(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル内に摺動自在に設けられて、その一部が上記シェルより突出するバルブボデイと、このバルブボデイに設けられた弁機構と、この弁機構を切換え制御する入力軸と、上記シェルとバルブボデイとの間に弾装されて、該バルブボデイを非作動位置に付勢するリターンスプリングとを備え、
上記弁機構は、上記バルブボデイに形成された第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合されて上記入力軸に連動する弁プランジャと、この弁プランジャに形成された第２弁座と、上記第１弁座と第２弁座に接離する弁体と、上記バルブボデイと上記入力軸との間に弾装されて、上記弁プランジャと弁体を非作動位置に付勢するばねとを備えた負圧式倍力装置において、
上記ばねの付勢力から上記弁体と弁プランジャに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値を、上記リターンスプリングの付勢力から上記バルブボデイに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値より大きくしたことにより、上記入力軸に入力を加えたときに、上記弁機構の流路の切換え作動が行われる前に上記リターンスプリングに抗して上記バルブボデイが前進することを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項２】
上記ばねの付勢力から上記弁体と弁プランジャに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値を、上記リターンスプリングの付勢力から上記バルブボデイに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値より大きくなるように上記ばねの付勢力を設定したことを特徴とする請求項１に記載の負圧室式倍力装置。
【請求項３】
上記負圧式倍力装置は、機械式制動装置を構成するものであり、そして、上記負圧式倍力装置を備える機械式制動装置は、回生制動装置と共に車両の制動システムを構成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は負圧式倍力装置に関し、より詳しくは回生制動装置と共に車両の制動システムを構成する機械式制動装置に用いて好適な負圧式倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の制動を行なう制動システムとして、ブレーキペダルの踏力を倍力するブレーキ倍力装置を備えた機械式制動装置と、上記ブレーキペダルの操作状態を検出するセンサと、このセンサによって検出したブレーキペダルの操作量の増減に応じて回生制動力を増減させる回生制動装置とを備えたものが知られている（特開平２−１２３９０２号公報）。
また上記ブレーキペダルの踏力の代わりにストローク量を検出し、ブレーキペダルのストローク量の増減に応じて回生制動力を増減させることも知られている。
さらに上記ブレーキ倍力装置として、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合して入力軸に連動させた弁プランジャと、上記バルブボデイに形成した第１弁座と、上記弁プランジャに形成した第２弁座と、上記第１弁座と第２弁座とに着座する弁体と、上記バルブボデイに加わる大気圧による前進力に抗して該バルブボデイを非作動位置に付勢するリターンスプリングと、上記弁プランジャおよび弁体に加わる大気圧による前進力に抗して該弁プランジャおよび弁体を非作動位置に付勢するばねとを備えた負圧式ブレーキ倍力装置は、既に周知である。
この種の制動システムにおいては、機械式制動装置が作動するまでは、ブレーキペダルの踏力やストローク量の増減に応じて、つまりブレーキペダルの操作量の増減に応じて回生制動力を増減させ、また機械式制動装置が制動を開始して制動力を出力するようになったら、上記回生制動力を一定に保持するようにしている。したがって、回生制動装置のみによる回生制動力の増減と、該回生制動力と機械式制動力との総合制動力の増減とを滑らかに連続させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の制動システムにおいては、機械式制動装置が制動を開始するまでの間だけ、ブレーキペダルの操作量の増大に応じて回生制動力を増大させているので、機械式制動装置が制動を開始した際の回生制動力を大きくすることができず、回生制動装置による回生制動力を有効に利用することができない。
すなわち、機械式制動装置が制動を開始した際の回生制動力を大きくしてその有効利用を図るためには、大きな操作量を与えることによって初めて機械式制動装置が制動を開始するように設定すればよく、そのためには機械式制動装置を構成するマスターシリンダのリターンスプリングや液圧倍力装置のリターンスプリングのセット荷重を大きくするか、マスターシリンダや液圧倍力装置の作動開始までのストローク量を大きくすればよい。
しかしながら、そのようなセッティングを行なった場合には、万一、回生制動装置が作動しなかった場合には、ブレーキペダルが大きく操作されるまでは機械式制動装置による制動力が得られず、ブレーキの効きが悪く感じられる。さらに、回生制動力の最大値は常に一定ではなく、車両を駆動する駆動モータの回転数によって変動するので、上記セット荷重やストローク量をあまり大きくし過ぎると最大の回生制動力が得られても機械式制動装置が作動を開始しない場合が生じてしまい、ブレーキフィーリングが悪くなる。
