JP3311188B2 - 制動液圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレーキ操作部材に連
動、連結されるとともに前面を圧力室に臨ませた作動ピ
ストンがシリンダ体に摺動自在に嵌合されて成るマスタ
シリンダと、ブレーキ操作部材の操作力を検出する操作
力検出手段と、電気式アクチュエータを有するとともに
該電気式アクチュエータの作動に応じた制動液圧を車輪
ブレーキに与え得る制動液圧発生手段と、前記操作力検
出手段の検出値に応じて電気式アクチュエータの作動を
制御する制御手段とを含む制動液圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば実開平６
−２７４０２号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
マスタシリンダのシリンダ体に、作動ピストンとの間に
圧力室を形成する連動ピストンが摺動自在に嵌合される
とともに、該連動ピストンの前進方向の力を検出する操
作力検出手段が固定されており、作動ピストンおよび連
動ピストン間には戻しばねが縮設され、連動ピストンお
よび操作力検出手段間にはばねを含む荷重伝達手段が設
けられている。而して作動ピストンが後退限位置に在る
状態では、作動ピストンおよび連動ピストン間の最大間
隔を規制すべく作動ピストンおよび連動ピストン間に設
けられている最大間隔規制手段の働きにより戻しばねの
ばね力が荷重伝達手段側に作用することはなく、荷重伝
達手段のばねがばね力を発揮して操作力検出手段に所定
の予荷重を与えるようにしている。このような構成によ
ると、非ブレーキ操作時に、車両の振動等によって操作
力検出手段にわずかな荷重が作用したときに操作力を検
出したとして誤作動が生じることを防止することが可能
となる。ところが、荷重伝達手段に含まれるばねのスト
ローク終了時の荷重と、作動ピストンおよび連動ピスト
ン間の戻しばねのセット荷重とを一致させることは製造
上難しく、したがってブレーキ操作部材によるブレーキ
操作初期には、ブレーキ操作部材に作用するばね反力が
段差をなして急激に増大し、ブレーキ操作フィーリング
が優れているとは言い難かった。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、単一のばねで操作力検出手段に予荷重を与え
得るようにして部品点数を低減するとともにブレーキ操
作フィーリングを向上し得るようにした制動液圧制御装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ブレーキ操作部材に連動、連結されると
ともに前面を圧力室に臨ませた作動ピストンがシリンダ
体に摺動自在に嵌合されて成るマスタシリンダと、ブレ
ーキ操作部材の操作力を検出する操作力検出手段と、電
気式アクチュエータを有するとともに該電気式アクチュ
エータの作動に応じた制動液圧を車輪ブレーキに与え得
る制動液圧発生手段と、前記操作力検出手段の検出値に
応じて電気式アクチュエータの作動を制御する制御手段
とを含む制動液圧制御装置において、作動ピストンとの
間に圧力室を形成する連動ピストンが摺動自在にシリン
ダ体に嵌合されるとともに、連動ピストンからの力を受
ける操作力検出手段が連動ピストンの前方位置でシリン
ダ体に固定され、作動ピストンおよび連動ピストン間に
は、作動ピストンが後退限に在る状態で連動ピストンを
前進方向に付勢するばね力を発揮して操作力検出手段に
所定の予荷重を与える戻しばねが縮設されることを特徴
とする。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、作動ピストンおよび連動ピ
ストン間に配設される戻しばねが、作動ピストンが後退
限に在る状態、すなわちブレーキ操作部材の非操作時に
連動ピストンに前進方向の力を与え、それにより操作力
検出手段に所定の予荷重が与えられる。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。

【０００８】図１および図２は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は全体液圧回路図、図２はマスタシ
リンダの縦断側面図である。

