JP3275357B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキ装置に関するも
のであり、特に、ブレーキペダルから運転者の足に加え
られる衝撃力の緩和に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両のブレーキ操作は足によって行われ
るのが普通である。例えば、実開平２−３３７７３号公
報に記載されているブレーキ装置は、（ａ）ブレーキペ
ダルと、（ｂ）ブレーキペダルの通常移動を予定されて
いる領域内での踏込み操作に基づいて車輪の回転を抑制
する制動力発生装置とを含むように構成されている。ブ
レーキペダルの移動領域は一般に、明瞭に決まるもので
はない。ブレーキペダルの戻り位置はストッパにより明
確に規定されるのが普通であるが、踏込み限度位置が明
確に決まらないのである。踏込み限度位置は、ブレーキ
の摩擦材の摩耗等に起因するブレーキクリアランスの変
化に伴って変わるし、ブレーキキャリパ等ブレーキ構成
部材の弾性変形量によっても変わるからである。

【０００３】しかし、ブレーキペダルに踏込み限度がな
いわけではない。踏込みに伴ってブレーキペダルから運
転者の足に加えられる反力が増大するのが普通である
が、この反力の増大勾配が急激に大きくなって運転者が
それ以上ブレーキペダルを踏み込まなくなり、あるいは
反力が極めて大きくなって事実上踏み込めなくなる等に
より、踏込み限度が決まるのである。上記「ブレーキペ
ダルの通常移動を予定されている領域」とは、このよう
にして決まる踏込み限度位置と、前記戻り位置との間の
領域のことである。例えば、前記公報に記載の液圧ブレ
ーキ装置においては、ブレーキペダルの踏力が液圧ブー
スタにより倍力され、その倍力された力によってブレー
キマスタシリンダが作動させられるようになっている
が、液圧ブースタを作動させるパワー圧が液圧源の液圧
に等しくなり、液圧ブースタが助勢限界に達すると、ブ
レーキペダルから足への反力の増大勾配が急激に大きく
なる。したがって、運転者はそれ以上ブレーキペダルを
踏み込まなくなるのが普通であり、液圧ブースタが助勢
限界に達したときのブレーキペダルの位置が事実上の踏
込み限度位置となるのである。

【０００４】また、液圧ブースタ等ブレーキブースタを
備えない液圧ブレーキ装置においては、ブレーキクリア
ランスが消滅するまでは比較的小さい力でブレーキペダ
ルを踏み込むことができ、ブレーキクリアランスの消滅
後はブレーキ構成部材の弾性変形が増大するにれて所要
踏力が増大する。そして、容易に弾性変形し得る部材が
全て弾性変形してしまった後は、事実上ブレーキペダル
を踏み込むことができなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにブレーキペ
ダルの移動領域が限られているブレーキ装置を備えた車
両において、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる
状態で車両が前面衝突するなどにより、後ろ向きの大き
な衝撃力が与えられた場合に、運転者が足に痛みを覚え
ることがあるという問題があった。後ろ向きの大きな衝
撃力が与えられた場合には車両に大きな減速度が生じ、
運転者の身体は慣性により前方へ移動しようとするた
め、運転者は足や手を突っ張って前方への移動を防止し
ようとする。また、前面衝突するような場合には、運転
者は殆ど踏込み限度までブレーキペダルを踏み込んでい
るのが普通であり、身体の慣性力の多くが足を介してブ
レーキペダルにより受けられる。そして、ブレーキペダ
ルは踏込み限度以上には事実上移動しないか、移動した
としてもその量は僅かであるため、運転者の身体が有し
ている大きな運動エネルギの相当部分が短い距離内で消
費されることとなり、ブレーキペダルから足に与えられ
る反力が過大となって、運転者に痛みを覚えさせること
になるのである。本発明は、車両に前面衝突などにより
後ろ向きの大きな衝撃力が加えられても運転者が足に痛
みを覚えることがないブレーキ装置を得ることを課題と
してなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、（ａ）ブレーキペダルと、（ｂ）ハウ
ジングと、そのハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合さ
れて前方に加圧室を形成する加圧ピストンとを備え、前
記ブレーキペダルと連携させられ、ブレーキペダルの踏
込みに応じて前記加圧室のブレーキ液を加圧するマスタ
シリンダとを含むブレーキ装置において、（ｃ）当該ブ
レーキ装置を有する車両に設定値以上の後ろ向きの衝撃
力が加えられた場合に、前記加圧室からのブレーキ液の
流出を抵抗を付与しつつ許容することにより、前記ブレ
ーキペダルに踏込み方向とは逆向きの反力を加えつつ、
ブレーキペダルが踏込み方向において通常は移動しない
領域まで移動することを許容する移動許容手段を設けた
ことを要旨とするものである。本発明の望ましい態様に
おいては、ブレーキ装置がさらに、（ｄ）前記マスタシ
リンダに接続されたブレーキシリンダを備え、そのブレ
ーキシリンダにより作動して前記車両を制動するブレー
キと、（ｅ）前記加圧室からのブレーキ液の流出にもか
かわらず、前記ブレーキシリンダの液圧を保持する液圧
保持手段とを含むものとされる。

