車両制動システム及びマスタシリンダ
【課題】良好なペダルフィーリングを得ることが可能な車両制動システム及びマスタシリンダを提供すること。
【解決手段】マスタシリンダの減圧バルブの開弁圧を、倍力装置の失陥時に、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁する液圧に設定し、ペダルフィーリングの向上に特化した開弁圧とし、倍力装置失陥時要求性能は、増圧手段によって満たすことにした。
【解決手段】マスタシリンダの減圧バルブの開弁圧を、倍力装置の失陥時に、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁する液圧に設定し、ペダルフィーリングの向上に特化した開弁圧とし、倍力装置失陥時要求性能は、増圧手段によって満たすことにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制動システム及びマスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
良好なペダルフィーリングを得るため、ブレーキペダルストロークを短縮する技術として、例えば、大径与圧室と小径圧力室とを有するマスタシリンダが知られている。このマスタシリンダは、ストローク初期に大径与圧室から小径圧力室へ大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、その後、所定液圧において減圧バルブが開弁し、大径与圧室を減圧することで、初期のペダルストロークを短縮化しつつ、所望の制動力を得ている。このようなマスタシリンダの一例として特許文献１のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２１６０９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、上記のマスタシリンダにあっては、ストローク初期の無効液量分を補うものであることから、前記所定液圧はストローク初期の低液圧領域に設定されているため、ペダルストロークの短縮はこの低液圧領域に限られ、より広い範囲で良好なペダルフィーリングを得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、良好なペダルフィーリングを得ることが可能な車両制動システム及びマスタシリンダ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】
上記目的を達成するために、第１の発明における車両制動システムでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有するマスタシリンダと、ペダル入力を助力し全負荷点を有する倍力装置と、該倍力装置の失陥を検出する検出手段と、該検出手段により前記倍力装置の失陥が検出されたときにマスタシリンダとは異なる液圧源により発生する液圧でホイルシリンダへの液圧を補う増圧手段と、を有し、減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高い液圧のときに開弁することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明におけるマスタシリンダでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有し、該減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高い液圧のときに開弁することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明におけるマスタシリンダでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有し、該減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、３Ｍｐａよりも高く１０Ｍｐａよりも低い液圧のときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い大径与圧室が大気圧となるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好なペダルフィーリングを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の全体構成を表すシステム図である。
【図２】実施例１のブレーキ制御装置の回路構成を表す図である。
【図３】実施例１の気圧式倍力装置ＢＳを示す断面図である。
【図４】実施例１のマスタシリンダを示す側断面図である。
【図５】実施例１のマスタシリンダの制御弁を示す部分拡大側断面図である。
【図６】ブレーキペダルに入力されるブレーキペダル踏力に対するプライマリ液圧室の液圧及び大径与圧室の液圧の関係を表す図である。
【図７】実施例１のコントロールユニットＥＣＵで実行される倍力装置失陥時制御処理を表すフローチャートである。
【図８】踏力に対するマスタシリンダ液圧の関係を示す図である。
【図９】ブレーキペダルのストロークと液圧との関係、及び助力無しの踏力と液圧との関係を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
まず、構成について図１を用いて説明する。実施例１のブレーキ制御装置ＢＵには、車両のヨーレイト，横加速度（以下、横Ｇと記載する），前後加速度を検出する一体型センサａ１と、車輪速センサａ２と、ドライバのステアリング操舵角を検出する舵角センサａ３と、倍力装置ＢＳの負圧を検出する負圧センサａ４と、マスタシリンダ１０の圧力室（小径圧力室６１）で発生する液圧を検出する液圧センサａ５と、が設けられている。ブレーキ制御装置ＢＵから出力された液圧は、各車輪のホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給され、所望の制動力を達成する。
【００１２】
運転者が操作するブレーキペダルＢＰに入力された踏力は、倍力装置ＢＳにより助力され、助力されたピストン押力がマスタシリンダ１０に伝達される。尚、倍力装置ＢＳやマスタシリンダ１０の構成については後述する。
【００１３】
各種センサから検出されたセンサ値は、コントロールユニットＥＣＵに入力され、アクチュエータ群としてのアクチュエータユニットＡＵに駆動信号を出力し、各電磁弁及びモータＡ１１の駆動制御を実行する。
【００１４】
（ブレーキ制御装置ＢＵの回路構成）
図２はブレーキ制御装置ＢＵの回路構成を表す図である。この回路図の各電磁弁は非通電の初期状態を表すものとする。ドライバのブレーキペダル操作により圧力を発生するマスタシリンダ１０には、Ａ系統油路Ａ２０ａ及びＢ系統油路Ａ２０ｂが接続されている。基本的な油路構成はＡ系統及びＢ系統共に同様であり、各構成要素もａ，ｂもしくはＬ,Ｒを付して区別しているため、Ａ系統についてのみ説明する。
【００１５】
Ａ系統油路Ａ２０ａには、マスタシリンダ１０を上流側として下流側に向かって順に、液圧センサａ５と、ノーマルオープン型のアウト側ゲート弁Ａ３ａと、上流側に向かって吐出するポンプＡ１２Ｒが設けられている。また、アウト側ゲート弁Ａ３ａとポンプＡ１２Ｒとの間には左前輪系統油路Ａ２１ａが接続されている。また、同様にアウト側ゲート弁Ａ３ａとポンプＡ１２Ｒとの間には右後輪系統油路Ａ２４ａが接続されている。
【００１６】
ポンプＡ１２Ｒは、同型のポンプＡ１２ＬがＢ系統油路Ａ２０ｂにも設けられており、互いに１つのモータａ１１によって駆動される。吸入油路Ａ２７ａ上には、下流側に向かって順にノーマルクローズ型のイン側ゲート弁Ａ２ａと、ダイアフラムＡ１４ａが設けられている。ポンプＡ１２Ｌ，Ｒとしてプランジャ型のポンプを使用した場合、低温領域におけるポンプの吸入行程において十分にブレーキ液を吸入できない虞がある。そこで、ポンプの吐出行程においてマスタシリンダ側からブレーキ液を吸引し、次のポンプの吸入行程においてポンプに近接されたダイアフラムＡ１４ａ，ｂからスムーズな吸入を達成している。
【００１７】
左前輪系統油路Ａ２１ａ上には、上流側のみ流れを許容するバイパス油路が併設されたノーマルオープン型の前輪側ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌが設けられている。左前輪系統油路Ａ２１ａには油路Ａ２２ａが分岐し、左前輪ホイルシリンダＡ１４Ｌと接続されている。左前輪系統油路Ａ２１ａと接続され油路Ａ２２ａよりも下流側には第２減圧油路Ａ２３ａが接続されている。この第２減圧油路Ａ２３ａ上には、ノーマルクローズ型の前輪側ABS減圧電磁弁Ａ８Ｌが設けられている。
【００１８】
右後輪系統油路Ａ２４ａ上には、上流側のみ流れを許容するバイパス油路が併設されたノーマルオープン型の後輪側ABS増圧電磁弁Ａ９Ｒが設けられている。右後輪系統油路Ａ２４ａには油路Ａ２５ａが分岐し、右後輪ホイルシリンダＡ１５Ｒと接続されている。右後輪系統油路Ａ２４ａと接続され油路Ａ２５ａよりも下流側には第２減圧油路Ａ２６ａが接続されている。この第２減圧油路Ａ２６ａ上には、ＡＢＳリザーバＡ１３ａが設けられている。
【００１９】
上記各油路及び電磁弁の構成については、Ｂ系統についても同様の構成が設けられており、Ｌ,Ｒの符号、もしくはａ，ｂの符号が異なるのみであるため、説明を省略する。尚、後述の各制御におけるポンプＡ１２Ｌ，Ｒを用いた増圧は、マスタシリンダ１０とは異なる液圧源により発生する液圧でホイルシリンダＡ１４，Ａ１５への液圧を補う増圧手段を構成し、以下、ポンプアップ手段と記載する。
【００２０】
〔急制動時等におけるブレーキアシスト制御〕
・増圧時
コントロールユニットＥＣＵは、例えば、ペダル踏込み速度（前記液圧センサａ５の液圧変化率より推定）またはペダル踏込み量（前記液圧センサａ５の液圧値より推定）が予め設定した基準値を越えるペダル操作をドライバがしたときに急制動時と判断し、目標ホイルシリンダ液圧を設定してブレーキアシスト制御を行なう。すなわち、ドライバのブレーキペダル操作によりマスタシリンダ圧が増圧されると、Ａ系統油路Ａ２０ａ及びＢ系統油路Ａ２０ｂにそれぞれ同じ液圧が作用し、アウト側ゲート弁Ａ３ａ，ｂを介して前輪系統油路Ａ２１ａ，ｂ及び後輪系統油路Ａ２４ａ，ｂに供給される。次に、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒを介して油路Ａ２２ａ，ｂから前輪側ホイルシリンダＡ１４Ｌ，Ｒを増圧し、ABS増圧電磁弁Ａ９Ｌ，Ｒを介して油路Ａ２４ａ，ｂから後輪側ホイルシリンダＡ１５Ｌ，Ｒを増圧する。
【００２１】
このとき、マスタシリンダ圧を液圧センサａ５により検出し、ドライバのブレーキペダル踏力により発生するマスタシリンダ圧では不足しており、前記目標ホイルシリンダ液圧を確保する必要がある場合には、イン側ゲート弁Ａ２ａ，ｂを開き、Ａ系統油路Ａ２０ａのアウト側ゲート弁Ａ３ａ，ｂを閉じた状態とする。そして、同時または前後して前記液圧センサａ５により検出したマスタシリンダ圧に応じた必要アシスト量を演算する。このアシスト量に応じたモータ駆動によりマスタシリンダ１０から吸入油路Ａ２７ａ，ｂを介してポンプＡ１２Ｌ，Ｒにブレーキ液を供給し、各ホイルシリンダＡ１４，Ａ１５にポンプＡ１２Ｌ，Ｒで前記目標ホイルシリンダ液圧に昇圧した液圧を供給することでブレーキアシスト制御を実行する。
【００２２】
・減圧時
マスタシリンダ圧が減圧されると、増圧時と同じ経路をたどって前輪側ホイルシリンダＡ１４Ｌ，Ｒを減圧する。このとき、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒ及びＡ９Ｌ，Ｒに設けられたバイパス油路を通って素早い減圧を達成する。また、ブレーキアシスト制御時の減圧では、モータ駆動量の低減、更にはイン側ゲート弁Ａ２ａ，ｂを閉じることによるブレーキ液の供給停止により行われる。尚、通常制動時においてドライバの踏力が強すぎ、車輪がロック傾向となると、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒ及びＡ９Ｌ，Ｒ、ABS減圧電磁弁Ａ８Ｌ，Ｒ及びＡ１０Ｌ，Ｒの開閉制御によりABS制御が実行される。
【００２３】
なお、このブレーキアシスト制御は、急制動時以外であっても、後述の失陥倍力制動時やその他の設定条件が満たされたときに行なうことができる。
また、前記ポンプアップ手段を備えたブレーキ制御装置ＢＵは、
(i)ドライバのブレーキペダル操作にかかわらず、ドライバの操舵角及びヨーレイト、横加速度、前後加速度等からヨーレイトの非安定方向挙動が検出されたとき、ヨーレイトが安定方向となる制動力を発生する車両姿勢制御
(ii)ドライバのブレーキペダル操作にかかわらず、駆動輪のスリップが検出されたとき、駆動輪のスリップが抑制される制動力を発生するトラクションコントロール制御
(iii)レーザレーダ等で検出された車両前方の障害物との相対距離が設定値未満になったことが検出されたとき、ドライバの制動意志にかかわらず必要な制動力を発生する自動ブレーキ制御
等の各種制動制御を行なうことができるが、ここではその説明は省略する。
【００２４】
〔失陥時倍力制御時の作用〕
次に、本発明の特徴である倍力装置ＢＳが失陥したときに、前記ポンプアップ手段を備えたブレーキ制御装置ＢＵを失陥時用の倍力装置として機能させるときの作用について説明する。コントロールユニットＥＣＵは、負圧センサａ４に基づいて倍力装置ＢＳが失陥したと判断すると、ドライバの制動意図を表すマスタシリンダ１０の液圧を液圧センサａ５により検出し、この検出された液圧に所定の倍力比を掛けた液圧を目標ホイルシリンダ液圧として上述のポンプアップ手段により加圧した液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給し、目標ホイルシリンダ液圧となるようにブレーキアシスト制御を実行する。
【００２５】
（倍力装置の構成）
図３は、実施例１の気圧式の倍力装置ＢＳを示す断面図である。気圧式の倍力装置ＢＳは、タンデム型として構成したもので、フロントシェルＢ１１とリヤシェルＢ１２とからなるシェル本体Ｂ１０内はセンターシェルＢ１３により前・後２室に区画され、この前・後２室はさらに、ダイアフラムＢ１４，Ｂ１５を備えたパワーピストンＢ１６，Ｂ１７により定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１とに区画されている。各パワーピストンＢ１６，Ｂ１７は、その中央に、大径のカップ部Ｂ２２ａと小径の筒状部Ｂ２２ｂとを連続に有するバルブボデーＢ２２を設けており、バルブボデーＢ２２は、センターシェルＢ１３およびリヤシェルＢ１２をシール部材Ｂ２３，Ｂ２４を介して気密的にかつ摺動自在に挿通して、その筒状部Ｂ２２ｂをリヤシェルＢ１２の後方へ延ばしている。
【００２６】
バルブボデーＢ２２には、２つの定圧室Ｂ１８とＢ１９とを連通しかつ各定圧室Ｂ１８，Ｂ１９をバルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内に連通する定圧通路（負圧通路）Ｂ２５が設けられる他、２つの変圧室Ｂ２０とＢ２１とを連通しかつ各変圧室Ｂ２０，Ｂ２１をバルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内に連通する空気通路（大気通路）Ｂ２６が設けられている。フロント側の定圧室Ｂ１８には、フロントシェルＢ１１の前部に接続した導入管Ｂ２７を通じて、例えばエンジン負圧が導入されるようになっており、一方、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂの開口側にはサイレンサＢ２８とフィルタＢ２９とが配設されている。
【００２７】
バルブボデーＢ２２のカップ部Ｂ２２ａの底部には段付の軸孔Ｂ３０が設けられ、この軸孔Ｂ３０内にはプランジャＢ３１が摺動可能に配設されている。このプランジャＢ３１は、リヤ側の本体部Ｂ３２と後に詳述するフロント側の反力受部Ｂ３３とからなっており、その本体部Ｂ３２の後端にはブレーキペダルＢＰと連動する入力軸Ｂ３４が連結されている。また、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内には、前・後の変圧室Ｂ２０，Ｂ２１に対して前記負圧通路Ｂ２５と大気通路Ｂ２６とを選択的に開く弁機構Ｂ３５が配設されている。
【００２８】
弁機構Ｂ３５は、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂの内面に押え部材Ｂ３６を用いて基端部が固定された弾性変形可能な弁体Ｂ３７と、この弁体Ｂ３７の前端の外縁部と負圧通路Ｂ２５の開口を含むようにバルブボデーＢ２２の内周に形成された弁座部とで構成される負圧弁Ｂ３８と、弁体Ｂ３７の前端の内縁部とプランジャＢ３１の本体部Ｂ３２の後端に形成された弁座部で構成される大気弁Ｂ３９と、入力軸Ｂ３４に一端を係合させて、常時は負圧弁Ｂ３８および大気弁Ｂ３９を閉じる方向へ弁体Ｂ３７を付勢する弁ばねＢ４０とを備えている。なお、入力軸Ｂ３４は、前記押え部材Ｂ３６に一端を係合させた戻しばねＢ４１により常時はブレーキペダルＢＰ側へ付勢されている。
【００２９】
一方、バルブボデーＢ２２のカップ部Ｂ２２ａの底部には、ゴム製のリアクションディスクＢ４５を介して出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａが作動連結されている。出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａはカップ形状をなしており、前記リアクションディスクＢ４５はこの基端大径部Ｂ４６ａのカップ部内に納められて、その中央部分を前記バルブボデーＢ２２の軸孔Ｂ３０に臨ませている。フロント側定圧室Ｂ１８には、パワーピストンＢ１６，Ｂ１７を作動位置から非作動位置（図３に示す位置）に復帰させる戻しばねＢ４７が配設されており、前記出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａはこの戻しばねＢ４７の一端を受けるばね受けＢ４８によりバルブボデーＢ２２に対して押えられている。なお、出力軸Ｂ４６の先端部はフロントシェルＢ１１を気密的に挿通してその前方へ延ばされ、これにはマスタシリンダ１０が作動連結されるようになっている。
【００３０】
上記プランジャＢ３１を構成する反力受部Ｂ３３は、バルブボデーＢ２２の軸心上に配置された軸部材Ｂ５０と、この軸部材Ｂ５０に摺動可能に嵌装されたスリーブＢ５１と、軸部材Ｂ５０の後端部に固定されたばね受Ｂ５２に一端を着座させ、前記スリーブＢ５１を所定のセット荷重で前方へ付勢する圧縮ばねＢ５３とから概略構成されている。
【００３１】
一方、バルブボデーＢ２２の軸孔Ｂ３０の開口端部には、前記スリーブＢ５１を摺動案内する環状のスペーサＢ５４が取付けられている。このスペーサＢ５４の存在により、リアクションディスクＢ４５に対向する反力受部Ｂ３３の最大接触径を拡大することなく、軸孔Ｂ３０の奥側部分すなわち圧縮ばねＢ５３を納めた部分の径を拡大することができ、その分、有効径の大きな圧縮ばねＢ５３の使用が可能になっている。
【００３２】
上記した気圧式の倍力装置ＢＳは、そのリヤシェル１２の後面に植立した複数のスタッドボルトＢ５５を用いて車体に取付けられ、この取付状態で入力軸Ｂ３４にブレーキペダルＢＰが連結される。そして、この取付状態でブレーキペダルＢＰを踏込むと、入力軸Ｂ３４とプランジャＢ３１の本体部Ｂ３２とが、図３の左方向へ一体的に前進し、大気弁Ｂ３９が開いてサイレンサＢ２８およびフィルタＢ２９を通じてバルブボデーＢ２２内に大気が流入し、この大気は大気通路Ｂ２６を通って２つの変圧室Ｂ２１，Ｂ２０に導入される。この結果、負圧が導入されている定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との間に差圧が発生し、前・後のパワーピストンＢ１６，Ｂ１７が前進して、その推力（出力）がバルブボデーＢ２２およびリアクションディスクＢ４５を介して出力軸Ｂ４６に伝達され、倍力作用が行われる。
【００３３】
定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧がなくなると、これ以上倍力作用を発揮できない状態、すなわち助力がなくなる全負荷点を迎える。全負荷点以降は、運転者の操作によってブレーキペダルＢＰに付与される踏力が、気圧式の倍力装置ＢＳによって倍力されることなく、そのままマスタシリンダ圧に反映される。
なお、実施例１において、倍力装置としては、タンデム型で気圧式の倍力装置ＢＳを用いたが、シングル型の気圧式倍力装置でも良い。また、電動ポンプまたはエンジン駆動ポンプの発生液圧を利用した液圧式の倍力装置や、電動モータによって駆動される駆動部材により倍力を得る電動式の倍力装置としても良い。上記液圧式の倍力装置を用いる場合には、その失陥を電動ポンプ等の発生液圧や駆動電流等により検出し、また、電動式の倍力装置を用いる場合には、その失陥を電動モータの駆動電流や駆動部材の移動量等により検出するようにすれば良い。
【００３４】
（マスタシリンダの構成）
図４は、実施例１のマスタシリンダ１０を示す側断面図である。図５は、実施例１のマスタシリンダ１０の減圧バルブを示す部分拡大側断面図である。
【００３５】
図４に示すマスタシリンダ１０は、いわゆるプランジャ型のマスタシリンダであり、ブレーキペダルＢＰの操作等によって移動する倍力装置ＢＳの出力軸Ｂ４６で押圧されることでホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に導入するブレーキ液圧を発生させるものである。
【００３６】
