JP3750920B2 - ブレーキ増圧マスタシリンダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作手段の操作力による入力に応じて調圧された液圧によりマスタシリンダ圧が増圧されて出力される増圧マスタシリンダの技術分野に属し、特に、入力側の作動と出力側の作動とを分離して出力側の作動に影響されることなく、入力ストロークを種々設定できる増圧マスタシリンダの技術分野に属するものである。なお、以下の説明において、マスタシリンダをＭＣＹとも表記する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のブレーキシステムにおいては、従来、液圧によりブレーキペダルのペダル踏力を所定の大きさに倍力させて大きなブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧倍力装置が採用されている。このブレーキ液圧倍力装置は、小さなブレーキペダル踏力で大きなブレーキ力を得ることができ、これにより、制動を確実にしかつ運転者の労力を軽減することができるものである。
【０００３】
このような従来のブレーキ液圧倍力装置は、ブレーキペダルのペダル踏力に基づく入力で制御弁が作動して入力に応じた作動液圧を発生させ、この作動液圧を動力室に導入することで、入力を所定の倍力比で倍力して出力するようになっている。そして、このブレーキ液圧倍力装置の出力でブレーキマスタシリンダのピストンを作動させて、マスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧がホイールシリンダにブレーキ液圧として導入されることにより、ブレーキが作動するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のブレーキシステムにおいては、例えば、アンチロック制御（ＡＢＳ）や急ブレーキ時等にブレーキ力をアシストするブレーキアシスト制御や回生ブレーキを併用する際の回生協調ブレーキ制御等のブレーキ作動中のブレーキ液圧制御、および車間制御用ブレーキ制御や障害物等の回避のための衝突回避ブレーキ制御やトラクションコントロール（ＴＲＣ）のためのブレーキ制御等の自動ブレーキ制御等の種々のブレーキ液圧制御が行われている。
このようなブレーキ制御が行われるとき、液圧倍力装置の入力ストロークが、例えばブレーキフィーリング等のため、このブレーキ制御に影響されないようにすることが求められる。
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとを組み合わせたブレーキシステムでは、マスタシリンダとホイールシリンダとの関係から、マスタシリンダピストンのストロークが決まり、このマスタシリンダピストンのストロークでブレーキ液圧倍力装置の入力ロッドのストローク、つまりブレーキペダルのペダルストロークが決まるようになっている。このため、入力側のストロークがブレーキ制御に影響されてしまい、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとの組み合わせでは、前述の要求に確実にかつ十分に応えることが困難であった。
【０００６】
また、ブレーキフィーリング等のため、入力側であるブレーキペダルのストローク特性を変更する場合、ブレーキマスタシリンダおよびブレーキマスタシリンダより先のブレーキ回路も影響を受けるため、マスタシリンダのサイズ変更等のこれら出力側の変更が必要となる。しかも、出力側を変更すると、ブレーキの出力特性が影響されてしまうため、ブレーキシステム全体の見直し変更が必要となり、変更規模が大がかりになってしまう。
【０００７】
更に、車両の種類やサイズ等によってマスタシリンダより先のブレーキ回路が種々変わっても、入力側はこのような異なるブレーキ回路にできるだけ影響されないようにすることが望まれる。
そこで、入力側と出力側とをただ単に分離させて、入力ストロークに関係なく、出力を発生させるようにすると、入力側がストロークしなくなってしまい、入力側のストロークを確保することができなくなる。
【０００８】
このようなことから、従来では、マスタシリンダより先のブレーキ回路にストロークシミュレータを設けて、ブレーキ液圧倍力装置の入力ストロークがブレーキ制御に影響されないようにするとともに、入力ストロークを確保することが提案されている。
しかしながら、ストロークシミュレータを特別に設けたのでは、このストロークシミュレータに用いられているストロークシリンダや電磁開閉弁等の多くの部品を必要とするため、構成が複雑であるばかりでなく、コストが高いものとなってしまう。
また、ストロークシミュレータ等を設けた場合にも、液圧源の失陥時には、確実にブレーキ作動を行うことができるようにしなければならないという問題もある。
【０００９】
更に、アンチロック制御システムにおいては、制動時車輪がロック傾向になった場合には、ブレーキ力を制御して車輪のロック傾向を解消できるようにすることが望まれる。更に、回生ブレーキと組み合わされた回生ブレーキ協調システムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動中に回生ブレーキ作動が作動した場合に、この回生ブレーキ作動によるブレーキ力の分だけ、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を下げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力をその分低下できるようにすることが望まれる。また、ブレーキアシストシステムと組み合わされたブレーキシステムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動時に運転者が所定のペダル踏力で踏み込めないことにより所定のブレーキ力を得ることができず、ブレーキアシストが必要な場合に、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を上げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力を上昇できるようにしたりすることが望まれる。
このようにブレーキ作動中にブレーキ制御が行われた場合に、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められる。
【００１０】
更に、車間制御ブレーキシステムでは、走行中、前車との車間距離が短くなるとブレーキを自動的に作動させてこの車間距離を一定の距離に保持することが望まれ、また、衝突回避ブレーキシステムでは、前方等に障害物等があり、この障害物等に衝突するおそれがある場合に、ブレーキを自動的に作動させてこの障害物等との衝突を回避することが望まれる。更に、トラクションコントロールシステムでは、車両発進時に駆動車輪がスリップ傾向になった場合に、この駆動車輪にブレーキを自動的に作動させてこのスリップ傾向を解消し、車両が確実に発進できるようにすることが望まれる。
【００１１】
このように自動ブレーキが行われた場合に、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められている。
しかも、このようなブレーキ作動中のブレーキ力制御や自動ブレーキ制御等を行うためのシステムを簡単な構成で形成することが求められている。
更に、車両等の状況に応じて、入力−ストローク特性、入力−ブレーキ圧特性あるいはストローク−ブレーキ圧特性等を簡単な構成で変更できるようにすることも求められている。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力側に影響されずに入力側のストローク特性を種々変更することが可能なブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
本発明の他の目的は、簡単な構造で、増圧したマスタシリンダ圧を発生させて大きなブレーキ力を得ることのでブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作時に加えられる入力でストロークする入力ロッドと、前記入力ロッドで作動制御されて液圧源の液圧を前記入力に応じて制御された液圧を発生させる制御弁と、この制御弁で制御された液圧が供給される加圧室と、ブレーキシリンダに接続されるマスタシリンダ圧室と、前記加圧室に供給された液圧で作動して前記マスタシリンダ圧室にマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンと、前記操作時に作動して前記マスタシリンダ圧室のブレーキ液を前記ブレーキシリンダに送出するブレーキ液送出制御手段とを備え、前記ブレーキ液送出制御手段が、前記操作時にストロークして前記マスタシリンダ圧室のブレーキ液を前記ブレーキシリンダに送出するストロークピストンと、このストロークピストンを作動制御するストロークピストン作動手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２の発明は、前記ストロークピストンが、液圧や圧縮空気等の流体圧または電磁力で作動するようになっていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記マスタシリンダピストンにその作動方向に作用力を必要時に付与するマスタシリンダピストン作用力付与手段を備えていることを特徴している。
