JP4654722B2

JP4654722B2 - 車両用ブレーキ装置

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Publication number: JP4654722B2
Application number: JP2005081051A
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Inventors: 彰仁草野
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Filing date: 2005-03-22
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Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特に、回生ブレーキ手段及び液圧ブレーキ制御手段を備え、回生協調ブレーキ制御を行い得る車両用ブレーキ装置に係る。

一般的に、エンジンと電気モータを併用するハイブリッド車に適用される車両用ブレーキ装置としては、回生ブレーキ手段と液圧ブレーキ制御手段を備え、回生協調ブレーキ制御を行い得るように構成されている。例えば、下記の特許文献１には、電気自動車やハイブリッド電気自動車において、直流モータを発電機として使用することによりブレーキエネルギを回収する回生ブレーキシステムと、ポンプの流体圧によるブレーキ作動システムとを組み合わせたブレーキバイワイヤ式サービスブレーキに関し、ブレーキペダルの踏み込みフィーリングが常に良好となることを目的としたブレーキ装置が提案されている。特許文献１には、上記ブレーキペダルの踏込みによる車両の低減速度域では上記ブレーキペダルと上記流体圧マスタシリンダとが連動せず、上記ブレーキペダルの大きな踏込みによる車両の高減速度域では、上記ブレーキペダルにより上記流体圧マスタシリンダを作動させて上記流体圧が高められるように構成される旨記載されている。

特開２０００−２１９１１４号公報

前掲の特許文献１に記載のブレーキ装置によれば、ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときには、ブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧をホイールシリンダに供給するように液圧ポンプの制御を行なうことができる。しかし、この装置においては、ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときには、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液圧が供給されないように構成されている。このため、その領域でブレーキ操作部材を急操作した場合には、回生ブレーキ手段の応答遅れや液圧ポンプの応答遅れによって運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、本発明は、回生協調ブレーキ制御を行い得る車両用ブレーキ装置において、ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下の領域で、運転者がブレーキ操作部材を急操作したときにも、運転者に違和感を与えることなく適切に制動作動を行うことができる車両用ブレーキ装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、請求項１に記載のように、ブレーキ操作部材の操作に応じて前後動するマスタピストンと、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を発生するマスタ液圧室とを有するマスタシリンダと、該マスタシリンダに接続され、供給されるブレーキ液圧によって車両の各車輪に対し制動力を付与するホイールシリンダと、前記マスタシリンダにブレーキ液を供給する大気圧リザーバと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間の連通路に介装した電磁弁と、該電磁弁と前記ホイールシリンダとの間の連通路に吐出ポートを接続した液圧ポンプと、前記ブレーキ操作部材の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段とを備え、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときには前記マスタ液圧室と前記大気圧リザーバとを連通するように構成すると共に、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときに、前記ブレーキ操作量検出手段により検出した前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を前記ホイールシリンダに供給するように前記電磁弁と前記液圧ポンプとを制御する車両用ブレーキ装置において、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークに応じた反力を付与するストロークシミュレータであって、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが前記所定ストロークを超えたときに、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが前記所定ストローク以下のときに比して、操作ストロークの増加量に対する反力の増加量が小さくなるように構成されたストロークシミュレータと、前記マスタ液圧室と前記大気圧リザーバとの間の連通路に介装したオリフィスと、前記電磁弁と並列に設けられ前記マスタシリンダから前記ホイールシリンダへの液流を許容し逆方向の液流を阻止する第１逆止弁と、車両制動時のブレーキエネルギを回収する回生ブレーキ手段とを備えたものとされ、該回生ブレーキ手段に最大回生制動力を発生させる前記ブレーキ操作部材のストロークよりも前記所定ストロークが大きく設定されている。

上記車両用ブレーキ装置において、請求項２に記載のように、前記液圧ポンプの吸入ポートを前記マスタシリンダと前記電磁弁との間の連通路に接続する構成とするとよい。

更に、請求項３に記載のように、前記オリフィスと並列に設けられて前記大気圧リザーバから前記マスタ液圧室への液流を許容し逆方向の液流を阻止する第２逆止弁を備えたものとするとよい。

