JP6720723B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

車両用制動装置には、アキュムレータとレギュレータとを備える倍力機構が設けられているものがある。また、車両用制動装置には、ブレーキ操作部材の操作が機械的にレギュレータのピストンを移動させるものもある。レギュレータは、入力ピストンの移動によりアキュムレータの液圧に基づく液圧を発生させることができる。車両用制動装置には、ブレーキ操作部材の操作に対して反力を発生させるストロークシミュレータが設けられている。

上記のような車両用制動装置では、ブレーキ操作部材の操作により生じる力が、機械的にレギュレータピストン及びストロークシミュレータに付与される。ストロークシミュレータは、例えば、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンと、シリンダとピストンにより区画された反力室と、ピストンの移動に反力を付与する弾性部材と、で構成されている。

このようなストロークシミュレータは、通常のブレーキ操作時には、反力室からリザーバに作動液が流出することでピストンの移動が許容され、所望の反力を発揮する。しかし、ストロークシミュレータは、ブレーキ操作により生じる力を吸収するため、レギュレータピストンの移動が緩やかとなり、急ブレーキ（急踏み）など早期に液圧制動力を発揮させたい場合の弊害となり得る。

そこで、反力室とリザーバとを接続する流路にオリフィスを設けた構成が開発された。これにより、急ブレーキの際には、オリフィスにより反力室からリザーバへの作動液の流出が抑制され、ピストンの移動が抑制される。そして、ブレーキ操作により生じる力は、ストロークシミュレータで吸収されずに、レギュレータピストンに直接的に伝達され、倍力機構の早期起動が可能となる。このような車両用制動装置は、例えば特開２００９−５０７７１４号公報に記載されている。

特開２００９−５０７７１４号公報

しかしながら、上記のような車両用制動装置では、倍力機構が早期に起動するものの、ピストンの移動が規制された状態が継続されるため、踏み込みに対してストロークが増大せず、ブレーキフィーリングに板踏み感が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、急ブレーキ時に、ブレーキ操作に対して通常ブレーキ時よりも早期に制動力を発揮させることができ且つ板踏み感を解消することができる車両用制動装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用制動装置は、中空形状の本体部と、前記本体部内に移動可能に配置された弁部と、前記本体部と前記弁部とにより区画された調圧室と、前記弁部が受ける前記調圧室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる弁部用弾性部材と、作動液を蓄圧する蓄圧部と、を有し、ブレーキ操作部材の操作に基づく前記弁部の移動に応じて、前記蓄圧部の液圧に基づく第一液圧を前記調圧室に発生させる第一液圧発生機構と、前記ブレーキ操作部材の操作に対して反力を発生させる反力発生機構と、を備え、車輪に対して前記第一液圧に基づく液圧制動力を発生可能な車両用制動装置であって、前記反力発生機構は、第１反力発生部及び第２反力発生部を有し、前記第１反力発生部は、第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部内に移動可能に配置された第１ピストンと、前記第１シリンダ部内に形成され前記第１ピストンに面する第１反力室と、前記第１シリンダが受ける前記第１反力室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第１弾性部材と、前記第１反力室と第１リザーバとを接続する第１流路と、を有し、前記第２反力発生部は、第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部内に移動可能に配置された第２ピストンと、前記第２シリンダ部内に形成され前記第２ピストンに面する第２反力室と、前記第２シリンダが受ける前記第２反力室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第２弾性部材と、前記第２反力室と第２リザーバとを接続する第２流路と、を有し、前記第一液圧発生機構、前記第１反力発生部、及び前記第２反力発生部は、前記ブレーキ操作部材の操作速度が所定値未満である場合に、前記ブレーキ操作部材の操作量の増大に伴い、前記調圧室、前記第１反力室、及び前記第２反力室の容積が、前記第１反力室、前記調圧室、前記第２反力室の順で減少するように構成され、前記第１反力室と前記第２反力室との間の作動液の流通は、少なくとも前記ブレーキ操作部材の操作速度が前記所定値以上である場合には遮断又は抑制され、前記第１流路には、前記ブレーキ操作部材の操作速度が前記所定値以上である場合に作動液の流通を遮断又は抑制する絞り機構が設けられ、前記第２流路には、前記絞り機構が設けられていない。

本発明によれば、第１流路に絞り機構が設けられているため、急ブレーキの際には、第１反力室が密閉（ロック）又はほぼ密閉され、ブレーキ操作による力が早期に弁部に加わり、通常ブレーキ時よりも早期に第一液圧を発生させることができる。また、本発明によれば、第２流路に絞り機構が設けられていないため、急ブレーキの際にも第２反力室は密閉されず、ブレーキ操作部材の操作量の増大に伴い、調圧室に続いて第２反力室の容積が減少する。つまり、本発明によれば、急ブレーキ時も、ブレーキ操作（踏み込み）に対して、第２弾性部材が反力を発生しつつ第２反力室の容積が減少して操作量が増大するため、板踏み感は生じない。

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。 第三実施形態の車両用制動装置の構成を説明するための説明図である。 第三実施形態の車両用制動装置の別の構成を説明するための説明図である。 第四実施形態の車両用制動装置の構成を説明するための説明図である。 その他変形態様の構成を説明するための説明図である。 その他変形態様の構成を説明するための説明図である。

