(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員による制動操作状態に応じたブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段と、
各車輪毎に設けられ前記ブレーキ液圧発生手段からのブレーキ液圧を受けて各車輪に制動力を発生させる車輪制動力発生手段と、
前記ブレーキ液圧発生手段と各車輪制動力発生手段とを各々連通する配管系統と、
車両制動時に、前記車輪のうちの前後輪間の速度差を検出する前後輪速度差検出手段と、
前記ブレーキ液圧発生手段と各車輪制動力発生手段とを各々連通する管路において、
それぞれ、該ブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液圧と該各車輪制動力発生手段側のブレーキ液圧との間の差圧を保持する保持手段と、
車両制動時に、前記速度差が所定値以上であった前後輪のうち速度が高い側の車輪について、その車輪がアンチスキッド制御中でないことを条件に、その車輪を制御対象輪として、前記ブレーキ液圧発生手段と前記保持手段との間に存在するブレーキ液を吸引し、この吸引されたブレーキ液を前記保持手段と前記制御対象輪の前記車輪制動力発生手段との間に、車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧が増幅されるように吐出することによって、前記速度差を低減する前後輪速度差低減手段と、
を備えたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記前後輪速度差低減手段が、前記ブレーキ液圧発生手段から前記各車輪制動力発生手段に至る前記配管系統外に配置され、所定量のブレーキ液量が収容される収容手段と、
前記収容手段からブレーキ液を吸引し、前記車輪制動力発生手段にブレーキ液を吐出して、該車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧を、ブレーキ液圧発生手段によるブレーキ液圧よりも増圧する吐出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記保持手段は、
前記配管系統に配置され、前記配管系統を連通状態とする第１の制御状態と、前記車輪制動力発生手段側のブレーキ液圧と前記ブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液圧との差圧を所定差圧許容する第２の制御状態とになり得る制御弁であり、
前記吐出手段のブレーキ液吐出位置が、前記配管系統の当該保持手段と前記車輪制動力発生手段との間であるとともに、前記吐出手段によってブレーキ液の吐出がなされる場合に、前記第１の制御状態から前記第２の制御状態に切り換えられることを特徴とする請求項２記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
更に、
前記配管系統に各車輪毎に設けられ非調整時および増圧調整時には前記配管系統を連通し減圧調整時には遮断する増圧制御弁と、前記配管系統から前記収容手段への減圧用管路に各車輪毎に設けられ減圧調整時には前記減圧用管路を連通し増圧調整時および非調整時には遮断する減圧制御弁とを有し、前記車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧を調整するブレーキ液圧調整手段を備えると共に、
前記吐出手段が、前記増圧制御弁と前記保持手段との間の前記配管系統にブレーキ液を吐出することを特徴とする請求項２又は３記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の各車輪の制動力は、制動時の車体の安定性のために、前輪が先行ロックするように調整されている。例えば、図７に実線で示すごとく、前輪制動力と後輪制動力との配分は、前輪ロック限界線を常に横切るように設計されている。
【０００３】
このため、前輪が先にアンチスキッド制御に入っても未だ後輪はアンチスキッド制御に達するまでに制動されないということが発生した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、前輪がアンチスキッド制御に入った後、後輪がほぼ最大の制動力を示す位置Ｂｍに至るまでには、運転者はかなりのストロークを踏み込まなくてはならない。そのため、図８に示すごとく、かなりのペダル踏力が必要となるとともに、踏力の割には減速Ｇは増加せず（１の区間）、次第に後輪制動力の増加により減速Ｇが増加する（２の区間）という現象が生じて、なかなか大きな減速Ｇが得られないという問題があった。
