CN103118915B - 主缸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的主缸装置(110)具备:前方封闭且具有将内部划分为前方室与后方室的间隔壁的壳体(300);在前方室内分别划分形成用于加压工作液的加压室(R1)与被从高压源(118)导入工作液的输入室(R3)的加压活塞(302);在后方室内借助操作力前进的输入活塞(306);施加与该前进量相应的操作反力的操作反力施加机构(446);贯通间隔壁配设且基端部固定于上述活塞的一方而在不进行上述前进的状态下上述活塞的另一方与末端部分离的传递杆(340),在末端部与该另一方不抵接的状态下,实现依赖高压源的压力的对加压室的工作液的加压,在抵接的状态下,实现除了依赖高压源的压力还依赖操作力的对加压室的工作液的加压。
Description
技术领域
本发明涉及对工作液进行加压并将其供给至设置于车轮的制动装置的主缸装置。
背景技术
在近年来开发并推广的混合动力车辆、电动车等中,将通过车轮的旋转而旋转的电动机、发电机等所产生的阻力利用于再生制动器。并且,在这些车辆中,与普通的车辆相同,也利用有借助被主缸装置加压后的工作液使制动装置工作的液压制动器。在这样的车辆中,当制动操作量小的情况下、即所需的制动力小的情况下,借助再生制动器对车辆进行制动,当制动操作量增加且所需的制动力变大时,也借助液压制动器对车辆进行制动。因此,在上述的车辆中,各制动器能够相互协调而对车辆进行制动,以便在仅靠再生制动器的制动力不足以满足制动需要的情况下利用液压制动器产生制动力。为了进行上述协调,下述专利文献所记载的主缸装置中并不依赖驾驶员的制动操作力、而是主要依赖从高压源导入的工作液的压力对工作液进行加压。也就是说,与驾驶员的制动操作无关,能够任意地对工作液进行加压,因此能够仅在需要的情况下使制动装置工作。
专利文献1:日本特开2007-55588号公报
专利文献2:日本特表2009-502623号公报
发明内容
如上所述,当为主要依赖高压源而对工作液进行加压的主缸装置的情况下,当紧急制动等需要大的制动力的情况下,必须从高压源向主缸装置导入工作液,以便以所需要的大小产生液压制动器的制动力亦即液压制动力。因此,要求高压源具有将工作液加压至比较高的压力的能力。因而,在高压源中,难以避免例如对工作液进行加压的泵、驱动该泵的马达的大型化。结果,高压源大型化,从而导致设置空间增加、成本增加。这不过是主缸装置所具有的问题之一,主缸装置在其他方面也尚存改进的余地。因而,只要解决上述问题中的任一个便能够提高主缸装置的实用性。本发明正是鉴于这样的实际情况而完成的,其课题在于提高主缸装置的实用性。
为了解决上述课题,本发明的主缸装置具备:(a)壳体,该壳体的前方被封闭,且具有将该壳体的内部划分为前方室与后方室的间隔壁;(b)加压活塞,该加压活塞在前方室内划分形成用于对工作液进行加压的加压室和被导入来自于高压源的工作液的输入室;(c)输入活塞,该输入活塞在后方室内借助操作力而前进;(d)操作反力施加机构,该操作反力施加机构对上述输入活塞施加与上述输入活塞的前进量相应的操作反力;(e)传递杆,该传递杆贯通间隔壁配设,且基端部被固定于上述活塞中的一方,在不进行上述前进的状态下,传递杆的末端部与上述活塞中的另一方分离,上述主缸装置构成为:在传递杆的末端部与上述活塞中的另一方不抵接的状态下,实现借助依赖于高压源的压力在加压室中被加压后的工作液的压力使制动装置产生制动力的状态,在传递杆的末端部与上述活塞中的另一方抵接的状态下,实现借助除了依赖于高压源的压力外还依赖于操作力在加压室中被加压后的工作液的压力使制动装置产生制动力的状态。
根据本发明的主缸装置,与主要依赖于从高压源导入的工作液的压力的情况相比,能够提高加压室的工作液的压力,能够在制动装置产生大的液压制动力。反之,对于本主缸装置,即便在采用比较小型的高压源的情况下,也能够对朝制动装置供给的工作液加压以便产生大的液压制动力。由此,能够提高主缸装置的实用性。
以下,例举出本申请中被认为可要求保护的发明(以下称作“要求保护的发明”)的几个方式,并对此进行说明。各方式与权利要求相同,按项加以区分并对各项标注编号,并根据需要以引用其他项的编号的形式记载。这不过是为了便于理解要求保护的发明,并非意图将构成上述发明的构成要素的组合限定于以下各项所记载的方式。即,要求保护的发明应该参见追加于各项的记载、实施例的记载等进行解释,只要遵照该解释,则对各项的方式进一步追加其他构成要素的方式、或从各项的方式中删除某构成要素后的方式均能够作为要求保护的发明的一个方式。
另外,在以下各项中,(1)项~(11)项分别对应于权利要求1~权利要求11。
(1)一种主缸装置,该主缸装置用于朝设置于车轮并借助工作液的压力工作的制动装置供给被加压后的工作液,其中,
上述主缸装置具备:
壳体,该壳体的前方被封闭,且具有将该壳体的内部划分为前方室与后方室的间隔壁;
加压活塞,该加压活塞配设在上述壳体的前方室内,以便在上述加压活塞的前方划分形成有用于对朝上述制动装置供给的工作液进行加压的加压室,并且在上述加压活塞的后方划分形成有被导入来自于高压源的工作液的输入室;
输入活塞,该输入活塞配设在上述壳体的上述后方室内,且后端部与制动操作部件连结,上述输入活塞借助在上述制动操作部件施加的操作力而前进;
操作反力施加机构,该操作反力施加机构对上述输入活塞施加与上述输入活塞的前进量相应的操作反力;以及
传递杆,该传递杆贯通上述壳体的间隔壁,且基端部被固定于上述输入活塞与上述加压活塞中的一方,在上述输入活塞不前进的状态下,上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方分离,
上述主缸装置构成为:在上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方不抵接的状态下,实现依赖于上述高压源的压力的对上述加压室的工作液的加压,在上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方抵接的状态下,实现除了依赖于上述高压源的压力外还依赖于上述操作力的对上述加压室的工作液的加压。
根据上述结构,在传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方不抵接的状态下,施加于制动操作部件的操作力不传递至加压活塞。在该状态下,当从高压源朝输入室导入工作液时,加压活塞依赖该工作液的压力(以下称作“高压源压力”)前进,加压室内的工作液被加压。换言之,主缸装置成为主要依赖高压源压力对工作液进行加压的状态(以下称作“高压源压力依赖加压状态”)。并且,根据上述结构,当输入活塞因制动操作而前进时,传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方抵接,操作力(严格来说至少是操作力的一部分)从输入活塞经由传递杆传递至加压活塞。即,加压活塞除了借助来自于高压源的工作液的压力外还借助操作力前进。在该状态下,主缸装置成为依赖高压源压力与操作力双方对加压室内的工作液进行加压的状态(以下称作“高压源压力/操作力依赖加压状态”)。在高压源压力/操作力依赖加压状态下,能够利用高压源压力与操作力对工作液进行加压,因此,与高压源压力依赖加压状态相比,能够增大加压室的工作液的压力(以下称作“输出压力”或者“主压力”)。因此,能够增大在制动装置产生的液压制动力。因而,对于本主缸装置,即便不从高压源导入比较高的压力的工作液,也能够对朝制动装置供给的工作液进行加压,以便产生大的液压制动力。因此,根据本主缸装置,能够采用比较小型的高压源,能够减少高压源的设置空间,并且,能削减成本。
另外,例如,在包括本主缸装置的制动系统中,当产生电气失效等无法从高压源朝输入室导入工作液的情况下,如果传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方抵接,则主缸装置成为主要依赖操作力对工作液进行加压的状态(以下称作“操作力依赖加压状态”)。即,对于本主缸装置,即便在高压源失效等的情况下,仍能够确保对工作液进行加压以便产生液压制动力,从故障防护方面看,是优选的主缸装置。
本主缸装置的壳体的间隔壁只要能够将壳体内划分为前方室与后方室即可,其形状不受特别的限定。即,也可以不具有明确的壁的形态。在该意义上,间隔壁可以称作壳体的间隔壁部。更具体而言,由于传递杆贯通间隔壁,因此间隔壁根据传递杆的截面形状而形成为不同形状。例如,在壳体内部形成为筒状,传递杆形成为贯通间隔壁的中心部的圆柱形状的情况下,间隔壁将形成为环状。并且,当该传递杆的外径比较大的情况下,间隔壁距离壳体内周面的高度变低,因此间隔壁形成为在壳体内周面小幅突出的环状的突起的形状。具有这样的形状的间隔壁的主缸装置也被认为是本主缸装置的一个方式。
