JP3336633B2 - 電子制御ブレーキ装置および該ブレーキ装置におけるブレーキ特性設定方法 - Google Patents
電子制御ブレーキ装置および該ブレーキ装置におけるブレーキ特性設定方法Info
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Description
よび該ブレーキ装置におけるブレーキ特性設定方法に関
し、詳しくは、安全な範囲で、簡単な操作により、運転
者がブレーキ操作入力に対する所望のブレーキ作動状態
を設定出来るようにするものである。
り、ブレーキ操作入力に関するセンサとブレーキ作動状
態に関するセンサとを設け、車両のブレーキ操作入力を
検出して所望のブレーキ作動状態をコンピュータで演算
して、ブレーキ力制御装置によりブレーキ作動状態を調
整する電子制御ブレーキ装置が提供されている。
は、目的が例えば積載荷重、摩擦材のμ等によるブレー
キストロークの効きの変化を補償しようとするものや、
より軽い操作力やより軽いペダルストロークでより大き
いブレーキ力を得るようにしたものであり、いずれの場
合も、ブレーキ設計者がブレーキ操作入力とブレーキ作
動状態との関係、即ち、ブレーキ特性を設定していた。
いたものとして、停止中にブレーキを踏み続けなければ
ならない問題を解消するため、各種センサからの検出信
号により運転者に停止継続意志が有ると確認された時に
限り、ブレーキペダルより足を離しても自動的にブレー
キがかかるようにした装置を本出願人より提案してい
る。(特開昭59−18054号)
については、前後方向、背もたれ角度のみならずシート
高さ等に様々な調整機構を備えると共に、ステアリング
ハンドルについても各種調整が行えるようになってお
り、運転者の体格、体型等に合わせて好適な位置が選べ
るように配慮されている。しかしながら、ブレーキ装置
に関しては、ブレーキペダル等の位置が固定されている
ばかりか、ブレーキ操作入力に対するブレーキ作動状態
は固定されており、ステアリングとブレーキとの両方を
操作しなけらばならない運転者にとって好適な組み合わ
せが得られていなかった。
般に、より軽い操作力で制動効果が得られるようにする
傾向にあり、また、ペダルストロークについては、より
少ないストロークで制動効果が得られるようにする傾向
にある。しかしながら、本発明者らが行った調査によれ
ば、上記傾向は多くの運転者にとって好ましいとして受
け入れられている反面、少数ではあるが、まだ、不足で
あるとする者と、既に行き過ぎであるとする双方の不満
があることが判明している。
設計者が任意に設定する公知の電子制御ブレーキ装置を
装備しても解消されない。これに対して、上記特開昭5
9−18054号の電子制御ブレーキ制御装置は運転者
の意志をブレーキ特性に反映させているが、停止時にお
いて運転者に停止継続意志があることを各種センサより
検出して停止ブレーキ圧を自動的に発生させているに過
ぎず、運転者が自ら車両走行時も含むブレーキ特性を任
意に設定出来るようにしたものは提案されていなかっ
た。
もので、ブレーキ設計者ではない一般の運転者が、出来
るだけ簡単な操作で間違いなく、しかも安全な範囲でブ
レーキ特性を自ら任意に設定出来る電子制御ブレーキ装
置を提供することを目的としている。
め、本発明は、運転者が自ら任意に、ブレーキ操作入力
に対する所望のブレーキ作動状態の関係を入力出来るブ
レーキ特性設定装置と、車両のブレーキ操作入力を検出
して、上記ブレーキ特性設定装置への入力に基づいて、
所望のブレーキ作動状態を演算して、ブレーキ力制御装
置に対して所望のブレーキ状態となるように調整する信
号を出力する制御装置とを備えた電子制御ブレーキ装置
を提供するものである。
1点以上のブレーキ操作入力に対する所望のブレーキ作
