JP7743812B2 - Vehicle Brake Systems - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ブレーキシステムに関し、特に、ブレーキブースタを備える機械式のブレーキシステムに関する。 The present invention relates to a vehicle brake system, and more particularly to a mechanical brake system equipped with a brake booster.
車両用のブレーキシステムとしては、ブレーキブースタ(倍力装置)を用いた機械式のシステムと、ブレーキペダルに入力されたストロークを電気信号に変換してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ式のブレーキとがある。 Vehicle braking systems include mechanical systems that use a brake booster, and by-wire systems that convert the stroke input into the brake pedal into an electrical signal to activate the brakes.
ところで、従来の車両用のブレーキシステムにおいては、フォース・ストローク特性における折れ点と減速Gの立ち上がりポイントとの不一致により、人間の感覚に合った操作フィーリングを運転者に感じさせることができないという問題があった。具体的に、図9(a)のフォース・ストローク特性に示すように、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいった場合に、所定のストロークSTCまではブレーキロータとブレーキパッドとの隙間が狭くなって行くだけであり、ストロークSTCを超えてから実際にブレーキロータに対してブレーキパッドの摩擦力が作用して減速Gがかかる(矢印E1)。 However, conventional vehicle brake systems have had the problem of not being able to provide the driver with an operation feeling that matches human sensibilities due to a mismatch between the break point in the force-stroke characteristic and the rise point of deceleration G. Specifically, as shown in the force-stroke characteristic in Figure 9(a), when the driver depresses the brake pedal, the gap between the brake rotor and brake pads simply narrows up to a predetermined stroke ST C , and once the stroke ST C is exceeded, the frictional force of the brake pads actually acts on the brake rotor, causing deceleration G (arrow E1).
これに対して、図9(b)に示すように、ブレーキブースタの出力液圧は、所定のペダル踏力FPが加わった時点から急激に立ち上がる。この点をジャンプアップポイントPJUという。そして、従来のブレーキシステムでは、図9(a)の折れ点PCでの液圧P91と、図9(b)のジャンプアップポイントPJUでの液圧P92との間に差異が生じていた(矢印E2)。この差異により、運転者は、ペダル踏力を加えて行ってジャンプアップポイントに達した時点で急激に減速Gがかかってしまい、修正操作が必要になる場合がある。このため、従来のブレーキシステムでは、人間の感覚に合った操作フィーリングを確保することが困難であった。 In contrast, as shown in FIG. 9(b), the output hydraulic pressure of the brake booster rises suddenly when a predetermined pedal force FP is applied. This point is called the jump-up point PJU . In a conventional brake system, a difference occurs between the hydraulic pressure P91 at the break point PC in FIG. 9(a) and the hydraulic pressure P92 at the jump-up point PJU in FIG. 9(b) (indicated by arrow E2). This difference may cause a sudden deceleration G when the driver applies pedal force and reaches the jump-up point, requiring a correction operation. For this reason, it has been difficult for a conventional brake system to ensure an operating feel that matches human senses.
特許文献1には、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムにおいて、図9(a)の折れ点PCと、ブレーキペダルを踏み込んでいった際の減速Gが発生し始める時期とを一致させる構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration for a by-wire brake system in which the break point PC in FIG. 9( a) coincides with the time when deceleration G begins to occur when the brake pedal is depressed.
バイ・ワイヤ式のブレーキシステムは、電気的な故障が発生した場合の補償手段や、ブレーキブースタに代わる油圧発生装置の追加など製造コストの上昇を招くため、ブレーキブースタを備える機械式のブレーキシステムも数多くの車両で採用されている。そして、このような機械式のブレーキシステムに対しても、人間の感覚に合った操作フィーリングを確保することが求められる。 By-wire brake systems require additional compensation measures in the event of an electrical failure and hydraulic generators in place of brake boosters, which increases manufacturing costs, so many vehicles also use mechanical brake systems with brake boosters. Even with these mechanical brake systems, there is a demand to ensure an operating feel that matches the human senses.
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、ブレーキブースタを備える機械式の構成を採用しつつ、人間の感覚に合った操作フィーリングを確保することができる車両用ブレーキシステムを提供することを目的とする。 The present invention seeks to solve the above-mentioned problems by providing a vehicle brake system that employs a mechanical configuration with a brake booster while still providing an operating feel that matches human senses.
本発明の一態様に係る車両用のブレーキシステムは、ブレーキペダルと、ブレーキブースタと、マスターシリンダと、ブレーキとを備える。前記ブレーキペダルは、軸支部で軸支され、当該軸支部廻りに回動可能に構成されている。前記ブレーキブースタは、前記ブレーキペダルに連結され、前記ブレーキペダルに入力されたペダル踏力を乗算して出力する。前記マスターシリンダは、前記ブレーキブースタに連結され、前記ブレーキブースタの出力に応じて作動液を増圧する。前記ブレーキは、前記マスターシリンダに接続され、前記増圧された前記作動液により作動するブレーキピストンと、車両の車輪とともに回転するブレーキロータと、前記ブレーキピストンの作動により前記ブレーキロータに押し当てられて当該ブレーキロータとの間で摩擦力を発生させるパッドとを有する。 A brake system for a vehicle according to one aspect of the present invention comprises a brake pedal, a brake booster, a master cylinder, and a brake. The brake pedal is supported by a pivotal support and is configured to rotate around the pivotal support. The brake booster is connected to the brake pedal and multiplies the pedal force input to the brake pedal and outputs the result. The master cylinder is connected to the brake booster and increases the pressure of the hydraulic fluid in accordance with the output of the brake booster. The brake comprises a brake piston connected to the master cylinder and actuated by the increased pressure of the hydraulic fluid, a brake rotor that rotates together with the vehicle's wheels, and a pad that is pressed against the brake rotor by the operation of the brake piston, generating friction between the brake rotor and the brake piston.
本態様において、前記ブレーキブースタは、前記ペダル踏力が所定の踏力に達してから前記マスターシリンダに対して所定の圧力である第1圧力を出力開始圧力として出力し始めるジャンプアップポイントが存在する特性を有する。また、前記ブレーキは、前記作動液の液圧が所定の圧である第2圧力に達してから前記ブレーキロータと前記パッドとの間での摩擦力が生じ始める特性を有する。そして、前記マスターシリンダは、前記ブレーキブースタにおける前記ジャンプアップポイントでの前記第1圧力と、前記ブレーキにおける前記摩擦力が生じ始める前記第2圧力とが略一致するように設定されたシリンダ径を有する。 In this aspect, the brake booster has a characteristic that there is a jump-up point at which it begins to output a predetermined first pressure to the master cylinder as an output start pressure once the pedal force reaches a predetermined pressure. The brake also has a characteristic that frictional force begins to be generated between the brake rotor and the pad once the hydraulic fluid pressure reaches a predetermined second pressure. The master cylinder has a cylinder diameter set so that the first pressure at the jump-up point in the brake booster and the second pressure at which frictional force begins to be generated in the brake are approximately equal.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、ブレーキブースタにおけるジャンプアップポイントでの第1圧力と、ブレーキにおける摩擦力が生じ始める第2圧力とが略一致するように設定されたシリンダ径を有するマスターシリンダが採用されているので、機械式のブレーキシステムにおいて運転者の感覚に合った操作フィーリングを実現することができる。即ち、上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、マスターシリンダのシリンダ径の設定により第1圧力と第2圧力とが略一致するようになっているので、運転者がペダルを踏み込んでいってジャンプアップポイントに達した時点でも従来のように急激な減速Gがかかることがなく、修正操作を行わなくてもよい。よって、上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、運転者によるブレーキペダルの踏み込み動作に呼応した感覚に合った作動フィーリングを運転者に対して提供することができる。 The vehicle brake system according to the above aspect employs a master cylinder with a cylinder diameter set so that the first pressure at the jump-up point of the brake booster and the second pressure at which frictional force in the brakes begins to be generated are approximately equal, thereby achieving an operational feel that matches the driver's senses in a mechanical brake system. In other words, in the vehicle brake system according to the above aspect, the cylinder diameter of the master cylinder is set so that the first pressure and the second pressure are approximately equal. Therefore, even when the driver depresses the brake pedal and reaches the jump-up point, there is no sudden deceleration G as in conventional brake systems, and no corrective action is required. Therefore, the vehicle brake system according to the above aspect can provide the driver with an operational feel that matches the driver's sense of depressing the brake pedal.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムにおいて、前記マスターシリンダは、前記シリンダ径が26.5mm以上32.0mm以下の範囲内に設定されている、こととしてもよい。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the master cylinder may have a cylinder diameter set within the range of 26.5 mm or more and 32.0 mm or less.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、シリンダ径が26.5mm以上の範囲内にあるマスターシリンダが採用されているので、ジャンプアップポイントにおけるマスターシリンダからの出力(液圧)を従来よりも小さく抑えることができ、第1圧力と第2圧力とを略一致させるのに効果的である。 The vehicle brake system according to the above aspect uses a master cylinder with a cylinder diameter of 26.5 mm or greater, which allows the output (hydraulic pressure) from the master cylinder at the jump-up point to be kept lower than conventional systems, effectively ensuring that the first pressure and the second pressure are approximately equal.
