車両用ブレーキ装置
【課題】電動式倍力装置のモータを制御する装置の異常時に、他のモータを適正に駆動してブレーキを掛けることができるバックアップ機能を低コストで実現すること。
【解決手段】電動式倍力装置Ａが正常時には、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、主モータＭ１が回転部材を回転駆動し、この回転運動が直動変換されてマスタシリンダ３０からホイールシリンダＷＣに液圧が供給され車輪Ｗに制動力が付与される。ブレーキ作動中に、アンチロック装置１０が作動すると共用モータＭ２が正回転し、第１ワンウエイクラッチＨ１を介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動される。主モータＭ１の駆動異常時には共用モータＭ２が逆回転し、第２ワンウエイクラッチＨ２を介して電動式倍力装置Ａの回転部材が回転駆動され、液圧がマスタシリンダ３０からホイールシリンダＷＣに供給される。
【解決手段】電動式倍力装置Ａが正常時には、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、主モータＭ１が回転部材を回転駆動し、この回転運動が直動変換されてマスタシリンダ３０からホイールシリンダＷＣに液圧が供給され車輪Ｗに制動力が付与される。ブレーキ作動中に、アンチロック装置１０が作動すると共用モータＭ２が正回転し、第１ワンウエイクラッチＨ１を介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動される。主モータＭ１の駆動異常時には共用モータＭ２が逆回転し、第２ワンウエイクラッチＨ２を介して電動式倍力装置Ａの回転部材が回転駆動され、液圧がマスタシリンダ３０からホイールシリンダＷＣに供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力を利用してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置を備える車両用ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ブレーキ装置として例えば特許文献１に記載のブレーキ制御装置がある。この装置は、電動式倍力装置としてのマスタ圧制御機構と、このマスタ圧制御機構とは別に設けられ、ホイールシリンダ内の圧力を加圧可能なポンプを有する横滑り防止装置としてのホイール圧制御機構とを備える。マスタ圧制御機構が故障の場合に、マスタ圧制御機構への電力供給を遮断し、この時に検出されたブレーキ操作量に基づいてホイール圧制御機構を制御してブレーキを掛ける。即ち、マスタ圧制御機構によるブレーキ制御からホイール圧制御機構によるブレーキ制御に切り換えることで、運転者の要求通りのブレーキ力を発生させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のブレーキ制御装置では、トラクションコントロールや横滑り防止制御を始めとする運転者のブレーキ操作によらない自動加圧機能を必要としないような車両においても、マスタ圧制御機構をバックアップするためだけに自動加圧機能を備えた高価なホイール圧制御機構を備えなければならない。また、本案の様な電動式のマスタ圧制御機構は、それ自体が電子制御による自動加圧機能を備えているのが一般的で、機能の重複により、ブレーキ装置全体のコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電動式倍力装置のモータ駆動の異常時に、他のモータを適正に駆動してブレーキを掛けることができるバックアップ機能を低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１に係る発明の構成上の特徴は、主モータによって回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストンを押動してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置と、当該電動式倍力装置により加圧された作動液の供給により車輪に制動力を付与する制動機構と、当該制動機構が車輪に制動力を付与する際に、当該車輪のロックを防止するアンチロック装置とを備えた車両用ブレーキ装置において、正回転又は逆回転に切換え可能に駆動される共用モータと、当該共用モータの出力軸と連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸と、入力部材が前記第１回転軸に連結され、出力部材が前記アンチロック装置のポンプの入力軸に回転連結され、前記第１回転軸の前記正回転は前記ポンプの入力軸に伝達し、前記第１回転軸の前記逆回転は前記入力軸に伝達しない第１ワンウエイクラッチと、入力部材が前記第２回転軸に連結され、出力部材が前記電動式倍力装置の前記回転部材に回転連結され、前記第２回転軸の前記逆回転は前記回転部材に伝達し、前記第２回転軸の前記正回転は前記回転部材に伝達しない第２ワンウエイクラッチと、ブレーキ作動時に前記主モータを含む主モータ制御系に異常が検出されると、前記第２回転軸及び前記第２ワンウエイクラッチを介して前記電動式倍力装置の前記回転部材を回転するために、前記共用モータを逆回転で駆動する制御装置とを備えることにある。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記第１及び第２回転軸が、前記共用モータの出力軸の両端部からなることにある。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記電動式倍力装置とマスタシリンダ及び前記アンチロック装置とが一体的に固定され、前記アンチロック装置の前記ポンプの入力軸に回転連結された伝達軸と前記共用モータの出力軸と前記電動式倍力装置の非常用入力軸とを同軸線上に配置して、前記共用モータ及び前記２つのワンウエイクラッチが前記電動式倍力装置と前記アンチロック装置の間に間装されていることにある。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、停車中でのブレーキ作動中において、前記電動式倍力装置の駆動力を前記主モータから前記共用モータに切り換えて、前記共用モータの異常を検出する異常検出装置を備えることにある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、１つの共用モータと、この共用モータの出力軸に連動する第１及び第２回転軸に連結された第１及び第２ワンウエイクラッチとを備え、電動式倍力装置の正常時にはアンチロック装置が作動すると共用モータが正回転することにより、第１ワンウエイクラッチを介してアンチロック装置のポンプが駆動されホイールシリンダから排出された作動液がマスタシリンダ側に戻される。一方、電動式倍力装置の主モータによる駆動に異常が生じた時には、共用モータが逆回転することにより、第２ワンウエイクラッチを介して電動式倍力装置の回転部材が回転駆動されマスタシリンダの作動液が加圧される。即ち、２つのワンウエイクラッチを介して取り付けた１つのモータで、電動式倍力装置のバックアップ用モータ或いはアンチロック装置のポンプ用モータとして共用することが出来る。ワンウエイクラッチは簡素な構造で一般に流通しているもので構成できるので付加したとしてもそれ程のコスト高とはならず、電動式倍力装置にバックアップ専用モータを設定したり、アンチロック装置自体に自動加圧機能を付加する場合に比べ低コストで構成することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、共用モータと第１及び第２ワンウエイクラッチとを接続する第１及び第２回転軸を、共用モータの出力軸の両端部とするので、更に低コスト化を図ることが出来る。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、電動式倍力装置とマスタシリンダのアッセンブリにアンチロック装置が一体的に固定され、前記共用モータと２つのワンウエイクラッチが前記ポンプ用入力軸と電動式倍力装置の非常用入力軸との間に同一軸上に配置、間装されるため、電動式倍力装置、マスタシリンダ、アンチロック装置、共用モータ、第１及び第２ワンウエイクラッチを一つのユニットに集約してコンパクトな構成とすることができるので、ブレーキ装置全体を小型軽量化することが出来るとともに車両への搭載、組付け、搬送等が容易になる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、停車中でのブレーキ作動中において、電動式倍力装置の駆動力を主モータから共用モータに切り換えることで、共用モータによるバックアップ機能に異常がないか事前に検知することができる。共用モータ駆動時のマスタシリンダ液圧が、主モータ駆動時のマスタシリンダ液圧に対し、所定値以上の差があれば異常と判定（異常検出）することができる。また、この異常判定は停車中に行われるので安全を確保しながら行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の車両用ブレーキ装置の構成図。
