(57)【要約】【課題】バイワイヤ式の車両用ブレーキ装置におけるブレーキ操作フィーリングの悪化の問題を解消する。【解決手段】ハウジング１６内に入力ピストン１４とマスタピストン２０とを隔壁１７ａ及び第１液室Ｃ１を介して相互に移動自在に設け、そのマスタピストン２０に第２液室Ｃ２でもって調圧を与える。マスタピストン２０は相互に前後方向に一定ストロークＬ移動可能に嵌り合う前後の大小径ピストン２１ａ、２１ｂとからなる。第２液室Ｃ２への調圧によって大径ピストン２１ａが前進すると、配管３０を介して第４液室Ｃ４の縮小に基づきブレーキ液が第１液室Ｃ１に流入（ブレーキ液移行）するとともに、そのブレーキ液移行初期には、大径ピストン２１ａのみが移動し、第１液室に位置する小径ピストンに調圧による衝撃圧が作用しない。このため、その衝撃圧及びマスタピストンの移動による第４液室の容積変化に伴う第１液室の液圧変化による操作フィーリングの悪化を招く恐れがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧の液圧源（６）から供給される液圧を、調圧装置（７）でドライバーのブレーキ操作に応じた値、又は、電子制御装置（９）が設定した目標制動力を得るのに必要な値に調圧し、その調圧後の液圧でマスタシリンダ（１５）を作動させてブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダ（４）に向けて供給するバイワイヤ式の車両用液圧ブレーキ装置であって、
ハウジング（１６）内に、ブレーキ操作力を受けて前進する入力ピストン（１４）と、上記調圧によって前進するマスタピストン（２０）とをその両者（１４、２０）間の第１液室（Ｃ１）及びハウジング（１６）内面の隔壁（１７ａ）を介して相互に移動自在に設け、そのマスタピストン（２０）は前後の大径ピストン（２１ａ）と小径ピストン（２１ｂ）との２部材からなって、その両大小径ピストン（２１ａ、２１ｂ）は相互に前後方向に一定ストローク（Ｌ）移動可能に嵌り合っており、前記小径ピストン（２１ｂ）は前記隔壁（１７ａ）に液密に移動自在に貫通して前記第１液室（Ｃ１）に突出し、前記大径ピストン（２１ａ）の後端面と前記隔壁（１７ａ）との間に上記調圧液が流入する第２液室（Ｃ２）を形成し、前記大径ピストン（２１ａ）とハウジング（１６）の間に第４液室（Ｃ４）を設け、その第４液室（Ｃ４）と前記第１液室（Ｃ１）とを電磁開閉弁（３）を介在した配管（３０）で連通した車両用液圧ブレーキ装置。
【請求項２】
上記大径ピストン（２１ａ）にその後端面から上記小径ピストン（２１ｂ）を前後方向移動可能に嵌め込み、その嵌入部に上記第４液室（Ｃ４）に連通する空隙（２２）が形成され、その空隙（２２）内に係止部（２３）が設けられて、大径ピストン（２１ａ）が上記一定ストローク（Ｌ）移動すると、その係止部（２３）を介して両ピストン（２１ａ、２１ｂ）が係止して一体に移動することを特徴とする請求項１に記載の車両用液圧ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用液圧ブレーキ装置、詳しくは、回生協調ブレーキや自動ブレーキを実行可能な構造において、良好な操作フィーリング（いわゆるペダルフィーリング）を確保することを可能にしたブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧の液圧源から供給される液圧を調圧装置によってドライバーのブレーキ操作に応じた値や、電子制御装置がドライバーのブレーキ操作とは無関係に設定した値に調圧し、調圧後の液圧でマスタシリンダのマスタピストンの作動を助勢してブレーキ液圧を発生させることのできるバイワイヤ式の車両用液圧ブレーキ装置がある（特許文献１段落００６２〜０１００、図３、図４参照）。
【０００３】
