CN104870272A - 制动器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以提高轮缸液压的增压响应性的制动器装置。该制动器装置具有:通过驾驶员的制动操作进行工作并经由第一油路(11)与轮缸(8)连接且能够对轮缸液压进行增压的主缸(5);经由第一油路(11)与轮缸(8)连接并能够对轮缸液压进行增压的泵(7);以及对由主缸(5)或泵(7)进行的轮缸液压的增压进行辅助的辅助增压部(辅助增压部(106)以及行程模拟器(27))。
Description
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的制动器装置。
背景技术
以往,作为能够对轮缸液压进行增压的液压源,具有主缸和泵的制动器装置是已知的(例如专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/029812号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在以往的制动器装置中,轮缸液压的增压响应性恐怕会变得不充分。
本发明的目的在于提供一种可以提高轮缸液压的增压响应性的制动器装置。
用于解决课题的方案
本发明的制动器装置具有对由主缸或泵进行的轮缸液压的增压进行辅助的辅助增压部。
发明的效果
根据本发明,可以提高轮缸液压的增压响应性。
附图说明
图1是实施例1的制动器装置的概略结构图。
图2是表示实施例1的制动器装置的各液压以及促动器工作状态的时间变化的时序图。
图3表示实施例1的制动器装置的辅助增压时的工作状态。
图4表示实施例1的制动器装置的踏力制动时的工作状态。
图5表示从实施例1的制动器装置的踏力制动向增力控制切换时的工作状态。
图6表示实施例1的制动器装置的增力控制(增压)时的工作状态。
图7表示实施例1的制动器装置的增力控制(减压)时的工作状态。
图8表示实施例1的制动器装置的蓄压时(增力控制中)的工作状态。
图9表示其他实施例的制动器装置的蓄压时的工作状态。
图10表示实施例1的制动器装置的蓄压时(踏力制动中)的工作状态。
图11表示轮缸的液压与液量的关系特性。
图12是实施例2的制动器装置的概略结构图。
图13是实施例3的制动器装置的概略结构图。
具体实施方式
以下,基于附图使用实施例说明实现本发明的制动器装置的方式。
[实施例1]
[结构]
首先,说明结构。图1是将实施例1的制动器装置(以下称为装置1)的概略结构与液压单元6的液压回路一同表示的图。关于主缸5,表示轴向截面(用穿过轴的平面剖开的局部截面)。装置1是应用于作为驱动车轮的动力机除发动机之外还具有电动式电机(发电机)的混合动力车、仅具有电动式电机(发电机)的电动汽车等电动车辆的制动器系统的液压式制动器装置。在如上所述的电动车辆中,能够利用包括电机(发电机)在内的再生制动装置,执行通过将车辆的动能再生为电能来对车辆进行制动的再生制动。装置1通过向设置于车辆的各车轮FL~RR的制动工作单元供给作为工作流体的制动液而产生制动液压(轮缸液压),从而向各车轮FL~RR施加液压制动力。
包括轮缸8在内的制动工作单元至少针对前轮FL、FR是所谓盘式制动工作单元,该盘式制动工作单元设置有:与轮胎一体旋转的制动转子即制动盘、以及具有制动块的制动钳(液压式制动钳),该制动块相对于制动盘隔着规定间隙(间隙或余隙(ブカ))配置,利用轮缸液压进行移动而与制动盘接触,从而产生制动力。
另外,例如针对后轮RL、RR,也可以使用所谓鼓式制动工作单元。装置1具有两个系统(初级P系统以及次级S系统)的制动器配管,例如采用X配管类型。另外,也可以采用前后配管等其他配管类型。以下,在区分与P系统对应地设置的部件和与S系统对应的部件的情况下,在各自的附图标记的末尾附带下标P、S。
装置1具有:作为接收驾驶员(驾驶者)的制动操作的输入的制动操作部件的制动踏板2;使制动操作力(制动踏板2的踏力)相对于由驾驶员操作的制动踏板2的操作量(踏板行程)的变化比例可变的连杆机构3;是储存制动液的制动液源并且是向大气压释放的低压部的制动液储存箱(以下称为储液箱)4;经由连杆机构3与制动踏板2连接并且从储液箱4补给制动液的主缸5,该主缸5利用由驾驶员进行制动踏板2的操作(制动操作)进行工作而产生制动液压(主缸压);从储液箱4或主缸5供给制动液并与由驾驶员进行的制动操作独立地产生制动液压的液压单元(制动控制单元)6;以及控制液压单元6的工作的电子控制单元(以下称为ECU)100。在制动踏板2设置有检测踏板行程的踏板行程传感器90。
装置1不具有利用车辆的发动机产生的进气负压使制动操作力(踏板踏力)增加或放大的负压式助力器(以下称为发动机负压助力器)。连杆机构3是设置在制动踏板2与主缸5之间的踏力放大机构,输入侧的连杆部件转动自如地与制动踏板2连接,并且,输出侧的连杆部件转动自如地与推杆30连接。主缸5是串列式,作为根据驾驶员的制动操作在轴向上移动的主缸活塞而具有:与推杆30连接的初级活塞54P、以及自由活塞型的次级活塞54S。
液压单元6设置在轮缸8与主缸5之间,能够向各轮缸8个别地供给主缸压或控制液压。液压单元6具有泵7以及多个控制阀(电磁阀20等)作为用于产生控制液压的液压设备(促动器)。泵7由电机M旋转驱动而吸入储液箱4内的制动液并朝向轮缸8排出。作为泵7,在本实施例中,采用声音振动性能等优异的齿轮泵、具体而言为外啮合齿轮泵。泵7在两个系统中共用,由同一电机M驱动。作为电机M,例如可以使用带电刷的电机。电磁阀20等根据控制信号进行开闭动作来控制制动液的流动。液压单元6设置成在将主缸5与轮缸8之间的连通切断了的状态下能够利用泵7产生的液压对轮缸8进行增压,并且具有行程模拟器27,制动液根据驾驶员的制动操作从主缸5流入该行程模拟器27,从而产生踏板行程。另外,液压单元6具有检测泵7的排出压、主缸压的液压传感器91~93。
ECU100被输入从踏板行程传感器90以及液压传感器91~93输送的检测值、以及从车辆输送的与行驶状态相关的信息,基于内置的程序,控制液压单元6的各促动器。具体而言,控制对油路的连通状态进行切换的电磁阀20等的开闭动作、驱动泵7的电机M的转速(即泵7的排出量)。由此,实现用于降低制动操作力的增力控制、用于抑制由制动引起的车轮的滑动的防抱死制动控制(以下称为ABS)、用于车辆的运动控制(防侧滑等车辆动作稳定化控制。以下称为VDC)的制动控制、前车追随控制等自动制动控制、为了与再生制动器协调来实现目标减速度(目标制动力)而控制轮缸液压的再生协调制动控制等。在增力控制中,在驾驶员进行制动操作时,驱动液压单元6(使用泵7的排出压)而产生比主缸压高的轮缸液压,从而产生对于驾驶员的制动操作力而言不足的液压制动力。由此,发挥对制动操作进行辅助的增力功能。即,设置成:代替不具有发动机负压助力器而使液压单元6(泵7)工作,从而能够辅助制动操作力。在再生协调制动控制中,例如为了产生驾驶员所要求的制动力,而产生对于再生制动装置的再生制动力而言不足的量的液压制动力。
主缸5是经由后述的第一油路11与轮缸8连接并能够对轮缸液压进行增压的第一液压源,能够利用产生于第一液室51P的主缸压经由P系统的油路(第一油路11P)对轮缸8a、8d加压,并且,能够利用产生于第二液室51S的主缸压经由S系统的油路(第一油路11S)对轮缸8b、8c加压。主缸5的活塞54P、54S能够沿有底筒状的缸体50的内周面在轴向上移动地被插入。缸体50针对每个P、S系统具有:与液压单元6连接且能够与轮缸8连通地设置的排出端口(供给端口)501、以及与储液箱4连接且与其连通的补给端口502。另外,缸体50具有:与液压单元6连接且与泵7的吸入部70连通的吸入端口503、以及与储液箱4连接且与其连通的补给端口504。在两活塞54P、54S之间的第一液室51P中,作为复位弹簧的螺旋弹簧56P以被压缩的状态设置。在活塞54S与缸体50的轴向端部之间的第二液室51S中,螺旋弹簧56S以被压缩的状态设置。在第一、第二液室51P、51S中,排出端口501总是开口。补给端口504总是与吸入端口503连通。
在缸体50的内周,设置有与各活塞54P、54S滑接地密封各活塞54P、54S的外周面与缸体50的内周面之间的多个密封部件即活塞密封55。各活塞密封55是在(虽然在图1等中省略图示)内径侧具有唇部的众所周知的截面呈杯状的密封部件(杯形密封件),在唇部与活塞54的外周面滑接的状态下,允许制动液向一方向流动而抑制制动液向另一方面流动。第一活塞密封551的朝向配置成允许制动液从补给端口502向第一、第二液室51P、51S(排出端口501)流动而抑制相反方向的制动液的流动。第二活塞密封552的朝向配置成允许制动液向补给端口502流动而抑制制动液从补给端口502流出。第三活塞密封553的朝向配置成抑制制动液从补给端口504向缸体50的外部流动。在活塞54通过由驾驶员进行的制动踏板2的踩踏操作而向在轴向上与制动踏板2相反的一侧滑动时,第一、第二液室51P、51S的容积缩小而产生液压(主缸压)。由此,制动液从第一、第二液室51P、51S经由排出端口501朝向轮缸8供给。另外,在P系统和S系统中,在第一、第二液室51P、51S产生大致相同的液压。
