倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置
【課題】倍力装置およびブレーキ装置において、回生協調時に液圧の変動による反力の変動を軽減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善する。
【解決手段】ブレーキペダルで入力ロッド135を操作し、制御バルブ132で変圧室108に大気を導入し、パワーピストン106を推進してプライマリピストン160を前進させてマスタシリンダ110でブレーキ液圧を発生させる。液圧による反力の一部をリアクションディスク155を介して入力ロッド135に伝達する。プライマリピストン160に液圧を発生しない遊びストロークＳを設け、反力調整バネ157Cによりプランジャ131に伝達する反力を制限する。遊びストロークＳの領域で、液圧制御装置でホイールシリンダに液圧を供給して回生協調制御を行ない、反力バネ159による反力を入力ロッド133に付与する。これにより、液圧制御装置の作動によるマスタシリンダ110の液圧変動が入力ロッド135に伝達されない。
【解決手段】ブレーキペダルで入力ロッド135を操作し、制御バルブ132で変圧室108に大気を導入し、パワーピストン106を推進してプライマリピストン160を前進させてマスタシリンダ110でブレーキ液圧を発生させる。液圧による反力の一部をリアクションディスク155を介して入力ロッド135に伝達する。プライマリピストン160に液圧を発生しない遊びストロークＳを設け、反力調整バネ157Cによりプランジャ131に伝達する反力を制限する。遊びストロークＳの領域で、液圧制御装置でホイールシリンダに液圧を供給して回生協調制御を行ない、反力バネ159による反力を入力ロッド133に付与する。これにより、液圧制御装置の作動によるマスタシリンダ110の液圧変動が入力ロッド135に伝達されない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータによってブレーキ操作力を倍力する倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置において、液圧式ブレーキによる摩擦制動とモータジェネレータ等の発電機による回生制動との制動力配分を制御して所望の制動力を得る回生協調制御が知られている。特許文献１には、マスタシリンダと各車輪の液圧ブレーキとの間に、ポンプ、アキュムレータ及び電磁弁等からなり液圧ブレーキに供給する液圧を増減及び保持する液圧制御装置を介装し、この液圧制御装置によって回生制動時に液圧ブレーキに供給する液圧を調整することにより回生協調制御を行なうブレーキ制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたもののように液圧制御装置により回生協調制御を行なうブレーキ制御装置では、次のような問題がある。回生協調制御の実行中に、液圧制御装置によりブレーキ液圧を増減する際、マスタシリンダの液圧が変動するため、ブレーキペダルに対する反力が変動して、ブレーキペダルの操作フィーリングが悪化する。
【０００５】
本発明は、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善するようにした倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る倍力装置は、ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、前記入力部材は、前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生してから前記アクチュエータの推力が全負荷状態となるまでの間に、初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して前記反力分配機構から反力を受けるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るブレーキ装置は、少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から、前記回生ブレーキ装置の制動力が所定の全負荷状態に達する所定の回生全負荷位置を超えてストロークするまで、前記マスタシリンダが液圧を発生しないように構成され、前記倍力装置は、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達するまで、又は、前記ブレーキペダルのストロークが回生全負荷位置に達するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けず、達した後は、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る倍力装置を含むブレーキ装置の概念図である。
【図２】第１実施形態に係る倍力装置及びマスタシリンダの縦断面図である。
【図３】図１の倍力装置において、マスタシリンダのピストンが液圧を発生しない遊びストロークの範囲にある状態を示す要部の拡大図である。
【図４】図１の倍力装置において、マスタシリンダが液圧を発生し、その液圧の反力が入力ロッドに伝達されない状態を示す要部の拡大図である。
【図５】図１の倍力装置において、マスタシリンダが液圧を発生し、その液圧の反力が入力ロッドに伝達される状態を示す要部の拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る倍力装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図７】第３実施形態に係る倍力装置の縦断面図である。
【図８】図１に示す倍力装置の入出力特性を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１を参照して第１実施形態に係る倍力装置１０１を用いた自動車のブレーキ装置２００について説明する。ブレーキ装置２００は、倍力装置１０１と、倍力装置１０１に取り付けられたマスタシリンダ１１０の液圧ポート１６４、１６５に接続されて、各車輪Ｗａ〜Ｗｄの液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液圧を供給する液圧制御装置５と、液圧制御装置５を制御するコントローラ７と、回生制動を行なう回生ブレーキ装置８とを備えている。
【００１１】
液圧制御装置５は、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪Ｗｂのブレーキ装置のホイールシリンダＢａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａ（図１の液圧制御装置５の中央より右側分部）と、セカンダリポート１６５からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪Ｗｄのブレーキ装置のホイールシリンダＢｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂ（図１の液圧制御装置５の中央より左側分部）とからなる所謂「Ｘ配管」とした２系統の液圧回路を備えている。
本実施形態では、ブレーキ装置は、液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。
【００１２】
第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ乃至ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ乃至Ｗｄに対応することを示している。
【００１３】
液圧制御装置５には、マスタシリンダ１１０から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄのホイールシリンダへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄからシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ブレーキ装置のホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ１１０からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４及びセカンダリポート１６５の液圧を検出する液圧センサ４５Ａ、４５Ｂとを備えている。
【００１４】
そして、液圧制御装置５によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御して、次のような作動モードを実行することができる。
[通常制動モード]
通常制動時には、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給する。
[減圧モード]
減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。
[保持モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を保持する。
[増圧モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、ブレーキ液をリザーバ３７Ａ、３７Ｂからマスタシリンダ２側へ戻してホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。
[加圧モード]
加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ポンプ３９Ａ、３９Ｂによってブレーキ液をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。
【００１５】
これらの作動モードを車両状態に応じて適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して、ブレーキペダル１９の操作量にかかわらず各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。
【００１６】
なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００１７】
また、液圧制御装置５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、液圧制御装置６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。
【００１８】
回生ブレーキ装置８は、減速時及び制動時等に少なくとも１つの車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収する。回生ブレーキ装置８とコントローラ７とは、相互に制御信号の授受を行ない、運転者によるブレーキペダル１９の操作によるストロークセンサ２０からの信号に基き、回生制動中には回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る回生協調制御を実行する。
【００１９】
次に、図２は、第１実施形態に係る倍力装置１０１にマスタシリンダ１１０を取り付けた液圧発生装置を示している。倍力装置１０１は、気圧式アクチュエータを倍力源とするシングル型の気圧式倍力装置である。薄板によって形成されたフロントシェル１０２とリアシェル１０３とが結合されてハウジング１０４が形成され、このハウジング１０４内がダイアフラム１０５を有するパワーピストン１０６によって定圧室１０７と変圧室１０８との２室に区画されている。フロントシェル１０２及びリアシェル１０３は、略有底円筒状であり、これらは、フロントシェル１０２の外周の開口縁部に、リアシェル１０３の外周の開口縁部を嵌合し、これらの間にダイアフラム１０５の外周部を挟み込むことによって、気密的に結合されている。
【００２０】
フロントシェル１０２の底部の中央開口１０９にマスタシリンダ１１０の後端部が挿入され、フロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０が取付けられている。リアシェル１０３の底部の中央部には、後述するバルブボディ１１１（助力部材）を挿通するための後部円筒部１１２が突出されている。後部円筒部１１２の周囲には、車体のダッシュパネル（図示せず）に当接するリア座面１１３が形成されている。
【００２１】
ハウジング１０４には、フロントシェル１０２からリアシェル１０３のリア座面１１３に貫通するタイロッド１１４が設けられている。タイロッド１１４は、両端部に取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６が形成され、取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６の基部に、それぞれ拡径されたフロントフランジ１１７及びリアフランジ１１８が形成されている。そして、フロントフランジ１１７がフロント座面１１０の内側にリテーナ１１９及びシール１２０を介して気密的に当接し、リアフランジ１１８がリア座面１１３の内側に気密的に当接した状態で、リアシェル１０３側にカシメによって固定されている。タイロッド１１４の中央部は、パワーピストン１０６に設けられた開口１２１及びダイアフラム１０５と一体に形成された略円筒状のロッドシール１２２に挿入されて、パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５に対して摺動可能かつ気密的に貫通している。
【００２２】
タイロッド１１４は、フロントシェル１０２及びリアシェル１０３の直径方向２箇所に配置されており（一方のみ図示する）、取付ネジ部１１５によってフロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０を固定し、固定ネジ部１１６によってリア座面１１３を上述の車体のダッシュパネル（図示せず）に固定する。また、リア座面１１３には、これをダッシュパネルに固定するためのリアボルト１２３がカシメによって固定されている。
