WO2013179746A1 - 液圧発生装置 - Google Patents

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WO2013179746A1
WO2013179746A1 PCT/JP2013/058565 JP2013058565W WO2013179746A1 WO 2013179746 A1 WO2013179746 A1 WO 2013179746A1 JP 2013058565 W JP2013058565 W JP 2013058565W WO 2013179746 A1 WO2013179746 A1 WO 2013179746A1
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WO
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piston
sub
hydraulic pressure
input
brake pedal
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/058565
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English (en)
French (fr)
Inventor
厚志 小平
臼井　拓也
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to JP2014518313A priority Critical patent/JP5855245B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic pressure generator that is incorporated in a hydraulic brake system of a vehicle such as an automobile to generate a brake hydraulic pressure.
  • Patent Document 1 As this type of hydraulic pressure generator, for example, there is one described in Patent Document 1.
  • the hydraulic pressure generator described in Patent Document 1 includes a master cylinder that generates brake hydraulic pressure, an electric booster that applies servo force to the operation of the brake pedal by an electric motor, and an operation amount of the brake pedal. And a controller for controlling the electric motor accordingly.
  • a main piston connected to the brake pedal and having a small pressure receiving area and a boost piston having a large pressure receiving area driven by an electric motor are inserted into the master cylinder so that the main piston and the boost piston can move relative to each other. .
  • the main piston moves forward, and the controller operates the electric motor according to the amount of operation of the brake pedal, and the boost piston moves forward to generate brake fluid pressure in the master cylinder.
  • the brake fluid pressure of the master cylinder is fed back to the brake pedal via the main piston.
  • the boost piston In the unlikely event that the boost piston cannot be operated by the electric motor due to an electrical system or mechanical failure, only the main piston moves forward and brakes to the master cylinder by operating the brake pedal. A hydraulic pressure can be generated. Alternatively, when the main piston moves by a predetermined amount, the brake fluid pressure can be generated in the master cylinder by abutting against the boost piston and moving the boost piston forward. As a result, the braking function can be maintained even in the case where the boost is lost.
  • the hydraulic pressure generator described in Patent Document 1 has the following problems.
  • the brake fluid pressure is generated by the main piston with a small pressure receiving area.
  • the brake fluid pressure is generated by the boost piston having a large pressure receiving area, so the stroke of the brake pedal can be reduced, but in order to obtain the necessary braking force A considerable amount of brake pedal effort is required.
  • one hydraulic pressure generator includes a cylinder body, a piston inserted into the cylinder body, an actuator for driving the piston, and an actuator inserted into the cylinder body.
  • the sub-piston is engaged with the input piston by the advance of the input piston. Then, it moves forward together with the input piston independently of the piston.
  • Another hydraulic pressure generator includes a cylinder body, a piston that is inserted into the cylinder body and generates hydraulic pressure, an actuator that drives the piston, and a sub-piston that is inserted into the cylinder body.
  • An input piston inserted into the cylinder body and connected to a brake pedal, and the sub piston engages with the input piston when the input piston moves forward by a predetermined amount and moves forward with the input piston. And generating a hydraulic pressure.
  • the brake pedal can be suitably operated while maintaining the braking function by the operation of the brake pedal.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a master cylinder portion of the hydraulic pressure generating device shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main body portion when the hydraulic pressure generating device shown in FIG. 1 is not braked.
  • It is a longitudinal cross-sectional view of the main-body part at the time of the normal braking of the hydraulic-pressure generator shown in FIG.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a main part showing a braking state when the hydraulic pressure generating device of FIG. 9 fails.
  • the vehicle travels based on torque generated only by the engine (hereinafter referred to as an engine vehicle), the hybrid vehicle travels based on torque generated by both the engine and the electric motor, or travels based on torque generated only by the electric motor.
  • vehicle driving systems such as pure electric vehicles (hereinafter referred to as EV vehicles) or vehicles with different uses such as passenger cars, buses, trucks, etc., including these vehicles without limitation It can be applied to any vehicle.
  • EV vehicles pure electric vehicles
  • passenger cars, buses, trucks, etc. including these vehicles without limitation It can be applied to any vehicle.
  • an example applied to a front-wheel drive passenger car, particularly an EV car will be described as a representative example, but the present invention can also be applied to different types of vehicles such as an engine car and a hybrid car.
  • FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a vehicle 2 equipped with a brake system 3 and a traveling drive system 4 in which a hydraulic pressure generator 1 according to this embodiment is incorporated.
  • “front”, “rear”, “front”, “rear”, “upper”, “lower”, “upper”, and “lower” indicate directions in the vehicle 2, respectively.
  • the driving system 4 for driving mounted on the vehicle 2 includes a high voltage power storage system 5, a motor generator 6, a power conversion device 7, a power receiving connector 8, and a charging device 9.
  • the high voltage power storage system 5 stores high voltage direct current power of several hundred volts, for example.
  • the motor generator 6 has a function of a motor that generates torque for traveling the vehicle 2 by receiving AC power, and a function of a generator that generates AC power based on the travel energy of the vehicle.
  • the power conversion device 7 receives the high-voltage DC power from the high-voltage power storage system 5 and generates AC power to be supplied to the motor generator 6 and converts the AC power generated by the motor generator 6 into DC power.
  • the power receiving connector 8 is provided on the exterior portion of the vehicle 2 to receive power from an external charging facility.
  • the charging device 9 charges the high voltage power storage system 5 based on the power received through the power receiving connector 8.
  • the charging device 9 converts alternating current power into direct current power, and controls the current value to be supplied so that the current supplied to the high voltage power storage system 5 is within a predetermined range.
  • information representing the state of charge (hereinafter referred to as SOC) of the high voltage power storage system 5 is transmitted from the high voltage power storage system 5 to the charging device 9 via the information transmission line 10 described below.
  • the charging device 9 continues the charging operation of the high voltage power storage system 5 until the SOC of the high voltage power storage system 5 reaches a specified value, for example, 80% of SOC with respect to full charge.
  • the charging device 9 stops the charging operation to the high voltage power storage system 5 when the SOC of the high voltage power storage system 5 reaches a specified value. Further, the charging device 9 supplies power for the power supply of the control device for operating various systems mounted on the vehicle 2 to the power supply line 11 as necessary during the charging operation. Even if the power supply of the low-voltage power supply device 12 is not sufficient, the control device of the high-voltage power storage system 5 can operate normally by receiving the control power of the charging device 9.
  • the high voltage power storage system 5 includes, for example, a lithium ion secondary battery and stores high voltage DC power. In this case, the SOC can be obtained from the terminal voltage of the lithium ion secondary battery.
  • the motor generator 6 can take a power running operation state in which a traveling torque is generated as a motor and a regenerative operation state in which the motor 2 is operated and generates AC power.
  • the motor generator 6 may be a permanent magnet motor having a rotor with a permanent magnet, or may be an induction motor.
  • the permanent magnet motor is smaller than the induction motor and can generate a large torque, the permanent magnet motor is desirable.
  • a control device calculates a target torque generated by the motor generator 6 based on an operation amount of an operation unit such as an accelerator pedal (not shown).
  • the power conversion control device 13 of the power conversion device 7 receives the target torque via the information transmission line 10 and controls the power conversion operation of the inverter circuit 14 of the power conversion device 7 based on the received target torque.
  • the inverter circuit 14 receives high-voltage DC power from the high-voltage power storage system 5, generates AC power based on the control of the power conversion control device 13, and supplies the AC power to the motor generator 6.
  • the motor generator 6 receives the AC power generated by the inverter circuit 14 and generates a target torque.
  • the motor generator 6 converts the kinetic energy of the vehicle 2 into electric power, that is, operates as a generator during deceleration by brake operation, and supplies electric power to the high-voltage power storage system 5. Regenerate.
  • the motor generator 6 is switched to the power running operation or the regenerative operation by controlling the speed relationship and the phase relationship between the rotation speed of the rotor of the motor generator 6 and the rotating magnetic field by AC power. For example, when the inverter circuit 14 generates AC power that generates a rotating magnetic field that is faster than the rotational speed of the rotor of the motor generator 6, that is, generates AC power that is ahead of the magnetic pole position of the rotor and generates phase AC power, the motor generator 6 Function as.
  • the motor generator 6 Function as a generator.
  • the inverter circuit 14 is controlled by the power conversion control device 13.
  • the inverter circuit 14 is configured as a bridge circuit by connecting three series of parallel circuits in which a semiconductor switch constituting the upper arm and a semiconductor switch constituting the lower arm are connected in series.
  • the inverter circuit 14 is configured such that both ends of the series circuit are connected to the high-voltage power storage system 5 and the connection points of the upper and lower arms of each phase are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase terminals of the motor generator 6, respectively. Is done.
  • the inverter circuit 14 is controlled by controlling the conduction state of the upper and lower arms with the power conversion control device 13. As a typical control method, for example, there is a PWM control method.
  • the vehicle 2 includes a low voltage power supply device 12 that stores a low voltage, for example, a low voltage DC power having a reference voltage of 14 volts or 28 volts, and a power supply line 11 that supplies the stored low voltage DC power. ing. DC power is supplied from the low-voltage power supply device 12 to the travel drive system 4 and a brake system 3 described later via the power supply line 11.
  • the low voltage power supply device 12 is used as an operation power supply for a control circuit and a power supply for a low voltage motor.
  • the low-voltage power supply device 12 includes a DC-DC converter and a battery, receives the high-voltage DC power stored in the above-described high-voltage storage system 5, and converts it to a low-voltage DC voltage by the DC-DC converter. The battery is charged.
  • the low-voltage power supply device 12 includes a lead battery as a battery, stores low-voltage DC power in the lead battery, and supplies low-voltage DC power stored through the power supply line 11.
  • the low voltage power supply device 12 may be a 14 volt or 28 volt battery, but may be a different voltage battery.
  • the vehicle 2 is provided with an information transmission line 10 for transmitting information. Via this information transmission line 10, the brake system 3, the driving system 4 for traveling, and the low-voltage power supply device 12 transmit and receive information used for each operation.
  • the information transmission line 10 is connected to ECUs 20 and 30 described later, and transmits and receives information using, for example, an electric signal of a time division multiplex communication system.
  • the information transmission line 10 can be connected to various devices and systems not shown in FIG.
  • the information transmission line 10 forms an information network in the vehicle 2.
  • the information transmission line 10 can use, for example, a CAN system as an information transmission system.
  • the format of the electrical signal may be serial communication or multiplex communication such as FlexRay or LAN.
  • the power supply line 11 and the information transmission line 10 may be multiplexed in case of a failure.
  • the power supply line 11 may be composed of two independent power lines, each having power storage means or power generation means serving as a power supply source.
  • the information transmission line 10 may be composed of two independent systems.
  • the brake system 3 of the vehicle 2 includes a hydraulic pressure generating device 1, a hydraulic pressure control unit 16, and a wheel cylinder 17 that generates a braking force for each wheel.
  • the wheel cylinders 17 are provided on four wheels, respectively, and can be hydraulic brakes such as a known disc brake and drum brake that generate braking force by hydraulic pressure.
  • the hydraulic pressure generator 1 is attached to a dash panel 18 that is a partition wall that partitions an engine room and a vehicle compartment of the vehicle 2.
  • the hydraulic pressure generating device 1 includes an electric booster 15, a master cylinder 19, and a control device 20.
  • the input rod 21 of the electric booster 15 extends into the vehicle interior, is mechanically connected to the brake pedal 22, and is displaced by the operation of the brake pedal 22 by the operator.
  • the amount of brake operation by the operator is transmitted to the input rod 21 as displacement of the brake pedal 22, and is transmitted to the electric booster 15 as displacement in the axial direction of the input rod 21. Further, the displacement of the brake pedal 22 is detected by the stroke sensor 23, converted into an electric signal, and transmitted to the control device 20 (hereinafter referred to as ECU 20) via the information transmission line 10.
  • the stroke sensor 23 is connected to the information transmission line 10. However, in order to reduce the influence of noise, the stroke sensor 23 is directly connected to the ECU 20 and transmits the detection signal without passing through the information transmission line 10. You may do it.
  • the stroke sensor 23 is provided so as to detect the displacement of the brake pedal 22. However, the stroke sensor 23 may detect the displacement of the input rod 21 or the displacement of the input member 31 described later. Further, the amount of brake operation by the operator may be detected by a pedaling force sensor that detects the pedaling force on the brake pedal 22.
  • the ECU 20 drives the piston of the master cylinder 19 by controlling the electric booster 15 based on the displacement and the pedaling force that are the operation amount of the brake pedal 22.
  • the master cylinder 19 generates a brake fluid pressure that is supplied to the wheel cylinder 17 in order to generate a braking force.
  • the brake fluid pressure generated by the fluid pressure generating device 1 is transmitted to the fluid pressure control unit 16 via the two systems of actuation conduits 24 and 25.
  • the hydraulic pressure control unit 16 supplies the brake hydraulic pressure to the wheel cylinders 17 of the respective wheels based on the brake hydraulic pressure supplied through the two systems of the operation pipelines 24 and 25.
  • the brake fluid pressure of the fluid pressure control unit 16 is transmitted to the wheel cylinders 17 of the respective wheels via the four systems of foundation pipes 26a, 26b, 26c, and 26d, and generates braking force at the respective wheels. Further, the hydraulic pressure control unit 16 can generate the brake hydraulic pressure by itself, and can supply the brake hydraulic pressure to each wheel cylinder 17 to control the brake hydraulic pressure. As a result, the operation of the hydraulic pressure control unit 16 is controlled according to the running state, driving state, etc. of the vehicle 2 to increase, decrease and hold the brake hydraulic pressure, thereby providing anti-lock brake control (ABS) and traction control. Alternatively, it is possible to perform a brake control for stabilizing the vehicle posture that suppresses understeer and oversteer.
