JP2005231398A - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキ液圧制御装置において、ポンプ作動時のモータから発生する振動に起因する音振を抑制すること。
【解決手段】 車両の複数のブレーキ系統をそれぞれ独立したポンプモータを用いてホイルシリンダを加圧するブレーキ液圧制御装置において、各ブレーキ系統のポンプモータを共通のハウジングに組み付け、ポンプモータ作動時に少なくとも１つのポンプモータを他のポンプモータと相反する方向に回転駆動することとした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ブレーキ液圧制御装置に関し、特に各輪毎にモータポンプを備え、各輪共に独立にアンチスキッドブレーキ制御を実施可能な油圧ユニットを備えたブレーキ液圧制御装置に関するものである。

従来のブレーキ液圧制御装置においては、各輪毎に油圧ユニットを独立に設けて、各油圧ユニットとマスタシリンダとを鋼管で接続した構成としている。
特開平５−１４７５２４号公報（図１参照）。

しかしながら、上述のブレーキ液圧制御装置にあっては、下記に示す問題があった。各輪毎にモータポンプからなる油圧ユニットを独立に備え、モータポンプ作動時にモータは同一方向に回転する構成であるため、油圧ユニットの数が増加し、コスト増大に繋がる。また、ポンプ作動時のモータから発生する振動が互いに重畳され、鋼管を介して車内に伝達するという問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ブレーキ液圧制御装置において、ポンプ作動時のモータから発生する振動に起因する音振を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、車両の複数のブレーキ系統をそれぞれ独立したポンプモータを用いてホイルシリンダを加圧するブレーキ液圧制御装置において、各ブレーキ系統の前記ポンプモータを共通のハウジングに組み付け、前記ポンプモータ作動時に少なくとも１つのポンプモータを他のポンプモータと相反する方向に回転駆動することとした。

よって、回転方向の異なるモータにより発生する振動は、互いのモータにより発生する振動で相殺され、ポンプ作動時のモータから発生する振動に起因する音振を抑制することができる。

以下、本発明のブレーキ液圧制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、本実施例のブレーキ液圧制御装置を説明する。本実施例１の油圧ユニットは、前輪側と後輪側で別々に設けられており、それぞれの油圧ユニットに複数のポンプモータが設けられている。この油圧ユニットの構成を説明するにあたり、前輪側を例にとって説明する。
図１は本実施例におけるブレーキ液圧制御ユニットのうち、前輪側油圧ユニットF/Uをポンプモータ側から見た斜視図である。前輪側油圧ユニットF/Uは、ポンプモータ１２，１３と、バルブユニットV/Uと、コントロールユニットC/Uから構成され、それぞれが層状に重なるように配置されている。つまり、ポンプモータ１２，１３は共通のハウジング４に組み付けられている。また、ポンプモータ１２の回転方向はＢ（反時計回り）、ポンプモータ１３の回転方向はＡ（時計回り）、つまり互いに逆方向に回転する。尚、ポンプモータ１２，１３の回転についての詳細は図５において説明することとする。

[前輪側油圧ユニットの油圧回路及び制御について]
図２は、実施例１における前輪側油圧ユニットF/Uの油圧回路図である。まず、構成について説明する。

ブレーキペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ３に液圧が発生する。マスタシリンダ３は、所謂タンデム型であり、油路２６を介して供給するP系統と、油路２７を介して供給するS系統にそれぞれ独立に同じ液圧を供給することができるものである。また、マスタシリンダ３にはブレーキ液を貯留するリザーバタンク２４が設けられている。

油路２６上には遮断弁６が設けられ、油路２７上には遮断弁７が設けられている。遮断弁６から油路２６→油路２８を連通する油路上にはホイルシリンダ８（FL）が設けられている。遮断弁７から油路２７→油路２９を連通する油路上にはホイルシリンダ９（FR）が設けられている。

油路３８上にはポンプ１０が設けられている。油路３９上にはポンプ１１が設けられている。このポンプ１０，１１は、コントロールユニットからの指令値に基づいてポンプモータ１２，１３により駆動される。本実施例では、各輪毎にポンプ１０，１１が設けられているが、２つ以上の液圧源を備えた構成であってもよく、特に限定しない。

