JP4491827B2 - Brake device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキ操作子と、モータおよびモータ直動手段と、車輪ブレーキに接続されるマスタシリンダとを備えた電動液圧式の車両用ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to an electrohydraulic vehicle brake device including a brake operator, a motor and a motor direct-acting means, and a master cylinder connected to a wheel brake.
従来、このような車両用ブレーキ装置として、たとえば特許文献1および特許文献2などにより既に知られている。
上記特許文献1のものでは、マスタシリンダ軸線と平行してモータに駆動されるボールねじ直動機構に連結された押動部材でマスタピストンを背後より押動して高い油圧を発生するアシスト力付与手段を備えている。
In the above-mentioned
ところが、このように構成されたアシスト力付与手段においては、ブレーキ操作部材の入力の有無に関らずブレーキ液圧を発生させる自動ブレーキ作動制御を行って、その制御中にブレーキ操作部材を操作した場合、ブレーキ操作部材のいわゆる空振りが発生してしまう。 However, in the assist force applying means configured as described above, automatic brake operation control for generating brake fluid pressure is performed regardless of whether the brake operation member is input, and the brake operation member is operated during the control. In this case, so-called idling of the brake operation member occurs.
また、電気回生ブレーキに協調してアシスト力を弱める制御などをおこなった場合においては、マスタシリンダピストンの前進量が低下するため、ブレーキ操作部材の操作量(入力に対するストローク)が車両の制動力に対して少なくなることになる。 In addition, when control is performed to weaken the assist force in cooperation with the electric regenerative brake, the amount of advance of the master cylinder piston decreases, so the amount of operation of the brake operation member (stroke relative to input) becomes the braking force of the vehicle. It will be less.
つまり、自動ブレーキおよび回生協調ブレーキ制御中のブレーキ操作部材のストロークは通常アシスト時とは異なってしまうため、ドライバの学習による入力とストロークと発生減速度の関係に不一致が生じ、ブレーキ操作フィーリングに違和感をおよぼすことになる。 In other words, since the stroke of the brake operation member during automatic braking and regenerative cooperative brake control is different from that during normal assist, there is a discrepancy between the input by the driver's learning and the relationship between the stroke and the generated deceleration. It will make you feel uncomfortable.
また、特許文献2のものでは、ブレーキペダルの入力量に連動して該入力量に対応したモータ動力がピニオンとピニオンに噛合するラックを介して加算されて倍力を得るように構成されているが、モータ単独でマスタシリンダを作動させ自動的にブレーキをかけたときに、さらにブレーキペダルを踏み増す際の遊びの増加(第1実施例)やあるいは反力の増加(第2,第3実施例)がある。
Further, in
そして通常のブレーキ操作時においても、入力部材と出力部材を同ストロークで操作させるためには、倍力比=入力部材受圧断面積/出力部材受圧断面積の関係が必要なため(第2,3実施例)設計自由度が低くブレーキ操作フィーリングおよび機能に課題が残る。 In order to operate the input member and the output member with the same stroke even during normal braking operation, the relationship of boost ratio = input member pressure receiving cross-sectional area / output member pressure receiving cross-sectional area is required (second and third). Example) The degree of freedom in design is low, and problems remain in brake operation feeling and function.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、構造を簡潔にしながら機能性とフィーリングに優れた電動液圧式の車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrohydraulic brake device for a vehicle that is excellent in functionality and feeling while simplifying the structure.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、車輪ブレーキに接続されるマスタシリンダと、ブレーキ操作子と、正逆転自在なモータと、該モータの回動を直動に変換するモータ直動手段と、前記ブレーキ操作子からの入力と前記モータ直動手段からの入力とを選択的に前記マスタシリンダに伝達可能にする入力選択手段とを備える車両用ブレーキ装置であって、前記入力選択手段は、前記ブレーキ操作子からの入力伝達部材に連結するとともに第1所定後退限を設定するブレーキ操作子入力点と、前記モータ直動手段に連結するとともに第2所定後退限を設定するモータ直動手段入力点と、前記マスタシリンダのマスタピストン押動部材に連結するマスタシリンダ出力点とを、浮動レバーの中間部と、一端部と、他端部とのいずれかに個別に枢支連結して、前記ブレーキ操作子入力点と、前記モータ直動手段入力点とのいずれか一方を力点とし、該力点の入力により前記第1所定後退限あるいは前記第2所定後退限に拘束される他方を支点として、作用点となる前記マスタシリンダ出力点に、前記力点の入力を伝達可能に構成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a master cylinder connected to a wheel brake, a brake operator, a motor capable of forward and reverse rotation, and a motor that converts rotation of the motor into linear motion. A vehicle brake device comprising: a linear motion means; and an input selection means for selectively transmitting an input from the brake operator and an input from the motor linear motion means to the master cylinder. The selection means is connected to an input transmission member from the brake operator and sets a first predetermined backward limit, and a motor that is connected to the motor linear motion means and sets a second predetermined backward limit The linear movement means input point and the master cylinder output point connected to the master piston pushing member of the master cylinder are any one of the intermediate portion, one end portion, and the other end portion of the floating lever. Individually pivotally connected, and either one of the brake operator input point and the motor linear motion means input point is used as a power point, and the first predetermined retraction limit or the second predetermined retraction limit is determined by inputting the force point. The other is constrained to be a fulcrum, and the input of the power point can be transmitted to the output point of the master cylinder as an action point.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、前記モータ直動手段をクランク機構で構成し、該クランク機構に設けるコンロッドを、前記入力選択手段に枢支連結して、該入力選択手段の前記ブレーキ操作子入力点および前記モータ直動手段入力点がともに前記第1所定後退限および前記第2所定後退限に規制される非作動初期位置における前記クランク機構のクランク角を、上死点前90度〜100度に設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the motor linear motion means is constituted by a crank mechanism, and a connecting rod provided in the crank mechanism is pivotally connected to the input selection means. The crank angle of the crank mechanism at the non-operation initial position where both the brake operator input point and the motor linear motion means input point of the input selection means are regulated by the first predetermined backward limit and the second predetermined backward limit. Is set to 90 degrees to 100 degrees before top dead center.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明の構成に加えて、前記モータ直動手段をクランク機構で構成し、該クランク機構に設けるコンロッドを、前記入力選択手段に枢支連結して、該入力選択手段の前記ブレーキ操作子入力点が前記第1所定後退限に拘束されるとともに前記マスタシリンダの前記マスタピストンがフルストロークした位置における前記クランク機構のクランク角を、上死点近傍に設定することを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the motor linear motion means is constituted by a crank mechanism, and a connecting rod provided in the crank mechanism is pivotally connected to the input selection means. Then, the brake operating element input point of the input selection means is constrained to the first predetermined backward limit, and the crank angle of the crank mechanism at the position where the master piston of the master cylinder has a full stroke is determined as the top dead center. It is characterized by being set in the vicinity.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記モータから前記モータ直動手段への動力伝達手段は、前記モータ側に備わる駆動歯車をウォーム歯車とするとともに、前記モータ直動手段側に備わる被動歯車をウォームホイール歯車とする歯車対で構成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the power transmission means from the motor to the motor linear motion means has a worm provided on the motor side. A gear is used, and the driven gear provided on the motor linear motion means side is constituted by a gear pair having a worm wheel gear.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記入力選択手段は、前記ブレーキ操作子からの前記入力伝達部材として構成されるシミュレータプッシュロッドと、前記ブレーキ操作子からの前記入力伝達部材として構成されるとともに前記ブレーキ操作子入力点の前記第1所定後退限を構成する反力ピストンとの相対距離を、前記ブレーキ操作子の入力に対応して該ブレーキ操作子のストロークを可変するストロークシミュレータを備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the input selection means includes a simulator push rod configured as the input transmission member from the brake operator. The relative distance from the reaction force piston that constitutes the first predetermined backward limit of the brake operator input point and that is configured as the input transmission member from the brake operator corresponds to the input of the brake operator. And a stroke simulator for varying the stroke of the brake operator.
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明の構成に加えて、前記ストロークシミュレータは、液圧室を形成して、前記反力ピストンが前記第1所定後退限に規制されるときには前記液圧室を大気圧開放してストロークシミュレート動作を許容し、前記反力ピストンが前記第1所定後退限より所定量前進するときには前記液圧室を油密にして前記ストロークシミュレート動作を制限する遮断弁を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect of the invention, the stroke simulator forms a hydraulic chamber, and the reaction force piston is restricted to the first predetermined backward limit. The hydraulic pressure chamber is opened to atmospheric pressure to allow a stroke simulation operation, and when the reaction force piston moves forward by a predetermined amount from the first predetermined backward limit, the hydraulic pressure chamber is made oil tight and the stroke simulation operation is limited. A shut-off valve is provided.
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明の構成に加えて、すくなくとも前記ブレーキ操作子からの入力により前記ブレーキ操作子入力点を前記第1所定後退限から前進させる力よりも、前記モータ直動手段からの入力により前記ブレーキ操作子入力点を前記第1所定後退限に押圧拘束する力が打ち勝って、前記浮動レバーが前記ブレーキ操作子入力点を支点とし、前記モータ直動手段入力点を力点として、前記マスタシリンダ出力点に作用回動するように前記モータを制御する電子制御装置を備えたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, at least the brake operator input point is advanced from the first predetermined backward limit by an input from the brake operator. Rather than the force to be applied, the force that presses and restrains the brake operating element input point to the first predetermined backward limit is overcome by the input from the motor linear motion means, and the floating lever uses the brake operating element input point as a fulcrum, An electronic control unit is provided for controlling the motor so as to act on the master cylinder output point with the motor linear motion means input point as a power point.
請求項1記載の発明によれば、ブレーキ操作子入力点の入力によるモータ直動手段入力点を第2所定後退限に押圧する力より、モータ直動手段入力点を第2所定後退限から前進させる力のほうが大きなときには、ブレーキ操作子入力点を第1所定後退限に押圧拘束して、ブレーキ操作子入力点を支点とした浮動レバーの回動により、マスタシリンダの昇圧が可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the motor linear motion means input point is advanced from the second predetermined backward limit by the force pressing the motor linear motion means input point to the second predetermined backward limit by the input of the brake operator input point. When the force to be applied is greater, the master cylinder can be boosted by turning the floating lever with the brake operator input point as a fulcrum by pressing and restricting the brake operator input point to the first predetermined backward limit.