【０００７】

【作用】このように、移動許容手段を備えたブレーキ装
置においては、車両が前面衝突するなどにより後ろ向き
の大きな衝撃力が加えられた場合、マスタシリンダの加
圧室からのブレーキ液の流出が許容されることにより、
ブレーキペダルの通常の踏込み限度位置を超えた移動が
許容される。しかも、この移動の間、移動許容手段はブ
レーキペダルに踏込み方向とは逆向きの反力を加えるた
め、運転者の足はこの反力に抗してブレーキペダルを移
動させることとなり、比較的長い距離の間に運動者の身
体が有している運動エネルギが消費される。したがっ
て、ブレーキペダルのごく僅かな移動距離内において運
動エネルギが消費されていた従来のブレーキ装置に比較
して、ブレーキペダルから足に加えられる反力が小さく
て済むことになる。

【０００８】

【発明の効果】このように本発明によれば、車両に後ろ
向きの大きな衝撃が加えられてもブレーキペダルから運
転者の足に加えられる衝撃力が軽減され、運転者に痛み
を感じさせることが少なくて済む。しかも、マスタシリ
ンダの加圧室からのブレーキ液の流出を許容するという
手段により、ブレーキペダルが踏込み方向において通常
は移動しない領域まで移動することを許容するものであ
るため、安価に目的を達成することができる。 また、本
発明の望ましい態様においては、さらに、加圧室からの
ブレーキ液の流出にもかかわらず、ブレーキシリンダの
液圧が液圧保持手段により保持されるため、ブレーキは
作用し続け、車両を制動し続けることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を四輪自動車のアンチスキッド
型液圧ブレーキ装置に適用した場合の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１０】図２において、１０は液圧ブースタ（以
下、単にブースタという）であり、１２はタンデム型ブ
レーキマスタシリンダ（以下、単にマスタシリンダとい
う）である。マスタシリンダ１２はハウジング１４を備
えている。ハウジング１４にはシリンダボア１６が形成
され、これに第一加圧ピストン１８および第二加圧ピス
トン２０が液密かつ摺動可能に嵌合されている。それに
より各ピストン１８，２０の前方（図において左方）に
それぞれ第一加圧室２２，第二加圧室２４が形成され、
ブレーキペダル２６（図１参照）の踏込みにより液圧を
発生する。

【００１１】第一加圧室２２は、図１に示すように、プ
ロポーショニングバイパスバルブ２８を介して左右後輪
３０，３２の各ブレーキのリヤブレーキシリンダ３４，
３６に接続され、第二加圧室２４はプロポーショニング
バイパスバルブ２８を介して左右前輪３８，４０の各ブ
レーキのフロントブレーキシリンダ４２，４４に接続さ
れている。本液圧ブレーキ装置は前後２系統式なのであ
り、第一，第二加圧室２２，２４に発生した液圧がブレ
ーキシリンダ３４，３６，４２，４４に供給されること
により車輪の回転が抑制されるとともに、第一，第二加
圧ピストン１８，２０に反力が加えられ、後述するよう
に液圧ブースタ１０を介してブレーキペダル２６に踏込
み方向とは逆向きの反力が加えられる。本実施例におい
ては、マスタシリンダ１２およびブレーキシリンダ３
４，３６，４２，４４が制動力発生装置を構成している
のである。

【００１２】なお、プロポーショニングバイパスバルブ
２８は、前輪系統および後輪系統のいずれにも正常に液
圧が発生する場合には、リヤブレーキシリンダ３４，３
６に供給される液圧を、フロントブレーキシリンダ４
２，４４に供給される液圧に対して一定の比率で減圧
し、前輪系統に正常に液圧が発生しなくなった場合には
第一加圧室２２に発生した液圧を減圧することなくリヤ
ブレーキシリンダ３４，３６に供給するものである。

【００１３】前記ハウジング１４にはブースタ１０のハ
ウジング５０が液密に嵌合されている。このハウジング
５０内には前記シリンダボア１６に連通したシリンダボ
ア５４が形成され、これに段付状のパワーピストン５６
の大径部５８が液密かつ摺動可能に嵌合され、ハウジン
グ５０内の空間がパワー圧室６０と低圧室６２とに区切
られている。パワーピストン５６の後端の中央部から小
径部６４が延び出させられており、ハウジング５０の端
壁を液密かつ摺動可能に貫通して大気に臨まされてい
る。小径部６４内にはそれの後端面に開口する段付孔６
６が形成されており、これの小径穴にリアクションピス
トン６８が液密かつ摺動可能に嵌合されている。

【００１４】リアクションピストン６８の後端は、パワ
ーピストン５６と同心の入力ロッド７０の先端にかしめ
付けられている。また、入力ロッド７０の後端部は前記
ブレーキペダル２６（図１参照）に連結されており、ブ
レーキペダル２６の踏込みによりリアクションピストン
６８がパワーピストン５６に対して相対的に前進させら
れる。これらリアクションピストン６８およびパワーピ
ストン５６は、入力ロッド７０とハウジング５０との間
に配設されたスプリング７４によって常時後退方向（図
において右方）に付勢されており、パワーピストン５６
の後退端位置は、それの段部７６がハウジング５０に係
合することにより規定される。

【００１５】また、リアクションピストン６８のパワー
ピストン５６に対する相対的な前進限度位置は、その後
端に形成されたフランジ部７８に段付孔６６の肩面８０
が係合することにより規定され、相対的な後退限度位置
は、リアクションピストン６８に軸方向に形成された長
穴８２において、パワーピストン５６に取り付けられた
ピン８４に係合させられることにより規定される。

