JPH04325359A - ブレーキアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の制動力制御装置
で用いるブレーキアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の制動力制御システムにおけるブレ
ーキ液圧系に挿入して用いられるブレーキアクチュエー
タに適用して好適な作動圧制御アクチュエータが本出願
人によって提案されている（例えば、特願平２−２７５
２６０号）。

【０００３】このものによれば、アクチュエータの大型
化を回避し得、特にモータ等のピストン駆動手段の小型
化、省力化等に寄与できる。また、アンチスキッド制御
、トラクション制御も達成できる。

【０００４】より詳しくいえば、次のようにして実現で
きる。アンチスキッド制御については、制動力が高すぎ
て車輪がスリップ状態となった場合に行うが、この場合
には、２つの開閉用のバルブを用い、スリップ情報に基
づき、弁手段として具備せしめられている電磁操作の第
１のバルブをまず閉じ（これにより、マスターシリンダ
と圧力制御用シリンダに画成の両室との間の遮断が可能
である）、次にこれも電磁操作の第２のバルブを閉じる
（これにより、該両室相互間の遮断が可能である）こと
で、制御用シリンダのピストン両側の両室にスリップを
始めたときのホイールシリンダ圧力を保持せしめる。し
かして、かかる状態でピストンに推力を与えて、制御用
シリンダの一方の室であるホイールシリンダ接続側室の
容積を拡張し、ホイールシリンダの圧力を減圧して、ス
リップを止めるように制御を行う。

【０００５】この際に必要なピストンの駆動力は、制御
用シリンダの上記ホイールシリンダ接続側室の圧力を、
スリップを開始した圧力からスリップを止める圧力まで
減圧する分のみの力で済み、駆動手段の容量は小さなも
ので充分となる。

【０００６】また、トラクション制御については、車輪
の駆動力が強すぎて車輪が空転状態になった場合に行う
が、この場合にも、本アクチュエータを使用することが
できる。即ち、この場合は、上記の第２のバルブの方の
みを閉じ、制御用シリンダの上記ホイールシリンダ接続
側室の容積を縮小するように（圧力を高めるように）ピ
ストンに推力を与えるようにし、このようにすることで
該当車輪を制動し空転を抑えることができる。

【０００７】上述のようなアクチュエータ、及びその制
御によって、アンチスキッド制御とトラクション制御と
を１個のアクチュエータで実現でき、かつピストンの駆
動手段はコンパクトにできる利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記提案に
係るブレーキアクチュエータは、次のような点ではなお
改良の余地がある。即ち、アンチスキッド制御の場合で
いえば、１輪に対して、開閉バルブが２個、ピストン推
力を発生する駆動手段（モータなど）が１個の合計３個
の駆動操作手段が必要とされる。一層の小型化、省力化
を進めたい場合、駆動操作手段はできるだけ少ないのが
望ましい。

【０００９】特に、４輪独立にかかるアクチュエータを
設ける場合（例えば４チャンネルアンチスキッド制御、
あるいは４ＷＤでのトラクション制御の場合等）　を考
えると、その分コストがかかるし、重量も重くなってし
まう。

【００１０】本発明の目的は、上述のような点に着目し
、先の提案に係るアクチュエータを改良し、より少ない
駆動操作手段で構成することのできるブレーキアクチュ
エータを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記の
ブレーキアクチュエータが提供される。マスターシリン
ダとホイールシリンダ間のブレーキ圧系に挿入するブレ
ーキアクチュエータであって、ブレーキ圧系に接続され
る圧力制御用シリンダを有し、該制御用シリンダは内部
が摺動可能なピストンにより第１室及びホイールシリン
ダ接続側の第２室の２室に分割されると共に、該ピスト
ンに対し前記第２室の容積変更をするようピストンを駆
動する制御手段で制御されるピストン駆動手段が設けら
れており、かつ、開閉用のバルブを有して少なくともそ
のバルブにより前記制御用シリンダの両室相互間の連通
を遮断する弁手段が設けられると共に、そのバルブが前
記ピストンの変位にともなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　
弁をもって構成されてなるブレーキアクチュエータであ
る。

【００１２】

【作用】上記ブレーキアクチュエータは、その圧力制御
用シリンダの内部を第１及びホイールシリンダ接続側の
第２室の２室に分割するピストンを、ピストン駆動手段
により第２室の容積変更をするよう駆動するものであり
、かつそのピストン駆動手段はこれを制御手段で制御す
るが、開閉用のバルブを有してそのバルブにより上記の
シリンダ両室相互間の連通を遮断する弁手段は、かかる
ピストンの変化にともなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　弁
となされて、ピストンの移動で切換わる。

【００１３】これにより、上記バルブの開閉には専用の
電磁操作手段は用いないで済み、その分使用する電磁操
作手段を削減することが可能で、簡易で軽量、かつ低コ
ストの構成のものとすることができ、制御内容の簡素化
にも役立つ。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明アクチュエータを適用してなる
車両の制動力制御装置の一実施例を示す。図中、ＦＬ，
　ＦＲは左右前輪、ＲＬ，　ＲＲは左右後輪、１はブレ
ーキペダル、２はブレーキペダル踏力に応じた液圧ＰＭ
　を管路３に出力する圧力源としてのマスターシリンダ
、４はブレーキアクチュエータユニットを夫々示す。各
車輪は夫々各輪毎に制動力を与えるホイールシリンダ５
１〜５４を備え、これらホイールシリンダは、マスター
シリンダ液圧ＰＭ　をアクチュエータユニットにより制
御して得られる管路６１〜６４へのブレーキ液圧に応動
し、車輪と共に回転する各輪のブレーキディスク７１〜
７４を制動する。

【００１５】ブレーキアクチュエータユニット４は、後
述のコントローラ（コントロールユニット）と共に制動
力制御システムを構成するもので、マスターシリンダと
ホイールシリンダ間の液圧回路の途中に配されることも
ある第１、第２バルブで構成される弁手段と、制御用シ
リンダを含むアクチュエータ本体とを備えるブレーキア
クチュエータを１以上含んで構成される。ここでは、制
動力制御システムは、アンチスキッド制御に関し、４チ
ャンネル（４ＣＨ）　、４センサ方式によるものとし、
それ故、上記のブレーキアクチュエータは、前後左右の
各輪毎のブレーキ液圧供給系毎に設けるものとする。

