JP5761130B2 - Master cylinder device - Google Patents
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Description
本発明は液圧ブレーキシステムに用いられるマスタシリンダ装置に関する。 The present invention relates to a master cylinder device used in a hydraulic brake system.
加圧した作動液でブレーキ装置を作動させる液圧ブレーキシステムでは、従来から、作動液を加圧するためにマスタ
シリンダ装置が用いられている。液圧ブレーキシステムが車両に用いられている場合、マスタシリンダ装置は、下記特許文献に記載されるマスタシリンダ装置を始めとして、一般的に、運転者のブレーキ操作力を利用するだけではなく、高圧の作動液などによって発生させられる補助力を利用して作動液を加圧するように構成されている。したがって、このようなマスタシリンダ装置は、運転者自らがブレーキ操作部材を力強く操作しなくても、補助力を利用して作動液を比較的高い圧力まで加圧することで、ブレーキ装置で比較的大きな制動力を発生させることができる。
In a hydraulic brake system that operates a brake device with pressurized hydraulic fluid, a master cylinder device has been conventionally used to pressurize hydraulic fluid. When the hydraulic brake system is used in a vehicle, the master cylinder device generally uses not only the driver's brake operation force but also a high pressure, including the master cylinder device described in the following patent document. The hydraulic fluid is configured to be pressurized by using an auxiliary force generated by the hydraulic fluid. Therefore, such a master cylinder device is relatively large in the brake device by pressurizing the hydraulic fluid to a relatively high pressure by using the auxiliary force even if the driver himself does not operate the brake operation member strongly. A braking force can be generated.
前述のように、マスタシリンダ装置は、運転者のブレーキ操作における操作感を向上させるために、補助力を利用して作動するように構成されている。マスタシリンダ装置には、このような補助力を利用することを始めとして、操作感を向上させるための改良の余地が多分に残されている。したがって、何らかの改良を施せば、マスタシリンダ装置の実用性を向上させることが可能となる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、マスタシリンダ装置の実用性を向上させることを課題とする。 As described above, the master cylinder device is configured to operate using an auxiliary force in order to improve the operational feeling in the driver's brake operation. In the master cylinder device, there is still a lot of room for improvement in order to improve the operational feeling, including the use of such auxiliary force. Therefore, if any improvement is made, it is possible to improve the practicality of the master cylinder device. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to improve the practicality of a master cylinder apparatus.
本発明のマスタシリンダ装置は、ハウジングと、高圧源から導入される作動液の圧力を受ける受圧部を有し、その作動液の圧力によって前進する加圧ピストンと、後端部にブレーキ操作部材が連結される入力ピストンとを有し、(a)加圧ピストンの前方側に作動液を加圧するための加圧室と、(b)加圧ピストンと入力ピストンとの間に作動液で満たされるピストン間室と、(c)受圧部の後方側に高圧源からの作動液が導入される入力室とがそれぞれ区画されたものであり、加圧ピストンと入力ピストンとが、ピストン間室の作動液を介して連動して前進し、入力室の作動液の圧力と、ブレーキ操作部材に加えられる操作力とのいずれによっても加圧室の作動液を加圧可能に構成され、さらに、加圧ピストンの前進量を入力ピストンの前進量よりも大きくさせる差動前進機能を有している。 The master cylinder device of the present invention has a housing, a pressure receiving portion that receives the pressure of hydraulic fluid introduced from a high pressure source, a pressure piston that moves forward by the pressure of the hydraulic fluid, and a brake operation member at the rear end portion. (A) a pressurizing chamber for pressurizing the working fluid to the front side of the pressurizing piston, and (b) filled with the working fluid between the pressurizing piston and the input piston. The inter-piston chamber and (c) the input chamber into which the hydraulic fluid from the high pressure source is introduced are separated from the rear side of the pressure receiving part, and the pressurizing piston and the input piston act as the operation of the inter-piston chamber. The hydraulic fluid moves forward in conjunction with the fluid, and is configured to be able to pressurize the hydraulic fluid in the pressurizing chamber by both the pressure of the hydraulic fluid in the input chamber and the operating force applied to the brake operating member. Piston advance amount is larger than input piston advance amount And it has a differential forward function to grass.
本発明によるマスタシリンダ装置によれば、加圧ピストンと入力ピストンとを連動して前進させることができるとともに、加圧ピストンの前進量を入力ピストンの前進量よりも大きくさせることができる。そのため、運転者は、少ないブレーキ操作量で加圧ピストンを大きく前進させて作動液を加圧することができる。そのため、少ないブレーキ操作量で、比較的大きな制動力をブレーキ装置で発生させることができる。したがって、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されること、つまり、マスタシリンダ装置の実用性が向上されることになる。 According to the master cylinder device of the present invention, the pressure piston and the input piston can be moved forward in conjunction with each other, and the advance amount of the pressurization piston can be made larger than the advance amount of the input piston. Therefore, the driver can pressurize the hydraulic fluid by greatly moving the pressure piston forward with a small amount of brake operation. Therefore, a relatively large braking force can be generated by the brake device with a small amount of brake operation. Therefore, the operation of the brake operation member by the driver is reduced and the operational feeling in the brake operation is improved, that is, the practicality of the master cylinder device is improved.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明の態様のうちのいくつかのものが、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明に相当する。なお、(0)項は、請求可能発明の前提となる技術的特定事項であり、(0)項以降の項が、特許請求が可能と認識されている技術的特定事項を示している。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. Some of the aspects of the claimable invention correspond to the invention according to the claims described in the claims. The item (0) is a technically specific matter that is a premise of the claimable invention, and the term after the (0) item indicates a technically specific item that is recognized as being capable of being claimed.
具体的には、以下の各項において、(0)項と(13)項と(1)項とを合わせたものが請求項1に、(0)項と(13)項と(6)項とを合わせたものが請求項2に、請求項1または請求項2に(11)項の技術的特徴を付加したものが請求項3に、それぞれ相当する。 Specifically, in each of the following terms , the combination of the (0) term, the (13) term, and the (1) term is the claim 1, the (0) term, the (13) term, and the (6) term. And the technical feature of (11) added to claim 1 or claim 2 corresponds to claim 3 respectively.
(0)車輪に設けられて作動液の圧力によって作動するブレーキ装置に、加圧された作動液を供給するためのマスタシリンダ装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、高圧源から当該マスタシリンダ装置に導入される作動液の圧力を受ける受圧部を有し、その作動液の圧力によって前進する加圧ピストンと、
前記加圧ピストンの後方において前記ハウジング内に配設され、後端部にブレーキ操作部材が連結される入力ピストンと
を有し、
(a)前記加圧ピストンの前方側に前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するための加圧室と、(b)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に作動液で満たされるピストン間室と、(c)前記加圧ピストンの前記受圧部の後方側に高圧源からの作動液が導入される入力室とがそれぞれ区画されたものであり、
前記加圧ピストンと前記入力ピストンとが、前記ピストン間室の作動液を介して連動して前進し、前記入力室の作動液の圧力と、前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力とのいずれによっても前記加圧室の作動液を加圧可能に構成されたマスタシリンダ装置。
(0) A master cylinder device for supplying pressurized hydraulic fluid to a brake device that is provided on a wheel and operates by the pressure of hydraulic fluid,
A housing;
A pressure piston disposed in the housing and receiving a pressure of hydraulic fluid introduced from the high-pressure source into the master cylinder device, and advanced by the pressure of the hydraulic fluid;
An input piston disposed in the housing behind the pressure piston and connected to a brake operation member at a rear end;
(a) a pressurizing chamber for pressurizing the hydraulic fluid supplied to the brake device on the front side of the pressurizing piston; and (b) the hydraulic fluid is filled between the pressurizing piston and the input piston. A chamber between the pistons, and (c) an input chamber into which hydraulic fluid from a high pressure source is introduced on the rear side of the pressure receiving portion of the pressurizing piston.
The pressurizing piston and the input piston advance in conjunction with each other via the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, and depending on either the pressure of the hydraulic fluid in the input chamber or the operating force applied to the brake operation member A master cylinder device configured to be able to pressurize the hydraulic fluid in the pressurizing chamber.
本マスタシリンダ装置によれば、加圧ピストンに作用する入力室の作動液による圧力によって加圧ピストンが前進すると、ピストン間室の作動液が負圧になるため、入力ピストンは引き込まれるようにして前進することになる。また、操作力によって入力ピストンが前進すると、操作力がピストン間室の作動液を介して加圧ピストンに伝達されるため、加圧ピストンは押し出されるようにして前進することになる。そのため、本マスタシリンダ装置では、加圧ピストンと入力ピストンとが、ピストン間室の作動液を介して連動して前進し、加圧室の作動液を、操作力と入力室の圧力とのいずれによっても加圧することができる。つまり、操作力だけによっても加圧することができ、入力室の圧力だけによっても加圧することができ、それら操作力と入力室の圧力との両方によっても加圧することができる。 According to this master cylinder device, when the pressure piston moves forward due to the pressure of the hydraulic fluid in the input chamber acting on the pressure piston, the hydraulic fluid in the inter-piston chamber becomes negative pressure. Will move forward. Further, when the input piston moves forward by the operating force, the operating force is transmitted to the pressurizing piston via the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, so that the pressurizing piston moves forward so as to be pushed out. Therefore, in this master cylinder device, the pressurizing piston and the input piston advance in conjunction with each other via the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, and the hydraulic fluid in the pressurizing chamber is used as either the operating force or the pressure in the input chamber. Can also be pressurized. That is, the pressure can be applied only by the operating force, the pressure can be increased only by the pressure of the input chamber, and the pressure can be increased by both the operating force and the pressure of the input chamber.
(1)前記加圧ピストンが、その加圧ピストンの周囲に形成された鍔を有し、
前記鍔の後方側に前記入力室が区画されることで前記鍔の後端面が前記受圧部とされ、かつ、前記鍔の前方側に前記鍔を挟んで前記入力室と対向する対向室が区画され、
前記対向室と前記ピストン間室とを連通させる室間連通路を有し、
前記ピストン間室の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積が、前記対向室の圧力が前記加圧ピストンの前記鍔に作用する受圧面積よりも大きくされている(0)項に記載のマスタシリンダ装置。
(1) The pressurizing piston has a flange formed around the pressurizing piston,
The input chamber is partitioned on the rear side of the ridge so that the rear end surface of the ridge is used as the pressure receiving portion, and the opposite chamber facing the input chamber is defined on the front side of the ridge with the ridge interposed therebetween. And
An inter-chamber communication path for communicating the counter chamber and the inter-piston chamber;
The master according to (0), wherein the pressure receiving area where the pressure in the inter-piston chamber acts on the pressure piston is greater than the pressure receiving area where the pressure in the counter chamber acts on the flange of the pressure piston. Cylinder device.
本態様のマスタシリンダ装置では、上記の2つの受圧面積が異なる大きさとされている。それら2つの受圧面積について詳しく説明すると、まず、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積とは、ピストン間室の作動液の圧力によって、加圧ピストンを前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室の作動液の圧力によって加圧ピストンに加えられる前方への力を、ピストン間室の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積となる。一方、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積とは、対向室の作動液の圧力によって、加圧ピストンを後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、対向室の作動液の圧力によって加圧ピストンに加えられる後方への力を、対向室の作動液の圧力で除したものが、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積となる。 In the master cylinder device of this aspect, the two pressure receiving areas are different sizes. The two pressure receiving areas will be described in detail. First, the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston is the force by which the pressure piston moves forward by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber. It can be considered as the area that acts. In other words, the forward force applied to the pressure piston by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber divided by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber increases the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber. This is the pressure receiving area that acts on the piston. On the other hand, the pressure receiving area where the pressure of the working fluid in the facing chamber acts on the flange of the pressurizing piston can be considered as the area where the force for retreating the pressurizing piston acts by the pressure of the working fluid in the facing chamber. In other words, the backward force applied to the pressurizing piston by the pressure of the working fluid in the opposing chamber is divided by the pressure of the working fluid in the facing chamber. It becomes the pressure receiving area which acts on.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、室間連通路を介して、ピストン間室の圧力と対向室の圧力とは等しくなる。また、2つの受圧面積の差によって、ピストン間室の圧力によって加圧ピストンを前進させる力は、対向室の圧力によって加圧ピストンを後退させる力よりも大きくなる。したがって、ブレーキ操作によって、操作力が入力ピストンを介してピストン間室内の作動液に伝達され、ピストン間室および対向室の圧力が上昇すると、前方への力と後方への力との差によって加圧ピストンは前進し、加圧室の作動液は加圧されることになる。 According to the master cylinder device of this aspect, the pressure in the inter-piston chamber and the pressure in the counter chamber are equalized via the inter-chamber communication path. Further, due to the difference between the two pressure receiving areas, the force for moving the pressure piston forward by the pressure in the inter-piston chamber becomes larger than the force for moving the pressure piston backward by the pressure in the facing chamber. Therefore, when the operating force is transmitted to the hydraulic fluid in the inter-piston chamber through the input piston due to the brake operation, and the pressure in the inter-piston chamber and the opposing chamber rises, it is added by the difference between the forward force and the backward force. The pressure piston moves forward, and the hydraulic fluid in the pressurizing chamber is pressurized.
入力ピストンと加圧ピストンとが連動して前進すると、対向室の作動液は、室間連通路を介してピストン間室に流入することになる。ただし、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積は、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積よりも大きくされている。そのため、本態様のマスタシリンダ装置によれば、入力ピストンの前進量は、加圧ピストンの前進によるピストン間室への作動液の流入量の分だけ、加圧ピストンの前進量よりも小さくなる。そのため、運転者は、比較的小さなブレーキ操作量で、加圧ピストンを比較的大きく前進させることができ、比較的大きな制動力をブレーキ装置で発生させることができる。したがって、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。 When the input piston and the pressurizing piston move forward in conjunction with each other, the working fluid in the facing chamber flows into the inter-piston chamber through the inter-chamber communication path. However, the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston is larger than the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the counter chamber acts on the flange of the pressure piston. Therefore, according to the master cylinder device of this aspect, the advance amount of the input piston is smaller than the advance amount of the pressurizing piston by the amount of the hydraulic fluid flowing into the inter-piston chamber due to the advance of the pressurizing piston. Therefore, the driver can advance the pressurizing piston relatively large with a relatively small amount of brake operation, and can generate a relatively large braking force with the brake device. Therefore, the operation of the brake operation member by the driver is reduced, and the operational feeling in the brake operation is improved.