逆に、モータ直動手段入力点の入力によるブレーキ操作子入力点を第1所定後退限に押圧する力より、ブレーキ操作子入力点を第1所定後退限から前進させる力のほうが大きなときには、モータ直動手段入力点を第2所定後退限に押圧拘束して、モータ直動手段入力点を支点とした浮動レバーの回動により、マスタシリンダの昇圧が可能になる。 Conversely, when the force to advance the brake operator input point from the first predetermined backward limit is greater than the force to press the brake operator input point to the first predetermined backward limit by inputting the motor linear motion means input point, the motor The master cylinder can be boosted by rotating the floating lever with the linear motion means input point pressed and restrained to the second predetermined backward limit and the motor linear motion means input point as a fulcrum.
このような入力選択手段のいわゆるハイセレによる浮動レバーの回動により、モータ直動手段入力点あるいはブレーキ操作子入力点の入力を、浮動レバーに枢支連結するマスタピストン押動部材であるマスタプッシュロッドを介してマスタシリンダに出力伝達することができる。 A master push rod which is a master piston pushing member that pivotally connects the input of the motor linear motion means input point or the brake operation element input point to the floating lever by the rotation of the floating lever by the so-called high-selling of such input selection means. The output can be transmitted to the master cylinder via
ここで、モータ直動手段入力点の入力をマスタシリンダに出力するようにモータ動力を制御した場合には、ブレーキ操作子の入力伝達系はマスタシリンダおよび車輪ブレーキとは機械的伝達を一旦切ることができ、ドライバのブレーキ操作仕事量(入力×ストローク)の低減が図れる。 Here, when the motor power is controlled so that the input of the motor linear motion means input point is output to the master cylinder, the input transmission system of the brake operator temporarily disconnects the mechanical transmission from the master cylinder and the wheel brake. Thus, the brake operation work (input x stroke) of the driver can be reduced.
そして、従来の液圧ブースターなどで用いる油圧ポンプのようにモータ動力効率を60〜70%程度に低下させることなく、モータの回動を直動に変換してモータ動力を直接的に入力選択手段に連係するとともに、前述の入力選択手段の簡素な入力選択作用とを併せて構成するので、機械効率、信頼性にすぐれた軽量コンパクトな車両用ブレーキ装置を提供することができる。 And, without reducing the motor power efficiency to about 60-70% like a hydraulic pump used in a conventional hydraulic booster or the like, the motor rotation is converted into a direct motion and the motor power is directly input selection means. And a simple input selection action of the input selection means described above, and thus a lightweight and compact vehicle brake device with excellent mechanical efficiency and reliability can be provided.
請求項2記載の発明によれば、前記モータ直動手段をクランク機構で構成し、入力選択手段の非作動初期位置でのクランク機構のクランク角を上死点前90度〜100度に設定するので、モータ直動手段の初動付近においてはクランク回転角に対してコンロッドのストロークスピードが最高速近傍(減速比小)であり、モータ120の電気的時定数および機械的時定数の存在によるモータ回転立ち上がり遅れを補って、マスタシリンダの無効ストローク領域、およびブレーキシューあるいはブレーキパッドがブレーキドラムあるいはブレーキローターに接していない遊び領域でのマスタシリンダのマスタピストンの速度(昇圧速度)を上げることができる。
According to a second aspect of the present invention, the motor linear motion means is constituted by a crank mechanism, and the crank angle of the crank mechanism at the initial non-operation position of the input selection means is set to 90 degrees to 100 degrees before top dead center. Therefore, in the vicinity of the initial movement of the motor linear motion means, the connecting rod stroke speed is near the maximum speed (small reduction ratio) with respect to the crank rotation angle, and the motor rotation due to the presence of the electrical time constant and mechanical time constant of the
いっぽう、マスタシリンダに発生する液圧反力は、浮動レバーからブレーキ操作子入力点の第1所定後退限に高速で同時伝達されるため、ブレーキ操作子の急作動に連動してモータ動力を供給する場合においても、ブレーキ操作子入力点が第1所定後退限から一旦前進することなく、ブレーキ操作子の挙動を安定させることができる。 On the other hand, the hydraulic reaction force generated in the master cylinder is simultaneously transmitted at high speed from the floating lever to the first predetermined backward limit of the brake operator input point, so that motor power is supplied in conjunction with the sudden operation of the brake operator. Even in this case, the behavior of the brake operator can be stabilized without the brake operator input point once moving forward from the first predetermined backward limit.
請求項3記載の発明によれば、前記モータ直動手段をクランク機構で構成し、該クランク機構のクランク角をマスタシリンダのマスタピストンフルストローク時に上死点近傍に設定するので、クランクが上死点に近づくにつれ、サインカーブでクランク回転角に対するコンロッドのストロークスピードが徐変減少(減速比大)してゆき、これ以上のストロークが必要ないマスタピストンのフルストローク状態にあっては、クランク上死点近傍となるため、クランク軸にはモーメントがほとんど発生せず、クランク軸に連結されるモータにもほとんど負荷が生じない設定にすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the motor linear motion means is constituted by a crank mechanism, and the crank angle of the crank mechanism is set near the top dead center during the master piston full stroke of the master cylinder. As the point approaches, the connecting rod stroke speed with respect to the crank rotation angle gradually decreases (large reduction ratio) on the sine curve, and if the master piston is in full stroke where no further stroke is required, crank top dead Since it is in the vicinity of the point, it is possible to set so that almost no moment is generated on the crankshaft and no load is generated on the motor connected to the crankshaft.
いっぽう、マスタシリンダに発生する高い液圧反力は、該液圧反力に比例して浮動レバーからブレーキ操作子入力点の第1所定後退限に伝達されているため、ブレーキ操作子への強い操作力が加わった場合においても、ブレーキ操作子入力点が第1所定後退限から前進することなく、ブレーキ操作子の挙動を安定させることができる。 On the other hand, the high hydraulic reaction force generated in the master cylinder is transmitted from the floating lever to the first predetermined backward limit of the brake operator input point in proportion to the hydraulic reaction force. Even when an operating force is applied, the brake operator input point does not advance from the first predetermined backward limit, and the behavior of the brake operator can be stabilized.
すなわち、マスタピストンのフルストローク近傍の高圧領域では、上昇する液圧反力をクランク機構の減速比がサインカーブで大となってゆくことで相殺しながらクランク軸(モータ)に伝達するものの、入力選択手段にかかる液圧反力は比例的に上昇することになる。 In other words, in the high pressure region near the full stroke of the master piston, the rising hydraulic pressure reaction force is transmitted to the crankshaft (motor) while canceling as the reduction ratio of the crank mechanism increases in a sine curve. The hydraulic reaction force applied to the selection means will rise proportionally.
また、クランクの全作動角設定を入力選択手段の非作動初期位置に上死点前90〜100度にするとともにマスタピストンがフルストローク時に上死点に設定した場合においては、ブレーキ作動初期には車輪ブレーキの応答性を上げて、昇圧にしたがい車輪ブレーキのブレーキシリンダの所要液量減少にあわせてコンロッドの速度を落とすも推力は上げることができ、モータには最も効率のよい仕事をさせることができる。 If the crank operating angle is set to 90 to 100 degrees before top dead center at the initial non-operating position of the input selection means, and the master piston is set to top dead center during full stroke, Increasing the response of the wheel brake and increasing the pressure, the thrust of the connecting rod can be increased according to the decrease in the required fluid volume of the brake cylinder of the wheel brake, but the thrust can be increased, and the motor can perform the most efficient work. it can.
請求項4記載の発明によれば、ウォーム歯車を駆動側としてウォームホイール歯車を被動側とした場合は動力伝達効率がよいものの、逆にウォームホイール歯車を駆動側としてウォーム歯車を被動側とした場合は逆効率がきわめて低いため、マスタシリンダの高圧を保持してモータ直動手段には高負荷がかかる場合でも、モータに逆伝達される負荷トルクは小さく、モータ消費電力を大幅に省略させることができる。
According to the invention of
また、入力選択手段にかかるモータおよびモータ直動手段の動力をブレーキ操作子からの入力が超える場合にあっても、入力選択手段がブレーキ操作子入力点を力点に切り替える際にモータ直動手段入力点を非作動初期位置まで後退させて第2所定後退限に当接させるまでの動作を遅延することができる。 Further, even when the input from the brake operating element exceeds the power of the motor for the input selecting means and the motor direct acting means, the input selecting means inputs the motor direct acting means when switching the brake operator input point to the power point. The operation until the point is retracted to the initial non-operation position and brought into contact with the second predetermined retreat limit can be delayed.
よって、万が一モータ動力により増圧ブレーキ作動をしているときに、突然モータ動力が失効した場合においても、増圧されているマスタシリンダ液圧の低下を遅らせることができ、制動力低下を遅延させることができる。 Therefore, even if the pressure boosting brake is operated by the motor power, even if the motor power suddenly expires, it is possible to delay the decrease in the master cylinder hydraulic pressure that has been increased, and delay the braking force decrease. be able to.
そして、ブレーキ操作子入力点の後退によるブレーキ操作子ストロークの入り込みとマスタシリンダ液圧の低下によるブレーキ操作子ストロークの戻りが緩慢に相殺されるので、ブレーキ操作子の挙動変化をゆるやかなものにできる。 And, since the brake operator stroke entry due to the reverse of the brake operator input point and the return of the brake operator stroke due to the decrease in the master cylinder hydraulic pressure are slowly canceled out, the behavior change of the brake operator can be made gentle. .
請求項5記載の発明によれば、入力選択手段にかかるブレーキ操作子からの入力よりも、モータ直動手段からの入力が打ち勝ち、ブレーキ操作子入力点の第1所定後退限を構成する反力ピストンが後退限にある状態において、ブレーキ操作子に連結されるシミュレータプッシュロッドと、反力ピストンとの相対距離をブレーキ操作子入力に対応して可変するストロークシミュレータを備えたことにより、ブレーキ操作子のストローク感を擬似的に任意創作することができ、ブレーキ操作フィーリングを好適なものとするとともに、ブレーキ操作子の操作量をポテンショメータやストロークセンサなどを使用して変位量として参照することが可能になり、より精度の高いドライバのブレーキ操作量を推定することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the input from the motor direct acting means overcomes the input force from the brake operating element applied to the input selecting means, and the reaction force constituting the first predetermined backward limit of the brake operating element input point. The brake operator is provided with a stroke simulator that changes the relative distance between the simulator push rod connected to the brake operator and the reaction force piston in response to the brake operator input when the piston is in the retreat limit. The stroke feeling can be created arbitrarily, the brake operation feeling can be improved, and the operation amount of the brake operator can be referred to as the displacement amount using a potentiometer or stroke sensor. Thus, the brake operation amount of the driver with higher accuracy can be estimated.