マスタシリンダ１０は、底部１２と筒部１３とを有する有底筒状をなすとともにその口部１４側において倍力装置ＢＳに取り付けられるシリンダボディ（段付シリンダ）１５と、このシリンダボディ１５のボア１６内の口部１４側に、筒部１３の軸線（以下、シリンダ軸と称す）に沿って摺動可能となるように挿入され大径ピストン部１８ａと小径ピストン部１８ｂを有するプライマリピストン（段付ピストン）１８と、シリンダボディ１５のボア１６内のプライマリピストン１８よりも底部１２側に、シリンダ軸方向に沿って摺動可能となるように挿入されるセカンダリピストン２０とを有するタンデムタイプのものである。なお、実施例１においては、シリンダ軸は水平に配置されるものとしている。
【００３７】
ここで、筒部１３の内径側は、底部１２側に第１小径摺動内径部２２が形成されており、中間に第２小径摺動内径部２３が形成されていて、口部１４側に第１小径摺動内径部２２および第２小径摺動内径部２３よりも大径の大径摺動内径部２４が形成されている。そして、セカンダリピストン２０は常に第１小径摺動内径部２２で摺動案内されることになり、プライマリピストン１８は、その大径ピストン部６６が常に大径摺動内径部２４で摺動案内されるとともに、その小径ピストン部６５が常に第２小径摺動内径部２３で摺動案内されることになる。
【００３８】
シリンダボディ１５には、これと一体に、筒部１３から筒部１３の径方向（以下、シリンダ径方向と称す）における外側、具体的には、上側に突出する二カ所の取付台部２５，２６が、シリンダ軸方向に離間して筒部１３の円周方向（以下、シリンダ円周方向と称す）における同位置に形成されており、これら取付台部２５，２６それぞれに形成された取付穴２５ａ，２６ａにリザーバ２７が取り付けられる。
【００３９】
シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のシリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝２８およびシール周溝２９が底部１２側から順に形成されている。底部１２側のシール周溝２８には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング３０が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。また、口部１４側のシール周溝２９には、Ｃ字状断面を有するカップシールからなるシールリング３１が口部１４側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４０】
第１小径摺動内径部２２には、シール周溝２８とシール周溝２９との間に、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝３３が形成されている。この開口溝３３は、底部１２側の取付穴２５ａに開口することでリザーバ２７に常時連通状態とされる連通穴３４に連通されている。なお、シリンダボディ１５のシール周溝２８よりも底部１２側には、第１小径摺動内径部２２よりも若干大径の底部側大径内径部３５が形成されている。
【００４１】
シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２と第２小径摺動内径部２３との間には、これらよりも若干大径の中間大径内径部３８が形成されている。
【００４２】
第２小径摺動内径部２３には、シリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝４０が形成されており、このシール周溝４０には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４１が、底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４３】
第２小径摺動内径部２３の中間大径内径部３８側には、シール周溝４０と中間大径内径部３８とをつなぐ偏心溝４２がシリンダ径方向外側に凹むように形成されている。この偏心溝４２は第２小径摺動内径部２３よりも小径であって第２小径摺動内径部２３と平行な軸を中心とした円弧状をなしている。
【００４４】
シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３と大径摺動内径部２４との間には、これらよりも大径で、底部側大径内径部３５および中間大径内径部３８よりも大径の口部側大径内径部４４が形成されている。
【００４５】
シリンダボディ１５の大径摺動内径部２４には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のシリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝４６およびシール周溝４７が底部１２側から順に形成されている。底部１２側のシール周溝４６には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４８が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。また、口部１４側のシール周溝４７には、Ｃ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４９が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４６】
大径摺動内径部２４には、シール周溝４６とシール周溝４７との間に、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝５１が形成されている。この開口溝５１は、口部１４側の取付穴２６ａに開口することでリザーバ２７に常時連通状態とされる連通穴５２に連通されている。
【００４７】
シリンダボディ１５の筒部１３の側部には、ブレーキ液をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給するためのブレーキ配管が取り付けられるセカンダリ吐出路５３およびプライマリ吐出路５４が形成されている。
【００４８】
ここで、シリンダボディ１５は、底部側大径内径部３５と第１小径摺動内径部２２と中間大径内径部３８と第２小径摺動内径部２３とが小径シリンダ部５５を構成しており、口部側大径内径部４４と大径摺動内径部２４とが、小径シリンダ部５５よりも全体として大径の大径シリンダ部５６を構成している。
【００４９】
シリンダボディ１５の底部１２側に嵌合されるセカンダリピストン２０は、円筒部５７と、円筒部５７の軸線方向における一側に形成された底部５８とを有する有底円筒状をなしており、その円筒部５７を底部１２側に配置した状態でシリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２に摺動可能に嵌合されている。円筒部５７の底部５８に対し反対側の端部には、シリンダ径方向に貫通するポート５９が複数放射状に形成されている。
【００５０】
ここで、シリンダボディ１５の底部１２および筒部１３の底部１２側とセカンダリピストン２０とで囲まれてシールリング３０でシールされる部分が、セカンダリ吐出路５３に液圧を供給するセカンダリ液圧室６０となっており、このセカンダリ液圧室６０は、セカンダリピストン２０がポート５９を開口溝３３に開口させる位置にあるとき、リザーバ２７に連通する。
【００５１】
シリンダボディ１５の底部１２側のシール周溝２８に設けられたシールリング３０は、内周がセカンダリピストン２０の外周側に摺接することになり、セカンダリピストン２０がポート５９をシールリング３０よりも底部１２側に位置させた状態では、セカンダリ液圧室６０とリザーバ２７との連通を遮断可能となっており、これらに圧力差が生じた場合にリザーバ２７側からセカンダリ液圧室６０側へのブレーキ液の流れのみを許容する。また、シリンダボディ１５のシール周溝２９に設けられたシールリング３１は、内周がセカンダリピストン２０の外周側に摺接することになり、リザーバ２７に連通する開口溝３３と後述するプライマリ液圧室６１との連通を遮断する。
【００５２】
セカンダリピストン２０の底部５８とシリンダボディ１５の底部１２との間には、倍力装置ＢＳ側から入力がない待機状態でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング６２を含む間隔調整部６３が設けられている。
【００５３】
シリンダボディ１５の口部１４側に嵌合されるプライマリピストン１８は、軸線方向一側が、小径ピストン部６５とされ、軸線方向他側がこれより大径の大径ピストン部６６とされた段付きの外形形状をなしており、軸方向両端側が円筒状をなしている。大径ピストン部６６の小径ピストン部６５側には環状溝６７が形成されており、この環状溝６７よりも小径ピストン部６５側には軸線方向に沿って延在する連通溝６８が複数形成されている。そして、プライマリピストン１８は、前述のとおり、その小径ピストン部６５がシリンダボディ１５内における小径シリンダ部５５の第２小径摺動内径部２３に摺動可能に挿入されるとともに大径ピストン部６６がシリンダボディ１５内における大径シリンダ部５６の大径摺動内径部２４に摺動可能に挿入されている。
【００５４】
プライマリピストン１８の小径ピストン部６５の大径ピストン部６６に対し反対側の端部の円筒状部分には、径方向に貫通するポート６９が複数放射状に形成されている。
【００５５】
ここで、シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２と第２小径摺動内径部２３との間とプライマリピストン１８とセカンダリピストン２０とで囲まれ、シールリング３１およびシールリング４１でシールされる部分が、小径ピストン部６５側にあってプライマリ吐出路５４に液圧を供給する上記したプライマリ液圧室（小径圧力室）６１となっている。また、シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３と大径摺動内径部２４との間とプライマリピストン１８とで囲まれ、シールリング４１およびシールリング４８でシールされる部分が、大径ピストン部６６側にあってプライマリ液圧室６１より大径の大径与圧室７０となっている。言い換えれば、プライマリピストン１８はシリンダボディ１５内を大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１とに区画する。プライマリ液圧室６１は、プライマリピストン１８がポート６９を大径与圧室７０に開口させる位置にあるとき、大径与圧室７０に連通する。
【００５６】
シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３に設けられたシールリング４１は、内周がプライマリピストン１８の外周側に摺接することになり、プライマリピストン１８がポート６９をシールリング４１よりも底部１２側に位置させた状態では、プライマリ液圧室６１と大径与圧室７０との連通を遮断可能となっている。また、シールリング４１は、カップシールであることから、シリンダボディ１５内を大径ピストン部６６側の大径与圧室７０と小径ピストン部６５側のプライマリ液圧室６１とに区画するとともに、これらの間に圧力差が生じた場合に大径与圧室７０側からプライマリ液圧室６１側へのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００５７】
シール周溝４６に設けられたシールリング４８は、内周がプライマリピストン１８の大径ピストン部６６の外周側に摺接することになり、プライマリピストン１８が連通溝６８および環状溝６７をシールリング４８よりも底部１２側に位置させた状態では、大径与圧室７０と連通穴５２つまりリザーバ２７との連通を遮断可能となっている。このシールリング４８も、カップシールであることから、大径与圧室７０とリザーバ２７との間に圧力差が生じた場合に開口溝５１および連通穴５２を介してリザーバ２７側から大径与圧室７０側へのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００５８】
また、口部１４側のシール周溝４７に設けられたシールリング４９は、プライマリピストン１８の大径ピストン部６６に摺接することにより、シリンダボディ１５の内周側とプライマリピストン１８の外周側との隙間を介しての連通穴５２つまりリザーバ２７と外気との連通を遮断する。
【００５９】
セカンダリピストン２０とプライマリピストン１８との間には、ブレーキペダルＢＰ側から入力がない待機状態でこれらの間隔を決めるプライマリピストンスプリング７２を含む間隔調整部７３が設けられている。また、プライマリピストン１８のシリンダボディ１５から突出する部分は、シリンダボディ１５の口部１４の外周に係止されるカバー７４で覆われている。
【００６０】
なお、シリンダボディ１５は、底部１２と筒部１３と取付台部２５，２６とが、金属、例えばアルミニウム鋳造品からなる一体成形の素材から加工されて形成されている。
【００６１】
セカンダリピストン２０は、ブレーキペダルＢＰ側から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）で、間隔調整部６３のセカンダリピストンスプリング６２の付勢力で最も底部１２から離れた初期位置にある。このとき、セカンダリピストン２０は、ポート５９を開口溝３３に開口させており、その結果、セカンダリ液圧室６０を連通穴３４を介してリザーバ２７に連通させている。
【００６２】
この状態からセカンダリピストン２０がブレーキペダルの入力で底部１２側に移動すると、セカンダリピストン２０はそのポート５９がシールリング３０で閉塞され、その結果、セカンダリ液圧室６０とリザーバ２７との連通が遮断されることになり、これにより、さらにセカンダリピストン２０が底部１２側に移動することでセカンダリ液圧室６０からセカンダリ吐出路５３を介してブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、ポート５９を閉塞させた状態であってもリザーバ２７側の液圧（大気圧）よりもセカンダリ液圧室６０の液圧が低くなると、シールリング３０が開いてリザーバ２７のブレーキ液がセカンダリ液圧室６０に流れるようになっている。
【００６３】
また、プライマリピストン１８は、間隔調整部６３のセカンダリピストンスプリング６２の付勢力と間隔調整部７３のプライマリピストンスプリング７２の付勢力とによって最も口部１４側の初期位置に配置された状態にあるとき、プライマリ液圧室６１に連通するポート６９を開いてプライマリ液圧室６１と大径与圧室７０とを連通させている。
【００６４】
この状態から、プライマリピストン１８がブレーキペダルの入力で底部１２側に移動すると、プライマリピストン１８は、そのポート６９がシールリング４１で閉塞され、プライマリ液圧室６１と大径与圧室７０側とのポート６９を介しての連通を遮断することになり、この状態からさらに底部１２側に移動すると、プライマリ液圧室６１からプライマリ吐出路５４を介してブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、ポート６９を閉塞させた状態であっても大径与圧室７０の液圧がプライマリ液圧室６１の液圧より大きくなると、シールリング４１を開いて大径与圧室７０のブレーキ液がプライマリ液圧室６１に流れるようになっている。
【００６５】
また、プライマリピストン１８は、初期位置にあるとき、連通溝６８と環状溝６７と開口溝５１と連通穴５２とで大径与圧室７０とリザーバ２７とを連通させている。この状態からプライマリピストン１８が、底部１２側に摺動すると、連通溝６８および環状溝６７がシールリング４８で閉塞されて、大径与圧室７０とリザーバ２７との連通を遮断することになり、さらに摺動すると、大径ピストン部６６が大径与圧室７０の体積を減少させることで、大径与圧室７０の液圧を高め、大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１との間に設けられたシールリング４１を開いて、大径与圧室７０側からプライマリ液圧室６１へ液補給を行うことになる。ブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、このように作動初期に大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、ペダルストロークを短縮する。
【００６６】
そして、実施例１に係るマスタシリンダ１０では、上記したファストフィル時に、プライマリ液圧室６１への液補給の進行に伴って大径与圧室７０の液圧を徐々に解除するのが望ましい。このため、上記した大径与圧室７０、プライマリ液圧室６１およびリザーバ２７に接続されるとともに、大径与圧室７０またはプライマリ液圧室６１が所定の液圧に達したときに、大径与圧室７０の液圧をプライマリ液圧室６１の所定の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ２７側に逃がすための減圧バルブの一例としての制御弁７５が、シリンダボディ１５に組み込まれて設けられている。
【００６７】
つまり、まずシリンダボディ１５に、筒部１３のシリンダ軸方向の中間位置、具体的には、二カ所の取付台部２５，２６の間位置からシリンダ径方向に沿って下方に略円筒状をなして突出する突出部８０が形成されている。この突出部８０も、シリンダボディ１５の鋳造時に底部１２、筒部１３および取付台部２５，２６と一体成形される。
【００６８】
突出部８０は、その内側にある筒部１３の一部とともに制御弁７５の制御シリンダ８１を構成するもので、その内側には、段付き有底の弁収容穴８２が形成されている。弁収容穴８２は、筒部１３側の小径穴部８４と、小径穴部８４の筒部１３とは反対側に隣り合うこの小径穴部８４よりも大径の中間径穴部８５と、中間径穴部８５の小径穴部８４とは反対側に隣り合うこの中間径穴部８５よりも大径の大径穴部８６とで構成されている。中間径穴部８５には小径穴部８４側の一部を除いてメネジ部８７が形成されている。
【００６９】
また、シリンダボディ１５の筒部１３における突出部８０の内側位置、つまり制御シリンダ８１を構成する部分には、一端が筒部１３の口部側大径内径部４４に開口し、他端が小径穴部８４の底部の中央に開口して、小径穴部８４を大径与圧室７０に連通させる、小径穴部８４よりも小径の与圧室連通穴９０が、弁収容穴８２と同軸をなして形成されている。与圧室連通穴９０の内側が、制御シリンダ８１において大径与圧室７０が連通する大径与圧室通路９０ａとなっている。図５に示すように、与圧室連通穴９０の小径穴部８４側の端部には小径穴部８４側ほど拡径するテーパ状の面取部９１が形成されている。
【００７０】
また、図４に示すように、突出部８０と筒部１３と取付台部２６とには、一端が小径穴部８４の側壁部の底部側の端部に開口し、他端が取付台部２６の取付穴２６ａの底部に開口して、小径穴部８４をリザーバ２７に連通させる、小径穴部８４よりも小径のリザーバ連通穴９２が形成されている。リザーバ連通穴９２の内側が、制御シリンダ８１においてリザーバ２７が連通するリザーバ通路９２ａとなっている。
【００７１】
また、突出部８０と筒部１３とには、一端が中間径穴部８５における小径穴部８４側の段部８８の側壁部側の端部に開口し、他端が偏心溝４２の底部に開口して、中間径穴部８５をプライマリ液圧室６１に連通させる、小径穴部８４よりも小径の液圧室連通穴９３が形成されている。液圧室連通穴９３の内側が、制御シリンダ８１においてプライマリ液圧室６１が連通する液圧室通路９３ａとなっている。
【００７２】
上記した弁収容穴８２は、図５に示すように、その開口部が、制御弁７５の制御シリンダ８１を構成する蓋体９５で閉塞されている。この蓋体９５は、小径筒部９６と、この小径筒部９６と同軸かつ同内径をなす一方で外径が小径筒部９６よりも大径とされた中間径筒部９７と、この中間径筒部９７と同軸かつ同内径をなす一方で外径が中間径筒部９７よりも大径とされた大径筒部９８と、この大径筒部９８の中間径筒部９７とは反対側を閉塞する底部９９とを有する段付きの略有底円筒状をなしており、小径筒部９６の外周部にオネジ部１００が形成され、中間径筒部９７の小径筒部９６側の外周部に環状のシール溝１０１が形成されている。そして、蓋体９５は、大径筒部９８の中間径筒部９７側の段差面が突出部８０の開口端面に当接する位置まで、小径筒部９６がオネジ部１００において突出部８０の中間径穴部８５のメネジ部８７に螺合され、これにより弁収容穴８２を閉塞する。シール溝１０１には、弁収容穴８２と蓋体９５との隙間をシールするＯリング１０２が嵌合されている。
【００７３】
そして、制御弁７５は、筒部１３と突出部８０と蓋体９５とで形成された空間、つまり制御シリンダ８１内の空間に、制御ピストン１０５と、これを筒部１３側に付勢する２つの弁スプリング１０６および弁スプリング１０７とを有している。
【００７４】
制御ピストン１０５は、第１軸部１１０と、第１軸部１１０と隣り合うこの第１軸部１１０と同軸でこれより大径の第２軸部１１１と、第２軸部１１１の第１軸部１１０とは反対側に隣り合うこの第２軸部１１１と同軸でこれより若干大径の第３軸部１１２と、第３軸部１１２の第２軸部１１１とは反対側に隣り合うこの第３軸部１１２と同軸でこれより大径の第４軸部１１３と、第４軸部１１３の第３軸部１１２とは反対側に隣り合うこの第４軸部１１３と同軸でこれより小径の第５軸部１１４とを有するアルミニウム等の金属製のピストン本体１１５を有している。
【００７５】
このピストン本体１１５は、図５に示すように、制御シリンダ８１の内周面を構成する弁収容穴８２の小径穴部８４に第２軸部１１１において摺動可能に嵌合し、制御シリンダ８１の内周面を構成する蓋体９５の内周面に第４軸部１１３において摺動可能に嵌合する。このピストン本体１１５には、第１軸部１１０の先端中央にシール凹部１１７が、第２軸部１１１の外径側にシール溝１１８が、第４軸部１１３の外径側にシール溝１１９がそれぞれ形成されている。また、ピストン本体１１５の中央には、第５軸部１１４および第４軸部１１３を貫通して第３軸部１１２の中間位置まで大径軸穴１２１が形成されており、第３軸部１１２の中間位置から第２軸部１１１を貫通して第１軸部１１０の中間位置まで大径軸穴１２１よりも小径の小径軸穴１２２が形成されていて、小径軸穴１２２と直交するように軸直交穴１２３が形成されている。この軸直交穴１２３は、第１軸部１１０の外周面に開口している。
