JP4491829B2 - Brake device for vehicle - Google Patents
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本発明は、ブレーキ操作子と、車輪ブレーキに接続するマスタシリンダと、正逆転自在なモータと、該モータの動力をマスタシリンダに備わるマスタピストンに伝達可能にされる車両用ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a brake operator, a master cylinder connected to a wheel brake, a motor that can be rotated forward and backward, and a vehicle brake device that can transmit the power of the motor to a master piston provided in the master cylinder.
従来、このような車両用ブレーキ装置として、たとえば特許文献1および特許文献2および特許文献3などにより既に知られている。
上記特許文献1では、回動を規制されたボールねじ機構のボルトの一端をマスタピストンに当接して、他端をブレーキペダルに連結したボルトが、ハウジングに対して回転軸方向の位置が拘束されたロータ内周に形成されるナットの回動により、回転軸方向にボルトが進退動する電動式ブレーキ倍力装置が開示されている。 In Patent Document 1, a bolt in which one end of a bolt of a ball screw mechanism whose rotation is restricted comes into contact with a master piston and the other end is connected to a brake pedal is constrained in the position in the rotation axis direction with respect to the housing. Further, there is disclosed an electric brake booster in which a bolt moves forward and backward in the rotation axis direction by rotation of a nut formed on the inner periphery of the rotor.
ところが、上記開示例ではモータの回動がフリーとなったときに、ブレーキペダルを踏み込み操作した場合、ボルトの前進にともなってナットが回動しないとマスタピストンを押動することが出来ない。 However, in the above disclosed example, when the brake pedal is depressed when the rotation of the motor becomes free, the master piston cannot be pushed unless the nut is rotated as the bolt advances.
一般的にボールねじは、ボルトを押動してナットを回動させる場合の逆効率は高いものの、リードを小さく設定してかつ慣性力の大きなナットおよびモータのコギングトルクのかかっている回転体を回動するためには大きな押動力が必要になり、そのためマスタピストンに伝達するペダル操作力は大きくロスされることになる。 Generally, a ball screw has a high reverse efficiency when rotating a nut by pushing a bolt, but a nut with a small lead and a large inertial force and a rotating body on which the cogging torque of the motor is applied. In order to rotate, a large pressing force is required, so that the pedal operation force transmitted to the master piston is greatly lost.
さらに万が一、モータのロータが固着した場合においては、ブレーキペダルの操作力はマスタピストンに伝達不可能となり、フェイルセーフに課題が残る。 Furthermore, if the motor rotor is stuck, the operating force of the brake pedal cannot be transmitted to the master piston, and a problem remains in fail-safe.
そして、ブレーキペダルはボルトに離間不可能に連結されているため、自動ブレーキ作動をおこなう場合には、自動的なボルトの前進にともなってブレーキペダルも入り込んでしまうため、ドライバの違和感を生じることになる。 Since the brake pedal is connected to the bolt so as not to be separated, the brake pedal also enters as the bolt automatically advances when the automatic brake operation is performed, which causes the driver to feel uncomfortable. Become.
特許文献2では、マスタシリンダ軸線と平行してモータに駆動されるボールねじ機構の直動部材であるボルトに連結されたバー状の押動部材が、マスタピストンを背後より押動するとともに、ブレーキペダルに連結される入力桿先端が前記バー状押動部材を貫通してマスタピストンを押動可能に構成されるアシスト力付与手段を備えた車両用ブレーキ装置が開示されている。 In Patent Document 2, a bar-like pushing member connected to a bolt, which is a linear motion member of a ball screw mechanism driven by a motor in parallel with the master cylinder axis, pushes the master piston from behind, and brakes There is disclosed a vehicular brake device including assist force applying means configured such that a front end of an input rod connected to a pedal passes through the bar-like pressing member and can push a master piston.
このように構成されたアシスト力付与手段では、特許文献1の課題であるモータがフリーになった場合の操作力のロスが大、モータが固着した場合のマスタシリンダ作動不可について、バー状押動部材に干渉なく貫通する入力桿がマスタピストンを直接押動可能にされているため解決されている。 With the assist force applying means configured as described above, the operation force loss when the motor becomes free, which is the subject of Patent Document 1, is large, and the master cylinder cannot be operated when the motor is fixed. The input rod penetrating the member without interference is solved because the master piston can be pushed directly.
しかしながら、ブレーキ操作部材の入力の有無に関らずブレーキ液圧を発生させる自動ブレーキ作動制御を行って、その制御中にブレーキペダルを操作した場合、前進しているマスタピストンと後退限にある入力桿とにおいて、ブレーキペダルのいわゆる空振りが発生してしまう。 However, when automatic brake operation control that generates brake fluid pressure is performed regardless of whether or not there is an input from the brake operation member, and the brake pedal is operated during that control, the master piston that is moving forward and the input that is in the backward limit A so-called idling of the brake pedal occurs at the saddle.
さらに、電気回生ブレーキに協調してアシスト力を弱める制御などをおこなった場合においては、マスタシリンダピストンの前進量が低下するため、ブレーキペダルの操作量(入力に対するストローク)が車両の制動力に対して少なくなることになる。 Furthermore, when control is performed to weaken the assist force in coordination with the electric regenerative brake, the amount of advance of the master cylinder piston decreases, so the amount of brake pedal operation (stroke relative to input) is less than the vehicle braking force. Will be less.
つまり、自動ブレーキおよび回生協調ブレーキ制御中のブレーキ操作部材のストロークは通常アシスト時とは異なってしまうため、ドライバの学習による入力とストロークと発生減速度の関係に不一致が生じ、ブレーキ操作フィーリングに違和感をおよぼすことになる。 In other words, since the stroke of the brake operation member during automatic braking and regenerative cooperative brake control is different from that during normal assist, there is a discrepancy between the input by the driver's learning and the relationship between the stroke and the generated deceleration. It will make you feel uncomfortable.
特許文献3では、ブレーキペダルの入力量に連動して該入力量に対応したモータ動力がピニオンとピニオンに噛合するラックを介して加算されて倍力を得るように構成されているが、モータ単独でマスタシリンダを作動させ自動的にブレーキをかけたときに、さらにブレーキペダルを踏み増す際の遊びの増加(第1実施例)やあるいは反力の増加(第2,第3実施例)がある。 In Patent Document 3, the motor power corresponding to the input amount of the brake pedal is added via a rack that meshes with the pinion in conjunction with the input amount of the brake pedal. When the master cylinder is operated and the brake is automatically applied, there is an increase in play when the brake pedal is further depressed (first embodiment) or an increase in reaction force (second and third embodiments). .
