JP2005329872A

JP2005329872A - 車両用ブレーキ液圧発生装置

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Publication number: JP2005329872A
Application number: JP2004151642A
Authority: JP
Inventors: Akihito Kusano; 彰仁草野
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】液圧制御手段の異常時に、ブレーキ操作部材の操作力に対するストロークシミュレータの弾性部材による損失を防止し得る安価なブレーキ液圧発生装置を提供する。
【解決手段】ストロークシミュレータＳＭは、シミュレータピストン３０に対しブレーキ操作部材（ＢＰ）の操作力に応じたストロークを付与する弾性部材（５０）を有する。連結制御手段（係合部材４０）によって、入力ロッド１０の操作ロッド２０に対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、入力ロッドとシミュレータピストンとを連結し、入力ロッドの操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、入力ロッドとシミュレータピストンとの連結を解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ブレーキ液圧発生装置に関し、特に、ストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ液圧発生装置に係る。

ストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ液圧発生装置として、例えば、ブレーキ操作部材に連動して前後動する入力ロッドと、この入力ロッドに対して相対的に移動する操作ロッドと、この操作ロッドの操作量に応じたブレーキ液圧を発生するマスタシリンダとを備え、更に、入力ロッドに連動して前後動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンに対しブレーキ操作部材の操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とを有するストロークシミュレータを備えた装置が知られている。

下記の特許文献１に記載のバイワイヤブレーキ操作装置は、電気的に駆動し得る助勢装置を有しマスタシリンダの出力液圧を制御する液圧制御手段と、ストロークシミュレータとを備え、液圧制御手段の異常時には、上記入力ロッドに相当する連結軸（２１）を回転駆動し、シミュレータピストンに相当する伝達部材（２６）と入力ロッド（連結軸）との連結を解除する構成が開示されている。これにより、ブレーキ操作部材に相当するブレーキペダル（１）の操作力に対する、ストロークシミュレータの弾性部材（ばね２８）による損失を防止し得るものと解される。尚、下記の特許文献２には、負圧式の助勢装置と、これを電気的に駆動し得る電気駆動装置が開示されている。

国際公開ＷＯ２００４−００５０９５Ａ１号明細書特開２００２−２４０７０５号公報

然し乍ら、上記特許文献１に記載の装置においては、助勢装置用の電気的手段に加え、入力ロッド（連結軸２１）を回転駆動するため、例えば電気的手段による駆動装置が必要とされるので、高価な装置となることは必至である。

そこで、本発明は、ストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、液圧制御手段の異常時に、ブレーキ操作部材の操作力に対するストロークシミュレータの弾性部材による損失を防止し得る安価な装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、請求項１に記載のように、ブレーキ操作部材に連動して前後動する入力ロッドと、該入力ロッドに対して相対的に移動する操作ロッドと、該操作ロッドの操作量に応じたブレーキ液圧を発生するマスタシリンダとを備えると共に、前記入力ロッドに連動して前後動するシミュレータピストンと、該シミュレータピストンに対し前記ブレーキ操作部材の操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とを有するストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを連結し、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの連結を解除する連結制御手段を備えることとしたものである。

上記車両用ブレーキ液圧発生装置において、前記連結制御手段は、請求項２に記載のように、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを係合状態とし、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除する係合制御部材を備えたものとすることができる。

前記係合制御部材は、請求項３に記載のように、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記操作ロッドによって前記入力ロッドの中心軸から外方に拡張して、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除するように形成するとよい。

あるいは、前記係合制御部材は、請求項４に記載のように、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドの中心軸に向かって移動し、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除するように形成してもよい。

また、上記車両用ブレーキ液圧発生装置において、前記連結制御手段は、請求項５に記載のように、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上となって、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの連結が解除された状態から、前記入力ロッドが初期位置に戻るときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを連結する構成とするとよい。更に、請求項６に記載のように、前記操作ロッドと前記マスタシリンダとの間に、前記操作ロッドに付与した力を助勢する助勢手段を備えたものとしてもよい。前記助勢手段は、請求項７に記載のように、電気駆動手段によって電気的に駆動する構成とすることができる。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の装置においては、連結制御手段によって、入力ロッドの操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、入力ロッドとシミュレータピストンとを連結し、入力ロッドの操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、入力ロッドとシミュレータピストンとの連結を解除するように構成されており、液圧制御手段の異常時には、入力ロッドとシミュレータピストンとの連結が解除されるので、ブレーキ操作部材の操作力に対する弾性部材による損失を防止することができる。しかも、上記入力ロッドとシミュレータピストンとの連結制御のためには電気的な駆動装置を必要としないので、安価な装置となる。