【００７６】
そして、制御ピストン１０５は、軸方向の両端面に円環状の突起部１２５，１２６が形成されてピストン本体１１５のシール凹部１１７に嵌合される円柱状のゴム製の弁シール１２７を有している。この弁シール１２７は、シール凹部１１７に嵌合され保持された状態で、外側に臨むように配置された突起部１２５がピストン本体１１５の先端よりも軸方向外側に突出することになり、この突起部１２５が小径穴部８４の底面に、与圧室連通穴９０の面取部９１を全周にわたって囲むように当接する。これにより、弁シール１２７は、大径与圧室通路９０ａを開閉することになり、小径穴部８４の底面がその際に弁シール１２７が接離する弁座１２８となる。また、弁シール１２７の突起部１２５とこれが当接する弁座１２８との間で囲まれた空間が大径与圧室７０の液圧を受けて制御ピストン１０５を開弁方向に付勢する推力を発生する。
【００７７】
また、制御ピストン１０５は、第２軸部１１１のシール溝１１８に嵌合されるシールリング１３０と、第４軸部１１３のシール溝１１９に嵌合されるＯリング１３１とを有している。シールリング１３０は、Ｃ字状断面を有するカップシールからなり、第３軸部１１２側にリップ側を配置した状態でシール溝１１８に嵌合されている。シールリング１３０は、第２軸部１１１と小径穴部８４との隙間をシールすることになり、Ｏリング１３１は、第４軸部１１３と蓋体９５の内周面との隙間をシールすることになる。
【００７８】
制御ピストン１０５を構成するピストン本体１１５、シールリング１３０およびＯリング１３１によって、制御シリンダ８１内には、軸線方向の弁座１２８側に、リザーバ通路９２ａに常時連通するとともに、弁シール１２７および弁座１２８で大径与圧室通路９０ａとの連通および連通遮断が切り換えられる弁室１３３が、軸線方向の中間部に液圧室通路９３ａに常時連通する制御圧力室１３４が、軸線方向の弁座１２８とは反対側に室１３５が画成される。ここで、リザーバ通路９２ａ、弁室１３３および大径与圧室通路９０ａが、制御シリンダ８１において、大径与圧室７０とリザーバ２７側とを連通する連通路１３７を構成している。なお、弁室１３３と室１３５とは制御ピストン１０５内の軸直交穴１２３、小径軸穴１２２および大径軸穴１２１を介して常時連通している。これに対して、制御圧力室１３４は、弁室１３３および室１３５とは基本的に区画されている。制御ピストン１０５は、弁座１２８に当接した閉弁状態で大径与圧室７０の液圧を大径与圧室通路９０ａを介して開弁方向に受けることになる。また、弁室１３３および室１３５はリザーバ２７に連通されて基本的に大気圧となっている。そして、制御ピストン１０５は、制御圧力室１３４に導入されるプライマリ液圧室６１の液圧を受けるシールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差によって、プライマリ液圧室６１の液圧に応じた大きさの付勢力が開弁方向に作用する。
【００７９】
以上により、リザーバ通路９２ａに常時連通する弁室１３３に配置されて大径与圧室通路９０ａを開閉するための弁座１２８は、大径与圧室７０とリザーバ２７側とを連通する連通路１３７に設けられており、さらに言えば、大径与圧室通路９０ａとリザーバ通路９２ａとの間に設けられている。この弁座１２８に接離する制御ピストン１０５の弁シール１２７は、大径与圧室通路９０ａとリザーバ通路９２ａとの間を開閉する。
【００８０】
コイルスプリングからなる弁スプリング１０６は、室１３５内および制御ピストン１０５の大径軸穴１２１内に配置されており、制御ピストン１０５の大径軸穴１２１の底面と蓋体９５の底部９９との間に介装されている。弁スプリング１０６は、制御ピストン１０５をその弁シール１２７が弁座１２８に当接する方向、つまり連通路１３７を閉弁する方向に付勢する。
【００８１】
コイルスプリングからなる弁スプリング１０７は、弁スプリング１０６の外側でこれと同心状をなして室１３５内に配置されており、制御ピストン１０５の第５軸部１１４を内側に挿入させながら第４軸部１１３の端面と蓋体９５の底部９９との間に介装されている。弁スプリング１０７も、制御ピストン１０５をその弁シール１２７が弁座１２８に当接する方向、つまり連通路１３７を閉弁する方向に付勢する。
【００８２】
そして、実施例１において、制御ピストン１０５には、ピストン本体１１５の外周面における第２軸部１１１と第３軸部１１２との間位置に、第３軸部１１２よりも大径で第４軸部１１３よりも大径の円環状のフランジ部１４０が径方向に突出して形成されている。このフランジ部１４０は、制御シリンダ８１の内周面に形成された、中間径穴部８５の小径穴部８４側の段部８８に当接して、制御ピストン１０５のそれ以上の閉弁方向の移動を制限することになり、その結果、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限する。よって、フランジ部１４０および段部８８が、制御ピストン１０５と制御シリンダ８１との間にあって、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限して、その移動限界位置を決める閉弁方向規制部１４１を構成している。また、フランジ部１４０は、蓋体９５の端面により制御シリンダ８１の内周面に形成される段部１４３に当接して、制御ピストン１０５のそれ以上の開弁方向の移動を制限する。つまり、フランジ部１４０および段部１４３が、制御ピストン１０５と制御シリンダ８１との間にあって、制御ピストン１０５の開弁方向の移動量を制限して、その移動限界位置を決める開弁方向規制部１４２を構成している。
【００８３】
ここで、閉弁方向規制部１４１は、弁シール１２７が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力により弁座１２８に当接してこれを閉弁した状態で、当接部１４０が段部８８に当接することになり、このとき、ピストン本体１５５の先端と弁座１２８との間に所定量の隙間Ｌ２を生じさせる。このときの隙間Ｌ２は、この位置から開弁方向規制部１４２により規制される開弁方向の制御ピストン１０５の許容ストロークＬ１よりも小さくなっている。また、閉弁方向規制部１４１は、弁座１２８へ当接した状態における弁シール１２７の軸方向長が、所定量となるように、具体的には閉弁方向規制部１４１による規制なしで制御ピストン１０５が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７により押圧されたときの弁シール１２７の軸方向長よりも長い所定量となるように、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限する。また、開弁方向規制部１４２は、弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の縮み量を所定範囲内に制限する。
【００８４】
制御弁７５は、その制御圧力室１３４が、液圧室通路９３ａを介して常時プライマリ液圧室６１に連通している。その結果、制御ピストン１０５には、プライマリ液圧室６１の液圧とシールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差とで弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力に抗する方向の推力つまり開弁方向の推力が生じる。また、大径与圧室７０の液圧と弁シール１２７の突起部１２５とこれが当接する弁座１２８との間で囲まれた空間とで制御ピストン１０５を開弁方向に付勢する推力を発生する。これらの推力の合算により、制御ピストン１０５が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力に抗して移動すると、連通路１３７が開放され、大径与圧室７０の液圧を連通路１３７を介してリザーバ２７側に逃がすことになる。ここで、制御圧力室１３４に導入されるプライマリ液圧室６１の液圧増加に応じて制御ピストン１０５に生じる推力が増加することになり、その結果、制御ピストン１０５は、大径与圧室７０の液圧を、プライマリ液圧室６１の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ２７側に逃がすことになる。
【００８５】
つまり、上記したファストフィル時に、図４に示すシールリング４１を押し開いて大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１にブレーキ液が送り込まれ、ストローク初期の無効液量分（主にキャリパロールバック分）を補うことになるが、その後、プライマリ液圧室６１の小径化に伴う液量不足を補うため、大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１にブレーキ液が送り込まれながら、大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１とが同圧で与圧室解除液圧まで上昇する。そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、それまで閉状態にあった制御弁７５が大径与圧室７０の液圧を解除する。このとき、制御弁７５は、上記したようにプライマリ液圧室６１の液圧の上昇に応じて徐々に大径与圧室７０の液圧が下がるように、大径与圧室７０の液圧をリザーバ２７側に逃がすことになる。なお、実施例１においては、マスタシリンダ１０をプランジャ型のマスタシリンダとして説明したが、ファストフィルができるものであれば、コンベンショナル型やセンターバルブ型のマスタシリンダを適宜、用いることができる。
【００８６】
（マスタシリンダへの要求性能）
ここで、ブレーキシステムにおいては、国、地域により異なるものの、安全性能面に関して種々の法規上の規制が設けられている。その法規上の規制の一例として、米国自動車安全基準（FMVSS:Federal Motor Vehicle Safety Standards）があり、この基準では、倍力装置の失陥時に、ブレーキペダルへの踏力が６５Ｎ以上５００Ｎ以下で、時速１００キロメートルでの停止距離が７３メートル（２４０フィート）以下であることが規定されている。これを実現するためには、計算上、約２．５ｍ／ｓ2の減速度を出すことが要求されることになる（以下、要求性能という）。そこで、特定車種のブレーキシステムを設計する際には、この要求性能を満足するように、マスタシリンダ１０のシリンダ径、倍力装置ＢＳの倍力比、ホイルシリンダＡ１４，Ａ１５のシリンダ径、摩擦材等の諸元が決定され、上記要求性能を達成できるように車両性能も含めて設計される。したがって、上記要求性能を達成するように設計された車両では、倍力装置ＢＳの失陥時に、５００Ｎの踏力を加えた場合、マスタシリンダ１０に発生する液圧は一義的に決定されることになる。
ところで、従来の大径与圧室と小径圧力室とを有するファストフィル型のマスタシリンダでは、ストローク初期の無効液量分を補い、初期のペダルストロークを短縮化することを目的としていること、また、倍力装置の失陥時には、倍力装置の助力（通常は６〜１０倍程度）がなくなることによる液圧不足を補う必要があり、同じ踏力であれば、大径与圧室よりも小径圧力室の方がより高い液圧を発生できること、これら２点より、倍力装置の失陥時、ブレーキペダルに５００Ｎの踏力が加わるときには、必ず小径圧力室でマスタシリンダ圧を発生するように設定していた。すなわち、減圧バルブの開弁圧を低液圧領域（車両諸元により異なるが、一例では、概ね０．８Ｍｐａあたりで開弁し、１．６Ｍｐａあたりで大気圧となる）に設定することにより、倍力装置の失陥時でも、ブレーキペダルの踏力が５００Ｎのときには、大径与圧室ではなく小径圧力室で高い液圧を発生させ、上記要求性能を満たすようにしていた。
尚、上記要求を満たすために、ブレーキペダルの踏力は、６５Ｎ以上であれば、５００Ｎ以下で設定することもできるが、倍力装置の失陥時の不足液圧を補うとの観点からは、なるべき大きな踏力のときに上記要求を満たすようにする方が容易となることから、踏力が５００Ｎのときを基準としている。
これに対し、本発明では、倍力装置の失陥を負圧センサ４等の検出手段で検出し、ブレーキ制御装置ＢＵのポンプアップ手段（増圧手段）を利用してブレーキアシスト制御をすることにより、上記要求性能を満足する液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給することができる。このため、本発明では、好適な一例として、減圧バルブとなる制御弁７５の開弁液圧を４Ｍｐａ程度の高い液圧に設定することができるようになった。
尚、上記４Ｍｐａは、倍力装置ＢＳが失陥したとき、ブレーキペダルＢＰへの踏力が５００Ｎのときの液圧、または、２．５ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧（車両諸元により異なるが、経験則上、平均的なもので概ね２．３Ｍｐａ程度、液圧範囲としては概ね１．７Ｍｐａ〜２．９Ｍｐａ程度に設定）よりも高い値である。また、倍力装置ＢＳの正常時において、車両に発生する減速度ベースで換算するならば、平均的なもので約４ｍ／ｓ2の減速度を得る液圧、また、経験則上の減速度範囲としては約３．２〜５．３ｍ／ｓ2に相当している。車両の諸元によって違いはあるが、倍力装置ＢＳの正常時において、約４ｍ／ｓ2前後（約３．２〜５．３ｍ／ｓ2）の減速度を得る液圧以上で制御弁７５が開弁するように設定すると、ブレーキペダルフィーリングが良好になるからである。尚、ブレーキペダルフィーリングは、主に踏力と、ストローク量と、減速度との関係により表現される。これらの観点については後述する。
【００８７】
（マスタシリンダの作動特性）
図６はブレーキペダルＢＰに入力されるブレーキペダル踏力に対するプライマリ液圧室（小径圧力室）６１の液圧及び大径与圧室７０の液圧の関係を表す図である。実施例１では、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれ、プライマリ液圧室液圧及び大径与圧室液圧が共に４Ｍｐａに到達すると、制御弁７５のピストン本体１１５を弁スプリング１０６，１０７の付勢力に抗して押し下げる力が、弁スプリング１０６，１０７のセット荷重を上回る。すると、弁シール１２７が開いて与圧室連通穴９０から制御弁７５の弁室１３３内に大径与圧室７０内のブレーキ液が流れ込む。
【００８８】
弁室１３３内に流れ込んだブレーキ液は、小径穴部８４に連通したリザーバ通路９２ａを経てリザーバ連通穴９２からリザーバ２７に戻される。尚、ピストン本体１１４がストロークする際、室１３５と弁室１３３とは、大径軸穴１２１と小径軸穴１２２と軸直交穴１２３（以下、連通路）とを介して常時連通しているため、ピストン本体１１４のストロークは何ら阻害されることはない。このとき、連通路の流路抵抗等を適宜調整し、ピストン本体１１４のストローク特性等を設定するようにしてもよく特に限定しない。
【００８９】
運転者がブレーキペダルＢＰを更に踏み込み、プライマリ液圧室６１の液圧が４Ｍｐａを越えると、制御弁７５が開弁して大径与圧室７０の液圧が減少し、プライマリ液圧室６１がマスタシリンダ圧の上昇に寄与するため、図６に示すように、踏力の増大に対する液圧上昇の割合（液圧上昇勾配）が大きくなり、大径与圧室７０内の液圧は、４Ｍｐａから徐々に減少する。このとき、踏力の増大に対する大径与圧室７０の液圧下降の割合である液圧下降勾配の絶対値は、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配の絶対値と実質的に同じとなる。
【００９０】
ここで、図６に示すように、プライマリ液圧室６１の液圧が９Ｍｐａに到達する前に、大径与圧室７０内の液圧が大気圧となるように減圧されるのが好ましい。その理由は、実施例１では、倍力装置ＢＳの全負荷点の液圧が１０ＭＰａ付近に設定されており、この全負荷点よりも低い液圧である９ＭＰａのときには大径与圧室７０内の液圧が大気圧となっていることで、倍力装置ＢＳの全負荷点で助力がなくなった状態でもプライマリ液圧室６１による高い液圧の発生を行なうことができる。尚、制御弁７５は、横にプライマリ液圧室６１の液圧を目盛り、縦に大径与圧室７０の液圧を目盛ったグラフ上において、制御弁７５が開弁した後、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配と大径与圧室７０の液圧下降勾配とが好ましい態様として、実質的に１対１の関係となるように設定されている。このように設定することにより、大径与圧室７０からプライマリ圧力室６１への切り替えが連続的にスムーズに行なうことができる。このため、プライマリ液圧室６１の液圧が４Ｍｐａから８Ｍｐａ程度となるときに、大径与圧室７０の液圧は４Ｍｐａから大気圧となる関係にある。
【００９１】
（倍力装置失陥時制御）
図７はコントロールユニットＥＣＵで実行される倍力装置失陥時制御処理を表すフローチャートである。
【００９２】
ステップＳ１では、負圧センサａ４により検出される負圧が所定値よりも大きいか否かを判断し、所定値以下と判断したときは負圧が確保されていると判断してステップＳ２へ進み、所定値よりも大きいと判断したときは負圧が不十分と判断してステップＳ３へ進む。このステップが、倍力装置の失陥を検出する検出手段に相当する。
【００９３】
ステップＳ２では、倍力装置ＢＳを用いた通常の制御が適宜実行される。実施例１における通常の制御とは、倍力装置ＢＳが正常に作動した状態で機能する他の全てもしくは一部の制御を実行可能な状態もしくは実行している状態を示す。
【００９４】
ステップＳ３では、倍力装置ＢＳが失陥しているため、倍力装置ＢＳによる倍力作用に換えて、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御を実行する。
【００９５】
（倍力装置の正常時と失陥時との対応関係）
次に、上記倍力装置失陥時制御における作用について図８及び図９を用いて説明する。図８は踏力に対するマスタシリンダ液圧の関係を示す図である。尚、図８に示す踏力は、運転者の筋力による踏力、言い換えると、ブレーキペダルＢＰから入力軸Ｂ３４に与える力である。出力軸Ｂ４６からマスタシリンダ１０に倍力装置ＢＳによって助力された上で付与される力とは異なる。
【００９６】
〔倍力装置の正常時における踏力（筋力）とマスタシリンダ液圧との関係〕
倍力装置ＢＳが正常時にあっては、運転者のブレーキペダル踏力の発生によって倍力装置ＢＳに助力が発生する。そして、運転者は小さな踏力で４Ｍｐａのマスタシリンダ液圧を得ることができる（図８中のＡ点）。このとき、制御弁７５によって大径与圧室７０が大気圧に向けて徐々に低下されると共に、プライマリ液圧室６１を圧縮するピストン面積が小径ピストン部６５相当に変化し始めるため、大きな液圧上昇勾配が得られる。次に、大径与圧室７０が完全に大気圧となると、小径ピストン部６５のみによってマスタシリンダ圧が発生し始める（図８中のＢ点）。尚、倍力装置ＢＳにおいて例えば電動式の倍力装置のように倍力比が変更されるような場合、実際の液圧の特性はその影響を受けるが、ここでは、その点についての詳細については省略する。
【００９７】
その後、更に踏力が大きくなっていくと、倍力装置ＢＳの定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧が徐々に小さくなり、両室の差圧がなくなることで助力が得られなくなる全負荷点（例えば１０ＭＰａ）に到達する。それ以降は、踏力の増大が助力を得ることなくそのままマスタシリンダ液圧の増大に寄与する。すなわち、液圧上昇勾配は倍力装置ＢＳにより助力を得ていたときよりも小さくなる。
【００９８】
〔倍力装置の失陥時における踏力（筋力）とマスタシリンダ液圧との関係〕
一方、倍力装置ＢＳが失陥すると、踏力に助力が付与されないため、ブレーキペダルＢＰを踏み始めた初期は、踏力を大径ピストン部６６の有効受圧面積で除したマスタシリンダ液圧が発生する。このときの液圧上昇勾配は、倍力装置ＢＳにより助力を得ていたときよりもかなり小さい。
【００９９】
踏力が５００Ｎに到達したとき、マスタシリンダ液圧は、車両の減速度として２．５ｍ／ｓ2を得ることができる液圧（例えば、２．３Ｍｐａ、以下、２．５ｍ／ｓ2相当圧という。）よりも低い液圧しか発生しない。これは、実施例１において、制御弁７５の開弁圧が４ＭＰａと高い圧力領域に設定されているため、制御弁７５は閉弁したままであり、大径与圧室７０により液圧を発生するからである。しかし、この液圧不足分については、前述のとおり、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで補うことができる。なお、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで補う程度は、踏力が５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2相当圧以上の液圧が発生するのであれば、どの程度にするかは、車両の要求性能によるものであり、適宜設定することができる。
【０１００】
更に、踏力が増大していくと、２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い４Ｍｐａに到達し、制御弁７５が開弁して大径与圧室７０内の圧力が低下する（図８中のＡ'点）。そして、制御弁７５により大径与圧室７０が完全に大気圧となると、小径ピストン部６５のみによってマスタシリンダ圧が発生し始める（図８中のＢ'点）。
【０１０１】
（マスタシリンダに対する倍力装置失陥時要求性能）
ここで、倍力装置ＢＳが失陥すると、助力が得られないことから、運転者の筋力のみで制動したとしても、最低限の車両制動力を得られる必要がある。液圧は、作用する力を有効受圧面積で除した値であるため、マスタシリンダのピストンの有効受圧面積を小さくしておけば、必要な圧力は確保できる。
【０１０２】
（マスタシリンダに要求されるフィーリング性能）
