JP2015123932A - ブレーキ液圧発生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の小型化を図るとともに、二つの液圧路の一方の液圧路でブレーキ液が減少した場合にも、他方の液圧路に影響が及びにくくする。【解決手段】第一メイン液圧路11aおよび第二メイン液圧路11bと、液圧路11a,11bをそれぞれ開閉するマスタカット弁と、ブレーキ操作子の操作量に応じて作動するスレーブシリンダ40と、スレーブシリンダ40から液圧路11aに通じる第一連通路14aと、スレーブシリンダ40から液圧路11bに通じる第二連通路14bとを備え、スレーブシリンダ40は液圧室41bを一つ備え、液圧室41bに接続された共通流路46を介して連通路14a,14bに通じ、液圧路11aまたは液圧路11bの下流側を昇圧可能であり、連通路14aおよび連通路14bのうち少なくとも一方に開閉弁を設けた。【選択図】図1

Description

本発明は車両用ブレーキシステムに用いられるブレーキ液圧発生装置に関する。
従来、ブレーキ操作子の操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生装置として、例えば、特許文献1に示すようなブレーキバイワイヤ式のものが知られている。
このブレーキ液圧発生装置は、入力装置とスレーブシリンダ装置とを有している。入力装置は、ブレーキ操作子に連結されたピストンによってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキ操作子に擬似的な操作反力を付与するストロークシミュレータとを備える。スレーブシリンダ装置は、電動モータと、この電動モータにより駆動するピストンとを備える。
このブレーキ液圧発生装置を用いた車両用ブレーキシステムでは、ブレーキ操作子の操作量に応じてスレーブシリンダ装置の電動モータが駆動し、電動モータの駆動によって作動するピストンにより、車輪ブレーキにブレーキ液圧が作用する。
特開2012−106637号公報
特許文献1のブレーキ液圧発生装置では、マスタシリンダおよびスレーブシリンダに、二つのピストンを有するタンデム型のシリンダを用いているため、入力装置およびスレーブシリンダ装置が大型化するという課題があった。
各装置の大型化を回避するために、マスタシリンダおよびスレーブシリンダをシングル型のピストンにすると、二つの液圧路の一方の液圧路でブレーキ液が減少した場合に、その影響が他方の液圧路に及ぶおそれがある。
本発明は、装置の小型化を図ることができるとともに、二つの液圧路の一方の液圧路でブレーキ液が減少した場合にも、他方の液圧路に影響が及びにくいブレーキ液圧発生装置を提供することを課題とする。
このような課題を解決するために創案された本発明のブレーキ液圧発生装置は、複数の車輪ブレーキのうち少なくとも一つの車輪ブレーキに通じる第一ブレーキ系統、および残りの車輪ブレーキに通じる第二ブレーキ系統を備え、運転者のブレーキ操作子の操作によって作動するマスタシリンダと、前記第一ブレーキ系統に設けられ、前記マスタシリンダから前記車輪ブレーキに通じる第一メイン液圧路と、前記第二ブレーキ系統に設けられ、前記マスタシリンダから前記車輪ブレーキに通じる第二メイン液圧路と、前記第一メイン液圧路および前記第二メイン液圧路にそれぞれ設けられ、前記第一メイン液圧路の開閉および前記第二メイン液圧路の開閉をそれぞれ行うマスタカット弁と、前記ブレーキ操作子の操作量に応じて電動アクチュエータを駆動させることで作動するスレーブシリンダと、前記スレーブシリンダから前記第一メイン液圧路に通じる第一連通路と、前記スレーブシリンダから前記第二メイン液圧路に通じる第二連通路と、を備えたブレーキ液圧発生装置であって、前記スレーブシリンダは、液圧室を一つ備え、前記液圧室に接続された共通流路を介して前記および前記第二連通路に通じており、前記第一連通路または前記第二連通路を介して前記マスタカット弁よりも下流側の前記第一メイン液圧路または前記第二メイン液圧路を昇圧可能であり、前記第一連通路および前記第二連通路のうち少なくとも一方に、開閉弁が設けられていることを特徴とする。
かかるブレーキ液圧発生装置によると、スレーブシリンダが液圧室を一つ備えて構成されているので、タンデム型とした場合に比べて、スレーブシリンダを小さく形成することができ、ひいては小型化を図ることができる。
また、第一連通路および第二連通路の少なくとも一方に開閉弁を設けたので、スレーブシリンダから少なくとも一方の液圧路へのブレーキ液の流入を遮断することができる。つまり、本発明によれば、制御弁の数を最小限としながら、スレーブシリンダから一方の液圧路へのブレーキ液の流入を遮断しつつ、スレーブシリンダから他方の液圧路へのブレーキ液の流入を許容する状態を実現できるので、一方の液圧路においてブレーキ液が減少した場合であっても他方の液圧路では、スレーブシリンダによる液圧の昇圧が可能となる。
また、開閉弁は、常開型電磁弁であるとよい。このようにすると、スレーブシリンダから液圧路へのブレーキ液の流入を阻止する場合にのみ開閉弁を閉弁制御すればよいので、通常時の消費電力を低減することができる。
また、マスタカット弁は、前記マスタシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを連通し、前記スレーブシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを遮断する状態と、前記マスタシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを遮断し、前記スレーブシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを連通する状態と、を切り替える三方向弁であるとよい。このようにすると、1つのバルブにて前記した連通または遮断を切り替えることができ、構成が簡素になる。このことはブレーキ液圧発生装置の小型化に寄与する。