以下,基于图1说明液压单元6的制动液压回路。对于与各车轮FL~RR对应的部件,在其附图标记的末尾分别附带下标a~d而适当区分。液压单元6具有:将主缸5的排出端口501(第一、第二液室51P、51S)与轮缸8连接的第一油路11;设置于第一油路11的作为第二切断阀的常开的(在不通电状态下打开)切断阀21;在第一油路11中的比切断阀21更靠轮缸8侧与各车轮FL~RR对应地(在油路11a~11d)设置的常开的增压阀(以下记为SOL/V·IN)22;将主缸5的吸入端口503与泵7的吸入部70连接的吸入油路12;将第一油路11中的切断阀21和SOL/V·IN22之间与泵7的排出部71连接的排出油路13;设置于排出油路13并仅允许制动液从排出部71侧向第一油路11侧流动的单向阀(泵7的排出阀)130;设置于将单向阀130的下游侧与P系统的第一油路11P连接的排出油路13P的常开的连通阀23P;设置于将单向阀130的下游侧与S系统的第一油路11S连接的排出油路13S的常闭的(在不通电状态下关闭)连通阀23S;将排出油路13P中的单向阀130和连通阀23P之间与吸入油路12连接的第一减压油路14;设置于第一减压油路14的作为第一减压阀的常闭的调压阀24;将第一油路11中的比SOL/V·IN22更靠轮缸8侧与吸入油路12连接的第二减压油路15;设置于第二减压油路15的作为第二减压阀的常闭的减压阀25;设置于P系统的第一油路11P中的比切断阀21P更靠主缸5侧的作为第一切断阀的主切断阀(以下记为MC阀)20;从第一油路11P中的MC阀20与切断阀21P之间分支并与行程模拟器27的主室R1连接的作为分支油路的第一模拟器油路16;设置于第一模拟器油路16的作为常闭的模拟器切断阀的行程模拟器阀26;以及将行程模拟器27的副室(背压室)R2与吸入油路12连接的第二模拟器油路17。
在液压单元6内,在来自主缸5(吸入端口503)的连接配管10R与液压单元6的吸入油路12连接的部位(液压单元6的铅垂方向上侧)设置有储液部12a。排出油路13P、13S构成将P系统的第一油路11P与S系统的第一油路11S连接的连通路。泵7经由上述连通路(排出油路13P、13S)以及第一油路11P、11S与轮缸8a~8d连接,是通过向上述连通路(排出油路13P、13S)排出制动液能够对轮缸液压进行增压的第二液压源。切断阀21、SOL/V·IN22、连通阀23P、调压阀24、以及各系统的减压阀25中的至少一个(在本实施例中为后轮RL、RR的减压阀25c、25d)是与供给到螺线管的电流相应地调整阀的开度的比例控制阀。其他阀、即MC阀20、连通阀23S、剩下的减压阀25(后轮RL、RR的减压阀25a、25b)、以及行程模拟器阀26是阀的开闭呈双态地被切换控制的开闭阀。
另外,上述其他阀也可以使用比例控制阀。
MC阀20在第一油路11P上设置在主缸5与行程模拟器阀26之间。绕过MC阀20而与第一油路11并列地设置有旁通油路110,仅允许制动液从主缸5侧向轮缸8侧流动的单向阀210设置于旁通油路110。单向阀210是针对MC阀20设置并在MC阀20关闭了时仅允许从主缸5向轮缸8的方向的流动的单向阀。切断阀21在第一油路11P、11S上设置在轮缸8与行程模拟器阀26之间。绕过切断阀21而与第一油路11并列地设置有旁通油路111,仅允许制动液从主缸5侧向轮缸8侧流动的单向阀211设置于旁通油路111。单向阀211是针对切断阀21设置并在切断阀21关闭了时仅允许从主缸5向轮缸8的方向的流动的单向阀。另外,绕过SOL/V·IN22而与第一油路11并列地设置有旁通油路120,仅允许制动液从轮缸8侧向主缸5侧流动的单向阀220设置于旁通油路120。
在第一模拟器油路16中的行程模拟器阀26与行程模拟器27之间,设置有检测该部位的液压(行程模拟器27内的液压。在主缸5与行程模拟器27连通时为主缸压)的液压传感器91。另外,若为了提高可靠性而必要,则也可以在S系统的油路(第一油路11S中的主缸5与切断阀21S之间)中设置主缸压检测用的液压传感器。在第一油路11中的切断阀21与SOL/V·IN22之间,设置有检测该部位的液压(轮缸液压)的液压传感器92。在排出油路13P中的泵7的排出部71(单向阀130)与连通阀23P之间,设置有检测该部位的液压(泵排出压)的液压传感器93。
行程模拟器27具有:将室R内分离为两个室(主室R1和副室R2)并能够在室R内沿轴向移动地设置的活塞27a;以及在副室R2内以被压缩的状态设置并总是对活塞27a向主室R1侧(缩小主室R1的容积并扩大副室R2的容积的方向)施力的弹性部件即弹簧27b。在切断阀21被控制在打开方向的状态下,将主缸5的第一、第二液室51P、51S与轮缸8连接的制动器系统(第一油路11),构成利用使用踏板踏力产生的主缸压产生轮缸液压的第一系统,并实现踏力制动(非增力控制)。另一方面,在切断阀21被控制在关闭方向的状态下,包括泵7在内,将储液箱4与轮缸8连接的制动器系统(吸入油路12、排出油路13等)构成利用使用泵7产生的液压来产生轮缸液压的第二系统,并构成实现增力控制、再生协调控制等的所谓线控制动系统。
在切断阀21被控制在关闭方向而切断主缸5与轮缸8的连通的状态下,至少从主缸5(第一液室51P)向第一油路11P流出的制动液经由第一模拟器油路16流入到主室R1内部,由此,行程模拟器27产生踏板行程。在切断阀21P关闭而切断主缸5与轮缸8的连通且MC阀20以及行程模拟器阀26打开而连通主缸5与行程模拟器27的状态下,在驾驶员进行制动操作(踩踏或松开制动踏板2)时,行程模拟器27吸排来自主缸5的制动液并产生踏板行程。具体而言,在规定以上的液压(主缸压)作用于主室R1中的活塞27a的受压面时,活塞27a压缩弹簧27b的同时在轴向上向副室R2侧移动,使得主室R1的容积扩大。由此,制动液从主缸5(排出端口501P)经由油路(第一油路11P以及第一模拟器油路16)流入到主室R1,并且,制动液从副室R2经由第二模拟器油路17向吸入油路12排出。在主室R1内的压力减少到不足规定压力时,活塞27a利用弹簧27b的作用力(弹力)恢复到初始位置。行程模拟器27通过如上所述吸入来自主缸5的制动液来模拟轮缸8的制动液刚性并再现踏板踩踏感。
在本实施例中,除将行程模拟器27用作产生踏板行程的机构之外,也可以将其用作能够存储(蓄压)比较低的液压的低压储液器。具体而言,在由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压的初始,将行程模拟器27内所存储的制动液向轮缸8供给(使用行程模拟器27内所存储的液压对轮缸液压进行增压),由此对由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压进行辅助。作为低压储液器的行程模拟器27中存储有使制动钳的制动块移动而能够将制动钳不工作时的制动块与制动盘之间的规定间隙(余隙)堵住这种程度的液压、例如0.2MPa左右的液压。
ECU100构成基于各种信息使泵7以及电磁阀20等工作来控制轮缸8的液压的液压控制部。ECU100具有:制动操作量检测部101、目标轮缸液压计算部102、踏力制动产生部103、增力控制部104、增力控制切换部105、辅助增压部106、以及制动液储存部107。制动操作量检测部101接收行程传感器90的检测值的输入而检测出作为制动操作量的制动踏板2的位移量(踏板行程)。另外,行程传感器90不限于直接检测制动踏板2的位移量,也可以检测推杆30的位移量。另外,也可以设置检测制动踏板2的踏力的踏力传感器并基于其检测值来检测制动操作量。即,作为控制所使用的制动操作量,不限于踏板行程,也可以使用其他适当的变量。
目标轮缸液压计算部102计算目标轮缸液压。具体而言,基于检测到的踏板行程,计算规定的增力比、即实现踏板行程与驾驶员的要求制动液压(驾驶员要求的车辆减速度G)之间的理想的关系特性的目标轮缸液压。在本实施例中,例如,在具有通常尺寸的发动机负压助力器而不具有连杆机构3的制动器装置中,将在发动机负压助力器工作时实现的踏板行程与轮缸液压(制动液压)之间的规定的关系特性作为用于计算目标轮缸液压的上述理想的关系特性。另外,目标轮缸液压计算部102在再生协调制动控制时按照与再生制动力之间的关系来计算目标轮缸液压。具体而言,计算从再生制动装置的控制单元输入的再生制动力与相当于目标轮缸液压的液压制动力之和足够实现驾驶员要求的车辆减速度那样的目标轮缸液压。另外,在VDC时,例如基于检测到的车辆运动状态量(横向加速度等),计算各车轮FL~RR的目标轮缸液压以实现所希望的车辆运动状态。
