JP2019038419A - Master cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ストロークシミュレータを内蔵するマスタシリンダに関する。 The present invention relates to a master cylinder incorporating a stroke simulator.
ストロークシミュレータを内蔵するマスタシリンダとしては、例えば特開2007−112161号公報に記載されている。このマスタシリンダでは、マスタピストンの外周側にシミュレータピストンを配置して、マスタ室内の液圧に応じてシミュレータピストンが摺動するように構成されている。 A master cylinder incorporating a stroke simulator is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-112161. In this master cylinder, a simulator piston is arranged on the outer peripheral side of the master piston, and the simulator piston slides in accordance with the hydraulic pressure in the master chamber.
しかしながら、上記マスタシリンダでは、マスタ室とその外周側のシミュレータ室(ストロークシミュレータ用の液圧室)とが液圧を介して連結するため、液圧変動を詳細に考慮した部品の形状・配置が必要となり、設計及び構成が複雑となりやすい。また、上記マスタシリンダでは、マスタ室の液圧がある程度高くなった後に、シミュレータピストンが作動するため、シミュレータピストン作動開始による荷重変動が起きやすく、ブレーキフィーリングの面で改良の余地がある。 However, in the above master cylinder, the master chamber and the simulator chamber on the outer peripheral side thereof (hydraulic chamber for the stroke simulator) are connected via hydraulic pressure. This is necessary, and the design and configuration are likely to be complicated. Further, in the master cylinder, since the simulator piston is operated after the fluid pressure in the master chamber has increased to some extent, load fluctuation due to the start of the simulator piston operation is likely to occur, and there is room for improvement in terms of brake feeling.
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、ストロークシミュレータを内蔵した構成において、構成の簡素化とブレーキフィーリングの向上の両立が可能なマスタシリンダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a master cylinder capable of achieving both simplification of configuration and improvement of brake feeling in a configuration incorporating a stroke simulator. To do.
本発明のマスタシリンダは、シリンダ孔を形成する筒状の孔形成部を有するシリンダボディと、前記シリンダボディの軸方向をシリンダ軸方向とすると、前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、前記シリンダ軸方向の一方側でブレーキ操作部材に連結される第1ピストンと、前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、前記第1ピストンの軸線上であって前記第1ピストンの前記シリンダ軸方向の他方側に配設される第2ピストンと、前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に組み付けられ、前記第1ピストンの軸線上であって、前記シリンダ孔の前記シリンダ軸方向の他端部に設けられた底部と前記第2ピストンとの間に配設される第3ピストンと、前記孔形成部、前記第1ピストン、及び前記第2ピストンにより区画される第1室と、前記孔形成部、前記第2ピストン、及び前記第3ピストンにより区画される第2室と、前記孔形成部、前記第3ピストン、及び前記底部により区画され、前記第2室と連通している第3室と、前記第1室に配設され前記第1ピストンと前記第2ピストンとに当接する第1弾性部材と、前記第2室に配設され前記第2ピストンと前記第3ピストンとに当接する第2弾性部材と、前記第3室に配設され前記第3ピストンと前記底部とに当接する第3弾性部材と、前記シリンダボディに設けられ、前記第1ピストンが初期位置にある際に前記第1室とリザーバとを連通させる第1連通路と、前記シリンダボディに設けられ、前記第2ピストンが初期位置にある際に前記第2室と前記リザーバとを連通させる第2連通路と、制動力を発生させるホイールシリンダに接続される液圧回路と前記第1室との間、前記液圧回路と前記第2室との間、及び前記液圧回路と前記第3室との間の少なくとも1つに接続される流路及び当該流路に配設され開閉状態を切り替え可能なマスタカット弁と、前記第2室又は前記第3室と前記リザーバとを接続する流路に配設され、開閉状態を切り替え可能なシミュレータカット弁と、前記ブレーキ操作部材の操作の有無を検出するセンサと、前記マスタカット弁及び前記シミュレータカット弁を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、通常のブレーキ操作時において、前記センサにより前記ブレーキ操作部材が操作されたことが検出された場合、前記マスタカット弁を閉状態とし且つ前記シミュレータカット弁を開状態として、前記第2室及び前記第3室をストロークシミュレータとして前記ブレーキ操作部材に反力を発生させる。 The master cylinder of the present invention can be moved in the cylinder hole in the cylinder hole when the cylinder body having a cylindrical hole forming portion for forming a cylinder hole and the axial direction of the cylinder body is a cylinder axial direction. And a fluid-tightly assembled first piston connected to a brake operation member on one side in the cylinder axial direction, and a fluid-tightly assembled in the cylinder hole so as to be movable in the cylinder axial direction, A second piston disposed on the other side of the first piston in the cylinder axial direction on the axis of the first piston, and assembled in the cylinder hole so as to be movable in the cylinder axial direction; A third piston disposed between a bottom portion provided on the other end portion of the cylinder hole in the cylinder axial direction on the axis of the piston and the second piston; A first chamber defined by the hole forming portion, the first piston, and the second piston; a second chamber defined by the hole forming portion, the second piston, and the third piston; and the hole. A third chamber that is defined by the forming portion, the third piston, and the bottom and communicates with the second chamber, and is disposed in the first chamber and contacts the first piston and the second piston. A first elastic member; a second elastic member disposed in the second chamber and contacting the second piston and the third piston; and a third piston disposed in the third chamber and the bottom portion. A third elastic member that abuts, a first communication passage that is provided in the cylinder body and that communicates the first chamber and the reservoir when the first piston is in an initial position, and is provided in the cylinder body; The second piston is in the initial position Between the second chamber and the first chamber, a hydraulic circuit connected to a wheel cylinder for generating a braking force, and the hydraulic chamber and the second chamber. And a flow path connected to at least one of the hydraulic circuit and the third chamber, a master cut valve disposed in the flow path and capable of switching an open / close state, and the second chamber Alternatively, a simulator cut valve disposed in a flow path connecting the third chamber and the reservoir and capable of switching an open / close state, a sensor for detecting whether or not the brake operation member is operated, the master cut valve, and the A control unit that controls the simulator cut valve, and the control unit closes the master cut valve when it is detected that the brake operation member is operated by the sensor during normal brake operation. Then, the simulator cut valve is opened, and the second chamber and the third chamber are used as a stroke simulator to generate a reaction force on the brake operation member.
