(57)【要約】 【課題】  車両の乗員がブレーキペダルから衝突荷重を受けることを防止する。【解決手段】  制御装置１１のペダル反力制御部２２は、車両に衝突が発生したことを示す検出信号あるいは車両に衝突が発生する可能性があることを示す予測信号が衝突検出・予測部２１から入力されると、ペダル操作量センサ１４の検出結果に係わらずに、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３に作用させる反力荷重をゼロに設定する、あるいは、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３の揺動軸１３ａに対して踏力方向に回転駆動力を作用させ、ブレーキペダル１３をペダル踏み込み方向の所定位置（例えば、ブレーキペダル１３がダッシュパネルに当接する位置等）まで移動させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員により操作可能なブレーキペダルと、
該ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
車輪に制動力を作用させる制動力作用手段と、
前記ブレーキペダルに駆動力を作用させる駆動力作用手段と、
前記操作量検出手段により検出される操作量に基づき、前記ブレーキペダルに反力を作用させるようにして前記駆動力作用手段を駆動制御する駆動力制御手段および前記制動力作用手段を駆動制御する制動力制御手段とを備えるブレーキ装置であって、
少なくとも、車両の衝突発生を検出する衝突検出手段、または、車両の衝突発生の可能性を予測する衝突予測手段を備え、
少なくとも、前記衝突検出手段にて車両の衝突発生が検出された場合、または、前記衝突予測手段にて車両の衝突発生の可能性があると予測された場合に、前記駆動力制御手段は、前記操作量検出手段により検出される前記操作量に係わらず、前記駆動力作用手段による前記反力をゼロに設定する、あるいは、前記駆動力作用手段により前記ブレーキペダルをペダル踏み込み方向の所定位置まで移動させることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制動力制御手段は、少なくとも、前記衝突検出手段にて車両の衝突発生が検出された場合、または、前記衝突予測手段にて車両の衝突発生の可能性があると予測された場合に、前記操作量検出手段により検出される前記操作量に係わらず、所定の制動力を車輪に作用させるようにして前記制動力作用手段を駆動制御することを特徴とする請求項１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、車両に搭載されるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばブレーキペダルのペダルアームに作用する踏力を、このペダルアームに連結されたプッシュロッドを介してマスターバックに伝達するブレーキペダル構造において、プッシュロッドにマスターバックの後退移動に伴って曲折する昜曲折部を設け、車両の前面衝突時にブレーキペダルのペダルアームに衝突荷重が作用することを防止するブレーキペダル構造（例えば、特許文献１参照）が知られている。
また、例えば車両後方に向かう所定値以上の衝撃力の作用を検出した際に、マスタシリンダの加圧室内のブレーキ液を外部に流出させることによってブレーキペダルに衝突荷重が作用することを防止するブレーキ装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特許第３４５９３４６号公報
【特許文献２】特開平５−２６２２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術の前者に係るブレーキペダル構造においては、車両の前面衝突時に、先ず、車両前部が変形することに伴って車両前部に配置されたエンジン等が後退移動し、さらに、車両前部の変形量が増大することで、エンジン等よりも後方に配置されたマスターシリンダおよびマスターバックがエンジン等により押されるようにして後退移動することによって、ペダルアームに連結されたプッシュロッドの昜曲折部が曲折する。つまり、衝突発生時からプッシュロッドが曲折するまでの間の時間が相対的に長く、ブレーキペダルを介して運転者に衝突荷重が作用してしまうという問題が生じる。
