JP4876303B2 - ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用のブレーキ管路に配置されて、ブレーキの急操作時等に作動するブレーキアシストを備えるブレーキ装置において、車両の各配管系統間の差圧を所定以内に補償する機構を備えるブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来例えば特開平11−108230号公報に記載されているように、ポンプでマスタシリンダ側からブレーキ液を吸引し、ホイールシリンダ側にブレーキ液を吐出するとともに、マスタシリンダ側とホイールシリンダ側との差圧を保持する差圧保持弁を備え、ホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧よりも高くするブレーキアシスト機能を備えるブレーキ装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のブレーキ装置等では、2輪で一系統のブレーキ配管系統を形成し、計2系統の配管系統を備えている。そしてこの各配管系統では、ブレーキアシスト機能は、各々各配管系統に設けられる2つのポンプおよび2つの差圧保持弁によって実現される。
【0004】
この際、たとえばポンプの吐出能力に差ができた場合、あるいは差圧保持弁の差圧保持能力に差ができた場合、各配管系統において発生されるマスタシリンダ圧よりも高い第2のブレーキ液圧に差ができてしまう場合がある。このような差は、たとえば各ポンプあるいは差圧保持弁への電力供給を担う電気配線の抵抗差が何らかの理由で発生してしまった場合、あるいは各ポンプにおける圧力シールの性能に経時変化等により差が発生してしまった場合などが考えれられる。
【0005】
このような差圧が配管系統間に発生してしまうと、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪で各配管系統を備えるX配管では、車体左右間で制動力差が発生するという不具合が想定でき、また右前輪−左前輪、右後輪−左後輪の各配管系統を備える前後配管では、車体前後間での制動力配分比のバランスが崩れることが想定される。
【0006】
また、このような制動力差(アンバランス)は、近年市場要求が増大しているブレーキアシスト機能を備える車両では、特に大きくなる可能性がある。すなわち、パニック時やブレーキブースタの失陥あるいは死に点以上で、マスタシリンダ圧よりも増大されたホイールシリンダ圧を油圧配管内で形成して各車輪に供給する際には、マスタシリンダ圧との関連を遮断あるいは希薄化されたホイールシリンダ圧が付与される。これにより各車輪あるいは各配管系統間におけるブレーキ液圧の同圧補償が事実上できなくなり、また、マスタシリンダ圧よりも高い高圧のブレーキ液圧を発生しているため、前述の制動力差を発生するブレーキ液圧差が大きくなる可能性がある。
【0007】
本願発明では、以上のことを鑑みて、ブレーキアシスト機能を配管系統内で実行する装置において、配管系統間でのブレーキ液圧差を所定以内に補償して、ブレーキアシスト制動時の車体挙動の安定性を十分に確保することが達成できるブレーキ装置を提供することを目的とする。
【0008】
なお、前後配管の場合には、前輪側の配管系統と後輪側の配管系統との差圧が予め設定された制動力配分に見合う圧力差以上にならないように補償する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項1に記載の発明では、ブレーキアシストを各配管系統毎に実行するシステムにおいて、第1の配管系統ではホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧よりも高くするように加圧し、第2の配管系統ではレギュレータ機構を用いてマスタシリンダ圧よりも高くホイールシリンダ圧を形成する。この際、レギュレータ機構は各配管系統間の差圧が所定以内となるように補償する。レギュレータ機構としては、第3、第4のホイールシリンダの圧力と第2のブレーキ液圧を対向して受けるピストンと、ピストンと一体で作動し、第2の配管系統を連通/遮断可能な弁を備えた構成とし、第1のブレーキアシスト手段によるブレーキアシスト実行中には、パイロット圧に基づいて第2の配管系統を弁により連通/遮断して、第2の配管系統内の第3、第4のホイールシリンダ側からマスタシリンダの第2の部屋側への流体の流れを通過/遮断させることにより、第3、第4のホイールシリンダにかかる圧力が第2のブレーキ液圧相当になるように第2の配管系統内の流体の流動状態を調整する。なお、レギュレータ機構は、一方の配管系統からの背圧を用いて他方の配管系統の圧力を背圧と同等の圧力にするようにしてもよい。
【0010】
例えば、請求項2に示すように、レギュレータ機構に備えられる弁については、第1の配管系統の第2のブレーキ液圧を背圧として受ける第1室と、マスタシリンダ圧が導入されるとともに第2の配管系統における第3、第4のホイールシリンダと連通された第2室とを備え、この両室をピストンにて液密に断絶し、且つ背圧と第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧との差圧に応じてピストンに設けられた弁体がマスタシリンダ側と第2の配管系統における第3、第4のホイールシリンダとの間を連通/遮断するように構成すればよい。
【0011】
請求項3に記載の発明においては、ピストンは、第1室側の受圧面と、第2室側の受圧面との間において、面積差が設けられていることを特徴としている。これにより、各配管系統毎に加圧量配分を調整することができる。例えば、請求項4に示すように、第1、第2の配管系統はいずれか一方が車両前輪の制動力を発生させるように構成されていると共に、他方が車両後輪の制動力を発生させるように構成されている場合に、レギュレータ機構に備えられた弁における第1、第2室のうち、車両後輪の制動力を発生させる側の配管系統に接続される室側の受圧面の方が、車両前輪の制動力を発生させる側の配管系統に接続される室側の受圧面よりも面積が大きくされていれば、前輪の加圧量が後輪よりも大きくなるように調整できる。
【0012】
請求項5に記載の発明においては、ピストンの外周には、第1室と第2室との間を液密にシールするシール手段が備えられていることを特徴としている。これにより、第1、第2の配管系統を遮断することができる。
【0013】
