JP5617370B2 - 車両用ブレーキ液圧制御ユニット - Google Patents

Description

この発明は、各々がモータ駆動のポンプを有する液圧系統を複数備え、それぞれの液圧系統から系統数に対応させて組分けされた車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する車両用ブレーキ液圧制御ユニットに関する。

首記の車両用ブレーキ液圧制御ユニットの従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示された車両用ブレーキ液圧制御ユニットは、液圧系を２系統備え、それぞれの液圧系統に、モータに駆動されるポンプが設置されている。

車両用ブレーキ液圧制御ユニットは、内部に各液圧系の通路を形成した液圧ブロックを有し、その液圧ブロックにポンプを内蔵させ、さらに、液圧ブロックの一面にポンプを駆動するモータを取り付け、液圧ブロックのモータ取付面とは反対側に、各液圧系の回路の切り換えやホイールシリンダの液圧の調整を行う電磁弁、圧力センサ、モータや電磁弁の動きを制御する電子制御ユニットなどを組み付けて構成される。また、必要に応じて、ダンパや液溜め室なども液圧ブロックの内部に設けられる。特許文献１の車両用ブレーキ液圧制御ユニットも同様である。

その特許文献１の車両用ブレーキ液圧制御ユニットは、モータを並列配置にして２個設け、各モータで各液圧系統のタンデムポンプ（２個のポンプ）をそれぞれ駆動するようにしている。また、大気圧リザーバに接続される吸入ポートを液圧ブロックのモータ取付面側に設け、その吸入ポートから各ポンプに至る吸入通路の縦通路部（車両搭載状態で垂直方向に延びる部分）を、液圧ブロックに挿入された２個のモータの回転軸間に配置している。

各液圧系統に設置されたポンプは、それぞれのポンプの吸入口を単一の吸入通路につないでおり、全ポンプの吸入口が共通の吸入通路を介してブレーキ液の補給源である大気圧リザーバに接続されている。

特開２００８−４９７４３号公報

上記特許文献１の車両用ブレーキ液圧制御ユニットでは、大気圧リザーバから供給されるブレーキ液が全て共通の吸入通路を通って各ポンプに流れる。また、各車輪ブレーキから排出されるブレーキ液も全量が排出弁を介してポンプの吐出口に接続された共通の排出通路を通って大気圧リザーバに戻される。

そのために、共通の吸入通路や共通の排出通路の直径が大きくなりがちで、これが同ユニットの小型化を阻害する原因となっている。

並列に配置されたモータの回転軸間に吸入通路を設ける特許文献１の構造で吸入通路の直径を小さくすることができれば、２個のモータの設置間隔を縮めてユニットの更なる小型化を図ることができる。

ところが、運転者がブレーキを操作したときにマスタシリンダからの出力を遮断し、代わりに蓄圧器の含まれていない液圧源のポンプで発生させた液圧を運転者のブレーキ操作に応じた値に調圧してホイールシリンダに供給する所謂ブレーキバイワイヤー方式の液圧ブレーキ装置では特に、吸入通路の断面積はブレーキの応答性を左右するため、通路の直径を自由に縮小することができない。

吸入通路や排出通路が大きいままでは、占有スペースの低減や空スペースの有効利用が制限され、ユニットの体格が大きくなって車両搭載性が悪化する。なお、特許文献１は、タンデムポンプから吐出される液圧を前輪系と後輪系のホイールシリンダに供給し、その供給量を前輪系と後輪系のホイールシリンダへの供給量に差をつけることで消費電力の低減とアクチュエータの小型化を図っているが、この方法で吸入通路の直径を小さくし得る効果は限られている。

この発明は、大気圧リザーバとポンプとの間に設けられる吸入通路や排出通路の直径（断面積）を小さくし、それにより、通路が占有するスペースの削減と液圧ブロック内の空スペースの有効利用を図って車両用ブレーキ液圧制御ユニットの小型化を実現することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、複数の液圧系の各々にモータに駆動
されるポンプを組み込み、各液圧系からそれぞれの系に属する車輪のホイールシリンダに
ブレーキ液圧を供給する車両用ブレーキ液圧制御ユニットを以下の通りに構成した。
即ち、ポンプを内蔵した液圧ブロック内に、液圧ブレーキ装置のマスタシリンダを迂回
して前記ポンプに大気圧リザーバ内のブレーキ液を吸い込ませる吸入通路と、前記マスタ
シリンダを迂回して各ポンプの吐出口に通じた通路から電磁弁経由で排出されるブレーキ
液を前記大気圧リザーバに戻す排出通路を形成し、その吸入通路と排出通路の少なくとも
一方を液圧系統毎に独立させた。そしてさらに、前記液圧ブロックに、各吸入通路の吸入ポートを車両への搭載状態で上下に高さ位置を変えて設け、前記大気圧リザーバからの配管が接続されるその吸入ポートを前記液圧ブロックの横側面から突出させ、その突出量を下側に配置される吸入ポートほど大きくした。

