JPH06127293A

JPH06127293A - 制動装置

Info

Publication number: JPH06127293A
Application number: JP4306139A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shirai; 健次白井; Masahiro Hara; 雅宏原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1992-10-19
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】主制動装置の制動操作速度に応じて迅速に補
助制動装置の制動モードを決定し、当初から適正な補助
制動を行うことのできる制動装置を得る。【構成】ブレーキペダル踏込速度を検出し（Ｓ４）、
設定範囲内（Ｓ８）であれば通常どおり４速位置から３
速位置へのシフトダウンを行う（Ｓ１９）が、設定値よ
り大きい場合（Ｓ１１）は一挙に４速位置から２速位置
へのシフトダウンを行う（Ｓ１３）。制動操作の途中に
補助制動のモードを決定し得るため、急制動時における
補助制動の遅れを回避して制動当初から補助制動を活用
でき、かつ、主制動装置の作用後にシフトダウンが行わ
れることによる乗り心地の悪化を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主制動装置と補助制動
装置とを有する車両の制動装置に関するものであり、特
に補助制動装置の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両走行中の制動性能を向上させる方法
として、主制動装置と、エンジンブレーキ，リターダ等
の補助制動装置との併用が行われている。補助制動装置
としては、エンジンブレーキが多く用いられており、各
種の条件に応じて変速機のシフトダウンが制御されてい
る。例えば、特開昭６２−５９１４０号公報の変速機制
御装置では、車両の加速度に応じてエンジンブレーキを
制御する技術が開示されており、また、特開平１−２９
５０５７号公報の自動車用自動変速機制御方法では、ブ
レーキの踏込深度に応じて１段づつ低速側の変速ギヤへ
シフトダウンする技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの公報
に記載された発明は、いずれも変速機のシフトダウンが
１段づつ行われるものであるため、急速制動時に複数段
数のシフトダウンが行われる場合には、そのタイミング
がずれ、制動操作が終了したところで第２段目以降のシ
フトダウンが行われることとなる。急速制動時には、第
１のシフトダウン命令が出された直後にすでに第２のシ
フトダウン命令が出されるべき制動状態となっているの
であるが、変速機のシフトダウンが間に合わず、次回以
降のシフトダウンのタイミングが本来必要とされている
タイミングからずれるためである。このような補助制動
装置の効き遅れは、制動装置全体としての制動力を低下
させ、また、乗り心地の悪化を伴うため好ましくない。
そこで、本発明は、主制動装置の操作状況に応じて適切
かつ迅速に補助制動装置の制動モードを変えることので
きる制動装置を開発することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、図３に示すように本発明は、主制動装置１と、その
主制動装置１を作動させるための制動操作部材２が操作
されたことを検出する制動操作検出装置３と、その制動
操作検出装置３の信号に基づいて作動する補助制動装置
４とを含む制動装置において、前記制動操作部材２の操
作速度を検出する制動操作速度検出手段５と、その制動
操作速度検出手段５によって検出された制動操作速度が
大きい場合には、制動操作速度が小さい場合に比較して
制動効果が大きくなる向きに前記補助制動装置４の制動
モードを変える補助制動モード変更手段６とを設けるこ
とを要旨とするものである。

【０００５】

【作用】制動操作検出装置によって制動操作部材が操作
されたこと、つまり主制動装置の作動が検出され、その
検出信号に基づいて補助制動装置を制御する補助制動制
御装置が作動する。この時、制動操作部材の操作速度が
制動操作速度検出手段によって検出され、その値に基づ
いて、補助制動装置の制動モードが変えられる。例え
ば、最終的に制動力の総和が同じとなる制動において、
操作速度が速いときには変速機が一度に複数段シフトダ
ウンさせられ、操作速度が遅いときには一段づつシフト
ダウンさせられるのである。なお、制動操作部材の操作
速度の検出は、その操作が直接制動操作速度検出手段で
検出されてもよく、制動操作検出装置等を介して間接的
に行われてもよい。また、制動操作速度検出手段とし
て、制動操作部材の操作ストローク中の２点間を通過す
るのに要した時間から演算して操作速度を求めるものを
始め、種々のものが採用可能であるが、いずれが採用さ
れても、制動操作の実行中に検出が行われる。

【０００６】上記変速機のシフトダウンモードの決定の
ためには、操作部材の最終的な操作ストロークや操作力
に基づいていかなる制動操作が行われたかを判定するこ
とも可能であるが、その場合には制動操作の終了後でな
ければ判定を行い得ない。それに対して、本発明におい
ては、制動操作の途中に判定を行い得るのである。特
に、制動操作の早い時期に操作速度を検出し得るものを
採用すれば、早期に操作速度を取得し得ることになり、
補助制動装置の制動モードを早期に決定できる。