また、上記従来技術の後者に係るブレーキ装置において、ブレーキペダルがペダル踏み込み方向に移動可能な位置は、マスターシリンダのピストンの移動可能距離に応じて規制され、例えばダッシュパネルとブレーキペダルとの間に空間的な余裕が残っている状態であっても、ブレーキペダルは、ピストンの移動可能距離に応じた限界位置を超えて踏み込み方向に移動することはない。このため、車両衝突時において、例えばブレーキペダルに運転者の踏力が作用している場合には、ブレーキペダルが限界位置に到達した時点で運転者の足に衝突荷重が作用してしまう。また、例えばブレーキペダルに運転者の踏力が作用していない状態では、ブレーキペダルの位置が変化せず、ダッシュパネルよりも車室内側に突出した位置で維持されることになり、このブレーキペダルを介して、例えば運転者の足の側部等に衝突荷重が作用する虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の乗員がブレーキペダルから衝突荷重を受けることを防止することが可能な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】
【０００４】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のブレーキ装置は、車両の乗員により操作可能なブレーキペダル（例えば、後述する実施の形態でのブレーキペダル１３）と、該ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段（例えば、後述する実施の形態でのペダル操作量センサ１４）と、車輪に制動力を作用させる制動力作用手段（例えば、後述する実施の形態での制動装置１６）と、前記ブレーキペダルに駆動力を作用させる駆動力作用手段（例えば、後述する実施の形態でのペダル駆動モータ１５）と、前記操作量検出手段により検出される操作量に基づき、前記ブレーキペダルに反力を作用させるようにして前記駆動力作用手段を駆動制御する駆動力制御手段（例えば、後述する実施の形態でのペダル反力制御部２２）および前記制動力作用手段を駆動制御する制動力制御手段（例えば、後述する実施の形態での制動力制御部２３）とを備えるブレーキ装置であって、少なくとも、車両の衝突発生を検出する衝突検出手段（例えば、後述する実施の形態での衝突検出・予測部２１）、または、車両の衝突発生の可能性を予測する衝突予測手段（例えば、後述する実施の形態での衝突検出・予測部２１）を備え、少なくとも、前記衝突検出手段にて車両の衝突発生が検出された場合、または、前記衝突予測手段にて車両の衝突発生の可能性があると予測された場合に、前記駆動力制御手段は、前記操作量検出手段により検出される前記操作量に係わらず、前記駆動力作用手段による前記反力をゼロに設定する、あるいは、前記駆動力作用手段により前記ブレーキペダルをペダル踏み込み方向の所定位置まで移動させることを特徴としている。
【０００５】
上記構成のブレーキ装置によれば、衝突検出手段にて車両の衝突発生が検出された場合、または、衝突予測手段にて車両の衝突発生の可能性があると予測された場合に、駆動力作用手段による反力をゼロに設定する、あるいは、反力を負の値に設定して駆動力作用手段によりブレーキペダルをペダル踏み込み方向の所定位置まで移動させることによって、ブレーキペダルを介して車両の乗員に衝突荷重が作用してしまうことを防止することができる。
つまり、例えば車両衝突時にブレーキペダルに運転者の踏力が作用している状態では、反力がゼロあるいは負の値となることで、運転者の踏力に対する抗力がブレーキペダルを介して運転者の足に作用することが防止される。また、例えばブレーキペダルに運転者の踏力が作用していない状態では、ブレーキペダルの位置がペダル踏み込み方向の所定位置まで移動することで、ブレーキペダルと乗員の足とが接触してしまうことを抑制することができ、例えば運転者の足の側部等がブレーキペダルに接触することで衝突荷重が作用してしまうことを防止することができる。
【０００６】
しかも、駆動力制御手段は、衝突発生が検出あるいは予測された時点で、ブレーキペダルの反力をゼロに設定する、あるいは、ブレーキペダルをペダル踏み込み方向の所定位置まで移動させることから、衝突発生のタイミングから実際に反力がゼロに設定されるタイミングあるいは実際に駆動力作用手段が作動してブレーキペダルの位置が移動するタイミングまでの遅延時間を短縮あるいはゼロにすることができる。
