JP2016112946A - ブレーキ装置及びブレーキシステム - Google Patents
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Abstract
Description
[構成]
まず、構成を説明する。図1は、実施例1のブレーキシステムの、液圧回路を含む概略構成を示す。ブレーキシステムは、ブレーキ装置1(以下、装置1という。)とブレーキペダル2とマスタシリンダ3とを有している。ブレーキシステムは2系統すなわちP(プライマリ)系統及びS(セカンダリ)系統のブレーキ配管を有しており、例えばX配管形式を採用している。なお、前後配管等、他の配管形式を採用してもよい。以下、P系統に対応して設けられた部材とS系統に対応する部材とを区別する場合は、それぞれの符号の末尾に添字P,Sを付す。
液圧制御ユニット6は、リザーバタンク4又はマスタシリンダ3からブレーキ液の供給を受ける。液圧制御ユニット6は、ホイルシリンダ8とマスタシリンダ3との間に設けられており、各ホイルシリンダ8にマスタシリンダ液圧Pm又は制御液圧を個別に供給可能である。液圧制御ユニット6は、制御液圧を発生するための液圧機器(アクチュエータ)として、ポンプ7のモータ7a及び複数の制御弁(電磁弁21等)を有している。ポンプ7は、マスタシリンダ3以外のブレーキ液源(リザーバタンク4等)からブレーキ液を吸入し、ホイルシリンダ8に向けて吐出する。ポンプ7として、本実施例では、音振性能等で優れたギヤポンプ、具体的には外接歯車式のポンプユニットを用いる。ポンプ7として、プランジャポンプ等を用いてもよい。ポンプ7は両系統で共通に用いられ、同一の駆動源としての電動式のモータ(回転電機)7aにより回転駆動される。モータ7aとして、例えばブラシ付きモータを用いることができる。モータ7aの出力軸には、その回転位置(回転角)を検出するレゾルバが設けられている。電磁弁21等は、制御信号に応じて開閉動作し、油路11等の連通状態を切り替える。これにより、ブレーキ液の流れを制御する。液圧制御ユニット6は、マスタシリンダ3とホイルシリンダ8との連通を遮断した状態で、ポンプ7が発生する液圧によりホイルシリンダ8を加圧することが可能に設けられている。また、液圧制御ユニット6は、ポンプ7の吐出圧やPm等、各所の液圧を検出する液圧センサ91〜93を備えている。
次に、作用を説明する。図3は、通常のホイルシリンダ加圧制御時における装置1の作動状態を示す、図1と同様の図である。ブレーキ液の流れを一点鎖線で示す。バイワイヤ制御時、ポンプ7による通常のホイルシリンダ加圧制御を実行する際には、ポンプ7が吐出するブレーキ液は吐出油路16を介して第1油路11Bに流入する。このブレーキ液が各ホイルシリンダ8に流入することによって、各ホイルシリンダ8が加圧される。すなわち、ポンプ7により第1油路11Bに発生させた液圧を用いてホイルシリンダ8を加圧する。一方、SS/V OUT24を開弁方向に制御する。これにより、ストロークシミュレータ5の背圧室512と吸入油路15(リザーバタンク4)側とが連通する。よって、ブレーキペダル2の踏込み操作に伴いマスタシリンダ3からブレーキ液が吐出され、このブレーキ液がストロークシミュレータ5の正圧室511に流入すると、ピストン52が作動する。これにより、ペダルストロークSpが発生する。背圧室512から流出したブレーキ液は第3油路13A及び第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)側へ排出される。なお、第4油路14はブレーキ液が流入可能な低圧部に接続していればよく、必ずしもリザーバタンク4に接続している必要はない。また、ストロークシミュレータ5のスプリング53と背圧室512の液圧等がピストン52を押す力により、ブレーキペダル2に作用する操作反力(以下、ペダル反力という。)が発生する。すなわち、ストロークシミュレータ5は、バイワイヤ制御時に、ブレーキペダル2の特性(Fpに対するSpの関係であるF-S特性)を生成する。
図6は、実施例2のブレーキ装置1におけるストロークシミュレータ5の概略構成を示す、図2と同様の図である。シリンダ50の大径部501のx軸正方向寄りには、周方向に延びる溝505が設けられている。連通油路10の一端は、大径部501のx軸負方向側であって溝505よりもx軸負方向側に常時開口する。ピストン52は、第1大径部521aと、第2大径部521bと、第1小径部522と、第1テーパ部523aと、第2テーパ部523bと、第2小径部527とを有している。第1,第2大径部521a,521bは、ピストン52のx軸負方向側の大径部分に周方向に延びる窪み(第2小径部527)がつけられることで2つ形成された、比較的大径の円柱部である。第1大径部521aは、ピストン52のx軸負方向側の端部(上記大径部分のx軸負方向端)に設けられており、実施例1の大径部521と同様の構成である。第2大径部521bは、所定のx軸方向距離をおいて、第1大径部521aのx軸正方向側(上記大径部分のx軸正方向端)に設けられている。第1,第2大径部521a,521bの径は互いに略等しく、シリンダ50の大径部501の径よりも僅かに小さい。第1,第2大径部521a,521bはシリンダ50の大径部501の内周側に設置される。
