JPH0256263B2

JPH0256263B2 -

Info

Publication number: JPH0256263B2
Application number: JP57022474A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Yamada; Masayuki Hashiguchi
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1982-02-15
Filing date: 1982-02-15
Publication date: 1990-11-29
Also published as: JPS58139851A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は自動車等の車両のブレーキ力を電気
的に制御し、かつその制御指令をアクセルペダル
に連動させ、車両の運転操作を簡便にする車両用
ブレーキ力制御システムに関する。

自動車の運転操作は基本的にアクセル操作、ブ
レーキ操作および、トランスミツシヨン操作によ
り行なわれている。近年、トランスミツシヨン操
作に関してはオートマチツク化が進み、シフトチ
エンジの操作は不要になつてきたが、アクセル操
作に関してはまだこれらの操作をより簡単に行な
うシステムはなく車両の運転を行なうにはアクセ
ルおよびブレーキ、ペダルを必要に応じて踏みか
える必要があつた。また、従来における車両のブ
レーキ力は人間が踏んだブレーキペダルの力を第
１図に示すようなマスタバツクで倍力し、その力
で油圧シリンダを押圧する。これにより、油圧シ
リンダの油圧力がブレーキ機構を作動させること
によりブレーキ力が発生する。

第１図は上記したマスタバツクを示す断面図で
ある。図において、ダイアフラム１１により仕切
られたパワーピストン１２の左右の２つの室Ａ，
Ｂは通常エンジンのインテークマニホルドに生ず
る負圧に保持されている。つまり、ブレーキ力が
ない場合には室Ａ及び室Ｂは通路Ｃにより接続さ
れるため両室Ａ，Ｂ共に負圧状態になりバネ力に
よりパワーピストン１２は右側に固定されてい
る。一方、ブレーキ力が加わると、ブレーキペダ
ル（図示せず）の力はプツシユロツド１３に矢印
Ｄ方向の力として印加される。この結果、コント
ロール弁１４により通路Ｃが閉じられ、大気がＥ
の方向からＢ室に導入されるため、室Ａと室Ｂの
両室に圧力差が生じ、パワーピストン１２が左側
に押圧される。この結果、プツシユロツド１５に
より、油圧シリンダ（マスタシリンダ）に力が作
用すると共に、リアクシヨンデイスク１６よりバ
ルブプランジヤ１７に反力を伝えている。従つ
て、ブレーキ力を電気的に発生させるためには人
間の代わりに別のアクチユエータを設け、ブレー
キペダルを駆動する方法もあるが、踏力は最大20
Kg程度必要であり、ブレーキ制御機構が大きくな
り実用的でないという欠点があつた。

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、
自動車等の車両のブレーキ力を電気的に制御し、
その制御指令をアクセルペダルに連動させ、車両
の運転操作を簡便にする車両用ブレーキ力制御シ
ステムを提供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。まず、第２図はこの発明に係る車両用ブ
レーキ力制御システムに用いられる第１図に示し
た従来のマスタバツクとは異なる構造をもつマス
タバツクの構造を示すものであり、第２図はその
断面図である。第２図において第１図に示された
名称も同じものについては同一番号を付すること
にする。そして、マスタバツク内のＢ室（一方の
室）とＡ室（他方の室）は第１の電磁弁が介在す
る配管２２によりつながれている。また、エンジ
ンブースト（図示せず）から送られるマニホルド
負圧は直接Ａ室に送り込まれると共に、第２の電
磁弁２３を介してＢ室に送り込まれる。また、大
気は第３電磁弁２４を介してＢ室に送り込まれ
る。そして、Ｂ室とＡ室の気圧の差、つまり差圧
は差圧センサ２５により検出される。

