JPH05147524A

JPH05147524A - ブレーキ液圧制御装置

Info

Publication number: JPH05147524A
Application number: JP3337596A
Authority: JP
Inventors: Maaku Ebansu Uiriamu; ウイリアム・マーク・エバンス
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプの作動によりブレーキシリンダ圧を増
減させ、簡単かつ安価なブレーキ液圧制御装置を提供す
る。【構成】ＤＣモータ６４の非作動時にはギヤ６０，６
２およびＤＣモータ６４は空転し得る状態にあり、ブレ
ーキペダル１０の踏込み時にはマスタシリンダ１２とフ
ロントブレーキシリンダ２８との間のブレーキ液の流れ
を許容する。アンチスキッド制御時にはまず、ＤＣモー
タ６４が正方向（時計方向）に回転させられ、フロント
ブレーキシリンダ２８のブレーキ液がマスタシリンダ１
２に戻され、ブレーキシリンダ圧が減少させられる。車
輪のスリップ率が回復し始めればＤＣモータ６４への供
給電流が減少させられて逆方向（反時計方向）に回転
し、フロントブレーキシリンダ２８にブレーキ液が供給
されてブレーキシリンダ圧が増大させられる。この増減
の繰り返しによりスリップ率が適正範囲に回復させられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキ液圧制御装置に
関するものであり、特に、装置の簡単化およびコストの
低減に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキ液圧制御装置の中には、ブレー
キ操作部材の操作状態と直接的に関連しない高さにブレ
ーキシリンダの液圧（以下、ブレーキシリンダ圧と称す
る）を制御する装置であり、例えば、アンチスキッド制
御やトラクション制御を行う場合に用いられる。米国特
許第４，５６８，１３１号に記載のブレーキ液圧制御装
置はその一例である。このブレーキ液圧制御装置は、マ
スタシリンダとブレーキシリンダとを接続する液通路に
直列に設けられた一対のソレノイドバルブと、電動モー
タと、その電動モータによって駆動されるピストンポン
プとを備えている。一対のソレノイドバルブは、各ソレ
ノイドがいずれも消磁された状態ではマスタシリンダと
ブレーキシリンダとの間におけるブレーキ液の自由な流
れを許容し、２個のソレノイドがいずれも励磁された状
態ではマスタシリンダとブレーキシリンダとの間におけ
るブレーキ液の自由な流れを阻止するとともに、ピスト
ンポンプの作動によりブレーキシリンダからブレーキ液
が汲み上げられ、マスタシリンダに戻されることを許容
する。一対のソレノイドバルブの各ソレノイドがいずれ
も消磁された状態ではブレーキシリンダ圧が増大させら
れ、ソレノイドがいずれも励磁された状態ではブレーキ
シリンダ圧が減少させられるのであり、これら励磁，消
磁を適宜に行うことによりブレーキシリンダ圧を適切な
高さに制御することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このブ
レーキ液圧制御装置においてホイールシリンダ圧を制御
するためには２個のソレノイドバルブとピストンポンプ
と電動モータとが必要であり、構造が複雑かつ高価とな
る問題があった。本発明は、構造が簡単かつ安価なブレ
ーキ液圧制御装置を提供することを課題として為された
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るブレーキ液
圧制御装置は、上記の課題を解決するために、（ａ）電
動モータと、（ｂ）その電動モータを少なくとも一方向
に回転駆動し、あるいは非作動状態とするモータ制御手
段と、（ｃ）ブレーキ液供給源とブレーキシリンダとを
接続する液通路に設けられ、電動モータを駆動源とする
ポンプであって、電動モータが上記少なくとも一方向に
回転駆動される場合に、ブレーキ液供給源のブレーキ液
をブレーキシリンダに供給する第一作動状態と、ブレー
キシリンダ内のブレーキ液をブレーキ液供給源に戻す第
二作動状態との少なくとも一方の状態で作動する一方、
電動モータの非作動時には、ブレーキ液供給源とブレー
キシリンダとの間におけるブレーキ液の流れに追従して
作動し、当該ポンプのブレーキ液供給源側ポートとブレ
ーキシリンダ側ポートとの間におけるブレーキ液の流れ
を許容するポンプとを含むことを要旨とするものであ
る。

