JP4326913B2

JP4326913B2 - ブレーキ装置

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Publication number: JP4326913B2
Application number: JP2003373503A
Authority: JP
Inventors: 貴人荻原; 賢佐久間; 利男高山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP2005132306A

Description

本発明は、車両用のブレーキ装置に関する。

ブレーキ装置には、ブレーキペダルの操作量を電気的に検出し、この検出値に基づいて、別途設けられたアクチュエータにより各車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する、いわゆる液圧式のブレーキバイワイヤシステムがある（例えば、特許文献１）。
特表２００１−５２６１５０号公報

上記した特許文献１のものでは、液圧供給装置にアキュムレータが設けられているが、液圧式のブレーキバイヤシステムにおいては、アキュムレータの信頼性の問題やシステムコストの低減のために、このアキュムレータを廃止する方向にある。しかしながら、このアキュムレータを廃止した場合、急なブレーキ操作時にアクチュエータのポンプの応答性の観点からブレーキの応答遅れが生じる可能性がある。

したがって、本発明は、優れたブレーキ応答性を得ることができるブレーキ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ブレーキペダルの踏込みによりブレーキ液圧を発生させる複数の液圧室が設けられたタンデムマスタシリンダと、該タンデムマスタシリンダの一の液圧室に接続されるストロークシミュレータと、車輪にそれぞれ設けられブレーキ液圧により制動力を発生させるホイールシリンダと、車両のコントローラの指示により前記ホイールシリンダへのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータと、当該アクチュエータのフェール時に前記複数の液圧室から各液圧室によって前輪及び後輪の前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給する配管と、これら配管それぞれに設けられ、前記アクチュエータの正常作動時に当該配管の連通を遮断する常開のフェールセーフ弁とを有するブレーキ装置であって、前記一の液圧室に接続される一の配管は、車両の前輪のホイールシリンダに接続され、前記他の液圧室に接続される他の配管は、車両の後輪のホイールシリンダに接続されており、前記ブレーキペダルの踏込み初期において前記他の配管に設けられる他のフェールセーフ弁により前記他の配管を遮断させるとともに、前記一の液圧室のブレーキ液圧を車両の前輪のホイールシリンダに供給した後、前記アクチュエータの吐出するブレーキ液圧が前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給できるようになったときに前記一の配管に設けられる一のフェールセーフ弁により前記一の配管を遮断することを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記ブレーキペダルの踏込み度合を検出する検出手段が設けられ、前記ブレーキペダルの踏込み初期において、当該検出手段による踏込み度合が所定値以下のときには、前記一の配管を前記一のフェールセーフ弁により遮断することを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記各配管の前記各フェールセーフ弁より前記ホイールシリンダ側同士を連通させる連通配管と、該連通配管の途中に設けられ、前記ブレーキペダルの踏込み初期において前記連通配管を連通させて前記一の液圧室のブレーキ液圧をホイールシリンダに供給した後に、前記連通配管を遮断する弁手段とを設けてなることを特徴としている。
請求項４に係る発明は、ブレーキペダルの踏込みによりブレーキ液圧を発生させる複数の液圧室が設けられたタンデムマスタシリンダから前輪及び後輪の車輪にそれぞれ設けられブレーキ液圧により制動力を発生させる複数のホイールシリンダに、前記タンデムマスタシリンダの一の液圧室に接続されるストロークシミュレータ及び車両のコントローラの指示により前記ホイールシリンダへのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータを介してそれぞれ連通する各配管の途中に設けられた前記アクチュエータの正常作動時に当該配管の連通を遮断する常開のフェールセーフ弁を開閉弁制御するコントローラを有するブレーキ装置であって、前記一の液圧室に接続される一の配管は、車両の前輪のホイールシリンダに接続され、前記他の液圧室に接続される他の配管は、車両の後輪のホイールシリンダに接続されており、前記コントローラは、前記ブレーキペダルの踏込み初期において、前記他の配管に設けられる他のフェールセーフ弁を閉弁するとともに、一の液圧室のブレーキ液圧を車両の前輪のホイールシリンダに供給した後、前記アクチュエータの吐出するブレーキ液圧が前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給できるようになったときに前記一の配管に設けられる一のフェールセーフ弁を閉弁することを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、ブレーキペダルの踏込み初期において、タンデムマスタシリンダの一の液圧室のブレーキ液圧を車両の前輪のホイールシリンダに供給し、その後、アクチュエータの吐出するブレーキ液圧がホイールシリンダへブレーキ液圧を供給できるようになったときに一のフェールセーフ弁により一の配管を遮断することになる。このため、ブレーキペダルの踏込み初期において、アクチュエータによるブレーキ液圧が不充分な場合でも、車両のホイールシリンダにタンデムマスタシリンダの一の液圧室の液圧を直接導入することができるので、優れたブレーキ応答性を得ることができる。

請求項２に係る発明によれば、ブレーキペダルの踏込み初期において、検出手段により検出されるブレーキペダルの踏込み度合が所定値以下のときには、一の配管を一のフェールセーフ弁により遮断することになるため、急なブレーキ操作時ではなくアクチュエータで十分対応できる場合には一の配管を一のフェールセーフ弁により遮断してアクチュエータのみで対応することになる。したがって、ブレーキペダルの踏込み度合に応じてホイールシリンダに適正にブレーキ液圧を導入することができる。

