(57)【要約】【課題】ペダル操作に基づき、制動力を電子制御する場合であっても、安定した良好な特性のペダル操作が可能となるブレーキ装置を提供する。【解決手段】ブレーキ装置１０ａは、ペダル１２の操作に基づき、制動力発生部１４で発生する制動力をＥＣＵ２０により電子制御するブレーキ装置であって、ペダル１２のアーム１２ｂの揺動支点に対し、ペダル１２の踏み込み方向とは反対方向に該ペダル１２を付勢する接触型の渦巻きばね３６が配置されている。該渦巻きばね３６は、ペダル１２とロッドプレート３４との間に介装されることにより、ペダル１２での踏力とストロークの特性を設定する機能を奏する。【選択図】図２
2008222031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダル操作に基づき、制動力を電子制御するブレーキ装置であって、
前記ペダルの揺動支点に対し、ペダルの踏み込み方向とは反対方向に該ペダルを付勢する接触型の渦巻きばねを配置したことを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダル操作に基づき、制動力を電子制御するブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のＥＣＵに入力されたブレーキペダル（以下、単にペダルともいう）の踏力等の操作情報に基づき、車輪に設けられた制動力発生部に液圧を与えるためのモータシリンダや液圧ポンプを電気的に制御（電子制御）するブレーキ装置が提案されている。
【０００３】
この種の制動力を電子制御するシステム、いわゆるブレーキバイワイヤでは、従来から広範に採用されているペダルとマスタシリンダとが直結された液圧制御システムに比べて、ペダル操作に一層忠実な制動が可能となり、スムーズなブレーキングを実現することができる。
【０００４】
一般に、ブレーキバイワイヤを採用したブレーキ装置では、ペダルの踏み込みに対する反力を得るためのペダルシミュレータ（ストロークシミュレータ）が設けられ、これにより、ペダル踏み込み量（ストローク、操作量）と踏力との間に、所定の特性（ストローク−踏力特性）を付与している。
【０００５】
特許文献１には、前記のペダルシミュレータとして、作動液が導かれる液室を画定するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構を用いることが記載されている。この場合、前記複数の皿ばねを積層することにより、踏み込み初期でのペダルの操作トルク（踏み剛性）を小さく、さらに踏み込んだ際のペダルの操作トルク（踏み剛性）を大きくすることができ、良好なペダル特性（ストローク−踏力特性）を得ることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２１１１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のブレーキ装置では、皿ばねを複数重ねて用いていることから、そのばね定数にバラツキを生じることがある。このため、得られるペダル特性が踏み込みの都度又は車両毎に変化する可能性があり、得られるペダル操作感が一定にならない可能性がある。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、ペダル操作に基づき、制動力を電子制御する場合であっても、安定した良好な特性のペダル操作が可能となるブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のブレーキ装置は、ペダル操作に基づき、制動力を電子制御するブレーキ装置であって、前記ペダルの揺動支点に対し、ペダルの踏み込み方向とは反対方向に該ペダルを付勢する接触型の渦巻きばねを配置したことを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、制動力が電子制御されるシステムオン時において、ペダルに接触型の渦巻きばねの捻りトルクによる反力が与えられる。このため、ペダル反力を発生するペダルシミュレータ等を搭載することなく、ペダルの踏力とストロークの特性を安定した良好な特性とすることができ、ペダルの操作感を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制動力を電子制御するブレーキ装置において、ペダルの揺動支点に対し、接触型の渦巻きばねを配置している。