JP2001213295A - 車両用液圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の電気制御系が正常なときにはマスタシ
リンダからの液圧供給を止めてブレーキ液圧を動力駆動
のポンプで発生させるストロークシミュレータを具備し
た液圧ブレーキ装置の急加圧時等の応答性を、ペダルス
トロークの増大等を抑えて経済的に高めることである。 【解決手段】 ストロークシミュレータ４の背圧室４ｂ
からリザーバ８に至る回路に絞り１９を設けた。また、
絞り手前の回路からポンプ７の吸入口に至る第１吸入路
２０と、リザーバ８を第１吸入路２０に連通させる第２
吸入路２１を設けて第２吸入路２１に逆止弁２２を設け
た。こうすると、急加圧時や低温時に背圧室４ｂから排
出されるブレーキ液の圧力が高まり、それをポンプ７が
吸入するのでポンプの吸入効率が向上して昇圧遅れが回
避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、メイン液圧源と
なる動力駆動のポンプのほかに、フェールセーフ対応の
マスタシリンダを備え、ポンプだけでは液圧供給が不十
分となる時、例えば急加圧（急ブレーキ）時やブレーキ
液粘度が高くなる低温時、さらには電圧低下等によりポ
ンプ性能が低下した時には応答性を高めるためにマスタ
シリンダからも液圧を供給するようにした車両用液圧ブ
レーキ装置の改善案に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の液圧ブレーキ装置は、車両の高
度な挙動制御のためにブレーキの効きを電気的に制御す
るものが増えてきた。そのような装置の一例として、例
えば特許公報第２５９０８２５号にはペダル操作により
液圧を発生するマスターシリンダとは別に、ポンプ及び
アキュムレータにより構成された液圧源を備え、ブレー
キペダルの踏み込み量とは関係なく、液圧をホイルシリ
ンダに供給できるブレーキ装置が開示されているが、こ
の装置はスペースをとるアキュームレータを含むため、
エンジンルーム内への搭載性が悪い。

【０００３】また、ホイルシリンダ圧を電子制御で加減
圧する際の補充用ブレーキ液をポンプのみで発生させる
装置も特開平９−２０２２９号公報や特開平１０−６７
３１１号公報などで提案されているが、これ等の装置
は、マスタシリンダとホイルシリンダ間の連絡通路が遮
断されている場合、制御に必要なブレーキ液の全量をポ
ンプで賄わなければならず容量の大きなポンプ等が必要
になる。また、急加圧時や低温時の昇圧遅れが問題とな
り、制動距離も延びる。

【０００４】そこで、上記の不具合に対処したブレーキ
装置が提案されている。

【０００５】図４が、その装置の基本回路図である。図
に示すように、マスタシリンダ１とホイルシリンダ２
Ａ、２Ｂ（Ａ、Ｂの符号は便宜上用いたもので以下では
表示を省くこともある）間の連絡通路に電磁駆動の開閉
弁３とストロークシミュレータ４を挿入している。ま
た、電子制御装置（図示せず）からの指令に基づいてホ
イルシリンダ圧を制御する制御弁（図のそれは加圧用の
開閉弁５Ａ、５Ｂと、減圧用の開閉弁６Ａ、６Ｂ）と、
ポンプ７（図のそれは電動油圧ポンプ）の吐出口からリ
ザーバ８に通じた吸入側に至るリターン通路の開閉弁９
と、ポンプ７の吸入側とマスタシリンダ１を連通させる
バイパス路１０と、そのバイパス路１０を開閉する開閉
弁１１と、バイパス路１０からリザーバ８への液流を阻
止する逆止弁１２を設けている。開閉弁５、６は、アン
チロック制御が行えるようにするために設けたが、本発
明に必須の要素ではない。

【０００６】１３Ａ、１３Ｂは液圧検出用の圧力セン
サ、１４は過昇圧防止用のリリーフ弁、１５は消音対策
用の絞り、１６は消音器である。リリーフ弁１４、絞り
１５、消音器１６は、前述の提案の回路に新たに追加し
たが、これ等は好ましい要素に過ぎない。

【０００７】また、ここでは、ストロークシミュレータ
４の背圧室４ｂをリザーバ８につないでその部屋をウェ
ット状態に保つようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４のブレーキ装置
は、通常時（電気制御系が正常なとき）のブレーキ液圧
はポンプ７で作り出し、急加圧時や低温でブレーキ液粘
度が増してポンプ７だけでは液圧供給が不十分な場合に
はマスタシリンダ１からもホイルシリンダ２に液圧を供
給する。

