JP2007015547A - 車両用ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィーリング演出用電動モータにて良好な操作フィーリングを得ようとするとともに、システムの状況に応じて確実に制動力を発揮する。また、装置全体のレイアウト性を高める。
【解決手段】 ブレーキペダル1とブレーキペダル操作量検出装置12と車輪ブレーキとマスタシリンダ4と圧力センサー11とブレーキ液圧制御部5とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置において、マスタシリンダ4とブレーキペダル1との間にボールねじ機構を設け、フィーリング演出用電動モータ26をブレーキペダル1に接続する。そして、ボールねじ機構の回転力をフィーリング演出用電動モータ26により制御してブレーキペダル1の操作フィーリングに反力感を与える第１の制御と、ボールねじ機構の回転を制御することによりマスタシリンダ4を作動可能とする第２の制御とを切り替え可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレーキペダル操作量検出装置、ブレーキ液圧制御部、及び圧力センサーを備え、マスタシリンダに接続したブレーキペダルの操作量に応じて車両ブレーキの液圧を制御する車両用ブレーキ液圧制御装置に係るものである。

従来より、特許文献１に示す如く、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル操作量検出装置、車両用ブレーキの圧力を調節するブレーキ液圧制御部、及び車両用ブレーキの圧力を検出する圧力センサーを備え、これらブレーキペダル操作量検出装置、ブレーキ液圧制御部、及び圧力センサーが正常に作動する時には、液圧を電気的に制御して車両用ブレーキを作動させ、これらのシステムに異常が生じた時には電気的な制御を中止してブレーキペダルに接続したマスタシリンダにより液圧を調節して車両用ブレーキの作動を行う車両用ブレーキ液圧制御装置が開発されている。

この車両ブレーキ液圧制御装置には蓄圧式ストロークシミュレータが設けられており、この蓄圧式ストロークシミュレータにより、ブレーキペダルの操作量に応じた反力が付与され、運転者にブレーキペダルの操作フィーリングを演出している。
特開２００４−２４３９８３号公報

しかしながら、上記の如く蓄圧式ストロークシミュレータにてブレーキペダルの操作フィーリングを演出した場合、ブレーキペダルの操作量に対する反力が一定であり、良好な操作フィーリングを得ることが困難である。また、このように車両用ブレーキ液圧制御装置に蓄圧式ストロークシミュレータを設けた場合、エンジンルーム内に蓄圧式ストロークシミュレータを取り付けるためのスペースを確保しなければならず、レイアウト性の問題が生じる。

本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、ブレーキペダルに接続したフィーリング演出用電動モータにてブレーキペダルの操作フィーリングを演出することにより、良好な操作フィーリングを得ようとするととも、車両用ブレーキ液圧制御装置全体としてのシステムの状況に応じて確実に制動力を発揮し得るようにしようとするものである。また、このように蓄圧式ストロークシミュレータを設けずに操作フィーリングを演出可能とすることにより、装置全体のレイアウト性を高めようとするものである。

上述の如き課題を解決するため、本願の第１の発明は、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出装置と、車輪ブレーキと、前記ブレーキペダルの踏み込み操作によって作動し、車輪ブレーキを作動させるために液圧を発生させるマスタシリンダと、前記車輪ブレーキに送られる液圧を検出する圧力センサと、前記ブレーキペダル操作量検出装置によって得られたブレーキペダルの操作量に基づいて、前記車輪ブレーキの液圧を制御するブレーキ液圧制御部とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置において、マスタシリンダとブレーキペダルとの間に、ボールねじ及びこのボールねじに回転可能に螺着したボールねじナットから成るボールねじ機構を設けるとともに、このボールねじ機構を介してブレーキペダルに反力感を演出するフィーリング演出用電動モータをブレーキペダルに接続したものであって、このブレーキペダルを作動させることにより、マスタシリンダを非作動状態に保持するとともにボールねじ機構に回転力を付与し、この回転力をフィーリング演出用電動モータによって制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングに反力感を与える第１の制御と、フィーリング演出用電動モータによってボールねじ機構の回転を制御することにより、マスタシリンダを作動可能とする第２の制御と、を切り替え可能とするものである。

また、第２の発明は、ブレーキペダルと、該ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出装置と、車輪ブレーキと、前記ブレーキペダルの踏み込み操作によって作動し、車輪ブレーキを作動させるために液圧を発生させるマスタシリンダと、前記車輪ブレーキに送られる液圧を検出する圧力センサと、前記ブレーキペダル操作量検出装置によって得られたブレーキペダルの操作量に基づいて、前記車輪ブレーキの液圧を制御するブレーキ液圧制御部とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置において、マスタシリンダとブレーキペダルとの間に、ボールねじ及びこのボールねじに回転可能に螺着したボールねじナットから成るボールねじ機構を設けるとともに、このボールねじ機構を介してブレーキペダルに反力感を演出するフィーリング演出用電動モータをブレーキペダルに接続したものであって、このブレーキペダルを作動させることにより、マスタシリンダを非作動状態に保持するとともにボールねじ機構に回転力を付与し、この回転力をフィーリング演出用電動モータによって制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングに反力感を与える第１の制御と、ブレーキペダルの作動によりマスタシリンダを作動可能とする第３の制御と、を切り替え可能とするものである。

