WO2011027386A1

WO2011027386A1 - ストロークシミュレータおよびブレーキ制御装置

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Publication number: WO2011027386A1
Application number: PCT/JP2009/004308
Authority: WO
Inventors: 辻隆弘
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2011-03-10
Also published as: US20110049972A1; JPWO2011027386A1; CN102066167A

Abstract

　ストロークシミュレータ２４は、ブレーキペダル１２の操作に応じた反力を発生させる。ストロークシミュレータ２４は、ストロークシミュレータハウジング１６０と、ストロークシミュレータハウジング１６０内に摺動自在に設けられた、ストロークシミュレータハウジング１６０内を第１容積室１７８と第２容積室１８０とに仕切るストロークシミュレータピストン１６２と、第２容積室１８０に設けられた、ストロークシミュレータピストン１６２の摺動に伴い弾性変形することによりブレーキペダル１２の操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータスプリング１６６と、第１容積室１７８および第２容積室１８０のそれぞれに設けられた、ブレーキペダル１２が操作された際に作動油圧を各容積室内に供給可能な第１供給口１６４および第２供給口１６５とを備える。

Description

ストロークシミュレータおよびブレーキ制御装置

　本発明は、ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータ、および該ストロークシミュレータを用いたブレーキ制御装置に関する。

　従来より、ブレーキ制御装置において、ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるためにストロークシミュレータが用いられている（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００７－２０３８５９号公報特開２００６－２４８４７３号公報

　ところで、従来のストロークシミュレータにおいては、マスタシリンダの発生する高い油圧に対抗し、所望のブレーキペダルの踏み応えを創出するためには、ストロークシミュレータ内に設けられたスプリングのばね定数を大きくする必要がある。ばね定数を大きくするためには、スプリングの線径やサイズ大きくしなければならず、結果としてストロークシミュレータが大型化していた。

　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型のストロークシミュレータ、および該ストロークシミュレータを用いたブレーキ制御装置を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明のある態様のストロークシミュレータは、ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータであって、ハウジングと、ハウジング内に摺動自在に設けられた、ハウジング内を第１容積室と第２容積室とに仕切るピストンと、少なくとも第１容積室および第２容積室の一方に設けられた、ピストンの摺動に伴い弾性変形することによりブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させる弾性部材と、第１容積室および第２容積室のそれぞれに設けられた、ブレーキペダルが操作された際に作動油圧を各容積室内に供給可能な供給口とを備える。

　この態様によると、ブレーキペダルが踏み込まれた際に第１容積室と第２容積室の両方に作動油圧が供給される。従って、弾性部材は、ピストンの第１容積室に面する圧受面が受ける力と、ピストンの第２容積室に面する圧受面が受ける力との差分に抗して弾性変形できるものであればよいため、線径およびサイズの小さな弾性部材を用いることができ、その結果、ストロークシミュレータを小型化できる。

　ピストンは、第１容積室側の圧受面積と第２容積室側の圧受面積とが異なっていてもよい。この場合、第１容積室と第２容積室に同じ圧力が生じても、ピストンの第１容積室側の圧受面積と第２容積室側の圧受面積とが異なっているため、ピストンを摺動させることができ、ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させることができる。

　本発明の別の態様は、ブレーキ制御装置である。この装置は、作動油圧の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、運転者により操作されるブレーキペダルと、ブレーキペダルの踏み込みに応じて加圧した作動油を送り出すマスタシリンダと、マスタシリンダとホイールシリンダの連通を遮断するマスタカット弁と、マスタシリンダとマスタカット弁との間に設けられ、ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータとを備える。ストロークシミュレータは、ハウジングと、ハウジング内に摺動自在に設けられた、ハウジング内を第１容積室と第２容積室とに仕切るピストンと、少なくとも第１容積室および第２容積室の一方に設けられた、ピストンの摺動に伴い弾性変形することによりブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させる弾性部材と、第１容積室および第２容積室のそれぞれに設けられた、ブレーキペダルが操作された際に作動油圧をマスタシリンダから各容積室内に供給可能な供給口とを備える。

