JPH03176261A - 自動車用ブレーキ液圧倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動車用のブレーキ液圧倍力装置に関し、詳細
には液圧源の失陥時にフロントブレーキ液圧の増圧を図
る液圧式のブレーキ液圧倍力装置（ＤＩ下「倍力鈷清七
いろ１）に関する−〈従来の技術〉 従来、液圧源の失陥に対処するための制御装置が種々提
案されている。

自動車用としては、例えば特開昭５９〜１４５６５５号
公報に開示されている。

このブレーキ液圧の制動制御装置は、実質的にペダル操
作制御弁をもったハイドロリックブースタ装置、ハイド
ロリックブースタ装置に連動するマスターシリンダ装置
、分離した静的制動回路及び動的制動回路、外方のエネ
ルギー供給機構、流体蓄圧器、圧力流体を保持するポン
プ及びタンクとを有する流体圧ユニットよりなる。

そして、ハイドロリックブースタ装置の失陥を電磁的手
段により検知した場合は、蓄圧器内の圧力流体の消費量
を最少に抑制するものの流体の圧力低下を回避できず、
最終的に蓄圧器内の圧力が零になるとマスターシリンダ
装置によりフロントブレーキのみが倍力を得ている。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 従来のブレーキ液圧の制御装置にはっぎのような問題点
がある。

〈イ〉　液圧源の失陥時に作動するマスターシリンダ装
置は、ブレーキペダルストローク短縮のためにマスター
シリンダの径が従来より大径化する傾向にあることや、
マスターシリンダと各車輪に組み込まれているホイール
シリンダのサイズが規格化されていて、倍力比を自由に
設計できない。

そのため、液圧源の失陥時に十分なブレーキ力を確保す
ることが困難である。

特に、高速走行中に制動効果が十分に得られないと、著
しく走行の安全性が脅かされる。

〈口〉　液圧源の失陥時のブレーキ性能が規制されてい
るＥＣ規制（ペダル踏力５０ｋｇｆ以下で初速８０ｋｍ
／ｈの車両を停止距離９３．３ｍ以下で制動可能なこと
）に適合できない場合がある。

〈ハ〉　従来装置は、液圧源の失陥を検知する検知器や
流路を機械的に切り替える切替器が必須とされ、誤作動
の危険が常に残る。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的と
するところはつぎの倍力装置を提供することにある。

〈イ〉　液圧源の失陥時における、フロントブレーキ用
静圧の高倍力が可能である、倍力装置。

〈口〉　液圧源の失陥を検出する検知器や失陥を検知し
た後に流路の切り替えを行う切替器を不要とする、倍力
装置。

〈ハ〉　摺動箇所が少なく耐久性に優れた、倍力装置。

〈二〉　大きなマスターシリンダを使用でき、ペダルス
トロークの短縮と良好なペダルフィーリングを図れる、
倍力装置。

〈ホン　トラクションコントロール（駆動スリップ＃Ｊ
ＩＩ御）等にも使用できて適用範囲の広い、倍〈問題点
を解決するための手段〉 本発明は、自動車用ブレーキ液圧倍力装置であって、ブ
レーキペダルとホイールブレーキの間に、液圧源と、こ
の液圧源からブレーキペダルの作動力に応じて動圧を発
生するハイドロリックブースタ装置と、上記ハイドロリ
ックブースタ装置ブースタピストンに連動して静圧を発
生するマスターシリンダ装置とを具備し、マスターシリ
ンダ装置の静圧によりホイールブレーキを作動する自動
車用ブレーキ液圧倍力装置において、異径シリンダ内に
、この異径シリンダに応じた径を有する異径ピストンを
摺動自在に収容してなり、異径シリンダと異径ピストン
との間には、上記マスターシリンダ装置の静圧を導入す
る中径の液圧室と、ホイールブレーキに通じる液路を有
する小径の液圧室と、ハイドロリックブースタ装置の動
圧を導入する大径の環状液圧室とを夫々隔成し、前記中
径の液圧室と小径の液圧室との間は液路で導通し、中径
の液圧室と小径の液圧室との間を導通する液路の途中に
、異径ピストンの摺動に応じて流路を開閉する弁機構を
設け、液圧源失陥時に前記弁機構が閉じてマスターシリ
ンダ装置の静圧を倍力するように構成した静圧倍力装置
を配設したことを特徴とする。

〈作用〉 このように、液圧源が正常に機能している時は、静圧倍
力装置がまったく機能せず、マスターシリンダ装置で適
正比に倍力した静圧によってホイールブレーキを作動す
る。

