JP2005053307A - Brake fluid pressure generating device - Google Patents

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JP2005053307A JP2003285124A JP2003285124A JP2005053307A JP 2005053307 A JP2005053307 A JP 2005053307A JP 2003285124 A JP2003285124 A JP 2003285124A JP 2003285124 A JP2003285124 A JP 2003285124A JP 2005053307 A JP2005053307 A JP 2005053307A
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Tei Terasawa
禎 寺澤
Yoji Inoue
陽治 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress fluctuation of brake manipulated variable due to consumed fluid amount fluctuation and fluid pressure fluctuation of a brake operation means by simple structure, and to make a function for enhancing brake fluid pressure obtained by a driver's brake operating force when a boosting function fails. <P>SOLUTION: This device is provided with a negative pressure type boosting device 21 having an input shaft 28, a stroke simulator 29 for imparting stroke and reaction according to brake manipulated variable to the input shaft 28 and a control valve 37, a master cylinder 22 for generating brake fluid pressure, and a pressure detecting member 23 for detecting fluid pressure of a pressure chamber 22b to apply reaction according to the detected fluid pressure to a valve member 40 of the control valve 37. The control valve 37 opposes and receives an input transmitted via a stroke simulator and reaction from the pressure detecting member 23 to balance the reaction in relation to the input, and advances a valve piston 35 by leaving a power plate 33 at an initial position when the boosting function fails to directly apply the input to a master cylinder piston 22a via the pressure detecting member 23. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、倍力装置の出力を制御弁で調整し、その調整された出力でマスタシリンダを作動させてブレーキ操作量に応じたブレーキ液圧を発生させる車両用のブレーキ液圧発生装置、特に、ブレーキ回路の消費液量変動・液圧変動によるブレーキ操作量(操作ストローク)の変動や操作フィーリングの悪化を防止し、併せて、倍力機能失陥時に運転者のブレーキ操作力で得られるブレーキ液圧を高める機能を付加したブレーキ液圧発生装置に関する。   This invention adjusts the output of a booster with a control valve, operates a master cylinder with the adjusted output, and generates a brake fluid pressure according to the amount of brake operation. , Prevents fluctuations in brake operation amount (operation stroke) and deterioration in operation feeling due to fluctuations in fluid consumption and fluid pressure in the brake circuit, and at the same time, can be obtained by the driver's brake operation force when the boost function fails The present invention relates to a brake fluid pressure generator to which a function for increasing brake fluid pressure is added.

倍力装置を備えるブレーキ液圧発生装置は、ブレーキ操作力を倍力装置で増幅してその増幅した力をマスタシリンダに加える構成になっている。倍力装置としては負圧式倍力装置や液圧式倍力装置などが用いられている。その倍力装置を備えるブレーキ液圧発生装置の中に、ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダからの吐出液量が直接対応する構造のものがあるが、これは、車両のアンチロック制御、回生協調ブレーキ制御、車両安定制御(VSC)などが実行されときにブレーキ回路の消費液量増加の影響がブレーキ操作手段、例えばブレーキペダルの操作量に反映されて運転者の操作フィーリングが悪くなることを避けられない。   A brake fluid pressure generating device including a booster is configured to amplify a brake operation force with a booster and apply the amplified force to a master cylinder. As the booster, a negative pressure booster or a hydraulic booster is used. Some brake fluid pressure generators equipped with the booster have a structure in which the amount of brake pedal operation and the amount of fluid discharged from the master cylinder directly correspond to each other. When brake control, vehicle stability control (VSC), etc. are executed, the influence of the increase in the amount of liquid consumption of the brake circuit is reflected in the operation amount of the brake operation means, for example, the brake pedal, and the driver's operation feeling deteriorates. Unavoidable.

その問題の対応策として、下記特許文献1は、運転者の意思によらない液圧制御が実行されてブレーキ回路の消費液量が変動してもブレーキ操作量の変動が抑制されるブレーキ液圧発生装置の様々な形態を詳しく紹介している。
特開2002−173016号公報
As a countermeasure against this problem, Patent Document 1 below discloses a brake fluid pressure in which a variation in brake operation amount is suppressed even when a fluid pressure control not performed by the driver's intention is executed and a consumed fluid amount in the brake circuit varies. Various forms of generators are introduced in detail.
JP 2002-173016 A

この特許文献1の図4とほぼ同じ構造を図5に示す。特許文献1には、この構成について詳しい説明がなされているが、ここでも簡単に述べる。   FIG. 5 shows almost the same structure as FIG. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-228561 provides a detailed description of this configuration, but it will be briefly described here.

パワープレート15aの内側にパワープレート15aに対して軸方向に相対移動できるバルブピストン5b(第2弁要素)を配置し、入力軸4と一体の第1弁要素に設けた大気圧弁座5b3 と、バルブピストン5bに設けた負圧弁座5b4 と、バルブピストン5bの内部に配置した弁体5とで変圧室(動力室)15bの圧力を制御してパワープレート15aの出力を調整する制御弁を構成している。 A valve piston 5b (second valve element) that can move in the axial direction relative to the power plate 15a is disposed inside the power plate 15a, and an atmospheric pressure valve seat 5b 3 provided in the first valve element integral with the input shaft 4; A control valve that adjusts the output of the power plate 15a by controlling the pressure in the variable pressure chamber (power chamber) 15b by the negative pressure valve seat 5b 4 provided in the valve piston 5b and the valve body 5 disposed inside the valve piston 5b. Is configured.

また、バルブピストン5bと固定シェル(ハウジング)2との間及びバルブピストン5bとパワープレート15aとの間にそれぞれスプリング(ストローク−力変換装置)7、18を設けている。   Further, springs (stroke-force conversion devices) 7 and 18 are provided between the valve piston 5b and the fixed shell (housing) 2 and between the valve piston 5b and the power plate 15a, respectively.

