JP2013107561A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械式レギュレータの簡素化及び小型化が可能な車両用制動装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用制動装置は、高圧源のブレーキ液圧に基づいて、パイロット室に供給されるパイロット圧に応じた出力圧力を出力ポートから送出する機械式レギュレータ４４と、パイロット室に接続された切替部４５と、切替部を介してパイロット室に接続され、第１パイロット圧をパイロット室に供給する第１パイロット圧発生装置１と、切替部を介してパイロット室に接続され、第２パイロット圧をパイロット室に供給する第２パイロット圧発生装置４１〜４３と、機械式レギュレータの出力ポートから供給される出力圧力に基づいたブレーキ力を発生させるホイルシリンダ５４と、を備え、切替部は、第１パイロット圧及び第２パイロット圧の何れか一方をパイロット室に供給することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、運転者によるブレーキ操作量に応じて車両に付与する制動力を制御する車両用制動装置に関する。

運転者によるブレーキ操作に応じて車両に付与する制動力を制御する車両用制動装置の一例として、例えば特開２００６−２８２０１４号公報（特許文献１）に挙げられる車両用制動装置が知られている。この車両用制動装置において、ホイルシリンダにはアキュムレータと電磁弁とによって発生された制御油圧に基づく制動力（ブレーキ力）が付与される。

また、特開平１−１１９４５９号公報（特許文献２）に記載の車両用制動装置は、機械式レギュレータを備え、機械式レギュレータの出力先がホイルシリンダとなるように構成されている。この機械式レギュレータは、それぞれ異なる経路でブレーキ液が供給される２つのパイロット室を有している。

特開２００６−２８２０１４号公報 特開平１−１１９４５９号公報

しかしながら、上記構成では、一方の経路が失陥した時に対応できるかもしれないが、機械式レギュレータに２つのパイロット室を設けなければならず、機械式レギュレータの構造が複雑化及び大型化するという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、機械式レギュレータの簡素化及び小型化が可能な車両用制動装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、車両用制動装置であって、パイロット室（４Ｄ）を有し、高圧源（４３１）に接続され、前記高圧源のブレーキ液圧に基づいて、前記パイロット室に供給されるパイロット圧に応じた出力圧力を出力ポート（４ｂ）から送出する機械式レギュレータ（４４）と、前記パイロット室に接続された切替部（４５）と、前記切替部を介して前記パイロット室に接続され、ブレーキ操作部材（１１５）の操作量に応じた第１パイロット圧を前記パイロット室に供給する第１パイロット圧発生装置（１）と、前記切替部を介して前記パイロット室に接続され、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第２パイロット圧を前記パイロット室に供給する第２パイロット圧発生装置（４１、４２、４３）と、前記機械式レギュレータの出力ポートから供給される出力圧力に基づいたブレーキ力を発生させるホイルシリンダ（５４）と、を備え、前記切替部は、前記第１パイロット圧及び前記第２パイロット圧の何れか一方を前記パイロット室に供給することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１パイロット圧発生装置（１）は、前記ブレーキ操作部材に連動して前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第１パイロット圧をシリンダ室（１３２）に発生させる機械式のものであり、前記第２パイロット圧発生装置（４１、４２、４３）は、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第２パイロット圧を前記高圧源（４３１）とリザーバ（４１２）との間の連通を制御弁（４１、４２）で制御することによって発生させる電動式のものであり、前記切替部（４５）は、前記第２パイロット圧発生装置の失陥時に、前記第１パイロット圧を前記パイロット室に供給することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記切替部（４５）は、３ポート切替弁を含んで構成され、前記３ポート切替弁は、前記第２パイロット圧発生装置の失陥時に、前記第１パイロット圧を前記パイロット室に供給することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、前記第２パイロット圧発生装置の失陥を検出する失陥検出部（６、７６）と、前記失陥検出部により前記第２パイロット圧発生装置の失陥が検出されている場合に前記第１パイロット圧を前記パイロット室に前記切替部により供給させる制御部（６）と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、切替部を備えることで、機械式レギュレータは、２つのパイロット圧発生装置に対して１つのパイロット室を備えれば良い。これにより、機械式レギュレータの簡素化及び小型化が可能となる。また、パイロット室にパイロット圧を発生させる手段が２つあることで、一方が失陥したとしても切替部が他方に切り替えることでブレーキ力が確保される。

請求項２に記載の発明によれば、第１パイロット圧発生装置が機械式となっている。これにより、電源系統失陥等の第２パイロット圧発生装置の失陥が発生した場合に、切替部が機械式である第１パイロット圧発生装置に接続を切り替えることで、パイロット室にパイロット圧を発生させることができる。これにより、上記失陥時においてもブレーキ力の確保が可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、切替部に３ポート切替弁を用いることで、１つの弁で足り、簡素な構成及び制御により切替機能を実現することができる。

請求項４に記載の発明によれば、失陥が例えば制御弁への電源配線の断線、ショート、又は電圧低下などの場合でも、積極的に当該失陥を検出して切替部を切り替えることができる。

第一実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。 第一実施形態の機械式レギュレータを説明するための説明図である。 第二実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。

