JP2007099212A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＢＢＷ式のブレーキ装置において、ＡＢＳの作動時におけるペダルフィーリングの悪化を防止する。
【解決手段】 制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒが作動可能な正常時には、踏力遮断弁１８を閉弁してマスタシリンダ１０およびホイールシリンダ１３，１４間の連通を遮断した状態で、制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒにより車輪を制動することができる。このとき反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させるので、ブレーキペダル１１が反力を受けながらストロークすることを可能にしてブレーキフィーリングを確保することができる。また正常時にＡＢＳが作動すると反力許可弁３０を閉弁してストロークシミュレータ２５を作動不能にするので、ＡＢＳ制御により制動力が減少するのにペダルストローク１１が増加するという事態を防止してドライバーの違和感を解消することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、正常時に電気的な制動力発生手段により車輪を制動し、制動力発生手段が作動不能になる異常時にドライバーのブレーキ操作によりマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で車輪を制動するブレーキ装置に関する。

ブレーキ液圧を発生する動力液圧源が作動可能な正常時には、ドライバーがブレーキペダルを踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと車輪を制動する液圧ブレーキとの連通をマスタシリンダカット弁で遮断した状態で、動力液圧源が発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、また動力液圧源が作動不能になる異常時には、マスタシリンダカット弁を開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、かつ前記正常時にマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をストロークシミュレータで吸収してブレーキペダルのストロークを可能にする、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式のブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
特開２０００−１２７８０５号公報

ところで、ＢＢＷ式のブレーキ装置がＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）を備えている場合、動力液圧源が発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させる正常時にＡＢＳが作動すると、車輪のロックを抑制すべく液圧ブレーキが発生する制動力が減少するにも関わらず、ストロークシミュレータの作用でブレーキペダルのストロークがドライバーの踏力に応じて増加してしまうため、ドライバーはブレーキペダルのストロークと実際に発生する制動力との不一致によって違和感を感じる可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＢＢＷ式のブレーキ装置において、ＡＢＳの作動時におけるペダルフィーリングの悪化を防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ドライバーのブレーキ操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダおよびホイールシリンダを接続する液路に設けられて異常時に開弁する踏力遮断弁と、ドライバーのブレーキ操作に応じて車輪を制動する制動力を電気的に発生する制動力発生手段と、前記液路における踏力遮断弁よりもマスタシリンダ側に設けられ、踏力遮断弁の閉弁時にマスタシリンダからのブレーキ液を吸収するストロークシミュレータと、異常時に閉弁してストロークシミュレータおよびマスタシリンダ間の連通を遮断する反力許可弁とを備えたブレーキ装置であって、ＡＢＳの作動時には反力許可弁を閉弁することを特徴とするブレーキ装置が提案される。

請求項１の構成によれば、制動力発生手段が作動可能な正常時には、踏力遮断弁を閉弁してマスタシリンダおよびホイールシリンダ間の連通を遮断した状態で、制動力発生手段により車輪を制動することができる。このとき反力許可弁が開弁してマスタシリンダおよびストロークシミュレータ間を連通させるので、ブレーキペダルが反力を受けながらストロークすることを可能にしてブレーキフィーリングを確保することができる。制動力発生手段が作動不能な異常時には、踏力遮断弁を開弁してマスタシリンダおよびホイールシリンダ間を連通させた状態で、ドライバーのブレーキ操作により作動するマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して車輪を制動することができる。また正常時にＡＢＳが作動すると反力許可弁を閉弁してストロークシミュレータを作動不能にするので、ＡＢＳ制御により制動力が減少するのにペダルストロークが増加するという事態を防止してドライバーの違和感を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の一実施例を示すもので、図１は車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図２は図１に対応する異常時の液圧系統図、図３はＡＢＳの作動状態に応じたペダルストロークとペダル反力との関係を示すグラフ、図４は反力許可信号、ＡＢＳ作動信号および反力許可弁の作動状態を示すタイムチャートである。

図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、ドライバーがブレーキペダル１１を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第１、第２出力ポート１２ａ，１２ｂを備えており、第１出力ポート１２ａは例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１３，１４に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図１には、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第２出力ポート１２ｂに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統について説明する。

マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａと前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５とが液路１７ａ〜１７ｆで接続されるとともに、液路１７ｃ，１７ｄ間から分岐する液路１７ｇ〜１７ｊが後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に接続される。

液路１７ｂ，１７ｃ間に常開型電磁弁である踏力遮断弁１８が配置され、液路１７ｄ，１７ｅ間に前輪の制動力発生手段１９Ｆが配置される。制動力発生手段１９Ｆは、液路１７ｄ，１７ｅ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。

