JP3932152B2 - ブレーキ液圧倍力システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧により入力を所定の大きさに倍力させて出力することにより大きなブレーキ力を得るようになっているブレーキ液圧倍力システムの技術分野に属し、特に、ブレーキペダルのストロークを変えることのできるブレーキ液圧倍力システムの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキ液圧倍力システムは、小さなペダル踏力を液圧で倍力して大きなブレーキ力を得る液圧倍力装置を備えており、このような液圧倍力装置の一例として、実用新案登録第２５５１６５８号公報により提案されているものがある。
【０００３】
図５は、この実用新案登録の液圧倍力装置を示す図である。図中、１′はブレーキ液圧倍力装置、２′はハウジング、３′はプラグ、４′はパワーピストン、５′は制御弁、６′は弁座部材、７′は筒状固定部材、８′はナット、９′はボール弁、１０′は弁体、１１′は筒状部材、１２′は入力軸、１３′は筒状ストッパ部材、１４′は反力ピストン、１５′は動力室、１６′は出力軸である。
【０００４】
このブレーキ液圧倍力装置１′においては、図示の非作動状態では、制御弁５′のボール弁９′が弁座部材６′に着座しているとともに、筒状部材１１′の先端弁部がボール弁９′から離座している。したがって、動力室１５′が、図示しない液圧源に常時接続されている入力口１７′から遮断しているとともに、同じく図示しないリザーバに常時接続されている室１８′に連通し、動力室１５′には液圧が導入されていなく、パワーピストン４′は作動しない。
【０００５】
この非作動状態から、図示しないブレーキペダルが踏み込まれ、入力軸１２′に入力が加えられて入力軸１２′が前進すると、筒状部材１１′も前進して、筒状部材１１′の先端弁部が制御弁５′のボール弁９′に当接するとともにこのボール弁９′を押して、弁座部材６′から離座する。これにより、動力室１５′は入力口１７′に連通するとともに、室１８′から遮断し、動力室１５′に圧液が導入され、パワーピストン４′が作動する。パワーピストン４′の作動により、ブレーキ液圧倍力装置１′は出力軸１６′から出力し、図示しないマスタシリンダのピストンを作動し、マスタシリンダはマスタシリンダ圧を発生する。このマスタシリンダ圧が、例えば２系統ブレーキシステムにおいて両系統のホイールシリンダにそれぞれ導入されて、両系統のブレーキが作動する。そして、動力室１５′の液圧が入力に応じた大きさになると、ボール弁９′が弁座部材６′に着座するので、ブレーキ液圧倍力装置１′の出力は、入力を倍力した大きさとなる。
【０００６】
ブレーキペダルを解放して入力をなくすと、入力軸１２′が図示しないリターンスプリングにより後退するので、筒状部材１１′も後退して、筒状部材１１′の先端弁部が制御弁５′のボール弁９′から離座する。これにより、動力室１５′は入力口１７から遮断するとともに、室１８′に連通し、動力室１５′に導入された液圧がリザーバに排出され、パワーピストン４′がリターンスプリング２０′により後退する。入力軸１２′に固定された筒状ストッパ部材１３′がプラグ３′のストッパ２１′に当接すると、入力軸１２′はそれ以上後退しなく、後退限となって、図示の非作動状態に戻る。動力室１５′の液圧が完全に排出されると、パワーピストン４′も図示の非作動状態に戻り、ブレーキ液圧倍力装置１′は出力しなく、マスタシリンダも非作動状態となる。
【０００７】
この従来のブレーキ液圧倍力装置１′においては、その出力と入力軸１２′のストロークとの関係が一定となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本出願人は、２系統ブレーキにおいて、例えば前述のようなブレーキ液圧倍力装置１′の動力室１５′に導入される液圧を一方の系統のホイールシリンダに直接導入して一方の系統のブレーキを作動するとともに、ブレーキ液圧倍力装置１′の出力で作動されるマスタシリンダのマスタシリンダ圧を、他方の系統のホイールシリンダに導入して他方の系統のブレーキを作動するセミフルパワーブレーキシステムを提案している（特願平８−３０９２１４号）。
【０００９】
このセミフルパワーブレーキシステムにおいては、動力室１５′の液圧を一方の系統のホイールシリンダに直接導入しているので、同じブレーキ力を得る場合、ブレーキペダルのストロークが、前述のマスタシリンダ圧を両系統のホイールシリンダに導入する従来のブレーキシステムに比べて小さくなる。このため、運転者はブレーキ作動時に違和感を抱くようになる。
【００１０】
また、積載状態等の車両状況、ブレーキ状況、あるいは運転者等によって、より適正なペダルストロークを設定できるようにすることが望ましいが、前述の出力とペダルストロークとの関係が一定である従来のブレーキ液圧倍力装置１′では、この要望に応えることは難しい。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブレーキペダルのストロークを変えることができるようにして、適正なペダルストロークが可能なブレーキ液圧倍力システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明のブレーキ液圧倍力システムは、液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンの出力によって作動制御されてマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンを有するマスタシリンダと、このマスタシリンダのマスタシリンダ圧が導入されることによりブレーキ力を発生するブレーキシリンダと、前記パワーピストンと前記マスタシリンダピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記液室との間に配設され、これらの間の連通・遮断を制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
また請求項２の発明のブレーキ液圧倍力システムは、２系統のブレーキシステムにおいて、液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンに一体に設けられかつ前記パワーピストンの出力によって作動制御されるプライマリピストンおよび前記プライマリピストンの作動によって作動制御されてマスタシリンダ圧を発生するセカンダリピストンを有するマスタシリンダと、前記動力室の液圧が導入されることにより一方の系統のブレーキ力を発生する一方の系統のブレーキシリンダと、前記マスタシリンダの前記マスタシリンダ圧が導入されることにより他方の系統のブレーキ力を発生する他方の系統のブレーキシリンダと、前記プライマリピストンと前記セカンダリピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記液室との間に配設され、これらの間の連通・遮断を制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
更に請求項３の発明は、前記第２の受圧シリンダが前記一方の系統のブレーキシリンダであり、前記連通・遮断制御弁は、前記一方の系統のブレーキシリンダを前記動力室または前記液室に選択的に切換接続する切換弁であることを特徴としている。
【００１５】