動状態の関係を入力することにより、ブレーキ操作入力
が零の時にブレーキ作動状態が零で、かつ、上記入力さ
れたブレーキ操作入力に対する所望のブレーキ作動状態
の関数に依存して、ブレーキ操作入力の増加に対して増
加又は一定値保持で構成される関数を生成してブレーキ
特性の設定を行う構成としている。
は、上記ブレーキ特性設定装置で設定されたブレーキ操
作入力に対する所望するブレーキの作動状態の関係を可
視的に表示する表示装置を備えていることを特徴として
いる。
特性設定装置で設定されたブレーキ操作入力に対する所
望するブレーキの作動状態の関係と、実際のブレーキ操
作入力に対する実際のブレーキ作動状態の関係を同時に
可視的に表示する機能を装備することが好ましい。
示装置を1つ或いは1以上を組み合わせて選択的に採用
される。 LEDをマトリクス配置したもの。 LEDを特性設定可能範囲にのみマトリクス配置した
もの。 多色発光LEDを用いて設定入力点については色を変
えるようにしたもの。 設定入力に係わる軸については発光色を変えるように
したもの。 液晶デイスプレイを用いたもの。 CTRを用いたもの。 ナビゲーション等の他の機能システムを用いるCRT
と共用したもの。 可繞性光ファイバを用いたもの。 多色発光LEDを用いてブレーキ操作入力に対応する
点について色を変えるようにしたもの。 10多色発光LEDを用いてブレーキ作動状態に対応する
点について色を変えるようにしたもの。 11電子制御ブレーキシステム構成要素に関する警告灯、
作動表示灯などを一体に組み込んだもの。
は、上記ブレーキ操作入力として、ブレーキペダルスト
ローク、ブレーキペダル踏力、プッシュロッドストロー
ク、プッシュロッド圧縮応力、マスタシリンダピストン
ストローク、ブレーキペダル支点回り回転角度等を選択
的に用いると共に、上記ブレーキ作動状態の検出は、ブ
レーキマスタシリンダ圧力、ブレーキホイルシリンダ圧
力、ブレーキ倍力装置作動圧力、ブレーキ倍力装置作動
倍率、車両減速度、電磁ブレーキ作動電流から選択的に
検出する構成としている。
手段として、スライドボリュームあるいは回転式ボリュ
ーム、位置検出器、キーボード、ジョイステック、選択
スイッチ、機械的に相対位置関係を拘束させる連動機構
を備えた複数のスライドボリュームから選択される手段
を備えている。
ーキ操作入力に対する所望のブレーキ作動状態の関係を
入力出来るブレーキ特性設定装置と、車両のブレーキ操
作入力を検出して上記ブレーキ特性設定装置への入力に
基づいて所望のブレーキ作動状態を演算しブレーキ力制
御装置に対して所望するブレーキの作動状態となるよう
に調整する信号を出力する制御装置とを備えた電子制御
ブレーキ装置を用いて、任意にブレーキ特性を設定する
方法として、上記ブレーキ特性設定装置に対して、少な
くとも1点以上のブレーキ操作入力に対する所望のブレ
ーキ作動状態の関係を入力し、ついで、ブレーキ操作入
力が零の時にブレーキ作動状態を零とすると共に、上記
入力されたブレーキ操作入力に対して発生させる所望の
ブレーキ作動状態の設定点との関係より、ブレーキ操作
入力の増加に対して増加又は一定値保持で構成する関数
を生成させ、ついで、上記生成した関数の諸係数を求
め、逐次のブレーキ操作入力の増加に対して所望するブ
レーキ作動状態を演算する関数参照方法を設定する電子
制御ブレーキ装置におけるブレーキ特性設定方法を提供
するものである。
て、運転者はブレーキ特性設定装置に対して下記の方法
より選択して入力データを入力することが出来る。 所定のブレーキ操作入力時に対応して所望のブレーキ
作動状態を入力する。 所定のブレーキ作動状態を得るのに所望するブレーキ
操作入力値を入力する。 ブレーキ操作入力値と、そのブレーキ作動入力値に対