これにより、ペダルに渦巻きばねの捻りトルクによる反力を付与することができ、ペダルの踏力とストロークの特性を安定した良好な特性として、ペダル操作感を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るブレーキ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置１０ａのブロック回路図である。本実施形態に係るブレーキ装置１０ａは自動車等の車両に搭載され、運転者（操作者）によるペダル（ブレーキペダル）１２の操作に基づき左車輪ＬＷや右車輪ＲＷに備えられた制動力発生部（キャリパ、ホイールシリンダ、ブレーキシリンダ）１４Ｌ、１４Ｒでディスク１５Ｌ、１５Ｒを狭持して制動力を発生させ、車両を制動する装置である。なお、図１では、自動車の前輪側を構成する左車輪ＬＷや右車輪ＲＷのみを図示しており、後輪側については図示を省略しているが、該後輪側についても前輪側（左車輪ＬＷや右車輪ＲＷ）と同様な構成や他の構成を備えることができる。また、本実施形態に係るブレーキ装置１０ａにおいて、左車輪ＬＷ側に備えられるものの参照符号には「Ｌ」を付し、右車輪ＲＷ側に備えられるものの参照符号には「Ｒ」を付し、左車輪ＬＷ側及び右車輪ＲＷ側をまとめて説明する場合には前記の「Ｌ」や「Ｒ」を省略する。
【００１４】
ブレーキ装置１０ａは、運転者が運転状況等に応じて操作するペダル１２を有する操作部１１ａと、該ペダル１２の操作に連動して駆動されるマスタシリンダ１６と、前記制動力発生部１４Ｌ、１４Ｒで制動力を発生するための液圧を付与するポンプ（液圧発生部、液圧ポンプ）１８Ｌ、１８Ｒとを備える。ブレーキ装置１０ａの各構成部品は、制御部であるＥＣＵ２０に電気的に接続され、該ＥＣＵ２０により制御される。
【００１５】
すなわち、ブレーキ装置１０ａは、各構成部品間を液圧（油圧）を伝達可能に接続する液圧（油圧）系統と、各構成部品間とＥＣＵ２０とを電気的に接続する電気系統とから構成される。図１中、前記液圧系統を構成する経路（流路）を実線で示し、前記電気系統を構成する経路（信号線）を破線で示している。前記液圧系統に充填される液体としては、例えば、ブレーキフルードが挙げられる。
【００１６】
図２に示すように、操作部１１ａは、ペダル１２と、該ペダル１２と同軸に回転（揺動）可能なロッドプレート３４と、ペダル１２とロッドプレート３４との間に介装される接触型の渦巻きばね３６とを備える。
【００１７】
ペダル１２には、図１に示すように、運転者によるペダル１２の踏み込む力（踏力）や運転者によるペダル１２の操作量（ストローク）を検出するペダル操作情報検出部２２が設けられ、該ペダル操作情報検出部２２の検出値はＥＣＵ２０に入力される。前記踏力の検出には、例えばペダル１２の踏面に設けられるトルクセンサが用いられ、前記ストロークの検出には、例えばペダル１２の回転角度を検出するポテンショメータやエンコーダが用いられる。なお、ペダル操作情報検出部２２は、踏力のみを検出するように構成してもよい。
【００１８】
図２に示すように、ペダル１２において、運転者が足で踏むプレート１２ａを支持するアーム１２ｂの揺動基端側には、ペダル１２の回転中心の軸線方向に沿うやや大径の孔部３８が設けられる。該孔部３８のロッドプレート３４側と反対側の周縁部には、環状凸部４０が設けられる。
【００１９】
ロッドプレート３４において、ペダル１２側の側面には、該ロッドプレート３４の回転中心の軸線方向に沿って突出する棒状の連結軸部４２が設けられる。該連結軸部４２が突設された側と反対側の側面には、連結軸部４２よりも短く且つ該連結軸部４２に同軸な支持軸部４３が突設される。
【００２０】
さらに、ペダル１２の孔部３８及び環状凸部４０の内周面には、その軸線方向に沿って係合溝部４４が形成されると共に、ロッドプレート３４の連結軸部４２には、その軸線方向に沿って該連結軸部４２を先端面から所定長さまで２股に分割する係合溝部４６が形成される。従って、連結軸部４２の係合溝部４６に、渦巻きばね３６の巻き始め側の係合片３６ａが係合し、孔部３８の係合溝部４４に、渦巻きばね３６の巻き終わり側の係合片３６ｂが係合した状態で、連結軸部４２及び渦巻きばね３６が孔部３８内に嵌挿されることで、ペダル１２とロッドプレート３４とが渦巻きばね３６を介して一体に連結される（図３参照）。これにより、ペダル１２は、その踏み込み方向（図２の矢印Ｘ１方向）とは反対方向（矢印Ｘ２方向）に渦巻きばね３６により付勢力を与えられる。
