JP2000159078A - 制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】個別の圧力源からの作動流体圧をマスタシリン
ダ圧と同等ににフィードバック制御するにあたり、ブレ
ーキペダルのペダルフィーリングを調整可能とすると共
に各車輪の制動用シリンダへの作動流体圧特性を圧力制
御弁への特別な指令なくして制御可能とする。 【解決手段】マスタシリンダ圧を吸収するストロークシ
ミュレータ５のピストン部材１６の可動方向反対側に、
ステップモータ１５によって軸線方向に移動される可動
部材１８を配設し、この可動部材１８からピストン部材
１６側にコイルスプリング１９を突設する。ピストン部
材１６がコイルスプリング１９に当接するまではペダル
反力はリターンスプリング１７のバネ特性にのみ依存す
るが、当接してから二つのスプリングのバネ特性に依存
するので、コイルスプリング１９とピストン部材１６と
の間隙を調整してペダル反力や制動力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキペダルの
踏込みによるマスタシリンダとは個別に各車輪の制動用
シリンダへの作動流体圧を制御可能な制動力制御装置に
関し、特にマスタシリンダからの作動流体圧をストロー
クシミュレータで吸収する構成を有するものに好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】このような制動力制御装置としては、例
えば特開平５ー２６２２２０号公報に記載されるものが
ある。この制動力制御装置では、マスタシリンダとは個
別にポンプで作動流体圧を昇圧し、それをアキュームレ
ータに蓄圧し、電磁切換弁でマスタシリンダから切換え
て、当該アキュームレータ内の作動流体圧をアンチスキ
ッド制御装置の圧力制御弁で、主として減圧方向に制御
して各車輪の制動用シリンダに供給する。このとき、マ
スタシリンダの作動流体圧はストロークシミュレータと
称する流体圧吸収装置で吸収される。具体的に、このス
トロークシミュレータは、シリンダ部材中に収納され且
つマスタシリンダからの作動流体圧によって可動なピス
トン部材と、このピストン部材，つまり作動流体を押し
戻し、ブレーキペダルに反力を与えるバネ部材とで構成
される。なお、各車輪の制動用シリンダへの作動流体圧
は、このストロークシミュレータとマスタシリンダとの
間の作動流体圧に基づいて制御するのが一般的である。
また、この制動力制御装置では、車両が特に前方から衝
突したときにブレーキペダルから伝わる衝撃を緩和でき
るように、エアバッグシステム等に搭載されている衝突
センサで衝突を検出したら、電磁断続弁を開いてライン
内，つまりマスタシリンダから制動用シリンダまでの全
ての作動流体圧をリザーバに大気開放するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
制動力制御装置では、ストロークシミュレータ内でブレ
ーキペダルに反力を与えるためのバネ部材は、そのバネ
特性が一定であるために、ブレーキペダルから感じられ
る，所謂ペダルフィーリングは常に一定である。また、
単にマスタシリンダからストロークシミュレータまでの
間の作動流体圧をフィードバック制御するときには、ブ
レーキペダルの操作状態と発生する作動流体圧とが常に
一意の関係にあるので、各車輪の制動用シリンダへの作
動流体圧を最終的に制御する圧力制御弁に対して特別な
指令を与えない限り、供給作動流体圧特性を制御するこ
とはできない。また、衝突時のブレーキペダルからの衝
撃を緩和するために個別に電磁断続弁を設けなければな
らないことから、部品点数やコストが増加する。

【０００４】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、ブレーキペダルのペダルフィーリングを
調整可能とすると共に各車輪の制動用シリンダへの作動
流体圧特性を圧力制御弁への特別な指令なくして制御可
能とし、且つ部品点数やコストの低廉化も可能な制動力
制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
めに、本発明のうち請求項１に係る制動力制御装置は、
ブレーキペダルの踏込みによって作動流体圧を昇圧する
マスタシリンダと、マスタシリンダとは個別に作動流体
圧を昇圧可能なポンプと、このポンプからの作動流体圧
を蓄圧するアキュームレータと、このアキュームレータ
に蓄圧された作動流体圧を減圧制御して所定の作動流体
圧とする圧力制御弁と、前記マスタシリンダの作動流体
圧及び圧力制御弁の作動流体圧の何れかを選択して各車
輪の制動用シリンダに接続する電磁切換弁と、前記マス
タシリンダからの作動流体圧を吸収するストロークシミ
ュレータと、このストロークシミュレータと前記マスタ
シリンダとの間の作動流体路を断続する電磁断続弁と、
前記マスタシリンダからストロークシミュレータまでの
作動流体圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、少
なくともこのマスタシリンダ圧検出手段で検出される作
動流体圧に基づいて各車輪の制動用シリンダの作動流体
圧を制御するために、前記圧力制御弁，電磁切換弁及び
電磁断続弁を駆動するための制御信号を出力する制御手
段とを備え、前記ストロークシミュレータは、マスタシ
リンダからの作動流体圧に応じて可動なピストン部材
と、このピストン部材を収納するシリンダ部材と、この
シリンダ部材とピストン部材との間に連結された第１の
バネ部材と、前記ピストン部材がマスタシリンダからの
作動流体圧によって可動する側で当該ピストン部材と収
納部材との間に配設された可動部材と、この可動部材か
ら前記ピストン部材側に向けて突設された第２のバネ部
材と、前記可動部材及びそれから突設された第２のバネ
部材を、前記ピストン部材の可動方向に移動させるアク
チュエータとを備え、前記制御手段は車両状態を検出し
て前記アクチュエータを駆動するための制御信号を出力
する構成としたことを特徴とするものである。

