ブレーキ制御装置
【課題】容易な構成で摩擦部材の引き摺りを防止できて燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ制御装置３４のＥＣＵ３６はホイールシリンダ５０の非加圧状態時に、マスタカット弁５２、減圧弁８０を閉動作すると共に、リリーフバルブ７２を閉動作してリザーバタンク５６からのブレーキオイルの供給を絶った状態でオイルポンプ６６を駆動することによりホイールシリンダ５０側からブレーキオイルを吸い込みホイールシリンダ５０内部を負圧状態にする。その結果、非加圧状態時に摩擦部材であるブレーキパッドが回転部材であるディスクロータから離間し、ホイールシリンダ５０の非加圧状態時に引き摺りを防止して燃費低下を防止する。
【解決手段】ブレーキ制御装置３４のＥＣＵ３６はホイールシリンダ５０の非加圧状態時に、マスタカット弁５２、減圧弁８０を閉動作すると共に、リリーフバルブ７２を閉動作してリザーバタンク５６からのブレーキオイルの供給を絶った状態でオイルポンプ６６を駆動することによりホイールシリンダ５０側からブレーキオイルを吸い込みホイールシリンダ５０内部を負圧状態にする。その結果、非加圧状態時に摩擦部材であるブレーキパッドが回転部材であるディスクロータから離間し、ホイールシリンダ５０の非加圧状態時に引き摺りを防止して燃費低下を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置、特に燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキがある。このディスクブレーキは、車輪と共に回転する回転部材であるディスクロータとキャリパとで構成される。キャリパは、外形を形成すると共にシリンダとして機能するハウジング部を有して構成されている。そして、このハウジング部にはピストンが内包されていると共に、ディスクロータを挟んで配置される一対の摩擦部材であるブレーキパッドが含まれている。そして、ハウジング部とピストンの間に作動液による液圧を導入することによりブレーキパッドをディスクロータに押圧して、ディスクロータを一対のブレーキパッドで把持して制動力を発生させている。
【０００３】
上述したように、ディスクブレーキは、制動力を発生させる場合、ピストンに液圧を提供することによりディスクロータにブレーキパッドを押圧させる。一方、ディスクロータからブレーキパッドを離間させる場合は、液圧を解放するのみであり、後はピストンのシール部材の弾性変形時の復元力を用いて離間させていた。そのため何らかの原因により復元力より大きな抵抗力が生じてディスクロータからブレーキパッドが離間できない場合があった。この場合、液圧が解放されているので大きな制動力は発生しないが、回転するディスクロータにブレーキパッドが引き摺られる状態になり、燃費が低下してしまう原因の１つになっていた。高燃費化が要求される昨今では僅かな燃費低下要因でも排除したいという要望がある。そこで、例えば特許文献１のブレーキ制御装置は、双方向ポンプを用いてホイールシリンダと液圧発生源との間を負圧状態にしてブレーキパッドとディスクロータとの間の隙間を安定的に確保する構造を開示している。
【特許文献１】特開２００５−２４７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構造は、双方向ポンプを用いる必要があるなど部品コストの上昇や構成の複雑化を伴ったり、双方向ポンプを用いることに伴う液圧回路の設計変更が必要になる。そのため、燃費低下防止には寄与できるもののコスト面や設計面で新たな問題が生じてしまうという問題があった。また、回転部材としてブレーキドラムを用い摩擦部材としてブレーキシューを用いるドラムブレーキ装置においても同様な問題があった。そこで、大掛かりな設計変更や高価な部品の使用を伴うことなく摩擦部材の引き摺りを確実に防止できて燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置の提案が望まれている。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易な構成で摩擦部材の引き摺りが防止できて燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を押圧して制動力を発生させるホイールシリンダと、前記ホイールシリンダを加圧動作させるための作動液を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータに蓄圧する作動液を高圧にするポンプと、前記ホイールシリンダの非加圧動作時に排出される作動液を回収可能であると共に、前記ポンプに供給する作動液を貯留するリザーバタンクと、前記リザーバタンクと前記ポンプとを接続する流路内に配置され、前記リザーバタンクから前記ポンプへの作動液の供給を一時的に抑制する抑制手段と、前記ホイールシリンダが非加圧状態であることを検出する検出手段と、前記検出手段が前記ホイールシリンダの非加圧状態を検出したときに前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路すると共にポンプを駆動して前記ホイールシリンダ側からの作動液を吸い込むことにより前記ホイールシリンダを負圧状態にして前記摩擦部材を前記回転部材から離間させる離間制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
回転部材は、ディスクブレーキ装置の場合はディスクロータであり、ドラムブレーキ装置の場合はブレーキドラムとすることができる。また、摩擦部材は、ディスクブレーキ装置の場合はブレーキパッドであり、ドラムブレーキ装置の場合はブレーキシューとすることができる。抑制手段としては、開閉制御可能な電磁弁やモータなどを用いた機械式開閉器などを用いることができる。また、離間制御部は単独の制御部で構成してもよいし、既存のブレーキ制御部に機能追加して構成されてもよい。リザーバタンクからポンプへの作動液の供給を抑制した状態で、ポンプを駆動することによりホイールシリンダ側から優先的に作動液を吸い込みホイールシリンダ内部を負圧状態にすることができる。その結果、回転部材から摩擦部材を強制的かつ確実に離間させることができる。つまり、回転部材に対する摩擦部材の引き摺りを防止することができる。また、この離間制御のときポンプは通常の蓄圧動作と同じ動作を行うのみなので、特殊機能を有するポンプを用いる必要がなく従来のシステムに抑制手段とその制御部を追加するのみで効果が得られる。また、前記離間制御部は、前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路したときに前記ホイールシリンダ側から吸い込んだ作動液を前記アキュムレータに蓄圧するようにしてもよい。この場合、ホイールシリンダの動作により蓄圧量が低下したアキュムレータを増圧できるので、次回のホイールシリンダの動作にいち早く備えることができる。また、ブレーキの非動作時に行われる蓄圧のためのポンプ駆動時間を減少させることが可能になり、車両搭乗者へのポンプ駆動の違和感を軽減することができる。
【０００８】
また、上記態様において、前記摩擦部材は、前記ホイールシリンダの加圧状態時及び非加圧状態時に前記回転部材に接触可能な外周摩擦部と、前記外周摩擦部の内周部に配置され前記ホイールシリンダの加圧状態時に前記回転部材に接触し前記ホイールシリンダの非加圧状態時に前記回転部材から離間する内周摩擦部とを含んで構成されてもよい。ホイールシリンダの加圧状態時には、外周摩擦部と内周摩擦部が回転部材に接触するので、接触面積の等しい非分離型の従来の摩擦部材とほぼ同じ制動力を発生させることができる。また、非加圧状態時には内周摩擦部が回転部材から離間し、外周摩擦部のみが回転部材に接触可能になる。その結果、非加圧状態時の摩擦部材の引き摺りによる燃費低下を大きく抑制できる。なお、前記外周摩擦部は、前記回転部材と前記内周摩擦部との間に異物が侵入すること防止する侵入防止壁を形成するようにしてもよい。この場合、侵入防止壁の回転部材半径方向の厚みは、強度確保ができる程度でよく、回転部材との接触時に制動力を発生しなくてもよいし制動力を発生してもよい。また、強度を重視して内周摩擦部とは異なる材質で形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のブレーキ制御装置によれば、容易な構成で摩擦部材の引き摺りを防止でき燃費低下防止に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態のブレーキ制御装置は、非加圧状態時にリザーバタンクからの作動液の供給を絶った状態でポンプを駆動することにより優先的にホイールシリンダ側から作動液を吸い込みホイールシリンダ内部を負圧状態にする。その結果、非加圧状態時に摩擦部材が回転部材から離間し、ホイールシリンダの非加圧状態時に引き摺りによる燃費低下を防止する。なお、以下の説明では、一例としてブレーキ装置としてディスクブレーキ装置を用いたブレーキ制御装置を示す。ディスクブレーキ装置の場合、回転部材としてはディスクロータが該当し、摩擦部材としてはブレーキパッドが該当する。
