JPH03217360A - 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、自動車を制動する摩擦ブレーキと補助フレー
キとを含む自動車用複合ブレーキシステムに関するもの
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 摩擦ブレーキには、ディスクブレーキ，ドラムブレーキ
等がある。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用するように設計されるの
が普通である。補助ブレーキはこのような摩擦ブレーキ
による制動を補助するブレーキであり、特開昭６１−２
５９２９号公報に記載の排気ブレーキおよび特開昭６　
１−１　２５８６５号公報に記載の空力ブレーキはその
一例である。排気ブレーキは、エンジンの排気管の途中
に設けられたハルブを閉じ、排気ガスの流れを阻止する
ことによりエンジンの内部抵抗を増して車両を減速する
ブレーキであり、空力ブレーキは、自動車の走行方向に
流れる空気をじゃま板に当て、空気抵抗により自動車を
減速させるブレーキであって、補助ブレーキを設ければ
摩擦ブレーキの負担を軽減することができる。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の複合ブレーキシステムにおいては補助ブ
レーキか１種類ずつしか設けられておらず、必ずしも十
分な効果を得ることができるとは限らない問題があった
。

本発明は、摩擦ブレーキの負担を一層有効に軽減し得る
複合ブレーキシステムを提供することを課題として為さ
れたものである。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、第１図に示す
ように、補助ブレーキを複数種類設けるとともに、それ
ら複数種類の補助ブレーキの各々について独自に設定さ
れ、それらの作用開始時期および作用終了時期を規定す
る制御規則に従って各補助ブレーキの作用を制御する補
助ブレーキ制御手段を設けたことを特徴とする。

作用および発明の効果 以上のように構成された複合ブレーキシステムにおいて
は、補助ブレーキが複数種類設けられているため、それ
ら補助ブレーキの作用により十分な制動力を得ることが
できる。しかも、複数種類の補助ブレーキの各々は、予
め設定された独自の制御規則に従って作用を開始，終了
させられるため、この制御規則を各補助ブレーキがそれ
ぞれ最も有効に制動効果を発揮する時期に作用するよう
に設定することにより、高い制動効果を得ることができ
る。また、複数種類の補助ブレーキの作用開始や終了の
時期を互にずらせば、ずらさない場合に比較して制動力
の変化が滑らかとなり、乗心地が向上する効果が得られ
る。

実施例 以下、本発明の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は摩擦ブレーキとしての液圧作用式
ディスクブレーキであり、自動車の４つの車輪の各々に
設けられ、その回転を抑制する。

左右前輪の各ディスクブレーキ１０のホイールシリンダ
１２（第３図参照）と左右後輪の各ディスクブレーキ１
０のホイールシリンダ１４　（第３図参照）とにはそれ
ぞれ、ブレーキペダル１６の踏込みによりマスクシリン
ダ１８（第３図参照）に発生させられるとともに油圧リ
ニア制御弁２０により適宜の高さに制御された液圧が供
給される。

また、ホイールシリンダ１２．１４の液圧はアンチスキ
ッドアクチュエータ２２により増圧状態，減圧状態，液
圧保持状態に切り換えられ、４つの車輪はアンチスキッ
ド制御される。

２４はガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）
であり、エンジン２４には吸気マニホールド２６と排気
マニホールド２８とが設けられている。吸気マユホール
ド２６にはバタフライ弐のスロットルハルブ３０と吸気
マニホールト２　８内に燃料としてのガソリンを噴射す
るインジェクタ３２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。スロソトルパルブ３０はモータ３
４により回示しないアクセルペダルの踏込み量に応した
量開かれるようになっており、この間度はスロノトル開
度センサ３６により検出される。３７は点火装置であり
、エンジン回転数センサ３８によりエンジン２４０回転
数が検出される。また、本自動車においてエンジン２４
の出力は自動変速機３９を有する動力伝達装置によって
車輪に伝達される。この自動変速機３９において変速時
期を決定する油圧制御装置はソレノイドバルブの切換え
により油路が切り換えられ、変速比の制御およびロック
アノブ制御が行われるものとされている。

