JPH082014Y2 - ブレーキ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車輌等に使用されるブレーキ機構に関し、
特にアキュムレータに蓄圧された高圧作動液をモジュレ
ータユニットおよびマスタシリンダに供給してブレーキ
手段に供給される制動液圧を制御するブレーキ機構に関
する。

〈従来の技術〉 従来より自動車等のブレーキを作動させるために油圧
を用いた倍力装置を備えるブレーキ機構が知られてい
る。例えば特開昭60-135359号公報には、アキュムレー
タから油圧をブレーキブースタに供給してマスタシリン
ダを倍力作動させる自動車のブレーキ装置が開示されて
いる。

このアキュムレータには、一般に電動モータによって
駆動されるポンプから高圧の作動油が供給され、かつ蓄
圧される。そしてこのポンプの駆動制御は、電動モータ
への電力供給線に接続されたスイッチ手段を、アキュム
レータの内圧に応じてコントロールユニットが適当に断
続させることによって行なわれる。

また、各車輪のブレーキ手段に供給される液圧を調整
するアンチロックブレーキ機構に於いては、特開昭61-1
13542号公報等に開示されているように、各車輪がロッ
ク寸前の状態になると、同様にスイッチ手段の断続動作
によって蓄圧されたアキュムレータからの高圧作動油
が、制動液圧を各輪に分配するモジュレータユニットに
対して供給される。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上述のアンチロックブレーキ機構は、常時
作動するわけではなく、よしんば故障しても通常走行に
於ける制動性能には直接影響しないため、上記スイッチ
手段の故障が発覚し難い面がある。

そこで本考案の目的は、アキュムレータに高圧作動液
を供給するポンプの電動機を断続するためのスイッチ手
段を備えたブレーキ機構に於いて、信頼性をより一層高
めることができ、しかも比較的容易に故障を自己診断し
て警告等を発することができるように構成することにあ
る。

［考案の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本考案によれば、ブレーキ手段へ
の制動液圧供給手段と、該制動液圧供給手段への供給圧
を蓄圧するためのアキュムレータと、該アキュムレータ
に高圧作動液を供給するためのポンプと、該ポンプを駆
動するための電動モータと、該電動モータへ電力を供給
するための電力供給線に設けられたスイッチ手段と、前
記アキュムレータの内圧に応じて前記スイッチ手段を断
続させるためのコントロールユニットとを備えるブレー
キ機構であって、前記スイッチ手段が固体リレーからな
ると共に、該固体リレーの少なくとも電源に接続される
電源側端子と前記電動モータに接続されるモータ側端子
との電圧レベルを検出するための検出手段が前記コント
ロールユニットに設けられることを特徴とするブレーキ
機構を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、ソリッドステートリレーと呼ばれ
る固体リレーの電源に接続される端子及びモータに接続
される端子の出力レベルを検出することにより、故障状
態及び原因を比較的容易に自己診断して有効に対処する
ことができる。しかも固体リレーが無接点リレーである
ために有接点リレーに比して高い耐久性が得られる。

〈実施例〉 以下に、添付の図面を参照して本考案を特定の実施例
について詳細に説明する。

第１図には、本考案を適用したアンチロック機能を備
える自動車のブレーキ機構の構成が概略的に示されてい
る。車室内に配置されたブレーキペダル１は、ブレーキ
液を貯留するリザーブタンク２を有するマスタシリンダ
３と一体的に結合されたブレーキブースタ４に連結され
ている。マスタシリンダ３は、２本の管路5a、5bを介し
てブレーキ液のリザーブタンク６を有するモジュレータ
ユニット７に接続されている。ブレーキブースタ４は、
２本の管路8a、8bを介して油圧を供給するアキュムレー
タ制御ユニット９に接続されている。これらブレーキブ
ースタ４を含むマスタシリンダ３、及びモジュレータユ
ニット７により、ブレーキ手段への制動液圧供給手段が
構成されている。

モジュレータユニット７は、それぞれ管路5a、5bに接
続された前輪用及び後輪用の２組のモジュレータを内蔵
し、前記各モジュレータが管路10a〜10dを介して各車輪
のブレーキ手段11FL、11FR、11RL、11RRに接続されてい
る。前記各モジュレータは後述するコントロールユニッ
トに接続されている。また、モジュレータユニット７に
はアキュムレータ制御ユニット９が接続されている。

