JP2017024665A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキアシスト時のブレーキペダルの振動を抑制する。【解決手段】駆動軸１０５およびカム１０６が収容された駆動軸収容孔１０３を管路Ａに接続することにより、ポンプ１０の吸入行程では、ピストン１０４の変位により駆動軸収容孔１０３の容積が減少して駆動軸収容孔１０３内のブレーキ液が管路Ａに戻され、ポンプ１０の吐出行程では、ピストン１０４の変位により駆動軸収容孔１０３の容積が増加して管路Ａ内のブレーキ液が駆動軸収容孔１０３に流入する。そして、吸入行程において、管路Ａからポンプ室１０７に吸入されるブレーキ液量と駆動軸収容孔１０３から管路Ａに戻されるブレーキ液量は等しく、また、吐出行程おいて、ポンプ室１０７から管路Ａに吐出されるブレーキ液量と管路Ａから駆動軸収容孔１０３に流入するブレーキ液量は等しいため、管路Ａ内の圧力脈動は発生せず、ブレーキペダル１の振動を抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ液を昇圧するポンプが備えられた車両用ブレーキ装置に関するものである。

従来、この種の車両用ブレーキ装置に用いられるポンプは、駆動軸およびカムの回転により往復動部材を往復動させてポンプ室の容積を変化させ、ブレーキ液を昇圧させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５３３７８９３号公報

しかしながら、従来の車両用ブレーキ装置は、ブレーキアシスト時には、マスタシリンダとホイールシリンダとを繋ぐ主管路からポンプ室にブレーキ液を吸入し、そのブレーキ液を昇圧して主管路に返流する。このため、ブレーキアシスト時には、主管路内のブレーキ液量が変化して圧力脈動が発生し、ブレーキペダルが振動するという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、ブレーキアシスト時のブレーキペダルの振動を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ドライバによって操作されるブレーキ操作部材（１）と、ブレーキ操作部材の操作に基づいてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（３）と、ブレーキ液圧に基づいて制動力を発生させるホイールシリンダ（４、５）と、マスタシリンダとホイールシリンダとを繋ぐ主管路（Ａ）と、主管路から吸入したブレーキ液を昇圧して主管路に返流するポンプ（１０）とを備え、ポンプは、シリンダ孔（１０２）および駆動軸収容孔（１０３）を有するポンプハウジング（１０１）と、シリンダ孔に挿入され、ブレーキ液が吸入・吐出されるポンプ室（１０７）を区画形成し、往復動に伴ってポンプ室の容積を変化させる往復動部材（１０４）と、駆動軸収容孔に配置されて回転する駆動軸（１０５）と、駆動軸とともに回転することにより往復動部材を変位させるカム（１０６）とを備え、駆動軸収容孔は、主管路に接続されていることを特徴とする。

これによると、駆動軸収容孔が主管路に接続されているため、主管路からポンプ室にブレーキ液を吸入する吸入行程では、往復動部材の変位により駆動軸収容孔の容積が減少して駆動軸収容孔内のブレーキ液が主管路に戻される。一方、ポンプ室から主管路にブレーキ液を吐出する吐出行程では、往復動部材の変位により駆動軸収容孔の容積が増加して主管路内のブレーキ液が駆動軸収容孔に流入する。

そして、吸入行程において、主管路からポンプ室に吸入されるブレーキ液量と駆動軸収容孔から主管路に戻されるブレーキ液量は等しく、また、吐出行程おいて、ポンプ室から主管路に吐出されるブレーキ液量と主管路から駆動軸収容孔に流入するブレーキ液量は等しいため、主管路内のブレーキ液量は変化しない。

したがって、ブレーキアシスト時の主管路内の圧力脈動は発生せず、ブレーキペダルの振動を抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態にかかるブレーキ装置の配管概略図である。 一実施形態にかかるブレーキ装置の作動説明に供する特性図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、ここでは、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に対して本実施形態にかかるブレーキ装置を適用した場合について説明するが、前後配管などについても適用できる。

図１に示すように、車両に制動力を加える際にドライバによって踏み込まれるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１は倍力装置２と接続され、この倍力装置２によりブレーキペダル１に加えられた踏力が倍力される。

そして、倍力装置２は、倍力された踏力をマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）３に伝達するプッシュロッド等を有しており、このプッシュロッドがＭ／Ｃ３に配設されたマスタピストンを押圧することにより、Ｍ／Ｃ３にブレーキ液圧（以下、Ｍ／Ｃ圧という）を発生させる。このＭ／Ｃ３には、Ｍ／Ｃ３内にブレーキ液を供給したり、Ｍ／Ｃ３内の余剰ブレーキ液を貯留するマスタリザーバ３ａが接続されている。

