JP4355271B2

JP4355271B2 - 液圧制御装置

Info

Publication number: JP4355271B2
Application number: JP2004264574A
Authority: JP
Inventors: 芳樹坂本; 径吾梶山; 千春中澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: JP2006076507A

Description

本発明は、車両のブレーキ液圧制御を行う液圧制御装置に関する。

従来、ブレーキの液圧制御装置にあっては、モータの一部に制御基盤を取り付け、モータの制御ユニットとモータを一体化して装置の小型化を図ったものがある。この技術にあっては、モータの回転角を検出する位置センサをモータのコイルに通電を行うリード線に近接して設け、かつ制御基盤がモータに近接して配置されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１２９４４５号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、リード線と位置センサ及びセンサハーネスが近接しているため、リード線のノイズによって位置センサの検出精度が低下し、また出力増大に伴ってモータの発熱量も大きくなり、この熱によって隣接する制御基盤に支障をきたしてしまう。そのためノイズ及び発熱対策としてモータと制御基盤との間に遮蔽部材を設ける必要があり、部品点数や工数の増加を招くという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、特別なノイズ及び発熱対策を行わずとも位置センサの検出精度を確保し、かつ制御基盤の熱対策を行える液圧制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、内部にホイルシリンダ圧を増圧するためのポンプが配置され、複数の側面を持つハウジングと、前記ハウジングの第１の側面に固定され、回転軸により前記ポンプを駆動するブラシレスモータと、前記第１の側面に対し対向に配置される第２の側面側に配置された回路基盤と、前記ブラシレスモータのロータに近接して配置され前記ロータの回転位置を検出する位置センサと、前記ブラシレスモータに駆動信号を伝達し前記回路基盤に接続するモータハーネスと、前記位置センサの検出信号を前記回路基盤に送信するセンサハーネスと、を備えた液圧制御装置において、前記ハウジングに所定の間隔を置いて、前記第１の側面と第２の側面とを貫く少なくとも２つ以上の貫通孔を形成し、前記各貫通孔に、前記モータハーネスと前記センサハーネスを別々に挿通することとした。

よって、特別なノイズ及び発熱対策を行わずとも位置センサの検出精度を確保し、かつ制御基盤の熱対策を行える液圧制御装置を提供できる。

以下、本発明の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。

［液圧制御装置の油路構成］
実施例１につき図１ないし図５に基づき説明する。図１は、本願液圧制御装置を適用したフロントバイワイヤ型液圧制御ユニットの油圧回路の１例を示す図である。マスタシリンダ３は所謂タンデム型であり、油路３１を介して供給するＰ系統と、油路３２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２が設けられている。

本願液圧制御装置はモータ５０と接続したポンプ１０によりホイルシリンダ圧を確保するバイワイヤ型ブレーキユニットであり、フェール時以外はマスタシリンダ圧を直接ホイルシリンダＦＬ，ＦＲに作用させない構成である。したがって通常時にブレーキペダル１のストロークを確保するため、マスタシリンダ３にはストロークシミュレータが設けられて運転者のブレーキ操作感を確保するとともに、ストロークセンサにより操作量を検出してポンプ１０により所望のホイルシリンダ圧を得る構成となっている。

前輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダＦＬ，ＦＲはそれぞれ油路３１，３３及び３２，３４を介してマスタシリンダ３に接続されており、この油路３１，３２にはそれぞれ常開のシャットオフバルブ１１，１２が設けられている。また、油路３１，３２上であってシャットオフバルブ１１，１２のマスタシリンダ３側、及び油路３３，３４にはそれぞれ液圧センサ２１〜２４が設けられている。液圧センサ２２のみマスタ側に設けられ、ユニット側に設けられた他の液圧センサと配設位置を変えることで失陥対策を行っている。

ポンプ１０は油路３５上に設けられ、ポンプ吸入側は油路３６によりリザーバ２と接続され、吐出側は液圧センサ２５が設けられるとともに油路３７，３８と接続される。この油路３７，３８はシャットオフバルブ１１，１２と油路３３，３４との間において油路３１，３２と接続され、それぞれポンプ吐出側から順に逆流防止用のチェックバルブ１７，１８及び常開比例弁であるインバルブ１３，１４が設けられている。