請求項３に係る発明によれば、ブレーキペダルの踏込み初期において、タンデムマスタシリンダの一の液圧室のブレーキ液圧を車両の一のホイールシリンダに供給するとともに、連通配管の弁手段により連通配管を連通させて一の液圧室のブレーキ液圧を他の配管を介して他のホイールシリンダに供給し、その後、一の配管を遮断することになる。このため、ブレーキペダルの踏込み初期において、アクチュエータによるブレーキ液圧が不充分な場合でも、各配管に接続されたホイールシリンダにタンデムマスタシリンダの一の液圧室の液圧を直接導入することができる。したがって、優れたブレーキ応答性を得ることができる。

本発明の第１実施形態のブレーキ装置を図１〜図５を参照して以下に説明する。
図１に示す第１実施形態のブレーキ装置は、ブレーキペダル１０の操作量を電気的に検出し、この検出値に基づいてコントローラ１１が各車輪にブレーキ液圧により制動力を発生させる、いわゆる液圧式のブレーキバイワイヤシステムとなっている。

第１実施形態のブレーキ装置は、ブレーキペダル１０の踏込みによりブレーキ液圧を発生させる複数の液圧室１２，１３が設けられたタンデムマスタシリンダ１５を有している。このタンデムマスタシリンダ１５は、ブレーキバイワイヤシステムのシステム故障時のバックアップ用のもので、略有底円筒状のシリンダ本体２０と、シリンダ本体２０内の開口部側に摺動可能に嵌挿されブレーキペダル１０に連結されたプライマリピストン２１と、シリンダ本体２０内の底部側に摺動可能に嵌挿されたセカンダリピストン２２とから大略構成されている。また、プライマリピストン２１とセカンダリピストン２２との間にはプライマリピストンスプリング２３が配設され、セカンダリピストン２２とシリンダ本体２０の底部との間にはセカンダリピストンスプリング２４が配設されている。

上記した複数の液圧室１２，１３は、プライマリピストン２１とセカンダリピストン２２との間のプライマリ液圧室（一の液圧室）１２およびセカンダリピストン２２とシリンダ本体２０の底部との間のセカンダリ液圧室１３となっている。

プライマリ液圧室１２には、配管２７を介してストロークシミュレータ２８が接続されている。このストロークシミュレータ２８は、ブレーキペダル１０の操作時にこのブレーキペダル１０で押圧されるプライマリピストン２１の移動によってプライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液を受け入れてブレーキペダル１０のストロークを確保する機能を有している。また、ストロークシミュレータ２８は、プライマリ液圧室１２で発生する液圧を蓄圧してブレーキペダル１０に適宜の反力を与えることにより操作感をドライバに与える機能も有している。

この配管２７におけるタンデムマスタシリンダ１５とストロークシミュレータ２８との間には、開閉することで配管２７を連通および遮断可能なストロークシミュレータキャンセル弁２９が設けられている。このストロークシミュレータキャンセル弁２９は、セカンダリピストン２２のストロークによって開閉するもので、セカンダリピストン２２がブレーキペダル１０の操作力が導入されていない初期位置にあるときは開状態にあり、後述するアクチュエータ４９が失陥したときにセカンダリピストン２２が初期位置からストロークした場合に閉状態となる。

プライマリ液圧室１２には配管（一の配管）３１が接続されており、この配管３１にはプライマリ液圧室１２から配管３１を介して導入されたブレーキ液圧により車輪に制動力を発生させる前輪の各ホイールシリンダ３２が接続されている。ここで配管３１は、プライマリ液圧室１２から一本で延出しホイールシリンダ３２側の分岐点３３において二本の分岐配管３４に分岐しており、各分岐配管３４に車両の前輪側のホイールシリンダ３２がそれぞれ接続されている。

そして、配管３１上における分岐点３３とプライマリ液圧室１２との間には、コントローラ１１の指示により前輪側の各ホイールシリンダ３２へのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータ３７が設けられている。また、配管３１上におけるアクチュエータ３７とプライマリ液圧室１２との間には、常開の電磁式のフェールセーフ弁（一のフェールセーフ弁）３８が設けられている。このフェールセーフ弁３８は、アクチュエータ３７に失陥等がないシステム正常時にコントローラ１１で駆動（励磁）され閉状態となって配管３１の連通を遮断する一方、アクチュエータ３７に失陥等があるシステム異常時に駆動解除（消磁）状態となり開状態となって配管３１を連通させるようになっている。

ここで、アクチュエータ３７は、ブレーキ液を給排可能なリザーバ４０に配管４１を介して接続されている。配管３１は、アクチュエータ３７の失陥時にタンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２から前輪側のホイールシリンダ３２へブレーキ液圧を供給するプライマリ液圧室１２用のものである。

