(57)【要約】【課題】  アクセルペダルとの位置関係を工夫することでブレーキペダルの操作性を高める。【解決手段】  ブレーキペダル１１のストロークあるいは踏力に応じた電気信号でブレーキアクチュエータを駆動して制動力を発生させるブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置において、アクセルペダル２９の初期位置での踏面３３ａを基準とするブレーキペダル１１の初期位置での踏面２５ａ（ペダル段差ｄ）をドライバーの方向に０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲としたので、アクセルペダル２９の踏面３３ａに置いた足をブレーキペダル１１の踏面２５ａに移動させる踏み換え時のドライバーの負担を軽減し、かつ踏み換え時間を短縮することができる。しかもブレーキペダル１１の初期位置から３ｍｍ〜６ｍｍの範囲に無効ストロークを設けたので、ブレーキペダル１１を踏むきっかけを掴み易くするとともに、制動力が予期した以上に急激に立ち上がるのを防止することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダル（１１）のストロークあるいは踏力に応じた電気信号でブレーキアクチュエータ（１５ｆ，１５ｒ）を駆動して制動力を発生させるブレーキ装置において、
アクセルペダル（２９）の初期位置での踏面（３３ａ）を基準とするブレーキペダル（１１）の初期位置での踏面（２５ａ）をドライバーの方向に０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲としたことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
ブレーキペダル（１１）は減速度が殆ど発生しない無効ストロークを有しており、その無効ストロークはブレーキペダル（１１）の初期位置から３ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキペダル（１１）が前記無効ストローク分だけストロークした後に、踏力の変化に応じてブレーキペダル（１１）のストロークが変化することを特徴とする、請求項２に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルのストロークあるいは踏力に応じた電気信号でブレーキアクチュエータを駆動して制動力を発生させるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーがブレーキペダルを踏む踏力を電気信号に変換し、その電気信号でブレーキアクチュエータを駆動して車輪を制動する、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置が下記特許文献１により公知である。
【０００３】
ブレーキペダルでマスタシリンダを作動させて発生したブレーキ液圧で車輪を制動する従来の一般的なブレーキ装置では、マスタシリンダで液圧を発生させるためにブレーキペダルの最小限のストロークが必要となり、そのストロークをある程度以上小さくすることができなかった。しかしながら、ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置では、マスタシリンダで液圧を発生させる必要がないため、ブレーキペダルのストロークを極小にして操作性を高めることが可能になる。
【特許文献１】特開２０００−１４２３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブレーキペダルの操作性は、そのブレーキペダルの特性だけで決まるものではなく、例えばアクセルペダルを踏みながらの走行中に障害物を発見して急制動を行う場合には、ドライバーがアクセルペダルの踏面に置いた足をブレーキペダルの踏面に踏み換える際の操作性が要求される。しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、アクセルペダルとの位置関係においてブレーキペダルの操作性を高めるための工夫がなされていなかった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アクセルペダルとの位置関係を工夫してブレーキペダルの操作性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキペダルのストロークあるいは踏力に応じた電気信号でブレーキアクチュエータを駆動して制動力を発生させるブレーキ装置において、アクセルペダルの初期位置での踏面を基準とするブレーキペダルの初期位置での踏面をドライバーの方向に０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲としたことを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、ブレーキペダルは減速度が殆ど発生しない無効ストロークを有しており、その無効ストロークはブレーキペダルの初期位置から３ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、ブレーキペダルが前記無効ストローク分だけストロークした後に、踏力の変化に応じてブレーキペダルのストロークが変化することを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、アクセルペダルの初期位置での踏面を基準とするブレーキペダルの初期位置での踏面をドライバーの方向に０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲としたので、アクセルペダルの踏面に置いた足をブレーキペダルの踏面に移動させる踏み換え時のドライバーの負担を軽減するとともに、踏み換え時間を短縮して緊急時の応答性を高めることができる。
【００１０】