  • ABS anti-lock brake control
  • the hydraulic pressure control unit 16 is provided with a control device 30 (hereinafter referred to as ECU 30) for controlling the operation of an internal electric motor, electromagnetic valve and the like.
  • ECU 30 a control device 30 for controlling the operation of an internal electric motor, electromagnetic valve and the like.
  • the ECUs 20 and 30 of the hydraulic pressure generating device 1 and the hydraulic pressure control unit 16 receive DC power from the low voltage power supply device 12 through the power supply line 11, convert the DC power to AC power, and supply AC power to the motor. To do. ECU20,30 can control the alternating current power to supply, and can control the rotation direction and rotational torque of an electric motor.
  • the electric booster 15 and the ECU 20 of the hydraulic pressure generator 1 are illustrated separately from each other.
  • the housing 27 of the hydraulic pressure control unit 16 and the ECU 30 are shown separately from each other.
  • these ECUs 20 and 30 may be integrated with the electric booster 15 and the housing 27, respectively. These can be made space-saving by adopting an integrated structure, and can be expected to be easily assembled by using
  • the ECUs 20 and 30 execute regenerative cooperative control as follows. At the time of regenerative braking, a braking force is generated in the vehicle 2 as much as kinetic energy is converted into electric power by the regenerative operation of the motor generator 6.
  • the ECUs 20 and 30 control the hydraulic pressure generating device 1 or the hydraulic pressure control unit 16 so that the braking force due to the brake hydraulic pressure is reduced by an amount corresponding to the braking force generated by the regeneration as compared with the case where there is no regeneration. Regenerative cooperative control.
  • the power conversion control device 13 uses the regeneration amount or information such as the braking force, torque, and brake hydraulic pressure corresponding to the regeneration amount as a regenerative braking request directly or via the information transmission line 10. It transmits to ECU20,30.
  • the hydraulic pressure generator 1 includes a master cylinder 19 that generates brake hydraulic pressure, and an electric booster 15 that is coupled to the master cylinder 19 and operates the master cylinder 19. ing.
  • the electric booster 15 includes an input member 31, a motor 33 that is electrically rotated, a ball screw mechanism 34, and a housing 32 that accommodates these.
  • the housing 32 is formed of an aluminum alloy or the like, and has a three-part structure having a front housing 35 on the master cylinder 19 side, a rear housing 36 on the brake pedal 22 side, and an intermediate housing 37 coupled therebetween. Yes.
  • the motor 33 and the ball screw mechanism 34 constitute an actuator.
  • the front housing 35 has a substantially bottomed cylindrical shape, and is formed with a small-diameter cylindrical portion 35a into which the open end of the master cylinder 19 is fitted at the bottom.
  • the small-diameter cylindrical portion 35a has a seal groove 35b that is an annular groove on the inner peripheral surface.
  • a cup-shaped seal member 38 is mounted in the seal groove 35b.
  • the opening side of the front housing 35 is coupled to one end of the intermediate housing 37.
  • the intermediate housing 37 is coupled to a motor case 41 disposed on the side of the front housing 35 and accommodates the motor 33 together with the motor case 41.
  • two through bolts 48 are press-fitted and fixed in the intermediate housing 37, and the through bolts 48 are inserted into the front housing 35 and the master cylinder 19 and screwed onto the nuts 49.
  • These intermediate housing 37, front housing 35 and master cylinder 19 are fixed.
  • a rear housing 36 is coupled to the other end of the intermediate housing 37.
  • a rear end of the rear housing 36 is fixed to the dash panel 18.
  • a rear end portion of the rear housing 36 is provided with a protruding cylindrical portion 36a. The cylindrical portion 36a extends through the dash panel 18 into the vehicle interior.
  • the input member 31 is inserted into the housing 32 from the outside of the cylindrical portion 36 a of the rear housing 36 to the master cylinder 19.
  • the input member 31 includes an input rod 21, a plunger rod 90, and an input piston 93.
  • the input rod 21 is connected to the brake pedal 22 by a clevis 21a at the base end.
  • the proximal end portion of the plunger rod 90 is slidably connected to the distal end portion of the input rod 21.
  • the input piston 93 is disposed so that its proximal end abuts against the distal end of the plunger rod 90 and the distal end passes through the sub piston 92 and faces the master cylinder 19.
  • connection of the brake pedal 22 to the input piston 93 may be mechanically connected as described above, or may be connected by a wire.
  • the input piston 93 may be connected by hydraulic pressure so that the input piston 93 is moved by the hydraulic pressure generated by the brake pedal 22.
  • any structure that transmits the operating force of the brake pedal 22 to the input piston 93 may be used.
  • the sub-piston 92 has a cylindrical shape, and an inner peripheral portion is slidably and liquid-tightly fitted to the small-diameter portion 93 d at the tip of the input piston 93 and is inserted into the master cylinder 19.
  • the cylindrical portion 36a of the rear housing 36 is provided with a stroke sensor 23 for detecting the displacement of the plunger 90 as shown in FIG. 2 (omitted in other drawings).
  • the stroke sensor 23 detects the amount of brake operation by the operator, in other words, the displacement of the brake pedal 22 or the displacement of the input rod 21 in the axial direction.
  • the plunger rod 90 is guided by the cylindrical portion of the rear housing 36 so as to be slidable in the axial direction by a portion 36a, and a large-diameter flange portion 90b formed in the intermediate portion is attached to a stopper 36b formed in the cylindrical portion 36a.
  • the retracted position is defined by the contact.
  • the input piston 93 has a stepped shape having a small-diameter portion 93d on the distal end side, a medium-diameter 93a on the proximal end side, and a large-diameter flange portion 93b formed on the medium-diameter portion 93a.
  • a step portion 93e between the sub-piston 92 and the stepped portion 93e is formed so as to be able to contact the rear end portion of the sub piston 92.
  • a spring 100 that is a compression coil spring is interposed between the rear end portion of the sub-piston 92 and the flange portion 93b. The spring 100 adjusts the pedal reaction force when the input piston 93 and a piston 92 described later are relatively displaced.
  • the motor 33 is operated by a control current from the ECU 20 to provide a driving force to the electric booster 15.
  • the motor 33 is a brushless DC motor having an output shaft 42, a rotor 43, a magnet 44, a stator 45, a motor case 41 for housing them, and the like.
  • a toothed pulley 46 for transmitting the output of the motor 33 to the ball screw mechanism 34 is attached to the tip of the output shaft 42.
  • the motor 33 includes a resolver 47 as a rotation detector that detects the rotation of the output shaft 42 and transmits a detection signal to the ECUs 20 and 30.
  • the resolver 47 is used as the rotation detector, but a rotary encoder, a Hall element, or the like may be used.
  • the motor 33 can be a brushed DC motor, an AC motor, or the like, but a DC brushless motor is desirable from the viewpoint of controllability, silence, durability, and the like.
  • the ball screw mechanism 34 includes a cylindrical linear motion member 55 arranged coaxially with the primary piston 72, a cylindrical rotary member 57 into which the linear motion member 55 is inserted, and a spiral shape formed therebetween.
  • a ball 56 (steel ball) which is a plurality of rolling elements loaded in the thread groove 55a is provided.
  • the linear motion member 57 is inserted into the cylindrical portion 36a of the rear housing 36, is movable along the axial direction in the housing 32, and is supported so as not to rotate about the axis.
  • the rotating member 57 is supported by the pair of bearings 51 in the housing 32 so as to be rotatable about the axis and not to move in the axial direction.
  • the rotating member 57 is rotated by the driving force of the motor 33, whereby the ball 56 rolls in the screw groove 55a and the linearly moving member 55 moves in the axial direction.
  • a large-diameter flange-shaped spring receiver 61 is coupled to the front end portion of the linear motion member 55 by a C-ring 63.
  • the spring receiver 61 is disposed in the front housing 35, and the through bolt 48 is slidably inserted therein and guided so as to be movable along the axial direction, and is supported so as not to rotate around the axis.
  • the rotating member 57 is supported so as not to rotate around the axis.
  • the spring receiver 61 is connected to the rear end portion of the primary piston 72 by a retainer 61a.
  • a return spring 62 which is a compression coil spring, is interposed between the bottom of the front housing 35 and the spring receiver 61, and the linear motion member 55 is moved to the retracted position via the spring receiver 61 and the retainer 61a. It is energizing towards.
  • the retracted position of the linear motion member 55 is defined by the spring receiver 61 coming into contact with the intermediate housing 37 by the bias of the return spring 62.
  • the linear motion member 55 is returned to the retracted position by the urging force of the return spring 62.
  • the plunger rod 90 and the input piston 93 of the input member 31 are movably disposed.
  • a pulley 58 which is a toothed pulley, is attached to the outer peripheral side of the axially intermediate portion of the rotating member 57 by spline coupling or the like.
  • a rubber belt 53 that is a toothed belt is wound between the pulley 58 and a toothed pulley 46 attached to the output shaft 42 of the motor 33.
  • a belt transmission mechanism is configured, and the rotation member 57 is rotationally driven by the motor 33 at a predetermined reduction ratio.
  • a V-belt, a V-pulley, etc., a metal belt, and a resin belt may be used without using a toothed belt and pulley, but a toothed belt and pulley are used as in this embodiment. This is desirable from the viewpoint of improving transmission efficiency and reducing noise.
  • other known transmission mechanisms such as a gear transmission mechanism and a chain transmission mechanism can be used, or the rotating member 57 is directly driven by a motor without using the transmission mechanism (direct drive). You may make it do.
  • the belt transmission mechanism may be provided with a reduction mechanism such as a gear reduction mechanism to adjust the reduction ratio. Further, a reduction mechanism such as a gear reduction mechanism may be provided in addition to the belt transmission mechanism, and this reduction mechanism may be used as a backup when the belt is cut.
  • the master cylinder 19 is a tandem type, and a cylindrical primary piston 72 and a bottomed cylindrical secondary piston 71 are arranged in series in the axial direction in a cylinder bore 74 inside a cylinder main body 73 formed in a bottomed cylindrical shape. Has been placed.
  • a primary chamber 76 is formed between the primary piston 72 and the secondary piston 71, and a secondary chamber 75 is formed between the secondary piston 71 and the bottom of the cylinder body 73.
  • a sub-piston 92 is slidably and liquid-tightly inserted into the primary piston 72, and a small-diameter portion 93d of the input piston 93 is slidably and liquid-tightly inserted into the sub-piston 92.
  • the front end portion of the sub-piston 92 is formed with a flange-shaped large diameter portion 98, and the front end portion of the primary piston 72 is in contact with the rear end portion of the large diameter portion 98.
  • a gap is formed between the outer peripheral portion of the large diameter portion 98 and the cylinder bore 74.
  • Reservoir ports 73b and 73a communicating with the primary chamber 76 and the secondary chamber 75, respectively, are provided on the upper portion of the side wall of the cylinder body 73.
  • a reservoir 77 for storing brake fluid is connected to the reservoir ports 73b and 73a.
  • a pair of piston seals 81, 82, 79, and 80 are provided in the inner circumferential groove formed in the cylinder bore 74 of the cylinder body 73 so as to sandwich the reservoir ports 73 b and 73 a in the axial direction. It is installed.
  • Piston seals 81, 82 and 79, 80 seal between the cylinder bore 74 and the primary and secondary pistons 72, 71.
  • Plural piston ports 95a and 71a penetrating in the radial direction are formed on the side wall of the primary piston 72 and the side wall of the cylindrical portion of the secondary piston 71, respectively.
  • a pair of piston seals 96 and 97a are attached to the inner peripheral groove formed in the primary piston 72 so as to sandwich the piston port 95a in the axial direction, thereby sealing between the sub-piston 92.
  • a piston seal 97b is provided on the rear end side of the piston seal 97a so as to compensate for the failure of the piston seal 97a.
  • a plurality of piston ports 95 b penetrating in the radial direction are formed on the side wall of the sub-piston 92.
  • a piston seal 103 is attached to the inner peripheral portion of the sub piston 92 to seal between the sub piston 92 and the small diameter portion 93 d of the input piston 93.
  • the piston seal 103 is disposed on the rear end side of the sub-piston 92 with respect to the piston port 95b, and has a cup seal 103a and an O-ring 103b, and a storage portion for the O-ring 103b is formed between them. A color 103c is arranged for this purpose.
  • the piston port 95b is always in communication with the primary chamber 76 regardless of the position of the input piston 93.
  • a large-diameter return spring 99a and a small-diameter return spring 99b which are compression coil springs having one end abutting against the secondary piston 71 and the other end abutting against the sub-piston 92, are disposed.
  • the return springs 99a and 99b urge the primary piston 72 and the sub-piston 92 toward the retracted position by the spring force, and the large-diameter portion 98 of the sub-piston 92 is brought into contact with the front end portion of the primary piston 72. ing.
  • a retractable retainer 102 is inserted into the return spring 99b having a small diameter, and the return spring 99b is held in a predetermined compression state by the retainer 102 and can be compressed against the spring force.
  • the large-diameter return spring 99a directly biases the primary piston 72 toward the retracted position.
  • the small-diameter return spring 99b biases the sub-piston 92 toward the retracted position, thereby bringing the large-diameter portion 98 of the sub-piston 92 into contact with the front end portion of the primary piston 72.
  • the primary piston 72 is urged toward the retracted position via the large diameter portion 98.
  • the secondary chamber 75 is provided with a return spring 106 having one end in contact with the bottom of the cylinder body 73 and the other end in contact with the secondary piston 71.
  • the return spring 106 urges the secondary piston 71 toward the retracted position by the spring force.
  • a retractable retainer 102a is inserted into the return spring 106.
  • the return spring 106 is held in a predetermined compressed state by the retainer 102a, and can be compressed against the spring force.
  • the piston port 95a of the primary piston 72 is located between the pair of piston seals 81, 82.
  • the piston port 95b of the sub-piston 92 is disposed between the pair of piston seals 96 and 97.