さらに、操作量検出手段により検出されるブレーキペダルの操作量に応じて駆動制御される制動力作用手段として、例えば車輪と共に回転するブレーキディスクを両側から挟み込む一対の摩擦パッドを電動モータにより駆動する電動キャリパ等の電動ブレーキ装置を採用することによって、マスタシリンダを用いないためブレーキペダルをペダル踏み込み方向でダッシュパネルに当接する位置まで変位可能とすることができる。これにより、例えばブレーキペダルに連結されたマスターシリンダを備えるブレーキ装置等のように、ダッシュパネルの位置以外の条件（例えば、マスターシリンダ内のピストンの移動可能距離等）によってブレーキペダルのペダル踏み込み方向への変位が規制されてしまうことを防止することができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明のブレーキ装置では、前記制動力制御手段は、少なくとも、前記衝突検出手段にて車両の衝突発生が検出された場合、または、前記衝突予測手段にて車両の衝突発生の可能性があると予測された場合に、前記操作量検出手段により検出される前記操作量に係わらず、所定の制動力を車輪に作用させるようにして前記制動力作用手段を駆動制御することを特徴としている。
【０００８】
上記構成のブレーキ装置によれば、ブレーキペダルの反力荷重がゼロに設定されることにより、あるいは、ブレーキペダルがペダル踏み込み方向の所定位置まで移動することにより、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力が車輪に作用しない状態であっても、所定の制動力を車輪に作用させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の本発明のブレーキ装置によれば、ブレーキペダルを介して車両の乗員に衝突荷重が作用してしまうことを防止することができる。しかも、衝突発生のタイミングから実際に反力がゼロに設定されるタイミングあるいは実際に駆動力作用手段が作動してブレーキペダルの位置が移動するタイミングまでの遅延時間を短縮することができる。さらに、制動力作用手段として電動ブレーキ装置を採用することによって、例えばブレーキペダルに連結されたマスターシリンダを備えるブレーキ装置等のように、ダッシュパネルの位置以外の条件（例えば、マスターシリンダ内のピストンの移動可能距離等）によってブレーキペダルのペダル踏み込み方向への変位が規制されてしまうことを防止し、ブレーキペダルをペダル踏み込み方向でダッシュパネルに当接する位置まで変位可能とすることができる。
さらに、請求項２に記載の本発明のブレーキ装置によれば、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力が車輪に作用しない状態であっても、所望の制動力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるブレーキ装置１０は、例えば図１および図２に示すように、ＣＰＵ等を含む電子回路により構成された制御装置１１と、車両状態量センサ１２と、ブレーキペダル１３と、ペダル操作量センサ１４と、ペダル駆動モータ１５と、制動装置１６とを備えて構成され、さらに、制御装置１１は、例えば衝突検出・予測部２１と、ペダル反力制御部２２と、制動力制御部２３とを備えて構成されている。
【００１１】
車両状態量センサ１２は、例えば歪みセンサおよび加速度センサおよび車速センサおよびヨーレートセンサ等の車両１の状態量を検出する各種センサや、例えばレーダやカメラ等の車両１周辺に存在する他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等からなる検知対象物を検出する外界センサ等を備えて構成され、各センサから出力される検出信号は制御装置１１の衝突検出・予測部２１へ出力されている。
例えば歪みセンサは車体の歪みを検出し、加速度センサは車体の加速度および減速度を検出する。また、車速センサは車輪の回転速度等に基づいて所定の単位処理時間毎における車両移動距離つまり車両１の速度を検出し、ヨーレートセンサは車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角およびヨー角の変化量（ヨーレート）を検出する。
また、レーダは車両１のボディのノーズ部や車室内のフロントウィンド近傍等に配置され、レーザ光やミリ波等の発信信号を車両進行方向等の適宜の検知方向に向けて発信すると共に、この発信信号が車両１外部の検知対象物によって反射されることで生じた反射信号を受信し、発信信号および受信信号を制御装置１１の衝突検出・予測部２１へ出力する。また、カメラは可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラ等であって、車両進行方向等の適宜の検知方向での外界を撮影し、撮影により得られた画像データを制御装置１１の衝突検出・予測部２１へ出力する。
【００１２】