Ｍ／Ｃ圧は、ＡＢＳアクチュエータを介して各車輪のホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）４、５へ伝達される。図１では、右前輪ＦＲ用のＷ／Ｃ４および左後輪ＲＬ用のＷ／Ｃ５に繋がる第１の配管系統のみを図示してあるが、左前輪ＦＬおよび右後輪ＲＲ側に繋がる第２の配管系統についても第１の配管系統と同様の構造とされている。以下、右前輪ＦＲおよび左後輪ＲＬ側について説明するが、第２の配管系統である左前輪ＦＬおよび右後輪ＲＲ側についても全く同様である。

ブレーキ装置には、Ｍ／Ｃ３に接続された主管路としての管路Ａが備えられている。管路Ａには差圧制御弁７が備えられており、この差圧制御弁７の位置で管路Ａが２部位に分けられている。具体的には、管路Ａは、Ｍ／Ｃ３から差圧制御弁７までの間においてＭ／Ｃ圧を受ける管路Ａ１と、差圧制御弁７から各Ｗ／Ｃ４、５までの間の管路Ａ２に分けられている。

差圧制御弁７は、連通状態と差圧状態を制御するものである。差圧制御弁７は通常連通状態とされているが、この差圧制御弁７を差圧状態にすることによりＷ／Ｃ４、５側をＭ／Ｃ３側よりも所定の差圧分高い圧力に保持することができる。

さらに、管路Ａ２において、管路Ａは２つに分岐しており、一方にはＷ／Ｃ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３０が備えられ、他方にはＷ／Ｃ５へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３１が備えられている。

これら増圧制御弁３０、３１は、図示しないブレーキ液圧制御用の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。２位置弁が連通状態に制御されているときには、Ｍ／Ｃ圧や後述するポンプ１０の吐出等に基づくブレーキ液圧を各Ｗ／Ｃ４、５に加えることができる。これら増圧制御弁３０、３１は、ＡＢＳ制御等のブレーキ液圧制御が実行されていない常用ブレーキ時には、常時連通状態にされている。

また、管路Ａ２のうちの増圧制御弁３０、３１と各Ｗ／Ｃ４、５との間に、減圧管路としての管路Ｂが接続されており、この管路Ｂが調圧リザーバ２０のリザーバ室２０５に接続されている。そして、管路Ｂを通じて調圧リザーバ２０へブレーキ液を流動させることにより、Ｗ／Ｃ４、５におけるブレーキ液圧（以下、Ｗ／Ｃ圧という）を制御し、各車輪がロック傾向に至るのを防止できるように構成されている。なお、この調圧リザーバ２０の詳細については後述する。

また、管路Ｂには、ＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる減圧制御弁３２、３３が配設されている。これらの減圧制御弁３２、３３は常用ブレーキ時には常時遮断状態とされており、上述した調圧リザーバ２０へブレーキ液を流動させる際に適宜連通状態とされる。

管路Ａ２のうち差圧制御弁７と増圧制御弁３０、３１との間には、還流管路としての管路Ｃが接続されており、この管路Ｃを通じて管路Ａ２と調圧リザーバ２０のリザーバ室２０５とが結ばれている。ＡＢＳ制御時に調圧リザーバ２０に排出されたブレーキ液は、ポンプ作動時に、この管路Ｃを通じて管路Ａ２に戻され、各Ｗ／Ｃ圧を増圧する。

ＡＢＳアクチュエータは、そのハウジング内にポンプ１０を備えている。このポンプ１０は、ＡＢＳアクチュエータハウジングの一部をなすポンプハウジング１０１を備え、このポンプハウジング１０１に、シリンダ孔１０２および駆動軸収容孔１０３が形成されている。

シリンダ孔１０２内には、往復動部材としてのポンプピストン１０４が摺動自在に挿入されている。駆動軸収容孔１０３内には、図示しない電動機にて駆動されて回転する駆動軸１０５、および駆動軸１０５に一体的に結合されて駆動軸１０５とともに回転するカム１０６が配置されている。

ポンプピストン１０４は、ブレーキ液が吸入・吐出されるポンプ室１０７を区画形成している。そして、ポンプピストン１０４は、カム１０６にて駆動されてシリンダ孔１０２内で往復動し、その往復動に伴ってポンプ室１０７の容積を変化させるようになっている。

また、ポンプ１０は、ポンプ室１０７に流入するブレーキ液の流れのみを許容する吸入弁１０８、およびポンプ室１０７から吐出されるブレーキ液の流れのみを許容する吐出弁１０９を備えている。そして、吸入弁１０８および吐出弁１０９は、管路Ｃに直列に配設されている。