＜第一実施形態＞
（車両用制動装置の構成）
図１は、本実施形態に係る車両用制動装置の概略構成図を示している。本実施形態の車両用制動装置は、入力ピストン１１２の前進方向に離間距離Ｂを有して配置され入力ピストン１１２に対し独立して軸線方向に摺動可能なマスタピストン１１３、１１４を有するマスタシリンダ１と、入力ピストン１１２の移動量に応じた反力圧を反力室１２８に発生させる反力発生装置２と、反力室１２８と反力発生装置２とを連通する液路１３０から分岐されてリザーバ３２に連通する開放路３１に設けられた切替弁３と、サーボ圧を発生させるための倍力装置４と、マスタシリンダ１のマスタ室１３２、１３６に連通するホイルシリンダ５４を有する車輪５５のブレーキ５と、切替弁３及び倍力装置４などを制御するブレーキＥＣＵ６と、各種センサ７２〜７５と、回生制動力を制御するハイブリッドＥＣＵ８と、を備えている。以下、本実施形態の車両用制動装置が備える各構成要素について、詳細に説明する。なお、ハイブリッドＥＣＵ８については公知のものであり、説明は省略する。また、各種センサ７２〜７５は、ブレーキＥＣＵ６と通信可能となっている。ブレーキＥＣＵ６は、主に各種電磁弁３、４１、４２やモータ４３３等を制御する。ブレーキＥＣＵ６は、電磁弁４１、４２などを制御する制御部ともいえる。

（マスタシリンダ１及び反力発生装置２）
図１に示すように、マスタシリンダ１は、基端部（図の右端部）が開口して先端部（図の左端部）が閉塞した円筒形状を成すシリンダ１１１を備え、このシリンダ１１１の内部に基端部から順に入力ピストン１１２、第一マスタピストン１１３及び第二マスタピストン１１４が各々同軸上に配置されて軸線方向に沿って摺動自在に嵌合されている。入力ピストン１１２は、シリンダ１１１の基端部外方に一部が突出して配置され、その突出部分にブレーキペダル１１５の操作ロッド１１６がピボット１１６ａを用いて連結され、運転者によるブレーキペダル１１５の操作により操作ロッド１１６を介して移動可能となっている。なお、本明細書では、ブレーキペダル１１５の移動量を「ストローク量又は操作量」という。

入力ピストン１１２は、シリンダ１１１の基端部側に形成された入力シリンダ穴１１９に摺動自在に嵌合されている。入力ピストン１１２には、入力シリンダ穴１１９内への挿入部分に、先端側が開口し基端部側が閉塞されて閉塞面１１２ａとなった軸穴１１７が形成されている。この軸穴１１７に、第一マスタピストン１１３からシリンダ１１１の隔壁１１１ａを貫通して基端部側へ延在する円柱状の棒状部分が摺動自在に嵌合されている。この嵌合された棒状部分の端面１１３ａと、入力ピストン１１２の閉塞面１１２ａとの間には、ブレーキペダル１１５が無操作状態の際に所定距離Ｂの間隔が確保されるようになっている。

入力ピストン１１２の先端部側の端面１１２ｂと入力シリンダ穴１１９の底部１１９ｂとなる隔壁１１１ａとの間には反力室１２８が形成され、この反力室１２８は、シリンダ１１１の周壁を貫通するポート１２９により外部と連通されている。このポート１２９は配管１３０を介して、反力発生装置２を構成するストロークシミュレータ２１に接続されている。

ストロークシミュレータ２１は、シリンダ２１１にピストン２１２が摺動可能に嵌合され、圧縮スプリング２１３によって前方に付勢されたピストン２１２の前面側に液室２１４が形成され、液室２１４が配管１３０を介して反力室１２８に連通されている。ブレーキペダル１１５の操作により入力ピストン１１２が前方に移動すると、反力室１２８からブレーキ液が液室２１４に送出されピストン２１２が圧縮スプリング２１３の撓み量に比例するばね力に抗して後退される。これにより、反力室１２８内の圧力がブレーキペダル１１５の移動量であるブレーキ操作量に応じて上昇し、ブレーキペダル１１５にはブレーキ操作量に応じた反力が付与される。配管１３０には、反力室１２８内の圧力を検出する圧力センサ７３が設けられている。本明細書では、この反力室１２８内の圧力を反力圧という。

入力ピストン１１２の軸穴１１７の内周面と第一マスタピストン１１３の棒状部分の外周面との間に軸線方向に沿って所定ギャップの通路１１７ａが形成されるように、軸穴１１７は軸線方向に所定長さだけ大径に形成されている。入力ピストン１１２の周壁には当該周壁を貫通する貫通穴１１８が通路１１７ａと連通するように形成されている。更に、入力ピストン１１２の外周面と入力シリンダ穴１１９の内周面との間に軸線方向に沿って所定ギャップの通路１１９ａが形成されるように入力シリンダ穴１１９は軸線方向に所定長さだけ大径に形成されている。シリンダ１１１の周壁には、通路１２０が通路１１９ａの先端付近で連通するように貫通して形成されている。通路１２０は配管１２１で、ブレーキ液のリザーバ３２に連通されている。したがって、端面１１３ａと閉塞面１１２ａとの間隔部分１１７ｂは、通路１１７ａ、貫通穴１１８、通路１１９ａ、通路１２０、配管１２１を介してリザーバ３２に連通している。この連通状態は、ブレーキ操作量に係わらず保持され、間隔部分１１７ｂは、常時大気に連通されている。

シリンダ１１１には、加圧シリンダ穴１２３が入力シリンダ穴１１９と隔壁１１１ａを挟んで形成されている。第一マスタピストン１１３は、断面コ字形状を呈し、加圧シリンダ穴１２３に摺動自在に嵌合されている。第一マスタピストン１１３の先端部側に配置された第二マスタピストン１１４は断面がコ字形状を呈し、加圧シリンダ穴１２３内に摺動自在に嵌合されている。

