JPH08332943A - ブレーキシステム - Google Patents

ブレーキシステム

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JPH08332943A
JPH08332943A JP7141802A JP14180295A JPH08332943A JP H08332943 A JPH08332943 A JP H08332943A JP 7141802 A JP7141802 A JP 7141802A JP 14180295 A JP14180295 A JP 14180295A JP H08332943 A JPH08332943 A JP H08332943A
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brake
pressure
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pedal
valve
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Sadao Takeshima
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Jidosha Kiki Co Ltd
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    • B60T8/321Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ブレーキペダル踏込をより正確に判断して、緊
急ブレーキをより一層正確に作動させる。 【構成】運転者のブレーキペダル2踏込時、電子制御装
置24は、ストロークセンサ23と踏力センサ22とか
らの各検出信号に基づいて、ペダル踏込速度が第2しき
い値A′を超え、かつペダル踏力が第5しきい値Dより
大きいかを判断する。ペダル踏込速度が第2しきい値
A′より大きくかつペダル踏力が第5しきい値Dより大
きいと判断すると、第2比較器48および第5比較器5
7がとも出力し、第1RSフリップフロップ52および
第3RSフリップフロップ59がともに出力する。この
ため、AND回路54が出力するとともに第2RSフリ
ップフロップ56が出力するので、第1OR回路51が
出力する。これにより、第1および第2開閉弁17,1
9がともに切り換えられ、緊急ブレーキが作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、運転者のブレーキペダ
ルの踏み込みによってブレーキをかけた際に、例えば緊
急ブレーキの場合のようにペダル踏力に対応するブレー
キ力ではブレーキ力が不足するような場合に、そのブレ
ーキ力を大きくするようにしたブレーキシステムに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車等の車両のブレーキシステ
ムにおいては、ブレーキペダルのペダル踏力のみでは得
られない大きなブレーキ力を得るためやペダル踏力をを
軽減するため等により、負圧倍力装置を用いてペダル踏
力を倍力してマスタシリンダを作動させることが行われ
ている。
【0003】しかしながら、このようなブレーキシステ
ムでは、車両衝突のおそれが高く緊急ブレーキをかける
ような場合、ブレーキペダルを最大に踏み込んでも負圧
倍力装置の制御弁の開弁量がそれほど大きくないため、
大気の導入が制限され、その結果負圧倍力装置の出力
は、緊急ブレーキに必要なブレーキ力が得られる出力ま
で達しない。また、車の運転に不慣れな例えば初心者等
においては、最大ブレーキ力となるまでブレーキペダル
を最大に踏み込むことができないので、緊急ブレーキに
必要なブレーキ力を得ることができない。
【0004】このようなことから、緊急ブレーキのため
のブレーキペダルの踏込時のペダル踏込速度およびまた
はペダル踏力の変化率を検出し、これらのペダル踏込速
度およびまたはペダル踏力の変化率がそれぞれ設定しき
い値を超えたとき、緊急ブレーキであると判断してブレ
ーキペダルの踏込によるブレーキ作動とは別に強制的に
ブレーキを作動させるブレーキシステムが、特開平6ー
179361号公報において提案されている。
【0005】この公報のブレーキシステムは、ブレーキ
ペダルの踏み込みが通常ブレーキのためのペダル踏込な
のか、あるいは緊急ブレーキのためのペダル踏込なのか
を、検出したペダル踏込速度およびまたはペダル踏力の
変化率に基づいて電子制御装置が判断し、電子制御装置
は緊急ブレーキのためであると判断すると、電磁弁を作
動して、ブレーキペダルの踏込によるブレーキ作動とは
別に強制的にブレーキを作動させるようにしている。
【0006】このブレーキシステムによれば、負圧倍力
装置の制御弁の開弁量が小さくてもあるいは初心者であ
っても、緊急ブレーキ時に最大ブレーキ力を確実に得る
ことができるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば運転
にきわめて熟練したベテランドライバーは通常ブレーキ
時にブレーキシステムのロスストロークを速く解消させ
るために、このロスストローク領域でブレーキペダル2
を速く踏み込んでしまう場合が常である。
【0008】しかしながら、前述の公報のブレーキシス
テムでは、検出したペダル踏込速度に基づいてペダル踏
込によるブレーキ作動とは別に強制的にブレーキを作動
させているため、ベテランドライバーによる通常ブレー
キ時のロスストローク領域での速いペダル踏込速度を検
出して、ベテランドライバーの意図しない不必要なブレ
ーキが強制的に作動してしまうおそれがある。また、検
出したペダル踏力変化率に基づいてペダル踏込によるブ
レーキ作動とは別に強制的にブレーキを作動させるよう
にすると、通常ブレーキ時にペダル踏力を瞬間的に大き
くしてしまった場合、同様にドライバーの意図しない不
必要なブレーキが強制的に作動してしまうおそれがあ
る。
【0009】このように従来のブレーキシステムでは、
運転者によるブレーキペダル踏込が、通常ブレーキのた
めなのか、あるいは緊急ブレーキのためなのかを必ずし