【００１６】図２，図３は、上記システムで用いること
のできる液圧制御用のブレーキアクチュエータユニット
における一のチャンネル（ＣＨ）のブレーキアクチュエ
ータの構成の一例を示す。まず、概略を説明すると、一
のチャンネルのブレーキアクチュエータは、アクチュエ
ータ本体４Ａと、開閉を電磁操作で行う第１バルブとし
てのバルブ部４Ｂと、アクチュエータ本体の制御用シリ
ンダの後述の第１室に接続されるアキュムレータ４Ｃと
を有する。 また、アクチュエータ本体４Ａの後述するピストンを駆
動するピストン駆動部（図３）を備える。本例では、ピ
ストンの変位にともなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　弁で
ある第２バルブが本体４Ａ内に組込み構成される。アク
チュエータ本体４Ａは、バルブ部４Ｂとは、図示例では
共通の管路から分岐する管路２８，　２９を介して接続
され、また、その制御用シリンダの後述の第２室が、対
応車輪のホイールシリンダ５及びブレーキディスク７か
ら成るブレーキユニットのホイールシリンダ５と接続さ
れる。

【００１７】バルブ部４Ｂ、及びピストン駆動部の後述
のトルクモータは、コントローラ３４により制御される
。コントローラ３４は、マイクロコンピュータを用い、
各チャンネル系の制御対象部の制御を実行する。

【００１８】これに対し、本体組込みの第２バルブは、
バルブ部４Ｂのようにはコントローラ３４によって開閉
されるものではなく、これは例えはスプール弁とし、そ
のスプールとピストンとが一体で摺動するように構成さ
れ、スプールが中立のときは連通し、中立位置から若干
変位すると閉塞されるようなポートを設定し、ポートの
一方を第１バルブ、またはシリンダの第２室に、他方を
シリンダの第２室に接続されるような構成のものとする
ことができる。

【００１９】図４は上記ブレーキアクチュエータのコン
トローラ制御のバルブ部４Ｂの構成例を示し、また図５
はその制御電流印加時の状態を示す。以下、これらも参
照して詳述する。

【００２０】アクチュエータ本体４Ａ（図２）は圧力制
御用のシリンダ８を具え、これに可動部材としての容積
変更ピストン９を摺動自在に嵌合すると共に、シリンダ
８の両端を夫々端蓋１０，　１１及び軸受シール１２，
　１３により塞いで、両側に第１室（液室）１４、第２
室（液室）１５を画成する。こうしてシリンダ内部はピ
ストン９によって２室に分割される。ピストン９の両端
には更にピストンロッド１６，　１７を植設し、これら
ピストンロッドを軸受シール１２，　１３に封止して摺
動自在に貫通する。そして、ピストンロッド１６，　１
７には夫々反離方向に、図示例ではロッド１６に対して
は後述の第２バルブのスプールを介して、またロッド１
７に対しては直接的に、ばね１８，　１９を作用させ、
これによりピストン９を図２の図示の中立位置に弾支す
る。これらばねは、後述のピストン駆動手段への入力が
０の場合にピストンを該中立位置に復帰させるリターン
スプリングとして機能する。

【００２１】シリンダの図中右側の第１室１４はアキュ
ムレータ４Ｃと接続すると共に、コントローラ制御可能
バルブ部４Ｂである第１バルブを介してマスターシリン
ダ圧管路３に接続し、左側の第２室１５はホイールシリ
ンダ５に至るブレーキ液圧管路６へ接続すると共に、バ
ルブ部４Ｂの第１バルブ、及び本体組込みピストン応動
バルブ部である第２バルブ２２をもってマスターシリン
ダ圧管路３に接続する。ここに、アキュムレータ４Ｃに
ついては、これは室２３を有し、該室２３がアクチュエ
ータ本体４Ａの室入出力ポート　２４ａ〜２４ｄ　のう
ちのポート２４ｄ　に接続される。 アキュムレータ４Ｃはまた、ピストン２５、ばね２６、
ばねサポート２７を具え、前記制御用シリンダ８の第１
室１４から作動液（油）が流れ込むと、これによりばね
２６が押し縮められてピストン２５が移動し、上記第１
室１４の圧力変化をばね２６の撓み分のみに抑える働き
をするものとなす。

【００２２】図２において、上記バルブのうち、第１バ
ルブは、ここでは、コントローラ３４によるその閉弁操
作時でも、マスターシリンダ２から制御用シリンダ側へ
の作動液の流通はこれを阻止するも、逆のマスターシリ
ンダ方向への作動液の流通は許す形のものを使用する。 もっとも、これに限定されるわけではなく、例えば前掲
出願で示したような電磁弁、即ち、ボディ内に挿置した
プランジャがソレノイド消勢状態にあってはばねにより
開弁位置に付勢されて開かれ、コントローラ３４よりの
指令電流が与えられるとソレノイドの励磁によりプラン
ジャが吸引され、これでプランジャ先端をバルブシート
に着座させて閉じられるような常開電磁弁を用いて実施
することを妨げない。