このブレーキ液圧制御ユニットは、一般に、排出通路に比べて吸入通路の方が大きな能力が要求されて外径が大きくなる傾向があるので、前記吸入通路を液圧系統毎に独立させると特に大きな効果を期待できる。

その他の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）吸入通路を液圧系統毎に独立させ、前記液圧ブロック内にポンプの吐出口に通じた
通路から前記電磁弁経由で排出されるブレーキ液を前記ポンプの吸入口に還流させる循環
通路を設け、前記吸入通路を前記排出通路として兼用するようにしたもの。
（２）前記モータを複数有し、そのモータを前記液圧ブロックに回転軸を挿入してその液
圧ブロックの一面に並列配置にして取り付け、液圧系統毎に独立させた前記吸入通路に縦
通路部を含ませてその縦通路部を、隣り合うモータの回転軸間に回転軸の軸線方向に並べ
て配置したもの。
（３）液圧系統毎に独立させた前記吸入通路に前記縦通路と異なる方向に延びる横通路部
を含ませ、その横通路部を、前記モータの回転軸と平行方向に延ばして隣り合うモータの
回転軸の軸線間に配置したもの。
（４）前記ポンプが、隣り合うモータの設置間隔よりも外径の小さい内接歯車式ポンプで
あるもの。
（５）前記ポンプを同一液圧系に複数個設け、前記液圧ブロック内に分岐路を設けてその
分岐路経由で前記同一液圧系の複数のポンプの吸入口を液圧系統毎に独立させた吸入通路
に接続したもの。
（６）各液圧系の複数のポンプを、各液圧系にそれぞれひとつ設けるモータで一括して駆
動するようにしたもの。

この発明では、従来、全ポンプの共通の通路として形成されていた吸入通路や排出通路を液圧系統毎に独立させたので、液圧系統が例えば２系統ある場合は、独立した通路に要求される性能が従来品に比べて半減し、その通路の直径を共通の通路の直径よりも小さくすることができる。

これにより、液圧ブロック内での通路レイアウトの自由度が従来品に比べて高まり、液圧ブロック内の空スペースを有効に利用することで液圧ブロックの体格を縮小して液圧ユニットを小型化することができる。

また、吸入通路や排出通路を液圧系統毎に独立させたことで、一部の系統の吸入通路や排出通路が何らかの原因で機能しなくなったときにも残りの系統の吸入通路や排出通路の機能が正常に維持されるため、ブレーキの信頼性も高まる。

この発明のブレーキ液圧制御ユニットの一例を車両の液圧ブレーキ装置に組み込んだ状態にして示す回路図 この発明のブレーキ液圧制御ユニットの一例の概要を示す斜視図 図２のブレーキ液圧制御ユニットの電磁弁設置側のケースを外した状態の端面図 図３のIII−III線に沿った断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図２のブレーキ液圧制御ユニットの液圧ブロック内に設けられたポンプと吸入通路のレイアウト状態を示す平面図 図２のブレーキ液圧制御ユニットの液圧ブロック内に設けられたポンプと吸入通路のレイアウト状態を図３のVII−VII線の位置で切断して示す平面図 図２のブレーキ液圧制御ユニットの液圧ブロック内に設けられたポンプと吸入通路のレイアウト状態を示す斜視図 この発明のブレーキ液圧制御ユニットの他の例を示す回路図 この発明のブレーキ液圧制御ユニットのさらに他の例を示す回路図 この発明のブレーキ液圧制御ユニットのさらに他の例を示す回路図

