JP3911651B2 - ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は制動補助装置を備えたブレーキ装置に係わり、特にブレーキペダルの踏込み中に緊急事態が発生してブレーキペダルの踏み増しを行うような場合でも確実に緊急状態を判定し、制動補助装置を作動させるようにしたブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキ装置は、ブレーキペダルを踏む速度と力を大きくしたときに、マスタシリンダからの液圧が車輪側のシリンダに急激に伝わり、車輪に急制動をかける。ブレーキペダルを踏む力には個人差があり、また男性と女性とでは一般的に男性の方が大きいものである。そこで最近の技術として、ブレーキペダルを踏む速度が一定値以上のとき（設定されたしきい値を超えたとき）には緊急事態が発生したものと判断し、そのときにはブレーキペダルを踏む力が足りなくても機械的にその不足分を補って、安定した急制動効果が生ずるようにした制動補助装置が実用化されている。
【０００３】
また、同じように急激にブレーキペダルを踏むときでも、アクセルペダルを踏んで走行しているときに急に必要が生じてブレーキペダルを踏む場合と、あらかじめ停止の意思を持ってブレーキペダルを踏んでいるときに、緊急事態でもっと急激に停止させようとしてブレーキペダルを踏み増しするときとでは、ブレーキペダルを踏む速度が異なってくる。そこでブレーキペダルを踏む速度が異なっても緊急事態の発生が判断できるようにすることが望ましい。
【０００４】
制動補助装置に関する先行技術としては、特開平７−１５６７８９号公報ならびに特開平９−４８３４２号公報に記載されたものがある。前者のものはブレーキストローク速度に着目し、ストローク速度がしきい値を超過したときにこれを緊急ブレーキであると判定するものであり、後者のものではブレーキペダルの踏力速度に着目し、踏力速度がしきい値を超過したときにこれを緊急ブレーキであると判定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ブレーキペダルの踏み始めの段階のブレーキストロークが小さい領域では、ブレーキ剛性が小さいので速いストローク速度に容易に達成することができるが、ブレーキペダルの踏込み量が大きくなったブレーキストロークの大きい領域ではブレーキ剛性が高くなるので、速いストローク速度は達成しにくくなる。そのため、上記両公報に記載されたもののように一つのしきい値を使っていると、特にブレーキペダルの踏み増しのときに緊急時と通常時の区別がつかないことになる場合が考えられる。
【０００６】
そこでこの点を改善するものとしてストロークの増加に応じてしきい値が低くなるように補正することを考えることができるが、実験結果によると高剛性になればなるほど、前記補正を行っても緊急時と通常時との間の領域が狭まってしまい、適切な緊急時判定がしにくくなる問題があった。
【０００７】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、高剛性領域ではストローク速度は小さいものの、逆に踏力速度が大きくなることに着目し、踏力センサを設けて、ストロークが大きい領域では踏力速度がしきい値が超えた場合に緊急事態であると判定するようにしたブレーキ装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載された発明では、緊急時のブレーキ操作が検出されたときにブレーキペダル位置に応じた値よりも大きい制動力を与えるための制動補助装置を備えたブレーキ装置において、ブレーキペダルの踏力を検出するブレーキ踏力センサと、ブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサと、ブレーキ踏力センサの検出値の単位時間当たりの変化量を演算したブレーキ踏力速度が予め設定されたしきい値を越えているか否かを判定するブレーキ踏力速度判定手段と、ブレーキストロークセンサの検出値が予め設定されたしきい値を越えてブレーキ高剛性領域となっているか否かを判定するブレーキストローク判定手段と、ブレーキストローク判定手段から超過判定出力が供給されてブレーキ高剛性領域となっているとき、ブレーキ踏力速度判定手段から供給される超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第１の緊急時ブレーキ操作判定手段と、ブレーキストロークセンサの検出値に基づき演算されるブレーキストローク速度が予め設定されたしきい値を越えたか否かを判定し、その超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第２