(57)【要約】【課題】  ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置において、ストロークシミュレータを廃止して構造の簡素化を図りながらペダル反力を確保できるようにする。【解決手段】  正常時には大気遮断弁１９を開弁してマスタシリンダ１０をリザーバ１８に連通させてモータシリンダ２０をホイールシリンダ１６に連通させた状態で、マスタシリンダ１０の反力ばね１５ａ，１５ｂでペダル反力を付与するので、マスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生しない状態でも、ストロークシミュレータを必要とせずにブレーキペダル１１にペダル反力を発生させることが可能になり、部品点数の削減に寄与することができる。また異常時には大気遮断弁１９を閉弁してマスタシリンダ１０をリザーバ１８から遮断してホイールシリンダ１６に連通させることで、モータシリンダ２０を必要とせずにホイールシリンダ１６を作動させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ液を貯留するリザーバ（１８）と、
内部に反力ばね（１５ａ，１５ｂ）を備えてドライバーのブレーキ操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１０）と、
ブレーキ液圧により車輪を制動可能なホイールシリンダ（１６）と、
電気的にブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段（２０，３４）と、
を備え、
正常時にはマスタシリンダ（１０）をリザーバ（１８）に連通させてブレーキ液圧発生手段（２０，３４）をホイールシリンダ（１６）に連通させた状態で、マスタシリンダ（１０）の反力ばね（１５ａ，１５ｂ）でペダル反力を付与し、
異常時にはマスタシリンダ（１０）をリザーバ（１８）から遮断してホイールシリンダ（１６）に連通させることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
ブレーキ液圧発生手段（２０）はブレーキ液圧の発生時に閉じるポート（２５ａ）を有しており、正常時に前記ポート（２５ａ）が閉じることでホイールシリンダ（１６）をマスタシリンダ（１０）から遮断することを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正常時にブレーキ液圧発生手段が電気的に発生したブレーキ液圧で車輪を制動し、異常時にドライバーのブレーキ操作によりマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で車輪を制動するブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ液圧を発生するオイルポンプが作動可能な正常時には、ドライバーがブレーキペダルを踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと車輪を制動するディスクブレーキ装置との連通を電磁開閉弁で遮断した状態で、オイルポンプが発生するブレーキ液圧でディスクブレーキ装置を作動させ、またオイルポンプが作動不能になる異常時には、電磁開閉弁を開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でディスクブレーキ装置を作動させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００５−１４８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種のブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置では、シリンダの内部にスプリングで付勢されたピストンを収納したストロークシミュレータを設け、マスタシリンダが実質的にブレーキ液圧を発生しない正常時に、ストロークシミュレータでブレーキペダルにペダル反力を付与してドライバーの違和感を解消するようになっている。このようなストロークシミュレータには、それとマスタシリンダとの連通・遮断を制御する開閉弁が必要になるため、更に部品点数が増加する問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置において、ストロークシミュレータを廃止して構造の簡素化を図りながらペダル反力を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキ液を貯留するリザーバと、内部に反力ばねを備えてドライバーのブレーキ操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、ブレーキ液圧により車輪を制動可能なホイールシリンダと、電気的にブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段とを備え、正常時にはマスタシリンダをリザーバに連通させてブレーキ液圧発生手段をホイールシリンダに連通させた状態で、マスタシリンダの反力ばねでペダル反力を付与し、異常時にはマスタシリンダをリザーバから遮断してホイールシリンダに連通させることを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、ブレーキ液圧発生手段はブレーキ液圧の発生時に閉じるポートを有しており、正常時に前記ポートが閉じることでホイールシリンダをマスタシリンダから遮断することを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００７】
尚、実施例のモータシリンダ２０および液圧ポンプ３４は、本発明のブレーキ液圧発生手段に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、正常時にはマスタシリンダをリザーバに連通させてブレーキ液圧発生手段をホイールシリンダに連通させた状態で、マスタシリンダの反力ばねでペダル反力を付与するので、マスタシリンダがブレーキ液圧を発生しない状態でも、ストロークシミュレータを必要とせずにブレーキペダルにペダル反力を発生させることが可能になり、部品点数の削減に寄与することができる。また異常時にはマスタシリンダをリザーバから遮断してホイールシリンダに連通させることで、ブレーキ液圧発生手段を必要とせずにホイールシリンダを作動させることができる。