そして、前記連結制御手段は、請求項２に記載のように係合制御部材で構成すれば、電気的な駆動装置を必要とすることなく、確実に入力ロッドとシミュレータピストンとの連結を制御することができる。前記係合制御部材は、請求項３に記載のように構成しても、あるいは請求項４に記載のように構成しても、製造が容易であるので、安価な装置とすることができる。

また、上記車両用ブレーキ液圧発生装置において、前記連結制御手段は、請求項５に記載のように構成すれば、液圧制御手段の異常が解消し正常な状態に復帰したときに、入力ロッドとシミュレータピストンとが連結した正常な状態に復帰することができる。更に、請求項６に記載の助勢手段を備えたものとすれば、液圧制御手段の異常時にも高いブレーキ液圧を発生することができる。特に、請求項７に記載のように、前記助勢手段を駆動する電気駆動手段を備えたものとすれば、容易に液圧制御手段を構成することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態における車両用ブレーキ液圧発生装置は、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じて発生するブレーキ液圧を電気的に制御し得るもので、特にエンジン（図示せず）と電気モータ（図示せず）を併用するハイブリッド車の回生協調ブレーキ装置に好適である。具体的構成例としては、図１に示すように、ブレーキ操作部材たるブレーキペダルＢＰの操作力に応じたストロークを付与するストロークシミュレータＳＭ、駆動装置ＢＤを有しこれにより駆動される助勢手段たるバキュームブースタＶＢ、二つの液圧系統の各車輪に装着されたホイールシリンダ（各系統を代表してＷ１及びＷ２で表す）に対し、リザーバＲＳのブレーキ液を昇圧して供給するマスタシリンダＭＣ、及びバキュームブースタＶＢひいてはマスタシリンダＭＣをソレノイドＳＬによって電気的に駆動し得る電気駆動手段たる電気駆動装置ＢＥを備え、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて電気的に制御してブレーキ液圧をホイールシリンダＷ１，Ｗ２に供給し得るように構成されている。

而して、本実施形態においては、ブレーキ・バイ・ワイヤが構成されると共に、電気駆動装置ＢＥ等の液圧制御手段の失陥時にはブレーキペダルＢＰの操作に応じて直接マスタシリンダＭＣを駆動し得るように構成されている。即ち、ブレーキペダルＢＰは、これに連動して前後動する入力ロッド１０と、この入力ロッド１０に対して相対的に移動するように配設されると共に駆動装置ＢＤに装着された操作ロッド２０を介し、駆動装置ＢＤ及びバキュームブースタＶＢの作動に応じて、あるいは直接駆動し得るように、マスタシリンダＭＣに連結されている。尚、図１におけるバキュームブースタＶＢ及び電気駆動装置ＢＥは、基本構成を模式的に示すもので、バキュームブースタＶＢの基本構成は従来同様であり、可動壁Ｂ１を介して定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３が形成され、定圧室Ｂ２は常時エンジンの吸気管（図示せず）に連通し負圧になるように構成されており、可動壁Ｂ１及びマスタシリンダＭＣに連結された駆動装置ＢＤにより駆動される。電気駆動装置ＢＥは駆動装置ＢＤの内部に構成され、具体的構成例は図１５に示すとおりであり、これについては後述する。以下、図２乃至図６を参照して、本発明の一実施形態に係るストロークシミュレータＳＭ内の構成及び作用について説明する。

図１において、ストロークシミュレータＳＭは、シリンダ状のハウジングＳＨ内に、シミュレータピストン３０が摺動自在に収容され、ハウジングＳＨ内に収容された弾性部材たる圧縮スプリング５０によって、シミュレータピストン３０が後方（図１の右方）のブレーキペダルＢＰ側に付勢されるように構成されたものである。本実施形態の圧縮スプリング５０としては不等ピッチのスプリングが用いられ、ブレーキペダルＢＰに対する操作力（ブレーキ操作力）とブレーキペダルＢＰのストローク（ブレーキ操作ストローク）の関係が、マスタシリンダＭＣからホイールシリンダＷ１，Ｗ２にブレーキ液圧を供給した場合と同等の特性になるように設定されている。尚、ハウジングＳＨの後端部にはＣリング６０が装着されており、これによってシミュレータピストン３０の後方移動が規制され、初期位置とされている。

