JP5375685B2

JP5375685B2 - 車両

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Publication number: JP5375685B2
Application number: JP2010056625A
Authority: JP
Inventors: 太郎刑部; 孝之金子
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: BR112012022953A2; CN102811894B; EP2546118A1; US20130001026A1; JP2011189810A; BR112012022953B1; WO2011111840A1; EP2546118A4; CN102811894A; EP2546118B1

Description

本発明は、減速時に制動力を作用させる車両に関する。

自動車等の車両には、走行中に減速、停止するために、ブレーキ等の制動装置が設けられている。制動装置は、回転するタイヤや、車軸、駆動機構に回転を抑制する方向に負荷を加えることで、車両を減速させ、停止させる。

ここで、制動装置の制動力を制御する装置としては、例えば、特許文献１に、車輌のロール剛性を変更するロール剛性可変手段と、車輪に制駆動力を付与する制駆動力付与手段とを有する車輌用操舵制御装置に於いて、車輌のロール方向によって車輌のロール剛性が異なる固着異常が前記ロール剛性可変手段に発生しているときには、車輌のロール方向に対する車輌のロール剛性のずれ量に基づいて車輌に作用する余分なヨーモーメントに対抗するに必要なヨーモーメントを演算し、前記必要なヨーモーメントを車輌に付与するよう左右輪の制駆動力差を制御する制御手段を有することを特徴とする車輌の走行制御装置が記載されている。特許文献１に記載の装置は、必要に応じて、左右輪の制動力を調整することで、直進走行性を向上させることができる。また、制動力を調整する装置としては、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）制御や、ＶＣＳ（Vehicle Control System）制御もある。

特開２００７−１６８６９４号公報

ここで、車両は、制動時に偏向することがある。つまり、ブレーキをかけると、一方向に曲がりながら止まる挙動を示す場合がある。このような場合も、特許文献１に記載の装置や、ＡＢＳ制御や、ＶＣＳ制御により制動力を制御することで、車両の偏向を抑制することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の制御装置は、検出値に基づいて制御を行うため、制御開始前は、左右の車輪に同じ制動力がかかる。ここで、左右車輪と重心位置との距離が、左右で異なる距離となる。そのため、左右の車輪に同じ制動力がかかると回転モーメントが発生し、車体の偏向が発生する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制動時の車体の偏向を効果的に抑制することができる車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車体に回転自在に配置された第１タイヤと第２タイヤに制動力を付与する駆動装置であって、液圧を供給する第１液圧室と第２液圧室とを備えたマスタシリンダと、前記第１液圧室と前記第２液圧室とに外力を付与するピストンと、前記第１液圧室から供給された液圧に基づいて第１タイヤに制動力を作用させる第１油圧制動部と、前記第２液圧室から供給された液圧に基づいて第２タイヤに制動力を作用させる第２油圧制動部と、を有し、前記マスタシリンダは、前記ピストンから外力が付与されると、前記第２液圧室の圧力と前記第１液圧室との圧力が異なる圧力となることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車体と、前記車体に制動力を作用させる制動装置と、を有し、前記制動装置は、運転手が乗車した状態で、前記車体の進行方向に直交する方向において、重心に近い側の制動力が、重心に遠い側の制動力よりも大きくなる設定であることを特徴とする。

ここで、前記制動装置は、重心に近い側の制動力と重心に遠い側の制動力とを比例関係で設定していることが好ましい。

また、前記車体の重心に遠い側に回転自在に配置された第１タイヤと、前記車体の重心に近い側に回転自在に配置された第２タイヤとをさらに有し、前記制動装置は、液圧を供給する第１液圧室と第２液圧室とを備えたマスタシリンダと、前記第１液圧室から供給された液圧に基づいて第１タイヤに制動力を作用させる第１油圧制動部と、前記第２液圧室から供給された液圧に基づいて第２タイヤに制動力を作用させる第２油圧制動部と、を有し、前記第２液圧室の圧力が前記第１液圧室の圧力よりも高くなるように構成されていることが好ましい。

また、前記マスタシリンダは、前記第１液圧室を構成する第１ピストン及び第１シリンダと、前記第１ピストンを支持する第１スプリングと、前記第２液圧室を構成する第２ピストン及び第２シリンダと、前記第２ピストンを支持する第２スプリングとを有し、前記第１スプリング及び前記第２スプリングのばね荷重、各部の摺動抵抗、第１シリンダ及び第２シリンダの面積の少なくとも１つに基づいて、前記第２液圧室の圧力を、前記第１液圧室の圧力よりも高くすることが好ましい。