  • the reservoir 77 and the primary chamber 76 are communicated with each other through the reservoir port 73b and the piston ports 95a and 95b.
  • the piston port 71a of the secondary piston 71 is disposed between the pair of piston seals 79 and 80.
  • the reservoir 77 and the secondary chamber 75 are communicated with each other via the reservoir port 73a and the piston port 71a. Accordingly, brake fluid is appropriately supplied from the reservoir 77 to the primary chamber 76 and the secondary chamber 75 in response to wear of the brake pad, etc., and the brake fluid is replenished to each wheel cylinder 17.
  • the primary piston 72 and the sub-piston 92 move forward, the piston port 95a of the primary piston moves forward over one piston seal 81, the secondary piston 71 moves forward, and the piston port 71a moves to one of the piston ports 71a.
  • the reservoir ports 73b and 73a and the piston ports 95a and 71a are blocked by the piston seals 81 and 79, respectively.
  • the primary chamber 76 and the secondary chamber 75 are shut off from the reservoir 77, and the primary chamber 76 and the secondary chamber 75 are pressurized as the primary and secondary pistons 72 and 71 advance.
  • the primary piston 72 is in the retracted position, the sub-piston 92 moves forward together with the input piston 93, and the piston port 18 of the sub-piston 92 moves beyond one piston seal 96 of the primary piston 72. Then, the piston port 95 a of the primary piston 72 is blocked from the primary chamber 76 by the piston seal 96. Thereby, the communication between the primary chamber 72 and the reservoir 77 is cut off, and the primary chamber 76 is pressurized by the advance of the input piston 93 and the sub-piston 92.
  • the pressure receiving area A of the primary piston 72 is defined by the piston seal 81 on the outer peripheral side and the piston seal 96 on the inner peripheral side.
  • the pressure receiving area B of the sub-piston 92 is defined by the piston seal 96 on the outer peripheral side and the piston seal 103 on the inner peripheral side.
  • the pressure receiving area C of the input piston 93 is defined by the piston seal 103 on the outer peripheral side.
  • the relationship between the pressure receiving areas A, B, and C of the primary piston 72, the sub piston 92, and the input piston 93 is A> B> C.
  • the primary chamber 76 and the secondary chamber 75B supply the same brake fluid pressure to the fluid pressure control unit 16 through the two actuation conduits 25 and 24 (see FIG. 1).
  • the two actuation conduits 25 and 24 in this way, even if one of the actuation conduits 25 and 24 is lost, the hydraulic pressure is supplied to the other. The function can be maintained.
  • a cup seal having a C-shaped section or an E-shaped section can be used as appropriate.
  • the piston seals 79, 80, 81, 82 are arranged in the inner circumferential groove formed in the cylinder body 73, but are formed by providing a plurality of separate sleeves in the cylinder body 73. You may make it arrange
  • the airtightness and reliability are enhanced as a double seal provided with piston seals 97 at two locations.
  • the piston seal 97 is arranged at one location or in order to obtain the required airtightness and reliability. Three or more locations may be provided.
  • the seal groove (inner peripheral groove) of the piston seal is provided in the inner peripheral portion of the primary piston 72.
  • these seal grooves are omitted, and instead the seal is provided in the outer peripheral portion of the sub piston 92.
  • a groove (outer peripheral groove) may be provided to accommodate the piston seal. In this case, the groove processing is concentrated on the sub-piston 92, and the number of processing steps for the primary piston 72 can be reduced.
  • FIG. 7 illustrates a conceptual configuration of the hydraulic pressure generating device 1 and shows an operation principle thereof.
  • the primary piston 72 is in the retracted position together with the linear motion member 55 of the ball screw mechanism 34 by the spring force of the return spring 62.
  • the sub-piston 92 is in a retracted position where the end of the large-diameter portion 98 abuts against the front end of the primary piston 72 by the spring force of the return springs 99a, 99b, 106.
  • the input piston 93 is in contact with the plunger rod 90 by the spring force of the spring 100, and the flange portion 90b of the plunger rod 90 is in the retracted position where it is in contact with the stopper 36b of the cylindrical portion 36a of the rear housing 36.
  • the reservoir 77 and the primary chamber 76 communicate with each other via the reservoir port 73b and the piston ports 95a and 95b, so that the primary chamber 76 is in an atmospheric pressure state.
  • the ECU 20 drives the motor 33 in order to reach the target position based on the displacement of the input member 31 and rotates the motor 33 in response to detection by the resolver 47 which is a rotation detector. Feedback control. Instead of the resolver 47, the motor 33 is controlled based on detection by a displacement sensor (not shown) that detects the position of the linear motion member 55 or a fluid pressure sensor (not shown) that detects the fluid pressure of the master cylinder 19. It may be.
  • the rotation of the motor 33 drives the rotation member 57 of the ball screw mechanism 34 via the pulleys 46 and 58 and the belt 53, and the linear motion member 55 advances, whereby the primary piston 72 is propelled.
  • the large diameter portion 98 of the sub-piston 92 is in contact with the front end portion of the primary piston 72, so that the sub-piston 92 moves forward together with the primary piston 72.
  • the primary chamber 76 of the master cylinder 19 is pressurized by the input piston 93 (pressure receiving area C), the primary piston 72 (pressure receiving area A), and the sub piston 92 (pressure receiving area B).
  • the brake hydraulic pressure generated in the master cylinder 19 is supplied to the hydraulic pressure control unit 16 by the two systems of the operation lines 24 and 25, and further, each of the brake hydraulic pressures is supplied via the four systems of the foundation lines 26a, 26b, 26c and 26d.
  • a braking force is generated by being supplied to the wheel cylinder 17 of the wheel.
  • the hydraulic pressure in the primary chamber 76 of the master cylinder 19 is fed back as a reaction force to the brake pedal 22 via the input piston 93 (pressure receiving area C).
  • the electric booster 1 Basic input / output characteristics are determined. Further, by adjusting the relative positions of the input piston 93, the primary piston 72, and the sub-piston 92, the reaction force against the input piston 93 (that is, the brake pedal 22) is adjusted by the spring force of the spring 100 to control the input / output characteristics. can do.
  • the motor generator 6 When the vehicle 2 is decelerated, the motor generator 6 is operated as a generator by the rotation of the wheels, thereby generating a regenerative braking force that is a braking force in the power system and converting the kinetic energy of the vehicle 2 into electric energy and collecting it. Regenerative braking can be executed.
  • the ECU 20 changes the control amount of the motor 33 with respect to the operation amount of the brake pedal 22, thereby reducing the hydraulic pressure of the master cylinder 19 by the hydraulic pressure corresponding to the regenerative braking force, and operating the brake pedal 22. A desired braking force according to the amount is obtained.
  • the ECU 20 reduces the amount of advancement of the primary piston 72 by the motor 33 by the amount by which the hydraulic pressure of the master cylinder 19 is reduced compared to during normal braking, that is, the target position of the primary piston 72 is normally set.
  • the motor 33 is controlled by setting it to the reverse side (brake pedal 22 side) from the target position during braking.
  • the spring force of the spring 100 to the input piston 93 is larger than during normal braking, and the master cylinder 19
  • the operating force of the brake pedal 22 is optimized by complementing the hydraulic reaction force that decreases due to the reduced pressure.
  • the primary chamber 76 of the master cylinder 19 remains in communication with the reservoir 77 via the piston ports 95a and 95b until the stepped portion 93e of the input piston 93 comes into contact with the rear end portion of the sub-piston 92. Therefore, the master cylinder 19 does not generate brake fluid pressure.
  • the input member 31 continues to advance and the stepped portion 93 e of the input piston 93 comes into contact with the rear end portion of the sub-piston 92, the sub-piston 92 moves together with the input piston 93.
  • the large diameter portion 98 moves away from the front end portion of the primary piston 72 and advances independently from the primary piston 72.
  • the brake fluid pressure can be generated by the operation of the brake pedal 22, that is, the pedaling force of the operator, and the braking function can be maintained.
  • the input piston 93 and the sub-piston 92 pressurize the primary chamber 76 with the total area (B + C) of the pressure receiving area C of the input piston 93 and the pressure receiving area B of the sub-piston 92 to generate brake fluid pressure. Therefore, when the brake fluid pressure is generated only by the conventional input piston having a small pressure receiving area (for example, the pressure receiving area C in the present embodiment), or the brake is performed by using the entire cross-sectional area of the master cylinder by the input piston and the primary piston as the pressure receiving area.
  • the brake hydraulic pressure can be generated with an appropriate pressure receiving area. For this reason, the operating force and stroke of the brake pedal 22 can be suitably performed.
  • the linear motion member 55 of the ball screw mechanism 34 cannot be moved forward from the retracted position due to a failure. However, even when the failure does not occur, the ball screw mechanism 34 is not moved as a control law.
  • the structure of this form works similarly, and the operation force and stroke of the brake pedal 22 can be suitably performed.
  • the operation stroke may become insufficient.
  • the brake fluid pressure is generated by the boost piston having a large pressure area, so that the stroke of the brake pedal can be reduced.
  • a considerably large brake pedal depression force is required. Is required. For this reason, when the driver is powerless, there is a possibility that sufficient braking cannot be performed. Further, when the slidability of the booster piston is deteriorated due to mechanical failure, a larger brake pedal depression force is required.
  • the sub piston 92 inserted into the cylinder body 73 and driven together with the primary piston 72 by the motor 33 as an actuator is the input member 31.
  • the input member 31 is engaged and the primary piston 72 moves forward together with the input piston 31 independently of the primary piston 72.
  • the brake pedal can be suitably operated while maintaining the braking function by the operation of the brake pedal.
  • the pressure receiving areas A, B, and C of the primary piston 72, the sub piston 92, and the input piston 93 do not necessarily have to be A> B> C, and a desired boost can be obtained during normal braking. Moreover, what is necessary is just to set suitably so that the operating force and stroke of the brake pedal 22 can be optimized at the time of failure.
  • FIG. 8 shows only the master cylinder 19 and the input member 31.
  • the same reference numerals are used for the same parts as in the first embodiment, and different parts will be described as appropriate.
  • the rear end 92a of the sub piston 92 is in direct contact with the front end 55b of the linear motion member 55 of the ball screw mechanism 34. Accordingly, the sub-piston 92 is not provided with the large-diameter portion 98 on the front end side as in the first embodiment, and does not come into contact with the primary piston 72 in the axial direction. Further, the plunger rod 90 is omitted, and the input rod 21 and the input piston 93 are directly connected.
  • the primary piston 72 and the sub piston 92 are moved forward together with the primary piston 72 by the linear motion member 55, and the primary piston 72 and the sub piston 92 are moved in the same manner as in the first embodiment.
  • the primary chamber 76 of the master cylinder 19 is pressurized by the piston 92.
  • the rear end portion 92a of the sub-piston 92 is pressed by the step portion 93e of the input piston 93, thereby separating the sub-piston 92 from the linear motion member 55 and independently of the primary piston 72.
  • the primary chamber 76 is pressurized by the input piston 93 and the sub piston 92 by moving forward.
  • the electric booster in which the actuator is constituted by the motor 33 that is electrically rotated and the ball screw mechanism 34 has been described as an example.
  • the hydraulic pressure using the electric booster that uses a linear motor is described. You may apply the structure of this embodiment to a generator.
  • the structure of the present embodiment is applied not only to the electric booster but also to a hydraulic pressure generator using a hydraulic booster or a control type pneumatic booster as long as it is a hydraulic generator using a piston. May be.
  • a cylinder body a piston that is inserted into the cylinder body and generates hydraulic pressure, an actuator that drives the piston, and an actuator that is inserted into the cylinder body and is operated by the actuator.
  • the brake pedal can be suitably operated while maintaining the braking function by the operation of the brake pedal.
  • the input piston is configured to generate hydraulic pressure.
  • the cylinder body is provided with a hydraulic pressure chamber
  • the sub piston has an outer dimension for receiving the hydraulic pressure of the hydraulic pressure chamber smaller than the piston. And it is larger than the input member.
  • the pressure receiving area of the sub-piston can be made appropriate, and even when the hydraulic pressure generating device is in a boost failure state, the braking function by the operation of the brake pedal is maintained.
  • the operation of the brake pedal can be suitably performed.
  • the sub-piston is configured to move by the piston when the actuator is driven.
  • the sub-piston is urged against the piston by a return spring.
  • the sub-piston is configured to abut on the tip side of the piston facing the hydraulic chamber.
  • the actuator is provided with a linear motion member that propels the piston, and the sub-piston is moved by the linear motion member when the actuator is driven. It is configured as follows.
  • the piston, the sub-piston, and the input piston are coaxially arranged.
  • spring means for applying a spring force to the relative displacement between the input piston and the sub-piston is interposed.
  • the pedal reaction force when the input piston and the piston are relatively displaced can be adjusted by the spring means.
  • the coaxial piston structure in which the sub piston 92 is disposed on the outer periphery of the input piston 93 and the primary piston 72 is disposed on the outer periphery of the sub piston 92 has been shown. Although the structure is reasonable, the order may be changed. Further, as shown in the conceptual configuration in FIG. 7, the size is increased, but a cylinder may be provided independently and provided in parallel.
  • the example is shown in which the sub piston 92 engages and moves with the primary piston 72 during normal braking, and engages with the input piston 93 when the boost is lost.
  • the sub-piston 92 may be engaged with only the input piston 93 without engaging the primary piston 72 by eliminating the engaging portion 72A of FIG. In this case, since the pressure in the cylinder does not increase if the sub-piston 92 moves backward when the primary piston 72 normally moves forward, a stopper that restricts the maximum retracted position of the sub-piston 92 is necessary.
  • FIGS. 1 and 2 a hydraulic pressure generator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the present embodiment is generally the same as the first embodiment except that the input piston, the sub-piston, and the primary piston are partially different in structure.
  • like parts are denoted by like reference numerals and different parts will be described in detail as appropriate.