本発明によれば、通常のブレーキ操作時では、第2室及び第3室がストロークシミュレータとして機能し、これにより従来技術のシミュレータ室の機能をタンデム型のマスタシリンダにおけるマスタ室で共用化することができる。マスタカット弁及びシミュレータカット弁の開閉状態が変更されると、ブレーキ操作部材の操作に応じて、第1室、第2室、及び第3室の少なくとも1室から液圧回路にブレーキ液を供給することができ、当該室がマスタ室として機能する。ここで、本構成では、各室がシリンダボディに対して直列的に配置され、且つ各室を区画するピストン同士が弾性部材で連結されているため、液圧変動を詳細に考慮した構造が不要となり、液圧のみを介して連結される構成よりも、シンプルな構成とすることができる。つまり、構成の簡素化が可能となる。また、ピストンが弾性部材を介して連結されている構成上、ブレーキ操作の当初から、弾性部材による反力をブレーキ操作部材に発生させることができ、荷重変動による違和感発生を抑えてブレーキフィーリングを向上させることができる。 According to the present invention, during normal brake operation, the second chamber and the third chamber function as a stroke simulator, thereby sharing the function of the simulator chamber of the prior art with the master chamber in the tandem master cylinder. Can do. When the open / close state of the master cut valve and the simulator cut valve is changed, brake fluid is supplied to the hydraulic circuit from at least one of the first chamber, the second chamber, and the third chamber according to the operation of the brake operation member. The room functions as a master room. Here, in this configuration, the chambers are arranged in series with the cylinder body, and the pistons that define the chambers are connected by an elastic member, so a structure that takes into account fluid pressure fluctuations in detail is unnecessary. Thus, the configuration can be simpler than the configuration connected only through the hydraulic pressure. That is, the configuration can be simplified. In addition, since the piston is connected via the elastic member, the reaction force by the elastic member can be generated in the brake operation member from the beginning of the brake operation, and the brake feeling can be suppressed by suppressing the occurrence of uncomfortable feeling due to the load fluctuation. Can be improved.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings. Each figure used for explanation is a conceptual diagram, and the shape of each part may not necessarily be exact.
<第一実施形態>
図1に示すように、第一実施形態のマスタシリンダ1は、車両用制動装置Zに適用されている。つまり、車両用制動装置Zは、マスタシリンダ1と、ブレーキペダル(「ブレーキ操作部材」に相当する)21と、入力ロッド22と、ブーツ23と、リザーバ3と、液圧回路40と、第1流路41と、第2流路42と、アクチュエータ(「液圧発生装置」に相当する)5と、ホイールシリンダ61、62、63、64と、ブレーキECU7と、を備えている。まず、車両用制動装置Zについて簡単に説明する。
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, the
ブレーキペダル21は、ブレーキ操作部材であって、入力ロッド22に連結されている。入力ロッド22は、軸状部材であって、ブレーキペダル21の操作に応じて軸方向に移動するように構成されている。入力ロッド22は、マスタシリンダ1の第1ピストン121に連結されている。入力ロッド22の移動に連動して第1ピストン121も移動する。ブーツ23は、入力ロッド22のマスタシリンダ1側の端部と、マスタシリンダ1の開口を覆う蛇腹状のゴム部材である。
The
リザーバ3は、大気圧リザーバであって、マスタシリンダ1に接続されている。液圧回路40は、車輪Wに制動力を付与するための流路、すなわちホイールシリンダ61〜64に接続された流路(液圧路や管路ともいえる)である。詳細には、液圧回路40は、ホイールシリンダ61〜64とアクチュエータ5とを接続する流路と、第1流路41とホイールシリンダ61とを接続する流路と、第2流路42とホイールシリンダ62とを接続する流路と、を含んでいる。ホイールシリンダ61〜64は、車輪Wに制動力を発生させるための部材である。
The
アクチュエータ5は、ブレーキペダル21の操作量に応じて、ホイールシリンダ61〜64内に液圧を発生させる装置である。換言すると、アクチュエータ5は、ホイールシリンダ61〜64にブレーキ液を供給し、ホイールシリンダ61〜64の液圧(以下、ホイール圧ともいう)を調整する装置である。アクチュエータ5は、図示しないが、複数の電磁弁、モータ、ポンプ、及びリザーバを備え、ブレーキECU7の制御により作動する。アクチュエータ5は、ホイールシリンダ61〜64に対して、加圧制御、保持制御、及び減圧制御を実行でき、アンチスキッド制御(ABS制御)や横滑り防止制御等も実行できる。本実施形態のアクチュエータ5は、マスタシリンダ1とは分離されており(バイワイヤ構成)、複数の流路で構成された液圧回路40を介して、ホイールシリンダ61〜64に接続されている。