第３図はこの発明に係る車両用ブレーキ力制御
システムの全体の構成を示す図である。図におい
て、３１はマスタバツクであり、第２図に示した
構造をもつものである。また、３２はマスタシリ
ンダである。そして、第１の電磁弁２１、第２の
電磁弁２３、第３の電磁弁２４、差圧センサ２５
には第２図に示したものと同じである。ところ
で、３３はブレーキペダルで、内部に踏力スイツ
チ３３ａをもち、ブレーキペダル３３が踏まれる
と、上記ブレーキスイツチ３３ａが閉じ、信号ａ
としてＨレベル信号が制御回路３４に出力され
る。この制御回路３４の詳細な構成は第５図を用
いて後述する。また、上記差圧センサ２５からは
差圧信号ｂが上記制御回路３４に入力される。そ
して３５はアクセルペダルであり、このアクセル
ペダル３５はアクセルペダル３５が踏み込まれた
度合に応じて動作するケーブル３６を介して箱３
７に接続される。また、３５ａは上記アクセルペ
ダル３５の踏み込まれた度合を検出するペダル位
置センサでその検出信号ｃは上記制御回路３４に
出力される。また、３８は定速走行アクチユエー
タであり、エンジンブースト（図示せず）からマ
ニホールド負圧が送り込まれる。この定速走行ア
クチユエータ３８は運転手がアクセルペダル３５
を押圧しなくてもスロツトルケーブル３９に一定
の張力を与えるものである。また、箱３７内にお
いてケーブル３７ａとケーブル３７ｂは棒３７ｃ
で接続されており、上記アクセルペダル３５が押
圧される度合あるいは定速走行アクチユエータ３
８からのケーブル３７ｂを張つばる力に応じて棒
３７ｃが左右に移動する。そして、棒３７ｃが箱
内において左に移動するとばね４０により反力が
与えられる。また、４２はノツチ装置で、ケーブ
ル４１の左右の移動に供ないプレート４３が回転
し、このプレート４３の回転に伴ないレバー４４
の先端がプレート４３の外周を摺動し、ニユート
ラル領域に対応する位置に設けられている突起４
５を乗に越えることによりブレーキ領域とアクセ
ル領域との切り変わりを判断できるようにしてい
る。また、４６はステアリングスイツチで、ニユ
ートラル領域からブレーキ領域に移る時に、この
スイツチが押されていればブレーキはかからない
ようにするものである。このステアリングスイツ
チ４６の操作信号ｄは上記制御回路３４に送られ
る。また、４７は定速走行スイツチレバーで、こ
のスイツチを操作するとその操作信号ｅは制御回
路３４に出力され、マニホールド負圧により定速
走行アクチユエータ３８が作動してスロツトルケ
ーブル３９が自動的に操作される。そして、４８
は赤、橙、黄のランプにより、ブレーキ領域、ニ
ユートラル領域、アクセル領域を表示するインジ
ケータで、上記制御回路３４からの信号ｆにより
表示制御が行なわれる。また、上記制御回路３４
は第１の電磁弁２１、第２の電磁弁２３、第３の
電磁弁２４に信号ｇ〜ｉを出力し、電磁弁のオン
オフ制御を行なつている。

次に、第４図はアクセルペダル３５の側面図を
示しており、アクセルペダル３５を踏み込んだ度
合によつてブレーキ領域、ニユートラル領域、ア
クセル領域と３つの領域が存在する。

次に、第５図は第３図に示した制御回路３４の
詳細な構成を示す図である。図において、ペダル
位置センサ３５ａにより検出されたアクセルペダ
ル３５の踏み込み（ストロークＳ）に比例した検
出信号ｃは増幅回路５１に入力される。この増幅
回路５１はストロークＳに比例した電圧を出力す
るもので、ブロツクの上に記載されているグラフ
に示すようにストロークＳがＡ以上ではアクセル
領域、ストロークＳがＢ以上Ａ以下ではニユート
ラル領域、ストロークＳがＢ以下ではブレーキ領
域となる電圧を出力する。この増幅回路５１は上
記したようなストロークＳに比例した電圧を第１
のコンパレータ５２、第２のコンパレータ５３、
レベル変換回路５４にそれぞれ出力する。上記第
１のコンパレータ５２は上記増幅回路５１から入
力される電圧がアクセル領域にある電圧であるか
を比較検出しているもので、ストロークＳがＡ以
上であるとハイレベル信号となるような信号を上
記インジケータ４８及びノア回路５５に出力す
る。つまり、この信号はインジケータ４８内のア
クセル領域を示す青ランプを点灯するために用い
られる。また、上記第２のコンパレータ５３は上
記増幅回路５１から入力される電圧がブレーキ領
域にある電圧であるかを比較検出しているもの
で、ストロークＳがＢ以下であるとハイレベル信
号となるような信号を上記ノア回路５５及びイン
バータ５６にそれぞれ出力する。上記ノア回路５
５の出力信号は上記インジケータ４８に入力さ
れ、ニユートラル領域を示す橙ランプを点灯する
ために用いられる。しかして、上記インバータ５
６の出力信号は抵抗R₁コンデンサＣよりなる時
定数回路を介してアンド回路５７に入力される。
さらに、上記インバータ５６の出力信号はインバ
ータ５８を介して上記アンド回路５７及びナンド
回路５９にそれぞれ入力される。また、ステアリ
ングスイツチ４６からの信号ｄ及び定速走行スイ
ツチレバー４７からの信号ｅはインバータ６０を
介して上記アンド回路５７に入力される。そし
て、上記アンド回路５７の出力信号はＳ―Ｒ型フ
リツプロツプ６１のＳ端子に入力される。また、
踏力スイツチ３３ａの信号ａはインバータ６２を
介して上記ナンド回路５９に入力される。そし
て、上記ナンド回路５９の出力信号は上記フリツ
プフロツプ６１のＲ端子に入力される。さらに、
上記フリツプフロツプ６１のＱ出力は上記インジ
ケータ４８、第１の電磁弁２１、アンド回路６
３，６４にそれぞれ入力される。上記インジケー
タ４８に入力される信号はブレーキ領域を示す赤
ランプを点灯するために用いられる。上記レベル
変換回路５４の出力はリレー６５の固定接点６５
ａに接続される。さらに、上記レベル変換回路５
４の出力は低速用レベル変換回路５６を介してリ
レー６５の固定接点６２ｂに接続される。しかし
て、車速センサ６６から出力される車の速度に比
例したパルスを出力はＦ―Ｖ変換回路６７に入力
される。このＦ―Ｖ変換回路６７は車速に比例し
た電圧を第３のコンパレータ６８に出力する。こ
の第３のコンパレータ６８は車速が12Km／ｈ以上
になるとハイレベルとなる信号をリレー６５に出
力する。また、上記リレー６５の出力は差圧電圧
V₁としてウインドコンパレータ６９に入力され
る。また、このウインドコンパレータ６９には差
圧センサ２５からの電圧V₂が入力される。また、
上記ウインドコンパレータ６９の出力V₃はイン
バータ６３ａを介して上記アンド回路６３に、出
力V₄はインバータ６４ａを介してアンド回路６
４に入力される。上記アンド回路６３の出力は第
２の電磁弁２３、上記アンド回路６４の出力は第
３の電磁弁２４に出力される。