【０００６】この発明では、例えばアクチュエータを駆
動して可動部材及びそれから突設された第２のバネ部材
をピストンの可動方向に移動させると、当該第２のバネ
部材とピストン部材との間隔が変化する。ピストン部材
と第２のバネ部材とが当接していないときには、ブレー
キペダルへの反力，つまりブレーキペダルフィーリング
やマスタシリンダからストロークシミュレータまでの作
動流体圧は第１のバネ部材のバネ特性にのみ依存する
が、ピストン部材と第２のバネ部材とが当接すると、ブ
レーキペダルフィーリングや作動流体圧は、第１のバネ
部材のバネ特性と第２のバネ部材のバネ特性とに依存す
ることになるから、前述のようにピストン部材と第２の
バネ部材との間隔を変化させて両者が当接する位置を変
えることにより、ブレーキペダルフィーリングを調整し
たり、圧力制御弁に特別な指令を与えることなく作動流
体圧を制御したりすることができる。

【０００７】また、本発明のうち請求項２に係る制動力
制御装置は、前記請求項１の発明において、前記制御手
段は、車両速度を検出する車両速度検出手段を備え、こ
の車両速度検出手段で検出される車両速度の増加に伴っ
て、前記可動部材及びそれから突設されている第２のバ
ネ部材がピストン部材側に近づくように前記アクチュエ
ータへの制御信号を調整することを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、本発明のうち請求項３に係る制動力
制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記
制御手段は、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレ
ーキペダル操作状態検出手段を備え、このブレーキペダ
ル操作状態検出手段で検出されるブレーキペダルの踏込
み量の増加に伴って、前記可動部材及びそれから突設さ
れている第２のバネ部材がピストン部材側に近づくよう
に前記アクチュエータへの制御信号を調整することを特
徴とするものである。

【０００９】また、本発明のうち請求項４に係る制動力
制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記
制御手段は、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレ
ーキペダル操作状態検出手段を備え、このブレーキペダ
ル操作状態検出手段で検出されるブレーキペダルの踏込
み量及びその踏込み速度の増加に伴って、前記可動部材
及びそれから突設されている第２のバネ部材がピストン
部材側に近づくように前記アクチュエータへの制御信号
を調整することを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明のうち請求項５に係る制動力
制御装置は、前記請求項１乃至４の発明において、前記
ピストン部材及び可動部材には、前記アクチュエータに
よって当該可動部材がピストン部材から離れる方向に移
動されるときに互いに係合する係合構造を形成し、前記
制御手段は、車両の衝突を検出する車両衝突検出手段を
備え、この車両衝突検出手段で車両の衝突が検出された
ときには、前記可動部材及びそれから突設されている第
２のバネ部材がピストン部材から離れるように前記アク
チュエータへの制御信号を調整することを特徴とするも
のである。

【００１１】

【発明の効果】而して、本発明のうち請求項１に係る制
動力制御装置によれば、アクチュエータを駆動して可動
部材及びそれから突設された第２のバネ部材をピストン
の可動方向に移動させると、当該第２のバネ部材とピス
トン部材との間隔が変化する構成としたため、両者が当
接する位置を変えることにより、第１のバネ部材のバネ
特性と第２のバネ部材のバネ特性とに依存するブレーキ
ペダルフィーリングや作動流体圧特性の変化点を変える
ことが可能となり、これによりブレーキペダルフィーリ
ングを調整したり、圧力制御弁に特別な指令を与えるこ
となく作動流体圧を制御したりすることができる。

【００１２】また、本発明のうち請求項２に係る制動力
制御装置によれば、検出される車両速度の増加に伴っ
て、可動部材及びそれから突設されている第２のバネ部
材がピストン部材側に近づくように構成したため、高速
ほど第１のバネ部材のバネ特性と第２のバネ部材のバネ
特性に依存するブレーキペダルフィーリングや作動流体
圧特性の変化点をブレーキペダル操作開始から早めるこ
とになり、第１のバネ部材のバネ特性だけに依存してい
るときよりも作動流体圧特性を高めにすることが可能と
なり、低速ではブレーキペダルフィーリングを軟らかめ
にして微妙なペダルコントロールが可能となる。

【００１３】また、本発明のうち請求項３に係る制動力
制御装置によれば、検出されるブレーキペダルの踏込み
量の増加に伴って、可動部材及びそれから突設されてい
る第２のバネ部材がピストン部材側に近づくように構成
したため、ブレーキペダルを大きく踏込むほど第１のバ
ネ部材のバネ特性と第２のバネ部材のバネ特性に依存す
るブレーキペダルフィーリングや作動流体圧特性の変化
点をブレーキペダル操作開始から早めることになり、第
１のバネ部材のバネ特性だけに依存しているときよりも
作動流体圧特性を高めにすることが可能となり、踏込み
が小さいときにはブレーキペダルフィーリングを軟らか
めにして微妙なペダルコントロールが可能となる。