　この態様によると、ブレーキペダルが踏み込まれた際にストロークシミュレータの第１容積室と第２容積室の両方にマスタシリンダから作動油圧が供給される。従って、ストロークシミュレータの弾性部材は、ピストンの第１容積室に面する圧受面が受ける力と、ピストンの第２容積室に面する圧受面が受ける力との差分に抗して弾性変形できるものであればよいため、線径およびサイズの小さな弾性部材を用いることができ、その結果、小型のストロークシミュレータを用いたブレーキ制御装置を実現できる。

　　本発明によれば、小型のストロークシミュレータ、および該ストロークシミュレータを用いたブレーキ制御装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。マスタシリンダおよびストロークシミュレータの構成をより詳細に説明するための図である。本実施の形態に係るブレーキ制御装置の動作を説明するための図である。本実施の形態に係るブレーキ制御装置に関する関係式を説明するための図である。

　以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

　図１は、本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置１０の構成を示す図である。図１に示すブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステムを構成しており、運転者によるブレーキペダル１２の操作量に基づいて車両の４輪のブレーキを最適に制御するものである。

　ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて加圧した作動油を送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。

　マスタシリンダ１４は、第１マスタ油圧室７８と第２マスタ油圧室８０の２つの油圧室を備えている。マスタシリンダ１４の上部には、作動油を貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。マスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８と第２マスタ油圧室８０は、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されているときにリザーバタンク２６と連通する。

　マスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８は、第１出力ポート１４ａを介して右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０は、第２出力ポート１４ｂを介して左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。

　右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右マスタカット弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左マスタカット弁２２ＦＬが設けられている。これらの右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。

　また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。

　ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。

　ストロークシミュレータ２４は、運転者によるブレーキペダル１２の操作に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ２４は、第１容積室１７８と第２容積室１８０の２つの容積室を備えている。

　ストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８は、左マスタカット弁２２ＦＬよりも上流側において、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６に接続されている。すなわち、ストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８は、第２出力ポート１４ｂを介してマスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０に接続されている。また、ストロークシミュレータ２４の第２容積室１８０は、右マスタカット弁２２ＦＲよりも上流側において、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８に接続されている。すなわち、ストロークシミュレータ２４の第２容積室１８０は、第１出力ポート１４ａを介してマスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８に接続されている。

　マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０とストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、通常時通電することにより開弁し、異常時等非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。

　一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施の形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、作動油の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

　アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４～２２ＭＰａ程度にまで昇圧された作動油を蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０における作動油の圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧の作動油は油圧給排管２８へと戻される。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０における作動油の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。これらのモータ３２、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、動力の供給により加圧された作動油をブレーキペダル１２の操作から独立して送出し得る動力油圧源として機能する。

　そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ～２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ～４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。

　また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ～４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

　右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ～２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用する作動油の圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ～４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。

　上述の右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ～４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ～４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ１００を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ１００は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。

　ＥＣＵ２００は、ホイールシリンダ２０ＦＲ～２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。

　ＥＣＵ２００には、上述の右マスタカット弁２２ＦＲ、左マスタカット弁２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ～４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ～４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ１００を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。

　また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ～４４ＲＬから、ホイールシリンダ２０ＦＲ～２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。

　また、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。

　さらに、図示しないが、ＥＣＵ２００には、各車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されたりしている。

　このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０および減圧弁４２の開度が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。

　一方、このとき右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは閉状態とされ、シミュレータカット弁２３は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏込によりマスタシリンダ１４から送出された作動油は、シミュレータカット弁２３を通ってストロークシミュレータ２４に流入する。これにより、ブレーキペダル１２の踏力に応じた反力が創出される。

　また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ＥＣＵ２００によりオイルポンプ３４が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればオイルポンプ３４の駆動が停止される。

　図２は、マスタシリンダ１４およびストロークシミュレータ２４の構成をより詳細に説明するための図である。マスタシリンダ１４は、マスタハウジング６０と、第１マスタピストン６２と、第２マスタピストン６４とを備える。

