JP2010000928A

JP2010000928A - 車両用制動装置

Info

Publication number: JP2010000928A
Application number: JP2008161834A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Isono; 宏磯野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-01-07

Abstract

【課題】車両用制動装置において、電源装置が失陥してもホイールシリンダに油圧を供給可能として適正な制動力を確保することで、信頼性及び安全性の向上を図ると共に構造の簡素化を図る。
【解決手段】シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４を設けることで第１圧力室Ｒ_１と第２圧力室Ｒ_２と背面圧力室Ｒ_３を区画し、入力ピストンと加圧ピストンとの間にストローク吸収機構を設け、圧力制御弁５０で調圧した油圧を背面圧力室Ｒ_３に供給可能とし、支持部材２１（シリンダ１２）に入力ピストン１３との間にシール部材６３を装着すると共に、支持部材２３（加圧ピストン１４）に入力ピストン１３との間にシール部材６４を装着し、各シール部材６３，６４の各シール径を略同等に設定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員のブレーキ操作に対して車両に付与する制動力を電子制御する車両用制動装置に関するものである。

車両の制動装置として、ブレーキペダルから入力されたブレーキ操作力やブレーキ操作量などに対して、車両の制動力、つまり、制動力を発生させるホイールシリンダへ供給する油圧を電気的に制御する電子制御制動装置が知られている。この電子制御制動装置としては、ブレーキ操作量に応じて目標制動油圧を設定し、アキュムレータに蓄えられた油圧を調圧してから、ホイールシリンダへ供給することで、制動力を制御するＥＣＢ（Electronically Controlled Brake）が知られている。

このＥＣＢは、運転者によるブレーキペダル操作に応じて作動するマスタシリンダと、このマスタシリンダに連結されたストロークシミュレータと、マスタシリンダとブレーキホイールシリンダとを連結する油圧経路に設けられたマスタカット弁と、油圧を蓄えられるアキュムレータと、このアキュムレータに蓄えられた油圧を調圧する調圧機構とを有している。従って、運転者がブレーキペダルを踏み込むと、マスタシリンダがその操作量に応じた油圧を発生すると共に、作動油の一部がストロークシミュレータに流れ込み、ブレーキペダルストロークを吸収すると共に、ブレーキペダルにブレーキ反力を付与することで、ブレーキペダルの操作量が調整される。一方、ブレーキＥＣＵは、ブレーキ操作量に応じて車両の目標制動力、つまり、目標制動油圧を設定し、調圧機構によりアキュムレータの油圧を調圧して各ホイールシリンダに供給することで、乗員が所望する制動力が得られる。

ところで、上述したＥＣＢは、ブレーキペダルから入力されたブレーキ操作に応じた適正な目標制動油圧を設定し、調圧機構を電気的に制御して調圧することで、各ホイールシリンダに対して適正な制動油圧を供給している。そのため、電源装置の失陥時には、調圧機構を制御することができず、各ホイールシリンダに適正な油圧を供給することが困難となる。そこで、電源装置の失陥時であっても、制動装置などの電子制御装置を正常に作動させるものとして、例えば、特許文献１に記載された車両用電源装置がある。

この特許文献１に記載された車両用電源装置は、補助電源として、複数のキャパシタで形成されるキャパシタユニットを用いた電源バックアップユニットからなる車両用電源装置であって、バッテリの正常時にもキャパシタユニットからの電力供給を可能にする電力供給部と、この電力供給部を作動させるための強制作動部とを有し、正常時に電力供給部の動作状態を確認するようにしたものである。

特開２００５−０１４７５４号公報

上述した従来の車両用電源装置にあっては、バッテリと補助電源（キャパシタユニット）を設け、バッテリの正常時にも、キャパシタユニットからの電力供給を可能にする電力供給部を設けこの電力供給部の動作状態を確認するようにしている。通常使用されるバッテリに加えて、補助電源としてキャパシタユニットを車両に搭載することは、製造コストが増加するばかりでなく、車両の重量が増加してしまって燃費の低下を招いてしまう。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、電源装置が失陥してもホイールシリンダに油圧を供給可能として適正な制動力を確保することで、信頼性及び安全性の向上を図ると共に構造の簡素化を図る車両用制動装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両用制動装置は、乗員が制動操作可能な操作部材と、シリンダ内に操作部材が連結される入力ピストンと加圧ピストンが移動自在に支持されることで、前記加圧ピストンより前方の第１圧力室と前記入力ピストンと前記加圧ピストンの間の第２圧力室と前記加圧ピストンより後方の第３圧力室が区画されるマスタシリンダと、前記入力ピストンと加圧ピストンとの間に設けられるストローク吸収機構と、油圧を受けて車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、前記第１圧力室と前記ホイールシリンダとを連結する油圧通路と、該油圧通路を開閉可能なマスタカット弁と、前記操作部材の操作ストロークに応じた目標制御圧に基づいた電磁力により駆動弁を移動することで油圧を調圧して出力可能であると共に、前記第１圧力室からの油圧をパイロット圧として前記駆動弁を移動することで油圧を調圧して出力可能である圧力制御弁と、該圧力制御弁からの油圧を前記第３圧力室及び前記ホイールシリンダに供給可能な制御圧通路と、前記圧力制御弁及び前記マスタカット弁を制御可能な制御手段とを備え、前記入力ピストンは、前記シリンダに対して移動自在に支持されると共に前記加圧ピストンに対して移動自在に支持され、前記入力ピストンと前記シリンダとの間に第１シール部が設けられると共に前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に第２シール部が設けられ、前記第１シール部と前記第２シール部の各シール径が略同等に設定される、ことを特徴とするものである。

本発明の車両用制動装置では、前記油圧通路の閉止時に前記第２圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第２圧力室を遮断する第１連通路が設けられることを特徴としている。

本発明の車両用制動装置では、前記油圧通路の閉止時に前記第２圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第２圧力室を前記第１圧力室に連通する第３連通路が設けられることを特徴としている。

本発明の車両用制動装置では、前記油圧通路の閉止時に前記第１圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第１圧力室を遮断する第２連通路が設けられることを特徴としている。

本発明の車両用制動装置では、前記油圧通路が前輪の前記ホイールシリンダに連結され、前記制御圧通路が後輪の前記ホイールシリンダに連結され、前記油圧通路と前記制御圧通路を連通する連通油圧通路に連通弁が設けられることを特徴としている。

本発明の車両用制動装置では、前記加圧ピストンに嵌合する前記入力ピストンの外径と前記第１圧力室を押圧する前記加圧ピストンの外径が略同径に設定されることを特徴としている。

本発明の車両用制動装置によれば、シリンダ内に入力ピストンと加圧ピストンを設けることで第１圧力室と第２圧力室と第３圧力室を区画し、入力ピストンと加圧ピストンとの間にストローク吸収機構を設け、第１圧力室の油圧をマスタカット弁の開放時に油圧通路によりホイールシリンダに供給可能とし、また、操作部材の操作ストロークに応じた目標制御圧に基づいて圧力制御弁で油圧を調圧して第３圧力室に供給可能であると共に、第１圧力室からの油圧をパイロット圧として圧力制御弁で油圧を調圧して第３圧力室に供給可能とし、入力ピストンをシリンダ及び加圧ピストンに対して移動自在に支持し、入力ピストンとシリンダとの間に第１シール部を設けると共に加圧ピストンと入力ピストンとの間に第２シール部を設け、第１シール部と第２シール部の各シール径を略同等に設定している。従って、電源装置が失陥してもホイールシリンダに油圧を供給可能として適正な制動力を確保し、信頼性及び安全性の向上を図ることができると共に、制御圧が第３圧力室に作用しても入力ピストンの反力が影響を受けることはなく、ストローク吸収機構を容易に内蔵可能とすると共に、電磁弁の数を減少して構造の簡素化を図ることができる。