踏力制动产生部103通过将切断阀21控制在打开方向,使液压单元6的状态成为能够利用主缸压(第一系统)产生轮缸液压的状态,并实现踏力制动。另外,通过将行程模拟器阀26控制在关闭方向,将主缸5与行程模拟器27的连通切断。增力控制部104通过将切断阀21控制在关闭方向,使液压单元6的状态成为能够利用泵7(第二系统)产生轮缸液压的状态,并执行增力控制。控制液压单元6的各促动器来实现目标轮缸液压。另外,通过将行程模拟器阀26控制在打开方向,使主缸5与行程模拟器27连通。
增力控制切换部105基于算出的目标轮缸液压控制液压单元6的工作而切换踏力制动和增力控制。具体而言,在由制动操作量检测部101检测到制动操作的开始时,在算出的目标轮缸液压为规定值(例如与不是急制动时的通常制动时产生的车辆减速度G的最大值相当)以下的情况下,由踏力制动产生部103产生轮缸液压。另一方面,在制动器踩踏操作时算出的目标轮缸液压比上述规定值高的情况下,由增力控制部104产生轮缸液压。这样,装置1在制动操作量较小的制动初期、即制动操作开始后的规定的制动操作区域(低压区域),由第一系统产生轮缸液压。在制动操作量较大的规定的制动操作区域(高压区域),由第二系统产生轮缸液压,从而实现增力功能。由此,与根据驾驶员的制动操作总是使增力装置工作的制动器装置相比,可以提高能量效率。
辅助增压部106在轮缸液压的增压初期使用预先流入并储存在行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压。制动液储存部107将辅助增压部106对轮缸液压进行增压所使用的制动液储存在行程模拟器27内。
[实施例1的作用]
接着,说明作用。图2是表示各液压以及促动器工作状态的时间变化的时序图,为便于说明而连续地示出不仅进行踏力制动而且进行增力控制的情况(时刻t1~t9)、以及仅进行踏力制动的情况(时刻t11~t17)。图3~图10使用与图1相同的回路图例示液压单元6的各促动器的工作状态,用单点划线表示制动液的流动。
首先,对除踏力制动之外还进行增力控制的情况(时刻t1~t9)进行说明。在时刻t1以前制动器不工作时,踏板行程、主缸压、轮缸液压都大致为零,各促动器因不通电而处于图1所示的初始状态。在行程模拟器27内储存有轮缸液压的辅助增压用的制动液,并存储有规定的液压(0.2MPa左右)。即,此时,行程模拟器27作为存储用于对轮缸8进行辅助增压的液压的低压储液器发挥作用。在时刻t1,驾驶员踩踏制动踏板2,此后,踏板行程增大。在基于踏板行程算出的目标轮缸液压变得比规定值大的时刻t4之前,增力控制切换部105由踏力制动产生部103产生轮缸液压。
在从刚踩踏踏板之后的时刻t1到时刻t3,在轮缸液压的增压初期,辅助增压部106使用行程模拟器27内储存的制动液对轮缸液压进行增压。即,辅助增压部106在检测到制动踏板2的踩踏操作量(踏板行程)变得比零大时,如图3所示,使泵7不工作,将MC阀20控制在关闭方向,将行程模拟器阀26控制在打开方向,将切断阀21P控制在打开方向,将切断阀21S控制在关闭方向,将SOL/V·IN22控制在打开方向,将连通阀23控制在打开方向,将调压阀24控制在关闭方向,将减压阀25控制在关闭方向。由此,行程模拟器27内储存的制动液经由第一模拟器油路16和第一油路11P供给到轮缸8a、8d,并且,从第一油路11P经由排出油路13和第一油路11S供给到轮缸8b、8c。另外,行程模拟器27所存储的液量能够根据液压传感器91的检测值和行程模拟器27的设计值进行推定,因此,也能够在一定程度上推定根据来自行程模拟器27的制动液供给而增大的轮缸液压。
通过将第一油路11P中的设置在第一模拟器油路16的连接部位与主缸5之间的MC阀20控制在关闭方向,从主缸5切断将行程模拟器27与轮缸8连接的(用于辅助增压的)油路。由此,可以更可靠地进行从行程模拟器27向轮缸8的制动液的供给,可以使上述辅助增压顺畅。另外,通过将切断阀21S控制在关闭方向,抑制从行程模拟器27经由第一油路11P和排出油路13供给到了第一油路11S的制动液向主缸5(第二液室51S)侧流动。由此,可以更可靠地进行上述辅助增压。
在从时刻t1到t2期间,根据来自行程模拟器27的制动液的供给,轮缸8的液压增大,并且,行程模拟器27内的液压降低。另外,在从时刻t1到t2期间,假定刚踩踏制动踏板2之后且主缸压大致为零(大气压)。换句话说,基本结构为在主缸5的活塞54P、54S与储液箱4连通的(从第一、第二液室51P、51S朝向补给端口502的制动液的流动不被第一活塞密封551抑制)期间结束辅助增压。与此相对,若因制动踏板2的急踩踏等而使得在向增力控制转移之前产生主缸压且所产生的主缸压比行程模拟器27内的液压(第一油路11P中的比MC阀20更靠轮缸8侧的液压)高,则来自主缸5的制动液在初级系统中通过旁通油路110的单向阀210,在次级系统中通过旁通油路111S的单向阀211S。因此,主缸5的活塞54P、54S可能移动(踏板行程增大),由此板踩踏感(铁板制动器)被抑制,因此可以提高制动操作的感觉(脚踏感)。
在时刻t2,行程模拟器27内的液压与轮缸液压大致相同。另外,主缸压从大致为零起开始增大。当主缸压比行程模拟器27内的液压甚至轮缸液压高时,制动液从主缸5侧经由单向阀210、211S向轮缸8侧流入。
在时刻t3,踏力制动产生部103检测到主缸压比轮缸液压高时,使辅助增压部106的控制结束,将行程模拟器阀26控制在关闭方向,将MC阀20与切断阀21S控制在打开方向,从而转移到踏力制动。主缸压比轮缸液压高例如可以通过液压传感器91、92的检测值(行程模拟器27内的液压和轮缸液压)成为大致同压之后液压传感器91的检测值(行程模拟器27内的液压)已开始增大、或踏板行程达到一定值以上来检测。这样,设置允许制动液从主缸5侧向轮缸8侧流动的单向阀210、211S,在主缸压成为与轮缸液压大致相同的液压时从辅助增压转移到踏力制动,从而可以顺畅地(不存在脚踏感不适地)进行该转移。在时刻t3以后,踏力制动产生部103实现踏力制动。如图4所示,将连通阀23S控制在打开方向,并且使其他的促动器(泵7以及其他的电磁阀)不工作(不通电状态)。由此,制动液从主缸5经由第一油路11P、11S供给到轮缸8a~8d。另外,制动操作力通过连杆机构3被放大。
即,在时刻t1~t2,辅助增压部106利用行程模拟器27的压力,经由初级系统的油路11P以及连通路(排出油路13P、13S)对各轮缸8的液压进行增压后,从时刻t3起,踏力制动产生部103将行程模拟器阀26控制在关闭方向,将切断阀21S控制在打开方向,利用主缸5的第二液室51S的压力,经由次级系统的油路11S以及连通路(排出油路13P、13S)对各轮缸8的液压进行加压。另外,利用主缸5的第一液室51P的压力,经由初级系统的油路11P以及连通路(排出油路13P、13S)对各轮缸8的液压进行加压。
在时刻t3到t4期间,与踏板行程的增大相应地主缸压以及轮缸液压增大。另一方面,行程模拟器27内的液压被保持在时刻t3时的值。在时刻t4,由于基于踏板行程算出的目标轮缸液压变得比规定值高,因此,增力控制切换部105并非由踏力制动产生部103而是由增力控制部104产生轮缸液压。基本上,切换到由增力控制部104得到的下述控制状态。
另一方面,增力控制切换部105在时刻t4从踏力制动切换到增力控制时,如图5所示,将MC阀20控制在关闭方向,并且控制切断阀21P的打开状态,从而调整行程模拟器27内的液压。即,在从踏力制动切换到增力控制时,在辅助增压后被保持的行程模拟器27内的液压与在辅助增压后通过制动器踩踏操作而增大的主缸压以及轮缸液压之间,产生差压。在该状态下,为了切换到增力控制,若将切断阀21P控制在关闭方向并将MC阀20控制在打开方向,则利用主缸压(轮缸液压)与行程模拟器27内的液压之间的上述差压,制动踏板2急剧移动,恐怕会产生踏板行程的急剧变动。因此,在本实施例中,在从踏力制动向增力控制完全切换之前,将MC阀20控制在关闭方向,并且控制切断阀21P的打开状态。换句话说,并非将切断阀21P切断而是将MC阀20切断,从泵7(并非是轮缸8)将制动液也输送到行程模拟器27。由此,通过调整行程模拟器27内的液压,可以抑制上述踏板行程的急剧变动并抑制脚踏感的恶化。
