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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155868
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】車両用制動装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 8/17 20060101AFI20221006BHJP
   B60T 13/138 20060101ALI20221006BHJP
   B60T 13/68 20060101ALI20221006BHJP
【FI】
B60T8/17 B
B60T13/138 A
B60T13/68
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021059300
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】301065892
【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス
(74)【代理人】
【識別番号】110000604
【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 淳
【テーマコード(参考)】
3D048
3D246
【Fターム(参考)】
3D048BB52
3D048BB59
3D048HH18
3D048HH26
3D048HH38
3D048HH53
3D048HH66
3D048HH68
3D048RR06
3D048RR17
3D048RR35
3D246BA02
3D246DA01
3D246GA14
3D246GA17
3D246GB37
3D246HA03A
3D246HA43A
3D246LA04Z
3D246LA33B
3D246LA57A
3D246LA57B
3D246LA63B
(57)【要約】
【課題】装置を大型化させることなく、ブレーキペダルの変位-力特性を可変にすることができる車両用制動装置を提供する。
【解決手段】本発明は、マスタシリンダ21と電動シリンダ3とホイルシリンダ4とを接続する液路5と、液路5による、電動シリンダ3とマスタシリンダ21との接続であるマスタ接続と、電動シリンダ3とホイルシリンダ4との接続であるホイル接続とを開閉可能に構成された弁部6と、弁部6により、マスタ接続を開放させ、かつ、ホイル接続を閉鎖させた状態で、電動シリンダ3を作動させてマスタシリンダ21の液圧を調整するマスタ圧制御を実行可能に構成された制御部7と、を備える。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスタシリンダと電動シリンダとホイルシリンダとを接続する液路と、
前記液路による、前記電動シリンダと前記マスタシリンダとの接続であるマスタ接続と、前記電動シリンダとホイルシリンダとの接続であるホイル接続とを開閉可能に構成された弁部と、
前記弁部により、前記マスタ接続を開放させ、かつ、前記ホイル接続を閉鎖させた状態で、前記電動シリンダを作動させて前記マスタシリンダの液圧を調整するマスタ圧制御を実行可能に構成された制御部と、
を備える、車両用制動装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記弁部により、前記マスタ接続を閉鎖させ、かつ、前記ホイル接続を開放させた状態で、前記電動シリンダを作動させて前記ホイルシリンダの液圧を調整するホイル圧制御と、前記マスタ圧制御とを切替え可能に構成されている、請求項1に記載の車両用制動装置。
【請求項3】
前記電動シリンダである第1電動シリンダと、
前記第1電動シリンダとは別の第2電動シリンダと、
前記ホイルシリンダである第1ホイルシリンダと、
前記第1ホイルシリンダとは別の第2ホイルシリンダと、
を備え、
