(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪のブレーキ液圧を発生する前輪用アクチュエータ（１９Ｆ）と、
後輪のブレーキ液圧を発生する後輪用アクチュエータ（１９Ｒ）と、
運転者によるブレーキ操作子（１１）の操作に応じて前記両アクチュエータ（１９Ｆ，１９Ｒ）の作動を制御する制御手段（Ｕ）と、
運転者によるブレーキ操作子（１１）の操作に応じてブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１０）と、
前輪を制動する前輪用ホイールシリンダ（１５）と、
後輪を制動する後輪用ホイールシリンダ（１６）と、
前記両アクチュエータ（１９Ｆ，１９Ｒ）の正常時には前記マスタシリンダ（１０）および前記両ホイールシリンダ（１５，１６）間の連通を遮断するとともに異常時には連通させる電磁弁（１８）と、
を備え、
前記マスタシリンダ（１０）が発生したブレーキ液圧で前記両ホイールシリンダ（１５，１６）を作動させる前記異常時に、車両の減速度が０．８Ｇのときの前輪および後輪の制動力配分が理想配分となるように、後輪のブレーキディスク（３４）の直径を前輪のブレーキディスク（３４）の直径よりも小さくすることで、前記両ホイールシリンダ（１５，１６）により発生する制動力の比率を設定することを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置。
【請求項２】
後輪のブレーキディスク（３４）の厚さを前輪のブレーキディスク（３４）の厚さよりも厚くしたことを特徴とする、請求項１に記載のＢＢＷ式ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正常時に運転者のブレーキ操作に応じた電気信号で作動するアクチュエータで車輪を制動し、異常時に運転者のブレーキ操作により作動するマスタシリンダが発生したブレーキ油圧で車輪を制動するＢＢＷ式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、正常時に運転者がブレーキペダル１２を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ１４と車輪を制動するホイールシリンダ２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲとの連通を電磁開閉弁２４Ａ，２４Ｂで遮断した状態で、オイルポンプ３６が発生するブレーキ液圧を電磁開閉弁５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲ；６０ＦＬ，６０ＦＲ，６０ＲＬ，６０ＲＲを介してホイールシリンダ２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲに供給して制動を行い、また異常時に電磁開閉弁２４Ａ，２４Ｂを開弁してマスタシリンダ１４が発生するブレーキ液圧を直接ホイールシリンダ２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲに供給して制動を行う、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２１９６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のＢＢＷ式ブレーキ装置は、異常時にマスタシリンダ１４からブレーキ液圧が供給されたときの前輪の制動力および後輪の制動力が同じに設定されているため、車両に大きな減速度を発生させようとすると、後輪が前輪よりも先にロックして車両挙動を乱す虞があった。これを防止するために、前輪のホイールシリンダを後輪のホイールシリンダよりも大型化して前輪の制動力を高めると、正常時に車両の減速度が比較的に小さい領域で後輪の制動力が前輪の制動力よりも大きくなる理想制動力配分特性を得るには、オイルポンプ３６が発生したブレーキ液圧を電磁開閉弁５０ＦＬ，５０ＦＲ；６０ＦＬ，６０ＦＲで大きく減圧して前輪のホイールシリンダ２２ＦＬ，２２ＦＲに供給する必要があり、システムの効率が著しく低下する問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、正常時にも異常時にも適切な前後輪の制動力配分が得られるＢＢＷ式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】
【０００５】
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、前輪のブレーキ液圧を発生する前輪用アクチュエータと、後輪のブレーキ液圧を発生する後輪用アクチュエータと、運転者によるブレーキ操作子の操作に応じて前記両アクチュエータの作動を制御する制御手段と、運転者によるブレーキ操作子の操作に応じてブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、前輪を制動する前輪用ホイールシリンダと、後輪を制動する後輪用ホイールシリンダと、前記両アクチュエータの正常時には前記マスタシリンダおよび前記両ホイールシリンダ間の連通を遮断するとともに異常時には連通させる電磁弁とを備え、前記マスタシリンダが発生したブレーキ液圧で前記両ホイールシリンダを作動させる前記異常時に、車両の減速度が０．８Ｇのときの前輪および後輪の制動力配分が理想配分となるように、後輪のブレーキディスクの直径を前輪のブレーキディスクの直径よりも小さくすることで、前記両ホイールシリンダにより発生する制動力の比率を設定することを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置が提案される。
【０００６】
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、後輪のブレーキディスクの厚さを前輪のブレーキディスクの厚さよりも厚くしたことを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