一方、ブレーキには、踏力と、ストロークと、発生する減速度との関係から決定されるフィーリング性能が要求されている。運転者がブレーキペダルＢＰを踏み込み始め、踏力を与えると共にストロークを発生させているのに、なかなか減速度が発生しなければ、運転者としては踏み応え感が得られない。このような場合、ブレーキの剛性感が低いと表現され、剛性感が低すぎる場合にはブレーキペダルフィーリングが悪いと評価される。剛性感が低下する主な原因の一つは、ホイルシリンダにブレーキ液を供給したときに、ブレーキパッドとブレーキロータとの隙間を埋めるガタ詰めによるブレーキ液消費がある。これに対し、踏力を与えたときに、少ないストロークにより所望の減速度が発生すれば、運転者としては踏み応え感が得られる。このような場合、ブレーキの剛性感が高いと表現され、一般的にブレーキペダルフィーリングが良いと評価される。
【０１０３】
（ストロークとフィーリング性能との関係）
つまり、ブレーキペダルの操作には、踏力の発生により適度なストロークを伴いつつ、減速度を発生させることが要求される。一方、倍力装置失陥時要求性能には、特にストロークに対するフィーリングまでを要求されることはないため、最低限の性能を確保するには、前述のとおり、単にマスタシリンダのピストンの有効受圧面積を小さくしていけば、性能を確保することができる。しかし、正常時には、有効受圧面積が小さいと、大きなストロークを発生させなければならなくなり、剛性感が低くフィーリングが悪くなる。つまり、助力が得られる前提で剛性感を上げるには有効受圧面積が大きいほうが良い。
【０１０４】
ところで、倍力装置ＢＳの失陥以外でも、倍力装置ＢＳが全負荷点を越えた領域で作動する場合には助力が得られないので、制動力を確保するには有効受圧面積が小さいほうが良い。そこで、これらを両立させるべく、実施例１のマスタシリンダでは、倍力装置ＢＳの正常時に、ガタ詰めに必要な液量を大径与圧室７０で与えることは勿論のこと、それ以上の高い液圧領域（４Ｍｐａ）まで大径与圧室７０で液圧を発生することで、良好なブレーキペダルフィーリングを得るようにしている。また、倍力装置ＢＳ失陥時には、大径与圧室７０で液圧を発生することになり、踏力が５００Ｎに到達したとき、マスタシリンダの発生液圧だけでは液圧不足を生じるが、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで不足液圧を補うことができる。そして、倍力装置ＢＳが全負荷点を越えた領域では倍力装置ＢＳが正常であっても助力が得られないので、それ以前に制御弁７５を開弁し、大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１（小径圧力室）に切り替えて高い制動力を発生できるようにしている。
【０１０５】
図９はブレーキペダルのストロークと液圧との関係、及び助力無しの踏力と液圧との関係を表す特性図である。図９中、比較例１はマスタシリンダの有効受圧面積が一定のタイプ（有効受圧面積が大径与圧室７０のそれとプライマリ液圧室６１のそれとの中間の面積となっている）を示し、比較例２は実施例１と同様の有効受圧面積切り替えが可能であって開弁圧が実施例１よりも低圧側に設定されたタイプを示す。
【０１０６】
図９中の右側の直線の特性に示す勾配は有効受圧面積の逆数に相当する。有効受圧面積が小さければ勾配は大きくなる。その分、図９中の左側のストローク特性は、同じ液圧を得るにしても大きなストロークが必要になることを示している。
【０１０７】
剛性感を高めるには、ストロークを短縮する必要があるため、有効受圧面積を大きくする必要がある。比較例１は有効受圧面積を切り替えることができないため、踏力が５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2相当圧を得られる勾配が最小の勾配となり、これ以上のストロークの短縮化を図ることはできない。
【０１０８】
次に、比較例２は、踏力が小さい領域では大径与圧室が作用するため、ストロークを短縮でき、剛性感を高められる。しかし、５００Ｎの踏力で２．５ｍ／ｓ2相当圧を得るため、開弁圧を低めに設定しているので、ストロークの短縮化は、踏力が小さい領域（低液圧領域）に限られ、踏力が大きい領域ではストロークの短縮化を図ることができない。
【０１０９】
（実施例１の特徴）
上述の比較例１，２で示すように、ストロークの短縮化には失陥時要求性能を満足しようとすると、限界がある。しかし、失陥時要求性能はマスタシリンダの径を規定しているわけではなく、踏力５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2の減速度を発生するよう規定している。そこで、実施例１では、マスタシリンダ側で失陥時要求性能を満足するのではなく、他の手段によって失陥時要求性能を満たし、マスタシリンダ側では正常時のフィーリングとして最適な特性が得られるように開弁圧を設定することとした。
【０１１０】
具体的には、比較例１の有効受圧面積を基準面積とし、その形状が円形とした場合の基準直径を定義すると、大径側は基準直径より1/8〜1/4インチ大きな直径とし、小径側は基準直径より1/16〜1/8インチ小さな直径とする。また、開弁圧として４Ｍｐａとして設定することで通常使用領域でも大径側の有効受圧面積が作用する構成とした。ここで、通常使用領域とは、倍力装置ＢＳの正常時の市街地走行等において、急制動等を伴わない一般的な走行状態で使用される液圧の領域であり、ブレーキペダルが踏み込まれた全回数のうち、４Ｍｐａ以下の液圧であった回数の占める割合が極めて高いことを意味する。
【０１１１】
これにより、大径の有効受圧面積を通常使用領域で使用することができる。また、ペダルストロークを大幅に短縮することができるため、良好なペダルフィーリングを得ることができる。具体的には、既存の失陥時要求性能を満たすマスタシリンダに比べて１０％程度ペダルストロークを短縮できる上に、通常使用領域では大径の有効受圧面積を使用していることで、十分な制動力を確保しながら剛性感のある踏み応えを得ることができる。
【０１１２】
一方、小径の有効受圧面積を既存の失陥時要求性能を満たす比較例１のマスタシリンダに比べて小さく設定できる。これにより、全負荷点時の発生液圧を既存の失陥時要求性能を満たすマスタシリンダよりも高くすることができ、制動距離を短縮することができる。また、開弁圧以降の減速度が求められる領域では、減速度のビルドアップ感も向上でき、良好な制動フィーリングを得ることができる。
【０１１３】
尚、倍力装置ＢＳの正常時において、失陥時要求性能を満たす有効受圧面積に設定した場合に、全負荷点における液圧を増圧手段により補うことも考えられる。しかし、この方法では、液圧と踏力の両方を検知して全負荷点に到達していることを確認しなければならないため、別途踏力センサが必要となる。ここで言う踏力センサとは、入力軸Ｂ３４の軸力であり、マスタシリンダ圧と相関を有する出力軸Ｂ４６の軸力ではないため、センサとしては高価なものとなる。また、通常制動時に頻繁に増圧制御が必要となり、増圧手段の負担が増加して耐久性の低下を招くほか、制御ロジックも別途必要となり、実現性が極めて困難である。
【０１１４】
以上説明したように、実施例１にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）シリンダボディ（段付シリンダ）１５に挿入されるプライマリピストン（段付ピストン）１８によりプライマリ液圧室（小径圧力室）６１と大径与圧室７０とが成形され、プライマリピストン１８が移動することで大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１に液圧が供給されるとともにプライマリ液圧室６１に液圧が発生し、該発生液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５へ供給するとともに、プライマリ液圧室６１及び大径与圧室７０の液圧によって所定の開弁圧で開弁して大径与圧室７０をリザーバ２７に連通しプライマリ液圧室６１の液圧の上昇に伴い大径与圧室７０を徐々に減圧する制御弁（減圧バルブ）７５を有するマスタシリンダ１０と、ブレーキペダルＢＰからの入力を助力してプライマリピストン１８を移動させると共に、助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置ＢＳと、該倍力装置ＢＳの失陥を検出する検出手段である図７のステップＳ１と、該検出手段により倍力装置ＢＳの失陥が検出されたときにマスタシリンダ１０とは異なる液圧源であるポンプＡ１２により発生する液圧でホイルシリンダＡ１４，Ａ１５への液圧を補う増圧手段であるステップＳ３と、を有し、制御弁７５は、プライマリ液圧室６１の液圧が、ブレーキペダルＢＰへの踏力が５００Ｎのときの液圧、または、車両の諸元から設計上２．５ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧（２．５ｍ／ｓ2相当圧）よりも高く倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように開弁圧が設定されている。
【０１１５】
言い換えると、プライマリ液圧室６１の液圧が、３Ｍｐａ（２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い液圧）よりも高く１０Ｍｐａ（全負荷点時の液圧）よりも低い液圧例えば、４Ｍｐａのときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い大径与圧室７０が大気圧となるように設定されている。なお、この開弁圧は、４Ｍｐａに限らず、２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い液圧であれば、３Ｍｐａでもよく、あるいは５ＭＰａとしても全負荷点時の液圧の１０Ｍｐ付近では大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧（これらに近似した圧力を含む）となるので、種々の設定圧を選択することができる。また、制御弁７５の開弁圧は、制御弁７５の開弁特性により定まるもので、全負荷点時の液圧前に大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧になるように設定するのがよい。したがって、もし、制御弁７５がプライマリ液圧室６１の液圧のみによって開弁圧が設定される構造においては、プライマリ液圧室６１の液圧が開弁圧を超えると制御弁７５は開弁状態となり、大径与圧室７０が急速にリザーバ液圧または大気圧となる。この場合には、例えば、開弁圧を８あるいは９Ｍｐａに設定することもできる。また、制御弁７５は、シールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差を大きくし、弁座１２８との間で空間を形成する弁シール１２７の突起部１２５の受圧面積を小さくすることで、開弁してから大気圧となるまでの圧力勾配を調整することができる。例えば、制御弁７５が開弁した後、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配と大径与圧室７０の液圧下降勾配とを１対２の関係となるように設定すれば、５ＭＰａ（または６ＭＰａ）で制御弁７５を開弁し、７．５ＭＰａ（または９ＭＰ）で大径与圧室７０を大気圧とするように設定してもよい。
【０１１６】
よって、通常制動時に、倍力装置ＢＳの全負荷点時付近で液圧が不足することが無く、所望の制動力を発生させることができるとともに、大径与圧室７０による液圧発生領域が広くなるため、制動力に対するペダルストロークを少なくすることができ、剛性感のある良好なペダルフィーリングを提供することができる。
【０１１７】
（２）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの正常時に、プライマリ液圧室６１からの液圧が、例えば、３．２〜５．３ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧以上で開弁することとした。言い換えると、プライマリ液圧室６１の液圧が、４Ｍｐａ以上となったときに開弁することとした。よって、通常制動領域において大径与圧室７０による制動を確保することができ、通常制動領域におけるペダルストロークを短縮することで、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１１８】
（３）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧付近で前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧（または大気圧）となるように設定してもよい。すなわち、全負荷点時の液圧前に大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧になるように設定するのが望ましいが、前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧になる時期は、全負荷点時の液圧後であってもよい。この場合、全負荷点時の液圧前で制御弁７５が開弁していれば、全負荷点時には、大径与圧室７０の液圧が開弁時よりは低下した分だけ、倍力装置ＢＳの助力が無くとも、プライマリ液圧室６１による高い液圧発生が期待できる。
【０１１９】
上記のように設定することで、倍力装置ＢＳの全負荷点以降、大径与圧室で発生する液圧による踏力ロスを少なくすることができ、運転者の踏力を効率よく、制動力とすることができる。
【０１２０】
（４）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧となる前に大径与圧室７０の液圧がリザーバ２７の液圧となるように設定されている。具体的には、全負荷点時の液圧が１０ＭＰａの場合、プライマリ液圧室６１の液圧がそれより低い液圧である９Ｍｐａとなる前に大径与圧室７０の液圧が大気圧となるように設定されている。よって、良好なペダルフィーリングを得ることができる。なお、全負荷点時の液圧は、車両の諸元により決定されるものであるから、１０ＭＰａに限られるものではなく、これより大きいまたは小さい液圧であってもよい。もし、全負荷点時の液圧が１０ＭＰａより小さい液圧、例えば、８Ｍｐａの場合には、この８Ｍｐａの液圧前に、制御弁７５の開弁圧を設定すればよい。
【０１２１】
（５）制御弁７５は、プライマリ液圧室６１からの液圧が、３Ｍｐａよりも高くなったときに開弁することとした。よって、通常制動領域においても大径与圧室７０を使用することができ、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１２２】
（６）制御弁７５は、前記小径圧力室の液圧上昇に対する前記大径与圧室の液圧下降が実質的に１対１となるように減圧することとした。よって、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１２３】
（７）倍力装置ＢＳは、シェル内に負圧が貯留される定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と、非制動時に定圧室Ｂ１８，Ｂ１９の負圧が貯留されブレーキペダルＢＰからの入力によって大気が流入する変圧室Ｂ２０，Ｂ２１とを有し、全負荷点は定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧が無くなるときである。よって、助力が得られなくなる前に小径のプライマリ液圧室６１のみに切り替えることができ、高い制動力を得ることができる。
【０１２４】
（８）増圧手段は、マスタシリンダ１０とホイルシリンダＡ１４，Ａ１５との間に設けられるブレーキ制御装置の液圧ポンプである。よって、既存のシステムを用いて失陥時要求性能を満たすことができ、コストアップを招くことなく良好なペダルフィーリングを確保できるマスタシリンダを提供することができる。尚、増圧手段としては、液圧ポンプに代えて、アキュムレータ等の蓄圧装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１０ マスタシリンダ
１５ シリンダボディ（段付シリンダ）
１８ プライマリピストン（段付ピストン）
２７ リザーバ
６１ プライマリ液圧室（小径液圧室）
７０ 大径与圧室
７５ 制御弁
ＢＳ 倍力装置
ＢＵ ブレーキ制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制動システム及びマスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
良好なペダルフィーリングを得るため、ブレーキペダルストロークを短縮する技術として、例えば、大径与圧室と小径圧力室とを有するマスタシリンダが知られている。このマスタシリンダは、ストローク初期に大径与圧室から小径圧力室へ大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、その後、所定液圧において減圧バルブが開弁し、大径与圧室を減圧することで、初期のペダルストロークを短縮化しつつ、所望の制動力を得ている。このようなマスタシリンダの一例として特許文献１のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２１６０９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、上記のマスタシリンダにあっては、ストローク初期の無効液量分を補うものであることから、前記所定液圧はストローク初期の低液圧領域に設定されているため、ペダルストロークの短縮はこの低液圧領域に限られ、より広い範囲で良好なペダルフィーリングを得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、良好なペダルフィーリングを得ることが可能な車両制動システム及びマスタシリンダ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】
上記目的を達成するために、第１の発明における車両制動システムでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有するマスタシリンダと、ペダル入力を助力し全負荷点を有する倍力装置と、該倍力装置の失陥を検出する検出手段と、該検出手段により前記倍力装置の失陥が検出されたときにマスタシリンダとは異なる液圧源により発生する液圧でホイルシリンダへの液圧を補う増圧手段と、を有し、減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高い液圧のときに開弁することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明におけるマスタシリンダでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有し、該減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高い液圧のときに開弁することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明におけるマスタシリンダでは、小径圧力室と大径与圧室と減圧バルブを有し、該減圧バルブは、小径圧力室の液圧が、３Ｍｐａよりも高く１０Ｍｐａよりも低い液圧のときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い大径与圧室が大気圧となるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好なペダルフィーリングを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の全体構成を表すシステム図である。
【図２】実施例１のブレーキ制御装置の回路構成を表す図である。
【図３】実施例１の気圧式倍力装置ＢＳを示す断面図である。
【図４】実施例１のマスタシリンダを示す側断面図である。
【図５】実施例１のマスタシリンダの制御弁を示す部分拡大側断面図である。
【図６】ブレーキペダルに入力されるブレーキペダル踏力に対するプライマリ液圧室の液圧及び大径与圧室の液圧の関係を表す図である。
【図７】実施例１のコントロールユニットＥＣＵで実行される倍力装置失陥時制御処理を表すフローチャートである。
【図８】踏力に対するマスタシリンダ液圧の関係を示す図である。
【図９】ブレーキペダルのストロークと液圧との関係、及び助力無しの踏力と液圧との関係を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
まず、構成について図１を用いて説明する。実施例１のブレーキ制御装置ＢＵには、車両のヨーレイト，横加速度（以下、横Ｇと記載する），前後加速度を検出する一体型センサａ１と、車輪速センサａ２と、ドライバのステアリング操舵角を検出する舵角センサａ３と、倍力装置ＢＳの負圧を検出する負圧センサａ４と、マスタシリンダ１０の圧力室（小径圧力室６１）で発生する液圧を検出する液圧センサａ５と、が設けられている。ブレーキ制御装置ＢＵから出力された液圧は、各車輪のホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給され、所望の制動力を達成する。
【００１２】
運転者が操作するブレーキペダルＢＰに入力された踏力は、倍力装置ＢＳにより助力され、助力されたピストン押力がマスタシリンダ１０に伝達される。尚、倍力装置ＢＳやマスタシリンダ１０の構成については後述する。
【００１３】
各種センサから検出されたセンサ値は、コントロールユニットＥＣＵに入力され、アクチュエータ群としてのアクチュエータユニットＡＵに駆動信号を出力し、各電磁弁及びモータＡ１１の駆動制御を実行する。
【００１４】
（ブレーキ制御装置ＢＵの回路構成）
