JPH03199631A - 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、エンジンにより駆動される自動車を制動する
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
ーキに関するものであり、特に、補助ブレーキの制御の
改良に関するものである。

従来の技術 上記摩擦ブレーキの一例はディスクブレーキ。

ドラムブレーキなどである。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じて作動するよ
うに設計されるのが一般的である。

一方、上記補助ブレーキの一例は排気ブレーキ（排気リ
ターダともいう）、空力ブレーキ、流体式リターダなど
である。補助ブレーキは、エンジンのスロットルバルブ
の開度を制御するアクセルペダル等の増速操作部材が作
用位置から非作用位置に操作されたときや、ブレーキ操
作部材が非作用位置から作用位置に操作されたときに作
動を開始するように設計されるのが一般的である。特開
昭６１−２５９２９号公報には、運転者が自動車を減速
させるべくアクセルペダルの踏込みを解除したためにア
クセルスイッチがＯＦＦ状態から○Ｎ状態へ移行すると
作動を開始する排気ブレーキが記載されている。

発明が解決しようとする課題 エンジンにブレーキ作用を行わせるべくスロットルバル
ブの開度（以下、スロットル開度という）を減少させる
場合には、スロットルバルブがスロットル開度がＯであ
る最閉位置に至るまでの間エンジンブレーキ作用が継続
して増加するわけではない。第７図に、ガソリンエンジ
ンにおけるスロットル開度とエンジンの出力トルクとの
関係の一例をグラフで表す。負の出力トルクが発生して
いる期間がエンジンがブレーキ作用を行っている期間で
あるが、グラフから明らかなように、スロットル開度が
０より大きいある値に至るまでの間はスロットル開度の
減少に伴って負の出力トルクすなわちエンジンブレーキ
トルクが増加するが、それ以後はスロットル開度が減少
するにもかかわらずエンジンブレーキトルクがほぼ一定
に維持される。図においてハツチングを施した領域がエ
ンジンブレーキトルクの不変域なのである。

このようなエンジンブレーキ特性が存在するため、スロ
ットルバルブが最閉位置になったときに補助ブレーキを
作動させる形式の複合ブレーキシステムにおいては、エ
ンジンブレーキトルクの増加終了時から一定時間の経過
後に補助ブレーキの作動が開始されることとなって、自
動車を効果的に減速させることができないという問題が
あった。

なお、ブレーキ操作部材が非作用位置から作用位置に操
作されたときに補助ブレーキを作動させる形式の複合ブ
レーキシステムにおいても同様に、自動車を効果的に減
速させることができない。

本発明は、補助ブレーキの作動開始時期をエンジンブレ
ーキ特性を考慮して適正に決定することにより上記の問
題を解決することを課題としてなされたものである。

課題を解決するための手段 そして、本発明の要旨は、第１図に示すように、前記摩
擦ブレーキおよび補助ブレーキを含む複合ブレーキシス
テムにおいて、前記エンジンのスロットルバルブの開度
減少に伴うエンジンブレーキ作用の増加がほとんどない
時期であってスロットルバルブの開度がＯに達しない時
期に補助ブレーキの作動を開始させる補助ブレーキ制御
手段を設けたことにある。

なお、摩擦ブレーキは、前記ブレーキ操作部材の操作に
応じて作動させられる形式とするのが一般的であるが、
自動車を自動的に一定の速度で走行させる定速走行制御
や、前方の自動車に自動的に追従させる追従走行制御等
において、摩擦ブレーキの作動の必要性を自動的に判定
し、その判定結果に基づいて作動させられる形式とする
ことも可能である。

また、スロットルバルブは、前記増速操作部材の操作に
応じて制御される形式とするのが一般的であるが、エン
ジンブレーキ作用の必要性を自動的に判定し、その判定
結果に基づいてエンジンにエンジンブレーキ作用を行わ
せるべくスロットル開度が減少させられる形式とするこ
とも可能である。

また、スロットルバルブはバタフライ式でもスライド式
でもよい。

作用および発明の効果 本発明装置においては、エンジンブレーキ作用がほとん
ど増加しない時期であって従来の複合ブレーキシステム
における補助ブレーキの作動開始時期より早い時期に補
助ブレーキの作動が開始されるから、自動車を効果的に
減速させ得る。

実施例 以下、本発明の一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はガソリンエンジン（以下、単にエ
ンジンという）を示している。エンジンｌＯには吸気マ
ニホールド１２と排気マニホールド１４とが設けられて
いる。吸気マニホールド１２にはバタフライ式のスロッ
トルバルブ１６と吸気マニホールド１２内に燃料として
のガソリンを噴射するインジェクタ１８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１６は図示しないアクセルペダルの蹟込み量に応じ
た開度に制御されるようになっている。一方、排気マニ
ホールド１４にはそれの排気通路２０を遮断するための
バタフライ式の排気プレーキノ＼ルブ２２が設けられて
いる。