この場合、請求項6に示すように、乗員のブレーキ操作が行われていない状態におけるピストンの位置を初期位置とすると、ピストンの移動に伴って変形したシール手段の復元力によって、ピストンが初期位置に戻るように構成することができる。このピストンを初期位置に戻す構成は、請求項7に示すスプリング手段によっても可能であるが、シール手段の復元力に基づいて行えば、部品点数の削減につながる。
【0014】
なお、請求項8に示すように、シール手段は第1、第2シール手段というように、複数備えるようにしてもよい。そして、このようにする場合、請求項9に示すように第1、第2のシール手段の間を大気導通穴に接続することで、第1、第2シール手段の間に洩れてきたブレーキ液を大気導通穴に流動させ、第1、第2のシール手段に洩れが生じていることを検知できるようにすることができる。
【0015】
請求項10に記載の発明においては、第1、第2の配管系統およびレギュレータ機構はハウジングに形成されており、該ハウジングに形成された凹部の内壁を摺動面としてピストンが移動するように構成されていることを特徴としている。このように、ハウジングに形成された凹部の内壁を摺動面として用いることができる。
【0016】
請求項11に記載の発明においては、レギュレータ機構に備えられた弁には、弁体が着座する弁座を構成するシートバルブ部と、該シートバルブ部をハウジングに固定するガイドとが備えられ、ハウジングの凹部の側面にはマスタシリンダに接続される管路と、第3、第4のホイールシリンダに接続される管路とが、マスタシリンダに接続される管路の方が第3、第4のホイールシリンダに接続される管路よりも凹部の入口側に配置されるように形成されており、ガイドの外周部と先端とがハウジングにかしめられ、該ガイドの外周部でのかしめによってガイドのハウジングへの固定と共にマスタシリンダに接続される管路とハウジングの外部とのシールが行われ、該ガイドの先端でのかしめによってマスタシリンダに接続される管路と第3、第4のホイールシリンダに接続される管路との該ガイドの外周におけるシールが行われていることを特徴としている。このような構成により、各部のシールが行えると共に、ガイドを介してシートバルブ部をハウジングに固定することができる。
【0017】
請求項12に記載の発明においては、シートバルブ部にはマスタシリンダに接続される管路側から第3、第4のホイールシリンダに接続される管路側へのブレーキ液の流動のみを許容するチェック弁が備えられていることを特徴としている。このように、シートバルブ部にチェック弁を備えることが可能である。
【0018】
この場合、請求項13に示すように、シートバルブ部に、チェック弁用弁座と、該チェック弁用弁座に着座するチェック弁用弁体とが備えられるが、ハウジングの凹部の側面に設けたフィルタにより、チェック弁用弁体のストッパー及びレギュレータ用弁体の軸支持ホルダーの役割を果たすことができる。
【0019】
なお、請求項14や請求項15に示すように、第1の配管系統における第2のブレーキ液圧と、第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧との間に所定の差圧が発生したときに、乗員への報知、第1、第2のブレーキアシスト手段の作動の中断又は禁止、もしくは第1のブレーキアシスト手段による加圧量の減少の少なくとも一つを行うようにしてもよい。
【0020】
また、請求項16や請求項17に示すように、レギュレータ機構と並列又はレギュレータ機構に内蔵するよう、マスタシリンダ側から第3、第4のホイールシリンダ側へのブレーキ液の流動のみを許容するするチェック弁を構成しても良い。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1に基づいて本願発明の第1実施の形態を示す。図1はブレーキ装置の配管構成を示すシステム図である。
【0022】
乗員に踏み込み操作されるブレーキペダル1にロッドにより連結されたブースタ2が構成されている。このブースタ2はエンジンのインテークマニホールド負圧を利用して死に点負圧に至るまで乗員の踏力を所定倍力してマスタシリンダ3に作用力を伝達する。マスタシリンダ3にはプライマリ室6とセカンダリ室5が構成されており、これらの各室はスプリング等で連結された各ピストンによって液密にマスタシリンダ室内で仕切られている。これらプライマリ室6とセカンダリ室5はそれぞれマスタシリンダリザーバ4と図示しないセンタ弁を介して接続されている。
【0023】
プライマリ室6とセカンダリ室5は各々配管システム100を介して各車輪(右前輪FR、左前輪FL、右後輪RR、左後輪RL)に接続されている。以下、配管システム100における油圧回路構成について説明する。
【0024】
配管システム100には、セカンダリ室5と右前輪FRおよび左後輪RLの各ホイールシリンダ7、8とを接続する第1の配管系統11と、プライマリ室6と左前輪FLおよび右後輪RRの各ホイールシリンダ9、10とを接続する第2の配管系統21とが備えられている。
【0025】
第1の配管系統11には、右前輪FRおよび左後輪RLの各々に対して、アンチスキッド制御において各ホイールシリンダ7、8の増圧および保持を調整する増圧制御弁31、32が設けられている。この増圧制御弁31、32と右前輪FR、左後輪RLの各ホイールシリンダ7、8との間から延びる減圧管路12にはアンチスキッド制御におけるホイールシリンダ7、8の減圧、保持調整を行う減圧制御弁33、34が設けられている。この減圧管路12はリザーバ35と接続されている。このリザーバ35に貯留されるブレーキ液はポンプ36によって汲み上げられ、ダンパ37、オリフィス38を通じて第1の配管系統11に吐出される。この吐出先は、増圧制御弁31、32と後述するリニア差圧弁101との間となっている。また、ポンプ36はモータ30により駆動される。このモータ30は後述する第2の配管系統21におけるポンプ46も駆動している。また、ポンプ36の吸引口、吐出口にはそれぞれ逆止弁40、39が設けられている。
【0026】
第1の配管系統11において、セカンダリ室5と増圧制御弁31、32との間には、リニア差圧弁101が配置されている。このリニア差圧弁101は、このリニア差圧弁101への通電量に応じて、マスタシリンダ側とホイールシリンダ側との差圧を管路の絞りによる流量変化により調整できる。このリニア差圧弁101には並列に踏み増し弁103が設けられており、マスタシリンダ側からホイールシリンダ側への流動のみが許容される。
【0027】