尚、実施の形態のブレーキペダル１１は本発明のブレーキ操作子に対応し、実施の形態の踏力遮断弁１８は本発明の電磁弁に対応し、実施の形態のモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒは本発明のアクチュエータに対応し、実施の形態の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、前後輪のアクチュエータの正常時には、電磁弁を閉弁してマスタシリンダおよび前後輪のホイールシリンダ間の連通を遮断した状態で、前後輪のアクチュエータが発生するブレーキ液圧で前後輪のホイールシリンダをそれぞれ独立に作動させることで、前後輪を理想制動力配分で制動することができる。一方、前後輪のアクチュエータの異常時には、電磁弁を開弁してマスタシリンダおよび前後輪のホイールシリンダ間を連通させた状態で、マスタシリンダが発生する同じブレーキ液圧で前後輪のホイールシリンダを作動させるが、その場合に車両の減速度が０．８Ｇのときの前後輪の制動力配分が理想配分となるように、後輪のブレーキディスクの直径を前輪のブレーキディスクの直径よりも小さくして前記両ホイールシリンダにより発生する制動力の比率を設定しておくことで、０．８Ｇの高い減速度においても後輪が先にロックするのを防止して車両挙動の安定を維持することができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、後輪のブレーキディスクの厚さを前輪のブレーキディスクの厚さよりも厚くしたので、正常時にＢＢＷによって理想制動力配分を得るべく後輪に前輪よりも大きいブレーキ液圧を発生させて後輪のブレーキディスクの発熱量が増加しても、その後輪のブレーキディスクの放熱を有効に行わせてフェード現象の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図５は本発明の実施の形態を示すもので、図１はＢＢＷ式ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図２は図１に対応する異常時の液圧系統図、図３は制御系のブロック図、図４はディスクブレーキ装置の構造を示す図、図５は前輪および後輪の制動力配分特性を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、運転者がブレーキペダル１１を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第１、第２出力ポート１２ａ，１２ｂを備えており、第１出力ポート１２ａは例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１３，１４に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図１には、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第２出力ポート１２ｂに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統について説明する。
【００１３】
マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａと前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５とが液路１７ａ〜１７ｆで接続されるとともに、液路１７ｃ，１７ｄ間から分岐する液路１７ｇ〜１７ｊが後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に接続される。
【００１４】
液路１７ｂ，１７ｃ間に常開型電磁弁である踏力遮断弁１８が配置され、液路１７ｄ，１７ｅ間に前輪のモータシリンダ１９Ｆが配置される。モータシリンダ１９Ｆは、液路１７ｄ，１７ｅ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。
【００１５】
同様に、液路１７ｈ，１７ｉ間に後輪のモータシリンダ１９Ｒが配置される。モータシリンダ１９Ｒは、液路１７ｈ，１７ｉ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。
【００１６】
液路１７ａ，１７ｂ間から分岐する液路１７ｋ〜１７ｎの下流端に接続されたストロークシミュレータ２５は、シリンダ２６にスプリング２７で付勢されたピストン２８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２８の反スプリング２７側に形成された液室２９が液路１７ｎに連通する。液路１７ｍ，１７ｎ間には、常閉型電磁弁である反力許可弁３０が配置される。また液路１７ｇ，１７ｈ間から分岐する液路１７ｏ，１７ｐがマスタシリンダ１０のリザーバ３１に連通しており、その液路１７ｏ，１７ｐ間に常閉型電磁弁である大気弁３２が配置される。
【００１７】
図３に示すように、踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２およびモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒの電動モータ２２，２２の作動を制御する電子制御ユニットＵには、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、前輪のディスクブレーキ装置１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、後輪のディスクブレーキ装置１４に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｃとが接続される。
【００１８】
図４に示すように、前輪のディスクブレーキ装置１３および後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１５，１６は、車体に左右移動自在にフローティング支持されたブレーキキャリパ３３と、車輪と共に回転するブレーキディスク３４を挟むようにブレーキキャリパ３３に相互に接近・離間可能に支持された一対のブレーキパッド３５，３５と、ブレーキキャリパ３３に形成されたシリンダ孔３６に摺動自在に嵌合するピストン３７と、ピストン３７の背部に形成された液室３８とを備える。
【００１９】
本実施の形態では、後輪のディスクブレーキ装置１４のブレーキディスク３４の厚さＴが、前輪のディスクブレーキ装置１３のブレーキディスク３４の厚さＴよりも厚く設定される。
【００２０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２１】