セカンダリ液圧室１３には配管（他の配管）４３が接続されており、この配管４３にはセカンダリ液圧室１３から配管４３を介して導入されたブレーキ液圧により車輪に制動力を発生させる後輪の各ホイールシリンダ４４が接続されている。ここで配管４３は、セカンダリ液圧室１３から一本で延出しホイールシリンダ４４側の分岐点４５において二本の分岐配管４６に分岐しており、各分岐配管４６に車両の後輪側のホイールシリンダ４４がそれぞれ接続されている。

そして、配管４３上における分岐点４５とセカンダリ液圧室１３との間には、コントローラ１１の指示により後輪側の各ホイールシリンダ４４へのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータ４９が設けられている。また、配管４３上におけるアクチュエータ４９とセカンダリ液圧室１３との間には、常開の電磁式のフェールセーフ弁（他のフェールセーフ弁）５０が設けられている。このフェールセーフ弁５０は、アクチュエータ４９に失陥等がないシステム正常時にコントローラ１１で駆動（励磁）され閉状態となって配管４３の連通を遮断する一方、アクチュエータ４９に失陥等があるシステム異常時に駆動解除（消磁）状態となり開状態となって配管４３を連通させるようになっている。

ここで、アクチュエータ４９も、ブレーキ液を給排可能なリザーバ４０に配管５２を介して接続されている。配管４３は、アクチュエータ４９の失陥時にタンデムマスタシリンダ１５のセカンダリ液圧室１３から後輪側の各ホイールシリンダ４４へブレーキ液圧を供給する、上記配管３１とは異なるセカンダリ液圧室１３用のものである。

アクチュエータ３７，４９は、同様の構成となっており、配管４１，５２の対応する一方に接続される環状の配管５４と、この配管５４上に設けられたポンプ５５と、配管５４上のポンプ５５の吐出側に対向する位置に設けられてポンプ５５からの吐出方向の液の流れのみを許容する逆止弁５６とを有している。また、この逆止弁５６のポンプ５５に対し反対側には常開の電磁式の切換弁５７が設けられるとともに、この切換弁５７の逆止弁５６に対し反対側には常閉の電磁式の切換弁５８が設けられている。そして、切換弁５７，５８の間から分岐配管６０が分岐することになり、この分岐配管６０がアクチュエータ３７においては配管３１に接続されることになり、アクチュエータ４９においては配管４３に接続されることになる。

このようなアクチュエータ３７，４９は、切換弁５７を駆動せずに開状態とし、切換弁５８を駆動せずに閉状態としてポンプ５５を駆動することで、リザーバ４０からのブレーキ液を配管４１，５２から配管５４上のポンプ５５で吸引し配管５４上の逆止弁５６および切換弁５７を介しさらに分岐配管６０を介して配管３１，４３に吐出してホイールシリンダ３２，４４を加圧する。また、ポンプ５５を停止させて切換弁５７を駆動して閉状態とし切換弁５８を駆動して開状態とすることで、ホイールシリンダ３２，４４からのブレーキ液を配管３１，４３から分岐配管６０、配管５４の切換弁５８および配管４１，５２を介してリザーバ４０に逃がしてホイールシリンダ３２，４４を減圧する。

タンデムマスタシリンダ１５には、プライマリピストン２１のストローク量を電気的に検出することでブレーキペダル１０のストローク量を検出するストロークセンサ６２が設けられている。また、前輪の各ホイールシリンダ３２には、個々のブレーキ液圧を検出するホイールシリンダ液圧センサ６３が設けられており、後輪の各ホイールシリンダ４４にも、個々のブレーキ液圧を検出するホイールシリンダ液圧センサ６４が設けられている。これらストロークセンサ６２およびホイールシリンダ液圧センサ６３，６４は、コントローラ１１に接続されている。

以上のような構成の第１実施形態のブレーキ装置の作動について説明する。

アクチュエータ３７，４９に失陥等がないシステム正常時に、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されると、コントローラ１１は、アクチュエータ３７，４９のポンプ５５を駆動する。すると、ポンプ５５、常開の切換弁５７および常閉の切換弁５８によって、リザーバ４０からのブレーキ液が配管４１，５２から配管５４および分岐配管６０を介して配管３１，４３に吐出され、ホイールシリンダ３２，４４に導入される。しかしながら、ポンプ５５にはイナーシャによる応答遅れがある。つまり、図２に実線で示すように、ポンプ５５の圧力特性は、駆動開始時には上昇速度が低いという問題がある。このため、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されると、コントローラ１１は、上記と並行して以下の制御を行う。

コントローラ１１は、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されると（図２におけるｔ０時点）、ストロークセンサ６２の検出値を踏込み開始時から所定時間ｔ１まで微分し、この微分値つまりブレーキペダル１０の操作速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。このブレーキペダル１０の操作速度が所定の閾値よりも大きい場合は、急ブレーキ操作であると判定し、ブレーキペダル１０の操作速度が所定の閾値以下の場合は、通常のブレーキ操作であると判定する。ここで、図２においては、急ブレーキ操作時のプライマリ液圧室１２の圧力特性を一点鎖線で、通常のブレーキ操作時のプライマリ液圧室１２の圧力特性を二点鎖線で、所定の閾値でのプライマリ液圧室１２の圧力特性を破線で、アクチュエータ３７，４９のポンプ５５による圧力特性を実線で示している。

