マスタシリンダおよび液圧制御システム
【課題】完全なバイワイヤ制御にも適用可能で、液圧制御システム内に組み込んだときに配置スペース取らないマスタシリンダを提供する。
【解決手段】マスタシリンダユニット１４は、ブースタ室２８、第１マスタ室３０、第２マスタ室３２を有し、第２マスタ室３２の内部には、シミュレータスプリング５８を有する。第２マスタ室３２内のブレーキフルードをリザーバ２２に逃がしてアキュムレータ１２からのアキュムレータ圧によりホイールシリンダ２０を制御する場合、シミュレータスプリング５８を含む第２マスタ室３２がストロークシミュレータとして機能させる。
【解決手段】マスタシリンダユニット１４は、ブースタ室２８、第１マスタ室３０、第２マスタ室３２を有し、第２マスタ室３２の内部には、シミュレータスプリング５８を有する。第２マスタ室３２内のブレーキフルードをリザーバ２２に逃がしてアキュムレータ１２からのアキュムレータ圧によりホイールシリンダ２０を制御する場合、シミュレータスプリング５８を含む第２マスタ室３２がストロークシミュレータとして機能させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタシリンダおよび液圧制御システム、特に液圧ブースタを有するマスタシリンダの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両に制動力を与える手段にディスクブレーキ装置やドラムブレーキ装置などの常用ブレーキがある。この常用ブレーキは、運転者が操作するブレーキペダルにより作動するマスタシリンダで発生させた加圧状態の作動流体を供給することにより所望の制動力を得ている。近年、モータ駆動などにより発生させた加圧状態の作動流体をアキュムレータに蓄え、その蓄えた加圧状態の作動流体を用いて制動力を得るシステムが導入されている。このようなアキュムレータを用いるシステムは、提供する液圧の制御およびそれにより発生させる制動力を電子制御可能である。そのため、運転者のブレーキペダルの操作状態に拘わらず制動力を制御するＡＢＳ搭載車や回生制動が可能なハイブリッド車などの電子制御ブレーキシステムを搭載した車両に適用されている。
【０００３】
ところで、電子制御ブレーキシステムにおいて、運転者が走行中に所望の減速度を得ようとしてブレーキペダルを操作する場合、マスタシリンダから受ける反力と同様の感覚を運転者に与えることが望ましい。そこで、運転者のブレーキペダルの操作量を検出して、アキュムレータからの供給圧力を調節する際にストロークシミュレータによりブレーキペダルに反力が与えられる。一般には、ストロークシミュレータはマスタシリンダと常用ブレーキのホイールシリンダの間の流路に配置され、本来マスタシリンダで発生するはずの反力を模擬的に生成する。模擬的な反力を発生することにより、ブレーキペダルの操作フィーリングが、電子制御ブレーキシステムにおいても変化しないようにしてる。また、特許文献１には、入力軸のストロークを制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングが、回生ブレーキシステム等の他のブレーキシステムの動作、非動作に関係なく、ペダル踏力に対する車両減速度やペダルストロークをほぼ同じにするブレーキ特性が得られるストロークシミュレータを含むブレーキ増圧マスタシリンダが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ストロークシミュレータの形態は様々であるが、それぞれ長所短所を有する。例えば、前者の一般的なタイプの場合、つまり流路にストロークシミュレータを配置するものは、マスタシリンダから受ける反力を完全に模擬できるので、完全なバイワイヤ制御にも適用可能である。その反面、ストロークシミュレータ本体を配置するスペースやそれを接続する流路配管が必要である。ストロークシミュレータを有する液圧制御システムが配置されるエンジンコンパートメントは、利用可能スペースが限られているとともに、近年の高性能化に伴い他のシステムで使用するスペースも増大してきている。そのため、前者のタイプのストロークシミュレータを有する液圧制御システムをに対しては、配置スペースの削減が望まれる。一方、後者の特許文献１のストロークシミュレータは、マスタシリンダ一体型なのでスペースの点では前者のものに比べ有利である。しかし、マスタシリンダから受ける反力を模擬的に生成するものではなく、ブレーキペダルの踏み込みで発生する圧力を全く用いない完全なバイワイヤ制御をする場合には適用できない。つまり、用途が限られてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、完全なバイワイヤ制御にも適用可能で、液圧制御システム内に組み込んだときに配置スペースを取らないマスタシリンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のマスタシリンダは、中空のブースタブロックと、前記ブースタブロックの中空内の端部に形成され、液圧源から加圧状態の作動流体を受け入れるブースタ室と、前記ブースタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第１流路が接続された第１マスタ室と、前記第１マスタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第２流路が接続された第２マスタ室と、前記ブースタ室と第１マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、一端に前記ブースタ室を貫通したブレーキ操作部材を有し他端に前記第２マスタ室の作動流体をリザーバに還流させるか否かを切り換える切換部材を有する第１マスタピストンと、前記第１マスタ室と第２マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、リング状の大径ピストンと、当該大径ピストンの内周に配置され軸方向に単独または前記大径ピストンとともに摺動自在な小径ピストンで構成される第２マスタピストンと、前記第１マスタ室の圧力が前記第２マスタ室の圧力より高いとき前記大径ピストンと小径ピストンの相互摺動を禁止するロックピンと、前記第２マスタ室内に配置され、前記大径ピストンの軸方向の摺動により押圧されることにより前記ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生するシミュレータスプリングと、前記第２マスタ室の一端面を構成するように配置され、当該第２マスタ室の圧力変化により作動して前記ブースタ室に加圧状態の作動流体を供給するレギュレータピストンと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ホイールシリンダに液圧源から加圧状態の作動流体を提供して制動力を制御する場合、第１流路と第２流路は閉鎖される。このとき、ブレーキ操作部材が操作されると、第１マスタ室の内部圧力は上昇し、第２マスタ室の大径ピストンと小径ピストンを共に押す。そして、大径ピストンがシミュレータスプリングを押圧する。つまり、第２マスタ室のシミュレータスプリングは、ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生しストロークシミュレータとして機能する。
【０００８】
この態様によれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能なストロークシミュレータ内蔵型のマスタシリンダを提供することができる。
【０００９】
また、上記態様において、前記第１マスタ室は前記第１流路を介して、車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、前記第２マスタ室は前記第２流路を介して、他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給してもよい。この態様によれば、第１マスタ室と第２マスタ室を用いて加圧状態の作動流体をホイールシリンダ側に送り出す場合、第１マスタ室と第２マスタ室には、踏力のみ、または踏力および液圧源からの圧力が作用する。この場合、第１マスタ室と第２マスタ室は同じ圧力を発生することができる。その結果、第１マスタ室から車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、第２マスタ室から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給しても左右の車輪で同じ制動力を発生できる。この場合、いわゆる「Ｘ配管」が可能になり、片側の流路系が失陥した場合でも従来の前後配管のように特殊なバルブや機構を用いることなく、対角位置に配置されたブレーキ装置で安定した制動を実現することができる。
【００１０】
また、上記態様において、前記シミュレータスプリングは、前記第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流されるときのみ前記大径ピストンにより押圧され、前記ブレーキ操作部材の踏力をシミュレーションする反力を発生するようなばね定数に設定されていてもよい。第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流される場合、レギュレータピストンは作動しないので、ブースタ室に液圧源から加圧状態の作動流体は提供されない。その結果、シミュレータスプリングには、ブレーキ操作部材の踏力のみしか入力されない。したがって、シミュレータスプリングは、この踏力に抗するのみの小さなばね定数に設定することが可能になり、マスタシリンダの小型化に寄与できる。
【００１１】
また、上記態様のマスタシリンダを液圧制御システムに含んでもよい。この態様によれば、ストロークシミュレータをマスタシリンダに内蔵するので、液圧制御システムの流路系にストロークシミュレータやその配管を設ける必要がなくなり、完全なバイワイヤ制御にも適用可能な液圧システムの小型化が可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のマスタシリンダおよび液圧制御システムによれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能で、かつストロークシミュレータを内蔵可能なマスタシリンダが提供できる。また、そのマスタシリンダを用いることにより液圧制御システムの小型化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。本実施形態のマスタシリンダユニットは、第２マスタ室にシミュレータスプリングを内蔵し、第２マスタ室をストロークシミュレータとして機能させる。その結果、完全なバイワイヤ制御を行う液圧制御システムに必要なストロークシミュレータを流路系内に設ける必要が無く、液圧制御システムの小型化および簡略化を可能にしている。
