(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者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、
車輪を制動するホイールシリンダ（１５，１６）と、
前記マスタシリンダ（１０）および前記ホイールシリンダ（１５，１６）を接続する液路（１７ａ〜１７ｊ）に設けられ、運転者のブレーキ操作に応じてブレーキ液圧を電気的に発生する制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）と、
前記マスタシリンダ（１０）および前記制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）を接続する液路（１７ａ〜１７ｄ；１７ｇ，１７ｈ）に設けられ、前記制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）の正常時にはソレノイド（４７）の励磁により閉弁するとともに異常時には前記ソレノイド（４７）の消磁により開弁する踏力遮断弁（１８）とを備え、
前記制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）は、前記踏力遮断弁（１８）に接続する入力ポート（Ｐ１）と前記ホイールシリンダ（１５，１６）に接続する出力ポート（Ｐ２）とが形成された液室（２４）と、電動モータ（２２）により駆動されて前記液室（２４）の容積を拡大・縮小するピストン（２１）とを備え、前記電動モータ（２２）により前進する前記ピストン（２１）が前記入力ポート（Ｐ１）を閉塞したときに前記液室（２４）にブレーキ液圧を発生させるブレーキ装置であって、
前記踏力遮断弁（１８）は、その閉弁状態において前記マスタシリンダ（１０）が発生するブレーキ液圧で閉弁方向に付勢される一方向弁の機能を有することを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正常時に電気的な制動力発生手段により車輪を制動し、制動力発生手段が作動不能になる異常時に運転者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動力液圧源が作動可能な正常時には、運転者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液圧ブレーキとの連通をマスタシリンダカット弁で遮断した状態で、動力液圧源が発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、また動力液圧源が作動不能になる異常時には、マスタシリンダカット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液圧ブレーキを作動させ、かつ前記正常時にマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をストロークシミュレータで吸収してブレーキペダルのストロークを可能にする、いわゆるＢＢＷ（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２０００−１２７８０５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、かかるＢＢＷ式のブレーキ装置において、マスタシリンダとホイールシリンダとの間を連通あるいは遮断する踏力遮断弁（上記特許文献１のマスタシリンダカット弁）は常開型のソレノイド弁で構成されており、電源が失陥したような異常時にソレノイドが消磁すると自動的に開弁状態になり、マスタシリンダが発生したブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させることを可能にしている。従って、上記異常時を除く大部分の正常時に踏力遮断弁のソレノイドは励磁状態にあるため、そのソレノイドの消費電力をできるだけ節減することが望まれていた。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＢＢＷ式のブレーキ装置において、踏力遮断弁のソレノイドの消費電力を節減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、運転者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、車輪を制動するホイールシリンダと、前記マスタシリンダおよび前記ホイールシリンダを接続する液路に設けられ、運転者のブレーキ操作に応じてブレーキ液圧を電気的に発生する制動力発生手段と、前記マスタシリンダおよび前記制動力発生手段を接続する液路に設けられ、前記制動力発生手段の正常時にはソレノイドの励磁により閉弁するとともに異常時には前記ソレノイドの消磁により開弁する踏力遮断弁（１８）とを備え、前記制動力発生手段は、前記踏力遮断弁に接続する入力ポートと前記ホイールシリンダに接続する出力ポートとが形成された液室と、電動モータにより駆動されて前記液室の容積を拡大・縮小するピストンとを備え、前記電動モータにより前進する前記ピストンが前記入力ポートを閉塞したときに前記液室にブレーキ液圧を発生させるブレーキ装置であって、前記踏力遮断弁は、その閉弁状態において前記マスタシリンダが発生するブレーキ液圧で閉弁方向に付勢される一方向弁の機能を有することを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の構成によれば、制動力発生手段が作動可能な正常時には、踏力遮断弁を閉弁してマスタシリンダおよびホイールシリンダ間の連通を遮断した状態で、制動力発生手段が発生するブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して車輪を制動することができる。制動力発生手段が作動不能な異常時には、踏力遮断弁を開弁してマスタシリンダおよびホイールシリンダ間を連通させた状態で、運転者のブレーキ操作により作動するマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して車輪を制動することができる。      
【０００７】
正常時に踏力遮断弁のソレノイドを励磁して閉弁するとき、運転者のブレーキ操作が行われていなければ制動力発生手段が作動しないため、その入力ポートは大気圧になる。一方、運転者のブレーキ操作が行われていれば制動力発生手段が作動するが、ピストンが前進を開始すると入力ポートが直ちに閉塞されるため、その入力ポートは大気圧に近い低圧に維持される。よって、踏力遮断弁はマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で閉弁方向に付勢される一方向弁の機能を発揮し、ソレノイドが発生する電磁力は前記ブレーキ液圧による付勢力の分だけ小さくて済み、その分だけソレノイドの消費電力を節減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図３は本発明の実施の形態を示すもので、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、図３は踏力遮断弁の拡大断面図である。
【００１０】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、運転者がブレーキペダル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は例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１３，１４に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図１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。