更に、上記車両用ブレーキ装置において、請求項４に記載のように、前記ブレーキ操作部材と前記マスタシリンダとの間に、前記ブレーキ操作部材の操作力を助勢する助勢手段を備えたものとするとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１及び２に記載の車両用ブレーキ装置においては、マスタ液圧室と大気圧リザーバとの間の連通路にオリフィスを介装すると共に、電磁弁と並列に第１逆止弁を設け、マスタシリンダからホイールシリンダへの液流を許容し逆方向の液流を阻止することとしているので、ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下の領域であっても、ブレーキ操作部材を急操作した場合には、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液圧が供給されるので、運転者に違和感を与えることなく適切に車両制動作動を行うことができ、ストロークシミュレータによって運転者に適切な反力を与えることができる。しかも、回生協調ブレーキ制御時でもブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下の領域で液圧ポンプによりホイールシリンダにブレーキ液圧が供給されるので、良好な操作フィーリングを得ることができる。

更に、上記車両用ブレーキ装置において、請求項３に記載のように、オリフィスと並列に第２逆止弁を設けたものとすれば、大気圧リザーバからマスタ液圧室へのブレーキ液の供給を円滑に行なうことができる。

また、上記車両用ブレーキ装置において、請求項４に記載のように、助勢手段を設けたものとすれば、運転者のブレーキ操作力を適切に低減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態における車両用ブレーキ装置は、ブレーキ操作部材たるブレーキペダルＢＰの操作量に応じて発生するブレーキ液圧を電気的に制御し得るもので、特に、エンジンと電気モータを併用するハイブリッド車の回生協調ブレーキ制御に好適であり、これについては図７を参照して後述する。先ず、本実施形態に供する液圧ブレーキ制御手段の概要を説明すると、図１に示すように、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて負圧式倍力装置ＶＢを介してマスタシリンダＭＣが倍力駆動され、大気圧リザーバＲＳ内のブレーキ液が昇圧されてマスタシリンダ液圧が出力されるように構成されている。マスタシリンダＭＣは、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて前後動するマスタピストンＭＰ１及びＭＰ２と、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じた液圧を発生するマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２を有し、大気圧リザーバＲＳからマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２に供給されるブレーキ液が、マスタピストンＭＰ１及びＭＰ２の作動に応じて昇圧されて出力される。このマスタシリンダＭＣは、大気圧リザーバＲＳに接続されると共に、二つのブレーキ液圧系統Ｈ１及びＨ２を介してホイールシリンダＷｆｒ等に接続されており、これらのホイールシリンダＷｆｒ等に対しマスタシリンダＭＣから供給されるブレーキ液圧によって、各車輪に対し制動力が付与される。

更に、マスタシリンダＭＣとホイールシリンダＷｆｒ等との間の連通路に比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２が介装されており、これらの比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２とホイールシリンダＷｆｒ等との間の連通路に、液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２の吐出ポートが接続されている。ブレーキペダルＢＰには、その操作量を検出するブレーキ操作量検出手段としてストロークセンサＢＳが装着されている。そして、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークが所定ストローク以下のときにはマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２と大気圧リザーバＲＳとを連通するように構成すると共に、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークが所定ストローク以下のときに、ストロークセンサＢＳの検出ストロークに応じた液圧をホイールシリンダＷｆｒ等に供給するように比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２と液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２を制御するように構成されている。尚、ストロークセンサＢＳの検出信号は、マスタシリンダＭＣの出力ブレーキ液圧（以下、マスタシリンダ液圧という）を監視する液圧センサ、液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２の出力液圧を監視する液圧センサ（図１ではこれらをＰで表す）等の検出信号と共に、ブレーキ制御用の電子制御装置ＥＣＵ１に入力される。

図１及び図２示すように、マスタ液圧室Ｃ１と大気圧リザーバＲＳとの間の連通路には、オリフィスＯＲが介装されている。また、マスタシリンダＭＣからホイールシリンダＷｆｒ等への液流を許容し逆方向の液流を阻止する第１逆止弁として、逆止弁ＣＶ１１及びＣＶ１２が比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２に対して並列に設けられている。更に、大気圧リザーバＲＳからマスタ液圧室Ｃ１への液流を許容し逆方向の液流を阻止する第２逆止弁として、逆止弁ＣＶｏがオリフィスＯＲに対して並列に設けられている。

上記マスタシリンダＭＣとブレーキペダルＢＰとの間には、助勢手段たる負圧式倍力装置ＶＢが配設されている。更に、例えば回生協調ブレーキ制御において、回生制動力を利用しているときには、回生制動力に相当するブレーキ液圧が付与されないように液圧調整を行なう必要があり、そうすると、この液圧低減分に相当するブレーキペダルＢＰのストロークが少なくなる。このような場合にも、回生制動力分を含めたブレーキペダルＢＰのストロークを確保すべく、マスタ液圧室Ｃ１のポートアイドルが拡張されており、ブレーキペダルＢＰのストロークに応じた反力を付与すべく、マスタシリンダＭＣとブレーキペダルＢＰとの間に、第１シミュレータスプリングＳＰ１及び第２シミュレータスプリングＳＰ２から成るストロークシミュレータＳＭが配設されている。尚、これらの取付け荷重及びバネ定数については後述する。

