JP4016298B2 - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキ液圧制御装置に関する。本発明は、例えばトラクション制御、ＶＳＣ制御等のように、運転者によるブレーキ操作の有無にかかわらず、ブレーキ自動加圧を実行するブレーキ液圧制御装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ブレーキ液圧制御装置として、運転者によるブレーキ操作の有無にかかわらず、車輪ブレーキ作動用のホィールシリンダにブレーキ液を送給し、制動が必要とされる車輪にブレーキをかけるブレーキ自動加圧を自動的に実行するものが知られている。例えばトラクション制御、ＶＳＣ制御などである。
【０００３】
トラクション制御は、車両の発進時において駆動車輪がスリップするおそれがあるとき、運転者によるブレーキ操作が実行されていないにもかかわらず、駆動車輪の制動を行ない、発進時のスリップを抑える制御である。ＶＳＣ制御は、車両の走行中において運転者によるブレーキ操作の有無にかかわらず、制動が必要とされる車輪のホィールシリンダにブレーキ液を送給し、車両の走行安定性を図る制御である。
【０００４】
上記したようなブレーキ自動加圧を実行するブレーキ液圧制御装置では、運転者による通常ブレーキ操作に基づいてマスタシリンダの液圧をホィールシリンダに供給する供給通路の他に、供給通路に対して並列な並列通路が設られている。そして、その並列通路に、常閉型の電磁弁とポンプ手段とが設けられている。通常ブレーキ操作時には常閉型の電磁弁は閉弁している。
【０００５】
この電磁弁は、マスタシリンダにつながる弁口と、弁口を閉鎖可能な弁体と、励磁に伴い発生した磁気吸引力で弁体を開弁させるソレノイド部とを備えている。
上記したブレーキ自動加圧が実行される際には、電磁弁のソレノイド部が励磁され、発生した磁気吸引力で弁体が開弁される。そして、開弁された弁口を介してマスタシリンダのブレーキ液がポンプ手段によりホィールシリンダに送給され、必要車輪が制動される。
【０００６】
ところで上記した電磁弁は、マスタシリンダの液圧が弁体に閉弁方向に加わる構造とされている。そのため、閉弁状態の弁体によるシール部分の前後の差圧が弁体に閉弁力として作用する。
そのため、運転者のブレーキ操作によりマスタシリンダの液圧が高圧化されるとき、前記差圧が高圧化し、弁体の閉弁力が大きくなる。
【０００７】
このような場合に、ブレーキ自動加圧を実行するため、電磁弁のソレノイド部を励磁して弁体を強制的に開弁しようとすると、大きな閉弁力に磁気吸引力が打ち勝たねばならない。よって、ソレノイド部の磁気吸引力を大きくしなければならず、そのためソレノイド部ひいては電磁弁が大型化する問題がある。
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、電磁弁のソレノイド部の磁気吸引力の増大を抑え、ソレノイド部ひいては電磁弁の大型化を抑制するのに有利なブレーキ液圧制御装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明のブレーキ液圧制御装置は、請求項１の構成を具備する。
第１の発明（請求項１）によれば、通常ブレーキ操作の際には、ブレーキ操作に伴いマスタシリンダで発生した液圧は、供給通路を経てホィールシリンダに供給され、車輪が制動される。この点は従来装置と同様である。またブレーキ自動加圧の際には、常閉型の電磁弁のソレノイド部が励磁され、電磁弁の弁体が開弁し、弁口が開放される。そのためマスタシリンダのブレーキ液は並列通路、弁口を経て、更に、制動が必要される車輪のホィールシリンダに送給され。これにより必要車輪の制動が行われる。
【０００９】
ところでマスタシリンダの液圧が高圧のときには、弁体の閉弁方向にマスタシリンダの高圧の液圧が作用するため、閉弁状態の弁体によるシール部分の前後の差圧が増大し、前述したように閉弁力が増大し、ソレノイド部による磁気吸引力をかなり大きくしないと、弁体を開弁しづらい。