以下、本発明に係る車両用装置を車両に適用した一実施形態を図面を参照して説明する。図面は、構成を模式的に示した概念図である。図１に示すように、車両は、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒ（以下、まとめた表現において車輪Ｗ、前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒとも称する）に液圧制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置Ａを備えている。また、本実施形態の車両は、ハイブリッド車両であって、車輪Ｗ（例えば前輪Ｗｆ）に回生制動力を発生させる回生制動装置Ｂを備えている。回生制動装置Ｂは、前輪Ｗｆの駆動軸に設けられた発電機Ｂ１を備えている。なお、図示しないが、回生制動装置Ｂは、ハイブリッドＥＣＵと、バッテリと、インバータと、を備えている。回生制動装置Ｂは、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪Ｗに付与する装置である。回生制動装置Ｂの構成・動作は公知であり、詳細説明は省略する。

＜第一実施形態＞
車両用制動装置Ａは、図１に示すように、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル１１、ストロークシミュレータ部１２、リザーバタンク１４、倍力機構（「第一液圧発生機構」に相当する）１５、アクチュエータ１６、ブレーキＥＣＵ１７、及びホイールシリンダＷＣを備えている。

ホイールシリンダＷＣは、車輪Ｗの回転をそれぞれ規制するものであり、キャリパＣＬに設けられている。ホイールシリンダＷＣは、後述する第一液圧に基づいて車両の車輪Ｗに制動力を付与する制動力付与機構である。制動力付与機構は、第一液圧に基づいて車輪Ｗに制動力を付与可能に構成されている。ホイールシリンダＷＣにアクチュエータ１６又は倍力機構１５からのブレーキ液の圧力（ブレーキ液圧：第一液圧）が供給されると、ホイールシリンダＷＣの各ピストン（図示省略）が摩擦部材である一対のブレーキパッド（図示省略）を押圧して車輪Ｗと一体回転する回転部材であるディスクロータＤＲを両側から挟んでその回転を規制する。なお、本実施形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。

ブレーキペダル１１の近傍には、ブレーキペダル１１の踏み込みによるブレーキ操作状態であるブレーキペダルストローク（以下、単に「ストローク」という）（「操作量」に相当する）を検出するペダルストロークセンサ１１ａが設けられている。このペダルストロークセンサ１１ａは、ブレーキＥＣＵ１７に接続されており、検出信号がブレーキＥＣＵ１７に出力されるように構成されている。

ブレーキペダル１１は、プッシュロッド１９を介してストロークシミュレータ部１２に接続されている。ストロークシミュレータ部１２は、シリンダ部１２ａと、シリンダ部１２ａ内を液密に摺動可能なピストン１２ｂと、シリンダ部１２ａとピストン１２ｂとによって形成された液圧室１２ｃと、液圧室１２ｃと連通されているストロークシミュレータ（「反力発生機構」に相当する）１２ｄとを備えている。なお、図１の黒丸は、主なシール部材を表している。

ピストン１２ｂの摺動方向（軸方向）の一端側（図示右側）には、プッシュロッド１９が連結されている。ピストン１２ｂは、液圧室１２ｃ内に配設されている。液圧室１２ｃ内には、ピストン１２ｂとシリンダ部１２ａの底壁１２ａ３との間に介装されて液圧室１２ｃを拡張する方向にピストン１２ｃを付勢するスプリング１２ｅが配設されている。

液圧室１２ｃは、入出力ポート１２ａ２に接続された油路１２ｆを介してストロークシミュレータ１２ｄに接続されている。油路１２ｆは、ポート１２ｄ９を介してストロークシミュレータ１２ｄの液圧室１２ｄ０に接続されている。なお、液圧室１２ｃは、初期状態（図１の状態）から駆動するまでは、図示しない接続油路を介してリザーバタンク１４に連通している。

ストロークシミュレータ１２ｄは、ブレーキペダル１１の操作に対して反力を発生させる装置である。換言すると、ストロークシミュレータ１２ｄは、ブレーキペダル１１の操作状態に応じた大きさのストロークと反力をブレーキペダル１１に発生させるものである。ストロークシミュレータ１２ｄは、液圧室１２ｄ０内に、ブレーキ操作に対応する液圧（反力圧）を発生させる操作対応圧発生機構であるともいえる。

ストロークシミュレータ１２ｄは、有底筒状のシリンダ部（「共通シリンダ部」に相当する）１２ｄ１と、第１ピストン１２ｄ２と、第１反力室１２ｄ３と、第１スプリング（「第１弾性部材」に相当する）１２ｄ４と、第２ピストン１２ｄ５と、第２反力室１２ｄ６と、第２スプリング（「第２弾性部材」に相当する）１２ｄ７と、を備えている。シリンダ部１２ｄ１の一端部には、第１ピストン１２ｄ２とシリンダ部１２ｄ１とにより区画（形成）され、油路１２ｆを介して液圧室１２ｃと連通する液圧室１２ｄ０が設けられている。

第１ピストン１２ｄ２は、シリンダ部１２ｄ１内に摺動可能に配置されている。第１反力室１２ｄ３は、シリンダ部１２ｄ１と、第１ピストン１２ｄ２と、第１ピストン１２ｄ２に対向配置された第２ピストン１２ｄ５とにより区画されている。第１ピストン１２ｄ２は、第１反力室１２ｄ３を区画する区画要素（区画部材）の１つであるといえる。第１スプリング１２ｄ４は、第１反力室１２ｄ３に配置され、第１ピストン１２ｄ２が受ける第１反力室１２ｄ３の容積を減少させる力に対して反力を発生させる。第１反力室１２ｄ３は、油路（「第１流路」に相当する）９１を介してリザーバタンク（「共通リザーバ」に相当する）１４に接続されている。油路９１は、シリンダ部１２ｄ１のポートＰ１に接続されている。

油路９１には、ブレーキＥＣＵ１７で開閉制御される電磁弁（「絞り機構」に相当する）９１ａが設けられている。電磁弁９１ａは、自身が有するソレノイドコイルへの制御電流がゼロである時（非通電時）には遮断状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が供給されている時（通電時）には連通状態となるノーマルクローズ型の電磁弁である。電磁弁９１ａは、連通／遮断状態を制御可能な２位置電磁弁でも良いし、リニア弁でも良い。