【００２１】
このようにペダル１２とロッドプレート３４とが連結された操作部１１ａは、図３に示すように、その両側に突出するロッドプレート３４の連結軸部４２及び支持軸部４３がブラケット４８、５０の孔部４８ａ、５０ａで軸支されることで揺動可能な状態として車体に固定される。なお、連結軸部４２及び支持軸部４３は、ロックワッシャ５２、５４によりブラケット４８、５０の孔部４８ａ、５０ａから抜け止め固定されている。
【００２２】
さらに、図２〜図４に示すように、ペダル１２のロッドプレート３４に対向する側面において、孔部３８のやや下方にはペダル１２の揺動方向（図２及び図４中の矢印Ｘ方向）に沿った鋸状の係止部５６が設けられる。後述するが、係止部５６は、操作部１１ａにおけるラチェット機構の一部として機能する。
【００２３】
該係止部５６は、ペダル１２の踏み込み側（矢印Ｘ１側）に、アーム１２ｂの側面から垂立する係止面５６ａが形成され、ペダル１２の戻し側（矢印Ｘ２側）に、係止面５６ａの頂部からアーム１２ｂの側面に向けて滑らかに傾斜する傾斜面５６ｂが形成された凸部が複数連続して構成される。図４では、係止部５６を構成する前記凸部は３個となっているが、１個又は２個、さらには４個以上であってもよい。
【００２４】
ロッドプレート３４の係止部５６に対応する位置には、該係止部５６に向けて突出するロッド５８ａをソレノイド５８ｂの励磁により進退駆動させる進退駆動手段５８が設けられる。該進退駆動手段５８は、ブラケットプレート６１を介してボルト６３によりロッドプレート３４に固定されている（図４参照）。前記ソレノイド５８ｂは、図示しない信号線によりＥＣＵ２０及び図示しないバッテリ等の電源に電気的に接続される。なお、ロッドプレート３４において、進退駆動手段５８の下方に形成された孔部４１は、後述するマスタシリンダ１６のロッド２８を連結するためのボルト等を取り付けるためのものである。
【００２５】
このような進退駆動手段５８において、ソレノイド５８ｂが励磁されていない状態ではスプリング５８ｃの付勢力によりロッド５８ａがペダル１２側に伸長し、前記係止部５６に当接する（図４の二点鎖線参照）。一方、ソレノイド５８ｂが励磁されると、スプリング５８ｃの付勢力に抗してロッド５８ａが縮退し、前記係止部５６から離間する（図４の実線参照）。
【００２６】
ペダル１２とロッドプレート３４とを連結する前記渦巻きばね３６は、平板状の金属板（板ばね）が係合片３６ａ側から、係合片３６ｂ側へと渦巻き状に巻回されて構成された接触型の渦巻きばねであり、ペダル１２を、その踏み込み方向（図２の矢印Ｘ１方向）とは反対方向（矢印Ｘ２方向）に付勢する。渦巻きばね３６では、その巻回方向（図２の矢印Ｘ１方向）に対してさらに外力が負荷されると、各金属板同士が次第に接触し、その接触抵抗の上昇に伴ってばねが硬くなり、すなわち、ばね定数が高くなる。
【００２７】
従って、渦巻きばね３６が介装された操作部１１ａでは、図５に示すように、ペダル１２の操作時（踏み込み時）の初期、すなわち、ペダル１２の操作踏力が低く、渦巻きばね３６のセット荷重（図５中の点Ａ１）未満の場合には、渦巻きばね３６の巻き角はほとんど変化せず、同様にペダル１２の操作量もほとんど変化しない。この場合、渦巻きばね３６のセット荷重とは、ペダル１２の踏み込みにより該渦巻きばね３６を巻き始めることができ、ペダル１２の操作量が変化し始める荷重（ペダル１２から渦巻きばね３６への負荷）である。
【００２８】
次いで、さらなるペダル１２の操作（踏み込み）により渦巻きばね３６が前記セット荷重（図５中の点Ａ１）を超えた場合において、前記金属板同士の接触がない状態では渦巻きばね３６の捻りトルクは緩やかに上昇するため、ペダル１２は軽い操作トルク（踏み剛性）で操作することができる（図５中の点Ａ１から点Ａ２までの間）。すなわち、ペダル１２の踏み込みが少なく減速度（減速方向の加速度）が低い領域では、軽い操作トルク（踏み剛性）でペダル１２の操作が可能となり、良好な操作性を得ることができる。
【００２９】
