア制御弁である。従って、増圧リニア弁４１０に供給する駆動電流に基づいて、ホイルシリンダ５５へ流入するブレーキフルードの量をリニアに制御することができる。これにより、ホイルシリンダ５５の油圧は、増圧リニア弁４１０の開度の増加量に比例して増加される。
【００３５】
増圧リニア弁４１０とホイルシリンダ５５との間には、減圧リニア弁４２０が接続される。減圧リニア弁４２０は、ホイルシリンダ５５とオイル溜（リザーバータンク）１３０とを接続する。減圧リニア弁４２０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。減圧リニア弁４２０は、主にホイルシリンダ５５の油圧を減少させるために開弁される。
【００３６】
ホイルシリンダ５５の前段には、油圧センサ４３０が設けられる。油圧センサ４３０は、ホイルシリンダ５５内の油圧（ホイルシリンダ圧）を検出するために設けられる。また、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間には、油圧センサ４３２が設けられる。油圧センサ４３２は、オイルポンプ９０により生成される油圧（ポンプ圧）を検出するために設けられる。
【００３７】
図３は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。制御装置５００は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３８】
制御装置５００には、ＣＡＮ（Controller Area Network）や高速通信バス等の適切なバスを介して、モータ６０の回転駆動を制御するECU等の各種制御装置や、油圧センサ４３０，４３２や、ブレーキ操作量検出手段６００、車輪速センサ６１０やアクセル開度センサ６２０等の各種センサが接続される。また、制御装置５００には、制御対象部品である冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０が電気的に接続される。
【００３９】
ブレーキ操作量検出手段６００は、ブレーキペダルの操作量（操作ストローク）に応じた信号を出力するストロークセンサや、ブレーキ踏力に応じた信号を出力する踏力センサであってよい。或いは、マスタシリンダを有する構成の場合には、ブレーキ操作量検出手段６００は、マスタシリンダ圧に応じた信号を出力するマスタ圧センサであってよい。複数のセンサ（例えばストロークセンサ及びマスタ圧センサ等）を有する場合、ブレーキ操作量検出手段６００は、これらの信号から多数決の原理でブレーキ操作量を決定してもよい。これにより、ストロークセンサ及びマスタ圧センサ等の一部に異常が生じた場合にも、ブレーキ操作量を適正に検出することができる。
【００４０】
制御装置５００は、図３に示すように、ブレーキ操作判定部５１０及びブレーキ操作時制御部５３０を備える。
【００４１】
ブレーキ操作判定部５１０は、ブレーキ操作量検出手段６００の検出結果に基づいて、ブレーキペダルの操作の有無を検出する。
【００４２】
ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキ操作判定部５１０の判定結果、ブレーキペダルが操作されたと判定された場合に、動作する。ブレーキペダルが操作されたと判定されると、通常走行時制御部５２０は冷却カット弁４００を閉弁する。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の吐出口から吐出されるオイルは、オイル通路３００により車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。
【００４３】
以後、ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、通常のブレーキ制御と同様の態様で、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。即ち、ブレーキ操作時制御部５３０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開度を調整することで、ホイルシリンダ圧を任意の液圧に制御する。
【００４４】
このように、本実施例によれば、オイルポンプ９０の発生する油圧を利用して、ブレーキ操作量に応じたホイルシリンダ圧を発生することで、通常ブレーキ制御を実現することができる。また、通常ブレーキ制御中に車輪のロック傾向が生じた場合に、車輪のスリップ率が所定値を越えないように各輪のホイルシリンダ圧を増減させることで、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の機能を実現することができる。更に、自動ブレーキ制御の要求に応じて各輪のホイルシリンダ圧を適宜制御することで、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の機能、車両姿勢制御（ＶＳＣ）、その他のブレーキ制御を実現することができる。
【００４５】
また、本実施例では、上述の如く、油循環機構で用いられるオイルポンプ９０を油圧ブレーキ機構の油圧発生源として利用することで、油圧発生源として通常的に用いられるブレーキアクチュエータのポンプ系（ポンプ、モータ、アキュムレータ）を廃止することが可能となる。但し、本発明は、この種のポンプ系を設定する構成を完全に除外するものではなく、例えばオイルポンプ９０から吐出された高圧のブレーキオイルを蓄えるアキュムレータが、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０の間に設けられてもよい。
【００４６】
図４は、本実施例によるロック機構７００を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を概略的に示す図であり、図４（Ａ）は、ピストン５１のアンロック状態を示し、図４（Ｂ）は、ピストン５１のロック状態を示す。尚、図４は、図１のＸ部の部分図に相当し、車両外側の構成の一部（ブレーキパッド５３側の構成、例えばブレーキキャリパ５０のつめ部等）が図面上省略されている。また、車両内側のブレーキパッド５２の構成についても、裏金やシム等が図面上省略されている。
【００４７】
図４に示す例では、ロック機構７００は、ピストン５１の外周面に凹設される環状溝５１ａと、環状溝５１ａに嵌合してピストン５１の移動をロックする係止部材７１０と、を含む。尚、ピストン５１の外周面には、環状のシール７０６が設けられる。これにより、ピストン５１は、ピストン移動方向Ｙに沿って、ホイルシリンダ５５内における液密状態を維持した移動(摺動)が可能となる。
【００４８】
係止部材７１０は、ソレノイド７１４により電磁的に作動される磁性体のプランジャにより実現される。係止部材７１０は、ホイルシリンダ５５の径方向に設けられ、ホイルシリンダ５５の周壁に形成された穴５５ａを介してホイルシリンダ５５内に進入又はホイルシリンダ５５内から退出するよう作動される。進入位置では、係止部材７１０の先端部７１２（係止部）が環状溝５１ａに嵌合されてピストン５１のロック状態が形成される。また、退出位置では、係止部材７１０の先端部７１２が環状溝５１ａから離反してピストン５１のアンロック状態が形成される。
【００４９】
係止部材７１０は、図４に示すように、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢されている。ソレノイド７１４が通電されると、係止部材７１０がスプリング７１６の力に抗して退出位置へと吸引されて、図４（Ａ）に示すような、ピストン５１のアンロック状態が形成される。ソレノイド７１４に対する通電が解除されると、係止部材７１０は、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢された状態となる。この状態において、この状態において、ピストン５１が移動し、環状溝５１ａの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ａの位置(係止部材７１０の位置)に対応した際、進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌る。これにより、図４（Ｂ）に示すようなピストン５１のロック状態が実現される。
【００５０】
このような構成においては、ソレノイド７１４が通電されている状態では、係止部材７１０が退出位置へと吸引されているので、ピストン５１が移動して環状溝５１ａの位置が穴５５ａの位置に対応した場合であっても、ピストン５１のロック状態は実現されない。また、ソレノイド７１４が通電されていない状態であっても(即ちロック機構７００が作動した状態であっても)、ピストン５１が移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、ピストン５１のロック状態は実現されない。
【００５１】
本実施例では、ブレーキパッド５２を押圧した位置でピストン５１をロックすることで、ピストン５１がロック状態にあるときに制動力が発生するようにする。以下、ピストン５１がロック状態にあるときに発生する制動力を「ロック時制動力」ともいう。また、ピストン５１がロック位置にあるときのホイルシリンダ圧を、「ロック位置シリンダ圧」という。
【００５２】
ピストン５１のロック位置（穴５５ａの位置）は、ロック時制動力により停車させることができるようにないし当該停車状態を維持できるように設定される。即ち、ピストン５１のロック位置は、ロック時制動力が、停車に必要な制動力ないし停車状態を維持できるような制動力(以下、これを「停車制動力」という)に対応するように、決定される。
【００５３】
ピストン５１のロック状態が一旦実現されると、ソレノイド７１４が通電されてロック状態が解除されるまで、ブレーキパッド５２，５３がブレーキロータ４０の外周端を押圧して挟み込んだ状態が維持され、ロック時制動力（停車制動力）の発生状態が維持される。この状態は、ホイルシリンダ５５内の油圧の大きさに無関係に維持される。即ち、ホイルシリンダ５５内の油圧が低下した場合であっても、ロック状態が解除されない限り、一定のロック時制動力が発生した状態が維持される。
【００５４】
図５は、本実施例のロック機構７００により実現される制動力補充・維持機能を示す図である。
【００５５】
図５には、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧により発生可能な制動力と車速（Ｖ）との関係が実線にて示され、停車制動力が破線にて示されている。図５に示すように、ポンプ油圧（又はポンプ吐出量）は、車速（Ｖ）と略比例した関係を有する。即ち、ポンプ油圧は、モータ６０の回転速度（又はモータ６０の回転数）に依存する。これは、オイルポンプ９０は、上述の如くモータ６０の回転出力により動作されるためである。このため、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域では、モータ６０の回転出力の低下に伴って、生成可能なポンプ油圧（又は吸入可能な油量）が不足し、ポンプ油圧だけでは必要な制動力を得られない虞がある。即ち、ポンプ油圧より発生可能な制動力が停車制動力に満たなくなり、ポンプ油圧だけでは、停車状態を実現ないし維持することが困難となる。
【００５６】
これに対して、本実施例では、モータ６０の回転出力の低下に伴ってポンプ油圧が低下した場合にも、ロック機構７００によるピストン５１のロック状態を形成して停車制動力（ロック時制動力）を発生することができる。例えば、図５（Ｂ）に示すように、ピストン５１を、停車制動力を発生できるような適切なロック位置でロックすることで、車速がＶｍｉｎ未満である低車速領域においても、停車制動力を確保することができる。これにより、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、停車状態を実現することが可能となり、また、停車状態を維持することも可能となる。
【００５７】
図６は、停車状態から次の停車状態に至るまでの過程で、本実施例による制御装置５００（ブレーキ操作時制御部５３０）により実現される主要処理の一実施例を示すフローチャートである。
【００５８】
図６を参照するに、停車状態では、例えばアクセル開度センサ６２０の出力信号に基づいてアクセルペダルの踏み込みが検出されるまで(ステップ１１０のＹＥＳ判定まで)、ソレノイド７１４が通電されていない非通電状態が形成される(ステップ１００)。即ち、停車状態では、ロック機構７００の作動状態が維持されるので、ピストン５１のロック状態が維持され、その結果、ロック時制動力（停車制動力）の発生状態が維持される。
【００５９】
アクセルペダルの踏み込みが検出されると(ステップ１１０のＹＥＳ判定)、ソレノイド７１４が一定時間だけ通電される(ステップ１２０)。これにより、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜けて退出位置へ吸引され、ピストン５１のロック状態が解除される。尚、停車状態では後述の如くホイルシリンダ５５内の油圧が減圧されているため、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜け出した後は、ピストン５１はブレーキパッド５２から離反する側（図４の左側）に移動する。即ち、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜け出すと、ピストン５１は図４の左側に移動し、それに伴いロック時制動力の発生状態が解除される。ホイルシリンダ５５内の油圧が低い状態でロック状態が解除されると、ブレーキロータ４０の外周端にブレーキパッド５２，５３が押圧されず、ブレーキロータ４０は自由に回転できる。これにより、アクセルペダルの踏み込みに応じた車両の発進及び走行が可能となる。