【０００７】

【発明の効果】補助制動モードが制動操作と殆ど同時に
決定されると、急速な制動であってもそれに対応した補
助制動装置の制動モードが早期に設定され、補助制動装
置が当初から適正に作動する。そのため、制動当初に適
正な補助制動力が得られなかった従来の補助制動装置を
使用する場合に比べて制動装置全体の制動力が向上し、
また、補助制動の効き遅れに起因する乗り心地の悪化も
回避される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の制動装置は、図２に示すように主制
動装置としての液圧ブレーキ装置１０と補助制動装置１
１とから成っている。液圧ブレーキ装置１０において
は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２が、
ブレーキブースタ１４を介してマスタシリンダ１６に接
続されている。このブレーキペダル１２の踏込操作が制
動操作であるが、この踏込操作は第１ブレーキスイッチ
１８と、第１ブレーキスイッチ１８から少しブレーキペ
ダル１２を踏み込んだ位置に備えられた第２ブレーキス
イッチ１９とによって検出される。マスタシリンダ１６
は、ブレーキペダル１２の踏力に対応した液圧を加圧室
に発生させる。発生したマスタシリンダ圧は、液圧セン
サ２０によって検知されるとともに、液通路２２によ
り、フロントブレーキ２４およびリヤブレーキ２６に伝
達される。

【０００９】補助制動装置１１においては、エンジン３
０に隣接して自動変速機３２および発電機兼用リターダ
（以降「リターダ」と略記）３４が備えられている。エ
ンジン３０はプーリ３６，３８およびベルト４０を介し
て、リターダ３４に接続されている。このリターダ３４
は、車両搭載のバッテリ４２と制動抵抗としての抵抗器
４４とに接続されており、バッテリ４２の充電装置とし
ての役割と、エンジン３０の回転によって発生した電力
を抵抗器４４で熱に変換して外部に放出することにより
エンジン３０の仕事の一部を消費してエンジンブレーキ
の効果を上げ、車両の制動力を向上させる役割とを果た
す。なお、リターダ３４によって得られた電力の抵抗器
４４とバッテリ４２とへの振り分けは、補助制動制御装
置４６からの指令に基づいてリターダコントローラ４８
により行われる。また、リターダコントローラ４８は、
走行中にリターダ３４を作動させる必要の無いときに
は、リターダ３４内部の励磁電流を断って非発電状態と
する。変速機制御装置５０は、コンピュータを主体とす
るものであり、シフトレバー５２の位置を検出するシフ
トレバー位置センサ５４，電子燃料噴射装置ＥＦＩ５６
および自動変速機３２等から受け取った信号に基づい
て、車両の走行状態を判断し、その走行状態に適したシ
フト位置を決定して自動変速機３２を制御する。

【００１０】補助制動制御装置４６には、液圧ブレーキ
装置１０から第１ブレーキスイッチ１８，第２ブレーキ
スイッチ１９および液圧センサ２０の信号、補助制動部
２８の変速機制御装置５０からシフトレバー５２の位
置，自動変速機３２の現シフト位置，エンジン３０の回
転数および自動変速機３２の入出力軸回転数の信号、さ
らにリターダコントローラ４８の作動信号等が送られ
る。補助制動制御装置４６は、コンピュータを主体とす
るものであり、そのＲＯＭには図１のフローチャートで
表される補助制動制御プログラム他種々のプログラムが
格納されている。

【００１１】次に作動を説明する。本制動装置において
は、制動時に補助制動装置１１により液圧ブレーキ装置
１０による主制動が補助されるが、その補助制動装置１
１の作動が制動時のブレーキペダル１２の踏込速度に応
じて制御される。そのために、コンピュータは補助制動
制御プログラム等を一定微小時間ごとに繰り返し実行す
る。この補助制動制御プログラムは、車両の走行状態及
び制動状態を判断して、補助制動を行うリターダの作動
およびシフトダウンによるエンジンブレーキの強化を行
うことにより、車両の制動性能を向上させるとともに、
一定の条件下では補助制動装置１１の制動モードを変更
することにより乗り心地を向上させるように構成されて
いる。

