JP2004533966A - 自動車用の油圧制動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による自動車用の油圧制動装置は、各制動回路に関係付けられた第一チャンバ(11)と第二チャンバ(12)を備えているマスターシリンダ(5)により別々にブレーキ液を供給されている2つの制動回路(3、4)と、衝突時に、前記マスターシリンダの少なくとも一方のチャンバ(12)を少なくとも部分的には空にしてブレーキペダル(8)の上方向への運動を回避するための、当該チャンバからのブレーキ液の排出手段(E)と、を備えている。前記排出手段(E)は、一方では、前記問題となっているチャンバ(12)と圧力の掛かっていないブレーキ液タンク(13)の間の接続部(L)と、他方では、所定値を有する減速度を感知する、前記接続部用の制御手段(C)とを備え、前記制御手段(C)は、2つの位置、即ち、車輌の正常な作動状態に対応し、前記チャンバ(12)と前記タンク(13)の間の接続部(L)が遮断され、前記制動回路(4)にブレーキ液が供給されている第1位置と、前記所定値よりも高い減速度が発生している衝突時で、前記チャンバ(12)と前記タンク(13)の間に接続部(L)が確立され、一方で前記下流の制動回路(4)が切り離される第2位置と、を採ることができるようになっている。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車用の油圧制動装置において、
マスターシリンダにより別々にブレーキ液を供給されている2つの制動回路であって、前記マスターシリンダは、各制動回路に関係付けられた第一チャンバと第二チャンバを備え、前記第一チャンバ内部には、ブレーキペダルにより操作されるロッドを介して制御されるピストンが設けられており、前記マスターシリンダは運転者の脚の前方に設けられた壁により支持されるよう構成されている2つの制動回路と、
衝突時に、マスターシリンダの少なくとも一方のチャンバを、少なくとも部分的には空にして、ブレーキペダルの上方向への運動を回避するための、前記少なくとも一方のチャンバからのブレーキ液の排出手段と、を備えている型式の制動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記型式の制動装置は既知であり、例えば、EP−B−0750555号に記載されている。このような装置では、ブレーキ液の排出手段は、マスターシリンダから吐出された流体を送り込むチャンバ、又は低圧アキュムレータを備えている。このような解決手法は、衝突が起こった際に、なるほど、ブレーキペダルの上方向への運動を回避するか、又は少なくとも制限することはできるが、問題の制動回路内では圧力低下が生じるという不都合がある。このような欠点を軽減し、残存する制動作用を維持するために、上記文献の最後の節には、低圧アキュムレータはマスターシリンダの圧力チャンバよりも小さいと書いてある。そのような条件を付けてはあるが、制動水準は正常な制動動作の場合より低い水準に留まる。また、低圧アキュムレータの容量にこうした制限を課すことにより、効率が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従って、本発明の主な目的は、先の定義に即した自動車用の油圧制動装置において、上に指摘した不都合が、全く、又は僅かな程度しか現われることのない制動装置を提供することである。
より具体的には、前面衝突時に、ブレーキ液の排出手段が作動している制動回路は、ブレーキペダルの後方運動に抵抗することなく、その制動性能を維持しているのが最も望ましい。
更に、ここに提供する解決手法は、簡単、安価、且つ信頼できるやり方で実現できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0004】
従って、上に定義した型式の油圧制動装置は、前記ブレーキ液の排出手段が、マスターシリンダのチャンバに関して、一方では、そのようなチャンバと圧力の掛かっていないブレーキ液タンクの間の接続部と、他方では、所定値を有する減速度を感知する、前記接続部用の制御手段とを備え、前記制御手段は、2つの位置、即ち、車輌の正常な作動状態に対応し、チャンバとタンクの間の接続部が遮断され制動回路にブレーキ液が供給されている第1位置と、前記所定値よりも高い減速度が発生している衝突時で、チャンバとタンクの間に接続部が確立され、一方で下流の制動回路が切り離される第2位置と、を採ることができることを特徴としている。
【0005】
制動回路をタンク及びマスターシリンダに対して切り離すことにより、ブレーキペダルの後方運動に関連する不都合なしに、このような回路のブレーキ液圧を維持するか、又は生み出すか、の何れかが可能となる。
制御手段は、例えば安全エアバッグに装着されているセンサなどの減速度センサにより制御される二位置ソレノイド弁で構成してもよい。
【0006】
好都合なやり方では、本装置は、衝突時に切り離された回路の制動作用を強化することを目的とする手段を備えている。その結果、流体排出手段を作動させた衝撃後に、車輌がその進路を継続することになった場合に、最も有効な超補助特性が生まれる。
制動作用を強化するための手段は、制御手段の下流で問題の回路のブレーキ用の加圧流体供給配管に接続されている高圧の油空圧式アキュムレータ(具体的には、20バールを超える圧力)と、アキュムレータ用の減速度感知作動手段とを備えている。
【0007】
アキュムレータ用の作動手段は、アキュムレータと加圧ブレーキ液供給配管の間に配置されたソレノイド弁を備えており、前記ソレノイド弁は、車輌の減速度の関数として制御され、2つの位置、即ち、ソレノイド弁が閉じておりアキュムレータが回路のブレーキ用の加圧流体供給配管から切り離されている正常な作動状態に対応する第1位置と、衝突の場合で回路のブレーキにアキュムレータから加圧流体が供給される第2位置とを採ることができる。
【0008】
前記アキュムレータの加圧ブースト手段については、条件が設けられている。このようなブースト手段は、高圧アキュムレータの入口を、高圧を受ける制動回路の部分に接続する配管を備えており、アキュムレータから前記部分に向かう流れに抗する逆止弁が設けられている。