【００６０】
また、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから一旦抜け出すと、その後、ソレノイド７１４が非通電にされても、ブレーキ操作によりピストン５１が移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、ピストン５１のロック状態は実現されない。このため、本ステップ１２０におけるソレノイド７１４への通電は一定時間だけ実行されればよい。
【００６１】
その後、ブレーキ操作判定部５１０によりブレーキペダルの踏み込みが検出されると(ステップ１３０のＹＥＳ判定)、先ず、ソレノイド７１４への通電が開始・維持される(ステップ１４０)。また、冷却カット弁４００が閉弁される。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧をオイル通路３００によりホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。
【００６２】
ステップ１５０では、ブレーキ操作量検出手段６００から得られるブレーキ操作量(例えばブレーキ踏力)に基づいて、目標制動力が計算される。
【００６３】
ステップ１６０では、計算された目標制動力に基づいて、目標制動油圧が演算される。
【００６４】
ステップ１７０では、車速（又はモータ６０の回転数等）に基づいて、当該車速に対応した制御弁（増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０）の流量が推定（演算）される。
【００６５】
ステップ１８０では、演算された目標制動油圧と、推定された制御弁の流量とに基づいて、制御弁の目標バルブ開度が演算される。即ち、推定された制御弁の流量で供給されるオイルにより目標制動油圧が実現されるようなバルブ開度が、目標バルブ開度として演算される。
【００６６】
ステップ１９０では、目標バルブ開度に対応した駆動電流（ソレノイド電流値）が決定される。このようにして決定された駆動電流は、制御弁に供給される。制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度が制御弁において実現される。
【００６７】
このステップ１５０〜ステップ１９０までの通常ブレーキ制御は、車速が所定閾値Ａより小さくなるまで（ステップ２００のＹＥＳ判定まで)、繰り返し実行される。即ち、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、十分大きなモータ６０の回転出力が確保できるため、ポンプ油圧だけで制動力が賄われる。尚、所定閾値Ａの設定方法については後述する。
【００６８】
その後、車速が所定閾値Ａより小さくなると（ステップ２００のＹＥＳ判定)、車速が、所定閾値Ｂより小さくなるまで、ブレーキ操作時制御部５３０による制駆動力調整制御(ステップ２１０からステップ２４０の処理)が繰り返し実行される。所定閾値Ｂは、停車制動力を確保できなくなる車速の限界値Ｖｍｉｎ(図５参照)を用いて、
閾値Ｂ＝Ｖｍｉｎ＋ソレノイド応答時間Ｔｓ×車両最大減速度
とされてもよい。
【００６９】
制駆動力調整制御によれば、ブレーキ踏力の如何に拘らず、ホイルシリンダ圧が、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧となるように制御されると共に、制動力が、当該ホイルシリンダ圧の増大分を相殺するように制御され、その結果、ブレーキ踏力に応じた制動力が実現される。
【００７０】
具体的には、車速が所定閾値Ａより小さくなると、ブレーキ踏力に応じて制御されているホイルシリンダ圧が、目標駐車制動油圧より小さいか否かが判断される(ステップ２１０)。ホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧より大きい場合は、ステップ１５０に戻る。ホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧より小さい場合には、目標制動油圧を目標駐車制動油圧にする(ステップ２２０)。即ち、目標制動油圧を補正して、目標制動油圧＝目標駐車制動油圧とする。
【００７１】
ステップ２３０では、上記ステップ２２０での目標制動油圧の補正を補うべく、目標駆動力が演算される。即ち、目標駆動力＝目標制動力−目標駐車制動力（但し、目標駐車制動力＝目標駐車制動油圧に対応する制動力）。ステップ２４０では、目標駆動力を発生する電流が、モータ６０に供給される。これにより、制駆動力の相殺により、ブレーキ踏力に応じた制動力が発生されるので、運転者に違和感を感じさせないブレーキ制御を実現することができる。
【００７２】
車速が所定閾値Ｂより小さくなると（ステップ２５０のＹＥＳ判定)、ソレノイド７１４に対する通電が停止される(ステップ２６０)。制駆動力調整制御では、上述の如くホイルシリンダ圧は、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧に保持されるよう制御されているが、図５を参照して上述した如く、車速が限界値Ｖｍｉｎ(図５参照)より小さくなると、上述の如くポンプ油圧によりロック位置シリンダ圧を生成することが不能となる。従って、車速が所定閾値Ｂより小さくなると、上述のピストン５１のロック状態が実現されるように、直ちにソレノイド７１４に対する通電が停止される。これにより、ピストン５１をロック位置でロックすることができるので、車速が限界値Ｖｍｉｎより小さくなって上述の如くポンプ油圧によりロック位置シリンダ圧を生成することが不能となった場合であっても、ロック時制動力を発生させて、停車制動力を得ることができる。
【００７３】
尚、上記ステップ２２０においては、ホイルシリンダ圧は、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧になるように制御されている(即ちピストン５１の環状溝５１ａの位置が、穴５５ａの位置よりも、ブレーキパッド５２に近くなるような目標駐車制動油圧に、制御されている。これにより、車速が所定閾値Ｂより小さくなり、ピストン５１がブレーキパッド５２から離れる方向に移動して制動力が停下していく過程において、ソレノイド７１４に対する通電停止後に、ピストン５１の環状溝５１ａが穴５５ａの位置を確実に通り過ぎるようにすることができる。即ち、ソレノイド７１４に対する通電停止後から、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａに嵌るまでの時間(即ち係止部材７１０の応答時間Ｔｓ)の影響を受けることなく、ソレノイド７１４に対する通電停止により確実に上述のピストン５１のロック状態を実現することができる。
【００７４】
このようにロック機構７００が作動状態にされると、上述の如く車速が所定閾値Ｂより小さくなり、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、停車制動力に対応したロック時制動力の発生状態が維持される。
【００７５】
その後、車速がゼロになり車両が停車状態に至ると(ステップ２７０のＹＥＳ判定)、一定時間後に制御弁が全開される。即ち、ホイルシリンダ圧が完全に減圧される。この場合、ピストン５１のロック状態が実現されているので、ピストン５１がブレーキパッド５２から離れる方向に移動して制動力が低下することはない。尚、一定時間は、係止部材７１０の応答時間を考慮して適切に決定される。また、係止部材７１０の位置(進入位置又は退出位置)を検出するセンサを有する構成においては、係止部材７１０が進入位置にあることが検出された場合(即ちピストン５１のロック状態が検出された場合)に、制御弁を全開にすることとしてもよい。
【００７６】
図７は、図６のフローチャートに対応した各種操作量ないし出力等の変化態様を示すタイミングチャートである。
【００７７】
図７（Ａ）は、アクセルペダルの操作量の変化態様を示し、図７（Ｂ）は、ブレーキペダルの操作量の変化態様を示し、図７（Ｃ）は、ホイルシリンダ圧の変化態様を示し、図７（Ｄ）は、車速の変化態様を示し、図７（Ｅ）は、制御弁（増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０）の開度の変化態様を示し、図７（Ｆ）は、ソレノイド７１４に対する駆動電流（ソレノイド電流）の変化態様を示し、図７（Ｇ）は、ピストン５１の位置（ホイルシリンダ変位）の変化態様を示し、図７（Ｈ）は、モータ６０の駆動トルク（目標駆動力）の変化態様を示す。
【００７８】
図７（Ａ）に示すように、停車状態である時刻ｔ＝ｔ０からアクセルペダルの踏み込みより車両が発進して走行される。それに伴い、図７（Ｈ）に示すように、モータ６０の駆動トルクがアクセルペダルの踏み込み量に応じた目標制動力に基づいて制御される。その後、時刻ｔ＝ｔ１にて、図７（Ｂ）に示すように、停車状態に至るためのブレーキペダルの踏み込みが開始されると、それに伴って図７（Ｄ）に示すように車速が低下していく。また、ブレーキペダルの踏み込みが開始されると、図７（Ｆ）に示すように、ソレノイド７１４が通電され、図７（Ｅ）に示すように、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた目標制動力に基づいて制御弁の開度が制御される。
【００７９】
時刻ｔ＝ｔ２にて、図７（Ｄ）に示すように車速が所定閾値Ａを下回ると、図７（Ｅ）に示すように、目標駐車制動油圧を目標制動力として制御弁の開度が制御され、図７（Ｃ）に示すようにホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧まで高められる。それに伴い、図７（Ｈ）に示すように、モータ６０の駆動トルクが、相殺のための目標制動力（目標駆動力＝目標制動力−目標駐車制動力）に基づいて制御される。
【００８０】
時刻ｔ＝ｔ３にて、図７（Ｄ）に示すように車速が所定閾値Ｂを下回ると、図７（Ｆ）に示すように、ソレノイド７１４の通電が停止される。そして、車速が低下して、時刻ｔ＝ｔ４にて、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、図７（Ｇ）に示すように、ピストン５１の位置がロックされる。従って、以後、図７（Ｃ）に示すようにホイルシリンダ圧が低下していくが、駐車時制動力（停止制動力）が発生した状態が維持される。時刻ｔ＝ｔ６で停車が実現され、停車時に運転者によりブレーキペダルの踏み込みが再度強められて停車状態が維持される。そして、ブレーキペダルの踏み込み量が増加して、時刻ｔ＝ｔ８にて、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた目標制動力が目標駐車制動力と一致した際、モータ６０の駆動トルクによる出力がゼロとなる。尚、モータ６０の駆動トルクは、停車が実現された時刻ｔ＝ｔ６にて、ゼロにされてもよい。時刻ｔ＝ｔ６から一定時間後の時刻ｔ＝ｔ９にて、制御弁が全開され、図７（Ｃ）に示すように、ホイルシリンダ圧がリザーバー圧へと至る。
【００８１】
図８は、図７と同様、図６のフローチャートに対応した各種操作量ないし出力等の変化態様を示すタイミングチャートである。図８は、上記ステップ２１０においてホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧以上であると判断された場合についての変化態様を示す。この場合も、同様に、停車直前の時刻ｔ＝ｔ４にて、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、図８（Ｇ）に示すように、ピストン５１の位置がロックされる。
【００８２】
以上のように本実施例によれば、車両停止の直前に、ロック機構７００を作動させることにより、ロック機構７００により発生されるロック時制動力により、車両を停止させることができる。また、停車状態でソレノイド７１４に対する通電停車状態を維持することで、ピストン５１のロック状態が維持されるので、停車状態を維持することができる。この結果、停車状態を維持するために用いられるパーキングブレーキ機構を廃止又は簡素化することも可能となる。
【００８３】
また、本実施例では、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、上述の如くソレノイド７１４が通電され、係止部材７１０が吸引された状態が維持される。従って、ブレーキ操作によりピストン５１の環状溝５１ａが穴５５ａの位置を越えて更に移動しても、係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌ることはなく、ピストン５１のロック状態が実現されることはない。これにより、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、ロック状態で生成されるロック時制動力(停車制動力)よりも高い制動力の発生が可能であり、高い制動力が必要とされる緊急制動時等にも対応することができる。
【００８４】
また、本実施例では、車速が所定閾値Ａより小さい車速領域では、上述の如くブレーキ操作時制御部５３０による制駆動力調整制御が実行される。この制駆動力調整制御は、上述の如く必要以上に高めたホイルシリンダ圧を制動力により相殺するものである。従って、エネルギ効率の観点からは、所定閾値Ａは、可能な限り小さい方が望ましい。一方、所定閾値Ａを小さくしすぎると、車速が所定閾値Ｂを下回るまでに、ロック位置シリンダ圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させて、ピストン５１をロック位置よりもブレーキパッド５２に近い側に移動させておくことが不能となる（この結果、その後、車速が増加しない限り、ピストン５１のロック状態を実現することが不能となる）。この観点から、所定閾値Ａは、ロック位置シリンダ圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させることができる車速の下限値に設定されてよい。所定閾値Ａは、例えば、所定閾値Ｂを用いて、