する所望のブレーキ作動状態を入力する。 所望するサーボ比を入力する。 設定した内容を不揮発メモリに保存し、該メモリを特
性設定装置に入力する。
は、下記の〜より選択される方法で生成される。 零点と入力された1点以上のブレーキ操作入力に対す
る所望のブレーキ作動状態の関係により決まる点を順に
直線で結んだもの。 入力された1点以上のブレーキ操作入力に対する所望
のブレーキ作動状態の関係により決まる点とを順に直線
で結び、さらに予め定められた最大ブレーキ作動状態を
得るのに必要な最大ブレーキ操作量までの直線で結んだ
もの。 2次関数又は双曲線によるもの。 特定の領域に関して例外を設け、該特定領域の終端と
入力された1点以上のブレーキ操作入力に対する所望の
ブレーキ作動状態の関係により決まる点から求めたも
の。
レーキ作動状態は、下記の方法より選択される関数参照
方法を用いて、逐次にブレーキ作動状態を発生させるよ
うにしている。数学関数として所定関数の諸係数を求
め、逐次のブレーキ操作入力に対して所望するブレーキ
作動状態を演算する方法。数学関数とし所定関数の諸
係数を求め、所定のブレーキ操作入力に対して所望する
ブレーキ作動状態を予め演算しておき、該演算値をメモ
リ中にテーブルとして記憶して、逐次のブレーキ操作入
力に対して近似のブレーキ操作入力値に対応するテーブ
ルの値を所望するブレーキ作動状態とする方法。数学
関数とし所定関数の諸係数を求め、所定のブレーキ操作
入力に対して所望するブレーキ作動状態を予め演算して
おき、該演算値をメモリ中にテーブルとして記憶して、
逐次のブレーキ操作入力に対しては、近似のブレーキ操
作入力値に対応する2点以上のテーブルの値から近似計
算してを所望するブレーキ作動状態とする方法。
転者が任意に入力データを入力することにより、所望の
ブレーキ特性を設定することが出来、該入力データに基
づいて制御装置で演算して、実際のブレーキ操作入力に
対する実際のブレーキ作動状態を上記設定したブレーキ
特性に応じた所望のブレーキ作動状態とすることが出来
る。
設定点を可視出来るようにしているため、簡単かつ容易
にデータを入力してブレーキ特性を設定出来る。さらに
また、表示装置により設定したブレーキ操作入力とブレ
ーキ作動状態の関係と、実際のブレーキ操作入力に対す
る実際のブレーキ作動状態の関係を同時に可視出来るよ
うにすると、任意に設定したブレーキ特性と実際上のブ
レーキ作動状態の関係を容易に認識できる。
に説明する。図1に示すように、本発明の電子制御ブレ
ーキ装置1は、ブレーキ特性設定装置2、コンピュータ
(制御装置)3、表示装置4を備えている。上記構成から
なる本発明の電子制御ブレーキ装置1では、ブレーキ特
性設定装置2への入力データおよび入力手段、コンピュ
ータ3での関数の生成方法および関数参照方法、表示装
置4の種類、さらに、ブレーキ特性設定装置2とコンピ
ュータ3に検出値が出力されるブレーキ操作入力とブレ
ーキ作動状態の検出方法について、前記したように各種
の態様があり、これら態様を適宜に選択して組み合わせ
ている。
に対する入力データとして、所定のブレーキ操作入力に
対応して所望するブレーキ作動状態を入力する態様とし
ている。上記入力データはブレーキ特性設定装置2へ接
続した入力手段10を操作して入力するようにしてお
り、該入力手段10としては第1実施例では図2に示す
スライドボリュームを用いている。
図1に示すように接続しており、ブレーキ特性設定装置
2に入力されたデータは表示装置4で運転者が可視的に
認識出来るようにしている。表示装置4は図3に示すよ
うにLEDアレイからなり、該LEDアレイはブレーキ
特性設定可能範囲にのみマトリクス配置し(図中、 ×印
の位置にはLEDを配置していない)、かつ、LEDと
