JP3144218B2

JP3144218B2 - 車両用制動装置

Info

Publication number: JP3144218B2
Application number: JP12351594A
Authority: JP
Inventors: 博己柘植; 知広成田; 進西川; 一実石田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH07329766A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用制動装置に関
し、詳しくは急制動の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、制動力助勢方法として、車両用の
制動装置（ブレーキシステム）には、運転者がブレーキ
ペダルを踏む力を補助するブースタ（マスタバック、ハ
イドロマスタ等）が設けられ多用されている。このブー
スタは、エンジンのインテークマニホールドに発生する
負圧等を利用して、一定の面積を持つパワーピストンを
作動させ、制動力を助勢するようにしている。

【０００３】また、緊急の急制動時の制動力助勢方法と
しては、前方走行車両との車間距離が所定量以下または
相対速度が所定量以上であればブレーキ特性を安全側に
変化させるものが、例えば特開平５−４２８６２公報等
により開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来公知のブースタ
は、ブレーキペダルを所定の踏込み力で操作しないと負
圧による助勢が開始されないようになっており、また、
このブースタを介して得られる出力（ブレーキ圧）は、
ブレーキペダルを踏む入力に対して一律に設定されたも
のとなっている。従って、ブレーキペダル操作力が弱い
傾向にある女性や高齢者は、ブレーキペダルを踏んでも
すぐにはブレーキ圧が上昇せず、制動が開始されるまで
に多少時間がかかることになる。特に、車両を緊急に停
止させたいような場合においては、ブレーキ性能を充分
に活用できないことがある。

【０００５】本発明は、上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、女性や高齢者のよ
うにブレーキペダル操作力が弱い運転者でも、緊急の制
動時にはブレーキ性能を充分に活用可能にする車両用制
動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、運転者により操作される操作
部材と、前記操作部材の操作力をマスタシリンダにより
流体圧に変換し、該流体圧に応じた制動力を車輪に作用
させるブースタと、制動力を前記操作部材の操作力に関
係なく増大させる制動力増大手段と、前記流体圧の圧力
勾配を検出する圧力検出手段及び前記操作部材の操作開
始からの操作時間を検出するタイマ手段を有し、前記圧
力検出手段からの圧力勾配情報に基づき最大圧力勾配を
求めるとともに前記タイマ手段からの操作時間情報に基
づき前記操作部材の操作開始から前記最大圧力勾配に到
達するまでの経過時間を求め、該最大圧力勾配が設定圧
力勾配以上且つ該経過時間が設定時間以上であるとき、
制動操作が緊急の制動であると判定する制動状況判定手
段と、前記制動状況判定手段により前記制動操作が緊急
の制動であると判定されたとき、前記制動力増大手段に
より前記操作部材の操作力に関係なく前記ブースタの出
力を増大させて通常の制動時よりも大きい制動力を車輪
に作用させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、前記制動状況判定手段は、前記圧力
検出手段が検出する圧力勾配値の内、より大きな値を前
記最大圧力勾配として順次更新して記憶する記憶手段を
含み、前記操作時間が前記設定時間を越えた後に新たに
更新される最大圧力勾配が前記設定圧力勾配を越えた時
点で緊急の制動であると判定するのがよい。

【００１２】また、前記制御手段は、運転者が前記操作
部材を操作しているか否かを検出する操作検出手段を有
し、前記制動状況判定手段により緊急の制動と判定され
た後に、前記操作検出手段から検出された信号により、
前記運転者が前記操作部材を操作していないことが検出
された場合には、前記制動力増大手段の作動を禁止する
第一禁止手段を備えるのがよい。

【００１３】また、前記制御手段は、前記操作部材の操
作力を検出する操作力検出手段を有し、前記制動状況判
定手段により緊急の制動と判定された後に、前記操作力
検出手段により検出された操作力が設定操作力以下の場
合には、前記制動力増大手段の作動を禁止する第二禁止
手段を備えるのがよい。

【００１４】

【作用】請求項１の制動装置によれば、通常は、ブース
タにより操作部材の操作力がマスタシリンダで流体圧に
変換されて制動力が車輪に作用することになるが、制動
状況判定手段により、圧力検出手段によって求められる
最大圧力勾配が設定圧力勾配以上であり、且つタイマ手
段によって求められる操作部材の操作開始から最大圧力
勾配に到達するまでの経過時間が設定時間以上と判定さ
れた場合には、操作部材の操作力が弱く流体圧がなかな
か上昇しないもののその後の圧力上昇により制動操作が
緊急の制動である状況とみなすことができ、この場合に
は、操作部材の操作力に関係なく制動力を増大させる制
動力増大手段によって制動力が増大させられる。これに
より、女性や高齢者のように操作部材の操作力が弱い運
転者であっても、緊急の制動時において、通常の制動時
よりも大きな制動力を車輪に作用させ、ブレーキ性能を
充分に活用することが可能とされる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】また、本発明に係る制動装置によれば、圧
力検出手段が検出する圧力勾配値の内、より大きな値が
最大圧力勾配として順次更新され、操作部材の操作が開
始された時点から最大圧力勾配に到達した時点までの経
過時間が設定時間を越えた後、新たに更新された最大圧
力勾配が設定圧力勾配を越えたとき、操作力が弱い場合
の緊急の制動状態と判定される。