以下に、本発明に係る車両用制動装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る車両用制動装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の車両用制動装置における圧力制御弁の断面図である。

実施例１の車両用制動装置において、図１に示すように、マスタシリンダ１１は、シリンダ１２内にピストンとしての入力ピストン１３と加圧ピストン１４が軸方向に移動自在に支持されて構成されている。このシリンダ１２は、基端部が開口して先端部が閉塞した円筒形状をなし、内部に入力ピストン１３と加圧ピストン１４が同軸上に配置されて軸方向に沿って移動自在に支持されている。

また、操作部材としてのブレーキペダル１５は、上端部が図示しない車体の取付ブラケットに支持軸１６により回動自在に支持されており、下端部に運転者が踏み込み操作可能なペダル１７が取付けられている。そして、ブレーキペダル１５は、中間部に連結軸１８によりクレビス１９が取付けられ、このクレビス１９には操作ロッド２０の基端部が連結されている。そして、シリンダ１２の基端部側に配置された入力ピストン１３は、基端部にブレーキペダル１５の操作ロッド２０の先端部が連結されている。

入力ピストン１３は、外周面がシリンダ１２の内周部に圧入または螺合して固定された円筒形状をなす支持部材２１の内周面により移動自在に支持されている。この入力ピストン１３は、支持部材２１の内周面に嵌合する支持部１３ａと、基端部に固定されたブラケット１３ｂと、先端部に支持部１３ａより大径の押圧部１３ｃとを有している。そして、支持部材２１と入力ピストン１３のブラケット１３ｂとの間に反力スプリング２２が介装されており、入力ピストン１３が一方方向（図１にて、右方）に付勢支持されている。

加圧ピストン１４は、シリンダ１２内にて、入力ピストン１３の先端部側に配置されており、外周面がシリンダ１２の内周面に移動自在に支持されている。この加圧ピストン１４は、シリンダ１２の第１内周面１２ａに嵌合する支持部１４ａと、第１内周面１２ａに段部１２ｂを介して大径に形成される第２内周面１２ｃに嵌合するフランジ部１４ｂとを有している。また、加圧ピストン１４は、後方に開口する支持孔１４ｃが形成されており、この支持孔１４ｃの内周面に入力ピストン１３の押圧部１３ｃの外周面が移動自在に嵌合している。そして、支持孔１４ｃの先端部に、支持部材２３が圧入または螺合して固定されており、加圧ピストン１４と支持部材２３とは一体となって、入力ピストン１３の支持部１３ａに対して相対移動可能となっている。

また、加圧ピストン１４は、支持孔１４ｃ内にゴム部材２４が配置されている。そして、入力ピストン１３は、押圧部１３ｃの前面にゴム部材２４を押圧する円錐部１３ｄが形成されている。一方、ゴム部材２４は、円錐部１３ｄに対向する後端部が平坦面をなし、前端部に、加圧ピストン１４に押圧したときに、この押圧方向（軸方向）と交差する方向（径方向）に弾性変形する円錐台形状をなす変形部２４ａが形成されている。

そのため、入力ピストン１３は、反力スプリング２２の付勢力により、押圧部１３ｃが支持部材２３に当接する位置に付勢支持されており、反力スプリング２２の付勢力に抗して前進すると、この押圧部１３ｃがゴム部材２４を押圧して加圧ピストン１４における支持孔１４ｃの底面に当接することができる。加圧ピストン１４は、反力スプリング２２の付勢力により、入力ピストン１３を介して、支持部材２３が支持部材２１に当接する位置に付勢支持されている。また、入力ピストン１３は、押圧部１３ｃがゴム部材２４を押圧してこのゴム部材２４が加圧ピストン１４における支持孔１４ｃの底面に当接した後、更に前進することで加圧ピストン１４を押圧し、入力ピストン１３と加圧ピストン１４とが一体となって前進することができ、加圧ピストン１４の先端部がシリンダ１２の底部に当接することができる。

この場合、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が反力スプリング２２の付勢力により後退位置に位置決めされているとき、入力ピストン１３の押圧部１３ｃとゴム部材２４との間には、ストローク吸収機構としての初期隙間Ｓ_１が設定されている。即ち、入力ピストン１３が初期ストローク（初期隙間Ｓ_１）だけ前進するとき、入力ピストン１３はゴム部材２４を弾性変形させることはなく、その初期ストロークが吸収される。

そして、本実施例では、反力スプリング２２とゴム部材２４によりストロークシミュレータが構成されており、入力ピストン１３が前進することで、反力スプリング２２だけを弾性変形し、入力ピストン１３が初期ストロークＳ_１を越えて前進し、ゴム部材２４が加圧ピストン１４に接触して押圧されることで、このゴム部材２４が弾性変形する。ここで、反力スプリング２２は、弾性変形時に線形剛性変化をなす一方、ゴム部材２４は、弾性変形時に非線形剛性変化をなす。

従って、運転者がペダル１７を踏み込むことでブレーキペダル１５が回動すると、その操作力が操作ロッド２０を介して入力ピストン１３に伝達され、この入力ピストン１３が反力スプリング２２の付勢力に抗して前進することができる。そして、入力ピストン１３が初期ストロークＳ_１だけ前進すると、ゴム部材２４を弾性変形させることができ、入力ピストン１３は加圧ピストン１４を押圧し、一体となって前進することができる。

なお、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との受圧面積の関係は、以下に表すものとなっている。この場合、Ａ１は、加圧ピストン１４の支持部１４ａの断面積、Ａ２は、加圧ピストン１４のフランジ部１４ｂの断面積、Ａ３は、入力ピストン１３の支持部１３ａの断面積である。
Ａ１＝Ａ２−Ａ３

このように、シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４が同軸上に移動自在に配置されることで、加圧ピストン１４における前進方向（図１にて左方）に第１圧力室Ｒ_１が区画され、加圧ピストン１４における後退方向（図１にて右方）、つまり、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との間に第２圧力室Ｒ_２が区画され、入力ピストン１３及び加圧ピストン１４における後退方向（図１にて右方）、つまり、加圧ピストン１４及び支持部材２３と支持部材２１との間に背面圧力室（第３圧力室）Ｒ_３が区画されている。また、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間にリリーフ室Ｒ_４が形成されている。

一方、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬにはそれぞれブレーキ装置（制動装置）を作動させるホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬが設けられており、調圧手段を構成するＡＢＳ（Antilock Brake System／アンチロックブレーキシステム）７０により作動可能となっている。即ち、マスタシリンダ１１の第１圧力室Ｒ_１に連通する第１圧力ポート２６には、第１油圧配管（油圧通路）２７の一端部が連結されており、この第１油圧配管２７の他端部は、２つの油圧供給配管２８ａ，２８ｂに分岐され、前輪ＦＲ，ＦＬに配置されるブレーキ装置のホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに連結されている。また、マスタシリンダ１１の背面圧力室Ｒ_３に連通する第２圧力ポート２９には、第２油圧配管３０の一端部が連結されており、この第２油圧配管３０の他端部は、２つの油圧供給配管３１ａ，３１ｂに分岐され、後輪ＲＲ，ＲＬに配置されるブレーキ装置のホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに連結されている。