【0009】
好都合に、本制動装置はABSシステム(ホイール・アンチブロッキング・システム)を備えており、当該システムは、制動回路毎に、ABSシステムの作動を必要とする状況が検出されるとモーターで駆動されるようになっている油圧ポンプと、車輪ブレーキ内の流体圧を調整してブロッキングの恐れなしに最適な制動作用を確保するために、センサーから供給される情報に基づいてコンピュータが制御する弁群とを含んでおり、ABSシステムの各ポンプの吐出は、回路ブレーキのシリンダにつながっている配管内の前記制御手段の下流で起きるようになっている。
【0010】
衝突時、制御手段が起動して、ABSシステムはマスターシリンダから分離される。好都合な方式では、油空圧式アキュムレータに、問題の回路用のABSシステムのポンプの吐出端が接続され、このポンプは、実際には、逆止弁を中間位置に設けたアキュムレータ用のブースト手段となる。
運転者が車輌を始動する度に、アキュムレータを十分な圧力まで昇圧するため、ポンプの作動シーケンスが与えられる。更に、ポンプは一定の間隔で作動し、アキュムレータを繰り返し昇圧して、アキュムレータ内に十分な圧力を維持するようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
上記装置に加えて、本発明は他の手段も数多く提供しており、それらについては、本発明のある実施形態について、添付図面と結び付けながら以下の詳細な説明で更に詳しく解説するが、これは一例であって本発明に制限を加えるものではない。
図1は、自動車を対象とし、前輪用の車輪ブレーキ2a及び2bと、後輪用の車輪ブレーキ2c及び2dとを作動させるように考案された油圧制動装置1を示している。従来の方式では、各車輪ブレーキはシリンダを備えており、シリンダ内で加圧流体の作用の下にピストンを動かし、ブレーキパッド又はブレーキシューをディスク又はドラム何れかの要素に押し付けて、車輪を回転方向にロックして制動を働かせる。
【0012】
装置1は、2つの制動回路3と4それぞれを備えており、各回路にはタンデムマスターシリンダ5から別々に流体が供給される。回路3は、前左輪のブレーキ2bと、後右輪のブレーキ2dを備えている。他方の回路4は、前右輪のブレーキ2aと、後左輪のブレーキ2cを備えている。本例では、両回路は交差した構成を呈しているが、無論、他の構成も考えられ、例えば、回路3を後方の2つのブレーキに対応させ、回路4を前方の2つのブレーキに対応させるという構成であってもよい。
【0013】
マスターシリンダ5は、ブレーキペダル8により操作されるロッド7によって制御される第一ピストン6を備えている。ロッド7の端部は、ペダル8に連結されている。サーボモーター9は、具体的には負圧空圧式ケーシングを備えており、ブレーキペダル8に加えられる力を増幅することを目的としている。第一ピストン6は、サーボモーター9の出力に、即ちロッド7に接続されている。第一ピストン6は、マスターシリンダ5の内部を滑動する。第二ピストン10は、マスターシリンダ内部のピストン6の前方に配置され、従って、これもマスターシリンダ内部を滑動することができる。車輌の通常走行方向に関して、マスターシリンダ5は、ブレーキペダル8の前方に配置され、その組立体は、車輌の長手方向に沿って配置されている。
【0014】
第一チャンバ11は、流体で満たされ、ピストン6とピストン10の間に画定されており、前記チャンバ内には、ばね11aが上記両ピストンの間に配置されている。第二チャンバ12は、同様に流体で満たされ、ピストン10と、ピストン6から離れた側のマスターシリンダの端壁との間に画定されている。チャンバ12内には、ばね12aが配置されている。マスターシリンダのチャンバ11、12は共に、ブレーキ液をチャンバ11、12に供給するための、送給タンクとも呼ばれる圧力の掛かっていない液体タンク13に接続されている。
【0015】
マスターシリンダ5は、サーボモーター9と共に、運転者の脚Jの前方に配置された壁14に支持されている。ブレーキペダル8の上端は、壁14に支持されている軸受に連結されている。
第一チャンバ11は、配管15で一次制動回路3に接続され、第二チャンバ12は、その出口12bが、配管16で二次制動回路4に接続されている。圧力センサ17は配管15に装着され、圧力を電圧に変換する。配管15の下流継続部(downstream continuation)において、回路3は管18を備えており、この管18は、2つの枝管18b、18dに分岐してそれぞれブレーキ2b、2dに接続されている。
【0016】
本制動装置は、ABSシステム(ホイール・アンチブロッキング・システム)を備えており、ABSシステムは、センサ、具体的には車輌の各車輪の回転速度に関するセンサ21a、21b、21c、21dが供給するデータに従ってコンピュータ20が制御する弁群19(図示せず)を含んでいる。
同様に、配管16の下流継続部では、二次回路4は管22を備えており、この管22は、2つの枝管22a、22cn分岐して、各ブレーキ2a、2cに流体を供給するようになっている。
【0017】
枝管18b、18d、22a、22cは、弁群19に設けられた各弁を通過している。
この他に、ABSシステムは、電気モーター23と、各回路3、4用の、モーター23で駆動することのできる対応するポンプP3及びP4とを備えている。このようなモーター23は、ABSシステムを作動させる必要のある状況、例えばセンサが車輪のブロッキング即ち停止状態を検出した場合に、オンにされる。
【0018】
ポンプP3の入口端は、配管24を通してブレーキ2bと2dに接続され、配管24は、2つの枝配管24b、24dに分岐している。枝配管24b、24dは、弁群19内に設けられコンピュータ20により制御される各弁を通っている。配管24には逆止弁(図示せず)が配置され、ブレーキシリンダからポンプP3の入口端に向う流れは許容するが、反対方向には流れないようになっている。この他、ポンプP3の入口端は、管25により、一方向二位置弁(one-way two-position valve)26を介して配管15に接続されているが、この一方向二位置弁は、通常は閉じている。
