(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの踏込及び戻し操作に伴って加わる荷重によって動作し、その動作量に応じて発生する反力によって前記ブレーキペダルの踏力を生成する踏力生成手段を備えた車両用ブレーキ装置において、
運転者によって複数のブレーキモードからいずれかのモードが選択されるブレーキモード選択手段を備え、
前記踏力生成手段は、
前記動作量としての弾性変形量に応じた反力を生成するばね機構であって、
前記ブレーキペダルに接続され、車体垂直部を貫通する第１圧縮ばね部材と、
前記第１圧縮ばね部材の前記ブレーキペダルとは反対側に直列接続され、前記踏込ストロークの初期位置で、前記車体垂直部の前記ブレーキペダルとは反対側に当接する第２圧縮ばね部材と、
前記ブレーキモード選択手段による前記ブレーキモードの選択結果に応じて、前記ブレーキペダルの踏込及び戻し操作の操作量である踏込ストロークが所定量を超える範囲でのみ、前記踏込ストロークと前記動作量に対して発生する反力の大きさとの関係を変更する踏力変更手段と、を有し、
前記踏力変更手段は、
前記ブレーキペダルが初期位置にある状態での弾性変形量を、前記踏込ストロークが前記所定量よりも小さい範囲で前記第１圧縮ばね部材のみが変形し前記踏込ストロークが前記所定量を超える範囲で前記第１圧縮ばね部材及び前記第２圧縮ばね部材が共に変形するように、前記ブレーキモード選択手段による前記ブレーキモードの選択結果に応じて変更する車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記踏力変更手段は、前記踏力の最大値を生成する前記反力を発生するときの前記踏込ストロークの最大値を変更する請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気式ブレーキ装置等に使用する車両用ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用のブレーキ装置として、油圧式ブレーキ装置に代わる電気式ブレーキ装置が提案されている。この電気式ブレーキ装置では、例えばブレーキペダルの踏力を荷重センサが検出し、検出された踏力に基づいてブレーキ電子制御装置がブレーキアクチュエータを制御してブレーキをかける。このため、ブレーキペダルには、従来の油圧ブレーキ装置のように踏込ストロークに応じたブレーキ反力、即ち、マスタシリンダ及びブレーキ等からの反力は作用せず、リターンスプリングによる反力のみが作用する。即ち、電気式ブレーキ装置においては、運転者がブレーキペダルを踏込操作するときの踏込ストロークに対する踏力の特性はリターンスプリングの反力に基づく特性であり、通常の油圧式ブレーキ装置の特性とは異なっている。その結果、従来の油圧式ブレーキ装置の操作特性に慣れている運転者がブレーキ操作を上手く行い難いという不都合があった。
【０００３】
図１２は、このような問題を解決するために特開平９−２５４７７８号公報で提案されたブレーキ制御装置を示している。このブレーキ制御装置で、ブレーキペダル１００を踏込操作すると、アーム部１０１に設けた第１ばね座１０２と車体Ｇ側に設けた第２ばね座１０３との間で２つの圧縮コイルスプリング１０４，１０５が圧縮変形する。そして、その圧縮変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１００の踏力Ｆを生成する。
【０００４】
このブレーキ制御装置では、ブレーキペダル１００の踏込ストロークＳが初期位置のときの「０」から所定の踏込ストロークとなるまでの間は、非線形な荷重−圧縮変形特性を有する円錐状の圧縮コイルスプリング１０４のみが圧縮変形する。そして、踏込ストロークが所定の踏込ストロークを超える範囲では、圧縮コイルスプリング１０４と共に線形な荷重−圧縮変形特性を有する円筒状の圧縮コイルスプリング１０５が圧縮変形する。
【０００５】
従って、このブレーキ制御装置の踏込ストローク−踏力特性は、図１３に実線で示すように、全踏込ストローク範囲の前半では踏力が緩やかに増大し、後半では急激に増大する特性となる。即ち、図１３に点線で示す油圧式ブレーキの踏込ストローク−踏力特性に近似した特性となる。
【０００６】
そして、荷重センサ１０６がそのときの踏力Ｆを検出し、ＥＣＵ１０７がブレーキアクチュエータ１０８を制御してその踏力Ｆに応じた強さでブレーキをかける。このため、従来の油圧式ブレーキ装置の操作特性に慣れている運転者もブレーキ操作をより上手く行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、雪道、氷道等の摩擦抵抗が極端に低い路面でのブレーキ時には、ブレーキを通常時よりも弱くきかせる必要がある。上記のブレーキ制御装置では、踏込ストロークＳに対する踏力Ｆ、即ち、ブレーキ力の大きさが決まっているので、運転者は小さな踏込ストロークＳでブレーキ操作を行ってブレーキを通常時よりも弱くきかせる必要があった。
【０００８】
反対に、走行開始直後のようにブレーキの温度が十分に上昇していないときやブレーキフェード時のようにブレーキのきき具合いが通常よりも低下しているときのブレーキ時には、ブレーキを通常時よりも強くきかせる必要がある。この場合には、運転者は大きな踏込ストロークＳでブレーキ操作を行なってブレーキを通常よりも強くきかせる必要があった。
【０００９】
従って、状況に応じた大きさのブレーキ力を得るために運転者が状況に応じた難しいブレーキ操作を行なう必要があり、ブレーキ操作を容易に行うことができなかった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる車両用ブレーキ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、ブレーキペダルの踏込及び戻し操作に伴って加わる荷重によって動作し、その動作量に応じて発生する反力によって前記ブレーキペダルの踏力を生成する踏力生成手段を備えた車両用ブレーキ装置において、運転者によって複数のブレーキモードからいずれかのモードが選択されるブレーキモード選択手段を備え、前記踏力生成手段は、前記動作量としての弾性変形量に応じた反力を生成するばね機構であって、前記ブレーキペダルに接続され、車体垂直部を貫通する第１圧縮ばね部材と、前記第１圧縮ばね部材の前記ブレーキペダルとは反対側に直列接続され、前記踏込ストロークの初期位置で、前記車体垂直部の前記ブレーキペダルとは反対側に当接する第２圧縮ばね部材と、前記ブレーキモード選択手段による前記ブレーキモードの選択結果に応じて、前記ブレーキペダルの踏込及び戻し操作の操作量である踏込ストロークが所定量を超える範囲でのみ、前記踏込ストロークと前記動作量に対して発生する反力の大きさとの関係を変更する踏力変更手段と、を有し、前記踏力変更手段は、前記ブレーキペダルが初期位置にある状態での弾性変形量を、前記踏込ストロークが前記所定量よりも小さい範囲で前記第１圧縮ばね部材のみが変形し前記踏込ストロークが前記所定量を超える範囲で前記第１圧縮ばね部材及び前記第２圧縮ばね部材が共に変形するように、前記ブレーキモード選択手段による前記ブレーキモードの選択結果に応じて変更する車両用ブレーキ装置である。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、踏力生成手段が動作量に応じて発生する反力の大きさを変更すると、ブレーキペダルの踏力に対する踏込ストロークの関係が変化する。踏力変更手段がブレーキモード選択手段によるブレーキモードの選択結果に応じて、ブレーキペダルの踏込及び戻し操作の操作量である踏込ストロークが所定量を超える範囲でのみ、踏込ストロークと動作量に対して発生する反力の大きさとの関係を変更する。従って、ブレーキペダルの操作特性が調整可能となり、踏力又は踏込ストロークに基づくブレーキ力の制御特性が調整可能となる。加えて、ばね機構が発生する反力によって踏力が生成されるとともに、その弾性変形量に対して第１及び第２圧縮ばね部材が発生する反力が変更される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記踏力変更手段は、前記踏力の最大値を生成する前記反力を発生するときの前記踏込ストロークの最大値を変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、最大踏力が同じままで最大踏込ストロークが変更される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を車両用電気式ブレーキ装置に具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００２０】