そして、第１油圧配管２７にマスタカット弁３２が設けられている。このマスタカット弁３２は、ノーマルオープンタイプの電磁式開閉弁であって、電力供給時に閉止する。また、第１油圧配管２７と第２油圧配管３０との間には、連通油圧配管３３が設けられており、この連通油圧配管３３には連通弁３４が設けられている。この連通弁３４は、ノーマルクローズタイプの電磁式開閉弁であって、電力供給時に開放する。

また、第１油圧配管２７から分岐した各油圧供給配管２８ａ，２８ｂには、油圧排出配管３５ａ，３５ｂの基端部が連結されており、第２油圧配管３０から分岐した各油圧供給配管３１ａ，３１ｂには、油圧排出配管３６ａ，３６ｂ基端部が連結されている。そして、各油圧排出配管３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂは、先端部が集合して第３油圧配管３７に連結されている。そして、マスタシリンダ１１のリリーフ室Ｒ_４に連通する第１リリーフポート３８に、この第３油圧配管３７の先端部が連結されている。

そして、各油圧供給配管２８ａ，２８ｂ，３１ａ，３１ｂには、各油圧排出配管３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂとの接続部より上流側（第１、第２油圧配管２７，３０側）に、それぞれ電磁式の増圧弁３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂが配置されている。また、各油圧排出配管３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂには、それぞれ電磁式の減圧弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが配置されている。この増圧弁３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂは、ノーマルオープンタイプの開閉弁であって、電力供給時に閉止する。一方、減圧弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、ノーマルクローズタイプの開閉弁であって、電力供給時に開放する。

油圧ポンプ４３はモータ４４により駆動可能であり、第４油圧配管４５を介してリザーバタンク（リザーバ室）４６に連結されると共に、配管４７を介してアキュムレータ４８に連結されている。従って、モータ４４を駆動すると、油圧ポンプ４３はリザーバタンク４６に貯留されている作動油を加圧してアキュムレータ４８に供給することができ、アキュムレータ４８は、所定圧力の油圧を蓄圧することができる。

油圧ポンプ４３及びアキュムレータ４８は、高圧供給配管４９を介して圧力制御弁５０に連結されている。この圧力制御弁５０は、電磁力によりアキュムレータ４８に蓄圧された油圧を調圧し、マスタシリンダ１１やホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬに出力可能である。そのため、圧力制御弁５０は、制御圧供給配管５１を介して第２油圧配管３０に連結され、減圧供給配管５２及びリリーフ配管５３を介して第３油圧配管３７に連結されている。また、外部圧供給配管（パイロット通路）５４を介して第１油圧配管２７に連結されている。この場合、外部圧供給配管５４は、第１油圧配管２７におけるマスタカット弁３２よりＡＢＳ７０側に連結されている。

ここで、上述した調圧手段を構成する圧力制御弁５０について詳細に説明する。

この圧力制御弁５０において、図２に示すように、ハウジング１１１は、その中心部に上下方向に沿って貫通する第１支持孔１１２が形成され、その上部には、第１支持孔１１２に連通する取付孔１１３及びねじ孔１１４が形成され、上方が外部に開口している。そして、位置調整用円盤１１５が外部からねじ孔１１４に螺合することで、第１支持孔１１２の上方の開口が閉塞されている。

また、ハウジング１１１の下部には、第１支持孔１１２に連通し、且つ、この第１支持孔１１２より小径の第２支持孔１１６が形成されている。そして、ハウジング１１１の第１支持孔１１２と第２支持孔１１６にわたって駆動ピストン（駆動弁）１１７が移動自在に嵌合している。この駆動ピストン１１７は、円柱形状をなし、フランジ部１１７ａが一体に形成されている。また、駆動ピストン１１７には、軸方向に貫通する第１通路１１７ｂが形成されると共に、この第１通路１１７ｂと交差するように径方向に貫通する第２通路１１７ｃが形成されている。

ハウジング１１１の下部には、プランジャ１１８が上下方向に沿って移動自在に支持されると共にリターンスプリング１１９により下方に付勢支持されている。そして、このプランジャ１１８は、上方に延出されて第２支持孔１１６に移動自在に嵌合するロッド部１１８ａを有し、第１弁部１１８ｂが駆動ピストン１１７に形成された第１弁座１１７ｄに着座可能となっている。そして、プランジャ１１８の外周側には、通電可能なコイル１２０が巻装されており、このプランジャ１１８とコイル１２０によりソレノイドが構成されている。

ハウジング１１１の第１支持孔１１２には、駆動ピストン１１７の上方に位置して、円筒形状をなす外部ピストン（駆動弁）１２１が移動自在に嵌合し、この外部ピストン１２１の内部に制御弁１２２が配設され、この外部ピストン１２１と相対移動自在となっている。外部ピストン１２１は、連通孔１２１ａが形成されると共に、上方が開口している。そして、駆動ピストン１１７のフランジ部１１７ａと外部ピストン１２１との間には、リターンスプリング１２３が張設されており、駆動ピストン１１７は下方に付勢支持され、外部ピストン１２１は上方に付勢支持されている。

外部ピストン１２１は、内部に制御弁１２２が収容され、上端部に蓋部１２４が固定されている。制御弁１２２は、上端部が蓋部１２４に嵌合する一方、下端部に連通孔１２１ａを貫通する連結部１２２ａが形成され、この連結部１２２ａが駆動ピストン１１７の上端部に形成された連結凹部１１７ｅに嵌合している。また、制御弁１２２は、第２弁部１２２ｂが形成され、この第２弁部１２２ｂは、外部ピストン１２１に形成された第２弁座１２１ｂに着座可能となっている。そして、外部ピストン１２１と制御弁１２２との間には、リターンスプリング１２５が張設されており、その付勢力により外部ピストン１２１が上方に、制御弁１２２が下方に支持されることで、第２弁部１２２ｂが第２弁座１２１ｂに着座している。

本実施例の圧力制御弁５０は、上述したように、ハウジング１１１内に駆動ピストン１１７、外部ピストン１２１、制御弁１２２が移動自在に支持されることから、外部ピストン１２１と制御弁１２２により区画される高圧室Ｒ_１１と、ハウジング１１１と駆動ピストン１１７とプランジャ１１８により区画される減圧室Ｒ_１２と、ハウジング１１１と駆動ピストン１１７と外部ピストン１２１と制御弁１２２とにより区画される圧力室Ｒ_１３と、ハウジング１１１と外部ピストン１２１と制御弁１２２とにより区画されるリリーフ室Ｒ_１４と、ハウジング１１１と外部ピストン１２１により区画される外部圧力室Ｒ_１５が設けられている。