【００２３】第１バルブ２０の具体例は図４に示す如き
ものであって、これは、例えばソレノイドへの通電、及
びその遮断で作動可能であってかかる操作でも開閉する
ことができるオペレートチェック弁とし、そのチェック
弁の向きは、制御用シリンダ側からマスターシリンダ２
への作動液（油）の流通は許し、逆への流通は許さない
方向とする。このため、該バルブ２０は、ボディ内にプ
ランジャ２０ａ　を摺動自在に挿置し、これをばね２０
ｂ　により図４中左方向へ付勢すると共に、図示の常態
位置で該プランジャ２０ａ　の左端に圧接するポペット
弁体２１ａ　を配設し、該ポペット弁体２１ａ　に対し
ばね２１ｂ　により図中右方向へのばね力を作用させる
。これらばね２０ｂ，　２１ｂは、ばね２１ｂ　のばね
力がばね２０ｂ　のそれに対し弱く設定し、これにより
、プランジャ２０ａ　がポペット弁体２１ａ　をばね２
１ｂ　に抗して図中左方向へ押込むものとする。従って
、ポペット弁体２１ａ　のかかる位置でチェック弁は開
いたままの状態となり、マスターシリンダ２と接続され
るポート２１ｃ　は、ポペット弁体２１ａ　及び該弁体
に対する弁座２１ｄ　間に形成されるポート２１ｅ　を
経て管路２８，　２９に対するポート２１ｆ　に通じ、
これによりポート２１ｃ　からポート２１ｆ　に至る液
圧通路を形成する。また、この場合の弁体２１ａ　と弁
座２１ｄ　の間隔Ｌ１は、図４図示位置からのプランジ
ャ２０ａ　の右行時の移動量Ｌ２に対し、Ｌ１＜Ｌ２　
の関係に設定しておくものとする。

【００２４】第１バルブ２０は、こうしてソレノイド２
０ｃ　の非通電時（ＯＦＦ時）　には、即ちコントロー
ラからの指令電流が０の場合には開弁状態にあるが、コ
ントローラから電流が与えられソレノイド２０ｃ　が励
磁（ＯＮ）されると、プランジャ２０が移動量Ｌ２をも
ってボディ内端面２０ｄ　によって規制される図５の右
限位置へと移動し、これに伴いポペット弁体２１ａ　も
ばね２１ｂ　により右方向へ移動する。 ここで、前述の如く弁体２１ａ　と弁座２１ｄ　の間隔
Ｌ１、プランジャ２０ａ　の移動量Ｌ２がＬ１＜Ｌ２　
と設定されているため、図５に示すように、ポペット弁
体２１ａ　がポート２１ｅ　を閉じ前述の液圧通路が遮
断されると共に、この時点で弁体２１ａはプランジャ２
０ａ　から解放される。従って、この状態（図５の状態
）では、第１バルブはオペレート操作のないチェック弁
と同じ構成となる。

【００２５】第１バルブ２０は、上述のようにしてソレ
ノイド２０ｃ　の通電時（ＯＮ　時）　には閉じられ、
しかしてその状態では、マスターシリンダ側のポート２
１ｃ　の圧力が第２バルブ２２側のポート２１ｆ　の圧
力より高い場合にはその圧力差でポペット弁体２１ａ　
が図５中右方向へ押えつけられ、これにより両ポート２
１ｃ，　２１ｆ間を閉じ、その自閉位置を維持する一方
、ポート２１ｆ　の圧力が相対的に高い場合には、図５
に示す状態からポペット弁体２１ａ　が図５中左方向へ
押し退けられる結果、そのときはソレノイド２０ｃ　が
励磁されている状態でも両ポート２１ｃ，　２１ｆ間は
連通する。

【００２６】第１バルブ２０のポート２１ｆ　は、一方
では管路２８を介し本体組込みの第２バルブ２２に接続
する。第２バルブ２２はスプール弁で構成され、前記ピ
ストン９のピストンロッド１６と一端が圧接係合するス
プール２２ａ　と、スリーブ２２ｂ　とを有する。スリ
ーブ２２ｂ　には、前記管路２８に接続されるポート２
２ｃ　と、管路２８ａ　を通してシリンダの第２室１５
のポート２４ａ　に接続されるポート２２ｅ　とが設け
られ、また、これらポート２２ｃ，　２２ｅに対し、ス
プール２２ａ　の細径部及びスリーブ内周面間に画成さ
れる細径部室２２ｄ　が形成される。該細径部室２２ｄ
　は、これをスプール２２ｄ　が図２図示の中立位置に
あるときに上記ポート２２ｃ，　２２ｅ間を連通するよ
う、かつスプールの移動につれ該連通を遮断するよう形
成する。スプール２２ａ　の他端（図２中左端）にはば
ねストッパー３６が設けられる共に、これと本体端蓋壁
との間に既述したリターンスプリングとしての一方のば
ね１８が、スプール２２ａ　を（従って該スプール２２
ａ，ピストンロッド１６を介してピストン９を）図２中
右方向に付勢すべく縮設されており、また、これに対し
て、もう一方のピストンロッド１７側には、図示の如く
、ばねストッパー３７と本体壁部３８間に他方の既述し
たリターンスプリングとしてのばね１９が、ピストン９
を図中左方向に付勢するよう縮設されている。かかる構
成のため、上記スプール２２ａ　は、ピストン移動時、
該ピストン９と一体となって左右に摺動すると共に、先
に触れた如くピストンの駆動力が０の場合、即ちピスト
ン９が図２図示の中立位置に復帰移動する場合には、ば
ね１８，　１９によってスプール２２ａ　も同様に図示
の中立位置に復帰させられる。第２バルブ２２の開閉は
、かかるピストン９の移動を利用してなされるようにな
っている。即ち、スプール２２ａ　は、中立位置にある
ときは細径部室２２ｄ　により前記の２つのポート２２
ｃ，　２２ｅを連通しているが、当該中立位置から或る
量だけ図中右側へ変位すると（細径部が右にずれると）
ポート２２ｃ　を、また左側へ変位すれば（細径部が左
にずれると）ポート２２ｅ　を、夫々塞ぐことになる。 こうして、第２バルブ２２は、ピストン９の変位にとも
なって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　弁となされて図示例では
本体４Ａ内に組込まれている。

【００２７】前記第１バルブ２０のポート２１ｆ　は、
管路２８でかかる第２バルブ２２に接続されるのであり
、第２バルブ２２のポート２２ｃ　、細径部室２２ｄ　
、及びポート２２ｅ　を介し管路２８ａ　、ポート２４
ａ　を経てシリンダの第２室１５へ接続する。該室１５
はポート２４ｃを通しホイールシリンダと接続される。 また、上記ポート２１ｆ　は、他方では、管路２９、ポ
ート２４ｂ　によりこれを直接シリンダの第１室１４に
接続する（室１４は、第２バルブ２２のポート２２ｃ　
にも接続されることになる）　。該室１４は、既述の如
くアキュムレータ４Ｃと接続される。なお、第１バルブ
は図示例ではアクチュエータ本体と別体であるが、その
配置は一体的に設けるようにしてもよい。

