WO2011045854A1 - ブレーキシステム - Google Patents

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WO2011045854A1
WO2011045854A1 PCT/JP2009/067797 JP2009067797W WO2011045854A1 WO 2011045854 A1 WO2011045854 A1 WO 2011045854A1 JP 2009067797 W JP2009067797 W JP 2009067797W WO 2011045854 A1 WO2011045854 A1 WO 2011045854A1
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wheel
brake
brake system
hydraulic pressure
wheels
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PCT/JP2009/067797
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義秀 関谷
大沼 豊
司朗 門崎
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トヨタ自動車株式会社
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Priority to JP2011543903A priority patent/JP5263407B2/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a brake system including a plurality of brakes that suppress the rotation of wheels.
  • Patent Documents 1 to 3 describe a brake system provided in a vehicle having four wheels: a left front wheel, a right front wheel, a left rear wheel, and a right rear wheel.
  • hydraulic brakes are provided as friction brakes for each of the front, rear, left and right wheels.
  • Patent Document 1 discloses a first hydraulic system including a brake cylinder for hydraulic brakes for the left front wheel and right rear wheel, and a second hydraulic system including a brake cylinder for hydraulic brakes for the right front wheel and left rear wheel.
  • a brake system for X piping with when one of the first and second hydraulic systems fails, the increase in the hydraulic pressure of the brake cylinder included in the other hydraulic system is suppressed.
  • a vehicle equipped with the brake system described in Patent Document 3 is provided with a suspension cylinder between a wheel-side member that holds the wheel and the vehicle body, corresponding to each of the four wheels on the front, rear, left, and right.
  • Patent Document 4 describes that a vehicle having one front wheel and two left and right rear wheels is provided with a hydraulic brake for each wheel. Further, it is described that a hydraulic brake is provided for each wheel in a vehicle including one front wheel, one rear wheel, and left and right wheels intermediate between the front wheel and the rear wheel. When the driver depresses the brake pedal, the hydraulic brake for each wheel is activated and the rotation of the wheel is suppressed.
  • JP 2002-120715 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-9968 JP 11-34 629 A JP 2006-130985 A
  • An object of the present invention is to obtain a brake device suitable for a vehicle having a left wheel and a right wheel, and a central wheel provided apart from them in the front-rear direction.
  • the brake system according to claim 1 includes at least (i) a left wheel and a right wheel provided separately in the width direction of the vehicle, and (ii) a center between the left wheel and the right wheel, and the left wheel
  • a brake system including two or more brake systems independent of each other, provided in a vehicle including a wheel and a right wheel and one or more central wheels provided in a front-rear direction of the vehicle; and (x) A brake provided on each of at least one of the one or more central wheels, a left wheel and a right wheel and suppressing rotation of the wheel by operating a brake actuator; and (y) provided independently of each other, And two or more energy sources for supplying energy to the brake actuator.
  • a first brake system that is one of the two or more brake systems; (a) a first energy source that is one of the two or more energy sources; and (b) a first energy source.
  • a brake actuator of the at least one central wheel operated by energy supplied from one energy source, and a second one that is different from the first brake system of the two or more brake systems
  • a brake system for the left wheel wherein the brake system is operated by (c) a second energy source that is one of the two or more energy sources; and (d) energy supplied from the second energy source.
  • the brake actuator for the right wheel since the brake system according to claim 1 of the present application includes a plurality of independent brake systems, if one of the brake systems fails, the other brake system is normal.
  • the braking force can be applied to the vehicle by the operation of one brake system.
  • the first brake system includes at least one brake actuator for the central wheel
  • the second brake system includes the brake actuator for the left wheel and the brake actuator for the right wheel
  • the first brake system fails. Even if only the second brake system is activated in this case, or if only the first brake system is activated when the second brake system fails, a yaw moment is generated in the vehicle. There is no.
  • claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims.
  • Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described.
  • each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the set of components constituting the claimable invention to those described in the following sections.
  • a brake system including two or more brake systems independent of each other, provided in a vehicle including one or more central wheels provided apart in the front-rear direction of A brake that is provided on each of at least one of the one or more central wheels, a left wheel, and a right wheel, and that suppresses rotation of the wheel by operating a brake actuator; Two or more energy sources provided independently of each other and supplying energy to the brake actuator; and A first brake system that is one of the two or more brake systems includes: (a) a first energy source that is one of the two or more energy sources; and (b) the first energy.
  • a second brake system which is one of the two or more brake systems different from the first brake system, and (c) a second energy source which is one of the two or more energy sources; And (d) a brake system comprising: a brake actuator for the left wheel and a brake actuator for the right wheel that are actuated by energy supplied from the second energy source.
  • the brake provided on the wheel is a friction brake.
  • the friction brake may be a hydraulic brake or an electric brake, and the brake system may include both of them.
  • one of the plurality of brake systems may include a hydraulic brake actuator and the other one may include an electric brake actuator.
  • the brake may be a drum brake or a disc brake.
  • the brake system which concerns on this term is provided with two or more brake systems independent of each other, it is also possible to provide three or more brake systems. “Independent of each other” means that even if one of the brake systems fails (a state in which braking force cannot be output or a state in which the braking force that can be output is very small), other brake systems are activated. A state where braking force can be applied.
  • the vehicle equipped with the brake system according to this section is (x) a vehicle having a left wheel, a right wheel, and a central wheel in front of it, (y) a left wheel, a right wheel, and a rear wheel (Z) A vehicle having a left wheel, a right wheel, a center wheel ahead thereof, and a center wheel behind the center wheel.
  • the brakes may be provided on both the front central wheel and the rear central wheel, or on either one.
  • the first energy source and the second energy source may be separate from each other or common.
  • the brake actuator is a brake cylinder, and the brake suppresses the rotation of the wheel by pressing the friction member against a brake rotating body that can rotate integrally with the wheel by the hydraulic pressure of the brake cylinder.
  • the brake system according to (1) wherein the brake system is a hydraulic brake, and the energy source is a hydraulic pressure source that generates hydraulic pressure as the energy and supplies the hydraulic pressure to the brake cylinder.
  • the hydraulic pressure source may be (a) a manual hydraulic pressure source that generates hydraulic pressure by operating the brake operation member of the driver, or (b) a motive hydraulic pressure source that generates hydraulic pressure by supplying power, c) may include both of these.
  • the master cylinder can be considered as one manual hydraulic pressure source, or the pressurizing chamber can be considered as one manual hydraulic pressure source.
  • the brake system may include both a manual hydraulic power source and a powered hydraulic pressure source.
  • the brake actuator is an electric motor, and the brake suppresses the rotation of the wheel by pressing the friction member against a brake rotating body that can rotate integrally with the wheel by the operation of the electric motor.
  • the power source can be (a) a power storage device that stores power, (b) a power generation device that generates power, or (c) includes both a power storage device and a power generation device.
  • the power generator may be shared among the plurality of power sources.
  • the brake system described in this section subordinate to the section (2) includes both a hydraulic brake and an electric brake.
  • the brake system according to (3) wherein electric power is supplied from the first power source to the control device, and electric power is supplied from the second power source to the electric motor control device corresponding to the electric motor belonging to the second brake system. Even if an abnormality occurs in one of the plurality of power sources, the brake system to which the other power source belongs can be operated by another power source, and there are two power supply systems.
  • the electric motor control device includes a drive circuit and a current control unit mainly composed of a computer, and the supply current to the electric motor is controlled by the control of the drive circuit by the current control unit.
  • the brake system includes two or more independent system control devices mainly composed of a computer, and the first system control device which is one of the two or more system control devices includes Electric power is supplied from a first power source, and an electric motor belonging to the first brake system is controlled based on a command from the first system control device, and is one of the two or more system control devices.
  • the second system control device which is one different from the first system control device, is supplied with electric power from the second power supply, and an electric motor belonging to the second brake system is connected to the second system control device.
  • the brake system according to (3) or (4) which is controlled based on a command.
  • a control command value is created in the system control device, and the electric motor is controlled based on the control command value.
  • the control command value can be a target pressing force in the electric brake.
  • the control system is divided into two systems. (6)
  • the brake system includes (a) a brake operation member that can be operated by a driver, and (b) two or more operation state detection devices that detect the same operation state of the brake operation member.
  • a first operation state detection device which is one of the above operation state detection devices, is connected to the first system control device, and the first operation state detection device of the two or more operation state detection devices
  • two or more operation state detection devices include two different operation states of the brake operation member, that is, two different strokes of the brake operation member at the same time. It is detected by an abnormal detector (for example, a piezoelectric element, a strain gauge, etc.). Then, the same operation state detected by each detector is supplied to each of the system control devices.
  • Two or more operation state detection devices mean two or more detection bodies, and there may be one main body.
  • One or more of a signal line connecting the operation state detection device and the system control device, a power line connecting the energy source and the electric motor, and a signal line connecting the system control device and the motor control device, Can be doubled.
  • electric power is supplied to both the electric motor belonging to the first brake system and the electric motor belonging to the second brake system by the first power source, and the electric power belonging to the first and second brake systems is supplied by the second power source. Electric power is supplied to both motors.
  • the first brake system can be operated by the second power supply.
  • This aspect also corresponds to two independent brake systems.
  • Either one of the first brake system and the second brake system (a) generates a hydraulic pressure as the energy, and supplies a hydraulic pressure source as the energy source that supplies the hydraulic pressure. (B) a brake cylinder as the brake actuator operated by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure source, wherein the other of the first brake system and the second brake system is (c) the energy Any one of the items (1) to (6), including: a power source as the energy source that supplies power as: and (d) an electric motor as the brake actuator that is operated by the power supplied from the power source The brake system according to one.
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel as the center wheel positioned rearward.
  • the brake system is provided on each of the front wheel and the rear wheel and includes a brake operated by a brake actuator, the first brake system includes a brake actuator of the front wheel, and the second
  • the brake system includes a brake actuator for the left wheel and the right wheel, and a third brake that is one of the two or more brake systems and is different from the first brake system and the second brake system.
  • the brake according to any one of items (1) to (7), including a brake actuator for the rear wheel. System.
  • the brake system described in this section is provided with three brake systems.
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel as the center wheel positioned rearward.
  • the intersection of the rotation center line of the wheel and the plane passing through the center point in the width direction of the wheel in each of the left wheel, the right wheel, the front wheel, and the rear wheel is defined as a position defining point that represents the position of the wheel.
  • the position defining points of the front and rear wheels are perpendicular to the midpoint of the left and right lines, which is a line segment connecting the position defining point of the left wheel and the position defining point of the right wheel.
  • the brake system according to any one of items (1) to (8), wherein the front wheel, the rear wheel, the left wheel, and the right wheel are provided on a line.
  • FIG. 1 (a) ⁇ (e) the vehicle, in theory, parallel to straight and straight line passing through the position-defining point Q R of the position defining point Q F and the rear wheels of the front wheels.
  • a longitudinal line La is a line segment connecting the position-defining point Q R of the position defining point Q F and the rear wheels of the front wheel, position defining point position defined point Q ML and right wheels of the left wheel Q
  • the left-right line Lb which is a line segment connecting MR , is orthogonal to the middle point Qbo of the left-right line Lb in plan view.
  • the position defining points Q F , Q R , Q ML , and Q MR of each wheel are located at the apex of the rhombus in plan view. Arranged.
  • the front and rear lines La are shown in FIG. May be longer than the left-right line Lb, or the front-rear line La may be shorter than the left-right line Lb as shown in FIG.
  • four wheels are arranged in a state where the position defining points Q F , Q R , Q ML , and Q MR of each wheel are located at the apex of a quadrilateral that is a combination of two isosceles triangles in plan view.
  • the position defining points Q F , Q R , Q ML , and Q MR of each wheel are located at the apex of a quadrilateral that is a combination of two isosceles triangles in plan view.
  • the rear-wheel-side distance L R a front wheel side distance L F
  • the front wheel side distance the rear wheel side distance L R It may be longer than L F.
  • a distance between the position defining point of the front wheel and the left-right line is substantially the same as a distance between the position defining point of the rear wheel and the left-right line.
  • vehicles shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C correspond to vehicles equipped with the brake system described in this section.
  • the front-rear line La and the left-right line Tb are orthogonal to each other at the midpoint in plan view.
  • the sum of the ground contact forces of the left and right wheels and the sum of the ground contact forces of the front and rear wheels may be made substantially the same. it can.
  • the front wheel side distance L F and the rear wheel side distance L R are not exactly the same (even if they are slightly different), if within a certain range, It can be considered that the total contact force of the front and rear wheels is substantially the same. In other words, the left wheel, and the sum of the ground forces of the right wheel, the front wheels, the range in which the sum of the ground force of the rear wheels may considered to be almost the same, the front wheel side distance L F and the rear wheel side distance L R Are ranges that are almost the same.
  • / (L F + L R ) is 0.05 or less, 0.07 or less, 0.1 or less, 0.15 or less, 0.2 or less, or 0.25 or less.
  • the sum of the ground contact forces of the left and right wheels and the sum of the ground contact forces of the front and rear wheels are substantially the same.
  • the front wheel, the rear wheel, the left wheel, and the right wheel in the state in which the position defining points of the front wheel, the rear wheel, the left wheel, and the right wheel are located at the apexes of the rhombus in plan view.
  • (12) In the vehicle, in plan view, a distance between the position defining point of the front wheel and the left-right line is different from a distance between the position defining point of the rear wheel and the left-right line.
  • Vehicles equipped with the brake system described in this section are vehicles shown in FIGS. 1 (d) and 1 (e).
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel as the center wheel positioned rearward.
  • a center point of the ground contact surface with respect to the road surface of the wheel in each of the left wheel, the right wheel, the front wheel, and the rear wheel is defined as a position defining point that represents the position of the wheel, in plan view
  • the front wheel, rear wheel position defining point is located on the perpendicular of the line segment of the midpoint of the line segment connecting the left wheel position defining point and the right wheel position defining point.
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel serving as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel serving as the center wheel positioned rearward.
  • the brake system is provided on each of the front wheel and the rear wheel, and is operated by a brake actuator and includes a brake that suppresses rotation of the wheel, and the first brake system includes the first energy.
  • the brake system according to any one of (1) to (13), including the front and rear brake actuators operated by energy supplied from a source.
  • the brake system shown in FIG. 24 shows a conventional brake system in a vehicle having left and right front wheels and left and right rear wheels.
  • the brake system shown in FIG. 24 (a) includes a first brake system having left and right front wheel brake cylinders and a second brake system having left and right rear wheel brake cylinders, and the brake system shown in FIG.
  • Each of the systems includes first and second brake systems with wheel brake cylinders that are diagonal to each other.
  • the brake system shown in FIG. 24 (c) includes a first brake system having brake cylinders for left and right front wheels, and a second brake system having brake cylinders for left and right front wheels and left and right rear wheels.
  • the brake system shown in d) includes a first brake system having brake cylinders for left and right front wheels and a left rear wheel, and a second brake system having brake cylinders for left and right front wheels and a right rear wheel.
  • the brake system shown in FIG. 2 includes two first and second brake systems each having brake cylinders for left and right front wheels and left and right rear wheels.
  • the brakes for the front and rear wheels are designed so that the ratio of the braking force of the front wheels to the braking force of the rear wheels is 7: 3 in consideration of the ground contact force applied to the front and rear wheels. It is normal to be done. Therefore, in the brake system shown in FIG.
  • the second brake system when the first brake system fails, the second brake system can output only 30% of the braking force when both systems are normal.
  • the brake systems shown in FIGS. 24B and 24D if any one of the brake systems fails, a yaw moment is generated.
  • the piping and caliper structure are complicated, and the cost is increased.
  • the brake system described in this section even if either of the first brake system and the second brake system fails, the normal brake system is operated and both systems are normal. % Braking force can be applied. In that case, the generation of a yaw moment can be favorably avoided.
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel serving as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel serving as the center wheel positioned rearward.
  • the brake system is provided on the front wheel, is operated by a brake actuator and includes a brake that suppresses rotation of the wheel, and the first brake system supplies energy supplied from the first energy source.
  • the brake system according to any one of items (1) to (13), including a brake actuator for the front wheel that is actuated by:
  • the braking system described in this section is preferably applied to a vehicle in which the ground contact force f 1 of the front wheels and the total contact force f 2 of the left and right wheels are substantially the same (f 1 ⁇ f 2 ) during braking. .
  • f 1 ⁇ f 2 the ground contact force
  • the brake system described in this section eliminates the need for rear wheel braking.
  • the brake system according to this section can be mounted on a three-wheeled vehicle in which no rear wheel is provided. (16) The vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel as the center wheel positioned forward of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel as the center wheel positioned rearward.
  • the brake system is provided on each of the front wheel and the rear wheel, and is operated by a brake actuator and includes a brake that suppresses rotation of the wheel, and the first brake system includes the first energy.
  • a brake actuator for the front wheel operated by energy supplied from a source, and the second brake system further includes a brake actuator for the rear wheel operated by energy supplied from the second energy source (
  • the brake system according to any one of items 1) to (13).
  • the ground contact load f 1 of the front wheel and the total ground contact force (f 2 + f 3 ) of the left wheel, the right wheel, and the rear wheel are substantially the same (f 1 ⁇ f 2 + f 3). ) It is desirable to apply to vehicles. For example, in the vehicle shown in FIG.
  • the ground contact force f 1 of the front wheel and the sum of the ground contact forces of the left wheel, the right wheel, and the rear wheel may be substantially the same (f 1 ⁇ f 2 + f 3 ). Even in this case, even if either the first brake system or the second brake system fails, it is possible to output approximately 50% of the braking force when both systems are normal without causing yaw moment. It becomes. Note that the vehicle shown in FIGS. 1 (e) and (a) to (c) can also be realized by changing the spring constant of the suspension spring of each wheel.
  • the vehicle is a center wheel between the left wheel and the right wheel and a front wheel as the center wheel positioned in front of the left wheel and the right wheel, and a rear wheel as the center wheel positioned rearward.
  • Each of the front wheel, the rear wheel, the left wheel, and the right wheel includes a suspension spring provided between the wheel side member that holds each wheel and the vehicle body.
  • the brake system according to any one of items (1) to (16), wherein the spring constants are the same. Since the vehicle body is a rigid body, a linear relationship is established between the displacement amounts of the suspension springs of the wheels in the braking state.
  • the vehicle is (a) a front wheel as the central wheel located in the center of the left wheel and the right wheel and ahead of the left wheel and right wheel, and the central wheel located behind. And (b) at least one of the rear wheel, the front wheel, the left wheel, and the right wheel is provided in series with each other between the wheel side member that holds each wheel and the vehicle body.
  • the brake system according to any one of items (1) to (17), further including a single-acting cylinder and a suspension spring. Since the single acting cylinder and the suspension spring are provided in series, the grounding force f applied to the wheel, the elastic force received by the suspension spring (k ⁇ x: k is a spring constant, and x is the amount of compression from the free state.
  • the force (P ⁇ A: P is the hydraulic pressure in the hydraulic chamber and A is the pressure receiving area of the piston) received by the single-acting cylinder is the same.
  • the brake system corresponds to the brake system that has not failed before either of the first brake system and the second brake system has failed.
  • Any one of paragraphs (1) to (18) includes a grounding force distribution changing device that increases the sum of the grounding forces of the wheels and decreases the sum of the grounding forces of the wheels corresponding to the failed brake system.
  • the brake system When two brake systems having the same maximum braking force that can be output are provided in the brake system, when one of the two brake systems fails, the other non-failed brake system (hereinafter referred to as the brake system) If the sum of the ground contact forces of the wheels corresponding to the normal brake system is increased, a braking force greater than 1 ⁇ 2 when both systems are normal is output by the operation of the normal brake system. It becomes possible to do.
  • the wheel corresponding to the brake system is a wheel provided with a brake belonging to the brake system. Further, the sum of the grounding forces is the magnitude of the grounding force of the wheels when there is one wheel corresponding to the brake system.
  • the grounding force distribution change device increases the total grounding force of the wheels corresponding to the normal brake system and decreases the total grounding force of the wheels corresponding to the failed brake system.
  • C It may include both of the contact force increasing portion and the contact force decreasing portion.
  • the grounding force distribution changing device includes any one of the grounding force increasing part and the grounding force decreasing part, as a result, the grounding force of the wheel corresponding to the normal brake system is increased, The ground contact force of the wheel corresponding to the failed brake system can be reduced.
  • the control target of the contact force increasing portion and the contact force decreasing portion can be the hydraulic pressure of the single-acting cylinder, as will be described later, but is not limited thereto.
  • the contact force increasing portion and the contact force decreasing portion may be operated in response to an electrical signal or may be operated due to a mechanical operation.
  • the grounding force distribution changing device includes a failure detection unit that detects that a failure has occurred in one of the two or more brake systems.
  • the brake When the brake is operated, if the difference between the outputs of the two brake systems is greater than or equal to a predetermined first failure determination threshold, it may be detected that the brake system with the smaller output has failed. it can.
  • the brake output corresponds to the braking force acting on the wheels, the friction material pressing force of the brake, and the like. For example, the longitudinal force acting on the wheel can be acquired as the braking force of the wheel.
  • the brake when the brake is a hydraulic brake, it is acquired based on the hydraulic pressure in the brake cylinder and the fluid passage, or when the brake is an electric brake, based on the pressing force of the electric motor and the current value flowing through the electric motor. Can be obtained.
  • the brake When the brake is operated, if the output in each brake system is smaller than the second failure determination threshold value determined based on the brake operation state or the like, it can be detected that the brake system has failed.
  • the brake system It can be assumed that the brake system has failed when an abnormality occurs in the energy source where energy cannot be supplied.
  • the brake when the brake is a hydraulic brake, when the hydraulic pressure of the hydraulic pressure source falls below the third failure determination threshold value, or when the brake is an electric brake, the voltage of the power source is determined to be the fourth abnormality. Applicable when the value falls below the threshold.
  • the electric motor becomes inoperable, when the system control device and the motor control device become uncontrollable, it can be assumed that the brake system has failed.
  • the brake system By controlling, before the hydraulic pressure is controlled, the total ground contact force of the wheel corresponding to the one brake system that has failed is reduced, and the other brake system that has not failed is supported.
  • the control target of the hydraulic pressure control unit is the hydraulic pressure of the hydraulic chamber of the single acting cylinder.
  • the hydraulic brake is configured to suppress rotation of the wheel by operating the brake by a hydraulic pressure of a brake cylinder and pressing a friction member against a brake rotating body that can rotate integrally with the wheel.
  • the ground contact force distribution changing device according to any one of (19) to (21), wherein the grounding force distribution changing device includes a cylinder device that is operated by utilizing a hydraulic pressure difference between hydraulic brakes of the two brake systems. Brake system.
  • the brake is a hydraulic brake that is operated by a hydraulic pressure of a brake cylinder and suppresses rotation of the wheel by pressing a friction member against a brake rotating body that can rotate integrally with the wheel.
  • the single-acting cylinder is provided on at least one of the wheels corresponding to the first brake system and at least one of the wheels corresponding to the second brake system, respectively.