また、マスタカット弁よりも下流側の第一メイン液圧路または第二メイン液圧路に設けられた圧力センサと、開閉弁の開閉制御、および圧力センサの検出値を入力する制御手段と、を備え、開閉弁は、第一連通路に設けられるとともに、圧力センサは、第二メイン液圧路に設けられており、制御手段は、圧力センサの検出値がブレーキ操作子の操作量に対応した値まで上昇したか否かを判定し、上昇していないと判定した場合に、開閉弁を閉弁制御する構成とするのがよい。このようにすると、第二メイン液圧路のブレーキ液が減少したことを圧力センサにより検知することができる。また、開閉弁を閉弁制御すると、第一連通路が遮断されるので、スレーブシリンダで発生した液圧を第二メイン液圧路のみに作用させることができる。
また、制御手段は、開閉弁を閉弁制御した後、圧力センサの検出値がブレーキ操作子の操作量に対応したものに回復した場合に、開閉弁の閉弁状態を維持しつつ、スレーブシリンダによる昇圧制御を継続する構成とするのがよい。開閉弁の閉弁制御後に圧力センサの検出値がブレーキ操作子の操作量に対応したものに回復した(上昇した)場合には、開閉弁により遮断された第一メイン液圧路でブレーキ液が減少していることが分かる。この場合には、スレーブシリンダによる昇圧制御を継続することで、第二メイン液圧路においてスレーブシリンダによる車輪ブレーキの制動が確保される。
一方、開閉弁の閉弁制御後も圧力センサの検出値がブレーキ操作子の操作量に対応したものに回復しない場合には、第二メイン液圧路(圧力センサが備わる側の液圧路)において、ブレーキ液が減少していることが分かる。この場合には、第一メイン液圧路においてマスタカット弁を切り替え、マスタシリンダと車輪ブレーキとを連通させる。このようにすると、第一メイン液圧路においては、マスタシリンダで発生した液圧が車輪ブレーキに直接伝達される。
また、マスタシリンダは、二つのピストンを備えており、マスタシリンダで発生した液圧を第一メイン液圧路および第二メイン液圧路のそれぞれに出力可能に構成し、第一メイン液圧路および第二メイン液圧路の一方の液圧路に配置され、前記マスタシリンダで発生した液圧を検出するマスタ圧センサと、第一メイン液圧路および第二メイン液圧路の他方の液圧路にバルブを介して配置され、前記ブレーキ操作子の操作に応じた操作反力を前記ブレーキ操作子に擬似的に付与するシミュレータと、を備える構成とするのがよい。このようにすると、マスタシリンダが二つのピストンで区画された複数の液圧室を備え、スレーブシリンダが液圧室を一つ備えたブレーキ液圧発生装置を好適に構成することができる。
本発明によると、装置の小型化を図ることができるとともに、二つの液圧路の一方の液圧路でブレーキ液が減少した場合にも、他方の液圧路に影響が及びにくいブレーキ液圧発生装置が得られる。
本発明の第1実施形態に係るブレーキ液圧発生装置を用いた車両用ブレーキシステムを示す液圧回路図である。 図1に示す車両用ブレーキシステムに備わる液圧制御装置の液圧回路図である。 ブレーキペダル操作量と圧力との関係を示す図である。 図1に示すブレーキ液圧発生装置の起動時の液圧回路図である。 第一メイン液圧路または第二メイン液圧路のいずれかのブレーキ液が減少した場合の作用を示す液圧回路図である。 第一メイン液圧路にブレーキ液の減少が生じた場合の作用を示す液圧回路図である。 本発明の第2実施形態に係るブレーキ液圧発生装置を用いた車両用ブレーキシステムを示す液圧回路図である。
以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、本発明のブレーキ液圧発生装置を、図1に示す車両用ブレーキシステムAに適用した場合を例として説明する。
(第1実施形態)
車両用ブレーキシステムAは、図1に示すように、原動機(エンジンや電動モータ等)の起動時に作動するバイ・ワイヤ(By Wire)式のブレーキシステムと、原動機の停止時などに作動する油圧式のブレーキシステムとの双方を備えるものである。
車両用ブレーキシステムAは、ブレーキペダルP(特許請求の範囲における「ブレーキ操作子」)の操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生装置1と、車両挙動の安定化を支援する液圧制御装置2と、を備えている。
車両用ブレーキシステムAは、エンジン(内燃機関)のみを動力源とする自動車の他、モータを併用するハイブリッド自動車やモータのみを動力源とする電気自動車・燃料電池自動車等にも搭載することができる。
ブレーキ液圧発生装置1は、マスタシリンダ20と、ストロークシミュレータ30と、スレーブシリンダ40と、電子制御装置50(特許請求の範囲における「制御手段」)と、を備えている。マスタシリンダ20は、ブレーキペダルPの踏力によってブレーキ液圧を発生させる二つのピストン22,23を有するタンデム型である。ストロークシミュレータ30は、ブレーキペダルPに擬似的な操作反力を付与する。スレーブシリンダ40は、ブレーキペダルPの操作量に応じてモータ44(電動アクチュエータ)を駆動させることでブレーキ液圧を発生させる。
ブレーキ液圧発生装置1は、マスタシリンダ20、ストロークシミュレータ30、スレーブシリンダ40および電子制御装置50が一つの基体10に備わる。
基体10内には、第一ブレーキ系統K1および第二ブレーキ系統K2が備わる。第一ブレーキ系統K1には、マスタシリンダ20から一方の車輪ブレーキFL,RRに通じる第一メイン液圧路11aが設けられ、第二ブレーキ系統K2には、マスタシリンダ20から他方の車輪ブレーキRL,FRに通じる第二メイン液圧路11bが設けられている。また、基体10内には、分岐液圧路12および二つの連通路14a,14bが形成されている。第一メイン液圧路11aには、第一圧力センサ17が設けられている。第二メイン液圧路11bには、第二圧力センサ18が設けられている。
マスタシリンダ20は、有底円筒状の第一シリンダ穴21に挿入された第一ピストン22および第二ピストン23と、第一シリンダ穴21内に収容された二つの第一弾性部材24および第二弾性部材25と、を備えている。なお、マスタシリンダ20にはブレーキ液を貯溜するリザーバ26が付設されている。
