JP2011046378A - Bbw type brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正常時に電気的に作動するブレーキ液圧発生手段が発生したブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させ、ブレーキ液圧発生手段が作動不能になる異常時に運転者のブレーキペダルの操作によりマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるBBW式ブレーキ装置に関する。 The present invention operates the wheel cylinder with the brake fluid pressure generated by the brake fluid pressure generating means that is electrically operated in a normal state, and operates the master by operating the brake pedal of the driver at the time when the brake fluid pressure generating means becomes inoperable. The present invention relates to a BBW brake device that operates a wheel cylinder with a brake fluid pressure generated by the cylinder.
ブレーキ液圧を発生する動力液圧源が作動可能な正常時には、運転者がブレーキペダルを踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと車輪を制動する液圧ブレーキとの連通をマスタシリンダカット弁で遮断した状態で、動力液圧源が発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、また動力液圧源が作動不能になる異常時には、マスタシリンダカット弁を開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、かつ前記正常時にマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をストロークシミュレータで吸収してブレーキペダルのストロークを可能にする、いわゆるBBW(ブレーキ・バイ・ワイヤ)式ブレーキ装置が、下記特許文献1により公知である。 When the power hydraulic pressure source that generates the brake fluid pressure can be operated normally, the master cylinder cut valve provides communication between the master cylinder that generates the brake fluid pressure and the hydraulic brake that brakes the wheels when the driver depresses the brake pedal. When the hydraulic brake is operated with the brake hydraulic pressure generated by the power hydraulic pressure source and the power hydraulic pressure source becomes inoperable, the master cylinder cut valve is opened to generate the master cylinder. The so-called BBW (brake-by-wire) type that enables the brake pedal stroke by operating the hydraulic brake with the brake hydraulic pressure and absorbing the brake hydraulic pressure generated by the master cylinder with the stroke simulator. A brake device is known from US Pat.
ところで、かかるBBW式ブレーキ装置において、正常時には動力液圧源がブレーキ液圧を発生するのでマスタシリンダは作動する必要はないが、ブレーキペダルとマスタシリンダとが常時結合されているためにブレーキペダルを踏むとマスタシリンダが作動してしまい、マスタシリンダのカップシールの摺動部等において発生するフリクションがブレーキペダルのペダルフィーリングを低下させる可能性があった。 By the way, in such a BBW type brake device, since the power hydraulic pressure source generates the brake hydraulic pressure in the normal state, the master cylinder does not need to operate. However, since the brake pedal and the master cylinder are always coupled, the brake pedal is If the pedal is stepped on, the master cylinder is operated, and friction generated at the sliding portion of the cup seal of the master cylinder may reduce the pedal feeling of the brake pedal.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、BBW式ブレーキ装置において、ブレーキペダルのペダルフィーリングを向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the pedal feeling of a brake pedal in a BBW brake device.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、ブレーキペダルに入力される踏力によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、車輪を制動するホイールシリンダと、前記ブレーキペダルの操作に基づいてブレーキ液圧を発生する、前記マスタシリンダとは別個のブレーキ液圧発生手段とを備えるBBW式ブレーキ装置において、前記ブレーキペダルにクラッチ手段を介して接続されて該ブレーキペダルの操作に反力を付与するストロークシミュレータを備え、正常時には前記クラッチ手段により前記ブレーキペダルおよび前記ストロークシミュレータを結合し、異常時には前記クラッチ手段により前記ブレーキペダルおよび前記ストロークシミュレータの結合を解除することを特徴とするBBW式ブレーキ装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a master cylinder that generates brake fluid pressure by a pedaling force input to a brake pedal, a wheel cylinder that brakes a wheel, In a BBW type brake device that generates a brake fluid pressure based on an operation, and includes a brake fluid pressure generating unit that is separate from the master cylinder, the brake pedal is connected to the brake pedal via a clutch unit to operate the brake pedal. A stroke simulator for applying a reaction force is provided, and the brake pedal and the stroke simulator are coupled by the clutch means when normal, and the coupling between the brake pedal and the stroke simulator is released by the clutch means when abnormal. BBW type brake device proposed It is.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記クラッチ手段は、前記ブレーキペダルに連結される第1連結ロッドと、前記ストロークシミュレータに連結される第2連結ロッドとの間に設けられ、前記異常時には前記第2連結ロッドに対して前記第1連結ロッドを摺動可能にすることを特徴とするBBW式ブレーキ装置が提案される。 According to the invention described in claim 2, in addition to the structure of claim 1, the clutch means includes a first connection rod connected to the brake pedal and a second connection connected to the stroke simulator. A BBW brake device is proposed, which is provided between the rod and the first connecting rod so as to be slidable with respect to the second connecting rod when the abnormality occurs.
