JP3978349B2 - 車両用電子制御式ブレーキシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用電子制御式ブレーキシステムに係り、さらに詳しくはＡＢＳモードとＴＣＳモード及びＥＳＰモードを具現できる車両用電子制御式ブレーキシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両にはブレーキペダルの作動により制動圧を形成してホイールブレーキ側に伝えるブースタ及びマスタシリンダが設けらていて、速度を落したり停止状態を維持させる。しかし、このような一般の車両は制動作用時制動圧または路面状態により滑るスリップ現象が発生する場合がある。
前述した問題点を解決するため、最近は制動時ホイールブレーキの制動圧を電子的に制御してスリップ現象を防止するためのアンチロックブレーキシステム(ＡＢＳ:Anti-Lock Brake System)と、車両の急発進または急加速時駆動輪の過多なスリップを防止するトラクションコントロールシステム(ＴＣＳ:Traction Control System)と、車両の走行速度及びハンドルの回転角度により制動圧を制御して車両の走行安定性を確保するためのアクチブブレーキコントロールシステム(ＡＢＣＳ:Active Brake Control System)機能を揃えた電子制御式ブレーキシステムが開発されている。
【０００３】
図１は従来の電子制御式ブレーキシステムのうち電子安定プログラム(Electronic Stability Program、以下ＥＳＰと称する)を揃えたアクチブブレーキコントロールシステムを示した油圧系統図である。
図１を参照すれば、電子制御式ブレーキシステムの一つである従来のアクチブブレーキコントロールシステムは、ホイールブレーキ１側に伝えられる制動油圧を制御するための多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂと、ＡＢＳ減圧モード時ホイールブレーキ１から抜け出たオイルを一時貯蔵する低圧アキュムレータ３と、該低圧アキュムレータ３に貯蔵されたオイルを吸い込んで吐出するポンプ４と、マスタシリンダ５の液圧ポート５ａとポンプ４の吸入側を連結するオイル吸込流路６ａの中途に設けられこれを開閉するノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６(suttle valve)と、マスタシリンダ５の液圧ポート５ａとポンプ４の出口側とを連結する流路７ａの中途に設けられこれを開閉するトラクションコントロールソレノイドバルブ７と、ポンプ４から吐出される液圧を一時貯蔵するための中圧アキュムレータ８と、電気的な構成要素を制御するための電子制御ユニット(ＥＣＵ、図示せず)と、を備えている。
【０００４】
多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂは、ホイールブレーキ１の上流側に配されるＮＯ型ソレノイドバルブ２ａと下流側に配されるＮＣ型ソレノイドバルブ２ｂとに区別され、電子制御ユニットにより制御される。すなわち、電子制御ユニットは車速を感知した後これを通して各ソレノイドバルブ２ａ、２ｂの開閉作動を制御する。
そして、低圧アキュムレータ３はＡＢＳ減圧モード時ホイールブレーキ１側から抜け出たオイルが一時貯蔵されるようＮＣ型ソレノイドバルブ２ｂの下流側と連通されるよう独立して設けられる。
また、中圧アキュムレータ８はＴＣＳモード時またはＥＳＰモード時ポンプ４側に充填状態の液圧を供給するためのもので、これはポンプ４から吐出される液圧を再び吸入側にバイパスするためのオイル供給流路８ａの中途に配される。そして、オイル供給流路８ａの中圧アキュムレータ８の上流側にはＴＣＳモードまたはＥＳＰモード時開放作動されるＮＣ型ソレノイドバルブ９ａがさらに配され、オイル供給流路８ａの中圧アキュムレータ８の上流側にはリリーフバルブ９ｂが設けられている。該リリーフバルブ９ｂはトラクション制御またはＥＳＰモード時余計に上昇された液圧をマスタシリンダ５側に還流させるためのものである。
このような多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂとポンプ４、ノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６、低圧アキュムレータ３、中圧アキュムレータ８はアルミニウムで作製された直六面体状の油圧ブロック(図示せず)内に設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアクティブブレーキコントロールシステムでは殆んどのバルブが電気的に作動制御されるソレノイドバルブよりなっていて、その制御が複雑になされる。
特に、平常時オイル吸込流路６ａを閉鎖状態に維持しＴＣＳモード時開放させるバルブもノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６ａよりなっていて、油圧ブロックをコンパクトに構成するのにその限界があり、この点は製造コストのアップに繋がる問題点がある。
