JP2020032794A

JP2020032794A - ブレーキ装置及び車両

Info

Publication number: JP2020032794A
Application number: JP2018159149A
Authority: JP
Inventors: 航村上; Wataru Murakami
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-03-05

Abstract

【課題】坂道発進補助機能を有するブレーキ装置において、必要なブレーキ圧力を保持できなくなる事態を防止することができるブレーキ装置、及びこれを備えた車両を提供する。【解決手段】ホイールシリンダ側液路２２を介してホイールシリンダ１２と接続されるとともに、マスターシリンダ側液路２１を介してマスターシリンダ１１と接続された保持バルブ１５と、ホイールシリンダ側液路のブレーキ液圧を検知する圧力センサ１８と、ホイールシリンダ１２にブレーキ液を供給するポンプ１７と、保持バルブ１５が閉であり、かつ、ホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧Ｖ２２が所定の閾値ＴｈＶ以下である場合にポンプ１７を作動させる制御部３０と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、坂道発進補助機能を有するブレーキ装置及び車両に関する。

坂道での発進を補助する坂道発進補助機能を有するブレーキ装置が普及している。このようなブレーキ装置の例として、車輪速センサを用いて車輪の回転を検知し、停止状態において車輪が回転し始めたことを契機としてブレーキ圧力を高めることで車両を保持するものがある。このようなブレーキ装置では、車輪速センサで車輪の回転を検知するため、ブレーキ圧力が高められるのは車輪が回転し始めた後となる。従って、例えば車両が上り坂の途中に停車している場合、坂道発進補助機能により車両が保持されるより前に車両が後退するおそれがあるため、改善が要望されていた。

このような要望に応える技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１には、車両が停止し、かつ斜面の勾配が検出されている場合に、あらかじめ調節されたブレーキ圧力を保持する発進アシスト機能が作動する技術が開示されている。

特表２００４−５２５０２６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ブレーキ圧力が保持された状態においてブレーキ液の漏れ等が生じると、必要なブレーキ圧力が保持できなくなることがある。

本開示は、坂道発進補助機能を有するブレーキ装置において、必要なブレーキ圧力を保持できなくなる事態を防止することができるブレーキ装置、及びこれを備えた車両を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るブレーキ装置は、第１液路を介してホイールシリンダと接続されるとともに、第２液路を介してマスターシリンダと接続されたバルブと、前記第１液路のブレーキ液圧を検知するセンサと、前記ホイールシリンダにブレーキ液を供給するポンプと、前記バルブが閉であり、かつ、前記第１液路のブレーキ液圧が所定の閾値以下である場合に、前記ポンプを作動させる制御部と、を有する。

本開示の一態様に係る車両は、上記ブレーキ装置を備える。

本開示によれば、坂道発進補助機能を有するブレーキ装置において、必要なブレーキ圧力を保持できなくなる事態を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係るブレーキ装置の構成を示す概略図ブレーキ装置の動作例について説明するためのフローチャート

以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。

＜構成の説明＞
図１は、本発明の一実施の形態に係るブレーキ装置１０の構成を示す概略図である。図１に示すブレーキ装置１０は、トラック等の車両（図示せず）に備えられる。なお、図１では車両が備える複数の車輪（図示せず）に対して制動力を与えるブレーキ装置１０のうち、１つの車輪に対応する１系統のみを抽出して図示している。車両が備える車輪の数については本開示では特に限定せず、ブレーキ装置１０の系統数についても限定しない。

図１に示すように、ブレーキ装置１０は、マスターシリンダ１１と、ホイールシリンダ１２と、それらの間を結ぶブレーキ液路２０と、を有する。すなわち、ブレーキ装置１０は、ブレーキ液を用いて制動力を伝達する液圧式ブレーキ装置である。ブレーキ液路２０内を流れるブレーキ液は、リザーバタンク１３に貯留されており、必要に応じてリザーバタンク１３からブレーキ液路２０内に流れ込む。

なお、図１において、実線はブレーキ液の流路を示し、点線は信号経路を示している。

マスターシリンダ１１には図示しないピストンが挿入されており、ブレーキ装置１０を備える車両の運転者がブレーキペダル１４を踏み込むと、このピストンが押されてマスターシリンダ１１内のブレーキ液に圧力が加わり、マスターシリンダ１１内のブレーキ液圧が上昇する。一方、運転者がブレーキペダル１４の踏み込みを解除するとピストンが元の位置に戻り、マスターシリンダ１１内のブレーキ液圧も元に戻る。図示しないが、マスターシリンダ１１には、運転者がブレーキペダル１４を踏み込む力を増幅するためのブースタが設けられてもよい。