尚、実施の形態の電磁クラッチ26は本発明のクラッチ手段に対応する。
The
請求項1の構成によれば、ブレーキ液圧発生手段が発生するブレーキ液圧により制動を行う正常時には、クラッチ手段によりブレーキペダルおよびストロークシミュレータを結合するので、ストロークシミュレータを作動させてブレーキペダルに反力を与えることができ、一方、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧により制動を行う異常時には、クラッチ手段によりブレーキペダルおよびストロークシミュレータの結合を解除するので、マスタシリンダからの反力にストロークシミュレータからの反力が加わってブレーキフィーリングが過剰に重くなるのを防止することができる。 According to the configuration of the first aspect, since the brake pedal and the stroke simulator are coupled by the clutch means when the braking is normally performed by the brake hydraulic pressure generated by the brake hydraulic pressure generating means, the stroke simulator is operated to counteract the brake pedal. On the other hand, at the time of an abnormality in which braking is performed by the brake hydraulic pressure generated by the master cylinder, the clutch means releases the coupling between the brake pedal and the stroke simulator, so the reaction force from the master cylinder is It is possible to prevent the brake feeling from becoming excessively heavy due to the reaction force.
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明の実施の形態を示すもので、図1は車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図2は図1に対応する異常時の液圧系統図、図3は図1の部分拡大図、図4はクラッチ手段の分解斜視図である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a hydraulic system diagram at the time of normal operation of a vehicle brake device, and FIG. 2 is a hydraulic system diagram at an abnormal time corresponding to FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the clutch means.
図1に示すように、タンデム型のマスタシリンダ10は、運転者がブレーキペダル11を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第1、第2出力ポート12a,12bを備えており、第1出力ポート12aは例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置13,14に接続されるとともに、第2出力ポート12bは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図1には、第1出力ポート12aに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第2出力ポート12bに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第1出力ポート12aに連なる一方のブレーキ系統について説明する。
As shown in FIG. 1, the
マスタシリンダ10の第1出力ポート12aと前輪のディスクブレーキ装置13のホイールシリンダ15とが液路17a〜17eで接続されるとともに、液路17b,17c間から分岐する液路17f〜17iが後輪のディスクブレーキ装置14のホイールシリンダ16に接続される。
The
液路17a,17b間に常開型電磁弁である遮断弁18が配置され、液路17c,17d間に前輪のブレーキ液圧発生手段19Fが配置される。ブレーキ液圧発生手段19Fは、液路17c,17d間に配置されたシリンダ20を備えており、そのシリンダ20に摺動自在に嵌合するピストン21は電動モータ22により減速機構23を介して駆動されるもので、ピストン21の前面に形成された液室24にブレーキ液圧を発生させることができる。
A shut-off
同様に、液路17g,17h間に後輪のブレーキ液圧発生手段19Rが配置される。ブレーキ液圧発生手段19Rは、液路17g,17h間に配置されたシリンダ20を備えており、そのシリンダ20に摺動自在に嵌合するピストン21は電動モータ22により減速機構23を介して駆動されるもので、ピストン21の前面に形成された液室24にブレーキ液圧を発生させることができる。