図１に示すように、車両用電気式ブレーキ装置１０は、車両用ブレーキ装置（以下、単にブレーキ装置という）１１、荷重センサ１２、ブレーキアクチュエータ１３及びブレーキ電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵという）１４を備えている。
【００２１】
ブレーキ装置１１は、ブレーキペダル１５及び踏力発生機構１６を備えている。
ブレーキペダル１５はアーム部１７及びペダル部１８を備えている。ブレーキペダル１５は、ペダル部１８に対する運転者の踏込操作によってアーム部１７の上端にある回動軸１７ａを回動中心として回動可能に、車体垂直部Ｇ１に対しその車両後方側で支持されている。
【００２２】
踏力発生機構１６は、踏力生成手段としてのばね機構１９と、踏力変更手段としての踏力調整機構２０とを備えている。
ばね機構１９は、ロッド２１、第１ばね座２２、第１圧縮コイルばね２３、第２ばね座２４、第２圧縮コイルばね２５及び第３ばね座２６を備えている。本実施形態では、第１圧縮コイルばね２３及び第２圧縮コイルばね２５がばね部材である。
【００２３】
ロッド２１は、ブレーキペダル１５のアーム部１７に対しその前側の１点を回動中心として、ブレーキペダル１５の回動面内で回動可能に連結されている。第１ばね座２２は円板状に形成され、その中心軸線をロッド２１の中心軸に一致させた状態でロッド２１の先端（車両前方側の端部）に固定されている。第１圧縮コイルばね２３は円錐状に巻回されたコイルばねであって、その小径部側が第１ばね座２２の前面（車両前方側の側面）に当接され、その大径部側が車体垂直部Ｇ１に設けられた貫通孔Ｇ２内に配置されている。第１圧縮コイルばね２３は、圧縮弾性変形させるように加わる荷重の増大に伴ってその圧縮変形量（圧縮弾性変形による縮み長さ）の増大量が徐々に減少する非線形な荷重−圧縮変形特性を備えている。
【００２４】
第２ばね座２４は貫通孔Ｇ２よりも大径の円板状に形成され、その後面（車両後方側の側面）には第１圧縮コイルばね２３の大径部が当接されている。第２圧縮コイルばね２５は円錐状に巻回されたコイルばねであって、その中心軸線を第２ばね座２４の中心軸線に一致させた状態でその大径部側が第２ばね座２４の前面に当接されている。第２圧縮コイルばね２５は、第１圧縮コイルばね２３と同様、圧縮弾性変形させる荷重の増大に伴ってその圧縮変形量の増大量が徐々に減少する非線形な荷重−圧縮変形特性を備えている。
【００２５】
第３ばね座２６は円板状に形成され、その中心軸線を第２圧縮コイルばね２５の中心軸線に一致させた状態で、その後面（車両後方側の面）が第２圧縮コイルばね２５の小径部側に当接されている。第３ばね座２６は、前記踏力調整機構２０によって車両前方側への移動が規制されている。
【００２６】
そして、第２圧縮コイルばね２５は、第２ばね座２４を付勢して車体垂直部Ｇ１の前面に当接させる。一方、第１圧縮コイルばね２３は、車体垂直部Ｇ１の前面に当接する第２ばね座２４に支持された状態で、第１ばね座２２及びロッド２１を介してブレーキペダル１５を車両後方側に回動させるように付勢して初期位置に保持する。このとき、第２圧縮コイルばね２５が第２ばね座２４を車体垂直部Ｇ１に当接させた状態で発生する反力の大きさは、ブレーキペダル１５を初期位置に保持した状態で第１圧縮コイルばね２３が発生する反力の大きさを超えないようにされている。このことにより、第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５は、ブレーキペダル１５が初期位置から踏込操作されたときに、ロッド２１及び第１ばね座２２を介して加わる荷重によって同時に圧縮弾性変形し、その圧縮変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５に踏力Ｆを与えるようになっている。
【００２７】
前記踏力調整機構２０は、ステッピングモータ２７、減速ギヤ２８及びカム２９を備えている。ステッピングモータ２７は、第３ばね座２６よりも車両前方側においてその出力軸２７ａが車両前後方向に後向きに延びるように配置されている。減速ギヤ２８は、ステッピングモータ２７の出力軸２７ａに固定されたウォーム３０と、このウォーム３０に歯合するウォームギヤ３１とからなる。ウォームギヤ３１は、その回動軸３１ａが車両左右方向に延びる状態で回動可能に支持されている。
【００２８】
カム２９は平カムであって、車両左右方向に直交する平面内で回動可能に回動軸３１ａに固定され、そのカム面２９ａが第３ばね座２６の前面に当接されている。カム２９は、ブレーキペダル１５に踏力Ｆが加えられていない状態で、カム面２９ａに当接する第３ばね座２６を介し第２圧縮コイルばね２５の付勢力によって第２ばね座２４を車体垂直部Ｇ１の前面に当接させる。又、カム２９はその回動に伴い、第２ばね座２４を車体垂直部Ｇ１に当接させたままの状態で第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量、即ち、ブレーキペダル１５が初期位置にある状態での圧縮変形量を所定範囲内で調整するようになっている。
【００２９】
ステッピングモータ２７は外部からの制御信号によって動作し、カム２９の回動位置を調整して第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量を所定範囲内で調整する。ステッピングモータ２７は、運転者によって操作されるブレーキ力選択スイッチ３２からの信号に基づきブレーキ力調整装置３３によって制御される。
【００３０】
ブレーキ力選択スイッチ３２は、踏込ストロークＳに応じた通常のブレーキ力を得るための通常モード、ブレーキ力を通常より弱くきかせるための冬モード、及び、ブレーキ力を通常より強くきかせるためのフェードモードのいずれかを選択するように設けられる。
【００３１】
そして、ブレーキ力調整装置３３は、通常モードが選択されているときには、ステッピングモータ２７を駆動して第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量を所定の通常時変形量とする。又、ブレーキ力調整装置３３は、冬モードが選択されたときには、同様に初期圧縮変形量を通常時変形量よりも小さな所定の冬時変形量とし、又、フェードモードが選択されたときには、同様に初期圧縮変形量を通常時変形量よりも大きな所定のフェード時変形量とする。
【００３２】
前記荷重センサ１２は例えば歪みゲージ式のロードセルであって、ペダル部１８の踏面側に設けられている。荷重センサ１２は、運転者によるブレーキペダル１５の踏込及び戻し操作時にペダル部１８に発生する踏力Ｆを検出し、その検出信号をブレーキＥＣＵ１４に出力する。ブレーキアクチュエータ１３は図示しないブレーキに設けられ、電気信号によってそのブレーキを作動させる。ブレーキＥＣＵ１４は、荷重センサ１２が出力する検出信号を入力し、この検出信号に基づき前記踏力Ｆに応じた強さでブレーキをかけるようにブレーキアクチュエータ１３を作動させる。
【００３３】
尚、ブレーキアクチュエータ１３、ブレーキＥＣＵ１４及びブレーキ力調整装置３３は、バッテリＢから供給される電力によって動作する。
次に、以上のように構成された車両用電気式ブレーキ装置の作用について説明する。
【００３４】
ブレーキ力選択スイッチ３２によって通常モードを選択するとステッピングモータ２７によってカム２９が駆動され第３ばね座２６が図１に実線で示す通常モード時の位置に配置される。すると、第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量が通常時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、そのときに加わる荷重の大きさに応じて第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５がそれぞれ圧縮変形する。そして、第１圧縮コイルばね２３がその圧縮変形量に応じて発生する反力、即ち、第２圧縮コイルばね２５がその圧縮変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５の踏力Ｆが生成される。