【００２０】また、本発明に係る制動装置によれば、緊
急の制動と判定された後、運転者が操作部材を操作しな
くなった場合には、制動力増大手段の作動は禁止され、
制動状態は通常の制動状態に戻される。また、本発明に
係る制動装置によれば、緊急の制動と判定された後、操
作部材の操作力が設定操作力以下となった場合には、制
動力増大手段の作動は禁止され、制動状態は通常の制動
状態に戻される。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。先ず、実施例１について説明する。図１
には、本発明の急制動補助システムが適用されるタンデ
ム型マスタバック（負圧ブースタ）１の断面図を示して
ある。同図において、ブースタシェル１ａの前面には、
該マスタバック１により作動されるブレーキマスタシリ
ンダ５０が取付けられている。

【００２２】ブースタシェル１ａは、後部シェル半体１
ｂによって封止され、この後部シェル半体１ｂは図示し
ない車体に支持されている。ブースタシェル１ａの内部
は隔壁板１ｃによって前部シェル室２と後部シェル室３
とに仕切られている。前部シェル室２は、それに前後往
復可能に収容される前部ピストン４と、その後面に結着
されるとともにブースタシェル１ａと隔壁板１ｃ間に挟
着される前部ダイヤフラム６とにより、前側の前部負圧
室２ａと後側の前部大気室２ｂとに区画され、また後部
シェル室３は、それに前後往復可能に収容される後部ピ
ストン５と、その後面に結着されるとともにブースタシ
ェル１ａと後部シェル半体１ｂ間に挟着される後部ダイ
ヤフラム７とにより、前側の後部負圧室３ａと後側の後
部大気室３ｂとに区画されている。

【００２３】後部ピストン５の中心部には、弁筒８が固
着され、この弁筒８は、隔壁板１ｃの中心部において摺
動可能に支持されており、後部シェル半体１ｂの後方延
長部９において、摺動可能に支持されている。さらに、
この弁筒８の先端部は、前部ピストン４の中心部に固着
されているため、弁筒８の摺動によって前部ピストン４
と後部ピストン５とは、同期作動するようになってい
る。

【００２４】ブースタシェル１ａの前部負圧室２ａの内
面には補強板１７が密着されており、補強板１７には、
前部負圧室２ａ側に突出するようにチューブ接続ジョイ
ント１７ａが設けられている。このチューブ接続ジョイ
ント１７ａには、屈曲あるいは伸縮自在で、且つチュー
ブの中心軸への向心方向の変形を防止可能な前部チュー
ブ１８の一端が接続されており、その他端は、前部ピス
トン４の前部負圧室２ａ側に突出するように設けられた
チューブ接続ジョイント４ａに接続されている。これに
より、前部大気室２ｂは、前部チューブ１８およびブー
スタシェル１ａに取付けられた大気導入管２０を介し
て、後述する大気圧導入用の電磁弁等（図２または図３
の排気弁４１および吸気弁４２）に連通されるようにな
っている。

【００２５】また、隔壁板１ｃおよび後部ピストン５に
も、後部負圧室３ａ側に突出するようにチューブ接続ジ
ョイント１ｄおよび５ａが設けられており、これらチュ
ーブ接続ジョイント１ｄ、５ａは、屈曲あるいは伸縮自
在で、且つチューブの中心軸への向心方向の変形を防止
可能な後部チューブ１９によって互いに連結されてい
る。これにより、後部大気室３ｂは、後部チューブ１９
を介して前部大気室２ｂに連通するようになっており、
さらには、上記前部チューブ１８を介して後述の大気圧
導入用の電磁弁等に連通している。

【００２６】前部負圧室２ａは、負圧導入管１０を介し
て図示しない負圧源（例えば、エンジンのインテークマ
ニホールド内部）と接続されるとともに、弁筒８の第１
ポート１１を介して後部負圧室３ａと連通されている。
さらに、前部負圧室２ａは、弁筒８の第３ポート１４、
制御弁１３を介して後部大気室３ｂと連通可能になって
いる。この後部大気室３ｂと前部大気室２ｂとは、上述
したように後部チューブ１９を介して互いに連通すると
ともに、弁筒８の第２ポート１２を介しても相互に連通
されており、後部大気室３ｂは、上記制御弁１３の切換
えにより、弁筒８の第３ポート１４を介する負圧側の前
部負圧室２ａと、大気圧側の後部大気室１５とに交互に
連通が切換わるようになっている。