そして通常のブレーキ操作時においても、入力部材と出力部材を同ストロークで操作させるためには、倍力比=入力部材受圧断面積/出力部材受圧断面積の関係が必要なため(第2,3実施例)設計自由度が低くブレーキ操作フィーリングおよび機能に課題が残る。 In order to operate the input member and the output member with the same stroke even during normal braking operation, the relationship of boost ratio = input member pressure receiving cross-sectional area / output member pressure receiving cross-sectional area is required (second and third). Example) The degree of freedom in design is low, and problems remain in brake operation feeling and function.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、正逆転自在なモータの動力を簡素な構造をもってマスタシリンダに伝達するとともに、ブレーキ操作子の操作フィーリングとフェイルセーフにもすぐれ、協調回生ブレーキや自動ブレーキにも好適な電動液圧式の車両用ブレーキ装置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 transmits power of a motor that can freely rotate forward and backward to a master cylinder with a simple structure, and has excellent operation feeling and fail-safe of a brake operator, and cooperative regeneration. An object of the present invention is to provide an electrohydraulic vehicular brake device suitable for a brake or an automatic brake.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、後端をブレーキ操作子に連結する入力伝達部材と、車輪ブレーキに接続されるマスタシリンダと、正逆転自在なモータと、前方腕の一端を前記マスタシリンダに備わるマスタピストン後端に回動自在に連結するとともに後方腕の一端をハウジングに後退限が規制される反力支承手段に回動自在に連結して前記前方腕の他端と前記後方腕の他端とが連結される中間支点を中心とする屈伸運動によって前記マスタピストンを押動可能なV字リンクと、該V字リンクの前記中間支点を変位して前記V字リンクの屈伸運動に前記モータの回転運動を変換するリンク駆動機構とからなり、該リンク駆動機構を前記V字リンクの前記中間支点とともに前記マスタシリンダ軸線と平行に進退動自在にするとともに、前記マスタピストンを押動可能に前記入力伝達部材前端を前記マスタピストン後端に臨ませる構成とした車両用ブレーキ装置とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an input transmission member for connecting a rear end to a brake operator, a master cylinder connected to a wheel brake, a motor capable of rotating forward and backward, and a front arm. One end of the front arm is pivotally connected to the rear end of the master piston and the other end of the front arm is pivotally connected to the reaction force bearing means whose rear end is restricted by the housing. And a V-shaped link that can push the master piston by a bending and extending movement centered on an intermediate fulcrum where the other end of the rear arm is connected, and the V-shaped link by displacing the intermediate fulcrum of the V-shaped link A link drive mechanism that converts the rotational motion of the motor into a bending and stretching motion of the motor, and enables the link drive mechanism to move forward and backward in parallel with the master cylinder axis along with the intermediate fulcrum of the V-shaped link. Both the construction for exposing the push capable the input transmission member the front end of the master piston in the master piston rear end was a vehicle brake system.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明に加えて、前記リンク駆動機構は、前記V字リンクの前記中間支点を変位させるべく該中間支点に連係する偏心部を有した駆動軸と、該駆動軸に前記モータの回動を伝達する歯車対とを設けて、該歯車対を前記モータ側に具設されるウォーム歯車と前記駆動軸側に具設されるウォームホイール歯車とが歯合する構成としたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the invention, the link drive mechanism has a drive shaft having an eccentric portion linked to the intermediate fulcrum to displace the intermediate fulcrum of the V-shaped link. And a gear pair for transmitting the rotation of the motor to the drive shaft, and a worm gear provided on the motor side and a worm wheel gear provided on the drive shaft side. It is characterized by having a meshing configuration.
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の発明に加えて、前記反力支承手段は、後退限をハウジングに規制されかつ前記マスタシリンダと略同軸に進退動可能なスリーブの前方に前記V字リンクの前記後方腕の一端を連結して、さらに前記スリーブを挿通して前端を前記マスタピストン後端に臨ませる前記入力伝達部材が該入力伝達部材と前記スリーブとの間に具設される弾性部材を圧縮することにより前記ブレーキ操作子に操作入力に対応した操作ストロークを付与可能なストロークシミュレータを設けて、前記弾性部材は前記入力伝達部材および前記スリーブとともに前記リンク駆動機構と連なる進退動を可能にされることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the first or second aspect of the present invention, the reaction force support means has a retracting limit restricted by the housing and is capable of moving forward and backward substantially coaxially with the master cylinder. The input transmission member is connected between the input transmission member and the sleeve so as to connect one end of the rear arm of the V-link to the rear end of the master piston. A stroke simulator capable of applying an operation stroke corresponding to an operation input to the brake operator by compressing an elastic member provided is provided, and the elastic member is connected to the link driving mechanism together with the input transmission member and the sleeve. It is possible to move forward and backward.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明に加えて、入力検出器と電子制御装置とを含んで、すくなくとも前記ブレーキ操作子の入力によって前記入力伝達部材が前記マスタピストンを前進させる推力よりも、前記リンク駆動機構の駆動力によって前記マスタピストンを前進させる推力のほうが大きくなるよう、前記モータの動力を制御することを特徴とする。 The invention according to claim 4 includes an input detector and an electronic control unit in addition to the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the input transmission member is at least input by the brake operator. The power of the motor is controlled so that the thrust for moving the master piston forward is increased by the driving force of the link drive mechanism rather than the thrust for moving the master piston forward.
請求項1記載の発明によれば、モータに駆動されるV字リンクの中間支点を変位してV字リンクの挟角を広角側に駆動することによりマスタシリンダの自動作動およびブレーキ操作子操作量に対応した増圧作動を可能にするとともに、さらにマスタピストンの後端に臨む入力伝達部材を介してブレーキ操作子の入力もマスタピストン押動に加算することも可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the intermediate fulcrum of the V-shaped link driven by the motor is displaced and the included angle of the V-shaped link is driven to the wide angle side, thereby automatically operating the master cylinder and operating amount of the brake operator. In addition, it is possible to add pressure to the master piston and also input from the brake operator via the input transmission member facing the rear end of the master piston.
そして万が一、モータ制御不能などによりモータがフリーとなった場合において、仮にリンク駆動機構がマスタシリンダ軸線方向に拘束されている場合には、ブレーキ操作子に後端を連結する入力伝達部材前端がマスタピストン後端を押動してV字リンクの挟角が広角側に変化するにともない中間支点の変位および該中間支点の変位にともなうモータの回動が不可欠となり、モータの慣性力やモータコギングトルクなどに打ち勝ってモータを回動させることになるため、大きな無効操作力がブレーキ操作子に要求されてしまう。 In the unlikely event that the motor becomes free because the motor cannot be controlled, etc., if the link drive mechanism is constrained in the master cylinder axial direction, the front end of the input transmission member that connects the rear end to the brake operator is the master. The displacement of the intermediate fulcrum and the rotation of the motor along with the displacement of the intermediate fulcrum become indispensable as the V-link angle is changed to the wide-angle side by pushing the rear end of the piston, and the motor inertia and motor cogging torque Therefore, a large invalid operating force is required for the brake operator.
ところが、本発明では、モータの回動をV字リンクの屈伸運動に変換するようV字リンクの中間支点を変位させるリンク駆動機構が中間支点とともにマスタシリンダ軸線方向への進退動を可能にするので、入力伝達部材の押動にともなうV字リンク挟角の可変およびモータの回動は必要なく、ブレーキ操作子の入力をロスなくマスタピストンに伝達でき、きわめて高い入出力効率でマスタシリンダを昇圧することができる。 However, in the present invention, the link drive mechanism for displacing the intermediate fulcrum of the V-shaped link so as to convert the rotation of the motor into the bending and extending motion of the V-shaped link enables the forward and backward movement in the master cylinder axial direction together with the intermediate fulcrum. The V-link angle and the rotation of the motor are not necessary when the input transmission member is pushed, and the input of the brake operator can be transmitted to the master piston without loss, and the master cylinder is boosted with extremely high input / output efficiency. be able to.
さらに、万が一、モータがロックして回動不能になった場合においても、V字リンク挟角の可変およびモータの回動をともなう必要がないため、ブレーキ操作子の踏み込みによる入力伝達部材の推力はリンク駆動機構の進退動によりマスタピストンにロスなく伝達され効率よくマスタシリンダの追加昇圧をすることができる。 Furthermore, even if the motor is locked and cannot rotate, it is not necessary to change the V-link angle and rotate the motor, so the thrust of the input transmission member due to the depression of the brake operator is As the link drive mechanism moves forward and backward, it is transmitted to the master piston without loss, and the additional boosting of the master cylinder can be efficiently performed.
請求項2記載の発明によれば、ウォーム&ウォームホイール歯車対はウォーム歯車の回動をウォームホイール歯車に伝達する場合は動力伝達正効率がよいものの、逆にウォームホイール歯車の回動をウォーム歯車に伝達する場合には動力伝達逆効率がきわめて低いため、マスタシリンダの高圧を保持するときなどV字リンクおよび偏心部を介して駆動軸に高負荷の逆転回動力がかかる場合でも、モータに逆伝達される負荷トルクは小さく、モータ消費電力を大幅に省略させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the worm and worm wheel gear pair has good power transmission positive efficiency when the rotation of the worm gear is transmitted to the worm wheel gear, but conversely the rotation of the worm wheel gear is the worm gear. Since the power transmission reverse efficiency is extremely low when transmitting to the motor, even if a high load reverse rotation force is applied to the drive shaft via the V-shaped link and eccentric part, such as when maintaining the high pressure of the master cylinder, The transmitted load torque is small, and motor power consumption can be largely omitted.