の緊急時ブレーキ操作判定手段と、第１、第２の緊急時ブレーキ操作判定手段から緊急時ブレーキ操作判定出力が供給されたときには制動補助装置を起動させる起動手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２に記載された発明では、緊急時のブレーキ操作が検出されたときにブレーキペダル位置に応じた値よりも大きい制動力を与えるための制動補助装置を備えたブレーキ装置において、マスタシリンダの圧力を検出するマスタシリンダ圧力センサと、ブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサと、マスタシリンダ圧力センサの単位時間当たりの変化量を演算したマスタシリンダの圧力上昇速度が予め設定されたしきい値を越えているか否かを判定するマスタシリンダの圧力上昇速度判定手段と、ブレーキストロークセンサの検出値が予め設定されたしきい値を越えてブレーキ高剛性領域となっているか否かを判定するブレーキストローク判定手段と、ブレーキストローク判定手段から超過判定出力が供給されてブレーキ高剛性領域となっているとき、マスタシリンダの圧力上昇速度判定手段から供給される超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第１の緊急時ブレーキ操作判定手段と、ブレーキストロークセンサの検出値に基づき演算されたブレーキストローク速度が予め設定されたしきい値を越えたか否かを判定し、その超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第２の緊急時ブレーキ操作判定手段と、第１、第２の緊急時ブレーキ操作判定手段から緊急時ブレーキ操作判定出力が供給されたときには制動補助装置を起動させる起動手段と、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成とした請求項１に記載の発明によれば、ブレーキ踏力とブレーキストロークの両方にしきい値を設けることによって、特にブレーキペダルの踏み増しのときに緊急時と通常時で区別がつかないということが生じないことになる。また、請求項２に記載のようにマスタシリンダの圧力上昇速度を捉えて制御するようにしても、同様の機能を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１について説明する。図中１はブレーキペダル、２はペダルロッド、３は制動補助装置としての真空倍力装置（以下、倍力装置という）、４はマスタシリンダである。倍力装置３は周知の構造であり、シェル５、ダイヤフラムを備えたパワーピストン６、スプリング７、弁機構が内蔵されたバルブボディ（図示略）、プッシュロッド８等からなり、シェル５に設けられた接続口９はパワーピストン６で画成された一方の室（変圧室）１０に、接続口１１は他方の室（定圧室）１２に開口している。そして接続口９には、開いたときに大気連通する、倍力装置３の、ペダルロッド２の操作に基づき作動するバルブボディ内の弁機構とは別の、起動手段としての開閉弁１３が接続され、接続口１１は図示しないエンジンの吸気系に接続される。
【００１２】
ブレーキペダル１に連係するペダルロッド２の中間部分には、ブレーキペダルの踏力を検知するブレーキ踏力センサ１４が設けられている。また倍力装置３のシェル５の室１２側にはブレーキストロークセンサ１５が設けられ、パワーピストン６の動き量からブレーキストロークを検知するようになっている。ブレーキ踏力センサ１４はコントロールユニット１６の入力端子１６ａに、ブレーキストロークセンサ１５はコントロールユニット１６の入力端子１６ｂに接続されている。コントロールユニット１６には出力端子１６ｃがあり、この出力端子１６ｃには開閉弁１３の駆動コイル１３ａが接続されている。
【００１３】
コントロールユニット１６には、３個の比較器１７，１８，１９が設けられている。このうち、ブレーキペダル踏力速度のしきい値超過判断手段として機能する比較器１７の一方の入力端１７ａには、踏力速度のしきい値の基準値を電圧で発生させる踏力速度のしきい値発生手段２０の出力側が接続されており、他方の入力端１７ｂには、入力側をブレーキ踏力センサ１４に接続した速度演算器２１の出力側が接続されている。また、ブレーキストロークのしきい値超過判断手段としての比較器１８の一方の入力端１８ａにはブレーキストロークセンサ１５が接続されており、他方の入力端１８ｂにはブレーキストロークのしきい値を電圧で発生させるブレーキストロークのしきい値発生手段２２の出力側が接続されている。
【００１４】