　マスタシリンダ１４は、マスタハウジング６０内に、第１マスタピストン６２が摺動自在に収容されている。さらに、マスタハウジング６０内には、第１マスタピストン６２の前方に第２マスタピストン６４が摺動自在に収容されている。このように２つのピストンがマスタハウジング６０内に挿入されることにより、第１マスタピストン６２と第２マスタピストン６４との間に第１マスタ油圧室７８が形成され、第２マスタピストン６４とマスタハウジング６０の底部との間に第２マスタ油圧室８０が形成されている。なお、本明細書において、「前方」とは、ブレーキペダル１２が踏み込まれたときに、第１マスタピストン６２が移動する方向であり、「後方」とは、ブレーキペダル１２の踏み込みが解除されて所定の初期位置の戻るときに、第１マスタピストン６２が移動する方向である。

　第１マスタピストン６２の後方の端部には、第１マスタピストン６２とブレーキペダル１２とを連結するピストンロッド７０が設けられている。また、第１マスタピストン６２と第２マスタピストン６４の間には、所定の取付荷重で第１マスタスプリング６６が設けられており、第２マスタピストン６４とマスタハウジング６０の底部との間には、所定の取付荷重で第２マスタスプリング６８が設けられている。

　マスタシリンダ１４の第１出力ポート１４ａは、第１マスタ油圧室７８に連通しており、第１出力ポート１４ａには右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されている。また、マスタシリンダ１４の第２出力ポート１４ｂは、第２マスタ油圧室８０に連通しており、第２出力ポート１４ｂには左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。

　ストロークシミュレータ２４は、ストロークシミュレータハウジング１６０と、ストロークシミュレータピストン１６２と、ストロークシミュレータスプリング１６６とを備える。

　ストロークシミュレータピストン１６２は、ストロークシミュレータハウジング１６０内に摺動自在に収容されている。このストロークシミュレータピストン１６２は、ストロークシミュレータハウジング１６０内を、第１容積室１７８と第２容積室１８０とに仕切っている。第２容積室１８０内には、ストロークシミュレータスプリング１６６が、ストロークシミュレータピストン１６２を第１容積室１７８側に付勢するように設けられている。言い換えると、ストロークシミュレータスプリング１６６は、ストロークシミュレータピストン１６２を第１容積室１７８の容積が減少する方向に付勢するように設けられている。このストロークシミュレータスプリング１６６は、ストロークシミュレータピストン１６２の摺動に伴い弾性変形することにより、ブレーキペダル１２の操作に応じた反力を発生させる。

　ストロークシミュレータピストン１６２においては、第１容積室１７８に面する第１容積室側圧受面１６２ａの面積と、第２容積室１８０に面する第２容積室側圧受面１６２ｂの面積とが異なっている。本実施の形態においては、図２に示すように、第１容積室側圧受面１６２ａの面積が、第２容積室側圧受面１６２ｂの面積よりも大きくなるように形成されている。

　ストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８および第２容積室１８０には、作動油圧を各容積室内に供給するための第１供給口１６４および第２供給口１６５がそれぞれ設けられている。

　第１容積室１７８の第１供給口１６４は、左マスタカット弁の上流においてブレーキ油圧制御管１６に接続されている。すなわち、ストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８は、第１供給口１６４を介してマスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０に接続されている。なお、図２では、ブレーキ油圧制御管１８とストロークシミュレータ２４の間に設けられるシミュレータカット弁の図示を省略している。

　また、第２容積室１８０の第２供給口１６５は、右マスタカット弁の上流においてブレーキ油圧制御管１８に接続されている。すなわち、ストロークシミュレータ２４の第２容積室１８０は、第２供給口１６５を介してマスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８に接続されている。

　図３は、本実施の形態に係るブレーキ制御装置の動作を説明するための図である。運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、上述したように、右マスタカット弁および左マスタカット弁は閉状態とされ、シミュレータカット弁は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏込により、マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０から送出された作動油圧は、第１供給口１６４からストロークシミュレータ２４の第１容積室１７８に供給される。