本発明はそのような事情に鑑み、ブレーキペダルの踏込みにより直ちに機械式制動装置による制動力が得られるようにしながら、回生制動装置による回生制動力を有効に利用することができるようにした負圧式倍力装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、シェル内に摺動自在に設けられて、その一部が上記シェルより突出するバルブボデイと、このバルブボデイに設けられた弁機構と、この弁機構を切換え制御する入力軸と、上記シェルとバルブボデイとの間に弾装されて、該バルブボデイを非作動位置に付勢するリターンスプリングとを備え、
上記弁機構は、上記バルブボデイに形成された第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合されて上記入力軸に連動する弁プランジャと、この弁プランジャに形成された第２弁座と、上記第１弁座と第２弁座に接離する弁体と、上記バルブボデイと上記入力軸との間に弾装されて、上記弁プランジャと弁体を非作動位置に付勢するばねとを備えた負圧式倍力装置において、
上記ばねの付勢力から上記弁体と弁プランジャに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値を、上記リターンスプリングの付勢力から上記バルブボデイに作用する大気圧と真空圧との差圧による前進力を引いた値より大きくしたことにより、上記入力軸に入力を加えたときに、上記弁機構の流路の切換え作動が行われる前に上記リターンスプリングに抗して上記バルブボデイが前進するものである。
【０００５】
【作用】
上述した構成の負圧式倍力装置によれば、入力軸に入力が加えられると、上記第１弁座、第２弁座、弁体プランジャおよび弁体からなる弁機構によって流路の切換え作動が行なわれて倍力作用が得られる前に上記入力だけでバルブボデイが前進するが、従来の負圧式倍力装置では、入力軸に入力が加えられると、直ちに弁機構によって流路の切換え作動が行なわれてその倍力作用と上記入力によりバルブボデイが前進していた。
したがって、本発明の負圧式倍力装置を用いた機械式制動装置と回生制動装置とを備える車両の制動システムによれば、ブレーキペダルが踏み込まれると直ちに機械式制動装置により制動力が得られるようになるが、その当初は負圧式倍力装置を利用しない制動力の増大なので、負圧式倍力装置による強力な制動を開始するまでの間、回生制動装置による回生制動力を大きくしてその有効利用を図ることができる。また、万一回生制動装置が作動しなかった場合には、機械式制動装置はブレーキペダルの踏み込みにより直ちに制動力を発生させているので、従来に比較してブレーキの効きが悪く感じられることやブレーキフィーリングが悪くなることを可及的に防止することができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、車両の制動システムは、ブレーキペダル１の踏力の増減に応じて機械式制動力を増減させる機械式制動装置２と、上記ブレーキペダル１のストローク量の増減に応じて回生制動力を増減させる回生制動装置３とを備えている。
上記機械式制動装置２は従来周知の負圧式ブレーキ倍力装置５（以下負圧式倍力装置）を備えており、この負圧式倍力装置５には、図示しないモータによって駆動されるポンプ等の負圧供給源６から負圧通路７を介して負圧が供給されるようになっている。上記負圧式倍力装置５の入力軸８に、ピン９を中心として揺動自在に軸支した上述のブレーキペダル１を連結してあり、該負圧式倍力装置５はブレーキペダル１を介して入力軸８に加えられた操作量を倍力してマスターシリンダ１０に伝達することができるようになっている。そして上記マスターシリンダ１０で発生したブレーキ液圧は、各車輪１１のホイールシリンダ１２に供給されて機械的な制動力を発生させることができるようになっている。
次に、上記回生制動装置３は、従来周知のように車両を駆動する駆動モータ１３を利用して制動時に回生制動作用を行なわせるもので、この回生制動装置３は、上記ブレーキペダル１のストローク量を検出するセンサ１４からの信号を入力する制御装置１５を備えている。そして上記制御装置１５は、上記ブレーキペダル１のストローク量の増大に応じて回生制動装置３の回生制動力を最大回生制動力まで増大させるようになっている。なお、上記回生制動装置３によって得られる最大回生制動力は常に一定ではなく、上記駆動モータ１３の回転数によって変動することはよく知られていることである。
図２は負圧式倍力装置５の要部を示したもので、シェル２０内に概略筒状のバルブボデイ２１を摺動自在に設けている。上記バルブボデイ２１内には、真空弁２２と大気弁２３とから構成される従来周知の弁機構２５が設けてあり、この弁機構２５は入力軸８に連動して作動されるようになっている。
上記弁機構２５は、上記バルブボデイ２１に摺動自在に嵌合した弁プランジャ２６と、上記バルブボデイ２１の内周面に形成されて上記真空弁２２を構成する第１弁座２１Ａと、上記弁プランジャ２６のリヤ側端部に形成されて上記大気弁２３を構成する第２弁座２６Ａと、さらにばね２７によって付勢されて上記第１弁座２１Ａ又は第２弁座２６Ａに着座される弁体２８とを備えている。