【図２】本実施形態の車両用ブレーキ装置におけるワンウエイクラッチの構成図。
【図３】本実施形態の車両用ブレーキ装置の組み付け構成図。
【図４】本実施形態の車両用ブレーキ装置における異常検出時の主モータと共用モータの切換動作を説明するためのモータ出力図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態の車両用ブレーキ装置は、図１に示すように、運転者が踏み込んだブレーキペダルＢＰへの荷重を検出する荷重センサＬＳと、液圧により作動し車輪Ｗに制動力を加える制動機構Ｃと、制動機構Ｃに伝達する液圧を制御するアンチロック装置１０と、制動機構Ｃに作動液としてのブレーキ液を供給して液圧を生じさせるマスタシリンダ３０と、マスタシリンダ３０からアンチロック装置１０を介して制動機構Ｃに伝達される液圧を検出する液圧センサＰＳと、マスタシリンダ３０にブレーキ液を供給するマスタリザーバ３２と、ブレーキペダルＢＰの操作に応じた主モータＭ１の回転駆動力で回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストン３１を押動してマスタシリンダ３０の作動液を加圧する電動式倍力装置Ａと、本発明の特徴であり、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１が故障した場合のバックアップとして使用される共用モータＭ２と第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２と、荷重センサＬＳ及び液圧センサＰＳの検出結果に応じて主モータＭ１及び共用モータＭ２の回転駆動を制御する制御装置Ｂとを備えて構成されている。
【００１６】
まず、制動機構Ｃは、各々の車輪Ｗ（右前車輪ＷＦＲ，左前車輪ＷＦＬ，右後車輪ＷＲＲ，左後車輪ＷＲＬ）に備えられたホイールシリンダＷＣ（ＷＣＦＲ，ＷＣＦＬ，ＷＣＲＲ，ＷＣＲＬ）と、各々のホイールシリンダＷＣの作動力により各々の車輪に摩擦力による制動力を生じさせるブレーキパッド（図示せず）を備えている。
【００１７】
マスタシリンダ３０の内部には、第１及び第２マスタピストン３１が前後移動可能に備えられており、その前後移動によりブレーキ液に液圧を発生させている。本例では、マスタシリンダ３０はいわゆるタンデム型に構成されており、第１マスタピストン３１の前進によって液圧が発生する第１液圧室３０ａ及び第２マスタピストン３１の前進によって液圧が発生する第２液圧室３０ｂを有している。マスタリザーバ３２は２つの流路を有しており、それぞれの流路は第１液圧室３０ａ及び第２液圧室３０ｂと連通されている。
【００１８】
アンチロック装置１０は、各車輪ＷがブレーキをかけたときにロックしないようにホイールシリンダＷＣへ供給するブレーキ液圧を自動的にコントロールして、車輪Ｗと路面間の摩擦力と車輪Ｗの回転を確保するアンチロックブレーキ制御を行うものであり、マスタシリンダ３０と接続される第１アンチロック経路１０ａ及び第２アンチロック経路１０ｂにより構成されている。第１アンチロック経路１０ａは、第１液圧室３０ａと、右後ホイールシリンダＷＣＲＲ及び左後ホイールシリンダＷＣＲＬとを連通している。第２アンチロック経路１０ｂは、第２液圧室３０ｂと、右前ホイールシリンダＷＣＦＲ及び左前ホイールシリンダＷＣＦＬとを連通している。
【００１９】
第１アンチロック経路１０ａはさらに第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとに分岐し、それぞれが右後ホイールシリンダＷＣＲＲと左後ホイールシリンダＷＣＲＬに接続されている。第１分岐路１１ａには、連通位置と遮断位置との２位置に切換可能で常開の第１常開制御弁１２ａを設けている。また、第１常開制御弁１２ａに対して並列する位置に、右後ホイールシリンダＷＣＲＲから電動式倍力装置Ａ側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する第１逆止弁１４ａを設けている。一方、第２分岐路１５ａにも第１分岐路１１ａと同様に、連通位置と遮断位置との２位置に切換可能で常開の第２常開制御弁１６ａ、第２常開制御弁１６ａに対して並列する位置に、左後ホイールシリンダＷＣＲＬから電動式倍力装置Ａ側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する第２逆止弁１８ａを設けている。
【００２０】
第１分岐路１１ａの第１常開制御弁１２ａよりも右後ホイールシリンダＷＣＲＲ側から分岐された流路部分と、第２分岐路１５ａの第２常開制御弁１６ａよりも左後ホイールシリンダＷＣＲＬ側から分岐された流路部分とが合流し、第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとの分岐点に接続する分岐合流路１９ａを設けている。また、分岐合流路１９ａの第１分岐路１１ａから分岐された部分には、連通位置と遮断位置とが切換可能で常閉の第１常閉制御弁１３ａを設けている。同様に、分岐合流路１９ａの第２分岐路１５ａから分岐された部分には、連通位置と遮断位置とが切換可能で常閉の第２常閉制御弁１７ａを設けている。分岐合流路１９ａにおける、第１常閉制御弁１３ａからの流路と、第２常閉制御弁１７ａからの流路との合流点から第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとの分岐点までの流路には、第３逆止弁２０ａ、液圧ポンプ２１ａ、第４逆止弁２２ａを順に設けている。
【００２１】
液圧ポンプ２１ａは、後述する共用モータＭ２の正回転駆動によってポンプ入力部Ｐｉを介して駆動され、ブレーキ液を吐出するように構成されている。また、分岐合流路１９ａにおける、第１常閉制御弁１３ａ及び第２常閉制御弁１７ａと第３逆止弁２０ａとの間にリザーバ２３ａを設けている。
【００２２】
また、共用モータＭ２の正回転駆動力が伝達されるポンプ入力部Ｐｉは、第１アンチロック経路１０ａの液圧ポンプ２１ａと第２アンチロック経路１０ｂの液圧ポンプ２１ｂとを回転駆動するように構成されている。
【００２３】
以上、アンチロック装置１０における第１アンチロック経路１０ａの構成を説明したが、第１アンチロック経路１０ａと第２アンチロック経路１０ｂとは同様の構成となっている。したがって、第２アンチロック経路１０ｂにも第１アンチロック経路１０ａと同様の部材を設けている。そのため、図面において第１液圧回路に設けた部材と同様の部材には、第１アンチロック経路１０ａにおける符号のうち「ａ」を「ｂ」に置き換えたものを付しており、第２液圧回路の詳細な説明は省略する。以下、特に区別する必要があるときを除き、符号中の「ａ」または「ｂ」を省略するものとする。
【００２４】
次に、共用モータＭ２は、正回転又は逆回転を行う出力軸Ａｘの一端に第１ワンウエイクラッチＨ１が取り付けられ、出力軸Ａｘの他端に第２ワンウエイクラッチＨ２が取り付けられている。出力軸Ａｘの一端及び他端は、共用モータＭ２の出力軸Ａｘと連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸として機能する。第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２は構成が同じであり、図２の第１ワンウエイクラッチＨ１により説明を行う。出力軸Ａｘの一端には円筒形の入力部材Ｈｉが嵌着され、この入力部材Ｈｉの周回面に一定間隔で複数のローラーＨｒが圧縮スプリングＨｓによって摺動自在に取り付けられている。入力部材Ｈｉの外周には、一定間隔を介して円筒形の出力部材Ｈｏが遊嵌され、出力部材Ｈｏの内周面には複数のローラーＨｒが等間隔で配置されている。各ローラーＨｒは入力部材Ｈｉの外周に半径方向に対して傾斜して形成された保持穴Ｈｈに収容され、圧縮スプリングＨｓのばね力によって出力部材Ｈｏの内周面に押圧されている。
【００２５】