また、ブレーキ液圧制御部は、ブレーキペダルの操作量を検出して、前記フィーリング演出用電動モータの駆動を制御するフィーリング演出用モータ制御手段を接続したものであっても良い。

また、前記フィーリング演出用電動モータは、抵抗(Ｒ)とコイル(Ｌ)とコンデンサ(Ｃ)とから成る操作フィーリング発生回路（ＲＬＣ直列回路）を並列に接続したものであると好適である。

また、前記マスタシリンダのピストンは、第３の制御時には、前記ブレーキペダルの踏み込み力を直接伝達することにより、摺動されるものであっても良い。

また、前記マスタシリンダのピストンは、第２の制御時には、前記ブレーキペダルの作動に対応して前記フィーリング演出用電動モータを制御し、前記ボールねじ機構を逆回転させることにより摺動されるものであっても良い。

また、前記操作フィーリング発生回路の抵抗は可変抵抗とし、抵抗値を変更可能としたものであっても良い。

また、前記可変抵抗は、切り替え手段により手動で可変させるものであっても良い。

また、前記可変抵抗は、前記フィーリング演出用モータ制御手段により可変させるものであっても良い。

また、前記ブレーキペダルの操作量は、このブレーキペダルの操作時に、前記フィーリング演出用電動モータの端子間に発生する誘導起電力の波形をパルス波形化して、このパルス波形数により検出するものであっても良い。

本発明は上記の如く構成したものであるため、ブレーキペダルと、ブレーキペダル操作量検出装置と、車輪ブレーキと、マスタシリンダと、圧力センサーと、ブレーキ液圧制御部とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置であって、マスタシリンダとブレーキペダルとの間にボールねじ機構を設けるとともに、このボールねじ機構を介してブレーキペダルに接続し、反力感を演出するフィーリング演出用電動モータを設けることにより、第１の制御時には、上記フィーリング演出用電動モータにてブレーキペダルに反力感を与えることにより、ブレーキペダルの操作フィーリングを良好なものにすることを可能としている。

また、第２の制御時には、マスタシリンダを摺動させることにより、ブレーキ液圧を発生させて確実に制動力を発揮し得るものとしている。また、第３の制御時には、例えば、万が一ブレーキ操作量検出装置、ブレーキ液圧制御部、圧力センサーのうち少なくとも１箇所が失陥した場合であっても、ブレーキペダルの踏み込み力によってマスタシリンダを直接作動させることが可能となる。そして、上記第１の制御と第２の制御、又は第１の制御と第３の制御とを、システムの状況に応じて切り替え可能なものとすることにより、ブレーキシステム全体の状況に応じて１つの装置で最適な制御を行うことが可能となる。

また、蓄圧式ストロークシミュレータを設けずに操作フィーリングを演出可能としていることから、エンジンルーム内に蓄圧式ストロークシミュレータを取り付けるためのスペースを必要としないため、装置全体のレイアウト性を高めることができる。

本発明の実施例１について、図１〜５において説明すると、図１に示す如く(１)はブレーキペダルであって、このブレーキペダル(１)にはブレーキペダル(１)の操作量を検出するブレーキペダル操作量検出装置(１２)が設けられている。また、このブレーキペダル(１)には、ボールねじ(２)及びこのボールねじ(２)に回転可能に螺着したボールねじナット(３)から成るボールねじ機構を接続している。また、このボールねじ機構のブレーキペダル(１)の接続側とは反対側には、ボールねじ機構の形成軸と同軸上にマスタシリンダ(４)を接続している。

また、この車両用ブレーキ液圧制御装置には、図１に示す如くブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧制御部(５)が設けられており、このマスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)との間には、２本のブレーキ配管(６)が配設されている。また、このブレーキ液圧制御部(５)から各車輪に対応して４カ所設けられた本発明の車輪ブレーキである各キャリパ(７)までの間には、これらの各キャリパ(７)に対応した供給管(８)が配設されている。

また、マスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)との間の各ブレーキ配管(６)にはそれぞれ電磁弁(１０)が設けられており、この電磁弁(１０)を開弁することにより、マスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)との間が連通状態となるためマスタシリンダ(４)が作動可能となる。また、電磁弁(１０)を閉弁することによりマスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)との間が非連通状態となるためマスタシリンダ(４)は非作動状態に保持される。また、ブレーキ液圧制御部(５)と各キャリパ(７)との間の各供給管(８)には、ブレーキ液圧の出力値を検出する圧力センサー(１１)がそれぞれ設けられている。