【００１５】
更に、請求項４の発明、前記ストロークピストンが、ブレーキ増圧マスタシリンダの先端側に前記マスタシリンダピストンに対向して直列に配置されていることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項５の発明は、前記マスタシリンダピストン作用力付与手段が出力補助ピストンを備え、外部液圧源の液圧をこの出力補助ピストンに作用することで、前記マスタシリンダピストンの入力を増大するようになっていることを特徴としている。
【００１７】
更に、請求項６の発明は、前記マスタシリンダピストン作用力付与手段は出力補助ピストンを備え、ブレーキ増圧マスタシリンダのマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御してホイールシリンダに供給するブレーキ液圧制御装置によってブレーキ液圧制御に応じて制御された液圧をこの出力補助ピストンに作用することで、前記マスタシリンダピストンの入力を増大するようになっていることを特徴としている。
【００１８】
更に、請求項７の発明は、前記ストロークピストン作動手段が、ブレーキ増圧マスタシリンダのマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御してホイールシリンダに供給するブレーキ液圧制御装置で構成されており、前記ストロークピストンは、前記ブレーキ液圧制御装置によってブレーキ液圧制御に応じて制御された液圧で作動するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
【作用】
このような構成をした本発明のブレーキ増圧ＭＣＹにおいては、ＭＣＹ自体が増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹの全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くなる。これにより、ブレーキシステムが簡素化されるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹの搭載性が向上する。
【００２０】
また、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作時に作動するブレーキ液送出制御手段により、マスタシリンダ圧室のブレーキ液がブレーキシリンダに送出されるので、その分、マスタシリンダピストンのストロークが短くなる。したがって、ブレーキ操作部材の操作時の入力ロッドのストロークが短縮する。
更に、ブレーキ液送出制御手段の作動量を制御することで、入力ロッドのストロークが調整されるので、ブレーキ増圧マスタシリンダはストロークシミュレータ機能を有するようになる。これにより、出力側に影響されずに入力側のストローク特性が種々変更可能となる。
【００２１】
更に、マスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンにその作動方向に作用力が付与されるようになる。これにより、マスタシリンダ圧を必要時増圧することが可能になり、ブレーキ増圧マスタシリンダのサーボ比を種々変更可能となる。
【００２２】
更に、マスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンにその作動方向に作用力が付与可能となることで、次のようなブレーキ液圧制御が可能となる。すなわち、回生協調ブレーキシステムにおいては、回生ブレーキ作動時にはマスタシリンダピストン作用力付与手段によるマスタシリンダピストンへの作用力付与を行わないで回生ブレーキ力の分だけブレーキ増圧ＭＣＹのマスタシリンダ圧を小さく制御してブレーキ力を小さくし、回生ブレーキ非作動時にはマスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンへ作用力を付与して、回生ブレーキ力がなくなる分だけブレーキ増圧ＭＣＹのマスタシリンダ圧を大きく制御してブレーキ力を大きくすることが可能になる。また、自動ブレーキシステムを備えたブレーキシステムにおいては、自動ブレーキの作動条件成立時にマスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンへ作用力を付与してマスタシリンダピストンを作動させることでマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧で自動的にブレーキを作動させることが可能となる。更に、ブレーキアシストシステムを備えたブレーキシステムにおいては、例えば急ブレーキ操作時等のブレーキアシストが必要なときにマスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンへ作用力を付与してマスタシリンダ圧を増大させて、ブレーキ操作力の不足分、ブレーキアシストが可能となる。
【００２３】
特に、マスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御するブレーキ液圧制御装置によって制御された液圧で、マスタシリンダピストンおよびマスタシリンダピストン作用力付与手段の少なくとも一方を作動させることにより、ブレーキ液圧制御に応じてペダルストロークが変更しないようにすることおよびペダル踏力が変更しないようにしてマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御することの少なくとも一方が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキシステムを示す図、図２はこの第１例のブレーキ増圧マスタシリンダの断面図、図３は図２に示すブレーキ増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。なお、以下の説明において、「前」はいずれの図においても図の左を指し、「後」は図の右を指す。
【００２５】
図１に示すように、ブレーキ増圧マスタシリンダの第１例が適用されているブレーキシステム１は、制動時に運転者によって踏み込まれるブレーキペダル２と、このブレーキペダル２のペダル踏力等のブレーキ操作部材の操作力により作動されるブレーキ増圧ＭＣＹ３と、ブレーキ液を蓄えるリザーバ４と、ブレーキ増圧ＭＣＹ３で発生されたＭＣＹ圧がブレーキ圧として供給されてブレーキ力を発生する前輪側の左右のホイールシリンダ（本発明のブレーキシリンダに相当）５,６と、ＭＣＹ圧がブレーキ圧としてプロポーショニングバルブ（Ｐバルブ）７を介して供給されてブレーキ力を発生する後輪側の左右のホイールシリンダ８,９（本発明のブレーキシリンダに相当）と、リザーバ４からブレーキ液を吸い込んでブレーキ増圧ＭＣＹ３に吐出する第１ポンプ１０と、この第１ポンプ１０とブレーキ増圧ＭＣＹ３との間に設けられた常閉の電磁開閉弁１１と、第１ポンプ１０とこの電磁開閉弁１１との間に設けられた第１ポンプ１０からブレーキ増圧ＭＣＹ３へ向かうブレーキ液の流れのみを許容する第１チェックバルブ１２と、リザーバ４からブレーキ液を吸い込んでブレーキ増圧ＭＣＹ３に吐出する第２ポンプ１３と、この第２ポンプ１３とブレーキ増圧ＭＣＹ３との間に設けられ、非作動時リザーバ４に接続するとともに作動時第２ポンプ１３の吐出側に接続する電磁切換弁１４（本発明のストロークピストン作動手段に相当）と、第２ポンプ１３とこの電磁切換弁１４との間に設けられた第２ポンプ１３からブレーキ増圧ＭＣＹ３へ向かうブレーキ液の流れのみを許容する第２チェックバルブ１５と、第１および第２ポンプ１０,１３を駆動するモータ１６と、ブレーキペダル２のストロークを検出するストロークセンサ１７と、ホイールシリンダ５,６に供給されるＭＣＹ圧を検出する圧力センサ１８と、ストロークセンサ１７および圧力センサ１８からの各検出信号が入力されるとともに、第１および第２電磁開閉弁１１,１４とモータ１６とを作動制御する制御装置（以下、ＣＰＵともいう）１９とを備えている。
【００２６】
図２および図３に示すように、この第１例におけるブレーキ増圧マスタシリンダ３はオープンセンタ型制御弁を有しており、ブレーキペダル２のペダル踏力に応じて調圧した液圧を発生する増圧制御部２０とこの増圧制御部２０で調圧された液圧で増圧されたＭＣＹ圧を発生するマスタシリンダ圧発生部２１とからなっている。
ブレーキ増圧ＭＣＹ３はハウジング２２を有し、このハウジング２２は右端に開口する第１孔２３と、この第１孔２３の左端に連続して形成され、第１孔２３の径より小さい径の第２孔２４と、この第２孔２４の左端に連続して形成され、第２孔２４の径より小さい径の第３孔２５と、この第３孔２５の左端に連続して形成され、第３孔２５の径より小さい径の第４孔２６と、この第４孔２６の左端に連続して形成され、第４孔２６の径より小さい径の第５孔２７とからなる段付孔を有している。
【００２７】