【０００９】マスタシリンダからの液圧供給は開閉弁３
を開く方法でも行えるが、その方法を採るとポンプ作動
や開閉弁３を断続開閉することによる脈動がブレーキペ
ダル１７に伝わり、ペダルフィールが悪化する。また、
開閉弁３を開けっぱなしにする場合には、ホイルシリン
ダ側の液圧がマスタシリンダ圧（マスタシリンダで発生
した液圧）を上回ったときにブレーキペダルのキックバ
ックも生じる。

【００１０】図４の装置は、その不具合を無くすために
開閉弁１１を有するバイパス路１０を設けてマスタシリ
ンダ１からの液圧供給をポンプ７経由で行うようにした
が、開閉弁１１が開く急加圧時等には逆止弁１２が閉じ
てポンプ７がリザーバ８から液を吸わなくなるので、マ
スタシリンダからの補給液量が増加してペダルストロー
ク（ブレーキペダル７のストローク）が開閉弁１１が閉
じている緩加圧時に比べて大きくなる。

【００１１】また、バイパス路に電磁駆動の開閉弁１１
を設ける必要があるので経済的にも不利になる。

【００１２】そこで、この発明は、急加圧時等の応答性
向上をペダルストロークの伸びを抑えて経済的に実現す
ることを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ブレーキ操作力に応じた液圧
を発生するマスタシリンダと、動力駆動のポンプと、マ
スタシリンダとホイルシリンダ間の連絡通路に設ける開
閉弁と、主室を前記開閉弁とマスタシリンダ間の連絡通
路に、背圧室をリザーバに各々連通させたストロークシ
ミュレータを有し、装置の電気制御系が正常なときには
前記開閉弁を閉じてポンプからホイルシリンダにブレー
キ液圧を供給する車両用液圧ブレーキ装置において、前
記ストロークシミュレータの背圧室とリザーバを結ぶ回
路に絞りを設け、この絞りと前記背圧室との間の回路か
らポンプの吸入口に至る第１吸入路とリザーバを第１吸
入路に連通させる第２吸入路を各々設けて第２吸入路に
リザーバからポンプへの液流のみを許す逆止弁を設けた
のである。

【００１４】ストロークシミュレータは、主室への流入
液量に対して背圧室からの流出液量を増幅できるものを
採用すると発明の効果をより一層高めることができる。

【００１５】

【作用】ブレーキペダルを踏込むとマスタシリンダから
の吐出液がストロークシミュレータの主室に流入する。
これに伴い、ストロークシミュレータの背圧室からブレ
ーキ液が排出されるが、図４の装置ではその排出液がリ
ザーバに流れ、有効に利用されない。

【００１６】これに対し、この発明のブレーキ装置で
は、背圧室とリザーバ間に設けた絞りの働きにより、ブ
レーキ液の粘度が高いほど、また、ブレーキペダルの踏
込みが急で背圧室からの排出流量が大きくなるほど絞り
手前の回路の液圧が大きくなる。その絞り手前の回路は
第１吸入路を介してポンプの吸入口につながっており、
従って、急加圧時やブレーキ液の粘度が高まる低温時に
は加圧されたブレーキ液がポンプに汲み上げられ、これ
により、ポンプの吸入効率が向上して急加圧時やや低温
時の昇圧遅れが回避される。

【００１７】また、この構造では、図４の装置の開閉弁
１１に比べて安価な絞りを利用するので、コスト増も抑
えられる。さらに、図４の装置は、開閉弁１１が開いて
いる間はポンプへの液の供給がマスタシリンダからなさ
れるのに対し、この発明の装置はポンプによる液の汲み
上げと絞り経由での一部の液の流出によって第１吸入路
の圧力が下がると第２吸入路の逆止弁が開いてポンプに
よる液の汲み上げがリザーバからなされるので、急加圧
時のペダルストロークが緩加圧時に比べて極端に伸びる
こともない。

【００１８】なお、ストロークシミュレータとして液量
増幅器を用いると主室への流入液量よりも背圧室からの
排出液量が増大するので、ポンプの吸入効率が更に高ま
ってペダルの入り込みをより小さくすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に、この発明の車両用液圧ブ
レーキ装置の実施形態を示す。この図は、通常２系統に
分けて設けられる液圧回路のうち一方を示すもので、ホ
イルシリンダ２Ａ、２Ｂは前左右輪、後左右輪、左前輪
と右後輪、右前輪と左後輪のいずれかの車輪ブレーキに
属するものを表わしている。

【００２０】マスタシリンダ１は、装置の電気制御系が
失陥したときの踏力による制動を可能ならしめるために
設けたものであって、踏力による制動でのブレーキ力低
下を無くすために、ブレーキペダル１７の操作力を真空
ブースタ１８で比例増幅して液圧を発生させるものを用
いている。