Ａ＝所定閾値Ｂ＋ポンプ昇圧時間Ｔｐ×車両減速度
とされてもよい。ここで、ポンプ昇圧時間Ｔｐは、車制動油圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させるのに要するオイルポンプ９０の作動時間であり、その時点のホイルシリンダ圧や車速に応じて変化する。一方、車両減速度が大きい場合はポンプ昇圧時間Ｔｐが減る関係となるので、（ポンプ昇圧時間Ｔｐ×車両減速度）の値は、各種条件下で最大となるときの値が用いられてよい。
【００８５】
また、本実施例では、車速（モータ６０の回転数）に基づいて減圧リニア弁４２０の流量を推定し、当該推定結果に基づいて減圧リニア弁４２０の開度を制御し、車速に基づいてロック機構７００のソレノイド７１４に対する通電制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）を実現するので、油圧センサ４３２,４３０を省略した簡易な構成で、ポンプ油圧に基づくブレーキ制御と共にソレノイド７１４に対する通電制御を実現することができる。但し、例えば油圧センサ４３０の出力値を用いてより精度良く上述のソレノイド７１４に対する通電制御を行うことも可能である。例えば、車速が所定閾値Ａより小さくなり、且つ、油圧センサ４３０の出力値に基づくホイルシリンダ圧が、ロック位置シリンダ圧より僅かに大きい値よりも小さくなった際に、ソレノイド７１４に対する通電を停止することとしてもよい。この場合も、油圧センサ４３２を省略した簡易な構成で、ポンプ油圧に基づくブレーキ制御と共にソレノイド７１４に対する通電制御を実現することができる。
【実施例２】
【００８６】
図９は、実施例２によるロック機構７００’を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。尚、図９は、図１のＸ部の部分図に相当し、車両外側の構成の一部（ブレーキキャリパ５０のつめ部等）が図面上省略されている。尚、以下で説明する実施例２特有の構成以外については、上述の実施例１と同様の構成であってよい。
【００８７】
実施例２によるロック機構７００’は、ピストン５１が２つのピストン５１ａ，５１ｂにより実現されている点が、実施例１によるロック機構７００に対して主に異なる。即ち、ロック機構７００’は、ピストン５１ａ，５１ｂの２重構造を有する。第２ピストン５１ａと第１ピストン５１ｂとの間には、押圧スプリング７０８が設けられる。押圧スプリング７０８は、第２ピストン５１ａと第１ピストン５１ｂとの間に設けられたリテーナ７０９により保持される。リテーナ７０９は、第２ピストン５１ａに対してピストン移動方向Ｙで移動可能に設けられる。
【００８８】
第１ピストン５１ｂの外周面には、凹設される環状溝５１ａが形成される。尚、第１ピストン５１ｂの外周面とホイルシリンダ５５の内周面との間は、環状のシール７０６により封止される。これにより、第１ピストン５１ｂは、ピストン移動方向Ｙに沿って、ホイルシリンダ５５内における液密状態を維持した移動(摺動)が可能となる。
【００８９】
係止部材７１０は、実施例１と同様、環状溝５１ａに嵌合可能な先端部７１２を有する。係止部材７１０は、第１ピストン５１ｂの移動をロックする機能を有する。係止部材７１０は、実施例１と同様、ソレノイド７１４により電磁的に作動されるプランジャにより実現される。係止部材７１０は、ホイルシリンダ５５の径方向に設けられ、ホイルシリンダ５５の周壁に形成された穴５５ａを介してホイルシリンダ５５内に進入又はホイルシリンダ５５内から退出するよう作動される。進入位置では、係止部材７１０の先端部７１２（係止部）が環状溝５１ａに嵌合されて第１ピストン５１ｂのロック状態が形成される。また、退出位置では、係止部材７１０の先端部７１２が環状溝５１ａから離反して第１ピストン５１ｂのアンロック状態が形成される。
【００９０】
係止部材７１０は、図９に示すように、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢されている。ソレノイド７１４が通電されると、係止部材７１０がスプリング７１６の力に抗して退出位置へと吸引されて、図９（Ａ）に示すような、第１ピストン５１ｂのアンロック状態が形成される。ソレノイド７１４に対する通電が解除されると、係止部材７１０は、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢された状態となる。この状態において、第１ピストン５１ｂが移動し、環状溝５１ａの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ａの位置(係止部材７１０の位置)に対応した際、進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌る。これにより、図９（Ｂ）に示すような第１ピストン５１ｂのロック状態が実現される。
【００９１】
このような構成においては、ソレノイド７１４が通電されている状態では、係止部材７１０が退出位置へと吸引されているので、第１ピストン５１ｂが移動して環状溝５１ａの位置が穴５５ａの位置に対応した場合であっても、第１ピストン５１ｂのロック状態は実現されない。また、ソレノイド７１４が通電されていない状態であっても(即ちロック機構７００が作動した状態であっても)、第１ピストン５１ｂが移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、第１ピストン５１ｂのロック状態は実現されない。
【００９２】
また、ブレーキ操作に応じてブレーキオイルがホイルシリンダ５５に供給され、ホイルシリンダ圧が増加すると、押圧スプリング７０８が撓み始める。この結果、第１ピストン５１ｂは、紙面右側へ移動し、第２ピストン５１ａを押圧スプリング７０８を介して紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２が第２ピストン５１ａによって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、車輪にブレーキがかけられる。
【００９３】
第１ピストン５１ｂのロック位置は、押圧スプリング７０８が撓んだ(縮んだ)状態となる位置に設定される。従って、第１ピストン５１ｂがロック状態にあるときの、押圧スプリング７０８の反発力により、第２ピストン５１ａがブレーキパッド５２を押圧して、制動力が発生される。押圧スプリング７０８の構成（バネ特性や長さ）及び第１ピストン５１ｂのロック位置は、第１ピストン５１ｂがロック状態にあるときに発生する制動力（ロック時制動力）が、実施例１と同様、停車に必要な制動力ないし停車状態を維持できるような制動力(＝停車制動力)となるように、決定される。
【００９４】
第１ピストン５１ｂのロック状態が一旦実現されると、ロック状態が解除されるまで、ブレーキパッド５２，５３がブレーキロータ４０の外周端を押圧して挟み込んだ状態が維持され、ロック時制動力の発生状態が維持される。この状態は、ホイルシリンダ５５内の油圧の大きさに無関係に維持される。即ち、ホイルシリンダ５５内の油圧が低下した場合であっても、ロック状態が解除されない限り、一定のロック時制動力が発生した状態が維持される。
【００９５】
このように本実施例２によれば、上述の実施例１と同様、モータ６０の回転出力の低下に伴ってポンプ油圧が低下した場合にも、ロック機構７００によるピストン５１のロック状態を形成して停車制動力（ロック時制動力）を発生することができる。例えば、第１ピストン５１ｂを、停車制動力を発生できるような適切なロック位置でロックすることで、車速がＶｍｉｎ未満である低車速領域においても、停車制動力を確保することができる。これにより、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、停車状態を実現することが可能となり、また、停車状態を維持することも可能となる。
【００９６】
また、本実施例２では、ホイルシリンダ５５のピストンを２重構造にし、押圧スプリング７０８を介してブレーキパッド５２を押圧する構成を用いることで、上述の実施例１に対して、部品点数が増加し構造が複雑化するものの、第１ピストン５１ｂのストローク量が全体として増加し、部品精度や組みつ付け精度の影響によりロック時制動力の大きさが個体毎に変動するのを低減することができる。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９８】
例えば、上述の実施例では、本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置をディスクブレーキとして構成した場合を説明しているが、本発明は、ドラムブレーキのようなその他の油圧ブレーキ機構に対しても適用可能である。
【００９９】
また、上述した実施例では、ソレノイド７１４をロック機構７００のアクチュエータとして用いているが、形状記憶合金や人口筋肉等を含め、電気的に制御可能なものであれば他の形式のアクチュエータが用いられてもよい。
【０１００】
また、上述した実施例では、ソレノイド７１４が通電されていない状態が、ロック機構７００の作動状態に対応しているが、逆であってよい。即ち、係止部材７１０に対するスプリング７１６の付勢方向を逆にし、ソレノイド７１４の通電時に、ソレノイド７１４の吸引力により係止部材７１０を進入位置に向けて付勢させてもよい。
【０１０１】
また、上述した実施例では、ロック時制動力が停車制動力に対応するように設定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、ブレーキパッド５２，５３に所定の磨耗等が生じた場合にもロック時制動力により停車又は停車状態の維持が実現可能なように、ロック時制動力は、停車制動油圧＋αとなるように設定されてもよい。
【０１０２】
また、上述した実施例では、ホイルシリンダ５５内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段として、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０が用いられているが、ＡＢＳ等の制御が不要な場合には、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の何れか一方のみで油圧制御手段を構成してもよい。
【０１０３】
また、実施例１及び実施例２によるロック機構７００は、例えば図１０に示すように、ポンプ油圧に加えてマスタシリンダ圧を用いて、ホイルシリンダ圧を制御する構成に対しても適用可能である。
【０１０４】
図１０は、マスタシリンダ圧を用いるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。マスタシリンダ９００には、ブレーキペダル９２０が連結されている。マスタシリンダ９００はその内部に液圧室９０５を備えている。液圧室９０５には、ブレーキ踏力に応じたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ９００は、通常の車両（インホイールモータ車で無い車両）と同様、ブレーキペダル９２０の前側に（ブレーキブースタの前側に）配置されてよい。液圧室９０５にはマスタ通路９１５が接続される。マスタ通路９１５は、マスタカット弁９１０を介して、ホイルシリンダ５５に接続されている。この際、マスタ通路９１５は、オイル通路３００におけるオイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間の位置に接続される。マスタカット弁９１０は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。尚、マスタカット弁９１０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０と同様、ホイール内に配設されてよいし、通常の車両と同様、エンジンルーム等に配置されてもよい。マスタカット弁９１０は、例えば車両の全輪（典型的には、４輪）のうちの所定の１輪に対してのみ設定されてもよく、或いは、所定の２輪又は３以上の輪に対してそれぞれ別個独立に設定されてもよい。所定の２輪に対してそれぞれ設定される場合、マスタシリンダの液圧室が２つ設定され、それぞれの液圧室が、同様のマスタカット弁を介して、対応する車輪のホイルシリンダに連通されればよい。マスタ通路９１５には、また、シミュレータカット弁９４０を介してストロークシミュレータ９３０が接続されてよい。シミュレータカット弁９４０は、常態でマスタ通路９１５とストロークシミュレータ９３０とを遮断状態とし、制御装置５００からオン信号を供給されることにより、これらを導通状態とする常閉の電磁開閉弁である。ストロークシミュレータ９３０は、シミュレータカット弁９４０が開弁された状況下で、マスタシリンダ９００の液圧室９０５に発生するマスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルをその内部に流入させるように構成されている。シミュレータカット弁９４０は、マスタカット弁９１０が閉弁状態にある場合に、開弁状態とされる。これにより、マスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルが液圧室９０５からストロークシミュレータ９３０に流入される。従って、マスタカット弁９１０が閉弁された状態で、ブレーキ踏力に応じたペダルストロークが発生される。マスタカット弁９１０が開弁状態にある場合、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ９００で生成されるマスタシリンダ圧とをホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。この状態では、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ９００で生成されるマスタシリンダ圧とを用いて、ホイルシリンダ圧を制御することが可能である。このマスタシリンダ圧は、フェール時に利用されてもよいし、車速が低下した際に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。