次に、上記のように構成されたこの発明の動作
を説明する。まず、本願の動作の特徴が明らかと
なるように、自動車を発進させて、アクセルペダ
ル３５が第４図に示したアクセル領域にある状態
からブレーキ領域へと移行する場合を例にとり説
明していく。アクセルペダル３５がアクセル領域
にあるとその位置はペダル位置センサ３５ａによ
り検出され、その信号ｃは制御回路３４に送ら
れ、その制御回路３４内の第５図に示した増幅回
路５１に送られる。そして、この増幅回路５１は
上記アクセルペダル３５のストロークＳに比例し
た電圧を発生するものである。ここでは、アクセ
ルペダル３５がアクセル領域にあるため、第１の
コンパレータ５２からハイレベル信号、第２のコ
ンパレータ５３からローレベル信号が出力され
る。この結果、第１のコンパレータ５２の出力が
ハイレベルとなることに帰因してインジケータ４
８内の青ランプが点灯し、現在車がアクセル状態
にあることが知らされる。また、上記第２のコン
パレータ５３の出力がローレベルにあるため、ア
ンド回路５７の論理条件が成立しないため、フリ
ツプフロツプ６１はリセツト状態にある。従つ
て、フリツプフロツプ６１のＱ出力が入力されて
いる第１の電磁弁２１、第２の電磁弁２３、第３
の電磁弁２４、のリレーコイルは励磁されない。
このため、ノーマルオープンである第１の電磁弁
２１のみ弁が開いており、電磁弁（負圧）２３、
電磁弁（大気）２４の弁は閉じている。このた
め、第２図に示したＡ室とＢ室の圧力は負圧に保
たれる。この場合にブレーキペダル３３が踏まれ
ると、従来どおりマスタバツク３１によりブレー
キ力が倍力されてマスタシリンダ３２に伝達され
ブレーキがかかる。

次に、アクセルペダル３５のストロークＳを小
さくしていき、アクセルペダル３５がニユートラ
ル領域に入ると、第１及び第２のコンパレータ５
２，５３の出力はいずれもローレベルとなる。こ
の結果、ノア回路５５の出力がハイレベルとな
り、インジケータ４８内のニユートラル状態を示
す橙ランプが点灯する。この状態においてもフリ
ツプフロツプ６１はリセツト状態にあるため、第
１の電磁弁２１、第２の電磁弁２３、第３の電磁
弁２４の状態はアクセル領域と同じである。従つ
て、この場合に、ブレーキペダル３３が踏まれる
と、従来どおりマスタバツク３１によりブレーキ
力が倍力されてマスタシリンダ３２に伝達されブ
レーキがかかる。

