JP3911795B2 - 車両用液圧ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、車両の車輪ブレーキ機構のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ブレーキ装置に関し、特に液圧助勢手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用液圧ブレーキ装置として様々の構成のものが知られているが、液圧助勢手段を備えたものとして、米国特許第３９２８９７０号公報に記載されたものがある。同公報には、加圧流体源の圧力を利用したマスタシリンダに関し、シリンダボア内に摺動自在に収容されるピストンを有し、その前方にブレーキ液圧回路に接続する圧力室を形成すると共に、その後方に加圧流体源に接続するパワー室を形成し、加圧流体源からの流体の供給を制御する弁装置を備えたマスタシリンダ装置が開示されている。同公報では、加圧流体源を有するマスタシリンダにおいて、ピストンはブレーキペダル操作によって直接駆動されるが、加圧状態で移動するインレットもしくはインレットシールを必要としないように構成することを目的としている。そして、第１のピストンと第２のピストンの間に第１の圧力室を形成して液圧回路に接続し、第２のピストンの前方に第２の圧力室を形成して第１のピストンの後方に接続し、第２の圧力室内に加圧流体源の出力液圧を導入する導入弁を設けると共に、第２の圧力室をリザーバに連通する排出弁を設け、これらの弁を第２のピストンの作動に応じて駆動するように構成したマスタシリンダ装置が開示されている。
【０００３】
また、特開平９−２４８１８号公報においては、緊急ブレーキ操作時のブレーキ力を増大させるべく、通常ブレーキ操作時は圧力源の出力液圧をレギュレータによって調圧してホイールシリンダに導入し、緊急のブレーキ操作を検出した時には切換手段によって圧力源を直接ホイールシリンダに連通させるようにした車両用ブレーキ制御装置が提案されている。そして、同公報には、スプールバルブを用いたレギュレータが開示されており、このレギュレータにおいてマスタシリンダ液圧に対するレギュレータ液圧の特性を自由に設定し得るように、レギュレータ液圧の受圧面積を可変とする手段が開示されている。具体的には、ゴム等の弾性部材が係合部材を介してスプールバルブの前方に配置され、レギュレータ液圧の増加によって弾性部材が係合部材に当接する面積が増大することに応じて、スプールバルブに伝達される圧力を規制するように構成されている。更に、特開平９−２４８１９号公報においても、緊急ブレーキ時にブレーキ力を増大させる装置が開示されている
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平９−２４８１８号公報および特開平９−２４８１９号公報によれば、緊急ブレーキ操作時にブレーキ力を増大させることが可能であるが、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性が通常ブレーキ操作時用と緊急ブレーキ操作時用の２種類だけであり、ブレーキ機能をより高める、例えば車両の積載荷重の変化、ブレーキパッドの摩擦係数の変化に対応してブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させてブレーキ操作力に対する車両減速度の特性を所定に維持させることができない。
【０００５】
また、上記の米国特許公報に記載の装置においては、導入弁と排出弁が用いられているが、特開平９−２４８１８号公報および特開平９−２４８１９号公報に記載のような緊急ブレーキ操作時にブレーキ力を増大させ得るものではなく、ブレーキ機能をより高めることも当然にできない。
【０００６】
この出願の発明は、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させることができる車両用液圧ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項１に係る発明は、ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方に助勢圧力室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入しブレーキ操作部材の操作に応じて前記マスタピストンを駆動し前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少なくとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方にレギュレータ室を形成する制御ピストンと、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記補助液圧源に連通又は遮断する増圧弁手段と、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記リザーバに連通又は遮断する減圧弁手段とを備え、少なくとも前記助勢圧力室を前記レギュレータ室に連通接続して前記マスタピストンを助勢する車両用液圧ブレーキ装置において、前記圧力室、前記補助液圧源および前記助勢圧力室の何れか一つを圧力供給源として該圧力供給源から圧力が供給される反力圧力室を形成し、該反力圧力室の圧力を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を、前記制御ピストンが前記圧力室の液圧を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を変位させる方向とは逆の方向に変位させるリアクション部材と、前記反力圧力室内の圧力を無段的に変化させて所定の圧力に調節するための圧力調節弁手段と、該圧力調節弁手段の作動を制御する電気制御手段とを備えたことを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この出願に係る発明の実施形態について図を参照して説明する。
【０００９】
この出願に係る発明の一実施形態である液圧ブレーキ装置を図１に示し、図２に図１のレギュレータ部を拡大して示し、図３にブレ─キ操作力に対するブレーキ液圧の特性を示す。先ず、図１を参照して液圧ブレーキ装置の全体構成を説明すると、シリンダボデー１ｈ内の車両前方側（図１の左側）にレギュレータ部が構成され、車両後方側にマスタシリンダ部が構成されており、ブレーキ操作部材たるブレーキペダル２が設けられている。このブレーキペダル２に加えられた踏力がプッシュロッド３および入力部材４を介してブレーキ操作力として伝えられ、これに応じてマスタシリンダ部の出力ブレーキ液圧が車両前方右側および左側の車輪ＦＲ、ＦＬに装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｆｒ、Ｗｆｌに、またレギュレータ部の出力ブレーキ液圧が車両後方右側および左側の車輪ＲＲ、ＲＬに装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｒｒ、Ｗｒｌにそれぞれ出力される（図１では車両前方右側および車両後方左側の車輪ＦＲ、ＲＬ、並びにこれら車輪に装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｆｒ、Ｗｒｌのみを示す）。
【００１０】
