(57)【要約】【課題】  ブレーキ・バイ・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置において、大気遮断弁が故障した状態で車両が走行するのを確実に防止する。【解決手段】  電動制動装置１５が作動可能な正常時には、常開の踏力遮断弁１４を閉弁して常閉の大気遮断弁２８を開弁した状態で、電動制動装置１５が発生するブレーキ液圧をホイールシリンダ１３に供給して車輪を制動することができる。電動制動装置１５が作動不能な異常時には、踏力遮断弁１４を開弁して大気遮断弁２８を閉弁した状態で、マスタシリンダ１２が発生するブレーキ液圧をホイールシリンダ１３に供給して車輪を制動することができる。エンジンの始動時に、踏力遮断弁１４を開弁して大気遮断弁２８を閉弁した状態でブレーキペダル１１を踏み込むと、大気遮断弁２８が正常に閉弁している場合に限ってマスタシリンダ１２がブレーキ液圧を発生することで、大気遮断弁２８が正常であると判断することができる。【選択図】        図２
2007099213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作子（１１）の操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１２）と、
マスタシリンダ（１２）およびホイールシリンダ（１３）間に設けられて異常時に開弁する踏力遮断弁（１４）と、
踏力遮断弁（１４）よりもホイールシリンダ（１３）側に設けられ、電気的に制御可能なブレーキ液圧を発生する電動制動装置（１５）と、
電動制動装置（１５）とリザーバ（２９）との間に設けられて異常時に閉弁する大気遮断弁（２８）と、
を備えた車両用ブレーキ装置であって、
車両のエンジン始動時に大気遮断弁（２８）の故障を検知することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
車両のエンジン始動時に、踏力遮断弁（１４）を開弁して大気遮断弁（２８）を閉弁した状態で、ブレーキ操作子（１１）の操作によってマスタシリンダ（１２）がブレーキ液圧を発生した場合に大気遮断弁（２８）が正常であると判断することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキ操作子（１１）を操作しないとエンジンが始動できないようにしたことを特徴とする、請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正常時には電動制動装置が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させ、異常時にはマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
正常時にはドライバーがブレーキペダルを踏む踏力を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて電動制動装置が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるとともに、ストロークシミュレータでブレーキペダルに擬似的なストロークおよび反力を発生させ、また異常時にはブレーキペダルに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で直接ホイールシリンダを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
またこの種のブレーキ・バイ・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置において、電動制動装置とリザーバとの間に常閉の大気遮断弁を配置し、この大気遮断弁を正常時に開弁してリザーバから電動制動装置へのブレーキ液の補充を行うものを、本出願人が特願２００４−１６７０６０号により既に提案している。
【特許文献１】特許第２５９０８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記大気遮断弁を備えたブレーキ・バイ・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置では、常閉の大気遮断弁が開弁状態に固着する故障が発生した場合に、マスタシリンダが発生したブレーキ液圧が開弁した大気遮断弁を介してリザーバに逃げてしまい、ホイールシリンダを作動させられなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで大気遮断弁の故障検知を行う必要があるが、常閉の大気遮断弁の開弁故障を検知するには、その大気遮断弁が閉弁していることを確認しなければならない。そのためには大気遮断弁が閉弁する異常時に故障検知を行う必要があるが、発生する頻度が極めて低い異常時に故障検知を行うだけでは不充分である。
【０００６】
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・ワイヤ式の車両用ブレーキ装置において、大気遮断弁が故障した状態で車両が走行するのを確実に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、ブレーキ操作子の操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダおよびホイールシリンダ間に設けられて異常時に開弁する踏力遮断弁と、踏力遮断弁よりもホイールシリンダ側に設けられ、電気的に制御可能なブレーキ液圧を発生する電動制動装置と、電動制動装置とリザーバとの間に設けられて異常時に閉弁する大気遮断弁とを備えた車両用ブレーキ装置であって、車両のエンジン始動時に大気遮断弁の故障を検知することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００８】