図10は、実施例3のブレーキ装置1の概略構成を示す、図1と同様の図である。電源失陥時にブレーキペダル2が踏込まれた際のブレーキ液の流れを一点鎖線で示す。遮断弁21Sは常閉型のオン・オフ弁である。遮断弁21Sをバイパスして、第1油路11Sと並列にバイパス油路110Sが設けられている。バイパス油路110Sには、セカンダリ液圧室31S側(第1油路11A)からホイルシリンダ8側(第1油路11B)へ向うブレーキ液の流れを許容し、逆方向へのブレーキ液の流れを抑制するチェック弁210が設けられている。ストロークシミュレータイン弁SS/V IN23は、第3油路13に設けられた常開型の電磁弁である。第3油路13は、SS/V IN23によって、背圧室512側の油路13Aと第1油路11B側の油路13Bとに分離される。SS/V IN23をバイパスして第3油路13と並列にバイパス油路130が設けられている。バイパス油路130は、油路13Aと油路13Bとを接続する。バイパス油路130にはチェック弁230が設けられている。チェック弁230は、背圧室512側(第3油路13A)から第1油路11B側(第3油路13B)へ向うブレーキ液の流れを許容し、逆方向へのブレーキ液の流れを抑制する。
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、本発明が適用されるブレーキ装置(ブレーキシステム)は、操作反力を模擬するための機構(ストロークシミュレータ)を備えると共に、マスタシリンダ以外の液圧源によりホイルシリンダを加圧することが可能なものであればよく、実施例のものに限らない。実施例では、油圧式のホイルシリンダ8を各車輪に設けたが、これに限らず、例えば前輪側を油圧式ホイルシリンダとし、後輪側を電動モータで制動力を発生可能なキャリパとしてもよい。また、Pwを制御するための各アクチュエータの作動方法、例えばNm(Nm*)の設定方法等は実施例のものに限らず、適宜変更可能である。
3 マスタシリンダ
4 リザーバタンク
5 ストロークシミュレータ
50 シリンダ
511 正圧室
512 背圧室
52 ピストン
521 大径部
522 小径部
541 第1ピストンシール(第1分離シール部材)
542 第2ピストンシール(第2分離シール部材)
542a リップ部(供給部)
543 第3ピストンシール(第3分離シール部材)
7 ポンプ(液圧源)
7a モータ(駆動源)
8 ホイルシリンダ
10 連通油路
11 第1油路
12 第2油路
13 第3油路
14 第4油路
23 ストロークシミュレータイン弁(切替え部)
24 ストロークシミュレータアウト弁(切替え部)
Claims (16)
- リザーバタンクから供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能な液圧源と、
マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能であって、前記シリンダ内を少なくとも正圧室と背圧室に画成し、前記背圧室に臨む受圧面積が前記正圧室に臨む受圧面積よりも小さいピストンを有し、前記ピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
前記正圧室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
前記背圧室と前記第1油路との間を接続する第3油路と、
前記背圧室と前記リザーバタンクとの間を接続する第4油路と、
前記背圧室と前記第1油路又は前記リザーバタンクとの接続を切り替える切替え部とを備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記切替え部は、前記第3油路に設けられたストロークシミュレータイン弁と、前記第4油路に設けられたストロークシミュレータアウト弁であることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記各弁は制御バルブであることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記ストロークシミュレータイン弁は、前記背圧室から前記第1油路への流れのみを許容する一方向弁であることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記正圧室と前記背圧室との間をシールする分離シール部材を備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項5に記載のブレーキ装置において、
前記ピストンに、前記正圧室に臨む大径部と、前記大径部に連続し前記背圧室に臨む小径部とを形成し、