第一シリンダ穴21の底面21aと、第一ピストン22との間には第一圧力室21cが形成されている。第一圧力室21cにはコイルばねである第一弾性部材24が介設されている。
第一ピストン22と、第二ピストン23との間には第二圧力室21dが形成されている。また、第二圧力室21dにはコイルばねである第二弾性部材25が介設されている。
なお、第一シリンダ穴21の内周面には、環状溝部を介して一対のカップシール27a,27bがそれぞれ装着されている。
第二ピストン23の端部は、プッシュロッドP1を介してブレーキペダルPに連結されている。第一ピストン22および第二ピストン23は、ブレーキペダルPの踏力を受けて第一シリンダ穴21内を摺動し、両圧力室21c,21d内のブレーキ液を加圧する。両圧力室21c,21d内で加圧されたブレーキ液は、第一シリンダ穴21に設けられた出力ポート28a,28bを通じて出力される。
出力ポート28aには、第一メイン液圧路11aが接続され、出力ポート28bには、第二メイン液圧路11bが接続されている。第一メイン液圧路11aおよび第二メイン液圧路11bは、下流側の液圧制御装置2に接続されている。
ストロークシミュレータ30は、第二シリンダ穴31に挿入されたシミュレータピストン32と、第二シリンダ穴31の底面31aとシミュレータピストン32との間に介設されたコイルばねである二つの弾性部材33a,33bと、を備えている。
第二シリンダ穴31内には、圧力室34が形成されている。圧力室34は、導入口31bとシミュレータピストン32との間に設けられていて、分岐液圧路12、第二メイン液圧路11bおよび出力ポート28bを介して、第一シリンダ穴21の第二圧力室21dに通じている。したがって、ブレーキペダルPを操作してマスタシリンダ20の第二圧力室21dでブレーキ液圧が発生すると、ストロークシミュレータ30のシミュレータピストン32が弾性部材33の付勢力に抗して移動する。これにより、ブレーキペダルPに擬似的な操作反力が付与される。
スレーブシリンダ40は、第三シリンダ穴41に挿入された一つのスレーブシリンダピストン42と、第三シリンダ穴41内に収容された弾性部材43と、モータ44と、駆動伝達部45と、を備えている。
第三シリンダ穴41の底面41aと、スレーブシリンダピストン42との間には液圧室41bが形成されている。液圧室41bにはコイルばねである弾性部材43が介設されている。
スレーブシリンダ40の液圧室41bは、第一連通路14aを介して第一メイン液圧路11aに通じるとともに、第一連通路14aから分岐した第二連通路14bを介して第二メイン液圧路11bに通じている。
モータ44は、電子制御装置50によって駆動制御される電動サーボモータである。モータ44の出力軸44aには、平歯車である駆動ギア44bが取り付けられている。駆動ギア44bは、ギア44cを介して駆動伝達部45の従動ギア45cに噛み合っている。
駆動伝達部45は、モータ44の出力軸44aの回転駆動力を直線方向の軸力に変換するものである。
駆動伝達部45は、スレーブシリンダピストン42に当接しているロッド45aと、ロッド45aを取り囲んでいる筒状のナット部材45bと、ナット部材45bの全周に形成された平歯車である従動ギア45cと、を備えている。
ロッド45aの外周面には、螺旋状のねじ溝が形成されている。ねじ溝には複数のボール45dが転動自在に収容され、ナット部材45bは各ボール45dに螺合されている。このように、ナット部材45bとロッド47aとの間にはボールねじ機構が設けられている。
また、ナット部材45bは、従動ギア45cを挟んで両側に配置されたベアリング45eを介して、ロッド45aの周りに回動可能に支持されている。
出力軸44aが回転すると、その回転駆動力が駆動ギア44b、ギア44cおよび従動ギア45cを介してナット部材45bに入力される。そして、ナット部材45bとロッド45aとの間に設けられたボールねじ機構によって、ロッド45aに直線方向の軸力が付与され、ロッド45aが前後方向に進退移動する。
ロッド45aがスレーブシリンダピストン42側に移動したときには、スレーブシリンダピストン42がロッド45aからの入力を受けて第三シリンダ穴41内を摺動し、液圧室41b内のブレーキ液を加圧する。
次に、基体10内に形成された各液圧路について説明する。
二つのメイン液圧路11a,11bは、マスタシリンダ20の第一シリンダ穴21を起点とする液圧路である。
第一メイン液圧路11aは、マスタシリンダ20の第一圧力室21cに通じている。また、第二メイン液圧路11bは、マスタシリンダ20の第二圧力室21dに通じている。両メイン液圧路11a,11bの終点である二つの出力ポート19には、液圧制御装置2に至る配管Ha,Hbが連結されている。
分岐液圧路12は、ストロークシミュレータ30の圧力室34から第二メイン液圧路11bに至る液圧路である。分岐液圧路12にはバルブとしての常閉型電磁弁13が設けられている。常閉型電磁弁13は分岐液圧路12を開閉するものである。
二つの連通路14a,14bは、いずれも、スレーブシリンダ40のシリンダチューブ41を起点とする液圧路である。二つの連通路14a,14bは、第三シリンダ穴41の手前で共通液圧路46に合流しており、一つの液路として第三シリンダ穴41につながっている。第一連通路14aは液圧室41bから第一メイン液圧路11aに通じている。また、第二連通路14bも液圧室41bから第二メイン液圧路11bに通じている。
第一メイン液圧路11aと第一連通路14aとの連結部位には、三方向弁である第一切替弁15a(特許請求の範囲における「マスタカット弁」)が設けられている。
第一切替弁15aは、2ポジション3ポートの電磁弁である。第一のポジションにおいて第一切替弁15aは、第一メイン液圧路11aの上流側(マスタシリンダ20側)と第一メイン液圧路11aの下流側(出力ポート19側、一方の車輪ブレーキFL,RR)とを連通しつつ、第一連通路14aと第一メイン液圧路11aの下流側とを遮断する。第二のポジションにおいて第一切替弁15aは、第一メイン液圧路11aの上流側と第一メイン液圧路11aの下流側とを遮断しつつ、第一連通路14aと第一メイン液圧路11aの下流側とを連通する。