そして上記弁プランジャ２６および弁体２８は、弁体２８がばね２７によって弁プランジャ２６の第２弁座２６Ａに着座された状態において、ばね３０によって図２の右方の図示非作動位置に保持されている。このとき、弁体２８がバルブボデイ２１の第１弁座２１Ａから離座している状態では、その第１弁座２１Ａ側には真空圧が導入されているので、上記弁プランジャ２６および弁体２８には大気圧による図２の左方への前進力が作用しており、したがって上記ばね３０はその前進力よりも大きな付勢力を有していて、該前進力に抗して弁プランジャ２６および弁体２８を非作動位置に付勢保持している。
また、上記弁プランジャ２６のフロント側に、バルブボデイ２１内に摺動自在に嵌合したプレートプランジャ３１を配置してあり、このプレートプランジャ３１に対向するリアクションディスク３２は、出力軸３３の基部凹陥部３３Ａに収容している。そしてこの出力軸３３を、上記マスターシリンダ１０のピストンに連動させている。
さらに、上記シェル２０とバルブボデイ２１との間にリターンスプリング３４を弾装してあり、該リターンスプリング３４によりバルブボデイ２１を非作動位置に付勢保持している。このとき、上記バルブボデイ２１の右端部は真空圧の導入されるシェル２０の外部に突出してこれに大気圧が作用しているので、バルブボデイ２１には大気圧による図２の左方への前進力が作用しており、したがって上記リターンスプリング３４はその前進力よりも大きな付勢力を有していて、該前進力に抗してバルブボデイ２１を非作動位置に付勢保持している。
然して本実施例では、上記リターンスプリング３４の付勢力から大気圧によるバルブボデイ２１の前進力を引いた値よりも、上記ばね３０の付勢力から大気圧による弁体２８および弁プランジャ２６の前進力を引いた値が大きくなるように、上記ばね３０の付勢力を設定している。
具体的な数値の一例として、上記リターンスプリング３４の付勢力を１１ｋｇ、バルブボデイ２１の大気圧による前進力を７Ｋｇ、上記弁プランジャ２６と弁体２８の大気圧による前進力を１ｋｇとした場合、上記ばね３０の付勢力を６ｋｇに設定している。この場合、リターンスプリング３４の付勢力から大気圧によるバルブボデイ２１の前進力を引いた値は１１ｋｇ−７Ｋｇ＝４Ｋｇとなり、ばね３０の付勢力から大気圧による弁体２８および弁プランジャ２６の前進力を引いた値は６ｋｇ−１ｋｇ＝５ｋｇとなる。
以上の構成において、上記ブレーキペダル１が踏込まれると、ストローク量センサ１４によってそのことを検出した制御装置１５は、上記駆動モータ１３により回生制動作用を行なわせる。このとき、制御装置１５はブレーキペダル１のストローク量の増大に応じて回生制動力を最大回生制動力まで増大させるようになっている。
他方、機械式制動装置２ではブレーキペダル１が踏込まれると、上述したようにばね３０の付勢力を設定しているので、該ばね３０が撓む前にリターンスプリング３４が撓むので、弁機構２５が流路の切換え作動を行なう前にバルブボデイ２６が前進されるようになる。これにより出力軸３３が前進されるとマスターシリンダ１０にブレーキ液圧が発生してブレーキ作用が行なわれるようになる（図３の点Ａ〜Ｂ間参照）。
そして出力軸３３およびリアクションディスク３２を介してブレーキ反力がバルブボデイ２１に伝達されると、該反力はリターンスプリング３４の付勢力に加えられるので、バルブボデイ２１を非作動方向に付勢する合計付勢力が大きくなり、やがて上記ばね３０が撓んで弁体２８が第１弁座２１Ａに着座するとともに弁体２８が第２弁座２６Ａから相対的に離座して弁機構２５の流路が切換えられるとブレーキ倍力装置による倍力作用が得られるようになり、これによって強力なブレーキ作用が得られるようになる（図３の点Ｂ〜Ｃ間参照）。
なお、図３の点Ｃは、ブレーキ倍力装置による倍力作用が最大となる点を示している、また図３の点線は、従来一般のブレーキ倍力装置の出力特性を示したものである。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ブレーキペダルが踏み込まれると直ちに機械式制動装置により制動力が得られるようになるが、その当初は負圧式倍力装置を利用しない制動力の増大なので、負圧式倍力装置による強力な制動を開始するまでの間、回生制動装置による回生制動力を大きくしてその有効利用を図ることができる。
そして万一、回生制動装置が作動しなかった場合には、機械式制動装置はブレーキペダルの踏み込みにより直ちに制動力を発生させているので、従来に比較してブレーキの効きが悪く感じられることやブレーキフィーリングが悪くなることを可及的に防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】図１に示した負圧式倍力装置５の要部の断面図。
【図３】本発明の特性線図。
【符号の説明】
１…ブレーキペダル              ２…機械式制動装置
３…回生制動装置                ５…負圧式ブレーキ倍力装置
８…入力軸                    ２１…バルブボデイ
２１Ａ…第１弁座                  ２５…弁機構
２６Ａ…第２弁座                  ２８…弁体
３０…ばね                      ３４…リターンスプリング
【図１】
0003570437.tif 000002
【図２】
0003570437.tif 000003
【図３】
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