車両用ブレーキ装置
【課題】回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上するとともに、回生制動力の変化分を液圧制動力で確実に調整することができ、良好なブレーキフィーリングが得られる車両用ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】入力ピストン２２およびマスタピストン２３が離間距離Ｄ１を有して内嵌されたマスタシリンダ２と、ブレーキペダル９５の操作に応じたパイロット圧を発生する装置３と、パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生してサーボ室２１ｅに供給する倍力装置（４）と、パイロット圧がオフセット圧以上になると倍力装置を作動させるオフセット付与装置（４が兼ねる）と、液圧室２１ｆとホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２とを連通する出力管路５７に設けられる制御液圧発生装置５１と、倍力装置がサーボ圧を発生可能な場合のみ入力ピストン２２が前進したときにマスタピストン２３を前進させて離間距離Ｄ１を増大させる離間増大装置（４が兼ねる）とを備える。
【解決手段】入力ピストン２２およびマスタピストン２３が離間距離Ｄ１を有して内嵌されたマスタシリンダ２と、ブレーキペダル９５の操作に応じたパイロット圧を発生する装置３と、パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生してサーボ室２１ｅに供給する倍力装置（４）と、パイロット圧がオフセット圧以上になると倍力装置を作動させるオフセット付与装置（４が兼ねる）と、液圧室２１ｆとホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２とを連通する出力管路５７に設けられる制御液圧発生装置５１と、倍力装置がサーボ圧を発生可能な場合のみ入力ピストン２２が前進したときにマスタピストン２３を前進させて離間距離Ｄ１を増大させる離間増大装置（４が兼ねる）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される液圧ブレーキ装置に関し、より詳細には、マスタシリンダの基礎液圧にポンプの制御液圧を加算する方式でかつ回生ブレーキ装置の併用が好適なブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両が急速に普及しつつある。ハイブリッド車両では、制動時にモータジェネレータで運動エネルギを電気エネルギに回生して蓄電し、燃費を向上するのが一般的になっている。この意味で、モータジェネレータは、駆動輪に回生制動力を付与する回生ブレーキ装置と考えることができる。回生ブレーキ装置は、単独では十分な制動力が得られないので、通常はブレーキ液で作動する従来の液圧ブレーキ装置と併用されて協調制御される。ハイブリッド車両に適したこの種の車両用ブレーキ装置の一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の車両用制動制御装置は、制動操作部材（ブレーキペダル）と、操作量検出手段と、マスタシリンダと、目標制動力設定手段と、油圧供給手段と、操作量吸収手段とを備えている。操作量吸収手段の制御により、回生制動力および油圧制動力を使い分けることができ、車両の走行状態に拘わらず適正時期に回生制動を効率良く実施できるとされている。また、実施例１には、操作量吸収手段として入力ピストンと加圧ピストン（マスタピストン）の間に所定間隔を設けた態様が開示されている。さらに、回生制動力の発生可否に応じて油圧制動力を調整する機構が、マスタシリンダを駆動する油圧源の内部に設けられている。
【０００４】
一方、マスタシリンダの吐出側にポンプを配置して制御液圧を発生させ、マスタシリンダの基礎液圧に加算してホイールシリンダを駆動するインライン加圧タイプの液圧調整機構が広く普及している。このタイプでは、ＡＢＳ制御（アンチロックブレーキシステム）やＥＳＣ制御（エレクトリックスタビリティコントロール）を可能とする液圧調整ユニットの構成や、制御のノウハウに関して技術蓄積が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハイブリッド車両のブレーキ装置にインライン加圧タイプの液圧調整機構を採用し、入力ピストンと加圧ピストン（マスタピストン）の間に所定間隔を設け、ブレーキペダルが所定間隔操作されるまで回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上しようとすると、次のような問題点が発生する。すなわち、上記構成ではブレーキペダルが所定間隔を越えて操作されると、入力ピストンと加圧ピストンが接触して一体的に作動する。この状態で、回生制動力が増加したときに液圧制動力を減少させる必要があるが、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻そうとしても、加圧ピストンおよび入力ピストンが抵抗となって難しい。換言すれば、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻すときに、入力ピストンからブレーキペダルに戻る反力が増加して、運転者のブレーキフィーリングが低下する。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上するとともに、回生制動力の変化分を液圧制動力で確実に調整することができ、良好なブレーキフィーリングが得られる車両用ブレーキ装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に係る車両用ブレーキ装置の発明は、ブレーキペダルの操作に連動して軸線方向に摺動する入力ピストンが内嵌され、前記入力ピストンの前進方向に離間距離を有して同軸に配置され前記入力ピストンに対し独立して前記軸線方向に摺動するマスタピストンが内嵌されたマスタシリンダと、前記ブレーキペダルの操作に応じたパイロット圧を発生するパイロット圧発生装置と、前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生して前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの後方側に形成されたサーボ室に供給し、前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの前方側に形成された液圧室に基礎液圧を発生させる倍力装置と、前記パイロット圧が所定のオフセット圧未満または前記ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であると前記倍力装置を不作動とし、前記パイロット圧が前記オフセット圧以上または前記ブレーキペダルの操作量が前記オフセット量以上になると前記倍力装置を作動させるオフセット付与装置と、前記マスタシリンダの前記液圧室と、車輪のブレーキを構成するホイールシリンダとを連通する出力管路に設けられ、前記基礎液圧に加算される制御液圧を発生可能な制御液圧発生装置と、前記倍力装置が前記サーボ圧を発生可能な場合のみ、前記入力ピストンが前進したときに、前記マスタピストンを前記入力ピストンに対して所定量前進させて前記離間距離を増大させる離間増大装置と、を備える。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記倍力装置は、弁孔が形成された弁ハウジングと、前記弁孔に摺動可能に嵌合されたスプール弁と、前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔に摺動可能に嵌合され、後面に作用する前記パイロット圧が前記オフセット圧を超えると圧縮スプリングのばね力に抗して前進し、前記スプール弁と当接して一体的に移動可能な増圧ピストンと、を有し、前記増圧ピストンの後面に作用する前記パイロット圧に基づく軸力と前記スプール弁の前面に作用する前記基礎液圧に基づく軸力とがバランスするように前記スプール弁および前記増圧ピストンが一体的に移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を前記サーボ室に発生させ、前記オフセット付与装置は、前記増圧ピストンと前記スプール弁との間に介挿された微圧用圧縮スプリングを有し、前記パイロット圧が前記オフセット圧未満の間は、前記スプール弁の前面にフィードバックされる前記基礎液圧に基づく軸力が前記微圧用圧縮スプリングのばね力とバランスするように前記スプール弁が移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて微圧を前記サーボ室に発生させ、前記制御液圧発生装置は、前記出力管路の途中でかつ前記基礎液圧を前記スプール弁の前面に導出する分流点より前記ホイールシリンダ側に設けられ、前記離間増大装置は、前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔に摺動可能に嵌合され、圧縮スプリングのばね力によって付勢されて小径部が前記スプール弁の前面と当接する吸入室形成ピストンを有し、前記吸入室形成ピストンは、前記オフセット圧以下の前記パイロット圧が作用して後退されることにより、前記出力配管の前記分流点に連通して所定容量のブレーキ液が流入可能な吸入室を前記小径部と前記スプール弁との間に形成する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記離間増大装置は、前記マスタピストンの後部に形成された内シリンダに無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合して前記マスタピストンとの間に無効ストローク室を形成し、かつ前記入力ピストンの前部との間に前記離間距離を形成可能な離間ピストンを有し、前記サーボ圧が所定圧未満のときは前記無効ストローク室に大気圧または前記パイロット圧が供給されて前記離間ピストンが前記マスタピストンから無効ストローク長離れ、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記内シリンダの前記離間ピストンの後方側に供給される前記サーボ圧によって前記離間ピストンが前記無効ストローク長前進して前記マスタピストンに当接することにより前記離間距離を増大させ、前記入力ピストンが前進しても前記サーボ圧が発生しない故障時に前記入力ピストンが前記離間ピストンに当接して前記無効ストローク室を液密状態にする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１において、前記離間増大装置は、前記出力管路の前記液圧室と前記制御液圧発生装置との間に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室と、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記サーボ圧によって開かれ前記出力管路から前記吸入室にブレーキ液の流入を許容する弁装置と、を有する。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御液圧発生装置は、前記制御液圧を調整可能な制御弁と、前記制御弁と並列に設けられて前記制御液圧を発生するためのポンプと、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用ブレーキ装置に回生ブレーキ装置を併用することで、次の各効果が生じる。すなわち、請求項１に係る発明では、ブレーキペダルの操作量がオフセット量未満でパイロット圧がオフセット圧未満のときに倍力装置を不作動とするので、この間はマスタシリンダで基礎液圧が発生せず、回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上できる。また、サーボ圧を発生可能な場合はブレーキペダルの操作量が増加すると、離間増大装置がマスタピストンと入力ピストンとの離間距離を増大させる。これにより、回生制動力が増加して液圧制動力を減少させる必要が生じたときに、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻すと、マスタピストンは増大した離間距離を抵抗なく後退する。さらに、後退するマスタピストンは、離間している入力ピストンに影響を及ぼさない。したがって、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、入力ピストンを連動操作するブレーキペダルに影響が及ばないので、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置は弁ハウジングを共用できるので、一体的で簡素な構成を実現できる。さらに、オフセット付与装置は、パイロット圧がオフセット圧未満の間は微圧をサーボ室に発生させる。すると、マスタピストンが微圧分だけ前進して、ブレーキ液の液量を調整するリザーバとマスタシリンダとの連通を遮断し、この間に制御液圧発生装置が作動するとマスタシリンダ内の液圧室からホイールシリンダにブレーキ液が供給される。これにより、マスタピストンと入力ピストンとの離間距離が増大し、離間増大装置として働き、回生制動力が増加したときに、マスタピストンを抵抗なく後退させ得るストロークマージンが増加する。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、離間増大装置は、マスタピストンの後部に無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合した離間ピストンを有している。そして、サーボ圧が所定圧以上になると、離間ピストンが無効ストローク長前進してその分だけ離間距離を増大させるので、請求項１と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、サーボ圧が発生しない故障時には、入力ピストンが離間ピストンに当接して無効ストローク室を気密状態または液密状態とし、無効ストローク長を保ってマスタピストンを直接駆動できるので、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、離間増大装置は、出力管路に連通しブレーキ液が流入可能な吸入室と、サーボ圧が所定圧以上になると吸入室へのブレーキ液の流入を許容する弁装置とを有している。したがって、サーボ圧が所定圧以上になると吸入室の内容積に相当するブレーキ液がマスタシリンダから流出し、マスタピストンが前進して離間距離が増大するので、請求項１と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１７】
請求項５に係る発明では、制御液圧発生装置を制御弁およびポンプで簡易に構成できる。また、このようなインライン加圧タイプの液圧調整機構を備えることで、技術蓄積されてきた液圧調整ユニットの構成や制御のノウハウを、回生制動力制御と組み合わせて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図２】パイロット圧発生装置およびレギュレータの出力特性を模式的に説明する図である。
【図３】マスタシリンダおよびレギュレータの初期状態を模式的に示す断面図である。
【図４】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる増圧の開始状況を示している。
【図５】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる微圧の保持状況を示している。
【図６】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる微圧の減圧調整状況を示している。
【図７】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる大きなサーボ圧の発生状況を示している。
【図８】ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であるときに倍力装置を不作動とする第１実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図９】第２実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１０】パイロット圧発生装置および倍力装置の出力特性を模式的に説明する図である。
【図１１】倍力装置によるサーボ圧の発生開始を示す図である。
【図１２】倍力装置による大きなサーボ圧の発生状況を示す図である。
【図１３】第２実施形態で倍力装置が故障したときの作動を説明する図であり、無効ストローク室の液密状態を示している。
【図１４】第２実施形態で倍力装置が故障したときの作動を説明する図であり、基礎液圧の発生状況を示している。
【図１５】無効ストローク室に大気圧を供給する第２実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１６】第３実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１７】離間増大装置の詳細構成を説明する断面図であり、サーボ圧の入力されていない初期状態を示している。
【図１８】離間増大装置の作用を説明する断面図であり、サーボ圧が所定圧以上になって吸入室の内容積が増加した状況を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１）第１実施形態
本発明の第１実施形態の車両用ブレーキ装置について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態の車両用ブレーキ装置１の構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１は、マスタシリンダ２の基礎液圧ＰＢに制御液圧発生装置５１、５２の制御液圧ＰＣを加算してホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３、ＷＣ４に供給する液圧ブレーキ装置であり、かつモータジェネレータ９１の回生ブレーキ装置の機能を併用するようになっている。車両用ブレーキ装置１は、マスタシリンダ２、パイロット圧発生装置３、レギュレータ４、および制御液圧発生装置５１、５２などにより構成されている。レギュレータ４は、本発明の倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねている。
【００２０】
マスタシリンダ２は、図示されるようにタンデム式であり、基端部２１ａが開口して先端部２１ｂが閉塞した円筒形状のハウジング２１を有している。ハウジング２１の内周面の基端部２１ａ寄りには、内向きに縮径された隔壁部２１ｃが形成されている。ハウジング２１内の隔壁部２１ｃよりも基端部２１ａ側（後方側）に入力ピストン２２が液密に内嵌され、隔壁部２１ｃよりも先端部２１ｂ側（前方側）に第１マスタピストン２３、および第２マスタピストン２４が液密に内嵌されている。３つのピストン２２、２３、２４は軸線ＡＸを共通とする同軸配置とされて軸線ＡＸ方向に摺動し、第１および第２マスタピストン２３、２４は入力ピストン２２に対し独立して摺動する。
【００２１】
入力ピストン２２は、図示されるように前方に開いた有底円筒部２２ａを主に形成されており、円筒外周面でハウジング２１に液密に摺接し、円筒内周面には第１マスタピストン２３の後側の棒状部２３ｂが内嵌している。入力ピストン２２の後方端部２２ｂは、ハウジング２１の基端部２１ａの外方に突出しており、操作ロッド９４を介してブレーキペダル９５に連結している。入力ピストン２２は、ドライバーによるブレーキペダル９５の操作に連動してハウジング２１内を軸線方向に摺動する。入力ピストン２２の移動量Ｂは、ペダルストロークセンサ９６により検出されるブレーキペダル９５の踏み込み操作量に概ね比例するようになっている。また、入力ピストン２２の前方端部２２ｃは、ハウジング２１の隔壁部２１ｃまで前進し得るようになっている。入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１の内周面および隔壁部２１ｃにより、反力室２１ｄが区画されている。
【００２２】