ブレーキＥＣＵ（「制御部」に相当する）１７は、ペダルストロークセンサ１１ａの検出結果に基づき、ブレーキペダル１１の操作速度を取得（演算）する。ブレーキＥＣＵ１７は、操作速度が所定値未満である場合（通常ブレーキ時）に電磁弁９１ａを開弁させ、操作速度が所定値以上である場合（例えば急ブレーキ時）に電磁弁９１ａを閉弁させる。

第２ピストン１２ｄ５は、シリンダ部１２ｄ１内に摺動可能に、第１ピストン１２ｄ２の一方側（図左側）に配置されている。第２反力室１２ｄ６は、シリンダ部１２ｄ１と、第２ピストン１２ｄ５と、第２ピストン１２ｄ５に対向配置されたスプール弁（「対面部」に相当する）１５ｂとにより区画されている。第２スプリング１２ｄ７は、第２反力室１２ｄ６に配置され、第２ピストン１２ｄ５が受ける第２反力室１２ｄ６の容積を減少させる力に対して反力を発生させる。第２反力室１２ｄ６は、油路（「第２流路」に相当する）４１を介してリザーバタンク１４に接続されている。油路４１は、シリンダ部１２ｄ１のポートＰ２に接続されている。油路４１には、電磁弁９１ａのような電磁弁やオリフィスが設けられていない。つまり、油路４１は、絞り機構がない通常の配管構成となっている。「絞り機構」とは、ブレーキペダル１１の操作速度がある値（所定値）以上になると、流体の流通を遮断又は抑制し、所定値未満の場合は流通を許可する機構を意味する。

第１ピストン１２ｄ２、第１反力室１２ｄ３、第１スプリング１２ｄ４、油路９１、電磁弁９１ａ、及びリザーバタンク１４は、第１反力発生部Ｄ１を構成している。また、第２ピストン１２ｄ５、第２反力室１２ｄ６、第２スプリング１２ｄ７、油路４１、及びリザーバタンク１４は、第２反力発生部Ｄ２を構成している。第１反力室１２ｄ３と第２反力室１２ｄ６とは、少なくともブレーキペダル１１の操作速度が所定値以上である場合には、遮断された状態となる。

倍力機構（「第一液圧発生機構」に相当する）１５は、作動液（ブレーキ液）を蓄圧するアキュムレータ（蓄圧部）１５ｃ１の液圧に基づいて入力部１５ｂの移動に応じた第一液圧を発生させてアクチュエータ１６に出力するものである。倍力機構１５は、シリンダ（「本体部」に相当する）１５ａ、スプール弁（「弁部」に相当する）１５ｂ、圧力供給装置１５ｃ、及び液圧発生部１５ｄを備えている。

シリンダ１５ａは、有底筒状（中空形状）の部材であって、ストロークシミュレータ１２ｄのシリンダ部１２ｄ１に同軸的かつ一体的に接続されている。つまり、シリンダ１５ａとシリンダ部１２ｄ１とは、１つのシリンダ８で構成されている。シリンダ８の内周面には、内径を部分的に小さくする部材が配置されている。具体的に、シリンダ８は、第一筒状部材８１及び第二筒状部材８２を備えている。第一筒状部材８１は、シリンダ８のうちシリンダ部１２ｄ１を構成する部位（軸方向一方側の部位）の内周面に固定されている。第二筒状部材８２は、シリンダ８のシリンダ１５ａを構成する部位（軸方向他方側の部位）のうち、シリンダ８の他端部（底部）から所定距離だけ軸方向一方側に移動した位置までの部位の内周面に対して固定されている。所定距離は、第一筒状部材８１と第二筒状部材８２とが所定の離間距離を有するように設定されている。内径は、第二筒状部材８２のほうが第一筒状部材８１よりも大きい。第一筒状部材８１は、シリンダ部１２ｄ１の内周部を構成しているといえる。第１ピストン１２ｄ２及び第２ピストン１２ｄ５は、第一筒状部材８１に対して摺動する。また、第二筒状部材８２は、シリンダ１５ａの一部を構成しているといえる。

スプール弁１５ｂは、倍力機構１５にブレーキ操作（ブレーキ操作に応じた液圧）を入力する。スプール弁１５ｂは、ストロークシミュレータ１２ｄの第２ピストン１２ｄ５の摺動に伴って、第２ピストン１２ｄ５との間に介在された介在部材である第２スプリング１２ｄ７によって押圧されることによりシリンダ１５ａ内を摺動し移動する。スプール弁１５ｂは、シリンダ１５ａ内を液密に摺動する。スプール弁１５ｂは、軸方向一方側（図右側）の部位を構成する大径部１５０ｂと、大径部１５０ｂから軸方向他方側に一体的に延びる小径部１５１ｂと、を備えている。

大径部１５０ｂは、ピストン形状に形成され、シリンダ１５ａに対して摺動可能に第一筒状部材８１と第二筒状部材８２の間に配置されている。大径部１５０ｂの軸方向長さは、第一筒状部材８１と第二筒状部材８２の離間距離よりも小さい。大径部１５０ｂは、初期位置において第一筒状部材８１に当接している。大径部１５０ｂは、仮に軸方向他方側に摺動し続けた場合、第二筒状部材８２に当接して停止する。スプール弁１５ｂと第二筒状部材８２とで区画される液圧室１５ｅは、図示しないがリザーバタンク１４に連通している。

