JP6174457B2

JP6174457B2 - 車両のブレーキ装置

Info

Publication number: JP6174457B2
Application number: JP2013226845A
Authority: JP
Inventors: 健二西島
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2015085834A

Description

本願発明は、車両（自動車）のブレーキ装置に関するものである。

車両のブレーキはブレーキペダルでマスターシリンダを作動させる構成になっており、ディスクブレーキの場合は、車軸に固定されたディスクロータをブレーキパッドで挟圧することで車両が減速又は停止する。ブレーキパッドは、マスターシリンダからの油圧によって前進するようになっており、ピストンの戻しは、一般に、ゴム製のシール材で行っている。

すなわち、ピストンはキャリパ本体に設けたシリンダに嵌まっているが、ピストンの外周とシリンダの内周との間に環状のゴム製シール材を配置し、シール材の弾性に抗してピストンを前進させることでブレーキパッドをディスクロータに押し当て、ブレーキペダルの踏み込みを解除してマスターシリンダからの圧油が停止すると、ピストンがシール材の弾性復元力で後退する構成になっている。

ところが、圧油によるピストンの押し作用が解除されてもシール材が元の状態に戻り切らずにブレーキパッドがロータに接触したままになる「引きずり」の現象が生じることがあり、この引きずりの現象が発生すると、燃費が悪化したりブレーキパッドの磨耗が早まったりする問題がある。

そこで、ブレーキパッドの引きずり現象を防止することが考えられており、特許文献１には、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたら、ディスクブレーキにおけるシリンダの内部を強制的に減圧することで、ブレーキパッドを後退させることが開示されている。

特開２００２−３４７５９８号公報

さて、車両のブレーキとしてはディスクブレーキとドラムブレーキとの２種類が多用されており、ディスクブレーキにおいてはピストンの戻しをシール材で行っているため引きずり現象が発生しやすいが、ドラムブレーキではブレーキシューはばねでドラムから離されているため、引きずりの問題は発生しない。

そして、例えば前輪のブレーキにはディスクブレーキを使用して後輪のブレーキにはドラムブレーキを使用するというように、ディスクブレーキとドラムブレーキとを併用することも多いが、特許文献１では、このようにディスクブレーキとドラムブレーキとを併用した場合、ドラムブレーキのシリンダにも負圧が掛かるため、油圧ポンプに無駄な働きをさせていてそれだけエネルギのロスが発生するのみならず、ディスクブレーキのピストンの後退の応答性が不安定化して、ブレーキを直ぐに踏み直す場合のフィーリングが悪化するおそれがある。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明のブレーキ装置は、ブレーキペダルで操作されるマスターシリンダと、前記マスターシリンダと油圧回路で接続されたディスクブレーキ及びドラムブレーキを有しており、前記マスターシリンダとディスクブレーキを結ぶ第１回路及び前記マスターシリンダとドラムブレーキとを結ぶ第２回路に、それぞれ保持ソレノイドバルブと減圧ソレノイドバルブとを接続しており、更に、前記両回路の減圧ソレノイドバルブを結ぶ連通路と各保持ソレノイドバルブよりも上流側とをサブ油路で接続し、前記サブ油路に油圧ポンプを設けている。

そして、前記ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、ディスクブレーキ用の保持ソレノイドバルブ及びドラムブレーキ用減圧ソレノイドバルブを閉じてディスクブレーキ用の減圧ソレノイドバルブを開くと共に、前記油圧ポンプを駆動してディスクブレーキに負圧がかかるように制御される。

本願発明は請求項２の構成も含んでおり、この発明は、請求項１において、前記マスターシリンダとサブ油路との間にメイン制御弁を設け、ブレーキ作動時に、メイン制御弁を閉じた状態で油圧ポンプを駆動することで経路の圧力を高めてから保持ソレノイドバルブを開くように制御される。

本願発明では、ブレーキペダルの踏み込みを解除することでディスクブレーキのピストンが強制的に後退し、これによってブレーキパッドがディスクに接触したままになる引きずり現象を防止できる。従って、燃費やブレーキパッドの耐久性、或いはドライバビリティを向上できる。