そして、制御装置１１の衝突検出・予測部２１は、車両状態量センサ１２の各センサから出力される検出信号、さらには、例えばシートベルト装置やエアバッグ装置等の乗員保護装置（図示略）から出力される信号、つまりシートベルトに所定の張力を発生させて車両１の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させるプリテンショナの作動信号やエアバッグが展開したことを示す展開信号等に基づき、衝突発生の有無を検出したり、衝突が発生する可能性の有無を予測し、これらの検出および予測結果の信号をペダル反力制御部２２および制動力制御部２３へ出力する。
例えば、衝突検出・予測部２１は、歪みセンサにより検出される所定値を超える車体歪みや、加速度センサにより検出される所定値を超える減速度や、乗員保護装置の作動信号に基づき、衝突の発生を検出する。また、衝突検出・予測部２１は、レーダから出力される反射信号および発信信号や、カメラから出力される画像データに基づき、車両１周辺の所定の検知エリア内に存在する検知対象物を検出すると共に、検出した検知対象物までの相対距離や相対速度や移動軌跡や移動方向等を算出する。そして、これらの算出結果と、加速度センサや車速センサやヨーレートセンサ等の検出結果に応じた車両１の走行状態とに基づき、車両１と検知対象物とが衝突する可能性を予測する。
【００１３】
ペダル操作量センサ１４は、例えばブレーキペダル１３の揺動軸１３ａの回転角度を検出する回転角センサ等からなり、車両１の乗員によるブレーキペダル１３の操作状態、つまりブレーキペダル１３のオン／オフ状態およびブレーキペダル操作量（つまりペダルストローク）を検出し、検出結果を制御装置１１のペダル反力制御部２２および制動力制御部２３へ出力する。なお、ブレーキペダル操作量についてはペダルストロークに限らず、例えば操作力を検知してもよく、さらに、ペダルストロークと操作力の両方を検知してもよい。
そして、制御装置１１のペダル反力制御部２２は、ペダル操作量センサ１４から出力される検出信号に応じてペダル駆動モータ１５を駆動し、ブレーキペダル１３のペダルストロークに対する反力荷重を制御する。例えばペダル反力制御部２２は、ペダル操作量センサ１４により検出されるブレーキペダル操作量の増大に伴い、電動モータ等からなるペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３の揺動軸１３ａに対して反力方向（つまりペダル踏み込み方向の反対方向）に回転駆動力を作用させ、ブレーキペダル１３の反力荷重を増大させる。
また、制御装置１１のペダル反力制御部２２は、車両１に衝突が発生したことを示す検出信号あるいは車両１に衝突が発生する可能性があることを示す予測信号が衝突検出・予測部２１から入力されると、ペダル操作量センサ１４の検出結果に係わらずに、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３に作用させる反力荷重をゼロに設定する、あるいは、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３の揺動軸１３ａに対して踏力方向に回転駆動力（つまり、踏力が作用している状態では負の反力荷重）を作用させ、ブレーキペダル１３をペダル踏み込み方向の所定位置（例えば、ブレーキペダル１３がダッシュパネルに当接する位置等のように、通常の車両走行状態に対して設定された所定の踏み込み限界位置を超えた位置等）まで移動させる。
【００１４】
制動装置１６は、車両１に搭載された電動ブレーキ装置であって、例えば車輪と共に回転するブレーキディスクを両側から挟み込む一対の摩擦パッドを電動モータにより駆動する電動キャリパ等を備えて構成されている。
そして、制動装置１６は、通常の車両走行状態では、ペダル操作量センサ１４から出力されるブレーキペダル操作量の検出値に基づき制動力制御部２３から出力される指示信号に応じて電気的に駆動制御される。また、車両１に衝突が発生したことを示す検出信号あるいは車両１に衝突が発生する可能性があることを示す予測信号が衝突検出・予測部２１から制動力制御部２３に入力されると、ペダル操作量センサ１４から出力されるブレーキペダル操作量の検出値に係わらずに制動力制御部２３から出力される所定の指示信号に応じて電気的に駆動制御される。
【００１５】
本実施の形態によるブレーキ装置１０は上記構成を備えており、次に、このブレーキ装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。
【００１６】
先ず、例えば図３に示すステップＳ０１においては、車両１に衝突が発生したことを検出したか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０４に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