【図２】実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。
【図３】実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。
【図４】本実施例によるロック機構７００を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。
【図５】本実施例のロック機構７００により実現される制動力補充・維持機能を示す図である。
【図６】停車状態から次の停車状態に至るまでの過程で、本実施例による制御装置５００により実現される主要処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに対応した各種信号波形ないし出力波形を示すタイミングチャートである（その１）。
【図８】図６のフローチャートに対応した各種信号波形ないし出力波形を示すタイミングチャートである（その２）。
【図９】実施例２によるロック機構７００’を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。
【図１０】その他の実施例によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
４０ ブレーキロータ
５０ ブレーキキャリパ
５１ ピストン
５１ａ 環状溝
５５ ホイルシリンダ
５５ａ 穴
５２，５３ ブレーキパッド
６０ モータ
６１ ステータコア
６２ ステータコイル
６３ ロータ
８０ プラネタリギア
８１ サンギア軸
８２ サンギア
８３ ピニオンギア
８４ プラネタリキャリア
８５ リングギア
８６ ピン
９０ オイルポンプ
１１０ シャフト
１１１，１２０，１２１ オイル通路
１１２ オイル孔
１３０ オイル溜
１４０，１５０ ボールジョイント
１７０ アッパーアーム
１８０ ロアアーム
１９０ バネ
３００ オイル通路
４００ 冷却カット弁
４１０ 増圧リニア弁
４２０ 減圧リニア弁
５００ 制御装置
５１０ ブレーキ操作判定部
５３０ ブレーキ操作時制御部
６００ ブレーキ操作量検出手段
６１０ 車輪速センサ
６２０ アクセル開度センサ
７００ ロック機構
７０６ シール
７０８ 押圧スプリング
７１０ 係止部材
７１２ 先端部(係止部)
７１４ ソレノイド
７１６ スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マスタシリンダからの液圧で作動される液圧式ブレーキ機構にパーキングブレーキ機構としての機械式ブレーキ機構を併設してブレーキ装置において、カム溝を形成したカムシャフトをキャリパに設け、このカムシャフトをブレーキレーバーで回動し、前記カム溝に係合させた従動ロッドを駆動することにより摩擦パッドを機械的に押動して制動作用を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２９５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年では、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車が開発されている。このインホイールモータ車においては、モータを車輪の駆動源として機能させるのみならず、油圧ポンプと協働してブレーキ油圧発生源としても機能させる構成が有用である。
【０００４】
しかしながら、かかる構成では、モータの回転出力が低下する低車速域では、それに伴って油圧ポンプが出力できる油圧が低下するので、例えば停車に必要な制動力が十分得られないという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、油圧ポンプの出力する油圧が低下した場合にも必要な制動力を発生することができるインホイールモータ車用のブレーキ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、第１の発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
車輪に作用する摩擦部材と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段と、
前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、
前記ピストンの外周面に凹設される溝部と、
前記溝部に嵌合して前記ピストンをロックする係止部を有し、前記油圧シリンダの周壁に形成された穴を介して前記油圧シリンダ内に進入又は前記油圧シリンダ内から退出するよう作動され、進入位置で前記係止部が前記溝部に嵌合されて前記ピストンのロック状態を形成し、退出位置で前記係止部が前記溝部から離反して前記ピストンのアンロック状態を形成する係止部材とを含み、
前記ロック機構の作動状態では、前記係止部材が前記進入位置に向けて付勢された状態が形成され、前記ピストンがロック位置に至った際に前記係止部が前記溝部に嵌合して前記ロック状態が実現されることを特徴とする。これにより、簡易な構成でロック機構を実現することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は２の発明に係るにおいて、
前記油圧ブレーキ機構は、前記ピストンを第１ピストンとして、第２ピストンを更に含み、
前記第２ピストンは、前記第１ピストンと同一方向に移動可能であり、該移動方向に沿って収縮可能な弾性体を介して前記第１ピストンに接続され、
前記第１ピストンがロック位置にあるとき、第２ピストンは、前記弾性体の反発力の作用により、前記摩擦部材を押圧することを特徴とする。これにより、部品精度の影響を受け難い態様で適切な制動力を、第１ピストンのロック状態において発生することができる。
【０００９】
第４の発明は、第１〜３の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車両が停止する前段階で作動されることを特徴とする。これにより、ピストンのロック状態において発生する制動力により車両の停止を実現することができる。
【００１０】
第５の発明は、第１〜４の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、停車状態において作動状態が維持されることを特徴とする。これにより、ピストンのロック状態において発生する制動力により車両の停止を維持することができる。
【００１１】
第６の発明は、第１〜５の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車両が発進する段階で作動状態が解除されることを特徴とする。これにより、車両の発進時に、ロック機構の影響を受けることのない適切な加速を保証することができる。
【００１２】
第７の発明は、第１〜６の発明に係るにおいて、
前記ピストンのロック位置は、前記ピストンの移動ストローク内における最大移動位置よりも手前に設定されることを特徴とする。これにより、ロック機構の非作動状態で、ピストンのロック状態において発生する制動力よりも大きな制動力の発生が可能となり、緊急制動等に対応することができる。
【００１３】
第８の発明は、第１〜７の発明に係るにおいて、
前記ロック機構は、車速が所定値以上でブレーキペダルの操作が検出された場合には、作動が禁止されることを特徴とする。これにより、緊急制動等のように、ピストンのロック状態において発生する制動力よりも大きな制動力が必要な場面で、ピストンのロック状態が実現されるのが防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、油圧ポンプの出力する油圧が低下した場合にも必要な制動力を発生することができるインホイールモータ車用のブレーキ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。尚、以下の説明では、１つの車輪について説明するが、他の車輪については、特に言及しない限り、同様の構成であってよい。
【００１７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、用語「ホイール内」とは、ホイール１０のリム内周面１０ａより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品がホイール内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体がホイール内に配置されることを意味せず、部分的にホイール内からはみ出す構成を除外するものではない。
【００１８】
インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に駆動用モータ６０及びプラネタリギア８０が配置される。
【００１９】
モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。ステータコア６１は、ケース３２に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ６３は、ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側に配置される。
【００２０】
プラネタリギア８０は、プラネタリギア８０はモータ６０の回転の減速機構を構成し、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５と、ピン８６とを含む。
【００２１】
サンギア軸８１は、モータ６０のロータ６３と連結される。サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ピン８６の外周に配設されたベアリング７７により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。プラネタリキャリア８４は、ベアリング７６により回転自在に支持される。リングギア８５は、ケース３２に固定される。モータ６０のロータ６３が回転すると、ピニオンギア８３が自転しながらサンギア８２回りを公転する。この自転分により、モータ６０のロータ６３の回転が、プラネタリギア８０を介してシャフト１１０に減速して伝達されることになる。
【００２２】
尚、本発明は、モータ６０の構成や減速機構について特定するものではなく、如何なるモータ６０の構成や減速機構に対しても適用可能である。例えばモータは、図示のようなインナーロータ式のモータである必要はなく、アウターロータ式のモータであってもよい。また、モータ６０の回転出力は、例えばプラネタリーギアユニットからなる変速機構を介して出力されるものであってもよい。
【００２３】
シャフト１１０は、車軸を構成し、ホイールハブ２０およびプラネタリキャリア８４にスプライン嵌合され、モータ６０の回転出力に伴って回転する。シャフト１１０には、内部にオイル通路１１１およびオイル孔１１２が形成される。シャフト１１０の端部（車両内側の端部）には、オイルポンプ９０が配設される。オイルポンプ９０の入力軸（回転軸）は、シャフト１１０に回転不能に接続される。尚、オイルポンプ９０の入力軸は、シャフト１１０と一体であってもよい。
【００２４】
オイルポンプ９０は、オイル溜１３０に溜まったオイルをオイル通路１２０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１１１へ供給する。オイル通路１１１のオイルは、シャフト１１０回転時の遠心力により、オイル孔１１２を介してプラネタリギア８０へと供給される。例えば、図示の例では、オイル通路１２１が、プラネタリギア８０のピン８６の内部に設けられる。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑が実現される。尚、このようにしてプラネタリギア８０へと供給されたオイルは、オイル溜１３０に戻される。このようにして、本実施例では、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる油循環機構が構成される。
【００２５】
尚、本発明は、特に油循環機構の詳細について特定するものではなく、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる機構であれば、オイルポンプの構成や循環路の構成は如何なるものであってもよい。例えば、図示の例では、オイルポンプ９０は、ギアポンプで構成されているが、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ（クレセントの有無を問わず）等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプのポンプであってもよい。
【００２６】
ケース３２には、ボールジョイント１４０，１５０が固定される。アッパーアーム１７０は、一方端がボールジョイント１４０に連結され、他方端が車体２００に固定される。ロアアーム１８０は、一方端がボールジョイント１５０に連結され、他方端が車体に固定される。そして、アッパーアーム１７０およびロアアーム１８０は、他方端が矢印６の方向に自在に回転できるように車体に固定される。また、バネ１９０が車体とロアアーム１８０との間に設けられる。これにより、車輪は車体に懸架される。尚、本発明は、特に油懸架機構について特定するものではなく、図示のようなマルチリンク式のサスペンションに限らず、ストラット式サスペンション等の他の形式のサスペンションが採用されてもよい。