また、油路３１，３２上であってシャットオフバルブ１１，１２と油路３３，３４との間には、油路３１，３２から分岐し、油路３６と接続する油路４１，４２が設けられている。また、この油路４１，４２には常閉比例弁であるアウトバルブ１５，１６が設けられている。さらに、油路４３にはリリーフバルブ１９が設けられ、このリリーフバルブ１９はポンプ１０側からの液圧が所定値以上となった場合に開弁し、ポンプ１０の液圧をリザーバ２に還流する構成となっている。

［通常ブレーキ状態］
通常時には、ブレーキペダル１のストロークをマスタシリンダ３に設けられたストロークシミュレータ及びストロークセンサにより検出し、この検出値に基づいてポンプ１０を駆動して所望のホイルシリンダ圧を得る所謂バイワイヤ制御を行う。バイワイヤ制御においてはマスタシリンダ圧がホイルシリンダＦＬ，ＦＲに導入されることのないよう、シャットオフバルブ１１，１２を閉弁してマスタシリンダ３とホイルシリンダＦＬ，ＦＲとの連通を遮断する。

（増圧時）
増圧時には、シャットオフバルブ１１，１２を閉弁してモータ５０によりポンプ１０を作動させ、油路３６，３５を介してリザーバ２のブレーキ液をポンプ１０に導入する。このとき、インバルブ１３，１４は常開、アウトバルブ１５，１６は常閉であるため、ポンプ１０により増圧されたブレーキ液は油路３７，３８及び３３，３４を介してホイルシリンダＦＬ，ＦＲに導入され、増圧が行われる。なお、ポンプ１０の吐出側が所定の液圧以上となった場合、リリーフバルブ１９が開弁されて余剰圧がリザーバ２に還流されるフェイルセーフ機能をもたらす構成となっている。

（保持時）
保持時には、シャットオフバルブ１１，１２及びアウトバルブ１５，１６を閉弁したままインバルブ１３，１４を閉弁し、ホイルシリンダ圧を保持する。一定時間以上保持状態を継続する場合、モータ５０及びポンプ１０の作動を停止し、ポンプ１０により発生した余剰圧がリリーフバルブ１９を介してリザーバ２に還流される時間を短縮することで、モータ５０の駆動時間を低減してエネルギー効率の向上を図る。

（減圧時）
減圧時にはシャットオフバルブ１１，１２を閉弁、インバルブ１３，１４を閉弁としたままアウトバルブ１５，１６を開弁・比例制御を行い、油路３３，３４、油路４１，４２及び油路３６を介してホイルシリンダ圧をリザーバ２に還流して減圧を行う。インバルブ１３，１４の保持時間が一定以上となる場合、保持時と同様にモータ５０及びポンプ１０の作動を停止してモータ５０の駆動時間を低減させる。

［フェイル時制御］
モータ５０またはポンプ１０が故障した場合、シャットオフバルブ１１，１２を開弁し、油路３１，３３及び３２，３４を介してマスタシリンダ圧を直接ホイルシリンダＦＬ，ＦＲに導入し、制動力を得る。ここでシャットオフバルブ１１，１２は常開弁であるため、シャットオフバルブ１１，１２自体がフェイルした場合には自動的に開弁となり、マニュアルブレーキを確保する構成となっている。

また、本願実施例の油圧回路は左右対称であり、各電磁弁を左右独立に制御することとしてもよい。例えば、左輪を増圧かつ右輪を保持または減圧とすることもできるし、左右同時に増圧または減圧を行う場合、左右輪の増減圧量を異なることとし、車両挙動制御等を行ってもよい。

［液圧制御装置の全体構成］
（スケルトン図）
図２は、本願液圧制御装置の全体図である。説明のため、図２においては油路をスケルトンとしたものを示す。図１の油圧回路図で示したように、液圧制御装置はシャットオフバルブ１１，１２、インバルブ１３，１４、アウトバルブ１５，１６、チェックバルブ１７，１８、リリーフバルブ１９、液圧センサ２１〜２４を有し、各油路の連通／遮断を行う。

液圧制御装置のｘ軸負方向側面１０１（第２の側面）にはポンプカバー６０が設けられている。また、ｘ軸正方向側面１０２（第１の側面）にはブラシレスタイプのモータ５０が設けられ、このモータ５０を駆動するＵ，Ｖ，Ｗ相のリード線５１、及びモータ５０の回転角を検出する位置センサと接続するセンサハーネス５２が配設されている。