上記本実施例の車両用ブレーキ液圧制御装置について詳細に説明すると、図２に示す如く、ブレーキペダル(１)にはブレーキペダル操作量検出装置(１２)が設けられている。このブレーキペダル操作量検出装置(１２)は、ブレーキペダル(１)を踏み込んだ際にブレーキペダル(１)が移動した角度を検出する角度センサー(１３)と、ブレーキペダル(１)からの荷重を検出する荷重センサー(１４)とから成るものである。そして、図２に示す如く、角度センサー(１３)はブレーキペダル(１)の上端に設けられ、荷重センサー(１４)はブレーキペダルに垂直に接続したペダル軸(１５)の先端に設けられている。

また、このペダル軸(１５)のブレーキペダル(１)接続側とは反対側にボールねじ(２)を配置しており、このボールねじ(２)の外周には外周螺溝(１６)が形成されている。また、このボールねじ(２)には、上記外周螺溝(１６)と螺合可能な内周螺溝(１７)を形成したボールねじナット(３)を螺着している。

また、このボールねじナット(３)の外側には、一定の間隔を介して円筒状のモータローター(１８)を配置している。このモータローター(１８)は、ハウジング(２０)の中央に形成した貫通孔(２１)内に、円周方向に回動可能ではあるが軸方向には移動不能に設けられている。そして、図３に示す如く、このボールねじナット(３)の外周面には外周凹溝(２２)を軸方向に２箇所設けるとともに、モータローター(１８)の内周面には内周凹溝(２３)を、軸方向に２箇所設けている。

そして、この外周凹溝(２２)と内周凹溝(２３)との間隔に、軸方向に長尺な棒状の回り止め部材(２４)を挿入配置し、外周凹溝(２２)と内周凹溝(２３)にそれぞれ係合している。このようにボールねじナット(３)とモータローター(１８)の間に回り止め部材(２４)を配置することにより、ボールねじナット(３)とモータローター(１８)が一体に回動可能なものとなっている。また、上記の如く、モータローター(１８)は軸方向に移動不能となるよう組み付けられているため、ボールねじナット(３)のみがモータローター(１８)と独立して軸方向に移動可能なものとなっている。

また、このモータローター(１８)の外側には、モータコアと巻き線から成るステータ(２５)がハウジング(２０)の内部に固定配置されている。そして、上記モータローター(１８)とステータ(２５)によりブレーキペダル(１)のペダルフィーリングを演出するフィーリング演出用電動モータ(２６)を構成している。

また、上記ボールねじナット(３)のボールねじ(２)接続側とは反対側には、プッシュロッド(２７)を介してマスタシリンダ(４)を接続している。このマスタシリンダ(４)は、それぞれ２個のスプリング(２８)と２個のピストン(３０)を交互に配置して成り、これらのピストン(３０)はスプリング(２８)によってブレーキペダル(１)方向に常時付勢されている。また、このマスタシリンダ(４)にはブレーキ液を貯蔵・供給するためのリザーバタンク(３１)が設けられている。

また、上記ブレーキ液圧制御部(５)には、図１に示す如く、ブレーキペダル(１)の操作量を検出して、フィーリング演出用電動モータ(２６)の駆動を制御するフィーリング演出用モータ制御手段(１９)が接続されている。そして、このフィーリング演出用モータ制御手段(１９)には、図４に示す如く、このフィーリング演出用電動モータ(２６)に回転抵抗を与える操作フィーリング発生回路(３２)が設けられている。この操作フィーリング発生回路(３２)は、抵抗（Ｒ）(３３)と、コイル（Ｌ）(３５)と、コンデンサ（Ｃ）(３６)とから成るＲＬＣ直列回路であり、フィーリング演出用電動モータ(２６)と並列に接続されている。

上記の如く構成した車両用ブレーキ液圧制御装置のブレーキ液圧の発生、及びブレーキペダル(１)の操作フィーリングの演出について以下に説明する。車両用ブレーキ液圧制御装置の全ての部位が正常に作動する場合は、第１の制御を行う。この第１の制御は、まずシステムを起動させると同時に、図１に示す如く、電磁弁(１０)を閉弁し、マスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)間のブレーキ配管(６)内のブレーキ液の流通を停止状態とする。

これにより、マスタシリンダ(４)をブレーキペダル(１)の踏み込み方向に作動させることが不可能となるため、運転者がブレーキペダル(１)を踏み込み操作すると、ブレーキペダル(１)とマスタシリンダ(４)との間に設けたボールねじ(２)に踏み込み方向への推力が加わる。この時、本実施例では、ボールねじ(２)に螺着したボールねじナット(３)が、ボールねじ機構の推力を受けて回転可能となるボールねじ(２)を使用している。そのため、上記の如くボールねじ(２)に推力が加わることによりボールねじナット(３)が回転する。