シリンダボデー１ｈには、内径が異なる孔１ａ、１ｂ、１ｃ等からなる段付シリンダ孔が形成されており、この中にはマスタピストン１０および制御ピストン２１が収容されている。マスタピストン１０と制御ピストン２１との間に圧力室Ｒ２が郭成されている。尚、孔１ａはこれより大き内径を有する助勢圧力室Ｒ１に連通している。最も径が小さい孔１ｂには制御ピストン２１が液密的摺動自在に嵌合されている。マスタピストン１０は二つのピストン１１およびピストン１２から成り、孔１ｂと、これより大径の孔１ａの両者に、夫々ピストン１１の両単部が収容され支持されている。即ち、ピストン１１の外面には、前方端部に小径のランド部１１ａが形成されると共に、軸方向に所定間隔隔てて後方側に大径のランド部１１ｂが形成されており、前者に環状カップ形状にシール部材１４が配設されて孔１ｂに液密的摺動自在に嵌合され、後者は、孔１ａに摺動自在に嵌合されピストン１２に当接するように配置されている。
【００１１】
ピストン１１のランド部１１ａ側には円筒状の支持部１１ｓが延出形成され、軸方向に凹部１１ｅが形成されている。また、ピストン１１の径方向に貫通孔１１ｃが形成されると共に、これに連通する軸方向の連通孔１１ｄが形成され、これに弁体２５が係止されて弁体２５の制御ピストン２１方向への移動が規制されている。弁体２５の一端にはゴム等の弾性部材が被着され、連通孔１１ｄに当接してこれを密閉し得るように構成されている。弁体２５の他端側にはロッド２５ｂが一体的に形成され、その前端に係止部２５ｃが形成されている。また、ピストン１１のランド部１１ａの周縁部軸方向には連通孔１１ｆが形成されている。この連通孔１１ｆの前方の圧力室Ｒ２側の開口端に環状のシール部材１４が装着されており、これらによって逆止弁が構成されている。従って、給液室Ｒ５は連通孔１１ｃおよび連通孔１１ｄ、並びに連通孔１１ｆを介して圧力室Ｒ２に連通し得る。尚、給液室Ｒ５は液圧路１ｅを介してリザーバ６に連通している。
【００１２】
更に、ピストン１１の後方側にはピストン１２が収容されている。ピストン１２は、その前方外面にランド部１２ａが形成され、これに環状のシール部材１２ｂが装着されて孔１ａに液密的摺動自在に嵌合されており、シール部材１２ｂによって助勢圧力室Ｒ１と給液室Ｒ５が分離されている。また、ピストン１２の後方には凹部１２ｃが形成されており、この凹部１２ｃに入力部材４が収容され、前方で当接部材５と螺合されている。ピストン１２は、その前方端面がピストン１１の後方端面に対向し、入力部材４および当接部材５を介してブレーキペダル２からの押圧力がピストン１１に伝達されるように構成されている。ピストン１２の本体部はスリーブ１７によって支持されている。このスリーブ１７の内面および外面には環状の溝が形成されると共に、これから軸方向に一定距離隔てた内面にも環状の溝が形成されている。これらの溝には夫々シール部材１７ａ、１７ｂおよび１７ｃが収容されており、助勢圧力室Ｒ１に対するシール性が確保されている。尚、ピストン１１とピストン１２は一体で形成することとしてもよい。次に、シリンダボデー１ｈの前方部分には、スプール弁機構を備えたレギュレータ部が形成されており、これに補助液圧源４０が接続され、その出力パワー液圧がレギュレータ部によって適宜制御されて出力される。補助液圧源４０は電気モータ４２によって駆動される液圧ポンプ４３を備え、入力側がリザーバ６に接続され出力側がアキュームレータ４４に接続され、このアキュームレータ４４から液圧路１ｐを介して連通孔３１ｄにパワー液圧が供給されるように構成されている。孔１ｃ内に収容される制御ピストン２１には、軸方向に所定間隔を隔てて一対のランド部２１ａ、２１ｂが形成されているが、前方のランド部２１ａにのみ環状のシール部材２４が装着され、後方のランド部２１ｂの前側と後側は連通している。従って、シール部材２４によって、圧力室Ｒ２と後述のレギュレータ室Ｒ３が分離されており、シール部材２４と、ピストン１１のランド部１１ａに装着されたシール部材１４との間に圧力室Ｒ２が郭成されている。
【００１３】
図１から明らかなように、制御ピストン２１には径方向に貫通すると共に、軸方向に延び後端で開口する貫通孔２１ｃが形成されている。前方のランド部２１ａの後端に位置し径方向に延在するように係止ピン２８がシリンダボデー１ｈに固定されており、これによって制御ピストン２１の前進は許容されるが、後退（マスタピストン１０方向への移動）は規制される。制御ピストン２１の貫通孔２１ｃは軸方向にも延び、これを囲むように円筒状の支持部２１ｓが一体的に延出形成されており、この中に弁体２５の係止部２５ｃが収容されている。支持部２１ｓにはリテーナ２６が装着され、このリテーナ２６に係止部２５ｃが係止され、弁体２５のマスタピストン１０方向への移動が規制されている。また、制御ピストン２１の前端部には凹部が形成されており、この凹部に後述するスプール３２の後端部が保持されている。
【００１４】
孔１ｂに連通する段付の孔１ｃ内には、円筒状のスリーブ３１および調整部材３６が嵌着されており、スリーブ３１と制御ピストン２１との間に調圧室たるレギュレータ室Ｒ３が形成されている。スリーブ３１および調整部材３６の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合されている。これらの隣接するシール部材間にはスリーブ３１の径方向に連通孔３１ｄ、３１ｆが形成され、スリーブ形状の調整部材３６の径方向に連通孔３６ｂが形成されている。スリーブ３１の中空部内にはスプール３２が摺動自在に収容されており、スプール３２の前進移動により連通孔３１ｆの開口部が遮蔽されるように配設されている。
【００１５】
スリーブ３１の軸方向には、一端が連通孔３１ｆに連通し、他端がレギュレータ室Ｒ３に連通する連通孔３１ｅが形成されており、連通孔３１ｆが開口しているときにはレギュレータ室Ｒ３が連通孔３１ｅ、３１ｆを介して液圧路１ｓに連通し得るように構成されている。連通孔３１ｄは、液圧路１ｐを介して補助液圧源４０に連通接続されているが、図１の位置ではスプール３２の外周面によって遮蔽されている。更に、連通孔３１ｄの後方のスリーブ３１の内周面に環状の溝３１ｃが形成されている。尚、連通孔３６ｂは液圧路１ｒに連通接続されている。
【００１６】
スプール３２の前端にはプランジャ３５が軸方向に突出するように嵌着されており、スプール３２の後端はレギュレータ室Ｒ３内に位置し、制御ピストン２１に係止されている。即ち、制御ピストン２１の前方の凹部内にリテーナ３３が支承され、これとスリーブ３１との間にスプリング３４が張架され、スプール３２が制御ピストン２１に当接するように付勢されている。この制御ピストン２１の初期位置（後退位置）においては、連通孔３１ｆの開口部はスプール３２によって遮蔽されておらず、レギュレータ室Ｒ３はスリーブ３１の連通孔３１ｅ、３１ｆ、そして液圧路１ｓを介してリザーバ６に連通し、大気圧のブレーキ液が充填されている。また、スプール３２の外周面には、その後退位置でスリーブ３１の後端を中心とする軸方向の所定範囲に亘って環状の溝３２ｂが形成されると共に、その前方に所定距離隔ててスリーブ３１の溝３１ｃと対向する位置に環状の溝３２ｃが形成されている。
【００１７】
而して、レギュレータ室Ｒ３内は図２の位置では、スリーブ３１の連通孔３１ｅ、３１ｆ、そして液圧路１ｓを介してリザーバ６に連通しており、大気圧となっているが、制御ピストン２１の前進移動に伴ってスプール３２が前方に移動すると、スリーブ３１の連通孔３１ｆが遮断され、代わって連通孔３１がスプール３２の溝３２ｃと対向すると共に、溝３１と溝３２ｂが対向し、従って補助液圧源４０と連通する。これにより、補助液圧源４０のパワー液圧がレギュレータ室Ｒ３内に供給されて昇圧する。レギュレータ室Ｒ３は液圧路１ｑを介して助勢圧力室Ｒ１と連通されている。
【００１８】