図１に示す正常時には、電子制御ユニットＵからの指令で踏力遮断弁１８、反力許可弁３０および大気弁３２のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１８が閉弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の連通を遮断し、反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させ、かつ大気弁３２が開弁する。この状態で運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１８で閉塞された液路１７ｋのブレーキ液圧を液圧センサＳａが検出する。電子制御ユニットＵは、液圧センサＳａが検出したブレーキ液圧に応じた液圧を液路１７ｆ，１７ｊに発生させるべく、前輪および後輪のモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒを作動させる。
【００２２】
その結果、前輪のモータシリンダ１９Ｆの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｅ，１７ｆを介してディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路１７ｆのブレーキ液圧を液圧センサＳｂで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２３】
同様に、後輪のモータシリンダ１９Ｒの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｉ，１７ｊを介してディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路１７ｊのブレーキ液圧を液圧センサＳｃで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２４】
尚、シリンダ２０内のピストン２１が電動モータ２２によって僅かに前進すると、液室２４と液路１７ｄ（あるいは液路１７ｈ）との連通が絶たれるため、シリンダ２０が発生したブレーキ液圧が液路１７ｏ，１７ｐ間に設けた大気弁３２を介してリザーバ３１に逃げる虞はない。
【００２５】
ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り踏力遮断弁１８は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドが摩耗してシリンダ２０，２０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の液路１７ｅ，１７ｆあるいは液路１７ｉ，１７ｊの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ３１から補給することができず、しかもホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。
【００２６】
しかしながら、シリンダ２０，２０内でピストン２１，２１が後退すると、液室２４，２４が開弁した大気弁３２を介してリザーバ３１に連通するため、ディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ３１から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができる。
【００２７】
また正常時に運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、そのブレーキ液圧がストロークシミュレータ２５の液室２９に伝達されてピストン２８がスプリング２７の弾発力に抗して移動することで、ブレーキペダル１１の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ２２，２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているにも関わらず、運転者の踏力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。
【００２８】
一方、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図２に示すように踏力遮断弁１８が開弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間が連通し、反力許可弁３０が閉弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間の連通が遮断され、かつ大気弁３２が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ３１間の連通が遮断される。その結果、運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧は、開弁した踏力遮断弁１８およびモータシリンダ１９Ｆを介して前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達され、また開弁した踏力遮断弁１８およびモータシリンダ１９Ｒを介して後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪および後輪が制動される。
【００２９】
これと同時に、反力許可弁３０の閉弁によりストロークシミュレータ２５とマスタシリンダ１０との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２５は機能を停止する。その結果、ブレーキペダル１１のストロークが不必要に増加して運転者に違和感を与えるのを防止することができ、しかもマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２５に吸収されることなくホイールシリンダ１５，１６に伝達され、高い応答性で制動力を発生させることができる。
【００３０】
しかして、電源が失陥して踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２およびモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒが作動不能になっても、運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪および後輪のホイールシリンダ１５，１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。
【００３１】
ところで、上述した正常時には、前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に前輪用のモータシリンダ１９Ｆからブレーキ液圧が供給され、後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に後輪用のモータシリンダ１９Ｒからブレーキ液圧が供給されるため、前輪および後輪の制動力を各々独立に制御することができる。従って、図５に示すように、正常時の前輪および後輪の制動力配分を理想制動力配分に設定することができる。
