CN104080670B - 车用液压制动装置 - Google Patents

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Abstract

一种车用液压制动装置。消除主液压缸在脱离输入活塞的状态下动作的车用制动装置操作感变差的问题。具有容积相应于输入活塞(14)的进退量变化的第一液室(C1)、被导入由调压装置(7)调压的来自液压源(6)的液压的第二液室(C2)、大气压的第三液室(C3)、产生与第一液室的容积变化对应的制动操作反力的行程模拟器、主液压缸(15)、将第二液室和第三液压室分别与第一液室分开的分隔部件(17)、分别配置于嵌合间隙(g1、g2)的第一密封部件(18)和第二密封部件(19)，及两端与两个密封部件抵接设置的环状部件(20)，环状部件将空间(21)分隔为伴随着环状部件沿轴向移动而容积增加的第一空间(21a)和容积减少的第二空间(21b)，第二空间的容积减少量与第一空间的容积增加量相等。

Description

车用液压制动装置
技术领域
本发明涉及车用液压制动装置，详细地说涉及在能执行再生协调制动、自动制动的构造中可确保良好操作感(所谓的踏板感觉)的制动装置。
背景技术
例如，在下述专利文献1中公开了如下线控制动式车用制动装置，其能够利用调压装置将从高压的液压源供给的液压调压为与驾驶员的制动操作对应的值、电子控制装置设定的与驾驶员的制动操作无关系的值，并利用调压后的液压促进主液压缸的主活塞的动作从而产生制动液压。
该文献的图3记载的制动装置具有受到制动操作力而前进的输入活塞、将从高压的液压源供给的液压调压为获得目标制动力所需要的压力并送入第三压力室(升压室)的调压装置(调压机构)、以及利用调压后的液压驱动主活塞(中间活塞)而产生制动液压的主液压缸。
上述输入活塞以在轴向可滑动的方式被插入到在主活塞的后端开口的孔，该输入活塞的前端与设置于主活塞的内部的减压室相对。另外，主活塞的后端与上述第三压力室相对，利用夹装在主活塞的孔的内周面与输入活塞的外周之间的高压密封件将主活塞内的上述减压室与上述第三压力室之间密封。
专利文献1：日本特开2010-929号公报
上述专利文献1的图3记载的制动装置，若被调压装置调压后的液压被导入第三压力室，则主液压缸的主活塞在背面受到该压力而前进。此时，由于夹装在主活塞与输入活塞之间的高压密封件所产生的滑动阻力，而使输入活塞被主活塞拉拽，因此，制动器施加于制动踏板的操作反力与制动操作量不对应，制动器的操作感变差。
因此，本发明的课题是消除专利文献1提出的那种线控制动式车用制动装置的操作感变差的问题。
发明内容
为了解决上述的课题，本发明的线控制动式的车用液压制动装置利用调压装置将从高压的液压源供给的液压调压为与驾驶员的制动操作对应的压力、或者获得电子控制装置设定的目标制动力所需要的压力，利用调压后的液压使主液压缸动作而产生制动液压并将该制动液压向车轮制动缸供给，上述车用液压制动装置构成如下。
即，具有：输入活塞，其受到制动操作力而前进；第一液室，其容积相应于该输入活塞的进退量而变化；第二液室，其与该第一液室一起设置于外壳的内部，将上述调压后的液压导入该第二液室并施加于上述主液压缸的主活塞；大气压的第三液室；行程模拟器，其产生与上述第一液室的容积变化对应的制动操作反力；分隔部件，其嵌合固定于上述外壳的内孔并将上述第二液室和第三液压室分别与上述第一液室分隔开；第一密封部件，其夹装在上述外壳的内孔与上述分隔部件的第二液室侧分隔部的嵌合间隙，将上述第二液室与第一液室的连通阻断；第二密封部件，其夹装在上述外壳的内孔与上述分隔部件的第三液室侧分隔部的嵌合间隙，将上述第一液室与第三液室的连通阻断；以及环状部件，其设置在上述第一密封部件与第二密封部件之间且两端与该第一密封部件和第二密封部件抵接，上述环状部件将形成于上述分隔部件的外周与上述外壳的内孔之间的空间分隔为第一空间和第二空间，伴随着该环状部件沿轴向移动，上述第一空间的容积增加，上述第二空间的容积减少，上述第一空间和第二空间与上述第一液室连通，且构成为，伴随着上述环状部件沿轴向移动，上述第二空间的容积减少量与第一空间的容积增加量相等。