【００１４】
図１は本実施形態の液圧制御システム１０の全体構成を説明する機能ブロック図である。この液圧制御システム１０は、液圧源として機能するアキュムレータ１２とマスタシリンダユニット１４を含む。アキュムレータ１２またはマスタシリンダユニット１４から送出される加圧状態の作動流体（以下、ブレーキフルードという）を車輪毎に配置される複数のブレーキ装置に提供する。本実施形態の場合、ブレーキ装置として、ディスクブレーキ装置を例示して、アキュムレータ１２またはマスタシリンダユニット１４から送出されたブレーキフルードは、制御アクチュエータ１６を経てディスクブレーキ装置のキャリパ１８内のホイールシリンダ２０に提供される。なお、本実施形態において、車輪毎にホイールシリンダ２０を区別する必要がある場合、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄと示す場合がある。
【００１５】
アキュムレータ１２は、ポンプなどによりブレーキフルードを昇圧して、その圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ（例えば１４〜２２ＭＰａ程度）に変換して蓄えるものである。ポンプは、例えば駆動源としてモータを有し、その吸込口がリザーバ２２に接続され、吐出口がアキュムレータ１２に接続される。また、アキュムレータ１２に対しては、リリーフバルブが設けられている。アキュムレータ１２におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ２２へ戻される。
【００１６】
マスタシリンダユニット１４は、例えば金属製のブースタブロック２４内部に、ブレーキペダル２６が配置されている側から順に、ブースタ室２８、第１マスタ室３０、第２マスタ室３２が隣接形成されている。ブレーキペダル２６は運転者が操作するブレーキ操作部材として機能する。
【００１７】
ブースタ室２８は、アキュムレータ１２から加圧状態のブレーキフルードを受け入れ、第１マスタ室３０内部に摺動自在に配置された第１マスタピストン３４がブレーキペダル２６の操作により図中矢印Ａ方向に移動するときの推力を補う。
【００１８】
第１マスタ室３０は、ブースタ室２８に隣接形成されている。また、制御状態に応じてホイールシリンダ２０側へブレーキフルードの流通または非流通が切り替わる第１流路３６が接続されている。さらに、第１マスタ室３０内部のブレーキフルードをリザーバ２２に対して出し入れする第１リザーバ流路３８が接続されている。第２マスタ室３２は、第１マスタ室３０に隣接形成されている。また、制御状態に応じてホイールシリンダ２０側へブレーキフルードの流通または非流通が切り替わる第２流路４０が接続されている。さらに、第２マスタ室３２内部のブレーキフルードをリザーバ２２に対して出し入れする第２リザーバ流路４２が接続されている。
【００１９】
図２は、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２の拡大図であり、図１と共に参照しながら以下説明する。第１マスタ室３０内部で矢印Ａ，Ｂ方向へ摺動自在に配置された第１マスタピストン３４は、前述したように、一端面にブレーキペダル２６を有し、他端面に第２マスタ室３２のブレーキフルードをリザーバ２２に還流させるか否かを切り換える切換部材として機能する作動連通ロッド４４を有する。
【００２０】
第２マスタ室３２内部には、矢印Ａ、Ｂ方向へ摺動自在な第２マスタピストン４６が収納されている。第２マスタピストン４６はリング状の大径ピストン４８と、当該大径ピストン４８の内周に配置され矢印Ａ、Ｂ方向（軸方向）に単独または大径ピストン４８とともに摺動自在な小径ピストン５０で構成されている。小径ピストン５０の内部には、第２マスタ室３２のブレーキフルードの貯留空間と第２リザーバ流路４２を接続する還流路５２が形成されている。作動連通ロッド４４は、還流路５２を閉塞するように進退可能であるとともに、還流路５２を流通可能にさせる貫通口４４ａを有している。小径ピストン５０と第１マスタピストン３４の相対位置が変化することにより還流路５２と貫通口４４ａの位置が変化する。還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した場合には、第２マスタ室３２のブレーキフルードがリザーバ２２に還流し、位置が一致しない場合には、第２マスタ室３２内部にブレーキフルードが閉じ込められる。なお、第１マスタピストン３４が矢印Ａ方向に摺動した場合で、第１マスタ室３０内のブレーキフルードの蓄圧容積が低下しない場合、つまり、第１流路３６を通ってブレーキフルードがホイールシリンダ２０側に流れない場合、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した状態が維持されるようになっている。
【００２１】
また、小径ピストン５０には、一端が第１マスタ室３０側に開口し、他端が第２マスタ室３２側に開口した作動流路５４が形成されている。この作動流路５４内部には、第１マスタ室３０の圧力が第２マスタ室３２の圧力より高いときに大径ピストン４８と小径ピストン５０の相互摺動を禁止するロックピン５６が配置されている。第１マスタ室３０と第２マスタ室３２との間に差圧が無い場合、ロックピン５６は図２の位置に保持され、第１マスタ室３０の圧力が上昇した場合、小径ピストン５０のみが矢印Ａ方向に移動可能となる。一方、第１マスタ室３０の圧力が第２マスタ室３２の圧力より高くなった場合、ロックピン５６は、第１マスタ室３０の圧力により矢印Ｃ方向に押し下げられ、大径ピストン４８に進入する。その結果、大径ピストン４８に対し小径ピストン５０が固定され、第１マスタ室３０の圧力により大径ピストン４８と小径ピストン５０が一緒に矢印Ａ方向に摺動可能となる。
【００２２】
さらに、第２マスタ室３２には、大径ピストン４８が矢印Ａ方向に摺動した場合に押圧されるシミュレータスプリング５８が配置されている。シミュレータスプリング５８は大径ピストン４８が摺動する場合、具体的には大径ピストン４８と小径ピストン５０が共に矢印Ａ方向に摺動する場合、第１マスタ室３０および第１マスタピストン３４を介したブレーキペダル２６の操作に対する反力を発生する。
【００２３】
図１に示すように、シミュレータスプリング５８が接触する第２マスタ室３２の一端面の一部には、レギュレータピストン６０が配置されている。レギュレータピストン６０は、第２マスタ室３２に隣接形成された連通室６２の内部を矢印Ａ、Ｂ方向に摺動する。連通室６２は、ブースタブロック２４の外周部分を通る流路６３でブースタ室２８と連通している。連通室６２には、アキュムレータ供給管６６が接続されている。レギュレータピストン６０が第２マスタ室３２の圧力の上昇により矢印Ａ方向に移動したときに、アキュムレータ供給管６６の位置からレギュレータブロック６４が退避させられると共に、連通室６２に接続された第３リザーバ流路６８を閉塞される。その結果、アキュムレータ１２から連通室６２に加圧状態のブレーキフルードが供給される。つまり、ブースタ室２８にアキュムレータ１２のブレーキフルードが供給される。第１マスタピストン３４の背面（ブレーキペダル２６が接続された面）はブースタ室２８の一面を形成するので、ブースタ室２８に導かれた加圧状態のブレーキフルードは、第１マスタピストン３４をさらに矢印Ａ方向に付勢し、第１マスタ室３０の内部圧力を上昇させる。つまり、運転者のブレーキペダル２６の踏み込み力をアシストすることになる。一方、レギュレータブロック６４が図１の位置にある場合、つまり、アキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入されていない場合、連通室６２には第３リザーバ流路６８が連通され、リザーバ２２と同圧になる。
【００２４】
なお、図１に示すように、レギュレータピストン６０とブースタブロック２４の内壁面の間には、第２マスタ室３２の内部圧力が上昇していないときにレギュレータピストン６０を図１の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７０が配置されている。また、図１、図２に示すように、第２マスタピストン４６とレギュレータピストン６０の間には、第１マスタ室３０の内部圧力が上昇していないときに第２マスタピストン４６を図２の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７２が配置されている。なお、図２の場合、保持スプリング７２はシミュレータスプリング５８の内周部分に配置されているが、シミュレータスプリング５８の外に配置してもよい。同様に、第１マスタピストン３４と第２マスタピストン４６の間には、ブレーキペダル２６が踏み込まれていないときに第１マスタピストン３４を図２の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７４が配置されている。
【００２５】
制御アクチュエータ１６は、マスタシリンダユニット１４と複数のホイールシリンダ２０との間に設けられる。この制御アクチュエータ１６は、運転者の制動操作の有無に拘わらず、車両の走行状態に応じてホイールシリンダ２０毎の液圧を調整して制動力を制御することで車両姿勢を安定化させる。制御アクチュエータ１６は具体的には、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や横滑り防止システムなどに含まれる。ＡＢＳは、車輪のロックを検出すると、その車輪の液圧を一時的に減圧することにより車輪を回転させて路面との摩擦力を回復させる。その後再び増圧することにより制動をかける。この減圧と増圧を繰り返すことにより、車輪の方向性が維持され、車両姿勢の安定化を図りつつ制動を行うことができる。また、横滑り防止システムは、制動力の制御とエンジンなどの駆動源出力の制御を行い、オーバースピードでカーブに進入したときに曲がりきれないことを防止したり、カーブでハンドルを切りすぎたときのスピンを防止する。
【００２６】
図３は、制御アクチュエータ１６の内部構造を詳細に説明する説明図である。制御アクチュエータ１６は、複数の流体通路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流体通路には、個別通路７６，７７，７８，７９と、主通路８０とが含まれる。個別通路７６〜７９は、それぞれ主通路８０から分岐されて対応する左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄに接続されている。これにより、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄは、主通路８０と連通可能となる。また、個別通路７６，７７，７８，７９の中途には、ＡＢＳ増圧弁８１，８２，８３，８４が設けられている。各ＡＢＳ増圧弁８１〜８４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。