小径部１５１ｂは、外径が大径部１５０ｂの外径よりも小さいピストン形状に形成され、第二筒状部材８２に対して摺動可能に配置されている。小径部１５１ｂとシリンダ１５ａ（第二筒状部材８２とシリンダ８の底部）とにより、調圧室１５ｄ５が区画されている。調圧室１５ｄ５には、スプール弁１５ｂが受ける調圧室１５ｄ５の容積を減少させる力に対して反力を発生させるスプリング（「弁部用弾性部材」に相当する）１５ｄ６が配置されている。スプリング１５ｄ６は、調圧室１５ｄ５を拡張する方向に付勢するともいえる。スプール弁１５ｂの位置により、調圧室１５ｄ５の容積が決まる。小径部１５１ｂ、調圧室１５ｄ５、及びスプリング１５ｄ６は、液圧発生部１５ｄの構成要素といえる。

圧力供給装置１５ｃは、低圧力源であるリザーバタンク１４と、高圧力源であり作動液を蓄圧するアキュムレータ（「蓄圧部」に相当する）１５ｃ１と、リザーバタンク１４のブレーキ液を吸入しアキュムレータ１５ｃ１に圧送するポンプ１５ｃ２と、ポンプ１５ｃ２を駆動させる電動モータ１５ｃ３を備えている。リザーバタンク１４は大気に開放されており、リザーバタンク１４の液圧は大気圧と同じである。低圧力源は高圧力源よりも低圧である。圧力供給装置１５ｃの低圧力源としてリザーバタンク１４を共用しているが、別のリザーバタンクを設けるようにしてもよい。圧力供給装置１５ｃは、アキュムレータ１５ｃ１から供給されるブレーキ液の圧力を検出してブレーキＥＣＵ１７に出力する圧力センサ１５ｃ４を備えている。

液圧発生部１５ｄは、作動液を蓄圧するアキュムレータ１５ｃ１の液圧に基づいてスプール弁１５ｂの移動に応じた第一液圧を発生させる。液圧発生部１５ｄは、調圧室１５ｄ５と、スプリング１５ｄ６と、シリンダ１５ａに形成された高圧ポート１５ｄ２、低圧ポート１５ｄ３、及び出力ポート１５ｄ４と、を備えている。高圧ポート１５ｄ２は、油路４２を介してアキュムレータ１５ｃ１に接続されている。低圧ポート１５ｄ３は、油路４１に接続されている油路４３を介してリザーバタンク１４に接続されている。出力ポート１５ｄ４は、油路４４、４５を介してアクチュエータ１６（ひいてはホイールシリンダＷＣ）に接続されている。

スプール弁１５ｂは、初期状態において、スプリング１５ｄ６によって付勢されて所定位置にある（図１参照）。スプール弁１５ｂの所定位置は、スプール弁１５ｂの一端側が第一筒状部材８１に当接して位置決め固定される位置であり、スプール弁１５ｂの他端が低圧ポート１５ｄ３を閉塞する直前位置となっている。スプール弁１５ｂの所定位置では、低圧ポート１５ｄ３が開口しており、調圧室１５ｄ５とリザーバタンク１４とが連通している。

スプール弁１５ｂの外周部には、液圧室１５ｄ７が形成されている。また、スプール弁１５ｂには、液圧室１５ｄ７と調圧室１５ｄ５とを連通させる油路１５ｄ８が形成されている。図１に示すように、スプール弁１５ｂが所定位置にある場合、低圧ポート１５ｄ３と出力ポート１５ｄ４とが調圧室１５ｄ５及び油路１５ｄ８を介して連通するとともに、高圧ポート１５ｄ２はスプール弁１５ｂによって閉塞されている。

ここで液圧発生部１５ｄの動作について説明する。スプール弁１５ｂが軸方向他方側（図左側）に移動すると、高圧ポート１５ｄ２と出力ポート１５ｄ４とは液圧室１５ｄ７を介して連通する。このとき、低圧ポート１５ｄ３はスプール弁１５ｂによって閉塞される。液圧室１５ｄ７と調圧室１５ｄ５とは油路１５ｄ８により連通しているため、液圧室１５ｄ７の液圧が調圧室１５ｄ５の液圧となる。これにより、スプール弁１５ｂの他端面は、調圧室１５ｄ５の液圧（以下「サーボ圧」ともいう）に対応する力を受ける（増圧時）。サーボ圧は第一液圧を意味する。

スプリング１２ｄ７によるスプール弁１５ｂへの押圧力（スプール弁１５ｂの一端面が受ける力）と上記サーボ圧に対応する力（スプール弁１５ｂの他端面が受ける力）とがつりあうと、スプール弁１５ｂにより高圧ポート１５ｄ２と低圧ポート１５ｄ３とが閉塞される（保持時）。

さらにスプール弁１５ｂが軸方向一方側（図右側）に移動すると、低圧ポート１５ｄ３と出力ポート１５ｄ４とは油路１５ｄ８を介して連通するとともに、高圧ポート１５ｄ２はスプール弁１５ｂによって閉塞される（減圧時）。このように、倍力機構１５は、スプール弁１５ｂやシリンダ１５ａで構成された機械式のレギュレータを備えている。

アクチュエータ１６は、上流圧（サーボ圧）を調圧して下流（ホイールシリンダＷＣ）に供給する装置であって、図示しないが、複数の電磁弁と、電動ポンプと、リザーバと、を備えている。アクチュエータ１６は、サーボ圧に基づき、ホイールシリンダＷＣに対して、増圧制御、減圧制御、保持制御、及び加圧制御を実行することができる。アクチュエータ１６は、４つのホイールシリンダＷＣに対して２つの配管系統を備え、いわゆるＸ配管又は前後配管によりホイールシリンダＷＣと調圧室１５ｄ５とを接続している。アクチュエータ１６は、ブレーキ操作によらずホイールシリンダＷＣを加圧する自動加圧制御、横滑り防止制御、及びＡＢＳ制御を実行することができる。アクチュエータ１６の詳細説明については公知であるため省略する。

