JPH07205781A

JPH07205781A - 車両用自動ブレーキ装置

Info

Publication number: JPH07205781A
Application number: JP6007284A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Tetsushi Mimuro; 哲志御室; Tadashi Sugawara; 正菅原; Takahiro Maemura; 高広前村; Tadao Tanaka; 忠夫田中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JP3175461B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、自動車における自動操縦等に用い
て好適の車両用自動ブレーキ装置に関し、自動ブレーキ
系がフェイルしても、ドライバのブレーキペダル操作に
より通常のブレーキ力を得られるようにするとともに、
応答性がよく高い制御性能で自動ブレーキを行なえるよ
うにすることを目的とする。【構成】ブレーキペダルの踏み込み力をアシストする
真空倍力機構１を利用して、該ブレーキペダルが踏み込
まれていなくても該真空倍力機構１の要部３をブレーキ
操作側へ駆動してブレーキ力を与える自動ブレーキ用ア
クチュエータ４をそなえ、該自動ブレーキ用アクチュエ
ータ４が、該真空倍力機構１の要部３を駆動しうるが該
ブレーキペダルの踏み込みによるブレーキ操作を妨げな
いようにそなえられたピストン１４と、該ピストン１４
をブレーキ操作側へ駆動する油圧を与えうる油圧室１５
と、該油圧室１５内の油圧を調整する油圧調整機構と、
該ピストン１４を反ブレーキ操作側へ付勢するリターン
スプリング１７とをそなえて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車における自動操
縦等に用いて好適の、車両用自動ブレーキ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両（一般には、自動
車）の暴走を防止するなど、自動的に車両を制動させる
車両用の自動ブレーキ装置が開発されているが、このよ
うな自動ブレーキ装置の重要な構成要素として、ブレー
キアクチュエータ（即ち、自動ブレーキ用アクチュエー
タ）がある。また、このような自動ブレーキ装置では、
通常のドライバの操作によるブレーキ（従来のブレー
キ）の性能を低下させることなく自動ブレーキを作動さ
せることができなくてはならなず、特に、ブレーキアク
チュエータの構成が重要になる。

【０００３】かかるブレーキアクチュエータとしては、
例えばアンチロックブレーキシステム（以下、これをＡ
ＢＳという）に用いられる油圧式ブレーキアクチュエー
タを利用することが考えられている。また、かかるブレ
ーキアクチュエータとして、例えば図１１に示すような
電動モータ方式のものも考えられる。この方式は、キャ
リパ１０１側の図示しない油圧ピストンを駆動するため
の油圧ライン１０２（即ち、ブレーキの操作に対応した
油圧を供給する、従来の油圧ライン）とは並列的に設け
られた電動モータ式油圧給排ライン１０３と、これらの
従来の油圧ライン１０２と電動モータ式油圧給排ライン
１０３との何れかを選択して該キャリパ１０１側へ導入
させることができる切換弁（ＯＲ弁）１０４とからな
る。

【０００４】電動モータ式油圧給排ライン１０３は、電
動モータ１０５と、この電動モータ１０５とギヤ機構１
０７を介して接続されたボールネジ式ピストン機構１０
６とからなり、ボールネジ式ピストン機構１０６は、ギ
ヤ機構１０７に接続されたボールネジ１０８とボールネ
ジ１０８と螺合してボールネジ１０８の回転を受けて進
退するピストン１０９と、このピストン１０９の進退で
拡縮する油室１１０とからなる。

【０００５】そして、切換弁１０４がこの電動モータ式
油圧給排ライン１０３を開通させていると、電動モータ
１０５の回転をギヤ機構１０７を介してボールネジ１０
８に伝達してピストン１０９を前進駆動させることで、
油室１１０か縮小して、キャリパ１０１側の図示しない
油圧ピストンを駆動しブレーキ力を発生させるようにな
っている。

【０００６】また、特開平４−２６２９５７号公報，特
開平４−３０３０６０号公報，特開平４−３１０４６０
号公報，特開平４−３３９０６６号公報には、負圧式ブ
レーキブースタ（即ち、真空倍力機構）を自動ブレーキ
用のブレーキアクチュエータに適用する提案が開示され
ている。これらのブレーキブースタの自動ブレーキへの
適用例は、ブレーキブースタ特有の負圧室と大気圧室と
の圧力バランスを直接制御することで、キャリパ側の油
圧ピストンを駆動するためのブレーキ液圧を調整するよ
うにするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＡＢＳに用いられる油圧式ブレーキアクチュエータを利
用する自動ブレーキ装置では、自動ブレーキ時は、ブレ
ーキの液圧がアクチュエータによりブレーキペダルの踏
込量に関係なく制御され、アクチュエータのフェイル時
にブレーキペダルを踏み込んでもブレーキ圧を高められ
ずに制動できないおそれがある。

【０００８】また、この油圧式ブレーキブースタを用い
た従来の自動ブレーキ装置では、ブレーキの液圧を直接
制御するため、ブレーキフィーリングが不自然なものと
なってしまったり、油圧源のポンプから生じる騒音も大
きくなりやすいという課題がある。また、上述の電動モ
ータ方式の自動ブレーキ装置では、切換弁（ＯＲ弁）１
０４のフェイル時対策が必要であり、ボールネジ式ピス
トン機構１０６にフリクションが生じるので、制御応答
性を高めにくく、自動ブレーキとして十分な制御性能を
得ることが困難であるという課題がある。また、自動ブ
レーキに真空倍力機構等のアシストを利用できないの
で、電動モータの出力を大きくする必要があり、装置の
大型化や重量増大化や消費エネルギ増大化やコスト増を
招く。