マスタシリンダＭＣは、図２に拡大して示すように、シリンダハウジングＨＳ（以下、単にハウジングＨＳという）内に、マスタピストンＭＰ１及びＭＰ２が摺動自在に収容され、両者間にマスタ液圧室Ｃ１が形成されると共に、ハウジングＨＳの前端部とマスタピストンＭＰ２との間にマスタ液圧室Ｃ２が形成されている。マスタピストンＭＰ１の後端は伝達ロッドＴＲを介して助勢手段たる負圧式倍力装置ＶＢに連結されている。図１及び図２の負圧式倍力装置ＶＢは模式的に示すもので、その具体的構成例は図４に示すとおりであり、基本構成は従来と同様、可動壁Ｂ１を介して定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３が形成され、定圧室Ｂ２は常時エンジン（図７にＥＮＧで示す）の吸気管に連通し負圧になるように構成されており、変圧室Ｂ３は調圧弁ＡＶによって調圧され、その差圧に応じて可動壁Ｂ１が駆動される。尚、助勢手段としては、液圧式倍力装置（図示せず）を用いることとしてもよい。何れの助勢手段によっても、運転者のブレーキ操作力を適切に低減することができる。

ハウジングＨＳは前方（図１及び図２の左方）が閉塞された有底筒体で、段付孔から成るシリンダ孔（シリンダボア）が形成され、このシリンダ孔の内面には、断面カップ形状の環状のシール部材Ｓ１乃至Ｓ４を収容するための環状溝が形成されており、シール部材Ｓ１とＳ２との間に大気圧室Ｃ３が形成され、シール部材Ｓ３とＳ４との間に大気圧室Ｃ４が形成されるように構成されている。マスタピストンＭＰ１は、前方に開口する凹部Ｍ１が形成されると共に、マスタピストンＭＰ１の側面には、凹部Ｍ１に開口するポートＰｍ１が形成されている。また、マスタピストンＭＰ２は、前方に開口する凹部Ｍ２が形成されると共に、マスタピストンＭＰ２の側面には、凹部Ｍ２に開口するポートＰｍ２が形成されている。これらのポートＰｍ１及びＰｍ２は、マスタピストンＭＰ１及びＭＰ２が初期位置にあるときには、図２に示すように、夫々大気圧室Ｃ４及びＣ３に開口するように形成されている。

前述のように、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークが所定ストローク以下のときには、マスタ液圧室Ｃ１と大気圧リザーバＲＳとが連通するように、マスタ液圧室Ｃ１のポートアイドルが拡張されている。即ち、シール部材Ｓ３とＳ４との間に、軸方向に長いポートアイドルが形成されている。また、所定ストロークとは、通常のポートアイドルによる無効ストロークとは異なり、回生ブレーキ手段等により所定の制動力を発生させるストロークを意味し、本実施形態における所定ストロークは、最大回生制動力を発生させるときのストロークより大きい値に設定されている。

そして、図２に示すように、マスタピストンＭＰ１とＭＰ２との間には、復帰スプリングとして機能する圧縮スプリングＥ１がリテーナＲＴ１を介して装着されており、マスタピストンＭＰ２の凹部Ｍ２内にも復帰スプリングとして機能する圧縮スプリングＥ２がリテーナＲＴ２を介して装着されている。マスタ液圧室Ｃ２の圧縮スプリングＥ２の取付け荷重は、マスタ液圧室Ｃ１のポートＰｍ１が閉じたときの圧縮スプリングＥ１の荷重より大きく設定されている。

一方、上記の第１シミュレータスプリングＳＰ１及び第２シミュレータスプリングＳＰ２に関し、第２シミュレータスプリングＳＰ２の取付け荷重は、上記の所定ストロークを超えてブレーキペダルＢＰがストロークしたときに圧縮されるように設定されている。また、第２シミュレータスプリングＳＰ２のバネ定数は第１シミュレータスプリングＳＰ１のバネ定数よりも小さく設定されている。これにより、所定ストロークを超えてブレーキＢＰがストロークしたときに、負圧式倍力装置ＶＢへの入力荷重の損失を抑えることができる。尚、本実施形態においては、シミュレータスプリングＳＰ１及びＳＰ２はブレーキペダルＢＰと負圧式倍力装置ＶＢとの間に配設されているが、マスタ液圧室Ｃ１の圧縮スプリングＥ１をシミュレータスプリングとして機能させることとしてもよい。