同様に、液路１７ｈ，１７ｉ間に後輪の制動力発生手段１９Ｒが配置される。制動力発生手段１９Ｒは、液路１７ｈ，１７ｉ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。

液路１７ａ，１７ｂ間から分岐する液路１７ｋ〜１７ｎの下流端に接続されたストロークシミュレータ２５は、シリンダ２６にスプリング２７で付勢されたピストン２８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２８の反スプリング２７側に形成された液室２９が液路１７ｎに連通する。液路１７ｍ，１７ｎ間には、常閉型電磁弁である反力許可弁３０が配置される。また液路１７ｇ，１７ｈ間から分岐する液路１７ｏ，１７ｐがマスタシリンダ１０のリザーバ３１に連通しており、その液路１７ｏ，１７ｐ間に常閉型電磁弁である大気遮断弁３２が配置される。

踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気遮断弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒの電動モータ２２，２２の作動を制御する不図示のＢＢＷ電子制御ユニットには、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、前輪のディスクブレーキ装置１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、後輪のディスクブレーキ装置１４に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｃとが接続される。

また車輪速センサＳｄで検出した前輪の車輪速と車輪速センサＳｅで検出した後輪の車輪速とが入力されるＡＢＳ電子制御ユニットＵは、車輪がロック傾向になったときに制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒの作動を制御することで、前輪および後輪のディスクブレーキ装置１３，１４が発生する制動力を減少させて車輪のロックを抑制する周知のアンチロックブレーキ制御を行う。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。

図１に示す正常時には、図示せぬＢＢＷ電子制御ユニットからの指令で踏力遮断弁１８、反力許可弁３０および大気遮断弁３２のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１８が閉弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の連通を遮断し、反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させ、かつ大気遮断弁３２が開弁する。この状態でドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１８で閉塞された液路１７ｋのブレーキ液圧を液圧センサＳａが検出する。ＢＢＷ電子制御ユニットは、液圧センサＳａが検出したブレーキ液圧と同じ液圧を液路１７ｆ，１７ｊに発生させるべく、前輪および後輪の制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒを作動させる。

その結果、前輪の制動力発生手段１９Ｆの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｅ，１７ｆを介してディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路１７ｆのブレーキ液圧を液圧センサＳｂで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に一致するように電動モータ２２の作動をフィードバック制御する。

同様に、後輪の制動力発生手段１９Ｒの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｉ，１７ｊを介してディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路１７ｊのブレーキ液圧を液圧センサＳｃで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に一致するように電動モータ２２の作動をフィードバック制御する。

尚、シリンダ２０内のピストン２１が電動モータ２２によって僅かに前進すると、液室２４と液路１７ｄ（あるいは液路１７ｈ）との連通が絶たれるため、シリンダ２０が発生したブレーキ液圧が液路１７ｏ，１７ｐ間に設けた大気遮断弁３２を介してリザーバ３１に逃げる虞はない。

ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り踏力遮断弁１８は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドが摩耗してシリンダ２０，２０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の液路１７ｅ，１７ｆあるいは液路１７ｉ，１７ｊの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ３１から補給することができず、しかもホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。

しかしながら、シリンダ２０，２０内でピストン２１，２１が後退すると、液室２４，２４が開弁した大気遮断弁３２を介してリザーバ３１に連通するため、ディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ３１から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができる。

また正常時にドライバーがブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、そのブレーキ液圧がストロークシミュレータ２５の液室２９に伝達されてピストン２８がスプリング２７の弾発力に抗して移動することで、ブレーキペダル１１の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ２２，２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているにも関わらず、ドライバーの踏力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。

更に、正常時に車輪がロック傾向になると、ＡＢＳ電子制御ユニットＵからの指令で前輪および後輪の制動力発生装置１９Ｆ，１９Ｒの作動を制御することで、前輪および後輪のディスクブレーキ装置１３，１４が発生する制動力を減少させる周知のアンチロックブレーキ制御が実行される。

このとき、従来の如く反力許可弁３０が開弁したままであってストロークシミュレータ２５が機能していると仮定すると、ドライバーがブレーキペダル１１に加える踏力の増加に応じてストロークシミュレータ２５がブレーキペダル１１のストロークを増加させても、実際にはＡＢＳ制御によって車両の減速度が路面摩擦係数に応じた値に制限されてしまい、ブレーキペダル１１のストロークと車両の減速度との不一致によってドライバーに違和感を与える可能性がある。