また、上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、シリンダ径が32.0mm以下の範囲内にあるマスターシリンダが採用されているので、必要な出力(液圧)が得られなくなるという事態を回避することができ、運転者に高い操作フィーリングを提供するのに好適である。 Furthermore, the vehicle brake system according to the above aspect uses a master cylinder with a cylinder diameter of 32.0 mm or less, which prevents situations where the required output (hydraulic pressure) is not obtained, and is ideal for providing the driver with a high level of operating feel.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムにおいて、前記マスターシリンダは、シリンダ内を筒軸方向に往復動するピストンを有し、前記ブレーキブースタは、前記ブレーキペダルに連結され、当該ブレーキペダルの回動に伴って軸心に沿って作動するプランジャと、前記マスターシリンダの前記ピストンに連結されたプッシュロッドと、前記プッシュロッドにおける前記ピストンが連結されたのとは反対側の端部に接合されたリアクションディスクと、を有し、前記プランジャと前記リアクションディスクとは、前記ペダル踏力が所定の踏力に達するまでの間において、互いに隙間を空けた状態にあり、前記ジャンプアップポイントは、前記ペダル踏力が前記所定の踏力に達して前記プランジャと前記リアクションディスクとが当接したポイントである、こととしてもよい。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the master cylinder may have a piston that reciprocates within the cylinder in the axial direction, and the brake booster may have a plunger connected to the brake pedal and that moves along the axis as the brake pedal rotates, a push rod connected to the piston of the master cylinder, and a reaction disc joined to the end of the push rod opposite to the end to which the piston is connected, and the plunger and the reaction disc may be spaced apart until the pedal force reaches a predetermined force, and the jump-up point may be the point at which the plunger and the reaction disc come into contact when the pedal force reaches the predetermined force.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、ブレーキブースタにおけるプランジャとリアクションディスクとの隙間が無くなるポイントがジャンプアップポイントであるが、上述のように、第1圧力と第2圧力とが略一致するように設定されたシリンダ径を有するマスターシリンダが採用されているので、運転者に対して人間の感覚に合った高い操作フィーリングを確保することができる。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the jump-up point is the point at which there is no gap between the plunger and the reaction disc in the brake booster. As described above, a master cylinder is used with a cylinder diameter set so that the first pressure and the second pressure are approximately equal, ensuring that the driver has a highly accurate operational feel that matches human senses.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムにおいて、前記ブレーキペダルは、前記ブレーキブースタとの連結部であるロッド連結部と、運転者が踏み込み操作する踏面部とをさらに有し、前記ブレーキペダルの長手方向において、前記軸支部から前記踏面部までの距離は、前記軸支部から前記ロッド連結部までの距離に対して3.5倍以上4.7倍以下の範囲内に設定されている、こととしてもよい。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the brake pedal may further include a rod connection portion that connects to the brake booster and a tread portion that is depressed by the driver, and the distance from the pivot support portion to the tread portion in the longitudinal direction of the brake pedal may be set within a range of 3.5 to 4.7 times the distance from the pivot support portion to the rod connection portion.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、ブレーキペダルにおける軸支部からロッド連結部までの距離に対する軸支部から踏面部までの距離の比(ペダル比)を3.5以上4.7以下に設定しているので、上記のように従来よりも大きなシリンダ径を有するマスターシリンダを採用していても運転者が過度に大きな踏力でブレーキペダルを踏み込む必要がない。これによっても、運転者の感覚に合った操作フィーリングを提供することができる。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the ratio of the distance from the journal support to the rod connection on the brake pedal to the distance from the journal support to the tread surface (pedal ratio) is set to 3.5 or greater and 4.7 or less. Therefore, even if a master cylinder with a larger cylinder diameter than conventional master cylinders is used, the driver does not need to apply excessive force to the brake pedal. This also makes it possible to provide an operating feel that matches the driver's intuition.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムにおいて、前記第2圧力は、略0.2MPaである、こととしてもよい。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the second pressure may be approximately 0.2 MPa.
本願発明者等が鋭意検討した結果、ブレーキロータに対してパッドが当接して摩擦力が生じ始める時点での第2圧力が略0.2MPaであることを究明した。そして、当該究明結果に基づいて、第1圧力が第2圧力と略一致するようにシリンダ径が設定されたマスターシリンダを採用することで、上述のように人間の感覚に合った操作フィーリングを提供することができる。 After extensive research, the inventors of the present application have determined that the second pressure at the point when the pads come into contact with the brake rotor and frictional force begins to be generated is approximately 0.2 MPa. Based on these findings, by adopting a master cylinder whose cylinder diameter is set so that the first pressure is approximately equal to the second pressure, it is possible to provide an operating feel that matches human senses, as described above.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムにおいて、前記車両は、乗用自動車である、こととしてもよい。 In the vehicle brake system according to the above aspect, the vehicle may be a passenger car.
上記態様に係る車両用ブレーキシステムは、乗用自動車に採用されたブレーキシステムである。乗用自動車では、運転者の感覚に合った操作フィーリングが強く求められるところ、上記態様に係る車両用ブレーキシステムでは、これを実現することが可能である。 The vehicle brake system according to the above aspect is a brake system used in passenger cars. Passenger cars strongly require an operating feel that matches the driver's senses, and the vehicle brake system according to the above aspect can achieve this.
上記の各態様に係る車両用ブレーキシステムでは、ブレーキブースタを備える機械式の構成を採用しつつ、人間の感覚に合った操作フィーリングを確保することができる。 The vehicle brake systems according to the above aspects employ a mechanical configuration equipped with a brake booster, while still ensuring an operational feel that matches human senses.
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment described below except for its essential configuration.
1.ブレーキシステム1の概略構成
本実施形態に係るブレーキシステム1の概略構成について、図1を用いて説明する。なお、本実施形態に係るブレーキシステム1は、一例として乗用自動車に適用されるブレーキシステムである。
1. Schematic Configuration of Brake System 1 A schematic configuration of a brake system 1 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 1. The brake system 1 according to this embodiment is, as an example, a brake system applied to a passenger vehicle.