【００１４】また、本発明のうち請求項４に係る制動力
制御装置によれば、検出されるブレーキペダルの踏込み
量及びその踏込み速度の増加に伴って、可動部材及びそ
れから突設されている第２のバネ部材がピストン部材側
に近づくように構成したため、ブレーキペダルを大きく
且つ速く踏込むほど第１のバネ部材のバネ特性と第２の
バネ部材のバネ特性に依存するブレーキペダルフィーリ
ングや作動流体圧特性の変化点をブレーキペダル操作開
始から早めることになり、第１のバネ部材のバネ特性だ
けに依存しているときよりも作動流体圧特性を高めにす
ることが可能となり、踏込みが小さいときや遅いときに
はブレーキペダルフィーリングを軟らかめにして微妙な
ペダルコントロールが可能となる。

【００１５】また、本発明のうち請求項５に係る制動力
制御装置によれば、ピストン部材及び可動部材には、ア
クチュエータによって当該可動部材がピストン部材から
離れる方向に移動されるときに互いに係合する係合構造
を形成し、車両の衝突が検出されたときには、可動部材
及びそれから突設されている第２のバネ部材がピストン
部材から離れるように構成したため、車両の衝突時には
可動部材がピストン部材に係合して一緒に移動されるこ
とになり、結果的にマスタシリンダからストロークシミ
ュレータまでの作動流体圧が低減され、ブレーキペダル
への反力が低減されるので、当該ブレーキペダルから伝
わる衝撃が緩和され、従来に比して部品点数やコストを
低廉化することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】これ以下、本発明の制動力制御装
置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は
本発明の制動力制御装置の流体圧系概略構成図である。
なお、図では一輪の制動用シリンダ１だけを代表して描
いているが、後述する圧力制御弁を含めて全輪分の制動
用シリンダ１が備えられていることはいうまでもない。
また、各車輪の制動用シリンダ１は、ディスクロータを
ディスクパッドで挟み付けるディスクブレーキである。

【００１７】ブレーキペダル２の踏込みによって昇圧さ
れるマスタシリンダ３からの作動流体圧を各車輪の制動
用シリンダ１に供給するノーマルラインには、二位置切
換え式の電磁切換弁４が介装されている。この電磁切換
弁４は、ソレノイドが励磁されていないノーマル状態で
ラインを連通し、ソレノイドを励磁した切換え状態でラ
インを遮断する（図は切換え状態を示す）。また、この
電磁切換弁４とマスタシリンダ３との間から分岐された
分岐ラインの端末には後述するストロークシミュレータ
５が取付けられ、このストロークシミュレータ５とマス
タシリンダ３との間に二位置切換え式の電磁断続弁６が
介装されている。この電磁断続弁６は、ソレノイドが励
磁されていないノーマル状態でラインを遮断し、ソレノ
イドを励磁した切換え状態でラインを連通する（図は切
換え状態を示す）。また、前記ノーマルライン及び分岐
ライン，即ちマスタシリンダ３からストロークシミュレ
ータ５までの間の作動流体圧を検出するマスタシリンダ
圧検出手段としてのマスタシリンダ圧センサ９が設けら
れている。

【００１８】一方、マスタシリンダ３に併設されたリザ
ーバ７からは、各車輪の制動用シリンダ１に，マスタシ
リンダ３とは個別の作動流体圧を制御するための制御ラ
インが設けられ、その途中は、各制動用シリンダ１の作
動流体圧を増圧するための供給ラインと、それを減圧す
るための帰還ラインとに分岐されている。各車輪の制動
用シリンダ１と供給ライン及び帰還ラインとの間には、
例えば前記特開平５ー２６２２２０号公報に記載される
ような例えばアンチスキッド制御装置等に用いられる電
磁切換弁からなる圧力制御弁８が介装されている。この
圧力制御弁８は、後述のようにして昇圧された供給ライ
ンの作動流体圧を各車輪の制動用シリンダ１に供給する
ように当該供給ラインと制動用シリンダ１とを連通し且
つ帰還ラインを遮断する増圧ポジション、供給ライン及
び帰還ラインの双方を遮断すると共に制動用シリンダ１
内の作動流体圧を封入する保持圧ポジション、各車輪の
制動用シリンダ１を帰還ラインに連通し且つ供給ライン
を遮断する減圧ポジションの三つのポジションを有す
る。なお、本実施形態では、各制動用シリンダ１の作動
流体圧を検出する制動用シリンダ圧センサ１０が設けら
れている。

【００１９】前記帰還ラインは全くのバイパスラインで
ある。一方の供給ラインは、モータ駆動のポンプ１１
と、このポンプ１１で昇圧された作動流体圧を蓄圧する
アキュームレータ１２とを備えており、例えばその下流
に設けられたアキュームレータ圧センサ１３で検出され
るアキュームレータ１２内の作動流体圧が所定値以下に
なると、後述するコントールユニットによってポンプ１
１が作動され、作動流体圧を昇圧する。

【００２０】次に、前記ストロークシミュレータ５の詳
細について図２，図３を用いて説明する。図中の符号１
４は、筐体を構成する円筒状のシリンダ部材であり、図
示上方の蓋部５１に形成された入力ポート５２が前記電
磁断続弁６の出力ポートに接続されている。一方、この
シリンダ部材１４の図示下方の底部５３には、アクチュ
エータとしてステップモータ１５が取付けられており、
その回転軸５４は、当該底部５３を貫通してシリンダ部
材１４の内部に突出し且つ当該シリンダ部材１４との間
にシール部材５５が介装されている。また、このステッ
プモータ１５の回転軸５４の先端には、ボールネジの雄
ネジ５６が設けられている。また、このボールネジの雄
ネジ５６の外周には、前記シリンダ部材１４の底部５３
から円筒部５７が突設されており、この円筒部５７の内
孔内には、その軸線方向に沿ってキー状の突起５８が形
成されている。