【００３５】
このとき、第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量が通常時変形量となっているので、荷重の増大に伴ってその圧縮変形量が通常時変形量を初期変形量として増大する。又、第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５が共に荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する荷重−圧縮変形量特性を備えているので、荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００３６】
従って、通常モード時におけるブレーキ装置１１の操作特性は、図２に示すように、初期位置から所定の通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から所定の最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って、踏力Ｆの増大量が全踏込ストローク範囲で徐々に増大する特性となる。
【００３７】
そして、そのときの踏力Ｆが荷重センサ１２によって検出され、ブレーキＥＣＵ１４によってブレーキアクチュエータ１３が駆動されてその踏力Ｆに応じた強さでブレーキがかけられる。従って、通常モードでのブレーキ時には、「０」から所定の通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳで、「０」から所定の最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００３８】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によって冬モードを選択すると、カム２９が回動して第３ばね座２６が図１に二点鎖線で示すように車両前方側に移動し、第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量が通常時変形量よりも小さな冬時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、第２圧縮コイルばね２５の圧縮変形量が冬時変形量を初期変形量として増大するとともに、第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５に加わる荷重の増大に伴ってそれぞれの圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００３９】
従って、冬モードにおけるブレーキ装置１０の操作特性は、図２に示すように、初期位置から冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００４０】
その結果、冬モードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも大きな冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００４１】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によってフェードモードを選択すると、カム２９が回動して第３ばね座２６が図１に二点鎖線で示すように最も車両後方側に移動し、第２圧縮コイルばねの初期圧縮変形量が通常時変形量よりも大きなフェード時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、第２圧縮コイルばね２５の圧縮変形量がフェード時変形値を初期変形量として増大するとともに、第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５に加わる荷重の増大に伴ってそれぞれの圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００４２】
従って、フェードモードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、図２に示すように、初期位置からフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００４３】
その結果、フェードモードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも小さなフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００４４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の各効果を得ることができる。
（１）  本実施形態では、ブレーキペダル１５の踏力Ｆを生成するばね機構１９の第２圧縮コイルばね２５がその圧縮変形量に対して発生する反力を変更できるようにした。従って、ブレーキ装置１１の踏込ストローク−踏力特性を変更することができる。即ち、雪道、氷道等の摩擦抵抗が極端に低い路面でのブレーキ時には、通常時の踏込ストロークＳの範囲よりも大きな範囲で「０」から最大踏力Ｆｍａｘまでの踏力Ｆを発生させることができる。このため、通常時よりも大きな踏込ストロークＳの範囲で踏力Ｆを調整することができるので、ブレーキを容易に弱くかけることができる。又、走行開始直後のようにブレーキの温度が十分に上昇していないときや、ブレーキフェード時のようにブレーキのきき具合いが通常よりも低下しているときのブレーキ時には、通常時よりも小さな踏込ストロークＳの範囲で「０」から最大踏力Ｆｍａｘまでの踏力Ｆを発生させることができる。このため、通常時よりも小さな踏込ストロークＳの範囲で踏力Ｆを調整することができるので、ブレーキを容易に強くかけることができる。その結果、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる。
【００４５】
（２）  加えて本実施形態では、不等ピッチで円錐状に巻回され、荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が減少する非線形な荷重−圧縮変形特性を備えた第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５の圧縮変形によって踏力Ｆを生成するようにした。従って、ブレーキ装置１１の踏込ストローク−踏力特性が、従来の油圧式ブレーキ装置の操作特性のように、全踏力範囲の前半では踏込ストロークＳが比較的大きな増大量で増大し、後半では比較的小さな増大量で増大する特性となる。その結果、従来の油圧式ブレーキ装置の操作特性に慣れている運転者がブレーキ操作をより上手く行うことができる。
【００４６】
（３）  加えて本実施形態では、踏力発生機構１６によって第１及び第２圧縮コイルばね２３，２５の初期圧縮変形量を変更することで、ばね機構１９が発生する最大踏力Ｆｍａｘを変えないで踏込ストロークＳの最大踏込ストロークを３段階に変更するようにした。従って、小さい踏込ストロークＳの範囲でのブレーキ操作でブレーキを弱くかけることができるとともに踏込ストロークＳが大きくならない範囲でのブレーキ操作でブレーキを強くかけることができるので、ブレーキ操作を一層容易に行うことができる。
【００４７】
（４）  加えて本実施形態では、車両用電気式ブレーキ装置１０のブレーキ装置１１に実施したので、状況に応じて適切な強さのブレーキを容易にかけることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４に従って説明する。尚、本実施形態は、前記第１実施形態における踏力発生機構１６を踏力発生機構４０に変更したことと、車体垂直部Ｇ１の形状を変更したことのみが第１実施形態と異なる。従って、第１実施形態と同じ構成については符号を同じにしてその説明を省略し、踏力発生機構４０及び車体垂直部Ｇ１のみについて詳述する。