図1に示すように、ブレーキシステム1は、ブレーキペダル10と、ブレーキブースタ11と、マスターシリンダ12と、油圧路13,14と、ディスクブレーキ15,16と、リザーバタンク17とを備える。ブレーキペダル10は、車体に軸支される部分である軸支部101をペダル本体100の一端部に有し、当該軸支部101廻りに回動可能に構成されている。また、ブレーキペダル10は、ペダル本体100における軸支部101から離れた箇所に、運転者が踏み込む場所である踏面部102を有する。さらに、ブレーキペダル10のペダル本体100には、ブレーキブースタ11のオペレーティングロッド110が連結されるロッド連結部103を有する。 As shown in FIG. 1, the brake system 1 includes a brake pedal 10, a brake booster 11, a master cylinder 12, hydraulic lines 13 and 14, disc brakes 15 and 16, and a reservoir tank 17. The brake pedal 10 has a pivotal support portion 101, which is a portion that is pivotally supported on the vehicle body, at one end of a pedal body 100, and is configured to be rotatable around the pivotal support portion 101. The brake pedal 10 also has a tread portion 102, which is the area where the driver presses down, at a location on the pedal body 100 away from the pivotal support portion 101. Furthermore, the pedal body 100 of the brake pedal 10 has a rod connecting portion 103 to which an operating rod 110 of the brake booster 11 is connected.
ここで、本実施形態に係るブレーキシステム1では、ペダル本体100の長手方向において、軸支部101からロッド連結部103までの距離L1に対する軸支部101から踏面部102までの距離L0の比(ペダル比)が4.0に設定されている。 Here, in the brake system 1 according to this embodiment, the ratio (pedal ratio) of the distance L0 from the pivot support portion 101 to the tread portion 102 to the distance L1 from the pivot support portion 101 to the rod connecting portion 103 in the longitudinal direction of the pedal body 100 is set to 4.0.
ブレーキブースタ11は、オペレーティングロッド110を介して入力されるペダル踏力を乗算してマスターシリンダ12に出力するデバイスである。マスターシリンダ12は、ブレーキブースタ11に連結され、ブレーキブースタ11の出力に応じて作動液(ブレーキオイル)を増圧するデバイスである。 The brake booster 11 is a device that multiplies the pedal force input via the operating rod 110 and outputs the result to the master cylinder 12. The master cylinder 12 is connected to the brake booster 11 and increases the pressure of the hydraulic fluid (brake oil) according to the output of the brake booster 11.
第1油圧路13は、車両の前輪に取り付けられたディスクブレーキ15のキャリパ150に接続されている。第2油圧路14は、車両の後輪に取り付けられたディスクブレーキ16のキャリパ160に接続されている。 The first hydraulic line 13 is connected to the caliper 150 of the disc brake 15 attached to the front wheel of the vehicle. The second hydraulic line 14 is connected to the caliper 160 of the disc brake 16 attached to the rear wheel of the vehicle.
ディスクブレーク15,16は、マスターシリンダ12で増圧された作動液により作動するブレーキピストンを有するキャリパ150,160と、車輪とともに回転するブレーキロータ151,161とを有する。なお、本実施形態では、一例としてフローティングタイプのディスクブレーキ15,16を採用する。 The disc brakes 15, 16 have calipers 150, 160 with brake pistons that are actuated by hydraulic fluid pressurized by the master cylinder 12, and brake rotors 151, 161 that rotate with the wheels. In this embodiment, floating-type disc brakes 15, 16 are used as an example.
2.ブレーキブースタ11の構成
ブレーキブースタ11の構成について、図2を用いて説明する。なお、図2では、ブレーキブースタ11の構成の内の一部だけを抜き出して図示する。
2. Configuration of Brake Booster 11 The configuration of the brake booster 11 will be described with reference to Fig. 2. Note that Fig. 2 shows only a portion of the configuration of the brake booster 11.
図2に示すように、ブレーキブースタ11は、オペレーティングロッド110の他にも、プランジャ111と、リアクションディスク112と、プッシュロッド113とを有する。プランジャ111は、オペレーティングロッド110におけるブレーキペダル10のロッド連結部103に連結されたのとは反対側の端部に接合されている。 As shown in FIG. 2, the brake booster 11 has, in addition to the operating rod 110, a plunger 111, a reaction disc 112, and a push rod 113. The plunger 111 is joined to the end of the operating rod 110 opposite the end connected to the rod connecting portion 103 of the brake pedal 10.
プッシュロッド113は、ブレーキブースタ11におけるマスターシリンダ12の取付け側に向けて延びるように設けられている。リアクションディスク112は、プランジャ111とプッシュロッド113との間に円盤状の部材であって、一例としてゴムで形成されている。 The push rod 113 is arranged to extend toward the side of the brake booster 11 where the master cylinder 12 is attached. The reaction disc 112 is a disc-shaped member located between the plunger 111 and the push rod 113, and is made of rubber, for example.
図2の拡大部分に示すように、運転者がブレーキペダル10を踏み込んでいない場合や踏力が所定値未満の場合には、プランジャ111の前端面111aとリアクションディスク112の受け面112aとの間に隙間G1が空いた状態となっている。隙間G1は、運転者による踏力を強めて行くのに従って狭くなり、所定の踏力が加わった時点でプランジャ111の前端面111aとリアクションディスク112の受け面112aとが当接する。ブレーキブースタ11において、隙間G1が無くなる時点がジャンプアップポイントであり、その際にプッシュロッド113からマスターシリンダ12に出力される圧力がジャンプアップ量(第1圧力)である。 As shown in the enlarged portion of Figure 2, when the driver is not depressing the brake pedal 10 or when the pedal force is less than a predetermined value, a gap G1 is left between the front end face 111a of the plunger 111 and the receiving surface 112a of the reaction disc 112. Gap G1 narrows as the driver increases the pedal force, and when a predetermined pedal force is applied, the front end face 111a of the plunger 111 and the receiving surface 112a of the reaction disc 112 come into contact. In the brake booster 11, the point at which gap G1 disappears is the jump-up point, and the pressure output from the push rod 113 to the master cylinder 12 at that time is the jump-up amount (first pressure).
なお、ブレーキブースタ11においては、構成部品の構造的なバラツキ等により隙間G1を無くすことはできず、ジャンプアップポイントは必ず存在する。 In the brake booster 11, the gap G1 cannot be eliminated due to structural variations in the components, and a jump-up point is always present.
3.マスターシリンダ12の構成
マスターシリンダ12の構成について、図3を用いて説明する。なお、図3では、マスターシリンダ12の構成を模式的に図示しており、一部の構成を省略している。
3. Configuration of Master Cylinder 12 The configuration of the master cylinder 12 will be described with reference to Fig. 3. Note that Fig. 3 shows the configuration of the master cylinder 12 in a schematic manner, with some components omitted.
図3に示すように、マスターシリンダ12は、タンデムタイプのマスターシリンダであって、シリンダ本体部120と、ピストン121とを有する。シリンダ本体120は、ピストン121により圧力室120aと圧力室120bとを有する。また、シリンダ本体部120は、4つの接続部120c~120fを有する。接続部120cと接続部120eとは、圧力室120aに接続されている。接続部120cは、圧力室120aとリザーバタンク17とを繋ぐ(矢印A2)。接続部120eは、第1油圧路13と接続され、圧力室120aとキャリパ150とを繋ぐ(矢印A4)。 As shown in FIG. 3, the master cylinder 12 is a tandem-type master cylinder and includes a cylinder body 120 and a piston 121. The cylinder body 120 has pressure chambers 120a and 120b defined by the piston 121. The cylinder body 120 also has four connection portions 120c to 120f. Connection portions 120c and 120e are connected to the pressure chamber 120a. Connection portion 120c connects the pressure chamber 120a to the reservoir tank 17 (arrow A2). Connection portion 120e is connected to the first hydraulic path 13 and connects the pressure chamber 120a to the caliper 150 (arrow A4).