Similarly, a brake fluid pressure generating means 19R for the rear wheel is disposed between the
図3に示すように、ブレーキペダル11には第1連結ロッド25、電磁クラッチ26および第2連結ロッド27を介してストロークシミュレータ28が接続される。ストロークシミュレータ28は、第2連結ロッド27の端部に設けたばね座29と有底円筒状のケーシング30の底壁との間に、第1コイルスプリング31a、ばね座32および第2コイルスプリング31bを直列に配置して構成される。電磁クラッチ26は、第1、第2連結ロッド25,27を一体に結合する状態と、第2連結ロッド27に対して第1連結ロッド25が摺動可能な状態とを切り換え可能であり、電磁クラッチ26の励磁により第1、第2連結ロッド25,27は一体に結合され、消磁により結合解除される。
As shown in FIG. 3, a
図1に戻り、液路17f,17g間から分岐する液路17j,17kがマスタシリンダ10のリザーバ33に連通しており、その液路17j,17k間に常閉型電磁弁である大気弁34が配置される。
Returning to FIG. 1, the
図3および図4に示すように、ブレーキペダル11およびマスタシリンダ10の入力ロッド35間にクラッチ手段36が配置される。クラッチ手段36は入力ロッド35に結合された有底角筒状のケーシング37と、一端がブレーキペダル11に枢支されて他端がケーシング37に摺動自在に嵌合するスライダ38と、ケーシング37の上下面に形成した開口37aおよびスライダ38に形成した開口38aに係合可能な係止部材39と、係止部材39から下方に延びる駆動ロッド40を昇降駆動するソレノイド41と、ソレノイド41に対して係止部材39を上向きに付勢するコイルスプリング42とを備える。スライダ38の下面には、係止部材39に設けたラチェットポール39aが係合可能な鋸歯状のラチェット歯38bが形成される。ラチェットポール39aおよびラチェット歯38bは本発明のラチェット機構43を構成する。
As shown in FIGS. 3 and 4, clutch means 36 is disposed between the
遮断弁18、大気弁34、ブレーキ液圧発生手段19F,19Rの電動モータ22,22、電磁クラッチ26およびクラッチ手段36のソレノイド41の作動を制御する不図示のBBW電子制御ユニットには、ブレーキペダル11のストロークを検出するストロークセンサSaと、前輪のディスクブレーキ装置13に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサSbと、後輪のディスクブレーキ装置14に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサScとが接続される。
The BBW electronic control unit (not shown) for controlling the operation of the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
図1に示す正常時には、図示せぬBBW電子制御ユニットからの指令で遮断弁18および大気弁34のソレノイドが励磁され、遮断弁18が閉弁してマスタシリンダ10およびディスクブレーキ装置13,14間の連通を遮断し、かつ大気弁34が開弁する。また電磁クラッチ26が係合してブレーキペダル11およびストロークシミュレータ28を結合するとともに、クラッチ手段36のソレノイド41が励磁して駆動ロッド40および係止部材39を下降させてスライダ38との係合を解除する。
In the normal state shown in FIG. 1, the solenoids of the
この状態で運転者がブレーキペダル11を踏み込んでストロークセンサSaがペダルストロークを検出すると、BBW電子制御ユニットは前記ペダルストロークに応じた液圧を液路17e,17iに発生させるべく、前輪および後輪のブレーキ液圧発生手段19F,19Rを作動させる。
In this state, when the driver depresses the
その結果、前輪のブレーキ液圧発生手段19Fの電動モータ22の駆動力が減速機構23を介してピストン21に伝達され、シリンダ20の液室24に発生したブレーキ液圧が液路17d,17eを介してディスクブレーキ装置13のホイールシリンダ15に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路17eのブレーキ液圧を液圧センサSbで検出し、そのブレーキ液圧がストロークセンサSaで検出したペダルストロークに応じたブレーキ液圧に一致するように電動モータ22の作動がフィードバック制御される。
As a result, the driving force of the
同様に、後輪のブレーキ液圧発生手段19Rの電動モータ22の駆動力が減速機構23を介してピストン21に伝達され、シリンダ20の液室24に発生したブレーキ液圧が液路17h,17iを介してディスクブレーキ装置14のホイールシリンダ16に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路17iのブレーキ液圧を液圧センサScで検出し、そのブレーキ液圧がストロークセンサSaで検出したペダルストロークに応じたブレーキ液圧に一致するように電動モータ22の作動がフィードバック制御される。
