CN102729973B - 液压增压器以及使用了该液压增压器的液压制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液压制动装置用的液压增压器，其能够抑制将辅助制动操作的液压增压器与回流式调压单元组合使用时的、泵回所引起的轮缸压力的控制精度的降低，对主缸盖的耐老化性等造成影响的脉动的产生，以及抑制操作感的恶化。具有回流式调压单元(30)的液压制动装置具备液压增压器，该液压增压器具有：辅助液压源(7)、将从该辅助液压源供给的液压调整为与制动操作部件(1)的操作量对应的值并导入增压室(3b)的调压装置(8)、受到导入到增压室(3b)的液压而产生辅助力并使主活塞(2a)动作的助力活塞(3c)、以及与增压室(3b)连通的缓冲室(13)。

Description

液压增压器以及使用了该液压增压器的液压制动装置
技术领域
本发明涉及利用从辅助液压源供给的液压产生与制动操作部件的操作量对应的辅助力并对主缸施加被辅助后的力的液压增压器和具备该液压增压器的液压制动装置。
背景技术
下述专利文献1中公开了如下的液压增压器的基本技术，利用具有滑阀的调压装置，将从具备动力驱动的泵和蓄压器的辅助液压源供给的液压调整为与制动操作部件的操作量对应的值后导入增压室，从而使该液压作用于助力活塞来产生与制动操作量对应的辅助力，并以被辅助后的力向主缸的活塞施加(将辅助力加在由车辆的驾驶员产生的制动操作力而得到的力)。
另外，市面上售有具备基于来自电子控制装置的指令执行ABS(防抱死控制)、ESC(车辆稳定化控制)的回流式的调压单元的液压制动装置。
对于回流式的调压单元而言，在电子控制装置基于来自已知的各种传感器的信息判断存在轮缸的减压的必要性后，利用增压用电磁阀切断从主缸到轮缸的液压路径，并利用减压用电磁阀将轮缸与低压液储存箱连接来进行减压控制，其中，已知的各种传感器用于对车轮速度、制动操作部件的操作行程、制动液压、车辆的行驶状况等进行检测。
另外，若之后电子控制装置判断存在再加压的必要性，则对动力驱动的回流用泵进行驱动来抽取低压液储存箱中的制动液，并打开增压用电磁阀、关闭减压用电磁阀以使抽出的制动液回流到从主缸开始到轮缸为止的液压路径。
对于采用了该回流式调压单元的液压制动装置提出了以下两种方式，即、在比将利用回流用泵抽出的制动液导入从主缸开始到轮缸为止的液压路径的位置(回流点)更靠上游侧(主缸侧)设置截止阀，并在执行ABS等控制时关闭该截止阀的方式，和不设置上述截止阀的方式。
其中，在无截止阀的后者的方式中，回流用泵所抽出的制动液朝主缸逆流(称之为泵回(pumpback)。此处使用该惯称)。
专利文献1：美国专利US4548037号公报
由具备回流式的调压单元的现有的液压制动装置组合对驾驶员的制动操作进行辅助的增压器的结构，采用了利用发动机的负压产生辅助力的真空增压器，但在通过将进气门的升程量设为连续可变来使进气门作为节气门发挥作用的使用了连续可变气门升程(VALVEMATIC)系统的车辆及HEV(混合动力车)、EV(电气汽车)等中，无法产生基于发动机的负压的辅助，因此正在研究组合液压增压器。该液压增压器使导入到增压室的液压(增压压力)作用于助力活塞来产生辅助力。
然而，在代替真空增压器而采用液压增压器的情况下，避免泵回所引起的调压的精度降低和由此导致的制动器的操作感的恶化、主缸的盖的耐老化性降低等问题的对策是必不可少的。
即，若发生泵回，则主缸的活塞被从调压单元逆流回来的液压推回，该力传递至助力活塞(在真空增压器中称为动力活塞)而将助力活塞推回。
在采用了利用负压室与大气室的压力差使动力活塞动作来产生辅助力的真空增压器的液压制动装置中，即使动力活塞被推回，由于因动力活塞的位移而被压缩的是封入大气室的空气，所以大气室的压力上升并不会那么大，从而可轻微地抑制泵回造成的影响。