も正確に判断することはできなかった。
【0010】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、緊急ブレーキのためのブ
レーキペダル踏込をより一層正確に判断して、緊急ブレ
ーキをより一層正確に作動させることのできるブレーキ
システムを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、ブレーキ操作部材と、負圧源
から常時負圧が導入されてる定圧室、ブレーキ非作動時
に負圧が導入されるとともにブレーキ作動時に大気が導
入される変圧室、前記定圧室と前記変圧室とを区画し前
記変圧室に大気が導入されることにより作動するダイヤ
フラム、通常時負圧が導入されるとともに必要時大気が
選択的に導入される内部室、前記ブレーキ操作部材によ
って切り換え制御されて前記変圧室をブレーキ非作動時
に前記内部室に連通しかつ大気と遮断するとともにブレ
ーキ作動時に大気に連通しかつ前記内部室と遮断する制
御弁および前記ダイヤフラムの作動により出力する出力
軸を備えている負圧倍力装置と、この負圧倍力装置の前
記出力軸によって作動されてブレーキ液圧を発生するマ
スタシリンダと、このマスタシリンダのブレーキ液圧が
導入されてブレーキ力を発生するブレーキシリンダと、
前記内部室に接続する第1通路と、この第1通路を通常
時前記負圧源に連通するとともに必要時大気に連通させ
る圧力切換弁と、前記第1通路を流動する大気を前記変
圧室に導入する第2通路と、この第2通路に設けられ、
前記第1通路から前記変圧室に向かう空気の流れを許容
するが前記変圧室から前記第1通路に向かう空気の流れ
を阻止するチェック弁と、前記ブレーキ操作部材の操作
量を検出する操作量検出センサと、前記ブレーキ操作部
材の操作力を検出する操作力検出センサと、前記操作量
検出センサによって検出された前記操作量に基づいて求
められた操作速度が予め設定された速度しきい値より大
きく、かつ操作力検出センサによって検出された前記操
作力が予め設定された操作力しきい値より大きいとき、
前記圧力切換弁を切換制御する電子制御装置とを備え、
緊急ブレーキ時等の必要時に前記電子制御装置が前記圧
力切換弁を切り換えて前記第1通路を大気に連通させる
ことにより、前記ブレーキ力を増大させることを特徴と
している。
【0012】また請求項2の発明は、前記速度しきい値
が、前記ブレーキ操作部材の操作位置に対応して複数設
定されていることを特徴としている。更に請求項3の発
明は、前記操作力しきい値が、前記電子制御装置が前記
圧力切換弁を切換制御するために基準となる第1操作力
しきい値と、前記電子制御装置が前記圧力切換弁の切換
制御を解放するために基準となる第2操作力しきい値と
からなることを特徴としている。
【0013】更に請求項4の発明は、前記電子制御装置
による前記圧力切換弁の切換制御を解除する解除スイッ
チが設けられているとともに、この解除スイッチが前記
電子制御装置に接続されており、この解除スイッチの操
作信号が前記電子制御装置に入力されることにより、前
記電子制御装置が前記解除スイッチの操作信号に基づい
て前記圧力切換弁の切換制御を行うかあるいは解除する
かを選択的に設定することを特徴としている。更に請求
項5の発明は、前記電子制御装置による前記圧力切換弁
の切換制御を行うことを表示する表示装置が設けられて
いることを特徴としている。
【0014】
【作用】このように構成された請求項1の発明において
は、通常ブレーキは、ブレーキ操作部材が通常のペダル
踏力でブレーキ操作されることにより、負圧倍力装置の
制御弁が切り換わり、変圧室に制御弁を通して大気が導
入され、負圧倍力装置は出力を発生する。このとき、変
圧室に導入された大気は第2通路を通って漏出しようと
するが、第2通路のチェック弁によりこの大気の漏出が
阻止されるので、負圧倍力装置の出力は、圧力損失をと
もなわなく、ペダル踏力を所定のサーボ比で倍力した出
力となっている。この出力により、マスタシリンダが作
動してブレーキ液圧を発生し、このブレーキ液圧がブレ
ーキシリンダに供給されて、通常ブレーキが行われる。
【0015】更に、電子制御装置は、操作量検出センサ
によって検出されたブレーキ操作部材の操作量に基づい
て求められた操作速度が予め設定された速度しきい値よ
り大きく、かつ操作力検出センサによって検出されたブ
レーキ操作部材の操作力が予め設定された操作力しきい
値より大きいと判断すると、圧力切換弁を切り換えて第
1通路を大気に連通させる。これにより、負圧倍力装置
の変圧室は第2通路および第1通路を通して大気に連通
し、これら第1および第2通路を通しても大気が変圧室
に何等制限されることなく導入されるようになる。した
がって、変圧室の圧力が上昇して負圧倍力装置の出力が
増大するので、ブレーキ操作部材の急速なかつ大きな操
作力による操作時に、ブレーキ力が増大して必要な大き
さのブレーキ力となる。
【0016】また、請求項2の発明においては、電子制
御装置は、操作速度しきい値がブレーキ操作部材の操作
位置に対応して複数設けられているので、ブレーキ操作
部材の操作位置によってブレーキ操作速度が変化して
も、この変化に対応してより一層正確に圧力切換弁を切
換制御するようになる。したがって、ブレーキ操作部材
の操作量にしたがって反力が増大することにより、ブレ
ーキ操作部材を最大まで確実に操作できないような運転
者に対しても、確実に緊急ブレーキが作動できるように
なる。これにより、通常ブレーキ中に緊急ブレーキの操
作に移ったようなときにも判断できるようにし、適応性
がより一層広がるようになる。
【0017】更に請求項3の発明においては、緊急ブレ
ーキ作動後、この緊急ブレーキを解除するために、ブレ
ーキ操作部材の操作力を弱めていき、この操作力が第2
操作力しきい値を下回ったとき、電子制御装置は圧力切
換弁を元の非作動位置に切り換える。これにより、ブレ
ーキ操作部材をまだ操作状態にあるときでも、緊急ブレ
ーキが確実に解放される。したがって、ベテランドライ
バーにとって違和感がなくなり、ブレーキフィーリング
が良好になる。
【0018】更に請求項4の発明においては、運転者が
解除スイッチを操作することにより、緊急ブレーキを作