第１マスタピストン２３は、図示されるように前側の前方に開いた有底円筒部２３ａおよび後側の棒状部２３ｂが一体となって形成されている。第１マスタピストン２３の棒状部２３ｂは、ハウジング２１の隔壁部２１ｃを液密に貫通し、さらに、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａに液密に嵌入している。棒状部２３ｂの後端２３ｃは、有底円筒部２２ａの底面に対して離間距離Ｄ１で離間している。棒状部２３ｂの後端２３ｃと有底円筒部２２ａとの間に形成される離間室２３ｇは、図略の液路を介してリザーバ２５に連通されている。一方、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａ後面および棒状部２３ｂ外周面と、ハウジング２１の内周面および隔壁部２１ｃとにより、サーボ室２１ｅが区画されている。第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａは、円筒外周面でハウジング２１に液密に摺接し、内側には予圧縮されて保持された第１スプリング２３ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。
【００２３】
第２マスタピストン２４は、図示されるように前方に開いた有底円筒形状に形成されており、後面が第１スプリング２３ｄに付勢されるように配置されている。第２マスタピストン２４の後面と、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａの前面と、ハウジング２１の内周面とにより、第１液圧室２１ｆが区画されている。第２マスタピストン２４の有底円筒部の内側には、予圧縮されて保持された第２スプリング２４ａが前方に向けて圧縮可能に配設されている。第２スプリング２４ａは、ハウジング２１の先端部２１ｂ内面に圧接している。第２マスタピストン２４の前面と、ハウジング２１の先端部２１ｂの内面および内周面とにより、第２液圧室２１ｇが区画されている。
【００２４】
図示されるように、ブレーキペダル９５が操作されず入力ピストン２２が移動していない初期状態で、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに付勢されて隔壁部２１ｃに接するまで後退している。同様に、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに付勢されて後退している。マスタシリンダ２のサーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが供給されると、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに抗して前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。さらに、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢにより、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに抗して前進し、第２液圧室２１ｇにも基礎液圧ＰＢが発生する。なお、基礎液圧ＰＢは、サーボ圧Ｐｓと概ね比例関係にある。
【００２５】
また、ハウジング２１には、反力室２１ｄとパイロット圧発生装置３とを連通する反力ポート２１ｈが穿設され、サーボ室２１ｅとレギュレータ４とを連通するサーボ圧入力ポート２１ｉが穿設されている。さらに、ハウジング２１には、第１液圧室２１ｆから前輪ＦＲ、ＦＬのブレーキを構成するホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に連通するための第１出力ポート２１ｊが穿設されている。同様に、ハウジング２１には、第２液圧室２１ｇから後輪ＲＲ、ＲＬのブレーキを構成するホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に連通するための第２出力ポート２１ｋが穿設されている。
【００２６】
また、ハウジング２１には、ブレーキ液量を調整するリザーバ２５に連通する第１液量調整ポート２１ｌおよび第２液量調整ポート２１ｍが穿設されている。図示される第1マスタピストン２３が前進していない初期状態で、第１液量調整ポート２１ｌは、第１液圧室２１ｆをリザーバ２５に連通している。そして、ブレーキペダル９５が踏み込まれて第１マスタピストン２３が前進する初期の段階で、第１液量調整ポート２１ｌは第１マスタピストン２３により閉止される。同様に、第２マスタピストン２４が前進していない初期状態で、第２液量調整ポート２１ｍは、第２液圧室２１ｇをリザーバ２５に連通している。そして、ブレーキペダル９５が踏み込まれて第２マスタピストン２４が前進する初期の段階で、第２液量調整ポート２１ｍは第２マスタピストン２４により閉止される。
【００２７】
第１出力ポート２１ｊは、第１出力管路５７を介して前輪ＦＲ、ＦＬのホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に連通している。第１出力管路５７の途中に分流点５７１が設けられ、分流点５７１とホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２の間に第１液圧制御装置５１が設けられている。第１液圧制御装置５１は、制御弁５３およびポンプ５４が並列に接続されて構成されている。制御弁５３には、第１液圧室２１ｆとホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２との間の圧力差、すなわち制御液圧ＰＣを調整可能な差圧調整弁を用いる。ポンプ５４は、所定の吐出圧でブレーキ液をホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に向けて圧送し、制御液圧ＰＣを発生する。ポンプ５４を駆動しかつ制御弁５３の圧力差を調整することにより、制御液圧ＰＣを発生して可変に調整し、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢに加算してホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に付与することができる。
【００２８】
同様に、第２出力ポート２１ｋは、第２出力管路５８を介して後輪のホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に連通している。第２出力管路５８の途中に分流点５７１は設けられておらず、第２液圧制御装置５２が設けられている。第２液圧制御装置５２の構成および機能は第１液圧制御装置５１と同一であり、制御液圧ＰＣを発生して可変に調整し、第２液圧室２１ｇの基礎液圧ＰＢに加算してホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に付与することができる。なお、分流点５７１は、第１出力管路５７に代えて第２出力管路５８に設けてもよい。
【００２９】
また、前輪ＦＲ、ＦＬはモータジェネレータ９１によって駆動される駆動輪である。モータジェネレータ９１は、前輪ＦＲ、ＦＬを制動する際に回生発電を行い、インバータを介してバッテリを充電することができ、回生ブレーキ装置の機能を有している。
【００３０】
パイロット圧発生装置３は、ブレーキペダル９５の操作に応じたパイロット圧を発生する装置である。パイロット圧発生装置３は、シリンダ３１、ピストン３２、圧縮ばね３３、固定側弾性体３４、可動側弾性体３５により構成されている。シリンダ３１は円筒状で、一端面３１ａ（図１の上面）に接続ポート３１ｂが穿設されている。接続ポート３１ｂは、パイロット管路３６を介して、マスタシリンダ２のハウジング２１の反力ポート２１ｈに連通されている。ピストン３２は、シリンダ３１の内部を液密に摺動するようになっている。ピストン３２とシリンダ３１の一端面３１ａとの間にブレーキ液が出入りする液圧室３１ｃが区画されている。また、ピストン３２とシリンダ３１の他端面３１ｄ（図１の下面）との間に、大気に連通する反力発生室３１ｅが区画されている。
【００３１】
反力発生室３１ｅの内部には圧縮ばね３３が配設されており、圧縮ばね３３はピストン３２をシリンダ３１の一端面３１ａに向けて付勢している。また、反力発生室３１ｅの内部には、シリンダ３１の他端面３１ｄに固設された固定側弾性体３４、およびピストン３２に固設された可動側弾性体３５が対向して配置されている。図示されるように、ブレーキペダル９５が踏み込み操作されず入力ピストン２２が移動していない状態で、パイロット圧発生装置３のピストン３２は作動しておらず、固定側弾性体３４と可動側弾性体３５とは離隔している。
【００３２】
図２は、パイロット圧発生装置３およびレギュレータ４の出力特性を模式的に説明する図である。図２で、横軸は入力ピストン２２の移動量Ｂであり、縦軸下向きにパイロット圧Ｐｐ、縦軸上向きに制御液圧ＰＢ（サーボ圧Ｐｓも概ね同じ変化傾向）が示されている。ブレーキペダル９５の踏み込み操作に連動して入力ピストン２２の移動量Ｂが徐々に増加すると、マスタシリンダ２の反力室２１ｄの液圧が増加し、ブレーキ液が反力室２１ｄからパイロット管路３６を介してパイロット圧発生装置３の液圧室３１ｃに流入し、ピストン３２が移動する（図１で下降する）。このとき、まず圧縮ばね３３が圧縮されて反力を発生し、液圧室３１ｃの液圧とバランスしてパイロット圧Ｐｐが発生する。このパイロット圧Ｐｐがマスタシリンダ２の反力室２１ｄに戻り、入力ピストン２２からブレーキペダル９５を押し返すペダル反力が発生する。図２に示されるように、入力ピストン２２の移動量Ｂが小さい間、パイロット圧Ｐｐは概ね入力ピストン２２の移動量Ｂに比例して増加する。
【００３３】
入力ピストン２２の移動量Ｂが増加して移動量Ｂ＝Ｂ３で、パイロット圧発生装置３内の可動側弾性体３５が固定側弾性体３４に当接する。すると以降は、可動側弾性体３５および固定側弾性体３４の圧縮変形に伴う大きな反力が発生し、反力ばね３３の反力に加算される。これにより、パイロット圧Ｐｐは図２に示されるように急峻に増加し、ペダル反力も同様に急峻に増加する。なお、パイロット圧Ｐｐは、パイロット管路３６の途中で分岐されてレギュレータ４に入力されるようになっている。
【００３４】
レギュレータ４は、弁ハウジング４１を共用する倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねている。図３は、マスタシリンダ２およびレギュレータ４の初期状態を模式的に示す断面図である。図１および図３に示されるように、レギュレータ４は、弁ハウジング４１、スプール弁４２、増圧ピストン４３、吸入室形成ピストン４４、アキュムレータ４５、などにより構成され、内部はブレーキ液で充たされている。
【００３５】
弁ハウジング４１は軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円筒形状であり、中央に断面積Ｓ１の小さな小径孔４１１を配置し、小径孔４１１の両側に断面積Ｓ２（＞Ｓ１）の大きな大径孔４１２、４１３を同心に配置して形成されている。なお、２つの大径孔４１２、４１３は同径でなくてもよく、大径孔４１３はできるだけ小さく設定することが望ましい。弁ハウジング４１には、小径孔４１１に連通する液量調整ポート４１ａ、サーボ圧出力ポート４１ｂ、高圧ポート４１ｃ、および吸入ポート４１ｄが、軸線方向の一方から他方に（図３で右方から左方に）記載した順番で列設されている。また、弁ハウジング４１の一方の大径孔４１２（図３の右方）の外周部に連通する液量調整ポート４１ｅ、および一方の大径孔４１２の端面に連通するパイロット圧入力ポート４１ｆが穿設されている。さらに、弁ハウジング４１の他方の大径孔４１３（図３の左方）の外周部に連通するパイロット圧入力ポート４１ｇ、および他方の大径孔４１３の端面に連通するリセットポート４１ｈが穿設されている。
【００３６】
スプール弁４２は、弁ハウジング４１の小径孔４１１内に液密かつ摺動可能に嵌合されている。スプール弁４２は、軸線方向の両側に摺動部４２ａ、４２ｃを有し、中央に括れた連通制御部４２ｂを有している。一方の摺動部４２ａ（図３の右方）の内側には、スプリング収容部４２ｄが形成され、他方の摺動部４２ｃ（図３の左方）の端面には区画面４２ｅが形成されている。スプール弁４２は、軸線方向に移動することで、連通制御部４２ｂによりポートの連通状態を制御するようになっている。すなわち、スプール弁４２が一方の大径孔４１２に向かって摺動すると、連通制御部４２ｂは液量調整ポート４１ａとサーボ圧出力ポート４１ｂとを連通する。スプール弁４２が他方の大径孔４１３に向かって摺動すると、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。また、スプール弁４２が中間位置にあると、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂを孤立させる。
【００３７】
増圧ピストン４３は、軸線方向で外径が異なる段差を有する段付き円柱状であり、スプール弁４２から遠い後側の大径部４３ａが弁ハウジング４１の一方の大径孔４１２（図３の右方）に液密かつ摺動可能に嵌合されている。増圧ピストン４３の前側の小径部４３ｂの前面と、スプール弁４２の一方の摺動部４２ａのスプリング収容部４２ｄとの間には、微圧用圧縮スプリング４３１が介挿されている。微圧用圧縮スプリング４３１の比較的小さなばね力により、後述する微圧Ｐｓｍａｌｌの大きさが定まる。
【００３８】
また、増圧ピストン４３の大径部４３ａの前面と、弁ハウジング４１の小径孔４１１から大径孔４１２に切り替わる段差部４１４との間に、圧縮スプリング４３２が介挿されている。圧縮スプリング４３２の大きなばね力により、後述するオフセット圧Ｐｏｆｆの大きさが定まる。増圧ピストン４３は、後述する条件が成立すると圧縮スプリング４３２のばね力に抗して前進し、小径部４３ｂが小径孔４１１に入り込みスプール弁４２と当接して一体的に移動可能となっている。一方の大径孔４１２の増圧ピストン４３の前面側には液量調整ポート４１ｅが開口し、増圧ピストン４３の後面側にはパイロット圧入力ポート４１ｆが開口している。
【００３９】
吸入室形成ピストン４４は、軸線方向で外径が異なる段差を有する段付き円柱状であり、スプール弁４２から遠い後側の大径部４４ａが弁ハウジング４１の他方の大径孔４１３（図３の左方）に液密かつ摺動可能に嵌合されている。吸入室形成ピストン４４の大径部４４ａの内側にはスプリング収容部４４ｃが形成されており、スプリング収容部４４ｃと他方の大径孔４１３の端面との間に、圧縮スプリング４４１が介挿されている。圧縮スプリング４４１のばね力により、後述する微圧Ｐｓｍａｌｌの発生時期が定まる。吸入室形成ピストン４４の前側の小径部４４ｂは、小径孔４１１に入り込んでスプール弁４２に対向している。吸入室形成ピストン４４は、後述する条件が成立すると大径孔４１３の端面方向に後退し、小径部４４ｂの前面とスプール弁４２の区画面４２ｅとの間に吸入室４１ｉを形成するようになっている。他方の大径孔４１３の吸入室形成ピストン４４の前面側にはパイロット圧入力ポート４１ｇが開口し、吸入室形成ピストン４４の後面側にはリセットポート４１ｈが開口している。
【００４０】
アキュムレータ４５は、略一定の高圧のブレーキ液を蓄積する装置である、アキュムレータ４５は、図１に例示されるように所望する容積の蓄積タンク４５１および所望する吐出圧のポンプ４５２を組み合わせて構成することができる。
【００４１】
レギュレータ４の弁ハウジング４１に穿設された各ポート４１ａ〜４１ｈは、次のように接続されている。すなわち、小径孔４１１の液量調整ポート４１ａはリザーバ２５（図１に描かれている２つのリザーバは同一物）に連通され、サーボ圧出力ポート４１ｂはサーボ圧入力管路４６を介してマスタシリンダ２のサーボ圧入力ポート２１ｉに連通されてサーボ圧Ｐｓを出力するようになっている。また、高圧ポート４１ｃはアキュムレータ４５に連通され、吸入ポート４１ｄは第１出力管路５７の途中の分流点５７１に連通されている。一方の大径孔４１２の外周面の液量調整ポート４１ｅはリザーバ２５に連通され、端面のパイロット圧入力ポート４１ｆはパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっている。また、他方の大径孔４１３の外周面のパイロット圧入力ポート４１ｇもパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっており、端面のリセットポート４１ｈには一時的に高圧のブレーキ液が供給されるようになっている。
【００４２】
次に、上述のように構成された第１実施形態の車両用ブレーキ装置１の作動および作用について説明する。図１および図３はブレーキペダル９５が踏み込み操作されていない初期状態を示しており、レギュレータ４のスプール弁４２は一方の大径孔４１２に向かって摺動しており、液量調整ポート４１ａとサーボ圧出力ポート４１ｂとが連通され、サーボ圧Ｐｓは発生していない。ここで、ブレーキペダル９５が操作されて入力ピストン２２が少し前進すると、図２に示されるパイロット圧Ｐｐが発生して、レギュレータ４の２つのパイロット圧入力ポート４１ｆ、４１ｇに入力される。
【００４３】
図４〜図７は、マスタシリンダ２およびレギュレータ４の作動を説明する断面図である。図４は、レギュレータ４による増圧の開始状況を示し、図５は、レギュレータ４による微圧Ｐｓｍａｌｌの保持状況を示し、図６は、レギュレータ４による微圧Ｐｓｍａｌｌの減圧調整状況を示している。また、図７は、レギュレータ４による大きなサーボ圧Ｐｓの発生状況を示している。
【００４４】
図２で入力ピストン２２が移動量Ｂ１移動したときに、パイロット圧Ｐｐ１が吸入室形成ピストン４４の前面に入力される。吸入室形成ピストン４４に作用する軸力に注目すると、パイロット圧Ｐｐ１と吸入室形成ピストン４４の大径部４４ａの断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力が、吸入室形成ピストン４４の後面の圧縮スプリング４４１のばね力の軸力以上になり、吸入室形成ピストン４４は後退する（図４で左方に移動する）。これに追従して、スプール弁４２が移動し（図中左方に移動し）、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。これにより、アキュムレータ４５の高圧のブレーキ液が、サーボ圧出力ポート４１ｂからサーボ圧出力管路４６を介してマスタシリンダ２のサーボ室２１ｅに入力され、増圧が開始されてわずかなサーボ圧Ｐｓが発生する。すると、第１および第２マスタピストン２３、２４は前進して、小さな基礎液圧ＰＢを発生し、液量調整ポート２１ｌ、２１ｍを閉止する。
【００４５】
小さな基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７の分流点５７１からフィードバックされて吸入ポート４１ｄを介し吸入室４１ｉに入力される。スプール弁４２に作用する軸力に注目し、基礎液圧ＰＢが所定の微圧Ｐｓｍａｌｌに達すると、微圧Ｐｓｍａｌｌとスプール弁４２の断面積（≒Ｓ１）とを乗算した軸力が、微圧用圧縮スプリング４３１のばね力の軸力とバランスするようにスプール弁４２が移動する（図中右方に移動する）。これにより、スプール弁４２は中間位置に落ち着いて連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂを孤立させる。したがって、図５に示されるように、サーボ室２１ｅへのブレーキ液の流入および流出がなくなり、微圧Ｐｓｍａｌｌが保持される。
【００４６】
上記作動の説明で、第１マスタピストン２３が前進したときに入力ピストン２２との離間距離Ｄ１が増大する。レギュレータ４が離間距離Ｄ１を増大させる作用が離間増大装置に相当する。なお、パイロット圧Ｐｐ１は増圧ピストン４３の背面にも入力されているが、この時点では圧縮スプリング４３２のばね力の軸力が勝るため、増圧ピストン４３は移動しない。
【００４７】
また、図５の状態で基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌよりも過大になると、図６に示されるように、基礎液圧ＰＢによる軸力が微圧用圧縮スプリング４３１による軸力に勝って、スプール弁４２が移動する（図中右方に移動する）。連通制御部４２ｂは、サーボ圧出力ポート４１ｂを液量調整ポート４１ａに連通させ、サーボ室２１ｅのブレーキ液を流出させてリザーバ２５に戻す。これにより、基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌまで減圧され、スプール弁４２が中間位置に戻って安定する。
【００４８】
結局、図２に示されるように、パイロット圧Ｐｐが微圧Ｐｓｍａｌｌを発生させる圧力Ｐｐ１以上でオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間、基礎液圧ＰＢに基づく軸力が微圧用圧縮スプリング４３１のばね力の軸力とバランスするようにスプール弁４２が移動する。これにより、アキュムレータ４５またはリザーバ２５をサーボ室２１ｅに連通させて概ね一定の微圧をサーボ室２１ｅ発生させることができる。このとき、基礎液圧ＰＢも概ね一定の微圧Ｐｓｍａｌｌに保たれる。また、吸入室形成ピストン４４の小径部４４ｂとスプール弁４２の区画面４２ｅとの間に吸入室４１ｉが形成され、吸入室４１ｉに第１液圧室２１ｆからブレーキ液が流入する。
【００４９】