ポンプ１０，１１とホイルシリンダ８，９との間には各輪毎の油路を連通及び遮断可能なアイソレーションバルブ２２が設けられている。このアイソレーションバルブ２２は、非通電時は閉弁状態（所謂ノーマルクローズタイプ）である。

ポンプ１０，１１の吐出側には、ポンプと直列に吐出チェック弁１８，１９が設けられている。これは、ポンプ１０，１１を駆動して必要量の油圧を供給したときに、この吐出チェック弁１８，１９を設けることでポンプ１０，１１側に液圧が戻らないようにしている。これにより、それ以上ポンプ１０，１１を駆動させることなく液圧を保持することが可能となり、必要最小限のポンプ１０，１１の駆動で液圧を供給することができるよう構成されている。

油路３４上には減圧弁１４が設けられている。油路３５上には減圧弁１５が設けられている。非通電のとき、遮断弁６，７は開弁し、減圧弁１４，１５は閉弁する。この状態でブレーキペダル１を踏むとブレーキスイッチ２はONにセットされ、マスタシリンダ３において圧力が発生する。マスタシリンダ３において発生した圧力が油路２６→前記遮断弁６→油路２８の順にホイルシリンダ８に伝達される。また、油路２７→前記遮断弁７→油路２９の順にホイルシリンダ９に伝達される。

油路３６上にはリリーフバルブ１６が設けられている。油路３７上にはリリーフバルブ１７が設けられている。尚、このリリーフバルブ１６，１７の許容液圧値は油圧回路内の必要な最高液圧に設定されている。

（前輪側油圧ユニットF/Uにおけるブレーキバイワイヤ制御）
本実施例における前輪側油圧ユニットF/Uはいわゆるブレーキバイワイヤ制御を実行している。すなわち、運転者のキー操作によりIGN ONとされると、遮断弁６，７を閉じる。そして、運転者のブレーキ操作意図をマスタシリンダ圧等から検出し、その意図及び走行状況に応じて、ポンプ１０，１１によって所望のブレーキ液圧を発生させるものである。

ここで、ポンプ１０，１１が駆動されると、ブレーキ液がリザーバタンク２４から吸入され、加圧される。加圧されたブレーキ液は油路２８，３０，３２、３８を介してホイルシリンダ８内を加圧する。又、油路２９，３１，３３，３９を介してホイルシリンダ９内を加圧する。また、発生したブレーキ液圧はホイルシリンダ圧センサ２０，２１にて検出される。尚、マスタシリンダ圧は、マスタシリンダ圧センサ、ストロークセンサ等により検出できるが、これらに限るものではなく、他の手段を用いてもよい。

（ＡＢＳ制御）
運転者がブレーキペダル１を踏み、前輪側のホイルシリンダ８，９に制動力が入力されている状態において、車輪速センサ等により車輪のロックを検出した場合は、前輪側ホイルシリンダ圧を制御することでＡＢＳ制御を行うことができる。すなわち、遮断弁６，７を閉弁し、減圧弁１４，１５を開弁することで減圧、減圧弁１４，１５を閉弁することで液圧保持、遮断弁６，７を開弁することで増圧が可能であり、ＡＢＳ制御を達成できる。

（ＴＣＳ制御）
前輪のスリップ状態を車輪速センサ等で検知した場合、前輪側ホイルシリンダ圧を制御することでＴＣＳ制御を行うことができる。すなわち、遮断弁６，７を閉弁し、ポンプモータ１２，１３及びポンプ１０，１１を駆動させ、リザーバタンク２４からフレキシブルホース４１、ポンプ１０，１１を経由して増圧、ポンプモータ１２，１３及びポンプ１０，１１を停止させることで液圧保持、減圧弁１４，１５を開弁することで減圧が可能であり、ＴＣＳ制御を達成できる。

