JP4900320B2 - Master cylinder - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の電子制御ブレーキシステムに設けられて、ブレーキペダルの操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダに関する。 The present invention relates to a master cylinder that is provided in an electronically controlled brake system for a vehicle and generates a hydraulic pressure corresponding to an operation of a brake pedal.
近年、車両における制動装置として、車両の走行状況に応じて最適な制動力を車両に与えるよう各車輪の制動力を制御する電子制御ブレーキシステムが多く採用されている。このような電子制御ブレーキシステムでは、圧力センサによって各車輪のホイールシリンダ圧を監視し、ホイールシリンダ圧が運転者のブレーキペダル操作量に基づいて演算される目標油圧になるように、電磁流量制御弁を制御している。 2. Description of the Related Art In recent years, many electronically controlled brake systems that control the braking force of each wheel so as to give an optimal braking force to the vehicle according to the traveling state of the vehicle have been adopted as a braking device in the vehicle. In such an electronically controlled brake system, an electromagnetic flow control valve is used to monitor the wheel cylinder pressure of each wheel by a pressure sensor and to achieve a target hydraulic pressure calculated based on the brake pedal operation amount of the driver. Is controlling.
このような電子制御ブレーキシステムに設けられるマスタシリンダは、通常、シリンダハウジング内に摺動自在に収容されたピストンによって、ブレーキペダルの操作に応じて油圧を発生させるマスタ液圧室と、リザーバタンクに連通され、油圧が大気圧に保持される大気圧室とが形成されている。そして、ピストンが初期位置にあるときにはマスタ液圧室が大気圧室に連通され、ピストンが初期位置から所定のストローク量以上前方に移動したときにはマスタ液圧室と大気圧室との連通を遮断するように構成されている。このマスタ液圧室と大気圧室との連通が遮断されるまでのピストンの初期位置からのストローク量は、「ポートアイドル」と称される。マスタシリンダでは、このようにポートアイドルを設けることにより、ピストンが初期位置にある状態、すなわちブレーキペダルが踏み込まれていない状態において、マスタシリンダに油圧が発生して所謂ブレーキの引き摺りが発生するのを防止できるようになっている(たとえば、特許文献1参照)。
しかしながら、このようなポートアイドルを備えるマスタシリンダにおいては、ピストンが初期位置からポートアイドル分前方に移動するまでの間は、ブレーキペダルを踏み込んでも作動油がマスタ液圧室から大気圧室に流れるのでそれほど大きなペダル反力が発生せず、ピストンがポートアイドル分移動した後に急激にペダル反力が発生するため、運転者はブレーキ操作初期においてにガタ感を感じ、ペダルフィーリングに違和感を伴う場合がある。 However, in such a master cylinder having a port idle, hydraulic oil flows from the master hydraulic pressure chamber to the atmospheric pressure chamber even if the brake pedal is depressed until the piston moves forward from the initial position by the amount of the port idle. Not so much pedal reaction force is generated, and since the pedal reaction force suddenly occurs after the piston moves by the port idle, the driver may feel rattling at the beginning of the brake operation, and the pedal feeling may be uncomfortable. is there.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキ操作におけるペダルフィーリングを向上することのできるマスタシリンダを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a master cylinder capable of improving pedal feeling in brake operation.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のマスタシリンダは、車両のブレーキ制御装置に設けられ、運転者によるブレーキペダルの操作に応じて作動油を送り出すマスタシリンダであって、シリンダハウジングと、シリンダハウジング内に摺動自在に収容され、シリンダハウジング内にマスタ液圧室と大気圧室とを形成するピストンと、ピストンとブレーキペダルとを連結するピストンロッドと、ピストンが初期位置にあるときにはマスタ液圧室を大気圧室に連通し、ピストンが初期位置から所定のポートアイドル以上前方に移動したときにはマスタ液圧室と大気圧室との連通を遮断する連通制御手段と、前記ピストンロッドと前記車両の車体側との間で吸引力を発生させることにより、ピストンが初期位置からポートアイドル分移動するまでの間に、ピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させる抵抗力発生手段とを備える。 In order to solve the above problems, a master cylinder according to an aspect of the present invention is a master cylinder that is provided in a brake control device of a vehicle and that sends hydraulic oil in response to an operation of a brake pedal by a driver. A piston that is slidably received in the cylinder housing, forms a master hydraulic pressure chamber and an atmospheric pressure chamber in the cylinder housing, a piston rod that connects the piston and the brake pedal, and a piston in an initial position A communication control means for connecting the master hydraulic pressure chamber to the atmospheric pressure chamber and shutting off the communication between the master hydraulic pressure chamber and the atmospheric pressure chamber when the piston moves forward from the initial position beyond a predetermined port idle; and the piston rod; by generating a suction force between the vehicle body side of the vehicle, the piston moves port idle content from the initial position Until that, and a resistance force generating means for generating a resistance force against the forward movement of the piston.