請求項２の構成によれば、ブレーキペダルの初期位置から３ｍｍ〜６ｍｍの範囲に減速度が殆ど発生しない無効ストロークを設けたので、ブレーキペダルを踏むきっかけを掴み易くするとともに、制動力が予期した以上に急激に立ち上がるのを防止することができる。  請求項３の構成によれば、制動力が発生している間にブレーキペダルの踏力の変化に応じてストロークが変化するので、特に踏力を緩めてブレーキペダルを戻す際に制動力の微調整を容易にして操作性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図８は本発明の一実施例を示すもので、図１はブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置の全体構成図、図２はブレーキペダルおよびアクセルペダルの側面図、図３は図２の３方向矢視図、図４はペダル段差と操作性との関係を示すグラフ、図５はペダル段差と踏み換え時間との関係を示すグラフ、図６はペダルストロークから目標減速度を検索するマップを示す図、図７は無効ストロークと操作性との関係を示すグラフ、図８はブレーキペダルの初期位置および１Ｇ減速度位置での踏面角度を示すグラフである。
【００１３】
図１に示すように、ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置はドライバーの足で操作されるブレーキペダル１１を備えており、ポテンショメータ１２で検出したブレーキペダル１１のストロークがブレーキＥＣＵ１３に入力される。ブレーキＥＣＵ１３はブレーキペダル１１のストロークに応じて決まる目標制動力を前輪および後輪のブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒに発生させるべく、それらのブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒに接続されたブレーキアクチュエータ１５ｆ，１５ｒの作動を制御する。ブレーキアクチュエータ１５ｆ，１５ｒには、電動液圧ポンプや電動液圧シリンダが発生する液圧でブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒを作動させる液圧式のもの、あるいは電動モータの駆動力でブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒを直接作動させる機械式のものが採用される。
【００１４】
ピストン推力センサ１６ｆ，１６ｒで検出した前輪および後輪のブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒのピストンの推力、つまりブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒが発生する実制動力が入力されるブレーキＥＣＵ１３は、その実制動力が前記目標制動力に一致するようにブレーキアクチュエータ１５ｆ，１５ｒの作動をフィードバック制御する。また車輪速センサ１７ｆ，１７ｒで検出した前輪および後輪の車輪速が入力されるブレーキＥＣＵ１３は、所定の車輪がロック傾向になったことを検出すると、その車輪の制動力を減少させてロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を実行する。
【００１５】
図２および図３に示すように、運転席の前下方のダッシュパネル２１に固定したブラケット２２にブレーキペダル１１のアーム部２３の上端が支軸２４で枢支されており、アーム部２３の下端にドライバーの足裏で踏まれるペダル本体部２５が設けられる。支軸２４の一端に接続されたポテンショメータ１２は、ブレーキペダル１１の揺動角に基づいてペダル本体部２５の踏面２５ａのストロークを検出する。ブレーキペダル１１に疑似的なストロークおよび反力を与えるべく、ダッシュパネル２１に設けたストロークシミュレータ２７とブレーキペダル１１のアーム部２３とがロッド２８で連結される。ストロークシミュレータ２７は、直列に配置した低ばね定数の第１スプリングと高ばね定数の第２スプリングとを備えるもので、ブレーキペダル１１を踏み込んだ初期には低ばね定数の第１スプリングを圧縮して反力が低く殆ど減速度が生じない無効ストロークを発生させ、続いて高ばね定数の第２スプリングを圧縮してストロークに応じた反力を発生させる。
【００１６】
ブレーキペダル１１の右側に隣接した配置されたアクセルペダル２９は、ダッシュパネル２１に固定したブラケット３０に支軸３１を介して中間部を枢支されたアーム部３２と、アーム部３２の下端に設けられてドライバーの足裏で踏まれるペダル本体部３３と、支軸３１の周囲に巻き付けられて両端がブラケット３０およびアーム部３２に係止されたスプリング３４とで構成される。アーム部３２の上端はボーデンケーブル３５を介してエンジンのスロットルバルブに接続される。
【００１７】
図２から明らかなように、初期位置にあるアクセルペダル２９のペダル本体部３３の踏面３３ａの接線Ａの水平面に対する角度αは、初期位置にあるブレーキペダル１１の踏面２５ａの接線Ｂの水平面に対する角度βよりも小さくなっている。そしてブレーキペダル１１の踏面２５ａを通って接線Ａに平行に引いた線分Ｂ′と接線Ａとの距離ｄがアクセルペダル２９の踏面３３ａに対するブレーキペダル１１の踏面２５ａのペダル段差（ブレーキペダル１１の踏面２５ａがドライバー側にあるときに正）として定義される。
【００１８】
図４のグラフはペダル段差ｄ（横軸）に対するブレーキペダル１１の操作性（縦軸）の関係を示すもので、操作性は評点が大きいほど良く、評点３が平均となっている。このグラフから明らかなように、ペダル段差ｄが０ｍｍから１５ｍｍの範囲、つまりアクセルペダル２９の踏面３３ａに対してブレーキペダル１１の踏面２５ａが０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲でドライバー側にあるときにブレーキペダル１１の操作性が良好（評点３．７以上）となっている。上記範囲よりもペダル段差ｄが小さいとブレーキペダル１１が遠い感じになって操作し難くなり、上記範囲よりもペダル段差ｄが大きいとドライバーの膝および足首の曲げ角度が大きくなって操作負担が増加してしまう。