具体而言,在向增力控制完全切换时(将MC阀20控制在打开方向时)的踏板行程与踏板踏力之间的关系特性变为适当的关系特性之前、或者在基于液压传感器91、92的检测值检测到行程模拟器27内的液压与轮缸液压(主缸压)之差充分变小之前,将MC阀20控制在关闭方向,并且控制切断阀21P的打开状态。另外,在该情况下,来自泵7的制动液并非仅由调压阀24泄漏,还由切断阀21P泄漏,这是为了如上所述抑制急剧的踏板行程变动,继续进行轮缸液压向目标液压的调压。换句话说,通过临时使切断阀21P(以及行程模拟器27)也承担轮缸液压向目标液压的调压功能,可以抑制急剧的踏板行程变动。在时刻t5,例如在调整行程模拟器27内的液压使得与轮缸液压(主缸压)之差充分变小时,切换到由增力控制部104得到的下述控制状态。
如图6以及图7所示,增力控制部104驱动泵7,将MC阀20控制在打开方向,将行程模拟器阀26控制在打开方向,将切断阀21控制在关闭方向,将SOL/V·IN22控制在打开方向,将连通阀23控制在打开方向,将调压阀24控制在打开方向,并将减压阀25控制在关闭方向。通过基于液压传感器92、93的检测值来控制调压阀24的打开状态,从而控制轮缸液压使其达到目标液压。通过将切断阀21控制在关闭方向来切断主缸5侧与轮缸8侧,容易与驾驶员的踏板操作独立地控制轮缸液压。
在本实施例中,基本上,并不是对泵7进行控制而是对调压阀24进行控制来控制轮缸液压。由于调压阀24采用比例控制阀,因此,可以进行精细的控制,可以实现轮缸液压的顺畅的控制。
另外,并不限于上述情形,例如也可以控制泵7的转速(排出量)。也可以代替调压阀24而控制减压阀25或一同控制调压阀24和减压阀25,来控制轮缸液压。另外,在轮缸液压的减压时或保持轮缸液压时也可以使泵7停止。通过打开行程模拟器阀26,通过驾驶员的踏板踩踏操作从主缸5流出的制动液流入到行程模拟器27内(参照图6)。由此,即便在与驾驶员的踏板操作独立地控制轮缸液压的情况下,也可以产生踏板行程来模拟制动踏板2的操作感,可以提高踏板踩踏操作时的感觉。
另外,借助驾驶员的踏板松开操作,制动液从行程模拟器27回到主缸5(参照图7)。在该增力控制中,在行程模拟器阀26被打开的状态下,液压传感器91的检测值可以看作与主缸压大致相同,因此,液压传感器91作为检测主缸压的主缸压传感器发挥作用。
在时刻t4以后至时刻t6为止,驾驶员踩踏制动踏板2,从而使得踏板行程增大。为了实现基于增大的踏板行程算出的目标轮缸液压,如图6所示,增力控制部104通过控制调压阀24的打开状态,对轮缸液压进行增压控制。在时刻t6以后至时刻t7为止,驾驶员保持制动踏板2的踩踏量(踏板行程)。为了实现基于该踏板行程算出的目标轮缸液压,增力控制部104通过控制调压阀24的打开状态,对轮缸液压进行保持控制。在时刻t7以后至时刻t9为止,驾驶员松开制动踏板2。为了实现基于该踏板行程算出的目标轮缸液压,增力控制部104通过控制调压阀24的打开状态,对轮缸液压进行减压控制。在此期间,在时刻t5以后至时刻t8为止,行程模拟器27内的液压与主缸压的增减相应地增减。
在时刻t8以后、即驾驶员的踏板松开操作结束时,为了将行程模拟器27作为低压储液器用于下次的刚踩踏踏板之后的辅助增压,制动液储存部107在行程模拟器27内蓄压。在踏板行程减小(制动踏板2被松开)而结束制动操作时,若制动液储存部107基于液压传感器91的检测值检测到行程模拟器27内的液压(主缸压)成为规定压(在行程模拟器27内蓄积的目标压)以下,则如图8所示,将行程模拟器阀26控制在关闭方向。由此,在时刻t8以后,行程模拟器27内封入制动液,成为上述规定压的液压被存储。在此,将行程模拟器27与第一油路11P相连的第一模拟器油路16作为用于在行程模拟器27内存储液压的蓄压油路发挥作用。设置于第一模拟器油路16的行程模拟器阀26作为用于通过向关闭方向进行工作而将行程模拟器27内所存储的液压更可靠地保持的储液器阀发挥作用。该行程模拟器27内的制动液原本根据驾驶员的制动操作而流入。因此,不特别需要为了蓄压而使制动液向行程模拟器27内流入的液压源。
在本实施例中,在上述蓄压中,将切断阀21控制在关闭方向并将调压阀24控制在打开方向,使经由吸入油路12的轮缸液压的减压继续。另外,通过将行程模拟器阀26以及切断阀21控制在关闭方向,存在制动液难以返回到主缸5的可能性,但处于踏板松开时,若踏板踏力与踏板行程之间的关系特性的变化给脚踏感带来的影响少,则不会特别出问题。另外,如图9所示,也可以在上述蓄压中将切断阀21控制在打开方向。在该情况下,通过使轮缸8的制动液经由第一油路11回到主缸5侧,制动踏板2容易返回。在此,若起因于轮缸液压与主缸压的差压而将切断阀21控制在打开方向,则也可以考虑脚踏感变化。但是,与再生协调制动控制等相比,在增力控制中,轮缸液压与主缸压的差压小。另外,在踏板松开时,踏板踏力与踏板行程之间的关系特性的变化给脚踏感带来的影响比较小。因此,即便如图9所示将切断阀21控制在打开方向,脚踏感恶化的担忧也少。
在本实施例中,由于在行程模拟器27的蓄压时将行程模拟器阀26关闭,因此也可以检测行程模拟器阀26的打开故障。即,在通常的制动控制时(增力控制时等),将行程模拟器阀26打开使用。因此,即便行程模拟器阀26产生打开故障,也不会影响到制动器特性。若想要进行检测,则需要在制动时关闭行程模拟器阀26,因此,恐怕会影响到制动操作的感觉。在本实施例中,由于采用在踏板松开操作结束时将行程模拟器阀26关闭而在行程模拟器27内蓄压的结构,因此,如上所述可以抑制脚踏感的恶化,并且,可以基于液压传感器91的检测值来检测行程模拟器阀26的打开故障。
在时刻t9,踏板行程大致为零,结束增力控制。由此,回到与时刻t1以前相同的状态。
接着,说明仅进行踏力制动的情况(时刻t11~t17)。在时刻t11~t14的制动器踩踏操作中,基于踏板行程算出的目标轮缸液压为规定值以下,因此,增力控制切换部105由踏力制动产生部103产生轮缸液压。在时刻t11以后到时刻t14为止的情形,与在时刻t1以后到时刻t4为止的情形相同。在时刻t14以后到时刻t15为止,驾驶员保持踏板行程。与踏板行程相应地,主缸压、轮缸液压、以及行程模拟器27内的液压被保持。在时刻t15以后到时刻t17为止,驾驶员松开制动踏板2。与踏板行程的减少相应地,主缸压以及轮缸液压被减压。
在时刻t15以后、即驾驶员松开制动踏板2而结束制动操作时,为了将行程模拟器27作为低压储液器用于下次的刚踩踏踏板之后的辅助增压,制动液储存部107在行程模拟器27内蓄压。制动液储存部107在基于踏板行程传感器90的检测值检测到制动踏板2的松开时,如图10所示,将行程模拟器阀26控制在打开方向。由此,从轮缸8流出的制动液不仅流入到主缸5而且也流入到行程模拟器27内并被储存。制动液储存部107若在时刻t16基于液压传感器91的检测值检测到行程模拟器27内的液压成为规定压(在行程模拟器27内蓄压的目标压)以上,则将行程模拟器阀26控制在关闭方向。另外,也可以构成为,将液压传感器91的检测值(行程模拟器27内的液压)与主缸压看作相同,若检测到该检测值(主缸压)成为上述规定压以下,则将行程模拟器阀26控制在关闭方向。由此,在时刻t16以后,在行程模拟器27内封入制动液,成为上述规定压的液压被存储。
这样通过行程模拟器阀26的开闭这样的简单操作,即可将制动液储存在行程模拟器27内。另外,若制动踏板2被松开而使得由液压传感器91检测到的主缸压(行程模拟器27内的液压)成为规定的压力,则将行程模拟器阀26控制在关闭方向,从而可以容易地在行程模拟器27内蓄压。该行程模拟器27内的制动液是驾驶员的制动操作结束时从轮缸8流出的制动液流入到了行程模拟器27内的制动液。因此,不需要为了蓄压而使制动液向行程模拟器27内流入的液压源。另外,也可以在将行程模拟器阀26控制在打开方向时同时将MC阀20控制在关闭方向。由此,可以使来自轮缸8的制动液迅速流入到行程模拟器27内。
在制动踏板2几乎不被踩踏(向轮缸8供给的制动液量少)、由制动液储存部107在行程模拟器27内蓄积的液压刚成为目标压以下之后的制动器中,由行程模拟器27进行的辅助增压有可能变得不充分。因此,若有必要,则也可以通过加以修正例如将使电机M旋转的时机提前等,对由行程模拟器27进行的辅助增压进行补充并提高轮缸8的增压响应性。另外,行程模拟器27与第一油路11P连接,也能够利用泵7蓄压。因此,在行程模拟器27内蓄积的液压为目标压以下的情况下,若耐久性不存在问题,则也可以驱动泵7以便在行程模拟器27蓄压至目标压。在该情况下,不需要另行设置用于使制动液向行程模拟器27内流入的(泵7以外的)液压源。
[实施例1的效果]