  • the outer diameter of the flange portion 93b of the input piston 93 is larger than the inner diameter of the bore 72a into which the sub piston 92 of the primary piston 72 is inserted. . Further, the rear end portion of the bore 72a of the primary piston 72 is expanded in diameter so that the flange portion 93b of the input piston 93 is inserted to form a stepped portion 72b. Then, after the stepped portion 93e abuts on the rear end portion of the sub-piston 92, the input piston 93 further advances a predetermined distance together with the sub-piston 92. As shown in FIG. 72 abuts on the stepped portion 72b of 72. When the input piston 93 further advances after the flange portion 93b contacts the stepped portion 72b, the primary piston 72 is pushed by the flange portion 93b and advances together with the input piston 93.
  • the sub-piston 92 is moved forward together with the primary piston 72 by the linear motion member 55 in the same manner as in the first embodiment. And the sub-piston 92 pressurize the primary chamber 76 of the master cylinder 19 (the relationship between the stroke of the brake pedal 22 and the brake fluid pressure (vehicle deceleration) has the characteristic shown by the solid line (1) in FIG. ).
  • the brake fluid pressure is generated by the master cylinder 19 as follows.
  • the input rod 21, the plunger rod 90 and the input piston 93 are advanced as in the first embodiment.
  • the primary chamber 76 of the master cylinder 19 remains in communication with the reservoir 77 via the piston ports 95a and 95b until the stepped portion 93e of the input piston 93 comes into contact with the rear end portion of the sub-piston 92. Therefore, the master cylinder 19 does not generate the brake fluid pressure (see the section up to the brake pedal stroke S1 having the characteristics shown by the solid line (3) in FIG. 12).
  • the input piston 93 pressure receiving area C
  • the sub-piston 92 pressure receiving area B
  • the brake fluid pressure can be generated by a reasonably small pressure receiving area (B + C) excluding the pressure receiving area A of the primary piston 93, and while reducing the operating force of the brake pedal 22, the wheel cylinder 17 can be supplied with a necessary amount of brake fluid.
  • the primary chamber 76 is pressurized by the total pressure receiving area (A + B + C) of the primary piston 72 (pressure receiving area A), the sub piston 92 (pressure receiving area B) and the input piston 93 (pressure receiving area C).
  • the amount of brake fluid supplied to the brake pedal 22 can be increased, and the required braking force can be quickly obtained by increasing the depressing force of the brake pedal 22 (the brake pedal stroke S2 having the characteristics shown by the solid line (3) in FIG. 12). See the following section).
  • the primary piston 72 is moved to the input piston 93.
  • the position where the flange portion 93b of the input piston 93 and the stepped portion 72b of the primary piston 72 abut may be set so as to start moving forward.
  • FIGS. 1 and 2 a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the present embodiment is generally the same as the second embodiment except that the structure of a part of the sub-piston 92 is different. Therefore, in the following description, the second embodiment is different from the second embodiment.
  • the same reference numerals are used for similar parts, and different parts will be described in detail as appropriate.
  • the large-diameter portion 92 b on the rear side of the sub-piston 92 formed in a stepped cylindrical shape is slidable in the bore 72 a of the primary piston 72.
  • the small diameter portion 92c on the front side is inserted into the small diameter portion 72c provided with the piston seals 96, 97 of the primary piston 72 so as to be slidable.
  • the sub-piston 92 is advanced together with the primary piston 72 by the linear motion member 55, and the primary piston 72 is the same as in the second embodiment. And the sub-piston 92 pressurize the primary chamber 76 of the master cylinder 19 (the relationship between the stroke of the brake pedal 22 and the brake fluid pressure (vehicle deceleration) has the characteristic shown by the solid line (1) in FIG. ).
  • the brake fluid pressure is generated by the master cylinder 19 as follows.
  • the input piston 93 moves forward and presses the rear end portion 92 a of the sub-piston 92 with the stepped portion 93 e of the input piston 93 in the initial stage of braking, as in the second embodiment.
  • the sub-piston 92 moves away from the linear motion member 55 and moves forward independently of the primary piston 72, closes the piston ports 95a and 95b (see the brake pedal stroke S1 having the characteristics shown by the solid line (3) in FIG. 12).
  • the primary chamber 76 is pressurized by the input piston 93 and the sub-piston 92 (see the section of the brake pedal strokes S1 to S2 having the characteristics shown by the solid line (3) in FIG. 12).
  • the primary chamber 76 is pressurized with the total pressure receiving area (B + C) of the pressure receiving area C of the input piston 93 and the pressure receiving area B of the sub-piston 92 to generate the brake fluid pressure.
  • the brake fluid pressure can be generated by a reasonably small pressure receiving area (B + C) excluding the pressure receiving area A, and the necessary brake fluid amount can be supplied to the wheel cylinder 17 while reducing the operating force of the brake pedal 22. it can.
  • the primary chamber 76 is pressurized by the total pressure receiving area (A + B + C) of the primary piston 72 (pressure receiving area A), the sub piston 92 (pressure receiving area B) and the input piston 93 (pressure receiving area C).
  • the amount of brake fluid supplied to the brake pedal 17 can be increased, and the required braking force can be quickly obtained by increasing the depression force of the brake pedal 22. As a result, it is possible to achieve high deceleration in accordance with the brake depression force within the movable range of the brake pedal.
  • the primary piston 72 starts to move forward together with the input piston 93.
  • a position where the front end portion of the diameter portion 92b and the rear end portion of the small diameter portion 72c of the primary piston 72 abut may be set.
  • FIGS. 12 and 13 show the characteristics of the hydraulic pressure generators according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 12 shows the relationship between the stroke of the brake pedal 22 (indicated by S in the figure) and the brake fluid pressure (vehicle deceleration) (indicated by P (G) in the figure).
  • 13A shows the relationship between the stroke of the brake pedal 22 (indicated by S in the figure) and the brake fluid pressure (vehicle deceleration) (indicated by P (G) in the figure)
  • FIG. The relationship between the pedaling force of the pedal 22 (indicated by F in the figure) and the brake fluid pressure (vehicle deceleration) (indicated by P (G) in the figure) is shown.
  • a cylinder body a piston that is inserted into the cylinder body and generates hydraulic pressure, an actuator that drives the piston, and the cylinder body
  • a sub-piston inserted and driven together with the piston by the actuator; and an input piston inserted into the cylinder body and connected to a brake pedal.
  • the sub-piston is moved forward by the input piston.
  • hydraulic pressure is generated by moving forward together with the input piston independently of the piston.
  • the brake pedal can be suitably operated while maintaining the braking function by the operation of the brake pedal.
  • the cylinder main body is provided with a hydraulic pressure chamber
  • the sub piston has an outer dimension that receives the hydraulic pressure of the hydraulic pressure chamber, than the piston. It is small and larger than the input member.