この点第１の発明のブレーキ液圧制御装置によれば、ソレノイド部の励磁で弁体を開弁する際には、助勢力付与手段の助勢通路により、弁体が開弁する方向に弁体に助勢力が加わる。即ち、助勢力は、弁体の閉弁方向と逆方向である開弁方向に作用する。そのため、弁体の閉弁力は助勢力に相当するぶん減少し、小さくなる。よってソレノイド部の励磁による磁気吸引力を過大にせずとも、弁体の開弁操作を実行できる利点が得られる。
更に第１の発明のブレーキ液圧制御装置によれば、マスタシリンダの液圧に基づいて助勢通路により弁体を開弁方向に押圧するため、マスタシリンダの液圧が高圧化すれば、助勢通路を経て助勢力として弁体に作用する押圧力もそれに対応して増大する。換言すれば、マスタシリンダの液圧の高圧化に応じて、助勢力は大きくなる効果が得られる。よって、ソレノイド部の励磁による弁体の開弁性が向上する。
【００１０】
そのため本発明のブレーキ液圧制御装置によれば、ソレノイド部の大型化を抑制でき、ひいては電磁弁の大型化を抑制するのに有利である。
第２の発明のブレーキ液圧制御装置は、請求項２の構成を具備する。
第２の発明（請求項２）によれば、閉弁用バネで電磁弁の弁体は閉弁方向に付勢されており、通常時における弁体の閉弁性は向上している。また助勢通路はマスタシリンダにつながっているため、マスタシリンダの液圧が助勢通路を介して助勢力として可動体の受圧面に加わる。これにより可動体は弁体を開弁方向へ押圧し、弁体の閉弁力は助勢力に相当するぶん減少し、小さくなる。
【００１１】
故に前述同様に、ソレノイド部の励磁による磁気吸引力を過大にせずとも、弁体の開弁操作を実行できる。そのため前述同様にソレノイド部の大型化を抑制でき、ひいては電磁弁の大型化を抑制するのに有利である。
【００１２】
第１，第２の発明のブレーキ液圧制御装置は、次の構成を具備することができる。弁体の閉弁力は基本的には弁体によるシール面積に比例する。また可動体による助勢力は基本的には可動体の受圧面の受圧面積に比例する。よって、可動体の受圧面の受圧面積と、弁体によるシール面積とが対応するようにすれば、閉弁力の大きさと助勢力の大きさとを対応させるのに有利である。マスタシリンダの液圧が可動体の受圧面と弁体との双方に作用するためである。
【００１３】
この場合、電磁弁の弁口を流れる単位時間当たりの流量を増加すべく、弁口の開口面積を増大したときであっても、助勢力の大きさが増加し、ソレノイド部の励磁による開弁に有利である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。先ず全体構成から説明し、次に要部構成について説明する。
全体構成を図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係る車両用のブレーキ液圧制御装置では、運転者によるブレーキペダル１の踏込みに伴い、負圧式倍力装置１ｉを介して液圧を発生する２つの圧力室を備えたマスタシリンダ２が設けられている。マスタシリンダ２の一方の圧力室から主供給通路４０が延設されている。主供給通路４０には常開型のマスタカット弁２２が配置されている。マスタカット弁２２と並列にリリーフ弁２２ｋが設けられている。リリーフ弁２２ｋは、ポンプ手段７１の吐出圧がマスタシリンダ２の液圧に対して所定圧高くなった場合にマスタシリンダ２側にリリーフすることを許容する。
【００１５】
更に各車輪を制動する車輪ブレーキを作動させる第１ホィールシリンダ１１、第２ホィールシリンダ１２と、第３ホィールシリンダ１３、第４ホィールシリンダ１４が設けられている。
マスタカット弁２２とホィールシリンダ１１、１２との間には、アクチュエータ装置１Ａが設けられている。
【００１６】
次に、アクチュエータ装置１Ａについて説明する。アクチュエータ装置１Ａでは、ブレーキ液を貯溜するリザーバ３０が設けられている。リザーバ３０は、ブレーキ液を貯溜可能なリザーバ室３１と、リザーバ室３１を区画する可動体３２と、可動体３２を付勢するリザーババネ３３とをもつ。リザーババネ３３は、リザーバ室３１の容積を収縮する方向に可動体３２を付勢している。
【００１７】
更に、マスタシリンダ２で発生した液圧を第１ホィールシリンダ１１に伝達する分岐供給通路４１が設けられている。更に、マスタシリンダ２で発生した液圧を第２ホィールシリンダ１２に伝達する分岐供給通路４２が設けられている。
