JP2000219124A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を少なくすることができ、また、エ
ネルギを効率的に使用することができるブレーキ装置を
提供する。 【解決手段】 マスタシリンダの液圧およびホイールシ
リンダの液圧をそれぞれ異なる面積で相反する方向から
受けるとともに、面積比で所定倍とされたマスタシリン
ダの液圧がホイールシリンダの液圧を越えることにより
一側に移動するピストン３７と、該ピストン３７が前記
一側に移動するとマスタシリンダとホイールシリンダと
の連通を遮断させる弁５２と、ピストン３７の移動を検
出する検出手段４９と、該検出手段４９によりピストン
３７が前記一側に移動したことが検出された状態ではポ
ンプ１６を駆動する制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプで得た液圧
をブレーキペダルの入力に基づいて制御し制動力を得る
ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関と電気モータとを併用して駆動
力を得るハイブリッドエンジン自動車や、電気モータの
みで駆動力を得る電気自動車等に用いられるブレーキ装
置としては、ポンプで得た液圧をブレーキペダルの入力
に基づいて制御し制動力を得るものを用いるのが好適で
あり、このようなブレーキ装置が種々開発されている。
その一例を図５に示す。このブレーキ装置は、ブレーキ
ペダル２００と、ブレーキペダル２００への入力を検出
する踏力センサ２０１と、ブレーキペダル２００の入力
によりブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２０２
と、該マスタシリンダ２０２で発生させられたブレーキ
液圧を吸収するとともに踏込みに応じた反力をブレーキ
ペダル２００に付与させるストロークシミュレータ２０
３と、システムの失陥時にマスタシリンダ２０２で発生
させられたブレーキ液圧がストロークシミュレータ２０
３に導入されるのを阻止するＮＣ弁２０４とを有してい
る。また、ブレーキ液を貯留するリザーバタンク２０５
と、該リザーバタンク２０５からブレーキ液を吸引して
ブレーキ液圧を発生させるポンプ２０６と、ポンプ２０
６で発生させたブレーキ液圧を貯留するアキュムレータ
２０７と、アキュムレータ２０７側の液圧を必要に応じ
てリザーバタンク２０５側に逃がすリリーフ弁２０８と
を有している。さらに、各車輪毎に設けられて制動力を
発生させるキャリパ２０９，２０９，…と、各キャリパ
２０９，２０９，…に対しそれぞれ設けられて、対応す
るキャリパ２０９とアキュムレータ２０７との間の連通
を制御することによりキャリパ２０９に供給されるブレ
ーキ液圧を増圧制御する電磁切替式の増圧弁２１０と、
各キャリパ２０９，２０９，…に対しそれぞれ設けられ
て、対応するキャリパ２０９とリザーバタンク２０５と
の間の連通を制御することによりキャリパ２０９に供給
されたブレーキ液圧を減圧制御する電磁切替式の減圧弁
２１１と、各キャリパ２０９，２０９，…に対しそれぞ
れ設けられて、対応するキャリパ２０９へのブレーキ液
圧の供給源をマスタシリンダ２０２およびアキュムレー
タ２０７のいずれか一方に切り替える電磁切替式の切替
弁２１２とを有している。加えて、各キャリパ２０９，
２０９，…に対しそれぞれ設けられて、対応するキャリ
パ２０９のブレーキ液圧を検出する圧力センサ２１３
と、リリーフ弁２０８と増圧弁２１０，２１０，…との
間に設けられてこの間のブレーキ液圧を検出する圧力セ
ンサ２１４とを有している。そして、このようなブレー
キ装置では、主に、踏力センサ２０１からの出力を指令
信号とし、各キャリパ２０９，２０９，…に設けられた
圧力センサ２１３，２１３，…からの出力をフィードバ
ック信号として、増圧弁２１０，２１０，…、減圧弁２
１１，２１１，…および切替弁２１２，２１２，…を切
り替え制御するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ポンプ
で得た液圧をブレーキペダルの入力に基づいて制御し制
動力を得るブレーキ装置の従来のものは、部品点数が多
く配管・配線に手間がかかるという問題があった。ま
た、減速度０．３Ｇ程度の通常のブレーキ作動では必要
な圧力が３ＭＰＡ程度であるのに対し、上記従来の装置
では、１３〜２０ＭＰＡの高圧をポンプで発生させ、電
磁弁で減圧してキャリパのホイールシリンダに供給して
おり、エネルギの無駄が多いという問題があった。した
がって、本発明は、ポンプで得た液圧をブレーキペダル
の入力に基づいて制御し制動力を得るブレーキ装置にお
いて、部品点数を少なくすることができ、また、エネル
ギを効率的に使用することができるブレーキ装置を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載のブレーキ装置は、ブレーキ
ペダルの入力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダ
と、導入された液圧で制動力を発生させるホイールシリ
ンダと、該ホイールシリンダへ導入させる液圧を発生さ
せるポンプと、前記マスタシリンダの液圧および前記ホ
イールシリンダの液圧をそれぞれ異なる面積で相反する
方向から受けるとともに、面積比で所定倍とされた前記
マスタシリンダの液圧が前記ホイールシリンダの液圧を
越えることにより一側に移動する一方、面積比で所定倍
とされた前記マスタシリンダの液圧が前記ホイールシリ
ンダの液圧より低くなると逆側に移動するピストンと、
該ピストンが前記一側に移動すると前記マスタシリンダ
と前記ホイールシリンダとの連通を遮断させる一方、前
記ピストンが前記逆側に移動すると前記マスタシリンダ
と前記ホイールシリンダとを連通させる弁と、前記ピス
トンの位置を検出する検出手段と、該検出手段により前
記ピストンの前記一側への移動が検出された状態では前
記ポンプを駆動する一方、前記検出手段により前記ピス
トンの前記逆側への移動が検出された状態では前記ポン
プの駆動を停止させる制御手段と、を具備することを特
徴としている。これにより、ブレーキペダルが踏み込ま
れ、マスタシリンダで発生させる液圧が増大し、ピスト
ンの面積比で所定倍とされた該マスタシリンダの液圧が
ホイールシリンダの液圧より大きくなると、ピストンが
一側に移動する。すると、弁が閉じてマスタシリンダと
ホイールシリンダとの連通を遮断させる一方、検出手段
によりピストンの前記一側への移動が検出されることか
ら、制御手段がポンプを駆動する。その結果、ポンプか
ら吐出されたブレーキ液が弁でマスタシリンダ側に逃が
されることなくホイールシリンダに導入され、制動力が
増加する。他方、ブレーキペダルが緩められ、マスタシ
リンダで発生させる液圧が減少し、ピストンの面積比で
所定倍とされた該マスタシリンダの液圧がホイールシリ
ンダの液圧より低くなると、ピストンが逆側に移動す
る。すると、弁が開かれてホイールシリンダの液圧がマ
スタシリンダに戻される一方、検出手段によりピストン
の前記逆側への移動が検出されることから、制御手段が
ポンプを停止させる。その結果、ブレーキ液が弁を介し
てマスタシリンダ側に逃がされ、制動力が減少する。