（スピン防止制御）
ヨーレイトセンサ等、車両のスピン方向を検出するセンサを設け、上記のＴＣＳ制御と同様の制御を行うことで、スピン防止制御を行うことができる。

本実施の形態の前輪側油圧ユニットF/Uにおいては、ハウジング４を共通とすることにより、油圧ユニットを１つにまとめることが可能となるため、油圧ユニットの数を少なくすることができる。これにより、部品点数を減らすことが可能となり、コスト削減を図ることができる。また油圧ユニットがブレーキ液圧制御装置に占める割合を少なくすることが可能となり、省スペース化及び軽量化を図ることができる。

[後輪側油圧ユニットの油圧回路及び制御について]
図３は、後輪側油圧ユニットR/Uの油圧回路図である。外観については基本的に前輪側油圧ユニットF/Uと同様であるため説明を省略する。まず、構成について説明する。

後輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダ５２（RL），５３（RR）は、マスタシリンダ３とは直接接続されていない。各ホイルシリンダ５２，５３の液圧を増圧・保持可能な液圧制御バルブである遮断弁５０，５１及び減圧弁５８，５９から成り立っている。また、後輪側油圧ユニットR/Uは、フレキシブルホース７１を介して、リザーバタンク２４と接続されている。

各ホイルシリンダ５２，５３の液圧制御について説明する。増圧時は、遮断弁５０，５１を開弁し、ブレーキ液がリザーバタンク２４からフレキシブルホース７１、遮断弁５０，５１、油路７８，８１を経由して、一旦ダイヤフラム７２，７３に一時的に蓄圧され、油路７９，８２に流れる。ポンプモータ５６，５７を駆動して、ポンプ５４，５５を駆動させることにより、油路７５，７７を経由して各ホイルシリンダ５２，５３にブレーキ液が供給される。尚、本実施の形態においては、ポンプ５４，５５はプランジャポンプが適用される。

尚、減圧弁５８，５９は、前輪側の減圧弁１４，１５と異なり、常開弁としている。常開弁とすることで、制動時に後輪フェールセーフでシステム遮断となったときにブレーキ液がホイルシリンダ内へ封じ込められて不要な制動力が発生することを防止している。

また、ポンプ５４，５５は、ブレーキ操作に応じて演算されるコントロールユニットからの指令値に基づいてポンプモータ５６，５７により駆動される。そして、ホイルシリンダ圧センサ６９，７０により検出される圧力が適正な値となるようにポンプモータ５６，５７が駆動される。

ここで、ポンプ吸入側には吸入チェック弁６７，６８が設けられ、吐出側には吐出チェック弁６５，６６が設けられている。また、吐出側には脈圧低減用オリフィス６３，６４が設けられている。更に、油路８０，８３上にはリリーフバルブ６１，６２が設けられている。このリリーフバルブ６１，６２の許容値は、油圧回路内の必要な最高液圧値に設定されている。

アイソレーションバルブ６０は、非通電（OFF）時は開弁状態（所謂ノーマルオープンタイプ）で、右後輪側と左後輪側の油路を遮断している。このアイソレーションバルブ６０を閉じることにより、ポンプ５４，５５に発生した液圧を左右輪それぞれ独立に供給することが可能である。つまり、一方のホイルシリンダと連通する油路に失陥が発生し、システムが遮断する時も、アイソレーションバルブ６０によって左右ホイルシリンダ５３，５３とマスタシリンダ３とを独立した油圧回路として確保しているため、少なくとも１輪は制動力を発生することが可能となり、安全性を確保できる。

尚、後輪側油圧ユニットR/Uにおいても前輪側油圧ユニットF/Uと同様に、遮断弁５０，５１及び減圧弁５８，５９を制御することにより、ブレーキバイワイヤ制御、ＡＢＳ制御、ＴＣＳ制御、スピン防止制御等の制御を行うことができる。

すなわち、後輪側油圧ユニットR/Uにおいても、前輪側油圧ユニットF/Uと同様に、ハウジング４を共通とすることで油圧ユニットの数を少なくすることができる。よって、部品点数を減らすことでコスト削減を図ることができると共に、油圧ユニットがブレーキ液圧制御装置に占める割合を少なくすることが可能となり、省スペース化及び軽量化を図ることができる。

