JPH0642629A - 制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回時における走行状態に応じて補助制動装
置の制御を行う補助制動制御手段を有する制動装置を得
る。 【構成】 主制動装置の作動がブレーキスイッチにより
検出され（Ｓ２）、車輪速度が設定値以上（Ｓ４）であ
って車両の横加速度が設定値より小さい時（Ｓ５）、発
電機兼用リターダとエンジンブレーキとによって補助制
動が行われ、制動力が強化される。しかし、車両の横加
速度が設定値以上の時（Ｓ５）は、補助制動は軽減され
（Ｓ３）、旋回走行時における走行安定性の低下が回避
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の制動を制御する
装置に関するものであり、特に主制動装置と補助制動装
置とを備えた車両の、旋回時における制動特性を改善す
る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の制動性能を向上させる手段とし
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。しかし、このよう
な補助制動装置が旋回時に作動するとかえって車両の走
行安定性を低下させる場合がある。補助制動装置は制動
操作装置やアクセルペダルの操作状況を検知して、予め
設定された条件になったとき自動的に作動するものであ
り、旋回時においてもその走行状態に係わりなく、設定
条件を満たせば作動するからである。

【０００３】旋回時の車両の走行状態は直線走行時の走
行状態とは異なっており、旋回は、車両に加わる遠心力
と、旋回中心を向く向心力とが等しい時に安定して行う
ことができ、この平衡が崩れると車両の走行安定性が低
下する。車輪の接地面と路面との間には摩擦力が発生
し、この摩擦力は、車両重量と路面の摩擦係数とからそ
の最大値が決まる。また、旋回走行時における摩擦力
は、車輪の回転面方向の成分である抗力と車輪の横方向
の成分であるサイドフォースとのベクトル和であるとと
もに、車両の進行方向に加わるコーナリング抵抗と車両
の進行方向に直角に加わるコーナリングフォースとのベ
クトル和でもあり、一般に抗力が増大するときはコーナ
リング抵抗も増大し、サイドフォースが増大するときは
コーナリングフォースも増大する。なお、コーナリング
フォースが前記向心力に相当する。

【０００４】車輪と路面との摩擦係数と車輪荷重との積
である最大摩擦力より旋回走行時の摩擦力が十分小さい
場合には、駆動力あるいは制動力が加わって抗力が増
し、コーナリング抵抗が大きくなっても、その時発生す
る全体の摩擦力が最大摩擦力以下であるため、コーナリ
ングフォースには影響せず走行安定性に影響はない。し
かし、最大摩擦力近辺での走行時には、抗力が増加する
とサイドフォースが減少し、コーナリング抵抗が増加す
るとコーナリングフォースが減少するため、制動力ある
いは駆動力の増加により向心力が低下して遠心力との平
衡が崩れ、走行安定性が低下する場合がある。したがっ
て、旋回中に抗力を高い状態に保ち、あるいは旋回中に
抗力を変化させる補助制動装置の作動は、必ずしも望ま
しいとは限らない。

【０００５】また、旋回時においては車両に加わる横加
速度によって内輪側のタイヤの接地荷重が低下してホイ
ールロックが起こりやすくなる。この状態で補助制動装
置が作動すると制動力が増すため、内輪をホイールロッ
クさせないためには主制動装置による制動力を小さく抑
えなければならない。そのため、主制動操作を小さな操
作力あるいは操作ストロークで行わねばならず、適正な
制動力を得ることが困難になる。さらに、補助制動装置
が作動状態にあるときには、補助制動装置が車輪の回転
数を減少させる方向に力を加え続けているため、補助制
動装置が作動していない場合に比較して、スリップ率が
過大となった後に車輪回転数を回復させてスリップ率を
低下させるのに時間がかかる。スリップ率を低下させる
ためには、制動力を一定のレベルまで低下させなければ
ならないが、補助制動が加えられた状態では全体の制動
力は主制動力と補助制動力との和になっており、補助制
動力はその制動力を任意に調整できないため、主制動力
の調整のみによって制動力の調整が行われる。このと
き、例えば主制動力と補助制動力とが同じ大きさであれ
ば、全体の制動力を半分にするためには、主制動力を完
全になくしてしまう必要があるが、補助制動が加えられ
ておらず、主制動のみで同じ制動力を発揮している場合
は、主制動力を半分にすればよい。このように、補助制
動装置が作動している場合は、補助制動装置が作動して
いない場合と比較して、主制動力の変化率を大きくしな
ければならないため、微妙な調整を行いにくい。また、
例えば、自動変速機を備える車両の補助制動装置として
エンジンブレーキを使用する場合には、自動変速機のシ
フト位置が低シフト側に切り替わることにより、自動変
速機の出力軸トルクが変動する。エンジンブレーキの効
果を高めるためにシフトダウンを早期に行うと、このト
ルク変動が大きくなり、さらに旋回走行時には内輪側の
接地荷重が低下しているため、特に内輪側の駆動輪に過
大なスリップが生じ、車両の走行安定性や制動性能が低
下する場合がある。

