JP2008018816A - ブレーキ装置、ストロークシミュレータカット機構、及びストロークシミュレータカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスタシリンダの作動流体を効率的に利用する。
【解決手段】ブレーキ装置は、運転者によるブレーキ操作部材への操作量に応じて作動流体を加圧するマスタシリンダ１４と、マスタシリンダ１４にて加圧された作動流体圧を受けてブレーキ操作に対する反力を発生させるストロークシミュレータ２４と、マスタシリンダ１４及びストロークシミュレータ２４間の作動流体流通経路上に設けられ、マスタシリンダ１４からホイールシリンダへの作動流体の流通が許容されている場合に、運転者のブレーキ操作入力を受けて作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断するストロークシミュレータカット機構と、を備える。ストロークシミュレータカット機構の遮断動作がマスタシリンダ１４からストロークシミュレータ２４への作動流体の流出に先行して開始される。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転者のブレーキ操作に対する反力を発生させるストロークシミュレータをマスタシリンダから遮断するためのストロークシミュレータカット機構を備えるブレーキ装置に関する。

従来から、ブレーキペダルに加えられた操作力に対応した大きさのストロークをブレーキペダルに発生させるためのストロークシミュレータを備える車輛ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。通常のブレーキ制御中においては、マスタシリンダからホイールシリンダへの作動液の流通は遮断されており、運転者のブレーキ操作によりマスタシリンダから送出した作動液はストロークシミュレータに流入する。これを受けてストロークシミュレータはブレーキ操作に対する反力を発生させる。
特開２０００−９５０９３号公報

異常発生等により、マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の供給が必要となった場合には、ストロークシミュレータはマスタシリンダから遮断され、代わりにホイールシリンダに作動流体が供給される。ところが実際には、ストロークシミュレータの遮断動作中にもマスタシリンダからストロークシミュレータに作動流体がある程度流出してしまう。ストロークシミュレータに流出した作動流体は制動力の発生に寄与しない。

そこで、本発明は、ストロークシミュレータの遮断時にマスタシリンダの作動流体をより効率的に利用するための技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ装置は、運転者によるブレーキ操作部材への操作量に応じて加圧された作動流体を収容するシリンダ室を含むマスタシリンダと、作動流体の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、シリンダ室から送出された作動流体の供給によりブレーキ操作に対する反力を発生させるストロークシミュレータと、シリンダ室からストロークシミュレータへの作動流体流通経路上に設けられ、マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の流通が許容されている状態において、運転者のブレーキ操作入力を受けて作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断するストロークシミュレータカット機構と、を備えるブレーキ装置であって、ストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して遮断動作が開始されるように調整されている。

この態様によれば、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作がマスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して開始される。このため、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作中のマスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出量を低減することができ、マスタシリンダからホイールシリンダへとより多くの作動流体を供給することが可能となる。よって、マスタシリンダに蓄えられた作動流体の利用効率を向上させることができる。

マスタシリンダは、作動流体流通経路の一部を構成するピストン内連通路が内部に形成され該マスタシリンダ内部を摺動自在に配置されているマスタピストンを含み、ストロークシミュレータカット機構は、マスタピストンの摺動により作動流体流通経路を遮断するものであって、マスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行してマスタピストンが摺動を開始するように調整されていてもよい。

この態様によれば、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作がマスタピストンの摺動により実現される。マスタピストンの摺動がストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して開始される。このため、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作中におけるマスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出量を低減することができる。

マスタピストンは、ブレーキ操作部材に連結され該マスタシリンダ内部を摺動自在に配設される第１ピストンと、該第１ピストンを介してブレーキ操作部材に連結され該マスタシリンダの内部を摺動自在に配設され、かつピストン内連通路が形成されている第２ピストンとを含み、ストロークシミュレータは、マスタシリンダにて加圧された作動流体圧を受けて移動するシミュレータピストンを含み、ストロークシミュレータカット機構は、第２ピストンの摺動により作動流体流通経路を遮断するものであって、シミュレータピストンの移動開始に先行して第２ピストンが摺動を開始するように調整されていてもよい。

この態様によれば、シミュレータピストンの移動に先行してマスタシリンダの第２ピストンが摺動を開始する。すなわち、第２ピストンの移動開始タイミングがシミュレータピストンの移動開始タイミングよりも先になるように調整されている。このように両ピストンの移動開始タイミングをずらすことにより、ストロークシミュレータの作動流体収容容積が増加する前に、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作を開始することができる。これにより、マスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出量を低減し、ホイールシリンダへ効率的に作動流体を供給することができる。

マスタシリンダは、第２ピストンを初期位置に付勢する第２弾性部材を含み、ストロークシミュレータは、シミュレータピストンを初期位置に付勢するシミュレータ弾性部材を含み、シミュレータ弾性部材の取付荷重のほうが第２弾性部材の取付荷重よりも大きく設定されていてもよい。

このように、シミュレータ弾性部材の取付荷重を第２弾性部材の取付荷重よりも大きく設定すれば、運転者のブレーキ操作入力時に第２弾性部材のほうがシミュレータ弾性部材よりも弾性変形しやすくなる。これにより、シミュレータピストンの移動に先行して第２ピストンの摺動をより確実に開始させることができる。

マスタシリンダは、第１ピストンを初期位置に付勢する第１弾性部材を含み、第２弾性部材の取付荷重のほうが第１弾性部材の取付荷重よりも小さく設定されていてもよい。

このように第２弾性部材の取付荷重を小さく設定することにより、シミュレータ弾性部材の取付荷重もまた低めに設定することが可能となる。これにより、ストロークシミュレータの設計自由度が向上し、ブレーキフィーリングへの影響を緩和することができるという点で好ましい。

マスタシリンダは、第１ピストンと第２ピストンとの初期間隔を規定し、かつ第１ピストンと第２ピストンとが初期間隔以上に離隔することを規制する一方互いに近づく方向への移動を許容するよう第１ピストンと第２ピストンとを連結する連結部材を含み、第１弾性部材は、第１ピストンと第２ピストンとが初期間隔を取るときに取付荷重が作用するよう連結部材に取り付けられていてもよい。

