JP5123543B2

JP5123543B2 - ブレーキ装置

Info

Publication number: JP5123543B2
Application number: JP2007081220A
Authority: JP
Inventors: 邦道波多野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: US20080238646A1; US7823985B2; EP1975024A1; DE602008002083D1; JP2008238928A; EP1975024B1

Description

本発明は、運転者の制動操作の操作力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、運転者の制動操作に応じた電気信号により作動する電動モータの駆動力でブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダとを備えたブレーキ装置に関する。

運転者の制動操作を電気信号に変換して電動制動力発生手段としてのスレーブシリンダを作動させ、このスレーブ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、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
特開２００６−３０６２２１号公報

ところで、かかるＢＢＷ式ブレーキ装置ではマスタシリンダの液圧室がスレーブシリンダの液圧室を介してホイールシリンダに連通しており、運転者がブレーキペダルを踏むと先ずスレーブシリンダのピストンがマスタシリンダに連通するポートを閉じてブレーキ液圧を発生し、それに僅かに遅れてマスタシリンダのピストンがリザーバをに連通するポートを閉じてブレーキ液圧を発生するようになっている。その理由は、上記順番が逆であると、運転者がブレーキペダルを踏んでスレーブシリンダがブレーキ液圧を発生する前にマスタシリンダが発生するブレーキ液圧がスレーブシリンダの液圧室を経てホイールシリンダに伝達されてしまい、スレーブシリンダによるブレーキ液圧の制御に影響を与えてしまうからである。

一般に、自車両のブレーキ操作を後続車両に報知するためのブレーキライトは、運転者がブレーキペダルを踏んでブレーキライトスイッチがＯＮした瞬間に点灯するようになっている。しかしながらＢＢＷ式ブレーキ装置では、正常時にはスレーブ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、異常時には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ため、正常時にスレーブシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングでブレーキライトが点灯するように設定すると、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧で制動を行う異常時にブレーキライトが点灯するタイミングが早すぎてしまう問題があり、逆に異常時にマスタシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングでブレーキライトが点灯するように設定すると、スレーブシリンダが発生するブレーキ液圧で制動を行う正常時にブレーキライトが点灯するタイミングが遅れてしまう問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＢＢＷ式ブレーキ装置の正常時にも異常時にも適切なタイミングでブレーキライトを点灯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、運転者によるブレーキペダルの操作力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じた電気信号で作動する電動モータの駆動力でブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダと、前記マスタシリンダあるいは前記スレーブシリンダからのブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダと、前記ホイールシリンダの作動を後続車両に報知するブレーキライトとを備え、前記スレーブシリンダの正常時には該スレーブシリンダからのブレーキ液圧を前記ホイールシリンダに伝達し、前記スレーブシリンダの異常時には前記マスタシリンダからのブレーキ液圧を該スレーブシリンダを経由して前記ホイールシリンダに伝達するブレーキ装置において、前記ブレーキペダルのストローク位置を検出する第１、第２センサを備え、前記第１センサは前記第２センサよりも先に前記ブレーキペダルの作動を検出することが可能であり、前記第１センサは前記正常時に前記スレーブシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングに応じて前記ブレーキライトを点灯し、前記第２センサは前記異常時に前記マスタシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングに応じて前記ブレーキライトを点灯することを特徴とするブレーキ装置が提案される。

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、前記第１センサは、前記運転者によるブレーキペダルの操作量に応じた電気信号を発生するセンサであることを特徴とするブレーキ装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、運転者によるブレーキペダルの操作力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じて作動する電動モータの駆動力でブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダと、前記マスタシリンダあるいは前記スレーブシリンダからのブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダと、前記ホイールシリンダの作動を後続車両に報知するブレーキライトとを備え、前記スレーブシリンダの正常時には該スレーブシリンダからのブレーキ液圧を前記ホイールシリンダに伝達し、前記スレーブシリンダの異常時には前記マスタシリンダからのブレーキ液圧を該スレーブシリンダを経由して前記ホイールシリンダに伝達するブレーキ装置において、前記ブレーキペダルの操作量を検出する二つのセンサを備え、前記スレーブシリンダの正常時には、前記二つのセンサのうちの前記ブレーキペダルの作動を先に検出できる一方のセンサの出力に基づいて前記ブレーキライトを点灯するとともに、前記スレーブシリンダの異常時には、前記二つのセンサのうちの他方のセンサの出力に基づいて前記ブレーキライトを点灯することを特徴とするブレーキ装置が提案される。

尚、実施の形態のストロークセンサＳｄは本発明の第１センサあるいはセンサに対応し、実施の形態のブレーキライトスイッチＳｅは本発明の第２センサあるいはセンサに対応する。

