JP4801817B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、一つの車輪にディスクブレーキ装置およびドラムブレーキ装置の両方を備えたブレーキ装置に関する。

運転者によるブレーキペダルの操作により作動するマスタシリンダと各車輪に設けたホイールシリンダとの間に、液圧ポンプ、リザーバ、インバルブ、アウトバルブ等よりなるブレーキ液圧制御装置を配置し、マスタシリンダからのブレーキ液圧で制動を行っている状態でブレーキ液圧制御装置により各車輪のホイールシリンダに伝達するブレーキ液圧を個別に制御することで、車輪のロックを抑制するＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）機能と、ブレーキ液圧制御装置が発生するブレーキ液圧で左右の車輪に制動力差を持たせて車両のヨーモーメントを制御するＶＡＳ（ビークル・スタビリティ・アシスト）機能とを発揮させるものが、下記特許文献１により公知である。
特開２００５−１７８４５９号公報

ところで上記従来のものは、マスタシリンダが発生したブレーキ液圧による通常の制動と、車両のヨーモーメントを制御するＶＳＡのための制動とが、同じディスクブレーキ装置のホイールシリンダの作動により発生するので、前記通常の制動による発熱でディスクブレーキ装置が温度上昇した状態では、ブレーキ液圧制御装置が発生したブレーキ液圧でＶＳＡのための制動力を精度良く制御するのが困難になる問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車輪の制動力を、制動に伴う発熱の影響を抑制しながら精度良く制御することを目的とする。

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、少なくとも左右一対の車輪のそれぞれにディスクブレーキ装置およびドラムブレーキ装置が設けられ、
前記ディスクブレーキ装置および前記ドラムブレーキ装置のうち、ディスクブレーキ装置を、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で作動させる一方、ドラムブレーキ装置を、電気的に作動するスレーブシリンダが発生するブレーキ液圧で作動させるブレーキ装置であって、前記ディスクブレーキ装置には、車両走行時に前記左右一対の車輪の一方に制動力を付与するヨーモーメント制御を行う場合に該一方の車輪の前記ディスクブレーキ装置にブレーキ液圧を供給し得る液圧ポンプが接続され、前記スレーブシリンダは、前記ヨーモーメント制御の際に電気的に作動して前記一方の車輪の前記ドラムブレーキ装置にブレーキ液圧を供給することを特徴とするブレーキ装置が提案される。

本発明によれば、左右一対の車輪にそれぞれ設けたディスクブレーキ装置およびドラムブレーキ装置のうち、ディスクブレーキ装置を、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で作動させる一方、ドラムブレーキ装置を、電気的に作動するスレーブシリンダが発生するブレーキ液圧で作動させるので、両ブレーキ装置の両方あるいは片方を作動させることで制動力の大きさを種々に制御することができ、例えば、ディスクブレーキ装置による制動力だけでは不足する場合、スレーブシリンダを電気的に作動させることで、ドラムブレーキ装置に補助的な制動力を発生させることができる。またディスクブレーキ装置がマスタシリンダが発生したブレーキ液圧で作動して発熱しても、ドラムブレーキ装置は前記発熱の影響を受けないため、スレーブシリンダが発生したブレーキ液圧で制動力を精度良く制御することができる。

また特にディスクブレーキ装置およびドラムブレーキ装置のうち、ドラムブレーキ装置を、電気的に作動するスレーブシリンダが発生するブレーキ液圧で作動させるので、ディスクブレーキ装置のブレーキパッドのパッドクリアランスを大きく設定して引き擦りを防止したためにディスクブレーキ装置の応答性が低下しても、スレーブシリンダが発生するブレーキ液圧で作動するドラムブレーキ装置を、ディスクブレーキ装置に先行して作動させることで、高い応答性を確保することができる。

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。

図１および図２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液圧回路図、図２はスレーブシリンダの構造を示す図である。