また、万が一、モータの高い動力によりマスタシリンダが昇圧されているときに、突然モータ動力が失効した場合においても、マスタピストンにかかっている既存液圧反力がV字リンクを介して駆動軸を逆転しようとする際、ウォームホイール歯車からウォーム歯車に伝達される逆転回動力の逆効率が低いため、駆動軸の逆転に抵抗がかかり、マスタシリンダ液圧および制動力の低下を遅延させるいっぽう、ブレーキ操作子の入力による入力伝達部材の押動力は、該押動にともなう駆動軸およびモータの回動を不要にして高効率にマスタシリンダに伝達されるので制動力の低下幅をも小さく抑えることができる。 In the unlikely event that the master cylinder is boosted by the high power of the motor, even if the motor power suddenly expires, the existing hydraulic reaction force acting on the master piston will cause the drive shaft to move through the V-shaped link. When reverse rotation is attempted, the reverse efficiency of the reverse rotation power transmitted from the worm wheel gear to the worm gear is low, so resistance is applied to the reverse rotation of the drive shaft, delaying the decrease in the master cylinder hydraulic pressure and braking force. The pushing force of the input transmission member due to the input of the operating element is transmitted to the master cylinder with high efficiency without the need for rotation of the drive shaft and the motor accompanying the pushing, so that the reduction range of the braking force can be kept small. it can.
すなわち、V字リンクの駆動にウォーム&ウォームホイール歯車対を用いることは、モータがフリーになってしまった場合においては液圧回路に例えるならばマスタシリンダと車輪ブレーキ間に並列にオリフィスと車輪ブレーキ側に開弁する大口径のワンウェイバルブを設けるような働きができ、既存液圧低下遅延と追加昇圧が容易に可能とされるものである。 In other words, using a worm and worm wheel gear pair to drive the V-shaped link means that when the motor becomes free, an orifice and a wheel brake are connected in parallel between the master cylinder and the wheel brake if compared to a hydraulic circuit. A large-diameter one-way valve that opens to the side can be provided, and the existing hydraulic pressure drop delay and additional pressure increase can be easily performed.
請求項3記載の発明によれば、モータおよび駆動軸の回動力によりV字リンクを広角側に変化してマスタピストンを押動してマスタシリンダが昇圧されている際に、V字リンクの反力支承手段であってV字リンクの後方腕の一端が連結され後退限にあるスリーブと入力伝達部材とは両者間に介在する弾性部材を圧縮してストロークシミュレータを構成可能であり、後端をブレーキ操作子に連結する入力伝達部材が圧縮する弾性部材の剛性設定によってブレーキ操作子の入力に対するストローク量を自在に設定することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the V-link is changed to the wide-angle side by the rotational force of the motor and the drive shaft and the master piston is pushed up to increase the pressure of the master cylinder, It is possible to construct a stroke simulator by compressing an elastic member interposed between the sleeve and the input transmission member, which is a force bearing means and is connected to one end of the rear arm of the V-shaped link and is in the retreat limit. The stroke amount with respect to the input of the brake operator can be freely set by setting the rigidity of the elastic member compressed by the input transmission member connected to the brake operator.
入力伝達部材の前端がマスタピストン後端を押動可能に弾性部材の剛性を設定する場合には、モータの回動力と入力伝達部材の押動力との合力でマスタピストンを押動してより高い発生液圧を得ることができ、また入力伝達部材のストロークがマスタピストンのストロークより小さくなるよう弾性部材の剛性を設定する場合には、ブレーキ操作子入力によるマスタシリンダ発生液圧の増強はできないものの、ドライバの操作仕事量を低減して好適なブレーキ操作フィーリングを演出することができる。 When the rigidity of the elastic member is set so that the front end of the input transmission member can push the rear end of the master piston, the master piston is pushed by the resultant force of the rotational force of the motor and the pushing force of the input transmission member. When the rigidity of the elastic member is set so that the generated hydraulic pressure can be obtained and the stroke of the input transmission member becomes smaller than the stroke of the master piston, the master cylinder generated hydraulic pressure cannot be increased by the brake operator input. Thus, it is possible to produce a suitable brake operation feeling by reducing the operation work of the driver.
そして、モータの回動力がなくブレーキ操作子および入力伝達部材の押動力によってマスタシリンダを昇圧しなければならない場合には、スリーブおよび入力伝達部材とともにブレーキ操作量を吸収する弾性部材がV字リンクおよびリンク駆動機構とともに進退動可能にされているので、入力伝達部材の推力は弾性部材の圧縮に費やされることなくマスタピストンの押動に費やされて、ブレーキ操作子の入力およびストロークを浪費することなく高い効率でマスタシリンダ液圧に変換することができる。 When the master cylinder must be boosted by the pushing force of the brake operating element and the input transmission member without the rotational force of the motor, the elastic member that absorbs the brake operation amount together with the sleeve and the input transmission member is a V-shaped link and Since it can be moved forward and backward together with the link drive mechanism, the thrust of the input transmission member is consumed for pushing the master piston without being consumed for compressing the elastic member, and the input and stroke of the brake operator are wasted. It can be converted into the master cylinder hydraulic pressure with high efficiency.
請求項4記載の発明によれば、すくなくともブレーキ操作子の入力よりモータ動力によるマスタピストンを押動する推力が大きくなるようモータを制御するため、マスタシリンダは増圧され高い制動力が発生されるとともに、入力伝達部材はマスタピストン後端を押動してモータ動力によるマスタシリンダの増圧を補強可能に設定、あるいはストロークシミュレータの追加によりマスタピストンのストロークより入力伝達部材のストロークが小さくなるよう設定するなど、任意のブレーキフィーリング設定が可能になる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the motor is controlled so that the thrust for pushing the master piston by the motor power is greater than the input of the brake operator, the master cylinder is increased in pressure and a high braking force is generated. At the same time, the input transmission member is set so that the master cylinder's pressure increase can be reinforced by pushing the rear end of the master piston, or the stroke of the input transmission member is set smaller than the stroke of the master piston by adding a stroke simulator. Any brake feeling setting can be made.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
なお、以下の説明において使用される表現において、前進および後退、または正転および逆転は車両の進行方向や装置の装着向きに対応するものではなく、マスタシリンダが昇圧方向に作用するときに前進および正転を用い、マスタシリンダが減圧方向に作用するときに後退および逆転を用いるものである。 In the expression used in the following description, forward and backward, or forward and reverse does not correspond to the traveling direction of the vehicle or the mounting direction of the device. Forward rotation is used, and reverse and reverse rotation are used when the master cylinder acts in the pressure reducing direction.
図1〜図7は本発明の実施例を示すものであり、図1は車両用ブレーキ装置の全体構成を示すブレーキ液圧系統図、図2はブレーキ液圧発生装置の非作動初期位置での左側面要部断面図(図3におけるA−A線断面)、図3はブレーキ液圧発生装置の背面要部断面図(図2におけるB−B線断面)、図4はブレーキ液圧発生装置の増圧ブレーキ作動位置での左側面要部断面図、図5はブレーキ液圧発生装置の非増圧ブレーキ作動位置での左側面要部断面図、図6はストロークシミュレータ特性図、図7は出力液圧特性図である。 1 to 7 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a brake hydraulic pressure system diagram showing the overall configuration of a vehicle brake device, and FIG. 2 is a non-operation initial position of the brake hydraulic pressure generating device. 3 is a cross-sectional view of the main part of the left side surface (cross section taken along line AA in FIG. 3), FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the back surface of the brake hydraulic pressure generating device (cross section taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the left side of the brake hydraulic pressure generator at the non-intensifying brake operating position, FIG. 6 is a characteristic diagram of the stroke simulator, and FIG. It is an output hydraulic pressure characteristic figure.