【０００６】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的はＴＣＳモード時マスタシリンダのオイルをポンプ吸入側に案内するオイル吸込流路のバルブ構造を改善して全般的なシステム構成を一層コンパクトにすると同時に、製造コストを節減できる車両用電子制御式ブレーキシステムを提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明は、ホイールブレーキの上流側に配されマスタシリンダから発生された液圧及びポンプのアウトレットから吐出される液圧がホイールブレーキに伝えられることを制御するＮＯ（ノーマルオープン）型ソレノイドバルブと、ホイールブレーキの下流側に配されホイールブレーキから液圧が抜け出ることを制御するＮＣ（ノーマルクローズ）型ソレノイドバルブと、マスタシリンダとポンプのインレット側を連結するオイル吸込流路と、オイル吸込流路の上流側に配されこれを開閉するよう設けられＴＣＳ（ティシィエス）モード時マスタシリンダ側のオイルがポンプ側に吸込まれるよう開放作動される第１チェックバルブと、ポンプから吐出される液圧が充填されるようポンプのアウトレット側と充填流路を通して連通された中圧アキュムレータと、オイル吸込流路のチェックバルブの下流側と充填流路が連通されるよう設けられＥＳＰ（イーエスピー）モード時中圧アキュムレータに充填された液圧をポンプ側に案内するための液圧供給流路と、液圧供給流路を開閉するよう設けられマスタシリンダ側オイルが中圧アキュムレータ側に逆流することを抑止するための第２チェックバルブと、を備え、充填回路と液圧供給流路とが、ポンプの出口にあるメイン流路とオイル吸込流路とを連通し、オイル吸込流路の下流側には平常時閉鎖された状態を維持し、ＥＳＰ（イーエスピー）モード時開放作動されるノーマルクローズ型ソレノイドバルブが配されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明に係る望ましい一実施例を詳述する(本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムはＥＳＰ流路が適用されたアクティブブレーキコントロールシステムを例とした。また、マスタシリンダのプライマリポート１２ａ(図２参照)と連通されたプライマリ油圧回路とマスタシリンダのセコンダリポート１２ｂ(図２参照)と連通されたセコンダリ油圧回路は対称構造なので、プライマリ油圧回路だけを示して説明する。
図２を参照すれば、本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムは、前輪と後輪に設けられたホイールブレーキ１０側に伝えられる制動油圧を制御するための多数個のソレノイドバルブ２１、２２と、ホイールブレーキ１０側から抜け出たオイルまたはマスタシリンダ１２からオイルを吸込んでポンピングするポンプ３０と、ホイールブレーキ１０から抜け出るオイルを一時貯蔵するための低圧アキュムレータ３２と、ポンプ３０のアウトレット側に配され、これより吐出されるオイルの圧力脈動を低減させるための高圧アキュムレータ３３と、ポンプ３０から吐出される液圧が充填されこれをポンプ３０のインレットに再供給するための中圧アキュムレータ４０と、電気的に作動する駆動要素を制御するための電子制御ユニット(ＥＣＵ、図示せず)を備えており、これらは油圧ブロック(図示せず)にコンパクトに設けられる。
【０００９】
多数個のソレノイドバルブ２１、２２は、ホイールブレーキ１０の上流側及び下流側と連通されるが、これはホイールブレーキ１０の上流側に配され平常時開放された状態に維持されるノーマルオープン型ソレノイドバルブ２１(以下、ＮＯ型ソレノイドバルブと称する)と、その下流側に配され平常時閉鎖された状態に維持されるノーマルクローズ型ソレノイドバルブ２２(以下、ＮＣ型ソレノイドバルブと称する)とに区別される。このようなソレノイドバルブ２１、２２の開閉作動は各ホイール側に配されたホイールセンサ(図示せず)を通して車両速度を感知する電子制御ユニットによりそれぞれ制御され、減圧制動によりＮＣ型ソレノイドバルブ２２が開放されホイールブレーキ１０側から抜け出たオイルは低圧アキュムレータ３２に一時貯蔵される。
ポンプ３０はモータ３１により駆動され低圧アキュムレータ３２に貯蔵されたオイルを吸込・吐出することにより(ＡＢＳ増圧または維持モード時)、液圧をホイールブレーキ１０側またはマスタシリンダ１２側に伝える。
【００１０】
そして、マスタシリンダ１２のプライマリポート１２ａとポンプ３０のアウトレット側を連結するメイン流路５０にはトラクションコントロールのためのＮＯ型ソレノイドバルブ５１(以下、ＴＣソレノイドバルブと称する)が設けられる。該ＴＣソレノイドバルブ５１は平常時開放された状態を維持して、ブレーキペダル１１により一般制動時マスタシリンダ１２で形成された制動液圧がメイン流路５０を通してホイールブレーキ１０側に伝えられ、後述するブレーキトラクション制御モードでは電子制御ユニットにより閉鎖作動する。
また、メイン流路５０にはＴＣソレノイドバルブ５１を回り出ながらポンプ３０のアウトレット側とマスタシリンダ１２のプライマリポート１２ａとの間を連結するリリーフ流路６０が連通されており、これにはリリーフバルブ６１が設けられている。該リリーフ流路６０とリリーフバルブ６１は、トラクション制御時ポンプ３０から吐出される制動液圧が余計に上昇する場合、これをマスタシリンダ１２側に還流させるためのものである。