図２はブレーキ制御装置ＢＵの回路構成を表す図である。この回路図の各電磁弁は非通電の初期状態を表すものとする。ドライバのブレーキペダル操作により圧力を発生するマスタシリンダ１０には、Ａ系統油路Ａ２０ａ及びＢ系統油路Ａ２０ｂが接続されている。基本的な油路構成はＡ系統及びＢ系統共に同様であり、各構成要素もａ，ｂもしくはＬ,Ｒを付して区別しているため、Ａ系統についてのみ説明する。
【００１５】
Ａ系統油路Ａ２０ａには、マスタシリンダ１０を上流側として下流側に向かって順に、液圧センサａ５と、ノーマルオープン型のアウト側ゲート弁Ａ３ａと、上流側に向かって吐出するポンプＡ１２Ｒが設けられている。また、アウト側ゲート弁Ａ３ａとポンプＡ１２Ｒとの間には左前輪系統油路Ａ２１ａが接続されている。また、同様にアウト側ゲート弁Ａ３ａとポンプＡ１２Ｒとの間には右後輪系統油路Ａ２４ａが接続されている。
【００１６】
ポンプＡ１２Ｒは、同型のポンプＡ１２ＬがＢ系統油路Ａ２０ｂにも設けられており、互いに１つのモータａ１１によって駆動される。吸入油路Ａ２７ａ上には、下流側に向かって順にノーマルクローズ型のイン側ゲート弁Ａ２ａと、ダイアフラムＡ１４ａが設けられている。ポンプＡ１２Ｌ，Ｒとしてプランジャ型のポンプを使用した場合、低温領域におけるポンプの吸入行程において十分にブレーキ液を吸入できない虞がある。そこで、ポンプの吐出行程においてマスタシリンダ側からブレーキ液を吸引し、次のポンプの吸入行程においてポンプに近接されたダイアフラムＡ１４ａ，ｂからスムーズな吸入を達成している。
【００１７】
左前輪系統油路Ａ２１ａ上には、上流側のみ流れを許容するバイパス油路が併設されたノーマルオープン型の前輪側ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌが設けられている。左前輪系統油路Ａ２１ａには油路Ａ２２ａが分岐し、左前輪ホイルシリンダＡ１４Ｌと接続されている。左前輪系統油路Ａ２１ａと接続され油路Ａ２２ａよりも下流側には第２減圧油路Ａ２３ａが接続されている。この第２減圧油路Ａ２３ａ上には、ノーマルクローズ型の前輪側ABS減圧電磁弁Ａ８Ｌが設けられている。
【００１８】
右後輪系統油路Ａ２４ａ上には、上流側のみ流れを許容するバイパス油路が併設されたノーマルオープン型の後輪側ABS増圧電磁弁Ａ９Ｒが設けられている。右後輪系統油路Ａ２４ａには油路Ａ２５ａが分岐し、右後輪ホイルシリンダＡ１５Ｒと接続されている。右後輪系統油路Ａ２４ａと接続され油路Ａ２５ａよりも下流側には第２減圧油路Ａ２６ａが接続されている。この第２減圧油路Ａ２６ａ上には、ＡＢＳリザーバＡ１３ａが設けられている。
【００１９】
上記各油路及び電磁弁の構成については、Ｂ系統についても同様の構成が設けられており、Ｌ,Ｒの符号、もしくはａ，ｂの符号が異なるのみであるため、説明を省略する。尚、後述の各制御におけるポンプＡ１２Ｌ，Ｒを用いた増圧は、マスタシリンダ１０とは異なる液圧源により発生する液圧でホイルシリンダＡ１４，Ａ１５への液圧を補う増圧手段を構成し、以下、ポンプアップ手段と記載する。
【００２０】
〔急制動時等におけるブレーキアシスト制御〕
・増圧時
コントロールユニットＥＣＵは、例えば、ペダル踏込み速度（前記液圧センサａ５の液圧変化率より推定）またはペダル踏込み量（前記液圧センサａ５の液圧値より推定）が予め設定した基準値を越えるペダル操作をドライバがしたときに急制動時と判断し、目標ホイルシリンダ液圧を設定してブレーキアシスト制御を行なう。すなわち、ドライバのブレーキペダル操作によりマスタシリンダ圧が増圧されると、Ａ系統油路Ａ２０ａ及びＢ系統油路Ａ２０ｂにそれぞれ同じ液圧が作用し、アウト側ゲート弁Ａ３ａ，ｂを介して前輪系統油路Ａ２１ａ，ｂ及び後輪系統油路Ａ２４ａ，ｂに供給される。次に、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒを介して油路Ａ２２ａ，ｂから前輪側ホイルシリンダＡ１４Ｌ，Ｒを増圧し、ABS増圧電磁弁Ａ９Ｌ，Ｒを介して油路Ａ２４ａ，ｂから後輪側ホイルシリンダＡ１５Ｌ，Ｒを増圧する。
【００２１】
このとき、マスタシリンダ圧を液圧センサａ５により検出し、ドライバのブレーキペダル踏力により発生するマスタシリンダ圧では不足しており、前記目標ホイルシリンダ液圧を確保する必要がある場合には、イン側ゲート弁Ａ２ａ，ｂを開き、Ａ系統油路Ａ２０ａのアウト側ゲート弁Ａ３ａ，ｂを閉じた状態とする。そして、同時または前後して前記液圧センサａ５により検出したマスタシリンダ圧に応じた必要アシスト量を演算する。このアシスト量に応じたモータ駆動によりマスタシリンダ１０から吸入油路Ａ２７ａ，ｂを介してポンプＡ１２Ｌ，Ｒにブレーキ液を供給し、各ホイルシリンダＡ１４，Ａ１５にポンプＡ１２Ｌ，Ｒで前記目標ホイルシリンダ液圧に昇圧した液圧を供給することでブレーキアシスト制御を実行する。
【００２２】
・減圧時
マスタシリンダ圧が減圧されると、増圧時と同じ経路をたどって前輪側ホイルシリンダＡ１４Ｌ，Ｒを減圧する。このとき、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒ及びＡ９Ｌ，Ｒに設けられたバイパス油路を通って素早い減圧を達成する。また、ブレーキアシスト制御時の減圧では、モータ駆動量の低減、更にはイン側ゲート弁Ａ２ａ，ｂを閉じることによるブレーキ液の供給停止により行われる。尚、通常制動時においてドライバの踏力が強すぎ、車輪がロック傾向となると、ABS増圧電磁弁Ａ７Ｌ，Ｒ及びＡ９Ｌ，Ｒ、ABS減圧電磁弁Ａ８Ｌ，Ｒ及びＡ１０Ｌ，Ｒの開閉制御によりABS制御が実行される。
【００２３】
なお、このブレーキアシスト制御は、急制動時以外であっても、後述の失陥倍力制動時やその他の設定条件が満たされたときに行なうことができる。
また、前記ポンプアップ手段を備えたブレーキ制御装置ＢＵは、
(i)ドライバのブレーキペダル操作にかかわらず、ドライバの操舵角及びヨーレイト、横加速度、前後加速度等からヨーレイトの非安定方向挙動が検出されたとき、ヨーレイトが安定方向となる制動力を発生する車両姿勢制御
(ii)ドライバのブレーキペダル操作にかかわらず、駆動輪のスリップが検出されたとき、駆動輪のスリップが抑制される制動力を発生するトラクションコントロール制御
(iii)レーザレーダ等で検出された車両前方の障害物との相対距離が設定値未満になったことが検出されたとき、ドライバの制動意志にかかわらず必要な制動力を発生する自動ブレーキ制御
等の各種制動制御を行なうことができるが、ここではその説明は省略する。
【００２４】
〔失陥時倍力制御時の作用〕
次に、本発明の特徴である倍力装置ＢＳが失陥したときに、前記ポンプアップ手段を備えたブレーキ制御装置ＢＵを失陥時用の倍力装置として機能させるときの作用について説明する。コントロールユニットＥＣＵは、負圧センサａ４に基づいて倍力装置ＢＳが失陥したと判断すると、ドライバの制動意図を表すマスタシリンダ１０の液圧を液圧センサａ５により検出し、この検出された液圧に所定の倍力比を掛けた液圧を目標ホイルシリンダ液圧として上述のポンプアップ手段により加圧した液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給し、目標ホイルシリンダ液圧となるようにブレーキアシスト制御を実行する。
【００２５】
（倍力装置の構成）
図３は、実施例１の気圧式の倍力装置ＢＳを示す断面図である。気圧式の倍力装置ＢＳは、タンデム型として構成したもので、フロントシェルＢ１１とリヤシェルＢ１２とからなるシェル本体Ｂ１０内はセンターシェルＢ１３により前・後２室に区画され、この前・後２室はさらに、ダイアフラムＢ１４，Ｂ１５を備えたパワーピストンＢ１６，Ｂ１７により定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１とに区画されている。各パワーピストンＢ１６，Ｂ１７は、その中央に、大径のカップ部Ｂ２２ａと小径の筒状部Ｂ２２ｂとを連続に有するバルブボデーＢ２２を設けており、バルブボデーＢ２２は、センターシェルＢ１３およびリヤシェルＢ１２をシール部材Ｂ２３，Ｂ２４を介して気密的にかつ摺動自在に挿通して、その筒状部Ｂ２２ｂをリヤシェルＢ１２の後方へ延ばしている。
【００２６】
バルブボデーＢ２２には、２つの定圧室Ｂ１８とＢ１９とを連通しかつ各定圧室Ｂ１８，Ｂ１９をバルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内に連通する定圧通路（負圧通路）Ｂ２５が設けられる他、２つの変圧室Ｂ２０とＢ２１とを連通しかつ各変圧室Ｂ２０，Ｂ２１をバルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内に連通する空気通路（大気通路）Ｂ２６が設けられている。フロント側の定圧室Ｂ１８には、フロントシェルＢ１１の前部に接続した導入管Ｂ２７を通じて、例えばエンジン負圧が導入されるようになっており、一方、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂの開口側にはサイレンサＢ２８とフィルタＢ２９とが配設されている。
【００２７】
バルブボデーＢ２２のカップ部Ｂ２２ａの底部には段付の軸孔Ｂ３０が設けられ、この軸孔Ｂ３０内にはプランジャＢ３１が摺動可能に配設されている。このプランジャＢ３１は、リヤ側の本体部Ｂ３２と後に詳述するフロント側の反力受部Ｂ３３とからなっており、その本体部Ｂ３２の後端にはブレーキペダルＢＰと連動する入力軸Ｂ３４が連結されている。また、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂ内には、前・後の変圧室Ｂ２０，Ｂ２１に対して前記負圧通路Ｂ２５と大気通路Ｂ２６とを選択的に開く弁機構Ｂ３５が配設されている。
【００２８】
弁機構Ｂ３５は、バルブボデーＢ２２の筒状部Ｂ２２ｂの内面に押え部材Ｂ３６を用いて基端部が固定された弾性変形可能な弁体Ｂ３７と、この弁体Ｂ３７の前端の外縁部と負圧通路Ｂ２５の開口を含むようにバルブボデーＢ２２の内周に形成された弁座部とで構成される負圧弁Ｂ３８と、弁体Ｂ３７の前端の内縁部とプランジャＢ３１の本体部Ｂ３２の後端に形成された弁座部で構成される大気弁Ｂ３９と、入力軸Ｂ３４に一端を係合させて、常時は負圧弁Ｂ３８および大気弁Ｂ３９を閉じる方向へ弁体Ｂ３７を付勢する弁ばねＢ４０とを備えている。なお、入力軸Ｂ３４は、前記押え部材Ｂ３６に一端を係合させた戻しばねＢ４１により常時はブレーキペダルＢＰ側へ付勢されている。
【００２９】
一方、バルブボデーＢ２２のカップ部Ｂ２２ａの底部には、ゴム製のリアクションディスクＢ４５を介して出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａが作動連結されている。出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａはカップ形状をなしており、前記リアクションディスクＢ４５はこの基端大径部Ｂ４６ａのカップ部内に納められて、その中央部分を前記バルブボデーＢ２２の軸孔Ｂ３０に臨ませている。フロント側定圧室Ｂ１８には、パワーピストンＢ１６，Ｂ１７を作動位置から非作動位置（図３に示す位置）に復帰させる戻しばねＢ４７が配設されており、前記出力軸Ｂ４６の基端大径部Ｂ４６ａはこの戻しばねＢ４７の一端を受けるばね受けＢ４８によりバルブボデーＢ２２に対して押えられている。なお、出力軸Ｂ４６の先端部はフロントシェルＢ１１を気密的に挿通してその前方へ延ばされ、これにはマスタシリンダ１０が作動連結されるようになっている。
【００３０】
上記プランジャＢ３１を構成する反力受部Ｂ３３は、バルブボデーＢ２２の軸心上に配置された軸部材Ｂ５０と、この軸部材Ｂ５０に摺動可能に嵌装されたスリーブＢ５１と、軸部材Ｂ５０の後端部に固定されたばね受Ｂ５２に一端を着座させ、前記スリーブＢ５１を所定のセット荷重で前方へ付勢する圧縮ばねＢ５３とから概略構成されている。
【００３１】
一方、バルブボデーＢ２２の軸孔Ｂ３０の開口端部には、前記スリーブＢ５１を摺動案内する環状のスペーサＢ５４が取付けられている。このスペーサＢ５４の存在により、リアクションディスクＢ４５に対向する反力受部Ｂ３３の最大接触径を拡大することなく、軸孔Ｂ３０の奥側部分すなわち圧縮ばねＢ５３を納めた部分の径を拡大することができ、その分、有効径の大きな圧縮ばねＢ５３の使用が可能になっている。
【００３２】
上記した気圧式の倍力装置ＢＳは、そのリヤシェル１２の後面に植立した複数のスタッドボルトＢ５５を用いて車体に取付けられ、この取付状態で入力軸Ｂ３４にブレーキペダルＢＰが連結される。そして、この取付状態でブレーキペダルＢＰを踏込むと、入力軸Ｂ３４とプランジャＢ３１の本体部Ｂ３２とが、図３の左方向へ一体的に前進し、大気弁Ｂ３９が開いてサイレンサＢ２８およびフィルタＢ２９を通じてバルブボデーＢ２２内に大気が流入し、この大気は大気通路Ｂ２６を通って２つの変圧室Ｂ２１，Ｂ２０に導入される。この結果、負圧が導入されている定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との間に差圧が発生し、前・後のパワーピストンＢ１６，Ｂ１７が前進して、その推力（出力）がバルブボデーＢ２２およびリアクションディスクＢ４５を介して出力軸Ｂ４６に伝達され、倍力作用が行われる。
【００３３】
定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧がなくなると、これ以上倍力作用を発揮できない状態、すなわち助力がなくなる全負荷点を迎える。全負荷点以降は、運転者の操作によってブレーキペダルＢＰに付与される踏力が、気圧式の倍力装置ＢＳによって倍力されることなく、そのままマスタシリンダ圧に反映される。
なお、実施例１において、倍力装置としては、タンデム型で気圧式の倍力装置ＢＳを用いたが、シングル型の気圧式倍力装置でも良い。また、電動ポンプまたはエンジン駆動ポンプの発生液圧を利用した液圧式の倍力装置や、電動モータによって駆動される駆動部材により倍力を得る電動式の倍力装置としても良い。上記液圧式の倍力装置を用いる場合には、その失陥を電動ポンプ等の発生液圧や駆動電流等により検出し、また、電動式の倍力装置を用いる場合には、その失陥を電動モータの駆動電流や駆動部材の移動量等により検出するようにすれば良い。
【００３４】
（マスタシリンダの構成）
図４は、実施例１のマスタシリンダ１０を示す側断面図である。図５は、実施例１のマスタシリンダ１０の減圧バルブを示す部分拡大側断面図である。
【００３５】
図４に示すマスタシリンダ１０は、いわゆるプランジャ型のマスタシリンダであり、ブレーキペダルＢＰの操作等によって移動する倍力装置ＢＳの出力軸Ｂ４６で押圧されることでホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に導入するブレーキ液圧を発生させるものである。
【００３６】
マスタシリンダ１０は、底部１２と筒部１３とを有する有底筒状をなすとともにその口部１４側において倍力装置ＢＳに取り付けられるシリンダボディ（段付シリンダ）１５と、このシリンダボディ１５のボア１６内の口部１４側に、筒部１３の軸線（以下、シリンダ軸と称す）に沿って摺動可能となるように挿入され大径ピストン部１８ａと小径ピストン部１８ｂを有するプライマリピストン（段付ピストン）１８と、シリンダボディ１５のボア１６内のプライマリピストン１８よりも底部１２側に、シリンダ軸方向に沿って摺動可能となるように挿入されるセカンダリピストン２０とを有するタンデムタイプのものである。なお、実施例１においては、シリンダ軸は水平に配置されるものとしている。
【００３７】
ここで、筒部１３の内径側は、底部１２側に第１小径摺動内径部２２が形成されており、中間に第２小径摺動内径部２３が形成されていて、口部１４側に第１小径摺動内径部２２および第２小径摺動内径部２３よりも大径の大径摺動内径部２４が形成されている。そして、セカンダリピストン２０は常に第１小径摺動内径部２２で摺動案内されることになり、プライマリピストン１８は、その大径ピストン部６６が常に大径摺動内径部２４で摺動案内されるとともに、その小径ピストン部６５が常に第２小径摺動内径部２３で摺動案内されることになる。
【００３８】
シリンダボディ１５には、これと一体に、筒部１３から筒部１３の径方向（以下、シリンダ径方向と称す）における外側、具体的には、上側に突出する二カ所の取付台部２５，２６が、シリンダ軸方向に離間して筒部１３の円周方向（以下、シリンダ円周方向と称す）における同位置に形成されており、これら取付台部２５，２６それぞれに形成された取付穴２５ａ，２６ａにリザーバ２７が取り付けられる。
【００３９】
シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のシリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝２８およびシール周溝２９が底部１２側から順に形成されている。底部１２側のシール周溝２８には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング３０が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。また、口部１４側のシール周溝２９には、Ｃ字状断面を有するカップシールからなるシールリング３１が口部１４側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４０】
第１小径摺動内径部２２には、シール周溝２８とシール周溝２９との間に、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝３３が形成されている。この開口溝３３は、底部１２側の取付穴２５ａに開口することでリザーバ２７に常時連通状態とされる連通穴３４に連通されている。なお、シリンダボディ１５のシール周溝２８よりも底部１２側には、第１小径摺動内径部２２よりも若干大径の底部側大径内径部３５が形成されている。
【００４１】
シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２と第２小径摺動内径部２３との間には、これらよりも若干大径の中間大径内径部３８が形成されている。
【００４２】
第２小径摺動内径部２３には、シリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝４０が形成されており、このシール周溝４０には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４１が、底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４３】
第２小径摺動内径部２３の中間大径内径部３８側には、シール周溝４０と中間大径内径部３８とをつなぐ偏心溝４２がシリンダ径方向外側に凹むように形成されている。この偏心溝４２は第２小径摺動内径部２３よりも小径であって第２小径摺動内径部２３と平行な軸を中心とした円弧状をなしている。
【００４４】
シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３と大径摺動内径部２４との間には、これらよりも大径で、底部側大径内径部３５および中間大径内径部３８よりも大径の口部側大径内径部４４が形成されている。
【００４５】
シリンダボディ１５の大径摺動内径部２４には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のシリンダ径方向外側に凹む環状のシール周溝４６およびシール周溝４７が底部１２側から順に形成されている。底部１２側のシール周溝４６には、Ｅ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４８が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。また、口部１４側のシール周溝４７には、Ｃ字状断面を有するカップシールからなるシールリング４９が底部１２側にリップ側を配置した状態で嵌合されている。
【００４６】
大径摺動内径部２４には、シール周溝４６とシール周溝４７との間に、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝５１が形成されている。この開口溝５１は、口部１４側の取付穴２６ａに開口することでリザーバ２７に常時連通状態とされる連通穴５２に連通されている。
【００４７】
シリンダボディ１５の筒部１３の側部には、ブレーキ液をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給するためのブレーキ配管が取り付けられるセカンダリ吐出路５３およびプライマリ吐出路５４が形成されている。
【００４８】
ここで、シリンダボディ１５は、底部側大径内径部３５と第１小径摺動内径部２２と中間大径内径部３８と第２小径摺動内径部２３とが小径シリンダ部５５を構成しており、口部側大径内径部４４と大径摺動内径部２４とが、小径シリンダ部５５よりも全体として大径の大径シリンダ部５６を構成している。
【００４９】
シリンダボディ１５の底部１２側に嵌合されるセカンダリピストン２０は、円筒部５７と、円筒部５７の軸線方向における一側に形成された底部５８とを有する有底円筒状をなしており、その円筒部５７を底部１２側に配置した状態でシリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２に摺動可能に嵌合されている。円筒部５７の底部５８に対し反対側の端部には、シリンダ径方向に貫通するポート５９が複数放射状に形成されている。
【００５０】
ここで、シリンダボディ１５の底部１２および筒部１３の底部１２側とセカンダリピストン２０とで囲まれてシールリング３０でシールされる部分が、セカンダリ吐出路５３に液圧を供給するセカンダリ液圧室６０となっており、このセカンダリ液圧室６０は、セカンダリピストン２０がポート５９を開口溝３３に開口させる位置にあるとき、リザーバ２７に連通する。