并且,根据上述结构,即便在高压源压力依赖加压状态、即传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方不抵接,驾驶员作为操作反力无法实际感受到加压室的工作液的压力的状态下,也能够利用操作反力施加机构使驾驶员实际感受到与输入活塞的前进量相应的操作反力。因此,驾驶员能够以不会感觉到不适感的情况下进行制动操作。
另外,本主缸装置中的“传递杆相对于输入活塞或者加压活塞的固定”意味着在前后方向、即输入活塞或者加压活塞的移动方向上的固定。换言之,意味着禁止传递杆与该传递杆所被固定的输入活塞或者加压活塞的在移动方向上的相对移动。因而,例如,也可以允许传递杆与该传递杆所被固定的输入活塞或者加压活塞绕沿上述移动方向延伸的轴线相对旋转等。
本主缸装置的操作反力施加机构的构造并无特殊限定,能够使用各种构造的机构。可以是后述的操作反力施加机构,即利用加压机构对工作液进行加压,且该被加压后的工作液的压力经由输入活塞作为反力传递至制动操作部件的操作反力施加机构。并且,亦可是以设置在后方室、并对输入活塞朝后方施力的弹性部件为主体的机构。即,本主缸装置中,操作反力施加机构作为所谓的行程模拟器发挥功能,能够使驾驶员实际感受到相对于自身的制动操作的操作反力。
(2)在(1)项所述的主缸装置中,在上述输入活塞和加压活塞中的另一方设置有供上述传递杆嵌入的有底孔,在上述输入活塞不前进的状态下,该有底孔的底部与上述传递杆之间分离。
在本主缸装置中,输入室在传递杆的周围形成为环状。在形成为传递杆被固定于输入活塞、有底孔设置在加压活塞的主缸装置的情况下,本项的方式特别有效。详细说明,在本主缸装置中,由于传递杆嵌入于有底孔,因此有底孔的内部与外部被隔断。即,当有底孔设置在加压活塞的情况下,有底孔的内部与输入室被隔断,输入室的压力不会作用于传递杆的末端部。因此,输入室的压力也不会作用于输入活塞,因此驾驶员能够不受输入室的工作液的压力影响地进行制动操作。
并且,当形成为采用后述的操作反力施加机构、即在壳体的后方室形成有反力室的操作反力施加机构的主缸装置的情况下,亦可形成为传递杆固定于加压活塞,有底孔设置于输入活塞。在形成为这样的主缸装置的情况下,有底孔的内部与反力室被隔断。因此,反力室的压力不会作用于传递杆的末端部、即加压活塞,因此加压活塞能够不受反力室的工作液的压力影响地移动。
(3)在(2)项所述的主缸装置中,利用上述有底孔的底部与上述传递杆的末端部划分形成有充满工作液的活塞间室,该主缸装置构成为具备:将上述活塞间室与低压源连通的活塞间室连通路;以及通过隔断该活塞间室连通路而密闭上述活塞间室的活塞间室密闭器。
根据本项的方式,当活塞间室与低压源连通的情况下,加压活塞与输入活塞互不影响地移动。即,形成为允许加压活塞与输入活塞相对移动的状态。因而,通过在高压源压力依赖加压状态下活塞间室与低压源连通,基于制动操作部件的操作的输入活塞的移动与基于高压源压力的加压活塞的移动能够互不影响地进行。即,与驾驶员的制动操作无关,加压活塞主要依赖于高压源压力而移动。
当活塞间室由上述活塞间室密闭器密闭时,操作力经由活塞间室的工作液传递给加压活塞。即,除了上述的、传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方抵接的状态外,在不抵接的状态下,也能够朝加压活塞传递操作力。例如,如果形成为当高压源失效时密闭活塞间室的主缸装置,则在制动操作的开始之后不久,便经由活塞间室的工作液传递操作力。因而,即便在失效时,也能够在制动操作开始后不久即以操作力依赖加压状态产生液压制动力。即,能够形成为几乎不会出现即便进行制动操作也不产生液压制动力的状态、即所谓的空踏状态的操作性优异的主缸装置。
即便在高压源正常工作的情况下,只要在传递杆的末端部与输入活塞和加压活塞中的另一方不抵接的状态下密闭活塞间室,则从该时刻起,主缸装置便以高压源压力/操作力依赖加压状态工作。例如,在形成为上述的主缸装置的情况下,从在高压源压力依赖加压状态下液压制动力成为最大起,直至传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方抵接、即主缸装置形成为高压源压力/操作力依赖加压状态为止,液压制动力不会进一步增大。换言之,在传递杆的末端部与加压活塞和输入活塞中的另一方抵接之前,即便制动操作量增加,液压制动力也不增加。对于本项的方式的主缸装置,通过密闭活塞间室,能够迅速转换至高压源压力/操作力依赖加压状态。因此,例如,如果在依赖于高压源压力的液压制动力成为最大的时机密闭活塞间室,则在从高压源压力依赖加压状态向高压源压力/操作力依赖加压状态转换的过程中,液压制动力相对于操作量的增加而平滑地增加。因而,驾驶员能够不对制动力相对于操作量的变化产生不适感地进行制动操作。
(4)在(3)项所述的主缸装置中,上述活塞间室密闭器构成为:基于上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、上述操作力、上述制动操作部件的操作量中的任一项来密闭上述活塞间室。
本项的方式中的“基于加压室的工作液的压力、输入室的工作液的压力、操作力、制动操作部件的操作量中的任一项”的含义并非是仅将上述压力或力等作为用于密闭活塞间室的指标加以利用,而是还包括将表示上述压力或力等的其他压力或力等作为用于密闭活塞间室的指标加以利用的概念。即,即便是其他的压力或力等,只要能够间接地表示加压室的工作液的压力、输入室的工作液的压力、操作力、制动操作部件的操作量加压量的任一项的量,则亦可基于上述其他的力或力等来密闭活塞间室。例如,从加压室朝制动装置供给工作液的连通路中的工作液的压力是间接地表示加压室的工作液的压力的量,可以基于该工作液的压力密闭活塞间室。或者,从高压源到输入室的连通路中的工作液的压力是间接地表示输入室的工作液的压力的量,可以基于该工作液的压力密闭活塞间室。并且,如后所述,反力施加机构具有加压机构,当对工作液加压而产生操作反力的情况下,该工作液的压力间接地表示操作力,可以基于该工作液的压力密闭活塞间室。
活塞间室密闭器例如如后文所说明的那样,可以由开闭活塞间室连通路的电磁阀和对该电磁阀进行开闭的控制装置构成。并且,可以在主缸装置设置用于检测被作为指标加以利用的压力或力等的传感器。在以这种方式构成的活塞间室密闭器中,基于由传感器检测到的压力或力等,控制装置控制电磁阀的开闭。通过该开闭进行活塞间室的密闭或解除该密闭。
并且,如后文所说明的那样,还可以利用机械式阀构成活塞间室密闭器。即,设置在活塞间室连通路的机械式阀可以是将被作为指标加以利用的压力等作为先导压力导入并基于该先导压力开闭的机械式阀。
(5)在(4)项所述的主缸装置中,上述活塞间室密闭器构成为:当上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、上述操作力、上述制动操作部件的操作量中的任一项超出设定值的情况下,密闭上述活塞间室。
在制动操作中,加压室的工作液的压力、输入室的工作液的压力、操作力、制动操作部件的操作量等用于密闭活塞间室的指标变化。在本主缸装置中,例如当该指标的值超出设定值的情况下,活塞间室被密闭。例如,在高压源依赖加压状态下,当为随着液压制动力的增大而指标的值也变大的主缸装置的情况下,当该指标的值超出设定值而变大的情况下,活塞间室最好被密闭。在该情况下,主缸装置以高压源压力/操作力依赖加压状态工作,产生比高压源依赖加压状态大的液压制动力。即,能够构成当所需的液压制动力变大的情况下,从高压源依赖加压状态转换成高压源压力/操作力依赖加压状态的主缸装置。
在这样的主缸装置中,作为设定值,可以将在高压源压力依赖加压状态下液压制动力最大时或接近最大时的上述指标的值设定为设定值。即,若设定这样的设定值,则不会出现上述的状态即高压源压力依赖加压状态下的液压制动力变为最大、相对于操作量的增加而液压制动力不增加的状态,液压制动力相对于操作量平滑地增加。因而,驾驶员能够以不会在制动力相对于操作量的变化的方面感觉到不适感的情况下进行制动操作。
另外,“超出设定值的情况”的含义不仅仅是比设定值大的情况,还包括比设定值小的情况。即,活塞间室密闭器还可以在上述指标的值超出设定值而变小的情况下密闭活塞间室。换言之,活塞间室密闭器只要能够以设定值为界来密闭活塞间室或解除该密闭即可。
(6)在(3)项~(5)项中的任一项所述的主缸装置中,上述活塞间室密闭器构成为包括设置在上述活塞间室连通路的电磁式阀和控制该电磁式阀的阀控制装置。
本项的方式是对活塞间室密闭器的构造追加限定的方式。电磁式阀例如可使用开闭阀。在该情况下,利用控制装置比较上述的压力或力等的值与设定值,且控制装置基于比较结果对阀进行控制而使其开闭,能够进行活塞间室的密闭或解除该密闭。
在本项的方式的主缸装置中,优选电磁式阀是在电气失效时闭阀的常闭阀。若为常闭阀,则如上所述在电气失效时活塞间室被密闭。因而,从制动操作开始后不久起,便以操作力依赖加压状态产生液压制动力,因此能够形成即便在失效时也几乎不存在空踏状态的操作性优异的主缸装置。
