JP6061895B2 - 車両用制動システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用制動システムに関する。

例えば特許文献１に示すように、運転者のブレーキペダルの操作に応じて、モータでスレーブシリンダ装置（モータシリンダ装置）を駆動して液圧（油圧）を発生させ、これにより車両の摩擦制動力を発生させる、所謂バイ・ワイヤ・ブレーキ（電動サーボブレーキ：ＥＳＢ）が知られている。
バイ・ワイヤ・ブレーキ・システムにおいては、ブレーキペダルの操作により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダと、ペダルフォースシミュレータとが液圧的に連通している。そして、運転者がブレーキペダルを操作すると、ペダルフォースシミュレータがブレーキペダルに反力を与える。

また、マスタシリンダと、ペダルフォースシミュレータとを連通する油路には、ペダルフォースシミュレータバルブ（ＰＦＳＶ）と呼ばれる電磁弁が介装されている。このペダルフォースシミュレータバルブは常閉弁である。
さらに、バイ・ワイヤ・ブレーキ・システムのマスタシリンダ、ペダルフォースシミュレータ、ペダルフォースシミュレータバルブなどは、例えば、単一の筺体に収容されてエンジンルーム内に配置される。このように、単一の筺体内に収納されたモータシリンダなどからなる装置を、以下、「入力装置」と称することがある。

特開２０１３−１１２０３８号公報

前記のようなバイ・ワイヤ・ブレーキ・システムを搭載した車両の製造工程において、バイ・ワイヤ・ブレーキ・システム内にブレーキ液を充填するためには、まず、バイ・ワイヤ・ブレーキ・システム内の油路を吸引して真空にするエア抜き作業を行う。この場合、ペダルフォースシミュレータバルブは常閉の電磁弁であるため、ペダルフォースシミュレータバルブを外部から制御して開かせてから、ペダルフォースシミュレータ内のエアを吸引する。かかる制御は、バイ・ワイヤ・ブレーキ・システムを制御するために例えば車室側に設けられたＥＣＵ（Electronic Control Unit）であるＥＳＢ−ＥＣＵ側からの制御によって実行することができる。

ここで、装置の小型化やスペース効率の向上のためには、当該ＥＳＢ−ＥＣＵはエンジンルーム内の前記の入力装置の筺体に一体的に取り付けることが考えられる。このような構成の場合は、ペダルフォースシミュレータバルブを外部から制御するためのエア抜き作業専用のワイヤハーネスおよびコネクタを、ペダルフォースシミュレータバルブから入力装置の外部に延ばすように設ける必要がある。このような構成とすれば、当該コネクタに車両の外部装置を接続してペダルフォースシミュレータバルブを開くように動作させ、ペダルフォースシミュレータ内のエア抜きを行うことができる。

しかし、単にワイヤハーネスおよびコネクタを入力装置の外部に延ばしただけでは、車両の出荷後に当該コネクタが未接続のままにおかれていても、ＥＳＢ−ＥＣＵは当該事実を検知できない。よって、当該コネクタが未接続のまま放置され、当該コネクタ内に水などの異物が入り込むおそれがある。
そこで、本発明は、ペダルフォースシミュレータバルブを駆動できるように外部に延ばした連結器が未接続の状態にあることを検知できるようにすることを課題とする。

本発明の一形態は、ブレーキペダルの操作によりブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ、および、前記マスタシリンダと連通してペダル反力を発生するペダルフォースシミュレータと前記マスタシリンダとの間の連通路に設けられた常閉のペダルフォースシミュレータバルブを有する入力装置と、前記入力装置に設けられ、前記ペダルフォースシミュレータバルブを開閉制御する制御部と、前記入力装置から外部に延びていて前記制御部を前記入力装置から外部の検出部に接続するための第１のラインと、前記第１のラインに接続され、当該第１のラインを前記検出部側と連結するための第１の連結器と、前記入力装置から外部に延びていて前記ペダルフォースシミュレータバルブに外部から接続するための第２のラインと、を備え、前記第２のラインは前記第１の連結器に接続されていることを特徴とする車両用制動システムである。
本発明によれば、第１の連結器に外部の制御装置などを接続することで、当該制御装置などによりペダルフォースシミュレータバルブを開かせることができるので、ペダルフォースシミュレータ内のエア抜きを行うことが可能となる。また、第１の連結器には、外部の検出部に接続するための第１のラインの他に、外部からペダルフォースシミュレータバルブに接続するための第２のラインが接続されている。そのため、検出部が制御部に接続されているか否かの当該制御部による判断により、ペダルフォースシミュレータバルブを駆動できるように外部に延ばした第２のラインの先の第１の連結器が未接続の状態にあるか否かを判断することができる。