また、メイン流路５０から分岐されマスタシリンダ１２のオイルがポンプ３０のインレット側に吸込まれるよう案内するオイル吸込流路７０が設けられ、これにはオイルがポンプ３０のインレット側にのみ流れるようにする第１チェックバルブ７１が設けられている。すなわち、機械的に作動される第１チェックバルブ７１はオイル吸込流路７０の上流側に設けられＴＣＳモード時だけ開放され、オイルの逆流が抑止される。
【００１１】
そして中圧アキュムレータ４０は、ポンプ３０から吐出される液圧が充填されＥＳＰモード時これをポンプ３０のインレット側に供給するが、このため本発明に係る電子制御式ブレーキシステムには液圧を中圧アキュムレータ４０側に案内する充填流路８０と、充填流路８０から分岐されオイル吸込流路７０と連結される液圧供給流路９０及びこれを開閉する第２チェックバルブ９１を備えているが、これらの詳細な構造は次の通りである。
まず、充填流路８０の一端はポンプ３０のアウトレットとホイールブレーキ１０のＮＯ型ソレノイドバルブ２１を連結する流路、すなわちメイン流路５０のＴＣソレノイドバルブ５１の下流側に連結され、その他端は中圧アキュムレータ４０と連結されている。そして、該充填流路８０には中圧アキュムレータ４０に設定圧(本実施例では３ｂａｒ＝３００ｋＰａ)以上に液圧が充填された場合、これをリリーフさせるためのリリーフバルブ８１が配されている。
そして、液圧供給流路９０の一端は充填流路８０のリリーフバルブ８１の下流側と連通され、その他端はオイル吸込流路７０の第１チェックバルブ７１の下流側と連結されている。このような液圧供給流路９０の中途には液圧がオイル吸込流路７０側にのみ流れるよう機械的に開閉作動する第２チェックバルブ９１が設けられている。すなわち、第２チェックバルブ９１はＥＳＰモード時だけ開放され、中圧アキュムレータ４０に充填された液圧が液圧供給流路９０とオイル吸込流路７０を経由してポンプ３０のインレット側に供給される。
一方、オイル吸込流路７０の下流側にはノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２がさらに設けられている。該ノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は平常時閉鎖された状態に維持されていてからＴＣＳモード及びＥＳＰモード時だけ開放されるよう電子制御ユニットにより制御される。
【００１２】
次いで、以上のように構成された本発明に係る電子制御式ブレーキシステムの作動及びそれによる効果を説明する。
まず、電子制御式ブレーキシステムが装着された車両で制動作用時スリップ現象が発生されれば、各ホイールセンサから入力される信号に基づき減圧、増圧、維持など３種のモードが混ざってＡＢＳの作動が行われるが、このような各モードを段階別に説明すれば次の通りである。
すなわち、ブレーキペダル１１を践んでマスタシリンダ１２から発生された制動液圧により制動力が働いている状態でホイールブレーキ１０内の制動圧が路面条件より大きければ適正圧力に下げなければならないことから、電子制御ユニットではＮＣ型ソレノイドバルブ２２を開放作動させＡＢＳ減圧モードを行わせる。これにより図３の矢印方向のように、ホイールブレーキ１０から液圧が一部抜け出、これは低圧アキュムレータ３２に一時貯蔵される。このような過程を通して各ホイールに装着されたホイールブレーキ１０の制動圧が低まって路面から滑る現象が防止される。
【００１３】
一方、ＡＢＳ減圧モードが長く続くと車両制動効率が落ちるが、この場合電子制御ユニットではホイールブレーキ１０の液圧を増加させるためにポンプ３０を作動させＡＢＳ増圧モードを行わせる。これにより、図４に矢印で示した通り、低圧アキュムレータ３２に貯蔵されたオイルは各ポンプ３０を通して加圧され、高圧アキュムレータ３３と開放作動されたＮＯ型ソレノイドバルブ２１を通してホイールブレーキ１０側に伝えられることにより制動圧が増加する。
また、制動圧が最適の制動力を発生させる状態に至ったり車両の共振現象を防止するため、制動圧を一定状態に維持するＡＢＳ圧力維持モードが必要である。すなわち、ＡＢＳ圧力維持モードはホイールブレーキ１０内の圧力変化を無くすもので、制動圧を維持しようとするホイールブレーキ１０側のＮＯ側ソレノイドバルブ２１を閉鎖作動させ油圧が伝えられることを遮断する。これにより、ポンプ３０から吐出される液圧は開放されたＴＣソレノイドバルブ５１を経由してマスタシリンダ１２側に伝えられることにより、ＡＢＳ圧力維持モードが安定的に行われる。
【００１４】
次いで、本発明に係る電子制御式ブレーキシステムのＴＣＳモードを車両が急発進する場合に例えて説明する。
滑らかな路面条件下で加速ペダル(図示せず)を深く践んで急発進すればスリップ現象が発生し、これはホイールセンサを通して電子制御ユニットで感知される。この場合はオイル吸込流路７０の下流側のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は開放、メイン流路５０のＴＣソレノイドバルブ５１は閉鎖作動させ、かつポンプ３０が駆動されＴＣＳモードが行われる。
すなわち、図５に矢印で示した通り、マスタシリンダ１２側のオイルが第１チェックバルブ７１を開放させながらオイル吸込流路７０を通してポンプ３０のインレットに吸込まれ、ポンプ３０のアウトレットに吐出されたオイルはメイン流路５０と開放されたＮＯ型ソレノイドバルブ２１を通してホイールブレーキ１０に伝えられ制動圧として働く。結局、運転者が加速ペダルを践みながら車両急発進時ブレーキペダル１１を践まなくてもホイールに所定のロックがかかることにより、路面状態の不良によるスリップ条件下でも車両はゆっくり安定的に出発する。