動可能な状態にするかあるいは緊急ブレーキを作動しな
い状態にするかを、運転者がその意志に基づいて選択で
きるようになる。これにより、運転者の意志に最適に対
応させてブレーキ制御を行うことができるようになり、
ドライバーの技量に幅広く対応でき安全性を高めること
ができる。
【0019】更に請求項5の発明においては、表示装置
は緊急ブレーキが作動可能な状態にあることを表示する
ので、運転者はブレーキシステムがどの状態にあるのか
を確実に知ることができるようになる。
【0020】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
説明する。図1は、本発明に係るブレーキシステムの一
実施例を示す図である。
【0021】図1に示すように、この実施例のブレーキ
システム1は、本発明のブレーキ操作部材であるブレー
キペダル2と、通常ブレーキ時にこのブレーキペダル2
の踏込により作動されて出力するタンデム型の負圧倍力
装置3と、この負圧倍力装置3の出力により2つの液室
にそれぞれブレーキ液圧を発生するタンデムマスタシリ
ンダ4と、このタンデムマスタシリンダ4の一方の液室
に発生したブレーキ液圧が液圧通路5を通って供給され
る左右の後輪の各ホイールシリンダ6,7と、タンデム
マスタシリンダ4の他方の液室に発生したブレーキ液圧
が液圧通路8を通って供給される左右の前輪の各ホイー
ルシリンダ9,10と、両液圧通路5,8に配設されたア
ンチスキッド制御装置(以下、ABSともいう)11
と、タンデムマスタシリンダ4とABS11との間の液
圧通路5,8に配設されたPV12と、負圧倍力装置3
に負圧通路14を介して負圧を供給する負圧源15と、
負圧通路14から分岐して負圧倍力装置3に負圧源15
の負圧および大気のいずれかを選択的に送給するための
第1変圧通路16(本発明の第1通路に相当)と、この
第1変圧通路16に配設され連通位置と遮断位置とが設
けられた電磁弁からなる常開の第1開閉弁17(本発明
の圧力切換弁に相当)と、この第1開閉弁17より負圧
倍力装置3側の第1変圧通路16を大気に連通する第2
変圧通路18と、この第2変圧通路18に配設され遮断
位置と連通位置とが設けられた電磁弁からなる常閉の第
2開閉弁19(本発明の圧力切換弁に相当)と、第1変
圧通路16から分岐して負圧倍力装置3に接続する第3
変圧通路20(本発明の第2通路に相当)と、この第3
変圧通路20に設けられ第1変圧通路16から負圧倍力
装置3に向かう空気の流れのみを許容するチェックバル
ブ21と、ブレーキペダル2に設けられペダル踏力を検
出する踏力センサ22と、ブレーキペダル2のストロー
クを検出するストロークセンサ23と、踏力センサ22
からのペダル踏力検出信号およびストロークセンサ23
からのペダルストローク検出信号が入力されるととも
に、第1および第2開閉弁17,19に制御信号を出力
するコントローラ24とを備えている。なお、ABS1
1以下の液圧通路8は、左右の前輪毎に独立した2つの
液圧通路8a,8bに分岐している。
【0022】図2は、負圧倍力装置3を示す拡大断面図
である。図2に示すように負圧倍力装置3は、従来のタ
ンデム型の負圧倍力装置と同じものであり、ブレーキペ
ダル2に連結される入力軸25と、フロントシェル26
とリヤシェル27とによって形成される内部空間をフロ
ント室およびリヤ室に区画するセンタープレート28
と、フロント室に配設されたフロントパワーピストン2
9と、このフロントパワーピストン29の後面に位置す
るように配設されフロント室をフロント側の定圧室30
およびフロント側の変圧室31に区画するフロントダイ
ヤフラム32と、リヤ室に配設されたリヤパワーピスト
ン33と、このリヤパワーピストン33の後面に位置す
るように配設されリヤ室をリヤ側の定圧室34およびリ
ヤ側の変圧室35に区画するリヤダイヤフラム36と、
フロント側の定圧室30に配設され内部室37を区画形
成するベローズ38と、ブレーキ非作動時閉じかつ入力
軸25の前進によって開く大気弁39aおよびブレーキ
非作動時開きかつ入力軸25の前進によって閉じる真空
弁39bからなり入力軸25の前進によって切換制御さ
れる制御弁39と、フロントダイヤフラム32のビード
部の外方に形成されフロント側の定圧室30とリヤ側の
定圧室34とを常時連通する定圧通路40と、大気弁3
9aと真空弁39bとの間の環状空間とリヤ側の変圧室
35とを常時連通する第4変圧通路41と、フロント側
の変圧室31とリヤ側の変圧室35とを常時連通する第
5変圧通路42と、内部室37と真空弁39bの外方の
環状空間とを常時連通する第6変圧通路43と、マスタ
シリンダ4のピストンを作動する出力軸44と、出力軸
44の出力の反力を入力軸25に伝達するリアクション
ディスク45とを少なくとも備えている。
【0023】フロント側の定圧室30には負圧通路14
が接続されていて負圧源15から常時負圧が導入される
ようになっている。この定圧室30に導入された負圧
は、更に定圧通路40を通ってリヤ側の定圧室34にも
常時導入されるようになっている。また、ベローズ38
の内部室37には第1変圧通路16が接続されていて、
第1開閉弁17が開きかつ第2開閉弁19が閉じている
ときは負圧源15から負圧が内部室37に導入され、第
1開閉弁17が閉じかつ第2開閉弁19が開いていると
きは大気が内部室37に導入されるようになっている。
更に、リヤ側の変圧室35には第3変圧通路20が接続
されていて、第1開閉弁17が開きかつ第2開閉弁19
が閉じているときは負圧源15からの負圧がチェックバ
ルブ21によって阻止され、第1開閉弁17が閉じかつ
第2開閉弁19が開いているときは大気が変圧室35に
導入されるようになっている。
【0024】図3は、第1および第2開閉弁17,19
の切換制御を行う、すなわち緊急ブレーキを作動制御す
るための回路の一例を示す図である。図3に示すよう
に、ストロークセンサ23は微分回路46に接続されて
おり、この微分回路46はストロークセンサ23により
検出されたブレーキペダル2の踏み込み時のペダルスト
ロークを微分してペダル踏込速度を算出するようになっ
ている。更に微分回路46は、第1ないし第4比較器4
7,48,49,50に接続されている。これらの第1な
