JP6296349B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に制動力を付与するブレーキ制御装置に関する。

従来、ブレーキ装置として特許文献１に記載の技術が知られている。この公報では、運転者の操作するブレーキペダルとマスタシリンダ圧を発生させるピストンとを分離し、ピストンを加圧可能な液圧源を設けている。

特許第５３１７０６９号

しかしながら、特許文献１のブレーキ装置は、ピストンの加圧を液圧源のポンプの吐出能力に依存しているため、高応答の昇圧特性を満たすためには、高圧の液圧源が必要とされるおそれがあった。
本発明は、ポンプの吐出能力に依存せず高応答の昇圧特性を達成可能なブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のブレーキ装置では、ブレーキ操作部材に連動して作動する第1の径を備えた操作ロッドと、一側に第1の径より大径の中径部と、中径部より大径の大径部と、操作ロッドが軸方向から相対移動可能に挿入される挿入孔とを備えた段付きピストンと、第1の径と中径部との間に作用する第1圧力室と、中径部と大径部との間に作用する第2圧力室とを備え、第1圧力室と第2圧力室へのブレーキ液の供給量を制御し、高応答昇圧要求のときには第2圧力室へのブレーキ液の供給量を多くすることとした。

よって、高応答昇圧要求時に十分なブレーキ液量を確保することができ、昇圧応答性を向上できる。

実施例１のブレーキ装置の概略構成を示すシステム図である。 実施例１のブレーキ装置において、常用域におけるブレーキ装置作動状態を表す図である。 実施例１のブレーキ装置において、緊急時におけるブレーキ装置作動状態を表す図である。 実施例１のブレーキ装置における各液圧室の有効受圧面積の関係を示す概略図である。 実施例１のブレーキ装置において各制御時におけるホイルシリンダ液圧の立ち上がり状態を表すタイムチャートである。 他の実施例のブレーキ装置の概略構成を示すシステム図である。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のブレーキ装置の概略構成を示すシステム図である。ブレーキ装置は、車輪を駆動する原動機として、エンジンのほか電動式のモータ（ジェネレータ）を備えたハイブリッド車や、電動式のモータ（ジェネレータ）のみを備えた電気自動車等の、電動車両のブレーキシステムに適用される液圧式ブレーキ装置である。このような電動車両においては、モータ（ジェネレータ）を含む回生制動装置により、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することで車両を制動する回生制動を実行可能である。ブレーキ装置は、車両の各車輪FL〜RRに設けられたブレーキ作動ユニットに作動流体としてのブレーキ液を供給してブレーキ液圧（ホイルシリンダ液圧）を発生させることで、各車輪FL〜RRに液圧制動力を付与する。尚、ブレーキ装置は、車両のエンジンが発生する吸気負圧を利用してブレーキ操作力を倍力するエンジン負圧ブースタを備えていない。

ホイルシリンダ8FR,8RL,8RL,8RR（以下、総称してホイルシリンダ8と記載する。）を含むブレーキ作動ユニットは所謂ディスク式であり、タイヤと一体に回転するブレーキロータであるブレーキディスクと、ブレーキディスクに対し所定クリアランス（隙間ないしブカ）をもって配置され、ホイルシリンダ液圧によって移動してブレーキディスクに接触することで制動力を発生するブレーキパッドを備えるキャリパ（油圧式ブレーキキャリパ）が設けられている。ブレーキ装置は２系統（プライマリ系統及びセカンダリ系統）のブレーキ配管を有しており、例えばＸ配管形式を採用している。なお、前後配管等、他の配管形式を採用してもよい。

ブレーキ装置は、運転者（ドライバ）のブレーキ操作の入力を受けるブレーキ操作部材としてのブレーキペダルBPと、ブレーキ液を貯留するブレーキ液源であり大気圧に解放される低圧部であるリザーバタンク（以下、リザーバという）5と、モータMにより駆動されるギヤポンプ63によりリザーバ5からブレーキ液を吸入して液圧を発生するポンプユニット6と、ブレーキペダルBPに接続されると共にリザーバ5からブレーキ液を補給され、運転者によるブレーキペダルBPの操作及び／又はポンプユニット6からのブレーキ液供給により作動してブレーキ液圧（マスタシリンダ液圧）を発生するマスタシリンダユニットMUと、マスタシリンダユニットMUから供給されたマスタシリンダ液圧に基づいてホイルシリンダ液圧を制御するABSユニット7と、が設けられている。ABSユニット7は、いわゆるアンチロックブレーキ制御が可能な液圧制御装置であり、車輪速の状態に応じてロック傾向にある車輪のホイルシリンダ圧を適宜制御可能に構成されている。尚、実施例１のABSユニット7は、後述するようにマスタシリンダユニットMUを液圧源として車両挙動を制御するビークルダイナミクスコントロール制御も実行可能とされている。

マスタシリンダユニットMUは、略円筒状のマスタシリンダハウジング100を有する。マスタシリンダハウジング100は、一端側にプッシュロッド1の挿通用に開口した開口部101と、他端側にマスタシリンダハウジング100を閉塞する閉塞部105とを有するシリンダを形成している。開口部101の隣には、操作ロッド2が摺動する円筒状の操作ロッド収装部102を有する。操作ロッド収装部102内には、プッシュロッド1と操作ロッド2との接続部に運転者のブレーキペダル踏力を検知する踏力センサ81を有する。操作ロッド2は、操作ロッド収装部102を二室に画成する第1ピストン2bと、第1ピストン2bより小径であって第1ピストン2bの開口部101側の側壁からプッシュロッド1に向かって延在するペダル側ロッド2aと、第1ピストン2bより小径であって第1ピストン2bの閉塞部105側の側壁2b1から閉塞部105側に延在する小径ピストン2dと、を有する。小径ピストン2dは、操作ロッド収装部102の閉塞部105側の第1隔壁103に形成された小径ピストン貫通孔103a内に挿入される。また、側壁102aと、操作ロッド収容部102の内壁と、第1ピストン2bとでリザーバ室301を形成する。第1ピストン2bの外周にはシール溝2cが形成され、このシール溝2cに、リザーバ室301からのブレーキ液の漏れを禁止する第1カップシール201を有する。小径ピストン2dの軸心部にはブレーキ液が流通する小径ピストン内軸心流路2d1が形成されている。小径ピストン内軸心流路2d1は、小径ピストン2dの閉塞部105側に形成された端部2d2の開口部2d12に連通する。また、小径ピストン内軸心流路2d1は、小径ピストン2dの開口部101側であって第1ピストン2bの側壁2b1よりも閉塞部105側に形成され、リザーバ室301に開口する径方向流路2d11と連通する。