この段付孔内の第１孔２３には円筒状のプラグ部材２８が挿入されかつ螺合されることでハウジング２２に固定されている。その場合、プラグ部材２８の前端部は第２孔２４に液密に嵌合されている。また、ハウジング２２とプラグ部材２８との間には円筒状部材２９が配設されており、この円筒状部材２９の前端部は第３孔２５に液密に嵌合されているとともに、円筒状部材２９の後端部はプラグ部材２８の第１内孔３０に嵌合されている。そして、この円筒状部材２９はハウジング２２とプラグ部材２８とにより軸方向に移動不能に固定されている。
更に、プラグ部材２８の第２内孔３１には円筒状のパワーピストン３２が液密にかつ摺動可能に嵌合されており、このパワーピストン３２の前端部は円筒状部材２９に摺動可能に嵌合されている。パワーピストン３２の内孔にはバルブスリーブ３３が液密に嵌合されているとともに、このバルブスリーブ３３の内孔にはバルブスプール３４が摺動可能に嵌合されている。
【００２８】
円筒状の反力ピストン３５がプラグ部材２８の外側から内側へ液密にかつ摺動可能に設けられている。この反力ピストン３５の前端部がパワーピストン３２内に進入しているとともにバルブスリーブ３３の外周に液密にかつ摺動可能に外嵌されている。反力ピストン３５はパワーピストン３２と反力ピストン３５との間に縮設されたスプリング３６のばね力で常時前方へ付勢されており、図示の非作動時は反力ピストン３５の前端がパワーピストン３２の段部３７に当接している。
【００２９】
反力ピストン３５の内孔には入力ロッド３８が液密にかつ摺動可能に挿入されている。この入力ロッド３８は前端部が小径で後端部が大径の段付ロッドで構成されており、この入力ロッド３８の段部３９に反力ピストン３５の内孔の段部４０が当接可能となっている。その際、入力ロッド３８の段部３９に設けられたゴム等の弾性部材４１により、反力ピストン３５の段部４０が入力ロッド３８の段部３９に当接する時の当接音の発生が抑制されている。そして、この入力ロッド３８はこれに取り付けられたストップリング４２が反力ピストン３５に当接することにより反力ピストン３５に対する後退限が規制されており、図示の反力ピストン３５の後退限では反力ピストン３５の段部４０が入力ロッド３８の段部３９から離間している。
パワーピストン３２の後端とプラグ部材２８との間には、加圧室４３が設けられているとともに、バルブスリーブ３３の後端と反力ピストン３５との間には第１室４４が設けられている。
【００３０】
バルブスプール３４はパワーピストン３２との間に縮設されたスプリング４５のばね力で常時後方に付勢されており、その後端が入力ロッド３８の前端に第１室４４内で常時当接されている。また、バルブスプール３４には前方へ開口する軸方向孔４６が穿設されているとともに、外周に環状溝４７が形成されており、更に環状溝４７と軸方向孔４６とを常時連通する径方向孔４８および第１室４４と軸方向孔４６とを常時連通する径方向孔４９がそれぞれ穿設されている。
バルブスリーブ３３には、加圧室４３に面する外周側と内周側とを常時連通する径方向孔５０が穿設されており、この径方向孔５０と環状溝４７とにより、入力ロッド３８の入力つまりブレーキペダル２のペダル踏力に応じた液圧を加圧室４３に発生する制御弁が構成されている。
【００３１】
更に、反力ピストン３５の前端部にはその外周側と内周側とを連通する径方向孔５１が穿設されているとともに、パワーピストン３２の後端部にその外周側と内周側とを連通する径方向孔５２が穿設されている。この径方向孔５２は、プラグ部材２８の第３内孔５３の内周面とパワーピストン３２の外周面との間に形成された、加圧室４３の一部である環状空間４３ａ、プラグ部材２８に穿設された傾斜孔５４、プラグ部材２８の外周面とハウジング２２の第１孔２３の内周面との間に形成された環状空間５５、および作動液圧導入孔５６を介して電磁開閉弁１１の出口側に常時接続されている。
【００３２】
ＭＣＹ圧発生部２１にはプライマリピストン５７およびセカンダリピストン５８が設けられている。プライマリピストン５７は前端部が小径で後端部が大径の円筒状の段付ピストンとして形成されており、その場合プライマリピストン５７の後端大径部が円筒状部材２９内に液密にかつ摺動可能に嵌合されている。また、セカンダリピストン５８は後端側が開口した有底円筒状に形成されてハウジング２２の第４孔２６内に液密にかつ摺動可能に嵌合されている。セカンダリピストン５８の後端部は円筒状部材２９内に進入しているとともに、このセカンダリピストン５８の後端部の内周には、プライマリピストン１４の前端小径部が第１カップシール５９により液密にかつ摺動可能に内嵌されている。
【００３３】
更に、第４孔２６および第５孔２７内には、ストロークピストン６０が両孔２６,２７に対していずれも液密にかつ摺動可能に嵌合されている。このストロークピストン６０は後端側が開口した有底円筒状に形成されている。ストロークピストン６０および電磁切換弁１４により、本発明のブレーキ液送出制御手段が構成されている。このストロークピストン６０の後端部の内周には、セカンダリピストン５８の前端小径部が第２カップシール６１により液密にかつ摺動可能に内嵌されている。
【００３４】
そして、プライマリピストン５７の後端大径部が液密にかつ摺動可能に嵌合する円筒状部材２９の内周面の内径とセカンダリピストン５８の軸方向中央の大径部が液密にかつ摺動可能に嵌合するハウジング２２の第４孔２６の内周面の内径とが互いに等しく設定されているとともに、プライマリピストン５７の前端小径部が液密にかつ摺動可能に嵌合するセカンダリピストン５８の内周面の内径とセカンダリピストン５８の前端小径部が液密にかつ摺動可能に嵌合するストロークピストン６０の内周面の内径とが互いに等しく設定されている。
【００３５】
プライマリピストン５７の前端とセカンダリピストン５８との間には第１大気圧室６２が形成されており、この第１大気圧室６２は、プライマリピストン５７の軸方向孔６３、パワーピストン３２の前端に形成された径方向溝６４、円筒状部材２９に穿設された径方向孔６５、プラグ部材２８の第１内孔３０の内周面と円筒状部材２９の外周面との間に形成された環状空間６６、およびハウジング２２に穿設された孔６７を介してリザーバ４に常時連通している。
なお、バルブスプール３４の軸方向孔４６もパワーピストン３２の径方向溝６４に常時連通しており、したがってリザーバ４に常時連通している。
【００３６】
また、セカンダリピストン５８の前端とストロークピストン６０との間には第２大気圧室６８が形成されており、この第２大気圧室６８は、ストロークピストン６０の径方向孔６９、ハウジング２２の第５内孔２７の内周面とストロークピストン６０の外周面との間に形成された環状空間７０、およびハウジング２２に穿設された孔７１を介してリザーバ４に常時連通している。
【００３７】
円筒状部材２９の内側でプライマリピストン５７とセカンダリピストン５８の後端との間には第１ＭＣＹ圧室７２が形成されており、この第１ＭＣＹ圧室７２は、円筒状部材２９の前端に形成された径方向の溝７３およびハウジング２２に穿設された通路孔７４を介して前輪ブレーキ系統の各ホイールシリンダ５,６に常時接続されている。更に、セカンダリピストン５８の後端部には第１ＭＣＹ圧室７２に常時連通する径方向孔７５が穿設されている。そして、図示のように第１カップシール５９が径方向孔７５より後方に位置しているときは、径方向孔７５が第１大気圧室６２と連通するので、第１ＭＣＹ圧室７２は径方向孔７５を介して第１大気圧室６２つまりリザーバ４に接続され、また、第１カップシール５９が径方向孔７５より前方に位置すると、径方向孔７５が第１大気圧室６２から遮断されるので、第１ＭＣＹ圧室７２は第１大気圧室６２つまりリザーバ４から遮断されるようになっている。
【００３８】
一方、ハウジング２２の第４孔２６内側でセカンダリピストン５８とストロークピストン６０の後端との間には第２ＭＣＹ圧室７６が形成されており、この第２ＭＣＹ圧室７６は、ハウジング２２に穿設された通路孔７７およびＰバルブ７を介して後輪ブレーキ系統の各ホイールシリンダ８,９に常時接続されている。更に、ストロークピストン６０の後端部には第２ＭＣＹ圧室７６に常時連通する径方向孔７８が穿設されている。そして、図示のように第２カップシール６１が径方向孔７８より後方に位置しているときは、径方向孔７８が第２大気圧室６８と連通するので、第２ＭＣＹ圧室７６は径方向孔７８を介して第２大気圧室６８つまりリザーバ４に接続され、また、第２カップシール６１が径方向孔７８より前方に位置すると、径方向孔７８が第２大気圧室６８から遮断されるので、第２ＭＣＹ圧室７６は第２大気圧室６８つまりリザーバ４から遮断されるようになっている。
【００３９】
ストロークピストン６０の前端部によりハウジング２２の第５孔２７内に圧力室７９が設けられている。この圧力室７９はハウジング２２に穿設された通路孔８０を介して電磁切換弁１４に接続されている。そして、圧力室７９は電磁切換弁１４の非作動時にはリザーバ４に接続されて大気圧に設定されるとともに、電磁切換弁１４の作動時には第２ポンプ１３の吐出側に接続されて第２ポンプ１３の吐出圧が導入されるようになっている。
【００４０】
第１大気圧室６２内でプライマリピストン５７とセカンダリピストン５８との間には、第１リターンスプリング８１が縮設されており、この第１リターンスプリング８１は伸張制限部材８２によってその最大限の伸張が制限されている。第１リターンスプリング８１のばね力でプライマリピストン５７は後方に付勢されるようになっている。また、第２ＭＣＹ圧室７６内でセカンダリピストン５８とストロークピストン６０との間には、第２リターンスプリング８３が縮設されており、この第２リターンスプリング８３のばね力でセカンダリピストン５８は常時後方に付勢されている。
