JPH048654A - 自動車用複合ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車を制動する摩擦ブレーキと補助ブレー
キとを含む自動車用複合ブレーキシステムに関するもの
であり、特に、過剰な制動の防止に関するものである。

従来の技術 摩擦ブレーキには、ディスクブレーキ　トラムブレーキ
等がある。摩擦ブレーキは、ブレーキペダル等のブレー
キ操作部材の操作に応して作用するように設計されるの
が普通である。補助ブレーキはこのような摩擦ブレーキ
による制動を補助するブレーキであり、特開昭６１−２
５９２９号公報に記載の排気ブレーキおよび特開昭６３
−１０３７５４号公報に記載の空力ブレーキはその一例
である。排気ブレーキは、エンジンの排気管の途中に設
けられたバルブを閉じ、排気ガスの流れを阻止すること
によりエンジンの内部抵抗を増して車両を減速するブレ
ーキであり、空力ブレーキは、自動車の走行方向に流れ
る空気をじゃま板に当て、空気抵抗により自動車を減速
させるブレーキであって、補助ブレーキを設ければ摩擦
ブレーキの負担を軽減することができる。

また、実開昭６１４３０６５号公報に記載の複合ブレー
キシステムにおいては、排気ブレーキと空力ブレーキと
の両方が設けられ、補助ブレーキによる制動効果が大き
くされて摩擦ブレーキの負担が少なくなるようにされて
いる。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記特開昭６３−１０３７５４号公報に記載の
ブレーキシステムにおいて空力ブレーキを作用させれば
、制動が過剰となることがある。

このブレーキシステムにおいては、ブレーキペダルの踏
込み力に基づいて要求減速度が求められ、摩擦ブレーキ
により発生させられる減速度が要求減速度を得るのに不
足する場合に空力ブレーキが作用させられるようになっ
ている。しかし、この空力ブレーキは作用状態と非作用
状態との２つの状態を取り得るのみであって作用の強さ
の調節は不可能であるため、空力ブレーキを作用させれ
ば不足分を超えた減速度が発生させられ、制動過剰とな
ることがあるのである。

実開昭６２−４３０６５号公報に記載の複合ブレーキシ
ステムのように補助ブレーキを複数設けた場合にも制動
過剰が発生する場合がある。各補助ブレーキは、それぞ
れ他の補助ブレーキにより発生させられる減速度の高さ
に関係なく作用させられるため、全部の補助ブレーキに
より得られる発生減速度を併せれば必要な減速度を超え
、制動過剰となることがあるのである。

本発明は、複数の補助ブレーキを制動過剰を生ずること
なく最も有効に作用させることができる複合ブレーキシ
ステムを提供することを課題として為されたものである
。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、第１図に示す
ように、摩擦ブレーキ１と複数の補助ブレーキ２とを有
する自動車用複合ブレーキシステムにおいて、（ａ）ブ
レーキ操作部材の操作に基づいて要求減速度を設定する
要求減速度設定手段３と、（ｂ）複数の補助ブレーキ２
の組合わせにより得られる複数種類の発生減速度のうち
要求減速度より小さくかつ最大の減速度が得られる補助
ブレーキ２の組合わせを選択する作用補助ブレーキ選択
手段４と、（Ｃ）その作用補助ブレーキ選択手段４によ
り選択された補助ブレーキ２を作用させるとともに摩擦
ブレーキ１を作用させ、要求減速度を発生させるブレー
キ制御手段５とを設けたことを特徴とする。

作用 補助ブレーキの作用により発生させられる減速度の高さ
は、補助ブレーキの種類によって異なる。

そのためいずれの補助ブレーキを作用させるかによって
得られる減速度の高さが異なり、要求減速度より小さく
かつ最大の減速度は、１種類の補助ブレーキ単独の作用
により得られることもあり、複数の補助ブレーキを作用
させることにより得られることもある。いずれにしても
、ブレーキ制御手段は作用補助ブレーキ選択手段により
選択された補助ブレーキを作用させるとともに、要求減
速度を得るのに補助ブレーキの作用では不足する分を摩
擦ブレーキにより発生させるのであり、それによりちょ
うど要求減速度を発生させることができる。

