JP2006306288A - Brake device for vehicle equipped with brake displacement variable adjustment means - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輌用制動装置に係り、特にブレーキペダルの踏み込み操作と関連する車輌用制動装置の改良に係る。 The present invention relates to a vehicle braking device, and more particularly to an improvement of a vehicle braking device related to a depression operation of a brake pedal.
回生制動が得られる電気自動車であって、制動装置の油圧回路にアンチロック制御用の油圧制御弁が組み込まれている場合に、かかる油圧制御弁を制御してマスタシリンダ油圧の一部を逃すことにより、運転者が要求する制動トルクに対し、回生制動トルクに相当する制動トルクの分だけ、摩擦制動トルクの発生を低減させることが下記の特許文献1に記載されている
また、ブレーキペダルの踏み込み量をペダル操作量センサにて検出してその信号を車輌の電気式制御装置(ECU)へ送る一方で、マスタシリンダ装置のピストンを電動機により駆動する構造とし、車輌用制動装置の部品点数を減らし、エネルギ効率の低下や作動音の発生を回避することが、下記の特許文献2に於いて提案されている。
電気自動車やハイブリッド車では、回生制動により回収された電力が車輌駆動に有効に利用できるので、回生制動はその性能の向上と相俟ってより大幅に取り入れられてきている。回生制動装置が組み込まれる場合、車輌の制動時に回生制動装置により得られる制動力の分だけ摩擦制動装置による制動力が減じられるべきことは当然であり、このことは、これまでマスタシリンダ油圧導管の途中に設けられた油圧制御弁や上記の特許文献1に於ける如くアンチロック制御用油圧制御弁により油圧の一部を逃すことにより行われていた。しかし、マスタシリンダ油圧は、通常、運転者のブレーキペダル踏み込みに応じてブレーキペダル踏込み力以外のエネルギを用いてブーストされた(即ち加圧された)油圧であり、その一部を逃すことはエネルギの損失を招き、結局それだけ燃費の劣化を招く。 In electric vehicles and hybrid vehicles, the electric power recovered by regenerative braking can be effectively used for driving the vehicle, and therefore regenerative braking has been incorporated more significantly together with the improvement in performance. When a regenerative braking device is incorporated, it is natural that the braking force by the friction braking device should be reduced by the amount of braking force obtained by the regenerative braking device when braking the vehicle. This is done by releasing a part of the hydraulic pressure by a hydraulic control valve provided in the middle or by the anti-lock control hydraulic control valve as described in Patent Document 1. However, the master cylinder hydraulic pressure is usually a hydraulic pressure boosted (ie, pressurized) using energy other than the brake pedal depression force in response to the driver's depression of the brake pedal, and a part of the hydraulic pressure is lost. In the end, resulting in a reduction in fuel consumption.
この点に関し、運転者がブレーキペダルの踏込みにより求めている制動力の一部が回生制動装置により発生されるならば、回生制動力の分だけマスタシリンダ装置の作動そのものを低減させればよいことが考えられるので、上記の特許文献2に於ける如く、ブレーキペダルの踏み込み量をペダル操作量センサにて検出し、その信号を車輌の電気式制御装置(ECU)で電気的に処理してマスタシリンダ装置を作動させる構造を利用し、電気式制御装置に於けるコンピュータ制御に於いてマスタシリンダ油圧の低減を図ることも考えられる。しかし、制動装置の作動は車輌の運行にとって極めて重要な作動であり、それがマイクロコンピュータを介して電気的に行われることには安全上不安がある。
In this regard, if a part of the braking force requested by the driver by depressing the brake pedal is generated by the regenerative braking device, the operation of the master cylinder device may be reduced by the amount of the regenerative braking force. Therefore, as described in
本発明は、上記の事情に鑑み、車輌の制動に於いて、制動力の一部として回生制動力が得られる場合の如く、ブレーキにペダルの踏込み量に対して摩擦制動装置が発生すべき制動力が可変に調節されるべき場合に、エネルギ損失を生ずることなくそのような調節を可能にする車輌用制動装置を、高い作動信頼性の下に提供すること課題としている。 In view of the above circumstances, the present invention provides a brake that should be generated by a friction braking device with respect to the amount of pedal depression in a brake, such as when a regenerative braking force is obtained as a part of the braking force. It is an object of the present invention to provide a vehicular braking device that enables such adjustment without losing energy when the power is variably adjusted with high operational reliability.
上記の課題を解決するものとして、本発明は、ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルの踏込みに応じて変位されるピストンを有するマスタシリンダ装置とを有する車輌用制動装置にして、前記ブレーキペダルと前記マスタシリンダ装置のピストンの間に介装されて前記ブレーキペダルの踏み込み変位を前記ピストンの変位に機械的に且つ相互の相対的大きさを調節可能に変換する制動変位可変調節手段を有することを特徴とする車輌用制動装置を提案するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vehicle brake device including a brake pedal and a master cylinder device having a piston that is displaced in response to depression of the brake pedal, and the brake pedal and the master And a brake displacement variable adjusting means which is interposed between pistons of a cylinder device and converts the depression displacement of the brake pedal into the displacement of the piston in a mechanically and adjustable manner relative to each other. A vehicle braking device is proposed.