The
ブレーキECU7は、CPUやメモリ等を備える電子制御ユニットである。ブレーキECU7は、機能として、マスタシリンダ1の各装置を制御するマスタ制御部(「制御部」に相当する)71と、アクチュエータ5の各装置を制御する液圧制御部72と、を備えている。マスタ制御部71及び液圧制御部72については、後述する。
The
ここで、第一実施形態のマスタシリンダ1について説明する。マスタシリンダ1は、図1及び図2に示すように、シリンダボディ11と、第1ピストン121と、第2ピストン122と、第3ピストン123と、第1室131と、第2室132と、第3室133と、第1弾性部材141と、第2弾性部材142と、第3弾性部材143と、第1連通路151と、第2連通路152と、第1電磁弁(「マスタカット弁」に相当する)161と、第2電磁弁(「マスタカット弁」に相当する)162と、第3電磁弁(「シミュレータカット弁」に相当する)163と、ストロークセンサ(「センサ」に相当する)17と、を備えている。また、上記ブレーキECU7のマスタ制御部71もマスタシリンダ1の構成要素といえる。
Here, the
シリンダボディ11は、全体として筒状のシリンダ部材であって、シリンダ孔11aを形成する筒状の孔形成部111と、シリンダ孔11aを閉鎖する底部112と、を有している。孔形成部111と底部112は、1つの部品(一体成形品)で構成されている。以下、説明において、シリンダボディ11の軸方向(シリンダ孔11aの軸方向と同じ)を「シリンダ軸方向」と称する。また、シリンダ軸方向の一方側を「後方」とし、シリンダ軸方向の他方側を「前方」とする。つまり、シリンダ軸方向の一端部は「後端部」となり、シリンダ軸方向の他端部は「前端部」となる。底部112は、シリンダ孔11aの前端部に設けられている。また、シリンダ孔11aの径方向を「シリンダ径方向」と称する。
The
第1ピストン121は、ピストン部材であって、シリンダ孔11a内にシリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、後方で入力ロッド22を介してブレーキペダル21に連結されている。詳細に、第1ピストン121は、円柱部121aと、円柱部121aから前方に延びる円筒部121bと、円柱部121aの後端部に設けられ入力ロッド22が連結される連結部121cと、を備えている。円柱部121aは、シリンダ孔11aに対して摺動可能に構成されており、外周面に設けられた環状溝には環状のシール部材91が配置されている。円筒部121bの外径は、円柱部121aの外径と同じである。円筒部121bには、ブレーキペダル21が踏み込まれていない状態での位置である初期位置(セット位置)において、第1連通路151と第1室131とを連通させる貫通孔81が形成されている。初期位置における貫通孔81の前方には、シリンダボディ11の内周面に環状溝が設けられており、当該環状溝に環状のシール部材92が配置されている。
The
第2ピストン122は、ピストン部材であって、シリンダ孔11a内にシリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、第1ピストン121の軸線上であって第1ピストン121の前方に配設されている。つまり、第2ピストン122は、第1ピストン121の前方で、第1ピストン121に直列に配置されている。第2ピストン122は、円盤状の底面部122aと、底面部122aから前方に延びる円筒部122bと、を備えている。円筒部122bは、シリンダ孔11aに対して摺動可能に構成されている。円筒部122bの外径は、底面部122aの外径と同じである。円筒部122bには、初期位置において、第2連通路152と第2室132とを連通させる貫通孔82が形成されている。第2連通路152の後方には、シリンダボディ11の環状溝に環状のシール部材93が配置されている。また、初期位置における貫通孔82の前方には、シリンダボディ11の環状溝に環状のシール部材94が配置されている。
The
ここで、シリンダ孔11aのうち、初期位置の底面部122aが位置する所定幅をもつ部分が、他の部分の径よりも大きくなっている。図2の例では、シリンダ孔11aのうち、初期位置における第1ピストン121の前端部分からシール部材93までの領域で、径が大きくなっている。換言すると、シリンダ孔11aの径は、後方部分及び前方部分が第1径であり、初期位置の底面部122aに対応する部分が第1径より大きい第2径となっている(第1径<第2径)。
Here, in the
第3ピストン123は、ピストン部材であって、シリンダ孔11a内にシリンダ軸方向に移動可能に組み付けられ、第1ピストン121の軸線上であって、シリンダ孔11aの前端部に設けられた底部112と第2ピストン122との間に配設されている。つまり、第3ピストン123は、第2ピストン122の前方で、第2ピストン122に直列に配置されている。第3ピストン123は、大円柱部123aと、大円柱部123aの後端部外周面からシリンダ径方向に突出した環状の受け部123bと、大円柱部123aの後端面から後方に突出した小円柱部123cと、を備えている。
The
大円柱部123aの前端部には、ゴム部材(「他方側ゴム部材」に相当する)83が配設されている。受け部123bは、シリンダ孔11aに対して摺動可能に構成されており、受け部123bの前後を連通させる複数の切り欠き(図示せず)が外周部に設けられている。小円柱部123cの後方部分は、第2ピストン122の円筒部122bの内側に配置されている。小円柱部123cの後端部には、ゴム部材(「一方側ゴム部材」に相当する)84が配設されている。
A rubber member (corresponding to the “other side rubber member”) 83 is disposed at the front end of the large
第1室131は、孔形成部111、第1ピストン121、及び第2ピストン122により区画されている。第2室132は、孔形成部111、第2ピストン122、及び第3ピストン123により区画されている。第3室133は、孔形成部111、第3ピストン123、及び底部112により区画されている。第2室132と第3室133は、受け部123bの切り欠きを介して連通している。このように、シリンダ孔11aは、後方から前方に向けて、第1室131、第2室132、第3室133の順に区画されている。
The