(7)在(3)项~(5)项中的任一项所述的主缸装置中,上述活塞间室密闭器由机械式阀构成,该机械式阀将上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、以上述操作力为指标的工作液的压力作为先导压力而工作。
本项的方式是对活塞间室密闭器加以限定的方式。根据上述结构,如上所述,能够利用比较简单的机械式阀构成活塞间室密闭器。例如,在操作反力施加机构具有加压机构,并对工作液加压而产生操作反力的情况下,由于该工作液的压力以操作力为指标,因此能够将该工作液的压力作为先导压力加以利用。
(8)在(2)项~(7)项中的任一项所述的主缸装置中,在上述壳体的上述后方室内,利用上述间隔壁与上述输入活塞划分上述传递杆的周围而形成有充满工作液的环状的反力室,并且,该主缸装置具备加压机构,该加压机构具有与上述反力室连通且充满工作液的蓄压室,并对上述蓄压室的工作液弹性地加压,上述操作反力施加机构构成为包括上述反力室与加压机构。
本项的方式是对操作反力施加机构加以限定的方式。根据上述结构,在输入活塞前进的情况下反力室的容积减少,在输入活塞后退的情况下反力室的容积增大。与该容积的变化相应地,反力室的工作液流入反力室或者从反力室流出。因而,在与反力室连通的蓄压室中,流出与流入反力室的工作液的量相应的量的工作液,或流入与从反力室流出的工作液的量相应的量的工作液。即,反力室与蓄压室分别根据相互间的容积变化而自身的容积变化。蓄压室的工作液的压力由加压机构弹性加压,因此当输入活塞因制动操作而前进,反力室的工作液流入蓄压室而蓄压室的容积增大时,与之相应地工作液的压力增大。并且,工作液的压力传递给划分形成反力室的输入活塞。因此,驾驶员能够根据制动操作量的增加而实际感受到来自制动操作部件的反力增加。在本主缸装置中,作为上述加压机构,可以采用设置在壳体外部的加压机构、即所谓的外部式的行程模拟器。
(9)在(8)项所述的主缸装置中,该主缸装置具备用于将上述反力室向低压源开放的反力室开放器。
在本项的方式的主缸装置中,当反力室朝低压源开放时,加压机构无法对工作液加压,因此反力施加机构不会发挥功能。这样的反力室的开放优选在上述的操作力依赖加压状态下进行。即,如果反力室开放,则不会出现操作力的一部分被利用于加压机构中的对工作液的加压,而是全部被利用于加压室的工作液的加压。即,能够有效地利用操作力而对加压室的工作液进行加压,因此能够产生大的液压制动力。
(10)在(9)项所述的主缸装置中,上述反力室开放器构成为:在电气失效时将上述反力室向低压源开放。
根据上述结构,当在电气失效时从高压源将工作液导入主缸装置的情况下,即主缸装置以操作力依赖加压状态工作的情况下,如上所述,反力施加机构不发挥功能,因此有效地利用操作力对加压室的工作液进行加压。
(11)在(9)项者(10)项所述的主缸装置中,上述反力室开放器构成为包括:用于连通上述反力室与低压源的反力室连通路;以及设置于该反力室连通路的常开式的电磁式开闭阀。
本项的方式是对电气失效时将反力室朝低压源开放的手段加以限定的方式。根据上述结构,由于能够在电气失效时将反力室朝低压源开放,因此反力施加机构不会发挥功能,能够有效地利用操作力对加压室的工作液进行加压。
附图说明
图1是示出搭载有要求保护的发明的第一实施例的主缸装置的混合动力车辆的驱动系统以及制动系统的示意图。
图2是示出包括要求保护的发明的第一实施例的主缸装置而构成的液压制动系统的图。
图3是示出在第一实施例的主缸装置中采用的反力产生机构的图。
图4是示出第一实施例的主缸装置中的制动操作量与输出压力之间的关系、制动操作量与从传递杆的末端部到上述输入活塞与上述加压活塞中的另一方的距离之间的关系的图。
图5是示出包括作为第一实施例的变形例的主缸装置而构成的液压制动系统的图。
图6是示出在变形例的主缸装置中采用的机械式开闭阀的图。
图7是示出包括要求保护的发明的第二实施例的主缸装置而构成的液压制动系统的图。
图8是示出包括作为第二实施例的变形例的主缸装置而构成的液压制动系统的图。
具体实施方式
以下,参照附图对要求保护的发明的实施例进行详细说明。另外,要求保护的发明并不仅限于下述的实施例以及变形例,能够按照基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改进后的各种方式加以实施。
实施例1
“车辆的结构”
图1中示意性地示出搭载有第一实施例的主缸装置的混合动力车辆的驱动系统以及制动系统。在车辆中,作为动力源搭载有发动机10与电动机12,并且,还搭载有通过发动机10的输出而进行发电的发电机14。发动机10、电动机12、发电机14借助动力分割机构16相互连接。通过对该动力分割机构16进行控制,能够将发动机10的输出分成用于使发电机14工作的输出和用于使四个车轮18中的作为驱动轮的车轮旋转的输出,或者使电动机12的输出传递给驱动轮。即,动力分割机构16发挥与经由减速器20以及驱动轴22传递至驱动轮的驱动力相关的作为变速器的功能。另外,“车轮18”等几个构成要素作为总称使用,当表示与四个车轮中的某个对应的情况下,与左前轮、右前轮、左后轮、右后轮分别对应地,标注标号“FL”、“FR”、“RL”、“RR”。按照这样的表述,本车辆中的驱动轮为车轮18RL以及车轮18RR。
电动机12为交流同步电动机,由交流电驱动。车辆具备逆变器24,逆变器24能够将电力从直流转换成交流或从交流转换成直流。因而,通过对逆变器24进行控制,能够将由发电机14输出的交流电转换成用于蓄积于电池26中的直流电,或者将蓄积于电池26的直流电转换成用于驱动电动机12的交流电。发电机14与电动机12同样具有作为交流同步电动机的结构。即,在本实施例的车辆中,可以认为搭载有两个交流同步电动机,其中一个作为电动机12而主要用于输出驱动力,另一个作为发电机14而主要用于通过发动机10的输出而进行发电。
并且,电动机12还能够利用伴随于车辆的行驶的车轮18RL、18RR的旋转而进行发电(再生发电)。此时,在与车轮18RL、18RR连结的电动机12产生电力,并且产生用于制止电动机12的旋转的阻力。因而,能够将该阻力用作对车辆进行制动的制动力。即,电动机12被用作用于产生电力并对车辆进行制动的再生制动器的单元。因而,通过与发动机制动器、后述的液压制动器一并对再生制动器进行控制而使本车辆制动。另一方面,发电机14主要借助发动机10的输出而发电,但通过经由逆变器24从电池26对发电机14供给电力,该发电机14还能够作为电动机发挥功能。
在本车辆中,上述的制动器的控制、其他的与车辆相关的各种控制由多个电子控制单元(ECU)进行。多个ECU中的主ECU40具有汇总上述控制的功能。例如,混合动力车辆能够借助发动机10的驱动以及电动机12的驱动而行驶,但上述发动机10的驱动与电动机12的驱动由主ECU40综合控制。具体而言,利用主ECU40决定发动机10的输出与基于电动机12的输出的分配,并基于该分配对控制发动机10的发动机ECU42、控制电动机12以及发电机14的马达ECU44输出与各控制相关的指令。
在主ECU40还连接有对电池26进行控制的电池ECU46。电池ECU46监视电池26的充电状态,当充电量不足的情况下,对主ECU40输出充电要求指令。接收到充电要求指令后的主ECU40对马达ECU44输出利用发电机14进行发电的指令,以便使电池26充电。
并且,在主ECU40还连接有对制动器进行控制的制动ECU48。在该车辆设置有由驾驶员操作的制动操作部件(以下简称为“操作部件”),制动ECU48基于该操作部件的操作量亦即制动操作量(以下简称为“操作量”)和驾驶员对该操作部件施加的力亦即制动操作力(以下简称为“操作力”)中的至少一方决定目标制动力,并对主ECU40输出该目标制动力。主ECU40向马达ECU44输出该目标制动力,马达ECU44基于该目标制动力对再生制动器进行控制,并将其执行值亦即所产生的再生制动力输出给主ECU40。在主ECU40中,从目标制动力减去再生制动力,并利用相减后所得的值决定应当在搭载于车辆的液压制动系统100中产生的目标液压制动力。主ECU40将目标液压制动力输出给制动ECU48,制动ECU48以使得液压制动系统100所产生的液压制动力成为目标液压制动力的方式进行控制。
“液压制动系统的结构”
参照图2对搭载于以上述方式构成的本混合动力车辆的液压制动系统100进行详细说明。另外,在以下的说明中,“前方”表示图2中的左方,“后方”表示图2中的右方。并且,“前侧”、“前端”、“前进”,“后侧”、“后端”、“后退”等表示同样的意思。在以下的说明中,[]中的文字是在附图中表示传感器等的情况下所使用的标号。
图2中示意性地示出本车辆所具备的液压制动系统100。液压制动系统100具有用于对工作液进行加压的主缸装置110。车辆的驾驶员能够通过对与主缸装置110连结的操作装置112进行操作而使主缸装置110工作,主缸装置110通过自身的工作而对工作液进行加压。该加压后的工作液经由连接于主缸装置110的防抱死制动系统114被朝设置于各车轮的制动装置116供给。制动装置116依赖加压后的工作液的压力(以下称作“输出压力”)即所谓的主压力产生制止车轮18的旋转的力即液压制动力。