前記制動変位可変調節手段は、調節のためのエネルギが供給されなくなったとき、変位調節が固定(ロック)されるよう、或いは前記ブレーキペダルの踏込み変位に対する前記ピストンの変位を最大とする状態となるようになっていてよい。 The braking displacement variable adjusting means is configured such that the displacement adjustment is fixed (locked) when energy for adjustment is not supplied, or the displacement of the piston with respect to the depression of the brake pedal is maximized. It may be like this.
前記制動変位可変調節手段は車輌の自動制御装置の判断により調節されるようになっていてよく、それは自動制御装置の判断によりマスタシリンダ装置以外の他の車輌制動装置の作動に応じてブレーキペダルの踏み込み変位に対するマスタシリンダ装置のピストンの変位を減じる調節であってよい。他の車輌制動装置は回生制動装置であってよい。 The brake displacement variable adjusting means may be adjusted by the judgment of the vehicle automatic control device, which is determined by the automatic control device according to the operation of the vehicle brake device other than the master cylinder device. The adjustment may be to reduce the displacement of the piston of the master cylinder device with respect to the stepping displacement. The other vehicle braking device may be a regenerative braking device.
前記制動変位可変調節手段は、ブレーキペダルの踏込みに応じてマスタシリンダ装置と共に前記他の制動装置が作動されるとき、ブレーキペダルの踏込みに応じた制動力がマスタシリンダ装置のみにより発生される場合のマスタシリンダ装置のピストンの変位と、当該制動力より他の制動装置により発生される制動力を差し引いた制動力をマスタシリンダ装置により発生させるためのマスタシリンダ装置のピストンの変位の差に相当してブレーキペダルの踏み込み変位に対する前記ピストンの変位を変化させるようになっていてよい。 The braking displacement variable adjusting means is provided when the braking force corresponding to the depression of the brake pedal is generated only by the master cylinder device when the other braking device is operated together with the master cylinder device according to the depression of the brake pedal. Corresponding to the difference between the displacement of the piston of the master cylinder device and the displacement of the piston of the master cylinder device for generating the braking force by subtracting the braking force generated by another braking device from the braking force by the master cylinder device The displacement of the piston with respect to the depression of the brake pedal may be changed.
上記いずれの場合にも、制動変位可変調節手段とマスタシリンダ装置のピストンの間には無反力ブースタが介装されていてよい。 In any of the above cases, a reactionless force booster may be interposed between the braking displacement variable adjusting means and the piston of the master cylinder device.
ブレーキペダルと、ブレーキペダルの踏込みに応じて変位されるピストンを有するマスタシリンダ装置とを有する車輌用制動装置に於いて、ブレーキペダルとマスタシリンダ装置のピストンの間に介装されてブレーキペダルの踏み込み変位をピストンの変位に機械的に且つ相互の相対的大きさを調節可能に変換する制動変位可変調節手段が設けられれば、車輌の制動に於いて、制動力の一部として回生制動力が得られる場合の如く、ブレーキにペダルの踏込み量に対して摩擦制動装置が発生すべき制動力が可変に調節されるべき場合に、ブレーキペダルの踏み込み変位に対しマスタシリンダ装置のピストンの変位を機械的に可変に調節し、エネルギ損失を生ずることなく車輌用制動装置を作動させることを、高い作動信頼性の下に実現することができる。 In a vehicle braking device having a brake pedal and a master cylinder device having a piston displaced in response to depression of the brake pedal, the brake pedal is depressed between the brake pedal and the piston of the master cylinder device. If a braking displacement variable adjusting means is provided that converts the displacement into the displacement of the piston mechanically and adjusts the relative magnitude of each other, a regenerative braking force can be obtained as part of the braking force in braking the vehicle. When the braking force to be generated by the friction braking device is variably adjusted with respect to the pedal depression amount of the pedal, the displacement of the piston of the master cylinder device is mechanically adjusted with respect to the brake pedal depression displacement. It is possible to variably adjust the vehicle braking device without causing energy loss and to operate it with high operational reliability. Can.
機械的制動変位可変調節手段が、調節のためのエネルギが供給されなくなったときには変位調節が固定(ロック)されるようになっていれば、何らかの障害により制動変位可変調節手段を調節するための電力または空気の給送が行われなくなっても、それによって生ずる障害は、それ以上制動変位の可変調節ができなくなるだけであり、制動装置の作動自信が損なわれることはない。 If the mechanical braking displacement adjusting means is fixed when the energy for adjusting is not supplied, the power for adjusting the braking displacement adjusting means due to some obstacle. Or, even if the air supply is not performed, the trouble caused thereby is that the brake displacement cannot be variably adjusted any more, and the operation confidence of the braking device is not impaired.
また機械的制動変位可変調節手段が、調節のためのエネルギが供給されなくなったときブレーキペダルの踏込み変位に対するピストンの変位を最大とする状態となるようになっていれば、何らかの障害により制動変位可変調節手段を調節するための電力または空気の給送が行われなくなっても、それによってそれ以上制動変位の可変調節はできなくなるが、ブレーキペダルの踏込み変位に対するピストンの変位は最大となるよう制動変位可変調節手段の設定が自動的に変更されるので、制動装置はブレーキペダルの踏込みに対しより強い制動力が作用するようになり、安全サイドで異常発生の注意が喚起される。 Further, if the mechanical braking displacement variable adjusting means is in a state where the displacement of the piston with respect to the depression of the brake pedal is maximized when energy for adjustment is not supplied, the braking displacement can be changed due to some obstacle. Even if power or air is not supplied to adjust the adjusting means, the brake displacement can no longer be variably adjusted, but the brake displacement is maximized so that the piston displacement relative to the brake pedal depression displacement is maximized. Since the setting of the variable adjustment means is automatically changed, the braking device has a stronger braking force acting on the depression of the brake pedal, and alerts the occurrence of an abnormality on the safe side.