【００２７】
更に、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄは、個別通路７６〜７９にそれぞれ接続された減圧通路８５，８６，８７，８８を介して減圧通路８９に接続されている。減圧通路８５，８６，８７，８８の中途には、ＡＢＳ減圧弁９０，９１，９２，９３が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁９０〜９３は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁弁である。
【００２８】
主通路８０は、中途に連通弁９４を有しており、この連通弁９４により個別通路７６および７７と接続される第１通路８０ａと、個別通路７８および７９と接続される第２通路８０ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路８０ａは、個別通路７６および７７を介して左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂに接続され、第２通路８０ｂは、個別通路７８および７９を介して右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄに接続される。連通弁９４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁弁である。
【００２９】
また、主通路８０には、第１マスタ室３０に接続された第１流路３６に連通する第１マスタ通路９５と、第２マスタ室３２に接続された第２流路４０に連通する第２マスタ通路９６、およびアキュムレータ１２と連通するアキュムレータ通路９７が接続されている。より詳細には、第１マスタ通路９５は、主通路８０の第１通路８０ａに接続されており、第２マスタ通路９６およびアキュムレータ通路９７は、主通路８０の第２通路８０ｂに接続されている。更に、減圧通路８９はリザーバ２２に接続される。
【００３０】
第１マスタ通路９５は、中途に第１マスタ圧カット弁９８を有する。第１マスタ圧カット弁９８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。第２マスタ通路９６は、中途に第２マスタ圧カット弁９９を有する。第２マスタ圧カット弁９９も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。また、アキュムレータ通路９７は、中途に増圧リニア制御弁（増圧制御弁）１００を有し、アキュムレータ通路９７および主通路８０の第２通路８０ｂは、減圧リニア制御弁（減圧制御弁）１０１を介して減圧通路８９に接続されている。
【００３１】
増圧リニア制御弁１００と減圧リニア制御弁１０１とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁制御弁である。ここで、増圧リニア制御弁１００の出入口間の差圧は、アキュムレータ１２におけるブレーキフルードの圧力と主通路８０におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧は、主通路８０におけるブレーキフルードの圧力と減圧通路８９におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧を制御することができる。
【００３２】
なお、増圧リニア制御弁１００は上述のように常閉型電磁制御弁であることから、増圧リニア制御弁１００が非通電状態にある場合、主通路８０は、高圧液圧源としてのアキュムレータ１２から遮断されることになる。また、減圧リニア制御弁１０１も上述のように常閉型電磁制御弁であることから、減圧リニア制御弁１０１が非通電状態にある場合、主通路８０はリザーバ２２から遮断されることになる。この点で、主通路８０は、低圧液圧源としてもリザーバ２２にも接続されているともいえる。
【００３３】
アキュムレータ１２からのブレーキフルードの供給によりホイールシリンダ２０を作動させる場合、第１マスタ圧カット弁９８および第２マスタ圧カット弁９９閉弁するとともに、連通弁９４を開弁する。そして、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニア制御と、ＡＢＳ増圧弁８１〜８４およびＡＢＳ減圧弁９０〜９３のＯＮ／ＯＦＦ制御により、アキュムレータ１２からのブレーキフルードを供給して各ホイールシリンダ２０に詳細制御する。各電磁弁は各車輪のロック状態や車両姿勢を検出するセンサからの信号に基づき制御動作を行うＡＢＳ−ＥＣＵ１０２（図１参照）により制御される。ＡＢＳ増圧弁８１〜８４とＡＢＳ減圧弁９０〜９３を適宜開閉制御することにより、車両姿勢を安定化するような液圧制御、つまり制動力の制御ができる。
【００３４】
また、マスタシリンダユニット１４からのブレーキフルードの供給によりホイールシリンダ２０を作動させる場合、つまり、アキュムレータ１２や制御アクチュエータ１６が正常に作動していない場合、各電磁弁は非通電状態となる。つまり、増圧リニア制御弁１００、減圧リニア制御弁１０１および連通弁９４を閉弁される。そして、第１マスタ圧カット弁９８および第２マスタ圧カット弁９９が開弁され、マスタシリンダユニット１４から加圧状態のブレーキフルードを供給する。このときＡＢＳ増圧弁８１〜８４は開弁され、ＡＢＳ減圧弁９０〜９３へ閉弁されるので、各ホイールシリンダ２０は、マスタシリンダユニット１４の発生する圧力により直接作動する。なお、この場合、第１マスタ室３０のブレーキフルードは、左前輪用ホイールシリンダ２０ａおよび右後輪用ホイールシリンダ２０ｂの作動に利用され、第２マスタ室３２のブレーキフルードは右前輪用ホイールシリンダ２０ｃおよび左後輪用ホイールシリンダ２０ｄの作動に利用される。つまり、第１マスタ室３０から車両前後のホイールシリンダ２０のうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダにブレーキフルードを供給し、第２マスタ室３２から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダ２０にブレーキフルードを供給する。
【００３５】
図１に示すように、ホイールシリンダ２０は、マスタシリンダユニット１４またはアキュムレータ１２から送出された加圧状態のブレーキフルードの供給を制御アクチュエータ１６を介して受けて車輪毎に制動力を付与する。ホイールシリンダ２０は、たとえばブレーキ装置がディスクブレーキ装置の場合キャリパに含まれる。ホイールシリンダ２０が加圧状態のブレーキフルードの供給を受けると、ディスクロータ１８ａの一面側に対面配置されているブレーキパッド１８ｂをディスクロータ１８ａに押圧する。その反力によりキャリパ１８の爪部１８ｃがディスクロータ１８ａの他面側に配置されたブレーキパッド１８ｄを押圧する。その結果、ディスクロータ１８ａが一対のブレーキパッド１８ｂ，１８ｄにより挟持されて制動力を発生する。なお、ブレーキ装置としてドラムブレーキ装置を用いてもよい。
【００３６】
第１マスタ室３０と第２マスタ室３２を用いて加圧状態の作動流体をホイールシリンダ２０側に送り出す場合、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２には、踏力のみの圧力、または踏力およびアキュムレータ１２からの圧力がほぼ同じに作用する。その結果、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２は同じ圧力を発生することができる。つまり、車両の左前輪に第１マスタ室３０からの液圧を供給し、右後輪に第２マスタ室３２からの液圧を提供しても左右同等の制動力を発生させることができる。したがって、第１マスタ室３０から車両前後のホイールシリンダ２０のうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダにブレーキフルードを供給できる。同様に、第２マスタ室３２から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダ２０にブレーキフルードを供給できる。いわゆる「Ｘ配管」が可能になり、片側の流路系が失陥した場合でも従来の前後配管のように特殊なバルブなどを用いることなく、安定した制動を実現することができる。
【００３７】
続いて、図４、図５を用いて、マスタシリンダユニット１４の作動態様を説明する。なお、図４、図５は、マスタシリンダユニット１４の第１マスタ室３０および第２マスタ室３２の部分拡大図である。前述したように、本実施形態のマスタシリンダユニット１４は第２マスタ室３２内部にシミュレータスプリング５８を含んでいる。そして、制御アクチュエータ１６とアキュムレータ１２が正常に作動している場合、アキュムレータ１２から提供される加圧状態のブレーキフルードによりホイールシリンダ２０の液圧制御が行われる。このとき、マスタシリンダユニット１４で発生した圧力は、制御アクチュエータ１６の第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９でカットされる。このとき、第２マスタ室３２の圧力は、リザーバ２２に逃がされる。このときシミュレータスプリング５８は、ブレーキフルードがリザーバ２２に逃げなかったときに運転者がブレーキペダル２６を介して感じる踏込反力を模擬的に発生させる。
【００３８】
図４は、制御アクチュエータ１６およびアキュムレータ１２が正常に作動している場合のマスタシリンダユニット１４の作動態様である。この場合、ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給は、アキュムレータ１２から行われる。このとき、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２から第１流路３６、第２流路４０を通って制御アクチュエータ１６に送り出されるブレーキフルードは、制御アクチュエータ１６内の第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９により閉塞される。
【００３９】