【０００９】そして、上述の真空倍力機構を利用した自
動ブレーキ装置では、フェイル時対応は容易であるもの
の、ブレーキ液圧を調整するための制御圧が圧縮性流体
である空気圧により与えられるので、最大制御圧を大き
くとれず、また、ブレーキ液圧の最大昇圧速度を大きく
できず、急制動を発生できないという課題がある。本発
明は、このような課題に鑑み創案されたもので、自動ブ
レーキ系がフェイルしても、ドライバのブレーキペダル
操作により通常のブレーキ力を得られるようにするとと
もに、応答性がよく高い制御性能で自動ブレーキを行な
えるようにした、車両用自動ブレーキ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用自動ブレーキ装置は、ブレーキペダル
と連動して進退しマスタシリンダを操作するブレーキペ
ダル連動部材と、該ブレーキペダル連動部材に接続され
たダイヤフラムと、該ダイヤフラムで仕切られた負圧室
及び大気圧室と、該ブレーキペダルの踏み込み時に該ブ
レーキペダルの踏み込み力をアシストするために該ブレ
ーキペダル連動部材と連動して該負圧室内と該大気圧室
内との間に圧力差を生じせしめる開閉弁とから構成され
た真空倍力機構をそなえるとともに、該ブレーキペダル
が踏み込まれていなくても該ブレーキペダル連動部材を
ブレーキ操作側へ駆動して該マスタシリンダを操作しう
る自動ブレーキ用アクチュエータをそなえ、該自動ブレ
ーキ用アクチュエータが、該ブレーキペダル連動部材に
対して該ブレーキ操作側へ押圧しうるが該ブレーキペダ
ルの踏み込みによる該ブレーキペダル連動部材の該ブレ
ーキ操作側への前進を妨げないように、該ブレーキペダ
ル連動部材に当接しうるように設置されたピストンと、
該ピストンに対して該ブレーキ操作側へ駆動する油圧を
与えうる油圧室と、該油圧室内の油圧を調整する油圧調
整機構と、該ピストンを該ブレーキ操作側とは反対方向
へ付勢するリターンスプリングとをそなえて構成されて
いることを特徴としている。

【００１１】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置は、請求項１記載の構成において、該ブレ
ーキペダル連動部材が該真空倍力機構の本体の中心を貫
通するように配設された軸状の部材であって、該ブレー
キペダル連動部材の外周に、該ブレーキ操作側へ向けて
押圧力を受ける受圧面が形成されて、該ピストンに、該
受圧面に当接して該ブレーキ操作側への押圧力を与える
押圧面が形成されていることを特徴としている。

【００１２】また、請求項３記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置は、請求項１又は２記載の構成において、
該真空倍力機構本体のケース部材の後端を覆うカバー部
材が装着され、該カバー部材と該ケース部材の後端面と
で覆われた閉空間内に、該ピストンが内装されているこ
とを特徴としている。また、請求項４記載の本発明の車
両用自動ブレーキ装置は、請求項１〜３のいずれかに記
載の構成において、該油圧調整機構が、油圧源と、該油
圧源と該圧力室との間に介設された油路と、該油路の途
中に介装されて、該油圧源からの作動油を該圧力室に送
給する送給モードと送給を停止する停止モードとをそな
えた切換弁と、該切換弁を通じて送給された作動油の油
圧を制御する圧力制御弁とから構成されていることを特
徴としている。

【００１３】また、請求項５記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置は、請求項４記載の構成において、該油圧
調整機構の油圧源及び油路の一部が、車両用油圧式四輪
操舵装置と併用されていることを特徴としている。ま
た、請求項６記載の本発明の車両用自動ブレーキ装置
は、請求項４又は５記載の構成において、該油圧調整機
構の油圧源及び油路の一部が、車両用自動操舵装置と併
用されていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置は、請求項４〜６のいずれかに記載の構成
において、該油圧源が、タンクから作動油を吸い上げる
作動油駆動手段と、該作動油駆動手段からの作動油を貯
留する蓄圧手段とから構成されていることを特徴として
いる。

【００１５】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の車両用自動ブレ
ーキ装置では、自動ブレーキ用アクチュエータでは、油
圧調整機構を通じて油圧室内に油圧が与えることで、ピ
ストンをブレーキ操作側へ駆動することができ、ピスト
ンがブレーキ操作側へ進むと、ブレーキペダルが踏み込
まれていなくても、ブレーキペダル連動部材がブレーキ
操作側へ駆動されるので、マスタシリンダがブレーキ力
の発生する側へ操作される。これにより、自動的にブレ
ーキを与えることができる。

【００１６】また、このとき、真空倍力機構では、開閉
弁がブレーキペダル連動部材と連動して負圧室内と大気
圧室内との間に圧力差を生じせしめるので、ブレーキペ
ダル連動部材のブレーキ操作側への駆動がこの真空倍力
機構によってアシストされ、より速やかに、自動的なブ
レーキを与えることができる。また、該ピストンは、該
ブレーキペダルの踏み込みによる該ブレーキペダル連動
部材の該ブレーキ操作側への前進を妨げないように設置
されているので、ドライバが車両にブレーキを加えたけ
れば、ブレーキペダルを踏み込んで該ブレーキペダル連
動部材を該ブレーキ操作側へ移動させて該真空倍力機構
によるアシストを利用しながら、マスタシリンダをブレ
ーキ力の発生する側へ操作して、車両にブレーキを与え
ることができる。