【００１２】
図１は、本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置のキャリパ１０の断面図である。本実施形態のキャリパ１０は、図１に示すように大別して、このキャリパ１０を図示しない車両側に固定するためのマウンティング部１２と、ディスクロータに押圧されて制動力を発生するブレーキパッド１４と、ブレーキパッド１４を駆動するために押圧手段として機能するシリンダ部１６とで構成されている。車輪と共に回転するディスクロータ１８は、一対のブレーキパッド１４の間に存在することになる。図１に示すように、ディスクロータ１８の両方の側面１８ａは摺動面となっており、一対のブレーキパッド１４が対向配置される。このブレーキパッド１４は、ディスクロータ１８の側面１８ａと直接接触する摩擦材２０と、この摩擦材２０の裏側、すなわちディスクロータ１８と接触しない側を支持するパッド裏金２２によって構成されている。
【００１３】
キャリパ１０は、図１において左右方向に変位可能にマウンティング部１２を介して車体側に取り付けられている。キャリパ１０のシリンダ部１６には、図１に示すように、有底の穴２４が穿設されており、この穴２４には、ピストン２６が摺動可能に嵌挿されている。穴２４の底にはポート２８が設けられ、図示しないマスタシリンダに接続されている。運転者がブレーキペダルを踏み込み操作することによりマスタシリンダまたはアキュムレータから作動液であるブレーキオイルがポート２８内に流入し、ピストン２６を駆動するようになっている。この他、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）などが動作する場合は、ブレーキペダルの踏み込み操作とは非対応でアキュムレータからポート２８へのブレーキオイルの流入出が制御され制動力調整が実行される。その結果、車両の安定化走行制御が行われる。
【００１４】
ブレーキオイルがポート２８内に流入すると、ピストン２６が図１に示す非動作状態から図中左方向に摺動して、図中右側のパッド裏金２２を介して図中右側の摩擦材２０をディスクロータ１８の右の側面１８ａに押圧する。図中右側の摩擦材２０がディスクロータ１８に押圧されると、ピストン２６は摺動を停止する。ピストン２６が摺動を停止した後も、ブレーキオイルがポート２８内に流入すれば穴２４内の液圧が上昇する。その結果、停止したピストン２６が逆に穴２４の内面を押圧して、シリンダ部１６を構成するシリンダハウジング１６ａを図１中右方向に押圧する。シリンダハウジング１６ａは図中左右方向に変位可能とされているので、液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１６ａが図中右方向に変位することになる。
【００１５】
シリンダハウジング１６ａの非シリンダ形成側には爪３０が形成されており、シリンダハウジング１６ａの右方向への変位に伴って、爪３０が図中左側のパッド裏金２２を介して左側の摩擦材２０をディスクロータ１８の左の側面１８ａに押圧する。したがって、ディスクロータ１８を一対の摩擦材２０により押圧挟持する状態となり、ディスクロータ１８を効率的に制動させることが可能となる。
【００１６】
前述のように摩擦材２０は、パッド裏金２２によって支持され、このパッド裏金２２が図１に示すように、マウンティング部１２の一部を構成するトルク受け部として機能するトルクプレート３２に当接可能になっている。回転するディスクロータ１８に摩擦材２０を接触させると、当該摩擦材２０はディスクロータ１８に引き摺られる状態になりディスクロータ１８に関して接線方向の接線力、つまり制動トルクを受けることになる。この接線力をパッド裏金２２を介してトルクプレート３２で受け止めることになる。言い換えれば、トルクプレート３２はパッド裏金２２の押圧時にディスクロータ１８の回転方向に対して摩擦材２０の出口側のパッド裏金２２の端面部と接触して摩擦材２０の接線力を受け止めることになる。なお、図１においては、トルクプレート３２はパッド裏金２２に対し紙面奥側のみしか示していないが、パッド裏金２２を挟んで紙面手前側の対向する位置にも存在する。その結果、ディスクロータ１８の前進時の回転及び後進時の回転の両方に対して制動トルクを受け止め、前進時の制動力及び後進時の制動力の両方を発生することができる。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るブレーキ制御装置３４とそれに含まれる電子制御ユニット３６（以下、「ＥＣＵ３６」と表記する）の全体構成を説明する説明図であり、図１のキャリパ１０を動作させる。
【００１８】
ブレーキ制御装置３４は主にアクチュエータ３８とこのアクチュエータ３８以外のマスタシリンダ４４などを備える。ブレーキ制御装置３４は、ＥＣＢシステム（Electronically Controlled Brake System）であり、ブレーキペダルの操作量をセンサで検知し、最適なブレーキオイル圧を算出して四輪独立してブレーキを作動させることができる。
【００１９】
ブレーキペダル４０にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４２が設けられている。マスタシリンダ４４は、運転者によるブレーキペダル４０の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。
【００２０】
マスタシリンダ４４には右前輪（ＦＲ）用のブレーキオイル圧制御導管４６および左前輪（ＦＬ）用のブレーキオイル圧制御導管４８の一端が接続され、これらのブレーキオイル圧制御導管４６、４８はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪用および左前輪用のホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬに接続されている。右前輪用および左前輪用のブレーキオイル圧制御導管４６、４８の途中には、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬ（マスタカット弁５２として総称する場合もある）が間挿されている。右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」という）電磁弁である。
【００２１】
また、ブレーキオイル圧制御導管４６、４８の途中には、それぞれ右前輪側および左前輪側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル４０が踏まれたとき、ストロークセンサ４２によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４２の故障を想定し、右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル４０の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。
【００２２】
マスタシリンダ４４にはリザーバタンク５６が接続されている。また、マスタシリンダ４４にはシミュレータカット弁５８を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ６０が接続される。シミュレータカット弁５８は、非通電時に閉状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常閉型の電磁弁である。リザーバタンク５６には液圧給排導管６２の一端が接続される。液圧給排導管６２にはモータ６４により駆動されるオイルポンプ６６が設けられている。オイルポンプ６６の吐出側は高圧導管６８になっており、アキュムレータ７０とリリーフバルブ７２が設けられている。アキュムレータ７０はオイルポンプ６６によってたとえば１４〜２２ＭＰａという範囲の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ７２は、アキュムレータ圧が異常に高く、たとえば２５ＭＰａといった高圧になったとき開き、液圧給排導管６２側へ高圧のブレーキオイルを逃がす。また、液圧給排導管６２上でオイルポンプ６６とリザーバタンク５６の間には、リザーバタンク５６からオイルポンプ６６へのブレーキオイルの供給を一時的に抑制する抑制手段としてリザーバカット弁７４が配置されている。リザーバカット弁７４の動作については後述する。なお、アキュムレータ圧が異常に高くなりリリーフバルブ７２が開くような場合には、リザーバカット弁７４が開動作してブレーキオイルをリザーバタンク５６側に逃がす。リザーバカット弁７４はリザーバタンク５６側でオイルポンプ６６の直近の位置に配置されてもよい。
【００２３】