そして、このようにボールねじナット(３)が回転すると同時に、このボールねじナット(３)に組み付けたモータローター(１８)が回転する。このモータローター(１８)の回転により、以下の如くブレーキペダル(１)の操作フィーリングが演出される。まず、モータローター(１８)が回転することにより誘導起電力が発生する。この誘導起電力の周波数は、モータローター(１８)の回転速度及び回転数、即ちブレーキペダル(１)の操作速度により変化する。この誘導起電力の周波数により、操作フィーリング発生回路(３２)のインピーダンスが変化するため、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗力が変化する。

上記インピーダンスは、フィーリング演出用電動モータ(２６)回転時の誘導起電力の周波数と操作フィーリング発生回路(３２)の抵抗（Ｒ）(３３)、コイル（Ｌ）(３５)、コンデンサ（Ｃ）(３６)の各定数によって決定される。そして、周波数が１／２π√ＬＣ（共振周波数）と一致した場合にインピーダンスが最小となり、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗力が最大となって、ブレーキペダル(１)への反力が大きくなり、操作フィーリングが最も重くなる。また、誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣより低くなったり高くなったりするに従い、インピーダンスは増加し、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗は小さくなるので、ブレーキペダル(１)への反力が小さくなって操作フィーリングは軽くなる。

従って、運転者が操作可能な最速のブレーキペダル(１)の踏み込み時に発生する周波数に１／２π√ＬＣ（Ｈｚ）を設定することによって、例えば、運転者が強いブレーキ力を必要とするため、ブレーキペダル(１)を素早く踏み込み操作すると、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転により発生する誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣ（Ｈｚ）となり、操作フィーリング発生回路(３２)のインピーダンスは小さくなる。

そのため、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗が大きくなってブレーキペダル(１)に大きな反力が作用し、運転者の操作フィーリングが重くなる。逆に、ブレーキを少量ずつ作動させる場合は、ブレーキペダル(１)の踏み込み速度が緩慢となる。この場合は、誘導起電力の周波数が１／２π√ＬＣ（Ｈｚ）より低くなり、操作フィーリング発生回路(３２)のインピーダンスが大きくなるため、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗力は小さくなり、運転者の操作フィーリングが軽くなる。

このように、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗力によってより明瞭な反力感を作り出すことができ、かつブレーキペダル(１)の操作にて発生する誘導起電力の変化に対応して操作フィーリング発生回路(３２)によりフィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗が変化することで、ブレーキペダル(１)の操作速度に対応した操作フィーリングを演出することができる。

また、操作フィーリング発生回路(３２)では、ブレーキペダル(１)の操作速度に応じて回路的にインピーダンスが変化することにより、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗が変化するため、操作フィーリング演出用としては、従来の如きブレーキペダル(１)の操作量や操作速度の検出手段等を設ける必要がなく、ブレーキペダル操作量検出装置(１２)の単純化が可能となる。また、検出手段からのデータを用いて反力感を演算する必要もなく、ブレーキ液圧制御部(５)での制御プログラムを簡易にすることができるとともに、ブレーキペダル(１)の操作速度に対応した操作フィーリングを、タイムラグを生じることなく即時に与えることができる。

また、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、上記操作フィーリングの演出と同時に、ブレーキペダル操作量検出装置(１２)によりペダル操作量が検出される。そして、このペダル操作量に基づいたデータがブレーキ液圧制御部(５)に送られ、ブレーキ液圧制御部(５)にて要求値を演算し、この要求値を目標とする。一方、各キャリパ(７)側については、各圧力センサー(１１)にて各キャリパ(７)の圧力値を検出し、このブレーキ液圧の圧力値をフィードバックして、ブレーキ液圧制御部(５)にてブレーキ液圧を調整することにより、ブレーキペダル(１)の踏み込み力に応じた液圧を発生させている。

また、上記では全てのシステムが正常に作動する場合の第１の制御について説明したが、例えば、本実施例の角度センサー(１３)、荷重センサー(１４)、ブレーキ液圧制御部(５)、又は圧力センサー(１１)のうちの少なくとも一つが失陥した場合には、以下に示す第３の制御によってブレーキ液圧を発生させることも可能である。

即ち、まずブレーキペダル操作量検出装置(１２)、ブレーキ液圧制御部(５)、又は圧力センサー(１１)のうちの、少なくとも一箇所が万が一失陥した場合は、図５に示す如く電磁弁(１０)を開弁状態に固定する。これにより、マスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)の間のブレーキ配管(６)が連通するため、マスタシリンダ(４)をスプリング(２８)の付勢力に抗して作動させることが可能となる。