次に、さらにアクセルペダル３５のストローク
Ｓを小さくしていくとアクセルペダル３５がブレ
ーキ領域に入り、第２のコンパレータ５３の出力
のみハイレベル状態となる。この結果、アンド回
路５７の論理条件が成立し、フリツプフロツプ６
１がセツトされる。この結果、主電磁弁２１のリ
レーコイルが励磁され、その弁が閉じる。このこ
とにより、第２図に示したマスタバツク３１のＡ
室とＢ室は分離される。このようにして分離され
たＢ室の圧力は第２の電磁弁２３、第３の電磁弁
２４を介して吸入される負圧あるいは大気により
制御される。以下、第２の電磁弁２３、第３の電
磁弁２４の制御の仕方について述べていく。上記
増幅回路５１から出力されるアクセルペダル３５
のストロークＳに比例した電圧はレベル変換回路
５４に入力され、ストロークＳに逆比例した差圧
電圧が出力される。そして、上記レベル変換回路
５４から出力される差圧電圧はリレー６５を介し
てウインドコンパレータ６９に信号V₁として入
力される。また、差圧センサ２５から出力される
マスタバツク３１のＢ室とＡ室の差圧を示す信号
V₂がウインドコンパレータ６９に入力される。
アクセルペダル３５がニユートラル領域からブレ
ーキ領域に移行した直後はＢ室とＡ室の圧力は等
しいためV₂＝０となつている。また、上記アク
セルペダル３５がニユートラル領域からブレーキ
領域に移行した直後はレベル変換回路５４から入
力される電圧V₁は０であり、アクセルペダル３
５を離していくに従つて電圧V₁は大きくなつて
いく。従つて第６図に示すように、アクセルペダ
ル３５がニユートラル領域からブレーキ領域に移
つた直後からV₁−V₅＜V₂＜V₁の間ではウインド
コンパレータ６９から出力される信号V₃及びV₄
はともにハイレベル状態にある。この結果、アン
ド回路６３，６４のゲートは閉じたままとなり、
第２の電磁弁２３、第３の電磁弁２４いずれもが
オフされたままになる。以下、さらにアクセルペ
ダル３５を離していくと、それにともないレベル
変換回路５４から出力される電圧V₁は大きくな
り、V₂＜V₁＜V₅となる。この状態となると、第
６図で示したように、ウインドコンパレータ６９
から出力される信号V₃はハイレベル、信号V₄は
ローレベルとなる。この結果、アンド回路６４の
論理が成立し、第３の電磁弁２４が駆動される。
このことにより、第２図に示すように大気が第３
の電磁弁２４を介してマスタバツク３１のＢ室に
吸入され、Ｂ室とＡ室との圧力差によりパワーピ
ストン１２が左に押されて、プツシユロツド１５
によりマスタシリンダ３２に力が作用してブレー
キがきき始まる。上記第３の電磁弁２４を介して
の大気のＢ室への吸入はアクセルペダル３５に力
が加わらなくなるまで、つまりストロークＳが０
となるまで続けられる。

一方、ストロークＳが０、つまり、アクセルペ
ダル３５に力が加わつていない状態からブレーキ
領域内で除々に踏み込んでいく（つまり、ストロ
ークＳが増加する）とレベル変換回路５４から出
力される電圧V₁は除々に低くなる。これにとも
なつて、電圧V₂と電圧V₁の差は除々に大きくな
る。そして、V₂＜V₁＋V₅の範囲内においては第
６図に示すようにウインドコンパレータ６９から
出力される信号V₃及びV₄はそれぞれハイレベル
状態にあるため、アンド回路６３及び６４はそれ
ぞれ閉じている。従つて第２の電磁弁２３、第３
の電磁弁２４ともに閉じたままとなり、ブレーキ
がかかつた状態が保たれる。そして、ひき続きア
クセルペダル３５を踏み込んでいくと、電圧V₂
とV₁との差はひろがり、V₂＞V₁＋V₅となると第
６図に示すようにウインドコンパレータ６９の出
力信号V₃はローレベル、出力信号V₄はハイレベ
ルとなる。従つてアンド回路６３の論理が成立
し、第２の電磁弁２３が駆動され、マスタシリン
ダ３１内のＢ室に負圧が送り込まれる。このこと
により、Ｂ室とＡ室の圧力差は除々に縮まつてい
き、ブレーキ力は弱くなつていく。このため、ア
クセルペダル３５を踏み込むに従つて差圧電圧
V₂は小さくなるため、電圧V₂はV₁に近づいてく
る。そして、V₂＜V₁＋V₅となると、再びウイン
ドコンパレータ６９の出力信号V₃，V₄ともに第
６図に示すようにハイレベルとなる。これによ
り、アンド回路６３，６４が閉じ、第２の電磁弁
２３、第３の電磁弁２４ともに駆動されない状態
となる。