前記弁部は、前記マスタ接続としての前記第1電動シリンダと前記マスタシリンダとの間の接続と、前記ホイル接続としての前記第1電動シリンダと前記第1ホイルシリンダとの間の接続と、前記第1ホイルシリンダと前記第2ホイルシリンダ間の接続であるホイル間接続を開閉可能に構成されており、
前記制御部は、前記マスタ圧制御の実行中、前記ホイル間接続を開放させた状態で、前記第2電動シリンダを作動させて前記第1ホイルシリンダ及び前記第2ホイルシリンダの液圧を調整する調圧制御を実行可能に構成されている、請求項1又は2に記載の車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用制動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許第5800437号公報には、電動シリンダと、ホイルシリンダと、リザーバと、を備えた制動装置が開示されている。この制動装置では、ピストン位置が所定位置を超えた場合、電動シリンダとホイルシリンダとの間の電磁弁を閉弁させた状態で、ピストンを初期位置方向に駆動させることにより、リザーバのブレーキ液を吸入する吸入制御が実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5800437号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
制動装置には、ドライバのブレーキ操作において、ブレーキペダルに反力を付与する機構が組み込まれている。この機構では、構造等により、ブレーキペダルの変位と反力との関係(以下「変位-力特性」ともいう)が設定されている。上記制動装置では、この変位-力特性を可変にする技術については開示されていない。変位-力特性を可変にする場合、例えばブレーキペダルに対して調整力を発生する専用の電気モータが必要となり、装置の大型化が懸念される。
【0005】
本発明の目的は、装置を大型化させることなく、ブレーキペダルの変位-力特性を可変にすることができる車両用制動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両用制動装置は、マスタシリンダと電動シリンダとホイルシリンダとを接続する液路と、前記液路による、前記電動シリンダと前記マスタシリンダとの接続であるマスタ接続と、前記電動シリンダとホイルシリンダとの接続であるホイル接続とを開閉可能に構成された弁部と、前記弁部により、前記マスタ接続を開放させ、かつ、前記ホイル接続を閉鎖させた状態で、前記電動シリンダを作動させて前記マスタシリンダの液圧を調整するマスタ圧制御を実行する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、マスタ圧制御により、電動シリンダからマスタシリンダにブレーキ液を供給することができる。これにより、マスタシリンダの液圧が高くなり、ブレーキペダルの変位に対する反力の値(特性)が変化する。ブレーキペダルの変位-力特性を変化させるにあたり、ホイルシリンダの加減圧で必要な電動シリンダを利用しているため、専用の電気モータ等を設置する必要がなく、装置の大型化は避けられる。つまり、1つの電動シリンダに、ホイル圧調整機能とマスタ圧調整機能との2つの機能を持たせることが可能となる。本発明によれば、装置を大型化させることなく、ブレーキペダルの変位-力特性を可変にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】第1実施形態の車両用制動装置の構成図である。
図2】第2実施形態の車両用制動装置の構成図である。
図3】本実施形態の変形態様の弁部を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。説明に用いる各図は概念図である。
【0010】
<第1実施形態>
第1実施形態の車両用制動装置1は、マスタシリンダ装置2と、電動シリンダ3と、ホイルシリンダ4と、液路5と、弁部6と、制御部7と、を備えている。マスタシリンダ装置2は、ドライバによるブレーキペダル9の操作に応じて、ブレーキ液を液路5に供給する装置である。マスタシリンダ装置2は、マスタシリンダ21と、マスタピストン22と、付勢部材23と、リザーバ24と、を備えている。