【０００５】本発明の請求項２記載のブレーキ装置は、
請求項１記載のものに関し、前記ポンプは、プランジャ
の往復動で液圧を発生させるものであり、しかも、該プ
ランジャがボイスコイルモータにより磁力で駆動される
ものであることを特徴としている。このように、ポンプ
として、ボイスコイルモータで磁力によりプランジャを
往復動させるプランジャポンプを用いるため、ストロー
ク内の推力を一定にできるとともに、高速応答が可能と
なる。

【０００６】本発明の請求項３記載のブレーキ装置は、
請求項１または２記載のブレーキ装置に関し、前記ピス
トンを強制的に移動可能なアクチュエータを具備するこ
とを特徴としている。これにより、ブレーキペダルが踏
み込まれ、マスタシリンダで発生させる液圧が増大し、
ピストンの面積比で所定倍とされた該マスタシリンダの
液圧がホイールシリンダの液圧より大きくなっていて
も、アクチュエータでピストンを逆側に強制的に移動さ
せることにより、弁を開いてマスタシリンダとホイール
シリンダとを連通させ、ホイールシリンダの液圧をマス
タシリンダ側に逃がすことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態のブレ
ーキ装置を図１〜図３を参照して以下に説明する。第１
の実施の形態のブレーキ装置１１は、図１に示すよう
に、運転者により操作量が入力されるブレーキペダル１
２と、ブレーキペダル１２の入力に応じた液圧（制御目
標液圧）を発生させるマスタシリンダ１３と、ブレーキ
液を貯留させるとともにマスタシリンダ１３にブレーキ
液を供給するリザーバタンク１４と、導入された液圧で
制動力を発生させるブレーキキャリパのホイールシリン
ダ１５と、マスタシリンダ１３を介してリザーバタンク
１４からブレーキ液を吸入しホイールシリンダ１５へ導
入させる液圧を発生させるポンプ１６とを有している。

【０００８】さらに、ブレーキ装置１１は、マスタシリ
ンダ１３の液圧とホイールシリンダ１５の液圧とを比較
して信号を出力するとともにマスタシリンダ１３とホイ
ールシリンダ１５との連通および連通遮断を制御する圧
力検出／減圧機構１７と、該圧力検出／減圧機構１７か
らの信号によりポンプ１６の駆動を制御する制御回路
（制御手段）１８と、該制御回路１８に電源を供給する
とともに該制御回路１８との間で、制動力のモニタ信号
としてのホイールシリンダ液圧信号等の信号をやりとり
する車体側ＥＣＵ（車両運動制御装置）１９と、ブレー
キ液を貯留可能とされた低圧（ほぼ大気圧）の図示せぬ
車輪内リザーバとを有している。

【０００９】なお、上記したホイールシリンダ１５、ポ
ンプ１６、圧力検出／減圧機構１７、車輪内リザーバお
よび制御回路１８が、車輪に付設される車輪ブレーキ２
０を構成しており、この車輪ブレーキ２０が、図示は略
すが、各車輪毎に設けられている。

【００１０】圧力検出／減圧機構１７について図２を参
照してさらに説明する。圧力検出／減圧機構１７はシリ
ンダ２２を有している。このシリンダ２２には、一端側
に形成された小径穴部２３と、該小径穴部２３と同軸を
なして隣接形成された該小径穴部２３より大径の中間径
穴部２４と、該中間径穴部２４の小径穴部２３に対し反
対側に同軸をなして隣接形成された該中間径穴部２４よ
り大径の大径穴部２５とを有する段付き形状のシリンダ
穴２６が形成されている。

【００１１】シリンダ２２には、シリンダ穴２６の大径
穴部２５の中間径穴部２４に対し反対の端部所定位置に
一端開口部が開口しシリンダ２２の外部に他端開口部が
開口するように、大径穴部２５に直交して、マスタシリ
ンダ連通路２８が形成されており、該マスタシリンダ連
通路２８は、マスタシリンダ１３に連通させられてい
る。

【００１２】また、シリンダ２２には、シリンダ穴２６
の大径穴部２５の中間径穴部２４に対し反対の端部所定
位置に一端開口部が開口しシリンダ２２の外部に他端開
口部が開口するように、大径穴部２５に直交して、吸入
側連通路２９が形成されており、該吸入側連通路２９
は、シリンダ２２の外の外部連通路３０を介してポンプ
１６の吸入側に連通させられている。