【００４１】
そして、ブレーキ増圧ＭＣＹ３の非作動時には、セカンダリピストン５８は図示のようにその後端が円筒状部材２９の前端に当接されて後退限となっており、また、プライマリピストン５７の後端が図示のようにパワーピストン３２の前端に当接し更にパワーピストン３２の後端がプラグ部材２８に当接されて、プライマリピストン５７およびパワーピストン３２はともに後退限となっている。このとき第１カップシール５９が径方向孔７５より後方に位置し、第１ＭＣＹ圧室７２は第１大気圧室６２を経てリザーバ４に連通しているとともに、第２カップシール６１が径方向孔７８より後方に位置し、第２ＭＣＹ圧室７６は第２大気圧室６８を経てリザーバ４に連通している。
【００４２】
更に、ブレーキ増圧ＭＣＹ３の非作動時には、入力ロッド３８のストッパリング４２が反力ピストン３５に当接して後退限となっているとともに、バルブスプール３４の後端が入力ロッド３８の前端に当接している。このときには、バルブスプール４７の環状溝４７がバルブスリーブ３３の径方向孔５０に最大通路面積で接続されている、すなわち制御弁は最大に開いている。
【００４３】
更に、ＣＰＵ１９には、入力ロッド３８の入力に対応するＭＣＹ圧に対する入力ロッド３８のストロークの特性が予め記憶されている。したがって、ＣＰＵ１９は、圧力センサ１８からのＭＣＹ圧検出信号とストロークセンサ１７からのブレーキペダル２または入力ロッド３８のストローク検出信号に基づいて、ＭＣＹ圧に対する入力ロッド３８のストロークが予め記憶している特性となるように電磁切換弁１４を切換制御して圧力室７９の液圧を制御することで、ストロークピストン６０のストロークを制御するようになっている。これにより、ＭＣＹ出力側の状態に関係なく、入力（つまりはペダル踏力）に対する入力ロッド３８（つまりはブレーキペダル２）のストロークが制御可能となり、ブレーキ増圧ＭＣＹ３はストロークシミュレータ機能を有している。
【００４４】
次に、このように構成された第１例のブレーキシステム１の作動について説明する。
ブレーキペダル２が踏み込まれないブレーキシステム１の非作動時には、パワーピストン３２、プライマリピストン５７、セカンダリピストン５８、バルブスプール３４および入力ロッド３８は、いずれも図示の後退限の非作動位置となっている。また、反力ピストン３５はその前端が図示のようにパワーピストン３２に当接した非作動位置となっているとともに、ストロークピストン６０はその前端が図示のようにハウジング２２に当接した非作動位置となっている。
更に、モータ１６が停止しており、更に図示のように電磁開閉弁１１が閉じているとともに電磁切換弁１４が圧力室７９をリザーバ４に接続する位置に設定されている。
【００４５】
この図示の非作動時では、制御弁の開弁量は最大となっており、このときには、加圧室４３が最大通路断面積でリザーバ４に接続されていて、加圧室４３は大気圧となっている。また、第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６と圧力室７９も、同じくリザーバ４に接続されて大気圧となっている。
【００４６】
ブレーキペダル２が踏み込まれると、このブレーキペダル２の踏込がストロークセンサ１７で検知され、ＣＰＵ１９がストロークセンサ１７からの検知信号でモータ１６を駆動するとともに電磁開閉弁１１を開き、更に電磁切換弁１４を切り換えて圧力室７９を第２ポンプ１３の吐出側に接続する。これにより、第１および第２ポンプ１０,１３がともに運転され、第１ポンプ１０から吐出された作動液が電磁開閉弁１１、作動液圧導入孔５６、環状空間５５、傾斜孔５４、環状空間４３ａ、および径方向孔５２を介して加圧室４３に供給される。この加圧室４３に供給された作動液は、更に径方向孔５１および径方向孔５０を通って環状溝４７の方へ流れるようになる。
【００４７】
このとき、ブレーキペダル２の踏込で入力ロッド３８が前進ストロークするので、バルブスプール３４が前進する。すると、径方向孔５０と環状溝４７との通路断面積が次第に小さくなる、つまり制御弁の開弁量が小さくなるので、径方向孔５０から環状溝４７へ流れる作動液が絞られる。これにより、径方向孔５０すなわち加圧室４３に液圧が発生する。この液圧により、パワーピストン３２が前進してプライマリピストン５７が前進し、プライマリピストン５７の前端部に組み付けられている第１カップシール５９が径方向孔７５を通過してこの径方向孔７５より前方へ移動する。すると、第１ＭＣＹ圧室７２が第１大気圧室６２から遮断され、更にプライマリピストン５７が前進することで第１ＭＣＹ圧室７２内にＭＣＹ圧が発生する。
【００４８】
更に、この第１ＭＣＹ圧室７２のＭＣＹ圧でセカンダリピストン５８が前進し、セカンダリピストン５８の前端部に組み付けられている第２カップシール６１が径方向孔７８を通過してこの径方向孔７８より前方へ移動する。すると、第２ＭＣＹ圧室７６が第２大気圧室６８から遮断され、更にセカンダリピストン５８が前進することで第２ＭＣＹ圧室７６内にＭＣＹ圧が発生する。第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６のＭＣＹ圧がそれぞれ通路孔７４,７７を介して各ホイールシリンダ５,６,８,９に供給され、ブレーキ力が発生する。これにより、前後輪のブレーキが作動開始する。
【００４９】
加圧室４３の液圧が所定圧になると、この液圧により反力ピストン３５がスプリング３６をのばね力に抗して後退し、その段部４０が入力ロッド３８の段部３９に当接する。これにより、反力ピストン３５に作用する液圧による作用力が反力として入力ロッド３８に作用するとともに、更にこの反力がブレーキペダル２に伝達され、運転者はブレーキ反力を感知する。反力ピストン３５から反力が入力ロッド３８に作用することで、入力ロッド３８の入力つまりペダル踏力に応じて加圧室４３の液圧が制御される。反力ピストン３５が入力ロッド３８に当接するまでは、ペダル踏力が増加せずに加圧室４３の液圧のみが一定量上昇するようになり、このときの液圧上昇分がジャンピング量となり、このジャンピング量の分だけ、ペダル踏力が増加しないにもかかわらずブレーキ力が急激に上昇する、いわゆる従来周知のジャンピング特性が発揮される。そして、加圧室４３の液圧がペダル踏力に応じて制御されることで、これ以後、発生するブレーキ力もペダル踏力に応じて制御されるようになる。
【００５０】
更に、第２ポンプ１３が吐出する作動液が、電磁切換弁１４および通路孔８０を介して圧力室７９に供給されて圧力室７９内の液圧が上昇する。この圧力室７９内の液圧によりストロークピストン６０を図で右方に押す作用力が第２ＭＣＹ圧室７６内もＭＣＹ圧によりストロークピストン６０を図で左方に押す作用力より大きくなると、ストロークピストン６０は図で右方にストロークする。
【００５１】
いま、ストロークピストン６０が右方へストロークしない場合における、第２ＭＣＹ圧室７６から各ホイールシリンダ８,９に送給されるブレーキ液の量は、セカンダリピストン５８のストローク量に比例する。しかし、ストロークピストン６０が右方へストロークすると、このストロークピストン６０のストロークによってもブレーキ液が第２ＭＣＹ圧室７６から各ホイールシリンダ８,９に送給されるので、このストロークピストン６０のストロークによって送給されるブレーキ液に見合う分だけ、セカンダリピストン５８のストロークは小さくなる。そして、セカンダリピストン５８のストロークが小さくなることに応じて、入力ロッド３８のストロークも小さくなる。したがって、圧力室７９の液圧を制御することにより、同じ入力（ペダル踏力）に対して入力ロッド３８のストロークを変えることができるようになる。この圧力室７９の液圧制御は電磁切換弁１４をＣＰＵ１９によりオン、オフ制御することにより行われる。
【００５２】
このように、ブレーキ作動時にストロークピストン６０がストロークすることで、ブレーキシステム１のブレーキ特性にほとんど影響を与えずに、入力ロッド３８のストロークつまりブレーキペダル２のペダルストロークが小さくなる。そして、ＣＰＵ１９は、圧力センサ１８からのＭＣＹ圧検出信号とストロークセンサ１７からの入力ロッド３８（またはブレーキペダル２）のストローク検出信号に基づいて、ＭＣＹ圧に対する入力ロッド３８（またはブレーキペダル２）のストロークが予め記憶している特性となるように電磁切換弁１４を切換制御して圧力室７９の液圧を制御することで、ストロークピストン６０のストロークを制御する。
【００５３】
ブレーキペダル２の踏込が解放されると、入力ロッド３８が後退するとともにバルブスプール３４も後退するので、制御弁の開弁量が大きくなり、加圧室４３のブレーキ液がリザーバ４に排出され、加圧室４３の液圧が低下する。また、ストロークセンサ１７からの検出信号によりＣＰＵ１９がモータ１６を停止するとともに電磁開閉弁１１を閉じ、更に電磁切換弁１４をリザーバ４側に切り換える。
【００５４】
加圧室４３の液圧低下により、パワーピストン３２およびプライマリピストン５７が第１リターンスプリング８１のばね力と第１ＭＣＹ圧室７２のＭＣＹ圧により後退する。すると、第１ＭＣＹ圧室７２のＭＣＹ圧が低下するので、セカンダリピストン５８が第２リターンスプリング８３のばね力と第２ＭＣＹ圧室７６のＭＣＹ圧により後退し、第２ＭＣＹ圧室７６のＭＣＹ圧が低下する。