図示のブレーキ液圧発生装置は、パワープレート15aが変圧室15bの圧力と定圧室(負圧室)15cの圧力の差を受けて入力を増幅した力を出力し、その出力でマスタシリンダピストン16aが作動してマスタシリンダ16がブレーキ操作量に応じたブレーキ液圧を発生させ、その液圧がブレーキ回路(ホイールシリンダ9側)に供給される。さらに、入力軸4がその液圧を反力として受ける。   In the illustrated brake fluid pressure generator, the power plate 15a receives the difference between the pressure in the variable pressure chamber 15b and the pressure in the constant pressure chamber (negative pressure chamber) 15c, and outputs a force obtained by amplifying the input. The master cylinder 16 generates a brake fluid pressure corresponding to the amount of brake operation, and the fluid pressure is supplied to the brake circuit (wheel cylinder 9 side). Further, the input shaft 4 receives the hydraulic pressure as a reaction force.

入力軸4のストロークはバルブピストン5bのストロークとほぼ等しい。この入力軸4のストロークは、変圧室15bの圧力によってバルブピストン5bに生じる推力がスプリング7の反発力と釣り合う位置までスプリング7が圧縮されることによって決まる。一方、ブレーキペダル操作時の反力は、入力軸4が先端部にマスタシリンダ16が発生させた液圧(マスタシリンダの出力液圧)を受けて発生するが、マスタシリンダの出力液圧は変圧室15bの圧力に応じて発生するので、結局、ブレーキペダルのストロークとブレーキペダルに加わる反力との関係をブレーキ回路の消費液量と無関係に設定できることになる。   The stroke of the input shaft 4 is substantially equal to the stroke of the valve piston 5b. The stroke of the input shaft 4 is determined by compressing the spring 7 to a position where the thrust generated in the valve piston 5 b by the pressure in the variable pressure chamber 15 b is balanced with the repulsive force of the spring 7. On the other hand, the reaction force when the brake pedal is operated is generated when the input shaft 4 receives the hydraulic pressure generated by the master cylinder 16 at the tip (the output hydraulic pressure of the master cylinder). Since it occurs according to the pressure in the chamber 15b, the relationship between the stroke of the brake pedal and the reaction force applied to the brake pedal can be set regardless of the amount of liquid consumed in the brake circuit.

上記特許文献1が開示しているブレーキ液圧発生装置は、入力軸4と一体の第1弁要素と第1弁要素に対して軸方向の相対移動を可能にした第2弁要素(バルブピストン5b)が入力操作に応じて共に移動する構造になっているため、ブレーキ回路の消費液量の変動によるブレーキ操作量の変動を無くす必要上、バルブピストン5bの位置制御のための複雑なストローク−力変換装置を設ける必要があり、コストや小型化等の面で不利なものになっている。   The brake hydraulic pressure generator disclosed in Patent Document 1 is a first valve element integrated with an input shaft 4 and a second valve element (valve piston) that enables relative movement in the axial direction with respect to the first valve element. 5b) is structured to move together in response to an input operation, so that it is necessary to eliminate fluctuations in the brake operation amount due to fluctuations in the amount of liquid consumed in the brake circuit, and a complicated stroke for controlling the position of the valve piston 5b- It is necessary to provide a force conversion device, which is disadvantageous in terms of cost and miniaturization.

また、定圧室15cに負圧が導入されない倍力機能失陥時には、スプリング7やパワープレート15aの図示されていない復帰スプリングを圧縮して運転者のブレーキ操作力をマスタシリンダピストン16aに伝えるため、ブレーキ操作力の伝達ロスが生じて得られるブレーキ液圧が低くなると言う不具合もあった。   Further, when the boosting function failure in which negative pressure is not introduced into the constant pressure chamber 15c, the return spring (not shown) of the spring 7 and the power plate 15a is compressed to transmit the driver's brake operation force to the master cylinder piston 16a. There was also a problem that the brake fluid pressure obtained due to transmission loss of brake operation force was lowered.

この発明は、ブレーキ操作手段の望ましいストローク特性を有利に実現するために、ブレーキ回路の消費液量変動・液圧変動によるブレーキ操作量の変動を簡素な構造で抑制できるようにし、併せて倍力機能失陥時に得られるブレーキ液圧を高める機能を付加することを課題としている。   In order to advantageously realize the desired stroke characteristics of the brake operating means, the present invention makes it possible to suppress the fluctuation of the brake operation amount due to the fluctuation of the consumption fluid amount and the fluid pressure of the brake circuit with a simple structure, and at the same time The task is to add a function to increase the brake fluid pressure obtained in the event of functional failure.