【００２１】また、前記シリンダ部材１４の内部には、
当該内孔内を画成するピストン部材１６が収納されてい
る。ピストン部材１６の外周にはシール部材５９が取付
けられ、シリンダ部材１４の内孔内を密に画成する。ま
た、ピストン部材１６の外周部から図示下方に延設され
たスカート部６０とシリンダ部材１４の底部５３との間
には、第１のバネ部材としてリターンスプリング１７が
介装されている。従って、前記マスタシリンダ３からの
作動流体圧の増加に伴ってピストン部材１６は、図示下
方，つまりシリンダ部材１４の内孔の軸線方向に移動さ
れ、リターンスプリング１７の反力がマスタシリンダ３
からの作動流体圧（正確にはピストン断面積を乗じた
力）とバランスする位置で停止し、そのときの反力がブ
レーキペダル２の踏力となり、同時にマスタシリンダ３
からストロークシミュレータ５までの間の作動流体圧と
なる。

【００２２】前記ステップモータ１５の回転軸５４に設
けられたボールネジの雄ネジ５６と前記シリンダ部材１
４の底部５３から突設された円筒部５７の間には、円板
状の可動部材１８から図示下方に突設された円筒部６１
が差し込まれている。この可動部材１８から突設された
円筒部６１の内部には、前記ステップモータ１５の回転
軸５４のボールネジの雄ネジ５６に螺合するボールネジ
のナット６２が設けられており、互いに螺合している。
また、この可動部材１８から突設された円筒部６１の外
部には、前記シリンダ部材１４の底部５３から突設され
た円筒部５７の内孔内のキー状突起５８に係合するキー
溝６３が形成されており、互いに係合している。従っ
て、前記ステップモータ１５の回転軸５４を正逆回転す
ると、ボールネジの推力によって可動部材１８がシリン
ダ部材１４の軸線方向，つまり前記ピストン部材１６の
可動方向に往復移動する。このときの可動部材１８の回
転は、前記キー状突起５８とキー溝６３との係合によっ
て規制される。

【００２３】また、前記可動部材１８には、図示上方，
つまり前記ピストン部材１６側に向けて第２のバネ部材
であるコイルスプリング１９が突設されている。このコ
イルスプリング１９は、所謂自由長の状態で且つ前記ピ
ストン部材１６が移動していない状態，マスタシリンダ
３からの作動流体圧がない状態では、当該ピストン部材
１６には当接しない。例えば、前記ステップモータ１５
の回転軸５４を正方向に回転させると可動部材１８及び
それから突設されたコイルスプリング１９がピストン部
材１６側に近づくように移動されるとすると、図３に示
すようにコイルスプリング１９のピストン部材１６側端
部とピストン部材１６（の裏側）との距離は短くなる。
また、ステップモータ１５の回転軸５４を逆方向に回転
させると可動部材１８及びそれから突設されたコイルス
プリング１９がピストン部材１６から離れ、図２に示す
ようにコイルスプリング１９のピストン部材１６側端部
とピストン部材１６（の裏側）との距離は長くなる。

【００２４】前述のように、マスタシリンダ３からの作
動流体圧に応じてピストン部材１６がシリンダ部材１４
の軸線方向に沿って移動されるのであるが、そのときピ
ストン部材１６が、前記可動部材１８から突設されたコ
イルスプリング１９に当接するまでの間は、前述のよう
にリターンスプリング１７のバネ特性のみよってブレー
キペダル２の踏力や作動流体圧が決まるのに対して、こ
のピストン部材１６の移動に伴って当該ピストン部材１
６がコイルスプリング１９に当接してからは、ブレーキ
ペダル２の踏力や作動流体圧は、リターンスプリング１
７のバネ特性とコイルスプリング１９のバネ特性との両
者に依存するものとなる。具体的に、例えば図２の状態
がコイルスプリング１９がピストン部材１６から最も離
れた状態にあるものとし、このときのブレーキペダル２
の踏力とブレーキペダル２のストロークとの関係は図４
に曲線Ａで示すような特性になるものとすると、図３の
状態がコイルスプリング１９がピストン部材１６に最も
近い状態であり、このときのブレーキペダル２の踏力と
ブレーキペダル２のストロークとの関係は図４に曲線Ｂ
で示すような特性になる。なお、ペダルの踏力はマスタ
シリンダ３からストロークシミュレータ５までの作動流
体圧、ペダルのストロークはピストン部材１６の移動力
と同じである。この制御可能なブレーキペダル２の踏力
やストローク、作動流体圧特性やピストン部材１６の移
動量などは後述するコントロールユニットによって制御
される。また、前記作動流体圧がリターンスプリング１
７のバネ特性にのみ依存している曲線から、コイルスプ
リング１９のバネ特性及びリターンスプリング１７のバ
ネ特性の双方に依存する曲線に移行する点を、作動流体
圧の折れ点と称する。