発明の効果 このように本発明の複合ブレーキシステムによれば、制
動過剰を生ずることなく補助ブレーキおよび摩擦ブレー
キを作用させることができる。しかも、補助ブレーキの
作用により発生させられる減速度は、補助ブレーキの組
合わせにより得られる複数種類の発生減速度のうち、最
大減速度より小さくかつ最大であるため、摩擦ブレーキ
の作用が最小限に抑えられ、その負担が少なくて済み、
寿命が向上する効果が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図において１０は摩擦ブレーキとしての液圧式ディ
スクブレーキであり、自動車の４つの車輪の各々に設け
られ、その回転を抑制する。左右前輪の各ディスクブレ
ーキ１０のホイールシリンダ１２（第３図参照）と左右
後輪の各ディスクブレーキ１０のホイールシリンダ１４
（第３図参照）とにはそれぞれ、ブレーキペダル１６の
踏込みによりマスクシリンダ１８（第３図参照）に発生
させられるとともに油圧リニア制御弁２０により適宜の
高さに制御された液圧が供給される。また、ホイールシ
リンダ１２．１４の液圧はアンチスキッドアクチュエー
タ２２により増圧状態、減圧状態、液圧保持状態に切り
換えられ、４つの車輪はアンチスキッド制御される。

２４はガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）
であり、エンジン２４には吸気マニホールド２６と排気
マニホールド２８とが設けられている。吸気マニホール
ド２６にはバタフライ式のスロットルバルブ３０と吸気
マニホールド２６内に燃料としてのガソリンを噴射する
インジェクタ３２とがそれぞれ上流側と下流側とにおい
て設けられている。スロットルバルブ３０はモータ３４
により図示しないアクセルペダルの踏込み量に応じた量
開かれるようになっており、この開度はスロットル開度
センサ３６により検出される。３７は点火装置であり、
エンジン回転数センサ３８によりエンジン２４の回転数
が検出される。また、本自動車においてエンジン２４の
出力は自動変速機３９を有する動力伝達装置によって車
輪に伝達される。この自動変速機３９において変速用の
油圧制御装置はソレノイドバルブの切換えにより油路が
切り換えられ、変速比の制御およびロックアツプ制御を
行うものとされている　上記排気マニホールド２８には
、それの排気通路４０を遮断するためのバタフライ式の
排気ブレーキバルブ４２が設けられている。排気ブレー
キバルブ４２は図示しないリンク機構を介してダイヤフ
ラム４４に連結されている。ダイヤフラム４４は常には
スプリング４６によって排気ブレーキバルブ４２が排気
通路４０を遮断しない開位置に位置させられているが、
空気室４８に負圧が発生させられた場合にはスプリング
４６の付勢力に抗して排気ブレーキバルブ４２が排気通
路４０を遮断する閉位置へ移動する。なお、図は閉位置
にあるダイヤフラム４４を示している。

空気室４８は電磁方向切換弁５０（以下、単に切換弁５
０という。）を介してバキュームポンプ５２とフィルタ
５４とに接続されている。切換弁５０は常には空気室４
８をバキュームポンプ５２から遮断してフィルタ５４に
連通させることにより空気室４８の圧力を大気圧と等し
い高さに制御するが、図示しないソレノイドが励磁され
た場合にはフィルタ５４から遮断してバキュームポンプ
５２に連通させることにより空気室４８に負圧を発生さ
せる。すなわち、本実施例においては、ダイヤフラム４
４．切換弁５０．バキュームポンプ５２、フィルタ５４
等が排気制御アクチュエータ５８（第３図参照）を構成
し、排気ブレーキバルブ４２と共に排気ブレーキ６０を
構成しているのである。

さらに、自動車のルーフには、じゃま板６４を備えた空
力ブレーキロ６が設けられている。じゃま板６４は、自
動車のルーフに自動車の左右方向に延びる軸線回りに回
動可能に取り付けられていて、常にはルーフ上面に密着
した非作用位置にあるが、空力ブレーキアクチュエータ
６８により非作用位置から図において反時計方向に回動
させられ、図の作用位置において自動車の空気抵抗を増
加させる。

上記排気ブレーキ６０．空力ブレーキロ６等は、第３図
に示す制動力制御装置７０により制御される。この制御
装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハスを含む
コンピュータを主体とするコントローラ７２を有する。

このコントローラ７２には、ブレーキペダル１６の踏込
み力を検出するブレーキペダル踏込み力センサ７４と、
車輪の回転速度を検出する車速センサ７６と、車輪減速
度を検出する減速度センサ７８と、ニュートラルスイッ
チ８０とがそれぞれ接続され、それらの検出信号が供給
されるようになっている。コントローラ７２にはまた、
排気制御アクチュエータ５８空カブレーキアクチユエー
タ６８．油圧リニア制御弁２０が接続されており、後述
するように車速センサ７６により検出される車体速度Ｖ
（以下、車速■と称する）に基づいて排気ブレーキ６０
空カブレ−キロ６を作用状態と非作用状態とに切り換え
るとともに、ホイールシリンダ１２．１４への供給液圧
の高さを制御する。