その車両用液圧ブレーキ装置の一例は、ブレーキ操作力を受けて前進する入力ピストン（特許文献１図３の入力ピストン４１３参照）と、高圧の液圧源から供給される液圧を、目標制動力を得るのに必要な液圧に調圧して第３液圧室（同背面液圧室Ｒ３参照）に送り込む調圧装置（同液圧制御弁４３４参照）と、調圧後の液圧でマスタピストン（同中間ピストン４１４参照）を駆動してブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（同符号４１１参照）を有している。
【０００４】
上記入力ピストンは、マスタピストンの後端に開口した孔に軸方向摺動自在に挿入されており、その入力ピストンの先端をマスタピストンの内部に設けられたピストン間室（特許文献１図３の符号Ｒ５参照）に臨ませている。また、マスタピストンの後端を上記第３液圧室に臨ませ、マスタピストン内の前記ピストン間室と第３液圧室との間を、マスタピストンの孔の内周面と入力ピストンの外周との間に介在した高圧シール（同シール部材４６３）でシールしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記車両用液圧ブレーキ装置は、調圧装置によって調圧された液圧が第３液圧室に導入されると、マスタピストンがその液圧を背面に受けて前進する。このとき、マスタピストンと入力ピストンとの間に介在した高圧シールよる摺動抵抗によって入力ピストンがマスタピストンに引きずられて前進し、そのために、ブレーキペダルに加わるブレーキの操作反力がブレーキ操作量と対応しないものになってブレーキの操作フィーリングが悪化する。
【０００７】
そこで、この発明は、上記特許文献１が提案しているようなバイワイヤ式の車両用ブレーキ装置における操作フィーリングの悪化の問題を解消することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明は、上記車両用液圧ブレーキ装置において、まず、上記マスタピストンとハウジングの間に形成した液室と上記入力ピストンとマスタピストンとの間の液室とを、電磁開閉弁を介在した配管によって連通し、上記調圧を受けてマスタピストンが前進する際、その配管を介して前者の液室の容積縮小に基づきブレーキ液（フルード）を後者の液室に流入させて（ブレーキ液を移行させて）、その後者の液室の液圧変動を無くして（液圧平衡を図って）入力ピストンの変動を無くすこととしたのである。
【０００９】
つぎに、上記配管によるブレーキ液移行によって上記後者の液室の液圧変動を抑えることができるが、その初期において、電磁開閉弁の動作とその流通抵抗及び配管の流通抵抗によって、マスタピストンの移動による後者の液室の液圧変動を抑えるブレーキ液の移行に遅れが生じ、その遅れに基づくその液室の液圧変動によって操作フィーリングの悪化を招く恐れがある。また、通常、マスタピストンは滑らかに動くが、調圧初期は、その調圧による衝撃圧によってマスタピストンが動き、前記後者の液室の容積変動を招き、やはり、ブレーキペダルに加わるブレーキの操作反力がブレーキ操作量と対応しないものになってブレーキの操作フィーリングが悪化する恐れがある。
【００１０】
このため、この発明は、調圧を受けるマスタピストンを前後の部材によって構成し、その両部材を相互に前後方向に一定ストローク移動可能に嵌め合わせ、上記ブレーキ液移行初期においては、前側の部材のみを移動させ、上記後者の液室に位置する後側の部材には上記衝撃圧が作用せずに動かないようにして、上記衝撃圧と液圧変動が生じないようにしたのである。
【００１１】
なお、前側部材が一定ストローク移動して後側部材と一体に移動する時には、配管によるブレーキ液の移行も円滑な作用状態となっているため、ブレーキの操作フィーリングが悪化する恐れはない。その一定ストロークは、上記衝撃圧と液圧変動が生じないようにするのであるから、その衝撃圧等が生じない移動量（ストローク）を実験などによって適宜に設定する。