いし第4比較器47,48,49,50には、それぞれ実
際のペダル踏込速度と比較するための第1ないし第4し
きい値A,A′,B,Cが設定されている。これらの第1
ないし第4しきい値A,A′,B,Cは、第1しきい値A
から第4しきい値Dに向かって順に小さい値に設定され
ている。
【0025】第1比較器47に設定されている第1しき
い値Aは、緊急ブレーキのためのペダル踏込のような非
常に大きなペダル踏込速度に対応した値(例えば300
mm/sec)に設定されている。そして、第1比較器47は
第1OR回路51に接続され、ペダル踏込速度が第1し
きい値Aより大きいときに第1OR回路51に出力する
ようになっている。
【0026】また、第2比較器48に設定されている第
2しきい値A′は、第1しきい値Aよりは小さい値(例
えば250mm/sec)に設定されている。そして、第2比
較器48は第1RSフリップフロップ51の一方の入力
端子Sに接続され、ペダル踏込速度が第2しきい値A′
より大きくかつ第1しきい値A以下のときに第1RSフ
リップフロップ52の入力端子Sに出力するようになっ
ている。
【0027】更に、第3比較器49に設定されている第
3しきい値Bは、第2しきい値A′よりは小さい値(例
えば200mm/sec)に設定されている。そして、第3比
較器49は第1RSフリップフロップ52の他方の入力
端子Rに接続され、ペダル踏込速度が第3しきい値Bよ
り大きくかつ第2しきい値A′以下のときに第1RSフ
リップフロップ52の入力端子Rに出力するようになっ
ている。
【0028】更に、第4比較器50に設定されている第
4しきい値Cは、緊急ブレーキの解放を判断するために
設けてあり、ブレーキペダル2の動きが解放側に動いた
ときに対応した値(例えば −50mm/sec)に設定され
ている。そして、第4比較器50は第1NOT回路53
に接続され、ペダル戻し速度がこの第4しきい値Cより
大きくなったとき第1NOT回路53に出力するように
なっている。
【0029】第1RSフリップフロップ52の出力端子
Qは第1OR回路51およびAND回路54にそれぞれ
接続され、第1RSフリップフロップ51の出力が第1
OR回路51およびAND回路54にそれぞれ供給され
るようになっている。また、第1NOT回路53は第2
OR回路55に接続され、その出力が第2OR回路55
に供給されるようになっている。
【0030】AND回路54は第2RSフリップフロッ
プ56の入力端子Sに接続され、その出力が第2RSフ
リップフロップ56の入力端子Sに供給されるようにな
っている。また第2OR回路55は第2RSフリップフ
ロップ56の入力端子Rに接続され、その出力が第2R
Sフリップフロップ56の入力端子Rに供給されるよう
になっている。
【0031】第2RSフリップフロップ56の出力端子
Qは第1OR回路51に接続され、その出力が第1OR
回路51に供給されるようになっている。この第1OR
回路51は第1および第2開閉弁17,19のソレノイ
ドにそれぞれ接続され、第1OR回路51の出力により
第1および第2開閉弁17,19の切換制御が行われる
ようになっている。
【0032】一方、踏力センサ22は、第5および第6
比較器57,58に接続されている。
【0033】第5比較器57には第5しきい値Dが設定
されており、この第5しきい値Dは緊急ブレーキのため
のペダル踏込のような非常に大きなペダル踏力に対応し
た値(例えば5kg)に設定されている。そして、第5比
較器57は第3RSフリップフロップ59の一方の入力
端子Sに接続され、ペダル踏力が第5しきい値Dより大
きいときに第3RSフリップフロップ59の入力端子S
に出力するようになっている。
【0034】また、第6比較器58には第6しきい値E
が設定されており、この第6しきい値Eは通常ブレーキ
時のペダル踏力に対応した値(例えば3kg)に設定され
ている。そして、第6比較器58は第3RSフリップフ
ロップ59の他方の入力端子Rに接続され、ペダル踏力
が第6しきい値Eより大きくかつ第5しきい値D以下の
ときに第3RSフリップフロップ59の入力端子Rに出
力するようになっている。
【0035】第3RSフリップフロップ59の出力端子
QはAND回路54および第2NOT回路60にそれぞ
れ接続され、第3RSフリップフロップ59の出力がA
ND回路54および第2NOT回路60にそれぞれ供給
されるようになっている。また、第2NOT回路60は
第2OR回路55に接続され、その出力が第2OR回路
55に供給されるようになっている。
【0036】このように構成された本実施例のブレーキ
システム1においては、図1および図2に示すブレーキ
非作動時には、大気弁39aが閉じているとともに真空
弁39bが開き、また第1開閉弁17が開いて第2開閉
弁19が閉じている。したがって、両定圧室30,3
4、両変圧室31,35および内部室37がすべて負圧
が導入された状態となっている。
【0037】通常ブレーキ時、ブレーキペダル2の踏み
込みにより入力軸25が前進し、真空弁39bが閉じて
大気弁39aが開く。これにより、大気が、開いた大気
弁39a、大気弁39aと真空弁39bとの間の環状空
間および第4変圧通路41を通ってリヤ側の変圧室35
に導入されるとともに、第5変圧通路42を通ってフロ
ント側の変圧室31に導入される。その結果、フロント
ダイヤフラム32およびリヤダイヤフラム36のそれぞ
れの前後に圧力差が生じ、フロントダイヤフラム32、
フロントパワーピストン29、リヤダイヤフラム36お
よびリヤパワーピストン33が前進する。このため、出
力軸44も前進して出力し、マスタシリンダ4のピスト
ンを作動する。その場合、リヤ側の変圧室35に導入さ
れた大気は第3変圧通路20を通って漏出しようとする
が、チェックバルブ21によって負圧源15に向かう空
気の流れが阻止されているので、リヤ側の変圧室35の
大気の漏出は確実に阻止される。したがって、負圧倍力
装置3は圧力を損失することなく、出力するようにな
る。
【0038】その場合、ブレーキペダル2の踏込が通常
ブレーキ時の踏込であるため、ペダル踏込速度が第3し
きい値B以下であり、かつペダル踏力が第6しきい値E
以下である。このため、第1ないし第6比較器47,4