そして、ハウジング１１１及び外部ピストン１２１を貫通して高圧室Ｒ_１１に連通する高圧ポートＰ_１１が形成されると共に、ハウジング１１１を貫通して減圧室Ｒ_１２に連通する減圧ポートＰ_１２が形成されている。また、ハウジング１１１を貫通して圧力室Ｒ_１３に連通する制御圧ポートＰ_１３が形成されている。更に、ハウジング１１１及び外部ピストン１２１を貫通してリリーフ室Ｒ_１４に連通するリリーフポートＰ_１４が形成されている。また、ハウジング１１１を貫通して外部圧力室Ｒ_１５に連通する外部圧ポートＰ_１５が形成されている。そして、高圧ポートＰ_１１は高圧供給配管４９に連結され、減圧ポートＰ_１２は減圧供給配管５２に連結され、制御圧ポートＰ_１３は制御圧供給配管５１に連結され、リリーフポートＰ_１４はリリーフ配管５３に連結され、外部圧ポートＰ_１５は外部圧供給配管５４に連結されている。

このように構成された圧力制御弁５０にて、コイル１２０が消磁状態にあるとき、リターンスプリング１１９によりプランジャ１１８の第１弁部１１８ｂが、駆動ピストン１１７の第１弁座１１７ｄから離間している。一方、リターンスプリング１２５により制御弁１２２の第２弁部１２２ｂが外部ピストン１２１の第２弁座１２１ｂに着座している。従って、連通孔１２１ａが閉止されることで、高圧室Ｒ_１１と圧力室Ｒ_１３とが遮断され、圧力室Ｒ_１３と減圧室Ｒ_１２とが連通する。

この状態から、コイル１２０に通電すると、発生する電磁力によりプランジャ１１８が上方に移動し、ロッド部１１８ａが駆動ピストン１１７を押圧し、この駆動ピストン１１７がリターンスプリング１２３の付勢力に抗して上方に移動する。すると、駆動ピストン１１７が制御弁１２２をリターンスプリング１２５の付勢力に抗して押圧し、この制御弁１２２が上方に移動する。制御弁１２２が上方に移動すると、第２弁部１２２ｂが外部ピストン１２１の第２弁座１２１ｂから離間して連通孔１２１ａが開放される。従って、高圧室Ｒ_１１と圧力室Ｒ_１３が連通され、圧力室Ｒ_１３と減圧室Ｒ_１２とが遮断される。

また、外部圧ポートＰ_１５から外部圧力室Ｒ_１５に外部圧（油圧）が供給されると、蓋部１２４を介して外部ピストン１２１が下方に移動する。すると、この外部ピストン１２１がリターンスプリング１２３の付勢力に抗して下方に移動し、制御弁１２２の第２弁座１２２ｂから外部ピストン１２１の第２弁部１２１ｂが離間して連通孔１２１ａが開放される。従って、前述と同様に、高圧室Ｒ_１１と圧力室Ｒ_１３が連通され、圧力室Ｒ_１３と減圧室Ｒ_１２とが遮断される。

図１に戻り、マスタシリンダ１１にて、シリンダ１２には、リリーフ室Ｒ_４に連通する第２リリーフポート５５が形成され、この第２リリーフポート５５は第５油圧配管５６を介してリザーバタンク４６に連結されている。加圧ピストン１４には、第２圧力室Ｒ_２とリリーフ室Ｒ_４とを連通可能な第１連通孔（第１連通路）５７が形成されており、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間には、第２リリーフポート５５の一方側に位置してワンウェイシール５８が設けられている。また、シリンダ１２には、第３リリーフポート５９が形成され、この第３リリーフポート５９は第６油圧配管６０を介してリザーバタンク４６に連結されている。加圧ピストン１４には、第３リリーフポート５９と第１圧力室Ｒ_１とを連通可能な第２連通孔（第２連通路）６１が形成されており、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間には、第３リリーフポート５９の両側に位置してワンウェイシール６２が設けられている。

従って、加圧ピストン１４が後退位置にあるとき、第２圧力室Ｒ_２とリリーフ室Ｒ_４とが第１連通孔５７により連通すると共にリリーフ室Ｒ_４が第２リリーフポート５５によりリザーバタンク４６に連通し、第１圧力室Ｒ_１と第３リリーフポート５９（リザーバタンク４６）とが第２連通孔６１により連通している。そして、入力ピストン１３に押圧されて加圧ピストン１４が微小前進すると、第２圧力室Ｒ_２とリリーフ室Ｒ_４との連通が遮断されることから、第２圧力室Ｒ_２が密閉状態となり、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進可能となる。また、加圧ピストン１４が微小前進すると、第１圧力室Ｒ_１と第３リリーフポート５９との連通が遮断されることから、マスタカット弁３２が閉止状態であれば、第１圧力室Ｒ_１が密閉状態となり、加圧ピストン１４の前進が阻止され、マスタカット弁３２が開放状態であれば、加圧ピストン１４が前進することで、第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に制御圧を供給可能となる。

また、支持部材２１には、入力ピストン１３との間にシール部材（第１シール部）６３が装着されると共に、加圧ピストン１４と一体の支持部材２３には、入力ピストン１３との間にシール部材（第２シール部）６４が装着されている。即ち、この構成により、入力ピストン１３は、大気側のシール（シール部材６３）径と加圧ピストン１４側のシール（シール部材６４）径とが同径（略同等）となっている。そのため、マスタシリンダ１１の第２圧力ポート２９から背面圧力室Ｒ_３に制御圧が作用したとき、入力ピストン１３は、この制御圧の圧力を受けることがないため、反力の変化もない。

このように構成された本実施例の車両用制動装置にて、図１に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７１は、ブレーキペダル１５から入力ピストン１３に入力される操作力（ペダル踏力）に応じた目標制御圧を設定し、圧力制御弁５０により調圧し、この設定された目標制御圧を背面圧力室Ｒ_３に作用させることで、加圧ピストン１４をアシストする。また、目標制御圧をＡＢＳ７０を介して各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬに制動油圧として付与することで、この各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬを作動し、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬに所望の制動力を作用させる。

即ち、ブレーキペダル１５には、このブレーキペダル１５のペダルストロークＳｐを検出するストロークセンサ７２と、そのペダル踏力を検出する踏力センサ７３が設けられており、各検出結果をＥＣＵ７１に出力している。また、第１油圧配管２７にて、マスタカット弁３２より上流側、つまり、第１圧力ポート２６側には、油圧を検出する第１圧力センサ７４が設けられ、マスタカット弁３２より下流側、つまり、ＡＢＳ７０側には、油圧を検出する第２圧力センサ７５が設けられている。マスタカット弁３２が閉止状態にあるとき、第１圧力センサ７４は、第１圧力室Ｒ_１の圧力を検出し、第２圧力センサ７５は、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬの各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬへ供給される油圧（制御圧）を検出し、それぞれ検出結果をＥＣＵ７１に出力している。

更に、油圧ポンプ４３からアキュムレータ４８を介して圧力制御弁５０に至る高圧供給配管４９には、油圧を検出する第３圧力センサ７６が設けられている。この圧力センサ７６は、アキュムレータ４８に蓄圧されて圧力制御弁５０に供給される油圧を検出し、検出結果をＥＣＵ７１に出力している。なお、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬには、それぞれ図示しない車輪速センサが設けられており、検出した各車輪速度をＥＣＵ７１に出力している。

従って、ＥＣＵ７１は、踏力センサ７３が検出したブレーキペダル１５のペダル踏力（または、ストロークセンサ７２が検出したペダルストローク）に基づいて目標制御圧を設定し、圧力制御弁５０における駆動ピストン１１７を制御する一方、第２圧力センサ７５が検出した制御圧をフィードバックし、目標制御圧と制御圧とが一致するように制御している。この場合、ＥＣＵ７１は、ペダル踏力（ペダルストローク）に対する目標制御圧を表すマップを有しており、このマップに基づいて圧力制御弁５０を制御する。