しかしながら、本実施例によれば、ＡＢＳ電子制御ユニットＵからのＡＢＳ作動信号により反力許可弁３０が閉弁し（図１の矢印Ａ参照）、ストロークシミュレータ２５が機能を停止する。このとき踏力遮断弁１８は閉弁状態にあるため、ブレーキペダル１１はストロークを規制されることになり、循環式のＡＢＳに近いペダルフィーリングが得られてドライバーの違和感が解消され、しかも循環式のＡＢＳに特有のブレーキペダル１１のキックバックが発生することもないため、ＡＢＳ制御時のペダルフィーリングに安心感を与えることができる。

これを図３に基づいて説明すると、ＡＢＳの不作動時にはペダルストロークの増加に応じてペダル反力が次第に増加し、ペダルストロークが所定の閾値に達するとペダル反力が急激に高まるようになっている。一方、ＡＢＳの作動時にはペダルストロークが小さい領域であっても、反力許可弁３０の閉弁に伴ってペダル反力が急激に高められる。

図４のタイムチャートにおいて、時刻ｔ１にイグニッションスイッチをＯＮすると反力許可信号がＯＦＦからＯＮになり、反力許可弁３０が開弁してストロークシミュレータ２５が作動可能な状態となる。時刻ｔ２に何れかの車輪がロック傾向になってＡＢＳ作動信号がＯＦＦからＯＮになると、反力許可弁３０が閉弁してストロークシミュレータ２５が作動不能な状態となり、ＡＢＳ制御中のブレーキペダル１１のストロークが抑制されてドライバーの違和感が解消される。時刻ｔ３に車輪のロック傾向が解消されてＡＢＳ作動信号がＯＮからＯＦＦになると、反力許可弁３０が開弁してストロークシミュレータ２５が再び作動可能な状態となる。そして時刻ｔ４にイグニッションスイッチがＯＦＦすると反力許可信号がＯＮからＯＦＦになり、反力許可弁３０が閉弁する。

一方、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図２に示すように踏力遮断弁１８が開弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間が連通し、反力許可弁３０が閉弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間の連通が遮断され、かつ大気遮断弁３２が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ３１間の連通が遮断される。その結果、ドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧は、開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｆを介して前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達され、また開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｒを介して後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪および後輪が制動される。

これと同時に、反力許可弁３０の閉弁によりストロークシミュレータ２５とマスタシリンダ１０との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２５は機能を停止する。その結果、ブレーキペダル１１のストロークが不必要に増加してドライバーに違和感を与えるのを防止することができ、しかもマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２５に吸収されることなくホイールシリンダ１５，１６に伝達され、高い応答性で制動力を発生させることができる。

しかして、電源が失陥して踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気遮断弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒが作動不能になっても、ドライバーがブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪および後輪のホイールシリンダ１５，１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例の制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒはブレーキ液圧を発生してホイールシリンダ１５，１６を作動させるものであるが、電動モータ２２の駆動力で液圧を介さずに直接ホイールシリンダ１５，１６を作動させるものであっても良い。

車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図 図１に対応する異常時の液圧系統図 ＡＢＳの作動状態に応じたペダルストロークとペダル反力との関係を示すグラフ 反力許可信号、ＡＢＳ作動信号および反力許可弁の作動状態を示すタイムチャート

符号の説明

１０ マスタシリンダ
１５ ホイールシリンダ
１６ ホイールシリンダ
１７ａ〜１７ｊ 液路
１８ 踏力遮断弁
１９Ｆ 制動力発生手段
１９Ｒ 制動力発生手段
２５ ストロークシミュレータ
３０ 反力許可弁

Claims (1)

1. ドライバーのブレーキ操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１０）と、 マスタシリンダ（１０）およびホイールシリンダ（１５，１６）を接続する液路（１７ａ〜１７ｊ）に設けられて異常時に開弁する踏力遮断弁（１８）と、
   ドライバーのブレーキ操作に応じて車輪を制動する制動力を電気的に発生する制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）と、
   前記液路（１７ａ〜１７ｊ）における踏力遮断弁（１８）よりもマスタシリンダ（１０）側に設けられ、踏力遮断弁（１８）の閉弁時にマスタシリンダ（１０）からのブレーキ液を吸収するストロークシミュレータ（２５）と、
   異常時に閉弁してストロークシミュレータ（２５）およびマスタシリンダ（１０）間の連通を遮断する反力許可弁（３０）と、
   を備えたブレーキ装置であって、
   ＡＢＳの作動時には反力許可弁（３０）を閉弁することを特徴とするブレーキ装置。
   

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