続いて、さらにペダル１２が踏み込まれると、渦巻きばね３６の金属板同士が接触を開始して（図５中の点Ａ２）、その接触抵抗が次第に増大し、渦巻きばね３６の捻りトルクが滑らかに且つ急速に上昇し始める。通常、このような領域は、運転者がペダル１２を大きく強く踏み込み、高い減速度を発生させたい領域となっている。従って、ペダル１２の踏力の上昇に伴って、渦巻きばね３６の捻りトルクも上昇するため、ペダル１２の操作トルク（踏み剛性）を適切に高めることができ、運転者は硬く強い良好な操作感を得ることが可能となる。その後、さらにペダル１２が踏み込まれ、例えば、図５中の点Ａ３では渦巻きばね３６の金属板同士が完全に接触するため、すなわち、該点Ａ３がペダル１２の踏み込み限界（最大ストローク位置）となる。
【００３０】
このように、本実施形態に係るブレーキ装置１０ａでは、渦巻きばね３６を用いることにより、図５に示すような非線形の良好な踏力−ストローク特性を得ることが可能となり、運転者はその操作量や踏力に応じた最適な操作感を得ることが可能となる。
【００３１】
図１に戻り、マスタシリンダ１６は、軸方向に順に配置された２つのピストン２６Ｌ、２６Ｒと、後端がロッドプレート３４に連結されてピストン２６Ｌ、２６Ｒを進退駆動するロッド２８と、シリンダ１６ａ内が前記ピストン２６Ｌ、２６Ｒで仕切られ形成された２つの加圧室３０Ｌ、３０Ｒとから構成される。加圧室３０Ｌ、３０Ｒには、ペダル１２の踏み込みで進動したピストン２６Ｌ、２６Ｒを原位置に戻す復帰ばね（弾性部材）３２Ｌ、３２Ｒが配設される。
【００３２】
前記加圧室３０Ｌ、３０Ｒは、主経路３３Ｌ、３３Ｒによって前記制動力発生部１４Ｌ、１４Ｒに連結される。さらに、加圧室３０Ｌ、３０Ｒには、リザーバタンク５１へと連結される経路５３Ｌ、５３Ｒが連通している。リザーバタンク５１は、ブレーキ装置１０ａの液圧系統の液圧（液量）を調節する機能を果たす。さらに、リザーバタンク５１には、ポンプ１８Ｌ、１８Ｒの１次側（吸込側）に連通する経路５７Ｌ、５７Ｒが連結される。これら経路５３Ｌ、５３Ｒ及び経路５７Ｌ、５７Ｒは、リザーバタンク５１に連結される手前でそれぞれ合流している。
【００３３】
なお、リザーバタンク５１へと連結される経路５３において、加圧室３０に連通する開口部は、ピストン２６の原位置に近接して形成される。これにより、ピストン２６Ｌ、２６Ｒが原位置から進動すると同時に（僅かでも動くと）前記開口部は閉塞され、すなわち、加圧室３０Ｌ、３０Ｒとリザーバタンク５１との間で経路５３Ｌ、５３Ｒが遮断される。
【００３４】
この場合、マスタシリンダ１６の復帰ばね３２のセット荷重を、渦巻きばね３６のセット荷重よりも低く（小さく）設定しておくことにより、ペダル１２が踏まれると同時にマスタシリンダ１６のピストン２６が動き出し、この時点ですぐに前記経路５３が遮断され、結果としてピストン２６が固定される。従って、ロッドプレート３４も固定された状態となるため、さらにペダル１２が踏み込まれ、ペダル１２の操作踏力が渦巻きばね３６のセット荷重（図中の点Ａ１）よりも高くなった時点から渦巻きばね３６が巻き始められ、該渦巻きばね３６により所望の踏力と操作量の特性を得ることが可能となる。
【００３５】
前記主経路３３Ｌ、３３Ｒにおいて、前記経路５７Ｌ、５７Ｒよりもマスタシリンダ１６側にはバルブ５９Ｌ、５９Ｒが配設され、前記経路５７Ｌ、５７Ｒよりも制動力発生部１４Ｌ、１４Ｒ側には第１リニアソレノイドバルブ６０Ｌ、６０Ｒが配設される。該第１リニアソレノイドバルブ６０Ｌ、６０Ｒの制動力発生部１４Ｌ、１４Ｒ側において、主経路３３Ｌ、３３Ｒから分岐される経路６２Ｌ、６２Ｒには、第２リニアソレノイドバルブ６４Ｌ、６４Ｒが配設される。経路６２Ｌ、６２Ｒは、前記経路５７Ｌ、５７Ｒと合流し、リザーバタンク５１へと連通している。
【００３６】
前記バルブ５９は、ＥＣＵ２０の制御下にソレノイド５９ａが励磁（駆動）されると主経路３３を連通又は遮断する。一方、前記第１リニアソレノイドバルブ６０は、ＥＣＵ２０の制御下にリニアソレノイド６０ａが励磁されると、主経路３３における経路５７の連結部と経路６２の連結部との間での絞りの程度（流路径）を調整する。同様に、前記第２リニアソレノイドバルブ６４は、ＥＣＵ２０の制御下にリニアソレノイド６４ａが励磁されると、経路６２の絞りの程度（流路径）を調整する。このように第１及び第２リニアソレノイドバルブ６０、６４は、その配設された経路の絞りの程度を調整する可変絞り弁として機能する。
【００３７】
なお、図１では簡単のため、ソレノイド５９ａ及びリニアソレノイド６０ａ、６４ａからＥＣＵ２０へと接続される信号線等を省略している。