【００２７】弁筒８内には、ブレーキペダル（操作部
材）２１に連なる入力杵２２と、これにより制御される
上記制御弁１３が設けられており、弁筒８の中心部の弁
筒中央部８ａのシリンダ２３には、弁ピストン２４が摺
合されている。この弁ピストン２４の後端部には、入力
杵２２の前端部が首振り可能に結合されている。弁筒中
央部８ａの後端部には、環状の第１弁座２５が形成さ
れ、これに囲まれた弁ピストン２４の後端部にも同様に
環状の第２弁座２６が形成されている。そして、これら
第１弁座２５と第２弁座２６と協働する弁体２７が弁筒
８内に設けられている。この弁体２７は、例えばゴム製
であって伸縮可能であり、その後端部は弁筒８の内周面
に密着状に保持されており、前端部には第１弁座２５と
第２弁座２６と対向するように弁部２８が設けられてい
る。これにより、第１弁座２５と弁部２８とにより負圧
弁１３ａが、また第２弁座２６と弁部２８とにより大気
弁１３ｂが構成され、制御弁１３が形成されるようにな
っている。

【００２８】通常この弁部２８は、弁筒８の内周面に保
持されて入力杵２２を戻し側に付勢する戻しバネ３０に
より、第１弁座２５と接しない状態、すなわち負圧弁１
３ａが開成された状態に保持されている一方、弁部２８
と入力杵２２との間に縮設され、弁部２８を両弁座２
５、２６に向けて付勢する弁バネ２９により、第２弁座
２６と接しており、これにより大気弁１３ｂが閉鎖され
た状態になっている。従って、ブレーキペダル２１が操
作されない状態では、負圧弁１３ａが開成され、前部大
気室２ｂと後部大気室３ｂは、前部負圧室２ａと同圧の
状態となっている。

【００２９】ブレーキペダル２１が踏まれ入力杵２２が
前進すると、弁バネ２９と共に弁部２８も前進し、弁部
２８が弁座２５に突き当たる。これにより、負圧弁１３
ａが閉じ、弁筒８の第３ポート１４と前部大気室２ｂと
後部大気室３ｂとの連通が遮断されることになる。負圧
弁１３ａが閉じてからも、さらに入力杵２２を前進させ
続けると、弁バネ２９は弁体２７と共に収縮し始め、弁
ピストン２４だけが前進し続けることになる。これによ
って第２弁座２６が弁部２８から離れ、大気弁１３ｂが
開成され、前部大気室２ｂと後部大気室３ｂには後部大
気室１５から大気が流入することになる。

【００３０】弁筒中央部８ａの前面中心部には、後端面
を弁ピストン２４に対向させるゴム製の弾性ピストン３
１が接合され、さらにこの弾性ピストン３１の前面に当
接するように出力杵３２が遊嵌されている。そして、出
力杵３２の前端は、ブレーキマスタシリンダ５０の図示
しないピストンに接続されている。従って、前述した入
力杵２２を前進させていくと、弁ピストン２４は弾性ピ
ストン３１に突き当たり、さらに前進させると、入力杵
２２の押力が弾性ピストン３１の弾性限界を越え、入力
杵２２の押力は出力杵３２に直接伝達されることにな
る。

【００３１】ところで、弁ピストン２４の中央部の括れ
部２４ａには、ストッパ板３３が、弁ピストン２４の前
後方向に所定のガタを持つように周設されている。この
ストッパ板３３は、入力杵２２が押されて弁ピストン２
４が前進することと相俟って弁筒８を前進させる。一
方、大気弁１３ｂの開成等により前部大気室２ｂと後部
大気室３ｂに大気が供給され、前部負圧室２ａと後部負
圧室３ａの負圧との間に圧力差が発生し、前部ピストン
４と後部ピストン５とが前方へ付勢されたときには、弁
ピストン２４を介して出力杵３２を前進させることがで
きる。

【００３２】弁筒中央部８ａとブースタシェル１ａとの
間には、前部、後部ピストン４、５に後退力を付与する
ための弁筒戻しバネ３４が縮設されており、前部負圧室
２ａと前部大気室２ｂおよび後部負圧室３ａと後部大気
室３ｂとの間に圧力差が発生していない場合には、後部
ピストン４、５は弁筒８と共に、常に後退限に位置され
ることになる。

【００３３】以下、上述のように構成されたマスタバッ
ク１を急制動補助システムに適用した一実施例を図２お
よび図３に基づいて説明する。図２に示すように、マス
タバック１の負圧導入管１０には、空路Ａ１が接続さ
れ、負圧源（インテークマニホールド内部）に接続され
ている。この空路Ａ１からは、空路Ａ２が分岐し、該空
路Ａ２は常閉の電磁弁である排気弁４１に接続されてい
る。さらに、排気弁４１は空路Ａ３に接続され、その一
端は常閉の電磁弁である吸気弁４２に接続されている。
空路Ａ３からは、空路Ａ４が分岐し、該空路Ａ４は、前
述したマスタバック１の大気導入管２０に接続されてい
る。

【００３４】マスタバック１の前部に接続されたタンデ
ム式ブレーキマスタシリンダ５０からは、油路Ｐ１ａ、
Ｐ１ｂが延び、最終的に図示しないホイールシリンダ
（例えば、後述する図８または図９の符号７１〜７４）
にそれぞれ接続されている。これらの油路Ｐ１ａ、Ｐ１
ｂの途中には、圧力検出手段である油圧センサ４５ａ、
４５ｂがそれぞれ接続されている。