本実施例の車両用制動装置による制動力制御について、具体的に説明すると、図１及び図２に示すように、乗員がブレーキペダル１５を踏むと、その操作力（踏力）により入力ピストン１３が前進（図１にて左方へ移動）する。このとき、踏力センサ７３はペダル踏力を検出し、ＥＣＵ７１は、このペダル踏力に基づいて目標制御圧を設定する。そして、ＥＣＵ７１は、この目標制御圧に基づいて圧力制御弁５０を制御し、圧力制御弁５０は、アキュムレータ４８に蓄圧された油圧を調圧し、目標制御圧となる制御圧を制御圧供給配管５１に出力する。

即ち、圧力制御弁５０にて、コイル１２０に通電し、発生する吸引力によりプランジャ１１８をリターンスプリング１１９の付勢力に抗して上方に移動し、駆動ピストン１１７を押圧して上方に移動する。すると、駆動ピストン１１７が制御弁１２２を押圧して上方に移動し、連通孔１２１ａが開放されることで、高圧ポートＰ_１１と制御圧ポートＰ_１３が連通する一方、減圧ポートＰ_１２と制御圧ポートＰ_１３が遮断される。そのため、アキュムレータ４８の油圧が高圧供給配管４９から高圧ポートＰ_１１に供給され、高圧室Ｒ_１１から連通孔１２１ａを通ることで調圧されて圧力室Ｒ_１３に供給され、制御圧ポートＰ_１３から制御圧供給配管５１を通して第２油圧配管３０に供給される。

すると、第２油圧配管３０に供給された油圧は、マスタシリンダ１１の第２圧力ポート２９を通して背面圧力室Ｒ_３に作用する。ところが、入力ピストン１３は、大気側のシール径と加圧ピストン１４側のシール径が同径であるため、入力ピストン１３は制御圧に関係なく前進することとなり、ブレーキペダル１５に対して反力スプリング２２により適正な反力が付与される。

また、第２油圧配管３０に供給された制御圧は、各油圧供給配管３１ａ，３１ｂを通して後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに付与される。更に、第２油圧配管３０に供給された制御圧は、連通油圧配管３３を通して第１油圧配管２７に供給され、各油圧供給配管２８ａ，２８ｂを通して前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに付与される。このとき、ＥＣＵ７１は、第２圧力センサ７５が検出した制御圧をフィードバックし、目標制御圧と制御圧とが一致するように圧力制御弁５０を制御する。従って、前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに適正な制御圧が付与されると共に、後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに適正な制御圧が付与されることとなり、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬに対して乗員のブレーキペダル１５の操作力に応じた所望の制動力を発生させることができる。

ところで、乗員がブレーキペダル１５を踏み込むと、入力ピストン１３が反力スプリング２２の付勢力に抗して前進することで、この反力スプリング２２だけが収縮して弾性変形する。この場合、入力ピストン１３が初期ストロークＳ_１だけ前進する間は、ゴム部材２４は弾性変形しない。そのため、反力スプリング２２は、線形剛性変化をなすこととなり、乗員によるブレーキペダル１５の初期操作に対して、ストロークが早期に吸収されると共に、変化量が一定な反力が付与される。

そして、乗員がブレーキペダル１５を更に踏み込み、入力ピストン１３が初期ストロークＳ_１を越えて前進すると、ゴム部材２４が加圧ピストン１４に接触して押圧される。このとき、マスタカット弁３２が閉止されているため、加圧ピストン１４が微小前進すると、第２連通孔６１と第３リリーフポート５９との連通が解除され、第１圧力室Ｒ_１は密閉状態となり、加圧ピストン１４の前進が拘束される。そのため、入力ピストン１３がゴム部材２４をより強く押圧することで、このゴム部材２４が弾性変形する。即ち、入力ピストン１３が反力スプリング２２の付勢力に抗して更に前進することで、この反力スプリング２２が収縮して弾性変形すると共に、ゴム部材２４が加圧ピストン１４に押圧されて収縮して弾性変形する。そのため、反力スプリング２２は、線形剛性変化をなすものの、ゴム部材２４は、弾性変形時に非線形剛性変化をなすこととなり、乗員によるブレーキペダル１５の調整操作に対して、ストロークが適正に吸収されると共に、安定した反力が付与される。

また、入力ピストン１３が前進し、ゴム部材２４が加圧ピストン１４により押圧されて弾性変形するとき、円錐部１３ｄがゴム部材２４の中心部を押圧することで、ゴム部材２４は、その中心部が凹むように弾性変形する。続いて、この円錐部１３ｄの前面がゴム部材２４に密着して全体を押圧することで、ゴム部材２４は、変形部２４ａが加圧ピストン１４により径方向における外方に弾性変形する。そのため、入力ピストン１３がゴム部材２４を弾性変形させるとき、弾性初期と弾性終期における弾性変化率が高くなり、ブレーキペダル１５に対して適正な反力が付与される。

一方、電源系統に故障が発生して失陥した場合には、圧力制御弁５０のコイル１２０への電流値を制御することで、各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬへ付与する制御圧を適正油圧に制御することができない。ところが、本実施例では、圧力制御弁５０に、マスタシリンダ１１の第１圧力室Ｒ_１で発生したパイロット油圧（外部圧）により作動する外部ピストン１２１を設け、この外部ピストン１２１により駆動ピストン１１７を制御して適正な制御圧を出力可能としている。

電源系統の失陥時に、乗員がブレーキペダル１５を踏むと、その操作力により入力ピストン１３が前進し、初期ストロークＳ_１を越えると、入力ピストン１３がゴム部材２４を介して加圧ピストン１４を押圧し、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進する。入力ピストン１３及び加圧ピストン１４が前進すると、第１圧力室Ｒ_１が加圧される。このとき、マスタカット弁３２が開放されているため、第１圧力室Ｒ_１の油圧が外部圧として第１油圧配管２７に吐出され、外部圧供給配管５４を通して圧力制御弁５０に作用する。

この圧力制御弁５０にて、外部圧が外部圧供給配管５４から外部圧ポートＰ_１５を介して外部圧力室Ｒ_１５に作用すると、外部ピストン１２１が下方に移動する。すると、連通孔１２１ａが開放されることで、高圧ポートＰ_１１と制御圧ポートＰ_１３が連通する一方、減圧ポートＰ_１２と制御圧ポートＰ_１３が遮断される。そのため、アキュムレータ４８の油圧が高圧供給配管４９から高圧ポートＰ_１１に供給され、高圧室Ｒ_１１から連通孔１２１ａを通ることで調圧されて圧力室Ｒ_１３に供給され、制御圧ポートＰ_１３から制御圧供給配管５１を通して第２油圧配管３０に供給される。すると、第２油圧配管３０に供給された油圧は、マスタシリンダ１１の第２圧力ポート２９を通して背面圧力室Ｒ_３に作用することとなり、この制御圧により加圧ピストン１４を介して入力ピストン１３をアシストすることができる。