して多色発光LEDを用いて設定入力点については色を
変えるようにすると共に、該設定入力に係わる軸につい
て発光色を変えるようにしている。即ち、 x軸がブレー
キ操作入力、 y軸がブレーキ圧力であり、 ブレーキ操作
入力の設定点が(xp)である時、 xpを通るy軸上は赤色L
EDとし、他のy軸上は緑色LEDとしている。さら
に、表示装置4の画面上に警告灯11を付設している。
10のスライドボリュームは表示装置4の大きさに合わ
せて配置しており、本実施例では、ブレーキ操作入力と
してブレーキペダル踏力を用い、所定の踏力の時に発生
させる所望のブレーキ作動状態、即ち、ブレーキホイル
シリンダ圧(油圧)をスライドボリュームのツマミ12を
上下方向にスライドさせて設定するようにしている。
ばPkgf(7kgf)で、 これに相当する表示装置4の表示軸
を(xp)列とする。 図示の表示装置で(p)列は7番目の列
である。ブレーキ圧力は上記したようにスライドボリュ
ームを操作して指示し、この指示は図1に示すように電
圧としてA/D変換でブレーキ特性設定装置2に取り込
んでいる。y軸のブレーキ圧力の常用最高圧力Q(例えば
90bar)に相当する表示は(m)列で、該(m)列でのA/D
変換値をM(例えば180)に設定すると、 運転者による
スライドボリュームでの指示がSであると、これはQ/
M×Sのブレーキ圧(油圧)を踏力PKgfで実現する設定
である。上記ブレーキペダルの踏力Pkgf以外に、 踏力O
kgfでブレーキ圧Oの指示があると、常用最高圧Qを実
現する踏力R(例えば踏力15kgfで、対応する表示軸は
n列)の3点が固定されたこととなる。
キ特性設定装置2への入力データから関数を生成する方
法として、第1実施例では、入力された1点以上のブレ
ーキ操作入力に対する所望のブレーキ作動状態の関係よ
り決まる点を順に直線で結び、さらに予め定められた最
大ブレーキ作動状態を得るに必要な最大ブレーキ操作量
までを直線で結んだ方法を採用している。
列、P列、R列において、夫々所望のブレーキ圧力がy
軸上で設定されている。この場合のブレーキ特性は、下
記の(1)式と(2)式で定義される。即ち、踏力がOから
Pまでの間は、 ブレーキ圧力(y)=Q・S/P・M×ブレーキ踏力(x)・・・(1) 踏力がPからRまでの間は、 ブレーキ圧力(y)=Q−{(Q−Q・S/M)/(R−P)}×(R−ブレー キ踏力)・・・(2)
は、 Q/(m−1)×(S−1.5)<ブレーキ圧力≦Q/(m−1)×(S−0.5) ・・・・(4)を現 すと考えられる。 よって、上記(1)式と(2)式が得られれば、(3)式によ
る第n列の軸それぞれの代表入力に対するブレーキ圧力
値を計算して(4)式により夫々が第何行目に相当するか
が求められる。この求められた値に対応するLEDを第
3図に斜線で示すように点灯させている。
対して運転者が任意に設定した設定点より、コンピュー
タ3による演算で、ブレーキ操作入力の増加に対して一
様に増加又は一定値に保持される関数を生成し、表示装
置4で表示している。
意にブレーキ特性を設定すると、以後の実際の運転にお
いて、設定したブレーキ特性に基づいて制御している。
即ち、上記生成した関数の諸係数を求め、逐次のブレー
キ操作入力に対して所望するブレーキ作動状態をコンピ
ュータ3で演算し、その結果に基づいて、コンピュータ
3に接続したブレーキ力制御装置(図示せず)に信号を出
力して、ブレーキ作動状態を所望状態となるように制御
している。上記逐次のブレーキ操作入力は、図1に示す
ように、踏力センサ15をコンピュータ3に接続し、踏
力センサ15で検出した操作入力値をA/D変換してコ
ンピュータ3に入力している。
作動状態を検出するブレーキ圧力センサ(第1実施例で