例えばこのようにすれば、第１ピストンと第２ピストンとを連結する連結部材に、規定された初期間隔で所望の取付荷重が課された状態となるよう第１弾性部材を取り付けることができる。これにより、第１弾性部材の取付荷重を第２弾性部材の取付荷重と異ならせることが可能となり、例えば第２弾性部材の取付荷重を第１弾性部材の取付荷重よりも小さくすることができる。

マスタシリンダは、第１ピストンを初期位置に付勢する第１弾性部材を含み、第１弾性部材の取付荷重のほうが第２弾性部材の取付荷重よりも小さく設定され、第１弾性部材のバネ定数のほうが第２弾性部材のバネ定数よりも大きく設定されていてもよい。

このように取付荷重及びバネ定数を設定することにより、第２ピストンの移動量を低減することが可能となる。これにより、第２ピストンに付随するシール部材等に対する耐久性に関する設計条件が緩和されるという点で好ましい。

本発明の別の態様は、ストロークシミュレータカット機構である。このストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダ及びストロークシミュレータ間の作動流体流通経路上に設けられ、マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の流通が許容されている状態において、運転者のブレーキ操作入力を受けて作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断するストロークシミュレータカット機構であって、マスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して遮断動作が開始される。

本発明のさらに別の態様は、ストロークシミュレータカット方法である。この方法は、マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の供給が必要とされた場合に、マスタシリンダ及びストロークシミュレータ間の作動流体流通経路の遮断動作をマスタシリンダからストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して開始する。

本発明によれば、マスタシリンダの作動流体をより効率的に利用することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２への操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定するものである。また、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０が搭載された車両は、４つの車輪のうちの操舵輪を操舵する図示されない操舵装置や、これら４つの車輪のうちの駆動輪を駆動する図示されない内燃機関やモータ等の走行駆動源等を備えるものである。

制動力付与機構としてのディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介してＥＣＢアクチュエータ８０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」という。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２０にＥＣＢアクチュエータ８０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２０を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。あるいは、流体力により摩擦部材の押圧力を制御するのではなく、例えば電動モータ等の電動の駆動機構を用いて摩擦部材の車輪への押圧力を制御する制動力付与機構を用いることもできる。

ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動流体としてのブレーキフルードを加圧して送出するマスタシリンダ１４に連結されている。ブレーキペダル１２は、入力ロッド１３を介してマスタシリンダ１４に連結されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とは、シミュレータ配管２５により接続されている。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右マスタカット弁２７ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、左マスタカット弁２７ＦＬが設けられている。これらの右マスタカット弁２７ＦＲおよび左マスタカット弁２７ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。

右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。

一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、ブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキフルードを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキフルードは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。なお、本実施形態ではアキュムレータ５０及びオイルポンプ３４等をＥＣＢアクチュエータ８０に一体に設けているが、アキュムレータ５０、オイルポンプ３４及び付随する機器をＥＣＢアクチュエータ８０とは別体に設けてもよい。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。

また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキフルードの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。

上述の右マスタカット弁２７ＦＲおよび左マスタカット弁２７ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０のＥＣＢアクチュエータ８０を構成する。そして、かかるＥＣＢアクチュエータ８０は、本実施形態における制御部としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。

このように構成されるブレーキ制御装置１０では、ＥＣＵ２００により、ブレーキペダル１２の踏み込みストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪の目標ホイールシリンダ圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０および減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう制御される。

一方、このとき右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは閉状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みによりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキフルードは、ストロークシミュレータ２４に流入する。

図２は、第１の実施形態に係るマスタシリンダ１４の断面を模式的に示す断面図である。以下では便宜上、マスタシリンダ１４においてブレーキペダル１２に近い側を前側、ブレーキペダル１２から遠い側を後側と呼ぶこととする。マスタシリンダ１４は、マスタハウジング５４の内部に第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８とを備える。第１マスタピストン５５のほうが第２マスタピストン５８よりも前方に、すなわちブレーキペダル１２に近い側に設けられている。第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８の外径よりもマスタハウジング５４の内周面はわずかに大径に形成されており、第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８はマスタハウジング５４の内周面に沿って摺動自在である。第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８は、互いに間隔をあけて摺動方向に直列にマスタハウジング５４内部に配置されている。

第１マスタピストン５５の後方には第１マスタシリンダ室５７が形成される。第１マスタシリンダ室５７は、第１マスタピストン５５の後端部５５ｂ、第２マスタピストン５８の前端部５８ａ、及びマスタハウジング５４の内周面により画定される。第２マスタピストン５８の後方には第２マスタシリンダ室６１が形成される。第２マスタシリンダ室６１は、第２マスタピストン５８の後端部５８ｂとマスタハウジング５４の内周面及び内周面後端部６５とにより画定される。

ブレーキペダル１２は、入力ロッド１３を介して第１マスタピストン５５の前側端面５５ａに連結されている。入力ロッド１３には、中間に荷重伝達用のスプリングが介在してもよい。

第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８は、第１弾性部材としての第１マスタスプリング５６及び第２弾性部材としての第２マスタスプリング５９を介してマスタハウジング５４の内部に直列に連結されている。第１マスタスプリング５６は、第１マスタピストン５５の後端部５５ｂと第２マスタピストン５８の前端部５８ａとを連結している。第２マスタスプリング５９は、第２マスタピストン５８の後端部５８ｂとマスタハウジング５４の内周面後端部６５とを連結している。第１マスタスプリング５６は第１マスタシリンダ室５７の内部に収容され、第２マスタスプリング５９は第２マスタシリンダ室６１の内部に収容されている。このようにして、第２マスタピストン５８は、第１マスタスプリング５６及び第１マスタピストン５５を介してブレーキペダル１２に連結されている。

第１マスタピストン５５は、第１マスタスプリング５６により第１マスタピストン５５の初期位置に向けて前方、つまり第１マスタシリンダ室５７の容積を増大する方向に付勢されている。また、第２マスタピストン５８は、第２マスタスプリング５９により第２マスタピストン５８の初期位置に向けて前方、つまり第２マスタシリンダ室６１の容積を増大する方向に付勢されている。ここで、ピストンの初期位置とは、ブレーキペダル１２に操作入力がないときにピストンが保持される位置であり、予め設計上定められている。