装置1设置成不具有发动机负压助力器而可以利用不同于发动机负压助力器的别的能量源(液压单元6)对制动操作力的不足进行补偿。因此,容易向电动车辆应用。另外,在应用于具有发动机的车辆的情况下,可以降低燃料消耗。另外,ABS或VDC用的液压单元已配备于大多数制动器装置,在装置1中,作为对制动操作力的不足进行补偿的能量源,代替发动机负压助力器而利用上述液压单元6。因此,可以减少零件数量从而削减成本,并且,可以简化装置的结构从而提高向车辆的搭载性。并且,可以实现车辆的小型化、轻量化,由此,可以谋求提高车辆的能量效率。
若着眼于根据驾驶员的制动操作使轮缸液压增压至规定液压所需的时间、即增压响应性,则在具有发动机负压助力器的制动器装置中,可以确保增压响应性,但如上所述恐怕会导致装置大型化且重量增大。
另一方面,作为不具有发动机负压助力器的制动器装置,最先可考虑如下结构:具有高压储液器,并(仅)使用预先蓄积在该高压储液器中的高压对轮缸液压进行增压。
但是,在该装置中,虽然有可能在一定程度上能够确保增压响应性,但在高压储液器的耐压保障、可靠性的确保方面存在课题。另外,恐怕会导致装置大型化且重量增大。其次可考虑如下结构:具有大容量的(排出量大的)泵,在每次制动时,由高输出电机驱动泵,从而对轮缸液压进行增压(既可以是主缸与泵、电机一体的结构,也可以是这些部件分体的结构)。
但是,在该装置中,若想要确保急制动时所要求的增压响应性(例如在250msec以内将轮缸液压从0MPa增压至8MPa),则恐怕会导致泵、电机的规格与通常相差太远而大型化且重量增大(在常用区域中成为超规格)。另一方面,若抑制泵、电机的大型化,则恐怕会导致增压响应性不足。
与此相对,本实施例的装置1具有对由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压进行辅助的辅助增压部(辅助增压部106以及行程模拟器27)。因此,即便在装置1不具有发动机负压助力器的情况下,也可以通过对由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压进行辅助来提高轮缸液压的增压响应性(制动时的响应性)。另外,由于用于辅助增压的液压源并不要求那么高的输出(大的流量),因此,不需要使用高压储液器或增大泵7、电机M。因此,可以抑制装置1的大型化、重量增大。
作为用于上述辅助增压的液压源,也可以考虑使用例如小型泵等。但是,在该情况下,每次对轮缸液压的增压进行辅助时都需要驱动液压源。与此相对,在本实施例中,作为用于上述辅助增压的液压源,使用蓄积液压的储液器(行程模拟器27)。这样预先蓄积液压并使用该蓄积的液压对轮缸液压进行增压,因此,不需要每次对轮缸液压的增压进行辅助时都驱动液压源。并且,在本实施例中,将根据驾驶员的制动操作进行工作并用于模拟制动踏板2的操作感(再现踏板踩踏感)的行程模拟器27也用作用于上述辅助增压的储液器。因此,可以抑制零件数量的增大,并可以抑制装置1的大型化、重量增大。
另外,作为改善增压响应性的方法,并不增大(由高压储液器、大容量泵等)输送到轮缸8的制动液量,而是减少轮缸8的消耗液量。由此,即便在装置1不具有发动机负压助力器的情况下,不使用高压储液器或增大泵7的排出量、电机M的输出也可以消除增压响应性的不足。因此,可以确保制动时的响应性,并且抑制装置1的大型化、重量增大。具体而言,为了减少轮缸8的消耗液量,将制动钳的余隙填满(使制动块移动以堵住规定间隙)。即,通常在车轮的制动块与制动盘之间,为了抑制由两者的拖曳引起的能量损失等而设置有规定的间隙(余隙)。特别是在执行再生制动的电动车辆中,为了抑制因由拖曳引起的摩擦导致燃料消耗恶化,存在使该余隙形成得较大的倾向。从轮缸的液压与液量的关系来看,在向轮缸开始供给制动液后,在余隙被填满直至制动力正式产生为止的区域,消耗液量多。如图11的轮缸的液压与液量的关系特性所示,用虚线包围的部分是余隙被填满之前的低压区域,相对于液量的增大,液压增大的斜率小。即,为了产生液压而消耗的液量较多,即便供给相同的液量,液压怎么也不增大。这样,若能够在消耗液量多的低压区域快速填满余隙,则可以提高轮缸液压的增压响应性。另外,在本实施例中以盘式制动器为例进行了说明,但即便是鼓式制动器也相同。
因此,在本实施例中,在通过来自主缸5(或泵7)的制动液的供给对轮缸液压进行增压之前,执行用于预先填满余隙的轮缸液压的增压(辅助增压)。具体而言,辅助增压部106在轮缸液压的增压初期(上述低压区域)使用预先流入并储存在行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压。由此,主缸5(或泵7)为了填满余隙而将制动液向轮缸8供给这种操作变得不需要。换句话说,在从主缸5(或泵7)向轮缸8开始供给制动液后,在制动力正式产生之前的轮缸8的消耗液量减少。因此,可以提高轮缸液压的增压响应性。从这个意义来看,辅助增压部106对由主缸5(或泵7)进行的轮缸液压的增压进行辅助。因此,装置1可以提高增压响应性而不使用高压储液器或增大泵7、电机M,例如在急制动时也可以确保足够的制动力。
另外,为了如上所述填满余隙,也可以考虑在主缸5配备初次装填机构。初次装填机构例如使主缸活塞54P形成为带台阶的形状并使用溢流阀,该初次装填机构具有如下功能:根据踏板行程的大小使从主缸5朝向液压单元6(轮缸8)供给的制动液量变化,在刚踩踏制动器之后使从主缸5向轮缸8供给的液量增大。但是,在该情况下,由于是使来自主缸5的供给液量增大的结构,因此,主缸5的活塞54的直径恐怕会增大。与此相对,在本实施例中,为了如上所述填满余隙而使用在储液器(行程模拟器27)中蓄积的制动液,因此,不需要使来自主缸5的供给液量增大。因此,不变更主缸5的活塞54(例如可以直接使用小径的活塞而不形成为带台阶的形状)也可以减少损失踏力。
在上述储液器(行程模拟器27)中存储有能够填满余隙这种程度的液压。由于如上所述的低压储液器就够了,因此可以抑制装置1的大型化。即,不是用于对轮缸液压单独(在急制动时也一样)进行增压的高压储液器,只要是能够执行用于填满余隙的增压的低压储液器就够了,因此,可以避免储液器的耐压保障、可靠性的确保成为课题。另外,装置1大型化、重量增大的担忧也少。
本申请人对填满余隙的效果进行模拟的结果是,当在行程模拟器27中蓄压0.2MPa并将其用于辅助增压的情况下,与不是上述情形的情况相比,将使轮缸液压从0MPa增压至8MPa为止的时间缩短了100msec。另外,也可以将行程模拟器27的容量进一步增大并蓄积比0.2MPa高的液压。在该情况下,可以进一步提高增压响应性。但是,若将比为了填满余隙而需要的液压高的液压向轮缸8供给,则恐怕会产生驾驶员不期望的制动力。因此,需要调整辅助增压的结束时机、即将行程模拟器阀26控制在关闭方向的时机。另外,也恐怕会因行程模拟器27的容量增大而导致装置1大型化。与此相对,在本实施例中,在行程模拟器27中蓄压0.2MPa左右、即能够填满余隙这种程度的液压,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。另外,不需要特别调整辅助增压的结束时机,可以简化控制结构。
另外,也可以从制动初期开始(不论制动操作量的大小)执行增力控制。在该情况下也可以通过辅助增压部106提高由增力控制(泵送)带来的轮缸液压的增压响应性。具体而言,在制动踏板2被操作时,驱动电机M使泵7工作,并且与图3同样地驱动各阀20、21、26,以使行程模拟器27内的制动液向轮缸8流动。由此,在直至泵7实际开始排出制动液而使液压上升为止的期间,可以在一定程度上填满制动钳的余隙,因此,可以提高增压响应性。另一方面,在如本实施例那样在制动操作量较小的制动初期实现踏力制动的情况下,可以通过辅助增压部106提高由踏力制动(踏板踩踏操作)带来的轮缸液压的增压响应性。即,在直至主缸5实际产生液压而开始将制动液向轮缸供给为止的期间,可以在一定程度上填满制动钳的余隙。因此,可以提高踏力制动中的增压响应性。另外,与余隙被填满(消耗液量减少)相应地,可以抑制用于得到所需的轮缸液压的主缸5的活塞54的行程(踏板行程)。由此,可以提高制动操作的感觉并抑制主缸5轴向的大型化。
在采用前后配管类型的情况下,也可以将第一油路11P与两前轮FL、FR的轮缸8连接并且辅助增压部106不将连通阀23S控制在打开方向。即,也可以将行程模拟器27的制动液仅供给到前轮FL、FR的轮缸8。在该情况下,至少可以提高前轮FL、FR的轮缸液压的增压响应性,并且,为了进行辅助增压(填满余隙)行程模拟器27应存储的液压低即可,因此,可以抑制行程模拟器27的尺寸。