【００１７】上述の請求項２記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置では、上記請求項１にかかるピストンの動
作時に、該ピストンがブレーキ操作側へ駆動されると、
該ピストンに形成された押圧面が、該ブレーキペダル連
動部材の外周に形成された受圧面に当接してブレーキ操
作側へ向けて押圧力を与える。これにより、該ブレーキ
ペダル連動部材が該ブレーキ操作側へ駆動されるので、
マスタシリンダがブレーキ力の発生する側へ操作され、
自動ブレーキが与えられる。

【００１８】一方、該ピストンの押圧面は、該ブレーキ
ペダル連動部材の受圧面に当接するが特に結合していい
ないので、該受圧面は該押圧面から自由に離隔でき、こ
れにより、該ピストンが該ブレーキペダルの踏み込みに
よる該ブレーキペダル連動部材の該ブレーキ操作側への
前進を妨げないという状態が達成される。上述の請求項
３記載の本発明の車両用自動ブレーキ装置では、該真空
倍力機構本体のケース部材の後端にカバー部材を装着す
るとともに、この内部にピストンが内装することで、ピ
ストン及び油圧室を設けることができるので、既存の真
空倍力機構本体を利用してカバー部材やピストンを後付
けするなどしても、本装置を形成することが可能にな
る。

【００１９】上述の請求項４記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置では、上記の油圧調整機構において、切換
弁を送給モードと停止モードとのいずれかに設定する
が、送給モードに設定されると、該油圧源からの作動油
を油路を介して該圧力室に送給できるようになり、圧力
制御弁によって、この切換弁を通じて送給された作動油
の油圧を制御しながら、該圧力室の油圧調整を行なう。
また、切換弁が停止モードに設定されると、該油圧源か
らの該圧力室への作動油の送給が停止される。

【００２０】上述の請求項５記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置では、油圧系の構成が簡素化される。上述
の請求項６記載の本発明の車両用自動ブレーキ装置で
は、油圧系の構成が簡素化される。上述の請求項７記載
の本発明の車両用自動ブレーキ装置では、作動油駆動手
段が、タンクから作動油を吸い上げると、この作動油駆
動手段からの作動油が蓄圧手段に貯留される。このた
め、油圧源として安定した作動油圧が得られるようにな
る。

【００２１】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の車両用自動ブレーキ装置について説明すると、図１は
その自動ブレーキ用アクチュエータの要部構成を示す真
空倍力機構の部分断面図、図２はその自動ブレーキ用ア
クチュエータの油圧調整機構を示す模式的な構成図、図
３はその真空倍力機構を示す断面図である。

【００２２】図２に示すように、本車両用自動ブレーキ
装置は、マスターバック（真空倍力機構）１をそなえた
ブレーキ装置に付設されたものである。このマスターバ
ック１は、ブレーキペダル２と連動するオペレーティン
グロッド（ブレーキペダル連動部材）３のブレーキ操作
側への動きを加勢するが、本車両用自動ブレーキ装置の
自動ブレーキ用アクチュエータ（以下、ブレーキアクチ
ュエータ）４はこのオペレーティングロッド３をブレー
キ操作側へ駆動することで、図示しないマスタシリンダ
を通じてキャリパ側のブレーキピストン（図示略）を駆
動してブレーキ操作を行なうようになっている。

【００２３】まず、マスターバック１について詳述する
と、図３に示すように、このマスターバック１は、図示
しないマスタシリンダの後部（即ち、ブレーキペダル２
とマスタシリンダとの間）にそなえられれており、ケー
ス６内に、ブレーキペダル２と結合するオペレーティン
グロッド３とマスタシリンダと結合するプッシュロッド
５との間に介装された可動ベース部材７をそなえてい
る。

【００２４】可動ベース部材７は、オペレーティングロ
ッド３及びプッシュロッド５と同軸上にそなえられ、こ
の可動ベース部材７の外周とケース６の内周との間に
は、ダイヤフラム８が介設されている。ケース６内はこ
のダイヤフラム８及び可動ベース部材７によって、エン
ジン負圧を導かれる負圧室９と大気圧を導かれる大気圧
室１０とに区画されている。

【００２５】また、可動ベース部材７とケース６の内壁
との間には、可動ベース部材７を反ブレーキ操作側（即
ち、図３中、右方）へ付勢するリターンスプリング１１
が介装されており、負圧室９と大気圧室１０との圧力差
がこのリターンスプリング１１の付勢力よりも大きい力
を発揮すると、ダイヤフラム８及び可動ベース部材７が
ブレーキ操作側（即ち、図３中、左方）へ駆動されるよ
うになっている。

【００２６】そして、負圧室９と大気圧室１０との間に
は、これらの各室９，１０を連通しうるバルブ１２が設
けられている。このバルブ１２は、可動ベース部材７に
介装され、オペレーティングロッド３が可動ベース部材
７に対して後退していると、開放して、負圧室９と大気
圧室１０との圧力差を解消させ、オペレーティングロッ
ド３が可動ベース部材７に対してブレーキ操作側（即
ち、図３中、左方）に前進すると、閉鎖して、負圧室９
と大気圧室１０との間に圧力差を発生させるようになっ
ている。また、オペレーティングロッド３は外力を受け
なければ可動ベース部材７に対してバルブ１２を開放す
る初期位置に戻るようにリターンスプリング１３により
付勢されている。

