JP2012071737A5 - - Google Patents

Description

上記の課題を解決するために、本発明に係るブレーキ装置は、ブレーキ液を貯留するリザーバと、該リザーバに連通し、ピストンの前進によって前記リザーバとの連通を遮断して圧力室に液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダのピストンを作動させる倍力装置と、前記圧力室で発生した液圧を検出する液圧検出手段と、前記倍力装置を制御する制御手段とを備え、前記倍力装置は、ブレーキペダルの操作により移動する入力部材と、前記ピストンを駆動する電動アクチュエータと、前記ピストンの位置を検出するための位置検出手段とを備え、前記制御手段は、前記電動アクチュエータによって前記ピストンを液圧発生方向に推進させ、前記液圧検出手段によって検出する前記圧力室の液圧が所定の閾値に達したとき、前記位置検出手段が検出した前記ピストンの位置を基準位置として、前記ピストンを基準位置から液圧解除方向へ所定量だけ後退させて前記圧力室と前記リザーバとが連通する位置を第２制御原点とし、前記ピストンが第２制御原点から所定量だけ液圧発生方向に推進した位置を第１制御原点として、少なくとも２つの前記ピストンの保持位置が設定されていることを特徴とする。

マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａ内には、開口側に、先端部がカップ状に形成されたピストンである円筒状のプライマリピストン１０が嵌装され、底部側にカップ状のセカ
ンダリピストン１１が嵌装されている。プライマリピストン１０の後端部は、マスタシリンダ２の開口部からケース４内に突出して、案内部８付近まで延びている。プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１は、シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２内に嵌合されたスリーブ１３の両端側に配置された環状のガイド部材１４、１５によって摺動可能に案内されている。シリンダ本体２Ａ内は、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１によってプライマリ室１６及びセカンダリ室１７の２つの圧力室が形成されている。これらプライマリ室１６及びセカンダリ室１７には、液圧ポート１８、１９がそれぞれ設けられている。液圧ポート１８、１９は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置７０を介して各車輪のブレーキキャリパ７１に接続されている。ブレーキキャリパ７１は、ブレーキ液の供給により制動力を発生して車輪を制動するブレーキ機構である。

入力ピストン３２の後端部には、ケース４の案内部８及びプライマリピストン１０の後部に挿入された入力ロッド３４の先端部が連結されている。入力ロッド３４の後端側は、案内部８から外部に延出され、その端部には、ブレーキ指示を出すために操作されるブレーキペダルＢが連結される。プライマリピストン１０の後端部には、フランジ状のバネ受３５が取付けられている。プライマリピストン１０は、ケース４の前壁側とバネ受３５との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ３６によって後退方向に付勢されている。入力ピストン３２は、プライマリピストン１０の中間壁３０との間及びバネ受３５との間にそれぞれ介装されたバネ部材であるバネ３７、３８によって、図１に示す中立位置に弾性的に保持されている。入力ロッド３４の後退位置は、ケース４の案内部８の後端部に設けられたストッパ３９によって規定されている。

ケース４内には、電動アクチュエータである電動モータ４０及び電動モータ４０の回転を直線運動に変換してプライマリピストン１０に推力を付与するボールネジ機構４１を含むアクチュエータ３が設けられている。電動モータ４０は、ケース４に固定されたステータ４２と、ステータ４２に対向させてベアリング４３、４４によってケース４に回転可能に支持された中空のロータ４５とを備えている。ボールネジ機構４１は、ロータ４５の内周部に固定された回転部材であるナット部材４６と、ナット部材４６及びケース４の案内部８内に挿入されて軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないように支持された直動部材である中空のネジ軸４７と、これらの対向面に形成されたネジ溝間に装填された複数のボール４８とを備えている。ボールネジ機構４１は、ナット部材４６の回転により、ネジ溝に沿ってボール４８が転動することにより、ネジ軸４７が軸方向に移動するようになっている。なお、ボールネジ機構４１は、ナット部材４６とネジ軸４７との間で、回転及び直線運動を相互に変換可能となっている。

ボールネジ機構４１のネジ軸４７は、ケース４の前壁側との間に介装された圧縮テーパコイルバネである戻しバネ４９によって後退方向に付勢され、ケース４の案内部８に設けられたストッパ３９によって後退位置が規制されている。ネジ軸４７内には、プライマリピストン１０の後端部が挿入され、ネジ軸４７の内周部に形成された段部５０にバネ受３５が当接してプライマリピストン１０の後退位置が規制されている。これにより、プライマリピストン１０は、ネジ軸４７と共に前進し、また、段部５０から離間して単独で前進することができる。そして、図１に示すように、ストッパ３９に当接したネジ軸４７の段部５０によってプライマリピストン１０の後退位置が規定され、後退位置にあるプライマリピストン１０及びバネアセンブリ２６の最大長によって、セカンダリピストン１１の後退位置が規定されている。ネジ軸４７の段部５０は、ナット部材４６の軸方向の長さの範囲に配置されている。