主供給通路４０、分岐供給通路４１、４２で供給通路が構成される。図１に示すように、分岐供給通路４１には、常時開で作動時のみ閉となる常開型の第１増圧弁５１が設けられ、第１増圧弁５１と並列に第１逆止弁５１ｓが設けられている。第１逆止弁５１ｓは、マスタシリンダ２から第１ホィールシリンダ１１への流れを遮断するものの、第１ホィールシリンダ１１からマスタシリンダ２への流れを許容する。分岐供給通路４２には、常時開で作動時のみ閉となる常開型の第２増圧弁５２が設けられ、第２増圧弁５２と並列に第２逆止弁５２ｓが設けられている。
【００１８】
更にリザーバ３０と第１ホィールシリンダ１１との間の第１通路６１ｐに、第１減圧弁６１が設けられている。リザーバ３０と第２ホィールシリンダ１２との間の第２通路６２ｐに、第２減圧弁６２が設けられている。第１減圧弁６１、第２減圧弁６２は、ブレーキ液圧減圧手段として機能し、常閉型であり、作動時のみ開となる。
【００１９】
リザーバ３０のブレーキ液をマスタシリンダ２に戻す第１復路３０ｐに、逆止弁３１ｘ、ポンプ手段７１、脈動抑制用のダンパ７２、絞り要素７３が直列に設けられている。ポンプ手段７１は電動モータ７４により作動されるものであり、逆止弁７１ａ、７１ｃをもつ。逆止弁７１ａ、７１ｃ、３１ｘは、リザーバ３０からマスタシリンダ２側へのブレーキ液の流れは許容するものの、逆の流れを遮断する。
【００２０】
なお、図１に示すようにホィールシリンダ１３、１４へブレーキ液を送給するアクチュエータ装置１Ｂが設けられているが、これは、ホィールシリンダ１１、１２へブレーキ液を送給する前記したアクチュエータ装置１Ａと基本的には同じ構成である。そのため、同一の機能を奏する部位には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
主供給通路４０に対して並列に並列通路４７が設けられている。並列通路４７の上流端４７ｕは主供給通路４０に接続され、並列通路４７の下流端４７ｄはポンプ手段７１の吸込口７１ｋ側に接続されている。並列通路４７には、常閉型の電磁弁８が設けられている。従って、電磁弁８は、主供給通路４０に対して並列に配置されている。
【００２２】
図２に示すように電磁弁８は、弁室８０に設けられた弁口８１と、弁口８１を閉鎖するボール状の弁体８２と、弁体８２を閉弁方向に付勢する閉弁用バネ８３と、マスタシリンダ２側の主供給通路４０につながる吸込ポート８４と、ポンプ手段７１の吸込口７１ｋ側につながる吐出ポート８５と、ソレノイド部８６とを備えている。ソレノイド部８６により電磁弁８はＳ１の状態とＳ２の状態とに切替られる。図２に示すＳ１はソレノイド部８６の非励磁状態を示し、図２に示すＳ２は励磁状態を示す。
【００２３】
Ｓ２から理解できるように、ソレノイド部８６が励磁されると、励磁に基づく磁気吸引力により閉弁用バネ８３に抗して弁体８２が開弁方向に移動し、弁口８１が開放される。この結果、マスタシリンダ２の側が高圧であれば、吸込ポート８４と吐出ポート８５との間の差圧に基づいて、マスタシリンダ２のブレーキ液が吸込ポート８４、弁口８１、吐出ポート８５、並列通路４７の下流端４７ｄを経て、ポンプ手段７１の上流側の吸込口７１ｋに流れる。そしてポンプ手段７１によりポンプ手段７１の吐出口７１ｍから吐出される。
【００２４】
更に、図２に示すように電磁弁８や主供給通路４０に対して並列に、バイパス通路として機能する助勢通路９０が延設されている。助勢通路９０の上流端９０ｕは主供給通路４０に接続され、下流端９０ｄは、シール部材８９を備えたピストン状の可動体８８が摺動可能に嵌合された可動室に接続されている。従ってマスタシリンダ２の液圧は、助勢通路９０を経て可動体８８の受圧面８８ｘに助勢力として作用することができる。上記した助勢通路９０及び可動体８８は、助勢力付与手段として機能する。
【００２５】
（作用形態）
作用形態についてアクチュエータ装置１Ａの側を例にとって説明するが、アクチュエータ装置１Ｂについても同様である。
通常ブレーキ操作時
図１において、運転者によりブレーキペダル１が踏込まれると、上流側のマスタシリンダ２で発生した液圧は、主供給通路４０、分岐供給通路４１、第１増圧弁５１を経て第１ホィールシリンダ１１に到り、第１ホィールシリンダ１１のブレーキ液が増大して車輪ブレーキが作動し、車輪が制動される。同様に、分岐供給通路４２、第２増圧弁５２を経て第２ホィールシリンダ１２に到り、第２ホィールシリンダ１２のブレーキ液圧が増大して車輪ブレーキが作動し、車輪が制動される。