次に、図１の液圧制御系について説明する。本実施形態においては、マスタ液圧室Ｃ１は車輪ＦＲ及びＲＬ側の液圧系統Ｈ１に連通接続され、マスタ液圧室Ｃ２は車輪ＦＬ及びＲＲ側の液圧系統Ｈ２に連通接続されている。尚、本実施形態では所謂Ｘ配管が構成されているが、前後配管としてもよい。液圧系統Ｈ１においては、マスタ液圧室Ｃ１は主液圧路ＭＦ並びにその分岐液圧路ＭＦｒ及びＭＦｌを介して夫々ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌに接続され、主液圧路ＭＦには比例電磁弁ＳＣ１が介装されている。また、マスタ液圧室Ｃ１は補助液圧路ＭＦｃを介して後述の逆止弁ＣＶ５とＣＶ６との間に接続され、補助液圧路ＭＦｃには吸込弁ＳＩ１が介装されている。更に、比例電磁弁ＳＣ１に対して並列に、下流側（ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ方向）へのブレーキ液の液流を許容し逆方向の液流を阻止する逆止弁ＣＶ１１が介装されており、この逆止弁ＣＶ１１により、比例電磁弁ＳＣ１が閉位置であっても、マスタシリンダ液圧がホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ内のブレーキ液圧より大となった場合にはブレーキ液が供給され得る。

更に、本実施形態においては、分岐液圧路ＭＦｒ及びＭＦｌに夫々、常開弁ＮＯｆｒ及びＮＯｒｌが介装されている。また、これらと並列に夫々逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２が介装されている。逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２は、マスタシリンダＭＣ方向へのブレーキ液の液流を許容しホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ方向へのブレーキ液の液流を阻止するもので、これらの逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２並びに開位置の比例電磁弁ＳＣ１を介してホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ内のブレーキ液がマスタシリンダＭＣひいては大気圧リザーバＲＳに戻されるように構成されている。而して、ブレーキペダルＢＰが解放されたときに、ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ内の液圧はマスタシリンダＭＣ側の液圧低下に迅速に追従し得る。また、ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌに連通接続される排出側の分岐液圧路ＲＦｒ及びＲＦｌに、常閉弁ＮＣｆｒ及びＮＣｒｌが介装されており、分岐液圧路ＲＦｒ及びＲＦｌが合流した排出液圧路ＲＦはリザーバＲＳ１に接続されている。このリザーバＲＳ１は、マスタシリンダＭＣの大気圧リザーバＲＳとは別に設けられるもので、アキュムレータということもでき、ピストンとスプリングを備え、種々の制御に必要な容量のブレーキ液を貯蔵し得るように構成されている。

液圧系統Ｈ１に介装された液圧ポンプＨＰ１は、その吸入ポートが（吸込弁ＳＩ１を介して）マスタシリンダＭＣと比例電磁弁ＳＣ１との間の連通路に接続され、液圧ポンプＨＰ１の吐出ポートは比例電磁弁ＳＣ１とホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌとの間の連通路に接続されている。尚、液圧ポンプＨＰ１の吸入ポートには逆止弁ＣＶ５及びＣＶ６を介してリザーバＲＳ１が接続されている。液圧ポンプＨＰ１は、液圧ポンプＨＰ２と共に一つの電動モータＭによって駆動され、吸入ポートからブレーキ液を導入し昇圧して吐出ポートから出力するように構成されている。

マスタシリンダＭＣは、補助液圧路ＭＦｃ及びこれに介装された吸込弁ＳＩ１を介して、液圧ポンプＨＰ１の吸入ポート側の逆止弁ＣＶ５と逆止弁ＣＶ６との間に連通接続されている。逆止弁ＣＶ５はリザーバＲＳ１へのブレーキ液の液流を阻止し、逆方向の液流を許容するものである。また、逆止弁ＣＶ６及びＣＶ７は液圧ポンプＨＰ１を介して吐出されるブレーキ液の液流を一定方向に規制するもので、通常は液圧ポンプＨＰ１内に一体的に構成されている。そして、吸込弁ＳＩ１は、図１に示す常態の閉位置でマスタシリンダＭＣと液圧ポンプＨＰ１の吸入ポートとの連通が遮断され、開位置でマスタシリンダＭＣと液圧ポンプＨＰ１の吸入ポートが連通するように切り換えられる。