【０００９】先ず図１において、この制動液圧制御装置
は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１の踏込
み操作に応じて制動液圧を出力するマスタシリンダＭ
と、ブレーキペダル１の操作力を検出する操作力検出手
段としての荷重センサＳ₁ と、電気式アクチュエータと
してのリニアソレノイド６を有するとともに該リニアソ
レノイド６の作動に応じた制動液圧を発生する制動液圧
発生手段Ａと、前記マスタシリンダＭおよび制動液圧発
生手段Ａを択一的に切換えて車輪ブレーキＢに接続可能
な切換弁７と、前記荷重センサＳ₁ の検出値に応じてリ
ニアソレノイド６の作動を制御する制御手段としての電
子制御ユニット８とを備える。

【００１０】制動液圧発生手段Ａは、液圧供給源４と、
液圧供給源４に接続される液圧制御弁５と、該液圧制御
弁５を作動せしめるリニアソレノイド６とで構成され
る。

【００１１】液圧供給源４は、リザーバ９から作動液を
汲上げる液圧ポンプ１０と、その液圧ポンプ１０に接続
されるアキュムレータ１１と、液圧ポンプ１０の作動を
制御するための圧力スイッチ１２とを備える。

【００１２】リニアソレノイド６は、コイル２３の励磁
電流量に応じた前進方向の推力を液圧制御弁５に付与す
るものであり、コイル２３の励磁電流量は、ブレーキペ
ダル１の踏込み操作量に応じた荷重を検出する荷重セン
サＳ₁ の検出値に基づき、電子制御ユニット８によって
制御される。

【００１３】液圧制御弁５は、出力ポート１８と、液圧
供給源４に通じる入力ポート１９と、リザーバ９に通じ
る解放ポート２０とを備えるものであり、液圧供給源４
からの液圧をリニアソレノイド６から与えられる推力に
応じた値に調整して出力ポート１８から出力するように
構成される。

【００１４】切換弁７は、液圧制御弁５の出力ポート１
８から出力される液圧をパイロット圧として切換作動す
る３ポート２位置切換弁であり、出力ポート１８から所
定値以上の液圧が出力されたときに液圧制御弁５の出力
ポート１８を車輪ブレーキＢに連通させる位置と、出力
ポート１８の出力液圧が所定値未満であるときにマスタ
シリンダＭの出力ポート３６を車輪ブレーキＢに連通さ
せる位置とを切換可能である。而して切換弁７は、通常
の制動時には液圧制御弁５の出力ポート１８を車輪ブレ
ーキＢに連通させた状態に在るが、液圧供給源４および
リニアソレノイド６の故障等により液圧制御弁５の出力
ポート１８から制動圧を得ることが困難となったときに
マスタシリンダＭの出力ポート３６を車輪ブレーキＢに
連通させる状態となる。

【００１５】マスタシリンダＭの出力ポート３６および
切換弁７間には、切換弁７が液圧制御弁５の出力ポート
１８を車輪ブレーキＢに連通させた状態に在るときにブ
レーキペダル１の踏込みストロークを確保するためのス
トロークアキュムレータ２６が接続される。

【００１６】図２において、マスタシリンダＭのシリン
ダ体２７には、その前端側から順に、ねじ孔２８と、大
径シリンダ孔２９と、大径シリンダ孔２９よりも小径の
小径シリンダ孔３０と、小径シリンダ孔３０よりも大径
の嵌合孔３１とが順にかつ同軸に設けられており、小径
シリンダ孔３０には、該シリンダ孔３０の内面に摺接す
るカップシール３２を外周に備えた作動ピストン３３
と、該作動ピストン３３との間に圧力室３４を形成する
連動ピストン３５とが摺動可能に嵌合され、連動ピスト
ン３５の外周には小径シリンダ孔３０の内面に摺接する
カップシール３７が装着される。またシリンダ体２７に
は圧力室３４に常時通じる出力ポート３６が設けられ、
該出力ポート３６が切換弁７に接続される。

【００１７】作動ピストン３３には、嵌合孔３１に嵌着
された軸受部材３８で摺動自在に支承されるピストンロ
ッド３９が同軸にかつ一体に連設されており、このピス
トンロッド３９には、ブレーキペダル１（図１参照）に
連なるプッシュロッド４０が首振り可能に連接される。