【００２６】
そして、ブレーキペダル１の踏込みが解除されると、マスタシリンダ２側は低圧となるため、低圧側のマスタシリンダ２と高圧側の第１ホィールシリンダ１１との差圧に基づいて、第１ホィールシリンダ１１のブレーキ液が第１増圧弁５１、第１逆止弁５１ｓを介してマスタシリンダ２側に戻る。第２ホィールシリンダ１２についても同様である。これが通常ブレーキ操作時である。
【００２７】
前記した電磁弁８は常閉型であるため、通常ブレーキ操作時には弁体８２が弁口８１を閉鎖している。そのため運転者によりブレーキペダル１が踏込まれ、マスタシリンダ２の液圧が高圧化しても、マスタシリンダ２のブレーキ液は並列通路４７には流れない。
次にＡＢＳ制御が実行される場合について、第１ホィールシリンダ１１を例にとって説明する。ブレーキペダル１の踏込みが継続して第１ホィールシリンダ１１のブレーキ液圧が過剰となり、第１ホィールシリンダ１１で制動される車輪がロックされるおそれがあるときには、その車輪速度が車体速度に比較して低下する。この場合、車輪速度センサからの信号に基づいて電子制御装置が指令を出力し、ＡＢＳ制御が実行される。ＡＢＳ制御では、第１増圧弁５１が閉とされると共に第１減圧弁６１が開とされる『減圧モード』、第１増圧弁５１が閉とされると共に第１減圧弁６１が閉とされる『保持モード』、第１増圧弁５１が開とされると共に第１減圧弁６１が閉とされる『加圧モード』が適宜実行され、ポンピング動作が実行される。
【００２８】
上記した『減圧モード』では第１ホィールシリンダ１１とリザーバ室３１との間の差圧がある場合には、その差圧に基づいて、高圧側の第１ホィールシリンダ１１のブレーキ液が第１通路６１ｐ、第１減圧弁６１を経て、低圧側のリザーバ３０のリザーバ室３１に吐出され、これにより第１ホィールシリンダ１１のブレーキ液圧が減圧される。よって車輪のロックが抑えられる。
【００２９】
上記ＡＢＳ制御の際にはリザーバ室３１へブレーキ液が吐出される。このとき電子制御装置からの指令により電動モータ７４が駆動してポンプ手段７１が作動されるので、リザーバ３０に溜まったブレーキ液は、強制的に汲み出され、更にダンパ７２、絞り要素７３を経て戻される。このとき第１ホィールシリンダ１１の液圧が高ければ、戻されたブレーキ液はマスタシリンダ２側に流れる。このようにリザーバ３０に溜まっていたブレーキ液は排出され、リザーバ３０の貯溜能力は確保される。
【００３０】
第２ホィールシリンダ１２〜第４ホィールシリンダ１４についても、それに該当する車輪がロックされるおそれがあるときには、同様にＡＢＳ制御が実行される。
ブレーキ自動加圧
運転者によるブレーキペダル１の操作の有無にかかわらず、ブレーキ自動加圧が必要なときには、必要車輪が制動される。例えばトラクション制御、ＶＳＣ制御である。この場合には、マスタカット弁２２は閉じる。更に電磁弁８のソレノイド部８６が励磁され、磁気吸引力により弁体８２が開弁し、弁口８１が開放される。
【００３１】
この結果、マスタシリンダ２のブレーキ液は、吸込ポート８４、弁口８１、吐出ポート８５を経てポンプ手段７１の吸込口７１ｋに至る。更にポンプ手段７１の吐出口７１ｍより吐出され、更に分岐供給通路４１、第１増圧弁５１を経て第１ホィールシリンダ１１に送給されると共に、分岐供給通路４２、第２増圧弁５２を経て第２ホィールシリンダ１２に送給され、ブレーキ自動加圧が実行される。ブレーキ自動加圧のときに制動が不必要な車輪があれば、それに対応する増圧弁を閉じれば良い。
【００３２】
ところでブレーキ自動加圧時には前述したように電磁弁８のソレノイド部８６の励磁により弁体８２が開弁する。この際に、運転者によりブレーキペダル１が踏込み操作されていない場合と、ブレーキペダル１が踏込み操作されている場合とがある。
前者の場合には、マスタシリンダ２の液圧が低圧であり、弁体８２に作用する閉弁力が小さいため、ソレノイド部８６の励磁による磁気吸引力が小さくても弁体８２を開弁できる。
【００３３】
しかし後者の場合には、ブレーキペダル１が踏込み操作されているため、マスタシリンダ２に高圧の液圧が発生しており、閉弁状態の弁体８２によるシール部分の前後の差圧が高圧化し、弁体８２の閉弁力は過大となる。閉弁用バネ８３で弁体８２は閉弁方向に付勢されているため、尚更である。そのため弁体８２が開弁しにくい。