以下列举该车用液压制动装置的优选实施方式。
(1)具有使上述第一空间与第二空间连通的连通路，该连通路形成于上述环状部件。
(2)使被上述第一密封部件密封的嵌合间隙与被第二密封部件密封的嵌合间隙的直径不同，被上述环状部件分隔的上述第一空间和上述第二空间的一方设置于该环状部件的外周侧，另一方设置于该环状部件的内周侧。
(3)上述分隔部件的第二液室侧分隔部和第三液室侧分隔部被分割开并以在上述外壳的内孔沿轴向对接的状态被组装于该内孔。
此外，本发明的车用液压制动装置可以包含ABS单元，该ABS单元安装有根据来自电子控制装置的指令调整车轮制动缸的液压的减压用电磁阀和增压用电磁阀且能够执行防止侧滑控制。
本发明的车用液压制动装置是主液压缸受到在第一液室中产生的液压和被导入第二液室的液压(辅助压)而以脱离输入活塞的状态动作的线控制动式，所以能够执行再生协调制动、自动制动。
另外，受到第二液室的压力的主活塞脱离输入活塞，所以在从高压源向第二液室导入液压时不会发生主活塞对输入活塞的拉拽。
并且，在向第二液室导入高压的液压时，设置于上述分隔部件的第二液室侧分隔部的嵌合间隙的第一密封部件受到第二液室的液压而被按向第一液室侧(收纳密封部件的槽为了应对密封部件的膨胀等而在其与密封部件之间存有余量，第一密封部件在该余量的范围内活动)。此时的移动量并不大，但近年的制动装置明显向小型化进展，在该小型的制动装置中，不能忽略因第一密封部件移位引起的第一液室的容积变动率。
因该第一密封部件移位引起的第一液室的容积变动也使制动器的操作感变差。本发明的制动装置一并解决了该问题。
即，若第一密封部件沿轴向移位，则环状部件也压缩第二密封部件而朝相同的方向位移。因此，虽然第二空间的容积减少，但此时第一空间的容积增加与第二空间的容积减少量相同的量。该第一空间和第二空间都与第一液室连通，从而两个空间的增减量抵消，因此，第一液室的容积不变动，防止了针对制动操作量的操作反力的变动，不会产生因该操作反力的变动引起的操作感变差的问题。
此外，将连通上述第一空间与第二空间的连通路形成于环状部件，从而与将该连通路形成于外壳、分隔部件相比，更容易设置连通路，还能简化构造。
另外，使被第一密封部件密封的嵌合间隙与被第二密封部件密封的嵌合间隙的直径不同，上述第一空间和上述第二空间的一方设置于环状部件的外周侧，另一方设置于环状部件的内周侧，从而能够使用阶梯套筒作为环状部件，容易使第一空间与第二空间的容积增减量相等。
并且，将上述分隔部件的第二液室侧分隔部和第三液室侧分隔部被分割开，从而将第一密封部件安装于分隔部件来与分隔部件一起进行该第一密封部件的组装、取下。
附图说明
图1是表示本发明的车用液压制动装置的一个例子的剖视图。
图2是放大表示图1的A部的图。
图3是表示使用将第二液室侧分隔部与第三液室侧分隔部形成为一体的分隔部件的例子的剖视图。
具体实施方式
以下，结合附图的图1～图3，说明本发明的车用液压制动装置的实施方式。如图1所示，例示的车用液压制动装置具有制动液压产生装置1；行程模拟器2，其产生与制动操作量对应的操作反力；电磁开闭阀3，其切换该行程模拟器2相对于制动液压产生装置1的连接状态；车轮制动缸4，其通过在制动液压产生装置1中所产生的液压而动作并向各车轮施加制动力；以及ABS单元5，其根据需要调整从制动液压产生装置1供给至车轮制动缸4的制动液压。