【００１２】まずステップ１（以降「Ｓ１」と略記）に
おいてシフトレバー５２の位置が取り込まれ、シフトレ
バー５２がドライブ位置にあるか否かが判定される。ド
ライブ位置になければ、コンピュータは車両が通常の走
行状態にはないと判断してＳ２以降をスキップしてルー
チンの実行を終了し、補助制動装置１１の制御は行われ
ない。Ｓ１の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ２において、ま
ず第１，第２ブレーキスイッチ１８，１９が作動してい
るか否かが判定され、次に、車両速度Ｖが設定範囲内に
あるか否かが判定される。

【００１３】２つのブレーキスイッチ１８，１９はブレ
ーキペダル１２の解除位置の近傍に踏込方向に一定の距
離を隔てて設けられており、各ブレーキスイッチ１８，
１９の作動判定が行われるとともに、第１ブレーキスイ
ッチ１８が作動状態になってから第２ブレーキスイッチ
１９が作動状態になるまでの時間が計測され、記憶され
る。少なくとも一方のスイッチがＯＦＦであればＳ２の
実行を終了してＳ３を実行し、両方のブレーキスイッチ
が共にＯＮであれば次ステップとして車両速度が設定値
と比較される。なお、ブレーキスイッチ作動の判定がＮ
Ｏとなるのは、次の二通りの場合である。一つは、液圧
ブレーキ装置１０が作動しておらず、したがって補助制
動装置１１が作動していない場合であり、Ｓ３では何も
実行されずにそのままルーチンの実行が終了する。補助
制動装置１１が作動していないときの自動変速機３２の
シフト位置は、変速機制御装置５０のプログラムにより
制御されるドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」と略記）
にあり、リターダ３４も作動していないため、Ｓ３では
何も実行されずにルーチンの実行が終了するのである。
他の一つは、主制動操作が直前のルーチンの実行で終了
した場合であって、このときは補助制動装置１１の作動
が継続しているため、Ｓ３において補助制動が停止させ
られた後、ルーチンの実行が終了する。補助制動装置１
１が作動している場合には、エンジンブレーキを強化す
るために強制的にシフトダウンされていた自動変速機の
シフト位置がＤレンジに復帰させられ、リターダ３４の
作動が停止させられてエンジンの負荷が軽減されること
によって補助制動が停止させられ、ルーチンの実行が終
了するのである。

【００１４】車両速度Ｖは、変速機の出力軸回転数から
図示しないプログラムによる演算処理により求められ
る。第１，第２ブレーキスイッチ１８，１９がＯＮであ
り、かつ、車両速度Ｖが設定範囲内にある時はＳ４に進
み、第１，第２ブレーキスイッチ１８，１９がＯＮであ
っても、車両速度Ｖが設定範囲外の時はＳ３の実行後ル
ーチンが終了する。本実施例では、上限設定値が１００
km/h、下限設定値が１０km/hとされている。１００km/h
を超える速度では、本実施例の如く補助制動装置１１が
車輪の回転を抑制し、かつ、その制動力が段階的に変化
する場合、車両の偏向がおこり走行安定性が低下する場
合があるためであり、１０km/hに満たない速度では、運
転者が大きさを制御できない補助制動装置１１は作動し
ていないほうが良いからである。

【００１５】第１，第２ブレーキスイッチ１８，１９が
ＯＮであり、かつ、車両速度Ｖが設定範囲内であってＳ
２の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ４においてブレーキペダ
ル１２の踏込速度Ｖ_BRが演算された後Ｓ５が実行され
る。前述のようにＳ2 において第１ブレーキスイッチ１
８が作動状態となってから第２ブレーキスイッチ１９が
作動状態となるまでの時間が記憶され、この時間と２つ
のブレーキスイッチ間の距離とから踏込速度が演算され
るのである。

【００１６】Ｓ５では、リターダ３４が作動中で有るか
否かが判定され、判定がＮＯの時はＳ６でリターダ３４
が作動させられた後Ｓ７が実行され、判定がＹＥＳの場
合はＳ６をバイパスしてＳ７が実行される。

【００１７】Ｓ７では、現在のシフトが４速位置である
か否かが判定され、判定がＹＥＳであればＳ８が実行さ
れ、判定がＮＯであればＳ１４が実行される。Ｓ８で
は、Ｓ４で演算されたブレーキペダル１２の踏込速度Ｖ
_BRが上限をＶ_max.，下限をＶ_min.とする設定範囲に有る
か否かが判定される。上限Ｖ_maxは、所謂急ブレーキの
ブレーキペダル踏込速度よりやや遅い程度の踏込速度の
レベルであり、下限Ｖ_min.は、軽いブレーキ操作でブレ
ーキの微妙な調整を行う程度の踏込速度のレベルであ
る。踏込速度Ｖ_BRがこの設定範囲内にあり判定がＹＥＳ
の場合は、通常のブレーキ操作が行われているものと判
断されてＳ９が実行され、設定範囲内になく判定がＮＯ
の場合は、ブレーキ操作が通常とは異なるものであると
判断されてＳ１１が実行される。