【００１６】リアクションピストン６８の先端部は、パ
ワーピストン５６の大径部５８に形成された有底穴８６
に移動可能に嵌合され、有底穴８６の底面との間に反力
室８８が形成されている。反力室８８は、長穴８２，リ
アクションピストン６８に形成された液通路９０によっ
てパワー圧室６０に連通させられており、パワー圧が導
入される。パワーピストン５６の作動力は中継ロッド９
２により第一，第二加圧ピストン１８，２０に伝達さ
れ、ブレーキペダル２６の踏込みが停止されれば、パワ
ーピストン５６はパワー圧により前進させられる力とブ
レーキシリンダから加えられる力とが釣り合った位置に
おいて停止し、ブレーキペダル２６にはリアクションピ
ストン６８を介してパワー圧によって決まる反力が加え
られる。液圧ブースタ１０の助勢限界を超えてブレーキ
ペダル２６が踏み込まれれば、リアクションピストン６
８がパワーピストン５６に当接し、パワー圧に基づく反
力に加えてパワーピストン５６からの直接的な反力も受
ける状態となる。また、助勢限界到達後はブレーキペダ
ル２６が踏み込まれてもパワー圧が増大しないため、反
力の増大勾配が大きくなる。本液圧ブレーキ装置におい
てブレーキペダル２６の通常移動を予定されている踏込
み領域は、液圧ブースタ１０が助勢限界に達するまでで
ある。

【００１７】本液圧ブースタ１０は、制御弁１００を備
えている。この制御弁１００は前記ハウジング５０に液
密かつ摺動可能に嵌合された弁子としてのスプール１０
２を備えている。ハウジング５０にはリザーバ１０４に
接続される低圧ポート１０６と、リリーフバルブ１０８
を介してアキュムレータ１１０に接続される高圧ポート
１１２とが形成されている。スプール１０２はスプリン
グ１１４によって後退方向（図において右方）に付勢さ
れ、図示の原位置にある状態ではパワー圧室６０を高圧
ポート１１２から遮断し、連通孔１１６を経て低圧ポー
ト１０６に連通させる。スプール１０２はこの原位置か
ら一定距離前進（図において左方へ移動）することによ
り、パワー圧室６０を低圧ポート１０６および高圧ポー
ト１１２の両方から遮断する保圧状態となり、さらに前
進することにより低圧ポート１０６から遮断して高圧ポ
ート１１２に連通させるパワー圧導入状態となり、パワ
ー圧の導入によりパワーピストン５６が前進する。

【００１８】スプール１０２はリンク機構１２０により
パワーピストン５６とリアクションピストン６８とに係
合させられていて、スプール１０２の移動がリアクショ
ンピストン６８のパワーピストン５６に対する相対的な
移動によって引き起こされるようになっている。リンク
機構１２０はピン１２２によって互に回動可能に連結さ
れた第一リンク１２４と第二リンク１２６とを備えたも
のであり、運動変換機構を構成しているが、これについ
ては特開昭６２−１４９５４７号公報等により既に知ら
れているため、詳細な説明は省略する。

【００１９】前記アキュムレータ１１０にはリザーバ１
０４内のブレーキ液がモータ１３０により駆動されるポ
ンプ１３２によって供給される。アキュムレータ１１０
の液圧は、圧力センサ１３４の出力信号に基づいてモー
タ１３０の発停が制御されることにより、一定範囲に保
たれるようになっている。また、アキュムレータ１１０
の液圧の異常な低下は圧力スイッチ１３６により検出さ
れ、ブレーキウォーニングランプが点灯されるととも
に、ブザーが作動させられる。なお、アキュムレータ１
１０の液圧が異常に高くなることは、前記リリーフバル
ブ１０８によって防止される。

【００２０】本液圧ブレーキ装置は、パワー圧室６０に
発生したパワー圧に基づいてアンチスキッド制御を行う
ようにされている。そのため、図１に示すように、前記
プロポーショニングバイパスバルブ２８と左右前輪３
８，４０との間には２個の電磁方向切換弁１４０，１４
２が設けられるとともに、同バルブ２８と左右後輪３
０，３２との間には電磁方向切換弁１４４が設けられて
おり、ブレーキシリンダ３４，３６，４２，４４を第
一，第二加圧室２２，２４に連通させる状態と、パワー
圧室６０に連通させる状態とに切り換えるようにされて
いる。また、電磁方向切換弁１４０，１４２と左右前輪
３８，４０との間にはそれぞれ３位置の方向切換弁であ
る電磁液圧制御弁１４６，１４８が設けられるととも
に、電磁方向切換弁１４４と左右後輪３０，３２との間
にもそれぞれ３位置の電磁方向切換弁である電磁液圧制
御弁１５０，１５２が設けられている。これら電磁液圧
制御弁１４６〜１５２は前記リザーバ１０４に接続され
ており、ブレーキシリンダ３４，３６，４２，４４をそ
れぞれ、パワー圧室６０に連通させて液圧を増大させる
増圧状態と、リザーバ１０４に連通させて液圧を減少さ
せる減圧状態と、いずれにも連通させず、液圧が保持さ
れる保持状態とに切り換えられる。

