JP2000280877A - ストロークシミュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキペダルの操作に基づくストロークを
発生させる。 【解決手段】 ブレーキペダルの操作入力に応じて、前
記マスタシリンダと連通されたブレーキ液収容室の容積
を調整することで、ブレーキペダルの操作力に応じたブ
レーキペダルのストロークを発生させる。

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
操作入力（踏力等）を検出し、その操作入力に応じたブ
レーキ力を、高圧のブレーキ液が蓄えられた外部液圧源
からホイールシリンダへその検出結果に基づいてブレー
キ液を供給制御することにより発生させるブレーキバイ
ワイヤ方式のブレーキ装置に用いられ、ブレーキペダル
のペダルストロークを発生させるストロークシミュレー
タ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種ストロークシミュレータ装
置としては、特開平４−２８３１５７号公報に示されて
いるようなものが知られている。

【０００３】その構成としては、ピストンをシリンダ内
に摺動可能に設けるともに、当該ピストンをシリンダ内
の軸方向一側へ常時付勢するために、ばね等からなる付
勢手段を当該ピストンに設けて構成され、このピストン
で画成されたシリンダ内の軸方向一側の室を、ブレーキ
ペダルの操作入力（踏力）に応じてブレーキ液を供給す
るマスタシリンダの出力に接続してなるものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
従来のストロークシミュレータ装置にあっては、ブレー
キペダルの操作入力（踏力）に基づくブレーキペダルの
ストロークは、前記付勢手段の機械的特性によって一義
的に決定されてしまうため、ブレーキペダルのストロー
ク特性ひいてはブレーキペダルのペダルフイーリングは
前記付勢手段の機械的特性に基づく固定された特性とな
ってしまい、ドライバーの好み、車両の運転状況に応じ
て変更できなかった。さらに、ブレーキペダルのストロ
ーク特性ひいてはブレーキペダルのペダルフイーリング
を変更しようとする場合でも、特性変更のために付勢手
段等の機械部品の変更を伴うため、ストロークシミュレ
ータ装置自体、特性の違いに応じて数多くの仕様を設定
せざるを得なかった。

【０００５】本発明は、上記事情を鑑み、ブレーキペダ
ルのストローク特性ひいてはブレーキペダルのペダルフ
イーリングを容易に変更可能なストロークシミュレータ
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のストロークシミュレータ装置は、ブレ
ーキペダルに連結され、ブレーキペダルの操作入力に応
じてブレーキ液を吐出するマスタシリンダに接続され、
当該吐出されるブレーキ液を吸収して前記ブレーキペダ
ルにストロークを発生させるストロークシミュレータ装
置において、ブレーキペダルの操作入力を検出する操作
入力検出手段と、シリンダ内に摺動可能に設けられ、シ
リンダ内の軸方向一側に前記マスタシリンダと連通され
たブレーキ液収容室を画成するピストンと、該ピストン
をシリンダ内の軸方向の所望の位置に位置させるように
該ピストンをシリンダ内で摺動させるアクチュエータ
と、前記ブレーキペダルの操作入力の大きさと前記アク
チュエータの駆動量との関係が予め記憶されている記憶
手段と、前記操作入力検出手段の出力と、該記憶手段に
記憶されている前記ブレーキペダルの操作入力の大きさ
と前記アクチュエータを駆動量との関係とから前記アク
チュエータを駆動制御し、前記ブレーキ液収容室の容積
を調整する制御手段とを備えてなることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以
下、図面を参照して説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施形態のストローク
シミュレータ装置１と、当該ストロークシミュレータ装
置１が用いられるブレーキバイワイヤ方式のブレーキ装
置１００の概要を示したものである。

【０００９】図１において、２はブレーキペダルを示
し、３はブレーキペダル２が連結されたマスタシリンダ
装置を示す。マスタシリンダ装置３は、本実施例では、
従来から公知のタンデム式マスタシリンダ装置となって
おり、各出力ポート３ａ，３ｂにはブレーキ配管４ａ，
４ｂの一端側が接続されている。各ブレーキ配管４ａ，
４ｂの他端側は複数（４ａｆ，４ａｒ，４ｂｆ，４ｂ
ｒ）にそれぞれ分岐されており、各分岐された配管は４
ａｆ，４ａｒ，４ｂｆ，４ｂｒは、それぞれ後述するフ
ェールセーフ弁５を介して、各車輪６毎に設けられ制動
力を当該車輪に対して発生するホイールシリンダ７に接
続されている。なお、図１においては、説明簡便のた
め、分岐配管４ａｆについてのみ、当該分岐配管４ａｆ
に関係するフェールセーフ弁５，車輪６，ホイールシリ
ンダ７を示してあり、他の分岐配管４ａｒ，４ｂｆ，４
ｂｒに関係するフェールセーフ弁５，車輪６，ホイール
シリンダ７については、図示省略してある。