はブレーキホイルシリンダ圧を検出するセンサ)16を
接続し、ブレーキ圧力値をA/D変換してコンピュータ
3に入力している。
ーキ操作入力とブレーキ作動状態との関係を表示装置4
で表示する構成としているが、第2実施例では、運転者
により設定したブレーキ特性に基づき制御される実際の
ブレーキ操作入力と実際のブレーキ作動状態を表示装置
4で同時に表示する構成としている。
EDとし、運転者が設定した第xp列に対応する軸上の
LEDを異色発光させると同時に、上記図1の踏力セン
サ15およびブレーキ圧力センサ16からの信号に対応
したLEDを異色発光させるようにして、実際のブレー
キ操作入力と実際のブレーキ作動状態の関係を表示装置
4で表示している。
では、表示装置4に於ける表示手段として可繞性光ファ
イバー20を用いている。この可撓性光ファイバー20
は、スライドボリュームからなる入力手段10のパネル
部21の表面側21aに張架しており、その一部分を入
力手段10のツマミ12と連結している。また、可撓性
光ファイバー20の一端は、上記パネル部21上の踏力
0kgf、ブレーキ圧0に対応する位置より裏面21b
側に引き出して、ランプ22の付近に固定し、ランプ2
2が発する光を可撓性光ファイバー20に導入してい
る。更に、可撓性光ファイバー20の他端は、バネ21
と接続して弾性的に引張している。
るため、ツマミ12を図中上下方向に移動させて所定の
ブレーキペダル踏力に対するブレーキ作動状態を設定す
ると、これに応じてパネル部21の表面側21a上の可
撓性光ファイバー20が図5中点線で示すように変形
し、ブレーキ特性が表示される。
手段10は、比較的小さい所定のブレーキ踏力に対する
ブレーキ圧を設定する低圧側ツマミ30と、比較的大き
い所定のブレーキ踏む力に対するブレーキ圧を設定する
高圧側ツマミ31を備えている。これら低圧側及び高圧
側ツマミ30,31は、それぞれ可撓性光ファイバー2
0に連結している。また、高圧側ツマミ30の下側に
は、図中横方向に延在する拘束バー32を接続してい
る。第4実施例のその他の構成は上記した第3実施例と
同様であり、図6には図示していないが、パネル部21
の裏面側において、可撓性光ファイバー20の一端をラ
ンプ近傍に固定し、他端をバネに接続している。
0が2個のツマミ30,31を備え、ブレーキ特性を2
点で調整することができ、運転者はより細かくブレーキ
特性を調節することができる。また、第4実施例では、
拘束バー32が高圧側ツマミ31と連動して上下方向に
移動し、低圧側ツマミ30が高圧側ツマミ31よりも上
方に設定されないように規制している。そのため、第4
実施例ではブレーキを踏み込むにつれてブレーキ圧が小
さくなるようなブレーキ特性に設定されることがない。
実施例に限定されず、ブレーキ特性設定装置2の入力手
段および入力データについて前記した種々の態様を選択
して用いることが出来る。同様に、ブレーキ操作入力の
検出手段、ブレーキ作動状態の検出手段として前記した
検出手段から適宜に選択出来る。さらに、コンピュータ
3での演算による設定入力点からの関数生成方法、さら
に生成した関数から実際に入力される逐次のブレーキ操
作入力に対する所望のブレーキ作動状態を演算する関数
参照方法についても、前記した方法から適宜に出来る。
このように、各構成要素について多様な選択が可能で、
これら要素を適宜に組み合わせて、本発明の電子制御ブ
レーキ装置を構成することが出来る。
に係わる電子制御ブレーキ装置では、ブレーキ特性設定
装置を備えていることにより、運転者自らが所望する任
意のブレーキ特性を設定し、運転者にとって好ましいブ
レーキ特性を得ることが出来る。
より可視出来る構成としているため、表示装置を見なが
ら簡単に設定することができる。しかも、設定したブレ
