JP5875322B2

JP5875322B2 - ブレーキ装置

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Publication number: JP5875322B2
Application number: JP2011233909A
Authority: JP
Inventors: 貴人荻原; 遠藤　光弘; 光弘遠藤; 長典輿水
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: JP2013091381A

Description

本発明は、車両用のブレーキ装置に関するものである。

車両のブレーキ装置において、液圧式ブレーキによる摩擦制動とモータジェネレータ等の発電機による回生制動との制動力配分を制御して所望の制動力を得る回生協調制御が知られている。特許文献１には、マスタシリンダと各車輪の液圧ブレーキとの間に、ポンプ、アキュムレータ及び電磁弁等からなり液圧ブレーキに供給する液圧を増減及び保持する液圧制御装置が介装され、この液圧制御装置によって回生制動時に液圧ブレーキに供給する液圧を調整することにより回生協調制御を行なうブレーキ制御装置が記載されている。

このブレーキ制御装置では、ブレーキペダルの操作量が所定ストローク以下の場合、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させないことにより、最大限の回生エネルギーが得られるようにしている。また、回生協調制御時にブレーキペダルを急操作したとき、液圧制御装置の応答遅れ及びブレーキペダルの反力の不足による違和感を防止するため、マスタシリンダとリザーバとを連通するリザーバポートに、オリフィスと逆止弁とを並列に配置している。このことにより、ブレーキペダルの急操作時には、オリフィスの流通抵抗により適度な反力を得ると共に、逆止弁の開弁によりリザーバから液圧制御装置に円滑にブレーキ液を供給するようにしている。

特開２００６−２６４３５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたものでは、次のような問題がある。オリフィス及び逆止弁がリザーバポートに設けられているので、ブレーキペダルの操作ストロークが所定ストローク以下の範囲でしか、逆止弁が開弁しない。このため、所定ストロークを超える領域では、液圧制御装置に円滑にブレーキ液を供給することができず、ブレーキ操作の解除時に所定ストローク以下になったとき、逆止弁が急激に開弁して異音が発生する虞がある。

本発明は、回生協調制御を行なうブレーキ装置において、ブレーキペダルを急操作したときでも、適度な反力を発生させると共に、ブレーキペダルの操作ストロークにかかわらず、液圧制御装置に円滑にブレーキ液を供給することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作により、ピストンを無効ストローク分推進してから液圧室を加圧し、ブレーキ液圧を発生して車両のホイールシリンダに供給するマスタシリンダと、前記マスタシリンダにブレーキ液を補充するリザーバと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に介装され、回生ブレーキ手段と協働して前記ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を調整する液圧制御装置と、を備えたブレーキ装置において、前記マスタシリンダは、前記ピストンのストロークが前記無効ストロークに達するまでは前記リザーバと前記液圧室とを連通させ、前記無効ストロークに達したとき遮断されるリザーバポートと、前記ピストンに形成され、前記無効ストロークの間に前記リザーバポートと前記液圧室とを連通するピストンポートと、前記ピストンのストロークにかかわらず前記リザーバポート及び前記ピストンポートをバイパスして前記リザーバと前記液圧室とを連通するバイパス通路と、前記バイパス通路の前記リザーバ側から前記液圧室側への流れのみを許容する逆止弁と、
を備え、前記ピストンポートは、前記液圧室から前記リザーバポートへの流路を絞って流通抵抗を発生させて前記ピストンに前記ブレーキペダルの操作に対する反力を発生させるオリフィスとなっており、前記液圧制御装置は、前記ピストンのストロークが前記無効ストロークを超える所定ストロークに達するまで、前記回生ブレーキ手段と協働して前記ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を調整することを特徴とする。