【００１５】
次いで、本発明に係る電子制御式ブレーキシステムのＥＳＰモード作動を説明する。
車両の高速走行や旋回走行時、滑らかな路面状態であるか過渡なヨ-モーメント(yaw moment)発生時車両が運転者の意思通り調整されず、最悪の場合は車体がスピンされることもありうるが、ＥＳＰ(ＥＳＰ;Electronic Stability Program)モードはこのような状況を勘案して各ホイールブレーキ１０に独立して適当な制動液圧を供給して車両の走行状態を安定的に維持させる。
すなわち、車両始動と共に電子制御ユニットではＴＣソレノイドバルブ５１とＮＯ側ソレノイドバルブ２１は閉鎖、オイル吸込流路７０のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は開放作動させた状態で、ポンプ３０を駆動させ液圧充填モードが進む。
これにより、図６に矢印で示した通り、マスタシリンダ１２のオイルはオイル吸込流路７０を通してポンプ３０のインレット側に吸込まれる。そして、ポンプ３０のアウトレットに吐出される加圧されたオイルは充填流路８０を通して中圧アキュムレータ４０に充填される。この際、中圧アキュムレータ４０に所定圧以上に充填されれば、液圧はリリーフバルブ８１を通してマスタシリンダ１２側に排出される。従って、中圧アキュムレータ４０には車両始動と共に短時間内に適当な液圧(本発明では３ｂａｒ＝３００ｋＰａ)が充填される。このような中圧アキュムレータ４０の液圧充填モードは車両始動時は勿論、液圧漏泄を考慮して周期的に行われることにより、中圧アキュムレータ４０には常に所定圧（３ｂａｒ＝３００ｋＰａ）のオイルが充填された状態に維持される。
【００１６】
このように中圧アキュムレータ４０に液圧が充填された状態で走行中にハンドルを過渡に曲げて予め設定されたステアリング角度を越えれば、車両が旋回する方向の内側に偏るオーバステアリング(over steering)現象と、路面の摩擦条件などにより車両が旋回する外方向に逃げるアンダステアリング(under steering)現象が発生する。
この状況が発生すれば、電子制御ユニットではオイル吸込流路７０の下流側のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２を開放させた状態で、ポンプ３０を駆動させる。これにより、図７に矢印で示した通り、中圧アキュムレータ４０に充填された液圧は第２チェックバルブ９１を開放させながら液圧供給流路９０とオイル供給流路７０を通してポンプ３０のインレット側に供給される。そしてポンプ３０のアウトレットに吐出される加圧されたオイルは各ホイールブレーキ１０側に伝えられて制動圧として働く。
この際、オーバステアリングの場合は車両が旋回する方向の外側ホイールのホイールブレーキに中圧アキュムレータ４０に充填された液圧をポンピングして制動圧を加え、一方アンダステアリング時内側ホイールのホイールブレーキに制動圧を加えることにより、運転者のステアリング意思により車両が安定的に進む。
このようなＥＳＰモード時ポンプ３０のインレット側には中圧アキュムレータ４０に充填されていた液圧が直接に供給されるため、ホイールブレーキ１０側への制動圧の伝達が一層速やかになされる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムによれば、ＴＣＳモード時マスタシリンダのオイルをポンプインレット側に案内するオイル吸込流路の上流側に第１チェックバルブを設け、ＥＳＰモード時中圧アキュムレータの液圧をオイル吸込流路を経由してポンプインレット側に案内する液圧供給流路に第２チェックバルブが設けられている。これによりオイル吸込流路と液圧供給流路のバルブが機械的に作動するチェックバルブよりなって全般的なブレーキシステムをさらに簡便に制御可能であり、油圧ブロックもコンパクトに構成して製造コストを節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電子制御式ブレーキシステムの油圧系統図である。
【図２】本発明に係る電子制御式ブレーキシステムの油圧系統図である。
【図３】本発明に係るブレーキシステムのＡＢＳ減圧モードにおける作動状態を示した図である。
【図４】本発明に係るブレーキシステムのＡＢＳ増圧モードにおける作動状態を示した図である。
【図５】本発明に係るブレーキシステムのＴＣＳモードを示した図である。
【図６】本発明に係るブレーキシステムの液圧充填モードにおける作動状態を示した図である。
【図７】本発明に係るブレーキシステムのＥＳＰモードにおける作動状態を示した図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用電子制御式ブレーキシステムに係り、さらに詳しくはＡＢＳモードとＴＣＳモード及びＥＳＰモードを具現できる車両用電子制御式ブレーキシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両にはブレーキペダルの作動により制動圧を形成してホイールブレーキ側に伝えるブースタ及びマスタシリンダが設けらていて、速度を落したり停止状態を維持させる。しかし、このような一般の車両は制動作用時制動圧または路面状態により滑るスリップ現象が発生する場合がある。