液压制动系统100作为高压源具有用于使工作液的压力变成高压的高压源装置118。该高压源装置118经由增减压装置120与主缸装置110连接。增减压装置120是将由高压源装置118形成为高压后的工作液的压力(以下称作“高压源压力”)控制成该压力以下的压力的装置,使向主缸装置110输入的工作液的压力(以下称作“输入压力”)增加、减少。即,输入压力是对高压源压力控制后的压力,也可以称作控制高压源压力。主缸装置110构成为能够基于该输入压力的增减而工作。在主缸装置110中,液压制动系统100作为低压源具有在大气压下贮存工作液的储存器122。储存器122与主缸装置110、增减压装置120、高压源装置118分别连接。
操作装置112构成为包括:作为操作部件的制动踏板150、与制动踏板150连结的操控杆152。制动踏板150能够转动地保持于车体。操控杆152在后端部与制动踏板150连结,在前端部与主缸装置110连结。并且,操作装置112具有用于检测制动踏板150的操作量的操作量传感器[SP]156、用于检测操作力的操作力传感器[FP]158。操作量传感器156以及操作力传感器158与制动ECU48连接,制动ECU48基于上述传感器的检测值来决定目标制动力。
制动装置116经由液体通路200、202与主缸装置110连接。上述液体通路200、202是用于将由主缸装置110加压至输出压力后的工作液朝制动装置116供给的液体通路。在液体通路202设置有输出压力传感器[Po]204(所谓的主压力传感器)。各制动装置116包括制动钳、安装于制动钳的轮缸(制动缸)以及制动垫、与各车轮一起旋转的制动盘,对此省略详细说明。液体通路200、202经由防抱死制动系统114与各制动装置116的制动缸连接。另外,液体通路200与前轮侧的制动装置116FL、116FR相连,并且,液体通路202与后轮侧的制动装置116RL、116RR相连。制动缸依赖由主缸装置110加压后的工作液的输出压力将制动垫朝制动盘推压。借助通过该推压而产生的摩擦在各制动装置116产生制止车轮的旋转的液压制动力,从而车辆被制动。
防抱死制动系统114为普通的装置,简单说明,具有与各车轮对应的四对开闭阀。各对开闭阀中的一个为增压用开闭阀,在车轮未锁止的状态下处于开阀状态,并且另一个为减压用开闭阀,在车轮未锁止的状态下处于闭阀状态。当车轮锁止的情况下,增压用开闭阀隔断从主缸装置110朝制动装置116的工作液的流动,并且,减压用开闭阀允许工作液从制动装置116朝储存器流动,从而解除车轮的锁止。
高压源装置118包括:从储存器122吸入工作液并使该工作液的液压增加的液压泵220、存储被增压后的工作液的储压器222。另外,液压泵220由电动机224驱动。并且,高压源装置118具有用于检测被形成为高压后的工作液的压力的高压源压力传感器[Ph]226。制动ECU48监视高压源压力传感器226的检测值,并基于该检测值对液压泵220进行控制而驱动液压泵220。通过该驱动控制,高压源装置118始终朝增减压装置120供给压力在所设定的压力以上的工作液。
增减压装置120包括:使输入压力增加的电磁式的增压线性阀240、使输入压力降低的电磁式的减压线性阀242。增压线性阀240设置在从高压源装置118到主缸装置110的液体通路的中途。另一方面,减压线性阀242设置在从储存器122到主缸装置110的液体通路的中途。另外,从增压线性阀240以及减压线性阀242分别到主缸装置110的液通路形成为一个液体通路,并与主缸装置110连接。并且,在该液体通路设置有用于检测输入压力的输入压力传感器[Pc]246。制动ECU48基于输入压力传感器246的检测值对增减压装置120进行控制。
上述增压线性阀240在未被供给电流的状态下、即非励磁状态下成为闭阀状态,通过对其供给电流、即通过使其成为励磁状态,增压线性阀240能够以与所供给的电流相应的开阀压力开阀。另外,该增压线性阀240构成为:所供给的电流越大,开阀压力越高。另一方面,减压线性阀242在未被供给电流的状态下成为开阀状态,在通常、即能够朝该系统供给电力时,该减压线性阀242被供给所设定的范围中的最大电流而维持闭阀状态,通过减少所供给的电流,该减压线性阀242能够以与该电流相应的开阀压力开阀。另外,电流越小,则开阀压力越低。
“主缸装置的结构”
主缸装置110包括:作为主缸装置110的外壳的壳体300、对朝制动装置116供给的工作液进行加压的第一加压活塞302以及第二加压活塞304、通过操作装置112输入驾驶员的操作的输入活塞306。另外,图2示出主缸装置110未动作的状态、即未进行制动操作的状态。另外,如普通的主缸装置那样,本主缸装置110也在内部形成有收容工作液的几个液室以及使这些液室之间连通、使这些液室与外部连通的几个连通路,并且,为了确保上述各部之间的液密,在构成部件之间配设有几个密封件。这些密封件为普通的部件,考虑到简化说明书的记载,只要没有需要特别说明的情况,则省略说明。
壳体300主要由两个部件、具体地说是第一壳体部件308与第二壳体部件310构成。第一壳体部件308形成为前端部封闭的大致圆筒形状,在后端部的外周形成有凸缘312,借助该凸缘312被固定于车体。第一壳体部件308被划分为内径相互不同的两个部分、具体地说是位于前方侧的内径大致较小的前方小径部314和位于后方侧的内径大致较大的后方大径部316。
第二壳体部件310形成为前端部318具有朝内侧突出的凸缘的形状,在前端部318的中心附近设置有贯通前端部318的贯通孔320。并且,第二壳体部件310的外周部的一部分成为形成有螺纹牙的外螺纹部322。另一方面,第一壳体部件308的后方大径部316的内周面的后端部成为与该外螺纹部322螺合的内螺纹部324。即,第二壳体部件310在从第一壳体部件308的后端旋入其内部的状态下与第一壳体部件308形成一体。在第二壳体部件310的贯通孔320中插入有后述的传递杆。因而,壳体300的第二壳体部件310的前端部318作为间隔壁发挥功能,壳体300形成为内部被分割为前方室326以及后方室327的形状。
第二加压活塞304形成为后端部封闭的有底圆筒形状,并以能够滑动的方式嵌合于第一壳体部件308的前方小径部314。第一加压活塞302配设在第二加压活塞304的后方。第一加压活塞302形成为大致圆筒形状,且其内部由分隔壁部328而划分成两个部分。即,第一加压活塞302形成为具有在前端、后端分别开口的两个有底孔的形状。在第一加压活塞302的前方、且是在与第二加压活塞304之间划分形成有第一加压室R1,该第一加压室R1用于对朝设置在两个后轮的制动装置116RL、RR供给的工作液进行加压,并且,在第二加压活塞304的前方划分形成有第二加压室R2,该第二加压室R2用于对朝设置在两个前轮的制动装置116FL、FR供给的工作液进行加压。另外,借助螺合立设于第一加压活塞302的分隔壁部328的前方侧的面的有头销330和固定设置于第二加压活塞304的后端面的销保持筒332,第一加压活塞302与第二加压活塞304之间的分离距离被限制在设定范围内。并且,在第一加压室R1内、第二加压室R2内分别配设有压缩螺旋弹簧(以下也称作“复位弹簧”)334、336,第一加压活塞302、第二加压活塞304借助上述弹簧被朝相互分离的方向施力,并被朝后方施力。另外,第一加压活塞302的后端与第二壳体部件310的前端面抵接,从而其后退被限制。并且,在第一加压活塞302的后端与第二壳体部件310的前端面之间划分形成有液室(以下称作“输入室”)R3,来自高压源装置118的压力被输入至液室R3。另外,输入室R3在图2中以几近被压溃的状态示出。
输入活塞306形成为具有后端部封闭、前方开口的有底孔338的有底圆筒形状。输入活塞306以与第二壳体部件310的内周面滑动接触的状态嵌入其中。并且,朝后方延伸的棒状的传递杆340固定地嵌入到在第一加压活塞302的后方开口的有底孔。具体地说,传递杆340的基端部341嵌入到在第一加压活塞302的后方开口的有底孔,并借助卡止环342被固定。因此,禁止传递杆340相对于第一加压活塞302沿前后方向相对移动。另外,传递杆340能够绕自身的轴线旋转。并且,传递杆340贯通第二壳体部件310的前端部318、即间隔壁的贯通孔320,且以其末端部343与输入活塞306的有底孔338的内周面滑动接触的状态配设。另外,传递杆340设置成,在未进行制动操作的状态下,位于传递杆340的后方侧的末端部343与有底孔338的底部分离。换言之,利用有底孔338与传递杆340在输入活塞306的内部划分形成有液室(以下称作“活塞间室”)R4。并且,在输入活塞306的前方、且是在传递杆340的周围,利用输入活塞306的前端面与第二壳体部件310的内周面划分形成有环状的液室(以下称作“反力室”)R5。