【０００５】
しかし、これでは、全輪の制動力が最大になるまで、時間がかかり制動性能に問題を生じた。このように、制動時に車輪毎に制動力が異なると、制動性能に問題を生じる。これを、最初から全輪が同じ様な制動力を生じるように設計すると、車両にかかる荷重のバランスによっては、制動時に、後輪ロック限界線を最初に横切るおそれも有った。
【０００６】
本発明は、前述の問題点を解決し、後輪先行ロックを招かずに高い制動性能を発揮する車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の車両用ブレーキ装置は、乗員による制動操作状態に応じたブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段と、
各車輪毎に設けられ前記ブレーキ液圧発生手段からのブレーキ液圧を受けて各車輪に制動力を発生させる車輪制動力発生手段と、
前記ブレーキ液圧発生手段と各車輪制動力発生手段とを各々連通する配管系統と、
車両制動時に、前記車輪のうちの前後輪間の速度差を検出する前後輪速度差検出手段と、
前記ブレーキ液圧発生手段と各車輪制動力発生手段とを各々連通する管路において、
それぞれ、該ブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液圧と該各車輪制動力発生手段側のブレーキ液圧との間の差圧を保持する保持手段と、
車両制動時に、前記速度差が所定値以上であった前後輪のうち速度が高い側の車輪について、その車輪がアンチスキッド制御中でないことを条件に、その車輪を制御対象輪として、前記ブレーキ液圧発生手段と前記保持手段との間に存在するブレーキ液を吸引し、この吸引されたブレーキ液を前記保持手段と前記制御対象輪の前記車輪制動力発生手段との間に、車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧が増幅されるように吐出することによって、前記速度差を低減する前後輪速度差低減手段と、
を備える。
このように構成することにより、車両制動時に、速度差が所定値以上であった車輪について、該車輪がアンチスキッド制御中でないことを条件に、ブレーキ液圧発生手段と保持手段との間のブレーキ液を吸引し，この間に存在するブレーキ液量の減少に伴って，ブレーキ液圧が減少され、ブレーキ液圧発生手段が受けるもしくは発生するブレーキ液圧も低下する。このためブレーキ液圧発生手段における圧力負荷が低減される。したがって例えばブレーキ液圧発生手段にブレーキ液圧を発生するために乗員により操作されるブレーキペダルを備えていれば、ブレーキペダルにおける反力及び操作負担が軽減される。かつブレーキ液圧発生手段と保持手段との間から吸引されたブレーキ液は保持手段と車輪制動力発生手段との間に吐出されるため、保持手段により圧力保持作用により，この間のブレーキ液量の増加に伴って、車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧は，ブレーキ液圧発生手段における負荷の軽減に応じて逆に増圧される。このような増圧手段を用いて，速度差を低減するよう車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧を増圧することによって全ての車輪の速度を近づけ、後輪先行ロックを招かずに高い制動性能を発揮することができる。
【００１１】
上述した速度差低減手段の機能を実現するためには、ブレーキ液圧発生手段から各車輪制動力発生手段に至る配管系統外に配置され、所定量のブレーキ液量が収容される収容手段と、この収容手段からブレーキ液を吸引し、車輪制動力発生手段にブレーキ液を吐出して、該車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧を、ブレーキ液圧発生手段によるブレーキ液圧よりも増圧する吐出手段とを備えれば良い。
【００１４】
また、前記保持手段は、配管系統に配置され、この配管系統を連通状態とする第１の制御状態と、車輪制動力発生手段側のブレーキ液圧とブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液圧との差圧を所定差圧許容する第２の制御状態とになり得る制御弁であり、吐出手段のブレーキ液吐出位置が、配管系統の当該保持手段と車輪制動力発生手段との間であるとともに、吐出手段によってブレーキ液の吐出がなされる場合に、第１の制御状態から第２の制御状態に切り換えられるものであっても良い。
【００１５】