【００２５】また、車両には、車両速度を検出するため
の車両速度検出手段としての車両速度センサやブレーキ
ペダル２の操作状態を検出するブレーキペダル操作状態
検出手段としてのブレーキペダルセンサ等が設けられて
いる。また、この車両には、所謂エアバッグ装置のよう
な車両衝突時安全装置が設けられており、その車両衝突
検出手段として前後加速度装置等が設けられている。

【００２６】前記コントロールユニット（図中ではＥＣ
Ｕ）２０は、図示されないマイクロコンピュータ等の演
算処理装置を介装して構成される。そして、このコント
ロールユニット２０では、例えば前記電磁切換弁４及び
電磁断続弁６を切換え状態とし、その状態で、前記アキ
ュームレータ圧センサで検出されるアキュームレータの
作動流体圧が所定値以下であるときにはポンプ１１を駆
動して作動流体圧を昇圧したり、前記マスタシリンダ圧
センサ９で検出されるマスタシリンダ３からストローク
シミュレータ５までの間の作動流体圧に制動用シリンダ
圧センサ１０で検出される制動用シリンダ１内の作動流
体圧が等しくなるように圧力制御弁８を作動させたりす
るための各種の制御信号を創成し出力すると、各駆動回
路（図ではＡＭＰ）２１が各アクチュエータを駆動する
のに適した駆動信号に変換する。なお、こうした基本的
な制御の演算処理は、前記演算処理装置内で所定のロジ
ックに従って行われるが、その制御態様は従来既存のフ
ィードバック制御を用いることで可能であるから、ここ
では詳述しない。

【００２７】次に、前記ストロークシミュレータ５に設
けられたアクチュエータとしてのステップモータ１５を
制御することにより、前記マスタシリンダ３から当該ス
トロークシミュレータ５までの間の作動流体圧を制御
し、前述のようにこれを各制動用シリンダ１の作動流体
圧にフィードバック制御する制御態様の詳細について説
明する。

【００２８】まず、本実施形態では、図５に示すように
前記車両速度センサで検出される車両速度（図では車
速）が高速所定値より高速では、前記ストロークシミュ
レータ５内の可動部材１８の位置が、前記図３に示す図
示最上方（図では最上点）に位置するようにし、低速所
定値より低速では前記図２に示す図示最下方（図では最
下点）に位置するようにし、二つの所定値の間では、車
両速度の増加に伴って可動部材１８の位置を図２，図３
の図示上方に次第に変化するように設定している。可動
部材１８の位置は、前述のようにマスタシリンダ３から
ストロークシミュレータ５までの間の作動流体圧の折れ
点を意味するから、例えば前記二つの所定値の間では、
当該作動流体圧の折れ点は次第に小さな値となり、従っ
て当該作動流体圧は全般的に高めになることになる。

【００２９】ここで、例えば図６に示すように、制動直
前の車両速度（図では制動前車速）が高速になるほど、
本実施形態で制動用シリンダ１となるディスクブレーキ
のディスクロータとディスクパッドとの摩擦係数（図で
はパッド摩擦係数）は小さくなる傾向にある。従って、
高速走行時には前記ストロークシミュレータ５の可動部
材１８の位置を図２，図３の図示上方，つまりピストン
部材１６側に近づけることにより、マスタシリンダ３か
らストロークシミュレータ５までの間の作動流体圧の折
れ点をピストン部材１６の移動量の小さな値，即ちペダ
ルストロークの小さな値とし、結果的に小さなペダルス
トロークでペダル踏力，即ち当該作動流体圧が速やかに
大きくなるようにすることで、この作動流体圧がフィー
ドバックされる制動用シリンダ１の作動流体圧を速やか
に高め、ブレーキの効きという面でのペダルフィーリン
グを改善することができる。これは、ペダルフィーリン
グの改善のみならず、例えば高速走行中の渋滞遭遇時の
ように、高い減速度を必要とするときに、小さなペダル
ストロークで速くて大きな制動力を得られるという応答
性向上の効果を合わせもっている。

【００３０】逆に、低速走行時には前記ストロークシミ
ュレータ５の可動部材１８の位置を図２，図３の図示下
方，つまりピストン部材１６から離すことにより、マス
タシリンダ３からストロークシミュレータ５までの間の
作動流体圧の折れ点をピストン部材１６の移動量の大き
な値，即ちペダルストロークの大きな値とする。従っ
て、マスタシリンダ３からストロークシミュレータ５ま
での間の作動流体圧は、前記リターンスプリング１７の
バネ特性にのみ依存している時間が長くなるので、当該
リターンスプリング１７のバネ特性によるペダル反力
（踏力）特性を通常のブレーキ特性と同等のものとする
ことで、この作動流体圧がフィードバックされる制動用
シリンダ１の作動流体圧をペダル踏力と一対一の関係と
することができ、ペダルストロークに対する制動力変化
を意図的に小さくしてきめ細やかな制動力制御を可能と
する。つまり、低速域では、ペダルフィーリングを軟ら
かめにして微妙なペダルコントロールが可能となる。