運転者がブレーキペダル１４を踏み込むと、マスターシリンダ１１を介してブレーキ液路２０内のブレーキ液圧が上昇する。これによりホイールシリンダ１２にブレーキ液圧が伝達される。ホイールシリンダ１２は車輪毎に設けられており、伝達されたブレーキ液圧を車輪に制動力を与える機械的な力に変換する。車輪に制動力を与えるための構成としては、例えばディスクブレーキ装置、またはドラムブレーキ装置等が採用されうる。ディスクブレーキ装置の場合、ホイールシリンダ１２は伝達されたブレーキ液圧に基づいてブレーキパッドをブレーキディスクに押し当てる。ドラムブレーキ装置の場合、ホイールシリンダ１２は伝達されたブレーキ液圧に基づいてブレーキシューをブレーキドラムに押し当てる。

マスターシリンダ１１とホイールシリンダ１２との間のブレーキ液路２０には、保持バルブ１５が設けられている。保持バルブ１５は本開示のバルブの一例である。

以下の説明において、マスターシリンダ１１と保持バルブ１５との間のブレーキ液路をマスターシリンダ側液路２１、保持バルブ１５とホイールシリンダ１２との間のブレーキ液路をホイールシリンダ側液路２２と記載する。すなわち、ブレーキ液路２０は、保持バルブ１５によってマスターシリンダ側液路２１とホイールシリンダ側液路２２とに分割されている。マスターシリンダ側液路２１は本開示の第２液路の一例であり、ホイールシリンダ側液路２２は本開示の第１液路の一例である。

保持バルブ１５は、後述の制御部３０からの制御信号に基づいて開閉する電磁バルブである。保持バルブ１５が閉状態となると、ホイールシリンダ側液路２２からマスターシリンダ側液路２１へのブレーキ液の移動がなくなるため、ホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧が一定に保持される。一方、保持バルブ１５の開状態においては、マスターシリンダ側液路２１とホイールシリンダ側液路２２との間でブレーキ液が自由に行き来するため、マスターシリンダ側液路２１のブレーキ液圧とホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧がほぼ等しくなる。

保持バルブ１５の閉状態では、使用者がブレーキペダル１４の踏み込みを解除しても（ブレーキペダル１４から足を放しても）、ホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧が一定に保持され、車輪に与えられる制動力が維持される。このような機能は、一般的には坂道発進補助機能等と呼ばれ、例えば斜面に停車した車両の発進時等において有用である。具体的には、坂道発進時補助機能により、運転者がブレーキペダル１４の踏み込みを解除してから、アクセルペダル（図示せず）に踏み変えて車両が発進するまでの間の制動力が維持されるため、ブレーキペダル１４の踏み込み解除に伴う車両のずり下がり等を防止することができる。

なお、以下の説明においては、簡単のため、ブレーキ装置１０において、保持バルブ１５が閉状態となり、使用者がブレーキペダル１４の踏み込みを解除しても車輪に与えられる制動力が維持される状態を、坂道発進補助機能が作動していると記載する。

保持バルブ１５をバイパスするように逆止弁１６が設けられている。逆止弁１６は、マスターシリンダ側液路２１からホイールシリンダ側液路２２へのブレーキ液の流入のみを許容する弁である。これにより、保持バルブ１５が閉状態で、かつ運転者がブレーキペダル１４の踏み込み量を増やしたとき、マスターシリンダ側液路２１からホイールシリンダ側液路２２へブレーキ液を流入させてホイールシリンダ側液路２２のブレーキ圧を増大させることができる。

また、保持バルブ１５をバイパスしてマスターシリンダ側液路２１とホイールシリンダ側液路２２とを接続するようにポンプ１７が設けられている。ポンプ１７は、後述の制御部３０からの制御信号に基づいて、マスターシリンダ側液路２１内のブレーキ液を、ホイールシリンダ側液路２２を介してホイールシリンダ１２に供給する。これにより、ホイールシリンダ１２内のブレーキ液圧が上昇する。なお、上記説明において、ポンプ１７はマスターシリンダ側液路２１内のブレーキ液をホイールシリンダ１２に供給するとしたが、本開示はこれに限定されない。例えばポンプ１７はリザーバタンク１３に接続され、リザーバタンク１３内のブレーキ液をホイールシリンダ１２に供給してもよいし、図示しない補助タンクに貯留されたブレーキ液をホイールシリンダ１２に供給してもよい。また、上記説明において、ポンプ１７は、ブレーキ液を、ホイールシリンダ側流路２２を介してホイールシリンダ１２に供給するとしたが、本開示はこれに限定されない。例えばポンプ１７は、ホイールシリンダ側流路２２を介さずブレーキ液を直接ホイールシリンダ１２に供給してもよい。