運転者がブレーキペダル２６を踏み込み、第１マスタピストン３４を矢印Ａ方向に押し込むと、第１リザーバ流路３８は第１マスタピストン３４によって閉塞される。また、第１流路３６は、第１マスタ圧カット弁９８で閉塞されているので、第１マスタ室３０の内部圧力は上昇する。その結果、第１マスタ室３０の内部圧力は第１マスタピストン３４の大径ピストン４８と小径ピストン５０を一緒に矢印Ａ方向に押す。つまり、第２マスタピストン４６を矢印Ａ方向に摺動させる。このとき第１マスタピストン３４と小径ピストン５０は平行移動するのみで、第１マスタピストン３４の作動前後で小径ピストン５０と作動連通ロッド４４の位置関係は変化しない。前述したように、第１流路３６を通ってブレーキフルードがホイールシリンダ２０側に流れない場合、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した状態が維持される。その結果、第１マスタ室３０の圧力により第２マスタピストン４６が矢印Ａ方向に摺動するが、第２マスタ室３２内のブレーキフルードは、リザーバ２２側へ逃げ、第２マスタ室３２の内部圧力はリザーバ２２の内圧と同じ低圧状態が維持される。一方、第１マスタ室３０側は第１リザーバ流路３８および第１流路３６が閉塞されているので高圧状態になっている。その結果、ロックピン５６は矢印Ｃ方向に押し下げられ、大径ピストン４８と小径ピストン５０をロックされる。そして、大径ピストン４８が第２マスタ室３２内部を矢印Ａ方向に摺動してシミュレータスプリング５８を圧縮する。この圧縮により発生する反力は、第２マスタピストン４６、第１マスタ室３０のブレーキフルード、第１マスタピストン３４、ブレーキペダル２６へと順に伝達され運転者へ提供される。このようにして、第２マスタ室３２はストロークシミュレータとして機能する。
【００４０】
なお、このとき、第２マスタ室３２の内部圧力は上昇しないので、レギュレータピストン６０を押さない。つまり、連通室６２に接続されたアキュムレータ供給管６６は、レギュレータブロック６４により閉塞され、アキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入されない。つまり、シミュレータスプリング５８にはブレーキペダル２６の踏力しか入力されない。その結果、シミュレータスプリング５８は、ブレーキペダル２６の踏力をシミュレーションする反力を発生するような比較的小さなばね定数に設定することが可能である。つまり、シミュレータスプリング５８の小型化が可能で、省スペース化に寄与できる。
【００４１】
図５は、アキュムレータ１２は正常に作動しているが、一時的に制御アクチュエータ１６が失陥した場合のマスタシリンダユニット１４の作動態様である。この場合、制御アクチュエータ１６は機能を停止するので、前述したように各電磁弁は非通電状態になり、マスタシリンダユニット１４で発生させた液圧によりホイールシリンダ２０を作動させることなる。つまり、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２から第１流路３６、第２流路４０を通って制御アクチュエータ１６側に送り出されるブレーキフルードは、第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９による閉塞を受けずにホイールシリンダ２０に供給される。
【００４２】
運転者がブレーキペダル２６を踏み込み、第１マスタピストン３４を矢印Ａ方向に押し込むと、第１リザーバ流路３８は第１マスタピストン３４によって閉塞される。一方、第１流路３６は閉塞されないので、第１マスタ室３０のブレーキフルードはホイールシリンダ２０側に流れる。この場合、ブレーキフルードはホイールシリンダ２０に移動するのみで、リザーバ２２に還流しないのでホイールシリンダ２０への移動完了後第１マスタ室３０の内部圧力は上昇する。ただし、第１マスタ室３０からブレーキフルードがホイールシリンダ２０に移動するので、第１マスタ室３０における第１マスタピストン３４と第２マスタピストン４６の間の容積は減少する。その結果、第１マスタピストン３４の作動前後で小径ピストン５０と作動連通ロッド４４の位置関係が変化する。前述したように、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致しない場合には、還流路５２は作動連通ロッド４４によって閉塞され、第２マスタ室３２内部のブレーキフルードは第２リザーバ流路４２に流れることができず閉じ込められる。したがって、第２マスタ室３２のブレーキフルードはホイールシリンダ２０に移動するのみで、リザーバ２２に還流しないのでホイールシリンダ２０への移動完了後第２マスタ室３２の内部圧力は上昇する。
【００４３】
このとき、第１マスタ室３０のブレーキフルードと第２マスタ室３２のブレーキフルードは、いずれもホイールシリンダ２０に流れるので、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２の内部圧力は概ね同圧となる。その結果、ロックピン５６は矢印Ｃ方向に押し下げられず、大径ピストン４８と小径ピストン５０はロックされない。その結果、小径ピストン５０のみが矢印Ａ方向に摺動可能になる。つまり、大径ピストン４８は摺動しないので、シミュレータスプリング５８は圧縮されず、ストロークシミュレータとして機能しない。
【００４４】
なお、このとき、第２マスタ室３２の内部圧力が上昇することにより、レギュレータピストン６０が矢印Ａ方向に押される。その結果、連通室６２に接続されたアキュムレータ供給管６６が連通室６２に接続されアキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入される。つまり、アキュムレータ圧がブースタ室２８に導入され、ブースタ室２８が倍力装置（ハイドロブースタ）として機能し、運転者のブレーキペダル２６の踏み込み力をアシストする。
【００４５】
なお、制御アクチュエータ１６の失陥が継続的に発生してアキュムレータ１２の蓄圧が適正値以下になった場合、またはアキュムレータ１２自体が失陥した場合、アキュムレータ１２からブレーキフルードの供給が無いこと以外、マスタシリンダユニット１４の挙動は図５に示す場合と同じである。この場合、マスタシリンダユニット１４は完全な静圧作動のマスタシリンダになり、ブレーキペダル２６の踏み込み力のみで発生する圧力によりホイールシリンダ２０を作動させることになる。
【００４６】
このように、本実施形態のマスタシリンダユニット１４によれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能であり、また、ストロークシミュレータの機能を第２マスタ室３２に内蔵することが可能になりシステム全体の小型化に寄与することができる。
【００４７】
本実施形態に示すマスタシリンダユニット１４の構造は一例であり、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２を有し、第２マスタ室３２内にシミュレータスプリング５８を含む構成であれば、各部材の構成や形状は適宜変更してもよく、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態で示す制御アクチュエータ１６の構成やキャリパ１８の構成は一例であり、同様な機能を有すれば、各部材の形状や配管形式を変更してもよく、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態における液圧制御システムの全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】図１の液圧制御システムに含まれるマスタシリンダユニットの第１マスタ室と第２マスタ室の拡大図である。
【図３】図１の液圧制御システムに含まれる制御アクチュエータの内部構成を説明する説明図である。
【図４】図１の液圧制御システムにおいて、制御アクチュエータおよびアキュムレータが正常に作動している場合のマスタシリンダユニットの作動態様を説明する説明図である。
【図５】図１の液圧制御システムにおいて、アキュムレータは正常に作動しているが、一時的に制御アクチュエータが失陥した場合のマスタシリンダユニットの作動態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 液圧制御システム、 １２ アキュムレータ、 １４ マスタシリンダユニット、 １６ 制御アクチュエータ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ リザーバ、 ２４ ブースタブロック、 ２６ ブレーキペダル、 ２８ ブースタ室、 ３０ 第１マスタ室、 ３２ 第２マスタ室、 ３４ 第１マスタピストン、 ３６ 第１流路、 ３８ 第１リザーバ流路、 ４０ 第２流路、 ４２ 第２リザーバ流路、 ４４ 作動連通ロッド、 ４４ａ 貫通口、 ４６ 第２マスタピストン、 ４８ 大径ピストン、 ５０ 小径ピストン、 ５２ 還流路、 ５４ 作動流路、 ５６ ロックピン、 ５８ シミュレータスプリング、 ６０ レギュレータピストン、 ６２ 連通室、 ６３ 流路、 ６４ レギュレータブロック、 ６６ アキュムレータ供給管、 ６８ 第３リザーバ流路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタシリンダおよび液圧制御システム、特に液圧ブースタを有するマスタシリンダの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両に制動力を与える手段にディスクブレーキ装置やドラムブレーキ装置などの常用ブレーキがある。この常用ブレーキは、運転者が操作するブレーキペダルにより作動するマスタシリンダで発生させた加圧状態の作動流体を供給することにより所望の制動力を得ている。近年、モータ駆動などにより発生させた加圧状態の作動流体をアキュムレータに蓄え、その蓄えた加圧状態の作動流体を用いて制動力を得るシステムが導入されている。このようなアキュムレータを用いるシステムは、提供する液圧の制御およびそれにより発生させる制動力を電子制御可能である。そのため、運転者のブレーキペダルの操作状態に拘わらず制動力を制御するＡＢＳ搭載車や回生制動が可能なハイブリッド車などの電子制御ブレーキシステムを搭載した車両に適用されている。
【０００３】