隔壁１１１ａと第一マスタピストン１１３との間にサーボ室１２７が形成され、第一マスタピストン１１３と第二マスタピストン１１４との間に第１マスタ室１３２が形成され、第二マスタピストン１１４と加圧シリンダ穴１２３の先端閉塞面との間に第２マスタ室１３６が形成されている。第一マスタピストン１１３のコ字形状の凹部底面と第二マスタピストン１１４の後端面との間に第一圧縮スプリング１２４が介在され、第二マスタピストン１１４のコ字形状の凹部底面と加圧シリンダ穴１２３の先端閉塞面との間に第二圧縮スプリング１２５が介在されている。これにより、ブレーキペダル１１５が無操作状態において、第一マスタピストン１１３および第二マスタピストン１１４は第一圧縮スプリング１２４および第二圧縮スプリング１２５のばね弾性力によってシリンダ１１１の基端側に付勢され、所定の各不作動位置にそれぞれ停止されている。

ブレーキペダル１１５の無操作状態において、ペダルリターンスプリング（図示せず）等にて入力ピストン１１２が初期位置となるため、第一マスタピストン１１３の棒状部分の端面１１３ａは、入力ピストン１１２の閉塞面１１２ａとの間に、上述した所定距離Ｂとなる間隔をもって離間状態に保持されている。運転者がブレーキペダル１１５を操作し、入力ピストン１１２が第一マスタピストン１１３に対して所定距離Ｂだけ相対的に前進すると、第一マスタピストン１１３に当接してこれを押圧可能となっている。

サーボ室１２７は、シリンダ１１１の周壁を貫通するポート１３３により外部と連通されている。第一マスタピストン１１３と第二マスタピストン１１４との間の第１マスタ室１３２には所定の不作動位置に位置する第二マスタピストン１１４の後端面近傍にシリンダ１１１の周壁を外部に貫通するポート１３４が形成されている。つまり、ポート１３４は、第１マスタ室１３２と外部（配管５１）とを連通させている。更に、第二マスタピストン１１４の先端部側とシリンダ１１１の先端閉塞面との間の第２マスタ室１３６には当該先端閉塞面の近傍に、シリンダ１１１の周壁を外部に貫通するポート１３５が形成されている。つまり、ポート１３５は、第２マスタ室１３６と外部（配管５２）とを連通させている。

後述する倍力装置４によって、サーボ圧がサーボ室１２７に発生することにより、第一マスタピストン１１３、第二マスタピストン１１４が軸線方向に前進して第１マスタ室１３２及び第２マスタ室１３６が加圧される。第１マスタ室１３２及び第２マスタ室１３６の液圧（マスタ圧）は、ポート１３４、１３５から配管５１、５２及びＡＢＳ５３を経由してホイルシリンダ５４へ基礎液圧として供給され、車輪５５に基礎制動力（ブレーキ力）が付与される。

なお、入力シリンダ穴１１９の内周面と入力ピストン１１２の外周面との間、加圧シリンダ穴１２３と第一マスタピストン１１３及び第二マスタピストン１１４の外周面との間、並びに、入力ピストン１１２の軸穴１１７の内周面及び隔壁１１１ａと第一マスタピストン１１３の棒状部分の外周面との間には、図１において丸印で示すＯリング等のシール部材を装着し、液の漏洩を防止している。

また、シリンダ１１１の第一マスタピストン１１３前方位置には、リザーバＹに連通するポート１１１Ｙが形成されている。同様に、シリンダ１１１の第二マスタピストン１１４前方位置には、リザーバＺに連通するポート１１１Ｚが形成されている。ポート１１１Ｙ、１１１Ｚの両サイド（前後）には、シール部材１Ｘが設置されている。マスタピストン１１３、１１４が前進し、各シール部材１Ｘと対応するマスタピストン１１３、１１４とが当接することで、リザーバＹ、Ｚと各マスタ室１３２、１３６とは遮断される。センサ７２は、ストロークセンサであり、ブレーキペダル１１５のストローク量（操作量）を検出する。

マスタシリンダ１は、換言すると、マスタピストン１１３、１１４がサーボ室１２７内のサーボ圧に駆動されて移動し、マスタピストン１１３、１１４の移動によりマスタ室１３２、１３６の圧力であるマスタ圧が変化するものである。

（切替弁３）
切替弁３は、反力室１２８と反力発生装置２とを連通する配管１３０から分岐した分岐配管１３０ａと、リザーバ３２に連通する開放路３１と、の間に設けられている。切替弁３は、例えば、電磁弁を用いることができる。切替弁３は、ブレーキＥＣＵ６からの制御信号に基づいて開閉される。切替弁３が開放状態のときに分岐配管１３０ａと開放路３１は連通されて、反力室１２８のポート１２９とリザーバ３２は連通される。切替弁３が閉止状態のときには、ストロークシミュレータ２１によって形成された反力圧が反力室１２８に付与される。

（倍力装置４）
倍力装置４は、主に、減圧弁４１と、増圧弁４２と、圧力供給部４３と、機械式レギュレータ４４と、切替部４５と、を備えている。減圧弁４１は、常開型の電磁弁（リニア弁）であり、ブレーキＥＣＵ６により流量が制御されている。減圧弁４１の一方は配管４１１を介してリザーバ４１２に接続され、減圧弁４１の他方は配管４１３を介して切替部４５に接続されている。増圧弁４２は、常閉型の電磁弁であり、ブレーキＥＣＵ６により流量が制御されている。増圧弁４２の一方は配管４２１を介して圧力供給部４３に接続され、増圧弁４２の他方は配管４２２を介して切替部４５に接続されている。