この態様によると、ピストンが初期位置からポートアイドル分移動するまでの間に、ピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させる抵抗力発生手段を設けたことにより、運転者はブレーキ操作初期においてもペダル反力を感じるようになるので、ガタ感が軽減され、ペダルフィーリングを向上できる。 According to this aspect, by providing the resistance force generating means for generating the resistance force against the forward movement of the piston before the piston moves from the initial position by the port idle, the driver can Since the pedal reaction force can be felt in the case, the backlash feeling is reduced and the pedal feeling can be improved.
抵抗力発生手段は、磁力によりピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させるものであってもよい。抵抗力発生手段は、電磁石と、電磁石に通電する電流を制御してピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させる制御部とを備えてもよい。この場合、好適に抵抗力を発生させることができる。 The resistance force generating means may generate a resistance force against the forward movement of the piston by a magnetic force. The resistance force generation means may include an electromagnet and a control unit that generates a resistance force with respect to the forward movement of the piston by controlling a current supplied to the electromagnet. In this case, a resistance force can be suitably generated.
制御部は、ピストンが初期位置からポートアイドル分前方に移動するときにはピストンに後方への力が発生するよう電磁石に通電してもよい。 The control unit may energize the electromagnet so that a backward force is generated in the piston when the piston moves forward from the initial position by the amount of port idle .
制御部は、ブレーキペダルが所定のストローク量以上操作されている場合には、電磁石への通電を停止してもよい。抵抗力を発生させる必要がないときには通電を停止することにより、消費電力を低減できる。 The control unit may stop energization of the electromagnet when the brake pedal is operated for a predetermined stroke amount or more. When it is not necessary to generate a resistance force, power consumption can be reduced by stopping energization.
制御部は、ブレーキペダルが所定のストローク速度以上で操作された場合には、ピストンに前方への力が発生するよう電磁石に通電してもよい。ブレーキペダルが高い速度で操作された場合には、急な制動力が要求される場合と考えられる。このような場合にピストンに前方への力が発生するように電磁石に通電し、ペダル操作力を助勢することにより、迅速に制動力を発生させることができる。 The control unit may energize the electromagnet so that a forward force is generated in the piston when the brake pedal is operated at a predetermined stroke speed or higher. When the brake pedal is operated at a high speed, it is considered that a sudden braking force is required. In such a case, the braking force can be quickly generated by energizing the electromagnet so that a forward force is generated in the piston and assisting the pedal operation force.
抵抗力発生手段は、ピストンロッドと車両の車体側との間で吸引力を発生させることにより、ピストンが初期位置からポートアイドル分移動するまでの間に、ピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させるものであってもよい。この場合、ガタ感が少なく、好適なペダルフィーリングを実現できる。 The resistance generating means generates a suction force between the piston rod and the vehicle body side, thereby resisting the forward movement of the piston until the piston moves from the initial position by the amount of port idle. It may generate a force. In this case, there is little backlash and a suitable pedal feeling can be realized.