【００１８】圧力室３４には、作動ピストン３３および
連動ピストン３５間に縮設されて両ピストン３３，３５
を相互に離反させる方向のばね力を発揮する戻しばね４
１が収納される。

【００１９】作動ピストン３３と軸受部材３８との間に
は環状の補給液室４３が画成される。一方、シリンダ体
２７の上部に設けられた液溜４４にはリザーバ４５が装
着されており、補給液室４３をリザーバ４５内の液溜４
４に通じさせるリリーフポート４６がシリンダ体２７に
設けられる。而してカップシール３２は、補給液室４３
よりも前方位置で作動ピストン３３の外周に装着されて
おり、作動ピストン３３には、補給液室４３をカップシ
ール３２の背面に連通させる連通孔４７が穿設される。

【００２０】補給液室４３および圧力室３４間には中心
型のリリーフ弁４８が設けられる。このリリーフ弁４８
は、作動ピストン３３の前端部に同軸に装着される弁函
４９と、補給液室４３に通じて作動ピストン３３に同軸
に穿設されるとともに該弁函４９内で作動ピストン３３
の前端部に開口する弁孔５０と、弁孔５０の前端開口部
を閉鎖可能として弁函４９内に前後動可能に収納される
弁体５１と、弁体５１を後方すなわち弁孔５０の閉鎖方
向に付勢するばね力を発揮して弁函４９内に収納される
弁ばね５２と、作動ピストン３３が後退限にあるときに
は弁体５１を弁ばね５２のばね付勢力に抗して前進位置
に保持するが作動ピストン３３の前進時には弁ばね５２
による弁体５１の後退動作すなわち閉弁動作を許容する
開弁棒５３とを備える。

【００２１】作動ピストン３３には、該作動ピストン３
３の軸方向に長い長孔５４が設けられ、該長孔５４の両
端は補給液室４３に連通される。開弁棒５３は長孔５４
に挿通されており、ピストンロッド３９を囲繞する支持
リング５５で開弁棒５３の両端が支持される。しかも作
動ピストン３３および支持リング５５間には、明瞭には
図示されないが、ばねが縮設されており、そのばね力に
より支持リング５５は軸受部材３８で受けられる方向に
付勢されている。

【００２２】弁孔５０は、長孔５４と作動ピストン３３
の前端部との間にわたって設けられるものであり、弁体
５１に一体に連設されて弁孔５０に挿通されるロッド５
６の後端が開弁棒５３に当接される。

【００２３】このようなリリーフ弁４８によれば、作動
ピストン３３が後退限に在るときには開弁棒５３でロッ
ド５６が押圧されることにより弁体５１が弁孔５０を開
放する位置となって開弁し、補給液室４３からの補給液
を圧力室３４に補給可能となる。また作動ピストン３３
が後退限から前進すると、開弁棒５３が長孔５４内の後
方に位置するように作動ピストン３３に対して相対移動
することにより、弁体５１が弁ばね５２のばね力により
弁孔５０を閉鎖する位置まで移動し、補給液室４３およ
び圧力室３４間が遮断される。

【００２４】荷重センサＳ₁ のハウジング６０は、有底
円筒状に形成されるハウジング主体６１と、該ハウジン
グ主体６１の開口部を塞ぐようにしてハウジング主体６
１にかしめ結合される蓋部材６２とから成り、ハウジン
グ主体６１の閉塞端中央部外面にはピン状に突出した検
出部６１ａが設けられる。また蓋部材６２は、合成樹脂
等の非導電性材料から成るものであり、この蓋部材６２
には、荷重センサＳからの信号を導くための接続線に連
なるコネクタ（図示せず）を挿脱可能に連結するための
カプラ６２ａが一体に設けられる。

【００２５】このような荷重センサＳ₁ において、ハウ
ジング主体６１の外面には雄ねじ７４が刻設されてお
り、該雄ねじ７４をシリンダ体２７のねじ孔２８に螺合
するようにして荷重センサＳ₁ がマスタシリンダＭに付
設される。