第1弾性部材141は、ばね部材(付勢部材)であって、第1室131に配設され、第1ピストン121と第2ピストン122とに当接している。第1弾性部材141の後端部が第1ピストン121に当接し、第1弾性部材141の前端部が第2ピストン122に当接している。第1弾性部材141は、いわゆる釣り構造を有するばね機構であって、コイルスプリング141dが圧縮された状態で維持され且つ最大長さが所定値(一定)となるように構成されている。詳細に、第1弾性部材141は、筒状部141aと、棒状部141bと、リテーナ部141cと、コイルスプリング141dと、を備えている。筒状部141aは、後端部に径の大きいフランジ形状を有し、前端部に径の小さい係合形状を有した円筒部材である。筒状部141aの後端面は、第1ピストン121の円柱部121aの前端面に当接している。棒状部141bは、後端部の径が筒状部141aの前端部(係合形状)の内径より大きく、その他の部分の径が筒状部141aの前端部の内径より小さい円柱部材である。棒状部141bの後端部は、筒状部141aの前端部の内側に互いに係合するように配置されている。つまり、棒状部141bは、筒状部141aにより、筒状部141aに対して、前方への移動が規制され、後方への移動が許容されている。リテーナ部141cは、環状部材であって、棒状部141bの前端部に固定されている。
The first
コイルスプリング141dは、後端部が筒状部141aの後端部(フランジ形状部分)に当接し、前端部がリテーナ部141cに当接したコイルスプリングである。コイルスプリング141dは、圧縮された状態で筒状部141aとリテーナ部141cとの間に配置されている。つまり、第1弾性部材141に外部から負荷がかかっていない状態において、筒状部141aは後方に付勢され、リテーナ部141cは前方に付勢され、筒状部141aとリテーナ部141cとの離間距離は棒状部141bと筒状部141aとの係合(シリンダ軸方向への係合)により所定値に保持される。
The
第2弾性部材142は、ばね部材であって、第2室132に配設され、第2ピストン122と第3ピストン123とに当接している。第2弾性部材142の後端部が第2ピストン122に当接し、第2弾性部材142の前端部が第3ピストン123に当接している。第2弾性部材142も、いわゆる釣り構造を有するばね機構であって、コイルスプリング142bが圧縮された状態で維持され且つ最大長さが所定値(一定)になるように構成されている。詳細に、第2弾性部材142は、筒状部142aと、コイルスプリング142bと、を備えている。筒状部142aは、後端部に径の大きいフランジ形状を有し、前端部に径の小さい係合形状を有した円筒部材である。筒状部142aの後端面は、第2ピストン122の底面部122aの前端面に当接している。筒状部142aの前端部の内側には、第3ピストン123の小円柱部123cが配置され、シリンダ軸方向に係合している。小円柱部123cの後方部分の径は、筒状部142aの前端部の内径より大きく、小円柱部123cの前方部分の径は、筒状部142aの前端部の内径より小さい。
The second
コイルスプリング142bは、後端部が筒状部142aの後端部(フランジ形状部分)に当接し、前端部が第3ピストン123の受け部123bに当接したコイルスプリングである。コイルスプリング142bは、圧縮された状態で筒状部142aと受け部123bとの間に配置されている。第2ピストン122と第3ピストンとの最大離間距離は、筒状部142aと小円柱部123cとの係合により所定値に規定される。
The
第3弾性部材143は、ばね部材であって、第3室133に配設され、第3ピストン123とシリンダボディ11の底部112とに当接している。第3弾性部材143の後端部が第3ピストン123に当接し、第3弾性部材143の前端部が底部112に当接している。第3弾性部材143は、後端部が受け部123bの前端面に当接し、後端部が底部112に当接したコイルスプリングである。第3弾性部材143は、圧縮された状態で配置されている。
The third
ここで、本実施形態における各弾性部材141〜143の特性について簡単に説明する。第1弾性部材141のセット荷重(初期荷重)は、第2弾性部材142のセット荷重よりも大きく、第2弾性部材142のセット荷重は、第3弾性部材143のセット荷重よりも大きくなっている(第1弾性部材141のセット荷重>第2弾性部材142のセット荷重>第3弾性部材143のセット荷重)。また、第2弾性部材142のばね定数は、第3弾性部材143のばね定数よりも小さく、ストロークが所定値(ブレーキ操作初期段階の値)以上になると、圧縮に必要な荷重について第3弾性部材143のほうが第2弾性部材142よりも大きくなる。
Here, the characteristic of each elastic member 141-143 in this embodiment is demonstrated easily. The set load (initial load) of the first
第1連通路151は、シリンダボディ11に設けられ、第1ピストン121が初期位置にある際に第1室131とリザーバ3とを連通させる流路である。第1ピストン121が初期位置にある際、第1室131は、貫通孔81及び第1連通路151を介して、リザーバ3に連通している。第1ピストン121が所定量(微量)だけ前進すると、貫通孔81の前進により貫通孔81と第1連通路151とが分断され、第1室131とリザーバ3との間は遮断される。
The
第2連通路152は、シリンダボディ11に設けられ、第2ピストン122が初期位置にある際に第2室132とリザーバ3とを連通させる流路である。第2ピストン122が初期位置にある際、第2室132は、貫通孔82及び第2連通路152を介して、リザーバ3に連通している。第2ピストン122が所定量(微量)だけ前進すると、貫通孔82の前進により貫通孔82と第1連通路151とが分断され、第2室132とリザーバ3との間は遮断される。
The
第1電磁弁161は、ホイールシリンダ61〜64に接続される液圧回路40と第1室131との間に設けられた第1流路41に配設された、開閉状態を切り替え可能な電磁弁である。第1流路41は、液圧回路40と第1室131とを接続する流路である。第1電磁弁161は、無通電状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁である。第1電磁弁161が開弁すると第1室131と液圧回路40とが連通し、第1電磁弁161が閉弁すると第1室131と液圧回路40との間は遮断される。なお、本実施形態の第1流路41は、液圧回路40のうちホイールシリンダ61(例えば右前輪)に接続される流路に接続されている。
The