(2)前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積が、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンの前記鍔に作用する受圧面積の1.3倍以上とされている(1)項に記載のマスタシリンダ装置。 (2) The pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston is 1.3 times the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the counter chamber acts on the flange of the pressure piston. The master cylinder device as set forth above in (1).
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量でも加圧ピストンを比較的大きく前進させることができ、ブレーキ装置で十分に大きな制動力を発生させることができる。したがって、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。 According to the master cylinder device of this aspect, the pressure piston can be moved relatively large even with a relatively small amount of brake operation, and a sufficiently large braking force can be generated by the brake device. Therefore, the operation of the brake operation member by the driver is reduced, and the operational feeling in the brake operation is improved.
(3)前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積が、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンの前記鍔に作用する受圧面積の4.33倍以下とされている(1)項または(2)項に記載のマスタシリンダ装置。 (3) The pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston is 4.33 times the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the counter chamber acts on the flange of the pressure piston. The master cylinder device according to (1) or (2), which is defined as follows.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量にも拘わらず、加圧ピストンが比較的大きく前進してしまい、ブレーキ装置で過大な制動力が発生してしまうようなことはなく、適度な制動力が発生することになる。したがって、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。 According to the master cylinder device of this aspect, the pressurizing piston does not move forward relatively large despite the relatively small amount of brake operation, and an excessive braking force is not generated in the brake device. As a result, an appropriate braking force is generated. Therefore, the operational feeling in the brake operation is improved.
(4)前記加圧ピストンが、後方に向かって開口する有底穴を有し、
前記入力ピストンの前端が前記有底穴に挿入されるようにして前記入力ピストンが配置されることで、前記ピストン間室が前記有底穴の内部に区画され、
前記室間連通路が、一端が前記有底穴において前記ピストン間室に開口し、他端が前記鍔の前方において前記対向室に開口するように前記加圧ピストンの内部に形成された内部連通路を含んで構成された(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のマスタシリンダ装置。
(4) The pressure piston has a bottomed hole that opens toward the rear,
By arranging the input piston so that the front end of the input piston is inserted into the bottomed hole, the inter-piston chamber is partitioned inside the bottomed hole,
The inter-chamber communication passage is formed in the pressurizing piston so that one end opens into the inter-piston chamber through the bottomed hole and the other end opens into the counter chamber in front of the flange. The master cylinder device according to any one of (1) to (3), which includes a passage.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、例えば、ピストン間室と対向室とが、加圧ピストンの有底穴の内部と有底穴の外部とで隣り合うように位置している場合には、それらピストン間室と対向室とを隔てる加圧ピストンに内部連通路を設けることで室間連通路を構成することができる。そのため、例えば、ハウジングの外部に室間連通路を設けるといった必要がないため、マスタシリンダ装置を比較的シンプルでコンパクトに構成することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, for example, when the inter-piston chamber and the counter chamber are positioned so as to be adjacent to each other inside the bottomed hole of the pressurizing piston and outside the bottomed hole, The inter-chamber communication path can be configured by providing an internal communication path in the pressure piston that separates the inter-piston chamber and the opposing chamber. Therefore, for example, since it is not necessary to provide an inter-chamber communication path outside the housing, the master cylinder device can be configured relatively simple and compact.
(5)前記加圧ピストンが、前記鍔よりも後方に延びる延出部を有し、
その延出部の後端と前記入力ピストンとが向かい合うようにして前記ピストン間室が区画され、
前記室間連通路が、一端が前記延出部において前記ピストン間室に開口し、他端が前記鍔の前方において前記対向室に開口するように前記加圧ピストンの内部に形成された内部連通路を含んで構成された(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のマスタシリンダ装置。
(5) The pressurizing piston has an extending portion extending rearward from the flange,
The inter-piston chamber is partitioned so that the rear end of the extension portion faces the input piston,
The inter-chamber communication path has an internal communication formed in the pressurizing piston such that one end opens to the inter-piston chamber at the extension and the other end opens to the counter chamber in front of the flange. The master cylinder device according to any one of (1) to (3), which includes a passage.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、加圧ピストンの内部に連通路を設けることで室間連通路を構成することができる。そのため、例えば、ハウジングの外部に室間連通路を設けるといった必要がないため、マスタシリンダ装置を比較的シンプルでコンパクトに構成することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, the inter-chamber communication path can be configured by providing the communication path inside the pressurizing piston. Therefore, for example, since it is not necessary to provide an inter-chamber communication path outside the housing, the master cylinder device can be configured relatively simple and compact.
(6)前記ピストン間室の圧力が前記入力ピストンに作用する受圧面積が、前記ピストン間室の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積よりも大きくされている(0)項に記載のマスタシリンダ装置。 (6) The master according to item (0), wherein the pressure receiving area where the pressure in the inter-piston chamber acts on the input piston is larger than the pressure receiving area where the pressure in the inter-piston chamber acts on the pressurizing piston. Cylinder device.
本態様のマスタシリンダ装置では、上記の2つの受圧面積が異なる大きさとされている。それら2つの受圧面積について詳しく説明すると、まず、ピストン間室の作動液の圧力が入力ピストンに作用する受圧面積とは、ピストン間室の作動液の圧力によって、入力ピストンを後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室の作動液の圧力によって入力ピストンに加えられる後方への力を、ピストン間室の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室の作動液の圧力が入力ピストンに作用する受圧面積となる。一方、ピストン室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積とは、ピストン間室の作動液の圧力によって、加圧ピストンを前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室の作動液の圧力によって加圧ピストンに加えられる前方への力を、ピストン間室の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積となる。 In the master cylinder device of this aspect, the two pressure receiving areas are different sizes. The two pressure receiving areas will be described in detail. First, the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the input piston is the force by which the input piston moves backward by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber. It can be considered an area. In other words, the rearward force applied to the input piston by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber divided by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber is the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber applied to the input piston. This is the pressure receiving area that acts. On the other hand, the pressure-receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the piston chamber acts on the pressure piston can be considered as the area where the force that advances the pressure piston acts on the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber. In other words, the forward force applied to the pressure piston by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber divided by the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber increases the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber. This is the pressure receiving area that acts on the piston.
本態様のマスタシリンダ装置では、ピストン間室が密閉されている場合には、密閉されたピストン間室の作動液を介して、加圧ピストンと入力ピストンとは連動して前進することになる。また、その前進においては、受圧面積のより小さい加圧ピストンの前進量を、入力ピストンの前進量よりも大きくさせることができる。そのため、運転者は、比較的小さなブレーキ操作量で、加圧ピストンを比較的大きく前進させることができ、比較的大きな制動力をブレーキ装置で発生させることができる。したがって、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。 In the master cylinder device of this aspect, when the inter-piston chamber is sealed, the pressurizing piston and the input piston move forward in conjunction with the hydraulic fluid in the sealed inter-piston chamber. Moreover, in the advance, the advance amount of the pressure piston having a smaller pressure receiving area can be made larger than the advance amount of the input piston. Therefore, the driver can advance the pressurizing piston relatively large with a relatively small amount of brake operation, and can generate a relatively large braking force with the brake device. Therefore, the operation of the brake operation member by the driver is reduced, and the operational feeling in the brake operation is improved.
(7)前記ピストン間室の圧力が作用する前記入力ピストンの受圧面積が、前記ピストン間室の圧力が作用する前記加圧ピストンの受圧面積の1.3倍以上とされている(6)項に記載のマスタシリンダ装置。 (7) The pressure receiving area of the input piston to which the pressure of the inter-piston chamber acts is 1.3 times or more than the pressure receiving area of the pressurizing piston to which the pressure of the inter-piston chamber acts. The master cylinder device described in 1.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量でも加圧ピストンを比較的大きく前進させることができ、ブレーキ装置で十分に大きな制動力を発生させることができる。 According to the master cylinder device of this aspect, the pressure piston can be moved relatively large even with a relatively small amount of brake operation, and a sufficiently large braking force can be generated by the brake device.
(8)前記ピストン間室の圧力が作用する前記入力ピストンの受圧面積が、前記ピストン間室の圧力が作用する前記加圧ピストンの受圧面積の4.33倍以下とされている(6)項または(7)項に記載のマスタシリンダ装置。 (8) The pressure receiving area of the input piston to which the pressure in the inter-piston chamber acts is 4.33 times or less than the pressure receiving area of the pressurizing piston in which the pressure of the inter-piston chamber acts. Or the master cylinder device as described in the item (7).
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量にも拘わらず、加圧ピストンが比較的大きく前進してしまい、ブレーキ装置で過大な制動力が発生してしまうようなことはなく、適度な制動力が発生することになる。 According to the master cylinder device of this aspect, the pressurizing piston does not move forward relatively large despite the relatively small amount of brake operation, and an excessive braking force is not generated in the brake device. As a result, an appropriate braking force is generated.
(9)前記加圧ピストンが、前記受圧部よりも後方に延びる延出部を有し、
その延出部の後端と前記入力ピストンとが向かい合うようにして前記ピストン間室が区画された(6)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のマスタシリンダ装置。
(9) The pressurizing piston has an extending portion extending rearward from the pressure receiving portion,
The master cylinder device according to any one of (6) to (8), wherein the inter-piston chamber is partitioned so that a rear end of the extension portion faces the input piston.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、例えば、入力室の後方にピストン間室を区画することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, for example, the inter-piston chamber can be partitioned behind the input chamber.
(10)前記ハウジングが、自身の内部を前方に位置する前方室と後方に位置する後方室とに区画するとともに自身を貫通する開口が形成された区画部を有し、
前記前方室に前記受圧部が位置するように前記加圧ピストンが配置され、前記後方室に前記入力ピストンが配置され、前記区画部の前記開口を利用して前記ピストン間室が区画された(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のマスタシリンダ装置。
(10) The housing has a partition portion in which an inside of the housing is partitioned into a front chamber positioned forward and a rear chamber positioned rearward and an opening penetrating the housing is formed.
The pressure piston is disposed so that the pressure receiving portion is located in the front chamber, the input piston is disposed in the rear chamber, and the inter-piston chamber is partitioned using the opening of the partition portion ( The master cylinder device according to any one of items 1) to (9).
本態様のマスタシリンダ装置によれば、区画部の開口を利用して、ピストン間室を容易に区画することができる。例えば、加圧ピストンが有底穴を有する前述のマスタシリンダ装置の場合には、後方室にある入力ピストンの前端を開口を利用して加圧ピストンの有底穴内に挿入することができる。また、加圧ピストンが延出部を有する前述のマスタシリンダ装置の場合には、前方室に加圧ピストンの受圧部が位置する状態で、延出部は後方室に延び入ることができる。したがって、後で詳しく説明するように、区画部を利用して入力室とピストン間室とを区画することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, the inter-piston chamber can be easily partitioned using the opening of the partition portion. For example, in the case of the aforementioned master cylinder device in which the pressure piston has a bottomed hole, the front end of the input piston in the rear chamber can be inserted into the bottomed hole of the pressure piston using the opening. Further, in the case of the above-described master cylinder device in which the pressurizing piston has the extending portion, the extending portion can extend into the rear chamber while the pressure receiving portion of the pressurizing piston is located in the front chamber. Therefore, as will be described later in detail, the input chamber and the inter-piston chamber can be partitioned using the partitioning portion.
(11)自身の動作によって前記ピストン間室を低圧源に連通させる低圧源連通機構を有する(0)項ないし(10)項のいずれか1つに記載のマスタシリンダ装置。 (11) The master cylinder device according to any one of (0) to (10), further including a low-pressure source communication mechanism that allows the piston chamber to communicate with a low-pressure source by its own operation.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、例えば、電気的な失陥などによって、高圧源が作動液の圧力を高くすることができないときに、ピストン間室を低圧源に連通させることができる。ピストン間室が低圧源に連通されると、入力ピストンは、ピストン間室の作動液を流出させて前進して加圧ピストンに当接し、入力ピストンと加圧ピストンとは、一体となって前進して作動液を加圧することができる。したがって、この場合、入力ピストンの前進量と加圧ピストンの前進量とは同じ大きさとなる。前述のように、ピストン間室の作動液を介して入力ピストンと加圧ピストンとが連動して前進する場合には、ブレーキ操作量に対して加圧ピストンは比較的大きく前進するため、操作力だけでそれらピストンを前進させるには、比較的大きな操作力が必要となる。しかし、本態様のマスタシリンダ装置によれば、例えば、操作力だけで作動液を加圧する場合に、ブレーキ操作量に対する加圧ピストンの前進量を比較的小さくできるため、比較的小さな操作力で作動液を加圧することができる。したがって、本態様のマスタシリンダ装置によれば、高圧源から入力室に高圧の圧力が導入されず、操作力だけで作動液を加圧しなければならないような場合であっても、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。 According to the master cylinder device of this aspect, when the high pressure source cannot increase the pressure of the hydraulic fluid due to, for example, an electrical failure, the inter-piston chamber can be communicated with the low pressure source. When the inter-piston chamber communicates with the low-pressure source, the input piston advances by flowing out the hydraulic fluid in the inter-piston chamber and comes into contact with the pressurizing piston. The input piston and the pressurizing piston advance integrally. Thus, the hydraulic fluid can be pressurized. Therefore, in this case, the advance amount of the input piston and the advance amount of the pressure piston are the same. As described above, when the input piston and the pressurizing piston move forward through the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, the pressurizing piston moves relatively large with respect to the brake operation amount. A relatively large operating force is required to advance the pistons alone. However, according to the master cylinder device of this aspect, for example, when pressurizing the hydraulic fluid with only the operating force, the advancement amount of the pressurizing piston with respect to the brake operation amount can be made relatively small. The liquid can be pressurized. Therefore, according to the master cylinder device of this aspect, even when the high pressure is not introduced from the high pressure source to the input chamber and the hydraulic fluid must be pressurized only by the operating force, the brake by the driver The operation of the operation member is reduced, and the operational feeling in the brake operation is improved.