上記排気マニホールド２８には、それの排気通路４０を
遮断するためのバタフライ式の排気ブレーキバルブ４２
が設けられている。排気ブレーキパルプ４２は図示しな
いリンク機構を介してダイヤフラム４４に連結されてい
る。ダイヤフラム４４は常にはスプリング４６によって
排気ブレーキパルブ４２が排気通路４０を遮断しない開
位置に位置させられているが、空気室４８に負圧が発生
させられた場合にはスプリング４６の付勢力に抗して排
気ブレーキバルブ４２が排気通路４０を遮断する閉位置
へ移動する。なお、図は閉位置６こあるダイヤフラム４
４を示している。

空気室４８は電磁方向切換弁５０（以下、単に切換弁５
０という。）を介してハキュームボンプ５２とフィルタ
５４とに接続されている。切換弁５０は常には空気室４
８をハキュームポンブ５２から遮断してフィルタ５４に
連通させることにより空気室４８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５４から遮断してバキュームボンプ
５２に連通させることにより空気室４８に負圧を発生さ
せる。すなわち、本実施例においては、ダイヤフラム４
４，切換弁５０，バキュームポンブ５２，フィルタ５４
等が排気制御アクチュエータ５８（第３図参照）を構成
し、排気ブレーキハルブ４２と共に排気ブレーキ６０を
構成しているのである。

さらに、自動車のルーフには、じゃま板６４を備えた空
力ブレーキ６６が設けられている。じゃま板６４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、空カブレーキアクチュエータ
６８により非作用位置から図において反時計方向に回動
させられ、図の作用位置において自動車の空気抵抗を増
加させる。

上記排気ブレーキ６０．空力ブレーキ６６等は、第３図
に示す制動力制御装置７０により制御される。この制御
装置７０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびバスを含む
コンビュークを主体とするコントローラ７２を有する。

このコントローラ７２には、ブレーキペダル１６の踏込
み力を検出するブレーキ踏込みカセンサ７４と、車輪の
回転速度を検出する車速センサ７６と、車輪減速度を検
出する減速度センサ７８と、ニュートラルスイノチ８０
とがそれぞれ接続され、それらの検出信号が供給される
ようになっている。コントローラ７２にはまた、排気制
御アクチュエータ５８，空力ブレーキアクチュエータ６
８，油圧リニア制御井２０が接続されており、後述する
ように車速センサ７６により検出される車速■８に基づ
いて排気ブレーキ６０，空力ブレーキ６６を作用状態と
非作用状態とに切り換えるとともに、ホイールシリンダ
１２．１４への供給液圧の高さを制御する。

コントローラ７２はさらに、電子制御燃料噴射装置８２
，スロントル制御装置８４および自動変速機制御装置８
６を制御するとともに、アンチスキンド制御装置８８か
らアンチスキッド制御実行信号と解除信号とが供給され
るようになっている。

電子制御燃料噴射装置８２はエンジン２４への燃料供給
を制御する装置であり、コントローラ７２から供給され
る点火カット要求，フユーエルカット要求およびスロッ
トル制御装置８４から供給されるエンジン回転数出力要
求等とに基づいて、点火装置３７に点火制御信号を供給
し、インジェクタ３２にインジェクタ駆動信号を供給す
るとともに、コントローラ７２にエンジン回転数ＮＢを
供給する。また、スロットル制御装置８４は、スロット
ルバルブ３０を駆動するモータ３４にスロットル駆動信
号を供給するとともに、スロットル開度センサ３６の検
出信号を受け、スロットルパルブ３０を図示しないアク
セルペダルの踏込み量に応じた量開く。自動変速機制御
装置８６は、自動変速機３９に設けられた油圧制御装置
のソレノイドハルブの切換えを制御し、変速比制御およ
びロソクアップ制御を行う袋置である。この自動変速機
制御装置８６のコンピュータのＲＯＭには複数種類の変
速パターンが予め記憶されており、スロントル開度，車
速および選択された変速パターン等に従って自動変速機
３９に変速およびロックアップ作用を行わせるのである
が、変速比を上記スロットル開度等に基づいて得られる
比より小さくするシフトダウン制御を行えば制動効果を
得ることができる。本自動車においては、後述するよう
に制動時にシフトダウン制御が行われ、排気ブレーキ６
０，空力ブレーキ６６と共に補助ブレーキとして機能す
るようにされている。

