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。
【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、油圧シリンダ５５と、前記油圧シリンダ内に設けられるピストン５１と、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段８１２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８００と、前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路３００と、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段（４１０等）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、油圧シリンダ５５と、前記油圧シリンダ内に設けられるピストン５１と、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段８１２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８００と、前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路３００と、前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段（４１０等）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、油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられるピストンと、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段とを含み、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、
前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るブレーキ装置において、
前記ピストンは、前記油圧シリンダに導かれる油圧が所定値より下回った状態において、前記付勢手段の付勢力の作用により、前記摩擦部材を押圧した状態に保持されることを特徴とする。これにより、油圧ポンプの出力の無い停車時にも制動力を発生することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は２の発明に係るブレーキ装置において、
前記油圧ブレーキ機構は、前記摩擦部材を押圧しない位置に前記ピストンをロックするロック機構を備えることを特徴とする。これにより、制動力の発生が不要な状況下で、油圧ポンプを停止してエネルギ効率を高めることや、油圧ポンプの出力を効率的に利用することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
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】
【００１０】
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】
【００１１】
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。図２（Ａ）は、モータ６０の車輪側との接続部を概略的に示す断面図であり、図１のＸ部の拡大図に相当し、図２（Ｂ）は、車軸方向に見た同部を概略的に示す図である。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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
シャフト１１０は、ホイールハブ２０にスプライン嵌合された出力軸１１９と協働して、車軸を構成する。シャフト１１０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、出力軸１１９に対して所定の回転角度だけ相対回転可能なように弾性体１１８を介して、ホイールハブ２０側に接続されている。即ち、シャフト１１０と出力軸１１９は、図２（Ａ）に示すように、互いに円板状の端部を突き合わせた状態で接続されており、図２（Ｂ）に示すように、それぞれの円板状の端部が、弾性体１１８を介して接続されている。本例では、弾性体１１８は、周方向に沿って配列されたスプリングであり、出力軸１１９とシャフト１１０との相対回転を許容しつつ、所定角度以上の相対回転が発生した場合には出力軸１１９とシャフト１１０との相対回転を規制する役割を果たす。尚、弾性体１１８としては、ゴム等を用いてもよいし、他の構造で出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体を介して接続してもよい。
【００１９】
シャフト１１０が、停止状態からモータ６０の回転出力に伴って回転し始めると、弾性体１１８によりシャフト１１０が出力軸１１９に対して所定の回転角度だけ相対回転し、その後、シャフト１１０と出力軸１１９が一体となって回転する。これにより、車輪が回転駆動される。
【００２０】
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。
【００２１】
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の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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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８００が配設される。図示の例の油圧ブレーキ機構８００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。
【００２５】
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、ネジ３３によりケース３２に対して固定支持される。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ように配設される。油圧ブレーキ機構８００の構造の詳細については、後に図３を参照して説明する。
【００２６】
本実施例による油圧ブレーキ機構８００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８００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８００の油圧発生源を設定することができる。このように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）を廃止することが可能となる。
【００２７】
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４参照）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。
【００２８】
図３は、本実施例による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は、油圧室８２０内の油圧が低下した状態（ブレーキ作動状態）を示し、図３（Ａ）は、油圧室８２０内の油圧が上昇した状態（ブレーキ非作動状態）を示す。尚、図３において、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。
【００２９】
図３に示すように、ホイルシリンダ５５は略円筒状に形成され、ホイルシリンダ５５内には、略円柱状のピストン５１が設けられる。ピストン５１は、ホイルシリンダ５５の内径に略対応する径を有するピストン本体部５１ａと、ホイルシリンダ５５の内径よりも小さい径を有するロッド部５１ｄとを有する。即ち、ピストン５１は、ホイルシリンダ５５の内周面に対して摺動する外周面を有するピストン本体部５１ａを有し、ピストン本体部５１ａの略円形の端面（ブレーキパッド５２側の端面）には、ブレーキパッド５２に向けて延在するロッド部５１ｄが突設される。尚、ピストン本体部５１ａの外周面には、環状のシール８０６（例えばＯリング）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。
【００３０】
ホイルシリンダ５５の略円柱状の内部空間は、ピストン本体部５１ａにより２つの室８２０，８２１に仕切られる。ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の室８２０（以下、「油圧室８２０」という）には、オイルポンプ９０からのオイル（ブレーキオイル）が導通される。具体的には、ホイルシリンダ５５には、油圧室８２０に通じる接続口８２３が形成され、接続口８２３には、オイルポンプ９０からのオイル通路３００の端部が接続される。従って、ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の端面には、油圧室８２０内の油圧が作用する。以下、油圧室８２０内の油圧が、ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の端面に作用する力を、「油圧付勢力」という。
【００３１】
ピストン本体部５１ａの背面側の室８２１には、スプリング８１２（「付勢スプリング８１２」という）が収容される。付勢スプリング８１２は、ピストン移動方向Ｙに沿って主軸を有し、ピストン本体部５１ａ（ピストン５１）を、ブレーキパッド５２に向けて付勢する。以下、付勢スプリング８１２が、ピストン本体部５１ａの背面側の端面に作用する力を、「スプリング付勢力」という。
【００３２】
ピストン５１のロッド部５１ｄの先端部は、ホイルシリンダ５５の端面５５ａ（ブレーキパッド５２側の端面）に形成された穴を介して、ホイルシリンダ５５の外部に突出する。ホイルシリンダ５５の端面５５ａには、ブレーキパッド５２の背面に設けられるバッキングプレート５３ａが隣接する。なお、バッキングプレート５３ａの背面にはシム（図示せず）が設けられてよい。
【００３３】
本実施例による油圧ブレーキ機構８００において、油圧室８２０内の油圧が上昇して、ピストン本体部５１ａに対して作用する油圧付勢力がスプリング付勢力に勝ると、ピストン本体部５１ａ（ピストン５１）は、紙面左側に移動し、図３（Ｂ）に示すように、ロッド部５１ｄの先端部がブレーキパッド５２の背面から離反する。これにより、ブレーキの非作動状態（即ち、車輪に制動力が付与されない状態）が実現される。尚、この状態では、ピストン移動方向Ｙにおけるピストン５１の位置は、シール８０６等の影響を無視すると、ピストン本体部５１ａの両端面にそれぞれ作用するスプリング付勢力及び油圧付勢力との関係で決まり、これらの力の釣り合いの位置で安定となる。
【００３４】