ポンプP3の吐出端は、配管27で管18に接続されている。二位置ソレノイド弁28は、コンピュータ20により制御され通常は開いているが、この弁は、管18の配管27と管18の合流点の上流に配置されている。逆止弁29は、ソレノイド弁28の入口と出口の間に装着され、この逆止弁29は、配管15内のブレーキ2bと2dに向う流れは許容するが、逆方向には流れないようにしている。
【0019】
ポンプP3に関して説明したのと同様に、ポンプP4は、その入口端が、配管30を通してブレーキ2aと2cのシリンダに接続されており、配管30は、弁群19を横切って、2つの枝配管30aと30cに分岐している。弁群19では、枝配管30a、30cにはソレノイド弁が装着されており、これら弁は、通常は閉じられコンピュータ20により制御されており、一方、弁群19内に設置された配管30の部分には、逆止弁が配置され、ポンプP4による吸い込みは許容するが逆流はできないようにしている。
【0020】
迂回管31は、一方は配管30に接続され、他方は配管16に接続されている。通常は閉じているソレノイド弁32は、管31に配置されている。ソレノイド弁32は、コンピュータ20により制御される(電気的接続は図1にしか示していない)。
ポンプP4の吐出口は、配管33を通して管22に接続され、ブレーキ2a、2cに加圧流体を供給する。コンピュータ2により制御され通常は開いている二位置ソレノイド弁34は、管22の、管33との接続部の上流で且つ管16及び31との接続部の下流に装着されている。逆止弁35は、ソレノイド弁34の入口と出口の間を延びる迂回管に配置されており、この逆止弁35は、マスターシリンダからブレーキ2a及び2cに向う流体流は許容するが、逆方向には流れないようにしている。
【0021】
少なくとも1つのチャンバ、即ち、本例では第二チャンバ12からのブレーキ液の排出手段Eは、衝突時に、少なくとも部分的には前記チャンバ12を空にすることを目的としている。その結果として、車輌の前面衝突時に、マスターシリンダ5が後退(recoil)し、運転者の脚を傷つけるおそれのある、ブレーキペダル8の上方向への移動が防止される。
ここで、本発明によれば、排出手段Eは、マスターシリンダの第二チャンバ12の排出配管16の、管22及び31とこの配管16との接続部の上流に、チャンバ12と圧力の掛かっていない流体タンク13との間を延びる接続管Lを備えている。
【0022】
上記接続管Lには制御手段Cが設けられ、制御手段Cは車輌の減速度を感知する。この制御手段Cは、減速度が所定の限界値より低い正常な作動状態の場合は、チャンバ12の出口12bとタンク13の間を延びる接続管Lを遮断するとともに、チャンバ12とブレーキ2a、2cとの連通を維持することができる。他方、減速度が所定の限界値を超えた場合、具体的には前面衝突の場合、制御手段Cは、出口12bとタンク13の間の接続管Lを開き、下流の制動回路4を分離された状態とするので、一方の回路4と、他方のチャンバ12及びタンク13との間は、接続されていない状態になる。
【0023】
好都合な方式では、制御手段Cは、二方向二位置ソレノイド弁EV1で構成されている。このソレノイド弁EV1は、コンピュータ20にデータを供給する減速度計36が検出する減速度に基づいて、コンピュータ20により制御される。このような減速度計36は、車輌内部に搭載されている安全エアバッグに装着されているものでもよい。
図1に示す正常な位置では、ソレノイド弁EV1は、配管16の下流部と上流部を接続しているので、マスターシリンダのチャンバ12は、ブレーキ2a、2cへの供給を行うことができる。このような構成は、車輌の正常な作動状態に対応している。
衝突時には、所定の限界値を超える高い減速度に達するので、コンピュータ20は、ソレノイド弁EV1の切換を制御して図2に示す位置に切り替える。そのとき、チャンバ12の出口12bは、送給タンク13に接続され、配管16の下流部と制動回路4は出口12bから切り離されている。回路4を分離するために、配管16に起きる接続解除、即ち遮断により、チャンバ12内に入っている流体との干渉なしに、制動圧力は回路4内で維持され、又は上昇することすらある。
【0024】
更に好都合なことに、ソレノイド弁EV1が作動して回路4が出口12bから分離されるときに、回路4の制動作用を強化するため、手段Rが設けられている。
手段Rは、逆止弁39が装着された管38で油圧ブースト手段Gに接続されている、高圧の油空圧アキュムレータ37(具体的には、20バールを超える圧力)を備えている。この逆止弁39は、圧力上昇のためのブースト手段Gからアキュムレータ37への流体流は許容するが、逆方向への流れを妨げるように設置されている。好都合な方式では、制動装置にABSシステムが装着されている場合、ブースト手段Gは、制動回路4に関係付けられたポンプP4で構成されている。管38は、ポンプP4の別の吐出口に接続されている。前記ポンプに出口が1つしかない場合、管38は配管33に接続される。
【0025】
手段Rもソレノイド弁EV2を備えており、このソレノイド弁は、コンピュータ20により制御され、アキュムレータ37と、ブレーキ2a、2cへの供給用に設けられた枝管22a及び22cとを接続している管40に配置されている。また、この管40は、逆止弁39の上流で配管38と接続されている。ソレノイド弁EV2は、一方向二位置型弁である。正常な作動状況下では、ソレノイド弁EV2は、図1に示す閉位置にあり、作動すると、アキュムレータ37が枝管22a、22cと連通することができる位置を採る。
ソレノイド弁EV2は、EV1と同じやり方で、即ち、車輌の減速度が限界値を超えたことを減速度計36が検知すると作動するというやり方で、コンピュータ20により制御されている。
【0026】
最も好都合な方式では、コンピュータ20は、車輌を始動させる度に、ポンプP4によるアキュムレータ37の昇圧に十分な時間を有する、電気モーター23の作動シーケンスを起動するようにプログラムされている。必要に応じて、このようなシーケンスが所定の間隔で繰り返されるように条件を設けることもできる。もっと費用を掛けてよければ、圧力センサをアキュムレータ37に取り付けて、アキュムレータ37内の圧力が所定の限界値より下がると、直ぐに電気モーター23とポンプP4を始動させるようにすることもできる。