ところで、電子制御ブレーキシステムにおいて、運転者が走行中に所望の減速度を得ようとしてブレーキペダルを操作する場合、マスタシリンダから受ける反力と同様の感覚を運転者に与えることが望ましい。そこで、運転者のブレーキペダルの操作量を検出して、アキュムレータからの供給圧力を調節する際にストロークシミュレータによりブレーキペダルに反力が与えられる。一般には、ストロークシミュレータはマスタシリンダと常用ブレーキのホイールシリンダの間の流路に配置され、本来マスタシリンダで発生するはずの反力を模擬的に生成する。模擬的な反力を発生することにより、ブレーキペダルの操作フィーリングが、電子制御ブレーキシステムにおいても変化しないようにしてる。また、特許文献１には、入力軸のストロークを制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングが、回生ブレーキシステム等の他のブレーキシステムの動作、非動作に関係なく、ペダル踏力に対する車両減速度やペダルストロークをほぼ同じにするブレーキ特性が得られるストロークシミュレータを含むブレーキ増圧マスタシリンダが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ストロークシミュレータの形態は様々であるが、それぞれ長所短所を有する。例えば、前者の一般的なタイプの場合、つまり流路にストロークシミュレータを配置するものは、マスタシリンダから受ける反力を完全に模擬できるので、完全なバイワイヤ制御にも適用可能である。その反面、ストロークシミュレータ本体を配置するスペースやそれを接続する流路配管が必要である。ストロークシミュレータを有する液圧制御システムが配置されるエンジンコンパートメントは、利用可能スペースが限られているとともに、近年の高性能化に伴い他のシステムで使用するスペースも増大してきている。そのため、前者のタイプのストロークシミュレータを有する液圧制御システムをに対しては、配置スペースの削減が望まれる。一方、後者の特許文献１のストロークシミュレータは、マスタシリンダ一体型なのでスペースの点では前者のものに比べ有利である。しかし、マスタシリンダから受ける反力を模擬的に生成するものではなく、ブレーキペダルの踏み込みで発生する圧力を全く用いない完全なバイワイヤ制御をする場合には適用できない。つまり、用途が限られてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、完全なバイワイヤ制御にも適用可能で、液圧制御システム内に組み込んだときに配置スペースを取らないマスタシリンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のマスタシリンダは、中空のブースタブロックと、前記ブースタブロックの中空内の端部に形成され、液圧源から加圧状態の作動流体を受け入れるブースタ室と、前記ブースタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第１流路が接続された第１マスタ室と、前記第１マスタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第２流路が接続された第２マスタ室と、前記ブースタ室と第１マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、一端に前記ブースタ室を貫通したブレーキ操作部材を有し他端に前記第２マスタ室の作動流体をリザーバに還流させるか否かを切り換える切換部材を有する第１マスタピストンと、前記第１マスタ室と第２マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、リング状の大径ピストンと、当該大径ピストンの内周に配置され軸方向に単独または前記大径ピストンとともに摺動自在な小径ピストンで構成される第２マスタピストンと、前記第１マスタ室の圧力が前記第２マスタ室の圧力より高いとき前記大径ピストンと小径ピストンの相互摺動を禁止するロックピンと、前記第２マスタ室内に配置され、前記大径ピストンの軸方向の摺動により押圧されることにより前記ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生するシミュレータスプリングと、前記第２マスタ室の一端面を構成するように配置され、当該第２マスタ室の圧力変化により作動して前記ブースタ室に加圧状態の作動流体を供給するレギュレータピストンと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ホイールシリンダに液圧源から加圧状態の作動流体を提供して制動力を制御する場合、第１流路と第２流路は閉鎖される。このとき、ブレーキ操作部材が操作されると、第１マスタ室の内部圧力は上昇し、第２マスタ室の大径ピストンと小径ピストンを共に押す。そして、大径ピストンがシミュレータスプリングを押圧する。つまり、第２マスタ室のシミュレータスプリングは、ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生しストロークシミュレータとして機能する。
【０００８】
この態様によれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能なストロークシミュレータ内蔵型のマスタシリンダを提供することができる。
【０００９】
また、上記態様において、前記第１マスタ室は前記第１流路を介して、車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、前記第２マスタ室は前記第２流路を介して、他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給してもよい。この態様によれば、第１マスタ室と第２マスタ室を用いて加圧状態の作動流体をホイールシリンダ側に送り出す場合、第１マスタ室と第２マスタ室には、踏力のみ、または踏力および液圧源からの圧力が作用する。この場合、第１マスタ室と第２マスタ室は同じ圧力を発生することができる。その結果、第１マスタ室から車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、第２マスタ室から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給しても左右の車輪で同じ制動力を発生できる。この場合、いわゆる「Ｘ配管」が可能になり、片側の流路系が失陥した場合でも従来の前後配管のように特殊なバルブや機構を用いることなく、対角位置に配置されたブレーキ装置で安定した制動を実現することができる。
【００１０】
また、上記態様において、前記シミュレータスプリングは、前記第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流されるときのみ前記大径ピストンにより押圧され、前記ブレーキ操作部材の踏力をシミュレーションする反力を発生するようなばね定数に設定されていてもよい。第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流される場合、レギュレータピストンは作動しないので、ブースタ室に液圧源から加圧状態の作動流体は提供されない。その結果、シミュレータスプリングには、ブレーキ操作部材の踏力のみしか入力されない。したがって、シミュレータスプリングは、この踏力に抗するのみの小さなばね定数に設定することが可能になり、マスタシリンダの小型化に寄与できる。
【００１１】
また、上記態様のマスタシリンダを液圧制御システムに含んでもよい。この態様によれば、ストロークシミュレータをマスタシリンダに内蔵するので、液圧制御システムの流路系にストロークシミュレータやその配管を設ける必要がなくなり、完全なバイワイヤ制御にも適用可能な液圧システムの小型化が可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のマスタシリンダおよび液圧制御システムによれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能で、かつストロークシミュレータを内蔵可能なマスタシリンダが提供できる。また、そのマスタシリンダを用いることにより液圧制御システムの小型化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。本実施形態のマスタシリンダユニットは、第２マスタ室にシミュレータスプリングを内蔵し、第２マスタ室をストロークシミュレータとして機能させる。その結果、完全なバイワイヤ制御を行う液圧制御システムに必要なストロークシミュレータを流路系内に設ける必要が無く、液圧制御システムの小型化および簡略化を可能にしている。
【００１４】
図１は本実施形態の液圧制御システム１０の全体構成を説明する機能ブロック図である。この液圧制御システム１０は、液圧源として機能するアキュムレータ１２とマスタシリンダユニット１４を含む。アキュムレータ１２またはマスタシリンダユニット１４から送出される加圧状態の作動流体（以下、ブレーキフルードという）を車輪毎に配置される複数のブレーキ装置に提供する。本実施形態の場合、ブレーキ装置として、ディスクブレーキ装置を例示して、アキュムレータ１２またはマスタシリンダユニット１４から送出されたブレーキフルードは、制御アクチュエータ１６を経てディスクブレーキ装置のキャリパ１８内のホイールシリンダ２０に提供される。なお、本実施形態において、車輪毎にホイールシリンダ２０を区別する必要がある場合、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄと示す場合がある。
【００１５】
アキュムレータ１２は、ポンプなどによりブレーキフルードを昇圧して、その圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ（例えば１４〜２２ＭＰａ程度）に変換して蓄えるものである。ポンプは、例えば駆動源としてモータを有し、その吸込口がリザーバ２２に接続され、吐出口がアキュムレータ１２に接続される。また、アキュムレータ１２に対しては、リリーフバルブが設けられている。アキュムレータ１２におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ２２へ戻される。
【００１６】
マスタシリンダユニット１４は、例えば金属製のブースタブロック２４内部に、ブレーキペダル２６が配置されている側から順に、ブースタ室２８、第１マスタ室３０、第２マスタ室３２が隣接形成されている。ブレーキペダル２６は運転者が操作するブレーキ操作部材として機能する。
【００１７】
ブースタ室２８は、アキュムレータ１２から加圧状態のブレーキフルードを受け入れ、第１マスタ室３０内部に摺動自在に配置された第１マスタピストン３４がブレーキペダル２６の操作により図中矢印Ａ方向に移動するときの推力を補う。
【００１８】
第１マスタ室３０は、ブースタ室２８に隣接形成されている。また、制御状態に応じてホイールシリンダ２０側へブレーキフルードの流通または非流通が切り替わる第１流路３６が接続されている。さらに、第１マスタ室３０内部のブレーキフルードをリザーバ２２に対して出し入れする第１リザーバ流路３８が接続されている。第２マスタ室３２は、第１マスタ室３０に隣接形成されている。また、制御状態に応じてホイールシリンダ２０側へブレーキフルードの流通または非流通が切り替わる第２流路４０が接続されている。さらに、第２マスタ室３２内部のブレーキフルードをリザーバ２２に対して出し入れする第２リザーバ流路４２が接続されている。
【００１９】
図２は、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２の拡大図であり、図１と共に参照しながら以下説明する。第１マスタ室３０内部で矢印Ａ，Ｂ方向へ摺動自在に配置された第１マスタピストン３４は、前述したように、一端面にブレーキペダル２６を有し、他端面に第２マスタ室３２のブレーキフルードをリザーバ２２に還流させるか否かを切り換える切換部材として機能する作動連通ロッド４４を有する。
【００２０】