先ず図1において、ブレーキ液圧発生装置10は、モータ110を備えるリンク駆動機構90と、該リンク駆動機構90後部にブレーキ操作部材であるブレーキ操作子11に連結する入力手段30と、リンク駆動機構90の前部に樹脂等で形成されてブレーキ液を蓄えるマスタリザーバ12を上部に装着するタンデム型のマスタシリンダ60とを備えている。
First, in FIG. 1, a brake fluid
電子制御装置13は、電源8および、該電源8に不具合が生じた場合において、後述するブレーキ液圧発生装置10の増圧ブレーキ作動制御を電子制御装置13が数回分行えるだけの電力を蓄える小型キャパシタ9に接続して、車両ブレーキ装置を統合的に制御可能にする。
The
ブレーキ操作子11の操作量はエンコーダやポテンショメータ等で構成して操作ストロークを検出する入力検出器A25、および歪みセンサ等で構成して操作荷重を検出する入力検出器B26にて検出され、それら検出値は電子制御装置13に伝達され、電子制御装置13はこの検出値を基にブレーキ液圧発生装置10に備わるモータ110の動力を制御する。
The operation amount of the brake operation element 11 is detected by an input detector A25 configured by an encoder, a potentiometer or the like and detecting an operation stroke, and an input detector B26 configured by a strain sensor or the like and detected by an operation load. The value is transmitted to the
さらに、電子制御装置13にはマスタシリンダ60が発生する圧力を検出する出力検出器27の検出値と、モータ110の回転位置を検出する位置検出器28と、モータ110の電流検出値とが伝達され、それらの値を基にブレーキ液圧発生装置10に備わるモータ110の動力のフィードバック制御を可能にされる。
Further, the detection value of the
また、電子制御装置13には、図示せぬ車輪速センサ、ヨーセンサ、Gセンサ等の検出値をもとにブレーキ液圧発生装置10および以下に説明するABS15を制御して車両の統合的な制御を可能に電気回路を配索する。そして、これらの車両用ブレーキ装置の異常時にはドライバに警報を発する警報装置14を備える。
Further, the
マスタシリンダ60の前部出力ポート16Fと後部出力ポート16Rから出力される液圧は前部液圧路17Fおよび後部液圧路17Rに導かれ、該後部液圧路17Rの発生液圧は圧力センサで構成される出力検出器27にて検出可能にされている。
The hydraulic pressure output from the front output port 16F and the rear output port 16R of the
前部液圧路17FはABS15を介して左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFRに接続される。また後部液圧路17Rも、ABS15を介して左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRRに接続される。
The front
ABS15は、前部液圧路17Fを分岐して、左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFR間に設けられる常開型電磁弁18,18と、常開型電磁弁18,18に並列に接続される一方向弁19,19と、減圧リザーバ21と、左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFRと減圧リザーバ21間に設けられる常閉型電磁弁20,20と、減圧リザーバ21から前部液圧路17F側へブレーキ液を還流するべく、ABSモータ22に駆動されるABSポンプ23とを備える。
The
さらにABS15は、後部液圧路17Rを分岐して、左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRR間に設けられる常開型電磁弁18,18と、常開型電磁弁18,18に並列に接続される一方向弁19,19と、減圧リザーバ21と、左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRRと減圧リザーバ21間に設けられる常閉型電磁弁20,20と、減圧リザーバ21から後部液圧路17R側へブレーキ液を還流するべく、ABSモータ22に駆動されるABSポンプ23とを備える。
Further, the
ABS15は電子制御装置13により制御され、各車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRに対応した常開型電磁弁18を開くとともに常閉型電磁弁20を閉じる増圧モードと、常開型電磁弁18を閉じるとともに常閉型電磁弁20を開く減圧モードと、常開型電磁弁18および常閉型電磁弁20をともに閉じる保持モードとを切換えて制御し、これにより各車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRのブレーキ液圧を状況に応じて個別で最適に制御することができる。
The
そして電子制御装置13は、ブレーキ液圧発生装置10およびABS15を統合的に制御するものであり、ブレーキ操作子11の操作量に応じたブレーキ液圧発生装置10の増圧ブレーキ作動制御、アンチロックブレーキ制御、ブレーキ操作子11の操作有無にかかわらずブレーキ液圧発生装置10に自動的に液圧を発生させる自動ブレーキ制御、さらに自動ブレーキ制御からABS15を制御して個別の車輪ブレーキ液圧を最適に調整してのトラクションコントロールおよびビークルスタビリティコントロールなどを行うことができる。
The
さらに電子制御装置13は、図示せぬ電気回生制動装置との協調にも対応することが可能であり、電気回生制動装置の制動力をドライバの所望した車両制動力から差し引いた車輪ブレーキ制動力になるようにブレーキ液圧発生装置10を増圧ブレーキ作動制御することもできるようになっている。
Further, the
図2において、非作動初期位置となるブレーキ液圧発生装置10は、リンク駆動機構90と、該リンク駆動機構90の前部にはマスタシリンダ60と、リンク駆動機構90の後部には入力手段30が構成されている。
In FIG. 2, the brake hydraulic
マスタシリンダ60に備える後部マスタピストン62の後端は、ハウジングA31とハウジングB91に支持されるリンク駆動機構90に備える駆動軸93の偏心部93bに連結されるV字リンク90Aの前方腕95の一端に連結される。
The rear end of the
マスタシリンダ60は、タンデム型のものであり、前部液圧室FPLおよび前部出力ポート16Fに液圧を発生させる前部マスタピストン71と、後部液圧室RPLおよび後部出力ポート16Rに液圧を発生させる後部マスタピストン62とを備える。
The
マスタボディ61の有底円筒状のシリンダ内では、前部および後部マスタピストン71,62が摺動自在に嵌合する。
In the bottomed cylindrical cylinder of the master body 61, the front and
マスタボディ61の上部には、前部および後部マスタピストン71,62により画成される前部および後部液圧室FPL,RPLへのブレーキ液の補給が可能なように、合成樹脂から成るマスタリザーバ12(図1参照)が取り付けられブレーキ液を満たしている。
A master reservoir made of a synthetic resin is provided above the master body 61 so that the brake fluid can be supplied to the front and rear hydraulic chambers FPL and RPL defined by the front and
前部マスタピストン71の軸方向中間部およびマスタボディ61内径間にブレーキ液を補給すべく、常時通じて前部マスタピストン71の軸方向中間部に開口する補給ポートFSPがマスタボディ61に穿設される。
In order to replenish brake fluid between the axially intermediate portion of the
前部マスタピストン71の前部には、前部液圧室FPLに液圧を発生させるべく、マスタボディ61のシリンダ内面に摺接するカップ72が装着される。また前部マスタピストン71の後方側には後部液圧室RPLの発生液圧を受圧すべく、マスタボディ61のシリンダ内面に摺接するカップ73が装着される。
A