更に、配管系統に各車輪毎に設けられ非調整時および増圧調整時には配管系統を連通し減圧調整時には遮断する増圧制御弁と、配管系統から収容手段への減圧用管路に各車輪毎に設けられ減圧調整時には減圧用管路を連通し増圧調整時および非調整時には遮断する減圧制御弁とを有し、車輪制動力発生手段にかかるブレーキ液圧を調整するブレーキ液圧調整手段を備えると共に、吐出手段が、増圧制御弁と保持手段との間の配管系統にブレーキ液を吐出するように調整しても良い。このようにするとアンチスキッド制御等を行っているブレーキ液圧調整手段にて未だ調整されていない車輪側についても迅速に制動力を高めることができる。
【００１６】
なお、車両は、２輪でも３輪でも４輪以上でも良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１，２は、本発明における実施の形態１を示すブレーキ配管モデル図である。図１は後輪側、図２は前輪側を示している。本実施の形態では、前輪駆動の４輪車において、左前輪ＦＬ−右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ一右後輪ＲＲの各配管系統を備える車両に本発明による車両用ブレーキ装置を適用した例について説明する。
【００１８】
図１において、車両に制動力を加える際に乗員によって踏み込まれるブレーキペダル１は、倍力装置２に接続されており、ブレーキペダル１に加えられる踏力およびペダルストロークがこの倍力装置２に伝達される。倍力装置２は第１室と第２室との２室を少なくとも有しており、例えば第１室を大気圧室、第２室を負圧室とすることができ、負圧室における負圧は、例えばエンジンのインテークマニホールド負圧あるいはバキュームボンプによる負圧が用いられる。そして、この倍力装置２は、大気圧室と負圧室の圧力差をもって、乗員のペダル踏力またはペダルストロークを直接倍力する。倍力装置２は、このように倍力された踏力あるいはペダルストロークをマスタシリンダ３（ブレーキ液圧発生手段に該当）に伝達するプッシュロッド等を有しており、このプッシュロッドがマスタシリンダ３に配設されたマスタピストンを押圧することによりマスタシリンダ圧ＰＵを発生する。なお、マスタシリンダ３は、このマスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、またマスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留する独自のマスタリザーバ３ａを備えている。
【００１９】
このマスタシリンダ圧ＰＵは、比例制御弁９０（保持手段に該当）およびアンチスキッドシステム１００を介して左後輪ＲＬ用のホイールシリンダ４（車輪制動力発生手段に該当）へ伝達されている。なお、右後輪ＲＲについても左後輪ＲＬの構成と同じであるので、左後輪ＲＬの構成の説明にて、右後輪ＲＲの構成の説明に代える。
【００２０】
比例制御弁９０は、正方向にブレーキ液が流動する際には、ブレーキ液の基圧を所定の減衰比率をもって下流側に伝達する機能を有している弁である。ここでは、この比例制御弁９０は逆接されており、ホイールシリンダ４側が基圧側であり、マスタシリンダ３側は下流側になっている。この圧力の関係を図６に示す。基圧ＰＬが縦軸、マスタシリンダ圧ＰＵが横軸で示してある。また、折れ点圧力Ｐ１以下になった場合には、マスタシリンダ圧ＰＵと基圧ＰＬとは同等となる。
【００２１】
アンチスキッドシステム１００は、以下の構成を備えている。まず、逆接された比例制御弁９０に接続する配管系統の一部としての管路Ａは、その第２の管路部位Ａ２にて、ホイールシリンダ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３００が備えられている。
【００２２】
この増圧制御弁３００は、アンチスキッドシステム１００用の電子制御装置ＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。そして、この２位置弁が連通状態に制御されている際には、比例制御弁９０を介したマスタシリンダ圧ＰＵあるいはポンプ１０１のブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧をホイールシリンダ４に加えることができる。なお、アンチスキッド制御が実行されていないノーマルブレーキの際には、この増圧制御弁３００は常時連通状態に制御され、アンチスキッド制御における減圧制御時あるいは保持制御時には遮断状態とされる。また、増圧制御弁３００には、安全弁３０４が並列に設けられ、過剰なブレーキ液圧をホイールシリンダ４側から排除するように構成されている。なお、前記アンチスキッドシステム１００と電子制御装置ＥＣＵとが、ブレーキ液圧調整手段に該当し、各ホイールシリンダにかかるブレーキ液圧を調整する。