請求項１の構成によれば、ブレーキペダルのストローク位置を検出してブレーキライトを点灯する第１、第２センサを備え、第１センサは第２センサよりも先にブレーキペダルの作動を検出することが可能であり、第１センサはスレーブシリンダからのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達する正常時に該スレーブシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングに応じてブレーキライトを点灯し、第２センサはマスタシリンダからのブレーキ液圧をスレーブシリンダを介してホイールシリンダに伝達する異常時に該マスタシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングに応じてブレーキライトを点灯するので、正常時にも異常時にも適切なタイミングでブレーキライトを点灯することができる。

また請求項２の構成によれば、正常時にスレーブシリンダがブレーキ液圧を発生するタイミングに応じてブレーキライトを点灯する第１センサを、スレーブシリンダを作動させるべく運転者によるブレーキペダルの操作量に応じた電気信号を発生するセンサに共用したので、センサの数を減らすことができる。

また請求項３の構成によれば、ブレーキペダルの操作量を検出する二つのセンサを備え、スレーブシリンダからのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達する正常時には、二つのセンサのうちのブレーキペダルの作動を先に検出できる一方のセンサの出力に基づいてブレーキライトを点灯するとともに、マスタシリンダからのブレーキ液圧をスレーブシリンダを介してホイールシリンダに伝達する異常時には、二つのセンサのうちの他方のセンサの出力に基づいてブレーキライトを点灯することで、正常時にも異常時にも適切なタイミングでブレーキライトを点灯することができる。

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〜図４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回路図、図２は図１に対応する異常時の液圧回路図、図３はブレーキライトの点灯制御回路を示す図、図４は液圧センサの故障判定を説明するフローチャートである。

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，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅを介して例えば左前輪および右後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，Ｑｃ，Ｑｄ，Ｑｅを介して例えば右前輪および左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Ｐｃ，Ｑｃとの間にスレーブシリンダ２３が配置される。また液路Ｑａから分岐する液路Ｒａ，Ｒｂには、常閉型電磁弁である反力許可弁２５を介してストロークシミュレータ２６が接続される。ストロークシミュレータ２６は、シリンダ２７にスプリング２８で付勢されたピストン２９を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２９の反スプリング２８側に形成された液室３０が液路Ｒｂに連通する。

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。一方の第２液圧室３９Ａはポート４０Ａ，４１Ａを介して液路Ｐａ，Ｐｃに連通し、他方の第２液圧室３９Ｂはポート４０Ｂ，４１Ｂを介して液路Ｑａ，Ｑｃに連通する。

液路Ｑａにはマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａが設けられ、液路Ｑｃにはスレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂが設けられる。ブレーキライト６１（図３参照）の点灯を制御すべく、ブレーキペダル１２には、そのストロークを検出するストロークセンサＳｄと、その踏み込みを検出するブレーキライトスイッチＳｅとが設けられる。ストロークセンサＳｄは本発明の第１センサを構成し、ブレーキライトスイッチＳｅは本発明の第２センサを構成する。

図３に示すように、液圧センサＳａ、液圧センサＳｂおよびストロークセンサＳｄからの信号が入力される電子制御ユニットＵは、反力許可弁２５、スレーブシリンダ２３およびブレーキライト６１の作動を制御する。

ブレーキライト６１の作動を制御する電気回路は次のように構成される。バッテリ６２と接地部６３との間にブレーキライト６１およびブレーキライトスイッチＳｅが直列に接続され、ブレーキライトスイッチＳｅと並列にリレー６４の接点６４ａが接続される。バッテリ６２と接地部６３との間に前記リレー６４のコイル６４ｂおよびトランジスタ６５が直列に接続される。バッテリ６２と接地部６３との間に前記ストロークセンサＳｄが接続され、バッテリ６２およびストロークセンサＳｄ間が電子制御ユニットＵのポートａに接続され、かつ前記トランジスタ６５のベースが電子制御ユニットＵのポートｂに接続される。

従って、運転者がブレーキペダル１２を踏んでブレーキライトスイッチＳｅがＯＮするとブレーキライト６１が点灯し、また運転者がブレーキペダル１２を踏んでストロークセンサＳｄの抵抗値が変化するとポートａの電位が変化し、それを検出した電子制御ユニットＵがポートｂの電位を変化させることでトランジスタ６５がＯＮしてブレーキライト６１が点灯する。

ストロークセンサＳｄは、ブレーキペダル１２がストロークを開始するのと同時に該ストロークを検出するのに対し、ブレーキライトスイッチＳｅは、ブレーキペダル１２がストロークを開始し、マスタシリンダ１１のピストンがリザーバを３１に連なるポートを閉じて第１液圧室１３Ａ，１３Ｂにブレーキ液圧が発生した瞬間ＯＮするため、ストロークセンサＳｄはブレーキライトスイッチＳｅよりも先にブレーキペダル１２の作動を検出することができる。