上記の課題を解決するため、この発明においては、ブレーキ操作によって作動する入力軸と、この入力軸にブレーキ操作量に応じたストロークと反力を与えるストロークシミュレータと、このストロークシミュレータを経由して受けた入力を増幅して出力するパワーピストン及びそのパワーピストンの出力を前記ブレーキ操作手段の操作量に応じて調整する制御弁を備え、前記入力軸と前記ストロークシミュレータと前記制御弁とを内蔵した入力部と前記パワーピストンとが軸方向相対移動可能になっている倍力装置と、この倍力装置の出力をマスタシリンダピストンに加えてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、このマスタシリンダの出力液圧を検出して検出液圧に応じた反力を前記制御弁に加える圧力検出部材とを備えさせ、前記制御弁が、前記ストロークシミュレータを介して前記入力軸から伝達される入力と前記圧力検出部材からの反力を対抗して受けて前記入力に対して前記反力をバランスさせ、なおかつ、前記制御弁に加えた入力が前記圧力検出部材を介して前記マスタシリンダピストンに直接伝達されるようにした。   In order to solve the above problems, in the present invention, an input shaft that is operated by a brake operation, a stroke simulator that applies a stroke and a reaction force according to the amount of brake operation to the input shaft, A power piston that amplifies and outputs the input, and a control valve that adjusts the output of the power piston in accordance with the operation amount of the brake operating means, and the input includes the input shaft, the stroke simulator, and the control valve. And a power cylinder in which the power piston is axially movable, a master cylinder for generating brake fluid pressure by applying an output of the booster to the master cylinder piston, and an output fluid of the master cylinder A pressure detecting member that detects a pressure and applies a reaction force corresponding to the detected hydraulic pressure to the control valve. A control valve receives and counteracts an input transmitted from the input shaft via the stroke simulator and a reaction force from the pressure detection member to balance the reaction force against the input, and the control valve The input applied to is directly transmitted to the master cylinder piston via the pressure detection member.

前記倍力装置は、負圧式倍力装置、液圧式倍力装置を問わない。   The booster may be a negative pressure booster or a hydraulic booster.

また、マスタシリンダは、外径の異なる2つのマスタシリンダピストンを直列に配置し、装置が正常なときにはその2つのマスタシリンダピストンを倍力装置の出力で同時に押し動かし、倍力機能が失陥したときには運転者のブレーキ操作力で小径マスタシリンダピストンを押し動かすものを用いてもよい。   In addition, the master cylinder has two master cylinder pistons with different outer diameters arranged in series, and when the device is normal, the two master cylinder pistons are simultaneously pushed by the output of the booster, and the booster function is lost. Sometimes, a driver that pushes and moves the small-diameter master cylinder piston with the driver's brake operation force may be used.

ブレーキ回路の消費液量が増加すると制御弁に加わる反力も増大するが、この発明のブレーキ液圧発生装置は、制御弁が入力に対して反力をバランスさせるので反力の変動とその反力の変動による圧力検出部材の変位が小さく抑えられ、ブレーキ回路の消費液量増加によるブレーキ操作力の変化、入力軸のストローク変化(すなわちブレーキ操作量の変化)が殆ど起こらない。ブレーキ回路の液圧が上昇したときにも同様の作用によってブレーキ操作力とブレーキ操作量の変動が抑制される。   Although the reaction force applied to the control valve increases as the amount of fluid consumed by the brake circuit increases, the brake fluid pressure generator of this invention balances the reaction force against the input, so the fluctuation of the reaction force and the reaction force The displacement of the pressure detecting member due to the fluctuation of the pressure is kept small, and the change in the brake operation force and the change in the stroke of the input shaft (that is, the change in the brake operation amount) hardly occur due to the increase in the amount of liquid consumption of the brake circuit. Even when the hydraulic pressure in the brake circuit rises, fluctuations in the brake operation force and the brake operation amount are suppressed by the same action.

また、車輪ブレーキとして、車両の燃費改善やブレーキ振動の低減を狙った低引きずり特性の、マスタシリンダからの供給液量が多くなるブレーキキャリパ等を使用する場合にも、ブレーキ操作手段の操作量に影響がでない。   In addition, when using a brake caliper that increases the amount of fluid supplied from the master cylinder and has low drag characteristics that aim to improve vehicle fuel efficiency and reduce brake vibration, the brake operation means can be operated with the same amount of braking. There is no impact.

さらに、運転者のブレーキフィーリング特性は入力軸と制御弁との間に介在したストロークシミュレータによって一義的に決定されるため、ブレーキ回路の消費液量が変動してもブレーキフィーリングには影響が出ず、良好なブレーキフィーリングが得られる。   Furthermore, since the driver's brake feeling characteristics are uniquely determined by a stroke simulator interposed between the input shaft and the control valve, the brake feeling is affected even if the amount of liquid consumed in the brake circuit varies. Good brake feeling can be obtained.

また、倍力機能が失陥したときには、制御弁に加えた入力がパワーピストンを経由せずにマスタシリンダピストンに直接伝わるため、パワーピストンの復帰スプリングによる力の伝達ロスが発生せず、人力で高いブレーキ液圧を発生させることができる。   In addition, when the boost function is lost, the input applied to the control valve is transmitted directly to the master cylinder piston without going through the power piston, so there is no power transmission loss due to the return spring of the power piston. High brake fluid pressure can be generated.

この発明のブレーキ液圧発生装置の実施形態(実施例1)を図1に示す。図示のブレーキ液圧発生装置は、負圧式倍力装置の出力でマスタシリンダを作動させてブレーキ液圧を発生させるものである。   FIG. 1 shows an embodiment (Example 1) of the brake fluid pressure generator of the present invention. The illustrated brake fluid pressure generator operates a master cylinder with the output of a negative pressure booster to generate brake fluid pressure.

図中20はブレーキペダル、21は負圧式倍力装置、22はマスタシリンダ、23は圧力検出部材、24はリザーバ、25は、ブレーキ液圧制御装置26と車輪ブレーキ27とを有するブレーキ回路である。   In the figure, 20 is a brake pedal, 21 is a negative pressure booster, 22 is a master cylinder, 23 is a pressure detection member, 24 is a reservoir, and 25 is a brake circuit having a brake hydraulic pressure control device 26 and a wheel brake 27. .