【００２７】これにより、オペレーティングロッド３に
ブレーキ操作力（ブレーキペダルの踏み込み力）が働か
なければ、負圧室９と大気圧室１０との圧力差が減少し
てリターンスプリング１１の付勢力によりダイヤフラム
８及び可動ベース部材７が反ブレーキ操作側へ駆動され
るが、オペレーティングロッド３にブレーキ操作力が働
けば、負圧室９と大気圧室１０との圧力差が増大してリ
ターンスプリング１１の付勢力によりダイヤフラム８及
び可動ベース部材７がブレーキ操作側へ駆動され、オペ
レーティングロッド３へのブレーキ操作力を加勢するよ
うになっている。

【００２８】オペレーティングロッド３をブレーキ操作
側へ駆動する力、即ち、ブレーキ操作力は、通常はブレ
ーキペダル２を通じてドライバの踏力で与えられるが、
本車両用自動ブレーキ装置のブレーキアクチュエータ４
は、このドライバの踏力に代わってオペレーティングロ
ッド３にブレーキ操作力を与えるように構成されてい
る。

【００２９】ここで、ブレーキアクチュエータ４につい
て説明すると、このブレーキアクチュエータ４は、図２
に示すように、オペレーティングロッド３に当接しうる
ピストン１４と、このピストン１４をブレーキ操作側へ
駆動するような油圧を与えるための油圧室１５と、この
油圧室１５内の油圧を調整する油圧調整機構１６と、ピ
ストン１４を反ブレーキ操作側へ付勢するリターンスプ
リング１７とをそなえて構成される。

【００３０】このうち、ピストン１４は、図１に示すよ
うに、マスターバック１の後端部（ブレーキペダル２側
の端部）に、オペレーティングロッド３をブレーキ操作
側へ押圧しうるがブレーキペダルの踏み込みによるオペ
レーティングロッド３のブレーキ操作側への前進を妨げ
ないように、設けられている。即ち、マスターバック１
のケース６の後端には、カバー６Ａが装着されており、
このカバー６Ａの内部で且つオペレーティングロッド３
の外周上に環状のピストン１４がオペレーティングロッ
ド３の軸心上に沿うように配設されている。そして、ピ
ストン１４に設けられたフランジ部１４Ａの押圧面１４
ａがオペレーティングロッド３に設けられたフランジ部
３Ａの受圧面３ａにブレーキ操作側（マスターバック１
の外側であって、図２中、右方）から当接しており、ピ
ストン１４がブレーキ操作側へ移動するとオペレーティ
ングロッド３に押圧力を与えてブレーキ操作側へ駆動す
るが、ピストン１４がブレーキ操作側へ移動しなくても
オペレーティングロッド３は自由にブレーキ操作側へ移
動しうるようになっている。なお、２８はダッシュパネ
ルを示す。

【００３１】また、油圧調整機構１６は、図２に示すよ
うに、リザーバタンク１８と、このタンク１８から油圧
室１５に至る油圧回路１９とをそなえ、この油圧回路１
９内には、作動油駆動手段としてのポンプ２０，分流弁
２１，逆止弁２２，蓄圧手段としてのアキュムレータ２
３，自動ブレーキ切換弁２４，圧力制御弁（減圧弁）２
５が介設されている。すなわち、この油圧回路では、ポ
ンプ２０とアキュムレータ２３とから油圧源が構成され
ている。

【００３２】ポンプ２０は、タンク１８から作動油を吸
い上げるが、これにより吸い上げられた作動油は、分流
弁２１で分流されてその一部を４輪操舵系（４ＷＳ）へ
供給されるようになっている。そして、残りの作動油
が、パワーステアリング系（Ｐ／Ｓ）と本自動ブレーキ
装置へと供給されるようになっている。そして、本自動
ブレーキ装置へ供給された作動油は、逆止弁２２及びア
キュムレータ２３により、所定の圧力レベルに調整され
たうえで、自動ブレーキ切換弁２４及び圧力制御弁２５
へと導かれるようになっている。

【００３３】自動ブレーキ切換弁２４は、圧力制御弁２
５へ作動油を供給する自動ブレーキ作動モードと圧力制
御弁２５へ作動油を供給しない自動ブレーキ非作動モー
ドとのいずれかをとる弁体２４Ａをそなえ、弁体２４Ａ
は、リターンスプリング２４Ｂにより弁閉鎖側即ち自動
ブレーキ非作動モードの側へ付勢されており、ソレノイ
ド２４Ｃが通電されて磁力を発揮すると、弁開放側即ち
自動ブレーキ作動モード側へ駆動され、ソレノイド２４
Ｃが通電されなければ、図２に示すように、リターンス
プリング２４Ｂにより弁閉鎖側即ち自動ブレーキ非作動
モード側へ駆動されるようになっている。

【００３４】圧力制御弁２５は、吐出圧を調整しうる弁
体２５Ａをそなえ、弁体２５Ａは、リターンスプリング
２５Ｂにより閉鎖側へ付勢されており、ソレノイド２５
Ｃが通電されて磁力を発揮すると、その磁力に応じて開
放しながら磁力に応じた吐出圧の作動油を油圧室１５へ
供給して過剰な作動油はタンク１８に戻し、逆に、油圧
室１５側の圧力が高ければ油圧室１５側の圧力をソレノ
イド２５Ｃの磁力に応じた吐出圧まで下げるべく油圧室
１５側の作動油をタンク１８に戻すようになっている。