前記分離シール部材は、前記大径部の外周面と前記シリンダの内周面との間をシールする第1分離シール部材と、前記小径部の外周面と前記シリンダの内周面との間をシールする第2分離シール部材とを有し、
前記シリンダ内の前記第1分離シール部材と前記第2分離シール部材とに挟まれた領域を前記リザーバタンクと連通させる連通油路と、
前記連通油路から供給されたブレーキ液を前記背圧室に供給する供給部とを備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項6に記載のブレーキ装置において、
前記第2分離シール部材は前記供給部を備え、前記供給部は前記領域から前記背圧室へのブレーキ液の流れのみを許容する一方向シール部であることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項6に記載のブレーキ装置において、
前記第1分離シール部材と前記第2分離シール部材とに挟まれた領域において前記連通油路よりも前記背圧室側で前記大径部の外周面と前記シリンダの内周面との間をシールする第3分離シール部材を設けたことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項8に記載のブレーキ装置において、
前記第3分離シール部材は、ブレーキペダルが操作されると前記大径部の外周面と前記シリンダの内周面との間のシールを開始することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項9に記載のブレーキ装置において、
前記第3分離シール部材は、前記ブレーキペダルの操作量が所定の操作量を超えると前記シールを解除することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記液圧源を駆動するための駆動源を備え、
前記切替え部は、前記駆動源の失陥時に前記第3油路により前記背圧室と前記第1油路との間を接続するよう切り替えることを特徴とするブレーキ装置。 - 低圧部から供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能なポンプと、
マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能であって、前記シリンダ内を正圧室と背圧室とに液密に分離し、前記正圧室に臨む第1の受圧面積を備えた第1受圧面と、前記背圧室に臨む第2の受圧面積を備えた第2受圧面を有し、前記第1の受圧面積は前記第2の受圧面積よりも大きい分離部材を備え、前記分離部材が作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
前記正圧室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
前記背圧室と前記第1油路との間を接続する第3油路と、
前記背圧室と前記低圧部との間を接続する第4油路と、
前記背圧室の接続先を前記第1油路又は前記低圧部に切り替える切替え部を備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 運転者のブレーキ操作に応じ内部のピストンが作動して内部からブレーキ液が流出するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能に構成され、前記シリンダ内を正圧室と背圧室に分離し、前記正圧室に臨み第1の受圧面積を備えた第1受圧面と、前記背圧室に臨み前記第1の受圧面積より大きな第2の受圧面積を備えた第2受圧面とを有するピストンを備えたストロークシミュレータと、
前記マスタシリンダ以外から供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能なポンプと、
前記正圧室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
前記背圧室と前記第1油路との間を接続する第3油路と、
前記背圧室と低圧部との間を接続する第4油路と、
前記背圧室と前記第1油路の接続と、前記背圧室と前記低圧部の接続とを切り替える切替え部を備えたことを特徴とするブレーキシステム。 - 請求項13に記載のブレーキシステムにおいて、
前記マスタシリンダと前記ストロークシミュレータは一体的に構成されたユニットであることを特徴とするブレーキシステム。 - 請求項14に記載のブレーキシステムにおいて、
前記マスタシリンダのピストンと前記ストロークシミュレータのピストンは同一軸心上に配置されていることを特徴とするブレーキシステム。 - 請求項14に記載のブレーキシステムにおいて、
前記ポンプは前記ユニットと別体で構成され、前記ポンプと前記ユニットは配管を介して接続されていることを特徴とするブレーキシステム。
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