8,49,50,57,58は出力しないので、第1OR回
路51は何等出力しない。したがって、第1および第2
開閉弁17,19は切り換えられないので、大気が第
1、第2および第3変圧通路16,18,20を通ってリ
ヤ側の変圧室35に導入されることはない。こうして、
負圧倍力装置3は制御弁39の大気弁39aを通して各
変圧室31,35に導入される大気のみによる出力を発
生するようになる。
【0039】マスタシリンダ4はピストンの作動により
2つの液室にブレーキ液圧を発生し、一方の液室のブレ
ーキ液圧が液圧通路5を通って後輪のリヤホイールシリ
ンダ6,7に供給され、後輪の通常ブレーキが作動す
る。また、同様に他方の液室のブレーキ液圧が液圧通路
8、左右の分岐通路8a,8bを通って前輪のフロント
ホイールシリンダ9,10に供給され、左右前輪の通常
ブレーキが作動する。
【0040】フロントダイヤフラム32、フロントパワ
ーピストン29、リヤダイヤフラム36およびリヤパワ
ーピストン33の前進により、大気弁39aが次第に閉
じていき、そして大気弁39aおよび真空弁39bがと
もに閉じたとき、フロントダイヤフラム32、フロント
パワーピストン29、リヤダイヤフラム36およびリヤ
パワーピストン33の前進が停止する。これにより、負
圧倍力装置3の出力は入力軸25の入力を所定のサーボ
比で倍力された出力となる。
【0041】ブレーキペダル2を解放すると、入力軸2
5が後退して真空弁39bが開く。これにより、フロン
トおよびリヤ側の両変圧室31,35内の大気は、第5
変圧通路42、第4変圧通路41、大気弁39aと真空
弁39bとの間の環状空間、開いている真空弁39b、
第6変圧通路43、内部室37および第1変圧通路16
を通って負圧源15の方へ流出する。したがって、フロ
ントダイヤフラム32、フロントパワーピストン29、
リヤダイヤフラム36およびリヤパワーピストン33が
後退して、出力軸44およびマスタシリンダ4のピスト
ンも後退してブレーキが解除し、ブレーキシステムは図
1および図2に示す非作動状態となる。
【0042】ところで、車両が衝突するおそれがきわめ
て高く、運転者がブレーキペダル2を第1しきい値Aを
超えるペダル踏込速度で急速に踏み込んで緊急ブレーキ
をかけた場合について説明する。この場合には、まず前
述の通常ブレーキと同様にブレーキペダル2の踏み込み
で真空弁39bが閉じるとともに大気弁39aが開くの
で、各変圧室31,35には大気が導入される。これに
より、負圧倍力装置3が出力するので、マスタシリンダ
4がブレーキ液圧を発生し、ブレーキがかけられる。
【0043】本実施例において、このような場合にスト
ロークセンサ23からのペダルストローク検出信号によ
り算出したペダル踏込速度が第1しきい値Aを超えて、
コントローラ24内の第1比較器47が出力する。その
出力が第1OR回路51に入力され、第1OR回路51
は出力し、第1開閉弁17が遮断位置に切り換えられる
と同時に第2開閉弁19が連通位置に切り換えられる。
このため、第1開閉弁17より負圧倍力装置3側の第1
変圧通路16が負圧源15と遮断されるとと同時に大気
と連通するので、大気が第2変圧通路18、第1変圧通
路16、第3変圧通路20およびチェックバルブ21を
通してリヤ側の変圧室35に導入されるとともに、変圧
室35から第5変圧通路42を通ってフロント側の変圧
室31に導入される。これにより、各変圧室31,35
の圧力がペダル踏力に対応するよりも高められて負圧倍
力装置3の出力が大きくなるため、マスタシリンダ4が
発生するブレーキ液圧も大きくなってブレーキ力が大き
くなる。したがって、緊急ブレーキ作動時等においてブ
レーキ力不足が確実に補償され、例えば車両衝突等を未
然に確実に防止することができるようになる。
【0044】なお、このようにブレーキ力が大きくなる
ことにより、車輪がロックすることが考えられる。そこ
で本実施例の場合には、従来のアンチスキッド制御その
場合が働き、コントローラ(図示しないが)は車輪速セ
ンサからの車輪速信号に基づいて車輪のロック傾向を検
知すると、コントローラはABS11を作動制御して、
ロック傾向にある車輪のホイールシリンダ6,7,9,1
0のブレーキ液圧をロック傾向が解消するように調整す
る。
【0045】また、車両が衝突するおそれは特にないに
もかかわらず、運転者が第2しきい値A′を超えるペダ
ル踏込速度でかつ第6しきい値E以下の通常のペダル踏
力でブレーキペダル2を踏み込んで通常ブレーキ時より
は速いペダル速度でブレーキをかけた場合について説明
する。この場合には、まず前述の通常ブレーキと同様に
大気弁39aを通して導入される大気により負圧倍力装
置3が出力してブレーキがかけられる。一方、ペダル踏
込速度が第2しきい値A′を超えていることから、第2
比較器48が出力するので、第1RSフリップフロップ
52が出力して、その出力がAND回路54に供給され
る。しかし、この場合にはペダル踏力が第6しきい値E
以下であることから、第5比較器57が出力しないの
で、第3RSフリップフロップ59も出力せず、AND
回路54には第3RSフリップフロップ59からの出力
は何等供給されない。したがって、AND回路54が出
力しないので、第2RSフリップフロップ56も出力せ
ず、OR回路51には第2RSフリップフロップ56か
らもまた第1比較器47からも信号は供給されない。
【0046】しかし、第1RSフリップフロップ52は
第2しきい値A′を超えて出力されるので、第1および
第2開閉弁17,19が切り換えられる。しかし、第2
RSフリップフロップ56が出力されていないので、ペ
ダル踏込速度が第3しきい値Bを下まわったとき、すぐ
第1フリップフロップ52の出力が止まる。この時点で
は、第1OR回路51の出力が停止し、第1および第2
開閉弁17,19は短時間動作後切り換えられ、元の作
動状態に戻る。こうして、負圧倍力装置3は制御弁39
の大気弁39aを通して各変圧室31,35に導入され
る大気のみによる出力を発生するようになる。
【0047】このように、運転者が緊急ブレーキをかけ
る意図がないにもかかわらず、ブレーキペダル2を比較
的速いペダル踏込速度で踏み込んだ場合に、緊急ブレー
キがかけられることはない。したがって、ベテランドラ