ピストンが初期位置にある場合にも所定の付勢力が作用するように、スプリングは取付荷重として所定の圧縮荷重が課された状態で取り付けられている。このため、充分なブレーキ操作入力によりピストンに取付荷重を超える荷重が作用した場合にスプリングに弾性変形が生じてピストンは移動する。ブレーキ操作入力が充分ではなく取付荷重に満たない荷重が作用した場合には、ピストンは初期位置に保持される。

本実施形態では、第２マスタスプリング５９の取付荷重は第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも大きく設定されている。このため、ブレーキペダル１２に充分な操作入力があると、まず取付荷重の小さい第１マスタスプリング５６が弾性変形する。つまりまず第１マスタピストン５５のみが摺動する。操作入力による荷重が第２マスタスプリング５９の取付荷重を超えると第１マスタスプリング５６及び第２マスタスプリング５９の双方が弾性変形するようになり、第２マスタピストン５８も摺動するようになる。なお、取付荷重を保持するために、第２マスタピストン５８が初期位置よりも第１マスタピストン５５に近接する方向に移動することを規制する例えばストッパボルト等の規制部材が設けられる。

第１マスタシリンダ室５７には左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬへとブレーキフルードを供給するためのブレーキ油圧制御管１８が接続されている。第２マスタシリンダ室６１には右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲへとブレーキフルードを供給するためのブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキペダル１２への操作入力が検出されてＥＣＵ２００が制動要求ありと判定すると、ＥＣＵ２００は右マスタカット弁２７ＦＲ及び左マスタカット弁２７ＦＬを閉弁する。これにより、第１マスタシリンダ室５７及び第２マスタシリンダ室６１はともにホイールシリンダ２０から遮断される。

また、第１マスタシリンダ室５７及び第２マスタシリンダ室６１はそれぞれリザーバタンク２６とも接続されている。ブレーキペダル１２への操作入力により第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８が若干量移動すると、第１マスタシリンダ室５７及び第２マスタシリンダ室６１のリザーバタンク２６との接続は機械的に遮断される。

第２マスタピストン５８の内部には、ピストン内連通路６３が形成されている。ピストン内連通路６３は、第２マスタピストン５８の前端部５８ａと第２マスタピストン５８の側面５８ｃとを結ぶ貫通孔である。ピストン内連通路６３は、第２マスタピストン５８の前端部５８ａから後方に向けて第２マスタピストン５８の内部を進み、第２マスタピストン５８の中心部で直角に折れ曲がって第２マスタピストン５８の側面５８ｃに通じる。

図２に示されるように第２マスタピストン５８は、その初期位置においてピストン内連通路６３の側面５８ｃ側の端部がシミュレータ配管２５に接続されるように配置される。前端部５８ａ側のピストン内連通路６３端部は第１マスタシリンダ室５７に接続されている。このため、ブレーキペダル１２に操作入力がない初期状態においては、第１マスタシリンダ室５７とストロークシミュレータ２４との間のブレーキフルードの流通が許容されている。ブレーキフルードは、第１マスタシリンダ室５７からピストン内連通路６３及びシミュレータ配管２５を介してストロークシミュレータ２４に流入することになる。

通常のブレーキ制御中においては、ＥＣＵ２００がブレーキペダル１２への操作を検出して制動要求ありと判定すると、右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは閉弁される。これにより、第１マスタシリンダ室５７はホイールシリンダ２０ＦＬから遮断され、ストロークシミュレータ２４との間のブレーキフルードの流通のみが許容される。第２マスタシリンダ室６１は密閉されるので、ブレーキペダル１２の操作入力を受けても第２マスタピストン５８は第２マスタシリンダ室６１の液圧によりほとんど変位しなくなる。このため、図２に示されるようにピストン内連通路６３とシミュレータ配管２５との接続が維持され、運転者のブレーキペダル１２の踏込により第１マスタシリンダ室５７で加圧されたブレーキフルードがストロークシミュレータ２４へと供給される。

一方、例えば異常発生時に右マスタカット弁２２ＦＲが開状態とされている場合には、もはや第２マスタシリンダ室６１は密閉されていないから、ブレーキペダル１２の踏込によりブレーキフルードが第２マスタシリンダ室６１から吐出されホイールシリンダ２０ＦＲへと供給されることになる。同時に第２マスタピストン５８はマスタハウジング５４の内周面後端部６５に向けて摺動する。摺動により第２マスタピストン５８の側面５８ｃ側のピストン内連通路６３の端部がシミュレータ配管２５から外れると、ピストン内連通路６３からシミュレータ配管２５へのブレーキフルードの流通が遮断される。このようにして、ストロークシミュレータ２４はマスタシリンダ１４から遮断されることとなる。運転者のブレーキ操作が解除されると、第２マスタスプリング５９の付勢力により第２マスタピストン５８は初期位置に戻される。その結果、ピストン内連通路６３がシミュレータ配管２５に再度接続される。

このように、本実施形態においては、第２マスタピストン５８、ピストン内連通路６３、及びシミュレータ配管２５等を含んでストロークシミュレータカット機構が構成されている。ストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダ１４及びストロークシミュレータ２４間の作動流体流通経路上に設けられている。ストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０への作動流体の流通が許容されている場合に、運転者のブレーキ操作入力を受けて当該作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断する。ストロークシミュレータカット機構は、第２マスタピストン５８の摺動により当該作動流体流通経路を遮断する。逆に、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０への作動流体の流通が遮断されている場合には、ストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４との接続を維持し、マスタシリンダ１４からストロークシミュレータ２４への作動流体の流通は許容される。

図３は、ストロークシミュレータ２４の断面を模式的に示す断面図である。ストロークシミュレータ２４は、シミュレータハウジング６４の内部に第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２とを備える。シミュレータハウジング６４の内部には、第１シミュレータピストン７０よりもわずかに大径の第１シリンダ６０と、第１シリンダ６０よりも大径の第２シリンダ６２が同軸に連続して形成されている。第１シミュレータピストン７０は第１シリンダ６０内部に収容され、第２シミュレータピストン８２は第２シリンダ６２内部に収容されている。