上記の如く機械的制動変位可変調節手段によりブレーキペダルの踏み込み変位に対しマスタシリンダ装置のピストンの変位を可変に調節する構造に於いて、制動変位可変調節手段が車輌の自動制御装置の判断により調節されるようになっていれば、車輌の制動性を確保した上で、自動制御装置に任意の自動制御判断を行わせることにより、車輌の制動性能を多様に変化させることができる。 In the structure in which the displacement of the piston of the master cylinder device is variably adjusted with respect to the depression of the brake pedal by the mechanical brake displacement variable adjusting means as described above, the brake displacement variable adjusting means is adjusted by the judgment of the vehicle automatic control device. If this is done, the braking performance of the vehicle can be varied in various ways by ensuring that the braking performance of the vehicle is secured and making the automatic control device make any automatic control determination.
また上記の如く機械的制動変位可変調節手段によりブレーキペダルの踏み込み変位に対しピストンの変位を可変に調節する構造に於いて、制動変位可変調節手段が、自動制御装置の判断によりマスタシリンダ装置以外の他の車輌制動装置の作動に応じてブレーキペダルの踏み込み変位に対するマスタシリンダ装置のピストンの変位を減じるよう調節されるようになっていれば、車輌の制動性を確保した上で、マスタシリンダ装置以外の他の車輌制動装置の作動に応じて予めマスタシリンダ装置のピストンの変位を減じることにより、マスタシリンダ装置にてエネルギを消費して加圧した油圧の一部を無駄に逃すことによりエネルギ損失を生ずるようなことを回避し、常に必要にして十分なだけの制動力を発生させることができる。これは、電動自動車やハイブリット車の如く、他の制動力として大きな回生制動力が得られる場合に特に有効である。 Further, in the structure in which the displacement of the piston is variably adjusted with respect to the depression of the brake pedal by the mechanical braking displacement variable adjusting means as described above, the braking displacement variable adjusting means is determined by the automatic control device except for the master cylinder device. As long as the displacement of the piston of the master cylinder device relative to the displacement of the brake pedal is reduced according to the operation of the other vehicle braking device, it is possible to ensure the braking performance of the vehicle and By reducing the displacement of the piston of the master cylinder device in advance according to the operation of the other vehicle braking device, energy loss is lost by wasting some of the hydraulic pressure that was consumed and pressurized by the master cylinder device. It is possible to avoid such a situation and to generate a sufficient braking force that is always necessary. This is particularly effective when a large regenerative braking force can be obtained as another braking force, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
制動変位可変調節手段が、ブレーキペダルの踏込みに応じてマスタシリンダ装置と共に他の制動装置が作動されるとき、ブレーキペダルの踏込みに応じた制動力がマスタシリンダ装置のみにより発生される場合のマスタシリンダ装置のピストンの変位と、当該制動力より他の制動装置により発生される制動力を差し引いた制動力をマスタシリンダ装置により発生させるためのマスタシリンダ装置のピストンの変位の差に相当してブレーキペダルの踏み込み変位に対するマスタシリンダ装置のピストンの変位を可変に調節するようになっていれば、回生制動に於ける如く他の制動装置により発生される制動力が車輌の運行状態に応じて随時変化しても、常にそれに合わせてマスタシリンダ装置を必要にして十分な制動力を発生するよう的確に制御することができる。 When the braking displacement variable adjusting means is operated together with the master cylinder device in accordance with the depression of the brake pedal and another braking device is operated, the master cylinder when the braking force according to the depression of the brake pedal is generated only by the master cylinder device A brake pedal corresponding to the difference between the displacement of the piston of the device and the displacement of the piston of the master cylinder device for generating the braking force by subtracting the braking force generated by another braking device from the braking force by the master cylinder device If the displacement of the piston of the master cylinder device with respect to the stepping displacement of the master cylinder is variably adjusted, the braking force generated by other braking devices as in regenerative braking will change from time to time according to the operating state of the vehicle. However, the master cylinder device is always required in accordance with it, and it is accurately controlled to generate sufficient braking force. It can be.
制動変位可変調節手段とマスタシリンダ装置のピストンの間に無反力ブースタが介装されていれば、他の制動力発生手段により発生される制動力の変動に応じて制動変位可変調節手段の作動状態がどのように変化しても、運転者に対するアクセルペダルの踏み加減と制動装置の効き加減の対応を一様に維持することができる。 If a non-reaction force booster is interposed between the brake displacement variable adjusting means and the piston of the master cylinder device, the operation of the brake displacement variable adjusting means according to the fluctuation of the braking force generated by the other braking force generating means. Regardless of how the state changes, it is possible to uniformly maintain the correspondence between the depression and depression of the accelerator pedal and the effectiveness of the braking device with respect to the driver.
図1は、本発明による車輌用制動装置を一つの実施の形態について示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a vehicle braking apparatus according to one embodiment of the present invention.