また、前記第１タイヤ及び前記第２タイヤは、前記車体の進行方向において、前方にあることが好ましい。

また、前記車体の重心に遠い側に回転自在に配置された第１タイヤと、前記車体の重心に近い側に回転自在に配置された第２タイヤとをさらに有し、前記制動装置は、前記第１タイヤに制動力を付与する第１ブレーキロータと、前記第２タイヤに制動力を付与する第２ブレーキロータとを有し、前記第２ブレーキロータは、前記第１ブレーキロータよりもロータ径が大きいことが好ましい。

また、前記制動装置は、制動時に入力される入力値に対して算出する制動力を、重心に近い側の制動力が、重心に遠い側の制動力よりも大きく算出し、算出した制動力を前記車体に作用させることが好ましい。

また、前記制動装置は、複数の重心位置の条件で算出した制動力の差に基づいて、発生する回転モーメントが設定された範囲内となる制動力の差に、前記重心に近い側の制動力と、前記重心に遠い側の制動力とを設定とすることが好ましい。

本発明にかかる車両は、制動時の車体の偏向を効果的に抑制することができるという効果を奏する。

図１は、制動装置を有する車両の概略構成を示す模式図である。図２は、制動装置のマスタシリンダの概略構成を示す模式図である。図３は、制動時に車体に作用する力を説明するための説明図である。図４は、第１室液圧と第２室液圧との関係の一例を示すグラフである。図５は、第１室液圧と第２室液圧との関係の他の例を示すグラフである。図６は、回転モーメントとフロント制動力差との関係の他の例を示すグラフである。図７は、ロータ径と制動力左右差との関係の他の例を示すグラフである。図８は、ピストン径と制動力左右差との関係の他の例を示すグラフである。図９は、出力と入力との関係を示すグラフである。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。以下に、本発明にかかる車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
図１は、制動装置を有する車両の概略構成を示す模式図である。図１に示すように車両１０は、車体１１と、左フロントタイヤ１２と、右フロントタイヤ１４と、左リヤタイヤ１６と、右リヤタイヤ１８と、制動装置２０と、を有する。なお、図示は省略したが、車両１０は、上記構成以外にも、駆動源、動力伝達部、操作部、座席等、車両として必要な各種構成を備えている。

車体１１は、車両１０の筐体、いわゆるボディーである。車体１１の内部には、駆動源、動力伝達部、操作部、座席等が設けられている。

左フロントタイヤ１２と、右フロントタイヤ１４と、左リヤタイヤ１６と、右リヤタイヤ１８は、車体１１の四方に配置され、路面に接地している。左フロントタイヤ１２と、右フロントタイヤ１４と、左リヤタイヤ１６と、右リヤタイヤ１８は、駆動源及び動力伝達部により回転されることで、駆動力を路面に伝え、車体１１を路面に対して移動させる。

制動装置２０は、運転者が操作するブレーキペダル２１と、ブレーキペダル２１に入力されたペダル踏力を倍化させる制動倍力手段（ブレーキブースタ）２２と、この制動倍力手段２２により倍化されたペダル踏力をブレーキ液の液圧（油圧）へと変換するマスタシリンダ２３と、マスタシリンダ２３から供給される油圧を流通させる第１油圧配管２４及び第２油圧配管２６と、各タイヤに対応して配置されており、第１油圧配管２４及び第２油圧配管２６から供給される油圧により制動力を発生させる油圧制動部２８_ｌｆ、２８_ｒｆ、２８_ｌｒ、２８_ｒｒと、を有する。なお、第１油圧配管２４は、油圧制動部２８_ｌｆ及び油圧制動部２８_ｒｒと接続されている。また第２油圧配管２６は、油圧制動部２８_ｒｆ及び油圧制動部２８_ｌｒと接続されている。

ここで、油圧制動部２８_ｌｆは、左フロントタイヤ１２に制動力を付与し、油圧制動部２８_ｒｆは、右フロントタイヤ１４に制動力を付与し、油圧制動部２８_ｌｒは、左リヤタイヤ１６に制動力を付与し、油圧制動部２８_ｒｒは、右リヤタイヤ１８に制動力を付与する。油圧制動部２８_ｌｆは、第１油圧配管２４を介してマスタシリンダ２３から油圧が供給されるホイールシリンダ３０_ｌｆと、車輪（左フロントタイヤ１２）とともに回転するブレーキロータ３２_ｌｆと、回転しないように車体１１に支持され、ホイールシリンダ３０_ｌｆにより位置が変化され制動時にブレーキロータ３２_ｌｆと接触するブレーキパッド３４_ｌｆと、を有する。油圧制動部２８_ｌｆは、以上のような構成であり、マスタシリンダ２３からより高い油圧（制動時の油圧）が供給されると、ホイールシリンダ３０_ｌｆがブレーキパッド３４_ｌｆをブレーキロータ３２_ｌｆに押し付ける方向に移動させる。これにより、ブレーキパッド３４_ｌｆとブレーキロータ３２_ｌｆが接触し、ブレーキロータ３２_ｌｆに対して回転が停止する方向の力を付与する。油圧制動部２８_ｌｆは、このようにして、マスタシリンダ２３から供給される油圧により、制動力を対向して配置されたタイヤに付与する。