前述した問題点を解決するため、最近は制動時ホイールブレーキの制動圧を電子的に制御してスリップ現象を防止するためのアンチロックブレーキシステム(ＡＢＳ:Anti-Lock Brake System)と、車両の急発進または急加速時駆動輪の過多なスリップを防止するトラクションコントロールシステム(ＴＣＳ:Traction Control System)と、車両の走行速度及びハンドルの回転角度により制動圧を制御して車両の走行安定性を確保するためのアクチブブレーキコントロールシステム(ＡＢＣＳ:Active Brake Control System)機能を揃えた電子制御式ブレーキシステムが開発されている。
【０００３】
図１は従来の電子制御式ブレーキシステムのうち電子安定プログラム(Electronic Stability Program、以下ＥＳＰと称する)を揃えたアクチブブレーキコントロールシステムを示した油圧系統図である。
図１を参照すれば、電子制御式ブレーキシステムの一つである従来のアクチブブレーキコントロールシステムは、ホイールブレーキ１側に伝えられる制動油圧を制御するための多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂと、ＡＢＳ減圧モード時ホイールブレーキ１から抜け出たオイルを一時貯蔵する低圧アキュムレータ３と、該低圧アキュムレータ３に貯蔵されたオイルを吸い込んで吐出するポンプ４と、マスタシリンダ５の液圧ポート５ａとポンプ４の吸入側を連結するオイル吸込流路６ａの中途に設けられこれを開閉するノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６(suttle valve)と、マスタシリンダ５の液圧ポート５ａとポンプ４の出口側とを連結する流路７ａの中途に設けられこれを開閉するトラクションコントロールソレノイドバルブ７と、ポンプ４から吐出される液圧を一時貯蔵するための中圧アキュムレータ８と、電気的な構成要素を制御するための電子制御ユニット(ＥＣＵ、図示せず)と、を備えている。
【０００４】
多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂは、ホイールブレーキ１の上流側に配されるＮＯ型ソレノイドバルブ２ａと下流側に配されるＮＣ型ソレノイドバルブ２ｂとに区別され、電子制御ユニットにより制御される。すなわち、電子制御ユニットは車速を感知した後これを通して各ソレノイドバルブ２ａ、２ｂの開閉作動を制御する。
そして、低圧アキュムレータ３はＡＢＳ減圧モード時ホイールブレーキ１側から抜け出たオイルが一時貯蔵されるようＮＣ型ソレノイドバルブ２ｂの下流側と連通されるよう独立して設けられる。
また、中圧アキュムレータ８はＴＣＳモード時またはＥＳＰモード時ポンプ４側に充填状態の液圧を供給するためのもので、これはポンプ４から吐出される液圧を再び吸入側にバイパスするためのオイル供給流路８ａの中途に配される。そして、オイル供給流路８ａの中圧アキュムレータ８の上流側にはＴＣＳモードまたはＥＳＰモード時開放作動されるＮＣ型ソレノイドバルブ９ａがさらに配され、オイル供給流路８ａの中圧アキュムレータ８の上流側にはリリーフバルブ９ｂが設けられている。該リリーフバルブ９ｂはトラクション制御またはＥＳＰモード時余計に上昇された液圧をマスタシリンダ５側に還流させるためのものである。
このような多数個のソレノイドバルブ２ａ、２ｂとポンプ４、ノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６、低圧アキュムレータ３、中圧アキュムレータ８はアルミニウムで作製された直六面体状の油圧ブロック(図示せず)内に設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアクティブブレーキコントロールシステムでは殆んどのバルブが電気的に作動制御されるソレノイドバルブよりなっていて、その制御が複雑になされる。
特に、平常時オイル吸込流路６ａを閉鎖状態に維持しＴＣＳモード時開放させるバルブもノーマルクローズ型エレクトリックシャトルバルブ６ａよりなっていて、油圧ブロックをコンパクトに構成するのにその限界があり、この点は製造コストのアップに繋がる問題点がある。
【０００６】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的はＴＣＳモード時マスタシリンダのオイルをポンプ吸入側に案内するオイル吸込流路のバルブ構造を改善して全般的なシステム構成を一層コンパクトにすると同時に、製造コストを節減できる車両用電子制御式ブレーキシステムを提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明は、ホイールブレーキの上流側に配されマスタシリンダから発生された液圧及びポンプのアウトレットから吐出される液圧がホイールブレーキに伝えられることを制御するＮＯ（ノーマルオープン）型ソレノイドバルブと、ホイールブレーキの下流側に配されホイールブレーキから液圧が抜け出ることを制御するＮＣ（ノーマルクローズ）型ソレノイドバルブと、マスタシリンダとポンプのインレット側を連結するオイル吸込流路と、オイル吸込流路の上流側に配されこれを開閉するよう設けられＴＣＳ（ティシィエス）モード時マスタシリンダ側のオイルがポンプ側に吸込まれるよう開放作動される第１チェックバルブと、ポンプから吐出される液圧が充填されるようポンプのアウトレット側と充填流路を通して連通された中圧アキュムレータと、オイル吸込流路のチェックバルブの下流側と充填流路が連通されるよう設けられＥＳＰ（イーエスピー）モード時中圧アキュムレータに充填された液圧をポンプ側に案内するための液圧供給流路と、液圧供給流路を開閉するよう設けられマスタシリンダ側オイルが中圧アキュムレータ側に逆流することを抑止するための第２チェックバルブと、を備え、充填回路と液圧供給流路とが、ポンプの出口にあるメイン流路とオイル吸込流路とを連通し、オイル吸込流路の下流側には平常時閉鎖された状態を維持し、ＥＳＰ（イーエスピー）モード時開放作動されるノーマルクローズ型ソレノイドバルブが配されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明に係る望ましい一実施例を詳述する(本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムはＥＳＰ流路が適用されたアクティブブレーキコントロールシステムを例とした。また、マスタシリンダのプライマリポート１２ａ(図２参照)と連通されたプライマリ油圧回路とマスタシリンダのセコンダリポート１２ｂ(図２参照)と連通されたセコンダリ油圧回路は対称構造なので、プライマリ油圧回路だけを示して説明する。
図２を参照すれば、本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムは、前輪と後輪に設けられたホイールブレーキ１０側に伝えられる制動油圧を制御するための多数個のソレノイドバルブ２１、２２と、ホイールブレーキ１０側から抜け出たオイルまたはマスタシリンダ１２からオイルを吸込んでポンピングするポンプ３０と、ホイールブレーキ１０から抜け出るオイルを一時貯蔵するための低圧アキュムレータ３２と、ポンプ３０のアウトレット側に配され、これより吐出されるオイルの圧力脈動を低減させるための高圧アキュムレータ３３と、ポンプ３０から吐出される液圧が充填されこれをポンプ３０のインレットに再供給するための中圧アキュムレータ４０と、電気的に作動する駆動要素を制御するための電子制御ユニット(ＥＣＵ、図示せず)を備えており、これらは油圧ブロック(図示せず)にコンパクトに設けられる。
【０００９】
多数個のソレノイドバルブ２１、２２は、ホイールブレーキ１０の上流側及び下流側と連通されるが、これはホイールブレーキ１０の上流側に配され平常時開放された状態に維持されるノーマルオープン型ソレノイドバルブ２１(以下、ＮＯ型ソレノイドバルブと称する)と、その下流側に配され平常時閉鎖された状態に維持されるノーマルクローズ型ソレノイドバルブ２２(以下、ＮＣ型ソレノイドバルブと称する)とに区別される。このようなソレノイドバルブ２１、２２の開閉作動は各ホイール側に配されたホイールセンサ(図示せず)を通して車両速度を感知する電子制御ユニットによりそれぞれ制御され、減圧制動によりＮＣ型ソレノイドバルブ２２が開放されホイールブレーキ１０側から抜け出たオイルは低圧アキュムレータ３２に一時貯蔵される。
ポンプ３０はモータ３１により駆動され低圧アキュムレータ３２に貯蔵されたオイルを吸込・吐出することにより(ＡＢＳ増圧または維持モード時)、液圧をホイールブレーキ１０側またはマスタシリンダ１２側に伝える。
【００１０】
そして、マスタシリンダ１２のプライマリポート１２ａとポンプ３０のアウトレット側を連結するメイン流路５０にはトラクションコントロールのためのＮＯ型ソレノイドバルブ５１(以下、ＴＣソレノイドバルブと称する)が設けられる。該ＴＣソレノイドバルブ５１は平常時開放された状態を維持して、ブレーキペダル１１により一般制動時マスタシリンダ１２で形成された制動液圧がメイン流路５０を通してホイールブレーキ１０側に伝えられ、後述するブレーキトラクション制御モードでは電子制御ユニットにより閉鎖作動する。
また、メイン流路５０にはＴＣソレノイドバルブ５１を回り出ながらポンプ３０のアウトレット側とマスタシリンダ１２のプライマリポート１２ａとの間を連結するリリーフ流路６０が連通されており、これにはリリーフバルブ６１が設けられている。該リリーフ流路６０とリリーフバルブ６１は、トラクション制御時ポンプ３０から吐出される制動液圧が余計に上昇する場合、これをマスタシリンダ１２側に還流させるためのものである。
また、メイン流路５０から分岐されマスタシリンダ１２のオイルがポンプ３０のインレット側に吸込まれるよう案内するオイル吸込流路７０が設けられ、これにはオイルがポンプ３０のインレット側にのみ流れるようにする第１チェックバルブ７１が設けられている。すなわち、機械的に作動される第１チェックバルブ７１はオイル吸込流路７０の上流側に設けられＴＣＳモード時だけ開放され、オイルの逆流が抑止される。
【００１１】
そして中圧アキュムレータ４０は、ポンプ３０から吐出される液圧が充填されＥＳＰモード時これをポンプ３０のインレット側に供給するが、このため本発明に係る電子制御式ブレーキシステムには液圧を中圧アキュムレータ４０側に案内する充填流路８０と、充填流路８０から分岐されオイル吸込流路７０と連結される液圧供給流路９０及びこれを開閉する第２チェックバルブ９１を備えているが、これらの詳細な構造は次の通りである。