第1隔壁103は、小径ピストン貫通孔103aに隣接して形成され、小径ピストン貫通孔103aの内径よりも大きな内径を有する中径ピストン挿入孔103cを有する。また、マスタシリンダハウジング100内には、中径ピストン挿入孔103cに隣接して形成され、中径ピストン挿入孔103cの内径よりも大きな内径を有する大径ピストン挿入孔104aを有する。大径ピストン挿入孔104a内には、ブレーキペダルBP側である一端側に中径ピストン31が形成され他端側に大径ピストン32が形成された段付きプライマリピストン3と、大径ピストン32と同径のセカンダリピストン4とを有する。段付きプライマリピストン3は、中径ピストン31のブレーキペダルBP側である中径ドーナツ状端面31eからストローク方向に向けて穿設された挿入孔31aを有する。挿入孔31aの内径は、小径ピストン2dと略同径に形成されている。挿入孔31a内には小径ピストン2dが段付きプライマリピストン3と相対移動可能に挿入されている。段付きプライマリピストン3内には、大径ピストン内軸心流路31cが形成されている。大径ピストン内軸心流路31cは、挿入孔31aの底部31bに開口する。また、大径ピストン内軸心流路31cは、大径ピストン32部分であってリザーバ5と連通する位置に形成された径方向流路31dと連通する。段付きプライマリピストン3の閉塞部105側には、コイルスプリングCSを収装するスプリング収装部32aが形成されている。同様に、セカンダリピストン4の段付きプライマリピストン3側にはスプリング収装部41aが形成され、閉塞部105側にはスプリング収装部41bが形成されている。

小径ピストン貫通孔103aの内周にはシール溝103bが形成され、このシール溝103bに中径ピストン挿入孔103cからリザーバ室301へのブレーキ液の漏れを禁止する第2カップシール202を有する。中径ピストン挿入孔103cの内周にはシール溝103dが形成され、このシール溝103dに大径ピストン挿入孔104aから中径ピストン挿入孔103cへのブレーキ液の漏れを禁止する第3カップシール203を有する。大径ピストン挿入孔104aの内周にはブレーキペダルBP側から順にシール溝104a1，104a2，104a3，104a4が形成されている。シール溝104a1，104a2，104a3，104a4には、それぞれ第4カップシール204，第5カップシール205，第6カップシール206及び第7カップシール207を有する。

第2カップシール202と第3カップシール203との間には、小径ピストン2dの外周と中径ピストン31の外周とに挟まれた中径ドーナツ状端面31eと中径ピストン挿入孔103cとの間で第1圧力室302を形成する。第1圧力室302には第1圧力室径方向流路103c1が連通する。第3カップシール203と第4カップシール204との間には、大径ピストン32の外周と中径ピストン31の外周とに挟まれた大径ドーナツ状端面32aと大径ピストン挿入孔104aとの間で第2圧力室303を形成する。第2圧力室303には第2圧力室径方向流路104a1が連通する。第5カップシール204と第6カップシール205との間であって、段付きプライマリピストン3とセカンダリピストン4との間にはプライマリ液圧室304を形成する。マスタシリンダハウジング100には、プライマリ液圧室304と連通するプライマリ径方向流路104a2を有する。第7カップシール207と閉塞部105との間であって、セカンダリピストン4と大径ピストン挿入孔104aとの間にはセカンダリ液圧室305を形成する。マスタシリンダハウジング100には、セカンダリ液圧室305と連通するセカンダリ径方向流路104a3を有する。この大径ピストン挿入孔104a内に設けられたプライマリ液圧室304とセカンダリ液圧室305とでタンデム型のマスタシリンダを構成する。

尚、第4カップシール204と第5カップシール205との間はリザーバ5と流路501を介して接続され、低圧室を形成する。同様に、第6カップシール206と第7カップシール207との間はリザーバ5と流路502を介して接続され、低圧室を形成する。上述したように、大径ピストン32に形成された径方向流路31dは、第4カップシール204と第5カップシール205との間に連通する。そして、リザーバ5は、径方向流路31d，大径ピストン内軸心流路31c，小径ピストン内軸心流路2d1及び径方向流路2d11を介してリザーバ室301と常時連通する。

ポンプユニット6は、モータMにより駆動されるギヤポンプ63と、常開の切替弁61と、常開の減圧制御弁62とを有する。ギヤポンプ63の吐出ポート63aと接続された第2流路601は、ギヤポンプ63の吐出ポート63a側への逆流を防止するチェック弁64を有する。第2流路601は、配管6bを介して第2圧力室303と接続されている。第2流路601から分岐した分岐油路602は、配管6aを介して第1圧力室302と接続される第1流路603と、ギヤポンプ63の吸入ポート63bとリザーバ5とを接続する吸入流路605に接続される調圧油路604とに分岐する。第1流路603には切替弁61を有する。調圧油路604には減圧制御弁62を有する。このように、調圧油路604を吸入ポート63b側に接続することで、ギヤポンプ63の吸入効率が改善し、液圧制御性を向上する。また、分岐流路602内のブレーキ液圧を検出する液圧センサ65を有する。尚、リザーバ5は図面表示の便宜上、マスタシリンダユニットMUの上方に記載されたリザーバ5と別体で記載しているが、両者は一体のものである。