一方、調整部材３６の中空部は段付孔形状に形成され、その小径部分には伝達部材３７が軸方向に摺動自在に収容され、その後端面がプランジャ３５の前端面と対向するように配置されている。更に、調整部材３６の大径孔部分に例えばゴム製のリアクション部材３８が嵌着されており、これに伝達部材３７の前端面が当接するように配置されている。尚、本実施形態では、伝達部材３７の前端部に円錐台形状の当接部材（符号省略）が設けられてるが、伝達部材３７の前端部を同形状に形成することとしてもよい。そして、調整部材３６の中空部の前端にはプラグ３９が嵌着され、このプラグ３９とリアクション材３８との間に反力圧力室Ｒ４が形成されている。
【００１９】
反力圧力室Ｒ４は連通孔３６ｂおよび液圧路１ｒを介して圧力制御弁ＰＣＶの圧力出力側に連通接続されている。また、圧力室Ｒ２は液圧路１ｎを介してホイールシリンダＷｆｒに連通接続され、助勢用圧力室Ｒ１は液圧路１ｋを介してホイールシリンダＷｒｒに連通接続されている。
【００２０】
圧力制御弁ＰＣＶは、その圧力入力側を補助液圧源４０のアキュ─ムレータ４４に連通接続されると共に、その圧力ドレン側を連通路１ｔ、１ｓを介してリザーバ６に連通接続されており、後述する電気制御装置ＥＣＵから入力される指令電流値に比例した圧力を圧力出力側に出力するものである。つまり、圧力制御弁ＰＣＶの作動は電気制御装置ＥＣＵにより制御されるものである。圧力制御弁ＰＣＶは、その通常時は圧力出力側を圧力入力側から遮断して圧力ドレン側に連通するものである。
【００２１】
図２は、上記スプール弁機構を備えたレギュレータ部を拡大して示すもので、スプール３２は小径本体部と大径部３２ｅを有する段付部材であって、その大径部３２ｅ側が制御ピストン２１に当接するように配置されており、前述のようにリテーナ３３を介してスプリング３４によって制御ピストン２１に当接するように付勢されている。そして、レギュレータ室Ｒ３内が昇圧されると、その液圧によって大径部３２ｅ側が制御ピストン２１に押圧されるように構成されている。一方、スリーブ３１は、連通孔３１ｄを中心に前方側に大径部が形成され、後方側に小径部が形成された段付円筒体である。従って、連通孔３１ｄを介して補助液圧源４０が（図１）から大径部と小径部の間の外周面とシリンダ孔内面との間にパワー液圧が導入されると、大径部側の端面が調整部材３６に当接するように付勢されるように構成されている。
【００２２】
前述のように、調整部材３６は円筒体で、この円筒体の中空部に伝達部材３７が摺動自在に収容され、この伝達部材３７の前端面に当接するようにリアクション部材３８が保持されており、伝達部材３７の後端面がスプール３２の前部に装着されたプランジャ３５と対向するように配置されている。而して、圧力制御弁ＰＣＶにより反力圧力室Ｒ４内に圧力が供給されてリアクション部材３８に付与されると、伝達部材３７を介してスプール３２が後方に押動され、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧が減圧されるように構成されている。
【００２３】
図１および図２はブレーキペダル２の非操作時の状態を示すもので、この状態から、ブレーキペダル２が操作され、プッシュロッド３、伝達部材４および当接部材５を介してピストン１１、１２が前方（図１の左方）に押圧されると、ピストン１１に弁体２５が当接し、弁体２５の弾性力によって連通孔１１ｄが閉塞され、圧力室Ｒ２と給液室５との連通が遮断され密閉状態となる。このように、圧力室Ｒ２と給液室５との連通が遮断された状態で、ピストン１１、１２がブレーキペダル２の操作力によって駆動されると、ピストン１１はスプリング１９を介して図１の状態に保持されているので、これらは一体となって前進する。
【００２４】
従って、制御ピストン２１に支持されたスプール３２によって連通孔３１ｆが閉塞され、リザーバ６との連通が遮断される。同時に、補助液圧源４０からのパワー液圧が液圧路１ｐから、連通孔３１ｄ、環状の溝３１ｃ、３２ｃ、そして溝３２ｂを介してレギュレータ室Ｒ３に流入し、レギュレータ液圧として液圧路１ｑを介して助勢用圧力室Ｒ１に供給される。これによって、ピストン１１、１２が助勢されて前進し、圧力室Ｒ２内が更に圧縮され、マスタシリンダ液圧が液圧路１ｎを介してホイールシリンダＷｆｒに出力されると共に、レギュレータ液圧がパワー室Ｒ１から液圧路１ｋを介してホイールシリンダＷｒｒに出力される。
一方、反力圧力室Ｒ４にレギュレータ液圧に等しい圧力が供給されるものとすると、反力圧力室Ｒ４内の圧力による力がリアクション部材３８および伝達部材３７を介してプランジャ３５に伝達されるまで間は、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧によって制御ピストン２１に付与される力が、圧力室Ｒ２内のマスタシリンダ液圧によって制御ピストン２１に付与される力より大であれば、制御ピストン２１が後方に移動し、連通孔３１ｆが開口しリザーバ６と連通するのでレギュレータ室Ｒ３内が減圧される。制御ピストン２１に付与される力の関係が上記と逆になると、制御ピストン２１が前方に移動し、連通孔３１ｆが遮断され、代わってレギュレータ室Ｒ３が連通孔３１ｄ等を介して補助液圧源４０と連通するので、レギュレータ室Ｒ３内が増圧される。このような制御ピストン２１の移動に伴うスプール３２の移動の繰り返しによって、制御ピストン２１に付与されるレギュレータ液圧による力と、マスタシリンダ液圧による力とが等しくなるように制御される。而して、反力圧力室Ｒ４内の圧力による力がリアクション部材３８および伝達部材３７を介してプランジャ３５に伝達されるまでの間は、マスタシリンダ液圧に略比例したレギュレータ液圧が出力され、初期のブレーキ液圧特性が得られる。
【００２５】
更にレギュレータ液圧が増圧され、それに伴い反力圧力室Ｒ４に供給される圧力が増圧され、反力圧力室Ｒ４の圧力によって弾性部材３８の中央部が後方に変位し、伝達部材３７がプレンジャ３５に当接してスプール３２が後方に押圧されると、連通孔３１ｆの開口面積が増大する。これにより、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧が減圧され、マスタシリンダ液圧に略比例するが初期のブレーキ液圧特性の増圧勾配より緩やかな増圧勾配を有するブレーキ液圧特性が得られる。
【００２６】
図３は、反力圧力室Ｒ４にレギュレータ液圧に等しい圧力が供給された場合のブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を示す。
【００２７】
ここで、ブレーキ操作力をＦ、ピストン１２の後方部（スリーブ１７により支持されている部分）の断面積をＡ、ピストン１２のランド部１２ａの断面積をＢ、制御ピストン２１のランド部２１ａの断面積をＣ、スプール３２の前方部分の断面積をＤ、リアクション部材３８の伝達部材３７への接触面積をＥ、マスタシリンダ液圧をＰｍ、レギュレータ液圧をＰｐ、反力圧力室Ｒ４の圧力をＰｒ、係数（圧力比率）をα（尚、Ｐｒ＝α・Ｐｐ）、ピストン１１、１２の摺動抵抗をＲｅ１、制御ピストン２１の摺動抵抗をＲｅ２とすると、ピストン１１、１２および、制御ピストン２１の力の釣り合いから、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性の勾配ΔＰｍ／ΔＦは概ね次式で与えられる。
【００２８】
ΔＰｍ／ΔＦ＝１／｛Ｃ−β・（Ｂ−Ａ−Ｒｅ１）｝
β＝Ｃ／（Ｃ−Ｄ＋α・Ｅ＋Ｒｅ２）