アキュムレータ制御ユニット９は、アキュムレータ12
とアキュムレータ12の蓄圧圧力を監視するプレッシャス
イッチ13と制御弁14等からなる油圧制御回路15とを備え
る。アキュムレータ12は、チェック弁16を設けた管路17
を介してリザーブタンク６に接続されている。管路17に
はポンプ18が介装され、電動モータ19により駆動されて
高圧のブレーキ液をアキュムレータ12に供給する。アキ
ュムレータ12に蓄圧された高圧ブレーキ液は、油圧制御
回路15で調圧して管路8a、8bを介してブレーキブースタ
ー４に供給され、かつ管路20を介してモジュレータユニ
ット７に供給される。また、油圧制御回路15は管路21を
介してリザーブタンク６に接続されている。

プレッシャスイッチ13は、２本の信号線22a、22bを介
してコントロールユニット23に接続され、かつアース線
22cを介して接地されている。アキュムレータ12内圧力
が所定値以下に低下すると、プレッシャスイッチ13から
信号線22aまたは22bを介してコントロールユニット23に
信号が出力される。また、アキュムレータ12にはそのブ
ラダの位置を検出するアキュムレータスイッチ24が設け
られ、信号線25を介してコントロールユニット23に接続
されている。

電動モータ19は、電力供給線としての電源線26a、26b
を介してバッテリ27のプラス端子に接続され、かつアー
ス線28を介して接地されている。電源線26a、26bにはス
イッチ手段としての固体リレー29（SSR）が介装されて
いる。また、固体スイッチ29とバッテリ27のプラス端子
間を接続する電源線26bにはヒューズ30とフェイルセイ
フ用の接点式リレー34とが介装されている。リレー34は
電源線26bを断続する接点を有し、信号線35によりコン
トロールユニット23に接続されている。固体リレー29
は、４本の信号線31a〜31dを介してコントロールユニッ
ト23に接続されている。コントロールユニット23は、車
室内のイグニッションスイッチ32を介してバッテリ27に
接続され、かつインストルメントパネル上の警告ランプ
33に接続されている。

第２図には、第１図のブレーキ機構に使用される固体
リレー29の実施例が示されている。固体リレー29はｎチ
ャネルのMOS形FET（電界降下トランジスタ）41を有し、
そのゲートが駆動部42に接続されている。FET41のドレ
インは、電源側端子43が電源線26bを介してバッテリ27
のプラス端子に接続され、かつ出力端子44が信号線31a
を介してコントロールユニット23に接続されている。出
力端子44からは、バッテリ27からの電源電圧レベルが信
号S1として出力される。FET41のソースは、モータ側端
子45が電源線26aを介してモータ19に接続され、かつ出
力端子46が信号線31bを介してコントロールユニット23
に接続されている。出力端子46からは、モータ19への電
圧レベルが信号S2として出力される。

他方、駆動部42は、その入力側端子47及び出力側端子
48がそれぞれ信号線31c、31dを介してコントロールユニ
ット23に接続されており、コントロールユニット23から
の信号を受けてFET41を駆動する。また、駆動部42の出
力側とFET41のソースとの間にはダイオード49が接続さ
れている。

本実施例のブレーキ機構は、通常ブレーキペダル１を
踏み込むと、ブレーキブースタ４がアキュムレータ制御
ユニット９から供給される油圧によってマスタシリンダ
３を倍力作動し、ブレーキ液が管路5a、5bを介してモジ
ュレータユニット７に供給される。モジュレータユニッ
ト７は、マスタシリンダ３からの出力圧力に基づいて管
路10a〜10dを介してブレーキ液を各ブレーキ手段11FL、
11FR、11RL、11RRに圧送して車輪を制動する。

コントロールユニット23は、各車輪に設けたセンサ手
段からその制動状態を常時検出している。そして、車輪
がロックしそうになると、アキュムレータ12から高圧ブ
レーキ液をモジュレータユニット７に供給させることに
よって対応するブレーキ手段へのブレーキ液圧を減少さ
せ、車輪ロックを防止する。また、車輪ロックの虞れが
なくなると、アキュムレータ12から高圧ブレーキ液の供
給を停止させて前記ブレーキ手段へのブレーキ液圧を元
に戻す。