前記の発明において、前記検出部は、前記ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサであるようにしてもよい。
本発明によれば、バイ・バイヤ・ブレーキ制御を行うために設けられるブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサは一般に検知精度が高いため、第１の連結器が未接続の状態にあるか否かの判断の精度を向上させることができる。

また、前記の発明において、一端側が前記検出部に接続されている第３のラインと、前記第３のラインの他端側に接続され、前記第１の連結器と連結される第２の連結器と、を備え、前記第２の連結器が前記第１の連結器と接続されているときは、前記第２の連結器は前記第１の連結器の前記ペダルフォースシミュレータバルブに接続するための部分を覆うようにしてもよい。
本発明によれば、第２の連結器が第１の連結器と接続されているときは、第２の連結器は、第１の連結器のペダルフォースシミュレータバルブに接続するための部分を覆うので、第１の連結器の内部の接点などの部分に水などの異物が入り込むことを防止することができる。

本発明によれば、ペダルフォースシミュレータバルブを駆動できるように外部に延ばした連結器が未接続の状態にあることを検知できるようにすることができる。

本発明の一実施の形態である車両の制動システムの説明図である。 本発明の一実施の形態である車両の制動システムのＥＣＵを中心とした制御系のブロック図である。 本発明の一実施の形態である車両の制動システムでペダルフォースシミュレータのエア抜きを行う作業について説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である車両の制動システム１０の説明図である。車両の制動システム１０は、車両における摩擦制動力を発生するための装置である。具体的には、車両の制動システム１０は、バイ・ワイヤ・ブレーキ・システム（電動サーボフレーキシステム：ＥＳＢ）などから構成される。

すなわち、車両の制動システム１０は、ブレーキペダル１２の操作により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ３４などを備えた入力装置１４、マスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧に応じて、または、そのブレーキ液圧とは無関係にブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置（スレーブシリンダ装置）１６、車両挙動安定化装置１８、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄなどを備える。モータシリンダ装置１６は、電動モータ７２の駆動力を受けてブレーキ液圧を発生させる第１及び第２スレーブピストン７７ａ，７７ｂを備える。
なお、配管チューブ２２ａ〜２２ｆには、各部のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈが設けられている。また、車両挙動安定化装置１８は、ブレーキ液加圧用のポンプ７３を備える。

モータシリンダ装置１６には、車両１００の右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ａで液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ３２ＦＲと、左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｂに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ３２ＲＬと、右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｃに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ３２ＲＲと、左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｄに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ３２ＦＬと、が接続される。

車両挙動安定化装置１８は、ブレーキ液を供給するポンプ７３と、ポンプ７３を駆動するモータＭと、図１に図示する各種バルブなどから構成され（公知技術のため、詳細は省略）、各ホイールシリンダ３２ＦＲ，３２ＲＬ，３２ＲＲ，３２ＦＬに個別に液圧を供給することにより、車両の挙動の安定化を図るための装置である。例えば、アンチロック・ブレーキ・システム（Antilock Brake System）も車両挙動安定化装置１８により動作する。

次に、車両の制動システム１０の基本動作について説明する。車両の制動システム１０では、モータシリンダ装置１６などのバイ・ワイヤ・ブレーキ・システムの制御を行う制御系である後述のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１の正常作動時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むと、所謂バイ・ワイヤ式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の車両の制動システム１０では、運転者がブレーキペダル１２を踏むと、ブレーキペダルストロークセンサ１３１（図２）でブレーキペダル１２の操作量、操作速度を検出し、第１遮断弁６０ａおよび第２遮断弁６０ｂが、マスタシリンダ３４と各車輪を制動するディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ，３２ＲＬ，３２ＲＲ，３２ＦＬ）との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置１６が、モータ７２の駆動により発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（のホイールシリンダ３２ＦＲ，３２ＲＬ，３２ＲＲ，３２ＦＬ）を作動させて、各車輪を制動する。