【００２１】この図１のブレーキ装置は、先に述べた図
４の装置の一部を変更したものであるので、変更部を除
く同一部については同一符号を付して再説明を省く。

【００２２】ポンプ７の吸入側及び吐出側には、リザー
バ８へのブレーキ液の逆流を阻止する逆止弁がそれぞれ
設置されるが、それ等の逆止弁はポンプ７に含まれてい
ると考えて図示していない。

【００２３】この図１のブレーキ装置は、図４の装置の
バイパス路１０と開閉弁１１に代えて、ストロークシミ
ュレータ４の背圧室４ｂとリザーバ８を結ぶ回路に絞り
１９を設け、絞り手前（絞り１９よりも背圧室側）の回
路からポンプ７の吸入口に至る第１吸入路２０と、リザ
ーバ８を第１吸入路２０に連通させる第２吸入路２１を
設けて第２吸入路２１にリザーバ８からポンプ７に向け
ての液流のみを許す逆止弁２２を設けており、この点が
図４の装置と異なる。

【００２４】上記構成のブレーキ装置では、ブレーキペ
ダル１７が踏み込まれたときに、ブレーキスイッチ（図
示せず）及び／もしくは圧力センサ１３Ａからの信号に
よって開閉弁３を閉じ、ポンプ７を回転させる。こうす
ればポンプ７からホイルシリンダ２への供給液量を調整
することにより、任意の大きさの増圧量を設定すること
ができ、ドライバの意思に基づく車両制動を行い得る。
ホイルシリンダ２を作動させ増圧する場合は、まずリタ
ーン通路の開閉弁９をブレーキ開始時に閉めた状態でポ
ンプ７を高速作動する。この時、マスタシリンダからの
連結通路の開閉弁３は閉じられており、ポンプ７で汲み
上げたブレーキ液は全量がホイルシリンダ２に供給さ
れ、ブレーキ液圧を高める。これによりホイルシリンダ
側の圧力センサ１３Ｂの出力が所定の圧力に達すればポ
ンプ７の回転速度を弱め、或いは停止し、場合によって
は開閉弁９を開く。

【００２５】マスタシリンダ１にはドライバの操作力に
比例した液圧が発生しているが、開閉弁３が閉じられて
いるため、開閉弁３経由でのマスタシリンダからのブレ
ーキ液供給はなされない。このことにより、ドライバは
ポンプ７の発生する脈動から切り離されており、振動、
キックバックの無い良好なペダルフィールを得ることが
できる。

【００２６】また、急ブレーキ時やブレーキ液の粘度が
高まる低温時には絞り１９による絞り効果で第１吸入路
２０の圧力を高めてポンプ７の吸入効率を向上させ、そ
れにより、ホイルシリンダ２の昇圧遅れを防止する。第
１吸入路２０の圧力が下がるか又は緩加圧等で第１吸入
路２０の昇圧が起こらなければ、第２吸入路２１の逆止
弁２２が開いてポンプ７による液の汲み上げがリザーバ
８からなされる。図４の装置はポンプの吐出量が不足す
るか否かを、ドライバによる操作力やマスタシリンダ圧
の変化率が所定値を超えたか否か（急ブレーキ等の場
合、その変化率が大きい）などで判断し、ポンプ吐出量
が不足すると判断されたときに開閉弁１１を開ける必要
があったが、図１の装置は、その機能を必要としない。
絞り１９の開度を適切に設計しておけばよく、制御もし
易くなる。

【００２７】ブレーキ終了時には、ポンプ７の作動を終
了し、ホイルシリンダ２の液圧を開閉弁９を開いてリザ
ーバ８に戻す。図中の開閉弁６はアンチロック制御のた
めに配置しているが、必要であればより早い減圧のため
にこれを用いることもできる。このとき、低圧域では開
閉弁３を開いて、排出液の一部をマスタシリンダ１側に
戻してもよい。

【００２８】例示のブレーキ装置は、ホイルシリンダ圧
の加減圧制御を行う開閉弁５、６、９、マスタシリンダ
圧をポンプの吐出側回路の液圧をそれぞれ検出する圧力
センサ１３Ａ、１３Ｂを有しており、このほかに、ブレ
ーキスイッチ、電子制御装置、車輪速センサ（いずれも
図示せず）などを備えさせることで、 １）ポンプからホイルシリンダに供給される液圧をブレ
ーキペダルの操作量（操作力でもよい）に比例させる制
御、 ２）車輪がロック傾向を示したときのアンチロック制
御、 ３）ブレーキペダルの操作がない状態で減速や車体の姿
勢制御などを目的としてブレーキ系の加圧を行う自動ブ
レーキやトラクションコントロール、 ４）電気自動車などで使用される回生制動に応じて液圧
ブレーキ力を弱めて回生効率を高める回生協調ブレーキ
制御、 ５）前後輪のブレーキ力配分を最適に調整するＥＢＤ制
御、など、多彩な液圧制御が行える。