【００３１】また、本実施形態では、例えば前記マスタ
シリンダ３からストロークシミュレータ５までの間の作
動流体圧が前記リターンスプリング１７のバネ特性にの
み依存している領域で、図７に示すように、前記マスタ
シリンダ圧センサ９で検出される当該作動流体圧（図で
は液圧）Ｐの時間ｔに対する変化率ΔＰを求め、この変
化率ΔＰが所定値以上であるときには緊急制動時である
と判定し、前記ストロークシミュレータ５の可動部材１
８の位置を図２，図３の図示最上方，つまりピストン部
材１６側に直近させる。これにより、前述と同様に、マ
スタシリンダ３からストロークシミュレータ５までの間
の作動流体圧の折れ点がペダルストロークの小さな値と
し、結果的に小さなペダルストロークでペダル踏力，即
ち当該作動流体圧が速やかに大きくなるようにすること
で、この作動流体圧がフィードバックされる制動用シリ
ンダ１の作動流体圧を速やかに高め、小さなペダルスト
ロークで速くて大きな制動力を得て大きな減速度を達成
する。

【００３２】また、本実施形態では、前記可動部材１８
の図２，図３の最下方からの位置を数値制御するように
し、その位置情報にゲインを乗じることにより補正でき
るようにしている。即ち、図８に示すように、前記ブレ
ーキペダル操作状態検出手段で検出されるブレーキペダ
ル２の操作状態から、当該ブレーキペダル２の踏込み量
が比較的大きな踏込み側所定値以上であるときに当該ゲ
インを“１”とし、ブレーキペダル２の踏込み量が比較
的小さな足戻し側所定値以下であるときに当該ゲインを
“１”より小さい所定値とし、ブレーキペダル２の踏込
み量が二つの所定値間であるときにはブレーキペダル２
の踏込み量の増加に伴って当該ゲインが次第に大きくな
るようにしている。従って、上記に加え、ブレーキペダ
ル２の踏込み量が大きいときに、真に運転者が大きな減
速度を要求しているとして、前記ストロークシミュレー
タ５の可動部材１８の位置を図２，図３の図示上方，つ
まりピストン部材１６側に近づけ易くすることにより、
小さなペダルストローク（ペダル踏込み量の変化量の
意）で速くて大きな制動力を得られるようにすることが
できる。逆にブレーキペダル２の踏込み量が小さいとき
には、運転者はさほど大きな減速度を要求しているので
はないとして、前記ストロークシミュレータ５の可動部
材１８の位置を図２，図３の図示上方，つまりピストン
部材１６側に近づけにくくすることにより、ペダルスト
ロークに対する制動力変化を小さくしてきめ細やかな制
動力制御を可能とし、ペダルフィーリングを軟らかめに
して微妙なペダルコントロールが可能となる。

【００３３】また、これに関しては、例えば図９に示す
ようにブレーキペダル２のペダル踏込み速度をパラメー
タとし、ペダル踏込み速度が大きいほど、前記ゲインの
変化率を大きくし且つぺダル踏込み速度が小さいほど、
ゲインの変化率を小さくするようにしてもよい。従っ
て、前記判定に加え、ブレーキペダル２の踏込み量が大
きく且つその踏込み速度が速いときに真に運転者が大き
な減速度を要求しているとして、前記ストロークシミュ
レータ５の可動部材１８をピストン部材１６側に近づけ
易くし、もって小さなペダルストロークで速くて大きな
制動力を得られるようにすることができる。また、ブレ
ーキペダル２の踏込み量が小さいときに加えてブレーキ
ペダル２の踏込み速度が小さいときにも、運転者はさほ
ど大きな減速度を要求しているのではないとして、前記
ストロークシミュレータ５の可動部材１８をピストン部
材１６側に近づけにくくすることにより、ペダルストロ
ークに対する制動力変化を小さくしてきめ細やかな制動
力制御を可能とし、ペダルフィーリングを軟らかめにし
て微妙なペダルコントロールが可能となる。

【００３４】また、本実施形態では、前記図４の特性図
のように、可動部材１８が図２，図３の図示最下方にあ
るときから通常のブレーキ踏力が発生するように設定し
ているが、例えば通常の制御領域を、図２，図３の図示
中央位置から上方に設定することにより、追突時のブレ
ーキペダル２から足に伝わる衝撃を緩和することができ
る。即ち、通常の可動部材１８の制御領域を前述のよう
に図２，図３の図示中央位置から上方に設定するのは、
リターンスプリング１７のバネ特性やピストン断面積系
を調整することで容易に可能になる。そして、前記車両
衝突検出手段によって車両の衝突が検出されたら、可動
部材１８を図２，図３の最下方に移動させると、マスタ
シリンダ３からストロークシミュレータ５までの作動流
体圧が急速に増加する領域が狭まり、相対的に当該作動
流体圧がリターンスプリング１７のバネ特性にのみ依存
する領域が広がるので、ブレーキペダル２にかかる反力
を弱め、足に伝わる衝撃を緩和することが可能となる。

【００３５】次に、本発明の制動力制御装置の第２実施
形態について説明する。この実施形態における流体圧系
は、前記第１実施形態の図１に示すものと同様である。
また、車両の構成やコントロールユニット２０について
も、前記第１実施形態のものと同様である。