【００５５】
プライマリピストン５７の後退で第１カップシール５９が径方向孔７５より後方へ移動すると第１ＭＣＹ圧室７２が第１大気圧室６２に連通し、またセカンダリピストン５８の後退で第２カップシール６１が径方向孔７８より後方へ移動すると第２ＭＣＹ圧室７６が第２大気圧室６８に連通するので、第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６の各ＭＣＹ圧がともにリザーバ４に排出される。また、圧力室７９の液圧も通路孔８０および電磁切換弁１４を介してリザーバ４に排出されるので、第２リターンスプリング８３のばね力でストロークピストン６０が前進する。そして、プライマリピストン５７、セカンダリピストン５８、パワーピストン３２および入力ロッド３８がともに図示の後退限位置になり、またストロークピストン６０が図示の前進限位置になると、第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６、加圧室４３、および圧力室７９がいずれも大気圧となって、ブレーキ増圧ＭＣＹ３が図示の非作動となり、ブレーキが解除する。
【００５６】
モータ１６、第１および第２ポンプ１０,１３、電磁開閉弁１１等の液圧源側が失陥して加圧室４３に液圧が供給されないときは、ブレーキペダル２を大きく踏み込むと、入力ロッド３８が前進してその段部３９が反力ピストン３５の段部４０に当接する。更に、ブレーキペダル２を踏み込むことで、反力ピストン３５が前進するので、パワーピストン３２およびプライマリピストン５７が前進する。これにより、前述と同様に第１ＭＣＹ圧室７２にＭＣＹ圧が発生するとともに、このＭＣＹ圧でセカンダリピストン５８が前進ストロークして、前述と同様に第２ＭＣＹ圧室７６にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が、各ホイールシリンダ５,６,８,９に供給され、ブレーキが作動する。こうして、液圧源側が失陥して加圧室４３に液圧を発生させることができなくても、ブレーキを確実に作動させることができるようになる。
【００５７】
このように、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ３によれば、ＭＣＹ自体に増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹ３の全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くできる。これにより、ブレーキシステムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹ３の搭載性が向上する。
また、ストロークピストン６０がストロークすることにより、セカンダリピストン５８のストロークが小さくなるので、入力ロッド３８のストロークおよびブレーキペダル２の踏込ストロークを短縮できる。
【００５８】
更に、外部液圧源である第２ポンプ１３からの圧力室７９への供給液圧を調整してストロークピストン６０のストロークを制御することで、入力ロッド３８のストロークを変えることができるので、ＭＣＹ圧出力側の状態に関係なく、入力ロッド３８のストロークを調整することができる。これにより、この例のブレーキ増圧ＭＣＹ３によれば、回生協調ブレーキ、自動ブレーキ、ブレーキアシスト等のブレーキ制御に関係しない入力ロッド３８のストローク調整および車両の種類に関係しない入力ロッド３８のストローク調整を行うことができる。
【００５９】
例えば、入力ロッド３８における入力と入力ロッドストロークとが所定の特性となるように、第２ポンプ１３（外部液圧源）から圧力室７９へ供給される液圧を調整する。これにより、ＭＣＹ出力側に関係なく入力に対する所定の入力ロッドストロークを得ることができる（ストロークシミュレータ機能）。なお、入力の検出としては、ペダル踏力の検出（踏力検出センサは不図示）、ＭＣＹ圧の検出（圧力センサ１８で検出）、あるいは加圧室４３の液圧の検出（圧力検出センサは不図示）等がある。
【００６０】
また、入力または入力ロッドストロークを検出し、それらに応じて第２ポンプ１３（外部液圧源）から圧力室７９へ供給される液圧を調整する。これにより、入力ロッド３８のストロークを短縮できる（ストローク短縮機能）。
更に、ＭＣＹ３の出力側に設けられた、例えば回生協調ブレーキ制御装置、自動ブレーキ制御装置、ブレーキアシスト制御装置等のブレーキ制御装置の作動に応じてペダルストロークが変化しないように液圧を制御する（ＭＣＹ３の出力側のブレーキ制御装置の作動時のペダルストローク変化防止機能）。
【００６１】
なお、この第１例のブレーキシステム１では、自動ブレーキ作動条件が成立したとき、ＣＰＵがモータ１６を駆動するとともに、電磁切換弁１４を第２ポンプ１３側に切り換えて第２ポンプ１３の吐出圧を圧力室７９に供給することで、ストロークピストン６０を右方へ移動させる。これにより、第２ＭＣＹ圧室７６がＭＣＹ圧を発生させることで後輪側のブレーキを自動的に作動させることが可能である。その場合、図示しないが電磁開閉弁等を用いて、前輪側の各ホイールシリンダ５,６をリザーバ４から遮断しかつ第２ＭＣＹ圧室７６に発生したＭＣＹ圧を前輪側の各ホイールシリンダ５,６に供給するようにすることで、前輪側のブレーキも自動的に作動させることが可能である。
また、この第１例ではポンプを２つ設けているが１つのポンプで加圧室４３と圧力室７９とにポンプ吐出液を供給することもできる。
【００６２】
図４は本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第２例が適用されているブレーキシステムを示す図、図５はこの第２例のブレーキ増圧マスタシリンダの断面図、図６は図５に示すブレーキ増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。なお、前述の第１例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００６３】
前述の第１例では２つのポンプ１０,１３が用いられているが、図４に示すように、この第２例のブレーキシステム１では１つのポンプが設けられている（以下、このポンプには符号「１０」を付す）。また第２例では、ポンプ１２の吐出側にチェックバルブ１２を介してアキュムレータ８４が設けられているとともに圧力スイッチ８５が設けられている。圧力スイッチ８５は、アキュムレータ８４の液圧を検出しその液圧が所定圧より低くなったときオンし、また液圧が所定圧以上になったときオフするようになっている。そして、圧力スイッチ８５がオンしたときモータ１６が駆動され、またオフになったときモータ１６が停止されるようになっている。したがって、この圧力スイッチ８５により、アキュムレータ８４には常時所定圧の液圧が蓄えられるようなっている。なお、この圧力スイッチ８５はオンする液圧とオフする液圧を異ならせて、そのオン、オフ作動にヒステリシスを持たせることもできる。
【００６４】
更に、この第２例のブレーキシステム１では、第１例の電磁開閉弁１１が設けられていなく、アキュムレータ８４がブレーキ増圧ＭＣＹ３の作動液圧導入孔５６に直接接続されている。また、アキュムレータ８４は電磁切換弁１４に接続されている。更に、アキュムレータ８４は電磁切換弁８６を介してブレーキ増圧ＭＣＹ３の後述する出力可変用作動液圧導入孔９９に接続されるようになっている。電磁切換弁８６は出力可変用作動液圧導入孔９９を非作動時にはリザーバ４に接続し、作動時にはアキュムレータ８４に接続するようになっている。
【００６５】
前述の第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ３ではパワーピストン３２とプライマリピストン５７とが別体に形成されているが、図５および図６に示すように第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３では、パワーピストン３２とプライマリピストン５７とが一体に形成されている。
【００６６】
また、第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ３ではオープンセンタ型の制御弁が用いられているが、この第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３ではクローズドセンタ型の制御弁が用いられている。この制御弁は、パワーピストン３２に摺動可能に設けられた円錐弁８７と、パワーピストン３２に固定され、円錐弁８７が着離座可能な第１弁座８８と、入力ロッド３８の前端部に設けられ、円錐弁８７が着離座可能な第２弁座８９とから構成されている。円錐弁８７はスプリング９０によって第１弁座８８の方へ常時付勢されている。更に、入力ロッド３８がスプリング９１によって常時後方へ付勢されていて、第２弁座８９が円錐弁８７から離れる方向に常時付勢されている。
【００６７】