ここで、本実施形態の倍力機構１５は、ブレーキペダル１１のストロークの増大に伴って、第１反力室１２ｄ３、第２反力室１２ｄ６、及び調圧室１５ｄ５の容積が、第１反力室１２ｄ３、調圧室１５ｄ５、第２反力室１２ｄ６の順に減少するように構成されている。換言すると、倍力機構１５の構成によれば、ストローク増大に伴う容積減少開始の順番が、第１反力室１２ｄ３→調圧室１５ｄ５→第２反力室１２ｄ６となる。上記のような各室１２ｄ３、１２ｄ６、１５ｄ５の容積減少の順番は、例えば、各弾性部材（ここではスプリング）１２ｄ４、１２ｄ７、１５ｄ６のばね定数、各ピストン１２ｄ２、１２ｄ５、１５ｂの径（軸方向両端面の受圧面積）、及び各摺動抵抗等により設定することができる。例えば各ピストン１２ｄ２、１２ｄ５、１５ｂの径及び摺動抵抗が同一の場合、ばね定数について、第２スプリング１２ｄ７＞スプリング１５ｄ６＞第１スプリング１２ｄ４と設定することで、上記容積減少順番を実現することができる。例えば、第１スプリング１２ｄ４は、液圧室１２ｄ０が所定圧になるくらいで縮み切るように設定されている。

弾性部材の構成について具体例を挙げると、各スプリング１２ｄ４、１２ｄ７、１５ｄ６のばね定数は、例えばスプリングとゴムなどの弾性部材の組み合わせにより、伸縮に伴い変化するように設定されても良い（例えば折れ点構造）。弾性部材は、例えば、スプリングが所定量縮むと、ゴムと対向面との当接による弾性力（反力）が加わり、結果としてばね定数が大きくなるように構成することができる。例えば、第１反力室１２ｄ３の容積が減少している際、第１ピストン１２ｄ２にゴムによる弾性力が加わるまで（ゴムと第２ピストン１２ｄ５とが当接するまで）、第１反力室１２ｄ３の容積は比較的容易に減少し、ゴムによる弾性力が発生してから（ゴムと第２ピストン１２ｄ５とが当接した以降）は、ゴムにより反力が高まり、その後はスプリング１５ｄ６が縮み始める。この場合、「縮み切る」とは、ゴムと第２ピストン１２ｄ５とが当接した状態といえる。

ここで、通常ブレーキ時（操作速度が所定値未満の際）の各ピストン部材１２ｂ、１２ｄ２、１２ｄ５、１５ｂの動作について、具体的に、軸方向一方側を後方とし軸方向他方側を前方として説明する。急ブレーキでなくブレーキペダル１１が踏み込まれると、ブレーキＥＣＵ１７が電磁弁９１ａを開弁し、ピストン１２ｂが前進し、液圧室１２ｄ０の液圧が上昇する。当該液圧室１２ｄ０の液圧の上昇により、まず第１ピストン１２ｄ２が前進し、第２ピストン１２ｄ５及びスプール弁１５ｂの位置は変動しない。通常ブレーキ時であるため、油路９１は連通状態となり、第１反力室１２ｄ３はほぼ大気圧となる。なお、油路４１は常に絞りなしの連通状態であり、第２反力室１２ｄ６は常時ほぼ大気圧である。

液圧室１２ｄ０液圧による力が、第１スプリング１２ｄ４による反力を超え、第１ピストン１２ｄ２のみが前進する。つまり、第１反力室１２ｄ３の容積のみが減少する。この第１ピストン１２ｄ２の前進中には、スプール弁１５ｂが作動しないため、サーボ圧は発生しない。つまり、ストロークのうち第１ピストン１２ｄ２の前進分は、無効ストロークとなる。無効ストロークは、回生制動力を最大限発生させるために構成されている。

続いて、ストロークが増大していき、第１スプリング１２ｄ４が縮み切ると、液圧室１２ｄ０の液圧による力が上昇してスプリング１５ｄ６による反力を超える。そうすると、第２スプリング１２ｄ７が縮むことなく、第１ピストン１２ｄ２、第２ピストン１２ｄ５、及びスプール弁１５ｂが一体的に前進する。つまり、この際は、調圧室１５ｄ５の容積が減少する。スプール弁１５ｂの前進により高圧ポート１５ｄ２と出力ポート１５ｄ４が連通し、液圧発生部１５ｄが増圧状態となり、調圧室１５ｄ５にサーボ圧（「第一液圧」に相当する）が発生する。サーボ圧は、アクチュエータ１６を介してホイールシリンダＷＣに供給される。このように車両用制動装置Ａは、サーボ圧に基づく液圧制動力を発生させる。

そして、引き続き踏み込みが継続されると、液圧室１２ｄ０の液圧による力が、スプール弁１５ｂに加わりつつ、第２スプリング１２ｄ７の反力を超え、第２ピストン１２ｄ５が前進する。つまり、この際は、第２反力室１２ｄ６の容積が減少する。第２スプリング１２ｄ７が縮んでいる際もスプール弁１５ｂには押圧力が加わり続け、レギュレータ機構（圧力平衡によるスプール弁１５ｂの進退）により当該ブレーキ操作に応じたサーボ圧が調圧室１５ｄ５に発生する。