一方、油圧室８２０内の油圧が低下して、ピストン本体部５１ａに対して作用するスプリング付勢力が油圧付勢力に勝ると、図３（Ａ）に示すように、ピストン本体部５１ａは、ピストン５１が紙面右側へ移動し、ロッド部５１ｄの先端部が、ブレーキパッド５２の背面に当接する。スプリング付勢力は、ピストン５１が紙面右側へ移動するにつれて、スプリング付勢力が徐々に小さくなるが、付勢スプリング８１２は、ロッド部５１ｄの先端部がブレーキパッド５２の背面に当接する位置（以下、「ロッド部５１ｄの最大変位位置」という）でも、所定値以上の適切なスプリング付勢力を有するように構成される。従って、ロッド部５１ｄの最大変位位置で、ピストン本体部５１ａに対して作用するスプリング付勢力が油圧付勢力に勝る場合には、ロッド部５１ｄの先端部は、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力の作用により、ブレーキパッド５２をブレーキロータ４０の外周端に向けて押圧する。即ち、ピストン５１が、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。そして、ブレーキパッド５２がロッド部５１ｄに押圧されることにより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（図１参照）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。即ち、ブレーキの作動状態（即ち、車輪に制動力が付与された状態）が実現される。
【００３５】
ブレーキの作動状態において車輪に付与される制動力は、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力、即ち、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力と油圧付勢力との関係で決まる。即ち、制動力は、付勢力の差分（スプリング付勢力−油圧付勢力）に比例する。従って、油圧室８２０内の油圧が最も低下した状態（即ちリザーバー圧まで低下した状態）では、油圧付勢力が最小となり、制動力が最大化される。
【００３６】
ところで、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油圧付勢力は、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、油圧付勢力が徐々に小さくなる。従って、仮に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧により制動力を発生させる場合には、低車速領域で十分な制動力が得られないという課題が生ずる。
【００３７】
これに対して、本実施例によれば、上述の如く、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、スプリング付勢力の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００３８】
図４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４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。
【００３９】
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の油圧室８２０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の油圧室８２０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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の油圧室８２０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。
【００４２】
図５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。
【００４３】
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、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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
図６は、ブレーキ操作時に制御装置５００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
先ず、ステップ１００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００４７】
ステップ１１０では、制御装置５００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に応じて、目標制動力を演算する。
【００４８】
ステップ１２０では、制御装置５００は、目標制動力に基づいて、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧（ホイルシリンダ圧）の目標値を演算する。尚、本実施例では、制動力は、上述の如く、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力（既知）と油圧付勢力との関係で決まる。従って、目標制動力と、それを実現するのに必要なホイルシリンダ圧との関係は、予め導出できるので、この関係を予め導出しておき、例えばマップ形式で所定のメモリに記憶しておくことが望ましい。
【００４９】
ステップ１３０では、制御装置５００は、演算された油圧の目標値に基づいて、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の目標開度を演算する。
【００５０】
ステップ１４０では、制御装置５００は、演算した目標開度に対応した駆動電流（ソレノイド電流値）を、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０に供給する。このようにして決定された駆動電流は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０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増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０において実現される。
【００５１】
このようにして、制御装置５００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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させることができる。
【００５２】
尚、制御装置５００は、車輪速センサ６１０等に基づいて車輪のロック傾向を検出した場合には、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もできる。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もできる。
【００５３】
制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、スプリング付勢力の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、モータ６０の回転出力がなくなり、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。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。
【００５４】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動してオイルの流量が発生し、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が上昇する。このようにして油圧付勢力がスプリング付勢力を打ち勝ってピストン５１がブレーキパッド５２から離反する方向に移動すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。尚、弾性体１１８の撓み量（即ち、出力軸１１９とシャフト１１０との間の許容された所定の回転角度）は、当該撓み分のモータ６０の回転によりオイルポンプ９０が十分なオイルの流量を発生させることができるように、スプリング付勢力との関係で最適に設定される。
【００５５】
尚、本実施例では、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。この場合、構成が複雑化するものの、上記の車両発進時に、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離することで、モータ６０の自由な回転が許容されるので、同様にスプリング付勢力に勝る油圧付勢力を生成することができる。これにより、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力を大きな値に設定し、スプリング付勢力により発生可能な最大制動力を大きくすることもできる。尚、上記の車両発進時に、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力が生成されると、直ちにクラッチ手段を制御して出力軸１１９とシャフト１１０を係合させて、モータ６０の回転により車輪が駆動される。
【００５６】
また、本実施例において、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。この場合、上記の車両発進時（特に一時停車後の車両発進時）に、アキュムレータに蓄えられた油圧を用いて、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力を生成してもよい。これにより、モータ６０の回転始動を待つことなく、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力を直ちに生成して、車輪に付与される制動力を無くすことができるので、例えば車両発進時の加速がより速やかに実現される。
【００５７】
また、本実施例において、モータ６０の回転中（車両走行中）、制御装置５００は、モータ６０の回転数が十分大きくなった段階で(それに伴い油圧付勢力が十分大きくなった段階で）、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０を閉弁し、必要に応じて冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【実施例２】
【００５８】
図７は、実施例２による油圧ブレーキ機構８０１の主要構成を模式的に示す断面図であり、図７（Ａ）は、ピストン５１のアンロック状態を示し、図７（Ｂ）は、ピストン５１のロック状態を示す。尚、図７において、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。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。