更に請求項４の発明のブレーキ液圧倍力システムは、２系統のブレーキシステムにおいて、液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンに一体に設けられかつ前記パワーピストンの出力によって作動制御されるプライマリピストンおよび前記プライマリピストンの作動によって作動制御されてマスタシリンダ圧を発生するセカンダリピストンを有するマスタシリンダと、一方の系統のブレーキ力を発生する一方の系統のブレーキシリンダと、前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧が導入されることにより他方の系統のブレーキ力を発生する他方の系統のブレーキシリンダと、前記パワーピストンと前記マスタシリンダピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記動力室または前記液室に選択的に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記動力室または前記液室の作動液が導入されることで一方の系統のブレーキ圧を発生しかつこのブレーキ圧を前記一方の系統のブレーキシリンダに供給する第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記動力室および前記液室との間に配設され、前記第２の受圧シリンダと前記動力室とを連通するときは前記第２の受圧シリンダと前記液圧とを遮断し、また前記第２の受圧シリンダと前記液室とを連通するときは前記第２の受圧シリンダと前記動力室を遮断するように選択的に制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項５の発明は、前記第２の受圧シリンダが、前記動力室または前記液室の作動液が選択的に導入されることにより前記動力室の液圧または前記液室の液圧を前記一方の系統のブレーキ圧に変換する圧力変換シリンダであり、前記連通・遮断制御弁が、前記一方の系統のブレーキシリンダを前記動力室または前記液室に選択的に切換接続する切換弁であることを特徴としている。
【００１７】
更に請求項６の発明は、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に、少なくともオリフィスが配設されていることを特徴としている。
【００１８】
更に請求項７の発明は、前記オリフィスと並列に、前記ストロークシュミレータから前記液室への液の流れのみを許容するチェックバルブが設けられていることを特徴としている。
【００１９】
【作用】
このような構成をした請求項１ないし７の発明のブレーキ液圧倍力システムにおいては、パワーピストンの作動時に液室の作動液がストロークシュミレータに導入される。したがって、このときは作動液がストロークシュミレータに吸収された分、ブレーキペダルのストロークが従来のペダルストロークより増大する。
【００２０】
また、ストロークシュミレータおよび第２の受圧シリンダをともに液室から遮断するように、開閉弁および連通・遮断制御弁をそれぞれ制御すると、液室はロック状態となり、パワーピストンが作動しても液室の作動液はこの液室から流出することはない。したがって、このときはブレーキペダルのストロークの増減はなく、従来と同様の、ペダルストロークはマスタシリンダ圧が導入されるブレーキシリンダのピストンストローク等のブレーキ系のストローク分となる。
【００２１】
ストロークシュミレータを液室に連通しかつ第２の受圧シリンダを液室から遮断するように、開閉弁および連通・遮断制御弁をそれぞれ制御すると、パワーピストンの作動時、液室の作動液はストロークシュミレータのみに導入されるようになる。
【００２２】
ストロークシュミレータを液室から遮断しかつ第２の受圧シリンダを液室に連通するように、開閉弁および連通・遮断制御弁をそれぞれ制御すると、パワーピストンの作動時、液室の作動液は第２の受圧シリンダのみに導入されるようになる。したがって、このときは作動液が第２の受圧シリンダに吸収された分、ブレーキペダルのストロークが増大する。その場合、第２の受圧シリンダの作動液吸収量をストロークシュミレータの作動液吸収量と異なるように設定すれば、このときのペダルストロークの増大量がストロークシュミレータのそれと異なるようになる。
【００２３】
ストロークシュミレータおよび第２の受圧シリンダをともに液室に連通するように、開閉弁および連通・遮断制御弁をそれぞれ制御すると、パワーピストンの作動時、液室の作動液はストロークシュミレータおよび第２の受圧シリンダの両方に導入されるようになる。したがって、このときは作動液がストロークシュミレータおよび第２の受圧シリンダにそれぞれ吸収された分、ブレーキペダルのストロークが増大する。この場合には、作動液の吸収量が最も多くなるので、ペダルストロークは他の場合に比べて最も増大する。
このように、開閉弁および連通・遮断制御弁を適宜制御することにより、ペダルストロークを種々変えることができる。
【００２４】
特に、請求項２および４の発明のブレーキ液圧倍力システムはセミフルパワーブレーキシステムであり、このセミフルパワーブレーキシステムにおいてペダルストロークが増大するので、適正なペダルストロークが可能となる。
更に、請求項３の発明においては、前述の第２の受圧シリンダを一方の系統のブレーキシリンダと替えるとともに、連通・遮断制御弁を切換弁と替えるだけで、請求項１の作用と同じである。
【００２５】
更に、請求項５の発明においては、前述の請求項４の第２の受圧シリンダを圧力変換シリンダと替えるとともに、連通・遮断制御弁を切換弁と替えるだけで、請求項４の作用と同じである。
【００２６】
更に、請求項６の発明においては、ブレーキペダルを急速に踏み込んだ急ブレーキ時には、パワーピストンが急速にストロークして液室の作動液をストロークシュミレータに送給しようとするが、オリフィスによるオリフィス効果によりストロークシュミレータへの作動液の送給が遅れるので、ペダルストロークは通常より小さくなる。それとともに、ストロークシュミレータへの作動液の送給が遅れる分だけ液室の液圧は通常より高くなる。したがって、急ブレーキ時、通常よりペダルストロークが小さくなるとともに液室の液圧も高くなり、急ブレーキが効果的に作動されるようになる。
【００２７】
更に、請求項７の発明においては、ストロークシュミレータに供給された液が、チェックバルブにより遅れることなく液室の方へ戻されるので、オリフィスが設けられても、マスタシリンダピストン、パワーピストンおよび入力軸が遅れることなく、非作動位置の方へ戻るようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るブレーキ液圧倍力装置の実施の形態の第１例を示す断面図、図２は図１の部分拡大断面図である。
【００２９】
図１および図２に示すようにこの第１例のブレーキ液圧倍力装置１は、マスタシリンダ２が一体に設けられており、このマスタシリンダ２と共通のハウジング３を備えている。
【００３０】
ハウジング３には、比較的軸方向に長い段付孔４が図１において右端に開口して穿設されているとともに、この段付孔４の小径部４ａが一定の断面積でブレーキ液圧倍力装置１からマスタシリンダ２まで延びている。この軸方向孔４の右端開口部は、Ｏリング５を有するプラグ６によって液密に閉塞されている。このプラグ６は段付筒状突出部６ａを有しており、この段付筒状突出部６ａの小径突出部６ｂがハウジング３の段付孔４の小径部４ａ内に位置するようにして、段付筒状突出部６ａの大径突出部６ｃが小径部４ａ内に圧入されているとともに、プラグ６はハウジング３に螺合されたナット７によって段付孔４の段部に当接されてハウジング３に固定されている。
【００３１】
段付孔４の小径部４ａ内にパワーピストン８が液密にかつ摺動可能に配設されている。パワーピストン８には、その中心に位置して軸方向に延びるとともにパワーピストン８の右端に開口する段付孔９が穿設されており、段付孔９の小径部９ａ内には、端部に第１弁座１０ａを有する筒状の弁座部材１０が圧入されている。弁座部材１０の右端のフランジ部１０ｂが段付孔９の段部に当接されているとともに、段付孔９の大径部９ｂ内に嵌入された筒状固定部材１１によって軸方向に支持されており、更に筒状固定部材１１はＣリング１２によってパワーピストン８に固定されている。