そして、油圧ポンプの負圧作用はディスクブレーキのみに作用してドラムブレーキには作用しないため、油圧ポンプは必要最小限だけ駆動したら足りる。その結果、エネルギが無駄に使用されることを防止できると共に、ディスクブレーキにおけるピストンの後退動のタイミングを安定化させて、直ぐにブレーキを踏み直す場合のフィーリングも向上できる。

また、ドラムブレーキのシリンダは減圧されないため、ドラムブレーキのブレーキシューが過度に後退して、ドラムブレーキの応答性が低下するといった問題は発生しない。更に、保持ソレノイドバルブや減圧ソレノイドバルブはＡＢＳ装置の装備品であるため、新たな部材の付加がなくてコスト面でも優れている。

請求項２の構成を採用すると、ブレーキペダルが踏み込まれた初期の段階で油圧ポンプを駆動することで油圧経路を正圧に維持できるため、保持ソレノイドバルブを開くとマスターシリンダの圧力を即座にブレーキに作用させることができる。このため、ブレーキの応答性に優れている。

請求項２ではブレーキペダルの踏み込み初期に油圧ポンプを駆動しているが、エネルギをオイルの圧力やばねの復元力として溜める蓄力手段を設けることで、油圧経路を正圧に保持することも可能であり、この場合も、保持ソレノイドバルブの開きによってマスターシリンダの圧力を即座にブレーキに作用させることができる。

実施形態の模式的回路図である。ディスクブレーキのピストンの動きの説明図である。

(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ブレーキ装置は、運転席に設けたブレーキペダル１と、ブースター２を介してブレーキペダル１で作動するマスターシリンダ３と、マスターシリンダ３からの圧油で作動して車両を減速又は停止させる一対ずつのディスクブレーキ４及びドラムブレーキ５とを備えており、マスターシリンダ３とディスクブレーキ４及びドラムブレーキ５との間には、ＡＢＳ機能を有するアクチェータ（制御回路）６が介在している。

図１では一対のディスクブレーキ４とドラムブレーキ５しか表示していないが、実際には２対のディスクブレーキ４とドラムブレーキ５とを備えている。また、ディスクブレーキ４は前輪に設けて、ドラムブレーキ５は後輪に設けている。

ブレーキペダル１は車体に回動自在に連結されており、運転者がブレーキペダル１を踏んだか否かは、ブレーキセンサ７で検知できる。ブレーキセンサ７は、ＯＮ・ＯＦＦ式のリミットスイッチであってよいし、踏み込み量（或いは踏み込み速度）を検出できるポテンショメータであってもよい。ＯＮ・ＯＦＦ式の場合は、ブレーキペダル１の遊びを超えてからＯＮになる。マスターシリンダ３にはリザーバ８を設けている。

ディスクブレーキ２は、車軸に固定されたディスクロータ９とこれを部分的に囲うキャリパ本体１０とを有しており、キャリパ本体１０に、ディスクロータ９に向けて開口したシリンダ１１を設けて、シリンダ１１にピストン１２を摺動自在に配置している。ピストン１２の先端にはインナープレート１３を介してブレーキパッド１４が取付けられている一方、キャリパ本体１０の顎部にはアウタープレート１５を介して固定されたアウターパッド１６が配置されており、両パッド１４，１６でディスクロータ９が挟圧される。

他方、ドラムブレーキ５は、車軸に固定されたドラム１７とその内部に配置された半円状の２つのブレーキシュー１８とを備えている。２つのブレーキシュー１８はドラム１７の内面から離れる方向にばね（図示せず）で付勢されており、２つのブレーキシュー１８は、ばねに抗してシリンダ１９で押し広げられることでドラム１７の内面に押し付けられる。