【００２１】また、第一加圧室２２および第二加圧室２
４とリザーバ１０４とはそれぞれ、液通路１５６，１５
８によって接続されるとともに、それら液通路１５６，
１５８にはそれぞれ電磁開閉弁１６０，１６２が設けら
れている。これら電磁開閉弁１６０，１６２には絞りが
設けられており、電磁開閉弁１６０，１６２が開かれれ
ば、第一，第二加圧室２２，２４内のブレーキ液は絞ら
れつつリザーバ１０４に流出する。

【００２２】電磁開閉弁１６０，１６２の開閉は、本液
圧ブレーキ装置を有する自動車に設けられたエアバッグ
装置１７０（図３参照）において設定値を超える減速度
が検出されたか否かに基づいて制御される。エアバッグ
装置１７０は、車両衝突時にステアリングホイールある
いはインストルメントパネルと乗員との間にエアバッグ
を膨らませ、乗員が乗員前面の室内部品にぶつかること
によって生ずる障害を緩和するための装置であり、エア
バッグ１７２，インフレータ１７４およびエアバッグコ
ントローラ１７６を備えている。エアバッグ１７２はス
テアリングホイールのパッド内に内蔵され、インフレー
タ１７４は点火装置１７８の点火によりガス発生剤１８
０にガスを発生させ、エアバッグ１７２を膨らませる。

【００２３】エアバッグコントローラ１７６は、２個の
フロントエアバッグセンサ１８２，センタエアバッグセ
ンサ１８４，セーフィングセンサ１８６および点火判定
回路１８８を備えている。センサ１８２，１８６は、前
面衝突等により車両に後ろ向きの過大な衝撃が加えら
れ、設定値を超える減速度が生じたときにＯＮになって
電流を導通させるものである。また、センタエアバッグ
センサ１８４は、減速度をリニアに検出するものであ
り、設定値を超える減速度が生じたときに点火判定回路
１８８がＯＮになり、電流を導通させる。これらセンサ
１８２，１８４，１８６が検出する減速度は、車両に加
えられる衝撃力により生ずるものであり、センサ１８
２，１８４，１８６は設定値以上の後ろ向きの衝撃力を
検出することとなる。

【００２４】２個のフロントエアバッグセンサ１８２の
いずれかとセーフィングセンサ１８６とがＯＮになった
とき、あるいは点火判定回路１８８とセーフィングセン
サ１８６とがＯＮになったときに点火装置１７８に電流
が供給され、ガス発生剤１８０が点火されてガスを発生
してエアバッグ１７２を膨らませる。フロントエアバッ
グセンサ１８２あるいはセンタエアバッグセンサ１８４
のいずれかが誤ってＯＮになってもエアバッグ１７２が
膨らませられないようにされているのである。

【００２５】上記のように点火装置１７８に電流が流れ
れば、その前後に電圧差が生ずる。そのため、この電圧
差が配線１８９，１９１によって電子制御ユニット１９
０（以下、ＥＣＵ１９０と略称する。）に供給され、電
圧差が生じた場合には設定値以上の後ろ向きの衝撃力が
生じたとして衝撃時ブレーキ制御開始信号がＯＮとさ
れ、電圧差が生じていない場合には衝撃時ブレーキ制御
開始信号がＯＦＦとされる。このようにエアバッグ装置
１７０の３個のセンサ１８２，１８４，１８６および点
火判定回路１８８による大きな減速度の検出を利用して
衝撃時ブレーキ制御開始信号をＯＮにすれば、フロント
エアバッグセンサ１８２とセンタエアバッグセンサ１８
４とのいずれかが誤動作しても、衝撃時ブレーキ制御開
始信号がＯＮにされることがない。

【００２６】ＥＣＵ１９０はコンピュータを主体とする
ものであり、図１に示すように、ブレーキペダル２６の
踏込みを検出するブレーキスイッチ１９２の信号が供給
されるとともに、左右の前輪３８，４０および後輪３
０，３２の各回転速度を検出する回転速度センサ１９
４，１９６，１９８，２００の検出結果が供給され、そ
れに基づいて車輪速度，車輪減速度，車体速度等を演算
し、その演算結果に基づいてアンチスキッド制御を行
う。そのため、コンピュータのＲＯＭにはアンチスキッ
ド制御を行うためのルーチンが格納されており、さら
に、図４にフローチャートで示す衝突時ブレーキ制御ル
ーチンが格納され、前面衝突等により車両に大きな後ろ
向きの衝撃力が加えられた場合にブレーキペダル２６に
より運転者の足に加えられる衝撃力が緩和されるように
なっている。

【００２７】次に作動を説明する。非制動時には、電磁
方向切換弁１４０〜１４４，電磁液圧制御弁１４６〜１
５２のソレノイドはいずれも消磁され、第一，第二加圧
室２２，２４に発生した液圧がブレーキシリンダ３４，
３６，４２，４４に供給される状態にあり、また、電磁
開閉弁１６０，１６２は閉じており、第一，第二加圧室
２２，２４とリザーバ１０４との連通は遮断されてい
る。液圧ブースタ１０においては、リアクションピスト
ン６８は図示の後退限度位置にあって長穴８２の前端が
ピン８４の前面に係合させられ、パワーピストン５６は
図示の後退端位置にあって、段部７６がハウジング５０
に係合させられている。また、スプール１０２は図示の
原位置にあって、パワー圧室６０をアキュムレータ１１
０から遮断してリザーバ１０４に連通させている。