第二メイン液圧路11bと第二連通路14bとの連結部位には、三方向弁である第二切替弁15b(特許請求の範囲における「マスタカット弁」)が設けられている。
第二切替弁15bは、2ポジション3ポートの電磁弁である。第一のポジションにおいて第二切替弁15bは、第二メイン液圧路11bの上流側(マスタシリンダ20側)と第二メイン液圧路11bの下流側(出力ポート19側、他方の車輪ブレーキRL,FR)とを連通しつつ、第二連通路14bと第二メイン液圧路11bの下流側とを遮断する。第二のポジションにおいて第二切替弁15bは、第二メイン液圧路11bの上流側と第二メイン液圧路11bの下流側とを遮断しつつ、第二連通路14bと第二メイン液圧路11bの下流側とを連通する。
なお、第一切替弁15aおよび第二切替弁15bは、電子制御装置50によってポジションが切り換わる。
第一連通路14aには、開閉弁としての常開型電磁弁16が設けられている。常開型電磁弁16は、第一連通路を開閉するものであり、電子制御装置50によって開閉状態が切り換わる。
二つの圧力センサ17,18は、ブレーキ液圧の大きさを検知するものである。両圧力センサ17,18で取得された情報(検出値)は電子制御装置50に入力される。
第一圧力センサ17は、第一切替弁15aよりも上流側の第一メイン液圧路11aに配置されている。第一圧力センサ17は、マスタシリンダ20で発生したブレーキ液圧を検知するマスタ圧センサとして機能する。
第二圧力センサ18は、第二切替弁15bよりも下流側の第二メイン液圧路11bに配置されている。第二圧力センサ18は、第二切替弁15bによって、第二メイン液圧路11bの下流側と第二連通路14bとが通じた状態にあるときには、スレーブシリンダ40で発生したブレーキ液圧を検知する。
このように、第二圧力センサ18は、前記した常開型電磁弁16が配置される系統(第一メイン液圧路11aの系統)と異なる系統(第二メイン液圧路11bの系統)に配置されている。
電子制御装置50は、内部に制御基板(図示せず)を収容し、基体10の側面等に取り付けられている。
電子制御装置50は、両圧力センサ17,18やストロークセンサSTの各種センサから得られた情報(検出値)や予め記憶させておいたプログラム等に基づいて、モータ44の作動、常閉型電磁弁13の開閉、常開型電磁弁16の開閉、および両切替弁15a,15bの切り替えを制御する。
電子制御装置50は、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで、第一メイン液圧路11aおよび第二メイン液圧路11bの下流側のブレーキ液圧が上昇したか否かを判定する。具体的に、電子制御装置50は、予め記憶させておいたプログラムとして、図3に示すように、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧(ストロークセンサSTにより検出)まで上昇したか否か(予めプログラムされた判定値まで上昇したか否か)を判定する。そして、電子制御装置50は、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで上昇していないと判定した場合に、常開型電磁弁16を閉弁制御する(ブレーキペダルPの操作量に基づくストローク制御)。
また、電子制御装置50は、前記閉弁制御後に、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで、第一メイン液圧路11aおよび第二メイン液圧路11bの下流側のブレーキ液圧が上昇したか(回復したか)否かを判定する。具体的に、電子制御装置50は、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで上昇したか(回復したか)否かを判定する。電子制御装置50は、ブレーキ液圧が回復したと判定した場合には、常開型電磁弁16の閉弁状態を維持しつつ、スレーブシリンダ40の昇圧制御を継続する。
一方、電子制御装置50は、回復していないと判定した場合に、常開型電磁弁16を開弁状態にし(初期状態に戻し)、モータ44を停止制御するとともに、常閉型電磁弁13を閉弁状態にし(初期状態に戻し)、第一切替弁15aを切り替え制御して(初期状態に戻して)、第一メイン液圧路11aの上流側と下流側とが通じる状態にする。
液圧制御装置2は、車輪ブレーキFL,RR,RL,FRの各ホイールシリンダWに付与するブレーキ液圧を適宜制御することで、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等の各種液圧制御を実行し得る構成を備えており、配管を介して各ホイールシリンダWに接続されている。
液圧制御装置2は、図1に示すように、ブレーキ液圧発生装置1と車輪ブレーキFL,RR,RL,FRとの間に配置されている。基体10の出力ポート19に連結された配管Ha,Hbは、図1,2に示すように、液圧制御装置2の入口ポート121に接続されている。車輪ブレーキFL,RR,RL,FRは、それぞれ配管を介して液圧制御装置2の出口ポート122に接続されている。そして、通常時、ブレーキペダルPの踏力に対応して両メイン液圧路11a,11bを通じてブレーキ液圧発生装置1から出力されたブレーキ液圧が各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRの各ホイールシリンダWに付与されるようになっている。
ここで、第一ブレーキ系統K1からの配管Haに通じる液圧路81は、前輪左側の車輪ブレーキFLと後輪右側の車輪ブレーキRRに通じている。また、第二ブレーキ系統K2からの配管Hbに通じる液圧路82は、前輪右側の車輪ブレーキFRと後輪左側の車輪ブレーキRLに通じている。なお、以下では、液圧路81を含む系統を「第一液圧系統120a」と称し、液圧路82を含む系統を「第二液圧系統120b」と称する。