反対に、急ブレーキ時（操作速度が所定値以上）の各ピストン部材１２ｂ、１２ｄ２、１２ｄ５、１５ｂの動作について説明する。急ブレーキが為されると、ブレーキＥＣＵ１７が電磁弁９１ａを閉弁する。これにより、第１反力室１２ｄ３は密閉状態（ロックされた状態）となり、その容積が変化し難い状況となる。したがって、液圧室１２ｄ０の液圧による力の上昇に伴い、第１スプリング１２ｄ４が縮むことなく（第１反力室１２ｄ３の容積が減少することなく）、第１ピストン１２ｄ２、第２ピストン１２ｄ５、スプール弁１５ｂが一体的に前進する。つまり、急ブレーキの場合、ブレーキ操作による容積の減少は、第１反力室１２ｄ３を飛ばして、調圧室１５ｄ５から始まる。この構成により、急ブレーキの際に無効ストロークを無くして、直接的にスプール弁１５ｂを作動させることができる。これにより、無効ストロークを有する構成であっても、急ブレーキ時の良好な応答性が確保される。

ここで本実施形態では、スプール弁１５ｂが作動してサーボ圧が発生している状態で、さらに踏み込みが為された場合、踏み込みに応じて第２反力室１２ｄ６の容積が減少し、ストロークが増大する。これは、急ブレーキ時に、電磁弁９１ａが閉弁されて第１反力室１２ｄ３が密閉状態になったとしても、第２反力室１２ｄ６は油路４１を介してリザーバタンク１４に連通しており、通常ブレーキ時と同様の状態が維持されるためである。つまり、ブレーキ操作による容積の減少は、調圧室１５ｄ５、第２反力室１２ｄ６の順に開始される。本実施形態によれば、急ブレーキ時にシミュレータのロックにより直接的にスプール弁１５ｂを作動させる構成であっても、急ブレーキ時に、踏み込みに対して、第２スプリング１２ｄ７により反力を発生させつつストロークを発生させることができ、板踏み感を解消することができる。このように、第一実施形態によれば、急ブレーキ時に、ブレーキ操作に対して通常ブレーキ時よりも早期に制動力を発揮させることができ且つ板踏み感を解消することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の構成は、絞り機構が電磁弁９１ａでなくオリフィス９１ｂである点で、第一実施形態と異なっている。したがって、異なっている点について説明する。第二実施形態の説明において、第一実施形態の説明や図面を参照することができる。

第二実施形態では、図２に示すように、油路９１に絞り機構としてオリフィス９１ｂが設けられている。オリフィス９１ｂは、流路が狭く絞られている構造であり、ブレーキペダル１１の操作速度が所定値以上である場合に流体の流通を遮断又は抑制し、操作速度が所定値未満である場合に流通を許容するように形成されている。第二実施形態によっても、急ブレーキ時に第１反力室１２ｄ３は密閉又はほぼ密閉されるが第２反力室１２ｄ６は密閉されず、第一実施形態と同様の効果が発揮される。さらに第二実施形態では、電磁弁やその制御が必要なく、小型化、設計自由度、及び製造コスト面で有利となる。ただし、第一実施形態のような電磁弁９１ａの開閉制御による絞り機構によれば、より確実に所望のタイミングで流通／遮断を切り替えることができる。第一、第二実施形態のように、絞り機構は、電動式又は構造的に構成される。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の構成は、主にシリンダ構成とオリフィスの位置の点で、第二実施形態と異なっている。したがって、異なっている点について説明する。第三実施形態の説明において、第一、第二実施形態の説明や図面を参照することができる。

第三実施形態では、図３に示すように、シリンダ部１２ｄ１とシリンダ１５ａが別体で構成されている。換言すると、第三実施形態では、ストロークシミュレータとレギュレータとが別のシリンダ部材により設けられている。したがって、第２反力室１２ｄ６は、シリンダ部１２ｄ１の内周面、シリンダ部１２ｄ１の底面（「対面部」に相当する）、及び第２ピストン１２ｄ５により区画されている。

また、第２ピストン１２ｄ５には、第１反力室１２ｄ３と第２反力室１２ｄ６を連通させるように、オリフィスＺ１が形成されている。オリフィスＺ１は、第２ピストン１２ｄ５に形成された軸方向に貫通する小径の孔といえる。そして、第三実施形態において、第１反力室１２ｄ３とリザーバタンク１４とを接続する流路（第１流路Ｗ１）は、オリフィスＺ１と、第２反力室１２ｄ６と、油路４１（第２流路Ｗ２）と、で構成されている。

この構成によっても、通常ブレーキ時には第１流路Ｗ１及び第２流路Ｗ２が連通状態となり、急ブレーキ時には第１流路Ｗ１を構成するオリフィスＺ１においてのみ流路が制限（遮断又は抑制）され、第２流路Ｗ２は連通状態となる。つまり、第三実施形態によっても、急ブレーキ時には、第１反力室１２ｄ３のみが密閉又はほぼ密閉され、第２反力室１２ｄ６の容積減少は妨げられず、第一、第二実施形態と同様の効果が発揮される。さらに、第三実施形態によれば、シリンダ部１２ｄ１とリザーバタンク１４とをつなぐ流路を１つ（流路４１）にすることができ、コンパクト化や製造コスト低減が可能となる。

また、図４に示すように、第２ピストン１２ｄ５の外周面とシリンダ部１２ｄ１の内周面の間にオリフィスＺ２を形成しても良い。図４のオリフィスＺ２は、環状に形成されている。換言すると、オリフィスＺ２は、第２ピストン１２ｄ５とシリンダ部１２ｄ１との間に形成された、絞り機構として機能する環状の隙間である。オリフィスＺ２は、例えば第２ピストン１２ｄ５の外周部に溝を設けたり、第２ピストン１２ｄ５の外径を小さくしたりして形成することができる。これによっても、上記同様の効果が発揮される。