本発明によれば、ブレーキ操作におけるペダルフィーリングを向上することのできるマスタシリンダを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the master cylinder which can improve the pedal feeling in brake operation can be provided.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るマスタシリンダ14を備えたブレーキ制御装置の構成を示す図である。図1に示すブレーキ制御装置10は、車両用の電子制御式ブレーキシステム(ECB)を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル12の操作量に基づいて車両の4輪のブレーキを最適に制御するものである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a brake control device including a
ブレーキペダル12は、運転者による踏み込み操作に応じて作動油を送り出すマスタシリンダ14に接続されている。マスタシリンダ14の詳細な構成については、後述する。ブレーキペダル12には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ46が設けられている。
The
マスタシリンダ14の第1出力ポート14aには、運転者によるブレーキペダル12の踏力に応じたペダルストロークを創出するストロークシミュレータ24が接続されている。ストロークシミュレータ24の詳細な構成については後述する。
Connected to the
マスタシリンダ14とストロークシミュレータ24とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁23が設けられている。シミュレータカット弁23は、通常時通電することにより開弁し、異常時等非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。また、マスタシリンダ14には、作動油を貯留するためのリザーバタンク26が接続されている。
A
マスタシリンダ14の第1出力ポート14aには、右前輪用のブレーキ油圧制御管18が接続されており、ブレーキ油圧制御管18は、右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ20FRに接続されている。また、マスタシリンダ14の第2出力ポート14bには、左前輪用のブレーキ油圧制御管16が接続されており、ブレーキ油圧制御管16は、左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ20FLに接続されている。
A brake
右前輪用のブレーキ油圧制御管18の中途には、右電磁開閉弁22FRが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管16の中途には、左電磁開閉弁22FLが設けられている。これらの右電磁開閉弁22FRおよび左電磁開閉弁22FLは、何れも、非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。
A right electromagnetic on-off valve 22FR is provided in the middle of the brake
また、右前輪用のブレーキ油圧制御管18の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ48FRが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管16の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ48FLが設けられている。
A right master pressure sensor 48FR for detecting the master cylinder pressure on the right front wheel side is provided in the middle of the brake
ブレーキ制御装置10では、運転者によってブレーキペダル12が踏み込まれた際、ストロークセンサ46によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル12の踏み込み操作力(踏力)を求めることができる。このように、ストロークセンサ46の故障を想定して、マスタシリンダ圧を2つの圧力センサ48FRおよび48FLによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLを総称して、マスタシリンダ圧センサ48という。
In the
一方、リザーバタンク26には、油圧給排管28の一端が接続されており、この油圧給排管28の他端には、モータ32により駆動されるオイルポンプ34の吸込口が接続されている。オイルポンプ34の吐出口は、高圧管30に接続されており、この高圧管30には、アキュムレータ50とリリーフバルブ53とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ34として、モータ32によってそれぞれ往復移動させられる2体以上のピストン(図示せず)を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ50としては、作動油の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。
On the other hand, one end of a hydraulic supply /