さらにブレーキストロークが大の時に、ブレーキ踏力速度のしきい値超過判断を有効とする切替手段として機能する比較器１９の一方の入力端１９ａには、ブレーキストローク速度のしきい値の基準値を電圧で発生させるブレーキストローク速度のしきい値発生手段２３の出力側が接続され、他方の入力端１９ｂには、入力側をブレーキストロークセンサ１５に接続した速度演算器２４の出力側が接続されている。
【００１５】
比較器１７，１８の出力端はアンド回路２５の入力端２５ａ，２５ｂに接続され、アンド回路２５の出力端２５ｃはオア回路２６の一方の入力端２６ａに接続されている。そしてオア回路２６の他方の入力端には比較器１９の出力端１９ｃが接続されている。オア回路２６の出力端は、出力端子１６ｃを介して開閉弁１３の駆動コイル１３ａに接続されている。
【００１６】
次に、コントロールユニット１６の動作について説明する。まず、その内部の速度演算器２１，２４は、ブレーキ踏力センサ１４から発生する踏力電圧信号、およびブレーキストロークセンサ１５から発生するストローク電圧信号の、それぞれ単位時間当たりの変化量を演算して、踏力速度とストローク速度に変換する。次に、ストローク速度信号がしきい値を超過したか否かを比較器１９で判定し、しきい値を超過している場合には、開閉弁１３の駆動信号をオア回路２６に送る。
【００１７】
また、ストローク電圧信号がストロークしきい値を超過しているか否か、即ち、ストロークがブレーキ高剛性領域となっているか否か、を別の比較器１８で判定し、この結果をアンド回路２５に送る。さらに、踏力速度信号がしきい値を超過したか否かを比較器１７で判定し、この結果をアンド回路２５に送る。アンド回路２５では、ストロークがブレーキ高剛性領域にあり、かつ、踏力速度がしきい値を超過している場合に、開閉弁１３の駆動信号をオア回路２６に送る。
【００１８】
オア回路２６では、２つの開閉弁駆動信号のどちらかが成立した場合に開閉弁１３を駆動し、倍力装置３の室１０に大気圧を導入することにより、ブレーキペダル１の位置から生ずるより大きい制動力を与える。さらに、図示しない解除条件、例えば、ブレーキランプスイッチの消灯等、の解除条件が成立するまで開閉弁１３の継続駆動させて、緊急時の停止距離短縮を図る。
【００１９】
図２に示すものは、図１に示した回路のうちのペダルの踏力を検知するブレーキ踏力センサ１４と、ブレーキ踏力速度が設定されたしきい値を超えたか否かを判断するブレーキ踏力速度のしきい値超過判断手段とに代え、マスタシリンダ４の圧力を検知するマスタシリンダ圧力センサ２７と、マスタシリンダ４の圧力上昇速度が設定されたしきい値を超えたか否かを判断するマスタシリンダ圧力上昇速度のしきい値超過判断手段としての比較器１７を設けたものである。比較器１７が圧力上昇速度を判断するために、比較器１７の一つの入力端１７ａにはマスタシリンダ４の圧力上昇速度のしきい値を電圧で発生させるマスタシリンダ４の圧力上昇速度のしきい値発生手段２８が接続されている。
【００２０】
この実施の形態では、マスタシリンダ４の圧力上昇速度が設定されたしきい値を超えたか否かの判断がされて一連の作動の基礎とされるほかは、図１に示した実施の形態と同様の作用をし、効果においても大きく変わることがない。ただ、ブレーキペダル１と倍力装置３との結合部分にブレーキ踏力センサ１４を設ける必要がないことから、既存の車両に本装置を搭載するときに有利となる。
【００２１】
以上説明した実施の形態は、コントロールユニットを具体的な回路で示したが、このようにせず、コントロールユニットをマイクロコンピュータで構成して、ソフトウェアで実現することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されたブレーキ装置であるから、基準となるしきい値を一つとせずに、ブレーキ踏力のしきい値とブレーキ踏力速度のしきい値、あるいはマスタシリンダ圧力上昇速度のしきい値とブレーキ踏力速度のしきい値の二つにしたことにより、大きなペダル速度が発生しにくい高ストロークの領域、すなわち、ブレーキペダルの踏込み中に緊急事態が発生してブレーキペダルの踏み増しを行うような場合でも、確実に緊急状態を判定することができるので、より確実に緊急状態判別が可能となる。これにより制動補助装置が確実に作動し、緊急時の停止距離を大幅に短縮させることができる。
【００２３】
そしてブレーキペダルの踏力を検知するブレーキ踏力センサを設けた請求項１の発明によれば、ブレーキペダルの踏力を直接に検知するので、コントロールユニットによる制動補助作用が正確かつ確実に行われることになる。
【００２４】
また、ブレーキ踏力センサに代えてマスタシリンダ圧力センサを用いる請求項２の発明によれば、ブレーキペダル側には変更を加えることなく、マスタシリンダからの配管にセンサを接続すればよいことから、既存車両への追加装備ができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル
３ 倍力装置
４ マスタシリンダ
６ パワーピストン
８ プッシュロッド
１３ 開閉弁
１４ ブレーキ踏力センサ
１５ ブレーキストロークセンサ
１６ コントロールユニット
１７ 比較器
１８ 比較器
１９ 比較器
２０ 踏力速度のしきい値発生手段
２１ 速度演算器
２２ ブレーキストロークのしきい値発生手段
２３ ブレーキストローク速度のしきい値発生手段
２４ 速度演算器
２５ アンド回路
２６ オア回路
２７ マスタシリンダ圧力センサ
Claims (2)
- 緊急時のブレーキ操作が検出されたときにブレーキペダル位置に応じた値よりも大きい制動力を与えるための制動補助装置を備えたブレーキ装置において、
ブレーキペダルの踏力を検出するブレーキ踏力センサと、
ブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサと、
ブレーキ踏力センサの検出値の単位時間当たりの変化量を演算したブレーキ踏力速度が予め設定されたしきい値を越えているか否かを判定するブレーキ踏力速度判定手段と、
ブレーキストロークセンサの検出値が予め設定されたしきい値を越えてブレーキ高剛性領域となっているか否かを判定するブレーキストローク判定手段と、
ブレーキストローク判定手段から超過判定出力が供給されてブレーキ高剛性領域となっているとき、ブレーキ踏力速度判定手段から供給される超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第１の緊急時ブレーキ操作判定手段と、
ブレーキストロークセンサの検出値に基づき演算されるブレーキストローク速度が予め設定されたしきい値を越えたか否かを判定し、その超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第２の緊急時ブレーキ操作判定手段と、
第１、第２の緊急時ブレーキ操作判定手段から緊急時ブレーキ操作判定出力が供給されたときには制動補助装置を起動させる起動手段と、
を設けたことを特徴とするブレーキ装置。 - 緊急時のブレーキ操作が検出されたときにブレーキペダル位置に応じた値よりも大きい制動力を与えるための制動補助装置を備えたブレーキ装置において、
マスタシリンダの圧力を検出するマスタシリンダ圧力センサと、
ブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサと、
マスタシリンダ圧力センサの単位時間当たりの変化量を演算したマスタシリンダの圧力上昇速度が予め設定されたしきい値を越えているか否かを判定するマスタシリンダの圧力上昇速度判定手段と、
ブレーキストロークセンサの検出値が予め設定されたしきい値を越えてブレーキ高剛性領域となっているか否かを判定するブレーキストローク判定手段と、
ブレーキストローク判定手段から超過判定出力が供給されてブレーキ高剛性領域となっているとき、マスタシリンダの圧力上昇速度判定手段から供給される超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第１の緊急時ブレーキ操作判定手段と、
ブレーキストロークセンサの検出値に基づき演算されたブレーキストローク速度が予め設定されたしきい値を越えたか否かを判定し、その超過判定出力を緊急時ブレーキ操作判定出力として出力する第２の緊急時ブレーキ操作判定手段と、
第１、第２の緊急時ブレーキ操作判定手段から緊急時ブレーキ操作判定出力が供給されたときには制動補助装置を起動させる起動手段と、
を設けたことを特徴とするブレーキ装置。
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| JP27652797A JP3911651B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | ブレーキ装置 |
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|---|---|---|---|
| JP27652797A JP3911651B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | ブレーキ装置 |
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| JP (1) | JP3911651B2 (ja) |
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1997
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