液圧系統Ｈ２においても同様に、比例電磁弁ＳＣ２をはじめ、吸込弁ＳＩ２、リザーバＲＳ２、常開弁ＮＯｆｌ及びＮＯｒｒ、常閉弁ＮＣｆｌ及びＮＣｒｒ、逆止弁ＣＶ３，ＣＶ４，ＣＶ８乃至ＣＶ１０、並びに逆止弁ＣＶ１２が配設されている。液圧ポンプＨＰ２は、電動モータＭによって液圧ポンプＨＰ１と共に駆動され、電動モータＭの起動後は両液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２は連続して駆動される。上記比例電磁弁ＳＣ２、吸込弁ＳＩ２、常開弁ＮＯｆｌ及びＮＯｒｒ、並びに常閉弁ＮＣｆｌ及びＮＣｒｒは電子制御装置ＥＣＵ１によって駆動制御され、ホイールシリンダＷｆｌ及びＷｒｒ内の液圧が調圧される。

上記の構成になる液圧制御系において、通常時は、各電磁弁は図１に示す常態位置にあり、電動モータＭは停止している。この状態でブレーキペダルＢＰが操作されると、比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２が先ず閉位置とされた後、液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２が駆動制御され、これらの出力液圧が液圧系統Ｈ１及びＨ２に出力され、開位置の常開弁ＮＯｆｒ及びＮＯｒｌ、並びに常開弁ＮＯｆｌ及びＮＯｒｒを介して、ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ、並びにホイールシリンダＷｆｌ及びＷｒｒに夫々供給される。そして、電子制御装置ＥＣＵ１によってストロークセンサＢＳの検出ストロークに応じて比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２が制御され、各ホイールシリンダ内のホイールシリンダ液圧が減圧されて、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じた液圧に制御される。

更に、例えばアンチスキッド制御が行われると、その減圧モードでは、例えば常開弁ＮＯｒｌが閉位置とされると共に、常閉弁ＮＣｒｌが開位置とされ、ホイールシリンダＷｒｌは常閉弁ＮＣｒｌを介してリザーバＲＳ１に連通し、ホイールシリンダＷｒｌ内のブレーキ液がリザーバＲＳ１内に流出し減圧される。そして、ホイールシリンダＷｒｌがパルス増圧モードとなると、常閉弁ＮＣｒｌが閉位置とされた後に常開弁ＮＯｒｌが開位置とされ、液圧ポンプＨＰ１の出力液圧が常開弁ＮＯｒｌを介してホイールシリンダＷｒｌに供給される。そして、常開弁ＮＯｒｌが駆動制御され、ホイールシリンダＷｒｌ内のブレーキ液は増圧と保持が繰り返されてパルス的に増大し、緩やかに増圧される。ホイールシリンダＷｒｌに対し急増圧モードが設定されたときには、常閉弁ＮＣｒｌが閉位置とされた後、常開弁ＮＯｒｌが開位置とされ、液圧ポンプＨＰ１の出力液圧がホイールシリンダＷｒｌに供給される。そして、ブレーキペダルＢＰが解放されると、比例電磁弁ＳＣ１が開位置とされ、ホイールシリンダＷｒｌの液圧よりマスタシリンダ液圧の方が小さくなると、ホイールシリンダＷｒｌ内のブレーキ液が逆止弁ＣＶ２及び開位置の比例電磁弁ＳＣ１を介してマスタシリンダＭＣ、ひいては大気圧リザーバＲＳに戻される。このようにして、車輪毎に独立した制動力制御が行なわれる。

一方、ストロークセンサＢＳ、液圧センサＰ及び電子制御装置ＥＣＵ１等の液圧制御手段に異常が生じたときには、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて直接マスタシリンダＭＣが駆動され、マスタ液圧室Ｃ１及びＣ２から、マスタシリンダ液圧が初期位置（開位置）の比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２、そして初期位置（開位置）の常開弁ＮＯｆｒ及びＮＯｒｌ並びに常開弁ＮＯｆｌ及びＮＯｒｒを介して、ホイールシリンダＷｆｒ及びＷｒｌ並びにホイールシリンダＷｆｌ及びＷｒｒに夫々供給されるように構成されている。