共用モータＭ２の出力軸Ａｘが矢印Ｙ１で示す正回転方向に回転している場合は、入力部材Ｈｉも同じ正回転方向に回転し、これによってローラーＨｒが出力部材Ｈｏの内周面に押付けられて出力部材Ｈｏを正回転方向に押圧駆動し、矢印Ｙ１方向に回転（正回転）させるようになっている。一方、共用モータＭ２の出力軸Ａｘが矢印Ｙ２で示す逆回転方向に回転すると、入力部材Ｈｉも同じ逆回転方向に回転するが、この場合、ローラーＨｒは出力部材Ｈｏの内周面を回転移動するため、出力部材Ｈｏへは回転駆動力を伝達しない空回り状態となる。なお、出力部材Ｈｏへ回転駆動力を伝達する場合を動力伝達状態とも言う。
【００２６】
第２ワンウエイクラッチＨ２は、各ローラーＨｒを収容する保持穴Ｈｈ及びスプリングＨｓが第１ワンウエイクラッチＨ１の保持穴Ｈｈと回転方向に対して逆方向に傾斜して形成された構成となっており、出力軸Ａｘの正回転時に出力部材Ｈｏへ回転駆動力を伝達しない空回り状態となり、逆回転時にローラーＨｒが出力部材Ｈｏの内周面に押付けられて出力部材Ｈｏを逆回転方向に回転（Ｙ２方向）させるようになっている。
【００２７】
このような第１ワンウエイクラッチＨ１の出力部材Ｈｏが、伝達軸Ｈ１ｏに同軸に固定され、伝達軸Ｈ１ｏがアンチロック装置１０のポンプ２１ａ、２１ｂにポンプ入力部Ｐｉを介して回転連結されている。第２ワンウエイクラッチＨ２の出力部材Ｈｏが伝達軸Ｈ２ｏを介して電動式倍力装置Ａの異常時入力部としての小平歯車４０ｂに取り付けられている。共用モータＭ２の出力軸Ａｘが正回転する場合は、この正回転が第１ワンウエイクラッチＨ１によってポンプ入力部Ｐｉに伝達され、ポンプ入力部Ｐｉを介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂを駆動する。この正回転時には、第２ワンウエイクラッチＨ２は空回り状態となる。
【００２８】
一方、共用モータＭ２の出力軸Ａｘが逆回転する場合は、この逆回転が第２ワンウエイクラッチＨ２によって電動式倍力装置Ａの小平歯車４０ｂに伝達され、後述するようにマスタシリンダ３０のブレーキ液の加圧動作が行われる。この逆回転時には、第１ワンウエイクラッチＨ１は空回り状態となる。
【００２９】
次に、制御装置Ｂは、マイクロコンピュータを中核部材とするＥＣＵ（electronic control unit）２５と、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１に電流を供給して回転駆動を制御するモータドライバＭＤ１と、共用モータＭ２に電流を供給して回転駆動を制御するモータドライバＭＤ２とを備えている。
【００３０】
また、ＥＣＵ２５及びモータドライバＭＤ１，ＭＤ２には電力を供給するバッテリＢＴが接続されている。制御装置Ｂは、後述するように車輪Ｗに加える制動力を制御する際に、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１と、共用モータＭ２と、アンチロック装置１０の各種制御弁の制御等を行っている。また、制御装置ＢはブレーキペダルＢＰの操作量を計測する荷重センサＬＳの検出値と液圧センサＰＳの検出値とを受け、ブレーキペダルＢＰの操作量に対応する電流を主モータＭ１及び共用モータＭ２へ供給する。
【００３１】
電動式倍力装置Ａの主モータＭ１が正常に動作している場合は、ブレーキペダルＢＰが操作されると、モータドライバＭＤ１により主モータＭ１が駆動される。このとき、アンチロック装置１０が作動して共用モータＭ２が正回転しても、第２ワンウエイクラッチＨ２は空回り状態となるので、この正回転は電動式倍力装置Ａの異常時入力部に伝達されない。なお、共用モータＭ２の正回転駆動力は、ポンプ入力部Ｐｉを介してアンチロック装置１０の液圧ポンプ２１ａ，２１ｂを回転駆動するように伝達される。
【００３２】
主モータＭ１を含む主モータ制御系、即ち主モータＭ１及びモータドライバＭＤ１等に異常が生じたとＥＣＵ２５により判断された場合は、ブレーキペダルＢＰが操作されると、主モータＭ１は駆動されず、モータドライバＭＤ２により共用モータＭ２が逆回転で駆動される。これによって、第１ワンウエイクラッチＨ１は空回り状態となり、第２ワンウエイクラッチＨ２は動力伝達状態となるので、共用モータＭ２の逆回転駆動力が、電動式倍力装置Ａの小平歯車４０ｂに伝達される。
【００３３】
電動式倍力装置Ａは、ハウジング１００に固定され、モータドライバＭＤ１からの供給電流に応じて回転する主モータＭ１と、主モータＭ１の出力軸と一体回転するよう構成されている小平歯車４０ａと、小平歯車４０ａの歯数よりも多い歯数を有して小平歯車４０ａと噛合され、ハウジング１００に回転可能に支承されている大平歯車４１と、大平歯車４１と同一軸線上に設けられ、大平歯車４１の回転をマスタピストン３１の前後方向の直動に変換する例えばボールネジ機構からなる直動変換機構５０と、直動変換機構５０の内部に挿入され、荷重センサＬＳ及びシャフト２７を介してブレーキペダルＢＰと接続され、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じてマスタピストン３１の前後方向に移動可能な入力ロッド４４と、直動変換機構５０のボールネジ軸５２をマスタピストン３１の後退方向に付勢する弾性部材としての圧縮スプリング４６とを備えている。更に、電動式倍力装置Ａは、上述したように異常時入力部としての小平歯車４０ｂを備えており、この小平歯車４０ｂは、小平歯車４０ａと同じ歯数を有して大平歯車４１と噛合しており、共用モータＭ２の出力軸に第２ワンウエイクラッチＨ２を介して連結されており、共用モータＭ２が逆回転駆動時にのみ回転するようになっている。なお、後述の説明では、ブレーキ液を加圧する際のマスタピストン３１の移動方向を前方、減圧する方向を後方とする。
【００３４】
直動変換機構５０は、回転部材をなす大平歯車４１に同軸線上に一体的に設けられて、ハウジング１００に軸線方向の移動を規制され、回転可能に支承されたボールねじナット５１と、ボールねじナット５１とボールを介して螺合されハウジング１００に回転を規制され軸線方向に移動可能に支承されたボールネジ軸５２とを備えている。即ち、ボールねじナット５１の内壁とボールネジ軸５２の外壁とには、循環する多数のボールを介して互いに螺合するボールネジ溝が形成されており、ボールねじナット５１の回転に伴い、ハウジング１００との係合で回転を規制されたボールネジ軸５２が前後方向に移動するようになっている。
【００３５】
ボールネジ軸５２の内側には入力ロッド４４が挿通され、この入力ロッド４４の先端には大径部４３が形成され、この大径部４３の前端面と第２マスタピストン３１の後端面が同軸線上で対向している。この第２マスタピストン３１は、ハウジング１００の開口からハウジング１００内に挿入されている。
【００３６】
このような構成の車両用ブレーキ装置において、ＥＣＵ２５により主モータＭ１を含む主モータ系が正常と判断されている場合は、運転者によりブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されると、荷重センサＬＳでその踏力に応じた荷重が検出されるとともに、液圧センサＰＳでマスタシリンダ３０の液圧も検出され、これら検出値がＥＣＵ２５へ送信される。
【００３７】
ＥＣＵ２５は、荷重センサＬＳの検出値に応じた制動力を生じさせるために、モータドライバＭＤ１に対して荷重センサＬＳの検出値及び液圧センサＰＳからフィードバックされた検出値に応じた電流を電動式倍力装置Ａの主モータＭ１に供給する制御を行う。この制御により主モータＭ１が要求されたブレーキ力を発生させるのに適した回転トルクを生ずる。
【００３８】
即ち、通常のブレーキ操作時には、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作量に応じて入力ロッド４４がマスタシリンダ３０側に前進し、入力ロッド４４の先端の大径部４３が第２マスタピストン３１の後端部を押動することにより、第１及び第２マスタピストン３１によってマスタシリンダ３０内のブレーキ液が加圧される。
【００３９】
同時に、荷重センサＬＳでブレーキ操作量に応じた荷重が検出され、その検出値に応じてＥＣＵ２５の制御によりモータドライバＭＤ１が主モータＭ１を制御し、これによって主モータＭ１が回転する。この回転に応じて小平歯車４０ａ及び大平歯車４１を介してボールねじナット５１が回転し、この回転がボールネジ機構で直進動作に変換される。これによりボールネジ軸５２がマスタピストン３１側へ前進し、大径部４３を介して第２マスタピストン３１を押動してマスタシリンダ３０内のブレーキ液の加圧を助勢する。そして、マスタシリンダ３０に生じた液圧がアンチロック装置１０を介してホイールシリンダＷＣに供給され、その液圧により車輪Ｗに制動力が付与される。