また、正常作動時は、第１遮断弁６０ａおよび第２遮断弁６０ｂが遮断される一方、第３遮断弁６２が開弁され、ブレーキ液は、マスタシリンダ３４からストロークシミュレータ（ペダルフォースシミュレータ）６４に流れ込むようになり、第１遮断弁６０ａおよび第２遮断弁６０ｂが遮断されていても、ブレーキ液が移動し、ブレーキペダル１２の操作時にはストロークが生じ、ペダル反力が発生するようになる。なお、以下の説明では、第３遮断弁６２を、適宜、「ペダルフォースシミュレータバルブ（ＰＦＳＶ）６２」とも呼ぶ。なお、第３遮断弁６２は、配管チューブ２２ａ側の系統に設けられていてもよい。第３遮断弁（ペダルフォースシミュレータバルブ）６２は、マスタシリンダ３４とペダルフォースシミュレータ６４とを連通する連通路となる配管チューブ６６に介装されている。

一方、車両の制動システム１０では、モータシリンダ装置１６などが不作動である異常時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の車両の制動システム１０では、運転者がブレーキペダル１２を踏むと、第１遮断弁６０ａおよび第２遮断弁６０ｂをそれぞれ開弁状態とし、かつ、第３遮断弁６２を閉弁状態として、マスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（のホイールシリンダ３２ＦＲ，３２ＲＬ，３２ＲＲ，３２ＦＬ）に伝達して、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ，３２ＲＬ，３２ＲＲ，３２ＦＬ）を作動させて各車輪を制動する。
その他の入力装置１４、モータシリンダ装置１６、車両挙動安定化装置１８の構成や動作は公知であるため、詳細な説明は省略する。

また、入力装置１４には、マスタシリンダ３４、ペダルフォースシミュレータ６４、ペダルフォースシミュレータバルブ６２などが内蔵されている。また、入力装置１４の筺体には、車両の制動システム１０のうち、主に入力装置１４、モータシリンダ装置１６などからなるバイ・ワイヤ・ブレーキ・システムを制御するＥＣＵ１０１が設けられている。このＥＣＵ１０１は、所謂ＥＳＢ−ＥＣＵである。また、ＥＣＵ１０１は、本発明の「制御部」を実現するものである。ＥＣＵ１０１が設けられた入力装置１４は、車両のエンジンルーム内に収納される。

図２は、ＥＣＵ１０１を中心とした制御系のブロック図である。ＥＣＵ１０１には、ペダルフォースシミュレータバルブ６２に駆動電圧を印加するための電源端子であるプラス側端子１１１およびマイナス側端子１１２が設けられている。そして、このプラス側端子１１１およびマイナス側端子１１２にそれぞれ電力供給ライン１１４，１１５が接続され、この電力供給ライン１１４，１１５を介して駆動電圧がペダルフォースシミュレータバルブ６２に印加される。このように、電力供給ライン１１４，１１５を介した駆動電圧の供給により、ペダルフォースシミュレータバルブ６２は駆動される。ペダルフォースシミュレータバルブ６２は常閉のバルブであり、ブレーキペダル１２の操作量や操作速度を検出するためのブレーキペダルストロークセンサ１３１を運転者が操作することにより、ペダルフォースシミュレータバルブ６２は開き、ペダルフォースシミュレータ６４によりブレーキペダル１２に反力を与える。ブレーキペダルストロークセンサ１３１は、本発明の「検出部」を実現する。

以上の構成の車両の制動システム１０を備えた車両の製造工程においては、図１に示す車両の制動システム１０の内部の油路内にブレーキ液を充填する。
かかるブレーキ液充填作業においては、図１に示すように、入力装置１４のブレーキ液導入口９１を開く。このブレーキ液導入口９１は、常時は閉鎖されている。また、ブレーキ液導入口９１は、マスタシリンダ３４、ひいては、車両の制動システム１０の各油路に連通している。

ブレーキ液充填作業においては、まず、図１の矢印９２に示すように、ブレーキ液導入口９１から車両の制動システム１０の各油路内を吸引して真空にするエア抜き作業を行う。そして、このエア抜き後に、矢印９３に示すように、ブレーキ液導入口９１から車両の制動システム１０の油路内にブレーキ液を導入することで、車両の制動システム１０へのブレーキ液の充填を行う。
ここで、ペダルフォースシミュレータバルブ６２は常閉の電磁弁であるため、ペダルフォースシミュレータバルブ６２をＥＣＵ１０１の駆動により開いた状態で前記の吸引を行わないと、ペダルフォースシミュレータ６４内のエア抜き作業を行うことができない。