【００２８】この状態でブレーキペダル１０が踏み込ま
れれば、リアクションピストン６８がパワーピストン５
６に対して相対的に前進し、スプール１０２がパワー圧
導入位置に移動させられ、パワー圧室６０にパワー圧が
導入されてパワーピストン５６が前進するとともに第
一，第二加圧ピストン１８，２０が前進して第一，第二
加圧室２２，２４に液圧が発生してブレーキシリンダ３
４，３６，４２，４４に供給され、車輪の回転が抑制さ
れる。

【００２９】路面の摩擦係数に対してブレーキペダル１
０の踏込み力が過大となり、車輪のスリップ状態が適正
状態を超えればアンチスキッド制御が行われる。今、左
前輪３８のスリップ状態が適正状態を超えたとすれば、
電磁方向切換弁１４０の切換えによりパワー圧がフロン
トブレーキシリンダ４２に供給される状態とされるとと
もに、電磁液圧制御弁１４６がまず減圧状態に切り換え
られてフロントブレーキシリンダ４２内のブレーキ液が
リザーバ１０４に排出される。それにより左前輪３８の
回転が回復すれば電磁液圧制御弁１４６は保持状態とさ
れ、更に回復すれば増圧状態に切り換えられるのであ
り、電磁液圧制御弁１４６が減圧状態，保持状態，増圧
状態に切り換えられることにより左前輪３８のスリップ
率が適正範囲に保たれる。

【００３０】次に、車両が走行中に前面衝突等により後
ろ向きの衝撃力が加えられた場合にブレーキペダル２６
から運転者の足に加えられる衝撃力の緩和について説明
する。車両に設定値を超える衝撃力が加えられればエア
バッグ１７２が膨らまされ、ステアリングホイールから
運転者の体に加えられる衝撃力が緩和されるが、これに
ついては本発明に直接関係がないため説明は省略する。

【００３１】ブレーキペダル２６から運転者の足に加え
られる衝撃力の緩和は、図４に示すフローチャートに従
って行われる。まず、ステップＳ１（以下、Ｓ１と略称
する。他のステップについても同じ。）において衝撃時
ブレーキ制御開始信号がＯＮであるか否かの判定が行わ
れる。前述のように車両に設定値を超える後ろ向きの衝
撃力が加えられ、フロントエアバッグセンサ１８２およ
びセーフィングセンサ１８６がＯＮになり、あるいは点
火判定回路１８８およびセーフィングセンサ１８６がＯ
Ｎになって電流が流れれば衝撃時ブレーキ制御開始信号
がＯＮになるが、衝撃力が加えられていない場合にはＯ
ＦＦであり、Ｓ１の判定結果はＮＯとなる。

【００３２】車両に設定値を超える後ろ向きの衝撃力が
加えられ、衝撃時ブレーキ制御開始信号がＯＮになれば
Ｓ１の判定結果がＹＥＳになり、Ｓ２においてブレーキ
スイッチ１９２がＯＮであるか否かにより、ブレーキペ
ダル２６が踏み込まれているか否かの判定が行われ、ブ
レーキペダル２６が踏み込まれていれば衝撃力が緩和さ
れる。ブレーキペダル２６が踏み込まれていなければブ
レーキペダル２６から運転者の足に衝撃力が加えられる
ことはなく、衝撃緩和制御を行う必要がないからであ
る。

【００３３】ブレーキペダル２６が踏み込まれていれば
Ｓ２の判定結果はＹＥＳとなり、Ｓ３において電磁液圧
制御弁１４６〜１５２を保持状態に切り換えるべく、保
持指令が出力される。次いで、Ｓ４において電磁開閉弁
１６０，１６２を開く指令が出力され、電磁開閉弁１６
０，１６２が開かれて第一，第二加圧室２２，２４内の
ブレーキ液が絞られつつリザーバ１０４に流出する。そ
のため、前面衝突等により車両に後ろ向きの大きな衝撃
力が加えられ、運転者の身体の慣性によりブレーキペダ
ル２６が液圧ブースタ１０の助勢限界を超えて踏み込ま
れても、ブレーキ液が絞られつつ流出することにより、
ブレーキペダル２６の踏込みが踏込み方向とは逆向きの
反力が与えられつつ許容される。この反力はブレーキペ
ダル２６の移動が許容されない場合に比較して小さく、
ブレーキペダル２６から運転者の足に加えられる衝撃力
が軽減される。

【００３４】車両が急激に減速されるとき、運転者の身
体も急激に減速される必要があり、そのためには運転者
の身体が有している運動エネルギが消費されることが必
要である。したがって、単にブレーキペダル２６の通常
移動領域を超えた移動が許容されるのみでは意味がな
く、運転者の足に痛みを与えない程度の反力を加えつつ
ブレーキペダル２６の移動が許容されることが必要であ
る。

【００３５】通常移動を予定されている領域を超えて踏
み込まれるときのブレーキペダル２６の移動速度および
ブレーキペダル２６が受ける反力の大きさは、電磁開閉
弁１６０，１６２の絞り径の大きさによって異なる。ま
た、ブレーキペダル２６の通常移動領域を超えた移動に
より消費されるべき運動エネルギは、運転者の体重，ブ
レーキペダル２６の踏込み時の姿勢，車両減速度等によ
って異なる。そのため、それらに基づいて衝撃発生時に
消費されるべき運動エネルギが求められ、その運動エネ
ルギと運転者に強い足の痛みを感じさせない反力の大き
さとからブレーキペダル２６の通常は移動しない領域に
おいて移動すべき距離や移動速度が決定され、さらに、
移動速度および反力の大きさから電磁開閉弁１６０，１
６２の絞り径が決定されている。