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、車両のエンジン始動時に、踏力遮断弁を開弁して大気遮断弁を閉弁した状態で、ブレーキ操作子の操作によってマスタシリンダがブレーキ液圧を発生した場合に大気遮断弁が正常であると判断することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、ブレーキ操作子を操作しないとエンジンが始動できないようにしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【００１０】
尚、実施例のブレーキペダル１１は本発明のブレーキ操作子に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、電動制動装置が作動可能な正常時には、常開の踏力遮断弁を閉弁して常閉の大気遮断弁を開弁した状態で、電動制動装置により車輪を制動することができる。電動制動装置が作動不能な異常時には、踏力遮断弁を開弁して大気遮断弁を閉弁した状態で、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。エンジンの始動時に大気遮断弁の故障を検知するので、大気遮断弁が故障した状態で車両が走行するのを確実に防止することができる。
【００１２】
請求項２の構成によれば、踏力遮断弁を開弁して大気遮断弁を閉弁した状態でブレーキ操作子を操作すると、大気遮断弁が正常に閉弁している場合に限ってマスタシリンダがブレーキ液圧を発生することで、大気遮断弁が正常であると判断することができる。
【００１３】
請求項３の構成によれば、ブレーキ操作子を操作しないとエンジンが始動できないので、エンジン始動時にドライバーが必ずブレーキ操作子を操作することにより、大気遮断弁の故障検知を行うためのブレーキ液圧をマスタシリンダに発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すもので、図１はブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図（正常時）、図２はブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図（異常時および始動時）、図３は作用を説明するフローチャート、図４は作用を説明するタイムチャートである。
【００１６】
図１に示すように、ドライバーにより操作されるブレーキペダル１１によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ１２と、車輪を制動するホイールシリンダ１３とが液路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６により接続されており、液路Ｐ２および液路Ｐ３間に常開ソレノイド弁よりなる踏力遮断弁１４が配置され、液路Ｐ４および液路Ｐ５間に電動制動装置１５が配置される。電動制動装置１５は、シリンダ１６と、シリンダ１６に摺動自在に嵌合するピストン１７と、ピストン１７を進退駆動するモータ１８とを備える。シリンダ１６およびピストン１７によって区画された液室１９には第１ポート２０および第２ポート２１が設けられており、液路Ｐ４に連通する第１ポート２０は、ピストン１７が最後退位置にあるときにのみ開放し、ピストン１７が最後退位置から前進すると閉塞される。一方、液路Ｐ５に連通する第２ポート２１はピストン１７の位置に関わらずに常時開放する。
【００１７】
液路Ｐ１および液路Ｐ２の接続部から分岐する液路Ｐ７には常閉ソレノイド弁よりなる反力許可弁２２が接続され、反力許可弁２２は液路Ｐ８を介してストロークシミュレータ２３に接続される。ストロークシミュレータ２３は、シリンダ２４に摺動自在に嵌合するピストン２５をスプリング２６で付勢したもので、スプリング２６の弾発力は液路Ｐ８に連なる液室２７の容積を減少させるように作用する。
【００１８】
液路Ｐ３および液路Ｐ４の接続部から分岐する液路Ｐ９には常閉ソレノイド弁よりなる大気遮断弁２８が接続され、大気遮断弁２８は液路Ｐ１０を介してマスタシリンダ１２のリザーバ２９に接続される。
【００１９】
液路Ｐ１、液路Ｐ２および液路Ｐ７の液圧、つまりマスタシリンダ１２が発生するブレーキ液圧が第１液圧センサ３０によって検出され、液路Ｐ５および液路Ｐ６の液圧、つまりホイールシリンダ１３に伝達されるブレーキ液圧が第２液圧センサ３１によって検出される。前記第１、第２液圧センサ３０，３１に加えて、ブレーキペダル１１の踏み込みを検出するブレーキスイッチ３２と、イグニッションスイッチ３３とが接続された電子制御ユニットＵは、踏力遮断弁１４、反力許可弁２２、大気遮断弁２８およびモータ１８の作動を制御する。
【００２０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００２１】