高圧導管６８にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ７６が設けられる。図示は省略するが、ＥＣＵ３６にはアキュムレータ圧センサ７６の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ６４を制御する。
【００２４】
高圧導管６８は、それぞれ非通電時は閉じた状態にあり必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される常閉型の電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬを介し、右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲ、左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬ（以下、これらを総称して「ホイールシリンダ５０」という）に接続されている。以下、増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬを総称するときは符号７８を用いる。
【００２５】
車両の右前輪、左前輪、右後輪、左後輪には、図１に示すキャリパ１０を含むディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬ、５０ＲＲ、５０ＲＬの駆動によりブレーキパッド１４をディスクロータ１８に押し付けることで制動力を発揮するようになっている。
【００２６】
右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲと左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬを介して液圧給排導管６２へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬは、それぞれ常開型の減圧弁８０ＲＲ、８０ＲＬを介して液圧給排導管６２へ接続されている。以下、減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬ、８０ＲＲ、８０ＲＬを総称するときは符号８０を用いる。
【００２７】
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬ、５０ＲＲ、５０ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ８２ＦＲ、８２ＦＬ、８２ＲＲ、８２ＲＬが設けられている（圧力センサ８２と総称する場合もある）。
【００２８】
ＥＣＵ３６は、マスタカット弁５２ＦＲ、５２ＦＬ、シミュレータカット弁５８、リザーバカット弁７４、モータ６４、４個の増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬ、および４個の減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬ、８０ＲＲ、８０ＲＬを制御する。ＥＣＵ３６はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備える。
【００２９】
詳細は図示しないが、ＥＣＵ３６には、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ８２ＦＲ、８２ＦＬ、８２ＲＲ、８２ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬ内の圧力信号が入力される。また、ＥＣＵ３６には、ストロークセンサ４２からはブレーキペダル４０の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬからはマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ７６からはアキュムレータ圧を示す信号が入力される。また、イグニッションスイッチがＯＮ状態か否かを示す信号やシフトレバーがＤレンジにあるか否かを示す信号などもＥＣＵ３６に提供される。これらのセンサは、単独または複数の組合せによりホイールシリンダ５０が現在加圧状態に制御中か非加圧状態に制御中かを検出する検出手段として機能することができる。
【００３０】
ＥＣＵ３６のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。ＥＣＵ３６内の目標制動量取得部は、ストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動量を演算する。そして、制動制御部は、演算された目標制動量に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁７８および減圧弁８０を制御する。
【００３１】
モータ６４によって駆動されるオイルポンプ６６は、リザーバタンク５６から液圧給排導管６２を通じてブレーキオイルをくみ上げ、高圧にされたブレーキオイルをアキュムレータ７０に蓄積する。アキュムレータ７０の高液圧は、目標ホイールシリンダ液圧に応じて増圧弁７８を開閉制御することによって、各ホイールシリンダ５０に供給される。
【００３２】
ブレーキペダル４０が踏まれることによってアキュムレータ７０から高液圧のブレーキオイルが消費されると、ＥＣＵ３６は、アキュムレータ７０の圧力が常に制御範囲に収まるように、モータ６４を作動させてオイルポンプ６６を駆動し、アキュムレータ７０に高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。この蓄圧動作は、アキュムレータ圧センサ７６の検出値にしたがって、自動的に実行される。
【００３３】
図１に示すように、キャリパ１０は、ポート２８に高圧のブレーキオイルが導入されたときにピストン２６及び爪３０でパッド裏金２２を押圧して制動力を発生させる。一方、減圧弁８０が開動作を行いブレーキオイルがリザーバタンク５６側へ戻されると、ピストン２６が押圧状態のときに変形していたピストン２６とシリンダ部１６との間に配置された弾性部材が形状復帰して、その復元力によりピストン２６を穴２４の底部側に押し戻す。つまり、パッド裏金２２が押圧状態から解放される。このときディスクロータ１８が回転していれば、ディスクロータ１８が摩擦材２０を弾き両者を離間させる。その結果、ディスクロータ１８に対する摩擦材２０の引き摺りを防止する。しかし、ポート２８からリザーバタンク５６に至る導管は、様々な場所で湾曲や屈曲している。また管径が細くなっている部分も多い。その結果、ブレーキオイルがリザーバタンク５６側に十分に戻らずシリンダ部１６内部にブレーキオイルが残りピストン２６が十分にパッド裏金２２が離れない場合がある。このような場合、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４が引き摺られて燃費低下の原因の１つになる。
【００３４】
そこで、本実施形態のブレーキ制御装置は、ブレーキパッド１４の引き摺りを防止する引き摺り防止制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ３６は、ホイールシリンダ５０の非加圧状態を検出したときにリザーバカット弁７４を閉動作させリザーバタンク５６側からの液路を閉路すると共にオイルポンプ６６を駆動してホイールシリンダ５０側からのブレーキオイルを吸い込む。そして、ホイールシリンダ５０を負圧状態にしてブレーキパッド１４をディスクロータ１８から離間させる離間制御を実行する。この場合、ＥＣＵ３６が離間制御部として機能するが、ＥＣＵ３６とは別に離間制御部を設けてもよい。本実施形態のＥＣＵ３６は、イグニッションスイッチがＯＮ状態であり、シフトレバーがＤレンジ位置に有り、ストロークセンサ４２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変位した場合、全減圧弁８０を開状態に制御して制動力の発生を停止させると共に、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬを閉状態にする。さらにリザーバカット弁７４を閉状態にする。ＥＣＵ３６はこの状態のままモータ６４を駆動してオイルポンプ６６を所定時間駆動させる。その結果、ホイールシリンダ５０のシリンダ部１６内部及びホイールシリンダ５０からオイルポンプ６６に至る経路中のブレーキオイルをオイルポンプ６６で吸い上げて、少なくともホイールシリンダ５０のシリンダ部１６内部を負圧状態にする。シリンダ部１６内部を負圧状態にすることによりピストン２６を穴２４の底部側に引き寄せ、パッド裏金２２からピストン２６を離間させる。つまり、ブレーキパッド１４を全くの自由状態にして回転するディスクロータ１８にパッド裏金２２が容易に弾きとばされる状態とすることができる。つまり、強制的にディスクロータ１８とブレーキパッド１４とが離間できる状態を形成することができる。その結果、制動力発生が要求されていない場合、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４が引き摺られることが防止され、引き摺りによる燃費が低下することを防止することができる。なお、本実施形態の場合、図１に示すように、減圧弁８０ＲＬ、減圧弁８０ＲＲは常閉型のリニア弁なので、上述のホイールシリンダ５０の負圧制御を行う場合、減圧弁８０のうち減圧弁８０ＦＲ及び減圧弁８０ＦＬのみの制御を行えばよい。