Similarly, the driving force of the
尚、シリンダ20内のピストン21が電動モータ22によって僅かに前進すると、液室24と液路17c(あるいは液路17g)との連通が絶たれるため、シリンダ20が発生したブレーキ液圧が液路17j,17k間に設けた大気弁34を介してリザーバ33に逃げる虞はない。
If the
ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り遮断弁18は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置13,14のブレーキパッドが摩耗してシリンダ20,20およびディスクブレーキ装置13,14間の液路17e,17fあるいは液路17i,17jの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ33から補給することができず、しかもホイールシリンダ15,16の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。
By the way, since the
しかしながら、シリンダ20,20内でピストン21,21が後退すると、液室24,24が開弁した大気弁34を介してリザーバ33に連通するため、ディスクブレーキ装置13,14のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ33から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ15,16の引きずりを低減することができる。
However, when the
また正常時に運転者がブレーキペダル11を踏むと、その動きが第1連結ロッド25、電磁クラッチ26、第2連結ロッド27を介してストロークシミュレータ28に伝達され、第1、第2コイルスプリング31a,31bを圧縮することで、ブレーキペダル11の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ22,22の駆動力でディスクブレーキ装置13,14を作動させているにも関わらず、運転者の踏力でディスクブレーキ装置13,14を作動させているのと同等のペダルフィーリングを得ることができる。
Further, when the driver steps on the
しかもクラッチ手段36はソレノイド41の励磁により係止部材39が下降して係合解除するため、ブレーキペダル11がストロークしてもスライダ38はケーシング37の内部を空動するだけでマスタシリンダ10が作動することがなく、ブレーキペダル11はマスタシリンダ10のカップシール等の摺動部に発生するフリクションから解放されてペダルフィーリングが向上する。
Moreover, since the
一方、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図2に示すように遮断弁18が開弁してマスタシリンダ10およびディスクブレーキ装置13,14間が連通し、かつ大気弁34が閉弁してマスタシリンダ10およびリザーバ33間の連通が遮断される。また電磁クラッチ26が係合解除してブレーキペダル11およびストロークシミュレータ28を結合を遮断するとともに、クラッチ手段36のソレノイド41が消磁してコイルスプリング42の弾発力で駆動ロッド40と一体の係止部材39が上昇し、係止部材39がスライダ38の開口38aに係合することでケーシング37およびスライダ38を一体化する。
On the other hand, when the power supply is lost due to battery disconnection or the like, the
その結果、運転者がブレーキペダル11を踏み込むとマスタシリンダ10が作動し、マスタシリンダ10が発生したブレーキ液圧は、開弁した遮断弁18およびブレーキ液圧発生手段19Fを介して前輪のディスクブレーキ装置13のホイールシリンダ15に伝達され、また開弁した遮断弁18およびブレーキ液圧発生手段19Rを介して後輪のディスクブレーキ装置14のホイールシリンダ16に伝達され、前輪および後輪が制動される。
As a result, when the driver depresses the
これと同時に、電磁クラッチ26の係合解除によりブレーキペダル11がストロークシミュレータ28から切り離されるため、ストロークシミュレータ28は機能を停止する。その結果、マスタシリンダ10が発生する反力にストロークシミュレータ28が発生する反力が加算されてペダルフィーリングが過度に重くなるのを防止することができる。
At the same time, since the
ところで、正常時における制動中に異常状態が発生すると、マスタシリンダ10にブレーキ液圧を発生させるべくコイルスプリング42の弾発力で係止部材39が上昇するが、既にスライダ38が初期位置から前進しているために係止部材39はスライダ38の開口38aに係合することができず、スライダ38のラチェット歯38bに係合する。この状態でブレーキペダル11を踏み込むと、スライダ38のラチェット歯38bが係止部材39のラチェットポール39aに踏力を伝達するため、ブレーキペダル11が残りのストロークを行う間、スライダ38に押されたケーシング37および入力ロッド35がストロークしてマスタシリンダ10を作動させることができる。