【００４０】
また、この制動中に車輪Ｗがロックすると、アンチロック装置１０が作動し、モータドライバＭＤ２によって共用モータＭ２が正回転駆動され、この駆動力が第１ワンウエイクラッチＨ１を介してポンプ入力部Ｐｉに伝達され液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動される。この共用モータＭ２の正回転は、第２ワンウエイクラッチＨ２の空回りにより、電動式倍力装置Ａに伝達されない。
【００４１】
次に、ＥＣＵ２５により主モータＭ１を含む主モータ制御系が異常と判断された場合、モータドライバＭＤ１は作動されず、モータドライバＭＤ２が共用モータＭ２を逆回転させ、この逆回転駆動力で小平歯車４０ｂが回転して大平歯車４１が回転する。この回転がボールネジ機構で直進動作に変換され、ボールネジ軸５２がマスタピストン３１側へ前進して、入力ロッド４４の大径部４３の後面を押圧し、マスタシリンダ３０内のブレーキ液の加圧が助勢される。マスタシリンダ３０に生じた液圧がアンチロック装置１０を介してホイールシリンダＷＣに供給され、その液圧により車輪Ｗに制動力が付与される。この共用モータＭ２の逆回転は、第１ワンウエイクラッチＨ１の空回りにより、液圧ポンプ２１ａ，２１ｂに伝達されない。
【００４２】
ブレーキペダルＢＰを踏んだ状態からその踏み込みを戻した場合は、主モータＭ１の戻し側回転力とスプリング４６の反力により大平歯車４１が逆回転される。このとき大平歯車４１から小平歯車４０ｂを介して伝達軸Ｈ２ｏに伝達される回転力に対しては、第２ワンウエイクラッチＨ２及び第１ワンウエイクラッチＨ１は共に動力伝達状態となる。このため、共用モータＭ２の出力軸Ａｘ及びポンプ入力部Ｐｉを介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂの入力軸が駆動される。しかし、この場合、アンチロック装置の各制御弁は非制御の状態にあり、ポンプ２１ａ，２１ｂによるブレーキ液の汲み上げは生じることはなく、電動式倍力装置Ａの戻り抵抗増加やブレーキ液圧の変動といった問題が発生することは無い。
【００４３】
このように、本実施形態の車両用ブレーキ装置によれば、１つの共用モータＭ２と、この共用モータＭ２の出力軸に連動する第１及び第２回転軸に連結された第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２とを備え、電動式倍力装置Ａの正常時にはアンチロック装置１０が作動すると共用モータＭ２が正回転することにより、第１ワンウエイクラッチＨ１を介してアンチロック装置１０の液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動されホイールシリンダＷＣから排出されたブレーキ液がマスタシリンダ側に戻される。一方、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１の駆動異常時には共用モータＭ２が逆回転することにより、第２ワンウエイクラッチＨ２を介して電動式倍力装置Ａの大平歯車４１が回転駆動されマスタシリンダ３０のブレーキ液が加圧される。即ち、第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２を第１及び第２回転軸を介して取り付けた１つの共用モータＭ２で、電動式倍力装置Ａの異常時バックアップ用モータと、アンチロック装置１０のポンプ用モータとして共用することが出来る。第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２は簡素で安価なものを採用することでそれ程のコスト高とはならず、電動式倍力装置Ａの異常時バックアップ機能を低コストで実現することができる。
【００４４】
なお、本実施形態の車両用ブレーキ装置は、図３に示す組み付け構成にするとよい。この構成では、電動式倍力装置Ａとマスタシリンダ３０のアッセンブリに、アンチロック装置１０が一体的に固定されている。更に、アンチロック装置１０のポンプ入力部Ｐｉに回転連結された伝達軸Ｈ１ｏと、共用モータＭ２の出力軸Ａｘ及び電動式倍力装置Ａの非常用入力軸であるＨ２ｏとを同軸線上に配置して、２つのワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２及び共用モータＭ２が電動式倍力装置Ａとアンチロック装置１０の間に間装されている。
【００４５】
このような構成とすることで、電動式倍力装置Ａ、マスタシリンダ３０、アンチロック装置１０、共用モータＭ２、第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２を一つのユニットに集約してコンパクトな構成とすることができるので、ブレーキ装置全体を小型化することが出来るとともに車両への搭載、組付け、搬送等が容易になると共に、ハウジング１００の一体化等によるコスト低減も図ることができる。
【００４６】
また、停車時のブレーキ作動中において、電動式倍力装置Ａの駆動力を主モータＭ１から共用モータＭ２に切り換えて、共用モータＭ２の異常を検出する異常検出装置１６を本実施形態の車両用ブレーキ装置に付加してもよい。
【００４７】
異常検出装置１６は、ＥＣＵ２５による異常検出制御及び液圧センサＰＳによって構成される。ＥＣＵ２５は、停車時のブレーキ作動中において、図４に線分Ｍ１ｐで示すように主モータＭ１の出力（Ｗ）を時刻ｔ１から徐々に弱めながら、その一方で線分Ｍ２Ｐに示すように共用モータＭ２を駆動させてトータルのブレーキ力が一定に保たれるように制御を行う。
【００４８】
この際、ＥＣＵ２５は、時刻ｔ１時点のマスタシリンダ液圧を記憶しておく。そして、ｔ１以後、ｔ２に至るまでのマスタシリンダ液圧の変動が所定値以上であれば異常と判定（異常検出）する。この異常／正常の判定は、停車中に行われるので安全性を確保しながら行うことができる。
【００４９】
以上説明した本実施形態の車両用ブレーキ装置は、例えば、本特許出願人の特許出願である特願２００９−２２４３２５の明細書に記載された所謂ブレーキバイワイヤ方式のブレーキ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ…電動式倍力装置、Ｂ…制御装置、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｃ…制動機構、Ｍ１…主モータ、Ｍ２…共用モータ、Ａｘ…出力軸（両端は第１及び第２回転軸）、Ｈ１，Ｈ２…ワンウエイクラッチ、Ｈ１ｏ，Ｈ２ｏ…伝達軸、ＭＤ１，ＭＤ２…モータドライバ、ＬＳ…荷重センサ、ＰＳ…液圧センサ、Ｗ…車輪、ＷＣ…ホイールシリンダ、１０…アンチロック装置、２５…ＥＣＵ、２６…異常検出装置、２７…シャフト、３０…マスタシリンダ、３１…マスタピストン、４０ａ，４０ｂ…小平歯車、４１…大平歯車、４３…出力ピストン、４４…入力ロッド、５０…直動変換機構、５１…ボールねじナット、５２…ボールネジ軸、１００…ハウジング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力を利用してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置を備える車両用ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ブレーキ装置として例えば特許文献１に記載のブレーキ制御装置がある。この装置は、電動式倍力装置としてのマスタ圧制御機構と、このマスタ圧制御機構とは別に設けられ、ホイールシリンダ内の圧力を加圧可能なポンプを有する横滑り防止装置としてのホイール圧制御機構とを備える。マスタ圧制御機構が故障の場合に、マスタ圧制御機構への電力供給を遮断し、この時に検出されたブレーキ操作量に基づいてホイール圧制御機構を制御してブレーキを掛ける。即ち、マスタ圧制御機構によるブレーキ制御からホイール圧制御機構によるブレーキ制御に切り換えることで、運転者の要求通りのブレーキ力を発生させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のブレーキ制御装置では、トラクションコントロールや横滑り防止制御を始めとする運転者のブレーキ操作によらない自動加圧機能を必要としないような車両においても、マスタ圧制御機構をバックアップするためだけに自動加圧機能を備えた高価なホイール圧制御機構を備えなければならない。