【００２７】
インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に油圧ブレーキ機構が配設される。図示の例の油圧ブレーキ機構は、ディスクブレーキ装置からなり、ブレーキロータ４０とブレーキキャリパ５０とを含む。尚、本発明は、ホイール内のスペースに依存するが、油圧ブレーキ機構であれば、ドラムブレーキ等のような他の種類の油圧ブレーキ機構にも適用可能である。
【００２８】
ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってホイールハブ２０の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ケース３２に固定される。ブレーキキャリパ５０は、ピストン５１と、ホイルシリンダ５５と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。
【００２９】
本実施例による油圧ブレーキ機構は、ピストン５１の移動を所定位置でロックするように作動するロック機構７００を備える。ロック機構７００の構成及び作用については、後に図４を参照して説明する。
【００３０】
ブレーキオイルがホイルシリンダ５５に供給されると、ピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、車輪にブレーキがかけられる。
【００３１】
本実施例による油圧ブレーキ機構は、オイルポンプ９０を油圧発生源として動作するように構成されている。具体的には、ホイルシリンダ５５とオイルポンプ９０の吐出口との間には、オイル通路３００が設定される。オイル通路３００は、図示のようにブレーキホース等を介してホイルシリンダ５５に連通されてよい。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑のための油循環機構で用いるオイルを利用して、車輪に制動力を付与することが可能となる。また、制動力の発生に必要な油圧は、油循環機構用のオイルポンプ９０を利用して生成されるので、新たなポンプを設定することなく、車輪に制動力を付与することが可能となる。即ち、オイルポンプ９０を油循環機構と油圧ブレーキ機構とで共用することで、限られたホイール内のスペースを効率的に用いて、ホイール内に油圧ブレーキ機構の油圧発生源を設定することができる。
【００３２】
オイル通路３００には、後述する冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０（図２参照）が設けられる。尚、図示の例では、冷却カット弁４００（図１のビューでは見えない）、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０を含むユニットは、オイルポンプ９０の径方向外側に隣接して配置されているが、オイルポンプ９０の車両内側に隣接して配置されてもよく、また、オイルポンプ９０を含む一体のユニットで構成されてもよい。オイル通路３００には、また、逆止弁３１０が設けられてよい。逆止弁３１０は、オイルポンプ９０からホイルシリンダ５５に向かうオイルの流れのみを許容する一方向弁である。
【００３３】
図２は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。図２に示すように、オイルポンプ９０の吐出口は、冷却カット弁４００を介してオイル通路１１１に接続される。冷却カット弁４００は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。冷却カット弁４００が開状態のとき、上述の如く、オイルポンプ９０の吐出口から供給されるオイルは、モータ６０の冷却ないしプラネタリギア８０の潤滑のために用いられる。
【００３４】
オイルポンプ９０の吐出口は、オイル通路３００により増圧リニア弁４１０を介して車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に接続される。増圧リニア弁４１０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。増圧リニア弁４１０は、後述する制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度を増加させるリニア制御弁である。従って、増圧リニア弁４１０に供給する駆動電流に基づいて、ホイルシリンダ５５へ流入するブレーキフルードの量をリニアに制御することができる。これにより、ホイルシリンダ５５の油圧は、増圧リニア弁４１０の開度の増加量に比例して増加される。
【００３５】
増圧リニア弁４１０とホイルシリンダ５５との間には、減圧リニア弁４２０が接続される。減圧リニア弁４２０は、ホイルシリンダ５５とオイル溜（リザーバータンク）１３０とを接続する。減圧リニア弁４２０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。減圧リニア弁４２０は、主にホイルシリンダ５５の油圧を減少させるために開弁される。
【００３６】
ホイルシリンダ５５の前段には、油圧センサ４３０が設けられる。油圧センサ４３０は、ホイルシリンダ５５内の油圧（ホイルシリンダ圧）を検出するために設けられる。また、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間には、油圧センサ４３２が設けられる。油圧センサ４３２は、オイルポンプ９０により生成される油圧（ポンプ圧）を検出するために設けられる。
【００３７】
図３は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。制御装置５００は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３８】
制御装置５００には、ＣＡＮ（Controller Area Network）や高速通信バス等の適切なバスを介して、モータ６０の回転駆動を制御するECU等の各種制御装置や、油圧センサ４３０，４３２や、ブレーキ操作量検出手段６００、車輪速センサ６１０やアクセル開度センサ６２０等の各種センサが接続される。また、制御装置５００には、制御対象部品である冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０が電気的に接続される。
【００３９】
ブレーキ操作量検出手段６００は、ブレーキペダルの操作量（操作ストローク）に応じた信号を出力するストロークセンサや、ブレーキ踏力に応じた信号を出力する踏力センサであってよい。或いは、マスタシリンダを有する構成の場合には、ブレーキ操作量検出手段６００は、マスタシリンダ圧に応じた信号を出力するマスタ圧センサであってよい。複数のセンサ（例えばストロークセンサ及びマスタ圧センサ等）を有する場合、ブレーキ操作量検出手段６００は、これらの信号から多数決の原理でブレーキ操作量を決定してもよい。これにより、ストロークセンサ及びマスタ圧センサ等の一部に異常が生じた場合にも、ブレーキ操作量を適正に検出することができる。
【００４０】
制御装置５００は、図３に示すように、ブレーキ操作判定部５１０及びブレーキ操作時制御部５３０を備える。
【００４１】
ブレーキ操作判定部５１０は、ブレーキ操作量検出手段６００の検出結果に基づいて、ブレーキペダルの操作の有無を検出する。
【００４２】
ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキ操作判定部５１０の判定結果、ブレーキペダルが操作されたと判定された場合に、動作する。ブレーキペダルが操作されたと判定されると、通常走行時制御部５２０は冷却カット弁４００を閉弁する。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の吐出口から吐出されるオイルは、オイル通路３００により車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。
【００４３】
以後、ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、通常のブレーキ制御と同様の態様で、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。即ち、ブレーキ操作時制御部５３０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開度を調整することで、ホイルシリンダ圧を任意の液圧に制御する。
【００４４】
このように、本実施例によれば、オイルポンプ９０の発生する油圧を利用して、ブレーキ操作量に応じたホイルシリンダ圧を発生することで、通常ブレーキ制御を実現することができる。また、通常ブレーキ制御中に車輪のロック傾向が生じた場合に、車輪のスリップ率が所定値を越えないように各輪のホイルシリンダ圧を増減させることで、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の機能を実現することができる。更に、自動ブレーキ制御の要求に応じて各輪のホイルシリンダ圧を適宜制御することで、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の機能、車両姿勢制御（ＶＳＣ）、その他のブレーキ制御を実現することができる。
【００４５】
また、本実施例では、上述の如く、油循環機構で用いられるオイルポンプ９０を油圧ブレーキ機構の油圧発生源として利用することで、油圧発生源として通常的に用いられるブレーキアクチュエータのポンプ系（ポンプ、モータ、アキュムレータ）を廃止することが可能となる。但し、本発明は、この種のポンプ系を設定する構成を完全に除外するものではなく、例えばオイルポンプ９０から吐出された高圧のブレーキオイルを蓄えるアキュムレータが、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０の間に設けられてもよい。
【００４６】
図４は、本実施例によるロック機構７００を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を概略的に示す図であり、図４（Ａ）は、ピストン５１のアンロック状態を示し、図４（Ｂ）は、ピストン５１のロック状態を示す。尚、図４は、図１のＸ部の部分図に相当し、車両外側の構成の一部（ブレーキパッド５３側の構成、例えばブレーキキャリパ５０のつめ部等）が図面上省略されている。また、車両内側のブレーキパッド５２の構成についても、裏金やシム等が図面上省略されている。
【００４７】
図４に示す例では、ロック機構７００は、ピストン５１の外周面に凹設される環状溝５１ａと、環状溝５１ａに嵌合してピストン５１の移動をロックする係止部材７１０と、を含む。尚、ピストン５１の外周面には、環状のシール７０６が設けられる。これにより、ピストン５１は、ピストン移動方向Ｙに沿って、ホイルシリンダ５５内における液密状態を維持した移動(摺動)が可能となる。
【００４８】
係止部材７１０は、ソレノイド７１４により電磁的に作動される磁性体のプランジャにより実現される。係止部材７１０は、ホイルシリンダ５５の径方向に設けられ、ホイルシリンダ５５の周壁に形成された穴５５ａを介してホイルシリンダ５５内に進入又はホイルシリンダ５５内から退出するよう作動される。進入位置では、係止部材７１０の先端部７１２（係止部）が環状溝５１ａに嵌合されてピストン５１のロック状態が形成される。また、退出位置では、係止部材７１０の先端部７１２が環状溝５１ａから離反してピストン５１のアンロック状態が形成される。
【００４９】
係止部材７１０は、図４に示すように、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢されている。ソレノイド７１４が通電されると、係止部材７１０がスプリング７１６の力に抗して退出位置へと吸引されて、図４（Ａ）に示すような、ピストン５１のアンロック状態が形成される。ソレノイド７１４に対する通電が解除されると、係止部材７１０は、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢された状態となる。この状態において、この状態において、ピストン５１が移動し、環状溝５１ａの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ａの位置(係止部材７１０の位置)に対応した際、進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌る。これにより、図４（Ｂ）に示すようなピストン５１のロック状態が実現される。
【００５０】
このような構成においては、ソレノイド７１４が通電されている状態では、係止部材７１０が退出位置へと吸引されているので、ピストン５１が移動して環状溝５１ａの位置が穴５５ａの位置に対応した場合であっても、ピストン５１のロック状態は実現されない。また、ソレノイド７１４が通電されていない状態であっても(即ちロック機構７００が作動した状態であっても)、ピストン５１が移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、ピストン５１のロック状態は実現されない。
【００５１】
本実施例では、ブレーキパッド５２を押圧した位置でピストン５１をロックすることで、ピストン５１がロック状態にあるときに制動力が発生するようにする。以下、ピストン５１がロック状態にあるときに発生する制動力を「ロック時制動力」ともいう。また、ピストン５１がロック位置にあるときのホイルシリンダ圧を、「ロック位置シリンダ圧」という。