【００１３】加えて、シリンダ２２には、シリンダ穴２
６の中間径穴部２４の大径穴部２５に対し反対の端部所
定位置に一端開口部が開口しシリンダ２２の外部に他端
開口部が開口するように、該中間径穴部２４に直交し
て、吐出側連通路３１が形成されており、該吐出側連通
路３１は、シリンダ２２の外の外部連通路３２を介して
ポンプ１６の吐出側に連通させられている。

【００１４】また、シリンダ２２には、シリンダ穴２６
の中間径穴部２４の大径穴部２５に対し反対の端部所定
位置に一端開口部が開口しシリンダ２２の外部に他端開
口部が開口するように、該中間径穴部２４に直交して、
ホイールシリンダ連通路３３が形成されており、該ホイ
ールシリンダ連通路３３は、ホイールシリンダ１５に連
通させられている。

【００１５】さらに、シリンダ２２には、シリンダ穴２
６の大径穴部２５の中間径穴部２４側の所定位置に一端
開口部が開口し他端開口部がシリンダ２２の外部に開口
するように、大径穴部２５に直交して、図示せぬ車輪内
リザーバに連通するリザーバ連通路３４が形成されてい
る。加えて、シリンダ２２には、シリンダ穴２６の小径
穴部２３の中間所定位置に一端開口部が開口し、リザー
バ連通路３４に他端開口部が開口する内部連通路３５が
形成されている。

【００１６】そして、シリンダ穴２６の大径穴部２５と
中間径穴部２４とには、段付き形状のピストン３７が摺
動自在に挿入されている。このピストン３７は、大径軸
部３８と、該大径軸部３８に同軸をなして隣接形成され
た、該大径軸部３８より小径の小径軸部３９とを有して
おり、大径軸部３８が大径穴部２５内に位置し小径軸部
３９が中間径穴部２４内にほぼ位置するようにシリンダ
穴２６内に配置されている。

【００１７】このピストン３７の中心には、連通穴４０
が形成されている。この連通穴４０は、大径軸部３８側
の端面から穿設された大径連通穴部４１と、小径軸部３
９側の端面から穿設された大径連通穴部４１より小径の
小径連通穴部４２とで構成されている。ここで、小径連
通穴部４２の大径連通穴部４１に対し反対の端部には、
先端側が拡径するテーパ状の弁座４３が形成されてい
る。よって、この弁座４３は絞り付きとされている。

【００１８】大径軸部３８には、大径穴部２５に対して
摺動自在であって該大径穴部２５との隙間を開閉させる
リング状のカップシール４５が固定されている。このカ
ップシール４５は、ピストン３７の位置にかかわらずマ
スタシリンダ連通路２８とリザーバ連通路３４との間に
常に存在するようになっており、マスタシリンダ連通路
２８の液圧がリザーバ連通路３４の液圧より高い場合は
閉状態となり、マスタシリンダ連通路２８の液圧がリザ
ーバ連通路３４の液圧より低い場合は開状態となる。

【００１９】小径軸部３９には、中間径穴部２４に対し
て摺動自在であって該中間径穴部２４との隙間を開閉さ
せるリング状のカップシール４６が固定されている。こ
のカップシール４６は、ピストン３７の位置にかかわら
ずホイールシリンダ連通路３３とリザーバ連通路３４と
の間に常に存在するようになっており、ホイールシリン
ダ連通路３３の液圧がリザーバ連通路３４の液圧より高
い場合は閉状態となり、ホイールシリンダ連通路３３の
液圧がリザーバ連通路３４の液圧より低い場合は開状態
となる。

【００２０】ピストン３７の大径軸部３８と小径軸部３
９との間の段部と、シリンダ穴２６の大径穴部２５と中
間径穴部２４との間の段部との間には、ピストン３７を
大径穴部２５側の移動端に位置させるよう微弱な付勢力
で付勢するピストンスプリング４７が設けられている。

【００２１】シリンダ２２の小径穴部２３側には、スト
ロークセンサ（検出手段）４９が取り付けられている。
このストロークセンサ４９は、シリンダ２２に取り付け
られるセンサ本体５０と、該センサ本体５０からシリン
ダ穴２６内に挿入されて弁座４３に対向する、小径穴部
２３より小径の弁体５１とを有している。この弁体５１
は、軸線方向に微少範囲内で移動可能とされ、また、先
端側がピストン３７の弁座４３に対し当接および離間す
ることによりピストン３７の連通穴４０を閉塞および開
放可能となり、これにより弁座４３とともに減圧弁
（弁）５２を構成している。

【００２２】センサ本体５０は、弁体５１を移動可能に
支持するとともに該弁体５１の位置を検出するもので、
弁体５１をセンサ本体５０から突出する方向に強力な付
勢力で付勢し弁体５１を図示せぬ前進端ストッパに当接
させる図示せぬ弁体スプリングと、弁体５１がセンサ本
体５０から前進した状態ではＯＦＦされ、弁体５１がセ
ンサ本体５０側の後退端に向け移動するとＯＮされる図
示せぬスイッチとを有している。

【００２３】ここで、具体的に、スイッチは、ピストン
３７と弁体５１とが当接し減圧弁５２が閉じた状態でさ
らに弁体５１が所定量だけセンサ本体５０方向に移動し
た位置（但し、この方向の移動端よりは手前）が切り替
え位置となり、弁体５１がセンサ本体５０の方向に移動
中にこの切り替え位置を通過した時点でＯＦＦからＯＮ
に切り替えられ、逆方向に移動中にこの切り替え位置を
通過した時点でＯＮからＯＦＦに切り替えられる。な
お、シリンダ穴２６の小径穴部２３には、弁体５１に対
し摺動自在とされるとともに該弁体５１との隙間を閉塞
させる一対のリング状のシール部材５４，５５が、内部
連通路３５の開口部を間に挟むように固定されている。