また、本案の様な電動式のマスタ圧制御機構は、それ自体が電子制御による自動加圧機能を備えているのが一般的で、機能の重複により、ブレーキ装置全体のコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電動式倍力装置のモータ駆動の異常時に、他のモータを適正に駆動してブレーキを掛けることができるバックアップ機能を低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１に係る発明の構成上の特徴は、主モータによって回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストンを押動してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置と、当該電動式倍力装置により加圧された作動液の供給により車輪に制動力を付与する制動機構と、当該制動機構が車輪に制動力を付与する際に、当該車輪のロックを防止するアンチロック装置とを備えた車両用ブレーキ装置において、正回転又は逆回転に切換え可能に駆動される共用モータと、当該共用モータの出力軸と連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸と、入力部材が前記第１回転軸に連結され、出力部材が前記アンチロック装置のポンプの入力軸に回転連結され、前記第１回転軸の前記正回転は前記ポンプの入力軸に伝達し、前記第１回転軸の前記逆回転は前記入力軸に伝達しない第１ワンウエイクラッチと、入力部材が前記第２回転軸に連結され、出力部材が前記電動式倍力装置の前記回転部材に回転連結され、前記第２回転軸の前記逆回転は前記回転部材に伝達し、前記第２回転軸の前記正回転は前記回転部材に伝達しない第２ワンウエイクラッチと、ブレーキ作動時に前記主モータを含む主モータ制御系に異常が検出されると、前記第２回転軸及び前記第２ワンウエイクラッチを介して前記電動式倍力装置の前記回転部材を回転するために、前記共用モータを逆回転で駆動する制御装置とを備えることにある。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記第１及び第２回転軸が、前記共用モータの出力軸の両端部からなることにある。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記電動式倍力装置とマスタシリンダ及び前記アンチロック装置とが一体的に固定され、前記アンチロック装置の前記ポンプの入力軸に回転連結された伝達軸と前記共用モータの出力軸と前記電動式倍力装置の非常用入力軸とを同軸線上に配置して、前記共用モータ及び前記２つのワンウエイクラッチが前記電動式倍力装置と前記アンチロック装置の間に間装されていることにある。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、停車中でのブレーキ作動中において、前記電動式倍力装置の駆動力を前記主モータから前記共用モータに切り換えて、前記共用モータの異常を検出する異常検出装置を備えることにある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、１つの共用モータと、この共用モータの出力軸に連動する第１及び第２回転軸に連結された第１及び第２ワンウエイクラッチとを備え、電動式倍力装置の正常時にはアンチロック装置が作動すると共用モータが正回転することにより、第１ワンウエイクラッチを介してアンチロック装置のポンプが駆動されホイールシリンダから排出された作動液がマスタシリンダ側に戻される。一方、電動式倍力装置の主モータによる駆動に異常が生じた時には、共用モータが逆回転することにより、第２ワンウエイクラッチを介して電動式倍力装置の回転部材が回転駆動されマスタシリンダの作動液が加圧される。即ち、２つのワンウエイクラッチを介して取り付けた１つのモータで、電動式倍力装置のバックアップ用モータ或いはアンチロック装置のポンプ用モータとして共用することが出来る。ワンウエイクラッチは簡素な構造で一般に流通しているもので構成できるので付加したとしてもそれ程のコスト高とはならず、電動式倍力装置にバックアップ専用モータを設定したり、アンチロック装置自体に自動加圧機能を付加する場合に比べ低コストで構成することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、共用モータと第１及び第２ワンウエイクラッチとを接続する第１及び第２回転軸を、共用モータの出力軸の両端部とするので、更に低コスト化を図ることが出来る。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、電動式倍力装置とマスタシリンダのアッセンブリにアンチロック装置が一体的に固定され、前記共用モータと２つのワンウエイクラッチが前記ポンプ用入力軸と電動式倍力装置の非常用入力軸との間に同一軸上に配置、間装されるため、電動式倍力装置、マスタシリンダ、アンチロック装置、共用モータ、第１及び第２ワンウエイクラッチを一つのユニットに集約してコンパクトな構成とすることができるので、ブレーキ装置全体を小型軽量化することが出来るとともに車両への搭載、組付け、搬送等が容易になる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、停車中でのブレーキ作動中において、電動式倍力装置の駆動力を主モータから共用モータに切り換えることで、共用モータによるバックアップ機能に異常がないか事前に検知することができる。共用モータ駆動時のマスタシリンダ液圧が、主モータ駆動時のマスタシリンダ液圧に対し、所定値以上の差があれば異常と判定（異常検出）することができる。また、この異常判定は停車中に行われるので安全を確保しながら行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の車両用ブレーキ装置の構成図。
【図２】本実施形態の車両用ブレーキ装置におけるワンウエイクラッチの構成図。
【図３】本実施形態の車両用ブレーキ装置の組み付け構成図。
【図４】本実施形態の車両用ブレーキ装置における異常検出時の主モータと共用モータの切換動作を説明するためのモータ出力図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態の車両用ブレーキ装置は、図１に示すように、運転者が踏み込んだブレーキペダルＢＰへの荷重を検出する荷重センサＬＳと、液圧により作動し車輪Ｗに制動力を加える制動機構Ｃと、制動機構Ｃに伝達する液圧を制御するアンチロック装置１０と、制動機構Ｃに作動液としてのブレーキ液を供給して液圧を生じさせるマスタシリンダ３０と、マスタシリンダ３０からアンチロック装置１０を介して制動機構Ｃに伝達される液圧を検出する液圧センサＰＳと、マスタシリンダ３０にブレーキ液を供給するマスタリザーバ３２と、ブレーキペダルＢＰの操作に応じた主モータＭ１の回転駆動力で回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストン３１を押動してマスタシリンダ３０の作動液を加圧する電動式倍力装置Ａと、本発明の特徴であり、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１が故障した場合のバックアップとして使用される共用モータＭ２と第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２と、荷重センサＬＳ及び液圧センサＰＳの検出結果に応じて主モータＭ１及び共用モータＭ２の回転駆動を制御する制御装置Ｂとを備えて構成されている。
【００１６】
まず、制動機構Ｃは、各々の車輪Ｗ（右前車輪ＷＦＲ，左前車輪ＷＦＬ，右後車輪ＷＲＲ，左後車輪ＷＲＬ）に備えられたホイールシリンダＷＣ（ＷＣＦＲ，ＷＣＦＬ，ＷＣＲＲ，ＷＣＲＬ）と、各々のホイールシリンダＷＣの作動力により各々の車輪に摩擦力による制動力を生じさせるブレーキパッド（図示せず）を備えている。
【００１７】
マスタシリンダ３０の内部には、第１及び第２マスタピストン３１が前後移動可能に備えられており、その前後移動によりブレーキ液に液圧を発生させている。本例では、マスタシリンダ３０はいわゆるタンデム型に構成されており、第１マスタピストン３１の前進によって液圧が発生する第１液圧室３０ａ及び第２マスタピストン３１の前進によって液圧が発生する第２液圧室３０ｂを有している。マスタリザーバ３２は２つの流路を有しており、それぞれの流路は第１液圧室３０ａ及び第２液圧室３０ｂと連通されている。
【００１８】