液圧制御装置2には、その第一液圧系統120aに各車輪ブレーキFL,RRに対応して二つの制御弁手段Vが設けられており、同様に、その第二液圧系統120bに各車輪ブレーキRL,FRに対応して二つの制御弁手段Vが設けられている。また、液圧制御装置2には、第一系統120aおよび第二系統120bのそれぞれに、リザーバ5、ポンプ6、オリフィス9、調圧弁(レギュレータ)R、吸入弁8が設けられている。また、液圧制御装置2には、第一液圧系統120aのポンプ6と第二液圧系統120bのポンプ6とを駆動するための共通のモータ6aが設けられている。
制御弁手段Vは、ブレーキ液圧発生装置1またはポンプ6から車輪ブレーキFL,RR,RL,FR(詳細には、ホイールシリンダW)への液圧の行き来を制御する弁であり、ホイールシリンダWの圧力を増加、保持または低下させることができる。そのため、制御弁手段Vは、入口弁3、出口弁4、チェック弁3aを備えて構成されている。
入口弁3は、液圧路81,82から各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRへの液圧路(各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRの上流側、以下、「車輪液圧路」という)に配置された常開型の比例電磁弁である。そのため、入口弁3に流す駆動電流の値に応じて、入口弁3の上下流の差圧が調整可能となっている。入口弁3は、通常時に開いていることで、ブレーキ液圧発生装置1から各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRへブレーキ液圧が付与されるのを許容している。また、入口弁3は、車輪がロックしそうになったときに図示しない制御部の制御により閉塞されることで、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRに付与されるブレーキ液圧を遮断する。制御部は、液圧制御装置2を構成する基体等に設けられる。
出口弁4は、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRと各リザーバ5との間(入口弁3よりもホイールシリンダW側の液圧路からリザーバ5、ポンプ6および液圧路81(82)に通じる液圧路上)に配置された常閉型の電磁弁である。出口弁4は、通常時に閉塞されているが、車輪がロックしそうになったときに制御部により開放されることで、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRに加わる液圧を各リザーバ5に逃がす。
チェック弁3aは、各入口弁3に並列に接続されている。このチェック弁3aは、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FR側からブレーキ液圧発生装置1側(マスタシリンダ20側)へのブレーキ液の流入のみを許容する弁である。ブレーキ液圧発生装置1からのブレーキ液の入力がない場合(ブレーキペダルPの入力が解除された場合)に入口弁3を閉じた状態にしたときにおいても、チェック弁3aは、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FR側からブレーキ液圧発生装置1側へのブレーキ液の流れを許容する。
リザーバ5は、各出口弁4が開放されることによって逃がされるブレーキ液を貯溜する機能を有している。また、リザーバ5とポンプ6との間には、リザーバ5側からポンプ6側へのブレーキ液の流れのみを許容するチェック弁5aが介設されている。
ポンプ6は、リザーバ5で貯溜されているブレーキ液を吸入し、そのブレーキ液を、オリフィス7aを介してブレーキ液圧発生装置1側へ戻す機能を有している。これにより、リザーバ5により吸収されたブレーキ液をブレーキ液圧発生装置1側に戻すことができるとともに、例えばブレーキペダルPの操作の有無に関わらずブレーキ液圧を発生して、車輪ブレーキFL,RR,RL,FRに制動力を発生することができる。なお、ポンプ6によるブレーキ液の吐出量は、モータ6aの回転数に依存している。
オリフィス9は、ポンプ6から吐出されたブレーキ液の圧力の脈動を減衰させている。
調圧弁Rは、通常時に液圧路81(82)から車輪液圧路側へのブレーキ液の流れを許容するとともに、ポンプ6が発生したブレーキ液圧によりホイールシリンダW側の圧力を増加するときには、この流れを遮断しつつ、車輪液圧路側の圧力を設定値以下に調節する機能を有し、切換弁7およびチェック弁7aを備えて構成されている。
切換弁7は、ブレーキ液圧発生装置1側に通じる液圧路81(82)と車輪液圧路との間に介設された常開型の比例電磁弁である。詳細は図示しないが、切換弁7の弁体は、付与される電流に応じた電磁力によって閉弁方向へ付勢されており、車輪液圧路の圧力が液圧路81(82)の圧力より所定値(この所定値は、付与される電流による)以上高くなった場合には、車輪液圧路から液圧路81(82)へ向けてブレーキ液が逃げることで、車輪液圧路側の圧力(車輪ブレーキFL,FR,RL,RR内のブレーキ液圧)が所定圧に調整される。すなわち、切換弁7に入力される駆動電流の値(指示電流値)に応じて閉弁力を任意に変更することで、切換弁7の上下流の差圧が調整されて、車輪液圧路の圧力を設定値以下に調節可能となっている。
チェック弁7aは、各切換弁7に並列に接続されている。このチェック弁7aは、液圧路81(82)から車輪液圧路へのブレーキ液の流れを許容する一方向弁である。
吸入弁8は、液圧路81(82)からポンプ6に至る液圧路(以下、「吸入液圧路」という)に設けられた常閉型の電磁弁であり、吸入液圧路を開放する状態および遮断する状態を切り換えるものである。吸入弁8は、例えば、ポンプ6によって各車輪ブレーキFL,FR,RL,RR内の液圧を加圧するときに制御部の制御により開弁される。
圧力センサ80は、液圧路81(82)のブレーキ液圧を検出するものであり、その検出結果は制御部に入力される。