【００３５】即ち、自動ブレーキ切換弁２４のソレノイ
ド２４Ｃへ電流を供給すると自動ブレーキを作動させる
ことができ、ソレノイド２４Ｃへ電流供給を停止すると
自動ブレーキを停止させることができ、また、自動ブレ
ーキの作動時には、圧力制御弁２５のソレノイド２５Ｃ
への電流を調整することで、油圧室１５内の油圧を調整
しこれにより自動ブレーキのブレーキ力を調整すること
ができるようになっている。

【００３６】そして、各ソレノイド２４Ｃ，２５Ｃは、
電子制御ユニット（ＥＣＵ）２６により、制御されるよ
うになっている。例えば、ＥＣＵ２６では、図４に示す
ように、車両に装備された図示しない前方状況検出セン
サで前方の車両との車間距離Ｌを検出して、この車間距
離Ｌが一定値以下になったら、マップＡ（図５参照）で
示すように、その車間距離Ｌに応じて自動ブレーキを作
用させ、前方の車両との接近度合（即ち、負の相対速
度：−ｄＬ／ｄｔ）に応じて、接近度合が一定度合以上
になったら、マップＢ（図６参照）で示すように、その
接近度合いに応じて自動ブレーキを作用させたりするよ
うに設定されている。そして、自動ブレーキをどの程度
作用させるかは、車間距離Ｌや接近度合（−ｄＬ／ｄ
ｔ）に応じて目標減速度α_aを設定する一方で、車両の
実減速度α_rを図示しないセンサで検出しながら、実減
速度α_rが目標減速度α_aに達するまで自動ブレーキを
作動させて、実減速度α_rが目標減速度α _aに達っした
ら自動ブレーキを作動させるようになっている。

【００３７】また、自動ブレーキを作動させる場合に
は、圧力制御弁２５をフィードバックによらずフィード
フォワード制御するようになっている。つまり、例え
ば、図７に示すように、目標減速度α_aに応じた指示電
流Ｉを設定し、この指示電流Ｉをソレノイド２５Ｃに供
給して、油圧室１５内の油圧を目標減速度α_aに応じた
ものに調整して自動ブレーキのブレーキ力を制御するの
である。実際には、ＥＣＵ２６は、目標減速度α_aに応
じた指示電圧Ｖを設定し、この指示電圧Ｖをバルブ駆動
回路２７の増幅回路（Ｋamp ）に送ると、バルブ駆動回
路２７では指示電圧Ｖに応じたバルブ駆動電流（指示電
流）Ｉを圧力制御弁２５に出力するようになっている。
したがって、実際の制御では、この目標減速度α_aに応
じた指示電圧Ｖを設定する必要がある。

【００３８】なお、図８は、乾燥アスファルト路（ブレ
ーキ路）上で所定速度から指示電圧Ｖを代えた種々のモ
ードで減速させた実験結果であり、指示電圧Ｖに対する
減速度α_aの変化（減速度制御性）を示している。図示
するように、指示電圧Ｖに基づいて、減速度α_aの制御
を行なえることがわかる。本発明の一実施例としての車
両用自動ブレーキ装置は、上述のように構成されるの
で、例えば図９に示すような流れで、自動ブレーキを作
動させる。即ち、図示しないセンサで車両の実減速度α
_rを検出し（ステップＳ１）、この一方で、例えば、図
４に示すようにして、前方の車両との車間距離Ｌや前方
の車両との接近度合（−ｄＬ／ｄｔ）に応じて、各マッ
プ（図５，６参照）から目標減速度α _aを設定する（ス
テップＳ２）。

【００３９】ついで、実減速度α_rが目標減速度α_a以
下かを判断し（ステップＳ３）、実減速度α_rが目標減
速度α_a以下ならば、ステップＳ４に進んで、自動ブレ
ーキ切換弁２４をオンにセットして、自動ブレーキを作
動させる。即ち、自動ブレーキ切換弁２４のソレノイド
２４Ｃへ電流を供給して、自動ブレーキ切換弁２４を開
通する。

【００４０】そして、ステップＳ５に進んで、圧力制御
弁（減圧弁）２５の作動を制御する。即ち、ＥＣＵ２６
で、目標減速度α_aに応じた指示電圧Ｖをバルブ駆動回
路に送ってバルブ駆動回路から指示電圧Ｖに応じたバル
ブ駆動電流（指示電流）Ｉを圧力制御弁２５に出力す
る。これにより、油圧室１５内の油圧が調整されて、こ
の油圧に応じて、ピストン１４がブレーキ操作側へ駆動
され、これに伴いオペレーティングロッド３もブレーキ
操作側へ駆動される。そして、オペレーティングロッド
３に連動してプッシュロッド５がブレーキ操作側へ移動
してマスタシリンダを作動させて、キャリパ側のブレー
キピストン（図示略）が駆動され、目標減速度α_aに応
じるようなブレーキ力が車輪を通じて与えられる。

【００４１】そして、このような圧力制御弁２５の制御
を行なって、実減速度α_rが目標減速度α_aに達した
ら、ステップＳ３からステップＳ６へ進んで、自動ブレ
ーキ切換弁２４をオフに切り換えて、自動ブレーキを停
止させる。即ち、自動ブレーキ切換弁２４のソレノイド
２４Ｃへの電流供給を停止して、自動ブレーキ切換弁２
４を閉鎖するのである。