接続部120dと接続部120fとは、圧力室120bに接続されている。接続部120dは、圧力室120bとリザーバタンク17とを繋ぐ(矢印A3)。接続部120fは、第2油圧路14と接続され、圧力室120bとキャリパ160とを繋ぐ(矢印A5)。 Connections 120d and 120f are connected to pressure chamber 120b. Connection 120d connects pressure chamber 120b to reservoir tank 17 (arrow A3). Connection 120f is connected to second hydraulic path 14 and connects pressure chamber 120b to caliper 160 (arrow A5).
ピストン121は、シリンダ本体部120の筒軸方向において、互いに間隔を空けて配設された第1ピストン部121aと第2ピストン部121bとを有する。ピストン121は、シリンダ本体部120の筒軸方向に往復動可能となっている(矢印A1)。 The piston 121 has a first piston portion 121a and a second piston portion 121b that are spaced apart from each other in the axial direction of the cylinder body 120. The piston 121 is capable of reciprocating in the axial direction of the cylinder body 120 (arrow A1).
本実施形態では、マスターシリンダ12のシリンダ径DMCは、一例としてφ28.57mmである。 In this embodiment, the cylinder diameter DMC of the master cylinder 12 is, for example, 28.57 mm.
4.ディスクブレーキ15,16におけるキャリパ150,160内の構成
ディスクブレーキ15,16におけるキャリパ150,160内の構成について、図4を用いて説明する。なお、図4では、ディスクブレーキ15におけるキャリパ150内の構成について図示しているが、ディスクブレーキ160におけるキャリパ160内の構成についても同じである。
4. Internal Configuration of Calipers 150, 160 of Disc Brakes 15, 16 The internal configuration of the calipers 150, 160 of the disc brakes 15, 16 will be described with reference to Fig. 4. Note that Fig. 4 illustrates the internal configuration of the caliper 150 of the disc brake 15, but the internal configuration of the caliper 160 of the disc brake 160 is the same.
図4に示すように、キャリパ150内には、パッド152,153と、ブレーキピストン154と、ピストンシール155とが配設されている。パッド152とパッド153とは、ロータ151を挟んで対向配置されている。ブレーキピストン154は、パッド153を押圧可能に設けられている。ピストンシール155は、ブレーキピストン154の外周とキャリパ150の内壁面とを液密にシールするように配設されている。 As shown in Figure 4, pads 152 and 153, a brake piston 154, and a piston seal 155 are arranged within the caliper 150. Pads 152 and 153 are arranged opposite each other with the rotor 151 in between. Brake piston 154 is arranged so that it can press against pad 153. Piston seal 155 is arranged to provide a liquid-tight seal between the outer periphery of brake piston 154 and the inner wall surface of the caliper 150.
ブレーキピストン154に対して第1油圧路13を介した油圧がかかった場合には(矢印B1)、ブレーキピストン154が矢印B2のようにロータ151に向けて移動する。そして、ブレーキピストン154の移動に伴ってパッド153も矢印B3のように移動する。ブレーキピストン154の移動前には、ロータ151の主面151bとパッド153との間には隙間G3が空いているが、ブレーキピストン154への油圧が上昇して行くのに伴ってロータ151の主面151bに対してパッド153が当接する(隙間G3=0)。 When hydraulic pressure is applied to the brake piston 154 via the first hydraulic path 13 (arrow B1), the brake piston 154 moves toward the rotor 151 as indicated by arrow B2. As the brake piston 154 moves, the pad 153 also moves as indicated by arrow B3. Before the brake piston 154 moves, there is a gap G3 between the main surface 151b of the rotor 151 and the pad 153. However, as the hydraulic pressure to the brake piston 154 increases, the pad 153 comes into contact with the main surface 151b of the rotor 151 (gap G3 = 0).
ロータ151の主面151bに対してパッド153が当接した状態で油圧がさらに上昇して行くと、キャリパ150が矢印B4のように移動し、これに伴ってパッド152も矢印B5のように移動する。ブレーキピストン154への油圧が所定の値に達した場合には、ロータ151の主面151aにパッド152が当接し(隙間G2=0)、ロータ151の主面151bにパッド153が当接して摩擦力を発生させることになる。なお、ロータ151にパッド152およびパッド153が当接して摩擦力が生じ始める作動液の油圧が第2油圧に該当する。 If the hydraulic pressure continues to rise while the pad 153 is in contact with the main surface 151b of the rotor 151, the caliper 150 moves as shown by arrow B4, and the pad 152 moves accordingly as shown by arrow B5. When the hydraulic pressure to the brake piston 154 reaches a predetermined value, the pad 152 comes into contact with the main surface 151a of the rotor 151 (gap G2 = 0), and the pad 153 comes into contact with the main surface 151b of the rotor 151, generating a frictional force. The hydraulic pressure of the working fluid at which the pads 152 and 153 come into contact with the rotor 151 and begin to generate a frictional force corresponds to the second hydraulic pressure.
油圧が下がった場合には、ゴムからなるピストンシール155の復元力によりブレーキピストン154が後退され、ロータ151に対するパッド152,153の当接状態が解除される。 When the oil pressure drops, the brake piston 154 retracts due to the restoring force of the rubber piston seal 155, releasing the pads 152 and 153 from contact with the rotor 151.
5.ペダル・ストロークと液圧との関係
運転者によるペダル・ストロークと、ディスクブレーキ15,16におけるブレーキピストン154にかかる液圧(油圧)との関係について、図5を用いて説明する。
5. Relationship Between Pedal Stroke and Fluid Pressure The relationship between the pedal stroke by the driver and the fluid pressure (hydraulic pressure) applied to the brake pistons 154 in the disc brakes 15, 16 will be described with reference to FIG.
図5に示すように、運転者がブレーキペダル10を踏み込んで行くと、液圧が漸増して行く。ペダル・ストロークと液圧との関係は、指数関数的な曲線LFSをもって示される。曲線LFSして、ペダル・ストロークが“0”の箇所で接線LLを引き、液圧が“1.0MPa”のの箇所で接線LUを引くとき、接線LLと接線LUとの交点PCが液圧0.2MPaの付近に配される。即ち、ディスクブレーキ15,16においては、液圧が0.2MPa以上となった場合に(矢印C)、ロータ151,161とパッド152,153との間の隙間G2,G3が無くなり、摩擦力が発生する。 As shown in Figure 5, as the driver depresses the brake pedal 10, the hydraulic pressure gradually increases. The relationship between pedal stroke and hydraulic pressure is represented by an exponential curve LFS . When a tangent line LLS is drawn to the curve LFS at the point where the pedal stroke is "0" and a tangent line LU is drawn at the point where the hydraulic pressure is "1.0 MPa," the intersection point PC between the tangent lines LLS and LU is located near a hydraulic pressure of 0.2 MPa. That is, in the disc brakes 15 and 16, when the hydraulic pressure exceeds 0.2 MPa (arrow C), the gaps G2 and G3 between the rotors 151 and 161 and the pads 152 and 153 disappear, generating frictional force.
なお、図5における交点PCが、フォース・ストローク特性図の“折れ点”に該当する。 The intersection point PC in FIG. 5 corresponds to the "break point" of the force-stroke characteristic diagram.