また、後輪側油圧ユニットR/Uは、マスタシリンダ３に設けられたリザーバタンク２４とフレキシブルホース７１で接続されているため、鋼管で接続される場合に比べてマスタシリンダ３側への音振の伝達を抑制することができる。

[ポンプモータ駆動制御内容]
次に、前輪側油圧ユニットF/Uを例に取り、ポンプモータ駆動制御の内容について説明する。図４は、実施例１におけるモータ駆動制御内容を表すフローチャートである。

ステップ１０１において、ポンプモータ１２，１３が２つとも回転するかどうか、セルフチェックを行う。２つとも回転する場合はステップ１０２へ進む。それ以外はステップ１１２に進み、フェールセーフモード動作を行い、本制御フローを終了する。

ステップ１０２において、ドライバのブレーキ操作を検知する。

ステップ１０３において、ヨーレイトセンサ等で車体状況を検知して、左右輪のそれぞれについて独立制御量が必要であるかどうかを確認する。左右輪それぞれ独立した制御量が必要な場合はステップ１０４へ進む、それ以外はステップ１０７へ進む。

ステップ１０４において、アイソレーションバルブ２２を閉弁し、ステップ１０５へ進む。

ステップ１０５において、マイコン等により各輪について必要な液圧上昇量を判断し、ステップ１０６へ進む。

ステップ１０６において、ポンプモータ１２，１３の両方を作動させ、ステップ１１１へ進む。尚、ポンプモータ１２，１３はそれぞれ逆回転作動させることとする。

ステップ１０７において、アイソレーションバルブ１０７を開弁し、ステップ１０８へ進む。

ステップ１０８において、マイコン等により各輪について必要な液圧上昇量を判断し、ステップ１０９へ進む。

ステップ１０９において、要求する液圧が閾値よりも高いかどうかを判断する。閾値よりも高い場合はステップ１０６へ進み、ポンプモータ１２，１３の両方を作動させる。また、閾値よりも低い場合は、ポンプモータ１２，１３のうち１つのみを作動させ、ステップ１１１へ進む。

ステップ１１１において、各輪の要求ブレーキ量を昇圧させ、本制御フローを終了する。

すなわち、２つのポンプモータを用いる場合には、１）左右輪を独立して制御する必要がある場合、２）要求する液圧量が多い場合、の２通りがある。これら２つのポンプモータを用いる場合において、互いに相反する方向に回転させることとする。尚、ポンプモータの回転方向に関する詳細は後述の図５において説明する。

[ポンプモータの回転方向と発生する振動との関係]
図５は、実施例１におけるポンプモータの回転方向と発生する振動との関係を示す図である。前輪側油圧ユニットF/Uを例に取り説明する。尚、後輪側油圧ユニットR/Uにおいても同様の関係が成り立つ。ここで、回転方向Ａのときに発生するトルク量をＴa、回転方向Ｂのときに発生するトルク量を−Ｔbとする。

図５（ａ）は、ポンプモータ１２，１３の回転方向が同じ場合を表す図である。ポンプモータ１２，１３の回転により前輪側油圧ユニットF/U全体が受けるトルク量は、Ｔa＋Ｔa、つまりポンプモータ２つ分が発生するトルク量の和が前輪側油圧ユニットF/Uからの振動源となる。振動は油路２６，２７を介して車室内に伝達される。

図５（ｂ）は、ポンプモータ１２，１３の回転方向が逆の場合を表す図である。ポンプモータ１２，１３の回転により前輪側油圧ユニットF/U全体が受けるトルク量は、Ｔa−Ｔbとなる。つまり、ポンプモータ１２起因のトルク量Ｔaとポンプモータ１３起因のトルク量Ｔbを互いに相殺することができる。このため、少なくともポンプモータ１２，１３の回転方向が同じ場合に比べて前輪側油圧ユニットF/Uが受けるトルク量を小さくすることが可能となり、油路２６，２７を介して車室内に伝達される振動を抑制することができる。尚、上記の効果は２つのポンプモータ１２，１３がハウジング４を共通としていることから達成できるものである。