【００４２】このようにして、本車両用自動ブレーキ装
置では、圧縮性流体である空気を用いるのでなく、非圧
縮性流体である作動油（液体）を用いて、自動ブレーキ
のブレーキ制御が行なわれるので、制御応答性を良好に
でき、また、最大制御圧力も大きく設定しやすい。さら
に、このような自動ブレーキの作動時にも、オペレーテ
ィングロッド３のブレーキ操作側への移動に伴い、マス
ターバック１のバルブ１２が閉鎖されて、負圧室９と大
気圧室１０との圧力差による力が、オペレーティングロ
ッド３へのブレーキ操作力を加勢する。

【００４３】このように、非圧縮性流体を用いること、
及び、マスターバック１の加勢を利用することにより、
油圧室１５内への供給油圧を比較的小さく設定しても、
マスターバック１の加勢により、マスタシリンダを十分
な速度で十分な量だけ駆動することができる。即ち、ブ
レーキアクチュエータ４を小型化しながらも、十分な制
御応答性や十分な最大制御量を得られるようになる利点
がある。勿論、消費エネルギの増大を招くことなくブレ
ーキ制御を行なえ、また、十分なブレーキ力も得られ
る。

【００４４】また、自動ブレーキを作動させない場合に
は、自動ブレーキ切換弁２４のソレノイド２４Ｃへ電流
の供給を停止する。これにより、ピストン１４は後退位
置に保持されるが、オペレーティングロッド３はピスト
ン１４に拘束されることなく自由にブレーキ操作側へ移
動しうるので、ブレーキペダル２が踏み込まれると、オ
ペレーティングロッド３がブレーキ操作側へ移動し、マ
スターバック１の加勢を受けながら、オペレーティング
ロッド３，プッシュロッド５がブレーキ操作側へ移動し
てマスタシリンダを作動させ、キャリパ側のブレーキピ
ストンが駆動され、ブレーキペダル２の踏み込みに応じ
たブレーキ力が車輪を通じて与えられる。

【００４５】また、本車両用自動ブレーキ装置の制御系
がフェイルした場合、即ち、自動ブレーキ切換弁２４の
ソレノイド２４Ｃや圧力制御弁２５のソレノイド２５Ｃ
への電流の供給を行なえない場合には、ピストン１４が
後退位置に保持され、上述と同様に、ブレーキペダル２
に応じたブレーキ性能は何ら損なわれることなく確保さ
れる。

【００４６】また、本車両用自動ブレーキ装置は、マス
ターバック１をそなえた既存の車両用ブレーキ装置に、
ブレーキアクチュエータ４、即ち、ピストン１４，油圧
室１５，油圧調整機構１６及びリターンスプリング１７
を追加するだけで、既存の装置を最大限生かしながら容
易に設置することができ、コスト的にも有利である。も
ちろん、本実施例のブレーキ装置のように、パワーステ
アリングの油圧系をそなえていれば、このパワーステア
リングの油圧系を油圧調整機構１６に利用できて、コス
ト的に更に有利になる。

【００４７】ところで、図７又は図８に示すようなマッ
プに基づいて、目標減速度α_aに応じて、指示電流Ｉ又
は指示電圧Ｖを制御する手段は、自動ブレーキの作動中
にドライバがブレーキペダル２を踏み込んだ場合を考慮
していないが、本装置では、自動ブレーキの作動中にド
ライバが自由にブレーキペダル２を踏み込んでブレーキ
力を加えることができるので、この点を考慮する必要が
ある。

【００４８】即ち、図１０に示すように、ＥＣＵ２６で
指示電圧Ｖが設定されると、バルブ駆動回路２７からこ
の指示電圧Ｖに応じたバルブ駆動電流Ｉが圧力制御弁
（減圧弁）２５に供給されて、圧力制御弁２５を通じて
バルブ駆動電流Ｉに応じた油圧Ｐが出力される。する
と、ピストン１４からは、この油圧Ｐとピストン１４の
面積Ａとの積に応じた力Ａ・Ｐがオペレーティングロッ
ド押圧力（自動ブレーキによるブレーキ操作力）Ｆ１
（＝Ａ・Ｐ）としてオペレーティングロッド３に与えら
れる。

【００４９】一方、ドライバがブレーキペダル２を踏み
込むと、ドライバの踏力にブレーキペダル２のペダル比
を掛けた力Ｆ２がオペレーティングロッド押圧力（ドラ
イバによるブレーキ操作力）としてオペレーティングロ
ッド３に与えられる。結果として、オペレーティングロ
ッド（図１０中のａｎｄ回路が相当する）３には、二つ
の押圧力Ｆ１，Ｆ２の合力Ｆ３（＝Ｆ１＋Ｆ２）が入力
されることになる。マスタバック１には、この合力Ｆ３
からリターンスプリング１１の反力ｋｘを減じた力Ｆ４
（Ｆ３−ｋｘ）が働き、マスタシリダでは、マスタバッ
ク特性図１０中の特性図参照）に応じて（この入力Ｆ４
に対応した吐出圧Ｐｂが出力される。そして、この吐出
圧Ｐｂとキャリパ側のブレーキシリンダのピストン面積
Ａｍとの積に応じた力Ａｍ・Ｐがブレーキ力Ｆ５（＝Ａ
ｍ・Ｐ）として車両に与えられる。

【００５０】このように、制御パラメータＶは、ａｎｄ
回路に相当するオペレーティングロッド３の上流側であ
るが、制御目標はオペレーティングロッド３の下流側で
あるため、制御系としては、結合部（ａｎｄ回路）より
も下流側のパラメータをフィードバック制御又はフィー
ドフォワード制御により制御量（制御パラメータＶ）を
設定する必要がある。