【０００９】
請求項２の構成によれば、ブレーキ液圧発生手段がブレーキ液圧の発生時に閉じるポートを有しているので、特別の弁を必要とせずに、ホイールシリンダをマスタシリンダから遮断してブレーキ液圧がリザーバに逃げるのを阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図２は図１に対応する異常時の液圧系統図である。
【００１２】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、ドライバーがブレーキペダル１１を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第１、第２出力ポート１２ａ，１２ｂを備えており、第１出力ポート１２ａは例えば左前輪のディスクブレーキ装置１３に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪のディスクブレーキ装置に接続される。マスタシリンダ１０は一対のピストン１４ａ，１４ｂを備えており、それぞれのピストン１４ａ，１４ｂには反力ばね１５ａ，１５ｂで反力が与えられる。図面には、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第２出力ポート１２ｂに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統について説明する。
【００１３】
マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａとディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１６とは液路１７ａ，１７ｂ，１７ｃで接続され、液路１７ｂとマスタシリンダ１０のリザーバ１８とが液路１７ｄで接続される。また液路１７ｂと液路１７ｄとの間に常閉型電磁弁である大気遮断弁１９が配置される。液路１７ｂと液路１７ｃとの間にモータシリンダ２０が配置される。モータシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。モータシリンダ２０の液室２４が液路１７ｂに連なるポート２５ａはピストン２１が前進すると閉塞され、モータシリンダ２０の液室２４が液路１７ｃに連なるポート２５ｂはピストン２１の位置に関わらずに常時開放する。
【００１４】
大気遮断弁１９およびモータシリンダ２０の電動モータ２２の作動を制御する不図示の電子制御ユニットには、ブレーキペダル１１の踏力を検出する踏力センサ２６と、ホイールシリンダ１６に連なる液路１７ｃの液圧を検出する液圧センサ２７とが接続される。
【００１５】
次に、上記構成を備えた本発明の第１実施例の作用を説明する。
【００１６】
図１に示す正常時には、電子制御ユニットからの指令で大気遮断弁１９のソレノイドが励磁されて開弁する。この状態でドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでも、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａは液路１７ａ→液路１７ｂ→大気遮断弁１９→液路１７ｄの経路でリザーバ１８に連通するためにブレーキ液圧は発生しない。これと同時に、電動モータ２２が作動して減速機構２３を介してモータシリンダ２０のピストン２１が前進することで、液室２４に発生したブレーキ液圧がポート２５ｂから液路１７ｃを介してホイールシリンダ１６に伝達されて前輪を制動する。このとき、ブレーキペダル１１の操作量をストロークセンサ２６で検出し、そのペダル操作量に基づいて電子制御ユニットが目標ブレーキ液圧を設定し、液圧センサ２７で検出したブレーキ液圧が前記目標ブレーキ液圧になるように、電子制御ユニットが電動モータ２２の作動をフィードバック制御する。またピストン２１が前進すると同時にモータシリンダ２０のポート２５ａを閉塞するため、液室２４に発生したブレーキ液圧が開弁した大気遮断弁１９からリザーバ１８に逃げる虞がない。
【００１７】
上述した正常時には、ドライバーがブレーキペダル１１を踏んだときにマスタシリンダ１０の反力ばね１５ａ，１５ｂが圧縮されることで、ブレーキペダル１１に所定のペダル反力が付与される。従って、実際には電動モータ２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３を作動させているにも関わらず、ドライバーの踏力でディスクブレーキ装置１３を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。このように、従来必要であったストロークシミュレータを廃止しても、ブレーキペダル１１に所定の反力を付与することができるので、部品点数を削減して構造の簡素化を図ることができる。
【００１８】
但し、ドライバーにとって違和感のないペダル反力を得るためには、反力ばね１５ａ，１５ｂのばね定数を通常の反力ばねのばね定数よりも高めに設定する必要がある。
【００１９】
さて、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図２に示すように大気遮断弁１９が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ１８間の連通を遮断する。その結果、ドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧は、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａ→液路１７ａ→開液路１７ｂ→モータシリンダ２０のポート２５ａ→モータシリンダ２０の液室２４→モータシリンダ２０のポート２５ｂ→液路１７ｃの経路でディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪が制動される。
【００２０】
しかして、電源が失陥して大気遮断弁１９および電動モータ２２が作動不能になっても、ドライバーがブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪のホイールシリンダ１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時にも車両を安全に停止させることができる。
【００２１】