アンチロック装置１０は、各車輪ＷがブレーキをかけたときにロックしないようにホイールシリンダＷＣへ供給するブレーキ液圧を自動的にコントロールして、車輪Ｗと路面間の摩擦力と車輪Ｗの回転を確保するアンチロックブレーキ制御を行うものであり、マスタシリンダ３０と接続される第１アンチロック経路１０ａ及び第２アンチロック経路１０ｂにより構成されている。第１アンチロック経路１０ａは、第１液圧室３０ａと、右後ホイールシリンダＷＣＲＲ及び左後ホイールシリンダＷＣＲＬとを連通している。第２アンチロック経路１０ｂは、第２液圧室３０ｂと、右前ホイールシリンダＷＣＦＲ及び左前ホイールシリンダＷＣＦＬとを連通している。
【００１９】
第１アンチロック経路１０ａはさらに第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとに分岐し、それぞれが右後ホイールシリンダＷＣＲＲと左後ホイールシリンダＷＣＲＬに接続されている。第１分岐路１１ａには、連通位置と遮断位置との２位置に切換可能で常開の第１常開制御弁１２ａを設けている。また、第１常開制御弁１２ａに対して並列する位置に、右後ホイールシリンダＷＣＲＲから電動式倍力装置Ａ側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する第１逆止弁１４ａを設けている。一方、第２分岐路１５ａにも第１分岐路１１ａと同様に、連通位置と遮断位置との２位置に切換可能で常開の第２常開制御弁１６ａ、第２常開制御弁１６ａに対して並列する位置に、左後ホイールシリンダＷＣＲＬから電動式倍力装置Ａ側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する第２逆止弁１８ａを設けている。
【００２０】
第１分岐路１１ａの第１常開制御弁１２ａよりも右後ホイールシリンダＷＣＲＲ側から分岐された流路部分と、第２分岐路１５ａの第２常開制御弁１６ａよりも左後ホイールシリンダＷＣＲＬ側から分岐された流路部分とが合流し、第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとの分岐点に接続する分岐合流路１９ａを設けている。また、分岐合流路１９ａの第１分岐路１１ａから分岐された部分には、連通位置と遮断位置とが切換可能で常閉の第１常閉制御弁１３ａを設けている。同様に、分岐合流路１９ａの第２分岐路１５ａから分岐された部分には、連通位置と遮断位置とが切換可能で常閉の第２常閉制御弁１７ａを設けている。分岐合流路１９ａにおける、第１常閉制御弁１３ａからの流路と、第２常閉制御弁１７ａからの流路との合流点から第１分岐路１１ａと第２分岐路１５ａとの分岐点までの流路には、第３逆止弁２０ａ、液圧ポンプ２１ａ、第４逆止弁２２ａを順に設けている。
【００２１】
液圧ポンプ２１ａは、後述する共用モータＭ２の正回転駆動によってポンプ入力部Ｐｉを介して駆動され、ブレーキ液を吐出するように構成されている。また、分岐合流路１９ａにおける、第１常閉制御弁１３ａ及び第２常閉制御弁１７ａと第３逆止弁２０ａとの間にリザーバ２３ａを設けている。
【００２２】
また、共用モータＭ２の正回転駆動力が伝達されるポンプ入力部Ｐｉは、第１アンチロック経路１０ａの液圧ポンプ２１ａと第２アンチロック経路１０ｂの液圧ポンプ２１ｂとを回転駆動するように構成されている。
【００２３】
以上、アンチロック装置１０における第１アンチロック経路１０ａの構成を説明したが、第１アンチロック経路１０ａと第２アンチロック経路１０ｂとは同様の構成となっている。したがって、第２アンチロック経路１０ｂにも第１アンチロック経路１０ａと同様の部材を設けている。そのため、図面において第１液圧回路に設けた部材と同様の部材には、第１アンチロック経路１０ａにおける符号のうち「ａ」を「ｂ」に置き換えたものを付しており、第２液圧回路の詳細な説明は省略する。以下、特に区別する必要があるときを除き、符号中の「ａ」または「ｂ」を省略するものとする。
【００２４】
次に、共用モータＭ２は、正回転又は逆回転を行う出力軸Ａｘの一端に第１ワンウエイクラッチＨ１が取り付けられ、出力軸Ａｘの他端に第２ワンウエイクラッチＨ２が取り付けられている。出力軸Ａｘの一端及び他端は、共用モータＭ２の出力軸Ａｘと連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸として機能する。第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２は構成が同じであり、図２の第１ワンウエイクラッチＨ１により説明を行う。出力軸Ａｘの一端には円筒形の入力部材Ｈｉが嵌着され、この入力部材Ｈｉの周回面に一定間隔で複数のローラーＨｒが圧縮スプリングＨｓによって摺動自在に取り付けられている。入力部材Ｈｉの外周には、一定間隔を介して円筒形の出力部材Ｈｏが遊嵌され、出力部材Ｈｏの内周面には複数のローラーＨｒが等間隔で配置されている。各ローラーＨｒは入力部材Ｈｉの外周に半径方向に対して傾斜して形成された保持穴Ｈｈに収容され、圧縮スプリングＨｓのばね力によって出力部材Ｈｏの内周面に押圧されている。
【００２５】
共用モータＭ２の出力軸Ａｘが矢印Ｙ１で示す正回転方向に回転している場合は、入力部材Ｈｉも同じ正回転方向に回転し、これによってローラーＨｒが出力部材Ｈｏの内周面に押付けられて出力部材Ｈｏを正回転方向に押圧駆動し、矢印Ｙ１方向に回転（正回転）させるようになっている。一方、共用モータＭ２の出力軸Ａｘが矢印Ｙ２で示す逆回転方向に回転すると、入力部材Ｈｉも同じ逆回転方向に回転するが、この場合、ローラーＨｒは出力部材Ｈｏの内周面を回転移動するため、出力部材Ｈｏへは回転駆動力を伝達しない空回り状態となる。なお、出力部材Ｈｏへ回転駆動力を伝達する場合を動力伝達状態とも言う。
【００２６】
第２ワンウエイクラッチＨ２は、各ローラーＨｒを収容する保持穴Ｈｈ及びスプリングＨｓが第１ワンウエイクラッチＨ１の保持穴Ｈｈと回転方向に対して逆方向に傾斜して形成された構成となっており、出力軸Ａｘの正回転時に出力部材Ｈｏへ回転駆動力を伝達しない空回り状態となり、逆回転時にローラーＨｒが出力部材Ｈｏの内周面に押付けられて出力部材Ｈｏを逆回転方向に回転（Ｙ２方向）させるようになっている。
【００２７】
このような第１ワンウエイクラッチＨ１の出力部材Ｈｏが、伝達軸Ｈ１ｏに同軸に固定され、伝達軸Ｈ１ｏがアンチロック装置１０のポンプ２１ａ、２１ｂにポンプ入力部Ｐｉを介して回転連結されている。第２ワンウエイクラッチＨ２の出力部材Ｈｏが伝達軸Ｈ２ｏを介して電動式倍力装置Ａの異常時入力部としての小平歯車４０ｂに取り付けられている。共用モータＭ２の出力軸Ａｘが正回転する場合は、この正回転が第１ワンウエイクラッチＨ１によってポンプ入力部Ｐｉに伝達され、ポンプ入力部Ｐｉを介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂを駆動する。この正回転時には、第２ワンウエイクラッチＨ２は空回り状態となる。
【００２８】
一方、共用モータＭ２の出力軸Ａｘが逆回転する場合は、この逆回転が第２ワンウエイクラッチＨ２によって電動式倍力装置Ａの小平歯車４０ｂに伝達され、後述するようにマスタシリンダ３０のブレーキ液の加圧動作が行われる。この逆回転時には、第１ワンウエイクラッチＨ１は空回り状態となる。
【００２９】
次に、制御装置Ｂは、マイクロコンピュータを中核部材とするＥＣＵ（electronic control unit）２５と、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１に電流を供給して回転駆動を制御するモータドライバＭＤ１と、共用モータＭ２に電流を供給して回転駆動を制御するモータドライバＭＤ２とを備えている。
【００３０】
また、ＥＣＵ２５及びモータドライバＭＤ１，ＭＤ２には電力を供給するバッテリＢＴが接続されている。制御装置Ｂは、後述するように車輪Ｗに加える制動力を制御する際に、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１と、共用モータＭ２と、アンチロック装置１０の各種制御弁の制御等を行っている。また、制御装置ＢはブレーキペダルＢＰの操作量を計測する荷重センサＬＳの検出値と液圧センサＰＳの検出値とを受け、ブレーキペダルＢＰの操作量に対応する電流を主モータＭ１及び共用モータＭ２へ供給する。
【００３１】
電動式倍力装置Ａの主モータＭ１が正常に動作している場合は、ブレーキペダルＢＰが操作されると、モータドライバＭＤ１により主モータＭ１が駆動される。このとき、アンチロック装置１０が作動して共用モータＭ２が正回転しても、第２ワンウエイクラッチＨ２は空回り状態となるので、この正回転は電動式倍力装置Ａの異常時入力部に伝達されない。なお、共用モータＭ２の正回転駆動力は、ポンプ入力部Ｐｉを介してアンチロック装置１０の液圧ポンプ２１ａ，２１ｂを回転駆動するように伝達される。