【００２３】
パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａ、１０６Ａに、略円筒状のバルブボディ１１１の前端に拡径されて形成された円筒部１１１Ａが挿入されている。そして、ダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａの内周縁部１０５Ｂがバルブボディ１１１の外周溝１１１Ｂに嵌合して、これらが気密的に結合されている。バルブボディ１１１の後端側の小径筒部１１１Ｃは、変圧室１０８を通り、リアシェル１０３の後部の円筒部１１２に挿入されて外部へ延出している。円筒部１１２には、シール部材１２４が装着されて、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間を摺動可能にシールしている。また、円筒部１１２とバルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間には、蛇腹状のダストカバー１２５が設けられている。フロントシェル１０２には、接続管１２６が取付けられており、接続管１２６がエンジンの吸気管等の負圧源（図示せず）に接続されて、定圧室１０７が常時所定の負圧に維持される。
【００２４】
バルブボディ１１１の前端の円筒部１１１Ａには、反力調整機構１５０が設けられている。バルブボディ１１１は、その推力を、反力調整機構１５０を介して、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０（後述）に当接する出力ロッド１２８に伝達する。この出力ロッド１２８は、先端部１２８Ａがプライマリピストン１６０に当接し、基端部１２８Ｂがカップ状に形成されて円板状のリアクション部材１５５（反力分配機構）が内包されている。出力ロッド１２８は、このリアクション部材１５５を介して反力調整機構１５０から力の伝達を受けるとともにマスタシリンダ１１０からの反力を伝達するようになっている。
【００２５】
反力調整機構１５０は、出力ロッド１２８のカップ状の基端部１２８Ｂに嵌合するカップ状の保持部材１５１と、保持部材１５１内に嵌合して固定された略円筒状の反力受部材１５２と、反力受部材１５２内に軸方向に沿って移動可能に案内された略円柱状の反力伝達部材１５３（反力調整手段）とを備えている。保持部材１５１は、開口部の外周部に段付フランジ状のバネ受部１５１Ａが一体に形成されている。バネ受部１５１Ａは、バルブボディ１１１の前端部に嵌合して固定されている。上記反力受部材１５２は、その後端部が保持部材１５１の底部の開口から延出している。反力受部材１５２の前端部は、出力ロッドの１２８の基端部１２８Ｂに嵌合されて、リアクション部材１５５に当接している。反力伝達部材１５３は、軸方向中間部に形成された大径のバネ受部１５３Ａと、反力受部材１５２の反力伝達部材１５３を案内する案内部１５６との間に介装された圧縮コイルばねである反力調整バネ１５７によってリアクション部材１５５側に付勢されている。案内部１５６は、反力受部材１５２に固定されている。バネ受部１５３Ａは、反力受部材１５２に当接することによって前端部がリアクション部材１５５に当接した状態でリアクション部材１５５側への移動が規制されている。なお、本実施形態において、リアクション部材１５５は、カップ状に形成された出力ロッド１２８の基端部１２８Ｂに内包されるように設けられているが、反力受部材１５２に凹部を形成して内包するようにしてもよい。その場合、出力ロッドは、基端部１２８Ｂを円盤状としてその形状を簡略化することができる。
【００２６】
バルブボディ１１１の後端の小径筒部１１１Ｃ内には、プランジャ１３１が、外周囲がシールされた状態で挿入されている。プランジャ１３１は、バルブボディ１１１内の拡径された円筒部と小径筒部１１１Ｃとの間に軸方向に沿って摺動可能かつ気密的に案内され、前端の小径部が反力受部材１５２の案内部に挿入されて反力伝達部材との間に隙間Ｃをもって対向している。プランジャ１３１には、バルブボディ１１１の後部から挿入された入力ロッド１３３（入力部材）の先端部が連結され、入力ロッド１３３によりプランジャ１３１が操作されるようになっている。入力ロッド１３３の基端部は、バルブボディ１１１の後端部に装着された通気性のダストシール１３４を貫通して外部へ延出されている。入力ロッド１３３の基端部には、ブレーキペダル１９（図１参照）を連結するためのクレビス１３５が取付けられている。また、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃには、プランジャ１３１によって開閉弁が制御される制御バルブ１３２が挿入されている。制御バルブ１３２は、一端が入力ロッド１３３に係止された弁バネ１４１によって閉弁方向に付勢されている。
【００２７】
バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄには、バルブボディ１１１の軸方向に延びて定圧室１０７に連通する定圧通路１３６及びバルブボディ１１１の径方向に延びて変圧室１０８に連通する変圧通路１３７が設けられている。制御バルブ１３２は、バルブボディ１１１とプランジャ１３１との相対変位に応じて変圧通路１３７に対する定圧通路１３６と大気（ダストシール１３４側）との接続、遮断を切換えるものである。ブレーキペダル１９が操作されていない状態では、変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）に対して定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）及び大気（ダストシール１３４側）を遮断している。そして、ブレーキペダル１９が操作されてバルブボディ１１１に対してプランジャ１３１が前進すると、変圧通路１３７に対して定圧通路１３６を遮断したまま、大気（ダストシール１３４側）に接続する。このとき、変圧通路１３７は、ダストシール１３４を介して大気に開放されるようになっている。
【００２８】
バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄを径方向に延びる変圧通路１３７には、ストップキー１３８が挿入されている。ストップキー１３８は、リアシェル１０３の円筒部１１２の段部に係合することによってバルブボディ１１１の後退位置を制限している。また、ストップキー１３８は、プランジャ１３１の外周溝に移動可能に係合することによってバルブボディ１１１とプランジャ３１との相対変位量を制限している。
【００２９】
フロントシェル１０２の前壁とバルブボディ１１１の前端の円筒部１１１Ａに取付けられた上記保持部材１５１のバネ受部１５１Ａとの間には、バルブボディ１０９を後退位置へ付勢する戻しバネ１３９が設けられている。また、バルブボディ１１１の後部側の小径筒部内には、入力ロッド１３３を後退位置へ付勢する戻しバネ１４０が設けられている。
【００３０】
反力調整機構１５０の保持部材１５１の外周部には、カップ状の押圧部材１５７が軸方向に沿って摺動可能に嵌合されている。押圧部材１５７は、底部の開口にプランジャ１３１の前端の小径部が挿入されて底部がプランジャ１３１の段部に当接している。保持部材１５１のバネ受部１５１Ａの前方の戻しバネ１３９の内周側に環状のバネ受１５８が設けられている。バネ受１５８には、保持部材１５１のバネ受部１５１Ａを貫通して延ばされて押圧部材１５７の前端部に当接する当接部１５８Ａが一体に形成されている。フロントシェル１０２の前壁とバネ受１５８との間には、戻しバネ１３９よりも小径のテーパ状のコイルバネである反力バネ１５９（反力付与手段）が介装されている。本実施形態においては、このように反力バネ１５９と戻しバネ１３９との軸方向位置を合わせて配置することにより、倍力装置１０１の小型化を実現している。なお、反力バネ１５９は、テーパ状のコイルバネとしているが、これに限らず、樽型、鼓型等の種々のコイルバネやコイルドウェーブスプリング、複数の皿ばね、ゴムや樹脂からなる弾性部材などの反力付与部材を用いることができる。
【００３１】
マスタシリンダ１１０には、開口側に、先端部がカップ状に形成された円筒状のプライマリピストン１６０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１６１が嵌装されている。プライマリピストン１６０の後端部は、マスタシリンダ１１０の開口部から突出して、低圧室１０７内において出力ロッド１２８の先端部に当接している。マスタシリンダ１１０内は、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１によってプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３の２つの圧力室が形成されている。プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３には、液圧ポート１６４、１６５（図１参照）がそれぞれ設けられている。液圧ポート１６４、１６５は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置５を介して各車輪Ｗａ〜Ｗｄの液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続されている（図１参照）。
【００３２】
マスタシリンダ１１０の側壁の上部には、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３をリザーバ１０に接続するためのリザーバポート１６６、１６７が設けられている。マスタシリンダ１１０のシリンダボアと、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１との間は、それぞれ２つのシール部材１６８Ａ、１６８Ｂ及び１６９Ａ、１６９Ｂによってシールされている。シール部材１６８Ａ、１６８Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６６を挟むように配置されている。そして、プライマリピストン１６０が図２に示す非制動位置にあるときに、プライマリ室１６２がプライマリピストン１６０の側壁に設けられたポート１７０を介してリザーバポート１６６に連通し、プライマリピストン１６０が非制動位置から所定の遊びストロークＳだけ前進したとき、シール部材１６８Ｂによってプライマリ室１６２がリザーバポート１６６から遮断されてプライマリ室１６２が加圧される（図４参照）。同様に、シール部材１６９Ａ、１６９Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６７を挟むように配置されている。そして、セカンダリピストン１６１が図２に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１６３がセカンダリピストン１６１の側壁に設けられたポート１７１を介してリザーバポート１６７に連通する。セカンダリピストン１６１が非制動位置から所定の遊びストロークＳだけ前進したとき、シール部材１６９Ｂによってセカンダリ室１６３がリザーバポート１６７から遮断されてセカンダリ室１６３が加圧される。
【００３３】
プライマリ室１６２内のプライマリピストン１６０とセカンダリピストン１６１との間には、バネアセンブリ１７２が介装されている。また、セカンダリ室１６３内のマスタシリンダ１１０の底部とセカンダリピストン１６１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ１７３が介装されている。バネアセンブリ１７２は、圧縮コイルバネを伸縮可能なリテーナによって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。そして、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１は、通常は同時に移動してプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３を同時に加圧する。
なお、上記実施の形態では、タンデムマスタシリンダを用いた例を示したが、前輪２輪を油圧制御し、後輪を電気制御するブレーキを用いる場合などは、シングルマスタシリンダを用いることも可能である。
【００３４】
次に倍力装置１０１の作動について、図２乃至図５及び図８を参照して説明する。なお、図８は、入力ロッド１３３への入力Ｆ（ブレーキペダル１９への踏力）と、マスタシリンダ１１０の液圧Ｐ（及び制動力）、入力ロッド１３３のストロークＬとの関係を表している。
【００３５】
図２に示す非制動状態においては、プランジャ１３１が図示の非制動位置にあり、定圧室１０７と変圧室１０８とは同圧となっているためパワーピストン１０６に推力は生じない。このとき、定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）と変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）とは、制御バルブ１３２によって遮断されている。
【００３６】
ブレーキペダル１９の踏込みが開始され（図８の入力Ｆ１参照）、バネ受１５８及び押圧部材１５７を介してプランジャ１３１に作用する反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力に抗して、入力ロッド１３３によってプランジャ１３１を前進させると、制御バルブ１３２からプランジャ１３１が離間し、変圧通路１３７が大気に開放されて、変圧室１０８に大気が導入される。これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じ、この差圧によってパワーピストン１０６に推力が発生し、バルブボディ１１１が前進して、リアクション部材１５５を介して出力ロッド１２８を前進させ、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を押圧する。バルブボディ１１１が前進すると、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断されるので、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧、すなわち、パワーピストン１０６の推力が維持されるので、バルブボディ１１１は、プランジャ１３１の移動に追従して移動することになる。