セカンダリ室5とリニア差圧弁101との間からポンプ36の吸引口に対して吸引管路13が延びている。そしてこの吸引管路13には吸入弁102が設けられており、通常遮断位置にある。この吸引管路13のポンプ吸引側の接続部とリザーバ35との間には、この吸引管路13を通じてマスタシリンダ側からリザーバ35にブレーキアシスト時にブレーキ液が流入しないように、逆止弁105が設けられている。この逆止弁105によるリザーバへの流入阻止は、ブレーキアシスト時のアンチスキッド制御におけるホイールシリンダ圧の減圧制御を妨げないようにするためである。
【0028】
また、第1の配管系統11におけるセカンダリ室5とリニア差圧弁101との間には油圧センサ300が設けられている。この油圧センサ300は実質的にマスタシリンダ圧を検出する。すなわちブレーキペダル踏み込み時にはプライマリ室6とセカンダリ室5とに同圧が発生するため、この圧力を検出する。
【0029】
前述の増圧制御弁31、32、減圧制御弁33、34、吸引弁102は2位置弁であり、ブレーキペダルの非操作時および通常ブレーキ時(アンチスキッド制御、ブレーキアシスト制御等が実行されていない時)および非通電時には図示の弁***置にある。なお、リニア差圧弁101も通常非通電時には連通状態にある。
【0030】
一方、第2の配管系統21も第1の配管系統11とほぼ同様の構成となっており、増圧制御弁41、42、減圧制御弁43、44、減圧管路22、リザーバ45、ポンプ46、逆止弁49、50、209、吸引弁207、ダンパ47、オリフィス48は第1の配管系統における増圧制御弁31、32、減圧制御弁33、34、リザーバ35、ポンプ36、逆止弁39、40、105、吸引弁102、ダンパ37、オリフィス38と各々対応し、上記と同等の作用効果を奏する。
【0031】
第2の配管系統21におけるプライマリ室6と各ホイールシリンダ9、10側に第2の配管系統21が分かれる分岐点までの間には機械式のレギュレータ機構を構成するレギュレータ弁201が設けられている。また、このレギュレータ弁201と並列に、踏み増し弁208が設けられており、この踏み増し弁208は第1の配管系統11における踏み増し弁103と同様、トラクション制御実行時に乗員によりブレーキペダルが踏まれた場合等に、リニア差圧弁101およびレギュレータ弁201を迂回してホイールシリンダ7〜10にマスタシリンダ圧を付与することができる。
【0032】
レギュレータ弁201はレギュレータ室202に接続口A,B,Cを備えている。接続口Aはプライマリ室6からマスタシリンダ圧の導入を受ける。レギュレータ室202の接続口A側には弁座203および弁体204が設けられ、弁体204がかしめや溶接等によって固定されたピストン205は、スプリング206によって接続口Cの方向に付勢されている。
【0033】
接続口Bは、弁体204が弁座203から離れている時にはレギュレータ室202を通じて接続口Aと連通している。この接続口Bはホイールシリンダ9、10と接続されている。
【0034】
接続口Cはレギュレータ管路25と接続されている。このレギュレータ管路25は第1の配管系統11までのび、第1の配管系統11におけるリニア差圧弁101と各増圧制御弁31、32との間の接続点αに接続される。
【0035】
なお、ピストン205には、レギュレータ室202における接続口AおよびBの側と、接続口Cの側とを液密に2部屋に遮断するようシール205aが設けられている。
【0036】
このように構成されるレギュレータ弁201の構成例を図2に示す。上記した配管システム100はアルミ等によって構成されるハウジング150に管路を形成すると共に、各種弁やリザーバ等をハウジング150に組み付けることによって製造される。このハウジング150にレギュレータ弁201が組み付けられた構成となっている。
【0037】
ハウジング150に形成された凹部150aによってレギュレータ室202が構成され、このレギュレータ室202を構成しているハウジング150の内壁面を摺動するようにピストン205およびシール205aが備えられている。そして、ハウジング150に形成された凹部150aの側面に接続口AおよびBが形成され、底面に接続口Cが形成された構成となっている。
【0038】
弁座203を構成するシートバルブ部210は、ピストン205よりも凹部150aの入口側に配置されており、中空部を有するガイド211を介してハウジング150に固定されている。このシートバルブ部210はガイド211の中空部内に圧入固定されており、ガイド211はハウジング150にかしめ固定されている。これによって、ガイド211と共にシートバルブ部210がハウジング150に固定されている。なお、ガイド211の外周部と先端の段差部211bとの2ヶ所においてかしめが行われるが、ガイド211の外周部におけるかしめは、ガイド外周に形成された溝211aにハウジング150の一部をかしめることで、ガイド211のハウジング150への固定と接続口Aとハウジング150の外部との間のシールを行うためのものであり、ガイド先端の段差部211bをハウジング150に押し付けるかしめは、ガイド211の外周における接続口Aと接続口Bとの間のシールを行うためのものである。
【0039】
ガイド211の外周壁には中空部とガイド211の外部とを連通させる導通通路212が形成されている。この導通経路212を通じてマスタシリンダ3のブレーキ液圧がピストン205側に伝わるようになってる。また、この導通経路212を覆うように、ガイド211の外周にはフィルタ213が配置されており、レギュレータ弁201への異物の混入防止が図られている。なお、シートバルブ部210に備えられた弁座208aおよびその近傍に備えられたボール弁208bによって上記した踏み増し弁208が構成されている。
【0040】
さらに、シートバルブ部210とピストン205との間において、接続口Bを覆うように、フィルタ214が配置されている。このフィルタ214によってレギュレータ弁201への異物の混入防止が図られていると共に、踏み増し弁208のボール弁208bのストッパ機能が果たされている。
【0041】
このようなレギュレータ弁201を本実施形態におけるブレーキ装置に適用可能である。
【0042】
以上の構成を備える本実施形態におけるブレーキ装置の作用を説明する。
【0043】
ブレーキの非踏み込み時は、前述の如く各弁の弁体は図示位置にあり、且つレギュレータ弁201の弁体204も弁座203と離れた図示位置にある。
【0044】