イバーがブレーキのロスストローク領域においてブレー
キペダルを速いペダル踏込速度で踏み込んでも、強制的
にブレーキが作動しないようになる。すなわち、第2R
Sフリップフロップ56が作動しない条件では緊急ブレ
ーキは保持モードにはならない。
【0048】しかし、運転者が第2しきい値A′を超え
るペダル踏込速度でかつ第5しきい値Dを超えるペダル
踏力でブレーキペダル2を踏み込んで、通常ブレーキ時
よりは速い緊急ブレーキをかけた場合について説明す
る。この場合には、まず前述の通常ブレーキと同様に大
気弁39aを通して導入される大気により負圧倍力装置
3が出力してブレーキがかけられる。一方、ペダル踏込
速度が第2しきい値A′を超えていることから、第2比
較器48が出力するので、第1RSフリップフロップ5
2が出力して、その出力がAND回路54に供給され
る。また、ペダル踏力が第5しきい値Dを超えることか
ら、第5比較器57が出力するので、第3RSフリップ
フロップ59も出力し、AND回路54には第3RSフ
リップフロップ59からの出力が供給される。したがっ
て、AND回路54が出力するので、第2RSフリップ
フロップ56が出力し、OR回路51には第2RSフリ
ップフロップ56からの信号が供給される。このため、
第1および第2開閉弁17,19が切り換えられるの
で、大気が第1、第2および第3変圧通路16,18,2
0を通ってリヤ側の変圧室35に導入される。こうし
て、負圧倍力装置3は制御弁39の大気弁39aを通し
て各変圧室31,35に導入される大気に加えて、第
1、第2および第3変圧通路16,18,20を通して導
入される大気により出力を発生するようになる。
【0049】このように、運転者が緊急ブレーキをかけ
る意図があって、ブレーキペダル2を比較的速いペダル
踏込速度で踏み込んだ場合には、強制的に緊急ブレーキ
がかけられるようになる。
【0050】なお、運転者が緊急ブレーキの必要がない
と判断した場合は、ブレーキ操作をゆるめることによ
り、ペダルストロークが戻るとともに踏力センサの踏力
が減少する。そして、ペダルストロークセンサ23から
の出力が第4しきい値Cを下まわること、あるいは踏力
センサ22からの出力が第6しきい値Eを下まわること
により、それぞれ第1NOT回路53からまたは第3R
Sフリップフロップ59を経て第2NOT回路60から
Hi信号が出力され、これらの出力信号はそれぞれ第2
OR回路55に入力される。
【0051】第2OR回路55の出力は第2RSフリッ
プフロップ56のR入力に入力され、緊急ブレーキ保持
モードを解除する。これにより、ブレーキシステムは通
常ブレーキに戻る。このようにストロークセンサ23の
戻し動作検出と踏力センサ22のしきい値EとのORと
することにより、ブレーキゆるめが確実に判断され、違
和感のない緊急ブレーキ開放が行われ、通常ブレーキへ
の切換がスムーズに行われる。
【0052】ところで、緊急ブレーキが強制的にかけら
れるようになるため、一般の運転者あるいは初心者には
緊急ブレーキを確実に作動させることができるようにな
るが、ベテランドライバーにとっては多少違和感があ
り、ブレーキフィーリングが必ずしも好ましいものでは
ない。そこで、図1に示すように強制ブレーキを解除す
る解除スイッチ61を設けるとともに、この解除スイッ
チ61をコントローラ24に接続する。また、強制ブレ
ーキが作動可能状態であることを運転者に知らせるため
に、この作動可能状態を表示する表示装置62を設ける
とともに、この表示装置62をコントローラ24に接続
する。したがって、運転者は解除スイッチ61を操作す
ることにより強制ブレーキを作動可能状態または解除状
態のいずれかに任意に選択することができるようになる
とともに、強制ブレーキの作動可能状態を選択したとき
は表示装置62により表示されるので、運転者は強制ブ
レーキが作動可能状態にあるのか否かを確実に知ること
ができるようになる。
【0053】図4は、第1および第2開閉弁17,19
の切換制御を行う、すなわち緊急ブレーキを作動制御す
るための回路の他の例を示す図である。なお、前述の図
3に示す制御回路の構成要素と対応する構成要素には同
じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【0054】図3に示す制御回路ではペダル踏込速度お
よび/またはペダル踏力によって第1および第2開閉弁
17,19の切換制御を行うようにし、しかもその場合
ペダル踏込速度の各しきい値は、ブレーキペダル2のス
トローク位置にかかわらず一定とされているが、この図
4に示す制御回路の例では、第1しきい値Aが廃止され
ているとともに、第2ないし第4しきい値A′,B,Cが
ブレーキペダル2のストローク位置に応じて変えられる
ようにしている。
【0055】すなわち、図4に示すようにこの例ではス
トロークセンサ23からのブレーキペダル2のストロー
ク検出信号に応じて出力する第7ないし第9比較器6
7,68,69が設けられている。そして、これらの第7
ないし第9比較器67,68,69には、それぞれペダル
ストロークの第7ないし第9しきい値F,G,Hが設けら
れている。
【0056】第7比較器67に設定されている第7しき
い値Fは、ブレーキペダル2の比較的小さなストローク
位置に対応した値(例えばペダルの静止位置から40m/
m)に設定されている。そして、第7比較器67は抵抗
列66の一つの入力端子に接続され、ペダルストローク
が第7しきい値Fより小さいときに抵抗列66の電子ス
イッチ74の一つに出力するようになっている。
【0057】また、第8比較器68に設定されている第
8しきい値Gは、第7しきい値Fよりは大きい値(例え
ば同じく50m/m)に設定されている。そして、第8比
較器68は抵抗列66の他の一つの入力端子に接続さ
れ、ペダルストロークが第8しきい値Gより小さくかつ
第7しきい値Fより大きいときに抵抗列66の電子スイ
ッチ74の他の一つに出力するようになっている。更
に、第9比較器69に設定されている第9しきい値H
は、第8しきい値Gよりは大きい値(例えば同じく60
m/m)に設定されている。そして、第9比較器69は抵
抗列66の更に他の一つの入力端子に接続され、ペダル
