JP4866104B2 - 旋回アシスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、四輪をそれぞれ独立に制動可能な制動力発生手段により低速走行時の車両の旋回をアシストする旋回アシスト装置に関する。

低速走行時における車両の回頭性を高めるべく、前輪および後輪の両方を転舵可能にした４ＷＳ（四輪操舵）車両が、例えば下記特許文献１により公知である。４ＷＳ車両によれば、前輪が転舵されるのと同時に後輪も転舵されるために車両の回頭性が高まり、狭い場所において低車速で車両を取り回す必要がある車庫入れのような場合に便利である。
特開２００１−１８０５１２号公報

しかしながら、４ＷＳ車両は前輪に加えて後輪も転舵する必要があるため、後輪転舵用のアクチュエータの分だけコストが上昇するだけでなく、前記アクチュエータの設置スペースを確保するためにトランクルームの容積が圧迫される問題もある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、四輪をそれぞれ独立に制動可能な制動力発生手段を利用して低速走行時の車両の回頭性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、四輪をそれぞれ独立に制動可能な制動力発生手段と、車速を検出する車速検出手段と、任意に操作可能な右旋回用スイッチ及び左旋回用スイッチと、ステアリングホイールの操作方向を検出するステアリング検出手段と、前記制動力発生手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記車速検出手段で検出した車速が所定値以下のときに、前記ステアリング検出手段で検出した前記ステアリングホイールの操作方向と、操作された前記右旋回用スイッチあるいは前記左旋回用スイッチの方向とが一致した場合には旋回方向内側の後輪の前記制動力発生手段に制動力を発生させ、一致しない場合には前記制動力を発生させないことを特徴とする旋回アシスト装置が提案される。

尚、実施の形態の操舵角センサ４３は本発明のステアリング検出手段に対応し、実施の形態の車速センサ４５は本発明の車速検出手段に対応する。

本発明によれば、車速検出手段で検出した車速が所定値以下のときに、ステアリングホイールの操作方向と、操作された右旋回用スイッチあるいは左旋回用スイッチの方向とが一致した場合には旋回方向内側の後輪の制動力発生手段に制動力を発生させるので、低車速で狭い場所に駐車するような場合に車両の旋回半径を縮小して回頭性を高めることができる。この場合、特に右旋回用スイッチあるいは左旋回用スイッチを操作すると、それに対応する右後輪の制動力発生手段あるいは左後輪の制動力発生手段が制動力を発生するので、運転者の必要に応じて旋回アシストを行えるようにして利便性を高めることができる。

また特に、実際のステアリングホイールの操作方向と、操作された右旋回用スイッチあるいは左旋回用スイッチの方向とが一致した場合に上記旋回アシストを行い、一致しない場合には上記旋回アシストが行われないので、運転者が右旋回用スイッチあるいは左旋回用スイッチを誤操作しても、不適切な後輪の制動が行われるのを防止して運転者の違和感を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図２は図１に対応する異常時の液圧系統図、図３は制御系のブロック図、図４は作用を説明するフローチャートである。

図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、運転者がブレーキペダル１１を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第１、第２出力ポート１２ａ，１２ｂを備えており、第１出力ポート１２ａは例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１３，１４に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図１には、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第２出力ポート１２ｂに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統について説明する。

マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａと前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５とが液路１７ａ〜１７ｆで接続されるとともに、液路１７ｃ，１７ｄ間から分岐する液路１７ｇ〜１７ｊが後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に接続される。

液路１７ｂ，１７ｃ間に常開型電磁弁である踏力遮断弁１８が配置され、液路１７ｄ，１７ｅ間に前輪の制動力発生手段１９Ｆが配置される。制動力発生手段１９Ｆは、液路１７ｄ，１７ｅ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。

同様に、液路１７ｈ，１７ｉ間に後輪の制動力発生手段１９Ｒが配置される。制動力発生手段１９Ｒは、液路１７ｈ，１７ｉ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。