圧力供給部４３は、ブレーキＥＣＵ６の指示に基づいて、機械式レギュレータ４４に高圧のブレーキ液を提供する手段である。圧力供給部４３は、主に、アキュムレータ４３１と、液圧ポンプ４３２と、モータ４３３と、を有している。

アキュムレータ４３１（「高圧源」に相当する）は、液圧ポンプ４３２により発生した液圧を蓄圧するものである。アキュムレータ４３１は、配管４３１ａにより、機械式レギュレータ４４、圧力センサ７５、及び液圧ポンプ４３２と接続されている。液圧ポンプ４３２は、モータ４３３及びリザーバ４１２と接続されている。液圧ポンプ４３２は、リザーバ４１２に溜まったブレーキ液を、モータ４３３が駆動することでアキュムレータ４３１に供給する。

アキュムレータ圧が所定圧力以下に低下したことが圧力センサ７５によって検出されると、ブレーキＥＣＵ６からの制御信号に基づいてモータ４３３が駆動され、液圧ポンプ４３２は、アキュムレータ４３１にブレーキ液を供給してアキュムレータ４３１に圧力エネルギーを補給する。ここで、減圧弁４１、増圧弁４２、及び圧力供給部４３は、「第２パイロット圧発生装置」に相当し、以下「第２パイロット圧発生装置」とも称する。

機械式レギュレータ４４は、主に、シリンダ４４１と、ボール弁４４２と、付勢部４４３と、弁座部４４４と、レギュレータピストン４４５と、を備えている。

シリンダ４４１は、一方（図面右側）に底面をもつ略有底円筒状のシリンダケース４４１ａと、シリンダケース４４１ａの開口（図面左側）を塞ぐ蓋部材４４１ｂと、で構成されている。なお、図面上、蓋部材（４４１ｂ）は断面コの字状に形成されているが、本実施形態では、蓋部材４４１ｂを円柱状とし、シリンダケース４４１ａの開口を塞いでいる部位を蓋部材４４１ｂとして説明する。蓋部材４４１ｂ内面の一部（略中央部分）は、シリンダケース４４１ａの底面に向けて突出している。シリンダケース４４１ａには、内部と外部を連通させる複数のポート４ａ〜４ｄが形成されている。

ポート４ａは、後述する第一室４Ａに設けられている。ポート４ａは、配管４３１ａを介してアキュムレータ４３１に接続されている。ポート４ｂ（「出力ポート」に相当する）は、後述する第二室４Ｂに設けられている。ポート４ｂは、配管１４５を介してサーボ室１２７に接続されている。ポート４ｃは、後述する第三室４Ｃに設けられている。ポート４ｃは、配管４１２ａを介してリザーバ４１２（図面上、２つのリザーバで表すが両リザーバは同一である）に接続している。ポート４ａは、後述するパイロット室４Ｄに設けられている。ポート４ｄは、配管４５１を介して切替部４５に接続されている。

ボール弁４４２は、ボール型の弁であり、シリンダ４４１内部において、シリンダケース４４１ａの底面側（以下、シリンダ底面側とも称する）に配置されている。付勢部４４３は、ボール弁４４２をシリンダケース４４１ａの開口側（以下、シリンダ開口側とも称する）に付勢するバネ部材であって、シリンダケース４４１ａの底面に設置されている。弁座部４４４は、シリンダケース４４１ａの内周面に設けられた壁であり、シリンダ開口側とシリンダ底面側を区画している。弁座部４４４の中央には、軸方向に貫通し後述する第一室４Ａと第二室４Ｂとを連通させる貫通路４４４ａが形成されている。弁部材４４４は、付勢されたボール弁４４２が貫通路４４４ａを塞ぐ形で、ボール弁４４２をシリンダ開口側から保持している。

ボール弁４４２、付勢部４４３、弁座部４４４、及びシリンダ底面側のシリンダケース４４１ａの内周面で区画された空間を「第一室４Ａ」とする。第一室４Ａは、ブレーキ液で満たされており、ポート４ａ及び配管４３１ａを介してアキュムレータ４３３に接続されている。

レギュレータピストン４４５は、略円柱状の本体部４４５ａと、本体部４４５ａよりも径が小さい略円柱状の突出部４４５ｂとからなっている。本体部４４５ａは、シリンダ４４１内において、弁座部４４４のシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的に摺動可能に配置されている。本体部４４５ａは、図示しない付勢部材によりシリンダ開口側に付勢されている。本体部４４５ａのシリンダ軸方向略中央には、一端が本体部４４５ａ周面に開口した周方向（図面上下方向）に延びる通路４４５ｃが形成されている。通路４４５ｃの他端は、本体部４４５ａの中心部で後述する通路４４５ｄと接続している。通路４４５ｃの開口の配置位置に対応したシリンダ４４１の一部内周面は、ポート４ｃが形成されているとともに、凹状に窪み、本体部４４５ａとにより「第三室４Ｃ」を形成している。第三室４Ｃがあることで、レギュレータピストン４４５が摺動しても、通路４４５ｃとリザーバ４１２との連通状態が維持される。