図に於いて、10がブレーキペダルであり、12がマスタシリンダ装置のマスタシリンダであり、14がマスタシリンダ装置のピストンである。そして16がブレーキペダル12とマスタシリンダ装置のピストン14の間に介装されてブレーキペダルの踏み込み変位をピストン14の変位に機械的に且つ相互の相対的大きさを調節可能に変換する制動変位可変調節手段である。18は制動変位可変調節手段16の入力軸であり、20はその出力軸である。尚、この実施の形態に於いては、制動変位可変調節手段16とマスタシリンダ装置のピストン14の間に無反力ブースタ22が介装されている。機械式制動変位可変調節手段16の構造については、後程図3〜7を参照して詳細に説明する。
In the figure, 10 is a brake pedal, 12 is a master cylinder of the master cylinder device, and 14 is a piston of the master cylinder device. A
無反力ブースタ22は、図に於いては、その構造が機能上の原理をより明瞭に示すよう解図的に示されている。その弁ポートの実際の構造は、スライド式ではなく、当接式弁ポートの弁座が可動式に構成される等、図示と異なる構造であってよい。無反力ブースタ22は、剛固な円盤状の前壁部24と、その中心部より延在する円筒状の蛇腹部26と、剛固な円盤状の後壁部28と、前壁部24と後壁部28の間に囲まれた空間を前後に二分するダイヤグラム30と、その中心部より蛇腹部26の内側にそれに沿って延在する円筒状弁座32と、円筒状弁座32内にその軸線に沿って摺動するよう制動変位可変調節手段16の出力軸20と連結されたピストン状の弁体34と、一端にて円筒状弁座32に連結され他端にてマスタシリンダ装置のピストン14と連結された出力軸36とを有している。
The
円筒状弁座32にはその軸線方向に沿った2つの位置に弁ポート38と40とが形成されており、図示の状態では弁ポート38はピストン弁体34との重なり合いより外れて開放されており、弁ポート40はピストン弁体34と重なり合って閉ざされている。ダイヤグラム30の左方の室空間には真空ポンプ42からの真空が導入されており、この真空は出力軸36の円筒状弁座32との連結部に形成されたフランジ部に形成された孔44を経て円筒状弁座32内の円筒状空間に及ぼされている。図示の状態では、この真空は更に弁ポート38を経てダイヤグラム30の右方の室空間にまで達している。このとき弁ポート40はピストンピストン弁体34により閉じられているので、この状態ではダイヤグラム30の左右両側に同じ真空が作用している。
The
この状態よりブレーキペダル10の踏込みに応じて制動変位可変調節手段16の出力軸20が図にて左方へ移動されると、弁ポート38はピストン弁体34により閉じられ、弁ポート40はピストン弁体34との重なりより外れて開放されるので、ダイヤグラム30の右側には大気圧が作用するようになり、ダイヤグラム30はその両面に作用する差圧により押されて図にて左方へ変位する。ダイヤグラム30による円筒状弁座32の左方への変位は、もしそれが弁34の左方への変位を上回れば、弁ポート38が開かれて弁ポート40が閉じられることになるので、それは生じない。かくして弁34の左方への変位に追従して出力軸36は左方へ変位し、その際ピストン弁体34を左方へ変位させる力に関係なく、出力軸36の左方へ変位は真空ポンプ42により与えられる真空のエネルギにより付勢され、ブレーキペダルの踏込みに応じてブレーキペダルに対しては無反力にてマスタシリンダ装置のブーストアップ作動が生ずる。尚、円筒状弁座32に対するピストン弁体34の変位は弁ポート38および40を開閉する範囲でよいので、その範囲を越える両者間の相対変位は適当なストッパにより阻止され、真空ポンプ42からの真空の供給が停止したときにも、ブーストアップは得られないが、マスタシリンダ装置のピストン14はブレーキペダル10により直接駆動され得るようになっている。46はブレーキペダルの踏込みに対し反力を及ぼす戻しばねである。無反力ブースタ22では出力軸36に作用する油圧による反力は入力軸20には伝わらない。従って、ブレーキペダルの踏込みに対し戻しばね46により直接反力が及ぼされるようになっていることにより、制動変位可変調節手段16の作動状態の如何に拘わらず、運転者はブレーキペダルの踏込み深さに対応して定まった反力を受ける。
When the
マスタシリンダ12内にはフリーピストン48が設けられており、ピストン14とフリーピストン48の間の前室内にて加圧された油は、油路50F,52FL,52FRを経て前左輪のホイールシリンダ54FLおよび前右輪のホイールシリンダ54FRへ供給され、ブレーキディスク56FLおよび56FRを挾圧して前左輪および前右輪を制動するようになっている。マスタシリンダ12内のフリーピストン48後方の後室内にて加圧された油は、油路58R,60RL,60RRを経て後左輪のホイールシリンダ62RLおよび後右輪のホイールシリンダ62RRへ供給され、ブレーキディスク64RLおよび64RRを挾圧して後左輪および後右輪を制動するようになっている。
A
油路52FL,52FRの途中には油路を選択的に遮断する油圧遮断弁66FL,66FRが設けられており、また油路60RL,60RRの途中には油路を選択的に遮断する油圧遮断弁68RL,68RRが設けられている。油路52FL,52FRの油圧遮断弁66FL,66FRよりホイールシリンダ54FL,54FR側は油路を選択的に遮断する油圧遮断弁70FL,70FRを経て戻り油路72に接続されており、同様に油路60RL,60RRの油圧遮断弁68RL,68RRよりホイールシリンダ62RL,62RR側は油路を選択的に遮断する油圧遮断弁74RL,74RRを経て戻り油路72に接続されている。
Hydraulic shutoff valves 66FL and 66FR for selectively shutting off the oil passages are provided in the middle of the oil passages 52FL and 52FR, and hydraulic shutoff valves for selectively shutting off the oil passages in the middle of the oil passages 60RL and 60RR. 68RL and 68RR are provided. The oil cylinders 52FL, 52FR are connected to the