リード線５１はポンプカバー６０のｙ軸正方向側に配設され、またセンサハーネス５２はインバルブ１３，１４に挟設される液圧センサ２３，２４の間に設けられている。これによりリード線５１及びセンサハーネス５２は、チェックバルブ１７，１８とポンプ１０とを接続する油路３５、３７及び３８をまたいで配設され、それぞれ所定の間隔を置いて離間して設けられることとなる。

（斜視図）
図３は、液圧制御装置の斜視図である。ハウジング１００には図１に示す各油路が穿孔により形成されている。ハウジング１００のｘ軸負方向側面１０１にはポンプ１０及び回路基盤としてのコントロールユニット３００（図６参照）を格納するカバー２００が設けられ、ｘ軸正方向側面１０２にはモータ５０が設けられている。

［ハウジングの詳細］
（正面図）
図４は、ハウジング１００の正面図である。ハウジング１００には、各油路に加え、図２に示す各電磁弁１１〜１６、及び各液圧センサ２１〜２４を格納する格納孔１１１〜１１６、１２１〜１２４が設けられている。また、格納孔１１１〜１１６及び１２１、１２３、１２４の下部にはポンプ１０を格納するポンプ格納孔１１０が設けられている。

また、ハウジング１００にはモータ５０のリード線５１及びセンサハーネス５２を挿通する貫通孔１５１，１５２が設けられている。この貫通孔１５１，１５２はそれぞれ図２に示すリード線５１及びセンサハーネス５２と対応する位置に設けられ、モータ５０とコントロールユニット３００（図６参照）とを接続する。すなわち、リード線挿通孔１５１はポンプ格納孔１１０のｙ軸正方向側に配設され、またセンサハーネス挿通孔１５２は液圧センサ格納孔１２３，１２４の間に設けられており、これによりリード線５１及びセンサハーネス５２はそれぞれ所定の間隔を置いて離間して設けられることとなる。

（側面図及び断面図）
図５は、液圧制御装置の側面図、図６は図４におけるハウジング１００のＡ−Ａ部分断面図であり、モータ５０は側面図を示す。上述のようにハウジング１００にはｘ軸正、負方向側面を貫通するリード線挿通孔１５１とセンサハーネス挿通孔１５２が設けられ、それぞれリード線５１、センサハーネス５２を挿通してモータ５０とカバー２００内のコントロールユニット３００とを接続する。

［位置センサに対するリード線の発熱及びノイズの影響］
リード線５１はモータ５０に電力を供給するため、モータ５０の作動に伴って熱やノイズを発生する。本願実施例のようにバイワイヤ型ブレーキシステムではモータ５０により制動力を発生するため作動時間が長く、また出力も大きなものとする必要があるが、モータ５０の作動時間及び出力増大に伴ってリード線５１が発する熱及びノイズも増大する。また、各電磁弁の電気ノイズを回避するためにも、センサハーネス５２はリード線５１及び各電磁弁１１〜１６と離間させて配置することが望ましい。

図１に示す本願油圧回路を適用した場合、リード線５１及び各電磁弁１１〜１６と離間させるためには、リード線５１とセンサハーネス５２をそれぞれｚ軸方向（図６参照）に極力離間させる必要があるが、リード線５１をポンプ格納孔１１０よりもｚ軸負方向側に配置した場合、コントロールユニット３００の基盤をｚ軸負方向に延長してリード線５１と接続する必要が生じるため装置の大型化を招いてしまう。ポンプカバー６０は液密に取り付けられており、この観点からもリード線５１はポンプ格納孔１１０の側部に設けることが望ましく、本願実施例においてはポンプ格納孔１１０のｙ軸正方向側にリード線挿通孔１５１を設ける。

また、リード線５１と離間させるためにはセンサハーネス５２は極力ｚ軸正方向側に設けることが望ましいが、ハウジング１００のｚ軸正方向側には各電磁弁１１〜１６が設けられており、各電磁弁のノイズの影響が懸念される。そのため本願実施例においては液圧センサ格納孔１２３，１２４の間にセンサハーネス挿通孔１５２を設ける。

したがって、リード線５１及びセンサハーネス５２はそれぞれ所定の間隔を置いて離間して設けられ、センサハーネス５２に対するリード線５１の熱及びノイズの影響を低減することが可能である。また、センサハーネス５２は液圧センサ２３，２４に挟まれており、各電磁弁によるノイズの影響をも低減する構成となっており、遮蔽板等を用いることなくリード線５１と各電磁弁１１〜１６の熱及びノイズの影響を最小限に抑制し、位置センサの検出精度の確保を行っている。