  • the grounding force distribution changing device is (a) a differential mechanism including two hydraulic pressure chambers respectively connected to the first and second brake systems; and (b) a movable member operated by a hydraulic pressure difference between the two hydraulic pressure chambers; Due to the operation of the differential mechanism, before the operation of the differential mechanism, (c) a pressure reducing mechanism that reduces the hydraulic pressure of the single-acting cylinder provided on the wheel corresponding to the one brake system that has failed. (D) at least one of the pressure-increasing mechanism for increasing the hydraulic pressure of the single-acting cylinder provided on the wheel corresponding to the other brake system that has not failed (21) or (22) ) Brake system.
  • the brake is a hydraulic brake that is operated by a hydraulic pressure of a brake cylinder and suppresses rotation of the wheel by pressing a friction member against a brake rotating body that can rotate integrally with the wheel.
  • both the first and second brake systems are normal when the grounding force distribution changing device is the first and second brake systems and the single-acting cylinder provided on the at least one wheel.
  • Any one of (21) to (23) The brake system described in. When the brake system is normal, it is desirable that the brake system and the single acting cylinder are independent of each other.
  • the shut-off / communication mechanism may include one or more valves.
  • the valve may be an electromagnetic valve that is opened and closed in response to an electrical signal, or a mechanical on-off valve that is opened and closed by hydraulic pressure or the like.
  • the technical features described in the items (1) to (24) can be employed in the brake system described in this item.
  • a brake system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, several examples of the brake system will be described.
  • a brake system is mounted on a vehicle shown in FIG.
  • the vehicle 10 includes four wheels 12, 14, 16, and 18.
  • the wheels 12 and 14 are a left wheel and a right wheel provided separately in the width direction of the vehicle, and the wheels 16 and 18 are the center in the width direction of the left wheel 12 and the right wheel 14, and the left wheel 12, These are front and rear wheels as central wheels provided at the front and rear of the vehicle from the right wheel 14.
  • the vehicle 10 includes two central wheels 16 and 18.
  • these in each of the four wheels 12-18 the rotational axis Lo of the wheels, the intersection Q between the surface Mo through 1/2 of the width T W of the wheel, the point representing the position of the wheels (Hereinafter referred to as position reference points, Q F , Q R , Q ML , Q MR ).
  • position reference points Q F , Q R , Q ML , Q MR .
  • These four wheels 12 to 18 are arranged on the vehicle 10 at positions where the position defining points Q F , Q R , Q ML , and Q MR are the apexes of the rhombus in plan view.
  • the left and right lines Lb that are line segments connecting the position defining points Q ML and Q MR of the left wheel 12 and the right wheel 14, the front wheel 16, and the rear
  • the front and rear lines La which are line segments connecting the ring position defining points Q F and Q R , are orthogonal to each other at the middle point Qo. That is, the front wheel side distance L F that is the distance between the left and right line Lb and the rotation center line Lo of the front wheel 16 and the rear wheel side distance that is the distance between the left and right line Lb and the rotation center line Lo of the rear wheel 18.
  • a brake system shown in FIG. 3 is mounted on the vehicle 10.
  • the brake system includes hydraulic brakes 32, 34, 36, and 38 provided on the wheels 12, 14, 16, and 18, respectively, and a master cylinder 44 that generates hydraulic pressure by operating a brake pedal 42 as a brake operation member. including.
  • the hydraulic brakes 32 to 38 are service brakes.
  • the master cylinder 44 is of a tandem type, and includes two pressure pistons 46 and 48 and two pressure chambers 50 and 52 provided in front of them. Sealing members (not shown) are provided on the front surfaces of the pressurizing pistons 46 and 48, and the pressurizing chambers 50 and 52 and the master reservoir 53 are communicated with each other at the retracted end position of the pressurizing pistons 46 and 48. By being advanced from the retracted end position, the pressurizing chambers 50 and 52 are shut off from the master reservoir 53 to generate hydraulic pressure.
  • the hydraulic brakes 32 to 38 are disc brakes, and each includes a brake cylinder 54 as a brake actuator.
  • a brake cylinder 54 of hydraulic brakes 36 and 38 of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is connected to the pressurizing chamber 50 via a fluid passage 60, and the left wheel 12 is connected to the pressurizing chamber 52 via a fluid passage 62.
  • the brake cylinders 54 of the hydraulic brakes 32, 34 of the right wheel 14 are connected.
  • the pressurizing chambers 50 and 52 respectively correspond to manual hydraulic pressure sources, and the first brake system is constituted by the pressurizing chamber 50, the liquid passage 60, the front wheels 16, and the brake cylinders 54 of the rear wheels 18.
  • the first brake system 70 and the second brake system 72 is configured by the pressurizing chamber 52, the liquid passage 62, the left wheel 12, and the brake cylinder 54 of the right wheel 14.
  • the first brake system 70 and the second brake system 72 are individually operated independently, and even if one of the systems fails, the hydraulic brake is operated in the other system. obtain.
  • the failure of the brake system means a case where the braking force cannot be output by the brake system or a case where the braking force to be output is very small.
  • the vehicle 10 is provided with a suspension shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
  • a suspension spring 84 and a single-acting cylinder 86 are provided in series between the wheel holding member 80 and the vehicle body 82, as shown in FIG.
  • the wheel holding member 80 is a suspension arm that rotatably holds the wheels 12 and 14 on the vehicle body 82.
  • a suspension spring 84 and a single-acting cylinder 86 are provided in series between the wheel holding member 88 and the vehicle body 82, as shown in FIG.
  • the wheel holding member 88 is a suspension arm provided between the fork 90 and the vehicle body 82 that rotatably holds the wheel from both sides.
  • the suffix front wheel F, rear wheel R, intermediate wheel M, or intermediate left side
  • Wheel ML, middle right wheel MR are attached and described.
  • the ground contact force f of each of the wheels 12 to 18 is equal to the elastic force fs of the suspension spring 84 and the force fp received by the single acting cylinder 86, respectively.
  • the elastic force fs of the suspension spring 84 is a magnitude obtained by multiplying the displacement x of the suspension spring 84 (which is a displacement from the free state and may be referred to as a compression amount) and the spring constant k, and is single acting.
  • the force fp received by the cylinder 86 is a value obtained by multiplying the hydraulic pressure P of the hydraulic chamber 92 by the area (pressure receiving area) A of the surface of the piston 94 facing the hydraulic chamber 92.
  • the free state is a state in which no load is applied to the suspension spring 84, and a state in which no force other than gravity is applied.
  • the spring constants k of the suspension springs 84 provided corresponding to all the wheels 12 to 18 are set to the same size. Further, in the first embodiment, while the brake systems 70 and 72 are normal, the amount of hydraulic fluid in the hydraulic chamber 92 of the single-acting cylinder 86 is kept constant. Therefore, when the road surface input or the load applied to the wheels changes, only the suspension spring 84 is expanded and contracted.
  • FIG. 5 (a) shows a state in which it is assumed that the suspension springs 84 are provided in a vertical posture in each of the wheels 12 to 18 except for the single acting cylinder 84. Also, it was assumed that the suspension springs 84 provided corresponding to the wheels 12 to 18 had the same length in the free state.
  • the suspension spring 84 is compressed in each of the wheels 12 to 18 as shown in FIG. 5 (b).
  • the posture of the vehicle body 82 shown in FIG. 5B is a posture in a steady state (a state where the vehicle is stopped, a state where the vehicle is traveling at a constant speed).
  • the vehicle body 82 is illustrated as a plate for simplicity, the actual posture of the vehicle 10 is different from the posture of the vehicle body 82.
  • the grounding forces f 1O and f 3O are the grounding forces acting on the front wheel 16 and the rear wheel 18, respectively, f 2O is the sum of the grounding forces acting on the left wheel 12 and the right wheel 14, and W is the vehicle body. 82 weight.
  • x 1O + x 3O 2x 2O (2) Is established.
  • x 1O and x 3O are the compression amounts from the free state of the suspension springs 84 of the front wheels 16 and the rear wheels 18, and x 2O is from the free state of the suspension springs 84 of the left wheel 12 and the right wheel 14. The amount of compression.
  • the hydraulic brakes 32 to 38 of each wheel can be designed so that the maximum braking force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 and the maximum braking force of the left wheel 12 and the right wheel 14 are the same. It is.
  • the pressure receiving area of the piston fitted to the brake cylinder 54 of the front wheel 16 is maximized, the pressure receiving area of the piston of the brake cylinder 54 of the rear wheel 18 is minimized, and the pistons of the intermediate left wheel 12 and right wheel 14 are If the pressure receiving area is set to an intermediate size, the maximum braking force can be made the same. As a result, even if either the first brake system 70 or the second brake system 72 fails, theoretically, approximately 1/2 of the braking force when both systems are normal is output. Is possible. Further, no yaw moment is generated even if any brake system fails, so that it is possible to suppress a decrease in running stability.
  • each wheel 12-18 is provided with a single-acting cylinder 86 in series with the suspension spring 84, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 92 of the single-acting cylinder 86 (the amount of fluid in the hydraulic chamber 92) is controlled.
  • the distribution of the contact force of each wheel can be changed.
  • the weight W of the vehicle body 82 is supported by the four wheels 12 to 18, and therefore belongs to a failed brake system (for example, it is assumed that the first brake system 70 has failed).
  • the wheels 12 and 14 corresponding to the second brake system 72 are set. Since the sum of the ground contact forces can be made larger than when the failure occurs, a braking force greater than 1 ⁇ 2 of the maximum braking force when both systems are normal is output by the operation of the second brake system 72. Can do.
  • f 1 f 3 + W ⁇ ⁇ L / L + ( ⁇ / g) ⁇ (H / L) ⁇ representing the relationship between the contact forces f 1 and f 3 (7) Is obtained.
  • the formula f 1 ⁇ 2L + f 2 ⁇ L W ⁇ (L + ⁇ L) + (W ⁇ / g) ⁇ H Is established.
  • the hydraulic fluid is supplied to the single acting cylinders 86 of the left wheel 12 and the right wheel 14 while holding the hydraulic fluid amounts of the single acting cylinders 86 of the front wheels 16 and rear wheels 18.
  • the hydraulic pressure P 2 is increased and the ground contact force f 2 is increased, the vehicle body 82 is lifted, so that the suspension springs 84 of the front wheels 16 and the rear wheels 18 are extended, and the single acting type of the front wheels 16 and the rear wheels 18 is extended.
  • the hydraulic pressure in the cylinder 86 is reduced, and the sum of the ground contact forces f 1 and f 3 is reduced.
  • the hydraulic fluid was supplied to the single-acting cylinder 86 of the rear wheel 18 while maintaining the amount of hydraulic fluid in the single-acting cylinder 86 of the front wheel 16, the left wheel 12, and the right wheel 14.
  • the inclination of the vehicle body 82 is increased.
  • the sum of the ground contact force of the rear wheel 18 and the ground force f 3 , f 1 of the front wheel 16 increases, and the sum f 2 of the contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 decreases.
  • the contact force of at least one of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is controlled (for example, increased), the contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is changed (increased) in the same direction. . In this case, the contact force of the left wheel 12 and the right wheel is changed (reduced) in the opposite direction.
  • the grounding force of at least one of the left wheel 12 and the right wheel 14 is controlled, the grounding force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is changed in the same direction, and the grounding force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is changed. Is changed in the opposite direction.
  • the hydraulic fluid flows into (or flows out) into at least one single-acting cylinder 86 of the front wheel 16 and the rear wheel 18, and the hydraulic fluid flows out from at least one single-acting cylinder 86 of the left wheel 12 and the right wheel 14 (
  • the grounding force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 can be increased and the grounding force of the left wheel 12 and the right wheel 14 can be decreased.
  • the grounding force distribution is changed. The grounding force can be changed.
  • a grounding force distribution changing device 100 shown in FIG. 8 is provided between the master cylinder 44 and the single acting cylinder 84 of each wheel.
  • the grounding force distribution changing device 100 includes a differential mechanism 102 connected to the liquid passages 60 and 62 and a pressure increase / decrease mechanism 104 to which a single acting cylinder 86 of each wheel 12 to 18 is connected.
  • the mechanism 102 and the pressure increase / reduction mechanism 104 are connected by liquid passages 106 and 108.
  • the differential mechanism 102 includes: (a) a housing 110; (b) a piston 114 that is liquid-tightly and slidably fitted to a cylinder bore 112 formed in the housing 110; and (c) a cylinder bore 112 of the housing 110. It includes two sets of valve pairs 116 and 118 provided on both sides.
  • the fluid passages 60 and 62 are connected to the fluid pressure chambers 120 and 122 formed on both sides of the piston 114, respectively, and the piston 114 moves when the fluid pressure difference between the fluid pressure chambers 120 and 122 exceeds the set pressure. Be made.
  • the set pressure is a hydraulic pressure difference that is considered to occur when one of the first and second brake systems 70 and 72 fails in a state where the brake pedal 42 is operated, and is referred to as a differential pressure at the time of failure. be able to.
  • the valve pair 116 includes two valves 130 and 132 provided between the fluid pressure chamber 120 and the fluid passage 106, and the valve pair 118 is provided between the fluid pressure chamber 122 and the fluid passage 108. It consists of two valves (open / close valves) 134 and 136.
  • the valves 130 to 136 are normally closed seating valves, and can be switched between an open state in which the brake systems 70 and 72 and the pressure increasing / depressurizing mechanism 104 are communicated with each other and a closed state in which these are shut off.
  • the valve 130 includes (a) a valve seat 140 provided in a state facing the hydraulic chamber 120 of the housing 110, and (b) a valve element 142 provided so as to be able to approach and separate from the valve seat 140. And (c) a spring 144 provided in a direction to urge the valve element 142 toward the valve seat 140, and (d) a valve opening member 146 that separates the valve element 142 from the valve seat 140.
  • the valve opening member 146 includes an engagement portion 148 with the piston 114, and is actuated as the piston 114 moves from the neutral position toward the valve 130 to separate the valve element 142 from the valve seat 140.
  • the valve 132 includes (a) a valve seat 151 provided in a state facing the liquid passage 106 of the housing 110, (b) a valve element 152, (c) a spring 154, and (d) an engaging portion 158.
  • a valve opening member 156 The valve opening member 156 is moved in accordance with the movement of the piston 114 in the direction away from the valve 132, and separates the valve element 152 from the valve seat 151.
  • the valve 134 of the valve pair 118 is provided to face the valve 130, and the valve 136 is provided to face the valve 132.
  • the valves 134 and 136 are different from each other in that the valves 130 and 132 are provided between the fluid passage 108 and the fluid pressure chamber 122. However, since the configurations are the same, the same reference numerals are given and the description is omitted. .
  • the force corresponding to the hydraulic pressure difference moves the piston 114 to the right in FIG. Works.
  • the piston 114 is moved to the right, and the valve opening members 146 and 156 of the valves 134 and 132 are operated.
  • the valves 134 and 132 are switched to the open state. Valves 130 and 136 remain closed.
  • the piston 114 is moved when the hydraulic pressure difference becomes equal to or greater than the differential pressure at the time of failure. That is, since the piston 114 is not moved as long as it is smaller than the differential pressure at the time of failure, when both systems are normal, the brake systems 70 and 72 and the single acting cylinder 86 can be reliably shut off. .
  • valves 130 to 136 since the valve elements 142 and 152 are manufactured from an elastic member such as rubber, the brake systems 70 and 72 and the single-acting cylinder 86 can be more reliably disconnected. . Furthermore, the set load of the pair of springs 154 is set to a size that is not compressed by the liquid pressure applied to the liquid passages 106 and 108. Therefore, the valves 130 to 136 are not switched from the closed state to the open state by the hydraulic pressure of the single acting cylinder 86.
  • the pressure-increasing / depressurizing mechanism 104 includes (a) a housing 160 and (b) a stepped piston 164 fitted in a stepped cylinder bore 162 formed in the housing 160 in a fluid-tight and slidable manner.
  • the stepped cylinder bore 162 and the stepped piston 164 form six hydraulic chambers.
  • the hydraulic chambers 120 and 122 of the differential mechanism 102 are connected to the hydraulic chambers 166 and 167 for driving among the six hydraulic chambers via the fluid passages 106 and 108.
  • the pressure increasing / decreasing mechanism 104 is connected to the liquid passages 60 and 62 via the differential mechanism 102.
  • the stepped piston 164 is moved when the differential mechanism 102 is operated and a hydraulic pressure difference is generated in the driving hydraulic pressure chambers 166 and 167.
  • the single-acting cylinder 86 of the right wheel 12 and the single-acting cylinder 86 of the front wheel 16 are connected to the small-diameter chambers 172 and 173 of the six hydraulic chambers, respectively, via the fluid passages.
  • a single-acting cylinder 86 of the left wheel 12 and a single-acting cylinder 86 of the rear wheel 18 are connected to 176 and 177, respectively, via a liquid passage.
  • Single-acting cylinders 86 of the left wheel 12 and the right wheel 14 corresponding to the brake system 62 are connected to the large diameter chamber 176 and the small diameter chamber 172 formed on the same side of the stepped piston 164, and formed on the opposite side.
  • the single-acting cylinder 86 of the front wheel 16 and the rear wheel 18 corresponding to the brake system 60 is connected to the small diameter chamber 173 and the large diameter chamber 177.
  • return springs 184 and 185 are provided between the piston 164 and the housing 160, respectively.
  • the grounding force distribution changing device 100 When the brake system 70 fails in the operating state of the hydraulic brakes 32 to 38, the hydraulic pressure in the hydraulic passage 60 becomes smaller than the hydraulic pressure in the hydraulic passage 62 by more than the differential pressure at the time of failure.
  • the piston 114 In the differential mechanism 102, the piston 114 is moved to the left in FIG.
  • the valves 132 and 134 remain closed and the valves 130 and 136 are switched to the open state.
  • the hydraulic chambers 120 and 122 of the differential mechanism 102 and the driving hydraulic chambers 166 and 167 of the pressure increasing / depressurizing mechanism 104 are communicated, and hydraulic fluid is supplied from the hydraulic chamber 122 to the driving hydraulic chamber 167.
  • the hydraulic fluid is caused to flow from the drive hydraulic chamber 166 to the hydraulic chamber 120, and, for example, the hydraulic fluid in the hydraulic chamber 120 flows out from the failed portion.
  • the hydraulic pressure in the driving hydraulic chamber 167 is larger than the hydraulic pressure in the driving hydraulic chamber 166, so that the stepped piston 164 is moved to the left in FIG.
  • the working fluid is supplied to the single acting cylinders 86 of the left wheel 12 and the right wheel 14, and the working fluid is allowed to flow out from the single acting cylinders 86 of the front wheels 16 and the rear wheels 18.
  • the hydraulic fluid is caused to flow out from the single-acting cylinders 86 of the front wheels 16 and the rear wheels 18 corresponding to the brake system 70 that has failed, and the grounding forces f 1 and f 3 are changed before the operation of the grounding force distribution changing device 100.
  • the grounding forces f 1 and f 3 are changed before the operation of the grounding force distribution changing device 100.
  • Made smaller. Is supplied hydraulic fluid to the single-acting cylinder 86 of the left wheel 12, 14 corresponding to the normal brake system 72, the sum f 2 of ground forces, it is greater than the previous operation of the ground force distribution changing device 100. As a result, it is possible to output a braking force larger than 50% when both systems are normal by operating the normal brake system 72.
  • the pressure pistons 46 and 48 are returned to the retracted end, and the pressure chambers 50 and 52 are communicated with the master reservoir 53.
  • the differential mechanism 102 the hydraulic pressure difference between the hydraulic chambers 120 and 122 is eliminated, so that the piston 114 is returned to the neutral position.
  • the hydraulic fluid is supplied from the drive hydraulic chamber 167 to the hydraulic chamber 122 and returned to the master reservoir 53 via the master cylinder 44.
  • the hydraulic fluid is supplied from the master reservoir 53 to the hydraulic chamber 120 and the driving hydraulic chamber 166.
  • the pistons 114 and 164 are returned to the neutral position in the differential mechanism 102 and the pressure increasing / reducing mechanism 104, respectively.
  • the fluid pressure in the fluid passage 62 becomes lower than the fluid pressure in the fluid passage 60 by the failure pressure difference or more.
  • the piston 114 is moved rightward in FIG. 8, and the valves 132 and 134 are switched to the open state.
  • the hydraulic fluid is supplied from the hydraulic chamber 120 to the driving hydraulic chamber 166 of the pressure increasing / depressurizing mechanism 104, and the hydraulic fluid is allowed to flow out of the driving hydraulic chamber 167.
  • the hydraulic pressure in the driving hydraulic chamber 166 is larger than the hydraulic pressure in the driving hydraulic chamber 167, so that the stepped piston 164 is moved to the right in FIG.
  • the hydraulic fluid is caused to flow out from the single acting cylinder 86 of the left wheel 12 and the right wheel 14, and the hydraulic fluid is supplied to the single acting cylinder 86 of the front wheel 16 and the rear wheel 18.
  • the sum f 2 of the ground contact forces of the left wheel 12 and the right wheel 14 corresponding to the brake system 72 that has failed is reduced, and the ground forces f 1 and f 3 of the front wheels 16 and rear wheels 18 corresponding to the normal brake system 60 are reduced. Increased.
  • the normal brake system 70 it is possible to output a braking force that is greater than 50% when both systems are normal.
  • the maximum braking force that can be output in the first and second brake systems 70 and 72 has the same magnitude.
  • the normal brake system operation causes the normal operation of both systems.
  • a braking force greater than 50% can be output.
  • the valves 130 to 136 are kept closed even when the hydraulic brakes 32 to 38 are operated. Therefore, the two brake systems 70 and 72 and the single-acting cylinders 86 of the wheels 12 to 18 are cut off and do not affect each other.
  • the pressure increase / decrease mechanism 104 since the pressure increase / decrease mechanism 104 is kept in an inoperative state and the movement of the piston 164 is blocked, the single acting cylinders 86 of the wheels 12 to 18 are independent from each other. Further, even if the hydraulic pressure of the single-acting cylinder 86 changes during the brake operation, there is no hydraulic pressure difference between the hydraulic chambers 120 and 122 due to the change. 60, 62) can be made the same.
  • the pressure-increasing / depressurizing mechanism 104 corresponds to the one having both the pressure-increasing mechanism and the pressure-reducing mechanism, and also functions as a hydraulic pressure control unit.
  • the front wheel side distance L F and the rear wheel side distance L R are substantially the same, but may be different. That is, the sum of the ground force f 3 of the ground force f 1 and the rear wheels 18 of the front wheel 16, to the extent that the left wheel 12, and the sum f 2 of the ground forces of the right wheel 14 can be regarded to be substantially the same, the front wheels
  • the side distance L F and the rear wheel side distance L R may be different. For example, if the value of
  • the contact force distribution changing device 200 includes a differential mechanism 102 and a pressure increasing / decreasing mechanism 202 connected to the single acting cylinder 86 of the left wheel 12 and the rear wheel 18. It is supposed to be. Since the configuration of other parts is the same as that of the brake system according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the pressure-increasing / depressurizing mechanism 202 includes a housing 210 and a stepped piston 214 that is liquid-tightly and slidably fitted to a stepped cylinder bore 212 formed thereon.
  • the stepped cylinder bore 212 and the stepped cylinder bore are stepped.
  • a total of four hydraulic chambers are formed by the piston 214.