【００１２】
この発明の構成としては、高圧の液圧源から供給される液圧を、調圧装置でドライバーのブレーキ操作に応じた値、又は、電子制御装置が設定した目標制動力を得るのに必要な値に調圧し、調圧後の液圧でマスタシリンダを作動させてブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダに向けて供給するバイワイヤ式の車両用液圧ブレーキ装置において、ハウジング内に、ブレーキ操作力を受けて前進する入力ピストンと、前記調圧によって前進するマスタピストンとをその両者間の第１液室及びハウジング内面の隔壁を介して相互に移動自在に設け、そのマスタピストンは前後の大径ピストンと小径ピストンとの２部材からなって、その両大小径ピストンは相互に前後方向に一定ストローク移動可能に嵌り合っており、小径ピストンは隔壁に液密に移動自在に貫通して第１液室に突出し、大径ピストンの後端面と隔壁との間に調圧液が流入する第２液室を形成し、大径ピストンとハウジングの間に第４液室を設け、その第４液室と第１液室とを電磁開閉弁を介在した配管で連通した構成を採用することができる。
【００１３】
その大径ピストンと小径ピストンとの一定ストローク移動可能な嵌合構造としては、例えば、上記大径ピストンにその後端面から上記小径ピストンを前後方向移動可能に嵌め込み、その嵌入部に上記第４液室に連通する空隙が形成され、その空隙内に係止部が設けられて、大径ピストンが上記一定ストローク移動すると、その係止部を介して両ピストンが係止して一体に移動する構成を採用することができる。その係止部は、両ピストンのどちらか一方に設ければ良く、空隙も両ピストンの一方のみ又は両者に形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の車両用液圧ブレーキ装置は、マスタピストンが第２液室に導入される液圧（助勢圧）を受けて入力ピストンから切り離された状態で作動するバイワイヤ式であるので、回生協調ブレーキや自動ブレーキを実行することができる。
【００１５】
また、上記第１液室と第４液室とを、電磁開閉弁を介在した配管によって連通し、上記調圧を受けてマスタピストンが前進する際、その配管を介して第４液室の容積縮小に基づくブレーキ液を第１液室に流入させて（ブレーキ液移行して）、その第１液室の液圧変動を無くして入力ピストンの変動を無くすことができる。このため、マスタピストンの移動による第４液室の容積変化に伴う第１液室の容積変化による操作フィーリングの悪化を招く恐れが極めて少ない。
【００１６】
その際、マスタピストンを前後の大小径ピストンによって構成して、そのブレーキ液移行初期には、大径ピストンのみを移動させ、第１液室に位置する小径ピストンには上記衝撃圧が作用せずに動かないようにしたので、前記配管を通したブレーキ液移行初期の操作フィーリングの悪化も生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の車両用液圧ブレーキ装置の一実施形態を示し、（ａ）は全体断面図、（ｂ）は部分作用説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の車両用液圧ブレーキ装置の一実施形態を、添付図面の図１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。同図に示す車両用液圧ブレーキ装置は、ブレーキ液圧発生装置１と、ブレーキ操作量に応じた操作反力を発生させるストロークシミュレータ２と、そのストロークシミュレータ２のブレーキ液圧発生装置１に対する接続状態を切り換える電磁開閉弁３と、ブレーキ液圧発生装置１で発生させた液圧で作動して各車輪に制動力を加えるホイールシリンダ４と、ブレーキ液圧発生装置１からホイールシリンダ４に供給されるブレーキ液圧を必要に応じて調整するＡＢＳユニット５を有する。