ストロークが第9しきい値Hより小さくかつ第8しきい
値Gより大きいときに抵抗列66の電子スイッチ74の
更に他の一つに出力するようになっている。
【0058】各電子スイッチ74は、第7ないし第9比
較器67,68,69の出力信号により作動して、それぞ
れ対応する抵抗列66の入力端子を接地するようになっ
ている。また抵抗列66の各出力端子はそれぞれ第2な
いし第4比較器48,49,50に接続されている。これ
により、第2ないし第4比較器48,49,50の第2〜
第4しきい値A′,B,Cがブレーキペダル2のストロー
クに応じて変えられるようになっている。
【0059】このように、ペダル踏込速度の各しきい値
をブレーキペダル2のストロークに応じて可変とするこ
とにより、運転技量の異なる運転者に応じてより一層正
確に緊急ブレーキの制御を行うようにしている。すなわ
ち、ブレーキペダル2のペダル踏込速度は、ペダルスト
ロークが大きくなるにしたがって反力が増大するため、
ペダル踏込速度が大きく変化してしまう。特に緊急ブレ
ーキ時にブレーキペダル2を最大ブレーキまで大きく踏
み込めない初心者にとっては、ペダル踏込速度がペダル
ストローク位置によって大きく異なる。そこで、ペダル
踏込速度のしきい値をペダルストローク位置によって可
変とすることにより、このようにペダル踏込速度がペダ
ルストローク位置によって異なっても、緊急ブレーキを
より正確に制御するようにしている。
【0060】図5は、第1および第2開閉弁17,19
の切換制御を行う、すなわち緊急ブレーキを作動制御す
るための回路の更に他の例を示す図である。なお、前述
の図3に示す制御回路の構成要素と対応する構成要素に
は同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略す
る。
【0061】図3に示す制御回路では、第2ないし第5
比較器48,49,50,57,58、第2および第3RS
フリップフロップ52,59が設けられているが、この
例では図5に示すようにこれらの第2ないし第5比較器
48,49,50,57,58、第2および第3RSフリッ
プフロップ52,59が廃止されて、第1および第2シ
ュミット回路70,72と第10比較器71とが設けら
れている。そして、第1シュミット回路70にペダル踏
込速度の第2および第3しきい値A′,Bが設定されて
いるとともに、第10比較器71にペダル踏込速度の第
4しきい値Cが設定されている。更に、第2シュミット
回路72にペダル踏力の第5および第6しきい値D,E
が設定されている。
【0062】この制御回路は図3に示す制御回路と同じ
作用効果を奏するが、更に構成要素の点数が削減される
ので、構成が簡単になるとともにコストが低減する。
【0063】なお、ブレーキペダル2に設けた踏力セン
サ22に代えて、図6に示すようにバルブボディ46に
摺動可能に嵌挿されている弁プランジャ63に永久磁石
64を設けるとともに、バルブボディ46にこの永久磁
石64に対向するようにして磁気抵抗素子やホール素子
のような永久磁石64の変位を検出するセンサ65を設
けるようにしてもよい。そして、ブレーキペダル2の踏
み込み時の弁プランジャ63の微小相対変位をセンサ6
5で検出することにより、ブレーキペダル2の踏力を検
出することができる。その場合、このセンサ65の検出
値はブースタの入出力の差に相当する信号であるため、
踏力を表すには積分する必要がある。しかし、踏力の代
用としてこのバルブ内のセンサ65の検出信号で第1開
閉弁17と第2開閉弁19とを制御することも可能であ
る。また、第1開閉弁17と第2開閉弁19とを一つの
二位置三方弁の電磁弁から形成することもできる。
【0064】更に前述の実施例では、本発明を2ブレー
キ系統に適用しているが、本発明は2ブレーキ系統以外
に単なる1ブレーキ系統にも適用することができるし、
また負圧倍力装置3はシングル型負圧倍力装置でもよ
い。更に、前述の実施例の他に、制御回路としてディジ
タル処理したマイクロコンピュータを用いることも可能
である。
【0065】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のブレーキシステムによれば、ブレーキ操作部材の操作
速度とブレーキ操作部材の操作力とに基づいて、ブレー
キ操作部材のブレーキ操作が緊急ブレーキのためのブレ
ーキ操作であると判断しているので、例えば通常ブレー
キ時にベテランドライバー等がブレーキシステムのロス
ストローク領域において速いペダル踏込速度でブレーキ
ペダルを踏み込んだ場合には、電子制御装置はペダル踏
込が緊急ブレーキのためであると判断しなく、緊急ブレ
ーキが作動するのを確実に阻止できる。これにより、緊
急ブレーキをより一層正確に作動させることができる。
【0066】また、請求項2の発明によれば、ブレーキ
操作部材の操作位置によって速度しきい値を変えている
ので、ブレーキ操作部材の操作位置によってブレーキ操
作速度が変化しても、この変化に対応してより一層正確
に圧力切換弁を切換制御することができるようになる。
したがって、ブレーキ操作部材の操作量にしたがって反
力が増大することにより、ブレーキ操作部材を最大まで
確実に操作できないような運転者にとっても、確実に緊
急ブレーキを作動することができる。
【0067】更に請求項3の発明によれば、ブレーキ操
作部材をまだ操作状態にあっても、ブレーキ操作部材の
操作力が第2操作力しきい値を下回ったときには、緊急
ブレーキを確実に解放することができる。したがって、
ベテランドライバーにとって違和感がなくなり、ブレー
キフィーリングを良好にできる。
【0068】更に請求項4の発明によれば、運転者が解
除スイッチを操作することにより、運転者の意志に最も
対応させてブレーキ制御を行うことができるようにな
る。これにより、ドライブフィーリングをより一層良好
できる。更に請求項5の発明によれば、表示装置によ
り、運転者はブレーキシステムがどの状態にあるのかを
確実に知ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るブレーキシステムの一実施例を
示す図である。
【図2】 図1に示す実施例のブレーキシステムに使用
される負圧倍力装置の一例を示す断面図である。