第2電磁弁162は、液圧回路40と第2室132との間に設けられた第2流路42に配設された、開閉状態を切り替え可能な電磁弁である。第2流路42は、液圧回路40と第2室132とを接続する流路である。第2電磁弁162は、無通電状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁である。第2電磁弁162が開弁すると第2室132と液圧回路40とが連通し、第2電磁弁162が閉弁すると第2室132と液圧回路40との間は遮断される。なお、本実施形態の第2流路42は、液圧回路40のうちホイールシリンダ62(例えば左前輪)に接続される流路に接続されている。
The second
第3電磁弁163は、第3室133とリザーバ3とを接続する流路163aに配設された開閉状態を切り替え可能な電磁弁である。第3電磁弁163は、無通電状態で閉弁するノーマルクローズ型の電磁弁である。第3電磁弁163が開弁すると第3室133とリザーバ3とが連通し、第3電磁弁163が閉弁すると第3室133とリザーバ3との間は遮断される。
The third
ストロークセンサ17は、ブレーキペダル21の操作の有無を検出するセンサであって、ストローク(操作量)を検出する。ストロークセンサ17は、検出結果をブレーキECU7に送信する。ブレーキECU7のマスタ制御部71は、ストロークセンサ17の検出結果に基づいて、第1電磁弁161、第2電磁弁162、及び第3電磁弁163を制御する。
The
マスタ制御部71は、通常のブレーキ操作時において、ストロークセンサ17によりブレーキペダルが操作されたことが検出された場合、第1電磁弁161及び第2電磁弁162を閉状態とし且つ第3電磁弁163を開状態として、第2室132及び第3室133をストロークシミュレータとしてブレーキペダル21に反力を発生させる。つまり、第2室132及び第3室133は、ストロークシミュレータとして機能する。この状態では、第2ピストン122及び第3ピストン123はシミュレータピストンとして機能し、第2室132及び第3室133はシミュレータ室として機能する。なお、通常のブレーキ操作とは、アクチュエータ5の失陥(例えばモータや電磁弁の電気的失陥)、ストロークセンサ17の失陥、及びブレーキECU7(マスタ制御部71)の電源の失陥が発生していない場合(すなわち異常がない場合)のブレーキ操作を意味する。アクチュエータ5及びストロークセンサ17の失陥は、公知の方法で検出することができる。また、ブレーキECU7の電源の失陥は、ブレーキECU7から第1電磁弁161〜第3電磁弁163に指令(制御電流)が供給されないことを意味している。
When it is detected that the brake pedal is operated by the
一方、マスタ制御部71は、アクチュエータ5又はストロークセンサ17が失陥している場合、(そしてストロークセンサ17によりブレーキペダル21が操作されたことが検出された場合、)第1電磁弁161及び第2電磁弁162を開状態とし且つ第3電磁弁163を閉状態とする。これにより、第1室131及び第2室132はブレーキ液をホイールシリンダ61、62に供給するマスタ室として機能する。また、第1ピストン121及び第2ピストン122は、マスタピストンとして機能する。また、ブレーキECU7の電源が失陥している場合、無通電状態での各電磁弁161〜163の状態から、上記失陥時の状態と同じ開閉状態となる。
On the other hand, when the
ブレーキECU7の液圧制御部72は、ストロークセンサ17の検出結果に基づいて、目標ホイール圧を設定し、当該目標ホイール圧に基づいて、アクチュエータ5を作動させる。液圧制御部72は、各ホイール圧が各目標ホイール圧となるように、アクチュエータ5のポンプや電磁弁等を制御する。液圧制御部72は、アクチュエータ5に対して、例えば加圧制御、保持制御、又は減圧制御を実行する。アクチュエータ5は、マスタシリンダ1からは独立してホイール圧を発生させる。
The hydraulic
ここで、通常のブレーキ操作時におけるマスタシリンダ1の動きについて、操作開始から継続して操作されていることを前提に説明する。まず、ブレーキペダル21が踏み込まれると、各弾性部材141〜143のセット荷重の大小関係から、操作当初は第3弾性部材143が圧縮され、各ピストン121〜123が前進し、第1室131及び第2室132がリザーバから分断される。その後すぐに、第2弾性部材142と第3弾性部材143との間で圧縮に必要な荷重の大小関係が変わり、第2弾性部材142が圧縮され、第1ピストン121及び第2ピストン122が前進する。第2弾性部材142の圧縮は、ゴム部材84が第2ピストン122に当接するまで継続する。
Here, the movement of the
その後、ゴム部材84が所定量圧縮され、続いて第3弾性部材143が圧縮される。その後、ゴム部材83が底部112に当接して、ゴム部材83が圧縮される。このように、ブレーキ操作に対する反力の特性(シミュレータの特性)は、第3弾性部材143の特性、第2弾性部材142の特性、ゴム部材84の特性、第3弾性部材143の特性、ゴム部材83の特性の順に変化する。これにより、例えば図3に示すように、ストロークに対する詳細な反力特性を実現することができる。なお、ゴム部材83が所定量圧縮された状態で、さらにブレーキペダル21が踏み込まれると、踏力がマスタ圧及び第1弾性部材141による力を超え、第1弾性部材141が圧縮される。
Thereafter, the
第一実施形態のマスタシリンダ1によれば、通常のブレーキ操作時において、第2室132及び第3室133は、ストロークシミュレータとして機能する。そして、第1電磁弁161、第2電磁弁162、及び第3電磁弁163の開閉状態が変更されると、ブレーキペダル21の操作に応じて、第1室131及び第2室132から液圧回路40にブレーキ液を供給することができるようになる。つまり、第1室131及び第2室132は、各電磁弁161〜163の制御により、足回り(ホイールシリンダ61、62)にブレーキ液を供給するマスタ室として機能する。マスタシリンダ1は、マスタ制御部71の制御により、アクチュエータ5の失陥時に、第1室131及び第2室132がマスタ室として機能するように構成されている。このように、第2室132を構成する部品は、ストロークシミュレータとマスタ室との共用部品となる。つまり、第一実施形態によれば、ストロークシミュレータ専用の液圧室が排除され、部品の共用化による構成の簡素化及び部品点数の低減が可能となる。
According to the
また、本構成では、各室131〜133がシリンダボディ11に対して直列的に配置され、且つ各室131〜133を区画するピストン121〜123同士が弾性部材141〜143で連結されているため、液圧変動を詳細に考慮した構造が不要となり、液圧のみを介して連結される構成よりも、シンプルな構成とすることができる。つまり、構成の簡素化が可能となる。