シミュレータピストン３０は円板状で、その中央に貫通孔３１が形成され、その前方に延出し貫通孔３１を囲繞するように円形の鍔部３２が形成されている。一方、入力ロッド１０の中間部にも鍔部３２と略同径の鍔部１１が形成されており、この鍔部１１がシミュレータピストン３０の鍔部３２の前方（図１の左方）に位置し、鍔部３２の前端面に当接し得るように配置される。更に、これらの鍔部３２及び鍔部１１を囲繞するように係合部材４０が配設されている。この係合部材４０は本発明の係合制御部材ひいては連結制御手段を構成するもので、複数の部材によって構成され、これらが環状の弾性部材（例えばゴム）４１によって保持され、図６に示すように円筒状に形成されている。係合部材４０には、その中間部及び後端部（図１の右側）に夫々、内側に延出する係合突起４２及び係合突起４３が形成されており、係合突起４３はシミュレータピストン３０の本体部と鍔部３２との間の間隙３３に嵌合され、係合部材４０がシミュレータピストン３０に係止されて一体的に移動し得るように構成されている。係合部材４０の開口前方と係合突起４２の前方には、図１乃至図６に示すようにテーパ面が形成されており、このテーパ面と略平行のテーパ面が鍔部１１の後方に形成されている。

一方、操作ロッド２０には、後方（図１の右方）に円筒部２１が形成されており、この円筒部２１内に入力ロッド１０の前端部が摺動自在に嵌合している。また、操作ロッド２０の後方には、初期位置（図１の状態）での係合部材４０の外径と略同径の拡径部２２が形成されており、その後方側には、係合部材４０の開口前方のテーパ面に比べて若干緩やかなテーパ面が形成されている。而して、入力ロッド１０は、その先端面が操作ロッド２０の円筒部２１内の底面に当接するまでは、操作ロッド２０に対して相対的に移動し、当接後は一体となって移動するように構成されている。また、入力ロッド１０は、その鍔部１１の前端面が係合突起４２の後端面に当接するまでの距離ｄ１の間は、係合部材４０ひいてはシミュレータピストン３０に対して相対的に移動し、当接後は一体となって移動するように構成されている。更に、係合部材４０の前方側テーパ面の最小径部と、操作ロッド２０の拡径部２２の後方側テーパ面の最大径部との間は、初期位置では図１に示すように距離ｄ２だけ離隔しているが、両者が相対的に接近し、両者が一致すると、入力ロッド１０の鍔部１１と係合突起４２との係合状態が解除されるように構成されている（図６の下段に示すように、図４の状態から図５の状態に移行する）。

尚、操作ロッド２０は、後述するように駆動装置ＢＤと共に前後動する。また、ブレーキペダルＢＰには例えば引張コイルばねのリターンスプリングＳＰが装着されており、入力ロッド１０とシミュレータピストン３０との係合が解除された状態でブレーキペダルＢＰの操作が解除されたときには、リターンスプリングＳＰの付勢力によって入力ロッド１０が初期位置に戻されるように構成されている。ブレーキペダルＢＰには、その操作ストロークを検出するストロークセンサＢＳが設けられており、マスタシリンダＭＣの出力ブレーキ液圧（以下、マスタシリンダ液圧という）を検出する液圧センサＰ等の検出信号と共に、電子制御装置ＥＣＵに入力される。

上記の構成になる車両用ブレーキ液圧発生装置において、電気駆動装置ＢＥ、ストロークセンサＢＳ、液圧センサＰ及び電子制御装置ＥＣＵからなる液圧制御手段が正常であるときには、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて入力ロッド１０が前進し、鍔部１１が係合突起４２に係合すると（図１の距離ｄ１移動）、入力ロッド１０はシミュレータピストン３０と一体となって移動する。このとき、ストロークセンサＢＳ及び液圧センサＰ等の検出信号に基づき、電子制御装置ＥＣＵによって、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークに応じて回生制動力とマスタシリンダ液圧が制御される。即ち、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークと制動力との関係が所定の関係となるように、そのときに得られる回生制動力に応じてマスタシリンダ液圧が制御される。