【００１０】一方、８は車両に備えられた高圧のブレー
キ液を生成して蓄える外部液圧供給源で、モータ９によ
り駆動されるポンプ１０，ポンプ１０から吐出されたブ
レーキ液を蓄えるアキュムレータ１１，アキュムレータ
１１に蓄えられたブレーキ液の圧力を検出する圧力セン
サ１２，大気開放された状態すなわちアキュムレータ１
１に対して低圧の状態でブレーキ液を蓄えるリザーバ１
３を備えている。

【００１１】そして、このように構成される外部液圧供
給源８においては、図示せぬブレーキ制御装置により、
圧力センサ１２によって検出されるアキュムレータ１１
に蓄えられたブレーキ液の液圧が第１の所定圧よりも低
下すると、モータ９が駆動され、これに基づくポンプ１
０の作動によって、リザーバ１３から吸込まれたブレー
キ液がアキュムレータ１１に供給される。このポンプ１
０の作動は、アキュムレータ１１内に蓄えられたブレー
キ液の液圧が第２の所定圧（＞第１の所定圧）に上昇す
るまで行われ、これにより、アキュムレータ１１内に
は、各ホイールシリンダ７で制動力を発生させるために
必要な高圧のブレーキ液、すなわち第１の所定圧以上の
ブレーキ液が蓄えられるようになっている。

【００１２】そして、この外部供給源８のアキュムレー
タ１１側およびリザーバ１３側出力は、一または複数の
ホイールシリンダ７毎に対応させて設けられた、例えば
３位置電磁切換弁によって構成される液圧制御弁１４の
選択ポートにそれぞれ接続されている。

【００１３】なお、図１においては、液圧制御弁１４は
分岐配管４ａｆに接続されたホールシリンダ７に対応す
る液圧制御弁１４のみを便宜的に示す。

【００１４】液圧制御弁１４は、アキュムレータ１１側
出力の選択ポートが共通ポートに連通させられることに
より、アキュムレータ１１側の高圧のブレーキ液が共通
ポートから供給されようになっており、リザーバ１３側
出力の選択ポートが共通ポートに連通させられることに
より、共通ポート側の高圧ブレーキ液がリザーバ１３側
に排出されるようになっている。

【００１５】そして、液圧制御弁１４の共通ポートは、
フェールセーフ弁５の他側選択ポートに接続され、フェ
ールセーフ弁５を介してホイールシリンダ７に接続され
ている。

【００１６】１５は、フェールセーフ弁５に対してホイ
ールシリンダ７側の液路に設けられ、ホイールシリンダ
７に供給されるブレーキ液の圧力を計測するための液圧
センサである。

【００１７】一方、２０はストロークシミュレータ本体
で、ピストン２１が内部を摺動可能に設けられたシリン
ダ部２２と、このピストン２１をシリンダ部２２内の軸
方向の所望の位置に保持させるために、シリンダ部２２
内でピストン２１を摺動させるためのアクチュエータ部
２３とから大略構成される。

【００１８】シリンダ部２２のアクチュエータ部２３が
設けられた側と軸方向反対側には、ブレーキ液給排口２
４が形成され、このブレーキ液給排口２４はブレーキ配
管４ａに接続され、マスタシリンダ装置３の出力ポート
３ａからブレーキ液が供給されるようになっている。

【００１９】そして、ピストン２１の摺動面にはシール
部材２５が設けられ、シリンダ部２２内のピストン２１
に対してブレーキ液給排口２４側部分を、ブレーキ液収
容室２６として画成している。

【００２０】アクチュエータ部２３には、ピストン２１
を摺動駆動するための電動式アクチュエータ２７が収容
されている。この電動式アクチュエータ２７としては、
モータとボールネジとの組立体、モータとボールランプ
機構の組立体、リニアアクチュエータ等のアクチュエー
タが適用される。

【００２１】そして、このアクチュエータ２７の作動に
基づき、連結されたピストン２１はシリンダ部２２内の
軸方向の所望位置に保持され、これによりシリンダ部２
２内のブレーキ液収容室２６の容積も所望の容積に調整
されるようになっている。