【００３８】
以上のように構成されるブレーキ装置１０ａでは、通常時、ペダル１２の操作情報である踏力やストロークが、ペダル操作情報検出部２２で検出されてＥＣＵ２０に入力される。そして、ＥＣＵ２０からの指令に基づきポンプ１８が駆動されて、制動力発生部１４で制動力が発生し、ブレーキ動作が行われる。すなわち、ブレーキ装置１０ａは、バイワイヤ技術を採用したシステム（ブレーキバイワイヤ）として構成されており、ペダル１２の操作に基づき、制動力を電子制御する装置である。
【００３９】
そこで、次に、本実施形態に係るブレーキ装置１０ａの基本的な動作及び作用効果について説明する。
【００４０】
第１に、ブレーキ装置１０ａがブレーキバイワイヤとして電子制御される通常時（システムオン時）について説明する。
【００４１】
システムオン時には、先ず、ＥＣＵ２０の制御下に、バルブ５９を閉弁して主経路３３を遮断する。さらに、進退駆動手段５８を構成するソレノイド５８ｂを励磁して、ロッド５８ａをスプリング５８ｃの付勢力に抗して縮退させ、係止部５６から離間させる（図４の実線位置）。
【００４２】
この状態で、運転者がペダル１２を操作する際には、上記のようにマスタシリンダ１６の復帰ばね３２のセット荷重が、渦巻きばね３６のセット荷重よりも低く設定されていることから、ペダル１２が踏まれると同時にマスタシリンダ１６のピストン２６が動き出し、リザーバタンク５１への経路５３が遮断され、ピストン２６が固定される。従って、ロッドプレート３４も固定された状態となり、その揺動が規制される。すなわち、ペダル１２が操作されると同時に、ピストン２６が原位置から進動するため、加圧室３０からリザーバタンク５１へと連通する経路５３が遮断される。ここで、主経路３３はバルブ５９により遮断されているため、マスタシリンダ１６の加圧室３０で発生する液圧の供給先はなく、すなわち、ピストン２６は進退駆動停止状態となる。従って、ロッドプレート３４はマスタシリンダ１６を進退駆動することができずに固定された状態（揺動停止状態）となる。
【００４３】
このようにロッドプレート３４がマスタシリンダ１６によって固定された状態で、さらにペダル１２が踏み込まれ、ペダル１２の操作踏力が渦巻きばね３６のセット荷重（図中の点Ａ１）を超えると、ペダル１２とロッドプレート３４との間に渦巻きばね３６を介して回転角度差が生じてくる。すなわち、渦巻きばね３６が巻き始められる。このため、図５に示すように、ペダル１２には、渦巻きばね３６の捻りトルクによる反力（回転トルク）が与えられ、踏力とストロークの特性が該渦巻きばね３６により設定され、運転者は、ペダル１２の操作を最適な感覚で行うことができる。
【００４４】
同時に、運転者のペダル１２の操作によって、ペダル操作情報検出部２２からペダル１２の操作情報（踏力やストローク）がＥＣＵ２０に入力される。ＥＣＵ２０では入力されたペダル１２の操作情報に基づきポンプ１８を駆動制御すると共に、絞り弁である第１及び第２リニアソレノイドバルブ６０、６４を構成するリニアソレノイド６０ａ、６４ａの開度を最適制御する。従って、第１及び第２リニアソレノイドバルブ６０、６４によってポンプ１８の１次側及び２次側での絞りの程度が制御されるため、ポンプ１８の液圧がＥＣＵ２０で決定される所望の液圧として調整されて制動力発生部１４に与えられ、該制動力発生部１４で所望の制動力が発生し、左車輪ＬＷや右車輪ＲＷが制動される。
【００４５】
第２に、ブレーキ装置１０ａがブレーキバイワイヤとして電子制御されない状態（システムオフ時）について説明する。このシステムオフ時としては、例えば、ポンプ１８が故障や誤動作を生じた場合やイグニッションオフとされたシステム停止時等、いわゆる失陥時が挙げられる。
【００４６】
システムオフ時には、バルブ５９が開弁（開放）されて主経路３３が連通される。さらに、進退駆動手段５８を構成するソレノイド５８ｂが非励磁とされることにより、ロッド５８ａがスプリング５８ｃの付勢力によってペダル１２側に伸長し、係止部５６に当接する（図４の二点鎖線位置）。
【００４７】