【0011】
マスタシリンダ21は、有底円筒状のシリンダ部材である。マスタピストン22は、マスタシリンダ21内に配置され、ブレーキペダル9の操作に応じてマスタシリンダ21内を摺動する。マスタシリンダ21内には、マスタシリンダ21の内周面とマスタピストン22とにより区画されたマスタ室21aが形成されている。なお、説明において、マスタ室21aの容積を小さくするようにマスタピストン22が移動する移動方向を「前方」とする。
【0012】
付勢部材23は、マスタピストン22を初期位置に向けて付勢するスプリングである。付勢部材23は、マスタ室21aに配置されている。初期位置とは、マスタ室21aの容積が最大となる位置である。マスタシリンダ21には、入力ポート211と、出力ポート212とが形成されている。入力ポート211は、液路241を介して、マスタ室21aとリザーバ24とを接続するポートである。本例の液路241には、ノーマルオープン型の電磁弁25が配置されている。出力ポート212は、マスタ室21aと液路5とを接続するポートである。
【0013】
マスタピストン22は、ブレーキ操作により初期位置から所定量前進すると、入力ポート211を閉鎖してマスタ室21aとリザーバ24との接続を遮断するように構成されている。マスタ室21aとリザーバ24とが遮断された状態で、マスタピストン22が前進すると、マスタ室21aのブレーキ液が出力ポート212を介して液路5に出力される。電磁弁25は、特定の状況以外では作動されず、通常、液路241は開放(連通)された状態で維持される。
【0014】
出力ポート212には、液路5から分岐した液路81を介してシミュレータカット弁82及びストロークシミュレータ83が接続されている。液路81が液路5から分岐する分岐点は、液路5において弁部6よりもマスタシリンダ21側の部分(後述する第1液路51)に形成されている。
【0015】
シミュレータカット弁82が開状態であり、かつ弁部6によりマスタシリンダ21が電動シリンダ3及びホイルシリンダ4から遮断されている場合、出力ポート212から出力されたブレーキ液は、ストロークシミュレータ83に流入する。ストロークシミュレータ83は、シリンダ831、ピストン832、及び付勢部材833で構成され、ブレーキペダル9の操作に対して液圧により反力を付与する。
【0016】
電動シリンダ3は、液路5を加減圧可能に構成された装置である。電動シリンダ3は、シリンダ31と、ピストン32と、付勢部材33と、電気モータ34と、を備えている。シリンダ31は、有底円筒状のシリンダ部材(部分)である。ピストン32は、シリンダ31内に配置され、電気モータ34の動力によりシリンダ31内を摺動する。シリンダ31内には、シリンダ31の内周面とピストン32とにより区画された出力室31aが形成されている。
【0017】
シリンダ31には、入力ポート311と出力ポート312とが形成されている。入力ポート311は、液路242を介して、出力室31aとリザーバ24とを接続するポートである。出力ポート312は、出力室31aと液路5とを接続するポートである。なお、説明において、出力室31aの容積を小さくするようにピストン32が移動する移動方向を「前方」とする。
【0018】
ピストン32は、電気モータ34の動力により初期位置から所定量前進すると、入力ポート311を閉鎖して出力室31aとリザーバ24との接続を遮断するように構成されている。出力室31aとリザーバ24とが遮断された状態で、ピストン32が前進すると、出力室31aのブレーキ液が出力ポート312を介して液路5に出力される。ピストン32の初期位置は、出力室31aの容積が最大となる位置である。
【0019】
付勢部材33は、出力室31aに配置されたスプリングである。付勢部材33は、ピストン32を初期位置に向けて付勢する。電気モータ34は、制御部7により制御され、減速機を備える直動変換機構34aを介してピストン32に動力を付与する。電気モータ34の出力軸の回転運動は、直動変換機構34aによりピストン32の直線運動に変換される。ホイルシリンダ4は、車輪に設けられ、液圧に応じた制動力を車輪に付与する。ホイルシリンダ4は、液路5に接続されている。