　作動油圧の供給により第１容積室１７８の容積は拡大し、ストロークシミュレータピストン１６２は第２容積室１８０の容積を減少させるように移動する。それによってストロークシミュレータスプリング１６６が弾性変形させられ、それに応じた反力がブレーキペダル１２に加えられる。

　さらに、本実施の形態においては、ストロークシミュレータ２４の第２容積室１８０がマスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８に接続されていることにより、ブレーキペダル１２が踏み込まれた際には、第２容積室１８０にも作動油圧が供給される。この第２容積室１８０へ供給された作動油圧は、ストロークシミュレータピストン１６２を第１容積室１７８側に押す力を発生させる。

　ここで、本実施の形態においては、上述したように第１容積室側圧受面１６２ａの面積が、第２容積室側圧受面１６２ｂの面積よりも大きくなるように形成されている。従って、マスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８と第２マスタ油圧室８０に同じ油圧が発生した場合であっても、第１容積室側圧受面１６２ａが作動油から受ける力と、第２容積室側圧受面１６２ｂが作動油から受ける力との間に差分を作り出すことができ、ストロークシミュレータスプリング１６６の弾性変形による反力を得ることができる。

　従来のストロークシミュレータにおいては、第１容積室１７８はマスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０に接続され、第２容積室１８０はリザーバタンク等に接続されていた。この場合、ブレーキペダル１２が踏み込まれた際に第１容積室１７８に与えられる高いマスタシリンダ圧に対抗し、所望の踏み応えを得るためには、ストロークシミュレータスプリング１６６のばね定数を大きく設定する必要がある。ばね定数を大きくするためには、スプリングの線径やサイズを大きくしなければならず、結果としてストロークシミュレータが大型化していた。

　これに対し、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０においては、ストロークシミュレータ２４の第２容積室１８０をマスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８と接続したことにより、ブレーキペダル１２が踏み込まれた際には、第２容積室１８０にも作動油圧が供給され、ストロークシミュレータピストン１６２を第１容積室１７８側に押す力が発生する。この力は、ストロークシミュレータスプリング１６６の付勢力をアシストしているということもできる。従って、ストロークシミュレータスプリング１６６は、第１容積室側圧受面１６２ａが作動油から受ける力と、第２容積室側圧受面１６２ｂが作動油から受ける力との差分に抗して弾性変形できるものであればよいため、線径およびサイズの小さなストロークシミュレータスプリング１６６を用いることができ、その結果、ストロークシミュレータ２４を小型化できる。

　図４は、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０に関する関係式を説明するための図である。ここでは、ピストンロッド７０のストローク量をｓｔｒｋ＿ｒｏｄ、ピストンロッド７０に入力される力をＦ＿ｒｏｄと表す。また、マスタシリンダ１４において、第１マスタスプリング６６のばね定数をｋ＿ｍｃ１、第２マスタスプリング６８のばね定数をｋ＿ｍｃ２、第１マスタ油圧室７８の断面積をｓａ＿ｍｃ１、第２マスタ油圧室８０の断面積をｓａ＿ｍｃ２、第１マスタ油圧室７８の油圧をｐ＿ｍｃ１、第２マスタ油圧室８０の油圧をｐ＿ｍｃ２と表す。また、ストロークシミュレータ２４において、ストロークシミュレータスプリング１６６のばね定数をｋ＿ｓｓ、第１容積室側圧受面１６２ａの面積をｓａ＿ｓｓ１、第２容積室側圧受面１６２ｂの面積をｓａ＿ｓｓ２、ストロークシミュレータピストン１６２のストローク量をｓｔｒｋ＿ｓｓと表す。