本発明に係るブレーキ装置によれば、ブレーキペダルを急操作したとき、適度な反力を発生させると共に、ブレーキペダルの操作ストロークにかかわらず、液圧制御装置に円滑にブレーキ液を供給することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の概略構成を示す回路図である。図１に示すブレーキ装置のマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の縦断面図である。図２の要部を拡大して示す図である。図２に示すマスタシリンダの平面図である。図２に示すマスタシリンダに設けられた逆止弁を示す図４のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線による縦断面図である。図５に示す逆止弁の変形例を拡大して示す縦断面図である。図６に示す逆止弁の開閉状態を拡大して示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１を参照して、本実施形態に係る自動車のブレーキ装置２００について説明する。ブレーキ装置２００は、倍力装置１０１と、倍力装置１０１に取付けられたマスタシリンダ１１０の液圧ポート１６４、１６５に接続されて、各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液圧を供給する液圧制御装置５と、液圧制御装置５を制御するコントローラ７と、回生制動を行なう回生ブレーキ手段である回生ブレーキ装置８とを備えている。

液圧制御装置５は、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪ＷｂのホイールシリンダＢａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａ（図１の液圧制御装置５の中央より右側分部）と、セカンダリポート１６５からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪Ｗｄのブレーキ装置のホイールシリンダＢｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂ（図１の液圧制御装置５の中央より左側分部）とからなる所謂「Ｘ配管」とした２系統の液圧回路を備えている。

本実施形態では、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄは、液圧をに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。

なお、第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは、同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ、Ｂ及びａ〜ｄは、それぞれ、第１、第２液圧回路５Ａ、Ｂ、及び、各車輪Ｗａ〜Ｗｄに対応することを示している。

液圧制御装置５には、マスタシリンダ１１０から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄのホイールシリンダへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄからシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ１１０からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４及びセカンダリポート１６５の液圧を検出する液圧センサ４５Ａ、４５Ｂとを備えている。

そして、コントローラ７によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御して、次のような作動モードを実行することができる。

[通常制動モード]
通常制動時には、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給する。

[減圧モード]
減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。

[保持モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を保持する。

[増圧モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、ブレーキ液をリザーバ３７Ａ、３７Ｂからマスタシリンダ２側へ戻してホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。

[加圧モード]
加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ１１０の液圧にかかわらず、ポンプ３９Ａ、３９Ｂによってブレーキ液をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。

これらの作動モードを車両状態に応じて適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して、ブレーキペダル１９の操作量にかかわらず各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。

なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。

また、液圧制御装置５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、コントローラ６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。

回生ブレーキ装置８は、減速時及び制動時等に少なくとも１つの車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収する。回生ブレーキ装置８とコントローラ７とは、相互に制御信号の授受を行ない、運転者によるブレーキペダル１９の操作によるストロークセンサ２０からの信号に基づき、回生制動中には回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る回生協調制御を実行する。

次に、図２乃至図５を参照して、倍力装置１０１及びマスタシリンダ１１０について説明する。図２及び図３に示すように、倍力装置１０１は、気圧式アクチュエータを倍力源とするシングル型の気圧式倍力装置である。薄板によって形成されたフロントシェル１０２とリアシェル１０３とが結合されてハウジング１０４が形成されている。このハウジング１０４内は、ダイアフラム１０５を有するパワーピストン１０６によって定圧室１０７と変圧室１０８との２室に区画されている。フロントシェル１０２及びリアシェル１０３は、略有底円筒状であり、これらは、フロントシェル１０２の外周の開口縁部に、リアシェル１０３の外周の開口縁部を嵌合し、これらの間にダイアフラム１０５の外周部を挟み込むことによって、気密的に結合されている。

フロントシェル１０２の底部側の中央開口１０９にマスタシリンダ１１０の後端部が挿入され、フロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０が取付けられている。リアシェル１０３の底部側の中央部には、後述するバルブボディ１１１を挿通するための後部円筒部１１２が突出されている。後部円筒部１１２の周囲には、車体のダッシュパネル（図示せず）に当接するリア座面１１３が形成されている。