排気ブレーキバルブ２２は図示しないリンク機構を介し
てダイヤフラム２４に連結されている。

ダイヤフラム２４は常にはスプリング２６によって排気
ブレーキバルブ２２が排気通路２０を遮断しない開位置
に位置させられているが、空気室２６に負圧が発生させ
られた場合にはスプリング２６の付勢力に抗して排気ブ
レーキバルブ２２が排気通路２０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２４を示
している。

空気室２６は電磁方向切換弁３２（以下、単に切換弁３
２という）を介してバキュームポンプ３４とフィルタ３
６とに接続されている。切換弁３２は常には空気室２６
をバキュームポンプ３４から遮断してフィルタ３６に連
通させることにより空気室２６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３６から遮断してバキュームポンプ３
４に連通させることにより空気室２６に負圧を発生させ
る。すなわち、本実施例においては、排気ブレーキバル
ブ２２．ダイヤフラム２４．切換弁３２　バキュームポ
ンプ３４　フィルタ３６等が排気ブレーキ３８を構成し
ているのである。

切換弁３２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびバスを含む
コンピュータを主体とするコントローラ４０によって制
御される。コントローラ４０はまた、前記スロットルバ
ルブ１６の開度（開閉角度）を検出するスロットル開度
センサ４２と、前記エンジン１０の回転速度を検出すべ
く、エンジン１０のディストリビュータ４４のハウジン
グ内に設けられたエンジン回転速度センサ４６とに接続
されている。

自動車にはそれの４つの車輪の各々の回転を抑制する液
圧作動式ディスクブレーキ５０が摩擦ブレーキとして設
けられている。それら各ディスクブレーキ５０は図示し
ないブレーキペダルの踏込みに応して作動させられる。

さらに、自動車にはしゃま板５４を備えた空力ブレーキ
５６が設けられている。しゃま板５４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、コントローラ４０がアクチュエータ６０
を作動させた場合には、非作用位置から図において反時
計方向に回動して（図の作用位置まで回動して）自動車
の空気抵抗を増加させる。

コントローラ４０のＲＯＭには第３図にフローチャート
で表す補助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。ＲＯＭにはさらに、第４図にグ
ラフで表すように、エンジン回転速度と排気ブレーキ３
８および空力ブレーキ５６の作動を開始させるべきスロ
ットル開度との関係が記憶されている。なお、この関係
は、エンジンブレーキトルクが増加しない期間であって
スロットル開度がＯに達しない期間内に、空力ブレーキ
５６と排気ブレーキ３８とがそれらの順に作動を開始す
ることとなるように設定されており、各エンジン回転速
度に対応するスロットル開度が空力ブレーキにおける方
が排気ブレーキにおけるより大きくされている。

次に作動を説明する。

コンｉ・ローラ４０の電源が投入されていない状態では
、切換弁３２が励磁されないとともに、アクチュエータ
６０が作動させられないため、排気ブレーキ３８も空力
ブレーキ５６も非作用状態にある。

この状態でコントローラ４０の電源が投入されれば、第
３図の補助ブレーキ制御ルーチンが所定時間毎に実行さ
れる。本ルーチンの各回の実行時には、まず、ステップ
Ｓｌ（以下、単にＳｌで表す。他のステップについても
同し）において、スロットル開度センサ４２の出力信号
に基づいて現スロットル開度ＴＡが検出され、その後、
Ｓ２において、エンジン回転速度センサ４６の出力信号
に基づいて現エンジン回転速度ＮＥが検出される。

続いて、Ｓ３において、現エンジン回転速度ＮＥに対応
する空力ブレーキ作動開始開度ＴＡＩが第４図に示す関
係を用いて決定される。

その後、Ｓ４において、現スロットル開度ＴＡが空力ブ
レーキ作動開始開度ＴＡ１以下であるか否かが判定され
る。今回はそうであると仮定すれば、空力ブレーキ５６
を作動させる必要があると判定されて判定結果がＹＥＳ
となり、Ｓ５において、アクチュエータ６０が作動させ
られることにより空力ブレーキ５６が作動させられる。

これに対して、現スロットル開度ＴＡが空力ブレーキ作
動開始開度ＴＡＩより大きいと仮定すれば、空力ブレー
キ５６を作動させる必要がないと判定されてＳ４の判定
結果がＮＯとなり、Ｓ６において、アクチュエータ６０
にそれを非作用位置に復帰させる解除信号が出されるこ
とにより空力ブレーキ５６が解除される。

いずれの場合にもその後、Ｓ７において、現エンジン回
転速度ＮＥに対応する排気ブレーキ作動開始開度ＴＡ２
が第４図に示す関係を用いて決定される。続いて、Ｓ８
において、現スロットル開度ＴＡが排気ブレーキ作動開
始開度ＴＡ２以下であるか否かが判定される。今回はそ
うであると仮定すれば、排気ブレーキ３８を作動させる
必要があると判定されて判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ９
において、切換弁３２が励磁されることにより排気ブレ
ーキ３８が作動させられる。これに対して、現スロット
ル開度ＴＡが排気ブレーキ作動開始開度ＴＡ２より大き
いと仮定すれば、排気ブレーキ３８を作動させる必要が
ないと判定されてＳ８の判定結果がＮＯとなり、３１０
において、切換弁３２にそれを消磁させる消磁信号が出
されることにより排気ブレーキ３８が解除される。以上
で本ルーチンの一回の実行が終了する。