以下、この発明のブレーキ液圧制御ユニットの実施の形態を、添付図面の図１〜図１１に基づいてに説明する。図１に、車両用液圧ブレーキ装置の一例を示す。このブレーキ装置は、ブレーキペダル１と、タンデムタイプのマスタシリンダ２と、ブレーキ液の補給源である大気圧リザーバ３と、４輪車の左右の前輪Ｆ１，Ｆ２及び左右の後輪Ｒ１，Ｒ２のブレーキアクチュエータを作動させるホイールシリンダ４Ｆ_−１、４Ｆ_−２，４Ｒ_−１，４Ｒ_−２と、液圧を発生させ、さらに、その液圧をブレーキペダル１の操作量に応じた値に調圧して各ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧制御ユニット５と、第１、第２の液圧系統６_−１，６_−２と、この発明を特徴づける、液圧系統毎に独立させて設けた吸入通路７_−１，７_−２を備えている。

吸入通路７_−１，７_−２は、マスタシリンダ２を迂回して第１、第２の液圧系統６_−１，６_−２に連なっている。また、その通路の直径はそれぞれの液圧系統が要求する量のブレーキ液を流す大きさにしており、特許文献１が設けている共通の吸入通路に比べて（同一性能のブレーキでの比較）直径が小さい。

このほかに、図示していないが、ブレーキペダル１の操作量を検出する踏力センサやストロークセンサ、マスタシリンダ２の操作ストロークを検出するストロークシミュレータ（図のマスタシリンダ２はそのストロークシミュレータを一体に形成したものと考える）、車の挙動を検出するための各種のセンサ（車輪速センサ、加速度センサ、ヨーセンサ等）が設けられる。

ブレーキ液圧制御ユニット５は、ブレーキ装置が正常な状態のもとでブレーキペダル１が踏み込まれたときにマスタシリンダ２の第１の出力ポートから第１の液圧系統６_−１に至る液圧通路９_−１と、マスタシリンダ２の第２の出力ポートから第２の液圧系統６_−２に至る液圧通路９_−２をそれぞれ遮断する常開型の電磁弁ＳＭＣ１，ＳＭＣ２と、第１、第２の液圧系統６_−１，６_−２にそれぞれ設けられるタンデム型のポンプ１０_−１，１０_−２を有する。

また、それぞれのポンプを駆動するモータ１１_−１，１１_−２と、各ポンプの吐出口からホイールシリンダに至る通路に設置する吐出弁１２_−１，１２_−２、ダンパ１３_−１，１３_−２、及びオリフィス１４_−１，１４_−２と、各ホイールシリンダの液圧をブレーキ操作量に応じた値に調圧するリニア弁ＳＬＦ１，ＳＬＦ２，ＳＬＲ１，ＳＬＲ２と、それらのリニア弁経由でポンプの余剰吐出液を各ポンプ１０_−１，１０_−２の吸入口に還流させる循環通路１５_−１，１５_−２と、その循環通路１５_−１，１５_−２を開閉する常閉型の電磁弁（排出弁）ＳＲＣ１、ＳＲＣ２を有する。

さらに、液圧通路９_−１、９_−２の電磁弁ＳＭＣ１，ＳＭＣ２よりも上流（マスタシリンダ側を上流と考える）の液圧と、各ホイールシリンダの液圧を個別に検出する計６個の圧力センサ１６と、第１、第２の液圧系統６_−１，６_−２のポンプ吸入側と吸入通路７_−１，７_−２との合流点に配置された拡張室１７_−１，１７_−２と、吸入通路７_−１，７_−２を、ホースなどを経由して大気圧リザーバに接続する吸入ポート１８_−１，１８_−２を有する。

拡張室１７_−１，１７_−２は、吸入通路７_−１，７_−２内の液量を増大させる部屋であり、ポンプによるブレーキ液の汲み上げを円滑化するのに役立つ。

なお、例示のブレーキ液圧制御ユニット５は、吸入通路７_−１，７_−２を排出通路８_−１，８_−２として兼用し、さらに、吸入ポート１８_−１，１８_−２を排出ポート１９_−１，１９_−２として兼用するものにしてポンプの吐出口に通じた通路から電磁弁ＳＲＣ１、ＳＲＣ２経由で排出されるブレーキ液をその通路に通して大気圧リザーバ３に戻すようにしている。

上述した要素は、ブレーキ液圧制御ユニット５の液圧ブロック２０（図２〜図５参照）に組み付けている。その液圧ブロック２０の一面（モータ取付面２０ａ）に２個のモータ１１_−１，１１_−２を並列配置にして取り付け、各モータの回転軸１１ａ（図４参照）を液圧ブロック２０の内部に平行に配置して各回転軸１１ａでポンプ１０_−１，１０_−２の対をなす２個をそれぞれ駆動するようにしている。