ハウジング１０４には、フロントシェル１０２からリアシェル１０３のリア座面１１３に貫通するタイロッド１１４が設けられている。タイロッド１１４は、両端部に取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６が形成され、取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６の基部に、それぞれ拡径されたフロントフランジ１１７及びリアフランジ１１８が形成されている。そして、フロントフランジ１１７がフロント座面１０２Ａの内側にリテーナ１１９及びシール１２０を介して気密的に当接し、リアフランジ１１８がリア座面１１３の内側に気密的に当接した状態で、リアシェル１０３側にカシメによって固定されている。タイロッド１１４の中央部は、パワーピストン１０６に設けられた開口１２１及びダイアフラム１０５と一体に形成された略円筒状のロッドシール１２２に挿入されて、パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５に対して摺動可能かつ気密的に貫通している。

タイロッド１１４は、フロントシェル１０２及びリアシェル１０３の直径方向２箇所に配置されており（一方のみ図示する）、取付ネジ部１１５によってフロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０を固定し、固定ネジ部１１６によってリア座面１１３を上述の車体のダッシュパネル（図示せず）に固定する。また、リア座面１１３には、これをダッシュパネルに固定するためのリアボルト１２３がカシメによって固定されている。

バルブボディ１１１の前部は、小径の円筒部１１１Ｅの外周部に拡開された大径円筒部１１１Ａが一体に形成された二重構造となっている。パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａ、１０６Ａに、バルブボディ１１１の大径円筒部１１１Ａが挿入されている。そして、ダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａがバルブボディ１１１の外周溝１１１Ｂに嵌合して、これらが気密的に結合されている。バルブボディ１１１の後端側の小径筒部１１１Ｃは、変圧室１０８を通り、リアシェル１０３の後部の円筒部１１２に挿入されて外部へ延出している。円筒部１１２には、シール部材１２４が装着されて、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間を摺動可能にシールしている。また、円筒部１１２とバルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間には、蛇腹状のダストカバー１２５が設けられている。フロントシェル１０２には、接続管１２６が取付けられており、接続管１２６がエンジンの吸気管等の負圧源（図示せず）に接続されて、定圧室１０７が常時所定の負圧に維持される。

バルブボディ１１１は、その推力を、リアクション部材１５５及び出力ロッド１２８を介して、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０に伝達する。この出力ロッド１２８は、先端部１２８Ａがプライマリピストン１６０に当接し、基端部１２８Ｂがカップ状に形成されて円板状のリアクション部材１５５が内包されている。バルブボディ１１１の円筒部１１１Ｅ内に、環状の反力受部材１５２が嵌合して固定されている。反力受部材１５２内には、略円柱状の反力伝達部材１５３が軸方向に沿って移動可能に案内されている。反力受部材１５２の前端部は、バルブボディ１１１の円筒部１１１Ｅの前端部と共にリアクション部材１５５に当接している。反力伝達部材１５３は、その外周部に嵌合された環状のバネ受部材１５３Ａと、反力受部材１５２から後方に延びる円筒部の後端部に固定されたバネ受部材１５２Ａとの間に介装された圧縮コイルばねである反力調整バネ１５７によってリアクション部材１５５側に付勢されている。

なお、本実施形態において、リアクション部材１５５は、カップ状に形成された出力ロッド１２８の基端部１２８Ｂに内包されるように設けられているが、反力受部材１５２に凹部を形成して内包するようにしてもよい。その場合、出力ロッドは、基端部１２８Ｂを円盤状としてその形状を簡略化することができる。

バルブボディ１１１の後端の小径筒部１１１Ｃ内には、プランジャ１３１が挿入されて軸方向に沿って移動可能に案内されている。プランジャ１３１は、前端部が反力伝達部材１５３の後端部との間に隙間Ｃをもって対向している。プランジャ１３１には、バルブボディ１１１の後部から挿入された入力ロッド１３３の先端部が連結され、入力ロッド１３３によりプランジャ１３１が操作されるようになっている。入力ロッド１３３の基端部は、バルブボディ１１１の後端部に装着された通気性のダストシール１３４を貫通して外部へ延出されている。入力ロッド１３３の基端部には、ブレーキペダル１９を連結するためのクレビス１３５が取付けられている。また、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃには、プランジャ１３１によって開閉弁が制御される制御バルブ１３２が挿入されている。制御バルブ１３２は、一端が入力ロッド１３３に係止された弁バネ１４１によって閉弁方向に付勢されている。

バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄには、バルブボディ１１１の軸方向に延びて定圧室１０７に連通する定圧通路１３６及びバルブボディ１１１の径方向に延びて変圧室１０８に連通する変圧通路１３７が設けられている。制御バルブ１３２は、バルブボディ１１１とプランジャ１３１との相対変位に応じて変圧通路１３７に対する定圧通路１３６と大気（ダストシール１３４側）との接続、遮断を切換えるものである。ブレーキペダル１９が操作されていない状態では、変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）に対して定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）及び大気（ダストシール１３４側）を遮断している。そして、ブレーキペダル１９が操作されてバルブボディ１１１に対してプランジャ１３１が前進すると、変圧通路１３７に対して定圧通路１３６を遮断したまま、大気（ダストシール１３４側）に接続する。このとき、変圧通路１３７は、ダストシール１３４を介して大気に開放されるようになっている。

バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄを径方向に延びる変圧通路１３７には、ストップキー１３８が挿入されている。ストップキー１３８は、リアシェル１０３の円筒部１１２の段部に係合することによってバルブボディ１１１の後退位置を制限している。また、ストップキー１３８は、プランジャ１３１の外周溝に移動可能に係合することによってバルブボディ１１１とプランジャ１３１との相対変位量を制限している。

フロントシェル１０２の前壁とバルブボディ１１１の前端の大径円筒部１１１Ａに取付けられたバネ受部１５１との間には、バルブボディ１１１を後退位置へ付勢する戻しバネ１３９が設けられている。また、バルブボディ１１１の後部側の小径筒部内には、入力ロッド１３３を後退位置へ付勢する戻しバネ１４０が設けられている。

ブレーキペダル１９は、反力バネ１５９により、非制動位置に向って常時付勢されている。これにより、倍力装置１０１の入力ロッド１３３は、ブレーキペダル１９及びクレビス１３５を介して、反力バネ１５９により、非制動位置へ向って常時付勢されている。

マスタシリンダ１１０には、開口側に、先端部がカップ状に形成された円筒状のプライマリピストン１６０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１６１が嵌装されている。プライマリピストン１６０の後端部は、マスタシリンダ１１０の開口部から突出して、低圧室１０７内において出力ロッド１２８の先端部に当接している。マスタシリンダ１１０内は、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１によってプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３の２つの液圧室が形成されている。プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３には、液圧ポート１６４、１６５がそれぞれ設けられている。液圧ポート１６４、１６５は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置５を介して各車輪Ｗａ〜Ｗｄの液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続されている（図１参照）。

マスタシリンダ１１０の側壁の上部には、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３をリザーバ１０に接続するためのリザーバポート１６６、１６７が設けられている。マスタシリンダ１１０のシリンダボアと、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１との間は、それぞれ２つのシール部材１６８Ａ、１６８Ｂ及び１６９Ａ、１６９Ｂによってシールされている。シール部材１６８Ａ、１６８Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６６を挟むように配置されている。そして、プライマリピストン１６０が図２及び図３に示す非制動位置にあるときに、プライマリ室１６２がプライマリピストン１６０の側壁に設けられたポート１７０を介してリザーバポート１６６に連通し、プライマリピストン１６０が非制動位置から所定の無効ストロークＳ（図３参照）だけ前進したとき、シール部材１６８Ｂによってプライマリ室１６２がリザーバポート１６６から遮断されてプライマリ室１６２が加圧される。同様に、シール部材１６９Ａ、１６９Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６７を挟むように配置されている。そして、セカンダリピストン１６１が図２及び図３に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１６３がセカンダリピストン１６１の側壁に設けられたポート１７１を介してリザーバポート１６７に連通する。セカンダリピストン１６１が非制動位置から所定の無効ストロークＳだけ前進したとき、シール部材１６９Ｂによってセカンダリ室１６３がリザーバポート１６７から遮断されてセカンダリ室１６３が加圧される。