【００３５】
また、一度、ディスクロータ１８に弾き飛ばされた摩擦材２０は、再度ポート２８に高圧のブレーキオイルが導入されピストン２６により押圧されない限り弾き飛ばされた姿勢を維持することができる。したがって、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬ、リザーバカット弁７４を閉動作させてオイルポンプ６６を駆動する時間は、シリンダ部１６内部及びホイールシリンダ５０からオイルポンプ６６に至る経路中のブレーキオイルをオイルポンプ６６で吸い上げるのに十分な期間でよく、例えば、数秒、具体的には１〜２秒でよい。なお、経路の長さや経路の流動抵抗、ブレーキオイルの粘性状態などによりオイルポンプ６６の駆動時間を変更するようにしてもよい。また、吸い上げるブレーキオイルが無い場合には、オイルポンプ６６の駆動負荷が上がるので、しきい値を設けて、所定しきい値を超えた場合にオイルポンプ６６の駆動を停止するようにしてもよい。
【００３６】
なお、オイルポンプ６６の駆動時にホイールシリンダ５０側から吸い上げられたブレーキオイルはアキュムレータ７０に押し込むことができる。つまり、上述した燃費低下防止のためのオイルポンプ６６の駆動をアキュムレータ７０の蓄圧動作とすることが可能になる。その結果、燃費低下防止のためのオイルポンプ６６の駆動を無駄なくアキュムレータ７０の蓄圧動作に利用することができる。
【００３７】
この引き摺り防止による燃費低下防止制御は、リザーバカット弁７４の追加とＥＣＵ３６の制御プログラムの追加のみで実現することができるので、大きなコスト増大を招くことなく、また大きな液圧回路の変更やシステムの設計変更を伴うことなく実現できる。
【００３８】
なお、上述の例では、ブレーキ装置としてディスクブレーキ装置を用いた場合を説明したが、回転部材としてブレーキドラムを用いて摩擦部材としてブレーキシューを用いるドラムブレーキ装置を採用してもよい。この場合もディスクブレーキ装置を採用した場合と同様に、非加圧状態時にブレーキシューがブレーキドラムから離間し、引き摺りによる燃費低下を防止することができる。
【００３９】
ところで、本実施形態のブレーキ制御装置がディスクブレーキ装置を備える場合、ディスクロータ１８とブレーキパッド１４の摩擦材２０が完全に離間すると、形成される隙間に雨や雪、氷などの水分が侵入することがある。その場合、ディスクロータ１８と摩擦材２０との間の摩擦状態が変化して、初期制動力が変化することがある。この水分の侵入による初期制動力の変化は制動力の立ち上がり時のみで車両の制動性能には影響することはないが、運転者が感じるブレーキフィーリングに微妙な変化を与える場合がある。また、ディスクロータ１８とブレーキパッド１４の摩擦材２０が完全に離間した場合、形成される隙間に砂や小石などの異物が侵入する場合がある。異物が侵入した状態で、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４の摩擦材２０を押圧するとディスクロータ１８の側面１８ａや摩擦材２０の摩擦面に傷を付けたり破損させたりする場合がある。
【００４０】
そこで、上述した引き摺り防止による燃費低下防止制御を実施する場合に、図３に示すような二重構造のブレーキパッド８４を採用することができる。図３（ａ）は、ブレーキパッド８４及びディスクロータ１８の側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ブレーキパッド８４は、外周摩擦部である外周パッド部８６と内周摩擦部である内周パッド部８８で構成することができる。外周パッド部８６はホイールシリンダ５０の加圧状態時及び非加圧状態時にディスクロータ１８に接触可能な環形状となっている。また、内周パッド部８８は外周パッド部８６の内周部に配置されてホイールシリンダ５０の加圧状態時にディスクロータ１８に接触し、ホイールシリンダ５０の非加圧状態時にディスクロータ１８から離間する。外周パッド部８６は、例えば、所定の付勢力を付与するスプリング９０などの低弾性部材により常時ディスクロータ１８の側面１８ａに付勢されている。このときの付勢力は、外周パッド部８６が側面１８ａに軽く接触するか実質的な抵抗力を発生しない程度の接触を実現する大きさとすることが望ましい。外周パッド部８６はホイールシリンダの加圧状態時に制動力を発生するようにしてもよいが、外周パッド部８６で制動力を発生させる場合、ディスクロータ１８の径方向の厚みをある程度確保する必要がある。その結果、非加圧状態時の引き摺り面積が増える。したがって、外周パッド部８６はディスクロータ１８と摩擦材２０との間に水分や異物が侵入することを防止することを主目的とする侵入防止壁として、外周パッド部８６のディスクロータ１８の径方向の厚みを当該外周パッド部８６の強度が確保できる程度に設定することが好ましい。例えば、数ｍｍとすることが好ましい。なお、外周パッド部８６は、ホイールシリンダ５０の加圧状態時及び非加圧状態時にディスクロータ１８に接触可能であればよく、積極的にピストン２６により押圧される必要はない。また、外周パッド部８６はその強度を重視して内周パッド部８８とは異なる材質で形成してもよい。このように、外周パッド部８６とディスクロータ１８との接触面積を必要最小限とすることで、引き摺りによる燃費低下は最小限、実質的に無視できる程度にすることができる。
【００４１】
内周パッド部８８は、図１に示すブレーキパッド１４と同様に、ホイールシリンダ５０が加圧状態のときにピストン２６により押圧されて所定の制動力を発生し、非加圧状態のときには、上述した引き摺り防止による燃費低下防止制御が実施されディスクロータ１８と内周パッド部８８とが離間させられる。なお、爪３０側に配置されるブレーキパッドも同様に二重構造のブレーキパッド８４として同様に動作をする。外周パッド部８６の面積を侵入防止壁の機能として必要最小限とすれば、非分離型のブレーキパッドとほぼ同様の制御性能を確保することができる。
【００４２】
このように、ブレーキパッドを二重構造とすることにより従来の引き摺りによる水分や異物の侵入防止効果と燃費低下防止効果を両立させることができる。
【００４３】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置のキャリパの断面図である。
【図２】本実施形態に係るブレーキ制御装置とそれに含まれる電子制御ユニットの全体構成を説明する説明図である。
【図３】本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置の二重構造のブレーキパッドの構造を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ キャリパ、 １４ ブレーキパッド、 １６ シリンダ部、 １８ ディスクロータ、 ２０ 摩擦材、 ２６ ピストン、 ３４ ブレーキ制御装置、 ３６ ＥＣＵ、 ３８ アクチュエータ、 ５０ ホイールシリンダ、 ５２ マスタカット弁、 ５６ リザーバタンク、 ６４ モータ、 ６６ オイルポンプ、 ７０ アキュムレータ、 ７４ リザーバカット弁、 ７８ 増圧弁、 ８０ 減圧弁、 ８４ ブレーキパッド、 ８６ 外周パッド部、 ８８ 内周パッド部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置、特に燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動を行う制動装置の一つとして、ディスクブレーキがある。このディスクブレーキは、車輪と共に回転する回転部材であるディスクロータとキャリパとで構成される。キャリパは、外形を形成すると共にシリンダとして機能するハウジング部を有して構成されている。そして、このハウジング部にはピストンが内包されていると共に、ディスクロータを挟んで配置される一対の摩擦部材であるブレーキパッドが含まれている。そして、ハウジング部とピストンの間に作動液による液圧を導入することによりブレーキパッドをディスクロータに押圧して、ディスクロータを一対のブレーキパッドで把持して制動力を発生させている。
【０００３】