ホイールシリンダ54FL,54FR,62RL,62RRへは、マスタシリンダ装置による以外にも、油圧ポンプ76により加圧された油圧が油圧供給制御弁78を備えた油路80を経て供給されるようになっている。油路80は油路60RLおよび60RRに接続されていると共に油路82経て油路52FLおよび52FRにも接続されている。油圧ポンプ76はマイクロコンピュータを備えた車輌の電気式制御装置84によりその作動を制御され、油圧遮断弁66FL,66FR,68RL,68RR,70FL,70FR,74RL,74RRが電気式制御装置84により制御されることと相俟って、車輌をスピンやドリフトアウトに対し制御する車輌走行安定制御(VSC)を行うようになっている。
In addition to the master cylinder device, the hydraulic pressure pressurized by the
尚、86は油路80より油を戻り油路72へ向けて選択的に逃す油圧逃し制御弁であり、88は油溜であり、90は油圧アキュムレータである。油圧供給制御弁78および油圧逃し制御弁86も電気式制御装置84によりその作動が制御されるようになっている。尚、油路50F、58R,82の途中には、それぞれ一方向弁92、94、96が設けられている。
前左輪、前右輪、後左輪、後右輪は、それぞれホイールシリンダ54FL,54FR,62RL,62RRによる摩擦制動力の外に、電動発電機98FL,98FR,98RL,98RRにより発生される回生制動力によっても制動されるようになっている。これらの電動発電機は、それぞれ図には示されていない電気配線と図には示されていないインバータを経て図には示されていない車輌のバッテリに接続されており、それらのインバータが電気式制御装置84により制御されることにより、図にて解図的に示されている如く電気式制御装置84よりの制御信号によりその作動が個別に制御されるようになっている。
The front left wheel, the front right wheel, the rear left wheel, and the rear right wheel have regenerative braking forces generated by the motor generators 98FL, 98FR, 98RL, and 98RR in addition to the friction braking forces by the wheel cylinders 54FL, 54FR, 62RL, and 62RR, respectively. The brakes are also applied. Each of these motor generators is connected to a vehicle battery not shown in the drawing via electric wiring not shown in the drawing and an inverter not shown in the drawing, and these inverters are electrically operated. By being controlled by the
本発明は、車輌の制動がマスタシリンダ装置による摩擦制動のみによって行われるものとした場合に、図2に示す如くブレーキペダル(BP)ストロークの増大に応じてマスタシリンダ油圧が同図に実線にて示す如く増大するものとされているとき、図1に示す回生制動装置の如き他の制動手段により図中影線にて示す大きさに相当する制動力が得られることによりマスタシリンダ装置により発生すべき制動力が図中破線にて示す如く低減される場合には、図1に於いて制動変位可変調節手段16として示した装置によって、ブレーキの踏込みに応じてマスタシリンダ装置のピストンが変位するマスタシリンダ(MC)ストロークをΔSだけ低減し、マスタシリンダ装置にて発生されるマスタシリンダ油圧そのものを低減しようとするものである。 In the present invention, when the vehicle is braked only by friction braking by the master cylinder device, the master cylinder hydraulic pressure is shown by a solid line in FIG. 2 as the brake pedal (BP) stroke increases. When it is supposed to increase as shown, the braking force corresponding to the magnitude indicated by the shaded line in the figure is obtained by other braking means such as the regenerative braking device shown in FIG. When the braking force is reduced as shown by the broken line in the figure, the master cylinder in which the piston of the master cylinder device is displaced in response to the depression of the brake by the device shown as the variable braking displacement adjusting means 16 in FIG. (MC) Stroke is reduced by ΔS to reduce the master cylinder hydraulic pressure generated by the master cylinder device. That.