【００３７】
このとき、図３に示すように、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１のストロークが遊びストロークＳに達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生せず、液圧による反力も生じないので、ブレーキペダル１９には反力バネ１５９のバネ力による反力のみが作用する。
【００３８】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳに達すると、図４に示すように、シール部材１６８Ｂ、１６９Ｂによってポート１７０、１７１が閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生し（図８の入力Ｆ２参照）、その反力がリアクション部材を介して反力受部材１５２を介してバルブボディ１１１に作用する。このとき、その反力の一部がリアクション部材１５５を介して反力伝達部材１５３にも作用するが、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間に隙間Ｃが設けられているので、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを維持することができる。
【００３９】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、図５に示すように、反力伝達部材１５３が後退してプランジャ１３１に当接する（図８の入力Ｆ３参照）。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。その結果、倍力比が小さくなるが、マスタシリンダ１１０の液圧上昇にともなう反力がブレーキペダル１９に伝わり、反力バネ１５９のみでは得られない剛性感のあるブレーキフィーリングを与えることができる。その後、ブレーキペダル１９が更に踏込まれて全負荷点に達すると（図８の入力Ｆ４参照）、倍力比が更に小さくなる。
【００４０】
ブレーキペダルＢを戻して入力ロッド１３３への入力を解除すると、プランジャ１３１が後退し、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断された状態で定圧通路１３６に接続され、これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧が解消され、パワーピストン１０６の推力が消失して、プランジャ１３１の移動に追従してパワーピストン１０６が後退して図２に示す非制動状態に戻る。
【００４１】
次に、コントローラ７によるブレーキ装置２００の制御について説明する。
ブレーキペダル１９の踏込みが開始され、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１のストロークが遊びストロークＳに達するまでは、ストロークセンサ２０によって検出した入力ロッド１３３（すなわちブレーキペダル１９）のストロークに基づき、液圧制御装置５を作動させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液を供給し、ブレーキペダル１９の操作量に応じた制動力を発生させる。このとき、反力バネ１５９のバネ力により、ブレーキペダル１９には、その操作量に応じた反力が作用する。
【００４２】
通常、この制動領域（図８の入力Ｆ１〜Ｆ３の領域）においては、Ｆ１から少しの遊びを経て、回生ブレーキ装置８によって回生制動が行なわれ、コントローラ７により回生協調制御を実行する。回生協調制御実行中には、ストロークセンサ２０が検出する入力ロッド１３３のストロークに基づき決定した目標制動力に対応した回生制動分を行う。また、回生制動分で足りない分の制動力は、回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る。
【００４３】
このとき、入力ロッド１３３のストロークが遊びストロークＳ（図８の入力Ｆ２）に達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生しないので、回生制動を最大限に活用することができ、効率よくエネルギーを回収することができる。また、液圧制御装置５による回生協調作動により、マスタシリンダ１１０の液圧が変動した場合でも、マスタシリンダ１１０のプライマリ室１６３及びセカンダリ室１６４がリザーバ１０に連通しているので、マスタシリンダ１１０の液圧は上昇しない。このため、ブレーキペダルに液圧の反力によるキックバックが生じることがなく、ブレーキペダル１９の違和感のない操作フィーリングを得ることができる。ここで、遊びストロークＳの領域において、回生制動装置８が最大回生状態に達するようにすることにより、回生制動を最大限に活用することが可能になり、効率よくエネルギーを回収することができる。また、上記遊びストロークＳの領域において、回生制動装置８が回生制動しないような場合には、液圧制御装置５が入力ロッド１３３のストロークに応じた液圧を発生するので、ブレーキペダル１９操作に対して運転者が感じる減速感に違和感を憶えることを防止できる。
ここで、最大回生状態とは、車両の設計段階で設定される回生ブレーキの最大の制動力（力または加速度で表されることが多い）をいう。
【００４４】
なお、図８の入力Ｆ１〜Ｆ３の領域において、最大回生状態になること望ましいが、車速、バッテリーの充電状況、路面ミュー等に応じて、回生量は調整されるので、走行状態によって、同じ入力ロッドの入力であっても、回生量は異なる。さらには、回生が中止されることもある。
【００４５】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳに達すると（図８の入力Ｆ２参照）、リザーバポートが閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生し、液圧による反力がリアクション部材を介して反力受部材１５２及び反力伝達部材１５３に作用する。このとき、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間に隙間Ｃが設けられているので、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを維持することができる。
【００４６】
このようにして、図８中に斜線部Ｒで示す領域について、マスタシリンダ液圧は発生しないものの、回生ブレーキ装置８又は液圧制御装置５によって制動力を発生させることにより、ブレーキペダル１９の操作量に応じた斜線部Ｒのマスタシリンダ液圧が発生したとき相当の所望の制動力（図８中一点鎖線）を得ることができる。
【００４７】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、図５に示すように、反力伝達部材が後退して、プランジャ１３１に当接する（図８の入力Ｆ３（所定のストローク位置、所定のペダル踏力）参照）。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。
【００４８】
このとき、回生ブレーキ装置８は、回生制動を終了し、また、コントローラにより、液圧制御装置５は通常制動モードに移行し、マスタシリンダ１１０の液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。これにより、倍力装置１０１により負圧による倍力が行なわれ、全負荷点に達する（図８の入力Ｆ４参照）。その結果、負圧による倍力により、違和感のないブレーキペダルの操作フィーリングを得ることができる。また、液圧制御装置５の第１又は第２液圧回路５Ａ、５Ｂの一方の液圧系統が失陥した場合、他方の液圧系統によって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。
【００４９】
なお、上記では、図８の入力Ｆ３以上を通常制動モードとしているが、これは、通常走行中の制動を示すものではなく、液圧制御装置５や回生ブレーキ装置８による制動が行われず従前のマニュアルブレーキのようにマスタシリンダの圧力がホイールシリンダの圧力として働くモードを示している（但し、姿勢安定制御時は通常制動モードでも圧制御装置５が働く）。通常走行中のブレーキ操作は入力Ｆ３以下程度で、制動が行われる。
【００５０】
また、上記説明では、反力伝達部材が後退してプランジャ１３１に当接し、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する入力と、回生ブレーキ装置８が回生を終了する入力とを同じＦ３とした例を示したが、これに限らず、反力の一部がプランジャ１３１に作用した後であっても回生制動を続けても良い。但し、この場合は、違和感のないブレーキペダルの操作フィーリングを得るための工夫が必要となる。
【００５１】
次に、倍力装置の第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２に示すものに対して、同様の部分については同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５２】
図６は、第２実施形態に係る気圧式の倍力装置２０１の要部を示しており、倍力装置２０１では、マスタシリンダ１１０（図６には示さず）には、遊びストロークＳは設けられていない（この点では、第１の実施の形態とは異なる）。すなわち、従前から車両に取り付けられている無効ストローク（遊びストロークＳ）が少ないマスタシリンダが用いられている。遊びストロークＳ１は、マスタシリンダ１１０に設ける代わりに、倍力装置２０１の制御バルブ１３２Ａに設けられている。このため、図６に示すようなブレーキペダル１９が操作されていない非制動位置から定圧通路１３６と変圧通路１３７とが連通されており、入力ロッド１３３がバルブボディ１１１に対して、遊びストロークＳ１の分だけ前進するまで、定圧通路１３６と変圧通路１３７とを遮断しないようになっている。また、反力伝達部材１５３とプランジャ１３１との間には、図２のものの隙間Ｃよりも大きい隙間Ｃ１が設けられている。
【００５３】
これにより、ブレーキペダル１９が踏込まれて、入力ロッド１３３のバルブボディ１１１に対する移動距離が遊びストロークＳ１に達するまでは、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じず、バルブボディ１１１が前進しない。また、プランジャ１３１が反力伝達部材１５３に当接しない。その結果、出力ロッド１２８がマスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を押圧しない。
【００５４】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳ１に達すると、制御バルブ１３２Ａが定圧通路１３６と変圧通路１３７とを遮断し、更にプランジャ１３１が前進すると、変圧通路１３７をダストシール１３４を介して大気に開放する。これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じ、パワーピストン１０６に推力が発生してバルブボディ１１１が前進し、出力ロッド１２８がプライマリピストン１６０を推進してマスタシリンダ１１０でブレーキ液圧が発生する。これにより、図２に示すものと同様の作用、効果を奏する。また、マスタシリンダ１１０の無効ストロークを長くする必要がないので、倍力装置２０１に組み合わせるマスタシリンダの設定の幅が広がり、設計事項を簡略化することができる。
【００５５】
次に、倍力装置の第３実施形態について、図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２に示すものに対して、同様の部分については同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５６】
図７に示す第３実施形態に係る倍力装置３０１は、気圧式のアクチュエータの代わりに、電動アクチュエータである電動モータ１８０を倍力源とした電動倍力装置である。バルブボディ１１１の外周部には、ハウジング１８１の内周部に電動モータ１８０を構成する環状のステータ１８２が固定され、ステータ１８２には、円筒状のロータ１８３が挿入されて軸受１８４によってハウジング１８１に回転可能に支持されている。ロータ１８３及びバルブボディ１１１には、ロータ１８３の回転運動を直線運動に変換する回転−直動変換機構として、ボール−ネジ機構１８５が設けられている。ボール−ネジ機構１８５は、ロータ１８３の後部に一体的に形成された円筒状の回転部材１８６と、バルブボディ１１１の後部に一体に形成された直動部材１８７と、これらの互いに対向する内周面及び外周面に形成された螺旋状のボール溝内に装填されたボール１８８（鋼球）とから構成されている。そして、回転部材１８６がロータ１８３と一体に回転することにより、ボール溝内でボール１８８が転動して直動部材１８７がバルブボディ１１１と一体に軸方向に沿って直線運動する。ハウジング１８１には、ロータ１８３の回転位置を検出するためのレゾルバ等の回転位置センサ１８９が設けられている。
【００５７】