与此相对，在液压增压器中，因由泵回引起助力活塞被推回而被压缩的是封入增压室的制动液，且该制动液是非压缩性的油，因此无法忽略使增压室与油箱连通的排出口打开之前的期间的增压室的压力上升。
在利用所谓的差压控制进行轮缸压力的电子控制的液压制动装置的情况下，在增压室发生与由泵回引起的主缸压力的上升相应量的压力上升，并上升为主缸压力与增压压力相互平衡。因此，会产生如下问题，即、会导致ABS控制等的可靠性降低的轮缸压力的控制精度的降低、对主缸盖的耐老化性等造成负面影响的脉动、以及随之而来的制动器的操作感恶化等问题。
在利用脉冲控制进行基于电子控制的轮缸的调压控制的液压制动装置中也存在如下情况，即、当在增压模式下发生由泵回引起的增压压力的上升时，向轮缸导入的液压导入量相比目标量增多。因此，虽不及差压控制方式的液压制动装置，但也会发生控制的可靠性降低、操作感的恶化等情况。
发明内容
本发明目的在于提供液压制动装置用的液压增压器，其能够抑制将液压增压器与回流式的调压单元(ABS单元、ESC单元)组合使用时的由泵回所引起的轮缸压力的控制精度的降低、对主缸的盖的耐老化性等造成影响的脉动的产生以及伴随于此的制动器的操作感的恶化。
为了解决上述的课题，在本发明中提供下述(1)的液压增压器、和使用了该液压增压器的下述(2)的液压制动装置。
(1)一种液压制动装置用的液压增压器，其具备：辅助液压源，其具有动力驱动的泵和蓄压器；调压装置，其利用滑阀的位移将从该辅助液压源供给的液压调整为与制动操作部件的操作量对应的值并导入增压室；以及助力活塞(3c)，其受到导入到上述增压室的液压而产生辅助力，并以被辅助后的力使主缸的主活塞动作，另外还具备缓冲室，其与上述增压室以及主缸的压力室中的任意一方或者两方连通。
(2)一种液压制动装置，其通过组合以下部件而构成，即，上述(1)所述的液压增压器；向该液压增压器施加制动操作力的制动操作部件；被所述液压增压器辅助而使主活塞动作的主缸；利用从该主缸供给的液压产生制动力的轮缸；
回流式调压单元(30)，其具备：使所述轮缸的液压流出的减压用电磁阀、向所述轮缸导入液压的增压用电磁阀、以及将经由所述减压用电磁阀从所述轮缸流出的制动液抽取出并使其回流到从所述主缸开始到所述轮缸为止的液压路径的回流用泵；以及
电子控制装置，其判断所述轮缸减压的必要性和再加压的必要性后向所述减压用电磁阀和增压用电磁阀发出动作指令。
此外，也可以是，上述液压增压器的缓冲室以与所述增压室(3b)、所述主缸的压力室(2b)中的任意一方或者两方常态下保持连通的方式进行连接。
优选上述缓冲室是容积比上述增压室的最大容积大的储液室，且可以构成为与如下的部件联动而容积可变的液室，即，该部件是受到与该缓冲室连通的液室的液压而位移或变形从而使该缓冲室的容积增大的部件。
作为使缓冲室的容积变化的上述部件，列举一端面对缓冲室而另一端侧由弹簧或可变形的橡胶件支承的活塞、在一个面受到导入到缓冲室的液压而变形的板簧等。
使用在一个面受到缓冲室的压力而变形的板簧作为该部件时，优选同时设置限制该板簧的变形量的挡块。
此外，上述缓冲室可以设置于与液压增压器的外壳一体形成的主体的内部，也可以设置于与液压增压器的外壳相独立的主体的内部。
在本发明的液压增压器和使用了该液压增压器的液压制动装置中，若因泵回而引起主缸的活塞和助力活塞被推回，则制动液从主缸的压力室、增压器的增压室向与这些液室连通的缓冲室转移。因此可抑制增压压力的上升和随之产生的主缸压力的上升，并且轮缸压力的控制精度稳定，从而ABS控制、ESC控制的可靠性提高。
另外，制动液从主缸的压力室、增压器的增压室向缓冲室转移，从而产生缓冲效果，因此可抑制脉动的产生，亦可抑制制动器的操作感的恶化。
附图说明
图1是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第1实施方式的简要结构的剖视图。