アキュムレータ50は、オイルポンプ34によって例えば14〜22MPa程度にまで昇圧された作動油を蓄える。また、リリーフバルブ53の弁出口は、油圧給排管28に接続されており、アキュムレータ50における作動油の圧力が異常に高まって例えば25MPa程度になると、リリーフバルブ53が開弁し、高圧の作動油は油圧給排管28へと戻される。さらに、高圧管30には、アキュムレータ50の出口圧力、すなわち、アキュムレータ50における作動油の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ51が設けられている。
The
そして、高圧管30は、増圧弁40FR、40FL、40RR、40RLを介して右前輪用のホイールシリンダ20FR、左前輪用のホイールシリンダ20FL、右後輪用のホイールシリンダ20RRおよび左後輪用のホイールシリンダ20RLに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ20FR〜20RLを総称して「ホイールシリンダ20」といい、適宜、増圧弁40FR〜40RLを総称して「増圧弁40」という。増圧弁40は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ20の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁(リニア弁)である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ20の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。
The
また、右前輪用のホイールシリンダ20FRと左前輪用のホイールシリンダ20FLとは、それぞれ減圧弁42FRまたは42FLを介して油圧給排管28に接続されている。減圧弁42FRおよび42FLは、必要に応じてホイールシリンダ20FR,20FLの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁(リニア弁)である。一方、右後輪用のホイールシリンダ20RRと左後輪用のホイールシリンダ20RLとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁42RRまたは42RLを介して油圧給排管28に接続されている。以下、適宜、減圧弁42FR〜42RLを総称して「減圧弁42」という。
Further, the wheel cylinder 20FR for the right front wheel and the wheel cylinder 20FL for the left front wheel are connected to the hydraulic supply /
右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ20FR〜20RL付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ20に作用する作動油の圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ44FR,44FL,44RRおよび44RLが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ44FR〜44RLを総称して「ホイールシリンダ圧センサ44」という。 Wheel cylinders for detecting the wheel cylinder pressure, which is the pressure of the hydraulic oil acting on the corresponding wheel cylinder 20, in the vicinity of the wheel cylinders 20FR to 20RL for the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel Pressure sensors 44FR, 44FL, 44RR and 44RL are provided. Hereinafter, the wheel cylinder pressure sensors 44FR to 44RL are collectively referred to as “wheel cylinder pressure sensor 44” as appropriate.
上述の右電磁開閉弁22FRおよび左電磁開閉弁22FL、増圧弁40FR〜40RL、減圧弁42FR〜42RL、オイルポンプ34、アキュムレータ50等は、ブレーキ制御装置10の油圧アクチュエータ81を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ81は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)200によって制御される。
The right electromagnetic on-off valve 22FR and the left electromagnetic on-off valve 22FL, the pressure increasing valves 40FR to 40RL, the pressure reducing valves 42FR to 42RL, the
ECU200は、ホイールシリンダ20FR〜20RLにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。ECU200は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAM、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップRAM等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのA/Dコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
The
ECU200には、上述の電磁開閉弁22FR,22FL、シミュレータカット弁23、増圧弁40FR〜40RL、減圧弁42FR〜42RL等の油圧アクチュエータ81を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