【００３２】
段付孔９の小径部９ａ内には、カラー１３が圧入されており、このカラー１３に、円錐弁１４が一体に形成された筒状の弁体１５が摺動可能に配設されており、この弁体１５はスプリング１６により円錐弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａに着座する方向に常時付勢されている。また、弁座部材１０の軸方向孔１０ｃ内には、弁作動部材１７の先端に形成された第２弁座１７ａが円錐弁１４に着座可能に配設されている。また、弁作動部材１７は入力軸１８に嵌合固定されているとともに、この弁作動部材１７には、プラグ６の小径突出部６ｂの先端に当接可能で、この当接時に入力軸１８の後退限を規定するフランジ状のストッパ部１７ｂが一体に設けられている。弁座部材１０と弁作動部材１７との間にはスプリング１９が縮設されていて、弁作動部材１７および入力軸１８は、常時図において右方に付勢されている。入力軸１８はプラグ６を液密に貫通し、その後端は図示しないがブレーキペダルに連結されている。
【００３３】
入力軸１８と弁作動部材１７の各外周とプラグ６の小径突出部６ｂの軸方向孔の内周との間に、筒状の反力ピストン２０がいずれにも摺動可能に嵌合されている。図３に示すように、この反力ピストン２０の図３において左端部には、第１フランジ部２０ａと第２フランジ部２０ｂとが設けられている。第１フランジ部２０ａの左側部は、ストッパ部１７ｂが当接可能となっており、このストッパ部１７ｂが第１フランジ部２０ａの左側部に当接することにより、反力ピストン２０に対してこの弁作動部材１７のそれ以上の後退を阻止するストッパ部２０ｃとされている。換言すれば、弁作動部材１７のストッパ部１７ｂが反力ピストン２０のストッパ部２０ｃに当接することにより、反力ピストン２０に対して入力軸１８のそれ以上の後退が阻止されるようになっている。
【００３４】
また、第２フランジ部２０ｂの右側部は、反力ピストン２０がパワーピストン８に対して所定量後退移動したとき、筒状固定部材１１の段部１１ａに係合する係合部２０ｄとされている。更に、反力ピストン２０の右端２０ｅは、入力軸１８の段部１８ａに当接可能となっている。そして、反力ピストン２０の第２フランジ部２０ｂと筒状固定部材１１との間にスプリング２１が縮設されており、このスプリング２１により、通常時は反力ピストン２０の第２フランジ部２０ｂは弁座部材１０のフランジ部１０ｂに当接されている。
【００３５】
更にハウジング３には、圧液が導入される入力口２２と、この入力口２２と段付孔４の小径部４ａとを連通する通路孔２３とが設けられているとともに、パワーピストン８に、この通路孔２３と段付孔９の小径部９ａとを連通する通路孔２４が穿設されている。その場合、通路孔２４は、弁座部材１０とカラー１３との間の小径部９ａに開口している。これらの入力口２２および通路孔２３,２４により、液圧供給通路が構成されている。
【００３６】
プラグ６とパワーピストン８の右端との間には、動力室２５が形成されており、この動力室２５は弁座部材１０の軸方向孔１０ｃに常時連通されている。この動力室２５内に、弁作動部材１７のストッパ部材１７ｂおよび反力ピストン２０の第１および第２フランジ部２０ａ,２０ｂがそれぞれ位置されている。なお、プラグ６の小径突出部６ｂの外周面と筒状固定部材１１の内周面との間には、隙間が設けられていて、筒状固定部材１１の軸方向両側で作動液が自由に流動可能となっている。
【００３７】
また、動力室２５は、ハウジング３に穿設された通路孔２６を介して出力口２７に常時連通されているとともに、この出力口２７は２ブレーキ系統のうちの一方の系統におけるホイールシリンダ２８,２９に常時連通されている。
【００３８】
更に、弁体１５には軸方向に貫通する軸方向孔３０が穿設されており、この軸方向孔３０はパワーピストン８に穿設された通路孔３１に常時連通している。この通路孔３１は小径部４ａを介してハウジング３に穿設された排出口３２に常時連通されており、この排出口３２はリザーバ３３に常時連通されている。
更に、動力室２５は、パワーピストン８に穿設された通路孔３４を介して弁体１５の段部１５ａに面する室３５に常時連通されている。
【００３９】
更に、入力口２２とリザーバ３３とを接続する液圧回路３６に、モータ３７で駆動される液圧ポンプ３８と、液圧ポンプ３８の吐出側にチェックバルブ３９を介してアキュムレータ４０とがそれぞれ設けられている。アキュムレータ４０には、液圧ポンプ３８の吐出圧によって常時所定圧が蓄えられるようになっている。
【００４０】
ところで、本例のブレーキ液圧倍力装置１は、更にプラグ６に形成された反力室４１が設けられており、この反力室４１に、入力軸１８の段部１８ａおよび反力ピストン２０の右端２０ｅが面するようになっている。そして、反力室４１はプラグ６に穿設された径方向孔４２、ハウジング３とプラグ６との間の環状空間４３、ハウジング３に穿設された軸方向孔４４を介して、制御圧導入口４５に常時連通されている。
【００４１】
図１に示すように、制御圧導入口４５は、二位置三方弁からなる圧力切換弁４６を備えた可変サーボ装置４７に接続されている。この二位置三方切換弁４６は、制御圧導入口４５を、リザーバ３３に常時連通する液圧回路３６に接続する第１位置Iと、制御圧導入口４５を、出力口２７とホイールシリンダ２８,２９とを接続するブレーキ液通路に接続する第２位置IIとが設定されており、通常時は第１位置Iに設定されるとともに、出力口２７の液圧、つまり動力室２５の液圧が設定作動圧になったとき、第２位置IIに切換制御されるようになっている。
【００４２】
一方、マスタシリンダ２は、パワーピストン８の有効受圧面積と同じ有効受圧面積にそれぞれ設定されたプライマリピストン４８′とセカンダリピストン４８″とを有するタンデムマスタシリンダとして構成されている。その場合、プライマリピストン４８′がパワーピストン８の前端に一体に設けられている。
【００４３】
両ピストン４８′,４８″の間隔を規制する間隔規制ロッド４９がマスタシリンダピストン４８の方へ突出して固定されているとともに、この間隔規制ロッド４９にリテーナ５０が軸方向に摺動可能に嵌合されている。また、リテーナ５０とプライマリピストン４８′の前端との間には、スプリング５１が縮設されていて、リテーナ５０が常時プライマリピストン４８′から遠ざかる方向に付勢されている。通常時は、このリテーナ５０は間隔規制ロッド４９の頭部４９ａに当接して、それ以上プライマリピストン４８′から離れることを規制されている。
【００４４】
セカンダリピストン４８″はリターンスプリング５２のばね力により常時後方（図１において右方）に付勢されていて、その後端は、通常時はリテーナ５０に当接されている。プライマリピストン４８′の前端とセカンダリピストン４８″の後端には、それぞれカップシール５３,５４が設けられており、これらのカップシール５３,５４の間の小径部４ａに、液室５５が画成されている。両カップシール５３,５４は、それぞれカップシール５３,５４を通る液室５５外から液室５５内への液の流れは許容するが、カップシール５３,５４を通る液室５５から液室５５外への液の流れは阻止するようになっている。
【００４５】
また、ハウジング３には、マスタシリンダのブレーキ液補償口５６が穿設されており、このブレーキ液補償口５６は、常時リザーバ３３に連通している。そして、プライマリピストン４８′の非作動位置では、カップシール５３が排出口３２とブレーキ液補償口５６との間に位置するようにされている。したがって、非作動時には、液は液室５５とブレーキ液補償口５６との間で両方向に自由に流れるようになっているが、パワーピストン８が前進して、カップシール５３がブレーキ液補償口５６を通り過ぎると、液室５５からブレーキ液補償口５６に向かう液の流れは阻止されるようになっている。