図１に示す正常時には、電子制御ユニットＵからの指令で踏力遮断弁１４、反力許可弁２２および大気遮断弁２８のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１４が閉弁してマスタシリンダ１２およびホイールシリンダ１３間の連通を遮断し、反力許可弁２２が開弁してマスタシリンダ１２およびストロークシミュレータ２３間を連通させ、かつ大気遮断弁２８が開弁して電動制動装置１５およびリザーバ２９間を連通させる。この状態でドライバーがブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１２がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１４で閉塞された液路Ｐ１のブレーキ液圧を第１液圧センサ３０が検出する。電子制御ユニットＵは、第１液圧センサ３０が検出したブレーキ液圧と同じ液圧を液路Ｐ６に発生させるべく、電動制動装置１５の作動を制御する。
【００２２】
その結果、電動制動装置１５のモータ１８の駆動力がピストン１７に伝達され、シリンダ１６の液室１９に発生したブレーキ液圧が液路Ｐ５，Ｐ６を介してホイールシリンダ１３に伝達されて車輪が制動される。このとき、液路Ｐ５のブレーキ液圧を第２液圧センサ３１で検出し、そのブレーキ液圧が液路Ｐ１の第１液圧センサ３０で検出したブレーキ液圧に一致するようにモータ１８の作動をフィードバック制御する。
【００２３】
尚、シリンダ１６内のピストン１７がモータ１８によって僅かに前進すると、液室１９と液路Ｐ４との連通が絶たれるため、シリンダ１６が発生したブレーキ液圧が開弁した大気遮断弁２８を介してリザーバ２９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１４は閉弁状態に保持されるため、ホイールシリンダ１３ブレーキパッドが摩耗して電動制動装置１５およびホイールシリンダ１３間の液路Ｐ５，Ｐ６の容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ２９から補給することができず、しかもホイールシリンダ１３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１６内でピストン１７が後退すると、液室１９が開弁した大気遮断弁２８を介してリザーバ２９に連通するため、ホイールシリンダ１３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２９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１３の引きずりを低減することができる。
【００２６】
また正常時に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１２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２３の液室２７に伝達されてピストン２５がスプリング２６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、実際には電動制動装置１５の駆動力でホイールシリンダ１３を作動させているにも関わらず、ドライバーの踏力でホイールシリンダ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。
【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に示すように常開の踏力遮断弁１４が開弁してマスタシリンダ１２およびホイールシリンダ１３間が連通し、常閉の反力許可弁２２が閉弁してマスタシリンダ１２およびストロークシミュレータ２３間の連通が遮断され、かつ常閉の大気遮断弁２８が閉弁して電動制動装置１５およびリザーバ２９間の連通が遮断される。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１２が発生したブレーキ液圧は、開弁した踏力遮断弁１４および電動制動装置１５を介してホイールシリンダ１３に伝達され、車輪が制動される。
【００２８】
これと同時に、反力許可弁２２の閉弁によりストロークシミュレータ２３とマスタシリンダ１２との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２３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ドライバー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１２が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２３に吸収されることなくホイールシリンダ１３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１４、反力許可弁２２、大気遮断弁２８および電動制動装置１５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１２が発生したブレーキ液圧でホイールシリンダ１３を支障なく作動させることができ、これにより異常時に車輪を制動して車両を安全に停止させることができる。
【００３０】
ところで、常閉ソレノイド弁よりなる大気遮断弁２８が開弁状態に固着する故障が発生すると、異常時に本来は閉弁すべき大気遮断弁２８が開弁したままとなり、マスタシリンダ１２で発生したブレーキ液圧がホイールシリンダ１３に伝達されることなくリザーバ２９に逃げてしまう問題がある。そこで、大気遮断弁２８が開弁状態に固着する故障が発生していないこと、つまり大気遮断弁２８が閉弁していることを確認する故障検知を行うことが必要となる。
【００３１】