また、リード線５１のノイズ及び発熱は各電磁弁１１〜１６の動作に影響を与えるおそれがあるため、リード線５１と各電磁弁１１〜１６はなるべく離間していることが望ましい。本願実施例においてはハウジング１００のポンプ格納孔１１０のｙ軸正方向側にリード線挿通孔１５１を設けたため、ハウジング１００のｚ軸正方向側に配置される各電磁弁１１〜１６とリード線５１との離間を達成し、ノイズシールド線等を用いることなく各電磁弁１１〜１６の動作信頼性を確保している。

［従来例と本願実施例における作用効果の対比］
従来、ブレーキの液圧制御装置にあっては、モータの一部に制御基盤を取り付け、モータの制御ユニットとモータを一体化して装置の小型化を図ったものがあるが、上記従来技術にあってはリード線と位置センサ及びセンサハーネスが近接しているため、リード線のノイズによって位置センサの検出精度が低下し、また出力増大に伴ってモータの発熱量も大きくなり、この熱によって隣接する制御基盤に支障をきたすという問題がある。そのためノイズ及び発熱対策としてモータと制御基盤との間に遮蔽部材を設ける必要があるという問題があった。

これに対し本願実施例では、ハウジング１００のｘ軸正方向側面１０２（第１の側面）にモータ５０を配置し、ｘ軸負方向側面１０１（第２の側面）にコントロールユニット３００（回路基盤）を配置した。このハウジング１００のｘ軸正、負方向側面を貫通する少なくとも２つのｘ軸方向貫通孔を形成し、１つの貫通孔はポンプ格納孔１１０のｙ軸正方向側に配置してリード線挿通孔１５１とし、他方の貫通孔を液圧センサ格納孔１２３，１２４の間に配置してセンサハーネス挿通孔１５２とし、リード線５１とセンサハーネス５２をそれぞれ別々に挿通することとした。

これにより、リード線５１とセンサハーネス５２を離間させ、リード線５１から発生する熱やノイズがセンサハーネス５２に与える影響を低減することが可能となり、モータ５０の出力を増大させた場合であっても、特別な熱対策を施すことなく位置センサの検出精度の低下を回避することができる。また、リード線５１とセンサハーネス５２を離間させることで、遮蔽板等の特別な対策を施すことなくコントロールユニット３００の熱対策を行うことができる（請求項１に対応。）。

また、リード線挿通孔１５１とセンサハーネス挿通孔１５２との間には、ポンプ１０とチェックバルブ１７，１８とを接続する油路３５、３７及び３８が設けられる構成とした。これにより、各油路の隙間にリード線挿通孔１５１とセンサハーネス挿通孔１５２を設け、省スペース化を図ることができる。また、リード線５１を各電磁弁と遠ざけることで、各電磁弁に対するリード線５１の発熱及びノイズの影響を低減し、ノイズシールド線等を用いることなく装置の信頼性を向上させることができる（請求項２に対応。）。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

本願液圧制御装置を適用したフロントバイワイヤ型液圧制御ユニットの油圧回路の１例を示す図である。液圧制御装置の全体図である。液圧制御装置の斜視図である。ハウジングの正面図である。液圧制御装置の側面図である。図４におけるハウジングのＡ−Ａ部分断面図である。

符号の説明

１０ポンプ
５０モータ
５１リード線
５２センサハーネス
１００ハウジング
１０１ｘ軸負方向側面（第２の側面）
１０２ｘ軸正方向側面（第１の側面）
１５１リード線挿通孔（貫通孔）
１５２センサハーネス挿通孔（貫通孔）

Claims

内部にホイルシリンダ圧を増圧するためのポンプが配置され、複数の側面を持つハウジングと、
前記ハウジングの第１の側面に固定され、回転軸により前記ポンプを駆動するブラシレスモータと、
前記第１の側面に対し対向に配置される第２の側面側に配置された回路基盤と、
前記ブラシレスモータのロータに近接して配置され前記ロータの回転位置を検出する位置センサと、
前記ブラシレスモータに駆動信号を伝達し前記回路基盤に接続するモータハーネスと、
前記位置センサの検出信号を前記回路基盤に送信するセンサハーネスと、
を備えた液圧制御装置において、
前記ハウジングに所定の間隔を置いて、前記第１の側面と第２の側面とを貫く少なくとも２つ以上の貫通孔を形成し、
前記各貫通孔に、前記モータハーネスと前記センサハーネスを別々に挿通したことを特徴とする液圧制御装置。