請求項6記載の発明によれば、入力選択手段にかかるブレーキ操作子からの入力よりも、モータ直動手段からの動力が打ち勝ち、ブレーキ操作子入力点の第1所定後退限を構成する反力ピストンが後退限にある状態では、ストロークシミュレータのシミュレート動作を許容して好適なブレーキ操作フィーリングを創作でき、また入力選択手段にかかるモータ直動手段からの動力よりも、ブレーキ操作子からの入力が打ち勝ち、ブレーキ操作子入力点の第1所定後退限を構成する反力ピストンが後退限より所定量前進するとシミュレート動作を制限するため、ブレーキ操作子ストロークのストロークシミュレータでの消費量を最小限にしてマスタシリンダのマスタピストン押動に費やすことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the reaction force that constitutes the first predetermined backward limit of the brake operator input point is obtained by overcoming the power from the motor direct acting means rather than the input from the brake operator acting on the input selecting means. In the state where the piston is in the retreat limit, the simulation operation of the stroke simulator can be allowed and a suitable brake operation feeling can be created, and the power from the motor direct acting means applied to the input selecting means can be applied from the brake operator. When the input is overcome and the reaction force piston that constitutes the first predetermined backward limit of the brake operator input point moves forward by a predetermined amount from the reverse limit, the simulation operation is restricted, so the consumption of the brake operator stroke in the stroke simulator is minimized. This can be spent on pushing the master piston of the master cylinder.
請求項7記載の発明によれば、例えばドライバの操作力のみ、あるいは別個に設ける図示せぬ負圧ブースターなどを利用してのブレーキ操作子からの入力により、反力ピストンを第1所定後退限から前進させて通常ブレーキ作動をおこない、緊急時などにモータ動力によるブレーキ作動をおこなうことも可能ではあるが、その場合は通常ブレーキ中の車輪ブレーキの所要液量に応じたマスタシリンダのマスタピストンのストロークに連動したブレーキ操作子のストロークが必要となり、ドライバの仕事量の低減は図れていない。 According to the seventh aspect of the present invention, for example, the reaction force piston is moved to the first predetermined backward limit by only the operation force of the driver or the input from the brake operator using a negative pressure booster (not shown) provided separately. It is possible to move forward from the normal brake operation, and it is also possible to perform the brake operation by motor power in an emergency, etc., but in that case, the master piston of the master cylinder according to the required fluid volume of the wheel brake during normal brake The stroke of the brake operator linked to the stroke is required, and the work of the driver cannot be reduced.
そこで、電子制御装置がすくなくともブレーキ操作子入力に打ち勝つように、モータの動力を増幅制御し、ブレーキ操作子入力点を第1所定後退限に押圧拘束して、ブレーキ操作子入力点を支点とする浮動レバーの回動でマスタシリンダの増圧(倍力)ブレーキ作動をすることにより、ブレーキ操作子入力点を前進させようとするブレーキ操作子入力は、モータ直動手段の動力に打ち負けて機械的にマスタシリンダに伝達することがない。 Therefore, the power of the motor is amplified and controlled so that the electronic controller overcomes at least the brake operator input, the brake operator input point is pressed and restricted to the first predetermined backward limit, and the brake operator input point is used as a fulcrum. By operating the pressure booster (boost) brake of the master cylinder by turning the floating lever, the brake operator input that tries to advance the brake operator input point is defeated by the power of the motor linear motion means. Is not transmitted to the master cylinder.
そのため、車輪ブレーキの要求する所要液量によりマスタシリンダのマスタピストンのストロークが大となる場合でも、ブレーキ操作子の操作ストロークはブレーキ操作子の剛性あるいはストロークシミュレータにより任意に設定することが可能になり、マスタシリンダ径の選択範囲を拡げることができ設計自由度を高め、いっぽうドライバにとってはモータ動力による充分な制動力を得ながらブレーキ操作の仕事量を低減することができる。 Therefore, even when the stroke of the master piston of the master cylinder becomes large due to the required fluid volume required by the wheel brake, the operation stroke of the brake operator can be arbitrarily set by the rigidity of the brake operator or the stroke simulator. Thus, the selection range of the master cylinder diameter can be expanded, the degree of freedom in design can be increased, and for the driver, the amount of braking operation can be reduced while obtaining a sufficient braking force by the motor power.
また、ブレーキ操作の有無に関らず自動的にブレーキ液圧を発生させる自動ブレーキ作動を行うときも、電子制御装置が車両や周辺状況に対応しモータ直動手段の動力を制御し、反力ピストンを第1所定後退限に押圧しながらマスタシリンダを昇圧させるため、自動ブレーキ制御中にブレーキ操作子を踏み込む場合でもブレーキ操作子の操作初期位置が変わることなく、ブレーキ操作子のいわゆる空振りも発生することがない。 Also, when performing automatic brake operation that automatically generates brake fluid pressure regardless of whether or not the brake is operated, the electronic control unit controls the power of the motor linear motion means in response to the vehicle and surrounding conditions, and the reaction force Since the master cylinder is boosted while pushing the piston to the first predetermined backward limit, even when the brake operator is depressed during automatic brake control, the initial position of the brake operator does not change and so-called idling of the brake operator occurs There is nothing to do.
上記のような電子制御装置のモータへの動力供給制御により、入力選択手段がブレーキ操作子と車輪ブレーキ(マスタシリンダ)との機械的伝達を一旦隔離することになるが、モータの動力がなんらかの影響で低下した場合には、入力選択手段が機械的にブレーキ操作子からの入力を選択してマスタシリンダに伝達することになり、簡素な構造で信頼性の高い、いわゆるブレーキバイワイヤを構成することが可能になる。 By the power supply control to the motor of the electronic control device as described above, the input selection means temporarily isolates the mechanical transmission between the brake operator and the wheel brake (master cylinder), but the motor power has some influence. The input selection means mechanically selects the input from the brake operator and transmits it to the master cylinder, so that a highly reliable so-called brake-by-wire can be configured with a simple structure. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図15は本発明の実施例を示すものであり、図1〜図12は本発明の第1実施例を示し、図1は車両用ブレーキ装置の全体構成を示すブレーキ液圧系統図、図2はブレーキ液圧発生装置の非作動初期位置での左側面要部断面図、図3はブレーキ液圧発生装置の増圧ブレーキ作動位置での左側面要部断面図、図4はブレーキ液圧発生装置の非増圧ブレーキ作動位置での左側面要部断面図、図5はブレーキ液圧発生装置の非作動初期位置でのマスタシリンダ、ストロークシミュレータの上面要部断面図、図6はストロークシミュレータの非作動初期位置での左側面要部断面拡大図、図7はブレーキ液圧発生装置の非作動初期位置でのモータ直動手段の正面要部断面図、図8はモータ直動手段および入力選択手段の正面要部展開断面図、図9は車輪ブレーキ所要液量特性図、図10はコンロッドスピード特性図、11はストロークシミュレータ特性図、図12は出力液圧特性図である。 FIGS. 1 to 15 show an embodiment of the present invention, FIGS. 1 to 12 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a brake hydraulic pressure system diagram showing an overall configuration of a vehicle brake device. 2 is a cross-sectional view of the main part of the left side of the brake hydraulic pressure generating device at the initial non-operation position, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the left side of the brake hydraulic pressure generating device at the boosting brake operating position, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the left side of the hydraulic pressure generating device at the non-intensifying brake operating position, FIG. 7 is an enlarged sectional view of the main part of the left side surface at the initial non-operation position of the stroke simulator, FIG. 7 is a front sectional view of the main part of the motor linear motion means at the initial non-operation position of the brake fluid pressure generator, and FIG. FIG. 9 is a developed sectional view of the main part of the front of the input selection means, Wheel brake required liquid volume characteristic diagram, Fig. 10 is the connecting rod speed characteristic diagram, 11 is a stroke simulator characteristic diagram, Fig. 12 is a output hydraulic pressure characteristic diagram.