【００３５】マスタバック１の入力杵２２に接続された
ブレーキペダル２１には、操作検出手段としてブレーキ
ペダル２１の作動を検知可能に取り付けられたブレーキ
ＳＷ（ブレーキランプＳＷ等）４６および操作力検出手
段である踏力センサ４７が設けられている。この踏力セ
ンサ４７は、例えば、足踏みペダル式可変抵抗器等の踏
圧センサが使用され、運転者側のブレーキペダル２１面
のほぼ中央に、確実に踏まれるように固定される。

【００３６】車両に搭載された電子コントロールユニッ
トＥＣＵ４０の入力側には、図４のブロック図に示すよ
うに、上述した油圧センサ４５ａ、４５ｂ、ブレーキＳ
Ｗ４６、踏力センサ４７等が接続されており、一方出力
側には、急制動補助システムの排気弁４１、吸気弁４２
のソレノイド部が接続されている。以下、上述のように
構成された急制動補助システムの作用を説明する。

【００３７】図５は、上述のＥＣＵ４０が実行し、制動
状況判定手段および制御手段として機能する急制動補助
システム制御のルーチンを示している。先ず、ステップ
Ｓ１０において、急制動が当該システムを作動させたい
状況（女性や高齢者等の踏力の弱い運転者が急制動を実
施した状況）であるか否かを判断するための判別材料を
記憶装置に読み込む。ここでは、ブレーキＳＷ４６がペ
ダル作動を検知してからの経過時間ｔ、ブレーキマスタ
シリンダ５０の出力側に接続された油圧センサ４５ａ、
４５ｂにより検出された油圧ＰM 、該油圧の最大変化勾
配d(ＰM)/dt max および踏力センサ４７からの踏力ＰB
のそれぞれの値を読み込む。これらの値の読み取りは、
当該ルーチンの実行周期（例えば、５ｍｓｅｃ）毎に行
われる。

【００３８】尚、油圧の最大変化勾配d(ＰM)/dt max の
読み込みは、油圧センサ４５ａ、４５ｂにより検出され
た油圧ＰM に基づく油圧の変化勾配d(ＰM)/dt のうち最
大となる値を求めこれを最大変化勾配d(ＰM)/dt max と
して記憶し、当該ルーチンの実行が繰り返され、変化勾
配d(ＰM)/dt がこの値よりも大きくなれば、この値を新
たな最大変化勾配d(ＰM)/dt max として更新するように
して行う。

【００３９】次に、ステップＳ１２に進み、踏力の弱い
運転者による急制動が実行されたか否かを判別する。こ
の急制動判断では、ステップＳ１０において読み込んだ
判別材料が、図６と図７のマップ上に斜線で示した領域
Ａおよび領域Ｂの範囲内にあるか否かで判別を行う。す
なわち、図６のマップにおいて、油圧ＰM と経過時間ｔ
とが次式(1) の範囲であり、且つ、図７のマップにおい
て、油圧の最大変化勾配d(ＰM)/dt max と経過時間ｔと
が次式(2) の範囲にあるか否かで判別する。

【００４０】ＰM ＜ｋｔ …(1) d(ＰM)/dt max ＞ＸdPM ，ｔ＞Ｘt …(2) ここに、ｋは比例定数であり、例えば２５０(kgf/cm²/s
ec) である。また、所定値ＸdPM は、例えば３００(kgf
/cm²/sec) であり、所定時間Ｘt は、例えば１００（ｍ
ｓｅｃ）である。これらのｋ、ＸdPM 、Ｘt 等の値は、
女性や高齢者等のブレーキペダル踏力の弱い運転者によ
る実験データに基づくものである。一般に女性や高齢者
等のブレーキペダル踏力の弱い運転者の場合、ブレーキ
操作を開始してもなかなかブレーキ油圧が上昇しない
が、所定時間Ｘt が経過すればブレーキ圧が急制動を行
ったとみなせる程度急激に上昇するような制動特性を示
す。従って、当該判別では、この制動特性に着目し、当
該制動特性とペダル踏力の強い運転者の制動特性との境
界を示すｋ、ＸtやＸdPMの閾値を実験データに基づいて
予め設定するようにしておき、これにより女性や高齢者
等のブレーキペダル踏力の弱い運転者に特有の急制動状
態を確実に判別するようにしている。尚、運転者の制動
特性が変われば、それに伴いこれらの閾値は変更され
る。

【００４１】ステップＳ１２の判別結果がＮｏ（否定）
で、読み込み値が少なくとも上記(1) 、(2) 式のどちら
か一方の判別領域（領域Ａあるいは領域Ｂ）から外れて
いる場合には、次にステップＳ２０に進み、吸気弁４２
をＯＦＦの状態のままとし急制動補助システムを作動さ
せない。一方、判別結果がＹｅｓ（肯定）で踏力の弱い
運転者による急制動状態であると判定されたら、次にス
テップＳ１４に進む。このステップＳ１４は、ブレーキ
ペダルが踏まれた状態にあるか否かをブレーキＳＷ４６
の信号がＯＮであるか否かにより判別するステップであ
り、ステップＳ１２の判別により急制動状態と判定され
た場合であっても、その後制動が実施されず、ブレーキ
ＳＷ４６がＯＦＦで判別結果がＮｏ（否定）となった場
合には、ステップＳ２０に進み吸気弁４２をＯＦＦとし
て急制動補助システムは作動させない（第一禁止手
段）。一方、判別結果がＹｅｓ（肯定）でブレーキＳＷ
４６の信号がＯＮの状態であれば、次にステップＳ１６
に進む。