  • the hydraulic chambers 120 and 122 of the differential mechanism 102 are connected to the driving hydraulic chambers (large-diameter chambers) 220 and 221 of the four hydraulic chambers via the liquid passages 106 and 108, and the small-diameter chamber 224 is connected. , 225 are connected to single-acting cylinders 86 of the left wheel 12 and the rear wheel 18 through liquid passages, respectively. A single-acting cylinder 86 of the wheels 12 and 18 corresponding to the brake systems 70 and 72 is connected to the pressure increasing / reducing mechanism 202 one by one.
  • the operation of the grounding force distribution changing device 200 is the same as in the first embodiment.
  • the piston 114 is moved to the left in FIG. 9 in the differential mechanism 102, the valves 130 and 136 are opened, and the pressure increasing / reducing mechanism 202 is The stepped piston 214 is moved to the left in FIG.
  • the hydraulic fluid is caused to flow out of the hydraulic chamber 92 of the single-acting cylinder 86 of the rear wheel 18 corresponding to the brake system 70 that has failed, and the single-acting cylinder 86 of the left wheel 12 corresponding to the normal brake system 72 is operated. Liquid is supplied.
  • the vehicle may be inclined in the width direction due to the operation of the pressure increasing / depressurizing mechanism 202.
  • the structure of the pressure increasing / depressurizing mechanism 202 can be made simpler than in the first embodiment.
  • the front wheel 16 is not provided with a single-acting cylinder 86.
  • the pressure increasing / reducing mechanism 202 is not connected to the single acting cylinder 86 of the right wheel 14. Therefore, the number of parts can be reduced, piping and the like can be simplified, and the cost can be reduced as compared with the case of the first embodiment.
  • the grounding force distribution changing device 300 includes a differential mechanism 302 and a pressure increasing / decreasing mechanism 304 as shown in FIG. Other parts are the same as those of the brake system according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the differential mechanism 302 includes electromagnetic valves 310 and 312 and a differential cylinder 314.
  • the differential cylinder 314 includes a housing 316 and a piston 318 that is fluid-tightly and slidably fitted thereto.
  • a fluid passage 60 is provided in one hydraulic chamber 320 of the piston 318 via an electromagnetic valve 310.
  • a fluid passage 62 is connected to the other fluid pressure chamber 322 via an electromagnetic valve 312.
  • the electromagnetic valves 310 and 312 are normally closed electromagnetic open / close valves, and are opened and closed based on a command from a grounding force ECU 314 mainly composed of a computer.
  • the pressure increasing / reducing mechanism 304 includes (a) a housing 330 having a partition wall 328 in the middle, and (b) two pistons 332 slidably fitted on both sides of the partition wall 328 of the housing 330, respectively. 334.
  • the two pistons 332 and 334 are connected to each other by a rod 336 penetrating the partition wall 328 so as to be movable integrally, and by a piston 318 of the differential mechanism 302 and a rod 338 penetrating the housings 330 and 316 in a liquid-tight manner.
  • a piston coupling body 339 is constituted by the pistons 318, 332, 334, the coupling rods 336, 338, and the like.
  • Single-acting cylinders 86 of the rear wheel 18 and the left wheel 12 are connected to the hydraulic chambers 340 and 341 formed on both sides of the piston 332, respectively, and hydraulic chambers 342 and 343 formed on both sides of the piston 334.
  • the grounding force ECU 314 includes a fluid pressure sensor 350 provided in the fluid passage 60, a fluid pressure sensor 352 provided in the fluid passage 62, a brake switch 354 that is turned on when the brake pedal 42 is in an operating state, and the like.
  • the solenoids of the solenoid valves 310 and 312 are connected via a drive circuit (not shown).
  • the solenoid valve control program represented by the flowchart of FIG. 11 is executed at predetermined time intervals. In step 1 (hereinafter abbreviated as S1. The same applies to other steps), it is determined whether or not the brake switch 354 is in the ON state.
  • the fluid pressures P1 and P2 of the fluid passages 60 and 62 are detected in S2, and in S3, the absolute value of these fluid pressure differences is a predetermined failure determination threshold. It is determined whether the value is greater than or equal to the value.
  • the failure determination threshold is determined based on the differential pressure generated when one of the brake systems fails (determined based on the differential pressure at the time of failure in the first embodiment). If the absolute value of these differences is smaller than the failure determination threshold value, both solenoid valves 310 and 312 are kept closed in S4, but the absolute value of these differences is the failure determination threshold. If the value is greater than or equal to the value, both solenoid valves 310 and 312 are switched to the open state in S5.
  • the hydraulic pressure in the fluid passage 60 is lower than the failure pressure threshold by the fluid pressure in the fluid passage 62, so that the solenoid valves 310 and 312 are opened.
  • the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 320 is smaller than the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 322, so that the piston coupling body 339 is moved downward in FIG.
  • the ground contact force of the wheels 12 and 14 corresponding to the normal brake system 72 is increased, and the contact force of the wheels 16 and 18 corresponding to the failed brake system 70 is decreased.
  • the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 322 is smaller than the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 320, so the piston coupling body 339 is moved upward in FIG. .
  • the pressure increasing / depressurizing mechanism 304 the grounding force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased, and the grounding force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is decreased.
  • the electromagnetic valves 310 and 312 are closed. Therefore, the brake systems 70 and 72 and the single acting cylinders 86 of the wheels 12 to 18 can be shut off. Therefore, it can be avoided that the hydraulic pressure of the master cylinder 44 affects the single-acting cylinder 86 or the hydraulic pressure of the single-acting cylinder 86 affects the hydraulic pressure of the fluid passages 60 and 62. .
  • the electromagnetic valves 310 and 312 are in the closed state, the operation of the pressure increasing / depressurizing mechanism 304 is blocked, so that the independence of the single acting cylinders 86 of the wheels 12 to 18 can be maintained.
  • the contact force distribution changing device 376 includes a differential mechanism 378 and a pressure increase / reduction mechanism 304.
  • the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the differential mechanism 378 includes an electric motor 380, but the structure of the other parts is the same as that of the brake system according to the third embodiment, so that the description will be omitted. Omitted.
  • the piston coupling body 384 is coupled to the output shaft of the electric motor 380 via the motion conversion mechanism 382.
  • the piston coupling body 384 is composed of pistons 332 and 334 and a rod 336.
  • either one of the electric motor 380 and the motion conversion mechanism 382 is provided with a clutch mechanism (not shown) so that the electric motor 380 is not rotated by a force acting on the pressure increase / decrease mechanism 304.
  • a grounding force ECU 388 is connected to the electric motor 380 via a drive circuit 386.
  • the electric motor control program represented by the flowchart of FIG. 13 is executed at predetermined time intervals.
  • the ground contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased, and the contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is decreased.
  • the electric motor 380 is rotated in the reverse direction in S17, and the piston coupling body 384 is moved downward in FIG.
  • the piston coupling body 384 is moved by the operation of the electric motor 380, so that the ground contact force of the wheel corresponding to the failed brake system is reduced, and the normal brake system is obtained.
  • the ground contact force of the corresponding wheel is increased.
  • the clutch mechanism is provided, the electric motor 380 is prevented from rotating by the force acting on the piston coupling body 384 in a state where no current is supplied to the electric motor 380. Therefore, when the electric motor 380 is stopped, the pressure-increasing / depressurizing mechanism 304 and the brake systems 70 and 72 can be well disconnected.
  • the grounding force distribution changing device is the pressure reducing mechanism 400 shown in FIG. Since other parts are the same as those of the brake system according to the second embodiment, description thereof is omitted.
  • the decompression mechanism 400 includes a housing 410 and a piston 412 fitted in a liquid-tight and slidable manner, and both sides of the piston 412 serve as hydraulic pressure chambers 414 and 416. Liquid passages 60 and 62 are connected to the hydraulic chambers 414 and 416, respectively.
  • valves 420 and 424 having the same structure are provided on both sides of the piston 412 of the housing 410.
  • the valves 420 and 424 are respectively provided between the single-acting cylinder 86 and the reservoir 430 of each wheel, that is, between the passage 440 connected to the single-acting cylinder 86 and the passage 442 connected to the reservoir 430. It is a normally closed valve.
  • Each of the valves 420 and 424 includes a valve seat 452, a valve element 454, a spring 456, a valve opening member 458 for separating the valve element 454 from the valve seat 452, and the like.
  • the single-acting cylinder 86 and the reservoir 430 are disconnected, but the valve opening member 458 is operated by the operation of the piston 412, and the valve element 454 is When separated from the seat 452, the single acting cylinder 86 and the reservoir 430 are brought into communication.
  • the single-acting cylinder 86 of the rear wheel 18 is connected to the passage 440 provided with the valve 420, and the single-acting cylinder 86 of the left wheel 12 is connected to the passage 440 provided with the valve 424.
  • the piston 412 When the brake system 72 fails, the piston 412 is moved to the right, and the valve 424 is switched to the open state.
  • the ground contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is reduced, and the contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased.
  • the ground contact force of the wheel corresponding to the normal brake system will be increased by changing the ground force distribution, so that the normal brake system is supported.
  • the hydraulic fluid is not supplied to the single-acting cylinder 86 of the wheel to be operated, the ground contact force can be increased.
  • the structure of the grounding force distribution changing device can be simplified, and the cost can be reduced accordingly.
  • the pressure reducing mechanism 400 as the contact force distribution changing device also serves as a differential pressure mechanism.
  • the brake system may be as shown in FIG. In this brake system, the hydraulic brake 38 is not provided on the rear wheel 18.
  • the brake cylinder 54 of the front wheel 16 is connected to one pressurizing chamber 50 of the master cylinder 44 via a liquid passage 604, and the left wheel 12, the other pressurizing chamber 52 is connected to the other pressurizing chamber 52 via a liquid passage 606.
  • the brake cylinder 54 of the right wheel 14 is connected.
  • the center of gravity G is on the left / right line Lb in FIG. 1 or in front of the left / right line Lb, and most of the weight of the vehicle body 82 is supported by the front wheel 16, the left wheel 12, and the right wheel 14.
  • the first brake system 610 is constituted by the pressurizing chamber 50, the liquid passage 604, the brake cylinder 54 of the front wheel 16, and the like, and the pressurizing chamber 52, the liquid passage 606, the left wheel 12, the brake cylinder 54 of the right wheel 14, and the like. If the second brake system 612 is configured, no matter which of the first brake system 610 and the second brake system 612 fails, yaw moment does not occur, and almost 50 when both systems are normal. % Braking force can be output.
  • the grounding force distribution changing device can be applied.
  • the brake system 610 fails, the ground contact force f 1 of the front wheel 16 is reduced, the total contact force f 2 of the left wheel 12 and the right wheel 14 is increased, and when the brake system 612 fails.
  • the total contact force f 2 of the left wheel 12 and the right wheel 14 is reduced, and the contact force f 1 of the front wheel 16 is increased.
  • the brake system according to the sixth embodiment since the hydraulic brake 38 is not provided on the rear wheel 18, the cost can be reduced accordingly.
  • the brake system can also be mounted on a vehicle whose wheels are not diamond-shaped. An example of that case will be described with reference to FIGS.
  • symbol is attached
  • the vehicle 700 the position-defining point Q F of the front wheels 16, rear wheels 18, Q R is left wheel 12, a position defining point Q ML of the right wheel 14, the left and right line Lb connecting the Q MR
  • the left wheel 12 and the right wheel 14 are located behind the middle point Qao of the front-rear line La by ⁇ m.
  • the vehicle 700 is mounted with a brake system shown in FIG.
  • hydraulic brakes 32 to 38 are provided on the left wheel 12, the right wheel 14, the front wheel 16, and the rear wheel 18, respectively.
  • the brake cylinder 54 (see FIG. 3) of the front wheel 16 is connected to one pressurizing chamber 50 of the master cylinder 44 via a liquid passage 702, and the other pressurizing chamber 52 is connected to the other pressurizing chamber 52 via a liquid passage 704.
  • the brake cylinders 54 of the left wheel 12, the right wheel 14, and the rear wheel 18 are connected.
  • the first brake system 710 is configured by the pressurizing chamber 50, the brake cylinder 54 of the front wheel 16, and the like, and the second brake system is configured by the pressurizing chamber 52, the left wheel 12, the right wheel 14, and the brake cylinder 54 of the rear wheel 18. 712 is configured.
  • the vehicle body 720 is a rigid body.
  • the formula (x 2 ⁇ x 1 ) / (L + ⁇ m) (x 3 ⁇ x 2 ) / (L ⁇ m) Is established.
  • the formula 2 ⁇ x 2 (x 1 + x 3 ) + (x 3 ⁇ x 1 ) ⁇ ⁇ m / L Is obtained.
  • the sum of the ground force f 1 of the wheel 16 and the ground force of the wheels 12, 14, 18 may be approximately the same size (f 1 ⁇ f 2 + f 3 ).
  • the first brake system 710 includes the brake cylinder 54 of the front wheel 16, and the second brake system 712 includes the brake cylinder 54 of the left wheel 12, the right wheel 14, and the rear wheel 18.
  • the ground load changing device described in the first to fifth embodiments can be mounted.
  • the second brake system 712 fails, the ground contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is reduced.
  • the ground contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased, the total contact force of the left wheel 12, the right wheel 14, and the rear wheel 18 is smaller than that before the control, and the ground contact force of the front wheel 16 is increased.
  • a braking force greater than 50% can be output by operating the brake system 710.
  • the first brake system 710 fails, the ground contact force of the front wheels 16 is reduced.
  • the ground contact force of the rear wheel 18 is reduced and the contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is increased, but the sum of the contact forces of the wheels 12, 14, 18 corresponding to the second brake system 712 (f 2 Since + f 3 ) is larger than before control, the second brake system 712 can be operated to output a braking force that is greater than 50% when both systems are normal.
  • the ground contact force of the front wheels 16 is reduced, the ground contact force of the rear wheels 18 is also reduced, and the total ground contact force (f 2 + f 3 ) of the wheels 12, 14, 18 is smaller than that before the control. In this case, when the first brake system 710 fails, the ground contact force of the front wheels 16 is not reduced.
  • the present invention can be applied to a brake system in which electric brakes 812, 814, 816, and 818 are provided on the left wheel 12, the right wheel 14, the front wheel 16, and the rear wheel 18, respectively.
  • the electric brakes 812, 814, 816, and 818 are service brakes.
  • Each of the electric brakes 812 to 818 includes an electric motor 819 as a brake actuator, and suppresses rotation of the wheel by pressing a friction member (not shown) against the brake rotating body by the operation of the electric motor 819.
  • the electric brakes 812 to 818 are provided with a motor driver 820 and a motor ECU 822, respectively.
  • the brake system includes first and second batteries 824 and 826 as power sources, first and second two system ECUs 828 and 830, and a brake operation device 831.
  • the first system ECU 828 includes two CPUs, a first main CPU 832 and a first sub CPU 833
  • the second system ECU 830 includes two CPUs, a second main CPU 834 and a second sub CPU 835.
  • the brake operation device 831 includes a brake pedal 838 as a brake operation member, a stroke simulator 840 that is operated in accordance with the operation of the brake pedal 838, and the like.
  • the stroke of the brake pedal 838 is detected by the first and second stroke sensors 842 and 843, and the pedaling force applied to the brake pedal 838 is detected by the first and second pedaling force sensors 846 and 847. .
  • [About brake system] i) Energy system First system ECU 828 (first main CPU 832, first sub CPU 833), electric motors 819, F, R motor drivers 820, F, R motor ECU 822, first stroke provided on front wheels 16, rear wheels 18 A first battery 824 is connected to the sensor 842 and the first pedal force sensor 846. The electric brakes 816 and 818 of the front wheel 16 and the rear wheel 18 are operated by electric power supplied from the first battery 830. Further, the second system ECU 830 (second main CPU 834, second sub CPU 835), the electric motors 819, ML, the MR motor driver 820, ML, the MR motor ECU 822, the second stroke sensor 843 corresponding to the left wheel 12, the right wheel 14.
  • the second battery 826 is connected to the second pedal force sensor 847, and the electric brakes 812 and 814 of the left wheel 12 and the right wheel 14 are operated by the electric power of the second battery 826. Therefore, regarding the energy system, the first system ECU 828, the electric motors 819, F provided on the front wheels 16, the rear wheels 18, the R motor drivers 820, F, the R motor ECU 822, the first stroke sensor 842, the first pedal force sensor 846, A first brake system 850 is configured by the first battery 824, and the second system ECU 830, the electric motors 819, ML, the MR motor driver 820, ML, the MR motor ECU 822, the second stroke sensor corresponding to the left wheel 12, the right wheel 14 are provided. 843, the second pedaling force sensor 847 constitutes a second brake system 852.
  • a first stroke sensor 842 and a first pedaling force sensor 846 are connected to the first main CPU 832 and the first sub CPU 833, respectively. Based on the stroke and the pedal effort, a target pressure (target friction material pressing force) as a control command value is determined.
  • the control command values created in each of the first main CPU 832 and the first sub CPU 833 are compared (for example, they can be compared in the first main CPU 832), and the absolute value of these differences is set to a set value ( If it is smaller than the abnormality determination threshold value), the first system ECU 828 is normal. In this case, the control command value determined by the first main CPU 832 is supplied to the F and R motor ECU 822.
  • Each of the F and R motor ECUs 822 controls the current supplied to the electric motor 819 so that the actual pressing force by the electric motor 819 approaches the target pressing force.
  • the target pressure as a control command value is determined based on the operation stroke and the pedal effort of the brake pedal 838, respectively.
  • the control command value is supplied to ML and MR motor ECU 822.
  • Each of the ML and MR motor ECUs 822 controls the supply current to the electric motor 819 so that the actual pressing force by the electric motor 819 approaches the target pressing force.
  • two brake systems 850 and 852 similar to the energy system are configured for the control system and the sensor system.
  • the failure information is supplied from the first system ECU 828 to the second system ECU 830 and it is determined that the second brake system 852 has failed.
  • the failure information is supplied to the first system ECU 829.
  • Electric brake abnormality Information representing the actual current flowing through the motor driver 820 and the actual pressure applied by the electric motor 819 (friction material pressing force in the electric brake) is supplied to the motor ECU 822 of each wheel.
  • Information representing the supplied actual current and actual applied pressure is supplied to the system ECU, and based on the information, the presence / absence of an abnormality in the electric brakes 812 to 818 (an abnormality in which the electric brakes 812 to 818 cannot operate normally) is detected.
  • the information acquired in the F and R motor ECU 822 is supplied to the first main CPU 832 (first system ECU 828), and the supplied actual applied pressure is smaller than the abnormality determination threshold value determined by the control command value in the first main CPU 832. It is determined whether or not the supplied actual current is smaller than an abnormality determination threshold value near zero. When the actual applied pressure is smaller than the abnormality determination threshold, the electric motor 819 is determined to be abnormal.
  • the motor driver 820 and the electric motor 819 are abnormal (for example, , Disconnection occurred).
  • the second system ECU 830 detects whether there is an abnormality in the electric wheels 812, 814, ML, MR motor driver 820, etc. of the left wheel 12 and the right wheel 14. Then, in the first system ECU 828, when it is determined that both the front wheels 16 and the electric brakes 816, 818 of the rear wheels 18 are operating abnormally, it is determined that the first brake system 850 has failed. However, if any one of the electric brakes 816, 818, etc. is abnormal but the other is normal, the first brake system 850 is not considered to have failed.
  • the control system (which can be referred to as an information supply system: CPU, ECU, signal line, etc.), the sensor system (which can be referred to as an operation state detection system: sensor, signal line, etc.)
  • the energy systems (which can be referred to as a power supply system, such as a battery, a driver, and a power line) has two independent systems. Therefore, in any one of the first brake system 850 and the second brake system 852, even if any of the control system, the sensor system, and the energy supply system fails, the electric brake can be operated by the other.
  • a grounding force distribution changing device 860 shown in FIG. 20 is provided.
  • the ground force distribution changing device 860 includes electromagnetic valves 872, 874, 876, 878 provided between each of the single-acting cylinders 86 provided on the wheels 12, 14, 16, 18 and the reservoir 862, respectively. .
  • These solenoid valves 872 to 878 are normally closed valves, the solenoids of the solenoid valves 872 and 874 are connected to the first system ECU 828 via a drive circuit (not shown), and the solenoids of the solenoid valves 876 and 878 are shown to the first system ECU 828. Not connected through a drive circuit.
  • Solenoid valves 876 and 878 provided in the single-acting cylinder 86 of the wheels 16 and 18 corresponding to the first brake system 850 are controlled based on a command from the second system ECU 830 belonging to the second brake system 852, and Solenoid valves 872 and 874 provided in the single-acting cylinder 86 corresponding to the wheels 12 and 14 corresponding to the two brake systems 852 are controlled based on a command from the first system ECU 828 belonging to the first brake system 850.
  • the failure of the first brake system 850 also corresponds to an abnormality of the first system ECU 828. In this case, the first system ECU 828 may not be able to output a command to the electromagnetic valves 876, 878.
  • a command is output from the system ECU 830.
  • the second system ECU 830 outputs a command to open the electromagnetic valves 876, 878.
  • the solenoid valves 876 and 878 are switched to the open state, and the single-acting cylinders 86 of the front wheels 16 and the rear wheels 18 are communicated with the reservoir 862.
  • the ground contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is reduced, and the contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is increased.
  • the first system ECU 828 outputs a command to open the electromagnetic valves 872, 874.
  • the electromagnetic valves 872 and 874 are switched to the open state, the grounding force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is reduced, and the grounding force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased.
  • the other causes a braking force that is 1/2 or more that both systems are normal. Can be output.
  • the brake system according to the ninth embodiment includes three brake systems. An example in that case is shown in FIG. Since the electric brakes and the like provided on each wheel are the same as the electric brakes and the like in the brake system according to the eighth embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the brake system includes first, second, and third three batteries 900, 902, and 904, one system ECU 916 that includes three CPUs 910, 912, and 914, and a brake operation device 918.
  • a first CPU 910 is connected to the first battery 900, and an F motor ECU 822 and an F motor driver 820 of the front wheel 16 are connected.
  • a second CPU 912 is connected to the second battery 902, and the left wheel 12 and the right wheel
  • the ML of the wheel 14, the MR motor ECU 822, ML, and the MR motor driver 820 are connected.
  • a third CPU 914, an R motor driver 820 for the rear wheel 18, and an R motor ECU 822 are connected to the third battery 904.
  • the brake operating device 918 is provided with three first, second, and third stroke sensors 920, 921, and 922 that detect the stroke of the brake pedal 838, and three first, second, and second sensors that detect the pedal effort.
  • Three pedal force sensors 924, 925, and 926 are provided.
  • the first stroke sensor 920 and the first pedaling force sensor 924 are connected to the first CPU 910, the second stroke sensor 921, the second pedaling force sensor 925 are connected to the second CPU 912, and the third stroke sensor 922 and the third pedaling force sensor 926 are the third CPU 914. Connected to. Then, in the three CPUs 910, 912, and 914, target pressures as control command values are respectively created, these values are compared by communication, and one target pressure is determined by majority decision (for example, first 1 CPU 910). Information representing one determined target pressure is supplied in common to all the F, R, ML, and MR motor ECUs 822 of the wheels 12 to 18.