6.マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの設定
マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの設定について、図6を用いて説明する。なお、図6では、第1象限にペダル踏力とブレーキブースタ11への入力との関係を示し、第2象限にブレーキブースタ11における入力と出力との関係を示し、第3象限にマスターシリンダ12における入力と出力との関係を示し、第4象限にマスターシリンダ12の出力(液圧)とディスクブレーキ15,16における減速Gとの関係を示す。また、図6において、太い破線は、比較例の特性を示す。
6. Setting of Cylinder Diameter DMC of Master Cylinder 12 Setting of the cylinder diameter DMC of the master cylinder 12 will be explained using Figure 6. In Figure 6, the first quadrant shows the relationship between the pedal force and the input to the brake booster 11, the second quadrant shows the relationship between the input and output of the brake booster 11, the third quadrant shows the relationship between the input and output of the master cylinder 12, and the fourth quadrant shows the relationship between the output (hydraulic pressure) of the master cylinder 12 and the deceleration G of the disc brakes 15, 16. In Figure 6, the thick dashed line shows the characteristics of a comparative example.
マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの設定においては、運転者がブレーキペダル10を所定の踏力で踏み込んだ際に必要とする減速Gを実現することを前提とする。 The cylinder diameter DMC of the master cylinder 12 is set on the premise that the required deceleration G is realized when the driver depresses the brake pedal 10 with a predetermined depression force.
図6に示すように、必要とする減速Gが実現できる点である点P0から、第4象限の特性線(ディスクブレーキ15,16における液圧と減速Gとの関係を示す特性線)L1に垂線を下ろし、垂線と特性線L1との交点P1が得られる。本実施形態で必要とする減速Gを実現しようとする場合には、必要となるマスターシリンダ12の出力(液圧)がF1であることが分かる。 As shown in Figure 6, a perpendicular line is drawn from point P0, where the required deceleration G can be achieved, to the fourth quadrant characteristic line L1 (a characteristic line showing the relationship between hydraulic pressure in the disc brakes 15, 16 and deceleration G), and the intersection point P1 between the perpendicular line and characteristic line L1 is obtained. When trying to achieve the required deceleration G in this embodiment, it can be seen that the required output (hydraulic pressure) of the master cylinder 12 is F1.
シリンダ径DMCがφ22.22mmであるマスターシリンダを採用する比較例の場合には、該比較例に係るマスターシリンダの特性線L12と液圧F1との交点がP12となる。 In the case of a comparative example employing a master cylinder with a cylinder diameter DMC of 22.22 mm, the intersection of the characteristic line L12 of the master cylinder according to the comparative example and the hydraulic pressure F1 is P12.
一方、シリンダ径DMCがφ28.57mmであるマスターシリンダ12を採用する本実施形態の場合には、該マスターシリンダ12の特性線L2と液圧F1との交点がP2となる。交点P2は、交点P12に対してマスターシリンダ12への入力値(ブレーキブースタ11の出力値)が大きい。 On the other hand, in the present embodiment in which the master cylinder 12 has a cylinder diameter DMC of 28.57 mm, the intersection point P2 is between the characteristic line L2 of the master cylinder 12 and the hydraulic pressure F1. The input value to the master cylinder 12 (the output value of the brake booster 11) at the intersection point P2 is larger than that at the intersection point P12.
図6の第2象限に示すように、ブレーキブースタ11は、入力に対して出力が変化しないジャンプアップ量F2を有する。このジャンプアップ量F2は、上記の隙間G1によるものである。そして、ブレーキブースタ11の入力と出力との関係を示す特性線L3では、ジャンプアップポイントP5以降において、入力と出力とが略直線的に比例した関係を有する。 As shown in the second quadrant of Figure 6, the brake booster 11 has a jump-up amount F2, where the output does not change with respect to the input. This jump-up amount F2 is due to the gap G1 described above. Furthermore, on the characteristic line L3, which shows the relationship between the input and output of the brake booster 11, the input and output have a roughly linearly proportional relationship from the jump-up point P5 onwards.
ここで、ジャンプアップポイントP5から第3象限に垂線L5を下す場合、特性線L12との交点はP16となり、特性線L2との交点はP6となる。交点P16におけるマスターシリンダの出力(液圧)は0.4MPaであるのに対して、交点P6におけるマスターシリンダ12の出力(液圧)は0.2MPaである。即ち、比較例では、ジャンプアップポイントP5で図5の折れ点PCに対して液圧(油圧)が一致しないのに対して、本実施形態では、ジャンプアップポイントP5で図5の折れ点PCに対して液圧(油圧)が0.2MPaで略一致する。 Here, if a perpendicular line L5 is dropped from jump-up point P5 into the third quadrant, the intersection with characteristic line L12 is P16, and the intersection with characteristic line L2 is P6. The output (hydraulic pressure) of the master cylinder 12 at intersection point P16 is 0.4 MPa, while the output (hydraulic pressure) of the master cylinder 12 at intersection point P6 is 0.2 MPa. That is, in the comparative example, the hydraulic pressure (oil pressure) does not coincide with the break point PC in Figure 5 at jump-up point P5, whereas in this embodiment, the hydraulic pressure (oil pressure) at jump-up point P5 approximately coincides with the break point PC in Figure 5 at 0.2 MPa.
次に、交点P12から特性線L3に対して垂線を下ろすと、特性線L3上に交点P13が得られる。これに対して、交点P2から特性線L3に対して垂線を下ろすと、特性線L3上に交点P3が得られる。図6に示すように、交点P3は、比較例の交点P13よりもブレーキブースタ11の入力が高い。 Next, if a perpendicular line is drawn from intersection P12 to characteristic line L3, intersection P13 is obtained on characteristic line L3. Conversely, if a perpendicular line is drawn from intersection P2 to characteristic line L3, intersection P3 is obtained on characteristic line L3. As shown in Figure 6, intersection P3 has a higher input to the brake booster 11 than intersection P13 in the comparative example.
比較例においては、ペダル比RPが“2.7”のブレーキペダル(特性線L14を有するブレーキペダル)を採用することにより、上記所定の踏力で交点P13に相当するブレーキブースタへの入力(交点P14での踏力)が実現される。これに対して、本実施形態では、ペダル比RPが“4.0”のブレーキペダル(特性線L4を有するブレーキペダル)10を採用することにより、上記所定の踏力で交点P13に相当するブレーキブースタへの入力(交点P4での踏力)が実現される。 In the comparative example, by employing a brake pedal 10 having a pedal ratio R P of 2.7 (brake pedal having characteristic line L14), the input to the brake booster corresponding to the intersection P13 (the pedal force at intersection P14) is realized with the above-mentioned predetermined pedal force. In contrast to this, in the present embodiment, by employing a brake pedal 10 having a pedal ratio R P of 4.0 (brake pedal having characteristic line L4), the input to the brake booster corresponding to the intersection P13 (the pedal force at intersection P4) is realized with the above-mentioned predetermined pedal force.
7.ジャンプアップポイント
上述のように、フォース・ストローク特性における折れ点においては、液圧が0.2MPaであるが、この液圧とジャンプアップ量(ジャンプアップポイントにおける液圧)との関係について、図7を用いて説明する。なお、図7のグラフにおいて、破線で示す特性線L16は比較例であり、実線で示す特性線L6は本実施形態に係るブレーキシステム1のものである。
7. Jump-Up Point As described above, the hydraulic pressure is 0.2 MPa at the break point in the force-stroke characteristic, and the relationship between this hydraulic pressure and the jump-up amount (hydraulic pressure at the jump-up point) will be explained using Figure 7. In the graph of Figure 7, the dashed characteristic line L16 is a comparative example, and the solid characteristic line L6 is for the brake system 1 according to this embodiment.