【００５９】
実施例２による油圧ブレーキ機構８０１は、ロック機構７００を備える点が上述の実施例１による油圧ブレーキ機構８００と主に異なる。ロック機構７００は、図７に示すように、ピストン５１のピストン本体部５１ａの外周面に凹設される環状溝５１ｃと、環状溝５１ｃ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。
【００６０】
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５５ｃ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５１ｃ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５１ｃ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。
【００６１】
係止部材７１０は、図７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７（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５１ｃの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ｃ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５１ｃに嵌る。これにより、図７（Ｂ）に示すようなピストン５１のロック状態が実現される。
【００６２】
本実施例では、ブレーキパッド５２の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間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しないようにする。従って、ピストン５１のロック状態が実現されると、車輪に制動力が付与されない状態が維持される。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の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間した状態が維持され、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧に無関係に非制動状態が維持される。
【００６３】
図８は、実施例２の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例の制御装置５００には、制御対象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に加えて、ロック機構７００のソレノイド７１４が電気的に接続される。
【００６４】
先ず、ステップ２００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００６５】
ステップ２１０では、制御装置５００は、ソレノイド７１４への一定時間通電を行う。ソレノイド７１４への通電が行われると、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ｃ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、ピストン５１のロック状態ではホイルシリンダ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５１ｃから抜け出した後は、ピストン５１はブレーキパッド５２側に向けて移動する。
【００６６】
また、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ｃ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５１ｃと穴５５ｃの位置が対応しない限り(ブレーキ作動状態では起こりえない)、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２１０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。
【００６７】
ステップ２２０以降の処理は、上述の実施例１と同様、制御装置５００は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させる。尚、本実施例においても、上述の実施例１と同様に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、スプリング付勢力の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００６８】
上述の実施例１と同様に、制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、スプリング付勢力の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。
【００６９】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動し、ホイルシリンダ圧が上昇する。このようにして油圧付勢力がスプリング付勢力を打ち勝ってピストン５１がブレーキパッド５２から離反する方向に移動すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。
【００７０】
このようにして車両の走行が開始されると、制御装置５００は、ピストン５１のロック状態が実現されるように、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させる。即ち、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させて、環状溝５１ｃと穴５５ｃが対応する位置までピストン５１を移動させる。ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇し、環状溝５１ｃの位置と穴５５ｃの位置が対応すると、上述の如く進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ｃに嵌る。これにより、図７（Ｂ）に示したようなピストン５１のロック状態が実現される。ピストン５１のロック状態が実現されると、制御装置５００は、減圧リニア弁４２０を開弁させて、ホイルシリンダ５５内の油圧を減圧してもよい。
【００７１】
このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２による制動力が一切付与されない状態が実現される。制動力が付与されない状態（ブレーキ非作動状態)は、ソレノイド７１４への通電停止状態を維持するだけで（ホイルシリンダ圧を調整することを要せずに）、維持することができる。従って、本実施例によれば、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、オイルポンプ９０の作動を停止してエネルギ効率を高めることが可能となる。即ち、オイルポンプ９０の駆動損失を低減し、燃費を高めることができる。また、制御装置５００は、必要に応じてオイルポンプ９０の作動を維持し、増圧リニア弁４１０を閉弁させると共に、冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【００７２】
尚、本実施例において、上述の実施例１と同様、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。また、上述の実施例１と同様、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。本実施例では、上述の如く、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、その分だけ容易にオイルポンプ９０からのポンプ油圧をアキュムレータに蓄えることができる。
【実施例３】
【００７３】
図９は、実施例３による油圧ブレーキ機構８０２の主要構成を模式的に示す断面図であり、図９（Ａ）は、ブレーキ作動状態を示し、図９（Ｂ）は、ブレーキ非作動状態を示し、図９（Ｃ）は、ブレーキ非作動状態からブレーキ作動状態の遷移を示す。尚、図７において、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。
【００７４】
実施例２による油圧ブレーキ機構８０２は、付勢スプリング８１２に代えて、ダイアフラムを備える点が上述の実施例１による油圧ブレーキ機構８００と主に異なる。尚、以下で説明する実施例３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。
【００７５】
油圧ブレーキ機構８０２は、図９に示すように、ダイアフラム（隔膜）７３０を備える。ダイアフラム７３０は、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０内に設けられ、上述の実施例１におけるピストン本体部５１ａに代わって、ホイルシリンダ５５の略円柱状の内部空間を２つの室８２０，８２１に密封状態で仕切る。ダイアフラム７３０の最大可動部(中央部)には、ピストン５１のロッド部５１ｄが取り付けられる。ピストン５１のロッド部５１ｄは、ダイアフラム７３０の可動部の運動に連動して、ピストン移動方向Ｙに沿って移動する。
【００７６】
ダイアフラム７３０の背後側（室８２１側）には、ダイアフラム反転機構７４０が設けられる。ダイアフラム反転機構７４０は、ピストン５１のロッド部５１ｄと同軸に延在するロッド７４２を備える。ロッド７４２の他端（背後側）は、プランジャ７４３に固定支持される。プランジャ７４３は、スプリング７４８によりロッド部５１ｄから離反する方向に付勢されている。プランジャ７４３は、ソレノイド７４６により電磁的に作動される(即ち、電磁プランジャとして機能する)。
【００７７】
ダイアフラム７３０が、図９（Ａ）に示すように、ブレーキパッド５２側が凸となるように変形すると、ピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面に当接・押圧する。これにより、車輪に制動力が付与される。この状態は、後述の如くブレーキ操作が行われた際に実現される。尚、制動力の調整は、上述の実施例１と同様、オイル通路３００から導かれるオイルポンプ９０のポンプ油圧（ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧）を調整することで実現することができる。
【００７８】
ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇すると、ダイアフラム７３０が、図９（Ｂ）に示すように、背面側が凸となるように変形（反転）する。このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に制動力が付与されない状態が維持される。ピストン５１のロック状態が一旦実現されると、後述の如くソレノイド７４６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の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間した状態が維持され、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧に無関係に非制動状態が維持される。