急ブレーキ操作であると判定した場合には、応答性向上動作を行う。つまり、図３に示すように、フェールセーフ弁３８を駆動せず開状態とする一方、フェールセーフ弁５０を駆動して閉状態とする。このときフェールセーフ弁５０が閉状態とされることでセカンダリ液圧室１３からのブレーキ液の行き場はなくなり、よってセカンダリピストン２２は移動しないため、ストロークシミュレータキャンセル弁２９が開状態に維持される。

そして、ブレーキペダル１０の操作により押圧されてプライマリピストン２１が移動することにより、プライマリ液圧室１２からブレーキ液圧が供給され、その液圧の一部が配管２７を介してストロークシミュレータ２８に導入されて適宜のペダルフィーリングをドライバに与える。これとともに、フェールセーフ弁３８が開状態とされていることから別の一部の液圧が配管３１を介して前輪のホイールシリンダ３２に導入される。これにより、上記したポンプ５５の応答遅れによる前輪のホイールシリンダ３２のブレーキ液圧不足を補う。つまり、図２に示すようにポンプ５５の応答遅れによる液圧不足（ｔ０〜ｔ２の実線参照）をこれを上回るタンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２の液圧上昇で補う（ｔ０〜ｔ２の一点鎖線参照）のである。言い換えれば、応答性改善用の初期液量供給をシステム故障時のバックアップ用のタンデムマスタシリンダ１５で行うのである。

ここで、上記のようにストロークシミュレータ２８に通じるプライマリ液圧室１２に接続されたフェールセーフ弁３８のみを開状態としているのは、セカンダリ液圧室１３に接続されたフェールセーフ弁５０を開状態にするとセカンダリピストン２２が移動してストロークシミュレータキャンセル弁２９を閉状態としてしまい、以後のストロークセンサ６２による検出が困難となってしまうことからこれを回避するためである。

次に、コントローラ１１は、アクチュエータ３７のポンプ５５による吐出圧が十分にホイールシリンダ３２に液圧を供給できるようになるまでの所定時間が経過した図２に示すタイミングｔ２になると、上記した応答性向上動作を終了して通常動作に移行する。つまり、図４に示すように、フェールセーフ弁３８を駆動して閉状態とする。上記の所定時間は、ストロークセンサ６２の検出値の上記した微分値つまりブレーキペダル１０の操作速度から割り出されるプライマリ液圧室１２の液圧特性と既定のポンプ５５の圧力特性とから算出されるプライマリ液圧室１２の液圧をポンプ５５の吐出圧が上回るタイミング（図２における実線と一点鎖線との交点）までの時間である。なお、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されたタイミングｔ０からこの所定時間経過したタイミングｔ２までをブレーキペダル１０の踏込み初期とする。

以後は、アクチュエータ３７，４９が制御に追従できる状態となっているため、コントローラ１１は、ストロークセンサ６２の検出値に基づいて割り出されるブレーキ液圧が前輪の各ホイールシリンダ３２および後輪の各ホイールシリンダ４４に導入されるように各ホイールシリンダ液圧センサ６３，６４の検出値をモニタしながらアクチュエータ３７，４９を制御する。このとき、フェールセーフ弁３８，５０が閉状態とされているため、アクチュエータ３７が発生させるブレーキ液圧は良好に前輪の各ホイールシリンダ３２に伝達され、アクチュエータ４９が発生させるブレーキ液圧は良好に後輪の各ホイールシリンダ４４に伝達される。

他方、コントローラ１１は、ブレーキペダル１０の踏込み初期において得られるブレーキペダル１０の操作速度から通常のブレーキ操作であると判定した場合には、応答性向上動作を行わずに通常動作を行う。つまり、図４に示すようにフェールセーフ弁３８，５０をともに駆動して閉状態とする。これは、通常のブレーキ操作である場合には、ポンプ５５の応答遅れの影響を無視できるため、ブレーキペダル１０の踏込み初期から、ストロークセンサ６２の検出値等に基づいて割り出されるブレーキ液圧が各ホイールシリンダ液圧センサ６３，６４で検出されるように各アクチュエータ３７，４９を制御して前輪の各ホイールシリンダ３２および後輪の各ホイールシリンダ４４のブレーキ液圧を制御するのである。

このときも、フェールセーフ弁５０が閉状態とされることでセカンダリ液圧室１３からのブレーキ液の行き場はなくなり、よってセカンダリピストン２２は移動しないため、ストロークシミュレータキャンセル弁２９が開状態とされる。そして、ブレーキペダル１０の操作により押圧されてプライマリピストン２１が移動することにより、プライマリ液圧室１２からブレーキ液が吐出され、このブレーキ液が配管２７を介してストロークシミュレータ２８に導入され、適宜のペダルフィーリングをドライバに与える。