【００２４】以上により、ピストン３７は、マスタシリ
ンダ１３の液圧およびホイールシリンダ１５の液圧をそ
れぞれ異なる面積（マスタシリンダ側面積＞ホイールシ
リンダ側面積）で相反する方向から受けるとともに、こ
れらの面積比で所定倍とされたマスタシリンダ１３の液
圧がホイールシリンダ１５の液圧を越えることによりス
トロークセンサ４９に近接する一側に向け移動する一
方、面積比で所定倍とされたマスタシリンダ１３の液圧
がホイールシリンダ１５の液圧より低くなるとストロー
クセンサ４９から離間する逆側に向け移動する。

【００２５】具体的には、マスタシリンダ１３の圧力を
Ｐｍ、ピストン３７のマスタシリンダ１３側の有効面積
をＳａ、ホイールシリンダ１５の圧力をＰｗ、ピストン
３７のホイールシリンダ１５側の有効面積をＳｂ、弁体
５１の有効受圧面積をＳｚ、摺動抵抗およびバネ反力を
Ｆｓとすると、車輪内リザーバからの圧力がほぼ０であ
るので、ピストン３７の力のバランスは以下の式で表さ
れる。 Ｆ＝Ｐｍ×Ｓａ−Ｐｗ×（Ｓｂ−Ｓｚ）−Ｆｓ

【００２６】そして、力Ｆが正の場合、ピストン３７は
ストロークセンサ４９の方向となる前記一側に向け移動
する。すると、弁座４３をストロークセンサ４９の弁体
５１に当接させることにより減圧弁５２を閉じて、マス
タシリンダ１３とホイールシリンダ１４との連通を遮断
させるとともに、弁体５１をセンサ本体５０側に移動さ
せてセンサ本体５０のスイッチにＯＮ信号を出力させ
る。

【００２７】他方、力Ｆが０より小さい場合、ピストン
３７はストロークセンサ４９から離間する方向となる前
記逆側に向け移動する。すると、該ピストン３７と当接
状態にある弁体５１のセンサ本体５０に対し反対側への
移動で、センサ本体５０のスイッチにＯＦＦ信号を出力
させるとともに、その後、弁座４３をストロークセンサ
４９の弁体５１から離間させることにより減圧弁５２を
開いて、マスタシリンダ１３とホイールシリンダ１５と
を連通穴４０を介して連通させる。

【００２８】制御回路１８は、センサ本体５０のスイッ
チからＯＮ信号が出力された状態、すなわちストローク
センサ４９によりピストン３７が前記一側に移動したこ
とが検出された状態ではポンプ１６を駆動する一方、セ
ンサ本体５０からＯＦＦ信号が出力された状態、すなわ
ちストロークセンサ４９によりピストン３７が前記逆側
に移動したことが検出された状態ではポンプ１６の駆動
を停止させるように制御する。

【００２９】リザーバ連通路３４は、ピストン３７の中
間部の面積×ストローク分のブレーキ液とホイールシリ
ンダ圧によるカップシール４５，４６からの漏れを蓄積
し、マスタシリンダ１３の液圧がリザーバ連通路３４の
液圧より下がった場合にカップシール４５，４６を介し
てマスタシリンダ１３へブレーキ液を戻す。車輪内リザ
ーバは、ブレーキ液の漏れを防ぐためにベローズ等で形
成するのがよい。なお、このリザーバ連通路３４を車輪
内リザーバに連通させる代りに大気開放としてもよい。

【００３０】ホイールシリンダ１５の消費液量は１輪に
つき２ｃｃ程度であるが、急制動時には１０ＭＰＡ以上
の液圧を可及的に短時間で得なければならないため、ポ
ンプ１６は、ギアポンプに比して漏れが少なく体積効率
が高い小吐出量で高圧のプランジャポンプが用いられて
いる。すなわち、ポンプ１６は、偏心カム５７と、該偏
心カム５７の回転で往復動するプランジャ５８と、該プ
ランジャ５８の往復動により容積が増減する液室５９
と、マスタシリンダ連通路２８、吸入側連通路２９およ
び外部連通路３０から液室５９への液の流れのみを許容
する吸入側逆止弁６０と、液室５９から外部連通路３
２、吐出側連通路３１およびホイールシリンダ連通路３
３への液の流れのみを許容する吐出側逆止弁６１とで構
成されている。

【００３１】制御回路１８は、ストロークセンサ４９に
よりピストン３７が前記一側に移動したことが検出され
た状態でポンプ１６を駆動する。一方、ストロークセン
サ４９によりピストン３７が前記逆側に移動したことが
検出された状態ではポンプ１６の駆動を停止させる。

【００３２】以上の第１の実施の形態のブレーキ装置１
１の作動について図３を参照しつつ説明する。なお、図
３（ａ）はピストン３７のストローク位置に対するポン
プ１６のＯＮ／ＯＦＦ状態を、図３（ｂ）はピストン３
７のストローク位置に対する減圧弁５２の開／閉状態
を、図３（ｃ）はピストン３７のストローク位置に対す
るスプリングの反力および弁体の反力の合力の状態を示
している。

【００３３】ブレーキペダル１２が踏み込まれ、マスタ
シリンダ１３で発生させる液圧が増大し、ピストン３７
の面積比で所定倍とされた該マスタシリンダ１３の液圧
が、ホイールシリンダ１５の液圧より大きくなると（す
なわち、必要な制動力を得るための指令であるブレーキ
ペダル１２の入力により生じるマスタシリンダ圧に相当
するホイールシリンダ圧が、その時点のホイールシリン
ダ圧よりも高くなると）、ピストン３７が前記一側に向
け移動を開始する（図３における位置Ｓ1）。