  • the system ECU 916 includes the three CPUs 910, 912, and 914, and one target pressure (target friction material pressing force) is determined by majority decision. Even if an abnormality occurs in one of the CPUs 910, 912, and 914, all the electric brakes can be operated. As described above, the control system is not three independent systems.
  • the first brake system 930 is configured by the first battery 900, the first main ECU 910, the F motor ECU 822 of the front wheels 16, the F motor driver 820, the electric motor 819, etc., and the second battery 902, the second CPU 912, The left wheel 12, the ML of the right wheel 14, the MR motor ECU 822, ML, the MR motor driver 820, the electric motor 819, etc. constitute a second brake system 932, and a third battery 904, a third CPU 914, and an R motor driver for the rear wheel 18. 820, R motor ECU 822, electric motor 819 and the like constitute a third brake system 934.
  • each of the three CPUs 910, 912, and 914 it is determined whether or not the power supply voltage of the batteries 900, 902, and 904 is equal to or lower than the abnormality determination threshold value. If it is equal to or lower than the threshold value, it is determined that the brake system to which the battery belongs has failed because the battery is abnormal. Further, in each of the three CPUs 910, 912, and 914, it is determined whether or not the electric brake is abnormally inoperable based on the pressure applied by the electric motor 819, the actual current value of the motor driver 820, and the like. . Further, the grounding force distribution changing device 860 shown in FIG. 20 can be mounted on the brake system according to the ninth embodiment.
  • each of the electromagnetic valves 872 to 878 can be controlled based on a command from the system ECU 916.
  • the brake system since the brake system is assumed to include three brake systems, even if any one of the brake systems fails, the two brake systems can be operated. Since it becomes possible to output a braking force of 50% or more when the brake system is normal, the reliability can be further improved.
  • the brake system according to the tenth embodiment includes a brake system including a hydraulic brake and a brake system including an electric brake.
  • a brake system including a hydraulic brake portions having the same structure as those in the brake system (the first embodiment and the eighth embodiment) shown in FIGS.
  • hydraulic brakes 36 and 38 are provided on the front wheel 16 and the rear wheel 18, respectively
  • electric brakes 812 and 814 are provided on the left wheel 12 and the right wheel 14, respectively.
  • the master cylinder 950 includes one pressurizing chamber 952, and a hydraulic pressure is generated in the pressurizing chamber 952 by depressing the brake pedal 42.
  • the brake chambers 54 of the front wheel 16 and the rear wheel 18 are connected to the pressurizing chamber 952 through a liquid passage 954.
  • a first brake system 956 is constituted by the pressurizing chamber 952 (master cylinder 950), the front wheels 16, the brake cylinders 54 of the rear wheels 18, and the like.
  • the brake operation device 958 the operation stroke of the brake pedal 838 is detected by the stroke sensor 962, and the pedaling force is detected by the pedaling force sensor 964.
  • the system ECU 966 includes a main CPU 968 and a sub CPU 970.
  • a stroke sensor 962 and a pedaling force sensor 964 are connected to the two main and sub CPUs 968 and 970 through two signal lines, respectively.
  • a battery 972 is connected to the two CPUs 968 and 970, the left wheel 12, the motor driver 820 of the right wheel 14, and the motor ECU 822.
  • the battery 972, the system ECU 966, ML, the MR motor driver 820, ML, the MR motor ECU 822, ML, the MR electric motor 819, the stroke sensor 962, and the pedaling force sensor 964 constitute a second brake system 974.
  • each of the main CPU 968 and the sub CPU 970 two values each representing a stroke and each value representing a pedal effort are supplied.
  • two sensor values are compared, and if the absolute value of the difference between these sensor values is equal to or greater than the abnormality determination threshold value, it is determined that the sensor is abnormal. The Also in this case, it is determined that the second brake system 974 has failed.
  • a control command value representing the target pressurizing force is created and compared. If the absolute value of the difference between these values is equal to or greater than the abnormality determination threshold, it is determined that the system control ECU 966 is abnormal and the second brake system 974 has failed.
  • the voltage of the battery 972 is equal to or lower than the abnormality determination threshold value, when it is determined that the electric brakes 812 and 814 cannot operate normally, the second brake Line 974 is assumed to have failed.
  • a grounding force distribution changing device 860 shown in FIG. 20 is mounted on the brake system according to the tenth embodiment.
  • electromagnetic valves 872 to 878 provided corresponding to the single acting cylinder 86 of each wheel are controlled based on a command from a grounding force ECU 976 mainly composed of a computer.
  • a hydraulic pressure sensor 978 for detecting the hydraulic pressure in the liquid passage 904 and a system ECU 966 are connected to the ground force ECU 976. In the contact force ECU 976, when the value detected by the hydraulic pressure sensor 978 is equal to or less than a set value near 0 in the operating state of the brake pedal 838, it is detected that the first brake system 954 has failed, and is shown in FIG.
  • a command for opening the electromagnetic valves 876, 878 (the electromagnetic valves provided corresponding to the single-acting cylinders 86 provided on the wheels 16, 18 corresponding to the first brake system 956) is output. Thereby, the ground contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is reduced, and the contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 can be increased.
  • a command to open the electromagnetic valves 872, 874 is output. The ground contact force of the left wheel 12 and the right wheel 14 is reduced, and the contact force of the front wheel 16 and the rear wheel 18 is increased.
  • both systems include an electric brake actuator.
  • the reliability can be improved compared with the case where it is intended.
  • the signal line is a double system in the sensor system, the reliability can be further improved.
  • the brake system can be provided with three brake systems.
  • the brake cylinder 54 of the rear wheel 18 and the brake cylinder 54 of the front wheel 16 are connected to the pressurizing chambers 50 and 52 of the tandem master cylinder 44 through liquid passages 980 and 982, respectively.
  • the first brake system 984 includes the pressurizing chamber 52, the fluid passage 980, and the brake cylinder 54 of the front wheel 16
  • the third brake system 986 includes the pressurizing chamber 50, the fluid passage 962, and the rear.
  • the brake cylinder 54 of the wheel 18 is included.
  • the brake system includes the service brake actuator.
  • the brake system including the parking brake
  • the brake system may include the parking brake actuator.
  • a brake system can be similarly provided.
  • the present invention can be carried out in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

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Abstract

【目的】2つのブレーキ系統を含むブレーキシステムにおいて、一方のブレーキ系統の失陥時に、ヨーモーメントが生じることなく正常な場合の1/2の制動力を出力可能とする。 【解決手段】前輪16,後輪18,左側車輪12,右側車輪14がひし形の頂点に位置する状態で配設される。前輪16,後輪18のブレーキシリンダ54、加圧室50等により第1ブレーキ系統70が構成され、左側車輪12,右側車輪14のブレーキシリンダ54、加圧室52等により第2ブレーキ系統72が構成される。また、左側車輪12,右側車輪14の接地力の合計f2と、前輪16,後輪18の接地力の合計(f1+f3)とは等しいため、第1、第2ブレーキ系統70,72の各々で出力可能な最大制動力は同じになる{(f1+f3)・μ=f2・μ}。その結果、一方のブレーキ系統の失陥時に、両系統が正常な場合の1/2の制動力を、ヨーモーメントが生じることなく出力することができる。

Description

ブレーキシステム
 本発明は、車輪の回転を抑制する複数のブレーキを含むブレーキシステムに関するものである。
 特許文献1~3には、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の4つの車輪を備えた車両に設けられたブレーキシステムが記載されている。
 特許文献1,2に記載のブレーキシステムにおいては、前後左右の各輪毎にそれぞれ摩擦ブレーキとしての液圧ブレーキが設けられる。
 特許文献1には、左前輪、右後輪の液圧ブレーキのブレーキシリンダを含む第1の液圧系統と、右前輪、左後輪の液圧ブレーキのブレーキシリンダを含む第2の液圧系統とを備えたX配管のブレーキシステムが記載されている。このブレーキシステムにおいては、第1,第2の液圧系統のうちの一方が失陥した場合に、他方の液圧系統に含まれるブレーキシリンダの液圧の増加勾配が抑制される。それによって、一方の液圧系統が失陥したことに起因して車両に生じるヨーモーメントを抑制することができる。
 特許文献2に記載のブレーキシステムにおいては、旋回走行中に制動が行われた場合において、旋回外側の接地荷重が大きい方の車輪の液圧ブレーキのブレーキシリンダの液圧が増加させられる。左右後輪の液圧ブレーキに対応してそれぞれPバルブ(プロポーショニングバルブ)が設けられた車両においては、旋回走行中に制動が行われた場合に、左右後輪のうち旋回外輪の接地荷重が大きくなるため、旋回外輪のブレーキシリンダの液圧が旋回内輪のブレーキシリンダの液圧より大きくなる。これらの液圧差に起因してアクチュエータが作動させられ、液圧が大きい方の後輪と同じ側の前輪(左右前輪のうちの旋回外側輪)の液圧ブレーキのブレーキシリンダの液圧が増加させられる。このように、接地荷重が大きい旋回外側の前輪、後輪のブレーキシリンダの液圧が大きくされるため、車両全体の制動力を大きくすることができる。
 特許文献3に記載のブレーキシステムが搭載された車両には、前後左右の4つの車輪の各々に対応して、車輪を保持する車輪側部材と車体との間に懸架シリンダが設けられる。このブレーキシステムにおいては、衝突を回避するための緊急ブレーキ作動時に、懸架シリンダの液圧が制御されることにより上下加速度が制御され、接地荷重が大きくされる。それによって、最大制動力を大きくすることができる。
 特許文献4には、1つの前輪と2つの左右後輪とを備えた車両において、各輪毎に油圧ブレーキを設けることが記載されている。また、1つの前輪と、1つの後輪と、これら前輪と後輪との中間の左右輪とを備えた車両において、各輪毎に油圧ブレーキを設けることが記載されている。運転者がブレーキペダルを踏み込むと、各輪毎の油圧ブレーキが作動させられ、車輪の回転が抑制される。
特開2002-120715号公報 特開平7-9968号公報 特開平11-34 629号公報 特開2006-130985号公報
 本発明の課題は、左側車輪および右側車輪と、それらと前後方向に隔てて設けられた中央車輪とを有する車両に適したブレーキ装置を得ることである。
課題を解決するための手段および効果
 本願請求項1に係るブレーキシステムは、少なくとも、(i)車両の幅方向に隔てて設けられた左側車輪および右側車輪と、(ii)それら左側車輪と右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪と前記車両の前後方向に隔てて設けられた1つ以上の中央車輪とを含む車両に設けられ、互いに独立した2つ以上のブレーキ系統を含むブレーキシステムであり、(x)前記1つ以上の中央車輪のうちの少なくとも1つの車輪、左側車輪および右側車輪の各々に設けられ、ブレーキアクチュエータの作動により車輪の回転を抑制するブレーキと、(y)互いに独立して設けられ、前記ブレーキアクチュエータにエネルギを供給する2つ以上のエネルギ源とを含むものである。
 そして、前記2つ以上のブレーキ系統のうちの1つである第1ブレーキ系統が、(a)前記2つ以上のエネルギ源のうちの1つである第1エネルギ源と、(b)その第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記少なくとも1つの中央車輪のブレーキアクチュエータとを含み、前記2つ以上のブレーキ系統のうちの前記第1ブレーキ系統とは別の1つである第2ブレーキ系統が、(c)前記2つ以上のエネルギ源のうちの1つである第2エネルギ源と、(d)その第2エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記左側車輪のブレーキアクチュエータおよび前記右側車輪のブレーキアクチュエータとを含むものとされる。
 本願請求項1に記載のブレーキシステムには、互いに独立した複数のブレーキ系統が含まれるため、そのうちの1つのブレーキ系統が失陥しても、他の1つのブレーキ系統が正常であれば、その他の1つのブレーキ系統の作動により、車両に制動力を付与することができる。
 その場合に、第1ブレーキ系統は、少なくとも1つも中央車輪のブレーキアクチュエータを含み、第2ブレーキ系統は、左側車輪のブレーキアクチュエータと右側車輪のブレーキアクチュエータとを含むため、第1ブレーキ系統が失陥した場合に第2ブレーキ系統のみが作動させられる場合であっても、第2ブレーキ系統が失陥した場合に第1ブレーキ系統のみが作動させられる場合であっても、車両にヨーモーメントが生じることがない。
特許請求可能な発明
 以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組を、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
(1)少なくとも、(i)車両の幅方向に隔てて設けられた左側車輪および右側車輪と、(ii)それら左側車輪と右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪と前記車両の前後方向に隔てて設けられた1つ以上の中央車輪とを含む車両に設けられ、互いに独立した2つ以上のブレーキ系統を含むブレーキシステムであって、
 前記1つ以上の中央車輪のうちの少なくとも1つの車輪、左側車輪および右側車輪の各々に設けられ、ブレーキアクチュエータの作動により車輪の回転を抑制するブレーキと、
 互いに独立して設けられ、前記ブレーキアクチュエータにエネルギを供給する2つ以上のエネルギ源と
を含み、かつ、
 前記2つ以上のブレーキ系統のうちの1つである第1ブレーキ系統が、(a)前記2つ以上のエネルギ源のうちの1つである第1エネルギ源と、(b)その第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記少なくとも1つの中央車輪のブレーキアクチュエータとを含み、
 前記2つ以上のブレーキ系統のうちの前記第1ブレーキ系統とは別の1つである第2ブレーキ系統が、(c)前記2つ以上のエネルギ源のうち1つである第2エネルギ源と、(d)その第2エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記左側車輪のブレーキアクチュエータおよび前記右側車輪のブレーキアクチュエータとを含むことを特徴とするブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムにおいて、車輪に設けられるブレーキは摩擦ブレーキである。摩擦ブレーキは、後述するように、液圧ブレーキでも電動ブレーキでもよく、ブレーキシステムに、これらの両方が含まれる場合もある。例えば、複数のブレーキ系統のうちの1つが液圧ブレーキのブレーキアクチュエータを含み、他の1つに電動ブレーキのブレーキアクチュエータを含むものとすることができる。また、ブレーキは、ドラムブレーキでもディスクブレーキでもよい。
 また、本項に係るブレーキシステムには、互いに独立した2つ以上のブレーキ系統が設けられるが、3つ以上のブレーキ系統を設けることもできる。『互いに独立した』とは、複数のブレーキ系統のうちの1つが失陥(制動力を出力できない状態あるいは出力可能な制動力が非常に小さい状態をいう)しても他のブレーキ系統の作動により制動力を付与できる状態をいう。
 さらに、本項に係るブレーキシステムが搭載される車両は、(x)左側車輪、右側車輪、それより前方の中央車輪を有する車両であっても、(y)左側車輪、右側車輪、それより後方の中央車輪を有する車両であっても、(z)左側車輪、右側車輪、それより前方の中央車輪、それより後方お中央車輪を有する車両であってもよい。また、(z)の車両において、ブレーキを前方の中央車輪、後方の中央車輪の両方に設けても、いずれか一方に設けてもよい。
 なお、第1エネルギ源と第2エネルギ源とは互いに別個のものとしても共通のものとしてもよい。
(2)前記ブレーキアクチュエータがブレーキシリンダであり、前記ブレーキが、前記ブレーキシリンダが液圧により摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、前記エネルギ源が、前記エネルギとしての液圧を発生させるとともに、その液圧を前記ブレーキシリンダに供給する液圧源である(1)項に記載のブレーキシステム。
 液圧源は、(a)運転者のブレーキ操作部材の操作により液圧を発生させるマニュアル液圧源としたり、(b)動力の供給により液圧を発生させる動力式液圧源としたり、(c)これらの両方を含むものとしたりすることができる。ブレーキシステムがマスタシリンダを含む場合には、マスタシリンダが1つのマニュアル液圧源に該当すると考えたり、加圧室が1つのマニュアル液圧源に該当すると考えたりすることができる。ブレーキシステムに、マニュアル液圧源と動力式液圧源との両方が含まれる場合もある。
(3)前記ブレーキアクチュエータが電動モータであり、前記ブレーキが、前記電動モータの作動により摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキであり、前記エネルギ源が、前記電動モータに前記エネルギとしての電力を供給する電源である(1)項または(2)項に記載のブレーキシステム。
 電源は、(a)電力を貯える蓄電装置としたり、(b)電力を発生させる発電装置としたり、(c)蓄電装置と発電装置との両方を含むものとしたりすることができる。(c)の場合において、複数の電源の間で、発電装置が共通とされることがある。
 (2)項に従属する本項に記載のブレーキシステムには、液圧ブレーキと電動ブレーキとの両方が含まれることになる。
(4)当該ブレーキシステムが、前記電動モータに対応してそれぞれ設けられ、その電動モータへの供給電流を制御する電動モータ制御装置を含み、前記第1ブレーキ系統に属する電動モータに対応する電動モータ制御装置に前記第1電源から電力が供給され、前記第2ブレーキ系統に属する電動モータに対応する電動モータ制御装置に前記第2電源から電力が供給される(3)項に記載のブレーキシステム。
 複数の電源のうちの1つに異常が生じても、他の電源により、その他の電源が属するブレーキ系統を作動させることができるのであり、電力供給系について2系統とされている。
 電動モータ制御装置は、駆動回路とコンピュータを主体とする電流制御部とを含むものであり、電流制御部による駆動回路の制御により、電動モータへの供給電流が制御される。