負圧式倍力装置21は、ブレーキペダル20から操作力を受けて作動する入力軸28と、この入力軸28にブレーキ操作量に応じたストロークと反力を与えるストロークシミュレータ29と、エンジンの吸気マニフォルドなどの負圧源に接続される定圧室30と、ブレーキ操作時にブレーキ操作量に応じた大気が導入される変圧室31と、定圧室30と変圧室31を外部から画する固定シェル32(32aは負圧導入口)と、定圧室30の圧力と変圧室31の圧力を対抗して受けるパワープレート33と、パワープレート33の復帰スプリング34と、ストロークシミュレータ29と後述する制御弁37とを内蔵したバルブピストン35と、このバルブピストン35を後ろ向きに付勢するスプリング36と、定圧室30と変圧室31との間の差圧を調整する制御弁37とを備えている。   The negative pressure booster 21 includes an input shaft 28 that operates by receiving an operation force from the brake pedal 20, a stroke simulator 29 that applies a stroke and a reaction force according to the amount of brake operation to the input shaft 28, and an intake manifold of the engine. A constant pressure chamber 30 connected to a negative pressure source such as, a variable pressure chamber 31 into which air corresponding to the amount of brake operation is introduced during brake operation, and a fixed shell 32 (32a) that defines the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31 from the outside. Is a negative pressure inlet), a power plate 33 that receives the pressure of the constant pressure chamber 30 and the pressure of the variable pressure chamber 31, a return spring 34 of the power plate 33, a stroke simulator 29, and a control valve 37 described later. Between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31, the spring 36 for urging the valve piston 35 backward, And a control valve 37 for adjusting the pressure.

ブレーキペダル20には、回動支点の部分においてスプリング(図示せず)による復帰力を加えている。ストロークシミュレータ29は、対向配置のリテーナ29a、29bと、両リテーナ29a、29b間に配置した弾性体29cとで構成されている。弾性体29cは、図示のもの、即ち、スプリング29c-1とゴム部材29c-2とを併用してブレーキ操作量に対する反発力が途中から増加するようにしたものが好ましい。 A return force by a spring (not shown) is applied to the brake pedal 20 at the rotation fulcrum. The stroke simulator 29 is configured by retainers 29a and 29b arranged opposite to each other, and an elastic body 29c disposed between the retainers 29a and 29b. The elastic body 29c is preferably the one shown in the drawing, that is, the one in which the spring 29c- 1 and the rubber member 29c- 2 are used in combination so that the repulsive force against the brake operation amount increases from the middle.

入力軸28、ストロークシミュレータ29及び制御弁37を内蔵して入力部を構成するバルブピストン35は、パワーピストンであるパワープレート33の円筒部33aの内側に、パワープレート33との軸方向相対移動が許容されるように挿入され、パワープレート33との間に縮設したスプリング36の力で図示の位置に保持されている。   The valve piston 35 that includes the input shaft 28, the stroke simulator 29, and the control valve 37 and constitutes the input unit has an axial relative movement with the power plate 33 inside the cylindrical portion 33 a of the power plate 33 that is a power piston. It is inserted so as to be allowed, and is held at the position shown in the figure by the force of a spring 36 that is contracted between the power plate 33.

制御弁37は、定圧室30と変圧室31との間の通路を開閉する負圧弁38と、変圧室31と固定シェル32の外部との間の通路を開閉する大気弁39とから成る。負圧弁38は、バルブピストン35の内部に配置した伸縮可能な弁体39aとバルブピストン35に形成した弁座38aとで構成され、また、大気弁39は、前記弁体39aと、弁部材40に形成した弁座39bと、弁体39aとリテーナ29bとの間に縮設されて弁体39aを閉弁方向に付勢するスプリング39c及び弁部材40及び弁体39aを後ろ向きに付勢するスプリング39dとで構成されている。   The control valve 37 includes a negative pressure valve 38 that opens and closes a passage between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31, and an atmospheric valve 39 that opens and closes a passage between the variable pressure chamber 31 and the outside of the fixed shell 32. The negative pressure valve 38 is configured by an expandable / contractible valve body 39a disposed inside the valve piston 35 and a valve seat 38a formed in the valve piston 35. The atmospheric valve 39 includes the valve body 39a and the valve member 40. And a spring 39c that is contracted between the valve body 39a and the retainer 29b and biases the valve body 39a in the valve closing direction, and a spring that biases the valve member 40 and the valve body 39a backward. 39d.

弁部材40は、バルブピストン35に対して軸方向に相対移動できるようにしてあり、この弁部材40の変位によって負圧弁38と大気弁39が開閉される。   The valve member 40 can move relative to the valve piston 35 in the axial direction, and the negative pressure valve 38 and the atmospheric valve 39 are opened and closed by the displacement of the valve member 40.

パワープレート33は、パワーピストンであり、変圧室31と定圧室30との間に生じた差圧を受けて前進し、入力を増幅した力を出力する。その出力でマスタシリンダピストン22aが復帰スプリング22cを圧縮して押し動かされて圧力室22bにブレーキ操作量に応じたブレーキ液圧が発生する。   The power plate 33 is a power piston, and advances by receiving a differential pressure generated between the variable pressure chamber 31 and the constant pressure chamber 30, and outputs a force obtained by amplifying the input. As a result, the master cylinder piston 22a compresses and pushes the return spring 22c, and a brake fluid pressure corresponding to the brake operation amount is generated in the pressure chamber 22b.

圧力検出部材23は、マスタシリンダ22で発生させた液圧(マスタシリンダの出力液圧)を検出して検出液圧に応じた反力を弁部材40に加える。この圧力検出部材23の長手途中に膨出部23aを形成し、その膨出部23aをマスタシリンダピストン22aの後部に当接させて弁部材40が受けた入力を圧力検出部材23経由でマスタシリンダピストン22aに直接伝達しうるようにしている。   The pressure detection member 23 detects the hydraulic pressure generated in the master cylinder 22 (output hydraulic pressure of the master cylinder) and applies a reaction force corresponding to the detected hydraulic pressure to the valve member 40. A bulging portion 23 a is formed in the middle of the length of the pressure detecting member 23, and the bulging portion 23 a is brought into contact with the rear portion of the master cylinder piston 22 a to receive the input received by the valve member 40 via the pressure detecting member 23. It can be directly transmitted to the piston 22a.