図２で入力ピストン２２が移動量Ｂ２を超えて前進すると、所定のオフセット圧Ｐｏｆｆを越えるパイロット圧Ｐｐ２が発生して増圧ピストン４３の後面に入力される。増圧ピストン４３に作用する軸力に注目すると、パイロット圧Ｐｐ２と増圧ピストン４３の断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力が、増圧ピストン４３の前面の圧縮スプリング４３２のばね力の軸力以上になり、増圧ピストン４３は前進する（図５で左方に移動する）。図７に示されるように、スプール弁４２は増圧ピストン４３と一体的に移動し、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。これにより、アキュムレータ４５の高圧のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入し、微圧Ｐｓｍａｌｌよりも大きなサーボ圧Ｐｓが発生する。大きなサーボ圧Ｐｓにより、第１および第２マスタピストン２３、２４は前進して、大きな基礎液圧ＰＢを発生する。
【００５０】
大きな基礎液圧ＰＢは吸入室４１ｉにフィードバックされる。今度は、基礎液圧ＰＢとスプール弁４２の断面積（≒Ｓ１）との乗算値に圧縮スプリング４３２のばね力を加算した軸力と、パイロット圧Ｐｐ２と増圧ピストン４３の断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力とがバランスする。したがって、パイロット圧Ｐｐ２がさらに増加すると、アキュムレータ４５のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入してサーボ圧Ｐｓが増加する倍力作用が生じ、倍力されたサーボ圧Ｐｓにより第１および第２マスタピストン２３、２４が前進しさらに大きな基礎液圧ＰＢが発生してバランスする。このとき、第１マスタピストン２３と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ１は斬増する。レギュレータ４がパイロット圧Ｐｐを倍力したサーボ圧Ｐｓをサーボ室２１ｅに発生させる作用が、倍力装置に相当する。
【００５１】
また、レギュレータ４は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間、概ね一定の微圧Ｐｓｍａｌｌを保って倍力装置を不作動とし、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になると倍力装置を作動させる。このレギュレータ４の作用が、オフセット付与装置に相当する。
【００５２】
なお、リセットポート４１ｈに一時的に高圧のブレーキ液を供給することで、吸入室形成ピストン４４を初期状態の位置に戻すことができる。また、レギュレータ４の故障でサーボ圧Ｐｓが発生しない場合、入力ピストン２２が離間距離Ｄ１前進した時点で第１マスタピストン２３に当接して直接駆動する。
【００５３】
第１実施形態によれば、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満のときに倍力装置を不作動とするので、この間はマスタシリンダ２で基礎液圧ＰＢが発生せず、モータジェネレータ９１の回生ブレーキ装置の機構を優先的に作動させて燃費を向上できる。また、離間増大装置は、わずかなサーボ圧Ｐｓが発生して基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌに保持されるとき、離間距離Ｄ１を増大させる。これにより、モータジェネレータ９１による回生制動力が増加して液圧制動力を減少させる必要が生じたときに、ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４からマスタシリンダ２にブレーキ液を戻すと、第１マスタピストン２３は増大した離間距離Ｄ１を抵抗なく後退する。さらに、後退する第１マスタピストン２３は、離間している入力ピストン２２に影響を及ぼさない。したがって、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、入力ピストン２２を連動操作するブレーキペダル９５に影響が及ばないので、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない場合は離間距離Ｄ１が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００５４】
さらに、オフセット付与装置は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間は微圧Ｐｓｍａｌｌをサーボ室２１ｅに発生させる。すると、第１マスタピストン２３が微圧Ｐｓｍａｌｌ分だけ前進して、ブレーキ液の液量を調整するリザーバ２５とマスタシリンダ２との連通を遮断する。この状態で制御液圧発生装置５１、５２が作動するとマスタシリンダ２内の第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇからホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４にブレーキ液が供給される。これにより、第１マスタピストン２３が前進して入力ピストン２２との離間距離Ｄ１が一層増大し、回生制動力が増加したときに、第１マスタピストン２３を抵抗なく後退させ得るストロークマージンが増加する。
【００５５】
また、倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねるレギュレータ４は、弁ハウジング４１を共用しており、一体的で簡素な構成を実現できる。加えて、第１および第２制御液圧発生装置５１、５２を、制御弁５３およびポンプ５４で簡易に構成できる。また、第１実施形態のインライン加圧タイプの液圧調整機構を備えることで、技術蓄積されてきた液圧調整ユニットの構成や制御のノウハウを、回生制動力制御と組み合わせて適用することができる。
【００５６】
２）第１実施形態の応用形態
次に、第１実施形態の応用形態について説明する。図８は、ブレーキペダル９５の操作量が所定のオフセット量未満であるときに倍力装置を不作動とする第１実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置１Ａの構成を示す概要図である。図８を図１と比較すればわかるように、応用形態ではレギュレータ４の一方のパイロット圧入力ポート４１ｆをパイロット管路３６に連通するパイロット分流管路４８の途中に開閉弁４９が設けられている。また、大径孔４１２内の圧縮スプリング４３２は不付きとされている。そして、ペダルストロークセンサ９６が検出したブレーキペダル９５の操作量が所定のオフセット量未満のときに開閉弁４９を閉止し、ブレーキペダル９５の操作量がオフセット量以上のときに開閉弁４９を開放するように制御する。
【００５７】
これにより、レギュレータ４は、開閉弁４９が閉止されている間、一方のパイロット圧入力ポート４１ｆにパイロット圧Ｐｐが入力されないので倍力装置として作用せず、開閉弁４９が開放されると倍力装置として作用する。なお、他方のパイロット圧入力ポート４１ｇには常時パイロット圧Ｐｐが入力されるので、レギュレータ４のオフセット付与装置および離間増大装置の作用は第１実施形態と同様である。また、応用形態における効果も第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００５８】
３）第２実施形態
本発明の第２実施形態の車両用ブレーキ装置について、図９〜図１４を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図９は、本発明の第２実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｂの構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１Ｂは、マスタシリンダ２Ｂ、パイロット圧発生装置３、倍力装置６、および制御液圧発生装置５１、５２などにより構成されている。マスタシリンダ２Ｂは本発明の離間増大装置を兼ねており、倍力装置６は本発明のオフセット付与装置を兼ねている。
【００５９】
マスタシリンダ２Ｂは、図示されるようにタンデム式であり、基端部２１ａが開口して先端部２１ｂが閉塞した円筒形状のハウジング２１Ｂを有している。ハウジング２１Ｂの内周面の基端部２１ａ寄りには、内向きに縮径された隔壁部２１ｃが形成されている。ハウジング２１Ｂ内の隔壁部２１ｃよりも基端部２１ａ側（後方側）に入力ピストン２２が液密に内嵌され、隔壁部２１ｃよりも先端部２１ｂ側（前方側）に第１マスタピストン２３Ｂ、および第２マスタピストン２４が液密に内嵌されている。さらに、隔壁部２１ｃを貫通して、離間ピストン２７が液密に内嵌されている。４つのピストン２２、２３Ｂ、２４、２７は、軸線ＡＸを共通とする同軸配置とされ、軸線ＡＸ方向に摺動する。
【００６０】
入力ピストン２２は、図示されるように前方に開いた有底円筒部２２ａを主に形成されており、円筒外周面でハウジング２１Ｂに液密に摺接し、円筒内周面には離間ピストン２７の後側の軸部２７ｂが内嵌している。入力ピストン２２の後方端部２２ｂは、ハウジング２１Ｂの基端部２１ａの外方に突出しており、操作ロッド９４を介してブレーキペダル９５が連結されている。入力ピストン２２は、ドライバーによるブレーキペダル９５の操作に連動してハウジング２１Ｂ内を軸線方向に摺動する。入力ピストン２２の移動量は、ペダルストロークセンサ９６により検出されるブレーキペダル９５の踏み込み操作量に概ね比例するようになっている。また、入力ピストン２２の前方端部２２ｃは、ハウジング２１Ｂの隔壁部２１ｃまで前進し得るようになっている。入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃにより、反力室２１ｄが区画されている。
【００６１】
第１マスタピストン２３Ｂは、図示されるように前側の前方に開いた有底円筒部２３ａおよび後側の後方に開いた内シリンダ部２３ｅが一体となって形成され、円筒外周面でハウジング２１Ｂに液密に摺接している。第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃとにより、サーボ室２１ｅが区画されている。第１マスタピストン２３Ｂの有底円筒部２３ａの内側には、予圧縮されて保持された第１スプリング２３ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。
【００６２】
第２マスタピストン２４は、図示されるように前方に開いた有底円筒形状に形成されており、後面が第１スプリング２３ｄに付勢されるように配置されている。第２マスタピストン２４の後面と、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａの前面と、ハウジング２１Ｂの内周面とにより、第１液圧室２１ｆが区画されている。第２マスタピストン２４の有底円筒部の内側には、予圧縮されて保持された第２スプリング２４ａが前方に向けて圧縮可能に配設されている。第２スプリング２４ａは、ハウジング２１Ｂの先端部２１ｂ内面に圧接している。第２マスタピストン２４の前面と、ハウジング２１Ｂの先端部２１ｂ内面および内周面とにより、第２液圧室２１ｇが区画されている。
【００６３】
離間ピストン２７は、図示されるように他のピストン２２、２３Ｂ、２４よりも小径に形成されている。離間ピストン２７は、第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅに内嵌して液密に摺動する前側のピストン部２７ａと、ピストン部２７ａよりも小径の後側の軸部２７ｂとが一体となって形成されている。ピストン部２７ａから軸部２７ｂにかけての軸心に前方に開口するばね収容孔２７ｃが穿設されており、ばね収容孔２７ｃ内に予圧縮されて保持された離間スプリング２７ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。離間スプリング２７ｄは、第１マスタシリンダ２３Ｂの内シリンダ部２３ｅの底面に圧接している。また、軸部２７ｂの軸心には、前後に貫通する連通孔２７ｅが穿設されている。
【００６４】
離間ピストン２７の軸部２７ｂは、隔壁部２１ｃを液密かつ摺動可能に貫通しており、さらに、入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａの円筒内周面に液密に内嵌している。軸部２７ｂの後端２７ｆは、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａの底面に対して離間距離Ｄ２で離間している。離間ピストン２７のピストン部２７ａと、第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅとの間には無効ストローク室２７ｇが区画されている。また、離間ピストン２７の軸部２７ｂの後端２７ｆと入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａとの間の離間距離Ｄ２の部分に、離間室２７ｉが区画されている。離間室２７ｉをリザーバ２５（図９に描かれている３つのリザーバは同一物）に連通させるために、入力ピストン２２の径方向から外周面にかけて吸排孔２２ｈが穿設され、さらにハウジング２１Ｂにも吸排孔２１ｑが穿設されている。したがって、無効ストローク室２７ｇは、ばね収容孔２７ｃおよび連通孔２７ｅを介して離間室２７ｉに連通され、さらに吸排孔２２ｈおよび吸排孔２１ｑを介してリザーバ２５に連通されている。また、ピストン部２７ａは、後面にサーボ室２１ｅのサーボ圧Ｐｓが加えられて前方に駆動されるように形成されている。
【００６５】
図９に示されるように、ブレーキペダル９５が操作されず入力ピストン２２が移動していない初期状態で、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに付勢されて隔壁部２１ｃに接するまで後退している。同様に、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに付勢されて後退している。マスタシリンダ２のサーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが供給されると、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに抗して前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。さらに、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢにより、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに抗して前進し、第２液圧室２１ｇにも基礎液圧ＰＢが発生する。なお、基礎液圧ＰＢは、サーボ圧Ｐｓと概ね比例関係にある。また、図示される初期状態で、離間ピストン２７のピストン部２７ａは離間スプリング２７ｄに付勢されて内シリンダ部２３ｅの後端に位置し、前方に無効ストローク長Ｄ３だけ移動し得るようになっている。
【００６６】
ハウジング２１Ｂには、第１実施形態と同様のポートが穿設されている。すなわち、反力ポート２１ｈ、サーボ圧入力ポート２１ｉ、第１出力ポート２１ｊ、第２出力ポート２１ｋ、第１液量調整ポート２１ｌ、および第２液量調整ポート２１ｍが穿設されている。さらに、第１および第２出力管路５７、５８と第１および第２液圧制御装置５１、５２、ならびにパイロット圧発生装置３の構成も第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６７】
倍力装置６は、パイロット圧Ｐｐを倍力したサーボ圧Ｐｓを発生してサーボ室２１ｅに供給し、第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇに基礎液圧ＰＢを発生させる装置である。倍力装置６は、弁ハウジング６１、スプール弁６２、およびアキュムレータ６５などにより構成されている。
【００６８】
弁ハウジング６１は軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円筒形状であり、一方に断面積Ｓ３の小さな小径孔６１１を配置し、他方に断面積Ｓ４（＞Ｓ３）の大きな大径孔６１２を同心に配置して形成されている。弁ハウジング６１には、小径孔６１１に連通する液量調整ポート６１ａ、サーボ圧出力ポート６１ｂ、および高圧ポート６１ｃが、軸線方向の一方から他方に（図９で右方から左方に）記載した順番で列設されている。また、弁ハウジング６１の大径孔６１２の外周部に連通する液量調整ポート６１ｅ、および大径孔６１２の端面に連通するパイロット圧入力ポート６１ｆが穿設されている。さらに、弁ハウジング６１の小径孔６１１（図９の左方）の端面に連通するフィードバックポート６１ｈが穿設されている。
【００６９】
スプール弁６２は、弁ハウジング４１の小径孔６１１から大径孔６１２にかけて液密かつ摺動可能に嵌合されている。スプール弁６２は、小径孔６１１に摺接する２つの小径摺動部６２ａ、６２ｃを有し、その中間に括れた連通制御部６２ｂを有している。一方の小径摺動部６２ｃ（図９の右方）の外側には、大径孔に摺接する大径部６２ｄが一体に設けられている。大径部６２ｄの一面と、弁ハウジング６１の小径孔６１１から大径孔６１２に切り替わる段差部６１４との間に、圧縮スプリング６３が介挿されている。圧縮スプリング６３のばね力により、後述するオフセット圧Ｐｏｆｆの大きさが定まる。大径孔６１２内の大径部６２ｄの一面側には液量調整ポート６１ｅが開口し、他面側（端面側）にはパイロット圧入力ポート６１ｆが開口している。
【００７０】
スプール弁６２は、後述する条件が成立すると圧縮スプリング６３のばね力に抗して移動し、連通制御部６２ｂによりポートの連通状態を制御するようになっている。すなわち、スプール弁６２が大径孔６１２に向かって摺動すると、連通制御部６２ｂは液量調整ポート６１ａとサーボ圧出力ポート６１ｂとを連通する。スプール弁６２が大径孔６１２から離れるように摺動すると、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂと高圧ポート６１ｃを連通する。また、スプール弁６２が中間位置にあると、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂを孤立させる。
【００７１】
アキュムレータ６５は、略一定の高圧のブレーキ液を蓄積する装置である。アキュムレータ６５は、第１実施形態と同様、蓄積タンクおよびポンプにより構成することができる。
【００７２】
倍力装置６の弁ハウジング６１に穿設された各ポート６１ａ〜６１ｃ、６１ｅ、６１ｆ６１ｈは、次のように接続されている。すなわち、小径孔６１１の液量調整ポート６１ａはリザーバ２５に連通され、サーボ圧出力ポート６１ｂはサーボ圧入力管路６６を介してマスタシリンダ２Ｂのサーボ圧入力ポート２１ｉに連通されてサーボ圧Ｐｓを出力するようになっている。また、高圧ポート６１ｃはアキュムレータ６５に連通されている。大径孔６１２の液量調整ポート６１ｅはリザーバ２５に連通され、パイロット圧入力ポート６１ｆはパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっている。さらに、フィードバックポート６１ｈは、第１出力管路５７の分流点５７１に連通されている。なお、フィードバックポート６１ｈは、サーボ圧入力管路６６と連通されてもよい。
【００７３】
図１０は、パイロット圧発生装置３および倍力装置６の出力特性を模式的に説明する図である。図１０で、横軸は入力ピストン２２の移動量Ｂであり、縦軸下向きにパイロット圧Ｐｐ、縦軸上向きに基礎液圧ＰＢ（サーボ圧Ｐｓも概ね同じ変化傾向）が示されている。パイロット圧発生装置３の特性は第１実施形態と同様であり、入力ピストン２２の移動量がＢ３に達するまでパイロット圧Ｐｐは概ね入力ピストン２２の移動量Ｂに比例して増加し、移動量Ｂ３を超えるとパイロット圧Ｐｐは急峻に増加する。なお、パイロット圧Ｐｐは、パイロット管路３６の途中で分岐されて倍力装置６のパイロット圧入力ポート６１ｆに入力されている。
【００７４】
次に、上述のように構成された第２実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｂの作動および作用について説明する。図９はブレーキペダル９５が踏み込み操作されていない初期状態を示しており、倍力装置６のスプール弁６２は大径孔６１２に向かって摺動しており、液量調整ポート６１ａとサーボ圧出力ポート６１ｂとが連通され、サーボ圧Ｐｓは発生していない。ここで、ブレーキペダル９５が操作されて入力ピストン２２が少し前進すると、図１０に示されるパイロット圧Ｐｐが発生して、倍力装置６のパイロット圧入力ポート６１ｆに入力される。
【００７５】