次に、油圧制動部２８_ｒｆ、２８_ｌｒ、２８_ｒｒは、配置位置（対応して配置されるタイヤ）が異なるのみで、基本的に油圧制動部２８_ｌｆと同様の構成である。油圧制動部２８_ｒｆは、第２油圧配管２６から供給される油圧によりホイールシリンダ３０_ｒｆの位置が変動され、制動時は、第２油圧配管２６から、ホイールシリンダ３０_ｒｆに高い油圧が供給され、ブレーキパッド３４_ｒｆとブレーキロータ３２_ｒｆとを接触させることで、右フロントタイヤ１４に制動力を付与する。油圧制動部２８_ｌｒは、第２油圧配管２６から供給される油圧によりホイールシリンダ３０_ｌｒの位置が変動され、制動時は、第２油圧配管２６から、ホイールシリンダ３０_ｌｒに高い油圧が供給され、ブレーキパッド３４_ｌｒとブレーキロータ３２_ｌｒとを接触させることで、左リヤタイヤ１６に制動力を付与する。油圧制動部２８_ｒｒは、第１油圧配管２４から供給される油圧によりホイールシリンダ３０_ｒｒの位置が変動され、制動時は、第１油圧配管２４から、ホイールシリンダ３０_ｒｒに高い油圧が供給され、ブレーキパッド３４_ｒｒとブレーキロータ３２_ｒｒとを接触させることで、右リヤタイヤ１８に制動力を付与する。

次に、図２を用いてマスタシリンダ２３について説明する。ここで、図２は、制動装置のマスタシリンダの概略構成を示す模式図である。図２に示すようにマスタシリンダ２３は、シリンダ１１２、入力ピストン１１３と、加圧ピストン１１５と、第１スプリング１３８と、第２スプリング１３９と、リザーバタンク１４６とを有する。

シリンダ１１２は、基端部が開口して先端部が閉塞した円筒形状をなし、内部に入力ピストン１１３と加圧ピストン１１５が同軸上に配置されて軸方向に沿って移動自在に支持されている。

入力ピストン１１３は、外周面がシリンダ１１２の円筒形状をなす内周面に移動自在に支持されている。入力ピストン１１３は、基端部（シリンダ１１２の基端部側）に制動倍力装置２２が連結されている。また、入力ピストン１１３は、先端側に、外周面がシリンダ１１２と接する円筒部と、円筒部の内部に配置された第１ピストン１２０が配置されている。第１ピストン１２０は、先端に他の部分よりも径が大きい円板が設けられている。つまり、第１ピストン１２０は、棒状の部材の一方の端部が入力ピストン１１３の基端部に連結され、他方の端部に円板が設けられた形状である。

加圧ピストン１１５は、シリンダ１１２内にて、入力ピストン１１３の先端部側に配置されており、外周面がシリンダ１１２の内周面に移動自在に支持されている。この加圧ピストン１１５は、入力ピストン１１３側に、第１シリンダ１２２が設けられている。第１シリンダ１２２は、円筒状の部材であり、第１ピストン１２０の先端部、つまり円板が挿入されている。また、第１シリンダ１２２は、円筒の内径が第１ピストン１２０の円板と略同一径であり、また、入力ピストン１１３側の端部が、他の部分よりも径が小さくなっている。つまり、第１シリンダ１２２は、第１ピストン１２０の先端部が、抜けない形状となっている。このように、第１シリンダ１２２の基端側の領域と第１ピストン１２０と形成された空間が第１室Ｒ_１となる。なお、第１室Ｒ_１の軸に直交する方向の面積、つまり、第１シリンダ１２２の開口面積は、開口面積Ａ_１となる。また、第１室Ｒ_１は、図示しない配管を介して第１油圧配管２４と接続している。

次に、加圧ピストン１１５の先端側の形状は、入力ピストン１１３の先端部側と略同一形状であり、外周面がシリンダ１１２と接する円筒部と、円筒部の内部に配置された第２ピストン１２４が配置されている。第２ピストン１２４も、先端に他の部分よりも径が大きい円板が設けられている。