ABSユニット7は、マスタシリンダユニットMUのプライマリ液圧室304とP系統配管MU1を介して接続され、セカンダリ液圧室305とS系統配管MU2を介して接続される。ABSユニット7の具体的な内部構成は従来から知られている構成である。具体的には、マスタシリンダユニットMU側からのブレーキ液の供給を遮断可能な増圧弁と、ホイルシリンダ内のブレーキ液を減圧可能な減圧弁と、減圧時に流出したブレーキ液を貯留する内部リザーバと、内部リザーバ内のブレーキ液をマスタシリンダユニットMU側に還流するABSポンプと、各輪の車輪速に基づいて車輪ロック傾向を検出した際に各弁及びABSポンプの作動状態を制御するABSコントローラと、を備えた構成である。
コントロールユニット80は、踏力センサ81や液圧センサ65の検出信号に基づいて、運転者の踏力をアシストする倍力制御部や、高応答要求に対応する液量制御部を有し、ポンプユニット6に対してモータMや切替弁61，減圧制御弁62の作動状態を制御する。

（常用域における踏力ブレーキ又は自動ブレーキ時の作用）
次に、上記構成に基づく作用について説明する。図２は実施例１のブレーキ装置において、常用域におけるブレーキ装置作動状態を表す図である。まず、運転者の常用域における踏力ブレーキによって倍力制御を行う場合について説明する。尚、常用域とは、急ブレーキ等の緊急状態ではなく、例えば低減速度による減速時や、交差点等での車両停車時に、予め設定された倍力比に応じた倍力制御が行われる領域を表す。また、自動ブレーキ制御とは、運転者のブレーキペダル操作に関わらず、他の車両コントローラ（車間距離制御や車線逸脱制御等）からブレーキ液圧が要求された場合、自動的にマスタシリンダ液圧を発生させる制御を指す。

運転者がブレーキペダルを踏み込むと、リザーバ室301は大気解放圧とされているため、第1ピストン2bには反力が作用しない。また、操作ロッド2と段付きプライマリピストン3とは相対移動可能なため、小径ピストン2dの端部2d2が段付きプライマリピストン3の底部31bに当接するまでは、フリクション程度の反力のみが発生する。よって、この段階では小さな踏力しか出ておらず、特に倍力制御は行われない。
小径ピストン2dの端部2d2が段付きプライマリピストン3の底部31bに当接すると、段付きプライマリピストン3が移動を開始し、プライマリ液圧室304及びセカンダリ液圧室305にマスタシリンダ液圧が生じ始める。これに伴い、コントロールユニット80では、踏力センサ81が運転者の踏力を検知し、踏力に所定の倍力比を掛けた目標アシスト液圧Pasist*が算出されると共に、ポンプユニット6を駆動する。

ポンプユニット6では、切替弁61を開状態とし、減圧制御弁62を閉状態とし、ギヤポンプ63を駆動する。これにより、図２の矢印で示すように、第1圧力室302及び第2圧力室303の両方に同じポンプ吐出圧Ppumpが作用する。第1圧力室302の有効受圧面積S1と第2圧力室303の有効受圧面積S2との合計（S1+S2）は、プライマリ液圧室304の有効受圧面積S0と等しいため、マスタシリンダ液圧Pmcは、運転者の踏力を有効受圧面積で除した踏力相当液圧Pdriとポンプ吐出圧Ppumpとの和からコイルスプリングCSの反力を有効受圧面積で除したスプリング相当液圧Pcsを減算した値「Pmc＝Pdri＋Ppump−Pcs」となる。尚、液圧センサ65により検知されたポンプ吐出圧Ppumpが目標アシスト液圧Pasist*よりも高い場合、減圧制御弁62を開弁制御してブレーキ液を吸入ポート63b側に還流し、目標アシスト液圧Pasist*となるように減圧制御を行う。このように、踏力に応じた倍力制御を行うことでペダルフィーリングへの違和感を回避する。

自動ブレーキ制御の場合、他の車両コントローラから要求マスタシリンダ液圧Pmc*が送信される。このとき、踏力相当液圧Pdriは０であり、「Pmc*＝Ppump−Pcs、よってPpump＝Pmc*＋Pcs」の関係を満たすポンプ吐出圧Ppumpが目標アシスト液圧Pasist*として設定される。そして、ポンプユニット6内では、倍力制御時と同様にギヤポンプ63を駆動し、切替弁61を開状態とし、減圧制御弁62を閉状態とし、必要に応じて減圧制御が行われる。
このとき、運転者がブレーキペダルBPを操作していない場合は、操作ロッド2と段付きプライマリピストン3とは相対移動可能なため、操作ロッド2が移動せず、段付きプライマリピストン3やセカンダリピストン4のみが移動する。よって、ブレーキペダルBPが勝手に移動するような違和感を回避する。また、自動ブレーキ制御中に運転者がブレーキペダルBPを踏み込むと、リザーバ室301内のブレーキ液は小径ピストン内軸心流路2d1や径方向流路2d11を通ってリザーバ5側に還流させることができる。よって、運転者がブレーキペダルBPを踏み込むことが可能となり、違和感を回避できる。