コントローラ７２はさらに、電子制御燃料噴射装置８２
．スロットル制御装置８４および自動変速機制御装置８
６を制御するとともに、アンチスキッド制御装置８８か
らアンチスキッド制御実行信号と解除信号とを受けるよ
うになっている。電子制御燃料噴射装置８２はエンジン
２４への燃料供給と点火とを制御する装置であり、コン
トローラ７２から供給される点火カット要求３　フュー
エルカット要求およびスロットル制御装置８４から供給
されるエンジン回転数出力要求等に基づいて、点火装置
３７に点火制御信号を供給し、インジェクタ３２にイン
ジェクタ駆動信号を供給するとともに、コントローラ７
２にエンジン回転数ＮＥの信号を供給する。また、スロ
ットル制御装置８４は、スロットルバルブ３０を駆動す
るモータ３４にスロットル駆動信号を供給するとともに
、スロットル開度センサ３６の検出信号を受け、スロッ
トルバルブ３０を図示しないアクセルペダルの踏込み量
に応じた量開く。自動変速機制御装置８６は、自動変速
機３９に設けられた油圧制御装置のソレノイドバルブの
切換えを制御し、変速比制御およびロックアツプ制御を
行う装置である。この自動変速機制御装置８６のコンピ
ュータのＲＯＭには複数種類の変速パターンが予め記憶
されており、スロットル開度、車速および選択された変
速パターン等に従って自動変速機３９に変速およびロッ
クアツプ作用を行わせるのであるが、変速比を上記スロ
ットル開度等に基づいて得られる比より小さくするシフ
トダウン制御を行えば制動効果を得ることができる。本
自動車においては、後述するように制動時にシフトダウ
ン制御が行われ、排気ブレーキ６０．空力ブレーキロ６
と共に補助ブレーキとして機能するようにされている。

コントローラ７２のコンピュータのＲＡＭには、第４図
に示すように補助ブレーキ発生減速度メモリ９０．補助
ブレーキ発生最大減速度メモリ９２作用補助ブレーキ指
定メモリ９４およびカウンタ９６がワーキングメモリと
共に設けられている。

また、ＲＯＭには、第５図にフローチャートで示すブレ
ーキ制御ルーチンを始め、各種制御ルーチンが記憶され
ている。以下、本自動車が高速で走行している際の制動
について説明する。

まず、ステップ３１（以下、Ｓｌと略記する。

他のステップについても同じ）においてブレーキペダル
１６の踏込み力Ｆ、が読み込まれ、Ｓ２において踏込み
力Ｆ、に対応し、運転者が望む要求減速度ＧＸが求めら
れる。踏込み力Ｆ、と目標減速度ＧＸとの間には第６図
に直線！！、１で表される関係があり、コントローラ７
２のコンピュータのＲＯＭに記憶された直線！、の式に
基づいてＧＸが算出されるのである。次いで、Ｓ３にお
いて車速Ｖが読み込まれた後、Ｓ４において車速Ｖに基
づき、空力ブレーキロ６の作用により得られる減速度Ｇ
Ａ、排気ブレーキ６０の作用により得られる減速度ＧＥ
、シフトダウン制御により得られる減速度Ｇｓが算出さ
れる。車速Ｖと減速度Ｇ、との間には第７図に曲線１２
で表される関係があり、この曲線１２を表す式に基づい
て減速度ＧＡが求められるのである。また、自動車が高
速で走行しており、エンジン回転数が大きく、自動変速
機３９の変速比が小さくされている状態では、車速Ｖと
減速度Ｇ、との間には第８図に直線！３で表される関係
があり、車速■と減速度Ｏｓとの間には第９図に直線１
４で表される関係があり、これら直線Ｅ３，１４を表す
式にそれぞれ基づいて減速度ＧＥ、Ｇｓが求められる。