尚、システム起動時の初期診断において何らかの故障が検出された場合には、システムを起動させずに停止状態を維持するまた、システムの起動中にいずれかの部位で失陥が生じた場合には、可能な限りシステム状態を維持出来る方法により、段階的に当該システムを停止させる。

このような状態に於いてブレーキペダル(１)を踏み込み操作した場合に、フィーリング演出用電動モータ(２６)に流す電流により、ボールねじ(２)を介してボールねじナット(３)が回転しないよう制御する。このようにボールねじナット(３)の回転を不能なものとすることにより、ボールねじナット(３)は、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作すると、回転することなくボールねじ(２)とともに踏み込み方向に移動する。この移動によりプッシュロッド(２７)を介してマスタシリンダ(４)がスプリング(２８)の付勢力に抗して加圧されるため、マスタシリンダ(４)は踏み込み方向に作動してブレーキ液圧が発生する。

上記の如く、角度センサー(１３)、荷重センサー(１４)、ブレーキ液圧制御部(５)、圧力センサー(１１)のうちの少なくとも一箇所が万が一失陥した場合でも、第３の制御を行うことにより、ブレーキペダル(１)の踏み込み力によってマスタシリンダ(４)を直接作動させることが可能であるため、確実な制動力を発揮することが可能となる。

また、上記ではボールねじナット(３)を回転不能としてブレーキペダル(１)踏み込み時の推力を、マスタシリンダ(４)に直接伝達してブレーキ液圧を発生させることにより第３の制御を行っているが、ブレーキペダル操作量検出装置(１２)、ブレーキ液圧制御部(５)、又は圧力センサー(１１)のうち、ブレーキペダル操作量検出装置(１２)の荷重センサー(１４)が正常に作動している場合には、別の方法として、フィーリング演出用電動モータ(２６)を作動させてボールねじナット(３)を逆回転させることにより、マスタシリンダ(４)を摺動させる第２の制御を行うことも可能である。

即ち、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、荷重センサー(１４)にてブレーキペダル(１)にかけられた荷重を検出する。そして、このように検出した値を基にフィーリング演出用電動モータ(２６)を作動させ、ボールねじナット(３)をシステム正常時とは逆方向に回転させることにより、ボールねじナット(３)をマスタシリンダ(４)側に移動させる。これにより、マスタシリンダ(４)内の液圧が加圧されてブレーキ液圧が発生する。

尚、このようにボールねじナット(３)を逆回転させてマスタシリンダ(４)側に移動させることにより、ボールねじ(２)を介してブレーキペダル(１)に踏み込み力以上の反力が付与される。そのため、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作して荷重をかけても、ブレーキペダル(１)は踏み込み方向に移動しないので、操作フィーリングを演出することが困難となる。

しかしながら、上記の如くフィーリング演出用電動モータ(２６)によってボールねじナット(３)を逆回転させることによりマスタシリンダ(４)を作動させることができるため、ブレーキペダル(１)の踏み込み力以上の負荷をマスタシリンダ(４)にかけることができ、ブレーキ液圧をより高いものとすることができる。

上記の如く、第１の制御と第２の制御、又は第１の制御と第３の制御とを、システムの状況に応じて切り替え可能なものとすることにより、ブレーキシステム全体の状況に応じて１つの装置で最適な制御を行うことが可能となる。

また、上記実施例１では、操作フィーリング発生回路(３２)に於いて抵抗(３３)の抵抗値を不変としているが、図６に示す実施例２では、抵抗(３３)を可変抵抗とし、抵抗値を変更する事が可能な構造としている。この可変抵抗(３３)の変更は、車体に設けた抵抗調節スイッチ(３４)により、運転者が任意に調整可能となっている。

実施例２の抵抗調整スイッチ(３４)では、図６に示す如く、SOFT(弱)、MID(中)、HARD(強)の三段階に切替え可能とし、切替えモードがSOFTの場合には、可変抵抗(３３)の抵抗値が最大となり、操作フィーリング発生回路(３２)で発生するインピーダンスを全体的に大きくする事で、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗を小さくして、ブレーキペダル(１)の操作フィーリングを全体的に軽くする事ができる。従って、脚力の比較的弱い運転者でも、過大な労力を使用せずにブレーキペダル(１)を容易に操作する事が可能となる。

逆に、脚力が強い人が運転する場合等は、抵抗調整スイッチ(３４)をHARDに切替えて、可変抵抗(３３)の抵抗値を最小にする事で、操作フィーリング発生回路(３２)のインピーダンスを全体的に小さくして、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗を大きくし、操作フィーリングを全体的に重くする事ができ、ブレーキペダル(１)の過剰な踏み込み等を抑制できる。また、MIDの場合は、その中間の操作フィーリングを得る事ができ、ブレーキペダル(１)の操作速度に対応するだけでなく、運転者の好みに応じた操作フィーリングを演出する事ができる。