図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１１は、運転者がブレーキペダル１２を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する二つの第１液圧室１３Ａ，１３Ｂを備えており、一方の第１液圧室１３Ａは液路Ｐａ，Ｐｄ，Ｐｅを介して例えば左右の前輪のディスクブレーキ装置１４，１５のホイールシリンダ１６，１７に接続されるとともに、他方の第１液圧室１３Ｂは液路Ｑａ，Ｑｄ，Ｑｅを介して例えば左右の後輪のディスクブレーキ装置１８，１９のホイールシリンダ２０，２１に接続される。

液路Ｐａ，Ｑａと液路Ｐｄ，Ｐｅ；Ｑｄ，Ｑｅとの間に配置されるブレーキ液圧制御装置２４は、各車輪のスリップを抑制して制動時の停止距離を短縮するためのＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）機能と、左右の車輪の制動力に差を発生させることで車両の操縦安定性を高めるためのＶＳＡ（ビークル・スタビリティ・アシスト）機能とを備えている。このブレーキ液圧制御装置２４は、左右の前輪のディスクブレーキ装置１４，１５の系統と、左右の後輪のディスクブレーキ装置１８，１９の系統とに同じ構造のものが設けられる。

以下、その代表として左右の後輪のディスクブレーキ装置１８，１９の系統について説明すると、液路Ｑａと液路Ｑｄ，Ｑｅとの間に一対の常開型電磁弁よりなるインバルブ４２，４２が配置され、インバルブ４２，４２の下流側の液路Ｑｄ，Ｑｅとリザーバ４３との間に一対の常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ４４，４４が配置される。リザーバ４３と液路Ｑａとの間に、一対のチェックバルブ４５，４６に挟まれた液圧ポンプ４７が配置されており、この液圧ポンプ４７は電動モータ４８により駆動される。

更に液路Ｑａが液路Ｑｄ，Ｑｅに分岐する手前位置に、開度を任意に制御可能な常開型電磁弁よりなるレギュレータバルブ６１が配置される。またチェックバルブ４５に対して直列にチェックバルブ６２が配置されており、チェックバルブ４５とチェックバルブ６２との間から分岐して前記レギュレータバルブ６１の上流側の液路Ｑａに連なる液路Ｑｆに、常閉型電磁弁よりなるサクションバルブ６３が配置される。

また左右の後輪には前記ディスクブレーキ装置１８，１９に加えてドラムブレーキ装置７１，７２が設けられており、それらのドラムブレーキ装置７１，７２のホイールシリンダ７３，７４にはスレーブシリンダ２３からブレーキ液圧が供給される。

図２から明らかなように、スレーブシリンダ２３のアクチュエータ５１は、電動モータ５２の回転軸に設けた駆動ベベルギヤ５３と、駆動ベベルギヤ５３に噛合する従動ベベルギヤ５４と、従動ベベルギヤ５４により作動するボールねじ機構５５とを備える。アクチュエータハウジング５６に一対のボールベアリング５７，５７を介してスリーブ５８が回転自在に支持されており、このスリーブ５８の内周に出力軸５９が同軸に配置されるとともに、その外周に従動ベベルギヤ５４が固定される。

スレーブシリンダ２３のシリンダ本体３６の内部に一対のリターンスプリング３７Ａ，３７Ｂで後退方向に付勢された一対のピストン３８Ａ，３８Ｂが摺動自在に配置されており、ピストン３８Ａ，３８Ｂの前面に一対の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂが区画される。後側のピストン３８Ａの後端に前記出力軸５９の前端が当接する。リザーバ７５が液路Ｒａ、ポート４０Ａ、一方の第２液圧室３９Ａ、ポート４１Ａおよび液路Ｒｂ，Ｒｃを介してホイールシリンダ７３に連通し、またリザーバ７５が液路Ｒｄ、ポート４０Ｂ、他方の第２液圧室３９Ｂ、ポート４１Ｂおよび液路Ｒｅ，Ｒｆを介してホイールシリンダ７４に連通する。

更に、液路Ｐｂと液路Ｒｃとの間に常開型電磁弁よりなる開閉弁２５Ａが配置され、また液路Ｒｄと液路Ｒｅとの間に常開型電磁弁よりなる開閉弁２５Ｂが配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。