図7の破線で示すように、比較例に係る特性線L16では、ペダル踏力が所定値に達した時点で液圧が0.4MPaまで一気に立ち上がる(ジャンプアップ量)。比較例のジャンプアップポイントP17における液圧0.4MPaという値は、図5の折れ点PCでの液圧0.2MPaよりも高く、一致していない。 As shown by the dashed line in Fig. 7, in the characteristic line L16 of the comparative example, the hydraulic pressure suddenly rises to 0.4 MPa (jump-up amount) when the pedal depression force reaches a predetermined value. The hydraulic pressure value of 0.4 MPa at the jump-up point P17 of the comparative example is higher than the hydraulic pressure of 0.2 MPa at the break point PC in Fig. 5, and does not match.
一方、本実施形態に係るブレーキシステム1での特性線L6では、ペダル踏力が所定値に達した時点でのジャンプアップ量(液圧)が0.2MPaである。ジャンプアップポイントP7における液圧0.2MPaという値は、図5の折れ点PCでの液圧0.2MPaと一致する値である。このように本実施形態に係るブレーキシステム1では、シリンダ径DMCがφ28.57mmという従来比で大径のマスターシリンダ12を採用することで、フォース・ストローク特性における折れ点PCでの液圧と、ジャンプアップポイントP7での液圧とを一致あるいは略一致させることが可能となる。 On the other hand, in the characteristic line L6 of the brake system 1 according to this embodiment, the jump-up amount (hydraulic pressure) is 0.2 MPa when the pedal force reaches a predetermined value. The hydraulic pressure of 0.2 MPa at the jump-up point P7 is the same as the hydraulic pressure of 0.2 MPa at the break point PC in Figure 5. As described above, the brake system 1 according to this embodiment employs a master cylinder 12 with a cylinder diameter DMC of φ28.57 mm, which is larger than conventional master cylinders, making it possible to make the hydraulic pressure at the break point PC in the force-stroke characteristic and the hydraulic pressure at the jump-up point P7 equal or approximately equal.
8.マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの範囲
本実施形態に係るブレーキシステム1では、シリンダ径DMCがφ28.57mmのマスターシリンダ12を採用することとしているが、フォース・ストローク特性における折れ点PCでの液圧と、ジャンプアップポイントP7での液圧とを略一致させることが可能となるシリンダ径DMCの範囲について、図8を用いて説明する。
8. Range of Cylinder Diameter DMC of Master Cylinder 12 The brake system 1 according to this embodiment employs the master cylinder 12 having a cylinder diameter DMC of φ28.57 mm. The range of the cylinder diameter DMC that allows the hydraulic pressure at the break point PC in the force-stroke characteristics to approximately match the hydraulic pressure at the jump-up point P7 will be described with reference to FIG. 8.
先ず、ジャンプアップ量(ジャンプアップポイントP7での液圧)がどの程度の範囲内である場合に、人間の感覚に合った操作フィーリングを得られるかについて、本願発明者等が鋭意検討した結果、フォース・ストローク特性における折れ点PCでの液圧(0.2MPa)に対して±0.05MPaの範囲内(換言すると、フォース・ストローク特性における折れ点PCでの液圧に対して±25%の範囲内)であればよいとの知見を得た。即ち、本明細書において、「略一致」とは±25%の範囲内を示す。 First, the inventors of the present application conducted extensive research into what range of jump-up amount (hydraulic pressure at jump-up point P7) would provide an operating feel that matches human senses, and found that a range of ±0.05 MPa relative to the hydraulic pressure (0.2 MPa) at the break point PC in the force-stroke characteristics (in other words, a range of ±25% relative to the hydraulic pressure at the break point PC in the force-stroke characteristics) would be sufficient. In other words, in this specification, "substantially the same" refers to a range of ±25%.
図8に示すように、横軸にマスターシリンダ12のシリンダ径DMCをとり、縦軸にジャンプアップ量をとる。この場合に、マスターシリンダ12のシリンダ径DMCが大きいほど、ジャンプアップ量(液圧)が漸減して行く。そして、ジャンプアップ量を0.2MPa±0.05MPaの範囲(矢印D1の範囲)とするには、シリンダ径DMCをφ26.5mm以上の範囲(矢印D2の範囲)に設定することが必要である。 As shown in Figure 8, the horizontal axis represents the cylinder diameter DMC of the master cylinder 12, and the vertical axis represents the jump-up amount. In this case, the larger the cylinder diameter DMC of the master cylinder 12, the more gradually the jump-up amount (hydraulic pressure) decreases. To keep the jump-up amount within the range of 0.2 MPa ± 0.05 MPa (the range indicated by arrow D1), it is necessary to set the cylinder diameter DMC to a range of φ26.5 mm or more (the range indicated by arrow D2).
なお、シリンダ径DMCの上限については、狙いとする液圧(車両を停止させるための減速Gを達成するのに必要となる液圧)を得るために、シリンダ径DMCをφ32.0mm以下とすることが必要となる。 Regarding the upper limit of the cylinder diameter DMC , in order to obtain the target hydraulic pressure (hydraulic pressure required to achieve deceleration G to stop the vehicle), the cylinder diameter DMC needs to be φ32.0 mm or less.
さらに、既存のマスターシリンダを採用しようとする場合には、φ26.99mm以上φ31.75mm以下の範囲に設定することとなる。この場合には、特注品のマスターシリンダを採用しなくてもよいため、車両の製造コストの上昇を抑えることができる。 Furthermore, if an existing master cylinder is to be used, the diameter must be set within the range of φ26.99 mm or more and φ31.75 mm or less. In this case, there is no need to use a custom-made master cylinder, which helps prevent increases in vehicle manufacturing costs.
9.効果
本実施形態に係るブレーキシステム1では、ブレーキブースタ11におけるジャンプアップポイントP7での液圧(第1圧力)と、ディスクブレーキ15,16における摩擦力が生じ始める液圧(第2圧力)とが略一致するように設定されたシリンダ径DMCを有するマスターシリンダ12が採用されているので、機械式のブレーキシステム1において運転者の感覚に合った操作フィーリングを実現することができる。即ち、ブレーキシステム1では、マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの設定によりジャンプアップポイントP7での液圧と、ディスクブレーキ15,16における摩擦力が生じ始める液圧とが第1圧力と第2圧力とが略一致するようになっているので、運転者がブレーキペダル10を踏み込んでいってジャンプアップポイントP7に達した時点でも従来のように急激な減速Gがかかることがなく、修正操作を行わなくてもよい。よって、ブレーキシステム1では、運転者によるブレーキペダル10の踏み込み動作に呼応した感覚に合った作動フィーリングを運転者に対して提供することができる。
9. Effects The brake system 1 according to this embodiment employs the master cylinder 12 having a cylinder diameter DMC set so that the hydraulic pressure (first pressure) at the jump-up point P7 in the brake booster 11 and the hydraulic pressure (second pressure) at which frictional force begins to be generated in the disc brakes 15, 16 are approximately equal. This makes it possible to achieve an operation feel that matches the driver's sense in the mechanical brake system 1. That is, in the brake system 1, the cylinder diameter DMC of the master cylinder 12 is set so that the hydraulic pressure at the jump-up point P7 and the hydraulic pressure at which frictional force begins to be generated in the disc brakes 15, 16 are approximately equal to each other. Therefore, when the driver depresses the brake pedal 10 and reaches the jump-up point P7, a sudden deceleration G is not applied as in the conventional brake system, and no corrective operation is required. Therefore, the brake system 1 can provide the driver with an operation feel that matches the driver's sense of depressing the brake pedal 10.