次に、プライマリピストン１０の非制動時の保持位置となる制御原点の設定について、図２を参照して説明する。なお、図２において、プライマリピストン１０の位置は、ポート２４の中心位置２４０とシール部材２２Ａの後端部位置２２ＡＢとが一致する位置ＬＡ（図２Ｃ参照）からのストローク位置によって表している。

図２（Ａ）に示すように、制動開始時には、プライマリピストン１０が、その側壁のポート２４とリザーバポート２０との連通がシール部材２２Ａによって遮断される液圧発生位置ＬＰまで前進していることにより、プライマリ室１６がリザーバ５から遮断されてプライマリ室１６の昇圧がすぐに開始される。

そこで、本実施形態では、プライマリピストン１０の非制動時の位置（制御原点）として、液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１と、液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｌ２との２つを設定する。ここで、プライマリピストン１０が液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１にあるとき、プライマリ室１６とリザーバ５との間の流路は、完全に遮断されてもよいが、プライマリピストン１０の前進によってプライマリ室１６に液圧が発生する程度に絞られてもよい。一方、プライマリピストン１０が第２制御原点Ｌ２にあるとき、プライマリ室１６とリザーバ５との間の流路は、少なくともプライマリ
室１６の液圧をリザーバ５に解放できる程度に連通する必要がある。

これにより、非制動時に、プライマリピストン１０を液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１で保持することにより、無効ストロークが減少してプライマリピストン１０の前進に対してプライマリ室１６の液圧が迅速に立ち上がるので、ブレーキペダル操作に対する車両制動の応答性が高まる。また、本実施形態のように、入力ピストン３２の先端部がプライマリ室１６内に臨んでいる構造のものにおいては、ブレーキ操作フィーリングが改善される。また、プライマリピストン１０を液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｌ２で保持することにより、プライマリ室１６の液圧がリザーバ５に確実に解放されるので、ブレーキの引き摺りを防止することができる。また、ブレーキパッドの摩耗補償及びブレーキ液の体積補償を円滑に行なうことができる。これらの第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を車両状態に応じて適宜切換えてプライマリピストン１０の位置制御を実行する。

このとき、第１制御原点Ｌ１を決定する距離αは、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１にあるとき、プライマリピストン１０の側壁のポート２４とリザーバポート２０との連通がシール部材２２Ａによって確実に遮断される、あるいは、上述のようにプライマリ室１６に液圧が発生する程度絞られるように、ポート２４、シール部材２２Ａ、及びシール部材２２Ａが格納されるシール溝の各部の寸法及び寸法公差を考慮して決定する。また、第２制御原点Ｌ２を決定する距離βは、プライマリピストン１０が第２制御原点にあるとき、プライマリ室１６がプライマリピストン１０の側壁のポート２４を介して適当な流路面積をもってリザーバ５に開放されるように、ポート２４、シール部材２２Ａ、及びシール部材２２Ａが格納されるシール溝の各部の寸法及び寸法公差を考慮して決定する。なお、距離αを負の値として、第１制御原点Ｌ１を基準位置ＬＢの前方に設定してもよい。この場合、更に無効ストロークを小さくしてブレーキペダル操作に対する車両制動の応答性を高めることができる。

ステップＳ４では、電動モータ４０の回転位置を回転位置センサ６０によって検出し、プライマリ室１６の液圧が所定の閾値に達したときの電動モータ４０の回転位置を基準位置（すなわちプライマリピストン１０の基準位置ＬＢ）として記憶する。そして、プライマリピストン１０の基準位置ＬＢに基づき、上述のようにして第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２（Ｌ１＝ＬＢ−α、Ｌ２＝ＬＢ−β）を演算して記憶し、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、電動モータ４０を逆回転させてプライマリピストン１０の後退を開始し（時刻ｔ４）、ステップＳ６で、電動モータ４０の回転位置（すなわち、プライマリピストン１０の位置）を回転位置センサ６０によって検出し、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に達したか否かを判定する。プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に達したとき、ステップＳ７に進む。ステップＳ７で電動モータ４０を停止し（時刻ｔ５）、ステップＳ８に進む。

コントローラＣによる制御フローについて図５のフローチャート及び図６のタイムチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０９（時刻ｔ１〜ｔ５）までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ９の処理と同様であるから、ここでは説明を省略する。
ステップＳ１１０では、アクセルペダルセンサＡＳにより、アクセルペダルが踏込まれているか否かを判定する。アクセルペダルが踏込まれていない場合には（時刻ｔ７）、ステップＳ１１１に進み、プライマリピストン１０を第１制御原点Ｌ１で保持して、ステップＳ１０８に戻る。アクセルペダルが踏込まれている場合には（時刻ｔ６）、ステップＳ１１２に進み、プライマリピストン１０を第２制御原点Ｌ２で保持して、ステップＳ１０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を切換える。