【００１８】Ｓ９ではエンジン回転数がシフトダウンす
ることのできる回転数領域にあるか否かが判定される。
エンジン回転数が高い状態でシフトダウンを行うと、シ
フトダウン後の回転数がエンジン適正回転数領域を超え
てしまい、エンジン３０の耐久性が低下するため、シフ
ト位置における変速比を考慮してシフトダウンを行うエ
ンジン回転数の上限が設定されているのである。本実施
例における変速比は、１速が２．８００，２速が１．５
００，３速が１．０００，４速が０．７００であるた
め、４速から３速へのシフトダウンの際の最大のエンジ
ン回転数が６０００ｒｐｍ以上にならないようにすべ
く、４速におけるエンジン回転数の判定基準が４２００
ｒｐｍとされている。４２００ｒｐｍ以上の場合はルー
チンの実行が終了し、４２００ｒｐｍより小さい場合は
Ｓ１０で３速位置へのシフトダウンが行われた後にルー
チンの実行が終了する。

【００１９】踏込速度Ｖ_BRがＳ８の設定範囲内にない場
合は、Ｓ１１で踏込速度Ｖ_BRがＳ８の上限設定値と比較
される。Ｖ_BRが上限設定値であるＶ_max.を超えており判
定がＹＥＳの時はＳ１２が実行され、Ｖ_BRが下限設定値
Ｖ_min.を下回り、判定がＮＯの場合はそのままルーチン
の実行が終了する。踏込速度が設定下限値を下回る程度
であれば、補助制動は必要ないと判断されるのである。
Ｓ１２では、Ｓ９と同様エンジン回転数が設定値と比較
される。Ｓ１２での判定がＹＥＳであればＳ１３で４速
位置から２速位置までシフトダウンが行われる。そのた
め、Ｓ１３のシフトダウンを行う際のエンジン回転数
は、シフト位置が４速から２速へ切り換わってもエンジ
ンに無理がかからないような回転領域で行われなければ
ならない。したがって、Ｓ１２では、エンジン回転数の
上限が３０００ｒｐｍとされ、これより小さい場合に限
ってのみＳ１３が実行される。エンジン回転数が３００
０ｒｐｍ以上で判定がＮＯの場合はルーチンの実行が終
了する。

【００２０】シフト位置が４速位置になくＳ７の判定が
ＮＯであれば、Ｓ１４でシフトが３速位置であるか否か
が判定される。Ｓ１４の判定がＹＥＳの場合、Ｓ１５に
おいてマスタシリンダ１６の液圧（以下「マスタ液圧」
と略称），エンジン回転数，踏込速度Ｖ_BRがそれぞれの
設定値と比較される。まず、マスタ液圧の値が液圧セン
サ２０から取り込まれ、設定値と比較される。３速から
２速へのシフトダウンは４速から３速へのシフトダウン
に比較して変速比の変化が大きいため、急激な制動が加
わりやすく、車両の走行安定性が低下する場合がある。
そのため、マスタ液圧の値から補助制動が本当に必要と
されているか否かが判定され、マスタ液圧が設定値以上
である場合に限り次のステップであるエンジン回転数の
設定値との比較が行われ、そうでない場合、補助制動は
不要であるとしてシフトダウンが行われることなくルー
チンの実行が終了する。この基準となる液圧が２０Kg/c
m²である。

【００２１】エンジン回転数の設定値との比較はＳ９と
同じ理由で行われ、設定値である４０００ｒｐｍ以上の
場合はルーチンの実行が終了し、エンジン回転数が４０
００ｒｐｍより小さな値の時は、次ステップで踏込速度
Ｖ_BRと設定値との比較が行われる。上述の如く、３速位
置から２速位置へのシフトダウンは急激な制動が加わり
やすいため、マスタ液圧，エンジン回転数の条件が満た
された上で更に急減速が必要とされている時にのみＳ１
６でのシフトダウンを行うべく、踏込速度Ｖ_BRが上限設
定値Ｖ_max.と比較される。踏込速度Ｖ_BRが上限値設定値
Ｖ_max.以上の場合に、Ｓ１６が実行されて３速位置から
２速位置へのシフトダウンが行われる。踏込速度Ｖ_BRが
上限設定値Ｖ_max.に満たない場合はシフトダウンが行わ
れずルーチンの実行が終了する。