【００２９】なお、ホイルシリンダ２に対する供給液量
は、例えば、ドライバによるブレーキペダルの操作力
と、ホイルシリンダの液圧を検出し、ポンプ７の回転数
調整、ポンプ駆動モータのトルク調整、あるいは開閉弁
５、６の開閉制御によってホイルシリンダ圧を操作力に
応じた値にすると云った方法で調整することができる。

【００３０】図２は、ストロークシミュレータ４の具体
例を示している。図２（ａ）はマスタシリンダ１に連通
させる主室４ａと、リザーバ８に連通させる背圧室４ｂ
との間を、スプリング４ｃに付勢されたピストン４ｄで
仕切ったもの、また、図２（ｂ）は、主室４ａと背圧室
４ｂ間を伸縮自在のベローズピストン４ｅで区画し、ベ
ローズピストン４ｅの弾性復元力を利用してブレーキペ
ダルに踏込み反力を与えるものであり、これ以外のスト
ロークシミュレータも採用できる。

【００３１】図３は、液量増幅機能をもつストロークシ
ミュレータの具体例である。主室４ａと背圧室４ｂ間
を、スプリング４ｃに付勢された異径ピストン４ｆで仕
切っており、異径ピストン４ｆの一端と他端の受圧面積
比に比例した液量増幅がなされる。その増幅された液量
がポンプ７に供給されるため、ブレーキペダルの入り込
みをより小さくすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、スト
ロークシミュレータの背圧室からリザーバに向けて排出
されるブレーキ液に安価な絞りで排出抵抗を加え、それ
によって昇圧したブレーキ液をポンプで汲み上げるの
で、ポンプの吸込み効率が向上し、急加圧時や低温時の
昇圧遅れを経済的に回避することが可能になる。

【００３３】また、第１吸入路の圧力が下がるとポンプ
によるブレーキ液の汲み上げ先がリザーバに切換わるの
で、急加圧時のペダルストロークが緩加圧時に比べて大
きく伸びることもない。ストロークシミュレータとして
液量増幅器を用いる場合には、急加圧時のブレーキペダ
ルの入り込みをより小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の液圧ブレーキ装置の回路図

【図２】（ａ）ストロークシミュレータの具体例を示す
断面図 （ｂ）ストロークシミュレータの他の例を示す断面図

【図３】液量増幅器を用いたストロークシミュレータの
断面図

【図４】改善対象の液圧ブレーキ装置の回路図

【符号の説明】

１ マスタシリンダ ２Ａ、２Ｂ ホイルシリンダ ３ 開閉弁 ４ ストロークシミュレータ ５Ａ、５Ｂ 開閉弁 ６Ａ、６Ｂ 開閉弁 ７ ポンプ ８ リザーバ ９ 開閉弁 １２ 逆止弁 １３Ａ、１３Ｂ 圧力センサ １４ リリーフ弁 １５ 絞り １６ 消音器 １７ ブレーキペダル １８ 真空ブースタ １９ 絞り ２０ 第１吸入路 ２１ 第２吸入路 ２２ 逆止弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作力に応じた液圧を発生する
   マスタシリンダと、動力駆動のポンプと、マスタシリン
   ダとホイルシリンダ間の連絡通路に設ける開閉弁と、主
   室を前記開閉弁とマスタシリンダ間の連絡通路に、背圧
   室をリザーバに各々連通させたストロークシミュレータ
   を有し、装置の電気制御系が正常なときには前記開閉弁
   を閉じてポンプからホイルシリンダにブレーキ液圧を供
   給する車両用液圧ブレーキ装置において、 前記ストロークシミュレータの背圧室とリザーバを結ぶ
   回路に絞りを設け、この絞りと前記背圧室との間の回路
   からポンプの吸入口に至る第１吸入路とリザーバを第１
   吸入路に連通させる第２吸入路を各々設けて第２吸入路
   にリザーバからポンプへの液流のみを許す逆止弁を設け
   たことを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記ストロークシミュレータとして、液
   量増幅器を用い、主室への流入液量に対し、増幅された
   液量を背圧室から流出させるようにした請求項１記載の
   車両用液圧ブレーキ装置。