【００５１】
シリンダボディ１５の底部１２側のシール周溝２８に設けられたシールリング３０は、内周がセカンダリピストン２０の外周側に摺接することになり、セカンダリピストン２０がポート５９をシールリング３０よりも底部１２側に位置させた状態では、セカンダリ液圧室６０とリザーバ２７との連通を遮断可能となっており、これらに圧力差が生じた場合にリザーバ２７側からセカンダリ液圧室６０側へのブレーキ液の流れのみを許容する。また、シリンダボディ１５のシール周溝２９に設けられたシールリング３１は、内周がセカンダリピストン２０の外周側に摺接することになり、リザーバ２７に連通する開口溝３３と後述するプライマリ液圧室６１との連通を遮断する。
【００５２】
セカンダリピストン２０の底部５８とシリンダボディ１５の底部１２との間には、倍力装置ＢＳ側から入力がない待機状態でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング６２を含む間隔調整部６３が設けられている。
【００５３】
シリンダボディ１５の口部１４側に嵌合されるプライマリピストン１８は、軸線方向一側が、小径ピストン部６５とされ、軸線方向他側がこれより大径の大径ピストン部６６とされた段付きの外形形状をなしており、軸方向両端側が円筒状をなしている。大径ピストン部６６の小径ピストン部６５側には環状溝６７が形成されており、この環状溝６７よりも小径ピストン部６５側には軸線方向に沿って延在する連通溝６８が複数形成されている。そして、プライマリピストン１８は、前述のとおり、その小径ピストン部６５がシリンダボディ１５内における小径シリンダ部５５の第２小径摺動内径部２３に摺動可能に挿入されるとともに大径ピストン部６６がシリンダボディ１５内における大径シリンダ部５６の大径摺動内径部２４に摺動可能に挿入されている。
【００５４】
プライマリピストン１８の小径ピストン部６５の大径ピストン部６６に対し反対側の端部の円筒状部分には、径方向に貫通するポート６９が複数放射状に形成されている。
【００５５】
ここで、シリンダボディ１５の第１小径摺動内径部２２と第２小径摺動内径部２３との間とプライマリピストン１８とセカンダリピストン２０とで囲まれ、シールリング３１およびシールリング４１でシールされる部分が、小径ピストン部６５側にあってプライマリ吐出路５４に液圧を供給する上記したプライマリ液圧室（小径圧力室）６１となっている。また、シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３と大径摺動内径部２４との間とプライマリピストン１８とで囲まれ、シールリング４１およびシールリング４８でシールされる部分が、大径ピストン部６６側にあってプライマリ液圧室６１より大径の大径与圧室７０となっている。言い換えれば、プライマリピストン１８はシリンダボディ１５内を大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１とに区画する。プライマリ液圧室６１は、プライマリピストン１８がポート６９を大径与圧室７０に開口させる位置にあるとき、大径与圧室７０に連通する。
【００５６】
シリンダボディ１５の第２小径摺動内径部２３に設けられたシールリング４１は、内周がプライマリピストン１８の外周側に摺接することになり、プライマリピストン１８がポート６９をシールリング４１よりも底部１２側に位置させた状態では、プライマリ液圧室６１と大径与圧室７０との連通を遮断可能となっている。また、シールリング４１は、カップシールであることから、シリンダボディ１５内を大径ピストン部６６側の大径与圧室７０と小径ピストン部６５側のプライマリ液圧室６１とに区画するとともに、これらの間に圧力差が生じた場合に大径与圧室７０側からプライマリ液圧室６１側へのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００５７】
シール周溝４６に設けられたシールリング４８は、内周がプライマリピストン１８の大径ピストン部６６の外周側に摺接することになり、プライマリピストン１８が連通溝６８および環状溝６７をシールリング４８よりも底部１２側に位置させた状態では、大径与圧室７０と連通穴５２つまりリザーバ２７との連通を遮断可能となっている。このシールリング４８も、カップシールであることから、大径与圧室７０とリザーバ２７との間に圧力差が生じた場合に開口溝５１および連通穴５２を介してリザーバ２７側から大径与圧室７０側へのブレーキ液の流れのみを許容する。
【００５８】
また、口部１４側のシール周溝４７に設けられたシールリング４９は、プライマリピストン１８の大径ピストン部６６に摺接することにより、シリンダボディ１５の内周側とプライマリピストン１８の外周側との隙間を介しての連通穴５２つまりリザーバ２７と外気との連通を遮断する。
【００５９】
セカンダリピストン２０とプライマリピストン１８との間には、ブレーキペダルＢＰ側から入力がない待機状態でこれらの間隔を決めるプライマリピストンスプリング７２を含む間隔調整部７３が設けられている。また、プライマリピストン１８のシリンダボディ１５から突出する部分は、シリンダボディ１５の口部１４の外周に係止されるカバー７４で覆われている。
【００６０】
なお、シリンダボディ１５は、底部１２と筒部１３と取付台部２５，２６とが、金属、例えばアルミニウム鋳造品からなる一体成形の素材から加工されて形成されている。
【００６１】
セカンダリピストン２０は、ブレーキペダルＢＰ側から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）で、間隔調整部６３のセカンダリピストンスプリング６２の付勢力で最も底部１２から離れた初期位置にある。このとき、セカンダリピストン２０は、ポート５９を開口溝３３に開口させており、その結果、セカンダリ液圧室６０を連通穴３４を介してリザーバ２７に連通させている。
【００６２】
この状態からセカンダリピストン２０がブレーキペダルの入力で底部１２側に移動すると、セカンダリピストン２０はそのポート５９がシールリング３０で閉塞され、その結果、セカンダリ液圧室６０とリザーバ２７との連通が遮断されることになり、これにより、さらにセカンダリピストン２０が底部１２側に移動することでセカンダリ液圧室６０からセカンダリ吐出路５３を介してブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、ポート５９を閉塞させた状態であってもリザーバ２７側の液圧（大気圧）よりもセカンダリ液圧室６０の液圧が低くなると、シールリング３０が開いてリザーバ２７のブレーキ液がセカンダリ液圧室６０に流れるようになっている。
【００６３】
また、プライマリピストン１８は、間隔調整部６３のセカンダリピストンスプリング６２の付勢力と間隔調整部７３のプライマリピストンスプリング７２の付勢力とによって最も口部１４側の初期位置に配置された状態にあるとき、プライマリ液圧室６１に連通するポート６９を開いてプライマリ液圧室６１と大径与圧室７０とを連通させている。
【００６４】
この状態から、プライマリピストン１８がブレーキペダルの入力で底部１２側に移動すると、プライマリピストン１８は、そのポート６９がシールリング４１で閉塞され、プライマリ液圧室６１と大径与圧室７０側とのポート６９を介しての連通を遮断することになり、この状態からさらに底部１２側に移動すると、プライマリ液圧室６１からプライマリ吐出路５４を介してブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、ポート６９を閉塞させた状態であっても大径与圧室７０の液圧がプライマリ液圧室６１の液圧より大きくなると、シールリング４１を開いて大径与圧室７０のブレーキ液がプライマリ液圧室６１に流れるようになっている。
【００６５】
また、プライマリピストン１８は、初期位置にあるとき、連通溝６８と環状溝６７と開口溝５１と連通穴５２とで大径与圧室７０とリザーバ２７とを連通させている。この状態からプライマリピストン１８が、底部１２側に摺動すると、連通溝６８および環状溝６７がシールリング４８で閉塞されて、大径与圧室７０とリザーバ２７との連通を遮断することになり、さらに摺動すると、大径ピストン部６６が大径与圧室７０の体積を減少させることで、大径与圧室７０の液圧を高め、大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１との間に設けられたシールリング４１を開いて、大径与圧室７０側からプライマリ液圧室６１へ液補給を行うことになる。ブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、このように作動初期に大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、ペダルストロークを短縮する。
【００６６】
そして、実施例１に係るマスタシリンダ１０では、上記したファストフィル時に、プライマリ液圧室６１への液補給の進行に伴って大径与圧室７０の液圧を徐々に解除するのが望ましい。このため、上記した大径与圧室７０、プライマリ液圧室６１およびリザーバ２７に接続されるとともに、大径与圧室７０またはプライマリ液圧室６１が所定の液圧に達したときに、大径与圧室７０の液圧をプライマリ液圧室６１の所定の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ２７側に逃がすための減圧バルブの一例としての制御弁７５が、シリンダボディ１５に組み込まれて設けられている。
【００６７】
つまり、まずシリンダボディ１５に、筒部１３のシリンダ軸方向の中間位置、具体的には、二カ所の取付台部２５，２６の間位置からシリンダ径方向に沿って下方に略円筒状をなして突出する突出部８０が形成されている。この突出部８０も、シリンダボディ１５の鋳造時に底部１２、筒部１３および取付台部２５，２６と一体成形される。
【００６８】
突出部８０は、その内側にある筒部１３の一部とともに制御弁７５の制御シリンダ８１を構成するもので、その内側には、段付き有底の弁収容穴８２が形成されている。弁収容穴８２は、筒部１３側の小径穴部８４と、小径穴部８４の筒部１３とは反対側に隣り合うこの小径穴部８４よりも大径の中間径穴部８５と、中間径穴部８５の小径穴部８４とは反対側に隣り合うこの中間径穴部８５よりも大径の大径穴部８６とで構成されている。中間径穴部８５には小径穴部８４側の一部を除いてメネジ部８７が形成されている。
【００６９】
また、シリンダボディ１５の筒部１３における突出部８０の内側位置、つまり制御シリンダ８１を構成する部分には、一端が筒部１３の口部側大径内径部４４に開口し、他端が小径穴部８４の底部の中央に開口して、小径穴部８４を大径与圧室７０に連通させる、小径穴部８４よりも小径の与圧室連通穴９０が、弁収容穴８２と同軸をなして形成されている。与圧室連通穴９０の内側が、制御シリンダ８１において大径与圧室７０が連通する大径与圧室通路９０ａとなっている。図５に示すように、与圧室連通穴９０の小径穴部８４側の端部には小径穴部８４側ほど拡径するテーパ状の面取部９１が形成されている。
【００７０】
また、図４に示すように、突出部８０と筒部１３と取付台部２６とには、一端が小径穴部８４の側壁部の底部側の端部に開口し、他端が取付台部２６の取付穴２６ａの底部に開口して、小径穴部８４をリザーバ２７に連通させる、小径穴部８４よりも小径のリザーバ連通穴９２が形成されている。リザーバ連通穴９２の内側が、制御シリンダ８１においてリザーバ２７が連通するリザーバ通路９２ａとなっている。
【００７１】
また、突出部８０と筒部１３とには、一端が中間径穴部８５における小径穴部８４側の段部８８の側壁部側の端部に開口し、他端が偏心溝４２の底部に開口して、中間径穴部８５をプライマリ液圧室６１に連通させる、小径穴部８４よりも小径の液圧室連通穴９３が形成されている。液圧室連通穴９３の内側が、制御シリンダ８１においてプライマリ液圧室６１が連通する液圧室通路９３ａとなっている。
【００７２】
上記した弁収容穴８２は、図５に示すように、その開口部が、制御弁７５の制御シリンダ８１を構成する蓋体９５で閉塞されている。この蓋体９５は、小径筒部９６と、この小径筒部９６と同軸かつ同内径をなす一方で外径が小径筒部９６よりも大径とされた中間径筒部９７と、この中間径筒部９７と同軸かつ同内径をなす一方で外径が中間径筒部９７よりも大径とされた大径筒部９８と、この大径筒部９８の中間径筒部９７とは反対側を閉塞する底部９９とを有する段付きの略有底円筒状をなしており、小径筒部９６の外周部にオネジ部１００が形成され、中間径筒部９７の小径筒部９６側の外周部に環状のシール溝１０１が形成されている。そして、蓋体９５は、大径筒部９８の中間径筒部９７側の段差面が突出部８０の開口端面に当接する位置まで、小径筒部９６がオネジ部１００において突出部８０の中間径穴部８５のメネジ部８７に螺合され、これにより弁収容穴８２を閉塞する。シール溝１０１には、弁収容穴８２と蓋体９５との隙間をシールするＯリング１０２が嵌合されている。
【００７３】
そして、制御弁７５は、筒部１３と突出部８０と蓋体９５とで形成された空間、つまり制御シリンダ８１内の空間に、制御ピストン１０５と、これを筒部１３側に付勢する２つの弁スプリング１０６および弁スプリング１０７とを有している。
【００７４】
制御ピストン１０５は、第１軸部１１０と、第１軸部１１０と隣り合うこの第１軸部１１０と同軸でこれより大径の第２軸部１１１と、第２軸部１１１の第１軸部１１０とは反対側に隣り合うこの第２軸部１１１と同軸でこれより若干大径の第３軸部１１２と、第３軸部１１２の第２軸部１１１とは反対側に隣り合うこの第３軸部１１２と同軸でこれより大径の第４軸部１１３と、第４軸部１１３の第３軸部１１２とは反対側に隣り合うこの第４軸部１１３と同軸でこれより小径の第５軸部１１４とを有するアルミニウム等の金属製のピストン本体１１５を有している。
【００７５】
このピストン本体１１５は、図５に示すように、制御シリンダ８１の内周面を構成する弁収容穴８２の小径穴部８４に第２軸部１１１において摺動可能に嵌合し、制御シリンダ８１の内周面を構成する蓋体９５の内周面に第４軸部１１３において摺動可能に嵌合する。このピストン本体１１５には、第１軸部１１０の先端中央にシール凹部１１７が、第２軸部１１１の外径側にシール溝１１８が、第４軸部１１３の外径側にシール溝１１９がそれぞれ形成されている。また、ピストン本体１１５の中央には、第５軸部１１４および第４軸部１１３を貫通して第３軸部１１２の中間位置まで大径軸穴１２１が形成されており、第３軸部１１２の中間位置から第２軸部１１１を貫通して第１軸部１１０の中間位置まで大径軸穴１２１よりも小径の小径軸穴１２２が形成されていて、小径軸穴１２２と直交するように軸直交穴１２３が形成されている。この軸直交穴１２３は、第１軸部１１０の外周面に開口している。
【００７６】
そして、制御ピストン１０５は、軸方向の両端面に円環状の突起部１２５，１２６が形成されてピストン本体１１５のシール凹部１１７に嵌合される円柱状のゴム製の弁シール１２７を有している。この弁シール１２７は、シール凹部１１７に嵌合され保持された状態で、外側に臨むように配置された突起部１２５がピストン本体１１５の先端よりも軸方向外側に突出することになり、この突起部１２５が小径穴部８４の底面に、与圧室連通穴９０の面取部９１を全周にわたって囲むように当接する。これにより、弁シール１２７は、大径与圧室通路９０ａを開閉することになり、小径穴部８４の底面がその際に弁シール１２７が接離する弁座１２８となる。また、弁シール１２７の突起部１２５とこれが当接する弁座１２８との間で囲まれた空間が大径与圧室７０の液圧を受けて制御ピストン１０５を開弁方向に付勢する推力を発生する。
【００７７】
また、制御ピストン１０５は、第２軸部１１１のシール溝１１８に嵌合されるシールリング１３０と、第４軸部１１３のシール溝１１９に嵌合されるＯリング１３１とを有している。シールリング１３０は、Ｃ字状断面を有するカップシールからなり、第３軸部１１２側にリップ側を配置した状態でシール溝１１８に嵌合されている。シールリング１３０は、第２軸部１１１と小径穴部８４との隙間をシールすることになり、Ｏリング１３１は、第４軸部１１３と蓋体９５の内周面との隙間をシールすることになる。
【００７８】
制御ピストン１０５を構成するピストン本体１１５、シールリング１３０およびＯリング１３１によって、制御シリンダ８１内には、軸線方向の弁座１２８側に、リザーバ通路９２ａに常時連通するとともに、弁シール１２７および弁座１２８で大径与圧室通路９０ａとの連通および連通遮断が切り換えられる弁室１３３が、軸線方向の中間部に液圧室通路９３ａに常時連通する制御圧力室１３４が、軸線方向の弁座１２８とは反対側に室１３５が画成される。ここで、リザーバ通路９２ａ、弁室１３３および大径与圧室通路９０ａが、制御シリンダ８１において、大径与圧室７０とリザーバ２７側とを連通する連通路１３７を構成している。なお、弁室１３３と室１３５とは制御ピストン１０５内の軸直交穴１２３、小径軸穴１２２および大径軸穴１２１を介して常時連通している。これに対して、制御圧力室１３４は、弁室１３３および室１３５とは基本的に区画されている。制御ピストン１０５は、弁座１２８に当接した閉弁状態で大径与圧室７０の液圧を大径与圧室通路９０ａを介して開弁方向に受けることになる。また、弁室１３３および室１３５はリザーバ２７に連通されて基本的に大気圧となっている。そして、制御ピストン１０５は、制御圧力室１３４に導入されるプライマリ液圧室６１の液圧を受けるシールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差によって、プライマリ液圧室６１の液圧に応じた大きさの付勢力が開弁方向に作用する。
【００７９】
以上により、リザーバ通路９２ａに常時連通する弁室１３３に配置されて大径与圧室通路９０ａを開閉するための弁座１２８は、大径与圧室７０とリザーバ２７側とを連通する連通路１３７に設けられており、さらに言えば、大径与圧室通路９０ａとリザーバ通路９２ａとの間に設けられている。この弁座１２８に接離する制御ピストン１０５の弁シール１２７は、大径与圧室通路９０ａとリザーバ通路９２ａとの間を開閉する。
【００８０】
コイルスプリングからなる弁スプリング１０６は、室１３５内および制御ピストン１０５の大径軸穴１２１内に配置されており、制御ピストン１０５の大径軸穴１２１の底面と蓋体９５の底部９９との間に介装されている。弁スプリング１０６は、制御ピストン１０５をその弁シール１２７が弁座１２８に当接する方向、つまり連通路１３７を閉弁する方向に付勢する。
【００８１】
コイルスプリングからなる弁スプリング１０７は、弁スプリング１０６の外側でこれと同心状をなして室１３５内に配置されており、制御ピストン１０５の第５軸部１１４を内側に挿入させながら第４軸部１１３の端面と蓋体９５の底部９９との間に介装されている。弁スプリング１０７も、制御ピストン１０５をその弁シール１２７が弁座１２８に当接する方向、つまり連通路１３７を閉弁する方向に付勢する。
【００８２】
そして、実施例１において、制御ピストン１０５には、ピストン本体１１５の外周面における第２軸部１１１と第３軸部１１２との間位置に、第３軸部１１２よりも大径で第４軸部１１３よりも大径の円環状のフランジ部１４０が径方向に突出して形成されている。このフランジ部１４０は、制御シリンダ８１の内周面に形成された、中間径穴部８５の小径穴部８４側の段部８８に当接して、制御ピストン１０５のそれ以上の閉弁方向の移動を制限することになり、その結果、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限する。よって、フランジ部１４０および段部８８が、制御ピストン１０５と制御シリンダ８１との間にあって、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限して、その移動限界位置を決める閉弁方向規制部１４１を構成している。また、フランジ部１４０は、蓋体９５の端面により制御シリンダ８１の内周面に形成される段部１４３に当接して、制御ピストン１０５のそれ以上の開弁方向の移動を制限する。つまり、フランジ部１４０および段部１４３が、制御ピストン１０５と制御シリンダ８１との間にあって、制御ピストン１０５の開弁方向の移動量を制限して、その移動限界位置を決める開弁方向規制部１４２を構成している。
【００８３】
ここで、閉弁方向規制部１４１は、弁シール１２７が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力により弁座１２８に当接してこれを閉弁した状態で、当接部１４０が段部８８に当接することになり、このとき、ピストン本体１５５の先端と弁座１２８との間に所定量の隙間Ｌ２を生じさせる。このときの隙間Ｌ２は、この位置から開弁方向規制部１４２により規制される開弁方向の制御ピストン１０５の許容ストロークＬ１よりも小さくなっている。また、閉弁方向規制部１４１は、弁座１２８へ当接した状態における弁シール１２７の軸方向長が、所定量となるように、具体的には閉弁方向規制部１４１による規制なしで制御ピストン１０５が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７により押圧されたときの弁シール１２７の軸方向長よりも長い所定量となるように、制御ピストン１０５の閉弁方向の移動量を制限する。また、開弁方向規制部１４２は、弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の縮み量を所定範囲内に制限する。
【００８４】