前部マスタピストン71には、戻しばね76の付勢力により前部マスタピストン71が後退限位置に戻ったときに前部液圧室FPLとマスタリザーバ12を連通させる中心型のリリーフ弁74が設けられる。このリリーフ弁74は、前部マスタピストン71の前端部に同軸に装着され、前部マスタピストン71が後退限にあるときにはリリーフ弁74を弁ばね75のばね付勢力に抗して前進位置に保持し開弁して、前部マスタピストン71の前進時には弁ばね75によるリリーフ弁74の後退動作すなわち閉弁動作を許容するようにして両端がマスタボディ61に固定的に支持される開弁棒77とで開閉可能に構成される。
The
開弁棒77は、その両端をマスタボディ61で支持されて前部マスタピストン71の長穴71a内に挿通されており、リリーフ弁74の後端が開弁棒77に当接される。
Both ends of the valve opening rod 77 are supported by the master body 61 and are inserted into the
リリーフ弁74は、前部マスタピストン71が後退限にあるときには開弁棒77でリリーフ弁74が押圧されることにより開弁し、前部液圧室FPLとマスタリザーバ12を連通させて前部液圧室FPLにブレーキ液を補給可能とする。また前部マスタピストン71が後退限から前進すると、開弁棒77が前部マスタピストン71に対して後方に相対移動することにより、リリーフ弁74が閉弁して前部液圧室FPLの圧力発生を可能にする。
When the
後部マスタピストン62は異径段付軸にして、大径軸はマスタボディ61のシリンダ内径に、小径軸はマスタボディ61の後端部にシール部材69を外周に備えて嵌着されるガイド67の内径にそれぞれ摺動自在に嵌合される。
The
ガイド67の前端には後部マスタピストン62の環状段付部が当接し、またガイド67の後端はマスタボディ61の後端溝部に嵌着されるストッパ70に当接して、ガイド67とともに後部マスタピストン62の後退限が規制されている。
An annular stepped portion of the
そして後部マスタピストン62は、前方外周に後方からのみブレーキ液の流通を許容してマスタボディ61内径に摺接するカップ63を備え、後部マスタピストン62の後方小径軸の外周はガイド67内周に装着されたカップ68に摺接する。
The
またマスタボディ61には、後部マスタピストン62の後退限位置にあるときはマスタリザーバ12と後部液圧室RPLを連通して、後部マスタピストン62の前進位置ではカップ63の通過によりマスタリザーバ12と後部液圧室RPLの連通が遮断され閉弁するリリーフポートRPと、マスタリザーバ12からカップ63とカップ68間に常時ブレーキ液の補給をおこなう補給ポートRSPとが穿設される。
The master body 61 communicates with the master reservoir 12 and the rear hydraulic chamber RPL when the
前部および後部マスタピストン71,62の最大間隔を規制すべく、前部マスタピストン71後端に当接するリテーナ65と後部マスタピストン62間に縮設される戻しバネ66のセット長を、後部マスタピストン62に螺着されるリテーナガイド64が規制するようになっている。
In order to restrict the maximum distance between the front and
前部マスタピストン71の戻しバネ76より後部マスタピストン62の戻しバネ66のセット荷重の方が大きく設定されており、後部マスタピストン62の後退限では前部および後部マスタピストン71,62の最大間隔をおいた位置で前部マスタピストン71の後退限も設定される。
The set load of the return spring 66 of the
このように構成されたマスタシリンダ60では、後部マスタピストン62が押動されると、後部マスタピストン62の戻しバネ66より小さなセット荷重に設定される前部マスタピストン71の戻しバネ76を先ずたわませて、後部マスタピストン62と前部マスタピストン71とが同時に前進を開始する。
In the
そして前部マスタピストン71ではリリーフ弁74が、また後部マスタピストン62ではリリーフポートRPがほぼ同時に閉弁動作をおこなう。
The
前記閉弁動作後は、後部マスタピストン62の前進に応じて後部液圧室RPLと前部液圧室FPLが同圧となるように前部マスタピストン71が浮動してバランスを取りながら、前部および後部出力ポート16F,16Rに液圧を供給するものである。
After the valve closing operation, the
後部マスタピストン62と前部マスタピストン71が後退限に戻ると、前部マスタピストン71前方ではリリーフ弁74が、また後部マスタピストン62前方ではリリーフポートRPが開弁して前部液圧室FPLおよび後部液圧室RPLはマスタリザーバ12に連通して大気圧開放状態に戻ることになる。
When the
入力手段30は、ハウジングA31の後部に形成される円筒部内径に、ドライバのブレーキ操作子11への入力に対応して、ブレーキ操作子11に反力とストロークを付与すべく、カートリッジ様に小組みされたストロークシミュレータSSを摺動自在に挿入して構成される。 The input means 30 has a cylindrical inner diameter formed at the rear part of the housing A31 and is small like a cartridge so as to apply a reaction force and a stroke to the brake operator 11 in response to an input to the brake operator 11 by the driver. The assembled stroke simulator SS is slidably inserted.
ストロークシミュレータSSは、ハウジングA31の円筒内径部を摺動自在に挿入される略円筒状のスリーブ36と、スリーブ36内径後部の溝部に嵌着される係止リング41に後端角部を当接し後退限を規制されスリーブ36の内径を大径軸が摺動自在に挿入してかつスリーブ36底部を小径軸が挿通する入力伝達部材35と、該入力伝達部材35の小径軸に内径部を挿通され外径軸をスリーブ36内径に摺動可能にされるリテーナ37と、該リテーナ37前方段部とスリーブ36底部間に張架されて巻きばねからなるシミュレートばね38と、リテーナ37後方段部と入力伝達部材35前方段部間に張架されてゴム等の弾性材からなるシミュレートラバー39とで構成される。
The stroke simulator SS abuts the corner portion of the rear end against a substantially
スリーブ36は後端角部をハウジングA31円筒内径後部の溝部に嵌着される係止リング40に当接して後退限を規制され、前端部をリンク駆動機構90に備えるV字リンク90Aの後部支点P2を連結してV字リンク90Aの屈伸運動時の反力を支承する反力支承手段P2Sとしての機能も兼ね備えるものである。
The
入力伝達部材35は、後端にブレーキ操作子11(図1)に連結するヨーク32にナット34とともに螺着されるプッシュロッド33を首振り自在に連結し、リテーナ37内径を挿通した小径軸前端はさらにスリーブ36の底部を挿通してリンク駆動機構90に備わるV字リンク90Aの後部支点P3に連結する後部マスタピストン62後端の円弧状後面に臨ませている。
The
シミュレートばね38はシミュレートラバー39よりもばね定数が小さく設定され、リテーナ37はシミュレートばね38とシミュレートラバー39のセット荷重が釣り合うように位置して、リテーナ37前方段部とスリーブ36内径段部間には距離L1を、リテーナ37後端と入力伝達部材35前方段部間には距離L2を空けている。
The spring constant of the
この距離L1,L2はシミュレートばね38とシミュレートラバー39の許容応力を超えることが無いように設けられるものであり、ストロークシミュレータSSの全ストロークもL1+L2に設定されるものであるが、非作動初期位置にあっては後部マスタピストン62後端と入力伝達部材35の前端との離間距離を設定していないため、ストロークシミュレータSS単独での入力伝達部材35のストロークすなわちストロークシミュレート動作は規制されていることになる。
The distances L1 and L2 are provided so as not to exceed the allowable stresses of the
リンク駆動機構90は、ハウジングA31およびハウジングB91に挟持されるように構成され、該リンク駆動機構90はマスタシリンダ60の軸線と平行に進退動可能にされている。
The