そして、円錐弁８７が第１弁座８８に着座する位置より前方の空間９２が、パワーピストン３２に穿設された径方向孔９３、パワーピストン３２に形成された環状溝９４、円筒状部材２９に穿設された径方向孔９５、環状空間５５、および作動液圧導入孔５６を介してアキュムレータ８４に常時接続されている。また、円錐弁８７が第１弁座８８に着座する位置より後方は加圧室４３となっている。更に円錐弁８７には軸方向に貫通する軸方向孔９６が穿設されており、後述するようにこの軸方向孔９６はプライマリピストン５７の軸方向孔６３および第１大気圧室６２を介してリザーバ４に常時連通しているとともに、円錐弁８７が第２弁座８９から離座しているときは加圧室４３に接続されるようになっている。
【００６８】
したがって、円錐弁８７が図示のように第１弁座８８に着座し、かつ第２弁座８９から離座しているときは、加圧室４３は軸方向孔９６、軸方向孔６３および第１大気圧室６２を介してリザーバ４に連通し、また円錐弁８７が第２弁座８９に着座し、かつ第１弁座８８から離座しているときは、加圧室４３はアキュムレータ８４に連通するようになっている。
【００６９】
更に、第１例の反力ピストン３５は削除され、出力補助ピストン１０３が入力ロッド３８の外周部に液密にかつ摺動可能に設けられている。この出力補助ピストン１０３と電磁切換弁８６によって、本発明のマスタシリンダピストン作用力付与手段が構成されている。この出力補助ピストン１０３は、その前端の大径部が部材１０４を介してパワーピストン３２に当接した状態でナット１０５によりパワーピストン３２に固定されており、その小径部はプラグ部材２８を貫通しなく、その後端部１０３ａがプラグ部材２８内に設けられた増圧室９７に収容されている。そして、入力ロッド３８がプラグ部材２８を液密にかつ摺動可能に貫通してハウジング２２の外部に延出している。
【００７０】
加圧室４３は、ナット１０５の内周面と出力補助ピストン１０３の外周面との間の環状空間、パワーピストン３２の内周面と出力補助ピストン１０３の大径部外周面との間の環状空間、および部材１０４の溝を介して第１弁座８８の後側空間に常時連通している。
【００７１】
増圧室９７はプラグ部材２８に穿設された径方向孔９８を介してハウジング２２に穿設された出力可変用作動液導入孔９９に常時接続されており、この出力可変用作動液導入孔９９は前述のように電磁切換弁８６に接続されている。したがって、電磁切換弁８６の作動時には増圧室９７にアキュムレータ８４に蓄えられている液圧が供給されて出力補助ピストン１０３の後端部１０３ａに前方に向けて作用し、また電磁切換弁８６の非作動時には増圧室９７に供給された液圧がリザーバ４に排出されて増圧室９７が大気圧になるようにされている。
【００７２】
一方、マスタシリンダ圧発生部２１においては、ハウジング２２の第５孔２７の前方は開口されており、この開口部がプラグ部材１００の大径部１００ａによって液密に閉塞されている。プラグ部材１００は大径部１００ａから後方に延設されたこの大径部１００ａより小径の中径部１００ｂと、中径部１００ｂから後方に延設されたこの中径部１００ｂより小径の小径部１００ｃとを有している。
【００７３】
また、セカンダリピストン５８が液密に摺動する第４孔２６とストロークピストン６０が液密に摺動する第５孔２７はともに同径に形成されて１つの長孔となっている。ストロークピストン６０は第１例と同様に第５孔２７に内嵌されているが、更にプラグ部材１００の中径部１００ｂに液密にかつ摺動可能に外嵌されている。その場合、ストロークピストン６０の前端がプラグ部材１００に当接することで、ストロークピストン６０の前進限が規定されている。ストロークピストン６０とプラグ部材１００との間に、圧力室７９および通路孔８０が設けられている。
【００７４】
セカンダリピストン５８内に位置している第１大気圧室６２は後方の軸方向孔６３を介してはリザーバ４に連通しなく、逆に、前方のプラグ部材１００にそれぞれ穿設された軸方向孔１０１および径方向１０２を介してリザーバ４に常時連通している。また、このため、セカンダリピストン５８の前端部はプラグ部材１００の小径部１００ｃの外周を液密にかつ摺動可能にされている。したがって、非作動時、加圧室４３は、円錐弁８７の軸方向孔９６，プライマリピストン５７の軸方向孔６３、第１大気圧室６２，プラグ部材１００の軸方向孔１０１および径方向孔１０２を介してリザーバ４に接続し、大気圧になっている。なお、第２例では、第１例における第１リターンスプリング８１の最大限の伸張を制限する伸張制限部材８２は省略されている。
この第２例のブレーキシステム１の他の構成は前述の第１例と、本発明の特徴部分に直接関係しない部分の一部で若干異なるだけで、実質的には同じである。
【００７５】
次に、このように構成された第２例のブレーキシステム１の作動について説明する。
ブレーキシステム１の非作動時は、円錐弁８７が第１弁座８８に着座し、かつ第２弁座８９から離座して、加圧室４３はリザーバ４に連通して大気圧となっている。また、電磁切換弁８６が増圧室９７をリザーバ４に連通させており、増圧室９７も大気圧となっている。
【００７６】
ブレーキペダルが踏み込まれると、入力ロッド３８が前進して第２弁座８９が円錐弁８７に当接するとともに、円錐弁８７が第１弁座８８から離れる。すると、加圧室４３がリザーバ４から遮断され、アキュムレータ８４の液圧が加圧室４３に供給される。これにより、パワーピストン３２およびプライマリピストン５７がともに前進する。以下、前述の第１例と同様にして第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６にそれぞれＭＣＹ圧が発生し、前後輪にブレーキが作動する。なお、第１例ではブレーキペダルの踏込でＣＰＵ１９がモータ１６を駆動するが、この第２例ではＣＰＵ１９が前述のようにモータ１６の駆動制御をアキュムレータ８４の液圧でオン、オフする圧力スイッチ８５によって行うので、ブレーキペダル２の踏込ではモータ１６は駆動制御されない。なお、ブレーキペダル２の踏込でもモータ１６を駆動制御するようにできることは言うまでもない。
【００７７】
また、前述の第１例の場合と同様にブレーキペダルの踏込で電磁切換弁１４が切り換えられ、圧力室７９にもアキュムレータ８４の液圧が供給されてストロークピストン６０に作用するので、ストロークピストン６０が後方にストロークし、入力ロッド３８のストロークが短縮する。
【００７８】
一方、加圧室４３の液圧が出力補助ピストン１０３に後方に向けて作用するが、このとき、電磁切換弁８６が切り換えられていなく、増圧室９７は大気圧の状態が保持されているので、加圧室４３の液圧はパワーピストン３２の外径と出力補助ピストン１０３の小径部の外径との面積差に作用してパワーピストン３２を前方に押すことになる。
【００７９】
いま、加圧室４３に液圧が供給された状態で、ＣＰＵ１９が電磁切換弁８６を切り換えると、アキュムレータ８４の液圧が増圧室９７に供給され、増圧室９７の液圧は出力補助ピストン１０３を前方に向けて押圧する。すると、パワーピストン３２を前方に向けて押圧する作用力がその分増加し、入力ロッド３８への反力を変えずにパワーピストン３２の出力を増大させるようになる。これにより、ブレーキ増圧ＭＣＹ３のサーボ比を大きくすることができる。このように、ＣＰＵ１９によって電磁切換弁８６を切換制御して増圧室９７の液圧を制御することにより、ブレーキ増圧ＭＣＹ３のサーボ比を任意の大きさに設定することができるようになる。
【００８０】
ブレーキペダル２の踏込を解放すると、電磁切換弁８６が作動している場合はＣＰＵ１９が電磁切換弁８６を非作動位置に切り換えて増圧室９７の液圧をリザーバ４に排出する。一方、ブレーキペダル２の解放で入力ロッド３８が後退し、円錐弁８７が第１弁座８８に着座して加圧室４３がアキュムレータ８４から遮断されるとともに、円錐弁８７が第２弁座８９から離座して加圧室４３がリザーバ４に接続されるので、加圧室４３の液圧が軸方向孔９６、軸方向孔６３、第１大気圧室６２，軸方向孔１０１および径方向１０２を介してリザーバ４に排出され、加圧室４３の液圧が低下する。すると、パワーピストン３２およびプライマリピストン５７が後退する。以後、第１例と同様にして加圧室４３、第１および第２ＭＣＹ圧室７２,７６がともに大気圧となってブレーキが解除される。
【００８１】
ところで、前述のように増圧室９７への液圧供給制御により出力補助ピストン１０３を前方へ移動可能となっているので、前述のように単にサーボ比を変えるだけでなく、例えば回生協調ブレーキ、自動ブレーキ、ブレーキアシスト等の種々のブレーキ制御が可能となる。
【００８２】
例えば、
(1) 回生協調ブレーキ：
回生ブレーキと協調してブレーキ作動を行うようになっているブレーキシステムにおいては、回生ブレーキ作動時は、増圧室９７への液圧供給は行わなく、サーボ比を小さくして回生ブレーキ力の分だけブレーキ増圧ＭＣＹ３によるブレーキ力を小さくする。また、回生ブレーキ非作動時は、増圧室９７へ液圧を供給し、サーボ比を大きくして回生ブレーキ力がない分ブレーキ増圧ＭＣＹ３によるブレーキ力を大きくすることで、回生ブレーキ力の分を補う。その場合、増圧室９７の供給液圧は、加圧室９７の液圧（この液圧の検出のための圧力センサは不図示）またはＭＣＹ圧（例えば、圧力センサ１８で検出する）を検出して、その圧力に応じて所定サーボ比となるように調整される。
【００８３】
(2) 自動ブレーキ：