  • a cylinder body a piston that is inserted into the cylinder body to generate fluid pressure, an actuator that drives the piston, and a sub-piston inserted into the cylinder body And an input piston inserted into the cylinder body and connected to a brake pedal, and the sub piston engages with the input piston when the input piston moves forward by a predetermined amount and moves forward together with the input piston. In this way, hydraulic pressure is generated.
  • the brake pedal can be suitably operated while maintaining the braking function by the operation of the brake pedal.
  • the piston moves forward together with the input piston to generate hydraulic pressure when the sub-piston moves forward by a predetermined amount.

Abstract

　本発明は、液圧式ブレーキシステムに組込まれる液圧発生装置において、倍力失陥状態時に制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行えるようにすることを課題とする。　プライマリピストン７２には、サブピストン９２が摺動可能かつ液密的に配置されている。サブピストン９２には、入力ピストン９３の小径部９３ｄが摺動可能かつ液密的に配置されている。通常制動時には、ブレーキペダル２２の操作量に基づきモータ３３を駆動してプライマリピストン７２及びサブピストン９２が前進することでマスタシリンダ１９にブレーキ液圧が発生する。倍力失陥時には、ブレーキペダル２２の操作により、入力ピストン９３が前進し、その段部９３がサブピストン９２に当接することで、サブピストン９２がプライマリピストン７２から離間して前進し、入力ピストン９３とサブピストン９２との受圧面積によりブレーキ液圧が発生する。

Description

液圧発生装置
　本発明は、自動車等の車両の液圧式ブレーキシステムに組み込まれてブレーキ液圧を発生させるための液圧発生装置に関する。
　この種の液圧発生装置として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された液圧発生装置は、ブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作に対して電動モータによってサーボ力を付与する電動倍力装置と、ブレーキペダルの操作量に応じて電動モータを制御するコントローラとを備えている。マスタシリンダには、ブレーキペダルに連結された受圧面積の小さい主ピストン、及び、電動モータによって推進される受圧面積の大きいブーストピストンが挿入され、主ピストンとブーストピストンとは相対移動可能となっている。
　ブレーキペダルが操作されると、主ピストンが前進すると共に、コントローラがブレーキペダルの操作量に応じて電動モータを作動させ、ブーストピストンを前進させてマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる。このとき、マスタシリンダのブレーキ液圧が主ピストンを介してブレーキペダルにフィードバックされる。
　万一、電気系統や機械的な失陥等により電動モータによるブーストピストンの作動が不能な倍力失陥状態となった場合、ブレーキペダルの操作により、主ピストンのみが前進してマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させることができる。あるいは、主ピストンが所定量だけ移動したとき、ブーストピストンに当接してブーストピストンを前進させることによりマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させることができる。これにより、万一、倍力失陥状態となった場合でも制動機能を維持することができる。
特開平１０－１３８９０９号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載された液圧発生装置では次のような問題がある。電動モータが停止した状態でブレーキペダルを操作する場合、ブレーキペダルの操作により主ピストンのみが前進するものでは、受圧面積の小さい主ピストンによってブレーキ液圧を発生させるので、ブレーキペダルの操作力を小さくできる反面、必要な制動力を得るためにはブレーキペダルを大きくストロークさせる必要がある。また、主ピストンを当接させてブーストピストンを前進させるものでは、受圧面積の大きいブーストピストンによってブレーキ液圧を発生させるので、ブレーキペダルのストロークを小さくできる反面、必要な制動力を得るためには、相当に大きなブレーキペダル踏力が必要となる。
　本発明は、電動モータが作動しない状態でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる液圧発生装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係る一の液圧発生装置は、シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入されたピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されて前記アクチュエータにより前記ピストンと共に駆動されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンの前進により、前記入力ピストンに係合して前記ピストンとは独立して前記入力ピストンと共に前進することを特徴とする。　また、本発明に係る他の液圧発生装置は、シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンが所定量前進したときに前記入力ピストンに係合して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生することを特徴とする。
　本発明に係る液圧発生装置によれば、電動モータが作動しない場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。
本発明の一実施形態に係る液圧発生装置が組込まれた自動車のブレーキシテムの概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る液圧発生装置の縦断面図である。 図１に示す液圧発生装置のマスタシリンダ部分の拡大縦断面図である。 図１に示す液圧発生装置の非制動時における本体部分の拡大縦断面図である。 図１に示す液圧発生装置の通常制動時における本体部分の縦断面図である。 図１に示す液圧発生装置の失陥時における制動状態を示す要部の縦断面図である。 第１実施形態に係る液圧発生装置の概念的構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る液圧発生装置の要部の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る液圧発生装置の非制動状態を示す要部の縦断面図である。 図９の液圧発生装置の失陥時における制動状態を示す要部の縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る液圧発生装置の要部の縦断面図である。 本発明の第１乃第４実施形態に係る液圧発生装置のブレーキペダルストロークに対する液圧特性を示すグラフ図である。 本発明の第１乃第４実施形態に係る液圧発生装置のブレーキペダル踏力、ブレーキペダルストローク、及び、制動による車両減速度（ブレーキ液圧）の相互関係を示すグラフ図である。
　１…液圧発生装置、２２…ブレーキペダル、３３…モータ（アクチュエータ）、７２…プライマリピストン、７３…シリンダ本体、９２…サブピストン、９３…入力ピストン
　以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　本実施形態は、エンジンのみが発生するトルクに基づき走行する車両（以下エンジン車という）、エンジンと電動機の両方が発生するトルクに基づき走行するハイブリッド車、あるいは、電動機のみが発生するトルクに基づき走行する純粋な電気自動車（以下ＥＶ車という）等の車両走行システムの種類が異なる車両、あるいは、乗用車、バス、トラック等の用途が異なる車両に対して、制限されることなく、これらの車両を含むあらゆる車両に適用することができる。
　以下の実施形態の説明では、代表例として、前輪駆動の乗用車、特にＥＶ車に適用した例について説明するが、エンジン車、ハイブリッド車等、異なる種類の車両にも適用が可能である。
　第１実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る液圧発生装置１が組込まれたブレーキシステム３及び走行用駆動システム４を搭載する車両２の概略構成を示すシステム図である。以下の説明において、「前方」、「後方」、「前部」、「後部」、「上方」、「下方」、「上部」、「下部」という記載及は、それぞれ車両２における方向を示すものとする。
〔走行用駆動システム〕
　車両２に搭載される走行用駆動システム４は、高電圧蓄電システム５と、モータジェネレータ６と、電力変換装置７と、受電用コネクタ８と、充電装置９とを備える。高電圧蓄電システム５は、例えば数百ボルトの高電圧直流電力を蓄電する。モータジェネレータ６は、交流電力を受けて車両２を走行するためのトルクを発生するモータの機能と、車両の走行エネルギーに基づき交流電力を発生するジェネレータの機能とを有する。電力変換装置７は、高電圧蓄電システム５からの高電圧直流電力を受けてモータジェネレータ６に供給する交流電力を発生すると共に、モータジェネレータ６が発生した交流電力を直流電力に変換する。受電用コネクタ８は、外部の充電設備から電力を受電するために車両２の外装部に設けられる。充電装置９は、受電用コネクタ８を介して受電した電力に基づいて高電圧蓄電システム５を充電する。
〔走行用駆動システムの充電動作〕
　操作者によって受電用コネクタ８が車外の充電設備に接続されると、交流電力が受電用コネクタ８を介して充電装置９に供給される。充電装置９は、交流電力を直流電力に変換すると共に、高電圧蓄電システム５へ供給する電流が予め定められた範囲内となるように供給する電流値を制御する。また、高電圧蓄電システム５の充電状態（以下、ＳＯＣという）を表す情報は、高電圧蓄電システム５から充電装置９へ以下で述べる情報伝送線１０を介して伝送される。充電装置９は、高電圧蓄電システム５のＳＯＣが規定値、例えば満充電に対し８０パーセントのＳＯＣに達するまで高電圧蓄電システム５の充電動作を続ける。充電装置９は、高電圧蓄電システム５のＳＯＣが規定値に達すると高電圧蓄電システム５への充電動作を停止する。また、充電装置９は、充電動作中に必要に応じて、車両２に搭載されている様々なシステムを動作させるための制御装置の電源用電力を電力供給線１１に供給する。仮に低電圧電源装置１２の電力供給が十分でない状態でも、高電圧蓄電システム５の制御装置は、上記充電装置９の制御電力を受けて正常に動作することが可能となっている。高電圧蓄電システム５は、例えばリチウムイオン二次電池を備えて高電圧直流電力を蓄電する。この場合、ＳＯＣはリチウムイオン二次電池の端子電圧から求めることができる。
〔走行時の走行用駆動システムの動作〕
　車両２の走行状態における走行用駆動システム４の動作について説明する。
　車両２の走行状態でモータジェネレータ６は、モータとして走行用のトルクを発生する力行運転状態と、ジェネレータとして運転し交流電力を発生する回生運転状態とを取り得る。ここで、モータジェネレータ６は、永久磁石を備えた回転子を有する永久磁石モータであってもよいし、誘導電動機であってもよい。但し、永久磁石モータの方が誘導電動機よりも小型で大きなトルクを発生することができるため、永久磁石モータが望ましい。
　モータジェネレータ６の「力行運転状態」では、図示しないアクセルペダル等の操作部の操作量に基づき、図示しない制御装置は、モータジェネレータ６が発生する目標トルクを演算する。電力変換装置７の電力変換制御装置１３は、情報伝送線１０を介して目標トルクを受信し、受信した目標トルクに基づき電力変換装置７のインバータ回路１４の電力変換動作を制御する。インバータ回路１４は、高電圧蓄電システム５から高電圧の直流電力を受け、電力変換制御装置１３の制御に基づいて交流電力を発生し、モータジェネレータ６に供給する。モータジェネレータ６は、インバータ回路１４が発生した交流電力を受け、目標トルクを発生する。一方、「回生運転（回生制動）状態」では、モータジェネレータ６は、車両２の運動エネルギーを電力に変換、すなわち、ブレーキ操作による減速中に発電機として動作して高電圧蓄電システム５に電力を回生する。
　モータジェネレータ６の力行運転あるいは回生運転への切り替えは、モータジェネレータ６の回転子の回転速度と交流電力による回転磁界との速度関係や位相関係を制御して行う。例えば、インバータ回路１４が、モータジェネレータ６の回転子の回転速度より早い回転磁界を発生する交流電力を発生すると、即ち回転子の磁極位置より進み位相の交流電力を発生すると、モータジェネレータ６はモータとして機能する。逆にインバータ回路１４が、モータジェネレータ６の回転子の回転速度より遅い回転磁界を発生すると、即ち交流電力を発生（回転子の磁極位置より遅れ位相の交流電力を発生）すると、モータジェネレータ６は、ジェネレータとして機能する。
　インバータ回路１４は、電力変換制御装置１３により制御される。インバータ回路１４は、上アームを構成する半導体スイッチと下アームを構成する半導体スイッチとを直列に接続した直列回路を３相分並列接続することで、ブリッジ回路として構成される。インバータ回路１４は、直列回路の両端を高電圧蓄電システム５と接続し、各相の上下アームの接続点をモータジェネレータ６のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各端子にそれぞれ接続するように構成される。上下アームの導通状態を電力変換制御装置１３で制御して、上述のインバータ回路１４の制御がなされる。代表的な制御方式としては例えばＰＷＭ制御方式がある。
〔低電圧電源装置〕
　車両２は、低電圧、例えば１４ボルト又は２８ボルトを基準電圧とする低電圧の直流電力を蓄電する低電圧電源装置１２と、蓄電している低電圧直流電力を供給する電力供給線１１を備えている。走行用駆動システム４と後述するブレーキシステム３には、電力供給線１１を介して低電圧電源装置１２から直流電力が供給される。低電圧電源装置１２は、制御回路の動作電源や低電圧のモータなどの電源として使用される。
　低電圧電源装置１２はＤＣ－ＤＣ変換装置とバッテリとを備え、上述の高電圧蓄電システム５に蓄電されている高電圧直流電力を受け、ＤＣ－ＤＣ変換装置により低電圧の直流電圧に変換し、バッテリに蓄電する。なお、低電圧電源装置１２は、バッテリとして鉛バッテリを有し、鉛バッテリに低電圧直流電力を蓄電すると共に、電力供給線１１を介して蓄えている低電圧の直流電力を供給する。低電圧電源装置１２は、１４ボルト又は２８ボルト系のバッテリでもよいが、これとは異なる電圧系の電池でもよい。
〔車載情報ネットワーク〕
　車両２には、情報を伝送するための情報伝送線１０が設けられている。この情報伝送線１０を介して、ブレーキシステム３、走行用駆動システム４及び低電圧電源装置１２が、それぞれの動作に使用する情報の送受信を行う。情報伝送線１０は、後述のＥＣＵ２０、３０に接続され、例えば時分割多重通信方式の電気信号を用いて情報を送受信する。情報伝送線１０は、車両２に搭載される図１に示していない様々な装置やシステムとも接続することができる。情報伝送線１０は、車両２内の情報ネットワークを形成する。情報伝送線１０は、情報の伝送方式として、例えばＣＡＮ方式を使用することができる。電気信号の形式はシリアル通信でもよいし、ＦｌｅｘＲａｙ、ＬＡＮ等の多重通信でもよい。なお、電力供給線１１および情報伝送線１０は、万一の失陥に備えて多重化してもよい。例えば、電力供給線１１の電力線が、独立した２系統からなり、おのおのが電力供給源となる蓄電手段あるいは発電手段を備えた構成でもよい。また、情報伝送線１０が独立した２系統からなるものでもよい。
〔ブレーキシステムの構成〕
　車両２のブレーキシステム３は、液圧発生装置１と、液圧制御ユニット１６と、各車輪に対して制動力を発生するホイールシリンダ１７とを有する。ホイールシリンダ１７は、４つの車輪にそれぞれ設けられ、液圧によって制動力を発生する公知のディスクブレーキ、ドラムブレーキ等の液圧ブレーキとすることができる。液圧発生装置１は、車両２のエンジンルームと車室とを区画する隔壁であるダッシュパネル１８に取付けられている。液圧発生装置１は、電動倍力装置１５と、マスタシリンダ１９と、制御装置２０とを備えている。電動倍力装置１５の入力ロッド２１は、車室内に延出し、ブレーキペダル２２に機械的に連結されて操作者によるブレーキペダル２２の操作により変位する。
　操作者によるブレーキ操作量は、ブレーキペダル２２の変位として入力ロッド２１に伝達されて、入力ロッド２１の軸方向の変位として電動倍力装置１５に伝達される。また、ブレーキペダル２２の変位は、ストロークセンサ２３により検出され、電気信号に変換されて、情報伝送線１０を介して、制御装置２０（以下、ＥＣＵ２０という）に伝達される。なお、図示の例では、ストロークセンサ２３は、情報伝達線１０に接続されているが、ノイズの影響を低減するため、情報伝達線１０を介さずに直接ＥＣＵ２０に接続して検出信号を伝達するようにしてもよい。また、ストロークセンサ２３は、ブレーキペダル２２の変位を検出するように設けられているが、入力ロッド２１の変位、若しくは、後述する入力部材３１の変位を検出するようにしてもよい。また、操作者によるブレーキ操作量は、ブレーキペダル２２への踏力を検出する踏力センサにより検出するようにしてもよい。