例えば、回生制動力が最大限確保されているときには、マスタシリンダ液圧は図７及び図８に一点鎖線で示すように制御される。この場合の駆動装置ＢＤ及びストロークシミュレータＳＭの各構成部材は図２に示す関係にある。即ち、入力ロッド１０はシミュレータピストン３０と一体となって移動する状態（ｄ１＝０）にあるが、係合部材４０の前方側テーパ面の最小径部と、操作ロッド２０の拡径部２２の後方側テーパ面の最大径部との間は図２に示すように離隔しており、係合部材４０は外方に拡張されない位置にある。換言すれば、このときの係合部材４０の前方側テーパ面の最小径部と、操作ロッド２０の拡径部２２の後方側テーパ面の最大径部との間隔は、入力ロッド１０とシミュレータピストン３０との連結が解除されない値に設定されている。

これに対し、車両が停止している場合や、電気モータの電源たるバッテリ（図示せず）の充電が充分で回生制動力が得られない場合には、マスタシリンダ液圧は図７及び図８に実線で示すように制御される。この場合の駆動装置ＢＤ及びストロークシミュレータＳＭの各構成部材は図３に示す関係にあり、ブレーキペダルＢＰが操作されると、入力ロッド１０はシミュレータピストン３０と一体となって移動し、駆動装置ＢＤ及び操作ロッド２０も図３に示すようにこれらと同程度移動する。尚、車両が低速走行中のブレーキ操作時のマスタシリンダ液圧は、図７及び図８に示す実線と一点鎖線の中間の特性を示す。

一方、液圧制御手段が異常となったときには、電子制御装置ＥＣＵによる電気駆動装置ＢＥの制御が停止される。この状態で、ブレーキペダルＢＰが操作されると、その操作に応じて入力ロッド１０が前進し、鍔部１１が係合突起４２に係合してシミュレータピストン３０と一体となって移動する。更に、入力ロッド１０が前進し、弾性部材４１による付勢力に抗して係合部材４０が拡径部２２によって外方に駆動され（即ち、係合制御部材を構成する係合部材４０が外方に拡張し）、図４に示すように係合部材４０の前方側テーパ面の最小径部と、操作ロッド２０の拡径部２２の後方側テーパ面の最大径部とが一致すると、鍔部１１と係合突起４２の係合状態が解除される。これは、入力ロッド１０が初期位置から距離ｄ１と距離ｄ２の合計距離を移動したことを意味し、この合計距離（＝ｄ１＋ｄ２）が本発明における所定距離に相当する。

この結果、図４に示す状態から、図５に示すように入力ロッド１０とシミュレータピストン３０との連結が解除された状態となり、シミュレータピストン３０は圧縮スプリング５０の付勢力によって初期位置に戻されると共に、操作ロッド２０は入力ロッド１０によって直接押圧され得る状態となる。以後、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて、マスタシリンダＭＣを直接駆動することができ、図７及び図８に破線で示す特性となる（図７において、マスタシリンダ液圧の軸に平行な破線部分の右側は実線の特性に重合している）。尚、この間における入力ロッド１０と操作ロッド２０及び係合部材４０の関係は、図６の上段に示す状態（図１に対応）から、図６の中段に示す状態（図４に対応）を経て、図６の下段に示す状態（図５に対応）となる。この状態から、ブレーキペダルＢＰの操作が解除されたときには、リターンスプリングＳＰの付勢力によって入力ロッド１０は初期位置に戻される。このとき、鍔部１１のテーパ面と係合突起４２のテーパ面により、係合部材４０は外方に拡張し、入力ロッド１０とシミュレータピストン３０が連結された図１の状態に戻る。

図９は本発明の他の実施形態に係るもので、入力ロッド１００内に操作ロッド２００及び係合部材４００が収容され、入力ロッド１００がシミュレータピストン３００に対し摺動自在に支持されるように構成されている。従って、図１の実施形態とはストロークシミュレータ内の構造が異なるのでストロークシミュレータをＳＭ２としているが、駆動装置ＢＤ等の構成は図１の実施形態と同様であり、図１の構成要素と実質的に同じ構成要素には同一の符号を付している。本実施形態のシミュレータピストン３００は円板部３０１と円筒部３０２から成り、その中央に貫通孔３０３が形成され、後方（図９の右方）の内周面に環状溝３０４が形成されている。シミュレータピストン３００の貫通孔３０３に嵌合される入力ロッド１００は、前方（図９の左方）に円筒部１０１が形成された有底筒体で、その前方開口端が外方に延出し円形の鍔部１０２が形成されており、この鍔部１０２がシミュレータピストン３００の円筒部３０２の前方開口端に当接し得るように配置される。入力ロッド１００の中間部には複数の孔１０３が円周方向に連続して形成されている。これらの孔１０３の径は係合部材４００の一部を構成する球体４０３が通過し得る大きさに設定されている。