【０００５】

【作用】以上のように構成されたブレーキ液圧制御装置
においては、電動モータが正逆両方向に回転駆動される
場合にはポンプは第一作動状態と第二作動状態との両方
で作動し、ブレーキ液の供給と戻しとによりブレーキシ
リンダ圧を増減させる。また、電動モータがいずれか一
方向のみに回転駆動される場合には、ポンプは電動モー
タの回転駆動方向に応じて第一作動状態あるいは第二作
動状態で作動し、ブレーキシリンダ圧を増大させ、ある
いは減少させる。それに対し、電動モータが回転駆動さ
れず、非作動状態とされた場合には、ポンプがブレーキ
液供給源とブレーキシリンダとの間におけるブレーキ液
の流れを許容し、ポンプの作動によらずにブレーキシリ
ンダ圧が増減させられる。電動モータが一方向のみに回
転駆動される場合、ポンプはその逆方向のブレーキ液の
流れを許容する。

【０００６】

【発明の効果】このように本発明によれば、ポンプを電
動モータによって駆動することによりブレーキシリンダ
圧を増大，減少させることができ、従来のようにソレノ
イドバルブを必要とせず、装置を単純かつ安価に構成す
ることができる。また、ブレーキ液供給源とブレーキシ
リンダとの間におけるブレーキ液の流れを許容する場合
には、電動モータを回転駆動しなければよく、ポンプの
作動によらずにブレーキ液が流れる状態を容易に生じさ
せることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をアンチスキッド制御装置に適
用した場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明す
る。図４において１０はブレーキペダルである。ブレー
キペダル１０の踏込みにより、マスタシリンダ１２の加
圧室に液圧が発生し、主液通路１４およびその主液通路
１４から分岐させられた４本の液通路としての分岐通路
１６，１８，２０，２２により、左右前輪２４，２６に
それぞれ設けられたブレーキのフロントブレーキシリン
ダ２８，３０および左右後輪３２，３４にそれぞれ設け
られたブレーキのリヤブレーキシリンダ３６，３８に伝
達される。符号４０はリザーバであり、マスタシリンダ
１２の加圧室に接続されている。

【０００８】上記分岐通路１６，１８，２０，２２には
それぞれ、ブレーキシリンダ２８，３０，３６，３８に
できる限り近い位置にギヤポンプ４４，４６，４８，５
０が設けられている。これらギヤポンプ４４〜５０の構
成はいずれも同じであり、フロントブレーキシリンダ２
８にブレーキ液を供給する分岐通路１６に設けられたギ
ヤポンプ４４について、図１〜図３に基づいて代表的に
説明する。

【０００９】図１に示すように、ギヤポンプ４４のハウ
ジング５４には、分岐通路１６のマスタシリンダ１２側
の部分に接続されるブレーキ液供給源側ポートとしての
マスタシリンダ側ポート５６と、フロントブレーキシリ
ンダ２８側の部分に接続されるブレーキシリンダ側ポー
ト５８とが形成されている。また、ハウジング５４内に
は、２個のギヤ６０，６２が噛み合わされて収容されて
いる。これらギヤ６０，６２はハウジング５４により互
に平行な軸線まわりに回転可能に支持されており、一方
のギヤ６０には電動モータとしてのＤＣモータ６４の出
力軸が連結されている。

【００１０】ＤＣモータ６４が作動させられない状態で
は、ギヤ６０，６２およびＤＣモータ６４は空転可能と
なる。そのため、ブレーキペダル１０が踏み込まれ、マ
スタシリンダ１２の加圧室からブレーキ液が押し出され
てハウジング５４内に流入すれば、ギヤ６０，６２がブ
レーキ液の流れにより回転させられるとともにＤＣモー
タ６４が回転し、ブレーキ液がフロントブレーキシリン
ダ２８に流入することを許容する。

【００１１】また、ブレーキペダル１０の踏込みが緩め
られ、あるいは解除されれば、ブレーキ液はフロントブ
レーキシリンダ２８からマスタシリンダ１２に戻るが、
この場合にもギヤ６０，６２は、ハウジング５４内に流
入したブレーキ液によって回転させられるとともにＤＣ
モータ６４が回転し、ブレーキ液がマスタシリンダ１２
に戻ることを許容する。

【００１２】それに対し、フロントブレーキシリンダ２
８の液圧が高くなり過ぎた場合には、ＤＣモータ６４が
正方向（図２において時計方向）に回転駆動されれば、
ギヤ６０が時計方向に回転させられるとともにギヤ６２
が反時計方向に回転させられ、分岐通路１６のフロント
ブレーキシリンダ２８側のブレーキ液がブレーキシリン
ダ側ポート５８からハウジング５４内に汲み込まれると
ともに、ギヤ６０，６２によりハウジング５４の内周面
に沿ってマスタシリンダ側ポート５６へ運ばれ、マスタ
シリンダ１２に戻されてブレーキシリンダ圧が減少させ
られる。ＤＣモータ６４の正回転時に、ギヤポンプ４４
は第二作動状態で作動するのである。