The
また、ECU200には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ECU200には、ホイールシリンダ圧センサ44FR〜44RLから、ホイールシリンダ20FR〜20RLにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。
The
また、ECU200には、ストロークセンサ46からブレーキペダル12のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、アキュムレータ圧センサ51からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
Further, a signal indicating the pedal stroke of the
さらに、図示しないが、ECU200には、各車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されたりしている。
Further, although not shown,
このように構成されるブレーキ制御装置10では、運転者によってブレーキペダル12が踏み込まれると、ECU200により、ブレーキペダル12の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標油圧が求められる。そして、ECU200により増圧弁40、減圧弁42が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。
In the
一方、このとき電磁開閉弁22FR及び22FLは閉状態とされ、シミュレータカット弁23は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル12の踏込によりマスタシリンダ14から送出された作動油は、シミュレータカット弁23を通ってストロークシミュレータ24に流入する。
On the other hand, at this time, the electromagnetic on-off valves 22FR and 22FL are closed, and the simulator cut
また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ECU200によりオイルポンプ34が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればオイルポンプ34の駆動が停止される。
When the accumulator pressure is less than the lower limit value of the preset control range, the
図2は、本発明の実施の形態に係るマスタシリンダ14の構成を説明するための図である。マスタシリンダ14は、シリンダハウジング60と、第1ピストン62と、第2ピストン64とを備える。マスタシリンダ14は、所謂センターポート型のマスタシリンダである。
FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the
マスタシリンダ14は、シリンダハウジング60内に、第1ピストン62が摺動自在に収容されている。第1ピストン62の一方の端には、第1ピストン62とブレーキペダル12とを連結するピストンロッド70が設けられている。さらに、シリンダハウジング60内には、第2ピストン64が摺動自在に収容されている。このように2つのピストンがシリンダハウジング60に挿入されることにより、第1ピストン62と第2ピストン64との間に第1マスタ液圧室78が形成され、第2ピストン64とシリンダハウジング60の底部との間に第2マスタ液圧室80が形成されている。
The
また、第1ピストン62と第2ピストン64の間には、所定の取付荷重で第1スプリング66が設けられており、第2ピストン64とシリンダハウジング60の底部との間には、所定の取付荷重で第2スプリング68が設けられている。
Further, a
マスタシリンダ14の第1出力ポート14aは、第1マスタ液圧室78に連通しており、第1出力ポート14aには、右前輪用のブレーキ油圧制御管18が接続されている。また、上述したように、第1出力ポート14aには、ブレーキ油圧制御管18を介してストロークシミュレータ24が接続されている。なお、図2では、ブレーキ油圧制御管18とストロークシミュレータ24の間に設けられるシミュレータカット弁の図示を省略している。
The
第1ピストン62の外周面には、2つの環状の溝部が形成されている。一方のピストンロッド70側の溝部には、第1カップリング72が収容され、他方の第1マスタ液圧室78側の溝部には、第2カップリング74が収容されている。この第1カップリング72および第2カップリング74は、ゴムなどの弾性材料により形成された断面カップ状のシール部材である。第1カップリング72および第2カップリング74は、カップの内側面がマスタシリンダ14の前方を向くように設けられており、第1カップリング72と第2カップリング74の間に、第1大気圧室73が形成されている。第1大気圧室73は、シリンダハウジング60の側面に設けられた第1入力ポート71を介して、図示しないリザーバタンクに連通している。なお、本明細書において、マスタシリンダ14の前方とは、ブレーキペダル12が踏み込まれたときに、第1ピストン62が移動する方向であり、マスタシリンダ14の後方とは、ブレーキペダル12の踏み込みが解除されて所定の初期位置の戻るときに、第1ピストン62が移動する方向である。
Two annular grooves are formed on the outer peripheral surface of the
また、第2ピストン64の外周面にも、2つの環状の溝部が形成されている。一方の第1マスタ液圧室78側の溝部には、第3カップリング76が収容され、他方の第2マスタ液圧室80側の溝部には、第4カップリング77が収容されている。第3カップリング76は、カップの内側面がマスタシリンダ14の後方を向くように設けられており、第4カップリング77は、カップの内側面がマスタシリンダ14の前方を向くように設けられている。第3カップリング76と第4カップリング77の間には、第2大気圧室75が形成されている。第2大気圧室75は、シリンダハウジング60の側面に設けられた第2入力ポート79を介して、リザーバタンクに連通している。