【００５１】この一手段としては、例えばドライバのブ
レーキペダル２を踏み込み状態から、結合部（ａｎｄ回
路）よりも下流側のパラメータであるブレーキ液圧を予
測して、この予測に基づく、フィードフォワード制御が
考えられる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用自動ブレーキ装置によれば、ブレーキペダ
ルと連動して進退しマスタシリンダを操作するブレーキ
ペダル連動部材と、該ブレーキペダル連動部材に接続さ
れたダイヤフラム，該ダイヤフラムで仕切られた負圧室
及び大気圧室，該ブレーキペダルの踏み込み時に該ブレ
ーキペダルの踏み込み力をアシストするために該ブレー
キペダル連動部材と連動して該負圧室内と該大気圧室内
との間に圧力差を生じせしめる開閉弁とから構成された
真空倍力機構をそなえるとともに、該ブレーキペダルが
踏み込まれていなくても該ブレーキペダル連動部材をブ
レーキ操作側へ駆動して該マスタシリンダを操作しうる
自動ブレーキ用アクチュエータをそなえ、該自動ブレー
キ用アクチュエータが、該ブレーキペダル連動部材に対
して該ブレーキ操作側へ押圧しうるが該ブレーキペダル
の踏み込みによる該ブレーキペダル連動部材の該ブレー
キ操作側への前進を妨げないように、該ブレーキペダル
連動部材に当接しうるように設置されたピストンと、該
ピストンに対して該ブレーキ操作側へ駆動する油圧を与
えうる油圧室と、該油圧室内の油圧を調整する油圧調整
機構と、該ピストンを該ブレーキ操作側とは反対方向へ
付勢するリターンスプリングとをそなえて構成されるこ
とにより、以下のような効果や利点を得ることができる
ようになる。（１）非圧縮性流体を用いること及び真空倍力機構の加
勢を利用することから自動ブレーキ用アクチュエータを
小型化しながら十分な制御応答性や十分な最大制御量
（即ち、ブレーキ力）を得られるようになる利点があ
る。勿論、消費エネルギの増大を招くことなくブレーキ
制御を行なえる。（２）本自動ブレーキ装置の作動時にも、ブレーキペダ
ルを通じての通常のブレーキ操作を加えることが可能で
あり、また、本自動ブレーキ装置の制御系等がフェイル
した場合にも、ブレーキペダルを通じての通常のブレー
キ操作性能を確保できる。（３）真空倍力機構をそなえた既存の車両用ブレーキ装
置に、ブレーキアクチュエータを追加するだけで設置で
き、既存の装置を最大限生かしながら低コストで且つ容
易に設置することができる。

【００５３】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項１記載の構成において、
該ブレーキペダル連動部材が該真空倍力機構の本体の中
心を貫通するように配設された軸状の部材であって、該
ブレーキペダル連動部材の外周に、該ブレーキ操作側へ
向けて押圧力を受ける受圧面が形成されて、該ピストン
に、該受圧面に当接して該ブレーキ操作側への押圧力を
与える押圧面が形成されていることにより、上述の
（２）の効果、即ち、自動ブレーキ装置の作動時にもブ
レーキペダルを通じての通常のブレーキ操作を加えるこ
とが可能となり、また、本自動ブレーキ装置の制御系等
がフェイルした場合にもブレーキペダルを通じての通常
のブレーキ操作性能を確保できる、という効果を、より
確実に得られるようになる。

【００５４】また、請求項３記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項１又は２記載の構成にお
いて、該真空倍力機構本体のケース部材の後端を覆うカ
バー部材が装着され、該カバー部材と該ケース部材の後
端面とで覆われた閉空間内に、該ピストンが内装されて
いることにより、上述の（３）の効果、即ち、既存の装
置を最大限生かしながら低コストで且つ容易に設置する
ことができる効果を、より確実に得られるようになる。

【００５５】また、請求項４記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項１〜３のいずれかに記載
の構成において、該油圧調整機構が、油圧源と、該油圧
源と該圧力室との間に介設された油路と、該油路の途中
に介装されて、該油圧源からの作動油を該圧力室に送給
する送給モードと送給を停止する停止モードとをそなえ
た切換弁と、該切換弁を通じて送給された作動油の油圧
を制御する圧力制御弁とから構成されていることによ
り、適切な油圧制御を行なえるようになって、自動ブレ
ーキの性能を向上させることができる。

【００５６】また、請求項５記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項４記載の構成において、
該油圧調整機構の油圧源及び油路の一部が、車両用油圧
式四輪操舵装置と併用されていることにより、油圧系の
構成が簡素化されて、車両の総合的な自動制御を構成す
るうえで、装置の小型化や設置コストの低減等の利点が
得られる。

【００５７】また、請求項６記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項４又は５記載の構成にお
いて、該油圧調整機構の油圧源及び油路の一部が、車両
用自動操舵装置と併用されていることにより、油圧系の
構成が簡素化されて、車両の総合的な自動制御を構成す
るうえで、装置の小型化や設置コストの低減等の利点が
得られる。

【００５８】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
ブレーキ装置によれば、請求項４〜６のいずれかに記載
の構成において、該油圧源が、タンクから作動油を吸い
上げる作動油駆動手段と、該作動油駆動手段からの作動
油を貯留する蓄圧手段とから構成されていることによ
り、安定した油圧源油圧が得られるようになり、油圧制
御を精度良く行なえるようになって、自動ブレーキの性
能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ用アクチュエータの要部構成を示す
真空倍力機構の部分断面図である。

【図２】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ用アクチュエータの油圧調整機構を
示す模式的な構成図である。