（緊急時の踏力ブレーキ又は自動ブレーキ時の作用）
図３は実施例１のブレーキ装置において、緊急時におけるブレーキ装置作動状態を表す図である。緊急時とは、運転者が一気にブレーキペダルBPを踏み込み、踏力センサ81が所定勾配以上で踏力の立ち上がりを検知した場合や、他の車両コントローラ（例えば、追突防止制御等）から緊急ブレーキ要求が生じ、短時間で素早いマスタシリンダ液圧の立ち上がりが要求された場合を示す。
基本的な作用は常用域におけるブレーキ装置作動状態と同じであるが、緊急時と判断された場合には、切替弁61を閉状態に切り替える点が異なる。これにより、図３の矢印で示すように、ポンプユニット6から吐出されるブレーキ液は、全て第2圧力室303にのみ供給される。

ここで、切替弁61を閉状態に切り替える理由について説明する。図４は実施例１のブレーキ装置における各液圧室の有効受圧面積の関係を示す概略図、図５は実施例１のブレーキ装置において各制御時におけるホイルシリンダ液圧の立ち上がり状態を表すタイムチャートである。ポンプユニット6を全く作用させない通常の踏力ブレーキ時では、図５の実線で示すように、踏み込み開始から所定時間（例えば踏み込み開始から150msec前後が経過した時間）経過時の踏み込み初期において所定液圧（例えば、2.7Mpa）に到達する。次に、ポンプユニット6から吐出されたブレーキ液を有効受圧面積S1の第1圧力室302と、有効受圧面積S2の第2圧力室303の両方に供給する場合、基本的に段差のない有効受圧面積S0（= S1+S2）のピストンにブレーキ液を供給することと同じである。よって、ポンプユニット6による倍力制御によれば、図５の一点鎖線で示すように、所定液圧の倍以上の液圧（例えば6.5Mpa）を達成できる。よって、常用域であればブレーキペダル踏み込み初期の応答性に問題はない。

しかし、緊急時の場合には、特にブレーキペダル踏み込み初期における応答性を確保したいという要求がある。この場合、モータMやギヤポンプ63の大型化を図る必要があり、装置全体のコストアップや大型化を招くという問題があった。特に、ホイルシリンダ液圧を早期に立ち上げるには、各車輪のブレーキパッドストロークに伴う液量消費があり、この液量を消費した後にブレーキ液圧が立ち上がり始める傾向がある。言い換えると、ブレーキペダル踏み込み初期は、十分にブレーキペダルが踏み込まれた踏み込み後期に比べて液圧剛性が低いため、液圧を上昇させるには多くのブレーキ液量が必要となる。そこで、実施例１では切替弁61を設け、緊急時の場合のみポンプユニット6の全ての吐出圧を有効受圧面積S2の第2圧力室303に供給することとした。

ここで、図４に示すように、常用域においてポンプユニット6から吐出量を最大として供給した場合の所定時間における段付きプライマリピストン3のストローク量をStr0とすると、S0×Str0の吐出量が供給される。次に、切替弁61を閉状態とすると、この場合の有効受圧面積はS2となるため、このときのストローク量Str1は「Srt1＝（S0×Str0）／S2」となる。S2＜S0であるため、より多くのストローク量を確保できる。よって、図４の点線で示すように、ABSユニット7に対しては、S0×Str1のブレーキ液量を供給でき、ブレーキパッドストローク等に伴う液量消費を素早く解消して早期のブレーキ液圧立ち上がりが可能となる。そうすると、図５の点線に示すように、所定時間経過時に倍力制御時よりも更に高い液圧（例えば8Mpa）を達成することができる。

尚、継続的に第2圧力室303にのみブレーキ液を供給した場合、発生可能な最大アシスト力はS2×Ppumpである。一方、第1圧力室302と第2圧力室303の両方にブレーキ液を供給した場合、発生可能な最大アシスト力は（S1+S2）×Ppumpである。すなわち、最大アシスト力を得るためには第1圧力室302及び第2圧力室303の両方にブレーキ液を供給したほうが有利である。そこで、所定時間よりも長い時間が経過した場面、もしくは第1圧力室302及び第2圧力室303の両方にブレーキ液を供給したほうがホイルシリンダ液圧として有利となる条件が成立したときは、切替弁61を開状態に切り替える。

以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）運転者により操作されるブレーキペダルBP（ブレーキ操作部材）と、
ブレーキペダルBPの操作状態である踏力を検知する踏力センサ81、または車両の状態に基づいてブレーキ要求を行う他の車両コントローラからのブレーキ要求を受信する部分（状態検出部）と、
マスタシリンダハウジング100（ハウジング）に形成され一端側が閉塞した中径ピストン挿入孔103c及び大径ピストン挿入孔104aを有するシリンダと、
内の開口側に形成された小径の直径を有する中径ピストン挿入孔103c（第1の部分）と、シリンダ内の閉塞部105側に形成され中径ピストン挿入孔103cの直径より大きな直径を有する大径ピストン挿入孔104a（第2の部分）と、
ブレーキペダルBPに連動してシリンダ内に軸方向に作動する操作ロッド2（第1の径を備えた操作ロッド）と、
一側に操作ロッド2の小径ピストン2dの径（第1の径）より大径の中径ピストン31（中径部）と、中径ピストン31に連続して形成され中径ピストン31より大径の大径ピストン32（大径部）と、操作ロッド2が軸方向から相対移動可能に挿入される挿入孔31aとを備え、シリンダ内を軸方向に移動することでマスタシリンダ液圧を発生する段付きプライマリピストン3（段付きピストン）と、
操作ロッド2の外周面に摺接する第2カップシール202（第1シール部材）と、
中径ピストン挿入孔103cにおいて中径ピストン31の外周面に摺接し、一側からブレーキ液の流れのみを許容する第3カップシール203（第2シール部材）と、
第2カップシール202と第3カップシール203の一側との間に形成された第1圧力室302と、
大径ピストン挿入孔104aにおいて大径ピストン32の外周面に摺接する第4カップシール204（第3シール部材）と、
第3カップシール203の他側と第4カップシール204との間に形成された第2圧力室303と、
第1圧力室302と第2圧力室303にブレーキ液を供給するポンプユニット6（液圧源）と、
ポンプユニット6と第1圧力室302とを接続する第1流路603（第1油路）と、
ポンプユニット6と第2圧力室303とを接続する第2流路601（第2油路）と、
第1圧力室302と第2圧力室303へのブレーキ液の供給量を制御し、検出された状態が予め設定した高応答昇圧要求のときには第2圧力室303へのブレーキ液の供給量を多くする液量制御部と、
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
よって、高応答昇圧要求時に十分なブレーキ液量を確保することができ、昇圧応答性を向上できる。