まず、充填流路８０の一端はポンプ３０のアウトレットとホイールブレーキ１０のＮＯ型ソレノイドバルブ２１を連結する流路、すなわちメイン流路５０のＴＣソレノイドバルブ５１の下流側に連結され、その他端は中圧アキュムレータ４０と連結されている。そして、該充填流路８０には中圧アキュムレータ４０に設定圧(本実施例では３ｂａｒ＝３００ｋＰａ)以上に液圧が充填された場合、これをリリーフさせるためのリリーフバルブ８１が配されている。
そして、液圧供給流路９０の一端は充填流路８０のリリーフバルブ８１の下流側と連通され、その他端はオイル吸込流路７０の第１チェックバルブ７１の下流側と連結されている。このような液圧供給流路９０の中途には液圧がオイル吸込流路７０側にのみ流れるよう機械的に開閉作動する第２チェックバルブ９１が設けられている。すなわち、第２チェックバルブ９１はＥＳＰモード時だけ開放され、中圧アキュムレータ４０に充填された液圧が液圧供給流路９０とオイル吸込流路７０を経由してポンプ３０のインレット側に供給される。
一方、オイル吸込流路７０の下流側にはノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２がさらに設けられている。該ノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は平常時閉鎖された状態に維持されていてからＴＣＳモード及びＥＳＰモード時だけ開放されるよう電子制御ユニットにより制御される。
【００１２】
次いで、以上のように構成された本発明に係る電子制御式ブレーキシステムの作動及びそれによる効果を説明する。
まず、電子制御式ブレーキシステムが装着された車両で制動作用時スリップ現象が発生されれば、各ホイールセンサから入力される信号に基づき減圧、増圧、維持など３種のモードが混ざってＡＢＳの作動が行われるが、このような各モードを段階別に説明すれば次の通りである。
すなわち、ブレーキペダル１１を践んでマスタシリンダ１２から発生された制動液圧により制動力が働いている状態でホイールブレーキ１０内の制動圧が路面条件より大きければ適正圧力に下げなければならないことから、電子制御ユニットではＮＣ型ソレノイドバルブ２２を開放作動させＡＢＳ減圧モードを行わせる。これにより図３の矢印方向のように、ホイールブレーキ１０から液圧が一部抜け出、これは低圧アキュムレータ３２に一時貯蔵される。このような過程を通して各ホイールに装着されたホイールブレーキ１０の制動圧が低まって路面から滑る現象が防止される。
【００１３】
一方、ＡＢＳ減圧モードが長く続くと車両制動効率が落ちるが、この場合電子制御ユニットではホイールブレーキ１０の液圧を増加させるためにポンプ３０を作動させＡＢＳ増圧モードを行わせる。これにより、図４に矢印で示した通り、低圧アキュムレータ３２に貯蔵されたオイルは各ポンプ３０を通して加圧され、高圧アキュムレータ３３と開放作動されたＮＯ型ソレノイドバルブ２１を通してホイールブレーキ１０側に伝えられることにより制動圧が増加する。
また、制動圧が最適の制動力を発生させる状態に至ったり車両の共振現象を防止するため、制動圧を一定状態に維持するＡＢＳ圧力維持モードが必要である。すなわち、ＡＢＳ圧力維持モードはホイールブレーキ１０内の圧力変化を無くすもので、制動圧を維持しようとするホイールブレーキ１０側のＮＯ側ソレノイドバルブ２１を閉鎖作動させ油圧が伝えられることを遮断する。これにより、ポンプ３０から吐出される液圧は開放されたＴＣソレノイドバルブ５１を経由してマスタシリンダ１２側に伝えられることにより、ＡＢＳ圧力維持モードが安定的に行われる。
【００１４】
次いで、本発明に係る電子制御式ブレーキシステムのＴＣＳモードを車両が急発進する場合に例えて説明する。
滑らかな路面条件下で加速ペダル(図示せず)を深く践んで急発進すればスリップ現象が発生し、これはホイールセンサを通して電子制御ユニットで感知される。この場合はオイル吸込流路７０の下流側のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は開放、メイン流路５０のＴＣソレノイドバルブ５１は閉鎖作動させ、かつポンプ３０が駆動されＴＣＳモードが行われる。
すなわち、図５に矢印で示した通り、マスタシリンダ１２側のオイルが第１チェックバルブ７１を開放させながらオイル吸込流路７０を通してポンプ３０のインレットに吸込まれ、ポンプ３０のアウトレットに吐出されたオイルはメイン流路５０と開放されたＮＯ型ソレノイドバルブ２１を通してホイールブレーキ１０に伝えられ制動圧として働く。結局、運転者が加速ペダルを践みながら車両急発進時ブレーキペダル１１を践まなくてもホイールに所定のロックがかかることにより、路面状態の不良によるスリップ条件下でも車両はゆっくり安定的に出発する。
【００１５】
次いで、本発明に係る電子制御式ブレーキシステムのＥＳＰモード作動を説明する。
車両の高速走行や旋回走行時、滑らかな路面状態であるか過渡なヨ-モーメント(yaw moment)発生時車両が運転者の意思通り調整されず、最悪の場合は車体がスピンされることもありうるが、ＥＳＰ(ＥＳＰ;Electronic Stability Program)モードはこのような状況を勘案して各ホイールブレーキ１０に独立して適当な制動液圧を供給して車両の走行状態を安定的に維持させる。
すなわち、車両始動と共に電子制御ユニットではＴＣソレノイドバルブ５１とＮＯ側ソレノイドバルブ２１は閉鎖、オイル吸込流路７０のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２は開放作動させた状態で、ポンプ３０を駆動させ液圧充填モードが進む。