上述したように、ディスクブレーキは、制動力を発生させる場合、ピストンに液圧を提供することによりディスクロータにブレーキパッドを押圧させる。一方、ディスクロータからブレーキパッドを離間させる場合は、液圧を解放するのみであり、後はピストンのシール部材の弾性変形時の復元力を用いて離間させていた。そのため何らかの原因により復元力より大きな抵抗力が生じてディスクロータからブレーキパッドが離間できない場合があった。この場合、液圧が解放されているので大きな制動力は発生しないが、回転するディスクロータにブレーキパッドが引き摺られる状態になり、燃費が低下してしまう原因の１つになっていた。高燃費化が要求される昨今では僅かな燃費低下要因でも排除したいという要望がある。そこで、例えば特許文献１のブレーキ制御装置は、双方向ポンプを用いてホイールシリンダと液圧発生源との間を負圧状態にしてブレーキパッドとディスクロータとの間の隙間を安定的に確保する構造を開示している。
【特許文献１】特開２００５−２４７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構造は、双方向ポンプを用いる必要があるなど部品コストの上昇や構成の複雑化を伴ったり、双方向ポンプを用いることに伴う液圧回路の設計変更が必要になる。そのため、燃費低下防止には寄与できるもののコスト面や設計面で新たな問題が生じてしまうという問題があった。また、回転部材としてブレーキドラムを用い摩擦部材としてブレーキシューを用いるドラムブレーキ装置においても同様な問題があった。そこで、大掛かりな設計変更や高価な部品の使用を伴うことなく摩擦部材の引き摺りを確実に防止できて燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置の提案が望まれている。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易な構成で摩擦部材の引き摺りが防止できて燃費低下防止に寄与できるブレーキ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を押圧して制動力を発生させるホイールシリンダと、前記ホイールシリンダを加圧動作させるための作動液を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータに蓄圧する作動液を高圧にするポンプと、前記ホイールシリンダの非加圧動作時に排出される作動液を回収可能であると共に、前記ポンプに供給する作動液を貯留するリザーバタンクと、前記リザーバタンクと前記ポンプとを接続する流路内に配置され、前記リザーバタンクから前記ポンプへの作動液の供給を一時的に抑制する抑制手段と、前記ホイールシリンダが非加圧状態であることを検出する検出手段と、前記検出手段が前記ホイールシリンダの非加圧状態を検出したときに前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路すると共にポンプを駆動して前記ホイールシリンダ側からの作動液を吸い込むことにより前記ホイールシリンダを負圧状態にして前記摩擦部材を前記回転部材から離間させる離間制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
回転部材は、ディスクブレーキ装置の場合はディスクロータであり、ドラムブレーキ装置の場合はブレーキドラムとすることができる。また、摩擦部材は、ディスクブレーキ装置の場合はブレーキパッドであり、ドラムブレーキ装置の場合はブレーキシューとすることができる。抑制手段としては、開閉制御可能な電磁弁やモータなどを用いた機械式開閉器などを用いることができる。また、離間制御部は単独の制御部で構成してもよいし、既存のブレーキ制御部に機能追加して構成されてもよい。リザーバタンクからポンプへの作動液の供給を抑制した状態で、ポンプを駆動することによりホイールシリンダ側から優先的に作動液を吸い込みホイールシリンダ内部を負圧状態にすることができる。その結果、回転部材から摩擦部材を強制的かつ確実に離間させることができる。つまり、回転部材に対する摩擦部材の引き摺りを防止することができる。また、この離間制御のときポンプは通常の蓄圧動作と同じ動作を行うのみなので、特殊機能を有するポンプを用いる必要がなく従来のシステムに抑制手段とその制御部を追加するのみで効果が得られる。また、前記離間制御部は、前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路したときに前記ホイールシリンダ側から吸い込んだ作動液を前記アキュムレータに蓄圧するようにしてもよい。この場合、ホイールシリンダの動作により蓄圧量が低下したアキュムレータを増圧できるので、次回のホイールシリンダの動作にいち早く備えることができる。また、ブレーキの非動作時に行われる蓄圧のためのポンプ駆動時間を減少させることが可能になり、車両搭乗者へのポンプ駆動の違和感を軽減することができる。
【０００８】
また、上記態様において、前記摩擦部材は、前記ホイールシリンダの加圧状態時及び非加圧状態時に前記回転部材に接触可能な外周摩擦部と、前記外周摩擦部の内周部に配置され前記ホイールシリンダの加圧状態時に前記回転部材に接触し前記ホイールシリンダの非加圧状態時に前記回転部材から離間する内周摩擦部とを含んで構成されてもよい。ホイールシリンダの加圧状態時には、外周摩擦部と内周摩擦部が回転部材に接触するので、接触面積の等しい非分離型の従来の摩擦部材とほぼ同じ制動力を発生させることができる。また、非加圧状態時には内周摩擦部が回転部材から離間し、外周摩擦部のみが回転部材に接触可能になる。その結果、非加圧状態時の摩擦部材の引き摺りによる燃費低下を大きく抑制できる。なお、前記外周摩擦部は、前記回転部材と前記内周摩擦部との間に異物が侵入すること防止する侵入防止壁を形成するようにしてもよい。この場合、侵入防止壁の回転部材半径方向の厚みは、強度確保ができる程度でよく、回転部材との接触時に制動力を発生しなくてもよいし制動力を発生してもよい。また、強度を重視して内周摩擦部とは異なる材質で形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のブレーキ制御装置によれば、容易な構成で摩擦部材の引き摺りを防止でき燃費低下防止に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態のブレーキ制御装置は、非加圧状態時にリザーバタンクからの作動液の供給を絶った状態でポンプを駆動することにより優先的にホイールシリンダ側から作動液を吸い込みホイールシリンダ内部を負圧状態にする。その結果、非加圧状態時に摩擦部材が回転部材から離間し、ホイールシリンダの非加圧状態時に引き摺りによる燃費低下を防止する。なお、以下の説明では、一例としてブレーキ装置としてディスクブレーキ装置を用いたブレーキ制御装置を示す。ディスクブレーキ装置の場合、回転部材としてはディスクロータが該当し、摩擦部材としてはブレーキパッドが該当する。
【００１２】
図１は、本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置のキャリパ１０の断面図である。本実施形態のキャリパ１０は、図１に示すように大別して、このキャリパ１０を図示しない車両側に固定するためのマウンティング部１２と、ディスクロータに押圧されて制動力を発生するブレーキパッド１４と、ブレーキパッド１４を駆動するために押圧手段として機能するシリンダ部１６とで構成されている。車輪と共に回転するディスクロータ１８は、一対のブレーキパッド１４の間に存在することになる。図１に示すように、ディスクロータ１８の両方の側面１８ａは摺動面となっており、一対のブレーキパッド１４が対向配置される。このブレーキパッド１４は、ディスクロータ１８の側面１８ａと直接接触する摩擦材２０と、この摩擦材２０の裏側、すなわちディスクロータ１８と接触しない側を支持するパッド裏金２２によって構成されている。
【００１３】
キャリパ１０は、図１において左右方向に変位可能にマウンティング部１２を介して車体側に取り付けられている。キャリパ１０のシリンダ部１６には、図１に示すように、有底の穴２４が穿設されており、この穴２４には、ピストン２６が摺動可能に嵌挿されている。穴２４の底にはポート２８が設けられ、図示しないマスタシリンダに接続されている。運転者がブレーキペダルを踏み込み操作することによりマスタシリンダまたはアキュムレータから作動液であるブレーキオイルがポート２８内に流入し、ピストン２６を駆動するようになっている。この他、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）などが動作する場合は、ブレーキペダルの踏み込み操作とは非対応でアキュムレータからポート２８へのブレーキオイルの流入出が制御され制動力調整が実行される。その結果、車両の安定化走行制御が行われる。
【００１４】
ブレーキオイルがポート２８内に流入すると、ピストン２６が図１に示す非動作状態から図中左方向に摺動して、図中右側のパッド裏金２２を介して図中右側の摩擦材２０をディスクロータ１８の右の側面１８ａに押圧する。図中右側の摩擦材２０がディスクロータ１８に押圧されると、ピストン２６は摺動を停止する。ピストン２６が摺動を停止した後も、ブレーキオイルがポート２８内に流入すれば穴２４内の液圧が上昇する。その結果、停止したピストン２６が逆に穴２４の内面を押圧して、シリンダ部１６を構成するシリンダハウジング１６ａを図１中右方向に押圧する。シリンダハウジング１６ａは図中左右方向に変位可能とされているので、液圧の上昇に伴って、シリンダハウジング１６ａが図中右方向に変位することになる。