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。

システムが正常に機能する正常時には、常閉型電磁弁よりなる反力許可弁２５が励磁されて開弁する。この状態でストロークセンサＳｄが運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、スレーブシリンダ２３のアクチュエータ５１が作動する。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Ｐａ，Ｑａ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し、このブレーキ液圧は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、各車輪を制動する。

このとき、マスタシリンダ１１の他方の第１液圧室１３Ｂが発生したブレーキ液圧は開弁した反力許可弁２５を介してストロークシミュレータ２６の液室３０に伝達され、そのピストン２９をスプリング２８に抗して移動させることで、ブレーキペダル１２のストロークを許容するとともに擬似的なペダル反力を発生させて運転者の違和感を解消することができる。

そして液路Ｑｃに設けた液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ２３によるブレーキ液圧が、液路Ｑａに設けた液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１１によるブレーキ液圧に応じた大きさになるように、スレーブシリンダ２３のアクチュエータ５１の作動を制御することで、運転者がブレーキペダル１２に入力する踏力に応じた制動力をディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９に発生させることができる。

さて、電源の失陥等によりスレーブシリンダ２３が作動不能になると、スレーブシリンダ２３が発生するブレーキ液圧に代えて、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧による制動が行われる。

即ち、電源が失陥すると、図２に示すように、常閉型電磁弁よりなる反力許可弁２５は自動的に閉弁する。この状態では、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、ストロークシミュレータ２６に吸収されることなく、スレーブシリンダ２３の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂを通過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を作動させ、支障なく制動力を発生させることができる。

以上説明したように、マスタシリンダ１１の第１液圧室１３Ａ，１３Ｂがスレーブシリンダ２３の第２液圧室第２液圧室３９Ａ，３９Ｂを介してホイールシリンダ１６，１７；２０，２１に連通している。従って、運転者がブレーキペダル１２を踏むと先ずスレーブシリンダ２３のピストン３８Ａ，２８Ｂがマスタシリンダ１１に連通するポート４０Ａ，４０Ｂを閉じてブレーキ液圧を発生し、それに僅かに遅れてマスタシリンダ１１のピストンがリザーバ３１に連通するポートを閉じてブレーキ液圧を発生するようになっている。これにより、運転者がブレーキペダル１２を踏んだときに、スレーブシリンダ２３がブレーキ液圧を発生する前にマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧がスレーブシリンダ２３の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂを経てホイールシリンダ１６，１７；２０，２１に伝達されるのを防止することができる。

次に、ブレーキライト６１の点灯の制御について説明する。

運転者がブレーキペダル１２を踏むと、ブレーキライトスイッチＳｅがＯＮする前にストロークセンサＳｄの抵抗値が変化するため、それを検出した電子制御ユニットＵがトランジスタ６５をＯＮすることで、リレー６４のコイル６４ｂが励磁し、接点６４ａが閉じてブレーキライト６１が点灯する。またスレーブシリンダ２３は、運転者がブレーキペダル１２を踏み、ストロークセンサＳｄがブレーキペダル１２のストロークを検出した瞬間に作動してブレーキ液圧を発生する。従って、正常時には、スレーブシリンダ２３が作動してホイールシリンダ１６，１７；２０，２１にブレーキ液圧を伝達するのと同時にブレーキライト６１を点灯することができる。それに僅かに遅れてブレーキライトスイッチＳｅがＯＮするが、ブレーキライトスイッチＳｅと並列に配置されたリレー６４が既にＯＮしているため、ブレーキライト６１の点灯に影響を及ぼすことはない。

スレーブシリンダ２３が作動不能になる異常時には、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧が、作動を停止したスレーブシリンダ２３の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂを経てホイールシリンダ１６，１７；２０，２１に伝達されるが、マスタシリンダ１１のピストンがリザーバを３１に連なるポートを閉じてブレーキ液圧を発生するタイミングは、スレーブシリンダ２３が本来ブレーキ液圧を発生するタイミングよりも遅くなる。

しかしながら、この異常時にはストロークセンサＳｄの抵抗値が変化しても電子制御ユニットＵはトランジスタ６５に作動信号を出力せず、リレー６４がＯＮしてブレーキライト６１を点灯することはなく、ブレーキライトスイッチＳｅがＯＮすることでブレーキライト６１が点灯する。つまり、異常時にホイールシリンダ１６，１７；２０，２１にブレーキ液圧が伝達されるタイミングが正常時に比べて遅れても、それに応じてブレーキライト６１を点灯するタイミングも遅れるため、正常時および異常時の何れの場合にも適正なタイミングでブレーキライト６１を点灯することが可能となる。