Moreover, in this structure, since each chamber 131-133 is arrange | positioned in series with respect to the
また、ピストン121〜123が弾性部材141〜143を介して連結されている構成上、ブレーキ操作の当初から、弾性部材141〜143による反力をブレーキペダル21に発生させることができ、荷重変動による違和感発生を抑えてブレーキフィーリングを向上させることができる。さらに、当該直列配置構成により、弾性部材141〜143の特性を変更するだけで、反力特性を調整することができ、所望の反力特性を得ることが容易となる。さらに、構成上、複数のゴム部材83、84を第1ピストン121等の軸線上に配置しやすく、細かな反力特性の調整も容易となる。第一実施形態では、第3ピストン123の前端部及び後端部にゴム部材83、84が配置されており、構造的に困難な改変なく、所望の反力特性が実現されている。
Further, since the
また、第1弾性部材141のセット荷重>第2弾性部材142のセット荷重>第3弾性部材143のセット荷重の関係により、シリンダ孔11aの形状によらず、第3ピストン123の精度の良い位置決めが容易となり、各種設計が容易となる。本構成により、外乱によるピストン位置の変化が抑制され、ロバスト性は向上する。さらには、シリンダ孔11aに位置決め用のピストン当接部分を設ける必要がなく、また底部112を別体(蓋部材)とする必要もないため、よりシンプルな構成を達成することができる。
Further, due to the relationship of the set load of the first
<第二実施形態>
第二実施形態のマスタシリンダ1Aは、第一実施形態と比較して、主にシリンダボディ11の構成の点で異なっている。したがって、異なっている部分について説明する。第二実施形態の説明において、第一実施形態の説明及び図面を適宜参照することができる。
<Second embodiment>
The
図4に示すように、第二実施形態のシリンダボディ11Aは、全体として筒状のシリンダ部材であって、シリンダ孔11aを形成する筒状の孔形成部111Aと、シリンダ孔11aを閉鎖する底部112Aと、を有している。第一実施形態と異なり、第二実施形態の孔形成部111Aと底部112Aは、互いに別の部品(別体)で構成されている。つまり、底部112Aは、孔形成部111Aの前端開口を閉鎖する蓋部材を構成しており、孔形成部111Aの前端部に固定(例えば圧入固定)されている。
As shown in FIG. 4, the
また、第二実施形態のシリンダ孔11aは、第一実施形態と異なり、第3室133に対応する部分の径が、第2室132に対応する部分の径よりも大きくなっている。換言すると、第3室133の径は、第2室132の前端部の径よりも大きい。第一実施形態同様に第1径と第2径(第1径<第2径)を用いて説明すると、シリンダ孔11aの径は、第1室131の後方部分と第2室132が第1径で、第1室131の前方部分と第3室133が第2径となっている。
Further, unlike the first embodiment, the
第3ピストン123の受け部123bは、シリンダ孔11aの第3室133に対応する部分に配置され、シリンダ孔11aに対してシリンダ軸方向に摺動するように構成されている。したがって、第3ピストン123は、シリンダボディ11内に、孔形成部111Aの前端開口から挿入される。受け部123bは、シリンダ孔11aの径の変化により形成された段差部113に当接し、段差部113とともに第3ピストン123の後方への移動を規制する。
The receiving
第2実施形態によれば、第一実施形態同様、構成の簡素化及びブレーキフィーリングの向上が可能となる。また、受け部123bと段差部113との当接により、第3ピストン123の後方への移動が規制されるため、第3ピストン123の位置決めが容易となる。例えば、位置決め精度を上げるために第2弾性部材142のセット荷重を第3弾性部材143のセット荷重よりも大きくする必要はなく、反対に第3弾性部材143のセット荷重を第2弾性部材142のセット荷重よりも大きくすることができる。つまり、圧縮に必要な荷重の点において、第一実施形態のように、所定のストロークで第3弾性部材143と第2弾性部材142との大小関係を反転させる必要がない。また、第2弾性部材142により第3ピストン123の位置決めを行う必要がなく、筒状部142aが不要となり構造を簡素化することができる。このように、第2弾性部材142及び第3弾性部材143の設計が容易となる。ただし、底部112が別体となるため、部品点数の点では、第一実施形態のほうが第二実施形態よりも優れている。
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the configuration can be simplified and the brake feeling can be improved. Further, since the rearward movement of the
<その他>
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、ゴム部材83、84は、いずれか一方のみがシリンダ孔11a内に設けられても良い。また、ゴム部材83、84は、例えば底部112や第2ピストン122に設けられても良い。つまり、マスタシリンダ1、1Aは、第3ピストン123の後端部又は第2ピストン122のうち第3ピストン123の後端部に対向する部分に配設されたゴム部材(84)、及び、第3ピストン123の前端部又は底部112に配設されたゴム部材(83)の少なくとも一方を備えても良い。また、第2室132と第3室133とは連通しているため、流路163a及び第3電磁弁163は、第2室132とリザーバ3との間に設けられても良い。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, only one of the