【００４９】
図４に示すように、踏力発生機構４０は、踏力生成手段としてのばね機構４１と、踏力変更手段としての踏力調整機構４２とを備えている。ばね機構４１は、第１ばね座４３、ばね部材としての圧縮コイルばね４４及び第２ばね座４５を備えている。
【００５０】
第１ばね座４３は円板状の座部４３ａを備え、この座部４３ａの後面（車両後方側の面）に設けられた凸状連結部４３ｂによってブレーキペダル１５のアーム部１７に対しその１点を回動中心として、ブレーキペダル１５の回動面内で回動可能に連結されている。圧縮コイルばね４４は円錐状に巻回されたコイルばねであって、その小径側が第１ばね座４３の前面に当接されている。圧縮コイルばね４４は、圧縮弾性変形させる荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する非線形な荷重−圧縮変形特性を備えている。第２ばね座４５は円板状の座部４５ａを備え、この座部４５ａの後面（車両後方側の面）に圧縮コイルばね４４の大径部側が当接されている。座部４５ａの前面には、第２ばね座４５を車体垂直部Ｇ１に支持するための凸状連結部４５ｂが設けられている。
【００５１】
そして、圧縮コイルばね４４は、第１ばね座４３を介してブレーキペダル１５を車両後方側に回動するように付勢して初期位置に保持するようになっている。さらに、圧縮コイルばね４４は、ブレーキペダル１５が初期位置から踏込操作されたときに第１ばね座４３を介して加わる荷重によって圧縮弾性変形し、その圧縮変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５に踏力Ｆを与えるようになっている。
【００５２】
前記踏力調整機構４２は、ステッピングモータ４６、ピニオンギヤ４７及び摺動支持体４８を備えている。ステッピングモータ４６は、車体垂直部Ｇ１よりも車両前方側においてその出力軸４６ａが車両左右方向に延びるように配置されている。ピニオンギヤ４７は、ステッピングモータ４６の出力軸４６ａに固定されている。
【００５３】
摺動支持体４８は鉛直方向に延びる直方体状に形成され、車体垂直部Ｇ１に設けられた四角形状の貫通孔Ｇ３内に、鉛直方向に所定範囲内で移動可能に支持されている。摺動支持体４８の前面（車両前方側の面）には鉛直方向に延びるラック部４８ａが形成され、このラック部４８ａには前記ピニオンギヤ４７が歯合されている。そして、摺動支持体４８は、ステッピングモータ４６の回動に伴ってピニオンギヤ４７が回動してラック部４８ａを駆動することにより上下動するようになっている。
【００５４】
又、摺動支持体４８の後面には凸状連結部４８ｂが形成され、この凸状連結部４８ｂには第２ばね座４５の凸状連結部４５ｂが連結されている。そして、摺動支持体４８は、上下動するときに、ブレーキペダル１５のアーム部１７との連結部を回動中心として第２ばね座４５をブレーキペダル１５の回動面内で回動させるようになっている。このことにより、摺動支持体４８は、その所定範囲内での位置に応じて、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量、即ち、ブレーキペダル１５を付勢してその初期位置に保持しているときの圧縮変形量を所定範囲内で調整できるようになっている。即ち、図４に実線で示すように、摺動支持体４８が所定範囲内の最も高い位置に配置されたときには、凸状連結部４３ｂと凸状連結部４５ｂとの距離が最も短くなることから圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が最も大きくなる。反対に、摺動支持体４８が所定範囲内の最も低い位置に配置されたときには、第１ばね座４３の凸状連結部４３ｂと第２ばね座４５の凸状連結部４５ｂとの距離が最も長くなることから圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が最も小さくなる。
【００５５】
ステッピングモータ４６は、外部からの電気信号によって摺動支持体４８の位置を調整し、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量を所定範囲内で調整する。ステッピングモータ４６は、第１実施形態と同様、ブレーキ力選択スイッチ３２からの信号に基づきブレーキ力調整装置３３によって制御される。そして、ブレーキ力調整装置３３は、通常モードが選択されているときにはステッピングモータ４６を制御して圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量を所定の通常時変形量とする。又、ブレーキ力調整装置３３は、冬モードが選択されているときには初期圧縮変形量を通常時変形量よりも小さな所定の冬時圧縮変形量とし、又、フェードモードが選択されているときには初期圧縮変形量を通常時変形量よりも大きな所定のフェード時変形量とする。
【００５６】
次に、以上のように構成された車両用電気式ブレーキ装置の作用について説明する。
ブレーキ力選択スイッチ３２によって通常モードを選択するとステッピングモータ４６によって摺動支持体４８が駆動されて図４に二点鎖線で示す通常モード時の位置に配置される。すると、第２ばね座４５と第１ばね座４３との距離が通常モード時の距離に調整され、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が通常時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、そのときに加わる荷重の大きさに応じて圧縮コイルばね４４が圧縮弾性変形する。そして、圧縮コイルばね４４がその圧縮変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５の踏力Ｆが生成される。
【００５７】
このとき、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が通常時変形量となっているので、荷重の増大に伴ってその圧縮変形量が通常時変形量を初期変形量として増大する。又、圧縮コイルばね４４が荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する荷重−圧縮変形量特性を備えているので、荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００５８】
従って、通常モードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から所定の通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が、全踏込ストローク範囲で徐々に増大する特性となる。
【００５９】
そして、そのときの踏力Ｆが荷重センサ１２によって検出され、ブレーキＥＣＵ１４によってブレーキアクチュエータ１３が駆動されてその踏力Ｆに応じた強さでブレーキがかけられる。従って、通常モードでのブレーキ時には、第１実施形態と同様に、「０」から通常最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳで、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００６０】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によって冬モードを選択すると摺動支持体４８が下向きに移動して第２ばね座４５と第１ばね座４３との距離が最も長くなり、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が通常時変形量よりも小さな冬時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、圧縮コイルばね４４の圧縮変形量が冬時変形量を初期変形量として増大するとともに、圧縮コイルばね４４に加わる荷重の増大に伴って圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００６１】