一方、操作ロッド２００は、その前端部が駆動装置ＢＤに装着され、その後端部が入力ロッド１００の円筒部１０１に嵌合されるように構成されている。更に、操作ロッド２００には、その中心軸上で後方に延出する小径の突出部２０１が形成されており、その周囲に段部２０２が形成されている。そして、突出部２０１と入力ロッド１００の円筒部１０１内周面との間の環状空間に、段付円筒状の係合部材４００が収容されており、この係合部材４００は円筒部１０１内に収容されたスプリング４０４によって段部２０２に押接されている。係合部材４００の小径部４０１と大径部４０２との段差部分はテーパ面に形成されており、小径部４０１の外周面と入力ロッド１００の円筒部１０１の内周面との間に環状の空隙が形成されている。これに対し、大径部４０２の外周面は円筒部１０１の内周面に摺接し、初期位置では、大径部４０２の後端側の外周面によって入力ロッド１００の孔１０３が閉塞されるように配置されている。而して、係合部材４００によって本発明の係合制御部材ひいては連結制御手段が構成されている。

図９に示すように、入力ロッド１００、シミュレータピストン３００及び係合部材４００は、その初期位置において、環状溝３０４と孔１０３で形成される空間内に球体４０３が収容される寸法関係に設定されている。即ち、環状溝３０４の径方向の深さと入力ロッド１００の円筒部１０１の厚さの和が球体４０３の直径より若干大きくなるように設定されている。同様に、小径部４０１の外周面と円筒部１０１の内周面の間の空隙と、孔１０３とで形成される空間内に球体４０３が収容される寸法関係に設定されている。即ち、小径部４０１の外周面と円筒部１０１の内周面の間の空隙の径方向の深さと円筒部１０１の厚さの和が球体４０３の直径より若干大きくなるように設定されており、当該空隙の軸方向の幅は球体４０３の直径より大に設定されている。そして、環状溝３０４の軸方向の幅は球体４０３の直径より大で、前方にテーパ面が形成されており、例えば、このテーパ面に当接したときの球体４０３の中心と環状溝３０４の後端面に当接したときの球体４０３の中心との間の軸方向距離がｄ１に設定され、係合部材４００の小径部４０１後端のテーパ面に当接したときの球体４０３の中心と、環状溝３０４の後端面に当接したときの球体４０３の中心との間の軸方向距離がｄ３に設定される。

而して、入力ロッド１００は、その円筒部１０１の底面が操作ロッド２００の突出部２０１の先端面に当接するまでは、操作ロッド２００に対して相対的に移動し、当接後は一体となって移動するように構成されている。また、入力ロッド１００は、球体４０３が環状溝３０４のテーパ面に当接するまでの距離ｄ１の間は係合部材４００ひいてはシミュレータピストン３００に対して相対的に移動し、当接後は一体となって移動するように構成されている。そして、球体４０３の中心が大径部４０２の前端を通過し、小径部４０１の外周面と円筒部１０１の内周面の間の空隙と孔１０３とで形成される空間内に球体４０３が収容されるまで（初期位置から距離ｄ３以上となるまで）、入力ロッド１００が前進駆動されると、入力ロッド１００とミュレータピストン３００との係合状態が解除される（図１２の状態から図１３の状態に移行する）。従って、本実施形態における距離ｄ３が本発明の所定距離に相当する。

上記の構成になる車両用ブレーキ液圧発生装置において、液圧制御手段が正常であるときには、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて入力ロッド１００が前進し、球体４０３が環状溝３０４の前方のテーパ面に当接すると（距離ｄ１移動）、入力ロッド１００はシミュレータピストン３００と一体となって移動する。このとき、ストロークセンサＢＳ及び液圧センサＰ等の検出信号に基づき、電子制御装置ＥＣＵによって、前述の実施形態と同様、ブレーキペダルＢＰの操作ストロークと制動力との関係が所定の関係となるように、そのときに得られる回生制動力に応じてマスタシリンダ液圧が制御される。

