(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にシール部材を介して配設されるとともにブレーキペダル操作に応じて作動し制動液圧を発生させるパワーピストンと、所定の高圧を発生させる液圧発生手段と、作動液を貯留するリザーバと、前記液圧発生手段又は前記リザーバを選択的にパワー室に連通可能な制御バルブと、前記制御バルブに対して前記パワーピストンと対向する位置に配置された反力室と、前記反力室と前記制御バルブとの間に介装され前記反力室内の液圧による反力を前記制御バルブに付与するリアクション部材とを有し、前記制御バルブは、前記パワーピストンの作動に応じて作動するとともに前記リアクション部材からの反力を受けることにより前記パワー室内の液圧を前記制動液圧と略同圧に調整し、前記パワー室内の液圧を利用して前記ブレーキペダル操作の踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置において、前記パワー室内の液圧を検出するパワー室圧力センサと、前記反力室内の液圧を検出する反力室圧力センサと、前記ブレーキペダル操作の踏力を検出する踏力センサと、前記液圧発生手段が発生する高圧を利用して前記反力室内の液圧を調整可能な反力室圧調整手段とを有し、前記反力室圧調整手段は、前記踏力センサの出力結果により前記制動液圧を昇圧又は保持する段階であると判断したときは前記反力室内の液圧を前記パワー室内の液圧と同圧に制御し、前記踏力センサの出力結果により前記制動液圧を減圧する初期段階であると判断したときは前記反力室内の液圧を前記パワー室内の液圧より所定圧だけ高くなるように制御することを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧を用いてブレーキペダル踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置に関し、特に、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性におけるヒステリシス幅を調整可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、特開平９−２４８１９号公報に記載のように、シリンダ内にシール部材を介して配設されるとともにブレーキペダル操作に応じて作動し制動液圧を発生させるパワーピストンと、所定の高圧を発生させる液圧発生手段と、作動液を貯留するリザーバと、液圧発生手段又はリザーバを選択的にパワー室に連通可能な制御バルブと、制御バルブに対してパワーピストンと対向する位置に配置された反力室と、反力室と制御バルブとの間に介装され反力室内の液圧による反力を制御バルブに付与するリアクション部材とを有し、制御バルブは、パワーピストンの作動に応じて作動するとともにリアクション部材からの反力を受けることによりパワー室内の液圧を制動液圧と略同圧に調整し、パワー室内の液圧を反力室に導くとともにパワー室内の液圧を利用してブレーキペダル操作の踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置が知られている。
【０００３】
このものにおいては、ブレーキペダルを踏み込むと、パワーピストンが作動して制動液圧が発生するが、一方では、制御バルブがパワー室内の液圧を制動液圧と略同圧に制御し、かかるパワー室内の液圧を反力室に導くとともにパワー室内の液圧を利用して、ブレーキペダル踏力を所定のサーボ比にて助成することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した車両用液圧ブレーキ装置においては、ブレーキペダル操作に応じて作動するパワーピストンは、シール部材を介してシリンダ内を摺動可能に配設されており、また、かかるシール部材は、装置内の各室を区画するために必須のものである。従って、パワーピストンがシリンダ内を摺動する際は、シール部材のシール面に発生する摩擦力により摺動摩擦抵抗が不可避的に発生し、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性において、制動液圧昇圧時と減圧時とでは所定のヒステリシス幅を有している。このヒステリシス幅については、大きくなるとブレーキペダル踏力の増減操作に対する制動液圧の変化が緩慢になり、小さくなるとブレーキペダル踏力の増減操作に対する制動液圧の変化が敏感になるところ、ドライバーが最も制動液圧をコントロールしやすいと感じられる最適幅が存在する。