これにより、図６に矢印で示した通り、マスタシリンダ１２のオイルはオイル吸込流路７０を通してポンプ３０のインレット側に吸込まれる。そして、ポンプ３０のアウトレットに吐出される加圧されたオイルは充填流路８０を通して中圧アキュムレータ４０に充填される。この際、中圧アキュムレータ４０に所定圧以上に充填されれば、液圧はリリーフバルブ８１を通してマスタシリンダ１２側に排出される。従って、中圧アキュムレータ４０には車両始動と共に短時間内に適当な液圧(本発明では３ｂａｒ＝３００ｋＰａ)が充填される。このような中圧アキュムレータ４０の液圧充填モードは車両始動時は勿論、液圧漏泄を考慮して周期的に行われることにより、中圧アキュムレータ４０には常に所定圧（３ｂａｒ＝３００ｋＰａ）のオイルが充填された状態に維持される。
【００１６】
このように中圧アキュムレータ４０に液圧が充填された状態で走行中にハンドルを過渡に曲げて予め設定されたステアリング角度を越えれば、車両が旋回する方向の内側に偏るオーバステアリング(over steering)現象と、路面の摩擦条件などにより車両が旋回する外方向に逃げるアンダステアリング(under steering)現象が発生する。
この状況が発生すれば、電子制御ユニットではオイル吸込流路７０の下流側のノーマルクローズ型ソレノイドバルブ９２を開放させた状態で、ポンプ３０を駆動させる。これにより、図７に矢印で示した通り、中圧アキュムレータ４０に充填された液圧は第２チェックバルブ９１を開放させながら液圧供給流路９０とオイル供給流路７０を通してポンプ３０のインレット側に供給される。そしてポンプ３０のアウトレットに吐出される加圧されたオイルは各ホイールブレーキ１０側に伝えられて制動圧として働く。
この際、オーバステアリングの場合は車両が旋回する方向の外側ホイールのホイールブレーキに中圧アキュムレータ４０に充填された液圧をポンピングして制動圧を加え、一方アンダステアリング時内側ホイールのホイールブレーキに制動圧を加えることにより、運転者のステアリング意思により車両が安定的に進む。
このようなＥＳＰモード時ポンプ３０のインレット側には中圧アキュムレータ４０に充填されていた液圧が直接に供給されるため、ホイールブレーキ１０側への制動圧の伝達が一層速やかになされる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明に係る車両用電子制御式ブレーキシステムによれば、ＴＣＳモード時マスタシリンダのオイルをポンプインレット側に案内するオイル吸込流路の上流側に第１チェックバルブを設け、ＥＳＰモード時中圧アキュムレータの液圧をオイル吸込流路を経由してポンプインレット側に案内する液圧供給流路に第２チェックバルブが設けられている。これによりオイル吸込流路と液圧供給流路のバルブが機械的に作動するチェックバルブよりなって全般的なブレーキシステムをさらに簡便に制御可能であり、油圧ブロックもコンパクトに構成して製造コストを節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電子制御式ブレーキシステムの油圧系統図である。
【図２】本発明に係る電子制御式ブレーキシステムの油圧系統図である。
【図３】本発明に係るブレーキシステムのＡＢＳ減圧モードにおける作動状態を示した図である。
【図４】本発明に係るブレーキシステムのＡＢＳ増圧モードにおける作動状態を示した図である。
【図５】本発明に係るブレーキシステムのＴＣＳモードを示した図である。
【図６】本発明に係るブレーキシステムの液圧充填モードにおける作動状態を示した図である。
【図７】本発明に係るブレーキシステムのＥＳＰモードにおける作動状態を示した図である。
Claims (1)
- ホイールブレーキの上流側に配されマスタシリンダから発生した液圧及びポンプのアウトレットから吐出される液圧がホイールブレーキに伝えられることを制御するノーマルオープン型ソレノイドバルブと、
ホイールブレーキの下流側に配されホイールブレーキから液圧が抜け出ることを制御するノーマルクローズ型ソレノイドバルブと、
前記マスタシリンダと前記ポンプのインレット側を連結するオイル吸込流路と、
該オイル吸込流路の上流側に配されこれを開閉するよう設けられ、トランクションコントロールシステムモード時前記マスタシリンダ側のオイルが前記ポンプ側に吸い込まれるよう開放作動する第１チェックバルブと、
前記ポンプから吐出される液圧が充填されるよう前記ポンプのアウトレット側と充填流路を通して連通された中圧アキュムレータと、
前記オイル吸込流路の前記チェックバルブの下流側と前記充填流路が連通されるよう設けられ、電子安定プログラムモード時前記中圧アキュムレータに充填された液圧を前記ポンプ側に案内するための液圧供給流路と、
該液圧供給流路を開閉するよう設けられ、前記マスタシリンダ側のオイルが前記中圧アキュムレータ側に逆流することを抑止するための第２チェックバルブと、を備え、
前記充填回路と前記液圧供給流路とが、前記ポンプの出口にあるメイン流路と前記オイル吸込流路とを連通し、
前記オイル吸込流路の下流側には平常時閉鎖された状態を維持し、電子安定プログラムモード時開放作動されるノーマルクローズ型ソレノイドバルブが配されることを特徴とする車両用電子制御式ブレーキシステム。
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