プライマリ室１６２内のプライマリピストン１６０とセカンダリピストン１６１との間には、バネアセンブリ１７２が介装されている。また、セカンダリ室１６３内のマスタシリンダ１１０の底部とセカンダリピストン１６１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ１７３が介装されている。バネアセンブリ１７２は、圧縮コイルバネを伸縮可能なリテーナによって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。そして、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１は、通常は同時に移動してプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３を同時に加圧する。

マスタシリンダ１１０のプライマリ及びセカンダリピストン１６０、１６１に設けられたピストンポート１７０、１７１は、流路が絞られてオリフィスとなっている。これらの流路面積は、直径１ｍｍの丸穴相当以下であることが望ましい。なお、ピストンポート１７０、１７１の流路を絞る代りに、リザーバポート１６６、１６７の流を絞ってオリフィスとしてもよい。

また、図４及び図５に示すように、マスタシリンダ１１０には、リザーバポート１６６、１６７及びオリフィスとしたピストンポート１７０、１７１をバイパスして、リザーバ１０とプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３とをそれぞれ接続するバイパス通路１８０、１８１が設けられ、バイパス通路１８０、１８１には、それぞれリザーバ１０からプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３へのブレーキ液の流通のみを許容する逆止弁１８２、１８３が設けられている。なお、プライマリ側とセカンダリ側とに設けられたバイパス通路１８０、１８１及び逆止弁１８２、１８３は、同様構造であるから、図５にプライマリ側の構造を例示して説明する。図５（Ａ）図４のＡ−Ａ線による縦断面を示し、図５（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ線による縦断面を示している。

バイパス通路１８０、１８１は、マスタシリンダ１１０のリザーバ１０に接続されるプライマリ及びセカンダリ側の接続口１６６Ａ、１６７Ａと逆止弁１８２、１８３を収容するバルブ室１８４、１８５とを接続する通路１８０Ａ、１８１Ａ（図５（Ａ）参照）と、バルブ室１８４、１８５とプライマリ及びセカンダリ室１６２、１６３とをそれぞれ接続する通路１８０Ｂ、１８１Ｂとから構成されている。バイパス通路１８０、１８１は、リザーバポート１６６、１６７及びピストンポート１７０、１７１をバイパスしているので、プライマリ及びセカンダリピストン１６０、１６１の位置にかかわらず、リザーバ１０とプライマリ及びセカンダリ室１６２、１６３とを接続する。

逆止弁１８２、１８３は、それぞれ弁体１８６、１８７を弁バネ１８８、１８９によってシート部１９０、１９１に押圧して閉弁して通路１８０Ａ、１８１Ａと通路１８０Ｂ、１８１Ｂとの間の流路を遮断し、リザーバ１０側とプライマリ室１６２（セカンダリ室１６３）側の差圧が所定圧力に達したとき開弁して、リザーバ１０側からプライマリ１６２室（セカンダリ１６３室）側へのブレーキ液の流通を許容するようになっている。図中、符号１９２、１９３はフィルタである。

次に倍力装置１０１の作動について説明する。
図２及び図３に示す非制動状態においては、プランジャ１３１が図示の非制動位置にあり、定圧室１０７と変圧室１０８とは同圧となっているためパワーピストン１０６に推力は生じない。このとき、定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）と変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）とは、制御バルブ１３２によって遮断されている。

ブレーキペダル１９の踏込みが開始され、ブレーキペダル１９に連結された反力バネ１５９及び戻しバネ１４０のバネ力に抗して、入力ロッド１３３によってプランジャ１３１を前進させると、制御バルブ１３２からプランジャ１３１が離間し、変圧通路１３７が大気に開放されて、変圧室１０８に大気が導入される。これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じ、この差圧によってパワーピストン１０６に推力が発生し、バルブボディ１１１が前進して、リアクション部材１５５を介して出力ロッド１２８を前進させ、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を押圧する。バルブボディ１１１が前進すると、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断されるので、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧、すなわち、パワーピストン１０６の推力が維持されるので、バルブボディ１１１は、プランジャ１３１の移動に追従して移動することになる。