【００７９】
図９（Ｂ）に示す状態で、ソレノイド７４６が通電されると、プランジャ７４３がスプリング７４８からの力に抗してブレーキパッド５２側（紙面右側）へと吸引されて、ロッド７４２がダイアフラム７３０の背面をブレーキパッド５２側に押し出す。これにより、ダイアフラム７３０が、図９（Ｃ）に示すように、ブレーキパッド５２側が凸となるように変形（反転）する。このようにして、ピストン５１のロック状態が解除されると、図９（Ａ）に示した状態に復帰し、以後、ピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面を押圧して制動力の発生が可能となる。
【００８０】
図１０は、実施例３の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例の制御装置５００には、制御対象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に加えて、ダイアフラム反転機構７４０のソレノイド７４６が電気的に接続される。
【００８１】
先ず、ステップ３００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００８２】
ステップ３１０では、制御装置５００は、ソレノイド７４６への一定時間通電を行う。ソレノイド７４６への通電が行われると、ソレノイド７４６の吸引力により、ロッド７４２がダイアフラム７３０の背面をブレーキパッド５２側に押し出し、ダイアフラム７３０が反転しブレーキパッド５２側が凸となり（図９（Ｃ）参照）、ピストン５１のロック状態が解除される。このダイアフラム７３０の反転（ロック状態の解除）が適切に実現されるように、ピストン５１のロック状態ではホイルシリンダ５５内の油圧が適切に減圧されていてよい。
【００８３】
ステップ３２０以降の処理は、上述の実施例１と同様、制御装置５００は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させる。尚、本実施例においても、上述の実施例１と同様に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、ダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００８４】
上述の実施例１と同様に、制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、ダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。
【００８５】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８（図２参照）が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動し、ホイルシリンダ圧が上昇する。このようにして油圧付勢力が上昇してピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面から離反すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。
【００８６】
このようにして車両の走行が開始されると、制御装置５００は、ピストン５１のロック状態が実現されるように、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させる。即ち、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させて、ダイアフラム７３０の凸方向をブレーキパッド５２側から反対側へと反転させる。ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇し、ダイアフラム７３０の凸方向が反転すると、図９（Ｂ）に示したようなピストン５１のロック状態が実現される。ピストン５１のロック状態が実現されると、制御装置５００は、減圧リニア弁４２０を開弁させて、ホイルシリンダ５５内の油圧を減圧してもよい。
【００８７】
このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２による制動力が一切付与されない状態が実現される。制動力が付与されない状態（ブレーキ非作動状態)は、ソレノイド７４６への通電停止状態を維持するだけで（ホイルシリンダ圧を調整することを要せずに）、維持することができる。従って、本実施例によれば、上述の実施例２と同様、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、オイルポンプ９０の作動を停止してエネルギ効率を高めることが可能となる。また、制御装置５００は、必要に応じてオイルポンプ９０の作動を維持し、増圧リニア弁４１０を閉弁させると共に、冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【００８８】
尚、本実施例において、上述の実施例１と同様、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。これにより、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）を大きな値に設定し、発生可能な最大制動力を大きくすることができる。
【００８９】
また、本実施例において、上述の実施例１と同様、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。本実施例では、上述の如く、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、その分だけ容易にオイルポンプ９０からのポンプ油圧をアキュムレータに蓄えることができる。
【００９０】
尚、本実施例においては、ダイアフラム７３０により、特許請求の範囲における「付勢手段」と「ロック機構」とが実現されている。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
また、上述した実施例２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。また、同様に、ソレノイド７４６をダイアフラム反転機構７４０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。
【００９４】
また、上述した実施例２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。また、同様に、実施例３においても、プランジャ７４３に対するスプリング７４８の付勢方向を逆にし、ソレノイド７４６の非通電時に、ロック状態を解除させてもよい。
【００９５】
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。
【００９６】
また、実施例１〜３による油圧ブレーキ機構８００〜８０２は、例えば図１１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。
【００９７】
図１１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よい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【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】図２（Ａ）は、モータ６０の車輪側との接続部を概略的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、車軸方向に見た同部を概略的に示す図である。
【図３】実施例１による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図４】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５】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６】ブレーキ操作時に制御装置５００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例２の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例３による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施例３の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】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】
【００９９】
４０ ブレーキロータ
５０ ブレーキキャリパ
５１ ピストン
５１ａ ピストン本体部
５１ｃ 環状溝
５１ｄ ロッド部
５５ ホイルシリンダ
５５ｃ 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
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
７１０ 係止部材
７１２ 先端部
７１４ ソレノイド
７１６ スプリング
７４０ ダイアフラム反転機構
７４２ ロッド
７４３ プランジャ
７４６ ソレノイド
７４８ 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、油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられるピストンと、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段とを含み、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、
前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るブレーキ装置において、
前記ピストンは、前記油圧シリンダに導かれる油圧が所定値より下回った状態において、前記付勢手段の付勢力の作用により、前記摩擦部材を押圧した状態に保持されることを特徴とする。これにより、油圧ポンプの出力の無い停車時にも制動力を発生することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は２の発明に係るブレーキ装置において、
前記油圧ブレーキ機構は、前記摩擦部材を押圧しない位置に前記ピストンをロックするロック機構を備えることを特徴とする。これにより、制動力の発生が不要な状況下で、油圧ポンプを停止してエネルギ効率を高めることや、油圧ポンプの出力を効率的に利用することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