先ず図1において、車両に取り付けられるブレーキ液圧発生装置10は、ドライバのブレーキ操作部材であるブレーキ操作子11に連結され、ストロークシミュレータ30と、正逆転自在なモータ120を備えるマスタ駆動ユニット90と、ブレーキ液を蓄えたマスタリザーバ12とを備えるタンデム型のマスタシリンダ60とで構成される。
First, in FIG. 1, a brake fluid
ブレーキ操作子11の操作量はエンコーダやポテンショメータ等で構成するブレーキ操作量検出手段25にて検出され、電子制御装置13にデータを送信し、電子制御装置13はその検出値に応じた大きな回転力を正逆転自在のモータ120に付与するとともに、該モータ120の電流値およびマスタ駆動ユニット90に設けられエンコーダやポテンショメータ等で構成する出力検出手段95の値などを参照して電子制御装置13がマスタシリンダ60の目標発生液圧をフィードバック制御できるよう電気回路が配索される。
The operation amount of the
ブレーキ液圧発生装置10は、ブレーキ操作子11からの入力と、モータ120側からの入力とが、マスタシリンダ60への出力として変換される際、いずれか大きい方の入力を選択してマスタシリンダ60に伝達して液圧を出力可能に構成されており、該マスタシリンダ60には前部出力ポート16Fと後部出力ポート16Rとを備える。
When the input from the
マスタシリンダ60の前部出力ポート16Fと後部出力ポート16Rから出力される液圧は前部液圧路17Fと後部液圧路17Rにそれぞれ導かれる。前部液圧路17FはABS15を介して左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFRに接続される。また後部液圧路17Rも、ABS15を介して左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRRに接続される。
The hydraulic pressures output from the
ABS15は、前部液圧路17Fを分岐して、左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFR間に設けられる常開型電磁弁18,18と、常開型電磁弁18,18に並列に接続される一方向弁19,19と、減圧リザーバ21と、左前輪用車輪ブレーキBFLおよび右前輪用車輪ブレーキBFRと減圧リザーバ21間に設けられる常閉型電磁弁20,20と、減圧リザーバ21から前部液圧路17F側へブレーキ液を還流するABSモータ22に駆動されるABSポンプ23を備える。
The
さらにABS15は、後部液圧路17Rを分岐して、左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRR間に設けられる常開型電磁弁18,18と、常開型電磁弁18,18に並列に接続される一方向弁19,19と、減圧リザーバ21と、左後輪用車輪ブレーキBRLおよび右後輪用車輪ブレーキBRRと減圧リザーバ21間に設けられる常閉型電磁弁20,20と、減圧リザーバ21から後部液圧路17R側へブレーキ液を還流するABSモータ22に駆動されるABSポンプ23を備える。
Further, the
ABS15は電子制御装置13により制御され、各車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRに対応した常開型電磁弁18を開くとともに常閉型電磁弁20を閉じる増圧モードと、常開型電磁弁18を閉じるとともに常閉型電磁弁20を開く減圧モードと、常開型電磁弁18および常閉型電磁弁20をともに閉じる保持モードとを切換えて制御し、これにより各車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRのブレーキ液圧を状況に応じて最適に制御することができる。
The
このようにABS15は、各車輪ブレーキBFL,BFR,BRL,BRRに供給される車輪ブレーキ液圧を個別に最適な値に制御可能な液圧制御手段としての機能を有している。
As described above, the
そして電子制御装置13は、ブレーキ液圧発生装置10のモータ120およびABS15を統合的に制御するものであり、ブレーキ操作子11の操作量に応じたブレーキ液圧発生装置10の増圧ブレーキ作動制御、アンチロックブレーキ制御、ブレーキ操作子11の操作有無にかかわらずブレーキ液圧発生装置10に自動的に液圧を発生させる自動ブレーキ制御、さらに自動ブレーキ制御からABS15を制御して個別の車輪ブレーキ液圧を最適に調整してのトラクションコントロールおよびビークルスタビリティコントロールなどを行うことができる。
The
さらに電子制御装置13は、図示せぬ車両動力源の電気回生制動装置との協調にも対応することが可能であり、前記電気回生制動装置の制動力をドライバの所望した車両制動力から差し引いた車輪ブレーキ制動力になるようにブレーキ液圧発生装置10に協調回生増圧ブレーキ制御を加えることもできるようになっている。
Further, the
図2において、第1実施例の非作動初期位置となるブレーキ液圧発生装置10は、ストロークシミュレータ30と、マスタ駆動ユニット90と、マスタシリンダ60とを備え、ストロークシミュレータ30、マスタ駆動ユニット90、マスタシリンダ60はそれぞれ個別にサブアッセンブリとして構成され、各々は図示せぬボルトにて締結されユニット化される。
In FIG. 2, the brake hydraulic
ストロークシミュレータ30は個別にサブアッセンブリされるものの、機能的には、ブレーキ操作子11の入力に対応してストロークを可変するストロークシミュレート機能と、マスタ駆動ユニット90にサブアッセンブリされる入力選択手段100へのブレーキ操作子11からの入力伝達部材30Bとしての機能と、後述する入力選択手段100の第1所定後退限102Kとしての機能とを兼ね備えるものである。
Although the
ストロークシミュレータ30には、シミュレータボディ31に内装されて弾性部材によりブレーキ操作子11の操作量の増大に応じて操作ストロークと操作反力を増大させるシミュレート手段30Aと、入力選択手段100に枢支連結する反力ピストン102の作用反力を支承する第1所定後退限102Kと、シミュレータ動作を適宜制限する遮断弁SSとを備える。
The
シミュレート手段30Aには液圧室37eを備え、該液圧室37eはシミュレータボディ31に穿設される連通穴31v,31hを経由しマスタ駆動ユニット90の右ケーシング92に穿設される連通穴92h,92v,92mを経由して、さらにマスタボディ61に穿設される連通穴61mを経由してマスタリザーバ12に連通する。
The simulating means 30A includes a
これら複数の連通穴31v,31h,92h,92v,92m,61mは栓50,50およびシール部材49,49によってブレーキ液圧発生装置10の外部および内部へのブレーキ液のリークが無いようにして接続される。
The plurality of
図6を併せて参照し、シミュレータボディ31は異径段付の内径を形成し、小径内径部には前記シミュレート手段30Aがスリーブ37の内径部に子部品をカートリッジ様に小組して、該スリーブ37の外径軸後端外周角部はシミュレータボディ31の小径内径後部の周方向に形成する溝部に嵌着される係止リング43に当接し後退限を規制して内装される。
Referring also to FIG. 6, the
スリーブ37の外径軸後部にはシール部材38が装着されシミュレータボディ31の小径内径部に摺接する。
A
スリーブ37内径は異径段付の有底円筒状に形成し、該スリーブ37の大径内径部にストロークピストン35およびピストンガイド39を摺動可能に内装する。
The inner diameter of the
ストロークピストン35は、首振り自在に装着されるシミュレータプッシュロッド33がヨーク32およびナット34に螺着され、ヨーク32はブレーキ操作子11に連結される(図1)。
In the
ストロークピストン35の外径は、異径段付形状に形成して該ストロークピストン35大径軸後端外周角部がスリーブ37の大径内径後部の周方向に形成される溝部に嵌着される係止リング42に当接し後退限を規制される。
The outer diameter of the
ストロークピストン35の大径軸中間部にはシール部材36が装着され、スリーブ37の大径内径円筒部に摺接する。
A
ストロークピストン35の小径軸外周には、ゴム等の弾性材料で形成される円筒形状のシミュレートラバー40がゆるい嵌め合いで挿入される。
A
ストロークピストン35の小径軸先端はピストンガイド39の有底円筒状の内径部を摺動可能に構成するが、ゆるい嵌め合いであり有底円筒部内が密封されることの無いよう充分なクリアランスがとられる。
The tip of the small-diameter shaft of the
ピストンガイド39の外径は異径段付形状に形成され、シミュレートばね41がピストンガイド39小径軸外周に案内されるようにしてスリーブ37の底部37cとピストンガイド39の段部39cとの間に張架され、ストロークピストン35の段部35aとピストンガイド39の後端39aに直列配置したシミュレートラバー40をゆるく予圧している。
The outer diameter of the
このシミュレートばね41のセット荷重は、入力選択手段100に連結される反力ピストン102にかかる初動荷重よりも小さく、かつシミュレートラバー40よりも低いばね定数に設定される。
The set load of the
そしてスリーブ37の大径内径前端の段部37cとピストンガイド39の段部39cとの軸方向のクリアランスLS1(図6)を設定してシミュレートばね41とシミュレートラバー40との双方の荷重がバランスして張架される。
Then, the axial clearance LS1 (FIG. 6) between the
ピストンガイド39大径軸外周には軸方向に沿って溝形状の油路39bを複数形成してピストンガイド39の前方および後方のブレーキ液の流通を許容する。
A plurality of groove-shaped oil passages 39b are formed along the axial direction on the outer periphery of the large diameter shaft of the
反力ピストン102は、前部小径軸を入力選択手段100の浮動レバー101に枢支連結して、後部では外径を異径段付形状に形成し、大径軸中間部にはシール部材48を装着してシミュレータボディ31の大径内径部を摺動可能にするとともに、小径軸102bはストッパピストン44の内径に摺動可能に挿入される。
The
ストッパピストン44は、外周にブレーキ液の流通を許容すべく、外径軸がゆるいはめあいでシミュレータボディ31の大径内径部を摺動可能にするとともに、内径を異径段付形状に形成して小径のガイド部44cには反力ピストン102の小径軸102bが摺動可能にされている。
The
ストッパピストン44の軸後端は、複数の放射状スリット44bが形成され油路を確保して、シミュレート手段30Aの液圧室37eとマスタリザーバ12とのブレーキ液の流通ができるようになっている。
A plurality of
第1所定後退限102K(図2)は、反力ピストン102の段部102cがストッパピストン44の前端44dに当接して、ストッパピストン44の軸後端をシミュレータボディ31の環状段部に当接して、反力ピストン102の小径軸102bをストッパピストン44に摺動可能に貫通しながら、ストッパピストン44とともに反力ピストン102の後退限が規制されるようになっている。
In the first predetermined
なお、反力ピストン102の段部102cとストッパピストン44内径の段部44e間には戻しばね45が張架されるが、この戻しばね45のセット荷重はマスタシリンダ60の戻しばね66,76などの反力がかかる入力選択手段100の初動荷重(反力)よりも小さく、初期状態においては反力ピストン102の段部102cとストッパピストン44の前端44dは当接する設定となっている。
A
この戻しばね45は、反力ピストン102が前進した際に該反力ピストン102とストッパピストン44が所定量SSL離間して、後述する遮断弁SSを閉じるために機能する。
The
遮断弁SSは、反力ピストン102が、ストッパピストン44と離間しながら第1所定後退限102Kから所定量SSL前進したときに、前記液圧室37eとマスタリザーバ12への連通を遮断するものである。
The shut-off valve SS shuts off the communication between the
遮断弁手段SSはスリーブ37の前方底部を貫通する複数の弁穴37aとストッパピストン44の後端44aに、ゴム材等からなり焼付け接着されるドーナツ状の弁座47とで構成される。
The shut-off valve means SS includes a plurality of