このとき、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１が無効ストロークＳ分前進して液圧発生位置に達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生せず、液圧による反力も生じないので、ブレーキペダル１９には、反力バネ１５９及び戻しばね１４０のバネ力による反力のみが作用する。

ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０が無効ストロークＳ分前進して液圧発生位置に達すると、シール部材１６８Ｂ、１６９Ｂによってポート１７０、１７１が閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生し、その反力がリアクション部材１５５を介してバルブボディ１１１に作用する。このとき、その反力の一部がリアクション部材１５５を介して反力伝達部材１５３にも作用するが、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間の隙間Ｃにより、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９及び戻しバネ１４０のバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧の変動に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを得ることができる。

ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、反力伝達部材１５３が後退してプランジャ１３１に当接する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。その結果、所定の倍力比で、マスタシリンダ１１０の液圧上昇にともなう反力がブレーキペダル１９に伝わり、反力バネ１５９のみでは得られない剛性感のあるブレーキフィーリングを与えることができる。その後、ブレーキペダル１９が更に踏込まれて全負荷点に達すると、倍力比が１となる。

ブレーキペダル１９を戻して入力ロッド１３３への入力を解除すると、プランジャ１３１が後退し、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断された状態で定圧通路１３６に接続され、これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧が解消され、パワーピストン１０６の推力が消失して、プランジャ１３１の移動に追従してパワーピストン１０６が後退して図２及び図３に示す非制動状態に戻る。

次に、コントローラ７によるブレーキ装置２００の制御について説明する。
ブレーキペダル１９の踏込みが開始され、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１が無効ストロークＳ分前進して液圧発生位置に達するまでは、ストロークセンサ２０によって検出した入力ロッド１３３（すなわちブレーキペダル１９）のストロークに基づき、液圧制御装置５を作動させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液を供給し、ブレーキペダル１９の操作量に応じた制動力を発生させる。このとき、反力バネ１５９のバネ力により、ブレーキペダル１９には、その操作量に応じた反力が作用する。

通常、この制動領域においては、ブレーキペダル１９の踏み始めのから僅かな遊びを経て、回生ブレーキ装置８によって回生制動が行なわれ、コントローラ７により回生協調制御を実行する。回生協調制御実行中には、ストロークセンサ２０が検出する入力ロッド１３３のストロークに基づき決定した目標制動力に対応した回生制動を行う。また、回生制動では足りない分の制動力は、目標制動力から回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る。

このとき、入力ロッド１３３の操作ストロークがプライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１の無効ストロークＳに対応するストロークに達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生しないので、回生制動を最大限に活用することができ、効率よくエネルギーを回収することができる。また、液圧制御装置５による回生協調作動により、マスタシリンダ１１０の液圧が変動した場合でも、マスタシリンダ１１０のプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３がリザーバ１０に連通しているので、マスタシリンダ１１０の液圧は上昇しない。このため、ブレーキペダルに液圧の反力によるキックバックが生じることがなく、ブレーキペダル１９の違和感のない操作フィーリングを得ることができる。ここで、無効ストロークＳの領域において、回生制動装置８が最大回生状態に達するようにすることにより、回生制動を最大限に活用することが可能になり、効率よくエネルギーを回収することができる。また、上記無効ストロークＳの領域において、回生制動装置８が回生制動しないような場合には、液圧制御装置５が入力ロッド１３３の操作ストロークに応じた液圧を発生するので、ブレーキペダル１９の操作に対して運転者が感じる減速感に違和感を憶えることを防止できる。ここで、最大回生状態とは、車両の設計段階で設定される回生ブレーキの最大の制動力（力または減速度で表されることが多い）をいう。

ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のが無効ストロークＳ分前進して液圧発生位置に達すると、リザーバポート１７０、１７１が閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生する。このマスタシリンダ１１０で発生した液圧による反力がリアクション部材１５５を介して反力受部材１５２及び反力伝達部材１５３に作用する。このとき、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間の隙間Ｃにより、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧の変動に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを得ることができる。