【００２８】図２，３に示す如く、前記シリンダ８内を
２分するピストン９のロッド１７の先端部にはボールね
じ１７ａ　を形成し、これにボールナット３０を螺合す
る。このボールナット３０は軸受　３１ａ〜３１ｃ　に
より軸線方向へ動かないよう回転自在に支持し、ボール
ナット３０は外周に外歯３０ａ　を形成する。この外歯
３０ａ　には、ピストン９を摺動させるためのピストン
駆動手段としての正逆回転可能なトルクモータ３２で回
転されるピニオン３３を噛合させる。上記ボールねじ、
ボールナット等によりトルクモータの出力を容積変更ピ
ストン９の推力に変換するトルク・推力変換機構を構成
し、モータ３２のトルクがピストン９の推力として与え
られる。また、かかる変換機構では力が双方向に伝達さ
れるため、制御時、モータからの力がシリンダ８の第１
，第２の両室に生じる差圧による力と釣合うように制御
される。

【００２９】上記のようなブレーキアクチュエータを制
御対象チャンネルのブレーキ液圧系に介挿し、第１バル
ブ２０の開閉、及びトルクモータ３２に与える推力指令
　（駆動指令）　はコントローラ３４により制御し、こ
のコントローラ３４には車輪の回転周速　Ｖｗ　を検出
する車輪速センサ３５からの信号等を入力する。図１に
示した４チャンネル、４センサ方式の場合には、各輪毎
の車輪速センサ３５１〜３５４　からの信号を入力する
。

【００３０】コントローラ３４は、入力検出回路（入力
Ｉ／Ｆ）と、演算処理回路（ＣＰＵ）　と、該演算処理
回路で実行される制動力制御用のプログラム及び演算結
果等を格納する記憶回路と、ブレーキアクチュエータの
第１バルブ２０、トルクモータ３２に制御信号を供給す
る出力回路　（出力Ｉ／Ｆ）等とで構成され、第１バル
ブのソレノイドをオン、オフする信号を出力すると共に
、トルクモータの駆動指令値に応じた電流を出力する。

【００３１】コントローラ３４は、該当車輪のスリップ
状態に応じて上記制御を行うが、前述のようにオペレー
トチェック弁とした第１バルブ２０の制御に関しては、
車輪の検出スリップ状態が予め定めた或る状態以上とな
った時に閉じるように、かつモータ３２への駆動指令値
が、０または制御用シリンダの第２室１５を収縮させる
指令（増圧指令）となった時に開くように、該バルブに
対する制御を実行することができる。

【００３２】ここに、第２バルブ２２側については、こ
れを前述の如きピストン応動ＯＮ・ＯＦＦ弁としたこと
から、モータ３２への駆動指令値が０、または０近傍の
ときのみ開くようになされ、それ以外のときは閉じてい
ることになる。それ故、第２　バルブに対しては、電磁
操作は不要である。コントローラ３４は、望ましくはま
た、モータ３２への駆動指令値は、車輪のスリップ状態
を或る最適なスリップ状態、または最適な空転状態に保
つような値として計算するようにし、かつ、スリップ状
態を最適にするために計算された駆動指令値が制御用シ
リンダの第２室１５を収縮させる指令となった場合、ま
たは空転状態を最適にするために計算された駆動指令値
が制御用シリンダの第２室１５を拡大させる指令となっ
た場合には、各々指令値を０とするようになす。また、
望ましくは、第１バルブ２０に対する制御では、車輪の
スリップ状態が予め定められた或る状態を下回った時に
も該バルブを開くような制御を実行することができる。

【００３３】図６，７は、コントローラ３４で実行され
る制御プログラムの一例を示す。本プログラムは一定時
間毎に実行される。また、基本的に、制御は各輪毎に図
６，７に示される如き処理内容に従うものとして実行す
ることができるが、ここでは、図示例は、アンチスキッ
ド（ＡＢＳ）　制御の他、トラクション（ＴＲＣ）　制
御をも行う場合のものであるため、駆動輪　（例えば後
輪側）　についてのプログラムフローチャートである。

【００３４】図６において、ステップ１１０，　１１１
は、夫々アンチスキッド制御中か否か、トラクション制
御中か否かにつての判別ステップである。これらのチェ
ックは、後述のアンチスキッド制御に関するＰ（ＡＢＳ
）値、及びトラクション制御に関するＰ（ＴＲＣ）値に
つき、夫々値０でないかどうかを監視して行うことがで
きる。ステップ１１０　の答が　Ｙｅｓのときは後述の
ステップ１２０　へ、またステップ１１１　の答が　Ｙ
ｅｓのときは後述のステップ１３０　へ、夫々進む一方
、いずれの答もＮｏの場合には、前回ループはアンチス
キッド制御実行中でもなく、かつトラクション制御実行
中でもないとみて、ステップ１１２　以下へ進み、今回
ループがそれら制御の開始タイミングに該当するかどう
かについて、更に判断する。即ち、ステップ１１２では
、車輪のスリップ状態を検出してそれが予め定めた車輪
スリップ状態以上であるかどうかをチェックする。ここ
では、車輪スリップ率Ｓを演算すると共に、所定のしき
い値Ｓ１以上か否かを判別することにより、スリップ状
態の検出、判定を行うこととする。スリップ率Ｓの演算
にあたっては、車輪速　Ｖｗ　値と実車速値（例えば、
車輪速に基づき周知の方法で求めた車体速値）とを用い
、Ｓ＝（実車速−車輪速）／実車速 により車輪スリップ率を演算する。