在输入活塞306的后端部连结有操控杆152的前端部,以便将制动踏板150的操作力传递给输入活塞306、并根据制动踏板150的操作量使输入活塞306进退。另外,输入活塞306卡止于嵌入在第二壳体部件310的内周部的后端的卡止环344,从而其后退被限制。并且,在操控杆152附设有圆板状的弹簧片345,在该弹簧片345与第二壳体部件310之间配设有压缩螺旋弹簧(以下称作“复位弹簧”)346,利用该复位弹簧346朝后方对操控杆152施力。另外,第二壳体部件310的后端部与操控杆152的末端部被套筒348覆盖,实现主缸装置110的后部的防尘。
第一加压室R1经由开口为输出口的连通孔400和与防抱死制动系统114相连的液体通路202连通,并能够经由设置在第一加压活塞302的连通孔402以及开口为排出口的连通孔404与储存器122连通。另一方面,第二加压室R2经由开口为输出口的连通孔406和与防抱死制动系统114相连的液体通路200连通,并能够经由设置在第二加压活塞304的连通孔408以及开口为排出口的连通孔410与储存器122连通。
第一壳体部件308的内径在第一加压活塞302的后方部比第一加压活塞302的外径稍大。因此,在第一壳体部件308的内周面与第一加压活塞302的外周面之间形成有具有一定程度的流路面积、且在后端与输入室R3相连的液体通路415。在第一壳体部件308形成有连通孔416,该连通孔416的一端形成为在外部开口的连结口、且另一端在液体通路415开口。因而,输入室R3经由液体通路415与外部连通。并且,在第一壳体部件308还形成有连通孔418,该连通孔418的一端形成为在外部开口的连结口、且另一端在第一壳体部件308的内周面开口。在第二壳体部件310形成有一端朝上述连通孔418的另一端开口、且另一端在反力室R5开口的连通孔420。因而,反力室R5经由连通孔418、420与外部连通。
第二壳体部件310的中间部分的外径比第一壳体部件308的后方大径部316的内径小一定程度。因此,在第二壳体部件310的外周面与第一壳体部件308的内周面之间形成有具有一定程度的流路面积的液体通路422。并且,第二壳体部件310的中间部分的外径比输入活塞306的外径大一定程度。因此,在第二壳体部件310的内周面与输入活塞306的外周面之间形成有具有一定程度的流路面积的液体通路424。在第一壳体部件308形成有连通孔426,该连通孔426一端形成为在外部开口的连结口、且另一端在液体通路422开口。并且,在第二壳体部件310形成有一端在液体通路422开口、另一端在液通路424开口的连通孔428。此外,在输入活塞306形成有一端在液体通路424开口、另一端在活塞间室R4开口的连通孔430。因而,活塞间室R4经由连通孔430、液体通路424、连通孔428、液体通路422、连通孔426与外部连通。
并且,在输入活塞306的前方设置有一端在反力室R5开口、另一端在输入活塞306的外周面开口的连通孔432。在未进行制动操作的状态下,连通孔432的开口位于密封部件434的后方,因此连通孔432与连通孔428连通。因而,在该状态下,反力室R5经由连通孔432、连通孔428、液体通路422、连通孔426与外部连通。然而,在进行制动操作的状态下、即输入活塞306前进的状态下,连通孔432与连通孔428之间的连通由嵌入在第二壳体部件310的内周面的密封部件434隔断。即,反力室R5与外部的连通被隔断。
在以这种方式形成有连通孔与液体通路的主缸装置110中,在连通孔416的连结口连接有一端与增减压装置120相连、且用于朝输入室R3导入被形成为输入压力后的工作液的输入压力导入路436的另一端。
在连通孔426的连结口连接有一端连结于储存器122的外部连通路438的另一端。在该外部连通路438的中途设置有电磁式的开闭阀440,活塞间室R4能够与储存器122连通。另外,开闭阀440为在非励磁状态下处于闭阀状态的常闭阀,通过利用作为阀控制装置的制动ECU48供给电力或停止供给电力而进行开闭。这样,在主缸装置110中,形成有包括外部连通路438的、使活塞间室R4与储存器122连通的活塞间室连通路,构成通过利用开闭阀440与制动ECU48隔断该活塞间室连通路来密闭活塞间室R4的活塞间室密闭器。
另外,在活塞间室连通路被隔断后的状态下,当未进行制动操作的情况下,反力室R5也经由外部连通路438与储存器122连通。即,在主缸装置110中,利用连通孔432与密封部件434构成用于确保在未进行制动操作的情况下的反力室R5与储存器122之间的连通的低压源连通机构。
在连通孔418的连结口连接有一端连接于储存器122的外部连通路442的另一端。在该外部连通路442的中途设置有电磁式的开闭阀444,使得反力室R5能够与储存器122连通。另外,开闭阀444是在非励磁状态下成为开阀状态的常开阀。在外部连通路442的中途设置有用于检测反力室R5的工作液的压力的反力室压力传感器[Pr]446。制动ECU48监视反力室压力传感器446的检测值,并基于该检测值使开闭阀444开闭。这样,在主缸装置110中,形成有包括外部连通路442的反力室连通路,构成包括该外部连通路442与开闭阀444的用于使反力室R5相对于低压源开放的反力室开放器。并且,在外部连通路442的连通孔418与开闭阀444之间设置有行程模拟器448,反力室R5内的工作液流出或流入该行程模拟器448。
图3为行程模拟器448的剖视图。行程模拟器448构成为包括作为外壳的壳体450、配置在该壳体450内部的加压活塞452以及压缩螺旋弹簧454。壳体450形成为两端封闭的圆筒形状。加压活塞452形成为圆板状,且以能够滑动的方式配设在壳体450的内周面。弹簧454的一端由壳体450的内底面支承,另一端由加压活塞452的一端面支承。因而,加压活塞452借助弹簧456被弹性地支承于壳体450。并且,在壳体450的内部,借助加压活塞452的另一端面与壳体450划分形成有蓄压室R6。即,蓄压室R6的工作液借助弹簧454被弹性加压,从而行程模拟器448作为对蓄压室R6的工作液弹性加压的加压机构发挥功能。并且,在壳体450设置有一端在蓄压室R6开口、另一端形成为连结口的连通孔456。在该连通孔456的连结口连接有从外部连通路442分支的液体通路。因而,蓄压室R6与反力室R5连通,反力室R5内的工作液也能够借助压缩螺旋弹簧454而被弹性地加压。因而,行程模拟器448能够对反力室R5的工作液进行加压,形成为产生使输入活塞306朝后方移动的力、即相对于制动操作的操作反力的操作反力施加机构。
另外,本主缸装置110所采用的行程模拟器亦可是所谓的隔膜式的行程模拟器。即,还能够采用如下的行程模拟器:蓄压室R6由隔膜而非加压活塞452划分形成,工作液经由该隔膜备而被加压机构加压。
“主缸装置的工作”
以下对主缸装置110的工作进行说明。通常、即液压制动系统100能够正常工作的情况下,开闭阀444被励磁而闭阀。因而,当驾驶员开始对制动踏板150进行踩踏操作,输入活塞306借助操作力而前进时,反力室R5内的工作液朝行程模拟器448的蓄压室R6流入。与输入活塞306的前进相应地,蓄压室R6的容积增加,因此弹簧456的弹力增加。即,蓄压室R6以及反力室R5的工作液的压力上升。该工作液的压力作用于输入活塞306,形成相对于输入活塞306的前进、即制动操作的操作反力。并且,通常,开闭阀440被励磁而开阀,因此活塞间室R4与储存器122连通。因此,即便因操作力而导致输入活塞306前进,操作力也不会经由活塞间室R4的工作液而传递至第一加压活塞。
图4中用实线示出相对于制动踏板150的操作量的、第一加压室R1内的工作液的压力即输出压力的变化。并且,图4中用点划线示出相对于操作量的、有底孔338的底部与传递杆340的末端部343之间的距离即分离距离的变化。如上所述,在搭载了本主缸装置110的的车辆中,在制动操作的初始阶段,借助再生制动器产生制动力,因此不需要液压制动力。为了在制动操作的中途产生液压制动力,只要将来自高压源装置118的工作液导入输入室R3即可。该工作液的导入从考虑再生制动器的制动力而决定的操作量(图4所示的液压制动开始操作量)起开始。当朝输入室R3导入了工作液时,第一加压活塞302主要依赖工作液的压力前进而对第一加压室R1内的工作液加压,并且,依赖该工作液的压力,第二加压活塞304也前进而对第二加压室R2内的工作液加压。即,主缸装置110主要以依赖从高压源装置118导入至输入室R3的工作液的压力对加压室内的工作液加压的高压源压力依赖加压状态工作,并经由防抱死制动系统114朝各制动装置116供给加压后的工作液,从而在各制动装置116产生液压制动力。另外,增减压装置120被控制成随着操作量的增加而输入压力上升,因此,输出压力也伴随着操作量的增加而上升。并且,在本主缸装置110中,相对于操作量的输入室的压力上升比例比较大。即,在制动操作中,输入室R3的压力被控制为,使得加压活塞的前进量比输入活塞的前进量大。因此,分离距离会伴随着操作量的增加而增加。