上記の構成になる車両用ブレーキ装置における全体作動に関し、先ず、回生制動が行なわれる状態でのブレーキ操作について説明する。ブレーキペダルＢＰが操作されると、操作ストロークに応じた反力が第１シミュレータスプリングＳＰ１により付与される。このブレーキペダルＢＰの操作に応じて、負圧式倍力装置ＶＢを介してマスタピストンＭＰ１がストロークするが、所定ストロークまではマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２は大気圧リザーバＲＳと連通しておりブレーキ液圧は発生しない。このときのブレーキ操作量がストロークセンサＢＳによって検出され、検出信号（即ち、ブレーキ操作量）に応じた回生制動力が各車輪に付与される。

そして、最大回生制動力を発生させるストロークを超えてブレーキペダルＢＰが操作されると（但し、所定ストローク以下でマスタシリンダ液圧は発生していない状態）、吸込弁ＳＩ１及びＳＩ２、比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２、並びにモータＭがオンとされ、図３に一点鎖線で示すホイールシリンダ液圧特性となるように比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２の電流値が制御される。これにより、ホイールシリンダＷｆｒ等の消費液量の多い低圧域のブレーキ液圧を大気圧リザーバＲＳから供給することができる。尚、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークと操作力の関係は一定の関係にあるので、ブレーキ操作力はストロークセンサＢＳの検出値から換算可能であるが、踏力センサを設けることとしてもよい。また、吸込弁ＳＩ１及びＳＩ２、比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２、並びにモータＭはブレーキペダルＢＰが操作されたときにオンとし、最大回生制動力を発生させるストロークを超えてブレーキペダルＢＰが操作されるまでは、ホイールシリンダ液圧が発生しないように比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２の電流値を制御することとしてもよい。

更に、ブレーキペダルＢＰが操作され、所定ストロークを超えると、マスタ液圧室Ｃ１及びＣ２にブレーキ液圧が発生し（図３に二点鎖線で示す）、液圧センサＰで検出されたマスタ液圧からブレーキ操作力が算出され、図３の一点鎖線で示すホイールシリンダ液圧となるように比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２の電流値が制御される。このとき、ブレーキ操作量の増加に応じてマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２から液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２を介してホイールシリンダＷｆｒ等にブレーキ液圧が供給される。この場合において、上述のようにホイールシリンダＷｆｒ等の消費液量の多い低圧域のブレーキ液圧は既に供給されているので、ブレーキペダルＢＰには適切なストロークが付与される。尚、図３において、ブレーキ操作力―マスタシリンダ液圧特性を二点鎖線で示している。

一方、車体速度が低速になった場合や、電気モータの電源たるバッテリ（図７にＢＴＲで示す）の充電が充分で（所謂フル充電の状態）回生制動力が減少しあるいは回生制動力が得られない場合には、回生制動力の減少に応じて比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２の電流値を増加させ、ホイールシリンダ液圧が（図３の一点鎖線から実線に向かって）上昇するように制御される。尚、図３において、回生制動力が全く得られない場合のブレーキ操作力―ホイールシリンダ液圧特性を実線で示している。このとき、所定ストローク以下の領域では、大気圧リザーバＲＳからマスタシリンダＭＣを介してブレーキ液圧が供給されるため、ブレーキペダルＢＰのストロークが変動することはない。所定ストロークを超えた領域でホイールシリンダ液圧を上昇させる場合には、マスタ液圧室Ｃ１及びＣ２から液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２を介してホイールシリンダＷｆｒ等にブレーキ液圧が供給されるので、供給量に応じてブレーキペダルＢＰがストロークすることとなるが、ホイールシリンダＷｆｒ等の消費液量の多い低圧域のブレーキ液圧は既に供給されているため、その供給量は僅かであり、ブレーキペダルＢＰのストローク変動は運転者が違和感を感じない程度の僅かなものとなる。

そして、ブレーキペダルＢＰが急操作された場合には、マスタ液圧室Ｃ１と大気圧リザーバＲＳとの間にオリフィスＯＲが配設されているため、所定ストローク以下であってもマスタ液圧室Ｃ１のブレーキ液圧が上昇し、これに伴いマスタ液圧室Ｃ２のブレーキ液圧も上昇する。ブレーキペダルＢＰのストロークが最大回生制動力を発生させるストロークを超えている場合や、バッテリ（図７にＢＴＲで示す）が所謂フル充電の状態で回生制動力が得られない場合等において、比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２がオンとされた場合でも、急操作によって上昇したマスタ液圧室Ｃ１及びＣ２のブレーキ液圧が、比例電磁弁ＳＣ１及びＳＣ２と並列に設けられた逆止弁ＣＶ１１及びＣＶ１２を介して、ホイールシリンダＷｆｒ等に供給される。これにより、ブレーキペダルＢＰの急操作時に回生ブレーキや液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２の応答遅れがあっても、ホイールシリンダ液圧を適切に昇圧させることができる。