ホイールシリンダ側液路２２には、ホイールシリンダ側液路２２内のブレーキ液圧を検知する圧力センサ１８が設けられている。圧力センサ１８の検知結果は後述の制御部３０に入力される。圧力センサ１８は本開示のセンサの一例である。

制御部３０は、例えば車両の電子的な制御を行うＥＣＵ（Electric Control Unit）である。制御部３０はＥＣＵの機能の一部であってもよい。制御部３０は、保持バルブ１５およびポンプ１７を制御する。制御部３０の行う制御の詳細については後述する。

上記したように、ブレーキ装置１０は、保持バルブ１５を閉状態とすることで、ブレーキペダル１４が放されてもホイールシリンダ側液路２２内のブレーキ液圧が保持され、制動力が維持される坂道発進補助機能を有する。しかしながら、例えば保持バルブ１５の製品毎のばらつき等に起因して、保持バルブ１５の閉状態でも、ブレーキペダル１４が放されたときに保持バルブ１５等からブレーキ液が漏れてしまうことがある。保持バルブ１５からブレーキ液が漏れると、ホイールシリンダ側液路２２内のブレーキ液圧が維持できなくなるため、坂道発進補助機能が作動しなくなり、漏れる量によっては車両のずり下がりが生じてしまう。このような事態を防止するため、制御部３０は以下のような制御を行う。

＜ブレーキ装置１０の動作例＞
図２は、ブレーキ装置１０の動作例について説明するためのフローチャートである。ステップＳ１において、制御部３０は、坂道発進補助機能の作動条件が満たされたか否かを判定する。坂道発進補助機能の作動条件の具体例としては、例えば以下のようなものがある。

（ｉ）ユーザにより、坂道発進補助機能が作動するように設定されている（例えば、坂道発進補助機能作動スイッチＯＮ、または坂道発進補助機能非作動スイッチＯＦＦ）
（ｉｉ）駐車ブレーキＯＦＦ
（ｉｉｉ）エンジン回転中
（ｉｖ）ブレーキ液圧（圧力センサ１８の検出値、または推定値）が所定値以上
（ｖ）変速機がニュートラルポジション、または変速機がドライブポジションかつクラッチ断絶状態
（ｖｉ）車速が０ｋｍ／ｈ

これら（ｉ）〜（ｖｉ）の各条件が成立したか否かの判定方法については、本開示では特に限定しない。制御部３０は、これら（ｉ）〜（ｖｉ）が全て成立したと判定したとき、坂道発進補助機能の作動条件が満たされたと判定する。制御部３０は、坂道発進補助機能の作動条件が満たされたと判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２に進め、そうでない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ１の処理を繰り返す。

ステップＳ２において、制御部３０は、閉状態とする制御信号を保持バルブ１５に送信する。保持バルブ１５が閉状態となると、ホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧が保持される。これにより、ブレーキペダル１４が放されても車輪に与えられる制動力が維持される。

ステップＳ３において、制御部３０は、圧力センサ１８によりホイールシリンダ側液路２２内のブレーキ液圧Ｖ_２２を検知する。

ステップＳ４において、制御部３０は、ブレーキ液圧Ｖ_２２が所定の閾値Ｔｈ_Ｖ以下であるか否かを判定する。ブレーキ液圧Ｖ_２２が所定の閾値Ｔｈ_Ｖ以下であると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部３０は、処理をステップＳ５に進め、そうでない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理をステップＳ６に進める。

なお、ステップＳ４における所定の閾値Ｔｈ_Ｖは、斜面に停車した車両がずり下がりを開始すると推定されるブレーキ液圧の見込み値である。閾値Ｔｈ_Ｖは、あらかじめ推定された固定値であってもよいし、例えば車両が停車する斜面の状態や車重等をパラメータとして適宜算出される値であってもよい。なお、斜面の状態とは、斜面の勾配や、濡れ状態等を含む。また、車重には車両の重量そのものに加えて、車両に搭乗する乗員の体重や、車両に積載する積載物等の重量を加えてもよい。これらのパラメータは、車両に搭載されている各種センサ（勾配センサ、重量センサ等、いずれも図示せず）の出力値に基づいて設定されればよい。