このようにして、マスタシリンダ液圧は発生しないものの、回生ブレーキ装置８又は液圧制御装置５によって制動力を発生させることにより、ブレーキペダル１９の操作量に応じた所望の制動力を得ることができる。

ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、反力伝達部材が後退して、プランジャ１３１に当接する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。

このとき、回生ブレーキ装置８は、回生制動を終了し、また、コントローラ７により、液圧制御装置５は通常制動モードに移行し、マスタシリンダ１１０の液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。これにより、倍力装置１０１により負圧による倍力が行なわれ、全負荷点に達する。その結果、負圧による倍力により、違和感のないブレーキペダルの操作フィーリングを得ることができる。また、液圧制御装置５の第１又は第２液圧回路５Ａ、５Ｂの一方の液圧系統が失陥した場合、他方の液圧系統によって液圧を発生させることができ、制動機能を維持することができる。

上述の非制動状態から入力ロッド１３３が無効ストロークＳまで前進しておらず、液圧発生位置に達する前の領域において、ブレーキペダル１９を急に踏込んだ場合、ストロークセンサ２０によって検出した入力ロッド１３３（すなわちブレーキペダル１９）のストロークに基づき、コントローラ７によって液圧制御装置５を作動させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液を供給し、ブレーキペダル１９の操作量に応じた制動力を発生させる。このとき、プライマリ及びセカンダリ室１６２、１６３のブレーキ液は、ピストンポート１７０、１７１を介してリザーバ１０へ戻されるが、ピストンポート１７０、１７１がオリフィスとなっているため、その流通抵抗により、ブレーキペダル１９の踏込みに対して反力が作用して適度な剛性感が得られる。

また、ブレーキペダル１９の操作量に応じたブレーキ液圧を各ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給するため、液圧制御装置５が作動してポンプ３９Ａ、３９Ｂによってプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３からブレーキ液が急速に吸込まれることになる。このとき、マスタシリンダ１１０の逆止弁１８２、１８３が開弁して、バイパス通路１８０、１８１により、ピストンポート１７０、１７１（オリフィス）による流路の絞りにかかわらず、リザーバ１０からプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３にブレーキ液が円滑に供給される。

ここで、マスタシリンダ１１０に逆止弁１８２、１８３及びバイパス通路１８０、１８１が設けられていないマスタシリンダで上述の状況となった場合には、シール部材１６８Ｂ、１６９Ｂの内周若しくは外周に生じる僅かな隙間を通過してリザーバ１０からプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３にブレーキ液が供給されることになるが、リザーバからのブレーキ液の供給量が少なく、ブレーキ液圧が変動しまって、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する可能性がある。また、上記特許文献１のようにリザーバポートに絞りが設けられている場合には、さらにリザーバからのブレーキ液の供給量が少なくなるため、ブレーキ液の急激な流れにより異音が発生したり、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３が過度に減圧されて、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する可能性がある。しかしながら、上述した本実施形態の構成であれば、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３が過度に減圧されることがなく、ブレーキ液の急激な流れにより異音が発生したり、ブレーキ液圧の変動によりブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化することがない。

また、プライマリピストン１６０が無効ストロークＳ分前進して液圧発生位置を超えるストローク領域、すなわち、所定ストロークを超える領域では、マスタシリンダ１１０の逆止弁１８２、１８３及びバイパス通路１８０、１８１によってリザーバ１０からプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３にブレーキ液が円滑に供給されるので、ブレーキ操作の解除時に所定ストローク以下になるときに、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３が過度に減圧されることがないので、ピストンポート１７０、１７１（オリフィス）を介してプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３とリザーバ１０が連通したときに、ピストンポート１７０、１７１（オリフィス）を通過するブレーキ液によって異音が発生することも抑制することができる0。