【００４６】
セカンダリピストン４８″は、ハウジング３の段付孔４の小径部４ａに、その前端に設けられたカップシール５７により一方向にのみ液密に、かつ摺動可能に嵌合されている。
【００４７】
また、小径部４ａ内にはセカンダリピストン４８″により液室５８が画成されているとともに、この液室５８は出力口５９を介して２ブレーキ系統のうちの他方の系統におけるホイールシリンダ６０,６１に常時連通されている。更に、セカンダリピストン４８″には、径方向孔６２とこの径方向孔６２に連通する軸方向孔６３が穿設されている。この軸方向孔６３には、先端に弁６４が設けられた弁ロッド６５が貫通しており、この弁ロッド６５は、ハウジング３に小径部４ａおよびセカンダリピストン４８″に穿設された径方向孔６２を径方向に貫通して設けられた弁解放ロッド６６に当接可能となっている。更に、弁６４はスプリング６７によって弁座６８に着座する方向に常時付勢されている。そして、セカンダリピストン４８″が図示の非作動位置にあるときは、弁ロッド６５が弁解放ロッド６６に当接することにより、弁６４がスプリング６７のばね力に抗して弁座６８から離座し、リザーバ３３と液室５８とが連通されるようになっている。また、セカンダリピストン４８″が前進したときは、スプリング６７のばね力により弁６４が弁座６８に着座しかつ弁ロッド６５が弁解放ロッド６６から離れ、リザーバ３３と液室５８とが遮断されてマスタシリンダ圧が発生するようになっている。
【００４８】
そして、パワーピストン８の有効受圧面積、プライマリピストン４８′の有効受圧面積、およびセカンダリピストン４８″の前後端部の各有効受圧面積はすべて等しく設定されている。
【００４９】
更に、ハウジング３には、常時リザーバ３３に連通している通路孔６９が穿設されており、したがってセカンダリピストン４８″の軸方向孔６３は、径方向孔６２、小径部４ａ、および通路孔６９を介してリザーバ３３に常時接続されている。
【００５０】
液室５５は、ハウジング３の接続口７０を介して可変ストローク装置７１に接続されている。この可変ストローク装置７１は、ピストン７２、シリンダ７３、およびスプリング７４を有し、ペダルストロークを確保するためのストロークシュミレータ７５と、接続口７０とストロークシュミレータ７５との間の通路に設けられたオリフィス７６と、このオリフィス７６をバイパスして設けられ、ストロークシュミレータ７５から接続口７０への液の流れのみを許容するチェックバルブ７７とから構成されている。
【００５１】
また、ブレーキ液圧倍力装置１の出力口２７と一方の系統のホイールシリンダ２８,２９とを接続する液通路には、ポンプ３８およびアキュムレータ４０の液圧源の失陥時に、一方の系統のブレーキを確実に作動するための液圧失陥時ブレーキ作動装置７８が設けられている。この液圧失陥時ブレーキ作動装置７８は、ピストン７９、シリンダ８０、およびスプリング８１を有する圧力変換シリンダ８２と、二位置三方弁からなる圧力制御切換弁８３とから構成されている。
【００５２】
圧力変換シリンダ８２は本発明の第２の受圧シリンダに相当し、動力室２５または液室５５から送給された圧液が導入されたとき、ピストン７９が作動してブレーキ液圧を発生し、ホイールシリンダ２８,２９に導入されるようになっている。また、圧力変換シリンダ８２は、液圧失陥がホイールシリンダ２８,２９側の失陥によるものである場合、動力室２５または液室５５からの圧液がこの失陥部から外に漏出するのを防止するようになっている。
【００５３】
圧力制御切換弁８３は、アキュムレータ４０の蓄圧によるパイロット圧で制御されるようにされている。また、この圧力制御切換弁８３は、圧力変換シリンダ８２を出力口２７に接続する第１位置Iと、圧力変換シリンダ８２を接続口７０に接続する第２位置IIとが設定されており、液圧正常時は第１位置Iに設定されているとともに、液圧失陥時は第２位置IIに切り換え設定されるようになっている。
【００５４】
このように、この第１例の、マスタシリンダ２と一体のブレーキ液圧倍力装置１を用いたブレーキシステムは、一方のブレーキ系統がそのホイールシリンダ２８,２９に動力室２５の液圧が導入されるフルパワーブレーキ系統であり、また他方のブレーキ系統がそのホイールシリンダ６０,６１にマスタシリンダ圧が導入される液圧ブレーキ系統であるセミフルパワーブレーキシステムとして構成されている。
【００５５】
次に、この例のマスタシリンダと一体のブレーキ液圧倍力装置の作用について説明する。
ブレーキペダルが踏み込まれないブレーキ非操作時は、円錐弁１４、弁座部材１０の第１弁座１０ａおよび弁作動部材１７の第２弁座１７ａは、図１および図２に示す位置関係にある。すなわち、円錐弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａに着座しているとともに、弁作動部材１７の第２弁座１７ａが円錐弁１４から離座している。この状態では、入力口２２に常時連通している通路孔２４と弁座部材１０の軸方向孔１０ｃとが遮断されているとともに、弁座部材１０の軸方向孔１０ｃと排出口３２に常時連通している弁体１５の軸方向孔３０とが連通している。したがって、ブレーキ非操作時は、動力室２５がポンプ３８およびアキュムレータ４０から遮断されているとともにリザーバ３３に連通し、動力室２５には圧液が供給されない。
【００５６】
また、反力ピストン２０の右端２０ｅは、入力軸１８の段部１８ａから離隔している。更に、弁作動部材１７のストッパ部１７ｂがプラグ６の小径突出部６ｂに当接しているとともに、反力ピストン２０の第１フランジ部２０ａのストッパ部２０ｃから離隔してこのストッパ部２０ｃより前進した位置となっている。 更に、プライマリピストン４８′のカップシール５３がブレーキ液補償口５６より後方に位置しており、したがって液室５５はリザーバ３３に接続されている。
【００５７】
一方、マスタシリンダ２においては、弁ロッド６５が弁開放ロッド６６に当接して、弁６４が弁座６８から離座している。したがって、液室５８はリザーバ３３に接続されている。
【００５８】
更に、可変サーボ装置４７の圧力切換弁４６が図示の第１位置Iにあり、反力室４１はリザーバ３３に連通している。また、液圧失陥時ブレーキ作動装置７８の圧力制御切換弁８３が図示の第１位置Iにあり、圧力変換シリンダ８２が出力口２７に接続されている。
【００５９】
ブレーキペダルの踏込みによる通常ブレーキ操作時は、入力軸１８が前進し、弁作動部材１７の第２弁座１７ａが円錐弁１４に着座するとともに、円錐弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａから離座するので、この状態では通路孔２４と弁座部材１０の軸方向孔１０ｃとが連通するとともに、弁座部材１０の軸方向孔１０ｃと弁体１５の軸方向孔３０とが遮断される。したがって、動力室２５がリザーバ３３から遮断されるとともにポンプ３８およびアキュムレータ４０に連通し、動力室２５にアキュムレータ４０の圧液が供給される。この場合、円錐弁１４、第１弁座１０ａおよび第２弁座１７ａにより、動力室２５をポンプ３８およびアキュムレータ４０の液圧源またはリザーバ３３に選択的に切換制御するブレーキ液圧倍力装置１の制御弁８４が構成されている。
【００６０】
動力室２５に液圧が導入されると、パワーピストン８が前進するとともに、反力ピストン２０は直ぐに作動して、その右端２０ｅが入力軸１８の段部１８ａに当接する。
動力室２５内に導入された圧液がリターンスプリング５２のばね力に打ち勝つ圧力になると、この液圧によりパワーピストン８が出力を発生し、この出力によりプライマリピストン４８′が前進するとともに、セカンダリピストン４８″が前進する。このセカンダリピストン４８″の前進で弁６４が弁座６８に着座して、液室５８にマスタシリンダ圧が発生する。