図１１は倍力装置６によるサーボ圧Ｐｓの発生開始を示す図であり、図１２は倍力装置６による大きなサーボ圧Ｐｓの発生状況を示す図である。まず、図１０に示されるように入力ピストン２２が移動量Ｂ４移動して、所定のオフセット圧Ｐｏｆｆに相当するパイロット圧Ｐｐがパイロット圧入力ポート６１ｆに入力されたとき、スプール弁６２に作用する軸力に注目する。オフセット圧Ｐｏｆｆとスプール弁６２の大径摺動部６２ｄの断面積（≒Ｓ４）とを乗算した軸力は圧縮スプリング６３のばね力の軸力に一致し、スプール弁６２は移動を開始する（図１１の左方に移動する）。これにより、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂと高圧ポート６１ｃを連通し、アキュムレータ６５の高圧のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入して増圧され、サーボ圧Ｐｓが発生する。
【００７６】
サーボ圧Ｐｓが増加して離間スプリング２７ｄの付勢力に対応する所定圧以上になると、離間ピストン２７が駆動される。これにより、無効ストローク室２７ｇのブレーキ液がリザーバ２５に流出し、離間ピストン２７は無効ストローク長Ｄ３前進して第１マスタピストン２３Ｂに当接する。したがって、離間ピストン２７と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ２が、無効ストローク長Ｄ３だけ増大する。このマスタシリンダ２Ｂの作用が、離間増大装置に相当する。
【００７７】
入力ピストン２２がさらに前進すると、さらにサーボ圧Ｐｓが増加して、図１２に示されるように離間ピストン２７および第１マスタピストン２３Ｂは一体的に前進する。これにより、第２マスタピストン２４も前進し、第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇに大きな基礎液圧ＰＢが発生する。基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７の分流点５７１からフィードバックポート６１ｈに入力され、パイロット圧Ｐｐの軸力とバランスするように作用する。このフィードバック制御により、安定した基礎液圧ＰＢ得ることができる。
【００７８】
結局、図１０に示されるように、倍力装置６は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間は不作動で液圧を発生せず、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になるとサーボ圧Ｐｓを発生する。この作用は、倍力装置６がオフセット付与装置を兼ねていることを意味する。サーボ圧Ｐｓが発生した以降、離間ピストン２７と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ２は斬増する。
【００７９】
また、図１３および図１４は、第２実施形態で倍力装置６が故障したときの作動を説明する図であり、図１３は無効ストローク室２７ｇの液密状態を示し、図１４は、基礎液圧ＰＢの発生状況を示している。ブレーキペダル９５が踏み込み操作され入力ピストン２２が前進しても、倍力装置６が故障してサーボ圧Ｐｓが発生しなくなるおそれが皆無でない。図１３に例示されるサーボ圧入力管路６６の故障で、サーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが発生しないときは離間ピストン２７が前進せず、入力ピストン２２が離間ピストン２７に当接する。これにより、離間ピストン２７の連通孔２７ｅの後端が、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａの底部に設けられた弾性を有する閉止部材２２ｄによって閉止され、無効ストローク室２７ｇが無効ストローク長Ｄ３を保って液密状態になる。この後さらに入力ピストン２２が前進すると、離間ピストン２７は入力ピストン２２に直接駆動され、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを駆動する。したがって、図１４に示されるように、第１および第２マスタピストン２３Ｂ、２４が前進して基礎液圧ＰＢが発生する。
【００８０】
第２実施形態によれば、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になると、離間ピストン２７が無効ストローク長Ｄ３前進してその分だけ離間距離Ｄ２を増大させる。したがって、第１実施形態と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない故障時には、入力ピストン２２が離間ピストン２７に当接して無効ストローク室２７ｇを液密状態とし、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを直接駆動する。したがって、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００８１】
４）第２実施形態の応用形態
次に、第２実施形態の応用形態について説明する。図１５は、通常時に無効ストローク室２７ｇが反力室２１ｐに連通する第２実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置１Ｃの構成を示す概要図である。図１５を図８と比較すればわかるように、応用形態ではマスタシリンダ２Ｂの離間ピストン２７Ｃ周りの構成が第２実施形態と異なっており、異なる点を主に説明する。
【００８２】
図１５に示されるように、離間ピストン２７Ｃの軸部２７ｆは、隔壁部２１ｃを液密かつ摺動可能に貫通し、入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａの円筒内周面には液流通可能に内嵌している。また、入力ピストン２２Ｂの給排孔２２ｈ、およびハウジング２１Ｂの給排孔２１ｑは設けられていない。したがって、反力室２１ｐは、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃにより区画され、離間ピストン２７Ｃは反力室２１ｐ内を移動する。無効ストローク室２７ｇは、ばね収容孔２７ｃおよび連通孔２７ｅを介して反力室２１ｑに連通されている。
【００８３】
この応用形態において、サーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが発生すると、まず離間ピストン２７Ｃが駆動され、無効ストローク室２７ｇのブレーキ液が反力室２１ｐに放出されて無効ストローク長Ｄ３前進し、第１マスタピストン２３Ｂに当接する。以降の作用は第２実施形態と同様であるので、説明は省略する。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない故障時に、入力ピストン２２が離間ピストン２７Ｃに当接し、連通孔２７ｅの後端が入力ピストン２２の閉止部材２２ｄによって閉止され、無効ストローク室２７ｆが液密状態になる。これにより、離間ピストン２７Ｃは入力ピストン２２に直接駆動され、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを駆動する。したがって、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００８４】
５）第３実施形態
本発明の第３実施形態の車両用ブレーキ装置について、図１６〜図１８を参考にして、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。図１６は、本発明の第３実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｄの構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１Ｄは、第１実施形態のマスタシリンダ２、パイロット圧発生装置３、および制御液圧発生装置５１、５２を備え、レギュレータ４に代えて離間増大装置７および第２実施形態の倍力装置６を備えている。前述したように、倍力装置６は本発明のオフセット付与装置を兼ねている。
【００８５】
離間増大装置７は、図１６に示されるように、第１出力管路５７とサーボ圧入力管路６６との間に設けられている。図１７は、離間増大装置７の詳細構成を説明する断面図であり、サーボ圧Ｐｓの入力されていない初期状態を示している。離間増大装置７は、第１出力管路５７の途中の分流点５７２に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室７１ｉと、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になるとサーボ圧Ｐｓによって開かれ第１出力管路５７から吸入室７１ｉにブレーキ液の流入を許容する弁装置７３とを有している。
【００８６】
弁ハウジング７１は、図１７に示されるように、軸線方向で内径の異なる段付き円筒形状に形成されて内側はブレーキ液で充たされている。弁ハウジング７１の軸線方向の中央には、断面積Ｓ５が小さく軸線方向の一方（図１７の右方）に向かうにつれて縮径される錘状部７１ｂを有する弁孔７１ａが形成されている。弁孔７１ａの内部に収容された弁球７２は、圧縮ばね７２ａにより錘状部７１ｂに向けて付勢されている。弁球７２が錘状部７１ｂに当接すると弁孔７１ａが閉止され、弁球７２が錘状部７１ｂから離隔すると弁孔７１ａが開放される。弁孔７１ａおよび弁球７２により弁装置７３が構成されている。
【００８７】
弁孔７１ａの縮径された側（図１７の右方）に連通して、断面積Ｓ６が中庸の中径孔７１ｃが同心に形成されている。中径孔７１ｃの内部には、軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円柱状の操作ピストン７４が収容されている。操作ピストン７４の弁孔７１ａから遠い後側の中径部７４ａは、弁ハウジング７１の中径孔７１ｃに液密かつ摺動可能に嵌合されている。操作ピストン７４の前側の細径のピン部７４ｂは、弁孔７１ａに入り込んでいる。操作ピストン７４の中径部４３ａの前面と、弁ハウジング７１の弁孔７１ａから中径孔７１ｃに切り替わる段差部７１ｄとの間に、圧縮スプリング７５が介挿されている。
【００８８】
また、弁ハウジング７１の弁孔７１ａの中径孔７１ｃ寄りに調整ポート７１ｅが穿設されている。調整ポート７１ｅを介して、中径孔７１ｃ内の操作ピストン７４の前側はリザーバ２５に連通されている。さらに、弁ハウジング７１の中径孔７１ｃ側の端面にはサーボ圧入力ポート７１ｆが穿設されている。サーボ圧入力ポート７１ｆは、サーボ圧入力管路６６の途中に連通され、中径孔７１ｃ内の操作ピストン７４の後側にサーボ圧Ｐｓが供給される。操作ピストン７４は、サーボ圧Ｐｓが供給されていない初期状態では圧縮スプリング７５に付勢されて後退し、弁球７２により弁孔７１ａが閉止されている。後述する条件が成立すると、操作ピストン７４は圧縮スプリング７５のばね力に抗して前進し、ピン部７４ｂで弁球７２を押動して弁孔７１ａを開放するようになっている。
【００８９】
弁孔７１ａの縮径されていない側（図１７の左方）に連通して、断面積Ｓ７が大きい大径孔７１ｆが同心に形成されている。大径孔７１ｆの内部には、弁孔７１ａに向かい開口する有底円筒状の吸入室形成ピストン７６が収容されている。吸入室形成ピストン７６は、円筒外周面で弁ハウジング７１の大径孔７１ｆに液密かつ摺動可能に嵌合されている。吸入室形成ピストン７６の円筒底面と、弁ハウジング７１の弁孔７１ａから大径孔７１ｃに切り替わる段差部７１ｇとの間に、圧縮スプリング７７が介挿されている。大径孔７１ｆは、吸入室形成ピストン７６により２つの室に区画されており、弁孔７１ａに連通する側が駆動室７１ｈになり、弁孔７１ａから離れた側が吸入室７１ｉとなる。また、弁ハウジング７１の大径孔７１ｆの端面には、吸入ポート７１ｊが穿設されている。吸入ポート７１ｊを介して、吸入室７１ｉは第１出力管路５７の分流点５７２に連通されている。初期状態で、吸入室形成ピストン７６は圧縮スプリング７７に付勢されて弁孔７１ａから遠ざかり、駆動室７１ｈの内容積は最大になり、吸入室７１ｉの内容積は最小になっている。
【００９０】
次に、離間増大装置７の作用について説明する。図１８は、離間増大装置７の作用を説明する断面図であり、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になって吸入室７１ｉの内容積が増加した状況を示している。第２実施形態と同様に、倍力装置６でサーボ圧Ｐｓが発生すると、このサーボ圧Ｐｓはサーボ圧入力管路６６を介してサーボ圧入力ポート７１ｆに入力される。操作ピストン７４に作用する軸力に注目すると、サーボ圧Ｐｓと操作ピストン７４の中径部７４ａの断面積（≒Ｓ６）とを乗算した軸力と、圧縮スプリング７５のばね力および弁球７２を介した圧縮スプリング７２ａのばね力に基づく軸力とがバランスする。ここで、前者の軸力の方が大きくなるようにばね力を予め設定しておく。したがって、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になると、操作ピストン７４が前進して弁球７２を押動し、弁孔７１ａを開放する。
【００９１】
一方、マスタシリンダ２では、サーボ圧Ｐｓにより第１および第２マスタピストン２３、２４が前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。この基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７を介して吸入ポート７１ｈにフィードバック入力される。吸入室形成ピストン７６に作用する軸力に注目すると、吸入室７１ｉの基礎液圧ＰＢと吸入室形成ピストン７６の断面積（≒Ｓ７）とを乗算した軸力と、駆動室７１ｈの液圧と吸入室形成ピストン７６の断面積（≒Ｓ７）とを乗算し圧縮スプリング７７のばね力を加算した軸力とがバランスする。ここで、前者の軸力が大きくなるように、駆動室７１ｈの液圧およびばね力を予め設定しておく。付言すると、駆動室７１ｈの液圧は操作ピストン７４を挟んでサーボ圧Ｐｓと対向しており、軸力のバランスから演算により求めることができる。したがって、吸入室形成ピストン７６に作用する軸力の差により、駆動室７１ｈ内のブレーキ液が弁孔７１ａを通ってリザーバ２５に流出し、吸入室形成ピストン７６が弁孔７１ａに向かって移動する。
【００９２】
この結果、吸入室７１ｉの内容積が増加し、第１液圧室２１ｆ内の所定量のブレーキ液が第１出力管路５７から吸入室７１ｉに流入する。したがって、第１マスタピストン２３が前進し、入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ１が増大する。離間距離Ｄ１が増大した以降の作用および効果は第１実施形態と同様であり、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない場合は離間距離Ｄ１が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００９３】
なお、パイロット圧発生装置３、レギュレータ４、倍力装置６、および離間増大装置７の構成は、上述の実施形態に限定されない。例えば、液圧を発生させるポンプと、液圧を調整する液圧調整弁と、液圧を検出する圧力センサとを備えて、電子制御により液圧をコントロールする構成を用いることができる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：車両用ブレーキ装置
２、２Ｂ：マスタシリンダ
２１、２１Ｂ：ハウジング ２１ｄ：反力室 ２１ｅ：サーボ室
２１ｆ：第１液圧室 ２１ｇ：第２液圧室
２２：入力ピストン ２３、２３Ｂ：第１マスタピストン
２４：第２マスタピストン ２５：リザーバ ２７、２７Ｃ：離間ピストン
３：パイロット圧発生装置
３１：シリンダ ３２：ピストン ３３：圧縮ばね ３４：固定側弾性体
３５：可動側弾性体 ３６：パイロット管路
４：レギュレータ（倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねる）
４１：弁ハウジング ４１１：小径孔 ４１２、４１３：大径孔
４１ｇ：吸入室 ４２：スプール弁 ４３：増圧ピストン
４４：吸入室形成ピストン ４５：アキュムレータ ４６：サーボ圧入力管路
５１：第１液圧制御装置 ５２：第２液圧制御装置 ５３：制御弁 ５４：ポンプ
５７：第１出力管路 ５７１：分流点 ５７２：分流点 ５８：第２出力管路
６：倍力装置 ６１：弁ハウジング ６２：スプール弁 ６５：アキュムレータ
６６：サーボ圧入力管路
７：離間増大装置
７１：弁ハウジング ７１ｉ：吸入室 ７２：弁球 ７３：弁装置
７４：操作ピストン ７６：吸入室形成ピストン
９１：モータジェネレータ（回生ブレーキ装置） ９５：ブレーキペダル
ＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３、ＷＣ４：ホイールシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される液圧ブレーキ装置に関し、より詳細には、マスタシリンダの基礎液圧にポンプの制御液圧を加算する方式でかつ回生ブレーキ装置の併用が好適なブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両が急速に普及しつつある。ハイブリッド車両では、制動時にモータジェネレータで運動エネルギを電気エネルギに回生して蓄電し、燃費を向上するのが一般的になっている。この意味で、モータジェネレータは、駆動輪に回生制動力を付与する回生ブレーキ装置と考えることができる。回生ブレーキ装置は、単独では十分な制動力が得られないので、通常はブレーキ液で作動する従来の液圧ブレーキ装置と併用されて協調制御される。ハイブリッド車両に適したこの種の車両用ブレーキ装置の一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の車両用制動制御装置は、制動操作部材（ブレーキペダル）と、操作量検出手段と、マスタシリンダと、目標制動力設定手段と、油圧供給手段と、操作量吸収手段とを備えている。操作量吸収手段の制御により、回生制動力および油圧制動力を使い分けることができ、車両の走行状態に拘わらず適正時期に回生制動を効率良く実施できるとされている。また、実施例１には、操作量吸収手段として入力ピストンと加圧ピストン（マスタピストン）の間に所定間隔を設けた態様が開示されている。さらに、回生制動力の発生可否に応じて油圧制動力を調整する機構が、マスタシリンダを駆動する油圧源の内部に設けられている。
【０００４】