アキュムレータ12からブレーキブースタ４またはモジ
ュレータユニット７に高圧ブレーキ液が供給されること
によって、アキュムレータ12内圧力が低下して所定の第
１基準圧力（例えば190気圧）以下になると、プレッシ
ャスイッチ13がオン信号を切り換えてモータ19を駆動す
るためのオフ信号を信号線22aからコントロールユニッ
ト23に出力する。オフ信号を受けたコントロールユニッ
ト23は、固体リレー29に駆動信号を出力して駆動部42か
らFET41のゲートに正電圧を印加させる。このようにし
て固体リレー29がオンされるとバッテリ27から電動モー
タ19に電流が流れ、ポンプ17が駆動されてアキュムレー
タ12に高圧ブレーキ液が供給される。

アキュムレータ12内圧力が前記第１基準圧力以上にな
ると、プレッシャスイッチ13から再度オン信号がコント
ロールユニット23に送られる。これにより、コントロー
ルユニット23は固体リレー29をオフさせて電動モータ19
の駆動を停止させる。

コントロールユニット23は、固体リレー29の出力端子
44、46から出力される信号のレベルに基づいて、固体リ
レー29に対する少なくとも電源線26a、26bの接続状態を
検出する機能を備えており、これにより、以下に第３図
乃至第８図のフロー図を用いて説明するようにポンプ・
モータ駆動制御系統の故障を自己診断する。本実施例で
は、例えば固体リレー29の内部ショートまたは内部オー
プン、バッテリ側の電源線26bの断線、固体リレー29へ
の信号線31cの断線、電動モータ19への過電流、及びポ
ンプ駆動時間オーバーについて故障診断が行なわれる。

第３図は、コントロールユニット23に於ける固体リレ
ー29の内部ショート故障の自己診断処理を示すフロー図
である。プレッシャスイッチ13からコントロールユニッ
ト23に送られる信号がオフからオンに変化すると、コン
トロールユニット23から固体リレー29に送られる駆動信
号がオンであるか否かを判断する。駆動信号がオフであ
ると、出力端子46から送られる信号S2のレベルを判断す
る。信号S2が低レベル即ちオフであれば、固体リレー29
がオフされて電動モータ19が停止しているので正常であ
る。しかし、信号S2が高レベル即ちオンであると、固体
リレー29がオン状態のままで電動モータ19が運転し続け
ている。そこで、コントロールユニット23は固体リレー
29の内部ショート故障と判断し、ダウンカウンタが一定
時間例えば２分間カウントした後に警告ランプ33を点灯
させる。同時に、リレー34を作動させて電源線26bを遮
断し、電動モータ19を停止させることができる。

しかし、電動モータ19が依然として作動している場合
には、電源線26bのヒューズ30を遮断して電動モータ19
を停止させることができる。また、前記カウンタが２分
をカウントする前に信号S2がオフになった場合には、電
動モータ19が停止したことになるので、内部ショート故
障が解消されたと判断して警告ランプ33を点灯しない。

第４図は、固体リレー29の内部オープン故障の自己診
断処理を示している。コントロールユニット23から固体
リレー29にオン信号が送られているにも拘らず信号S2が
低レベル即ちオフであると、電動モータ19が通電されて
いないことになる。そこで、コントロールユニット23は
固体リレー29の内部オープン故障と判断し、ダウンカウ
ンタが例えば２分間カウントした後に警告ランプ33を点
灯させる。また、２分間のカウント後にアキュムレータ
12内圧力が所定の第２基準圧力（例えば160気圧）以下
に低下していると、プレッシャスイッチ13から信号線22
bを介してコントロールユニット23に警告信号が出力さ
れる。

第５図は、バッテリ側電源線26bの断線故障の自己診
断処理を示している。コントロールユニット23から固体
リレー29への出力に関わりなく固体リレー29の出力端子
44から出力される信号S1が低レベルであると、ダウンカ
ウンタが例えば２分間カウントした後にバッテリ側の電
源線26bの断線故障と診断し、警告ランプ33を点灯させ
る。

第６図では、固体リレー29駆動用の信号線31cの断線
故障を判断する。コントロールユニット23から固体リレ
ー29を駆動するためのオン信号が出力されているにも拘
らず、駆動部42の端子48から信号が出力されない場合に
は、ダウンカウンタが例えば２分間カウントした後に信
号線31cの断線と判断し、警告ランプ33を点灯させる。