　図４に示すマスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４において、以下の（１）～（６）の関係式が成り立つ。
（１）ストロークシミュレータピストン１６２における力の釣り合いの式
　ｓａ＿ｓｓ１×ｐ＿ｍｃ２＝ｓａ＿ｓｓ２×ｐ＿ｍｃ１＋ｋ＿ｓｓ×ｓｔｒｋ＿ｓｓ
（２）第１マスタピストン６２における力の釣り合いの式
　ｋ＿ｍｃ１×ｓｔｒｋ＿ｍｃ１＋ｐ＿ｍｃ１×ｓａ＿ｍｃ１＝Ｆ＿ｒｏｄ
（３）第２マスタピストン６４における力の釣り合いの式
　ｋ＿ｍｃ２×ｓｔｒｋ＿ｍｃ２＋ｐ＿ｍｃ２×ｓａ＿ｍｃ２＝ｐ＿ｍｃ１×ｓａ＿ｍｃ２＋ｋ＿ｍｃ１×ｓｔｒｋ＿ｍｃ１
（４）第１マスタ油圧室７８における作動油量の釣り合いの式
　ｓｔｒｋ＿ｍｃ１×ｓａ＿ｍｃ１＝－ｓｔｒｋ＿ｓｓ×ｓａ＿ｓｓ２
　ｓｔｒｋ＿ｍｃ１＝－ｓｔｒｋ＿ｓｓ×ｓａ＿ｓｓ２／ｓａ＿ｍｃ１
（５）第２マスタ油圧室８０における作動油量の釣り合いの式
　ｓｔｒｋ＿ｍｃ２×ｓａ＿ｍｃ２＝ｓｔｒｋ＿ｓｓ×ｓａ＿ｓｓ１
　ｓｔｒｋ＿ｍｃ２＝ｓｔｒｋ＿ｓｓ×ｓａ＿ｓｓ１／ｓａ＿ｍｃ２
（６）ストローク量の関係式
　ｓｔｒｋ＿ｒｏｄ＝ｓｔｒｋ＿ｍｃ１＋ｓｔｒｋ＿ｍｃ２

　（１）式における右辺第１項ｓａ＿ｓｓ２×ｐ＿ｍｃ１は、従来のストロークシミュレータにおいては存在していなかった項である。すなわち、従来のストロークシミュレータにおけるストロークシミュレータピストンの力の釣り合いの式は、下記の（７）式のようになる。
（７）　ｓａ＿ｓｓ１×ｐ＿ｍｃ２＝ｋ＿ｓｓ×ｓｔｒｋ＿ｓｓ
　ストロークシミュレータピストン１６２のストローク量ｓｔｒｋ＿ｓｓには限界があるため、第２マスタ油圧室８０の油圧ｐ＿ｍｃ２が大きくなると、（７）式を満たすためにはストロークシミュレータスプリング１６６のばね定数ｋ＿ｓｓを大きくしなければならない。

　下記の（８）式は、（１）式の右辺第１項を左辺に移項したものである。
（８）　ｓａ＿ｓｓ１×ｐ＿ｍｃ２－ｓａ＿ｓｓ２×ｐ＿ｍｃ１＝ｋ＿ｓｓ×ｓｔｒｋ＿ｓｓ
　本実施の形態においては、第２容積室１８０に第１マスタ油圧室７８から作動油圧を供給する構成としたことにより、ストロークシミュレータピストン１６２を第２容積室１８０側に押す力（ｓａ＿ｓｓ１×ｐ＿ｍｃ２）を減少させる力（ｓａ＿ｓｓ２×ｐ＿ｍｃ１）が発生する。この力の発生により、ストロークシミュレータスプリング１６６のばね定数ｋ＿ｓｓを小さくすることができる。つまり、小型のストロークシミュレータスプリング１６６を用いることができる。