突出部４４５ｂは、本体部４４５ａのシリンダ底面側端面の中央からシリンダ底面側に突出している。突出部４４５ｂの径は、弁座部４４４の貫通路４４４ａよりも小さい。突出部４４５ｂは、貫通路４４４ａと同軸上に配置されている。突出部４４５ｂの先端は、ボール弁４４２からシリンダ開口側に所定間隔離れている。突出部４４５ｂ内部には、突出部４４５ｂのシリンダ底面側端面中央に開口したシリンダ軸方向に延びる通路４４５ｄが形成されている。通路４４５ｄは、本体部４４５ａ内にまで延伸し、通路４４５ｃに接続している。

本体部４４５ａのシリンダ底面側端面、突出部４４５ｂの外表面、シリンダ４４１の内周面、弁座部４４４、及びボール弁４４２によって区画された空間を「第二室４Ｂ」とする。第二室４Ｂは、レギュレータピストン４４５不動作状態において、通路４４５ｃ、４４５ｄ、第三室４Ｃ、及びポート４ｃを介してリザーバ４１２に連通している。また、シリンダ４４１の蓋部材４４１ｂ、レギュレータピストン４４５のシリンダ開口側の端面、及びシリンダ４４１の内周面で区画された空間を「パイロット室４Ｄ」とする。

このように、機械式レギュレータ４４は、パイロット室４Ｄを有し、高圧源であるアキュムレータ４３１に接続され、アキュムレータ４３１のブレーキ液圧に基づいて、パイロット室４Ｄ内のパイロット圧に応じた圧力を出力先（本実施形態ではサーボ室１２７）に発生させる。また、機械式レギュレータ４４は、アキュムレータ４３１のブレーキ液圧に基づいて、パイロット室４Ｄに供給されるパイロット圧を増幅した出力圧力をポート４ｂから送出するともいえる。

切替部４５は、３ポート切替弁（電磁弁）であって、ブレーキＥＣＵ６により制御されている。切替部４５の一側の第１ポートには減圧弁４１及び増圧弁４２に接続された配管４１３が接続され、一側の第２ポートには配管５１から分岐した配管５１１が接続され、他側の第３ポートにはポート４ｄに接続された配管４５１が接続されている。切替部４５は、配管４５１との接続先を、配管４１３及び配管５１１の何れか一方に切り替えることができる。切替部４５は、通常状態（無通電状態）では、配管５１１と配管４５１とを接続する。切替部４５は、電源系統正常時、ブレーキペダル１１５が操作されると、配管４１３と配管４５１とを接続するように制御される。

（第２パイロット圧発生装置の正常時）
ここで、倍力装置４の動作について説明する。まず、ブレーキＥＣＵ６により減圧弁４１及び増圧弁４２を制御した一般的なブレーキ制御であるリニアモードについて説明する。

ブレーキペダル１１５が踏まれていない状態では、レギュレータ４４は上記のような状態、すなわちボール弁４４２が弁座部４４４の貫通路４４４ａを塞いでいる状態となる。また、減圧弁４１は開状態、増圧弁４２は閉状態となっている。つまり、この状態では、第一室４Ａと第二室４Ｂは、ボール弁４４２と弁座部４４４により遮断されている。

第二室４Ｂは、サーボ室１２７に連通し、互いに同圧力に保たれている。第二室４Ｂは、レギュレータピストン４４５の通路４４５ｃ、４４５ｄを介して第三室４Ｃに連通している。したがって、第二室４Ｂ及び第三室４Ｃは、リザーバ４１２に連通している。パイロット室４Ｄは、一方が増圧弁４２で塞がれ、他方が減圧弁４１を介してリザーバ４１２に連通している。

この状態から、ブレーキペダルが踏まれると、ストロークセンサ７２及びハイブリッドＥＣＵ８からの情報に応じて、ブレーキＥＣＵ６が、切替部４５、減圧弁４１、及び増圧弁４２を制御する。すなわち、ブレーキＥＣＵ６は、切替部４５を配管４１３と配管４５１を接続する方向に制御し、減圧弁４１を閉じる方向に制御し、増圧弁４２を開ける方向に制御する。

増圧弁４２が開くことでアキュムレータ４３１とパイロット室４Ｄとが連通する。減圧弁４１が閉じることで、パイロット室４Ｄとリザーバ４１２とが遮断される。アキュムレータ４３１から供給される高圧のブレーキ液により、パイロット室４Ｄの圧力（パイロット圧）を上昇させる。パイロット室４Ｄの圧力が上昇することで、レギュレータピストン４４５がシリンダ底面側に摺動する。これにより、レギュレータピストン４４５の突出部４４５ｂ先端がボール弁４４２に当接し、通路４４５ｄがボール弁４４２により塞がれる。そして、第二室４Ｂとリザーバ４１２とは遮断される。

図２に示すように、さらにレギュレータピストン４４５がシリンダ底面側に摺動することで、突出部４４５ｂによりボール弁４４２がシリンダ底面側に押されて移動し、ボール弁４４２が弁座部４４４から離間する。これにより、第一室４Ａと第二室４Ｂは弁座部４４４の貫通路４４４ａにより連通する。第一室４Ａには、アキュムレータ４３１から高圧のブレーキ液が供給されており、連通により第二室４Ｂの圧力が上昇する。つまり、第二室４Ｂの圧力は、減圧弁４１及び増圧弁４２により制御されたパイロット圧（「第２パイロット圧」に相当する）に応じて増幅する。