従来の複合ブレーキシステムを用いて自動車を制動すべ
くアクセルペダルの踏込みを解除した後にブレーキペダ
ルの踏込みを開始した場合の制動力の変化の一例を第５
図に一点鎖線のグラフで表す。なお、この複合ブレーキ
システムはスロットル開度が０に至ったときに空力ブレ
ーキ５６と排気ブレーキ３８とを同時に作動させるもの
である。

図から明らかなように、この従来例においては、エンジ
ンブレーキ作用による制動力（以下、エンジンブレーキ
力という）がやや長い時間一定に保たれた後に補助ブレ
ーキによる制動力が発生することとなるために自動車を
効果的に制動し得ない上、制動力が時間の経ｉ１！５４
こつれて滑らかに変化しないために運転フィーリングが
十分でない。なお、図においてスロットル開度がＯに至
ったときからブレーキペダルの操作に応じた制動力が生
じ始めるまでの有閑期間は、運転者が足をアクセルペダ
ルからブレーキペダルに乗せ換えるのに必要な期間であ
る。

これに対して、本実施例においては、エンジンブレーキ
力が増加しなくなった時期とスロットル開度がＯに達す
る時期との中間の時期が空力ブレーキ５６と排気ブレー
キ３８との各々の作動開始時期に選定され、かつ、それ
ら空力ブレーキ５６と排気ブレーキ３８とが同時に作動
を開始するのではなくそれらの順に作動を開始するよう
に設計されている。したがって、本実施例装置による制
動力の変化の一例を示す同図の実線のグラフから明らか
なように、エンジンブレーキ力が増加しなくなってから
僅かな時間の経過後に補助ブレーキの作動が開始される
こととなって自動車を効果的に制動し得るとともに、制
動力が滑らかに変化するようになるために運転フィーリ
ングが向上する。

また、本実施例装置による制動力変化のその他の例を第
６図にグラフで表す。同図には、現エンジン回転速度Ｎ
Ｅがそれぞれ２０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍおよび６
０００ｒｐｍである例をそれぞれ示す３つのグラフが示
されている。

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４０のコンピュータの第３図のルーチンを
実行する部分がスロットル開度センサ４２．エンジン回
転速度センサ４６．コンピュータの第４図の関係を記憶
している部分と共同して補助ブレーキ制御手段を構成し
ている。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明はその他の態様で実施することができる。

例えば、前記実施例においては、排気ブレーキバルブ２
２がバタフライ式とされていたが、スライド式とするこ
とも可能である。

また、前記実施例においては、排気ブレーキバルブ２２
が空気圧作動式とされていたが、液圧作動式としたり、
電磁力作動式としたりすることもできる。

また、前記実施例においては、補助ブレーキの作動開始
時期がエンジンブレーキ力が増加しなくなった時期より
後の時期に選ばれていたが、増加しなくなった時期や、
その時期より前の時期であってエンジンブレーキ力の増
加率が減少し始めた時期に選ぶこともできる。

また、制動力が時間の経過につれて滑らかに変化するよ
うにするために、前記実施例におけるように、空力ブレ
ーキ５６と排気ブレーキ３８とが互に異なる時期に作動
を開始するように設計することは不可欠ではなく、同時
期に作動を開始するように繰言１しても、それらブレー
キがスロットル開度が０に達したときに作動を開始する
ように設計した場合より制動力の変化が清らかになる。

さらに、補助ブレーキを１種類のみ設けることも可能で
あり、別の形式の補助ブレーキとすることも可能である
。

これらの他にも当業者の知識に基づいて種々の変形２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】

第１図は本発明の構成を概念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複合ブレーキシステ
ムを示す系統図である。第３図は第２図におけるコント
ローラのコンピュータのＲＯＭに記憶されている補助ブ
レーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。第４
図は上記ＲＯＭに記憶されている空力ブレーキ作動開始
条件と排気ブレーキ作動開始条件とを示すグラフである
。 第５図は上記実施例装置による制御結果の一例を従来の
複合ブレーキシステムによる制御結果の一例と共に示す
グラフである。第６図は上記実施例を用いて自動車を制
動する場合の制動力の変化のいくつかの例を示すグラフ
である。第７図はガソリンエンジンにおけるスロットル
開度とエンジントルクとの関係を説明するためのグラフ
である。 ｌＯ：ガソリンエンジン １６：スロットルバルブ ３８：排気ブレーキ　　４０：コントローラ４２：スロ
ットル開度センサ ４６：エンジン回転速度センサ ５６：空力ブレーキ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンにより駆動される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
   テムにおいて、 前記エンジンのスロットルバルブの開度減少に伴うエン
   ジンブレーキ作用の増加がほとんどない時期であってス
   ロットルバルブの開度が０に達しない時期に前記補助ブ
   レーキの作動を開始させる補助ブレーキ制御手段を設け
   たことを特徴とする自動車用複合ブレーキシステム。