従って、前述した車両用液圧ブレーキ装置においては、かかるヒステリシス幅を調整することができないので、必ずしもドライバーが最も制動液圧をコントロールしやすいと感じられるものとはなっていなかった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、油圧を用いてブレーキペダル踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置において、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性におけるヒステリシス幅を調整可能なものを提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、シリンダ内にシール部材を介して配設されるとともにブレーキペダル操作に応じて作動し制動液圧を発生させるパワーピストンと、所定の高圧を発生させる液圧発生手段と、作動液を貯留するリザーバと、液圧発生手段又はリザーバを選択的にパワー室に連通可能な制御バルブと、制御バルブに対してパワーピストンと対向する位置に配置された反力室と、反力室と制御バルブとの間に介装され反力室内の液圧による反力を制御バルブに付与するリアクション部材とを有し、制御バルブは、パワーピストンの作動に応じて作動するとともにリアクション部材からの反力を受けることによりパワー室内の液圧を制動液圧と略同圧に調整し、パワー室内の液圧を利用してブレーキペダル操作の踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置において、パワー室内の液圧を検出するパワー室圧力センサと、反力室内の液圧を検出する反力室圧力センサと、ブレーキペダル操作の踏力を検出する踏力センサと、液圧発生手段が発生する高圧を利用して反力室内の液圧を調整可能な反力室圧調整手段とを有し、反力室圧調整手段は、踏力センサの出力結果により制動液圧を昇圧又は保持する段階であると判断したときは反力室内の液圧をパワー室内の液圧と同圧に制御し、踏力センサの出力結果により制動液圧を減圧する初期段階であると判断したときは反力室内の液圧をパワー室内の液圧より所定圧だけ高くなるように制御することを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置とした。ここで、「制動液圧を昇圧する段階」とは、ブレーキペダル踏力が増加している段階、すなわちブレーキペダル及びパワーピストンが前進している段階をいい、「制動液圧を保持する段階」とは、ブレーキペダル踏力が略一定となっている段階、すなわちブレーキペダル及びパワーピストンの位置が略一定となっている段階をいい、「制動液圧を減圧する初期段階」とは、ブレーキペダル踏力が減少し始めた初期段階、すなわちブレーキペダル及びパワーピストンが戻り始めようとする段階をいう。
【０００７】
このように、本発明によれば、反力室内の液圧を反力室圧調整手段を用いて調整可能とし、反力室圧調整手段は、踏力センサの出力結果により制動液圧を昇圧又は保持する段階であると判断したときは反力室内の液圧をパワー室内の液圧と同圧に制御し、踏力センサの出力結果により制動液圧を減圧する初期段階であると判断したときは反力室内の液圧をパワー室内の液圧より所定圧だけ高くなるように制御することとしている。すなわち、制動液圧の昇圧段階又は保持段階においては、反力室内の液圧はパワー室内の液圧と同圧であり、前述した従来の装置と同様であるが、制動液圧の減圧初期段階においては、反力室内の液圧がパワー室内の液圧より所定圧だけ高くなるように制御される。
【０００８】
従って、制動液圧の減圧初期段階においては、所定圧だけ高くなった反力室内の液圧によりリアクション部材から制御バルブが受ける反力の増加分により、制御バルブがパワーピストンを戻り方向へ押圧する戻し力が発生することになる。かかる戻し力は、パワーピストンが戻り始めようとする際にシール部材が発生する摺動摩擦力を相殺する方向へ働く。従って、上記「所定圧」を調整してこの戻し力を調整することにより、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性におけるヒステリシス幅を調整することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる車両用液圧ブレーキ装置の軸方向断面の模式図である。まず、図1を用いてこの機械的構成について説明する。
【００１０】
図１において、段付パワーピストン２はシリンダ１内に摺動可能に配設されている。パワーピストン２の大径部２ｂ及び中径部２ｃの外周面には、それぞれＯリング２５（シール部材）及びカップシール２６（シール部材）が配設されており、パワーピストン２の小径部２ａに対向するシリンダ１の内周面には、カップシール２３（シール部材）及びＯリング２４（シール部材）がそれぞれ配設されている。パワーピストン２は、図示しないブレーキペダルに連結されており、図示しないブレーキペダルからの踏力は、図中Ｆによって示されている。
【００１１】
シリンダ１内には、パワーピストン２と直列にピストン３が摺動可能に配設されており、ピストン３の外周面には、Ｏリング２７が配設されている。これらパワーピストン２とピストン３との間の空間は、カップシール２６とＯリング２７とにより液密的に区画され、制動液圧Ｐｍが発生する圧力室１９となっており、圧力室１９は、ポート２０を介して図示しないフロント側ホイールシリンダに連結されている。これらパワーピストン２とピストン３との間には、両者を離隔する方向へ所定の付勢力を発生するスプリング７が配設されている。また、ピストン３を常時図１において右方へ付勢する付勢力を発生するスプリング８が配設されている。