而して、レギュレータ液圧Ｐｐの増減に拘わらず反力圧力室Ｒ４に圧力Ｐｒを供給しなければ、つまりＰｒ＝α・Ｐｐの関係における係数α＝０とすれば、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性は、図４に示すように急勾配になる。
【００２９】
更に、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配は、Ｐｒ＝α・Ｐｐの関係における係数αを例えば０．５、０．７、２．０の何れかに選定することにより図５に示すように変えることができる。尚、図３、図４ではブレーキ操作力が増大されるときとブレーキ操作力が減少されるときのヒステリシスが示してあるが、図５の特性ではヒステリシスが省略してある。
【００３０】
圧力制御弁ＰＣＶの作動を制御して反力圧力室Ｒ４の圧力を調節する電気制御装置ＥＣＵには、レギュレータ室Ｒ３のレギュレータ液圧を検出する圧力センサＳｐ1 の検出出力、反力圧力室４の圧力を検出する圧力センサＳｐ２の検出出力、積載荷重センサＳＬの検出出力、走行路面の摩擦係数検出手段（例えばアンチロック制御装置において使用されている公知の摩擦係数推定手段）Ｓμ１の検出出力、ブレーキパッド摩擦係数検出手段（例えば、車輪ブレーキ機構のブレ─キパッドに加わるブレーキトルクを受けるサポート部材に設けられたブレーキトルクセンサの検出出力とブレーキ液圧とに基づいてブレーキパッド摩擦係数を推定する手段）Ｓμ２の検出出力が入力される。そして、電気制御装置ＥＣＵは、センサＳＬ、、Ｓμ１、Ｓμ２の各検出出力に基づき係数αを準備された複数の値の中から１つ選択し、圧力Ｐｒが選択した係数αにレギュレータ液圧Ｐｐを乗じた値となるように圧力制御弁ＰＣＶに入力する指令電流値を決め出力する。例えば、積載荷重、走行路面の摩擦係数、ブレーキパッド摩擦係数が夫々基準値であれば係数α＝１として指令電流値を制御して反力圧力室Ｒ４の圧力をレギュレータ液圧と同じ圧力に制御し、積載荷重が最大で且つブレーキパッドの摩擦係数が最小であるときには係数α＝０を選択して図３、図５に示すようにブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配が最も大きくし、小さいブレーキ操作力により高いマスタシリンダ液圧として、積載荷重の増加およびブレーキパッドの摩擦係数の低下に伴う或るブレーキ操作力に対するブレーキ力の低下を補償する。また、走行路面の摩擦係数が極めて小さいときは電気制御装置ＥＣＵが係数α＝２を選択し、図５に示すようにブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配を最も小さくし、ブレ─キ操作力の変化に対するマスタシリンダ液圧の変化を小さくして、ブレーキ操作力の微調整による車輪ブレーキ力の微調整を容易にする。ブレーキ操作中に走行路面の摩擦係数が極めて小さい値から通常の値に変化したときには、電気制御装置ＥＣＵが係数αを２から１に変更し、これによりマスタシリンダ液圧Ｐｍが増大されて車輪ブレーキ力が増大される。
【００３１】
尚、Ｐｒ＝α・Ｐｐ±Ｐｏとすれば、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性が、図５のグラフ値に対してオフセット圧力Ｐｏの分だけ上下動するところであり、そのようにすることとしてもよい。
【００３２】
ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配を決める係数αの値を選択するためのファクターは上記の積載荷重、走行路面の摩擦係数、ブレーキパッドの摩擦係数等の車両状態量に限られるものではなく、ブレーキ操作量等としても良い。例えばブレーキペダルの位置を検出するペダル位置センサ検出出力に基づきブレーキペダルの操作ストロークおよび操作速度が夫々所定値を超えたときには緊急ブレーキ操作が行われたものと判定して係数αを小さくしブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧を増加させたり、ペダル操作力センサの検出出力と車両減速度センサの検出出力に基づきペダル操作力と車両減速度が所定関係から外れれているときには該所定関係に戻すように係数αを変更する等してもよい。
【００３３】
また、圧力制御弁ＰＣＶは、図６に示すように、アキュームレータ４４から反力圧力室Ｒ４への圧力導入路を開閉制御する常閉の開閉電磁弁ＳＶ１および反力圧力室Ｒ４からリザーバ６への圧力排出路を開閉制御する常開の開閉電磁弁ＳＶ２によって構成することとしてもよい。
【００３４】
更に、係数αを１以下の範囲で選択するようにした場合においては、反力圧力室Ｒ４の圧力源として圧力室Ｒ２のマスタシリンダ液圧や助勢用圧力室Ｒ１のレギュレータ液圧を使用することとしてもよい。
【００３５】
更に、図１の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダ液圧を発生させる圧力室Ｒ２を１つとし、マスタシリンダ液圧を２つのホイールシリンダに供給し、他の２つのホイールシリンダにはレギュレータ液圧を供給するようにしたが、マスタシリンダ液圧を発生させる圧力室を２つ形成し、その一方のマスタシリンダ液圧を２つのホイールシリンダに、またその他方のマスタシリンダ液圧を他の２つのホイールシリンダに夫々供給することとしてもよい。
【００３６】
この出願の発明の実施に際しては、車輪のロック傾向の有無を判別して車輪をロックさせないようにホイールシリンダ液圧を自動調節するアンチロック制御システムを設けることが望ましい。
【００３７】
【発明の効果】
この出願の発明によれば、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させることができ、最適なブレーキ効果を得ることが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明に係る液圧ブレーキ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図４】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図５】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図６】図１中の圧力制御弁の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ｈ・・・シリンダボデー
２・・・ブレーキペダル
６・・・リザーバ
１０・・・マスタピストン
１１、１２・・・ピストン
２１・・・制御ピストン
３２・・・スプール
３８・・・リアクション部材
４０・・・補助液圧源
Ｒ１・・・助勢用圧力室
Ｒ２・・・圧力室
Ｒ３・・・レギュレータ室
Ｒ４・・・反力圧力室
ＰＣＶ・・・圧力制御弁
ＥＣＵ・・・電気制御装置
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、車両の車輪ブレーキ機構のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ブレーキ装置に関し、特に液圧助勢手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用液圧ブレーキ装置として様々の構成のものが知られているが、液圧助勢手段を備えたものとして、米国特許第３９２８９７０号公報に記載されたものがある。同公報には、加圧流体源の圧力を利用したマスタシリンダに関し、シリンダボア内に摺動自在に収容されるピストンを有し、その前方にブレーキ液圧回路に接続する圧力室を形成すると共に、その後方に加圧流体源に接続するパワー室を形成し、加圧流体源からの流体の供給を制御する弁装置を備えたマスタシリンダ装置が開示されている。同公報では、加圧流体源を有するマスタシリンダにおいて、ピストンはブレーキペダル操作によって直接駆動されるが、加圧状態で移動するインレットもしくはインレットシールを必要としないように構成することを目的としている。そして、第１のピストンと第２のピストンの間に第１の圧力室を形成して液圧回路に接続し、第２のピストンの前方に第２の圧力室を形成して第１のピストンの後方に接続し、第２の圧力室内に加圧流体源の出力液圧を導入する導入弁を設けると共に、第２の圧力室をリザーバに連通する排出弁を設け、これらの弁を第２のピストンの作動に応じて駆動するように構成したマスタシリンダ装置が開示されている。