(5)当該ブレーキシステムが、コンピュータを主体とする互いに独立した2つ以上のシステム制御装置を含み、それら2つ以上のシステム制御装置のうちの1つである第1システム制御装置には、前記第1電源から電力が供給され、前記第1ブレーキ系統に属する電動モータが、前記第1システム制御装置からの指令に基づいて制御されるものであり、前記2つ以上のシステム制御装置のうちの前記第1システム制御装置とは別の1つである第2システム制御装置には、前記第2電源から電力が供給され、前記第2ブレーキ系統に属する電動モータが、前記第2システム制御装置の指令に基づいて制御されるものである(3)項または(4)項に記載のブレーキシステム。
 システム制御装置において制御指令値が作成され、それに基づいて電動モータが制御される。制御指令値は、電動ブレーキにおける目標押付力とすることができる。
 本項に記載のブレーキシステムにおいては、互いに独立したシステム制御装置が複数設けられるため、そのうちの1つに異常が生じても、正常なシステム制御装置により、それらが属するブレーキ系統の電動ブレーキを制御することができるのであり、制御系について2系統とされている。
(6)当該ブレーキシステムが、(a)運転者によって操作可能なブレーキ操作部材と、(b)そのブレーキ操作部材の同じ操作状態を検出する2つ以上の操作状態検出装置を含み、前記2つ以上の操作状態検出装置のうちの1つである第1操作状態検出装置が前記第1システム制御装置に接続され、前記2つ以上の操作状態検出装置のうちの前記第1操作状態検出装置とは別の第2操作状態検出装置が前記第2システム制御装置に接続された(5)項に記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムにおいては、2つ以上の操作状態検出装置は、ブレーキ操作部材の同じ操作状態、すなわち、ブレーキ操作部材のストローク、操作力等が同じ時期に、それぞれ、互いに異なる2つ異常の検出体(例えば、圧電素子、歪みゲージ等)によって検出される。そして、それぞれの検出体によって検出された同じ操作状態が、それぞれ、システム制御装置の各々に供給される。2つ以上の操作状態検出装置とは、検出体が2つ以上という意味であり、本体は1つの場合もある。
 なお、操作状態検出装置とシステム制御装置とを接続する信号線、エネルギ源と電動モータとを接続する電力線、システム制御装置とモータ制御装置とを接続する信号線のうちの1以上を、それぞれ、2重にすることができる。例えば、第1電源によって、第1ブレーキ系統に属する電動モータと第2ブレーキ系統に属する電動モータとの両方に電力が供給され、かつ、第2電源によって、第1,第2ブレーキ系統に属する電動モータの両方に電力が供給されるようにするのである。この場合には、第1電源に異常が生じても、第2電源により第1ブレーキ系統を作動させることが可能となる。この態様も、互いに独立した2つのブレーキ系統に該当する。
(7)前記第1ブレーキ系統と前記第2ブレーキ系統とのいずれか一方が、(a)前記エネルギとしての液圧を発生させるとともに、その液圧を供給する前記エネルギ源としての液圧源と、(b)その液圧源から供給された液圧により作動させられる前記ブレーキアクチュエータとしてのブレーキシリンダとを含み、前記第1ブレーキ系統と前記第2ブレーキ系統との他方が、(c)前記エネルギとしての電力を供給する前記エネルギ源としての電源と、(d)その電源から供給された電力により作動させられる前記ブレーキアクチュエータとしての電動モータとを含む(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
(8)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、前記前輪、後輪の各々に設けられ、ブレーキアクチュエータにより作動させられるブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統を、前記前輪のブレーキアクチュエータを含むものとし、前記第2ブレーキ系統を、前記左側車輪、前記右側車輪のブレーキアクチュエータを含むものとし、前記2つ以上のブレーキ系統のうちの前記第1ブレーキ系統および前記第2ブレーキ系統とは別の1つである第3ブレーキ系統を、前記後輪のブレーキアクチュエータを含むものとする(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムには3つのブレーキ系統が設けられる。
(9)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、それら左側車輪、右側車輪、前輪、後輪の各々における、車輪の回転中心線と車輪の幅方向の中心点を通る面との交点をその車輪の位置を表す位置規定点として規定し、平面視において、前記前輪、後輪の位置規定点が、前記左側車輪の位置規定点と右側車輪の位置規定点とを結ぶ線分である左右線の中点の前記左右線の垂線上に位置する状態で、前記前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が設けられた(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 図1(a)~(e)に示すように、車両は、理論的には、前輪の位置規定点QFと後輪の位置規定点QRとを通る直線と平行に直進する。そして、平面視において、前輪の位置規定点QFと後輪の位置規定点QRとを結ぶ線分である前後線Laと、左側車輪の位置規定点QMLと右側車輪の位置規定点QMRとを結ぶ線分である左右線Lbとが、平面視において、左右線Lbの中点Qboにおいて直交する。
 また、図1(a)~(c)に示す車両において、各車輪の位置規定点QF,QR,QML,QMRは、平面視において、ひし形の頂点に位置する状態で4輪が配設される。そのため、左右線Lbと前輪の回転軸線との間の距離である前輪側距離LFと左右線Lbと後輪の回転軸線との間の距離である後輪側距離LRとは等しくなる(LF=LR)。その場合に、図1(a)に示すように前後線Laと左右線Lbとの長さを同じにしても(平面視において正方形になる)、図1(b)に示すように前後線Laを左右線Lbより長くしても、図1(c)に示すように前後線Laを左右線Lbより短くしてもよい。
 さらに、各車輪の位置規定点QF,QR,QML,QMRが、平面視において、2つの二等辺三角形を合わせた四辺形の頂点に位置する状態で、4輪が配設されるようにすることができる。例えば、図1(d)に示すように、前輪側距離LFを後輪側距離LRより長くしても、図1(e)に示すように、後輪側距離LRを前輪側距離LFより長くしてもよい。
(10)前記車両において、平面視において、前記前輪の前記位置規定点と前記左右線との間の距離と、前記後輪の位置規定点と前記左右線との間の距離とがほぼ同じになる状態で、それら前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が配設された(9)項に記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムが搭載された車両には、例えば、図1(a)、(b)、(c)の記載の車両が該当する。これら車両においては、前後線Laと左右線Tbとが、平面視において、それぞれの中点において直交する。
 前輪側距離LFと後輪側距離LRとが同じである車両においては、左側車輪、右側車輪の接地力の合計と、前輪、後輪の接地力の合計とをほぼ同じにすることができる。しかし、前輪側距離LFと後輪側距離LRとが厳密に同じでなくても(多少異なっていても)、ある範囲内であれば、左側車輪、右側車輪の接地力の合計と、前輪、後輪の接地力の合計とがほぼ同じであると考えることができる。換言すれば、左側車輪、右側車輪の接地力の合計と、前輪、後輪の接地力の合計とがほぼ同じであると考え得る範囲が、前輪側距離LFと後輪側距離LRとがほぼ同じである範囲である。
 例えば、|LF-LR|/(LF+LR)の値が、0.05以下、0.07以下、0.1以下、0.15以下、0.2以下、0.25以下の場合には、左側車輪、右側車輪の接地力の合計と、前輪、後輪の接地力の合計とがほぼ同じであると考えることができる。
(11)前記車両において、前記前輪、後輪、左側車輪および右側車輪の各々における前記位置規定点が、平面視において、ひし形の頂点に位置する状態で、それら前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が配設された(9)項または(10)項に記載のブレーキシステム。
(12)前記車両において、平面視において、前記前輪の前記位置規定点と前記左右線との間の距離と、前記後輪の前記位置規定点と前記左右線との間の距離とが異なる状態で、それら前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が配設された(9)項に記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムが搭載された車両として図1(d)、(e)に示す車両が該当する。
(13)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、それら左側車輪、右側車輪、前輪、後輪の各々における、車輪の路面に対する接地面の中心的な点を、その車輪の位置を表す位置規定点として規定し、平面視において、前記前輪、後輪の位置規定点が、前記左側車輪の位置規定点と右側車輪の位置規定点とを結ぶ線分の中点の前記線分の垂線上に位置する状態で、前記前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が設けられた(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 接地面の中心的な点とは、荷重が1点に作用すると考えた場合の、その点をいう。本項に記載のブレーキシステムにおいては、(10)項ないし(12)項に記載の特徴を採用することができる。
(14)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、それら前輪と後輪との各々に設けられ、ブレーキアクチュエータにより作動させられ、車輪の回転を抑制するブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統が、前記第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記前輪および後輪のブレーキアクチュエータを含む(1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムは、前輪の接地力(車輪に加えられる荷重、接地荷重と称することもできる)f1、後輪の接地力f3の合計(f1+f3)と、左側車輪の接地力f2Lと右側車輪の接地力f2Rとの合計f2(=f2L+f2R)とがほぼ同じ{(f1+f3)=f2}車両に適用することが望ましい。例えば、図1(a)、(b)、(c)に記載の車両において、各車輪のサスペンションスプリングのばね定数を同じにすれば、前輪、後輪の接地力の合計(f1+f3)と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計f2とをほぼ同じにすることができる。ただし、車輪が浮いていないこと、サスペンションスプリングがボトミングしていないことが前提である。
 また、図1(d)、(e)に示す車両において、例えば、各輪のサスペンションスプリングのばね定数を異なる大きさとすれば、前輪、後輪の接地力の合計と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計とを同じにすることができる。
 ブレーキの作動により、出力可能な最大の制動力FB、すなわち、ロック状態に達する時点(直前)の制動力は、車輪の接地力fに路面とタイヤとの間の摩擦係数μを掛けた大きさ(FB=f・μ)である。そのため、前輪、後輪の接地力の合計(f1+f3)と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計f2とが同じ場合(f1+f3=f2)には、第1ブレーキ系統と第2ブレーキ系統とで出力可能な最大の制動力を同じにすることができる。
 一方、左右前輪および左右後輪を有する車両における従来のブレーキシステムを図24に示す。図24(a)に示すブレーキシステムは、左右前輪のブレーキシリンダを備えた第1ブレーキ系統と、左右後輪のブレーキシリンダを備えた第2ブレーキ系統とを含み、図24(b)に示すブレーキシステムは、それぞれ、互いに対角位置にある車輪のブレーキシリンダの備えた第1,第2のブレーキ系統を含む。また、図24(c)に示すブレーキシステムは、左右前輪のブレーキシリンダを備えた第1ブレーキ系統と、左右前輪および左右後輪のブレーキシリンダを備えた第2ブレーキ系統とを含み、図24(d)に示すブレーキシステムは、左右前輪および左後輪のブレーキシリンダを備えた第1ブレーキ系統と、左右前輪および右後輪のブレーキシリンダを備えた第2ブレーキ系統とを含み、図24(e)に示すブレーキシステムは、それぞれ、左右前輪および左右後輪のブレーキシリンダを備えた2つの第1,第2ブレーキ系統を含むものである。
 従来のブレーキシステムにおいて、前輪、後輪のブレーキは、前輪、後輪に加えられる接地力を考慮して、前輪の制動力と後輪の制動力との比率が7対3になるように設計されるのが普通である。そのため、図24(a)に示すブレーキシステムにおいて、第1ブレーキ系統が失陥した場合に、第2ブレーキ系統により、両系統が正常な場合の制動力の30%しか出力することができない。また、図24(b)、(d)のブレーキシステムにおいては、いずれか一方のブレーキ系統が失陥すると、ヨーモーメントが生じる。さらに、図24(c)、(d)、(e)のブレーキシステムにおいては、配管やキャリパ構造が複雑となり、コストが高くなる等の問題が生じる。
 それに対して、本項に記載のブレーキシステムにおいては、第1ブレーキ系統と、第2ブレーキ系統とのいずれが失陥しても、正常なブレーキ系統の作動により、両系統が正常な場合の50%の制動力を付与することができる。また、その場合に、ヨーモーメントが生じることを良好に回避することができる。さらに、配管、ブレーキの構成を簡単にできるため、コストアップを抑制することができる。
(15)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、前記前輪に設けられ、ブレーキアクチュエータにより作動させられ、車輪の回転を抑制するブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統が、前記第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記前輪のブレーキアクチュエータを含む(1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムは、制動時に、前輪の接地力f1と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計f2とがほぼ同じ(f1≒f2)車両に適用することが望ましい。例えば、図1(a)~(c)に示す車両においては、理論的には、前輪、後輪の接地力の合計と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計とは同じになる(f1+f3=f2)が、重心が左右線Lb上あるいは左右線Lbより前方にある場合、重心の高さが高い場合等には、制動時の前輪の接地力が非常に大きくなって、後輪の接地力が非常に小さくなり(f1≫f3)、前輪の接地力と、左側車輪、右側車輪の接地力の合計とがほぼ同じになること(f1≒f2)があるのである。
 また、本項に記載のブレーキシステムにおいては後輪のブレーキが不要となる。制動時の前輪の接地力が大きく、前輪に作用する制動力、左側車輪、右側車輪に作用する制動力の和が、車両を減速させるのに充分である場合には、後輪にブレーキを設ける必要性が低いのである。このように、後輪にブレーキを設けない場合には、その分、コストダウンを図り、軽量化を図ることができる。
 なお、本項に係るブレーキシステムは、後輪が設けられていない3輪車両に搭載することもできる。
(16)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、それら前輪と後輪との各々に設けられ、ブレーキアクチュエータにより作動させられ、車輪の回転を抑制するブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統が、前記第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記前輪のブレーキアクチュエータを含み、前記第2ブレーキ系統が、さらに、前記第2エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記後輪のブレーキアクチュエータを含む(1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムは、前輪の接地荷重f1と、左側車輪、右側車輪、後輪の接地力の合計(f2+f3)とがほぼ同じである(f1≒f2+f3)車両に適用することが望ましい。
 例えば、図1(d)に示す車両において、重心が左右線Lb上あるいは左右線Lbより前方にある場合において、前輪側距離LFが後輪側距離LRより長い場合(LF>LR)には、制動時に、前輪、後輪の接地力の合計(f1+f3)が左側車輪、右側車輪の接地力の合計f2より大きくなる(f2<f1+f3)。また、制動時には、前輪の接地力が大きくなり、後輪の接地力が小さくなる(f1≫f3)。そのため、前輪の接地力f1と、左側車輪、右側車輪、後輪の接地力の合計(f2+f3)とがほぼ同じになる(f1≒f2+f3)場合がある。この場合においても、第1ブレーキ系統、第2ブレーキ系統のいずれが失陥しても、ヨーモーメントを生じさせることなく、両系統が正常な場合のほぼ50%の制動力を出力することが可能となる。
 なお、図1(e)、(a)~(c)に示す車両においても、各輪のサスペンションスプリングのばね定数を異ならせること等によって実現することが可能である。
(17)前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、それら前輪、後輪、左側車輪および右側車輪の各々について、各車輪を保持する車輪側部材と、車体との間に設けられたサスペンションスプリングを含み、それらサスペンションスプリングを、各々のばね定数が互いに同じものとした(1)項ないし(16)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 車体は剛体であるため、制動状態において、各車輪のサスペンションスプリングの変位量の間には、線形の関係が成立する。そのため、各車輪に設けられたサスペンションスプリングのばね定数を互いに同じにすれば、例えば、前輪、後輪の接地力の合計と、それらの中間の左側車輪、右側車輪の接地力の合計とが同じになるようにすることができる。
 それに対して、各車輪に設けられるサスペンションスプリングのばね定数は互いに異なる大きさとすることもできる。
(18)前記車両が、(a)前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含むとともに、(b)それら後輪、前輪、前記左側車輪および右側車輪のうちの少なくとも1輪について、各車輪を保持する車輪側部材と車体との間に互いに直列に設けられた単動式シリンダとサスペンションスプリングとを含む(1)項ないし(17)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 単動式シリンダとサスペンションスプリングとが直列に設けられるため、その車輪に加えられる接地力f、サスペンションスプリングが受ける弾性力(k・x:kはばね定数であり、xはフリー状態からの圧縮量である)、単動式シリンダが受ける力(P・A:Pは液圧室の液圧であり、Aはピストンの受圧面積である)は、互いに同じになる。
f=k・x=P・A
 なお、単動式シリンダをすべての車輪に対応して設ける必要は必ずしもなく、少なくとも1輪に設ければよい。
(19)当該ブレーキシステムが、前記第1のブレーキ系統と前記第2のブレーキ系統とのいずれか一方が失陥した場合に、失陥する前より、前記失陥していないブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を大きくし、前記失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を小さくする接地力配分変更装置を含む(1)項ないし(18)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 ブレーキシステムに、出力可能な最大制動力が同じである2つのブレーキ系統が設けられる場合において、2つのブレーキ系統のうちの一方が失陥した場合に、他方の失陥していないブレーキ系統(以下、正常なブレーキ系統と称することがある)に対応する車輪の接地力の和を大きくすれば、その正常なブレーキ系統の作動により、両系統が正常な場合の1/2より大きい制動力を出力することが可能となる。
 ブレーキ系統に対応する車輪とは、そのブレーキ系統に属するブレーキが設けられた車輪のことである。また、接地力の和とは、そのブレーキ系統に対応する車輪が1つの場合には、その車輪の接地力の大きさとなる。
 接地力配分変更装置は、正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を大きくし、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を小さくするものであるが、(a)正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を大きくする接地力増加部を含むものであっても、(b)失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を小さくする接地力減少部を含むものであっても、(c)これら接地力増加部と接地力減少部との両方を含むものであってもよい。
 車体の重量が一定である場合には、前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が受ける接地力の和も一定であるため、4輪のうちの一部の車輪の接地力を大きくすれば、残りの車輪の接地力が小さくなる。そのため、接地力配分変更装置は、接地力増加部と接地力減少部とのいずれか一方を含むものであれば、結果的に、正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力を大きくして、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力を小さくすることができる。
 なお、接地力増加部、接地力減少部の制御対象は、後述するように、単動式シリンダの液圧とすることができるが、それに限らない。
 また、接地力増加部、接地力減少部は、電気的な信号に応じて作動させられるものであっても、機械的な作動に起因して作動させられるものであってもよい。
(20)前記接地力配分変更装置は、前記2つ以上のブレーキ系統のうちの1つに失陥が生じたことを検出する失陥検出部を含む(19)項に記載のブレーキシステム。
 (i)ブレーキ作動時に、2つのブレーキ系統の出力の差が予め定められた第1失陥判定しきい値以上である場合に、出力が小さい方のブレーキ系統が失陥したと検出することができる。ブレーキの出力には、車輪に作用する制動力、ブレーキの摩擦材押付力等が該当する。例えば、車輪に作用する前後方向力を車輪の制動力として取得することができる。また、ブレーキが液圧ブレーキである場合に、ブレーキシリンダ、液通路の液圧に基づいて取得したり、ブレーキが電動ブレーキである場合に、電動モータの押圧力、電動モータに流れる電流値に基づいて取得したりすること等ができる。
 (ii)ブレーキ作動時に、ブレーキ系統各々における出力が、ブレーキ操作状態等に基づいて決まる第2失陥判定しきい値より小さい場合に、そのブレーキ系統が失陥したと検出することができる。
 (iii)エネルギ源に、エネルギを供給できなくなる異常が生じた場合に、ブレーキ系統が失陥したとすることができる。例えば、ブレーキが液圧ブレーキである場合に、液圧源の液圧が第3失陥判定しきい値より低下した場合、ブレーキが電動ブレーキである場合に、電源の電圧が第4異常判定しきい値以下になった場合等が該当する。
 (iv)その他、電動モータが作動不能になった場合、システム制御装置、モータ制御装置が、制御不能になった場合に、そのブレーキ系統が失陥したとすることができる。
(21)前記接地力配分変更装置が、前記第1,第2のブレーキ系統のいずれか一方が失陥した場合に、前記少なくとも1つの車輪の単動式シリンダのうちの少なくとも1つの液圧を制御することにより、その液圧の制御が行われる前より、前記失陥した一方のブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を小さくして、前記失陥していない他方のブレーキ系統に対応する車輪の接地力の合計を大きくする液圧制御部を含む(19)項または(20)項に記載のブレーキシステム。
 液圧制御部の制御対象は単動式シリンダの液圧室の液圧である。前述のように、単動式シリンダとサスペンションスプリングとが直列に設けられるため、単動式シリンダの液圧室の液圧を制御すれば、サスペンションスプリングの弾性力を制御することができ、接地力を制御することができる。また、単動式シリンダの液圧室の作動液量を制御すれば、サスペンションスプリングの変位量を制御することができ、接地力を制御することができる。この意味において、制御対象は、単動式シリンダの液圧室の作動液量であると考えることもできる。
(22)前記ブレーキが、ブレーキシリンダの液圧により作動させられて、摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより、前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、
 前記接地力配分変更装置が、前記2つのブレーキ系統の液圧ブレーキの液圧の差を利用して作動させられるシリンダ装置を含む(19)項ないし(21)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  2つのブレーキ系統のうちの一方が正常で他方が失陥した場合には、これらの間に液圧差が生じるため、その液圧差を利用することは妥当なことである。
(23)前記ブレーキが、ブレーキシリンダの液圧により作動させられて、摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより、前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、前記単動式シリンダが、前記第1ブレーキ系統に対応する車輪のうちの少なくとも1輪と、前記第2ブレーキ系統に対応する車輪のうちの少なくとも1輪とにそれぞれ設けられ、
 前記接地力配分変更装置が、
  (a)前記第1,第2のブレーキ系統にそれぞれ接続された2つの液圧室と、(b)これら2つの液圧室の液圧差により作動させられる可動部材とを含む差動機構と、
  その差動機構の作動により、前記差動機構の作動前より、(c)前記失陥した一方のブレーキ系統に対応する車輪に設けられた前記単動式シリンダの液圧を減少させる減圧機構と、(d)前記失陥していない他方のブレーキ系統に対応する車輪に設けられた前記単動式シリンダの液圧を増加させる増圧機構との少なくとも一方と
を含む(21)項または(22)項に記載のブレーキシステム。
(24)前記ブレーキが、ブレーキシリンダの液圧により作動させられて、摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより、前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、
 前記接地力配分変更装置が、前記第1,第2のブレーキ系統と、前記少なくとも1輪に設けられた前記単動式シリンダとを、前記第1,第2の両方のブレーキ系統が正常な場合には遮断し、前記第1,第2ブレーキ系統のうちのいずれか一方が失陥した場合に、これらを連通させる遮断・連通機構を含む(21)項ないし(23)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
 ブレーキ系統が正常である場合には、ブレーキ系統と単動式シリンダとは、互いに独立していることが望ましい。また、ブレーキ系統が失陥した場合には、液圧差を利用して、単動式シリンダの液圧が制御されるようにすることが望ましい。これらを実現するために、遮断・連通機構を設けることは妥当なことである。
 遮断・連通機構は、1つ以上のバルブを含むものとすることができる。バルブは、電気的な信号に応じて開閉させられる電磁弁であっても、液圧等により開閉させられるメカ的な開閉弁であってもよい。