一方、マスタシリンダの吐出側にポンプを配置して制御液圧を発生させ、マスタシリンダの基礎液圧に加算してホイールシリンダを駆動するインライン加圧タイプの液圧調整機構が広く普及している。このタイプでは、ＡＢＳ制御（アンチロックブレーキシステム）やＥＳＣ制御（エレクトリックスタビリティコントロール）を可能とする液圧調整ユニットの構成や、制御のノウハウに関して技術蓄積が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハイブリッド車両のブレーキ装置にインライン加圧タイプの液圧調整機構を採用し、入力ピストンと加圧ピストン（マスタピストン）の間に所定間隔を設け、ブレーキペダルが所定間隔操作されるまで回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上しようとすると、次のような問題点が発生する。すなわち、上記構成ではブレーキペダルが所定間隔を越えて操作されると、入力ピストンと加圧ピストンが接触して一体的に作動する。この状態で、回生制動力が増加したときに液圧制動力を減少させる必要があるが、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻そうとしても、加圧ピストンおよび入力ピストンが抵抗となって難しい。換言すれば、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻すときに、入力ピストンからブレーキペダルに戻る反力が増加して、運転者のブレーキフィーリングが低下する。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上するとともに、回生制動力の変化分を液圧制動力で確実に調整することができ、良好なブレーキフィーリングが得られる車両用ブレーキ装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に係る車両用ブレーキ装置の発明は、ブレーキペダルの操作に連動して軸線方向に摺動する入力ピストンが内嵌され、前記入力ピストンの前進方向に離間距離を有して同軸に配置され前記入力ピストンに対し独立して前記軸線方向に摺動するマスタピストンが内嵌されたマスタシリンダと、前記ブレーキペダルの操作に応じたパイロット圧を発生するパイロット圧発生装置と、前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生して前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの後方側に形成されたサーボ室に供給し、前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの前方側に形成された液圧室に基礎液圧を発生させる倍力装置と、前記パイロット圧が所定のオフセット圧未満または前記ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であると前記倍力装置を不作動とし、前記パイロット圧が前記オフセット圧以上または前記ブレーキペダルの操作量が前記オフセット量以上になると前記倍力装置を作動させるオフセット付与装置と、前記マスタシリンダの前記液圧室と、車輪のブレーキを構成するホイールシリンダとを連通する出力管路に設けられ、前記基礎液圧に加算される制御液圧を発生可能な制御液圧発生装置と、前記倍力装置が前記サーボ圧を発生可能な場合のみ、前記入力ピストンが前進したときに、前記マスタピストンを前記入力ピストンに対して所定量前進させて前記離間距離を増大させる離間増大装置と、を備える。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記倍力装置は、弁孔が形成された弁ハウジングと、前記弁孔に摺動可能に嵌合されたスプール弁と、前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔に摺動可能に嵌合され、後面に作用する前記パイロット圧が前記オフセット圧を超えると圧縮スプリングのばね力に抗して前進し、前記スプール弁と当接して一体的に移動可能な増圧ピストンと、を有し、前記増圧ピストンの後面に作用する前記パイロット圧に基づく軸力と前記スプール弁の前面に作用する前記基礎液圧に基づく軸力とがバランスするように前記スプール弁および前記増圧ピストンが一体的に移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を前記サーボ室に発生させ、前記オフセット付与装置は、前記増圧ピストンと前記スプール弁との間に介挿された微圧用圧縮スプリングを有し、前記パイロット圧が前記オフセット圧未満の間は、前記スプール弁の前面にフィードバックされる前記基礎液圧に基づく軸力が前記微圧用圧縮スプリングのばね力とバランスするように前記スプール弁が移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて微圧を前記サーボ室に発生させ、前記制御液圧発生装置は、前記出力管路の途中でかつ前記基礎液圧を前記スプール弁の前面に導出する分流点より前記ホイールシリンダ側に設けられ、前記離間増大装置は、前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔に摺動可能に嵌合され、圧縮スプリングのばね力によって付勢されて小径部が前記スプール弁の前面と当接する吸入室形成ピストンを有し、前記吸入室形成ピストンは、前記オフセット圧以下の前記パイロット圧が作用して後退されることにより、前記出力配管の前記分流点に連通して所定容量のブレーキ液が流入可能な吸入室を前記小径部と前記スプール弁との間に形成する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記離間増大装置は、前記マスタピストンの後部に形成された内シリンダに無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合して前記マスタピストンとの間に無効ストローク室を形成し、かつ前記入力ピストンの前部との間に前記離間距離を形成可能な離間ピストンを有し、前記サーボ圧が所定圧未満のときは前記無効ストローク室に大気圧または前記パイロット圧が供給されて前記離間ピストンが前記マスタピストンから無効ストローク長離れ、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記内シリンダの前記離間ピストンの後方側に供給される前記サーボ圧によって前記離間ピストンが前記無効ストローク長前進して前記マスタピストンに当接することにより前記離間距離を増大させ、前記入力ピストンが前進しても前記サーボ圧が発生しない故障時に前記入力ピストンが前記離間ピストンに当接して前記無効ストローク室を液密状態にする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１において、前記離間増大装置は、前記出力管路の前記液圧室と前記制御液圧発生装置との間に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室と、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記サーボ圧によって開かれ前記出力管路から前記吸入室にブレーキ液の流入を許容する弁装置と、を有する。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御液圧発生装置は、前記制御液圧を調整可能な制御弁と、前記制御弁と並列に設けられて前記制御液圧を発生するためのポンプと、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用ブレーキ装置に回生ブレーキ装置を併用することで、次の各効果が生じる。すなわち、請求項１に係る発明では、ブレーキペダルの操作量がオフセット量未満でパイロット圧がオフセット圧未満のときに倍力装置を不作動とするので、この間はマスタシリンダで基礎液圧が発生せず、回生ブレーキ装置を優先的に作動させて燃費を向上できる。また、サーボ圧を発生可能な場合はブレーキペダルの操作量が増加すると、離間増大装置がマスタピストンと入力ピストンとの離間距離を増大させる。これにより、回生制動力が増加して液圧制動力を減少させる必要が生じたときに、ホイールシリンダからマスタシリンダにブレーキ液を戻すと、マスタピストンは増大した離間距離を抵抗なく後退する。さらに、後退するマスタピストンは、離間している入力ピストンに影響を及ぼさない。したがって、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、入力ピストンを連動操作するブレーキペダルに影響が及ばないので、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置は弁ハウジングを共用できるので、一体的で簡素な構成を実現できる。さらに、オフセット付与装置は、パイロット圧がオフセット圧未満の間は微圧をサーボ室に発生させる。すると、マスタピストンが微圧分だけ前進して、ブレーキ液の液量を調整するリザーバとマスタシリンダとの連通を遮断し、この間に制御液圧発生装置が作動するとマスタシリンダ内の液圧室からホイールシリンダにブレーキ液が供給される。これにより、マスタピストンと入力ピストンとの離間距離が増大し、離間増大装置として働き、回生制動力が増加したときに、マスタピストンを抵抗なく後退させ得るストロークマージンが増加する。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、離間増大装置は、マスタピストンの後部に無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合した離間ピストンを有している。そして、サーボ圧が所定圧以上になると、離間ピストンが無効ストローク長前進してその分だけ離間距離を増大させるので、請求項１と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、サーボ圧が発生しない故障時には、入力ピストンが離間ピストンに当接して無効ストローク室を気密状態または液密状態とし、無効ストローク長を保ってマスタピストンを直接駆動できるので、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、離間増大装置は、出力管路に連通しブレーキ液が流入可能な吸入室と、サーボ圧が所定圧以上になると吸入室へのブレーキ液の流入を許容する弁装置とを有している。したがって、サーボ圧が所定圧以上になると吸入室の内容積に相当するブレーキ液がマスタシリンダから流出し、マスタピストンが前進して離間距離が増大するので、請求項１と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、サーボ圧が発生しない場合は離間距離が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００１７】
請求項５に係る発明では、制御液圧発生装置を制御弁およびポンプで簡易に構成できる。また、このようなインライン加圧タイプの液圧調整機構を備えることで、技術蓄積されてきた液圧調整ユニットの構成や制御のノウハウを、回生制動力制御と組み合わせて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図２】パイロット圧発生装置およびレギュレータの出力特性を模式的に説明する図である。
【図３】マスタシリンダおよびレギュレータの初期状態を模式的に示す断面図である。
【図４】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる増圧の開始状況を示している。
【図５】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる微圧の保持状況を示している。
【図６】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる微圧の減圧調整状況を示している。
【図７】マスタピストンおよびレギュレータの作動を説明する断面図であり、レギュレータによる大きなサーボ圧の発生状況を示している。
【図８】ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であるときに倍力装置を不作動とする第１実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図９】第２実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１０】パイロット圧発生装置および倍力装置の出力特性を模式的に説明する図である。
【図１１】倍力装置によるサーボ圧の発生開始を示す図である。
【図１２】倍力装置による大きなサーボ圧の発生状況を示す図である。
【図１３】第２実施形態で倍力装置が故障したときの作動を説明する図であり、無効ストローク室の液密状態を示している。
【図１４】第２実施形態で倍力装置が故障したときの作動を説明する図であり、基礎液圧の発生状況を示している。
【図１５】無効ストローク室に大気圧を供給する第２実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１６】第３実施形態の車両用ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【図１７】離間増大装置の詳細構成を説明する断面図であり、サーボ圧の入力されていない初期状態を示している。
【図１８】離間増大装置の作用を説明する断面図であり、サーボ圧が所定圧以上になって吸入室の内容積が増加した状況を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１）第１実施形態
本発明の第１実施形態の車両用ブレーキ装置について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態の車両用ブレーキ装置１の構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１は、マスタシリンダ２の基礎液圧ＰＢに制御液圧発生装置５１、５２の制御液圧ＰＣを加算してホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３、ＷＣ４に供給する液圧ブレーキ装置であり、かつモータジェネレータ９１の回生ブレーキ装置の機能を併用するようになっている。車両用ブレーキ装置１は、マスタシリンダ２、パイロット圧発生装置３、レギュレータ４、および制御液圧発生装置５１、５２などにより構成されている。レギュレータ４は、本発明の倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねている。
【００２０】
マスタシリンダ２は、図示されるようにタンデム式であり、基端部２１ａが開口して先端部２１ｂが閉塞した円筒形状のハウジング２１を有している。ハウジング２１の内周面の基端部２１ａ寄りには、内向きに縮径された隔壁部２１ｃが形成されている。ハウジング２１内の隔壁部２１ｃよりも基端部２１ａ側（後方側）に入力ピストン２２が液密に内嵌され、隔壁部２１ｃよりも先端部２１ｂ側（前方側）に第１マスタピストン２３、および第２マスタピストン２４が液密に内嵌されている。３つのピストン２２、２３、２４は軸線ＡＸを共通とする同軸配置とされて軸線ＡＸ方向に摺動し、第１および第２マスタピストン２３、２４は入力ピストン２２に対し独立して摺動する。
【００２１】
入力ピストン２２は、図示されるように前方に開いた有底円筒部２２ａを主に形成されており、円筒外周面でハウジング２１に液密に摺接し、円筒内周面には第１マスタピストン２３の後側の棒状部２３ｂが内嵌している。入力ピストン２２の後方端部２２ｂは、ハウジング２１の基端部２１ａの外方に突出しており、操作ロッド９４を介してブレーキペダル９５に連結している。入力ピストン２２は、ドライバーによるブレーキペダル９５の操作に連動してハウジング２１内を軸線方向に摺動する。入力ピストン２２の移動量Ｂは、ペダルストロークセンサ９６により検出されるブレーキペダル９５の踏み込み操作量に概ね比例するようになっている。また、入力ピストン２２の前方端部２２ｃは、ハウジング２１の隔壁部２１ｃまで前進し得るようになっている。入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１の内周面および隔壁部２１ｃにより、反力室２１ｄが区画されている。
【００２２】
第１マスタピストン２３は、図示されるように前側の前方に開いた有底円筒部２３ａおよび後側の棒状部２３ｂが一体となって形成されている。第１マスタピストン２３の棒状部２３ｂは、ハウジング２１の隔壁部２１ｃを液密に貫通し、さらに、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａに液密に嵌入している。棒状部２３ｂの後端２３ｃは、有底円筒部２２ａの底面に対して離間距離Ｄ１で離間している。棒状部２３ｂの後端２３ｃと有底円筒部２２ａとの間に形成される離間室２３ｇは、図略の液路を介してリザーバ２５に連通されている。一方、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａ後面および棒状部２３ｂ外周面と、ハウジング２１の内周面および隔壁部２１ｃとにより、サーボ室２１ｅが区画されている。第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａは、円筒外周面でハウジング２１に液密に摺接し、内側には予圧縮されて保持された第１スプリング２３ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。
【００２３】
第２マスタピストン２４は、図示されるように前方に開いた有底円筒形状に形成されており、後面が第１スプリング２３ｄに付勢されるように配置されている。第２マスタピストン２４の後面と、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａの前面と、ハウジング２１の内周面とにより、第１液圧室２１ｆが区画されている。第２マスタピストン２４の有底円筒部の内側には、予圧縮されて保持された第２スプリング２４ａが前方に向けて圧縮可能に配設されている。第２スプリング２４ａは、ハウジング２１の先端部２１ｂ内面に圧接している。第２マスタピストン２４の前面と、ハウジング２１の先端部２１ｂの内面および内周面とにより、第２液圧室２１ｇが区画されている。
【００２４】
図示されるように、ブレーキペダル９５が操作されず入力ピストン２２が移動していない初期状態で、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに付勢されて隔壁部２１ｃに接するまで後退している。同様に、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに付勢されて後退している。マスタシリンダ２のサーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが供給されると、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに抗して前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。さらに、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢにより、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに抗して前進し、第２液圧室２１ｇにも基礎液圧ＰＢが発生する。なお、基礎液圧ＰＢは、サーボ圧Ｐｓと概ね比例関係にある。
【００２５】
また、ハウジング２１には、反力室２１ｄとパイロット圧発生装置３とを連通する反力ポート２１ｈが穿設され、サーボ室２１ｅとレギュレータ４とを連通するサーボ圧入力ポート２１ｉが穿設されている。さらに、ハウジング２１には、第１液圧室２１ｆから前輪ＦＲ、ＦＬのブレーキを構成するホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に連通するための第１出力ポート２１ｊが穿設されている。同様に、ハウジング２１には、第２液圧室２１ｇから後輪ＲＲ、ＲＬのブレーキを構成するホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に連通するための第２出力ポート２１ｋが穿設されている。
【００２６】
また、ハウジング２１には、ブレーキ液量を調整するリザーバ２５に連通する第１液量調整ポート２１ｌおよび第２液量調整ポート２１ｍが穿設されている。図示される第1マスタピストン２３が前進していない初期状態で、第１液量調整ポート２１ｌは、第１液圧室２１ｆをリザーバ２５に連通している。そして、ブレーキペダル９５が踏み込まれて第１マスタピストン２３が前進する初期の段階で、第１液量調整ポート２１ｌは第１マスタピストン２３により閉止される。同様に、第２マスタピストン２４が前進していない初期状態で、第２液量調整ポート２１ｍは、第２液圧室２１ｇをリザーバ２５に連通している。そして、ブレーキペダル９５が踏み込まれて第２マスタピストン２４が前進する初期の段階で、第２液量調整ポート２１ｍは第２マスタピストン２４により閉止される。
【００２７】
第１出力ポート２１ｊは、第１出力管路５７を介して前輪ＦＲ、ＦＬのホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に連通している。第１出力管路５７の途中に分流点５７１が設けられ、分流点５７１とホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２の間に第１液圧制御装置５１が設けられている。第１液圧制御装置５１は、制御弁５３およびポンプ５４が並列に接続されて構成されている。制御弁５３には、第１液圧室２１ｆとホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２との間の圧力差、すなわち制御液圧ＰＣを調整可能な差圧調整弁を用いる。ポンプ５４は、所定の吐出圧でブレーキ液をホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に向けて圧送し、制御液圧ＰＣを発生する。ポンプ５４を駆動しかつ制御弁５３の圧力差を調整することにより、制御液圧ＰＣを発生して可変に調整し、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢに加算してホイールシリンダＷＣ１、ＷＣ２に付与することができる。
【００２８】
同様に、第２出力ポート２１ｋは、第２出力管路５８を介して後輪のホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に連通している。第２出力管路５８の途中に分流点５７１は設けられておらず、第２液圧制御装置５２が設けられている。第２液圧制御装置５２の構成および機能は第１液圧制御装置５１と同一であり、制御液圧ＰＣを発生して可変に調整し、第２液圧室２１ｇの基礎液圧ＰＢに加算してホイールシリンダＷＣ３、ＷＣ４に付与することができる。なお、分流点５７１は、第１出力管路５７に代えて第２出力管路５８に設けてもよい。
【００２９】