次に、シリンダ１１２の円筒形状の内部の基端部、つまり、加圧ピストン１１５に向かい合う部分には、第２シリンダ１２６が設けられている。第２シリンダ１２６は、円筒状の部材であり、第２ピストン１２４の先端部、つまり円板が挿入されている。なお、第２シリンダ１２６は、シリンダ１１２に固定されている。また、第２シリンダ１２６も、円筒の内径が第２ピストン１２４の円板と略同一径であり、また、加圧ピストン１１５側の端部が、他の部分よりも径が小さくなっている。つまり、第２シリンダ１２６は、第２ピストン１２４の先端部が、抜けない形状となっている。このように、第２シリンダ１２６の基端側の領域と第２ピストン１２４と形成された空間が第２室Ｒ_２となる。なお、第２室Ｒ_２の軸に直交する方向の面積、つまり、第２シリンダ１２６の開口の面積は、Ａ_２となる。なお、本実施形態では、開口面積Ａ_２は、開口面積Ａ_１と同一面積となる。また、第２室Ｒ_２は、図示しない配管を介して第２油圧配管２６と接続している。

第１スプリング１３８は、入力ピストン１１３と加圧ピストン１１５との間に配置されている。具体的には、入力ピストン１１３の円筒部の内周と、加圧ピストン１１５の第１シリンダ１２２の外周に配置されている。第１スプリング１３８は、軸方向において、入力ピストン１１３と加圧ピストン１１５が離れる方向に付勢力を付与する。第２スプリング１３９は、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２の基端部との間に配置されている。具体的には、加圧ピストン１１５の円筒部の内周と、シリンダ１１２の第２シリンダ１２６の外周に配置されている。第２スプリング１３９は、軸方向において、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２の基端部とが離れる方向に付勢力を付与する。

リザーバタンク１４６は、作動油を貯留するタンクである。また、シリンダ１１２には、リリーフ配管１５５と、リリーフ配管１５９とが形成されている。リリーフ配管１５５は、入力ピストン１１３と加圧ピストン１１５との間の空間（第１スプリング１３８が配置されている空間）と、リザーバタンク１４６とを連結させている。また、リリーフ配管１５９は、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２との間の空間（第２スプリング１３９が配置されている空間）と、リザーバタンク１４６とを連結させている。これにより、シリンダ１１２の内部の２つの空間には作動油が供給される。

また、入力ピストン１１３とシリンダ１１２との接触部には、軸方向において、リリーフ配管１５５が作動油を上述した空間に供給する部分を挟むように、２つのシール部材１６３が配置されている。シール部材１６３は、入力ピストン１１３とシリンダ１１２との間から作動油が漏れることを抑制する。加圧ピストン１１５とシリンダ１１２との接触部には、軸方向において、リリーフ配管１５９が作動油を上述した空間に供給する部分を挟むように、２つのシール部材１６２が配置されている。シール部材１６２は、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２との間から作動油が漏れることを抑制する。

マスタシリンダ２３は、以上のような構成であり、乗員がブレーキペダル２１を踏むと、その操作力（踏力）が制動倍力装置２２に伝達され、操作力が倍力されてマスタシリンダ２３に伝達される。マスタシリンダ２３では、入力ピストン１１３が第１スプリング１３８の付勢力に抗して前進すると、第１室Ｒ_１が加圧される。すると、第１室Ｒ_１の油圧が第１油圧配管２４に吐出される。

また、入力ピストン１１３が前進すると、入力ピストン１１３は、第１スプリング１３８及び第１室Ｒ_１を介して加圧ピストン１１５を押圧し、加圧ピストン１１５が第２スプリング１３９の付勢力に抗して前進する。すると、第２室Ｒ_２が加圧され、第２室Ｒ_２の油圧が第２油圧配管２６に吐出される。

車両１０は、以上のような構成であり、乗員がブレーキペダル２１を踏むとマスタシリンダ２３から第１油圧配管２４及び第２油圧配管２６に油圧が吐出される。これにより、マスタシリンダ２３の第１室Ｒ_１から吐出された油圧は、第１油圧配管２４を介して、油圧制動部２８_ｌｆと油圧制動部２８_ｒｒに供給される。マスタシリンダ２３の第２室Ｒ_２から吐出された油圧は、第２油圧配管２６を介して、油圧制動部２８_ｒｆと油圧制動部２８_ｌｒに供給される。このようにマスタシリンダ２３から各油圧制動部に油圧が吐出されることで、各油圧制動部のブレーキロータにブレーキパッドが接触し、タイヤに制動力を付与する。これにより、車両１０は、減速され、停止される。