ステップＳ２１３では、プライマリピストン１０を第２制御原点Ｌ２で保持して（時刻Ｔ７）、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、第２制御原点Ｌ２の保持時間についてのタイマのカウントを開始して、ステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１５では、タイマのカウントに基づき、第２制御原点Ｌ２の保持時間が所定の時間Ｔに達したか否かを判定する。保持時間が所定時間Ｔに達した場合には、ステップＳ２１６で第２制御原点フラグをクリアし、第２制御原点Ｌ２の保持時間のタイマのカウントをリセットしてステップＳ２０８に戻り、保持時間が所定時間Ｔに達していない場合には、直接、ステップＳ２０８に戻る。ステップＳ２１７では、プライマリピストン１０を第１制御原点Ｌ１で保持して（時刻ｔ８）、ステップＳ２０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を切換える。

コントローラＣによる制御フローについて図９のフローチャート及び図１０のタイムチャートを参照して説明する。本実施形態では、上記第２実施形態の制御フロー（図５）に対して、ステップＳ３１３及びステップＳ３１４の処理を追加したものである。ステップＳ３１３は、上記第２実施形態の制御フローのステップＳ１０８（図９ではステップＳ３０８）とステップＳ１１０（図９ではステップＳ３１０）との間に挿入されている。ステップＳ３１３では、車両安定性制御の実行等により液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が作動中か否かを判定する。液圧ポンプ７４が作動していない場合には、ステップＳ３１０に進み、作動中である場合には、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４では、プライマリピストン１０を第３制御原点Ｌ３に保持して、ステップＳ３０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２及び第３制御原点Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を切換える。

図１０のタイムチャートを参照して、時刻ｔ１〜ｔ５までは、上記第２実施形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０８と同様の処理（ステップＳ３０１〜Ｓ３０８）を実行する。時刻ｔ６で液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が作動して（ステップＳ３１３でイエス）、プライマリピストン１０が第３制御原点Ｌ３に移動する（ステップＳ３１４）。時刻ｔ７で液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が停止し（ステップＳ３１３でノー）、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に移動する（ステップＳ３１０でノー）。時刻ｔ８でアクセルペダルが踏込まれて、プライマリピストン１０が第２制御原点Ｌ２に移動する（ステップＳ３１０でイエス）。ここで、時刻ｔ１〜ｔ８を通してブレーキペダルは解放されている。

Claims (10)

1. ブレーキ液を貯留するリザーバと、該リザーバに連通し、ピストンの前進によって前記リザーバとの連通を遮断して圧力室に液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダのピストンを作動させる倍力装置と、前記圧力室で発生した液圧を検出する液圧検出手段と、前記倍力装置を制御する制御手段とを備え、
   前記倍力装置は、ブレーキペダルの操作により移動する入力部材と、前記ピストンを駆動する電動アクチュエータと、前記ピストンの位置を検出するための位置検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記電動アクチュエータによって前記ピストンを液圧発生方向に推進させ、前記液圧検出手段によって検出する前記圧力室の液圧が所定の閾値に達したとき、前記位置検出手段が検出した前記ピストンの位置を基準位置として、前記ピストンを基準位置から液圧解除方向へ所定量だけ後退させて前記圧力室と前記リザーバとが連通する位置を第２制御原点とし、前記ピストンが第２制御原点から所定量だけ液圧発生方向に推進した位置を第１制御原点として、少なくとも２つの前記ピストンの保持位置が設定されていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ装置において、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、第２制御原点にあるときよりも前記圧力室と前記リザーバとの連通が絞られることを特徴とするブレーキ装置。
3. 請求項２に記載のブレーキ装置において、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、前記圧力室と前記リザーバとの連通が遮断されることを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点と第２制御原点とに切換えることを特徴とするブレーキ装置。
5. 請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、非制動時の前記ピストンの保持位置を所定時間毎に第１制御原点と第２制御原点とに交互に切換えることを特徴とするブレーキ装置。
6. 請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、ブレーキペダルの操作開始前に前記ピストンの保持位置を第１制御原点とすることを特徴とするブレーキ装置。
7. 請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、アクセルペダルが操作されていないとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点とすることを特徴とするブレーキ装置。
8. 請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、前記ブレーキペダルの操作が解放されたとき、前記ピストンの保持位置を第２制御原点とすることを特徴とするブレーキ装置。
9. 請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、アクセルペダルが操作されたとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第２制御原点とすることを特徴とするブレーキ装置。
10. 請求項１又は２に記載のブレーキ装置において、更に、ブレーキ液の供給により制動力を発生するブレーキ機構と、前記圧力室との間に介装され、液圧ポンプによって前記圧力室から前記ブレーキ機構にブレーキ液を供給する液圧供給装置を含み、
    前記制御装置は、非制動時に、前記液圧ポンプが作動したとき、前記ピストンを前記第２制御原点よりも後退した位置で前記圧力室と前記リザーバとの流路が拡大する第３制御原点に保持することを特徴とするブレーキ装置。