【００１１】
マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａと前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５とが液路１７ａ〜１７ｆで接続されるとともに、液路１７ｃ，１７ｄ間から分岐する液路１７ｇ〜１７ｊが後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に接続される。
【００１２】
液路１７ｂ，１７ｃ間に常開型電磁弁である踏力遮断弁１８が配置され、液路１７ｄ，１７ｅ間に前輪の制動力発生手段１９Ｆが配置される。制動力発生手段１９Ｆは、液路１７ｄ，１７ｅ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ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。
【００１３】
同様に、液路１７ｈ，１７ｉ間に後輪の制動力発生手段１９Ｒが配置される。制動力発生手段１９Ｒは、液路１７ｈ，１７ｉ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ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。
【００１４】
液室２４，２４は、入力ポートＰ１，Ｐ１を介して液路１７ｄ，１７ｈに連通し、且つ出力ポートＰ２，Ｐ２を介して液路１７ｅ，１７ｉに連通する。
【００１５】
液路１７ａ，１７ｂ間から分岐する液路１７ｋ〜１７ｎの下流端に接続されたストロークシミュレータ２５は、シリンダ２６にスプリング２７で付勢されたピストン２８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２８の反スプリング２７側に形成された液室２９が液路１７ｎに連通する。液路１７ｍ，１７ｎ間には、常閉型電磁弁である反力許可弁３０が配置される。また液路１７ｇ，１７ｈ間から分岐する液路１７ｏ，１７ｐがマスタシリンダ１０のリザーバ３１に連通しており、その液路１７ｏ，１７ｐ間に常閉型電磁弁である大気弁３２が配置される。
【００１６】
踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒの電動モータ２２，２２の作動を制御する不図示のＢＢＷ電子制御ユニットには、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、前輪のディスクブレーキ装置１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、後輪のディスクブレーキ装置１４に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｃとが接続される。
【００１７】
図３に示すように、踏力遮断弁１８は概略円筒状のバルブハウジング４１を備えており、その中央に弁座４２が形成される。弁座４２の上流側にはアマチュア４３から延びるロッド４４が摺動自在に嵌合しており、弁座４２およびロッド４４間に液路１７ｂ，１７ａを介してマスタシリンダ１０に連通する前室４５が区画される。ロッド４４の先端には弁座４２に着座可能な弁体４６が設けられ、バルブハウジング４１の端部にはアマチュア４３の外周を覆うようにソレノイド４７が設けられる。アマチュア４３はバルブスプリング４８により弁体４６が弁座４２から離間する方向に付勢される。弁座４２の下流側はキャップ４９で閉塞されており、弁座４２およびキャップ４９間に液路１７ｃ，１７ｄ，１７ｇ，１７ｈを介して制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒに連通する後室５０が区画される。
【００１８】
上記構造の踏力遮断弁１８は常開のソレノイドバルブであって、ソレノイド４７を消磁するとバルブスプリング４８の弾発力で弁体４６が弁座４２から離間して開弁し、ソレノイド４７を励磁してアマチュア４３を吸引すると、バルブスプリング４８の弾発力に抗して弁体４６が弁座４２に着座して閉弁する。
【００１９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２０】
図１に示す正常時には、図示せぬＢＢＷ電子制御ユニットからの指令で踏力遮断弁１８、反力許可弁３０および大気弁３２のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１８が閉弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の連通を遮断し、反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させ、かつ大気弁３２が開弁する。この状態で運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１８で閉塞された液路１７ｋのブレーキ液圧を液圧センサＳａが検出する。ＢＢＷ電子制御ユニットは、液圧センサＳａが検出したブレーキ液圧と同じ液圧を液路１７ｆ，１７ｊに発生させるべく、前輪および後輪の制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒを作動させる。
【００２１】
その結果、前輪の制動力発生手段１９Ｆの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｅ，１７ｆを介してディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路１７ｆのブレーキ液圧を液圧センサＳｂで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に一致するように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２２】
同様に、後輪の制動力発生手段１９Ｒの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｉ，１７ｊを介してディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路１７ｊのブレーキ液圧を液圧センサＳｃで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に一致するように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２３】
尚、シリンダ２０内のピストン２１が電動モータ２２によって僅かに前進すると、液室２４と液路１７ｄ（あるいは液路１７ｈ）との連通が絶たれるため、シリンダ２０が発生したブレーキ液圧が液路１７ｏ，１７ｐ間に設けた大気弁３２を介してリザーバ３１に逃げる虞はない。
【００２４】
ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り踏力遮断弁１８は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドが摩耗してシリンダ２０，２０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の液路１７ｅ，１７ｆあるいは液路１７ｉ，１７ｊの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ３１から補給することができず、しかもホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。
【００２５】