また、上記実施例２では、可変抵抗(３３)の抵抗値を運転者自身が任意に変更できるようにして、運転者の好みに応じた操作フィーリングを演出するものであるが、図７に示す実施例３では、フィーリング演出用モータ制御手段(１９)の制御により可変抵抗(３３)の抵抗値を変更する仕様としている。この抵抗値の変更により、通常とは異なる操作フィーリングを運転者に与え、車両側から運転者に何らかのメッセージを伝えるものである。この操作フィーリングの変更は、例えば車両に何らかの異常や問題が生じた場合に、操作フィーリングを過度に重くしたり軽くしたりして、運転者に異常や問題発生を伝えるものであっても良い。

そして、本実施例３では、図８のフローに示す如く、ブレーキに何らかの異常が検出された際に、フィーリング演出用モータ制御手段(１９)の制御により可変抵抗(３３)の抵抗値を小さくしている。このように抵抗値が小さくなる事により、操作フィーリング発生回路(３２)のインピーダンスが小さくなって、フィーリング演出用電動モータ(２６)の回転抵抗が大きくなる。そのため、運転者がブレーキペダル(１)を緩慢に踏み込んだ場合でも、操作フィーリングが非常に重くなり、運転者は車両に何らかの異常が生じた事を認識する事ができる。また、何等異常が検出されない場合は、抵抗値が変更される事はなく、運転者はブレーキペダル(１)の操作速度に応じた通常の操作フィーリングを得ることができる。

また、上記実施例１では、角度センサー(１３)及び荷重センサー(１４)を設けることにより、ブレーキペダル(１)の操作量を検出して、その操作量を基にブレーキの作動量を決定しているが、以下の実施例４及び実施例５では、角度センサー(１３)等を設けずに、ブレーキペダル(１)の操作量を検出することを可能としている。その方法は、ブレーキペダル(１)の移動に伴ってフィーリング演出用電動モータ(２６)が回転する際に、該フィーリング演出用電動モータ(２６)の端子間に発生する誘導起電力を利用して、ブレーキペダル(１)の操作量を演算するものである。

その演算方法は、まず実施例４では、ブラシ型のフィーリング演出用電動モータ(２６)を使用し、このフィーリング演出用電動モータ(２６)のモータ軸が回転する事で、端子間に発生する誘導起電力は、図９のグラフ(ａ)のような波形となる。この波形をパルスとみなし、図９のグラフ(ｂ)に示す如くパルス波形化して、そのパルス波形数をカウントする。ブレーキペダル(１)の操作量Ｌは、下記の数式により算出する事ができる。

Ｌ ＝ ａ × Ｎ

上記数式で、ａは１パルス当たりの操作量で、車両の製造時に予め測定してフィーリング演出用モータ制御手段(１９)に記憶しておく。また、Ｎは前記でカウントしたパルス波形数である。

また、実施例５では、ブラシレス型のフィーリング演出用電動モータ(２６)を使用している。このブラシレス型のフィーリング演出用電動モータ(２６)が回転すると、内蔵されたエンコーダは軸の回転に従って、図１０に示すグラフの如きパルスをフィーリング演出用モータ制御手段(１９)に出力する。この出力データにより、第４実施例と同様の数式を用い、１パルス当たりの操作量(ａ)とパルス波形数(Ｎ)の乗算する事で、ブレーキペダル(１)の操作量を算出することができる。

以上より、上記実施例４及び実施例５では、ブレーキペダル(１)の操作量をフィーリング演出用電動モータ(２６)のパルス波形を基に演算するので、操作量の検出用センサ等を何等必要とせず、ブレーキ操作量検出装置(１２)全体の部品点数を少なくして、構成を単純化することができる。

また、上記実施例１では、フィーリング演出用電動モータ(２６)は操作フィーリング発生回路(３２)を接続してブレーキペダル(１)の操作フィーリングを演出しているが、本実施例６ではフィーリング演出用電動モータ(２６)に操作フィーリング発生回路(３２)を接続せずにフィーリング演出用電動モータ(２６)に流す電流を制御することにより、操作フィーリングを演出可能なものとしている。尚、本実施例６の車両用ブレーキ液圧制御装置は、外観上は図１に示す如く、上記実施例１と同様の構成となっている。

本実施例６における操作フィーリングの演出について以下に説明すると、まず、運転者がブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、角度センサー(１３)及び荷重センサー(１４)によりペダル操作量が検出される。そして、このペダル操作量に基づいて、電流によりボールねじナット(３)の回転力を制御することにより、ブレーキペダル(１)に反力が与えられ、踏み込み力に応じた操作フィーリングを演出することができる。このように、本実施例では操作フィーリング発生回路(３２)を設けずに操作フィーリングを演出することができるため、装置全体をより簡素化することが可能となる。