この場合に、仮に、ＥＣＵ１０１が例えば車両の車室側などに設けられているのであれば、ＥＣＵ１０１とエンジンルーム側の入力装置１４（ペダルフォースシミュレータバルブ６２）とを接続するワイヤハーネスが設けられることになる。よって、入力装置１４側から外部に延びている当該ワイヤハーネスの先端に接続されているコネクタからペダルフォースシミュレータバルブ６２に駆動電圧を印加し、ペダルフォースシミュレータバルブ６２を開かせてエア抜き作業を行うことができる。

しかし、本実施形態の車両の制動システム１０においては、前記のとおりＥＣＵ１０１が入力装置１４の筺体に取り付けられている。そのため、ＥＣＵ１０１と入力装置１４（ペダルフォースシミュレータバルブ６２）側とを接続するワイヤハーネスは不要であり、ＥＣＵ１０１とペダルフォースシミュレータバルブ６２とは、前記の電力供給ライン１１４，１１５により内部的に接続されている。このように、電力供給ライン１１４，１１５は入力装置１４内にとどまり、入力装置１４の外部に延び出ていないので、電力供給ライン１１４，１１５を用いて入力装置１４の外部からペダルフォースシミュレータバルブ６２を駆動することができない。
よって、車両の製造工程において、ペダルフォースシミュレータバルブ６２を外部からの操作で開かせて、エア抜き作業を行うことを可能とするための手段が別途必要となる。以下では、かかる手段について説明する。

すなわち、本実施形態の車両の制動システム１０では、図２に示すように、入力装置１４から外部に延びていて、ペダルフォースシミュレータバルブ６２に外部から接続して駆動電力を供給するための電力供給ライン１２１，１２２（プラス側の電力供給ライン１２１およびマイナス側の電力供給ライン１２２）が設けられている。電力供給ライン１２１，１２２は、本発明の「第２のライン」を実現する。すなわち、電力供給ライン１２１，１２２の各一端部はペダルフォースシミュレータバルブ６２に接続され、各他端部は入力装置１４の外部に延びている。プラス側の電力供給ライン１２１には、電力供給ライン１１４側からの電流の逆流を防止するダイオード１２３が介装されている。

ＥＣＵ１０１には、ブレーキペダルストロークセンサ１３１に駆動電圧を印加するための電源端子であるプラス側端子１４１およびマイナス側端子１４２が設けられている。そして、このプラス側端子１４１およびマイナス側端子１４２にそれぞれ電力供給ライン１４３，１４４の各一端側が接続されている。電力供給ライン１４３，１４４は、本発明の「第１のライン」を実現する。電力供給ライン１４３，１４４の各他端側は、入力装置１４から外部に延びている。電力供給ライン１４３，１４４は、ＥＣＵ１０１とブレーキペダルストロークセンサ１３１側とを接続する。そのために、電力供給ライン１４３，１４４の他端側には電力供給ライン１４３，１４４をブレーキペダルストロークセンサ１３１側と連結するためのコネクタ１４５が接続されている。コネクタ１４５は、本発明の「第１の連結器」を実現する。

ブレーキペダルストロークセンサ１３１には、ＥＣＵ１０１から駆動電圧の供給を受けるための電力供給ライン１５１，１５２の各一端部が接続されている。電力供給ライン１５１，１５２の各他端部にはコネクタ１５３が接続されている。電力供給ライン１５１，１５２は、本発明の「第３のライン」を実現する。また、コネクタ１５３は、本発明の「第２の連結器」を実現する。コネクタ１５３は、コネクタ１４５に着脱可能に連結することができる。

製造後の車両においては、図２に示すように、コネクタ１４５とコネクタ１５３とは連結された状態にある。この連結状態においては、電力供給ライン１２１，１２２側を他のコネクタ側に接続するためのコネクタ１４５の接続部１４６、すなわち、ペダルフォースシミュレータバルブ６２に入力装置１４の外部から接続するための部分が、コネクタ１５３により覆われる。よって、コネクタ１４５とコネクタ１５３とが連結されている状態では、接続部１４６の接点などに外部から接触することができない。