このような液圧制御装置2では、制御部により入口弁3および出口弁4の開閉状態を制御することで、各車輪ブレーキFL,RR,RL,FRのホイールシリンダWに作用するブレーキ液圧(キャリパ液圧)が調整される。例えば、入口弁3が開、出口弁4が閉となる通常状態において、ブレーキペダルPを踏み込めば、ブレーキ液圧発生装置1からの液圧がそのままホイールシリンダWへ伝達して増圧状態となる。また、入口弁3が閉、出口弁4が開となる状態であれば、ホイールシリンダWからリザーバ5側へブレーキ液が流出しキャリパ液圧が減少して減圧状態となる。入口弁3と出口弁4がともに閉となる状態では、キャリパ液圧が保持されて保持状態となる。
次に車両用ブレーキシステムAの動作について概略説明する。
車両用ブレーキシステムAでは、ブレーキペダルPが僅かに操作されたことをストロークセンサが検知すると、図4に示すように、第一切替弁15aによって第一メイン液圧路11aの下流側と第一連通路14aとが通じるとともに、第二切替弁15bによって第二メイン液圧路11bの下流側と第二連通路14bとが通じる。これにより、第一メイン液圧路11aの上流側と下流側とが遮断された状態にされるとともに、第二メイン液圧路11bの上流側と下流側とが遮断された状態にされる。また、常閉型電磁弁13は開弁する。
この状態では、ブレーキペダルPの操作によってマスタシリンダ20で発生したブレーキ液圧は、ホイールシリンダWに伝達されずに、ストロークシミュレータ30に伝達される。そして、圧力室34cのブレーキ液圧が大きくなり、シミュレータピストン32が弾性部材33の付勢力に抗して底面31a側に移動することで、ブレーキペダルPのストロークが許容される。このとき、弾性部材33によって付勢されたシミュレータピストン32によって擬似的な操作反力がブレーキペダルPに付与される。
また、ストロークセンサSTによって、ブレーキペダルPの踏み込みが検知されると、電子制御装置50によりスレーブシリンダ40のモータ44が駆動され、スレーブシリンダピストン42が底面41a側に移動することで、液圧室41b内のブレーキ液が加圧される。
電子制御装置50は、スレーブシリンダ40から出力されたブレーキ液圧(第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧)と、マスタシリンダ20から出力されたブレーキ液圧(ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧)とを対比し、その対比結果に基づいてモータ44の回転数等を制御する。このようにして、ブレーキ液圧発生装置1ではブレーキペダルPの操作量に応じてブレーキ液圧を発生させる。
ブレーキ液圧発生装置1で発生したブレーキ液圧は、液圧制御装置2を介して各ホイールシリンダWに伝達され、各ホイールシリンダWが作動することにより、各車輪に制動力が付与される。
次に、ブレーキペダルPが踏み込まれて、スレーブシリンダ40のモータ44が駆動されている状態で、第一メイン液圧路11aおよび第一メイン液圧路11bのいずれかのブレーキ液が減少すると、電子制御装置50は、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで上昇していないと判定し、図3に示すように、常開型電磁弁16を閉弁制御する。これにより、第一メイン液圧路11aとスレーブシリンダ40との間が遮断される。したがって、スレーブシリンダ40は、第二メイン液圧路11b側にのみ接続された状態になる。
電子制御装置50は、前記閉弁制御後に、ブレーキペダルPの操作量に対応したブレーキ液圧まで、第一メイン液圧路11aおよび第二メイン液圧路11bの下流側のブレーキ液圧が上昇した(回復した)と判定した場合には、常開型電磁弁16の閉弁状態を維持しつつ、スレーブシリンダ40の昇圧制御を継続する。つまり、第一メイン液圧路11aの下流側においてブレーキ液が減少していると判断し、第二メイン液圧路11bにおいてスレーブシリンダ40による液圧の昇圧を継続する。これにより、第二メイン液圧路11bにおいて、スレーブシリンダ40による制動を確保することができる。なお、引き続き第一メイン液圧路11aとスレーブシリンダ40との間は遮断される。
一方、電子制御装置50は、前記閉弁制御後に、ブレーキ液圧が回復していないと判定した場合には、図6に示すように、常開型電磁弁16を開弁状態にし(初期状態に戻し)、モータ44を停止制御するとともに、第一切替弁15aを切り替え制御して(初期状態に戻して)、第一メイン液圧路11aの下流側と上流側とが通じる状態にする。また、常閉型電磁弁13も閉弁状態にする(初期状態に戻し、マスタシリンダ20からストロークシミュレータ30への流出も止める)。これにより、マスタシリンダ20で発生したブレーキ液圧が第一メイン液圧路11aの下流側のホイールシリンダ(車輪ブレーキ)に直接伝達される。なお、引き続き第二メイン液圧路11bは、第二切替弁15bによって上流側と下流側とが遮断されている。これにより、マスタシリンダ20で発生したブレーキ液圧が第一メイン液圧路11bの下流側に付与されることはない。
なお、スレーブシリンダ40が作動しない状態(例えば、イグニッションOFFや、電力が得られない場合など)においては、第一切替弁15a,第二切替弁15bが初期状態に戻り、常閉型電磁弁13は閉弁する(図1参照)。第一切替弁15a,第二切替弁15bが初期状態に戻ると、第一メイン液圧路11aの上流側と下流側とが通じるとともに、第二メイン液圧路11bの上流側と下流側とが通じる。この状態では、マスタシリンダ20で発生したブレーキ液圧が各ホイールシリンダWに直接伝達される。
以上のようなブレーキ液圧発生装置1では、スレーブシリンダ40が一つのピストン42を備えて構成されているので、タンデム型とした場合に比べて、スレーブシリンダ40を小さく形成することができ、ひいては小型化を図ることができる。
また、第一連通路14aに常開型電磁弁16を設けたので、スレーブシリンダ40から第一メイン液圧路11aへのブレーキ液の流入を遮断することができる。つまり、スレーブシリンダ40から第一メイン液圧路11aへのブレーキ液の流入を遮断しつつ、スレーブシリンダ40から第二メイン液圧路11bへのブレーキ液の流入を許容する状態を実現できるので、第一メイン液圧路11aにおいてブレーキ液が減少した場合であっても、第二メイン液圧路11bでは、スレーブシリンダ40による液圧の昇圧が可能となる。