従って、冬モードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００６２】
その結果、冬モードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも大きな冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００６３】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によってフェードモードを選択すると摺動支持体４８が上向きに移動して第２ばね座４５と第１ばね座４３との距離が最も短くなり、圧縮コイルばね４４の初期圧縮変形量が通常時圧縮変形量よりも大きなフェード時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、圧縮コイルばね４４の圧縮変形量がフェード時変形量を初期変形量として増大するとともに、荷重の増大に伴ってその圧縮変形量の増大量が徐々に減少する。
【００６４】
従って、フェードモードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様、図２に示すように、初期位置からフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００６５】
その結果、フェードモードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも小さなフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００６６】
以上詳述した本実施形態によっても前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の各効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図５に従って説明する。尚、本実施形態は、前記第２実施形態における踏力発生機構４０を踏力発生機構５０に変更したことと、ブレーキペダル１５を車体水平部Ｇ４に支持したことのみが第２実施形態と異なる。従って、第２実施形態と同じ構成については符号を同じにしてその説明を省略し、踏力発生機構５０及び車体水平部Ｇ４のみについて詳述する。
【００６７】
図５に示すように、ブレーキペダル１５は、車体垂直部Ｇ１の車両後方に設けられた車体水平部Ｇ４に対し、回動軸１７ａを回動中心として回動可能に支持されている。踏力発生機構５０は、踏力生成手段としてのばね機構５１と、踏力変更手段としての踏力調整機構５２とを備えている。ばね機構５１は、ドラム５３と、ばね部材としての板ばね５４とを備えている。
【００６８】
ドラム５３は、ブレーキペダル１５の回動軸１７ａに固定され、ブレーキペダル１５と共にその踏込ストロークＳに対応した回動量だけ回動する。
板ばね５４は、その基端側がドラム５３に巻回されて固定され、その先端部５４ａ側がドラム５３の上側から車両前側下方に延出されている。
【００６９】
そして、板ばね５４は、ドラム５３を介してブレーキペダル１５を車両後方側に回動するように付勢して初期位置に保持するようになっている。板ばね５４は、ブレーキペダル１５が初期位置から踏込操作されることでドラム５３により巻回されるとともに荷重によって撓み弾性変形し、その撓み変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５に踏力Ｆを与えるようになっている。
【００７０】
前記踏力調整機構５２は、ステッピングモータ４６、ピニオンギヤ４７及び摺動支持体５５を備えている。摺動支持体５５は、鉛直方向に延びる基部５６と、この基部５６の上端から上方に延びる案内部５７とを備えている。摺動支持体５５は、車体垂直部Ｇ１に設けられた貫通孔Ｇ３内に基部５６が収容され、案内部５７が車体垂直部Ｇ１の後面に摺接する状態で、鉛直方向に所定範囲内で移動可能に支持されている。基部５６の前面（車両前方側の面）には、鉛直方向に延びるラック部５６ａが形成され、このラック部５６ａにはピニオンギヤ４７が歯合されている。そして、摺動支持体５５は、ステッピングモータ４６の回動に伴ってピニオンギヤ４７が回動してラック部５６ａを駆動することにより上下動するようになっている。
【００７１】
又、基部５６の後面下部には固定部５６ｂが形成され、この固定部５６ｂには板ばね５４の先端部５４ａの先端が固定されている。そして、摺動支持体５５は、上下動するときに、板ばね５４の先端部５４ａの位置を鉛直方向の所定範囲内で調整するようになっている。このことにより、摺動支持体５５は、その所定範囲内での位置に応じて、板ばね５４の初期撓み変形量、即ち、ブレーキペダル１５をその初期位置に保持しているときの撓み変形量を所定範囲内で調整するようになっている。即ち、摺動支持体５５が、図５に実線で示すように所定範囲内の最も低い位置に配置されたときには、板ばね５４がドラム５３に対し最も巻回されることから、板ばね５４の初期撓み変形量が最も小さくなる。反対に、摺動支持体５５が、所定範囲内の最も高い位置に配置されたときには、板ばね５４がドラム５３に対し最も巻回されなくなることから、板ばね５４の初期撓み変形量が最も大きくなる。
【００７２】
又、案内部５７は、ブレーキペダル１５が踏込操作されドラム５３に板ばね５４の基端側がより巻回されるときに、図５に二点鎖線で示すように、車両前方側に変位する板ばね５４の先端部５４ａをそのより基端側へとその後面（車両後方側の面）５７ａに沿って徐々に当接させていくようになっている。即ち、案内部５７は、踏込ストロークＳの増大に伴って板ばね５４の先端部５４ａをそのより基端側で支持することにより、板ばね５４がブレーキペダル１５に加える反力の増大量を徐々に増大させる。
【００７３】
ステッピングモータ４６は、外部からの電気信号によって摺動支持体５５の所定範囲内での位置を調整し、板ばね５４の初期撓み変形量をその所定範囲内で調整する。ステッピングモータ４６は、第１実施形態と同様、ブレーキ力選択スイッチ３２からの信号に基づきブレーキ力調整装置３３によって制御される。そして、ブレーキ力調整装置３３は、通常モードが選択されているときにはステッピングモータ４６を制御し板ばね５４の初期撓み変形量を所定の通常時変形量とする。又、ブレーキ力調整装置３３は、冬モードが選択されているときには初期撓み変形量を通常時変形量よりも小さな所定の冬時変形量とし、又、フェードモードが選択されているときには初期撓み変形量を通常時変形量よりも大きな所定のフェード時変形量とする。
【００７４】
次に、以上のように構成された車両用電気式ブレーキ装置の作用について説明する。
ブレーキ力選択スイッチ３２によって通常モードを選択するとステッピングモータ４６によって摺動支持体５５が駆動されて、図５に二点鎖線で示す通常モードに対応した位置に配置される。すると、板ばね５４の先端部５４ａの位置が通常モード時の位置に調整され、板ばね５４の初期撓み変形量が通常時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、そのときに加わる荷重の大きさに応じて板ばね５４が撓み弾性変形する。そして、板ばね５４がその撓み変形量に応じて発生する反力によってブレーキペダル１５の踏力Ｆが生成される。
【００７５】
このとき、板ばね５４の初期撓み変形量が通常時変形量となっているので、加わる荷重の増大に伴ってその撓み変形量が通常時変形量を初期変形量として増大する。又、荷重の増大に伴って板ばね５４の先端部５４ａがより基端側で案内部５７に当接していくので、荷重の増大に伴って撓み変形量の増大量が徐々に減少する。
【００７６】
従って、通常モードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から所定の通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が、全踏込ストローク範囲で徐々に増大する特性となる。
【００７７】