制御弁７５は、その制御圧力室１３４が、液圧室通路９３ａを介して常時プライマリ液圧室６１に連通している。その結果、制御ピストン１０５には、プライマリ液圧室６１の液圧とシールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差とで弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力に抗する方向の推力つまり開弁方向の推力が生じる。また、大径与圧室７０の液圧と弁シール１２７の突起部１２５とこれが当接する弁座１２８との間で囲まれた空間とで制御ピストン１０５を開弁方向に付勢する推力を発生する。これらの推力の合算により、制御ピストン１０５が弁スプリング１０６および弁スプリング１０７の付勢力に抗して移動すると、連通路１３７が開放され、大径与圧室７０の液圧を連通路１３７を介してリザーバ２７側に逃がすことになる。ここで、制御圧力室１３４に導入されるプライマリ液圧室６１の液圧増加に応じて制御ピストン１０５に生じる推力が増加することになり、その結果、制御ピストン１０５は、大径与圧室７０の液圧を、プライマリ液圧室６１の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ２７側に逃がすことになる。
【００８５】
つまり、上記したファストフィル時に、図４に示すシールリング４１を押し開いて大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１にブレーキ液が送り込まれ、ストローク初期の無効液量分（主にキャリパロールバック分）を補うことになるが、その後、プライマリ液圧室６１の小径化に伴う液量不足を補うため、大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１にブレーキ液が送り込まれながら、大径与圧室７０とプライマリ液圧室６１とが同圧で与圧室解除液圧まで上昇する。そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、それまで閉状態にあった制御弁７５が大径与圧室７０の液圧を解除する。このとき、制御弁７５は、上記したようにプライマリ液圧室６１の液圧の上昇に応じて徐々に大径与圧室７０の液圧が下がるように、大径与圧室７０の液圧をリザーバ２７側に逃がすことになる。なお、実施例１においては、マスタシリンダ１０をプランジャ型のマスタシリンダとして説明したが、ファストフィルができるものであれば、コンベンショナル型やセンターバルブ型のマスタシリンダを適宜、用いることができる。
【００８６】
（マスタシリンダへの要求性能）
ここで、ブレーキシステムにおいては、国、地域により異なるものの、安全性能面に関して種々の法規上の規制が設けられている。その法規上の規制の一例として、米国自動車安全基準（FMVSS:Federal Motor Vehicle Safety Standards）があり、この基準では、倍力装置の失陥時に、ブレーキペダルへの踏力が６５Ｎ以上５００Ｎ以下で、時速１００キロメートルでの停止距離が７３メートル（２４０フィート）以下であることが規定されている。これを実現するためには、計算上、約２．５ｍ／ｓ2の減速度を出すことが要求されることになる（以下、要求性能という）。そこで、特定車種のブレーキシステムを設計する際には、この要求性能を満足するように、マスタシリンダ１０のシリンダ径、倍力装置ＢＳの倍力比、ホイルシリンダＡ１４，Ａ１５のシリンダ径、摩擦材等の諸元が決定され、上記要求性能を達成できるように車両性能も含めて設計される。したがって、上記要求性能を達成するように設計された車両では、倍力装置ＢＳの失陥時に、５００Ｎの踏力を加えた場合、マスタシリンダ１０に発生する液圧は一義的に決定されることになる。
ところで、従来の大径与圧室と小径圧力室とを有するファストフィル型のマスタシリンダでは、ストローク初期の無効液量分を補い、初期のペダルストロークを短縮化することを目的としていること、また、倍力装置の失陥時には、倍力装置の助力（通常は６〜１０倍程度）がなくなることによる液圧不足を補う必要があり、同じ踏力であれば、大径与圧室よりも小径圧力室の方がより高い液圧を発生できること、これら２点より、倍力装置の失陥時、ブレーキペダルに５００Ｎの踏力が加わるときには、必ず小径圧力室でマスタシリンダ圧を発生するように設定していた。すなわち、減圧バルブの開弁圧を低液圧領域（車両諸元により異なるが、一例では、概ね０．８Ｍｐａあたりで開弁し、１．６Ｍｐａあたりで大気圧となる）に設定することにより、倍力装置の失陥時でも、ブレーキペダルの踏力が５００Ｎのときには、大径与圧室ではなく小径圧力室で高い液圧を発生させ、上記要求性能を満たすようにしていた。
尚、上記要求を満たすために、ブレーキペダルの踏力は、６５Ｎ以上であれば、５００Ｎ以下で設定することもできるが、倍力装置の失陥時の不足液圧を補うとの観点からは、なるべき大きな踏力のときに上記要求を満たすようにする方が容易となることから、踏力が５００Ｎのときを基準としている。
これに対し、本発明では、倍力装置の失陥を負圧センサ４等の検出手段で検出し、ブレーキ制御装置ＢＵのポンプアップ手段（増圧手段）を利用してブレーキアシスト制御をすることにより、上記要求性能を満足する液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５に供給することができる。このため、本発明では、好適な一例として、減圧バルブとなる制御弁７５の開弁液圧を４Ｍｐａ程度の高い液圧に設定することができるようになった。
尚、上記４Ｍｐａは、倍力装置ＢＳが失陥したとき、ブレーキペダルＢＰへの踏力が５００Ｎのときの液圧、または、２．５ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧（車両諸元により異なるが、経験則上、平均的なもので概ね２．３Ｍｐａ程度、液圧範囲としては概ね１．７Ｍｐａ〜２．９Ｍｐａ程度に設定）よりも高い値である。また、倍力装置ＢＳの正常時において、車両に発生する減速度ベースで換算するならば、平均的なもので約４ｍ／ｓ2の減速度を得る液圧、また、経験則上の減速度範囲としては約３．２〜５．３ｍ／ｓ2に相当している。車両の諸元によって違いはあるが、倍力装置ＢＳの正常時において、約４ｍ／ｓ2前後（約３．２〜５．３ｍ／ｓ2）の減速度を得る液圧以上で制御弁７５が開弁するように設定すると、ブレーキペダルフィーリングが良好になるからである。尚、ブレーキペダルフィーリングは、主に踏力と、ストローク量と、減速度との関係により表現される。これらの観点については後述する。
【００８７】
（マスタシリンダの作動特性）
図６はブレーキペダルＢＰに入力されるブレーキペダル踏力に対するプライマリ液圧室（小径圧力室）６１の液圧及び大径与圧室７０の液圧の関係を表す図である。実施例１では、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれ、プライマリ液圧室液圧及び大径与圧室液圧が共に４Ｍｐａに到達すると、制御弁７５のピストン本体１１５を弁スプリング１０６，１０７の付勢力に抗して押し下げる力が、弁スプリング１０６，１０７のセット荷重を上回る。すると、弁シール１２７が開いて与圧室連通穴９０から制御弁７５の弁室１３３内に大径与圧室７０内のブレーキ液が流れ込む。
【００８８】
弁室１３３内に流れ込んだブレーキ液は、小径穴部８４に連通したリザーバ通路９２ａを経てリザーバ連通穴９２からリザーバ２７に戻される。尚、ピストン本体１１４がストロークする際、室１３５と弁室１３３とは、大径軸穴１２１と小径軸穴１２２と軸直交穴１２３（以下、連通路）とを介して常時連通しているため、ピストン本体１１４のストロークは何ら阻害されることはない。このとき、連通路の流路抵抗等を適宜調整し、ピストン本体１１４のストローク特性等を設定するようにしてもよく特に限定しない。
【００８９】
運転者がブレーキペダルＢＰを更に踏み込み、プライマリ液圧室６１の液圧が４Ｍｐａを越えると、制御弁７５が開弁して大径与圧室７０の液圧が減少し、プライマリ液圧室６１がマスタシリンダ圧の上昇に寄与するため、図６に示すように、踏力の増大に対する液圧上昇の割合（液圧上昇勾配）が大きくなり、大径与圧室７０内の液圧は、４Ｍｐａから徐々に減少する。このとき、踏力の増大に対する大径与圧室７０の液圧下降の割合である液圧下降勾配の絶対値は、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配の絶対値と実質的に同じとなる。
【００９０】
ここで、図６に示すように、プライマリ液圧室６１の液圧が９Ｍｐａに到達する前に、大径与圧室７０内の液圧が大気圧となるように減圧されるのが好ましい。その理由は、実施例１では、倍力装置ＢＳの全負荷点の液圧が１０ＭＰａ付近に設定されており、この全負荷点よりも低い液圧である９ＭＰａのときには大径与圧室７０内の液圧が大気圧となっていることで、倍力装置ＢＳの全負荷点で助力がなくなった状態でもプライマリ液圧室６１による高い液圧の発生を行なうことができる。尚、制御弁７５は、横にプライマリ液圧室６１の液圧を目盛り、縦に大径与圧室７０の液圧を目盛ったグラフ上において、制御弁７５が開弁した後、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配と大径与圧室７０の液圧下降勾配とが好ましい態様として、実質的に１対１の関係となるように設定されている。このように設定することにより、大径与圧室７０からプライマリ圧力室６１への切り替えが連続的にスムーズに行なうことができる。このため、プライマリ液圧室６１の液圧が４Ｍｐａから８Ｍｐａ程度となるときに、大径与圧室７０の液圧は４Ｍｐａから大気圧となる関係にある。
【００９１】
（倍力装置失陥時制御）
図７はコントロールユニットＥＣＵで実行される倍力装置失陥時制御処理を表すフローチャートである。
【００９２】
ステップＳ１では、負圧センサａ４により検出される負圧が所定値よりも大きいか否かを判断し、所定値以下と判断したときは負圧が確保されていると判断してステップＳ２へ進み、所定値よりも大きいと判断したときは負圧が不十分と判断してステップＳ３へ進む。このステップが、倍力装置の失陥を検出する検出手段に相当する。
【００９３】
ステップＳ２では、倍力装置ＢＳを用いた通常の制御が適宜実行される。実施例１における通常の制御とは、倍力装置ＢＳが正常に作動した状態で機能する他の全てもしくは一部の制御を実行可能な状態もしくは実行している状態を示す。
【００９４】
ステップＳ３では、倍力装置ＢＳが失陥しているため、倍力装置ＢＳによる倍力作用に換えて、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御を実行する。
【００９５】
（倍力装置の正常時と失陥時との対応関係）
次に、上記倍力装置失陥時制御における作用について図８及び図９を用いて説明する。図８は踏力に対するマスタシリンダ液圧の関係を示す図である。尚、図８に示す踏力は、運転者の筋力による踏力、言い換えると、ブレーキペダルＢＰから入力軸Ｂ３４に与える力である。出力軸Ｂ４６からマスタシリンダ１０に倍力装置ＢＳによって助力された上で付与される力とは異なる。
【００９６】
〔倍力装置の正常時における踏力（筋力）とマスタシリンダ液圧との関係〕
倍力装置ＢＳが正常時にあっては、運転者のブレーキペダル踏力の発生によって倍力装置ＢＳに助力が発生する。そして、運転者は小さな踏力で４Ｍｐａのマスタシリンダ液圧を得ることができる（図８中のＡ点）。このとき、制御弁７５によって大径与圧室７０が大気圧に向けて徐々に低下されると共に、プライマリ液圧室６１を圧縮するピストン面積が小径ピストン部６５相当に変化し始めるため、大きな液圧上昇勾配が得られる。次に、大径与圧室７０が完全に大気圧となると、小径ピストン部６５のみによってマスタシリンダ圧が発生し始める（図８中のＢ点）。尚、倍力装置ＢＳにおいて例えば電動式の倍力装置のように倍力比が変更されるような場合、実際の液圧の特性はその影響を受けるが、ここでは、その点についての詳細については省略する。
【００９７】
その後、更に踏力が大きくなっていくと、倍力装置ＢＳの定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧が徐々に小さくなり、両室の差圧がなくなることで助力が得られなくなる全負荷点（例えば１０ＭＰａ）に到達する。それ以降は、踏力の増大が助力を得ることなくそのままマスタシリンダ液圧の増大に寄与する。すなわち、液圧上昇勾配は倍力装置ＢＳにより助力を得ていたときよりも小さくなる。
【００９８】
〔倍力装置の失陥時における踏力（筋力）とマスタシリンダ液圧との関係〕
一方、倍力装置ＢＳが失陥すると、踏力に助力が付与されないため、ブレーキペダルＢＰを踏み始めた初期は、踏力を大径ピストン部６６の有効受圧面積で除したマスタシリンダ液圧が発生する。このときの液圧上昇勾配は、倍力装置ＢＳにより助力を得ていたときよりもかなり小さい。
【００９９】
踏力が５００Ｎに到達したとき、マスタシリンダ液圧は、車両の減速度として２．５ｍ／ｓ2を得ることができる液圧（例えば、２．３Ｍｐａ、以下、２．５ｍ／ｓ2相当圧という。）よりも低い液圧しか発生しない。これは、実施例１において、制御弁７５の開弁圧が４ＭＰａと高い圧力領域に設定されているため、制御弁７５は閉弁したままであり、大径与圧室７０により液圧を発生するからである。しかし、この液圧不足分については、前述のとおり、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで補うことができる。なお、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで補う程度は、踏力が５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2相当圧以上の液圧が発生するのであれば、どの程度にするかは、車両の要求性能によるものであり、適宜設定することができる。
【０１００】
更に、踏力が増大していくと、２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い４Ｍｐａに到達し、制御弁７５が開弁して大径与圧室７０内の圧力が低下する（図８中のＡ'点）。そして、制御弁７５により大径与圧室７０が完全に大気圧となると、小径ピストン部６５のみによってマスタシリンダ圧が発生し始める（図８中のＢ'点）。
【０１０１】
（マスタシリンダに対する倍力装置失陥時要求性能）
ここで、倍力装置ＢＳが失陥すると、助力が得られないことから、運転者の筋力のみで制動したとしても、最低限の車両制動力を得られる必要がある。液圧は、作用する力を有効受圧面積で除した値であるため、マスタシリンダのピストンの有効受圧面積を小さくしておけば、必要な圧力は確保できる。
【０１０２】
（マスタシリンダに要求されるフィーリング性能）
一方、ブレーキには、踏力と、ストロークと、発生する減速度との関係から決定されるフィーリング性能が要求されている。運転者がブレーキペダルＢＰを踏み込み始め、踏力を与えると共にストロークを発生させているのに、なかなか減速度が発生しなければ、運転者としては踏み応え感が得られない。このような場合、ブレーキの剛性感が低いと表現され、剛性感が低すぎる場合にはブレーキペダルフィーリングが悪いと評価される。剛性感が低下する主な原因の一つは、ホイルシリンダにブレーキ液を供給したときに、ブレーキパッドとブレーキロータとの隙間を埋めるガタ詰めによるブレーキ液消費がある。これに対し、踏力を与えたときに、少ないストロークにより所望の減速度が発生すれば、運転者としては踏み応え感が得られる。このような場合、ブレーキの剛性感が高いと表現され、一般的にブレーキペダルフィーリングが良いと評価される。
【０１０３】
（ストロークとフィーリング性能との関係）
つまり、ブレーキペダルの操作には、踏力の発生により適度なストロークを伴いつつ、減速度を発生させることが要求される。一方、倍力装置失陥時要求性能には、特にストロークに対するフィーリングまでを要求されることはないため、最低限の性能を確保するには、前述のとおり、単にマスタシリンダのピストンの有効受圧面積を小さくしていけば、性能を確保することができる。しかし、正常時には、有効受圧面積が小さいと、大きなストロークを発生させなければならなくなり、剛性感が低くフィーリングが悪くなる。つまり、助力が得られる前提で剛性感を上げるには有効受圧面積が大きいほうが良い。
【０１０４】
ところで、倍力装置ＢＳの失陥以外でも、倍力装置ＢＳが全負荷点を越えた領域で作動する場合には助力が得られないので、制動力を確保するには有効受圧面積が小さいほうが良い。そこで、これらを両立させるべく、実施例１のマスタシリンダでは、倍力装置ＢＳの正常時に、ガタ詰めに必要な液量を大径与圧室７０で与えることは勿論のこと、それ以上の高い液圧領域（４Ｍｐａ）まで大径与圧室７０で液圧を発生することで、良好なブレーキペダルフィーリングを得るようにしている。また、倍力装置ＢＳ失陥時には、大径与圧室７０で液圧を発生することになり、踏力が５００Ｎに到達したとき、マスタシリンダの発生液圧だけでは液圧不足を生じるが、ポンプアップ手段によるブレーキアシスト制御をすることで不足液圧を補うことができる。そして、倍力装置ＢＳが全負荷点を越えた領域では倍力装置ＢＳが正常であっても助力が得られないので、それ以前に制御弁７５を開弁し、大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１（小径圧力室）に切り替えて高い制動力を発生できるようにしている。
【０１０５】
図９はブレーキペダルのストロークと液圧との関係、及び助力無しの踏力と液圧との関係を表す特性図である。図９中、比較例１はマスタシリンダの有効受圧面積が一定のタイプ（有効受圧面積が大径与圧室７０のそれとプライマリ液圧室６１のそれとの中間の面積となっている）を示し、比較例２は実施例１と同様の有効受圧面積切り替えが可能であって開弁圧が実施例１よりも低圧側に設定されたタイプを示す。
【０１０６】
図９中の右側の直線の特性に示す勾配は有効受圧面積の逆数に相当する。有効受圧面積が小さければ勾配は大きくなる。その分、図９中の左側のストローク特性は、同じ液圧を得るにしても大きなストロークが必要になることを示している。
【０１０７】
剛性感を高めるには、ストロークを短縮する必要があるため、有効受圧面積を大きくする必要がある。比較例１は有効受圧面積を切り替えることができないため、踏力が５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2相当圧を得られる勾配が最小の勾配となり、これ以上のストロークの短縮化を図ることはできない。
【０１０８】
次に、比較例２は、踏力が小さい領域では大径与圧室が作用するため、ストロークを短縮でき、剛性感を高められる。しかし、５００Ｎの踏力で２．５ｍ／ｓ2相当圧を得るため、開弁圧を低めに設定しているので、ストロークの短縮化は、踏力が小さい領域（低液圧領域）に限られ、踏力が大きい領域ではストロークの短縮化を図ることができない。
【０１０９】
（実施例１の特徴）
上述の比較例１，２で示すように、ストロークの短縮化には失陥時要求性能を満足しようとすると、限界がある。しかし、失陥時要求性能はマスタシリンダの径を規定しているわけではなく、踏力５００Ｎで２．５ｍ／ｓ2の減速度を発生するよう規定している。そこで、実施例１では、マスタシリンダ側で失陥時要求性能を満足するのではなく、他の手段によって失陥時要求性能を満たし、マスタシリンダ側では正常時のフィーリングとして最適な特性が得られるように開弁圧を設定することとした。
【０１１０】
具体的には、比較例１の有効受圧面積を基準面積とし、その形状が円形とした場合の基準直径を定義すると、大径側は基準直径より1/8〜1/4インチ大きな直径とし、小径側は基準直径より1/16〜1/8インチ小さな直径とする。また、開弁圧として４Ｍｐａとして設定することで通常使用領域でも大径側の有効受圧面積が作用する構成とした。ここで、通常使用領域とは、倍力装置ＢＳの正常時の市街地走行等において、急制動等を伴わない一般的な走行状態で使用される液圧の領域であり、ブレーキペダルが踏み込まれた全回数のうち、４Ｍｐａ以下の液圧であった回数の占める割合が極めて高いことを意味する。
【０１１１】
これにより、大径の有効受圧面積を通常使用領域で使用することができる。また、ペダルストロークを大幅に短縮することができるため、良好なペダルフィーリングを得ることができる。具体的には、既存の失陥時要求性能を満たすマスタシリンダに比べて１０％程度ペダルストロークを短縮できる上に、通常使用領域では大径の有効受圧面積を使用していることで、十分な制動力を確保しながら剛性感のある踏み応えを得ることができる。
【０１１２】
一方、小径の有効受圧面積を既存の失陥時要求性能を満たす比較例１のマスタシリンダに比べて小さく設定できる。これにより、全負荷点時の発生液圧を既存の失陥時要求性能を満たすマスタシリンダよりも高くすることができ、制動距離を短縮することができる。また、開弁圧以降の減速度が求められる領域では、減速度のビルドアップ感も向上でき、良好な制動フィーリングを得ることができる。
【０１１３】
尚、倍力装置ＢＳの正常時において、失陥時要求性能を満たす有効受圧面積に設定した場合に、全負荷点における液圧を増圧手段により補うことも考えられる。しかし、この方法では、液圧と踏力の両方を検知して全負荷点に到達していることを確認しなければならないため、別途踏力センサが必要となる。ここで言う踏力センサとは、入力軸Ｂ３４の軸力であり、マスタシリンダ圧と相関を有する出力軸Ｂ４６の軸力ではないため、センサとしては高価なものとなる。また、通常制動時に頻繁に増圧制御が必要となり、増圧手段の負担が増加して耐久性の低下を招くほか、制御ロジックも別途必要となり、実現性が極めて困難である。
【０１１４】