図３において第１シミュレータピストン７０の左側には、マスタシリンダ１４からブレーキペダル１２の操作量に応じたブレーキフルードが導入されるシミュレータ液室６６が画定される。シミュレータ液室６６は、シミュレータハウジング６４に形成されたシミュレータ流路６８およびシミュレータ配管２５を介してマスタシリンダ１４に連通している。第１シミュレータピストン７０は、シミュレータ液室６６内のブレーキフルードの圧力に応じて第１シリンダ６０内を摺動自在である。第２シミュレータピストン８２は第２シリンダ６２内を移動する。

また、シミュレータハウジング６４には、第１シミュレータピストン７０を介してシミュレータ液室６６の反対側に位置するように、エア室９６、９８が画定されている。第１シミュレータピストン７０は略円柱形状をなし、円柱の表面に形成された円環溝にリング状のシミュレータカップ７２が取り付けられており、このシミュレータカップ７２により、シミュレータ液室６６からエア室９６、９８へのブレーキフルードの流入が阻止される。なお、エア室９６、９８は図示しない連通孔を介して大気と連通している。

第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２との間には、ピストンを付勢する弾性部材としての第１シミュレータスプリング７８が取付荷重として若干量圧縮された状態で配置される。第１シミュレータピストン７０のシミュレータ液室６６と反対側の底部には、軸方向に延びる穴７４が形成される。穴７４には円柱状のゴム７６が、第１シミュレータピストン７０の底部から若干量突出するような状態で嵌め込まれる。

第２シミュレータピストン８２はフランジ８２ａと凸部８２ｂとを有する。フランジ８２ａは第２シリンダ６２の中心軸から外径方向に延設され、第２シリンダ６２より若干量小さい外径を有している。このフランジ８２ａにより、第２シミュレータピストン８２が所定位置より左方に移動することを防止している。

第２シリンダ６２内の右端にはシミュレータ基部９０が配置される。シミュレータ基部９０とフランジ８２ａとの間には、第２シミュレータピストン８２を付勢する弾性部材としての第２シミュレータスプリング８４が取付荷重として若干量圧縮された状態で配置される。第２シミュレータスプリング８４の取付荷重のほうが第１シミュレータスプリング７８の取付荷重よりも大きく設定される。

凸部８２ｂは、フランジ８２ａの中央から第１シミュレータピストン７０とは逆方向（図中右方向）に延びる。凸部８２ｂの先端にはゴムキャップ８８が嵌め込まれており、第２シミュレータピストン８２が右方に移動すると、ゴムキャップ８８はシミュレータ基部９０に形成されたゴム受容部９４内部に収納される。

上記構成のストロークシミュレータ２４の動作を説明する。右マスタカット弁２７ＦＲ及び左マスタカット弁２７ＦＬがともに閉弁された状態で運転者によりブレーキペダル１２が操作されると、マスタシリンダ１４からブレーキフルードがシミュレータ配管２５及びシミュレータ流路６８を介してシミュレータ液室６６に導入される。すると、第１シミュレータピストン７０が、第１シミュレータスプリング７８の付勢力と、シミュレータカップ７２と第１シリンダ６０の内周面との摺動抵抗に抗して、図中右方向に移動する。第２シミュレータスプリング８４の取付荷重のほうが第１シミュレータスプリング７８の取付荷重よりも大きく設定されているので、第２シミュレータスプリング８４より先にまず第１シミュレータスプリング７８が弾性変形する。

第１シミュレータピストン７０が右方に移動すると、第１シミュレータピストン７０の底部に設けられたゴム７６の先端が第２シミュレータピストン８２の左端に接触する。この時点から、第１シミュレータピストン７０にはさらにゴム７６の弾性力が加えられる。シミュレータ液室６６にブレーキフルードが導入されて、第１シミュレータピストン７０がさらに右方に移動すると、ゴム７６が圧縮されて第１シミュレータピストン７０の穴７４に押し込まれた状態になる。すると、第１シミュレータピストン７０が第２シミュレータピストン８２と直に接触する状態となる。この時点から第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２とは一体に移動するようになり、第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２には第２シミュレータスプリング８４の弾性力が加えられる。

第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２とがさらに右方に移動すると、今度は第２シミュレータピストン８２の凸部８２ｂに取り付けられたゴムキャップ８８が、基部のゴム受容部９４と接触する。これ以降、ゴムキャップ８８の弾性力も第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２に加えられる。

この結果、ストロークシミュレータ２４は、第１シミュレータピストン７０の右方への移動につれて４段階のばね特性すなわち反力を与えることになる。第１シミュレータスプリング７８及び第２シミュレータスプリング８４のばね係数、ゴム７６、ゴムキャップ８８の反発係数、およびシミュレータカップ７２の摺動抵抗などを調整することによって、運転者によるブレーキペダル１２の操作量に応じて、踏み始めは軽く、踏み込みにしたがって反力が大きくなるブレーキフィーリングが付与される。

運転者がブレーキペダルから足を離すと、シミュレータ液室６６からシミュレータ流路６８及びシミュレータ配管２５を経由してブレーキフルードがストロークシミュレータ２４から流出し、これに応じて第１シミュレータピストン７０と第２シミュレータピストン８２は、ゴムキャップ８８、第２シミュレータスプリング８４、ゴム７６および第１シミュレータスプリング７８からの弾性力により、図３中の左方に押され、第１シミュレータピストン７０は第１シリンダ６０内を摺動する。

上述のように通常のブレーキ制御中においては、マスタシリンダ１４とホイールシリンダ２０とのブレーキフルードの流通は遮断され、ＥＣＵ２００の制御によりアキュムレータ５０から増圧弁４０等を介してホイールシリンダ２０にブレーキフルードが供給される。運転者のブレーキ操作によりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキフルードはストロークシミュレータ２４に流入し、ストロークシミュレータ２４はブレーキ操作に対する反力を発生させる。これに対して、例えば異常発生等によりマスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給が必要とされた場合には、ＥＣＵ２００はブレーキ制御を中止し、ストロークシミュレータ２４は上述のストロークシミュレータカット機構によりマスタシリンダ１４から機械的に遮断される。