第二室４Ｂの圧力上昇に伴って、連通するサーボ室１２７の圧力も上昇する。機械式レギュレータ４４は、ポート４ｂからサーボ室１２７に出力圧力を供給する。サーボ室１２７の圧力上昇により、第一マスタピストン１１３が前進し、第一マスタ室１３２の圧力が上昇する。そして、第二マスタピストン１１４も前進し、第二マスタ室１３６の圧力が上昇する。第一マスタ室１３２及び第二マスタ室１３６の液圧は、ポート１３４、１３５から配管５１、５２及び分岐手段５３を経由してホイルシリンダ５４へ供給され、ブレーキ５が作動して車両が制動される。

そして、運転手がブレーキペダル１１５を踏むのを止めると、入力ピストン１１２が反力圧の余力等により後退し、ストローク量が０に戻っていく。この過程において、ブレーキＥＣＵ６は、減圧弁４１に開指示（開状態にさせる指令）を与え、増圧弁４２に閉指示を与える。そして、ストローク量が０になると、ブレーキＥＣＵ６は切替弁３に開指示を与える。減圧弁４１が開状態となり、増圧弁４２が閉状態となると、パイロット室４Ｄがリザーバ４１２に連通するとともにアキュムレータ４３１とは遮断される。これにより、パイロット室４Ｄ内のブレーキ液がリザーバ４１２に流入し、パイロット圧が低下する。パイロット圧が低下することで、レギュレータピストン４４５がシリンダ開口側（図面左側）に摺動し、それとともにボール弁４４２がシリンダ開口側に移動して弁座部４４４の貫通路４４４ａを塞ぐ。

そして、レギュレータピストン４４５とボール弁４４２とが離間する。これにより、第一室４Ａと第二室４Ｂとが非連通（遮断）状態となり、第二室４Ｂとリザーバ４１２が通路４４５ｃ、４４５ｄを介して連通状態となる。第二室４Ｂのブレーキ液がリザーバ４１２に流入することで、第二室４Ｂ及び第二室４Ｂと連通するサーボ室１２７の圧力（サーボ圧）が低下し、第一マスタピストン１１３及び第二マスタピストン１１４は後退する。これにより、第一マスタ室１３２及び第二マスタ室１３６の液圧が低下し、マスタシリンダ１はブレーキペダル１１５操作前の状態に戻る。ここでブレーキＥＣＵ６は、配管４５１と配管５１１とを接続するように切替部４５に指示しても良い（切替部４５を無通電状態にする）。

（第２パイロット圧発生装置の失陥時）
第２パイロット圧発生装置の失陥とは、主に電源系統の失陥であり、その他、電源配線の断線、ショート、又は給電電圧の低下なども含まれる。

ここで、減圧弁４１、増圧弁４２、及び切替弁を制御せず（通電せず）、最初の所定量についてはブレーキペダル１１５の操作力（踏む力）のみで第一マスタピストン１１３を駆動させ、その後機械的にパイロット圧を上昇させる失陥時のモードについて説明する。このモードは、断線、ショート、又は電源系統の失陥により第２パイロット圧発生装置４１〜４３が動作しない場合に機械的に作動するモードである。

例えば電源系統の失陥時には、切替部４５、減圧弁４１、増圧弁４２、及び切替弁３が通電されず、切替部４５は配管４５１と配管５１１とを接続し、減圧弁４１は開状態となり、増圧弁４２は閉状態となり、切替弁３は開状態となる。そして、ブレーキペダル１１５が踏まれた後もこの状態（無制御状態）が維持される。

電源系統失陥時において、ブレーキペダル１１５が踏まれると、入力ピストン１１２が前進する。ここで、反力室１２８は、切替弁３が開状態であるためリザーバ３２に連通しており、シミュレータ２１による反力圧上昇は生じない。そして、減圧弁４１及び増圧弁４２が制御されないため、サーボ室１２７の圧力も上昇せず、入力ピストン１１２が第一マスタピストン１１３に当接するまで、第一マスタピストン１１３は前進しない。そして、入力ピストン１１２のみが前進し、離間距離Ｂが小さくなっていき、入力ピストン１１２と第一マスタピストン１１３が当接する。第一マスタピストン１１３は、ブレーキペダル１１５の操作力によって、入力ピストン１１２とともに前進する。第一マスタピストン１１３の前進に伴いサーボ室１２７の容積が大きくなると、リザーバ４１２からブレーキ液が供給される。

第一マスタピストン１１３が前進すると、リニアモード同様、第１マスタ室１３２及び第２マスタ室１３６の圧力は上昇する。ここで、切替部４５は、配管５１１と配管４５１を接続しており、第１マスタ室１３２とパイロット室４Ｄとは連通状態となっている。したがって、第１マスタ室１３２の圧力上昇により、パイロット室４Ｄの圧力も上昇する。パイロット室４Ｄの圧力上昇によりレギュレータピストン４４５はシリンダ底面側に摺動する。これにより、突出部４４５ｂはボール弁４４２に当接し、ボール弁４４２はシリンダ底面側に押されて移動する。つまり、第一室４Ａと第二室４Ｂは連通し、サーボ室１２７とリザーバ４１２とが遮断されるとともに、アキュムレータ４３１による高圧のブレーキ液がサーボ室１２７に供給される。