例えば、回生制動力が最大限確保されているときには、マスタシリンダ液圧は前述の図７及び図８に一点鎖線で示すように制御される。この場合の駆動装置ＢＤ及びストロークシミュレータＳＭ２の各構成部材は図１０に示す関係にある。即ち、入力ロッド１００はシミュレータピストン３００と一体となって移動する状態にあり、球体４０３の中心と係合部材４００の大径部４０２の前端の間隔は図１０に示すように、球体４０３が、小径部４０１の外周面と円筒部１０１の内周面の間の空隙と孔１０３とで形成される空間には収容されない位置にあり、入力ロッド１００とシミュレータピストン３００との連結は解除されない。

これに対し、車両が停止している場合や、バッテリ（図示せず）の充電が充分で回生制動力が得られない場合には、マスタシリンダ液圧は前述の図７及び図８に実線で示すように制御される。この場合の駆動装置ＢＤ及びストロークシミュレータＳＭ２の各構成部材は図１１に示す関係にあり、ブレーキペダルＢＰが操作されると、入力ロッド１００はシミュレータピストン３００と一体となって移動し、駆動装置ＢＤ及び操作ロッド２００も図１１に示すようにこれらと同程度移動する。

一方、液圧制御手段が異常となったときには、電子制御装置ＥＣＵによる電気駆動装置ＢＥの制御が停止される。この状態で、ブレーキペダルＢＰが操作されると、その操作に応じて入力ロッド１００が前進し、球体４０３が環状溝３０４のテーパ面に当接するまでの距離ｄ１の間はシミュレータピストン３００と一体となって移動する。更に、入力ロッド１００が前進し、図９に示す環状溝３０４の後端面に当接した状態の球体４０３の中心からの軸方向移動距離がｄ３以上となると、図１２に示すように、小径部４０１の外周面と円筒部１０１の内周面の間の空隙と孔１０３とで形成される空間内に球体４０３が収容され、即ち、係合制御部材を構成する球体４０３が入力ロッド１００の中心軸に向かって移動し、入力ロッド１００とシミュレータピストン３００の係合状態が解除される。

この結果、図１３に示すように、シミュレータピストン３００は圧縮スプリング５０の付勢力によって初期位置に戻され、入力ロッド１００の円筒部１０１の底面が操作ロッド２００の突出部２０１の先端面に当接し、操作ロッド２００は入力ロッド１００によって直接押圧され得る状態となるので、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて、マスタシリンダＭＣを直接駆動することができ、前述の図７及び図８に破線で示す特性となる。この状態から、ブレーキペダルＢＰの操作が解除されたときには、リターンスプリングＳＰの付勢力によって入力ロッド１００は初期位置に戻される。このとき、図１４に示すように、係合部材４００はスプリング４０４を圧縮し、段部２０２から離隔して入力ロッド１００と一体となって後方に移動する。そして、環状溝３０４と孔１０３で形成される空間に球体４０３が収容された状態、即ち、入力ロッド１００とシミュレータピストン３００が連結された図９の状態に戻る。

図１及び図９に示したバキュームブースタＶＢ及び電気駆動装置ＢＥは図１５に示すように構成されており、これらに前述の操作ロッド２０又は２００が連結されている。これらは前掲の特許文献２に記載されたものと同様であるが、以下に概要を説明する。バキュームブースタＶＢは、可動壁Ｂ１に一体的に連結されたパワーピストンＢ４内に、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間の連通を断続するバキュームバルブＶ１と、変圧室Ｂ３と大気との間の連通を断続するエアバルブＶ２が設けられており、パワーピストンＢ４、バキュームバルブＶ１、エアバルブＶ２、及びマスタシリンダＭＣに力を伝達するリアクションディスクＲＤ等で駆動装置ＢＤが構成されている。これらのバキュームバルブＶ１及びエアバルブＶ２は、ブレーキペダルＢＰ（図１及び図９）の操作に応じて開閉し、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間にブレーキペダルＢＰの操作力に応じた差圧が生じ、その結果、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて増幅された出力がマスタシリンダＭＣに伝達されるように構成されている。