一方、アクチュエータ３７，４９に失陥等が生じたシステム故障時には、図５に示すようにフェールセーフ弁３８，５０がともに駆動されずに開状態とされる。このため、ブレーキペダル１０の操作により押圧されてプライマリピストン２１が移動することになり、プライマリ液圧室１２からブレーキ液が吐出される。このとき、フェールセーフ弁５０も開状態になっていることでセカンダリ液圧室１３からのブレーキ液に行き場が生じ、よってセカンダリピストン２２も移動して、セカンダリ液圧室１３からブレーキ液が吐出される。各アクチュエータ３７，４９も切換弁５８が駆動されず閉状態となっており逆止弁５６も逆止方向となっていることから、プライマリピストン２１の移動によりプライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液は配管３１を介して前輪の各ホイールシリンダ３２に導入されることになり、また、セカンダリピストン２２の移動によりセカンダリ液圧室１３から吐出されるブレーキ液も配管４３を介して後輪の各ホイールシリンダ４４に導入される。

ここで、上記のようにセカンダリピストン２２が移動することでストロークシミュレータキャンセル弁２９が閉状態とされる。よって、プライマリピストン２１の移動によりプライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液はストロークシミュレータ２８への導入が規制され、その結果、配管３１を介して無駄なく前輪の各ホイールシリンダ３２に導入されることになる。よって、より効率的にシステム故障時のバックアップブレーキ加圧が可能となる。

以上に述べた第１実施形態のブレーキ装置によれば、ブレーキペダル１０の踏込み初期において、タンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２に接続される配管３１に設けられたフェールセーフ弁３８により、配管３１を連通させてプライマリ液圧室１２のブレーキ液圧を車両の前輪の各ホイールシリンダ３２に供給し、その後、配管３１を遮断することになるため、ブレーキペダル１０の踏込み初期において、車両の前輪の各ホイールシリンダ３２にタンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２の液圧を直接導入することができる。したがって、優れたブレーキ応答性を得ることができる。

また、ブレーキペダル１０の踏込み初期において、ストロークセンサ６２により検出されるブレーキペダル１０の踏込み度合が所定値以下のときには、通常動作を行うように配管３１をフェールセーフ弁３８により遮断することになるため、急ブレーキ操作時ではなくアクチュエータ３７，４９で十分対応できる場合にはアクチュエータ３７，４９のみで対応することになる。したがって、ブレーキペダル１０の踏込み度合に応じて各ホイールシリンダ３２，４４に適正にブレーキ液圧を導入することができる。しかも、応答性向上動作と通常動作でのペダルフィーリングの差を目立たなくすることができる。

なお、ブレーキの緩急に関わらず、ブレーキペダル１０の踏込み初期における所定時間を経過するタイミングｔ２までフェールセーフ弁３８を常に開弁するようにしてもよい。

加えて、応答性向上動作から通常動作に切り換えるタイミングを上記のようにストロークセンサ６２の検出値により割り出される操作速度で判断するのではなく、ストロークセンサ６２によるストローク値が予め設定された所定値に達した場合に、切り換えるようにしても良い。このように構成すれば、プライマリ液圧室１２から供給された液量をモニタして応答性向上動作から通常動作に切り換えるので、初期の液供給量が安定するという利点がある。

さらに、ホイールシリンダ液圧センサ６３による検出値をモニタし、この検出値が予め設定された所定値に達した場合に、応答性向上動作から通常動作に切り換えるようにしても良い。このように構成すれば、ホイールシリンダ３２の液圧をモニタして応答性向上動作から通常動作に切り換えるので、応答性向上の度合いが安定するという利点がある。

次に、本発明の第２実施形態のブレーキ装置を図６〜図８を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第２実施形態においては、図６に示すように、配管３１は分岐せず、この配管３１に車両の前輪の一方のホイールシリンダ３２およびホイールシリンダ液圧センサ６３が接続されており、配管４３も分岐せず、この配管４３に車両の前輪の他方のホイールシリンダ３２およびホイールシリンダ液圧センサ６３が接続されている。なお、後輪のホイールシリンダは、図示は略すが、例えば、タンデムマスタシリンダ１５によるバックアップを受けず、液圧や電動のアクチュエータで加減圧されるのみの構成とされている。

また、第２実施形態においては、各配管３１，４３の各フェールセーフ弁３８，５０よりホイールシリンダ３２側同士を連通させる連通配管６６を有している。より具体的に、この連通配管６６は、配管３１におけるフェールセーフ弁３８とアクチュエータ３７との間と、配管４３におけるフェールセーフ弁５０とアクチュエータ４９との間とを接続させている。

そして、この連通配管６６の途中に、ブレーキペダル１０の踏込み初期にコントローラ１１で駆動（励磁）されて開状態となって連通配管６６を連通させる一方、その後、コントローラ１１で駆動解除（消磁）されて閉状態となって連通配管６６を遮断する常閉の電磁式のアイソレーション弁（弁手段）６７が設けられている。

以上のような構成の第２実施形態のブレーキ装置の作動について説明する。

アクチュエータ３７，４９に失陥等がないシステム正常時に、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されると、コントローラ１１は、アクチュエータ３７，４９のポンプ５５を駆動する。すると、第１実施形態と同様、アクチュエータ３７，４９によってブレーキ液が配管３１，４３に吐出され、その結果、ブレーキ液が前輪の各ホイールシリンダ３２に導入されることになるが、第２実施形態では、コントローラ１１が上記と並行して以下の制御を行うことでアクチュエータ３７，４９のそれぞれのポンプ５５の応答遅れを必要により補っている。なお、後輪側についてはアクチュエータのポンプでブレーキ液が供給されるのみとなっている。