　ＥＣＵ２０はブレーキペダル２２の操作量である変位や踏力に基づいて、電動倍力装置１５を制御してマスタシリンダ１９のピストンを推進する。マスタシリンダ１９は、制動力を発生するためにホイールシリンダ１７に供給するブレーキ液圧を発生する。液圧発生装置１が発生するブレーキ液圧は、２系統のアクチュエーション管路２４、２５を介して液圧制御ユニット１６に伝達される。液圧制御ユニット１６は、２系統のアクチュエーション管路２４、２５を介して供給されるブレーキ液圧に基づき、各車輪のホイールシリンダ１７にブレーキ液圧を供給する。液圧制御ユニット１６のブレーキ液圧は、４系統のファンデーション管路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを介して各車輪のホイールシリンダ１７に伝達されてそれぞれの車輪で制動力を発生する。また、液圧制御ユニット１６は、これ自体でブレーキ液圧を発生させることができ、各ホイールシリンダ１７に供給し、そのブレーキ液圧を制御することができる。これにより、車両２の走行状態、運転状態等に応じて液圧制御ユニット１６の作動を制御してブレーキ液圧を加圧、減圧及び保持することにより、アンチロックブレーキ制御（ＡＢＳ）、トラクション制御、あるいは、アンダーステア及びオーバーステア等を抑制する車両姿勢安定化のブレーキ制御が可能となる。
　液圧制御ユニット１６には、内部の電動機、電磁弁等の作動を制御するための制御装置３０（以下、ＥＣＵ３０という）が設けられている。液圧発生装置１及び液圧制御ユニット１６のＥＣＵ２０、３０は、低電圧電源装置１２から電力供給線１１を介して直流電力を受け、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を電動機に供給する。ＥＣＵ２０、３０は、供給する交流電力を制御して、電動機の回転方向や回転トルクを制御することができる。図１に示す例では、液圧発生装置１の電動倍力装置１５とＥＣＵ２０とが、互いに分離して図示されている。また、液圧制御ユニット１６のハウジング２７とＥＣＵ３０とが互いに分離して図示されている。しかし、これらのＥＣＵ２０、３０は、それぞれ電動倍力装置１５、ハウジング２７と一体構造としてもよい。これらは、一体構造とすることにより、省スペース化を図ることができ、また、図示のように別体構造とすることにより組み立ての簡易化を期待することができる。
　また、ＥＣＵ２０、３０は、回生制動時には、次のようにして回生協調制御を実行する。回生制動時には、モータジェネレータ６の回生運転により運動エネルギーが電力に変換される分だけ車両２に制動力が発生する。ＥＣＵ２０、３０は、ブレーキ液圧による制動力が、回生が無い場合に比較して回生によって発生した制動力に相当する分だけ小さくなるように液圧発生装置１又は液圧制御ユニット１６を制御して回生協調制御を実行する。回生協調制御を行うために、電力変換制御装置１３は、回生量、あるいは回生量に相当する制動力、トルク、ブレーキ液圧などの情報を、直接または情報伝送線１０を介して回生制動要求としてＥＣＵ２０、３０へ伝達する。
〔液圧制御装置の構成〕
　図２乃至図４に示すように、液圧発生装置１は、ブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ１９と、マスタシリンダ１９に結合されてマスタシリンダ１９を作動させる電動倍力装置１５とから構成されている。
　電動倍力装置１５は、入力部材３１と、電動で回転するモータ３３と、ボールネジ機構３４と、これらを収容するハウジング３２とを備えている。ハウジング３２は、アルミニウム合金等で形成され、マスタシリンダ１９側のフロントハウジング３５と、ブレーキペダル２２側のリアハウジング３６と、これらの間に結合される中間ハウジング３７とを有する３分割構造となっている。本実施形態においては、モータ３３とボールネジ機構３４とからアクチュエータが構成されている。
　フロントハウジング３５は、略有底円筒状で底部にマスタシリンダ１９の開口端部が嵌合する小径円筒部３５ａが形成されている。小径円筒部３５ａは、内周面に環状溝であるシール溝３５ｂが形成されている。シール溝３５ｂには、カップ状のシール部材３８が装着されている。フロントハウジング３５の開口側が中間ハウジング３７の一端部に結合されている。中間ハウジング３７は、フロントハウジング３５の側方に配置されたモータケース４１が結合されて、モータケース４１と共にモータ３３を収容する。また、中間ハウジング３７には、２本のスルーボルト４８（１本のみ図示）が圧入、固定され、このスルーボルト４８をフロントハウジング３５及びマスタシリンダ１９に挿通してナット４９を螺着することによって、これら、中間ハウジング３７、フロントハウジング３５及びマスタシリンダ１９が固定されている。中間ハウジング３７の他端部には、リアハウジング３６が結合されている。リアハウジング３６は、その後端部がダッシュパネル１８に固定される。リアハウジング３６の後端部には、突出形成された円筒部３６ａが設けられ、円筒部３６ａはダッシュパネル１８を貫通して車室内に延ばされている。
　ハウジング３２の内部には、リアハウジング３６の円筒部３６ａの外方からマスタシリンダ１９にかけて入力部材３１が挿入されている。入力部材３１は、入力ロッド２１、プランジャロッド９０及び入力ピストン９３を備えている。入力ロッド２１は、基端部のクレビス２１ａによってブレーキペダル２２に連結される。
　プランジャロッド９０は、その基端部が入力ロッド２１の先端部に揺動可能に連結される。入力ピストン９３は、その基端部がプランジャロッド９０の先端部に当接し、先端部がサブピストン９２を挿通してマスタシリンダ１９内に臨んで配置される。
　なお、入力ピストン９３へのブレーキペダル２２の連結は、上記のように機械的に連結してもよく、または、ワイヤで連結してもよい。また、ブレーキペダル２２により発生した液圧によって入力ピストン９３を動かすように液圧で連結してもよく、要は、ブレーキペダル２２の操作力を入力ピストン９３に伝達する構造であればよい。
　サブピストン９２は、円筒形状で、内周部が入力ピストン９３の先端の小径部９３ｄに摺動可能かつ液密的に外嵌されてマスタシリンダ１９内に挿入されるようになっている。リアハウジング３６の円筒部３６ａには、図２に示す（他の図面では省略）ようにプランジャ９０の変位を検出するストロークセンサ２３が設けられている。本実施形態においてストロークセンサ２３は、操作者によるブレーキ操作量、言い換えれば、ブレーキペダル２２の変位、若しくは、入力ロッド２１の軸方向の変位を検出するようになっている。
　プランジャロッド９０は、リアハウジングの３６の円筒部に３６ａによって軸方向に沿って摺動可能に案内され、中間部に形成された大径のフランジ部９０ｂが円筒部３６ａに形成されたストッパ３６ｂに当接することで後退位置が規定されている。　入力ピストン９３は、先端側の小径部９３ｄ、基端側の中径９３ａ及び中径部９３ａに形成された大径のフランジ部９３ｂを有する段付形状となっており、小径部９３ｄと中径９３ａとの間の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接可能に形成されている。また、サブピストン９２の後端部とフランジ部９３ｂとの間には、圧縮コイルスプリングであるバネ１００が介装されている。このバネ１００は、入力ピストン９３と後述するピストン９２とが相対変位した際のペダル反力を調整するものとなっている。
　モータ３３は、ＥＣＵ２０からの制御電流によって作動して電動倍力装置１５に駆動力を提供する。モータ３３は、出力軸４２、ロータ４３、マグネット４４、ステータ４５及びこれらを収容するモータケース４１等を有するブラシレスＤＣモータとなっている。出力軸４２の先端部には、モータ３３の出力をボールネジ機構３４に伝達するための歯付のプーリ４６が取付けられている。モータ３３は、出力軸４２の回転を検出して検出信号をＥＣＵ２０、３０に送信する回転検出器としてのレゾルバ４７を有する。なお、回転検出器として本実施形態では、レゾルバ４７を使用しているが、ロータリエンコーダやホール素子等を用いてもよい。また、モータ３３は、本実施形態のブラシレスＤＣモータのほか、ブラシ付ＤＣモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、制御性や静粛性や耐久性等の観点からはＤＣブラシレスモータが望ましい。
　ボールネジ機構３４は、プライマリピストン７２と同軸上に配置された円筒状の直動部材５５と、直動部材５５が挿入された円筒状の回転部材５７と、これらの間に形成された螺旋状のネジ溝５５ａに装填された複数の転動体であるボール５６（鋼球）とを備えている。直動部材５７は、リアハウジング３６の円筒部３６ａ内に挿入されてハウジング３２内で軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。回転部材５７は、ハウジング３２内で一対のベアリング５１によって軸回りに回転可能かつ軸方向に移動しないように支持されている。そして、ボールネジ機構３４は、モータ３３の駆動力によって回転部材５７を回転させることにより、ネジ溝５５ａ内をボール５６が転動して直動部材５５が軸方向に移動するようになっている。
　直動部材５５の前端部は、図４に示すように、大径のフランジ状のバネ受６１がＣリング６３によって結合されている。バネ受６１は、フロントハウジング３５内に配置され、スルーボルト４８が摺動可能に挿通されて軸方向に沿って移動可能に案内されると共に軸回りに回転しないように支持されている。これにより、回転部材５７を軸回りに回転しないように支持している。また、バネ受６１は、プライマリピストン７２の後端部にリテーナ６１ａによって連結されている。フロントハウジング３５内には、フロントハウジング３５の底部とバネ受６１との間に圧縮コイルバネであるリターンスプリング６２が介装されて、バネ受６１及びリテーナ６１ａを介して直動部材５５を後退位置へ向けて付勢している。直動部材５５の後退位置は、リターンスプリング６２の付勢によってばね受６１が中間ハウジング３７に当接することにより規定されるようになっている。直動部材５５は、モータ３３の駆動力が伝達されない状態の時には、リターンスプリング６２の付勢力によって後退位置に復帰するようになっている。直動部材５５内には、入力部材３１のプランジャロッド９０及び入力ピストン９３が移動可能に配置されるようになっている。
　回転部材５７の軸方向中間部の外周側には、歯付プーリであるプーリ５８がスプライン結合等によって取付けられている。このプーリ５８と、モータ３３の出力軸４２に取付けられた歯付のプーリ４６との間に歯付ベルトであるゴム製のベルト５３が巻装されている。これらにより、ベルト伝動機構が構成され、モータ３３によって回転部材５７が所定の減速比で回転駆動される。
　なお、ベルト伝動機構として、歯付のベルト及びプーリを用いず、Ｖベルト及びＶプーリ等や金属ベルト、樹脂ベルトを用いてもよいが、本実施形態のように歯付のベルト及びプーリとすることが、伝達効率の向上及び低騒音化の観点で望ましい。また、ベルト伝動機構の代りに、歯車伝動機構、チェーン伝動機構等の他の公知の伝動機構を用いることができ、あるいは、伝達機構を介さずにモータによって回転部材５７を直接駆動（ダイレクトドライブ）するようにしてもよい。また、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の減速機構を組み合わせて設けて減速比を調整するようにしてもよい。さらに、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の減速機構を併設して設け、この減速機構をベルトが切断した際のバックアップとして用いてもよい。
　マスタシリンダ１９は、タンデム型であり、有底筒状に形成されたシリンダ本体７３の内部のシリンダボア７４内に、円筒状のプライマリピストン７２及び有底円筒状のセカンダリピストン７１が軸方向に直列に配置されている。シリンダボア７４内における、プライマリピストン７２とセカンダリピストン７１との間には、プライマリ室７６が形成され、また、セカンダリピストン７１とシリンダ本体７３の底部との間には、セカンダリ室７５が形成されている。プラマリピストン７２には、サブピストン９２が摺動可能かつ液密的に挿入され、サブピストン９２には、入力ピストン９３の小径部９３ｄが摺動可能かつ液密的に挿入されている。サブピストン９２の前端部は、フランジ状の大径部９８が形成され、この大径部９８の後端部にプライマリピストン７２の前端部が当接している。大径部９８の外周部は、シリンダボア７４との間に隙間が形成されるようになっている。
　シリンダ本体７３の側壁の上部には、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５にそれぞれ連通するリザーバポート７３ｂ、７３ａが設けられている。これらのリザーバポート７３ｂ、７３ａには、ブレーキ液を貯留するリザーバ７７が接続されている。図３に示すように、シリンダ本体７３のシリンダボア７４に形成された内周溝には、その軸方向において各リザーバポート７３ｂ、７３ａを挟むように一対のピストンシール８１、８２及び７９、８０がそれぞれ装着されている。ピストンシール８１、８２及び７９、８０は、シリンダボア７４とプライマリ及びセカンダリピストン７２、７１との間をシールしている。　プライマリピストン７２の側壁及びセカンダリピストン７１の円筒部の側壁には、それぞれ径方向に貫通するピストンポート９５ａ、７１ａがそれぞれ複数、形成されている。
　プライマリピストン７２に形成された内周溝には、軸方向においてピストンポート９５ａを挟むように一対のピストンシール９６、９７ａが装着されて、サブピストン９２との間をシールしている。また、ピストンシール９７ａの後端側には、ピストンシール９７ｂが設けられており、ピストンシール９７ａの失陥時の補償を行うようになっている。サブピストン９２の側壁には、径方向に貫通する複数のピストンポート９５ｂが形成されている。サブピストン９２の内周部には、ピストンシール１０３が装着されてサブピストン９２と入力ピストン９３の小径部９３ｄとの間をシールしている。ピストンシール１０３は、ピストンポート９５ｂに対してサブピストン９２の後端側に配置されており、カップシール１０３ａとＯリング１０３ｂとを有し、これらの間には、Ｏリング１０３ｂの格納部位を形成するためのカラー１０３ｃが配置されている。ピストンポート９５ｂは、入力ピストン９３の位置にかかわらず、プライマリ室７６に常時連通するようになっている。
　プライマリ室７６内には、一端がセカンダリピストン７１に当接し、他端がサブピストン９２に当接する圧縮コイルバネである大径の戻しバネ９９ａ及び小径の戻しバネ９９ｂが配置されている。戻しバネ９９ａ及び９９ｂは、そのバネ力により、プライマリピストン７２及びサブピストン９２を後退位置へ向けて付勢しており、サブピストン９２の大径部９８をプライマリピストン７２の前端部に当接させている。小径の戻しバネ９９ｂには伸縮可能なリテーナ１０２が挿入され、リテーナ１０２によって戻しバネ９９ｂが所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。大径の戻しバネ９９ａは、プライマリピストン７２を直接、後退位置へ向けて付勢するようになっている。一方、小径の戻しバネ９９ｂは、サブピストン９２を後退位置へ向けて付勢することで、サブピストン９２の大径部９８をプライマリピストン７２の前端部に当接させるとともに、このサブピストン９２の大径部９８を介してプライマリピストン７２を後退位置へ向けて付勢するようになっている。また、セカンダリ室７５には、一端がシリンダ本体７３の底部に当接し、他端がセカンダリピストン７１に当接する戻しバネ１０６が配置されている。戻しバネ１０６は、そのバネ力により、セカンダリピストン７１を後退位置へ向けて付勢している。戻しバネ１０６には、伸縮可能なリテーナ１０２ａが挿入され、リテーナ１０２ａによって戻しバネ１０６が所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。
　そして、図３及び図４に示すように、プライマリ及びセカンダリピストン７２、７１、並びに、サブピストン９２が後退位置にあるとき、プライマリピストン７２のピストンポート９５ａは一対のピストンシール８１、８２の間に配置され、サブピストン９２のピストンポート９５ｂは一対のピストンシール９６、９７の間に配置される。このとき、リザーバ７７とプライマリ室７６とがリザーバポート７３ｂ及びピストンポート９５ａ、９５ｂを介して連通される。また、セカンダリピストン７１のピストンポート７１ａは、一対のピストンシール７９、８０の間に配置される。このとき、リザーバ７７とセカンダリ室７５とがリザーバポート７３ａ及びピストンポート７１ａを介して連通される。これにより、ブレーキパッドの摩耗等に対して、リザーバ７７からプライマリ室７６及びセカンダリ室７５に適宜ブレーキ液を供給して、各ホイールシリンダ１７にブレーキ液を補充する。
　図５に示すように、プライマリピストン７２及びサブピストン９２が前進してプライマリピストンのピストンポート９５ａが一方のピストンシール８１を越えて前進し、セカンダリピストン７１が前進してそのピストンポート７１ａが一方のピストンシール７９を越えて移動すると、リザーバポート７３ｂ、７３ａとピストンポート９５ａ、７１ａとの間が、それぞれピストンシール８１、７９によって遮断される。これにより、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５がリザーバ７７から遮断されて、プライマリ及びセカンダリピストン７２、７１の前進に伴って、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５が加圧されていくことになる。
　また、図６に示すように、プライマリピストン７２が後退位置にあり、サブピストン９２が入力ピストン９３と共に前進し、サブピストン９２のピストンポート１８がプライマリピストン７２の一方のピストンシール９６を越えて移動すると、ピストンシール９６によりプライマリピストン７２のピストンポート９５ａがプライマリ室７６から遮断される。これにより、プライマリ室７２とリザーバ７７との連通が遮断されて、入力ピストン９３及びサブピストン９２の前進によりプライマリ室７６が加圧される。