ーキ特性に基づいて実際のブレーキ操作入力と実際のブ
レーキ作動状態の関係を同時に表示した場合には、自ら
設定したブレーキ特性を実際のブレーキ操作時に確実に
認識することができる。よって、その後、必要に応じて
行うブレーキ特性の変更の目安を得ることが出来る。
構成図である。
正面図である。
正面図である。
側面図である。
正面図である。
正面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 運転者が自ら任意にブレーキ操作入力に
対する所望のブレーキ作動状態の関係を入力出来るブレ
ーキ特性設定装置と、 車両のブレーキ操作入力を検出して、上記ブレーキ特性
設定装置へ入力したブレーキ特性に基づいて所望のブレ
ーキ作動状態を演算し、ブレーキ力制御装置に対して所
望するブレーキの作動状態となるように調整する信号を
出力する制御装置とを備え、 上記ブレーキ特性設定装置は、少なくとも1点以上のブ
レーキ操作入力に対する所望のブレーキ作動状態の関係
を入力することにより、ブレーキ操作入力が零の時にブ
レーキ作動状態も零で、かつ、上記入力されたブレーキ
操作入力に対する所望のブレーキ作動状態の関係に依存
して、ブレーキ操作入力の増加に対して増加又は一定値
保持で構成される関数を生成して特性設定を行う構成と
している電子制御ブレーキ装置。 - 【請求項2】 上記ブレーキ特性設定装置で設定された
ブレーキ操作入力に対する所望するブレーキの作動状態
の関係を可視的に表示する表示装置を備えている請求項
1に記載の電子制御ブレーキ装置。 - 【請求項3】 上記ブレーキ特性設定装置で設定された
ブレーキ操作入力に対する所望するブレーキの作動状態
の関係と、実際のブレーキ操作入力に対する実際のブレ
ーキ作動状態の関係を同時に可視的に表示する表示装置
を備えている前記請求項のいずれか1項に記載の電子制
御ブレーキ装置。 - 【請求項4】 上記ブレーキ特性設定装置は、その入力
手段として、スライドボリュームあるいは回転式ボリュ
ーム、位置検出器、キーボード、ジョイステック、選択
スイッチ、機械的に相対位置関係を拘束させる連動機構
を備えた複数のスライドボリュームから選択される手段
を備えている前記請求項のいずれか1項に記載の電子制
御ブレーキ装置。 - 【請求項5】 上記表示装置として、LED、液晶デイ
スプレイ、CRT、光ファイバ等を用いている前記請求
項2から請求項4記載の電子制御ブレーキ装置。 - 【請求項6】 運転者が自ら任意にブレーキ操作入力に
対する所望のブレーキ作動状態の関係を入力出来るブレ
ーキ特性設定装置と、車両のブレーキ操作入力を検出し
て上記ブレーキ特性設定装置への入力に基づいて所望の
ブレーキ作動状態を演算しブレーキ力制御装置に対して
所望するブレーキの作動状態となるように調整する信号
を出力する制御装置とを備えた電子制御ブレーキ装置を
用いて、任意にブレーキ特性を設定する方法として、 上記ブレーキ特性設定装置に対して、運転者が任意に、
少なくとも1点以上のブレーキ操作入力に対する所望の
ブレーキ作動状態の関係を入力し、 ついで、ブレーキ操作入力が零の時にブレーキ作動状態
を零とすると共に、上記入力されたブレーキ操作入力に
対して発生させる所望のブレーキ作動状態の設定点との
関係より、ブレーキ操作入力の増加に対して増加又は一
定値保持で構成する関数を生成させ、 ついで、上記生成した上記関数の諸係数を求め、逐次の
ブレーキ操作入力に対して所望するブレーキ作動状態を
演算する関数参照方法を設定する電子制御ブレーキ装置
におけるブレーキ特性設定方法。
Priority Applications (4)
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