在这样以高压源压力依赖加压状态工作的主缸装置110中,当借助高压源装置118被形成为高压的工作液不经增减压装置120减压而被导入至输入室R3时,输入压力的大小与高压源压力的大小相等。因而,由于输入压力不会超出高压源压力而进一步增大,因此,相对于随后的操作量的增加,第一加压活塞302不再依赖输入压力而前进,液压制动力也不增加。即,在该操作量(图4所示的最大输入压力产生操作量)处,依赖高压源压力的液压制动力最大。
另一方面,相对于从最大输入压力产生操作量起的操作量的增加,第一加压活塞302不前进,因此分离距离逐渐减少。当该分离距离为0、即传递杆340的末端部343抵接于有底孔338的底部时,相对于随后的制动操作,输出压力上升。即加压活塞302、304除了借助因输入压力而产生的力前进外,还借助操作力前进,因此输出压力大于最大输入压力产生操作量时的输出压力。即,主缸装置110以除了依赖来自于高压源的工作液的压力、还依赖操作力对加压室内的工作液进行加压的高压源压力/操作力依赖加压状态工作,在各制动装置116中,依赖高压源压力与操作力,产生有比高压源压力依赖加压状态的情况下的液压制动力大的液压制动力。因而,主缸装置110能够采用比较小型的高压源装置118,能够减少高压源装置118的设置空间,并且能够削减成本。
并且,本主缸装置110也能够在上述分离距离变为0之前从高压源压力依赖加压状态转换至高压源压力/操作力依赖加压状态。具体地说,即便在传递杆340的末端部343未抵接于输入活塞306的有底孔338的底部的情况下,当开闭阀440未被励磁而闭阀时,活塞间室R4被密闭,经由活塞间室R4的工作液将操作力传递给第一加压活塞302。即,从活塞间室R4被密闭的时刻起,主缸装置110能够以高压源压力/操作力依赖加压状态工作,在各制动装置116中产生大的液压制动力。例如,当输入压力的大小与作为设定值的高压源压力的大小相等情况下,如果使开闭阀440闭阀,则输出压力如图4中点线所示那样相对于操作量的增加而平滑地持续增加。因此,驾驶员能够以不会在制动力相对于操作量的变化的方面感觉到不适感的情况下进行制动操作。
并且,当紧急制动等需要大的液压制动力的情况下,可以不受输入压力的大小影响地密闭活塞间室R4。在主缸装置110中,制动ECU48检测操作量,并始终监视该操作量的变化速度。因而,当操作量的变化速度急剧增加的情况下,判定为进行紧急制动,只要使开闭阀440闭阀即可。此时的输出压力如图4中双点划线所示,输出压力大于高压源压力依赖状态下的输出压力,因此,仅靠小的操作量就会产生比较大的液压制动力。即,能够迅速地产生比较大的液压制动力。
其次,对因电力失效而不向液压制动系统100供给电力的状况下的工作进行说明。在这样的状况下,开闭阀440闭阀,活塞间室R4与储存器122的连通被隔断,从而活塞间室R4被密闭。因而,操作力经由被密闭的活塞间室R4的工作液被传递给第一加压活塞302,加压室R1、R2内的工作液被加压。即,在本主缸装置110中,当高压源装置118无法供给高压的工作液的情况下,加压室R1、R2内的工作液主要以依赖操作力而被加压的状态、即操作力依赖加压状态实现。
另一方面,开闭阀444由于未被励磁而开阀。即,反力室R5与储存器122连通。因而,当驾驶员开始对制动踏板150进行踩踏操作时,在使反力室R5内的工作液朝储存器122流出的同时输入活塞306前进,压缩螺旋弹簧454无法对蓄压室R6内的工作液加压。因而,操作力未被利用于反力室R5以及蓄压室R6的工作液的加压,因此能够有效地利用操作力对加压室R1、R2的工作液进行加压。另外,虽然在行程模拟器448不产生操作反力,但驾驶员作为操作反力能够实际感受到主要是由加压室R1、R2内的工作液的压力而产生的反力。
“变形例”
图5中示出代替第一实施例的主缸装置110而采用变形例的主缸装置500的液压制动系统100。主缸装置500除了采用机械式的开闭阀502代替设置于第一实施例的主缸装置110的外部连通路438的电磁式的开闭阀440外,大致上与第一实施例的主缸装置110形成为相同的构造。在以下的说明中,围绕该开闭阀502仅对与第一实施例的主缸装置110不同的结构以及工作进行说明。
开闭阀502设置在外部连通路438的中途。图6是开闭阀502的剖视图。开闭阀502包括作为外壳的壳体510、配置在该壳体510内部的阀芯部件512以及柱塞514。壳体510形成为两端封闭的圆筒形状。在壳体510的内部形成内径大的大内径部520与内径小的小内径部522,在这两个内径部的边界形成有阶梯差面524。在壳体510内,大致呈圆柱形状的分隔部件525以与阶梯差面524抵接的状态被固定嵌入到大内径部520。另外,在分隔部件525的中心部设置有连通孔526。并且,在分隔部件525的外周中,在接近阶梯差面524的部分,外径变小,在壳体510的大内径部520与分隔部件525之间形成有间隙528。
在壳体510的大内径部520,借助分隔部件525划分形成有液室R11。在该液室R11配置有呈球形的阀芯部件512和压缩螺旋弹簧530,阀芯部件512借助弹簧530的弹性反力被朝连通孔526推压而堵塞连通孔526。另外,阀芯部件512的直径大于连通孔526的直径。即,分隔部件526作为阀座发挥功能,通过阀芯部件512落座于分隔部件525,能够堵塞连通孔526。在该状态下,开闭阀502成为闭阀状态。在壳体510的小内径部522配置有大致呈圆柱形状的柱塞514。柱塞514的一端形成为外径小于连通孔526的直径的末端部532,另一端形成为外径略小于小内径部522的内径的基底部534。因而,柱塞514以基底部534能够在小内径部522滑动的状态嵌入到壳体510内部。并且,在柱塞514的前方,借助小内径部522、分隔部件525、柱塞514划分形成有液室R12,在后方借助小内径部522、柱塞514划分形成有先导压室R13,朝该先导压室R13导入有后述的形成为先导压力的工作液。另外,先导压室R13在图6中以几近被压溃的状态示出。并且,液室12能够通过上述的连通孔526与液室R11连通。
在壳体510的大内径部520设置有一端在液室R11开口、另一端形成为连结口的连通孔536。并且,在大内径部520的阶梯差面524附近设置有一端在间隙528开口、另一端形成为连结口的连通孔538。并且,在分隔部件525设置有连通间隙528与液室R12的连通孔540。此外,在壳体510的小内径部522设置有一端在先导压室R13开口、另一端形成为连结口的连通孔542。
以上述方式构成的开闭阀502在连通孔536、538的各连结口与外部连通路438连接。即,连通孔536、液室R11、R12、连通孔540、间隙528、连通孔538构成外部连通路438的一部分,主缸装置500的活塞间室R4能够借助该外部连通路438与储存器122连通。并且,在连通孔542的连结口连接有从连通路442分支的连通路,朝连通孔542供给有与反力室R5内的工作液相同压力的工作液。因而,柱塞514能够根据反力室R5内的工作液的压力而以自身的末端部532插通连通孔526并推压阀芯部件512的方式工作。当推压该阀芯部件512的力变为压缩弹簧530推压阀芯部件512的力以上时,柱塞514能够使阀芯部件512从连通孔526分离。在该状态下,开闭阀502成为开阀状态,活塞间室R4与储存器122连通。即,开闭阀502将反力室R5的工作液的压力用作先导压力而工作。
以下对主缸装置500的工作进行说明。通常,开闭阀444被励磁而处于闭阀状态,因此反力室R5被密闭。当在该状态下操作力变大时,反力室R5的工作液的压力上升。因此,在开闭阀502中,阀芯部件512从连通孔526分离,开闭阀502成为开阀状态,成为液室R11与R12相互连通的状态、即活塞间室R4与储存器122连通的状态。因而,主缸装置500通常能够以高压源压力依赖加压状态工作。另一方面,随着操作力变小,反力室R5的工作液的压力降低,当该压力越过大小大致为大气压的设定值而进一步变小的情况下,开闭阀502闭阀。即,开闭阀502将以操作力为指标的反力室R5的工作液的压力用作先导压力进行开闭。这样,在主缸装置500中,利用比较简单的机构构成活塞间室密闭器。
另外,在本主缸装置500的开闭阀502中,先导压室R13的工作液的压力所作用的柱塞514的基底部534的受压面积比较大。因此,只要反力室R5内的工作液的压力稍有上升,开闭阀502便能够开阀。因而,在主缸装置500中,在制动操作开始后不久、即反力室内R5内的工作液的压力因操作力而稍有上升,活塞间室R4便与储存器122连通。
另一方面,当开闭阀444未被励磁而开阀时,反力室R5以及连通路442的工作液的压力为大气压,先导压室R13的工作液的压力也为大气压。因而,阀芯部件512与连通孔526抵接,开闭阀502被维持在闭阀状态。即,活塞间室R4与储存器122的连通被隔断,活塞间室R4被密闭。因而,主缸装置500能够以高压源压力/操作力依赖加压状态工作。
另外,在本主缸装置500中,为了防止反力室R5成为负压状态,在高压源压力/操作力依赖加压状态下的制动操作中,不进行开闭阀444的闭阀。即,当在制动操作中开闭阀444闭阀时,在操作量减少、即输入活塞306的后退过程中,反力室R5成为负压状态,在输入活塞306作用有妨碍输入活塞306后退的力。因而,开闭阀444被控制成:当操作量为0、即输入活塞306的后退被卡止环344限制时闭阀。