ストッパピストン44のガイド部44cに挿入された反力ピストン102の小径軸102bの後端102aは弁座47後端より突き出してスリーブ37の前端37dと密着しており、スリーブ37の弁穴37aとストッパピストン44の弁座47は所定量SSLのクリアランスを持ち離間してセットされ、シミュレート手段30Aに画成された液圧室37eはマスタリザーバ12に連通してブレーキ液を満たしながら大気圧に開放されている。
The
このように、直列に配置されたシミュレート手段30Aと、反力ピストン102とが、ブレーキ操作子11からの入力を入力選択手段100に伝達する入力伝達部材30Bとなる。
Thus, the simulation means 30 </ b> A and the
図2〜5を参照し、マスタシリンダ60は、入力選択手段100の浮動レバー101のマスタシリンダ出力点101cに垂直方向に首振り自在に連結されるマスタプッシュロッド104が、マスタシリンダ60の後部マスタピストン62を押動可能なように、マスタボディ61を左ケーシング91および右ケーシング92に連結する。
Referring to FIGS. 2 to 5, the
マスタシリンダ60は、タンデム型のものであり、前部出力ポート16Fに液圧を発生させる前部マスタピストン71と、後部出力ポート16Rに液圧を発生させる後部マスタピストン62と、後部マスタピストン押動部材であるマスタプッシュロッド104とを備える。
The
マスタボディ61は、有底円筒状のシリンダ内にて前部および後部マスタピストン71,62が摺動自在に嵌合する。
In the
マスタボディ61の上部には、前部および後部マスタピストン71,62により画成される液室へのブレーキ液の補給が可能なように、合成樹脂から成るマスタリザーバ12(図1参照)が取り付けられブレーキ液を満たしている。
A master reservoir 12 (see FIG. 1) made of synthetic resin is attached to the upper portion of the
前部マスタピストン71の軸方向中間部およびマスタボディ61内径間にブレーキ液を補給すべく、常時通じて前部マスタピストン71の軸方向中間部に開口する補給ポートFSPがマスタボディ61に穿設される。
In order to replenish brake fluid between the axially intermediate portion of the
前部マスタピストン71の前部には、前部出力ポート16Fに液圧を発生させるべく、マスタボディ61のシリンダ内面に摺接するカップ72が装着される。また前部マスタピストン71の後方側には後部出力ポート16Rに発生した液圧を受圧すべく、マスタボディ61のシリンダ内面に摺接するカップ73が装着される。
A
前部マスタピストン71には、戻しばね76の付勢力により前部マスタピストン71が後退限位置に戻ったときに前部出力ポート16Fとマスタリザーバ12を連通させる中心型のリリーフ弁74が設けられる。このリリーフ弁74は、前部マスタピストン71の前端部に同軸に装着され、前部マスタピストン71が後退限にあるときにはリリーフ弁74を弁ばね75のばね付勢力に抗して前進位置に保持し開弁して、前部マスタピストン71の前進時には弁ばね75によるリリーフ弁74の後退動作すなわち閉弁動作を許容するようにして両端がマスタボディ61に固定的に支持される開弁棒77とで開閉可能に構成される。
The
開弁棒77は、その両端をマスタボディ61で支持されて前部マスタピストン71の長穴71a内に挿通されており(図5)、リリーフ弁74の後端が開弁棒77に当接される。
Both ends of the
リリーフ弁74は、前部マスタピストン71が後退限にあるときには開弁棒77でリリーフ弁74が押圧されることにより開弁し、前部出力ポート16Fとマスタリザーバ12を連通させて前部マスタピストン71前方液圧室にブレーキ液を補給可能とする。また前部マスタピストン71が後退限から前進すると、開弁棒77が前部マスタピストン71に対して後方に相対移動することにより、リリーフ弁74が閉弁して前部出力ポート16Fへの圧力発生が可能になる。
The
後部マスタピストン62は異径段付軸にして、大径軸はマスタボディ61のシリンダ内径に、小径軸はマスタボディ61の後端部にシール部材69を備えて嵌着されるガイド67の内径にそれぞれ摺動自在に嵌合される。
The
ガイド67の前端にはマスタピストン62の環状段付部が当接し、またガイド67の後端はマスタボディ61の後端溝部に嵌着されるストッパ70に当接して、ガイド67とともに後部マスタピストン62の後退限が決められている。
An annular stepped portion of the
そして後部マスタピストン62は、前方外周に後方からのみブレーキ液の流通を許容してマスタボディ61内径に摺接するカップ63を備え、後部マスタピストン62の後方小径軸はガイド67内周に装着されたカップ68に摺接する。
The
またマスタボディ61には、後部マスタピストン62の後退限位置にあるときはマスタリザーバ12と後部出力ポート16Rを連通して、後部マスタピストン62の前進位置ではカップ63の通過によりマスタリザーバ12と後部出力ポート16Rの連通が遮断され閉弁するリリーフポートRPと、マスタリザーバ12からカップ63とカップ68間に常時ブレーキ液の補給をおこなう補給ポートRSPとが穿設される。
The
前部および後部マスタピストン71,62の最大間隔を規制すべく、前部マスタピストン71後端に当接するリテーナ65と後部マスタピストン62間に縮設される戻しバネ66のセット長を、後部マスタピストン62に螺着されるリテーナガイド64が規制するようになっている。
In order to restrict the maximum distance between the front and
前部マスタピストン71の戻しバネ76より後部マスタピストン62の戻しバネ66のセット荷重の方が大きく設定されており、後部マスタピストン62の後退限では前部および後部マスタピストン71,62の最大間隔をおいた位置で前部マスタピストン71の後退限も設定される。
The set load of the return spring 66 of the
このように構成されたマスタシリンダ60では、浮動レバー101のマスタシリンダ出力点101cに連結されるマスタプッシュロッド104の押動により、後部マスタピストン62と前部マスタピストン71が同時に前進を開始して後部マスタピストン62の戻しバネ66より小さなセット荷重に設定される前部マスタピストン71の戻しバネ76をたわませる。
In the
そして前部マスタピストン71ではリリーフ弁74が、また後部マスタピストン62ではリリーフポートRPがほぼ同時に閉弁動作をおこなう。
The
前記閉弁動作後は、後部マスタピストン62と前部マスタピストン71の前進および後退に応じた液圧を後部出力ポート16Rおよび前部出力ポート16Fに発生させることができる。
After the valve closing operation, the hydraulic pressure corresponding to the forward and backward movement of the
後部マスタピストン62と前部マスタピストン71が後退限に戻ると前部マスタピストン71ではリリーフ弁74が、また後部マスタピストン62ではリリーフポートRPが開弁して後部出力ポート16Rおよび前部出力ポート16Fはマスタリザーバ12に連通して大気圧開放状態となる。
When the
図2〜4を参照し、マスタ駆動ユニット90は、モータ120と、該モータ120の回動をクランク機構にて直動に変換するモータ直動手段110と、入力選択手段100とにより構成される。
2 to 4, the
入力選択手段100は、ブレーキ操作子11からの入力伝達部材30Bでもある反力ピストン102の前部と浮動レバー101の中間部との連結点であるブレーキ操作子入力点101aを支点として、浮動レバー101が垂直方向に揺動自在に枢支連結されている。
The input selection means 100 has a floating lever as a fulcrum with a brake
そして、浮動レバー101の一端部であるモータ直動手段入力点101bには、モータ直動手段110に構成されるクランク機構のコンロッド103が垂直方向に首振り自在に枢支連結される。
Then, a connecting
該コンロッド103は、クランク軸111の外周近傍のコンロッド大端部103aに連結して垂直方向に首振り自在に枢支連結される。
The connecting
一方、浮動レバー101の他端部であるマスタシリンダ出力点101cは、マスタシリンダ60のマスタプッシュロッド104を垂直方向に首振り自在に枢支連結して、浮動レバー101に発生する力をマスタシリンダ60に伝達可能に構成する。
On the other hand, the master
図7、図8を併せて参照し、このようなマスタ駆動ユニット90ではモータ直動手段110のクランク軸111の両端を軸受96,96がクランク軸111を回動可能に軸支して、軸受96,96は左ケーシング91および右ケーシング92に挟支される。
7 and 8 together, in such a
モータ120は、本体を左ケーシング91および右ケーシング92に連結し、前方よりモータ軸120bを筐体内に突き出すようにされている。
The
モータ120とモータ直動手段110との動力伝達手段は、モータ駆動側をウォーム歯車、モータ被動側をウォームホイール歯車とする歯車対で構成されている。
The power transmission means between the
クランク軸111の外周部にはウォームホイール歯車111hが形成されており、該ウォームホイール歯車111hはモータ120のモータ軸120bに形成されたウォーム歯車120wに噛合される。
A
モータ120は、電子制御装置13により、正逆転自在に回動方向を制御されるものであり、モータ120の回転方向にともないウォーム歯車120wからウォームホイール歯車111hに動力が伝達されるクランク軸111の回転方向も正逆転自在に制御される。
The rotation direction of the
ところで、一般的にウォーム歯車からウォームホイール歯車への動力伝達効率は高いものの、逆にウォームホイール歯車からウォーム歯車への動力伝達効率は低いことが知られており、この実施例においてもクランク軸111のウォームホイール歯車111hからモータ120のウォーム歯車120wへの動力伝達の逆効率はきわめて小さく設定されている。
Incidentally, although it is generally known that the power transmission efficiency from the worm gear to the worm wheel gear is high, conversely, the power transmission efficiency from the worm wheel gear to the worm gear is known to be low. The reverse efficiency of power transmission from the
この低逆効率の効果により、モータ120に大きな動力を付与してクランク軸111に大きな回転力を伝達した状態で、該クランク軸111の回転位置を保持しようとする場合においても、モータ120には小さな回転力を付与するのみでよく、モータ120にかかる電力消費をきわめて小さく抑えることが可能になる。
Due to the effect of this low reverse efficiency, even when it is intended to maintain the rotational position of the
そして、クランク軸111の回転角を検出すべく、右ケーシング92に本体を固定された出力検出手段95の検出軸95dがクランク軸111右端より軸方向に挿入されている。
In order to detect the rotation angle of the
該出力検出手段95にて検出された回転角値は電子制御装置13に送られ、該電子制御装置13にて制御されるモータ120の目標回転量(マスタシリンダ60の目標発生液圧)に対して、別途サンプリングされているモータ電流値などと併せ補正制御をおこなえるようにフィードバックされる。
The rotation angle value detected by the
図8はモータ直動手段110および入力選択手段100の正面要部断面を展開したものであり、クランク軸111の外周近傍にコンロッド103に形成されるすりわり部をピン111Pにてコンロッド103を枢支連結してコンロッド大端部103aを構成する。
FIG. 8 is a developed front sectional view of the motor direct acting means 110 and the
浮動レバー101は、中央のすりわり部にピン101aPにて反力ピストン102を枢支連結してブレーキ操作子入力点101aを構成する。
The floating
浮動レバー101の一端側のすりわり部には、ピン101bPにてコンロッド103のコンロッド小端部を枢支連結してモータ直動手段入力点101bを構成する。
The sliding portion on one end side of the floating