图2是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第2实施方式的简要结构的剖视图。
图3是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第3实施方式的简要结构的剖视图。
图4是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第4实施方式的简要结构的剖视图。
图5是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第5实施方式的简要结构的剖视图。
图6是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第6实施方式的简要结构的剖视图。
图7是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第7实施方式的简要结构的剖视图。
图8是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第8实施方式的简要结构的剖视图。
图9是表示本发明的液压增压器和液压制动装置的第9实施方式的简要结构的剖视图。
附图标记说明：
1...制动操作部件；2...主缸；2a...主活塞；2b...压力室；2c...复位弹簧；3...液压增压器；3a...外壳；3b...增压室；3c...助力活塞；4...轮缸；5...电子控制装置；6...油箱；7...辅助液压源；7a...泵；7b...马达；7c...蓄压器；7d...压力传感器；8...调压装置；8a...滑阀；8b...复位弹簧；8c...导入路；8d...排出路；9...液室；10...传动部件；11...橡胶盘；12...液压路径；13...缓冲室；13a...与外壳3a一体的主体；13b...与外壳3a分体的主体；14...塞子；15...塞子固定用弹簧；16...活塞；17...挡圈；18...弹簧；19...橡胶件；20...垫板；21...初始定位用弹簧；22...板簧；23...密封圈；24...塞子；25...挡块；26...锁定螺丝；27...通路；28...减压装置；28a...电磁阀；30...回流式调压单元；31...减压用电磁阀；32...增压用电磁阀；33...低压液储存箱；34...回流用泵；35...马达。
具体实施方式
以下，基于附图的图1～图9对本发明的液压增压器和使用了该液压增压器的液压制动装置的实施方式进行说明。
图1所示的液压制动装置(第1实施方式)是将制动操作部件(图中为制动踏板)1、主缸2、液压增压器3、利用从主缸2供给的液压产生制动力的轮缸4、回流式调压单元30、以及电子控制装置5组合而构成的结构。6是作为补液源而设置的油箱。图中未示出向电子控制装置5传送判断轮缸4的减压、增压的必要性的信息的传感器等。
对于主缸2而言，例示了包括复位弹簧2c的已知的串列式结构，该复位弹簧2c推动主活塞2a来在压力室2b产生液压。
液压增压器3具有：辅助液压源7；和调压装置8，调压装置8将从该辅助液压源7供给的液压调整为与制动操作部件1的操作量对应的值后导入增压室3b。
液压增压器3还具有：助力活塞3c，其受到导入到增压室3b的液压(增压压力)而产生辅助力，并以被辅助的力(推力)使主缸2的主活塞2a动作；和作为本发明的特征的缓冲室13。
辅助液压源7是将泵7a、驱动该泵的马达7b、蓄压器(储压器)7c以及压力传感器7d组合而成的结构，并基于压力传感器7d检测出的检测压力使马达7b打开、关闭，从而将积存于蓄压器7c的液压保持在规定的上下限值内。
调压装置8具有：受到从制动操作部件1输入的操作力而位移的滑阀8a、和该滑阀的复位弹簧8b。还具有形成于助力活塞3c的导入路8c和排出路8d。