【００３５】スリップ率Ｓがしきい値Ｓ１以上のときは
、制動力ロックに至るとみて、アンチスキッド制御ルー
チンへ制御を進めるべく、後述のステップ１２１　へ進
む一方、然らざれば、今回ループでもアンチスキッドは
不要と判断し、第１バルブ２０の開状態を維持し（ステ
ップ１１３）、ステップ１１４　で、先に触れたＰ（Ａ
ＢＳ）値を値０に設定し、ステップ１１５　以下へ進む
。ここに、該Ｐ（ＡＢＳ）値は、後述のステップ１２３
　において、その値が、車輪のスリップ状態を最適なス
リップ状態に保つような値として算出されるアンチスキ
ッド制御のための制御圧力指令値である。

【００３６】しかして、ステップ１１５　へ進むと、こ
こでは車輪の空転をチェックし、その答が　Ｙｅｓの場
合、即ち該当車輪の駆動力が強すぎて車輪が空転状態に
なって加速スリップ（ホイールスピン）を起こしている
と判断したら、車輪制動により空転、即ちホイールスピ
ンを抑制するトラクション制御を開始するべく、該ステ
ップ１１５　からステップ１３０　へ進む一方、答がＮ
ｏのときは、今回ループはトラクション制御開始時期に
も該当しないとみて、ステップ１１６　で先に触れたＰ
（ＴＲＣ）値を値０に設定し、ステップ１４０　（図７
）以降へ処理を進める。上記Ｐ（ＴＲＣ）値は、トラク
ション制御時、ステップ１３０　において、最適な空転
状態に保つような値として算出されるトラクション制御
指令値であり、より詳しくは、車輪制動によって、空転
を止め最適な駆動状態となるのに必要な制動圧力値であ
る。

【００３７】ステップ１４０　では、本プログラム例で
は、Ｆ（０ＵＴ）　＝　Ｐ（ＡＢＳ）　＋　Ｐ（ＴＲＣ
）なる式により、Ｐ（ＡＢＳ）値とＰ（ＴＲＣ）値の和
としての値をＦ（ＯＵＴ）値として設定する。かくして
モータ３２によりピストン９に与える推力指令値を演算
する。該Ｆ（ＯＵＴ）値は、該当車輪のホイールシリン
ダ液圧の圧力変化目標値で、圧力変化（減圧、増圧）に
応じ負、及び正の値をとるものとする（後述のように、
アンチスキッド制御での制御値Ｐ（ＡＢＳ）は負の値と
して算出されたとき減圧指令で、トラクション制御時で
の制御値Ｐ（ＴＲＣ）は正の値として算出されたとき増
圧指令である）。

【００３８】続くステップ１４１　では、上記Ｆ（ＯＵ
Ｔ）値の絶対値を用いて、それが０又は０近傍の値であ
るか否かをチェックし、その結果でステップ１４２　を
経てステップ１４３　または直接ステップ１４３　に進
む。しかして、今は、Ｐ（ＡＢＳ）及びＰ（ＴＲＣ）が
夫々値０として設定（ステップ１１４，　１１６）　さ
れてステップ１４０　以下へ進んできていることから、
上記Ｆ（ＯＵＴ）値は値０であり、従ってステップ１４
１　の判別の結果、答はＹｅｓ　である。この場合は、
ステップ１４２　で上記Ｆ（ＯＵＴ）値を値０に設定（
今の場合は、値０への再設定）し、ステップ１４３　に
おいて出力処理を実行して本プログラムを終了する。

【００３９】該出力処理での内容は、上記ステップ１４
０　での算出推力指令値Ｆ（ＯＵＴ）、またはステップ
１４２　での設定Ｆ（ＯＵＴ）値（＝０）に応じて、ト
ルクモータ３２に制御電流を出力することから成り、今
の場合はＦ（ＯＵＴ）＝０によりモータ電流は０とされ
、モータＯＦＦ　の状態を継続する。従って、この場合
は、第２バルブ２２は開状態である。

【００４０】通常の制動は、上述のループでの処理がな
されているとき行うことができる。即ち、直進からの緩
ブレーキの場合、アンチスキッド制御用の制御指令値Ｐ
（ＡＢＳ）、トラクション制御用の制御指令値Ｐ（ＴＲ
Ｃ）のいずれも値０と設定され（ステップ１１４，　１
１６）、スリップも空転もせず、第１バルブ２０及び第
２バルブ２２とも開いている（ステップ１１３，　１４
２，　１４３　）。即ち、第２バルブに関しては、ピス
トン９への推力が０のため、スプール２２ａ　も中立位
置にあり、ポート２２ｃ，２２ｅ間も連通している状態
にある。従って、ブレーキペダル１の踏込みにより発生
したマスターシリンダ液圧　ＰＭ　は、図４の開状態の
第１バルブ２０のポート２１ｅ，　２１ｆ、第２バルブ
２２のポート２２ｃ　→室２２ｄ　→ポート２２ｅ　、
制御シリンダの第２室１５を経てそのままホイールシリ
ンダ５にブレーキ液圧　ＰＷ　として達し、通常通りマ
スターシリンダ圧そのもので制動を行うことができる。 一方、マスターシリンダ液圧　ＰＭ　は、第１バルブ２
０のポート２２ｅ　からポート２２ｆ　を経てシリンダ
の第１室１４にも至り、更にアキュムレータ４ｃへ達す
る。この状態では、第１室１４と第２室１５は等圧であ
り、更にモータ３２がＯＦＦ　でこれから与えられる推
力Ｆは０である（ステップ１４２，　１４３）　ため、
ピストン９はばね１８，　１９により図２図示の所定の
中立位置に保たれている。

【００４１】アンチスキッド制御は、上述のように制動
時、両室を互いに等しい圧力とした状態でこれら室内に
圧力を封じ込め、第２室液圧、従ってホイールシリンダ
液圧ＰＷ　を変更することによって行う。即ち、前記ス
テップ１１２　では車輪スリップ率Ｓを監視しており、
その結果、Ｙｅｓ　の答が得られたらアンチスキッド制
御を開始する。スリップ率Ｓは既述のように求められ、
従ってスリップ率Ｓが大きいほど激しくスリップしてい
ることになるので、まず、スリップ率Ｓが前記しきい値
　Ｓ１　を越えたら、ホイールシリンダ圧はその時点で
の　ＰＷ　値（＝　ＰＭ　値）　以上上昇させる必要が
ないため、第１バルブ２０を閉じる（ステップ１２１）
。即ち、図５の状態とするのであり、ポペット弁体２１
ａ　によりマスターシリンダ２から制御用シリンダへ向
う方向の流通は、これを阻止する。