さらに、浮動レバー101の他端ではピン101cPがマスタプッシュロッド104の後端に形成されるすりわり部を枢支連結してマスタシリンダ出力点101cを構成する。
Further, at the other end of the floating
図2の非作動初期位置を参照して、モータ直動手段110および入力選択手段100では、クランク軸111左側方に設けられるストッパ片111Kと、左ケーシング92に突設するストッパ受け部91Kとが当接してクランク軸111の逆転を規制して、該クランク軸111に連結したコンロッド103と浮動レバー101との連結点であるモータ直動手段入力点101bの非作動初期位置よりの後退を規制する第2所定後退限103Kを構成している。
With reference to the initial non-operation position of FIG. 2, in the motor direct-acting means 110 and the
そして、マスタシリンダ60の戻しばね76,66の付勢力がマスタシリンダ出力点にかかることにより、後退限にあるモータ直動手段入力点101bを支点とした浮動レバー101の図2における時計回りの回動力により、ブレーキ操作子11からの入力伝達部材30Bを構成する反力ピストン102はストッパピストン44とともに第1所定後退限102Kに当接して、反力ピストン102と浮動レバー101との連結点であるブレーキ操作子入力点101aの非作動初期位置よりの後退を規制している。
Then, when the biasing force of the return springs 76, 66 of the
また、マスタシリンダ60の戻しばね76,66の付勢力により浮動レバー101を介して反力ピストン102を第1所定後退限102Kに付勢しているマスタプッシュロッド104の後端は、凸部104Kにわずかな隙間をあけて位置している。
Further, the rear end of the
このような入力選択手段100では、ブレーキ操作子入力点101aの入力によるモータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kに押圧する力より、モータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kから前進させる力のほうが大きなときには、ブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kに押圧拘束して、ブレーキ操作子入力点101aを支点とした浮動レバー101の回動により、マスタシリンダ60の昇圧が可能になる。
In such an input selection means 100, the motor linear motion means
逆に、モータ直動手段入力点101bの入力によるブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kに押圧する力より、ブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kから前進させる力のほうが大きなときには、モータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kに押圧拘束して、モータ直動手段入力点101bを支点とした浮動レバー101の回動により、マスタシリンダ60の昇圧が可能になる。
On the contrary, the force that advances the brake
言い換えると、入力選択手段100は3点イコライザ構造であり、一点を拘束するため、浮動レバー101は両端にかかるモーメントを等価にするため、揺動あるいは揺動しながら浮動をおこなうものである。
In other words, the input selection means 100 has a three-point equalizer structure, and in order to constrain one point, the floating
このような入力選択手段100のいわゆるハイセレによる浮動レバー101の回動により、モータ直動手段入力点101bあるいはブレーキ操作子入力点101aの入力を、浮動レバー101に枢支連結するマスタピストン押動部材であるマスタプッシュロッド104を介してマスタシリンダ60に出力伝達することができることになる。
The master piston pushing member that pivotally connects the input of the motor direct acting means
図2〜図3を併せて参照し、クランク軸111の全作動角設定は、コンロッド103が初期位置から図2において2点鎖線で示すコンロッド103の上死点111TDCに推移するまでであり、上死点111TDCでは図3に示すようにマスタシリンダ60の前部および後部マスタピストン71,62のフルストローク近傍に設定して全作動角θCとなるようにされている。
With reference to FIGS. 2 to 3, the total operating angle setting of the
そして、クランク軸111のコンロッド大端部103aの非作動初期位置は、上死点111TDCにおけるコンロッド大端部103aの位置に対して90〜100度逆転した位置に設定されている。
The non-operation initial position of the connecting rod
よって、モータ直動手段110を構成するクランク機構のコンロッド大端部103aの全作動角θCは、90〜100度に設定されている。
Therefore, the total operating angle θC of the connecting rod
図9の車輪ブレーキ所要液量特性図を参照して、マスタシリンダ60に接続される車輪ブレーキ(BFL,BFR,BRL,BRR)の所要液量特性は、車輪ブレーキ(BFL,BFR,BRL,BRR)に備わるブレーキシューあるいはブレーキパッドとブレーキドラムあるいはブレーキローターとのすき間(遊び)がある低圧領域が最も液量を必要として、液圧の上昇にともないブレーキシューあるいはブレーキパッドの圧縮ひずみがサーチュレートするに従い液量も減少してゆくことが知られている。
Referring to the wheel brake required fluid quantity characteristic diagram of FIG. 9, the required fluid quantity characteristics of the wheel brakes (BFL, BFR, BRL, BRR) connected to the
よって、油圧(反力)が小さく遊びの大きな低圧領域では、クランク軸111の必要トルクは小さくともよいものの、コンロッド103には高いストロークスピードを発生することが求められる。
Therefore, in the low pressure region where the hydraulic pressure (reaction force) is small and play is large, the required torque of the
さらに、マスタシリンダ60でも後部マスタピストン62のカップ63がリリーフポートRPを通過するまでの距離、およびリリーフ弁74が前部マスタピストン71に着座するまでの距離である無効ストロークを持っており、初動位置ではやはり、クランク軸111の必要トルクは小さくともよいものの、コンロッド103には大きなストロークスピードを発生することが求められる。
Further, the
また逆に、車輪ブレーキ(BFL,BFR,BRL,BRR)の高圧領域においては、クランク軸111回転角に対するコンロッド103のストロークスピードは比較的低くともよいものの、クランク軸111には大きなトルクが要求される。
Conversely, in the high pressure region of the wheel brake (BFL, BFR, BRL, BRR), the stroke speed of the connecting
図10のコンロッドスピード特性図を参照して、破線で囲む領域をクランク全作動角θCと設定したモータ直動手段110では、初期位置からの初動ではクランク軸111の回転角に対するコンロッド103のストロークスピードは高く、上死点111TDCに推移するに従いクランク軸111の回転角に対するコンロッド103のストロークスピードがサインカーブで徐変して減少していくことになる。
Referring to the connecting rod speed characteristic diagram of FIG. 10, in the motor linear motion means 110 in which the region surrounded by the broken line is set as the crank total operating angle θC, the stroke speed of the connecting
そして、初期位置を上死点前90〜100度に設定されたモータ直動手段110の初動においては、コンロッド103が最高速近傍より作動することになり、モータ120の電気的時定数および機械的時定数の存在によるモータ回転立ち上がり遅れを補って、マスタシリンダ60の無効ストローク距離を素早く通過するとともに車輪ブレーキ(BFL,BFR,BRL,BRR)遊び領域のブレーキ液充填速度を高めることができる。
In the initial movement of the motor direct-acting means 110 whose initial position is set to 90 to 100 degrees before the top dead center, the connecting
また、車輪ブレーキ(BFL,BFR,BRL,BRR)の所要液量が小さいものの液圧負荷の大きな高圧領域に推移するにしたがい、コンロッド103のスピードが徐変減少して、マスタシリンダ60の後部および前部マスタピストン62,71のフルストローク近傍では、モータ直動手段110のクランク角も上死点近傍になり、クランク軸111のモーメントが減少し、クランク軸111およびモータ120にはほとんど負荷がかからないことになる。
Further, as the required fluid amount of the wheel brakes (BFL, BFR, BRL, BRR) is small, the speed of the connecting
図3のブレーキ液圧発生装置10の増圧ブレーキ作動制御においては、入力選択手段100がモータ直動手段入力点101bの入力を選択してマスタシリンダ60に出力するようにモータ120の動力を制御する。
3, the power of the
ブレーキ操作子入力点101aの入力によるモータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kに押圧する力より、モータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kから前進させる力のほうが大きくなるようにモータ120が制御されており、ブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kに押圧拘束して、ブレーキ操作子入力点101aを支点とした浮動レバー101の回動により、マスタシリンダ60の昇圧がおこなわれている。
The force for moving the motor linear motion means
図3では、マスタシリンダ60の後部マスタピストン62および前部マスタピストン71がフルストロークの状態にあり、高圧になったマスタシリンダ60の液圧反力はマスタプッシュロッド104、浮動レバー101を介しコンロッド103にかかっている。
In FIG. 3, the
このとき、前述したようにコンロッド103は図2における上死点111TDCの位置にあるため、マスタシリンダ60の高い液圧反力はクランク軸111にはモーメントとして作用していないものの、ブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kに押圧拘束する力は前記液圧反力に比例して高まっているため、ブレーキ操作子11への強い操作力が加わった場合においても、ブレーキ操作子入力点101aが第1所定後退限102Kから前進することはない。
At this time, as described above, the connecting
ここで、コンロッド103の押動力をFp、ブレーキ操作子入力点101a〜モータ直動手段入力点101bの距離をL1、ブレーキ操作子入力点101a〜マスタシリンダ出力点101cの距離をL2としたとき、マスタシリンダ60のピストン押動力Fcは、
Fc=Fp×L1/L2
となる。
Here, when the pushing force of the connecting
Fc = Fp × L1 / L2
It becomes.