続いてＳ５が実行され、３種類の補助ブレーキによって
発生させることができる７種類の減速度ｃｃ　　（Ｃ＝
１〜７）が算出される。補助ブレーキが３種類設けられ
ている場合、補助ブレーキの単独の作動、２個の補助ブ
レーキの作動、３個の補助ブレーキ全部の作動により減
速度を７種類発生させることができるのであり、Ｇ＋　
＝Ｇａ　、Ｇｚ−ＧＥ　、Ｇ’ｒ　＝Ｇｓ　、Ｇ４　＝
ＧＡ　＋ＧＥ　、Ｇ５＝ＧＡ　＋ｃ、、Ｇ６　＝ＣＨ十
ＧＳ　、０７−ＧＡ　＋ＧＥ＋Ｇｓ　とする。これらＧ
１〜Ｇ７はそれぞれ、カウンタ９６のカウント値Ｃ（Ｇ
に付された値に等しい）と共に補助ブレーキ発生減速度
メモリ９０に格納される。そして、Ｓ６において補助ブ
に−キ発生最大減速度メモリ９２がクリアされ、Ｓ７に
おいて作用補助ブレーキ指定メモリ９４がクリアされる
とともに、カウンタ９６がリセットされた後、Ｓ８にお
いてカウンタ９６のカウント値Ｃが１増加させられる。

次いで、Ｓ９においてカウント値Ｃが７より大きいか否
か、すなわち補助ブレーキにより発生させることができ
る７種類の減速度６１〜Ｇ７のうちから要求減速度ＧＸ
より小さく、かつ最大の発生減速度を選択する作業が終
了したか否かの判定が行われるのであるが、この判定は
当初はＮＯであり、ＳＩＯが実行される。

ＳＩＯにおいてはまず、７種類の発生減速度Ｇ。

〜Ｇ７のうち、カウント値Ｃ＝１により指定される発生
減速度Ｇ、が読み出され、要求減速度ＧＸより小さいか
否かの判定が行われる。発生減速度ＧＩが要求減速度Ｇ
Ｘより小さい場合にはＳｌｌが実行され、発生減速度Ｇ
ｌが最大減速度Ｇ。３Ｘより大きいか否かの判定が行わ
れる。この最大減速度ＣＩｌｌ　ｍ　Ｘは、補助ブレー
キにより発生させられる７種類の減速度のうち、要求減
速度Ｇ、より小さく、かつ最大の減速度であるが、Ｓｌ
ｌが１回目に行われるときには最大減速度Ｇ　ｍ　ａ　
ｘは０にセットされているためＳｌｌはＹＥＳとなり、
Ｓ１２において発生減速度Ｇ、が最大減速度Ｇ　ｌｌｌ
！。とされ、補助ブレーキ発生最大減速度メモリ９２に
格納される。そして、Ｓ１３において作用補助ブレーキ
指定メモリ９４に最大減速度Ｇ　ｍ　ｓ　ＸであるＣＩ
を指定するカウント値Ｃ＝１が格納される。

作用補助ブレーキ指定メモリ９４に格納されるカウント
値は０〜７まであって、最大減速度Ｇ。Ｘとされた発生
減速度を発生させる補助ブレーキを指定するようにされ
ている。すなわち、Ｏは３種類の補助ブレーキがいずれ
も作用しないことを表し、１は空力ブレーキロ６の作用
を指定し、２は排気ブレーキ６０の作用、３はシフトダ
ウン制御の実行、４は空力ブレーキロ６および排気ブレ
ーキ６０の作用、５は排気ブレーキ６０の作用およびシ
フトダウン制御の実行、６は空力ブレーキロ６の作用お
よびシフトダウン制御の実行、７は空力ブレーキロ６お
よび排気ブレーキ６０の作用およびシフトダウン制御の
実行を指定するのである。

発生減速度Ｇ１が要求減速度ＧＸ以上であれば、空力ブ
レーキロ６を作用させれば制動過剰になることを意味し
、最大減速度Ｇ１□つには設定されず、ルーチンの実行
はＳ８に戻る。

Ｓ８においてカウント値ＣＩが１増加させられた後、発
生減速度Ｇ２、すなわち排気ブレーキ６０の作用により
発生させられる減速度Ｇ、について、要求減速度Ｇ、よ
り小さく、かつ、最大減速度ＣＩｌｌ　Ｘより大きいか
否かの判定が行われる。要求減速度ＧＸより小さい場合
に最大減速度ＣＩｌｌ　ｉ　Ｘと比較されるのであるが
、先に発生減速度Ｇ１が最大減速度Ｇ　ｍ　ａ　Ｘに設
定されていればＧＩと比較され、Ｇ１より大きければＧ
２がＧ。Ｘとされる。