尚、本実施形態においては、液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２に設けられる逆止弁とは関係なく、別途、逆止弁ＣＶ１１及びＣＶ１２が設けられているが、液圧ポンプＨＰ１及びＨＰ２に設けられる逆止弁で兼用することとしてもよい。また、オリフィスＯＲと並列に逆止弁ＣＶｏを設けることにより、例えば、車両安定性制御等における自動加圧時の液圧ポンプの吸込み性が向上することになる。

図４は負圧式倍力装置ＶＢの構成を示すもので、可動壁Ｂ１に一体的に連結されたパワーピストンＢ４内に、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間の連通を断続するバキュームバルブＶ１と、変圧室Ｂ３と大気との間の連通を断続するエアバルブＶ２が設けられており、パワーピストンＢ４、バキュームバルブＶ１、エアバルブＶ２、及びマスタシリンダＭＣに力を伝達するリアクションディスクＲＤ等によって調圧弁ＡＶが構成されている。これらのバキュームバルブＶ１及びエアバルブＶ２は、ブレーキペダルＢＰ（図１及び図２）の操作に応じて開閉し、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間にブレーキペダルＢＰの操作力に応じた差圧が生じ、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて増幅された出力がマスタシリンダＭＣに伝達されるように構成されている。

而して、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて入力ロッドＩＲが移動すると、エアバルブＶ２の弁体が一体的に移動する。その結果、バキュームバルブＶ１が閉弁されると、変圧室Ｂ３と定圧室Ｂ２との連通が遮断される。更に、入力ロッドＩＲが移動すると、エアバルブＶ２が開弁して変圧室Ｂ３に大気が導入され、変圧室Ｂ３と定圧室Ｂ２の間に差圧が発生し、伝達ロッドＴＲを介してマスタピストンＭＰ１が前進駆動され、マスタシリンダＭＣからブレーキ液圧が出力される。

図１及び図２に示すオリフィスＯＲ及び逆止弁ＣＶｏは、図５及び図６に示すように一つの部品で構成することができる。即ち、大気圧リザーバＲＳの底部に、ハウジングＨＳのポートＰ４に連通するポートＲＳｐが形成されており、このポートＲＳｐを開閉するように弁部材ＶＯが装着されている。弁部材ＶＯはブレーキ液より比重が大きい材料で形成され、図６に示すように、円盤状の弁体ＶＯ１と、これから垂直に延出する一対の柱状の係合部ＶＯ２から成り、弁体ＶＯ１の中央にオリフィスＯＲが形成されている。そして、図５に示すように、弁部材ＶＯがポートＲＳｐに挿入されると、係合部ＶＯ２の先端が大気圧リザーバＲＳの底部に対し係合可能に支持されると共に、弁部材ＶＯが図５の上下方向に微小距離移動可能に支持される。

而して、例えば弁部材ＶＯの前後（図５の上下）で圧力差がない状態では、弁部材ＶＯの自重により図５に示すように位置し、ポートＲＳｐと弁体ＶＯ１との間には間隙が形成され、この間隙及びオリフィスＯＲを介して大気圧リザーバＲＳ内のブレーキ液がポートＰ４に導入される。一方、例えば弁部材ＶＯに対しポートＰ４側（図５の下方）の圧力が急激に大きくなると、弁体ＶＯ１が図５の上方に押圧され、ポートＲＳｐと弁体ＶＯ１との間の間隙が閉塞され、逆止弁ＣＶｏとして機能する。以後、ポートＲＳｐとポートＰ４とはオリフィスＯＲのみを介して連通することになる。

図７は、エンジンと電気モータによって直接駆動し得る所謂シリーズ・パラレルハイブリッドシステムを備えた車両を示すもので、図１の車両用ブレーキ装置を含み、回生協調ブレーキ制御を行なうことができる。以下、図７を参照して全体構成の概要を説明すると、このハイブリッド車には、内燃機関のエンジンＥＮＧに加え、これを補助する駆動力を出力すると共に、制動時には発電を行なって回生制動力を付与する電気モータＭＴＲが配設されており、回生ブレーキ手段として機能する。また、エンジンＥＮＧの出力によって発電を行ないエンジン始動時のスタータ機能を有する発電機ＧＥＮが配設され、電気モータＭＴＲと共にインバータＩＶＴを介してバッテリＢＴＲに接続されている。