このように、車両１０は、制動装置２０により各タイヤに制動力が付与される。ここで、図３は、制動時に車体に作用する力を説明するための説明図である。つまり、図３に示すように、左フロントタイヤ１２には油圧制動部２８_ｌｆにより制動力Ｆｘｌｆが付与され、右フロントタイヤ１４には油圧制動部２８_ｒｆにより制動力Ｆｘｒｆが付与され、左リヤタイヤ１６には油圧制動部２８_ｌｒにより制動力Ｆｘｌｒが付与され、右リヤタイヤ１８には油圧制動部２８_ｒｒにより制動力Ｆｘｒｒが付与される。なお、制動時は、前輪により大きい制動力が付与される。つまり、制動力Ｆｘｌｆと制動力Ｆｘｒｆの方が、制動力Ｆｘｌｒと制動力Ｆｘｒｒよりも大きい力となる。ここで、制動力Ｆは、ブレーキパッドの受圧面積、ロータ径（ブレーキロータの径）、摩擦係数（ブレーキパッドとブレーキロータの摩擦係数、μ）、油圧の大きさ、タイヤ径に基づいて算出することができる。具体的には、Ｆ＝（（ブレーキパッドの受圧面積）×（ロータ径）×（摩擦係数）×（油圧）×２）／（タイヤ径）で算出することができる。

ここで、車両１０は、図３に示すように、運転手（ドライバ）が乗車した状態で、走行方向に直交する方向において、重心ｇは、中心（中央）よりも、右側（右タイヤ側）にずれた位置となる。このため、走行方向に直交する方向における、左側のタイヤ（左フロントタイヤ１２と左リヤタイヤ１６）と重心ｇとの距離はＬｗｌとなり、右側のタイヤ（右フロントタイヤ１４と右リヤタイヤ１８）と重心ｇとの距離はＬｗｒとなる。ここで、距離Ｌｗｌと距離Ｌｗｒとの関係は、Ｌｗｒ＜Ｌｗｌとなる。

次に、図４は、第１室液圧と第２室液圧との関係の一例を示すグラフである。なお、図４に示すグラフは、横軸を第２室の液圧（油圧）[ＭＰａ]とし、縦軸を第１室の液圧（油圧）[ＭＰａ]とした。図４に示すグラフは、マスタシリンダ２３に圧力が入力された場合に、第１室Ｒ_１と第２室Ｒ_２とで発生する液圧、つまり第１油圧配管２４と第２油圧配管２６に吐出される油圧の関係を示すグラフである。また、太線は、実際にブレーキペダル２１を踏みこみその後、開放した場合の圧力変化の一例を示している。図４に示すグラフは、第１室Ｒ_１で発生する液圧と、第２室Ｒ_２で発生する液圧とが、略同一の圧力となる設定である。

ここで、図３に示すように、重心ｇが中心にない車両１０、つまり、一方向にずれている車両１０が、図４に示す液圧を発生するマスタシリンダ２３でブレーキをかけると、回転モーメントＭｚが発生する。ここで、回転モーメントＭｚは、Ｍｚ＝（Ｆｘｌｆ＋Ｆｘｌｒ）×Ｌｗｌ−（Ｆｘｒｆ＋Ｆｘｒｒ）×Ｌｗｒとなる。ここで、（Ｆｘｌｆ＋Ｆｘｌｒ）＝（Ｆｘｒｆ＋Ｆｘｒｒ）となるため、距離が長い（Ｆｘｌｆ＋Ｆｘｌｒ）×Ｌｗｌの成分がより大きくなり、モーメントが発生する。なお、重心ｇのずれの距離が大きくなるほど発生するモーメントは大きくなる。このようにモーメントが発生すると、車両１０は、制動時に偏向してしまう。つまり曲がってしまう。

