JP2709163B2 - ブレーキシステム - Google Patents

ブレーキシステム

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    • Y10S303/04Pressure signal used in electrical speed controlled braking circuit

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人力操作入力、例えばペダルストローク、を
検出してこれと対応するように制動効果、例えば車体減
速度、を直接電子的に制御するブレーキシステムの改良
に関する。
〔従来の技術〕
人力操作入力に対応させて制動効果を制御するブレー
キシステムとしては、例えば、特開昭62-137256号公報
に示されるものがあり、本出願人も特願平1-85176号や
特願平1-222177号でその種のシステムの改良技術等を提
案している。
〔発明が解決しようとする課題〕
首記のブレーキシステムは、車輌の積載荷重やブレー
キ摩擦材の摩擦係数の変動等に関係無く、常に操作入力
に対応した制動効果が生じるため、操作性や信頼性に優
れる。
ところが、一定の操作入力に一定の車体減速度を対応
させると、坂道での制動に難点が出る。
即ち、下り坂においては、定速度で走行するだけの為
に既に一定のブレーキ力が必要であり、そのブレーキ力
を発生させようとしてブレーキを操作すると、その操作
入力に見合った減速度が発生するようにブレーキ液圧が
自動的に制御されてしまうので、定速度で走行する事が
出来ず、減速してしまうと言う問題がある。
このように、坂道を定速度で下りたいときに減速する
とブレーキを緩めて速度を回復することになり、減速と
自然加速が繰り返されて車の乗り心地が悪くなる。
本発明は、この問題を解決したブレーキシステムを提
供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は小さい操作入力の領域に加速許容域を設ける
ことによって、上の問題を解決しようとするものであ
る。具体的には人力以外の補助動力を電子的に制御して
人力操作入力に対応した制動効果が得られるようにブレ
ーキ力を制御するブレーキシステムにおいて、加減速度
を制御する操作入力を比較的小さな値のL0に設定し、
0以上の操作入力に対しては予め定めた対応する車体
減速度が得られるようにブレーキ力を制御し、L0未満
の操作入力に対しては操作入力対比での減速度制御を中
止して予め定めた対応する車体加速度を越えないように
ブレーキ力を制御する。
即ち、減速度0(加速度0)に制御する操作入力L0
より大きな操作入力領域では普通に操作入力対比での減
速度制御を行なう一方、L0より小さな操作入力領域で
はその操作入力に見合った加速度迄はブレーキ力Oで自
由な加速を許容するが、それ以上の加速は適宜ブレーキ
液圧を加えるよう制御する事によって加速を制限する。
人力操作入力は、ぺダルストローク又は踏力のいずれ
からも検出することができる(それ等に対応したセンサ
を設ければよい)。
従って本発明では、加速許容域と非許容域を区別する
ための入力変数としてブレーキペダルストロークを用い
る方法とブレーキ踏力を用いる方法が考えられる。
通常のブレーキシステムにおいては、ブレーキ装置中
に遊びがあり有効なブレーキ液圧が発生する迄に一定の
ペダルストロークが消費される。
一般にストローク/減速度制御を行なうと、加減圧に
必要なブレーキ液量は動力圧源からまかなわれるのでこ
の遊びストロークを任意に短縮する事ができるが、この
遊び短縮効果の一部又は全部を犠牲にする(遊びの部分
をL0として利用する)ことにより本発明の加速許容域
を設定したストローク/減速度制御を実現する事ができ
る。
一方踏力/減速度制御を行なう場合、通常リターンス
プリングによる無効踏力となる部分の一部を活用する事
が可能である。
本発明で言う車体減速度とは、車体と路面の相対速度
に関するものであり、通常は車輪の回転速度から算出さ
れるが、車輪が路面に対してスリップ又はスピンを生じ
正確な対地速度を示さない時は、重力感知型の加減速度
センサを付加しておいて、ここからの信号を入力し、車
輪速度から求めた車体減速度を補正する事が望ましい。
その重力式加減速度センサは逆に車輪が正確な対地速