ポンプ１０_−１，１０_−２は、インナーロータとアウターロータを組み合わせた内接歯車式ポンプであり、インナーロータの中心に回転軸１１ａを、その軸からのトルク伝達がなされるように挿通している。このポンプ１０_−１，１０_−２は、外径が隣り合うモータ１１_−１，１１_−２の設置間隔Ｗよりも小さく、このポンプを用いることで、２個のモータ間に生じるデッドスペースをポンプの設置スペースとして有効に活用してユニットの小型化を図ることができる。

液圧系統毎に独立させた吸入通路７_−１，７_−２は、図５〜図８に示すように、第１横通路部７ａと、縦通路部７ｂと、第２横通路部７ｃを有している。第１横通路部７ａはユニットの車両搭載状態で、吸入ポート１８_−１，１８_−２の位置から水平方向、かつ、回転軸１１ａと平行方向に延び、縦通路部７ｂは車両搭載状態で上下方向に延びている。第２横通路部７ｃも、車両搭載状態で水平方向に延び、その第２横通路部７ｃが、縦通路部７ｂの下端側から分岐して同一液圧系の複数のポンプのそれぞれの吸入口に至っている。

その吸入通路７_−１，７_−２の縦通路部７ｂを、隣り合うモータの回転軸１１ａ間において回転軸１１ａの軸線方向に並べている。これにより、縦通路部７ｂの左右に配置する電磁弁の設置間隔を最小ピッチに縮めることが可能になり、このことと、吸入通路７_−１，７_−２を排出通路８_−１，８_−２として兼用したことで液圧ブロック２０の内部スペースの利用効率が高まって液圧ブロック２０の小型化が実現されている。

吸入通路７_−１，７_−２の第１横通路部７ａと第２横通路部７ｃも、隣り合うモータの回転軸の軸線間に配置している。これにより、モータ間の空スペースが無駄なく利用されて液圧ブロック２０の小型化の効果がさらに高まる。

液圧系統毎に独立させた２組の吸入通路７_−１，７_−２は、それぞれの通路の第１横通路部７ａを、ユニットの車両搭載状態で高さ位置を異ならせて設けており、そのために、吸入ポート１８_−１，１８_−２も、車両への搭載状態で上下方向の位置（高さ位置）が異なったものになっている。

その吸入ポート１８_−１，１８_−２は、図４，図５に示すように、液圧ブロック２０のモータ取付面２０ａ（横側面）側にモータの回転軸１１ａの軸線方向に突出させている。そして、上側の吸入ポート１８_−１よりも下側に配置される吸入ポート１８_−２の突出量を大きくしている。このように構成すると、作業者がユニットの上側から配管作業を行って下側の吸入ポート１８_−２にホースなどを接続する際に上側の吸入ポート１８_−１が邪魔にならず、作業が容易になる。

図２，図４，図５の２１は、液圧ブロック２０の電磁弁組み付け側に取り付けた電子制御ユニットである。その電子制御ユニット２１は、リニア弁を含む電磁弁やモータの制御回路などが形成された回路基板をケース２１ａの内部に収納して構成される。これは周知のユニットであるので、ここでは、詳細説明を省く。

なお、例示のブレーキ液圧制御ユニット５は、同一液圧系に属する２個のポンプをひとつのモータで一括して駆動するようにしているが、この発明は、各ポンプをそれぞれ１個のモータで個別に駆動する形態や、同一ユニットに設ける全てのポンプを１つのモータで一括して駆動する形態のユニットにも適用することができる。

また、図１のブレーキ装置に採用したブレーキ液圧制御ユニット５は、液圧系統毎に独立させた吸入通路を排出通路として兼用したが、図９に示すように、液圧系統毎に独立させた専用の排出通路８_−１，８_−２を別途設け、吸入通路７_−１，７_−２と排出通路８_−１，８_−２を互に独立させる構造にしても発明の効果が得られる。この構造は、図１の循環通路１５_−１，１５_−２が無く、排出通路８_−１，８_−２が大気圧リザーバ３に直接つながれる。

さらに、図１０、図１１に示すように、吸入通路７_−１，７_−２と排出通路８_−１，８_−２のどちらか一方を液圧系統毎に独立させ、他方の通路は、共通の通路にしてその共通の通路経由で各液圧系のブレーキ液排出側に接続する構造でも発明の効果が得られる。