该导入路8c和排出路8d通过滑阀8a的位移而打开，在导入路8c打开后，增压室3b与辅助液压源7连接，在排出路8d打开后，增压室3b经由液室9与油箱6连接。
该调压装置8通过滑阀8a的位移来进行增压室3b相对于辅助液压源7和油箱6的连接的切换或从辅助液压源7与油箱6两方断开。利用该调压装置8的动作将从辅助液压源7导入增压室3b的液压(增压压力)调整为与制动操作部件的操作量对应的值。由于该调压的机构众所周知，所以省略此处的详细说明。
助力活塞3c受到增压室3b的增压压力而前进，该推力(已被辅助的力)经由传动部件10传递至主缸2并使主活塞2a动作，从而在压力室2b产生制动液压。在串联主缸中，若图1中右侧的主活塞2a动作而在右侧的压力室2b产生液压，则左侧的主活塞2a受到该液压而动作，从而在左侧的压力室2b也产生与右侧相同压力的液压。
在主缸的各压力室2b产生的压力为与增压室3b的增压压力均衡的值。在该压力室2b产生的压力的反作用力从主活塞2a经由传动部件10、橡胶盘11以及滑阀8a传递至制动操作部件1。橡胶盘11生成与制动操作量对应的反作用力。公知橡胶盘11是优选的部件而不是必要部件。
在第1实施方式中，设置与液压增压器3的外壳3a一体的主体13a，并在该主体13a的内部形成缓冲室13。利用塞子14液密密封设置于主体13a的孔的开口，从而生成了与增压室3b连通的容积恒定的缓冲室13。15是塞子固定用弹簧。也可以不使用塞子固定用弹簧而通过拧入、铆接固定等进行塞子14的固定。
该缓冲室13的容积越大，缓冲室设置的效果越高。考虑将该缓冲室的具体的大小设为，例如将增压室3b的最大容积(助力活塞3c为全行程时的容积)作为比较的基准，缓冲室13的容积比基准大。
回流式调压单元30是通过将如下的部件组合而成的已知的单元，即、使轮缸4的液压流出的减压用电磁阀31、向轮缸4导入液压的增压用电磁阀32、暂时装入从轮缸4经由减压用电磁阀31流出的制动液的低压液储存箱33、抽取从轮缸4流出的制动液并使其回流到从主缸2开始到轮缸4为止的液压路径12的回流用泵34、以及驱动该回流用泵34的马达35。
构成回流式调压单元30的减压用电磁阀31和增压用电磁阀32是开关式电磁阀，也可以是根据流过线圈的电流的大小来调整阀部的开度的已知的线性电磁阀。
这样构成的图1的液压制动装置中，若在制动中利用来自电子控制装置5的指令驱动回流用泵34，则产生泵回(pumpback)，主缸的主活塞2a和助力活塞3c被推回。此时(回流用泵34被驱动的状况时)，虽然增压室3b从油箱6与辅助液压源7两方断开而被密封，但若助力活塞3c被推回，则增压室3b内的制动液向存有压缩余地的缓冲室13转移，因此可抑制增压室3b的压力上升，由此还可以抑制主缸压力的上升，稳定轮缸压力的控制精度。其结果，ABS控制、ESC控制的可靠性提高。
图2中示出第2实施方式的液压制动装置。该图2的液压制动装置中缓冲室13构成为容积可变的液室，且只有该缓冲室13的结构与第1实施方式不同。因此，此处对与图1的第1实施方式相同的元件标注相同附图标记并省略说明，仅对与第1实施方式的不同点进行说明(后述第3、第4实施方式也相同)。
设置于第2实施方式的液压制动装置的缓冲室13具有：在一端受到与该缓冲室连通的增压室3b的液压而位移的活塞16、经由挡圈17向该活塞施加复原力的弹簧18、以及关闭收纳了弹簧18的孔的开口的塞子14。
在该图2的缓冲室13中，当产生泵回而助力活塞3c被推回时，活塞16在一端受到增压室3b的液压而向图中左方移动。因此，缓冲室13的容积扩大，并且增压室3b的液压向该缓冲室13转移，从而可抑制增压压力和主缸压力的上升。
此外，若优选弹簧18的初始载荷设定为当主缸压力在回流式调压装置的最低动作压力(低摩擦路中的ABS控制的最低工作压力)以下时不发生压缩变形，则可防止增压室的压力在不必要时转移至缓冲室。