以後、アクセルペダル３５を踏み込んでいくこ
とによりニユートラル領域、アクセル領域へと移
行していくが、その領域での動作は上記したもの
と全く同じである。

また、上記実施例において、車速が12Km／ｈ以
下の低速の場合には上記したレベル変換回路５４
を低速用レベル変換回路６６に切換えて、ブレー
キのかかりぐあいを変えている。これは、車速が
12Km／ｈ以下となると第３のコンパレータ６８の
出力がローレベルとなりリレーコイル６５ｃの励
磁が断たれるためである。

また、実施例において、ステアリングスイツチ
４６及び定速走行スイツチ４７の信号をインバー
タ５０を介してアンド回路５７に入力させてい
る。これにより、上記ステアリングスイツチ４６
あるいは定速走行スイツチ４７が操作された場合
には上記したようなオートブレーキ動作を働かせ
なくしている。また、オートブレーキ動作を行な
われているときでも、ブレーキペダル３３を踏む
と、ナンド回路５９の出力がハイレベルとなり、
フリツプフロツプ６１はリセツトされる。このこ
とにより、第１の電磁弁２１、第２の電磁弁２
３、第３の電磁弁２４は駆動されない。上記第１
の電磁弁２１はノーマルオープンであるためマス
タバツク３１内のＢ室とＡ室はつながれ、負圧に
保たれる。このことにより、ブレーキ動作はブレ
ーキペダル３３によるものだけとなる。

以上詳述したようにこの発明によれば車両のブ
レーキ力をアクセルペダルに連動させた信号より
電気的に発生させるようにしたので、車両の運転
操作を簡便にすることができる車両用ブレーキ力
制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマスタバツクの断面図、第２図
はこの発明の一実施例に用いられるマスタバツク
の断面図、第３図はこの発明の一実施例を示す車
両用ブレーキ力制御システムのシステム構成図、
第４図はアクセルペダルの状態を示す図、第５図
は第３図の制御回路の詳細な構成を示す図、第６
図はウインドコンパレータの特性図である。２１…第１の電磁弁、２３…第２の電磁弁、２
４…第３の電磁弁、２５…差圧センサ、３１…マ
スタバツク、３４…制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】１パワーピストンにより仕切られた２つの室の
一方の室にはブレーキペダルの操作時に大気が導
入されると共に他方の室には常時負圧が導入され
るように構成され上記２つの室の圧力差により上
記パワーピストンが往動して車両のブレーキ力を
発生するマスタバツクと、上記マスタバツク内の
２つの室を連結する配管途中に設けられた第１の
制御弁と、上記マスタバツク内の上記一方の室と
負圧源との連通を制御するように設けられた第２
の制御弁と、上記マスタバツクの上記一方の室と
大気との連通を制御するように設けられた第３の
制御弁と、アクセルペダルのストロークを検出す
るペダル位置センサと、上記ペダル位置センサの
検出値に基づき上記第１乃至第３の制御弁の作動
を制御する制御回路とを具備し、同制御回路は上
記アクセルペダルの踏み込み量が所定値以上であ
ることを検出すると上記第１の制御弁を開動させ
ると共に第２及び第３の制御弁を閉動させる一
方、上記アクセルペダルの踏み込み量が所定値よ
り少ないことを検出すると上記第１の制御弁を閉
動させると共に上記第２及び第３の制御弁の開度
を調整して上記一方の室へ導入される大気と負圧
の割合を制御し上記アクセルペダルの踏み込み量
が少ないほど大気の割合を増大させるように構成
されていることを特徴とする車両用ブレーキ力制
御システム。２上記ブレーキペダルの踏み込み操作を検出す
るブレーキスイツチを有し、上記制御回路は上記
ブレーキスイツチが上記操作状態にあることを検
出すると、上記アクセルペダルの踏み込み量が所
定値より少ないことを検出した場合の制御動作を
禁止するように構成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の車両用ブレーキ力制
御システム。３定速走行装置を作動状態に操作する定速走行
スイツチを有し、上記制御回路は上記定速走行ス
イツチが上記操作状態にあることを検出すると、
上記アクセルペダルの踏み込み量が所定値より少
ないことを検出した場合の制御動作を禁止するよ
うに構成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の車両用ブレーキ力制御システ
ム。４車速を検出する車速センサを有し、上記制御
回路は車速が所定値以下であることを検出すると
上記アクセルペダルの踏み込み量に対する上記一
方の室へ導入される大気と負圧の割合を変更する
ように構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の車両用ブレーキ力制御システ
ム。