【００３４】そして、ピストン３７が前記一側に向け所
定量移動すると、ピストン３７の弁座４３がストローク
センサ４９の弁体５１に当接してこれらで構成される減
圧弁５２で連通穴４０を閉じ、マスタシリンダ１３とホ
イールシリンダ１５との連通を遮断させる（図３におけ
る位置Ｓ2）。さらに、ピストン３７が弁体５１ととも
に前記一側に向け所定量移動すると、センサ本体５０内
のスイッチをＯＮさせる。すると、このＯＮ信号に基づ
いて制御回路１８がポンプ１６の駆動を開始させる（図
３における位置Ｓ3）。その結果、ポンプ１６で吐出さ
れたブレーキ液が、マスタシリンダ１３側に逃がされる
ことなくホイールシリンダ１５に導入され、制動力が増
加する。その後、ピストン３７は弁体５１とともに前記
一側の移動端まで移動して停止する（図３における位置
Ｓ4）。

【００３５】他方、この状態から、ブレーキペダル１２
が緩められ、マスタシリンダ１３で発生させる液圧が減
少し、ピストン３７の面積比で所定倍とされた該マスタ
シリンダ１３の液圧が、ホイールシリンダ１５の液圧よ
り小さくなると（必要な制動力を得るための指令である
ブレーキペダル１２の入力により生じるマスタシリンダ
圧に相当するホイールシリンダ圧が、その時点のホイー
ルシリンダ圧よりも低くなると）、ピストン３７が前記
逆側に向け移動を開始する。

【００３６】すると、ピストン３７とともに弁体スプリ
ングで弁体５１が前記逆側に向け移動し、センサ本体５
０のスイッチをＯＦＦさせ、このＯＦＦ信号に基づいて
制御回路１８がポンプ１６を停止させる。さらに、ピス
トン３７が前記逆側に向け移動すると、ピストン３７が
弁体５１から離間してこれらで構成される減圧弁５２が
連通穴４０を開き、ホイールシリンダ１５の液圧をマス
タシリンダ１３側に戻す。その結果、ブレーキ液が減圧
弁５２を介してマスタシリンダ１３側に逃がされ、制動
力が減少する。なお、ホイールシリンダ１５の液圧を減
圧させるとき、ホイールシリンダ１５に供給されていた
ブレーキ液がマスタシリンダ１３に戻されるのでブレー
キペダル１２はペダル踏力を下げただけ押し戻される。

【００３７】以上の第１の実施の形態のブレーキ装置１
１によれば、ポンプで得た液圧を制御し制動力を得る装
置の従来のものに比して、車体側のポンプ、アキュムレ
ータ、圧力制御ユニットが削減でき、部品点数を少なく
できるため、配管・配線を容易にできる。また、ホイー
ルシリンダ１５側の液圧の増大が必要になってからポン
プ１６を駆動するため、緊急時用の高圧を常時発生し減
圧弁で減圧させる従来の方式に比べてエネルギを効率的
に使用することができる。さらに、制動に必要な圧力お
よび液量を液圧消費場所である車輪ブレーキ２０内で得
ることができる。また、圧力を検出するためのピストン
３７が減圧弁５２の一部を構成することになるため、部
品点数を低減することができる。

【００３８】ここで、ポンプ１６として、プランジャポ
ンプを用いたことにより、ポンプ１６の起動が遅れても
その間にマスタシリンダ１３からのブレーキ液が吸入側
逆止弁６０、液室５９および吐出側逆止弁６１を介して
ホイールシリンダ１５に供給されることになるため、ホ
イールシリンダ１５の無効ストロークによる初期液量を
急速に充填させることができる。

【００３９】なお、ピストン３７からロッドを伸し、該
ロッドを介してピストン３７をマスタシリンダ１３から
の圧力を相殺する方向に付勢し強制的に移動させること
が可能なボイスコイルモータあるいはソレノイド等のア
クチュエータを設けてもよい。このように構成すれば、
ブレーキペダル１２が踏み込まれ、マスタシリンダ１３
で発生させる液圧が増大し、ピストン３７の面積比で所
定倍とされた該マスタシリンダ１３の液圧が、ホイール
シリンダ１５の液圧より大きくなっていても、アクチュ
エータでピストン３７を前記逆側に強制的に移動させる
ことにより、減圧弁５２を開いてマスタシリンダ１３と
ホイールシリンダ１５とを連通させ、ホイールシリンダ
１５の液圧をマスタシリンダ１３側に逃がすことができ
る。したがって、ＡＢＳのように制動力を強制的に低下
させることが必要なシステムにも適用可能となる。

【００４０】この場合、車体側ＥＣＵ１９からＡＢＳ減
圧指令信号が出力されるとこれに応答して制御回路１８
がピストン３７にアクチュエータでバイアス力を加えて
減圧弁５２を開弁させることになる。このとき、ホイー
ルシリンダ１５の圧力はマスタシリンダ１３の圧力以下
には低下しないことになるが、通常使用されている真空
ブースタの倍力比が４倍以上であることから、制動力を
１／４以下には下げることができることになり、ＡＢＳ
としての機能は確保できることになる。

【００４１】次に、本発明の第２の実施の形態のブレー
キ装置を図４を参照して以下に第１の実施の形態との相
違部分を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同
様の部分には、同一の符号を付しその説明は略す。第１
の実施の形態のように偏心カム５７を電動で回転させる
ことによりプランジャ５８を往復動させるタイプのポン
プを用いた場合、高速応答性を向上させる点でさらなる
改善の余地が残るため、第２の実施の形態は、この点を
改良したものである。すなわち、第２の実施の形態で
は、高速で応答させるために、ポンプ１６として、ボイ
スコイルモータでプランジャを往復動させるものを採用
している。