Two annular grooves are also formed on the outer peripheral surface of the
ストロークシミュレータ24は、上述したように、運転者によるブレーキペダル12の踏力に応じたペダルストロークを創出する。ストロークシミュレータ24は、有底円筒状のシリンダハウジング160内に、ピストン162がカップリング172を介して液密的摺動自在に収容されている。ストロークシミュレータ24は、このピストン162により、シリンダハウジング160内に液室178および大気圧室180が形成されている。大気圧室180には、第1ストロークシミュレータスプリング166および第2ストロークシミュレータスプリング167が、ピストン162を液室178側に付勢するように設けられている。ストロークシミュレータ24の液室178は、入力ポート182、ブレーキ油圧制御管18を介して、マスタシリンダ14の第1マスタ液圧室78に連通されている。また、ストロークシミュレータ24の大気圧室180は、図示しない出力ポートを介して、マスタシリンダ14の第1大気圧室73またはリザーバタンクに連通されている。
As described above, the
図3は、本発明の実施の形態に係るマスタシリンダ14をより詳細に説明するための図である。図3では、マスタシリンダ14の第1ピストン62周辺部分を拡大して図示している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the
図示しないリザーバタンクと連通する第1大気圧室73は、第1ピストン62の中間部を横方向に貫通する透孔82と、そこから第1ピストン62の中心部を通ってその前面に開口するリリーフポート84とを介して第1マスタ液圧室78と連通する。
The first
第1ピストン62の前端部には、リリーフポート84の開閉のためのリリーフポート弁86が設けられている。リリーフポート弁86は、弁函88と、ポペット弁90と、開弁ピン93と、封止部材94と、弁スプリング95とを備える。
A
弁函88は、後方側に位置する底壁を弁座とするカップ形状であり、その弁座の中心にはリリーフポート84が開口している。また、前方側に位置する弁函88の上壁の中央部には、第1マスタ液圧室78に開口する開口部が設けられている。
The
ポペット弁90は、傘部91と、傘部91を支持する弁杆92とを有して構成される。ポペット弁90は、ゴム製のOリングである封止部材94を介して傘部91を弁座に対向させ、弁杆92をリリーフポート84に遊挿して設けられる。
The
弁スプリング95は、ポペット弁90を弁座側、すなわち後方に付勢するように弁函88に設けられる。開弁ピン93は、ポペット弁90の弁杆92の後端を押動したり、それから離間したりし得るように、第1ピストン62の透孔82に遊挿される。また、開弁ピン93の両端は、シリンダハウジング60に固定されている。
The
リリーフポート弁86においては、第1ピストン62が初期位置にあるときには、開弁ピン93は、透孔82の前端部に位置しており、また弁杆92の後端は開弁ピン93に当接した状態となっている。第1ピストン62が初期位置にあるときとは、ブレーキペダル12が非操作状態のときである。このとき、ポペット弁90は、傘部91が封止部材94から距離Dpiだけ離間するように形成される。この距離Dpiをポートアイドルと称する。このようにポートアイドルDpiを設けることにより、第1ピストン62が初期位置にあるときにはリリーフポート弁86は開弁状態となり、第1マスタ液圧室78は、リリーフポート84および透孔82を介して第1大気圧室73に連通する。
In the
ブレーキペダル12が踏み込まれてポートアイドルDpi分以上第1ピストン62が前方に移動すると、ポペット弁90の傘部91によってリリーフポート84が閉弁され、第1マスタ液圧室78と第1大気圧室73との連通が遮断される。その結果、第1マスタ液圧室78にマスタシリンダ圧が発生し、上述したようにホイールシリンダ圧の目標油圧が設定され、該目標油圧を目標値として各車輪の増圧弁40、減圧弁42が制御される。また、このマスタシリンダ圧によりストロークシミュレータ24のピストン162が第1ストロークシミュレータスプリング166および第2ストロークシミュレータスプリング167の付勢力に抗して押動され、第1ストロークシミュレータスプリング166および第2ストロークシミュレータスプリング167により、ペダル反力が創出される。なお、本実施形態では、ブレーキ制御装置10の通常の制御状態において、第2マスタ液圧室80の第2出力ポート14bが連通している左電磁開閉弁22FLは閉状態とされるので、第2ピストン64は移動しない。
When the
このように、マスタシリンダ14では、ポートアイドルDpiを設けることにより、第1ピストン62が初期位置にある状態では、第1マスタ液圧室78と第1大気圧室73とが連通しているので、第1マスタ液圧室78の油圧は常に大気圧と等しくなり、ブレーキ非操作状態においてマスタシリンダ圧が発生してブレーキの引き摺りが発生する事態を防止できる。
Thus, in the
しかしながら、ポートアイドルDpiを設けることにより、第1ピストン62が初期位置からポートアイドルDpi分前方に移動するまでの間は、マスタシリンダ圧が発生せず、従ってストロークシミュレータ24によりペダル反力が創出されない。そして、第1ピストン62がポートアイドルDpi分以上前進したのちに、マスタシリンダ圧が発生して、ストロークシミュレータ24によりペダル反力が創出されるため、運転者はブレーキ操作初期においてガタ感を感じ、ペダルフィーリングに違和感を伴う場合がある。
However, by providing the port idle Dpi, the master cylinder pressure is not generated until the