【００１２】
制御バルブ４は、ピストン３の図１において左端面、及びシリンダ１内に配設された部材５の右端面に当接可能に摺動可能に配設されている。制御バルブ４のランド部４ａは、制御バルブ４の軸方向位置により、液圧発生手段１１に通じるポート１７とパワー室２１とを断続し、また、制御バルブ４のランド部４ｂは油路１５によりパワー室２１と連通しており、制御バルブ４のランド部４ｂは、制御バルブ４の軸方向位置により、リザーバ９に通じるポート１６とパワー室２１とを断続するようになっている。従って、制御バルブ４が図１において左方へ移動すると、液圧発生手段１１とパワー室２１とが連通し、パワー室２１内の液圧Ｐｐが上昇し、制御バルブ４が図１において右方へ移動すると、リザーバ９とパワー室２１とが連通し、パワー室２１内の液圧Ｐｐが減少する。従って、制御バルブ４の移動によりパワー室２１内の液圧Ｐｐが制御されるようになっている。
【００１３】
弾性部材からなるリアクション部材６は、部材５の図１において左側に配設されており、リアクション部材６の図１において左側には、反力室１８が形成されている。リアクション部材６は、反力室１８内の液圧Ｐを受けて弾性変形することにより、この液圧Ｐによる反力を部材５を介して制御バルブ４へ付与することができるようになっている。
【００１４】
液圧発生手段１１は、所定の高圧を発生するものであり、例えば、リザーバ９から作動液を汲み上げるポンプ、ポンプを制御するモータ、ポンプが吐出した液圧を所定の高圧に維持し、液圧を貯留できるアキュムレータ等から構成することができる。液圧発生手段１１が発生した所定の高圧は、次に説明する反力室圧調整手段、及びポート１７へ供給される。
【００１５】
反力室圧調整手段は、常閉リニア電磁弁１２、常閉リニア電磁弁１３、及びこれら電磁弁を制御する図示しないコントローラから構成される。常閉リニア電磁弁１２は、液圧発生手段１１と反力室１８との間に介装されており、常閉リニア電磁弁１３は、反力室１８とリザーバ１０との間に介装されている。従って、反力室１８内の液圧Ｐは、リニア電磁弁１２を開とすれば増加し、リニア電磁弁１３を開とすれば減少するようになっている。よって、これら２つのリニア電磁弁の開閉を制御することにより、反力室１８内の液圧Ｐは制御される。かかる反力室１８内の液圧Ｐは、反力室圧力センサ３０により常時監視されている。
【００１６】
パワー室２１は、油路１４を介して空間２２及び図示しないリヤ側ホイールシリンダに連結されている。この空間２２に導かれるパワー室圧Ｐｐは、パワーピストン２の大径部２ｂの図１において右側面に作用するので、このパワー室圧Ｐｐによって、ブレーキペダル踏力Ｆが助成されるようになっている。パワー室圧Ｐｐは、パワー室圧力センサ２８により常時監視されている。また、ブレーキペダル踏力Ｆは、パワーピストン２の小径部２ａの図1において右端面に配設されている踏力センサ２９により検出可能となっている。
【００１７】
以上、図１を用いて、本発明の実施形態にかかる車両用液圧ブレーキ装置の機械的構成について簡単に説明した。次に、その作動について、図1及び図２を用いて説明する。図２は、ブレーキペダル踏力ー制動液圧Ｐｍ特性を示したグラフである。
【００１８】
図１において、図示しないブレーキペダルが踏み込まれると、それに連動してパワーピストン２が図１において左方へ移動し、密閉された圧力室１９内の制動液圧Ｐｍが発生するとともに、ピストン３もパワーピストン２に連動して左方へ移動する。ピストン３の左方への移動により制御バルブ４もピストン３に押圧されて左方へ移動する。制御バルブ４が所定量だけ左方へ移動すると、制御バルブ４のランド部４ａがポート１７と連通し、所定の高圧を発生している液圧発生手段１１とパワー室２１とが連通し、パワー室２１内の液圧Ｐｐは増加する。このパワー室圧力Ｐｐは、空間２２にも供給され、これによりパワーピストン２は、図１において左方への助成力を受け、図示しないブレーキペダルの踏力が助成されることになる。なお、ここで、パワーピストン２及びピストン３が図１において左方向へ移動開始する際には、シール部材であるカップシール２３、Ｏリング２４、Ｏリング２５、カップシール２６、及びＯリング２７により摺動摩擦力が図１において右方向へ発生している。
【００１９】