作为由其他结构带来的效果,在制动液在配管10R的部分从吸入油路12漏出这种形态的故障时,也可以将储液部12a作为制动液的供给源或排出目的地使增力控制(轮缸液压的增减压)继续,因此可以提高故障保护性。另外,由于设置有第二模拟器油路17,因此,在上述故障时也可以使行程模拟器27(副室R2)作为与上述相同的制动液的供给源或排出目的地(储液部)发挥作用,所以可以进一步提高故障保护性。另外,不一定需要使行程模拟器阀26的副室R2与吸入油路12连通,例如也可以采用使副室R2直接向低压(大气压)释放的结构。另外,由于设置有常闭的连通阀23S,因此,在电源故障时也可以使两个系统的制动液压系统独立并在各系统中独立地进行由踏力进行的轮缸增压,所以可以提高故障保护性。另外,在常闭的调压阀24产生打开故障的情况下,不再能够充分地对轮缸液压进行调压,并且轮缸液压经由第一减压油路14漏掉,因此难以维持制动器性能。因此,作为对调压阀24的打开故障进行检测的机构,追加地设置有常开的连通阀23P。适当切换连通阀23S与连通阀23P的开闭状态并观察与其相应的液压传感器93的检测值,从而可以检测调压阀24的打开故障。因此,可以提高故障保护性。
以下,列举实施例1的制动器装置1的效果。
(1)具有:通过驾驶员的制动操作进行工作并经由第一油路11与轮缸8连接且能够对轮缸液压进行增压的主缸5、经由第一油路11与轮缸8连接且能够对轮缸液压进行增压的泵7、以及对由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压进行辅助的辅助增压部(辅助增压部106以及行程模拟器27)。因此,通过由辅助增压部对轮缸液压的增压进行辅助,可以提高轮缸液压的增压响应性(制动时的响应性)。另外,由于不需要使用高压储液器或增大泵7、电机M,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。
(2)在(1)中,辅助增压部具有储液器(行程模拟器27)。因此,由于是蓄压的部件,所以不需要每次都驱动液压源。
(3)在(2)中,储液器是至少从主缸5向第一油路11P流出的制动液经由分支油路(第一模拟器油路16)流入到室(主室R1)内部而产生踏板行程的行程模拟器27。因此,通过将行程模拟器兼用作储液器,可以抑制装置1的大型化、重量增大。
(4)在(2)中,具有相对于设置于车轮FL~RR的转子隔着规定间隙(余隙)配置的制动块,该制动块利用轮缸液压进行移动,从而与转子接触而产生制动力,储液器是低压储液器,在储液器内存储使制动块移动以堵住规定间隙这种程度的液压。因此,通过利用来自储液器的制动液供给堵住规定间隙(余隙),可以提高轮缸液压的增压响应性。另外,由于采用低压储液器就行了,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。
(5)在(4)中,在储液器中存储有0.2MPa左右的液压。因此,只要蓄积能够堵塞余隙这种程度的液压就够了,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。
(6)在(1)中,具有:至少从主缸5流出的制动液经由油路(第一模拟器油路16)流入到室(主室R1)内部而产生踏板行程的行程模拟器27、从第一油路11P分支而与行程模拟器27连接的分支油路(第一模拟器油路16)、设置于该分支油路的行程模拟器阀26、以及在第一油路11P上设置在主缸5与行程模拟器阀26之间的第一切断阀(MC阀20),辅助增压部106将第一切断阀控制在关闭方向并将行程模拟器阀26控制在打开方向,利用流入到了行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压。因此,可以使用行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压。另外,通过将行程模拟器27与主缸5之间切断,可以使上述辅助增压顺畅。
(7)在(6)中,在第一切断阀(MC阀20)具有在第一切断阀关闭了时仅允许从主缸5向轮缸8的方向的流动的单向阀(单向阀210)。因此,即便在进行了制动踏板2的急踩踏等的情况下,也可以抑制板踩踏感并提高脚踏感。
(8)在(2)中,制动液通过驾驶员的制动操作流入到储液器(行程模拟器27)内。因此,不需要为了蓄压而使制动液向储液器内流入的液压源。
(9)在(2)中,在驾驶员的制动操作结束时从轮缸8流出的制动液流入到储液器(行程模拟器27)内。因此,不需要为了蓄压而使制动液向储液器内流入的液压源。
(10)在(2)中,储液器(行程模拟器27)与第一油路11P连接,能够利用泵7蓄压。因此,不需要另行设置用于使制动液向储液器内流入的液压源。
(11)在(2)中,具有将储液器(行程模拟器27)与第一油路11P相连的蓄压油路(第一模拟器油路16)、以及设置于蓄压油路的储液器阀(行程模拟器阀26)。因此,可以更可靠地保持存储于储液器的液压。
(12)具有:将主缸5与轮缸8连接的第一油路11;至少从主缸5流出的制动液经由油路(第一模拟器油路16)流入到室(主室R1)内部而产生踏板行程的行程模拟器27;从第一油路11P分支而与行程模拟器27连接的分支油路(第一模拟器油路16);设置于分支油路的行程模拟器阀26;在第一油路11P上设置在主缸5与行程模拟器阀26之间的第一切断阀(MC阀20);以及将第一切断阀控制在关闭方向并将行程模拟器阀26控制在打开方向,利用流入到行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压的辅助增压部106。因此,可以得到与(1)~(3)、(6)相同的效果。
(13)在(12)中,在第一切断阀(MC阀20)具有在第一切断阀关闭了时仅允许从主缸5向轮缸8的方向的流动的单向阀(单向阀210)。因此,可以得到与(7)相同的效果。
(14)在(12)中,具有在第一油路11P上设置在轮缸8与行程模拟器阀26之间的第二切断阀21P。因此,可以利用行程模拟器27产生踏板行程并实现由线控制动(第二系统)进行的控制。
(15)在(12)中,具有相对于设置于车轮FL~RR的转子隔着规定间隙(余隙)配置的制动块,该制动块利用轮缸液压进行移动,从而与转子接触而产生制动力,在行程模拟器27中存储有使制动块移动以堵住规定间隙这种程度的液压。因此,通过利用来自行程模拟器27的制动液供给堵住规定间隙(余隙),可以提高轮缸液压的增压响应性。
(16)在(15)中,在行程模拟器27中存储有0.2MPa左右的液压。因此,可以得到与(5)相同的效果。
(17)具有:具有利用由通过驾驶员的踏板操作产生制动液压的主缸5的第一室(第一液室51P)产生的主缸压能够加压的多个轮缸8a、8d的初级系统的油路(第一油路11P);具有能够利用由主缸5的第二室(第一液室51S)产生的主缸压加压的多个轮缸8b、8c的次级系统的油路(第一油路11S);将初级系统的油路与次级系统的油路连接的连通路(排出油路13P、13S);向连通路排出制动液的泵7;将主缸5与轮缸8连接的第一油路11;至少从主缸5流出的制动液经由油路(第一模拟器油路16)流入到室(主室R1)内部而产生踏板行程的行程模拟器27;从初级系统的第一油路11P分支而与行程模拟器27连接的分支油路(第一模拟器油路16);设置于分支油路的行程模拟器阀26;在初级系统的第一油路11P上设置在轮缸8与行程模拟器阀26之间、以及在次级系统的第一油路11S上设置在轮缸8与主缸5之间的第二切断阀21;在行程模拟器27内储存制动液的制动液储存机构(制动液储存部107);将初级系统的第二切断阀21P控制在打开方向、将次级系统的第二切断阀21S控制在关闭方向并将行程模拟器阀26控制在打开方向,利用行程模拟器27内的制动液对轮缸液压进行增压的辅助增压机构(辅助增压部106);以及在由辅助增压机构进行增压后,将次级系统的第二切断阀21S控制在打开方向并将行程模拟器阀26控制在关闭方向,利用主缸5的第二室的压力,经由次级系统的油路(第一油路11S)以及连通路(排出油路13P、13S)对轮缸液压进行加压的踏力制动产生机构(踏力制动产生部103)。
因此,使用行程模拟器27内的制动液对轮缸液压的增压进行辅助,从而可以提高由踏力制动进行制动时的响应性。由于不需要使用高压储液器或增大泵7、电机M,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。另外,通过将次级系统的轮缸8与主缸5之间切断,可以使上述辅助增压顺畅化。
(18)在(17)中,具有:在第一油路11P上设置在主缸5与行程模拟器阀26之间的第一切断阀(MC阀20)、以及从由踏力制动产生机构(踏力制动产生部103)进行的踏力制动切换到由泵7进行的增力控制的增力控制切换机构(增力控制切换部105),增力控制切换机构将第一切断阀控制在关闭方向并驱动泵7。