また、前輪ＦＲ、ＦＬはモータジェネレータ９１によって駆動される駆動輪である。モータジェネレータ９１は、前輪ＦＲ、ＦＬを制動する際に回生発電を行い、インバータを介してバッテリを充電することができ、回生ブレーキ装置の機能を有している。
【００３０】
パイロット圧発生装置３は、ブレーキペダル９５の操作に応じたパイロット圧を発生する装置である。パイロット圧発生装置３は、シリンダ３１、ピストン３２、圧縮ばね３３、固定側弾性体３４、可動側弾性体３５により構成されている。シリンダ３１は円筒状で、一端面３１ａ（図１の上面）に接続ポート３１ｂが穿設されている。接続ポート３１ｂは、パイロット管路３６を介して、マスタシリンダ２のハウジング２１の反力ポート２１ｈに連通されている。ピストン３２は、シリンダ３１の内部を液密に摺動するようになっている。ピストン３２とシリンダ３１の一端面３１ａとの間にブレーキ液が出入りする液圧室３１ｃが区画されている。また、ピストン３２とシリンダ３１の他端面３１ｄ（図１の下面）との間に、大気に連通する反力発生室３１ｅが区画されている。
【００３１】
反力発生室３１ｅの内部には圧縮ばね３３が配設されており、圧縮ばね３３はピストン３２をシリンダ３１の一端面３１ａに向けて付勢している。また、反力発生室３１ｅの内部には、シリンダ３１の他端面３１ｄに固設された固定側弾性体３４、およびピストン３２に固設された可動側弾性体３５が対向して配置されている。図示されるように、ブレーキペダル９５が踏み込み操作されず入力ピストン２２が移動していない状態で、パイロット圧発生装置３のピストン３２は作動しておらず、固定側弾性体３４と可動側弾性体３５とは離隔している。
【００３２】
図２は、パイロット圧発生装置３およびレギュレータ４の出力特性を模式的に説明する図である。図２で、横軸は入力ピストン２２の移動量Ｂであり、縦軸下向きにパイロット圧Ｐｐ、縦軸上向きに制御液圧ＰＢ（サーボ圧Ｐｓも概ね同じ変化傾向）が示されている。ブレーキペダル９５の踏み込み操作に連動して入力ピストン２２の移動量Ｂが徐々に増加すると、マスタシリンダ２の反力室２１ｄの液圧が増加し、ブレーキ液が反力室２１ｄからパイロット管路３６を介してパイロット圧発生装置３の液圧室３１ｃに流入し、ピストン３２が移動する（図１で下降する）。このとき、まず圧縮ばね３３が圧縮されて反力を発生し、液圧室３１ｃの液圧とバランスしてパイロット圧Ｐｐが発生する。このパイロット圧Ｐｐがマスタシリンダ２の反力室２１ｄに戻り、入力ピストン２２からブレーキペダル９５を押し返すペダル反力が発生する。図２に示されるように、入力ピストン２２の移動量Ｂが小さい間、パイロット圧Ｐｐは概ね入力ピストン２２の移動量Ｂに比例して増加する。
【００３３】
入力ピストン２２の移動量Ｂが増加して移動量Ｂ＝Ｂ３で、パイロット圧発生装置３内の可動側弾性体３５が固定側弾性体３４に当接する。すると以降は、可動側弾性体３５および固定側弾性体３４の圧縮変形に伴う大きな反力が発生し、反力ばね３３の反力に加算される。これにより、パイロット圧Ｐｐは図２に示されるように急峻に増加し、ペダル反力も同様に急峻に増加する。なお、パイロット圧Ｐｐは、パイロット管路３６の途中で分岐されてレギュレータ４に入力されるようになっている。
【００３４】
レギュレータ４は、弁ハウジング４１を共用する倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねている。図３は、マスタシリンダ２およびレギュレータ４の初期状態を模式的に示す断面図である。図１および図３に示されるように、レギュレータ４は、弁ハウジング４１、スプール弁４２、増圧ピストン４３、吸入室形成ピストン４４、アキュムレータ４５、などにより構成され、内部はブレーキ液で充たされている。
【００３５】
弁ハウジング４１は軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円筒形状であり、中央に断面積Ｓ１の小さな小径孔４１１を配置し、小径孔４１１の両側に断面積Ｓ２（＞Ｓ１）の大きな大径孔４１２、４１３を同心に配置して形成されている。なお、２つの大径孔４１２、４１３は同径でなくてもよく、大径孔４１３はできるだけ小さく設定することが望ましい。弁ハウジング４１には、小径孔４１１に連通する液量調整ポート４１ａ、サーボ圧出力ポート４１ｂ、高圧ポート４１ｃ、および吸入ポート４１ｄが、軸線方向の一方から他方に（図３で右方から左方に）記載した順番で列設されている。また、弁ハウジング４１の一方の大径孔４１２（図３の右方）の外周部に連通する液量調整ポート４１ｅ、および一方の大径孔４１２の端面に連通するパイロット圧入力ポート４１ｆが穿設されている。さらに、弁ハウジング４１の他方の大径孔４１３（図３の左方）の外周部に連通するパイロット圧入力ポート４１ｇ、および他方の大径孔４１３の端面に連通するリセットポート４１ｈが穿設されている。
【００３６】
スプール弁４２は、弁ハウジング４１の小径孔４１１内に液密かつ摺動可能に嵌合されている。スプール弁４２は、軸線方向の両側に摺動部４２ａ、４２ｃを有し、中央に括れた連通制御部４２ｂを有している。一方の摺動部４２ａ（図３の右方）の内側には、スプリング収容部４２ｄが形成され、他方の摺動部４２ｃ（図３の左方）の端面には区画面４２ｅが形成されている。スプール弁４２は、軸線方向に移動することで、連通制御部４２ｂによりポートの連通状態を制御するようになっている。すなわち、スプール弁４２が一方の大径孔４１２に向かって摺動すると、連通制御部４２ｂは液量調整ポート４１ａとサーボ圧出力ポート４１ｂとを連通する。スプール弁４２が他方の大径孔４１３に向かって摺動すると、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。また、スプール弁４２が中間位置にあると、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂを孤立させる。
【００３７】
増圧ピストン４３は、軸線方向で外径が異なる段差を有する段付き円柱状であり、スプール弁４２から遠い後側の大径部４３ａが弁ハウジング４１の一方の大径孔４１２（図３の右方）に液密かつ摺動可能に嵌合されている。増圧ピストン４３の前側の小径部４３ｂの前面と、スプール弁４２の一方の摺動部４２ａのスプリング収容部４２ｄとの間には、微圧用圧縮スプリング４３１が介挿されている。微圧用圧縮スプリング４３１の比較的小さなばね力により、後述する微圧Ｐｓｍａｌｌの大きさが定まる。
【００３８】
また、増圧ピストン４３の大径部４３ａの前面と、弁ハウジング４１の小径孔４１１から大径孔４１２に切り替わる段差部４１４との間に、圧縮スプリング４３２が介挿されている。圧縮スプリング４３２の大きなばね力により、後述するオフセット圧Ｐｏｆｆの大きさが定まる。増圧ピストン４３は、後述する条件が成立すると圧縮スプリング４３２のばね力に抗して前進し、小径部４３ｂが小径孔４１１に入り込みスプール弁４２と当接して一体的に移動可能となっている。一方の大径孔４１２の増圧ピストン４３の前面側には液量調整ポート４１ｅが開口し、増圧ピストン４３の後面側にはパイロット圧入力ポート４１ｆが開口している。
【００３９】
吸入室形成ピストン４４は、軸線方向で外径が異なる段差を有する段付き円柱状であり、スプール弁４２から遠い後側の大径部４４ａが弁ハウジング４１の他方の大径孔４１３（図３の左方）に液密かつ摺動可能に嵌合されている。吸入室形成ピストン４４の大径部４４ａの内側にはスプリング収容部４４ｃが形成されており、スプリング収容部４４ｃと他方の大径孔４１３の端面との間に、圧縮スプリング４４１が介挿されている。圧縮スプリング４４１のばね力により、後述する微圧Ｐｓｍａｌｌの発生時期が定まる。吸入室形成ピストン４４の前側の小径部４４ｂは、小径孔４１１に入り込んでスプール弁４２に対向している。吸入室形成ピストン４４は、後述する条件が成立すると大径孔４１３の端面方向に後退し、小径部４４ｂの前面とスプール弁４２の区画面４２ｅとの間に吸入室４１ｉを形成するようになっている。他方の大径孔４１３の吸入室形成ピストン４４の前面側にはパイロット圧入力ポート４１ｇが開口し、吸入室形成ピストン４４の後面側にはリセットポート４１ｈが開口している。
【００４０】
アキュムレータ４５は、略一定の高圧のブレーキ液を蓄積する装置である、アキュムレータ４５は、図１に例示されるように所望する容積の蓄積タンク４５１および所望する吐出圧のポンプ４５２を組み合わせて構成することができる。
【００４１】
レギュレータ４の弁ハウジング４１に穿設された各ポート４１ａ〜４１ｈは、次のように接続されている。すなわち、小径孔４１１の液量調整ポート４１ａはリザーバ２５（図１に描かれている２つのリザーバは同一物）に連通され、サーボ圧出力ポート４１ｂはサーボ圧入力管路４６を介してマスタシリンダ２のサーボ圧入力ポート２１ｉに連通されてサーボ圧Ｐｓを出力するようになっている。また、高圧ポート４１ｃはアキュムレータ４５に連通され、吸入ポート４１ｄは第１出力管路５７の途中の分流点５７１に連通されている。一方の大径孔４１２の外周面の液量調整ポート４１ｅはリザーバ２５に連通され、端面のパイロット圧入力ポート４１ｆはパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっている。また、他方の大径孔４１３の外周面のパイロット圧入力ポート４１ｇもパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっており、端面のリセットポート４１ｈには一時的に高圧のブレーキ液が供給されるようになっている。
【００４２】
次に、上述のように構成された第１実施形態の車両用ブレーキ装置１の作動および作用について説明する。図１および図３はブレーキペダル９５が踏み込み操作されていない初期状態を示しており、レギュレータ４のスプール弁４２は一方の大径孔４１２に向かって摺動しており、液量調整ポート４１ａとサーボ圧出力ポート４１ｂとが連通され、サーボ圧Ｐｓは発生していない。ここで、ブレーキペダル９５が操作されて入力ピストン２２が少し前進すると、図２に示されるパイロット圧Ｐｐが発生して、レギュレータ４の２つのパイロット圧入力ポート４１ｆ、４１ｇに入力される。
【００４３】
図４〜図７は、マスタシリンダ２およびレギュレータ４の作動を説明する断面図である。図４は、レギュレータ４による増圧の開始状況を示し、図５は、レギュレータ４による微圧Ｐｓｍａｌｌの保持状況を示し、図６は、レギュレータ４による微圧Ｐｓｍａｌｌの減圧調整状況を示している。また、図７は、レギュレータ４による大きなサーボ圧Ｐｓの発生状況を示している。
【００４４】
図２で入力ピストン２２が移動量Ｂ１移動したときに、パイロット圧Ｐｐ１が吸入室形成ピストン４４の前面に入力される。吸入室形成ピストン４４に作用する軸力に注目すると、パイロット圧Ｐｐ１と吸入室形成ピストン４４の大径部４４ａの断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力が、吸入室形成ピストン４４の後面の圧縮スプリング４４１のばね力の軸力以上になり、吸入室形成ピストン４４は後退する（図４で左方に移動する）。これに追従して、スプール弁４２が移動し（図中左方に移動し）、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。これにより、アキュムレータ４５の高圧のブレーキ液が、サーボ圧出力ポート４１ｂからサーボ圧出力管路４６を介してマスタシリンダ２のサーボ室２１ｅに入力され、増圧が開始されてわずかなサーボ圧Ｐｓが発生する。すると、第１および第２マスタピストン２３、２４は前進して、小さな基礎液圧ＰＢを発生し、液量調整ポート２１ｌ、２１ｍを閉止する。
【００４５】
小さな基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７の分流点５７１からフィードバックされて吸入ポート４１ｄを介し吸入室４１ｉに入力される。スプール弁４２に作用する軸力に注目し、基礎液圧ＰＢが所定の微圧Ｐｓｍａｌｌに達すると、微圧Ｐｓｍａｌｌとスプール弁４２の断面積（≒Ｓ１）とを乗算した軸力が、微圧用圧縮スプリング４３１のばね力の軸力とバランスするようにスプール弁４２が移動する（図中右方に移動する）。これにより、スプール弁４２は中間位置に落ち着いて連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂを孤立させる。したがって、図５に示されるように、サーボ室２１ｅへのブレーキ液の流入および流出がなくなり、微圧Ｐｓｍａｌｌが保持される。
【００４６】
上記作動の説明で、第１マスタピストン２３が前進したときに入力ピストン２２との離間距離Ｄ１が増大する。レギュレータ４が離間距離Ｄ１を増大させる作用が離間増大装置に相当する。なお、パイロット圧Ｐｐ１は増圧ピストン４３の背面にも入力されているが、この時点では圧縮スプリング４３２のばね力の軸力が勝るため、増圧ピストン４３は移動しない。
【００４７】
また、図５の状態で基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌよりも過大になると、図６に示されるように、基礎液圧ＰＢによる軸力が微圧用圧縮スプリング４３１による軸力に勝って、スプール弁４２が移動する（図中右方に移動する）。連通制御部４２ｂは、サーボ圧出力ポート４１ｂを液量調整ポート４１ａに連通させ、サーボ室２１ｅのブレーキ液を流出させてリザーバ２５に戻す。これにより、基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌまで減圧され、スプール弁４２が中間位置に戻って安定する。
【００４８】
結局、図２に示されるように、パイロット圧Ｐｐが微圧Ｐｓｍａｌｌを発生させる圧力Ｐｐ１以上でオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間、基礎液圧ＰＢに基づく軸力が微圧用圧縮スプリング４３１のばね力の軸力とバランスするようにスプール弁４２が移動する。これにより、アキュムレータ４５またはリザーバ２５をサーボ室２１ｅに連通させて概ね一定の微圧をサーボ室２１ｅ発生させることができる。このとき、基礎液圧ＰＢも概ね一定の微圧Ｐｓｍａｌｌに保たれる。また、吸入室形成ピストン４４の小径部４４ｂとスプール弁４２の区画面４２ｅとの間に吸入室４１ｉが形成され、吸入室４１ｉに第１液圧室２１ｆからブレーキ液が流入する。
【００４９】
図２で入力ピストン２２が移動量Ｂ２を超えて前進すると、所定のオフセット圧Ｐｏｆｆを越えるパイロット圧Ｐｐ２が発生して増圧ピストン４３の後面に入力される。増圧ピストン４３に作用する軸力に注目すると、パイロット圧Ｐｐ２と増圧ピストン４３の断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力が、増圧ピストン４３の前面の圧縮スプリング４３２のばね力の軸力以上になり、増圧ピストン４３は前進する（図５で左方に移動する）。図７に示されるように、スプール弁４２は増圧ピストン４３と一体的に移動し、連通制御部４２ｂはサーボ圧出力ポート４１ｂと高圧ポート４１ｃを連通する。これにより、アキュムレータ４５の高圧のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入し、微圧Ｐｓｍａｌｌよりも大きなサーボ圧Ｐｓが発生する。大きなサーボ圧Ｐｓにより、第１および第２マスタピストン２３、２４は前進して、大きな基礎液圧ＰＢを発生する。
【００５０】
大きな基礎液圧ＰＢは吸入室４１ｉにフィードバックされる。今度は、基礎液圧ＰＢとスプール弁４２の断面積（≒Ｓ１）との乗算値に圧縮スプリング４３２のばね力を加算した軸力と、パイロット圧Ｐｐ２と増圧ピストン４３の断面積（≒Ｓ２）とを乗算した軸力とがバランスする。したがって、パイロット圧Ｐｐ２がさらに増加すると、アキュムレータ４５のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入してサーボ圧Ｐｓが増加する倍力作用が生じ、倍力されたサーボ圧Ｐｓにより第１および第２マスタピストン２３、２４が前進しさらに大きな基礎液圧ＰＢが発生してバランスする。このとき、第１マスタピストン２３と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ１は斬増する。レギュレータ４がパイロット圧Ｐｐを倍力したサーボ圧Ｐｓをサーボ室２１ｅに発生させる作用が、倍力装置に相当する。
【００５１】
また、レギュレータ４は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間、概ね一定の微圧Ｐｓｍａｌｌを保って倍力装置を不作動とし、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になると倍力装置を作動させる。このレギュレータ４の作用が、オフセット付与装置に相当する。
【００５２】
なお、リセットポート４１ｈに一時的に高圧のブレーキ液を供給することで、吸入室形成ピストン４４を初期状態の位置に戻すことができる。また、レギュレータ４の故障でサーボ圧Ｐｓが発生しない場合、入力ピストン２２が離間距離Ｄ１前進した時点で第１マスタピストン２３に当接して直接駆動する。
【００５３】
第１実施形態によれば、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満のときに倍力装置を不作動とするので、この間はマスタシリンダ２で基礎液圧ＰＢが発生せず、モータジェネレータ９１の回生ブレーキ装置の機構を優先的に作動させて燃費を向上できる。また、離間増大装置は、わずかなサーボ圧Ｐｓが発生して基礎液圧ＰＢが微圧Ｐｓｍａｌｌに保持されるとき、離間距離Ｄ１を増大させる。これにより、モータジェネレータ９１による回生制動力が増加して液圧制動力を減少させる必要が生じたときに、ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４からマスタシリンダ２にブレーキ液を戻すと、第１マスタピストン２３は増大した離間距離Ｄ１を抵抗なく後退する。さらに、後退する第１マスタピストン２３は、離間している入力ピストン２２に影響を及ぼさない。したがって、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができる。また、入力ピストン２２を連動操作するブレーキペダル９５に影響が及ばないので、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない場合は離間距離Ｄ１が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００５４】
さらに、オフセット付与装置は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間は微圧Ｐｓｍａｌｌをサーボ室２１ｅに発生させる。すると、第１マスタピストン２３が微圧Ｐｓｍａｌｌ分だけ前進して、ブレーキ液の液量を調整するリザーバ２５とマスタシリンダ２との連通を遮断する。この状態で制御液圧発生装置５１、５２が作動するとマスタシリンダ２内の第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇからホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４にブレーキ液が供給される。これにより、第１マスタピストン２３が前進して入力ピストン２２との離間距離Ｄ１が一層増大し、回生制動力が増加したときに、第１マスタピストン２３を抵抗なく後退させ得るストロークマージンが増加する。
【００５５】
また、倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねるレギュレータ４は、弁ハウジング４１を共用しており、一体的で簡素な構成を実現できる。加えて、第１および第２制御液圧発生装置５１、５２を、制御弁５３およびポンプ５４で簡易に構成できる。また、第１実施形態のインライン加圧タイプの液圧調整機構を備えることで、技術蓄積されてきた液圧調整ユニットの構成や制御のノウハウを、回生制動力制御と組み合わせて適用することができる。
【００５６】
２）第１実施形態の応用形態
次に、第１実施形態の応用形態について説明する。図８は、ブレーキペダル９５の操作量が所定のオフセット量未満であるときに倍力装置を不作動とする第１実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置１Ａの構成を示す概要図である。図８を図１と比較すればわかるように、応用形態ではレギュレータ４の一方のパイロット圧入力ポート４１ｆをパイロット管路３６に連通するパイロット分流管路４８の途中に開閉弁４９が設けられている。また、大径孔４１２内の圧縮スプリング４３２は不付きとされている。そして、ペダルストロークセンサ９６が検出したブレーキペダル９５の操作量が所定のオフセット量未満のときに開閉弁４９を閉止し、ブレーキペダル９５の操作量がオフセット量以上のときに開閉弁４９を開放するように制御する。