コントローラ１１は、ブレーキペダル１０が操作されたことがストロークセンサ６２により検出されると、第１実施形態と同様に、急ブレーキ操作であるか通常ブレーキ操作であるか判定し、急ブレーキ操作であると判定した場合には、応答性向上動作を行う。つまり、図７に示すように、フェールセーフ弁３８を駆動せず開状態とする一方、フェールセーフ弁５０を駆動して閉状態とし、さらに、アイソレーション弁６７を駆動して開状態とする。このときフェールセーフ弁５０が閉状態とされることで第１実施形態と同様、ストロークシミュレータキャンセル弁２９が開状態に維持される。

そして、ブレーキペダル１０の操作により押圧されてプライマリピストン２１が移動することにより、プライマリ液圧室１２からブレーキ液圧が供給され、その液圧の一部が配管２７を介してストロークシミュレータ２８に導入されるとともに、フェールセーフ弁３８が開状態とされていることで別の一部の液圧が配管３１を介して前輪の一方のホイールシリンダ３２に導入され、さらに別の一部の液圧が配管３１、連通配管６６および配管４３を介して前輪の他方のホイールシリンダ３２に供給される。これにより、上記したポンプ５５の応答遅れによるホイールシリンダ３２のブレーキ液圧不足を補う。つまり、ブレーキペダル１０の踏込み初期に連通配管６６を連通させてプライマリ液圧室１２のブレーキ液圧を前輪の各ホイールシリンダ３２に供給する。

次に、コントローラ１１は、第１実施形態と同様、ポンプ５５による吐出圧が十分にホイールシリンダ３２に液圧を供給できるようになるまでの所定時間が経過したタイミングｔ２になると、応答性向上動作を終了して通常動作に切り換えるため、図８に示すように、フェールセーフ弁３８を駆動して閉状態とするとともに、アイソレーション弁６７の駆動を解除してこれを閉状態とする。これにより連通配管６６が遮断される。

以後は、アクチュエータ３７，４９が制御に追従できる状態となっているため、ストロークセンサ６２の検出値に基づいて割り出されるブレーキ液圧がホイールシリンダ液圧センサ６３で検出されるようにアクチュエータ３７，４９を制御する。また、後輪側も同様に制御する。このとき、フェールセーフ弁３８，５０が閉状態とされており、アイソレーション弁６７も閉状態とされているため、アクチュエータ３７が発生させるブレーキ液圧は良好に前輪の一方のホイールシリンダ３２に伝達され、アクチュエータ４９が発生させるブレーキ液圧は良好に前輪の他方のホイールシリンダ３２に伝達される。

他方、コントローラ１１は、通常のブレーキ操作であると判定した場合には、第１実施形態と同様、応答性向上動作を行わずに通常動作を行うべく図８に示すようにフェールセーフ弁３８，５０を駆動して閉状態とするとともにアイソレーション弁６７を駆動せず閉状態とする。つまり、通常のブレーキ操作である場合には、ポンプ５５の応答遅れの影響を無視できるため、ブレーキペダル１０の踏込み初期から、ストロークセンサ６２の検出値等に基づいて割り出されるブレーキ液圧がホイールシリンダ液圧センサ６３で検出されるようにアクチュエータ３７，４９を制御する。また、後輪側も同様に制御する。

アクチュエータ３７，４９に失陥等が生じたシステム故障時には、フェールセーフ弁３８，５０がともに駆動されず開状態とされるとともに、アイソレーション弁６７も駆動されず閉状態とされる。このため、ブレーキペダル１０の操作により第１実施形態と同様にプライマリピストン２１およびセカンダリピストン２２が移動する。したがって、プライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液は配管３１を介して前輪の一方のホイールシリンダ３２に導入され、セカンダリ液圧室１３から吐出されるブレーキ液は配管４３を介して前輪の他方のホイールシリンダ３２に導入される。この場合も、第１実施形態と同様にセカンダリピストン２２が移動することでストロークシミュレータキャンセル弁２９が閉状態となり、プライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液が無駄なく前輪の各ホイールシリンダ３２に導入されることになる。

以上に述べた第２実施形態のブレーキ装置によれば、ブレーキペダル１０の踏込み初期において、タンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２に接続される配管３１に設けられたフェールセーフ弁３８により配管３１を連通させてプライマリ液圧室１２のブレーキ液圧を車両の前輪の一方のホイールシリンダ３２に供給する。また、連通配管６６のアイソレーション弁６７が連通配管６６を連通させてプライマリ液圧室１２のブレーキ液圧を配管４３を介して前輪の他方のホイールシリンダ３２に供給することになる。よって、ブレーキペダルの踏込み初期において、各配管３１，４３に接続された各ホイールシリンダ３２にタンデムマスタシリンダ１５のプライマリ液圧室１２の液圧を直接導入することができる。したがって、アクチュエータ３７，４９が各ホイールシリンダ３２に対しそれぞれ一つずつ設けられている場合であっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の第３実施形態のブレーキ装置を図９を参照して第２実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第３実施形態においては、タンデムマスタシリンダ１５とアクチュエータ３７，４９との間の配管上に圧力センサ７０が設けられている。具体的には、配管３１上のフェールセーフ弁３８とアクチュエータ３７との間に圧力センサ７０が設けられている。そして、第３実施形態においては、この圧力センサ７０による検出値をモニタし、この検出値が予め設定された所定値に達した場合に応答性向上動作から通常動作に切り換えるようにしている。