尚、上述した異常時には、マスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧でホイールシリンダ１６を作動させて発生するペダル反力が、反力ばね１５ａ，１５ｂにより発生するペダル反力に加算されるため、ブレーキペダル１１のペダルフィーリングが正常時に比べて重くなるが、異常時にはペダルフィーリングよりも安全性が優先されるために問題にはならない。
【００２２】
この第１実施例によれば、ストロークシミュレータが不要になるだけでなく、弁の数を大気遮断弁１９の１個だけに抑えて部品点数の大幅な削減が可能になる。
【００２３】
次に、図３および図４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。尚、第２実施例において、第１実施例の構成要素に対応する構成要素に第１実施例と同じ符号を付すことで重複する説明を省略する。
【００２４】
マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａとディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１６とが液路３１ａおよび液路３１ｂを介して接続されており、液路３１ａおよび液路３１ｂ間に常開型電磁弁よりなる踏力遮断弁３２が配置される。液路３１ｂから分岐する液路３１ｃは常閉型電磁弁よりなる加圧弁３３、液路３１ｄおよび液圧ポンプ３４を介してリザーバ１８に連通する。尚、このリザーバ１８は、マスタシリンダ１０のリザーバ１８と別個に描かれているが、同じものであっても良い。そして液圧ポンプ３４が接続された前記液路３１ｄにはアキュムレータ３５が接続される。
【００２５】
液路３１ｃの中間部から分岐する液路３１ｅは常閉型電磁弁よりなる減圧弁３６と、前記液路３１ａに連通する液路３１ｆと、常閉型電磁弁よりなる大気遮断弁１９と、液路３１ｇとを介してリザーバ１８に連通する。
【００２６】
次に、上記構成を備えた本発明の第２実施例の作用を説明する。
【００２７】
図３に示す正常時には、電子制御ユニットからの指令で大気遮断弁１９のソレノイドが励磁されて開弁し、踏力遮断弁３２のソレノイドが励磁されて閉弁する。この状態でドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでも、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａは液路３１ａ→液路３１ｆ→大気遮断弁１９→液路３１ｇの経路でリザーバ１８に連通するためにブレーキ液圧は発生しない。
【００２８】
これと同時に、加圧弁３３のソレノイドが励磁されて開弁し、液圧ポンプ３４ｇがリザーバ１８から汲み上げてアキュムレータ３５に蓄圧したブレーキ液圧が液路３１ｄ→加圧弁３３→液路３１ｃ→液路３１ｂの経路でホイールシリンダ１６に伝達されて前輪を制動する。このとき、減圧弁３６を開閉して液路３１ｃのブレーキ液圧の一部を液路３１ｅ→減圧弁３６→液路３１ｆ→大気遮断弁１９→液路３１ｇの経路でリザーバ１８に逃がすことにより、ホイールシリンダ１６に伝達されるブレーキ液圧を調整して制動力を制御することができる。第２実施例では、ブレーキペダル１１の踏力を踏力センサ２６で検出し、液圧センサ２７で検出したブレーキ液圧が前記踏力に応じた値になるように、電子制御ユニットが減圧弁３６の開閉をフィードバック制御する。
【００２９】
上述した正常時には、ドライバーがブレーキペダル１１を踏んだときにマスタシリンダ１０の反力ばね１５ａ，１５ｂが圧縮されることで、ブレーキペダル１１に所定のペダル反力が付与される。従って、実際にはアキュムレータ３５に蓄圧されたブレーキ液圧でディスクブレーキ装置１３を作動させているにも関わらず、ドライバーの踏力でディスクブレーキ装置１３を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。このように、従来必要であったストロークシミュレータを廃止しても、ブレーキペダル１１に所定の反力を付与することができるので、部品点数を削減して構造の簡素化を図ることができる。
【００３０】
さて、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図４に示すように大気遮断弁１９、加圧弁３３および減圧弁３６が閉弁し、踏力遮断弁３２が開弁する。その結果、ドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はリザーバ１８に逃げることなく、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａ→液路３１ａ→踏力遮断弁３２→液路３１ｂの経路でディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪が制動される。
【００３１】
しかして、電源が失陥して大気遮断弁１９、加圧弁３３、減圧弁３６，踏力遮断弁３２および液圧ポンプ３４が作動不能になっても、ドライバーがブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪のホイールシリンダ１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時にも車両を安全に停止させることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施例に係る車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図
【図２】図１に対応する異常時の液圧系統図
【図３】第２実施例に係る車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図
【図４】図３に対応する異常時の液圧系統図
【符号の説明】
【００３４】
１０        マスタシリンダ
１５ａ      反力ばね
１５ｂ      反力ばね
１６        ホイールシリンダ
１８        リザーバ
２０        モータシリンダ（ブレーキ液圧発生手段）
２５ａ      ポート
３４        液圧ポンプ（ブレーキ液圧発生手段）
【図１】
2006306221.tif 000003
【図２】
2006306221.tif 000004
【図３】
2006306221.tif 000005
【図４】
2006306221.tif 000006