（２）上記（１）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、第1流路603と第2流路601に対してブレーキ液を吐出可能なギヤポンプ63（ポンプ）と、第1流路603に設けられた切替弁61と、を備え、
切替弁61を閉弁方向に駆動することで第2圧力室303へのブレーキ液の供給量を多くすることを特徴とするブレーキ装置。
よって、切替弁61の駆動により容易にブレーキ液の供給量を制御できる。尚、ギヤポンプ63に限らず、アキュムレータやプランジャポンプ等を採用してもよい。
（３）上記（２）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、ギヤポンプ63から吐出されたブレーキ液をギヤポンプ63の吸入側に還流する調圧油路604を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
よって、ギヤポンプ63の吸入効率が向上し、液圧制御性を向上できる。
（４）上記（３）に記載のブレーキ装置において、
調圧油路604には開弁時に第1圧力室302または第2圧力室303からのブレーキ液をリザーバ5（リザーバタンク）またはギヤポンプ63の吸入側に送るための減圧制御弁62が設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、減圧制御弁62の制御によってマスタシリンダユニットMUに供給する液圧を制御することができ、段付きプライマリピストン3の作動状態を容易に制御できる。

（５）上記（２）に記載のブレーキ装置において、
操作ロッド2（またはブレーキペダルBP）にはブレーキ操作力を検出する踏力センサ81（ブレーキ操作力検出部）を有し、
液量制御部は、検出された踏力（ブレーキ操作力）に応じて供給量を算出することを特徴とするブレーキ装置。
よって、踏力に応じたブレーキ液量がマスタシリンダユニットMUに供給されるため、ペダルフィーリングを向上できる。

（６）上記（１）に記載のブレーキ装置において、
予め設定した高応答要求は急制動要求であることを特徴とするブレーキ装置。
よって、急制動要求時に十分な制動力を確保できる。
（７）上記（６）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、急制動要求以外の時は第1圧力室302と第2圧力室303に対してブレーキ液を供給して段付きプライマリピストン3を移動させマスタシリンダ液圧を発生させることを特徴とするブレーキ装置。
よって、両圧力室にブレーキ液を供給することで、急制動時以外の制動力を十分に確保できる。
（８）上記（１）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、検出された状態に基づき両圧力室302，303への供給量を制御して段付きプライマリピストン3を作動させてマスタシリンダ液圧を発生する自動ブレーキ制御を行うことを特徴とするブレーキ装置。
よって、運転者のブレーキペダル操作状態に関わらず制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実施できる。
（９）上記（８）に記載のブレーキ装置において、
段付きプライマリピストン3は、挿入孔31a内を低圧部とする大径ピストン内軸心流路31c（低圧連通孔）を有することを特徴とするブレーキ装置。
すなわち、リザーバ室301内のブレーキ液がリザーバ5と連通するため、操作ロッド2と段付きプライマリピストン3との相対移動が可能となる。よって、自動ブレーキ時に運転者がブレーキペダルBPを踏み込んだとしても容易にペダルを踏み込むことができる。

（１０）運転者により操作されるブレーキペダルBP（ブレーキ操作部材）と、
ブレーキペダルBPの操作状態を検出する踏力センサ81（ブレーキ操作状態検出部）と、
一端側が閉塞したシリンダ内の開口側に第1圧力室302（第1の室）と、閉塞部側に第2圧力室303（第2の室）と、第1圧力室302と第2圧力室303との間に形成された第1隔壁103（隔壁）とを有するマスタシリンダハウジング100（ハウジング）と、
ブレーキペダルBPに連動して第1隔壁103に形成された貫通孔を介して第1圧力室302と第2圧力室303内とを軸方向に作動する小径ピストン2dを備えた操作ロッド2（第1の径を備えた操作ロッド）と、
第2圧力室303内に開口側に形成された小径の直径を有する中径ピストン挿入孔103c（第1の部分）と、閉塞部側に形成され第1圧力室302の直径より大きな直径を有する大径ピストン挿入孔104a（第2の部分）とを形成し、
第2圧力室303内に配置され、操作ロッド2が軸方向から一端側が突出するように挿入される挿入孔31aと、一側に第1の径より大径で中径ピストン挿入孔103cに対応した直径を有する中径ピストン31（中径部）と、中径ピストン31に連続して形成され大径ピストン挿入孔104aに対応した直径を有する大径ピストン32（大径部）とを備えた段付きプライマリピストン3（ピストン）と、
操作ロッド2の突出した外周面に摺接する第2カップシール202（第1シール部材）と、
中径ピストン31の外周面に摺接し、一側からのブレーキ液の流れのみを許容する第3カップシール203（第2シール部材）と、
第2カップシール202と第3カップシール203と一側との間に形成された第1圧力室302と、
大径ピストン32の外周面に摺接する第4カップシール204（第3シール部材）と、
第3カップシール203の他側と第4カップシール204との間に形成された第2圧力室303と、
第1圧力室302と第2圧力室303とにブレーキ液を供給するポンプユニット6（液圧源）と、
ポンプユニット6と第1圧力室302とを接続する第1流路603（第1油路）と、
ポンプユニット6と第2圧力室303とを接続する第2流路601（第2油路）と、
第1圧力室302と第2圧力室303へのブレーキ液の供給量を制御する第1の状態と、第2圧力室303へブレーキ液を優先的に供給する第2の状態を有する液量制御部を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
よって、必要に応じて必要な圧力室にブレーキ液を供給することができ、十分なブレーキ液量を確保できる。