また液圧源が失陥した時は、静圧倍力装置がマスターシ
リンダ装置に加えて前軸のブレーキ液圧を高倍力に増圧
して制動する。

〈実施例１〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

〈イ〉倍力装置 第１図に倍力装置の一例を示す。

１０は液圧制御ユニット、２０は静圧倍力装置、３０は
車輪速度に応じてブレーキ液圧を制御する弁機構である
。

〈口〉液圧制圧ユニット 液圧制圧ユニット１０はハイドロリックブースタ装置４
０とマスターシリンダ装置５０とからなり、公知の制御
ユニットを適用できる。

液圧制圧ユニット１０の構成を簡単に説明すると、内部
に複数のピストンを収容し、図面右側から順にブースタ
室４１、予備室５１、動圧室５２、静圧室５３が隔成さ
れている。

ブースタ室４１と予備室５１の間はペダル操作により流
路を切り替える制御弁４２が組み込まれ、ブースタ室４
１と動圧室５２の間はソレノイド弁５４を介し動圧回路
を開閉可能に構成している。

予備室５１は圧力が発生しないリターン回路の途上の室
である。

アンチスキッド制御時に、静的制御回路の静圧室５３に
動的制御回路のブースタ室４１から液圧を導入して両室
４１．５３内の圧力をバランスすることが望ましいので
、ブースタ室４１と静圧室５３の内径はほぼ等しい関係
にある。

ただ実用上は、静圧室５３内のスプリング力やシール材
の摺動抵抗を考慮して、ブースタ室４１の内径が静圧室
５３より僅かに大径に設定しである。

動圧室５２はアンチスキッド制御中に動圧を導入してマ
スターシリンダピストンを元の位置に復帰させるための
室である。

動圧室５２の内径は、ペダル踏力の実用範囲に対して所
定の位置にリセット可能な寸法に設定されている。

つまり各室４１．５２．５３の径の関係は、動圧室５２
〉ブースタ室４１〉静圧室５３に設定されている。

尚、図中１１はブレーキペダル、１２は蓄圧器、１３は
逆止弁、１４はポンプ、１５はタンクである。

〈ハ〉静圧倍力装置 静圧倍力装置２０は、段付シリンダ２１の径に対応する
径を持つ異径ピストン２２を摺動自在に収容し、内部に
３つの液圧室を隔成している。

その１つは中径液圧室２３で、液路７０ａを通じてマス
ターシリンダ装置５０の静圧室５３に通じている。

もう１つは小径液圧室２４で、液路７０ｂでフロントブ
レーキ６０に通じている。

残りは両液圧室２３．２４の中間に形成した大径の環状
液圧室２５で、環状液圧室２５のポートに接続した液路
７０ｃの他端がブースタ室４１とリヤブレーキ６１の間
を結ぶ液路７０ｄの途上に接続している。

異径ピストン２２は、小径液圧室２４内に縮設したばね
２６のばね力を受けて中径液圧室２３側へ常時付勢され
ている。

さらに、異径ピストン２２は内部に軸路２７を有し、こ
の軸路２７の途上に設けた弁座２８と、弁体２９とによ
り弁機構を形成している。

モして液圧差に起因して異径ピストン２２が摺動するこ
とで中径液圧室２３と小径液圧室２４間の流路を弁機構
が開閉する。

液圧源の正常時において軸路２７が開弁状態を維持し、
液圧源の失陥時において閉弁状態となるように弁機構が
機能するためには、異径ピストン２２の径をつぎのよう
に設定しておく必要がある。

異径ピストン２２の中径部２２ａの径をＤｌとし、小径
部２２ｂの径をＤ２とし、大径部２２ｃの径をＤ３とし
た場合、これらの各部の径の関係を Ｄ　３　＞　Ｄ　１　＞　［）　２ に設定する。

実用ブレーキ液圧の範囲において、ハイドロリックブー
スタ動圧ＰＨＢ及びマスターシリンダ静圧ＰＭに対して （（Ｄ３）２　（Ｄ２）２１　ＰＨ８十（Ｄ２）２ＰＭ
＞（ＤＩ）”ＰＭが成り立ち、液圧源が失陥した時に静
圧倍力装置２０がマスターシリンダ装置５０の静圧を倍
力するように構成する。