【００１９】
図５のグラフはペダル段差ｄ（横軸）に対するブレーキペダル１１の踏み換え時間（縦軸）の関係を示すものである。ブレーキペダル１１の踏み換え時間とは、アクセルペダル２９の踏面３３ａに置いたドライバーの足をブレーキペダル１１の踏面２５ａに移動させるのに必要な時間であり、その踏み換え時間はペダル段差ｄの絶対値が小さいときに小さく、ブレーキペダル１１の操作性が良好な上記ペダル段差ｄ（０ｍｍ〜１５ｍｍ）であれば、ブレーキペダル１１の踏み換え時間を充分に小さくして緊急時に制動力を素早く発生させることができる。
【００２０】
ブレーキＥＣＵ１３はブレーキキャリパ１４ｆ，１４ｒに発生させる目標制動力（目標減速度）をポテンショメータ１２で検出したブレーキペダル１１のストロークに基づいてマップ検索する。図６はそのマップを示すもので、ブレーキペダル１１の踏面２５ａの初期位置から測ったストロークが３ｍｍ〜６ｍｍの範囲はブレーキペダル１１の無効ストロークであり、車体の減速度は走行抵抗によるものだけで、制動による減速度は発生しない。そして３ｍｍ〜６ｍｍの無効ストロークに続く６ｍｍ〜１９ｍｍのストロークにおいて、減速度がリニアに増加する。尚、ストロークに対する減速度の特性は破線で示すようにノンリニアであっても良い。
【００２１】
このように、ブレーキペダル１１に無効ストロークを設定したことにより、予め無効ストロークの範囲内にブレーキペダル１１を位置させて踏み込みのきっかけを掴み易くするとともに、ブレーキペダル１１の踏み込み時に制動力が予期した以上に急激に立ち上がって過大な減速度が発生するのを防止することができる。
【００２２】
仮に、無効ストロークの後にブレーキペダル１１がストロークしないとすると、ドライバーはブレーキペダル１１の踏力のみで制動力を調整することになる。ブレーキペダル１１を踏み込む場合にはドライバーの足裏は踏み込み方向と反対方向の反力を受けるために制動力を調整し易いが、ブレーキペダル１１を戻す場合にはドライバーの足裏は戻し方向と同方向の反力を受けるため、反力を感じ難くなって制動力の微妙な調整が難しくなる。しかしながら本実施例では、制動力が発生している間にブレーキペダル１１の踏力の変化に応じて６ｍｍ〜１９ｍｍの範囲でストロークが変化するので、踏力を緩めてブレーキペダル１１を戻す場合でも制動力の微妙な調整が容易になる。
【００２３】
図７に示すように、無効ストロークは３ｍｍ〜６ｍｍが適切であり、それよりも小さいとブレーキペダル１１の踏み込みのきっかけを掴みずらく、それよりも大きいと応答性が低下してしまう。
【００２４】
図８に示すように、従来のブレーキ装置、つまりブレーキペダルでマスタシリンダを作動させて発生したブレーキ液圧で制動を行うものでは、ブレーキペダルの初期位置での踏面が３５ｍｍ、１Ｇ（９．８ｍ／ｓｅｃ2 ）の減速度が発生するブレーキペダルの位置での踏面が−１７ｍｍであり、従ってブレーキペダルのストロークは５２ｍｍとなる。このように、従来のブレーキ装置はブレーキペダルのストロークが大きいため、必然的に初期位置でのペダル段差ｄが３５ｍｍと大きくなり、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み換えに要する時間が長くなるだけでなく、初期位置および１Ｇ位置のブレーキペダルの踏面の角度差θが大きくなり、ドライバーの足首の負担が増加する問題がある。
【００２５】
それに対して、図８の実施例Ａではブレーキペダル１１の初期位置および１Ｇ位置での踏面２５ａがそれぞれ０ｍｍおよび−２５ｍｍでストロークが２５ｍｍと小さく、また実施例Ｂではブレーキペダル１１の初期位置および１Ｇ位置での踏面２５ａがそれぞれ１５ｍｍおよび５ｍｍでストロークが１０ｍｍと小さいため、初期位置および１Ｇ位置でのブレーキペダル１１の踏面２５ａの角度差θは従来のブレーキ装置に比べて大幅に小さくなり、ドライバーの足首の負担が軽減される。
【００２６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２７】
例えば、実施例ではブレーキペダル１１のストロークをポテンショメータ１２で検出しているが、それをストロークセンサで検出しても良い。
【００２８】
また実施例ではブレーキペダル１１のストロークに応じて目標制動力を決定しているが、それをブレーキペダル１１の踏力に基づいて決定することができる。その際に、踏力はロードセルや圧電素子を用いて検出することができる。
【００２９】
また実施例ではストロークシミュレータ２７にスプリングを用いているが、スプリングに加えてダンパーを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置の全体構成図
【図２】ブレーキペダルおよびアクセルペダルの側面図
【図３】図２の３方向矢視図
【図４】ペダル段差と操作性との関係を示すグラフ
【図５】ペダル段差と踏み換え時間との関係を示すグラフ
【図６】ペダルストロークから目標減速度を検索するマップを示す図
【図７】無効ストロークと操作性との関係を示すグラフ
【図８】ブレーキペダルの初期位置および１Ｇ減速度位置での踏面角度を示すグラフ
【符号の説明】
【００３１】
１１        ブレーキペダル
１５ｆ      ブレーキアクチュエータ
１５ｒ      ブレーキアクチュエータ
２５ａ      踏面
２９        アクセルペダル
３３ａ      踏面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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