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】
【００１０】
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】
【００１１】
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。図２（Ａ）は、モータ６０の車輪側との接続部を概略的に示す断面図であり、図１のＸ部の拡大図に相当し、図２（Ｂ）は、車軸方向に見た同部を概略的に示す図である。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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
シャフト１１０は、ホイールハブ２０にスプライン嵌合された出力軸１１９と協働して、車軸を構成する。シャフト１１０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、出力軸１１９に対して所定の回転角度だけ相対回転可能なように弾性体１１８を介して、ホイールハブ２０側に接続されている。即ち、シャフト１１０と出力軸１１９は、図２（Ａ）に示すように、互いに円板状の端部を突き合わせた状態で接続されており、図２（Ｂ）に示すように、それぞれの円板状の端部が、弾性体１１８を介して接続されている。本例では、弾性体１１８は、周方向に沿って配列されたスプリングであり、出力軸１１９とシャフト１１０との相対回転を許容しつつ、所定角度以上の相対回転が発生した場合には出力軸１１９とシャフト１１０との相対回転を規制する役割を果たす。尚、弾性体１１８としては、ゴム等を用いてもよいし、他の構造で出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体を介して接続してもよい。
【００１９】
シャフト１１０が、停止状態からモータ６０の回転出力に伴って回転し始めると、弾性体１１８によりシャフト１１０が出力軸１１９に対して所定の回転角度だけ相対回転し、その後、シャフト１１０と出力軸１１９が一体となって回転する。これにより、車輪が回転駆動される。
【００２０】
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。
【００２１】
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の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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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８００が配設される。図示の例の油圧ブレーキ機構８００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。
【００２５】
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、ネジ３３によりケース３２に対して固定支持される。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ように配設される。油圧ブレーキ機構８００の構造の詳細については、後に図３を参照して説明する。
【００２６】
本実施例による油圧ブレーキ機構８００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８００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８００の油圧発生源を設定することができる。このように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）を廃止することが可能となる。
【００２７】
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４参照）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。
【００２８】
図３は、本実施例による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は、油圧室８２０内の油圧が低下した状態（ブレーキ作動状態）を示し、図３（Ａ）は、油圧室８２０内の油圧が上昇した状態（ブレーキ非作動状態）を示す。尚、図３において、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。
【００２９】
図３に示すように、ホイルシリンダ５５は略円筒状に形成され、ホイルシリンダ５５内には、略円柱状のピストン５１が設けられる。ピストン５１は、ホイルシリンダ５５の内径に略対応する径を有するピストン本体部５１ａと、ホイルシリンダ５５の内径よりも小さい径を有するロッド部５１ｄとを有する。即ち、ピストン５１は、ホイルシリンダ５５の内周面に対して摺動する外周面を有するピストン本体部５１ａを有し、ピストン本体部５１ａの略円形の端面（ブレーキパッド５２側の端面）には、ブレーキパッド５２に向けて延在するロッド部５１ｄが突設される。尚、ピストン本体部５１ａの外周面には、環状のシール８０６（例えばＯリング）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。
【００３０】
ホイルシリンダ５５の略円柱状の内部空間は、ピストン本体部５１ａにより２つの室８２０，８２１に仕切られる。ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の室８２０（以下、「油圧室８２０」という）には、オイルポンプ９０からのオイル（ブレーキオイル）が導通される。具体的には、ホイルシリンダ５５には、油圧室８２０に通じる接続口８２３が形成され、接続口８２３には、オイルポンプ９０からのオイル通路３００の端部が接続される。従って、ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の端面には、油圧室８２０内の油圧が作用する。以下、油圧室８２０内の油圧が、ピストン本体部５１ａのブレーキパッド５２側の端面に作用する力を、「油圧付勢力」という。
【００３１】
ピストン本体部５１ａの背面側の室８２１には、スプリング８１２（「付勢スプリング８１２」という）が収容される。付勢スプリング８１２は、ピストン移動方向Ｙに沿って主軸を有し、ピストン本体部５１ａ（ピストン５１）を、ブレーキパッド５２に向けて付勢する。以下、付勢スプリング８１２が、ピストン本体部５１ａの背面側の端面に作用する力を、「スプリング付勢力」という。
【００３２】
ピストン５１のロッド部５１ｄの先端部は、ホイルシリンダ５５の端面５５ａ（ブレーキパッド５２側の端面）に形成された穴を介して、ホイルシリンダ５５の外部に突出する。ホイルシリンダ５５の端面５５ａには、ブレーキパッド５２の背面に設けられるバッキングプレート５３ａが隣接する。なお、バッキングプレート５３ａの背面にはシム（図示せず）が設けられてよい。
【００３３】
本実施例による油圧ブレーキ機構８００において、油圧室８２０内の油圧が上昇して、ピストン本体部５１ａに対して作用する油圧付勢力がスプリング付勢力に勝ると、ピストン本体部５１ａ（ピストン５１）は、紙面左側に移動し、図３（Ｂ）に示すように、ロッド部５１ｄの先端部がブレーキパッド５２の背面から離反する。これにより、ブレーキの非作動状態（即ち、車輪に制動力が付与されない状態）が実現される。尚、この状態では、ピストン移動方向Ｙにおけるピストン５１の位置は、シール８０６等の影響を無視すると、ピストン本体部５１ａの両端面にそれぞれ作用するスプリング付勢力及び油圧付勢力との関係で決まり、これらの力の釣り合いの位置で安定となる。
【００３４】
一方、油圧室８２０内の油圧が低下して、ピストン本体部５１ａに対して作用するスプリング付勢力が油圧付勢力に勝ると、図３（Ａ）に示すように、ピストン本体部５１ａは、ピストン５１が紙面右側へ移動し、ロッド部５１ｄの先端部が、ブレーキパッド５２の背面に当接する。スプリング付勢力は、ピストン５１が紙面右側へ移動するにつれて、スプリング付勢力が徐々に小さくなるが、付勢スプリング８１２は、ロッド部５１ｄの先端部がブレーキパッド５２の背面に当接する位置（以下、「ロッド部５１ｄの最大変位位置」という）でも、所定値以上の適切なスプリング付勢力を有するように構成される。従って、ロッド部５１ｄの最大変位位置で、ピストン本体部５１ａに対して作用するスプリング付勢力が油圧付勢力に勝る場合には、ロッド部５１ｄの先端部は、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力の作用により、ブレーキパッド５２をブレーキロータ４０の外周端に向けて押圧する。即ち、ピストン５１が、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。そして、ブレーキパッド５２がロッド部５１ｄに押圧されることにより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（図１参照）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。即ち、ブレーキの作動状態（即ち、車輪に制動力が付与された状態）が実現される。
【００３５】
ブレーキの作動状態において車輪に付与される制動力は、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力、即ち、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力と油圧付勢力との関係で決まる。即ち、制動力は、付勢力の差分（スプリング付勢力−油圧付勢力）に比例する。従って、油圧室８２０内の油圧が最も低下した状態（即ちリザーバー圧まで低下した状態）では、油圧付勢力が最小となり、制動力が最大化される。
【００３６】
ところで、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油圧付勢力は、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、油圧付勢力が徐々に小さくなる。従って、仮に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧により制動力を発生させる場合には、低車速領域で十分な制動力が得られないという課題が生ずる。
【００３７】
これに対して、本実施例によれば、上述の如く、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、スプリング付勢力の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００３８】
図４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４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。