【0020】
液路5は、マスタシリンダ21と電動シリンダ3とホイルシリンダ4とを接続する液路である。より詳細に、液路5は、マスタシリンダ21と弁部6とを接続する第1液路51、電動シリンダ3と弁部6とを接続する第2液路52、及びホイルシリンダ4と弁部6とを接続する第3液路53で構成されている。つまり、液路5は、弁部6を介して、マスタシリンダ21と電動シリンダ3とホイルシリンダ4とを接続している。
【0021】
弁部6は、液路5に設けられた弁機構であって、1つ又は複数の弁で構成されている。弁部6は、液路5による、電動シリンダ3とマスタシリンダ21との接続であるマスタ接続と、電動シリンダ3とホイルシリンダ4との接続であるホイル接続とを開閉可能(連通・遮断切替可能)に構成されている。つまり、弁部6は、電動シリンダ3の出力先を、マスタシリンダ21とホイルシリンダ4とで切り替えることができる。
【0022】
マスタ接続は、第1液路51、弁部6、及び第2液路52により構成される。ホイル接続は、第2液路52、弁部6、及び第3液路53により構成される。弁部6は、例えば三方弁(流路切替弁とも呼ばれる)であって、一方の孔から入ってきた流体を二方向のどちらかに排出できるバルブである。弁部6は、制御部7の制御により作動し、制御部7により流路が切り替えられる。
【0023】
制御部7は、プロセッサやメモリ等を備える電子制御ユニット(ECU)である。制御部7は、複数の装置に通信可能に接続されている。具体的に、制御部7は、電動シリンダ3(電気モータ34)、弁部6、シミュレータカット弁82、及び電磁弁25を制御する。制御部7には、図示略のストロークセンサや圧力センサから検出情報(例えばブレーキペダル9の操作量、出力室31aの液圧、及びマスタ室21aの液圧等)を受信する。
【0024】
(マスタ圧制御及びホイル圧制御)
制御部7は、弁部6により、マスタ接続を開放(連通)させ、かつ、ホイル接続を閉鎖(遮断)させた状態で、電動シリンダ3を作動させてマスタシリンダ21の液圧を調整するマスタ圧制御を実行可能に構成されている。マスタ圧制御の際、制御部7は、シミュレータカット弁82を開状態とする。また、制御部7は、マスタシリンダ21とリザーバ24とは遮断された状態で、マスタ圧制御を実行する。例えば、マスタピストン22が初期位置にある場合、制御部7は、電磁弁25を閉弁してからマスタ圧制御を実行する。
【0025】
また、制御部7は、弁部6により、マスタ接続を閉鎖させ、かつ、ホイル接続を開放させた状態で、電動シリンダ3を作動させてホイルシリンダ4の液圧を調整するホイル圧制御を実行可能に構成されている。制御部7は、マスタ圧制御とホイル圧制御とを切換え可能に構成されている。制御部7は、状況に応じて、マスタ圧制御とホイル圧制御とを切り替える。
【0026】
制御部7は、ブレーキペダル9の操作又は自動ブレーキ制御等による制動要求に応じて、ホイル圧制御を実行し、電動シリンダ3の作動によりホイルシリンダ4を加減圧する。ホイル圧制御は、マスタシリンダ21とホイルシリンダ4とが遮断された状態で行われ、ブレーキバイワイヤ制御ともいえる。ホイル圧制御では、アンチスキッド制御(ABS制御)や横滑り防止制御(ESC)が実行可能である。
【0027】
制御部7は、例えばブレーキフィーリングを変更する指示又はハプティクス振動の指示を受信した場合、所定のタイミング、例えばホイル圧が保持されている状態(制動要求値が一定の状態)又は停車状態で、マスタ圧制御を実行する。制御部7は、マスタ圧制御において、電動シリンダ3を作動させ、電動シリンダ3からマスタシリンダ21及びストロークシミュレータ83にブレーキ液を供給させる。
【0028】
マスタ圧制御により、ストロークシミュレータ83のピストンが押し込まれ、ブレーキペダル9の変位-力特性が変化する。換言すると、ストロークシミュレータ83のピストンが押し込まれることで、その分ブレーキペダル9の変位-力特性の変位が増加した状態となる。ブレーキペダル9の反力が大きくなり、単位変位量に対する力(反力)の変化量も変化させることができる。マスタ圧制御の際には、ホイルシリンダ4は密閉され(第3液路53は閉鎖され)、ホイルシリンダ4の液圧は維持される。