第２マスタ室３２内部には、矢印Ａ、Ｂ方向へ摺動自在な第２マスタピストン４６が収納されている。第２マスタピストン４６はリング状の大径ピストン４８と、当該大径ピストン４８の内周に配置され矢印Ａ、Ｂ方向（軸方向）に単独または大径ピストン４８とともに摺動自在な小径ピストン５０で構成されている。小径ピストン５０の内部には、第２マスタ室３２のブレーキフルードの貯留空間と第２リザーバ流路４２を接続する還流路５２が形成されている。作動連通ロッド４４は、還流路５２を閉塞するように進退可能であるとともに、還流路５２を流通可能にさせる貫通口４４ａを有している。小径ピストン５０と第１マスタピストン３４の相対位置が変化することにより還流路５２と貫通口４４ａの位置が変化する。還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した場合には、第２マスタ室３２のブレーキフルードがリザーバ２２に還流し、位置が一致しない場合には、第２マスタ室３２内部にブレーキフルードが閉じ込められる。なお、第１マスタピストン３４が矢印Ａ方向に摺動した場合で、第１マスタ室３０内のブレーキフルードの蓄圧容積が低下しない場合、つまり、第１流路３６を通ってブレーキフルードがホイールシリンダ２０側に流れない場合、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した状態が維持されるようになっている。
【００２１】
また、小径ピストン５０には、一端が第１マスタ室３０側に開口し、他端が第２マスタ室３２側に開口した作動流路５４が形成されている。この作動流路５４内部には、第１マスタ室３０の圧力が第２マスタ室３２の圧力より高いときに大径ピストン４８と小径ピストン５０の相互摺動を禁止するロックピン５６が配置されている。第１マスタ室３０と第２マスタ室３２との間に差圧が無い場合、ロックピン５６は図２の位置に保持され、第１マスタ室３０の圧力が上昇した場合、小径ピストン５０のみが矢印Ａ方向に移動可能となる。一方、第１マスタ室３０の圧力が第２マスタ室３２の圧力より高くなった場合、ロックピン５６は、第１マスタ室３０の圧力により矢印Ｃ方向に押し下げられ、大径ピストン４８に進入する。その結果、大径ピストン４８に対し小径ピストン５０が固定され、第１マスタ室３０の圧力により大径ピストン４８と小径ピストン５０が一緒に矢印Ａ方向に摺動可能となる。
【００２２】
さらに、第２マスタ室３２には、大径ピストン４８が矢印Ａ方向に摺動した場合に押圧されるシミュレータスプリング５８が配置されている。シミュレータスプリング５８は大径ピストン４８が摺動する場合、具体的には大径ピストン４８と小径ピストン５０が共に矢印Ａ方向に摺動する場合、第１マスタ室３０および第１マスタピストン３４を介したブレーキペダル２６の操作に対する反力を発生する。
【００２３】
図１に示すように、シミュレータスプリング５８が接触する第２マスタ室３２の一端面の一部には、レギュレータピストン６０が配置されている。レギュレータピストン６０は、第２マスタ室３２に隣接形成された連通室６２の内部を矢印Ａ、Ｂ方向に摺動する。連通室６２は、ブースタブロック２４の外周部分を通る流路６３でブースタ室２８と連通している。連通室６２には、アキュムレータ供給管６６が接続されている。レギュレータピストン６０が第２マスタ室３２の圧力の上昇により矢印Ａ方向に移動したときに、アキュムレータ供給管６６の位置からレギュレータブロック６４が退避させられると共に、連通室６２に接続された第３リザーバ流路６８を閉塞される。その結果、アキュムレータ１２から連通室６２に加圧状態のブレーキフルードが供給される。つまり、ブースタ室２８にアキュムレータ１２のブレーキフルードが供給される。第１マスタピストン３４の背面（ブレーキペダル２６が接続された面）はブースタ室２８の一面を形成するので、ブースタ室２８に導かれた加圧状態のブレーキフルードは、第１マスタピストン３４をさらに矢印Ａ方向に付勢し、第１マスタ室３０の内部圧力を上昇させる。つまり、運転者のブレーキペダル２６の踏み込み力をアシストすることになる。一方、レギュレータブロック６４が図１の位置にある場合、つまり、アキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入されていない場合、連通室６２には第３リザーバ流路６８が連通され、リザーバ２２と同圧になる。
【００２４】
なお、図１に示すように、レギュレータピストン６０とブースタブロック２４の内壁面の間には、第２マスタ室３２の内部圧力が上昇していないときにレギュレータピストン６０を図１の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７０が配置されている。また、図１、図２に示すように、第２マスタピストン４６とレギュレータピストン６０の間には、第１マスタ室３０の内部圧力が上昇していないときに第２マスタピストン４６を図２の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７２が配置されている。なお、図２の場合、保持スプリング７２はシミュレータスプリング５８の内周部分に配置されているが、シミュレータスプリング５８の外に配置してもよい。同様に、第１マスタピストン３４と第２マスタピストン４６の間には、ブレーキペダル２６が踏み込まれていないときに第１マスタピストン３４を図２の位置（原点位置）に保持する保持スプリング７４が配置されている。
【００２５】
制御アクチュエータ１６は、マスタシリンダユニット１４と複数のホイールシリンダ２０との間に設けられる。この制御アクチュエータ１６は、運転者の制動操作の有無に拘わらず、車両の走行状態に応じてホイールシリンダ２０毎の液圧を調整して制動力を制御することで車両姿勢を安定化させる。制御アクチュエータ１６は具体的には、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や横滑り防止システムなどに含まれる。ＡＢＳは、車輪のロックを検出すると、その車輪の液圧を一時的に減圧することにより車輪を回転させて路面との摩擦力を回復させる。その後再び増圧することにより制動をかける。この減圧と増圧を繰り返すことにより、車輪の方向性が維持され、車両姿勢の安定化を図りつつ制動を行うことができる。また、横滑り防止システムは、制動力の制御とエンジンなどの駆動源出力の制御を行い、オーバースピードでカーブに進入したときに曲がりきれないことを防止したり、カーブでハンドルを切りすぎたときのスピンを防止する。
【００２６】
図３は、制御アクチュエータ１６の内部構造を詳細に説明する説明図である。制御アクチュエータ１６は、複数の流体通路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流体通路には、個別通路７６，７７，７８，７９と、主通路８０とが含まれる。個別通路７６〜７９は、それぞれ主通路８０から分岐されて対応する左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄに接続されている。これにより、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄは、主通路８０と連通可能となる。また、個別通路７６，７７，７８，７９の中途には、ＡＢＳ増圧弁８１，８２，８３，８４が設けられている。各ＡＢＳ増圧弁８１〜８４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。
【００２７】
更に、左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂ、右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄは、個別通路７６〜７９にそれぞれ接続された減圧通路８５，８６，８７，８８を介して減圧通路８９に接続されている。減圧通路８５，８６，８７，８８の中途には、ＡＢＳ減圧弁９０，９１，９２，９３が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁９０〜９３は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁弁である。
【００２８】
主通路８０は、中途に連通弁９４を有しており、この連通弁９４により個別通路７６および７７と接続される第１通路８０ａと、個別通路７８および７９と接続される第２通路８０ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路８０ａは、個別通路７６および７７を介して左前輪用ホイールシリンダ２０ａ、右後輪用ホイールシリンダ２０ｂに接続され、第２通路８０ｂは、個別通路７８および７９を介して右前輪用ホイールシリンダ２０ｃ、左後輪用ホイールシリンダ２０ｄに接続される。連通弁９４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁弁である。
【００２９】
また、主通路８０には、第１マスタ室３０に接続された第１流路３６に連通する第１マスタ通路９５と、第２マスタ室３２に接続された第２流路４０に連通する第２マスタ通路９６、およびアキュムレータ１２と連通するアキュムレータ通路９７が接続されている。より詳細には、第１マスタ通路９５は、主通路８０の第１通路８０ａに接続されており、第２マスタ通路９６およびアキュムレータ通路９７は、主通路８０の第２通路８０ｂに接続されている。更に、減圧通路８９はリザーバ２２に接続される。
【００３０】
第１マスタ通路９５は、中途に第１マスタ圧カット弁９８を有する。第１マスタ圧カット弁９８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。第２マスタ通路９６は、中途に第２マスタ圧カット弁９９を有する。第２マスタ圧カット弁９９も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開弁とされる常開型電磁弁である。また、アキュムレータ通路９７は、中途に増圧リニア制御弁（増圧制御弁）１００を有し、アキュムレータ通路９７および主通路８０の第２通路８０ｂは、減圧リニア制御弁（減圧制御弁）１０１を介して減圧通路８９に接続されている。
【００３１】
増圧リニア制御弁１００と減圧リニア制御弁１０１とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁とされる常閉型電磁制御弁である。ここで、増圧リニア制御弁１００の出入口間の差圧は、アキュムレータ１２におけるブレーキフルードの圧力と主通路８０におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧は、主通路８０におけるブレーキフルードの圧力と減圧通路８９におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１の出入口間の差圧を制御することができる。