そして、ブレーキペダル１９に設けられたストロークセンサ２０（図１参照）によって入力ロッド１３３のストロークに基づき、電動モータ１８０の作動を制御し、ボール−ネジ機構１８５を介してバルブボディ１１１を推進して入力ロッド１３３に追従させる。これにより、出力ロッド１２８により、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を推進して液圧を発生させる。これにより、図２に示すものと同様の作用、効果を奏することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態において、負圧源をエンジンの吸気管としたが、これに限らず負圧ポンプ等であってもよい。さらに、倍力装置は、倍力源として、気圧式アクチュエータ、電動アクチュエータを用いた場合について説明しているが、これに限らず、液圧式その他のアクチュエータを用いてもよい。
【００５９】
上記各実施形態の倍力装置においては、ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、前記入力部材は、前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生してから前記アクチュエータの推力が全負荷状態となるまでの間に、初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは、前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して、前記反力分配機構から反力を受けるようになっている。
【００６０】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６１】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記アクチュエータは、気圧式アクチュエータとなっている。
上記第３実施形態の倍力装置においては、前記アクチュエータは電動アクチュエータとなっている。
【００６２】
上記各実施形態の倍力装置においては、前記マスタシリンダには、液圧の供給によって制動力を発生させるホイールシリンダが、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置を介して接続され、回生ブレーキ装置と組み合わせて使用されて、前記液圧制御装置によって回生制動分に応じて前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより回生協調制御を実行可能となっており、前記回生ブレーキ装置による回生制動分が所定の最大回生状態に達した後、前記入力部材に液圧の反力が伝達されるように設定されている。
【００６３】
なお、ここで、最大回生状態に達した後とは、どのような走行状態であっても最大回生状態に達成した後であることを意味するわけではない。これは、車両の設計段階で、回生ブレーキ装置による最大制動力（例えば、０．１Ｇ）と、それを発生させるためのペダル踏力（入力ロッド入力）が設定され、このペダル踏力より大きなペダル踏力（Ｆ３）において、入力部材にマスタシリンダの液圧の反力が伝達されるように反力分配機構や反力付与手段が設定されていることを意味する。
【００６４】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６５】
上記各実施形態の倍力装置においては、前記入力部材の前記所定ストロークは、初期位置から前記液圧制御装置による回生協調制御が終了する位置に達した位置までの長さとなっている。なお、前記所定ストロークは、適宜設定可能である。
【００６６】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、パワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成されるハウジングと、ハウジング内に進退動可能に設けられ、前記パワーピストンに連結されたバルブボディと、前記バルブボディに進退動可能に挿入され、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、前記バルブボディ内に配置されて前記入力ロッドに連結されたプランジャと、前記プランジャの移動によって開閉して前記変圧室に作動気体を導入、排出するための弁手段と、前記パワーピストンの推力がリアクション部材を介して伝達される出力ロッドと、前記入力ロッドの推進に対して反力を付与する反力付与手段と、前記リアクション部材と前記プランジャとの間に配置されて前記リアクション部材から前記プランジャに伝達される反力を調整する反力調整手段と、を備え、前記プランジャは、前記反力調整手段との間に隙間が設けられ、前記入力ロッドが初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは前記反力伝達部材に当接せず、前記調整部材は、前記出力ロッドからの反力が所定分だけ増大したとき、前記プランジャに当接して前記リアクション部材から前記プランジャに反力を伝達するようになっている。
【００６７】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を軽減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６８】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記出力ロッドは、マスタシリンダのピストンを推進し、前記マスタシリンダは、前記ピストンが初期位置から所定の遊びストロークに達した後、液圧を発生し、前記プランジャは、前記ピストンが遊びストロークに達した後、前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００６９】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記マスタシリンダには、液圧の供給によって制動力を発生させるホイールシリンダが、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置を介して接続され、回生ブレーキ制動装置と組み合わせて使用されて、前記液圧制御装置によって回生制動分に応じて前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより回生協調制御を実行可能な倍力装置であって、前記回生ブレーキ装置による回生制動分が所定の最大回生状態に達した後、前記プランジャが前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００７０】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記入力ロッドのストロークが前記液圧制御装置による回生協調制御が終了する位置に達したとき、前記プランジャが前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００７１】
上記第２実施形態の倍力装置においては、前記弁手段は、前記入力ロッドのストロークが所定ストロークに達するまで、前記変圧室に作動気体を導入しないようになっている。
【００７２】
上記構成によれば、マスタシリンダの無効ストロークを長くする必要がないので、倍力装置に組み合わせるマスタシリンダの設定の幅が広がり、設計事項を簡略化することができる。
【００７３】
上記各実施形態のブレーキ装置においては、少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から、前記回生ブレーキ装置の制動力が所定の最大回生状態に達する所定の最大回生位置を超えてストロークするまで、前記マスタシリンダが液圧を発生しないように構成され、前記倍力装置は、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達するまで、又は、前記ブレーキペダルのストロークが最大回生位置に達するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けず、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達した後、又は、前記ブレーキペダルのストロークが最大回生位置に達した後は、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けるようになっている。
なお、上記各実施の形態では、液圧制御装置５を設けた例を示したが、回生ブレーキとの協調機能をマスタシリンダ側に設けることで、液圧制御装置５を無くすことも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１９…ブレーキペダル、１０１、２０１、３０１…倍力装置、１１０…マスタシリンダ、１１１…バルブボディ（助力部材）、１３３…入力ロッド（入力部材）、１５５…リアクション部材（反力分配機構）、１５９…反力バネ（反力付与手段）、１６０…プライマリピストン（ピストン）、２００…ブレーキ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータによってブレーキ操作力を倍力する倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置において、液圧式ブレーキによる摩擦制動とモータジェネレータ等の発電機による回生制動との制動力配分を制御して所望の制動力を得る回生協調制御が知られている。特許文献１には、マスタシリンダと各車輪の液圧ブレーキとの間に、ポンプ、アキュムレータ及び電磁弁等からなり液圧ブレーキに供給する液圧を増減及び保持する液圧制御装置を介装し、この液圧制御装置によって回生制動時に液圧ブレーキに供給する液圧を調整することにより回生協調制御を行なうブレーキ制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたもののように液圧制御装置により回生協調制御を行なうブレーキ制御装置では、次のような問題がある。回生協調制御の実行中に、液圧制御装置によりブレーキ液圧を増減する際、マスタシリンダの液圧が変動するため、ブレーキペダルに対する反力が変動して、ブレーキペダルの操作フィーリングが悪化する。
【０００５】
本発明は、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善するようにした倍力装置及びこれを用いたブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る倍力装置は、ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、前記入力部材は、前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生してから前記アクチュエータの推力が全負荷状態となるまでの間に、初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して前記反力分配機構から反力を受けるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るブレーキ装置は、少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から、前記回生ブレーキ装置の制動力が所定の全負荷状態に達する所定の回生全負荷位置を超えてストロークするまで、前記マスタシリンダが液圧を発生しないように構成され、前記倍力装置は、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達するまで、又は、前記ブレーキペダルのストロークが回生全負荷位置に達するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けず、達した後は、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る倍力装置を含むブレーキ装置の概念図である。
【図２】第１実施形態に係る倍力装置及びマスタシリンダの縦断面図である。
【図３】図１の倍力装置において、マスタシリンダのピストンが液圧を発生しない遊びストロークの範囲にある状態を示す要部の拡大図である。
【図４】図１の倍力装置において、マスタシリンダが液圧を発生し、その液圧の反力が入力ロッドに伝達されない状態を示す要部の拡大図である。
【図５】図１の倍力装置において、マスタシリンダが液圧を発生し、その液圧の反力が入力ロッドに伝達される状態を示す要部の拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る倍力装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図７】第３実施形態に係る倍力装置の縦断面図である。
【図８】図１に示す倍力装置の入出力特性を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１を参照して第１実施形態に係る倍力装置１０１を用いた自動車のブレーキ装置２００について説明する。ブレーキ装置２００は、倍力装置１０１と、倍力装置１０１に取り付けられたマスタシリンダ１１０の液圧ポート１６４、１６５に接続されて、各車輪Ｗａ〜Ｗｄの液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液圧を供給する液圧制御装置５と、液圧制御装置５を制御するコントローラ７と、回生制動を行なう回生ブレーキ装置８とを備えている。
【００１１】