【００５７】
これにより、レギュレータ４は、開閉弁４９が閉止されている間、一方のパイロット圧入力ポート４１ｆにパイロット圧Ｐｐが入力されないので倍力装置として作用せず、開閉弁４９が開放されると倍力装置として作用する。なお、他方のパイロット圧入力ポート４１ｇには常時パイロット圧Ｐｐが入力されるので、レギュレータ４のオフセット付与装置および離間増大装置の作用は第１実施形態と同様である。また、応用形態における効果も第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００５８】
３）第２実施形態
本発明の第２実施形態の車両用ブレーキ装置について、図９〜図１４を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図９は、本発明の第２実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｂの構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１Ｂは、マスタシリンダ２Ｂ、パイロット圧発生装置３、倍力装置６、および制御液圧発生装置５１、５２などにより構成されている。マスタシリンダ２Ｂは本発明の離間増大装置を兼ねており、倍力装置６は本発明のオフセット付与装置を兼ねている。
【００５９】
マスタシリンダ２Ｂは、図示されるようにタンデム式であり、基端部２１ａが開口して先端部２１ｂが閉塞した円筒形状のハウジング２１Ｂを有している。ハウジング２１Ｂの内周面の基端部２１ａ寄りには、内向きに縮径された隔壁部２１ｃが形成されている。ハウジング２１Ｂ内の隔壁部２１ｃよりも基端部２１ａ側（後方側）に入力ピストン２２が液密に内嵌され、隔壁部２１ｃよりも先端部２１ｂ側（前方側）に第１マスタピストン２３Ｂ、および第２マスタピストン２４が液密に内嵌されている。さらに、隔壁部２１ｃを貫通して、離間ピストン２７が液密に内嵌されている。４つのピストン２２、２３Ｂ、２４、２７は、軸線ＡＸを共通とする同軸配置とされ、軸線ＡＸ方向に摺動する。
【００６０】
入力ピストン２２は、図示されるように前方に開いた有底円筒部２２ａを主に形成されており、円筒外周面でハウジング２１Ｂに液密に摺接し、円筒内周面には離間ピストン２７の後側の軸部２７ｂが内嵌している。入力ピストン２２の後方端部２２ｂは、ハウジング２１Ｂの基端部２１ａの外方に突出しており、操作ロッド９４を介してブレーキペダル９５が連結されている。入力ピストン２２は、ドライバーによるブレーキペダル９５の操作に連動してハウジング２１Ｂ内を軸線方向に摺動する。入力ピストン２２の移動量は、ペダルストロークセンサ９６により検出されるブレーキペダル９５の踏み込み操作量に概ね比例するようになっている。また、入力ピストン２２の前方端部２２ｃは、ハウジング２１Ｂの隔壁部２１ｃまで前進し得るようになっている。入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃにより、反力室２１ｄが区画されている。
【００６１】
第１マスタピストン２３Ｂは、図示されるように前側の前方に開いた有底円筒部２３ａおよび後側の後方に開いた内シリンダ部２３ｅが一体となって形成され、円筒外周面でハウジング２１Ｂに液密に摺接している。第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃとにより、サーボ室２１ｅが区画されている。第１マスタピストン２３Ｂの有底円筒部２３ａの内側には、予圧縮されて保持された第１スプリング２３ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。
【００６２】
第２マスタピストン２４は、図示されるように前方に開いた有底円筒形状に形成されており、後面が第１スプリング２３ｄに付勢されるように配置されている。第２マスタピストン２４の後面と、第１マスタピストン２３の有底円筒部２３ａの前面と、ハウジング２１Ｂの内周面とにより、第１液圧室２１ｆが区画されている。第２マスタピストン２４の有底円筒部の内側には、予圧縮されて保持された第２スプリング２４ａが前方に向けて圧縮可能に配設されている。第２スプリング２４ａは、ハウジング２１Ｂの先端部２１ｂ内面に圧接している。第２マスタピストン２４の前面と、ハウジング２１Ｂの先端部２１ｂ内面および内周面とにより、第２液圧室２１ｇが区画されている。
【００６３】
離間ピストン２７は、図示されるように他のピストン２２、２３Ｂ、２４よりも小径に形成されている。離間ピストン２７は、第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅに内嵌して液密に摺動する前側のピストン部２７ａと、ピストン部２７ａよりも小径の後側の軸部２７ｂとが一体となって形成されている。ピストン部２７ａから軸部２７ｂにかけての軸心に前方に開口するばね収容孔２７ｃが穿設されており、ばね収容孔２７ｃ内に予圧縮されて保持された離間スプリング２７ｄが前方に向けて圧縮可能に配設されている。離間スプリング２７ｄは、第１マスタシリンダ２３Ｂの内シリンダ部２３ｅの底面に圧接している。また、軸部２７ｂの軸心には、前後に貫通する連通孔２７ｅが穿設されている。
【００６４】
離間ピストン２７の軸部２７ｂは、隔壁部２１ｃを液密かつ摺動可能に貫通しており、さらに、入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａの円筒内周面に液密に内嵌している。軸部２７ｂの後端２７ｆは、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａの底面に対して離間距離Ｄ２で離間している。離間ピストン２７のピストン部２７ａと、第１マスタピストン２３Ｂの内シリンダ部２３ｅとの間には無効ストローク室２７ｇが区画されている。また、離間ピストン２７の軸部２７ｂの後端２７ｆと入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａとの間の離間距離Ｄ２の部分に、離間室２７ｉが区画されている。離間室２７ｉをリザーバ２５（図９に描かれている３つのリザーバは同一物）に連通させるために、入力ピストン２２の径方向から外周面にかけて吸排孔２２ｈが穿設され、さらにハウジング２１Ｂにも吸排孔２１ｑが穿設されている。したがって、無効ストローク室２７ｇは、ばね収容孔２７ｃおよび連通孔２７ｅを介して離間室２７ｉに連通され、さらに吸排孔２２ｈおよび吸排孔２１ｑを介してリザーバ２５に連通されている。また、ピストン部２７ａは、後面にサーボ室２１ｅのサーボ圧Ｐｓが加えられて前方に駆動されるように形成されている。
【００６５】
図９に示されるように、ブレーキペダル９５が操作されず入力ピストン２２が移動していない初期状態で、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに付勢されて隔壁部２１ｃに接するまで後退している。同様に、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに付勢されて後退している。マスタシリンダ２のサーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが供給されると、第１マスタピストン２３は第１スプリング２３ｄに抗して前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。さらに、第１液圧室２１ｆの基礎液圧ＰＢにより、第２マスタピストン２４も第２スプリング２４ａに抗して前進し、第２液圧室２１ｇにも基礎液圧ＰＢが発生する。なお、基礎液圧ＰＢは、サーボ圧Ｐｓと概ね比例関係にある。また、図示される初期状態で、離間ピストン２７のピストン部２７ａは離間スプリング２７ｄに付勢されて内シリンダ部２３ｅの後端に位置し、前方に無効ストローク長Ｄ３だけ移動し得るようになっている。
【００６６】
ハウジング２１Ｂには、第１実施形態と同様のポートが穿設されている。すなわち、反力ポート２１ｈ、サーボ圧入力ポート２１ｉ、第１出力ポート２１ｊ、第２出力ポート２１ｋ、第１液量調整ポート２１ｌ、および第２液量調整ポート２１ｍが穿設されている。さらに、第１および第２出力管路５７、５８と第１および第２液圧制御装置５１、５２、ならびにパイロット圧発生装置３の構成も第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６７】
倍力装置６は、パイロット圧Ｐｐを倍力したサーボ圧Ｐｓを発生してサーボ室２１ｅに供給し、第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇに基礎液圧ＰＢを発生させる装置である。倍力装置６は、弁ハウジング６１、スプール弁６２、およびアキュムレータ６５などにより構成されている。
【００６８】
弁ハウジング６１は軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円筒形状であり、一方に断面積Ｓ３の小さな小径孔６１１を配置し、他方に断面積Ｓ４（＞Ｓ３）の大きな大径孔６１２を同心に配置して形成されている。弁ハウジング６１には、小径孔６１１に連通する液量調整ポート６１ａ、サーボ圧出力ポート６１ｂ、および高圧ポート６１ｃが、軸線方向の一方から他方に（図９で右方から左方に）記載した順番で列設されている。また、弁ハウジング６１の大径孔６１２の外周部に連通する液量調整ポート６１ｅ、および大径孔６１２の端面に連通するパイロット圧入力ポート６１ｆが穿設されている。さらに、弁ハウジング６１の小径孔６１１（図９の左方）の端面に連通するフィードバックポート６１ｈが穿設されている。
【００６９】
スプール弁６２は、弁ハウジング４１の小径孔６１１から大径孔６１２にかけて液密かつ摺動可能に嵌合されている。スプール弁６２は、小径孔６１１に摺接する２つの小径摺動部６２ａ、６２ｃを有し、その中間に括れた連通制御部６２ｂを有している。一方の小径摺動部６２ｃ（図９の右方）の外側には、大径孔に摺接する大径部６２ｄが一体に設けられている。大径部６２ｄの一面と、弁ハウジング６１の小径孔６１１から大径孔６１２に切り替わる段差部６１４との間に、圧縮スプリング６３が介挿されている。圧縮スプリング６３のばね力により、後述するオフセット圧Ｐｏｆｆの大きさが定まる。大径孔６１２内の大径部６２ｄの一面側には液量調整ポート６１ｅが開口し、他面側（端面側）にはパイロット圧入力ポート６１ｆが開口している。
【００７０】
スプール弁６２は、後述する条件が成立すると圧縮スプリング６３のばね力に抗して移動し、連通制御部６２ｂによりポートの連通状態を制御するようになっている。すなわち、スプール弁６２が大径孔６１２に向かって摺動すると、連通制御部６２ｂは液量調整ポート６１ａとサーボ圧出力ポート６１ｂとを連通する。スプール弁６２が大径孔６１２から離れるように摺動すると、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂと高圧ポート６１ｃを連通する。また、スプール弁６２が中間位置にあると、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂを孤立させる。
【００７１】
アキュムレータ６５は、略一定の高圧のブレーキ液を蓄積する装置である。アキュムレータ６５は、第１実施形態と同様、蓄積タンクおよびポンプにより構成することができる。
【００７２】
倍力装置６の弁ハウジング６１に穿設された各ポート６１ａ〜６１ｃ、６１ｅ、６１ｆ６１ｈは、次のように接続されている。すなわち、小径孔６１１の液量調整ポート６１ａはリザーバ２５に連通され、サーボ圧出力ポート６１ｂはサーボ圧入力管路６６を介してマスタシリンダ２Ｂのサーボ圧入力ポート２１ｉに連通されてサーボ圧Ｐｓを出力するようになっている。また、高圧ポート６１ｃはアキュムレータ６５に連通されている。大径孔６１２の液量調整ポート６１ｅはリザーバ２５に連通され、パイロット圧入力ポート６１ｆはパイロット管路３６の途中に連通されてパイロット圧Ｐｐが入力されるようになっている。さらに、フィードバックポート６１ｈは、第１出力管路５７の分流点５７１に連通されている。なお、フィードバックポート６１ｈは、サーボ圧入力管路６６と連通されてもよい。
【００７３】
図１０は、パイロット圧発生装置３および倍力装置６の出力特性を模式的に説明する図である。図１０で、横軸は入力ピストン２２の移動量Ｂであり、縦軸下向きにパイロット圧Ｐｐ、縦軸上向きに基礎液圧ＰＢ（サーボ圧Ｐｓも概ね同じ変化傾向）が示されている。パイロット圧発生装置３の特性は第１実施形態と同様であり、入力ピストン２２の移動量がＢ３に達するまでパイロット圧Ｐｐは概ね入力ピストン２２の移動量Ｂに比例して増加し、移動量Ｂ３を超えるとパイロット圧Ｐｐは急峻に増加する。なお、パイロット圧Ｐｐは、パイロット管路３６の途中で分岐されて倍力装置６のパイロット圧入力ポート６１ｆに入力されている。
【００７４】
次に、上述のように構成された第２実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｂの作動および作用について説明する。図９はブレーキペダル９５が踏み込み操作されていない初期状態を示しており、倍力装置６のスプール弁６２は大径孔６１２に向かって摺動しており、液量調整ポート６１ａとサーボ圧出力ポート６１ｂとが連通され、サーボ圧Ｐｓは発生していない。ここで、ブレーキペダル９５が操作されて入力ピストン２２が少し前進すると、図１０に示されるパイロット圧Ｐｐが発生して、倍力装置６のパイロット圧入力ポート６１ｆに入力される。
【００７５】
図１１は倍力装置６によるサーボ圧Ｐｓの発生開始を示す図であり、図１２は倍力装置６による大きなサーボ圧Ｐｓの発生状況を示す図である。まず、図１０に示されるように入力ピストン２２が移動量Ｂ４移動して、所定のオフセット圧Ｐｏｆｆに相当するパイロット圧Ｐｐがパイロット圧入力ポート６１ｆに入力されたとき、スプール弁６２に作用する軸力に注目する。オフセット圧Ｐｏｆｆとスプール弁６２の大径摺動部６２ｄの断面積（≒Ｓ４）とを乗算した軸力は圧縮スプリング６３のばね力の軸力に一致し、スプール弁６２は移動を開始する（図１１の左方に移動する）。これにより、連通制御部６２ｂはサーボ圧出力ポート６１ｂと高圧ポート６１ｃを連通し、アキュムレータ６５の高圧のブレーキ液がサーボ室２１ｅに流入して増圧され、サーボ圧Ｐｓが発生する。
【００７６】
サーボ圧Ｐｓが増加して離間スプリング２７ｄの付勢力に対応する所定圧以上になると、離間ピストン２７が駆動される。これにより、無効ストローク室２７ｇのブレーキ液がリザーバ２５に流出し、離間ピストン２７は無効ストローク長Ｄ３前進して第１マスタピストン２３Ｂに当接する。したがって、離間ピストン２７と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ２が、無効ストローク長Ｄ３だけ増大する。このマスタシリンダ２Ｂの作用が、離間増大装置に相当する。
【００７７】
入力ピストン２２がさらに前進すると、さらにサーボ圧Ｐｓが増加して、図１２に示されるように離間ピストン２７および第１マスタピストン２３Ｂは一体的に前進する。これにより、第２マスタピストン２４も前進し、第１および第２液圧室２１ｆ、２１ｇに大きな基礎液圧ＰＢが発生する。基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７の分流点５７１からフィードバックポート６１ｈに入力され、パイロット圧Ｐｐの軸力とバランスするように作用する。このフィードバック制御により、安定した基礎液圧ＰＢ得ることができる。
【００７８】
結局、図１０に示されるように、倍力装置６は、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ未満の間は不作動で液圧を発生せず、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になるとサーボ圧Ｐｓを発生する。この作用は、倍力装置６がオフセット付与装置を兼ねていることを意味する。サーボ圧Ｐｓが発生した以降、離間ピストン２７と入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ２は斬増する。
【００７９】
また、図１３および図１４は、第２実施形態で倍力装置６が故障したときの作動を説明する図であり、図１３は無効ストローク室２７ｇの液密状態を示し、図１４は、基礎液圧ＰＢの発生状況を示している。ブレーキペダル９５が踏み込み操作され入力ピストン２２が前進しても、倍力装置６が故障してサーボ圧Ｐｓが発生しなくなるおそれが皆無でない。図１３に例示されるサーボ圧入力管路６６の故障で、サーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが発生しないときは離間ピストン２７が前進せず、入力ピストン２２が離間ピストン２７に当接する。これにより、離間ピストン２７の連通孔２７ｅの後端が、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａの底部に設けられた弾性を有する閉止部材２２ｄによって閉止され、無効ストローク室２７ｇが無効ストローク長Ｄ３を保って液密状態になる。この後さらに入力ピストン２２が前進すると、離間ピストン２７は入力ピストン２２に直接駆動され、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを駆動する。したがって、図１４に示されるように、第１および第２マスタピストン２３Ｂ、２４が前進して基礎液圧ＰＢが発生する。
【００８０】
第２実施形態によれば、パイロット圧Ｐｐがオフセット圧Ｐｏｆｆ以上になると、離間ピストン２７が無効ストローク長Ｄ３前進してその分だけ離間距離Ｄ２を増大させる。したがって、第１実施形態と同様に回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない故障時には、入力ピストン２２が離間ピストン２７に当接して無効ストローク室２７ｇを液密状態とし、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを直接駆動する。したがって、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００８１】
４）第２実施形態の応用形態
次に、第２実施形態の応用形態について説明する。図１５は、通常時に無効ストローク室２７ｇが反力室２１ｐに連通する第２実施形態の応用形態の車両用ブレーキ装置１Ｃの構成を示す概要図である。図１５を図８と比較すればわかるように、応用形態ではマスタシリンダ２Ｂの離間ピストン２７Ｃ周りの構成が第２実施形態と異なっており、異なる点を主に説明する。
【００８２】
図１５に示されるように、離間ピストン２７Ｃの軸部２７ｆは、隔壁部２１ｃを液密かつ摺動可能に貫通し、入力ピストン２２Ｂの有底円筒部２２ａの円筒内周面には液流通可能に内嵌している。また、入力ピストン２２Ｂの給排孔２２ｈ、およびハウジング２１Ｂの給排孔２１ｑは設けられていない。したがって、反力室２１ｐは、入力ピストン２２の有底円筒部２２ａと、ハウジング２１Ｂの内周面および隔壁部２１ｃにより区画され、離間ピストン２７Ｃは反力室２１ｐ内を移動する。無効ストローク室２７ｇは、ばね収容孔２７ｃおよび連通孔２７ｅを介して反力室２１ｑに連通されている。
【００８３】
この応用形態において、サーボ室２１ｅにサーボ圧Ｐｓが発生すると、まず離間ピストン２７Ｃが駆動され、無効ストローク室２７ｇのブレーキ液が反力室２１ｐに放出されて無効ストローク長Ｄ３前進し、第１マスタピストン２３Ｂに当接する。以降の作用は第２実施形態と同様であるので、説明は省略する。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない故障時に、入力ピストン２２が離間ピストン２７Ｃに当接し、連通孔２７ｅの後端が入力ピストン２２の閉止部材２２ｄによって閉止され、無効ストローク室２７ｆが液密状態になる。これにより、離間ピストン２７Ｃは入力ピストン２２に直接駆動され、無効ストローク長Ｄ３を保って第１マスタピストン２３Ｂを駆動する。したがって、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００８４】
５）第３実施形態
本発明の第３実施形態の車両用ブレーキ装置について、図１６〜図１８を参考にして、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。図１６は、本発明の第３実施形態の車両用ブレーキ装置１Ｄの構成を示す概要図である。車両用ブレーキ装置１Ｄは、第１実施形態のマスタシリンダ２、パイロット圧発生装置３、および制御液圧発生装置５１、５２を備え、レギュレータ４に代えて離間増大装置７および第２実施形態の倍力装置６を備えている。前述したように、倍力装置６は本発明のオフセット付与装置を兼ねている。