(25)左右前輪、左右後輪を含む車両に設けられ、互いに独立した2つ以上のブレーキ系統を含むブレーキシステムであって、
 前記2つ以上のブレーキ系統のうちの1つが失陥した場合に、その失陥前より、前記失陥していない1つのブレーキ系統に対応する車輪の接地力を大きくし、前記失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力を小さくする接地力配分変更装置を含むことを特徴とするブレーキシステム。
 本項に記載のブレーキシステムには、(1)項ないし(24)項に記載の技術的特徴を採用することができる。
本発明に係るブレーキシステムが搭載された車両における車輪の配置を概念的に示す平面図である。 本発明の実施例1のブレーキシステムが搭載された車両の平面図である。 上記ブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 上記ブレーキシステムが搭載された車両のサスペンションを概念的に示す図である。 上記サスペンションのスプリングの変位量と車輪に加えられる接地力との関係を示す図である。 上記車両の車輪に加えられる接地力の制御の状態を示す図である。 上記の状態とは別の制御の状態を示す図である。 上記ブレーキシステムに含まれる接地力配分変更装置を示す図である。 本発明の実施例2のブレーキシステムに含まれる接地力配分変更装置を示す図である。 本発明の実施例3のブレーキシステムに含まれる接地力配分変更装置を示す図である。 上記ブレーキシステムのブレーキECUの記憶部に記憶された電磁弁制御プログラムを表すフローチャートである。 本発明の実施例4のブレーキシステムに含まれる接地力配分変更装置を示す図である。 上記ブレーキシステムのブレーキECUの記憶部に記憶されたモータ制御プログラムを表すフローチャートである。 本発明の実施例5のブレーキシステムに含まれる接地力配分変更装置を示す図である。 本発明の実施例6のブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 本発明の実施例7のブレーキシステムが搭載された車両の車輪の配置を示す平面図である。 上記ブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 上記車両の制動時のサスペンションの状態を示す模式図である。 本発明の実施例8のブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 実施例8のブレーキシステムが搭載された車両を概念的に示す図である。 本発明の実施例9のブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 本発明の実施例10のブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 本発明のさらに別の一実施例であるブレーキシステムの全体を概念的に示す図である。 従来のブレーキシステムを概念的に示す図である。
 本発明の一実施形態であるブレーキシステムについて、図面に基づいて詳細に説明する。
 以下、ブレーキシステムについての複数の実施例について説明する。
〔車両〕
 本発明の実施例であるブレーキシステムは、図2に示す車両に搭載される。
 車両10は、4つの車輪12,14,16,18を含む。車輪12,14は、車両の幅方向に隔てて設けられた左側車輪、右側車輪であり、車輪16、18は、左側車輪12,右側車輪14の幅方向の中央で、かつ、左側車輪12,右側車輪14より車両の前方、後方に設けられた中央車輪としての前輪、後輪である。車両10は、2つの中央車輪16,18を含む。
 本実施例において、これら4つの車輪12~18の各々において、車輪の回転軸線Loと、その車輪の幅TWの1/2を通る面Moとの交点Qを、その車輪の位置を表す点として規定する(以下、位置規定点と称する。QF,QR,QML,QMR)。そして、これら4つの車輪12~18は、車両10に、平面視において、各々の位置規定点QF,QR,QML,QMRが、ひし形の頂点となる位置に配設される。
 また、各輪がひし形の頂点に位置する状態で配設されるため、左側車輪12,右側車輪14の位置規定点QML,QMRを結ぶ線分である左右線Lbと、前輪16,後輪の位置規定点QF、QRを結ぶ線分である前後線Laとが、それぞれの中点Qoにおいて直交する。すなわち、左右線Lbと前輪16の回転中心線Loとの間の距離である前輪側距離LFと、左右線Lbと後輪18の回転中心線Loとの間の距離である後輪側距離LRとがほぼ同じとされ(LF=LR)、前後線Laの中点Qoと左側車輪12の位置規定点QMLとの間の距離である左輪側距離TLと、中点Qoと右側車輪14の位置規定点QMRとの間の距離である右輪側距離TRとがほぼ同じとされる(TL=TR)。なお、本車両10は、矢印Yの方向に前進する。理論的に、直進時に、車両の進行方向と前後線Laとが平行となる。
[ブレーキシステム]
 上記車両10に図3に示すブレーキシステムが搭載される。ブレーキシステムは、車輪12,14,16,18の各々に設けられた液圧ブレーキ32,34,36,38と、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル42の操作により液圧を発生させるマスタシリンダ44とを含む。液圧ブレーキ32~38はサービスブレーキである。
 マスタシリンダ44は、図3に示すように、タンデム式のものであり、2つの加圧ピストン46,48と、それらの前方にそれぞれ設けられた2つの加圧室50,52とを含む。加圧ピストン46,48の前面には、それぞれ、図示しないシール部材が設けられ、加圧ピストン46,48の後退端位置においては、加圧室50,52とマスタリザーバ53とを連通させるが、後退端位置より前進させられることにより、加圧室50,52をマスタリザーバ53から遮断して、液圧を発生させる。
 液圧ブレーキ32~38は、本実施例においては、ディスクブレーキであり、各々、ブレーキアクチュエータとしてのブレーキシリンダ54を含む。ブレーキシリンダ54にマスタシリンダ44からエネルギとしての液圧が供給されると、摩擦部材56が車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体58に押し付けられて、車輪の回転が抑制される。
 加圧室50には、液通路60を介して前輪16,後輪18の液圧ブレーキ36,38のブレーキシリンダ54が接続され、加圧室52には、液通路62を介して左側車輪12,右側車輪14の液圧ブレーキ32,34のブレーキシリンダ54が接続される。
 ブレーキペダル42の踏込み操作が行われると、加圧室50,52には、液圧がそれぞれ独立に発生させられる。加圧室50の液圧は、液通路60を経て前輪16,18のブレーキシリンダ54に供給され、液圧ブレーキ36,38が作動させられ、加圧室52の液圧は、液通路62を経て左側車輪12,右側車輪14のブレーキシリンダ54に供給されて、液圧ブレーキ32,34が作動させられる。
 実施例1においては、加圧室50,52が、それぞれ、マニュアル式の液圧源に対応し、加圧室50、液通路60,前輪16,後輪18のブレーキシリンダ54により第1ブレーキ系統70が構成され、加圧室52,液通路62,左側車輪12,右側車輪14のブレーキシリンダ54により第2ブレーキ系統72が構成される。このように、第1ブレーキ系統70,第2ブレーキ系統72は、それぞれ、別個独立に作動させられるものであり、いずれか一方の系統が失陥しても他方の系統において液圧ブレーキを作動させ得る。
 なお、本実施例において、ブレーキ系統の失陥とは、そのブレーキ系統により制動力を出力できない場合、あるいは、出力される制動力が非常に小さい場合をいう。
[サスペンション]
 上記車両10に、図4(a)、(b)に示すサスペンションが設けられる。
 左側車輪12,右側車輪14の各々において、図4(a)に示すように、車輪保持部材80と車体82との間に、サスペンションスプリング84と単動式シリンダ86とが互いに直列に設けられる。車輪保持部材80は、車輪12,14を車体82に回動可能に保持するサスペンションアームである。
 前輪16,後輪18の各々において、図4(b)に示すように、車輪保持部材88と車体82との間に、サスペンションスプリング84と単動式シリンダ86とが直列に設けられる。車輪保持部材88は、車輪を両側から挟んで回転可能に保持するフォーク90と車体82との間に設けられたサスペンションアームである。
 以下、本明細書において、サスペンションスプリング84,単動式シリンダ86を、車輪毎に区別する必要がある場合には、適宜、添え字(前輪F、後輪R、中間車輪M、あるいは、中間左側車輪ML、中間右側車輪MR)を付して記載する。
 各車輪12~18の接地力fは、サスペンションスプリング84の弾性力fs、単動式シリンダ86が受ける力fpにそれぞれ等しい。
f=fs=fp
 また、サスペンションスプリング84の弾性力fsは、サスペンションスプリング84の変位x(フリー状態からの変位であり、圧縮量と称することがある。)とばね定数kとを掛けた大きさであり、単動式シリンダ86が受ける力fpは、液圧室92の液圧Pとピストン94の液圧室92に対向する面の面積(受圧面積)Aとを掛けた大きさである。フリー状態とは、サスペンションスプリング84に荷重が加えられていない状態であり、重力以外の力が作用していない状態である。
fs=k・x
fp=P・A
 実施例1において、すべての車輪12~18の各々に対応して設けられたサスペンションスプリング84のばね定数kは互いに同じ大きさとされている。
 また、実施例1において、ブレーキ系統70,72が正常な間、単動式シリンダ86の液圧室92の作動液の液量は一定に保たれる。そのため、路面入力、あるいは、車輪に加えられる荷重が変化すると、サスペンションスプリング84のみが伸縮させられる。
 図5(a)には、各車輪12~18において、単動式シリンダ84を除き、サスペンションスプリング84が垂直な姿勢で設けられたとみなした場合の状態を示す。また、各車輪12~18に対応して設けられたサスペンションスプリング84のフリー状態の長さは、互いに同じであると仮定した。この状態から、車体82が取り付けられると、図5(b)に示すように、車輪12~18の各々において、サスペンションスプリング84が圧縮させられる。
 この図5(b)に示す車体82の姿勢が定常状態(車両が停止している状態、定速走行している状態)の姿勢とされる。なお、車体82は、簡単のため板状に記載したが、実際の車両10のボディーの姿勢は、車体82の姿勢とは異なる。図5(b)に示すように、車体82の重心Gは、図1の前後方向の前後線La上に位置するのが普通である。車体82の重量は、4輪12~18が受けるため、式
1O+f2O+f3O=W・・・(1)
が成立する。接地力f1O,f3Oは、それぞれ、前輪16、後輪18に作用する接地力であり、f2Oは、左側車輪12,右側車輪14に作用する接地力の和であり、Wは、車体82の重量である。
 また、車体82は剛体であるため、式
1O+x3O=2x2O・・・(2)
が成立する。x1O,x3Oは、前輪16,後輪18のサスペンションスプリング84のフリーの状態からの圧縮量であり、x2Oは、左側車輪12,右側車輪14のサスペンションスプリング84の各々のフリー状態からの圧縮量である。一方、サスペンションスプリング84のばね定数kは、互いに同じ大きさであるため、それぞれ、式
1O=x1O・k
2O=(x2O・k)・2
3O=x3O・k
が成立する。これらを(2)式に代入すると、式
2O=f1O+f3O・・・(3)
が成立する。
 制動時には、慣性力により、車体82は、重心Gの回りに矢印の方向に回動し、図5(c)に示すように、定常状態における姿勢より前傾姿勢となる。この制動時において、各輪12~18に加えられる接地力の間には、同様に、式
1+f2+f3=W・・・(4)
が成立する。また、制動時の前輪16,後輪18のサスペンションスプリング84のフリーの状態からの圧縮量をx1、x3とし、左側車輪12,右側車輪14のサスペンションスプリング84のフリー状態からの圧縮量をx2とすると、式
1+x3=2x2・・・(5)
が成立し、
2=f1+f3・・・(6)
が成立する。これら(3)式、(6)式から、実施例1の車両において、左側車輪12,右側車輪14に加えられる接地力の和と、前輪16,後輪18に加えられる接地力の和とは、常に等しいことがわかる。
 なお、(1)式~(6)式は、各サスペンションスプリング84のフリーの状態の長さが互いに異なる場合であっても、垂直な姿勢で設けられていなくても成立する。
 また、液圧ブレーキ32~38の各々による出力可能な最大制動力は、制動時における車輪の接地力fと摩擦係数μとの積となるため、第1ブレーキ系統70において出力可能な制動力(摩擦力)FB1は、式
B1=(f1+f3)・μ
で表される大きさとなり、第2ブレーキ系統72において出力可能な制動力FB2は、式
B2=f2・μ
で表される大きさとなり、これらは同じ大きさとなる(FB1=FB2)。
 すなわち、各車輪の液圧ブレーキ32~38を、それぞれ、前輪16および後輪18の最大制動力と、左側車輪12および右側車輪14の最大制動力とが同じになるように設計することができるのである。例えば、前輪16のブレーキシリンダ54に嵌合されたピストンの受圧面積を最も大きくし、後輪18のブレーキシリンダ54のピストンの受圧面積を最も小さくし、中間の左側車輪12,右側車輪14のピストンの受圧面積を中間の大きさとすれば、最大制動力が同じにすることができる。その結果、第1ブレーキ系統70,第2ブレーキ系統72のいずれが失陥した場合であっても、理論的には、両系統が正常である場合の制動力のほぼ1/2を出力することが可能となる。
 また、いずれのブレーキ系統が失陥しても、ヨーモーメントが生じないため、走行安定性の低下を抑制できる。すなわち、ヨーモーメントが生じないため、一方のブレーキ系統が失陥して、他方のブレーキ系統のみが作動させられる場合に、液圧を最大まで大きくすることが可能となるのであり、特許文献1に記載のように、ブレーキシリンダの液圧の増加勾配を抑制する必要がないのである。その結果、他方のブレーキ系統のみが作動させられる場合に、路面の摩擦係数を最大限に利用することができるのである。
 さらに、配管、ブレーキの構造等を簡単にできるため、コストアップを抑制することができる。
〔接地力配分変更の態様〕
 各車輪12~18において、サスペンションスプリング84と直列に単動式シリンダ86が設けられているため、単動式シリンダ86の液圧室92の液圧(液圧室92の液量)を制御することにより、各車輪の接地力の配分を変更することができる。
 (4)式に示すように、車体82の重量Wは、4輪12~18で支持されるため、失陥したブレーキ系統(例えば、第1ブレーキ系統70が失陥したと仮定する)に属するブレーキシリンダ54が設けられた車輪(以下、ブレーキ系統に対応する車輪と略称する)16,18の接地力の和を失陥時より小さくすれば、第2ブレーキ系統72に対応する車輪12,14の接地力の和を失陥時より大きくすることができるため、第2ブレーキ系統72の作動により、両系統が正常である場合の最大の制動力の1/2より大きい制動力を出力することができる。
 さらに、理論的に、第1ブレーキ系統70に対応する車輪16,18の接地力の和を0(f1+f3=0)とすれば、車輪12,14の接地力の和を車体82の重量W(f2=W)となるため、第2ブレーキ系統72の作動により、両系統が正常である場合の最大の制動力と同じ100%の制動力(FB2=W・μ)を出力することが可能となる。
 単動式シリンダ86の液圧の制御による接地力配分の制御の態様について図6,7に基づいて説明する。
 各車輪12~18において単動式シリンダ86の液圧室92の作動液量がすべて同じ場合には、車両の制動状態において、図6(a)に示す状態となり、前述の(4)式、(5)式、(6)式が成立する。
 一方、車輪12,14回りのモーメントの釣り合いから、式
1・L=f3・L+W・ΔL+(Wα/g)・H
が成立する。αは減速度であり、Hは、重心Gの高さである。また、ΔLは、重心Gの中点Qoからの隔たりであり、Lは、前輪側距離LF(あるいは後輪側距離LR)である(L=LF=LR)。上式を整理すると、接地力f1,f3の関係を表す式
1=f3+W・{ΔL/L+(α/g)・(H/L)}・・・(7)
が得られる。
 同様に、後輪18回りのモーメントの釣り合いから、式
1・2L+f2・L=W・(L+ΔL)+(Wα/g)・H
が成立する。この式から、接地力f1,f2の関係を表す式
1+f2/2=W・{(L+ΔL)/2L+(α/g)・(H/2L)}・・・(8)
が得られる。
 図6(a)の状態から、少なくとも1輪における単動式シリンダ86の液圧室92の液圧(以下、単動式シリンダ86の液圧室92の液圧、作動液量等を、単に、単動式シリンダ86の液圧、作動液量等と略称する場合がある)が制御された場合には、サスペンションスプリング84の変位の間に線形な関係が成立しなくなるため、式(5)、(6)は成立しないが、(4)式{f1+f2+f3=W}、(7)式、(8)式が成立する。すなわち、車輪12~18のうちの少なくとも1輪の単動式シリンダ86の液圧が制御された場合には、(4)式、(7)式、(8)式が成立する状態で、各車輪の接地力f1、f2、f3が変更される(接地力配分が変わる)。
 図6(b)に示すように、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86の作動液量を保持して、左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86に作動液を供給して、液圧P2を大きくして、接地力f2を大きくすると、車体82が持ち上げられるため、前輪16,後輪18のサスペンションスプリング84が伸ばされ、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86の液圧が小さくなり、接地力f1、f3の和が小さくなる。また、左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86の作動液量を保持して、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86の液圧を大きくした場合には、前輪16,後輪18の接地力f1、f3の和が大きくなって、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が小さくなる。逆に、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86の作動液量を保持して、左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86から作動液を流出させれば、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2は小さくなるが、接地力f1、f3の和が大きくなる。前輪16,後輪18の単動式シリンダ86から作動液を流出させた場合も同様に、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が大きくなり、接地力f1、f3の和が小さくなる。
 図6(a)に示す状態から、前輪16,左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86の作動液量を保持して、後輪18の単動式シリンダ86に作動液を供給した場合には、図6の(c)に示すように、車体82の傾きが大きくなる。後輪18の接地力、前輪16の接地力f3、f1の和が大きくなり、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が小さくなる。また、前輪16の単動式シリンダ86に作動液を供給して、接地力f1を大きくした場合は、後輪18の接地力、前輪16の接地力f3、f1の和が大きくなり、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が小さくなる。逆に、後輪18の単動式シリンダ86から作動液を流出させた場合には、車体82の傾きが小さくなる。前輪16の接地力f1が小さくなり、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が大きくなる。前輪16の単動式シリンダ86から作動液を流出させた場合には、後輪18の接地力f3が小さくなり、左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が大きくなる。
 一方、直進走行中の制動状態においては、幅方向に慣性力は作用しないため、図7(a)に示すように、左側車輪12と右側車輪14とで接地力f2L、f2Rは同じである。この状態から、左側車輪12の単動式シリンダ86に作動液を流入させて、接地力f2Lを大きくすると、図7(b)に示すように、車体82が幅方向に傾斜する。右側車輪14の接地力f2Rが大きくなり、前輪16,後輪18の接地力f1、f3が小さくなる。また、右側車輪14の接地力f2Rを大きくしても同じである。逆に、左側車輪12,右側車輪14のいずれか一方の接地力を小さくした場合には、左側車輪12,右側車輪14の他方の接地力が小さくなり、前輪16,後輪18の接地力f1,f3が大きくなる。
 以上のように、前輪16,後輪18の少なくとも一方の接地力が制御される(例えば、大きくされる)と、前輪16および後輪18の接地力は同じ方向に変化させられる(大きくなる)。また、この場合に、左側車輪12および右側車輪の接地力は逆の方向に変化させられる(小さくなる)。同様に、左側車輪12、右側車輪14の少なくとも一方の接地力が制御されると、左側車輪12および右側車輪14の接地力は、同じ方向に変化させられ、前輪16および後輪18の接地力は、逆の方向に変化させられる。
 また、前輪16,後輪18の少なくとも一方の単動式シリンダ86に作動液を流入(または流出)させ、左側車輪12,右側車輪14の少なくとも一方の単動式シリンダ86から作動液を流出(または流入)させても、同様に、前輪16および後輪18の接地力を大きくして、左側車輪12および右側車輪14の接地力を小さくすることができる。
 以上のように、4つの車輪12~18の少なくとも一輪の接地力を変えれば(接地力の制御対象輪を少なくとも1輪とすれば)、接地力配分が変わるため、4輪12~18すべての接地力を変えることができる。
 なお、前輪16および後輪18の接地力の和を小さくする場合に、前輪16と後輪18とのいずれか一方の接地力を小さくする場合より、両方の接地力を小さくする方がより効果的に接地力の和を小さくすることできる。
〔接地力配分変更装置について〕
 本実施例1において、マスタシリンダ44と各車輪の単動式シリンダ84との間に図8に示す接地力配分変更装置100が設けられる。
 接地力配分変更装置100は、液通路60,62に接続された差動機構102と、各車輪12~18の単動式シリンダ86が接続された増圧・減圧機構104とを含み、差動機構102と増圧・減圧機構104とは、液通路106,108によって接続される。
 差動機構102は、(a)ハウジング110と、(b)そのハウジング110に形成されたシリンダボア112に液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン114と、(c)ハウジング110のシリンダボア112の両側にそれぞれ設けられた2組のバルブ対116,118とを含む。
 ピストン114の両側に形成された液圧室120,122には、それぞれ、液通路60,62が接続されており、ピストン114は、液圧室120,122の液圧差が設定圧以上になると移動させられる。設定圧は、ブレーキペダル42が操作された状態で、第1,第2のブレーキ系統70,72のいずれか一方が失陥した場合に生じると考えられる液圧差とされ、失陥時差圧と称することができる。
 バルブ対116は、液圧室120と液通路106との間に設けられた2つのバルブ130,132から成り、バルブ対118は、液圧室122と液通路108との間に設けられた2つのバルブ(開閉弁)134,136から成る。バルブ130~136は、常閉のシーティング弁であり、それぞれ、ブレーキ系統70,72と増圧・減圧機構104とを連通させる開状態と、これらを遮断する閉状態とに切り換え可能なものである。バルブ対116において、バルブ130は、(a)ハウジング110の液圧室120に対向する状態で設けられた弁座140と、(b)弁座140に接近、離間可能に設けられた弁子142と、(c)弁子142を弁座140に付勢する向きに設けられたスプリング144と、(d)弁子142を弁座140から離間させる開弁部材146とを含む。開弁部材146は、ピストン114との係合部148を備え、ピストン114の、中立位置からバルブ130に接近する方向への移動に伴って作動させられ、弁子142を弁座140から離間させる。
 バルブ132は、(a)ハウジング110の液通路106に対向する状態で設けられた弁座151と、(b)弁子152と、(c)スプリング154と、(d)係合部158を備えた開弁部材156を含む。開弁部材156は、ピストン114のバルブ132から離間する方向への移動に伴って移動させられ、弁子152を弁座151から離間させる。バルブ対118のバルブ134はバルブ130に対向して設けられ、バルブ136はバルブ132に対向して設けられる。バルブ134、136は、それぞれ、バルブ130、132と、液通路108と液圧室122との間に設けられる点で異なるが、構成は同じであるため、同じ符号を付して説明を省略する。
 差動機構102において、例えば、液圧室122の液圧が液圧室120の液圧より小さくなると、これらの液圧差に応じた力が、ピストン114を図8の右方へ移動させる向きに作用する。液圧差に応じた力が、バルブ134,136のスプリング144,154のセット荷重より大きくなると、ピストン114が右方へ移動させられ、バルブ134、132の開弁部材146,156が作動させられ、バルブ134,132が開状態に切り換えられる。バルブ130,136は閉状態のままである。
 スプリング144,154のセット荷重等は、失陥時に通常のブレーキ操作が行われた場合に生じるとみなされる差圧(以下、失陥時差圧と称する)に基づいて決まる大きさに設定されるのであり、ピストン114は、液圧差が失陥時差圧以上になると移動させられる。すなわち、ピストン114は失陥時差圧より小さい間は移動させられることがないため、両系統が正常な場合には、ブレーキ系統70,72と単動式シリンダ86とを確実に遮断することができる。
 また、バルブ130~136において、弁子142,152がゴム等の弾性部材から製造されたものであるため、より確実に、ブレーキ系統70,72と単動式シリンダ86とを遮断することができる。
 さらに、一対のスプリング154のセット荷重は、液通路106,108に加えられる液圧によって圧縮させられることがない大きさに設定されている。そのため、単動式シリンダ86の液圧によって、バルブ130~136が閉状態から開状態に切り換えらることはない。
 増圧・減圧機構104は、(a)ハウジング160と、(b)そのハウジング160に形成された段付きのシリンダボア162に液密かつ摺動可能に嵌合された段付きピストン164とを含む。また、段付きのシリンダボア162と段付きピストン164とによって6つの液圧室が形成される。6つの液圧室のうちの駆動用液圧室166,167には、液通路106,108を介して差動機構102の液圧室120,122が接続される。増圧・減圧機構104は差動機構102を介して液通路60,62に接続されるのである。段付きピストン164は、差動機構102が作動させられ、駆動用液圧室166,167に液圧差が生じると、移動させられる。
 また、6つの液圧室のうちの小径室172、173には、それぞれ、液通路を介して右側車輪12の単動式シリンダ86,前輪16の単動式シリンダ86が接続され、大径室176、177には、液通路を介してそれぞれ、左側車輪12の単動式シリンダ86,後輪18の単動式シリンダ86が接続される。段付きピストン164の同じ側に形成された大径室176,小径室172に、ブレーキ系統62に対応する左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86が接続され、反対側に形成された小径室173,大径室177に、ブレーキ系統60に対応する前輪16,後輪18の単動式シリンダ86が接続されるのである。なお、小径室172,173において、ピストン164とハウジング160との間に、それぞれリターンスプリング184,185が設けられる。
 接地力配分変更装置100の作動について説明する。
 液圧ブレーキ32~38の作用状態において、ブレーキ系統70が失陥した場合には、液通路60の液圧が液通路62の液圧より失陥時差圧以上小さくなる。
 差動機構102において、ピストン114が図8の左方へ移動させられる。バルブ132,134は閉状態のままで、バルブ130,136が開状態に切り換えられる。差動機構102の液圧室120,122と増圧・減圧機構104の駆動用液圧室166,167とが連通させられ、液圧室122から駆動用液圧室167に作動液が供給され、駆動用液圧室166から液圧室120に作動液が流出させられ、例えば、液圧室120の作動液は失陥部分から流出する。