液圧制御装置５は、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪Ｗｂのブレーキ装置のホイールシリンダＢａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａ（図１の液圧制御装置５の中央より右側分部）と、セカンダリポート１６５からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪Ｗｄのブレーキ装置のホイールシリンダＢｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂ（図１の液圧制御装置５の中央より左側分部）とからなる所謂「Ｘ配管」とした２系統の液圧回路を備えている。
本実施形態では、ブレーキ装置は、液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。
【００１２】
第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ乃至ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ乃至Ｗｄに対応することを示している。
【００１３】
液圧制御装置５には、マスタシリンダ１１０から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄのホイールシリンダへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄからシステムリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ブレーキ装置のホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ１１０からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ１１０のプライマリポート１６４及びセカンダリポート１６５の液圧を検出する液圧センサ４５Ａ、４５Ｂとを備えている。
【００１４】
そして、液圧制御装置５によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御して、次のような作動モードを実行することができる。
[通常制動モード]
通常制動時には、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給する。
[減圧モード]
減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。
[保持モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を保持する。
[増圧モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、ブレーキ液をリザーバ３７Ａ、３７Ｂからマスタシリンダ２側へ戻してホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。
[加圧モード]
加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ポンプ３９Ａ、３９Ｂによってブレーキ液をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。
【００１５】
これらの作動モードを車両状態に応じて適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して、ブレーキペダル１９の操作量にかかわらず各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。
【００１６】
なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００１７】
また、液圧制御装置５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、液圧制御装置６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。
【００１８】
回生ブレーキ装置８は、減速時及び制動時等に少なくとも１つの車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収する。回生ブレーキ装置８とコントローラ７とは、相互に制御信号の授受を行ない、運転者によるブレーキペダル１９の操作によるストロークセンサ２０からの信号に基き、回生制動中には回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る回生協調制御を実行する。
【００１９】
次に、図２は、第１実施形態に係る倍力装置１０１にマスタシリンダ１１０を取り付けた液圧発生装置を示している。倍力装置１０１は、気圧式アクチュエータを倍力源とするシングル型の気圧式倍力装置である。薄板によって形成されたフロントシェル１０２とリアシェル１０３とが結合されてハウジング１０４が形成され、このハウジング１０４内がダイアフラム１０５を有するパワーピストン１０６によって定圧室１０７と変圧室１０８との２室に区画されている。フロントシェル１０２及びリアシェル１０３は、略有底円筒状であり、これらは、フロントシェル１０２の外周の開口縁部に、リアシェル１０３の外周の開口縁部を嵌合し、これらの間にダイアフラム１０５の外周部を挟み込むことによって、気密的に結合されている。
【００２０】
フロントシェル１０２の底部の中央開口１０９にマスタシリンダ１１０の後端部が挿入され、フロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０が取付けられている。リアシェル１０３の底部の中央部には、後述するバルブボディ１１１（助力部材）を挿通するための後部円筒部１１２が突出されている。後部円筒部１１２の周囲には、車体のダッシュパネル（図示せず）に当接するリア座面１１３が形成されている。
【００２１】
ハウジング１０４には、フロントシェル１０２からリアシェル１０３のリア座面１１３に貫通するタイロッド１１４が設けられている。タイロッド１１４は、両端部に取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６が形成され、取付ネジ部１１５及び固定ネジ部１１６の基部に、それぞれ拡径されたフロントフランジ１１７及びリアフランジ１１８が形成されている。そして、フロントフランジ１１７がフロント座面１１０の内側にリテーナ１１９及びシール１２０を介して気密的に当接し、リアフランジ１１８がリア座面１１３の内側に気密的に当接した状態で、リアシェル１０３側にカシメによって固定されている。タイロッド１１４の中央部は、パワーピストン１０６に設けられた開口１２１及びダイアフラム１０５と一体に形成された略円筒状のロッドシール１２２に挿入されて、パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５に対して摺動可能かつ気密的に貫通している。
【００２２】
タイロッド１１４は、フロントシェル１０２及びリアシェル１０３の直径方向２箇所に配置されており（一方のみ図示する）、取付ネジ部１１５によってフロントシェル１０２にマスタシリンダ１１０を固定し、固定ネジ部１１６によってリア座面１１３を上述の車体のダッシュパネル（図示せず）に固定する。また、リア座面１１３には、これをダッシュパネルに固定するためのリアボルト１２３がカシメによって固定されている。
【００２３】
パワーピストン１０６及びダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａ、１０６Ａに、略円筒状のバルブボディ１１１の前端に拡径されて形成された円筒部１１１Ａが挿入されている。そして、ダイアフラム１０５の中央開口部１０５Ａの内周縁部１０５Ｂがバルブボディ１１１の外周溝１１１Ｂに嵌合して、これらが気密的に結合されている。バルブボディ１１１の後端側の小径筒部１１１Ｃは、変圧室１０８を通り、リアシェル１０３の後部の円筒部１１２に挿入されて外部へ延出している。円筒部１１２には、シール部材１２４が装着されて、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間を摺動可能にシールしている。また、円筒部１１２とバルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃとの間には、蛇腹状のダストカバー１２５が設けられている。フロントシェル１０２には、接続管１２６が取付けられており、接続管１２６がエンジンの吸気管等の負圧源（図示せず）に接続されて、定圧室１０７が常時所定の負圧に維持される。
【００２４】
バルブボディ１１１の前端の円筒部１１１Ａには、反力調整機構１５０が設けられている。バルブボディ１１１は、その推力を、反力調整機構１５０を介して、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０（後述）に当接する出力ロッド１２８に伝達する。この出力ロッド１２８は、先端部１２８Ａがプライマリピストン１６０に当接し、基端部１２８Ｂがカップ状に形成されて円板状のリアクション部材１５５（反力分配機構）が内包されている。出力ロッド１２８は、このリアクション部材１５５を介して反力調整機構１５０から力の伝達を受けるとともにマスタシリンダ１１０からの反力を伝達するようになっている。
【００２５】
反力調整機構１５０は、出力ロッド１２８のカップ状の基端部１２８Ｂに嵌合するカップ状の保持部材１５１と、保持部材１５１内に嵌合して固定された略円筒状の反力受部材１５２と、反力受部材１５２内に軸方向に沿って移動可能に案内された略円柱状の反力伝達部材１５３（反力調整手段）とを備えている。保持部材１５１は、開口部の外周部に段付フランジ状のバネ受部１５１Ａが一体に形成されている。バネ受部１５１Ａは、バルブボディ１１１の前端部に嵌合して固定されている。上記反力受部材１５２は、その後端部が保持部材１５１の底部の開口から延出している。反力受部材１５２の前端部は、出力ロッドの１２８の基端部１２８Ｂに嵌合されて、リアクション部材１５５に当接している。反力伝達部材１５３は、軸方向中間部に形成された大径のバネ受部１５３Ａと、反力受部材１５２の反力伝達部材１５３を案内する案内部１５６との間に介装された圧縮コイルばねである反力調整バネ１５７によってリアクション部材１５５側に付勢されている。案内部１５６は、反力受部材１５２に固定されている。バネ受部１５３Ａは、反力受部材１５２に当接することによって前端部がリアクション部材１５５に当接した状態でリアクション部材１５５側への移動が規制されている。なお、本実施形態において、リアクション部材１５５は、カップ状に形成された出力ロッド１２８の基端部１２８Ｂに内包されるように設けられているが、反力受部材１５２に凹部を形成して内包するようにしてもよい。その場合、出力ロッドは、基端部１２８Ｂを円盤状としてその形状を簡略化することができる。
【００２６】
バルブボディ１１１の後端の小径筒部１１１Ｃ内には、プランジャ１３１が、外周囲がシールされた状態で挿入されている。プランジャ１３１は、バルブボディ１１１内の拡径された円筒部と小径筒部１１１Ｃとの間に軸方向に沿って摺動可能かつ気密的に案内され、前端の小径部が反力受部材１５２の案内部に挿入されて反力伝達部材との間に隙間Ｃをもって対向している。プランジャ１３１には、バルブボディ１１１の後部から挿入された入力ロッド１３３（入力部材）の先端部が連結され、入力ロッド１３３によりプランジャ１３１が操作されるようになっている。入力ロッド１３３の基端部は、バルブボディ１１１の後端部に装着された通気性のダストシール１３４を貫通して外部へ延出されている。入力ロッド１３３の基端部には、ブレーキペダル１９（図１参照）を連結するためのクレビス１３５が取付けられている。また、バルブボディ１１１の小径筒部１１１Ｃには、プランジャ１３１によって開閉弁が制御される制御バルブ１３２が挿入されている。制御バルブ１３２は、一端が入力ロッド１３３に係止された弁バネ１４１によって閉弁方向に付勢されている。
【００２７】
バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄには、バルブボディ１１１の軸方向に延びて定圧室１０７に連通する定圧通路１３６及びバルブボディ１１１の径方向に延びて変圧室１０８に連通する変圧通路１３７が設けられている。制御バルブ１３２は、バルブボディ１１１とプランジャ１３１との相対変位に応じて変圧通路１３７に対する定圧通路１３６と大気（ダストシール１３４側）との接続、遮断を切換えるものである。ブレーキペダル１９が操作されていない状態では、変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）に対して定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）及び大気（ダストシール１３４側）を遮断している。そして、ブレーキペダル１９が操作されてバルブボディ１１１に対してプランジャ１３１が前進すると、変圧通路１３７に対して定圧通路１３６を遮断したまま、大気（ダストシール１３４側）に接続する。このとき、変圧通路１３７は、ダストシール１３４を介して大気に開放されるようになっている。
【００２８】
バルブボディ１１１の側壁１１１Ｄを径方向に延びる変圧通路１３７には、ストップキー１３８が挿入されている。ストップキー１３８は、リアシェル１０３の円筒部１１２の段部に係合することによってバルブボディ１１１の後退位置を制限している。また、ストップキー１３８は、プランジャ１３１の外周溝に移動可能に係合することによってバルブボディ１１１とプランジャ３１との相対変位量を制限している。
【００２９】
フロントシェル１０２の前壁とバルブボディ１１１の前端の円筒部１１１Ａに取付けられた上記保持部材１５１のバネ受部１５１Ａとの間には、バルブボディ１０９を後退位置へ付勢する戻しバネ１３９が設けられている。また、バルブボディ１１１の後部側の小径筒部内には、入力ロッド１３３を後退位置へ付勢する戻しバネ１４０が設けられている。
【００３０】