【図３】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置をそなえたブレーキ系に装備される真空倍力機構の
断面図である。

【図４】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御に用いる目標減速度の設定のた
めの信号処理系を示す図である。

【図５】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御に用いる目標減速度の設定のた
めのマップを示す図である。

【図６】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御に用いる目標減速度の設定のた
めのマップを示す図である。

【図７】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御における減速度と指示電流との
関係を示す図である。

【図８】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御における減速度と制御電圧との
関係の実験結果を示す図である。

【図９】本発明の一実施例としての車両用自動ブレーキ
装置の自動ブレーキ制御の手順を示すフローチャートで
ある。

【図１０】本発明の一実施例としての車両用自動ブレー
キ装置をそなえたブレーキ系のブレーキ力の伝達経路を
示す模式的なブロック図である。

【図１１】従来の電動モータ方式のアクチュエータヲ用
いた車両用自動ブレーキ装置を示す模式的な構成図であ
る。

【符号の説明】

１マスターバック（真空倍力機構）２ブレーキペダル３オペレーティングロッド（ブレーキペダル連動部
材）３Ａフランジ部３ａ受圧面４自動ブレーキ用アクチュエータ（ブレーキアクチュ
エータ）５プッシュロッド６ケース６Ａカバー７可動ベース部材８ダイヤフラム９負圧室１０大気圧室１１リターンスプリング１２バルブ１３リターンスプリング１４ピストン１４Ａフランジ部１４ａ押圧面１５油圧室１６油圧調整機構１７リターンスプリング１８リザーバタンク１９油圧回路２０作動油駆動手段としてのポンプ（油圧源）２１分流弁２２逆止弁２３蓄圧手段としてのアキュムレータ（油圧源）２４自動ブレーキ切換弁２５圧力制御弁（減圧弁）２４Ａ弁体２４Ｂリターンスプリング２４Ｃソレノイド２５Ａ弁体２５Ｂリターンスプリング２５Ｃソレノイド２６電子制御ユニット（ＥＣＵ）２７バルブ駆動回路２８ダッシュパネル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６２Ｄ 5/07 Ｂ 8510−3Ｄ (72)発明者前村高広東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者田中忠夫東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキペダルと連動して進退しマスタ
シリンダを操作するブレーキペダル連動部材と、該ブレ
ーキペダル連動部材に接続されたダイヤフラムと、該ダ
イヤフラムで仕切られた負圧室及び大気圧室と、該ブレ
ーキペダルの踏み込み時に該ブレーキペダルの踏み込み
力をアシストするために該ブレーキペダル連動部材と連
動して該負圧室内と該大気圧室内との間に圧力差を生じ
せしめる開閉弁とから構成された真空倍力機構をそなえ
るとともに、該ブレーキペダルが踏み込まれていなくても該ブレーキ
ペダル連動部材をブレーキ操作側へ駆動して該マスタシ
リンダを操作しうる自動ブレーキ用アクチュエータをそ
なえ、該自動ブレーキ用アクチュエータが、該ブレーキペダル連動部材に対して該ブレーキ操作側へ
押圧しうるが該ブレーキペダルの踏み込みによる該ブレ
ーキペダル連動部材の該ブレーキ操作側への前進を妨げ
ないように、該ブレーキペダル連動部材に当接しうるよ
うに設置されたピストンと、該ピストンに対して該ブレーキ操作側へ駆動する油圧を
与えうる油圧室と、該油圧室内の油圧を調整する油圧調整機構と、該ピストンを該ブレーキ操作側とは反対方向へ付勢する
リターンスプリングとをそなえて構成されていることを
特徴とする、車両用自動ブレーキ装置。
【請求項２】該ブレーキペダル連動部材が該真空倍力
機構の本体の中心を貫通するように配設された軸状の部
材であって、該ブレーキペダル連動部材の外周に、該ブレーキ操作側
へ向けて押圧力を受ける受圧面が形成されて、該ピストンに、該受圧面に当接して該ブレーキ操作側へ
の押圧力を与える押圧面が形成されていることを特徴と
する、請求項１記載の車両用自動ブレーキ装置。
【請求項３】該真空倍力機構本体のケース部材の後端
を覆うカバー部材が装着され、該カバー部材と該ケース部材の後端面とで覆われた閉空
間内に、該ピストンが内装されていることを特徴とす
る、請求項１又は２記載の車両用自動ブレーキ装置。
【請求項４】該油圧調整機構が、油圧源と、該油圧源と該圧力室との間に介設された油路と、該油路の途中に介装されて、該油圧源からの作動油を該
圧力室に送給する送給モードと送給を停止する停止モー
ドとをそなえた切換弁と、該切換弁を通じて送給された作動油の油圧を制御する圧
力制御弁とから構成されていることを特徴とする、請求
項１〜３のいずれかに記載の車両用自動ブレーキ装置。
【請求項５】該油圧調整機構の油圧源及び油路の一部
が、車両用油圧式四輪操舵装置と併用されていることを特徴
とする、請求項４記載の車両用自動ブレーキ装置。
【請求項６】該油圧調整機構の油圧源及び油路の一部
が、車両用自動操舵装置と併用されていることを特徴とす
る、請求項４又は５記載の車両用自動ブレーキ装置。
【請求項７】該油圧源が、タンクから作動油を吸い上
げる作動油駆動手段と、該作動油駆動手段からの作動油を貯留する蓄圧手段とか
ら構成されていることを特徴とする、請求項４〜６のい
ずれかに記載の車両用自動ブレーキ装置。