第７図では、バッテリ27から電動モータ19への過電流
を自己診断する。コントロールユニット23からの駆動信
号により固体リレー29がオンされて電動モータ19が作動
している際に、両出力端子44、46間の電位差が或る設定
値、例えば0.2ボルト以上である時間をカウントし、次
にそれが一定時間例えば２秒以上持続する状態をカウン
トする。これを電動モータ19への過電流であると判断
し、このような状態が例えば３回連続すると警告ランプ
33を点灯させ、同時にリレー34を作動させて電源線26b
を遮断する。また、警告ランプ33の点灯前に過電流によ
ってヒューズ30が切れた場合には、固体リレー29の内部
ショート故障と判断され、警告ランプ33が点灯される。

第８図に示す自己診断処理では、先ずポンプ17及び電
動モータ19の連続運転時間をカウントする。ポンプ17を
一定時間連続運転してもアキュムレータ12内圧力が規定
値に達せず、プレッシャスイッチ13からオン信号が出力
されない場合には、電動モータ19の作動を停止させる。
即ち、コントロールユニット23から固体リレー29にオン
信号が送られると、その持続時間をカウントして例えば
２分以上であると、ポンプ駆動時間オーバーと判断して
警告ランプ33を点灯させ、同時にリレー34を作動させて
電源線26bを遮断する。

尚、上述の実施例は本考案の単なる一典型例であっ
て、その技術的範囲を何ら制限するものではない。例え
ば固体リレー29には第２図の構成以外の他の様々なリレ
ー手段を使用することができる。また、本考案は、上述
した自動車のブレーキ機構に限定されるものではなく、
アキュムレータを用いて高圧作動液を供給することによ
り制動液圧を調整し得る様々なブレーキ機構に適用する
ことができる。

［考案の効果］ 上述したように本考案によれば、アキュムレータに高
圧ブレーキ液を供給するポンプの駆動用モータを制御す
るために、該モータと電源との間に固体リレーを接続し
てプレッシャスイッチから入力する信号に基づいてコン
トロールユニットにより制御してオンオフ動作させ、か
つ固体リレーの各出力端子をコントロールユニットに接
続することによって、ポンプ・モータの駆動制御に関し
て固体リレーから出力される信号レベルに基づいて比較
的容易に故障を自己診断しかつそれに対して有効に対処
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用した自動車のブレーキ機構を概
略的に示すブロック図である。 第２図は、本考案に使用される固体リレーの構成を示す
概略図である。 第３図乃至第８図は、それぞれコントロールユニットに
於ける故障の自己診断処理を示すフロー図である。 １……ブレーキペダル、２……リザーブタンク ３……マスタシリンダ、４……ブレーキブースタ 5a、5b……管路、６……リザーブタンク ７……モジュレータユニット 8a、8b……管路 ９……アキュムレータ制御ユニット 10a〜10d……管路 11FL、11FR、11RL、11RR……ブレーキ手段 12……アキュムレータ、13……プレッシャスイッチ 14……制御弁、15……制御回路 16……チェック弁、17……管路 18……ポンプ、19……電動モータ 20、21……管路、22a〜22c……線 23……コントロールユニット 24……アキュムレータスイッチ 25……信号線、26a、26b……電源線（電力供給線） 27……バッテリ、28……アース線 29……固体リレー（スイッチ手段）、30……ヒューズ 31a〜31d……信号線 32……イグニッションスイッチ 33……警告ランプ、34……リレー 35……信号線、41……FET 42……駆動部、43〜48……端子 49……ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 堀内 誠 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内 (72)考案者 清水 睦 長野県上田市大字国分840番地 日信工業 株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキ手段（11FL・11FR・11RL・11RR）
   への制動液圧供給手段（３・７）と、該制動液圧供給手
   段への供給圧を蓄圧するためのアキュムレータ（12）
   と、該アキュムレータに高圧作動液を供給するためのポ
   ンプ（18）と、該ポンプを駆動するための電動モータ
   （19）と、該電動モータへ電力を供給するための電力供
   給線（26a・26b）に設けられたスイッチ手段（29）と、
   前記アキュムレータの内圧に応じて前記スイッチ手段を
   断続させるためのコントロールユニット（23）とを備え
   るブレーキ機構であって、 前記スイッチ手段が個体リレーからなると共に、該固体
   リレーの少なくとも電源に接続される電源側端子（43）
   と前記電動モータに接続されるモータ側端子（45）との
   電圧レベルを検出するための検出手段が前記コントロー
   ルユニットに設けられることを特徴とするブレーキ機
   構。