ステップＳ０２においては、車両１に衝突が発生する可能性があるか否かを判定する。
ステップＳ０２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０４に進む。
一方、ステップＳ０２の判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり衝突の発生は検出されず、しかも、衝突する可能性も予測されていない場合には、ステップＳ０３に進む。
ステップＳ０３においては、通常の走行状態における制御として、ペダル操作量センサ１４から出力される検出信号に応じてペダル駆動モータ１５を駆動し、ブレーキペダル１３のペダルストロークに対する反力荷重を制御し、一連の処理を終了する。
また、ステップＳ０４においては、ペダル操作量センサ１４の検出結果に係わらずに、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３に作用させる反力荷重をゼロに設定する、あるいは、ペダル駆動モータ１５によりブレーキペダル１３をペダル踏み込み方向の所定位置まで移動させる。
そして、ステップＳ０５においては、車両１に衝突が発生したことを示す検出信号あるいは車両１に衝突が発生する可能性があることを示す予測信号に応じて予め設定された所定の制動力を発生させるようにして制動装置１６を作動させ、一連の処理を終了する。
【００１７】
これにより、例えば衝突発生時にブレーキペダル１３に運転者の踏力が作用している状態では、ブレーキペダル１３の反力がゼロあるいは負の値となることで、運転者の踏力に対する抗力がブレーキペダル１３を介して運転者の足に作用することが防止される。また、例えばブレーキペダル１３に運転者の踏力が作用していない状態では、ブレーキペダル１３の位置がペダル踏み込み方向の所定位置（例えば、ブレーキペダル１３がダッシュパネルに当接する位置等）まで移動することで、ブレーキペダル１３と乗員の足とが接触してしまうことを抑制することができ、例えば運転者の足の側部等がブレーキペダ１３に接触することで衝突荷重が作用してしまうことを防止することができる。
【００１８】
上述したように、本実施の形態によるブレーキ装置１０によれば、車両１に衝突が発生したことを示す検出信号あるいは車両１に衝突が発生する可能性があることを示す予測信号に応じて、ブレーキペダル１３の反力荷重がゼロに設定される、あるいは、ブレーキペダル１３がペダル踏み込み方向の所定位置まで移動することにより、ブレーキペダル１３を介して車両の乗員に衝突荷重が作用してしまうことを防止することができる。
しかも、衝突検出・予測部２１は、車両状態量センサ１２の検出信号や乗員保護装置の作動信号に基づき衝突の発生を検出あるいは衝突発生の可能性を予測することから、衝突発生のタイミングから実際にペダル駆動モータ１５による反力がゼロに設定されるタイミングあるいは実際にペダル駆動モータ１５が作動してブレーキペダルの位置が移動するタイミングまでの遅延時間を短縮あるいはゼロにすることができる。
しかも、制動装置１６として電動ブレーキ装置を採用することによって、ブレーキペダル１３をペダル踏み込み方向でダッシュパネルに当接する位置まで変位可能とすることができる。これにより、例えばブレーキペダルに連結されたマスターシリンダを備えるブレーキ装置等のように、ダッシュパネルの位置以外の条件（例えば、マスターシリンダ内のピストンの移動可能距離等）によってブレーキペダル１３のペダル踏み込み方向への変位が規制されてしまうことを防止することができる。
【００１９】
なお、上述した実施の形態において、制御装置１１は衝突検出・予測部２１を備えるとしたが、これに限定されず、衝突発生の有無を検出する衝突検出部または衝突が発生する可能性の有無を予測する衝突予測部のみを備えていてもよい。
また、制動装置１６は電動キャリパに限定されず、電気的に制動力が制御できるものであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るブレーキ装置の構成図である。
【図３】図１に示すブレーキ装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ブレーキ装置
１３  ブレーキペダル
１４  ペダル操作量センサ（操作量検出手段）
１５  ペダル駆動モータ（駆動力作用手段）
１６  制動装置（制動力作用手段）
２１  衝突検出・予測部（衝突検出手段、衝突予測手段）
２２  ペダル反力制御部（駆動力制御手段）
２３  制動力制御部（制動力制御手段）
【図１】
2005297628.tif 000003
【図２】
2005297628.tif 000004
【図３】
2005297628.tif 000005