【００８５】
離間増大装置７は、図１６に示されるように、第１出力管路５７とサーボ圧入力管路６６との間に設けられている。図１７は、離間増大装置７の詳細構成を説明する断面図であり、サーボ圧Ｐｓの入力されていない初期状態を示している。離間増大装置７は、第１出力管路５７の途中の分流点５７２に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室７１ｉと、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になるとサーボ圧Ｐｓによって開かれ第１出力管路５７から吸入室７１ｉにブレーキ液の流入を許容する弁装置７３とを有している。
【００８６】
弁ハウジング７１は、図１７に示されるように、軸線方向で内径の異なる段付き円筒形状に形成されて内側はブレーキ液で充たされている。弁ハウジング７１の軸線方向の中央には、断面積Ｓ５が小さく軸線方向の一方（図１７の右方）に向かうにつれて縮径される錘状部７１ｂを有する弁孔７１ａが形成されている。弁孔７１ａの内部に収容された弁球７２は、圧縮ばね７２ａにより錘状部７１ｂに向けて付勢されている。弁球７２が錘状部７１ｂに当接すると弁孔７１ａが閉止され、弁球７２が錘状部７１ｂから離隔すると弁孔７１ａが開放される。弁孔７１ａおよび弁球７２により弁装置７３が構成されている。
【００８７】
弁孔７１ａの縮径された側（図１７の右方）に連通して、断面積Ｓ６が中庸の中径孔７１ｃが同心に形成されている。中径孔７１ｃの内部には、軸線方向で内径が異なる段差を有する段付き円柱状の操作ピストン７４が収容されている。操作ピストン７４の弁孔７１ａから遠い後側の中径部７４ａは、弁ハウジング７１の中径孔７１ｃに液密かつ摺動可能に嵌合されている。操作ピストン７４の前側の細径のピン部７４ｂは、弁孔７１ａに入り込んでいる。操作ピストン７４の中径部４３ａの前面と、弁ハウジング７１の弁孔７１ａから中径孔７１ｃに切り替わる段差部７１ｄとの間に、圧縮スプリング７５が介挿されている。
【００８８】
また、弁ハウジング７１の弁孔７１ａの中径孔７１ｃ寄りに調整ポート７１ｅが穿設されている。調整ポート７１ｅを介して、中径孔７１ｃ内の操作ピストン７４の前側はリザーバ２５に連通されている。さらに、弁ハウジング７１の中径孔７１ｃ側の端面にはサーボ圧入力ポート７１ｆが穿設されている。サーボ圧入力ポート７１ｆは、サーボ圧入力管路６６の途中に連通され、中径孔７１ｃ内の操作ピストン７４の後側にサーボ圧Ｐｓが供給される。操作ピストン７４は、サーボ圧Ｐｓが供給されていない初期状態では圧縮スプリング７５に付勢されて後退し、弁球７２により弁孔７１ａが閉止されている。後述する条件が成立すると、操作ピストン７４は圧縮スプリング７５のばね力に抗して前進し、ピン部７４ｂで弁球７２を押動して弁孔７１ａを開放するようになっている。
【００８９】
弁孔７１ａの縮径されていない側（図１７の左方）に連通して、断面積Ｓ７が大きい大径孔７１ｆが同心に形成されている。大径孔７１ｆの内部には、弁孔７１ａに向かい開口する有底円筒状の吸入室形成ピストン７６が収容されている。吸入室形成ピストン７６は、円筒外周面で弁ハウジング７１の大径孔７１ｆに液密かつ摺動可能に嵌合されている。吸入室形成ピストン７６の円筒底面と、弁ハウジング７１の弁孔７１ａから大径孔７１ｃに切り替わる段差部７１ｇとの間に、圧縮スプリング７７が介挿されている。大径孔７１ｆは、吸入室形成ピストン７６により２つの室に区画されており、弁孔７１ａに連通する側が駆動室７１ｈになり、弁孔７１ａから離れた側が吸入室７１ｉとなる。また、弁ハウジング７１の大径孔７１ｆの端面には、吸入ポート７１ｊが穿設されている。吸入ポート７１ｊを介して、吸入室７１ｉは第１出力管路５７の分流点５７２に連通されている。初期状態で、吸入室形成ピストン７６は圧縮スプリング７７に付勢されて弁孔７１ａから遠ざかり、駆動室７１ｈの内容積は最大になり、吸入室７１ｉの内容積は最小になっている。
【００９０】
次に、離間増大装置７の作用について説明する。図１８は、離間増大装置７の作用を説明する断面図であり、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になって吸入室７１ｉの内容積が増加した状況を示している。第２実施形態と同様に、倍力装置６でサーボ圧Ｐｓが発生すると、このサーボ圧Ｐｓはサーボ圧入力管路６６を介してサーボ圧入力ポート７１ｆに入力される。操作ピストン７４に作用する軸力に注目すると、サーボ圧Ｐｓと操作ピストン７４の中径部７４ａの断面積（≒Ｓ６）とを乗算した軸力と、圧縮スプリング７５のばね力および弁球７２を介した圧縮スプリング７２ａのばね力に基づく軸力とがバランスする。ここで、前者の軸力の方が大きくなるようにばね力を予め設定しておく。したがって、サーボ圧Ｐｓが所定圧以上になると、操作ピストン７４が前進して弁球７２を押動し、弁孔７１ａを開放する。
【００９１】
一方、マスタシリンダ２では、サーボ圧Ｐｓにより第１および第２マスタピストン２３、２４が前進し、第１液圧室２１ｆに基礎液圧ＰＢが発生する。この基礎液圧ＰＢは、第１出力管路５７を介して吸入ポート７１ｈにフィードバック入力される。吸入室形成ピストン７６に作用する軸力に注目すると、吸入室７１ｉの基礎液圧ＰＢと吸入室形成ピストン７６の断面積（≒Ｓ７）とを乗算した軸力と、駆動室７１ｈの液圧と吸入室形成ピストン７６の断面積（≒Ｓ７）とを乗算し圧縮スプリング７７のばね力を加算した軸力とがバランスする。ここで、前者の軸力が大きくなるように、駆動室７１ｈの液圧およびばね力を予め設定しておく。付言すると、駆動室７１ｈの液圧は操作ピストン７４を挟んでサーボ圧Ｐｓと対向しており、軸力のバランスから演算により求めることができる。したがって、吸入室形成ピストン７６に作用する軸力の差により、駆動室７１ｈ内のブレーキ液が弁孔７１ａを通ってリザーバ２５に流出し、吸入室形成ピストン７６が弁孔７１ａに向かって移動する。
【００９２】
この結果、吸入室７１ｉの内容積が増加し、第１液圧室２１ｆ内の所定量のブレーキ液が第１出力管路５７から吸入室７１ｉに流入する。したがって、第１マスタピストン２３が前進し、入力ピストン２２との間の離間距離Ｄ１が増大する。離間距離Ｄ１が増大した以降の作用および効果は第１実施形態と同様であり、回生制動力の増加分だけ液圧制動力を確実に減少させることができ、運転者は良好なブレーキフィーリングを感じる。また、サーボ圧Ｐｓが発生しない場合は離間距離Ｄ１が増大しないため、液圧を発生しないペダルストローク量の増大がなく、制動信頼性を維持できる。
【００９３】
なお、パイロット圧発生装置３、レギュレータ４、倍力装置６、および離間増大装置７の構成は、上述の実施形態に限定されない。例えば、液圧を発生させるポンプと、液圧を調整する液圧調整弁と、液圧を検出する圧力センサとを備えて、電子制御により液圧をコントロールする構成を用いることができる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：車両用ブレーキ装置
２、２Ｂ：マスタシリンダ
２１、２１Ｂ：ハウジング ２１ｄ：反力室 ２１ｅ：サーボ室
２１ｆ：第１液圧室 ２１ｇ：第２液圧室
２２：入力ピストン ２３、２３Ｂ：第１マスタピストン
２４：第２マスタピストン ２５：リザーバ ２７、２７Ｃ：離間ピストン
３：パイロット圧発生装置
３１：シリンダ ３２：ピストン ３３：圧縮ばね ３４：固定側弾性体
３５：可動側弾性体 ３６：パイロット管路
４：レギュレータ（倍力装置、オフセット付与装置、および離間増大装置を兼ねる）
４１：弁ハウジング ４１１：小径孔 ４１２、４１３：大径孔
４１ｇ：吸入室 ４２：スプール弁 ４３：増圧ピストン
４４：吸入室形成ピストン ４５：アキュムレータ ４６：サーボ圧入力管路
５１：第１液圧制御装置 ５２：第２液圧制御装置 ５３：制御弁 ５４：ポンプ
５７：第１出力管路 ５７１：分流点 ５７２：分流点 ５８：第２出力管路
６：倍力装置 ６１：弁ハウジング ６２：スプール弁 ６５：アキュムレータ
６６：サーボ圧入力管路
７：離間増大装置
７１：弁ハウジング ７１ｉ：吸入室 ７２：弁球 ７３：弁装置
７４：操作ピストン ７６：吸入室形成ピストン
９１：モータジェネレータ（回生ブレーキ装置） ９５：ブレーキペダル
ＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３、ＷＣ４：ホイールシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダル（９５）の操作に連動して軸線方向に摺動する入力ピストン（２２）が内嵌され、前記入力ピストンの前進方向に離間距離を有して同軸に配置され前記入力ピストンに対し独立して前記軸線方向に摺動するマスタピストン（２３、２４）が内嵌されたマスタシリンダ（２）と、
前記ブレーキペダルの操作に応じたパイロット圧を発生するパイロット圧発生装置（３）と、
前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生して前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの後方側に形成されたサーボ室（２１ｅ）に供給し、前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの前方側に形成された液圧室（２１ｆ、２１ｇ）に基礎液圧を発生させる倍力装置（４）と、
前記パイロット圧が所定のオフセット圧未満または前記ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であると前記倍力装置を不作動とし、前記パイロット圧が前記オフセット圧以上または前記ブレーキペダルの操作量が前記オフセット量以上になると前記倍力装置を作動させるオフセット付与装置（４が兼ねる）と、
前記マスタシリンダの前記液圧室と、車輪（ＦＲ、ＦＬ）のブレーキを構成するホイールシリンダ（ＷＣ１、ＷＣ２）とを連通する出力管路（５７）に設けられ、前記基礎液圧に加算される制御液圧を発生可能な制御液圧発生装置（５１）と、
前記倍力装置が前記サーボ圧を発生可能な場合のみ、前記入力ピストンが前進したときに、前記マスタピストンを前記入力ピストンに対して所定量前進させて前記離間距離を増大させる離間増大装置（４が兼ねる）と、を備える車両用ブレーキ装置（１）。
【請求項２】
請求項１において、
前記倍力装置は、
弁孔（４１１）が形成された弁ハウジング（４１）と、
前記弁孔に摺動可能に嵌合されたスプール弁（４２）と、
前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔（４１２）に摺動可能に嵌合され、後面に作用する前記パイロット圧が前記オフセット圧を超えると圧縮スプリング（４３２）のばね力に抗して前進し、前記スプール弁と当接して一体的に移動可能な増圧ピストン（４３）と、を有し、
前記増圧ピストンの後面に作用する前記パイロット圧に基づく軸力と前記スプール弁の前面に作用する前記基礎液圧に基づく軸力とがバランスするように前記スプール弁および前記増圧ピストンが一体的に移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータ（４５）またはリザーバ（２５）を前記サーボ室に連通させて前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を前記サーボ室に発生させ、
前記オフセット付与装置は、
前記増圧ピストンと前記スプール弁との間に介挿された微圧用圧縮スプリング（４３１）を有し、
前記パイロット圧が前記オフセット圧未満の間は、前記スプール弁の前面にフィードバックされる前記基礎液圧に基づく軸力が前記微圧用圧縮スプリングのばね力とバランスするように前記スプール弁が移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて微圧を前記サーボ室に発生させ、
前記制御液圧発生装置は、前記出力管路の途中でかつ前記基礎液圧を前記スプール弁の前面に導出する分流点（５７１）より前記ホイールシリンダ側に設けられ、
前記離間増大装置は、
前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔（４１３）に摺動可能に嵌合され、圧縮スプリング（４４１）のばね力によって付勢されて小径部（４４ｂ）が前記スプール弁の前面と当接する吸入室形成ピストン（４４）を有し、前記吸入室形成ピストンは、前記オフセット圧以下の前記パイロット圧が作用して後退されることにより、前記出力配管の前記分流点に連通して所定容量のブレーキ液が流入可能な吸入室（４１ｉ）を前記小径部と前記スプール弁との間に形成する車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記離間増大装置は、前記マスタピストンの後部に形成された内シリンダに無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合して前記マスタピストンとの間に無効ストローク室（２７ｇ）を形成し、かつ前記入力ピストンの前部との間に前記離間距離を形成可能な離間ピストン（２７）を有し、
前記サーボ圧が所定圧未満のときは前記無効ストローク室に大気圧または前記パイロット圧が供給されて前記離間ピストンが前記マスタピストンから無効ストローク長離れ、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記内シリンダの前記離間ピストンの後方側に供給される前記サーボ圧によって前記離間ピストンが前記無効ストローク長前進して前記マスタピストンに当接することにより前記離間距離を増大させ、前記入力ピストンが前進しても前記サーボ圧が発生しない故障時に前記入力ピストンが前記離間ピストンに当接して前記無効ストローク室を液密状態にする車両用ブレーキ装置（１Ｂ）。
【請求項４】
請求項１において、
前記離間増大装置（７）は、前記出力管路の前記液圧室と前記制御液圧発生装置との間に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室（７１ｉ）と、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記サーボ圧によって開かれ前記出力管路から前記吸入室にブレーキ液の流入を許容する弁装置（７３）と、を有する車両用ブレーキ装置（１Ｄ）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記制御液圧発生装置は、前記制御液圧を調整可能な制御弁（５３）と、前記制御弁と並列に設けられて前記制御液圧を発生するためのポンプ（５４）と、を有する車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダル（９５）の操作に連動して軸線方向に摺動する入力ピストン（２２）が内嵌され、前記入力ピストンの前進方向に離間距離を有して同軸に配置され前記入力ピストンに対し独立して前記軸線方向に摺動するマスタピストン（２３、２４）が内嵌されたマスタシリンダ（２）と、
前記ブレーキペダルの操作に応じたパイロット圧を発生するパイロット圧発生装置（３）と、
前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を発生して前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの後方側に形成されたサーボ室（２１ｅ）に供給し、前記マスタシリンダ内の前記マスタピストンの前方側に形成された液圧室（２１ｆ、２１ｇ）に基礎液圧を発生させる倍力装置（４）と、
前記パイロット圧が所定のオフセット圧未満または前記ブレーキペダルの操作量が所定のオフセット量未満であると前記倍力装置を不作動とし、前記パイロット圧が前記オフセット圧以上または前記ブレーキペダルの操作量が前記オフセット量以上になると前記倍力装置を作動させるオフセット付与装置（４が兼ねる）と、
前記マスタシリンダの前記液圧室と、車輪（ＦＲ、ＦＬ）のブレーキを構成するホイールシリンダ（ＷＣ１、ＷＣ２）とを連通する出力管路（５７）に設けられ、前記基礎液圧に加算される制御液圧を発生可能な制御液圧発生装置（５１）と、
前記倍力装置が前記サーボ圧を発生可能な場合のみ、前記入力ピストンが前進したときに、前記マスタピストンを前記入力ピストンに対して所定量前進させて前記離間距離を増大させる離間増大装置（４が兼ねる）と、を備える車両用ブレーキ装置（１）。
【請求項２】
請求項１において、
前記倍力装置は、
弁孔（４１１）が形成された弁ハウジング（４１）と、
前記弁孔に摺動可能に嵌合されたスプール弁（４２）と、
前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔（４１２）に摺動可能に嵌合され、後面に作用する前記パイロット圧が前記オフセット圧を超えると圧縮スプリング（４３２）のばね力に抗して前進し、前記スプール弁と当接して一体的に移動可能な増圧ピストン（４３）と、を有し、
前記増圧ピストンの後面に作用する前記パイロット圧に基づく軸力と前記スプール弁の前面に作用する前記基礎液圧に基づく軸力とがバランスするように前記スプール弁および前記増圧ピストンが一体的に移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータ（４５）またはリザーバ（２５）を前記サーボ室に連通させて前記パイロット圧を倍力したサーボ圧を前記サーボ室に発生させ、
前記オフセット付与装置は、
前記増圧ピストンと前記スプール弁との間に介挿された微圧用圧縮スプリング（４３１）を有し、
前記パイロット圧が前記オフセット圧未満の間は、前記スプール弁の前面にフィードバックされる前記基礎液圧に基づく軸力が前記微圧用圧縮スプリングのばね力とバランスするように前記スプール弁が移動することにより高圧のブレーキ液を蓄積するアキュムレータまたはリザーバを前記サーボ室に連通させて微圧を前記サーボ室に発生させ、
前記制御液圧発生装置は、前記出力管路の途中でかつ前記基礎液圧を前記スプール弁の前面に導出する分流点（５７１）より前記ホイールシリンダ側に設けられ、
前記離間増大装置は、
前記弁ハウジングに前記弁孔より大径に同心に形成された大径孔（４１３）に摺動可能に嵌合され、圧縮スプリング（４４１）のばね力によって付勢されて小径部（４４ｂ）が前記スプール弁の前面と当接する吸入室形成ピストン（４４）を有し、前記吸入室形成ピストンは、前記オフセット圧以下の前記パイロット圧が作用して後退されることにより、前記出力配管の前記分流点に連通して所定容量のブレーキ液が流入可能な吸入室（４１ｉ）を前記小径部と前記スプール弁との間に形成する車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記離間増大装置は、前記マスタピストンの後部に形成された内シリンダに無効ストローク長だけ摺動可能に嵌合して前記マスタピストンとの間に無効ストローク室（２７ｇ）を形成し、かつ前記入力ピストンの前部との間に前記離間距離を形成可能な離間ピストン（２７）を有し、
前記サーボ圧が所定圧未満のときは前記無効ストローク室に大気圧または前記パイロット圧が供給されて前記離間ピストンが前記マスタピストンから無効ストローク長離れ、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記内シリンダの前記離間ピストンの後方側に供給される前記サーボ圧によって前記離間ピストンが前記無効ストローク長前進して前記マスタピストンに当接することにより前記離間距離を増大させ、前記入力ピストンが前進しても前記サーボ圧が発生しない故障時に前記入力ピストンが前記離間ピストンに当接して前記無効ストローク室を液密状態にする車両用ブレーキ装置（１Ｂ）。
【請求項４】
請求項１において、
前記離間増大装置（７）は、前記出力管路の前記液圧室と前記制御液圧発生装置との間に連通し所定量のブレーキ液が流入可能な吸入室（７１ｉ）と、前記サーボ圧が所定圧以上になると前記サーボ圧によって開かれ前記出力管路から前記吸入室にブレーキ液の流入を許容する弁装置（７３）と、を有する車両用ブレーキ装置（１Ｄ）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記制御液圧発生装置は、前記制御液圧を調整可能な制御弁（５３）と、前記制御弁と並列に設けられて前記制御液圧を発生するためのポンプ（５４）と、を有する車両用ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２１４０９１（Ｐ２０１２−２１４０９１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９８２９（Ｐ２０１１−７９８２９）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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