【0029】
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、マスタ圧制御により、電動シリンダ3からマスタシリンダ21にブレーキ液を供給することができる。これにより、マスタシリンダ21の液圧が高くなり、ブレーキペダル9の変位に対する反力の値(特性)が変化する。ブレーキペダル9の変位-力特性を変化させるにあたり、ホイルシリンダ4の加減圧で必要な電動シリンダ3を利用しているため、専用の電気モータ等を設置する必要がなく、装置の大型化は避けられる。つまり、1つの電動シリンダ3に、ホイル圧調整機能とマスタ圧調整機能との2つの機能を持たせることが可能となる。第1実施形態によれば、装置を大型化させることなく、ブレーキペダル9の変位-力特性を可変にすることができる。
【0030】
また、弁部6により接続状態を切り替えるだけの簡易な制御で、ホイル圧制御とマスタ圧制御とを切り替えることができる。制御部7は、通常のブレーキ制御においてホイル圧制御を実行し、必要なときにマスタ圧制御を実行することができる。必要なときは、例えば、ブレーキフィーリングを変更するとき(例えばスポーツモード等)、又はブレーキペダル9を液圧により振動させてドライバに何等かのサインを送るときである。
【0031】
(変形例)
車両用制動装置1において、弁部6及び液路5により、マスタシリンダ21とホイルシリンダ4との接続であるダイレクト接続も構築可能である。弁部6は、例えば弁部6や電動シリンダ3に電力が供給されない電源失陥等が発生した場合、ダイレクト接続が開放され、マスタ接続及びホイル接続が閉鎖されるように構成されている。ダイレクト接続は、第1液路51、弁部6、及び第3液路53により構成される。
【0032】
この場合、制御部7は、弁部6により、マスタ接続を開放させ、かつ、ホイル接続及びダイレクト接続を閉鎖させた状態で、電動シリンダ3を作動させてマスタシリンダ21の液圧を調整するマスタ圧制御を実行可能に構成されている。また、制御部7は、弁部6により、マスタ接続及びダイレクト接続を閉鎖させ、かつ、ホイル接続を開放させた状態で、電動シリンダ3を作動させてホイルシリンダ4の液圧を調整するホイル圧制御を実行可能に構成されている。
【0033】
また、電磁弁25はなくてもよい(後述する第2実施形態も同様)。電磁弁25がない場合、マスタ圧制御は、マスタピストン22が初期位置から所定量以上前進した状態で実行される。制御部7は、各種センサの検出値に基づいてマスタシリンダ21とリザーバ24とが遮断されていることを検出した場合、マスタ圧制御を実行可能状態とする。
【0034】
<第2実施形態>
第2実施形態の車両用制動装置1Aは、第1実施形態の車両用制動装置1に対して、第2電動シリンダ3Aと、第2ホイルシリンダ42と、第4液路(「調圧液路」に相当する)54と、連通路55と、連通制御弁56と、を加えたものである。したがって、以下、主に加えた部分について説明する。また、説明において、第1実施形態のホイルシリンダ4を第1ホイルシリンダ41と称し、第1実施形態の電動シリンダ3を第1電動シリンダ3と称する。第2実施形態の説明において、第1実施形態の説明及び図面は適宜参照できる。
【0035】
第2電動シリンダ3Aは、第1電動シリンダ3と同様の構成であり、第1電動シリンダ3の構成要素の符号の最後に「A」を付して(区別のため)説明は省略する。入力ポート311Aは、リザーバ24又は別のリザーバに接続されている(図示略)。出力ポート312Aは、第4液路54を介して第2ホイルシリンダ42に接続されている。第4液路54は、第2電動シリンダ3Aと第2ホイルシリンダ42とを接続する液路である。
【0036】
連通路55は、第4液路54と第3液路53(すなわち液路5のうち弁部6と第1ホイルシリンダ41との間の部分)とを接続する液路である。連通制御弁56は、連通路55に設けられた電磁弁である。連通制御弁56は、ノーマルオープン型の電磁弁であって、連通路55を開閉(連通・遮断切替)可能に構成されている。連通制御弁56は弁部6の一部ともいえる。弁部6は、マスタ接続としての第1電動シリンダ3とマスタシリンダ21との間の接続と、ホイル接続としての第1電動シリンダ3と第1ホイルシリンダ41との間の接続と、第1ホイルシリンダ41と第2ホイルシリンダ42との間の接続であるホイル間接続とを開閉可能に構成されているといえる。