【００３２】
理想制動力配分は、制動力の増加に伴って前輪および後輪が同時にロックして最も効率的な制動特性が得られる前後輪の制動力配分であって、ロックが発生し難い緩減速時には後輪の制動力が前輪の制動力を上回り、ロックが発生し易い急減速時には前輪の制動力が後輪の制動力を上回るようになっている。これは、急減速時に後輪が先にロックすると車両挙動を乱す虞があるからである。
【００３３】
前後輪の制動力を個別に制御可能な正常時には理想制動力配分を得ることは容易であるが、マスタシリンダ１０が発生する共通のブレーキ液圧で前後輪を制動する異常時には、前後輪の制動力を個別に制御することはできず、ブレーキペダルの踏力の増加に応じて前後輪の制動力を一定の比率を保ったまま増加させることになる。前後輪の制動力の比率は、同じブレーキ液圧を供給したときの前輪のディスクブレーキ装置１３の制動能力と後輪のディスクブレーキ装置１４の制動能力との比によって決まるもので、その制動能力は例えばブレーキディスク３４の直径によって設定可能である。即ち、同一のホイールシリンダに同一のブレーキ液圧を供給した場合、ブレーキディスクの直径が大きい方が大きい制動力を得ることができる。
【００３４】
以上のように、正常時に前後輪の理想制動力配分を得るために、後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６を大型化して制動能力を高めるのではなく、後輪用のモータシリンダ１９Ｒで後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に供給するブレーキ液圧を高めて対応しているので、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧で制動を行う異常時に、大型化したホイールシリンダ１６によって後輪の制動力が必要以上に高まり、後輪が前輪よりも先にロックして車両挙動を乱すのを防止することができる。
【００３５】
即ち、本実施の形態では、通常の路面状態で期待し得る最大限の車体減速度である０．８Ｇ（Ｇは重力加速度）が得られるときの前輪の制動力および後輪の制動力の配分比率が、図５の理想制動力配分特性のライン上に位置するように設定されるので、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧で制動が行われる異常時に、図５の異常時制動力配分特性に応じて前輪および後輪の制動力配分が行われることになる。この異常時制動力配分特性では、後輪のディスクブレーキ装置１４のブレーキディスク３４の直径を、前輪のディスクブレーキ装置１３のブレーキディスク３４の直径よりも小さくしたことで、前輪の制動力が後輪の制動力よりも高くなるように設定されるため、前輪を後輪よりも先にロックさせて車両挙動の安定を維持することができる。
【００３６】
これを図５に基づいて更に説明すると、前後輪の制動力を異常時制動力配分比に設定した状態で、正常時に従来例のシステムで理想制動力配分比を実現しようとすると、ＢＦｒ２の後輪制動力を発生させるには、ＢＦｆ３の前輪制動力を電磁開閉弁で制御してＢＦｆ１まで低下させる必要があり、システムの効率が著しく低下する問題がある。これを回避するには、異常時制動力配分比よりも後輪の制動力配分比を高めた従来例の制動力配分比を採用し、ＢＦｆ２の前輪制動力を電磁開閉弁でＢＦｆ１まで低下させるしかない。
【００３７】
しかしながら、このようにすると、異常時に前後輪の制動力配分比率が固定された場合に後輪の制動力が過剰になるため、後輪が前輪よりも先にロックして車両挙動を乱す虞がある。本実施の形態によれば、異常時に後輪の制動力の配分比率が小さい異常時制動力配分比を採用することにより、後輪のロックを未然に防止することができる。
【００３８】
尚、前後輪のディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキディスク３４の直径が異なっていても、正常時には前後輪のディスクブレーキ装置１３，１４のホイールシリンダ１５，１６に供給するブレーキ液圧をモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒにより任意に制御可能であるため、正常時に理想制動力配分特性を得る上で何の支障もない。
【００３９】
また前後輪のディスクブレーキ装置１３，１４のホイールシリンダ１５，１６に同じブレーキ液圧を供給すると、図５の異常時制動力配分特性が得られるが、正常時に理想制動力配分特性を得るためには、モータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒによって後輪のホイールシリンダ１６に前輪のホイールシリンダ１５よりも高いブレーキ液圧を供給することになる（図５の斜線部参照）。そのため、後輪のブレーキディスク３４の発熱量は前輪のブレーキディスク３４の発熱量よりも大きくなるが、後輪のブレーキディスク３４の厚さＴを前輪のブレーキディスク３４の厚さＴよりも厚くしたので、発熱量の大きいの後輪のブレーキディスク３４の放熱を促進してフェード現象の発生を未然に防止することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ＢＢＷ式ブレーキ装置の正常時の液圧系統図
【図２】図１に対応する異常時の液圧系統図
【図３】制御系のブロック図
【図４】ディスクブレーキ装置の構造を示す図
【図５】前輪および後輪の制動力配分特性を示す図
【符号の説明】
【００４２】
１０          マスタシリンダ
１１          ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１５          ホイールシリンダ
１６          ホイールシリンダ
１８          踏力遮断弁（電磁弁）
１９Ｆ        モータシリンダ（アクチュエータ）
１９Ｒ        モータシリンダ（アクチュエータ）
３４          ブレーキディスク
Ｕ            電子制御ユニット（制御手段）
【図１】
0004837411.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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