【００２２】また、前述したように、電動式アクチュエ
ータ２７として、モータとボールネジとの組立体、モー
タとボールランプ機構の組立体、リニアアクチュエータ
等のアクチュエータが適用されているので、このシリン
ダ部２２内の軸方向の所望位置に保持されたピストン２
１は、再びアクチュエータ２７のモータが駆動されない
限りは、ピストン２１の軸方向に作用する圧力（ピスト
ン２１に対する押圧力）が変化しても、そのボールネジ
やボールランプ機構の構造上から、シリンダ部２２内の
軸方向に容易に移動しない構造となっている。

【００２３】３０はブレーキペダル２に設けられ、ドラ
イバーのブレーキペダル２の踏力の大きさを検出する踏
力センサ、３１はドライバーがブレーキペダル２の操作
フィーリング（ブレーキペタル２の操作ストロークが浅
い深い等）を設定するためのマニュアル特性設定手段、
３２はドライバーの車両運転状況に合わせて操作フィー
リングを自動設定するオート特性設定手段である。

【００２４】３３は、上記マニュアル特性設定手段３１
やオート特性設定手段３２が接続されるとともに、踏力
センサ３０が接続されたストローク制御手段である。

【００２５】ストローク制御手段３３は、マニュアル特
性設定手段３１やオート特性設定手段３２で設定され得
る、種々の、ブレーキペダル２の操作入力の大きさとス
トロークシミュレータ本体２０のブレーキ液収容室２６
の容積（液量）との特性関係がデータとして予め記憶さ
れているとともに、上記マニュアル特性設定手段３１や
オート特性設定手段３２で選択設定された一の特性関係
に基づいて、踏力センサ３０から供給される踏力の大き
さに対応したストロークシミュレータ本体２０のブレー
キ液収容室２６の容積（液量）を演算出力する。

【００２６】３４は、ストローク制御手段３３に接続さ
れ、ストローク制御手段３３で演算されたブレーキ液収
容室２６の容積（液量）を発生させるだけのアクチュエ
ータ２７の駆動量（ストロークシミュレータ本体２０に
おけるシリンダ部２２内でのピストン２１の摺動位置に
相当）を演算し、この駆動量分だけアクチュエータ２７
を駆動するアクチュエータ駆動手段である。

【００２７】そして、アクチュエータ駆動手段３４は、
ストロークシミュレータ本体２０、踏力センサ３０、ス
トローク制御手段３３とともに、ストロークシミュレー
タ装置１を構成する。

【００２８】以上のように構成される本実施形態のスト
ロークシミュレータ装置１の作用について、ブレーキバ
イワイヤ方式のブレーキ装置１００の作用も含めて、以
下に説明する。

【００２９】ドライバーがブレーキペダル２を踏み込む
と、踏力センサ３０によって、その操作力としての踏力
が検出される。

【００３０】これにより、図示せぬブレーキ制御装置
は、踏力センサ３０の出力を受けて、ブレーキペダル２
の踏み込み開始を検出し、フェールセーフ弁５の連通を
ホイールシリンダ６側から液圧制御弁１４側に切り換
え、踏力センサ３０で検出される踏力の大きさに対応し
て予め設定されているブレーキ液圧（目標液圧）をホイ
ールシリンダ７で発生させるべく、ホイールシリンダ６
側の液圧センサ１５の出力を参照しながら、液圧制御弁
１４を切り換え駆動する。

【００３１】ここで、この際のストロークシミュレータ
装置１が行うブレーキペダル２のストローク処理につい
て、例えばマニュアル特性設定手段３１により、ストロ
ーク制御手段３３に例えば図２中のＡ，Ｂで示す２つ特
性関係が記憶されており、マニュアル特性設定手段３１
によって特性関係Ａが指定されている場合について、以
下、説明する。

【００３２】この場合、ストローク制御手段３３は随時
踏力センサ３０の出力を取り込み、その取り込み毎に上
記指定された特性関係Ａに基づき、踏力の大きさに対応
したストロークシミュレータ本体２０のブレーキ液収容
室２６の容積（液量）を、アクチュエータ駆動手段３４
に演算出力する。

【００３３】そして、アクチュエータ駆動手段３４は、
ストローク制御手段３３からブレーキ液収容室２６の容
積（液量）へ演算出力される毎に当該液量を吸収するだ
けのブレーキ液収容室２６の容積を発生させるべく、ス
トロークシミュレータ本体２０のアクチュエータ２７を
駆動し、シリンダ部２２内でピストン２１を摺動させ
る。