弁部材40は、ストロークシミュレータ29を介して入力軸28から加えられる入力と前記反力を対抗して受け、入力に対して反力がバランスするように定圧室30と変圧室31との間に発生させる差圧を調整する。   The valve member 40 receives the reaction force and the input applied from the input shaft 28 via the stroke simulator 29, and between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31 so that the reaction force is balanced against the input. Adjust the differential pressure to be generated.

図2は、第2実施例である。このブレーキ液圧発生装置は、マスタシリンダ220のピストンを、外径がφAの大径マスタシリンダピストン22a-1と外径がφBの小径マスタシリンダピストン22a-2の2つに分け、復帰スプリング22c-1の力を受けた大径マスタシリンダピストン22a-1で第1圧力室22b-1のブレーキ液を、また、復帰スプリング22c-2の力を受けた小径マスタシリンダピストン22a-2で第2圧力室22b-2のブレーキ液を各々加圧するようにしている。大径マスタシリンダピストン22a-1と小径マスタシリンダピストン22a-2は直列に配置されており、パワープレート33から大径マスタシリンダピストン22a-1に力を加えると第1圧力室22b-1の圧力で小径マスタシリンダピストン22a-2も同時に押し動かされるようになっている。第1圧力室22b-1とリザーバ24とは、逆止弁41(リリーフ弁でもよい)を有する連通路42を介して接続されている。 FIG. 2 shows a second embodiment. In this brake fluid pressure generating device, the piston of the master cylinder 220 is divided into two parts, a large master cylinder piston 22a- 1 having an outer diameter of φA and a small master cylinder piston 22a- 2 having an outer diameter of φB, and a return spring 22c. The large-diameter master cylinder piston 22a- 1 receiving the force of -1 receives the brake fluid in the first pressure chamber 22b- 1 , and the small-diameter master cylinder piston 22a- 2 receives the force of the return spring 22c - 2. Each brake fluid in the pressure chamber 22b- 2 is pressurized. The large-diameter master cylinder piston 22a- 1 and the small-diameter master cylinder piston 22a- 2 are arranged in series. When a force is applied from the power plate 33 to the large-diameter master cylinder piston 22a- 1 , the pressure in the first pressure chamber 22b- 1 Thus, the small-diameter master cylinder piston 22a- 2 is also pushed and moved simultaneously. The first pressure chamber 22b- 1 and the reservoir 24 are connected via a communication passage 42 having a check valve 41 (or a relief valve).

圧力検出部材23は、大径マスタシリンダピストン22a-1を貫通させて先端に第1圧力室22b-1の圧力を反力として受けるようにしている。また、この圧力検出部材23を介して倍力機能失陥時に弁部材40から小径マスタシリンダピストン22a-2に入力が直接伝わるようにしている。第1圧力室22b-1には逆止弁41を通してリザーバ24よりブレーキ液が補充される。 The pressure detection member 23 penetrates the large-diameter master cylinder piston 22a- 1 and receives the pressure of the first pressure chamber 22b- 1 as a reaction force at the tip. The input is directly transmitted from the valve member 40 to the small-diameter master cylinder piston 22a- 2 when the boosting function is lost via the pressure detection member 23. The first pressure chamber 22b- 1 is supplemented with brake fluid from the reservoir 24 through the check valve 41.

その他の構成は、図1のブレーキ液圧発生装置と同じであるので、図1と同一要素に同一符号を付して説明を省く。   Since the other configuration is the same as that of the brake fluid pressure generator of FIG. 1, the same components as those in FIG.

以下に、例示のブレーキ液圧発生装置の通常作動時、ブレーキ回路の消費液量変動時、負圧式倍力装置の失陥時の動作を項分けして説明する。   In the following, the operations when the illustrated brake fluid pressure generating device is in normal operation, when the amount of consumed fluid in the brake circuit varies, and when the negative pressure booster fails are described.

−通常作動時−
図1のブレーキ液圧発生装置は、非作動時には図に示すように大気弁39が閉じ、負圧弁38が開いている。従って、定圧室30と変圧室31は互いに連通して同じ圧力になっており、パワープレート33は図示の初期位置に保持されている。
-During normal operation-
In the brake fluid pressure generating device of FIG. 1, when not operating, the atmospheric valve 39 is closed and the negative pressure valve 38 is opened as shown in the figure. Therefore, the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31 communicate with each other and have the same pressure, and the power plate 33 is held in the illustrated initial position.

この状態からブレーキペダル20が踏み込まれると、ストロークシミュレータ29経由で伝達される入力によって弁部材40が図中左方に押し動かされ、その弁部材40に弁体39aが追従して負圧弁38が閉じ、定圧室30と変圧室31の連通を遮断する。その後、弁部材40が弁体39aから離れて大気弁39が開き、変圧室31に大気が流入する。このために、定圧室30と変圧室31との間に差圧(圧力差)が生じ、その差圧を受けたパワープレート33が前進してマスタシリンダピストン22aを図中左方に押す。これによりマスタシリンダ22が作動して圧力室22bにブレーキ操作量に応じた液圧P1を発生させる。   When the brake pedal 20 is depressed from this state, the valve member 40 is pushed to the left in the figure by the input transmitted via the stroke simulator 29, and the valve body 39a follows the valve member 40 to cause the negative pressure valve 38 to move. The communication is closed between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31. Thereafter, the valve member 40 is separated from the valve body 39 a, the atmospheric valve 39 is opened, and the atmosphere flows into the variable pressure chamber 31. For this reason, a differential pressure (pressure difference) is generated between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31, and the power plate 33 receiving the differential pressure advances to push the master cylinder piston 22a to the left in the figure. As a result, the master cylinder 22 is actuated to generate a hydraulic pressure P1 corresponding to the brake operation amount in the pressure chamber 22b.