【００５２】
ピストン５１のロック位置（穴５５ａの位置）は、ロック時制動力により停車させることができるようにないし当該停車状態を維持できるように設定される。即ち、ピストン５１のロック位置は、ロック時制動力が、停車に必要な制動力ないし停車状態を維持できるような制動力(以下、これを「停車制動力」という)に対応するように、決定される。
【００５３】
ピストン５１のロック状態が一旦実現されると、ソレノイド７１４が通電されてロック状態が解除されるまで、ブレーキパッド５２，５３がブレーキロータ４０の外周端を押圧して挟み込んだ状態が維持され、ロック時制動力（停車制動力）の発生状態が維持される。この状態は、ホイルシリンダ５５内の油圧の大きさに無関係に維持される。即ち、ホイルシリンダ５５内の油圧が低下した場合であっても、ロック状態が解除されない限り、一定のロック時制動力が発生した状態が維持される。
【００５４】
図５は、本実施例のロック機構７００により実現される制動力補充・維持機能を示す図である。
【００５５】
図５には、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧により発生可能な制動力と車速（Ｖ）との関係が実線にて示され、停車制動力が破線にて示されている。図５に示すように、ポンプ油圧（又はポンプ吐出量）は、車速（Ｖ）と略比例した関係を有する。即ち、ポンプ油圧は、モータ６０の回転速度（又はモータ６０の回転数）に依存する。これは、オイルポンプ９０は、上述の如くモータ６０の回転出力により動作されるためである。このため、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域では、モータ６０の回転出力の低下に伴って、生成可能なポンプ油圧（又は吸入可能な油量）が不足し、ポンプ油圧だけでは必要な制動力を得られない虞がある。即ち、ポンプ油圧より発生可能な制動力が停車制動力に満たなくなり、ポンプ油圧だけでは、停車状態を実現ないし維持することが困難となる。
【００５６】
これに対して、本実施例では、モータ６０の回転出力の低下に伴ってポンプ油圧が低下した場合にも、ロック機構７００によるピストン５１のロック状態を形成して停車制動力（ロック時制動力）を発生することができる。例えば、図５（Ｂ）に示すように、ピストン５１を、停車制動力を発生できるような適切なロック位置でロックすることで、車速がＶｍｉｎ未満である低車速領域においても、停車制動力を確保することができる。これにより、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、停車状態を実現することが可能となり、また、停車状態を維持することも可能となる。
【００５７】
図６は、停車状態から次の停車状態に至るまでの過程で、本実施例による制御装置５００（ブレーキ操作時制御部５３０）により実現される主要処理の一実施例を示すフローチャートである。
【００５８】
図６を参照するに、停車状態では、例えばアクセル開度センサ６２０の出力信号に基づいてアクセルペダルの踏み込みが検出されるまで(ステップ１１０のＹＥＳ判定まで)、ソレノイド７１４が通電されていない非通電状態が形成される(ステップ１００)。即ち、停車状態では、ロック機構７００の作動状態が維持されるので、ピストン５１のロック状態が維持され、その結果、ロック時制動力（停車制動力）の発生状態が維持される。
【００５９】
アクセルペダルの踏み込みが検出されると(ステップ１１０のＹＥＳ判定)、ソレノイド７１４が一定時間だけ通電される(ステップ１２０)。これにより、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜けて退出位置へ吸引され、ピストン５１のロック状態が解除される。尚、停車状態では後述の如くホイルシリンダ５５内の油圧が減圧されているため、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜け出した後は、ピストン５１はブレーキパッド５２から離反する側（図４の左側）に移動する。即ち、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから抜け出すと、ピストン５１は図４の左側に移動し、それに伴いロック時制動力の発生状態が解除される。ホイルシリンダ５５内の油圧が低い状態でロック状態が解除されると、ブレーキロータ４０の外周端にブレーキパッド５２，５３が押圧されず、ブレーキロータ４０は自由に回転できる。これにより、アクセルペダルの踏み込みに応じた車両の発進及び走行が可能となる。
【００６０】
また、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａから一旦抜け出すと、その後、ソレノイド７１４が非通電にされても、ブレーキ操作によりピストン５１が移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、ピストン５１のロック状態は実現されない。このため、本ステップ１２０におけるソレノイド７１４への通電は一定時間だけ実行されればよい。
【００６１】
その後、ブレーキ操作判定部５１０によりブレーキペダルの踏み込みが検出されると(ステップ１３０のＹＥＳ判定)、先ず、ソレノイド７１４への通電が開始・維持される(ステップ１４０)。また、冷却カット弁４００が閉弁される。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧をオイル通路３００によりホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。
【００６２】
ステップ１５０では、ブレーキ操作量検出手段６００から得られるブレーキ操作量(例えばブレーキ踏力)に基づいて、目標制動力が計算される。
【００６３】
ステップ１６０では、計算された目標制動力に基づいて、目標制動油圧が演算される。
【００６４】
ステップ１７０では、車速（又はモータ６０の回転数等）に基づいて、当該車速に対応した制御弁（増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０）の流量が推定（演算）される。
【００６５】
ステップ１８０では、演算された目標制動油圧と、推定された制御弁の流量とに基づいて、制御弁の目標バルブ開度が演算される。即ち、推定された制御弁の流量で供給されるオイルにより目標制動油圧が実現されるようなバルブ開度が、目標バルブ開度として演算される。
【００６６】
ステップ１９０では、目標バルブ開度に対応した駆動電流（ソレノイド電流値）が決定される。このようにして決定された駆動電流は、制御弁に供給される。制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度が制御弁において実現される。
【００６７】
このステップ１５０〜ステップ１９０までの通常ブレーキ制御は、車速が所定閾値Ａより小さくなるまで（ステップ２００のＹＥＳ判定まで)、繰り返し実行される。即ち、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、十分大きなモータ６０の回転出力が確保できるため、ポンプ油圧だけで制動力が賄われる。尚、所定閾値Ａの設定方法については後述する。
【００６８】
その後、車速が所定閾値Ａより小さくなると（ステップ２００のＹＥＳ判定)、車速が、所定閾値Ｂより小さくなるまで、ブレーキ操作時制御部５３０による制駆動力調整制御(ステップ２１０からステップ２４０の処理)が繰り返し実行される。所定閾値Ｂは、停車制動力を確保できなくなる車速の限界値Ｖｍｉｎ(図５参照)を用いて、
閾値Ｂ＝Ｖｍｉｎ＋ソレノイド応答時間Ｔｓ×車両最大減速度
とされてもよい。
【００６９】
制駆動力調整制御によれば、ブレーキ踏力の如何に拘らず、ホイルシリンダ圧が、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧となるように制御されると共に、制動力が、当該ホイルシリンダ圧の増大分を相殺するように制御され、その結果、ブレーキ踏力に応じた制動力が実現される。
【００７０】
具体的には、車速が所定閾値Ａより小さくなると、ブレーキ踏力に応じて制御されているホイルシリンダ圧が、目標駐車制動油圧より小さいか否かが判断される(ステップ２１０)。ホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧より大きい場合は、ステップ１５０に戻る。ホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧より小さい場合には、目標制動油圧を目標駐車制動油圧にする(ステップ２２０)。即ち、目標制動油圧を補正して、目標制動油圧＝目標駐車制動油圧とする。
【００７１】
ステップ２３０では、上記ステップ２２０での目標制動油圧の補正を補うべく、目標駆動力が演算される。即ち、目標駆動力＝目標制動力−目標駐車制動力（但し、目標駐車制動力＝目標駐車制動油圧に対応する制動力）。ステップ２４０では、目標駆動力を発生する電流が、モータ６０に供給される。これにより、制駆動力の相殺により、ブレーキ踏力に応じた制動力が発生されるので、運転者に違和感を感じさせないブレーキ制御を実現することができる。
【００７２】
車速が所定閾値Ｂより小さくなると（ステップ２５０のＹＥＳ判定)、ソレノイド７１４に対する通電が停止される(ステップ２６０)。制駆動力調整制御では、上述の如くホイルシリンダ圧は、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧に保持されるよう制御されているが、図５を参照して上述した如く、車速が限界値Ｖｍｉｎ(図５参照)より小さくなると、上述の如くポンプ油圧によりロック位置シリンダ圧を生成することが不能となる。従って、車速が所定閾値Ｂより小さくなると、上述のピストン５１のロック状態が実現されるように、直ちにソレノイド７１４に対する通電が停止される。これにより、ピストン５１をロック位置でロックすることができるので、車速が限界値Ｖｍｉｎより小さくなって上述の如くポンプ油圧によりロック位置シリンダ圧を生成することが不能となった場合であっても、ロック時制動力を発生させて、停車制動力を得ることができる。
【００７３】
尚、上記ステップ２２０においては、ホイルシリンダ圧は、ロック位置シリンダ圧よりも大きい目標駐車制動油圧になるように制御されている(即ちピストン５１の環状溝５１ａの位置が、穴５５ａの位置よりも、ブレーキパッド５２に近くなるような目標駐車制動油圧に、制御されている。これにより、車速が所定閾値Ｂより小さくなり、ピストン５１がブレーキパッド５２から離れる方向に移動して制動力が停下していく過程において、ソレノイド７１４に対する通電停止後に、ピストン５１の環状溝５１ａが穴５５ａの位置を確実に通り過ぎるようにすることができる。即ち、ソレノイド７１４に対する通電停止後から、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ａに嵌るまでの時間(即ち係止部材７１０の応答時間Ｔｓ)の影響を受けることなく、ソレノイド７１４に対する通電停止により確実に上述のピストン５１のロック状態を実現することができる。
【００７４】
このようにロック機構７００が作動状態にされると、上述の如く車速が所定閾値Ｂより小さくなり、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、停車制動力に対応したロック時制動力の発生状態が維持される。
【００７５】
その後、車速がゼロになり車両が停車状態に至ると(ステップ２７０のＹＥＳ判定)、一定時間後に制御弁が全開される。即ち、ホイルシリンダ圧が完全に減圧される。この場合、ピストン５１のロック状態が実現されているので、ピストン５１がブレーキパッド５２から離れる方向に移動して制動力が低下することはない。尚、一定時間は、係止部材７１０の応答時間を考慮して適切に決定される。また、係止部材７１０の位置(進入位置又は退出位置)を検出するセンサを有する構成においては、係止部材７１０が進入位置にあることが検出された場合(即ちピストン５１のロック状態が検出された場合)に、制御弁を全開にすることとしてもよい。
【００７６】
図７は、図６のフローチャートに対応した各種操作量ないし出力等の変化態様を示すタイミングチャートである。
【００７７】
図７（Ａ）は、アクセルペダルの操作量の変化態様を示し、図７（Ｂ）は、ブレーキペダルの操作量の変化態様を示し、図７（Ｃ）は、ホイルシリンダ圧の変化態様を示し、図７（Ｄ）は、車速の変化態様を示し、図７（Ｅ）は、制御弁（増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０）の開度の変化態様を示し、図７（Ｆ）は、ソレノイド７１４に対する駆動電流（ソレノイド電流）の変化態様を示し、図７（Ｇ）は、ピストン５１の位置（ホイルシリンダ変位）の変化態様を示し、図７（Ｈ）は、モータ６０の駆動トルク（目標駆動力）の変化態様を示す。
【００７８】
図７（Ａ）に示すように、停車状態である時刻ｔ＝ｔ０からアクセルペダルの踏み込みより車両が発進して走行される。それに伴い、図７（Ｈ）に示すように、モータ６０の駆動トルクがアクセルペダルの踏み込み量に応じた目標制動力に基づいて制御される。その後、時刻ｔ＝ｔ１にて、図７（Ｂ）に示すように、停車状態に至るためのブレーキペダルの踏み込みが開始されると、それに伴って図７（Ｄ）に示すように車速が低下していく。また、ブレーキペダルの踏み込みが開始されると、図７（Ｆ）に示すように、ソレノイド７１４が通電され、図７（Ｅ）に示すように、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた目標制動力に基づいて制御弁の開度が制御される。