そして、そのときの踏力Ｆが荷重センサ１２によって検出され、ブレーキＥＣＵ１４によってブレーキアクチュエータ１３が駆動されてその踏力Ｆに応じた強さでブレーキがかけられる。従って、通常モードでのブレーキ時には、第１実施形態と同様に、「０」から通常最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳで、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００７８】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によって冬モードを選択すると、図５に実線で示すように、摺動支持体５５が下向きに移動して板ばね５４の先端部５４ａの位置が所定範囲内で最も低くなり、板ばね５４の初期撓み変形量が冬時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、板ばね５４の撓み変形量が冬時変形量を初期変形量として増大するとともに、板ばね５４に加わる荷重の増大に伴って撓み変形量の増大量が徐々に減少する。
【００７９】
従って、冬モードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００８０】
その結果、冬モードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも大きな冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００８１】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によってフェードモードを選択すると、摺動支持体５５が上向きに移動して板ばね５４の先端部５４ａの位置が所定範囲内で最も高くなり、板ばね５４の初期撓み変形量が通常時変形量よりも大きなフェード時変形量となる。この状態でブレーキペダル１５を踏込操作すると、板ばね５４の撓み変形量がフェード時変形量を初期時変形量として増大するとともに、荷重の増大に伴ってその撓み変形量の増大量が徐々に減少する。
【００８２】
従って、フェードモードにおけるブレーキ装置１１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置からフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【００８３】
その結果、フェードモードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも小さなフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【００８４】
以上詳述した本実施形態によっても前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の各効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明を車両用電気式ブレーキ装置に具体化した第４実施形態を図６に従って説明する。
【００８５】
図６に示すように、車両用電気式ブレーキ装置６０は、車両用ブレーキ装置（以下、単にブレーキ装置という）６１、圧力センサ６２、ブレーキアクチュエータ１３及びブレーキＥＣＵ１４を備えている。
【００８６】
ブレーキ装置６１は、踏力生成手段及び気体圧シリンダとしての踏力生成用シリンダ６３と、踏力変更手段としての踏力調整装置６４とを備えている。踏力生成用シリンダ６３は、シリンダボディ６５、第１ピストン６６、第２ピストン６７、ピストンロッド６８及びブレーキペダル６９を備えている。
【００８７】
シリンダボディ６５は胴部７０及び端板７１を備え、胴部７０に設けられた穴を端板７１で閉塞するピストン室７２が形成されている。前記第１ピストン６６はピストン室７２に配置され、その端板７１側と反対側に油室７３を形成している。前記第２ピストンは第１ピストン６６と端板７１との間に配置され、その第１ピストン６６側にエア室７４を形成している。
【００８８】
前記ピストンロッド６８は、その基端が第２ピストン６７の端板７１側に固定され、その先端側が端板７１に設けられた貫通孔７１ａを貫通してピストン室７２から外部に延出されている。第２ピストン６７と端板７１との間には、貫通孔７１ａとピストンロッド６８との間の隙間を介して外部に連通する大気室７５が形成されている。
【００８９】
前記ブレーキペダル６９は、ピストンロッド６８の先端に固定されている。又、シリンダボディ６５の基端部には、油室７３に連通するセンサ取付穴７６が形成されている。センサ取付穴７６には、前記圧力センサ６２が油室７３内の油圧を検出可能な状態で設けられている。
【００９０】
そして、踏力生成用シリンダ６３は、エア室７４が大気圧よりも高い所定の空気圧に維持されることで、第２ピストン６７を付勢してブレーキペダル６９を踏込ストロークＳが「０」である初期位置（図６に二点鎖線で示す位置）に保持するようになっている。踏力生成用シリンダ６３は、ブレーキペダル６９が初期位置から踏込操作されたときに、ピストンロッド６８及び第２ピストン６７を介して加わる荷重によってエア室７４の容積を圧縮させ、その圧縮量に応じて発生する反力によってブレーキペダル６９に踏力Ｆを与えるようになっている。
【００９１】
踏力調整装置６４は、踏力調整用シリンダ７７、シリンダ駆動機構７８、第１電磁弁７９及び第２電磁弁８０とを備えている。踏力調整用シリンダ７７は、シリンダボディ８１、ピストン８２及びピストンロッド８３を備えている。シリンダボディ８１は胴部８４及び端板８５を備え、胴部８４に設けられた穴が端板８５で閉塞されることでその中心軸線方向に延びるように形成されたピストン室８６を備えている。前記ピストン８２はピストン室８６に配置され、その端板８５側と反対側に油室８７を形成している。
【００９２】
前記ピストンロッド８３は、その基端がピストン８２の端板８５側に固定され、その先端側が端板８５に設けられた貫通孔８５ａを貫通してピストン室８６から外部に延出されている。ピストン８２と端板８５との間には、貫通孔８５ａとピストンロッド８３との間の隙間を介して外部に連通する大気室８８が形成されている。
【００９３】
前記シリンダ駆動機構７８は、ステッピングモータ８９、雄ねじ筒９０及び雌ねじ体９１を備えている。前記ステッピングモータ８９は、踏力調整用シリンダ７７の中心軸線上に、その出力軸８９ａを端板８５に対向させた状態で配置されている。前記雄ねじ筒９０は、ステッピングモータ８９の出力軸８９ａに外嵌した状態で固定されている。前記雌ねじ体９１はピストンロッド８３の先端に固定され、その端面に開口する雌ねじ穴９１ａに雄ねじ筒９０が螺合されている。
【００９４】
そして、ステッピングモータ８９は外部からの制御信号によって作動し、雄ねじ筒９０を回動させて雌ねじ体９１及びピストンロッド８３を介してピストン８２のピストン室８６での位置を調整することで油室８７の容積を調整する。
【００９５】
前記第１電磁弁７９は２ポート２位置の油圧用方向切換弁であって、踏力生成用シリンダ６３の油室７３と踏力調整用シリンダ７７の油室８７とを連通する油圧流路９２上に配置されている。第１電磁弁７９は、外部から入力される電気信号に基づく作動状態では油圧流路９２を開状態として両油室７３，８７間を連通状態とし、非作動状態では油圧流路９２を閉状態として両油室７３，８７間を非連通状態とする。
【００９６】
又、前記第２電磁弁８０は２ポート２位置の空圧用方向切換弁であって、踏力生成用シリンダ６３のエア室７４と踏力調整用シリンダ７７の大気室８８とを連通する空圧流路９３上に配置されている。第２電磁弁８０は、外部から入力される電気信号に基づく作動状態では空圧流路９３を開状態としてエア室７４及び大気室８８間を連通状態とし、非作動状態では空圧流路９３を閉状態としてエア室７４及び大気室８８間を非連通状態とする。
【００９７】
ステッピングモータ８９、第１電磁弁７９及び第２電磁弁８０は、第１実施形態と同様に、運転者が車内で操作するブレーキ力選択スイッチ３２からの信号に基づいて動作するブレーキ力調整装置３３によって制御される。
【００９８】