(12)前記低圧源連通機構が、ピストン間室を低圧源に連通する低圧連通路と、その低圧連通路に設けられた開閉弁とを有する(11)項に記載のマスタシリンダ装置。 (12) The master cylinder device according to (11), wherein the low-pressure source communication mechanism includes a low-pressure communication path that connects the inter-piston chamber to the low-pressure source, and an on-off valve provided in the low-pressure communication path.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、開閉弁が開弁するだけでピストン間室を低圧源に連通することができる。例えば、開閉弁が、非励磁状態において開弁する電磁式の開閉弁とされている場合には、電気的な失陥が発生した場合に、ピストン間室は低圧源に連通されることになる。そのため、入力ピストンと加圧ピストンとは一体となって前進して作動液を加圧することができる。したがって、本態様のマスタシリンダ装置によれば、低圧源連通機構を比較的シンプルな構成とすることができる。 According to the master cylinder device of this aspect, the inter-piston chamber can be communicated with the low pressure source simply by opening the on-off valve. For example, when the on / off valve is an electromagnetic on / off valve that opens in a non-excited state, the piston chamber is communicated with a low pressure source when an electrical failure occurs. . Therefore, the input piston and the pressurizing piston can advance together to pressurize the hydraulic fluid. Therefore, according to the master cylinder device of this aspect, the low-pressure source communication mechanism can have a relatively simple configuration.
(13)前記加圧ピストンの前進量を前記入力ピストンの前進量よりも大きくさせる差動前進機能を有する(0)項ないし(12)項のいずれか一つに記載のマスタシリンダ装置。 (13) The master cylinder device according to any one of (0) to (12), wherein the master cylinder device has a differential advance function that makes the advance amount of the pressure piston larger than the advance amount of the input piston.
本態様の作動前進機能は、例えば、前述の態様によって実現することができる。具体的に言うと、対向室が区画され、その対向室とピストン間室とを連通させる室間連通路が設けられているマスタシリンダ装置の場合には、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積を、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積よりも大きくした態様によって、作動前進機能を実現することができる。また、マスタシリンダ装置において、ピストン間室の圧力が作用する入力ピストンの受圧面積を、ピストン間室の圧力が作用する加圧ピストンの受圧面積よりも大きくした態様によっても、作動前進機能を実現することができる。したがって、本態様のマスタシリンダ装置によれば、運転者は、比較的小さなブレーキ操作量で、比較的大きな制動力をブレーキ装置で発生させることができる。 The operation advance function of this aspect can be realized by the above-described aspect, for example. More specifically, in the case of a master cylinder device in which a counter chamber is defined and an inter-chamber communication passage is provided for communicating the counter chamber and the inter-piston chamber, the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber is applied. The forward movement function can be realized by a mode in which the pressure receiving area acting on the pressure piston is larger than the pressure receiving area where the pressure of the working fluid in the facing chamber acts on the flange of the pressurizing piston. Further, in the master cylinder device, the forward movement function is also realized by an aspect in which the pressure receiving area of the input piston on which the pressure in the inter-piston chamber acts is larger than the pressure receiving area of the pressure piston in which the pressure in the inter-piston chamber acts be able to. Therefore, according to the master cylinder device of this aspect, the driver can generate a relatively large braking force by the brake device with a relatively small amount of brake operation.
(14)前記作動前進機能が、前記入力ピストンの前進量に対する前記加圧ピストンの前進量の比率を1.3以上とするように構成された(13)項に記載のマスタシリンダ装置。 (14) The master cylinder device according to (13), wherein the operation advance function is configured such that a ratio of an advance amount of the pressurizing piston to an advance amount of the input piston is 1.3 or more.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量でもブレーキ装置で十分に大きな制動力を発生させることができる。したがって、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。本態様の作動前進機能は、例えば、前述の態様、つまり、ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積を、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積の1.3倍以上とする態様によって実現することができる。また例えば、ピストン間室の圧力が作用する入力ピストンの受圧面積を、ピストン間室の圧力が作用する加圧ピストンの受圧面積の1.3倍以上とする態様によっても実現することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, a sufficiently large braking force can be generated by the brake device even with a relatively small amount of brake operation. Therefore, the operation of the brake operation member by the driver is reduced, and the operational feeling in the brake operation is improved. The operation advance function of this aspect is, for example, the above-described aspect, that is, the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston, This can be realized by an aspect in which the pressure receiving area acting is 1.3 times or more. For example, the pressure receiving area of the input piston to which the pressure in the inter-piston chamber acts can be realized by an aspect in which the pressure receiving area of the pressurizing piston to which the pressure in the inter-piston chamber acts is 1.3 times or more.
(15)前記作動前進機能が、前記入力ピストンの前進量と前記加圧ピストンの前進量との比率を3.0以下とするように構成された(13)項または(14)項に記載のマスタシリンダ装置。 (15) The operation forward function according to (13) or (14), wherein the ratio of the advance amount of the input piston and the advance amount of the pressurizing piston is 3.0 or less. Master cylinder device.
本態様のマスタシリンダ装置によれば、比較的小さなブレーキ操作量にも拘わらず、ブレーキ装置で過大な制動力を発生させてしまうようなことはなく、適度な制動力を発生させることができる。したがって、ブレーキ操作における操作感が向上されることになる。本態様の作動前進機能は、例えば、前述の態様、つまり、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積が、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンの鍔に作用する受圧面積の4.33倍以下とする態様によって実現することができる。また例えば、ピストン間室の圧力が作用する入力ピストンの受圧面積が、ピストン間室の圧力が作用する加圧ピストンの受圧面積の4.33倍以下とする態様によっても実現することができる。 According to the master cylinder device of this aspect, it is possible to generate an appropriate braking force without causing an excessive braking force to be generated by the brake device, despite a relatively small amount of brake operation. Therefore, the operational feeling in the brake operation is improved. The operation advance function of this mode is, for example, the aforementioned mode, that is, the pressure receiving area where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber acts on the pressure piston, and the pressure of the hydraulic fluid in the opposite chamber acts on the flange of the pressure piston. This can be realized by a mode in which the pressure receiving area is 4.33 times or less. For example, the pressure receiving area of the input piston on which the pressure in the inter-piston chamber acts can be realized by an aspect in which the pressure receiving area of the pressure piston on which the pressure in the inter-piston chamber acts is 4.33 times or less.
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. The claimable invention is not limited to the following examples and modifications, and can be implemented in various modes with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
≪車両の構成≫
図1に、ハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン10と電気モータ12とが搭載されており、また、エンジン10の出力により発電を行う発電機14も搭載されている。これらエンジン10,電気モータ12,発電機14は、動力分割機構16によって互いに接続されている。この動力分割機構16を制御することで、エンジン10の出力を、発電機14を作動させるための出力と、4つの車輪18のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ12の出力を駆動輪に伝達させたりすることができる。つまり、動力分割機構16は、減速機20および駆動軸22を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として機能する。なお、「車輪18」等のいくつかの構成要素は、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付して使用する。この表記法に従えば、本車両における駆動輪は、車輪18RLおよび車輪18RRである。
≪Vehicle configuration≫
FIG. 1 schematically shows a drive system and a braking system for a hybrid vehicle. In the vehicle, an
電気モータ12は、交流同期電動機であり、交流電力によって駆動される。車両にはインバータ24が備えられており、インバータ24は、電力を、直流から交流、あるいは、交流から直流に変換することができる。したがって、インバータ24を制御することで、発電機14によって出力される交流の電力を、バッテリ26に蓄えるための直流の電力に変換したり、バッテリ26に蓄えられている直流の電力を、電気モータ12を駆動するための交流の電力に変換したりできる。発電機14は、電気モータ12と同様に、交流同期電動機としての構成を有している。つまり、本実施例の車両では、交流同期電動機が2つ搭載されていると考えることができ、一方が、電気モータ12として、主に駆動力を出力するために使用され、他方が、発電機14として、主にエンジン10の出力により発電するために使用される。
The
また、電気モータ12は、車両の走行に伴う車輪18RL,18RRの回転を利用して、発電(回生発電)を行うことも可能である。このとき、車輪18RL,18RRに連結される電気モータ12では、電力が発生させられるとともに、電気モータ12の回転を制止するための抵抗が発生する。したがって、その抵抗を、車両を制動する制動力として利用することができる。つまり、電気モータ12は、電力を発生させつつ車両を制動する回生制動力を発生させる回生ブレーキシステムとして利用される。したがって、本車両は、エンジンブレーキや後述する液圧ブレーキシステムとともに、回生ブレーキシステムを制御することで制動される。一方、発電機14は、主にエンジン10の出力によって発電をするが、インバータ24を介してバッテリ26から電力が供給されることで、電気モータとしても機能する。
Further, the
本車両において、上記のブレーキの制御や、その他の車両に関する各種の制御は、複数の電子制御ユニット(ECU)によって行われる。複数のECUのうち、メインECU30は、それらの制御を統括する機能を有している。例えば、ハイブリッド車両は、エンジン10の駆動および電気モータ12の駆動によって走行することが可能とされているが、それらエンジン10の駆動と電気モータ12の駆動は、メインECU30によって総合的に制御される。メインECU30には、バッテリ26を制御するバッテリECU36も接続されている。バッテリECU36は、バッテリ26の充電状態を監視しており、充電量が不足している場合には、メインECU30に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインECU30は、バッテリ26を充電させるために、発電機14による発電の指令をモータECU34に出力する。
In the present vehicle, the above-described brake control and various types of control relating to other vehicles are performed by a plurality of electronic control units (ECUs). Of the plurality of ECUs, the
また、メインECU30には、ブレーキを制御するブレーキECU38も接続されている。当該車両には、運転者によって操作されるブレーキ操作部材(以下、単に「操作部材」という場合がある)が設けられており、ブレーキECU38は、その操作部材に加えられる運転者の力であるブレーキ操作力(以下、単に「操作力」という場合がある)に基づいて必要な制動力を決定する。また、ブレーキECU38は、後で詳しく説明するが、その必要制動力のうち、回生ブレーキシステムで発生させる制動力(以下、単に「回生制動力」という場合がある)と、車両に搭載される液圧ブレーキシステム40で発生させる制動力(以下、単に「液圧制動力」という場合がある)とを決定する。回生制動力は、ブレーキECU38からメインECU30に出力され、メインECU30は、モータECU34にこの回生制動力を出力する。モータECU34は、その回生制動力に基づいて電気モータ12を制御する。また、液圧ブレーキシステム40は、液圧制動力に基づいて、ブレーキECU38によって制御される。このように、本車両では、電気モータ12を用いた回生ブレーキシステムと液圧ブレーキシステム40とを含んで、車両を制動するための車両用ブレーキシステムが構成されている。