そのため、第２油圧配管３０に供給された制御圧が、各油圧供給配管３１ａ，３１ｂを通して後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに付与される。また、制御圧によりアシストされることで、容易に前進する入力ピストン１３により、第２油圧配管３０の制御圧と同等の制御圧が第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に吐出される。そのため、第１油圧配管２７に供給された制御圧が、各油圧供給配管２８ａ，２８ｂを通して前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに付与される。従って、前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに適正な制御圧が付与されると共に、後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに適正な制御圧が付与されることとなり、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬに対して乗員のブレーキペダル１５の操作力に応じた所望の制動力を発生させることができる。

なお、アキュムレータ４８の残圧が不足した場合であっても、乗員がブレーキペダル１５を踏むと、その操作力により入力ピストン１３が前進し、ゴム部材２４を介して加圧ピストン１４を押圧して前進し、第１圧力室Ｒ_１を加圧することができる。そのため、第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に踏力に応じた油圧が吐出されるため、この油圧を前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに付与し、前輪ＦＲ，ＦＬに対して乗員のブレーキペダル１５の操作力に応じた制動力を発生させることができる。

このように実施例１の車両用制動装置にあっては、シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４を直列に移動自在に支持することで第１圧力室Ｒ_１及び第２圧力室Ｒ_２を区画するマスタシリンダ１１を設け、第１圧力室Ｒ_１に連結された第１油圧配管２７にＡＢＳ７０を介して各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬを連結すると共にマスタカット弁３２を設け、一方、電子制御可能な圧力制御弁５０をＡＢＳ７０を介して各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬに連結している。

従って、電源系統の正常時には、圧力制御弁５０を制御することで、アキュムレータ４８の油圧を調圧して各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬに供給することができる。一方、電源系統の失陥時には、ブレーキペダル１５の操作に応じた外部圧により圧力制御弁５０を作動することで、アキュムレータ４８の油圧を調圧して各ホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬに供給することができる。即ち、電磁力及び外部圧により作動する圧力制御弁５０を適用することで、電源系統の状態に拘らず乗員によるブレーキペダル１５の操作に応じた制御圧を確実に発生させることができ、その結果、油圧経路を簡略化して構造の簡素化を図ることができると共に、製造コストを低減することができる一方、適正な制動力制御を可能とすることができ、信頼性及び安全性の向上を図ることができる。

また、実施例１の車両用制動装置では、入力ピストン１３を、シリンダ１２と一体の支持部材２１に移動自在に支持すると共に、加圧ピストン１４と一体の支持部材２３に移動自在に支持し、支持部材２１と入力ピストン１３との間にシール部材６３を装着すると共に、支持部材２３と入力ピストン１３との間にシール部材６４を装着し、各シール部材６３，６４の各シール径を略同等に設定している。

従って、入力ピストン１３は、大気側をシールするシール部材６３の径と加圧ピストン１４側をシールするシール部材６４の径とが同径となり、マスタシリンダ１１の第２圧力ポート２９から背面圧力室Ｒ_３に制御圧が作用したとき、入力ピストン１３は、この制御圧の圧力を受けることがなくなり、ブレーキペダル１５の反力が変化することがなく、適正なブレーキ反力を付与することができる。その結果、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との間にストローク吸収機構やストロークシミュレータを容易に搭載することができ、装置の大型化を抑制することができる。また、第２圧力ポート２９に連結される第２油圧配管３０にマスタカット弁を設ける必要もなく、電磁弁の数を減少して構造の簡素化を図ることができる。

また、実施例１の車両用制動装置では、マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が閉止されているとき、第２圧力室Ｒ_２をリザーバタンク４６側に連通し、マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が開放されているとき、加圧ピストン１４が前進することで第２圧力室Ｒ_２を遮断する第１連通孔５７を加圧ピストン１４に設け、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間に第２リリーフポート５５の一方側に位置してワンウェイシール５８を設けている。マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が閉止されているとき、第１圧力室Ｒ_１をリザーバタンク４６側に連通し、マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が開放されているとき、加圧ピストン１４が前進することで第１圧力室Ｒ_１を遮断する第２連通孔６１を加圧ピストン１４に設け、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間に第３リリーフポート５９の両側に位置してワンウェイシール６２を設けている。

従って、加圧ピストン１４が後退位置にあるとき、第２圧力室Ｒ_２が第１連通孔５７によりリザーバタンク４６に連通すると共に、第１圧力室Ｒ_１が第２連通孔６１によりリザーバタンク４６に連通している。この状態で、入力ピストン１３に押圧されて加圧ピストン１４が微小前進すると、第２圧力室Ｒ_２とリザーバタンク４６との連通が遮断されることから、第２圧力室Ｒ_２が密閉状態となり、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進することができる。また、加圧ピストン１４が微小前進すると、第１圧力室Ｒ_１とリザーバタンク４６との連通が遮断される。このとき、マスタカット弁３２が閉止状態であれば、第１圧力室Ｒ_１が密閉状態となり、入力ピストン１３及び加圧ピストン１４の前進が阻止される。一方、マスタカット弁３２が開放状態であれば、入力ピストン１３及び加圧ピストン１４が前進することで、第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に制御圧を供給することができる。その結果、シミュレータカット弁を不要として装置の簡素化を可能とすることができる。

また、実施例１の車両用制動装置では、マスタシリンダ１１にて、第１圧力室Ｒ₁に第１油圧配管２７が連結され、背面圧力室Ｒ_３に圧力制御弁５０からの油圧が供給される制御圧供給配管５１が第２油圧配管３０を介して連結され、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との間に初期隙間Ｓ₁が設けられ、第１油圧配管２７が前輪のホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに連結され、制御圧供給配管５１が後輪のホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに連結され、第１油圧配管２７と第２油圧配管３０が連通油圧配管３３により連結され、連通油圧配管３３に連通弁３４が設けられている。従って、簡単な構成で、電源系統の正常時と失陥時における適正な制動油圧を確保することができ、構造の簡素化及び信頼性、安全性の向上を図ることができる。

そして、実施例１の車両用制動装置では、マスタシリンダ１１内に制動操作力に応じたストロークを吸収すると共に反力を発生させるストロークシミュレータを内蔵し、このストロークシミュレータを、入力ピストン１３とシリンダ１１との間に張設された反力スプリング２２と、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との間に設けられたゴム部材２４とにより構成し、入力ピストン１３が初期ストロークだけ前進する間にゴム部材２４の弾性変形を抑制する弾性変形抑制手段として、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との間に初期隙間Ｓ_１を設定している。

従って、初期制動操作力により入力ピストン１３が前進して反力スプリング２２だけを弾性変形し、入力ピストン１３が初期ストロークだけ前進してからゴム部材２４を弾性変形することとなり、制動操作力に応じた理想的な吸収ストローク及び制動反力を確保することで、制動操作フィーリングを向上することができる。

そして、乗員がブレーキペダル１５を踏み込むと、入力ピストン１３が前進し、反力スプリング２２だけが収縮して弾性変形することとなり、この反力スプリング２２が線形剛性変化をなすため、乗員によるブレーキペダル１５の初期操作に対して、ストロークを早期に吸収すると共に、変化量が一定となる反力を付与することができる。そして、乗員が更にブレーキペダル１５を踏み込むと、入力ピストン１３が初期ストロークを越えて前進した後にゴム部材２４を弾性変形させることとなり、このゴム部材２４が非線形剛性変化をなすため、乗員によるブレーキペダル１５の調整操作に対して、ストロークを適正に吸収すると共に、安定した反力を付与することができる。