そして、ブレーキ力調整装置３３は、通常モードが選択されているときにはステッピングモータ８９及び両電磁弁７９，８０を制御して踏力生成用シリンダ６３のエア室７４の初期容積を所定の通常時容積とする。即ち、ブレーキ力調整装置３３は、第１及び第２電磁弁７９，８０を作動させて両油室７３，８７を連通状態とするとともにエア室７４を大気室８８に連通させる。この状態で、ブレーキ力調整装置３３は、ステッピングモータ８９を駆動して、油室８７の容積を通常時の所定の容積とすることで油室７３の容積を通常時に対応した所定の容積に調整する。このことにより、ブレーキ力調整装置３３は、エア室７４の初期容積を通常時容積とする。
【００９９】
又、ブレーキ力調整装置３３は、冬モードが選択されたときには、同様にしてエア室７４の初期容積を通常時容積よりも大きな所定の冬時容積とし、又、フェードモードが選択されたときには、同様にしてエア室７４の初期容積を初期容積を通常時容積よりも小さな所定のフェード時容積とする。
【０１００】
前記圧力センサ６２は例えば歪みゲージ式圧力センサや半導体圧力センサであって、運転者がブレーキ操作時に踏力生成用シリンダ６３のブレーキペダル６９に加える踏力Ｆに応じた油室７３の油圧を検出し、その検出信号をブレーキＥＣＵ１４に出力する。
【０１０１】
次に、以上のように構成された車両用電気式ブレーキ装置の作用について説明する。
ブレーキ力選択スイッチ３２によって通常モードを選択すると第１及び第２電磁弁７９，８０が作動して両油室７３，８７間が連通されるとともにエア室７４が大気室８８に連通される。そして、ステッピングモータ８９が制御されてピストンロッド８３が駆動され、ピストン８２がピストン室８６において通常モード時の位置に配置された後、両油室７３，８７間が非連通状態とされるとともにエア室７４が密封される。すると、油室８７の容積が調整されることで油室７３の容積が調整され、エア室７４の容積が通常時容積となる。
【０１０２】
この状態でブレーキペダル６９を踏込操作すると、そのときに加わる荷重の大きさに応じてエア室７４が圧縮される。そして、踏力生成用シリンダ６３がエア室７４の圧縮量に応じて発生する反力によってブレーキペダル６９の踏力Ｆが生成される。
【０１０３】
このとき、エア室７４の初期容積が通常時容積となっているので、荷重の増大に伴ってその圧縮量が通常時容積を初期容積として増大する。又、踏力生成用シリンダ６３が荷重の増大に伴ってエア室７４の圧縮量の増大量が徐々に減少する非線形な荷重−伸縮量特性を備えているので、荷重の増大に伴ってピストンロッド８３の没入量の増大量が徐々に減少する。
【０１０４】
従って、通常モードにおけるブレーキ装置６１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から所定の通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が全踏込ストローク範囲で徐々に増大する特性となる。
【０１０５】
そして、そのときの踏力Ｆが圧力センサ６２によって検出され、ブレーキＥＣＵ１４によってブレーキアクチュエータ１３が駆動されてその踏力Ｆに応じた強さでブレーキがかけられる。従って、通常モードでのブレーキ時には、「０」から通常時最大踏込ストロークＳＮまでの範囲の踏込ストロークＳで、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【０１０６】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によって冬モードを選択すると、両電磁弁７９，８０及びステッピングモータ８９が制御されて踏力調整用シリンダ７７の油室８７の容積が所定範囲内の最大容積となる。すると、踏力生成用シリンダ６３の油室７３の容量が所定範囲内の最小容量となり、エア室７４の容積が通常時初期容積よりも大きな冬時初期容積となる。
【０１０７】
この状態でブレーキペダル６９を踏込操作すると、エア室７４の圧縮量が冬時容積を初期容積として増大するとともに、荷重の増大に伴ってピストンロッド８３の没入量の増大量が徐々に減少する。
【０１０８】
従って、冬モードにおけるブレーキ装置６１の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置から冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【０１０９】
その結果、冬モードでのブレーキ時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも大きな冬時最大踏込ストロークＳＦまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【０１１０】
又、ブレーキ力選択スイッチ３２によってフェードモードを選択すると両電磁弁７９，８０及びステッピングモータ８９が制御されて踏力調整用シリンダ７７の油室８７の容積が所定範囲内の最小容量となる。すると、踏力生成用シリンダ６３の油室７３の容積が所定範囲内の最大容量となり、エア室７４の容積が通常時初期容積よりも小さなフェード時初期容積となる。
【０１１１】
この状態でブレーキペダル６９を踏込操作すると、エア室７４の圧縮量がフェード時容積を初期容積として増大するとともに、荷重の増大に伴ってピストンロッド８３の没入量の増大量が減少する。
【０１１２】
従って、フェードモードにおけるブレーキペダル６９の操作特性は、第１実施形態と同様に、初期位置からフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して踏力Ｆが「０」から最大踏力Ｆｍａｘまで増大する特性となる。又、踏込ストロークＳの増大に伴って踏力Ｆの増大量が徐々に増大する特性となる。
【０１１３】
その結果、フェードモードでのブレーキ操作時には、初期位置から通常時最大踏込ストロークＳＮよりも小さなフェード時最大踏込ストロークＳＥまでの範囲の踏込ストロークＳに対して、「０」から最大ブレーキ力までの強さでブレーキがかかる。
【０１１４】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（４）の各効果を得ることができる。
以下、上記実施形態以外の発明の実施形態を列挙する。
【０１１５】
・  上記第１実施形態では、第２圧縮コイルばね２５がフェード時初期変形量で発生する反力の大きさを、ブレーキペダル１５が初期位置にあるときに第１圧縮コイルばね２３が発生する反力を超えないようにした。そして、踏込ストロークＳが「０」から増大するに伴って第２圧縮コイルばね２５が第１圧縮コイルばね２３と共に圧縮弾性変形するようにすることで、踏込ストロークＳの全域で踏込ストローク−踏力特性が異なるようにした。これを、第２圧縮コイルばね２５がフェード時初期変形量で発生する反力の大きさを、ブレーキペダル１５が初期位置にあるときに第１圧縮コイルばね２３が発生する反力よりもある程度大きくする。そして、踏込ストロークＳが所定の踏込ストロークＳ１になるまでは第１圧縮コイルばね２３のみが圧縮弾性変形し、その踏込ストロークＳ１を超えてから第２圧縮コイルばね２５が共に圧縮弾性変形するようにする。このことにより、図３に示すように、踏込ストロークＳが踏込ストロークＳ１を超える範囲でのみ踏込ストローク−踏力特性が変更されるようにしてもよい。この構成であっても、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる。
【０１１６】
・  上記第１実施形態では、第１圧縮コイルばね２３と共に踏力Ｆを生成する第２圧縮コイルばね２５の初期圧縮変形量を踏力調整機構２０のステッピングモータ２７を電気制御することで変更し、ばね機構１９が踏込ストロークＳに応じて発生する踏力Ｆを変更するようにした。これを、図７に示すように、第２圧縮コイルばね２５を設けず、第１圧縮コイルばね２３を車体垂直部Ｇ１の後面に固定したばね座９４に支持する。そして、第１ばね座２２の後面に固定した雄ねじ軸９５ａを、ブレーキペダル１５のアーム部１７に回動可能に連結した雌ねじ筒９５ｂに螺合させることで、アーム部１７に第１ばね座２２を連結する。そして、例えば運転者が第１ばね座２２を回動させて雄ねじ軸９５ａと雌ねじ筒９５ｂとの螺合長さを調整することで第１圧縮コイルばね２３の初期圧縮変形量を変更するようにしてもよい。
【０１１７】