駆動輪の空転時にブレーキをかけて駆動輪の駆動力を抑制して空転を解消するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、定速走行制御、車間距離制御等で自動ブレーキをかける場合、増圧室９７に液圧を供給し、この液圧で出力補助ピストン１０３を前方に押圧する。これにより、パワーピストン３２を前進させ、ブレーキが作動する。その場合、増圧室９７の供給液圧は、その自動ブレーキに必要なブレーキ力が得られるように調整される。
【００８４】
(3) ブレーキアシスト：
ブレーキペダル２の踏込速度を検出して、ＣＰＵ１９が運転者が急ブレーキをかけたと判断すると、電磁切換弁８６を切り換えて増圧室９７に液圧を供給して、サーボ比を大きくする。これにより、急ブレーキ時にブレーキペダル２の踏込が不足しても発生するブレーキ力を大きくして急ブレーキ作動をより確実に行うようにし、運転者のブレーキ操作をアシストする。その場合、増圧室９７の供給液圧の調整としては、次のようなものがある。▲１▼ 加圧室９７の液圧またはＭＣＹ圧を検出して、その圧力に応じて所定サーボ比となるように増圧室９７の供給液圧を調整する、▲２▼ 予め所定圧に調整して増圧室９７へ供給する、▲３▼ ペダル踏込速度に応じた液圧（例えば、ペダル踏込速度が速いほど大きい液圧等）を増圧室９７に供給する。
【００８５】
また、この第２例のブレーキシステムでも、前述のように圧力室７９への供給液圧制御により入力ロッド３８のストローク調整が可能であるが、この入力ロッド３８のストローク調整については第１例の場合と同じである。
この第２例のブレーキシステム１の他の作動および作用効果構成は前述の第１例と実質的に同じである。
【００８６】
図７は本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第３例が適用されているブレーキシステムを示す図である。なお、前述の第１および第２例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
この第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ３は前述の図５および図６に示す第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３とまったく同じであるので、その説明は緒略する
【００８７】
また、前述の図４に示す第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３では、ストロークピストン６を作動制御するストロークピストン作動手段である電磁切換弁１４を備えているとともに、マスタシリンダピストン作用力付与手段の１つの構成要素であり、出力補助ピストン１０３を作動制御する電磁切換弁８６を備えているが、この第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ３では、図７に示すようにこれらの電磁切換弁１４,８６は設けられていない。
【００８８】
更に、第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ３の通路孔７４と前輪側のホイールシリンダ５,６とを接続する通路１０７および通路孔７７と後輪側のＰバルブ７とを接続する通路１０８に、ブレーキ液圧制御装置１０６が設けられている。このブレーキ液圧制御装置１０６は、例えば前述のアンチロック制御装置、回生協調ブレーキ制御装置、車間距離制御や衝突回避制御等の自動ブレーキ制御装置、ブレーキアシスト制御装置等の従来公知のブレーキ液圧制御装置であり、その非作動時には各ホイールシリンダ５,６およびＰバルブ７にブレーキ増圧ＭＣＹ３のマスタシリンダ圧をそのまま供給し、また、ブレーキ制御による作動時にはそのときのブレーキ液圧制御に応じたブレーキ液圧に制御して各ホイールシリンダ５,６およびＰバルブ７に供給するようになっている。ブレーキ液圧制御装置１０６はＣＰＵ１９によって制御されて、アンチロック制御、回生協調ブレーキ制御、自動ブレーキ制御、ブレーキアシスト制御等のブレーキ液圧制御を行うようになっている。
【００８９】
更に、ストロークピストン作動手段、およびマスタシリンダピストン作用力付与手段の１つの構成要素であり、出力補助ピストン１０３を作動制御する手段も、このブレーキ液圧制御装置１０６によって構成されている。すなわち、アキュムレータ８４が、通路１０９、ブレーキ液圧制御装置１０６、および通路１１０を介してブレーキ増圧ＭＣＹ３の通路孔８０（つまり、圧力室７９）に、およびブレーキ液圧制御装置１０６および通路孔１１１を介して出力可変用作動液圧導入孔９９（つまり、増圧室９７）にそれぞれ接続可能となっている。
【００９０】
このブレーキ液圧制御装置１０６の出力側に圧力センサ１８が設けられており、この圧力センサ１８はブレーキ液圧制御装置１０６の出力液圧を検出して、ＣＰＵ１９に供給するようになっている（図示例では、圧力センサ１８はブレーキ液圧制御装置１０６の前輪側の出力液圧を検出するようになっているが、ブレーキ液圧制御装置１０６の後輪側の出力液圧を検出するようにすることもできる）。
【００９１】
ＣＰＵ１９はブレーキ液圧制御装置１０６を作動制御して、前述のブレーキ液圧制御を行うとき、このブレーキ液圧制御信号、ストロークセンサ１７および圧力センサ１８からの出各力信号に基づいて、ブレーキ液圧制御に応じてアキュムレータ８４と圧力室７９との連通・遮断を制御して圧力室７９に供給する液圧をブレーキ液圧制御に応じて制御し、ストロークピストン６０のストロークを制御することにより、ブレーキ液圧制御によるペダルストロークの変化を防止するようになっている。
【００９２】
また、ＣＰＵ１９は同様にブレーキ液圧制御を行うとき、このブレーキ液圧制御信号、ストロークセンサ１７および圧力センサ１８からの出各力信号に基づいて、ブレーキ液圧制御に応じてアキュムレータ８４と増圧室９７との連通・遮断を制御して増圧室９７に供給する液圧をブレーキ液圧制御に応じて制御し、出力補助ピストン１０３の押圧力つまりパワーピストン３２の押圧力を制御することにより、ブレーキ液圧制御に応じてサーボ比を変えるようになっている。
【００９３】
更に、ブレーキペダル２の非踏込時にはブレーキ液圧制御装置１０６はアキュムレータ８４と圧力室７９とを遮断しており、ブレーキペダル２の踏込時にはストロークセンサ１７からの出力信号に基づいてブレーキ液圧制御装置１０６を作動することにより、ブレーキ液圧制御装置１０６はアキュムレータ８４と圧力室７９とを連通し、アキュムレータ８４の液圧が圧力室７９に供給されるようになっている。前述の各例と同様に、圧力室７９に供給された液圧がストロークピストン６０に作用するので、ストロークピストン６０が後方にストロークし、入力ロッド３８のストロークが短縮するようになる。このように、ブレーキ液圧制御装置１０６は、前述の各例の電気切換弁１４の機能と同じ機能も有している。
【００９４】
更に、サーボ比を変化させないときにはブレーキ液圧制御装置１０６はアキュムレータ８４と増圧室９７とを遮断しており、サーボ比を変化させるときにはブレーキ液圧制御装置１０６を作動し、ブレーキ液圧制御装置１０６はアキュムレータ８４と増圧室９７を連通し、アキュムレータ８４の液圧が増圧室９７に供給されるようになっている。前述の第２例と同様に、増圧室９７に供給された液圧が出力補助ピストン１０３を前方に向けて押圧することでパワーピストン３２の出力を増大するので、ブレーキ増圧ＭＣＹ３のサーボ比を任意の大きさに設定することができるようになる。このように、ブレーキ液圧制御装置１０６は、前述の第２例の電気切換弁８６の機能と同じ機能も有している。
この第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ３の他の構成、他の作動、および他の作用効果は第２例と同じである。
【００９５】
この第３例のブレーキ液圧制御装置１０６は、前述の第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３を用いたブレーキシステム１に適用しているが、前述の図１に示す第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ３を用いたブレーキシステム１にも適用することができる。この場合には、ストロークピストン６０によるストローク変更の制御のみが行われ、サーボ比変更制御は行われないことは言うまでもない。
【００９６】
なお、前述の第１および第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ３はいずれもマスタシリンダピストンが２個、ＭＣＹ圧室が２つ有するタンデムマスタシリンダとされているが、本発明はマスタシリンダピストンが１個、ＭＣＹ圧室が１有するシングルマスタシリンダを用いることもできる。その場合は、ストロークピストンはこの１つのＭＣＹ圧室を区画して、このストロークピストンがストロークすることでＭＣＹ圧室のブレーキ液を各ホイールシリンダに送給することで、入力ロッドのストロークを短縮するようになる。
【００９７】
また、ストロークピストン６０はストロークピストン作動手段である前述の各例の電磁切換弁１４で制御される液圧により作動する以外に、ストロークピストン作動手段で制御される圧縮空気や負圧等の他の流体圧により作動することもできるし、あるいはストロークピストン作動手段で制御される電磁力により作動することもできる。