コントローラ７２のコンピュータのＲＡＭには、第４図
に示すようにＦ，，Ｆ２およびＦ３フラグがワーキング
メモリと共に設けられており、ＲＯＭには、第５図およ
び第６図にフローチャートで示す制動力制御ルーチンお
よびディスク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。以下、本自動車の制動につい
て説明する。

非制動時には排気ブレーキ６０，空力ブレーキ６６およ
びティスクブレーキ１０は非作用状態にあり、自動変速
機３９のシフトダウン制御が行われない状態にある。制
動力制御ルーチンでは、まず、ステップ３１（以下、単
にＳ１で表す。他のステップについても同じ。）におい
て、ブレーキペダル１６が踏み込まれたか否かにより制
動が開始されたか否かの判定が行われる。非制動時には
Ｓ１はＮＯとなって３２２，Ｓ２３，Ｓ２４およびＳ２
５が実行され、排気ブレーキ６０および空力ブレーキ６
６の作用が解除されるとともに、シフトダウン制御およ
び油圧リニア制御井２０の液圧制御がそれぞれ行われな
い状態とされる。

ブレーキペダル１２が踏み込まれればＳ１の判定結果が
ＹＥＳとなり、Ｓ２において車速■、が読み込まれた後
、Ｓ３〜Ｓ８において空力ブレーキ６６の制御が行われ
る。空力ブレーキ６６が作用する時期は、ブレーキ開始
車速■８を横軸に、車速■７を縦軸に取ったグラフにお
いて第７図に斜線を施した部分で表される。図から明ら
かなように、空力ブレーキ６６は、車速■３が１５０ｋ
ｍ／ｈ以上のときにブレーキペダル１６が踏み込まれる
ことにより作用を開始するようになっており、車速■８
が１５０ｋｍ／ｈ以上であればＳ４においてＦ，フラグ
がＯＮにされて空力ブレーキ６６の作用開始が記憶され
た後、Ｓ５が実行され、じゃま板６４が作用位置に回動
させられる。制動により車速■，が１５０１ａｎ／ｈよ
り小さくなれば、Ｓ３がＮｏとなって３６が実行され、
車速Ｖ，が１３４ｋｍ／ｈ以下であるか否かの判定が行
われる。

空力ブレーキ６６が一旦作用を開始させられた後は、車
速■７が１５０ｋｌＩｌ／ｈより小さくなっても１３４
ｋｍ／ｈより大きい間はＳ６がＮｏ，３７がＹＥＳとな
り、空力ブレーキ６６が継続して作用させられ、１３４
ｋｍ／ｈ以下になったときＳ８において非作用状態とさ
れるとともにＦ，フラグがＯＦＦにされる。また、ブレ
ーキペダル１６の踏込み時に車速■１が１５０ｋｍ／ｈ
より小さければ、Ｆ，フラグがＯＮにされないため、車
速■、が１３４ｋ＋ｎ／ｈ以上であってもＳ３，Ｓ６お
よびＳ７がＮｏとなって空力ブレーキ６６が作用させら
れることはない。ブレーキベダル１２の踏込み時の車速
ｖＢと作用終了車速との差が小さい場合には、空力ブレ
ーキ６６を作用させても短時間で終了することとなって
減速効果は少ないため、このような場合には作用させな
い方がよく、空力ブレーキ６６０作用開始車速と作用終
了車達との間に所定の差が設けられ、空力ブレーキが一
定時間以上作用するようにされているのである。また、
このようにすれば、じゃま板６４が無駄に作用位置へ回
動させられることがなくなり、無駄なエネルギ消費やじ
ゃま＃ｔＦｉ６４の回動による作動音の発生を回避する
ことができる。このような作用開始車速および作用終了
車達の設定が空力ブレーキ６６の制御規則であり、作用
開始車速は空カブレーキ６６が最も有効に制動効果を発
揮する高さに設定される。