そして、第1所定後退限102Kに反力ピストン102が付与する作用反力はおよそ、Fp+Fcということになる。
The action reaction force applied by the
ここで、ドライバがブレーキ操作子11を操作して電子制御装置13によりブレーキ液圧発生装置10が増圧ブレーキ作動したときのストロークシミュレータ30の作動を説明する。
Here, the operation of the
図6を併せて参照し、反力ピストン102がストッパピストン44とともに第1所定後退限102Kに押し付けられた状態では、反力ピストン102の後端102aはスリーブ37の前端37dと当接して、該スリーブ37を初期位置に保持しているため、ストッパピストン44の弁座47とスリーブ37の弁穴37aは所定量SSL離間し、遮断弁SSを開放状態にして液圧室37eのマスタリザーバ12(図1)とのブレーキ液の流通を許容している。
Referring also to FIG. 6, in a state where the
このように大気圧開放状態にある液圧室37e内ではシミュレート手段30Aのストロークピストン35およびピストンガイド39の摺動が許容されている。
Thus, the sliding of the
先ず、ブレーキ操作子11の作動初期では、ストロークシミュレータ30のシミュレートばね41のセット荷重が、マスタシリンダ60の反力がかかる入力選択手段100の初動荷重よりも小さく設定されているため、反力ピストン102の前進が始まる前にピストンガイド39がストロークを始める。
First, since the set load of the
そして、いち早くブレーキ操作量検出手段25が、ブレーキ操作子11の操作量を検出して、該検出値を電子制御装置13に送る。
Then, the brake operation amount detection means 25 quickly detects the operation amount of the
続いて、電子制御装置13はブレーキ操作量検出手段25の検出値に対応し、モータ120に大きな動力を供給してマスタシリンダ60に高い油圧を発生させ、その反力を第1所定後退限102Kに押圧拘束されている反力ピストン102に加算する。
Subsequently, the
第1所定後退限102Kが作用反力を支承して後退限に押圧される反力ピストン102によりストロークを規制されたスリーブ37内径では、シミュレートばね41およびシミュレートラバー40のたわみに伴いストロークピストン35の摺動を許容してブレーキ操作子11のストロークシミュレート操作がおこなわれる。
At the inner diameter of the
図11のストロークシミュレータ特性を参照して、ストロークシミュレータ30の遮断弁手段SSが開放されている状態ではブレーキ操作子11の入力の増加にともなって該ブレーキ操作子11のストロークがC0−C1−C2−C3の線図に変化する。
Referring to the stroke simulator characteristics of FIG. 11, when the shut-off valve means SS of the
先ずブレーキ操作子11の入力を加えていくと、ストロークシミュレータ30のスリーブ37内に張架されるシミュレートばね41のセット荷重を超えてC0のポイントとなりストロークが立ち上がる。
First, when an input from the
このC0のポイント近傍では既にブレーキ操作量検出手段25の検出値に対応したモータ120の回動により増圧油圧反力が第1所定後退限102Kに支承されている。
In the vicinity of the point C0, the pressure increase hydraulic reaction force is already supported by the first predetermined
さらにブレーキ操作子11の入力を加えていくと、シミュレートばね41と直列に張架されて予圧を与えられていたシミュレートラバー40のセット荷重をこえて、シミュレートばね41とシミュレートラバー40との両者が同時にたわみはじめるC1のポイントとなる。
When the input of the
さらに入力が加わり、シミュレートばね41とシミュレートラバー40との複合ばね定数にてストロークが増加していくとスリーブ37の段部37bにピストンガイド39の段部39cが当接して(図6でのLS1がゼロ)ピストンガイド39のストロークが規制されるC2ポイントになる。
When the input is further applied and the stroke increases with the combined spring constant of the
C2ポイントからフルストロークC3ポイントはシミュレートラバー40の単独のばね定数でストロークが増加してゆき、該シミュレートラバー40のゴム特性により非線形の線図となる。
From the C2 point to the full stroke C3 point, the stroke increases with a single spring constant of the
そしてブレーキ操作子11の入力減少にともない、C3−C2−C1−C0の線図を下まわるヒステリシスを持ってC3−C0のように非線形をもってブレーキ操作子11のストロークも減少する。
As the input of the
さて、図3においてはブレーキ操作子11の操作にともなうマスタシリンダ60の増圧ブレーキ作動として図示説明したが、自動ブレーキ作動にあたってはブレーキ操作子11の操作有無に関係なくマスタシリンダ60に適正な油圧を発生させることが可能になっており、モータ120からモータ直動手段110および入力選択手段100を介してのマスタシリンダ60への作用力伝達は、増圧ブレーキ作動および自動ブレーキ作動とも同様である。
In FIG. 3, the pressure increasing brake operation of the
図4の車両の電源が立ち上がっていないなどの場合におけるブレーキ液圧発生装置10の非増圧ブレーキ作動にあっては、初期位置状態においてモータ120およびモータ直動手段110に増圧制御がされずに第1所定後退限102Kにはマスタシリンダ60の初動反力が入力選択手段100を介してかかっている。
In the non-intensifying brake operation of the brake fluid
ストロークシミュレータ30ではブレーキ操作子11の入力がおこなわれると、ストロークピストン35がシミュレートラバー40とピストンガイド39とともに、セット荷重の低いシミュレートばね41のみをたわませてストロークしてゆき、スリーブ37の段部37bにピストンガイド39の段部39cが当接する。
In the
そして、前記段部37bと39cが当接する過程で、ブレーキ操作子11から反力ピストン102にかかる入力荷重が、マスタシリンダ60の初動反力が入力選択手段100経由で反力ピストンにかかっている反力を超える。
In the process in which the stepped
そしてモータ直動手段入力点101bを支点とした浮動レバー101の回動(図4での反時計回り)が開始されると、ストッパピストン44を一旦取り残して反力ピストン102とスリーブ37が所定量SSL前進すると、反力ピストン102とストッパピストン44間に張架される戻しばね45の付勢力により、前記ストッパピストン44に備える弁座47とスリーブ37の弁穴37aは密着、遮断弁SSは閉弁し、液圧室37eとマスタリザーバ12の連通は遮断される。
When rotation of the floating lever 101 (counterclockwise in FIG. 4) is started with the motor linear motion means
遮断弁SSが閉弁した液圧室37eでは、非圧縮性流体であるブレーキ液を油密(オイルロック)になるため、スリーブ37内径でのストロークピストン35のストロークを制限することが可能になる。
In the
このとき、液圧室37eは圧力が高まるが、遮断弁手段SSの弁穴37aを小径とするため、該弁穴37aと弁座47を離間させようとする力より戻しばね45の付勢力が勝り、遮断弁手段SSは開弁しない設定とされている。
At this time, the pressure in the
そしてスリーブ37の前端37dでストッパピストン44および反力ピストン102を押動して入力選択手段100にブレーキ操作子11の入力を伝達し、入力選択手段100はモータ直動手段入力点101bを支点とした浮動レバー101の回動により、マスタシリンダ60の昇圧をおこなうものである。
Then, the
よって、ストロークシミュレータ30に備わる遮断弁SS閉弁後のブレーキ操作子11のストロークは、前記シミュレート動作の制限により、マスタシリンダ60の昇圧操作のみに消費されることになる。
Therefore, the stroke of the
なお万が一、遮断弁SSがリークなどの不具合をおこした場合においても、マスタシリンダ60に充分な昇圧をさせることができるように、スリーブ37内でのストロークピストン35のフルストローク量を設定している。
Note that the full stroke amount of the
入力選択手段100では、モータ直動手段入力点101bの入力によるブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kに押圧する力は無く、ブレーキ操作子入力点101aを第1所定後退限102Kから前進させる力のほうが当然大きなため、モータ直動手段入力点101bを第2所定後退限103Kに押圧拘束して、モータ直動手段入力点101bを支点とした浮動レバー101の回動により、マスタシリンダ60の昇圧をおこなう。
In the input selection means 100, there is no force to press the brake
この非増圧ブレーキ作動において、ブレーキ操作子11の入力による反力ピストン102の押動力をFm、ブレーキ操作子入力点101a〜モータ直動手段入力点101bの距離をL1、モータ直動手段入力点101b〜マスタシリンダ出力点101cの距離をL3としたとき、マスタシリンダ60のピストン押動力Fcは、
Fc=Fm×L1/L3
となる。
In this non-intensifying brake operation, the pushing force of the
Fc = Fm × L1 / L3
It becomes.
さて、図12では出力液圧特性を示し、実線で示すK0〜K1〜K2〜K3〜K8はブレーキ操作子11の操作量(入力)に対応してドライバの所望する制動力になるようブレーキ液圧発生装置10の発生する車輪ブレーキ液圧を増圧ブレーキ作動制御の液圧線図である。
FIG. 12 shows output hydraulic pressure characteristics, and K0 to K1 to K2 to K3 to K8 indicated by solid lines correspond to the operation amount (input) of the
破線で示すK0〜K4〜K5〜K6は車両に備わって図示せぬ電気回生制動装置に協調して、ドライバの所望する制動力から回生制動力分を差し引いた車輪ブレーキ液圧となるようブレーキ液圧発生装置10が増圧制御される協調回生ブレーキ作動制御の液圧線図である。
K0 to K4 to K5 to K6 indicated by broken lines are provided in the vehicle in cooperation with an electric regenerative braking device (not shown) so that the brake fluid is adjusted to a wheel brake fluid pressure obtained by subtracting the regenerative braking force from the braking force desired by the driver. FIG. 3 is a hydraulic pressure diagram of cooperative regenerative braking operation control in which the
一点鎖線で示すK7〜K8はモータ120およびモータ直動手段110の増圧ブレーキ作用がなく、ブレーキ操作子11の入力のみで反力ピストン102および入力選択手段100を介し、マスタシリンダ60の後部マスタピストン62および前部マスタピストン71を押動前進させての非増圧ブレーキ作動の液圧線図である。
K7 to K8 indicated by alternate long and short dash lines do not have the pressure-increasing brake action of the
ドライバの所望する制動力になるよう車輪ブレーキ液圧を増圧する増圧ブレーキ作動制御では、ブレーキ操作子11が操作されるとブレーキ操作量検出手段25が操作量を検出、電子制御装置13がモータ120およびモータ直動手段110を正転側に回動制御してマスタシリンダ60の増圧を開始するK0ポイントになる。
In the pressure-increasing brake operation control for increasing the wheel brake fluid pressure so as to obtain the braking force desired by the driver, when the
K0〜K1では、いわゆる液圧ジャンピングがおこなわれ車輪および駆動系の慣性力を打ち消すべく、一気に所定圧力まで車輪ブレーキ液圧を上げる。 In K0 to K1, so-called hydraulic pressure jumping is performed, and the wheel brake hydraulic pressure is increased to a predetermined pressure all at once in order to cancel the inertial force of the wheels and the drive system.
K1〜K2ではブレーキ操作子11の操作量に対して比例的に出力液圧を上げて、K2ポイントではモータ120の正転を一旦停止して増圧制御を止めるが、該圧力は車輪ブレーキがロックする(実際にはロックの手前でABSが作動)のに充分な余裕を持って設定されている。
At K1 to K2, the output hydraulic pressure is increased in proportion to the operation amount of the
さらにブレーキ操作子11の入力を上げると、モータ120およびモータ直動手段110により付与される反力ピストン102の推力より、ブレーキ操作子11による該反力ピストン102の推力のほうが強くなり、該反力ピストン102の第1所定後退限102Kからの離間前進移動により、入力選択手段100のモータ直動手段入力点101bを支点とする浮動レバー101の回動にてマスタシリンダ60が非増圧ブレーキ作動の液圧線図K7〜K8に沿って昇圧を再開するK3ポイントとなる。
When the input of the
このとき、先に説明したウォーム歯車とウォームホイール歯車の低逆効率の効果により、モータ直動手段入力点101bを第2所定後退限まで時間を遅延させながら後退させてからモータ直動手段入力点101bが支点となり、ブレーキ操作子入力点101aを力点として、マスタシリンダ出力点101cを作用点として、マスタシリンダを再昇圧する。
At this time, due to the effect of the low reverse efficiency of the worm gear and the worm wheel gear described above, the motor linear motion means
協調回生ブレーキ作動制御では、K7〜K8の線図より下まわるようにモータ120およびモータ直動手段110を増圧制御すると反力ピストン102が前進するおそれがありブレーキ操作子11の操作フィーリングを損なうため、K0〜K4まで通常増圧制御よりも低くジャンピングしたのちにK7〜K8線と略平行にオフセットさせて昇圧しK4〜K5線図となる。
In the cooperative regenerative braking operation control, if the pressure increase control is performed on the
K5〜K6では、通常の増圧線図K1〜K2と略平行にオフセットして昇圧させることにより、K4〜K5〜K6〜K2〜K1〜K4で囲まれる領域を回生ブレーキの回生制動力として電力の回生をおこなうことができる。 In K5 to K6, the electric power is generated by using the region surrounded by K4 to K5 to K6 to K2 to K1 to K4 as the regenerative braking force of the regenerative brake by increasing the pressure by offsetting substantially parallel to the normal pressure increase diagram K1 to K2. Can be regenerated.
なお、回生電力の供給が必要なくなった場合には通常の増圧ブレーキ作動線図K0〜K1〜K2〜K3に垂直移動して車輪ブレーキ液圧を増強すればよいことになる。 When supply of regenerative power is no longer necessary, the wheel brake hydraulic pressure may be increased by moving vertically to the normal pressure-increasing brake operation diagram K0 to K1 to K2 to K3.