【００２６】シリンダ体２７の小径シリンダ孔３０に摺
動可能に嵌合されている連動ピストン３５には、シリン
ダ体２７の前端部に取付けられた荷重センサＳ₁ におけ
るハウジング６０に当接可能としてシリンダ体２７の大
径シリンダ孔２９に摺動可能に嵌合される円筒状のスカ
ート部３５ａが一体に設けられており、荷重センサＳ ₁
におけるハウジング６０の検出部６１ａ以外の部分に該
スカート部３５ａが当接することにより連動ピストン３
５の前進限が規定される。

【００２７】連動ピストン３５の前端と、シリンダ体２
７の前端部に固定されたハウジング主体６１との間に
は、上記スカート部３５ａ内に収納されるようにして荷
重伝達手段７５が設けられており、該荷重伝達手段７５
は、荷重センサＳの検出部６１ａに当接する押圧部材７
６と、該押圧部材７６および連動ピストン３５間に介装
されるゴム弾性体７７とで構成され、ゴム弾性体７７
は、天然ゴムあるいは合成ゴムにより形成される。

【００２８】押圧部材７６には、スカート部３５ａの内
面に外縁を近接させるべく半径方向外方に張り出したフ
ランジ部７６ａと、該フランジ部７６ａの中央部から連
動ピストン３５側に突出してゴム弾性体７７を貫通する
軸部７６ｂとが設けられ、ゴム弾性体７７は、押圧部材
７６のフランジ部７６ａおよび連動ピストン３５間に配
置される。

【００２９】ところで、図２で示すように非ブレーキ操
作時であって作動ピストン３３および連動ピストン３５
が後退限に在る状態で、押圧部材７６の軸部７６ｂと連
動ピストン３５との間の距離は、連動ピストン３５のス
カート部３５ａと荷重センサＳ₁ のハウジング６０との
間の距離以上となるように設定されている。これにより
連動ピストン３５が荷重センサＳ₁ に近接する側に移動
する際に、連動ピストン３５から押圧部材７６への直接
の荷重伝達を回避して、連動ピストン３５からの荷重が
ゴム弾性体７７を必ず経由して荷重センサＳ₁ に与えら
れることになる。

【００３０】しかも作動ピストン３３および連動ピスト
ン３５間に介設されている戻しばね４１は、作動ピスト
ン３３が後退限に在る状態、すなわちブレーキペダル１
の非操作時にあっては、連動ピストン３５を前進方向に
付勢して荷重センサＳ₁ に所定の予荷重を与えるばね力
を発揮するように設定される。

【００３１】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、制動液圧発生手段Ａすなわち液圧制御弁５の出力
ポート１８から正常な制動圧を得ることができるときに
は、ブレーキペダル１の踏込み操作に応じて切換弁７が
液圧制御弁５の出力ポート１８を車輪ブレーキＢに接続
させた状態となり、この状態で、ブレーキペダル１の踏
込み操作力が荷重センサＳ₁ で検知される。すなわち作
動ピストン３３の前進作動時には、リリーフ弁４８が閉
じるまでの操作初期には操作力が戻しばね４１を介して
連動ピストン３５に伝達され、リリーフ弁４８が閉じた
後には作動ピストン３３の前進作動に応じて生じた圧力
室３４の液圧が連動ピストン３５の背面に作用せしめら
れることになり、連動ピストン３５からの荷重が荷重伝
達手段７５を介して荷重センサＳ₁ の検出部６１ａに作
用することにより、荷重センサＳ ₁ でブレーキペダル１
の踏込み操作力が検出される。而して制動液圧発生手段
Ａにおけるリニアソレノイド６の励磁電流量は、荷重セ
ンサＳ₁ の検出値に応じて電子制御ユニット８により制
御され、それにより、ブレーキペダル１の踏込み操作力
に対応して増幅した制動液圧が車輪ブレーキＢに作用す
ることになる。