この状態で、運転者がペダル１２を操作すると、ペダル１２の係止部５６を構成する係止面５６ａに対して、ロッドプレート３４の前記伸長したロッド５８ａが当接していることから、ペダル１２の踏み込み方向（図２及び図４の矢印Ｘ１方向）には該ペダル１２及びロッドプレート３４が一体となって揺動する。従って、ペダル１２の操作は、渦巻きばね３６で吸収されることなくロッドプレート３４からマスタシリンダ１６へと伝達される。これにより、マスタシリンダ１６の加圧室３０で発生する液圧が制動力発生部１４に与えられ、該制動力発生部１４で制動力が発生し、左車輪ＬＷや右車輪ＲＷが制動される。なお、ペダル１２への反力は、マスタシリンダ１６により得ることができるため、運転者は確実に且つ良好にペダル１２を操作することができる。
【００４８】
また、ペダル１２を戻す際には（図２及び図４の矢印Ｘ２方向）、ロッドプレート３４の前記伸長したロッド５８ａが、スプリング５８ｃによって伸長方向に弾性支持されながら、ペダル１２の係止部５６を構成する各傾斜面５６ｂを順次乗り越えることから、ペダル１２を確実に初期位置まで戻すことができる。当然、初期位置まで戻されたペダル１２を再び踏み込む際には、ペダル１２の係止面５６ａとロッドプレート３４のロッド５８ａとが当接しているため、ペダル１２とロッドプレート３４とは一体となって揺動可能である。すなわち、ブレーキ装置１０ａでは、失陥時等のシステムオフ時、ペダル１２の係止部５６と、ロッドプレート３４の進退駆動手段５８とが、いわゆるラチェット機構として機能することによりペダル１２の確実な踏み込み操作及び戻し操作が可能となる。
【００４９】
第３に、前記システムオン時において、ペダル１２の操作途中（例えば、踏み込みの途中）に突然失陥を生じてシステムオフとなった場合について説明する。このような場合には、ペダル１２の操作途中で突然ポンプ１８が停止して制動力発生部１４への液圧が供給されなくなり、車両が制動不能となる可能性がある。
【００５０】
ところが、本実施形態に係るブレーキ装置１０ａでは、システムが失陥し、ポンプ１８が停止すると同時に、バルブ５９が開弁され、進退駆動手段５８を構成するソレノイド５８ｂが非励磁とされる。これにより、ロッド５８ａがスプリング５８ｃの付勢力によってペダル１２側に伸長し、係止部５６に当接することで、ロッドプレート３４とペダル１２とが係合し一体に揺動可能となる。従って、ペダル１２の操作途中で突然失陥したとしても、そのままペダル１２を踏み込むことができ、マスタシリンダ１６からの液圧を制動力発生部１４に与えて確実に制動力を得ることが可能となる。
【００５１】
しかも、前記のような突然のシステム失陥により、ロッドプレート３４の進退駆動手段５８がペダル１２の係止部５６に対して不規則な位置（中途半端な位置）で係合してしまった場合であっても、前記ラチェット機構により、ペダル１２を初期位置まで容易に且つ確実に戻すことが可能となる。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係るブレーキ装置１０ａでは、ブレーキバイワイヤとして制動力が電子制御されるシステムオン時には、バルブ５９が閉じられ主経路３３が遮断されると共に、進退駆動手段５８を構成するソレノイド５８ｂが励磁され、ロッド５８ａが係止部５６から離間する。これにより、ロッドプレート３４がマスタシリンダ１６によって固定された状態となり、ペダル１２とロッドプレート３４とが渦巻きばね３６を介して回転角度差を生じることになる。従って、ペダル１２に渦巻きばね３６の捻りトルクによる反力が与えられ、踏力とストロークの特性が図５に示す良好な特性となるため、運転者は、ペダル１２の操作を最適な感覚で確実に行うことができる。
【００５３】
また、ブレーキ装置１０ａでは、失陥時等のシステムオフ時、ペダル１２の係止部５６と、ロッドプレート３４の進退駆動手段５８とがラチェット機構として機能する。これにより、ペダル１２の踏み込み時にはペダル１２とロッドプレート３４とが略一体に揺動可能となる一方、ペダル１２の戻し時にはペダル１２がロッドプレート３４から独立して揺動可能となるため、ペダル１２の踏み込み操作や戻し操作を確実に行うことができる。また、このようなシステムオフがペダル１２の操作中に突然発生した場合であっても、ペダル１２の踏み込み操作や戻し操作を確実に行うことができる。この場合、ペダル１２を踏み込んだ際には、マスタシリンダ１６で発生する液圧を制動力発生部１４に与えることができ、これにより制動力を発生することが可能となり、例えば、ポンプ１８が故障した場合であっても確実な制動が可能となる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態につき、主に図６及び図７を参照して説明する。