以上説明したように、本実施例１のブレーキ液圧制御装置においては、前輪側油圧ユニットF/Uと後輪側油圧ユニットR/Uから構成され、各油圧ユニットにおいて、２つのポンプモータのハウジング４を共通とし、ポンプモータ作動時に互いのポンプモータが相反する方向に回転駆動することとした。

これにより、２つのポンプモータ起因のトルク量を互いに相殺することができる。このため、前輪側油圧ユニットF/Uにおいては、少なくとも２つのポンプモータ１２，１３の回転方向が同じ場合に比べて前輪側油圧ユニットF/Uが受けるトルク量を小さくすることが可能となり、油路２６，２７を介して車室内に伝達される振動を抑制することができる。また、後輪側油圧ユニットR/Uにおいては、油圧ユニットとマスタシリンダ３側をフレキシブルホース７１で接続しているため、ポンプモータ５６，５７駆動により車室内に伝わる音振の影響をさらに少なくすることができる。

また、前輪側、後輪側それぞれにおいて、油圧ユニットを１つにまとめることで、油圧ユニットの数を少なくすることができる。これにより、部品点数を減らすことが可能となり、コスト削減を図ることができる。また、油圧ユニットがブレーキ液圧制御装置に占める割合を少なくすることが可能となり、省スペース化及び軽量化を図ることができる。

また、本実施例１においては、前輪側油圧ユニットF/Uと後輪側油圧ユニットR/Uを分けた構成としているが、両者を１つにまとめた構成としてもよい。尚、この構成にあっては、全部で４つのポンプモータを含むことになるが、少なくとも１つのポンプモータが他のポンプモータと相反する方向に回転した場合、全てのポンプモータが同方向に回転する場合に比べ、音振を抑制することができる。

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ） 請求項１記載のブレーキ液圧制御装置において、
ブレーキ時にポンプモータ駆動により液圧制御を行うブレーキバイワイヤ制御を行うことを特徴とするブレーキ液圧制御装置。

ブレーキバイワイヤ制御は、通常ブレーキ時にポンプモータ駆動により加圧を行う。すなわち、ポンプモータの使用頻度の高い通常ブレーキ時に振動を抑制できるため、音振抑制効果を高めることができる。

本実施例におけるブレーキ液圧制御ユニットを、ポンプモータ側から見た斜視図である。 実施例１における前輪側油圧ユニットの油圧回路図である。 実施例１における後輪側油圧ユニットの油圧回路図である。 実施例１におけるモータ駆動制御内容を表すフローチャートである。 実施例１におけるポンプモータの回転方向と発生する振動との関係を示す図である。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ ブレーキスイッチ
３ マスタシリンダ
４ ハウジング
６，７ 遮断弁
８ ホイルシリンダ（ＦＬ）
９ ホイルシリンダ（ＦＲ）
１０，１１ ポンプ
１２，１３ ポンプモータ
１４，１５ 減圧弁
１６，１７ リリーフバルブ
１８，１９ 吐出チェック弁
２０，２１ ホイルシリンダ圧センサ
２２ アイソレーションバルブ
２４ リザーバタンク
２６，２７ 油路
４１ フレキシブルホース
５０，５１ 遮断弁
５２ ホイルシリンダ（ＲＬ）
５３ ホイルシリンダ（ＲＲ）
５４，５５ ポンプ
５６，５７ ポンプモータ
５８，５９ 減圧弁
６０ アイソレーションバルブ
６１，６２ リリーフバルブ
６３，６４ 脈圧低減用オリフィス
６５，６６ 吐出チェック弁
６７，６８ 吸入チェック弁
６９，７０ ホイルシリンダ圧センサ
７１ フレキシブルホース
７２，７３ ダイヤフラム

Claims (1)

1. 車両の複数のブレーキ系統をそれぞれ独立したポンプモータを用いてホイルシリンダを加圧するブレーキ液圧制御装置において、
   各ブレーキ系統の前記ポンプモータを共通のハウジングに組み付け、前記ポンプモータ作動時に少なくとも１つのポンプモータを他のポンプモータと相反する方向に回転駆動することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。

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