この大気遮断弁２８の故障検知は、図２に示す異常状態と同様に、踏力遮断弁１４が開弁し、反力許可弁２２が閉弁し、大気遮断弁２８が閉弁した状態で、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１２が作動したときに、マスタシリンダ１２およびホイールシリンダ１３を接続する液路Ｐ１〜Ｐ６にブレーキ液圧が立ち上がるか否かを、第２液圧センサ３１（あるいは第１液圧センサ３０）で確認することで行われる。即ち、マスタシリンダ１２が作動したときに、大気遮断弁２８が正常に閉弁していれば、マスタシリンダ１２で発生したブレーキ液圧がリザーバ２９に逃げないため、第２液圧センサ３１がブレーキ液圧の立ち上がりを検出して正常であることを確認することができる。
【００３２】
図２に示す異常状態は頻繁に起こるものではないため、異常状態の発生を待って大気遮断弁２８の故障検知を行うのでは、充分な故障検知が不可能である。そこで本実施例では、エンジンの始動時にブレーキペダル１１を踏まないとスタータモータが作動しないようにしておき、ブレーキペダル１１が踏まれており、かつエンジンが未だ始動していない状態、つまりＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）システムが稼働していない状態で前記故障検知を行っている。
【００３３】
これを図３のフローチャートおよび図４のタイムチャートに基づいて説明する。
【００３４】
先ずステップＳ１でドライバーがイグニッションスイッチ３３をＯＮした始動時に、ステップＳ２でドライバーがブレーキペダル１１を踏んでいるか、つまりブレーキスイッチ３２がＯＮしているか否かを確認し、ブレーキスイッチ３２がＯＮしていなければ、ステップＳ３でエンジンの始動を禁止する。一方、前記ステップＳ２でブレーキスイッチ３２がＯＮしていれば、ステップＳ４で大気遮断弁２８が正常に閉弁しているか否かを確認する。この確認は、第２液圧センサ３１で検出したブレーキ液圧が正常に立ち上がるか否かによって確認される。
【００３５】
前記ステップＳ４で大気遮断弁２８が開弁状態に固着故障している場合には、ステップＳ５でＢＢＷシステムの故障表示を行い、前記ステップＳ３でエンジンの始動を禁止する。一方、前記ステップＳ４で大気遮断弁２８が正常に閉弁していれば、ステップＳ６でスタータモータを駆動してエンジンを始動する。続くステップＳ７でＡＣＧが発電を開始しない場合、ＢＢＷシステムを作動させられない異常時と判断し、ステップＳ８でＢＢＷシステムの故障表示を行う。
【００３６】
前記ステップＳ７でＡＣＧが発電を開始すれば、ＢＢＷシステムを稼働状態にした後に、ステップＳ９で電動制動装置１５を作動させてブレーキ液圧を発生させる。そしてステップＳ１０で第２液圧センサ３１で検出したホイールシリンダ１３のキャリパ圧がブレーキペダル１１の操作量に応じた値（つまり第１液圧センサ３０で検出した液圧）以上になれば、ステップＳ１１で踏力遮断弁１４のソレノイドを励磁して閉弁し、ステップＳ１２で反力許可弁２２のソレノイドを励磁して開弁し、ステップＳ１３で大気遮断弁２８のソレノイドを励磁して開弁する。これにより、踏力遮断弁１４、反力許可弁２２および大気遮断弁２８の切換え時にショックが発生するのを防止することができる。
【００３７】
このように、エンジンの始動時に大気遮断弁２８の故障を検知するので、大気遮断弁２８が故障して開弁状態に固着したまま車両が走行するのを未然に防止することができる。これにより、車両の走行中に電源が失陥したような場合に、大気遮断弁２８が開弁状態のままになってマスタシリンダ１２がブレーキ液圧を発生できなくなる事態を未然に回避することができる。
【００３８】
またマスタシリンダ１２がブレーキ液圧を発生するか否かによって大気遮断弁２８の故障を検知するには、その大気遮断弁２８が閉弁すべき状況を作り出す必要があるが、このような状況は電源が失陥する等の異常時であって極めて希にしか発生しないため、必要な頻度で大気遮断弁２８が正常であるか異常であるかを判定できない問題がある。しかしながら、エンジンの始動時にはＢＢＷシステムはまだ稼働状態にないために大気遮断弁２８が閉弁すべき状況となることから、エンジンの始動時を利用することで大気遮断弁２８の故障検知を定期的に行うことが可能となる。
【００３９】
またブレーキペダル１１を踏まないとエンジンが始動できないようにしたので、エンジンの始動時に必ずマスタシリンダ１２を作動させて大気遮断弁２８の故障検知を確実に行うことができる。
【００４０】
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。
【００４１】
例えば、実施例のＢＢＷ装置の電動制動装置１５は、モータ１８でピストン１７を駆動してブレーキ液圧を発生させるものであるが、液圧ポンプで発生させたブレーキ液圧をアキュムレータに蓄圧するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図（正常時）
【図２】ブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図（異常時および始動時）
【図３】作用を説明するフローチャート
【図４】作用を説明するタイムチャート
【符号の説明】
【００４３】
１１          ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１２          マスタシリンダ
１３          ホイールシリンダ
１４          踏力遮断弁
１５          電動制動装置
２８          大気遮断弁
２９          リザーバ
【図１】
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【図２】
2007099213.tif 000004
【図３】
2007099213.tif 000005
【図４】
2007099213.tif 000006