次に、バイパス通路１８０、１８１に設けられた逆止弁１８２、１８３の変形例について、図６及び図７を参照して説明する。なお、上述の図１乃至図５に示すものに対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図６に示すように、本変形例に係る逆止弁１８２Ａ、１８３Ｂでは、バルブ室１８４、１８５内に弁体としてカップシール１９４、１９５が設けられ、カップシール１９４、１９５の内周部を円筒状のリテーナ１９６、１９７によって保持し、底部１９４Ａ、１９５Ａをシート部１９４Ｃ、１９５Ｃに離着座し、外周のリップ部１９４Ｂ、１９５Ｂをバルブ弁１８４、１８５の内周面に離着座することにより、流路１９８、１９９を開閉するようになっている。

そして、図７（Ａ）に示すように、通路１８０Ｂ、１８１Ｂ（リザーバ１０側）からス通路１８０Ａ、１８１Ａ（プライマリ及びセカンダリ室１６２、１６３側）へのブレーキ液の流れに対しては、カップシール１９４、１９５の底部１９４Ａ、１９５Ａがシート部１９４Ｃ、１９５Ｃに押付けられ、リップ部１９４Ｂ、１９５Ｂがバルブ室１８４、１８５の内周面に押付けられることにより、流路１９８、１９９が閉じて閉弁する。また、図７（Ｂ）に示すように、通路１８０Ａ（プライマリ及びセカンダリ室１６２、１６３側）から通路１８０Ｂ、１８１Ｂ（リザーバ１０側）へのブレーキ液の流れに対しては、カップシール１９４、１９５の底部１９４Ａ、１９５Ａがシート１９４Ｃ、１９５Ｃ部から持上げられ、リップ部１９４Ｂ、１９５Ｂがバルブ室１８４、１８５の内周面から離間することにより流路１９８、１９９が開いて閉弁する。これにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、上記実施形態では、タンデムマスタシリンダを用いた例を示したが、前輪２輪を液圧制御し、後輪を電気制御するブレーキを用いる場合などは、前輪２輪のホイールシリンダ用にシングルマスタシリンダを用いることも可能である。また、上記実施形態において、負圧源をエンジンの吸気管としたが、これに限らず電動の負圧ポンプ等を負圧源としてもよい。さらに、倍力装置は、倍力源として、気圧式アクチュエータを用いた場合について説明しているが、これに限らず、電動アクチュエータ、液圧式その他のアクチュエータを用いてもよい。

５…液圧制御装置、８…回生ブレーキ装置（回生ブレーキ手段）、１０…リザーバ、１１０…マスタシリンダ、１６０…プライマリピストン（ピストン）、１６１…セカンダリピストン（ピストン）、１６２…プライマリ室（液圧室）、１６３…セカンダリ室（液圧室）、１６６、１６７…リザーバポート、１７０、１７１…ピストンポート（オリフィス）、１８０、１８１…バイパス通路、１８２、１８３…逆止弁、２００…ブレーキ装置、Ｂａ〜Ｂｄ…ホイールシリンダ

Claims

ブレーキペダルの操作により、ピストンを無効ストローク分推進してから液圧室を加圧し、ブレーキ液圧を発生して車両のホイールシリンダに供給するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダにブレーキ液を補充するリザーバと、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に介装され、回生ブレーキ手段と協働して前記ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を調整する液圧制御装置と、
を備えたブレーキ装置において、
前記マスタシリンダは、
前記ピストンのストロークが前記無効ストロークに達するまでは前記リザーバと前記液圧室とを連通させ、前記無効ストロークに達したとき遮断されるリザーバポートと、
前記ピストンに形成され、前記無効ストロークの間に前記リザーバポートと前記液圧室とを連通するピストンポートと、
前記ピストンのストロークにかかわらず前記リザーバポート及び前記ピストンポートをバイパスして前記リザーバと前記液圧室とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路の前記リザーバ側から前記液圧室側への流れのみを許容する逆止弁と、
を備え、
前記ピストンポートは、前記液圧室から前記リザーバポートへの流路を絞って流通抵抗を発生させて前記ピストンに前記ブレーキペダルの操作に対する反力を発生させるオリフィスとなっており、
前記液圧制御装置は、前記ピストンのストロークが前記無効ストロークを超える所定ストロークに達するまで、前記回生ブレーキ手段と協働して前記ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を調整することを特徴とするブレーキ装置。