静圧倍力装置２０の倍力比は、異径ピストン２２の径比
およびばね２６のばね力により決定される。

〈作用〉 〈イ〉正常時 ハイドロリックブースタ装置４０が正常に機能している
時は、マスターシリンダ装置５ｏの静圧及びハイドロリ
ックブースタ装置４０の動圧により、段付ピストン２２
を小径液圧室２４から中径液圧室２３の方向（図面左側
）に押して異径ピストン２２内の弁機構が開弁状態を保
持する。

したがって、マスターシリンダ装置５０で適正比に倍力
した静圧がホイールブレーキを作動し、適正な倍力比と
ペダルストロークを得る。

〈口〉失陥時 一方ハイドロリックブースタ装置４０が失陥した時は、
静圧倍力装置２０の環状液圧室２５内の液圧が動圧から
大気圧に低下するので、異径ピストン２２に作用する力
は中径液圧室２３側が大きくなる。

その結果、異径ピストン２２がはね２６のばね力に抗し
て小径液圧室２４の方向（図面右側）に移動する。

異径ピストン２２の移動に伴い弁機構が中径液圧室２３
と小径液圧室２４の間を導通していた液路２７を遮断す
る。

小径液圧室２４には異径ピストン２２の径の比の２乗に
反比例して増圧された液圧 ｌ　ＰＭＸ（ＤＩ）２／（Ｄ２）２ が得られる。

そのため、液圧源失陥時にも十分なブレーキ力を得るこ
とができる。

〈実施例２〉 第２図は静圧倍力装置２０ａ、２０ｂを二組配備した場
合の実施例を示す。

前記実施例と同一の部品は同一の符号を付してその説明
を省略する。

〈イ〉構成 マスターシリンダ装置５０と各静圧倍力装置２０ａ、２
０ｂの中径液圧室２３ａ、２３ｂの間が液路７０ａ、７
０ａで接続され、各小径液圧室２４ａ、２４ｂと前軸の
左右のホイールブレーキ６０ａ、６０ｂの間が液路７０
ｂ、７０ｂで配管されている。

さらに、ハイドロリックブースタ装置４０がら後軸の左
右のホイールブレーキ６１ａ、６１ｂに配管した液路７
０ｄの途上に液路７０ｃを接続し、液路７０ｃの他端が
一方の静圧倍増装置２０ｂの環状液圧室２５ｂに接続し
ている。

両静圧倍力装置２０ａ、２０ｂの各環状液圧室２５ａ、
２５ｂは相互に導通している。

〈作用〉 〈イ〉ブースタ正常時 液圧源が正常な時は、ハイドロリックブースタ装置４０
の動圧が各静圧倍力装置２０ａ、２０ｂの環状液圧室２
５ａ、２５ｂに導入される。

この動圧により各異径ピストン２２ａ、２２ｂは中径液
圧室２３ａ、２３ｂ側へ押されて、各弁機構が間＃壮態
を保つ。

したがって、マスターシリンダ装置５０の静圧は中径液
圧室２３ａ、２３ｂから各小径液圧室２４ａ、２４ｂを
通り、前軸の左右のホイールブレーキ６０ａ、６０ｂに
作用する。

〈口〉失陥時 液圧源が失陥した状態で、ブレーキペダル１１を踏み込
むと、最終的にマスターシリンダ装置５０に静圧が発生
する。

マスターシリンダ装置５０の静圧は、液路７０ａ。

を経て各静圧倍力装置２０ａ、２０ｂの中径液圧室２３
ａ、２３ｂに至る。

中径液圧室２３ａ、２３ｂに発生した静圧Ｐ−は、異径
ピストン２２ａ、２２ｂに作用する。

このときの異径ピストン２２ａ、２２ｂに作用する力は
中径部の面積に静圧ＰＭを乗じた力となる。

一方小径液圧室２４ａ、２４ｂにおいては、異径ピスト
ン２２ａ、２２ｂの小径部の面積に静圧ＰＭを乗じた力
が異径ピストン２２に対し小径液圧室２４ａ、２４ｂ側
から作用する。

そして動圧は失陥しているので環状液圧室２５ａ、２５
ｂの異径ピストン２２ａ、２２ｂにはまった（液圧が作
用しない。

したがって異径ピストン２２ａ、２２ｂは、各中径部と
小径部の面積差に静圧ＰＭを乗じた力で中径液圧室２３
ａ、２３ｂ側から押されて小径液圧室２４ａ、２４ｂの
方向へ移動する。