このように、電源系統失陥時には、ブレーキペダル１１５の操作力により所定ストローク踏まれると、アキュムレータ４３１とサーボ室１２７とが連通し、制御なしに機械的にサーボ圧が上昇する。そして、このサーボ圧により助勢されることで、第一マスタピストン１１３が運転手の操作力以上に前進する。これにより、第２パイロット圧発生装置４１〜４３に電源が供給されない場合でも、高圧のブレーキ液がＡＢＳ５３に供給される。つまり、第２パイロット圧発生装置４１〜４３の失陥時でもブレーキペダル１１５の操作量に応じたブレーキ力が発揮される。

本構造によれば、第２パイロット圧発生装置４１〜４３の失陥時に、操作力のみにより第一マスタシリンダ１１３を前進させる力、及びその駆動に基づいて機械的に発生したサーボ圧により第一マスタシリンダ１１３を前進させる力が発揮される。このように配管５１１からパイロット室４Ｄへのブレーキ液供給は、電力を要しない機械式のもの、すなわち第１マスタ室１３２（「シリンダ室」に相当する）を有するマスタシリンダ１によるものである。本実施形態によれば、上記のように電源系統が失陥した場合、システムが無制御状態となり、自動的且つ機械的に操作量に応じたブレーキ力が発生する。

マスタシリンダ１（「第１パイロット圧発生装置」に相当する）は、切替部４５を介してパイロット室４Ｄに接続され、ブレーキペダル１１５の操作に応じてパイロット圧（「第１パイロット圧」に相当する）をパイロット室４Ｄ内に発生させる。また、第２パイロット圧発生装置４１〜４３は、切替部４５を介してパイロット室４Ｄに接続され、ブレーキペダル１１５の操作に応じてパイロット圧（第２パイロット圧）をパイロット室４Ｄ内に発生させる。切替部４５は、マスタシリンダ１及び第２パイロット圧発生装置の何れか一方をパイロット室４Ｄに接続させるものである。

（ブレーキ５）
マスタシリンダ圧（マスタ圧）を発生する第１マスタ室１３２、第２マスタ室１３６には、配管５１、５２、ＡＢＳ５３を介してホイルシリンダ５４が連通されている。ホイルシリンダ５４は、車輪５５のブレーキ５を構成している。具体的には、第１マスタ室１３２のポート１３４及び第２マスタ室１３６のポート１３５には、それぞれ配管５１、５２を介して、公知のＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）５３が連結されている。ＡＢＳ５３には、車輪５５を制動するブレーキ装置を作動させるホイルシリンダ５４が連結されている。

リニアモードでは、倍力装置４のアキュムレータ４３１から送出された液圧が増圧弁４２及び減圧弁４１によって制御されてサーボ圧がサーボ室１２７に発生することにより、第一マスタピストン１１３及び第二マスタピストン１１４が前進して第１マスタ室１３２及び第２マスタ室１３６が加圧される。第１マスタ室１３２及び第２マスタ室１３６の液圧は、ポート１３４、１３５から配管５１、５２及びＡＢＳ５３を経由してホイルシリンダ５４へマスタシリンダ圧として供給され、車輪５５に制動力が付与される。

このように、第一実施形態よれば、切替部４５を有するため、機械式レギュレータ４４のパイロット室４Ｄは１つあれば足り、機械式レギュレータの簡素化及び小型化が可能となる。また、パイロット圧を発生させるための手段（ルート）が２つあるため、失陥時でもブレーキ力を確保することができる。また、切替部４５に３ポート切替弁を用いることで、切替部４５を１つの電磁弁で構成することができ、スペース、重量、及びコストの面で有利となる。

（変形態様）
本実施形態の構成は、上記に限られない。例えば、切替部４５が通常状態（無通電状態）で配管４１３と配管４５１とを接続するものである場合、切替部４５が第２パイロット圧発生装置４１〜４３とは別の電源系統に接続されている構成であれば、上記失陥時でも配管５１１と配管４５１とを接続させることができる。これによれば、切替部４５が通常状態（無通電状態）で第２パイロット圧発生装置４１〜４３とパイロット室４Ｄを接続するため、ブレーキ操作時に常時切替部４５に電力を供給せずに済む。これにより、省電力化が可能となり、且つ連続通電による切替部（電磁弁）４５の損傷を抑制することができる。ただし、本実施形態のように、切替部４５が通常状態で配管５１１と配管４５１とを接続するものであれば、別途の電源や制御を必要とせず、スペース、重量、及び製造コストの面で有利である。

また、電流値や抵抗値を検出する失陥検出部（図３の７６参照）を設け、ブレーキＥＣＵ６が検出結果に基づいて第２パイロット圧発生装置４１〜４３への給電線の断線やショートを検出し、切替部４５を切り替えるようにしても良い。また、失陥検出部が電源系統の電圧を検出し、電圧が所定値以下となった場合に切替部４５を切り替えるように設定しても良い。このように、断線、ショート、又は電圧低下などを積極的に検出して、その検出結果に基づいて切替部４５を切り替えるようにしても良い。この場合、ブレーキＥＣＵ６は、切替弁３が正常であったとしても、切替弁３を開状態（無通電状態）とする。弁装置は、空圧弁でも良い。また、機械式レギュレータ４４の出力ポートであるポート４ｂは、サーボ室１２７ではなく、ホイルシリンダ５４に接続されても良い。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の車両用制動装置は、主に、切替部４５が３ポート切替弁でなく２つの電磁弁で構成されている点が第一実施形態と異なる。すなわち、図３に示すように、切替部４５は、常開型の第１電磁弁４５２と、常閉型の第２電磁弁４５３と、を備えている。