【００１５】
シリンダハウジング１６ａの非シリンダ形成側には爪３０が形成されており、シリンダハウジング１６ａの右方向への変位に伴って、爪３０が図中左側のパッド裏金２２を介して左側の摩擦材２０をディスクロータ１８の左の側面１８ａに押圧する。したがって、ディスクロータ１８を一対の摩擦材２０により押圧挟持する状態となり、ディスクロータ１８を効率的に制動させることが可能となる。
【００１６】
前述のように摩擦材２０は、パッド裏金２２によって支持され、このパッド裏金２２が図１に示すように、マウンティング部１２の一部を構成するトルク受け部として機能するトルクプレート３２に当接可能になっている。回転するディスクロータ１８に摩擦材２０を接触させると、当該摩擦材２０はディスクロータ１８に引き摺られる状態になりディスクロータ１８に関して接線方向の接線力、つまり制動トルクを受けることになる。この接線力をパッド裏金２２を介してトルクプレート３２で受け止めることになる。言い換えれば、トルクプレート３２はパッド裏金２２の押圧時にディスクロータ１８の回転方向に対して摩擦材２０の出口側のパッド裏金２２の端面部と接触して摩擦材２０の接線力を受け止めることになる。なお、図１においては、トルクプレート３２はパッド裏金２２に対し紙面奥側のみしか示していないが、パッド裏金２２を挟んで紙面手前側の対向する位置にも存在する。その結果、ディスクロータ１８の前進時の回転及び後進時の回転の両方に対して制動トルクを受け止め、前進時の制動力及び後進時の制動力の両方を発生することができる。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るブレーキ制御装置３４とそれに含まれる電子制御ユニット３６（以下、「ＥＣＵ３６」と表記する）の全体構成を説明する説明図であり、図１のキャリパ１０を動作させる。
【００１８】
ブレーキ制御装置３４は主にアクチュエータ３８とこのアクチュエータ３８以外のマスタシリンダ４４などを備える。ブレーキ制御装置３４は、ＥＣＢシステム（Electronically Controlled Brake System）であり、ブレーキペダルの操作量をセンサで検知し、最適なブレーキオイル圧を算出して四輪独立してブレーキを作動させることができる。
【００１９】
ブレーキペダル４０にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４２が設けられている。マスタシリンダ４４は、運転者によるブレーキペダル４０の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。
【００２０】
マスタシリンダ４４には右前輪（ＦＲ）用のブレーキオイル圧制御導管４６および左前輪（ＦＬ）用のブレーキオイル圧制御導管４８の一端が接続され、これらのブレーキオイル圧制御導管４６、４８はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪用および左前輪用のホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬに接続されている。右前輪用および左前輪用のブレーキオイル圧制御導管４６、４８の途中には、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬ（マスタカット弁５２として総称する場合もある）が間挿されている。右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」という）電磁弁である。
【００２１】
また、ブレーキオイル圧制御導管４６、４８の途中には、それぞれ右前輪側および左前輪側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル４０が踏まれたとき、ストロークセンサ４２によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４２の故障を想定し、右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル４０の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。
【００２２】
マスタシリンダ４４にはリザーバタンク５６が接続されている。また、マスタシリンダ４４にはシミュレータカット弁５８を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ６０が接続される。シミュレータカット弁５８は、非通電時に閉状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常閉型の電磁弁である。リザーバタンク５６には液圧給排導管６２の一端が接続される。液圧給排導管６２にはモータ６４により駆動されるオイルポンプ６６が設けられている。オイルポンプ６６の吐出側は高圧導管６８になっており、アキュムレータ７０とリリーフバルブ７２が設けられている。アキュムレータ７０はオイルポンプ６６によってたとえば１４〜２２ＭＰａという範囲の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ７２は、アキュムレータ圧が異常に高く、たとえば２５ＭＰａといった高圧になったとき開き、液圧給排導管６２側へ高圧のブレーキオイルを逃がす。また、液圧給排導管６２上でオイルポンプ６６とリザーバタンク５６の間には、リザーバタンク５６からオイルポンプ６６へのブレーキオイルの供給を一時的に抑制する抑制手段としてリザーバカット弁７４が配置されている。リザーバカット弁７４の動作については後述する。なお、アキュムレータ圧が異常に高くなりリリーフバルブ７２が開くような場合には、リザーバカット弁７４が開動作してブレーキオイルをリザーバタンク５６側に逃がす。リザーバカット弁７４はリザーバタンク５６側でオイルポンプ６６の直近の位置に配置されてもよい。
【００２３】
高圧導管６８にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ７６が設けられる。図示は省略するが、ＥＣＵ３６にはアキュムレータ圧センサ７６の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ６４を制御する。
【００２４】
高圧導管６８は、それぞれ非通電時は閉じた状態にあり必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される常閉型の電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬを介し、右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲ、左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬ（以下、これらを総称して「ホイールシリンダ５０」という）に接続されている。以下、増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬを総称するときは符号７８を用いる。
【００２５】
車両の右前輪、左前輪、右後輪、左後輪には、図１に示すキャリパ１０を含むディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬ、５０ＲＲ、５０ＲＬの駆動によりブレーキパッド１４をディスクロータ１８に押し付けることで制動力を発揮するようになっている。
【００２６】
右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲと左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬを介して液圧給排導管６２へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬは、それぞれ常開型の減圧弁８０ＲＲ、８０ＲＬを介して液圧給排導管６２へ接続されている。以下、減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬ、８０ＲＲ、８０ＲＬを総称するときは符号８０を用いる。
【００２７】
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ５０ＦＲ、５０ＦＬ、５０ＲＲ、５０ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ８２ＦＲ、８２ＦＬ、８２ＲＲ、８２ＲＬが設けられている（圧力センサ８２と総称する場合もある）。
【００２８】