【００４２】ステップＳ１６では、ステップＳ１０にお
いて読み込んだブレーキ踏力ＰB が所定値ＸPB以上であ
るか否かを判別する。この所定値ＸPBは、上述した閾値
と同様に実験データに基づいて、最もブレーキ踏力の弱
い運転者を基準にして設定されている。ステップＳ１２
およびステップＳ１４の判別により急制動状態と判定さ
れた場合であっても、判別結果がＮｏ（否定）であれ
ば、ブレーキ踏力は比較的弱く、急制動状態ではないと
判定でき、上述のステップＳ１４と同様にステップＳ２
０に進み、吸気弁４２をＯＦＦとし急制動補助システム
は作動させない（第二禁止手段）。一方、判別結果がＹ
ｅｓ（肯定）の場合には、急制動状態であるとみなすこ
とができ、次にステップＳ１８に進んで、吸気弁４２を
ＯＮとして急制動補助システムの作動を開始し、マスタ
バック１の前部大気室２ｂ、後部大気室３ｂに大気を強
制的に供給する。

【００４３】図２は、上述の急制動補助システム制御ル
ーチンのステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６の判別のいず
れかがＮｏ（否定）と判定され、吸気弁４２がＯＦＦで
急制動補助システムが非作動状態、すなわち通常のマス
タバック１の作動状態であって、大気弁１３ｂが開弁し
た状態を示している。このとき、吸気弁４２は既に閉成
されていることから、大気弁１３ｂの開弁により、前部
大気室２ｂと後部大気室３ｂには、後部大気室１５から
大気が流入し（矢印で示す）、大気室２ｂ、３ｂと前部
負圧室２ａおよび後部負圧室３ａとの圧力差により、前
部ピストン４および後部ピストン５が負圧室２ａ、３ａ
側に押され、ブレーキ力が通常に助勢される。

【００４４】尚、ブレーキペダル２１を操作していない
ような場合や、ブレーキペダル２１の操作直後において
は、前述したように負圧弁１３ａが開弁され、大気弁１
３ｂは閉弁された状態であるため、この場合には、前述
したように、大気室２ｂ、３ｂは負圧室２ａ、３ａと同
圧に保持されて互いに圧力差がなくなり、前部ピストン
４および後部ピストン５は、弁筒戻しバネ３４により後
退限まで後退させられた状態となる。

【００４５】一方、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６の
判別の全てがＹｅｓ（肯定）と判定され、吸気弁４２が
ＯＮで急制動補助システムが作動状態となった場合に
は、図３に示すようになり、吸気弁４２は付勢されて開
弁し、大気が大気導入管２０、チューブ１８を介して前
部大気室２ｂに、さらにチューブ１９を介して後部大気
室３ｂに強制的に吸入されることになる（矢印で示
す）。これにより、前部負圧室２ａと前部大気室２ｂ間
および後部負圧室３ａと後部大気室３ｂ間には急激に圧
力差が発生することになり、前部ピストン４と後部ピス
トン５は共に負圧側、すなわち制動を行う前方側に付勢
され、制動力を強制的に助勢する。このとき、同図のよ
うに大気弁１３ｂが開弁した状態では、大気は後部大気
室１５からも流入することになり（矢印で示す）、制動
力はより一層助勢される。

【００４６】尚、吸気弁４２の開弁と同時に排気弁４１
をも開弁するようにして、吸気弁４２から流入する大気
の一部を負圧源側に逃がし、これにより大気室２ｂ、３
ｂに作用する圧力を微調整することが可能である。とこ
ろで、この強制的な大気の供給は、ブレーキペダル２１
が踏まれた直後、すなわち負圧弁１３ａが開成されてい
る間に急制動状態と判定され、大気弁４２が開成された
場合にあっては、大気室２ｂ、３ｂが負圧弁１３ａを介
して負圧側に連通された状態であることから、大気室２
ｂ、３ｂに作用する圧力は大気圧よりも低いものとな
る。しかし、急制動状態においては、負圧弁１３ａが開
成されている期間は微小時間であり、負圧弁１３ａは瞬
時に閉成され大気室２ｂ、３ｂと負圧側との連通は遮断
されるため、ブレーキ力の助勢は良好に実施されること
になる。

【００４７】以上のように、吸気弁４２が開弁し、大気
が強制的に大気室２ｂ、３ｂに供給されることにより、
女性や高齢者等の踏力の弱い運転者が急制動を実施した
場合でも充分な制動力が得られることになる。尚、ここ
では、大気室２ｂ、３ｂに作用する圧力は大気圧とした
が、吸気弁４２をエアコンプレッサ等に接続し、吸気弁
４２の開弁時には大気圧以上の圧力を大気室２ｂ、３ｂ
に作用させ、ブレーキ力の助勢を一層強めるようにして
もよい。