空力ブレーキ６６の制御に次いで排気ブレーキ６０の制
御が８９〜Ｓ１４において行われる。排気ブレーキ６０
の作用時期は第８図のグラフに斜線を施して示す時期で
あり、車速■８が１５０１ａ＋＋／ｈ以上２５０ｋｉ／
ｈ以下のときに制動が行われた際に作用を開始させられ
、一旦作用を開始させられた後は、Ｆ２フラグがＯＮに
されることにより、車速■７が１００ｋｍ／ｈ以下にな
るまで作用を継続させられる。空力ブレーキ６６より車
速■８が低い時期に作用するようにされているのであり
、また、空カブレーキ６６と同様に短時間のうちに作用
の開始および終了が行われないようにされているのであ
る。

排気ブレーキ６０の制御に次いでシフトダウン制御が３
１５〜Ｓ２０において行われる。シフトダウン制御の実
行時期は第９図のグラフに斜線を施して示す時期であり
、車速■８が１３０ｋｍ／ｈ以上１８０ｋｌ／ｈ以下の
間で制動が行われたときに実行され、一旦、作用を開始
させられた後は、Ｆ３フラグがＯＮにされることにより
、車速■１が８０｝，ｎ＋／ｈ以下になるまで継続して
作用させられる。排気ブレーキ６０より車速■アが低い
時期に作用するようにされているのであり、また、空力
ブレーキ６６および排気ブレーキ６０と同様に短時間の
うちに作用の開始および終了が行われないようにされて
いるのである。

次いでＳ２１が実行され、ディスクブレーキ１０の制御
が行われる。この制御を第６図のフローチャートに基づ
いて説明する。まず、Ｓ１０１においてブレーキペダル
１０の踏込み力ＦＢが読み込まれ、Ｓ１０２において踏
込み力Ｆ．に対応し、運転者が望む要求減速度ｇｘが求
められる。踏込み力ＦＢと減速度ｇｘとの間には第１０
図に直線！１で表される関係があり、コントローラ７２
のコンピュータのＲＯＭに記憶された直線！，を表す式
に基づいてｇｘが算出されるのである。次いで、Ｓ１０
３において前記Ｓ１で読み込まれた車速■Ｒ乙こ基づき
空力ブレーキ６６の作用により得られる減速度ｇ８が算
出される。車速Ｖアと減速度ｇａ　との間には第１１図
に曲線！２で表される関係があり、この曲線！２を表す
弐に基づいて減速度ｇａが求められるのである。また、
排気ブレーキ６０の作用により得られる滅速度ｇｅおよ
びシフトダウン制御により得られる減速度ｇ５と車速■
８との間にはそれぞれ、第１２図および第１３図に直線
ｌ３および！４で表される関係があり、Ｓ１０４および
Ｓ１０５においてそれぞれ、排気ブレーキ６０の作用お
よびシフトダウン制御によりそれぞれ得られる滅速度ｇ
．，およびｇｓが算出される。続いてＳ１０６において
ディスクブレーキ１０により得るべき目標減速度ｇ，が
算出される。この減速度ｇｂは、Ｓ１０２で算出された
要求減速度ｇｘから３種類の補助ブレーキにより得られ
る減速度ｇ−，ｇｅ＋　　ｇＳを引くことにより求めら
れ、補助ブレーキの作用により要求減速度ｇｘが得られ
る場合にはｇ，がＯ以下になり、Ｓ１０７がＮＯとなっ
てディスクブレーキ１０は作用させられない。それに対
し、車速■，が低く、補助ブレーキの一部または全部が
作用させられず、ディスクブレーキ１０を作用させなけ
れば要求減速度ｇｘが得られない場合にはｇ，が０より
大きい値となる。３種類の補助ブレーキが作用させられ
るのは車速■８がかなり高い場合であり、普通に走行し
ている状態で制動が行われた場合には補助ブレーキは作
用させられず、ｇ，は０より太きい値となってディスク
ブレーキ１ｏにより制動が行われる。ｇ，が０より大き
いければＳ１０７がＹＥＳとなって３１０８が実行され
、目標滅速度ｇｂに基づいてホイールシリンダ１２．１
４に供給すべき液圧Ｐ，が求められる。目標滅速度ｇ，
と液圧Ｐ，との間には第１４図に直線！，で表される関
係があり、この直線！５を表す式に基づいて液圧Ｐ，が
求められ、Ｓ１０９においては求められた液圧Ｐ，が得
られるように油圧リニア制御弁２０が制御される。