【0027】
衝突により、図2に示すようにソレノイド弁EV1とEV2が作動し、ABSシステムも作動すると、ポンプP4の入口端ではキャビテーション現象が起こるかもしれない。ポンプP4に適切に流体供給するために、コンピュータ20のプログラムで、例えば数ミリ秒程度の非常に短いシーケンスで対策が講じられ、その間、図3に示すように、ソレノイド弁EV1は下流側と連通状態になる位置に戻り、ソレノイド弁32は開位置を採る。このような短いシーケンスの後、装置は図2に示す構成に戻る。
【0028】
本発明の実施形態では、回路4だけに、ソレノイド弁EV1、EV2とアキュムレータ37が配備されている。しかし、他方の回路3にも同様な手段を配備して、衝突時に、マスターシリンダの第一チャンバ11を空にするようにしてもよい。
このように構成されている、本発明による制動装置の作動モードは以下の通りである。
【0029】
正常な作動状態では、車輌を始動する都度、アキュムレータ37は、電気モーター23とポンプP4の初期動作シーケンスにより昇圧される。車輌が極めて正常な状態の下で走行している間は、電気モーター23のスイッチはオフになっている。ソレノイド弁EV1は図1に示す位置にあり、つまり上流側と下流側は連通状態にあり、一方ソレノイド弁EV2は閉位置にある。
運転者がブレーキペダル8を踏むと、空圧サーボモーター9で増幅された力がピストン6に作用する。チャンバ11と12内部の加圧流体は、各回路3と4のブレーキ2b、2d及び2a、2cを作動させる。
【0030】
制動時、ABSシステムの使用を必要とする条件が検出された場合(例えば、車輪の1つがロックした場合)には、電気モーター23がオンに切り替わり、弁28と34の位置が変わる。これ以降、ABSシステムが制動動作を担当する。
車輌が何かに衝突し、所定の限界値より高い減速度が検出されると、センサ36は、コンピュータ20に、ソレノイド弁EV1とEV2が作動することになる情報を送る。これらの弁は、図1の位置から図2の位置に切り替わる。
【0031】
ソレノイド弁EV1はチャンバ12をタンク13に接続し、つまりチャンバ12内部の流体が排出されることになり、即ち、その結果、前面衝突の場合にマスターシリンダ5が後退し、ロッド7が後方移動してブレーキペダル8が上方に移動するのを、防止するか、又は少なくとも制限することになる。その他にも、ソレノイド弁EV1は、回路4の下流部を出口12bとタンク13から分離し、制動回路4内の圧力低下を回避する。
この時、ソレノイド弁EV2は開状態になっているので、アキュムレータ37内の加圧流体が、枝管22a、22c、並びにブレーキ2a、2cに送給されることになる。従って、アキュムレータ37内部に在る圧力が枝管22a及び22c内に存在する圧力よりも高い限りにおいて、制動超補助特性(braking superassistance)が現出する。
【0032】
従って、回路4では、制動作用が維持され、又は強化されることすらあり、その結果、チャンバ12内部の流体に作用すること、又はロッド7の後退運動を起こすことなく、車輌の命令が改善されることになる。実際に、ソレノイド弁EV1及びEV2を作動させた衝撃の後、車輌がその進路を維持することは十分可能である。
その上、ソレノイド弁EV1とEV2の作動後もABSシステムは作動状態にあるので、車輌が衝撃後にその進路を維持していれば、車輌をまっすぐに保つことができる。
【0033】
図3に示す、ポンプP4の入口端への流体再供給シーケンスのおかげで、キャビテーション現象なるものは一切発生しない。
このように、本発明は、簡単、安価且つ信頼できるやり方で実施できる解決手法を提供する。
車輌に安全エアバッグが装備されている場合、エアバッグの作動により、運転者はブレーキをかけることを妨げられるかもしれない。しかし、本発明による解決手法では、ソレノイド弁EV1とEV2の作動が、エアバッグと同じように減速度計36で制御されるようにすれば、運転者が担当すべき制動力の欠如を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明による、自動車用の、正常な作動状態における油圧制動装置を示す図である。
【図2】前面衝突時の、上記油圧制動装置の図である。
【図3】前面衝突時の、予測される過渡的段階を示す図である。
【0001】
本発明は、自動車用の油圧制動装置において、
マスターシリンダにより別々にブレーキ液を供給されている2つの制動回路であって、前記マスターシリンダは、各制動回路に関係付けられた第一チャンバと第二チャンバを備え、前記第一チャンバ内部には、ブレーキペダルにより操作されるロッドを介して制御されるピストンが設けられており、前記マスターシリンダは運転者の脚の前方に設けられた壁により支持されるよう構成されている2つの制動回路と、
衝突時に、マスターシリンダの少なくとも一方のチャンバを、少なくとも部分的には空にして、ブレーキペダルの上方向への運動を回避するための、前記少なくとも一方のチャンバからのブレーキ液の排出手段と、を備えている型式の制動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記型式の制動装置は既知であり、例えば、EP−B−0750555号に記載されている。このような装置では、ブレーキ液の排出手段は、マスターシリンダから吐出された流体を送り込むチャンバ、又は低圧アキュムレータを備えている。このような解決手法は、衝突が起こった際に、なるほど、ブレーキペダルの上方向への運動を回避するか、又は少なくとも制限することはできるが、問題の制動回路内では圧力低下が生じるという不都合がある。このような欠点を軽減し、残存する制動作用を維持するために、上記文献の最後の節には、低圧アキュムレータはマスターシリンダの圧力チャンバよりも小さいと書いてある。そのような条件を付けてはあるが、制動水準は正常な制動動作の場合より低い水準に留まる。また、低圧アキュムレータの容量にこうした制限を課すことにより、効率が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従って、本発明の主な目的は、先の定義に即した自動車用の油圧制動装置において、上に指摘した不都合が、全く、又は僅かな程度しか現われることのない制動装置を提供することである。