图3是本发明的液压制动装置的第3实施方式。该图3的液压制动装置也将缓冲室13构成为容积可变的液室。与第2实施方式相同，只有缓冲室13的结构与第1实施方式不同。因此，此处也只对与第1实施方式的不同点进行说明。
在第3实施方式的液压制动装置中，考虑将第2实施方式的附属于缓冲室的弹簧18置换为橡胶件19，将挡圈17置换为垫板20。21是将活塞16定位在初始位置的弹簧。橡胶件19在初始状态下在外周具有作为转移空间(逃げ代)的缝隙，并通过该缝隙允许变形。通过该变形允许活塞16向图中左方位移，在产生泵回后，增压室3b的压力使活塞16发生位移，从而该压力流入缓冲室13。因此，第3实施方式的液压制动装置也能够得到与图2的第2实施方式相同的效果。
图4是本发明的液压制动装置的第4实施方式。该图4的液压制动装置也将缓冲室13构成为容积可变的液室。在缓冲室13与形成于主体13a的孔之间配置在一个面受到从增压室3b导入缓冲室13的增压压力的板簧22、和液封用的密封圈23，并且，在形成于主体13a的孔设置有塞子24、限制板簧22的变形量的橡胶制的挡块25、以及用于固定塞子24的锁定螺丝26。
板簧22在一个面受到增压室3b的压力，并在增压压力超过设定压力时因该压力而像点划线表示的那样变形。通过该变形，缓冲室13的容积扩大，从而抑制产生泵回时的增压室3b的压力上升。此外，挡块25是为了防止板簧22超越弹性变形的极限地变形而设置的。
图5～图8中示出本发明的液压制动装置的第5～第8实施方式。该图5～图8的液压制动装置在如下的方面与已叙述的实施方式不同，即、设置与液压增压器的外壳3a独立的主体13b并在该主体13b的内部设置缓冲室13的方面、以及使缓冲室13与主缸的压力室2b连通的方面。
可以认为图5的第5实施方式的液压制动装置是使图1的液压制动装置的缓冲室13与主缸的压力室2b连通的结构，图6的第6实施方式的液压制动装置是使图2的液压制动装置的缓冲室13与主缸的压力室2b连通的结构，图7的第7实施方式的液压制动装置是使图3的液压制动装置的缓冲室13与主缸的压力室2b连通的结构，图8的第8实施方式的液压制动装置是使图4的液压制动装置的缓冲室13与主缸的压力室2b连通的结构。
虽然在图5～图8的液压制动装置中所设置的缓冲室13形成于与液压增压器的外壳3a独立的主体13b，但主体13b也可以是与外壳3a一体的结构。其他的结构与第1～第4实施方式相同，故省略说明。
在该第5～第8实施方式的液压制动装置中，因泵回而逆流到主缸的压力室2b的制动液流向缓冲室13，由此，主活塞2a推回助力活塞3c的力被缓解，从而抑制增压室3b的升压、和随之而来的主缸压力的上升。
如该第5～第8实施方式所述，若使缓冲室13与主缸的压力室2b一直连通，则在主缸2中产生的液压在通常制动的初始也向缓冲室13流动。因此，在通常制动时的响应性方面，将缓冲室13与增压室3b连接的第1～第4实施方式比第5～第8实施方式更为有利。
此外，如下的结构也可以发挥本发明的效果，即、具备两个上述的缓冲室，并将一个缓冲室与液压增压器的增压室连接，而将另一个缓冲室与主缸的压力室连接的结构。
图9是本发明的液压增压器和液压制动装置的第9实施方式。在该图9的液压增压器以及液压制动装置中，设置使辅助液压源7的蓄压器7c与低压部(图中为油箱6)连通的通路27，并在该通路27配置有减压装置28。
减压装置28由电磁阀28a构成。此处使用可进行差压控制的常闭型比例电磁阀作为电磁阀28a。作为该可进行差压控制的常闭型比例电磁阀，例如有日本特开2009-63024号公报所公开的常闭型线性阀。
该图9的第9实施方式的液压制动装置通过使电磁阀28a打开来将蓄压器7c的液压转移至低压部，从而使蓄压器7c内的液压(即，辅助液压源7的液压)降低至所希望的液压，由此创造出调压装置8的滑阀8a能够利用踏板踏力将导入路8c全部打开的状况(辅助液压源7的液压与增压室3b的液压相等的状况)，由此将与增压室3b连通的辅助液压源7的蓄压器7c作为缓冲器而加以利用。