圧力検出部材23は、液圧P1を先端に受けて制御弁37の弁部材40に反力を図中右向きに加える。制御弁37はその反力とブレーキペダル20からの入力が釣り合うまで大気弁39を開弁させ、弁部材40に加わる入力と反力がバランスしたら大気弁39を閉じる。   The pressure detection member 23 receives the hydraulic pressure P1 at the tip and applies a reaction force to the valve member 40 of the control valve 37 in the right direction in the figure. The control valve 37 opens the atmospheric valve 39 until the reaction force and the input from the brake pedal 20 are balanced, and closes the atmospheric valve 39 when the input applied to the valve member 40 and the reaction force are balanced.

なお、バルブピストン35は、パワープレート33の前進量にかかわらず、スプリング36の力で初期位置に保たれる。また、ブレーキペダル20に加わる反力は、弾性体29cの選定によって任意に設定することができる。   The valve piston 35 is maintained at the initial position by the force of the spring 36 regardless of the amount of advance of the power plate 33. The reaction force applied to the brake pedal 20 can be arbitrarily set by selecting the elastic body 29c.

この通常作動時は、ペダル踏力(ブレーキペダル20に加えられる踏力)をF1、弾性体29cの弾性係数をk1、入力軸28のストロークをL1とすると、それらの関係は式(1)で示されるものになる。
L1=F1/k1 ・・・・(1)
また、パワープレート33に加わる力のバランス式は、パワープレート33のストロークをL2、パワープレート33の出力をF2、ブレーキ回路の消費液量をM1とすると、それらの関係が式(2)で示されるものになる。
M1=(F2/P1)×L2 ・・・・(2)
ここで、マスタシリンダピストン22aの断面積をS22、圧力検出部材23の断面積をS23とすると、それらの面積比k2は、
k2=S23/S22 ・・・・(3)
となる。ブレーキ回路の消費液量にかかわらず、圧力検出部材23とパワープレート33に加わる圧力が面積比k2に比例して等しくなるように制御弁37が変圧室31への大気導入量を調整する。そのため、上式(2)に於ける消費液量M1が大きい場合には、変圧室31への大気導入量が増え、パワープレート33のストロークL2が大きくなって入力と反力がバランスすることになり、ペダル踏力F1と入力軸28のストロークL1(即ちブレーキ操作量)は変化しない。
In this normal operation, assuming that the pedal depression force (the depression force applied to the brake pedal 20) is F1, the elastic coefficient of the elastic body 29c is k1, and the stroke of the input shaft 28 is L1, the relationship is expressed by the equation (1). Become a thing.
L1 = F1 / k1 (1)
Further, the balance formula of the force applied to the power plate 33 is expressed by the equation (2), where the stroke of the power plate 33 is L2, the output of the power plate 33 is F2, and the consumption amount of the brake circuit is M1. It will be.
M1 = (F2 / P1) × L2 (2)
Here, if the cross-sectional area of the master cylinder piston 22a is S22 and the cross-sectional area of the pressure detection member 23 is S23, the area ratio k2 is
k2 = S23 / S22 (3)
It becomes. Regardless of the amount of liquid consumed by the brake circuit, the control valve 37 adjusts the amount of air introduced into the variable pressure chamber 31 so that the pressure applied to the pressure detection member 23 and the power plate 33 becomes equal in proportion to the area ratio k2. Therefore, when the consumed liquid amount M1 in the above equation (2) is large, the amount of air introduced into the variable pressure chamber 31 is increased, and the stroke L2 of the power plate 33 is increased to balance the input and the reaction force. Thus, the pedal depression force F1 and the stroke L1 (that is, the brake operation amount) of the input shaft 28 do not change.

−ブレーキ回路の消費液量変動・液圧変動時−
例えば、回生協調ブレーキ制御、車両安定制御(VSC)等の実行に伴い、車輪ブレーキ27側のブレーキ液圧Pwの制御がブレーキ液圧制御装置26によって行われた場合、そのときの消費液量をM2とすると、前記式(2)の消費液量M1がM2に変化するが、その変化量に応じて制御弁37が定圧室30と変圧室31との間の差圧を調整し、パワープレート33の出力F2を変化させる。
-When the fluid consumption and fluid pressure of the brake circuit vary-
For example, when the brake fluid pressure control device 26 controls the brake fluid pressure Pw on the wheel brake 27 side with the execution of regenerative cooperative brake control, vehicle stability control (VSC), etc., the amount of fluid consumed at that time is When M2, the consumed liquid amount M1 of the above formula (2) changes to M2, and the control valve 37 adjusts the differential pressure between the constant pressure chamber 30 and the variable pressure chamber 31 according to the change amount, and the power plate The output F2 of 33 is changed.