リンク駆動機構90は、中間支点P1を支点として挟角を可変自在にされるV字リンク90Aと、該V字リンク90Aの中間支点P1と連結する偏心部93bを有してクランクを構成する駆動軸93と、該駆動軸93を軸支してマスタシリンダ60の軸線と平行に滑動して進退動自在にされる駆動軸ホルダ92と、ハウジングB91前方より回転軸110aを挿入してハウジングB91に固定的に連結される正逆転自在なモータ110と、該モータ110の回動を駆動軸93の回動として伝達するウォーム&ウォームホイール歯車対とで構成される。
The
図3を併せて参照して、V字リンク90Aは、前方腕95の一端を後部マスタピストン62後端にピン98をもって回動自在に連結する前部支点P3と、一対の後方腕94,94の一端をハウジングA31に後退限が規制され反力支承手段P2Sであるスリーブ36の前端に形成される一対の支持部にピン97,97にて回動自在に軸支される後部支点P2と、前方腕95の他端と該前方腕95の他端をはさむ後方腕94,94の他端とをさらに駆動軸93の偏心部93bが挟持するようピン96にて回動自在に軸支する中間支点P1とを構成している。
Referring also to FIG. 3, the V-shaped
駆動軸93は、マスタシリンダ60の軸線と直交する回転軸心93aと所定の半径をもつ偏心部93bを有して、該偏心部93bは前述のようにV字リンク90Aの中間支点P1と回動自在に連結されるものである。
The
駆動軸93の回転軸心93aは、駆動軸ホルダ92の上方に突き出している一対の腕部92a,92aにピン104をもって回動自在に軸支されている。
A
駆動軸ホルダ92は、上方で駆動軸93を軸支するとともに、下部にガイド穴92bが設けられ、ハウジングA31とハウジングB91の穴部に挟持されるガイドロッド103に挿通されてマスタシリンダ60の軸線と平行に進退動可能にガイドされている。
The
さらに駆動軸ホルダ92にはマスタシリンダ60の軸線と平行に形成される穴部92c,92dに、両端を軸受99,100により回動自在に軸支されたウォーム歯車軸102を挿入してクリップ101により抜け止めされている。
Further, a
ウォーム歯車軸102の外周部にはウォーム歯車102wが形成され、該ウォーム歯車102wは駆動軸93の外周に形成されるウォームホイール歯車93whと歯合してウォーム&ウォームホイール歯車対を構成している。
A
そして、ウォーム歯車軸102の軸心には滑動スプライン穴102aが形成され、該滑動スプライン穴102aには同形状断面の滑動スプライン軸に形成されるモータ110の回転軸110aがゆるい嵌め合いで挿入され、ウォーム歯車軸102はモータ110の回転軸110aとの相対回動を規制しつつ軸方向の進退動を可能にしている。
A sliding
このように構成されるリンク駆動機構90は、正逆転自在なモータ110と連なる回動を駆動軸93に伝達して該駆動軸93の偏心部93bに連結されるV字リンク90Aの中間支点P1を変位してV字リンク90Aの挟角を可変する際に中間支点P1に及ぼす駆動軸93の回転軸心93aを中心とする偏心部93b(V字リンク90Aの中間支点でもある)の描く弧の軌跡と、V字リンク90Aの前部支点P3を中心とする中間支点P1の描く弧の軌跡と、V字リンク90Aの後部支点P2を中心とする中間支点P1の描く弧の軌跡との干渉を駆動軸ホルダ92が進退動して吸収することができるようになっている。
The
図4では、ドライバのブレーキ操作子11の操作によって得られる入力検出器A25の操作ストローク検出値および入力検出器B26の操作荷重検出値に基づいた電子制御装置13の増圧ブレーキ作動制御により、リンク駆動機構90の駆動軸93に回動を伝達するモータ110に動力が発生している。
In FIG. 4, the link is obtained by the pressure-increasing brake operation control of the
そして、駆動軸ホルダ92は前述したV字リンク90Aおよび駆動軸93の偏心部90bの描く弧の軌跡の干渉を吸収するように、モータ110の回転軸110aとウォーム歯車軸102の滑動スプライン穴102aおよびガイドロッド103と駆動軸ホルダ92のガイド穴92bとが滑動して進退動をおこなっている。
The
ここで、マスタシリンダ60の昇圧が保持された場合に駆動軸93には油圧反力によって逆転方向の回動力が発生するが、駆動軸93に形成されるウォームホイール歯車93whから歯合するウォーム歯車102wを形成するウォーム歯車軸102への回動力の伝達逆効率が低いため、モータ110に伝達される逆転回動力は低く液圧保持のために費やされる電力は小さなものになっている。
Here, when the boost of the
また、クランク機構として構成するリンク駆動機構90のクランク作動角は図2の非作動初期位置にあっては上死点前90度近傍に設定され、図4の後部マスタピストン62の全ストローク状態にあっては上死点近傍に設定している。
Further, the crank operating angle of the
このようにクランク作動角を設定することにより、液圧負荷の小さいマスタシリンダ60の昇圧初期には駆動軸93の回転角に対するV字リンク90Aの中間支点P1の変位が大であり、V字リンク90Aの広角側に変化する速度を上げて車両制動力の立ち上がりを高め、さらなる駆動軸93の回動にともないサインカーブで速度を落しながらマスタ液圧が最も高まる後部マスタピストン62の全ストローク付近では昇圧速度は低くなるものの駆動軸93にかかる油圧反力を低減できるようにされている。
By setting the crank operating angle in this way, the displacement of the intermediate fulcrum P1 of the V-shaped
いっぽう、入力手段30に備わるストロークシミュレータSSでは、油圧反力がかかるV字リンク90Aの後部支点P2に押圧され後退限にあるスリーブ36底部と入力伝達部材35の前方段部間に備わる弾性部材シミュレートばね38とシミュレートラバー39とを入力伝達部材35が圧縮して該入力伝達部材35後端に連結するブレーキ操作子11に操作入力に対応した操作ストロークを付与している。
On the other hand, in the stroke simulator SS provided in the input means 30, the elastic member simulation provided between the bottom portion of the
このとき、入力伝達部材35の前進ストロークは後部マスタピストン62の前進ストロークよりも小さくなるようストロークシミュレータSSの弾性部材であるシミュレートばね38およびシミュレートラバー39の剛性が設定され、後部マスタピストン62後端の円弧状後面と入力伝達部材35の前端とは離間している。
At this time, the rigidity of the
したがって、後部マスタピストン62には入力伝達部材35の押動力が伝達していないため、ブレーキ操作子11の入力はマスタシリンダ60の昇圧を補強することはできないものの、ドライバの仕事量であるブレーキ操作子11の操作ストローク負担を軽減でき、さらに協調回生ブレーキ制御でドライバの所望する制動力から電気回生制動力分を差し引いた車輪ブレーキ制動力になるようモータ110の動力を一定量弱めて後部マスタピストン62が後退しても、後部マスタピストン62後端と入力伝達部材35の前端との干渉がないため、ブレーキ操作子11の入力とストロークと車両制動力は常に一定のものにできる。
Therefore, since the pushing force of the
なお、電子制御装置13の制御対象である出力部材のリンク駆動機構90および後部マスタピストン62と入力部材である入力伝達部材35とは離間独立してストロークするので、電子制御装置13では入力検出器A25が検出するブレーキ操作子11のストローク検出値のみをソースとした入出力制御が成立するため、ブレーキ操作子11の操作荷重を検出するために荷重センサで構成する入力検出器B26を省略することも可能である。
Since the
このブレーキ操作子11と車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRが一端切り離された、いわゆるブレーキバイワイヤ状態になることによって、協調回生ブレーキ制御の他にも種々の制御が可能になる。 When the brake operation element 11 and the wheel brakes BFL, BFR, BRL, BRR are separated from each other, a so-called brake-by-wire state is achieved, thereby enabling various controls other than the cooperative regenerative brake control.