【００１９】
また、高圧の液圧源６と、その液圧源６から供給される液圧を、目標制動力を得るために必要な液圧に調整する調圧装置７と、リザーバ１０への排出路を開閉する電磁開閉弁８と、ブレーキの操作状況や車両の挙動を検出する既知の各種センサからの情報に基づいて目標制動力を設定し、調圧装置７に対して必要な調圧指令を出す電子制御装置（ＥＣＵ）９を有している。電子制御装置９は、ブレーキの操作状況や車両の挙動を検出する既知のセンサ類や各種センサからの情報に基づいて目標制動力を設定し、高圧の液圧源６から第２液室Ｃ２に導入される液圧を、目標制動力を得るために必要な液圧に調整するように調圧装置７に対して指令を出す。電子制御装置９は、必要に応じてＡＢＳユニット５にも調圧指令を出す。
【００２０】
ブレーキ液圧発生装置１は、ブレーキペダル１１と、そのブレーキペダル１１を戻り方向に付勢する復帰スプリング１２と、ブレーキペダル１１に接続された入力ロッド１３と、ブレーキペダル１１から入力ロッド１３経由で伝達されるブレーキ操作力を受けて前進する入力ピストン１４と、タンデム型のマスタシリンダ１５を組み合わせて構成されている。
【００２１】
マスタシリンダ１５は、ハウジング１６内にマスタピストン及び位置固定の区画部材１７が組み込まれている。その区画部材１７に上記入力ピストン１４が液密に移動自在に貫通し、その貫通した区画部材１７の内部に、入力ピストン１４の進退量に応じて容積の変化する第１液室（第１反力室）Ｃ１が設けられ、この第１液室Ｃ１にその封止・解放を行う電磁開閉弁３を介してストロークシミュレータ２が接続されている。第１液室Ｃ１の前方に、区画部材１７の先端に形成された隔壁１７ａを介して第２液室（ブースト室）Ｃ２が設けられている。さらに、その区画部材１７の後部側の外周にリザーバ１０に通じた大気圧の第３液室Ｃ３が設けられている。
【００２２】
上記マスタピストンは、プライマリピストン２０とセカンダリピストン１８とからなる。さらに、そのプライマリピストン２０は、前側の大径ピストン２１ａと後側の小径ピストン２１ｂとからなり、その大径ピストン２１ａにその後端面から小径ピストン２１ｂが前後方向移動可能に嵌め込まれている。その嵌入部は、小径ピストン２１ｂの外周面及び大径ピストン２１ａの内周面が抉られて（小径又は大径とされて）下記第４液室Ｃ４に連通する空隙２２が形成されている。その空隙２２内に係止ピン２３が設けられて、大径ピストン２１ａが一定ストロークＬ移動すると、その係止ピン２３を介して両ピストン２１ａ、２１ｂが係止して一体に移動する。その一定ストロークＬは、上記衝撃圧と液圧変動が生じないようにするのであるから、その衝撃圧等が生じない移動量を実験などによって適宜に設定する。
【００２３】
係止ピン２３は、小径ピストン２１ｂの小径部（空隙２２の内周面）にその径方向の孔を形成し、その孔にコイルばね等の弾性体を装填し、その弾性体によって孔から出没自在とする。このため、大径ピストン２１ａに小径ピストン２１ｂを嵌める際、係止ピン２３が孔に押し込まれて大径ピストン２１ａ内に入って空隙２２に至ると突出して、大径ピストン２１ａの空隙２２の後壁に係止可能となる。
【００２４】
また、大径ピストン２１ａの大径部（小径ピストン２１ｂが嵌った部分）の背面が第２液室Ｃ２に臨み、その大径ピストン２１ａ外周に第４液室（第２反力室）Ｃ４が設けられている。その第４液室Ｃ４と第１液室Ｃ１とは、ハウジング１６から導出された上記電磁開閉弁３を介在した配管３０によって連通されている。また、第４液室Ｃ４は、プライマリピストン２０（大径ピストン２１ａ）が前進するのに伴って容積が縮小し、一方、第１液室Ｃ１は、プライマリピストン２０（小径ピストン２１ｂ）の前進に伴って容積が拡大し、そのプライマリピストン２０の容積増減に関わる部分の直径（中間大径部よりも前側の大径ピストン２１ａと小径ピストン２１ｂの両者の直径）は、このときの第４液室Ｃ４の容積縮小量と第１液室Ｃ１の容積拡大量が等しくなるように設定されている。このため、両液室Ｃ１、Ｃ４の容積増減に伴って前記配管３０を介してブレーキ液が一方の液室から他方の液室に流出入して、両液室Ｃ１、Ｃ４の液圧が平衡する。