【０００３】
また、特開平９−２４８１８号公報においては、緊急ブレーキ操作時のブレーキ力を増大させるべく、通常ブレーキ操作時は圧力源の出力液圧をレギュレータによって調圧してホイールシリンダに導入し、緊急のブレーキ操作を検出した時には切換手段によって圧力源を直接ホイールシリンダに連通させるようにした車両用ブレーキ制御装置が提案されている。そして、同公報には、スプールバルブを用いたレギュレータが開示されており、このレギュレータにおいてマスタシリンダ液圧に対するレギュレータ液圧の特性を自由に設定し得るように、レギュレータ液圧の受圧面積を可変とする手段が開示されている。具体的には、ゴム等の弾性部材が係合部材を介してスプールバルブの前方に配置され、レギュレータ液圧の増加によって弾性部材が係合部材に当接する面積が増大することに応じて、スプールバルブに伝達される圧力を規制するように構成されている。更に、特開平９−２４８１９号公報においても、緊急ブレーキ時にブレーキ力を増大させる装置が開示されている
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平９−２４８１８号公報および特開平９−２４８１９号公報によれば、緊急ブレーキ操作時にブレーキ力を増大させることが可能であるが、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性が通常ブレーキ操作時用と緊急ブレーキ操作時用の２種類だけであり、ブレーキ機能をより高める、例えば車両の積載荷重の変化、ブレーキパッドの摩擦係数の変化に対応してブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させてブレーキ操作力に対する車両減速度の特性を所定に維持させることができない。
【０００５】
また、上記の米国特許公報に記載の装置においては、導入弁と排出弁が用いられているが、特開平９−２４８１８号公報および特開平９−２４８１９号公報に記載のような緊急ブレーキ操作時にブレーキ力を増大させ得るものではなく、ブレーキ機能をより高めることも当然にできない。
【０００６】
この出願の発明は、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させることができる車両用液圧ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項１に係る発明は、ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方に助勢圧力室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入しブレーキ操作部材の操作に応じて前記マスタピストンを駆動し前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少なくとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方にレギュレータ室を形成する制御ピストンと、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記補助液圧源に連通又は遮断する増圧弁手段と、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記リザーバに連通又は遮断する減圧弁手段とを備え、少なくとも前記助勢圧力室を前記レギュレータ室に連通接続して前記マスタピストンを助勢する車両用液圧ブレーキ装置において、前記圧力室、前記補助液圧源および前記助勢圧力室の何れか一つを圧力供給源として該圧力供給源から圧力が供給される反力圧力室を形成し、該反力圧力室の圧力を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を、前記制御ピストンが前記圧力室の液圧を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を変位させる方向とは逆の方向に変位させるリアクション部材と、前記反力圧力室内の圧力を無段的に変化させて所定の圧力に調節するための圧力調節弁手段と、該圧力調節弁手段の作動を制御する電気制御手段とを備えたことを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この出願に係る発明の実施形態について図を参照して説明する。
【０００９】
この出願に係る発明の一実施形態である液圧ブレーキ装置を図１に示し、図２に図１のレギュレータ部を拡大して示し、図３にブレ─キ操作力に対するブレーキ液圧の特性を示す。先ず、図１を参照して液圧ブレーキ装置の全体構成を説明すると、シリンダボデー１ｈ内の車両前方側（図１の左側）にレギュレータ部が構成され、車両後方側にマスタシリンダ部が構成されており、ブレーキ操作部材たるブレーキペダル２が設けられている。このブレーキペダル２に加えられた踏力がプッシュロッド３および入力部材４を介してブレーキ操作力として伝えられ、これに応じてマスタシリンダ部の出力ブレーキ液圧が車両前方右側および左側の車輪ＦＲ、ＦＬに装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｆｒ、Ｗｆｌに、またレギュレータ部の出力ブレーキ液圧が車両後方右側および左側の車輪ＲＲ、ＲＬに装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｒｒ、Ｗｒｌにそれぞれ出力される（図１では車両前方右側および車両後方左側の車輪ＦＲ、ＲＬ、並びにこれら車輪に装着された車輪ブレーキ機構のホイールシリンダＷｆｒ、Ｗｒｌのみを示す）。
【００１０】
シリンダボデー１ｈには、内径が異なる孔１ａ、１ｂ、１ｃ等からなる段付シリンダ孔が形成されており、この中にはマスタピストン１０および制御ピストン２１が収容されている。マスタピストン１０と制御ピストン２１との間に圧力室Ｒ２が郭成されている。尚、孔１ａはこれより大き内径を有する助勢圧力室Ｒ１に連通している。最も径が小さい孔１ｂには制御ピストン２１が液密的摺動自在に嵌合されている。マスタピストン１０は二つのピストン１１およびピストン１２から成り、孔１ｂと、これより大径の孔１ａの両者に、夫々ピストン１１の両単部が収容され支持されている。即ち、ピストン１１の外面には、前方端部に小径のランド部１１ａが形成されると共に、軸方向に所定間隔隔てて後方側に大径のランド部１１ｂが形成されており、前者に環状カップ形状にシール部材１４が配設されて孔１ｂに液密的摺動自在に嵌合され、後者は、孔１ａに摺動自在に嵌合されピストン１２に当接するように配置されている。
【００１１】