【００４２】第２の実施の形態の吸入側連通路２９は、
シリンダ穴２６の大径穴部２５の中間径穴部２４に対し
反対の端部所定位置に開口するように該大径穴部２５に
直交してシリンダ２２に若干形成されている。また、吐
出側連通路３１は、シリンダ穴２６の中間径穴部２４の
大径穴部２５に対し反対の端部所定位置に開口するよう
に該中間径穴部２４に直交して形成された第一吐出側通
路部３１ａと、シリンダ穴２６に平行をなして形成され
た第二吐出側通路部３１ｂとを有している。

【００４３】また、シリンダ２２には、吸入側連通路２
９と同軸をなして該吸入側連通路２９より小径の弁台穴
部７０が隣接形成されており、該弁台穴部７０の吸入側
連通路２９に対し反対側には、該弁台穴部７０より大径
の弁室７１が該弁台穴部７０と同軸をなして隣接形成さ
れていて、該弁室７１の弁台穴部７０に対し反対側に
は、該弁室７１より小径の連通穴７２が該弁室７１と同
軸をなして隣接形成されている。

【００４４】さらに、シリンダ２２には、第二吐出側通
路部３１ｂと同軸をなして該第二吐出側通路部３１ｂよ
り小径の弁室７４が隣接形成されており、該弁室７４の
第二吐出側通路部３１ｂに対し反対側には、該弁室７４
より小径の弁台穴部７５が該弁室７４と同軸をなして隣
接形成されていて、該弁台穴部７５の弁室７４に対し反
対側には、該弁台穴部７５より大径の液室形成穴７６が
該弁台穴部７５と同軸をなして隣接形成されている。こ
こで、液室形成穴７６の弁台穴部７５側に、該液室形成
穴７６と直交して上記連通穴７２が連通している。ま
た、この液室形成穴７６は、シリンダ２２から外に開口
している。

【００４５】リザーバ連通路３４は、シリンダ穴２６の
大径穴部２５のカップシール４５とカップシール４６と
の間位置に開口するように該大径穴部２５に直交して形
成された第一リザーバ通路部３４ａと、シリンダ穴２６
に平行をなして形成された第二リザーバ通路部３４ｂと
で構成されている。第二リザーバ通路部３４ｂの端部に
は、該第二リザーバ通路部３４ｂより大径とされたリザ
ーバ収容穴７７が形成されており、このリザーバ収容穴
７７はシリンダ２２から外に開口している。

【００４６】内部連通路３５は、シリンダ穴２６の小径
穴部２３のシール部材５４とシール部材５５との間に一
端開口部が開口し、他端開口部が液室形成穴７６の所定
位置に開口しており、さらに、その中間部分がリザーバ
連通路３４の第二リザーバ連通部３４ｂに連通してい
る。

【００４７】弁室７１には、吸入側連通路２９から液室
形成穴７６方向への液の流れを許容しかつ逆方向の液の
流れを阻止する吸入側逆止弁６０が設けられている。す
なわち、吸入側逆止弁６０は、弁室７１と、弁室７１内
に移動可能に収容された球状の弁体７９と、該弁体７９
を、弁室７１の弁台穴部７０側の弁座８０に当接させ吸
入側連通路２９を閉塞させる方向に付勢するバネ部材８
１とを有している。

【００４８】弁室７４にも、液室形成穴７６から第二吐
出側通路部３１ｂ方向への流れを許容しかつ逆方向の液
の流れを阻止する吐出側逆止弁６１が設けられている。
すなわち、吐出側逆止弁６１は、弁室７４と、弁室７４
内に移動可能に収容された球状の弁体８２と、該弁体８
２を、弁室７４の弁台穴部７５側の弁座８３に当接させ
第二吐出側通路部３１ｂを閉塞させる方向に付勢するバ
ネ部材８４とを有している。

【００４９】シリンダ１２の液室形成穴７６の開口側に
は、円筒部８６と底部８７とを有する略有底円筒状のア
ウタヨーク８８が、その円筒部８６の底部８７に対し反
対側がシリンダ１２側に配置された状態で液室形成穴７
６と同軸をなして固定されている。このアウタヨーク８
８の底部８７には、液室形成穴７６と同軸をなして挿通
穴８９が形成されている。

【００５０】シリンダ２２の液室形成穴７６およびアウ
タヨーク８８の挿通穴８９には、プランジャ９１が隙間
をもって挿入されている。プランジャ９１の液室形成穴
７６側の先端部には、該液室形成穴７６との隙間を閉塞
させるリング状のシール部材９２が固定されており、こ
のシール部材９２は液室形成穴７６に対しては摺動可能
とされている。

【００５１】ここで、液室形成穴７６と、連通穴７２
と、吸入側逆止弁６０と、吐出側逆止弁６１と、シール
部材９２と、該シール部材９２から突出するプランジャ
９１の一部とで、プランジャ９１の往復動により容積が
増減する液室９３が画成されることになる。

【００５２】液圧形成穴７６の開口側には、プランジャ
９１との隙間を閉塞させるリング状のシール部材９５が
固定されており、このシール部材９５はプランジャ９１
に対しては摺動可能とされている。ここで、このシール
部材９５とシール部材９２との間に、上記した内部連通
路３５は開口している。リザーバ収容穴７７には、内部
連通路３５に連通する容積可変の車輪内リザーバ９６が
収容されており、これにより、車輪内リザーバ９６は、
シリンダ穴２６とピストン３７との間であってカップシ
ール４５，４６間に位置する室の排出液を貯蔵するとと
もに、シリンダ穴２６とピストン３７との間であってシ
ール部材５４，５５間に位置する室への漏れと、液室形
成穴７６とプランジャ９１との間であってシール部材９
２，９５間に位置する室への漏れとを貯留するもので、
マスタシリンダ１３の液圧が解除された時に、貯留した
液をピストン３７のカップシール４５を介してマスタシ
リンダ連通路２８へ排出する。