また、常開型電磁弁16で第一連通路14aを開閉するので、スレーブシリンダ40から第一メイン液圧路11aへのブレーキ液の流入を阻止する場合にのみ常開型電磁弁16を閉弁制御すればよいので、通常時の消費電力を低減することができる。
また、第一切替弁15aおよび第二切替弁15bとして、三方向弁(電磁弁)を用いているので、1つの電磁弁にて前記した液圧路の連通または遮断を好適に切り替えることができ、構成が簡素になる。このことはブレーキ液圧発生装置1の小型化に寄与する。
また、本実施形態では、常開型電磁弁16が設けられる系統(第一メイン液圧路11aの系統)と、第二圧力センサ18が配置される系統(第二メイン液圧路11bの系統)とが相互に異なる系統とされている。このようにすると、二つのメイン液圧路11a,11bのいずれかにブレーキ液の減少が生じたときに、これを第二圧力センサ18の検出値により的確に検知することができる。
つまり、常開型電磁弁16を閉弁して第一メイン液圧路11aの系統を遮断した状態で、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が上昇すれば、第一メイン液圧路11aにてブレーキ液の減少が生じていることが分かる。そして、この場合には、スレーブシリンダ40による昇圧制御を継続することで、第二メイン液圧路11bにおいてスレーブシリンダ40による車輪ブレーキの制動が確保される。
また、常開型電磁弁16を閉弁して第一メイン液圧路11aの系統を遮断した状態で、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が上昇しなければ、第二圧力センサ18のある第二メイン液圧路11bにてブレーキ液の減少が生じていることが分かる。そして、この場合には、モータ44を停止制御するとともに、常閉型電磁弁13を閉弁状態にし(初期状態に戻し)、第一メイン液圧路11aにおいて当該液圧路11aの上流側と下流側とが通じるように第一切替弁15aを切り替え、マスタシリンダ20と車輪ブレーキとを連通させる。これにより、第一メイン液圧路11aにおいてマスタシリンダ20で発生した液圧がホイールシリンダW(車輪ブレーキ)に直接伝達される。
また、マスタシリンダ20は、二つの第一ピストン22,第二ピストン23を備え、マスタシリンダ20で発生した液圧を二つのメイン液圧路11a,11bのそれぞれに好適に出力可能であり、二つのメイン液圧路11a,11bのうち一方のメイン液圧路11aに、マスタ圧センサとしての第一圧力センサ17を配置し、他方のメイン液圧路11bに、常閉型電磁弁13を介してストロークシミュレータ30を配置する構成としたので、タンデム型の第一ピストン22,第二ピストン23を備えたマスタシリンダ20と一つのスレーブシリンダピストン42を備えたスレーブシリンダ40とを好適に組み合わせることができ、二つのメイン液圧路11a,11bの一方の液圧路でブレーキ液が減少した場合にも、他方の液圧路に影響が及びにくいブレーキ液圧発生装置1が得られる。
前記実施形態では、第一メイン液圧路11aの系統に常開型電磁弁16が設けられ、第二メイン液圧路11bの系統に第二圧力センサ18が配置された構成を示したが、これとは逆に、第一メイン液圧路11aの系統に第二圧力センサ18を配置し、第二メイン液圧路11bの系統に常開型電磁弁16を設けた構成としもよい。
この場合には、常開型電磁弁16を閉弁して第二メイン液圧路11bの系統を遮断した状態で、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が上昇すれば、第二メイン液圧路11bにてブレーキ液の減少を生じていることが分かる。そして、この場合には、スレーブシリンダ40による昇圧制御を継続することで、第一メイン液圧路11aにおいてスレーブシリンダ40による車輪ブレーキの制動が確保される。
また、常開型電磁弁16を閉弁して第二メイン液圧路11bの系統を遮断した状態で、第二圧力センサ18で検出されたブレーキ液圧が上昇しなければ、第二圧力センサ18のある第一メイン液圧路11aにてブレーキ液の減少を生じていることが分かる。そして、この場合には、モータ44を停止制御するとともに、常閉型電磁弁13を閉弁状態にし(初期状態に戻し)、第二メイン液圧路11bにおいて当該液圧路11bの上流側が当該液圧路11bの下流側に通じるように第二切替弁15bを切り替え、マスタシリンダ20と車輪ブレーキとを連通させる。これにより、第二メイン液圧路11bにおいてマスタシリンダ20で発生した液圧がホイールシリンダW(車輪ブレーキ)に直接伝達される。
(第2実施形態)
図7を参照して本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第一メイン液圧路11aの系統に常開型電磁弁16aおよび第二圧力センサ18aを設けるとともに、第二メイン液圧路11bの系統に常開型電磁弁16bおよび第二圧力センサ18bを設けてある。常開型電磁弁16a,16bは、前記した常開型電磁弁16に相当する。また、第二圧力センサ18a,18bは、前記した第二圧力センサ18に相当する。
このような構成において、どちらかの系統にブレーキ液の減少が生じた場合には、例えば、第一メイン液圧路11aの系統の常開型電磁弁16aを閉弁して、第一メイン液圧路11aの系統を遮断した状態で、第二メイン液圧路11bの第二圧力センサ18bで検出されたブレーキ液圧が上昇すれば、第一メイン液圧路11aにてブレーキ液の減少を生じていることが分かる。これとは逆に、第二メイン液圧路11bの第二圧力センサ18bで検出されたブレーキ液圧が上昇していない場合には、第二メイン液圧路11bにてブレーキ液の減少を生じていることが分かる。
そして、第一メイン液圧路11aにてブレーキ液の減少を生じている場合には、第一メイン液圧路11aの常開型電磁弁16aの閉弁状態を維持しつつ、スレーブシリンダ40による昇圧制御を継続する。これにより、第二メイン液圧路11bにおいてスレーブシリンダ40による車輪ブレーキの制動が確保される。