【００３６】また、第一，第二加圧室２２，２４内のブ
レーキ液がリザーバ１０４に流出して衝撃力が緩和され
るとき、電磁液圧制御弁１４６〜１５２は保持状態とさ
れているため、衝突時にブレーキシリンダ３４，３６，
４２，４４が第一，第二加圧室２２，２４に連通する状
態にあってもブレーキ液がリザーバ１０４に流出するこ
とがなく、車両の制動が支障なく行われる。

【００３７】このように衝撃力が緩和される際のペダル
ストロークおよびブレーキシリンダ圧と時間との関係を
グラフにして図５に示す。このグラフにおいて実線は本
液圧ブレーキ装置における衝撃発生時のペダルストロー
クおよびブレーキシリンダ圧を表し、破線は衝撃発生時
における従来のペダルストロークおよびブレーキシリン
ダ圧を表す。このグラフから明らかなように、衝撃発生
時に第一，第二加圧室２２，２４内のブレーキ液を絞り
つつリザーバ１０４に流出させれば、ブレーキペダル２
６の踏込みが許容されてそのストロークが長くなり、衝
撃力が緩和されるのであり、また、衝撃緩和時にブレー
キシリンダ圧が保持されて車両の制動が支障なく行われ
る。

【００３８】電磁開閉弁１６０，１６２の開指令が出力
された後Ｓ５が実行され、ブレーキスイッチ１９２がＯ
ＦＦであるか否かにより、ブレーキペダル２６の踏込み
が解除されたか否かの判定が行われ、ブレーキペダル２
６が踏み込まれている間はＳ５が繰り返し実行される。
ブレーキペダル２６の踏込みが解除されればＳ６が実行
され、電磁開閉弁１６０，１６２が閉じられるととも
に、電磁液圧制御弁１４６〜１５２が増圧状態とされ
る。ブレーキペダル２６の踏込みが解除され、運転者が
ブレーキペダル２６から足を下ろせば、衝撃力が加えら
れることはないため、電磁開閉弁１６０，１６２を閉じ
てもよく、また、閉じればブレーキシリンダ３４，３
６，４２，４４からブレーキ液が流出することはないた
め、第一，第二加圧室２２，２４に連通する状態に戻さ
れるのである。それにより、次にブレーキペダル２６が
踏み込まれたとき、第一，第二加圧室２２，２４に発生
した液圧によって車輪の回転を抑制することができる。

【００３９】このように本実施例によれば、車両に前面
衝突等により大きな衝撃力が加えられても、運転者の足
に加えられる衝撃力が緩和され、痛みを与えないか軽減
し得る。また、電磁開閉弁１６０，１６２は前後２系統
の各系統に設けられているため、通常走行時に電磁開閉
弁１６０，１６２のいずれかが誤作動により開いてブレ
ーキ液がリザーバ１０４に流出しても、他方の系統につ
いては流出せず、制動力を確保することができる。さら
に、本実施例においては、車両に加えられる設定値以上
の衝撃力がエアバッグ装置１７０のフロントエアバッグ
センサ１８２，センタエアバッグセンサ１８４，セーフ
ィグセンサ１８６および点火判定回路１８８を用いて検
出されるため、専用のセンサを設ける場合に比較してコ
ストの増大を低く抑えることができる。

【００４０】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、エアバッグコントローラ１７６，点火装置
１７８，電磁開閉弁１６０，１６２，ＥＣＵ１９０のコ
ンピュータのＲＯＭのうちＳ１〜Ｓ５を記憶する部分お
よびＣＰＵのそれらステップを実行する部分が移動許容
手段を構成しているのである。

【００４１】なお、上記実施例においては、電磁開閉弁
１６０，１６２は、衝撃力緩和のため一旦開かれた後、
ブレーキペダル２６の踏込みが解除されたときに閉じら
れるようにされていたが、図６に示す衝撃時ブレーキ制
御ルーチンのＳ５′におけるように、電磁開閉弁１６
０，１６２が開かれた後、設定時間ｔが経過したか否か
を判定し、経過したときに閉じるようにしてもよい。こ
のようにすれば、ブレーキペダル２６の踏込みが解除さ
れても、設定時間ｔ以内であれば車両の制動が続行さ
れ、衝撃発生後に運転者の足がブレーキペダル２６から
離れることがあっても車両が移動を再開することがな
い。

【００４２】上記実施例において、電磁開閉弁１６０，
１６２に代えてリリーフバルブを設ければ、車両に設定
値以上の後ろ向きの衝撃力が加えられたときにブレーキ
ペダルから足に加えられる衝撃力を緩和することができ
る。足に加えられる衝撃力はリリーフバルブのリリーフ
圧を変えることにより変えることができる。この態様
は、衝撃力の大きさが検出されることなく、第一，第二
加圧室２２，２４の液圧が設定値を超えればブレーキペ
ダル２６の通常移動しない領域への移動が許容されるも
のであるが、そのような液圧が発生するのは車両に設定
値以上の後ろ向きの衝撃力が加えられたときであり、ブ
レーキペダル２６の移動は衝撃時に許容され、運転者の
足に加えられる衝撃力が緩和されることとなる。