【００４２】次にステップ１２３　でアンチスキッド作
動のための制御指令圧力Ｐ（ＡＢＳ）値を計算する。こ
こに、該Ｐ（ＡＢＳ）値の算出については、該ステップ
１２３　実行時点での車輪スリップ状態から、どこまで
ホイールシリンダ圧を減らせばスリップ率Ｓをしきい値
Ｓ１と該Ｓ１値より小なる所定のしきい値Ｓ３の間にで
きるかという値を計算することによって行う。具体的に
は、その範囲を決める各しきい値Ｓ１，Ｓ３は、理想ス
リップ率近辺にスリップ率を保つようにするための設定
値で、車両の制動が最大になるようなスリップ率に或る
幅をつけ、その上限、下限などのように予め所定値に定
めておくものとする。例えば、しきい値Ｓ１＝　０．３
　、しきい値Ｓ３＝　０．１　等の如く、Ｓ１＞　Ｓ３
　の関係に設定する。更に、アンチスキッド制御開始後
のループにおいて後述のステップ１２０　で適用される
しきい値Ｓ２との関係でいえば、該しきい値Ｓ２は上記
Ｓ１，　Ｓ３値よりも更に小さな値の判別値であって、
例えば上掲の設定例の場合は、Ｓ２＝　０．０１などの
ように定め、Ｓ１＞　Ｓ３　＞　Ｓ２　の大小関係とな
るように設定するものとする。続くステップ１２４　（
図７）では、ステップ１２３　で計算して得られるＰ（
ＡＢＳ）値につき、Ｐ（ＡＢＳ）＜０が成立するか否か
、即ち減圧すべきかどうかを判断し、その答がＮｏのと
きにはステップ１２５，　１２６へ処理を進める（即ち
、計算された値Ｐ（ＡＢＳ）がもし０以上（増圧指令）
の場合はアンチスキッド制御は行う必要なしと判断し、
第１バルブ２０を開くと共に、Ｐ（ＡＢＳ）値を値０に
設定する）一方、Ｙｅｓ　の場合にはこれらステップを
スキップして直接前記ステップ１４０　へ進む。

【００４３】この場合、ステップ１４０　では、圧力変
化目標値である推力指令値Ｆ（ＯＵＴ）は上記Ｐ（ＡＢ
Ｓ）値に設定され（トラクション制御指令値Ｐ（ＴＲＣ
）は、アンチスキッド制御時は値０）、ステップ１４１
　の判別結果はＮｏとなることから、前記ステップ１４
３　を実行して本プログラムを終了する。

【００４４】こうして、アッチスキッド制御ルーチンに
入り、次回以降のループでは、ステップ１１０　からス
テップ１２０　へ進む。即ち、アンチスキッド制御開始
後は、ステップ１２０　実行毎、スリップ率Ｓが前記し
たしきい値Ｓ２を下回るか否かを監視する。その結果、
下回った場合には、制御用シリンダ８内の圧力保持の必
要なしと判断して第１バルブ２０を開き（ステップ１２
２　）、Ｐ（ＡＢＳ）値が０になるまで制御するが、し
きい値Ｓ２を越えているときは前記ステップ１２１，　
１２３を実行し、以下上述したステップ１２４　→ステ
ップ１４０　→ステップ１４１　→ステップ１４３　で
アンチスキッド制御を実行していく。該制御中では、ピ
ストン９は図２中右行せしめられる結果、これで第２バ
ルブ２２は閉じられるように切換わる。

【００４５】ここで、トラクション制御について説明し
ておくと、この制御の場合は、車輪の空転を検出すると
ころから開始される。即ち、前記ステップ１１５　（図
６）で空転を検出したら、ステップ１３０　へ進んで、
空転を止め最適な駆動状態となるのに必要な制動圧力値
Ｐ（ＴＲＣ）を計算する。次にステップ１３１　（図７
）において、Ｐ（ＴＲＣ）値につき、Ｐ（ＴＲＣ）＞０
が成立するか否か、即ち増圧すべきかどうかを判断し、
その答がＮｏでＰ（ＴＲＣ）値が０以下（減圧指令）の
ときは制御する必要なしと判断し、Ｐ（ＴＲＣ）値を値
０に設定して（ステップ１３２　）、前記ステップ１４
０　へ進む一方、Ｙｅｓ　の場合には該ステップ１３１
　から直接ステップ１４０　へ進む。

【００４６】このように、ステップ１３１　からステッ
プ１４０　へと処理が進められる場合は、推力指令値Ｆ
（ＯＵＴ）は上記Ｐ（ＴＲＣ）値に設定され、ステップ
１４１　からステップ１４３　へ進み、該出力処理ステ
ップ１４３　を実行して本プログラムを終了する。従っ
て、上記ステップ１１５　からの制御開始判断を含む処
理ループを一度実行後の次回ループ以降は、即ち制御開
始後は、前記ステップ１１１　からステップ１３０　へ
進み、以下、ステップ１３１　→ステップ１４０　→ス
テップ１４１　→ステップ１４３　でトラクション制御
が実行されていくことになる。該制御中では、ピストン
９は図２中左行せしめられる結果、やはりこれで第２バ
ルブが閉じられるように切換わる。即ち、トラクション
制御の場合には、ピストン９への推力が増圧方向（図２
左方向）に与えられる。この場合には、ポート２２ｅ　
が閉じられることで第２室１５に油が封入された状態と
なり、更にピストン９が左方向に移動してホイールシリ
ンダ圧力が増加し、車輪のスリップを止めるように作用
する。