乗員によりブレーキペダル1が踏み込まれると、マスタシリンダ3のプライマリ室6およびセカンダリ室5において同圧のマスタシリンダ圧が発生される。このマスタシリンダ圧は、ホイールシリンダ7、8および9、10に伝達される。ホイールシリンダ9、10に対するマスタシリンダ圧の伝達は、第2の配管系統21を通じて、レギュレータ弁201の接続口Aを通りブレーキ液が流動することにより行われる。これはスプリング206によりピストン205が接続口Cの方向へ付勢されていることにより可能である。
【0045】
アンチスキッド制御が実行されると、増圧制御弁31、32、41、42および減圧制御弁33、34、43、44により各ホイールシリンダ7〜10が独立に圧力制御される。そして、モータ30も駆動され、ポンプ36、46によりリザーバ35、45に貯留されたブレーキ液はマスタシリンダ側に還流される。なお、リニア差圧弁101、吸引弁102、207は非通電で図示位置のままの弁***置である。また、レギュレータ弁201も接続点αにおける油圧と、接続口Bにおける油圧が同等であるため、スプリング力によって、図面右側の接続口C側に付勢されたままである。
【0046】
ブレーキアシスト制御が実行されると、モータ30が駆動され、吸引弁102、207が通電されて連通状態にされ、さらにリニア差圧弁101にも通電される。よって、ポンプ36はセカンダリ室5からブレーキ液を吸引し、リニア差圧弁101よりもホイールシリンダ側に吐出する。ブレーキアシスト制御は、乗員のパニック的なペダルの踏み込みをマスタシリンダ圧勾配、車輪加速度、車体減速度、マスタシリンダ圧値の少なくとも1つが所定以上になることにより検知する。なお、油圧センサ300により検出された油圧は、乗員のブレーキペダル操作の意志として受け、油圧センサ300の値に応じてリニア差圧弁101に対する通電量を制御する。たとえば、油圧センサ値が大きくなればなるほど通電量を増大し、油圧センサ値が小さいほど通電量を低下する。これにより、乗員のブレーキペダル踏み込みが大きい場合にはリニア差圧弁101にて大きな差圧が形成されることになる。すなわち、ブレーキペダル踏み込みに応じて、ホイールシリンダ7、8側がマスタシリンダ3よりも高い圧力に保持される。
【0047】
この圧力は接続点αからレギュレータ管路25を通じて接続口C側のレギュレータ室202にも伝達される。
【0048】
第2の配管系統21においてもポンプ46がプライマリ室6からブレーキ液を吸引し、吐出する。この場合、接続口B、Aを通過して還流することになり、このままでは、ホイールシリンダ圧9、10がマスタシリンダ圧よりも高い圧力になることはない。
【0049】
しかしながら、接続点αから接続口Cに伝達されレギュレータ室202に入る圧力は第2の配管系統21のホイールシリンダ圧よりも高いため、スプリング206の付勢力およびこのホイールシリンダ圧に打ち勝ってピストン205を接続口Aの弁座203側に移動させる。ここで弁座203と弁体204とが接触すると、ホイールシリンダ9、10側からプライマリ室6側へのブレーキ液の流動が阻止されるため、ホイールシリンダ9、10の圧力が増大する。この際の圧力の関係としては、ホイールシリンダ7、8の圧力が、ホイールシリンダ9、10の圧力とスプリング206のバネ力との和と同等となる。ただし、スプリング206のバネ力は、非ブレーキ時にピストン205におけるシール部材と外郭との間の接触摩擦抵抗に打ち勝ち、図右側にピストン205を付勢しておくだけの能力があればよく、極力弱いものを用いることができるため、この際には実質的にホイールシリンダ7、8とホイールシリンダ9、10のブレーキ液圧が同等になるまで弁体204は弁座203に接触していることとなる。
【0050】
ここで、ポンプ46とポンプ36との間に吐出能力の差等に起因してホイールシリンダ9、10の圧力と、ホイールシリンダ7、8の圧力とに差圧が発生したことを仮定した場合における本実施形態のブレーキ装置の作用を説明する。
【0051】
まず、ポンプ36に比べてポンプ46の方が吐出能力が高くなり、第1の配管系統11のホイールシリンダ7、8の圧力よりも第2の配管系統21におけるホイールシリンダ9、10の圧力の方が高くなってしまった場合を仮定する。この場合には、接続口Bから高い圧力がレギュレータ室202に入り、レギュレータ管路25側からの圧力よりも接続口B側の圧力の方が高いために、ピストン205が図中右側に押され、弁体204が弁座203から離れることになる。これにより、ホイールシリンダ9、10側の圧力がプライマリ室6に流れて実質的に第1の配管系統11側のホイールシリンダ7、8側の圧力と同圧になった際に弁体204が弁座203に着座してプライマリ室6とホイールシリンダ9、10とを遮断する。
【0052】
次に、ポンプ46の吐出能力よりもポンプ36の吐出能力の方が高くなり、第1の配管系統11におけるホイールシリンダ7、8の圧力が第2の配管系統21におけるホイールシリンダ9、10の圧力よりも高くなってしまった場合を仮定する。この場合には、接続点αから高い圧力が接続口Cを通じてレギュレータ室202に入る。これによりピストン205が図中左方向に移動し、弁座203に弁体204を当接させ、ホイールシリンダ9、10側とプライマリ室6との間を遮断する。これにより、ポンプ46によって、接続口AおよびB側のレギュレータ室202内が、接続口C側の圧力と実質的に同等の圧力となるまで増大される。なお、ポンプ36、46の吐出能力の差とは前述の如く通電量の差(リード線の抵抗差)やポンプ36、46のシール性能の差に起因するものであり、各ポンプ36、46における圧力上昇能力に差が生じるのであって、最高吐出圧(管路内を何barまで増圧できるか)という能力には大差はない。また、各ポンプ36、46は通常250barまでの吐出圧能力を備えているため、このポンプ吐出に基づいて、第1の配管系統11と第2の配管系統21との差圧を実質的に無くすることができる。
【0053】
以上のように第1の配管系統11側のホイールシリンダ圧7、8、第2の配管系統側のホイールシリンダ圧9、10に差圧がどのようにできてもレギュレータ弁201およびレギュレータ管路25により差圧を実質的に無くすることができる。
【0054】
なお、プライマリ室6に対してレギュレータ弁201を配置し、セカンダリ室5に対してリニア差圧弁101を配置したが、逆にプライマリ室6に対してリニア差圧弁101を配置し、セカンダリ室5にレギュレータ弁201を配置しても全く同様の作用効果を得ることができる。
【0055】