また、マスタシリンダ１１内に、反力スプリング２２とゴム部材２４を構成要素とするストロークシミュレータを内蔵している。そのため、装置のコンパクト化を可能とすることができる。

図３は、本発明の実施例２に係る車両用制動装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の車両用制動装置において、図３に示すように、マスタシリンダ２１１は、シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４が軸方向に移動自在に支持されて構成されており、ブレーキペダル１５における操作ロッド２０の先端部が入力ピストン１３に連結されている。入力ピストン１３は、シリンダ１２に固定された支持部材２１の内周面に移動自在に支持され、反力スプリング２２の付勢力により一方方向（図３にて、右方）に付勢支持されている。

加圧ピストン１４は、シリンダ１２内にて、入力ピストン１３の先端部側に配置され、移動自在に支持されている。そして、加圧ピストン１４は、支持孔１４ｃに入力ピストン１３の押圧部１３ｃが移動自在に嵌合し、支持孔１４ｃの先端部に支持部材２３が固定さることで、加圧ピストン１４と支持部材２３とは一体となって、入力ピストン１３の支持部１３ａに対して相対移動可能となっている。また、加圧ピストン１４は、支持孔１４ｃ内にゴム部材２４が配置されている。

このように、シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４が同軸上に移動自在に配置されることで、第１圧力室Ｒ_１と第２圧力室Ｒ_２と背面圧力室Ｒ_３とリリーフ室Ｒ_４が区画されている。そして、第１圧力室Ｒ_１の第１圧力ポート２６に第１油圧配管２７が連結され、背面圧力室Ｒ_３の第２圧力ポート２９に第２油圧配管３０が連結され、リリーフ室Ｒ_４の第１リリーフポート３８に第３油圧配管３７が連結され、第２リリーフポート５５に第５油圧配管５６が連結されている。

また、マスタシリンダ２１１にて、シリンダ１２には、第３リリーフポート５９が形成されており、この第３リリーフポート５９は、第６油圧配管６０を介してリザーバタンク４６に連結されている。そして、加圧ピストン１４には、第１圧力室Ｒ_１と第３リリーフポート５９とを連通可能な第２連通孔６１が形成されると共に、第２圧力室Ｒ_２と第３リリーフポート５９とを連通可能な第３連通孔（第３連通路）２１２が形成されている。更に、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間には、第３リリーフポート５９の両側に位置してワンウェイシール６２が設けられている。

従って、加圧ピストン１４が後退位置にあるとき、第１圧力室Ｒ_１と第３リリーフポート５９とが第２連通孔６１により連通し、第２圧力室Ｒ_２と第３リリーフポート５９とが第２連通孔２１２により連通している。そして、入力ピストン１３に押圧されて加圧ピストン１４が微小前進すると、第１圧力室Ｒ_１と第３リリーフポート５９との連通が遮断されることから、マスタカット弁３２が閉止状態であれば、第１圧力室Ｒ_１が密閉状態となり、加圧ピストン１４の前進が阻止され、マスタカット弁３２が開放状態であれば、加圧ピストン１４が前進することで、第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に制御圧を供給可能となる。また、マスタカット弁３２が開放状態のとき、加圧ピストン１４が更に前進すると、第２圧力室Ｒ_２は第３リリーフポート５９との連通が遮断され、第１圧力室Ｒ_１と連通することから、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進可能となる。

なお、本実施例の車両用制動装置では、上述したマスタシリンダ２１１にマスタカット弁、ＡＢＳ、ホイールシリンダ、圧力制御弁などが連結されているが、これらの構成は、上述した実施例１と同様であるため、説明は省略する。

従って、本実施例の車両用制動装置による制動力制御について、乗員がブレーキペダル１５を踏むと、その操作力（踏力）により入力ピストン１３が前進する。このとき、踏力センサ７３はペダル踏力を検出し、ＥＣＵ７１は、このペダル踏力に基づいて目標制御圧を設定する。そして、ＥＣＵ７１は、この目標制御圧に基づいて圧力制御弁５０を制御し、圧力制御弁５０は、アキュムレータ４８に蓄圧された油圧を調圧し、目標制御圧となる制御圧を制御圧供給配管５１に出力する。

圧力制御弁５０により、アキュムレータ４８の油圧が調圧されて制御圧供給配管５１を通して第２油圧配管３０に供給される。すると、この制御圧は、各油圧供給配管３１ａ，３１ｂを通して後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに付与される。また、この制御圧は、連通油圧配管３３を通して第１油圧配管２７に供給され、各油圧供給配管２８ａ，２８ｂを通して前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに付与される。従って、前輪ＦＲ，ＦＬのホイールシリンダ２５ＦＲ，２５ＦＬに適正な制御圧が付与されると共に、後輪ＲＲ，ＲＬのホイールシリンダ２５ＲＲ，２５ＲＬに適正な制御圧が付与されることとなり、前輪ＦＲ，ＦＬ及び後輪ＲＲ，ＲＬに対して乗員のブレーキペダル１５の操作力に応じた所望の制動力を発生させることができる。

一方、電源系統に故障が発生して失陥した場合には、乗員がブレーキペダル１５を踏むと、その操作力により入力ピストン１３が前進し、初期ストロークＳ_１を越えると、入力ピストン１３がゴム部材２４を介して加圧ピストン１４を押圧し、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進する。入力ピストン１３及び加圧ピストン１４が前進すると、第１圧力室Ｒ_１が加圧される。このとき、マスタカット弁３２が開放されているため、第１圧力室Ｒ_１の油圧が外部圧として第１油圧配管２７に吐出され、外部圧供給配管５４を通して圧力制御弁５０に作用する。

圧力制御弁５０に外部圧が作用すると、アキュムレータ４８の油圧が調圧されて制御圧供給配管５１を通して第２油圧配管３０に供給される。すると、前述と同様に、第２油圧配管３０に供給された制御圧は、マスタシリンダ２１１の第２圧力ポート２９を通して背面圧力室Ｒ_３に作用することとなり、この制御圧により加圧ピストン１４を介して入力ピストン１３をアシストすることができる。

このように実施例２の車両用制動装置にあっては、マスタシリンダ２１１にて、マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が閉止されているとき、第１圧力室Ｒ_１をリザーバタンク４６に連通し、マスタカット弁３２により第１油圧配管２７が開放されているとき、加圧ピストン１４が前進することで第１圧力室Ｒ_１を遮断する第２連通孔２１２を加圧ピストン１４に設け、シリンダ１２と加圧ピストン１４との間に第３リリーフポート５９の両側に位置してワンウェイシール６２を設けている。

従って、加圧ピストン１４が後退位置にあるとき、第１圧力室Ｒ_１が第２連通孔６１によりリザーバタンク４６に連通し、第２圧力室Ｒ_２が第２連通孔２１２によりリザーバタンク４６に連通している。この状態で、入力ピストン１３に押圧されて加圧ピストン１４が微小前進すると、第１圧力室Ｒ_１とリザーバタンク４６との連通が遮断される。このとき、マスタカット弁３２が閉止状態であれば、第１圧力室Ｒ_１が密閉状態となり、入力ピストン１３及び加圧ピストン１４の前進が阻止される。一方、マスタカット弁３２が開放状態であれば、入力ピストン１３及び加圧ピストン１４が前進することで、第１圧力室Ｒ_１から第１油圧配管２７に制御圧を供給することができる。なお、マスタカット弁３２が開放状態のとき、加圧ピストン１４が更に前進すると、第２圧力室Ｒ_２は第３リリーフポート５９との連通が遮断され、第１圧力室Ｒ_１と連通することから、入力ピストン１３と加圧ピストン１４が一体となって前進することができる。その結果、シミュレータカット弁を不要とすると共に、加圧ピストン１４の全長を短縮して装置の簡素化を可能とすることができる。