ところが実際には、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作の開始から完了までの間、マスタシリンダ１４の第１マスタシリンダ室５７からストロークシミュレータ２４にブレーキフルードがある程度流出してしまう可能性がある。上述のようにストロークシミュレータカット機構は、第２マスタピストン５８の摺動によりピストン内連通路６３とシミュレータ配管２５との接続を機械的に遮断する。このため、第２マスタピストン５８が充分に摺動してピストン内連通路６３とシミュレータ配管２５との接続が完全に遮断されるまではマスタシリンダ１４からストロークシミュレータ２４にブレーキフルードが流出し得る状態となっている。ストロークシミュレータ２４に流出したブレーキフルードは制動力の発生には寄与しない。またストロークシミュレータ２４に流出した分だけホイールシリンダ２０に供給されるブレーキフルードが減少してしまう。本実施形態では右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに供給されるべきブレーキフルードが減少してしまう。よって、遮断動作中におけるストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの流出量を極力小さくすることが望まれる。

そこで、本実施形態に係るストロークシミュレータカット機構は、マスタシリンダ１４からストロークシミュレータ２４への作動流体の流出に先行して遮断動作が開始されるように調整されている。そのために、マスタカット弁２７の開弁時に第２マスタピストン５８はストロークシミュレータ２４内部のピストンの移動に先行して摺動を開始するように調整されている。

本実施形態では、ストロークシミュレータ２４のピストンの動き出し荷重が、第２マスタピストン５８の動き出し荷重より大きくなるように調整される。そのためにストロークシミュレータ２４内部のスプリングの取付荷重のほうが第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも大きく設定されている。ストロークシミュレータ２４において最初に弾性変形することとなる第１シミュレータスプリング７８の取付荷重が第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも大きくなるように設定される。結局、第１の実施形態においては、上述のように第２マスタスプリング５９の取付荷重が第１マスタスプリング５６の取付荷重より大きく設定されているから、第１マスタスプリング５６、第２マスタスプリング５９、第１シミュレータスプリング７８の順に取付荷重が大きくなるように設定されることになる。

なお、ピストンの動き出し荷重、つまりピストンが摺動を開始するために必要な荷重は主として、ピストンに作用するスプリングの取付荷重とピストンの摺動開始時の摩擦抵抗との合計である。ピストンの摺動抵抗が比較的大きいと想定される場合には、摺動抵抗を考慮に加えてスプリングの取付荷重を設定してもよい。例えば、ストロークシミュレータ２４のピストンの動き出し荷重を、第２マスタスプリング５９の取付荷重と第２マスタピストン５８の摺動抵抗との合計よりも大きくするようにしてもよい。言い換えれば、ストロークシミュレータ２４のスプリング取付荷重とピストン摺動抵抗との合計を、第２マスタスプリング５９の取付荷重と第２マスタピストン５８の摺動抵抗との合計よりも大きくするように調整してもよい。

また、ストロークシミュレータ２４が多段に複数のスプリングを含む場合には、複数のスプリングのそれぞれの取付荷重が第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも大きく設定されることが好ましい。上述のように、ストロークシミュレータの作動時に最初に弾性変形することとなる第１シミュレータスプリング７８は少なくとも取付荷重を第２マスタスプリング５９よりも大きく設定することが好ましい。

本実施形態に係るストロークシミュレータカット機構の遮断動作について説明する。ここで留意すべき点は、ブレーキペダル１２のストロークが増加するにつれて、取付荷重の大小関係から第１マスタスプリング５６、第２マスタスプリング５９、第１シミュレータスプリング７８の順に弾性変形する点である。なお、以下の説明ではピストンの摺動抵抗はごく小さいものとして省略している。

まず、ブレーキペダル１２への操作入力がなされて第１マスタスプリング５６に作用する荷重が第１マスタスプリング５６の取付荷重を超えると、第１マスタスプリング５６が弾性変形するとともに第１マスタピストン５５が摺動し始める。その結果、第１マスタシリンダ室５７のブレーキフルードは、第１マスタピストン５５に加圧されてブレーキ油圧制御管１８を介してホイールシリンダ２０ＦＬに供給される。この段階ではまだ第２マスタスプリング５９及び第１シミュレータスプリング７８に作用する荷重はそれぞれの取付荷重に満たないため、各スプリングは弾性変形しない。よって、第２マスタピストン５８及び第１シミュレータピストン７０は静止している。

ブレーキペダル１２がさらに踏み込まれて第２マスタスプリング５９に作用する荷重が第２マスタスプリング５９の取付荷重を超えると、第２マスタスプリング５９が弾性変形し始め、第２マスタピストン５８が摺動し始める。第２マスタシリンダ室６１のブレーキフルードは、第２マスタピストン５８に加圧されてブレーキ油圧制御管１６を介してホイールシリンダ２０ＦＲに供給される。第１シミュレータスプリング７８は取付荷重が第２マスタスプリング５９よりも大きいため、このときもまだ弾性変形しない。

第２マスタピストン５８の摺動開始により、本実施形態のストロークシミュレータカット機構の遮断動作が開始される。ブレーキペダル１２への更なる踏込操作により第２マスタピストン５８はマスタハウジング５４の内周面後端部６５に向けて摺動する。ピストン内連通路６３の側面５８ｃ側の端部がシミュレータ配管２５から外れると、ピストン内連通路６３からシミュレータ配管２５へのブレーキフルードの流通が遮断される。これにより、ストロークシミュレータ２４はマスタシリンダ１４から遮断され、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作が完了することとなる。

第１シミュレータスプリング７８に作用する荷重が取付荷重を超える前に遮断動作が完了すれば、遮断動作完了まで第１シミュレータピストンは静止していることになる。よってこの場合、遮断動作中のストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの流入をゼロとすることができる。また、遮断動作が完了する前に第１シミュレータスプリング７８に作用する荷重が取付荷重に達したとしても、本実施形態によればマスタシリンダ１４からストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの流出開始前に遮断動作が開始されている。よって、ストロークシミュレータカット機構の遮断動作中のストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの流出量を最小限に抑えることができる。

ここで、ストロークシミュレータ２４のスプリングの取付荷重は、遮断動作中のストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの許容可能な流出量や、ストロークシミュレータ２４により実現すべきブレーキフィーリング等を考慮して適宜調整することができる。また、マスタシリンダ１４及びストロークシミュレータ２４のシリンダ断面積の違いを考慮してスプリングの取付荷重を調整してもよい。ストロークシミュレータ２４のシリンダ断面積のほうが小さければ、ストロークシミュレータ２４のピストンの動き出し荷重を第２マスタピストン５８の動き出し荷重より低く設定することができる場合もあり得る。