管路Ｃのうちの吐出弁１０９の下流側には、ポンプ１０が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、アキュムレータ１２が配設されている。

また、調圧リザーバ２０の弁収納孔２０２内と管路Ａ１とを接続するように、吸入管路としての管路Ｄが設けられている。

さらに、駆動軸収容孔１０３内と管路Ａ１とを接続するように、呼吸管路としての管路Ｅが設けられている。

調圧リザーバ２０は、ＡＢＳアクチュエータハウジングに内蔵されており、ＡＢＳアクチュエータハウジングには、ピストン収納孔２０１、弁収納孔２０２、および弁座面２０３が形成されている。

ピストン収納孔２０１内には、リザーバピストン２０４が摺動自在に挿入されている。リザーバピストン２０４は、ブレーキ液が一時的に貯められるリザーバ室２０５を区画形成している。また、リザーバピストン２０４は、リザーバピストンスプリング２０６によってリザーバ室２０５の容積が減少する向きに付勢されている。

リザーバ室２０５と弁収納孔２０２内は、連通路２０７にて連通されている。そして、弁収納孔２０２内には、弁座面２０３に接離して連通路２０７を開閉する球状のリザーバ弁体２０８と、リザーバ弁体２０８を弁座面２０３に向かって付勢するリザーバ弁体スプリング２０９が収納されている。

連通路２０７には、リザーバピストン２０４に連動してリザーバ弁体２０８を駆動するシャフト２１０が配置されている。

次に、本実施形態にかかるブレーキ装置の作動について説明する。

まず、常用ブレーキ時には、リザーバ弁体２０８はリザーバ弁体スプリング２０９に付勢されて弁座面２０３に当接し、連通路２０７が閉じられる。したがって、ブレーキペダル１の踏み込みによりＭ／Ｃ圧が弁収納孔２０２内に加えられたとしても、リザーバ室２０５内にブレーキ液が流入することを防止することができる。

また、ＡＢＳ制御時のように、管路Ｂを通じてリザーバ室２０５内にブレーキ液が排出されるときには、リザーバ室２０５内に流入したブレーキ液の圧力により、リザーバピストンスプリング２０６の弾性力に抗してリザーバピストン２０４が紙面下方に移動させられる。これにより、ブレーキ液が排出された分、Ｗ／Ｃ圧が減少させられ、車輪がロックに至ることを防止することが可能となる。

また、ブレーキアシスト制御時には、ブレーキペダル１が踏み込まれていてＭ／Ｃ圧が弁収納孔２０２内に加えられるときに、ポンプ１０が駆動されることによってリザーバ室２０５内が負圧となる。このため、リザーバピストン２０４およびシャフト２１０が紙面上方に移動してリザーバ弁体２０８が押し上げられ、リザーバ弁体２０８が弁座面２０３から離れて、リザーバ室２０５と弁収納孔２０２内が連通路２０７を介して連通状態になる。

したがって、ブレーキアシスト制御時には、ポンプ１０の作動により、管路Ａのうち差圧制御弁７よりもＭ／Ｃ３側の部位から、管路Ｄ、弁収納孔２０２内、連通路２０７、リザーバ室２０５、および管路Ｃの経路で、ポンプ室１０７にブレーキ液が吸入される。その吸入されたブレーキ液は昇圧された後に管路Ｃを介して、管路Ａのうち差圧制御弁７よりも各Ｗ／Ｃ４、５側の部位、より詳細には管路Ａのうち差圧制御弁７と増圧制御弁３０、３１との間に、戻される。

このとき、差圧制御弁７により、Ｗ／Ｃ４、５側がＭ／Ｃ３側よりも所定の差圧分高い圧力に保持される。したがって、ブレーキアシスト制御時には、Ｍ／Ｃ圧に対して嵩上げした圧力を、各Ｗ／Ｃ４、５に付与することができる。

ここで、ブレーキアシスト制御時の、ポンプ１０の作動に伴うブレーキペダル１の動きについて、図１、図２に基づいて説明する。

なお、図１中の矢印Ｆはブレーキペダル１の移動方向を示しており、ブレーキペダル１が倍力装置２に近づく向きのブレーキペダル１の変位を＋（正）、ブレーキペダル１が倍力装置２から遠ざかる向きのブレーキペダル１の変位を−（負）とする。

本実施形態では、駆動軸収容孔１０３が管路Ａに接続されているため、管路Ａからポンプ室１０７にブレーキ液を吸入する吸入行程では、ポンプピストン１０４の変位により駆動軸収容孔１０３の容積が減少して駆動軸収容孔１０３内のブレーキ液が管路Ａに戻される。一方、ポンプ室１０７から管路Ａにブレーキ液を吐出する吐出行程では、ポンプピストン１０４の変位により駆動軸収容孔１０３の容積が増加して管路Ａ内のブレーキ液が駆動軸収容孔１０３に流入する。