図６は、この第２の実施形態に係るブレーキ装置１０ｂに備えられる操作部１１ｂの概略分解斜視図である。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う一部省略断面図である。なお、図６及び図７において、図１〜図４に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施形態に係るブレーキ装置１０ｂを構成する操作部１１ｂは、前記係止部５６及び進退駆動手段５８を備えていない。図６及び図７に示すように、操作部１１ｂにおいて、ペダル１２の孔部３８を挟んで環状凸部４０側と反対側の側面には、やや大径の円筒形状からなるハウジング７０が突設される。一方、ロッドプレート３４の連結軸部４２が突設された側には、連結軸部４２と同軸で該連結軸部４２よりも短く且つ大径な円筒形状からなる連結凸部７２が設けられる。
【００５６】
従って、操作部１１ｂでは、ペダル１２とロッドプレート３４とが渦巻きばね３６を介して連結されると、図７に示すように、ペダル１２のハウジング７０内にロッドプレート３４の連結凸部７２が嵌挿されて、該ハウジング７０内を閉塞する。この際、ペダル１２の環状凸部４０とロッドプレート３４の連結軸部４２との間、及び、ペダル１２のハウジング７０とロッドプレート３４の連結凸部７２との間には、それぞれシールリング（オイルシール）７４、７６が嵌め込まれる。これにより、ハウジング７０の内側には、渦巻きばね３６が内装された密閉空間が形成されている。
【００５７】
このような操作部１１ｂにおいて、ハウジング７０の内部に形成された前記密閉空間内には、磁性流体Ｍが封入されており、該磁性流体Ｍは渦巻きばね３６の各金属板間にも十分に浸入している。該磁性流体Ｍは、磁界が印加されると粘性抵抗が変化する流体であり、磁界の強度が上がるとその粘性抵抗も高くなる性質のものである。磁性流体Ｍとしては、鉄粉を混ぜたオイル等が用いられる。
【００５８】
さらに操作部１１ｂでは、磁性流体Ｍが封入されたハウジング７０の周囲に対して、円筒形状からなる磁気コイル７８が配置されている。従って、ＥＣＵ２０の制御下に、磁気コイル７８が通電され、磁性流体Ｍへの印加磁界が変化すると、渦巻きばね３６が浸漬された磁性流体Ｍの粘性抵抗が変化する。このため、磁性流体Ｍの粘性抵抗が高くなることにより渦巻きばね３６が硬く（ばね定数が高く）なり、磁性流体Ｍの粘性抵抗が低くなることにより渦巻きばね３６が柔らかく（ばね定数が低く）なる。換言すれば、本実施形態の場合、操作部１１ｂを構成する磁気コイル７８への通電により、磁性流体Ｍへの印加磁界を適切に変化させると、渦巻きばね３６のばね定数を変化させることができ、従って、ペダル１２の操作トルク（踏み剛性）を変化させることが可能となる。
【００５９】
ところで、上記第１の実施形態に係るブレーキ装置１０ａのように、ペダル１２の踏力とストロークの特性を渦巻きばね３６のみで設定している場合、通常の十分に時間をかけてゆっくりとしたペダル操作時には、その特性が図８中の線Ｂ１に示すような良好な特性となる。しかしながら、ペダル１２を急に素早く踏み込んだ場合等には、図８中の線Ｃに示すように踏力とストロークの特性が大きく変動することがあり、良好な操作感を得ることができない可能性がある。
【００６０】
ところが、本実施形態に係るブレーキ装置１０ｂでは、ＥＣＵ２０の制御下に、ペダル操作情報検出部２２の検出値等に基づき、操作部１１ｂを構成する磁気コイル７８から磁性流体Ｍへの印加磁界を変化させ、磁性流体Ｍに適度な粘性を付与することができる。これにより、渦巻きばね３６のばね定数を適度に向上させてペダル１２の操作トルク（踏み剛性）を高め、ペダル１２にしっかりとして操作感を与えることで、図８中の線Ｂ２で示すような良好な特性へと補正することができる。
【００６１】
また、本実施形態に係るブレーキ装置１０ｂでは、例えば、図示しないスイッチ又はペダル操作情報検出部２２の検出結果等に基づいて、ペダル１２の踏力とストロークの特性を可変にすることもできる。例えば、磁性流体Ｍに磁界を印加せず、図９中の線Ｄ１に示す通常の特性に設定された通常時モードと、ＥＣＵ２０の制御下に磁性流体Ｍへの印加磁界を適切に変化させ、図９中の線Ｄ２に示すペダル１２の操作トルク（踏み剛性）を高めた特性に設定された緊急時モードとに切換可能に構成することも可能である。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係るブレーキ装置１０ｂによれば、磁性流体Ｍへの印加磁界を変化させることで渦巻きばね３６のばね定数を変化させ、ペダル１２の踏力とストロークの特性を適切に制御することができる。