このように、本実施形態においては、マスタシリンダ１４からのブレーキフルードの供給を開始するに際して、第２マスタピストン５８が第１シミュレータピストン７０等の移動に先行して摺動を開始するように調整されている。すなわち、ストロークシミュレータ２４の作動に先行してストロークシミュレータカット機構の遮断動作が開始される。その結果、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へとより多くの作動流体を供給することが可能となり、ホイールシリンダ２０におけるブレーキフルードの消費効率が改善される。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。上述の第１の実施形態では、第１マスタスプリング５６、第２マスタスプリング５９、第１シミュレータスプリング７８の順に取付荷重が大きくなるように設定されている。これに対して、第２の実施形態においては、第２マスタスプリング５９、第１マスタスプリング５６、第１シミュレータスプリング７８の順に取付荷重が大きくなるように設定されている。つまり、第２マスタスプリング５９の取付荷重を第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも小さく設定している。第１の実施形態は既存のマスタシリンダ１４を用いつつストロークシミュレータ２４のスプリングの取付荷重を増加させる調整を主として意図したものであるのに対し、第２の実施形態は既存のストロークシミュレータ２４を用いつつ第２マスタスプリング５９の取付荷重を低下させる調整を主として意図したものである。なお、第１の実施形態と同一の内容については以下では説明を適宜省略する。

第２の実施形態においては、第２マスタスプリング５９の取付荷重を第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも小さく設定するための一例として、マスタシリンダ１４にいわゆる中吊り構造を採用している。図４は、第２の実施形態に係るマスタシリンダ１４の要部の断面を示す断面図である。

図４に示されるように、マスタシリンダ１４は、第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８とを連結する連結部材９８を含む。連結部材９８は、ブレーキ操作がなされていない初期状態における第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８との間隔を規定する。図４には、この初期状態が示されている。初期状態における２つのピストンの間隔を、以下では適宜「初期間隔」と呼ぶ。連結部材９８は、第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８とが互いに近づく方向への移動を許容する一方、初期間隔以上に離隔することを規制するように第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８とを連結している。

連結部材９８は、第１スプリング固定部材１００、第２スプリング固定部材１０２、及び連結棒１０４を含む。第１スプリング固定部材１００は、シルクハット状の形状とされており、シルクハットのつばに相当する部位が第１マスタピストン５５に固定され、シルクハットの頂部に相当する部位が第１マスタシリンダ室５７に向けて突き出すように配設されている。第１スプリング固定部材１００の軸心はマスタシリンダ１４の軸心に概ね一致するように配設される。

第２スプリング固定部材１０２も第１スプリング固定部材１００と同様の大きさのシルクハット状の形状の部材として形成されている。第２スプリング固定部材１０２は、第２マスタピストン５８の前端部の中心軸付近に形成された突出部１０８に固定され、第１マスタシリンダ室５７に向けて突き出すように第１スプリング固定部材１００に対向して配設されている。突出部１０８の中心部にはピストン内連通路６３が形成されている。

第１スプリング固定部材１００のシルクハットのつばに相当する部位に、第１マスタスプリング５６の一端が固定される。第１マスタスプリング５６の他端は、第２スプリング固定部材１０２のシルクハットのつばに相当する部位に固定される。第１スプリング固定部材１００及び第２スプリング固定部材１０２のシルクハット頂部に相当する部位はともに第１マスタスプリング５６の内部に挿入されている。第１マスタスプリング５６は、所定の圧縮荷重を取付荷重として課された状態で第１スプリング固定部材１００および第２スプリング固定部材１０２に両端を固定されている。

連結棒１０４は、棒状の部材であり、第１マスタスプリング５６の内部に同軸に配設されている。連結棒１０４の一端は、第１スプリング固定部材１００のシルクハットの頂部に相当する部位に固定されている。連結棒１０４は、第１スプリング固定部材１００からマスタシリンダ１４の中心軸に沿って第１マスタシリンダ室５７の内部を直線状に延び、第２スプリング固定部材１０２に形成された係合孔１１０に遊嵌されている。係合孔１１０は、第２スプリング固定部材１０２のシルクハットの頂部に相当する部位に形成されている。連結棒１０４の第２マスタピストン５８側の末端部１０６は、係合孔１１０の径よりも拡径されている。これにより、連結棒１０４の末端部１０６は、第２スプリング固定部材１０２の係合孔１１０に係合する。

初期状態においては第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８には第１マスタスプリング５６の取付荷重により互いに離れる方向に荷重が作用するものの、連結棒１０４の係合により第１マスタスプリング５６に課された取付荷重が保持される。これにより、連結棒１０４の長さで規定される初期間隔以上に第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８が離れて移動することが規制される。このようにして、第１マスタスプリング５６は、第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８とが初期間隔を取るときに取付荷重が作用するように連結部材９８に取り付けられる。

運転者によりブレーキペダル１２が踏み込まれて第１マスタピストン５５に作用する荷重が第１マスタスプリング５６の取付荷重を超えると第１マスタスプリング５６は圧縮される。同時に第１マスタピストン５５は摺動を開始し、連結棒１０４は第２マスタピストン５８のピストン内連通路６３へと進入する。本実施形態ではピストン内連通路６３は、第１マスタピストン５５が摺動したときの連結棒１０４の収容空間としても機能する。第１マスタピストン５５の摺動により、ブレーキフルードは、係合孔１１０を介してピストン内連通路６３に流入し、更にはストロークシミュレータ２４へと供給される。

このように本実施形態においては、連結部材９８により第１マスタスプリング５６の取付荷重を保持することができるので、第１マスタスプリング５６の取付荷重を第２マスタスプリング５９の取付荷重と異ならせることができる。一般的には中吊り構造を採用する場合であっても第２マスタスプリング５９の取付荷重を第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも大きく設定する。ところが本実施形態では、この取付荷重に関する自由度を利用して、第２マスタスプリング５９の取付荷重を第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも小さく設定する。そうして、本実施形態では、第２マスタスプリング５９、第１マスタスプリング５６、第１シミュレータスプリング７８の順に取付荷重が大きくなるように各スプリングの取付荷重を調整する。