车用液压制动装置还具有高压的液压源6；调压装置7，其将从该液压源6供给的液压调整为用于获得目标制动力所需要的压力；电磁开闭阀8，其对朝向副储液器24(有时与储液器10通用而省略)的排出路进行开闭；以及电子控制装置(ECU)9，其根据来自检测制动器的操作状况、车辆的动作的已知的各种传感器的信息而设定目标制动力并向调压装置7发出需要的调压指令。电子控制装置9根据来自检测制动器的操作状况、车辆的动作的已知的传感器类、各种传感器的信息而设定目标制动力，以将从高压的液压源向第二液室导入的液压调整为用于获得目标制动力所需要的压力的方式向调压装置发出指令。
制动液压产生装置1具备储液器10。图示的制动液压产生装置1构成为包含制动踏板11、对该制动踏板11朝其返回方向施力的复位弹簧12、与制动踏板11连接的输入杆13、受到来自制动踏板11并经由输入杆13传递的制动操作力而前进的输入活塞14以及串联式的主液压缸15。
输入活塞14和主液压缸15安装于外壳16的内部。在外壳16的内孔安装有位置固定的分隔部件17，在被输入活塞14贯通的该分隔部件17的内部设置有相应于输入活塞14的进退量而容积变化的第一液室(第一反作用力室)C1，在经由对第一液室进行密封、开放的电磁开闭阀3而与行程模拟器2相连的该第一液室C1的前方，经由形成于分隔部件17的前端的隔壁17a而设置有第二液室C2。而且，在分隔部件17的后部侧的外周还设置有与储液器10相通的大气压的第三液室C3。
在隔壁17a以液密并且可沿轴向滑动的方式插通有主液压缸15的主活塞(初级活塞)15a，该主活塞15a的中间大径部的背面与第二液室C2相临。另外，在比主活塞15a的中间大径部更靠前侧的外周设置有第四液室(第二反作用力室)C4，该第四液室C4也与行程模拟器2相连。伴随着主活塞15a的前进，第四液室C4的容积缩小，另一方面，第一液室C1的容积扩大。主活塞15a与容积增减有关的部分的直径设定为使此时的第四液室C4的容积缩小量与第一液室C1的容积扩大量相等。
主液压缸15具备2个主活塞(初级活塞和二级活塞)15a、15b、使各活塞恢复的复位弹簧15c、以及将各活塞的外周密封的杯形密封件15d，利用主活塞15a、15b对压力室PC1、PC2的制动器液加压而产生制动液压。这是公知构造的液压缸。
ABS单元5是具备使车轮制动缸4的液压在需要时降压的减压用电磁阀(未图示)和使车轮制动缸4的液压在需要时升压的增压用电磁阀(也未图示)的公知构造的调压单元。
液压源6也是将由马达驱动的泵6a和蓄压器6b组合而成的公知构造的液压源。
调压装置7由已知的调压阀7a、增压用线性电磁阀7b以及减压用线性电磁阀7c组合而成，根据来自电子控制装置9的指令控制增压用线性电磁阀7b和减压用线性电磁阀7c。通过该控制调整从液压源6向设置于调压阀7a的内部的液压室(未图示)导入的液压，使控制活塞(未图示)移位至与调整后的液压对应的位置来控制调压阀7a的阀部的开度。
通过该动作，将从液压源6供给的液压调整为电子控制装置9设定的压力(执行通常制动、再生协调制动时，与制动操作对应的辅助压)，调整后的液压作为辅助压导入第二液室C2。主液压缸15利用该液压而动作，形成用于产生目标制动力所需要的制动液压。
图中带有符号P的元件是检测必要位置的液压的压力传感器。在图示的装置中，该压力传感器设置于检测行程模拟器2的导入压的位置、检测被导入第二液室C2的升压的位置以及检测液压源6的压力的位置这三处位置。
在外壳16的内孔与分隔部件17的第二液室侧分隔部17b的嵌合间隙g1，设置有将第二液室C2与第一液室C1的连通阻断的第一密封部件18，并且在外壳16的内孔与分隔部件17的第三液室侧分隔部17c的嵌合间隙g2，设置有将第一液室C1与第三液室C3的连通阻断的第二密封部件19。嵌合间隙g2的直径比嵌合间隙g1的直径大。第一密封部件18和第二密封部件19两者可以皆为O型环。