另外,当主缸装置500以高压源压力/操作力依赖加压状态工作的情况下,在液室R12内的工作液作用有活塞间室R4内的工作液的压力,但开闭阀502构成为不会因该压力开阀。具体说明,开闭阀502构成为:液室R12内的工作液作用在阀芯部件512的部分的面积相当小,通过工作液的压力将阀芯部件512从分隔部件525顶起的力不比通过弹簧530将阀芯部件512朝分隔部件525推压的力大。因而,在高压源压力/操作力依赖加压状态下,开闭阀502被维持在闭阀状态。
另一方面,即便在电气失效时,由于开闭阀444为开阀状态,因此开闭阀502被维持在闭阀状态。因而,活塞间室R4与储存器122的连通被隔断,活塞间室R4被密闭。因此,主缸装置500能够以操作力依赖加压状态工作。另外,当本主缸装置500处于操作量依赖加压状态或者高压源压力/操作力依赖加压状态的情况下,不会由行程模拟器448产生操作反力,但驾驶员作为操作反力能够实际感受到主要是由加压室R1、R2内的工作液的压力而产生的反力。
然而,在本主缸装置500中,还能够取代开闭阀502而使用其他的机械式开闭阀。例如,还能够使用通常情况下开阀而当输入压力上升的情况下闭阀的机械式开闭阀。若为这样的机械式开闭阀,则如第一实施例的主缸装置110那样,当输入压力上升的情况下,活塞间室R4被密闭,操作力经由活塞间室R4的工作液传递给第一加压活塞302。即,在输入压力上升的情况下,主缸装置500能够从高压源压力依赖加压状态转换至高压源压力/操作力依赖加压状态。
实施例2
图7中示出取代第一实施例的变形例的主缸装置500而采用第二实施例的主缸装置700的液压制动系统100。在以下的说明中,为了简化说明,仅对与第一实施例的变形例的主缸装置500不同的结构以及工作进行说明,省略与第一实施例的变形例的主缸装置500相同的结构以及工作。
“主缸装置的结构”
主缸装置700构成为包括:作为主缸装置700的外壳的壳体702、对朝制动装置116供给的工作液进行加压的第一加压活塞704以及第二加压活塞706、通过操作装置112输入驾驶员的操作的输入活塞708。另外,图7示出主缸装置700未工作的状态,即不进行制动操作的状态。
壳体702主要由两个部件、具体地说由第一壳体部件710与第二壳体部件712构成。第一壳体部件710呈前端部封闭的大致圆筒形状,在后端部的外周形成有凸缘714,借助该凸缘714被固定于车体。第一壳体部件710被划分成内径彼此不同的三个部分,具体地说是位于前方侧且内径小的前方小径部716、位于后方侧且内径大的后方大径部718以及位于上述前方小径部716与后方大径部718之间且内径也位于上述两者的内径之间的中间部720。
第二壳体部件712形成为前端部721具有朝内侧突出的凸缘的形状,但在前端部721的中心附近设置有贯通该前端部721的贯通孔722。第二壳体部件712以前端部721与第一壳体部件710的中间部720和后方大径部718之间的阶梯差面接触的状态嵌入到后方大径部718。因而,对于壳体702,第二壳体部件712的前端部721作为间隔壁发挥功能,壳体702形成为内部被分割成前方室723与后方室724的形状。
第二加压活塞706呈后端部封闭的有底圆筒形状,且以能够滑动的方式嵌合于第一壳体部件710的前方小径部716。第一加压活塞704呈大致圆筒形状,但其内部由设置在前后方向上的中间位置的分隔壁部722划分成两个部分。即,第一加压活塞704形成为具有在前端、后端分别开口的两个有底孔的形状。另外,第一加压活塞704的后端与第二壳体部件712的前端面抵接,从而第一加压活塞704的后退被限制。并且,在第一加压活塞704的后端与第二壳体部件712的前端面之间划分形成有液室(以下称作“输入室”)R33,朝该液室R33输入有来自高压源装置118的压力。另外,输入室R33在图7中以几近被压溃的状态示出。
输入活塞708呈大致圆柱形状。输入活塞708的前方侧形成为外径较小的前方小径部726,后方侧形成为外径较大的后方大径部728。因而,输入活塞708形成为一体地形成有作为传递杆发挥功能的前方小径部726的形状。输入活塞708以前方小径部726贯通贯通孔722且末端部729与第一加压活塞704的后端开口的有底孔的内周面滑动接触、后方大径部728与第二壳体部件712的内周面滑动接触的状态配设。另外,输入活塞708设置成:在不进行制动操作的状态下,末端部729与第一加压活塞704的有底孔的底部分离。换言之,利用第一加压活塞704的有底孔的底部与前方小径部726在第一加压活塞704的内部划分形成有液室(以下称作“活塞间室”)R34。并且,利用后方大径部728的前端面与第二壳体部件712的内周面划分形成有环状的液室(以下称作“反力室”)R35。
第一加压活塞704的前方侧的外径比第一壳体部件710的中间部720的内径小一定程度。因此,在第一加压活塞704的外周面与第一壳体部件710的内周面之间形成有具有一定程度的流路面积的液体通路730。液体通路730经由一端形成为在外部开口的连结口的连通孔732与外部连通。并且,在第一壳体部件710的内部形成有使液体通路730与储存器122连通的连通路734的一部分,液体通路730与该连通路734连通。因而,液体通路730与储存器122连通,通路内的工作液的压力为大气压。
在第一加压活塞704的周壁面形成有一端在活塞间室R34开口、另一端在液体通路730开口的连通孔736。因而,活塞间室R34能够与储存器122连通。并且,在输入活塞708的前方小径部726的末端部729的外周部嵌入有能够隔断活塞间室R34与储存器122的连通的密封部件738。详细而言,当输入活塞708相对于第一加压活塞704前进而密封部件738经过连通孔736后,经由连通孔736的活塞间室R34与储存器122的连通被隔断。另外,输入活塞708自身的后端部被卡止在第二壳体部件712的后端部,由此其后退被限制。
第一加压活塞704的后方侧的外径比第一壳体部件710的中间部720的内径小一定程度。因此,在第一加压活塞704的外周面与第一壳体部件710的内周面之间形成有具有一定程度的流路面积的液体通路740。液体通路740经由一端形成为在外部开口的连结口的连通孔742与外部连通。并且,在第一加压活塞704的周壁面形成有一端在液体通路740开口、另一端在活塞间室R34开口的连通路744。因而,活塞间室R34经由连通路744、液体通路740、连通孔742与外部连通。另外,连通路744的另一端的开口设置在第一加压活塞704的有底孔的底部附近,即便输入活塞708的末端部729与有底孔的底部接近或者4氐4t-,活塞间室R34仍能够与外部连通。
第二壳体部件712的位于前方侧的部分的外径比第一壳体部件710的内径小一定程度。因此,在第二壳体部件712的外周面与第一壳体部件710的内周面之间形成有具有一定程度的流路面积的液体通路746。该液体通路746经由一端形成为在外部开口的连结口的连通孔748与外部连通。并且,在第二壳体部件712设置有一端在液体通路746开口、另一端在反力室R35开口的连通孔750。因而,反力室R35经由连通孔750、液体通路746、连通孔748与外部连通。外部连通路442的另一端连接在该连通孔748的连结口。
并且,在输入活塞708设置有连通孔752,该连通孔752的一端在由前方小径部716与后方大径部718形成的阶梯差面处在反力室R35开口,另一端在后方大径部728的外周面开口。在第二壳体部件712设置有连通孔756,该连通孔756的一端在内周面开口、另一端在形成于第一壳体部件710与第二壳体部件712之间的间隙754开口。另外,连通路734的一端也在间隙754开口,间隙754与储存器122连通。在未进行制动操作的状态下,连通孔752的开口位于密封部件754的后方,因此连通孔752与连通孔756连通,允许反力室R35与储存器122的连通。然而,在进行制动操作的状态下,即在输入活塞708前进后的状态下,因嵌入于第二壳体部件712的内周面的密封部件758的存在,连通孔752无法与连通孔756连通。即,禁止反力室R35与储存器122连通。因而,在主缸装置700中,利用上述连通孔752、连通孔756、密封部件758构成用于确保未进行制动操作的状态下的反力室R35与储存器122的连通的低压源连通机构。
并且,在第一壳体部件710形成有连通孔760,该连通孔760的一端形成为在外部开口的连结口、且另一端在输入室R33开口。输入压力导入路436的另一端连接于该连通孔760的连结口。
在壳体702的外部设置有一端连接于连通孔732的连结口、另一端连接于连通孔742的连结口的外部连通路762。因而,活塞间室R34能够经由外部连通路762与储存器122连通。即,在主缸装置700中,形成有包括外部连通路762的活塞间室连通路,在该外部连通路762的中途设置有机械式的开闭阀502。
“主缸装置的工作”