これに対して、本実施形態の車両１０は、図５に示す液圧を供給する。ここで、図５は、第１室液圧と第２室液圧との関係の他の例を示すグラフである。なお、図５に示すグラフは、横軸を第２室の液圧（油圧）[ＭＰａ]とし、縦軸を第１室の液圧（油圧）[ＭＰａ]とした。図５に示すように、車両１０は、第１室Ｒ_１よりも第２室Ｒ_２の方がより高い液圧を供給する設定となっている。車両１０は、図５に示すように、マスタシリンダ２３で油圧を発生させることで、制動力Ｆｘｒｆと制動力Ｆｘｌｒとを、制動力Ｆｘｌｆと制動力Ｆｘｒｒよりも相対的に大きくすることができる。これにより、（Ｆｘｒｆ＋Ｆｘｒｒ）×Ｌｗｒの成分をより大きくし、（Ｆｘｌｆ＋Ｆｘｌｒ）×Ｌｗｌの成分をより小さくすることができるため、発生する回転モーメントＭｚを小さくすることができる。また、（Ｆｘｒｆ＋Ｆｘｒｒ）×Ｌｗｒ＝（Ｆｘｌｆ＋Ｆｘｌｒ）×Ｌｗｌとなる液圧差にすることで、回転モーメントＭｚをより小さく、理想的には０にすることができる。

このように、車両１０及び制動装置２０は、第１室Ｒ_１と第２室Ｒ_２で発生させる液圧に差をつけることで、制動時に発生する回転モーメントを小さくすることができ、制動時に車両１０が偏向することを抑制することができる。また、車両１０及び制動装置２０は、機械的な構造（つまり、基準の設定、初期設定として）で発生させる制動力に差を発生させている。このため、センサ等を用いて制動力を調整する場合では、制御することができない時間帯、つまり、制動初期（制動開始時に演算開始してから制動力の制御を開始するまでの間）も、回転モーメントを小さくすることができる。

なお、上記実施形態では、車両を構成する４つの車輪の制動力から回転モーメントを算出し、ドライバが乗車している場合に発生する回転モーメントを抑制する液圧差を算出したが、制動力がより大きくなる前輪のみで回転モーメントを抑制する液圧差を算出してもよい。つまり、式、Ｍｚ＝Ｆｘｌｆ×Ｌｗｌ−Ｆｘｒｆ×Ｌｗｒを用いて、Ｆｘｌｆ×Ｌｗｌ＝Ｆｘｒｆ×Ｌｗｒとなる、制動力の関係を算出し、その関係に基づいて液圧差を設定してもよい。

なお、第１室と第２室の液圧差は、第１スプリング１３８のスプリング荷重をＧ_１、第２スプリング１３９のスプリング荷重をＧ_２、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２との摺動抵抗をＮ_２、第１シリンダ１２２と第２シリンダ１２４の面積をＡとしたら、液圧差（（第１室の液圧）−（第２室の液圧））＝（Ｇ_２−Ｇ_１＋Ｎ_２）／Ａで算出することができる。つまり、液圧差は、第１スプリング１３８、第２スプリング１３９のスプリング荷重と、加圧ピストン１１５とシリンダ１１２との摺動抵抗とにより調整することができる。

また、上記実施形態では、第１シリンダ１２２の開口面積Ａ_１と、第２シリンダ１２６の開口面積Ａ_２とを同一面積としたが、２つの開口面積によっても、液圧差を調整することができる。なお、マスタシリンダ２３の第１室Ｒ_１で発生させる液圧と、第２室Ｒ_２で発生させる液圧を異なる液圧とする方法は、これにも種々の方法を用いることができる。

ここで、上記実施形態では、運転手（ドライバ）のみが車両に乗車している状態、つまり、１名のみが車両に乗車している状態を想定して、第１室と第２室とで発生させる液圧差、つまり、車両の右側のタイヤで発生させる制動力と、車両の左側のタイヤで発生させる制動力と差（以下、「制動力差」という。）を決定したが、制動力差は、種々の重心位置を想定して算出することが好ましい。このように、種々の重心位置、つまり種々の使用状態を想定して、制動力差を設定することで、いずれの使用状態でも、発生する回転モーメントを小さくすることができる。ここで、種々の重心位置を想定して制動力差を算出する場合は、発生する回転モーメントが設定された範囲内となるように制動力差を設定することが好ましい。これにより、いずれの場合でも制動時に発生する回転モーメントを一定範囲内（略同じ）とすることができる。これにより使用状態によらず、同様の条件で走行を行うことができる。

以下、図６を用いて具体的に説明する。図６は、回転モーメントとフロント制動力差との関係の他の例を示すグラフである。なお、図６に示すグラフは、横軸をフロント制動力差[％]とし、縦軸を回転モーメント［Ｎｍ］とした。なお、図６に示す例は、乗車する２名の体重が略同じ体重の場合である。また、図６では、車両１０に１名乗車した場合（運転手が乗車した状態）と２名乗車した場合（運転手と同乗者が乗車した状態）とについて、フロントの制動力差と各制動力差で発生する回転モーメントとの関係を算出した。つまり、図６に示すグラフの場合は、１名乗車の場合は、フロントの制動力差を約Ｃ_２％にすることで、回転モーメントの発生を０に近づけることができ、フロントの制動力差を０％とすると、回転モーメントがＤ_１Ｎｍ以上発生する。また、２名乗車の場合は、フロントの制動力差を０％にすることで、回転モーメントの発生を０に近づけることができ、フロントの制動力差をＣ_３％とすると、回転モーメントがＤ_２Ｎｍ近く発生する。なお、本実施形態では、上述したように、２名の体重を略同じ体重としたため、２名乗車の場合は、制動力差を０にすることで、回転モーメントが０になるが、両者に体重差がある場合は、制動力差を０にしても回転モーメントが発生する場合がある。