なお、この第1実施の形態の如くレギュレータ弁201として機械式のものを用いると、電気式に系統間差圧補償を行う際に比べて信頼性が増す。また、ピストン205において形成されているシールにより実質的に第1の配管系統11と第2の配管系統21との間は遮断されている。これにより、例えば第1の配管系統11において管路破損によりブレーキ液が洩れてホイールシリンダ圧が発生できなくなっても、ピストン205のシールによる遮断により第2の配管系統21ではマスタシリンダからホイールシリンダ圧を付与でき、車輪制動力を確保することができる。なお、このような第1あるいは第2の配管系統11、21における失陥(破損)時に、ピストン205が図中最も右側あるいは左側に寄った場合においても、マスタシリンダ3のプライマリ室6あるいはセカンダリ室5の油量にて、十分に片方の配管系統に油圧をマスタシリンダ圧で加えられるようにしておくことが重要である。すなわち、ピストン205の移動可能距離に存在する油体積はプライマリ室6あるいはセカンダリ室5における油量が小さい方の体積よりも十分小さい体積に設計されているべきである。なお、通常プライマリ室6とセカンダリ室5との体積は同等に形成されている。
【0056】
(第2実施形態)
本実施形態では、上記第1実施形態で示したリニア差圧弁101を他の構成に代えた場合を説明する。なお、その他の構成については図1と同様であるため、ここでは省略する。図3に、図1に示すリニア差圧弁101に代わる構成例を示す。この図に示すように、本実施形態では、上記第1実施形態において第1の配管系統11に構成されていたリニア差圧弁101および逆止弁103を、連通遮断の2位置弁110と逆止弁113、差圧逆止弁114とにより構成している。このような構成により、上記リニア差圧弁101に代えることができる。
【0057】
この際には、2位置弁110への通電時には差圧逆止弁114に機械的に設定された差圧分がマスタシリンダ圧とホイールシリンダ7、8の圧力との間に形成され、この差圧分だけホイールシリンダ7、8側の圧力が高くされる。
【0058】
(第3実施形態)
本実施形態では、上記第1実施形態で示したレギュレータ弁201を他の構成に代えた場合を説明する。なお、その他の構成については図1と同様であるため、ここでは省略する。図4に、図1に示すレギュレータ弁201に代わる構成例を示す。この図に示すように、本実施形態では、上記第1実施形態における機械式のレギュレータ弁201を、電気式にホイールシリンダ9、10側をプライマリ室6の圧力よりも高く保持する弁301で構成している。すなわち、接続点αにおける油圧を圧力センサ等で検知すると共に弁301に入力し、この入力信号に基づいて、第2の配管系統21におけるホイールシリンダ9、10側とプライマリ室6との間の差圧を制御するようになっている。このようにしても、ポンプ36、46の能力差による系統間差圧発生を補償することができる。
【0059】
(第4実施形態)
本実施形態におけるレギュレータ弁401の断面構造を図5に示す。なお、他の構成については図1と同様であるため、ここでは省略する。上記第1実施形態では、レギュレータ弁201のシール手段を1つ(シール205a)としているが、図5に示す本実施形態ではレギュレータ弁401のシール手段を第1、第2シール手段の2つ(第1、第2シール205a、205b)にし、これら2つを直列に設けている。すなわち、接続口C側と接続口A,B側とをピストンで液密にシールして分割する作用を成すシールが第1シール205aと第2シール205bとにより構成されている。これにより、管路失陥破損時に、仮に2つのシール205a、205bの一方がシール機能を果たさなくなっていたとしても正常な方の配管系統による制動力発揮が行え、一層、フェールセーフ機能を果たすことができ、信頼性を増大させることができる。
【0060】
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態におけるブレーキ装置の全体構成を図6に示す。本実施形態は、前後配管のシステムにレギュレータ弁501を設けたものであり、図1と基本構成は同様であるため、図1と同等の構成には同様の符号を付し、説明を省略する。
【0061】
第1の配管系統11は右後輪RR−左後輪RLが接続されている。また、第2の配管系統21には右前輪FR−左前輪FLが接続されている。
【0062】
レギュレータ弁501は図1と同様に、接続口A,B,Cがレギュレータ室202に形成されており、弁座203、弁体204は、図1と同様に設けられている。ただし、ピストン505が図1とは異なり段付きピストンに形成されている。この段付きピストン505は接続口A,B側のレギュレータ室202に接するピストン面の面積S1よりも接続点αと接続される接続口C側のピストン面S2の方が大きく形成されている。よって、両系統のホイールシリンダ圧の比が、S2/S1になって初めて接続口C側と接続口A側とがバランスする(ただし、実質的にスプリング206のバネ力は油圧作用力に比べて極小さいものとして無視するものとする)。
【0063】
よって、前後配管においてブレーキアシストが実行され、マスタシリンダ圧よりも各ホイールシリンダ7〜10の圧力が増大した際には、このレギュレータ弁501により前後制動力配分が形成できる。なお、ピストン505には各段にシール505a、505bが設けられている。
【0064】
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態におけるブレーキ装置の全体構成を図7に示す。本実施形態はチェック弁(逆止弁)機構を内蔵するレギュレータ弁601を設けたものであり、図1と基本構成は同様であるため、図1と同等の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
【0065】
ピストン605の内部には弁体204が構成されたロッド611を図中左方向に押圧するチェックバルブスプリング610が構成されている。接続口B側からの油圧はピストン605内のチェックバルブスプリング610が配置される室内に導入されている。よって、通常状態すなわち非ブレーキ作動状態、通常ブレーキ状態、アンチスキッド状態、ブレーキアシスト状態では、ピストン605と、ロッド611とは実質的に一体に移動する。
【0066】
そして、ブレーキアシスト時に接続点αにおける油圧以上の圧力がマスタシリンダ3にて発生された場合、すなわち乗員によりー層のブレーキペダル1の踏み増しがあった場合にロッド611がチェックバルブスプリング610を押圧して図中右側に移動し弁体204が弁座203を開くため、マスタシリンダ圧がホイールシリンダ9、10に伝達される。
【0067】