図４は、本発明の実施例３に係る車両用制動装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の車両用制動装置において、図４に示すように、マスタシリンダ３１１は、シリンダ１２内に入力ピストン１３と加圧ピストン１４が軸方向に移動自在に支持されて構成されており、ブレーキペダル１５における操作ロッド２０の先端部が入力ピストン１３に連結されている。入力ピストン１３は、シリンダ１２に固定された支持部材２１の内周面に移動自在に支持され、反力スプリング２２の付勢力により一方方向（図４にて、右方）に付勢支持されている。

そして、本実施例にて、入力ピストン１３と加圧ピストン１４との受圧面積の関係は、以下に表すものとなっている。この場合、Ａ１１は、加圧ピストン１４の支持部１４ａの断面積、Ａ１２は、加圧ピストン１４のフランジ部１４ｂの断面積、Ａ１３は、入力ピストン１３の支持部１３ａの断面積である。
Ａ１１＝Ａ１３
従って、入力ピストン１３のシール径と加圧ピストン１４のシール径が同等に設定されることから、入力ピストン１３が前進することで発生する入力荷重と、加圧ピストン１４が前進することで発生する制御油圧（マスタシリンダ圧勾配）とが同等なものとなり、マスタシリンダ３１１により発生可能な最大発生油圧が増加し、リニアな制動特性が確保される。

なお、本実施例の車両用制動装置では、上述したマスタシリンダ３１１にマスタカット弁、ＡＢＳ、ホイールシリンダ、圧力制御弁などが連結されているが、これらの構成並びに作用については、上述した実施例１、２と同様であるため、説明は省略する。

このように実施例３の車両用制動装置にあっては、入力ピストン１３の支持部１３ａが加圧ピストン１４の支持部材２１に移動自在に嵌合し、加圧ピストン１４の支持部１４ａがシリンダ１２に移動自在に嵌合し、入力ピストン１３の支持部１３ａの外径（断面積Ａ１３）と第１圧力室Ｒ_１を押圧する加圧ピストン１４の支持部１４ａの外径（断面積Ａ１１）が略同径に設定されている。

従って、入力ピストン１３のシール径と加圧ピストン１４のシール径が同等に設定されることから、入力ピストン１３が前進することで発生する入力荷重と、加圧ピストン１４が前進することで発生する出力荷重（マスタシリンダ圧勾配）とが同等なものとなり、マスタシリンダ３１１により発生可能な最大発生油圧が増加し、リニアな制動特性が確保される。

以上のように、本発明に係る車両用制動装置は、入力ピストンにおける大気側のシール径と第２圧力室側のシール径を略同等に設定することで、電源装置が失陥してもホイールシリンダに油圧を供給可能として適正な制動力を確保することで、信頼性及び安全性の向上を図ると共に構造の簡素化を図るものであり、いずれの種類の制動装置に用いても好適である。

本発明の実施例１に係る車両用制動装置を表す概略構成図である。実施例１の車両用制動装置における圧力制御弁の断面図である。本発明の実施例２に係る両用制動装置を表す概略構成図である。本発明の実施例３に係る両用制動装置を表す概略構成図である。

符号の説明

１１，２１１，３１１マスタシリンダ
１２シリンダ
１３入力ピストン（ピストン）
１４加圧ピストン（ピストン）
１５ブレーキペダル（操作部材）
２１，２３支持部材
２２反力スプリング
２４ゴム部材
２５ＦＲ，２５ＦＬ，２５ＲＲ，２５ＲＬホイールシリンダ
２７第１油圧配管（油圧通路）
３０第２油圧配管
３２マスタカット弁
３３連通油圧配管（連通油圧通路）
３４連通弁
３９ａ，３９ｂ，４０ａ，４０ｂ増圧弁
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ減圧弁
４３油圧ポンプ
４６リザーバタンク
４８アキュムレータ
４９高圧供給配管
５０圧力制御弁
５１制御圧供給配管（制御圧通路）
５４外部圧供給配管
５７第１連通孔（第１連通路）
６１第２連通孔（第２連通路）
６３シール部材（第１シール部）
６４シール部材（第２シール部）
７０ＡＢＳ
７１電子制御ユニット、ＥＣＵ
７２ストロークセンサ
７３踏力センサ
７４第１圧力センサ
７５第２圧力センサ
７６第３圧力センサ
１１７駆動ピストン（駆動弁）
１２１外部ピストン（駆動弁）
１２２制御弁
２１２第３連通孔（第３連通路）
Ｒ_１第１圧力室
Ｒ_２第２圧力室
Ｒ_３背面圧力室（第３圧力室）
Ｒ_４リリーフ室
Ｓ_１初期隙間、初期ストローク（ストローク吸収機構）

Claims

乗員が制動操作可能な操作部材と、
シリンダ内に操作部材が連結される入力ピストンと加圧ピストンが移動自在に支持されることで、前記加圧ピストンより前方の第１圧力室と前記入力ピストンと前記加圧ピストンの間の第２圧力室と前記加圧ピストンより後方の第３圧力室が区画されるマスタシリンダと、
前記入力ピストンと加圧ピストンとの間に設けられるストローク吸収機構と、
油圧を受けて車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記第１圧力室と前記ホイールシリンダとを連結する油圧通路と、
該油圧通路を開閉可能なマスタカット弁と、
前記操作部材の操作ストロークに応じた目標制御圧に基づいた電磁力により駆動弁を移動することで油圧を調圧して出力可能であると共に、前記第１圧力室からの油圧をパイロット圧として前記駆動弁を移動することで油圧を調圧して出力可能である圧力制御弁と、
該圧力制御弁からの油圧を前記第３圧力室及び前記ホイールシリンダに供給可能な制御圧通路と、
前記圧力制御弁及び前記マスタカット弁を制御可能な制御手段とを備え、
前記入力ピストンは、前記シリンダに対して移動自在に支持されると共に前記加圧ピストンに対して移動自在に支持され、前記入力ピストンと前記シリンダとの間に第１シール部が設けられると共に前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に第２シール部が設けられ、前記第１シール部と前記第２シール部の各シール径が略同等に設定される、
ことを特徴とする車両用制動装置。
前記油圧通路の閉止時に前記第２圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第２圧力室を遮断する第１連通路が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動装置。
前記油圧通路の閉止時に前記第２圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第２圧力室を前記第１圧力室に連通する第３連通路が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動装置。
前記油圧通路の閉止時に前記第１圧力室をリザーバ室に連通し、前記油圧通路の開放時に前記加圧ピストンが前進することで前記第１圧力室を遮断する第２連通路が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用制動装置。
前記油圧通路が前輪の前記ホイールシリンダに連結され、前記制御圧通路が後輪の前記ホイールシリンダに連結され、前記油圧通路と前記制御圧通路を連通する連通油圧通路に連通弁が設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の車両用制動装置。
前記加圧ピストンに嵌合する前記入力ピストンの外径と前記第１圧力室を押圧する前記加圧ピストンの外径が略同径に設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の車両用制動装置。