【0037】
通常のブレーキ制御(ホイル圧制御)において、第1ホイルシリンダ41と第2ホイルシリンダ42とを独立して調圧(加減圧)する場合、連通制御弁56は閉弁される。ホイルシリンダ41、42を同圧で調整する場合、連通制御弁56は開弁されてもよい。制御部7は、制動要求に基づいて、ホイル圧制御を実行し、例えば連通制御弁56を閉じた状態で、第1電動シリンダ3の作動により第1ホイルシリンダ41を加減圧し、第2電動シリンダ3Aの作動により第2ホイルシリンダ42を加減圧する。
【0038】
また、制御部7は、第1実施形態同様、弁部6により、マスタ接続を開放させ、かつ、ホイル接続を閉鎖させた状態で、第1電動シリンダ3を作動させてマスタシリンダ21の液圧を調整するマスタ圧制御を実行可能に構成されている。さらに、制御部7は、マスタ圧制御を実行中に、連通制御弁56を開弁させ、第2電動シリンダ3Aの作動により第1ホイルシリンダ41及び第2ホイルシリンダ42を加減圧する調圧制御を実行可能に構成されている。換言すると、制御部7は、マスタ圧制御の実行中、ホイル間接続を開放させた状態で、第2電動シリンダ3Aを作動させて第1ホイルシリンダ41及び第2ホイルシリンダ42の液圧を調整する調圧制御を実行可能に構成されている。
【0039】
このように、第2実施形態の車両用制動装置1Aは、第1実施形態の電動シリンダ3である第1電動シリンダ3と、第1電動シリンダ3とは別の第2電動シリンダ3Aと、第1実施形態のホイルシリンダ4である第1ホイルシリンダ41と、第1ホイルシリンダ41とは別の第2ホイルシリンダ42と、マスタ接続、ホイル接続、及びホイル間接続を開閉可能に構成された弁部6と、マスタ圧制御を実行中に調圧制御を実行可能に構成された制御部7と、を備えている。より詳細に、車両用制動装置1Aは、第1電動シリンダ3と、第2電動シリンダ3Aと、第1ホイルシリンダ41と、第2ホイルシリンダ42と、第2電動シリンダ3Aと第2ホイルシリンダ42とを接続する第4液路54と、第4液路54と、液路5のうち弁部6と第1ホイルシリンダ41との間の部分(すなわち第3液路53)とを接続する連通路55と、連通路55に設けられた電磁弁である連通制御弁56と、調圧制御を実行可能な制御部7と、を備えている。第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、マスタ圧制御中であってもホイルシリンダ41、42の液圧を調整することが可能となる。
【0040】
<その他>
本発明は、上記第1及び第2実施形態に限られない。例えば、図3に示すように、弁部6は、三方弁に限らず、2つの電磁弁61、62で構成されてもよい。電磁弁61は、第1液路51に設けられたノーマルオープン型の電磁弁である。電磁弁62は、第3液路53に設けられたノーマルオープン型の電磁弁である。この構成であっても、電動シリンダ3によるブレーキ液の供給先を、ホイルシリンダ4とマスタシリンダ21とで切り替えることができる。また、電磁弁25はなくてもよい。これらは第1実施形態だけでなく第2実施形態でも同様である。第2実施形態において、弁部6は、例えば、三方弁と連通制御弁56とを含んでもよいし、あるいは電磁弁61、62と連通制御弁56とを含んでもよい。制御部7は、マスタ圧制御を実行する場合、電磁弁61を開弁させ、かつ電磁弁62を閉弁させる。また、制御部7は、ホイル圧制御を実行する場合、電磁弁61を閉弁させ、かつ電磁弁62を開弁させる。ダイレクト接続を実行可能とする場合、弁部6の構成要素として、例えば第2液路52にノーマルクローズ型の電磁弁が設けられてもよい。
【符号の説明】
【0041】
1、1A…車両用制動装置、2…マスタシリンダ装置、21…マスタシリンダ、3、3A…電動シリンダ、4…ホイルシリンダ、41…第1ホイルシリンダ、42…第2ホイルシリンダ、5…液路、54…第4液路(調圧液路)、55…連通路、56…連通制御弁、6…弁部、7…制御部。
図1
図2
図3