【００２５】
マスタシリンダ１５（ハウジング１６）は、さらに、プライマリピストン２０（大径ピストン２１ａ）とセカンダリピストン１８とを復帰させる復帰スプリング１９ａと、各ピストンの外周をシールするカップシール１９ｂを備えており、マスタピストン１８、２０で液圧室ＰＣ１、ＰＣ２のブレーキ液を加圧してブレーキ液圧を発生させる。これは周知の構造である。
【００２６】
ＡＢＳユニット５は、ホイールシリンダ４の液圧を必要時に降圧させる減圧用電磁弁（図示せず）と、ホイールシリンダ４の液圧を必要時に昇圧させる増圧用電磁弁（これも図示せず）を備える周知の構造の調圧ユニットである。
液圧源６も、モータに駆動されるポンプ６ａと蓄圧器６ｂを組み合わせた周知の構造である。
【００２７】
調圧装置７は、パイロットライン７ａを通してマスタシリンダ１５の出力経路から導入されるパイロット圧で内部の弁体（図示せず）をそのパイロット圧の大きさに応じた位置に移動させて弁部の開度を調節し、液圧源６から供給される液圧を加減圧制御によりマスタシリンダ１５の出力圧に応じた値に調圧して第２液室Ｃ２に供給する。これも周知の構造である。
【００２８】
この調圧装置７の動作により、液圧源６から供給される液圧が、電子制御装置９が設定した液圧（通常ブレーキや回生協調ブレーキの実行時には、ブレーキ操作に応じた助勢圧）に調整され、調整後の液圧（調圧）が助勢圧として第２液室Ｃ２に導入される。その液圧と第１液室Ｃ１の液圧でマスタシリンダ１５が作動して目標制動力を発生させるのに必要なブレーキ液圧を発生させる。
図中、Ｐの符号を入れた要素は、必要箇所の液圧を検出する液圧センサである。
【００２９】
以上の通りに構成した図１の車両用液圧ブレーキ装置は、回生協調ブレーキが実行されるときには、ブレーキペダル１１の踏み込みに伴い、電磁開閉弁８が閉弁する。また、電磁開閉弁３は開弁状態とされ、これにより、第１液室Ｃ１と第４液室Ｃ４が連通した状態とされる。この状況下で調圧装置７によってブレーキ操作量に応じた値となるように調圧された液圧源６からの液圧が第２液室Ｃ２に導入され、第２液室Ｃ２に導入された助勢圧を受けたプライマリピストン２０が前進し、その前進にともなってセカンダリピストン１８も前進してマスタシリンダ１５が作動し、液圧室ＰＣ１、ＰＣ２にブレーキ液圧が発生する。
【００３０】
そのプライマリピストン２０が前進する際、調圧によって、まず、大径ピストン２１ａが前進し、それに伴って第４液室Ｃ４の容積が縮小する。この容積縮小により、配管３０を介して第４液室Ｃ４内のブレーキ液は第１液室Ｃ１に逃げる。
【００３１】
このとき、小径ピストン２１ｂは、大径ピストン２１ａとは切り離されているため、当初は、その大径ピストン２１ａの前進に伴って前進はしないため、調圧初期時の大径ピストン２１ａに加わる衝撃圧は第１液室Ｃ１には伝わらない。また、その大径ピストン２１ａの前進に伴って第４液室Ｃ４は容積縮小するが、その第４液室Ｃ４は空隙２２に連通しているため、図１（ｂ）に示すように、大径ピストン２１ａが小径ピストン２１ｂから離れて両者間に間隙が生じる。この間隙の形成によって第４液室Ｃ４内のブレーキ液がその間隙内に流入して、第４液室Ｃ４の容積縮小による液圧の上昇を抑える。なお、その第４液室Ｃ４の容積縮小量は前記間隙容積と同等、又は大きく設定することが好ましい。
これらの作用によって、調圧初期時の第４液室の液圧上昇は抑制され、同衝撃圧は第１液室Ｃ１に伝わらず、その衝撃圧によるブレーキの操作フィーリングの悪化の恐れはない。