ＥＣＵ３６は、マスタカット弁５２ＦＲ、５２ＦＬ、シミュレータカット弁５８、リザーバカット弁７４、モータ６４、４個の増圧弁７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬ、および４個の減圧弁８０ＦＲ、８０ＦＬ、８０ＲＲ、８０ＲＬを制御する。ＥＣＵ３６はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備える。
【００２９】
詳細は図示しないが、ＥＣＵ３６には、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ８２ＦＲ、８２ＦＬ、８２ＲＲ、８２ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ５０ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ５０ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ５０ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ５０ＲＬ内の圧力信号が入力される。また、ＥＣＵ３６には、ストロークセンサ４２からはブレーキペダル４０の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧力センサ５４ＦＲおよび左マスタ圧力センサ５４ＦＬからはマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ７６からはアキュムレータ圧を示す信号が入力される。また、イグニッションスイッチがＯＮ状態か否かを示す信号やシフトレバーがＤレンジにあるか否かを示す信号などもＥＣＵ３６に提供される。これらのセンサは、単独または複数の組合せによりホイールシリンダ５０が現在加圧状態に制御中か非加圧状態に制御中かを検出する検出手段として機能することができる。
【００３０】
ＥＣＵ３６のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。ＥＣＵ３６内の目標制動量取得部は、ストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動量を演算する。そして、制動制御部は、演算された目標制動量に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁７８および減圧弁８０を制御する。
【００３１】
モータ６４によって駆動されるオイルポンプ６６は、リザーバタンク５６から液圧給排導管６２を通じてブレーキオイルをくみ上げ、高圧にされたブレーキオイルをアキュムレータ７０に蓄積する。アキュムレータ７０の高液圧は、目標ホイールシリンダ液圧に応じて増圧弁７８を開閉制御することによって、各ホイールシリンダ５０に供給される。
【００３２】
ブレーキペダル４０が踏まれることによってアキュムレータ７０から高液圧のブレーキオイルが消費されると、ＥＣＵ３６は、アキュムレータ７０の圧力が常に制御範囲に収まるように、モータ６４を作動させてオイルポンプ６６を駆動し、アキュムレータ７０に高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。この蓄圧動作は、アキュムレータ圧センサ７６の検出値にしたがって、自動的に実行される。
【００３３】
図１に示すように、キャリパ１０は、ポート２８に高圧のブレーキオイルが導入されたときにピストン２６及び爪３０でパッド裏金２２を押圧して制動力を発生させる。一方、減圧弁８０が開動作を行いブレーキオイルがリザーバタンク５６側へ戻されると、ピストン２６が押圧状態のときに変形していたピストン２６とシリンダ部１６との間に配置された弾性部材が形状復帰して、その復元力によりピストン２６を穴２４の底部側に押し戻す。つまり、パッド裏金２２が押圧状態から解放される。このときディスクロータ１８が回転していれば、ディスクロータ１８が摩擦材２０を弾き両者を離間させる。その結果、ディスクロータ１８に対する摩擦材２０の引き摺りを防止する。しかし、ポート２８からリザーバタンク５６に至る導管は、様々な場所で湾曲や屈曲している。また管径が細くなっている部分も多い。その結果、ブレーキオイルがリザーバタンク５６側に十分に戻らずシリンダ部１６内部にブレーキオイルが残りピストン２６が十分にパッド裏金２２が離れない場合がある。このような場合、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４が引き摺られて燃費低下の原因の１つになる。
【００３４】
そこで、本実施形態のブレーキ制御装置は、ブレーキパッド１４の引き摺りを防止する引き摺り防止制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ３６は、ホイールシリンダ５０の非加圧状態を検出したときにリザーバカット弁７４を閉動作させリザーバタンク５６側からの液路を閉路すると共にオイルポンプ６６を駆動してホイールシリンダ５０側からのブレーキオイルを吸い込む。そして、ホイールシリンダ５０を負圧状態にしてブレーキパッド１４をディスクロータ１８から離間させる離間制御を実行する。この場合、ＥＣＵ３６が離間制御部として機能するが、ＥＣＵ３６とは別に離間制御部を設けてもよい。本実施形態のＥＣＵ３６は、イグニッションスイッチがＯＮ状態であり、シフトレバーがＤレンジ位置に有り、ストロークセンサ４２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変位した場合、全減圧弁８０を開状態に制御して制動力の発生を停止させると共に、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬを閉状態にする。さらにリザーバカット弁７４を閉状態にする。ＥＣＵ３６はこの状態のままモータ６４を駆動してオイルポンプ６６を所定時間駆動させる。その結果、ホイールシリンダ５０のシリンダ部１６内部及びホイールシリンダ５０からオイルポンプ６６に至る経路中のブレーキオイルをオイルポンプ６６で吸い上げて、少なくともホイールシリンダ５０のシリンダ部１６内部を負圧状態にする。シリンダ部１６内部を負圧状態にすることによりピストン２６を穴２４の底部側に引き寄せ、パッド裏金２２からピストン２６を離間させる。つまり、ブレーキパッド１４を全くの自由状態にして回転するディスクロータ１８にパッド裏金２２が容易に弾きとばされる状態とすることができる。つまり、強制的にディスクロータ１８とブレーキパッド１４とが離間できる状態を形成することができる。その結果、制動力発生が要求されていない場合、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４が引き摺られることが防止され、引き摺りによる燃費が低下することを防止することができる。なお、本実施形態の場合、図１に示すように、減圧弁８０ＲＬ、減圧弁８０ＲＲは常閉型のリニア弁なので、上述のホイールシリンダ５０の負圧制御を行う場合、減圧弁８０のうち減圧弁８０ＦＲ及び減圧弁８０ＦＬのみの制御を行えばよい。
【００３５】
また、一度、ディスクロータ１８に弾き飛ばされた摩擦材２０は、再度ポート２８に高圧のブレーキオイルが導入されピストン２６により押圧されない限り弾き飛ばされた姿勢を維持することができる。したがって、右マスタカット弁５２ＦＲおよび左マスタカット弁５２ＦＬ、リザーバカット弁７４を閉動作させてオイルポンプ６６を駆動する時間は、シリンダ部１６内部及びホイールシリンダ５０からオイルポンプ６６に至る経路中のブレーキオイルをオイルポンプ６６で吸い上げるのに十分な期間でよく、例えば、数秒、具体的には１〜２秒でよい。なお、経路の長さや経路の流動抵抗、ブレーキオイルの粘性状態などによりオイルポンプ６６の駆動時間を変更するようにしてもよい。また、吸い上げるブレーキオイルが無い場合には、オイルポンプ６６の駆動負荷が上がるので、しきい値を設けて、所定しきい値を超えた場合にオイルポンプ６６の駆動を停止するようにしてもよい。
【００３６】
なお、オイルポンプ６６の駆動時にホイールシリンダ５０側から吸い上げられたブレーキオイルはアキュムレータ７０に押し込むことができる。つまり、上述した燃費低下防止のためのオイルポンプ６６の駆動をアキュムレータ７０の蓄圧動作とすることが可能になる。その結果、燃費低下防止のためのオイルポンプ６６の駆動を無駄なくアキュムレータ７０の蓄圧動作に利用することができる。
【００３７】
この引き摺り防止による燃費低下防止制御は、リザーバカット弁７４の追加とＥＣＵ３６の制御プログラムの追加のみで実現することができるので、大きなコスト増大を招くことなく、また大きな液圧回路の変更やシステムの設計変更を伴うことなく実現できる。
【００３８】
なお、上述の例では、ブレーキ装置としてディスクブレーキ装置を用いた場合を説明したが、回転部材としてブレーキドラムを用いて摩擦部材としてブレーキシューを用いるドラムブレーキ装置を採用してもよい。この場合もディスクブレーキ装置を採用した場合と同様に、非加圧状態時にブレーキシューがブレーキドラムから離間し、引き摺りによる燃費低下を防止することができる。