【００３２】
主モータＭ１を含む主モータ制御系、即ち主モータＭ１及びモータドライバＭＤ１等に異常が生じたとＥＣＵ２５により判断された場合は、ブレーキペダルＢＰが操作されると、主モータＭ１は駆動されず、モータドライバＭＤ２により共用モータＭ２が逆回転で駆動される。これによって、第１ワンウエイクラッチＨ１は空回り状態となり、第２ワンウエイクラッチＨ２は動力伝達状態となるので、共用モータＭ２の逆回転駆動力が、電動式倍力装置Ａの小平歯車４０ｂに伝達される。
【００３３】
電動式倍力装置Ａは、ハウジング１００に固定され、モータドライバＭＤ１からの供給電流に応じて回転する主モータＭ１と、主モータＭ１の出力軸と一体回転するよう構成されている小平歯車４０ａと、小平歯車４０ａの歯数よりも多い歯数を有して小平歯車４０ａと噛合され、ハウジング１００に回転可能に支承されている大平歯車４１と、大平歯車４１と同一軸線上に設けられ、大平歯車４１の回転をマスタピストン３１の前後方向の直動に変換する例えばボールネジ機構からなる直動変換機構５０と、直動変換機構５０の内部に挿入され、荷重センサＬＳ及びシャフト２７を介してブレーキペダルＢＰと接続され、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じてマスタピストン３１の前後方向に移動可能な入力ロッド４４と、直動変換機構５０のボールネジ軸５２をマスタピストン３１の後退方向に付勢する弾性部材としての圧縮スプリング４６とを備えている。更に、電動式倍力装置Ａは、上述したように異常時入力部としての小平歯車４０ｂを備えており、この小平歯車４０ｂは、小平歯車４０ａと同じ歯数を有して大平歯車４１と噛合しており、共用モータＭ２の出力軸に第２ワンウエイクラッチＨ２を介して連結されており、共用モータＭ２が逆回転駆動時にのみ回転するようになっている。なお、後述の説明では、ブレーキ液を加圧する際のマスタピストン３１の移動方向を前方、減圧する方向を後方とする。
【００３４】
直動変換機構５０は、回転部材をなす大平歯車４１に同軸線上に一体的に設けられて、ハウジング１００に軸線方向の移動を規制され、回転可能に支承されたボールねじナット５１と、ボールねじナット５１とボールを介して螺合されハウジング１００に回転を規制され軸線方向に移動可能に支承されたボールネジ軸５２とを備えている。即ち、ボールねじナット５１の内壁とボールネジ軸５２の外壁とには、循環する多数のボールを介して互いに螺合するボールネジ溝が形成されており、ボールねじナット５１の回転に伴い、ハウジング１００との係合で回転を規制されたボールネジ軸５２が前後方向に移動するようになっている。
【００３５】
ボールネジ軸５２の内側には入力ロッド４４が挿通され、この入力ロッド４４の先端には大径部４３が形成され、この大径部４３の前端面と第２マスタピストン３１の後端面が同軸線上で対向している。この第２マスタピストン３１は、ハウジング１００の開口からハウジング１００内に挿入されている。
【００３６】
このような構成の車両用ブレーキ装置において、ＥＣＵ２５により主モータＭ１を含む主モータ系が正常と判断されている場合は、運転者によりブレーキペダルＢＰが踏み込み操作されると、荷重センサＬＳでその踏力に応じた荷重が検出されるとともに、液圧センサＰＳでマスタシリンダ３０の液圧も検出され、これら検出値がＥＣＵ２５へ送信される。
【００３７】
ＥＣＵ２５は、荷重センサＬＳの検出値に応じた制動力を生じさせるために、モータドライバＭＤ１に対して荷重センサＬＳの検出値及び液圧センサＰＳからフィードバックされた検出値に応じた電流を電動式倍力装置Ａの主モータＭ１に供給する制御を行う。この制御により主モータＭ１が要求されたブレーキ力を発生させるのに適した回転トルクを生ずる。
【００３８】
即ち、通常のブレーキ操作時には、ブレーキペダルＢＰの踏み込み操作量に応じて入力ロッド４４がマスタシリンダ３０側に前進し、入力ロッド４４の先端の大径部４３が第２マスタピストン３１の後端部を押動することにより、第１及び第２マスタピストン３１によってマスタシリンダ３０内のブレーキ液が加圧される。
【００３９】
同時に、荷重センサＬＳでブレーキ操作量に応じた荷重が検出され、その検出値に応じてＥＣＵ２５の制御によりモータドライバＭＤ１が主モータＭ１を制御し、これによって主モータＭ１が回転する。この回転に応じて小平歯車４０ａ及び大平歯車４１を介してボールねじナット５１が回転し、この回転がボールネジ機構で直進動作に変換される。これによりボールネジ軸５２がマスタピストン３１側へ前進し、大径部４３を介して第２マスタピストン３１を押動してマスタシリンダ３０内のブレーキ液の加圧を助勢する。そして、マスタシリンダ３０に生じた液圧がアンチロック装置１０を介してホイールシリンダＷＣに供給され、その液圧により車輪Ｗに制動力が付与される。
【００４０】
また、この制動中に車輪Ｗがロックすると、アンチロック装置１０が作動し、モータドライバＭＤ２によって共用モータＭ２が正回転駆動され、この駆動力が第１ワンウエイクラッチＨ１を介してポンプ入力部Ｐｉに伝達され液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動される。この共用モータＭ２の正回転は、第２ワンウエイクラッチＨ２の空回りにより、電動式倍力装置Ａに伝達されない。
【００４１】
次に、ＥＣＵ２５により主モータＭ１を含む主モータ制御系が異常と判断された場合、モータドライバＭＤ１は作動されず、モータドライバＭＤ２が共用モータＭ２を逆回転させ、この逆回転駆動力で小平歯車４０ｂが回転して大平歯車４１が回転する。この回転がボールネジ機構で直進動作に変換され、ボールネジ軸５２がマスタピストン３１側へ前進して、入力ロッド４４の大径部４３の後面を押圧し、マスタシリンダ３０内のブレーキ液の加圧が助勢される。マスタシリンダ３０に生じた液圧がアンチロック装置１０を介してホイールシリンダＷＣに供給され、その液圧により車輪Ｗに制動力が付与される。この共用モータＭ２の逆回転は、第１ワンウエイクラッチＨ１の空回りにより、液圧ポンプ２１ａ，２１ｂに伝達されない。
【００４２】
ブレーキペダルＢＰを踏んだ状態からその踏み込みを戻した場合は、主モータＭ１の戻し側回転力とスプリング４６の反力により大平歯車４１が逆回転される。このとき大平歯車４１から小平歯車４０ｂを介して伝達軸Ｈ２ｏに伝達される回転力に対しては、第２ワンウエイクラッチＨ２及び第１ワンウエイクラッチＨ１は共に動力伝達状態となる。このため、共用モータＭ２の出力軸Ａｘ及びポンプ入力部Ｐｉを介して液圧ポンプ２１ａ，２１ｂの入力軸が駆動される。しかし、この場合、アンチロック装置の各制御弁は非制御の状態にあり、ポンプ２１ａ，２１ｂによるブレーキ液の汲み上げは生じることはなく、電動式倍力装置Ａの戻り抵抗増加やブレーキ液圧の変動といった問題が発生することは無い。
【００４３】
このように、本実施形態の車両用ブレーキ装置によれば、１つの共用モータＭ２と、この共用モータＭ２の出力軸に連動する第１及び第２回転軸に連結された第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２とを備え、電動式倍力装置Ａの正常時にはアンチロック装置１０が作動すると共用モータＭ２が正回転することにより、第１ワンウエイクラッチＨ１を介してアンチロック装置１０の液圧ポンプ２１ａ，２１ｂが駆動されホイールシリンダＷＣから排出されたブレーキ液がマスタシリンダ側に戻される。一方、電動式倍力装置Ａの主モータＭ１の駆動異常時には共用モータＭ２が逆回転することにより、第２ワンウエイクラッチＨ２を介して電動式倍力装置Ａの大平歯車４１が回転駆動されマスタシリンダ３０のブレーキ液が加圧される。即ち、第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２を第１及び第２回転軸を介して取り付けた１つの共用モータＭ２で、電動式倍力装置Ａの異常時バックアップ用モータと、アンチロック装置１０のポンプ用モータとして共用することが出来る。第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２は簡素で安価なものを採用することでそれ程のコスト高とはならず、電動式倍力装置Ａの異常時バックアップ機能を低コストで実現することができる。
【００４４】