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態におけるブレーキ装置の全体構成を図8に示す。本実施形態は、第1実施形態に対してレギュレータ弁201のスプリング206をなくしたものである。
【0068】
本実施形態では、ゴム等の弾性体で構成したシール205aの変形後の復元力に基づいて第1実施形態におけるスプリング206のスプリング力と同等の力を得るようにしている。
【0069】
すなわち、シール205aは、ピストン205の移動に伴って、レギュレータ室202を構成している壁の内周面を滑るように移動し得るが、この滑りが発生する前にはシール205aの変形後の復元力が発生する。このため、ピストン205が紙面左側に移動したときには復元力が作用し、紙面右側にピストン205を押し戻すことができる。なお、弁体204のリフト量は微小であり、シール205aの変形領域においてレギュレータ弁201による連通/遮断状態を制御することができることから、シール205aがレギュレータ室202の内周面を滑ることなく、レギュレータ弁201による連通/遮断動作を行うことが可能である。また、シール205aが嵌入されるピストン205の溝とシール205aとは、ピストン205の摺動方向において隙間なく接触するように構成されている。これにより、この隙間をシール205a移動してしまって、シール205aの復元力が発生してもピストン205が元の位置に戻らなくなることを防止している。
【0070】
このように、図1に示したピストン206をなくせることにより、ピストン206によるスプリング力を超える差圧が発生しないと動かせなかったピストン205を小さな差圧で動かすことができ、より第1、第2の配管系統11、21の圧力の均等化を図ることができると共に部品点数の削減が可能である。
【0071】
(第8実施形態)
本発明の第8実施形態におけるブレーキ装置の全体構成を図9に示す。本実施形態は、第4実施形態における第1、第2のシール205a、205bの間を大気圧相当の部位に導通させたものである(大気導通穴701)。
【0072】
上述したように、2つのシール205a、205bを備えたことで、よりレギュレータ室202のうちの接続口A、Bが備えられた側と接続口Cが備えられた側との間のシール性が確保できるようにしているが、これら2つのシール205a、205bが共に破損等によってシール機能を果たさなくなる可能性もある。このような場合、2つのシール205a、205bの一方でもシール機能を果たさなくなったら、それを検出できるようにすることで、両方共がシール機能を果たさなくなる前に対策を取ることが可能となる。
【0073】
このため、2つのシール205a、205bの間に大気導通穴を設け、この大気導通穴を通じてブレーキフルードが洩れるようにすることで、2つのシール205a、205bの一方でもシール機能を果たさなくなったら、それを検出することができる。
【0074】
この場合、地面に落ちたブレーキフルードから洩れを直接確認することも可能であるが、フルードの減りによってマスタシリンダリザーバ4内のフルードレベルスイッチがオンすることによっても確認することができ、また、フルードの減りによるブレーキペダルストロークの増大によっても確認することができる。
【0075】
なお、この場合、ブレーキフルードが洩れてもあまり影響がない部位に洩らすようにすることが好ましく、例えばABSリザーバの背面スプリング室やポンプとモータの間の中間空気室等に洩らすようにするのが良い。
【0076】
(第9実施形態)
本発明の第8実施形態におけるブレーキ装置の全体構成を図10に示す。本実施形態は、第5実施形態における第1、第2のシール505a、505bの間を大気導通穴701を通じて大気圧相当の部位に導通させたものである。
【0077】
このように、ピストン505の両側に面積差を設けたような場合においても大気導通穴701を形成することにより、第8実施形態と同様の効果を得ることができる。
(他の実施形態)
▲1▼上記第1実施形態等ではX配管のシステムを前提にして説明を行ったが、これを前後配管にしてもよい。すなわち第1の配管系統11側を右前輪FR−左前輪FLとし、第2の配管系統21側を右後輪RR−左後輪RLとする。そして、第1実施形態等ではスプリング206のバネ荷重を極小さなものとしているが、第1の配管系統11側と第2の配管系統21側とのホイールシリンダ圧にバネ荷重分の差圧が設けられるようにバネ荷重を設定する。即ち、通常のプロポーショニングバルブの役割を同時に果たすようにする。このようにスプリング206のバネ荷重を設定しておけば、ブレーキアシスト中の前後制動力配分に一定の差をもたせることができ、車体挙動を安定化することができる。なお、ブレーキアシスト中は車体荷重の前方向への移動が通常ブレーキ時に比べて激しいため、確実な効果を奏する。
【0078】
▲2▼上記第5実施形態では前後配管を前提として説明を行ったが、これをX配管に適用してもよい。この際、上記第1実施形態等ではスプリング206として、バネ荷重による作用が十分に許容無視できる程度に小さいバネ荷重のものを用いていたが、より精密に左右配管系統の制動力バランスを得るために、以下のようにしてもよい。
【0079】
すなわち、第1の配管系統11側のホイールシリンダ圧、つまり接続点αの圧力は図1では厳密に言うと上述の如く、スプリング206のスプリング力と第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧、つまり接続口Bから流入する圧力との和に相当する。よってスプリング206による作用力分だけ第1の配管系統11側の方が圧力が高くなってしまう。ところが図5における段突きのピストン505を用いて、段付きピストンの面積S1,S2をスプリング206の作用力が相殺されるように設定すれば、X配管において、略完全に第1、第2の配管系統11、21間のホイールシリンダ圧を同圧にすることができる。
【0080】
▲3▼上記各実施形態に対して、図11に示すように、第1の配管系統11において増圧制御弁31、32とリニア差圧弁101との間に油圧センサ801を設け、また、第2の配管系統21において増圧制御弁41、42とレギュレータ弁201の接続口Bとの間に油圧センサ802を設け、これらの油圧センサ801、802の値を用いて差圧が発生した場合には乗員に警報を与えるようにしてもよい。すなわち、レギュレータ弁201(301、401、501、601)がもしゴミなどを弁座203と弁体204との間にかんで故障した場合、各配管系統間におけるホイールシリンダ圧に差圧が発生してしまう場合がある。この場合には乗員に報知するとよい。なお、報知の代わりにブレーキアシスト制御を中断もしくは禁止するようにしてもよい。