（１１）上記（１０）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求のときに第2の状態とすることを特徴とするブレーキ装置。
よって、急制動要求時に十分な制動力を確保できる。
（１２）上記（１１）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求以外のときに第1の状態とすることを特徴とするブレーキ装置。
よって、両圧力室にブレーキ液を供給することで、急制動時以外の制動力を十分に確保できる。
（１３）上記（１０）に記載のブレーキ装置において、
液量制御部は、ギヤポンプ63から吐出されたブレーキ液をギヤポンプ63の吸入側に還流する調圧油路604を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
（１４）上記（１３）に記載のブレーキ装置において、
調圧油路604には開弁時に第1圧力室302または第2圧力室303からのブレーキ液をリザーバタンク5またはギヤポンプ63の吸入側に送るための減圧制御弁62が設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、減圧制御弁62の制御によってマスタシリンダユニットMUに供給する液圧を制御することができ、段付きプライマリピストン3の作動状態を容易に制御できる。

（１５）上記（１０）に記載のブレーキ装置において、
段付きプライマリピストン3は、挿入孔31a内を低圧部と連通する大径ピストン内軸心流路31c（低圧連通孔）を有することを特徴とするブレーキ装置。
すなわち、リザーバ室301内のブレーキ液がリザーバ5と連通するため、操作ロッド2と段付きプライマリピストン3との相対移動が可能となる。よって、自動ブレーキ時に運転者がブレーキペダルBPを踏み込んだとしても容易にペダルを踏み込むことができる。
（１６）上記（１０）に記載のブレーキ装置において、
供給されたブレーキ液により段付きプライマリピストン3を作動し、段付きプライマリピストン3の作動により排出されたブレーキ液はABSユニット7（アンチロック制御用液圧ユニット）に供給されるよう構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、安価なABSユニット7を用いて多様な制御が実現できるシステムを構成できる。

（１７）運転者により操作されるブレーキペダルBP（ブレーキ操作部材）と、
ブレーキペダルBPの操作状態を検出する踏力センサ81（ブレーキ操作状態検出部）と、
マスタシリンダハウジング100（ハウジング）内に形成された一端側が閉塞したシリンダと、
シリンダ内に軸方向移動可能に設けられ、軸方向に移動することでマスタシリンダ液圧が変化するように構成された段付きプライマリピストン3（ピストン）と、
ブレーキペダルBPに連動して段付きプライマリピストン3を作動するための操作ロッド2と、
を備え、
シリンダは中径ピストン挿入孔103c（第1の部分）と、中径ピストン挿入孔103cより大径の大径ピストン挿入孔104a（第2の部分）を有し、
段付きプライマリピストン3は、操作ロッド2の一端が段付きプライマリピストン3の一端から突出するように摺動可能に挿入される挿入孔31aと、中径ピストン挿入孔103cに位置するよう構成された操作ロッド2の小径ピストン2dの直径よりも大きな直径を有する中径ピストン31（中径部）と、大径ピストン挿入孔104aに位置するように構成された中径ピストン31に連続して形成され中径ピストン31より大きな直径を有する大径ピストン32（大径部）と、を備え、
操作ロッド2の突出した小径ピストン2dの外周面に摺接する第2カップシール202（第1シール部材）と、
中径ピストン31の外周面に摺接し、一側からのブレーキ液の流れのみ許容する第3カップシール203（第2シール部材）と、
第2カップシール202と第3カップシール203の一側との間に形成された第1圧力室302と、
大径ピストン32の外周面に摺接する第4カップシール204（第3シール部材）と、
第3カップシール203の他側と第4カップシール204との間に形成された第2圧力室303と、
第1圧力室302と第2圧力室303とにブレーキ液を供給するポンプユニット6（液圧源）と、
ポンプユニット6と第1圧力室302とを接続する第1流路603（第1油路）と、
ポンプユニット6と第2圧力室303とを接続する第2流路601（第2油路）と、
第1圧力室302と第2圧力室303へのブレーキ液の供給量を制御する液量制御部と、
を有し、
液量制御部は、検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求のときには第2圧力室303へブレーキ液を供給し、検出されたブレーキ操作状態が低応答要求のときに第1圧力室302と第2圧力室303へブレーキ液を供給する切替弁61（切り替え部）とを備え、
前記供給されたブレーキ液により段付きプライマリピストン3を作動し、段付きプライマリピストン3の作動により排出されたブレーキ液はABSユニット7（アンチロック制御用液圧ユニット）に供給することを特徴とするブレーキシステム。
よって、高応答昇圧要求時に十分なブレーキ液量を確保することができ、昇圧応答性を向上できる。また、切替弁61の駆動により容易にブレーキ液の供給量を制御できる。また、低応答要求のときは、両圧力室にブレーキ液を供給することで、急制動時以外の制動力を十分に確保できる。また、安価なABSユニット7を用いて多様な制御が実現できるシステムを構成できる。

（１８）上記（１７）に記載のブレーキシステムにおいて、
液量制御部は、検出された状態に基づき切替弁61を制御して段付きプライマリピストン3を作動させてマスタシリンダ液圧を発生する自動ブレーキ制御を行うことを特徴とするブレーキシステム。
よって、運転者のブレーキペダル操作状態に関わらず制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実施できる。