【００２３】
また、増圧制御弁３００とホイールシリンダ４との間における管路Ａと、配管系統から外れたリザーバ２００（収容手段に該当）の第２のリザーバ孔２００Ｂとを結ぶ管路Ｂには、アンチスキッドシステム１００用の電子制御装置ＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる２位置弁としての減圧制御弁３０２が配設されている。この減圧制御弁３０２は、ノーマルブレーキ状態では、常時遮断状態とされ、アンチスキッド制御における減圧制御時に連通状態となり、保持制御時には遮断状態となる。
【００２４】
このリザーバ２００は、マスタシリンダ圧ＰＵと同等の圧力となる配管Ｃからブレーキ液の流動を受ける第１のリザーバ孔２００Ａを有している。この第１のリザーバ孔２００Ａよりリザーバ２００の内側には、ボール弁２０１が配設されている。そしてこのボール弁２０１の下側には、このボール弁２０１を上下に移動するために所定のストロークを有するロッド２０３が設けられている。リザーバ室２００Ｃ内には、ロッド２０３と運動するピストン２０４が備えられている。このピストン２０４は、第１のリザーバ孔２００Ａまたは第２のリザーバ孔２００Ｂからブレーキ液が流入した場合に下方に摺動し、リザーバ室２００Ｃ内にブレーキ液を貯留する。
【００２５】
また、このようにブレーキ液が貯留された場合には、ピストン２０４が下側に移動すると、これに伴つて、ロッド２０３も下方に移動し、ボール弁２０１が弁座２０２に接触する。よって、リザーバ室２００Ｃ内にブレーキ液がロッド２０３のストローク以上貯留された際には、ボール弁２０１と弁座２０２とによって、ポンプ１０１の吸引側と、管路Ｃを介しての第１の管路部位Ａ１との間のブレーキ液の流動が遮断される。
【００２６】
またポンプ１０１（吐出手段に該当）が安全弁１０１ａ，１０１ｂに挟まれて、減圧制御弁３０２とリザーバ孔２００Ｂとの間のブレーキ液を汲み取って、比例制御弁９０と増圧制御弁３００との間の第２の管路部位Ａ２へ吐出する位置に配置されている。
【００２７】
また、ホイールシリンダ４の直前には、比例制御弁４００が配置されている。この比例制御弁４００は、比例制御弁９０と同じく、正方向にブレーキ液が流動する際には、ブレーキ液の基圧を所定の減衰比率をもって下流側に伝達する作用を有している。これは、制動時に後輪のブレーキ液圧を前輪に比較してわずかに下げることにより、制動操作時に前輪側を先にロックさせて、車体の安定を図るためであり、図２に示すごとく前輪側には存在しない。
【００２８】
前輪側については、図２に示すごとく、ホイールシリンダ４′の直前に比例制御弁が存在しないのみで他は後輪側と同じである。したがって、同一の構成については同一の符号に「′」を付し、詳細な説明は略する。
上述した増圧制御弁３００，３００′、減圧制御弁３０２，３０２′およびポンプ１０１，１０１′は、図示していないアンチスキッドシステム１００用の電子制御装置ＥＣＵがその状態を制御している。
【００２９】
上述のアンチスキッドシステム１００用の電子制御装置ＥＣＵによるブレーキ制御について図３のフローチャートに基づいて説明する。本処理は４輪の各車輪毎に実行される処理である。ここでは、左前輪ＦＬについての処理として説明するが他の車輪においても同様に処理される。
【００３０】
図３に示すブレーキ制御処理が開始されると、まず電子制御装置ＥＣＵは図示していないストップスイッチからブレーキペダル１の踏み込み有無を入力し、車輪速度センサから４輪すべての車輪速度の検出データを入力する（Ｓ１０００）。次に、ストップスイッチがオンか否か、すなわち、ブレーキペダル１が踏み込まれているか否か、すなわち制動時か否かが判定される（Ｓ２０００）。踏み込まれていれば（Ｓ２０００で「ＹＥＳ」）、次に、他の３輪との速度差、すなわち他の３つの車輪の速度から自輪（左前輪ＦＬ）の速度を減算した３つ値のいずれかが所定値以上か否かを判定する（Ｓ３０００）。
【００３１】
自輪と他の３つの車輪との速度差のいずれかが、所定値以上であれば（Ｓ３０００で「ＹＥＳ」）、速度差低減処理が開始される（Ｓ４０００）。
この速度差低減処理は、前記速度差が所定値以上であった車輪について、その車輪がアンチスキッド制御中でないことを条件に、該当する車輪側のポンプ１０１，１０１′を駆動することにより、管路Ｃ，Ｃ′およびリザーバ２００，２００′を介して第２の管路部位Ａ２，Ａ２′にブレーキ液を吐出する。第２の管路部位Ａ２，Ａ２′と第１の管路部位Ａ１，Ａ１′との間には、比例制御弁９０，９０′が存在しているので、図６に示したごとく、マスタシリンダ３側よりも高圧に第２の管路部位Ａ２，Ａ２′を保持することができる。