【００３４】
この点本実施形態によれば、助勢通路９０の上流端９０ｕはマスタシリンダ２につながっているため、ブレーキペダル１が踏込み操作でマスタシリンダ２が高圧化したとしても、その高圧の液圧は助勢通路９０を経て可動体８８の受圧面８８ｘに助勢力として作用する。これにより弁体８２の閉弁力が減少する。
即ち、助勢力は、弁体８２の閉弁方向と逆方向に作用するため、助勢力は閉弁力を相殺する方向に作用する。従って、ソレノイド部８６の励磁による磁気吸引力を過剰にせずとも、弁体８２の開弁操作を容易に実行できる。そのため本実施形態によれば、ソレノイド部８６の大型化を抑制でき、ひいては電磁弁８の大型化を抑制するのに有利である。
【００３５】
電磁弁８では、弁体８２によるシール面積をＳとし、閉弁状態の弁体８２によるシール部分の前後の差圧ΔＰとすれば、弁体８２の閉弁力は基本的には（Ｓ×ΔＰ）であるとされている。よって弁体８２を開弁させるためのソレノイド部８６の励磁による磁気吸引力は、基本的には（Ｓ×ΔＰ）を越える力が必要とされている。なおシール面積とは、弁口８１の内壁部に弁体８２が密接してシールしている部分で区画される面積をいう。
【００３６】
本実施形態では、弁体８２によるシール径と対応するように可動体８８の受圧面８８ｘの径が設定されている。よって可動体８８の受圧面８８ｘの受圧面積と、弁体８２によるシール面積とが互いに対応するようにされている。更に図１、図２から理解できるように、マスタシリンダ２の液圧が弁体８２に作用するほかに、助勢通路９０を経て可動体８８の受圧面８８ｘにも作用するため、閉弁力の大きさと助勢力の大きさとを対応させるのに有利である。
【００３７】
よって弁口８１を流れる単位時間当たりの流量を増加すべく、弁口８１の開口面積を増大したため閉弁力が増加するときであっても、閉弁力の増加に対応して、助勢力の大きさが増加するため、ソレノイド部８６の励磁による開弁に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成図である。
【図２】要部構成図である。
【符号の説明】
図中、１はブレーキペダル、１１〜１４はホィールシリンダ、２はマスタシリンダ、５１〜５２は増圧弁、６１〜６２は減圧弁、７１はポンプ手段、８は電磁弁、８１は弁口、８２は弁体、８６はソレノイド部、８８は可動体（助勢力付与手段）、９０は助勢通路（助勢力付与手段）を示す。

Claims (2)

1. ブレーキ操作に伴いブレーキ液の液圧を発生するマスタシリンダと、
   車輪ブレーキを作動させるホィールシリンダと、
   前記マスタシリンダで発生した液圧を前記ホィールシリンダに供給する供給通路と、
   前記供給通路に対して並列に設けられ前記ホィールシリンダにつながる並列通路と、
   前記並列通路に設けられ、弁口と、前記弁口を閉鎖すると共に前記マスタシリンダの液圧が閉弁方向に加わる弁体と、励磁により前記弁体を開弁する磁気吸引力を生じるソレノイド部とを有する常閉型の電磁弁と、
   前記電磁弁の弁体が開弁した際に前記弁口を流れたブレーキ液を前記ホィールシリンダに送給して前記ホィールシリンダを増圧してブレーキ自動加圧を実行する送給手段とを具備するブレーキ液圧制御装置において、
   前記マスタシリンダの液圧を受けると共に前記供給通路に対して並列に設けられた助勢通路を備え、前記ソレノイド部の励磁で前記弁体を開弁する際に、前記弁体が開弁する方向に前記弁体に助勢力を前記助勢通路を介して付与する助勢力付与手段を具備することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。
2. 請求項１において、前記電磁弁は、前記弁体を閉弁方向に付勢する閉弁用バネを有し、前記助勢力付与手段は、前記助勢通路の液圧を受圧する受圧面をもち受圧に伴い前記弁体を開弁方向に押圧する可動体を具備することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。

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