運転者がブレーキペダル１２を踏むと、マスタシリンダ１１の第１液圧室１３Ａ，１３Ｂにおいて発生したブレーキ液圧は、ブレーキ液圧制御装置２４の開弁したレギュレータバルブ６１，６１およびインバルブ４２，４２を介して各車輪のディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９のホイールシリンダ１６，１７；２０，２１に伝達され、ブレーキペダル１２の踏力に応じた制動力を発生させることができる。

上述した運転者がブレーキペダル１２を踏んでの制動中に、車輪速センサＳａ…の出力に基づいて何れかの車輪のスリップ率が増加してロック傾向になったことが検出されると、ブレーキ液圧制御装置２４を作動させて車輪のロックを防止するＡＢＳ機能が発揮される。

即ち、所定の車輪がロック傾向になると、その車輪のディスクブレーキ装置のホイールシリンダに連なるインバルブ４２を閉弁してマスタシリンダ１１からのブレーキ液圧の伝達を遮断した状態で、アウトバルブ４４を開弁してホイールシリンダのブレーキ液圧をリザーバ４３に逃がす減圧作用と、それに続いてアウトバルブ４４を閉弁してホイールシリンダのブレーキ液圧を保持する保持作用とを行うことで、車輪がロックしないように制動力を低下させる。

その結果、車輪速度が回復してスリップ率が低下すると、インバルブ４２を開弁してホイールシリンダのブレーキ液圧が増加させる増圧作用を行うことで、車輪の制動力を増加させる。この増圧作用により車輪が再びロック傾向になると、前記減圧、保持、増圧を再び実行し、その繰り返しにより車輪のロックを抑制しながら最大限の制動力を発生させることができる。その間にリザーバ４３に流入したブレーキ液は、液圧ポンプ４７により上流側の液路Ｐａ，Ｑａに戻される。

次に、ＶＳＡ制御時の作用を説明する。車両の旋回時にオーバーステア傾向になった場合には、旋回外輪のホイールシリンダを作動させてオーバーステアを抑制するヨーモーメントを発生させ、車両の旋回時にアンダーステア傾向になった場合には、旋回内輪のホイールシリンダを作動させてアンダーステアを抑制するヨーモーメントを発生させるべく、左右の車輪のホイールシリンダの制動力が個別に制御可能である。

即ち、サクションバルブ６３，６３を励磁して開弁した状態で液圧ポンプ４７，４７を作動させると、マスタシリンダ１１のリザーバからブレーキ液がサクションバルブ６３，６３介して吸引され、インバルブ４２…の上流側にブレーキ液圧を発生させる。このブレーキ液圧は、レギュレータバルブ６１，６１を励磁して所定の開度に制御することで、所定の大きさに調圧される。

この状態で、制動する必要がない車輪に対応するインバルブ４２を閉弁してホイールシリンダにブレーキ液圧が伝達しないようにしながら、制動する必要がある車輪に対応するインバルブ４２を開弁してホイールシリンダにブレーキ液圧を伝達することで、そのホイールシリンダを作動させて制動力を発生させることができる。ホイールシリンダに伝達されるブレーキ液圧の増圧・減圧・保持の制御は、ＡＢＳ制御の場合と同じようにインバルブ４２およびアウトバルブ４４の開閉により行われる。

このように、ＶＳＡ制御で左右一方の車輪だけを制動することで、任意の方向のヨーモーメントを発生させて車両の操縦安定性を高めることができる。

更に、スレーブシリンダ２３は、運転者によるブレーキペダル１２の操作から独立して、後輪のドラムブレーキ装置７１，７２のホイールシリンダ７３，７４を作動させることができる。

例えば、上述したディスクブレーキ装置１４，１５；１８，１９による制動力だけでは不足する場合、スレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧で作動するドラムブレーキ装置７１，７２が補助的な制動力を発生する。