【００４７】トラクション制御は、こうして車輪の駆動
力が強すぎ車輪が空転状態になった場合に行われ、この
場合は、ピストン９の移動により作動する第２バルブ２
２のみが閉じられることとなり、制御用シリンダ８の第
２室１５（この場合の室１５の封じ込め圧、即ち初期圧
は非ブレーキ時故、値０）の容積を縮小するようにトル
クモータ３２によってピストン９に推力（増圧の場合は
、ピストン９を図２中左行させる方向）を与え、これに
より車輪を制動し空転を抑えるように制御を行う。また
、かかるトラクション制御が解除されるのは、Ｐ（ＴＲ
Ｃ）＝０（正で０近傍のときも含む）の場合である。上
述のトラクション制御ループの過程において、ステップ
１３１　の判別の結果、ステップ１３２　へ進んだとき
も、この場合はＰ（ＴＲＣ）値を値０とする結果、ステ
ップ１４０　→ステップ→１４１　→ステップ１４２　
→ステップ１４３の処理により該制御ルーチンから脱す
ることになる。このとき、第２バルブ２２もピストン９
の復帰で開状態に戻ることになる。

【００４８】さて、アンチスキッド制御は、先にみた通
り、制動時、制動力が高すぎてスリップ状態となったと
きに開始されるのであり、例えば低μ路でブレーキング
しスリップした場合においてまずしきい値Ｓ１でスリッ
プと判断されたとき、制御シリンダの両室１４，　１５
がそれ以上高圧にならないように、前述の如く、まず、
第１バルブ２０を閉じる（ステップ１２１　）。即ち、
第１バルブソレノイド２０ｃ　に電流を与えてプランジ
ャ２０ａ　を吸着し、ポペット弁体２１ａ　をポート２
１ａ　にシートさせる。こうすることによって、制御用
シリンダの両室１４，　１５にスリップを始めたときの
液圧（マスターシリンダ液圧＝初期圧）が保持される。 しかして、制御は、かかる状態で、ピストン９にモータ
３２により推力を与えてシリンダの第２室１５の容積を
拡張し、ホイールシリンダ５の液圧を減圧して、スリッ
プを止めるように行う。即ち、制御に必要な制御指令圧
力Ｐ（ＡＢＳ）値を計算し（ステップ１２３　）、ピス
トン９に与える推力指令値Ｆ（ＯＵＴ）を決めて（ステ
ップ１４０　）、推力（減圧の場合は、ピストン９を図
２中右行させる方向）を与える。すると、ピストン９が
図中右方向に移動し、まず第２バルブ２２のポート２２
ｃ　がスプール２２ａ　によって閉塞され、ポート２２
ｃ　、２２ｅ　間が遮断される。従って、第２室１５は
圧油が封入された状態になるが、この状態では室１４，
　１５の圧力は制御に十分なほどには変化していないた
め、ピストン９は与えられた推力で更に図中右方向に引
っ張られる。これにより、ピストン９が右方向に移動す
ると、第２バルブ閉の状態下で第２室１５の容積が拡大
するので、その中の圧力、従ってホイールシリンダ圧が
減少し、グリップを回復させるように制御されることに
なる。

【００４９】この際に必要なピストン９の駆動力は、制
御用シリンダ８のホイールシリンダ側に接続された第２
室１５の圧力を、スリップを開始した圧力からスリップ
を止める圧力まで減圧する分のみの力であり、それ故、
駆動手段たるトルクモータ３２は容量の小さなもので充
分となる。また、この場合、アキュムレータ４ｃは、制
御用シリンダ８の第１室１４の圧力上昇を抑え、ピスト
ン９に与えられる推力を有効に第２室１５の圧力に変換
する役目を果す。

【００５０】以上のようにして、第２バルブをピストン
９の変位にともなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　弁とした
ことで、ソレノイドなどの電磁操作手段を必要としない
簡易で軽量、かつコストの安い構成で先の出願における
ものと同様な機能を実現することができる。先の出願に
おいては上記第２バルフ２２に相当するバルブを電磁的
に閉じてからピストンに推力を与えていたが、本アクチ
ュエータによればピストン推力を与えるだけで容易に同
様な操作を実現し得るのであり、従って、電磁操作手段
が必要なくなると共に、これに加えて電磁操作の作業（
処理）を省けるので、応答性を高めた制御を実施するこ
とができる。

【００５１】また、本実施例のブレーキアクチュエータ
、及びそれに対する制御によれば、アンチスキッド制御
中に運転者がブレーキを緩めるなどした場合において、
かかる運転者の意思を忠実に制動力制御に反映させるこ
とが可能である。本出願人は、先に、電磁操作の第２バ
ルブ（電磁弁）をピストンへの推力が０近傍以外のとき
閉じるようコントローラで制御する構成とし、更に第１
バルブをマスターシリンダ方向への油の流通は許す形に
してブレーキペダル踏力の低下を即座にホイールシリン
ダに伝えるようにし、運転者の意思に忠実なブレーキを
実現することを狙った制動力制御装置についての提案も
なしているところ、このものとの関係でいえば、本実施
例は、上記第２バルブ（電磁弁）を図２のバルブ２２に
かえたものに相当する。従って、本実施例によっても、
より少ない駆動操作手段で、上記のものと同様な機能を
実現することができる。

【００５２】更に、上述のような構成、制御によるもの
は、前記の制御中でも運転者の意思を反映させることが
可能なアンチスキッド制御と、トラクション制御とが１
個のブレーキアクチュエータで実現できるし、かつその
ピストン９の駆動手段はコンパクトにできるものであっ
て、ブレーキアクチュエータ自体としては、図２，３，
４図示の構成、構造のものを、駆動輪側、従動輪側の区
別なく適用でき、例えば後者の場合には、図６，７のプ
ログラム中のトラクション制御に関連した該当する部分
の変更、修正などで容易に対処できるものである。