【００６１】
そして、動力室２５内の液圧が一方の系統の両ホイールシリンダ２８,２９に導入されるとともに、マスタシリンダ圧が他方の系統の両ホイールシリンダ６０,６１に導入され、両系統のブレーキが作動する。このとき、動力室２５内の液圧が作用するパワーピストン８の有効受圧面積が液室５８のマスタシリンダ圧が受けるマスタシリンダピストン４８″の有効受圧面積とが等しいことから、動力室２５内の液圧とマスタシリンダ圧とはバランスして等しくなる。したがって、各ホイールシリンダ２８,２９；６０,６１にはともに等しい液圧の圧液が供給される。
【００６２】
動力室２５内の圧液は軸方向の通路孔３４を介して室３５内にも導入され、この室３５内の液圧が弁体１５の段部１５ａに作用することにより、弁体１５は動力室２５の液圧に対抗する方向に付勢される。
【００６３】
プライマリピストン４８′が前進し、そのカップシール５３がブレーキ補償口５６を通過すると、液室５５がリザーバ３３から遮断されて密封状態となる。そして、このときプライマリピストン４８′がセカンダリピストン４８″より大きく前進するので、液室５５の作動液が接続口７０から、可変ストローク装置７１のストロークシュミレータ７５に送られる。このとき、プライマリピストン４８′は、通常ブレーキ作動時であるため通常の速度で前進するので、ストロークシュミレータへ流動する液に対するオリフィス７６のオリフィス効果は小さい。したがって、プライマリピストン４８′すなわちパワーピストン８は通常の速度で、ピストン７２のストローク分つまりストロークシュミレータ７５の作動液吸収分、ストロークするようになる。したがって、通常作動時のペダルストロークは、ホイールシリンダ６０,６１のロスストローク分とストロークシュミレータ７５の作動液吸収分とを加えたものに基づいたストローク量になる。
【００６４】
入力軸１８の反力が入力軸１８の入力に等しくなると、円錐弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａおよび弁作動部材１７の第２弁座１７ａのいずれにも着座し、動力室２５はアキュムレータ４０およびリザーバ３３のいずれからも遮断される。入力軸１８の入力が更に上昇すると、再び円錐弁１４が第１弁座１０ａから離座し、動力室２５には更に圧液が供給され、動力室２５内の液圧が更に上昇する。以後、円錐弁１４が第１弁座１０ａに対する着座および離座を繰り返すことにより、動力室２５内の液圧が入力軸１８の入力の上昇にしたがって上昇する。このときは、ブレーキ液圧倍力装置１は、通常ブレーキ時のサーボ比の比較的小さなサーボ比でサーボ制御を行うようになる。
【００６５】
このサーボ制御中で、入力が所定の大きさになるまでは、動力室２５内の液圧が圧力切換弁４６の作動圧まで上昇しないので、圧力切換弁４６は第１位置Iに設定されたままとなり、反力室４１はリザーバ３３に接続されたままとなっている。
【００６６】
そして、各ホイールシリンダ２８,２９；６０,６１はそれぞれ入力軸１８の入力に対して倍力されたブレーキ力を発生し、このブレーキ力でブレーキが作動する。このとき、前述のように動力室２５内の液圧とマスタシリンダ圧とはバランスして互いに等しくなり、各ホイールシリンダ３３,３４；６８,５２が発生するブレーキ力も互いに等しい。
【００６７】
入力が所定量になって、動力室２５内の液圧が圧力切換弁４６の作動圧になると、圧力切換弁４６は切り換えられて第２位置IIに設定される。すると、反力室４１は出力口２７と液圧失陥時ブレーキ作動装置７８との間のブレーキ液通路に接続され、反力室４１には、出力口２７の液圧、つまり動力室２５の液圧が導入される。そして、反力室４１に導入された液圧は、入力軸１８の段部１８ａに当接している反力ピストン２０の右端２０ｅの一部に、入力軸１８に加えられている入力と同方向に作用するようになる。このため、入力軸１８に作用される反力が小さくなり、以後、ブレーキ液圧倍力装置１の出力は入力軸１８の入力に対して通常ブレーキ時のサーボ制御中よりは大きく上昇する。すなわち、ブレーキ液圧倍力装置１は比較的大きなサーボ比で入力軸１８の入力を倍力して出力するサーボ制御を行うようになる。これにより、各ホイールシリンダ２８,２９；６０,６１はそれぞれ入力軸１８の入力に対して通常ブレーキ時のブレーキ力より大きなブレーキ力を発生する。このように、ブレーキ液圧倍力装置１は、入力が所定以上大きくなると通常ブレーキ時のサーボ比より大きなサーボ比でサーボ制御を行う逆二段サーボ特性を有している。
【００６８】
更に、入力が上昇して、動力室２５の液圧がアキュムレータ４０に蓄圧される最大設定圧になると、動力室２５の液圧はそれ以上上昇しなく、ブレーキ液圧倍力装置１は大きなサーボ比によるサーボ制御を終了し、全負荷状態となる。したがって、これ以後、ブレーキ液圧倍力装置１の出力上昇分は、入力上昇分を倍力しないものとなる。
【００６９】
ブレーキペダルを解放してブレーキ作動を解除すると、入力軸１８および弁作動部材１７がともに右方へ後退して制御弁８４の第２弁座１７ａが円錐弁１４から離座し、動力室２５内の圧液が、弁座部材１０の軸方向孔１０ｃ、円錐弁１４と第２弁座１７ａとの間の隙間、弁体１５の軸方向孔３０，径方向孔３１、段付孔４の小径部４ａ、および排出口３２を介してリザーバ３３に排出される。このとき、弁作動部材１７のストッパ部１７ｂが、反力ピストン２０のストッパ部２０ｃに当接するまで、入力軸１８が大きく後退するので、第２弁座１７ａが円錐弁１４から大きく開き、動力室２５内の圧液は迅速に排出される。
【００７０】
動力室２５内の圧液の排出により、一方の系統の両ホイールシリンダ２８,２９の圧液も迅速に動力室２５を通ってリザーバ３３に排出されて、両ホイールシリンダ２８,２９の液圧が低下する。一方、リターンスプリング５２のばね力により、セカンダリピストン４８″、プライマリピストン４８′およびパワーピストン８が迅速に後退する。このとき、スプリング５１のばね力により、プライマリピストン４８′がセカンダリピストン４８″より大きく後退するようになるが、ストロークシュミレータ７５に供給された液が、チェックバルブ７７により遅れることなく液室５５の方へ戻されるので、オリフィス７６が設けられても、プライマリピストン４８′、パワーピストン８および入力軸１８は遅れることなく、非作動位置の方へ戻るようになる。
【００７１】
セカンダリピストン４８″が後退すると、液室５８の液圧および他方の系統の両ホイールシリンダ６０,６１の液圧がともに低下する。そして、弁ロッド６５が弁開放ロッド６６に当接すると、それ以後のセカンダリピストン４８″の後退に対して、弁６４が弁座６８から離座し、液室５８がリザーバ３３に接続される。このため、両ホイールシリンダ６０,６１の圧液も迅速に液室５８を通ってリザーバ３３に排出されて、両ホイールシリンダ６０,６１の液圧が更に低下する。これにより、両系統のブレーキが迅速に解除開始される。
【００７２】
動力室２５内の液圧が圧力切換弁４６の設定作動圧より低下すると、圧力切換弁４６が第１位置Iに切り換わり、反力室４１がリザーバ３３に接続される。したがって、ブレーキ液圧倍力装置１の出力が入力の低下に対して通常ブレーキの小さいサーボ比で低下する。
【００７３】
ブレーキ解除がほぼ終了するまで入力軸１８が更に後退すると、弁作動部材１７のストッパ部１７ｂがプラグ６の小径突出部６ｂの先端に当接することにより、入力軸１８および弁作動部材１７の後退が停止し、入力軸１８および弁作動部材１７はともに後退限となる。しかしながら、入力軸１８および弁作動部材１７の後退が停止しても、パワーピストン８、反力ピストン２０、円錐弁１４および弁座部材１０は、ともに更に後退を続ける。このため、弁作動部材１７のストッパ部１７ｂが反力ピストン２０のストッパ部２０ｃから離隔するとともに、円錐弁１４が弁作動部材１７の第２弁座１７ａに近づいてくる。