以上説明したように、実施例１にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）シリンダボディ（段付シリンダ）１５に挿入されるプライマリピストン（段付ピストン）１８によりプライマリ液圧室（小径圧力室）６１と大径与圧室７０とが成形され、プライマリピストン１８が移動することで大径与圧室７０からプライマリ液圧室６１に液圧が供給されるとともにプライマリ液圧室６１に液圧が発生し、該発生液圧をホイルシリンダＡ１４，Ａ１５へ供給するとともに、プライマリ液圧室６１及び大径与圧室７０の液圧によって所定の開弁圧で開弁して大径与圧室７０をリザーバ２７に連通しプライマリ液圧室６１の液圧の上昇に伴い大径与圧室７０を徐々に減圧する制御弁（減圧バルブ）７５を有するマスタシリンダ１０と、ブレーキペダルＢＰからの入力を助力してプライマリピストン１８を移動させると共に、助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置ＢＳと、該倍力装置ＢＳの失陥を検出する検出手段である図７のステップＳ１と、該検出手段により倍力装置ＢＳの失陥が検出されたときにマスタシリンダ１０とは異なる液圧源であるポンプＡ１２により発生する液圧でホイルシリンダＡ１４，Ａ１５への液圧を補う増圧手段であるステップＳ３と、を有し、制御弁７５は、プライマリ液圧室６１の液圧が、ブレーキペダルＢＰへの踏力が５００Ｎのときの液圧、または、車両の諸元から設計上２．５ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧（２．５ｍ／ｓ2相当圧）よりも高く倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように開弁圧が設定されている。
【０１１５】
言い換えると、プライマリ液圧室６１の液圧が、３Ｍｐａ（２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い液圧）よりも高く１０Ｍｐａ（全負荷点時の液圧）よりも低い液圧例えば、４Ｍｐａのときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い大径与圧室７０が大気圧となるように設定されている。なお、この開弁圧は、４Ｍｐａに限らず、２．５ｍ／ｓ2相当圧よりも高い液圧であれば、３Ｍｐａでもよく、あるいは５ＭＰａとしても全負荷点時の液圧の１０Ｍｐ付近では大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧（これらに近似した圧力を含む）となるので、種々の設定圧を選択することができる。また、制御弁７５の開弁圧は、制御弁７５の開弁特性により定まるもので、全負荷点時の液圧前に大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧になるように設定するのがよい。したがって、もし、制御弁７５がプライマリ液圧室６１の液圧のみによって開弁圧が設定される構造においては、プライマリ液圧室６１の液圧が開弁圧を超えると制御弁７５は開弁状態となり、大径与圧室７０が急速にリザーバ液圧または大気圧となる。この場合には、例えば、開弁圧を８あるいは９Ｍｐａに設定することもできる。また、制御弁７５は、シールリング１３０およびＯリング１３１の受圧面積差を大きくし、弁座１２８との間で空間を形成する弁シール１２７の突起部１２５の受圧面積を小さくすることで、開弁してから大気圧となるまでの圧力勾配を調整することができる。例えば、制御弁７５が開弁した後、プライマリ液圧室６１の液圧上昇勾配と大径与圧室７０の液圧下降勾配とを１対２の関係となるように設定すれば、５ＭＰａ（または６ＭＰａ）で制御弁７５を開弁し、７．５ＭＰａ（または９ＭＰ）で大径与圧室７０を大気圧とするように設定してもよい。
【０１１６】
よって、通常制動時に、倍力装置ＢＳの全負荷点時付近で液圧が不足することが無く、所望の制動力を発生させることができるとともに、大径与圧室７０による液圧発生領域が広くなるため、制動力に対するペダルストロークを少なくすることができ、剛性感のある良好なペダルフィーリングを提供することができる。
【０１１７】
（２）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの正常時に、プライマリ液圧室６１からの液圧が、例えば、３．２〜５．３ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧以上で開弁することとした。言い換えると、プライマリ液圧室６１の液圧が、４Ｍｐａ以上となったときに開弁することとした。よって、通常制動領域において大径与圧室７０による制動を確保することができ、通常制動領域におけるペダルストロークを短縮することで、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１１８】
（３）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧付近で前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧（または大気圧）となるように設定してもよい。すなわち、全負荷点時の液圧前に大径与圧室７０がリザーバ液圧または大気圧になるように設定するのが望ましいが、前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧になる時期は、全負荷点時の液圧後であってもよい。この場合、全負荷点時の液圧前で制御弁７５が開弁していれば、全負荷点時には、大径与圧室７０の液圧が開弁時よりは低下した分だけ、倍力装置ＢＳの助力が無くとも、プライマリ液圧室６１による高い液圧発生が期待できる。
【０１１９】
上記のように設定することで、倍力装置ＢＳの全負荷点以降、大径与圧室で発生する液圧による踏力ロスを少なくすることができ、運転者の踏力を効率よく、制動力とすることができる。
【０１２０】
（４）制御弁７５は、倍力装置ＢＳの全負荷点時の液圧となる前に大径与圧室７０の液圧がリザーバ２７の液圧となるように設定されている。具体的には、全負荷点時の液圧が１０ＭＰａの場合、プライマリ液圧室６１の液圧がそれより低い液圧である９Ｍｐａとなる前に大径与圧室７０の液圧が大気圧となるように設定されている。よって、良好なペダルフィーリングを得ることができる。なお、全負荷点時の液圧は、車両の諸元により決定されるものであるから、１０ＭＰａに限られるものではなく、これより大きいまたは小さい液圧であってもよい。もし、全負荷点時の液圧が１０ＭＰａより小さい液圧、例えば、８Ｍｐａの場合には、この８Ｍｐａの液圧前に、制御弁７５の開弁圧を設定すればよい。
【０１２１】
（５）制御弁７５は、プライマリ液圧室６１からの液圧が、３Ｍｐａよりも高くなったときに開弁することとした。よって、通常制動領域においても大径与圧室７０を使用することができ、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１２２】
（６）制御弁７５は、前記小径圧力室の液圧上昇に対する前記大径与圧室の液圧下降が実質的に１対１となるように減圧することとした。よって、良好なペダルフィーリングを得ることができる。
【０１２３】
（７）倍力装置ＢＳは、シェル内に負圧が貯留される定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と、非制動時に定圧室Ｂ１８，Ｂ１９の負圧が貯留されブレーキペダルＢＰからの入力によって大気が流入する変圧室Ｂ２０，Ｂ２１とを有し、全負荷点は定圧室Ｂ１８，Ｂ１９と変圧室Ｂ２０，Ｂ２１との差圧が無くなるときである。よって、助力が得られなくなる前に小径のプライマリ液圧室６１のみに切り替えることができ、高い制動力を得ることができる。
【０１２４】
（８）増圧手段は、マスタシリンダ１０とホイルシリンダＡ１４，Ａ１５との間に設けられるブレーキ制御装置の液圧ポンプである。よって、既存のシステムを用いて失陥時要求性能を満たすことができ、コストアップを招くことなく良好なペダルフィーリングを確保できるマスタシリンダを提供することができる。尚、増圧手段としては、液圧ポンプに代えて、アキュムレータ等の蓄圧装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１０ マスタシリンダ
１５ シリンダボディ（段付シリンダ）
１８ プライマリピストン（段付ピストン）
２７ リザーバ
６１ プライマリ液圧室（小径液圧室）
７０ 大径与圧室
７５ 制御弁
ＢＳ 倍力装置
ＢＵ ブレーキ制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段付シリンダに挿入される段付ピストンにより小径圧力室と大径与圧室とが成形され、前記段付ピストンが移動することで前記大径与圧室から前記小径圧力室に液圧が供給されるとともに前記小径圧力室に液圧が発生し、該発生液圧をホイルシリンダへ供給するとともに、前記小径圧力室及び前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通し前記大径与圧室を減圧する減圧バルブを有するマスタシリンダと、
ブレーキペダルからの入力を助力して前記段付ピストンを移動させると共に、前記助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置と、
該倍力装置の失陥を検出する検出手段と、
該検出手段により前記倍力装置の失陥が検出されたときに前記マスタシリンダとは異なる液圧源により発生する液圧で前記ホイルシリンダへの液圧を補う増圧手段と、
を有し、
前記減圧バルブは、前記倍力装置の失陥時に、前記小径圧力室の液圧が、前記ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く前記倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように前記開弁圧が設定されてなることを特徴とする車両制動システム。
【請求項２】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の全負荷点時の液圧付近で前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両制動システム。
【請求項３】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の全負荷点時の液圧となる前に前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両制動システム。
【請求項４】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の正常時に、前記小径圧力室からの液圧が、３．２ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧以上で開弁することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項５】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室からの液圧が、３Ｍｐａよりも高くなったときに開弁することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項６】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧上昇に対する前記大径与圧室の液圧下降の割合が実質的に１対１となるように徐々に減圧することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項７】
前記倍力装置は、シェル内に負圧が貯留される定圧室と、非制動時に前記定圧室の負圧が貯留され前記ブレーキペダルからの入力によって大気が流入する変圧室とを有し、前記定圧室と前記変圧室との差圧により助力するものであり、
前記全負荷点は定圧室と変圧室との差圧が無くなるときであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項８】
前記増圧手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとの間に設けられるブレーキ制御装置の液圧ポンプであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項９】
ブレーキペダルからの入力を助力して出力するとともに、前記助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置を有する車両制動システムに用いられ、前記倍力装置の出力によってピストンが移動するマスタシリンダであって、
前記倍力装置によって移動される段付のピストンと、該段付のピストンが挿入されることにより前記ホイルシリンダへ液圧を供給する小径圧力室と該小径圧力室に液圧を供給する大径与圧室とが成形される段付シリンダと、前記小径圧力室及び前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通し前記大径与圧室を減圧する減圧バルブとを有し、
該減圧バルブは、前記倍力装置の失陥時に、前記小径圧力室の液圧が、前記ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く前記倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように開弁圧が設定されてなることを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項１０】
段付シリンダに挿入される段付ピストンにより小径圧力室と大径与圧室とが成形され、前記段付ピストンがブレーキペダルによる倍力装置の作動により移動することで前記大径与圧室から前記小径圧力室に液圧が供給されると共に前記小径圧力室に液圧が発生し、前記小径圧力室はホイルシリンダに液圧を供給すると共に、前記小径圧力室又は前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通して前記液圧の上昇に伴い前記大径与圧室を徐々に減圧する減圧バルブを有するマスタシリンダにおいて、
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧が、３Ｍｐａよりも高く１０Ｍｐａよりも低い液圧のときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い前記大径与圧室が大気圧となるように設定されていることを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項１１】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室からの液圧が、４Ｍｐａ以上となったときに開弁することを特徴とする請求項１０に記載のマスタシリンダ。
【請求項１２】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧が９Ｍｐａとなる前に前記大径与圧室の液圧が大気圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のマスタシリンダ。
【請求項１】
段付シリンダに挿入される段付ピストンにより小径圧力室と大径与圧室とが成形され、前記段付ピストンが移動することで前記大径与圧室から前記小径圧力室に液圧が供給されるとともに前記小径圧力室に液圧が発生し、該発生液圧をホイルシリンダへ供給するとともに、前記小径圧力室及び前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通し前記大径与圧室を減圧する減圧バルブを有するマスタシリンダと、
ブレーキペダルからの入力を助力して前記段付ピストンを移動させると共に、前記助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置と、
該倍力装置の失陥を検出する検出手段と、
該検出手段により前記倍力装置の失陥が検出されたときに前記マスタシリンダとは異なる液圧源により発生する液圧で前記ホイルシリンダへの液圧を補う増圧手段と、
を有し、
前記減圧バルブは、前記倍力装置の失陥時に、前記小径圧力室の液圧が、前記ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く前記倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように前記開弁圧が設定されてなることを特徴とする車両制動システム。
【請求項２】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の全負荷点時の液圧付近で前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両制動システム。
【請求項３】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の全負荷点時の液圧となる前に前記大径与圧室の液圧が前記リザーバの液圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両制動システム。
【請求項４】
前記減圧バルブは、前記倍力装置の正常時に、前記小径圧力室からの液圧が、３．２ｍ／ｓ2の減速度が出る液圧以上で開弁することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項５】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室からの液圧が、３Ｍｐａよりも高くなったときに開弁することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項６】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧上昇に対する前記大径与圧室の液圧下降の割合が実質的に１対１となるように徐々に減圧することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項７】
前記倍力装置は、シェル内に負圧が貯留される定圧室と、非制動時に前記定圧室の負圧が貯留され前記ブレーキペダルからの入力によって大気が流入する変圧室とを有し、前記定圧室と前記変圧室との差圧により助力するものであり、
前記全負荷点は定圧室と変圧室との差圧が無くなるときであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項８】
前記増圧手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとの間に設けられるブレーキ制御装置の液圧ポンプであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両制動システム。
【請求項９】
ブレーキペダルからの入力を助力して出力するとともに、前記助力が無くなる全負荷点を有する倍力装置を有する車両制動システムに用いられ、前記倍力装置の出力によってピストンが移動するマスタシリンダであって、
前記倍力装置によって移動される段付のピストンと、該段付のピストンが挿入されることにより前記ホイルシリンダへ液圧を供給する小径圧力室と該小径圧力室に液圧を供給する大径与圧室とが成形される段付シリンダと、前記小径圧力室及び前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通し前記大径与圧室を減圧する減圧バルブとを有し、
該減圧バルブは、前記倍力装置の失陥時に、前記小径圧力室の液圧が、前記ブレーキペダルへの踏力が５００Ｎのときに出る液圧よりも高く前記倍力装置の全負荷点時の液圧よりも低い液圧のときに開弁するように開弁圧が設定されてなることを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項１０】
段付シリンダに挿入される段付ピストンにより小径圧力室と大径与圧室とが成形され、前記段付ピストンがブレーキペダルによる倍力装置の作動により移動することで前記大径与圧室から前記小径圧力室に液圧が供給されると共に前記小径圧力室に液圧が発生し、前記小径圧力室はホイルシリンダに液圧を供給すると共に、前記小径圧力室又は前記大径与圧室の液圧によって所定の開弁圧で開弁して前記大径与圧室をリザーバに連通して前記液圧の上昇に伴い前記大径与圧室を徐々に減圧する減圧バルブを有するマスタシリンダにおいて、
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧が、３Ｍｐａよりも高く１０Ｍｐａよりも低い液圧のときに開弁し、該開弁後の液圧上昇に伴い前記大径与圧室が大気圧となるように設定されていることを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項１１】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室からの液圧が、４Ｍｐａ以上となったときに開弁することを特徴とする請求項１０に記載のマスタシリンダ。
【請求項１２】
前記減圧バルブは、前記小径圧力室の液圧が９Ｍｐａとなる前に前記大径与圧室の液圧が大気圧となるように設定されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のマスタシリンダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３５０１８（Ｐ２０１０−２３５０１８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８６７１４（Ｐ２００９−８６７１４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【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２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【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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