【００５３】図８は本発明の他の実施例を示す。本実施
例は、第２バルブ２２の構成、及びそれに関連する構成
が前記実施例のものと異なる。以下、要部を説明する。 図に参照符号１６ａ　で示す如く、ピストン９の一方の
ロッドと第２バルブのスプール弁のスプールとを一体構
成とし、そのスプールの細径部室２２ｈ　と制御用シリ
ンダの第１室１４とを結ぶ通路２２ｇ　はピストン、及
びロッド内部を貫通させて設ける。また、スリーブ２２
ｂ　には１つのポート２２ｉ　が形成され、ポート２２
ｉ　はスリーブ２２ｂ　の一部に設けた溝２２ｊ　によ
って、及びピストンロッドを端蓋１０間を通して制御シ
リンダの第２室１５と連通している。

【００５４】ピストン一体スプールは、リターンスプリ
ングであるばね１８，１９によって中立位置（図示位置
）にあるときは、細径部室２２ｈ　がポート２２ｉ　を
開くように設定されている。更に、第１バルブを構成す
るバルブ部４Ｂのポート２１ｆ　は、アクチュエータ本
体４Ａに対しては管路２９を介して制御シリンダ８の第
１室１４だけに接続されている。

【００５５】他の構成、及び制御方法については、前記
実施例と同様である。従って、ピストン駆動手段として
は前記図３の構成のものを、またバルブ部４Ｂとしては
前記図４，５に示したものを、夫々使用してよい。

【００５６】本実施例でも、第２バルブ２２はピストン
９の変位にともなって開閉する。即ち、ピストン９の推
力Ｆが０の場合には、図示の如く、制御シリンダ９の第
２室１５は、溝２２ｊ　→ポート２２ｉ　→細径部室２
２ｈ　→通路２２ｇ　を通じてシリンダの第１室１４と
連通している。従って、かかる中立位置の状態では、第
１室１４と第２室１５とは等圧となる。しかして、ピス
トン駆動手段から推力Ｆを与えられると、ピストン９が
中立位置から移動し、スプールも中立位置から変位して
その細径部室２４ｈ　がポート２２ｉからずれるので、
上記通路が遮断される。結果、第２室１５への油の封じ
込めが行われ、ピストン移動に応じて該第２室１５が収
縮（トラクション制御時）や拡大（アンチスキッド制御
時）されるので、ホイールシリンダの増圧・減圧が行わ
れることになる。

【００５７】本実施例では、前記実施例に比べて、スプ
ール弁のポートが少ないため、本実施例構成に従えば、
第２バルブをスプール弁とし、そのスプールとピストン
とを一体で摺動するようになし、スプールが中立位置の
ときは連通し、中立位置から若干変化すると閉塞される
ようなポートを設定するにあたり、スプール弁の全長を
短くすることができる。また、油路をピストン内やスリ
ーブ内を通しているため、その分外部配管を少なくする
ことができる。

【００５８】こうして、本実施例の場合も、前記実施例
と同じように、より少ない駆動操作手段で同様の機能を
実現できるものであるのに加えて、油路をピストンに内
蔵することで配管を省略することができ、また、第２バ
ルブのポートを減らしたため更に小型化が可能である。

【００５９】なお、各実施例では、アンチスキッド制御
とトラクション制御の両者を対象とするブレーキアクチ
ュエータとして説明したが、それらの一方を対象とする
場合でも本発明は実施できる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、圧力制御用シリンダの
内部を摺動可能なピストンにより第１及び第２の２室に
分割し、制御手段で制御されるピストン駆動手段により
ピストンを駆動するようになし、また、開閉用のバルブ
を有して少なくともバルブにより前記両室相互間の連通
を遮断する弁手段を設ける場合に、かかるバルブはこれ
をピストンの変位にともなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　
弁で構成するようにしたものであるから、そのバルブと
して専用のソレノイドなどの電磁操作手段を用いないで
済む構成のものとでき、従って、電磁弁を使用する場合
のものに比し、簡易で軽量、かつ低コストの構成で同様
な機能を実現することが可能である。更に、電磁弁であ
ったならそれを操作するために必要とされる処理を省く
こともできることから、制御内容が簡素なものとなると
共に応答性のよい制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明アクチュエータを適用し得る制動力制御
装置の一例を示すシステム図である。

【図２】本発明の一実施例に係るブレーキアクチュエー
タの構成を示す図である。

【図３】同例のピストン駆動部の構造例を示す図である
。

【図４】同例のコントローラ制御のバルブ部の構造例を
示す図である。

【図５】図４のバルブ部の第１バルブに制御電流を印加
した状態を示す図である。

【図６】コントローラの制御プログラムのフローチャー
トの一例を分割して示すもので、その一部を示す図であ
る。

【図７】同じく、他の一部を示す図である。

【図８】本発明の他の例における要部を示す図である。

【符号の説明】

２　　　マスターシリンダ ４　　　ブレーキアクチュエータユニット４Ａ　　アク
チュエータ本体 ４Ｂ　　バルブ部 ４Ｃ　　アキュムレータ ５，　５１　〜５４　　ホイールシリンダ８　　　制御
用シリンダ ９　　　ピストン １４　　第１室 １５　　第２室 １６，　１７　　ピストンロッド １６ａ　　　ピストン一体スプール ２０　　第１バルブ ２２　　第２バルブ ２２ａ　　　スプール ２２ｂ　　　スリーブ ２２ｃ，　２２ｅ，　２２ｉ　　　ポート２２ｄ，　２
２ｈ　　細径部室 ２２ｇ　　　通路 ２２ｊ　　　溝 ３２　　トルクモータ ３４　　コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マスターシリンダとホイールシリンダ
   間のブレーキ圧系に挿入するブレーキアクチュエータで
   あって、ブレーキ圧系に接続される圧力制御用シリンダ
   を有し、該制御用シリンダは内部が摺動可能なピストン
   により第１室及びホイールシリンダ接続側の第２室の２
   室に分割されると共に、該ピストンに対し前記第２室の
   容積変更をするようピストンを駆動する制御手段で制御
   されるピストン駆動手段が設けられており、かつ、開閉
   用のバルブを有して少なくともそのバルブにより前記制
   御用シリンダの両室相互間の連通を遮断する弁手段が設
   けられると共に、そのバルブが前記ピストンの変位にと
   もなって開閉するＯＮ・ＯＦＦ　弁をもって構成されて
   いることを特徴とするブレーキアクチュエータ。