【００３９】
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の油圧室８２０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の油圧室８２０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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の油圧室８２０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。
【００４２】
図５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。
【００４３】
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、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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
図６は、ブレーキ操作時に制御装置５００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
先ず、ステップ１００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００４７】
ステップ１１０では、制御装置５００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に応じて、目標制動力を演算する。
【００４８】
ステップ１２０では、制御装置５００は、目標制動力に基づいて、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧（ホイルシリンダ圧）の目標値を演算する。尚、本実施例では、制動力は、上述の如く、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力（既知）と油圧付勢力との関係で決まる。従って、目標制動力と、それを実現するのに必要なホイルシリンダ圧との関係は、予め導出できるので、この関係を予め導出しておき、例えばマップ形式で所定のメモリに記憶しておくことが望ましい。
【００４９】
ステップ１３０では、制御装置５００は、演算された油圧の目標値に基づいて、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の目標開度を演算する。
【００５０】
ステップ１４０では、制御装置５００は、演算した目標開度に対応した駆動電流（ソレノイド電流値）を、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０に供給する。このようにして決定された駆動電流は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０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増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０において実現される。
【００５１】
このようにして、制御装置５００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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させることができる。
【００５２】
尚、制御装置５００は、車輪速センサ６１０等に基づいて車輪のロック傾向を検出した場合には、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もできる。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もできる。
【００５３】
制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、スプリング付勢力の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、モータ６０の回転出力がなくなり、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。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。
【００５４】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動してオイルの流量が発生し、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が上昇する。このようにして油圧付勢力がスプリング付勢力を打ち勝ってピストン５１がブレーキパッド５２から離反する方向に移動すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。尚、弾性体１１８の撓み量（即ち、出力軸１１９とシャフト１１０との間の許容された所定の回転角度）は、当該撓み分のモータ６０の回転によりオイルポンプ９０が十分なオイルの流量を発生させることができるように、スプリング付勢力との関係で最適に設定される。
【００５５】
尚、本実施例では、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。この場合、構成が複雑化するものの、上記の車両発進時に、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離することで、モータ６０の自由な回転が許容されるので、同様にスプリング付勢力に勝る油圧付勢力を生成することができる。これにより、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのスプリング付勢力を大きな値に設定し、スプリング付勢力により発生可能な最大制動力を大きくすることもできる。尚、上記の車両発進時に、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力が生成されると、直ちにクラッチ手段を制御して出力軸１１９とシャフト１１０を係合させて、モータ６０の回転により車輪が駆動される。
【００５６】
また、本実施例において、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。この場合、上記の車両発進時（特に一時停車後の車両発進時）に、アキュムレータに蓄えられた油圧を用いて、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力を生成してもよい。これにより、モータ６０の回転始動を待つことなく、スプリング付勢力に勝る油圧付勢力を直ちに生成して、車輪に付与される制動力を無くすことができるので、例えば車両発進時の加速がより速やかに実現される。
【００５７】
また、本実施例において、モータ６０の回転中（車両走行中）、制御装置５００は、モータ６０の回転数が十分大きくなった段階で(それに伴い油圧付勢力が十分大きくなった段階で）、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０を閉弁し、必要に応じて冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【実施例２】
【００５８】
図７は、実施例２による油圧ブレーキ機構８０１の主要構成を模式的に示す断面図であり、図７（Ａ）は、ピストン５１のアンロック状態を示し、図７（Ｂ）は、ピストン５１のロック状態を示す。尚、図７において、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。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。
【００５９】
実施例２による油圧ブレーキ機構８０１は、ロック機構７００を備える点が上述の実施例１による油圧ブレーキ機構８００と主に異なる。ロック機構７００は、図７に示すように、ピストン５１のピストン本体部５１ａの外周面に凹設される環状溝５１ｃと、環状溝５１ｃ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。
【００６０】
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５５ｃ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５１ｃ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５１ｃ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。
【００６１】
係止部材７１０は、図７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７（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５１ｃの位置が、ピストン移動方向Ｙで、穴５５ｃ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５１ｃに嵌る。これにより、図７（Ｂ）に示すようなピストン５１のロック状態が実現される。
【００６２】
本実施例では、ブレーキパッド５２の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間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しないようにする。従って、ピストン５１のロック状態が実現されると、車輪に制動力が付与されない状態が維持される。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の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間した状態が維持され、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧に無関係に非制動状態が維持される。
【００６３】
図８は、実施例２の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例の制御装置５００には、制御対象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に加えて、ロック機構７００のソレノイド７１４が電気的に接続される。
【００６４】
先ず、ステップ２００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００６５】