【００７４】
パワーピストン８の右端がプラグ６に当接すると、パワーピストン８の後退が停止し、セカンダリピストン４８″およびパワーピストン８は非作動位置となって、ブレーキが迅速にかつ完全に解除される。この状態では、プライマリピストン４８′のカップシール５３がブレーキ液補償口５６より後方に位置するので、室５５はブレーキ液補償口５６を介してリザーバ３３に接続されるようになる。
【００７５】
パワーピストン８の非作動位置では、円錐弁１４が弁作動部材１７の第２弁座１７ａにきわめて近づいて円錐弁１４と第２弁座１７ａとの間の間隙がきわめて小さくなり、着座寸前となる。したがってブレーキペダルが踏み込まれて入力軸１８および弁作動部材１７が前進すると、直ぐに第２弁座１７ａが円錐弁１４に着座するとともに円錐弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａから直ぐに離座する。すなわち、制御弁８４の切換作動を行うためのロスストロークがきわめて小さくなり、ブレーキが迅速に作動する。
【００７６】
このようにして、ブレーキ操作時には迅速にブレーキが作動するとともに、ブレーキ操作解除時にはブレーキ作動が迅速に解除し、ブレーキ液圧発生装置１はきわめて応答性のよいものとなる。
また、ブレーキペダルを急速に踏み込んで急ブレーキをかけると、パワーピストン８およびプライマリピストン４８′も急速に前進し、液室５５の液を急速に接続口７０からストロークシュミレータ７５に送給しようとするが、オリフィス７６によるオリフィス効果により、ストロークシュミレータ７５への液の送給が遅れるので、ペダルストロークは通常より小さくなる。それとともに、ストロークシュミレータ７５への液の送給が遅れる分だけ液室５５の液圧が高くなる。このとき、セカンダリピストン４８″、プライマリピストン４８′、パワーピストン８の有効受圧面積が同じであることから、動力室２５の液圧および液室５８の液圧は、液室５５の液圧と等しく、通常より高くなる。
【００７７】
そして、動力室２５の高い液圧が出力口２７から圧力変換シリンダ８２に供給され、圧力変換シリンダ８２のピストン７９が作動して高圧のブレーキ液圧を発生し、この高いブレーキ液圧がホイールシリンダ２８,２９に導入され、ホイールシリンダ２８,２９は大きなブレーキ力を発生する。一方、高いマスタシリンダ圧が出力口５９からホイールシリンダ６０,６１に導入され、ホイールシリンダ６０,６１は大きなブレーキ力を発生する。こうして、急ブレーキ時には、ブレーキ液圧倍力装置１は、オリフィス７６により小さなペダルストロークで大きなブレーキ力を発生させることができる。
【００７８】
このようにして、第１例のブレーキ液圧倍力装置１においては、オリフィス７６によりブレーキペダルの踏み込み速度に応じてペダルストロークを変えることができ、ブレーキペダルの急速な踏み込み時には、可変ストローク装置７１により、液圧倍力装置１は入力軸１８の小さいストロークで大きな出力を発生するので、ブレーキ力の立ち上がりが早くなるとともに、両系統に大きなブレーキ力を迅速に発生させることができるようになる。
【００７９】
更に、ポンプ３８およびアキュムレータ４０等の液圧源の液圧が失陥すると、圧力制御切換弁８３が第２位置IIに設定される。この状態で、運転者がブレーキペダルの踏み込みによる通常ブレーキ操作を行って入力軸１８を前進させ、制御弁８４を切り換えても、動力室２５には液圧が導入されない。このため、パワーピストン８は、動力室２５の液圧によっては作動しない。更に、ブレーキペダルが大きく踏み込まれて入力軸１８が大きく前進すると、弁作動部材１７が最大ストロークして弁座部材１０に当接し、このパワーピストン８を押すようになる。すると、パワーピストン８と一体のプライマリピストン４８′が前進し、そのカップシール５３がブレーキ液補償口５６を通過すると、液室５５に液圧が発生し、この液圧が接続口７０および圧力制御切換弁８３を介して圧力変換シリンダ８２に導入される。これ以後の一方の系統のブレーキは、前述の通常ブレーキの場合と同じようにして作動する。
このときのペダルストロークは、通常作動時のペダルストロークに対してホイールシリンダ２８,２９のロスストローク分だけ大きいものになる。
【００８０】
更に、この液圧失陥時のブレーキ作動においては、プライマリピストン４８′が前進することにより、セカンダリピストン４８″も前進し、前述と同様に弁６４が弁座６８に着座して、液室５８に液圧が発生する。液室５８の液圧は出力口５９を介して他方の系統のホイールシリンダ６０,６１に導入され、他方の系統のブレーキも作動する。このとき、セカンダリピストン４８″の前後端の各有効受圧面積が等しいので、液室５５の液圧と液室５８の液圧は同じになり、その結果、両系統のブレーキ力は同じになる。
【００８１】
液圧失陥時におけるブレーキ作動の解除は、通常ブレーキの解除と同様にブレーキペダルを解放することにより行われる。ブレーキペダルの解放により、パワーピストン８とともにプライマリピストン４８′が後退して、液室５５の液圧が低下するので、一方の系統のブレーキ力が低下するとともに、セカンダリピストン４８″が後退して、液室５８の液圧が低下するので、他方の系統のブレーキ力も低下する。更に、プライマリピストン４８′が後退して、カップシール５３がブレーキ補償口５６を通過すると、液室５５がこのブレーキ補償口５６に連通する。すると、液室５５がリザーバ３３に連通するので、液室５５および圧力変換シリンダ８２の液圧がリザーバ３３に排出されるので、一方の系統のブレーキが完全に解除される。また、セカンダリピストン４８″も更に後退するので、通常ブレーキの作動解除と同様に、弁６４が弁座６８から離座するので、液室５８がリザーバ３３に連通し、他方の系統のブレーキも完全に解除される。
このようにして、第１例のブレーキ液圧倍力装置１においては、液圧失陥時に、両系統にブレーキ力を確実に発生させることができるようになる。
【００８２】
なお、オリフィス７６およびチェックバルブ７７は必ずしも必要ではなく、例えばブレーキ液圧倍力装置１に急ブレーキの機能を他の装置で持たせる場合等、場合によっては省略することができる。
【００８３】
図４は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図である。
この第１例のブレーキ液圧倍力装置１は、前述の図１に示す第１例の可変サーボ装置４７における動力室２５の液圧により制御される圧力切換弁４６に代えて、これと同じ二位置三方弁からなり、電磁力により制御される電磁切換弁８５が設けられている。また、出力口２７の近傍には、出力口２７の液圧つまりは動力室２５の液圧を検出する圧力センサ８６が設けられている。そして、図示しない電子制御装置は、圧力センサ８６によって検出された動力室２５の液圧が前述の圧力切換弁４６の作動圧と同じ圧力になったことを検出すると、電磁切換弁８５を第２位置IIに切り換えるようになっている。
【００８４】
また、可変ストローク装置７１は、第１電磁開閉弁８７を介して接続口７０に接続されている。この第１電磁開閉弁８７は、連通位置Iと遮断位置IIとが設定されており、通常時は連通位置Iに設定される常開弁とされている。更に、可変ストローク装置７１は、接続口７０と圧力変換シリンダ８２とを接続する通路に設けられた第２電磁開閉弁８８を備えている。この第２電磁開閉弁８８は、遮断位置Iと連通位置IIとが設定されており、通常時は遮断位置Iに設定される常閉弁とされている。これら第１および第２電磁開閉弁８７,８８は、ともに電子制御装置により制御されるようになっている。
【００８５】