このように、本発明において、第１反力室１２ｄ３と第２反力室１２ｄ６との間の作動液の流通は、少なくともブレーキペダル１１の操作速度が所定値以上である場合には、遮断又は抑制された状態となる。また、第一実施形態のように１つの共通のシリンダ８によるシリンダ構成であっても、第三実施形態のようなオリフィスＺ１（又はオリフィスＺ２）、第１流路Ｗ１、及び第２流路Ｗ２を設けることができる。

＜第四実施形態＞
第四実施形態の構成は、主にシリンダ構成の点で、第一〜第三実施形態と異なっている。したがって、異なっている点について説明する。第四実施形態の説明において、第一〜第三実施形態の説明や図面を参照することができる。

第四実施形態では、図５に示すように、第１反力発生部Ｄ１と第２反力発生部Ｄ２とが別々のシリンダ部材Ｃ１、Ｃ２により構成されている。そして、第１反力室１２ｄ３とリザーバタンク１４とを接続する第１流路Ｗ１には、絞り機構Ｅ（電磁弁９１ａ又はオリフィス９１ｂ）が設けられている。また、第２反力室１２ｄ６とリザーバタンク１４とを接続する第２流路Ｗ２には、絞り機構が設けられていない。これによっても、第一、第二実施形態と同様の効果が発揮される。ただし、コンパクト化や製造コストの面を考慮すると、第一〜第三実施形態が有利である。

＜その他＞
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態において、第１反力発生部Ｄ１と第２反力発生部Ｄ２との位置が反対でも良い。例えば、図６に示すように、第１反力発生部Ｄ１が軸方向他方側（前方側、図左側）に配置され、第２反力発生部Ｄ２が軸方向一方側（後方側、図右側）に配置されても良い。また、図７に示すように、スプール弁１５ｂが弾性部材Ｘを介在して離間した２部材（入力部Ｙ１とスプール部Ｙ２）で構成されても良い。

また、上記実施形態では、第１流路を構成する流路９１、Ｗ１と第２流路を構成する流路４１、Ｗ２とで一部流路を共有しているが、両者が独立してリザーバタンク１４に接続される構成であっても良い（図６及び図７参照）。上記実施形態のように一部を共通流路（例えばリザーバタンク１４側の開口端部を含む部位）とする場合、第１流路のうち共通流路を除く部分（すなわち第２流路を除く部分）に絞り機構が設けられる。

また、本発明は、ハイブリッド車両以外にも適用できる。本発明は、例えば多段式のストロークシミュレータを有する車両用制動装置にも適用できる。ハイブリッド車両では、機械的に無効ストロークを発現させる構成が多く、本発明は、このような構成において特に効果的である。また、本発明の車両用制動装置は、調圧室１５ｄ５の液圧（サーボ圧）により、マスタシリンダ内のマスタピストンを駆動させる構成でも良い。また、オリフィス９１ｂ、Ｚ１、Ｚ２における所定値は、例えば流通許可側の閾値と流通禁止側の閾値とで異なるなど、幅をもつ値であっても良い。

また、リザーバタンク１４は、第１反力室１２ｄ３と第２反力室１２ｄ６と調圧室１５ｄ５で共通のリザーバとして構成されているが、各室で別々にリザーバを設けても良く、又は一部に共通のリザーバを設けても良い。例えば、第１反力室１２ｄ３に接続される第１リザーバと、第２反力室１２ｄ６に接続される第２リザーバとは、共通のリザーバタンク１４で構成するのではなく、それぞれ別々のリザーバにより構成されても良い。また、スプリング１５ｄ６は、「レギュレータばね」ともいえる。また、アクチュエータ１６は、自動加圧制御に対応しないＡＢＳや電磁弁であっても良い。また、液圧発生部１５ｄは、スプール弁タイプに限らず、他のレギュレータ（調圧機構）であっても良い。なお、特に図３、４のスプール弁１５ｂは概念図であり、また図３、４のスプール弁１５ｂに対するシール部材の表記は省略されている。スプール弁１５ｂ及びその周辺部位の構成例は、図１、２を参照できる。

（まとめ）
本実施形態の車両用制動装置Ａは、以下のように記載することができる。すなわち、車両用制動装置Ａは、中空形状の本体部１５ａと、本体部１５ａ内に移動可能に配置された弁部１５ｂと、本体部１５ａと弁部１５ｂとにより区画された調圧室１５ｄ５と、弁部１５ｂが受ける調圧室１５ｄ５の容積を減少させる力に対して反力を発生させる弁部用弾性部材１５ｄ６と、作動液を蓄圧する蓄圧部１５ｃ１と、を有し、ブレーキ操作部材１１の操作に基づく弁部１５ｂの移動に応じて、蓄圧部１５ｃ１の液圧に基づく第一液圧を調圧室１５ｄ５に発生させる第一液圧発生機構１５と、
ブレーキ操作部材１１の操作に対して反力を発生させる反力発生機構１２ｄと、
を備え、車輪Ｗに対して第一液圧に基づく液圧制動力を発生可能な車両用制動装置であって、
反力発生機構１２ｄは、第１反力発生部Ｄ１及び第２反力発生部Ｄ２を備え、
第１反力発生部Ｄ１は、第１シリンダ部１２ｄ１と、第１シリンダ部１２ｄ１内に移動可能に配置された第１ピストン１２ｄ２と、第１シリンダ部１２ｄ１内に形成され第１ピストン１２ｄ２を区画要素とする第１反力室１２ｄ３と、第１ピストン１２ｄ２が受ける第１反力室１２ｄ３の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第１弾性部材１２ｄ４と、第１反力室１２ｄ３と第１リザーバ１４とを接続する第１流路９１、Ｗ１と、を有し、
第２反力発生部Ｄ２は、第２シリンダ部１２ｄ１と、第２シリンダ部１２ｄ１内に移動可能に配置された第２ピストン１２ｄ５と、第２シリンダ部１２ｄ１内に形成され第２ピストン１２ｄ５を区画要素とする第２反力室１２ｄ６と、第２ピストン１２ｄ５が受ける第２反力室１２ｄ６の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第２弾性部材１２ｄ７と、第２反力室１２ｄ６と第２リザーバ１４とを接続する第２流路４１、Ｗ２と、を有し、
第一液圧発生機構１５、第１反力発生部Ｄ１、及び第２反力発生部Ｄ２は、ブレーキ操作部材１１の操作速度が所定値未満である場合に、ブレーキ操作部材１１の操作量の増大に伴い、調圧室１５ｄ５、第１反力室１２ｄ３、及び第２反力室１２ｄ６の容積が、第１反力室１２ｄ３、調圧室１５ｄ５、第２反力室１２ｄ６の順で減少するように構成され、
第１反力室１２ｄ３と第２反力室１２ｄ６との間の作動液の流通は、少なくともブレーキ操作部材１１の操作速度が所定値以上である場合には制限（遮断又は抑制）され、
第１流路９１、Ｗ１には、ブレーキ操作部材１１の操作速度が所定値以上である場合に作動液の流通を制限（遮断又は抑制）する絞り機構９１ａ、９１ｂ、Ｅが設けられ、第２流路４１、Ｗ２には、絞り機構９１ａ、９１ｂ、Ｅが設けられていない。