The
≪液圧ブレーキシステムの構成≫
上述のように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム40について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図2における左方、「後方」は図2における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において[ ]の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
≪Configuration of hydraulic brake system≫
The
図2に、本車両が備える液圧ブレーキシステム40を、模式的に示す。液圧ブレーキシステム40は、作動液を加圧するためのマスタシリンダ装置50を有している。車両の運転者は、マスタシリンダ装置50に連結された操作装置52を操作することでマスタシリンダ装置50を作動させることができ、マスタシリンダ装置50は、自身の作動によって作動液を加圧する。その加圧された作動液は、マスタシリンダ装置50に接続されるアンチロック装置54を介して、各車輪に設けられたブレーキ装置56に供給される。ブレーキ装置56は、その加圧された作動液の圧力(以下、「マスタ圧」という場合がある)に依拠して、車輪18の回転を制止するための力、すなわち、液圧制動力を発生させる。
FIG. 2 schematically shows a
液圧ブレーキシステム40は、高圧源として作動液の圧力を高圧にするための高圧源装置58を有している。その高圧源装置58は、調圧装置60を介して、マスタシリンダ装置50に接続されている。調圧装置60は、高圧源装置58によって高圧とされた作動液の圧力(以下、「高圧源圧」という場合がある)を、その圧力以下の圧力に制御する装置であり、マスタシリンダ装置50へ入力される作動液の圧力(以下、「調整圧」という場合がある)を上昇および減少させる。つまり、調整圧は、高圧源圧の作動液が調圧された圧力であって、制御高圧源圧と呼ぶこともできる。マスタシリンダ装置50は、その調整圧の増減によって作動可能に構成されている。また、液圧ブレーキシステム40は、低圧源として作動液を大気圧下で貯留するリザーバ62を有している。リザーバ62は、マスタシリンダ装置50,調圧装置60,高圧源装置58の各々に接続されている。
The
操作装置52は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル70と、ブレーキペダル70に連結されるオペレーションロッド72とを含んで構成されている。ブレーキペダル70は、上端部において、車体に回動可能に保持されている。オペレーションロッド72は、後端部においてブレーキペダル70に連結され、前端部においてマスタシリンダ装置50に連結されている。また、操作装置52は、ブレーキペダル70の操作量を検出するための操作量センサ[SP]74と、操作力を検出するための操作力センサ[FP]76とを有している。操作量センサ74および操作力センサ76は、ブレーキECU38に接続されている。
The
ブレーキ装置56は、液通路80,82を介してマスタシリンダ装置50に接続されている。それら液通路80,82は、マスタシリンダ装置50によってマスタ圧に加圧された作動液をブレーキ装置56に供給するための液通路である。ちなみに、液通路80は、後輪側のブレーキ装置56RL,56RRに繋げられてれており、液通路82は、前輪側のブレーキ装置56FL,56FRに繋げられている。液通路80にはマスタ圧センサ[Po]84が設けられており、マスタ圧センサ84はブレーキECU38に接続されている。詳しい説明は省略するが、各ブレーキ装置56は、一般的なディスクブレーキ装置となっており、車輪を支持するキャリアに支持されたブレーキキャリパ86と、各車輪18とともに回転するブレーキディスク88とを含んで構成されている。ブレーキキャリパ86は、マスタ圧に依拠して作動するブレーキシリンダと、その作動によってブレーキディスク88に押し付けられるブレーキパッドとを有している。つまり、各ブレーキ装置56は、マスタ圧に依拠して、ブレーキシリンダがブレーキパッドをブレーキディスク88に押し付け、その押し付けにより発生する摩擦力で車輪の回転を制止するように構成されている。
The brake device 56 is connected to the
アンチロック装置54は、一般的な装置であり、簡単に説明すれば、各車輪に対応する4対の開閉弁を有している。各対の開閉弁のうちの1つは昇圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、開弁状態とされており、また、もう1つは減圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、閉弁状態とされている。車輪がロックした場合に、昇圧用開閉弁が、マスタシリンダ装置50からブレーキ装置56への作動液の流れを遮断するとともに、減圧用開閉弁が、ブレーキ装置56からリザーバへの作動液の流れを許容して、車輪のロックを解除するように構成されている。
The
高圧源装置58は、リザーバ62から作動液を吸込んでその作動液の液圧を上昇させる液圧ポンプ90と、昇圧された作動液が貯留されるアキュムレータ92とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ポンプ90は、電動のモータ94によって駆動される。また、高圧源装置58は、高圧とされた作動液の圧力を検出するための高圧源圧センサ[Ph]96を有している。ブレーキECU38は、高圧源圧センサ96の検出値を監視しており、その検出値に基づいて、液圧ポンプ90は制御駆動される。この制御駆動によって、高圧源装置58は、常時、設定された圧力の作動液を調圧装置60に供給する。
The high-
調圧装置60は、高圧源装置58およびリザーバ62に繋がれる調圧器100と、高圧源装置58に繋がれる昇圧用リニア弁102と、リザーバ62に繋がれる減圧用リニア弁104とを有している。後で詳しく説明するが、調圧器100は、自身に導入されるパイロット圧に基づいて、高圧源装置58からの作動液の圧力を調整し、その作動液をマスタシリンダ装置50に供給することができる。また、昇圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104は、それぞれ、ブレーキECU38に接続されており、ブレーキECU38からの指令に基づいて作動する。昇圧用リニア弁102は、マスタシリンダ装置50に供給される作動液の圧力が上昇するように作動することができ、減圧用リニア弁104は、マスタシリンダ装置50に供給される作動液の圧力が減少するように作動することができる。また、昇圧用リニア弁102は、非励磁とされた状態で閉弁し、減圧用リニア弁104は、非励磁とされた状態で開弁するように、それぞれ構成されている。調圧装置60はさらに、常開弁とされており、調圧器100に導入されるパイロット圧の作動液の導入と遮断とを行う第1パイロット圧導入弁106および第2パイロット圧導入弁108を有している。パイロット圧導入弁106および第2パイロット圧導入弁108は、ブレーキECU38に接続され、ブレーキECU38からの指令に基づいて作動する。
The
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置50は、マスタシリンダ装置50の筐体であるハウジング150と、ブレーキ装置56に供給する作動液を加圧する第1加圧ピストン152および第2加圧ピストン154と、運転者の操作が操作装置112を通じて入力される入力ピストン156とを含んで構成されている。なお、図2は、マスタシリンダ装置50が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
<Configuration of master cylinder device>
The
ハウジング150は、主に、2つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材158と第2ハウジング部材160とから構成されている。第1ハウジング部材158は、前端部が閉塞された概して円筒形状とされており、後方における外周に形成されたフランジ162において車体に固定されている。第1ハウジング部材158は、内径が互いに異なる2つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の小さい前方小径部164と、後方側に位置して内径の大きい後方大径部166とに区分けされている。第2ハウジング部材160は、大まかには円筒形状とされており、前方側に位置して内径の大きい前方大径部168と、後方側に位置して内径の小さい後方小径部170とに区分けされている。第2ハウジング部材160は、それの前端部が第1ハウジング部材158の前方小径部164と後方大径部166との段差面に接する状態で、第1ハウジング部材158に嵌め込まれている。
The
第2加圧ピストン154は、後端部が塞がれた有底円筒形状をなしており、第1ハウジング部材158の前方小径部164に摺動可能にシールを介して嵌め合わされている。第1加圧ピストン152は、第2加圧ピストン154の後方に配設されており、円筒形状をなす本体部172を有しており、その本体部172の後端部の外周には、鍔174が設けられている。また、本体部172の内部は、前後方向における中間位置に設けられた仕切壁部176によって、2つの部分に区画されている。つまり、第1加圧ピストン152は、仕切壁部176によって、前端,後端にそれぞれ開口する2つの有底穴を有する形状とされている。ちなみに、第1加圧ピストン152は、鍔174が第2ハウジング部材160の前方大径部168と後方小径部170との段差面に当接することで、それの後退が制限されている。
The
第1加圧ピストン152と第2加圧ピストン154との間には、2つの後輪に設けられたブレーキ装置56RL,RRに供給される作動液を加圧するための第1加圧室R1が区画形成されており、また、第2加圧ピストン154の前方には、2つの前輪に設けられたブレーキ装置56FL,FRに供給される作動液を加圧するための第2加圧室R2が区画形成されている。なお、第1加圧ピストン152では、前方に開口する有底穴の底部において有頭ピン178が螺着立設されており、また、第2加圧ピストン154では、後端面においてピン保持筒180が固設されている。これら有頭ピン178およびピン保持筒180によって、第1加圧ピストン152と第2加圧ピストン154との離間距離は、設定範囲内に制限されている。また、第1加圧室R1内,第2加圧室R2内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)182、184が配設されており、それらスプリングによって、第1加圧ピストン152,第2加圧ピストン154はそれらが互いに離間する方向に付勢されつつ、後方に向かうように付勢されている。
Between the
入力ピストン156は、大まかには円柱形状とされている。入力ピストン156の前方側は、第1加圧ピストン152の後端に開口する有底穴の内周面に摺接するように第1加圧ピストン152に嵌め込まれおり、入力ピストン156の後方側は、第2ハウジング部材160の後方小径部170の内周面に摺接するように第2ハウジング部材160嵌め込まれている。入力ピストン156の後端部には、ブレーキペダル70の操作力を入力ピストン156に伝達すべく、また、ブレーキペダル70の操作量に応じて入力ピストン156を進退させるべく、オペレーションロッド72が連結されている。ちなみに、入力ピストン156は、自身の後端部が第2ハウジング部材160の後端部に係止されることで、後退が制限されている。また、オペレーションロッド72には、円板状のスプリングシート186が付設されており、このスプリングシート186と第2ハウジング部材160との間には圧縮コイルスプリング188が配設されている。この圧縮コイルスプリング188によって、オペレーションロッド72は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート186とハウジング150との間にはブーツ190が渡されており、マスタシリンダ装置50の後部の防塵が図られている。
The
このように構成されたマスタシリンダ装置50において、第1加圧ピストン152の鍔174の後方側には、調圧装置60から作動液が供給される環状の液室(以下「入力室」という場合がある)R3が区画形成されている。つまり、鍔174の後端面は、第1加圧ピストン152において、入力室R3の圧力が作用する受圧部になっている。ちなみに、入力室R3は、図2では、ほとんど潰れた状態で示されている。また、鍔174の前方側における第2ハウジング部材160の内周面と第1加圧ピストン152の外周面との間には、鍔174を挟んで入力室R3と対向する環状の液室(以下、「対向室」という場合がある)R4が区画形成されている。また、第1加圧ピストン152の有底穴と入力ピストン156の前端面との間には隙間が設けられている。つまり、その隙間を挟んで第1加圧ピストン352と入力ピストン156とが向かい合う液室(以下「ピストン間室」という場合がある)R5が区画形成されている。
In the
なお、第1加圧ピストン152では、ピストン間室R5内の作動液の圧力が第1加圧ピストン152に作用する受圧面積S1が、対向室R4内の作動液の圧力が第1加圧ピストン152の鍔174に作用する受圧面積S2よりも大きくされている。ピストン間室R5の作動液の圧力が第1加圧ピストン152に作用する受圧面積S1とは、ピストン間室R5の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン152を前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室R5の作動液の圧力によって第1加圧ピストン152に加えられる前方への力を、ピストン間室R5の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室R5の作動液の圧力が第1加圧ピストン152に作用する受圧面積となっている。一方、対向室R4の作動液の圧力が第1加圧ピストン152の鍔174に作用する受圧面積S2とは、対向室R4の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン152を後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、対向室R4の作動液の圧力によって第1加圧ピストン152に加えられる後方への力を、対向室R4の作動液の圧力で除したものが、対向室R4の作動液の圧力が第1加圧ピストン152の鍔174に作用する受圧面積となっている。
In the
また、第1加圧ピストン152において、ピストン間室R5の圧力が作用する受圧面積S1は、対向室R4の圧力が作用する受圧面積S2の1.5倍以上かつ4.33倍以下となるように、つまり、1.5≦S1/S2≦4.33の関係が成り立つように設定されている。また、ピストン間室R5の作動液の圧力が入力ピストン156に作用する受圧面積、つまり、ピストン間室R5の作動液の圧力によって、入力ピストン156を後退させる力が作用する面積は、ピストン間室R5の圧力が第1加圧ピストン152に作用する受圧面積S1とほぼ同じ大きさとなっている。
In the
第1加圧室R1は、第1ハウジング部材158に設けられた連通孔200を介して、アンチロック装置54に繋がる液通路80と連通しており、第1加圧ピストン152に設けられた連通孔202および第1ハウジング部材158に設けられた連通孔204を介して、リザーバ62に連通可能とされている。一方、第2加圧室R2は、第1ハウジング部材158に設けられた連通孔206を介して、アンチロック装置54に繋がる液通路82と連通しており、第2加圧ピストン154に設けられた連通孔208および第1ハウジング部材158に設けられた連通孔210を介して、リザーバ62に連通可能とされている。
The first pressurizing chamber R1 communicates with a
第1加圧ピストン152は、第1ハウジング部材158の前方小径部164の内径よりある程度小さい外径とされており、それらの間にはある程度の流路面積を有する液通路212が形成されている。また、第1加圧ピストン152の後方に開口する有底孔の側壁には、一端がピストン間室R5に開口し、他端が液通路212に開口する連通孔214が形成されており、第1ハウジング部材158には、一端が液通路212に開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔216が設けられている。したがって、ピストン間室R5は、連通孔214,液通路212,連通孔216を介して外部に連通している。
The
第2ハウジング部材160の前方大径部168の前端には、一端が対向室R4に開口し、他端が第2ハウジング部材160の外周面において開口する連通孔218が設けられている。また、第1ハウジング部材158には、一端が連通孔218の他端に向き合って開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔220が設けられている。したがって、対向室R4は、これら連通孔218,220によって外部に連通している。
At the front end of the front large-
また、第2ハウジング部材160の前方大径部168の後方側に位置する部分は、第1ハウジング部材158の後方大径部166の内径よりある程度小さい外径とされており、それらハウジング部材158,160間にはある程度の流路面積を有する液通路222が形成されている。その液通路222は開口が連結ポートとなる連通孔224を介して外部に連通している。また、第2ハウジング部材160には、一端が液通路222に開口し、他端が入力室R3に開口する連通孔226が設けられている。したがって、入力室R3は、連通孔226、液通路222、連通孔224を介して外部に連通している。
Further, the portion of the
ハウジング150の外部には、一端が連通孔216の連結ポートに接続され、他端が連通孔220の連結ポートに接続される室間連通路228が設けられている。したがって、ピストン間室R5と対向室R4とは、室間連通路228を介して互いに連通可能とされている。
An
また、室間連通路228は、連通孔220の連通孔と連通開閉弁230との間でも分岐しており、その分岐する連通路である低圧連通路232は、リザーバ62に接続されている。なお、低圧連通路の途中には、電磁式の低圧連通弁234が設けられている。したがって、低圧連通路232および低圧連通弁234は、対向室R4を介してピストン間室R5をリザーバ62に連通する低圧源連通機構となっている。なお、低圧連通弁234は、非励磁状態で開弁状態となる常開弁とされている。また、室間連通路228は、連通孔216と連通開閉弁230との間で分岐しており、その分岐する第1パイロット圧供給路236は、調圧装置60の調圧器100に接続されている。なお、第1パイロット圧供給路236の途中には、前述の第1パイロット圧導入弁106が設けられている。液通路80は、連通孔200とアンチロック装置54との間で分岐しており、その分岐する第2パイロット圧供給路238もまた、調圧装置60の調圧器100に接続されている。なお、第2パイロット圧供給路238の途中には、前述の第2パイロット圧導入弁108が設けられている。
Further, the
連通孔224の連結ポートには、一端が調圧装置60に繋げられ、調圧された作動液の供給される調整圧供給路240の他端が接続されている。したがって、入力室R3には、調圧装置60によって調圧された、調整圧の作動液が供給可能とされている。なお、調整圧供給路240の途中には、入力室R3の作動液の圧力である調整圧PAを検出するための調整圧センサ[Pa]242が設けられており、その調整圧センサ242は、ブレーキECU38に接続されている。
One end of the connection port of the