【００３２】
つぎに、図１（ｂ）に示すように、大径ピストン２１ａが小径ピストン２１ｂに対し相対的にストロークＬ前進すると、係止ピン２３が大径ピストン２１ａの空隙２２の後壁に当接（係止）して両ピストン２１ａ、２１ｂが一体となって一緒に前進する。この前進時には、第４液室Ｃ４の容積縮小量と第１液室Ｃ１の容積拡大量が等しくなるように設定されて、配管３０を介して第４液室Ｃ４のブレーキ液が円滑に第１液室Ｃ１に流入しているため、第４液室Ｃ４の容積減少に応じた第１液室Ｃ１の容積増加及びブレーキ液の流入が円滑になされる（ブレーキ液が逃げる）。このため、ブレーキペダル１１に加わるブレーキの操作反力の変動が生じず、ブレーキの操作フィーリングの悪化の恐れもない。
【００３３】
このように、マスタシリンダ１５が入力ピストン１４から切り離された状態で制動が行われるので、液圧源６から第２液室Ｃ２に液圧が導入されたときのプライマリピストン２０（大径ピストン２１ａ）による入力ピストン１４の引きずりが起こらない。また、プライマリピストン２０の移動に伴う第４液室Ｃ４の容積縮小量と第１液室Ｃ１の容積拡大量が等しくなるようにして第４液室Ｃ４と第１液室Ｃ１を連通させたことでブレーキペダル１１に加わる操作反力がブレーキ操作量と対応したものになってブレーキの操作フィーリングが良くなる。
【００３４】
さらに、プライマリピストン２０を前後の大小径ピストン２１ａ、２１ｂによって構成して、そのプライマリピストン２０（大径ピストン２１ａ）の前進初期には、大径ピストン２１ａのみを移動させ、第１液室Ｃ１に位置する小径ピストン２１ｂには調圧による衝撃圧が作用せずに動かないようにしたので、前記配管３０を通したブレーキ液移行初期の操作フィーリングの悪化も生じ難い。
【００３５】
なお、電気系統失陥時には、電磁開閉弁３が閉じ、電磁開閉弁８が開放して、第１液室Ｃ１が密閉された状態で、ブレーキペダル１１の踏み込み量に基づく、入力ピストン１４の移動により、第１液室Ｃ１の液圧でプライマリピストン２０（大径ピストン２１ａ）が作動し、ドライバーのブレーキ操作力に依存したブレーキ液圧がマスタシリンダ１５によって作り出される。従って、安全性は確保される。
【００３６】
この実施形態では、上記係止部をピン２３で構成したが、係止作用を行ない得る、例えば、ボール等の他の部材でも良く、係止部は大径ピストン２１ａ側に設けることもできる。また、空隙２２も両ピストン２１ａ、２１ｂの一方のみに形成することもできる。この一方のみに設けた時、係止部は空隙２２を設けていない側の部材に設ける。
【符号の説明】
【００３７】
１          ブレーキ液圧発生装置
２          ストロークシミュレータ
３、８      電磁開閉弁
４          ホイールシリンダ
５          ＡＢＳユニット
６          液圧源
７          調圧装置
９          電子制御装置
１０        リザーバ
１１        ブレーキペダル
１３        入力ロッド
１４        入力ピストン
１５        マスタシリンダ
１６        ハウジング
１７        区画部材
１７ａ      隔壁
１８        マスタピストンのセカンダリピストン
２０        マスタピストンのプライマリピストン
２１ａ      プライマリピストンの大径ピストン
２１ｂ      プライマリピストンの小径ピストン
２２        空隙
２３        係止ピン（係止部）
Ｃ１        第１液室（第１反力室）
Ｃ２        第２液室（ブースト室）
Ｃ３        第３液室
Ｃ４        第４液室（第２反力室）
【図１】
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