液路１７ａ，１７ｂ間から分岐する液路１７ｋ〜１７ｎの下流端に接続されたストロークシミュレータ２５は、シリンダ２６にスプリング２７で付勢されたピストン２８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２８の反スプリング２７側に形成された液室２９が液路１７ｎに連通する。液路１７ｍ，１７ｎ間には、常閉型電磁弁である反力許可弁３０が配置される。また液路１７ｇ，１７ｈ間から分岐する液路１７ｏ，１７ｐがマスタシリンダ１０のリザーバ３１に連通しており、その液路１７ｏ，１７ｐ間に常閉型電磁弁である大気弁３２が配置される。

踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒの電動モータ２２，２２の作動を制御するＢＢＷ電子制御ユニットＵ（図３参照）には、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、前輪のディスクブレーキ装置１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、後輪のディスクブレーキ装置１４に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｃとが接続される。

図３に示すように、ＢＢＷ電子制御ユニットＵには、前記液圧センサＳａ，Ｓｂ，Ｓｃに加えて、ステアリングホイール４１に設けられた左旋回用スイッチ４２Ｌおよび右旋回用スイッチ４２Ｒと、ステアリングホイール４１の操舵角を検出する操舵角センサ４３と、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４４と、車速を検出する車速センサ４５とが接続される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図１に示す正常時には、ＢＢＷ電子制御ユニットＵからの指令で踏力遮断弁１８、反力許可弁３０および大気弁３２のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１８が閉弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の連通を遮断し、反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させ、かつ大気弁３２が開弁する。この状態で運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１８で閉塞された液路１７ｋのブレーキ液圧を液圧センサＳａが検出する。ＢＢＷ電子制御ユニットＵは、液圧センサＳａが検出したブレーキ液圧に応じた液圧を液路１７ｆ，１７ｊに発生させるべく、前輪および後輪の制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒを作動させる。

その結果、前輪の制動力発生手段１９Ｆの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｅ，１７ｆを介してディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路１７ｆのブレーキ液圧を液圧センサＳｂで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。

同様に、後輪の制動力発生手段１９Ｒの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｉ，１７ｊを介してディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路１７ｊのブレーキ液圧を液圧センサＳｃで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。

尚、シリンダ２０内のピストン２１が電動モータ２２によって僅かに前進すると、液室２４と液路１７ｄ（あるいは液路１７ｈ）との連通が絶たれるため、シリンダ２０が発生したブレーキ液圧が液路１７ｏ，１７ｐ間に設けた大気弁３２を介してリザーバ３１に逃げる虞はない。

ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り踏力遮断弁１８は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドが摩耗してシリンダ２０，２０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の液路１７ｅ，１７ｆあるいは液路１７ｉ，１７ｊの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ３１から補給することができず、しかもホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。

しかしながら、シリンダ２０，２０内でピストン２１，２１が後退すると、液室２４，２４が開弁した大気弁３２を介してリザーバ３１に連通するため、ディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ３１から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができる。

また正常時に運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、そのブレーキ液圧がストロークシミュレータ２５の液室２９に伝達されてピストン２８がスプリング２７の弾発力に抗して移動することで、ブレーキペダル１１の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ２２，２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているにも関わらず、運転者の踏力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。

一方、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図２に示すように踏力遮断弁１８が開弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間が連通し、反力許可弁３０が閉弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間の連通が遮断され、かつ大気弁３２が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ３１間の連通が遮断される。その結果、運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧は、開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｆを介して前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達され、また開弁した踏力遮断弁１８および制動力発生手段１９Ｒを介して後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪および後輪が制動される。

これと同時に、反力許可弁３０の閉弁によりストロークシミュレータ２５とマスタシリンダ１０との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２５は機能を停止する。その結果、ブレーキペダル１１のストロークが不必要に増加して運転者に違和感を与えるのを防止することができ、しかもマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２５に吸収されることなくホイールシリンダ１５，１６に伝達され、高い応答性で制動力を発生させることができる。

しかして、電源が失陥して踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２および制動力発生手段１９Ｆ，１９Ｒが作動不能になっても、運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪および後輪のホイールシリンダ１５，１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。しかも、正常時には左右の前輪および左右の後輪制動力を個別に制御することができる。