反力調整機構１５０の保持部材１５１の外周部には、カップ状の押圧部材１５７が軸方向に沿って摺動可能に嵌合されている。押圧部材１５７は、底部の開口にプランジャ１３１の前端の小径部が挿入されて底部がプランジャ１３１の段部に当接している。保持部材１５１のバネ受部１５１Ａの前方の戻しバネ１３９の内周側に環状のバネ受１５８が設けられている。バネ受１５８には、保持部材１５１のバネ受部１５１Ａを貫通して延ばされて押圧部材１５７の前端部に当接する当接部１５８Ａが一体に形成されている。フロントシェル１０２の前壁とバネ受１５８との間には、戻しバネ１３９よりも小径のテーパ状のコイルバネである反力バネ１５９（反力付与手段）が介装されている。本実施形態においては、このように反力バネ１５９と戻しバネ１３９との軸方向位置を合わせて配置することにより、倍力装置１０１の小型化を実現している。なお、反力バネ１５９は、テーパ状のコイルバネとしているが、これに限らず、樽型、鼓型等の種々のコイルバネやコイルドウェーブスプリング、複数の皿ばね、ゴムや樹脂からなる弾性部材などの反力付与部材を用いることができる。
【００３１】
マスタシリンダ１１０には、開口側に、先端部がカップ状に形成された円筒状のプライマリピストン１６０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１６１が嵌装されている。プライマリピストン１６０の後端部は、マスタシリンダ１１０の開口部から突出して、低圧室１０７内において出力ロッド１２８の先端部に当接している。マスタシリンダ１１０内は、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１によってプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３の２つの圧力室が形成されている。プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３には、液圧ポート１６４、１６５（図１参照）がそれぞれ設けられている。液圧ポート１６４、１６５は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置５を介して各車輪Ｗａ〜Ｗｄの液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続されている（図１参照）。
【００３２】
マスタシリンダ１１０の側壁の上部には、プライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３をリザーバ１０に接続するためのリザーバポート１６６、１６７が設けられている。マスタシリンダ１１０のシリンダボアと、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１との間は、それぞれ２つのシール部材１６８Ａ、１６８Ｂ及び１６９Ａ、１６９Ｂによってシールされている。シール部材１６８Ａ、１６８Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６６を挟むように配置されている。そして、プライマリピストン１６０が図２に示す非制動位置にあるときに、プライマリ室１６２がプライマリピストン１６０の側壁に設けられたポート１７０を介してリザーバポート１６６に連通し、プライマリピストン１６０が非制動位置から所定の遊びストロークＳだけ前進したとき、シール部材１６８Ｂによってプライマリ室１６２がリザーバポート１６６から遮断されてプライマリ室１６２が加圧される（図４参照）。同様に、シール部材１６９Ａ、１６９Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１６７を挟むように配置されている。そして、セカンダリピストン１６１が図２に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１６３がセカンダリピストン１６１の側壁に設けられたポート１７１を介してリザーバポート１６７に連通する。セカンダリピストン１６１が非制動位置から所定の遊びストロークＳだけ前進したとき、シール部材１６９Ｂによってセカンダリ室１６３がリザーバポート１６７から遮断されてセカンダリ室１６３が加圧される。
【００３３】
プライマリ室１６２内のプライマリピストン１６０とセカンダリピストン１６１との間には、バネアセンブリ１７２が介装されている。また、セカンダリ室１６３内のマスタシリンダ１１０の底部とセカンダリピストン１６１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ１７３が介装されている。バネアセンブリ１７２は、圧縮コイルバネを伸縮可能なリテーナによって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。そして、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１は、通常は同時に移動してプライマリ室１６２及びセカンダリ室１６３を同時に加圧する。
なお、上記実施の形態では、タンデムマスタシリンダを用いた例を示したが、前輪２輪を油圧制御し、後輪を電気制御するブレーキを用いる場合などは、シングルマスタシリンダを用いることも可能である。
【００３４】
次に倍力装置１０１の作動について、図２乃至図５及び図８を参照して説明する。なお、図８は、入力ロッド１３３への入力Ｆ（ブレーキペダル１９への踏力）と、マスタシリンダ１１０の液圧Ｐ（及び制動力）、入力ロッド１３３のストロークＬとの関係を表している。
【００３５】
図２に示す非制動状態においては、プランジャ１３１が図示の非制動位置にあり、定圧室１０７と変圧室１０８とは同圧となっているためパワーピストン１０６に推力は生じない。このとき、定圧通路１３６（すなわち定圧室１０７）と変圧通路１３７（すなわち変圧室１０８）とは、制御バルブ１３２によって遮断されている。
【００３６】
ブレーキペダル１９の踏込みが開始され（図８の入力Ｆ１参照）、バネ受１５８及び押圧部材１５７を介してプランジャ１３１に作用する反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力に抗して、入力ロッド１３３によってプランジャ１３１を前進させると、制御バルブ１３２からプランジャ１３１が離間し、変圧通路１３７が大気に開放されて、変圧室１０８に大気が導入される。これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じ、この差圧によってパワーピストン１０６に推力が発生し、バルブボディ１１１が前進して、リアクション部材１５５を介して出力ロッド１２８を前進させ、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を押圧する。バルブボディ１１１が前進すると、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断されるので、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧、すなわち、パワーピストン１０６の推力が維持されるので、バルブボディ１１１は、プランジャ１３１の移動に追従して移動することになる。
【００３７】
このとき、図３に示すように、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１のストロークが遊びストロークＳに達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生せず、液圧による反力も生じないので、ブレーキペダル１９には反力バネ１５９のバネ力による反力のみが作用する。
【００３８】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳに達すると、図４に示すように、シール部材１６８Ｂ、１６９Ｂによってポート１７０、１７１が閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生し（図８の入力Ｆ２参照）、その反力がリアクション部材を介して反力受部材１５２を介してバルブボディ１１１に作用する。このとき、その反力の一部がリアクション部材１５５を介して反力伝達部材１５３にも作用するが、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間に隙間Ｃが設けられているので、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを維持することができる。
【００３９】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、図５に示すように、反力伝達部材１５３が後退してプランジャ１３１に当接する（図８の入力Ｆ３参照）。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。その結果、倍力比が小さくなるが、マスタシリンダ１１０の液圧上昇にともなう反力がブレーキペダル１９に伝わり、反力バネ１５９のみでは得られない剛性感のあるブレーキフィーリングを与えることができる。その後、ブレーキペダル１９が更に踏込まれて全負荷点に達すると（図８の入力Ｆ４参照）、倍力比が更に小さくなる。
【００４０】
ブレーキペダルＢを戻して入力ロッド１３３への入力を解除すると、プランジャ１３１が後退し、制御バルブ１３２によって変圧通路１３７が大気から遮断された状態で定圧通路１３６に接続され、これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との差圧が解消され、パワーピストン１０６の推力が消失して、プランジャ１３１の移動に追従してパワーピストン１０６が後退して図２に示す非制動状態に戻る。
【００４１】
次に、コントローラ７によるブレーキ装置２００の制御について説明する。
ブレーキペダル１９の踏込みが開始され、プライマリピストン１６０及びセカンダリピストン１６１のストロークが遊びストロークＳに達するまでは、ストロークセンサ２０によって検出した入力ロッド１３３（すなわちブレーキペダル１９）のストロークに基づき、液圧制御装置５を作動させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄにブレーキ液を供給し、ブレーキペダル１９の操作量に応じた制動力を発生させる。このとき、反力バネ１５９のバネ力により、ブレーキペダル１９には、その操作量に応じた反力が作用する。
【００４２】
通常、この制動領域（図８の入力Ｆ１〜Ｆ３の領域）においては、Ｆ１から少しの遊びを経て、回生ブレーキ装置８によって回生制動が行なわれ、コントローラ７により回生協調制御を実行する。回生協調制御実行中には、ストロークセンサ２０が検出する入力ロッド１３３のストロークに基づき決定した目標制動力に対応した回生制動分を行う。また、回生制動分で足りない分の制動力は、回生制動分を減じたブレーキ液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給することにより、所望の制動力を得る。
【００４３】
このとき、入力ロッド１３３のストロークが遊びストロークＳ（図８の入力Ｆ２）に達するまでは、マスタシリンダ１１０で液圧が発生しないので、回生制動を最大限に活用することができ、効率よくエネルギーを回収することができる。また、液圧制御装置５による回生協調作動により、マスタシリンダ１１０の液圧が変動した場合でも、マスタシリンダ１１０のプライマリ室１６３及びセカンダリ室１６４がリザーバ１０に連通しているので、マスタシリンダ１１０の液圧は上昇しない。このため、ブレーキペダルに液圧の反力によるキックバックが生じることがなく、ブレーキペダル１９の違和感のない操作フィーリングを得ることができる。ここで、遊びストロークＳの領域において、回生制動装置８が最大回生状態に達するようにすることにより、回生制動を最大限に活用することが可能になり、効率よくエネルギーを回収することができる。また、上記遊びストロークＳの領域において、回生制動装置８が回生制動しないような場合には、液圧制御装置５が入力ロッド１３３のストロークに応じた液圧を発生するので、ブレーキペダル１９操作に対して運転者が感じる減速感に違和感を憶えることを防止できる。
ここで、最大回生状態とは、車両の設計段階で設定される回生ブレーキの最大の制動力（力または加速度で表されることが多い）をいう。
【００４４】
なお、図８の入力Ｆ１〜Ｆ３の領域において、最大回生状態になること望ましいが、車速、バッテリーの充電状況、路面ミュー等に応じて、回生量は調整されるので、走行状態によって、同じ入力ロッドの入力であっても、回生量は異なる。さらには、回生が中止されることもある。
【００４５】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳに達すると（図８の入力Ｆ２参照）、リザーバポートが閉じてマスタシリンダ１１０で液圧が発生し、液圧による反力がリアクション部材を介して反力受部材１５２及び反力伝達部材１５３に作用する。このとき、反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力に達するまでは、反力伝達部材１５３は移動せず、プランジャ１３１との間に隙間Ｃが設けられているので、プランジャ１３１には、マスタシリンダ１１０の液圧による反力は作用せず、引続き反力バネ１５９と戻しバネ１４０とのバネ力による反力のみが作用する。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧に左右されない良好なブレーキペダル１９の操作フィーリングを維持することができる。
【００４６】
このようにして、図８中に斜線部Ｒで示す領域について、マスタシリンダ液圧は発生しないものの、回生ブレーキ装置８又は液圧制御装置５によって制動力を発生させることにより、ブレーキペダル１９の操作量に応じた斜線部Ｒのマスタシリンダ液圧が発生したとき相当の所望の制動力（図８中一点鎖線）を得ることができる。