【０００６】これらの問題を解決する手段として、特開
昭６２−７１７２９号公報に、補助制動装置としてエン
ジンブレーキを用い、旋回時において舵角を検出して舵
角が設定値以上（旋回時）のとき自動変速機のシフトダ
ウンを禁止することが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記舵角の設定値を高
車速時に合わせて設定する場合には、設定値が小さくな
る。したがって、低車速での旋回であれば舵角が設定値
以上であってもシフトダウンによる走行安定性の低下の
問題は生じないのにシフトダウンが禁止されることとな
り、不要な制動性能の低下をもたらすことになる。一
方、舵角の設定値を低車速時に合わせて設定する場合に
は設定値が大きくなり、高車速での旋回においてシフト
ダウンが禁止されず走行が不安定になりやすくなる。こ
のように、舵角を判断基準とした制御によって走行状態
に応じたシフトダウン制御を適正に実施するのは困難で
あり、他の補助制動装置の制御を行う場合についても同
様である。そこで、本発明は、旋回時における走行状態
に応じて補助制動装置の制御を適正に行ない得る補助制
動制御手段を有する制動装置を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、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を検出する制動操作検出手段と、補
助制動装置と、その補助制動装置を前記制動操作検出手
段の信号に基づいて制御する補助制動制御手段とを含む
制動装置において、車両の旋回時の横加速度を検出する
横加速度検出手段を前記補助制動制御手段に接続し、か
つ、その補助制動制御手段に前記補助制動装置の作動中
に横加速度検出手段によって検出された横加速度が設定
加速度を超えたとき補助制動装置の作動を軽減させる旋
回制動制御手段を設けたことを要旨とするものである。

【０００９】

【作用】旋回制動時に補助制動装置が作動しており、か
つ、横加速度検出手段によって検出された横加速度の値
が旋回制動制御手段において設定された値を超えたと
き、旋回制動制御手段は補助制動装置の作動を軽減す
る。なお、補助制動装置は作動が軽減されればよいので
あって、極端な場合は停止されてもよい。軽減は、常に
同じように行われてもよく、あるいは、状況に応じて行
われてもよい。このように横加速度を旋回時における車
両の走行状態の判断基準に用いることにより、旋回制動
制御手段は、操舵角が大きくても横加速度が設定値より
小さい場合は補助制動装置を作動させ、操舵角が小さく
ても横加速度が設定値より大きい場合には補助制動装置
の作動を軽減する。

【００１０】

【効果】したがって、旋回制動時における車両の走行状
態に適した制動制御がなされ、低横加速度時に制動性能
が良好であり、高横加速度時に走行安定性を確保するこ
とのできる制動装置を得ることができる。

【００１１】

【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。図２において、１０は液圧ブレーキ装置であ
り、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。そのブレーキペダル１２の踏み込み操作
はブレーキスイッチ１８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。

【００１２】補助制動部２８においては、エンジン３０
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を有し、リターダ３４の有する
プーリ３８とベルト４０を介して接続されている。この
リターダ３４は、車両搭載のバッテリ４２と制動抵抗４
４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。変速機の制御装置であるＥＣＴ５０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。

【００１３】補助制動制御装置４６には、液圧ブレーキ
装置１０からブレーキスイッチ１８および液圧センサ２
０の信号、補助制動部２８のＥＣＴ５０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の作動信号お
よび車両の横加速度を検出する横加速度センサ５８の検
出値等が送られる。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を始め
とする種々のプログラムが格納されている。

【００１４】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により主制動が補助される
が、旋回時に車両の横加速度が設定値以上になった場合
に、補助制動が軽減される。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、補助制動装置である
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御手段の作動を
軽減することにより走行安定性を向上させるように構成
されている。

【００１５】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、補助制動装置の制御は行われな
い。Ｓ１の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ２においてブレー
キスイッチが作動しているか否かが判定される。Ｓ２の
判定がＮＯ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。
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れた
後、ルーチンの実行が終了する。補助制動装置が作動し
ていないときの自動変速機３２のシフト位置は、ＥＣＴ
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。一方、補助制動装置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
れ、ルーチンの実行が終了するのである。

【００１６】ブレーキスイッチ１８がＯＮでＳ２の判定
がＹＥＳの場合は、Ｓ４において自動変速機３２の出力
軸の回転数から車輪速度が算出され、設定値と比較され
る。ここで設定値は１０Ｋｍ／ｈであり、この値は誤差
を勘案しても十分に低速であるため、車輪速度が設定値
より小さくＳ４の判定がＮＯである場合には、補助制動
を加える必要がない。したがって、Ｓ３が実行されて補
助制動が停止され、ルーチンの実行が終了する。Ｓ４の
判定がＹＥＳであり車輪速度が設定値より大きい場合に
は、Ｓ５において横加速度が設定値と比較される。横加
速度の設定値は０．０５Ｇであり、０．０５Ｇ以上の時
は車両は旋回状態にあると判定され、０．０５Ｇより小
さいときは旋回状態にないと判定される。横加速度が設
定値より小さくＳ５の判定がＹＥＳであればＳ６以降の
ステップで補助制動装置が作動させられるのであるが、
横加速度が設定値以上でＳ５の判定がＮＯの場合は、Ｓ
３で補助制動が停止される。旋回走行状態での制動時に
補助制動を加えないこと、あるいは加えられていた補助
制動を停止させることによって車両の走行安定性を向上
させるためである。