そして、ブレーキアシスト制御の開始直後におけるポンプ１０の吐出行程では、ポンプ室１０７から吐出されたブレーキ液はＷ／Ｃ圧の増圧に消費される。このとき、管路Ａ内のブレーキ液が駆動軸収容孔１０３に流入するため、ブレーキペダル１は＋側に変位する。

一方、ブレーキアシスト制御の開始直後におけるポンプ１０の吸入行程では、管路Ａ内のブレーキ液が管路Ｄを通り、調圧リザーバ２０を経由して管路Ｃから、ポンプ１０に吸入される。その際、駆動軸収容孔１０３内のブレーキ液は、管路Ｅを通して管路Ｄに吐出される。このときのポンプ１０のブレーキ液吸入量と駆動軸収容孔１０３のブレーキ液吐出量は等しいため、管路Ｄ内でブレーキ液の変化は相殺され、
管路Ａのブレーキ液の量の変化は発生しない。したがって、ブレーキペダル１の位置に変化はない。

続いて、Ｗ／Ｃ圧の増圧が完了した後は、ポンプ室１０７から吐出されたブレーキ液はＷ／Ｃ圧の増圧に消費されないため、ポンプ室１０７から吐出されたブレーキ液は差圧制御弁７を通って管路Ａ１側に戻されて循環する。

このとき、吸入行程において、管路Ａからポンプ室１０７に吸入されるブレーキ液量と駆動軸収容孔１０３から管路Ａに戻されるブレーキ液量は等しく、また、吐出行程おいて、ポンプ室１０７から管路Ａに吐出されるブレーキ液量と管路Ａから駆動軸収容孔１０３に流入するブレーキ液量は等しいため、管路Ａ内のブレーキ液量は変化しない。

したがって、ブレーキアシスト時におけるＷ／Ｃ圧の増圧が完了した後は、管路Ａ内の圧力脈動は発生せず、ブレーキペダル１の振動を抑制することができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、前後に２輪ずつある所謂４輪車で説明しているが、２輪車（所謂オートバイ）でも可能である。その場合、ブレーキ操作ペダルは、ブレーキ操作レバーとなり、Ｗ／Ｃブレーキは前後の２輪で説明される。

以上のような場合等を含め、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜成立するものである。

また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１ ブレーキペダル（ブレーキ操作部材）
３ マスタシリンダ
４ ホイールシリンダ
５ ホイールシリンダ
１０ ポンプ
１０１ ポンプハウジング
１０２ シリンダ孔
１０３ 駆動軸収容孔
１０４ ポンプピストン（往復動部材）
１０５ 駆動軸
１０６ カム
１０７ ポンプ室
Ａ 管路

Claims (3)

1. ドライバによって操作されるブレーキ操作部材（１）と、
   前記ブレーキ操作部材の操作に基づいてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（３）と、
   前記ブレーキ液圧に基づいて制動力を発生させるホイールシリンダ（４、５）と、
   前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを繋ぐ主管路（Ａ）と、
   前記主管路から吸入したブレーキ液を昇圧して前記主管路に返流するポンプ（１０）とを備え、
   前記ポンプは、
   シリンダ孔（１０２）および駆動軸収容孔（１０３）を有するポンプハウジング（１０１）と、
   前記シリンダ孔に挿入され、ブレーキ液が吸入・吐出されるポンプ室（１０７）を区画形成し、往復動に伴って前記ポンプ室の容積を変化させる往復動部材（１０４）と、
   前記駆動軸収容孔に配置されて回転する駆動軸（１０５）と、
   前記駆動軸とともに回転することにより前記往復動部材を変位させるカム（１０６）とを備え、
   前記駆動軸収容孔は、前記主管路に接続されていることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記主管路に配置され、前記ポンプの作動時に、前記ホイールシリンダ側のブレーキ液圧を前記マスタシリンダ側のブレーキ液圧よりも高い圧力に保持する差圧制御弁（７）を備え、
   前記ポンプは、前記主管路のうち前記差圧制御弁よりも前記マスタシリンダ側の部位からブレーキ液を吸入し、前記主管路のうち前記差圧制御弁よりも前記ホイールシリンダ側の部位にブレーキ液を返流するように構成され、
   前記駆動軸収容孔は、前記主管路のうち前記差圧制御弁よりも前記マスタシリンダ側の部位に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記マスタシリンダに発生するマスタシリンダ圧に対して嵩上げした圧力を前記ホイールシリンダに付与するブレーキアシスト制御を実行する際に、前記ポンプが作動することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ブレーキ装置。

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