しかしながら、シリンダ２０，２０内でピストン２１，２１が後退すると、液室２４，２４が開弁した大気弁３２を介してリザーバ３１に連通するため、ディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ３１から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができる。
【００２６】
また正常時に運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、そのブレーキ液圧がストロークシミュレータ２５の液室２９に伝達されてピストン２８がスプリング２７の弾発力に抗して移動することで、ブレーキペダル１１の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ２２，２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているにも関わらず、運転者の踏力でディスクブレーキ装置１３，１４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。
【００２７】
一方、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に示すように踏力遮断弁１８が開弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間が連通し、反力許可弁３０が閉弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間の連通が遮断され、かつ大気弁３２が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ３１間の連通が遮断される。その結果、運転者がブレーキペダル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、開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｆを介して前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達され、また開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｒを介して後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪および後輪が制動される。
【００２８】
これと同時に、反力許可弁３０の閉弁によりストロークシミュレータ２５とマスタシリンダ１０との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２５は機能を停止する。その結果、ブレーキペダル１１のストロークが不必要に増加して運転者に違和感を与えるのを防止することができ、しかもマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２５に吸収されることなくホイールシリンダ１５，１６に伝達され、高い応答性で制動力を発生させることができる。
【００２９】
しかして、電源が失陥して踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒが作動不能になっても、運転者がブレーキペダル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および後輪のホイールシリンダ１５，１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。
【００３０】
さて、異常時を除く正常時に踏力遮断弁１８のソレノイド４７が励磁され、バルブスプリング４８の弾発力に抗してアマチュア４３が吸引されることで、アマチュア４３と一体のロッド４４に設けた弁体４６が弁座４２に着座し、前室４５および後室５０の連通が遮断される。
【００３１】
このような踏力遮断弁１８の閉弁状態で制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒが作動してブレーキ液圧を発生しても、制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒのピストン２１が僅かに前進しただけで液路１７ｄ，１７ｈに連なる入力ポートＰ１（図１および図２参照）が閉塞されるので、踏力遮断弁１８の後室５０は常時大気圧に近い低圧に保たれる。一方、踏力遮断弁１８の前室４５には、ブレーキペダル１１が踏まれていないときは大気圧が作用するが、ブレーキペダル１１が踏まれているときにはマスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧が作用する。
【００３２】
従って、ブレーキペダル１１が踏まれていないときは、前室４５および後室５０は共に大気圧になるため、踏力遮断弁１８のソレノイド４７はバルブスプリング４８の弾発力に打ち勝つだけの僅かな電磁力を発生すれば良いことになり、踏力遮断弁１８の消費電力が節減される。またブレーキペダル１１が踏まれているときは、後室５０が大気圧であるのに対して前室４５にはマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧が作用するため、踏力遮断弁１８のソレノイド４７は殆ど電磁力を発生することなく、あるいは全く電磁力を発生することなく弁体４６を弁座４２に着座させることができる。何故ならば、後室５０が低圧で前室４５が高圧である場合、弁体４６および弁座４２は一方向弁の機能を発揮し、後室５０および前室４５の圧力差で弁体４６が弁座４２に着座するからである。
【００３３】
仮に、踏力遮断弁１８を逆方向に配置し、前室４５を制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒに接続し、後室５０をマスタシリンダ１０に接続したとすると、マスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生しているときに踏力遮断弁１８を閉弁状態に維持しようとすると、後室５０および前室４５の圧力差、つまりマスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧に打ち勝つ電磁力をソレノイド４７に発生させる必要があり、消費電力が大幅に増加することになる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、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。
【００３５】
例えば、実施の形態では正常時には常に踏力遮断弁１８を閉弁しているが、正常時であっても運転者がブレーキペダル１１を踏んでいないときに踏力遮断弁１８を開弁し、運転者がブレーキペダル１１を踏んでいるときに踏力遮断弁１８を閉弁するようにすれば、ソレノイド４７の消費電力を更に節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施の形態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】踏力遮断弁の拡大断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０          マスタシリンダ
１５          ホイールシリンダ
１６          ホイールシリンダ
１７ａ〜１７ｄ 液路
１７ａ〜１７ｊ；１７ｇ，１７ｈ        液路
１８          踏力遮断弁
１９Ｆ        制動力発生手段
１９Ｒ        制動力発生手段
２１ ピストン
２２ 電動モータ
２４ 液室
４７          ソレノイド
Ｐ１ 入力ポート
Ｐ２ 出力ポート
【図１】
0004711845.tif 000002
【図２】
0004711845.tif 000003
【図３】
0004711845.tif 000004