より具体的には、前面衝突時に、ブレーキ液の排出手段が作動している制動回路は、ブレーキペダルの後方運動に抵抗することなく、その制動性能を維持しているのが最も望ましい。
更に、ここに提供する解決手法は、簡単、安価、且つ信頼できるやり方で実現できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0004】
従って、上に定義した型式の油圧制動装置は、前記ブレーキ液の排出手段が、マスターシリンダのチャンバに関して、一方では、そのようなチャンバと圧力の掛かっていないブレーキ液タンクの間の接続部と、他方では、所定値を有する減速度を感知する、前記接続部用の制御手段とを備え、前記制御手段は、2つの位置、即ち、車輌の正常な作動状態に対応し、チャンバとタンクの間の接続部が遮断され制動回路にブレーキ液が供給されている第1位置と、前記所定値よりも高い減速度が発生している衝突時で、チャンバとタンクの間に接続部が確立され、一方で下流の制動回路が切り離される第2位置と、を採ることができることを特徴としている。
【0005】
制動回路をタンク及びマスターシリンダに対して切り離すことにより、ブレーキペダルの後方運動に関連する不都合なしに、このような回路のブレーキ液圧を維持するか、又は生み出すか、の何れかが可能となる。
制御手段は、例えば安全エアバッグに装着されているセンサなどの減速度センサにより制御される二位置ソレノイド弁で構成してもよい。
【0006】
好都合なやり方では、本装置は、衝突時に切り離された回路の制動作用を強化することを目的とする手段を備えている。その結果、流体排出手段を作動させた衝撃後に、車輌がその進路を継続することになった場合に、最も有効な超補助特性が生まれる。
制動作用を強化するための手段は、制御手段の下流で問題の回路のブレーキ用の加圧流体供給配管に接続されている高圧の油空圧式アキュムレータ(具体的には、20バールを超える圧力)と、アキュムレータ用の減速度感知作動手段とを備えている。
【0007】
アキュムレータ用の作動手段は、アキュムレータと加圧ブレーキ液供給配管の間に配置されたソレノイド弁を備えており、前記ソレノイド弁は、車輌の減速度の関数として制御され、2つの位置、即ち、ソレノイド弁が閉じておりアキュムレータが回路のブレーキ用の加圧流体供給配管から切り離されている正常な作動状態に対応する第1位置と、衝突の場合で回路のブレーキにアキュムレータから加圧流体が供給される第2位置とを採ることができる。
【0008】
前記アキュムレータの加圧ブースト手段については、条件が設けられている。このようなブースト手段は、高圧アキュムレータの入口を、高圧を受ける制動回路の部分に接続する配管を備えており、アキュムレータから前記部分に向かう流れに抗する逆止弁が設けられている。
【0009】
好都合に、本制動装置はABSシステム(ホイール・アンチブロッキング・システム)を備えており、当該システムは、制動回路毎に、ABSシステムの作動を必要とする状況が検出されるとモーターで駆動されるようになっている油圧ポンプと、車輪ブレーキ内の流体圧を調整してブロッキングの恐れなしに最適な制動作用を確保するために、センサーから供給される情報に基づいてコンピュータが制御する弁群とを含んでおり、ABSシステムの各ポンプの吐出は、回路ブレーキのシリンダにつながっている配管内の前記制御手段の下流で起きるようになっている。
【0010】
衝突時、制御手段が起動して、ABSシステムはマスターシリンダから分離される。好都合な方式では、油空圧式アキュムレータに、問題の回路用のABSシステムのポンプの吐出端が接続され、このポンプは、実際には、逆止弁を中間位置に設けたアキュムレータ用のブースト手段となる。
運転者が車輌を始動する度に、アキュムレータを十分な圧力まで昇圧するため、ポンプの作動シーケンスが与えられる。更に、ポンプは一定の間隔で作動し、アキュムレータを繰り返し昇圧して、アキュムレータ内に十分な圧力を維持するようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
上記装置に加えて、本発明は他の手段も数多く提供しており、それらについては、本発明のある実施形態について、添付図面と結び付けながら以下の詳細な説明で更に詳しく解説するが、これは一例であって本発明に制限を加えるものではない。
図1は、自動車を対象とし、前輪用の車輪ブレーキ2a及び2bと、後輪用の車輪ブレーキ2c及び2dとを作動させるように考案された油圧制動装置1を示している。従来の方式では、各車輪ブレーキはシリンダを備えており、シリンダ内で加圧流体の作用の下にピストンを動かし、ブレーキパッド又はブレーキシューをディスク又はドラム何れかの要素に押し付けて、車輪を回転方向にロックして制動を働かせる。
【0012】
装置1は、2つの制動回路3と4それぞれを備えており、各回路にはタンデムマスターシリンダ5から別々に流体が供給される。回路3は、前左輪のブレーキ2bと、後右輪のブレーキ2dを備えている。他方の回路4は、前右輪のブレーキ2aと、後左輪のブレーキ2cを備えている。本例では、両回路は交差した構成を呈しているが、無論、他の構成も考えられ、例えば、回路3を後方の2つのブレーキに対応させ、回路4を前方の2つのブレーキに対応させるという構成であってもよい。
【0013】
マスターシリンダ5は、ブレーキペダル8により操作されるロッド7によって制御される第一ピストン6を備えている。ロッド7の端部は、ペダル8に連結されている。サーボモーター9は、具体的には負圧空圧式ケーシングを備えており、ブレーキペダル8に加えられる力を増幅することを目的としている。第一ピストン6は、サーボモーター9の出力に、即ちロッド7に接続されている。第一ピストン6は、マスターシリンダ5の内部を滑動する。第二ピストン10は、マスターシリンダ内部のピストン6の前方に配置され、従って、これもマスターシリンダ内部を滑動することができる。車輌の通常走行方向に関して、マスターシリンダ5は、ブレーキペダル8の前方に配置され、その組立体は、車輌の長手方向に沿って配置されている。