ステップＳ４においてブレーキ液圧Ｖ_２２が所定の閾値Ｔｈ_Ｖ以下であった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、例えばブレーキ液の漏れ等により、ホイールシリンダ１２において、車両がずり下がらないだけの制動力を車輪に与えるのに必要なブレーキ液圧が保持されていないことになる。このような場合、制御部３０は、ステップＳ５においてポンプ１７を作動させる。これにより、ホイールシリンダ１２（ホイールシリンダ側液路２２）にブレーキ液が供給され、ホイールシリンダ１２内のブレーキ液圧が上昇する。

制御部３０は、例えばホイールシリンダ１２内のブレーキ液圧が所定の閾値Ｔｈ_Ｖより大きくなるまでポンプ１７を作動させる。これにより、ブレーキ装置１０は、斜面において車両を保持するために必要な制動力を車輪に対して与えることができる。

一方、ステップＳ４においてブレーキ液圧Ｖ_２２が所定の閾値Ｔｈ_Ｖより大きい場合（ステップＳ４：ＮＯ）、斜面において車両を保持するために必要な制動力が車輪に対して与えられていることになる。この場合、ステップＳ６において、制御部３０は、坂道発進補助機能の終了条件が満たされたか否かを判定する。坂道発進補助機能の終了条件の具体例としては、例えば以下のようなものがある。

（Ｉ）アクセルペダルの踏み込みあり
（ＩＩ）クラッチが接続された

制御部３０は、坂道発進補助機能の終了条件（Ｉ）、（ＩＩ）がともに満たされたと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、処理をステップＳ７に進め、そうでない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。

ステップＳ７において、制御部３０は、開状態とする制御信号を保持バルブ１５に送信する。これにより、坂道発進補助機能が終了する。

＜作用・効果＞
以上説明したように、本開示の実施の形態に係るブレーキ装置１０は、ホイールシリンダ側液路２２（第１液路）を介してホイールシリンダ１２と接続されるとともに、マスターシリンダ側液路２１（第２液路）を介してマスターシリンダ１１と接続された保持バルブ１５（バルブ）と、ホイールシリンダ側液路のブレーキ液圧を検知する圧力センサ１８（センサ）と、ホイールシリンダ１２にブレーキ液を供給するポンプ１７と、保持バルブ１５が閉であり、かつ、ホイールシリンダ側液路２２のブレーキ液圧Ｖ_２２が所定の閾値Ｔｈ_Ｖ以下である場合にポンプ１７を作動させる制御部３０と、を有する。

このような構成により、保持バルブ１５が閉状態であり坂道発進補助機能が作動している状態において、保持バルブ１５等からのブレーキ液の漏れがあっても、ポンプ１７の作動によって必要なブレーキ液圧を保持することができる。これにより、信頼性の高い坂道発進補助機能を提供することができる。

本開示は、坂道発進補助機能を有するブレーキ装置に有用である。

１０ブレーキ装置
１１マスターシリンダ
１２ホイールシリンダ
１３リザーバタンク
１４ブレーキペダル
１５保持バルブ
１６逆止弁
１７ポンプ
１８圧力センサ
２０ブレーキ液路
２１マスターシリンダ側液路
２２ホイールシリンダ側液路
３０制御部

Claims

第１液路を介してホイールシリンダと接続されるとともに、第２液路を介してマスターシリンダと接続されたバルブと、
前記第１液路のブレーキ液圧を検知するセンサと、
前記ホイールシリンダにブレーキ液を供給するポンプと、
前記バルブが閉であり、かつ、前記第１液路のブレーキ液圧が所定の閾値以下である場合に、前記ポンプを作動させる制御部と、
を有するブレーキ装置。
前記ポンプは、前記バルブをバイパスして前記第１液路と前記第２液路とを接続する、
請求項１に記載のブレーキ装置。
前記制御部は、前記ブレーキ装置を備えた車両が停車している斜面の状態に基づいて前記所定の閾値を変化させる、
請求項１または２に記載のブレーキ装置。
前記制御部は、前記ブレーキ装置を備えた車両の重量に基づいて前記所定の閾値を変化させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキ装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載のブレーキ装置を備えた、車両。