なお、本実施形態の車両用ブレーキ装置は、図３に示す組み付け構成にするとよい。この構成では、電動式倍力装置Ａとマスタシリンダ３０のアッセンブリに、アンチロック装置１０が一体的に固定されている。更に、アンチロック装置１０のポンプ入力部Ｐｉに回転連結された伝達軸Ｈ１ｏと、共用モータＭ２の出力軸Ａｘ及び電動式倍力装置Ａの非常用入力軸であるＨ２ｏとを同軸線上に配置して、２つのワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２及び共用モータＭ２が電動式倍力装置Ａとアンチロック装置１０の間に間装されている。
【００４５】
このような構成とすることで、電動式倍力装置Ａ、マスタシリンダ３０、アンチロック装置１０、共用モータＭ２、第１及び第２ワンウエイクラッチＨ１，Ｈ２を一つのユニットに集約してコンパクトな構成とすることができるので、ブレーキ装置全体を小型化することが出来るとともに車両への搭載、組付け、搬送等が容易になると共に、ハウジング１００の一体化等によるコスト低減も図ることができる。
【００４６】
また、停車時のブレーキ作動中において、電動式倍力装置Ａの駆動力を主モータＭ１から共用モータＭ２に切り換えて、共用モータＭ２の異常を検出する異常検出装置１６を本実施形態の車両用ブレーキ装置に付加してもよい。
【００４７】
異常検出装置１６は、ＥＣＵ２５による異常検出制御及び液圧センサＰＳによって構成される。ＥＣＵ２５は、停車時のブレーキ作動中において、図４に線分Ｍ１ｐで示すように主モータＭ１の出力（Ｗ）を時刻ｔ１から徐々に弱めながら、その一方で線分Ｍ２Ｐに示すように共用モータＭ２を駆動させてトータルのブレーキ力が一定に保たれるように制御を行う。
【００４８】
この際、ＥＣＵ２５は、時刻ｔ１時点のマスタシリンダ液圧を記憶しておく。そして、ｔ１以後、ｔ２に至るまでのマスタシリンダ液圧の変動が所定値以上であれば異常と判定（異常検出）する。この異常／正常の判定は、停車中に行われるので安全性を確保しながら行うことができる。
【００４９】
以上説明した本実施形態の車両用ブレーキ装置は、例えば、本特許出願人の特許出願である特願２００９−２２４３２５の明細書に記載された所謂ブレーキバイワイヤ方式のブレーキ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ…電動式倍力装置、Ｂ…制御装置、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｃ…制動機構、Ｍ１…主モータ、Ｍ２…共用モータ、Ａｘ…出力軸（両端は第１及び第２回転軸）、Ｈ１，Ｈ２…ワンウエイクラッチ、Ｈ１ｏ，Ｈ２ｏ…伝達軸、ＭＤ１，ＭＤ２…モータドライバ、ＬＳ…荷重センサ、ＰＳ…液圧センサ、Ｗ…車輪、ＷＣ…ホイールシリンダ、１０…アンチロック装置、２５…ＥＣＵ、２６…異常検出装置、２７…シャフト、３０…マスタシリンダ、３１…マスタピストン、４０ａ，４０ｂ…小平歯車、４１…大平歯車、４３…出力ピストン、４４…入力ロッド、５０…直動変換機構、５１…ボールねじナット、５２…ボールネジ軸、１００…ハウジング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主モータによって回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストンを押動してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置と、当該電動式倍力装置により加圧された作動液の供給により車輪に制動力を付与する制動機構と、当該制動機構が車輪に制動力を付与する際に、当該車輪のロックを防止するアンチロック装置とを備えた車両用ブレーキ装置において、
正回転又は逆回転に切換え可能に駆動される共用モータと、
当該共用モータの出力軸と連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸と、
入力部材が前記第１回転軸に連結され、出力部材が前記アンチロック装置のポンプの入力軸に回転連結され、前記第１回転軸の前記正回転は前記ポンプの入力軸に伝達し、前記第１回転軸の前記逆回転は前記入力軸に伝達しない第１ワンウエイクラッチと、
入力部材が前記第２回転軸に連結され、出力部材が前記電動式倍力装置の前記回転部材に回転連結され、前記第２回転軸の前記逆回転は前記回転部材に伝達し、前記第２回転軸の前記正回転は前記回転部材に伝達しない第２ワンウエイクラッチと、
ブレーキ作動時に前記主モータを含む主モータ制御系に異常が検出されると、前記第２回転軸及び前記第２ワンウエイクラッチを介して前記電動式倍力装置の前記回転部材を回転するために、前記共用モータを逆回転で駆動する制御装置と
を備える車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１及び第２回転軸が、前記共用モータの出力軸の両端部からなる車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記電動式倍力装置とマスタシリンダ及び前記アンチロック装置とが一体的に固定され、
前記アンチロック装置の前記ポンプの入力軸に回転連結された伝達軸と前記共用モータの出力軸と前記電動式倍力装置の非常用入力軸とを同軸線上に配置して、前記共用モータ及び前記２つのワンウエイクラッチが前記電動式倍力装置と前記アンチロック装置の間に間装されている車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
停車中でのブレーキ作動中において、前記電動式倍力装置の駆動力を前記主モータから前記共用モータに切り換えて、前記共用モータの異常を検出する異常検出装置を備える車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
主モータによって回転される回転部材の回転運動を直動運動に変換しマスタピストンを押動してマスタシリンダの作動液を加圧する電動式倍力装置と、当該電動式倍力装置により加圧された作動液の供給により車輪に制動力を付与する制動機構と、当該制動機構が車輪に制動力を付与する際に、当該車輪のロックを防止するアンチロック装置とを備えた車両用ブレーキ装置において、
正回転又は逆回転に切換え可能に駆動される共用モータと、
当該共用モータの出力軸と連動して正回転又は逆回転する第１及び第２回転軸と、
入力部材が前記第１回転軸に連結され、出力部材が前記アンチロック装置のポンプの入力軸に回転連結され、前記第１回転軸の前記正回転は前記ポンプの入力軸に伝達し、前記第１回転軸の前記逆回転は前記入力軸に伝達しない第１ワンウエイクラッチと、
入力部材が前記第２回転軸に連結され、出力部材が前記電動式倍力装置の前記回転部材に回転連結され、前記第２回転軸の前記逆回転は前記回転部材に伝達し、前記第２回転軸の前記正回転は前記回転部材に伝達しない第２ワンウエイクラッチと、
ブレーキ作動時に前記主モータを含む主モータ制御系に異常が検出されると、前記第２回転軸及び前記第２ワンウエイクラッチを介して前記電動式倍力装置の前記回転部材を回転するために、前記共用モータを逆回転で駆動する制御装置と
を備える車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１及び第２回転軸が、前記共用モータの出力軸の両端部からなる車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記電動式倍力装置とマスタシリンダ及び前記アンチロック装置とが一体的に固定され、
前記アンチロック装置の前記ポンプの入力軸に回転連結された伝達軸と前記共用モータの出力軸と前記電動式倍力装置の非常用入力軸とを同軸線上に配置して、前記共用モータ及び前記２つのワンウエイクラッチが前記電動式倍力装置と前記アンチロック装置の間に間装されている車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
停車中でのブレーキ作動中において、前記電動式倍力装置の駆動力を前記主モータから前記共用モータに切り換えて、前記共用モータの異常を検出する異常検出装置を備える車両用ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４５８２６（Ｐ２０１２−２４５８２６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７１５８（Ｐ２０１１−１１７１５８）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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