【００３２】この際、ブレーキペダル１の操作力が急激
であっても、連動ピストン３５および荷重センサＳ₁ 間
に介設される荷重伝達手段７５はゴム弾性体７７を備え
るものであるので、急激な荷重をゴム弾性体７７で吸収
することにより荷重センサＳ ₁ に衝撃的な荷重が作用す
ることを回避することができる。また連動ピストン３５
の前進限は、連動ピストン３５が備えるスカート部３５
ａが荷重センサＳのハウジング６０に当接することによ
り規制されるので、過大な操作力が荷重センサＳ₁ に作
用することも回避することができる。したがって荷重セ
ンサＳ₁ に衝撃的な荷重や過大な荷重が作用することを
ともに防止して荷重センサＳ₁ の損傷を防止することが
できる。

【００３３】またゴム弾性体７７は、その変形・回復の
サイクルにおいて変形過程で加えられたエネルギーと回
復過程で放出するエネルギーとの間に差が生じるヒステ
リシス特性を有するものであり、圧力室３４の比較的小
さな液圧変動はゴム弾性体７７て吸収されることにな
る。したがって圧力室３４からブレーキペダル１側に作
用する反力の比較的小さな変動もゴム弾性体７７で吸収
され、ブレーキペダル１の操作フィーリングを向上する
ことができる。しかも荷重センサＳ₁ に作用する荷重を
安定化し、荷重センサＳ₁ による安定的な操作力検出を
可能とすることができ、それにより制動液圧発生手段Ａ
の安定的な制御が可能となる。

【００３４】ところで、マスタシリンダＭの出力ポート
３６から切換弁７までの液圧系統で液圧失陥が生じる
と、ブレーキペダル１の踏込み操作により作動ピストン
３３は、その前面に反力が作用しないことに起因して連
動ピストン３５に当接するまで移動することになり、こ
の状態では、作動ピストン３３から連動ピストン３５に
直接作用する踏込み操作力がゴム弾性体７７に与えら
れ、ゴム弾性体７７で発生した荷重を荷重センサＳ₁ で
検出することが可能となる。したがって上記液圧失陥の
発生によっても踏込み操作力に応じた荷重を荷重センサ
Ｓ₁ で検出することが可能となり、その荷重センサＳ₁
の検出値に応じた制動液圧を液圧制御弁５から車輪ブレ
ーキＢに与えることができる。

【００３５】しかも、非ブレーキ操作時にあっては、作
動ピストン３３および連動ピストン３５間に配設される
戻しばね４１が、連動ピストン３５に前進方向の力を与
えて荷重センサＳ₁ に所定の予荷重を与えるものであ
り、作動ピストン３３を戻す働きをする戻しばね４１に
より、荷重センサＳ₁ に予荷重を与えるようにして車両
の振動等による荷重センサＳ₁ の誤検知に伴う誤作動を
防止することができるとともに、ブレーキペダル１によ
る操作時にブレーキペダル１に作用するばね反力が急激
に変化することを回避してブレーキ操作フィーリングを
向上することができる。

【００３６】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
り、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。

【００３７】マスタシリンダＭ´におけるシリンダ体２
７´の前端部には、操作力検出手段としての圧力センサ
Ｓ₂ が取付けられる。すなわちシリンダ体２７´の前端
部に設けられたねじ孔２８´に、圧力センサＳ₂ のハウ
ジング６０´が直接ねじ込まれる。しかも圧力センサＳ
₂ のハウジング６０´には、カプラ６２ａ´が一体に設
けられる。

【００３８】一方、作動ピストン３３との間に圧力室３
４を形成してシリンダ体２７´に摺動可能に嵌合される
連動ピストン３５´と、圧力センサＳ₂ との間にはゴム
弾性体７７´が介装され、連動ピストン３５´および作
動ピストン３３間には、作動ピストン３３が後退限に在
る状態、すなわちブレーキペダル１の非操作時にあって
は、連動ピストン３５´を前進方向に付勢して圧力セン
サＳ₂ に所定の予荷重を与えるばね力を発揮する戻しば
ね４１が介設される。