【００７９】
時刻ｔ＝ｔ２にて、図７（Ｄ）に示すように車速が所定閾値Ａを下回ると、図７（Ｅ）に示すように、目標駐車制動油圧を目標制動力として制御弁の開度が制御され、図７（Ｃ）に示すようにホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧まで高められる。それに伴い、図７（Ｈ）に示すように、モータ６０の駆動トルクが、相殺のための目標制動力（目標駆動力＝目標制動力−目標駐車制動力）に基づいて制御される。
【００８０】
時刻ｔ＝ｔ３にて、図７（Ｄ）に示すように車速が所定閾値Ｂを下回ると、図７（Ｆ）に示すように、ソレノイド７１４の通電が停止される。そして、車速が低下して、時刻ｔ＝ｔ４にて、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、図７（Ｇ）に示すように、ピストン５１の位置がロックされる。従って、以後、図７（Ｃ）に示すようにホイルシリンダ圧が低下していくが、駐車時制動力（停止制動力）が発生した状態が維持される。時刻ｔ＝ｔ６で停車が実現され、停車時に運転者によりブレーキペダルの踏み込みが再度強められて停車状態が維持される。そして、ブレーキペダルの踏み込み量が増加して、時刻ｔ＝ｔ８にて、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた目標制動力が目標駐車制動力と一致した際、モータ６０の駆動トルクによる出力がゼロとなる。尚、モータ６０の駆動トルクは、停車が実現された時刻ｔ＝ｔ６にて、ゼロにされてもよい。時刻ｔ＝ｔ６から一定時間後の時刻ｔ＝ｔ９にて、制御弁が全開され、図７（Ｃ）に示すように、ホイルシリンダ圧がリザーバー圧へと至る。
【００８１】
図８は、図７と同様、図６のフローチャートに対応した各種操作量ないし出力等の変化態様を示すタイミングチャートである。図８は、上記ステップ２１０においてホイルシリンダ圧が目標駐車制動油圧以上であると判断された場合についての変化態様を示す。この場合も、同様に、停車直前の時刻ｔ＝ｔ４にて、ホイルシリンダ圧がロック位置シリンダ圧まで下降した際、ピストン５１のロック状態が実現され、以後、図８（Ｇ）に示すように、ピストン５１の位置がロックされる。
【００８２】
以上のように本実施例によれば、車両停止の直前に、ロック機構７００を作動させることにより、ロック機構７００により発生されるロック時制動力により、車両を停止させることができる。また、停車状態でソレノイド７１４に対する通電停車状態を維持することで、ピストン５１のロック状態が維持されるので、停車状態を維持することができる。この結果、停車状態を維持するために用いられるパーキングブレーキ機構を廃止又は簡素化することも可能となる。
【００８３】
また、本実施例では、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、上述の如くソレノイド７１４が通電され、係止部材７１０が吸引された状態が維持される。従って、ブレーキ操作によりピストン５１の環状溝５１ａが穴５５ａの位置を越えて更に移動しても、係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌ることはなく、ピストン５１のロック状態が実現されることはない。これにより、車速が所定閾値Ａ以上の車速領域では、ロック状態で生成されるロック時制動力(停車制動力)よりも高い制動力の発生が可能であり、高い制動力が必要とされる緊急制動時等にも対応することができる。
【００８４】
また、本実施例では、車速が所定閾値Ａより小さい車速領域では、上述の如くブレーキ操作時制御部５３０による制駆動力調整制御が実行される。この制駆動力調整制御は、上述の如く必要以上に高めたホイルシリンダ圧を制動力により相殺するものである。従って、エネルギ効率の観点からは、所定閾値Ａは、可能な限り小さい方が望ましい。一方、所定閾値Ａを小さくしすぎると、車速が所定閾値Ｂを下回るまでに、ロック位置シリンダ圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させて、ピストン５１をロック位置よりもブレーキパッド５２に近い側に移動させておくことが不能となる（この結果、その後、車速が増加しない限り、ピストン５１のロック状態を実現することが不能となる）。この観点から、所定閾値Ａは、ロック位置シリンダ圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させることができる車速の下限値に設定されてよい。所定閾値Ａは、例えば、所定閾値Ｂを用いて、
Ａ＝所定閾値Ｂ＋ポンプ昇圧時間Ｔｐ×車両減速度
とされてもよい。ここで、ポンプ昇圧時間Ｔｐは、車制動油圧よりも大きなホイルシリンダ圧を発生させるのに要するオイルポンプ９０の作動時間であり、その時点のホイルシリンダ圧や車速に応じて変化する。一方、車両減速度が大きい場合はポンプ昇圧時間Ｔｐが減る関係となるので、（ポンプ昇圧時間Ｔｐ×車両減速度）の値は、各種条件下で最大となるときの値が用いられてよい。
【００８５】
また、本実施例では、車速（モータ６０の回転数）に基づいて減圧リニア弁４２０の流量を推定し、当該推定結果に基づいて減圧リニア弁４２０の開度を制御し、車速に基づいてロック機構７００のソレノイド７１４に対する通電制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）を実現するので、油圧センサ４３２,４３０を省略した簡易な構成で、ポンプ油圧に基づくブレーキ制御と共にソレノイド７１４に対する通電制御を実現することができる。但し、例えば油圧センサ４３０の出力値を用いてより精度良く上述のソレノイド７１４に対する通電制御を行うことも可能である。例えば、車速が所定閾値Ａより小さくなり、且つ、油圧センサ４３０の出力値に基づくホイルシリンダ圧が、ロック位置シリンダ圧より僅かに大きい値よりも小さくなった際に、ソレノイド７１４に対する通電を停止することとしてもよい。この場合も、油圧センサ４３２を省略した簡易な構成で、ポンプ油圧に基づくブレーキ制御と共にソレノイド７１４に対する通電制御を実現することができる。
【実施例２】
【００８６】
図９は、実施例２によるロック機構７００’を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。尚、図９は、図１のＸ部の部分図に相当し、車両外側の構成の一部（ブレーキキャリパ５０のつめ部等）が図面上省略されている。尚、以下で説明する実施例２特有の構成以外については、上述の実施例１と同様の構成であってよい。
【００８７】
実施例２によるロック機構７００’は、ピストン５１が２つのピストン５１ａ，５１ｂにより実現されている点が、実施例１によるロック機構７００に対して主に異なる。即ち、ロック機構７００’は、ピストン５１ａ，５１ｂの２重構造を有する。第２ピストン５１ａと第１ピストン５１ｂとの間には、押圧スプリング７０８が設けられる。押圧スプリング７０８は、第２ピストン５１ａと第１ピストン５１ｂとの間に設けられたリテーナ７０９により保持される。リテーナ７０９は、第２ピストン５１ａに対してピストン移動方向Ｙで移動可能に設けられる。
【００８８】
第１ピストン５１ｂの外周面には、凹設される環状溝５１ａが形成される。尚、第１ピストン５１ｂの外周面とホイルシリンダ５５の内周面との間は、環状のシール７０６により封止される。これにより、第１ピストン５１ｂは、ピストン移動方向Ｙに沿って、ホイルシリンダ５５内における液密状態を維持した移動(摺動)が可能となる。
【００８９】
係止部材７１０は、実施例１と同様、環状溝５１ａに嵌合可能な先端部７１２を有する。係止部材７１０は、第１ピストン５１ｂの移動をロックする機能を有する。係止部材７１０は、実施例１と同様、ソレノイド７１４により電磁的に作動されるプランジャにより実現される。係止部材７１０は、ホイルシリンダ５５の径方向に設けられ、ホイルシリンダ５５の周壁に形成された穴５５ａを介してホイルシリンダ５５内に進入又はホイルシリンダ５５内から退出するよう作動される。進入位置では、係止部材７１０の先端部７１２（係止部）が環状溝５１ａに嵌合されて第１ピストン５１ｂのロック状態が形成される。また、退出位置では、係止部材７１０の先端部７１２が環状溝５１ａから離反して第１ピストン５１ｂのアンロック状態が形成される。
【００９０】
係止部材７１０は、図９に示すように、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢されている。ソレノイド７１４が通電されると、係止部材７１０がスプリング７１６の力に抗して退出位置へと吸引されて、図９（Ａ）に示すような、第１ピストン５１ｂのアンロック状態が形成される。ソレノイド７１４に対する通電が解除されると、係止部材７１０は、スプリング７１６により進入位置に向けて付勢された状態となる。この状態において、第１ピストン５１ｂが移動し、環状溝５１ａの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ａの位置(係止部材７１０の位置)に対応した際、進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ａに嵌る。これにより、図９（Ｂ）に示すような第１ピストン５１ｂのロック状態が実現される。
【００９１】
このような構成においては、ソレノイド７１４が通電されている状態では、係止部材７１０が退出位置へと吸引されているので、第１ピストン５１ｂが移動して環状溝５１ａの位置が穴５５ａの位置に対応した場合であっても、第１ピストン５１ｂのロック状態は実現されない。また、ソレノイド７１４が通電されていない状態であっても(即ちロック機構７００が作動した状態であっても)、第１ピストン５１ｂが移動して環状溝５１ａと穴５５ａの位置が対応しない限り、第１ピストン５１ｂのロック状態は実現されない。
【００９２】
また、ブレーキ操作に応じてブレーキオイルがホイルシリンダ５５に供給され、ホイルシリンダ圧が増加すると、押圧スプリング７０８が撓み始める。この結果、第１ピストン５１ｂは、紙面右側へ移動し、第２ピストン５１ａを押圧スプリング７０８を介して紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２が第２ピストン５１ａによって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、車輪にブレーキがかけられる。
【００９３】
第１ピストン５１ｂのロック位置は、押圧スプリング７０８が撓んだ(縮んだ)状態となる位置に設定される。従って、第１ピストン５１ｂがロック状態にあるときの、押圧スプリング７０８の反発力により、第２ピストン５１ａがブレーキパッド５２を押圧して、制動力が発生される。押圧スプリング７０８の構成（バネ特性や長さ）及び第１ピストン５１ｂのロック位置は、第１ピストン５１ｂがロック状態にあるときに発生する制動力（ロック時制動力）が、実施例１と同様、停車に必要な制動力ないし停車状態を維持できるような制動力(＝停車制動力)となるように、決定される。
【００９４】
第１ピストン５１ｂのロック状態が一旦実現されると、ロック状態が解除されるまで、ブレーキパッド５２，５３がブレーキロータ４０の外周端を押圧して挟み込んだ状態が維持され、ロック時制動力の発生状態が維持される。この状態は、ホイルシリンダ５５内の油圧の大きさに無関係に維持される。即ち、ホイルシリンダ５５内の油圧が低下した場合であっても、ロック状態が解除されない限り、一定のロック時制動力が発生した状態が維持される。
【００９５】
このように本実施例２によれば、上述の実施例１と同様、モータ６０の回転出力の低下に伴ってポンプ油圧が低下した場合にも、ロック機構７００によるピストン５１のロック状態を形成して停車制動力（ロック時制動力）を発生することができる。例えば、第１ピストン５１ｂを、停車制動力を発生できるような適切なロック位置でロックすることで、車速がＶｍｉｎ未満である低車速領域においても、停車制動力を確保することができる。これにより、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、停車状態を実現することが可能となり、また、停車状態を維持することも可能となる。
【００９６】
また、本実施例２では、ホイルシリンダ５５のピストンを２重構造にし、押圧スプリング７０８を介してブレーキパッド５２を押圧する構成を用いることで、上述の実施例１に対して、部品点数が増加し構造が複雑化するものの、第１ピストン５１ｂのストローク量が全体として増加し、部品精度や組みつ付け精度の影響によりロック時制動力の大きさが個体毎に変動するのを低減することができる。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９８】
例えば、上述の実施例では、本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置をディスクブレーキとして構成した場合を説明しているが、本発明は、ドラムブレーキのようなその他の油圧ブレーキ機構に対しても適用可能である。
【００９９】
また、上述した実施例では、ソレノイド７１４をロック機構７００のアクチュエータとして用いているが、形状記憶合金や人口筋肉等を含め、電気的に制御可能なものであれば他の形式のアクチュエータが用いられてもよい。
【０１００】
また、上述した実施例では、ソレノイド７１４が通電されていない状態が、ロック機構７００の作動状態に対応しているが、逆であってよい。即ち、係止部材７１０に対するスプリング７１６の付勢方向を逆にし、ソレノイド７１４の通電時に、ソレノイド７１４の吸引力により係止部材７１０を進入位置に向けて付勢させてもよい。
【０１０１】