≪調圧器の構造≫
以下に、調圧器100の構造について、図3を参照しつつ詳しく説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図3における左方、「後方」は図3における右方をそれぞれ表している。
≪Structure of pressure regulator≫
Below, the structure of the
調圧器100は、両端が閉塞された円筒形状とされたハウジング250と、そのハウジング250内に配設された可動ロッド252と、可動ロッド252の前方に配設された反力プランジャ256と、反力プランジャ256に外嵌された円筒形状のバランスピストン258と、反力プランジャ256およびバランスピストン258の前方に配置されたリアクションディスク260とを含んで構成されている。
The
ハウジング250は、後方側が一方の端の側である一端側、前方側が他方の端の側である他端側とされており、大まかには、内径の異なる3つの部分に区分けされている。具体的には、前方に位置して内径の大きい前方部262と、後方に位置して前方部262より内径の小さい後方部264と、前方部262と後方部264との間に位置し、内径が前方部262および後方部264より小さい中間部266とに区分けされている。可動ロッド252は、後方に位置する基端部268と、その基端部268から前方に延び出すスプール部270とを有しており、基端部268がハウジング250の後方部264の内周面に、スプール部270が中間部266の内周面にそれぞれ摺接するように配設されている。また、可動ロッド252の後方には、基端部268と同じ直径とされた押圧ピストン271が配設されている。ハウジング250の前方部262には、バランスピストン258が前方部262の内周面に摺接するように配設されている。また、前方部262には、リアクションディスク260も配設されている。リアクションディスク260は、円板形状とされたゴム製とされており、それの外径は、前方部262にぴったりと嵌り込む大きさとなっている。また、バランスピストン258およびリアクションディスク260は、前方部262内において、ハウジング250,バランスピストン258,リアクションディスク260の各々の間に前後方向において隙間が生じないように配設されている。したがって、円筒形状のバランスピストン258は、円板形状のリアクションディスク260の外周側の部分、つまり、中央部を除いた部分に常に当接している。反力プランジャ256は、それの前端面がリアクションディスク260の中央部に向かい合うようにして、バランスピストン258の内周面に摺接するように配設されている。なお、反力プランジャ256の前端部には、前方に向かって突出する突出部272が設けられている。そのため、反力プランジャ256の前端部は、前方側を向く段差面が形成された形状となっている。
The
また、調圧器100では、バランスピストン258の内周面に形成された段差面と、反力プランジャ256の外周面に形成された段差面との間に、圧縮コイルスプリング274が配設されている。そのため、反力プランジャ256および可動ロッド252は、圧縮コイルスプリング274の発生する弾性力によって、後方側に向かって付勢されている。
In the
このように構成された調圧器100内において、可動ロッド252の後端面と押圧ピストン271との間には、後で詳しく説明するが、調圧器100を作動させるためのパイロット圧の作動液を受け入れる液室(以下、「第1パイロット室」という場合がある)P1が区画形成されている。また、押圧ピストン271とハウジング250との間にも、調圧器100を作動させるためのパイロット圧の作動液を受け入れる液室(以下、「第2パイロット室」という場合がある)P2が区画形成されている
In the
また、ハウジング250には複数の連通孔が形成されている。具体的には、中間部266には、一端が内周面に開口して他端が連結ポートとして外部に開口する連通孔282が形成されている。また、中間部266には、一端が内周面に開口して他端が前方部262の後端面に開口する連通孔284が形成されている。さらに、中間部266には、一端が内周面に開口して他端が連結ポートとして外部に開口する連通孔286が形成されている。また、前方部262にも、一端が内周面に開口して他端が連結ポートとして外部に開口する連通孔288が形成されている。この連通孔288は、前方部262の内周面とバランスピストン258の外周面との間に形成される液通路290を介して、連通孔284と連通している。ハウジング250にはさらに、第1パイロット室P1に一端が開口し、他端が連結ポートとして外部に開口する連通孔292と、第2パイロット室P2に一端が開口し、他端が連結ポートとして外部に開口する連通孔294とが形成されている。また、可動ロッド252には、スプール部270の外周部に、外径が小さくされることで作動液の流通が許容されている流通部296が設けられている。この流通部296の前後方向の長さは、連通孔282の開口と連通孔286の開口との間の距離よりも若干小さくされている。つまり、流通部296によって連通孔282と連通孔286とが互いに連通することがないように、流通部296は形成されている。
The
連通孔282の連結ポートには、リザーバ62に連通する低圧連通路232が接続されており、連通孔286の連結ポートには、高圧源装置58に連通する高圧連通路302が接続されている。また、連通孔288の連結ポートには、調整圧供給路240が接続されており、後で詳しく説明するように、調圧器100によって調圧された作動液が、調整圧供給路240を介してマスタシリンダ装置50の入力室R3に供給される。連通孔292の連結ポートには、ピストン間室R5に連通する第1パイロット圧供給路236が連結されている。したがって、第1パイロット室P1には、対向室R4およびピストン間室R5の圧力の作動液が供給可能となっている。また、連通孔294の連結ポートには、第1加圧室R1に連通する第2パイロット圧供給路238が連結されている。したがって、第2パイロット室P2には、第1加圧室R1の圧力の作動液が供給可能となっている。
A low
なお、調圧器100では、図3に示す状態で、流通部296の前端と連通孔286の開口との距離がD1、反力プランジャ256の突出部272の前端面とリアクションディスク260の後端面との距離がD2とされている。なお、距離D2は、距離D1よりもある程度大きくされている。
In the
≪調圧器の動作≫
以下に、前述のように構成された調圧器100の動作について詳しく説明する。なお、圧縮コイルスプリング274のばね定数は比較的小さくされているため、以下の調圧器100の動作の説明においては、圧縮コイルスプリング274の発生する力の影響は無視するものとする。第1パイロット室P1または第2パイロット室P2の圧力、つまり、パイロット圧が大気圧となっている場合には、圧縮コイルスプリング274の弾性力によって、可動ロッド252は後方側の移動端に位置させられており、連通孔282と連通孔284とは、可動ロッド252の流通部296を介して連通している。つまり、連通孔284はリザーバ62に連通し、連通孔284の圧力は大気圧となる。この状態からパイロット圧が上昇すると、パイロット圧を受けて可動ロッド252が前進し、可動ロッド252は、反力プランジャ256を押圧して前進させる。その前進によって、流通部296の後端が連通孔282の開口より前方に移動すると、連通孔284とリザーバ62との連通は遮断される。さらに、その遮断から僅かに可動ロッド252が前進すると、流通部296の前端が連通孔286の開口に到達し、連通孔286と連通孔284とが、流通部296を介して連通する。つまり、連通孔284は高圧源装置58に連通し、連通孔284の圧力が上昇することになる。
≪Operation of pressure regulator≫
Hereinafter, the operation of the
連通孔284の圧力が上昇すると、連通孔284と連通する液通路290の圧力が上昇するため、バランスピストン258は、その圧力を後端面に受けて前方側に押圧される。そのため、バランスピストン258は、リアクションディスク260の外周部を押し潰しながら前進し、リアクションディスク260は、バランスピストン258が当接しない中央部が後方に向かって突き出るように変形する。したがって、この変形が進行すると、バリアクションディスク260の中央部は、反力プランジャ256の突出部272に当接し、可動ロッド252を押圧して後退させる。その結果、連通孔286と連通孔284との連通が遮断され、液通路290の圧力の上昇は停止することになる。さらに、その状態からパイロット圧が低下した場合には、可動ロッド252が後退し、連通孔284はリザーバ62に連通し、連通孔284および液通路290の圧力が低下することになる。そのため、リアクションディスク260が反力プランジャ256および可動ロッド252を後方側に押圧する力が低下し、可動ロッド252が前進して連通孔284および液通路290の圧力の低下が停止することになる。
When the pressure in the
このように動作する調圧器100において、パイロット圧PPの変化に対し、調整圧PAは、図4のグラフに示すように変化する。パイロット圧PPが上昇してある高さになると、調圧器100では、可動ロッド252が、ハウジング250との摺動による摩擦等に打ち勝って前進し、前述のように、調整圧が上昇する。また、調整圧が上昇してから調整圧の上昇が停止するまでに、リアクションディスク260は、中央部がD2−D1の間隔の隙間を埋めるようにして変形しなければならない。そのため、図4の第1区間に示すように、ある大きさのパイロット圧PPにおいて、調整圧PAは初期昇圧量ΔPAJだけ一気に上昇することになる。そのため、調整圧上昇勾配、つまり、パイロット圧PPの上昇に対する調整圧PAの上昇の勾配が、非常に大きくなる。
In such operation to pressure
パイロット圧PPがさらに上昇すると、図4の第2区間に示すように、調圧器100では、パイロット圧によって可動ロッド252を前方側に向かって付勢する力と、液通路290の圧力によって可動ロッド252を後方側に向かって付勢する力とが釣り合うように、パイロット圧PPの上昇に対して調整圧PAが比例的に上昇する。また、パイロット圧PPの上昇に伴って、つまり、リアクションディスク260の変形量が大きくなるのに伴って、リアクションディスク260は、突出部272の周囲における反力プランジャ256の前端面にも当接することになる。つまり、リアクションディスク260と反力プランジャ256との当接する面積が大きくなる。そのため、リアクションディスク260の発生する圧力が反力プランジャ256に作用する面積が大きくなり、反力プランジャ256および可動ロッド252を後方へと押圧する力が大きくなる。その結果、図4の第3区間に示すように、調整圧上昇勾配は第2区間よりも小さくなる。なお、リアクションディスク260はゴム製であるため、リアクションディスク260が突出部272から反力プランジャ256の前端面にも当接する際には、反力プランジャ256の前端面に徐々に当接していくことになる。そのため、第2区間から第3区間への移行は、比較的緩やかに行われることになる。
When the pilot pressure P P further increases, as shown in the second section of FIG. 4, the
≪車両用ブレーキシステムの作動≫
車両用ブレーキシステムの作動について以下に詳しく説明する。ブレーキペダル70が踏込操作されていない状態から、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えると、低圧連通弁234は励磁されて閉弁させられ、対向室R4およびピストン間室R5のリザーバ62への連通は遮断される。つまり、対向室R4およびピストン間室R5は、密閉された状態となっている。ブレーキ操作によって、操作力が入力ピストン156を介してピストン間室R5内の作動液に伝達されると、ピストン間室R5内および対向室R4内の作動液の圧力が上昇する。前述のように、第1加圧ピストン152では、ピストン間室R5の圧力が作用する受圧面積S1は、対向室R4の圧力が作用する受圧面積S2よりも大きくされているため、ピストン間室R5内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン152を前進させようとする力は、対向室R4内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン152を後退させようとする力よりも大きくなる。そのため、操作力によってピストン間室R5内および対向室R4内の作動液の圧力が上昇すると、それらの力の差による力によって、第1加圧ピストン152は前進することになる。
≪Operation of vehicle brake system≫
The operation of the vehicle brake system will be described in detail below. When the driver applies an operating force to the
また、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えた際、第1パイロット圧導入弁106および第2パイロット圧導入弁108は、それぞれ、非励磁とさせられて開弁させられており、昇圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104も、非励磁とされてそれぞれ閉弁および開弁させられている。したがって、調圧装置60には、パイロット圧の作動液が導入され、調圧器100が動作して入力室R3に調圧された作動液が供給される。なお、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えた際、ピストン間室R5の作動液は、ブレーキ操作力によってすぐに上昇するため、その作動液の圧力をパイロット圧として利用する調圧器100は、ブレーキ操作の開始後すぐに動作する。この結果、第1加圧ピストン152は、操作力に加えて、入力室R3にある作動液の圧力によっても前進することになる。また、入力室R3の圧力だけで第1加圧ピストン152を前進させた場合には、ピストン間室R5が負圧状態になり、入力ピストン156が引き込まれるようにして前進することになる。つまり、本マスタシリンダ装置50は、対向室R4およびピストン間室R5が密閉された状態で、第1加圧ピストン152および入力ピストン156が、ピストン間室R5の作動液を介して連動して前進するように構成されている。
Further, when the driver applies an operating force to the
また、本マスタシリンダ装置50では、第1加圧ピストン152が前進すると、対向室R4の作動液は室間連通路228を介してピストン間室R5に流入する。また、前述のように、ピストン間室R5の圧力が作用する受圧面積S1は、対向室R4の圧力が作用する受圧面積S2よりも大きくされている。また、入力ピストン156の前端面の面積は、ピストン間室R5の圧力が作用する受圧面積S1とほぼ同じ大きさとなっている。そのため、入力ピストン156の前進量は、第1加圧ピストン152の前進によるピストン間室R5への作動液の流入量の分だけ、第1加圧ピストン152の前進量よりも小さくなる。つまり、マスタシリンダ装置50では、低圧連通弁234によってピストン間室R5が密閉されている場合に、第1加圧ピストン152の前進量を入力ピストン156の前進量よりも大きくさせる作動前進機能が実現されると考えることができる。したがって、マスタシリンダ装置50は、比較的小さなブレーキ操作量で、作動液を比較的高い圧力まで加圧することができる。そのため、マスタシリンダ装置50を備えた本車両用ブレーキシステムでは、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。
In the
また、前述のように、第1加圧ピストン152では、ピストン間室R5の圧力が作用する受圧面積S1は、対向室R4の圧力が作用する受圧面積S2より大きくなっているため、作動前進機能によって、入力ピストン156の前進量に対する第1加圧ピストン152の前進量の比率は、1.3以上かつ3.0以下、より具体的に言うと、約2.0となっている。そのため、比較的小さなブレーキ操作量でも、ブレーキ装置56で十分に大きな制動力を発生させることができるとともに、過大な制動力を発生させてしまうようなことはなく、適度な制動力を発生させることができる。
Further, as described above, the
このように、第1加圧ピストン152および入力ピストン156がピストン間室R5の作動液を介して連動して前進すると、第1加圧室R1内の作動液が加圧されることになる。また、その加圧に伴って第2加圧ピストン154が前進し、第2加圧室R2内の作動液が加圧される。したがって、ブレーキ装置56に供給される作動液は、操作力と調整圧とによって加圧され、液圧ブレーキシステム40は、操作力と調整圧とに依拠した大きさの制動力を発生させる。なお、調圧器100は、前述のように、調整圧PAを初期昇圧量ΔPAJだけ一気に上昇させる。そのため、運転者のブレーキ操作開始後における比較的早い段階で、第1加圧ピストン152が比較的大きく前進し、ブレーキ装置56は制動力を発生できる状態となる。
As described above, when the
また、回生ブレーキシステムによって回生制動力を発生させる場合には、第1パイロット圧導入弁106および第2パイロット圧導入弁108は、それぞれ、励磁させられて閉弁させられ、昇圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104は、それぞれ、ブレーキECU38からの指令に基づいて作動させられる。したがって、マスタシリンダ装置50の入力室R3には、昇圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104によって調圧された作動液が供給される。そのため、液圧ブレーキシステム40は、回生制動力の大きさに応じて、液圧制動力の大きさを変化させることができる。したがって、例えば、回生制動力の大きさの分だけ液圧制動力を減少させるように調整圧を変化させれば、車両用ブレーキシステム全体で発生させる制動力を変化させずに回生制動力を発生させることができる。
When regenerative braking force is generated by the regenerative braking system, the first pilot
次に、液圧ブレーキシステム40で電気的な失陥が発生した場合の液圧ブレーキシステム40の作動について説明する。電気的失陥時には、調圧装置60では、第1パイロット圧導入弁106および第2パイロット圧導入弁108が、それぞれ、非励磁となって開弁し、入力室R3には、調圧器100によって調圧された作動液が供給される。しかしながら、高圧源装置58のモータ94は液圧ポンプ90を駆動できないため、アキュムレータ92に高圧とされた作動液が残されていない場合には、入力室R3に調圧された作動液は供給されないことになる。また、電気的失陥時には、低圧連通弁234が非励磁とさせられて開弁するため、対向室R4およびピストン間室R5は、低圧開放路234を介してリザーバ62に連通させられる。そのため、操作力によって前進させられた入力ピストン156は、ピストン間室R5の作動液をリザーバ62に流出させて第1加圧ピストン152に当接する。したがって、電気的失陥時には、入力ピストン156と第1加圧ピストン152とは、一体となって、操作力だけによって前進して作動液を加圧する。そのため、電気的失陥時における入力ピストン156の前進量と第1加圧ピストン152の前進量とは同じ大きさとなる。例えば、電気的失陥時においてもピストン間室R5が密閉されている場合には、前述のように、マスタシリンダ装置50は、第1加圧ピストン152の前進量が入力ピストン156の前進量よりも大きくなるため、第1加圧ピストン152を前進させるためには、比較的大きな操作力が必要となる。しかし、液圧ブレーキシステム40では、電気的失陥時には、入力ピストン156の前進量と第1加圧ピストン152の前進量とが同じ大きさとなるため、比較的小さな操作力で第1加圧ピストン152を前進させて作動液を加圧することができる。したがって、マスタシリンダ装置50を備えた本車両用ブレーキシステムでは、電気的失陥時においても、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。そのため、本車両用ブレーキシステムは、フェールセーフの観点において優れたブレーキシステムとなっている。