【００３６】本実施形態では、まずストロークシミュレ
ータ５の構成が異なる。このストロークシミュレータ５
の詳細について図１０〜図１２を用いて説明する。この
ストロークシミュレータ５の筐体を構成する円筒状のシ
リンダ部材１４や、アクチュエータとして用いられるス
テップモータ１５等は、前記第１実施形態のものと同様
であり、シリンダ部材１４の底部５３を貫通するステッ
プモータ１５の回転軸５４にはボールネジの雄ネジ５６
が設けられている。また、ピストン部材１６の構成も、
前記第１実施形態のものに類似しているが、本実施形態
では、スカート部６０がやや下方に延長され、その下端
部には、係合構造の一部である内側向きの係止爪部２２
が突設されている。なお、第１のバネ部材であるリター
ンスプリング１７は、この延長されたスカート部６０と
シリンダ部材１４の底部５３との間に配設されている。

【００３７】一方、可動部材１８については、その回転
規制構造が異なる。即ち、円板状の可動部材１８から図
示下方に突設された円筒部６１の内部には、前記ステッ
プモータ１５の回転軸５４のボールネジの雄ネジ５６に
螺合するボールネジのナット６２が設けられていて互い
に螺合している。この可動部材１８の円筒部６１の図示
下端部にはフランジ部６４が形成され、このフランジ部
６４に形成されている貫通孔６５に、前記シリンダ部材
１４の底部５３から図示上方向きに突設されたガイド杆
６６が挿通されている。また、前記円板状の可動部材１
８の外周端部からは、前記ピストン部材１６のスカート
部６０の内孔に向けて円筒部６７が突設され、その円筒
部６７の上端部から、当該ピストン部材１６のスカート
部６０の内孔内で、係合構造の一部である外側向きの係
止爪部２３が突設されている。なお、第２のバネ部材で
あるコイルスプリング１９は、この円筒部６７の内孔内
に収納され、且つその図示上端部は、当該円筒部６７よ
り上方に突出している。

【００３８】本実施形態でも、前記ステップモータ１５
の回転軸５４を正逆回転すると、可動部材１８の回転を
前記フランジ部６４の貫通孔６５とガイド杆６６とによ
って規制しながら、ボールネジの推力によって可動部材
１８がシリンダ部材１４の軸線方向，つまり前記ピスト
ン部材１６の可動方向に往復移動する。従って、例えば
前記ピストン部材１６のスカート部６０から内側向きに
突設された係止爪部２２と可動部材１８の円筒部６７か
ら外側向きに突設された係止爪部２３とが当接していな
いか、或いは両者が当接していても両者間に応力が作用
していない状態では、図１０の状態が可動部材１８の最
下方になり、図１１の状態が可動部材１８の最上方にな
る。これらは、夫々、前記第１実施形態の図２，図３に
相当し、そのときのブレーキペダル２の踏力とブレーキ
ペダル２のストロークとの関係は、夫々、前記図４に曲
線Ａ，曲線Ｂで示すような特性になる。

【００３９】しかしながら、前記ステップモータ１５を
逆回転させ続けると、やがて前記ピストン部材１６のス
カート部６０から内側向きに突設された係止爪部２２と
可動部材１８の円筒部６７から外側向きに突設された係
止爪部２３とが当接し、更にステップモータ１５を逆回
転させると可動部材１８が図示下方に移動されるのに伴
って、二つの係止爪部２２，２３が係合した状態で、図
１２に示すようにピストン部材１６も図示下方に移動さ
れる。これに伴ってリターンスプリング１７が収縮さ
れ、ピストン部材１６からマスタシリンダ３までは密の
状態であるから、同時にマスタシリンダ３からストロー
クシミュレータ５までの間の作動流体圧が減圧され、ブ
レーキペダル２の反力も小さくなる。

【００４０】次に、前記ストロークシミュレータ５に設
けられたアクチュエータとしてのステップモータ１５を
制御することにより、前記マスタシリンダ３から当該ス
トロークシミュレータ５までの間の作動流体圧を制御
し、前述のようにこれを各制動用シリンダ１の作動流体
圧にフィードバック制御する制御態様の詳細について説
明する。

【００４１】本実施形態における作動流体圧の基本的な
制御態様は、前記第１実施形態の図５乃至図９で説明し
たものと同様であり、具体的には可動部材１８の移動範
囲を前記図１０の最下方から図１１の最上方までに規制
して行われる。本実施形態では、前記図１２のようにピ
ストン部材１６の係止爪部２２と可動部材１８の係止爪
部２３とを互いに係合した状態で図示下方に移動させる
ことにより、マスタシリンダ３からストロークシミュレ
ータ５までの間の作動流体圧を減圧し、ブレーキペダル
２の反力を小さくすることができるので、前記車両衝突
検出手段によって車両の衝突が検出されたら、即座にス
テップモータ１５を逆回転させて、ピストン部材１６を
可動部材１８との係合構造によって図１３の状態まで移
動させる。すると、図１３に示すように、若しブレーキ
ペダル２が踏み込まれていない状態では、マスタシリン
ダ３からストロークシミュレータ５までの間の作動流体
圧は負圧になるので、衝突時のペダル踏込み量が或る程
度まで到達して、当該作動流体圧が正圧になるまでの間
には、ペダル反力がなく、従って全般的に作動流体圧を
減圧させてブレーキペダル２から足に伝わる衝撃を緩和
することができる。このとき、本実施形態では、個別の
リリーフバルブ等を設ける必要がなく、部品点数が少な
く、構成が簡潔で実用化し易く、コストの低廉化も可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制動力制御装置を適用した制動用作動
流体圧系の概略構成図である。