また、本実施形態に係るブレーキシステム1では、シリンダ径DMCが26.5mm以上の範囲内にあるマスターシリンダ12が採用されているので、ジャンプアップポイントP7におけるマスターシリンダ12からの出力(液圧)を従来よりも小さく抑えることができ、ブレーキブースタ11におけるジャンプアップポイントP7での液圧(第1圧力)と、ディスクブレーキ15,16における摩擦力が生じ始める液圧(第2圧力)とを略一致させるのに効果的である。 Furthermore, the brake system 1 according to this embodiment employs a master cylinder 12 having a cylinder diameter DMC in the range of 26.5 mm or more, so that the output (hydraulic pressure) from the master cylinder 12 at the jump-up point P7 can be kept smaller than in the past, which is effective in roughly matching the hydraulic pressure (first pressure) at the jump-up point P7 in the brake booster 11 with the hydraulic pressure (second pressure) at which frictional force begins to be generated in the disc brakes 15, 16.
また、ブレーキシステム1では、シリンダ径DMCが32.0mm以下の範囲内にあるマスターシリンダ12が採用されているので、必要な出力(液圧)が得られなくなるという事態を回避することができ、運転者に高い操作フィーリングを提供するのに好適である。 Furthermore, the brake system 1 employs a master cylinder 12 having a cylinder diameter DMC of 32.0 mm or less, which can avoid situations where the required output (hydraulic pressure) is not obtained, and is suitable for providing the driver with a high level of operating feeling.
また、本実施形態に係るブレーキシステム1では、ブレーキブースタ12におけるプランジャ111とリアクションディスク112との隙間G1に起因してジャンプアップポイントP7が規定されるが、ジャンプアップポイントP7での液圧(第1液圧)と、ディスクブレーキ15,16における摩擦力が生じ始める液圧(第2液圧)とが略一致するように設定されたシリンダ径DMCを有するマスターシリンダ12が採用されているので、運転者に対して人間の感覚に合った高い操作フィーリングを確保することができる。 Furthermore, in the brake system 1 according to this embodiment, the jump-up point P7 is determined by the gap G1 between the plunger 111 and the reaction disc 112 in the brake booster 12. However, the master cylinder 12 is used, which has a cylinder diameter DMC that is set so that the hydraulic pressure at the jump-up point P7 (first hydraulic pressure) and the hydraulic pressure at which frictional force begins to be generated in the disc brakes 15, 16 (second hydraulic pressure) are approximately equal. This ensures that the driver has an excellent operating feel that is in line with human senses.
また、本実施形態に係るブレーキシステム1では、ブレーキペダル10におけるペダル比を3.5以上4.7以下(具体例としては、“4.0”)に設定しているので、従来よりも大きなシリンダ径DMCを有するマスターシリンダ12を採用していても運転者が過度に大きな踏力でブレーキペダル10を踏み込む必要がない。これによっても、運転者の感覚に合った操作フィーリングを提供することができる。 Furthermore, in the brake system 1 according to this embodiment, the pedal ratio of the brake pedal 10 is set to 3.5 or more and 4.7 or less (for example, 4.0), so even if the master cylinder 12 has a larger cylinder diameter DMC than conventional ones, the driver does not need to apply an excessively large force to depress the brake pedal 10. This also makes it possible to provide an operation feeling that matches the driver's senses.
本願発明者等が鋭意検討した結果、ブレーキロータ151,161に対してパッド152,153が当接して摩擦力が生じ始める時点での液圧が略0.2MPa(0.2MPa±0.05MPa)であることを究明した。そして、当該究明結果に基づいて、マスターシリンダ12のシリンダ径DMCの設定によりジャンプアップポイントP7での液圧と、ディスクブレーキ15,16における摩擦力が生じ始める液圧とが略一致するようにシリンダ径DMCが設定されたマスターシリンダ12を採用することで、人間の感覚に合った操作フィーリングを提供することができる。 As a result of extensive research, the inventors of the present application have determined that the hydraulic pressure at the point where the pads 152, 153 come into contact with the brake rotors 151, 161 and frictional force begins to be generated is approximately 0.2 MPa (0.2 MPa ±0.05 MPa ) . Based on these results, by employing a master cylinder 12 with a cylinder diameter DMC set so that the hydraulic pressure at jump-up point P7 approximately matches the hydraulic pressure at which frictional force begins to be generated in the disc brakes 15, 16, it is possible to provide an operation feeling that matches human senses.
なお、本実施形態に係るブレーキシステム1は、乗用自動車に採用されたブレーキシステムである。乗用自動車では、運転者の感覚に合った操作フィーリングが強く求められるところ、ブレーキシステム1では、これを実現することが可能である。 The brake system 1 according to this embodiment is a brake system used in passenger cars. Passenger cars strongly require an operating feel that matches the driver's senses, and brake system 1 can achieve this.
以上のように、本実施形態に係るブレーキシステム1では、ブレーキブースタ11を備える機械式の構成を採用しつつ、人間の感覚に合った操作フィーリングを確保することができる。 As described above, the brake system 1 according to this embodiment employs a mechanical configuration including a brake booster 11, while still ensuring an operational feel that matches human sensibilities.
[変形例]
上記実施形態では、シリンダ径DMCがφ26.5mm以上φ32.0mm以下の範囲に設定されたマスターシリンダ12を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、ジャンプアップポイントでの液圧(第1圧力)と、ディスクブレーキにおける摩擦力が生じ始める液圧(第2圧力)とが略一致するようにシリンダ径が設定されたマスターシリンダを採用するようにすればよい。
[Modification]
In the above embodiment, the master cylinder 12 has a cylinder diameter DMC set in the range of φ26.5 mm to φ32.0 mm, but the present invention is not limited to this. That is, it is sufficient to use a master cylinder whose cylinder diameter is set so that the hydraulic pressure at the jump-up point (first pressure) and the hydraulic pressure at which frictional force in the disc brake begins to occur (second pressure) are approximately equal.
上記実施形態では、ジャンプアップ量がブレーキブースタ11におけるプランジャ111とリアクションディスク112との隙間G1により生じるものであるとしたが、本発明では、これに加えてブレーキブースタにおける他の構成部品のバラツキ等も含めてジャンプアップ量が生じるとしてもよい。 In the above embodiment, the jump-up amount was caused by the gap G1 between the plunger 111 and the reaction disc 112 in the brake booster 11. However, in the present invention, the jump-up amount may also be caused by variations in other components of the brake booster.
また、上記実施形態では、ブレーキペダル10のペダル比を3.5以上4.7以下としたが、本発明では、ジャンプアップポイントでの液圧と、ディスクブレーキにおける摩擦力が生じ始める液圧とが略一致するようにシリンダ径が設定されたマスターシリンダを採用する場合において、運転者がブレーキブースタに対して必要となる入力が可能となるペダル比を採用することが可能である。 In addition, in the above embodiment, the pedal ratio of the brake pedal 10 was set to 3.5 or more and 4.7 or less. However, in the present invention, when a master cylinder is used whose cylinder diameter is set so that the hydraulic pressure at the jump-up point and the hydraulic pressure at which frictional force in the disc brake begins to occur are approximately equal, it is possible to adopt a pedal ratio that allows the driver to input the necessary force to the brake booster.