【００３９】この第２実施例によれば、連動ピストン３
５´からの押圧力によってゴム弾性体７７´で擬似液圧
を発生することにより圧力センサＳ₂ でブレーキ操作力
を検出することが可能である。また戻しばね４１で圧力
センサＳ₂ に所定の予荷重を与えることができるので上
記第１実施例と同様の効果を奏することができる。

【００４０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００４１】たとえば、制動液圧発生手段が、液圧発生
室に臨ませたピストンにボールねじを介してモータが連
結されて成るものであってもよく、また切換弁が、マス
タシリンダの出力液圧および制動液圧発生手段の出力液
圧のいずれか高い方を択一的に選択して車輪ブレーキに
作用せしめるようにしたハイセレクト弁に構成されてい
てもよく、切換弁が電気的に切換作動せしめられる電磁
弁であってもよい。さらに連動ピストンを操作力検出手
段に直接当接させるようにしたものにも本発明を適用可
能である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、作動ピス
トンとの間に圧力室を形成する連動ピストンが摺動自在
にシリンダ体に嵌合されるとともに、連動ピストンから
の力を受ける操作力検出手段が連動ピストンの前方位置
でシリンダ体に固定され、作動ピストンおよび連動ピス
トン間には、作動ピストンが後退限に在る状態で連動ピ
ストンを前進方向に付勢して操作力検出手段に所定の予
荷重を与えるばね力を発揮する戻しばねが縮設されるの
で、作動ピストンを戻す働きをする戻しばねで操作力検
出手段に予荷重を与えるようにして部品点数を低減した
上にブレーキ操作フィーリングを向上することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体液圧回路図である。

【図２】マスタシリンダの縦断側面図である。

【図３】第２実施例のマスタシリンダの縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル ６・・・電気式アクチュエータとしてのリニアソレノイ
ド ８・・・制御手段としての電子制御ユニット ２７，２７´・・・シリンダ体 ３３・・・作動ピストン ３４・・・圧力室 ３５，３５´・・・連動ピストン ４１・・・戻しばね Ａ・・・制動液圧発生手段 Ｂ・・・車輪ブレーキ Ｍ，Ｍ´・・・マスタシリンダ Ｓ₁ ・・・操作力検出手段としての荷重センサ Ｓ₂ ・・・操作力検出手段としての圧力センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作部材（１）に連動、連結さ
   れるとともに前面を圧力室（３４）に臨ませた作動ピス
   トン（３３）がシリンダ体（２７，２７´）に摺動自在
   に嵌合されて成るマスタシリンダ（Ｍ，Ｍ´）と、ブレ
   ーキ操作部材（１）の操作力を検出する操作力検出手段
   （Ｓ₁ ，Ｓ₂ ）と、電気式アクチュエータ（６）を有す
   るとともに該電気式アクチュエータ（６）の作動に応じ
   た制動液圧を車輪ブレーキ（Ｂ）に与え得る制動液圧発
   生手段（Ａ）と、前記操作力検出手段（Ｓ，Ｓ´）の検
   出値に応じて電気式アクチュエータ（６）の作動を制御
   する制御手段（８）とを含む制動液圧制御装置におい
   て、作動ピストン（３３）との間に圧力室（３４）を形
   成する連動ピストン（３５，３５´）がシリンダ体（２
   ７，２７´）に摺動自在に嵌合されるとともに、連動ピ
   ストン（３５，３５´）からの力を受ける操作力検出手
   段（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ）が連動ピストン（３５）の前方位置で
   シリンダ体（２７，２７´）に固定され、作動ピストン
   （３３）および連動ピストン（３５，３５´）間には、
   作動ピストン（３３）が後退限に在る状態で連動ピスト
   ン（３５，３５´）を前進方向に付勢するばね力を発揮
   して操作力検出手段（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ）に所定の予荷重を与
   える戻しばね（４１）が縮設されることを特徴とする制
   動液圧制御装置。