以上述方式构成的主缸装置700能够进行与第一实施例的变形例的主缸装置500相同的工作。即,通常开闭阀444被励磁而处于闭阀状态,在制动操作中,开闭阀502处于开阀状态。因此,活塞间室R34与储存器122连通,主缸装置700以高压源压力依赖加压状态进行工作。另一方面,当开闭阀444未被励磁而开阀时,开闭阀502闭阀,活塞间室R34被密闭。因而,主缸装置700以高压源压力/操作力依赖加压状态工作。并且,在电气失效时以操作力依赖加压状态工作。
但是,在本主缸装置700中,当以高压源压力/操作力依赖加压状态以及操作力依赖加压状态工作的情况下,开闭阀502被维持在闭阀状态,但当不进行制动操作时,活塞间室R34不被密闭。详细说明,在未进行制动操作的状态下,活塞间室R34经由第一加压活塞704的连通孔736与储存器122连通。当开始制动操作时,输入活塞708前进,在密封部件738经过连通孔736后,活塞间室R34被密闭。另外,在制动踏板150未被操作的状态下,密封部件738从连通孔736离开而位于后方,在主缸装置700中,该距离比较小。因而,对制动踏板150稍稍进行操作即可使活塞间室R34密闭,制动装置116能够产生液压制动力。
并且,当制动操作被解除时,密封部件738返回至连通孔736的后方,因此活塞间室R34再次与储存器122连通。即,在本主缸装置700中,在未进行制动操作的状态下,确保活塞间室R34与储存器122的连通。因而,本主缸装置700能够防止未进行制动操作的状态下的活塞间室R34内的残压的产生,形成为不会产生制动装置116的拖拽现象、即加压室R1、R2内的工作液不会因残压而被加压的主缸装置。
然而,对第一实施例的主缸装置110与第二实施例的主缸装置700进行比较,从实用性的观点出发,主缸装置110具有优势。第一实施例的主缸装置110中,传递杆340被固定于第一加压活塞302。因此,在主缸装置110中,与在输入活塞708设置有作为传递杆发挥功能的前方小径部726的本主缸装置700相比,能够减小用以将输入活塞从壳体拉出所需的距离。因而,在第一实施例的主缸装置110中,在进行检修时等分解主缸装置110的情况下的作业变得容易。
并且,在第一实施例的主缸装置110中,低压源连通机构设置在输入活塞的前方。因此,与在输入活塞708的后方设置低压源连通机构的本主缸装置700相比,能够缩短输入活塞的后方部的长度。因而,在主缸装置110中,与本主缸装置700相比,能够缩短主缸装置的全长。
“变形例”
图8示出取代机械式的开闭阀502而采用第一实施例的主缸装置110所采用的电磁式的开闭阀440的第二实施例的变形例的主缸装置782。开闭阀440设置在外部连通路762的中途,且通常时开阀。以这种方式构成的主缸装置782能够进行与第一实施例的主缸装置110相同的工作。即,通常开闭阀444以及开闭阀440被励磁而分别处于闭阀状态以及开阀状态。因而,活塞间室R34与储存器122连通,主缸装置782以高压源压力依赖加压状态工作。并且,当在第一加压活塞704的后方开口的有底孔的底部与输入活塞708的前方小径部726的末端部729之间的距离亦即分离距离变为0、即传递杆的末端部729抵接于有底孔的底部时,主缸装置782以高压源压力/操作力依赖加压状态工作。并且,在电气失效时以操作力依赖加压状态工作。
并且,在本主缸装置782中,在输入活塞708的末端部729不与第一加压活塞704的有底孔的底部抵接的情况下,只要开闭阀440闭阀,主缸装置782就能够以高压源压力/操作力依赖加压状态工作。因而,当输入压力的大小与作为设定值的高压源压力的大小相等的情况下,如果开闭阀440闭阀,则输出压力相对于操作量的增加而平滑地持续增加。因此,驾驶员能够以不会在制动力相对于操作量的变化的方面感觉到不适感的情况下进行制动操作。
并且,当紧急制动等需要大的液压制动力的情况下,无论输入压力的大小如何,只要活塞间室R34被密闭即可。当操作量的变化速度急剧增加的情况下,只要开闭阀440闭阀,输出压力便比高压源压力依赖状态下的输出压力大。因此,能够迅速地产生比较大的液压制动力。
标号说明
110:主缸装置;116:制动装置;118:高压源装置(高压源);122:储存器(低压源);150:制动踏板(制动操作部件);300:壳体;302:第一加压活塞(加压活塞);306:输入活塞;438:外部连通路(活塞间室连通路);440:电磁式开闭阀(活塞间室密闭器);442:外部连通路(反力室开放器);444:电磁式开闭阀(反力室开放器);452:压缩螺旋弹簧(加压机构);RI:第一加压室(加压室);R3:输入室;R4:活塞间室;R5:反力室;R6:蓄压室;500:主缸装置;502:机械式开闭阀(活塞间室密闭器);700:主缸装置;702:壳体;704:第一加压活塞(加压活塞);708:输入活塞;726:前方小径部(传递杆);R33:输入室;R34:活塞间室;R35:反力室;782:主缸装置。
Claims (11)
1.一种主缸装置,该主缸装置用于朝设置于车轮并借助工作液的压力工作的制动装置供给被加压后的工作液,其中,
上述主缸装置具备:
壳体,该壳体的前方被封闭,且具有将该壳体的内部划分为前方室与后方室的间隔壁;
加压活塞,该加压活塞配设在上述壳体的前方室内,以便在上述加压活塞的前方划分形成有用于对朝上述制动装置供给的工作液进行加压的加压室,并且在上述加压活塞的后方划分形成有被导入来自于高压源的工作液的输入室;
输入活塞,该输入活塞配设在上述壳体的上述后方室内,且后端部与制动操作部件连结,上述输入活塞借助在上述制动操作部件施加的操作力而前进;
操作反力施加机构,该操作反力施加机构对上述输入活塞施加与上述输入活塞的前进量相应的操作反力;以及
传递杆,该传递杆贯通上述壳体的间隔壁,且基端部被固定于上述输入活塞与上述加压活塞中的一方,在上述输入活塞不前进的状态下,上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方分离,
上述主缸装置构成为:在上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方不抵接的状态下,能够实现依赖于由上述高压源的压力产生的力的对上述加压室的工作液的加压,在上述传递杆的末端部与上述输入活塞和上述加压活塞中的另一方抵接的状态下,能够实现依赖于由上述高压源的压力产生的力加上上述操作力而得的力的对上述加压室的工作液的加压。
2.根据权利要求1所述的主缸装置,其中,
在上述输入活塞和加压活塞中的另一方设置有供上述传递杆嵌入的有底孔,在上述输入活塞不前进的状态下,该有底孔的底部与上述传递杆之间分离。
3.根据权利要求2所述的主缸装置,其中,
利用上述有底孔的底部与上述传递杆的末端部划分形成有充满工作液的活塞间室,
该主缸装置构成为具备:
将上述活塞间室与低压源连通的活塞间室连通路;以及
通过隔断该活塞间室连通路而密闭上述活塞间室的活塞间室密闭器。
4.根据权利要求3所述的主缸装置,其中,
上述活塞间室密闭器构成为:基于上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、上述操作力、上述制动操作部件的操作量中的任一项来密闭上述活塞间室。
5.根据权利要求4所述的主缸装置,其中,
上述活塞间室密闭器构成为:当上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、上述操作力、上述制动操作部件的操作量中的任一项超出设定值的情况下,密闭上述活塞间室。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的主缸装置,其中,
上述活塞间室密闭器构成为包括设置在上述活塞间室连通路的电磁式阀和控制该电磁式阀的阀控制装置。
7.根据权利要求3~5中任一项所述的主缸装置,其中,
上述活塞间室密闭器由机械式阀构成,该机械式阀将上述加压室的工作液的压力、上述输入室的工作液的压力、以上述操作力为指标的工作液的压力作为先导压力而工作。
8.根据权利要求2~5中任一项所述的主缸装置,其中,
在上述壳体的上述后方室内,利用上述间隔壁与上述输入活塞划分上述传递杆的周围而形成有充满工作液的环状的反力室,并且,该主缸装置具备加压机构,该加压机构具有与上述反力室连通且充满工作液的蓄压室,并对上述蓄压室的工作液弹性地加压,
上述操作反力施加机构构成为包括上述反力室与加压机构。
9.根据权利要求8所述的主缸装置,其中,
该主缸装置具备用于将上述反力室向低压源开放的反力室开放器。
10.根据权利要求9所述的主缸装置,其中,
上述反力室开放器构成为:在电气失效时将上述反力室向低压源开放。
11.根据权利要求9或10所述的主缸装置,其中,
上述反力室开放器构成为包括:用于连通上述反力室与低压源的反力室连通路;以及设置于该反力室连通路的常开式的电磁式开闭阀。
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