図５は、第２の実施形態におけるピストンストロークとペダルストロークとの関係を模式的に示す図である。図５には、通常のブレーキ制御が実行される場合のピストンストロークとペダルストロークとの関係が示されている。図５の縦軸はピストンストローク、横軸はペダルストロークを示し、第１マスタピストン５５及び第２マスタピストン５８のそれぞれについてのペダルストロークとの関係が示されている。なお、図中でＭ１は第１マスタピストン５５の関係を示し、Ｍ２は第２マスタピストン５８の関係を示す。図５では、第２マスタピストン５８のピストンストロークは第２マスタピストン５８の移動量を示し、第１マスタピストン５５のピストンストロークは第２マスタピストン５８に対する第１マスタピストン５５の相対的な移動量を示す。

図５に示されるように、ペダルストロークが小さく制動判定要求がＯＮとならない程度の初期段階では、第２マスタピストン５８のストロークがペダルストロークの増加につれて増加する一方、第１マスタピストン５５のストロークはほぼゼロに保たれる。つまり、ペダルストロークの増加につれて第２マスタピストン５８が移動する一方、第１マスタピストン５５と第２マスタピストン５８との間隔はほぼ変化しない。これは、本実施形態では第１マスタスプリング５６の取付荷重のほうが第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも大きく設定されているためである。

制動要求判定がＯＮとなる程度にペダルストロークが大きくなった段階では、マスタカット弁２７が閉弁されているため第２マスタシリンダ室は密閉される。このため、第２マスタピストン５８のストロークは、ペダルストロークが増加しても増加せずほぼ一定に保たれる。制動要求判定がＯＮとなった状態では、第２マスタピストン５８の代わりに第１マスタピストン５５がペダルストロークの増加につれて移動する。

以上のように、第２の実施形態によれば、マスタシリンダ１４に中吊り構造を採用し、通常とは異なり第２マスタスプリング５９の取付荷重を第１マスタスプリング５６の取付荷重よりも小さく設定している。その結果として第２マスタスプリング５９、第１マスタスプリング５６、第１シミュレータスプリング７８の順に取付荷重が大きくなるように各スプリングの取付荷重が調整される。シミュレータスプリングの取付荷重を低めに設定することが可能となるという点でストロークシミュレータ２４の設計自由度を向上させることができ、ブレーキフィーリングへの影響を緩和することができるという点で好ましい。

なお、ＥＣＵ２００の通常のブレーキ制御においては、主として運転者のブレーキペダル操作の検出時に制動要求発生と判定してマスタカット弁２７が閉弁されてブレーキ制御が実行される。よって、運転者のブレーキペダル操作が検出されるまでは、マスタカット弁２７は開弁されており、ブレーキペダル操作開始直後は第２マスタピストン５８は摺動し得る。そこで、運転者によるブレーキペダル１２の踏込操作が開始されてからＥＣＵ２００がブレーキペダル操作を検出するまでの間に第２マスタピストン５８の摺動によりストロークシミュレータ２４がマスタシリンダ１４から遮断されてしまうことのないように、シミュレータ配管２５とピストン内連通路６３とのラップ代を充分な大きさに設定することが望ましい。例えば、ブレーキペダル操作検出までに想定されるピストン内連通路６３の摺動量よりも、シミュレータ配管２５のマスタシリンダ１４への接続部における摺動方向に関する配管径を大きく設定してもよい。このようにすれば、ＥＣＵ２００によりブレーキペダル操作が実際に検出されるまでにストロークシミュレータ２４が予想外に遮断されてしまうのを防ぐことができる。これは、本実施形態のように第２マスタスプリング５９の取付荷重を比較的小さく設定しブレーキペダル１２の踏込時に第２マスタピストン５８を比較的移動しやすく調整した場合に特に好ましい。

続いて第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、上述の第２の実施形態の変形例であり、第１マスタスプリング５６及び第２マスタスプリング５９の特性を第２の実施形態とは異ならせている。第３の実施形態においては、第１マスタスプリング５６の取付荷重のほうが第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも小さく設定される。それとともに、第１マスタスプリング５６のバネ定数のほうが第２マスタスプリング５９のバネ定数よりも大きく設定される。このように取付荷重及びバネ定数を設定することにより、制動要求判定がＯＮとなるまでの第２マスタピストン５８のストロークを低減することができる。その結果、第２マスタピストン５８に付随するシール部材等に対する耐久性に関する設計条件を緩和することができるという点で好ましい。

図６は、第３の実施形態におけるピストンストロークとペダルストロークとの関係を模式的に示す図である。図６には、図５と同様に、通常のブレーキ制御が実行される場合のピストンストロークとペダルストロークとの関係が示されている。

まず、図６に領域Ａとして示されるように、ペダルストロークが小さく制動判定要求がＯＮとならない程度の初期段階においては、第２の実施形態とは逆に、第１マスタピストン５５のストロークがペダルストロークの増加につれて増加する一方、第２マスタピストン５８のストロークはほぼゼロに保たれる。これは、第３の実施形態では、第２の実施形態とは逆に第１マスタスプリング５６の取付荷重のほうが第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも小さく設定されるからである。第２マスタスプリング５９に作用する荷重が第２マスタスプリング５９の取付荷重に達するペダルストロークで領域Ａから領域Ｂに移行する。

領域Ｂにおいては、第１マスタピストン５５のストロークはペダルストロークが増加しても増加せずほぼ一定に保たれ、第２マスタピストン５８のストロークがペダルストロークの増加につれて増加する。第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも大きな荷重が第１マスタスプリング５６及び第２マスタスプリング５９に作用しているので、領域Ｂでは２つのスプリングがともにペダルストロークに応じて弾性変形可能な状態にある。ところが、本実施形態においては、第１マスタスプリング５６のバネ定数が第２マスタスプリング５９のバネ定数よりも相当程度大きく設定されている。このため、ペダルストロークの増加に応じて第２マスタスプリング５９が主として弾性変形して、第２マスタピストン５８のストロークが増加することとなる。