ところで、本実施の形態ではブレーキライトスイッチＳｅおよびストロークセンサＳｄを備えたことにより、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａの故障を判定することができる。以下、その故障判定の手法を、図４のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ１でブレーキライトスイッチＳｅがＯＦＦからＯＮに切り換わったとき、ステップＳ２でマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧Ｐ１、つまり液圧センサＳａの検出値を記憶するとともに、ストロークセンサＳｄが検出したストロークの検出値Ｌ１を記憶する。続くステップＳ３でストロークセンサＳｄにより現在のストロークＬ２を検出し、ステップＳ４でＬ２−Ｌ１が閾値Ａを超えたとき、ステップＳ５で現在マスタシリンダ１１が発生しているブレーキ液圧Ｐ２を液圧センサＳａにより検出する。そしてステップＳ６でＰ２−Ｐ１が閾値Ｂ未満であれば、つまりブレーキペダル１２のストロークＬ２−Ｌ１に見合ったブレーキ液圧Ｐ２−Ｐ１が検出されなければ、ステップＳ７で液圧センサＳａが故障したと判定することができる。

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、本発明の第１センサは実施の形態のストロークセンサＳｄに限定されず、ブレーキペダル１２が所定量ストロークしたときにＯＮするスイッチであっても良い、但し、第１センサは第２センサ（ブレーキライトスイッチＳｅ）よりも先にＯＮする必要があることは勿論である。

車両用ブレーキ装置の正常時の液圧回路図図１に対応する異常時の液圧回路図ブレーキライトの点灯制御回路を示す図液圧センサの故障判定を説明するフローチャート

１１マスタシリンダ
１２ブレーキペダル
１６ホイールシリンダ
１７ホイールシリンダ
２０ホイールシリンダ
２１ホイールシリンダ
２３スレーブシリンダ
５２電動モータ
６１ブレーキライト
Ｓｄストロークセンサ（第１センサ、センサ）
Ｓｅブレーキライトスイッチ（第２センサ、センサ）

Claims

運転者によるブレーキペダル（１２）の操作力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１１）と、
運転者によるブレーキペダル（１２）の操作量に応じた電気信号で作動する電動モータ（５２）の駆動力でブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ（２３）と、
前記マスタシリンダ（１１）あるいは前記スレーブシリンダ（２３）からのブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）と、
前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）の作動を後続車両に報知するブレーキライト（６１）と、
を備え、
前記スレーブシリンダ（２３）の正常時には該スレーブシリンダ（２３）からのブレーキ液圧を前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）に伝達し、前記スレーブシリンダ（２３）の異常時には前記マスタシリンダ（１１）からのブレーキ液圧を該スレーブシリンダ（２３）を経由して前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）に伝達するブレーキ装置において、
前記ブレーキペダル（１２）のストローク位置を検出する第１、第２センサ（Ｓｄ，Ｓｅ）を備え、前記第１センサ（Ｓｄ）は前記第２センサ（Ｓｅ）よりも先に前記ブレーキペダル（１２）の作動を検出することが可能であり、前記第１センサ（Ｓｄ）は前記正常時に前記スレーブシリンダ（２３）がブレーキ液圧を発生するタイミングに応じて前記ブレーキライト（６１）を点灯し、前記第２センサ（Ｓｅ）は前記異常時に前記マスタシリンダ（１１）がブレーキ液圧を発生するタイミングに応じて前記ブレーキライト（６１）を点灯することを特徴とするブレーキ装置。
前記第１センサ（Ｓｄ）は、前記運転者によるブレーキペダル（１２）の操作量に応じた電気信号を発生するセンサであることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ装置。
運転者によるブレーキペダル（１２）の操作力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１１）と、
運転者によるブレーキペダル（１２）の操作量に応じて作動する電動モータ（５２）の駆動力でブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ（２３）と、
前記マスタシリンダ（１１）あるいは前記スレーブシリンダ（２３）からのブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）と、
前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）の作動を後続車両に報知するブレーキライト（６１）と、
を備え、
前記スレーブシリンダ（２３）の正常時には該スレーブシリンダ（２３）からのブレーキ液圧を前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）に伝達し、前記スレーブシリンダ（２３）の異常時には前記マスタシリンダ（１１）からのブレーキ液圧を該スレーブシリンダ（２３）を経由して前記ホイールシリンダ（１６，１７；２０，２１）に伝達するブレーキ装置において、
前記ブレーキペダル（１２）の操作量を検出する二つのセンサ（Ｓｄ，Ｓｅ）を備え、前記スレーブシリンダ（２３）の正常時には、前記二つのセンサ（Ｓｄ，Ｓｅ）のうちの前記ブレーキペダル（１２）の作動を先に検出できる一方のセンサ（Ｓｄ）の出力に基づいて前記ブレーキライト（６１）を点灯するとともに、
前記スレーブシリンダ（２３）の異常時には、前記二つのセンサ（Ｓｄ，Ｓｅ）のうちの他方のセンサ（Ｓｅ）の出力に基づいて前記ブレーキライト（６１）を点灯することを特徴とするブレーキ装置。