因此,可以抑制踏板行程的变动并实现从踏力制动向增力控制的切换。
(19)在(17)中,制动液储存机构(制动液储存部107)将行程模拟器阀26控制在打开方向,将轮缸8内的制动液储存在行程模拟器27内。
因此,在踏力制动结束时可以将制动液简单地储存在行程模拟器27内。
(20)在(19)中,具有检测主缸5的压力的主缸压传感器(液压传感器91),在制动踏板2返回且检测到的主缸5的压力为规定的压力以下时,制动液储存机构(制动液储存部107)将行程模拟器阀26控制在关闭方向。
因此,可以在行程模拟器27内容易地蓄压。
[实施例2]
实施例2的制动器装置1并非如实施例1那样使用行程模拟器27,而使用另行配备的储液器29作为刚踩踏踏板之后用于对轮缸液压的增压进行辅助的低压储液器。以下,仅说明与实施例1不同的结构,对于与实施例1通用的结构,标注相同的附图标记并省略说明。
首先,说明结构。图12是将实施例2的制动器装置1的概略结构与液压单元6的液压回路一同表示的图。主缸5的缸体50的制动踏板2侧的开口部设置为大径,在该大径部设置有补给端口504和吸入端口503。P系统的活塞54P的与推杆30嵌合的一侧设置为大径,该大径部收容于缸体50的上述大径部。在液压单元6的第一油路11P上,在主缸5与行程模拟器阀26之间并未设置MC阀20。并未设置绕过切断阀21的实施例1的旁通油路111,也并未设置实施例1的单向阀211。检测主缸压的液压传感器91并未设置于第一模拟器油路16而设置在第一油路11P中的主缸5与切断阀21P之间。绕过行程模拟器阀26而与第一模拟器油路16并列地设置有旁通油路160,仅允许制动液从行程模拟器27侧向第一油路11P侧流动的单向阀260设置于旁通油路160。
储液器29具有:将室R内分离为两个室(主室R1和副室R2)并能够在室R内沿轴向移动地设置的活塞29a;以及在副室R2内以被压缩的状态设置并总是对活塞29a向主室R1侧(缩小主室R1的容积并扩大副室R2的容积的方向)施力的弹性部件即弹簧29b。从排出油路13P中的泵7的排出部71(单向阀130)与连通阀23P之间分支地设置有储液器油路18。储液器油路18与储液器29的主室R1连接。在本实施例中,为了简化结构,储液器29的副室R2敞开而成为低压(大气压),但也可以与一般的储液器同样地采用密闭构造,类型并未特别限定。在储液器油路18中设置有作为储液器切断阀的储液器阀28。储液器阀28是常闭的开闭阀。储液器油路18与将P系统的油路(第一油路11P)与S系统的油路(第一油路11S)连接的连通路即排出油路13连接,并经由排出油路13将储液器29(主室R1)与第一油路11连接。储液器29经由上述连通路(排出油路13)以及第一油路11与轮缸8a~8d连接,是通过向上述连通路(排出油路13)供给制动液而能够对轮缸液压进行增压的液压源。
在本实施例中,将储液器29作为能够存储(蓄压)比较低的液压的低压储液器而构成。辅助增压部106使用流入到了储液器29(主室R1)内的制动液(所存储的液压)对轮缸液压进行增压,由此对由主缸5或泵7进行的轮缸液压的增压进行辅助。具体而言,将切断阀21控制在关闭方向,将储液器阀28控制在打开方向。为了进行辅助增压,在储液器29中存储有使制动块移动而能够堵塞与制动盘之间的规定间隙(余隙)这种程度的液压、例如0.2MPa左右的液压。另外,储液器29的容量设定为能够改善轮缸液压初期的上升(增压响应性)且抑制泵7、电机M的大型化这种程度(例如0.5MPa以下的液压、1~2cc的液量)即可。将储液器29与排出油路13连接的储液器油路18,作为用于在储液器29内存储液压的蓄压油路发挥作用。即,来自排出油路13的制动液经由储液器油路18供给到储液器29而能够蓄压。储液器阀28通过向关闭方向动作,从而更可靠地保持储液器29内所存储的液压。为了实现储液器29的蓄压,既可以如实施例1那样在驾驶员的制动操作结束时使来自轮缸8的制动液流入到储液器29,也可以驱动泵7并使其排出的制动液流入到储液器29。另外,储液器油路18(储液器29)的连接部位只要相比切断阀21更靠轮缸8侧即可,可以是任意部位,但通过如本实施例那样与排出油路13上的连通阀23P和连通阀23S之间连接,可以更迅速地存储来自泵7的制动液。另外,通过在将连通阀23P、23S控制在关闭方向并将储液器阀28控制在打开方向的状态下使泵7工作,可以进行向储液器29的蓄压动作而不会在轮缸8产生液压。即,可以进行蓄压动作而不会产生不需要的制动力,因此,可以采用例如在行驶中等驾驶员未进行制动操作时预先进行蓄积动作来为此后的制动做准备这样的用法。
接着,说明作用效果。本实施例的装置1为了在刚踩踏踏板之后对轮缸液压的增压进行辅助,并非如实施例1那样使用行程模拟器27,而使用另行配备的低压储液器29,从而可以容易地实现由线控制动(第二系统)进行的控制。即,在如实施例1那样将相比切断阀21设置在更靠主缸5侧的行程模拟器27用作低压储液器的情况下,为了在轮缸液压的辅助增压和本来的产生踏板行程之间切换行程模拟器27的功能,需要MC阀20。另外,在为了抑制在辅助增压中不能利用行程模拟器27产生踏板行程的期间的感觉恶化而如实施例1那样与切断阀21并列地设置单向阀211时,从主缸5侧经由单向阀211向轮缸8侧的制动液的流动被允许而不限于辅助增压中,因此,恐怕会导致由线控制动顺畅地实现的控制不再容易。与此相对,在本实施例中,通过将相比切断阀21更靠轮缸8侧另行设置的低压储液器29用于辅助增压,不需要实施例1那样的MC阀20。另外,由于可以使低压储液器29和行程模拟器27独立地工作,因此,也不需要为了抑制辅助增压中的感觉恶化而与切断阀21并列地设置单向阀211等。因此,可以容易地实现由顺畅的线控制动进行的控制。
储液器29用于轮缸液压的辅助增压而特别设置,只要存储低压就够了。作为储液器29的容量,例如液压为0.5MPa以下、液量为1~2cc就够了。因此,可以使储液器29小型化,例如也可以内置于液压单元6,所以可以抑制装置1的大型化、重量增大。另外,也可以避免储液器的耐压保障、可靠性的确保成为课题。
行程模拟器阀26的旁通油路160以及单向阀260具有故障保护功能。具体而言,当在切断阀21被关闭且主缸5与轮缸8的连通被切断的状态下制动踏板2被踩踏时,制动液从主缸5被吸入到行程模拟器27。在此,在通过轮缸液压的控制从轮缸8经由吸入油路12将制动液排出到储液箱4时,若产生电源故障,则常闭的模拟器切断阀26关闭而在行程模拟器27内封入制动液,其结果是,仅通过残留在主缸5内的制动液量恐怕不足以对轮缸8再次增压。即,恐怕不能得到足够的制动力。与此相对,在本实施例中,即便在模拟器切断阀26关闭的状态下,也可以使行程模拟器27(主室R1)内的制动液经由旁通油路160返回到第一油路11p,因此可以消除上述问题。
此外,实施例2的装置1可以利用与上述(1)(2)(4)(5)(9)(10)(11)相同的结构得到相同的效果。
[实施例3]
实施例3的制动器装置1为了在刚踩踏踏板之后对轮缸液压的增压进行辅助,并非如实施例1、2那样使用蓄压机构,而使用具有活塞29a的可变容积室29。以下,仅说明与实施例2不同的结构,对于与实施例2通用的结构,标注相同的附图标记并省略说明。
首先,说明结构。图13是将实施例3的制动器装置1的概略结构与液压单元6的液压回路一同表示的图。可变容积室29具有:将室R内分离为两个室(主室R1和副室R2)并能够在室R内沿轴向移动地设置的活塞29a、以及在主室R1内比被压缩的状态设置并总是对活塞29a向副室R2侧(缩小副室R2的容积并扩大主室R1的容积的方向)施力的弹性部件即弹簧29b。从第一油路11P中的主缸5与切断阀21P之间分支地设置有主缸侧油路18。主缸侧油路18与可变容积室29的副室R2连接。另外,主缸侧油路18也可以从第二油路11S中的主缸5与切断阀21S之间分支。在主缸侧油路18设置有行程切断阀28。行程切断阀28是常闭的开闭阀,将阀关闭而切断主缸侧油路18,从而关住副室R2内的制动液,由此限制活塞29a的行程。从排出油路13P中的泵7的排出部71(单向阀130)与连通阀23P之间分支地设置有轮缸侧油路19。轮缸侧油路19与可变容积室29的主室R1连接。可变容积室29(主室R1)经由轮缸侧油路19、排出油路13以及第一油路11与轮缸8a~8d连接。