一方、図示しないブレーキペダルが踏み込まれると、踏力センサにより検出される踏力は増加するので、図示しないコントローラは、この段階を「制動液圧を昇圧する段階」と判断し、図示しないコントローラは、反力室圧力センサ３０により検出される反力室圧力Ｐがパワー室圧力センサにより検出されるパワー室圧力Ｐｐと同圧になるように、常閉リニア電磁弁１２及び１３を開閉制御する。このように、「制動液圧を昇圧する段階」では反力室圧力Ｐがパワー室圧力Ｐｐと同圧に制御されるので、反力室圧力Ｐによりリアクション部材６を図１において右方へ押圧する反力は、部材５を介して制御バルブ４へと伝達され、制御バルブ４は、かかる反力により図１において右方へ押圧されることにより、制御バルブ４のランド部４ｂがポート１６と連通し、リザーバ９とパワー室２１とが連通してパワー室２１内の液圧Ｐｐは減少する。その結果、制御バルブ４は、図示しないブレーキペダルの踏力と、反力室圧力Ｐによるリアクション部材６からの反力によりバランスされ、パワー室圧力Ｐｐをブレーキペダルの踏力に対応する圧力室１９内の制動液圧Ｐｍと略同圧になるように制御するとともに、制動液圧Ｐｍは、ブレーキペダル踏力に対して所定のサーボ比にてサーボ制御される。この段階をブレーキペダル踏力ー制動液圧特性線図において示せば、図２の「昇圧」段階のようになる。
【００２０】
図２において、ａ点に達した後、ブレーキペダル踏力が略一定となっている場合には、図示しないコントローラは、「制動液圧を保持する段階」と判断し、図示しないコントローラは、反力室圧力Ｐをパワー室圧力Ｐｐと同圧に保持する。
【００２１】
その後、ブレーキペダル踏力が減少を開始すると、図示しないコントローラは、「制動液圧を減圧する初期段階」と判断し、反力室圧力Ｐがパワー室圧力Ｐｐより所定圧だけ高くなるように常閉リニア電磁弁１２及び１３を制御する。従って、制動液圧の減圧初期段階においては、「所定圧」だけ高くなった反力室圧力Ｐによりリアクション部材６から制御バルブ４が受ける反力の増加分により、制御バルブ４がピストン３ひいてはパワーピストン２を戻り方向（図１において右方、「ｆ」参照）へ押圧する戻し力が発生することになる。かかる「戻し力」は、パワーピストン２及びピストン３が戻り始めようとする際にシール部材２３〜２７が発生する図１において左方への摺動摩擦力を相殺する方向へ働く。
【００２２】
この様子を図２において説明すると、制動液圧を減圧する段階においても、従来の車両液圧ブレーキ装置と同様に反力室圧力Ｐをパワー室圧力Ｐｐと同圧に保持することとすると、上述した「戻し力」が働かず、戻り始めようとするパワーピストン２及び３は、これらに働くシール部材２３〜２７による図１において左方への摺動摩擦力の合力に打ち勝つｂ点に到達するまでは摺動開始せず、図２においてヒステリシス幅はＬとなる。しかし、本発明のごとく、上記「戻し力」を働かせることにより、その分シール部材２３〜２７による摺動摩擦力が相殺されて、戻り始めようとするパワーピストン２及び３が摺動開始するために打ち勝たなければならない力が減少するので、その結果、ｂ’点に達した時点にてパワーピストン２及び３が摺動開始して、制動液圧Ｐｍの減圧段階に移ることになる（図２において点線にて示す）。この場合は、ヒステリシス幅はＬ’となり、従来の装置に比して、ブレーキペダル踏力ー制動液圧Ｐｍ特性線図におけるヒステリシス幅が減少する（ＬからＬ’）ことになる。なお、ここで、「戻し力」は、図１において、反力室圧力Ｐの増加分である「所定圧」に部材５のリアクション部材反力受圧面積Ｓ５を乗算した値となるが、この「戻し力」は、上記シール部材２３〜２７による摺動摩擦力の合力を超えない範囲内に設定することはいうまでもない。
【００２３】
以上、本発明によれば、上記「所定圧」を調整して「戻し力」を調整することにより、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性におけるヒステリシス幅を調整することができ、ドライバーが最も制動液圧をコントロールしやすいと感じられるヒステリシス幅に調整可能な車両用液圧ブレーキ装置を提供することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、油圧を用いてブレーキペダル踏力を助成する車両用液圧ブレーキ装置において、ブレーキペダル踏力ー制動液圧特性におけるヒステリシス幅を調整可能なものを提供することが可能となり、その結果、ドライバーが最も制動液圧をコントロールしやすいと感じられるヒステリシス幅に調整可能な車両用液圧ブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる車両用液圧ブレーキ装置の軸方向断面の模式図である。
【図２】ブレーキペダル踏力ー制動液圧Ｐｍ特性を示したグラフである。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  パワーピストン
４  制御バルブ
６  リアクション部材
９  リザーバ
１０  リザーバ
１１  液圧発生手段
１２，１３  常閉リニア電磁弁（反力室圧調整手段）
１８  反力室
２１  パワー室
２２  空間（パワー室）
２３，２６  カップシール（シール部材）
２４，２５，２７  Ｏリング（シール部材）
２８  パワー室圧力センサ
２９  踏力センサ
３０  反力室圧力センサ
【図１】
0004446221.tif 000002
【図２】
0004446221.tif 000003