図3は、図1に於いて四角形ブロックにて解図的に示した制動変位可変調節手段16の第一の実施の形態を示す概略図である。図3に於いて、軸18および20はそれぞれ図1に於ける制動変位可変調節手段16の入力軸18および出力軸20に対応している。この場合、軸18および20の軸線方向に整合して対向する端部には、互いに反対方向に旋回して延在するねじ溝100,102が切られており、これらの軸端を覆って受け入れるスリーブ104の内側にはねじ溝100,102に嵌り合い、それらに沿って相対的に摺動することができる多数のボール106が、スリーブの内面に形成された半球状窪み内に受けられた状態にて設けられている。
FIG. 3 is a schematic view showing a first embodiment of the braking displacement variable adjusting means 16 schematically shown by a rectangular block in FIG. In FIG. 3,
スリーブ104は、その一端部に設けられた歯車108がピニオン110と噛み合わされ、このピニオンが電動機112により一方向或いはそれと反対の他方向へ回転駆動されることに応じて、軸18および20の周りに一方向或いはそれと反対の他方向へ回転されるようになっている。かかる構成により、ブレーキペダルの踏込みに応じた入力軸18の軸線方向移動は、スリーブ104の回転に応じて適宜に低減されて出力軸20の軸線方向移動に変換される。
The
この場合、スリーブ104の回動に応じて軸18および20は互いに軸線方向に近づけられ或いは遠ざけられるが、逆に軸18および20の相対的軸線方向移動によりスリーブ104を回転させることはできないので、電動機112の制御系統に何らかの故障が生じて電動機112が作動しなくなったときには、制動変位可変調節手段による制動変位の可変調節はそれ以後できなくなるが、ブレーキペダルの踏込みによりマスタシリンダ装置を作動させて車輌を制動する機能は何ら損なわれない。
In this case, the
図4は、制動変位可変調節手段16の第二の実施の形態を示す図概略図である。図4においも、軸18および20はそれぞれ図1に於ける制動変位可変調節手段16の入力軸18および出力軸20に対応している。この場合、軸18および20の互いに平行して重なり合った端部には、それらの対向する面にラック歯114および116が切られており、それらの歯の間にピニオン118が噛み込まれている。ピニオン118は図にて一部解図的に斜視表示されている如くウォーム歯車120により回転駆動されるようになっており、ウォーム歯車120はそれに噛み合うウォーム122が電動機124により一方向またはこれと逆の方向に回転駆動されることにより、一方向またはこれとを逆の方向に回転駆動されるようになっている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the variable braking displacement adjusting means 16. Also in FIG. 4, the
この場合にも、ウォーム122の側からウォーム歯車120を駆動することはできるが、逆にウォーム歯車120の側からウォーム122を駆動することはできないので、電動機124の制御系統に何らかの故障が生じて電動機124が作動しなくなったときには、制動変位可変調節手段による制動変位の可変調節はそれ以後できなくなるが、ブレーキペダルの踏込みによりマスタシリンダ装置を作動させて車輌を制動する機能は何ら損なわれない。
Also in this case, the
図5は、制動変位可変調節手段16の第三の実施の形態を示す概略図である。図5においも、軸18および20はそれぞれ図1に於ける制動変位可変調節手段16の入力軸18および出力軸20に対応している。この場合、軸18および20の互いに隔置されて近接した端部は、枢軸126に長溝128にて係合することにより枢軸126の回りに回動するてこ部材130の長溝128に沿って異なる位置に回動可能に連結されている。軸18および20が図1より理解される通りほぼ軸線方向に移動するよう規制されていることから、てこ部材130の図に於ける上下方向の位置は、ほぼ一定に維持される。これに対し枢軸126が、図には示されていない適当な線型アクチュエータにより、図にて左右方向位置は固定され、上下に調節変位される。
FIG. 5 is a schematic view showing a third embodiment of the variable braking displacement adjusting means 16. Also in FIG. 5, the
かかる構成によれば、枢軸126が長溝128に沿って図にて下方へ変位されると、軸18の軸線方向変位に対する軸20の軸線方向変位の割合が低減される。この場合にも、上記の線型アクチュエータが適当な設計のものとされることにより、それが何らかの故障により作動しなくなったときには、枢軸126がその位置に留まるようにし、制動変位可変調節手段による制動変位の可変調節はそれ以後できなくなるが、ブレーキペダルの踏込みによりマスタシリンダ装置を作動させて車輌を制動する機能は何ら損なわれないようにすることができる。
According to this configuration, when the
図6は、制動変位可変調節手段16の第四の実施の形態を示す概略図である。図6においも、軸18および20はそれぞれ図1に於ける制動変位可変調節手段16の入力軸18および出力軸20に対応している。この場合、軸18および20の軸線方向に整合して対向する端部は、シリンダとピストンとの係合関係にもたらされている。即ち、軸18の端部にはシリンダ132が取り付けられており、軸20の端部はシリンダ132の内部に摺動するピストン134に連結されている。ピストン134は図にてその右側にあるシリンダ室内に配置された圧縮コイルばね136により図にて左方へ向けて付勢されている。そしてピストンの左側にあるシリンダ室138内には、ポート140を経て図には示されていない圧縮空気源より圧縮空気が選択的に導入されるようになっている。
FIG. 6 is a schematic view showing a fourth embodiment of the variable braking displacement adjusting means 16. Also in FIG. 6, the
かかる構成によれば、ピストン134がシリンダ室138内に導入された圧縮空気により圧縮コイルばね136の作用に抗して図にて右方へ変位されるにつれて、アクセルペダルの踏込みによる入力軸18の図にて左方への変位に対する軸20の図にて左方への変位が低減され、アクセルペダル踏込み量に対するマスタシリンダ油圧の上昇の度合が低減される。
According to this configuration, as the
この場合、図には示されていないエアポンプ等の適当な圧縮空気源が何らかの故障により作動しなくなり、圧縮空気が得られなくなったときには、制動変位可変調節手段による制動変位の可変調節はそれ以後できなくなると同時に、ピストン134は圧縮コイルばね136の作用によりシリンダ室内にて最左端まで押しやられるので、入力軸18に対する出力軸20の左方への変位は最大となり、制動変位可変調節手段はブレーキペダルの踏込み変位に対するマスタシリンダ装置のピストンの変位を最大とする状態となる。
In this case, when a suitable compressed air source such as an air pump (not shown in the figure) does not operate due to some failure and compressed air cannot be obtained, the variable adjustment of the braking displacement by the braking displacement variable adjusting means can be performed thereafter. At the same time, since the