ピストン１１のランド部１１ａ側には円筒状の支持部１１ｓが延出形成され、軸方向に凹部１１ｅが形成されている。また、ピストン１１の径方向に貫通孔１１ｃが形成されると共に、これに連通する軸方向の連通孔１１ｄが形成され、これに弁体２５が係止されて弁体２５の制御ピストン２１方向への移動が規制されている。弁体２５の一端にはゴム等の弾性部材が被着され、連通孔１１ｄに当接してこれを密閉し得るように構成されている。弁体２５の他端側にはロッド２５ｂが一体的に形成され、その前端に係止部２５ｃが形成されている。また、ピストン１１のランド部１１ａの周縁部軸方向には連通孔１１ｆが形成されている。この連通孔１１ｆの前方の圧力室Ｒ２側の開口端に環状のシール部材１４が装着されており、これらによって逆止弁が構成されている。従って、給液室Ｒ５は連通孔１１ｃおよび連通孔１１ｄ、並びに連通孔１１ｆを介して圧力室Ｒ２に連通し得る。尚、給液室Ｒ５は液圧路１ｅを介してリザーバ６に連通している。
【００１２】
更に、ピストン１１の後方側にはピストン１２が収容されている。ピストン１２は、その前方外面にランド部１２ａが形成され、これに環状のシール部材１２ｂが装着されて孔１ａに液密的摺動自在に嵌合されており、シール部材１２ｂによって助勢圧力室Ｒ１と給液室Ｒ５が分離されている。また、ピストン１２の後方には凹部１２ｃが形成されており、この凹部１２ｃに入力部材４が収容され、前方で当接部材５と螺合されている。ピストン１２は、その前方端面がピストン１１の後方端面に対向し、入力部材４および当接部材５を介してブレーキペダル２からの押圧力がピストン１１に伝達されるように構成されている。ピストン１２の本体部はスリーブ１７によって支持されている。このスリーブ１７の内面および外面には環状の溝が形成されると共に、これから軸方向に一定距離隔てた内面にも環状の溝が形成されている。これらの溝には夫々シール部材１７ａ、１７ｂおよび１７ｃが収容されており、助勢圧力室Ｒ１に対するシール性が確保されている。尚、ピストン１１とピストン１２は一体で形成することとしてもよい。次に、シリンダボデー１ｈの前方部分には、スプール弁機構を備えたレギュレータ部が形成されており、これに補助液圧源４０が接続され、その出力パワー液圧がレギュレータ部によって適宜制御されて出力される。補助液圧源４０は電気モータ４２によって駆動される液圧ポンプ４３を備え、入力側がリザーバ６に接続され出力側がアキュームレータ４４に接続され、このアキュームレータ４４から液圧路１ｐを介して連通孔３１ｄにパワー液圧が供給されるように構成されている。孔１ｃ内に収容される制御ピストン２１には、軸方向に所定間隔を隔てて一対のランド部２１ａ、２１ｂが形成されているが、前方のランド部２１ａにのみ環状のシール部材２４が装着され、後方のランド部２１ｂの前側と後側は連通している。従って、シール部材２４によって、圧力室Ｒ２と後述のレギュレータ室Ｒ３が分離されており、シール部材２４と、ピストン１１のランド部１１ａに装着されたシール部材１４との間に圧力室Ｒ２が郭成されている。
【００１３】
図１から明らかなように、制御ピストン２１には径方向に貫通すると共に、軸方向に延び後端で開口する貫通孔２１ｃが形成されている。前方のランド部２１ａの後端に位置し径方向に延在するように係止ピン２８がシリンダボデー１ｈに固定されており、これによって制御ピストン２１の前進は許容されるが、後退（マスタピストン１０方向への移動）は規制される。制御ピストン２１の貫通孔２１ｃは軸方向にも延び、これを囲むように円筒状の支持部２１ｓが一体的に延出形成されており、この中に弁体２５の係止部２５ｃが収容されている。支持部２１ｓにはリテーナ２６が装着され、このリテーナ２６に係止部２５ｃが係止され、弁体２５のマスタピストン１０方向への移動が規制されている。また、制御ピストン２１の前端部には凹部が形成されており、この凹部に後述するスプール３２の後端部が保持されている。
【００１４】
孔１ｂに連通する段付の孔１ｃ内には、円筒状のスリーブ３１および調整部材３６が嵌着されており、スリーブ３１と制御ピストン２１との間に調圧室たるレギュレータ室Ｒ３が形成されている。スリーブ３１および調整部材３６の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合されている。これらの隣接するシール部材間にはスリーブ３１の径方向に連通孔３１ｄ、３１ｆが形成され、スリーブ形状の調整部材３６の径方向に連通孔３６ｂが形成されている。スリーブ３１の中空部内にはスプール３２が摺動自在に収容されており、スプール３２の前進移動により連通孔３１ｆの開口部が遮蔽されるように配設されている。
【００１５】
スリーブ３１の軸方向には、一端が連通孔３１ｆに連通し、他端がレギュレータ室Ｒ３に連通する連通孔３１ｅが形成されており、連通孔３１ｆが開口しているときにはレギュレータ室Ｒ３が連通孔３１ｅ、３１ｆを介して液圧路１ｓに連通し得るように構成されている。連通孔３１ｄは、液圧路１ｐを介して補助液圧源４０に連通接続されているが、図１の位置ではスプール３２の外周面によって遮蔽されている。更に、連通孔３１ｄの後方のスリーブ３１の内周面に環状の溝３１ｃが形成されている。尚、連通孔３６ｂは液圧路１ｒに連通接続されている。
【００１６】
スプール３２の前端にはプランジャ３５が軸方向に突出するように嵌着されており、スプール３２の後端はレギュレータ室Ｒ３内に位置し、制御ピストン２１に係止されている。即ち、制御ピストン２１の前方の凹部内にリテーナ３３が支承され、これとスリーブ３１との間にスプリング３４が張架され、スプール３２が制御ピストン２１に当接するように付勢されている。この制御ピストン２１の初期位置（後退位置）においては、連通孔３１ｆの開口部はスプール３２によって遮蔽されておらず、レギュレータ室Ｒ３はスリーブ３１の連通孔３１ｅ、３１ｆ、そして液圧路１ｓを介してリザーバ６に連通し、大気圧のブレーキ液が充填されている。また、スプール３２の外周面には、その後退位置でスリーブ３１の後端を中心とする軸方向の所定範囲に亘って環状の溝３２ｂが形成されると共に、その前方に所定距離隔ててスリーブ３１の溝３１ｃと対向する位置に環状の溝３２ｃが形成されている。
【００１７】
而して、レギュレータ室Ｒ３内は図２の位置では、スリーブ３１の連通孔３１ｅ、３１ｆ、そして液圧路１ｓを介してリザーバ６に連通しており、大気圧となっているが、制御ピストン２１の前進移動に伴ってスプール３２が前方に移動すると、スリーブ３１の連通孔３１ｆが遮断され、代わって連通孔３１がスプール３２の溝３２ｃと対向すると共に、溝３１と溝３２ｂが対向し、従って補助液圧源４０と連通する。これにより、補助液圧源４０のパワー液圧がレギュレータ室Ｒ３内に供給されて昇圧する。レギュレータ室Ｒ３は液圧路１ｑを介して助勢圧力室Ｒ１と連通されている。
【００１８】
一方、調整部材３６の中空部は段付孔形状に形成され、その小径部分には伝達部材３７が軸方向に摺動自在に収容され、その後端面がプランジャ３５の前端面と対向するように配置されている。更に、調整部材３６の大径孔部分に例えばゴム製のリアクション部材３８が嵌着されており、これに伝達部材３７の前端面が当接するように配置されている。尚、本実施形態では、伝達部材３７の前端部に円錐台形状の当接部材（符号省略）が設けられてるが、伝達部材３７の前端部を同形状に形成することとしてもよい。そして、調整部材３６の中空部の前端にはプラグ３９が嵌着され、このプラグ３９とリアクション材３８との間に反力圧力室Ｒ４が形成されている。
【００１９】
反力圧力室Ｒ４は連通孔３６ｂおよび液圧路１ｒを介して圧力制御弁ＰＣＶの圧力出力側に連通接続されている。また、圧力室Ｒ２は液圧路１ｎを介してホイールシリンダＷｆｒに連通接続され、助勢用圧力室Ｒ１は液圧路１ｋを介してホイールシリンダＷｒｒに連通接続されている。