このほか、液圧系統毎に独立させる吸入通路や排出通路は、液圧ブロック内（図１、図９、図１０、図１１の鎖線枠内）に設ける部分が液圧系統毎に独立していればよい。ブレーキ液圧制御ユニットの小型化の目的は、図１、図９、図１０、図１１の各図において、吸入ポート１８や排出通路８に通じた排出ポート１９から大気圧リザーバ３までの配管が途中から１本の径の太い管に集合され、その集合された管が大気圧リザーバ３につながれていても達成される。

１ ブレーキペダル
２ マスタシリンダ
３ 大気圧リザーバ
Ｆ１，Ｆ２ 前輪
Ｒ１，Ｒ２ 後輪
４Ｆ_−１，４Ｆ_−２，４Ｒ_−１，４Ｒ_−２ ホイールシリンダ
５ ブレーキ液圧制御ユニット
６_−１ 第１の液圧系統
６_−２ 第２の液圧系統
７_−１,７_−２ 吸入通路
７ａ 第１横通路部
７ｂ 縦通路部
７ｃ 第２横通路部
８_−１,８_−２ 排出通路
９_−１,９_−２ 液圧通路
１０_−１,１０_−２ ポンプ
１１_−１,１１_−２ モータ
１１ａ 回転軸
ＳＭＣ１，ＳＭＣ２ 常開型の電磁弁
ＳＬＦ１，ＳＬＦ２，ＳＬＲ１，ＳＬＲ２ リニア弁
ＳＲＣ１，ＳＲＣ２ 常閉型の電磁弁
１２_−１,１２_−２ 吐出弁
１３_−１,１３_−２ ダンパ
１４_−１,１４_−２ オリフィス
１５_−１,１５_−２ 循環通路
１６ 圧力センサ
１７_−１,１７_−２ 拡張室
１８_−１,１８_−２ 吸入ポート
１９_−１,１９_−２ 排出ポート
２０ 液圧ブロック
２０ａ モータ取付面
２１ 電子制御ユニット
２１ａ ケース
Ｗ モータの設置間隔

Claims (7)

1. モータに駆動されるポンプが各々の系に組み込まれた液圧系を複数備え、各液圧系から
   それぞれの系に属する車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する車両用ブレーキ
   液圧制御ユニットにおいて、
   前記ポンプを内蔵した液圧ブロック内に、液圧ブレーキ装置のマスタシリンダを迂回し
   て前記ポンプに大気圧リザーバ内のブレーキ液を吸い込ませる吸入通路と、前記マスタシ
   リンダを迂回して各ポンプの吐出口に通じた通路から電磁弁経由で排出されるブレーキ液
   を前記大気圧リザーバに戻す排出通路を形成し、その吸入通路と排出通路の少なくとも一
   方を液圧系統毎に独立して設け、
   さらに、前記液圧ブロックに、各吸入通路の吸入ポートを車両への搭載状態で上下に高さ位置を変えて設け、前記大気圧リザーバからの配管が接続されるその吸入ポートを前記液圧ブロックの横側面から突出させ、その突出量を下側に配置される吸入ポートほど大きくしたことを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
2. 前記吸入通路を液圧系統毎に独立させ、前記液圧ブロック内にポンプの吐出口に通じた
   通路から前記電磁弁経由で排出されるブレーキ液を前記ポンプの吸入口に還流させる循環
   通路を設けて、前記吸入通路を前記排出通路として兼用するようにした請求項１に記載の
   車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
3. 前記モータを複数有し、そのモータを前記液圧ブロックに回転軸を挿入してその液圧ブ
   ロックの一面に並列配置にして取り付け、液圧系統毎に独立させた前記吸入通路に縦通路
   部を含ませてその縦通路部を、隣り合うモータの回転軸間に回転軸の軸線方向に並べて配
   置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
4. 液圧系統毎に独立させた前記吸入通路に前記縦通路と異なる方向に延びる横通路部を含
   ませ、その横通路部を、隣り合うモータの回転軸の軸線間に配置したことを特徴とする請
   求項３に記載の車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
5. 前記ポンプが、隣り合うモータの設置間隔よりも外径の小さい内接歯車式ポンプである
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
6. 前記ポンプを同一液圧系に複数個設け、前記液圧ブロック内液圧系統毎に独立させた前
   記吸入通路を分岐させて同一液圧系の複数のポンプのそれぞれの吸入口に接続したことを
   特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用ブレーキ液圧制御ユニット。
7. 各液圧系の複数のポンプを、各液圧系にそれぞれひとつ設けるモータで一括して駆動す
   るようにした請求項６に記載の車両用ブレーキ液圧制御ユニット。

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