度を示している時に車輪速から算出された加減速度によ
り出力の狂いを補正する事が出来る。
勿論ドップラー効果等を利用した絶対車速センサを用
いてもよい。
〔作用〕
第2図に人力操作入力に対応するように制動効果を制
御するタイプのブレーキシステムで行われている制御の
フローを示す。図のように人力入力Lから第1図
(a)、(b)のような予め定めた関係に従って目標加
速度f(L)を求める(減速度は負の値として表現す
る)。
一方、車輪速センサによって検出される車輪回転速度
にもとづき、重力式加速度センサ等を利用した上述の相
互補正を行うなどして車体加速度αを求める。
一般に制御とは、現在値(この場合α)と目標値〔こ
の場合f(L)〕との偏差xに対し、制御系の特性に応
じた制御指令y=g(x)を被制御機器(例えば第3図
の11で表わされた制御弁)に向かって出力することを意
味する。
本発明では、L>L0ではf(L)<0に設定されて
いるので、減速度(負の加速度の絶対値)不足の時x>
0よりyは制動力強化指令となり、減速度過大の場合は
x<0よりyは制動力緩和指令となる。
一方、L<L0の時はf(L)>0に設定されてお
り、加速度(正の加速度の絶対値)過大の時x>0とな
りyは制動力強化指令、加速度不足の時x<0となりy
は制動力緩和指令となる。L<L0でα<f(L)の
時、制動力が緩和しても加速度が大きくならなければ、
つまり、それだけしかアクセルペダルを踏んでいない時
は、制動力緩和指令が出続け、ブレーキ圧が0となる。
ブレーキ圧は0以下にはならないからこの場合、ブレー
キ圧0すなわち自由加速状態が続くことになる。
〔実施例〕
第1図に本発明の操作入力/加減速度制御の目標設定
線図を示す。
操作入力LがL0より大きな実線部分ではその操作入
力に見合う減速度(−α)を得るべくブレーキ液圧を制
御する。
一方、L0より小さな点線部分では、その操作入力に
見合う加速度より小さな加速度は放置し、より大きな加
速度に対してはその操作入力Lに見合う加速度αを越え
ないようにブレーキ液圧を制御する。
このようにしておけば、L0の操作入力で加減速度が
0となるので、下り坂においても、ブレーキ(自然加速
を制限するためのブレーキ)をかけながらの定速走行が
可能となる。
なお、L0の設定域は、第1(a)図のように1点と
なるようにしても良いし、第1(b)図のようにL0
近傍で目標減速度0の範囲をある程度広く設定してもよ
い。
勿論、操作入力0の時の許容加速度は、その車輌の急
加速能力の限界より少なくとも若干は大きく設定し、自
由な急加速を妨げないようにする必要がある。
第3図に本発明を実行するに適したブレーキシステム
の一例を示す。
本図は、本願出願人が、特願平1-222177号で提案した
ものであり、操作ストロークと車体減速度を対応させた
一例である。
ペダル1を人力操作することによってブレーキ圧発生
装置2、3(3はマスターシリンダ、2は踏力を増幅し
て3に伝えるブースタ)より動圧系4と静圧系5の各出
力回路にブレーキ液圧が出力される。出力回路はタンデ
ムマスターシリンダを用いて静圧系5、6の2系統とし
たり、4、5、6の3系統を有する回路形式にしたりす
ることがある。
図のように、1個の出力回路5に1個又はそれ以上の
被制御ブレーキ回路10が属しており、各々の被制御ブレ
ーキ回路は各1個の被通電時両閉の流量制御弁11及びそ
れに属する1個又はそれ以上の車輪ブレーキ12により構
成されている。
流量制御弁11は、動力圧源7及びリザーバ8と回路10
との間を開閉制御し、これにより、7の液圧が逆止弁
9、駆動ピストン13経由で10に導入され、或いは10の液
圧が8に排出されて各被制御ブレーキ回路10に属するブ
レーキ12の液圧が電子的に制御される。
ストロークセンサ15を有する駆動ピストン13は、静圧
と動圧の混合を避けるために設けてあるが、混合を許容
するならば省略できる。
本図では、それぞれ1個の車輪ブレーキ12−1、12−
2を有する2個の被制御ブレーキ回路10−1、10−2を
1個の出力回路5に連結し、その回路5と被制御ブレー
キ回路10との間に回路網20を設けている。
その回路網20は、各被制御ブレーキ回路毎に設置され
た導入用逆止弁21−1、21−2、戻し用逆止弁22−1、
22−2、出力回路毎に導入用逆止弁21の上流(ブレーキ