在刚踩踏踏板之后,辅助增压部106将行程模拟器阀26和切断阀21P控制在关闭方向,将行程切断阀28控制在打开方向。因此,来自主缸5的制动液经由第一油路11P以及主缸侧油路18流入到可变容积室29的副室R2。在副室R2的压力上升时,活塞29a滑动而从主室R1推出制动液并经由轮缸侧油路19、排出油路13以及第一油路11向轮缸8a~8d供给。由活塞29a滑动引起的主室R1的容积的变化量可以设置成例如与使制动块移动以堵住与制动盘之间的规定间隙这种程度的液压(例如0.2MPa左右)相当的量。在将规定的制动液量(液压)从可变容积室29(主室R1)向轮缸8a~8d供给后,将行程切断阀28控制在关闭方向。另外,若以机械方式(利用止动器等)限制活塞29a的行程,则不会向轮缸8输送规定以上的制动液量(液压)。因此,也可以将活塞29a的行程以机械方式限制在与例如堵住上述规定间隙这种程度的液压相当的量。在该情况下,也可以省略行程切断阀28。为了进行辅助增压而从主缸5输送到了可变容积室29(副室R2)的制动液,在辅助增压后关闭了切断阀21P的状态,相比切断阀21P返回到主缸5侧。因此,制动液的排出量和返回量保持平衡液量。
实施例3的装置1可以利用与上述(1)相同的结构得到相同的效果。利用来自可变容积室29(主室R1)的制动液供给,可以提高轮缸液压的增压响应性。另外,由于采用小容量的可变容积室29就行了,因此可以抑制装置1的大型化、重量增大。另外,由于可变容积室29利用通过驾驶员的制动器踩踏操作从主缸5输送来的制动液进行工作,因此,不需要另行设置用于使制动液向可变容积室29(副室R2)内流入的液压源。在第一油路11P上,在轮缸8与行程模拟器阀26之间具有切断阀21P,主缸侧油路18从第一油路11P中的比切断阀21P更靠主缸5侧分支地设置。因此,可以在实现由线控制动(第二系统)进行的控制的同时提高该控制中的增压响应性。例如在从制动操作量较小的制动初期执行增力控制的情况下,通过来自可变容积室29(主室R1)的制动液供给堵住规定间隙(余隙),从而可以提高由泵7进行的轮缸液压的增压响应性。
[其他实施例]
以上,基于实施例说明了用于实现本发明的方式,但本发明的具体结构并不限于实施例,即便存在不脱离发明的要点的范围内的设计变更等,也包含在本发明中。例如,本发明的应用辅助增压机构的制动器装置只要具有将主缸与轮缸连接的油路、以及与轮缸连接而能够对轮缸液压进行增压的泵即可,不限于实施例的结构。另外,用于控制轮缸液压的各促动器的工作方法不限于实施例的方法,能够适当地变更。另外,在实施例中主要以增力控制为例进行了说明,但即便是再生协调制动控制等也相同。
附图标记说明
1 制动器装置
5 主缸
7 泵
8 轮缸
11 第一油路
16 第一模拟器油路(分支油路)
20MC 阀(第一切断阀)
26 行程模拟器阀
27 行程模拟器(储液器、辅助增压部)
106 辅助增压部
R1 主室
Claims (20)
1.一种制动器装置,其特征在于,具有:
主缸,所述主缸通过驾驶员的制动操作进行工作,经由第一油路与轮缸连接并能够对轮缸液压进行增压;
泵,所述泵经由所述第一油路与所述轮缸连接并能够对轮缸液压进行增压;以及
辅助增压部,所述辅助增压部对由所述主缸或所述泵进行的轮缸液压的增压进行辅助。
2.如权利要求1所述的制动器装置,其特征在于,
所述辅助增压部具有储液器。
3.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
所述储液器是至少从所述主缸向所述第一油路流出的制动液经由分支油路流入到室内部而产生踏板行程的行程模拟器。
4.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
具有相对于设置于车轮的转子隔着规定间隙配置的制动块,该制动块利用轮缸液压进行移动,从而与转子接触而产生制动力,储液器是低压储液器,在所述储液器中存储有使制动块移动以堵住规定间隙这种程度的液压。
5.如权利要求4所述的制动器装置,其特征在于,
在所述储液器中存储有0.2MPa左右的液压。
6.如权利要求1所述的制动器装置,其特征在于,具有:
至少从主缸流出的制动液经由油路流入到室内部而产生踏板行程的行程模拟器;
从所述第一油路分支而与行程模拟器连接的分支油路;
设置于所述分支油路的行程模拟器阀;以及
在所述第一油路上设置在所述主缸与所述行程模拟器阀之间的第一切断阀,
所述辅助增压部将所述第一切断阀控制在关闭方向并将所述行程模拟器阀控制在打开方向,利用流入到了所述行程模拟器内的制动液对轮缸液压进行增压。
7.如权利要求6所述的制动器装置,其特征在于,
在所述第一切断阀具有在所述第一切断阀关闭了时仅允许从所述主缸向所述轮缸的方向的流动的单向阀。
8.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
制动液通过驾驶员的制动操作流入到所述储液器内。
9.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
在驾驶员的制动操作结束时从轮缸流出的制动液流入到所述储液器内。
10.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
所述储液器与所述第一油路连接并能够利用所述泵蓄压。
11.如权利要求2所述的制动器装置,其特征在于,
具有将所述储液器与第一油路相连的蓄压油路、以及设置于所述蓄压油路的储液器阀。
12.一种制动器装置,其特征在于,具有:
将主缸与轮缸连接的第一油路;
至少从所述主缸流出的制动液经由油路流入到室内部而产生踏板行程的行程模拟器;
从所述第一油路分支而与所述行程模拟器连接的分支油路;
设置于所述分支油路的行程模拟器阀;
在所述第一油路上设置于所述主缸与所述行程模拟器阀之间的第一切断阀;以及
将所述第一切断阀控制在关闭方向并将所述行程模拟器阀控制在打开方向,利用流入到了所述行程模拟器内的制动液对轮缸液压进行增压的辅助增压部。
13.如权利要求12所述的制动器装置,其特征在于,
在所述第一切断阀具有在所述第一切断阀关闭了时仅允许从主缸向轮缸的方向的流动的单向阀。
14.如权利要求12所述的制动器装置,其特征在于,
具有在所述第一油路上设置在轮缸与行程模拟器阀之间的第二切断阀。
15.如权利要求13所述的制动器装置,其特征在于,
具有相对于设置于车轮的转子隔着规定间隙配置的制动块,该制动块利用轮缸液压进行移动,从而与转子接触而产生制动力,在所述行程模拟器中存储有使制动块移动以堵住规定间隙这种程度的液压。
16.如权利要求15所述的制动器装置,其特征在于,
在所述行程模拟器中存储有0.2MPa左右的液压。
17.一种制动器装置,其特征在于,具有:
初级系统的油路,所述初级系统的油路具有利用由通过驾驶员的踏板操作而产生制动液压的主缸的第一室产生的主缸压能够加压的多个轮缸;
次级系统的油路,所述次级系统的油路具有利用由所述主缸的第二室产生的主缸压能够加压的多个轮缸;
连通路,所述连通路将所述初级系统的油路与所述次级系统的油路连接;
泵,所述泵向所述连通路排出制动液;
第一油路,所述第一油路将所述主缸与所述轮缸连接;
行程模拟器,至少从所述主缸流出的制动液经由所述油路流入到室内部而产生踏板行程;
分支油路,所述分支油路从所述初级系统的第一油路分支而与所述行程模拟器连接;
行程模拟器阀,所述行程模拟器阀设置于所述分支油路;
第二切断阀,所述第二切断阀在所述初级系统的第一油路上设置在所述轮缸与所述行程模拟器阀之间、以及在所述次级系统的第一油路上设置在所述轮缸与所述主缸之间;
制动液储存机构,所述制动液储存机构在所述行程模拟器内储存制动液;
辅助增压机构,所述辅助增压机构将所述初级系统的所述第二切断阀控制在打开方向、将所述次级系统的所述第二切断阀控制在关闭方向并将所述行程模拟器阀控制在打开方向,利用所述行程模拟器内的制动液对轮缸液压进行增压;以及
踏力制动器产生机构,所述踏力制动器产生机构在由所述辅助增压机构进行增压后将所述次级系统的第二切断阀控制在打开方向并将所述行程模拟器阀控制在关闭方向,利用所述主缸的第二室的压力经由次级系统的油路以及连通路对轮缸液压进行加压。
18.如权利要求17所述的制动器装置,其特征在于,具有:
在所述第一油路上设置在所述主缸与所述行程模拟器阀之间的第一切断阀;以及
从由所述踏力制动产生机构进行的踏力制动切换到由泵进行的增力控制的增力控制切换机构,
所述增力控制切换机构将所述第一切断阀控制在关闭方向并驱动泵。
19.如权利要求17所述的制动器装置,其特征在于,
所述制动液储存机构将所述行程模拟器阀控制在打开方向并将所述轮缸内的制动液储存在所述行程模拟器内。
20.如权利要求19所述的制动器装置,其特征在于,
具有检测所述主缸的压力的主缸压传感器,
在制动踏板返回且所述检测到的主缸的压力成为规定的压力以下时,所述制动液储存机构将所述行程模拟器阀控制在关闭方向。
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