【００９８】
更に、前述の各例では、ストロークピストン６０によるストローク制御、またはストロークピストン６０によるストローク制御と出力補助ピストン１０３によるサーボ比制御を行うようになっているが、出力補助ピストン１０３によるサーボ比制御のみを行うようにすることもできる。
【００９９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のブレーキ増圧ＭＣＹによれば、マスタシリンダ自体に増圧機能を有するようにしているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹの全長を短くでき、これにより、ブレーキ倍力システムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹの搭載性を向上できる。
【０１００】
また、作動時ブレーキ液送出制御手段により、マスタシリンダ圧室のブレーキ液をブレーキシリンダに送出するようにしているので、その分、マスタシリンダピストンのストロークを短くでき、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作時の入力ロッドのストロークを短縮できる。
更に、ブレーキ液送出制御手段の作動量を制御することで、入力ロッドのストロークが調整されるので、ブレーキ増圧マスタシリンダにストロークシミュレータ機能を持たせることが可能となる。これにより、ブレーキ増圧マスタシリンダの出力側に影響されずに入力側のストローク特性が種々変更可能となる。
【０１０１】
更に、マスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンにその作動方向に作用力を付与可能としているので、ブレーキ増圧マスタシリンダのサーボ比を可変にできる。
【０１０２】
更に、マスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンにその作動方向に作用力が付与可能となることで、次のようなブレーキ制御が可能となる。すなわち、回生協調ブレーキシステムにおいては、回生ブレーキ作動時に回生ブレーキ力の分だけブレーキ増圧ＭＣＹによるブレーキ力を小さくでき、また回生ブレーキ非作動時に回生ブレーキ力がなくなる分だけブレーキ増圧ＭＣＹによるブレーキ力を大きくすることができる。また、自動ブレーキシステムを備えたブレーキシステムにおいては、自動ブレーキの作動条件成立時にマスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンへ作用力を付与してマスタシリンダピストンを作動させることで、自動的にブレーキを作動させることが可能となる。更に、ブレーキアシストシステムを備えたブレーキシステムにおいては、例えば急ブレーキ操作時等のブレーキアシストが必要なときにマスタシリンダピストン作用力付与手段によりマスタシリンダピストンへ作用力を付与してマスタシリンダピストンを作動させることでサーボ比を大きくし、ブレーキ操作力の不足分、ブレーキアシストが可能となる。
【０１０３】
特に、マスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御するブレーキ液圧制御装置によって制御された液圧で、マスタシリンダピストンおよびマスタシリンダピストン作用力付与手段の少なくとも一方を作動させることにより、ブレーキ液圧制御に応じてペダルストロークが変更しないようにすることおよびペダル踏力が変更しないようにしてマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御することの少なくとも一方を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキシステムを示す図である。
【図２】 図１に示す第１例のブレーキ増圧マスタシリンダの断面図である。
【図３】 図２に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の部分拡大断面図である。
【図４】 本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第２例が適用されているブレーキシステムを示す図である。
【図５】 図４に示す第２例のブレーキ増圧マスタシリンダの断面図である。
【図６】 図５に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の部分拡大断面図である。
【図７】 本発明に係るブレーキ増圧マスタシリンダの実施の形態の第３例が適用されているブレーキシステムを示す図である。
【符号の説明】
１…ブレーキシステム、２…ブレーキペダル、３…ブレーク増圧マスタシリンダ、４…リザーバ、５,６,８,９…ホイールシリンダ、１０…第１ポンプ、１１…電磁開閉弁、１３…第２ポンプ、１４…電磁切換弁、１６…モータ、１７…ストロークセンサ、１８…圧力センサ、１９…制御装置（ＣＰＵ）、２０…増圧制御部、２１…マスタシリンダ圧発生部、２２…ハウジング、２８…プラグ部材、２９…円筒状部材、３２…パワーピストン、３３…バルブスリーブ、３４…バルブスプール、３５…反力ピストン、３８…入力ロッド、３９,４０…段部、４３…加圧室、４７…環状溝、５０…径方向孔、５７…プライマリピストン、５８…セカンダリピストン、５９…第１カップシール、６０…ストロークピストン、６１…第２カップシール、６２…第１大気圧室、６８…第２大気圧室、７２…第１ＭＣＹ圧室、７５…径方向孔、７６…第２ＭＣＹ圧室、７９…圧力室、８４…アキュムレータ、８６…電磁切換弁、８７…円錐弁、８８…第１弁座、８９…第２弁座、９７…増圧室、１０３…出力補助ピストン、１０６…ブレーキ液圧制御装置

Claims (7)

1. ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作時に加えられる入力でストロークする入力ロッドと、前記入力ロッドで作動制御されて液圧源の液圧を前記入力に応じて制御された液圧を発生させる制御弁と、この制御弁で制御された液圧が供給される加圧室と、ブレーキシリンダに接続されるマスタシリンダ圧室と、前記加圧室に供給された液圧で作動して前記マスタシリンダ圧室にマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンと、前記操作時に作動して前記マスタシリンダ圧室のブレーキ液を前記ブレーキシリンダに送出するブレーキ液送出制御手段とを備え、
   前記ブレーキ液送出制御手段は、前記操作時にストロークして前記マスタシリンダ圧室のブレーキ液を前記ブレーキシリンダに送出するストロークピストンと、このストロークピストンを作動制御するストロークピストン作動手段とを備えていることを特徴とするブレーキ増圧マスタシリンダ。
2. 前記ストロークピストンは、液圧や圧縮空気等の流体圧または電磁力で作動するようになっていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
3. 前記マスタシリンダピストンにその作動方向に作用力を必要時に付与するマスタシリンダピストン作用力付与手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
4. 前記ストロークピストンは、ブレーキ増圧マスタシリンダの先端側に前記マスタシリンダピストンに対向して直列に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
5. 前記マスタシリンダピストン作用力付与手段は出力補助ピストンを備え、外部液圧源の液圧をこの出力補助ピストンに作用することで、前記マスタシリンダピストンの入力を増大するようになっていることを特徴とする請求項３または４記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
6. 前記マスタシリンダピストン作用力付与手段は出力補助ピストンを備え、ブレーキ増圧マスタシリンダのマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御してホイールシリンダに供給するブレーキ液圧制御装置によってブレーキ液圧制御に応じて制御された液圧をこの出力補助ピストンに作用することで、前記マスタシリンダピストンの入力を増大するようになっていることを特徴とする請求項３または４記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
7. 前記ストロークピストン作動手段は、ブレーキ増圧マスタシリンダのマスタシリンダ圧をブレーキ液圧制御に応じて制御してホイールシリンダに供給するブレーキ液圧制御装置で構成されており、前記ストロークピストンは、前記ブレーキ液圧制御装置によってブレーキ液圧制御に応じて制御された液圧で作動するようになっていることを特徴とする請求項１、３ないし６のいずれか１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。

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