また、協調回生ブレーキ作動中においても、ストロークシミュレータ30の遮断弁SSは開弁しているため、ブレーキ操作子11の入力に対するブレーキ操作子11のストロークは図11に示すような特性になるが、協調回生制御で車輪ブレーキ液圧は減少されるものの、この減少分と等しく電気回生制動力が発生するため、車両の制動力合計は通常の増圧ブレーキ作動と同等であり、ブレーキ操作子11のストローク量と発生制動力の関係に違和感は生じないものとなっている。
Further, since the shut-off valve SS of the
図13は本発明の第2実施例を示すものであり、ブレーキ液圧発生装置210は前記第1実施例に対し、マスタ駆動ユニット290の構成が異なり、第1実施例と作用が同じで形状も略同一とする部品には同一の符号を付すとともに説明を省略する。
FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. The brake
第2実施例のマスタ駆動ユニット290では第1実施例に対し、入力選択手段100の入出力点が異なり、浮動レバー101の一端部のモータ直動手段入力点101bにはコンロッド103を第1実施例とは向きを逆に連結し、そして浮動レバー101の他端部に移動したブレーキ操作子入力点101aにはブレーキ操作子11からの入力が伝達される反力ピストン102が、浮動レバー101の中間部に移動したマスタシリンダ出力点101cにはマスタシリンダ60を押動するマスタプッシュロッド104が連結される。
In the
第2実施例の増圧ブレーキ作動についても、基本的に第1実施例と同一であり、ブレーキ操作子11の操作量に連動してモータ120を制御してクランク軸111を図13では反時計回りに回動させ、浮動レバー101がブレーキ操作子入力点101aを支点として時計回りに回動、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の増圧作用を得るものである。
The operation of the pressure-increasing brake of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and the
非増圧ブレーキ作動においても第1実施例と基本的に同一であり、モータ120の駆動力がないクランク軸111は逆転を制限されてコンロッド103の後退を制限し、浮動レバー101はモータ直動手段入力点101bを支点として、反力ピストン102の前進による反時計回りの回動により、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の昇圧をおこなうものである。
The non-intensifying brake operation is basically the same as that of the first embodiment, the
図14は本発明の第3実施例を示すものであり、ブレーキ液圧発生装置310は前記第1実施例に対し、マスタ駆動ユニット390の構成が異なり、第1実施例と作用が同じで形状も略同一とする部品には同一の符号を付すとともに説明を省略する。
FIG. 14 shows a third embodiment of the present invention. The brake
第3実施例のマスタ駆動ユニット390では第1実施例に対し、入力選択手段100の入出力点が異なり、浮動レバー101の一端部に移動したブレーキ操作子入力点101aにはブレーキ操作子11からの入力が伝達される反力ピストン102が、そして浮動レバー101の中間部に移動したモータ直動手段入力点101bにはコンロッド103を連結し、浮動レバー101の他端部のマスタシリンダ出力点101cにはマスタシリンダ60を押動するマスタプッシュロッド104が第1実施例とは向きを逆に連結される。
In the
第3実施例の増圧ブレーキ作動についても、基本的に第1実施例と同一であり、ブレーキ操作子11の操作量に連動してモータ120を制御してクランク軸111を図14では反時計回りに回動させ、浮動レバー101がブレーキ操作子入力点101aを支点として時計回りに回動、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の増圧作用を得るものである。
The pressure-increasing brake operation of the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and the
非増圧ブレーキ作動においても第1実施例と基本的に同一であり、モータ120の駆動力がないクランク軸111は逆転を制限されてコンロッド103の後退を制限し、浮動レバー101はモータ直動手段入力点101bを支点として反力ピストン102の前進による時計回りの回動により、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の昇圧をおこなうものである。
The non-intensifying brake operation is basically the same as that of the first embodiment, the
図15は本発明の第4実施例を示すものであり、ブレーキ液圧発生装置410は前記第1実施例に対し、マスタ駆動ユニット490の構成が異なり、第1実施例と作用が同じで形状も略同一とする部品には同一の符号を付すとともに説明を省略する。
FIG. 15 shows a fourth embodiment of the present invention. The brake
第4実施例のマスタ駆動ユニット490では第1実施例に対し、入力選択手段100に枢支連結する増力レバー406が追加され、該増力レバー406は右ケーシング92に突設されるボス部に設けられる増力レバー支点406aに垂直方向に回動自在にされ、該増力レバー406中間部の増力レバー作用点406cは浮動レバー101のブレーキ操作子入力点101aに連結される。
In the
そして、増力レバー406下方では反力ピストン102と連結され、増力レバー406の長穴406dで反力ピストン102の直動を増力レバー406の回動に変換できるようにして増力レバー力点406bが構成されている。
The
第4実施例の増圧ブレーキ作動についても、基本的に第1実施例と同一であり、ブレーキ操作子11の操作量に連動してモータ120を制御してクランク軸111を図15では時計回りに回動させ、浮動レバー101がブレーキ操作子入力点101aを支点として反時計回りに回動、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の増圧作用を得るものである。
The pressure-increasing brake operation of the fourth embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and the
このとき、第4実施例では浮動レバー101のブレーキ操作子入力点101aに発生するマスタシリンダ60の発生油圧反力は増力レバー406を介して反力ピストン102に伝達される。
At this time, in the fourth embodiment, the hydraulic reaction force generated by the
非増圧ブレーキ作動においても第1実施例と基本的に同一であり、モータ120の駆動力がないクランク軸111は逆転を制限されてコンロッド103の後退を制限し、反力ピストン102の前進は増力レバー406の時計回りの回動とともにブレーキ操作子入力点101aに伝達され、浮動レバー101はモータ直動手段入力点101bを支点とした反時計回りの回動をすることにより、マスタシリンダ出力点101cに連結するマスタプッシュロッド104を押動してマスタシリンダ60の昇圧をおこなうものである。
The non-intensifying brake operation is basically the same as that of the first embodiment, and the
ここで、反力ピストン102の押動力をFm、ブレーキ操作子入力点101a〜モータ直動手段入力点101bの距離をL1、モータ直動手段入力点101b〜マスタシリンダ出力点101cの距離をL3、増力レバー支点406a〜増力レバー力点406bの距離をL4、増力レバー支点406a〜増力レバー作用点406cの距離をL5としたとき、マスタシリンダ60のピストン押動力Fcは、
Fc=Fm×L4/L5×L1/L3
となる。
Here, the pushing force of the
Fc = Fm × L4 / L5 × L1 / L3
It becomes.
本実施例4では、L4/L5×L1/L3≒1に設定しているため、Fc≒Fmとなり、反力ピストン102の押動力とマスタプッシュロッド104の押動力が略同一となり、第1実施例に対してマスタシリンダ60の内径やブレーキ操作子11のレバー比を変更することなく、非増圧作動時のマスタシリンダ60の昇圧を高めることができるようになっている。
In the fourth embodiment, since L4 / L5 × L1 / L3≈1 is set, Fc≈Fm, and the pushing force of the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
たとえば、上記実施例では請求項1にかかる説明としてマスタ駆動ユニットのモータ直動手段をクランク機構としているが、偏心カム、ボールねじ、ラック&ピニオンなどの直動機構を用いてモータと入力選択手段とを連結することも可能である。
For example, in the above embodiment, the motor direct-acting means of the master drive unit is a crank mechanism as described in
上記実施例では浮動レバーの中間部と一端部との距離と、中間部から他端部との距離がほぼ等しく図示されているが、このレバー比はモータおよびモータ直動手段、ブレーキ操作子のてこ比などの仕様にあわせ、浮動レバーの中間部と一端部との距離と、中間部から他端部との距離とを不等長に設変を加えることも無論可能である。 In the above embodiment, the distance between the intermediate portion and one end portion of the floating lever and the distance from the intermediate portion to the other end portion are shown to be approximately equal, but this lever ratio is the same as that of the motor, the motor linear motion means, and the brake operator. It is of course possible to change the distance between the intermediate portion and one end of the floating lever and the distance from the intermediate portion to the other end in an unequal length in accordance with specifications such as the lever ratio.
上記実施例では足動操作されるブレーキ操作子(ペダル)の形態にて説明したが、自動二輪車や四輪バギー等のバーハンドル車両の手動ブレーキレバーブレーキシステムへの適用も可能である。 Although the above embodiment has been described in the form of a brake operator (pedal) that is operated by foot movement, it can also be applied to a manual brake lever brake system of a bar handle vehicle such as a motorcycle or a four-wheel buggy.
上記実施例ではタンデム型のマスタシリンダを備える車両用ブレーキ装置について説明したが、単一のマスタピストンがマスタボディに摺動可能に収容されるシングルマスタシリンダを備える車両用ブレーキ装置に本発明を適用することも可能である。 In the above embodiment, a vehicle brake device including a tandem master cylinder has been described. However, the present invention is applied to a vehicle brake device including a single master cylinder in which a single master piston is slidably accommodated in a master body. It is also possible to do.
なお上記実施例では、前進、後退、正転、逆転などの用語を用いて作動を説明したが、これは車両の進行方向に対応する方向性ではなく、マスタシリンダが昇圧作用する場合において前進や正転などを用い、マスタシリンダの降圧作用する場合に後退や逆転などを用いて表現するものである。 In the above embodiment, the operation has been described using terms such as forward, reverse, forward rotation, reverse rotation, etc., but this is not a direction corresponding to the traveling direction of the vehicle, but the forward or This is expressed using reverse rotation or reverse rotation when the master cylinder performs a step-down action using forward rotation or the like.
10 ブレーキ液圧発生装置
11 ブレーキ操作子
13 電子制御装置
15 ABS
25 ブレーキ操作量検出手段
30 ストロークシミュレータ
30B 入力伝達部材
33 シミュレータプッシュロッド
60 マスタシリンダ
90 マスタ駆動ユニット
100 入力選択手段
101 浮動レバー
101a ブレーキ操作子入力点
101b モータ直動手段入力点
101c マスタシリンダ出力点
102 反力ピストン
102K 第1所定後退限
103 コンロッド
103K 第2所定後退限
104 マスタプッシュロッド
110 モータ直動手段
111 クランク軸
111h ウォームホイール歯車
120 モータ
120w ウォーム歯車
BFL,BFR,BRL,BRR 車輪ブレーキ
SS 遮断弁
10 Brake
25 Brake operation amount detection means 30
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