 増圧・減圧機構104において、駆動用液圧室167の液圧が駆動用液圧室166の液圧より大きくなるため、段付きピストン164は図8の左方へ移動させられる。左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86に作動液が供給され、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86から作動液が流出させられる。すなわち、失陥したブレーキ系統70に対応する前輪16,後輪18の単動式シリンダ86から作動液が流出させられて、接地力f1,f3が、接地力配分変更装置100の作動前より小さくされる。正常なブレーキ系統72に対応する左側車輪12,14の単動式シリンダ86に作動液が供給されて、接地力の和f2が、接地力配分変更装置100の作動前より大きくされる。その結果、正常なブレーキ系統72の作動により、両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することができる。
 ブレーキペダル42の操作が解除されると、加圧ピストン46,48は後退端まで戻され、加圧室50,52はマスタリザーバ53と連通させられる。差動機構102において、液圧室120,122の液圧差がなくなるため、ピストン114が中立位置に戻される。駆動用液圧室167から液圧室122に作動液が供給され、マスタシリンダ44を経てマスタリザーバ53に戻される。また、液圧室120,駆動用液圧室166には、マスタリザーバ53から作動液が供給される。それによって、差動機構102,増圧・減圧機構104において、それぞれ、ピストン114、164が中立位置に戻される。
 逆に、ブレーキ系統72が失陥した場合には、液通路62の液圧が液通路60の液圧より失陥時差圧以上小さくなる。
 差動機構102において、ピストン114が図8の右方へ移動させられ、バルブ132,134が開状態に切り換えられる。液圧室120から増圧・減圧機構104の駆動用液圧室166に作動液が供給され、駆動用液圧室167から作動液が流出させられる。
 増圧・減圧機構104において、駆動用液圧室166の液圧が駆動用液圧室167の液圧より大きくなるため、段付きピストン164が図8の右方へ移動させられる。左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86から作動液が流出させられ、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86に作動液が供給される。失陥したブレーキ系統72に対応する左側車輪12,右側車輪14の接地力の和f2が小さくされ、正常なブレーキ系統60に対応する前輪16,後輪18の接地力f1,f3が大きくされる。それによって、正常なブレーキ系統70の作動により、両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することができる。
 以上のように、実施例1においては、第1,第2のブレーキ系統70,72において、出力可能な最大の制動力が同じ大きさとされているため、いずれが失陥しても、ヨーモーメントを生じさせることなく、両系統が正常な場合の50%の制動力を出力することができる。
 また、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力が小さくされ、正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力が大きくされるため、正常なブレーキ系統の作動により、両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することができる。
 さらに、ブレーキ系統70,72の両方が正常な場合には、液圧ブレーキ32~38が作動させられても、バルブ130~136は閉状態に保たれる。そのため、2つのブレーキ系統70,72と、各車輪12~18の単動式シリンダ86とが遮断され、互いに影響が及ぶことがない。具体的に、増圧・減圧機構104が非作動状態に保たれ、ピストン164の移動が阻止されるため、各車輪12~18の単動式シリンダ86が互いに独立とされる。また、ブレーキ作動中に、単動式シリンダ86の液圧が変化しても、それに起因して、液圧室120,122の間に液圧差が生じることはないのであり、両系統(液通路60,62)の液圧を同じにすることができる。
 以上のように、実施例1においては、増圧・減圧機構104が増圧機構と減圧機構との両方を備えたものに対応するとともに、液圧制御部としての機能も果たす。
 なお、上記実施例においては、車両10において、前輪側距離LFと後輪側距離LRとがほぼ同じとされたが、異なっていても良い。すなわち、前輪16の接地力f1と後輪18の接地力f3との合計と、左側車輪12,右側車輪14の接地力の合計f2とがほぼ同じであるとみなし得る範囲において、前輪側距離LFと後輪側距離LRとが異なっていても差し支えないのである。例えば、|LF-LR|/(LF+LR)の値が0.2以下であれば、ほぼ同じであるとみなし得る。
 実施例2に係るブレーキシステムにおいては、接地力配分変更装置200が、差動機構102と、左側車輪12,後輪18の単動式シリンダ86に接続された増圧・減圧機構202とを含むものとされる。他の部分の構成については実施例1に係るブレーキシステムと同じであるため、説明を省略する。
 増圧・減圧機構202は、ハウジング210と、それに形成された段付きのシリンダボア212に液密かつ摺動可能に嵌合されたと段付きピストン214とを含み、これら段付きのシリンダボア212と段付きピストン214とによって合計4つの液圧室が形成される。4つの液圧室のうちの駆動用液圧室(大径室)220,221には、差動機構102の液圧室120,122が液通路106,108を介して接続され、小径室224,225には、それぞれ、液通路を介して左側車輪12、後輪18の単動式シリンダ86が接続される。増圧・減圧機構202には、ブレーキ系統70,72に対応する車輪12,18の単動式シリンダ86が1つずつが接続されるのである。
 接地力配分変更装置200の作動については、実施例1における場合と同様である。
 例えば、ブレーキ系統70が失陥した場合には、差動機構102において、ピストン114が図9の左方へ移動させられ、バルブ130,136が開状態とされ、増圧・減圧機構202において、段付きピストン214が図9の左方へ移動させられる。失陥したブレーキ系統70に対応する後輪18の単動式シリンダ86の液圧室92から作動液が流出させられ、正常なブレーキ系統72に対応する左側車輪12の単動式シリンダ86に作動液が供給される。後輪18の接地力f3が小さくされ、左側車輪12の接地力が大きくされることにより、前輪16の接地力f1が小さくなり、右側車輪12の接地力が大きくなる。その結果、ブレーキ系統72の作動により両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することができる。
 ブレーキ系統72が失陥した場合にも同様に、ブレーキ系統70に対応する前輪16,後輪18の接地力が大きくされて、ブレーキ系統72に対応する左側車輪12,右側車輪18の接地力が小さくされる。
 実施例2に係るブレーキシステムにおいては、増圧・減圧機構202の作動により、車両が幅方向に傾斜するおそれがある。しかし、そのことによって、運転者にブレーキ系統が失陥したことを報知できる。また、増圧・減圧機構202の構造を実施例1における場合より簡単にすることができる。さらに、前輪16には単動式シリンダ86が設けられていない。また、右側車輪14の単動式シリンダ86には増圧・減圧機構202が接続されていない。そのため、部品点数を少なくすることができ、配管等を簡単にすることができ、実施例1における場合より、コストダウンを図ることができる。
 実施例3に係るブレーキシステムにおいては、接地力配分変更装置300が、図10に示すように、差動機構302と、増圧・減圧機構304とを含むものとされる。他の部分については、実施例1に係るブレーキシステムと同じであるため、説明を省略する。
 差動機構302は、電磁弁310,312と、差動シリンダ314とを含む。差動シリンダ314は、ハウジング316と、それに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン318とを含み、ピストン318の一方の液圧室320には、電磁弁310を介して液通路60が接続され、他方の液圧室322には、電磁弁312を介して液通路62が接続される。電磁弁310,312は、常閉の電磁開閉弁であり、コンピュータを主体とする接地力ECU314の指令に基づいて開閉させられる。
 増圧・減圧機構304は、(a)中間に仕切り壁328を有するハウジング330と、(b)ハウジング330の仕切り壁328の両側に、それぞれ、摺動可能に嵌合された2つのピストン332,334とを含む。2つのピストン332,334は、仕切り壁328を貫通したロッド336によって一体的に移動可能に連結されるとともに、差動機構302のピストン318と、ハウジング330,316を液密に貫通したロッド338によって一体的に移動可能に連結される。これらピストン318,332,334および連結ロッド336,338等によってピストン連結体339が構成される。
 ピストン332の両側に形成された液圧室340,341には、それぞれ、後輪18、左側車輪12の単動式シリンダ86が接続され、ピストン334の両側に形成された液圧室342,343には、それぞれ、前輪14,右側車輪14の単動式シリンダ86が接続される。
 接地力ECU314には、液通路60に設けられた液圧センサ350と、液通路62に設けられた液圧センサ352と、ブレーキペダル42が操作状態にある場合にONとなるブレーキスイッチ354等が接続されるとともに、電磁弁310,312のソレノイドが図示しない駆動回路を介して接続される。
 接地力ECU314においては、図11のフローチャートで表される電磁弁制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。
 ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、ブレーキスイッチ354がON状態にあるか否かが判定される。ブレーキスイッチ354がON状態にある場合には、S2において、液通路60,62の液圧P1、P2が検出され、S3において、これらの液圧差の絶対値が予め定められた失陥判定しきい値以上であるか否かが判定される。失陥判定しきい値は、いずれか一方のブレーキ系統が失陥した場合に生じる差圧に基づいて決まる(実施例1の失陥時差圧に基づいて決まる)大きさとされる。これらの差の絶対値が失陥判定しきい値より小さい場合には、S4において、電磁弁310,312の両方が閉状態に保たれるが、これらの差の絶対値が失陥判定しきい値以上である場合には、S5において、電磁弁310,312の両方が開状態に切り換えられる。
 例えば、ブレーキ系統70が失陥した場合には、液通路60の液圧が液通路62の液圧より失陥判定しきい値以上小さくなるため、電磁弁310,312が開状態とされる。
 差動シリンダ302において、液圧室320の液圧が液圧室322の液圧より小さくなるため、ピストン連結体339が図10の下方へ移動させられる。増圧・減圧機構304の作動により、左側車輪12,右側車輪14の単動式シリンダ86に作動液が供給され、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86から作動液が流出させられる。それによって、正常なブレーキ系統72に対応する車輪12,14の接地力が大きくなり、失陥したブレーキ系統70に対応する車輪16,18の接地力が小さくなる。
 ブレーキ系統72が失陥した場合には、差動機構302において、液圧室322の液圧が液圧室320の液圧より小さくなるため、ピストン連結体339が図10の上方へ移動させられる。増圧・減圧機構304の作動により、前輪16,後輪18の接地力が大きくされて、左側車輪12,右側車輪14の接地力が小さくされる。
 このように、本実施例においては、ブレーキ系統70,72の両方が正常な場合には、電磁弁310,312が閉状態にされる。そのため、ブレーキ系統70,72と各輪12~18の単動式シリンダ86とを遮断することができる。そのため、マスタシリンダ44の液圧が単動式シリンダ86に影響を及ぼしたり、単動式シリンダ86の液圧が液通路60,62の液圧に影響を及ぼしたりすることを回避することができる。
 また、電磁弁310,312の閉状態においては、増圧・減圧機構304の作動が阻止されるため、各車輪12~18の単動式シリンダ86の独立性を保持することができる。
 実施例4に係るブレーキシステムにおいては、図12に示すように、接地力配分変更装置376が、差動機構378と、増圧・減圧機構304とを含む。実施例4においては、差動機構378が電動モータ380を含む点において実施例3における場合と異なるが、他の部分の構造については、実施例3に係るブレーキシステムと同様であるため、説明を省略する。
 差動機構378において、電動モータ380の出力軸には、運動変換機構382を介してピストン連結体384が連結される。ピストン連結体384は、ピストン332,334およびロッド336から構成されたものである。
 また、電動モータ380と運動変換機構382とのいずれか一方には図示しないクラッチ機構が設けられ、増圧・減圧機構304に作用する力によって電動モータ380が回転させられないようにされている。
 また、電動モータ380には、駆動回路386を介して接地力ECU388が接続される。接地力ECU388においては、図13のフローチャートで表される電動モータ制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。
 ブレーキスイッチ354がON状態にある場合に、液通路60,62の液圧がそれぞれ読み込まれる。S13、14において、ブレーキ系統70の液圧がブレーキ系統72の液圧より失陥判定しきい値以上大きいか否か、ブレーキ系統72の液圧がブレーキ系統70の液圧より失陥判定しきい値以上大きいか否かが、それぞれ判定され、いずれの判定結果もNOである場合には、両系統とも正常であるため、S15において、電動モータ380が作動させられることはない。
 それに対して、液通路62の液圧の方が失陥判定しきい値以上小さい場合には、ブレーキ系統72が失陥したと判定され、S16において、電動モータ380の作動により、ピストン連結体384が図12の上方へ移動させられる。それよって、前輪16,後輪18の接地力が大きくされ、左側車輪12,右側車輪14の接地力が小さくされる。
 一方、ブレーキ系統70が失陥したと判定された場合には、S17において、電動モータ380が逆方向に回転させられ、ピストン連結体384が図12の下方へ移動させられる。それによって、左側車輪12,右側車輪14の接地力が大きくされ、前輪16,後輪18の接地力が小さくされる。
 このように、実施例4においては、電動モータ380の作動によって、ピストン連結体384が移動させられることにより、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力が小さくされて、正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力が大きくされる。
 また、クラッチ機構が設けられているため、電動モータ380に電流が供給されない状態において、ピストン連結体384に作用する力によって、電動モータ380が回転させられないようにされている。そのため、電動モータ380の停止状態において、増圧・減圧機構304とブレーキ系統70,72とを良好に遮断することができる。
 実施例5に係るブレーキシステムにおいては、接地力配分変更装置が図14に示す減圧機構400とされる。その他の部分については、実施例2に係るブレーキシステムと同様であるため、説明を省略する。
 減圧機構400は、ハウジング410と、それに液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン412とを含み、ピストン412の両側が液圧室414,416とされる。液圧室414,416には、それぞれ、液通路60,62が接続される。また、ハウジング410のピストン412の両側には、互いに同様の構造を成したバルブ420、424が設けられる。
 バルブ420、424は、それぞれ、各車輪の単動式シリンダ86とリザーバ430との間、すなわち、単動式シリンダ86に接続された通路440とリザーバ430に接続された通路442との間に設けられた常閉弁である。バルブ420、424は、それぞれ、弁座452、弁子454、スプリング456、弁子454を弁座452から離間させる開弁部材458等を含む。弁子454が弁座452に着座した状態において、単動式シリンダ86とリザーバ430とは遮断された状態にあるが、ピストン412の作動により開弁部材458が作動させられ、弁子454が弁座452から離間させられると、単動式シリンダ86とリザーバ430とが連通させられる。また、バルブ420が設けられた通路440に後輪18の単動式シリンダ86が接続され、バルブ424が設けられた通路440に左側車輪12の単動式シリンダ86が接続される。
 ブレーキ系統70が失陥して、液圧室414の液圧が液圧室416の液圧より失陥時差圧以上小さくなると、ピストン412が図14の左方へ移動させられる。バルブ420が開状態に切り換えられ、後輪18の単動式シリンダ86がリザーバ430に連通させられる。前輪16,後輪18の接地力が小さくされ、それによって、左側車輪12,右側車輪14の接地力が大きくなる。本実施例においては、理論的に、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力を0にすることが可能となり、正常なブレーキ系統の作動により、両系統が正常な場合の100%の制動力を出力することができる。
 ブレーキ系統72が失陥した場合には、ピストン412が右方へ移動させられ、バルブ424が開状態に切り換えられる。左側車輪12,右側車輪14の接地力が小さくされ、前輪16,後輪18の接地力が大きくなる。
 このように、失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力を小さくすれば、接地力配分の変更により、正常なブレーキ系統に対応する車輪の接地力が大きくなるため、正常なブレーキ系統に対応する車輪の単動式シリンダ86に作動液を供給してなくても、接地力を大きくすることができる。その結果、接地力配分変更装置の構造を簡単にすることができ、その分、コストダウンを図ることができる。
 なお、本実施例においては、接地力配分変更装置としての減圧機構400が差圧機構も兼ねたものであるとみなすことができる。
 ブレーキシステムは、図15に示すものとすることができる。
 本ブレーキシステムには、後輪18に液圧ブレーキ38が設けられていない。そして、マスタシリンダ44の一方の加圧室50には、液通路604を介して前輪16のブレーキシリンダ54が接続され、他方の加圧室52には、液通路606を介して左側車輪12,右側車輪14のブレーキシリンダ54が接続される。
 例えば、車両10において、重心Gが、図1の左右線Lb上あるいは左右線Lbより前方にあり、車体82の重量の大部分が前輪16、左側車輪12,右側車輪14によって支持される場合には、前輪16,左側車輪12,右側車輪14の液圧ブレーキ36,32,34の作動により、車両10を減速させるのに充分な制動力を出力できる場合がある。その場合には、後輪18に液圧ブレーキを設ける必要がないのである。
 また、重心高さHが前輪側距離LFに対して大きい場合には、制動時に、前輪16に加えられる接地力f1が後輪18に加えられる接地力f3に対して非常に大きくなる(f1≫f3)。後輪18の接地力f3がほぼ0であるとみなすことができる場合には、前輪16の接地力と、左側車輪12,右側車輪14の接地力の合計とがほぼ同じになるとみなすことができる(f1≒f2)。そのため、加圧室50,液通路604,前輪16のブレーキシリンダ54等によって第1ブレーキ系統610が構成され、加圧室52,液通路606,左側車輪12,右側車輪14のブレーキシリンダ54等によって第2ブレーキ系統612が構成されるようにすれば、第1ブレーキ系統610,第2ブレーキ系統612のいずれが失陥しても、ヨーモーメントが生じることなく、両系統が正常な場合のほぼ50%の制動力を出力することが可能となる。
 実施例6に係るブレーキシステムにおいても、実施例1~5における接地力配分変更装置を適用することができる。
 ブレーキ系統610が失陥した場合には、前輪16の接地力f1が小さくされ、左側車輪12,右側車輪14の接地力の合計f2が大きくされ、ブレーキ系統612が失陥した場合には、左側車輪12,右側車輪14の接地力の合計f2が小さくされて、前輪16の接地力f1が大きくされる。その結果、ブレーキ系統610,612のいずれが失陥しても、正常なブレーキ系統の作動により、両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することが可能となる。
 また、実施例6に係るブレーキシステムにおいては、後輪18に液圧ブレーキ38が設けられないため、その分、コストダウンを図ることができる。
 ブレーキシステムは、車輪の配置がひし形ではない車両に搭載することもできる。その場合の一例について図16~18に基づいて説明する。なお、上記実施例における場合と同様の構成部材には同じ符号を付して説明を省略する。
 図16に示すように、車両700において、前輪16,後輪18の位置規定点QF、QRは、左側車輪12,右側車輪14の位置規定点QML、QMRを結ぶ左右線Lbの中点Qboを通り、左右線Lbに直交する前後線La上に位置するが、前輪側距離LFが後輪側距離LRより大きくされている。左側車輪12,右側車輪14が、前後線Laの中点QaoよりΔm後方に位置するのである。
 車両700には、図17に示すブレーキシステムが搭載される。
 実施例7に係るブレーキシステムにおいては、左側車輪12,右側車輪14,前輪16,後輪18に、それぞれ、液圧ブレーキ32~38が設けられる。マスタシリンダ44の一方の加圧室50には、液通路702を介して前輪16のブレーキシリンダ54(図3参照)が接続され、他方の加圧室52には、液通路704を介して、左側車輪12,右側車輪14,後輪18のブレーキシリンダ54が接続される。
 そして、加圧室50,前輪16のブレーキシリンダ54等により第1ブレーキ系統710が構成され、加圧室52,左側車輪12,右側車輪14,後輪18のブレーキシリンダ54等により第2ブレーキ系統712が構成される。
 図18に示すように、車両700において、車体820の重心Gが左右線Lbより前方(中心Qao上)にあると仮定した場合には、車体720が剛体であることから、各車輪に対応して設けられたサスペンションスプリング84の圧縮量の間には、式
(x2-x1)/(L+Δm)=(x3-x2)/(L-Δm)
が成立する。この式を整理すると、式
2・x2=(x1+x3)+(x3-x1)・Δm/L
が得られる。
 また、上記実施例1における場合と同様に、サスペンションスプリング84のばね定数が互いに等しい場合には、式
2=(f1+f3)+(f3-f1)・Δm/L・・・(10)
が成立する。
 また、重心G回りのモーメントの釣り合いを考えると、式
1=f3+f2・Δm/L・・・(11)
が成立する。
 (11)式において、接地力f1,f2,f3、距離Δm、Lは、いずれも正の値であるため、f1はf3より大きいことがわかる(f1>f3)。そして、このことを、(10)式に代入すると、右辺の第2項(f3-f1)・Δm/Lが負の値となるため、f2が(f1+f3)より小さいことがわかる
1+f3>f2・・・(12)
 このように、左側車輪12,右側車輪14が前後線Laの中心点Qaoより後方に位置する車両700において、車輪16の接地力f1と、車輪12,14,18の接地力の合計(f2+f3)とがほぼ同じ大きさとなる場合がある(f1≒f2+f3)。また、式(f2=f1+f3)が成立しない場合に、式(f1≒f2+f3)を用いる方が望ましい場合がある。以上の事情から、第1ブレーキ系統710が、前輪16のブレーキシリンダ54を含み、第2ブレーキ系統712が、左側車輪12,右側車輪14,後輪18のブレーキシリンダ54を含むものとした。その結果、これら2つのブレーキ系統710,712の最大制動力をほぼ同じにすることができ、いずれが失陥しても、ヨーモーメントが生じることなく、両系統が正常な場合のほぼ50%の制動力を出力することができる。
 実施例7に係るブレーキシステムにおいて、実施例1~5に記載の接地荷重変更装置を搭載することができる。例えば、第2ブレーキ系統712が失陥した場合には、左側車輪12,右側車輪14の接地力が小さくされる。前輪16,後輪18の接地力が大きくされるが、左側車輪12,右側車輪14,後輪18の接地力の合計が制御前より小さくなり、前輪16の接地力は大きくなるため、第1ブレーキ系統710の作動により50%より大きい制動力を出力することができる。
 第1ブレーキ系統710が失陥した場合には、前輪16の接地力が小さくされる。それにより、後輪18の接地力が小さくなり、左側車輪12,右側車輪14の接地力が大きくなるが、第2ブレーキ系統712に対応する車輪12,14,18の接地力の合計(f2+f3)が,制御前より大きくなるため、第2ブレーキ系統712の作動により、両系統が正常な場合の50%より大きい制動力を出力することができる。それに対して、前輪16の接地力が小さくされることにより、後輪18の接地力も小さくされ、車輪12,14,18の接地力の合計(f2+f3)が,制御前より小さくなる車両においては、第1ブレーキ系統710の失陥時に、前輪16の接地力が小さくされることはない。
 本発明は、左側車輪12,右側車輪14,前輪16,後輪18の各輪に電動ブレーキ812,814,816,818が設けられたブレーキシステムに適用することができる。その場合の一例を図19に示す。電動ブレーキ812,814,816,818はサービスブレーキである。
〔ブレーキシステム全体について〕
 電動ブレーキ812~818は、それぞれ、ブレーキアクチュエータとしての電動モータ819を含み、電動モータ819の作動により図示しない摩擦部材をブレーキ回転体に押し付けることにより、車輪の回転を抑制する。
 電動ブレーキ812~818には、それぞれ、モータドライバ820,モータECU822が対応して設けられる。図19において、モータドライバ820,モータECU822の各々に、車輪位置を表す文字(F、R、ML、MR)を付して記載した。以下、本明細書においてこれらを区別する必要がある場合に、それに対応する文字を付して記載する。
 ブレーキシステムは、電源としての第1,第2の2つのバッテリ824,826と、第1,第2の2つのシステムECU828,830と、ブレーキ操作装置831とを含む。
 第1システムECU828は、第1メインCPU832,第1サブCPU833の2つのCPUを含み、第2システムECU830は、第2メインCPU834,第2サブCPU835の2つのCPUを含む。
 ブレーキ操作装置831は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル838、ブレーキペダル838の操作に伴って作動させられるストロークシミュレータ840等を含む。ブレーキペダル838のストロークが、第1、第2の2つのストロークセンサ842,843によって検出され、ブレーキペダル838に加えられる踏力が、第1,第2の2つの踏力センサ846,847によって検出される。
〔ブレーキ系統について〕
i)エネルギ系
 第1システムECU828(第1メインCPU832,第1サブCPU833),前輪16,後輪18に設けられた電動モータ819,F、Rモータドライバ820,F、RモータECU822、第1ストロークセンサ842,第1踏力センサ846には、第1バッテリ824が接続される。前輪16,後輪18の電動ブレーキ816,818は、第1バッテリ830から供給された電力により作動させられる。また、第2システムECU830(第2メインCPU834,第2サブCPU835),左側車輪12,右側車輪14に対応する電動モータ819,ML、MRモータドライバ820,ML、MRモータECU822、第2ストロークセンサ843,第2踏力センサ847には、第2バッテリ826が接続され、左側車輪12,右側車輪14の電動ブレーキ812,814は、第2バッテリ826の電力により作動させられる。
 したがって、エネルギ系に関して、第1システムECU828,前輪16,後輪18に設けられた電動モータ819,F、Rモータドライバ820,F、RモータECU822、第1ストロークセンサ842,第1踏力センサ846、第1バッテリ824により第1ブレーキ系統850が構成され、第2システムECU830,左側車輪12,右側車輪14に対応する電動モータ819,ML、MRモータドライバ820,ML、MRモータECU822、第2ストロークセンサ843,第2踏力センサ847により第2ブレーキ系統852が構成される。