【００５３】アウタヨーク８８の内側には、円筒状のイ
ンナヨーク９８が底部８７に同軸に固定されている。こ
のインナヨーク９８の内側には、プランジャ９１が支持
体９９で芯ずれが防止された状態で支持されており、ま
た、インナヨーク９８の外径側には、磁路を形成するた
めの円筒状のマグネット１００が同軸をなして固定され
ている。さらに、マグネット１００の外周面には短絡リ
ング１０１が固定されている。この短絡リング１０１
は、銅板からなるもので、マグネット１００の外周を継
ぎ目なしに囲むように取り付けられている。

【００５４】そして、短絡リング１０１の外径側とアウ
タヨーク８８の円筒部８６の内径側との間に、コイル１
０２が配置されており、該コイル１０２は、マグネット
１００よりシリンダ２２側においてプランジャ９１に固
定されている。マグネット１００は、短絡リング１０
１、コイル１０２を含む空隙、アウタヨーク８８、イン
ナヨーク９８の順に巡回する磁束を発生させるもので、
コイル１０２の電流と空隙の磁束密度の積に比例した押
し力を発生する。

【００５５】短絡リング１０１は、コイル１０２に対し
１ターンのトランスを構成しており、コイル１０２に電
圧をかけたとき該短絡リング１０１内を大電流が流れ、
コイル１０２の電流立ち上がり特性を改善する。以上の
プランジャ９１、アウタヨーク８８、インナヨーク９
８、支持体９９、マグネット１００、短絡リング１０１
およびコイル１０２が、プランジャ９１を磁力で駆動す
るボイスコイルモータ１０３を構成している。

【００５６】アウタヨーク８８のシリンダ２２に対し反
対側には、ストロークセンサ１０４が取り付けられてい
る。このストロークセンサ１０４は、プランジャ９１の
ストロークの両端位置を検出するもので、制御回路１８
は、このストロークセンサ１０４の検出結果に基づいて
コイル１０２の電流の極性を反転制御し、これにより、
コイル１０２すなわちプランジャ９１はストロークの両
端位置間を往復動することになる。

【００５７】このような構成のポンプ１６は、マスタシ
リンダ連通路２８をマスタシリンダ１３に、ホイールシ
リンダ連通路３３をホイールシリンダ１５にそれぞれ連
通させるとともに、ボイスコイルモータ１０３でプラン
ジャ９１を往復動させると、プランジャ９１の一方向
（図４における左方向）への移動による液室９３内の容
積の拡大により、吐出側逆止弁６１は閉状態のまま吸入
側逆止弁６０が開状態となってマスタシリンダ１３から
液が液室９３内に導入される。続くプランジャ９１の逆
方向（図４における右方向）への移動による液室９３内
の容積の縮小により、吸入側逆止弁６０は閉状態のまま
吐出側逆止弁６１が開状態となって液室９３からホイー
ルシリンダ１５に圧液が吐出される。このような往復動
を繰り返すことにより、圧液をマスタシリンダ１３から
ホイールシリンダ１５に強制的に吐出させることにな
る。

【００５８】以上の第２の実施の形態のブレーキ装置１
１の作動について説明する。ブレーキペダル１２が踏み
込まれ、マスタシリンダ１３で発生させる液圧が増大
し、ピストン３７の面積比で所定倍とされた該マスタシ
リンダ１３の液圧が、ホイールシリンダ１５の液圧より
大きくなると（すなわち必要な制動力を得るための指令
であるブレーキペダル１２の入力により生じるマスタシ
リンダ圧に相当するホイールシリンダ圧が、その時点の
ホイールシリンダ圧よりも高くなると）、ピストン３７
が前記一側に向け移動を開始する。

【００５９】そして、ピストン３７が前記一側に向け所
定量移動すると、ピストン３７の弁座４３がストローク
センサ４９の弁体５１に当接してこれらで構成される減
圧弁５２を閉じて、マスタシリンダ１３とホイールシリ
ンダ１５との連通を遮断させる。ピストン３７が弁体５
１とともに前記一側に向けさらに所定量移動すると、セ
ンサ本体５０内のスイッチがＯＮ信号を出力させる。す
ると、これに基づいて制御回路１８がポンプ１６の駆動
を開始させる。すなわち、コイル１０２にストロークセ
ンサ１０４の検出結果に応じた方向の電流を流して、プ
ランジャ９１を往復動させる。その結果、ポンプ１６で
マスタシリンダ１３側から吸入し吐出させたブレーキ液
が、マスタシリンダ１３側に逃がされることなくホイー
ルシリンダ１５に導入され、制動力が増加する。そし
て、ポンプ１６の駆動の開始後、ピストン３７は弁体５
１とともに前記一側の移動端まで移動して停止する。

【００６０】他方、この状態から、ブレーキペダル１２
が緩められ、マスタシリンダ１３で発生させる液圧が減
少し、ピストン３７の面積比で所定倍とされた該マスタ
シリンダ１３の液圧が、ホイールシリンダ１５の液圧よ
り小さくなると（すなわち、必要な制動力を得るための
指令であるブレーキペダル１２の入力により生じるマス
タシリンダ圧に相当するホイールシリンダ圧が、その時
点のホイールシリンダ圧よりも低くなると）、ピストン
３７が前記逆側に向け移動する。