なお、圧力センサ７０の配置位置は、タンデムマスタシリンダ１５とアクチュエータ３７，４９との間であれば、例えば、図９において７０ａで示すように、配管３１上のフェールセーフ弁３８とタンデムマスタシリンダ１５との間に配置したり、図９において７０ｂで示すように、配管４３上のフェールセーフ弁５０とアクチュエータ４９との間に配置したり、図９において７０ｃで示すように、配管４３上のフェールセーフ弁５０とタンデムマスタシリンダ１５との間に配置したりすることが可能である。

次に、本発明の第４実施形態のブレーキ装置を図１０を参照して第２実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第４実施形態においては、応答性向上動作時にタンデムマスタシリンダ１５からのブレーキ液が流れるタンデムマスタシリンダ１５とホイールシリンダ３２との間の配管上に流量センサ７２が設けられている。具体的には、配管３１上の連通配管６６の接続位置とアクチュエータ３７との間に流量センサ７２が設けられている。そして、第４実施形態においては、この流量センサ７２による検出値をモニタし、この検出値が予め設定された所定値に達した場合に応答性向上動作から通常動作に切り換えるようにしている。

なお、流量センサ７２の配置位置は、配管３１上、連通配管６６上、連通配管６６とホイールシリンダ３２との間の配管４３上のいずれに設けても良い。

次に、本発明の第５実施形態のブレーキ装置を図１１を参照して第２実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第５実施形態においては、配管３１に車両の前輪の各ホイールシリンダ３２が接続されており、配管４３に車両の後輪の各ホイールシリンダ４４が接続されている点が第２実施形態と相違している。つまり、第１実施形態と同様に、配管３１が分岐点３３で二本の分岐配管３４に分岐しており、各分岐配管３４に車両の前輪側のホイールシリンダ３２およびホイールシリンダ液圧センサ６３がそれぞれ接続されている。また、配管４３が分岐点４５で二本の分岐配管４６に分岐しており、各分岐配管４６に車両の後輪側のホイールシリンダ４４およびホイールシリンダ液圧センサ６４が、それぞれ接続されている。

そして、第５実施形態において、ブレーキペダル１０の踏込み初期に応答性向上動作を行う場合には、フェールセーフ弁３８を駆動せず開状態とする一方、フェールセーフ弁５０を駆動して閉状態とし、さらに、アイソレーション弁６７を駆動して開状態とする。すると、ブレーキペダル１０の操作により押圧されてプライマリピストン２１が移動することによりプライマリ液圧室１２から吐出されたブレーキ液の一部が配管２７を介してストロークシミュレータ２８に導入されるとともに、別の一部が配管３１を介して前輪の各ホイールシリンダ３２に導入され、さらに別の一部が配管３１、連通配管６６および配管４３を介して後輪の各ホイールシリンダ４４に導入される。つまり、前輪および後輪のすべてのホイールシリンダ３２，４４にプライマリ液圧室１２のブレーキ液圧を供給する。

また、コントローラ１１は、応答性向上動作を終了して通常動作に切り換えるためフェールセーフ弁３８を駆動して閉状態とするとともにアイソレーション弁６７の駆動を解除して閉状態とすると、以後は、ストロークセンサ６２の検出値に基づいて割り出されるブレーキ液圧が前輪の各ホイールシリンダ３２および後輪の各ホイールシリンダ４４に導入されるように各ホイールシリンダ液圧センサ６３，６４の検出値をモニタしながらアクチュエータ３７，４９を制御する。このとき、フェールセーフ弁３８，５０が閉状態とされており、アイソレーション弁６７も閉状態とされているため、アクチュエータ３７が発生させるブレーキ液圧は良好に前輪の各ホイールシリンダ３２に伝達され、アクチュエータ４９が発生させるブレーキ液圧は良好に後輪の各ホイールシリンダ４４に伝達されることになる。

他方、コントローラ１１は、応答性向上動作を行わずに通常動作を行う場合は、フェールセーフ弁３８，５０を駆動して閉状態とするとともにアイソレーション弁６７を駆動せず閉状態とする。そして、ストロークセンサ６２の検出値に基づいて割り出されるブレーキ液圧が前輪の各ホイールシリンダ３２および後輪の各ホイールシリンダ４４に導入されるように各ホイールシリンダ液圧センサ６３，６４の検出値をモニタしながらアクチュエータ３７，４９を制御する。