そこで、本実施形態では、図2に示すように、第1ピストン62が初期位置からポートアイドルDpi分移動するまでの間に、第1ピストン62の前方への移動に対して抵抗力を発生させる抵抗力発生部96を備える。抵抗力発生部96は、ピストンロッド70の後方側の端部に取り付けられた永久磁石97と、たとえば鉄などの強磁性体により形成され、永久磁石97と対向するようにして車体側のダッシュ部99に取り付けられた固定部98とを備える。永久磁石97と固定部98との間で吸引力が発生することにより、第1ピストン62に前方への移動に対する抵抗力が発生する。この抵抗力により、ブレーキ操作初期におけるガタ感を低減できるので、ペダルフィーリングを向上できる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a resistance force is generated against the forward movement of the
図4は、抵抗力発生部96を設けなかった場合の踏力−ストローク曲線を示す図である。この場合、特性曲線Aに示すように、ポートアイドルDpiが設けられているために、ブレーキ操作初期の低い踏力A1でブレーキペダル12を踏み込んだ場合でもストロークが発生する。このとき、マスタシリンダ圧は発生しないので、ストロークシミュレータ24によりペダル反力は創出されない。その後踏力を高め、踏力A2のときに第1ピストン62がポートアイドルDpi分前進すると、マスタシリンダ圧が発生して急にストロークシミュレータ24によりペダル反力が創出されるため、運転者は踏力A1からA2までの間にペダル操作にガタ感を感じてしまう。
FIG. 4 is a diagram showing a pedaling force-stroke curve when the
図5は、抵抗力発生部96の永久磁石97と固定部98との間の吸引力と第1ピストン62のストロークの関係を示す図である。図5の特性曲線Bに示すように、第1ピストン62のストロークの増大に伴って、永久磁石97と固定部98との間の吸引力は非線形に減少する。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the attractive force between the
図6は、本発明の実施の形態に係るマスタシリンダ14の踏力−ストローク曲線を示す図である。本実施形態においては、抵抗力発生部96を設けたことにより、永久磁石97と固定部98との間の吸引力が、第1ピストン62が動き出す際の抵抗力となり、図4に示す特性曲線Aの踏力A1からA2までの部分と、図5に示す特性曲線Bとが互いに相殺し合うので、実線Cで示すような特性曲線となる。このように本実施の形態に係るマスタシリンダ14では、ペダル操作初期においてペダル反力が少ない状態で第1ピストン62がストロークするのが抑制されるので、ガタ感の発生が低減され、ブレーキフィーリングを向上することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a pedaling force-stroke curve of the
上述の実施形態において、抵抗力発生部96の永久磁石97は、電磁石に置き換えてもよい。この場合、たとえばECU200に、電磁石に通電する電流を制御して、第1ピストン62が初期位置からポートアイドルDpi分移動するまでの間、第1ピストン62の前方への移動に対して抵抗力を発生させる電流制御部を設ける。これにより、永久磁石を用いた場合と比較して様々な制御が可能となる。
In the above-described embodiment, the
たとえば、ECU200の電流制御部は、第1ピストン62が初期位置からポートアイドルDpi分前方に移動するときには第1ピストン62に後方への力が発生するよう電磁石を制御し、第1ピストン62が後方に移動して初期位置に戻るときには前方への力が発生するよう電磁石を制御してもよい。これは、電磁石に通電する電流の極性を切り替えることで実現できる。永久磁石の場合には、第1ピストン62が後方側に移動して初期位置に戻るときには、永久磁石によるブレーキペダル12の引っ張られ感が発生し、ペダルフィーリングが悪化する虞がある。そこで、このように第1ピストン62が初期位置に戻るときには前方への力が発生するよう電磁石を制御することにより、ブレーキペダル12の引っ張られ感が低減され、ペダルフィーリングを向上できる。
For example, the current control unit of the
また、ECU200の電流制御部は、ブレーキペダル12が所定のストローク量以上操作されている場合には、電磁石への通電を停止してもよい。この場合、電磁石による消費電力を低減することができる。
Further, the current control unit of the
また、電流制御部は、ブレーキペダル12が所定のストローク速度以上で操作された場合には、電磁石への通電を停止してもよい。ブレーキペダル12が高い速度で踏み込まれた場合には、急な制動力が必要な場合と考えられるので、そのような場合には、ブレーキペダル12の操作力を助勢することにより、迅速に制動力を発生させることができる。
The current control unit may stop energization of the electromagnet when the
抵抗力発生部96は、第1ピストン62が初期位置からポートアイドルDpi分移動するまでの間に、第1ピストン62の前方への移動に対して抵抗力を発生させるものであれば、本実施の形態のようにピストンロッド70の後方側の端部に限られず、たとえばブレーキペダル12に設けた永久磁石または電磁石と車体側の固定部との間で吸引力が生じるようにしてもよい。但し、この場合、ブレーキペダル12とピストンロッド70とを繋ぐクレビスピンのガタによりペダルフィーリングが悪くなる虞があるので、図2のようにピストンロッド70の後方側の端部に抵抗力発生部96を設けることが好ましい。
If the
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.