【００３４】この結果、ドライバーには、ブレーキペダ
ル２の踏み込みに合わせて、ブレーキペダル２の踏み込
み操作をしている間は逐次、現在ブレーキペダル２に加
えている踏力に対応させてストロークシミュレータ本体
２のブレーキ液収容室２６の容積が調整され、ブレーキ
ペダル２にはブレーキ液収容室２６の容積分のストロー
クが発生する。

【００３５】また、このとき逐次シリンダ部２２内では
ピストン２１が調整されたブレーキ液収容室２６の容積
に基づいて摺動保持されるので、ドライバーにはブレー
キペダル２の踏み込み力に対応した反力が印加されてい
るように、認識させることができる。

【００３６】さらに、マニュアル特性設定手段３１やオ
ート特性設定手段３２を設けたことにより、このブレー
キペダル２のストロークや反力の特性も、ドライバーの
好みや、車両運転状況に合わせて任意に設定できる。

【００３７】さらにまた、ストロークシミュレータ１
は、ストロークシミュレータ本体２のシリンダ部２２内
におけるピストン２１の摺動位置を制御するだけで、ブ
レーキペダル２の反力の大きさも合わせて調整できるの
で、その構成が簡単である。

【００３８】本実施形態は以上のように説明したとおり
であるが、ドライバーによるブレーキペダルの操作入力
をブレーキペダル２に設けられた踏力センサ３０で検出
するのではなく、マスタシリンダ装置３の出力ポート３
ａからのブレーキ液圧の大きさを液圧センサ４０で検出
することや、ホイールシリンダ６のブレーキ液圧の大き
さを液圧センサ１５で検出することに代えてもよく、ま
た、ストローク制御手段３３に記憶されている特性関係
も、踏力の大きさとストロークシミュレータ本体２０の
ブレーキ液収容室２６の容積（液量）との特性関係に限
らず、これら液圧センサ４０，１５の出力の大きさとス
トロークシミュレータ本体２０のアクチュエータ２７の
駆動量等と対応させて記憶しておくのでもよい。

【００３９】また、図示せぬブレーキ制御装置で演算さ
れる目標液圧を対応させておくことでもよい。

【００４０】さらに、ストローク制御手段３３における
複数の特性関係についてのデータ記憶のし方も、上記実
施形態のように複数マップとして持っていることに限ら
ず、関数式として持ち、逐次この関数式に基づいて演算
するようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明のストロークシミュレータ装置
は、ブレーキペダルの操作入力に応じて、前記マスタシ
リンダと連通されたブレーキ液収容室の容積を調整する
構成なので、ブレーキペダルのストローク、および反力
の特性を任意に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるストロークシ
ミュレータ装置１、およびこれが適用されたブレーキ装
置１００の一例を説明する図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態において、ストロー
ク制御手段３３に予め記憶された特性関係を説明する図
である。

【符号の説明】

１ ストロークシミュレータ装置 ２０ ストロークシミュレータ本体 ２１ ピストン ２２ シリンダ部 ２３ アクチュエータ部 ３０ 踏力センサ ３３ ストローク制御手段 １００ ブレーキ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルに連結され、ブレーキペ
   ダルの操作入力に応じてブレーキ液を吐出するマスタシ
   リンダに接続され、当該吐出されるブレーキ液を吸収し
   て前記ブレーキペダルにストロークを発生させるストロ
   ークシミュレータ装置において、ブレーキペダルの操作
   入力を検出する操作入力検出手段と、シリンダ内に摺動
   可能に設けられ、シリンダ内の軸方向一側に前記マスタ
   シリンダと連通されたブレーキ液収容室を画成するピス
   トンと、該ピストンをシリンダ内の軸方向の所望の位置
   に位置させるように該ピストンをシリンダ内で摺動させ
   るアクチュエータと、前記ブレーキペダルの操作入力の
   大きさと前記アクチュエータの駆動量との関係が予め記
   憶されている記憶手段と、前記操作入力検出手段の出力
   と、該記憶手段に記憶されている前記ブレーキペダルの
   操作入力の大きさと前記アクチュエータを駆動量との関
   係とから前記アクチュエータを駆動制御し、前記ブレー
   キ液収容室の容積を調整する制御手段とを備えたストロ
   ークシミュレータ装置。