図２に示すように、シリンダ１１の内周面のうち開口部側に寄った部位に環状溝２０が形成されており、この環状溝２０にゴム製のシール材（シールリング）２１を嵌め込み、シール材２２でピストン１２をきっちりと抱持している。環状溝２０の開口縁のうち外側部分をテーパ状に傾斜させているが、内側も傾斜させることが可能である。

図１に戻ってアクチェータ６を説明する。マスターシリンダ３からは第１メイン油路２３が延びており、第１メイン油路２３にメイン制御弁２４を介在している。第１メイン油路２３の終端からは、第２第１メイン油路２５と第３第１メイン油路２６とが分岐しており、第３メイン油路２５の終端はディスクブレーキ４のシリンダ１１に接続されて、第３メイン油路２６の終端はドラムブレーキ５のシリンダ１９に接続されている。請求項との関係では、第２メイン油路２５が請求項の第１回路を構成し、第３メイン油路２６が請求項の第２回路を構成している。

第２メイン油路２５と第３メイン油路２６とには、それぞれ保持ソレノイドバルブ２７，２８が介挿されている。また、第２メイン油路２５及び第３メイン油路２６は、保持ソレノイドバルブ２７，２８を跨ぐようなバイパス油路２９が接続されており、このパイバス油路２９に、逆流は許容して順流は阻止する逆止弁３０を設けている。従って、保持ソレノイドバルブ２７，２８を開くことで、マスターシリンダ３の圧力が両シリンダ１１，１９に作用する。バイパス通路２９も請求項の第１回路及び第２回路の一部を構成している。

第２メイン油路２５のうち保持ソレノイドバルブ２７より下流側の部分からと、第３メイン油路２６のうち保持ソレノイドバルブ２８より下流側の部分とからは、請求項に記載した第１回路及び第２回路の一部を構成する枝油路３１ａが分岐しており、枝油路３１ａの終端にそれぞれ減圧ソレノイドバルブ３２，３３が接続されており、両減圧ソレノイドバルブ３２，３３とは連通路３１ｂで接続されている。

更に、第１メイン油路２３のうちメイン制御弁２４より下流側の部分と連通路３１ｂとはサブ油路３４で接続されており、サブ油路３４に、オイルをメイン制御弁２４の方向に吐出する油圧ポンプ３５を設けている。サブ油路３４の終端は連通路３１との接続部を超えて延びており、終端にリザーバタンク３６を接続している。リザーバタンク３６には、ばね３７で入口側に付勢されたプランジャ３８が内蔵されており、オイルはばね３７に抗した圧力で加圧されることで、リザーバタンク３６に蓄えられる。

(2).作用の説明
ブレーキセンサ７や各バルブ２４，２５，２６，３２，３３、油圧ポンプ３５はＥＣＵ（図示せず）に接続されており、各バルブ２４，２５，２６、３２，３３と油圧ポンプ３５はＥＣＵからの指令に基づいて駆動される。

ブレーキの基本的な動きは従来と同じであり、ＡＢＳ機能が発揮されない場合は、保持ソレノイドバルブ２７，２８のみが開いて、マスターシリンダ３の圧力がそのままシリンダ１１，１９に作用する（メイン制御弁２４は開いている。）。図１の白抜き矢印は、非ＡＢＳ時のオイルの圧力作用方向を表示している。

他方、車輪のスリップを検知してＡＢＳ機能が発揮される場合は、メイン制御弁２４及び保持ソレノイドバルブ２７，２８を閉じて、油圧ポンプ３５を駆動しつつ減圧ソレノイドバルブ３２，３３を開閉することで、ブレーキ４，５のロックが阻止される。図１の黒矢印は、ＡＢＳ機能時のオイルの圧力作用方向を表示している。

いずれにしても、ディスクブレーキ４では、図２（Ａ）のようにピストン１２の前進はシール材２１を変形させることで行われ、ブレーキペダル１の踏み込みを解除すると、ピストン１２は、シール材２１が弾性復元力で戻り変形することによって後退する。しかし、シール材２１はニュートラル状態には完全に戻り切らず、図２（Ｂ）のようにディスクロータ９の側への変形が残っていることが多く、このため、パッド１６がディスクロータ９に接触したままの引きずり現象が発生する。