１５…倍力機構（第一液圧発生機構）、１２ｄ…ストロークシミュレータ（反力発生機構）、Ｄ１…第１反力発生部、Ｄ２…第２反力発生部、１２ｄ１…シリンダ部（第１シリンダ部、第２シリンダ部、共通シリンダ部）、１２ｄ２…第１ピストン、１２ｄ３…第１反力室、１２ｄ４…第１スプリング（第１弾性部材）、１２ｄ５…第２ピストン、１２ｄ６…第２反力室、１２ｄ７…第２スプリング（第２弾性部材）、１４…リザーバタンク（第１リザーバ、第２リザーバ）、９１…油路（第１流路）、９１ａ…電磁弁（絞り機構）、９１ｂ、Ｚ１、Ｚ２…オリフィス（絞り機構）、４１…油路（第２流路）、１７…ブレーキＥＣＵ（制御部）。

Claims (4)

1. 中空形状の本体部と、前記本体部内に移動可能に配置された弁部と、前記本体部と前記弁部とにより区画された調圧室と、前記弁部が受ける前記調圧室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる弁部用弾性部材と、作動液を蓄圧する蓄圧部と、を有し、ブレーキ操作部材の操作に基づく前記弁部の移動に応じて、前記蓄圧部の液圧に基づく第一液圧を前記調圧室に発生させる第一液圧発生機構と、
   前記ブレーキ操作部材の操作に対して反力を発生させる反力発生機構と、
   を備え、車輪に対して前記第一液圧に基づく液圧制動力を発生可能な車両用制動装置であって、
   前記反力発生機構は、第１反力発生部及び第２反力発生部を備え、
   前記第１反力発生部は、第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部内に移動可能に配置された第１ピストンと、前記第１シリンダ部内に形成され前記第１ピストンを区画要素とする第１反力室と、前記第１ピストンが受ける前記第１反力室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第１弾性部材と、前記第１反力室と第１リザーバとを接続する第１流路と、を有し、
   前記第２反力発生部は、第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部内に移動可能に配置された第２ピストンと、前記第２シリンダ部内に形成され前記第２ピストンを区画要素とする第２反力室と、前記第２ピストンが受ける前記第２反力室の容積を減少させる力に対して反力を発生させる第２弾性部材と、前記第２反力室と第２リザーバとを接続する第２流路と、を有し、
   前記第一液圧発生機構、前記第１反力発生部、及び前記第２反力発生部は、前記ブレーキ操作部材の操作速度が所定値未満である場合に、前記ブレーキ操作部材の操作量の増大に伴い、前記調圧室、前記第１反力室、及び前記第２反力室の容積が、前記第１反力室、前記調圧室、前記第２反力室の順で減少するように構成され、
   前記第１反力室と前記第２反力室との間の作動液の流通は、少なくとも前記ブレーキ操作部材の操作速度が前記所定値以上である場合には遮断又は抑制され、
   前記第１流路には、前記ブレーキ操作部材の操作速度が前記所定値以上である場合に作動液の流通を遮断又は抑制する絞り機構が設けられ、
   前記第２流路には、前記絞り機構が設けられていない車両用制動装置。
2. 前記第１流路に配置された電磁弁と、
   前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、
   をさらに備え、
   前記絞り機構は、前記電磁弁である請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記絞り機構は、オリフィスである請求項１に記載の車両用制動装置。
4. 前記第１シリンダ部及び前記第２シリンダ部は、１つの共通シリンダ部で構成され、
   前記第１反力室は、前記共通シリンダ部と、前記第１ピストンと、前記第１ピストンに対向配置された前記第２ピストンとにより区画され、
   前記第２反力室は、前記共通シリンダ部と、前記第２ピストンと、前記第２ピストンに対向配置された対面部とにより区画され、
   前記第１リザーバ及び前記第２リザーバは、１つの共通リザーバで構成され、
   前記第２流路は、前記第２反力室と前記共通リザーバとの間に形成され、
   前記第１流路は、前記第２ピストンに形成された前記オリフィスと、前記第２反力室と、前記第２流路で構成されている請求項３に記載の車両用制動装置。

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