【００１３】また、ＤＣモータ６４への供給電流が減少
させられれば、ＤＣモータ６４は減少前の供給電流に対
してギヤポンプ４４の前後に発生していた液圧差に対抗
できなくなり、逆方向（図３において反時計方向）に回
転し、ブレーキ液がフロントブレーキシリンダ２８側に
流れることを許容する。したがって、マスタシリンダ１
２側の高圧のブレーキ液がマスタシリンダ側ポート５６
からハウジング５４内に流入し、ギヤ６０，６２により
ハウジング５４の内周面に沿ってブレーキシリンダ側ポ
ート５８へ運ばれ、フロントブレーキシリンダ２８に供
給されてその液圧が増大させられる。ＤＣモータ６４の
逆回転時に、ギヤポンプ４４は第一作動状態で作動する
のである。

【００１４】つまり、ギヤポンプ４４の前後の圧力差と
その軸の軸トルクＴとは比例関係にあり、また、軸トル
クＴとＤＣモータ６４への供給電流Ｉとの間には一定の
関係があるため、供給電流Ｉを増減させることによりブ
レーキシリンダ圧を任意に制御することができるのであ
る。

【００１５】上記ＤＣモータ６４は、モータ制御手段と
しての電子制御ユニット７０により制御される。電子制
御ユニット７０には、図１に示すように、左右の前輪２
４，２６および後輪３２，３４の各回転速度を検出する
車輪速度センサ７２（図には左前輪２４の回転速度を検
出する車輪速度センサ７２のみが示されている）が接続
され、その検出結果が供給されるようになっており、電
子制御ユニット７０はその検出結果に基づいて車輪のス
リップ率や車体速度等を演算し、アンチスキッド制御を
行う。

【００１６】次に作動を説明する。車輪の回転を抑制す
べくブレーキペダル１０が踏み込まれれば、マスタシリ
ンダ１２の加圧室に発生した液圧がブレーキシリンダ２
８，３０，３６，３８に供給される。この際、ＤＣモー
タ６４は作動させられておらず、４個のギヤポンプ４
４，４６，４８，５０の各ギヤ６０，６２およびＤＣモ
ータ６４は空転し得る状態にあり、ブレーキ液がマスタ
シリンダ１２とブレーキシリンダ２８，３０，３６，３
８との間を流れるとき、その流れを妨げることはなく、
ブレーキペダル１０の踏込みに基づいてブレーキシリン
ダ圧が増減させられる。

【００１７】ブレーキペダル１０の踏込み力が過大とな
り、車輪のスリップ率が適正範囲を超えた場合には、電
子制御ユニット７０はアンチスキッド制御を行う。な
お、フロントおよびリヤのブレーキシリンダ２８，３
０，３６，３８はそれぞれ、ギヤポンプ４４，４６，４
８，５０およびＤＣモータ６４によって別々に液圧が制
御されるようになっており、アンチスキッド制御は、各
車輪のスリップ率の大きさに応じて行われる。

【００１８】左前輪２４を例に取れば、アンチスキッド
制御時にはまず、ＤＣモータ６４が図２に示すように正
方向に回転させられ、ギヤポンプ４４によりフロントブ
レーキシリンダ２８内のブレーキ液がマスタシリンダ１
２に戻されて減圧が行われる。この減圧により車輪のス
リップ率が回復し始めれば、ＤＣモータ６４への供給電
流Ｉが減少されてＤＣモータ６４が両側の液圧差により
逆方向に回転させられ、ブレーキ液がフロントブレーキ
シリンダ２８に供給され、その液圧が増大させられる。
そして、ブレーキシリンダ圧が繰り返し減少，増大させ
られ、車輪のスリップ率が適正範囲内の大きさに保たれ
る。