另外，在第一密封部件18与第二密封部件19之间以允许沿轴向滑动的方式设置有环状部件20，使该环状部件20与第一密封部件18和第二密封部件19抵接从而将环状部件20的两端弹性束缚。环状部件20不限制第二密封部件19到达被压缩到最大限度的位置之前的轴向移动。
如图2详细表示的那样，在分隔部件17的外周与外壳16的内孔之间形成有空间21。该空间21被环状部件20分隔为第一空间21a和第二空间21b。对于第一空间21a和第二空间21b而言，使环状部件20由阶梯套筒构成，在该阶梯套筒的小径部的外周设置第一空间21a，在该阶梯套筒的大径部的内周设置第二空间21b。该结构容易设定第一空间21a和第二空间21b的容积增减量。
第一空间21a与第二空间21b经由设置于环状部件20的连通路22和设置于分隔部件17的连通路23而连通。另外，将该第一空间21a和第二空间21b设计为，伴随着环状部件20沿轴向移动，第一空间21a的容积增加量与第二空间21b的容积减少量相等。
在如上那样构成的图1的车用液压制动装置中，若制动踏板11被踩下则电磁开闭阀3打开，第一液室C1与行程模拟器2连通。在该状态下被调压装置7调压为与制动操作量对应的值的、来自液压源6的液压向第二液室C2导入，受到导入到第二液室C2的辅助压的主活塞15a前进而使主液压缸15动作，从而在压力室PC1、PC2产生制动液压。
若主活塞15a前进则第四液室C4的容积缩小，而在与第四液室C4连通的第一液室C1产生容积扩大，该容积扩大量与第四液室C4的容积缩小量相等，所以第四液室C4内的制动器液流向第一液室C1。
这样，主液压缸15在脱离输入活塞14的状态下进行制动，所以在从高压源向第二液室导入液压时不会发生主活塞对输入活塞的拉拽。另外，伴随着主活塞15a的移动，第四液室C4的容积缩小量与第一液室C1的容积扩大量相等，通过使第四液室C4与第一液室C1连通，从而使施加于制动踏板的操作反力与制动操作量对应，制动器的操作感变好。
另外，若向第二液室C导入高压的液压来使第一密封部件18沿轴向(朝图1、图2的右方)移位，则环状部件20也压缩第二密封部件19而朝相同的方向移位，第二空间21b的容积随之减少。此时，第一空间21a的容积增加与第二空间的容积减少量相同的量，因此，与第一空间21a和第二空间21b都连通的第一液室C1由于两个空间21a和21b的增减量抵消而不发生容积的变动，防止针对制动操作量的操作反力的变动。因此，也能消除因操作反力的变动引起的操作感变差的问题。
图示的制动装置在执行通常制动时打开电磁开闭阀3而关闭电磁开闭阀8，从而将第一液室C1与第四液室C4以连通的状态密封。由此，能够抑制因主活塞15a的前进导致的反作用力的变动。
在电气系统失灵时，电磁开闭阀3关闭而电磁开闭阀8打开，第一液室C1成为封闭状态，通过因输入活塞14的移动而在第一液室C1产生的液压使主活塞15a动作，由主液压缸产生依赖于驾驶员的制动操作力的制动液压。因此，能确保安全性。
此外，在图1例示的制动装置中，将分隔部件17的第二液室侧分隔部17b与第三液室侧分隔部17c分割，以在外壳16的内孔沿轴向对接的状态进行安装。其优点是将第一密封部件18安装于分隔部件17的外周从而能与分隔部件17一起进行该第一密封部件18的组装、取下，但分隔部件17的第二液室侧分隔部17b与第三液室侧分隔部17c也可以如图3所示那样形成为一体。
附图标记的说明