・  上記第２実施形態では、ばね機構４１の支持状態を踏力調整機構４２のステッピングモータ４６を電気制御することで変更し、ばね機構４１が圧縮コイルばね４４の圧縮変形量に応じて生成する踏力Ｆを変更するようにした。これを、図８に示すように、車体垂直部Ｇ１の後面に上下方向に並ぶように複数設けた連結部９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃのいずれに第２ばね座４５の凸状連結部４５ｂを連結することができるようにし、これを例えば運転者が変更することでばね機構４１の支持状態を変更するようにしてもよい。
【０１１８】
・  上記第３実施形態では、ばね機構５１の支持状態を踏力調整機構５２のステッピングモータ４６を電気制御することで変更し、ばね機構５１が板ばね５４の撓み変形量に応じて生成する踏力Ｆを変更するようにした。これを、図９に示すように、車体垂直部Ｇ１の後面に上下方向に並ぶように複数設けたばね支持部９７Ａ，９７Ｂ，９７Ｃのいずれかに板ばね５４の先端部５４ａを支持させることでばね機構５１の支持状態を変更するようにしてもよい。各ばね支持部９７Ａ〜９７Ｃは、図１０に示すように、車体垂直部Ｇ１に固定される筒体９８Ａ，９８Ｂ，９８Ｃと、この各筒体９８Ａ〜９８Ｃ内に支持される支持棒９９Ａ，９９Ｂ，９９Ｃとから形成されている。そして、各筒体９７Ａ〜９７Ｃは板ばね５４の先端部５４ａの側方に配置され、各支持棒９９Ａ〜９９Ｃは筒体９８Ａ〜９８Ｃから板ばね５４側に出没可能となっている。尚、板ばね５４を撓み変形させるときには、図９に二点鎖線で示すように、車体垂直部Ｇ１の後面に固定した案内部９９Ｄに沿って先端部５４ａがより基端側で支持されるようにすればよい。
【０１１９】
・  上記第４実施形態では、踏力生成用シリンダ６３のエア室７４の初期容積を変更することで同シリンダ６３がブレーキペダル６９の踏込ストロークＳに対して発生する反力を変更する。このことにより、最大踏力Ｆｍａｘを変更しないで最大踏込ストロークを変更するようにした。これを、踏力生成用シリンダを単なるエアシリンダとし、このエアシリンダのエア室の初期圧力を変更することで同シリンダが踏込ストロークＳに対して発生する反力を変更する構成としてもよい。この場合には、図１１に示すように、所定の最大踏込ストロークＳｍａｘを変えないで最大踏力Ｆｍａｘを変更することができる。そして、最大踏込ストロークＳｍａｘに対する最大踏力Ｆｍａｘが通常時よりも小さくなるときの特性を冬モードの特性とすることで、踏込ストロークＳの増大に伴う踏力Ｆの増大量をより小さくし、摩擦抵抗の低い路面で弱いブレーキを容易にかけることができる。反対に、最大踏込ストロークＳｍａｘに対する最大踏力Ｆｍａｘが通常時よりも大きくなるときの特性をフェードモードの特性とすることで、踏込ストロークＳの増大に伴う踏力Ｆの増大量をより大きくし、フェード時に強いブレーキを容易にかけることができる。
【０１２０】
・  上記各実施形態では、ブレーキペダル１５、６９の踏力Ｆを検出し、この踏力Ｆに応じた強さでブレーキをかけるようにしたが、踏込ストロークＳに基づいてブレーキをかけるようにしてもよい。この場合には、例えば図２に示す踏込ストローク−踏力特性において、冬モード及びフェードモードの各特性を入れ換えるようにすればよい。そして、摩擦抵抗が極端に低い路面でのブレーキ時には、通常時最大踏込ストロークＳＮよりも小さい最大踏込ストロークＳＥまでの範囲で踏力Ｆが最大踏力Ｆｍａｘとなるようにすることで、踏込ストロークＳが増大し難いようにしてブレーキを容易に弱くかけることができるようにする。反対に、ブレーキフェード時には、通常時最大踏込ストロークＳＮよりも大きい最大踏込ストロークＳＦより大きな踏込ストロークＳまでの範囲で踏力Ｆが最大踏力Ｆｍａｘとなるようにすることで、踏込ストロークＳが増大し易いようにしてブレーキを容易に強くかけることができるようにする。このような構成であっても、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる。
【０１２１】
又、図１１に示す踏込ストローク−踏力特性を有するブレーキ装置において行う場合においても、冬モード及びフェードモードの各特性を入れ換えればよい。そして、最大踏込ストロークＳｍａｘに対する最大踏力Ｆｍａｘが通常時よりも大きくなるときの特性を冬モードの特性とすることで、踏込ストロークＳの増大に伴う踏力Ｆの増大量をより大きくして踏力Ｆが増大し難いようにして、摩擦抵抗の低い路面で弱いブレーキを容易にかけることができる。反対に、最大踏込ストロークＳｍａｘに対する最大踏力Ｆｍａｘが通常時よりも小さくなるときの特性をフェードモードの特性とすることで、踏込ストロークＳの増大に伴う踏力Ｆの増大量をより小さくし、フェード時に強いブレーキを容易にかけることができる。
【０１２２】
・  上記各実施形態では、車両用電気式ブレーキ装置１０のブレーキ装置１１に実施したが、ドライビングシュミレータに備えられるブレーキ装置に実施してもよい。この場合、ブレーキ操作のシュミレーション時に、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる。
【０１２３】
以下、前述した各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに記載する。
（１）  請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ装置（１１）と、前記ブレーキペダルの踏力を検出する踏力検出センサ（荷重センサ１２、圧力センサ６２）と、電気信号によってブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ（１３）と、前記踏力に応じた強さでブレーキをかけるように前記ブレーキアクチュエータを制御するブレーキ制御装置（ブレーキ電子制御装置１４）とを備えた車両用電気式ブレーキ装置。このような構成によれば、状況に応じた適切な強さのブレーキを容易にかけることができる。
【０１２４】
【発明の効果】
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、ブレーキペダルの操作特性が調整可能となり、踏力又は踏込ストロークに基づくブレーキ力の制御特性が調整可能となるので、状況に応じて必要な強さでブレーキをかけるためのブレーキ操作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態の車両用電気式ブレーキ装置の模式構成図。
【図２】  踏込ストローク−踏力特性を示すグラフ。
【図３】  他の実施形態の踏込ストローク−踏力特性を示すグラフ。
【図４】  第２実施形態のブレーキ装置を示す模式構成図。
【図５】  第３実施形態のブレーキ装置を示す模式構成図。
【図６】  第４実施形態の車両用電気式ブレーキ装置の模式構成図。
【図７】  他の実施形態のブレーキ装置を示す要部模式構成図。
【図８】  同じくブレーキ装置を示す要部模式構成図。
【図９】  同じくブレーキ装置を示す要部模式構成図。
【図１０】  同じく踏力調整機構を示す要部模式構成図。
【図１１】  他の実施形態の踏込ストローク−踏力特性を示すグラフ。
【図１２】  従来のブレーキ制御装置を示す模式構成図。
【図１３】  踏込ストローク−踏力特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１１…車両用ブレーキ装置、１５…ブレーキペダル、１９…踏力生成手段としてのばね機構、２０…踏力変更手段としての踏力調整機構、２３…ばね部材としての第１圧縮コイルばね、２５…同じく第２圧縮コイルばね、４１…踏力生成手段としてのばね機構、４２…踏力変更手段としての踏力変更機構、４４…ばね部材としての圧縮コイルばね、５１…踏力生成手段としてのばね機構、５２…踏力変更手段としての踏力調整機構、５４…ばね部材としての板ばね、６３…踏力生成手段及び気体圧シリンダとしての踏力生成用シリンダ、６４…踏力変更手段としての踏力調整装置、Ｆ…踏力、Ｓ…踏込ストローク。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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