【0014】
第一チャンバ11は、流体で満たされ、ピストン6とピストン10の間に画定されており、前記チャンバ内には、ばね11aが上記両ピストンの間に配置されている。第二チャンバ12は、同様に流体で満たされ、ピストン10と、ピストン6から離れた側のマスターシリンダの端壁との間に画定されている。チャンバ12内には、ばね12aが配置されている。マスターシリンダのチャンバ11、12は共に、ブレーキ液をチャンバ11、12に供給するための、送給タンクとも呼ばれる圧力の掛かっていない液体タンク13に接続されている。
【0015】
マスターシリンダ5は、サーボモーター9と共に、運転者の脚Jの前方に配置された壁14に支持されている。ブレーキペダル8の上端は、壁14に支持されている軸受に連結されている。
第一チャンバ11は、配管15で一次制動回路3に接続され、第二チャンバ12は、その出口12bが、配管16で二次制動回路4に接続されている。圧力センサ17は配管15に装着され、圧力を電圧に変換する。配管15の下流継続部(downstream continuation)において、回路3は管18を備えており、この管18は、2つの枝管18b、18dに分岐してそれぞれブレーキ2b、2dに接続されている。
【0016】
本制動装置は、ABSシステム(ホイール・アンチブロッキング・システム)を備えており、ABSシステムは、センサ、具体的には車輌の各車輪の回転速度に関するセンサ21a、21b、21c、21dが供給するデータに従ってコンピュータ20が制御する弁群19(図示せず)を含んでいる。
同様に、配管16の下流継続部では、二次回路4は管22を備えており、この管22は、2つの枝管22a、22cn分岐して、各ブレーキ2a、2cに流体を供給するようになっている。
【0017】
枝管18b、18d、22a、22cは、弁群19に設けられた各弁を通過している。
この他に、ABSシステムは、電気モーター23と、各回路3、4用の、モーター23で駆動することのできる対応するポンプP3及びP4とを備えている。このようなモーター23は、ABSシステムを作動させる必要のある状況、例えばセンサが車輪のブロッキング即ち停止状態を検出した場合に、オンにされる。
【0018】
ポンプP3の入口端は、配管24を通してブレーキ2bと2dに接続され、配管24は、2つの枝配管24b、24dに分岐している。枝配管24b、24dは、弁群19内に設けられコンピュータ20により制御される各弁を通っている。配管24には逆止弁(図示せず)が配置され、ブレーキシリンダからポンプP3の入口端に向う流れは許容するが、反対方向には流れないようになっている。この他、ポンプP3の入口端は、管25により、一方向二位置弁(one-way two-position valve)26を介して配管15に接続されているが、この一方向二位置弁は、通常は閉じている。
ポンプP3の吐出端は、配管27で管18に接続されている。二位置ソレノイド弁28は、コンピュータ20により制御され通常は開いているが、この弁は、管18の配管27と管18の合流点の上流に配置されている。逆止弁29は、ソレノイド弁28の入口と出口の間に装着され、この逆止弁29は、配管15内のブレーキ2bと2dに向う流れは許容するが、逆方向には流れないようにしている。
【0019】
ポンプP3に関して説明したのと同様に、ポンプP4は、その入口端が、配管30を通してブレーキ2aと2cのシリンダに接続されており、配管30は、弁群19を横切って、2つの枝配管30aと30cに分岐している。弁群19では、枝配管30a、30cにはソレノイド弁が装着されており、これら弁は、通常は閉じられコンピュータ20により制御されており、一方、弁群19内に設置された配管30の部分には、逆止弁が配置され、ポンプP4による吸い込みは許容するが逆流はできないようにしている。
【0020】
迂回管31は、一方は配管30に接続され、他方は配管16に接続されている。通常は閉じているソレノイド弁32は、管31に配置されている。ソレノイド弁32は、コンピュータ20により制御される(電気的接続は図1にしか示していない)。
ポンプP4の吐出口は、配管33を通して管22に接続され、ブレーキ2a、2cに加圧流体を供給する。コンピュータ2により制御され通常は開いている二位置ソレノイド弁34は、管22の、管33との接続部の上流で且つ管16及び31との接続部の下流に装着されている。逆止弁35は、ソレノイド弁34の入口と出口の間を延びる迂回管に配置されており、この逆止弁35は、マスターシリンダからブレーキ2a及び2cに向う流体流は許容するが、逆方向には流れないようにしている。
【0021】
少なくとも1つのチャンバ、即ち、本例では第二チャンバ12からのブレーキ液の排出手段Eは、衝突時に、少なくとも部分的には前記チャンバ12を空にすることを目的としている。その結果として、車輌の前面衝突時に、マスターシリンダ5が後退(recoil)し、運転者の脚を傷つけるおそれのある、ブレーキペダル8の上方向への移動が防止される。
ここで、本発明によれば、排出手段Eは、マスターシリンダの第二チャンバ12の排出配管16の、管22及び31とこの配管16との接続部の上流に、チャンバ12と圧力の掛かっていない流体タンク13との間を延びる接続管Lを備えている。
【0022】
上記接続管Lには制御手段Cが設けられ、制御手段Cは車輌の減速度を感知する。この制御手段Cは、減速度が所定の限界値より低い正常な作動状態の場合は、チャンバ12の出口12bとタンク13の間を延びる接続管Lを遮断するとともに、チャンバ12とブレーキ2a、2cとの連通を維持することができる。他方、減速度が所定の限界値を超えた場合、具体的には前面衝突の場合、制御手段Cは、出口12bとタンク13の間の接続管Lを開き、下流の制動回路4を分離された状態とするので、一方の回路4と、他方のチャンバ12及びタンク13との間は、接続されていない状態になる。
【0023】
好都合な方式では、制御手段Cは、二方向二位置ソレノイド弁EV1で構成されている。このソレノイド弁EV1は、コンピュータ20にデータを供給する減速度計36が検出する減速度に基づいて、コンピュータ20により制御される。このような減速度計36は、車輌内部に搭載されている安全エアバッグに装着されているものでもよい。