また、アクチュエータ３７，４９に失陥等が生じたシステム故障時には、フェールセーフ弁３８，５０がともに駆動されず開状態とされるとともに、アイソレーション弁６７も駆動されず閉状態とされる。このため、ブレーキペダル１０の操作により第１実施形態と同様にプライマリピストン２１およびセカンダリピストン２２が移動することになり、プライマリ液圧室１２から吐出されるブレーキ液は配管３１を介して前輪の各ホイールシリンダ３２に導入され、セカンダリ液圧室１３から吐出されるブレーキ液は配管４３を介して後輪の各ホイールシリンダ４４に導入される。

本発明の第１実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、非作動状態を示すものである。本発明の第１実施形態のブレーキ装置におけるブレーキペダルの踏込み初期における圧力特性を示すグラフである。本発明の第１実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、応答性向上動作時の状態を示すのものである。本発明の第１実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、通常動作時の状態を示すのものである。本発明の第１実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、システム失陥時の状態を示すのものである。本発明の第２実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、非作動状態を示すものである。本発明の第２実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、応答性向上動作時の状態を示すのものである。本発明の第２実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、通常動作時の状態を示すのものである。本発明の第３実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、応答性向上動作時の状態を示すのものである。本発明の第４実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、応答性向上動作時の状態を示すのものである。本発明の第５実施形態のブレーキ装置を示す液圧回路図であって、応答性向上動作時の状態を示すのものである。

符号の説明

１０ブレーキペダル
１２プライマリ液圧室（液圧室，一の液圧室）
１３セカンダリ液圧室（液圧室）
１５タンデムマスタシリンダ
２８ストロークシミュレータ
３２，４４ホイールシリンダ
１１コントローラ
３７，４９アクチュエータ
３１配管（一の配管）
４３配管
３８，５０フェールセーフ弁
６２ストロークセンサ（検出手段）
６６連通配管
６７アイソレーション弁（弁手段）

Claims

ブレーキペダルの踏込みによりブレーキ液圧を発生させる複数の液圧室が設けられたタンデムマスタシリンダと、
該タンデムマスタシリンダの一の液圧室に接続されるストロークシミュレータと、
車輪にそれぞれ設けられブレーキ液圧により制動力を発生させるホイールシリンダと、
車両のコントローラの指示により前記ホイールシリンダへのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータと、
当該アクチュエータのフェール時に前記複数の液圧室から各液圧室によって前輪及び後輪の前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給する配管と、
これら配管それぞれに設けられ、前記アクチュエータの正常作動時に当該配管の連通を遮断する常開のフェールセーフ弁とを有するブレーキ装置であって、
前記一の液圧室に接続される一の配管は、車両の前輪のホイールシリンダに接続され、他の液圧室に接続される他の配管は、車両の後輪のホイールシリンダに接続されており、
前記ブレーキペダルの踏込み初期において前記他の配管に設けられる他のフェールセーフ弁により前記他の配管を遮断させるとともに、前記一の液圧室のブレーキ液圧を車両の前輪のホイールシリンダに供給した後、前記アクチュエータの吐出するブレーキ液圧が前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給できるようになったときに前記一の配管に設けられる一のフェールセーフ弁により前記一の配管を遮断することを特徴とするブレーキ装置。
前記ブレーキペダルの踏込み度合を検出する検出手段が設けられ、前記ブレーキペダルの踏込み初期において、当該検出手段による踏込み度合が所定値以下のときには、前記一の配管を前記一のフェールセーフ弁により遮断することを特徴とする請求項１記載のブレーキ装置。
前記各配管の前記各フェールセーフ弁より前記ホイールシリンダ側同士を連通させる連通配管と、
該連通配管の途中に設けられ、前記ブレーキペダルの踏込み初期において前記連通配管を連通させて前記一の液圧室のブレーキ液圧をホイールシリンダに供給した後に、前記連通配管を遮断する弁手段とを設けてなることを特徴とする請求項１または２記載のブレーキ装置。
ブレーキペダルの踏込みによりブレーキ液圧を発生させる複数の液圧室が設けられたタンデムマスタシリンダから前輪及び後輪の車輪にそれぞれ設けられブレーキ液圧により制動力を発生させる複数のホイールシリンダに、前記タンデムマスタシリンダの一の液圧室に接続されるストロークシミュレータ及び車両のコントローラの指示により前記ホイールシリンダへのブレーキ液圧を発生させるアクチュエータを介してそれぞれ連通する各配管の途中に設けられた前記アクチュエータの正常作動時に当該配管の連通を遮断する常開のフェールセーフ弁を開閉弁制御するコントローラを有するブレーキ装置であって、
前記一の液圧室に接続される一の配管は、車両の前輪のホイールシリンダに接続され、他の液圧室に接続される他の配管は、車両の後輪のホイールシリンダに接続されており、
前記コントローラは、前記ブレーキペダルの踏込み初期において、前記他の配管に設けられる他のフェールセーフ弁を閉弁するとともに、一の液圧室のブレーキ液圧を車両の前輪のホイールシリンダに供給した後、前記アクチュエータの吐出するブレーキ液圧が前記ホイールシリンダへブレーキ液圧を供給できるようになったときに前記一の配管に設けられる一のフェールセーフ弁を閉弁することを特徴とするブレーキ装置。