【0081】
▲4▼また、油圧センサ位置は、増圧制御弁31、32とリニア差圧弁101との間に限らず、図12に示すようにホイールシリンダ7〜10と増圧制御弁31、32、41、42との間にしてもよい。すなわち、第1の配管系統11において1つ、例えば増圧制御弁32とホイールシリンダ8との間に油圧センサ801を設け、同様に第2の配管系統においても1つ、例えば増圧制御弁41とホイールシリンダ9との間に油圧センサ802を設ける。そして、報知あるいはブレーキアシスト制御の中断・禁止を行うようにしてもよい。
【0082】
▲5▼上記各実施形態において、図13に示すように、第1の配管系統11の増圧制御弁31、32とリニア差圧弁101との間と第2の配管系統21の増圧制御弁41、42とレギュレータ弁201の接続口Bとの間を接続する差圧検出管路803を設け、この差圧検出管路803に差圧スイッチ804を設けてもよい。このようにして、報知等するようにしてもよい。
【0083】
▲6▼さらに、この場合、図14に示すように、第1の配管系統11において増圧制御弁31、32とホイールシリンダ7、8との間と、第2の配管系統21において増圧制御弁41、42とホイールシリンダ9、10との間と、のそれぞれの点を結ぶように差圧検出管路805を設け、この管路805に差圧スイッチ806を設けるようにしてもよい。
【0084】
▲7▼上述の実施例においてリザーバ35、45および吸引弁102、207の代わりに、図15に示すようなスイッチリザーバ901、902を用いるようにしてもよい。このスイッチリザーバ901、902は周知の構成であり、マスタシリンダ圧を減圧してポンプ36、46の吸引口に流動するとともに、スイッチリザーバ内油量が存在する時にはリザーバ内油をポンプ吸引するようにし、リザーバ内油が所定以下の場合にはマスタシリンダ3からポンプ吸引する作用を成す。
【0085】
このような作用を成すスイッチリザーバ901、902を用いると、ポンプ吸入口側に送られてくるブレーキ液圧を所定圧にすることができるため、ポンプ36、46としてトロコイドポンプ等のギアポンプを使用する場合においては、油圧脈動を少なくでき、レギュレータ弁201の調圧挙動を安定させることができるという効果が得られる。
【0086】
なお、本図においては、マスタシリンダリザーバ4からもブレーキ液の吸入が行える構成となっているため、ポンプ36、46の吸入口とスイッチリザーバ901、902との間からマスタシリンダリザーバ4へのブレーキ液の逆流を防止するために、逆止弁903〜906を備えてある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態を示す油圧配管システム構成図である。
【図2】第1実施形態で使用されるレギュレータ弁の一構成例を示す断面図である。
【図3】第2実施形態におけるリニア差圧弁回りの構成を示す図である。
【図4】第3実施形態におけるレギュレータ弁を示す構成図である。
【図5】第4実施形態におけるレギュレータ弁を示す構成図である。
【図6】第5実施形態におけるレギュレータ弁を含む油圧配管システム構成図である。
【図7】第6実施形態におけるレギュレータ弁を含む油圧配管システム構成図である。
【図8】第7実施形態におけるレギュレータ弁を含む油圧配管システム構成図である。
【図9】第8実施形態におけるレギュレータ弁を含む油圧配管システム構成図である。
【図10】第9実施形態におけるレギュレータ弁を含む油圧配管システム構成図である。
【図11】他の実施形態における油圧配管システム構成図である。
【図12】他の実施形態における油圧配管システム構成図である。
【図13】他の実施形態における油圧配管システム構成図である。
【図14】他の実施形態における油圧配管システム構成図である。
【図15】他の実施形態における油圧配管システム構成図である。
【符号の説明】
3…マスタシリンダ
7〜10…ホイールシリンダ
11…第1の配管系統
21…第2の配管系統
31、32、41、42…増圧制御弁
33、34、43、44…減圧制御弁
101…リニア差圧弁
36、46…ポンプ
102、207…吸引弁
300…圧力センサ
201、301、401、501、601…レギュレータ弁
Claims (17)
- 乗員のブレーキ操作によりマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダの第1の部屋から圧力を受けて、第1輪と第2輪とに制動力を発生させる第1ホイールシリンダおよび第2ホイールシリンダと、
前記マスタシリンダと前記第1、第2のホイールシリンダとを接続する第1の配管系統と、
前記マスタシリンダの第2の部屋から圧力を受けて、第3輪と第4輪とに制動力を発生させる第3ホイールシリンダおよび第4ホイールシリンダと、
前記マスタシリンダと前記第3、第4のホイールシリンダとを接続する第2の配管系統と、
前記第1の配管系統に設けられ、前記乗員のブレーキ操作状態と車両の制動状態とのいずれか一方もしくは双方に応じて、前記マスタシリンダ圧よりも高い第2のブレーキ液圧に加圧し、前記第1、第2のホイールシリンダのいずれか一方もしくは双方へ付与可能な第1のブレーキアシスト手段と、
前記第1のブレーキアシスト手段によるブレーキアシスト実行中に前記第2のブレーキ液圧をパイロット圧として用いて、前記第3、第4のホイールシリンダにかかるホイールシリンダ圧を前記第2のブレーキ液圧に対して所定以内の圧力差内の圧力とするレギュレータ機構を備える第2のブレーキアシスト手段と、を備え、
前記レギュレータ機構は、前記第3、第4のホイールシリンダの圧力と前記第2のブレーキ液圧を対向して受けるピストンと、前記ピストンと一体で作動し、前記第2の配管系統を連通/遮断可能な弁を備え、
前記第1のブレーキアシスト手段によるブレーキアシスト実行中には、前記パイロット圧に基づいて前記第2の配管系統を前記弁により連通/遮断して、前記第2の配管系統内の前記第3、第4のホイールシリンダ側から前記マスタシリンダの第2の部屋側への流体の流れを通過/遮断させることにより、前記第3、第4のホイールシリンダにかかる圧力が前記第2のブレーキ液圧相当になるように前記第2の配管系統内の流体の流動状態を調整するように構成されていることを特徴とするブレーキ装置。 - 前記レギュレータ機構に備えられた前記弁は、前記第1の配管系統の前記第2のブレーキ液圧を背圧として受ける第1室と、マスタシリンダ圧が導入されるとともに前記第2の配管系統における前記第3、第4のホイールシリンダと連通された第2室とを備え、この両室をピストンにて液密に断絶し、且つ背圧と前記第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧との差圧に応じて前記ピストンに設けられた弁体が前記マスタシリンダ側と前記第2の配管系統における前記第3、第4のホイールシリンダとの間を連通/遮断するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。