また、上述した実施例では、ロック時制動力が停車制動力に対応するように設定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、ブレーキパッド５２，５３に所定の磨耗等が生じた場合にもロック時制動力により停車又は停車状態の維持が実現可能なように、ロック時制動力は、停車制動油圧＋αとなるように設定されてもよい。
【０１０２】
また、上述した実施例では、ホイルシリンダ５５内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段として、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０が用いられているが、ＡＢＳ等の制御が不要な場合には、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の何れか一方のみで油圧制御手段を構成してもよい。
【０１０３】
また、実施例１及び実施例２によるロック機構７００は、例えば図１０に示すように、ポンプ油圧に加えてマスタシリンダ圧を用いて、ホイルシリンダ圧を制御する構成に対しても適用可能である。
【０１０４】
図１０は、マスタシリンダ圧を用いるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。マスタシリンダ９００には、ブレーキペダル９２０が連結されている。マスタシリンダ９００はその内部に液圧室９０５を備えている。液圧室９０５には、ブレーキ踏力に応じたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ９００は、通常の車両（インホイールモータ車で無い車両）と同様、ブレーキペダル９２０の前側に（ブレーキブースタの前側に）配置されてよい。液圧室９０５にはマスタ通路９１５が接続される。マスタ通路９１５は、マスタカット弁９１０を介して、ホイルシリンダ５５に接続されている。この際、マスタ通路９１５は、オイル通路３００におけるオイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間の位置に接続される。マスタカット弁９１０は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。尚、マスタカット弁９１０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０と同様、ホイール内に配設されてよいし、通常の車両と同様、エンジンルーム等に配置されてもよい。マスタカット弁９１０は、例えば車両の全輪（典型的には、４輪）のうちの所定の１輪に対してのみ設定されてもよく、或いは、所定の２輪又は３以上の輪に対してそれぞれ別個独立に設定されてもよい。所定の２輪に対してそれぞれ設定される場合、マスタシリンダの液圧室が２つ設定され、それぞれの液圧室が、同様のマスタカット弁を介して、対応する車輪のホイルシリンダに連通されればよい。マスタ通路９１５には、また、シミュレータカット弁９４０を介してストロークシミュレータ９３０が接続されてよい。シミュレータカット弁９４０は、常態でマスタ通路９１５とストロークシミュレータ９３０とを遮断状態とし、制御装置５００からオン信号を供給されることにより、これらを導通状態とする常閉の電磁開閉弁である。ストロークシミュレータ９３０は、シミュレータカット弁９４０が開弁された状況下で、マスタシリンダ９００の液圧室９０５に発生するマスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルをその内部に流入させるように構成されている。シミュレータカット弁９４０は、マスタカット弁９１０が閉弁状態にある場合に、開弁状態とされる。これにより、マスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルが液圧室９０５からストロークシミュレータ９３０に流入される。従って、マスタカット弁９１０が閉弁された状態で、ブレーキ踏力に応じたペダルストロークが発生される。マスタカット弁９１０が開弁状態にある場合、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ９００で生成されるマスタシリンダ圧とをホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。この状態では、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ９００で生成されるマスタシリンダ圧とを用いて、ホイルシリンダ圧を制御することが可能である。このマスタシリンダ圧は、フェール時に利用されてもよいし、車速が低下した際に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。
【図２】実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。
【図３】実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。
【図４】本実施例によるロック機構７００を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。
【図５】本実施例のロック機構７００により実現される制動力補充・維持機能を示す図である。
【図６】停車状態から次の停車状態に至るまでの過程で、本実施例による制御装置５００により実現される主要処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに対応した各種信号波形ないし出力波形を示すタイミングチャートである（その１）。
【図８】図６のフローチャートに対応した各種信号波形ないし出力波形を示すタイミングチャートである（その２）。
【図９】実施例２によるロック機構７００’を備える油圧ブレーキ機構の主要断面を示す図である。
【図１０】その他の実施例によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
４０ ブレーキロータ
５０ ブレーキキャリパ
５１ ピストン
５１ａ 環状溝
５５ ホイルシリンダ
５５ａ 穴
５２，５３ ブレーキパッド
６０ モータ
６１ ステータコア
６２ ステータコイル
６３ ロータ
８０ プラネタリギア
８１ サンギア軸
８２ サンギア
８３ ピニオンギア
８４ プラネタリキャリア
８５ リングギア
８６ ピン
９０ オイルポンプ
１１０ シャフト
１１１，１２０，１２１ オイル通路
１１２ オイル孔
１３０ オイル溜
１４０，１５０ ボールジョイント
１７０ アッパーアーム
１８０ ロアアーム
１９０ バネ
３００ オイル通路
４００ 冷却カット弁
４１０ 増圧リニア弁
４２０ 減圧リニア弁
５００ 制御装置
５１０ ブレーキ操作判定部
５３０ ブレーキ操作時制御部
６００ ブレーキ操作量検出手段
６１０ 車輪速センサ
６２０ アクセル開度センサ
７００ ロック機構
７０６ シール
７０８ 押圧スプリング
７１０ 係止部材
７１２ 先端部(係止部)
７１４ ソレノイド
７１６ スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
車輪に作用する摩擦部材と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段と、
前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構と、を備えることを特徴とする、ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ロック機構は、
前記ピストンの外周面に凹設される溝部と、
前記溝部に嵌合して前記ピストンをロックする係止部を有し、前記油圧シリンダの周壁に形成された穴を介して前記油圧シリンダ内に進入又は前記油圧シリンダ内から退出するよう作動され、進入位置で前記係止部が前記溝部に嵌合されて前記ピストンのロック状態を形成し、退出位置で前記係止部が前記溝部から離反して前記ピストンのアンロック状態を形成する係止部材とを含み、
前記ロック機構の作動状態では、前記係止部材が前記進入位置に向けて付勢された状態が形成され、前記ピストンがロック位置に至った際に前記係止部が前記溝部に嵌合して前記ロック状態が実現される、請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記油圧ブレーキ機構は、前記ピストンを第１ピストンとして、第２ピストンを更に含み、
前記第２ピストンは、前記第１ピストンと同一方向に移動可能であり、該移動方向に沿って収縮可能な弾性体を介して前記第１ピストンに接続され、
前記第１ピストンがロック位置にあるとき、第２ピストンは、前記弾性体の反発力の作用により、前記摩擦部材を押圧する、請求項１又は２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ロック機構は、車両が停止する前段階で作動される、請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ロック機構は、停車状態において作動状態が維持される、請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記ロック機構は、車両が発進する段階で作動状態が解除される、請求項１〜５のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記ピストンのロック位置は、前記ピストンの移動ストローク内における最大移動位置よりも手前に設定される、請求項１〜６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記ロック機構は、車速が所定値以上でブレーキペダルの操作が検出された場合には、作動が禁止される、請求項１〜７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項１】
車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
車輪に作用する摩擦部材と、前記油圧ポンプに連通される油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられ、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧の作用により、車輪に対して摩擦部材を押圧するピストンとを含み、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力により車輪に制動力を付与する油圧ブレーキ機構と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御する油圧制御手段と、
前記油圧ブレーキ機構に対して設けられ、前記摩擦部材を押圧した状態で前記ピストンをロックするロック機構と、を備えることを特徴とする、ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ロック機構は、
前記ピストンの外周面に凹設される溝部と、
前記溝部に嵌合して前記ピストンをロックする係止部を有し、前記油圧シリンダの周壁に形成された穴を介して前記油圧シリンダ内に進入又は前記油圧シリンダ内から退出するよう作動され、進入位置で前記係止部が前記溝部に嵌合されて前記ピストンのロック状態を形成し、退出位置で前記係止部が前記溝部から離反して前記ピストンのアンロック状態を形成する係止部材とを含み、
前記ロック機構の作動状態では、前記係止部材が前記進入位置に向けて付勢された状態が形成され、前記ピストンがロック位置に至った際に前記係止部が前記溝部に嵌合して前記ロック状態が実現される、請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記油圧ブレーキ機構は、前記ピストンを第１ピストンとして、第２ピストンを更に含み、
前記第２ピストンは、前記第１ピストンと同一方向に移動可能であり、該移動方向に沿って収縮可能な弾性体を介して前記第１ピストンに接続され、
前記第１ピストンがロック位置にあるとき、第２ピストンは、前記弾性体の反発力の作用により、前記摩擦部材を押圧する、請求項１又は２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ロック機構は、車両が停止する前段階で作動される、請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ロック機構は、停車状態において作動状態が維持される、請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記ロック機構は、車両が発進する段階で作動状態が解除される、請求項１〜５のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記ピストンのロック位置は、前記ピストンの移動ストローク内における最大移動位置よりも手前に設定される、請求項１〜６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記ロック機構は、車速が所定値以上でブレーキペダルの操作が検出された場合には、作動が禁止される、請求項１〜７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２２３４３０（Ｐ２００７−２２３４３０Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４５７９５（Ｐ２００６−４５７９５）
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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