【００３９】
ところで、本実施形態のブレーキ制御装置がディスクブレーキ装置を備える場合、ディスクロータ１８とブレーキパッド１４の摩擦材２０が完全に離間すると、形成される隙間に雨や雪、氷などの水分が侵入することがある。その場合、ディスクロータ１８と摩擦材２０との間の摩擦状態が変化して、初期制動力が変化することがある。この水分の侵入による初期制動力の変化は制動力の立ち上がり時のみで車両の制動性能には影響することはないが、運転者が感じるブレーキフィーリングに微妙な変化を与える場合がある。また、ディスクロータ１８とブレーキパッド１４の摩擦材２０が完全に離間した場合、形成される隙間に砂や小石などの異物が侵入する場合がある。異物が侵入した状態で、ディスクロータ１８にブレーキパッド１４の摩擦材２０を押圧するとディスクロータ１８の側面１８ａや摩擦材２０の摩擦面に傷を付けたり破損させたりする場合がある。
【００４０】
そこで、上述した引き摺り防止による燃費低下防止制御を実施する場合に、図３に示すような二重構造のブレーキパッド８４を採用することができる。図３（ａ）は、ブレーキパッド８４及びディスクロータ１８の側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ブレーキパッド８４は、外周摩擦部である外周パッド部８６と内周摩擦部である内周パッド部８８で構成することができる。外周パッド部８６はホイールシリンダ５０の加圧状態時及び非加圧状態時にディスクロータ１８に接触可能な環形状となっている。また、内周パッド部８８は外周パッド部８６の内周部に配置されてホイールシリンダ５０の加圧状態時にディスクロータ１８に接触し、ホイールシリンダ５０の非加圧状態時にディスクロータ１８から離間する。外周パッド部８６は、例えば、所定の付勢力を付与するスプリング９０などの低弾性部材により常時ディスクロータ１８の側面１８ａに付勢されている。このときの付勢力は、外周パッド部８６が側面１８ａに軽く接触するか実質的な抵抗力を発生しない程度の接触を実現する大きさとすることが望ましい。外周パッド部８６はホイールシリンダの加圧状態時に制動力を発生するようにしてもよいが、外周パッド部８６で制動力を発生させる場合、ディスクロータ１８の径方向の厚みをある程度確保する必要がある。その結果、非加圧状態時の引き摺り面積が増える。したがって、外周パッド部８６はディスクロータ１８と摩擦材２０との間に水分や異物が侵入することを防止することを主目的とする侵入防止壁として、外周パッド部８６のディスクロータ１８の径方向の厚みを当該外周パッド部８６の強度が確保できる程度に設定することが好ましい。例えば、数ｍｍとすることが好ましい。なお、外周パッド部８６は、ホイールシリンダ５０の加圧状態時及び非加圧状態時にディスクロータ１８に接触可能であればよく、積極的にピストン２６により押圧される必要はない。また、外周パッド部８６はその強度を重視して内周パッド部８８とは異なる材質で形成してもよい。このように、外周パッド部８６とディスクロータ１８との接触面積を必要最小限とすることで、引き摺りによる燃費低下は最小限、実質的に無視できる程度にすることができる。
【００４１】
内周パッド部８８は、図１に示すブレーキパッド１４と同様に、ホイールシリンダ５０が加圧状態のときにピストン２６により押圧されて所定の制動力を発生し、非加圧状態のときには、上述した引き摺り防止による燃費低下防止制御が実施されディスクロータ１８と内周パッド部８８とが離間させられる。なお、爪３０側に配置されるブレーキパッドも同様に二重構造のブレーキパッド８４として同様に動作をする。外周パッド部８６の面積を侵入防止壁の機能として必要最小限とすれば、非分離型のブレーキパッドとほぼ同様の制御性能を確保することができる。
【００４２】
このように、ブレーキパッドを二重構造とすることにより従来の引き摺りによる水分や異物の侵入防止効果と燃費低下防止効果を両立させることができる。
【００４３】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置のキャリパの断面図である。
【図２】本実施形態に係るブレーキ制御装置とそれに含まれる電子制御ユニットの全体構成を説明する説明図である。
【図３】本実施形態のブレーキ制御装置が制御するディスクブレーキ装置の二重構造のブレーキパッドの構造を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ キャリパ、 １４ ブレーキパッド、 １６ シリンダ部、 １８ ディスクロータ、 ２０ 摩擦材、 ２６ ピストン、 ３４ ブレーキ制御装置、 ３６ ＥＣＵ、 ３８ アクチュエータ、 ５０ ホイールシリンダ、 ５２ マスタカット弁、 ５６ リザーバタンク、 ６４ モータ、 ６６ オイルポンプ、 ７０ アキュムレータ、 ７４ リザーバカット弁、 ７８ 増圧弁、 ８０ 減圧弁、 ８４ ブレーキパッド、 ８６ 外周パッド部、 ８８ 内周パッド部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を押圧して制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記ホイールシリンダを加圧動作させるための作動液を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータに蓄圧する作動液を高圧にするポンプと、
前記ホイールシリンダの非加圧動作時に排出される作動液を回収可能であると共に、前記ポンプに供給する作動液を貯留するリザーバタンクと、
前記リザーバタンクと前記ポンプとを接続する流路内に配置され、前記リザーバタンクから前記ポンプへの作動液の供給を一時的に抑制する抑制手段と、
前記ホイールシリンダが非加圧状態であることを検出する検出手段と、
前記検出手段が前記ホイールシリンダの非加圧状態を検出したときに前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路すると共にポンプを駆動して前記ホイールシリンダ側からの作動液を吸い込むことにより前記ホイールシリンダを負圧状態にして前記摩擦部材を前記回転部材から離間させる離間制御部と、
を含むことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記摩擦部材は、前記ホイールシリンダの加圧状態時及び非加圧状態時に前記回転部材に接触可能な外周摩擦部と、前記外周摩擦部の内周部に配置され前記ホイールシリンダの加圧状態時に前記回転部材に接触し前記ホイールシリンダの非加圧状態時に前記回転部材から離間する内周摩擦部とを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
【請求項１】
車輪と共に回転する回転部材に摩擦部材を押圧して制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記ホイールシリンダを加圧動作させるための作動液を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータに蓄圧する作動液を高圧にするポンプと、
前記ホイールシリンダの非加圧動作時に排出される作動液を回収可能であると共に、前記ポンプに供給する作動液を貯留するリザーバタンクと、
前記リザーバタンクと前記ポンプとを接続する流路内に配置され、前記リザーバタンクから前記ポンプへの作動液の供給を一時的に抑制する抑制手段と、
前記ホイールシリンダが非加圧状態であることを検出する検出手段と、
前記検出手段が前記ホイールシリンダの非加圧状態を検出したときに前記抑制手段により前記リザーバタンク側からの液路を閉路すると共にポンプを駆動して前記ホイールシリンダ側からの作動液を吸い込むことにより前記ホイールシリンダを負圧状態にして前記摩擦部材を前記回転部材から離間させる離間制御部と、
を含むことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記摩擦部材は、前記ホイールシリンダの加圧状態時及び非加圧状態時に前記回転部材に接触可能な外周摩擦部と、前記外周摩擦部の内周部に配置され前記ホイールシリンダの加圧状態時に前記回転部材に接触し前記ホイールシリンダの非加圧状態時に前記回転部材から離間する内周摩擦部とを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３６６２５（Ｐ２０１０−３６６２５Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９９００９（Ｐ２００８−１９９００９）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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