第１電磁弁４５２は、配管５１１と配管４５１とを接続／非接続する電磁弁であり、通常（無通電時）は両者を接続状態としている。第２電磁弁４５３は、配管４１３と配管４５１とを接続／非接続する電磁弁であり、通常（無通電時）は両者を非接続（遮断）状態としている。したがって、第２パイロット圧発生装置４１〜４３の正常時には、ブレーキペダル１１５が操作されると、第１電磁弁４５２が閉状態、第２電磁弁４５３が開状態となるようにブレーキＥＣＵ６は切替部４５を制御する。これにより、配管５５１と配管４５１とが遮断され、配管４１３と配管４５１とが接続され、上記リニアモードによってブレーキ力が発生する。

一方、例えば電源系統失陥時には、無通電状態となり、第１電磁弁４５２は開状態となり、第２電磁弁４５３は閉状態となる。これにより、配管４１３と配管４５１とが遮断され、配管５１１と配管４５１とが接続され、第１マスタ室１３２からパイロット室４Ｄに液圧が機械的に供給される失陥時のモードとなる。切替部４５は、２つの電磁弁４５２、４５３が両方とも開状態又は閉状態とならないように、ブレーキＥＣＵ６により制御される。つまり、切替部４５は、配管４５１の接続先を、配管４１３及び配管５１１の何れか一方に切り替える。

第二実施形態によれば、第一実施形態同様の効果が発揮される。また、第二実施形態においても、第一実施形態同様の変形態様が適用できる。例えば、電磁弁４５２、４５３について、常開型と常閉型とを適宜変更し、別途の電源を設けても良い。また、例えば、第２パイロット圧発生装置４１〜４３への電源配線が断線又はショートしていることを検出できる失陥検出部７６を設けても良い。この場合、失陥検出部７６は、電源配線の抵抗値又は電流値を検出するものであれば良い。ブレーキＥＣＵ６は、失陥検出部７６の検出結果に基づいて、失陥か否かを判定する。ブレーキＥＣＵ６は、例えば、抵抗値が所定値以上である場合、又は電流値が所定値未満である場合に失陥と判定し、切替部４５による接続を配管５１１と配管４５１にする。

また、失陥検出部７６が電源系統の電圧値を検出するものであっても良い。この場合、ブレーキＥＣＵ６は、例えば、イグニッションＯＮ状態において、電圧値が所定値未満となった場合、電源系統失陥と判定し、切替部４５による接続を配管５１１と配管４５１にする。

１：マスタシリンダ（第１パイロット圧発生装置）、
１１２：入力ピストン、
１１３：第一マスタピストン、 １１４：第二マスタピストン、
１２８：反力室、 １２７：サーボ室、
１３２：第１マスタ室（シリンダ室）、 １３６：第２マスタ室、
２：反力発生装置、 ３：切替弁、
４：倍力装置 ４１：減圧弁、 ４２：増圧弁、 ４３：圧力供給部、
４３１：アキュムレータ（高圧源）、 ４３２：液圧ポンプ、 ４３３：モータ、
４４：機械式レギュレータ、 ４５：切替部、
５：ブレーキ、 ５４：ホイルシリンダ、 ５５：車輪、
６：ブレーキＥＣＵ、
７２：ストロークセンサ、
７３、７４、７５：圧力センサ、 ７６：失陥検出部

Claims (4)

1. パイロット室（４Ｄ）を有し、高圧源（４３１）に接続され、前記高圧源のブレーキ液圧に基づいて、前記パイロット室に供給されるパイロット圧に応じた出力圧力を出力ポート（４ｂ）から送出する機械式レギュレータ（４４）と、
   前記パイロット室に接続された切替部（４５）と、
   前記切替部を介して前記パイロット室に接続され、ブレーキ操作部材（１１５）の操作量に応じた第１パイロット圧を前記パイロット室に供給する第１パイロット圧発生装置（１）と、
   前記切替部を介して前記パイロット室に接続され、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第２パイロット圧を前記パイロット室に供給する第２パイロット圧発生装置（４１、４２、４３）と、
   前記機械式レギュレータの出力ポートから供給される出力圧力に基づいたブレーキ力を発生させるホイルシリンダ（５４）と、
   を備え、
   前記切替部は、前記第１パイロット圧及び前記第２パイロット圧の何れか一方を前記パイロット室に供給することを特徴とする車両用制動装置。
2. 前記第１パイロット圧発生装置（１）は、前記ブレーキ操作部材に連動して前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第１パイロット圧をシリンダ室（１３２）に発生させる機械式のものであり、
   前記第２パイロット圧発生装置（４１、４２、４３）は、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた第２パイロット圧を前記高圧源（４３１）とリザーバ（４１２）との間の連通を制御弁（４１、４２）で制御することによって発生させる電動式のものであり、
   前記切替部（４５）は、前記第２パイロット圧発生装置の失陥時に、前記第１パイロット圧を前記パイロット室に供給する請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記切替部（４５）は、３ポート切替弁を含んで構成され、
   前記３ポート切替弁は、前記第２パイロット圧発生装置の失陥時に、前記第１パイロット圧を前記パイロット室に供給する請求項２に記載の車両用制動装置。
4. 前記第２パイロット圧発生装置の失陥を検出する失陥検出部（６、７６）と、
   前記失陥検出部により前記第２パイロット圧発生装置の失陥が検出されている場合に前記第１パイロット圧を前記パイロット室に前記切替部により供給させる制御部（６）と、
   を備える請求項２又は３に記載の車両用制動装置。

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