（他の実施例）
図６は他の実施例のブレーキ装置の概略構成を示すシステム図である。基本的な構成は実施例１と同じであるが、エンジン負圧ブースタMBを備えた点が異なる。尚、ブレーキ装置の基本的には実施例１と同様に使用する。エンジン負圧ブースタMBは、運転者のブレーキペダル踏力をアシストする。尚、コントロールユニット80は、踏力センサ81の検出信号に基づいて、運転者の踏力をアシストする倍力制御部や、高応答要求に対応する液量制御部を有し、ポンプユニット6に対してモータMや切替弁61，減圧制御弁62の作動状態を制御する点は実施例１と同じであり、エンジン負圧ブースタMBによるアシスト力分だけ減算した目標アシスト液圧が設定される。
よって、十分な負圧を確保できる車両に搭載した場合には、ポンプユニット6に要求される昇圧能力を低くすることができ、装置全体の小型化を達成できる。また、ポンプユニット6の性能をある程度確保することで、エンジン負圧ブースタMBを小型化することができ、燃費の改善を図ることができる。

1 プッシュロッド
2 操作ロッド
2a ペダル側ロッド
2b ピストン
2d 小径ピストン
2d1 小径ピストン内軸心流路
2d11 径方向流路
2d2 端部
3 段付きプライマリピストン
4 セカンダリピストン
5 リザーバ
6 ポンプユニット
6a 第1配管
6b 第2配管
7 ABSユニット
8 ホイルシリンダ
80 コントロールユニット
31 中径ピストン
31a 挿入孔
31b 底部
31c 大径ピストン内軸心流路
31d 径方向流路
32 大径ピストン
32a ドーナツ状端面
61 切替弁
62 減圧制御弁
63 ギヤポンプ
63a 吐出ポート
63b 吸入ポート
64 チェック弁
65 液圧センサ
81 踏力センサ
100 マスタシリンダハウジング
101 開口部
102 操作ロッド収装部
103 隔壁
103a 小径ピストン貫通孔
103c 中径ピストン挿入孔
103c1 圧力室径方向流路
104a 大径ピストン挿入孔
104a1 圧力室径方向流路
105 閉塞部
202 第2カップシール
203 第3カップシール
204 第4カップシール
205 第5カップシール
206 第6カップシール
207 第7カップシール
301 リザーバ室
302 第1圧力室
303 第2圧力室
304 プライマリ液圧室
305 セカンダリ液圧室
604 調圧油路
BP ブレーキペダル
CS コイルスプリング
M モータ
MU マスタシリンダユニット
MB エンジン負圧ブースタ

Claims (18)