例えば、ブレーキ回路の消費液量がM1からM2に増加したとすると、圧力室22b内の液量が増加して圧力室22bの液圧P1が高まり、圧力検出部材23から弁部材40に伝達される反力も大きくなるが、この状況になると、弁部材40が大気弁39を閉じた状態で負圧弁38を僅かに開弁させる。そのために変圧室31の圧力が低下してパワープレート33が後退し、パワープレート33の出力F2が小さくなって液圧P1および液圧P1による反力が低下する。   For example, if the amount of fluid consumed by the brake circuit increases from M1 to M2, the amount of fluid in the pressure chamber 22b increases and the fluid pressure P1 in the pressure chamber 22b increases and is transmitted from the pressure detection member 23 to the valve member 40. The reaction force also increases, but in this situation, the valve member 40 slightly opens the negative pressure valve 38 with the atmospheric valve 39 closed. For this reason, the pressure in the variable pressure chamber 31 is reduced, the power plate 33 is retracted, the output F2 of the power plate 33 is reduced, and the hydraulic pressure P1 and the reaction force due to the hydraulic pressure P1 are reduced.

これにより、ペダル踏力F1と入力軸28のストロークL1の変動がほぼ無い状態で弁部材40に加わる入力と反力がバランスする。入力変動の無いときにブレーキ回路の液圧が変動した場合も同様である。   Thereby, the input applied to the valve member 40 and the reaction force are balanced in a state where there is almost no variation in the pedal depression force F1 and the stroke L1 of the input shaft 28. The same applies when the hydraulic pressure of the brake circuit fluctuates when there is no input fluctuation.

図3に、入力軸28のストロークとペダル踏力とブレーキの効きの関係を示す。図中実線は、この発明のブレーキ液圧発生装置(発明装置)の特性、2点鎖線はブレーキペダルの操作量とマスタシリンダからの吐出液量が直接対応する負圧式倍力装置を備えた従来のブレーキ液圧発生装置(比較例)の特性である。   FIG. 3 shows the relationship between the stroke of the input shaft 28, the pedal effort and the braking effectiveness. In the figure, the solid line shows the characteristics of the brake fluid pressure generator (invention device) of the present invention, and the two-dot chain line shows the conventional pressure-type booster that directly corresponds to the amount of brake pedal operation and the amount of fluid discharged from the master cylinder. This is the characteristic of the brake fluid pressure generator (comparative example).

この特性図から分かるように、この発明のブレーキ液圧発生装置は同じブレーキの効きを小さな操作量で確保することができ、従って、車両の燃費改善やブレーキ振動の低減を狙った低引きずり特性のブレーキキャリパ等を使用する場合にも、その有効性が発揮される。   As can be seen from this characteristic diagram, the brake fluid pressure generating device of the present invention can ensure the same braking effectiveness with a small amount of operation, and therefore has low drag characteristics aimed at improving vehicle fuel efficiency and reducing brake vibration. The effectiveness is demonstrated also when using a brake caliper or the like.

このように、この発明のブレーキ液圧発生装置は同じブレーキの効きを小さな操作量で確保することができ、従って、車両の燃費改善やブレーキ振動の低減を狙った低引きずり特性のブレーキキャリパ等を使用する場合にも、その有効性が発揮される。   As described above, the brake fluid pressure generating device of the present invention can ensure the same braking effectiveness with a small operation amount, and therefore, a brake caliper having a low drag characteristic aimed at improving the fuel efficiency of the vehicle and reducing the brake vibration, etc. Even when used, the effectiveness is demonstrated.

図2のブレーキ液圧装置も、ブレーキ液の加圧が大径マスタシリンダピストン22a-1と小径マスタシリンダピストン22a-2の2者によってなされる違いはあるが、通常作動時およびブレーキ回路の消費液量変動・液圧変動時の動作は図1のブレーキ液圧発生装置と殆ど変わらないものになる。 The brake fluid pressure device of FIG. 2 also has a difference that the pressurization of the brake fluid is made between the large-diameter master cylinder piston 22a- 1 and the small-diameter master cylinder piston 22a- 2. The operation at the time of the fluid amount variation / fluid pressure variation is almost the same as that of the brake fluid pressure generating device of FIG.

−倍力機能失陥時−
・図1のブレーキ液圧発生装置
ブレーキペダル20が踏み込まれると、図4に示すようにストロークシミュレータ29が図中左方に動いて弁部材40を押し、弁部材40がバルブピストン35に当たって入力がバルブピストン35に伝わる。スプリング36の力は復帰スプリング34の力よりも弱いため、バルブピストン35がストロークシミュレータ29と制御弁37を伴って図中左方に移動し、運転者のブレーキ操作力が圧力検出部材23を介してマスタシリンダピストン22aに直接伝わる。このときには、定圧室30には負圧が導入されておらず、パワープレート33は初期位置に残されたままになる。従って、負圧式倍力装置21による助勢力は得られないが、復帰スプリング34の力を受けずに運転者のブレーキ操作力でマスタシリンダ22を直接作動させることができるため、操作力のロスが減少して高いブレーキ液圧を発生させることができる。
−In case of failure of boost function−
When the brake pedal 20 is depressed, as shown in FIG. 4, the stroke simulator 29 moves to the left in the drawing to push the valve member 40, and the valve member 40 hits the valve piston 35 to input. It is transmitted to the valve piston 35. Since the force of the spring 36 is weaker than the force of the return spring 34, the valve piston 35 moves to the left in the figure along with the stroke simulator 29 and the control valve 37, and the driver's brake operating force is transmitted via the pressure detection member 23. Directly transmitted to the master cylinder piston 22a. At this time, no negative pressure is introduced into the constant pressure chamber 30, and the power plate 33 remains in the initial position. Therefore, although the assisting force by the negative pressure type booster 21 cannot be obtained, the master cylinder 22 can be directly operated by the driver's braking operation force without receiving the force of the return spring 34, so that the operating force is lost. It is possible to reduce and generate a high brake fluid pressure.