圧発生装置側)に設置されたアンチロック用電磁切換弁
23、及び戻し用逆止弁22の上流(ブレーキ圧発生装置
側)に配置されたトラクション・コントロール等自動ブ
レーキ用電磁切換弁24より構成されている。
更に、ペダルストローク短縮制御を行うためのストロ
ークセンサ30をブレーキペダル又はこれと連動する部材
上に設けてある。
これ等の流量制御弁、電磁切換弁及びセンサ類(一部
を除いて図示せず)は、図には表わしていないが、全て
電子制御ユニット(図示せず)と連結されている。
このように構成した、図示のブレーキシステムは、電
磁切換弁23、24を開いたままの状態下で流量制御弁11を
作動させて動力圧源7から被制御ブレーキ回路10に圧力
を導入するとブレーキペダルが押戻されるので、通常時
即ち、正常時でしかもアンチロック制御やトラクション
コントロール等の自動ブレーキのための電子的昇降圧制
御が行われていないときのペダルストロークを減速度等
の制動効果に対して予め定めた一定の関係になるように
短縮することが出来る。
なお、このブレーキシステムは、アンチロック制御時
にブレーキ圧発生装置の出力が被制御ブレーキ回路10の
圧力より高いと、各被制御ブレーキ回路が、各々の回路
の流量制御弁11により独立に調圧される。
しかし、上記出力圧が踏力緩和により被制御ブレーキ
回路の圧力よりも低くなると、戻り用逆止弁22経由で被
制御ブレーキ回路から出力回路に液が戻りブレーキ圧が
低下する。
自動ブレーキ時も運転者の意志変更による踏力増加が
あると、同様の原理でまずブレーキ圧が即時に上昇す
る。
本発明を実行するためのシステム構成は、本図に限ら
ず人力操作入力に対応した制動効果が得られるように補
助動力を電子的に制御する任意の構成をとる事が出来
る。
〔効果〕
以上述べたように、この発明では、加減速度を0に制
御する操作入力L0より小さな操作入力領域を操作入力
に見合った加速度まではブレーキ力0で自由な加速を許
す加速許容域として、この領域内では操作入力対比での
減速度制御を避けるようにしたので、下り坂であっても
自然加速を制限しながら定速度で走行することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のシステムにおける操作入力/加減速
度の目標設定線図であって、同図(a)は目標減速度0
のL0の領域を一点に定めた場合を、同図(b)はL0
領域を広く定めた場合を示している。第2図は制御のフ
ローを示すブロック図、第3図は、この発明を適用する
ブレーキシステムの一例を示す線図である。 1……ブレーキペダル、2、3……ブレーキ圧発生装
置、4……動圧系出力回路、5、6……静圧系出力回
路、7……動力圧源、8……リザーバ、10……被制御ブ
レーキ回路、11……流量制御弁、12……車輪ブレーキ、
13……駆動ピストン、20……回路網、21……導入用逆止
弁、22……戻り用逆止弁、23、24……電磁切換弁。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】人力以外の補助動力を電子的に制御して人
    力操作入力に対応した制動効果が得られるようにブレー
    キ力を制御するブレーキシステムにおいて、加減速度を
    制御する操作入力を比較的小さな値のL0に設定し、L0
    以上の操作入力に対しては予め定めた対応する車体減速
    度が得られるようにブレーキ力を制御し、L0未満の操
    作入力に対しては操作入力対比での減速度制御を中止し
    て予め定めた対応する車体加速度を越えないようにブレ
    ーキ力を制御する事を特徴としたブレーキシステム。
  2. 【請求項2】操作入力としてペダルストロークを用いる
    請求項(1)記載のブレーキシステム。
  3. 【請求項3】操作入力としてペダル踏力を用いる請求項
    (1)記載のブレーキシステム。
  4. 【請求項4】車体加減速度は、車輪回転速度から算出
    し、必要に応じて重力式加減速度計による補正を加味
    し、さらに、この重力式加減速度計を必要に応じて車輪
    回転速度から算出した車体加減速度によって補正するよ
    うにした請求項(1)乃至(3)のいずれか1つに記載
    のブレーキシステム。
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