【図3】 図1に示す実施例のブレーキシステムにおけ
る緊急ブレーキを作動制御するための電子制御回路の一
例を示す図である。
【図4】 図1に示す実施例のブレーキシステムにおけ
る緊急ブレーキを作動制御するための電子制御回路の他
の例を示す図である。
【図5】 図1に示す実施例のブレーキシステムにおけ
る緊急ブレーキを作動制御するための電子制御回路の更
に他の例を示す図である。
【図6】 本発明の他の実施例の負圧倍力装置を部分的
に示す断面図である。
【符号の説明】
1…ブレーキシステム、2…ブレーキペダル、3…負圧
倍力装置、4…タンデムマスタシリンダ、5,8,8a,
8b…液圧通路、6,7…後輪のホイールシリンダ、9,
10…前輪のホイールシリンダ、11…アンチスキッド
制御装置(ABS)、14…負圧通路、15…負圧源、
16…第1変圧通路、17…第1開閉弁、18…第2変
圧通路、19…第2開閉弁、20…第3変圧通路、21
…チェックバルブ、22…踏力センサ、23…ストロー
クセンサ、24…コントローラ、25…入力軸、26…
フロントシェル、27…リヤシェル、28…センタープ
レート、29…フロントパワーピストン、30…フロン
ト側の定圧室、31…フロント側の変圧室、32…フロ
ントダイヤフラム、33…リヤパワーピストン、34…
リヤ側の定圧室、35…リヤ側の変圧室、36…リヤダ
イヤフラム、37…内部室、38…ベローズ、39…制
御弁、39a…大気弁、39b…真空弁、40…定圧通
路、41…第4変圧通路、42…第5変圧通路、43…
第6変圧通路、44…出力軸、45…リアクションディ
スク、46…バルブボディ、47…第1比較器、48…
第2比較器、49…第3比較器、50…第4比較器、5
1…第1OR回路、52…第1RSフリップフロップ、
53…第1NOT回路、54…AND回路、55…第2
OR回路、56…第2RSフリップフロップ、57…第
5比較器、58…第6比較器、59…第3RSフリップ
フロップ、60…第2NOT回路、61…解除スイッ
チ、62…表示装置、63…弁プランジャ、64…永久
磁石、65…磁気抵抗素子またはホール素子のようなセ
ンサ、66…抵抗列、67…第7比較器、68…第8比
較器、69…第9比較器、70…第1シュミット回路、
71…第10比較器、72…第2シュミット回路、73
…増幅器、74…電子スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーキ操作部材と、 負圧源から常時負圧が導入されている定圧室、ブレーキ
    非作動時に負圧が導入されるとともにブレーキ作動時に
    大気が導入される変圧室、前記定圧室と前記変圧室とを
    区画し前記変圧室に大気が導入されることにより作動す
    るダイヤフラム、通常時負圧が導入されるとともに必要
    時大気が選択的に導入される内部室、前記ブレーキ操作
    部材によって切り換え制御されて前記変圧室をブレーキ
    非作動時に前記内部室に連通しかつ大気と遮断するとと
    もにブレーキ作動時に大気に連通しかつ前記内部室と遮
    断する制御弁および前記ダイヤフラムの作動により出力
    する出力軸を備えている負圧倍力装置と、 この負圧倍力装置の前記出力軸によって作動されてブレ
    ーキ液圧を発生するマスタシリンダと、 このマスタシリンダのブレーキ液圧が導入されてブレー
    キ力を発生するブレーキシリンダと、 前記内部室に接続する第1通路と、 この第1通路を通常時前記負圧源に連通するとともに必
    要時大気に連通させる圧力切換弁と、 前記第1通路を流動する大気を前記変圧室に導入する第
    2通路と、 この第2通路に設けられ、前記第1通路から前記変圧室
    に向かう空気の流れを許容するが前記変圧室から前記第
    1通路に向かう空気の流れを阻止するチェック弁と、 前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出セ
    ンサと、 前記ブレーキ操作部材の操作力を検出する操作力検出セ
    ンサと、 前記操作量検出センサによって検出された前記操作量に
    基づいて求められた操作速度が予め設定された速度しき
    い値より大きく、かつ操作力検出センサによって検出さ
    れた前記操作力が予め設定された操作力しきい値より大
    きいとき、前記圧力切換弁を切換制御する電子制御装置
    とを備え、 緊急ブレーキ時等の必要時に前記電子制御装置が前記圧
    力切換弁を切り換えて前記第1通路を大気に連通させる
    ことにより、前記ブレーキ力を増大させることを特徴と
    するブレーキシステム。
  2. 【請求項2】 前記速度しきい値は、前記ブレーキ操作
    部材の操作位置に対応して複数設定されていることを特
    徴とする請求項1記載のブレーキシステム。
  3. 【請求項3】 前記操作力しきい値は、前記電子制御装
    置が前記圧力切換弁を切換制御するために基準となる第
    1操作力しきい値と、前記電子制御装置が前記圧力切換
    弁の切換制御を解放するために基準となる第2操作力し
    きい値とからなることを特徴とする請求項1または2記
    載のブレーキシステム。
  4. 【請求項4】 前記電子制御装置による前記圧力切換弁
    の切換制御を解除する解除スイッチが設けられていると
    ともに、この解除スイッチが前記電子制御装置に接続さ
    れており、この解除スイッチの操作信号が前記電子制御
    装置に入力されることにより、前記電子制御装置は前記
    解除スイッチの操作信号に基づいて前記圧力切換弁の切
    換制御を行うかあるいは解除するかを選択的に設定する
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1記載の
    ブレーキシステム。
  5. 【請求項5】 前記電子制御装置による前記圧力切換弁
    の切換制御を行うことを表示する表示装置が設けられて
    いることを特徴とする請求項4記載のブレーキシステ
    ム。
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