1. 運転者により操作されるブレーキ操作部材と、
   前記ブレーキ操作部材の操作状態または車両の状態を検出する状態検出部と、
   ハウジングに形成され一端側が閉塞したシリンダと、
   前記シリンダ内の開口側に形成された小径の直径を有する第1の部分と、前記シリンダ内の閉塞部側に形成され前記第1の部分の直径より大きな直径を有する第2の部分と、
   前記ブレーキ操作部材に連動して前記シリンダ内に軸方向に作動する第1の径を備えた操作ロッドと、
   一側に前記第1の径より大径の中径部と、前記中径部に連続して形成され前記中径部より大径の大径部と、前記操作ロッドが軸方向から相対移動可能に挿入される挿入孔とを備え、前記シリンダ内を軸方向に移動することでマスタシリンダ液圧力を発生する段付きピストンと、
   前記操作ロッドの外周面に摺接する第1シール部材と、
   前記第1の部分において前記中径部の外周面に摺接し、一側からブレーキ液の流れのみを許容する第2シール部材と、
   前記第1シール部材と前記第2シール部材の一側との間に形成された第1圧力室と、
   前記第2の部分において前記大径部の外周面に摺接する第3シール部材と、
   前記第2シール部材の他側と前記第3シール部材との間に形成された第2圧力室と、
   前記第1圧力室と前記第2圧力室にブレーキ液を供給する液圧源と、
   前記液圧源と前記第1圧力室とを接続する第1油路と、
   前記液圧源と前記第2圧力室とを接続する第2油路と、
   前記第1圧力室と前記第2圧力室へのブレーキ液の供給量を制御し、前記検出された状態が予め設定した高応答昇圧要求のときには前記第2圧力室へのブレーキ液の供給量を多くする液量制御部と、
   を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ装置において、
   前記液量制御部は、前記第1油路と前記第2油路に対してブレーキ液を吐出可能なポンプと、前記第1油路に設けられた切替弁と、を備え、
   前記切替弁を閉弁方向に駆動することで前記第2圧力室へのブレーキ液の供給量を多くすることを特徴とするブレーキ装置。
3. 請求項２に記載のブレーキ装置において、
   前記液量制御部は、前記ポンプから吐出されたブレーキ液を前記ポンプの吸入側に還流する調圧油路を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項３に記載のブレーキ装置において、
   前記調圧油路には開弁時に前記第1圧力室または第2圧力室からのブレーキ液をリザーバタンクまたは前記ポンプの吸入側に送るための減圧制御弁が設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
5. 請求項２に記載のブレーキ装置において、
   前記操作ロッドまたはブレーキ操作部材にはブレーキ操作力を検出するブレーキ操作力検出部を有し、
   前記液量制御部は、前記検出されたブレーキ操作力に応じて前記供給量を算出することを特徴とするブレーキ装置。
6. 請求項１に記載のブレーキ装置において、
   前記予め設定した高応答要求は急制動要求であることを特徴とするブレーキ装置。
7. 請求項６に記載のブレーキ装置において、
   前記液量制御部は、前記急制動要求以外の時は前記第1圧力室と前記第2圧力室に対してブレーキ液を供給して前記段付きピストンを移動させマスタシリンダ液圧を発生させることを特徴とするブレーキ装置。
8. 請求項１に記載のブレーキ装置において、
   前記液量制御部は、検出された状態に基づき前記両圧力室への供給量を制御して前記段付きピストンを作動させて前記マスタシリンダ液圧を発生する自動ブレーキ制御を行うことを特徴とするブレーキ装置。
9. 請求項８に記載のブレーキ装置において、
   前記段付きピストンは、前記挿入孔内を低圧部とする低圧連通孔を有することを特徴とするブレーキ装置。
10. 運転者により操作されるブレーキ操作部材と、
    前記ブレーキ操作部材の操作状態を検出するブレーキ操作状態検出部と、
    一端側が閉塞したシリンダ内の開口側に第1の室と、閉塞部側に第2の室と、前記第1の室と前記第2の室との間に形成された隔壁とを有するハウジングと、
    前記ブレーキ操作部材に連動して前記隔壁に形成された貫通孔を介して前記第1の室と前記第2の室内とを軸方向に作動する第1の径を備えた操作ロッドと、
    前記第2の室内に開口側に形成された小径の直径を有する第1の部分と、閉塞部側に形成され前記第1の室の直径より大きな直径を有する第2の部分とを形成し、
    前記第2の室内に配置され、前記操作ロッドが軸方向から一端側が突出するように挿入される挿入孔と、一側に前記第1の径より大径で前記第1の部分に対応した直径を有する中径部と、前記中径部に連続して形成され前記第2の部分に対応した直径を有する大径部とを備えたピストンと、
    前記操作ロッドの前記突出した外周面に摺接する第1シール部材と、
    前記中径部の外周面に摺接し、一側からのブレーキ液の流れのみを許容する第2シール部材と、
    前記第1シール部材と前記第2シール部材と一側との間に形成された第1圧力室と、
    前記大径部の外周面に摺接する第3シール部材と、
    前記第2シール部材の他側と前記第3シール部材との間に形成された第2圧力室と、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室とにブレーキ液を供給する液圧源と、
    前記液圧源と前記第1圧力室とを接続する第1油路と、
    前記液圧源と前記第2圧力室とを接続する第2油路と、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室へのブレーキ液の供給量を制御する第1の状態と、前記第2圧力室へブレーキ液を優先的に供給する第2の状態を有する液量制御部と、
    を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
11. 請求項１０に記載のブレーキ装置において、
    前記液量制御部は、前記検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求のときに前記第2の状態とすることを特徴とするブレーキ装置。
12. 請求項１１に記載のブレーキ装置において、
    前記液量制御部は、前記検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求以外のときに前記第1の状態とすることを特徴とするブレーキ装置。
13. 請求項１０に記載のブレーキ装置において、
    前記液圧源はポンプであり、
    前記液量制御部は、前記ポンプから吐出されたブレーキ液を前記ポンプの吸入側に還流する調圧油路を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
14. 請求項１３に記載のブレーキ装置において、
    前記調圧油路には開弁時に前記第1圧力室または前記第2圧力室からのブレーキ液をリザーバタンクまたは前記ポンプの吸入側に送るための減圧制御弁が設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
15. 請求項１０に記載のブレーキ装置において、
    前記ピストンは、前記挿入孔内を低圧部と連通する低圧連通孔を有することを特徴とするブレーキ装置。
16. 請求項１０に記載のブレーキ装置において、
    前記供給されたブレーキ液によりピストンを作動し、前記ピストンの作動により排出されたブレーキ液はアンチロック制御用液圧ユニットに供給されるよう構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
17. 運転者により操作されるブレーキ操作部材と、
    前記ブレーキ操作部材の操作状態を検出するブレーキ操作状態検出部と、
    ハウジング内に形成された一端側が閉塞したシリンダと、
    前記シリンダ内に軸方向移動可能に設けられ、軸方向に移動することでマスタシリンダが変化するように構成されたピストンと、
    前記ブレーキ操作部材に連動して前記ピストンを作動するための操作ロッドと、
    を備え、
    前記シリンダは第1の部分と、前記第1の部分より大径の第2の部分を有し、
    前記ピストンは、前記操作ロッドの一端が前記ピストンの一端から突出するように摺動可能に挿入される挿入孔と、前記第1の部分に位置するよう構成された前記操作ロッドの直径よりも大きな直径を有する中径部と、前記第2の部分に位置するように構成された前記中径部に連続して形成され前記中径部より大きな直径を有する大径部と、を備え、
    前記操作ロッドの突出した外周面に摺接する第1シール部材と、
    前記中径部の外周面に摺接し、一側からのブレーキ液の流れのみ許容する第2シール部材と、
    前記第1シール部材と前記第2シール部材の一側との間に形成された第1圧力室と、
    前記大径部の外周面に摺接する第3シール部材と、
    前記第2シール部材の他側と前記第3シール部材との間に形成された第2圧力室と、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室とにブレーキ液を供給する液圧源と、
    前記液圧源と前記第1圧力室とを接続する第1油路と、
    前記液圧源と前記第2圧力室とを接続する第2油路と、
    前記第1圧力室と前記第2圧力室へのブレーキ液の供給量を制御する液量制御部と、
    を備え、
    前記液量制御部は、前記検出されたブレーキ操作状態が予め設定した高応答要求のときには前記第2圧力室へブレーキ液を供給し、前記検出されたブレーキ操作状態が低応答要求のときに前記第1圧力室と前記第2圧力室へブレーキ液を供給する切り替え部とを有し、
    前記供給されたブレーキ液によりピストンを作動し、前記ピストンの作動により排出されたブレーキ液はアンチロック制御用液圧ユニットに供給することを特徴とするブレーキシステム。
18. 請求項１７に記載のブレーキシステムにおいて、
    前記液量制御部は、検出された状態に基づき前記切り替え部を制御して前記ピストンを作動させて前記マスタシリンダ液圧を発生する自動ブレーキ制御を行うことを特徴とするブレーキシステム。

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