即ち、電動モータ５２を一方向に駆動すると、駆動ベベルギヤ５３、従動ベベルギヤ５４およびボールねじ機構５５を介して出力軸５９が前進することで、出力軸５９に押圧された一対のピストン３８Ａ，３８Ｂが前進する。ピストン３８Ａ，３８Ｂが前進を開始した直後に液路Ｒａ，Ｒｂに連なるポート４０Ａ，４０Ｂが閉塞されるため、第２液圧室３９Ａ，３９Ｂにブレーキ液圧が発生する。このブレーキ液圧は開弁状態にある開閉弁２５Ａ，２５Ｂを介してドラムブレーキ装置７１，７２のホイールシリンダ７３，７４に伝達され、左右の後輪を制動する。

このスレーブシリンダ２３による制動力は運転者がブレーキペダル１２を踏まなくても発生可能であるため、渋滞時に自車を先行車に自動的に追従走行させる渋滞追従システムにおける制動力の発生に好適に使用可能である。

上述したディスクブレーキ装置１４，１５；１８，１９によるＶＳＡ制御だけでは発生するヨーモーメントが不足する場合、スレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧で左右のドラムブレーキ装置７１，７２の一方を作動させることで、ヨーモーメントの不足分を補うことができる。この場合、スレーブシリンダ２３と左右のドラムブレーキ装置７１，７２との間の二つの開閉弁２５Ａ，２５Ｂの一方だけを開弁することで、左右のドラムブレーキ装置７１，７２の一方だけを作動させて任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができる。

以上のように、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧で作動するディスクブレーキ装置１８，１９と、スレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧で作動するドラムブレーキ装置７１，７２とは相互間の熱的影響を受けないため、運転者の制動操作により作動するディスクブレーキ装置１８，１９が温度上昇しても、その影響を受けないドラムブレーキ装置７１，７２に目標とする制動力を精度良く発生させることができる。

またディスクブレーキ装置１４，１５；１８，１９の引き擦りを防止すべくブレーキパッドのパッドクリアランスを大きめに設定すると、制動力発生の応答性が低下する問題があるが、スレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧で作動するドラムブレーキ装置７１，７２は高い応答性を有するため、ディスクブレーキ装置１４，１５；１８，１９およびドラムブレーキ装置７１，７２を併用することで、ディスクブレーキ装置１４，１５；１８，１９の引き擦りを防止しながら高い応答性を確保することができる。

従って、ＶＳＡ制御の開始時にドラムブレーキ装置７１，７２を作動させれば、ＶＳＡ制御の応答性を高めることも可能である。

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。

例えば、実施の形態では左右の後輪にディスクブレーキ装置１８，１９およびドラムブレーキ装置７１，７２の両方を設けているが、左右の前輪に、あるいは四輪の全てにディスクブレーキ装置およびドラムブレーキ装置の両方を設けても良い。

車両用ブレーキ装置の正常時の液圧回路図 スレーブシリンダの構造を示す図

１１ マスタシリンダ
１８ ディスクブレーキ装置
１９ ディスクブレーキ装置
２３ スレーブシリンダ
４７ 液圧ポンプ
７１ ドラムブレーキ装置
７２ ドラムブレーキ装置

Claims (1)

1. 少なくとも左右一対の車輪のそれぞれにディスクブレーキ装置（１８，１９）およびドラムブレーキ装置（７１，７２）が設けられ、前記ディスクブレーキ装置（１８，１９）および前記ドラムブレーキ装置（７１，７２）のうち、ディスクブレーキ装置（１８，１９）を、運転者のブレーキ操作により作動するマスタシリンダ（１１）が発生するブレーキ液圧で作動させる一方、ドラムブレーキ装置（７１，７２）を、電気的に作動するスレーブシリンダ（２３）が発生するブレーキ液圧で作動させるブレーキ装置であって、
   前記ディスクブレーキ装置（１８，１９）には、車両走行時に前記左右一対の車輪の一方に制動力を付与するヨーモーメント制御を行う場合に該一方の車輪の前記ディスクブレーキ装置（１８，１９）にブレーキ液圧を供給し得る液圧ポンプ（４７）が接続され、
   前記スレーブシリンダ（２３）は、前記ヨーモーメント制御の際に電気的に作動して前記一方の車輪の前記ドラムブレーキ装置（７１，７２）にブレーキ液圧を供給することを特徴とするブレーキ装置。

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