【００３２】
例えば、制動時に右後輪ＲＲがアンチスキッド制御中でなく、右後輪ＲＲの車輪速度が左前輪ＦＬの車輪速度よりも所定値以上速いとすると、この時、アンチスキッド制御中ではないため、右後輪ＲＲ側の増圧制御弁３００は連通状態にある。このため、ポンプ１０１の吐出と比例制御弁９０の存在により、マスタシリンダ３側よりも高圧にされたブレーキ液圧は、増圧制御弁３００から比例制御弁４００を介して右後輪ＲＲのホイールシリンダ４にかかり、右後輪ＲＲに対する制動力は急速に上昇する。すなわち、図４のタイミングチャートに示すごとく、時刻ｔ１にて所定値以上の速度差が左前輪ＦＬと右後輪ＲＲとの間に生じたとすると、実線で示すごとく右後輪ＲＲのブレーキ液圧が急速に上昇し始め、図５に示すごとく、右後輪ＲＲは急速に制動力が上昇して右後輪ＲＲの車輪速度は急速に低下し、左前輪ＦＬの速度に近付く。
【００３３】
このため、運転者がブレーキペダル１を深く踏み込む以前に、後輪についても十分な制動力が発生し、高い制動性能を発揮することができる。このような速度差低減処理がなされないと、図４に破線で示すごとくの挙動となり、右後輪ＲＲの制動力は十分に上がらないので、車両全体として高い制動性能を発揮することができない。
【００３４】
なお、このブレーキ液圧増圧による速度差低減処理は、左前輪ＦＬと所定値以上高い速度であって、アンチスキッド制御中でない全ての車輪に対して実行される。このことにより、図５に示すごとく全ての車輪の挙動を近付け、後輪先行ロックを招かずに高い制動性能を発揮することができる。
【００３５】
また、ステップＳ２０００にて、ストップスイッチがオンではない場合には（Ｓ２０００にて「ＮＯ」）、あるいはステップＳ３０００にて、速度差が所定値以上の車輪が存在しない場合には（Ｓ３０００にて「ＮＯ」）、ステップＳ４０００にて開始された速度差低減処理は停止される（Ｓ５０００）。なお、ステップＳ４０００とステップＳ５０００との処理のハンチングを防止するため、ステップＳ３０００における速度差の判定には、ヒステリシスが設けられている。
【００３６】
ステップＳ３０００が速度差検出手段としての処理に該当し、ステップＳ４０００が速度差低減手段としての処理に該当する。
【００４６】
［その他］
前記実施の形態は、前輪駆動の４輪車において、左前輪ＦＬ−右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ一右後輪ＲＲの各配管系統を備える車両に関する例であったが、後輪駆動でも、２輪車でも、他の２系統ブレーキシステム（例えば、Ｘ配管系統システム等）あるいは各車輪独立の配管系統でも、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１を示す後輪側のブレーキ配管モデル図である。
【図２】  実施の形態１を示す前輪側のブレーキ配管モデル図である。
【図３】  実施の形態１におけるアンチスキッドシステム用電子制御装置による車輪挙動差制御処理のフローチャートである。
【図４】  実施の形態１における制動時の車輪速度およびブレーキ液圧のタイミングチャートである。
【図５】  実施の形態１における制動時の前後輪制動力変化説明図である。
【図６】  比例制御弁の機能説明図である。
【図７】  従来の制動時の前後輪制動力変化説明図である。
【図８】  従来の制動時の減速Ｇの変化説明図である。
【符号の説明】
１…ブレーキペダル  ２…倍力装置  ３…マスタシリンダ
３ａ…マスタリザーバ  ４，４′…ホイールシリンダ
９０，９０′…比例制御弁  １００，１００′…アンチスキッドシステム
１０１，１０１′…ポンプ  ２００，２００′…リザーバ
３００，３００′…増圧制御弁  ３０２，３０２′…減圧制御弁
４００…比例制御弁  ５０１…ブレーキペダル  ５０２…倍力装置
５０３…マスタシリンダ  ５０３ａ…マスタリザーバ
５０４，５０４′…ホイールシリンダ
６００，６００′…アンチスキッドシステム  ６０１，６０１′…ポンプ
６１０，６１０′…マスタカット弁  ６１６，６１６′…吸入制御弁
７００，７００′…リザーバ  ８００，８００′…増圧制御弁
８０２，８０２′…減圧制御弁  ９００…比例制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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