例えば、車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRのすべてがABS作動モードに入っている場合には過剰なマスタシリンダ60の昇圧は必要ないはずであり、車両を統合的に制御する電子制御装置13が車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRのいずれかがABS作動を終了するまでマスタシリンダ60の液圧を下げるよう制御してもブレーキ操作子11には干渉がない。
For example, when all of the wheel brakes BFL, BFR, BRL, and BRR are in the ABS operation mode, excessive boosting of the
また、緊急時に制動力を高めるようブレーキアシスト制御がされる場合においても、後部マスタピストン62の急激な前進にブレーキ操作子11は追従することなく、ドライバの操作フィーリングを向上できる。
Further, even when the brake assist control is performed so as to increase the braking force in an emergency, the brake operator 11 can improve the operation feeling of the driver without following the rapid advance of the
ただし、上記のような協調回生ブレーキなどの制御の必要がない車両においては、増圧ブレーキ作動制御中の後部マスタピストン62後端を入力伝達部材35前端が押動可能になるようにストロークシミュレータSSに備える弾性部材であるシミュレートばね38およびシミュレートラバー39の剛性を設定してもよい。
However, in a vehicle that does not require control such as cooperative regenerative braking as described above, the stroke simulator SS is configured such that the rear end of the
このような設定では、後部マスタピストン62に当接押動する入力伝達部材35の推力が加算され、該推力はモータ110の駆動軸93回動力のアシストになり消費電力を節約、もしくはモータ電力は維持したままでマスタシリンダ60の発生液圧をより高めることができる。
In such a setting, the thrust of the
また、ストロークシミュレータSSをたわめるために一部ロスする入力伝達部材35の推力は、反力として後部マスタピストン62後端を押動する反力とともにブレーキ操作子11に伝達され、ストロークシミュレータSSに備えるシミュレートばね38およびシミュレートラバー39の弾性部材としての適度な反発感をも付与することができる。
Further, the thrust of the
図4ではブレーキ操作子11の入力に対応した増圧ブレーキ制御として説明したが、ブレーキ操作子11の操作有無に関らず図示せぬ車両のセンサの情報をもとに、電子制御装置13はモータ110を制御して自動ブレーキ制御をおこないマスタシリンダ60を昇圧することができる。
In FIG. 4, the pressure increasing brake control corresponding to the input of the brake operator 11 has been described. However, the
ブレーキ操作子11の操作有無に関らずブレーキ液圧発生装置10を昇圧して、前車に所定車間距離を空けるための自動ブレーキや、自動ブレーキ制御をした上でABS15を作動制御して外輪または内輪に制動力を付与するスタビリティコントロール、駆動輪に適宜制動力を付与するトラクションコントロールなどもおこなえる。
Regardless of whether or not the brake operator 11 is operated, the brake fluid
このような制御中に、ブレーキ操作子11を踏み増すことがあっても、ブレーキ操作子11の空振りあるいは板踏み感をともなうことなく、ブレーキ操作子11はストロークシミュレータSSで予め設定された剛性により何の違和感もなく操作が開始され、マスタシリンダ60の液圧も即時ドライバの所望する液圧に制御される。
Even if the brake operator 11 is stepped on during such control, the brake operator 11 does not cause the brake operator 11 to swing or feel a step on the plate, and the brake operator 11 has a rigidity set in advance by the stroke simulator SS. The operation is started without any sense of incongruity, and the hydraulic pressure of the
図5はブレーキ液圧発生装置10の非増圧ブレーキ作動状態を示し、モータ110の回動がなく、ドライバのブレーキ操作子11の操作力のみによるマスタシリンダ60の昇圧がおこなわれている。
FIG. 5 shows the non-intensifying brake operating state of the brake fluid
後端をブレーキ操作子11に連結する入力伝達部材35の前端が後部マスタピストン62後端円弧状後面を押動すると、スリーブ36ごとストロークシミュレータSSも入力伝達部材35とともに前進して、V字リンク90Aは初期の挟角を保ったまま駆動軸93も回動することなく、該駆動軸93を軸支する駆動軸ホルダ92はモータ110の回転軸110aに形成される滑動スプライン軸とウォーム歯車軸102軸心に形成される滑動スプライン穴102aとの滑動およびガイドロッド103と駆動軸ホルダ92に形成されるガイド穴92bの滑動をともなって前進して、入力伝達部材35は大きな抵抗をともなうことなく後部マスタピストン62を押動してマスタシリンダ60を昇圧している。
When the front end of the
仮にV字リンク90Aに狭角側あるいは広角側に変化する力が働いた場合においても、駆動軸93に形成されるウォームホイール歯車93whからウォーム歯車軸102に形成されるウォーム歯車102wへの伝達逆効率が低いため、該抵抗により駆動軸93は逆転回動しないまま前述の滑動動作により前進することになる。
Even if a force that changes to the narrow-angle side or the wide-angle side acts on the V-shaped
ストロークシミュレータSSでは、スリーブ36とともに弾性部材であるシミュレータばね38およびシミュレータラバー39が駆動軸ホルダ92に連なって前進可能にされているため、入力伝達部材35には該入力伝達部材35の前進によるシミュレータばね38およびシミュレータラバー39の圧縮を不要にして、ブレーキ操作子11のストロークシミュレータSSにかかる操作ストロークおよび操作荷重の浪費が無いようにされている。
In the stroke simulator SS, the
このように、モータ110の回動がなくフリーになった場合において、入力伝達部材35の前進にともなう駆動軸93およびモータ110の回転軸110aの回動を不要にするため、歯車対減速比で増幅されるモータ110のコギングトルクおよび駆動軸93を含めた慣性力の抵抗は入力伝達部材35にかからず、さらにストロークシミュレータSSにかかるストロークおよび荷重消費を無くして、ブレーキ操作子11の入力を高い入出効率でマスタシリンダ60の昇圧に変換可能にすることができる。
Thus, when the
また、万が一マスタシリンダ60の増圧作動制御中にモータ110の動力を失ってフリーとなった場合でも、駆動軸93のウォーム歯車93wからウォーム歯車軸102のウォーム歯車102wへの伝達逆効率の低さによって既存液圧の低下を遅延させるとともに、前述のように入力伝達部材35の推力を高効率で後部マスタピストン62に伝達可能とするので、既存制動力低下を遅延しながら制動力追加が容易にできる。
Even if the
図6のストロークシミュレータ特性を参照して、ブレーキ液圧発生装置10の増圧ブレーキ作動制御がおこなわれているとき、ストロークシミュレータSSでは、ブレーキ操作子11の入力に対応して該ブレーキ操作子11のストロークがC0〜C1〜C2〜C3の線図になるよう作動する。
With reference to the stroke simulator characteristics of FIG. 6, when the pressure increasing brake operation control of the brake
先ずブレーキ操作子11の入力を加えていくと、マスタシリンダ60の前部マスタピストン71の戻しばね76およびストロークシミュレータSSのシミュレートラバー39よりもばね定数が低く設定されるシミュレートばね38がセット荷重を超えて先ずたわみ始めるC0のポイントとなりストロークが立ち上がる。
First, when the input of the brake operator 11 is applied, the
さらにブレーキ操作子11の入力を加えていくと、シミュレートばね38と直列に張架されるシミュレートラバー39もたわみ始めるC1のポイントになり、シミュレートばね38とシミュレートラバー39との両者が同時にたわみはじめる。
When the input of the brake operator 11 is further applied, the simulated traverse 39 stretched in series with the
またC0のポイントからC1のポイントへの過程ではブレーキ操作子11の操作ストロークを入力検出器A25が、荷重を入力検出器B26がそれぞれ検出して、該検出値を基に電子制御装置13がモータ110に動力供給を開始するため、発生したマスタシリンダ60の油圧反力によりV字リンク90Aの後部支点P2は反力支承手段P2Sへの当接力を上げ、スリーブ36は後退限規制力を高められている。
In the process from the point C0 to the point C1, the input detector A25 detects the operation stroke of the brake operator 11 and the input detector B26 detects the load, and the
さらに入力が加わり、シミュレートばね38とシミュレートラバー39との複合ばね定数にてストロークが増加していくとリテーナ37が前進限に当接する(図2のL1がゼロ)C2ポイントになる。
When the input is further applied and the stroke is increased by the combined spring constant of the
C2ポイントから入力伝達部材35が前進限に当接する(図2のL1およびL2がゼロ)C3ポイントまではシミュレートラバー39の単独のばね定数でストロークが増加してゆき、該シミュレートラバー39のゴム特性により非線形の線図となる。
From the point C2 to the point C3 when the
そしてブレーキ操作子11の入力減少にともない、シミュレートラバー39のゴム材ヒステリシス特性によってC3〜C2〜C1〜C0の線図を下まわるようにブレーキ操作子11のストロークも減少する。 As the input of the brake operator 11 decreases, the stroke of the brake operator 11 also decreases so as to fall below the diagram of C3 to C2 to C1 to C0 due to the rubber material hysteresis characteristic of the simulation rubber 39.
前記ヒステリシスはドライバの操作負担を軽減するものであり、一定踏力をブレーキ操作子11にかけている際の反発感を低減するものである。 The hysteresis reduces a driver's operation burden, and reduces a feeling of repulsion when a constant pedal force is applied to the brake operator 11.