一方、第二メイン液圧路11bにてブレーキ液の減少を生じている場合には、第一メイン液圧路11aの常開型電磁弁16aを開弁制御するとともに第二メイン液圧路11bの常開型電磁弁16bを閉弁制御し、スレーブシリンダ40による昇圧制御を継続する。これにより、第一メイン液圧路11aにおいてスレーブシリンダ40による車輪ブレーキの制動が確保される。
このように、第一メイン液圧路11aにてブレーキ液の減少を生じている場合、第二メイン液圧路11bにてブレーキ液の減少を生じている場合のいずれにおいても、ブレーキ液の減少を生じていない系統において、スレーブシリンダ40による車輪ブレーキの制動を確保することができる。
1 ブレーキ液圧発生装置
11a 第一メイン液圧路(液圧路)
11b 第二メイン液圧路(液圧路)
14a 第一連通路
14b 第二連通路
15a 第一切替弁(マスタカット弁)
15b 第二切替弁(マスタカット弁)
16 常開型電磁弁(開閉弁)
16a 常開型電磁弁(開閉弁)
16b 常開型電磁弁(開閉弁)
17 第一圧力センサ(マスタ圧センサ)
18 第二圧力センサ(圧力センサ)
18a 第二圧力センサ(圧力センサ)
18b 第二圧力センサ(圧力センサ)
20 マスタシリンダ
30 ストロークシミュレータ
40 スレーブシリンダ
44 モータ
50 電子制御装置
A 車両用ブレーキシステム
P ブレーキペダル
W ホイールシリンダ(車輪ブレーキ)

Claims (6)

  1. 複数の車輪ブレーキのうち少なくとも一つの車輪ブレーキに通じる第一ブレーキ系統、および残りの車輪ブレーキに通じる第二ブレーキ系統を備え、
    運転者のブレーキ操作子の操作によって作動するマスタシリンダと、
    前記第一ブレーキ系統に設けられ、前記マスタシリンダから前記車輪ブレーキに通じる第一メイン液圧路と、
    前記第二ブレーキ系統に設けられ、前記マスタシリンダから前記車輪ブレーキに通じる第二メイン液圧路と、
    前記第一メイン液圧路および前記第二メイン液圧路にそれぞれ設けられ、前記第一メイン液圧路の開閉および前記第二メイン液圧路の開閉をそれぞれ行うマスタカット弁と、
    前記ブレーキ操作子の操作量に応じて電動アクチュエータを駆動させることで作動するスレーブシリンダと、
    前記スレーブシリンダから前記第一メイン液圧路に通じる第一連通路と、
    前記スレーブシリンダから前記第二メイン液圧路に通じる第二連通路と、
    を備えたブレーキ液圧発生装置であって、
    前記スレーブシリンダは、液圧室を一つ備え、前記液圧室に接続された共通流路を介して前記および前記第二連通路に通じており、前記第一連通路または前記第二連通路を介して前記マスタカット弁よりも下流側の前記第一メイン液圧路または前記第二メイン液圧路を昇圧可能であり、
    前記第一連通路および前記第二連通路のうち少なくとも一方に、開閉弁が設けられていることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
  2. 請求項1に記載のブレーキ液圧発生装置において、
    前記開閉弁は、常開型電磁弁であることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のブレーキ液圧発生装置において、
    前記マスタカット弁は、
    前記マスタシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを連通し、前記スレーブシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを遮断する状態と、
    前記マスタシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを遮断し、前記スレーブシリンダ側と前記車輪ブレーキ側とを連通する状態と、を切り替える三方向弁であることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のブレーキ液圧発生装置において、
    前記マスタカット弁よりも下流側の前記第一メイン液圧路または前記第二メイン液圧路に設けられた圧力センサと、
    前記開閉弁の開閉制御、および前記圧力センサの検出値を入力する制御手段と、を備え、
    前記開閉弁は、前記第一連通路に設けられるとともに、前記圧力センサは、前記第二メイン液圧路に設けられており、
    前記制御手段は、前記圧力センサの検出値が前記ブレーキ操作子の操作量に対応した値まで上昇したか否かを判定し、上昇しないと判定した場合に、前記開閉弁を閉弁制御することを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
  5. 請求項4に記載のブレーキ液圧発生装置において、
    前記制御手段は、前記開閉弁を閉弁制御した後、前記圧力センサの検出値が前記ブレーキ操作子の操作量に対応したものに回復した場合に、前記開閉弁の閉弁状態を維持しつつ、前記スレーブシリンダによる昇圧制御を継続することを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のブレーキ液圧発生装置において、
    前記マスタシリンダは、二つのピストンを備えており、前記マスタシリンダで発生した液圧を前記第一メイン液圧路および前記第二メイン液圧路のそれぞれに出力可能に構成されており、
    前記第一メイン液圧路および第二メイン液圧路の一方の液圧路に配置され、前記マスタシリンダで発生した液圧を検出するマスタ圧センサと、
    前記第一メイン液圧路および第二メイン液圧路の他方の液圧路にバルブを介して配置され、前記ブレーキ操作子の操作に応じた操作反力を前記ブレーキ操作子に擬似的に付与するシミュレータと、を備えることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
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