Next, the operation of the
なお、電気的失陥時において、アキュムレータ92に高圧とされた作動液が残されている場合には、調圧器100は第1加圧室R1の作動液の圧力をパイロット圧として動作することができ、入力室R3に調圧された作動液が供給されることになる。そのため、ブレーキ装置56に供給される作動液は、操作力と調整圧とによって加圧され、液圧ブレーキシステム40は、操作力と調整圧とに依拠した大きさの制動力を発生させることができる。
In the event of an electrical failure, when the hydraulic fluid having a high pressure remains in the
図5に、第2実施例のマスタシリンダ装置を備えた液圧ブレーキシステム320を示す。液圧ブレーキシステム320は、マスタシリンダ装置322を有している。液圧ブレーキシステム320は、大まかには第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同様の構成とされている。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と異なる構成および作動について説明し、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同じ構成および作動については説明を省略する。
FIG. 5 shows a
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置322は、筐体であるハウジング324と、ブレーキ装置56に供給する作動液を加圧する第1加圧ピストン326および第2加圧ピストン328と、運転者の操作が操作装置52を通じて入力される入力ピストン330とを含んで構成されている。
<Configuration of master cylinder device>
The
ハウジング324は、主に、4つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材332,第2ハウジング部材334,第3ハウジング部材336,第4ハウジング部材338から構成されている。第1ハウジング部材332は、前端部が閉塞された概して円筒形状となっている。第2ハウジング部材334は、概して円筒形状とされており、前端部に第1ハウジング部材332の後方部が嵌め込まれることで、第1ハウジング部材332と一体となっている。第2ハウジング部材334の内部には、円筒形状の第3ハウジング部材336が、自身の前端部が第1ハウジング部材420の後端部に嵌り合う状態で配設されている。なお、第3ハウジング部材336の内径は、第1ハウジング部材332の内径よりも大きくされている。第4ハウジング部材338は、前方が外径の小さくされた小径部340、後方が外径の大きくされた大径部342とされた円筒形状となっている。第4ハウジング部材338は、小径部340が第3ハウジング部材336の内部に位置する状態で、大径部342が第2ハウジング部材334の後端部と第3ハウジング部材336の後端部との間に挟持されることで固定されている。
The housing 324 is mainly composed of four members, specifically, a
上記のように構成されたハウジング324では、第3ハウジング部材336の大径部342が、径方向内側に向かって突出する環状の仕切壁部となっており、小径部340が、その仕切壁部の内端から前方に延び出す筒状の内筒部となっている。つまり、ハウジング324では、第4ハウジング部材338の小径部340と大径部342とによって、ハウジング324の内部を区画する区画部が形成されている。したがって、ハウジング324の内部は、小径部340の外部の空間を含む前方室R11と、小径部340の内部の空間を含む後方室R12とに区画されている。また、小径部340の前端は、区画部に形成された開口となっている。
In the housing 324 configured as described above, the large-
第1加圧ピストン326は、前方に開口する有底穴と後方に開口する有底穴とを有する形状となっており、後端における外周には鍔344が形成されている。第1加圧ピストン326は、前方が第1ハウジング部材332の内周面に摺動可能にシール嵌合され、鍔344が第3ハウジング部材336の内周面に摺動可能にシール嵌合され、さらに、後方に開口する有底穴の内周面において、第4ハウジング部材338の外周面に摺動可能にシール嵌合されている。つまり、第4ハウジング部材338の小径部340は、第1加圧ピストン326の後方部に内挿された状態、換言すれば、その後方部が第3ハウジング部材336と、第4ハウジング部材338の小径部340とによって挟まれた状態となっている。入力ピストン330は、概ね円柱形状とされており、後方室R12に配設されている。具体的には、第4ハウジング部材338の内部にシール嵌合されている。
The first pressure piston 326 has a shape having a bottomed hole that opens to the front and a bottomed hole that opens to the rear, and a
このように構成されたマスタシリンダ装置322において、第1加圧ピストン326の鍔344の後方側には、調圧装置60からの作動液が入力される入力室R13が区画形成されている。つまり、鍔344の後端面は、第1加圧ピストン326において、入力室R13の圧力が作用する受圧部になっている。また、鍔344の前方側における第3ハウジング部材336の内周面と第1加圧ピストン326の外周面との間には、鍔344を挟んで入力室R13と対向する環状の対向室R14が区画形成されている。また、第4ハウジング部材338の小径部340の前端の開口を利用して、入力ピストン330の前端面と第1加圧ピストン326の後方に開口する有底孔の底面との間には、ピストン間室R15が形成されている。
In the
なお、第1加圧ピストン326では、ピストン間室R15内の作動液の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S3が、対向室R14内の作動液の圧力が第1加圧ピストン326の鍔344に作用する受圧面積S4よりも大きくされている。ピストン間室R15の作動液の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S3とは、ピストン間室R15の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン326を前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室R15の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326に加えられる前方への力を、ピストン間室R15の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室R15の作動液の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積となっている。一方、対向室R14の作動液の圧力が第1加圧ピストン326の鍔344に作用する受圧面積S4とは、対向室R14の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン326を後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、対向室R14の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326に加えられる後方への力を、対向室R14の作動液の圧力で除したものが、対向室R14の作動液の圧力が第1加圧ピストン326の鍔344に作用する受圧面積となっている。
In the first pressurizing piston 326, a pressure receiving area S 3 of the pressure of the hydraulic fluid inter-piston chamber R15 is applied to the first pressurizing piston 326, the pressure of the hydraulic fluid in the opposing chamber R14 is the first pressure The pressure receiving area S 4 acting on the
また、ピストン間室R15の作動液の圧力が入力ピストン330に作用する受圧面積S5、つまり、ピストン間室R15の作動液の圧力によって、入力ピストン330を後退させる力が作用する面積S5は、ピストン間室R15の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S3よりも小さくなっている。なお、マスタシリンダ装置322では、ピストン間室R15の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S3と、対向室R14の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S4と、ピストン間室R15の圧力が入力ピストン330に作用する受圧面積S5とは、1.3≦S5/(S3−S4)≦3.0の関係が成り立つように設定されている。
Further, the pressure receiving area S 5 where the pressure of the hydraulic fluid in the inter-piston chamber R15 acts on the
第1加圧ピストン326の後方に開口する有底穴の内周面と、第4ハウジング部材338の小径部340との間には、作動液をある程度流すことが可能な流路面積を有する隙間346が設けられている。また、第1加圧ピストン326には、一端がその隙間346に開口し、他端が対向室R14に開口する連通孔348が設けられている。したがって、これら隙間346および連通孔348によって、対向室R14とピストン間室R15とを連通する室間連通路が形成されている。また、隙間346も含めてピストン間室R15が区画されていると考えれば、連通孔348は、一端が有底穴においてピストン間室R15に開口し、他端が鍔344の前方において対向室R14に開口するように第1加圧ピストン326の内部に形成された内部連通路になっていると考えることができる。そのため、マスタシリンダ装置322は、ハウジング324の外部に室間連通路を有しておらず、比較的シンプルでコンパクトな構成となっている。また、第2ハウジング部材334には、一端が対向室R14に開口する連通孔350が設けられて、第3ハウジング部材336には、一端がその連通孔350の他端の開口に向かい合うようにして開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔352が設けられている。したがって、ピストン間室R15は、対向室R14を介して外部に連通している。第2ハウジング部材334の外周面と、第4ハウジング部材338の内周面との間には、作動液をある程度流すことが可能な流路面積を有する隙間354が設けられている。また、第3ハウジング部材336には、一端がその隙間354に開口し、他端が入力室R13に開口する連通孔356が設けられている。また、第2ハウジング部材334には、一端が隙間354に開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔358が設けられている。したがって、入力室R13は、外部に連通している。
A gap having a channel area capable of allowing the hydraulic fluid to flow to some extent between the inner peripheral surface of the bottomed hole that opens to the rear of the first pressure piston 326 and the
ハウジング324の外部では、調圧された作動液の供給される調整圧供給路240の他端が連通孔358の連結ポートに繋げられている。したがって、入力室R13には、調圧装置60によって調圧された作動液が供給可能とされている。また、低圧連通路232の一端は、連通孔352の連結ポートに接続されている。低圧連通路232は、低圧連通弁234と連通孔352との間で分岐しており、その分岐した連通路は、第1パイロット圧供給路360として、調圧器100の連通孔292の連結ポートに接続されている。したがって、調圧器100の第1パイロット室P1には、対向室R14およびピストン間室R15の圧力の作動液が供給可能となっている。
Outside the housing 324, the other end of the adjustment
≪車両用ブレーキシステムの作動≫
車両用ブレーキシステムの作動について以下に詳しく説明する。ブレーキペダル70が踏込操作されていない状態から、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えると、低圧連通弁234は励磁されて閉弁させられ、対向室R14およびピストン間室R15のリザーバ62への連通は遮断される。したがって、ブレーキ操作によって入力ピストン330が前進すると、ピストン間室R15内および対向室R14内の作動液の圧力は上昇する。前述のように、第1加圧ピストン326では、ピストン間室R15の圧力が作用する受圧面積S3は、対向室R14の圧力が作用する受圧面積S4よりも大きくされているため、ピストン間室R15内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326を前進させようとする力は、対向室R14内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326を後退させようとする力よりも大きくなる。そのため、操作力によってピストン間室R15内および対向室R14内の作動液の圧力が上昇すると、それらの力の差による力によって、第1加圧ピストン326は前進することになる。
≪Operation of vehicle brake system≫
The operation of the vehicle brake system will be described in detail below. When the driver applies an operating force to the
また、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えた際、入力室R13には、調圧器100によって調圧された作動液が供給される。そのため、第1加圧ピストン326は、操作力に加えて、入力室R13にある作動液の圧力にも依拠して前進することになる。また、その前進に伴って第2加圧ピストン328も前進し、加圧室R1,R2内の作動液が加圧される。また、入力室R13の圧力だけで第1加圧ピストン326を前進させた場合には、ピストン間室R15が負圧状態になり、入力ピストン330が引き込まれるようにして前進することになる。つまり、本マスタシリンダ装置322は、対向室R14およびピストン間室R15が密閉された状態で、第1加圧ピストン326および入力ピストン330が、ピストン間室R15の作動液を介して連動して前進するように構成されている。
Further, when the driver applies an operating force to the
また、本マスタシリンダ装置322では、第1加圧ピストン326が前進すると、対向室R14の作動液の作動液が隙間346および連通孔348を介してピストン間室R15に流入する。また、前述のように、ピストン間室R15の圧力が作用する受圧面積S3は、対向室R14の圧力が作用する受圧面積S4よりも大きくされている。また、ピストン間室R15の作動液の圧力が入力ピストン330に作用する受圧面積S5は、前述のように、ピストン間室R15の圧力が第1加圧ピストン326に作用する受圧面積S3よりも小さくされているが、その面積S3は、少なくとも、第1加圧ピストン326の前進量が入力ピストン330の前進量よりも大きくなるように設定されている。具体的に説明すると、入力ピストン330の前進量をDI、第1加圧ピストン326の前進量をDPとすると、前述の第1加圧ピストン326と入力ピストン330との前進において、それらピストンの前進によるピストン間室容積の変化と、対向室R14からピストン間室R15に流入する作動液の容積との間には、次式の関係が成り立つことになる。
S5×DI=(S3−S4)×DP
したがって、この関係が成り立つ状態において、第1加圧ピストン326の前進量DPが入力ピストン330の前進量DIよりも大きくなるように、具体的に言うと、入力ピストン330の前進量DIに対する第1加圧ピストン326の前進量DPの比率が、1.3以上かつ3.0以下となるように、より具体的に言うと、2.0となるように、ピストン間室R15の作動液の圧力が入力ピストン330に作用する受圧面積S5は設定されている。つまり、次式の関係が成り立つように、受圧面積S5は設定されている。
S5=2×(S3−S4)
In the
S 5 × D I = (S 3 −S 4 ) × D P
Accordingly, in a state where this relationship holds, specifically, the advance amount D I of the input piston 330 is larger than the advance amount D I of the
S 5 = 2 × (S 3 −S 4 )
したがって、マスタシリンダ装置322では、低圧連通弁234によってピストン間室R15が密閉されている場合に、第1加圧ピストン326の前進量を入力ピストン330の前進量よりも大きくさせる作動前進機能が実現されると考えることができる。したがって、マスタシリンダ装置322は、比較的小さなブレーキ操作量で、作動液を高い圧力まで加圧することができる。そのため、マスタシリンダ装置322を備えた本車両用ブレーキシステムでは、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。また、前述のように、作動前進機能によって、入力ピストン330の前進量に対する第1加圧ピストン326の前進量の比率は2.0となっている。そのため、比較的小さなブレーキ操作量でもブレーキ装置56で十分に大きな制動力を発生させることができるとともに、過大な制動力を発生させてしまうようなことはなく、適度な制動力を発生させることができる。
Therefore, in the
次に、液圧ブレーキシステム320で電気的な失陥が発生した場合には、対向室R14およびピストン間室R15は、低圧開放路234を介してリザーバ62に連通させられる。そのため、操作力によって前進させられた入力ピストン330は、ピストン間室R15の作動液をリザーバ62に流出させて第1加圧ピストン326に当接し、入力ピストン330と第1加圧ピストン326とは、一体となって、操作力だけに依拠して前進して作動液を加圧することができる。そのため、電気的失陥時における入力ピストン330の前進量と第1加圧ピストン326の前進量とは同じ大きさとなる。そのため、比較的小さな操作力で第1加圧ピストン326を前進させて作動液を加圧することができる。したがって、マスタシリンダ装置322を備えた本車両用ブレーキシステムでは、電気的失陥時においても、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。そのため、本車両用ブレーキシステムは、フェールセーフの観点において優れたブレーキシステムとなっている。
Next, when an electrical failure occurs in the