【００４７】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれ、バルブボディ１１１の前進により、マスタシリンダ１１０の液圧が上昇し、液圧による反力が増大して、リアクション部材１５５から反力伝達部材１５３に作用する反力が反力調整バネ１５７のバネ力を超えると、図５に示すように、反力伝達部材が後退して、プランジャ１３１に当接する（図８の入力Ｆ３（所定のストローク位置、所定のペダル踏力）参照）。これにより、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する。
【００４８】
このとき、回生ブレーキ装置８は、回生制動を終了し、また、コントローラにより、液圧制御装置５は通常制動モードに移行し、マスタシリンダ１１０の液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。これにより、倍力装置１０１により負圧による倍力が行なわれ、全負荷点に達する（図８の入力Ｆ４参照）。その結果、負圧による倍力により、違和感のないブレーキペダルの操作フィーリングを得ることができる。また、液圧制御装置５の第１又は第２液圧回路５Ａ、５Ｂの一方の液圧系統が失陥した場合、他方の液圧系統によって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。
【００４９】
なお、上記では、図８の入力Ｆ３以上を通常制動モードとしているが、これは、通常走行中の制動を示すものではなく、液圧制御装置５や回生ブレーキ装置８による制動が行われず従前のマニュアルブレーキのようにマスタシリンダの圧力がホイールシリンダの圧力として働くモードを示している（但し、姿勢安定制御時は通常制動モードでも圧制御装置５が働く）。通常走行中のブレーキ操作は入力Ｆ３以下程度で、制動が行われる。
【００５０】
また、上記説明では、反力伝達部材が後退してプランジャ１３１に当接し、マスタシリンダ１１０の液圧による反力の一部がプランジャ１３１に作用する入力と、回生ブレーキ装置８が回生を終了する入力とを同じＦ３とした例を示したが、これに限らず、反力の一部がプランジャ１３１に作用した後であっても回生制動を続けても良い。但し、この場合は、違和感のないブレーキペダルの操作フィーリングを得るための工夫が必要となる。
【００５１】
次に、倍力装置の第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２に示すものに対して、同様の部分については同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５２】
図６は、第２実施形態に係る気圧式の倍力装置２０１の要部を示しており、倍力装置２０１では、マスタシリンダ１１０（図６には示さず）には、遊びストロークＳは設けられていない（この点では、第１の実施の形態とは異なる）。すなわち、従前から車両に取り付けられている無効ストローク（遊びストロークＳ）が少ないマスタシリンダが用いられている。遊びストロークＳ１は、マスタシリンダ１１０に設ける代わりに、倍力装置２０１の制御バルブ１３２Ａに設けられている。このため、図６に示すようなブレーキペダル１９が操作されていない非制動位置から定圧通路１３６と変圧通路１３７とが連通されており、入力ロッド１３３がバルブボディ１１１に対して、遊びストロークＳ１の分だけ前進するまで、定圧通路１３６と変圧通路１３７とを遮断しないようになっている。また、反力伝達部材１５３とプランジャ１３１との間には、図２のものの隙間Ｃよりも大きい隙間Ｃ１が設けられている。
【００５３】
これにより、ブレーキペダル１９が踏込まれて、入力ロッド１３３のバルブボディ１１１に対する移動距離が遊びストロークＳ１に達するまでは、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じず、バルブボディ１１１が前進しない。また、プランジャ１３１が反力伝達部材１５３に当接しない。その結果、出力ロッド１２８がマスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を押圧しない。
【００５４】
ブレーキペダル１９が更に踏込まれて、プライマリピストン１６０のストロークが遊びストロークＳ１に達すると、制御バルブ１３２Ａが定圧通路１３６と変圧通路１３７とを遮断し、更にプランジャ１３１が前進すると、変圧通路１３７をダストシール１３４を介して大気に開放する。これにより、定圧室１０７と変圧室１０８との間に差圧が生じ、パワーピストン１０６に推力が発生してバルブボディ１１１が前進し、出力ロッド１２８がプライマリピストン１６０を推進してマスタシリンダ１１０でブレーキ液圧が発生する。これにより、図２に示すものと同様の作用、効果を奏する。また、マスタシリンダ１１０の無効ストロークを長くする必要がないので、倍力装置２０１に組み合わせるマスタシリンダの設定の幅が広がり、設計事項を簡略化することができる。
【００５５】
次に、倍力装置の第３実施形態について、図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、図２に示すものに対して、同様の部分については同一の符号を付し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５６】
図７に示す第３実施形態に係る倍力装置３０１は、気圧式のアクチュエータの代わりに、電動アクチュエータである電動モータ１８０を倍力源とした電動倍力装置である。バルブボディ１１１の外周部には、ハウジング１８１の内周部に電動モータ１８０を構成する環状のステータ１８２が固定され、ステータ１８２には、円筒状のロータ１８３が挿入されて軸受１８４によってハウジング１８１に回転可能に支持されている。ロータ１８３及びバルブボディ１１１には、ロータ１８３の回転運動を直線運動に変換する回転−直動変換機構として、ボール−ネジ機構１８５が設けられている。ボール−ネジ機構１８５は、ロータ１８３の後部に一体的に形成された円筒状の回転部材１８６と、バルブボディ１１１の後部に一体に形成された直動部材１８７と、これらの互いに対向する内周面及び外周面に形成された螺旋状のボール溝内に装填されたボール１８８（鋼球）とから構成されている。そして、回転部材１８６がロータ１８３と一体に回転することにより、ボール溝内でボール１８８が転動して直動部材１８７がバルブボディ１１１と一体に軸方向に沿って直線運動する。ハウジング１８１には、ロータ１８３の回転位置を検出するためのレゾルバ等の回転位置センサ１８９が設けられている。
【００５７】
そして、ブレーキペダル１９に設けられたストロークセンサ２０（図１参照）によって入力ロッド１３３のストロークに基づき、電動モータ１８０の作動を制御し、ボール−ネジ機構１８５を介してバルブボディ１１１を推進して入力ロッド１３３に追従させる。これにより、出力ロッド１２８により、マスタシリンダ１１０のプライマリピストン１６０を推進して液圧を発生させる。これにより、図２に示すものと同様の作用、効果を奏することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態において、負圧源をエンジンの吸気管としたが、これに限らず負圧ポンプ等であってもよい。さらに、倍力装置は、倍力源として、気圧式アクチュエータ、電動アクチュエータを用いた場合について説明しているが、これに限らず、液圧式その他のアクチュエータを用いてもよい。
【００５９】
上記各実施形態の倍力装置においては、ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、前記入力部材は、前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生してから前記アクチュエータの推力が全負荷状態となるまでの間に、初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは、前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して、前記反力分配機構から反力を受けるようになっている。
【００６０】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６１】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記アクチュエータは、気圧式アクチュエータとなっている。
上記第３実施形態の倍力装置においては、前記アクチュエータは電動アクチュエータとなっている。
【００６２】
上記各実施形態の倍力装置においては、前記マスタシリンダには、液圧の供給によって制動力を発生させるホイールシリンダが、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置を介して接続され、回生ブレーキ装置と組み合わせて使用されて、前記液圧制御装置によって回生制動分に応じて前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより回生協調制御を実行可能となっており、前記回生ブレーキ装置による回生制動分が所定の最大回生状態に達した後、前記入力部材に液圧の反力が伝達されるように設定されている。
【００６３】
なお、ここで、最大回生状態に達した後とは、どのような走行状態であっても最大回生状態に達成した後であることを意味するわけではない。これは、車両の設計段階で、回生ブレーキ装置による最大制動力（例えば、０．１Ｇ）と、それを発生させるためのペダル踏力（入力ロッド入力）が設定され、このペダル踏力より大きなペダル踏力（Ｆ３）において、入力部材にマスタシリンダの液圧の反力が伝達されるように反力分配機構や反力付与手段が設定されていることを意味する。
【００６４】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を低減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６５】
上記各実施形態の倍力装置においては、前記入力部材の前記所定ストロークは、初期位置から前記液圧制御装置による回生協調制御が終了する位置に達した位置までの長さとなっている。なお、前記所定ストロークは、適宜設定可能である。
【００６６】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、パワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成されるハウジングと、ハウジング内に進退動可能に設けられ、前記パワーピストンに連結されたバルブボディと、前記バルブボディに進退動可能に挿入され、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、前記バルブボディ内に配置されて前記入力ロッドに連結されたプランジャと、前記プランジャの移動によって開閉して前記変圧室に作動気体を導入、排出するための弁手段と、前記パワーピストンの推力がリアクション部材を介して伝達される出力ロッドと、前記入力ロッドの推進に対して反力を付与する反力付与手段と、前記リアクション部材と前記プランジャとの間に配置されて前記リアクション部材から前記プランジャに伝達される反力を調整する反力調整手段と、を備え、前記プランジャは、前記反力調整手段との間に隙間が設けられ、前記入力ロッドが初期位置から所定ストローク分だけ移動するまでは前記反力伝達部材に当接せず、前記調整部材は、前記出力ロッドからの反力が所定分だけ増大したとき、前記プランジャに当接して前記リアクション部材から前記プランジャに反力を伝達するようになっている。
【００６７】
上記構成によれば、回生協調時にブレーキペダルの反力の変動を軽減してブレーキペダルの操作フィーリングを改善することができる。
【００６８】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記出力ロッドは、マスタシリンダのピストンを推進し、前記マスタシリンダは、前記ピストンが初期位置から所定の遊びストロークに達した後、液圧を発生し、前記プランジャは、前記ピストンが遊びストロークに達した後、前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００６９】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記マスタシリンダには、液圧の供給によって制動力を発生させるホイールシリンダが、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置を介して接続され、回生ブレーキ制動装置と組み合わせて使用されて、前記液圧制御装置によって回生制動分に応じて前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより回生協調制御を実行可能な倍力装置であって、前記回生ブレーキ装置による回生制動分が所定の最大回生状態に達した後、前記プランジャが前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００７０】
上記第１及び第２実施形態の倍力装置においては、前記入力ロッドのストロークが前記液圧制御装置による回生協調制御が終了する位置に達したとき、前記プランジャが前記反力調整手段に当接するようになっている。
【００７１】
上記第２実施形態の倍力装置においては、前記弁手段は、前記入力ロッドのストロークが所定ストロークに達するまで、前記変圧室に作動気体を導入しないようになっている。
【００７２】
上記構成によれば、マスタシリンダの無効ストロークを長くする必要がないので、倍力装置に組み合わせるマスタシリンダの設定の幅が広がり、設計事項を簡略化することができる。
【００７３】