このような場合、車両１０は、制動力差をＣ_１％とすることが好ましい。制動力差をＣ_１％に設定することで、１名（ドライバのみ）乗車した状態でも、２名（ドライバ＋１名）乗車した状態でも、制動時に発生する回転モーメントを同じ大きさにすることができる。これにより、いずれの車両の使用状態（乗車状態）でも、車両の偏向の発生を少なくすることができる。つまり、一定の使用状態によって大きな回転モーメントが発生することを抑制することができる。なお、Ｃ_１％、Ｃ_２％、Ｃ_３％は、乗員の体重や、車両（重量、形状）によって変化する値である。なお、車両１０は、乗員を標準体重として設定した場合に算出される制動力差のＣ_１％に設定することが好ましい。このように標準状態を基準とすることで、回転モーメントの発生量の変化を一定程度に抑えることができる。

また、車両１０は、１名乗車の場合と２名乗車との場合で、回転モーメントが略同じ（または同一）となる制動力差に設定することが好ましい。このように、１名乗車と２名乗車との場合を加味することで、車両の右側と左側とで、乗車人数が同じ場合と、一名違う場合とを想定することができる。これにより、３名乗車、４名乗車の場合も重心バランスは略同じとなり、回転モーメントが大きく発生する使用状態の発生を抑制することができる。

また、上記実施形態では、制御がしやすく、車両バランスへの影響を少なくできるため、マスタシリンダから供給する液圧差、油圧の差で制動力差を設けたが、これに限定されない。制動力差は、制動力に影響がある各種条件を左右（走行方向に直交する方向において、重心から近い方と、遠い方）で異なる設定することで、発生させることができる。具体的には、ブレーキパッドの受圧面積、ロータ径、摩擦係数、タイヤ径を左右で異なる値とすることで、制動力差を発生させることができる。なお、タイヤ径は、異なるタイヤ径とすると、走行性が低下するため、タイヤ径以外の対象を調整することが好ましい。

以下、具体例を用いて説明する。ここで、図７は、ロータ径と制動力左右差との関係の他の例を示すグラフである。なお、図７に示すグラフは、横軸を制動力左右差[％]とし、縦軸をロータ径［ｍｍ］とした。なお、ロータ径は有効半径であり、Ｅ_１インチのブレーキロータの有効半径は、Ｆ_１ｍｍとなる。ここで、図７は、一方のブレーキロータにＥ_１インチのブレーキロータを用いた場合の、ロータ径と発生する制動力左右差との関係を示すグラフである。なお、図７には、他方のブレーキロータをＥ_１インチ（ロータ径Ｆ_１ｍｍ）、Ｅ_２インチ（ロータ径Ｆ_２ｍｍ）、Ｅ_３インチ（ロータ径Ｆ_３ｍｍ）のロータ径をそれぞれ太線で示している。図７に示すように、ロータ径を異なる径とすることで、制動力差を発生させ、また種々の制動力差にすることができる。

例えば、図７に示すように、制動力左右差をＪ_１％発生させる設定とする場合は、左右のうち一方のタイヤ（の油圧制動部）のブレーキロータをＥ_１インチのブレーキロータとし、左右のうち他方のタイヤ（の油圧制動部）のブレーキロータをＥ_２インチのブレーキロータとすればよい。このように、ブレーキロータを左右で異なる径とすることでも、左右の制動力差を発生させることができる。

次に、図８は、ピストン径と制動力左右差との関係の他の例を示すグラフである。なお、図８に示すグラフは、横軸を制動力左右差[％]とし、縦軸をピストン径［ｍｍ］とした。なお、ピストン径とは、ブレーキパッド（ブレーキシューでもよい）の受圧面積の径である。ここで、図８は、一方のブレーキパッドにピストン径Ｈ_１ｍｍのブレーキパッドを用いた場合の、ピストン径と発生する制動力左右差との関係を示すグラフである。図８に示すように、ピストン径を異なる径とすることで、制動力差を発生させ、また種々の制動力差にすることができる。