また、上記実施形態では、ジャンプアップポイントでの液圧と、ディスクブレーキにおける摩擦力が生じ始める液圧とが略一致するようにシリンダ径DMCが設定されたマスターシリンダ12を採用することとしたが、この場合の“略一致”とは、例えば、基準となる液圧に対して±25%程度の範囲で許容されることとすることができる。 In addition, in the above embodiment, a master cylinder 12 is used in which the cylinder diameter DMC is set so that the hydraulic pressure at the jump-up point roughly matches the hydraulic pressure at which frictional force begins to be generated in the disc brake. In this case, "roughly matching" can mean, for example, that a range of approximately ±25% of the reference hydraulic pressure is acceptable.
また、上記実施形態に係るブレーキシステム1では、主に人の移動のために利用され、乗車定員が少人数(例えば、10人以下)の乗用自動車を適用対象としたが、本発明は、これに限定されず、貨物運搬用の車両に採用することも可能である。 Furthermore, while the brake system 1 according to the above embodiment is intended for use in passenger vehicles that are primarily used for transporting people and have a small passenger capacity (e.g., 10 or fewer), the present invention is not limited to this and can also be used in vehicles used to transport cargo.
1 ブレーキシステム
10 ブレーキペダル
11 ブレーキブースタ
12 マスターシリンダ
15,16 ディスクブレーキ
111 プランジャ
112 リアクションディスク
113 プッシュロッド
150,160 キャリパ
151,161 ロータ
152,153 パッド
154 ブレーキピストン
DMC マスターシリンダ径
P7 ジャンプアップポイント
PC 折れ点
1 Brake system 10 Brake pedal 11 Brake booster 12 Master cylinder 15, 16 Disc brake 111 Plunger 112 Reaction disc 113 Push rod 150, 160 Caliper 151, 161 Rotor 152, 153 Pad 154 Brake piston D MC master cylinder diameter P7 Jump-up point P C break point
Claims (6)
軸支部で軸支され、当該軸支部廻りに回動可能に構成されたブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルに連結され、前記ブレーキペダルに入力されたペダル踏力を乗算して出力するブレーキブースタと、
前記ブレーキブースタに連結され、前記ブレーキブースタの出力に応じて作動液を増圧するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダに接続され、前記増圧された前記作動液により作動するブレーキピストンと、車両の車輪とともに回転するブレーキロータと、前記ブレーキピストンの作動により前記ブレーキロータに押し当てられて当該ブレーキロータとの間で摩擦力を発生させるパッドとを有するブレーキと、
を備え、
前記ブレーキブースタは、前記ペダル踏力が所定の踏力に達してから前記マスターシリンダに対して所定の圧力である第1圧力を出力開始圧力として出力し始めるジャンプアップポイントが存在する特性を有し、
前記ブレーキは、前記作動液の液圧が所定の圧である第2圧力に達してから前記ブレーキロータと前記パッドとの間での摩擦力が生じ始める特性を有し、
前記マスターシリンダは、前記ブレーキブースタにおける前記ジャンプアップポイントでの前記第1圧力と、前記ブレーキにおける前記摩擦力が生じ始める前記第2圧力とが略一致するように設定されたシリンダ径を有する、
車両用ブレーキシステム。 A braking system for a vehicle, comprising:
a brake pedal that is pivotally supported by a pivotal support portion and is configured to be rotatable around the pivotal support portion;
a brake booster connected to the brake pedal, multiplying a pedal depression force input to the brake pedal and outputting the result;
a master cylinder connected to the brake booster and increasing the pressure of hydraulic fluid in accordance with the output of the brake booster;
a brake having a brake piston connected to the master cylinder and actuated by the pressurized hydraulic fluid, a brake rotor that rotates together with a wheel of the vehicle, and a pad that is pressed against the brake rotor by actuation of the brake piston to generate a frictional force between the brake rotor and the pad;
Equipped with
the brake booster has a characteristic that there is a jump-up point at which it starts to output a first pressure, which is a predetermined pressure, to the master cylinder as an output start pressure after the pedal depression force reaches a predetermined depression force,
the brake has a characteristic that a frictional force begins to be generated between the brake rotor and the pad when the hydraulic fluid pressure reaches a second pressure, which is a predetermined pressure;
The master cylinder has a cylinder diameter set so that the first pressure at the jump-up point in the brake booster and the second pressure at which the frictional force in the brake begins to be generated are substantially equal to each other.
Vehicle braking system.
前記マスターシリンダは、前記シリンダ径が26.5mm以上32.0mm以下の範囲内に設定されている、
車両用ブレーキシステム。 2. The vehicle brake system according to claim 1,
The master cylinder has a cylinder diameter set within a range of 26.5 mm or more and 32.0 mm or less.
Vehicle braking system.
前記マスターシリンダは、シリンダ内を筒軸方向に往復動するピストンを有し、
前記ブレーキブースタは、
前記ブレーキペダルに連結され、当該ブレーキペダルの回動に伴って軸心に沿って作動するプランジャと、
前記マスターシリンダの前記ピストンに連結されたプッシュロッドと、
前記プッシュロッドにおける前記ピストンが連結されたのとは反対側の端部に接合されたリアクションディスクと、
を有し、
前記プランジャと前記リアクションディスクとは、前記ペダル踏力が所定の踏力に達するまでの間において、互いに隙間を空けた状態にあり、
前記ジャンプアップポイントは、前記ペダル踏力が前記所定の踏力に達して前記プランジャと前記リアクションディスクとが当接したポイントである、
車両用ブレーキシステム。 3. The vehicle brake system according to claim 1,
The master cylinder has a piston that reciprocates in the cylinder in the axial direction,
The brake booster is
a plunger connected to the brake pedal and adapted to move along an axis in accordance with rotation of the brake pedal;
a push rod connected to the piston of the master cylinder;
a reaction disk joined to an end of the push rod opposite to the end to which the piston is connected;
and
The plunger and the reaction disc are spaced apart from each other until the pedal force reaches a predetermined value.
The jump-up point is a point at which the pedal depression force reaches the predetermined depression force and the plunger and the reaction disc come into contact with each other.
Vehicle braking system.
前記ブレーキペダルは、前記ブレーキブースタとの連結部であるロッド連結部と、運転者が踏み込み操作する踏面部とをさらに有し、
前記ブレーキペダルの長手方向において、前記軸支部から前記踏面部までの距離は、前記軸支部から前記ロッド連結部までの距離に対して3.5倍以上4.7倍以下の範囲内に設定されている、
車両用ブレーキシステム。 3. The vehicle brake system according to claim 1,
The brake pedal further includes a rod connecting portion that is a connecting portion with the brake booster, and a tread portion that is depressed by a driver,
In the longitudinal direction of the brake pedal, the distance from the pivot support portion to the tread portion is set within a range of 3.5 to 4.7 times the distance from the pivot support portion to the rod connecting portion.
Vehicle braking system.
前記第2圧力は、略0.2MPaである、
車両用ブレーキシステム。 3. The vehicle brake system according to claim 1,
The second pressure is approximately 0.2 MPa.
Vehicle braking system.
前記車両は、乗用自動車である、
車両用ブレーキシステム。 3. The vehicle brake system according to claim 1,
The vehicle is a passenger car.
Vehicle braking system.
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| JP2022080779A JP7743812B2 (en) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | Vehicle Brake Systems |
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| JP2023169579A JP2023169579A (en) | 2023-11-30 |
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Citations (5)
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| DE3603697A1 (en) | 1986-02-06 | 1987-08-13 | Teves Gmbh Alfred | HYDRAULIC BRAKE SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES |
| JP2005112034A (en) | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | Brake reaction force characteristic control device |
| JP2011051401A (en) | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | Cylinder device |
| JP2013216122A (en) | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | Brake device of vehicle |
| US20210039619A1 (en) | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Electric booster for vehicle |
-
2022
- 2022-05-17 JP JP2022080779A patent/JP7743812B2/en active Active
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