また、ブレーキペダル21の操作の有無を検出するセンサは、ストロークセンサ17以外に、例えば踏力センサ、荷重センサ、又は圧力センサであっても良い。また、アクチュエータ5は、マスタシリンダ1、1Aとホイールシリンダ61〜64の間に配置されても良い。つまり、アクチュエータ5は、マスタシリンダ1、1Aからブレーキ液を供給されても良い。また、第二実施形態において、段差部113に代えて、シリンダ孔11aから内側に突出した突出部が設けられても良い。つまり、マスタシリンダ1Aは、第3ピストン123の後方への移動を規制する規制部(例えば段差部113や突出部)を備えても良い。また、シリンダ孔11aのうち受け部123bに対応する部分は、第3ピストン123の移動をガイドするガイド部ともいえる。また、マスタシリンダ1、1Aには、第1流路41と第1電磁弁161のセット及び第2流路42と第2電磁弁162のセットの少なくとも一方が設けられていても良い。なお、図1、図2、及び図4において、図面の表示上、特に各流路41、42、163a及び各電磁弁161〜163の位置等は概念的に表されている。
In addition to the
また、第1室131、第2室132、及び第3室のうちの1室のみが液圧回路40と接続された構成において、第1室131と第2室132又は第3室133とのそれぞれにブレーキペダル21の操作の有無を検出するセンサ(例えば圧力センサ)を配設しても良い。これにより、第1室131のセンサと第2室132又は第3室133のセンサの何れか一方が失陥した場合においても、他方の正常なセンサによりブレーキペダル21の操作の有無を検出することができる。つまり、冗長性を向上させることができる。この構成によれば、例えば第1室が液圧回路40と接続されていない場合において、冗長性向上のために第1室131を利用することができる。
In the configuration in which only one of the
1、1A…マスタシリンダ、11、11A…シリンダボディ、11a…シリンダ孔、111、111A…孔形成部、112、112A…底部、121…第1ピストン、122…第2ピストン、123…第3ピストン、131…第1室、132…第2室、133…第3室、141…第1弾性部材、142…第2弾性部材、143…第3弾性部材、151…第1連通路、152…第2連通路、161…第1電磁弁(マスタカット弁)、162…第2電磁弁(マスタカット弁)、163…第3電磁弁(シミュレータカット弁)、163a…流路、17…ストロークセンサ(センサ)、21…ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)、3…リザーバ、40…液圧回路、41…第1流路(流路)、42…第2流路(流路)、5…アクチュエータ(液圧発生装置)、61〜64…ホイールシリンダ、7…ブレーキECU、71…マスタ制御部(制御部)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記シリンダボディの軸方向をシリンダ軸方向とすると、前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、前記シリンダ軸方向の一方側でブレーキ操作部材に連結される第1ピストンと、
前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に且つ液密的に組み付けられ、前記第1ピストンの軸線上であって前記第1ピストンの前記シリンダ軸方向の他方側に配設される第2ピストンと、
前記シリンダ孔内に前記シリンダ軸方向に移動可能に組み付けられ、前記第1ピストンの軸線上であって、前記シリンダ孔の前記シリンダ軸方向の他端部に設けられた底部と前記第2ピストンとの間に配設される第3ピストンと、
前記孔形成部、前記第1ピストン、及び前記第2ピストンにより区画される第1室と、
前記孔形成部、前記第2ピストン、及び前記第3ピストンにより区画される第2室と、
前記孔形成部、前記第3ピストン、及び前記底部により区画され、前記第2室と連通している第3室と、
前記第1室に配設され前記第1ピストンと前記第2ピストンとに当接する第1弾性部材と、
前記第2室に配設され前記第2ピストンと前記第3ピストンとに当接する第2弾性部材と、
前記第3室に配設され前記第3ピストンと前記底部とに当接する第3弾性部材と、
前記シリンダボディに設けられ、前記第1ピストンが初期位置にある際に前記第1室とリザーバとを連通させる第1連通路と、
前記シリンダボディに設けられ、前記第2ピストンが初期位置にある際に前記第2室と前記リザーバとを連通させる第2連通路と、
制動力を発生させるホイールシリンダに接続される液圧回路と前記第1室との間、前記液圧回路と前記第2室との間、及び前記液圧回路と前記第3室との間の少なくとも1つに接続される流路及び当該流路に配設され開閉状態を切り替え可能なマスタカット弁と、
前記第2室又は前記第3室と前記リザーバとを接続する流路に配設され、開閉状態を切り替え可能なシミュレータカット弁と、
前記ブレーキ操作部材の操作の有無を検出するセンサと、
前記マスタカット弁及び前記シミュレータカット弁を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、通常のブレーキ操作時において、前記センサにより前記ブレーキ操作部材が操作されたことが検出された場合、前記マスタカット弁を閉状態とし且つ前記シミュレータカット弁を開状態として、前記第2室及び前記第3室をストロークシミュレータとして前記ブレーキ操作部材に反力を発生させるマスタシリンダ。 A cylinder body having a cylindrical hole forming portion for forming a cylinder hole;
Assuming that the axial direction of the cylinder body is the cylinder axial direction, the cylinder body is assembled in the cylinder hole so as to be movable in the cylinder axial direction and fluid-tight, and connected to the brake operation member on one side in the cylinder axial direction. 1 piston,
A second cylinder is assembled in the cylinder hole so as to be movable in the cylinder axial direction and in a liquid-tight manner, and is arranged on the other side of the first piston in the cylinder axial direction on the axis of the first piston. A piston,