・図2のブレーキ液圧発生装置
倍力機能失陥時にはパワープレート33を初期位置に残したままバルブピストン35が押し込まれて入力が圧力検出部材23経由で小径マスタシリンダピストン22a-2に伝わる。この図2のブレーキ液圧発生装置は、通常作動時にはマスタシリンダピストンの有効径がAとなるため大液量を加圧でき、また、倍力機能失陥時にはマスタシリンダピストンの有効径がBに減少するため、少液量ながらも高液圧を小ストロークで発生させることができる。
Brake fluid pressure generating device in FIG. 2 When the boosting function fails, the valve piston 35 is pushed in with the power plate 33 left in the initial position, and the input is transmitted to the small-diameter master cylinder piston 22a- 2 via the pressure detection member 23. The brake fluid pressure generating device of FIG. 2 can pressurize a large amount of fluid because the effective diameter of the master cylinder piston is A during normal operation, and the effective diameter of the master cylinder piston is set to B when the boosting function is lost. Since it decreases, a high fluid pressure can be generated with a small stroke even though the amount of fluid is small.

第1実施形態のブレーキ液圧発生装置を示す断面図Sectional drawing which shows the brake hydraulic pressure generator of 1st Embodiment 第2実施形態のブレーキ液圧発生装置を示す断面図Sectional drawing which shows the brake hydraulic pressure generator of 2nd Embodiment 入力軸のストロークとペダル踏力とブレーキの効きの関係を示す図Diagram showing the relationship between input shaft stroke, pedal effort and braking effectiveness 図1のブレーキ液圧発生装置の倍力機能失陥時の作動状態を示す断面図Sectional drawing which shows the operating state at the time of the boost function failure of the brake fluid pressure generator of FIG. 従来のブレーキ液圧発生装置の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the conventional brake fluid pressure generator

符号の説明Explanation of symbols

20 ブレーキペダル
21 負圧式倍力装置
22、220 マスタシリンダ
22a マスタシリンダピストン
22a-1 大径マスタシリンダピストン
22a-2 小径マスタシリンダピストン
22b 圧力室
22b-1 第1圧力室
22b-2 第2圧力室
22c、22c-1、22c-2 復帰スプリング
23 圧力検出部材
24 リザーバ
25 ブレーキ回路
26 ブレーキ液圧制御装置
27 車輪ブレーキ
28 入力軸
29 ストロークシミュレータ
29a、29b リテーナ
29c 弾性体
29c-1 スプリング
29c-2 ゴム部材
30 定圧室
31 変圧室
32 固定シェル
32a 負圧導入口
33 パワープレート
33a 円筒部
34 復帰スプリング
35 バルブピストン
36 スプリング
37 制御弁
38 負圧弁
38a 弁座
39 大気弁
39a 弁体
39b 弁座
39c、39d スプリング
40 弁部材
41 逆止弁
42 連通路
20 Brake pedal 21 Negative pressure type booster 22, 220 Master cylinder 22a Master cylinder piston 22a- 1 Large diameter master cylinder piston 22a- 2 Small diameter master cylinder piston 22b Pressure chamber 22b- 1 First pressure chamber 22b- 2 Second pressure chamber 22c, 22c- 1 , 22c- 2 Return spring 23 Pressure detection member 24 Reservoir 25 Brake circuit 26 Brake fluid pressure control device 27 Wheel brake 28 Input shaft 29 Stroke simulator 29a, 29b Retainer 29c Elastic body 29c- 1 Spring 29c- 2 Rubber Member 30 Constant pressure chamber 31 Transformer chamber 32 Fixed shell 32a Negative pressure inlet 33 Power plate 33a Cylindrical portion 34 Return spring 35 Valve piston 36 Spring 37 Control valve 38 Negative pressure valve 38a Valve seat 39 Air valve 39a Valve body 39b Valve seats 39c, 39d Spring 40 Valve member 41 Check valve 42 Communication path

Claims (1)

ブレーキ操作によって作動する入力軸と、この入力軸にブレーキ操作量に応じたストロークと反力を与えるストロークシミュレータと、このストロークシミュレータを経由して受けた入力を増幅して出力するパワーピストンと、そのパワーピストンの出力を前記ブレーキ操作手段の操作量に応じて調整する制御弁とを備え、前記入力軸と前記ストロークシミュレータと前記制御弁とを内蔵した入力部と前記パワーピストンとが軸方向相対移動可能になっている倍力装置と、この倍力装置の出力をマスタシリンダピストンに加えてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、このマスタシリンダの出力液圧を検出して検出液圧に応じた反力を前記制御弁に加える圧力検出部材とを有し、前記制御弁が、前記ストロークシミュレータを介して前記入力軸から伝達される入力と前記圧力検出部材からの反力を対抗して受けて前記入力に対して前記反力をバランスさせ、なおかつ、前記制御弁に加えた入力が前記圧力検出部材を介して前記マスタシリンダピストンに直接伝達されるように構成されたブレーキ液圧発生装置。   An input shaft that is operated by a brake operation, a stroke simulator that gives a stroke and a reaction force according to the amount of brake operation to the input shaft, a power piston that amplifies and outputs an input received via the stroke simulator, A control valve that adjusts the output of the power piston in accordance with the amount of operation of the brake operating means, and the input portion including the input shaft, the stroke simulator, and the control valve, and the power piston relatively move in the axial direction. The booster that is enabled, the master cylinder that generates the brake fluid pressure by adding the output of this booster to the master cylinder piston, and the output fluid pressure of this master cylinder is detected to correspond to the detected fluid pressure A pressure detecting member for applying a reaction force to the control valve, and the control valve is connected to the front via the stroke simulator. The input transmitted from the input shaft and the reaction force from the pressure detection member are countered to balance the reaction force against the input, and the input applied to the control valve is passed through the pressure detection member. A brake hydraulic pressure generator configured to be directly transmitted to the master cylinder piston.
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