上記各実施形態のブレーキ装置においては、少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から、前記回生ブレーキ装置の制動力が所定の最大回生状態に達する所定の最大回生位置を超えてストロークするまで、前記マスタシリンダが液圧を発生しないように構成され、前記倍力装置は、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達するまで、又は、前記ブレーキペダルのストロークが最大回生位置に達するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けず、前記マスタシリンダの液圧が所定液圧に達した後、又は、前記ブレーキペダルのストロークが最大回生位置に達した後は、前記マスタシリンダの液圧による反力を受けるようになっている。
なお、上記各実施の形態では、液圧制御装置５を設けた例を示したが、回生ブレーキとの協調機能をマスタシリンダ側に設けることで、液圧制御装置５を無くすことも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１９…ブレーキペダル、１０１、２０１、３０１…倍力装置、１１０…マスタシリンダ、１１１…バルブボディ（助力部材）、１３３…入力ロッド（入力部材）、１５５…リアクション部材（反力分配機構）、１５９…反力バネ（反力付与手段）、１６０…プライマリピストン（ピストン）、２００…ブレーキ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、
該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、
前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、
前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、
前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、
前記入力部材は、初期位置から前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生した後の所定ストローク位置に移動するまで前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して前記反力分配機構から反力を受けるようになっていることを特徴とする倍力装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、気圧式アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは電動アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項４】
回生ブレーキ装置と組み合わせて使用される請求項１乃至３のいずれかに記載の倍力装置であって、
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記入力部材の所定のストローク位置を設定したことを特徴とする倍力装置。
【請求項５】
前記入力部材の前記所定ストローク位置は、回生制動が終了する位置に達した位置であることを特徴とする請求項４に記載の倍力装置。
【請求項６】
パワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成されるハウジングと、
ハウジング内に進退動可能に設けられ、前記パワーピストンに連結されたバルブボディと、
前記バルブボディに進退動可能に挿入され、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、
前記バルブボディ内に配置されて前記入力ロッドに連結されたプランジャと、前記プランジャの移動によって開閉して前記変圧室に作動気体を導入、排出するための弁手段と、
前記パワーピストンの推力がリアクション部材を介して伝達される出力ロッドと、
前記入力ロッドの推進に対して反力を付与する反力付与手段と、
前記リアクション部材と前記プランジャとの間に配置されて前記リアクション部材から前記プランジャに伝達される反力を調整する反力調整手段と、を備え、
前記プランジャは、前記反力調整手段との間に隙間が設けられ、前記入力ロッドが初期位置から所定ストローク位置に移動するまでは前記反力伝達部材に当接せず、前記反力調整部材は、前記出力ロッドからの反力が所定分だけ増大したとき、前記プランジャに当接して前記リアクション部材から前記プランジャに反力を伝達することを特徴とする気圧式の倍力装置。
【請求項７】
前記出力ロッドは、マスタシリンダのピストンを推進し、前記マスタシリンダは、前記ピストンが初期位置から所定の遊びストロークに達した後、液圧を発生し、前記プランジャは、前記ピストンが遊びストロークに達した後、前記反力調整手段に当接することを特徴とする請求項６に記載の倍力装置。
【請求項８】
回生ブレーキ制動装置と組み合わせて使用される請求項７に記載の倍力装置であって、
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記プランジャが前記反力調整手段に当接することを特徴とする倍力装置。
【請求項９】
前記入力ロッドの所定ストローク位置は、回生制動が終了する位置に達したとき、前記プランジャが前記反力調整手段に当接する請求項８に記載の倍力装置。
【請求項１０】
前記弁手段は、前記入力ロッドのストロークが所定ストローク位置に達するまで、前記変圧室に作動気体を導入しないことを特徴とする請求項６に記載の倍力装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、
ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、
ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、
前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、
前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、
前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、
前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から前記マスタシリンダに液圧が発生するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を前記ブレーキペダルに与えず、前記マスタシリンダの液圧が上昇し所定液圧に達した後、又は、前記ブレーキペダルのストロークが前記マスタシリンダの液圧が発生し後の所定ストローク位置に移動した後に、前記マスタシリンダの液圧による反力を前記ブレーキペダルに与えるようになっていることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１２】
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記マスタシリンダの所定液圧、又は、前記入力部材の所定ストローク位置を設定したことを特徴とする請求項１１に記載のブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダルの操作によって移動する入力部材と、
該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、
前記入力部材の移動により前記助力部材を推進して前記入力部材に追従させるアクチュエータと、
前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配機構と、
前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段とを備え、
前記入力部材は、初期位置から前記ブレーキペダルの操作により前記マスタシリンダに液圧が発生した後の所定ストローク位置に移動するまで前記反力分配機構から反力を受けず、更なるストロークに対して前記反力分配機構から反力を受けるようになっていることを特徴とする倍力装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、気圧式アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは電動アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項４】
回生ブレーキ装置と組み合わせて使用される請求項１乃至３のいずれかに記載の倍力装置であって、
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記入力部材の所定のストローク位置を設定したことを特徴とする倍力装置。
【請求項５】
前記入力部材の前記所定ストローク位置は、回生制動が終了する位置に達した位置であることを特徴とする請求項４に記載の倍力装置。
【請求項６】
パワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成されるハウジングと、
ハウジング内に進退動可能に設けられ、前記パワーピストンに連結されたバルブボディと、
前記バルブボディに進退動可能に挿入され、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、
前記バルブボディ内に配置されて前記入力ロッドに連結されたプランジャと、前記プランジャの移動によって開閉して前記変圧室に作動気体を導入、排出するための弁手段と、
前記パワーピストンの推力がリアクション部材を介して伝達される出力ロッドと、
前記入力ロッドの推進に対して反力を付与する反力付与手段と、
前記リアクション部材と前記プランジャとの間に配置されて前記リアクション部材から前記プランジャに伝達される反力を調整する反力調整手段と、を備え、
前記プランジャは、前記反力調整手段との間に隙間が設けられ、前記入力ロッドが初期位置から所定ストローク位置に移動するまでは前記反力伝達部材に当接せず、前記反力調整部材は、前記出力ロッドからの反力が所定分だけ増大したとき、前記プランジャに当接して前記リアクション部材から前記プランジャに反力を伝達することを特徴とする気圧式の倍力装置。
【請求項７】
前記出力ロッドは、マスタシリンダのピストンを推進し、前記マスタシリンダは、前記ピストンが初期位置から所定の遊びストロークに達した後、液圧を発生し、前記プランジャは、前記ピストンが遊びストロークに達した後、前記反力調整手段に当接することを特徴とする請求項６に記載の倍力装置。
【請求項８】
回生ブレーキ制動装置と組み合わせて使用される請求項７に記載の倍力装置であって、
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記プランジャが前記反力調整手段に当接することを特徴とする倍力装置。
【請求項９】
前記入力ロッドの所定ストローク位置は、回生制動が終了する位置に達したとき、前記プランジャが前記反力調整手段に当接する請求項８に記載の倍力装置。
【請求項１０】
前記弁手段は、前記入力ロッドのストロークが所定ストローク位置に達するまで、前記変圧室に作動気体を導入しないことを特徴とする請求項６に記載の倍力装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの車輪に回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を有する車両に用いられ、
ピストンの推進により液圧を発生させるマスタシリンダと、
ブレーキペダルの操作力を入力部材に入力し、この入力を倍力して前記マスタシリンダのピストンを推進し、前記入力部材の推進に対して反力を付与する反力付与手段を有する倍力装置と、
前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサと、
前記マスタシリンダと、液圧の供給により車輪を制動するホイールシリンダとの間に介装されて、前記ホイールシリンダに供給する液圧を制御する液圧制御装置と、
前記ブレーキペダルのストロークに応じた制動力を前記回生ブレーキ装置による制動力と前記液圧制御装置から前記ホイールシリンダへの液圧の供給による制動力の配分によって発生させる回生協調手段と、を備えた車両用のブレーキ装置であって、
前記マスタシリンダ及び前記倍力装置の少なくとも一方は、前記ブレーキペダルが初期位置から前記マスタシリンダに液圧が発生するまでは、前記マスタシリンダの液圧による反力を前記ブレーキペダルに与えず、前記マスタシリンダの液圧が上昇し所定液圧に達した後、又は、前記ブレーキペダルのストロークが前記マスタシリンダの液圧が発生し後の所定ストローク位置に移動した後に、前記マスタシリンダの液圧による反力を前記ブレーキペダルに与えるようになっていることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１２】
前記回生ブレーキ装置による回生制動分が最大回生状態に達した後に、前記マスタシリンダの所定液圧、又は、前記入力部材の所定ストローク位置を設定したことを特徴とする請求項１１に記載のブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６２１７３（Ｐ２０１２−１６２１７３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８６９（Ｐ２０１１−２３８６９）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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