図1に示す正常な位置では、ソレノイド弁EV1は、配管16の下流部と上流部を接続しているので、マスターシリンダのチャンバ12は、ブレーキ2a、2cへの供給を行うことができる。このような構成は、車輌の正常な作動状態に対応している。
衝突時には、所定の限界値を超える高い減速度に達するので、コンピュータ20は、ソレノイド弁EV1の切換を制御して図2に示す位置に切り替える。そのとき、チャンバ12の出口12bは、送給タンク13に接続され、配管16の下流部と制動回路4は出口12bから切り離されている。回路4を分離するために、配管16に起きる接続解除、即ち遮断により、チャンバ12内に入っている流体との干渉なしに、制動圧力は回路4内で維持され、又は上昇することすらある。
【0024】
更に好都合なことに、ソレノイド弁EV1が作動して回路4が出口12bから分離されるときに、回路4の制動作用を強化するため、手段Rが設けられている。
手段Rは、逆止弁39が装着された管38で油圧ブースト手段Gに接続されている、高圧の油空圧アキュムレータ37(具体的には、20バールを超える圧力)を備えている。この逆止弁39は、圧力上昇のためのブースト手段Gからアキュムレータ37への流体流は許容するが、逆方向への流れを妨げるように設置されている。好都合な方式では、制動装置にABSシステムが装着されている場合、ブースト手段Gは、制動回路4に関係付けられたポンプP4で構成されている。管38は、ポンプP4の別の吐出口に接続されている。前記ポンプに出口が1つしかない場合、管38は配管33に接続される。
【0025】
手段Rもソレノイド弁EV2を備えており、このソレノイド弁は、コンピュータ20により制御され、アキュムレータ37と、ブレーキ2a、2cへの供給用に設けられた枝管22a及び22cとを接続している管40に配置されている。また、この管40は、逆止弁39の上流で配管38と接続されている。ソレノイド弁EV2は、一方向二位置型弁である。正常な作動状況下では、ソレノイド弁EV2は、図1に示す閉位置にあり、作動すると、アキュムレータ37が枝管22a、22cと連通することができる位置を採る。
ソレノイド弁EV2は、EV1と同じやり方で、即ち、車輌の減速度が限界値を超えたことを減速度計36が検知すると作動するというやり方で、コンピュータ20により制御されている。
【0026】
最も好都合な方式では、コンピュータ20は、車輌を始動させる度に、ポンプP4によるアキュムレータ37の昇圧に十分な時間を有する、電気モーター23の作動シーケンスを起動するようにプログラムされている。必要に応じて、このようなシーケンスが所定の間隔で繰り返されるように条件を設けることもできる。もっと費用を掛けてよければ、圧力センサをアキュムレータ37に取り付けて、アキュムレータ37内の圧力が所定の限界値より下がると、直ぐに電気モーター23とポンプP4を始動させるようにすることもできる。
【0027】
衝突により、図2に示すようにソレノイド弁EV1とEV2が作動し、ABSシステムも作動すると、ポンプP4の入口端ではキャビテーション現象が起こるかもしれない。ポンプP4に適切に流体供給するために、コンピュータ20のプログラムで、例えば数ミリ秒程度の非常に短いシーケンスで対策が講じられ、その間、図3に示すように、ソレノイド弁EV1は下流側と連通状態になる位置に戻り、ソレノイド弁32は開位置を採る。このような短いシーケンスの後、装置は図2に示す構成に戻る。
【0028】
本発明の実施形態では、回路4だけに、ソレノイド弁EV1、EV2とアキュムレータ37が配備されている。しかし、他方の回路3にも同様な手段を配備して、衝突時に、マスターシリンダの第一チャンバ11を空にするようにしてもよい。
このように構成されている、本発明による制動装置の作動モードは以下の通りである。
【0029】
正常な作動状態では、車輌を始動する都度、アキュムレータ37は、電気モーター23とポンプP4の初期動作シーケンスにより昇圧される。車輌が極めて正常な状態の下で走行している間は、電気モーター23のスイッチはオフになっている。ソレノイド弁EV1は図1に示す位置にあり、つまり上流側と下流側は連通状態にあり、一方ソレノイド弁EV2は閉位置にある。
運転者がブレーキペダル8を踏むと、空圧サーボモーター9で増幅された力がピストン6に作用する。チャンバ11と12内部の加圧流体は、各回路3と4のブレーキ2b、2d及び2a、2cを作動させる。
【0030】
制動時、ABSシステムの使用を必要とする条件が検出された場合(例えば、車輪の1つがロックした場合)には、電気モーター23がオンに切り替わり、弁28と34の位置が変わる。これ以降、ABSシステムが制動動作を担当する。
車輌が何かに衝突し、所定の限界値より高い減速度が検出されると、センサ36は、コンピュータ20に、ソレノイド弁EV1とEV2が作動することになる情報を送る。これらの弁は、図1の位置から図2の位置に切り替わる。
【0031】
ソレノイド弁EV1はチャンバ12をタンク13に接続し、つまりチャンバ12内部の流体が排出されることになり、即ち、その結果、前面衝突の場合にマスターシリンダ5が後退し、ロッド7が後方移動してブレーキペダル8が上方に移動するのを、防止するか、又は少なくとも制限することになる。その他にも、ソレノイド弁EV1は、回路4の下流部を出口12bとタンク13から分離し、制動回路4内の圧力低下を回避する。
この時、ソレノイド弁EV2は開状態になっているので、アキュムレータ37内の加圧流体が、枝管22a、22c、並びにブレーキ2a、2cに送給されることになる。従って、アキュムレータ37内部に在る圧力が枝管22a及び22c内に存在する圧力よりも高い限りにおいて、制動超補助特性(braking superassistance)が現出する。
【0032】
従って、回路4では、制動作用が維持され、又は強化されることすらあり、その結果、チャンバ12内部の流体に作用すること、又はロッド7の後退運動を起こすことなく、車輌の命令が改善されることになる。実際に、ソレノイド弁EV1及びEV2を作動させた衝撃の後、車輌がその進路を維持することは十分可能である。