【００４８】また、ブースタとして、負圧室２ａ、２ｂ
に負圧を作用させ、大気室２ｂ、３ｂに大気圧（正圧）
を作用させるマスタバック１のような負圧ブースタを使
用するようにしたが、マスタバック１の負圧室２ａ、２
ｂの部分が大気室に相当し、大気室２ｂ、３ｂの部分が
正圧室に相当するような正圧ブースタを用いるように
し、急制動状態が検出された場合には、通常の制動時以
上の正圧を作用させてブレーキ力を助勢するような構成
にしてもよい。

【００４９】次に実施例２として、上述の急制動補助シ
ステム制御を他の急制動補助システム（ブレーキ油圧
系）に適用した場合について説明する。図８に示すよう
に、通常のマスタバック１’の前部に設けられたタンデ
ム式のブレーキマスタシリンダ５０の２箇所に設けられ
た出力ポートは、それぞれ油路Ｐ１ａおよび油路Ｐ１ｂ
に接続されている。これら油路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂには油圧
センサ４５ａ、４５ｂが配設されている。

【００５０】油路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂはそれぞれ分岐し、油
路Ｐ１ａは油路Ｐ２ａ、Ｐ３ａ、Ｐ４ａに、油路Ｐ１ｂ
は、油路Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂ、Ｐ４ｂに分かれる。油路Ｐ２
ａ、Ｐ２ｂには常開の電磁弁である切換弁６３ａ、６３
ｂが介在しており、油路Ｐ３ａ、Ｐ３ｂには油路Ｐ２
ａ、Ｐ２ｂの油圧をパイロット圧として開放する圧力弁
６５ａ、６５ｂが配設されている。また、油路Ｐ４ａ、
Ｐ４ｂには逆止弁６６ａ、６６ｂが介在している。

【００５１】そして、油路Ｐ２ａ、Ｐ３ａ、Ｐ４ａおよ
び油路Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂ、Ｐ４ｂは、合流して油路Ｐ５
ａ、Ｐ５ｂに接続され、それぞれＡＢＳシステムを構成
する弁ユニットであるＡＢＳI ７０ａ、ＡＢＳII７０ｂ
を介して各ホイールシリンダ７１〜７４に接続されてい
る。ＡＢＳI ７０ａはホイールシリンダＦＬ７１とホイ
ールシリンダＲＲ７２に、一方ＡＢＳII７０ｂはホイー
ルシリンダＦＲ７３とホイールシリンダＲＬ７４に接続
されている。尚、ＡＢＳシステムを構成する弁ユニット
であるＡＢＳI ７０ａ、ＡＢＳII７０ｂについては、従
来公知のシステムであり、ここでは説明を省略する。

【００５２】一方、タンデム式のブレーキマスタシリン
ダ５０に設けられた油溜筒５１ａ、５１ｂは、油路Ｐ６
を介してリザーブタンク５２に接続されており、リザー
ブタンク５２には油路Ｐ７ａ、Ｐ７ｂが接続されてい
る。油路Ｐ７ａ、Ｐ７ｂには、駆動モータ６０によって
作動するポンプ６１ａ、６１ｂが介在しており、その下
流には逆止弁６２ａ、６２ｂが配設されている。そし
て、これらの油路Ｐ７ａ、Ｐ７ｂは逆止弁６２ａ、６２
ｂの下流において上述の油路Ｐ５ａ、Ｐ５ｂと合流して
いる。

【００５３】尚、ＥＣＵ４０の入力側には、実施例１で
説明した図４のブロック図に示すように、上述した油圧
センサ４５ａ、４５ｂ、ブレーキＳＷ４６、踏力センサ
４７の他、ＡＢＳI ７０ａ、ＡＢＳII７０ｂの作動に必
要なセンサ類が接続され、また出力側には、急制動補助
システムの切換弁６３ａ、６３ｂのソレノイド部の他、
ＡＢＳI ７０ａ、ＡＢＳII７０ｂの図示しない各電磁弁
のソレノイド部が接続されている。

【００５４】以下、上述のように構成された急制動補助
システムの作用を説明する。尚、実施例２においても、
急制動補助システム制御は実施例１で説明した図５のル
ーチンを実行することになるが、ステップＳ１８につい
ては、切換弁６３ａ、６３ｂおよびモータ６０をＯＮに
するステップに、一方、ステップＳ２０は、切換弁６３
ａ、６３ｂおよびモータ６０をＯＦＦにするステップに
置き換える。

【００５５】急制動補助システム制御ルーチンを実行
し、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６の判別により、ブ
レーキペダル２１を操作せず制動を実施していないか、
あるいは制動が開始された時点においてこのシステムを
作動させないような通常の制動であると判断された場合
には、ステップＳ２０において切換弁６３ａ、６３ｂお
よびモータ６０をＯＦＦとし、急制動補助システムを作
動させず非作動とする。