そこで、ブレーキペダル１の踏み込み解除をブレーキセンサ７で検知したら、ディスクブレーキ４の保持ソレノイドバルブ２７及びドラムブレーキ５の減圧ソレノイドバルブ３３を閉じて、ディスクブレーキ４の減圧ソレノイドバルブ３２を開くと共に、油圧ポンプ３５を駆動する。すると、連通路３１と第２メイン油路２５の下流側とが負圧化することで、図２（Ｃ）に示すようにディスクブレーキ４のピストン１２が一杯に後退する。これにより、ディスクブレーキ４の引きずりが阻止される。

そして、ドラムブレーキ５のシリンダ１９には負圧は作用しないため、油圧ポンプ３５の駆動時間は短時間でよく、このためエネルギのロスを無くすことができる。なお、油圧ポンプ３５の駆動を停止してシリンダ１１への負圧を解除すると、図２（Ｄ）のようにシール材１６がニュートラル状態に復帰して、インナーパッド１４とディスクロータ９との間の隙間Ｓの間隔Ｅが狭まる。これにより、次のブレーキ時の応答性を向上できる。

ブレーキペダル１を踏み込んだ初期に、メイン制御弁２４を閉じると共に両減圧ソレノイドバルブ３２，３３を開いた状態で油圧ポンプ３５を駆動すると、リザーバタンク３６のオイルを吸引することで、第２メイン油路２５及び第３メイン油路２６を加圧状態にすることができる。従って、油圧ポンプ３５を停止してメイン制御弁４及び保持ソレノイドバルブ２７，２８を開くと共に減圧ソレノイドバルブ３２，３３を閉じると、マスターシリンダ３の圧力を即座にシリンダ１１，１９に作用させることができる。これにより、ブレーキペダル１に対するブレーキ４，５の応答性を向上できる。

本願発明は、車両用のブレーキ装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ブレーキペダル
３マスターシリンダ
４ディスクブレーキ
５ドラムブレーキ
６アクチェータ
７ブレーキセンサ
９ディスクロータ
１１ディスクブレーキのシリンダ
１２ディスクブレーキのピストン
１４ディスクブレーキのインナーパッド
１７ドラム
１８ブレーキシュー
１９ドラムブレーキのシリンダ
２１ディスクブレーキのシール材
２３第１メイン油路
２５第２メイン油路（第１回路）
２６第２メイン油路（第２回路）
２４メイン制御弁
２７，２８保持ソレノイドバルブ
３２，３３減圧ソレノイドバルブ
３１ａ連通路
３４サブ油路
３５油圧ポンプ

Claims

ブレーキペダルで操作されるマスターシリンダと、前記マスターシリンダと油圧回路で接続されたディスクブレーキ及びドラムブレーキを有しており、
前記マスターシリンダとディスクブレーキを結ぶ第１回路及び前記マスターシリンダとドラムブレーキとを結ぶ第２回路に、それぞれ保持ソレノイドバルブと減圧ソレノイドバルブとを接続しており、更に、前記両回路の減圧ソレノイドバルブを結ぶ連通路と各保持ソレノイドバルブよりも上流側とをサブ油路で接続し、前記サブ油路に油圧ポンプを設けている構成であって、
前記ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、ディスクブレーキ用の保持ソレノイドバルブ及びドラムブレーキ用減圧ソレノイドバルブを閉じてディスクブレーキ用の減圧ソレノイドバルブを開くと共に、前記油圧ポンプを駆動してディスクブレーキに負圧がかかるように制御される、
車両のブレーキ装置。
前記マスターシリンダとサブ油路との間にメイン制御弁を設け、ブレーキ作動時に、メイン制御弁を閉じた状態で油圧ポンプを駆動することで経路の圧力を高めてから保持ソレノイドバルブを開くように制御される、
請求項１に記載した車両のブレーキ装置。