一方、電気駆動装置ＢＥはソレノイドＳＬ、固定コアＦＣ及び可動コアＡＣを有し、ソレノイドＳＬは、通電時に可動コアＡＣを固定コアＦＣに向けて吸引するもので、図１に示す電子制御装置ＥＣＵに電気的に接続されている。固定コアＦＣは、パワーピストンＢ４とリアクションディスクＲＤの間に配設され、パワーピストンＢ４からリアクションディスクＲＤを介してマスタシリンダＭＣに力伝達可能となっている。可動コアＡＣは、ソレノイドＳＬ内で固定コアＦＣと対向するように配置され、固定コアＦＣとの間に磁気ギャップが形成されている。可動コアＡＣはエアバルブＶ２の弁体に係合しており、可動コアＡＣが固定コアＦＣに対し磁気ギャップを減少させる方向に相対移動すると、エアバルブＶ２の弁体が一体的に移動するように構成されている。

而して、電子制御装置ＥＣＵによってブレーキペダルＢＰの操作量に応じてソレノイドＳＬが駆動され、可動コアＡＣが移動すると、エアバルブＶ２の弁体が一体的に移動する。その結果、バキュームバルブＶ１が閉弁されると、変圧室Ｂ３と定圧室Ｂ２との連通が遮断される。更に、エアバルブＶ２の弁体が移動すると、エアバルブＶ２が開弁して変圧室Ｂ３に大気が導入され、変圧室Ｂ３と定圧室Ｂ２の間に差圧が発生し、パワーピストンＢ４及び固定コアＦＣが前進駆動され、マスタシリンダＭＣからブレーキ液圧が出力される。

尚、上記の各実施形態においては、ストロークシミュレータの弾性部材として圧縮スプリング５０を用い、ブレーキ操作力とブレーキ操作ストロークの関係がマスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液圧を供給した場合と同等の特性になるように設定したが、ブレーキ操作ストロークが短くなるように設定してもよいし、ブレーキ操作力が軽くなるように設定してもよい。また、上記の実施形態においては、助勢手段として電気的手段（電気駆動装置ＢＥ）によって駆動可能な負圧式倍力装置（バキュームブースタＶＢ）を用いたが、電気的手段によって駆動可能な液圧式倍力装置を用いることとしてもよいし、モータによって直接マスタシリンダを駆動する構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ液圧発生装置の断面図である。本発明の一実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の一実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の一実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の一実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の一実施形態における連結制御手段の作動状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態におけるブレーキ操作力―マスタシリンダ液圧特性を示すグラフである。本発明の一実施形態におけるブレーキ操作ストローク―マスタシリンダ液圧特性を示すグラフである。本発明の他の実施形態に係る車両用ブレーキ液圧発生装置の断面図である。本発明の他の実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態におけるストロークシミュレータ内の作動状態を示す断面図である。本発明の一実施形態におけるバキュームブースタ及び電気駆動装置の一部を示す断面図である。

符号の説明

ＢＰブレーキペダル
ＭＣマスタシリンダ
ＶＢバキュームブースタ
ＳＭ，ＳＭ２ストロークシミュレータ
ＢＤ駆動装置
ＢＥ電気駆動装置
ＳＨハウジング
１０，１００入力ロッド
２０，２００操作ロッド
３０，３００シミュレータピストン
４０，４００係合部材
５０圧縮スプリング

Claims

ブレーキ操作部材に連動して前後動する入力ロッドと、該入力ロッドに対して相対的に移動する操作ロッドと、該操作ロッドの操作量に応じたブレーキ液圧を発生するマスタシリンダとを備えると共に、前記入力ロッドに連動して前後動するシミュレータピストンと、該シミュレータピストンに対し前記ブレーキ操作部材の操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とを有するストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを連結し、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの連結を解除する連結制御手段を備えたことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記連結制御手段は、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値より小であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを係合状態とし、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除する係合制御部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記係合制御部材は、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記操作ロッドによって前記入力ロッドの中心軸から外方に拡張して、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除するように形成して成ることを特徴とする請求項２記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記係合制御部材は、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上であるときには、前記入力ロッドの中心軸に向かって移動し、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの係合状態を解除するように形成して成ることを特徴とする請求項２記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記連結制御手段は、前記入力ロッドの前記操作ロッドに対する初期位置からの相対移動距離が所定値以上となって、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとの連結が解除された状態から、前記入力ロッドが初期位置に戻るときには、前記入力ロッドと前記シミュレータピストンとを連結することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記操作ロッドと前記マスタシリンダとの間に、前記操作ロッドに付与した力を助勢する助勢手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
前記助勢手段を電気的に駆動する電気駆動手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。