ステップ２１０では、制御装置５００は、ソレノイド７１４への一定時間通電を行う。ソレノイド７１４への通電が行われると、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ｃ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、ピストン５１のロック状態ではホイルシリンダ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５１ｃから抜け出した後は、ピストン５１はブレーキパッド５２側に向けて移動する。
【００６６】
また、係止部材７１０がピストン５１の環状溝５１ｃ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５１ｃと穴５５ｃの位置が対応しない限り(ブレーキ作動状態では起こりえない)、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２１０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。
【００６７】
ステップ２２０以降の処理は、上述の実施例１と同様、制御装置５００は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させる。尚、本実施例においても、上述の実施例１と同様に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、スプリング付勢力の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００６８】
上述の実施例１と同様に、制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、スプリング付勢力の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。
【００６９】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動し、ホイルシリンダ圧が上昇する。このようにして油圧付勢力がスプリング付勢力を打ち勝ってピストン５１がブレーキパッド５２から離反する方向に移動すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。
【００７０】
このようにして車両の走行が開始されると、制御装置５００は、ピストン５１のロック状態が実現されるように、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させる。即ち、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させて、環状溝５１ｃと穴５５ｃが対応する位置までピストン５１を移動させる。ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇し、環状溝５１ｃの位置と穴５５ｃの位置が対応すると、上述の如く進入位置に向けて付勢されている係止部材７１０が環状溝５１ｃに嵌る。これにより、図７（Ｂ）に示したようなピストン５１のロック状態が実現される。ピストン５１のロック状態が実現されると、制御装置５００は、減圧リニア弁４２０を開弁させて、ホイルシリンダ５５内の油圧を減圧してもよい。
【００７１】
このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２による制動力が一切付与されない状態が実現される。制動力が付与されない状態（ブレーキ非作動状態)は、ソレノイド７１４への通電停止状態を維持するだけで（ホイルシリンダ圧を調整することを要せずに）、維持することができる。従って、本実施例によれば、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、オイルポンプ９０の作動を停止してエネルギ効率を高めることが可能となる。即ち、オイルポンプ９０の駆動損失を低減し、燃費を高めることができる。また、制御装置５００は、必要に応じてオイルポンプ９０の作動を維持し、増圧リニア弁４１０を閉弁させると共に、冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【００７２】
尚、本実施例において、上述の実施例１と同様、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。また、上述の実施例１と同様、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。本実施例では、上述の如く、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、その分だけ容易にオイルポンプ９０からのポンプ油圧をアキュムレータに蓄えることができる。
【実施例３】
【００７３】
図９は、実施例３による油圧ブレーキ機構８０２の主要構成を模式的に示す断面図であり、図９（Ａ）は、ブレーキ作動状態を示し、図９（Ｂ）は、ブレーキ非作動状態を示し、図９（Ｃ）は、ブレーキ非作動状態からブレーキ作動状態の遷移を示す。尚、図７において、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。
【００７４】
実施例２による油圧ブレーキ機構８０２は、付勢スプリング８１２に代えて、ダイアフラムを備える点が上述の実施例１による油圧ブレーキ機構８００と主に異なる。尚、以下で説明する実施例３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。
【００７５】
油圧ブレーキ機構８０２は、図９に示すように、ダイアフラム（隔膜）７３０を備える。ダイアフラム７３０は、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０内に設けられ、上述の実施例１におけるピストン本体部５１ａに代わって、ホイルシリンダ５５の略円柱状の内部空間を２つの室８２０，８２１に密封状態で仕切る。ダイアフラム７３０の最大可動部(中央部)には、ピストン５１のロッド部５１ｄが取り付けられる。ピストン５１のロッド部５１ｄは、ダイアフラム７３０の可動部の運動に連動して、ピストン移動方向Ｙに沿って移動する。
【００７６】
ダイアフラム７３０の背後側（室８２１側）には、ダイアフラム反転機構７４０が設けられる。ダイアフラム反転機構７４０は、ピストン５１のロッド部５１ｄと同軸に延在するロッド７４２を備える。ロッド７４２の他端（背後側）は、プランジャ７４３に固定支持される。プランジャ７４３は、スプリング７４８によりロッド部５１ｄから離反する方向に付勢されている。プランジャ７４３は、ソレノイド７４６により電磁的に作動される(即ち、電磁プランジャとして機能する)。
【００７７】
ダイアフラム７３０が、図９（Ａ）に示すように、ブレーキパッド５２側が凸となるように変形すると、ピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面に当接・押圧する。これにより、車輪に制動力が付与される。この状態は、後述の如くブレーキ操作が行われた際に実現される。尚、制動力の調整は、上述の実施例１と同様、オイル通路３００から導かれるオイルポンプ９０のポンプ油圧（ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧）を調整することで実現することができる。
【００７８】
ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇すると、ダイアフラム７３０が、図９（Ｂ）に示すように、背面側が凸となるように変形（反転）する。このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に制動力が付与されない状態が維持される。ピストン５１のロック状態が一旦実現されると、後述の如くソレノイド７４６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の背面からピストン５１のロッド部５１ｄが離間した状態が維持され、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧に無関係に非制動状態が維持される。
【００７９】
図９（Ｂ）に示す状態で、ソレノイド７４６が通電されると、プランジャ７４３がスプリング７４８からの力に抗してブレーキパッド５２側（紙面右側）へと吸引されて、ロッド７４２がダイアフラム７３０の背面をブレーキパッド５２側に押し出す。これにより、ダイアフラム７３０が、図９（Ｃ）に示すように、ブレーキパッド５２側が凸となるように変形（反転）する。このようにして、ピストン５１のロック状態が解除されると、図９（Ａ）に示した状態に復帰し、以後、ピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面を押圧して制動力の発生が可能となる。
【００８０】
図１０は、実施例３の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。尚、本実施例の制御装置５００には、制御対象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に加えて、ダイアフラム反転機構７４０のソレノイド７４６が電気的に接続される。
【００８１】
先ず、ステップ３００では、ブレーキ操作が検出されると、制御装置５００は、冷却カット弁４００を閉弁させる。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。
【００８２】
ステップ３１０では、制御装置５００は、ソレノイド７４６への一定時間通電を行う。ソレノイド７４６への通電が行われると、ソレノイド７４６の吸引力により、ロッド７４２がダイアフラム７３０の背面をブレーキパッド５２側に押し出し、ダイアフラム７３０が反転しブレーキパッド５２側が凸となり（図９（Ｃ）参照）、ピストン５１のロック状態が解除される。このダイアフラム７３０の反転（ロック状態の解除）が適切に実現されるように、ピストン５１のロック状態ではホイルシリンダ５５内の油圧が適切に減圧されていてよい。
【００８３】
ステップ３２０以降の処理は、上述の実施例１と同様、制御装置５００は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を調整し、目標制動力に応じた制動力を発生させる。尚、本実施例においても、上述の実施例１と同様に、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧が低下すると、逆に制動力が高くなるように構成されているので、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においても、ダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）の作用により十分な制動力を得ることができる。
【００８４】
上述の実施例１と同様に、制御装置５００は、上記のブレーキ制御により車両が停車状態に至った場合、増圧リニア弁４１０を全閉させると共に減圧リニア弁４２０を全開させてよい。減圧リニア弁４２０が全開されると、ホイルシリンダ圧が直ちにリザーバー圧へと低下する。これにより、ホイルシリンダ圧（油圧付勢力）が最小となり、ダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）の作用により制動力が最大化される。このように、本実施例によれば、ポンプ油圧の生成不能な停車状態においても、スプリング付勢力の作用により停車状態を維持する制動力を発生させることが可能である。