【００５６】この場合には、図８の非作動時の図に示す
ように切換弁６３ａ、６３ｂには、ＥＣＵ４０の駆動信
号は供給されず共に開成され、ブレーキマスタシリンダ
５０の出力ポートからの油圧がＡＢＳI ７０ａおよびＡ
ＢＳII７０ｂを介して直接各ホイールシリンダ７１、７
２、７３、７４に供給されるようになっている。また、
モータ６０にも駆動信号は供給されないため、ポンプ６
１ａ、６１ｂは共に作動しない停止状態にある。

【００５７】このとき、開成された状態の切換弁６３
ａ、６３ｂを油が通り、油路Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ内の油圧が
予め設定された所定パイロット圧に達すると、圧力弁６
５ａ、６５ｂは開成され、油路Ｐ３ａ、Ｐ３ｂは油路Ｐ
２ａ、Ｐ２ｂとともに流路として使用されて流量が増
し、制動力がより高まることになる。尚、ブレーキマス
タシリンダ５０から供給されて高圧となった油路Ｐ５
ａ、Ｐ５ｂの油は、逆止弁６２ａ、６２ｂの作用によ
り、リザーブタンク５２へは逆流しないようになってい
る。

【００５８】一方、急制動補助システム制御ルーチンの
ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６の判別により、制動力
を助勢する必要ありと判断された場合には、ステップＳ
１８において切換弁６３ａ、６３ｂおよびモータ６０を
ＯＮとし、急制動補助システムの作動を開始する。

【００５９】この場合には、図９の作動時の図に示すよ
うに切換弁６３ａ、６３ｂは駆動信号の供給により閉成
されるとともに、モータ６０は回転してポンプ６１ａ、
６１ｂを作動させることになり、各ホイールシリンダ７
１、７２、７３、７４には、ＡＢＳI ７０ａおよびＡＢ
ＳII７０ｂを介してポンプ６１ａ、６１ｂの吐出圧が供
給される。このポンプ６１ａ、６１ｂの吐出圧は、急制
動を実施するために必要充分な圧力に予め設定されてい
るものであり、これにより、女性や高齢者等のブレーキ
踏力の弱い運転者でも充分な制動力が得られることにな
る。

【００６０】この時点において、油路Ｐ１ａおよびＰ１
ｂの油圧は、油路Ｐ５ａおよびＰ５ｂの油圧よりも低い
ことになるが、ブレーキペダル２１が当該補助システム
作動後さらに強く踏まれ、油路Ｐ１ａ、Ｐ１ｂの油圧が
ポンプ６１ａ、６１ｂの吐出圧に打ち勝ち、油路Ｐ５
ａ、Ｐ５ｂの油圧よりも高くなった後は、油は逆止弁６
６ａ、６６ｂを通ってＡＢＳI ７０ａおよびＡＢＳII７
０ｂ側へ流れるようになる。

【００６１】ところで、ＡＢＳI ７０ａおよびＡＢＳII
７０ｂは、所定の状態が検出されると、ＥＣＵ４０から
所定の駆動信号が供給され作動するようになっており、
これにより急制動補助システムの効果をさらに高めるこ
とができるが、ＡＢＳシステムの作用については従来公
知であるためここでは説明を省略する。尚、上記実施例
（実施例１および２）の制御では、判別基準として、油
圧ＰMと油圧の最大変化勾配d(ＰM)/dt max とを合わせ
て用いるようにしたが、油圧の最大変化勾配d(ＰM)/dt
max のみによる判別であってもよい。

【００６２】また、ブレーキ踏力の弱い運転者の急制動
状態を判断する手段として、主としてブレーキマスタシ
リンダ５０からの油圧の最大変化勾配d(ＰM)/dt max を
用いるようにしたが、踏力センサ４７により検出された
ブレーキペダル踏力（操作力）ＰB に基づく最大踏力Ｐ
B max （最大操作力）を主とし、図７と同様に時間ｔお
よび踏力ＰB の閾値を定めたマップを用いて判別を行う
ようにしても同等の効果が得られる。このとき、最大踏
力ＰB max の読み込みは、油圧の最大変化勾配d(ＰM)/d
t max の場合と同様に、検出された踏力ＰB のうち最大
となる値を求めこれを最大踏力ＰB max として記憶し、
急制動補助システム制御のルーチンの実行が繰り返され
て踏力ＰB がこの値よりも大きくなったら、この値を新
たな最大踏力ＰB max として更新するようにして行うと
よい。

【００６３】また、急制動状態を検出するセンサとして
は、上記実施例で用いた油圧センサ、ブレーキＳＷ、踏
力センサに限られることなく、例えば、車両の前端部に
取付けられたスキャン方式のレーザレーダ、車輪速セン
サ、ステアリング部に取付けられた舵角センサ等を使用
するようにしてもよい。さらに、実施例１の急制動補助
システムに、実施例２と同様のＡＢＳシステム（ＡＢＳ
I ７０ａおよびＡＢＳII７０ｂ）を適用してもよく、こ
れによりブレーキ性能をさらに向上させることが可能で
ある。