【００２０】
圧力制御弁ＰＣＶは、その圧力入力側を補助液圧源４０のアキュ─ムレータ４４に連通接続されると共に、その圧力ドレン側を連通路１ｔ、１ｓを介してリザーバ６に連通接続されており、後述する電気制御装置ＥＣＵから入力される指令電流値に比例した圧力を圧力出力側に出力するものである。つまり、圧力制御弁ＰＣＶの作動は電気制御装置ＥＣＵにより制御されるものである。圧力制御弁ＰＣＶは、その通常時は圧力出力側を圧力入力側から遮断して圧力ドレン側に連通するものである。
【００２１】
図２は、上記スプール弁機構を備えたレギュレータ部を拡大して示すもので、スプール３２は小径本体部と大径部３２ｅを有する段付部材であって、その大径部３２ｅ側が制御ピストン２１に当接するように配置されており、前述のようにリテーナ３３を介してスプリング３４によって制御ピストン２１に当接するように付勢されている。そして、レギュレータ室Ｒ３内が昇圧されると、その液圧によって大径部３２ｅ側が制御ピストン２１に押圧されるように構成されている。一方、スリーブ３１は、連通孔３１ｄを中心に前方側に大径部が形成され、後方側に小径部が形成された段付円筒体である。従って、連通孔３１ｄを介して補助液圧源４０が（図１）から大径部と小径部の間の外周面とシリンダ孔内面との間にパワー液圧が導入されると、大径部側の端面が調整部材３６に当接するように付勢されるように構成されている。
【００２２】
前述のように、調整部材３６は円筒体で、この円筒体の中空部に伝達部材３７が摺動自在に収容され、この伝達部材３７の前端面に当接するようにリアクション部材３８が保持されており、伝達部材３７の後端面がスプール３２の前部に装着されたプランジャ３５と対向するように配置されている。而して、圧力制御弁ＰＣＶにより反力圧力室Ｒ４内に圧力が供給されてリアクション部材３８に付与されると、伝達部材３７を介してスプール３２が後方に押動され、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧が減圧されるように構成されている。
【００２３】
図１および図２はブレーキペダル２の非操作時の状態を示すもので、この状態から、ブレーキペダル２が操作され、プッシュロッド３、伝達部材４および当接部材５を介してピストン１１、１２が前方（図１の左方）に押圧されると、ピストン１１に弁体２５が当接し、弁体２５の弾性力によって連通孔１１ｄが閉塞され、圧力室Ｒ２と給液室５との連通が遮断され密閉状態となる。このように、圧力室Ｒ２と給液室５との連通が遮断された状態で、ピストン１１、１２がブレーキペダル２の操作力によって駆動されると、ピストン１１はスプリング１９を介して図１の状態に保持されているので、これらは一体となって前進する。
【００２４】
従って、制御ピストン２１に支持されたスプール３２によって連通孔３１ｆが閉塞され、リザーバ６との連通が遮断される。同時に、補助液圧源４０からのパワー液圧が液圧路１ｐから、連通孔３１ｄ、環状の溝３１ｃ、３２ｃ、そして溝３２ｂを介してレギュレータ室Ｒ３に流入し、レギュレータ液圧として液圧路１ｑを介して助勢用圧力室Ｒ１に供給される。これによって、ピストン１１、１２が助勢されて前進し、圧力室Ｒ２内が更に圧縮され、マスタシリンダ液圧が液圧路１ｎを介してホイールシリンダＷｆｒに出力されると共に、レギュレータ液圧がパワー室Ｒ１から液圧路１ｋを介してホイールシリンダＷｒｒに出力される。
一方、反力圧力室Ｒ４にレギュレータ液圧に等しい圧力が供給されるものとすると、反力圧力室Ｒ４内の圧力による力がリアクション部材３８および伝達部材３７を介してプランジャ３５に伝達されるまで間は、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧によって制御ピストン２１に付与される力が、圧力室Ｒ２内のマスタシリンダ液圧によって制御ピストン２１に付与される力より大であれば、制御ピストン２１が後方に移動し、連通孔３１ｆが開口しリザーバ６と連通するのでレギュレータ室Ｒ３内が減圧される。制御ピストン２１に付与される力の関係が上記と逆になると、制御ピストン２１が前方に移動し、連通孔３１ｆが遮断され、代わってレギュレータ室Ｒ３が連通孔３１ｄ等を介して補助液圧源４０と連通するので、レギュレータ室Ｒ３内が増圧される。このような制御ピストン２１の移動に伴うスプール３２の移動の繰り返しによって、制御ピストン２１に付与されるレギュレータ液圧による力と、マスタシリンダ液圧による力とが等しくなるように制御される。而して、反力圧力室Ｒ４内の圧力による力がリアクション部材３８および伝達部材３７を介してプランジャ３５に伝達されるまでの間は、マスタシリンダ液圧に略比例したレギュレータ液圧が出力され、初期のブレーキ液圧特性が得られる。
【００２５】
更にレギュレータ液圧が増圧され、それに伴い反力圧力室Ｒ４に供給される圧力が増圧され、反力圧力室Ｒ４の圧力によって弾性部材３８の中央部が後方に変位し、伝達部材３７がプレンジャ３５に当接してスプール３２が後方に押圧されると、連通孔３１ｆの開口面積が増大する。これにより、レギュレータ室Ｒ３内のレギュレータ液圧が減圧され、マスタシリンダ液圧に略比例するが初期のブレーキ液圧特性の増圧勾配より緩やかな増圧勾配を有するブレーキ液圧特性が得られる。
【００２６】
図３は、反力圧力室Ｒ４にレギュレータ液圧に等しい圧力が供給された場合のブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を示す。
【００２７】
ここで、ブレーキ操作力をＦ、ピストン１２の後方部（スリーブ１７により支持されている部分）の断面積をＡ、ピストン１２のランド部１２ａの断面積をＢ、制御ピストン２１のランド部２１ａの断面積をＣ、スプール３２の前方部分の断面積をＤ、リアクション部材３８の伝達部材３７への接触面積をＥ、マスタシリンダ液圧をＰｍ、レギュレータ液圧をＰｐ、反力圧力室Ｒ４の圧力をＰｒ、係数（圧力比率）をα（尚、Ｐｒ＝α・Ｐｐ）、ピストン１１、１２の摺動抵抗をＲｅ１、制御ピストン２１の摺動抵抗をＲｅ２とすると、ピストン１１、１２および、制御ピストン２１の力の釣り合いから、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性の勾配ΔＰｍ／ΔＦは概ね次式で与えられる。
【００２８】
ΔＰｍ／ΔＦ＝１／｛Ｃ−β・（Ｂ−Ａ−Ｒｅ１）｝
β＝Ｃ／（Ｃ−Ｄ＋α・Ｅ＋Ｒｅ２）
而して、レギュレータ液圧Ｐｐの増減に拘わらず反力圧力室Ｒ４に圧力Ｐｒを供給しなければ、つまりＰｒ＝α・Ｐｐの関係における係数α＝０とすれば、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性は、図４に示すように急勾配になる。
【００２９】
更に、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配は、Ｐｒ＝α・Ｐｐの関係における係数αを例えば０．５、０．７、２．０の何れかに選定することにより図５に示すように変えることができる。尚、図３、図４ではブレーキ操作力が増大されるときとブレーキ操作力が減少されるときのヒステリシスが示してあるが、図５の特性ではヒステリシスが省略してある。
【００３０】