前述の第１例の液圧失陥時ブレーキ作動装置７８における圧力制御切換弁８３は、アキュムレータ４０の蓄圧によって切換制御されるようになっているが、この第２例の液圧失陥時ブレーキ作動装置７８においては、この圧力制御切換弁８３に代えて、同じ二位置三方弁からなり電磁力で制御される電磁切換弁８９が設けられている。そして、この電磁切換弁８９を液圧失陥時に切換制御するために、アキュムレータ４０の蓄圧を検出する圧力センサ９０が設けられている。そして、電子制御装置は、圧力センサ９０からの検出信号に基づいてアキュムレータ４０の蓄圧が失陥したと判断したときに、電磁切換弁８９を第２位置IIに切換設定するようになっている。なお、電子制御装置は、後述する自動ブレーキ作動条件が成立したと判断したときも、電磁切換弁８９を第２位置IIに切換設定するようになっている。
【００８６】
更に、この第２例のブレーキ液圧倍力装置１では、ブレーキ液補償口５６が第１例とは反対側に設けられているとともに、このブレーキ液補償口５６は、液圧回路３６から分岐された液通路９１に接続されている。この液通路９１には、自動ブレーキ装置９２が設けられており、この自動ブレーキ装置９２は、二位置三方弁からなる電磁切換弁９３と、圧力調整弁９４とから構成されている。この電磁切換弁９３は、ブレーキ液補償口５６をリザーバ３３に接続する第１位置Iと、接続口７９を、圧力調整弁９４を介してアキュムレータ４０に接続する第２位置IIとが設定されており、通常時は第１位置Iに設定されているとともに、自動ブレーキ作動時に第２位置IIに切り換え設定されるようになっている。
この第２例のブレーキ液圧倍力装置の他の構成は、第１例と同じである。
【００８７】
このように構成されたこの第２例のブレーキ液圧倍力装置１の作用について説明する。
ブレーキ非作動時は、ブレーキ液圧倍力装置１およびマスタシリンダ２の各構成要素は、図４に示す非作動位置にある。この非作動状態では、前述の第１例の場合とまったく同じ状態となっている。したがって、この状態でブレーキペダルの通常速度の踏み込みで通常ブレーキ操作が行われると、同様にブレーキ液圧倍力装置１は第１例の場合とまったく同じ作用を行う。
これらの各電磁弁８７,８８,８９がすべて非作動時には、ペダルストロークは、第１例の通常作動時のペダルストロークと同じになる。
【００８８】
また、第１電磁開閉弁８７のみが作動して遮断位置IIに設定されると、液室５５がストロークシュミレータ７５から遮断される。したがって、プライマリピストン４８′のカップシール５３がブレーキ液補償口５６を超えて前進すると、液室５５はロック状態となる。このときは、ペダルストロークはマスタシリンダ２のセカンダリピストン４８″側の他方の系統のストローク分のみとなる。
【００８９】
更に、第１および第２電磁開閉弁８７,８８と電磁切換弁８９とが作動してともに位置IIに設定されると、圧力変換シリンダ８２が動力室２５から遮断されかつ液室５５に接続されるとともに、液室５５がストロークシュミレータ７５から遮断される。このときは、ペダルストロークはホイールシリンダ２８,２９,６０,６１のストローク分となる。
【００９０】
更に、第２電磁開閉弁８８と電磁切換弁８９とが作動してともに位置IIに設定され、また第１電磁開閉弁８７が非作動であると、圧力変換シリンダ８２が動力室２５から遮断されかつ液室５５に接続されるとともに、液室５５がストロークシュミレータ７５に接続される。したがって、このときのペダルストロークは、第１例の通常作動時のペダルストロークに対して、ホイールシリンダ２８,２９のストローク分だけ大きくなる。
【００９１】
このように、各電磁弁８７,８８,８９の作動を制御することにより、ペダルストロークを種々変えることができるようになる。したがって、積載状態等の車両状況、ブレーキ状況、あるいは運転者等によって、より適正なペダルストロークを設定することができる。
【００９２】
次に、自動ブレーキ作用について説明する。車両走行中に、自動ブレーキ作動条件が成立すると、電子制御装置が２つの電磁切換弁８９,９３をともに第２位置IIに切換設定する。すると、圧力変換シリンダ８２が動力室２５から遮断されるとともに接続口７０に接続され、またブレーキ液補償口５６がリザーバ３３から遮断されるとともに圧力調整弁９４を介してアキュムレータ４０に接続される。これにより、アキュムレータ４０の蓄圧が圧力調整弁９４によって所定圧に調整され、この調整された液圧がブレーキ液補償口５６を通って液室５５に導入され、更に液室５５の液圧は接続口７０を通ってストロークシュミレータ７５に導入されるとともに、圧力変換シリンダ８２に導入される。すると、ピストン７９が作動してブレーキ液圧を発生し、発生したブレーキ液圧がホイールシリンダ２８,２９に導入されて、一方の系統のブレーキが作動する。
【００９３】
一方、液室５５に導入された液圧は、マスタシリンダ２のセカンダリピストン４８″の後端面に作用するようになるので、セカンダリピストン４８″が作動し、液室５８に、液室５５の液圧と等しいマスタシリンダ圧を発生する。このマスタシリンダ圧が出力口５９を介してホイールシリンダ６０,６１に導入されて、他方の系統のブレーキが作動する。こうして、両系統において自動ブレーキが確実に作動するようになる。
【００９４】
自動ブレーキの作動解除の条件が成立すると、電子制御装置は両電磁切換弁８９,９３をともに再び非作動の第１位置Iに設定する。すると、圧力変換シリンダ８２が接続口７０から遮断されるとともに動力室２５に接続され、またブレーキ液補償口５６がアキュムレータ４０から遮断されるとともにリザーバ３３に接続される。これにより、液室５５の液圧は電磁切換弁９３を介してリザーバ３３に排出されるとともに、圧力変換シリンダ８２の液圧は動力室２５を通ってリザーバ３３に排出される。これにより、圧力変換シリンダ８２のブレーキ液圧が消滅し、一方の系統のブレーキが解除される。
【００９５】
また、液室５５がリザーバ３３に接続されてその液圧が低下することにより、セカンダリピストン４８″も後退し、セカンダリピストン４８″が非作動位置に戻ったときは、前述の通常ブレーキの場合と同様に液室５８がリザーバ３３に連通するので、マスタシリンダ圧が消滅し、他方の系統のブレーキが解除される。こうして、自動ブレーキが完全に解除される。
【００９６】
更に、液圧失陥時ブレーキ作動装置７８においては、アキュムレータ４０の液圧が失陥すると、圧力センサ９０からの検出信号により、電子制御装置は電磁切換弁８９を第２位置IIに切り換える。したがって、前述の第１例の場合とまったく同じになり、液圧失陥時でも、ブレーキペダルの踏み込みによりブレーキを作動させることが可能となる。
この第２例のブレーキ液圧倍力装置の他の作用効果は、第１例と同じである。
【００９７】
なお、前述の各例では、圧力可変シリンダ８２を設けるものとしているが、この圧力可変シリンダ８２を省略して動力室２５の液圧および液室５５の液圧を直接ホイールシリンダ２８,２９に導入することもできる。また、オリフィス７６も省略して液室５５の作動液を直接ストロークシュミレータ７５に導入することもできる。
【００９８】
更に、パワーピストン８の前部にマスタシリンダ２のプライマリピストン４８′を設けているが、パワーピストン８の前部はプライマリピストン４８として機能する必要はなく、パワーピストン８の作動時に液室５５の作動液を接続口７０から送給できるようになっていさえすればよい。
【００９９】
更に、前述の各例では、本発明の液圧倍力装置をセミフルパワーブレーキシステムのブレーキ液圧倍力装置に適用して説明しているが、従来のようなマスタシリンダ圧のみによりブレーキを作動させる一系統または二系統ブレーキシステムにも適用することができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のブレーキ液圧倍力システムによれば、ブレーキペダルのストロークを必要に応じて種々変えることができるようになる。これにより、積載状態等の車両状況、ブレーキ状況、あるいは運転者等によって、より適正なペダルストロークを設定できるようになる。