【００４３】また、上記実施例において、電磁開閉弁１
６０，１６２の絞り径は同じ大きさとされていたが、異
なる大きさにしてもよい。例えば、第一，第二加圧室２
２，２４に液圧が発生した状態で、第一，第二加圧室２
２，２４内のブレーキ液の残量が同じになるように設計
されている場合、電磁開閉弁１６０，１６２の絞り径を
異ならせることにより、一方の加圧室からのブレーキ液
の流出速度と他方の加圧室からのブレーキ液の流出速度
とを異ならせ、一方の加圧室から全部のブレーキ液が流
出しても他方の加圧室内にブレーキ液が残るようにする
のである。このブレーキ液は、その加圧室とリザーバと
の間に設けられた電磁開閉弁の絞り径によって決まる速
度で流出し、２個の加圧室の両方からブレーキ液が絞ら
れつつ流出する場合よりブレーキペダルに加えられる反
力が大きくなる。ブレーキペダルから足に加えられる反
力の大きさを２段階に変えることができるのである。

【００４４】さらに、電磁開閉弁１６０，１６２のソレ
ノイドが応答速度の高いものであれば、デューティ制御
することによりブレーキ液の流出速度を任意に調節する
ことができ、１回の衝撃緩和中においてブレーキペダル
２６から足に加えられる反力の大きさを漸変させること
ができる。

【００４５】また、上記実施例においては、車両に加え
られる設定値以上の後ろ向きの衝撃力はエアバッグ装置
１７０のセンサ１８２，１８４，１８６および点火判定
回路１８８により検出されるようになっていたが、衝撃
緩和のために専用の衝撃力検出手段を設けてもよく、あ
るいは車両の停止時のショックを低減するための装置
等、他の装置用に設けられた減速度センサを利用して衝
撃を検出するようにしてもよい。

【００４６】本発明の更に別の実施例を図７および図８
に示す。本実施例は、電気・マニュアル２系統式液圧ブ
レーキ装置に本発明を適用したものである。この電気・
マニュアル２系統式ブレーキ装置の構成は、ブレーキペ
ダルから足に加えられる衝撃力の緩和を除いて本出願人
に係る特願平３−２４０９７号に記載の装置と同じであ
り、簡単に説明する。

【００４７】このブレーキ装置は、電磁方向切換弁２０
８，２１０，２１２，２１４，２１６の切換えにより、
マニュアルモードと電気制御モードとに切り換えられ
る。マニュアルモードは、左右前輪２１８，２２０，左
右後輪２２２，２２４にそれぞれ設けられたブレーキの
ブレーキシリンダ２２６，２２８，２３０，２３２がマ
スタシリンダ２３４の加圧室に連通させられ、ブレーキ
ペダル２３６の踏込みに基づいてマスタシリンダ２３４
の加圧室に発生した液圧により車輪の回転が抑制される
モードである。また、電気制御モードは、ブレーキシリ
ンダ２２６〜２３２に、アキュムレータ２３８の液圧が
電磁液圧制御弁２４０，２４２，２４４，２４６により
調整されて供給され、車輪の回転が抑制されるモードで
ある。電磁液圧制御弁２４０〜２４６は、励磁電流に基
づく磁気的な駆動力と液圧に基づく反力との相対的な関
係に基づいてスプールを移動させ、ブレーキ液がアキュ
ムレータ２３８からブレーキシリンダ２２６〜２３２に
供給される状態と、ブレーキシリンダ２２６〜２３２か
らリザーバ２４８に排出される状態と、ブレーキシリン
ダ２２６〜２３２に供給，排出されない状態に切り換わ
り、液圧を制御するスプール式電磁液圧制御弁である。

【００４８】マスタシリンダ２３４にはシミュレーショ
ン装置２５４が接続されており、電気制御モードによっ
て車輪の回転が抑制されるとき、ブレーキペダル２３６
にその踏込みストロークに応じた反力を与えるようにさ
れている。シミュレーション装置２５４は、図８に示す
ように、ハウジング２５６内に液密にかつ軸方向に移動
可能に嵌合されたシミュレーションピストン２５８を備
えている。シミュレーションピストン２５８とハウジン
グ２５６との間には液圧室２６０が形成され、マスタシ
リンダ２３４の加圧室に接続されており、シミュレーシ
ョンピストン２５８はスプリング２６２によって液圧室
２６０側に付勢されている。液圧室２６０は、マスタシ
リンダ２３４との間に設けられた電磁方向切換弁２０８
の切換えにより、電気制御モード時に加圧室に連通させ
られ、ブレーキペダル２６に反力を加える。本実施例に
おいてブレーキペダル２３６の通常移動を予定されてい
る領域はシミュレーションピストン２５８の移動可能範
囲に対応している。

【００４９】ハウジング２５６内のシミュレーションピ
ストン２５８に対して液圧室２６０とは反対側に、衝撃
緩和ピストン２７０がシミュレーションピストン２５８
と同心に液密かつ摺動可能に嵌合されている。衝撃緩和
ピストン２７０とハウジング２５６との間には液室２７
２が形成されるとともに、その液室２７２内に配設され
たスプリング２７４によってシミュレーションピストン
２５８側に付勢されている。スプリング２７４の付勢
は、シミュレーションピストン２５８がハウジング２５
６の肩面２７６に当接することにより規定されている。