一方、アクチュエータＡＣＴは図１の比例電磁弁ＳＣ１等を含み、マスタシリンダＭＣに接続されており、負圧式倍力装置ＶＢは負圧タンクＶＣＴを介してエンジンＥＮＧの吸気管に接続されている。そして、前述のブレーキ制御用の電子制御装置ＥＣＵ１のほか、エンジン制御用の電子制御装置ＥＣＵ２が設けられており、これらがハイブリット用の電子制御装置Ｈ−ＥＣＵに接続されている。而して、電子制御装置Ｈ−ＥＣＵ及びＥＣＵ２により、アクセルペダルＡＰの操作等に応じてエンジンＥＮＧ及び電気モータＭＴＲが制御されて駆動力が制御される。また、電子制御装置Ｈ−ＥＣＵ及びＥＣＵ１によってアクチュエータＡＣＴが制御され、電気モータＭＴＲによる回生制動が行なわれているときには、回生制動力に相当するブレーキ液圧が付与されないように液圧調整が行なわれる。

本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ装置の液圧ブレーキ制御部を示す構成図である。本発明の一実施形態においてブレーキ液圧発生手段として機能する構成を拡大して示す断面図である。本発明の一実施形態におけるブレーキ操作力―液圧特性を示すグラフである。本発明の一実施形態における負圧式倍力装置の一部を拡大して示す断面図である。本発明の一実施形態におけるオリフィス及び第２逆止弁として機能する弁部材の一例を示す断面図である。本発明の一実施形態におけるオリフィス及び第２逆止弁として機能する弁部材の一例を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ装置を備えたハイブリッド車の構成図である。

符号の説明

ＢＰブレーキペダル（ブレーキ操作部材）
ＭＣマスタシリンダ
ＲＳ大気圧リザーバ
ＯＲオリフィス
ＣＶ１〜ＣＶ１２逆止弁
ＣＶ１１逆止弁（第１逆止弁）
ＣＶｏ逆止弁（第２逆止弁）
ＳＰ１第１シミュレータスプリング
ＳＰ２第２シミュレータスプリング
ＶＢ負圧式倍力装置
ＡＶ調圧弁
ＩＲ入力ロッド
Ｅ１，Ｅ２圧縮スプリング

Claims

ブレーキ操作部材の操作に応じて前後動するマスタピストンと、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を発生するマスタ液圧室とを有するマスタシリンダと、該マスタシリンダに接続され、供給されるブレーキ液圧によって車両の各車輪に対し制動力を付与するホイールシリンダと、前記マスタシリンダにブレーキ液を供給する大気圧リザーバと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間の連通路に介装した電磁弁と、該電磁弁と前記ホイールシリンダとの間の連通路に吐出ポートを接続した液圧ポンプと、前記ブレーキ操作部材の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段とを備え、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときには前記マスタ液圧室と前記大気圧リザーバとを連通するように構成すると共に、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが所定ストローク以下のときに、前記ブレーキ操作量検出手段により検出した前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を前記ホイールシリンダに供給するように前記電磁弁と前記液圧ポンプとを制御する車両用ブレーキ装置において、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークに応じた反力を付与するストロークシミュレータであって、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが前記所定ストロークを超えたときに、前記ブレーキ操作部材の操作ストロークが前記所定ストローク以下のときに比して、操作ストロークの増加量に対する反力の増加量が小さくなるように構成されたストロークシミュレータと、前記マスタ液圧室と前記大気圧リザーバとの間の連通路に介装したオリフィスと、前記電磁弁と並列に設けられ前記マスタシリンダから前記ホイールシリンダへの液流を許容し逆方向の液流を阻止する第１逆止弁と、車両制動時のブレーキエネルギを回収する回生ブレーキ手段とを備え、該回生ブレーキ手段に最大回生制動力を発生させる前記ブレーキ操作部材のストロークよりも前記所定ストロークが大きく設定されていることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
前記液圧ポンプの吸入ポートを前記マスタシリンダと前記電磁弁との間の連通路に接続したことを特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ装置。
前記オリフィスと並列に設けられて前記大気圧リザーバから前記マスタ液圧室への液流を許容し逆方向の液流を阻止する第２逆止弁を備えたことを特徴とする請求項２記載の車両用ブレーキ装置。
前記ブレーキ操作部材と前記マスタシリンダとの間に、前記ブレーキ操作部材の操作力を助勢する助勢手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用ブレーキ装置。