【０１０１】
特に、請求項２および４の発明によれば、セミフルパワーブレーキにおいて、ブレーキペダルストロークを種々変えることにより、適正なストロークに設定することが可能となる。これにより、運転者はブレーキ作動時に違和感を抱くことがなく、ブレーキ操作フィーリングを良好にできる。
【０１０２】
また、請求項６の発明によれば、ブレーキペダルの踏込速度によっても、ペダルストロークを変えることができるようになる。これにより、例えば急ブレーキ時に小さなペダルストロークで大きなブレーキ力を得ることができるようになり、急ブレーキを確実に作動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るブレーキ液圧倍力システムの実施の形態の第１例を示す断面図である。
【図２】 図１に示すブレーキ液圧倍力装置の部分拡大断面図である。
【図３】 図１に示すブレーキ液圧倍力装置に用いられている反力ピストンを示す断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の第２例を示す断面図である。
【図５】従来のブレーキ液圧倍力装置を部分的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…ブレーキ液圧倍力装置、２…マスタシリンダ、３…ハウジング、８…パワーピストン、１８…入力軸、２５…動力室、２７,５９…出力口、２８,２９,６０,６１…ホイールシリンダ、３３…リザーバ、４０…アキュムレータ、４８′…プライマリピストン、４８″…セカンダリピストン、５５,５８…液室、５６…ブレーキ液補償口、７０…接続口、７１…可変ストローク装置、７５…ストロークシュミレータ、７６…オリフィス、７７…チェックバルブ、７８…液圧失陥時ブレーキ作動装置、８２…圧力変換シリンダ、８３…圧力制御切換弁、８４…制御弁、８５,９３…電磁切換弁、８６,９０…圧力センサ、８７…第１電磁開閉弁、８８…第２電磁開閉弁、８９…電磁切換弁、９２…自動ブレーキ装置、９４…圧力調整弁

Claims (7)

1. 液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンの出力によって作動制御されてマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンを有するマスタシリンダと、このマスタシリンダのマスタシリンダ圧が導入されることによりブレーキ力を発生するブレーキシリンダと、前記パワーピストンと前記マスタシリンダピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、
   更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記液室との間に配設され、これらの間の連通・遮断を制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴とするブレーキ液圧倍力システム。
2. ２系統のブレーキシステムにおいて、液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンに一体に設けられかつ前記パワーピストンの出力によって作動制御されるプライマリピストンおよび前記プライマリピストンの作動によって作動制御されてマスタシリンダ圧を発生するセカンダリピストンを有するマスタシリンダと、前記動力室の液圧が導入されることにより一方の系統のブレーキ力を発生する一方の系統のブレーキシリンダと、前記マスタシリンダの前記マスタシリンダ圧が導入されることにより他方の系統のブレーキ力を発生する他方の系統のブレーキシリンダと、前記プライマリピストンと前記セカンダリピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、
   更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記液室との間に配設され、これらの間の連通・遮断を制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴とするブレーキ液圧倍力システム。
3. 前記第２の受圧シリンダが前記一方の系統のブレーキシリンダであり、前記連通・遮断制御弁は、前記一方の系統のブレーキシリンダを前記動力室または前記液室に選択的に切換接続する切換弁であることを特徴とする請求項２記載のブレーキ液圧倍力システム。
4. ２系統のブレーキシステムにおいて、液圧を発生する液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、出力を発生するパワーピストンと、このパワーピストンの受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と、入力が加えられて前記入力軸を作動するブレーキペダルと、前記パワーピストンに一体に設けられかつ前記パワーピストンの出力によって作動制御されるプライマリピストンおよび前記プライマリピストンの作動によって作動制御されてマス タシリンダ圧を発生するセカンダリピストンを有するマスタシリンダと、一方の系統のブレーキ力を発生する一方の系統のブレーキシリンダと、前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧が導入されることにより他方の系統のブレーキ力を発生する他方の系統のブレーキシリンダと、前記パワーピストンと前記マスタシリンダピストンとの間に設けられ、少なくとも前記パワーピストンの作動時に密封される液室と、この液室に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記液室の作動液が導入される受圧シリンダからなるストロークシュミレータとを備え、
   更に、前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に配設されている開閉弁と、前記動力室または前記液室に選択的に接続され、前記パワーピストンの作動時に前記動力室または前記液室の作動液が導入されることで一方の系統のブレーキ圧を発生しかつこのブレーキ圧を前記一方の系統のブレーキシリンダに供給する第２の受圧シリンダと、この第２の受圧シリンダと前記動力室および前記液室との間に配設され、前記第２の受圧シリンダと前記動力室とを連通するときは前記第２の受圧シリンダと前記液圧とを遮断し、また前記第２の受圧シリンダと前記液室とを連通するときは前記第２の受圧シリンダと前記動力室を遮断するように選択的に制御する連通・遮断制御弁とを備えていることを特徴とするブレーキ液圧倍力システム。
5. 前記第２の受圧シリンダが、前記動力室または前記液室の作動液が選択的に導入されることにより前記動力室の液圧または前記液室の液圧を前記一方の系統のブレーキ圧に変換する圧力変換シリンダであり、
   前記連通・遮断制御弁は、前記一方の系統のブレーキシリンダを前記動力室または前記液室に選択的に切換接続する切換弁であることを特徴とする請求項４記載のブレーキ液圧倍力システム。
6. 前記液室と前記ストロークシュミレータとの間に、少なくともオリフィスが配設されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１記載のブレーキ液圧倍力システム。
7. 前記オリフィスと並列に、前記ストロークシュミレータから前記液室への液の流れのみを許容するチェックバルブが設けられていることを特徴とする請求項６記載のブレーキ液圧倍力システム。

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