【００６１】すると、ピストン３７とともに弁体スプリ
ングで弁体５１が前記逆側に向け移動し、センサ本体５
０のスイッチからＯＦＦ信号を出力させ、これに基づい
て制御回路１８がポンプ１６のコイル１０２への電流供
給を停止させポンプ１６を停止させる。さらに、ピスト
ン３７が前記逆側に向け移動すると、ピストン３７が弁
体５１から離間してこれらで構成される減圧弁５２を開
いてホイールシリンダ１５の液圧を連通穴４０を介して
マスタシリンダ１３に戻す。その結果、ブレーキ液がマ
スタシリンダ１３側に逃がされ、制動力が減少する。

【００６２】以上の第２の実施の形態のブレーキ装置１
１によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するこ
とは勿論、ポンプ１６として、ボイスコイルモータ１０
３で磁力によりプランジャ９１を往復動させるプランジ
ャポンプを用いるため、ストローク内の推力を一定にで
きるとともに、高速応答が可能となる。したがって、安
定した圧力を即座に発生させることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載のブレーキ装置によれば、ブレーキペダルが踏み込
まれ、マスタシリンダで発生させる液圧が増大し、ピス
トンの面積比で所定倍とされた該マスタシリンダの液圧
がホイールシリンダの液圧より大きくなると、ピストン
が一側に移動する。すると、弁が閉じてマスタシリンダ
とホイールシリンダとの連通を遮断させる一方、検出手
段によりピストンの前記一側への移動が検出されること
から、制御手段がポンプを駆動する。その結果、ポンプ
から吐出されたブレーキ液が弁でマスタシリンダ側に逃
がされることなくホイールシリンダに導入され、制動力
が増加する。他方、ブレーキペダルが緩められ、マスタ
シリンダで発生させる液圧が減少し、ピストンの面積比
で所定倍とされた該マスタシリンダの液圧がホイールシ
リンダの液圧より低くなると、ピストンが前記逆側に移
動する。すると、弁が開かれてホイールシリンダの液圧
がマスタシリンダに戻される一方、検出手段によりピス
トンの逆側への移動が検出されることから、制御手段が
ポンプを停止させる。その結果、ポンプから吐出された
ブレーキ液が弁を介してマスタシリンダ側に逃がされ、
制動力が減少する。これにより、ポンプで得た液圧を制
御し制動力を得る装置の従来のものに比して、部品点数
を少なくできるため、配管・配線を容易にできる。ま
た、ホイールシリンダ側の液圧の増大が必要になってか
らポンプを駆動するため、緊急時用の高圧を常時発生し
減圧弁で減圧させる従来の方式に比べてエネルギを効率
的に使用することができる。

【００６４】本発明の請求項２記載のブレーキ装置によ
れば、ポンプとして、ボイスコイルモータで磁力により
プランジャを往復動させるプランジャポンプを用いるた
め、ストローク内の推力を一定にできるとともに、高速
応答が可能となる。したがって、安定した圧力を即座に
発生させることができる。

【００６５】本発明の請求項３記載のブレーキ装置によ
れば、ブレーキペダルが踏み込まれ、マスタシリンダで
発生させる液圧が増大し、ピストンの面積比で所定倍と
された該マスタシリンダの液圧がホイールシリンダの液
圧より大きくなっていても、アクチュエータでピストン
を逆側に強制的に移動させることにより、弁を開いてマ
スタシリンダとホイールシリンダとを連通させ、ホイー
ルシリンダの液圧をマスタシリンダ側に逃がすことがで
きる。したがって、ＡＢＳのように制動力を強制的に低
下させるシステムにも適用可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態のブレーキ装置の
全体構成を示す図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態のブレーキ装置の
圧力検出／減圧機構を示す側断面図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態のブレーキ装置の
ピストンのストローク位置に対する各状態を示す図であ
る。

【図４】 本発明の第２の実施の形態のブレーキ装置の
圧力検出／減圧機構を示す側断面図である。

【図５】 従来のブレーキ装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１１ ブレーキ装置 １２ ブレーキペダル １３ マスタシリンダ １５ ホイールシリンダ １６ ポンプ １８ 制御回路（制御手段） ３７ ピストン ４９ ストロークセンサ（検出手段） ５２ 減圧弁（弁） ９１ プランジャ １０３ ボイスコイルモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルの入力に応じた液圧を発
   生させるマスタシリンダと、 導入された液圧で制動力を発生させるホイールシリンダ
   と、 該ホイールシリンダへ導入させる液圧を発生させるポン
   プと、 前記マスタシリンダの液圧および前記ホイールシリンダ
   の液圧をそれぞれ異なる面積で相反する方向から受ける
   とともに、面積比で所定倍とされた前記マスタシリンダ
   の液圧が前記ホイールシリンダの液圧を越えることによ
   り一側に移動する一方、面積比で所定倍とされた前記マ
   スタシリンダの液圧が前記ホイールシリンダの液圧より
   低くなると逆側に移動するピストンと、 該ピストンが前記一側に移動すると前記マスタシリンダ
   と前記ホイールシリンダとの連通を遮断させる一方、前
   記ピストンが前記逆側に移動すると前記マスタシリンダ
   と前記ホイールシリンダとを連通させる弁と、 前記ピストンの位置を検出する検出手段と、 該検出手段により前記ピストンの前記一側への移動が検
   出された状態では前記ポンプを駆動する一方、前記検出
   手段により前記ピストンの前記逆側への移動が検出され
   た状態では前記ポンプの駆動を停止させる制御手段と、
   を具備することを特徴とするブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプは、プランジャの往復動で液
   圧を発生させるものであり、しかも、該プランジャがボ
   イスコイルモータにより磁力で駆動されるものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のブレーキ装置。
3. 【請求項３】 前記ピストンを強制的に移動可能なアク
   チュエータを具備することを特徴とする請求項１または
   ２記載のブレーキ装置。