その上、ソレノイド弁EV1とEV2の作動後もABSシステムは作動状態にあるので、車輌が衝撃後にその進路を維持していれば、車輌をまっすぐに保つことができる。
【0033】
図3に示す、ポンプP4の入口端への流体再供給シーケンスのおかげで、キャビテーション現象なるものは一切発生しない。
このように、本発明は、簡単、安価且つ信頼できるやり方で実施できる解決手法を提供する。
車輌に安全エアバッグが装備されている場合、エアバッグの作動により、運転者はブレーキをかけることを妨げられるかもしれない。しかし、本発明による解決手法では、ソレノイド弁EV1とEV2の作動が、エアバッグと同じように減速度計36で制御されるようにすれば、運転者が担当すべき制動力の欠如を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明による、自動車用の、正常な作動状態における油圧制動装置を示す図である。
【図2】前面衝突時の、上記油圧制動装置の図である。
【図3】前面衝突時の、予測される過渡的段階を示す図である。
Claims (12)
- 自動車用の油圧制動装置において、
マスターシリンダ(5)により別々にブレーキ液を供給されている2つの制動回路(3、4)であって、前記マスターシリンダは、各制動回路に関係付けられた第一チャンバ(11)と第二チャンバ(12)を備え、前記第一チャンバ内部には、ブレーキペダル(8)により操作されるロッド(7)を介して制御されるピストン(6)が設けられており、前記マスターシリンダは、運転者の脚の前方に設けられた壁(14)により支持されるよう構成されている2つの制動回路と、
衝突時に、前記マスターシリンダの少なくとも一方のチャンバ(12)を少なくとも部分的には空にして前記ブレーキペダル(8)の上方向への移動を回避するための、前記少なくとも一方のチャンバ(12)からのブレーキ液の排出手段(E)と、を備えており、
前記ブレーキ液の排出手段(E)は、前記マスターシリンダの問題となっているチャンバ(12)に関して、一方では、前記チャンバ(12)と圧力の掛かっていないブレーキ液タンク(13)の間の接続部(L)と、他方では、所定値を有する減速度を感知する、前記接続部用の制御手段(C)とを備え、前記制御手段(C)は、2つの位置、即ち、車輌の正常な作動状態に対応し、前記チャンバ(12)と前記タンク(13)の間の接続部(L)が遮断され、前記制動回路(4)にブレーキ液が供給されている第1位置と、前記所定値よりも高い減速度が発生している衝突時で、前記チャンバ(12)と前記タンク(13)の間に接続部(L)が確立され、一方で前記下流の制動回路(4)が切り離される第2位置と、を採ることができるようになっていることを特徴とする制動装置。 - 前記制御手段(C)は、減速度センサ(36)により制御される二位置ソレノイド弁(EV1)で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の制動装置。
- 前記減速度センサ(36)は、安全エアバッグの制御に使用されているものであることを特徴とする請求項2に記載の制動装置。
- 衝突時に切り離された前記回路(4)の制動作用を強化することを目的とする手段(R)を備えていることを特徴とする上記請求項1から3の何れかに記載の制動装置。
- 制動作用を強化するための前記手段(R)は、前記制御手段(C)の下流で問題の回路(4)のブレーキ(2a、2c)用の加圧流体供給配管(22、22a、22c)に接続されている高圧の油空圧式アキュムレータ(37)と、前記アキュムレータ用の減速度感知作動手段(EV2)とを備えていることを特徴とする請求項4に記載の制動装置。
- 前記アキュムレータ(37)用の作動手段は、前記アキュムレータ(37)と前記加圧ブレーキ液供給配管(22、22a、22c)の間に配置されたソレノイド弁(EV2)を備えており、前記ソレノイド弁(EV2)は、車輌の減速度の関数として制御され、2つの位置、即ち、前記ソレノイド弁(EV2)が閉じており、前記アキュムレータが回路のブレーキ用の前記加圧流体供給配管(22、22a、22c)から切り離されている正常な作動状態に対応する第1位置と、衝突の場合で、回路のブレーキ(2a、2c)に前記アキュムレータ(37)から加圧流体が供給される第2位置と、を採ることができることを特徴とする請求項5に記載の制動装置。
- 前記油空圧式アキュムレータ(37)内部の圧力は、20バールよりも高いことを特徴とする請求項5又は6に記載の制動装置。
- 上記条件は、前記アキュムレータ(37)用のブースト手段(G)のために設けられていることを特徴とする請求項5から7の何れかに記載の制動装置。
- 前記ブースト手段(G)は、前記高圧アキュムレータ(37)の入口を、高圧を受ける前記制動回路(4)の部分に接続する配管(38)と、アキュムレータから前記部分に向う流れに抗するように設けられた逆止弁(39)と、を備えていることを特徴とする請求項8に記載の制動装置。
- 制動回路毎に、ABSシステムの作動を必要とする状況が検出されるとモーター(23)で駆動されるようになっている油圧ポンプ(P3、P4)と、車輪ブレーキ内の流体圧を調整するためにセンサーから供給される情報に基づいてコンピュータ(20)が制御する弁群(19)と、を含んでいるABSシステムを備えており、
前記ABSシステムの各ポンプ(P3、P4)の吐出は、前記回路ブレーキのシリンダにつながっている配管(18、22)内の、前記制御手段(C)の下流で起きるようになっていることを特徴とする請求項1から9の何れかに記載の制動装置。 - 前記油空圧式アキュムレータ(37)には、問題の回路(4)用のABSシステムの前記ポンプ(P4)の吐出端が接続され、前記ポンプは、逆止弁(39)を中間位置に設けた前記アキュムレータ(37)用のブースト手段(G)であることを特徴とする請求項9又は10に記載の制動装置。
- 運転者が車輌を始動する度に、前記アキュムレータ(37)を十分な圧力まで昇圧するために、前記ポンプ(P4)の作動シーケンスが与えられることを特徴とする請求項11に記載の制動装置。
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