　プライマリ室７２に対して、プライマリピストン７２の受圧面積Ａは、外周側のピストンシール８１と内周側のピストンシール９６とによって規定される。サブピストン９２の受圧面積Ｂは、外周側のピストンシール９６と内周側のピストンシール１０３によって規定される。また、入力ピストン９３の受圧面積Ｃは、外周側のピストンシール１０３によって規定される。そして、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの関係はＡ＞Ｂ＞Ｃとなっている。
　プライマリ室７６、セカンダリ室７５Ｂは、２系統のアクチュエーション管路２５、２４（図１参照）を介して同じブレーキ液圧を液圧制御ユニット１６に供給する。このように２系統のアクチュエーション管路２５、２４を備えていることで、万一、アクチュエーション管路２５、２４の一方が失陥した場合でも、他方に液圧が供給されるので、制動機能を維持することができる。
　なお、ピストンシール７９、８０、８１、８２、９６、９７及び１０３には、断面Ｃ形や断面Ｅ形のカップシール等を適宜用いることができる。また、本実施形態では、ピストンシール７９、８０、８１、８２は、シリンダ本体７３に形成した内周溝内に配置しているが、シリンダ本体７３内に別体のスリーブを複数設けて形成したシール溝内に配置するようにしてもよい。本実施形態では、ピストンシール９７を２箇所に設けた二重シールとして気密性及び信頼性を高めているが、ピストンシール９７は、必要な気密性及び信頼性が得られるように、１箇所又は３箇所以上設けてもよい。また、本実施形態では、プライマリピストン７２の内周部にピストンシールのシール溝（内周溝）を設けているが、これらのシール溝を省略し、代りに、サブピストン９２の外周部にシール溝（外周溝）を設けてピストンシールを収容するようにしてもよい。この場合、サブピストン９２に溝加工を集中することになり、プライマリピストン７２の加工工数を減らすことができる。
〔液圧発生装置の作動〕
　次に液圧発生装置１の作動について図２乃至図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、セカンダリピストン７１は、プライマリピストン７２若しくはサブピストン９２の移動に応じて移動するものとなっているため、その作動に関する説明を省略する。また、図７は、液圧発生装置１の概念的構成を図示して、その作動原理を示すものである。
（非制動状態時）
　非制動状態では、図２乃至４に示すように、プライマリピストン７２は、リターンスプリング６２のバネ力によりボールネジ機構３４の直動部材５５と共に後退位置にある。また、サブピストン９２は、戻しバネ９９ａ、９９ｂ、１０６のバネ力により、大径部９８の端部がプライマリピストン７２の前端部に当接して位置決めされる後退位置にある。そして、入力ピストン９３は、バネ１００のバネ力によりプランジャロッド９０に当接し、プランジャロッド９０のフランジ部９０ｂがリアハウジング３６の円筒部３６ａのストッパ３６ｂに当接して位置決めされる後退位置にある。上述したように、この非制動状態においては、リザーバ７７とプライマリ室７６とがリザーバポート７３ｂ及びピストンポート９５ａ、９５ｂを介して連通されているので、プライマリ室７６は大気圧状態となっている。
（通常制動時）
　図５に示すように、ブレーキペダル２２が操作されて入力ロッド２１及びプランジャロッド９０を介して入力ピストン９３が前進すると、プランジャ９０の変位、すなわち入力部材３１の変位がストロークセンサ２３によって検出される。この検出信号を受けたＥＣＵ２０は、入力部材３１の変位に基づく目標位置にプライマリピストン７２を到達させるためにモータ３３を駆動し、回転検出器であるレゾルバ４７の検出に応じてモータ３３の回転をフィードバック制御する。なお、レゾルバ４７に代えて、直動部材５５の位置を検出する図示しない変位センサ、または、マスタシリンダ１９の液圧を検出する図示しない液圧センサ等の検出に基づいてモータ３３を制御するようにしてもよい。モータ３３の回転により、プーリ４６、５８及びベルト５３を介してボールネジ機構３４の回転部材５７が駆動されて直動部材５５が前進することで、プライマリピストン７２が推進する。このとき、サブピストン９２は、その大径部９８がプライマリピストン７２の前端部に当接しているので、プライマリピストン７２と共に前進する。これにより、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６は、入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）、プライマリピストン７２（受圧面積Ａ）及びサブピストン９２（受圧面積Ｂ）によって加圧される。マスタシリンダ１９で発生したブレーキ液圧は、２系統のアクチュエーション管路２４、２５によって液圧制御ユニット１６に供給され、更に、４系統のファンデーション管路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを介して各車輪のホイールシリンダ１７に供給されて制動力を発生させる。
　マスタシリンダ１９のプライマリ室７６の液圧は、入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）を介してブレーキペダル２２に反力としてフィードバックされる。この反力がフィードバックされることにより、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの合計面積に対する入力ピストン９３の受圧面積Ｃの比率に基づき電動倍力装置１の基本的な入出力特性が決定されるようになっている。また、入力ピストン９３とプライマリピストン７２及びサブピストン９２との相対位置を調整することにより、バネ１００のバネ力により入力ピストン９３（すなわちブレーキペダル２２）に対する反力を加減して入出力特性を制御することができる。このとき、入力ピストン９３に対して、プライマリピストン７２の位置を前方に調整することにより入力に対する出力の度合いが大きくなり、後方に調整することにより入力に対する出力の度合いが小さくなる。これにより、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間車両安定性制御、車間制御、回生協調制御等の種々のブレーキ制御を実行することができる。
　ブレーキペダル２２の踏込みを解除すると、入力ピストン９３、プライマリピストン７２、及びサブピストン９２が図２乃至４に示す後退位置に後退して、マスタシリンダ１９のブレーキ液圧が解除され、ホイールシリンダ１７の液圧が解除されて制動が解除される。
（回生制動時）
　車両２の減速時に車輪の回転によってモータジェネレータ６を発電機として作動させることにより、動力系における制動力である回生制動力を発生しつつ、車両２の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する回生制動を実行することができる。このとき、ＥＣＵ２０は、ブレーキペダル２２の操作量に対するモータ３３の制御量を変化させることにより、回生制動力に対応する液圧分だけマスタシリンダ１９の液圧を減圧して、ブレーキペダル２２の操作量に応じた所望の制動力を得る。詳細には、回生制動時にＥＣＵ２０は、通常制動時に比して、マスタシリンダ１９の液圧を減圧する分だけモータ３３によるプライマリピストン７２の前進量を小さく、すなわち、プライマリピストン７２の目標位置を通常制動時の目標位置よりも後退側（ブレーキぺダル２２側）に設定してモータ３３を制御する。このとき、通常制動時に比べてサブピストン９２の後端部とフランジ部９３ｂとの間隔が小さくなるので、通常制動時に比べて入力ピストン９３へのバネ１００のバネ力が大きくなり、マスタシリンダ１９の減圧により減少する液圧反力を補完してブレーキペダル２２の操作力を適正化するようにしている。
（倍力失陥時）
　ＥＣＵ２０、モータ３３、あるいは、ボールネジ機構３４等の失陥によりボールネジ機構３４の直動部材５５が後退位置から前進できなくなった場合、すなわち、倍力失陥時について図６を参照して説明する。操作者のブレーキペダル２２の操作により、先ず、入力ロッド２１、プランジャロッド９０及び入力ピストン９３が前進する。この場合、モータ３３は作動することができず、ボールネジ機構３４の直動部材５５は前進せず、プライマリピストン７２及びサブピストン９２も前進しない。このとき、入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接するまでは、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６が、ピストンポート９５ａ、９５ｂを介してリザーバ７７に連通されたままとなっているので、マスタシリンダ１９はブレーキ液圧を発生しない。入力部材３１の前進が続いて入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接すると、サブピストン９２が、入力ピストン９３と共に移動する。これにより、大径部９８がプライマリピストン７２の前端部から離間してプライマリピストン７２から独立して前進する。そして、入力部材３１の前進により、サブピストン９２のピストンポート９５ｂがピストンシール９６を超える位置までサブピストン９２が移動すると、プライマリ室７６がリザーバ７７から遮断され、プライマリ室７６は、入力ピストン９３及びサブピストン９２によって加圧される。
　このようにして、倍力失陥時においてもブレーキペダル２２の操作、すなわち、操作者の踏力により、ブレーキ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。このとき、入力ピストン９３とサブピストン９２が、入力ピストン９３の受圧面積Ｃとサブピストン９２の受圧面積Ｂとの合計面積（Ｂ＋Ｃ）でプライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させる。したがって、従来の受圧面積の小さい入力ピストン（例えば、本実施形態における受圧面積Ｃ）のみによりブレーキ液圧を発生させる場合、あるいは、入力ピストン及びプライマリピストンによってマスタシリンダの全断面積を受圧面積としてブレーキ液圧を発生させる場合に比して、適度な受圧面積によってブレーキ液圧を発生させることができる。このため、ブレーキペダル２２の操作力及びストロークを好適に行うことができる。
　なお、上記は失陥によりボールネジ機構３４の直動部材５５が後退位置から前進できなくなった場合として説明したが、失陥ではくとも、制御則としてボールネジ機構３４を移動させない場合においても、本実施の形態の構造は同様に作用して、ブレーキペダル２２の操作力及びストロークを好適に行うことができる。
　詳細には、従来技術においては、電気系統や機械的な失陥等により電動モータによるブーストピストンの作動が不能な倍力失陥状態となった場合、制動機能を維持するために、次の２通りの構造がある。（１）ブレーキペダルの操作により、主ピストンのみを前進させてマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる。（２）ブレーキペダルの操作により、主ピストンが所定量だけ移動したとき、主ピストンをブーストピストンに当接させるようにしてブーストピストンを前進させることによりマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる。
　上記構造（１）においては、受圧面積の小さい主ピストンによってブレーキ液圧を発生させるので、ブレーキペダルの操作力を小さくできる反面、必要な制動力を得るためにはブレーキペダルを大きくストロークさせる必要がある。このため、倍力失陥時に備えてブレーキペダルのストロークを大きくしておく必要があり、このようにしてしまうと、通常制動時のブレーキペダルの操作がし辛くなってしまう。また、運転者が座席に座った状態でブレーキペダルを操作できるストロークは限られているため、操作ストロークが足りなくなってしまう場合がある。
　また、上記構造（２）においては、圧面積の大きいブーストピストンによってブレーキ液圧を発生させるので、ブレーキペダルのストロークを小さくできる反面、必要な制動力を得るためには、相当に大きなブレーキペダル踏力が必要となる。このため、運転者が非力である場合には、充分な制動を行えない可能性がある。また、機械的な失陥によってブースタピストンの摺動性が悪化してしまっているような場合には、さらに大きなブレーキペダル踏力が必要となってしまう。
　このような従来構造（１）、（２）に対して、上記実施形態においては、シリンダ本体７３に挿入されてアクチュエータであるモータ３３によりプライマリピストン７２と共に駆動されるサブピストン９２は、入力部材３１の前進により、前記入力部材３１に係合して前記プライマリピストン７２とは独立して前記入力ピストン３１と共に前進するようになっている。このため、倍力失陥状態となった場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。
　なお、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの関係は、必ずしもＡ＞Ｂ＞Ｃでなくてもよく、通常制動時において所望の倍力を得ることができ、また、失陥時においてブレーキペダル２２の操作力及びストロークを適正化できるように、適宜設定すればよい。
　次に、本発明の第２実施形態について、図８を参照して説明する。
　なお、本実施形態に係る液圧発生装置は、上記第１実施形態に対して、プライマリピストン７２及びサブピストン９２の構造が異なる以外は概して同様の構造である。図８にはマスタシリンダ１９及び入力部材３１の部分のみを図示し、上記第１実施形態に対して、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適宜説明する。
　本第２実施形態に係る液圧発生装置において、サブピストン９２は、その後端部９２ａがボールネジ機構３４の直動部材５５の前端部５５ｂに直接当接するようになっている。したがって、サブピストン９２は、第１実施形態のように、前端部側に大径部９８が設けられておらず、軸方向においてプライマリピストン７２に当接するようにはなっていない。また、プランジャロッド９０は省略されて、入力ロッド２１と入力ピストン９３とが直接連結されるようになっている。
　このような構造により、通常制動時（回生制動時を含む）には、直動部材５５によってプライマリピストン７２と共にサブピストン９２を前進させて、上記第１実施形態と同様に、プライマリピストン７２とサブピストン９２とにより、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６を加圧する。また、倍力失陥時には、入力ピストン９３の段部９３ｅによりサブピストン９２の後端部９２ａを押圧することにより、サブピストン９２を直動部材５５から離間してプライマリピストン７２とは独立して前進させて、入力ピストン９３及びサブピストン９２によってプライマリ室７６を加圧する。その結果、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　なお、上記実施形態においては、電動で回転するモータ３３とボールネジ機構３４とでアクチュエータを構成した電動倍力装置を例にして説明したが、リニアモータを用いた電動倍力装置を用いた液圧発生装置に本実施形態の構造を適用してもよい。また、電動倍力装置に限らず、ピストンを用いた液圧発生装置であれば、油圧倍力装置や制御型の気圧式倍力装置を用いた液圧発生装置に本実施形態の構造を適用してもよい。
　上述の各実施形態の液圧発生装置においては、シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されて前記アクチュエータにより前記ピストンと共に駆動されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンの前進により、前記入力ピストンに係合して前記ピストンとは独立して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生する構成となっている。
　このような構成によれば、液圧発生装置が倍力失陥状態となった場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。　また、上記構成の液圧発生装置においては、入力ピストンは液圧を発生する構成となっている。
　上述の各実施形態の液圧発生装置においては、前記シリンダ本体には液圧室が設けられ、前記サブピストンは、前記液圧室の液圧を受圧する外側寸法が、前記ピストンよりも小さく、かつ、前記入力部材よりも大きくなっている。
　このような構成によれば、前記サブピストンの受圧面積を適正なものとすることでき、液圧発生装置が倍力失陥状態となった場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。
　上述の第１実施形態の液圧発生装置においては、前記サブピストンは、前記アクチュエータが駆動したときに前記ピストンにより移動するように構成されている。
　上記構成の液圧発生装置においては、前記サブピストンは戻しばねにより前記ピストンに付勢される構成となっている。
　上述の第１実施形態の液圧発生装置においては、前記サブピストンは、前記ピストンの前記液圧室に臨む先端側に当接するように構成されている。
　上述の第２実施形態の液圧発生装置においては、前記アクチュエータには、前記ピストンを推進する直動部材が設けられ、前記サブピストンは、前記アクチュエータが駆動したときに前記直動部材により移動するように構成されている。
　上述の各実施形態の液圧発生装置においては、前記ピストンと、前記サブピストンと、前記入力ピストンとは、同軸上に配置されている。
　上述の第１実施形態の液圧発生装置においては、前記入力ピストンと前記サブピストンとの間には、これらの間の相対変位に対してバネ力を付与するバネ手段が介装されている。
　このような構成によれば、バネ手段によって、入力ピストンとピストンとが相対変位した際のペダル反力を調整することが可能となる。
　なお、上記各実施形態では、入力ピストン９３の外周にサブピストン９２を、サブピストン９２の外周にプライマリピストン７２を配置した同軸構造を示したが、これら各ピストンの配置順は、上記実施例の構造が合理的ではあるが、順番を変えてもよい。また、図７に概念的構成を示すとおり、大きくなるが、それぞれ独立にシリンダを設けて、並列に設けてもよい。