【００３２】
なお、増圧リニア制御弁１００は上述のように常閉型電磁制御弁であることから、増圧リニア制御弁１００が非通電状態にある場合、主通路８０は、高圧液圧源としてのアキュムレータ１２から遮断されることになる。また、減圧リニア制御弁１０１も上述のように常閉型電磁制御弁であることから、減圧リニア制御弁１０１が非通電状態にある場合、主通路８０はリザーバ２２から遮断されることになる。この点で、主通路８０は、低圧液圧源としてもリザーバ２２にも接続されているともいえる。
【００３３】
アキュムレータ１２からのブレーキフルードの供給によりホイールシリンダ２０を作動させる場合、第１マスタ圧カット弁９８および第２マスタ圧カット弁９９閉弁するとともに、連通弁９４を開弁する。そして、増圧リニア制御弁１００および減圧リニア制御弁１０１のリニア制御と、ＡＢＳ増圧弁８１〜８４およびＡＢＳ減圧弁９０〜９３のＯＮ／ＯＦＦ制御により、アキュムレータ１２からのブレーキフルードを供給して各ホイールシリンダ２０に詳細制御する。各電磁弁は各車輪のロック状態や車両姿勢を検出するセンサからの信号に基づき制御動作を行うＡＢＳ−ＥＣＵ１０２（図１参照）により制御される。ＡＢＳ増圧弁８１〜８４とＡＢＳ減圧弁９０〜９３を適宜開閉制御することにより、車両姿勢を安定化するような液圧制御、つまり制動力の制御ができる。
【００３４】
また、マスタシリンダユニット１４からのブレーキフルードの供給によりホイールシリンダ２０を作動させる場合、つまり、アキュムレータ１２や制御アクチュエータ１６が正常に作動していない場合、各電磁弁は非通電状態となる。つまり、増圧リニア制御弁１００、減圧リニア制御弁１０１および連通弁９４を閉弁される。そして、第１マスタ圧カット弁９８および第２マスタ圧カット弁９９が開弁され、マスタシリンダユニット１４から加圧状態のブレーキフルードを供給する。このときＡＢＳ増圧弁８１〜８４は開弁され、ＡＢＳ減圧弁９０〜９３へ閉弁されるので、各ホイールシリンダ２０は、マスタシリンダユニット１４の発生する圧力により直接作動する。なお、この場合、第１マスタ室３０のブレーキフルードは、左前輪用ホイールシリンダ２０ａおよび右後輪用ホイールシリンダ２０ｂの作動に利用され、第２マスタ室３２のブレーキフルードは右前輪用ホイールシリンダ２０ｃおよび左後輪用ホイールシリンダ２０ｄの作動に利用される。つまり、第１マスタ室３０から車両前後のホイールシリンダ２０のうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダにブレーキフルードを供給し、第２マスタ室３２から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダ２０にブレーキフルードを供給する。
【００３５】
図１に示すように、ホイールシリンダ２０は、マスタシリンダユニット１４またはアキュムレータ１２から送出された加圧状態のブレーキフルードの供給を制御アクチュエータ１６を介して受けて車輪毎に制動力を付与する。ホイールシリンダ２０は、たとえばブレーキ装置がディスクブレーキ装置の場合キャリパに含まれる。ホイールシリンダ２０が加圧状態のブレーキフルードの供給を受けると、ディスクロータ１８ａの一面側に対面配置されているブレーキパッド１８ｂをディスクロータ１８ａに押圧する。その反力によりキャリパ１８の爪部１８ｃがディスクロータ１８ａの他面側に配置されたブレーキパッド１８ｄを押圧する。その結果、ディスクロータ１８ａが一対のブレーキパッド１８ｂ，１８ｄにより挟持されて制動力を発生する。なお、ブレーキ装置としてドラムブレーキ装置を用いてもよい。
【００３６】
第１マスタ室３０と第２マスタ室３２を用いて加圧状態の作動流体をホイールシリンダ２０側に送り出す場合、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２には、踏力のみの圧力、または踏力およびアキュムレータ１２からの圧力がほぼ同じに作用する。その結果、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２は同じ圧力を発生することができる。つまり、車両の左前輪に第１マスタ室３０からの液圧を供給し、右後輪に第２マスタ室３２からの液圧を提供しても左右同等の制動力を発生させることができる。したがって、第１マスタ室３０から車両前後のホイールシリンダ２０のうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダにブレーキフルードを供給できる。同様に、第２マスタ室３２から他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダ２０にブレーキフルードを供給できる。いわゆる「Ｘ配管」が可能になり、片側の流路系が失陥した場合でも従来の前後配管のように特殊なバルブなどを用いることなく、安定した制動を実現することができる。
【００３７】
続いて、図４、図５を用いて、マスタシリンダユニット１４の作動態様を説明する。なお、図４、図５は、マスタシリンダユニット１４の第１マスタ室３０および第２マスタ室３２の部分拡大図である。前述したように、本実施形態のマスタシリンダユニット１４は第２マスタ室３２内部にシミュレータスプリング５８を含んでいる。そして、制御アクチュエータ１６とアキュムレータ１２が正常に作動している場合、アキュムレータ１２から提供される加圧状態のブレーキフルードによりホイールシリンダ２０の液圧制御が行われる。このとき、マスタシリンダユニット１４で発生した圧力は、制御アクチュエータ１６の第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９でカットされる。このとき、第２マスタ室３２の圧力は、リザーバ２２に逃がされる。このときシミュレータスプリング５８は、ブレーキフルードがリザーバ２２に逃げなかったときに運転者がブレーキペダル２６を介して感じる踏込反力を模擬的に発生させる。
【００３８】
図４は、制御アクチュエータ１６およびアキュムレータ１２が正常に作動している場合のマスタシリンダユニット１４の作動態様である。この場合、ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給は、アキュムレータ１２から行われる。このとき、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２から第１流路３６、第２流路４０を通って制御アクチュエータ１６に送り出されるブレーキフルードは、制御アクチュエータ１６内の第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９により閉塞される。
【００３９】
運転者がブレーキペダル２６を踏み込み、第１マスタピストン３４を矢印Ａ方向に押し込むと、第１リザーバ流路３８は第１マスタピストン３４によって閉塞される。また、第１流路３６は、第１マスタ圧カット弁９８で閉塞されているので、第１マスタ室３０の内部圧力は上昇する。その結果、第１マスタ室３０の内部圧力は第１マスタピストン３４の大径ピストン４８と小径ピストン５０を一緒に矢印Ａ方向に押す。つまり、第２マスタピストン４６を矢印Ａ方向に摺動させる。このとき第１マスタピストン３４と小径ピストン５０は平行移動するのみで、第１マスタピストン３４の作動前後で小径ピストン５０と作動連通ロッド４４の位置関係は変化しない。前述したように、第１流路３６を通ってブレーキフルードがホイールシリンダ２０側に流れない場合、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致した状態が維持される。その結果、第１マスタ室３０の圧力により第２マスタピストン４６が矢印Ａ方向に摺動するが、第２マスタ室３２内のブレーキフルードは、リザーバ２２側へ逃げ、第２マスタ室３２の内部圧力はリザーバ２２の内圧と同じ低圧状態が維持される。一方、第１マスタ室３０側は第１リザーバ流路３８および第１流路３６が閉塞されているので高圧状態になっている。その結果、ロックピン５６は矢印Ｃ方向に押し下げられ、大径ピストン４８と小径ピストン５０をロックされる。そして、大径ピストン４８が第２マスタ室３２内部を矢印Ａ方向に摺動してシミュレータスプリング５８を圧縮する。この圧縮により発生する反力は、第２マスタピストン４６、第１マスタ室３０のブレーキフルード、第１マスタピストン３４、ブレーキペダル２６へと順に伝達され運転者へ提供される。このようにして、第２マスタ室３２はストロークシミュレータとして機能する。
【００４０】
なお、このとき、第２マスタ室３２の内部圧力は上昇しないので、レギュレータピストン６０を押さない。つまり、連通室６２に接続されたアキュムレータ供給管６６は、レギュレータブロック６４により閉塞され、アキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入されない。つまり、シミュレータスプリング５８にはブレーキペダル２６の踏力しか入力されない。その結果、シミュレータスプリング５８は、ブレーキペダル２６の踏力をシミュレーションする反力を発生するような比較的小さなばね定数に設定することが可能である。つまり、シミュレータスプリング５８の小型化が可能で、省スペース化に寄与できる。
【００４１】
図５は、アキュムレータ１２は正常に作動しているが、一時的に制御アクチュエータ１６が失陥した場合のマスタシリンダユニット１４の作動態様である。この場合、制御アクチュエータ１６は機能を停止するので、前述したように各電磁弁は非通電状態になり、マスタシリンダユニット１４で発生させた液圧によりホイールシリンダ２０を作動させることなる。つまり、第１マスタ室３０および第２マスタ室３２から第１流路３６、第２流路４０を通って制御アクチュエータ１６側に送り出されるブレーキフルードは、第１マスタ圧カット弁９８、第２マスタ圧カット弁９９による閉塞を受けずにホイールシリンダ２０に供給される。
【００４２】
運転者がブレーキペダル２６を踏み込み、第１マスタピストン３４を矢印Ａ方向に押し込むと、第１リザーバ流路３８は第１マスタピストン３４によって閉塞される。一方、第１流路３６は閉塞されないので、第１マスタ室３０のブレーキフルードはホイールシリンダ２０側に流れる。この場合、ブレーキフルードはホイールシリンダ２０に移動するのみで、リザーバ２２に還流しないのでホイールシリンダ２０への移動完了後第１マスタ室３０の内部圧力は上昇する。ただし、第１マスタ室３０からブレーキフルードがホイールシリンダ２０に移動するので、第１マスタ室３０における第１マスタピストン３４と第２マスタピストン４６の間の容積は減少する。その結果、第１マスタピストン３４の作動前後で小径ピストン５０と作動連通ロッド４４の位置関係が変化する。前述したように、還流路５２と貫通口４４ａの位置が一致しない場合には、還流路５２は作動連通ロッド４４によって閉塞され、第２マスタ室３２内部のブレーキフルードは第２リザーバ流路４２に流れることができず閉じ込められる。したがって、第２マスタ室３２のブレーキフルードはホイールシリンダ２０に移動するのみで、リザーバ２２に還流しないのでホイールシリンダ２０への移動完了後第２マスタ室３２の内部圧力は上昇する。