図7は、制動変位可変調節手段16の第五の実施の形態を示す概略図である。図7においも、軸18および20はそれぞれ図1に於ける制動変位可変調節手段16の入力軸18および出力軸20に対応している。この場合にも、軸18および20の軸線方向に整合して対向する端部は、シリンダとピストンとの係合関係にもたらされており、軸18の端部にはシリンダ142が取り付けられ、軸20の端部はシリンダ142の内部に摺動するピストン144に連結されている。ピストン144は図にてその右側にあるシリンダ室内に配置された圧縮コイルばね146により図にて左方へ向けて付勢されている。そしてピストンの右側にあるシリンダ室148内には、ポート150を経て図には示されていない真空源より真空が選択的に導入されるようになっている。
FIG. 7 is a schematic view showing a fifth embodiment of the braking displacement variable adjusting means 16. Also in FIG. 7, the
かかる構成によれば、ピストン144がシリンダ室148内に導入された真空により圧縮コイルばね146の作用に抗して図にて右方へ変位されるにつれて、アクセルペダルの踏込みによる入力軸18の図にて左方への変位に対する軸20の図にて左方への変位が低減され、アクセルペダル踏込み量に対するマスタシリンダ油圧の上昇の度合が低減される。
According to such a configuration, as the
この場合にも、図には示されていない真空ポンプ等の適当な真空源が何らかの故障により作動しなくなり、真空が得られなくなったときには、制動変位可変調節手段による制動変位の可変調節はそれ以後できなくなると同時に、ピストン144は圧縮コイルばね146の作用によりシリンダ室内にて最左端まで押しやられるので、入力軸18に対する出力軸20の左方への変位は最大となり、制動変位可変調節手段はブレーキペダルの踏込み変位に対するマスタシリンダ装置のピストンの変位を最大とする状態となる。
Also in this case, when a suitable vacuum source such as a vacuum pump not shown in the drawing does not operate due to some failure and a vacuum cannot be obtained, the variable adjustment of the braking displacement by the braking displacement variable adjusting means is thereafter performed. At the same time, the
図8は、制動変位可変調節手段16が電気式制御装置84により制御される態様を示すフローチャートである。かかるフローチャート沿った制御は、車輌の運転スイッチが閉じられた車輌の運行中、電子式制御装置84による車輌自動運転制御の一環として、数10〜数100ミリセカンドの周期にて繰り返されてよい。
FIG. 8 is a flowchart showing a mode in which the braking displacement variable adjusting means 16 is controlled by the
制御が開始されると、ステップ10にて制御に必要な各種信号の読み込みが行われる。この場合、制動変位可変調節手段16の制御のために、特に車速、車輌の加速度または減速度、ブレーキペダルストロークSb、操舵角等が読み込まれてよい。
When the control is started, various signals necessary for the control are read in
次いで、制御はステップに20へ進み、上に読み込まれた信号により得られる情報に基づいて、ブレーキペダルストロークSbに対応する制動力を摩擦制動のみによって発生させる場合のマスタシリンダ油圧がフルマスタシリンダ油圧Pmtとして求められ、また同時に車輌の運転状態に基づいて発生可能な回生制動力Fbrが算出される。 Control then proceeds to step 20, where the master cylinder oil pressure when the braking force corresponding to the brake pedal stroke Sb is generated only by friction braking based on the information obtained from the signal read above is the full master cylinder oil pressure. A regenerative braking force Fbr that is obtained as Pmt and that can be generated based on the driving state of the vehicle is calculated at the same time.
次いで、制御はステップ30へ進み、上に算出された回生制動力Fbrの値がある所定の下限値Fbo以上であるか否かが判断される。下限値Fboは、上に算出された回生制動力Fbrの値がそれ以下であるような状態では、敢えて制動変位可変調節手段16を調節する制御を行うには及ばないような比較的小さい値である。答がノー(N)であれば、この回の制御はそのままリターンし、制動変位可変調節制御は行われない。答がイエス(Y)であれば、制御はステップ40へ進む。 Next, the control proceeds to step 30, and it is determined whether or not the value of the regenerative braking force Fbr calculated above is greater than or equal to a predetermined lower limit value Fbo. The lower limit value Fbo is a comparatively small value that does not reach the control for adjusting the braking displacement variable adjusting means 16 in a state where the value of the regenerative braking force Fbr calculated above is lower than that. is there. If the answer is no (N), the control of this time is returned as it is, and the brake displacement variable adjustment control is not performed. If the answer is yes (Y), control continues to step 40.
ステップ40に於いては、上に算出された回生制動力Fbrがマスタシリンダ油圧差ΔPmに換算される。
In
次いで,制御はステップ50へ進み,マスタシリンダにより発生されるべき油圧として実行マスタシリンダ油圧PmeがPmtよりΔPmを差し引いた値として求められる。 Next, control proceeds to step 50, where the execution master cylinder hydraulic pressure Pme is obtained as a value obtained by subtracting ΔPm from Pmt as the hydraulic pressure to be generated by the master cylinder.