このような構成の車両の制動システム１０において、車両の製造工程における前記のエア抜き作業を行う場合は、コネクタ１４５とコネクタ１５３との連結を外した状態で、図３に示すように、コネクタ１４５に車両外部の所定の制御装置１７１を接続する。すなわち、車両の製造工程において車両外部に用意されている制御装置１７１には、ペダルフォースシミュレータバルブ６２に駆動電圧を供給する電力供給ライン１７２，１７３の各一端部が接続され、その各他端部には、コネクタ１７４が接続されている。
そして、コネクタ１４５にコネクタ１７４を連結することで、車両の外部の制御装置１７１とペダルフォースシミュレータバルブ６２とが電気的に接続され、制御装置１７１によってペダルフォースシミュレータバルブ６２を駆動して開くことができる。よって、ペダルフォースシミュレータ６４のエア抜きを行うことが可能となる。

以上説明した本実施形態の車両の制動システム１０によれば、コネクタ１４５には電力供給ライン１２１，１２２の他に電力供給ライン１４３，１４４が接続されているため、ブレーキペダルストロークセンサ１３１がＥＣＵ１０１に接続されているか否かの当該ＥＣＵ１０１による判断により、ペダルフォースシミュレータバルブ６２を駆動できるように外部に延ばした電力供給ライン１４３，１４４の先のコネクタ１４５が未接続の状態にあるか否かを判断することができる。
よって、車両の製造後においても、コネクタ１４５にコネクタ１５３が接続されていなかった場合は、その事実をＥＣＵ１０１が検知することができる。よって、コネクタ１４５にコネクタ１５３が未接続のまま放置され、コネクタ１４５の内部に水などの異物が入り込むことを防止することができる。

この場合に、本発明の「検出部」としては、ブレーキペダルストロークセンサ１３１の他にも、前記のモータシリンダ装置１６を駆動する前記の電動モータ７２においてロータの回転角度を検出するホールセンサ（ホール素子）や、車両の制動システム１０で用いられるその他の各種センサを用いるようにしてもよい。
しかし、バイ・ワイヤ・ブレーキ制御を行うために設けられるブレーキペダル１２の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ１３１は、一般に検知精度が高い。そのため、本発明の「検出部」として用いれば、ＥＣＵ１０１によるコネクタ１４５が未接続の状態にあるか否かの判断の精度を向上させることができる。

また、コネクタ１５３がコネクタ１４５と接続されているときは、コネクタ１５３は、コネクタ１４５のペダルフォースシミュレータバルブ６２に接続するための接続部１４６も覆うので、コネクタ１４５の接続部１４６の内部の接点などの部分に水などの異物が入り込むことを防止することができる。

１０ 車両の制動システム
１２ ブレーキペダル
１４ 入力装置
３４ マスタシリンダ
６２ ペダルフォースシュミレータバルブ
６４ ペダルフォースシュミレータ
１０１ ＥＣＵ（制御部）
１２１，１２２ 電力供給ライン（第２のライン）
１３１ ブレーキペダルストロークセンサ（検出部）
１４３，１４４ 電力供給ライン（第１のライン）
１４５ コネクタ（第１の連結器）
１５１，１５２ 電力供給ライン（第３のライン）
１５３ コネクタ（第２の連結器）

Claims (3)

1. ブレーキペダルの操作によりブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ、および、前記マスタシリンダと連通してペダル反力を発生するペダルフォースシミュレータと前記マスタシリンダとの間の連通路に設けられた常閉のペダルフォースシミュレータバルブを有する入力装置と、
   前記入力装置に設けられ、前記ペダルフォースシミュレータバルブを開閉制御する制御部と、
   前記入力装置から外部に延びていて前記制御部を前記入力装置から外部の検出部に接続するための第１のラインと、
   前記第１のラインに接続され、当該第１のラインを前記検出部側と連結するための第１の連結器と、
   前記入力装置から外部に延びていて前記ペダルフォースシミュレータバルブに外部から接続するための第２のラインと、
   を備え、
   前記第２のラインは前記第１の連結器に接続されていることを特徴とする車両用制動システム。
2. 前記検出部は、前記ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサであることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動システム。
3. 一端側が前記検出部に接続されている第３のラインと、
   前記第３のラインの他端側に接続され、前記第１の連結器と連結される第２の連結器と、
   を備え、
   前記第２の連結器が前記第１の連結器と接続されているときは、前記第２の連結器は、前記第１の連結器の前記ペダルフォースシミュレータバルブに接続するための部分を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用制動システム。

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