図6に、第3実施例のマスタシリンダ装置を備えた液圧ブレーキシステム400を示す。液圧ブレーキシステム400は、マスタシリンダ装置402を有している。液圧ブレーキシステム400は、大まかには第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同様の構成とされている。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と異なる構成および作動について説明し、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同じ構成および作動については説明を省略する。
FIG. 6 shows a
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置402は、マスタシリンダ装置402の筐体であるハウジング412と、ブレーキ装置56に供給する作動液を加圧する第1加圧ピストン414および第2加圧ピストン416と、運転者の操作が操作装置52を通じて入力される入力ピストン418とを含んで構成されている。なお、図6は、マスタシリンダ装置402が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
<Configuration of master cylinder device>
The
ハウジング412は、主に、4つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材420,第2ハウジング部材422,第3ハウジング部材424,第4ハウジング部材426から構成されている。第1ハウジング部材420は、前端部が閉塞された概して円筒形状となっている。第2ハウジング部材422は、概して円筒形状とされており、前端部に第1ハウジング部材420の後方部が嵌め込まれることで、第1ハウジング部材420と一体となっている。
The housing 412 mainly includes four members, specifically, a
第2ハウジング部材422の内部には、円筒形状の第3ハウジング部材424が、自身の前端部が第1ハウジング部材420の後端部に嵌り合う状態で配設されている。第3ハウジング部材424は、後端部において内鍔428が形成された円筒形状となっている。また、その内鍔428によって、第3ハウジング部材424の後端には貫通孔430が形成されている。なお、第3ハウジング部材424の内径は、第1ハウジング部材420のの内径より大きくなっている。第2ハウジング部材422の内部には、さらに、第3ハウジング部材424の後端面と第2ハウジング部材422の後端部との間に円筒形状の第4ハウジング部材426が配設されている。このように構成されたハウジング412の内部は、第2ハウジング部材422の内鍔428によって、前方側に位置する前方室R21と、後方側に位置する後方室R22とに区画されている。つまり、内鍔428は、ハウジング412の内部を区画する区画部とされており、貫通孔430はその区画部における開口となっている。
A cylindrical
第2加圧ピストン416は、前方室R21において、第1ハウジング部材420に摺動可能にシールを介して嵌め合わされている。第1加圧ピストン414は、前方室R21において第2加圧ピストン416の後方に配設されており、後端部が塞がれた有底円筒形状の本体部432と、本体部432から貫通孔430を通って後方室R22内に延び出す延出部434とを有している。また、本体部432の後端部における外周には、鍔436が設けられている。第1加圧ピストン414は、本体部432における前方側が第1ハウジング部材420に、鍔436が第3ハウジング部材424の内周面に、延出部434が第3ハウジング部材424の貫通孔430にそれぞれ摺動可能な状態で、ハウジング412にシールを介して嵌め合わされている。ちなみに、第1加圧ピストン414は、本体部432の後端が第3ハウジング部材424の内鍔428の前端面に当接することで、それの後退が制限されている。
The
入力ピストン418は、大まかには円筒形状とされている。入力ピストン418は、後方室R22に配設されており、第1加圧ピストン414の延出部434の後方において、第4ハウジング部材426にシールを介して嵌め合わされている。ちなみに、入力ピストン418は、自身の前方の外周面に設けられた段差部が第4ハウジング部材426の後方における内周面に設けられた段差部に当接することで、それの後退が制限されている。
The
このように構成されたマスタシリンダ装置402において、第1加圧ピストン414の本体部432の鍔436の後方側には、調圧装置60からの作動液が入力される入力室R23が区画形成されている。つまり、鍔436の後端面は、第1加圧ピストン414において、入力室R23の圧力が作用する受圧部になっている。また、鍔436の前方における第3ハウジング部材424の内周面と第1加圧ピストン414の外周面との間には、鍔436を挟んで入力室R23と対向する環状の対向室R24が区画形成されている。また、貫通孔430を利用して後方室R22に延び出す第1加圧ピストン414の延出部434の後端面と入力ピストン418の前端面との間には、ブレーキ操作がされていない状態において隙間が設けられている。つまり、その隙間を挟んで第1加圧ピストン414と入力ピストン418とは向かい合っており、その隙間を含んだ延出部434の周囲には、ピストン間室R25が形成されている。
In the
なお、第1加圧ピストン414では、ピストン間室R25内の作動液の圧力が第1加圧ピストン414に、延出部434の後端面において作用する受圧面積S6が、対向室R24内の作動液の圧力が第1加圧ピストン152の鍔436に作用する受圧面積S7よりも大きくされている。ピストン間室R25の作動液の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S6とは、ピストン間室R25の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン414を前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室R25の作動液の圧力によって第1加圧ピストン414に加えられる前方への力を、ピストン間室R25の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室R25の作動液の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積となっている。一方、対向室R24の作動液の圧力が第1加圧ピストン414の鍔436に作用する受圧面積S7とは、対向室R24の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン414を後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、対向室R24の作動液の圧力によって第1加圧ピストン414に加えられる後方への力を、対向室R24の作動液の圧力で除したものが、対向室R24の作動液の圧力が第1加圧ピストン414の鍔436に作用する受圧面積となっている。
In the
また、第1加圧ピストン414において、ピストン間室R25の圧力が作用する受圧面積S6は、対向室R24の圧力が作用する受圧面積S7の1.5倍以上かつ4.33倍以下となるように、つまり、1.5≦S6/S7≦4.33の関係が成り立つように設定されている。また、ピストン間室R25の作動液の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積、つまり、ピストン間室R25の作動液の圧力によって、入力ピストン418を後退させる力が作用する面積は、ピストン間室R25の圧力が第1加圧ピストン418に作用する受圧面積S6とほぼ同じ大きさとなっている。
In the
第1ハウジング部材420には、一端が対向室R24に開口する連通孔450が設けられており、第3ハウジング部材424には、一端が連通孔450の他端と向き合って開口する連通孔452が設けられている。さらに、第2ハウジング部材422には、一端が連通孔452の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔454が設けられている、つまり、これらの連通孔450,452,454を介して、対向室R24は外部に連通している。また、第1加圧ピストン414には、一端が延出部434の後端面に開口し、他端が鍔436の前方において本体部432の側面に開口する液通路455が設けられている。つまり、この液通路455によって、ピストン間室R25と対向室R24とを連通する室間連通路が形成されている。また、液通路455は、一端が延出部434においてピストン間室R25に開口し、他端が鍔436の前方において対向室R24に開口するように第1加圧ピストン414の内部に形成された内部連通路となっている。そのため、マスタシリンダ装置402は、ハウジング412の外部に室間連通路を有しておらず、比較的シンプルでコンパクトな構成となっている。第3ハウジング部材424には、一端が入力室R23に開口する連通孔456が設けられており、第2ハウジング部材422には、一端がその連通孔456の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔458が設けられている。つまり、入力室R23は、連通孔456,458を介して外部に連通している。
The
第4ハウジング部材426の前端部には、一端がピストン間室R25に開口する連通孔460が設けられており、第2ハウジング部材422には、自身の一端が連通孔460の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連結ポートとされた連通孔462が設けられている。つまり、ピストン間室R25は、連通孔460,462を介して外部に連通している。
A
ハウジング412の外部では、調圧された作動液の供給される調整圧供給路240の他端が連通孔458の連結ポートに繋げられている。したがって、入力室R23には、調圧装置60によって調圧された作動液が供給可能とされている。また、連通孔462の連結ポートには、調圧器100に連結される第1パイロット圧供給路464の一端が接続されている。したがって、調圧器100の第1パイロット室P1には、対向室R24およびピストン間室R25の圧力の作動液が供給可能となっている。
Outside the housing 412, the other end of the adjustment
≪車両用ブレーキシステムの作動≫
車両用ブレーキシステムの作動について以下に詳しく説明する。ブレーキペダル70が踏込操作されていない状態から、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えると、低圧連通弁234は励磁されて閉弁させられ、対向室R24およびピストン間室R25のリザーバ62への連通は遮断される。したがって、ブレーキ操作によって入力ピストン418が前進すると、ピストン間室R25内および対向室R24内の作動液の圧力は上昇する。前述のように、第1加圧ピストン326では、ピストン間室R25の圧力が作用する受圧面積S6は、対向室R24の圧力が作用する受圧面積S7よりも大きくされているため、ピストン間室R25内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326を前進させようとする力は、対向室R24内の作動液の圧力によって第1加圧ピストン326を後退させようとする力よりも大きくなる。そのため、操作力によってピストン間室R25内および対向室R24内の作動液の圧力が上昇すると、それらの力の差による力によって、第1加圧ピストン414は前進することになる。
≪Operation of vehicle brake system≫
The operation of the vehicle brake system will be described in detail below. When the driver applies an operating force to the
また、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えた際、入力室R23には、調圧器100によって調圧された作動液が供給される。そのため、第1加圧ピストン414は、操作力に加えて、入力室R23にある作動液の圧力にも依拠して前進することになる。また、その前進に伴って第2加圧ピストン416も前進し、加圧室R1,R2内の作動液が加圧される。また、入力室R23の圧力だけで第1加圧ピストン414を前進させた場合には、ピストン間室R25が負圧状態になり、入力ピストン418が引き込まれるようにして前進することになる。つまり、本マスタシリンダ装置402は、対向室R24およびピストン間室R25が密閉された状態で、第1加圧ピストン414および入力ピストン418が、ピストン間室R25の作動液を介して連動して前進するように構成されている。
Further, when the driver applies an operating force to the
また、本マスタシリンダ装置402では、第1加圧ピストン414が前進すると、対向室R24の作動液が隙間346および連通孔348を介してピストン間室R25に流入する。また、前述のように、ピストン間室R25の圧力が作用する受圧面積S6は、対向室R24の圧力が作用する受圧面積S7よりも大きくされている。また、入力ピストン418の前端面の面積は、ピストン間室R25の圧力が作用する受圧面積S6とほぼ同じ大きさとなっている。そのため、入力ピストン418の前進量は、第1加圧ピストン414の前進によるピストン間室R25への作動液の流入量の分だけ、第1加圧ピストン414の前進量よりも小さくなる。つまり、マスタシリンダ装置402では、低圧連通弁234によってピストン間室R5が密閉されている場合に、第1加圧ピストン414の前進量を入力ピストン418の前進量よりも大きくさせる作動前進機能が実現されると考えることができる。したがって、マスタシリンダ装置402は、比較的小さなブレーキ操作量で、作動液を比較的高い圧力まで加圧することができる。そのため、マスタシリンダ装置402を備えた本車両用ブレーキシステムでは、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。
In the
また、前述のように、第1加圧ピストン414では、ピストン間室R25の圧力が作用する受圧面積S6は、対向室R24の圧力が作用する受圧面積S7より大きくなっているため、作動前進機能によって、入力ピストン418の前進量に対する第1加圧ピストン414の前進量の比率は、1.3以上かつ3.0以下、より具体的に言うと、約2.0となっている。そのため、比較的小さなブレーキ操作量でも、ブレーキ装置56で十分に大きな制動力を発生させることができるとともに、過大な制動力を発生させてしまうようなことはなく、適度な制動力を発生させることができる。
Further, as described above, the
次に、液圧ブレーキシステム400で電気的な失陥が発生した場合には、対向室R24およびピストン間室R25は、低圧開放路234を介してリザーバ62に連通させられる。そのため、操作力によって前進させられた入力ピストン418は、ピストン間室R25の作動液をリザーバ62に流出させて第1加圧ピストン414に当接し、入力ピストン418と第1加圧ピストン414とは、一体となって、操作力だけに依拠して前進して作動液を加圧することができる。そのため、電気的失陥時における入力ピストン418の前進量と第1加圧ピストン414の前進量とは同じ大きさとなる。そのため、比較的小さな操作力で第1加圧ピストン414を前進させて作動液を加圧することができる。したがって、マスタシリンダ装置402を備えた本車両用ブレーキシステムでは、電気的失陥時においても、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。そのため、本車両用ブレーキシステムは、フェールセーフの観点において優れたブレーキシステムとなっている。
Next, when an electrical failure occurs in the
図7に、第4実施例の車両用ブレーキシステムに用いられている液圧ブレーキシステム500を示す。液圧ブレーキシステム500は、マスタシリンダ装置502を有している。液圧ブレーキシステム500は、大まかには第3実施例の液圧ブレーキシステム400と同様の構成とされている。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、第1実施例の液圧ブレーキシステム400と異なる構成および作動について説明し、第3実施例の液圧ブレーキシステム400と同じ構成および作動については説明を省略する。
FIG. 7 shows a
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置502では、第1加圧ピストン414に液通路455が設けられておらず、対向室R24とピストン間室R25とは連通されていない。また、対向室R24は、第1加圧ピストン414の外周面と第1ハウジング部材420の内周面との間の隙間を介して低圧連通路232と繋がっており、リザーバ62に常に連通している。また、連通孔462の連結ポートには、低圧連通路232の一端が連結されており、ピストン間室R25はリザーバ62に連通可能となっている。
<Configuration of master cylinder device>
In the
また、マスタシリンダ装置502では、第1加圧ピストン414の延出部434の外径が細くされており、ピストン間室R25の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積S8が、ピストン間室R25の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S9よりも大きくされている。ピストン間室R25の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積S8とは、ピストン間室R25の作動液の圧力によって、入力ピストン418を後退させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室R25の作動液の圧力によって入力ピストン418に加えられる後方への力を、ピストン間室R25の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室R25の作動液の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積となる。一方、ピストン室R25の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S9とは、ピストン間室R25の作動液の圧力によって、第1加圧ピストン414を前進させる力が作用する面積と考えることができる。換言すれば、ピストン間室R25の作動液の圧力によって第1加圧ピストン414に加えられる前方への力を、ピストン間室R25の作動液の圧力で除したものが、ピストン間室R25の作動液の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積となる。
Further, in the
また、ピストン間室R25の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積S8は、ピストン室R25の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S9の1.3倍以上かつ3.0倍以下、より具体的に言うと、マスタシリンダ装置502では、約2.0倍となっている。
The pressure receiving area S 8 where the pressure in the inter-piston chamber R25 acts on the
≪車両用ブレーキシステムの作動≫
車両用ブレーキシステムの作動について以下に詳しく説明する。ブレーキペダル70が踏込操作されていない状態から、運転者がブレーキペダル70に操作力を加えると、低圧連通弁234は励磁されて閉弁させられ、ピストン間室R25のリザーバ62への連通は遮断される。つまり、ピストン間室R25は密閉させられる。運転者がブレーキペダル70に操作力を加えると、ピストン間室R25の作動液を介して第1加圧ピストン414は前進させられる。また、本マスタシリンダ装置502では、入力室R23の圧力だけで第1加圧ピストン414を前進させた場合には、ピストン間室R25が負圧状態になり、入力ピストン418が引き込まれるようにして前進することになる。つまり、本マスタシリンダ装置502は、ピストン間室R25が密閉された状態で、第1加圧ピストン414および入力ピストン418が、ピストン間室R25の作動液を介して連動して前進するように構成されている。