【００６４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
の発明の制動装置によれば、通常は、ブースタにより操
作部材の操作力がマスタシリンダで流体圧に変換されて
制動力が車輪に作用することになるが、制動状況判定手
段により、圧力検出手段によって求められる最大圧力勾
配が設定圧力勾配以上であり、且つタイマ手段によって
求められる操作部材の操作開始から最大圧力勾配に到達
するまでの経過時間が設定時間以上と判定された場合に
は、操作部材の操作力が弱く流体圧がなかなか上昇しな
いもののその後の圧力上昇により制動操作が緊急の制動
である状況とみなせ、この場合には、操作部材の操作力
に関係なく制動力を増大させる制動力増大手段によって
制動力を容易に増大させることができる。これにより、
女性や高齢者のように操作部材の操作力が弱い運転者で
あっても、緊急の制動時において、通常の制動時よりも
大きな制動力を車輪に作用させ、ブレーキ性能を充分に
活用することができる。

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】また、本発明に係る制動装置によれば、制
動状況判定手段において、圧力検出手段が検出する圧力
勾配値の内、より大きな値を最大圧力勾配として順次更
新して記憶する記憶手段を含み、操作時間が設定時間を
越えた後に新たに更新される最大圧力勾配が設定圧力勾
配を越えた時点で緊急の制動であると判定することによ
り、操作部材の操作力の弱い運転者による緊急の制動を
容易且つさらに正確に判定することができる。

【００７２】また、本発明に係る制動装置によれば、制
御手段は、運転者が操作部材を操作しているか否かを検
出する操作検出手段を有し、制動状況判定手段により緊
急の制動と判定された後に、操作検出手段から検出され
た信号により、運転者が操作部材を操作していないこと
が検出された場合には、制動力増大手段の作動を禁止す
る第一禁止手段を備えるようにしたので、運転者が操作
部材を操作していないときには、制動力増大手段による
制動力の助勢を確実に中止することができる。

【００７３】さらに、本発明に係る制動装置によれば、
制御手段は、操作部材の操作力を検出する操作力検出手
段を有し、制動状況判定手段により緊急の制動と判定さ
れた後に、操作力検出手段により検出された操作力が設
定操作力以下の場合には、制動力増大手段の作動を禁止
する第二禁止手段を備えるようにしたので、運転者が操
作部材を操作していないか、あるいは操作が通常の制動
操作である場合には、制動力増大手段による制動力の助
勢を確実に中止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る、実施例１の急制動補助システム
が適用されるマスタバックの縦断面図である。

【図２】実施例１の急制動補助システムの非作動時を示
す概略図である。

【図３】実施例１の急制動補助システムの作動時を示す
概略図である。

【図４】本発明に係る、急制動補助システムの制御系を
示すブロック図である。

【図５】本発明に係る、急制動補助システム制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図６】図５の急制動補助システム制御ルーチンの急制
動判断に使用する経過時間ｔと油圧ＰM との関係を示す
グラフである。

【図７】図５の急制動補助システム制御ルーチンの急制
動判断に使用する経過時間ｔと油圧の変化勾配d(ＰM)/d
t との関係を示すグラフである。

【図８】実施例２の急制動補助システムの非作動時を示
す概略図である。

【図９】実施例２の急制動補助システムの作動時を示す
概略図である。

【符号の説明】

１マスタバック２ａ前部負圧室２ｂ前部大気室３ａ後部負圧室３ｂ後部大気室４前部ピストン５後部ピストン１１第１ポート１２第２ポート１３制御弁１３ａ負圧弁１３ｂ大気弁１４第３ポート１８前部チューブ１９後部チューブ２０大気導入管２１ブレーキペダル４０電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４１排気弁４２吸気弁４５ａ油圧センサ（圧力検出手段）４５ｂ油圧センサ（圧力検出手段）４６ブレーキＳＷ（操作検出手段）４７踏力センサ（操作力検出手段）５０ブレーキマスタシリンダ６０駆動モータ６１ａポンプ６１ｂポンプ６３ａ切換弁６３ｂ切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田一実東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−268560（ＪＰ，Ａ) 特開平３−227766（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−97871（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 13/52 B60T 8/00 B60T 13/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者により操作される操作部材と、前記操作部材の操作力をマスタシリンダにより流体圧に
変換し、該流体圧に応じた制動力を車輪に作用させるブ
ースタと、制動力を前記操作部材の操作力に関係なく増大させる制
動力増大手段と、前記流体圧の圧力勾配を検出する圧力検出手段及び前記
操作部材の操作開始からの操作時間を検出するタイマ手
段を有し、前記圧力検出手段からの圧力勾配情報に基づ
き最大圧力勾配を求めるとともに前記タイマ手段からの
操作時間情報に基づき前記操作部材の操作開始から前記
最大圧力勾配に到達するまでの経過時間を求め、該最大
圧力勾配が設定圧力勾配以上且つ該経過時間が設定時間
以上であるとき、制動操作が緊急の制動であると判定す
る制動状況判定手段と、前記制動状況判定手段により前記制動操作が緊急の制動
であると判定されたとき、前記制動力増大手段により前
記操作部材の操作力に関係なく前記ブースタの出力を増
大させて通常の制動時よりも大きい制動力を車輪に作用
させる制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用制動装置。