【００１７】車両が制動状態にあり、かつ、横加速度が
設定値より小さい場合にはＳ６において補助制動装置の
一つであるリターダの作動が判定され、ＹＥＳであれば
直ちにＳ８が実行され、ＮＯであればＳ７でリターダが
作動させられた後、Ｓ８が実行される。Ｓ８以降では、
もう一つの補助制動装置であるエンジンブレーキ強化の
制御が行われる。

【００１８】Ｓ８では、現在のシフト位置が４速位置に
あるか否かが判定され、ＹＥＳのときはＳ９でエンジン
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１．５００，３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４２００ｒｐｍとされている。４２００ｒ
ｐｍ以上の場合はルーチンの実行が終了し、４２００ｒ
ｐｍ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】シフト位置が４速位置になくＳ８の判定が
ＮＯであれば、Ｓ８と同様の判定がＳ１１で３速位置に
ついて行われる。Ｓ１１の判定がＹＥＳの場合、Ｓ９に
おけると同じくＳ１２においてエンジン回転数が設定値
と比較され、設定値である４０００ｒｐｍ以上で判定が
ＮＯであれば、ルーチンの実行が終了する。エンジン回
転数が４０００ｒｐｍより小さな値でＳ１２の判定がＹ
ＥＳである場合は、Ｓ１３で主制動部のマスタシリンダ
１６の液圧（以下「マスタ液圧」と略称）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
かかりやすく、ゆっくりとした制動を行っている場合に
は走行の円滑性が害される。したがって、マスタ液圧の
値から制動が急を要するか否かが判定され、急激な減速
が必要である場合に限りＳ１４において２速へのシフト
ダウンが行われる。この基準となる油圧が２０Ｋｇ／ｃ
ｍ² なのである。マスタ液圧が設定値以下でＳ１３の判
定がＮＯである時は、急激な減速が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。

【００２０】シフト位置が３速位置になくＳ１１の判定
がＮＯである場合、Ｓ１１と同様の判定がＳ１５で２速
位置について行われる。シフト位置が２速位置にありＳ
１５の判定がＹＥＳである場合、Ｓ１６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／ｃｍ
² 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、Ｓ１６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Ｓ１７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。Ｓ１６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、シフトチェンジは行われず、２速のエン
ジンブレーキが作動した状態を維持してルーチンの実行
が終了する。Ｓ１５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。

【００２１】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、液圧ブレーキ装置１０が主制動装置を構成
し、ブレーキスイッチ１８が制動操作検出手段を構成し
ている。また、補助制動部２８が補助制動装置を構成
し、補助制動制御装置４６のＳ５の実行を除く部分が補
助制動制御手段を構成している。さらに、横加速度セン
サ５８が横加速度検出手段を構成し、補助制動制御装置
４６のＳ２，Ｓ３およびＳ５を実行する部分が旋回制動
制御手段を構成している。

【００２２】それによって、本実施例においては補助制
動装置が、車両の走行状態及び制動状態に応じて制御さ
れ、かつ、旋回時において横加速度が設定値以上の場合
には、補助制動装置の作動が停止させられる。このよう
に旋回時の横加速度と関連して補助制動装置を制御する
ことにより、旋回時に補助制動装置の作動を停止するこ
とができ、補助制動装置が旋回状態とは無関係に作動さ
せられる場合に比べて、車両の走行安定性を向上させる
ことができる。

【００２３】以上、補助制動装置としてエンジンブレー
キおよび発電機兼用リターダを用いた場合について説明
したが、補助制動装置はこれら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同様の
制御を行うことができる。また、横加速度が設定値以上
の場合は、強制的なシフトダウンおよびリターダの作動
による補助制動を停止させた（完全に軽減した）が、補
助制動装置による制動力の軽減のレベルは任意であり、
補助制動装置の一部または全部について部分的な軽減の
みを行ってもよい。また、横加速度の検出を横加速度セ
ンサによって行ったが、横加速度は車両速度および操舵
角等から算出してもよく、センサによる検出に限定され
るものではない。補助制動を軽減するときの条件として
横加速度のみを判断材料としたが、操舵角，車速等と組
み合わせて条件設定を行ってもよい。その他、特許請求
の範囲を逸脱すること無く、等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。

【符号の説明】

１０ 液圧ブレーキ装置 １８ 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 ５８ 横加速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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を検出する制動操作検出手段と、補
   助制動装置と、その補助制動装置を前記制動操作検出手
   段の信号に基づいて制御する補助制動制御手段とを含む
   制動装置において、 車両の旋回時の横加速度を検出する横加速度検出手段を
   前記補助制動制御手段に接続し、かつ、その補助制動制
   御手段に前記補助制動装置の作動中に横加速度検出手段
   によって検出された横加速度が設定加速度を超えたとき
   補助制動装置の作動を軽減させる旋回制動制御手段を設
   けたことを特徴とする制動装置。