次に、ＢＢＷ式ブレーキ装置を利用して行われる旋回アシストの作用を説明する。

図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１で車両が低車速（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）であることが車速センサ４５の出力から検出され、ステップＳ２で車両が前進走行中であることがシフトポジションセンサ４４の出力から検出され。ステップＳ３でステアリングホイール４１が操作されたことが操舵角センサ４３の出力から検出され、かつステップＳ４でステアリングホイール４１に設けた左旋回用スイッチ４２Ｌあるいは右旋回用スイッチ４２Ｒが運転者によってＯＮ操作されている場合、ステップＳ５で操舵角センサ４３の出力から検出された操舵方向と左旋回用スイッチ４２Ｌあるいは右旋回用スイッチ４２ＲのＯＮ操作から検出された操舵方向とが一致しているか否かを判断する。

その結果、両操舵方向が一致していれば、即ち左旋回用スイッチ４２ＬがＯＮ操作されて車両が左旋回している場合には、ＢＢＷ式ブレーキ装置を利用して左後輪だけに制動力を付与し、また右旋回用スイッチ４２ＲがＯＮ操作されて車両が右旋回している場合には、ＢＢＷ式ブレーキ装置を利用して右後輪だけに制動力を付与することで、車両の旋回方向内側の後輪を制動して回頭性を高めることができる。

特に、操舵角センサ４３の出力から検出された操舵方向と、左旋回用スイッチ４２Ｌあるいは右旋回用スイッチ４２ＲのＯＮ操作から検出された操舵方向とが不一致の場合には、旋回アシストが行われないので、不適切な旋回アシストが行われて運転者に違和感を与えることが防止される。また車両の前進走行時に旋回方向内側の後輪を制動することにより、車両の回頭性を一層高めることができる。

次に、参考例の形態を説明する。

図３に示すように、前記実施の形態では、ステアリングホイール４１に左旋回用スイッチ４２Ｌおよび右旋回用スイッチ４２Ｒを設けられているが、参考例の形態では単一の旋回用スイッチ４２（鎖線参照）だけが設けられている。旋回用スイッチ４２がＯＦＦ状態にあるときは旋回アシストは行われず、旋回用スイッチ４２がＯＮ状態にあり、かつ車両が低速で前進している場合には、操舵角センサ４３の出力から検出された操舵方向に基づいて旋回方向内側の後輪に制動力が付与されるので、運転者が必要とするときだけに旋回アシストを行って利便性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではＢＢＷ式ブレーキ装置を例示したが、本発明は四輪の制動力を個別に制御可能な車両であれば、任意の車両に対して適用することができる。

また実施の形態では左旋回用スイッチ４２Ｌ、右旋回用スイッチ４２Ｒおよび旋回用スイッチ４２をステアリングホイール４１に設けているが、それらをステアリングコラムやダッシュボードに設けることができる。

車両用ブレーキ装置の正常時の液圧系統図 図１に対応する異常時の液圧系統図 制御系のブロック図 作用を説明するフローチャート

１９Ｆ 制動力発生手段
１９Ｒ 制動力発生手段
４１ ステアリングホイール
４２ 旋回用スイッチ
４２Ｒ 右旋回用スイッチ
４２Ｌ 左旋回用スイッチ
４３ 操舵角センサ（ステアリング検出手段）
４５ 車速センサ（車速検出手段）
Ｕ ＢＢＷ電子制御ユニット（制御手段）

Claims (1)

1. 四輪をそれぞれ独立に制動可能な制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）と、
   車速を検出する車速検出手段（４５）と、
   任意に操作可能な右旋回用スイッチ（４２Ｒ）及び左旋回用スイッチ（４２Ｌ）と、
   ステアリングホイール（４１）の操作方向を検出するステアリング検出手段（４３）と、
   前記制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）の作動を制御する制御手段（Ｕ）とを備え、
   前記制御手段（Ｕ）は、前記車速検出手段（４５）で検出した車速が所定値以下のときに、前記ステアリング検出手段（４３）で検出した前記ステアリングホイール（４１）の操作方向と、操作された前記右旋回用スイッチ（４２Ｒ）あるいは前記左旋回用スイッチ（４２Ｌ）の方向とが一致した場合には旋回方向内側の後輪の前記制動力発生手段（１９Ｆ，１９Ｒ）に制動力を発生させ、一致しない場合には前記制動力を発生させないことを特徴とする、旋回アシスト装置。

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