1…制动液压产生装置；2…行程模拟器；3、8…电磁开闭阀；4…车轮制动缸；5…ABS单元；6…液压源；6a…泵；6b…蓄压器；7…调压装置；7a…调压阀；7b…增压用线性电磁阀；7c…减压用线性电磁阀；9…电子控制装置；10…储液器；11…制动踏板；12…复位弹簧；13…输入杆；14…输入活塞；15…主液压缸；15a、15b…主活塞；15c…复位弹簧；15d…杯形密封件；16…外壳；17…分隔部件；17a…隔壁；17b…第二液室侧分隔部；17c…第三液室侧分隔部；18…第一密封部件；19…第二密封部件；20…环状部件；21…空间；21a…第一空间；21b…第二空间；22、23…连通路；24…副储液器；C1～C4…第一液室～第四液室；g1、g2…嵌合间隙；P…压力传感器。

Claims (5)

1.一种车用液压制动装置，其利用调压装置(7)将从高压的液压源(6)供给的液压调压为与驾驶员的制动操作对应的值、或者获得电子控制装置(9)设定的目标制动力所需要的压力，利用调压后的液压使主液压缸(15)动作而产生制动液压并将该制动液压向车轮制动缸(4)供给，所述车用液压制动装置的特征在于，具有：
输入活塞(14)，其受到制动操作力而前进；
第一液室(C1)，其容积相应于所述输入活塞(14)的进退量而变化；
第二液室(C2)，其与该第一液室(C1)一起设置于外壳(16)的内部，将所述调压后的液压导入该第二液室并施加于所述主液压缸(15)的主活塞(15a)；
大气压的第三液室(C3)；
行程模拟器(2)，其产生与所述第一液室(C1)的容积变化对应的制动操作反力；
分隔部件(17)，其嵌合固定于所述外壳(16)的内孔并将所述第二液室(C2)和第三液压室(C3)分别与所述第一液室(C1)分隔开；
第一密封部件(18)，其夹装在所述外壳(16)的内孔与所述分隔部件(17)的第二液室侧分隔部(17b)的嵌合间隙(g1)，将所述第二液室(C2)与第一液室(C1)的连通阻断；
第二密封部件(19)，其夹装在所述外壳(16)的内孔与所述分隔部件(17)的第三液室侧分隔部(17c)的嵌合间隙(g2)，将所述第一液室(C1)与第三液室(C3)的连通阻断；以及
环状部件(20)，其设置在所述第一密封部件(18)与第二密封部件(19)之间且两端与该第一密封部件(18)和第二密封部件(19)抵接，
所述环状部件(20)将形成于所述分隔部件(17)的外周与所述外壳(16)的内孔之间的空间(21)分隔为第一空间(21a)和第二空间(21b)，伴随着该环状部件沿轴向移动，所述第一空间(21a)的容积增加，所述第二空间(21b)的容积减少，
所述第一空间(21a)和第二空间(21b)与所述第一液室(C1)连通，且构成为，伴随着所述环状部件(20)沿轴向移动，所述第二空间(21b)的容积减少量与第一空间(21a)的容积增加量相等。
2.根据权利要求1所述的车用液压制动装置，其特征在于，
具有使所述第一空间(21a)与第二空间(21b)连通的连通路(22)，该连通路(22)形成于所述环状部件(20)。
3.根据权利要求1或2所述的车用液压制动装置，其特征在于，
使被所述第一密封部件(18)密封的嵌合间隙(g1)与被第二密封部件(19)密封的嵌合间隙(g2)的直径不同，被所述环状部件(20)分隔的所述第一空间(21a)和第二空间(21b)的一方设置于该环状部件(20)的外周侧，另一方设置于该环状部件(20)的内周侧。
4.根据权利要求1或2所述的车用液压制动装置，其特征在于，
所述分隔部件(17)的第二液室侧分隔部(17b)和第三液室侧分隔部(17c)被分割开并以在所述外壳(16)的内孔沿轴向对接的状态被组装于该内孔。
5.根据权利要求3所述的车用液压制动装置，其特征在于，
所述分隔部件(17)的第二液室侧分隔部(17b)和第三液室侧分隔部(17c)被分割开并以在所述外壳(16)的内孔沿轴向对接的状态被组装于该内孔。
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