【００４３】
このとき、第１マスタ室３０のブレーキフルードと第２マスタ室３２のブレーキフルードは、いずれもホイールシリンダ２０に流れるので、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２の内部圧力は概ね同圧となる。その結果、ロックピン５６は矢印Ｃ方向に押し下げられず、大径ピストン４８と小径ピストン５０はロックされない。その結果、小径ピストン５０のみが矢印Ａ方向に摺動可能になる。つまり、大径ピストン４８は摺動しないので、シミュレータスプリング５８は圧縮されず、ストロークシミュレータとして機能しない。
【００４４】
なお、このとき、第２マスタ室３２の内部圧力が上昇することにより、レギュレータピストン６０が矢印Ａ方向に押される。その結果、連通室６２に接続されたアキュムレータ供給管６６が連通室６２に接続されアキュムレータ圧がマスタシリンダユニット１４に導入される。つまり、アキュムレータ圧がブースタ室２８に導入され、ブースタ室２８が倍力装置（ハイドロブースタ）として機能し、運転者のブレーキペダル２６の踏み込み力をアシストする。
【００４５】
なお、制御アクチュエータ１６の失陥が継続的に発生してアキュムレータ１２の蓄圧が適正値以下になった場合、またはアキュムレータ１２自体が失陥した場合、アキュムレータ１２からブレーキフルードの供給が無いこと以外、マスタシリンダユニット１４の挙動は図５に示す場合と同じである。この場合、マスタシリンダユニット１４は完全な静圧作動のマスタシリンダになり、ブレーキペダル２６の踏み込み力のみで発生する圧力によりホイールシリンダ２０を作動させることになる。
【００４６】
このように、本実施形態のマスタシリンダユニット１４によれば、完全なバイワイヤ制御にも適用可能であり、また、ストロークシミュレータの機能を第２マスタ室３２に内蔵することが可能になりシステム全体の小型化に寄与することができる。
【００４７】
本実施形態に示すマスタシリンダユニット１４の構造は一例であり、第１マスタ室３０と第２マスタ室３２を有し、第２マスタ室３２内にシミュレータスプリング５８を含む構成であれば、各部材の構成や形状は適宜変更してもよく、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態で示す制御アクチュエータ１６の構成やキャリパ１８の構成は一例であり、同様な機能を有すれば、各部材の形状や配管形式を変更してもよく、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態における液圧制御システムの全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】図１の液圧制御システムに含まれるマスタシリンダユニットの第１マスタ室と第２マスタ室の拡大図である。
【図３】図１の液圧制御システムに含まれる制御アクチュエータの内部構成を説明する説明図である。
【図４】図１の液圧制御システムにおいて、制御アクチュエータおよびアキュムレータが正常に作動している場合のマスタシリンダユニットの作動態様を説明する説明図である。
【図５】図１の液圧制御システムにおいて、アキュムレータは正常に作動しているが、一時的に制御アクチュエータが失陥した場合のマスタシリンダユニットの作動態様を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 液圧制御システム、 １２ アキュムレータ、 １４ マスタシリンダユニット、 １６ 制御アクチュエータ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ リザーバ、 ２４ ブースタブロック、 ２６ ブレーキペダル、 ２８ ブースタ室、 ３０ 第１マスタ室、 ３２ 第２マスタ室、 ３４ 第１マスタピストン、 ３６ 第１流路、 ３８ 第１リザーバ流路、 ４０ 第２流路、 ４２ 第２リザーバ流路、 ４４ 作動連通ロッド、 ４４ａ 貫通口、 ４６ 第２マスタピストン、 ４８ 大径ピストン、 ５０ 小径ピストン、 ５２ 還流路、 ５４ 作動流路、 ５６ ロックピン、 ５８ シミュレータスプリング、 ６０ レギュレータピストン、 ６２ 連通室、 ６３ 流路、 ６４ レギュレータブロック、 ６６ アキュムレータ供給管、 ６８ 第３リザーバ流路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のブースタブロックと、
前記ブースタブロックの中空内の端部に形成され、液圧源から加圧状態の作動流体を受け入れるブースタ室と、
前記ブースタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第１流路が接続された第１マスタ室と、
前記第１マスタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第２流路が接続された第２マスタ室と、
前記ブースタ室と第１マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、一端に前記ブースタ室を貫通したブレーキ操作部材を有し他端に前記第２マスタ室の作動流体をリザーバに還流させるか否かを切り換える切換部材を有する第１マスタピストンと、
前記第１マスタ室と第２マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、リング状の大径ピストンと、当該大径ピストンの内周に配置され軸方向に単独または前記大径ピストンとともに摺動自在な小径ピストンで構成される第２マスタピストンと、
前記第１マスタ室の圧力が前記第２マスタ室の圧力より高いとき前記大径ピストンと小径ピストンの相互摺動を禁止するロックピンと、
前記第２マスタ室内に配置され、前記大径ピストンの軸方向の摺動により押圧されることにより前記ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生するシミュレータスプリングと、
前記第２マスタ室の一端面を構成するように配置され、当該第２マスタ室の圧力変化により作動して前記ブースタ室に加圧状態の作動流体を供給するレギュレータピストンと、
を含むことを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項２】
前記第１マスタ室は前記第１流路を介して、車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、前記第２マスタ室は前記第２流路を介して、他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給することを特徴とする請求項１記載のマスタシリンダ。
【請求項３】
前記シミュレータスプリングは、前記第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流されるときのみ前記大径ピストンにより押圧され、前記ブレーキ操作部材の踏力をシミュレーションする反力を発生するようなばね定数に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマスタシリンダ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスタシリンダを含むことを特徴とする液圧制御システム。
【請求項１】
中空のブースタブロックと、
前記ブースタブロックの中空内の端部に形成され、液圧源から加圧状態の作動流体を受け入れるブースタ室と、
前記ブースタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第１流路が接続された第１マスタ室と、
前記第１マスタ室に隣接形成され、制御状態に応じてホイールシリンダへ作動流体の流通または非流通が切り替わる第２流路が接続された第２マスタ室と、
前記ブースタ室と第１マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、一端に前記ブースタ室を貫通したブレーキ操作部材を有し他端に前記第２マスタ室の作動流体をリザーバに還流させるか否かを切り換える切換部材を有する第１マスタピストンと、
前記第１マスタ室と第２マスタ室の間で摺動自在に配置されたピストンであって、リング状の大径ピストンと、当該大径ピストンの内周に配置され軸方向に単独または前記大径ピストンとともに摺動自在な小径ピストンで構成される第２マスタピストンと、
前記第１マスタ室の圧力が前記第２マスタ室の圧力より高いとき前記大径ピストンと小径ピストンの相互摺動を禁止するロックピンと、
前記第２マスタ室内に配置され、前記大径ピストンの軸方向の摺動により押圧されることにより前記ブレーキ操作部材の操作に対する反力を発生するシミュレータスプリングと、
前記第２マスタ室の一端面を構成するように配置され、当該第２マスタ室の圧力変化により作動して前記ブースタ室に加圧状態の作動流体を供給するレギュレータピストンと、
を含むことを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項２】
前記第１マスタ室は前記第１流路を介して、車両前後のホイールシリンダのうち対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給し、前記第２マスタ室は前記第２流路を介して、他の対角位置に配置された２つのホイールシリンダに作動流体を供給することを特徴とする請求項１記載のマスタシリンダ。
【請求項３】
前記シミュレータスプリングは、前記第２マスタ室の作動流体が前記リザーバへ還流されるときのみ前記大径ピストンにより押圧され、前記ブレーキ操作部材の踏力をシミュレーションする反力を発生するようなばね定数に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマスタシリンダ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスタシリンダを含むことを特徴とする液圧制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２６５４３１（Ｐ２００８−２６５４３１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０８６８４（Ｐ２００７−１０８６８４）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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