図7の出力液圧特性を参照して、実線で示すK0〜K1〜K2〜K3〜K8はブレーキ操作子11の操作量に対応してドライバの所望する制動力になるよう電子制御装置13がブレーキ液圧発生装置10を増圧ブレーキ作動制御する線図である。
Referring to the output hydraulic pressure characteristics of FIG. 7, the
破線で示すK0〜K4〜K5〜K6は車両に備わって図示せぬ回生制動装置に協調して、ドライバの所望する制動力から回生制動力分を差し引いた車輪ブレーキ液圧となるよう電子制御装置13がブレーキ液圧発生装置10を増圧ブレーキ作動制御する協調回生ブレーキ作動制御の液圧線図である。
Electronic control devices K0 to K4 to K5 to K6 indicated by broken lines are provided in the vehicle and cooperate with a regenerative braking device (not shown) so that the wheel brake hydraulic pressure is obtained by subtracting the regenerative braking force from the braking force desired by the driver. 13 is a fluid pressure diagram of cooperative regenerative brake operation control for controlling the brake fluid
2点鎖線で示すK7〜K8はモータ110の動力がなく、ブレーキ操作子11の入力のみが後部マスタピストン62に伝達する非増圧ブレーキ作動の液圧線図である。
K7 to K8 indicated by two-dot chain lines are hydraulic pressure diagrams of non-intensifying brake operation in which the
ドライバの所望する制動力になるよう車輪ブレーキ液圧を上げる増圧ブレーキ作動制御では、先ずブレーキ操作子11の入力を加えていくと、該ブレーキ操作子11の操作ストロークを入力検出器A25が、荷重を入力検出器B26がそれぞれ検出して、該検出値を基に電子制御装置13がモータ110に動力を供給開始するK0ポイントになる。
In the pressure-increasing brake operation control for increasing the wheel brake fluid pressure so as to obtain the braking force desired by the driver, first, when the input of the brake operator 11 is applied, the input detector A25 detects the operation stroke of the brake operator 11. The load is detected by the input detector B26, and the
K0〜K1では、いわゆる液圧ジャンピングがおこなわれ車輪および駆動系の慣性力を打ち消すべく、一気に所定圧力まで車輪ブレーキ液圧を上げる。 In K0 to K1, so-called hydraulic pressure jumping is performed, and the wheel brake hydraulic pressure is increased to a predetermined pressure all at once in order to cancel the inertial force of the wheels and the drive system.
K1〜K2ではブレーキ操作量に対して略比例的に出力液圧を上げて、K2ポイントはモータ110の動力を保持して増圧の限界となるが、該圧力は車輪ブレーキがロックする(実際にはロックの手前でABSが作動)のに充分な余裕を持って設定されている。
In K1 to K2, the output hydraulic pressure is increased approximately in proportion to the brake operation amount, and the K2 point holds the power of the
さらにブレーキ操作子11の入力を上げると、モータ110の動力により発生しているマスタシリンダ60の既存油圧反力によってV字リンク90Aの後部支点P2がスリーブ36を後退限に押圧している力よりも、入力伝達部材35がスリーブ36を前進押動する力が打ち勝って、V字リンク90Aが狭角側に変化するにともない駆動軸93が逆転しながら後部マスタピストン62後端に入力伝達部材35前端に当接するまで駆動軸ホルダ92を前進させたのち、入力伝達部材35が後部マスタピストン62の前進を再開させることにより、非増圧ブレーキ作動線図K7〜K8に沿って昇圧を再開するK3ポイントとなる。
When the input of the brake operator 11 is further increased, the force that the rear fulcrum P2 of the V-shaped
協調回生ブレーキ作動制御では、K7〜K8の線図より下まわるようなモータ110への動力供給であるとスリーブ36の後退限規制力が弱まりスリーブ36および入力伝達部材35が前進してブレーキ操作子11の操作フィーリングを損なうため、K0〜K4まで低めにジャンピングしたのちにK7〜K8線と略平行にオフセットさせて昇圧しK4〜K5となる。
In the cooperative regenerative brake operation control, when power is supplied to the
K5〜K6では、通常の増圧ブレーキ作動線図K1〜K2と略平行にオフセットして昇圧させることにより、K4〜K5〜K6〜K2〜K1〜K4で囲まれる領域を電気回生ブレーキの回生制動力として電力の回生をおこなうことができる。 In K5 to K6, the region surrounded by K4 to K5 to K6 to K2 to K1 to K4 is boosted by being offset substantially parallel to the normal pressure increasing brake operation diagram K1 to K2, thereby regenerating the electric regenerative brake. Electric power can be regenerated as power.
なお、回生電力の回収が必要なくなった場合には通常増圧ブレーキ作動線図K0〜K1〜K2〜K3に垂直移動して車輪ブレーキ液圧を増強すればよいことになる。 When it is no longer necessary to recover the regenerative power, the wheel brake hydraulic pressure may be increased by moving vertically to the normal pressure increasing brake operation diagram K0 to K1 to K2 to K3.
以上、本発明の実施例を説明したが、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うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
たとえば、上記実施例ではリンク駆動機構に備わる駆動軸として駆動軸の回転角に対してマスタピストンのストロークが略サインカーブで変化するクランク構造にて説明したが、回転軸心に対して作為的に半径が変化する外周輪郭をもった平面カム類である板カム等を用いた駆動軸によりV字リンクの中間支点を変位させる機構を備える車両用ブレーキ装置に本発明を適用してもよい。 For example, in the above embodiment, a description has been given of a crank structure in which the stroke of the master piston changes with a substantially sine curve with respect to the rotation angle of the drive shaft as the drive shaft provided in the link drive mechanism. The present invention may be applied to a vehicle brake device including a mechanism for displacing an intermediate fulcrum of a V-shaped link by a drive shaft using a plate cam or the like that is a flat cam having an outer peripheral contour whose radius changes.
そして、上記実施例では反力支承手段としてストロークシミュレータを構成しハウジングに後退限を規制されるスリーブにV字リンクの後部支点を連結する構成にて説明したが、V字リンクの後部支点はハウジングに後退限を規制されながら回動自在に連結されていればマスタシリンダの油圧反力を支承できるため、ハウジングに直接回動自在に連結されるなどの構成とした車両用ブレーキ装置に本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the stroke simulator is configured as the reaction force support means and the rear fulcrum of the V-shaped link is connected to the sleeve whose rearward limit is restricted to the housing. However, the rear fulcrum of the V-shaped link is the housing. Since the hydraulic reaction force of the master cylinder can be supported as long as it is pivotably connected while the retreat limit is restricted, the present invention is applied to a vehicle brake device configured to be directly pivotally coupled to a housing. You may apply.
また、上記実施例ではタンデム型のマスタシリンダを備える車両用ブレーキ装置として説明したが、マスタピストンが単一であるシングルマスタシリンダを備える車両用ブレーキ装置に本発明を適用してもよい。 Moreover, although the said Example demonstrated as a vehicle brake device provided with a tandem-type master cylinder, you may apply this invention to the brake device for vehicles provided with the single master cylinder with a single master piston.
10 ブレーキ液圧発生装置
11 ブレーキ操作子
13 電子制御装置
15 ABS
25 入力検出器A
26 入力検出器B
27 出力検出器
30 入力手段
31,91 ハウジング
35 入力伝達部材
36 反力支承手段を構成するスリーブ
38 弾性部材としてのシミュレートばね
39 弾性部材としてのシミュレートラバー
60 マスタシリンダ
62 後部マスタピストン
71 前部マスタピストン
90 リンク駆動機構
90A V字リンク
94 後方腕
95 前方腕
P1 前方腕の他端と後方腕の他端とが連結される中間支点
P2 後方腕の一端である後部支点
P3 前方腕の一端である前部支点
P2S 反力支承手段
92 駆動軸ホルダ
93 駆動軸
93a 回転軸心
93b 偏心部
93wh ウォームホイール歯車
102 ウォーム歯車軸
102w ウォーム歯車
102a 滑動スプライン穴
110 モータ
110a 滑動スプライン軸である回転軸
SS 反力支承手段を構成するストロークシミュレータ
FPL 前部液圧室
RPL 後部液圧室
BFL,BFR,BRL,BRR 車輪ブレーキ
10 Brake fluid pressure generator 11
25 Input detector A
26 Input detector B
27
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