異径ピストン２２ａ、２２ｂの移動に伴い各弁機構が閉
じられる。

更に異径ピストン２２ａ、２２ｂは移動し、小径液圧室
２４ａ、　２４ｂの液圧ＰＷ（Ｐ’Ｗ）がり、　２ ｐ　ｗ　＝　−Ｐ　Ｍ、 ２２ となるまで増圧される。

尚、上式のり、は各中径液圧室２３ａ、２３ｂの径であ
り、Ｄ−２は各小径液圧室２４ａ、２４ｂの径である。

〈ハ〉比較例 つぎの共通条件の基で本発明の静圧倍力装置２０を組み
込んだもの（タイプＩ）と組み込まれていないもの（タ
イプ■）を対象に、液圧源失陥時におけるブレーキペダ
ル操作力（踏力）の比較試験を行った。

尚、使用した静圧倍力装置２０の゛異径ピストン２２の
寸法は、中径部の径が２２．２ｍｍ、小径部の径が２０
．６ｍｍのものを使用した。

車両総重量　　　　　　　　　１，７５０ｋｒｗ前軸重
量　　　　　　　　　　　８７５ｋｇ匈後軸重量　　　
　　　　　　　　８７５１ｏｒｗブレーキペダル比　　
　　　　４．ＩＯホイールブレーキ 有効径（前）１０５鴫 有効径（後）　　　　　　　　　１０９ｍｍシリンダ径
（前）　　　　　　　　５４ｍｍシリンダ径（後）　　
　　　　　３０．２　ｎｕｎマスターシリンダ径　　　
　　２２．２　ｎｗｎＰバルブ（折点×勾配）　’　３
０ｋｇｆ／ｃｎ？　ｘＯ，３試験結果 タイプＩ：４７ｋｇ タイプＩｔ　：　５３．Ｏｋｇ 以上に比較したように、従来装置（タイプＩＩ）にあっ
ては、「ペダル操作力（踏力）５０Ｋｇｆ以下」と規制
されているＥＣ規制に適合できない。

本発明（タイプＩ）の場合はＥＣ規制の範囲内であるか
らＥＣ規制に適合する。

〈実施例３〉 以上の実施例はアンチスキッド制御に適用した場合につ
いて説明したが、アンチスキッドを具備しない既存のブ
レーキ制御に適用することも可能である。

〈その他の変形例〉 また、倍力装置の弁機構は、ロケットタイプ以外にボー
ルタイプやその他公知の弁機構を採用できる。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるからつぎの効果を得る
ことができる。

〈イ〉　液圧源の失陥時に、液圧制御ユニットに代わっ
て静圧倍力装置が前軸のブレーキ液圧を高倍力に増圧で
きる。

したがって、走行の安全性を十分に確保できる。

静圧倍力装置は、液圧源が正常時に液圧制御ユニットの
倍力比やペダルストロークに悪影響を及ぼす心配がない
。

ハイドロリックブースタ装置の実用域を著しく拡大でき
る。

〈口〉 〈ノ１〉

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る自動車用ブレーキ液圧倍力装置の
断面図 第２図：実施例２に係る自動車用ブレーキ液圧倍力装置
の断面図 手続補上書 平成２年１月５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車用ブレーキ液圧倍力装置であって、ブレー
   キペダルとホィールブレーキの間に、液圧源と、この液
   圧源からブレーキペダルの作動力に応じて動圧を発生す
   るハイドロリックブースタ装置と、上記ハイドロリック
   ブースタ装置ブースタピストンに連動して静圧を発生す
   るマスターシリンダ装置とを具備し、マスターシリンダ
   装置の静圧によりホィールブレーキを作動する自動車用
   ブレーキ液圧倍力装置において、 異径シリンダ内に、 この異径シリンダに応じた径を有する異径ピストンを摺
   動自在に収容してなり、 異径シリンダと異径ピストンとの間には、上記マスター
   シリンダ装置の静圧を導入する中径の液圧室と、 ホィールブレーキに通じる液路を有する小径の液圧室と
   、 ハイドロリックブースタ装置の動圧を導入する大径の環
   状液圧室とを夫々隔成し、 前記中径の液圧室と小径の液圧室との間は液路で導通し
   、 中径の液圧室と小径の液圧室との間を導通する液路の途
   中に、異径ピストンの摺動に応じて流路を開閉する弁機
   構を設け、 液圧源失陥時に前記弁機構が閉じてマスターシリンダ装
   置の静圧を倍力するように構成した静圧倍力装置を配設
   したことを特徴とする、 自動車用ブレーキ液圧倍力装置。