次いで、制御はステップ60へ進み、実行マスタシリンダ油圧Pmeに対応するマスタシリンダのピストンのストロークがマスタシリンダストロークScとして求められる。 Next, the control proceeds to step 60, and the stroke of the piston of the master cylinder corresponding to the execution master cylinder hydraulic pressure Pme is obtained as the master cylinder stroke Sc.
次いで、制御はステップ70へ進み、運転者によるブレーキペダル踏込みのストロークSbより上に算出されたScを差し引いて、制動変位可変調節手段16にて実行すべきストローク減量ΔSが算出される。 Subsequently, the control proceeds to step 70, and the stroke reduction ΔS to be executed by the braking displacement variable adjusting means 16 is calculated by subtracting Sc calculated above the stroke Sb of the brake pedal depression by the driver.
そして、制御はステップ80へ進み、制動変位可変調節手段16を作動させてマスタシリンダ装置のピストンのストロークをブレーキペダルストロークに対しストローク減量ΔSだけ低減させる作動が行われる。 Then, the control proceeds to step 80 where the brake displacement variable adjusting means 16 is operated to reduce the stroke of the piston of the master cylinder device by the stroke reduction amount ΔS with respect to the brake pedal stroke.
図9は、上記の要領にて図8のフローチャートに従って行われる制御を図2に示すブレーキペダル(BP)ストロークまたはマスタシリンダ(MC)ストロークに対するマスタシリンダ油圧のグラフに於いて表した図である。図に於いて、実線は、運転者のブレーキペダル踏込みにより要求された制動力をすべて摩擦制動により行う場合の、ブレーキペダルストロークとマスタシリンダ油圧の関係を示す。一方、図中の破線1は、図8のステップ20にて算出される回生制動力Fbrの値が比較的大きく、それに対応して摩擦制動力がかなり大きく低減されてよい場合のマスタシリンダストロークとマスタシリンダ油圧の関係を示す。同様に、図中の破線2は、図8のステップ20にて算出される回生制動力Fbrの値が比較的小さく、それに対応して摩擦制動力が左程大きくは低減されない場合のマスタシリンダストロークとマスタシリンダ油圧の関係を示す。そして、図中のPmt、ΔPmt、Sb、Sc、ΔSに付されている1および2は、回生制動による制動力を全制動力から差し引いた摩擦制動力が破線1または2の如くなる場合の2つの例の各々に於ける制動点の一例を示す。図8のフローチャートとの対比に於いて図9が示すところは明らかであろう。
FIG. 9 is a graph showing the control performed in accordance with the flowchart of FIG. 8 in the above manner in the graph of the master cylinder hydraulic pressure with respect to the brake pedal (BP) stroke or the master cylinder (MC) stroke shown in FIG. In the figure, the solid line shows the relationship between the brake pedal stroke and the master cylinder hydraulic pressure when the braking force requested by the driver's depression of the brake pedal is all performed by friction braking. On the other hand, the broken line 1 in the figure represents the master cylinder stroke when the value of the regenerative braking force Fbr calculated in
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. .
10…ブレーキペダル、12…マスタシリンダ、14…ピストン、16…制動変位可変調節手段、18…入力軸、20…出力軸、22…無反力ブースタ、24…前壁部、26…蛇腹部、28…後壁部、30…ダイヤグラム、32…円筒状弁座、34…ピストン弁体、36…出力軸、38,40…弁ポート、42…真空ポンプ、44…孔、46…戻しばね、48…フリーピストン、50F,52FL,52FR…油路、54FL,54FR…ホイールシリンダ、56FL,56FR…ブレーキディスク、58R,60RL,60RR…油路、62RL,62RR…ホイールシリンダ、64RL,64RR…ブレーキディスク、66FL,66FR,68RL,68RR,70FL,70FR…油圧遮断弁、72…戻り油路、74RL,74RR…油圧遮断弁、76…油圧ポンプ、78…油圧供給制御弁、80,82…油路、84…電気式制御装置、86…油圧逃し制御弁、88…油溜、90…油圧アキュムレータ、92,94,96…一方向弁、98FL,98FR,98RL,98RR…電動発電機、100,102…ねじ溝、104…スリーブ、106…ボール、108…歯車、110…ピニオン、112…電動機、114,116…ラック歯、118…ピニオン、120…ウォーム歯車、122…ウォーム、124…電動機、126…枢軸、128…長溝、130…てこ部材、132…シリンダ、134…ピストン、136…圧縮コイルばね、138…シリンダ室、140…ポート、142…シリンダ、144…ピストン、146…圧縮コイルばね、148…シリンダ室、150…ポート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The vehicular braking apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a non-reaction force booster is interposed between the braking displacement variable adjusting means and the piston of the master cylinder device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005132158A JP2006306288A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Brake device for vehicle equipped with brake displacement variable adjustment means |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2005132158A Pending JP2006306288A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Brake device for vehicle equipped with brake displacement variable adjustment means |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103260971A (en) * | 2010-12-28 | 2013-08-21 | 罗伯特·博世有限公司 | Pressure transmission system for vehicle, power-assisted braking system and method |
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2005
- 2005-04-28 JP JP2005132158A patent/JP2006306288A/en active Pending
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