【００６３】
また、磁性流体Ｍへの印加磁界を最大限に強くした場合には、渦巻きばね３６が完全に硬化して、ペダル１２とロッドプレート３４とを略一体として揺動させることができる。従って、前記失陥時等のシステムオフ時、磁性流体Ｍへの印加磁界を変化させることにより、上記ブレーキ装置１０ａを構成する係止部５６と、ロッドプレート３４の進退駆動手段５８とによるラチェット機構と略同様な操作が可能となる。すなわち、ペダル１２の踏み込み時には、磁性流体Ｍへの印加磁界を最大限に強くしてペダル１２とロッドプレート３４とを略一体に揺動可能とし、ペダル１２の戻し時には磁性流体Ｍへの印加磁界をなくすことでペダル１２とロッドプレート３４とを互いに独立して揺動可能としてペダル１２を確実に初期位置まで戻すことができる。このため、本実施形態に係るブレーキ装置１０ｂでは、上記実施形態に係るブレーキ装置１０ａでの係止部５６や進退駆動手段５８を省略することができ、機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００６４】
なお、上記実施形態に係るブレーキ装置１０ａ、１０ｂの液圧系統や電気系統の回路は、図１に示す以外の構成とすることも当然可能であり、例えば、制動力発生部１４に液圧を与える液圧発生部として、ポンプ１８に代えて、モータにより駆動されるシリンダ（モータシリンダ）等を用いてもよい。
【００６５】
また、制動力発生部１４としては、いわゆるディスクブレーキとしてディスク１５を狭持するキャリパ以外にも、ドラムブレーキとしてドラムにシューを当接させるホイールシリンダ等が挙げられる。
【００６６】
以上、実施形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置のブロック回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るブレーキ装置に備えられる操作部の概略分解斜視図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う一部省略断面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う一部省略断面図である。
【図５】渦巻きばねの巻き角と捻りトルクとの関係と、ペダルの踏力とストロークの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るブレーキ装置に備えられる操作部の概略分解斜視図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う一部省略断面図である。
【図８】磁性流体への磁界印加の有無によるペダルの踏力とストロークの関係を比較したグラフである。
【図９】図６に示すブレーキ装置において、ペダルの踏力とストロークの関係を２つのモードに設定した状態でのグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１０ａ、１０ｂ…ブレーキ装置          １１ａ、１１ｂ…操作部
１２…ペダル                          １４Ｌ、１４Ｒ…制動力発生部
１６…マスタシリンダ                  １８Ｌ、１８Ｒ…ポンプ
２０…ＥＣＵ                          ２２…ペダル操作情報検出部
３４…ロッドプレート                  ３６…渦巻きばね
５６…係止部                          ５８…進退駆動手段
５９Ｌ、５９Ｒ…バルブ                ７０…ハウジング
７８…磁気コイル
【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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【図９】
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