【００１９】このように本実施例のアンチスキッド制御
装置によれば、ブレーキシリンダ圧の制御を、ギヤポン
プ４４，４６，４８，５０およびＤＣモータ６４によっ
て行うことができ、ソレノイドバルブが不要であり、前
記米国特許第４，５６８，１３１号に記載の発明に比較
して装置を簡単かつ安価に構成することができる。ま
た、ギヤポンプ４４，４６，４８，５０およびＤＣモー
タ６４は、できる限りブレーキシリンダ２８，３０，３
６，３８に近い位置に設けられているため、ブレーキシ
リンダ圧を制御するために必要なブレーキ液の量が少な
く（例えば１cm³）て済む。ブレーキシリンダ２８，３
０，３６，３８までの距離が短いため、分岐通路１６，
１８，２０，２２を構成する管の脹らみやブレーキ液の
圧縮等によるブレーキ液の消費が少なくて済むからであ
り、応答性の高いモータを使用することにより、ブレー
キシリンダ圧の増減の応答性を向上させることができ
る。さらに、ブレーキ圧の増減に要するブレーキ液の量
が少なくて済むため、それによって装置を小形化するこ
とができる。また、ギヤポンプ４４〜５０とマスタシリ
ンダ１２との距離が遠いため、ギヤ４４，４６，４８，
５０とブレーキシリンダ２８，３０，３６，３８との間
にブレーキ液の出入りがあっても、それがマスタシリン
ダ１２に伝達されるまでに管の膨らみやブレーキ液の圧
縮により吸収され、ブレーキペダル１０のキックバック
の発生が少なくて済む。さらに、電気系統の異常等、何
らかの異常が発生して正常にアンチスキッド制御を行う
ことができない場合には、アンチスキッド制御を解除す
るのであるが、その場合にはＤＣモータ６４への電流の
供給を止めるのみでよく、容易に解除することができ
る。また、本液圧ブレーキ装置においては、ブレーキ液
中において生じ、あるいはブレーキ液中に混入した気泡
はギヤポンプ４４〜５０によるブレーキ液の送りと共に
ブレーキシリンダ２８，３０，３６，３８に運ばれ、ブ
レーキシリンダ２８，３０，３６，３８に設けられた空
気抜き手段により大気に放出されるのであり、容易に空
気抜きを行うことができる。さらに、本液圧ブレーキ装
置においては、アンチスキッド制御を行う場合のみにＤ
Ｃモータ６４を駆動する電流を供給すればよい利点もあ
る。さらにまた、ギヤポンプ４４，４６，４８，５０の
回転角度および回転方向を検出すれば、マスタシリンダ
１２からブレーキシリンダ２８，３０，３６，３８に供
給されたブレーキ液の量と、ブレーキシリンダ２８，３
０，３６，３８からマスタシリンダ１２側に戻されたブ
レーキ液の量とがわかる。ブレーキ液の量とブレーキシ
リンダ圧との関係は予めわかっており、検出したブレー
キ液量からブレーキシリンダ圧を求めることができるの
である。

【００２０】なお、上記実施例においてアンチスキッド
制御の増圧時には、ＤＣモータ６４への供給電流が減少
させられるようになっていたが、それに加えてＤＣモー
タ６４を逆方向に回転させ、ギヤポンプ４４〜５０を積
極的に逆回転させてブレーキ液を供給させることによ
り、ブレーキシリンダ液圧を増大させてもよい。

【００２１】また、上記液圧ブレーキ装置において、ギ
ヤ６０，６２，ＤＣモータ６４は慣性や抵抗が小さいも
のとされ、ブレーキ液が遅れなくブレーキシリンダ２
８，３０，３６，３８に供給され、マスタシリンダ１２
に戻されるため、ブレーキペダル１０の踏込み操作によ
ってブレーキシリンダ圧が制御される場合に支障は生じ
ないが、遅れが生ずるならば、強制的にブレーキシリン
ダ２８，３０，３６，３８にブレーキ液を供給し、ある
いはマスタシリンダ１２に戻すようにすればよい。例え
ば、ブレーキペダル１０の踏込みを解除する場合には、
解除後、ＤＣモータ６４に一定時間一定の小電流を供給
して小さいトルクで正方向に回転させ、ブレーキシリン
ダ２８，３０，３６，３８に残りがちなブレーキ液をマ
スタシリンダ１２に戻すようにするのである。また、比
較的必要性は少ないが、ブレーキペダル１０の踏込み時
には、ＤＣモータ６４に逆向きの一定小電流を供給して
逆方向に回転させ、ブレーキシリンダ２８，３０，３
６，３８へのブレーキ液の流れを助長することも可能で
ある。

【００２２】さらに、分岐通路１６，１８，２０，２２
にそれぞれ、ギヤポンプ４４，４６，４８，５０をバイ
パスするバイパス通路を設けるとともに、それらバイパ
ス通路にそれぞれ電磁開閉弁を設け、ブレーキペダル１
０の踏込みによって車輪の回転を抑制する場合には、電
磁開閉弁を開いてブレーキ液がバイパス通路を通って遅
れなくブレーキシリンダ２８，３０，３６，３８に供給
され、マスタシリンダ１２に戻るようにしてもよい。こ
の電磁開閉弁はアンチスキッド制御時には閉じてギヤポ
ンプ４４，４６，４８，５０にブレーキ液を送らせるよ
うにする。