By the way, if an abnormal state occurs during braking under normal conditions, the locking
この状態からブレーキペダル11を緩めると、スライダ38のラチェット歯38bは係止部材39のラチェットポール39aに対してスリップし、スライダ38がケーシング37に対して相対移動することで係止部材39はスライダ38の開口38aに正しく嵌合する。これにより、次にブレーキペダル11を踏み込むとき、ブレーキペダル11は初期位置において正しくマスタシリンダ10に結合された状態となる。
When the
しかして、電源が失陥して遮断弁18、大気弁34およびブレーキ液圧発生手段19F,19Rが作動不能になっても、運転者がブレーキペダル11を踏んでマスタシリンダ10が発生したブレーキ液圧で前輪および後輪のホイールシリンダ15,16を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。
Even if the power supply fails and the shut-off
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では正常時には常に遮断弁18を閉弁しているが、正常時であっても運転者がブレーキペダル11を踏んでいないときに遮断弁18を開弁し、運転者がブレーキペダル11を踏んでいるときに遮断弁18を閉弁するようにすれば、その消費電力を節減することができる。
For example, in the embodiment, the shut-off
10 マスタシリンダ
11 ブレーキペダル
15 ホイールシリンダ
16 ホイールシリンダ
19F ブレーキ液圧発生手段
19R ブレーキ液圧発生手段
25 第1連結ロッド
26 電磁クラッチ(クラッチ手段)
27 第2連結ロッド
28 ストロークシミュレータ
10
27
Claims (2)
車輪を制動するホイールシリンダ(15,16)と、
前記ブレーキペダル(11)の操作に基づいてブレーキ液圧を発生する、前記マスタシリンダ(10)とは別個のブレーキ液圧発生手段(19F,19R)と、
を備えるBBW式ブレーキ装置において、
前記ブレーキペダル(11)にクラッチ手段(26)を介して接続されて該ブレーキペダル(11)の操作に反力を付与するストロークシミュレータ(28)を備え、
正常時には前記クラッチ手段(26)により前記ブレーキペダル(11)および前記ストロークシミュレータ(28)を結合し、異常時には前記クラッチ手段(26)により前記ブレーキペダル(11)および前記ストロークシミュレータ(28)の結合を解除することを特徴とするBBW式ブレーキ装置。 A master cylinder (10) for generating brake fluid pressure by a pedaling force input to the brake pedal (11);
Wheel cylinders (15, 16) for braking the wheels;
Brake fluid pressure generating means (19F, 19R) separate from the master cylinder (10) for generating brake fluid pressure based on the operation of the brake pedal (11);
In a BBW brake device comprising:
A stroke simulator (28) connected to the brake pedal (11) via a clutch means (26) and applying a reaction force to the operation of the brake pedal (11);
When normal, the clutch means (26) connects the brake pedal (11) and the stroke simulator (28), and when abnormal, the clutch means (26) connects the brake pedal (11) and the stroke simulator (28). The BBW type brake device characterized by canceling.
前記異常時には前記第2連結ロッド(27)に対して前記第1連結ロッド(25)を摺動可能にすることを特徴とする、請求項1の記載のBBW式ブレーキ装置。 The clutch means (26) is provided between a first connecting rod (25) connected to the brake pedal (11) and a second connecting rod (27) connected to the stroke simulator (28). ,
The BBW brake device according to claim 1, wherein the first connecting rod (25) is slidable with respect to the second connecting rod (27) when the abnormality occurs.
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