　また、（１）～（６）を変形すると、以下の（９）式を導き出すことができる。
（９）　Ｆ＿ｒｏｄ＝ｓｔｒｋ＿ｒｏｄ／（ｓａ＿ｓｓ１／ｓａ＿ｍｃ２－ｓａ＿ｓｓ２／ｓａ＿ｍｃ１）×｛ｋ＿ｍｃ１×ｓａ＿ｓｓ２／ｓａ＿ｍｃ１＋（ｋ＿ｍｃ１×ｓａ＿ｓｓ２／ｓａ＿ｍｃ１－ｋ＿ｍｃ２×ｓａ＿ｓｓ１／ｓａ＿ｍｃ２＋ｋ＿ｓｓ／ｓａ＿ｓｓ１×ｓａ＿ｍｃ２）／（ｓａ＿ｓｓ２／ｓａ＿ｓｓ１×ｓａ＿ｍｃ２－ｓａ＿ｍｃ２）×ｓａ＿ｍｃ１｝
　この（９）式に示すように、ピストンロッド７０のストローク量ｓｔｒｋ＿ｒｏｄと、ピストンロッド７０に入力される力Ｆ＿ｒｏｄとの関係を、他の設計パラメータ（ｋ＿ｍｃ１、ｋ＿ｍｃ２等）で表現することができるので、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０が実現可能であることが分かる。

　以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　上述の実施の形態においては、単一のストロークシミュレータスプリング１６６を示したが、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のばね特性を有するもの、または非線形のばね特性を有するものを用いてもよい。

　また、上述の実施の形態では、第２マスタ油圧室８０と第１容積室１７８とを接続し、第１マスタ油圧室７８と第２容積室１８０とを接続する構成としたが、第１マスタ油圧室７８と第１容積室１７８とを接続し、第２マスタ油圧室８０と第２容積室１８０とを接続する構成としてもよい。

　１０　ブレーキ制御装置、　１４　マスタシリンダ、　２３　シミュレータカット弁、　２４　ストロークシミュレータ、　６０　マスタハウジング、　６２　第１マスタピストン、　６４　第２マスタピストン、　６６　第１マスタスプリング、　６８　第２マスタスプリング、　７０　ピストンロッド、　７８　第１マスタ油圧室、　８０　第２マスタ油圧室、　１６０　ストロークシミュレータハウジング、　１６２　ストロークシミュレータピストン、　１６４　第１供給口、　１６５　第２供給口、　１６６　ストロークシミュレータスプリング、　１７８　第１容積室、　１８０　第２容積室。

　本発明は、ストロークシミュレータを備えた車両に利用することができる。

Claims

　ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータであって、
　ハウジングと、
　前記ハウジング内に摺動自在に設けられた、前記ハウジング内を第１容積室と第２容積室とに仕切るピストンと、
　少なくとも前記第１容積室および前記第２容積室の一方に設けられた、前記ピストンの摺動に伴い弾性変形することにより前記ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させる弾性部材と、
　前記第１容積室および前記第２容積室のそれぞれに設けられた、前記ブレーキペダルが操作された際に作動油圧を各容積室内に供給可能な供給口と、
　を備えることを特徴とするストロークシミュレータ。
　前記ピストンは、前記第１容積室側の圧受面積と前記第２容積室側の圧受面積とが異なっていることを特徴とする請求項１に記載のストロークシミュレータ。
　作動油圧の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
　運転者により操作されるブレーキペダルと、
　前記ブレーキペダルの踏み込みに応じて加圧した作動油を送り出すマスタシリンダと、
　前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダの連通を遮断するマスタカット弁と、
　前記マスタシリンダと前記マスタカット弁との間に設けられ、前記ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータと、
　を備え、
　前記ストロークシミュレータは、
　ハウジングと、
　前記ハウジング内に摺動自在に設けられた、前記ハウジング内を第１容積室と第２容積室とに仕切るピストンと、
　少なくとも前記第１容積室および前記第２容積室の一方に設けられた、前記ピストンの摺動に伴い弾性変形することにより前記ブレーキペダルの操作に応じた反力を発生させる弾性部材と、
　前記第１容積室および前記第２容積室のそれぞれに設けられた、前記ブレーキペダルが操作された際に作動油圧を前記マスタシリンダから各容積室内に供給可能な供給口と、
　を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。