【００２２】シフト位置が３速位置になくＳ１４の判定
がＮＯである場合、Ｓ１７でシフト２速位置であるか否
かが判定される。Ｓ１７の判定がＹＥＳである場合、Ｓ
１８でマスタ液圧が設定値と比較される。この時の設定
値は１０Ｋｇ／ｃｍ² であり、検出されたマスタ液圧の
値と設定値との比較により運転者が制動力をどれだけ必
要としているかが判断される。ブレーキ操作時のマスタ
液圧が設定値以下で、Ｓ１８の判定がＹＥＳであれば、
運転者は制動力をそれほど必要としておらず、あるいは
減速が十分に行われているものとしてＳ１９でシフト位
置がＤレンジに復帰させられ、ルーチンの実行が終了す
る。Ｓ１８の判定がＮＯの場合は、運転者はある程度制
動力を必要としているのであるが、２速から１速へのシ
フトダウンは変速比の差が３速から２速へシフトダウン
する以上に大きく急激な制動力の変化を伴い、変速時の
車両の走行安定性を害するため、シフトダウンは行われ
ず、２速のエンジンブレーキが作用した状態を維持して
ルーチンの実行が終了する。Ｓ１７の判定がＮＯの場合
には、シフト位置は１速であり、エンジンブレーキとし
ての制動力は最大であるため、そのままルーチンの実行
が終了する。

【００２３】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、第１，第２ブレーキスイッチ１８，１９が
制動操作検出手段を構成している。また、第１，第２ブ
レーキスイッチ１８，１９および補助制動装置１１のＳ
２，Ｓ４を実行する部分が制動操作速度検出手段を構成
しており、Ｓ８，Ｓ１１，Ｓ１５を実行する部分が補助
制動モード変更手段を構成している。

【００２４】本実施例においては、補助制動装置１１が
車両の走行状態及び制動操作状態に応じて制御され、特
に、制動操作速度に応じて補助制動モードが変更される
ことによって必要とされる補助制動のモードが迅速に判
断され、急減速を要する場合において制動当初から強い
補助制動力が得られる。その結果、急制動時における制
動装置全体としての制動力が向上し、補助制動の遅れに
よる乗り心地の悪化も回避される。

【００２５】以上、補助制動装置として発電機兼用リタ
ーダの作動および自動変速機のシフトダウンを伴うエン
ジンブレーキを用い、そのエンジンブレーキの補助制動
モードを制動操作速度に応じて変える場合について説明
したが、補助制動装置はこれに限られるものではなく、
排気ブレーキ，電磁式リターダ等についてもそれぞれに
適した制動モードの変更を行うことにより同様の制御を
行うことができる。また、制動操作速度の検出に２つの
ブレーキスイッチを使用してその間の通過時間から操作
速度を取得したが、操作速度の検出手段はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、ブレーキペダルが一定時間
に移動する検出を測定してペダルの操作速度を取得する
手段、ブレーキ液圧の増大勾配を検出して操作速度を取
得する手段、ブレーキスイッチがＯＮしてからブレーキ
液圧が立ち上がるまでの時間を検出して操作速度を取得
する手段等、種々の方法で検出する事ができる。また、
操作速度の設定値については、本実施例の設定値は正に
一つの例示に過ぎず、補助制動の制御モードに応じて自
由に設定することができる。その他、特許請求の範囲を
逸脱すること無く、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本発明を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である制動装置における補助
制動装置の制御プログラムを示すフローチャートであ
る。

【図２】上記制動装置の系統図である。

【図３】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０液圧ブレーキ装置（主制動装置）１１補助制動装置１２ブレーキペダル１８第１ブレーキスイッチ１９第２ブレーキスイッチ３０エンジン３２自動変速機３４発電機兼用リターダ４６補助制動制御装置４８リターダコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主制動装置と、その主制動装置を作動さ
せるための制動操作部材が操作されていることを検出す
る制動操作検出装置と、その制動操作検出装置の信号に
基づいて作動する補助制動装置とを含む制動装置におい
て、前記制動操作部材の操作速度を検出する制動操作速度検
出手段と、その制動操作速度検出手段によって検出され
た制動操作速度が大きい場合には、制動操作速度が小さ
い場合に比較して制動効果が大きくなる向きに前記補助
制動装置の制動モードを変える補助制動モード変更手段
とを設けたことを特徴とする制動装置。