また、最大減速度Ｇ　ｍ　ａ　ｘがＯであればＧ２が最
大減速度Ｇ　ｍ　ｉ　ｘとされる。いずれにしてもＧ２
が最大減速度Ｇ□、に設定されれば、Ｓ１３において作
用補助ブレーキ指定メモリ９４の内容が排気ブレーキ６
０の作用を指定する２とされる。

以下、Ｇ３〜Ｇ７の各々について３９〜Ｓ１３が同様に
実行され、Ｇ、〜Ｇ７のうち、要求減速度Ｇ８より小さ
く、かつ最も大きい減速度Ｇ　ＩＩａＸが選択されると
ともに、作用補助ブレーキ指定メモリ９４の内容が最大
減速度Ｃ０つを得るための補助ブレーキを指定する値と
される。そして、Ｓ１４においてディスクブレーキ１０
により発生させるべき減速度ＧＢが要求減速度ＧＸがら
最大減速度Ｇ、％□を引くことにより算出された後、Ｓ
１５において減速度Ｇ、が得られるように油圧リニア制
御弁２０が制御されるとともに、Ｓ１６において作用補
助ブレーキ指定メモリ９４の内容に従って補助ブレーキ
が作用させられる。３種類の補助ブレーキのうち、最大
減速度Ｇ□８を発生させる補助ブレーキが作用させられ
るのである。なお、３種類の補助ブレーキの各発生減速
度ＧＡ、ＧＥＧｓがいずれもＯの場合には、Ｇ　ｍａイ
は０、作用補助ブレーキ指定メモリの内容は０のままで
あり、Ｓ１６が実行されても補助ブレーキは作用させら
れない。また、発生減速度Ｇ、〜Ｇ７がいずれも要求減
速度ＧＸより大きい場合にも、補助ブレーキは作用させ
られない。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
コントローラ７２のＳｌおよびＳ２を実行する部分が要
求減速度設定手段３を構成し、コントローラ７２の３３
〜Ｓ１３を実行する部分が作用補助ブレーキ選択手段４
を構成し、コントローラ７２のＳ１４〜Ｓ１６を実行す
る部分がブレーキ制御手段５を構成しているのである。

なお、上記実施例においては、自動車が比較的高速で走
行しており、エンジン回転数が大きく、また、自動変速
機３９の変速比が小さい状態でブレーキ操作が行われた
場合について説明したが、エンジン回転数が比較的小さ
く、変速比が大きい場合にも３種類の補助ブレーキを同
様にして制御することができる。エンジン回転数の大き
さによって車体速度と排気ブレーキ６０による発生減速
度Ｇ、との関係を表す式が異なり、変速比毎に車体速度
とシフトダウン制御による発生減速度Ｇ。

との関係を表す式が異なるのみなのである。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、本発明は
これ以外にも当業者の知識に基づいて種々の変形、改良
を施した態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概略的に示すブロック図である
。第２図は本発明の一実施例である自動車用複合ブレー
キシステムを示す系統図である。 第３図は上記複合ブレーキシステムの制動力制御装置の
構成を示すブロック図である。第４図はその制御装置の
一構成要素であるコントローラのコンピュータのＲＡＭ
の構成を概念的に示すブロック図である。第５図は上記
コンピュータのＲＯＭに記憶されたブレーキ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。第６図はブレーキペダ
ルの踏込み力と運転者が求める減速度との関係を示すグ
ラフである。第７図は車速と空力ブレーキの作用により
得られる減速度との関係を示すグラフであり、第８図は
車速と排気ブレーキの作用により得られる減速度との関
係を示すグラフであり、第９図は車速とシフトダウン制
御の実行により得られる減速度との関係を示すグラフで
ある。 １０：ディスクブレーキ　　３９：自動変速機４２：排
気ブレーキバルブ　６０：排気ブレーキ６４：しゃま板
　　　　　　６６：空力ブレーキ７０：制動力制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　摩擦により車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと複数
   の補助ブレーキとを有する自動車用複合ブレーキシステ
   ムにおいて、 ブレーキ操作部材の操作に基づいて要求減速度を設定す
   る要求減速度設定手段と、 前記複数の補助ブレーキの組合わせにより得られる複数
   種類の発生減速度のうち前記要求減速度より小さくかつ
   最大の減速度が得られる補助ブレーキの組合わせを選択
   する作用補助ブレーキ選択手段と、 その作用補助ブレーキ選択手段により選択された補助ブ
   レーキを作用させるとともに前記摩擦ブレーキを作用さ
   せ、要求減速度を発生させるブレーキ制御手段と を設けたことを特徴とする自動車用複合ブレーキシステ
   ム。