　また、上記各実施形態では、通常制動時は、サブピストン９２がプライマリピストン７２と係合して移動し、倍力失陥時に、入力ピストン９３と係合する例を示したが、これに限らず、例えば、図７の係合部７２Ａを無くすことで、サブピストン９２は、プライマリピストン７２は係合せずに、入力ピストン９３のみと係合するようにしてもよい。なお、この場合、通常にプライマリピストン７２が前進した際にサブピストン９２が後退してしまうとシリンダ内の圧力が上がらないので、サブピストン９２の最大後退位置を規制するストッパが必要である。
　次に、本発明の第３実施形態に係る液圧発生装置について、図９、図１０及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態に対して、主に入力ピストン、サブピストン及びプライマリピストンの一部の構造が異なる以外は概して同様の構造であるから、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、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適宜詳細に説明する。
　図９に示すように、本実施形態に係る液圧発生装置では、入力ピストン９３のフランジ部９３ｂの外径がプライマリピストン７２のサブピストン９２が挿入されたボア７２ａの内径よりも大きくなっている。また、プライマリピストン７２のボア７２ａの後端部は、入力ピストン９３のフランジ部９３ｂが挿入されるように拡径されて段部７２ｂが形成されている。そして、入力ピストン９３は、その段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接した後、更に、サブピストン９２と共に所定距離だけ前進すると、図１０に示すように、フランジ部９３ｂがプライマリピストン７２の段部７２ｂに当接するようになっている。フランジ部９３ｂが段部７２ｂに当接した後、入力ピストン９３が更に前進すると、プライマリピストン７２は、フランジ部９３ｂによって押圧されて入力ピストン９３と共に前進する。
　このように構成したことにより、通常制動時（回生制動時を含む）には、上記第１実施形態と同様に、直動部材５５によってプライマリピストン７２と共にサブピストン９２を前進させて、プライマリピストン７２とサブピストン９２とにより、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６を加圧する（ブレーキペダル２２のストロークとブレーキ液圧（車両減速度）との関係は、図１２の実線（１）に示す特性となる。）。
　また、倍力失陥時には、次のようにしてマスタシリンダ１９でブレーキ液圧を発生させる。ブレーキペダル２２の操作により、上記第１実施形態のものと同様、先ず、入力ロッド２１、プランジャロッド９０及び入力ピストン９３が前進する。このとき、入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接するまでは、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６が、ピストンポート９５ａ、９５ｂを介してリザーバ７７に連通されたままとなっているので、マスタシリンダ１９はブレーキ液圧を発生しない（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ１までの区間参照）。
　入力部材３１の前進が続いて入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接すると、サブピストン９２が、入力ピストン９３と共に移動する。これにより、大径部９８がプライマリピストン７２の前端部から離間してプライマリピストン７２から独立して前進する。そして、入力部材３１の前進により、サブピストン９２のピストンポート９５ｂがピストンシール９６を超える位置までサブピストン９２が移動すると、プライマリ室７６がリザーバ７７から遮断され、プライマリ室７６は、入力ピストン９３及びサブピストン９２によって加圧される（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ１～Ｓ２の区間参照）。
　このとき、入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）とサブピストン９２（受圧面積Ｂ）が、これらの合計受圧面積（Ｂ＋Ｃ）でプライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させる。これにより、制動初期においては、プライマリピストン９３の受圧面積Ａを除いた適度に小さい受圧面積（Ｂ＋Ｃ）によってブレーキ液圧を発生させることができ、ブレーキペダル２２の操作力を軽減しつつ、ホイールシリンダ１７に必要なブレーキ液量を供給することができる。
　更に、ブレーキペダル２２が踏込まれて入力部材３１が前進すると、図１０に示すように、入力ピストン９３のフランジ部９３ｂがプラマリピストン７２の段部７２ｂに当接する（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ２参照）。その後、入力ピストン９３が更に前進すると、プライマリピストン７２がフランジ部９３ｂに押圧されて入力ピストン９３及びサブピストン９２と共に前進して、プライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させる。このとき、プライマリ室７６は、プライマリピストン７２（受圧面積Ａ）、サブピストン９２（受圧面積Ｂ）及び入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）の合計受圧面積（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）によって加圧されるので、ホイールシリンダ１７に供給するブレーキ液量を増大させることができ、ブレーキペダル２２の踏力の増大により、必要な制動力を迅速に得ることができる（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ２以降の区間参照）。
　このように、入力ピストン３１によってサブピストン９２が所定量前進したとき、入力ピストン３１と共にプライマリピストン７２が前進して液圧を発生することにより、ブレーキペダル２２の可動ストローク範囲内において、ブレーキ踏力に応じた高減速度の達成が可能になる。
　すなわち、第１及び第２実施形態のように、倍力失陥時に、入力ピストン３１によってサブピストン９２だけを前進させた場合、ブレーキペダル２２のストロークとブレーキ液圧（車両減速度）との関係は、図１２の破線（２）で示す特性となる。この場合、車両の諸元によっては、ブレーキペダル２２の可動ストローク範囲内で、緊急ブレーキとして十分な減速度に達しない可能性がある。このため、上述した第３実施形態の構成とすることで、ブレーキペダル２２の可動ストローク範囲内での最大減速度を増加させることが可能となる。
　ここで、入力ピストン９３が、例えば、０．２～０．３Ｇぐらいまでの車両の常用減速度に対応する液圧よりも大きな液圧となる位置まで前進したとき、プライマリピストン７２が入力ピストン９３と共に前進し始めるように、入力ピストン９３のフランジ部９３ｂとプライマリピストン７２の段部７２ｂとが当接する位置を設定するとよい。このように設定することで、倍力失陥時において、車両の常用減速度領域での必要ブレーキペダル踏力を低減できるとともに、緊急ブレーキ時の減速度を高めることが可能になる。
　次に、本発明の第４実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態は、上記第２実施形態に対して、サブピストン９２の一部の構造が異なる以外は概して同様の構造であるから、以下の説明において、上記第２実施形態に対して、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適宜詳細に説明する。
　図１１に示すように、本実施形態に係る液圧発生装置では、段付円筒状に形成されたサブピストン９２の後部側の大径部９２ｂがプライマリピストン７２のボア７２ａ内に摺動可能に挿入され、前部側の小径部９２ｃがプライマリピストン７２のピストンシール９６、９７が設けられた小径部７２ｃ内に摺動可能に挿入されている。これにより、サブピストン９２の大径部９２ｂの前端部とプライマリピストン７２の小径部７２ｃの後端部とが当接可能に対向している。そして、入力ピストン９３が前進してその段部９３ｅがサブピストン９２の後端部９２ａに当接した後、サブピストン９２が入力ピストン９３と共に所定距離だけ前進すると、サブピストン９２の大径部９２ｂの前端部がプライマリピストン７２の小径部７２ｃの後端部に当接するようになっている。その後、入力ピストン９３と共にサブピストン９３が更に前進すると、プライマリピストン７２は、サブピストン９２の大径部９２ｂに押圧されて、入力ピストン９３及びサブピストン９２と共に前進する。
　このように構成したことにより、通常制動時（回生制動時を含む）には、直動部材５５によってプライマリピストン７２と共にサブピストン９２を前進させて、上記第２実施形態と同様に、プライマリピストン７２とサブピストン９２とにより、マスタシリンダ１９のプライマリ室７６を加圧する（ブレーキペダル２２のストロークとブレーキ液圧（車両減速度）との関係は、図１２の実線（１）に示す特性となる。）。
　また、倍力失陥時には、次のようにしてマスタシリンダ１９でブレーキ液圧を発生させる。ブレーキペダル２２の操作により、上記第２実施形態のものと同様、制動初期においては、入力ピストン９３が前進して、入力ピストン９３の段部９３ｅでサブピストン９２の後端部９２ａを押圧することにより、サブピストン９２が直動部材５５から離間してプライマリピストン７２とは独立して前進し、ピストンポート９５ａ、９５ｂを閉じて（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ１参照）、入力ピストン９３及びサブピストン９２によってプライマリ室７６を加圧する（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ１～Ｓ２の区間参照）。
　このとき、入力ピストン９３の受圧面積Ｃとサブピストン９２の受圧面積Ｂとの合計受圧面積（Ｂ＋Ｃ）でプライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させるので、制動初期において、プライマリピストン９３の受圧面積Ａを除いた適度に小さい受圧面積（Ｂ＋Ｃ）によってブレーキ液圧を発生させることができ、ブレーキペダル２２の操作力を軽減しつつ、ホイールシリンダ１７に必要なブレーキ液量を供給することができる。
　更にブレーキペダル２２が踏込まれて入力ピストン９３と共にサブピストン９２が前進すると、サブピストン９２の大径部９２ｂの前端部がプラマリピストン７２の小径部７２ｃの後端部に当接する（図１２の実線（３）で示す特性のブレーキペダルストロークＳ２参照）。その後、入力ピストン９３及びサブピストン９２が更に前進すると、プライマリピストン７２がサブピストン９２によって押圧されてサブピストン９２と共に前進し、プライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させる。
　このとき、プライマリ室７６は、プライマリピストン７２（受圧面積Ａ）、サブピストン９２（受圧面積Ｂ）及び入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）の合計受圧面積（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）によって加圧されるので、ホイールシリンダ１７に供給するブレーキ液量を増大させることができ、ブレーキペダル２２の踏力の増大により、必要な制動力を迅速に得ることができる。その結果、ブレーキペダルの可動範囲内において、ブレーキ踏力に応じて高減速度の達成が可能になる。
　ここで、入力ピストン９３が、車両の常用減速度に対応する液圧よりも大きな液圧となる位置まで前進したとき、プライマリピストン７２が入力ピストン９３と共に前進し始めるように、サブピストン９２の大径部９２ｂの前端部とプラマリピストン７２の小径部７２ｃの後端部とが当接する位置を設定するとよい。このように設定することで、倍力失陥時において、車両の常用減速度領域での必要ブレーキペダル踏力を低減できるとともに、緊急ブレーキ時の減速度を高めることが可能になる。
　なお、上記第１乃至第４実施形態に係る液圧発生装置の特性は、図１２及び図１３に示されている。　図１２は、ブレーキペダル２２のストローク（図中Ｓで示す）とブレーキ液圧（車両減速度）（図中Ｐ（Ｇ）で示す）との関係を示している。図１３において、（Ａ）はブレーキペダル２２のストローク（図中Ｓで示す）とブレーキ液圧（車両減速度）（図中Ｐ（Ｇ）で示す）との関係を示し、（Ｂ）はブレーキペダル２２の踏力（図中Ｆで示す）とブレーキ液圧（車両減速度）（図中Ｐ（Ｇ）で示す）との関係を示し、（Ｃ）ブレーキペダル２２の踏力（図中Ｆで示す）とストローク（図中Ｓで示す）との関係を示す。　図１２及び図１３中、実線（１）は、上記第１乃至第４実施形態の通常制動時の特性を表し、破線（２）は、上記第１及び第２実施形態の倍力失陥時の特性を表し、実線（３）は、上記第３及び第４実施形態の倍力失陥時の特性を表している。
　上述したように、第１乃至第４実施形態の液圧発生装置においては、シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されて前記アクチュエータにより前記ピストンと共に駆動されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンの前進により、前記入力ピストンに係合して前記ピストンとは独立して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生するようになっている。
　このような液圧発生装置によれば、電動モータが作動しない場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。
　第１乃至第４実施形態の液圧発生装置においては、前記シリンダ本体には液圧室が設けられ、前記サブピストンは、前記液圧室の液圧を受圧する外側寸法が、前記ピストンよりも小さく、かつ、前記入力部材よりも大きくなっている。
　このような液圧発生装置によれば、電動モータが作動しない場合でも、必要な制動力を得るためのブレーキペダル踏力を比較的小さくすることが可能となる。
　第１乃至第４実施形態の液圧発生装置においては、シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンが所定量前進したときに前記入力ピストンに係合して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生するようになっている。
　このような液圧発生装置によれば、電動モータが作動しない場合でも、ブレーキペダルの操作による制動機能を維持しつつ、ブレーキペダルの操作を好適に行うことができる。
　第３及び第４実施形態の液圧発生装置においては、前記ピストンが、前記サブピストンが所定量前進したとき、前記入力ピストンと共に前進して液圧を発生するようになっている。
　このような液圧発生装置によれば、ブレーキペダルの可動ストローク範囲内において、ブレーキ踏力に応じた高減速度の達成が可能になる。

Claims (10)

  1. 　シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されて前記アクチュエータにより前記ピストンと共に駆動されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンの前進により、前記入力ピストンに係合して前記ピストンとは独立して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生することを特徴とする液圧発生装置。
  2. 　前記シリンダ本体には液圧室が設けられ、　前記サブピストンは、前記液圧室の液圧を受圧する外側寸法が、前記ピストンよりも小さく、かつ、前記入力部材よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の液圧発生装置。
  3. 　前記サブピストンは、前記アクチュエータが駆動したときに前記ピストンにより移動することを特徴とする請求項１または２に記載の液圧発生装置。
  4. 　前記サブピストンは、前記ピストンの前記液圧室に臨む先端側に当接することを特徴とする請求項３に記載の液圧発生装置。
  5. 　前記アクチュエータには、前記ピストンを推進する直動部材が設けられ、前記サブピストンは、前記アクチュエータが駆動したときに前記直動部材により移動することを特徴とする請求項１または２に記載の液圧発生装置。
  6. 　前記ピストンと、前記サブピストンと、前記入力ピストンとは、同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液圧発生装置。
  7. 　前記入力ピストンと前記サブピストンとの間には、これらの間の相対変位に対してバネ力を付与するバネ手段が介装されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液圧発生装置。
  8. 　シリンダ本体と、該シリンダ本体に挿入され液圧を発生するピストンと、該ピストンを駆動するアクチュエータと、前記シリンダ本体に挿入されるサブピストンと、前記シリンダ本体に挿入されてブレーキペダルに連結された入力ピストンとを備え、前記サブピストンは、前記入力ピストンが所定量前進したときに前記入力ピストンに係合して前記入力ピストンと共に前進することで液圧を発生することを特徴とする液圧発生装置。
  9. 　前記ピストンは、前記サブピストンが所定量前進したとき、前記入力ピストンと共に前進して液圧を発生することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液圧発生装置。
  10. 　前記入力ピストンが、車両の常用減速度に対応する液圧よりも大きな液圧となる位置まで前進したとき、前記ピストンは、前記入力ピストンと共に前進し始めることを特徴とする請求項９に記載の液圧発生装置。
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