圧力制御弁ＰＣＶの作動を制御して反力圧力室Ｒ４の圧力を調節する電気制御装置ＥＣＵには、レギュレータ室Ｒ３のレギュレータ液圧を検出する圧力センサＳｐ1 の検出出力、反力圧力室４の圧力を検出する圧力センサＳｐ２の検出出力、積載荷重センサＳＬの検出出力、走行路面の摩擦係数検出手段（例えばアンチロック制御装置において使用されている公知の摩擦係数推定手段）Ｓμ１の検出出力、ブレーキパッド摩擦係数検出手段（例えば、車輪ブレーキ機構のブレ─キパッドに加わるブレーキトルクを受けるサポート部材に設けられたブレーキトルクセンサの検出出力とブレーキ液圧とに基づいてブレーキパッド摩擦係数を推定する手段）Ｓμ２の検出出力が入力される。そして、電気制御装置ＥＣＵは、センサＳＬ、、Ｓμ１、Ｓμ２の各検出出力に基づき係数αを準備された複数の値の中から１つ選択し、圧力Ｐｒが選択した係数αにレギュレータ液圧Ｐｐを乗じた値となるように圧力制御弁ＰＣＶに入力する指令電流値を決め出力する。例えば、積載荷重、走行路面の摩擦係数、ブレーキパッド摩擦係数が夫々基準値であれば係数α＝１として指令電流値を制御して反力圧力室Ｒ４の圧力をレギュレータ液圧と同じ圧力に制御し、積載荷重が最大で且つブレーキパッドの摩擦係数が最小であるときには係数α＝０を選択して図３、図５に示すようにブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配が最も大きくし、小さいブレーキ操作力により高いマスタシリンダ液圧として、積載荷重の増加およびブレーキパッドの摩擦係数の低下に伴う或るブレーキ操作力に対するブレーキ力の低下を補償する。また、走行路面の摩擦係数が極めて小さいときは電気制御装置ＥＣＵが係数α＝２を選択し、図５に示すようにブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配を最も小さくし、ブレ─キ操作力の変化に対するマスタシリンダ液圧の変化を小さくして、ブレーキ操作力の微調整による車輪ブレーキ力の微調整を容易にする。ブレーキ操作中に走行路面の摩擦係数が極めて小さい値から通常の値に変化したときには、電気制御装置ＥＣＵが係数αを２から１に変更し、これによりマスタシリンダ液圧Ｐｍが増大されて車輪ブレーキ力が増大される。
【００３１】
尚、Ｐｒ＝α・Ｐｐ±Ｐｏとすれば、ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性が、図５のグラフ値に対してオフセット圧力Ｐｏの分だけ上下動するところであり、そのようにすることとしてもよい。
【００３２】
ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性の勾配を決める係数αの値を選択するためのファクターは上記の積載荷重、走行路面の摩擦係数、ブレーキパッドの摩擦係数等の車両状態量に限られるものではなく、ブレーキ操作量等としても良い。例えばブレーキペダルの位置を検出するペダル位置センサ検出出力に基づきブレーキペダルの操作ストロークおよび操作速度が夫々所定値を超えたときには緊急ブレーキ操作が行われたものと判定して係数αを小さくしブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧を増加させたり、ペダル操作力センサの検出出力と車両減速度センサの検出出力に基づきペダル操作力と車両減速度が所定関係から外れれているときには該所定関係に戻すように係数αを変更する等してもよい。
【００３３】
また、圧力制御弁ＰＣＶは、図６に示すように、アキュームレータ４４から反力圧力室Ｒ４への圧力導入路を開閉制御する常閉の開閉電磁弁ＳＶ１および反力圧力室Ｒ４からリザーバ６への圧力排出路を開閉制御する常開の開閉電磁弁ＳＶ２によって構成することとしてもよい。
【００３４】
更に、係数αを１以下の範囲で選択するようにした場合においては、反力圧力室Ｒ４の圧力源として圧力室Ｒ２のマスタシリンダ液圧や助勢用圧力室Ｒ１のレギュレータ液圧を使用することとしてもよい。
【００３５】
更に、図１の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダ液圧を発生させる圧力室Ｒ２を１つとし、マスタシリンダ液圧を２つのホイールシリンダに供給し、他の２つのホイールシリンダにはレギュレータ液圧を供給するようにしたが、マスタシリンダ液圧を発生させる圧力室を２つ形成し、その一方のマスタシリンダ液圧を２つのホイールシリンダに、またその他方のマスタシリンダ液圧を他の２つのホイールシリンダに夫々供給することとしてもよい。
【００３６】
この出願の発明の実施に際しては、車輪のロック傾向の有無を判別して車輪をロックさせないようにホイールシリンダ液圧を自動調節するアンチロック制御システムを設けることが望ましい。
【００３７】
【発明の効果】
この出願の発明によれば、ブレーキ操作力に対するマスタシリンダ液圧の特性を種々変化させることができ、最適なブレーキ効果を得ることが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明に係る液圧ブレーキ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図４】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図５】ブレーキ操作力Ｆに対するマスタシリンダ液圧Ｐｍの特性を示す図である。
【図６】図１中の圧力制御弁の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ｈ・・・シリンダボデー
２・・・ブレーキペダル
６・・・リザーバ
１０・・・マスタピストン
１１、１２・・・ピストン
２１・・・制御ピストン
３２・・・スプール
３８・・・リアクション部材
４０・・・補助液圧源
Ｒ１・・・助勢用圧力室
Ｒ２・・・圧力室
Ｒ３・・・レギュレータ室
Ｒ４・・・反力圧力室
ＰＣＶ・・・圧力制御弁
ＥＣＵ・・・電気制御装置
Claims (1)
- ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方に助勢圧力室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入しブレーキ操作部材の操作に応じて前記マスタピストンを駆動し前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少なくとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方にレギュレータ室を形成する制御ピストンと、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記補助液圧源に連通又は遮断する増圧弁手段と、該制御ピストンに連動して前記レギュレータ室を前記リザーバに連通又は遮断する減圧弁手段とを備え、少なくとも前記助勢圧力室を前記レギュレータ室に連通接続して前記マスタピストンを助勢する車両用液圧ブレーキ装置において、前記圧力室、前記補助液圧源および前記助勢圧力室の何れか一つを圧力供給源として該圧力供給源から圧力が供給される反力圧力室を形成し、該反力圧力室の圧力を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を、前記制御ピストンが前記圧力室の液圧を受けて前記増圧弁手段および前記減圧弁手段を変位させる方向とは逆の方向に変位させるリアクション部材と、前記反力圧力室内の圧力を無段的に変化させて所定の圧力に調節するための圧力調節弁手段と、該圧力調節弁手段の作動を制御する電気制御手段とを備えたことを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置。
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