また、前記実施例１では、このボールねじ(２)に螺着したボールねじナット(３)が、ボールねじ(２)の推力を受けて回転可能となるボールねじ機構を用いているが、本実施例７では、ボールねじ(２)の推力を受けてもボールねじナット(３)が回転しないボールねじ機構を使用している。尚、本実施例７の車両用ブレーキ液圧制御装置は、外観上は図１に示す如く、上記実施例１と同様の構成となっている。

本実施例でのブレーキ作動について説明すると、本実施例７の装置全体のシステム全体が正常に作動する場合は、上記実施例１と同様に第１の制御が行われる。即ち、電磁弁(１０)によりブレーキ配管(６)を閉弁し、マスタシリンダ(４)とブレーキ液圧制御部(５)間に配設したブレーキ配管(６)内のブレーキ液の流通を停止する。これにより、マスタシリンダ(４)をブレーキペダル(１)の踏み込み方向に作動しなくなるため、運転者がブレーキペダル(１)に荷重をかけることにより、ブレーキペダル(１)とマスタシリンダ(４)との間に設けたボールねじ(２)にブレーキペダル(１)の踏み込み方向への推力が加わる。

ここで、本実施例では上記の如く、ボールねじ(２)の推力を受けてもボールねじナット(３)が回転しないボールねじ機構を使用しているため、ボールねじ(２)の推力によってボールねじナット(３)を回転させることができない。そのため、フィーリング演出用電動モータ(２６)に直接電流を流し、このフィーリング演出用電動モータ(２６)によってボールねじナット(３)を回転させることにより、ボールねじ(２)をブレーキペダル(１)の踏み込み方向に移動させて操作フィーリングを演出可能なものとしている。

尚、本実施例７に於いても、全てのシステムが正常である場合に、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、上記の如く操作フィーリングを演出するとともに、ブレーキ液圧を発生するが、このブレーキ液圧の発生経路については上記実施例１と同様である。

また、例えば角度センサー(１３)、荷重センサー(１４)、ブレーキ液圧制御部(５)、圧力センサー(１１)のうち、少なくとも一箇所が失陥した場合には、上記実施例１と同様に電磁弁(１０)を開弁状態に固定する。これによりマスタシリンダ(４)をブレーキペダル(１)の踏み込み方向に作動させることが可能となる。

そして、ブレーキペダル(１)を踏み込み操作することにより、ボールねじ(２)がブレーキペダル(１)の踏み込み方向に移動するが、上記の如く、このボールねじ(２)の推力を受けてもボールねじナット(３)は回転しない。そのため、ボールねじ(２)の推力がそのままプッシュロッド(２７)を介してマスタシリンダ(４)に伝達され、マスタシリンダ(４)が踏み込み方向に作動してブレーキ液圧が発生する第３の制御が行われるものとなる。

以上より、ボールねじ(２)の推力を受けてもボールねじナット(３)が回転しないボールねじ機構を使用することによって、フィーリング演出用電動モータ(２６)を作動させることなく、ブレーキペダルを踏み込むことによりボールねじ(２)の推力を直接マスタシリンダ(４)に伝達することが可能となる。そのため、万が一ブレーキ液圧制御部(５)、バッテリー、又はフィーリング演出用電動モータ(２６)が失陥した場合でも、機械的作用のみによって確実にブレーキ液圧を発生させて制動力を発揮することができる。

また、例えば角度センサー(１３)、ブレーキ液圧制御部(５)、又は圧力センサー(１１)のうちの、少なくとも一箇所が失陥し、荷重センサー(１４)が正常に作動する場合には、上記実施例１と同様に、荷重センサー値に基づき、フィーリング演出用電動モータ(２６)によってボールねじナット(３)を逆回転させることにより、ブレーキペダル(１)に反力を付与するとともにマスタシリンダ(４)を作動させてブレーキ液圧を発生する第２の制御を可能としている。

上記の如く、第１の制御と第２の制御、又は第１の制御と第３の制御とを、システムの状況に応じて切り替え可能なものとすることにより、ブレーキシステム全体の状況に応じて１つの装置で最適な制御を行うことが可能となる。

本願の実施例１〜７において、電磁弁の閉弁状態を示す車両用ブレーキ液圧制御装置の概念図。 図１のマスタシリンダ、フィーリング演出用電動モータ、及びブレーキペダルを示す部分拡大図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 実施例１の電気回路図。 実施例１〜７において、電磁弁の開弁状態を示す車両用ブレーキ液圧制御装置の概念図。 実施例２電気回路図。 実施例３電気回路図。 実施例３における異常発生時の制御フローチャート。 実施例４で、ブラシ型のフィーリング演出用電動モータの回転時に発生する誘導起電力の波形を示すグラフ、及びその波形をパルス波形に変換したグラフ。 実施例５で、ブラシレス型のフィーリング演出用電動モータの回転時に、エンコーダにより出力されるパルス波形を示すグラフ。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ ボールねじ
３ ボールねじナット
４ マスタシリンダ
５ ブレーキ液圧制御部
１１ 圧力センサー
１２ ブレーキペダル操作量検出装置
１９ フィーリング演出用モータ制御手段
２６ フィーリング演出用電動モータ
３２ 操作フィーリング発生回路
３３ 抵抗
３５ コイル
３６ コンデンサ