ii)制御系、センサ系
 第1システムECU828において、第1メインCPU832,第1サブCPU833には、それぞれ、第1ストロークセンサ842,第1踏力センサ846が接続され、各々において、ブレーキペダル838の操作ストローク、踏力に基づいて、制御指令値としての目標加圧力(目標摩擦材押付力)が決定される。第1メインCPU832、第1サブCPU833の各々において作成された制御指令値が比較され(例えば、第1メインCPU832において比較されるようにすることができる)、これらの差の絶対値が設定値(異常判定しきい値)より小さい場合には、第1システムECU828は正常である。この場合には、第1メインCPU832において決定された制御指令値が、F,RモータECU822に供給される。F,RモータECU822は、それぞれ、電動モータ819による実際の加圧力が目標加圧力に近づくように、電動モータ819への供給電流を制御する。
 第2システムECU830についても同様であり、第2メインCPU834,第2サブCPU835において、それぞれ、ブレーキペダル838の操作ストローク、踏力に基づいて制御指令値としての目標加圧力が決定される。第2メインCPU834、サブCPU835の各々において作成された制御指令値の差の絶対値が異常判定しきい値より小さい場合には、制御指令値がML,MRモータECU822に供給される。ML,MRモータECU822は、それぞれ、電動モータ819による実際の加圧力が目標加圧力に近づくように、電動モータ819への供給電流を制御する。
 このように、実施例8においては、制御系、センサ系についても、エネルギ系と同様の2つのブレーキ系統850,852が構成される。
〔失陥検出〕
a)システムECUの異常
 上述のように、第1システムECU828において、第1メインCPU832、サブCPU833の各々において作成された制御指令値の差の絶対値が異常判定しきい値以上である場合には、第1システムECU828が異常であると判定され、第1ブレーキ系統850が失陥したとされる。この場合には、制御指令値が出力されることはない。なお、この場合には、ストロークセンサ842,踏力センサ846が異常である可能性もある。
 同様に、第2システムECU830において、2つのCPU834、835の各々において作成された制御指令値の差の絶対値が異常判定しきい値以上である場合には、第2システムECU830が異常であると判定され、第2ブレーキ系統852が失陥したとされる。
 そして、第1ブレーキ系統850が失陥したと判定された場合には、第1システムECU828から第2システムECU830に失陥情報が供給され、第2ブレーキ系統852が失陥したと判定された場合には、第1システムECU829に失陥情報が供給される。
b)電動ブレーキの異常
 各車輪のモータECU822には、モータドライバ820に流れる実際の電流、電動モータ819による実際の加圧力(電動ブレーキにおける摩擦材押付力)を表す情報が供給される。供給された実電流、実加圧力を表す情報はシステムECUに供給され、それに基づいて電動ブレーキ812~818等の異常(電動ブレーキ812~818が正常に作動できない異常)の有無が検出される。
 F,RモータECU822において取得された情報は、第1メインCPU832(第1システムECU828)に供給され、第1メインCPU832において、供給された実加圧力が制御指令値で決まる異常判定しきい値より小さいか否か、供給された実電流が0近傍の異常判定しきい値より小さいか否かが判定される。実加圧力が異常判定しきい値より小さい場合には、電動モータ819が異常であるとされ、実電流値が異常判定しきい値より小さい場合には、モータドライバ820,電動モータ819が異常(例えば、断線が生じた)とされる。
 同様に、第2システムECU830において、左側車輪12、右側車輪14の電動ブーレキ812,814,ML,MRモータドライバ820等の異常の有無が検出される。
 そして、第1システムECU828において、前輪16,後輪18の電動ブレーキ816,818等の両方の作動異常が判定された場合に、第1ブレーキ系統850が失陥したと判定される。しかし、電動ブレーキ816,818等のいずれか一方が異常であっても他方が正常である場合には、第1ブレーキ系統850が失陥したとされない。前輪16,後輪18のいずれか一方の電動ブレーキ816,818が作動しても、ヨーモーメントは生じないからである。
 それに対して、第2システムECU830においては、左側車輪12,右側車輪14の少なくとも一方の電動ブレーキ812,814が正常に作動できない異常であると判定された場合には、第2ブレーキ系統852が失陥したとされる。
c)バッテリの異常
 第1バッテリ824の電源電圧を表す情報は、第1システムECU828に供給される。第1メインCPU832,第1サブCPU833において、それぞれ、電源電圧が異常判定しきい値(電力を供給できないと考えられる電圧)以下であるか否かが判定され、少なくとも一方のCPUにおいて異常判定しきい値以下であると判定された場合には、第1バッテリ824に、電力を供給することができない異常が生じたと判定され、第1ブレーキ系統850が失陥したと判定される。
 第2バッテリ826の電源電圧を表す情報は、第2システムECU830に供給され、同様に異常の有無が判定される。
 このように、実施例8においては、制御系(情報供給系と称することができる:CPU,ECU、信号線等)、センサ系(操作状態検出系と称することができる:センサ、信号線等)、エネルギ系(電源系と称することができる。バッテリ、ドライバ、電力線等)の各々が、互いに独立した2系統とされている。したがって、第1ブレーキ系統850と第2ブレーキ系統852とのいずれか一方において、制御系、センサ系、エネルギ供給系のいずれかが失陥しても、他方により電動ブレーキを作動させることができる。
〔接地力配分変更装置〕
 実施例8においては、図20に示す接地力配分変更装置860が設けられる。接地力配分変更装置860は、各車輪12,14,16,18に設けられた単動式シリンダ86の各々とリザーバ862との間にそれぞれ設けられた電磁弁872,874,876,878を含む。これら電磁弁872~878は常閉弁であり、電磁弁872,874のソレノイドが図示しない駆動回路を介して第1システムECU828に接続され、電磁弁876,878のソレノイドが第1システムECU828に図示しない駆動回路を介して接続される。
 第1ブレーキ系統850に対応する車輪16,18の単動式シリンダ86に設けられた電磁弁876,878が、第2ブレーキ系統852に属する第2システムECU830からの指令に基づいて制御され、第2ブレーキ系統852に対応する車輪12,14に対応する単動式シリンダ86に設けられた電磁弁872,874が第1ブレーキ系統850に属する第1システムECU828からの指令に基づいて制御される。第1ブレーキ系統850の失陥には、第1システムECU828の異常も該当するが、その場合に、第1システムECU828から電磁弁876,878に指令を出力できなくなる可能性があるため、第2システムECU830から指令が出力されるようにしたのである。
 第1ブレーキ系統850の失陥が検出された場合には、第2システムECU830は電磁弁876,878を開状態とする指令を出力する。電磁弁876,878が開状態に切り換えられて、前輪16,後輪18の単動式シリンダ86がリザーバ862に連通させられる。前輪16,後輪18の接地力が低下し、左側車輪12,右側車輪14の接地力が大きくなる。
 第2ブレーキ系統852の失陥が検出された場合には、第1システムECU828が、電磁弁872,874を開状態とする指令を出力する。電磁弁872,874が開状態に切り換えられて、左側車輪12,右側車輪14の接地力が低下し、前輪16,後輪18の接地力が大きくなる。
 このように、実施例8に係るブレーキシステムにおいても、2つのブレーキ系統のうちの一方が失陥した場合であっても、他方により、両系統が正常な場合の1/2以上の制動力を出力することができる。
 実施例9に係るブレーキシステムは、3つのブレーキ系統を含むものとされる。その場合の一例を図21に示す。各車輪に設けられた電動ブレーキ等は実施例8に係るブレーキシステムにおける電動ブレーキ等と同じであるため、同じ符号を付して説明を省略する。
 ブレーキシステムは、第1,第2,第3の3つのバッテリ900,902,904と、3つのCPU910,912,914を備えた1つのシステムECU916と、ブレーキ操作装置918とを含む。第1バッテリ900には、第1CPU910が接続されるとともに、前輪16のFモータECU822,Fモータドライバ820が接続され、第2バッテリ902には、第2CPU912が接続されるとともに、左側車輪12,右側車輪14のML、MRモータECU822、ML、MRモータドライバ820が接続される。第3バッテリ904には、第3CPU914,後輪18のRモータドライバ820,RモータECU822が接続される。
 また、ブレーキ操作装置918において、ブレーキペダル838のストロークを検出する3つの第1,第2,第3ストロークセンサ920,921,922が設けられ、踏力を検出する3つの第1,第2、第3踏力センサ924,925,926が設けられる。第1ストロークセンサ920,第1踏力センサ924が第1CPU910に接続され、第2ストロークセンサ921,第2踏力センサ925が第2CPU912に接続され、第3ストロークセンサ922,第3踏力センサ926が第3CPU914に接続される。そして、3つのCPU910,912,914において、それぞれ、制御指令値としての目標加圧力が作成され、通信により、これらの値が比較され、多数決で1つの目標加圧力が決定される(例えば、第1CPU910において決定される)。そして、決定された1つの目標加圧力を表す情報が各車輪12~18のすべてのF,R,ML,MRモータECU822に共通に供給される。
 このように、本実施例においては、システムECU916に3つのCPU910,912,914が含まれ、多数決で1つの目標加圧力(目標摩擦材押付力)が決定されるようにされているため、3つのCPU910,912,914の1つに異常が生じても、すべての電動ブレーキを作動させることが可能となる。このように、制御系については、互いに独立した3系統とされていない。
 実施例9においては、第1バッテリ900、第1メインECU910,前輪16のFモータECU822,Fモータドライバ820、電動モータ819等によって第1ブレーキ系統930が構成され、第2バッテリ902、第2CPU912、左側車輪12,右側車輪14のML、MRモータECU822、ML、MRモータドライバ820、電動モータ819等により第2ブレーキ系統932が構成され、第3バッテリ904、第3CPU914,後輪18のRモータドライバ820,RモータECU822、電動モータ819等により第3ブレーキ系統934が構成される。
 また、実施例8における場合と同様に、3つのCPU910、912,914の各々において、バッテリ900,902,904の電源電圧が異常判定しきい値以下であるか否かが判定され、異常判定しきい値以下である場合には、バッテリの異常であるとして、そのバッテリが属するブレーキ系統が失陥したと判定される。
 さらに、3つのCPU910,912,914の各々において、電動モータ819による加圧力、モータドライバ820の実電流値等に基づいて、電動ブレーキが正常に作動不能な異常であるか否かが判定される。
 また、実施例9に係るブレーキシステムに、図20に示す接地力配分変更装置860を搭載することができる。その場合には、各電磁弁872~878が、システムECU916の指令に基づいて制御されるようにすることができる。
 このように、実施例9において、ブレーキシステムが3つのブレーキ系統を含むものとされるため、いずれか1つのブレーキ系統が失陥しても2つのブレーキ系統を作動させることができるため、すべてのブレーキ系統が正常な場合の50%以上の制動力を出力することが可能となるため、より一層、信頼性を向上させることができる。
 実施例10に係るブレーキシステムは、液圧ブレーキを備えたブレーキ系統と、電動ブレーキを含むブレーキ系統とを含むものである。実施例10に係るブレーキシステムにおいて、図3,図19に示すブレーキシステム(実施例1,実施例8)における場合と構造が同じ部分については、同じ符号を付して説明を省略する。
 図22に示すように、前輪16,後輪18には、それぞれ、液圧ブレーキ36,38が設けられ、左側車輪12,右側車輪14には、それぞれ、電動ブレーキ812,814が設けられる。
 マスタシリンダ950は、1つの加圧室952を備えたものであり、加圧室952には、ブレーキペダル42の踏込み操作によって液圧が発生させられる。加圧室952には、前輪16,後輪18のブレーキシリンダ54が液通路954を介して接続される。本実施例においては、加圧室952(マスタシリンダ950),前輪16,後輪18のブレーキシリンダ54等によって第1ブレーキ系統956が構成される。
 ブレーキ操作装置958において、ブレーキペダル838の操作ストロークがストロークセンサ962によって検出され、踏力が踏力センサ964によって検出される。また、システムECU966は、メインCPU968,サブCPU970を含む。これらメイン、サブの2つのCPU968,970には、それぞれ、ストロークセンサ962,踏力センサ964が2本ずつの信号線を介して接続される。
 また、これら2つのCPU968,970、左側車輪12,右側車輪14のモータドライバ820,モータECU822には、バッテリ972が接続される。本実施例においては、バッテリ972,システムECU966,ML、MRモータドライバ820,ML、MRモータECU822,ML、MR電動モータ819,ストロークセンサ962,踏力センサ964により第2ブレーキ系統974が構成される。
 メインCPU968,サブCPU970の各々において、ストロークを表す値、踏力を表す値が、それぞれ、2つずつ供給される。メインCPU968,サブCPU970の各々においては、2つずつのセンサ値が比較され、これらのセンサ値の差の絶対値が異常判定しきい値以上である場合には、センサが異常であると判定される。この場合にも、第2ブレーキ系統974の失陥であると判定される。
 また、メインCPU968,サブCPU970の各々において、目標加圧力を表す制御指令値が作成されて、比較される。これらの値の差の絶対値が異常判定しきい値以上である場合には、システム制御ECU966が異常であるとされ、第2ブレーキ系統974が失陥したと判定される。
 さらに、実施例8における場合と同様に、バッテリ972の電圧が異常判定しきい値以下である場合、電動ブレーキ812,814が正常に作動できない異常であると判定された場合には、第2ブレーキ系統974が失陥したとされる。
 実施例10に係るブレーキシステムには、図20に示す接地力配分変更装置860が搭載される。本実施例10においては、各車輪の単動式シリンダ86に対応して設けられた電磁弁872~878が、コンピュータを主体とする接地力ECU976の指令に基づいて制御される。
 接地力ECU976には、液通路904の液圧を検出する液圧センサ978と、システムECU966とが接続される。接地力ECU976において、ブレーキペダル838の操作状態において、液圧センサ978による検出値が0近傍の設定値以下である場合には、第1ブレーキ系統954が失陥したと検出され、図20に示す電磁弁876,878(第1ブレーキ系統956に対応する車輪16,18に設けられた単動式シリンダ86に対応して設けられた電磁弁)を開状態とする指令が出力される。それによって、前輪16,後輪18の接地力が小さくされ、左側車輪12,右側車輪14の接地力を大きくすることができる。
 また、システムECU966から第2ブレーキ系統974が失陥したことをあらわす失陥情報が供給された場合には、電磁弁872,874を開状態とする指令が出力される。左側車輪12,右側車輪14の接地力が小さくされ、前輪16,後輪18の接地力が大きくされる。
 このように、複数のブレーキ系統のうちの1つを液圧ブレーキのアクチュエータを含むものとして、他の1つを電動ブレーキのアクチュエータを含むものとすれば、両系統ともに、電動ブレーキのアクチュエータを含むものとした場合より、信頼性を向上させることができる。
 また、実施例10においては、センサ系において、信号線が二重系とされているため、より一層、信頼性を向上させることができる。
 また、ブレーキシステムに、3つのブレーキ系統を設けることもできる。
 例えば、図23に示すように、タンデム式のマスタシリンダ44の加圧室50,52に、それぞれ、液通路980,982を介して、後輪18のブレーキシリンダ54,前輪16ブレーキシリンダ54が接続される。その場合には、第1ブレーキ系統984が、加圧室52,液通路980,前輪16のブレーキシリンダ54を含むものとされ、第3ブレーキ系統986が、加圧室50,液通路962,後輪18のブレーキシリンダ54を含むものとされる。
 以上複数の実施例を記載したが、これらは適宜組み合わせて採用することができる。
 また、上記各実施例において接地力配分変更装置を設けることは不可欠ではない。
 さらに、各輪のサスペンションスプリング84のばね定数は互いに異なる大きさとすることもできる。その場合には、接地力の配分等についての設計の自由度を向上させることができる。
 また、液圧源としてマスタシリンダの代わりにポンプ装置等を含む動力液圧源を利用することができる。この場合には、ポンプモータや、動力液圧源とブレーキシリンダとの間に設けられた複数の電磁弁を含む電磁弁装置の制御により、ブレーキシリンダの液圧が制御されることになる。
 さらに、上記各実施例において、ブレーキ系統が、サービスブレーキのアクチュエータを含むものとされたが、パーキングブレーキを含むブレーキシステムにおいて、ブレーキ系統を、パーキングブレーキのアクチュエータを含むものとすることもできる。また、1つの車輪に複数のサービスブレーキを含む場合においても、同様にブレーキ系統を設けることができる。
 その他、本発明は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
 12:左側車輪 14:右側車輪 16:前輪 18:後輪 32~36:液圧ブレーキ 44,950:マスタシリンダ 50,52,952:加圧室 54:ブレーキシリンダ 56:摩擦材 58:ブレーキ回転体 60,62,604,606,702,704:液通路 70,72,610,612、710,712,956,984,986:ブレーキ系統 84:サスペンションスプリング 86:単動式シリンダ 100,200,300,376:接地力配分変更装置 812~816:電動ブレーキ 819:電動モータ 820:モータドライブ 822:モータECU 824,826,900,902,904,972:バッテリ 828,830,916,966:システムECU 831,918,958:ブレーキ操作装置 850,852,930,932,934,974:ブレーキ系統 860:接地力配分変更装置

Claims (14)

  1.  少なくとも、(i)車両の幅方向に隔てて設けられた左側車輪および右側車輪と、(ii)それら左側車輪と右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪と前記車両の前後方向に隔てて設けられた1つ以上の中央車輪とを含む車両に設けられ、互いに独立した2つ以上のブレーキ系統を含むブレーキシステムであって、
     前記1つ以上の中央車輪のうちの少なくとも1つの車輪、前記左側車輪および前記右側車輪の各々に設けられ、ブレーキアクチュエータの作動により車輪の回転を抑制するブレーキと、
     互いに独立して設けられ、前記ブレーキアクチュエータにエネルギを供給する2つ以上のエネルギ源と
    を含み、かつ、
     前記2つ以上のブレーキ系統のうちの1つである第1ブレーキ系統が、(a)前記2つ以上のエネルギ源のうちの1つである第1エネルギ源と、(b)その第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記少なくとも1つの中央車輪に設けられたブレーキアクチュエータとを含み、
     前記2つ以上のブレーキ系統のうちの前記第1ブレーキ系統とは別の1つである第2ブレーキ系統が、(c)前記2つ以上のエネルギ源のうち1つである第2エネルギ源と、(d)その第2エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記左側車輪のブレーキアクチュエータおよび前記右側車輪のブレーキアクチュエータとを含むことを特徴とするブレーキシステム。
  2.  前記ブレーキアクチュエータがブレーキシリンダであり、前記ブレーキが、前記ブレーキシリンダが液圧により摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、前記エネルギ源が、前記エネルギとしての液圧を発生させるとともに、その液圧を前記ブレーキシリンダに供給する液圧源である請求項1に記載のブレーキシステム。
  3.  前記ブレーキアクチュエータが電動モータであり、前記ブレーキが、前記電動モータの作動により摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより前記車輪の回転を抑制する電動ブレーキであり、前記エネルギ源が、前記電動モータに前記エネルギとしての電力を供給する電源である請求項1または2に記載のブレーキシステム。
  4.  当該ブレーキシステムが、前記電動モータに対応してそれぞれ設けられ、その電動モータへの供給電流を制御する電動モータ制御装置を含み、前記第1ブレーキ系統に属する電動モータに対応する電動モータ制御装置に第1電源から電力が供給され、前記第2ブレーキ系統に属する電動モータに対応する電動モータ制御装置に第2電源から電力が供給される請求項3に記載のブレーキシステム。
  5.  当該ブレーキシステムが、コンピュータを主体とする互いに独立した2つ以上のシステム制御装置を含み、それら2つ以上のシステム制御装置のうちの1つである第1システム制御装置に、前記第1電源から電力が供給され、前記第1ブレーキ系統に属する電動モータが、前記第1システム制御装置からの指令に基づいて制御されるものであり、前記2つ以上のシステム制御装置のうちの前記第1システム制御装置とは別の1つである第2システム制御装置に、前記第2電源から電力が供給され、前記第2ブレーキ系統に属する電動モータが、前記第2システム制御装置の指令に基づいて制御されるものである請求項4に記載のブレーキシステム。
  6.  当該ブレーキシステムが、(a)運転者によって操作可能なブレーキ操作部材と、(b)そのブレーキ操作部材の同じ操作状態を検出する2つ以上の操作状態検出装置を含み、前記2つ以上の操作状態検出装置のうちの1つである第1操作状態検出装置が前記第1システム制御装置に接続され、前記2つ以上の操作状態検出装置のうちの前記第1操作状態検出装置とは別の第2操作状態検出装置が前記第2システム制御装置に接続された請求項5に記載のブレーキシステム。
  7.  前記第1ブレーキ系統と前記第2ブレーキ系統とのいずれか一方が、(a)前記エネルギとしての液圧を発生させるとともに、その液圧を供給する前記エネルギ源としての液圧源と、(b)その液圧源から供給された液圧により作動させられる前記ブレーキアクチュエータとしてのブレーキシリンダとを含み、前記第1ブレーキ系統と前記第2ブレーキ系統との他方が、(c)前記エネルギとしての電力を供給する前記エネルギ源としての電源と、(d)その電源から供給された電力により作動させられる前記ブレーキアクチュエータとしての電動モータとを含む請求項1に記載のブレーキシステム。
  8.  前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、それら左側車輪、右側車輪、前輪、後輪の各々における、車輪の回転中心線と車輪の幅方向の中心点を通る面との交点をその車輪の位置を表す位置規定点として規定し、平面視において、前記前輪、後輪の位置規定点が、前記左側車輪の位置規定点と前記右側車輪の位置規定点とを結ぶ線分の中点のその線分の垂線上に位置する状態で、前記前輪、後輪、左側車輪、右側車輪が設けられた請求項1ないし7のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  9.  前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、それら前輪と後輪との各々に設けられ、前記ブレーキアクチュエータの作動により車輪の回転を抑制するブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統が、前記第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記前輪の前記ブレーキアクチュエータと前記後輪の前記ブレーキアクチュエータとを含む請求項1ないし8のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  10.  前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪である前輪と、後方に位置する前記中央車輪である後輪とを含み、当該ブレーキシステムが、それら前輪と後輪との各々に設けられ、前記ブレーキアクチュエータの作動により車輪の回転を抑制するブレーキを含み、前記第1ブレーキ系統が、前記第1エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記前輪の前記ブレーキアクチュエータを含み、前記第2ブレーキ系統が、さらに、前記第2エネルギ源から供給されたエネルギにより作動させられる前記後輪の前記ブレーキアクチュエータを含む請求項1ないし9のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  11.  前記車両が、前記左側車輪と前記右側車輪との中央で、かつ、それら左側車輪および右側車輪より前方に位置する前記中央車輪としての前輪と、後方に位置する前記中央車輪としての後輪とを含み、それら前輪、後輪、左側車輪および右側車輪の各々について、各車輪を保持する車輪側部材と、車体との間に設けられたサスペンションスプリングを含み、それらサスペンションスプリングを、ばね定数が互いに同じものとした請求項1ないし10のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  12.  当該ブレーキシステムが、前記第1のブレーキ系統と前記第2のブレーキ系統とのいずれか一方が失陥した場合に、失陥する前より、前記失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を小さくして、失陥していないブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を大きくする接地力配分変更装置を含む請求項1ないし11のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  13.  前記車両が、前記左側車輪、前記右側車輪および少なくとも1つの中央車輪のうちの少なくとも1輪について、車輪を保持する車輪側部材と車体との間に互いに直列に設けられた単動式シリンダとサスペンションスプリングとを含み、前記接地力配分変更装置が、前記第1,第2のブレーキ系統のいずれか一方が失陥した場合に、前記単動式シリンダが設けられた車輪のうちの少なくとも1輪の単動式シリンダの液圧を制御することにより、その液圧の制御が行われる前より、前記失陥したブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を小さくして、前記失陥していない他方のブレーキ系統に対応する車輪の接地力の和を大きくする液圧制御部を含む請求項12に記載のブレーキシステム。
  14.  前記ブレーキが、ブレーキシリンダの液圧により作動させられて摩擦部材を前記車輪と一体的に回転可能なブレーキ回転体に押し付けることにより前記車輪の回転を抑制する液圧ブレーキであり、前記単動式シリンダと前記サスペンションスプリングとが、前記第1ブレーキ系統に対応する車輪のうちの少なくとも1輪と、前記第2ブレーキ系統に対応する車輪のうちの少なくとも1輪とについて、それぞれ設けられ、
     前記接地力配分変更装置が、
      (a)前記第1,第2のブレーキ系統にそれぞれ接続された2つの液圧室と、(b)これら2つの液圧室の液圧差により作動させられる可動部材とを含む差動機構と、
      その差動機構の作動により、前記差動機構の作動前より、(c)前記失陥した一方のブレーキ系統に対応する車輪に設けられた前記単動式シリンダの液圧を減少させる減圧機構と、(d)前記失陥していない他方のブレーキ系統に対応する車輪に設けられた前記単動式シリンダの液圧を増加させる増圧機構との少なくとも一方と
    を含む請求項13に記載のブレーキシステム。
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