【００２３】また、上記実施例のアンチスキッド制御装
置において、電子制御ユニット７０にトラクション制御
を行うためのプログラムを設ければ、他に装置を付加す
ることなく、トラクション制御を行うことができる。ト
ラクション制御は、加速時に駆動車輪のスリップが増大
した場合、その回転を抑制することにより過大なスリッ
プを防止する制御であり、車輪の回転を抑制するために
ブレーキシリンダにブレーキ液を供給すべく、該当する
ギヤポンプを作動させるのである。トラクション制御が
行われるとき、ブレーキペダル１０は踏み込まれておら
ず、マスタシリンダ圧は０kg/cm²であるため、従来はポ
ンプおよびアキュムレータを備えた動力液圧源を設け、
高圧のブレーキ液をブレーキシリンダに供給するように
されていたのであるが、上記アンチスキッド制御装置に
よれば、マスタシリンダ圧が０kg/cm²であってもギヤポ
ンプによりブレーキ液をブレーキシリンダに送ってブレ
ーキシリンダ圧を発生させることができるため、動力液
圧源を設ける必要がなく、簡単な構成で容易にトラクシ
ョン制御を行うことができるのである。この場合には、
ブレーキシリンダ圧の増圧時にＤＣモータ６４を逆方向
に回転させてブレーキ液をブレーキシリンダに送る一
方、制御が開始されればブレーキシリンダ圧の方がマス
タシリンダ圧より高くなるのが普通であるため、ブレー
キシリンダ圧の減圧時にＤＣモータ６４への供給電流を
減少させ、正回転によりブレーキ液のマスタシリンダ１
２への戻りを許容することとなる。

【００２４】さらに、上記アンチスキッド制御装置は、
自動追従走行を行う場合等にも、電子制御ユニット７０
に自動追従走行用のプログラムを設けることにより使用
することができる。自動追従走行制御は、車間距離を自
動的に車速等に見合った適切な大きさに保つ制御であ
り、エンジンの出力制御と共にブレーキシリンダ圧をギ
ヤポンプの作動によって増減させ、車輪の回転を抑制，
解除することが必要なのである。

【００２５】さらにまた、本発明は、アンチスキッド制
御，トラクション制御，追従走行制御の他、ブレーキ操
作部材の操作量に応じて目標制御量を決定するととも
に、実際の制御量を検出し、目標制御量となるように車
輪の回転を抑制する制動効果制御を行うためのブレーキ
液圧制御装置にも適用することができる。

【００２６】また、上記実施例においてポンプとしてギ
ヤポンプが使用されていたが、ベーンポンプ等、他のタ
イプのポンプを用いることも可能である。

【００２７】さらに、上記実施例においてブレーキ液供
給源はマスタシリンダとされていたが、リザーバでもよ
い。

【００２８】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるアンチスキッド制御装
置を備えた液圧ブレーキ装置の左前輪系統を取り出して
示す図である。

【図２】上記アンチスキッド制御装置を構成するギヤポ
ンプおよびＤＣモータのブレーキシリンダ圧の減圧時に
おける作動状態を示す図である。

【図３】上記ギヤポンプおよびＤＣモータのブレーキシ
リンダ圧の増圧時における作動態を示す図である。

【図４】上記液圧ブレーキ装置の系統図である。

【符号の説明】

１２マスタシリンダ１６，１８，２０，２２分岐通路２８，３０フロントブレーキシリンダ３６，３８リヤブレーキシリンダ４４，４６，４８，５０ギヤポンプ５６マスタシリンダ側ポート５８ブレーキシリンダ側ポート６０，６２ギヤ６４ＤＣモータ７０電子制御ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータと、その電動モータを少なくとも一方向に回転駆動し、ある
いは非作動状態とするモータ制御手段と、ブレーキ液供給源とブレーキシリンダとを接続する液通
路に設けられ、前記電動モータを駆動源とするポンプで
あって、前記電動モータが前記少なくとも一方向に回転
駆動される場合に、ブレーキ液供給源のブレーキ液をブ
レーキシリンダに供給する第一作動状態と、ブレーキシ
リンダ内のブレーキ液をブレーキ液供給源に戻す第二作
動状態との少なくとも一方の状態で作動する一方、電動
モータの非作動時には、ブレーキ液供給源とブレーキシ
リンダとの間におけるブレーキ液の流れに追従して作動
し、当該ポンプのブレーキ液供給源側ポートとブレーキ
シリンダ側ポートとの間におけるブレーキ液の流れを許
容するポンプとを含むことを特徴とするブレーキ液圧制
御装置。