例えば、図８に示すように、制動力左右差をＩ_１％発生させる設定とする場合は、左右のうち一方のタイヤ（の油圧制動部）のブレーキパッドのピストン径をＨ_１ｍｍとし、左右のうち他方のタイヤ（の油圧制動部）のブレーキパッドのピストン径をＨ_２ｍｍとすればよい。このように、ブレーキパッドを左右で異なる径とすることでも、左右の制動力差を発生させることができる。

また、これにも限定されず、ブレーキパッドに用いる材質を左右で異なる材質とし、上記式の摩擦係数を異なる値とすることで、制動力差を発生させることができる。また、供給する油圧を変化させる場合は、マスタシリンダに限定されず、第１油圧配管２４、第２油圧配管２６、例えば、マスタシリンダの出口や、ホイールシリンダの入口などにバルブを設け、各油圧制動部に供給される油圧に差を発生させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、機械的構造で、初期設定として制動力差を発生させるようにしたが、これに限定されない。例えば、入力された信号（ブレーキペダルの押下等の量）に基づいて電気的にブレーキを制御する場合は、入力された信号に基づいて、算出される左右の制動力を異なる値とすればよい。以下、図９を用いて説明する。ここで、図９は、出力と入力との関係を示すグラフである。なお、図９に示すグラフは、横軸を入力とし、縦軸を出力とした。なお、入力としては、ブレーキペダルを踏む力（踏力）、ブレーキペダルの移動量（ペダルストローク）、操作により発生する油圧（油圧）等がある。また、出力としては、制動力として付与するトルク（制御トルク）や、制動力として付与す力（制御力）がある。

図９のグラフに示す関係では、同じ入力があった場合でも、フロント左タイヤの制動力（制御トルク）と、フロント右タイヤの制動力（制御トルク）とが異なる値となる。また、フロント左タイヤの制動力が、フロント右タイヤの制動力に対して一定割合小さくなる。これにより、左右の制動力差を発生させることができる。このように、必要な制動力差に基づいて、算出する左右の出力に差を設けることで、上述と同様に、制動時に車両が偏向することを抑制することができる。また、このように、算出値で制動力を制御する場合も、センサ等の検出値ではなく、予め算出された関係に基づいて算出している、つまり、常に、制動力に差がある状態で算出している。このため、急制動等の場合も、制動力に差を発生させることができる。

以上のように、本発明にかかる制動装置及び車両は、走行中の車両を減速させるのに有用である。

１０車両
１１車体
２０制動装置
２３マスタシリンダ
２４第１油圧配管
２６第２油圧配管
２８_ｌｆ、２８_ｒｆ、２８_ｌｒ、２８_ｒｒ油圧制動部

Claims

車体と、
前記車体に制動力を作用させる制動装置と、
前記車体の重心に遠い側に回転自在に配置された第１タイヤと、
前記車体の重心に近い側に回転自在に配置された第２タイヤと、を有し、
前記制動装置は、液圧を供給する第１液圧室と第２液圧室とを備えたマスタシリンダと、
前記第１液圧室から供給された液圧に基づいて第１タイヤに制動力を作用させる第１油圧制動部と、
前記第２液圧室から供給された液圧に基づいて第２タイヤに制動力を作用させる第２油圧制動部と、を有し、
前記第２液圧室の圧力が前記第１液圧室の圧力よりも高くなるように構成され、
前記制動装置は、運転手が乗車した状態で、前記車体の進行方向に直交する方向において、重心に近い側の制動力が、重心に遠い側の制動力よりも大きくなる設定であることを特徴とする車両。
前記制動装置は、重心に近い側の制動力と重心に遠い側の制動力とを比例関係で設定していることを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記マスタシリンダは、前記第１液圧室を構成する第１ピストン及び第１シリンダと、前記第１ピストンを支持する第１スプリングと、前記第２液圧室を構成する第２ピストン及び第２シリンダと、前記第２ピストンを支持する第２スプリングとを有し、
前記第１スプリング及び前記第２スプリングのばね荷重、各部の摺動抵抗、第１シリンダ及び第２シリンダの面積の少なくとも１つに基づいて、前記第２液圧室の圧力を、前記第１液圧室の圧力よりも高くすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
前記第１タイヤ及び前記第２タイヤは、前記車体の進行方向において、前方にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両。
前記制動装置は、複数の重心位置の条件で算出した制動力の差に基づいて、発生する回転モーメントが設定された範囲内となる制動力の差に、前記重心に近い側の制動力と、前記重心に遠い側の制動力とを設定とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両。