たとえば、抵抗力発生部は、車体側のダッシュ部に永久磁石または電磁石を取り付け、ピストンロッドの後方側の端部に固定部を取り付けるように構成してもよい。 For example, the resistance force generation unit may be configured such that a permanent magnet or an electromagnet is attached to the dash portion on the vehicle body side, and a fixed portion is attached to the rear end portion of the piston rod.
また、上述の実施形態では、センターポート型のマスタシリンダ14を例として説明したが、マスタ液圧室と大気圧室とを連通するリリーフポートをシリンダハウジング60の側壁に設けたサイドポート型のマスタシリンダの場合も、抵抗力発生部96を設けることにより、ガタ感が低減され、ペダルフィーリングを向上できる。
In the above-described embodiment, the center port
10 ブレーキ制御装置、 12 ブレーキペダル、 14 マスタシリンダ、 20 ホイールシリンダ、 24 ストロークシミュレータ、 26 リザーバタンク、 40 増圧弁、 42 減圧弁、 60 シリンダハウジング、 62 第1ピストン、 64 第2ピストン、 66 第1スプリング、 68 第2スプリング、 70 ピストンロッド、 78 第1マスタ液圧室、 80 第2マスタ液圧室、 82 透孔、 84 リリーフポート、 86 リリーフポート弁、 88 弁函、 90 ポペット弁、 93 開弁ピン、 96 抵抗力発生部、 97 永久磁石、 98 固定部、 200 ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
シリンダハウジングと、
前記シリンダハウジング内に摺動自在に収容され、前記シリンダハウジング内にマスタ液圧室と大気圧室とを形成するピストンと、
前記ピストンと前記ブレーキペダルとを連結するピストンロッドと、
前記ピストンが初期位置にあるときには前記マスタ液圧室を前記大気圧室に連通し、前記ピストンが初期位置から所定のポートアイドル以上前方に移動したときには前記マスタ液圧室と前記大気圧室との連通を遮断する連通制御手段と、
前記ピストンロッドと前記車両の車体側との間で吸引力を発生させることにより、前記ピストンが初期位置から前記ポートアイドル分移動するまでの間に、前記ピストンの前方への移動に対して抵抗力を発生させる抵抗力発生手段と、
を備えることを特徴とするマスタシリンダ。 A master cylinder that is provided in a brake control device of a vehicle and sends hydraulic oil in response to an operation of a brake pedal by a driver,
A cylinder housing;
A piston slidably accommodated in the cylinder housing and forming a master hydraulic pressure chamber and an atmospheric pressure chamber in the cylinder housing;
A piston rod connecting the piston and the brake pedal;
When the piston is in the initial position, the master hydraulic pressure chamber communicates with the atmospheric pressure chamber, and when the piston moves forward from the initial position by a predetermined port idle or more, the master hydraulic pressure chamber and the atmospheric pressure chamber A communication control means for blocking communication;
By generating a suction force between the piston rod and the vehicle body side, the resisting force against the forward movement of the piston until the piston moves from the initial position by the amount of the port idle. Resistance force generating means for generating
A master cylinder comprising:
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