上記３１〜Ｓ２１はブレーキペダル１６が踏み込まれて
いる間、繰り返し実行され、自動車が制動される。そし
て、ディスクブレーキ１ｏおよび３種類の補助ブレーキ
の作用にょり車速ｖＲが低下し、補助ブレーキの作用終
了車速になればそれぞれ作用を終了させられ、ブレーキ
ペダル１６の踏込みが解除されればディスクブレーキ１
ｏによる制動も解除される。

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７２のＲＯＭの３１〜Ｓ２０を記憶する部分
ならびにＣＰＵおよびＲＡＭのそれらステソプを実行す
る部分が補助ブレーキ制御手段を構成しているのである
。

なお、上記実施例において補助ブレーキは３種類設けら
れていたが、これらのうちの２種類を選択して設けても
よく、あるいは更に別の種類の補助ブレーキを付加した
り、上記３種類の補助ブレーキのうちのいずれかの代わ
りに設けてもよい。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、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】

第１図は本発明の構成を概略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自動車用複合ブレー
キシステムを示す系統図である。 第３図は上記複合ブレーキシステムの制動カ制御装置の
構成を示すブロック図である。第４図はその制御装置の
一構成要素であるコントローラのコンピュータのＲＡＭ
の構成を概念的に示すブロノク図である。第５図は上記
コンピュータのＲＯＭに記憶された制動力制御ルーチン
を示すフローチャートであり、第６図はディスクブレー
キ制御ルーチンを示すフローチャートである。第７図は
上記複合ブレーキシステムにおいて空力ブレーキの作用
時期を示すグラフであり、第８図は排気ブレーキの作用
時期を示すグラフであり、第９図はシフトダウン制御の
実行時期を示すグラフである。 第１０図はブレーキペダルの踏込み力と運転者が求める
減速度との関係を示すグラフである。第１１図は車速と
空力ブレーキの作用により得られる滅速度との関係を示
すグラフであり、第１２図は車速と排気ブレーキの作用
により得られる減速度との関係を示すグラフであり、第
１３図は車速とシフトダウン制御の実行により得られる
減速度との関係を示すグラフである。第１４図はディス
クブレーキの作用により得るべき減速度とホイールシリ
ンダに供給する液圧との関係を示すグラフである。 １０：ディスクブレーキ　　３９：自動変速機４２：排
気ブレーキパルブ　６０：排気ブレーキ６４：じゃま板 ６６ ：空カブレーキ ７０：制動力制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 摩擦により車輪の回転を抑制する摩擦ブレーキと補助ブ
   レーキとを有する自動車用複合ブレーキシステムにおい
   て、 前記補助ブレーキを複数種類設けるとともに、それら複
   数種類の補助ブレーキの各々について独自に設定され、
   それらの作用開始時期および作用終了時期を規定する制
   御規則に従って各補助ブレーキの作用を制御する補助ブ
   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。