よって、第２マスタスプリング５９の取付荷重は、制動要求判定がＯＮとなるペダルストロークのもとで生じる荷重より小さい値に設定される。第２マスタスプリング５９の取付荷重を大きめに設定すればそれだけ第２マスタピストン５８のストロークを低減できるので、シール部材等の耐久性の観点からは好ましい。逆に、第２マスタスプリング５９の取付荷重を小さく設定すれば、ストロークシミュレータ２４へのブレーキフルードの流出をより抑えることができるという点で好ましい。

さらにペダルストロークが大きくなり、図６に領域Ｃとして示されるように、制動要求判定がＯＮとなるペダルストロークとなった段階では、第２の実施形態と同様となる。すなわち、第２マスタピストン５８のストロークは、ペダルストロークが増加しても増加せずほぼ一定に保たれ、第２マスタピストン５８の代わりに第１マスタピストン５５のストロークが増加する。

第３の実施形態によれば、以上のように取付荷重及びバネ定数を設定することにより、第２マスタピストン５８のストロークを低減することが可能となる。これにより、第２ピストンに付随するシール部材等に対する耐久性に関する設計条件が緩和されるという点で好ましい。

なお、第１マスタスプリング５６に代えて、第１シミュレータスプリング７８の特性を同様に調整してもよい。すなわち、第１シミュレータスプリング７８の取付荷重を第２マスタスプリング５９の取付荷重よりも小さく設定するとともに、第１シミュレータスプリング７８のバネ定数を第２マスタスプリング５９のバネ定数よりも大きく設定してもよい。このようにしても同様の効果を実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 第１の実施形態に係るマスタシリンダの断面を模式的に示す断面図である。 ストロークシミュレータの断面を模式的に示す断面図である。 第２の実施形態に係るマスタシリンダの要部の断面を示す断面図である。 第２の実施形態におけるピストンストロークとペダルストロークとの関係を模式的に示す図である。 第３の実施形態におけるピストンストロークとペダルストロークとの関係を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２４ ストロークシミュレータ、 ２５ シミュレータ配管、 ５４ マスタハウジング、 ５５ 第１マスタピストン、 ５６ 第１マスタスプリング、 ５８ 第２マスタピストン、 ５９ 第２マスタスプリング、 ６３ ピストン内連通路、 ７０ 第１シミュレータピストン、 ７８ 第１シミュレータスプリング。

Claims (9)

1. 運転者によるブレーキ操作部材への操作量に応じて加圧された作動流体を収容するシリンダ室を含むマスタシリンダと、
   作動流体の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
   前記シリンダ室から送出された作動流体の供給によりブレーキ操作に対する反力を発生させるストロークシミュレータと、
   前記シリンダ室から前記ストロークシミュレータへの作動流体流通経路上に設けられ、前記マスタシリンダから前記ホイールシリンダへの作動流体の流通が許容されている状態において、運転者のブレーキ操作入力を受けて前記作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断するストロークシミュレータカット機構と、を備えるブレーキ装置であって、
   前記ストロークシミュレータカット機構は、前記マスタシリンダから前記ストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して遮断動作が開始されるように調整されていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 前記マスタシリンダは、前記作動流体流通経路の一部を構成するピストン内連通路が内部に形成され該マスタシリンダ内部を摺動自在に配置されているマスタピストンを含み、
   前記ストロークシミュレータカット機構は、前記マスタピストンの摺動により前記作動流体流通経路を遮断するものであって、前記マスタシリンダから前記ストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して前記マスタピストンが摺動を開始するように調整されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記マスタピストンは、前記ブレーキ操作部材に連結され該マスタシリンダ内部を摺動自在に配設される第１ピストンと、該第１ピストンを介して前記ブレーキ操作部材に連結され該マスタシリンダの内部を摺動自在に配設され、かつ前記ピストン内連通路が形成されている第２ピストンとを含み、
   前記ストロークシミュレータは、前記マスタシリンダにて加圧された作動流体圧を受けて移動するシミュレータピストンを含み、
   前記ストロークシミュレータカット機構は、前記第２ピストンの摺動により前記作動流体流通経路を遮断するものであって、前記シミュレータピストンの移動開始に先行して前記第２ピストンが摺動を開始するように調整されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
4. 前記マスタシリンダは、前記第２ピストンを初期位置に付勢する第２弾性部材を含み、
   前記ストロークシミュレータは、前記シミュレータピストンを初期位置に付勢するシミュレータ弾性部材を含み、
   前記シミュレータ弾性部材の取付荷重のほうが前記第２弾性部材の取付荷重よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
5. 前記マスタシリンダは、前記第１ピストンを初期位置に付勢する第１弾性部材を含み、
   前記第２弾性部材の取付荷重のほうが前記第１弾性部材の取付荷重よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
6. 前記マスタシリンダは、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの初期間隔を規定し、かつ前記第１ピストンと前記第２ピストンとが前記初期間隔以上に離隔することを規制する一方互いに近づく方向への移動を許容するよう前記第１ピストンと前記第２ピストンとを連結する連結部材を含み、
   前記第１弾性部材は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとが前記初期間隔を取るときに取付荷重が作用するよう前記連結部材に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ装置。
7. 前記マスタシリンダは、前記第１ピストンを初期位置に付勢する第１弾性部材を含み、
   前記第１弾性部材の取付荷重のほうが前記第２弾性部材の取付荷重よりも小さく設定され、前記第１弾性部材のバネ定数のほうが前記第２弾性部材のバネ定数よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
8. マスタシリンダ及びストロークシミュレータ間の作動流体流通経路上に設けられ、前記マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の流通が許容されている状態において、運転者のブレーキ操作入力を受けて前記作動流体流通経路における作動流体の流通を機械的に遮断するストロークシミュレータカット機構であって、
   前記マスタシリンダから前記ストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して遮断動作が開始されることを特徴とするストロークシミュレータカット機構。
9. マスタシリンダからホイールシリンダへの作動流体の供給が必要とされた場合に、前記マスタシリンダ及びストロークシミュレータ間の作動流体流通経路の遮断動作を前記マスタシリンダから前記ストロークシミュレータへの作動流体の流出に先行して開始することを特徴とするストロークシミュレータカット方法。
   

Images