Claims (10)

1. ブレーキペダルと、該ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出装置と、車輪ブレーキと、前記ブレーキペダルの踏み込み操作によって作動し、車輪ブレーキを作動させるために液圧を発生させるマスタシリンダと、前記車輪ブレーキに送られる液圧を検出する圧力センサと、前記ブレーキペダル操作量検出装置によって得られたブレーキペダルの操作量に基づいて、前記車輪ブレーキの液圧を制御するブレーキ液圧制御部とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置において、マスタシリンダとブレーキペダルとの間に、ボールねじ及びこのボールねじに回転可能に螺着したボールねじナットから成るボールねじ機構を設けるとともに、このボールねじ機構を介してブレーキペダルに反力感を演出するフィーリング演出用電動モータをブレーキペダルに接続したものであって、このブレーキペダルを作動させることにより、マスタシリンダを非作動状態に保持するとともにボールねじ機構に回転力を付与し、この回転力をフィーリング演出用電動モータによって制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングに反力感を与える第１の制御と、フィーリング演出用電動モータによってボールねじ機構の回転を制御することにより、マスタシリンダを作動可能とする第２の制御と、を切り替え可能とすることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
2. ブレーキペダルと、該ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出装置と、車輪ブレーキと、前記ブレーキペダルの踏み込み操作によって作動し、車輪ブレーキを作動させるために液圧を発生させるマスタシリンダと、前記車輪ブレーキに送られる液圧を検出する圧力センサと、前記ブレーキペダル操作量検出装置によって得られたブレーキペダルの操作量に基づいて、前記車輪ブレーキの液圧を制御するブレーキ液圧制御部とを備えた車両用ブレーキ液圧制御装置において、マスタシリンダとブレーキペダルとの間に、ボールねじ及びこのボールねじに回転可能に螺着したボールねじナットから成るボールねじ機構を設けるとともに、このボールねじ機構を介してブレーキペダルに反力感を演出するフィーリング演出用電動モータをブレーキペダルに接続したものであって、このブレーキペダルを作動させることにより、マスタシリンダを非作動状態に保持するとともにボールねじ機構に回転力を付与し、この回転力をフィーリング演出用電動モータによって制御することによりブレーキペダルの操作フィーリングに反力感を与える第１の制御と、ブレーキペダルの作動によりマスタシリンダを作動可能とする第３の制御と、を切り替え可能とすることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
3. ブレーキ液圧制御部は、ブレーキペダルの操作量を検出して前記フィーリング演出用電動モータの駆動を制御する、フィーリング演出用モータ制御手段を接続したことを特徴とする請求項１または２の車両用ブレーキ液圧制御装置。
4. 前記フィーリング演出用電動モータは、抵抗(Ｒ)とコイル(Ｌ)とコンデンサ(Ｃ)とから成る操作フィーリング発生回路（ＲＬＣ直列回路）を並列に接続したことを特徴とする請求項１、２または３の車両用ブレーキ液圧制御装置。
5. 前記マスタシリンダのピストンは、第３の制御時には、前記ブレーキペダルの踏み込み力を直接伝達することにより、摺動されることを特徴とする請求項２の車両用ブレーキ液圧制御装置。
6. 前記マスタシリンダのピストンは、第２の制御時には、前記ブレーキペダルの作動に対応して前記フィーリング演出用電動モータを制御し、前記ボールねじ機構を逆回転させることにより摺動されることを特徴とする請求項１の車両用ブレーキ液圧制御装置。
7. 前記操作フィーリング発生回路の抵抗は可変抵抗とし、抵抗値を変更可能としたことを特徴とする請求項４の車両用ブレーキ液圧制御装置。
8. 前記可変抵抗は、切り替え手段により手動で可変させることを特徴とする請求項７の車両用ブレーキ液圧制御装置。
9. 前記可変抵抗は、前記フィーリング演出用モータ制御手段により可変させることを特徴とする請求項７の車両用ブレーキ液圧制御装置。
10. 前記ブレーキペダルの操作量は、このブレーキペダルの操作時に、前記フィーリング演出用電動モータの端子間に発生する誘導起電力の波形をパルス波形化して、このパルス波形数により検出することを特徴とする請求項１、２または３の車両用ブレーキ液圧制御装置。
    

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