【図２】図１の制動用作動流体圧系に用いられたストロ
ークシミュレータの第１実施形態を示す説明図である。

【図３】図２のストロークシミュレータの作動説明図で
ある。

【図４】ストロークシミュレータの出力説明図である。

【図５】車速に対する制御マップである。

【図６】車速に対するディスクブレーキの摩擦係数の説
明図である。

【図７】時間当たりの流体圧変化の説明図である。

【図８】ブレーキペダルの踏込み量に対する制御マップ
である。

【図９】ブレーキペダルの踏込み量と踏込み速度とに対
する制御マップである。

【図１０】図１の制動用作動流体圧系に用いられたスト
ロークシミュレータの第２実施形態を示す説明図であ
る。

【図１１】図１０のストロークシミュレータの作動説明
図である。

【図１２】図１０のストロークシミュレータの作動説明
図である。

【図１３】ストロークシミュレータの出力特性図であ
る。

【符号の説明】

１は制動用シリンダ ２はブレーキペダル ３はマスタシリンダ ４は電磁切換弁 ５はストロークシミュレータ ６は電磁断続弁 ７はリザーバ ８は圧力制御弁 ９はマスタシリンダ圧センサ １０は制動用シリンダ圧センサ １１はポンプ １２はアキュームレータ １３はアキュームレータ圧センサ １４はシリンダ部材 １５はステップモータ（アクチュエータ） １６はピストン部材 １７はリターンスプリング（第１のバネ部材） １８は可動部材 １９はコイルスプリング ２０はコントロールユニット ２１は駆動回路 ２２は係止爪部（係合構造） ２３は係止爪部（係合構造）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松澤 智之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D046 BB03 BB17 CC02 EE01 HH02 HH16 HH20 HH22 JJ05 KK07 LL05 LL23 LL36 LL41 LL43 LL51 LL54

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルの踏込みによって作動流
   体圧を昇圧するマスタシリンダと、マスタシリンダとは
   個別に作動流体圧を昇圧可能なポンプと、このポンプか
   らの作動流体圧を蓄圧するアキュームレータと、このア
   キュームレータに蓄圧された作動流体圧を減圧制御して
   所定の作動流体圧とする圧力制御弁と、前記マスタシリ
   ンダの作動流体圧及び圧力制御弁の作動流体圧の何れか
   を選択して各車輪の制動用シリンダに接続する電磁切換
   弁と、前記マスタシリンダからの作動流体圧を吸収する
   ストロークシミュレータと、このストロークシミュレー
   タと前記マスタシリンダとの間の作動流体路を断続する
   電磁断続弁と、前記マスタシリンダからストロークシミ
   ュレータまでの作動流体圧を検出するマスタシリンダ圧
   検出手段と、少なくともこのマスタシリンダ圧検出手段
   で検出される作動流体圧に基づいて各車輪の制動用シリ
   ンダの作動流体圧を制御するために、前記圧力制御弁，
   電磁切換弁及び電磁断続弁を駆動するための制御信号を
   出力する制御手段とを備え、前記ストロークシミュレー
   タは、マスタシリンダからの作動流体圧に応じて可動な
   ピストン部材と、このピストン部材を収納するシリンダ
   部材と、このシリンダ部材とピストン部材との間に連結
   された第１のバネ部材と、前記ピストン部材がマスタシ
   リンダからの作動流体圧によって可動する側で当該ピス
   トン部材と収納部材との間に配設された可動部材と、こ
   の可動部材から前記ピストン部材側に向けて突設された
   第２のバネ部材と、前記可動部材及びそれから突設され
   た第２のバネ部材を、前記ピストン部材の可動方向に移
   動させるアクチュエータとを備え、前記制御手段は車両
   状態を検出して前記アクチュエータを駆動するための制
   御信号を出力する構成としたことを特徴とする制動力制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、車両速度を検出する車
   両速度検出手段を備え、この車両速度検出手段で検出さ
   れる車両速度の増加に伴って、前記可動部材及びそれか
   ら突設されている第２のバネ部材がピストン部材側に近
   づくように前記アクチュエータへの制御信号を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制動力制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、ブレーキペダルの操作
   状態を検出するブレーキペダル操作状態検出手段を備
   え、このブレーキペダル操作状態検出手段で検出される
   ブレーキペダルの踏込み量の増加に伴って、前記可動部
   材及びそれから突設されている第２のバネ部材がピスト
   ン部材側に近づくように前記アクチュエータへの制御信
   号を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の
   制動力制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、ブレーキペダルの操作
   状態を検出するブレーキペダル操作状態検出手段を備
   え、このブレーキペダル操作状態検出手段で検出される
   ブレーキペダルの踏込み量及びその踏込み速度の増加に
   伴って、前記可動部材及びそれから突設されている第２
   のバネ部材がピストン部材側に近づくように前記アクチ
   ュエータへの制御信号を調整することを特徴とする請求
   項１又は２に記載の制動力制御装置。
5. 【請求項５】 前記ピストン部材及び可動部材には、前
   記アクチュエータによって当該可動部材がピストン部材
   から離れる方向に移動されるときに互いに係合する係合
   構造を形成し、前記制御手段は、車両の衝突を検出する
   車両衝突検出手段を備え、この車両衝突検出手段で車両
   の衝突が検出されたときには、前記可動部材及びそれか
   ら突設されている第２のバネ部材がピストン部材から離
   れるように前記アクチュエータへの制御信号を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制動力制御装置。