【００５０】液室２７２は液通路２８４によって前記リ
ザーバ２４８に接続されている。この液通路２８４には
電磁開閉弁２８６が設けられるとともに、電磁開閉弁２
８６とリザーバ２４８との間には絞り２８８が設けられ
ている。これら電磁開閉弁２８６，電磁方向切換弁２０
８，２１０〜２１６，電磁液圧制御弁２４０〜２４６は
ＥＣＵ２９０によって制御される。２９２，２９４，２
９６，２９８は、左右の前輪２１８，２２０および後輪
２２２，２２４の各回転速度を検出する回転速度センサ
であり、３００はブレーキスイッチである。なお、本実
施例においても車両に加えられる設定値以上の衝撃力は
エアバッグ装置のセンサによって検出され、検出時には
衝撃時ブレーキ制御開始信号がＯＮにされることとす
る。

【００５１】本液圧ブレーキ装置において通常の制動時
には、電磁開閉弁２８６が閉じられ、液室２７２からの
ブレーキ液の流出が阻止されて衝撃緩和ピストン２７０
は移動を阻止され、ブレーキペダル２３６の踏込みに伴
ってシミュレーションピストン２５８が液圧室２６０に
液圧を発生させ、ブレーキペダル２３６にその踏込みス
トロークに応じた反力が加えられる。それに対し、前面
衝突等により車両に設定値以上の後ろ向きの衝撃力が加
えられれば、衝撃時ブレーキ制御開始信号がＯＮにさ
れ、それに基づいて電磁開閉弁２８６が開かれ、液室２
７２からブレーキ液が絞り２８８によって絞られつつリ
ザーバ２４８に流出する。そのため、衝撃緩和ピストン
２７０およびシミュレーションピストン２５８が後退
し、ブレーキペダル２３６は踏込み方向とは逆向きの反
力を受けつつ通常移動を予定されている領域を超えて移
動することとなる。このときブレーキペダル２３６に加
えられる反力は衝撃緩和ピストン２７０が後退しない場
合に比較して小さく、ブレーキペダル２３６から運転者
の足に加えられる衝撃力が緩和される。本実施例におい
ては、衝撃緩和ピストン２７０，電磁開閉弁２８６，絞
り２８８およびＥＣＵ２９０の衝撃時ブレーキ制御開始
ＯＮ信号に基づいて電磁開閉弁２８６の開閉等を行う部
分が移動許容手段を構成しているのである。

【００５２】ブレーキペダル２３６の踏込みが解除され
れば、液圧室２６０の液圧が低下し、衝撃緩和ピストン
２７０がスプリング２７４により付勢されて戻される。
その状態で電磁開閉弁２８６が閉じられて液室２７２と
リザーバ２４８との連通が遮断される。

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である液圧ブレーキ装置の系
統図である。

【図２】上記液圧ブレーキ装置のマスタシリンダおよび
液圧ブースタを示す正面断面図である。

【図３】上記液圧ブレーキ装置を備えた自動車に設けら
れたエアバッグ装置を示す図である。

【図４】上記液圧ブレーキ装置を制御する電子制御ユニ
ットのコンピュータのＲＯＭに格納された衝撃時ブレー
キ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】上記液圧ブレーキ装置において衝撃発生時の時
間とブレーキシリンダ圧およびブレーキペダルの踏込み
ストロークとの関係を従来と比較しつつ示すグラフであ
る。

【図６】衝撃時ブレーキ制御ルーチンの別の例を示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明の別の実施例である電気・マニュアル２
系統式液圧ブレーキ装置の系統図である。

【図８】上記電気・マニュアル２系統式液圧ブレーキ装
置に設けられた移動許容手段を示す図である。

【符号の説明】

１２ マスタシリンダ ２６ ブレーキペダル ３０ 左後輪 ３２ 右後輪 ３４，３６ リヤブレーキシリンダ ３８ 左前輪 ４０ 右前輪 ４２，４４ フロントブレーキシリンダ １６０，１６２ 電磁開閉弁 １９０ 電子制御ユニット ２１８ 左前輪 ２２０ 右前輪 ２２２ 左後輪 ２２４ 右後輪 ２２６，２２８，２３０，２３２ ブレーキシリンダ ２３４ マスタシリンダ ２３６ ブレーキペダル ２７０ 衝撃緩和ピストン ２８６ 電磁開閉弁 ２８８ 絞り ２９０ 電子制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 11/28 B60T 13/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルと、ハウジングと、そのハウジングに液密かつ摺動可能に嵌
   合されて前方に加圧室を形成する加圧ピストンとを備
   え、前記ブレーキペダルと連携させられ、ブレーキペダ
   ルの踏込みに応じて前記加圧室のブレーキ液を加圧する
   マスタシリンダと を含むブレーキ装置において、 当該ブレーキ装置を有する車両に設定値以上の後ろ向き
   の衝撃力が加えられた場合に、前記加圧室からのブレー
   キ液の流出を抵抗を付与しつつ許容することにより、前
   記ブレーキペダルに踏込み方向とは逆向きの反力を加え
   つつ、ブレーキペダルが踏込み方向において通常は移動
   しない領域まで移動することを許容する移動許容手段を
   設けたことを特徴とするブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記マスタシリンダに接続されたブレー
   キシリンダを備え、そのブレーキシリンダにより作動し
   て前記車両を制動するブレーキと、 前記加圧室からのブレーキ液の流出にもかかわらず、前
   記ブレーキシリンダの液圧を保持する液圧保持手段とを
   含む請求項１に記載のブレーキ装置。