≪Operation of vehicle brake system≫
The operation of the vehicle brake system will be described in detail below. When the driver applies operating force to the
また、前述のように、ピストン間室R25の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積S8は、ピストン室R25の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S9よりも大きくされている。そのため、ブレーキ操作によって入力ピストン418および第1加圧ピストン414が前進する際、それらの面積の差に応じた分だけ、入力ピストン418の前進量は、第1加圧ピストン414の前進量よりも小さくなる。つまり、マスタシリンダ装置402では、低圧連通弁234によってピストン間室R25が密閉されている場合に、第1加圧ピストン414の前進量を入力ピストン418の前進量よりも大きくさせる作動前進機能が実現されると考えることができる。したがって、マスタシリンダ装置502は、比較的小さなブレーキ操作量で、作動液を高い圧力まで加圧することができる。そのため、マスタシリンダ装置502を備えた本車両用ブレーキシステムでは、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。
Further, as described above, the pressure receiving area S 8 where the pressure in the inter-piston chamber R25 acts on the
また、前述のように、ピストン間室R25の圧力が入力ピストン418に作用する受圧面積S8は、ピストン室R25の圧力が第1加圧ピストン414に作用する受圧面積S9の約2.0倍となっているため、作動前進機能によって、入力ピストン418の前進量に対する第1加圧ピストン414の前進量の比率は、1.3以上かつ3.0以下、より具体的に言うと、約2.0となる。そのため、比較的小さなブレーキ操作量でも、ブレーキ装置56で十分に大きな制動力を発生させることができるとともに、過大な制動力を発生させてしまうようなことはなく、適度な制動力を発生させることができる。
As described above, the pressure receiving area S 8 where the pressure in the inter-piston chamber R25 acts on the
次に、液圧ブレーキシステム400で電気的な失陥が発生した場合には、入力室R23には、調圧器100によって調圧された作動液が供給され、ピストン間室R25は、低圧開放路234を介してリザーバ62に連通させられる。そのため、操作力によって前進させられた入力ピストン418は、ピストン間室R25の作動液をリザーバ62に流出させて第1加圧ピストン414に当接し、入力ピストン418と第1加圧ピストン414とは、一体となって、操作力だけに依拠して前進して作動液を加圧することができる。そのため、電気的失陥時における入力ピストン418の前進量と第1加圧ピストン414の前進量とは同じ大きさとなる。そのため、比較的小さな操作力で第1加圧ピストン414を前進させて作動液を加圧することができる。したがって、マスタシリンダ装置502を備えた本車両用ブレーキシステムでは、電気的失陥時においても、運転者によるブレーキ操作部材の操作が軽減され、ブレーキ操作における操作感が向上されている。そのため、本車両用ブレーキシステムは、フェールセーフの観点において優れたブレーキシステムとなっている。
Next, when an electrical failure occurs in the
50:マスタシリンダ装置 56:ブレーキ装置 58:高圧源装置 70:ブレーキペダル(ブレーキ操作部材) 150:ハウジング 152:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 156:入力ピストン 174:鍔 228:室間連通路 232:低圧連通路 234:低圧連通弁(低圧源連通機構) R1:第1加圧室(加圧室) R3:入力室 R4:対向室 R5:ピストン間室 322:マスタシリンダ装置 324:ハウジング 326:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 330:入力ピストン 344:鍔 348:連通孔(内部連通路) R11:前方室 R12:後方室 R13:入力室 R14:対向室 R15:ピストン間室 402:マスタシリンダ装置 412:ハウジング 414:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 418:入力ピストン 428:内鍔(区画部) 430:貫通孔(開口) 434:延出部 436:鍔 455:液通路(内部連通路) R21:前方室 R22:後方室 R23:入力室 R24:対向室 R25:ピストン間室 502:マスタシリンダ装置 50: Master cylinder device 56: Brake device 58: High pressure source device 70: Brake pedal (brake operating member) 150: Housing 152: First pressurizing piston (pressurizing piston) 156: Input piston 174: 鍔 228: Inter-chamber link Passage 232: Low pressure communication passage 234: Low pressure communication valve (low pressure source communication mechanism) R1: First pressurizing chamber (pressurizing chamber) R3: Input chamber R4: Opposite chamber R5: Piston chamber 322: Master cylinder device 324: Housing 326: first pressurizing piston (pressurizing piston) 330: input piston 344: rod 348: communication hole (internal communication path) R11: front chamber R12: rear chamber R13: input chamber R14: counter chamber R15: chamber between pistons 402 : Master cylinder device 412: Housing 41 4: First pressurizing piston (pressurizing piston) 418: Input piston 428: Inner flange (partition section) 430: Through hole (opening) 434: Extension section 436: Spear 455: Liquid path (internal communication path) R21: Front chamber R22: Rear chamber R23: Input chamber R24: Opposite chamber R25: Piston chamber 502: Master cylinder device
Claims (3)
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、高圧源から当該マスタシリンダ装置に導入される作動液の圧力を受ける受圧部を有し、その作動液の圧力によって前進する加圧ピストンと、
前記加圧ピストンの後方において前記ハウジング内に配設され、後端部にブレーキ操作部材が連結される入力ピストンと
を有し、
(a)前記加圧ピストンの前方側に前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するため
の加圧室と、(b)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に作動液で満たされるピス
トン間室と、(c)前記加圧ピストンの前記受圧部の後方側に高圧源からの作動液が導入さ
れる入力室とがそれぞれ区画されたものであり、
前記加圧ピストンと前記入力ピストンとが、前記ピストン間室の作動液を介して連動して前進し、前記入力室の作動液の圧力と、前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力とのいずれによっても前記加圧室の作動液を加圧可能に構成され、
さらに、前記加圧ピストンが、その加圧ピストンの周囲に形成された鍔を有し、
前記鍔の後方側に前記入力室が区画されることで前記鍔の後端面が前記受圧部とされ、かつ、前記鍔の前方側に前記鍔を挟んで前記入力室と対向する対向室が区画され、
前記対向室と前記ピストン間室とを連通させる室間連通路を有し、
前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積が、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンの前記鍔に作用する受圧面積よりも大きくされていることで、前記加圧ピストンの前進量を前記入力ピストンの前進量よりも大きくさせる差動前進機能を有するマスタシリンダ装置。 A master cylinder device for supplying pressurized hydraulic fluid to a brake device that is provided on a wheel and operates by the pressure of the hydraulic fluid,
A housing;
A pressure piston disposed in the housing and receiving a pressure of hydraulic fluid introduced from the high-pressure source into the master cylinder device, and advanced by the pressure of the hydraulic fluid;
An input piston disposed in the housing behind the pressurizing piston and connected to a brake operation member at a rear end;
Have
(a) To pressurize the hydraulic fluid supplied to the brake device on the front side of the pressurizing piston.
A pressure chamber, and (b) a pipe filled with hydraulic fluid between the pressure piston and the input piston.
And (c) hydraulic fluid from a high pressure source is introduced into the rear side of the pressure receiving portion of the pressurizing piston.
Are divided into input rooms,
The pressurizing piston and the input piston advance in conjunction with each other via the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, and depending on either the pressure of the hydraulic fluid in the input chamber or the operating force applied to the brake operation member Is configured to be able to pressurize the hydraulic fluid in the pressurizing chamber,
Furthermore, the pressurizing piston has a flange formed around the pressurizing piston,
The input chamber is partitioned on the rear side of the ridge so that the rear end surface of the ridge is used as the pressure receiving portion, and the opposite chamber facing the input chamber is defined on the front side of the ridge with the ridge interposed therebetween. And
An inter-chamber communication path for communicating the counter chamber and the inter-piston chamber;
By the pressure of the hydraulic fluid of the inter-piston chamber is the pressure receiving area that acts on the pressure piston is larger than the pressure receiving area of the pressure of the hydraulic fluid of the opposing chamber acts on the collar of the pressure piston A master cylinder device having a differential advance function that makes the advance amount of the pressure piston larger than the advance amount of the input piston .
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、高圧源から当該マスタシリンダ装置に導入される作動液の圧力を受ける受圧部を有し、その作動液の圧力によって前進する加圧ピストンと、
前記加圧ピストンの後方において前記ハウジング内に配設され、後端部にブレーキ操作部材が連結される入力ピストンと
を有し、
(a)前記加圧ピストンの前方側に前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するため
の加圧室と、(b)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に作動液で満たされるピス
トン間室と、(c)前記加圧ピストンの前記受圧部の後方側に高圧源からの作動液が導入さ
れる入力室とがそれぞれ区画されたものであり、
前記加圧ピストンと前記入力ピストンとが、前記ピストン間室の作動液を介して連動して前進し、前記入力室の作動液の圧力と、前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力とのいずれによっても前記加圧室の作動液を加圧可能に構成され、
前記ピストン間室の圧力が前記入力ピストンに作用する受圧面積が、前記ピストン間室の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積よりも大きくされていることで、前記加圧ピストンの前進量を前記入力ピストンの前進量よりも大きくさせる差動前進機能を有するマスタシリンダ装置。 A master cylinder device for supplying pressurized hydraulic fluid to a brake device that is provided on a wheel and operates by the pressure of the hydraulic fluid,
A housing;
A pressure piston disposed in the housing and receiving a pressure of hydraulic fluid introduced from the high-pressure source into the master cylinder device, and advanced by the pressure of the hydraulic fluid;
An input piston disposed in the housing behind the pressurizing piston and connected to a brake operation member at a rear end;
Have
(a) To pressurize the hydraulic fluid supplied to the brake device on the front side of the pressurizing piston.
A pressure chamber, and (b) a pipe filled with hydraulic fluid between the pressure piston and the input piston.
And (c) hydraulic fluid from a high pressure source is introduced into the rear side of the pressure receiving portion of the pressurizing piston.
Are divided into input rooms,
The pressurizing piston and the input piston advance in conjunction with each other via the hydraulic fluid in the inter-piston chamber, and depending on either the pressure of the hydraulic fluid in the input chamber or the operating force applied to the brake operation member Is configured to be able to pressurize the hydraulic fluid in the pressurizing chamber,
The pressure receiving area in which the pressure in the inter-piston chamber acts on the input piston is made larger than the pressure receiving area in which the pressure in the inter-piston chamber acts on the pressurizing piston. A master cylinder device having a differential advance function for making it larger than the advance amount of the input piston .
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