- 前記ピストンは、前記第1室側の受圧面と、前記第2室側の受圧面との間において、面積差が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のブレーキ装置。
- 前記第1、第2の配管系統はいずれか一方が車両前輪の制動力を発生させるように構成されていると共に、他方が車両後輪の制動力を発生させるように構成されており、
前記ピストンは、前記レギュレータ機構に備えられた前記弁における前記第1、第2室のうち、前記車両後輪の制動力を発生させる側の配管系統に接続される室側の受圧面の方が、前記車両前輪の制動力を発生させる側の配管系統に接続される室側の受圧面よりも面積が大きくされていることを特徴とする請求項3に記載のブレーキ装置。 - 前記ピストンの外周には、前記第1室と前記第2室との間を液密にシールするシール手段が備えられていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 乗員のブレーキ操作が行われていない状態における前記ピストンの位置を初期位置とすると、前記ピストンの移動に伴って変形した前記シール手段の復元力によって、前記ピストンが初期位置に戻るように構成されていることを特徴とする請求項5に記載のブレーキ装置。
- 乗員のブレーキ操作が行われていない状態における前記ピストンの位置を初期位置とすると、前記レギュレータ機構には、前記ピストンが初期位置に戻るように付勢するスプリング手段が備えられていることを特徴とする請求項5に記載のブレーキ装置。
- 前記シール手段は第1、第2シール手段を有して構成され、これら第1、第2シール手段が前記ピストンの外周において、前記第1室と前記第2室との間に対して直列的に配置されていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 前記第1、第2のシール手段の間は、前記第1、第2シール手段の間に洩れてきたブレーキ液を流動させる大気導通穴に接続されていることを特徴とする請求項8に記載のブレーキ装置。
- 前記第1、第2の配管系統および前記レギュレータ機構はハウジングに形成されており、該ハウジングに形成された凹部の内壁を摺動面として前記ピストンが移動するように構成されていることを特徴とする請求項2乃至9のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 前記レギュレータ機構に備えられた前記弁には、前記弁体が着座する弁座を構成するシートバルブ部と、該シートバルブ部を前記ハウジングに固定するガイドとが備えられ、
前記ハウジングの凹部の側面には前記マスタシリンダに接続される管路と、前記第3、第4のホイールシリンダに接続される管路とが、前記マスタシリンダに接続される管路の方が前記第3、第4のホイールシリンダに接続される管路よりも前記凹部の入口側に配置されるように形成されており、
前記ガイドの外周部と先端とが前記ハウジングにかしめられ、該ガイドの外周部でのかしめによって前記ガイドの前記ハウジングへの固定と共に前記マスタシリンダに接続される管路と前記ハウジングの外部とのシールが行われ、該ガイドの先端でのかしめによって前記マスタシリンダに接続される管路と前記第3、第4のホイールシリンダに接続される管路との該ガイドの外周におけるシールが行われていることを特徴とする請求項10に記載のブレーキ装置。 - 前記シートバルブ部には前記マスタシリンダに接続される管路側から前記第3、第4のホイールシリンダに接続される管路側へのブレーキ液の流動のみを許容するチェック弁が備えられていることを特徴とする請求項11に記載のブレーキ装置。
- 前記シートバルブ部には、前記チェック弁用弁座が備えられていると共に、該チェック弁用弁座に着座するチェック弁用弁体が備えられており、
前記凹部の側面には、前記第3、第4のホイールシリンダに接続される管路を覆うようにフィルタが備えられており、
前記フィルタが前記シートバルブ部の近傍に配置され、該フィルタが前記チェック弁用弁体のストッパー及び前記レギュレータ用弁体の軸支持ホルダーとなっていることを特徴とする請求項12に記載のブレーキ装置。 - 前記第1の配管系統における前記第2のブレーキ液圧を検知する油圧センサ、前記第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧を検知する油圧センサをそれぞれ設け、それぞれの油圧センサ値に所定以上の差圧が発生した場合には、乗員への報知、前記第1、第2のブレーキアシスト手段の作動の中断又は禁止、もしくは前記第1のブレーキアシスト手段による加圧量の減少の少なくとも一つを行うことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 前記第1の配管系統における前記第2のブレーキ液圧と、前記第2の配管系統におけるホイールシリンダ圧との差圧を比較する比較手段を備え、該比較手段による比較結果に基づいて、乗員への報知と前記第1、第2のブレーキアシスト手段の作動の中断又は禁止、もしくは前記第1のブレーキアシスト手段による加圧量の減少の少なくとも一つを行うことを特徴とする請求項 1乃至13のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 前記レギュレータ機構には並列に、マスタシリンダ側から前記第3、第4のホイールシリンダ側へのブレーキ液の流動のみを許容するチェック弁が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
- 前記レギュレータ機構には、前記マスタシリンダ側から前記第3、第4のホイールシリンダ側へのブレーキ液の流動のみを許容するチェック弁機構が備えられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つに記載のブレーキ装置。
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