具体而言，利用未图示的压力传感器对泵回开始前(轮缸增压前)的主缸压力进行监控，在ABS控制开始后且是在泵回开始前，打开电磁阀28a来降低辅助液压源7的液压，并使蓄压器7c的液压降低直到变成上述“所希望的液压”。而且，对电磁阀28a进行控制以便维持该“所希望的液压”。在电磁阀28a是图示的比例电磁阀的情况下，通过调整驱动电流来控制该电磁阀的开度，能够高精度地进行“所希望的液压”的维持。
此处，所谓“所希望的液压”是指与泵回刚一开始之前的主缸压力相互平衡的增压压力。将泵回产生的予告亦即ABS控制的开始(标志开)作为打开电磁阀28a的时机。主缸压力的监控开始可以在ABS控制的开始后，也可以在其之前。无论那种方式，都在从ABS控制开始到泵回开始之间计算上述“所希望的液压”，并打开电磁阀28a来使辅助液压源7的液压降低至计算出的液压。这样，能够使蓄压器7c作为缓冲器动作来抑制泵回所引起的主缸压力、增压压力的异常上升，从而能够抑制泵回导致的脉动、以至该脉动导致的制动器的操作感的恶化等。

Claims (7)

1.一种液压制动装置，包括：
液压增压器(3)，其具备：辅助液压源(7)，其具有动力驱动的泵(7a)和蓄压器(7c)；调压装置(8)，其利用滑阀(8a)的位移将从上述辅助液压源(7)供给的液压调整为与制动操作部件(1)的操作量对应的值并导入增压室(3b)；以及助力活塞(3c)，其受到导入到所述增压室(3b)的液压而产生辅助力，并以被辅助后的力使主缸(2)的主活塞(2a)动作；以及缓冲室(13)，所述缓冲室(13)以与所述增压室(3b)常态下保持连通的方式与所述增压室(3b)连接；
向该液压增压器(3)施加制动操作力的所述制动操作部件(1)；
被所述液压增压器(3)辅助而使所述主活塞(2a)动作的所述主缸(2)；
利用从该主缸(2)供给的液压产生制动力的轮缸(4)；
回流式调压单元(30)，其具备：使所述轮缸(4)的液压流出的减压用电磁阀(31)、向所述轮缸(4)导入液压的增压用电磁阀(32)、以及将经由所述减压用电磁阀(31)从所述轮缸(4)流出的制动液抽取出并使其回流到从所述主缸(2)开始到所述轮缸(4)为止的液压路径(12)的回流用泵(34)；以及
判断所述轮缸(4)减压的必要性和再加压的必要性后向所述减压用电磁阀(31)和增压用电磁阀(32)发出动作指令的电子控制装置(5)，
其特征在于，所述缓冲室(13)配置在与从所述调压装置(8)至所述增压室(3b)的液压导入路径不同的位置处。
2.根据权利要求1所述的液压制动装置，其特征在于，
所述缓冲室(13)是容积比所述增压室(3b)的最大容积大且容积恒定的储液室。
3.根据权利要求1所述的液压制动装置，其特征在于，
所述缓冲室(13)构成为容积可变的液室，其与如下的部件一起设置，即，受到与该缓冲室连通的液室的液压而位移或变形从而使该缓冲室的容积增大的部件。
4.根据权利要求3所述的液压制动装置，其特征在于，
所述部件是一端面对所述缓冲室(13)而另一端侧由弹簧(18)或可变形的橡胶件(19)支承的活塞(16)。
5.根据权利要求3所述的液压制动装置，其特征在于，
所述部件是在一个面受到导入到所述缓冲室(13)的液压而变形的板簧(22)，且一起设置有限制该板簧(22)的变形量的挡块(25)。
6.根据权利要求1所述的液压制动装置，其特征在于，
所述缓冲室(13)设置于与所述液压增压器(3)的外壳(3a)一体形成的主体(13a)的内部。
7.根据权利要求1所述的液压制动装置，其特征在于，
所述缓冲室(13)设置于与所述液压增压器(3)的外壳(3a)相独立的主体(13b)的内部。
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