A bottom portion provided on the other end portion of the cylinder hole in the cylinder axial direction on the axis of the first piston, and assembled in the cylinder hole so as to be movable in the cylinder axial direction; A third piston disposed between,
A first chamber defined by the hole forming portion, the first piston, and the second piston;
A second chamber defined by the hole forming portion, the second piston, and the third piston;
A third chamber defined by the hole forming portion, the third piston, and the bottom, and in communication with the second chamber;
A first elastic member disposed in the first chamber and in contact with the first piston and the second piston;
A second elastic member disposed in the second chamber and in contact with the second piston and the third piston;
A third elastic member disposed in the third chamber and in contact with the third piston and the bottom;
A first communication path provided in the cylinder body and configured to communicate the first chamber and the reservoir when the first piston is in an initial position;
A second communication path provided in the cylinder body and configured to communicate the second chamber and the reservoir when the second piston is in an initial position;
Between the hydraulic circuit connected to the wheel cylinder for generating the braking force and the first chamber, between the hydraulic circuit and the second chamber, and between the hydraulic circuit and the third chamber. A flow path connected to at least one and a master cut valve disposed in the flow path and capable of switching an open / close state;
A simulator cut valve disposed in a flow path connecting the second chamber or the third chamber and the reservoir, and capable of switching an open / close state;
A sensor for detecting presence or absence of operation of the brake operation member;
A control unit for controlling the master cut valve and the simulator cut valve;
With
When the control unit detects that the brake operation member is operated by the sensor during a normal brake operation, the control unit closes the master cut valve and opens the simulator cut valve. A master cylinder that generates reaction force on the brake operation member using the two chambers and the third chamber as a stroke simulator.
前記第2弾性部材のセット荷重は、前記第3弾性部材のセット荷重よりも大きい請求項1又は2に記載のマスタシリンダ。 The set load of the first elastic member is larger than the set load of the second elastic member,
The master cylinder according to claim 1 or 2, wherein a set load of the second elastic member is larger than a set load of the third elastic member.
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KR20210054213A (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-13 | 한국자동차연구원 | Pedal simulator |
-
2017
- 2017-08-25 JP JP2017162633A patent/JP2019038419A/en active Pending
Cited By (2)
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KR102479446B1 (en) * | 2019-11-05 | 2022-12-20 | 한국자동차연구원 | Pedal simulator |
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