【００８５】
制御装置５００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操作の開始を検出すると、減圧リニア弁４２０を直ちに閉弁し、増圧リニア弁４１０の開度を制御して、最大限の油圧をホイルシリンダ５５に導通させる。かかる車両発進時には、油圧付勢力に勝るスプリング付勢力がピストン５１に作用して、車輪に制動力が付与されているが、モータ６０の回転トルクにより弾性体１１８（図２参照）が撓むことで、モータ６０は回転し始める。このモータ６０の回転に伴って、オイルポンプ９０が作動し、ホイルシリンダ圧が上昇する。このようにして油圧付勢力が上昇してピストン５１のロッド部５１ｄがブレーキパッド５２の背面から離反すると、ブレーキパッド５２に対するロッド部５１ｄの押圧力がなくなり、車輪に付与される制動力がなくなる。この結果、車両は、モータ６０の回転に応じて加速することができる。
【００８６】
このようにして車両の走行が開始されると、制御装置５００は、ピストン５１のロック状態が実現されるように、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、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させる。即ち、ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧を上昇させて、ダイアフラム７３０の凸方向をブレーキパッド５２側から反対側へと反転させる。ホイルシリンダ５５の油圧室８２０の油圧が上昇し、ダイアフラム７３０の凸方向が反転すると、図９（Ｂ）に示したようなピストン５１のロック状態が実現される。ピストン５１のロック状態が実現されると、制御装置５００は、減圧リニア弁４２０を開弁させて、ホイルシリンダ５５内の油圧を減圧してもよい。
【００８７】
このようにしてピストン５１のロック状態が実現されると、ブレーキパッド５２による制動力が一切付与されない状態が実現される。制動力が付与されない状態（ブレーキ非作動状態)は、ソレノイド７４６への通電停止状態を維持するだけで（ホイルシリンダ圧を調整することを要せずに）、維持することができる。従って、本実施例によれば、上述の実施例２と同様、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、オイルポンプ９０の作動を停止してエネルギ効率を高めることが可能となる。また、制御装置５００は、必要に応じてオイルポンプ９０の作動を維持し、増圧リニア弁４１０を閉弁させると共に、冷却カット弁４００を開弁させてもよい。これにより、モータ６０の回転中（車両走行中）においてオイルポンプ９０からのオイルをプラネタリギア８０の冷却及び潤滑に用いることが可能となる。
【００８８】
尚、本実施例において、上述の実施例１と同様、出力軸１１９とシャフト１１０とを弾性体１１８を介して接続しているが、電子制御可能なクラッチ手段を用いて、出力軸１１９とシャフト１１０とを切り離し可能に接続してもよい。これにより、ロッド部５１ｄの最大変位位置でのダイアフラム７３０による付勢力（スプリング付勢力）を大きな値に設定し、発生可能な最大制動力を大きくすることができる。
【００８９】
また、本実施例において、上述の実施例１と同様、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。本実施例では、上述の如く、ピストン５１のロック状態を実現した後は、ブレーキ非作動状態を実現するためにオイルポンプ９０からのポンプ油圧を用いる必要がなくなるので、その分だけ容易にオイルポンプ９０からのポンプ油圧をアキュムレータに蓄えることができる。
【００９０】
尚、本実施例においては、ダイアフラム７３０により、特許請求の範囲における「付勢手段」と「ロック機構」とが実現されている。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
また、上述した実施例２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。また、同様に、ソレノイド７４６をダイアフラム反転機構７４０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。
【００９４】
また、上述した実施例２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。また、同様に、実施例３においても、プランジャ７４３に対するスプリング７４８の付勢方向を逆にし、ソレノイド７４６の非通電時に、ロック状態を解除させてもよい。
【００９５】
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。
【００９６】
また、実施例１〜３による油圧ブレーキ機構８００〜８０２は、例えば図１１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。
【００９７】
図１１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よい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【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】図２（Ａ）は、モータ６０の車輪側との接続部を概略的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、車軸方向に見た同部を概略的に示す図である。
【図３】実施例１による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図４】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５】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６】ブレーキ操作時に制御装置５００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例２の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例３による油圧ブレーキ機構８００の主要構成を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施例３の制御装置５００によりブレーキ操作時に実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】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】
【００９９】
４０ ブレーキロータ
５０ ブレーキキャリパ
５１ ピストン
５１ａ ピストン本体部
５１ｃ 環状溝
５１ｄ ロッド部
５５ ホイルシリンダ
５５ｃ 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
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
７１０ 係止部材
７１２ 先端部
７１４ ソレノイド
７１６ スプリング
７４０ ダイアフラム反転機構
７４２ ロッド
７４３ プランジャ
７４６ ソレノイド
７４８ 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、油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられるピストンと、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段とを含み、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、
前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段とを備えることを特徴とする、ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ピストンは、前記油圧シリンダに導かれる油圧が所定値より下回った状態において、前記付勢手段の付勢力の作用により、前記摩擦部材を押圧した状態に保持される、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、前記摩擦部材を押圧しない位置に前記ピストンをロックするロック機構を備える、請求項１又は２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、油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内に設けられるピストンと、前記ピストンを摩擦部材に向けて付勢する付勢手段とを含み、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、
前記油圧シリンダに油圧ポンプを連通し、前記油圧シリンダに、前記付勢手段による付勢力に対抗して前記ピストンを付勢する油圧を導通させる油圧回路と、
前記油圧シリンダ内に導かれる油圧を制御して、前記摩擦部材に対するピストンの押圧力を変化させる油圧制御手段とを備えることを特徴とする、ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ピストンは、前記油圧シリンダに導かれる油圧が所定値より下回った状態において、前記付勢手段の付勢力の作用により、前記摩擦部材を押圧した状態に保持される、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、前記摩擦部材を押圧しない位置に前記ピストンをロックするロック機構を備える、請求項１又は２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１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３１３９８１（Ｐ２００７−３１３９８１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４４０９６（Ｐ２００６−１４４０９６）
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【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１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【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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