JP3539585B2

JP3539585B2 - 自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステム

Info

Publication number: JP3539585B2
Application number: JP00385995A
Authority: JP
Inventors: 良保高崎
Original assignee: Bosch Corp; Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JPH08188132A; US5584538A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車輌の坂道発進を簡単に行うことができるようにするため、信号待ちや渋滞路におけるブレーキペダルを踏み続ける操作を不要にするため、駆動輪の空転時にトラクションコントロールを行うため、坂道での車輌停止状態の保持のため、走行中での車間距離制御のため、下り坂でのオーバースピード防止等の車輌の走行速度を抑制するため、あるいはサイドブレーキの掛け忘れを防止するため等に用いられる自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車においては、パーキングブレーキやブレーキペダルからアクセルペダルへの急なペダル踏み換え操作を必要とすることなく自動車等の車輌の坂道発進を簡単に行うことができるようにするため、信号待ちや渋滞路におけるブレーキペダルを踏み続ける操作を不要にしてブレーキ操作による疲労を軽減することができるようにするため、駆動輪の空転時にトラクションコントロールを行うことにより発進や加速を確実に行うことができるようにするため、坂道での車輌停止状態を確実に保持するため、走行中での車間距離を自動的に制御するため、下り坂でのオーバースピードを防止する等の車輌の走行速度を自動的に抑制するため、サイドブレーキの掛け忘れを防止するため等に用いられる自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムが開発されている。
【０００３】
このような自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムとして、従来、図５に示すような特開平４ー２９２２５６号公報に開示されているブレーキシステムがある。
【０００４】
図５に示すブレーキシステムはタンデム形の真空倍力装置を備えており、この図示状態では真空倍力装置１５０は弁機構１５１の大気弁１５１ａが閉じかつ真空弁１５１ｂが開いて、室Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄには真空が導入されたブレーキ非作動状態となっている。また、ソレノイドバルブ１５２が通常時は図示位置に設定され、したがってベローズ１５３によって囲まれた室Ａ′は通常時真空が導入されている。
【０００５】
このブレーキ非作動状態において、通常ブレーキ時には図示しないブレーキペダルが踏み込まれて入力軸１５４が前進すると、弁機構１５１の大気弁１５１ａが開きかつ真空弁１５１ｂが閉じるので、大気が変圧通路１５５,１５６を通って変圧室Ｂ,Ｄにそれぞれ導入される。これにより、ダイヤフラム１５７,１５８の前後の室Ａ,ＢおよびＣ,Ｄ間に差圧が生じて、ダイヤフラム１５７,１５８およびパワーピストン１５９,１６０が前進し、出力軸１６１から出力が発生され、この出力によりマスタシリンダ１６２が作動して、通常ブレーキが作動する。
【０００６】
ダイヤフラム１５７,１５８およびパワーピストン１５９,１６０の前進は、大気弁１５１ａが閉じて変圧室Ｂ,Ｄに大気が導入されなくなるまで行われ、その結果出力は入力すなわちブレーキペダル踏み込み量に応じた所定のサーボ比の出力となる。この状態では、弁機構１５１の大気弁１５１ａおよび真空弁１５１ｂはともに閉じた状態となる。
【０００７】
一方、ブレーキ非作動状態において、自動ブレーキ作動条件となってコントローラによりソレノイドバルブ１５２が切り換えられると、室Ａ′に大気が導入され、この大気は更に定圧通路１６３、開いている真空弁１５１ｂ、変圧通路１５５,１５６を通って変圧室Ｂ,Ｄにそれぞれ導入される。これにより、前述の通常ブレーキ時と同様にダイヤフラム１５７,１５８およびパワーピストン１５９,１６０が前進し、ブレーキが作動する。こうして、自動ブレーキ作動条件となったときコントローラからの制御信号によってソレノイドバルブ１５２が切り換えられることにより、自動ブレーキが作動するようになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムでは、運転者がブレーキペダルを踏み込んで通常ブレーキを行っているときは、真空弁１５１ｂが閉じて定圧通路１６３と変圧通路１５５とは遮断された状態となっている。このため、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるときに自動ブレーキ作動条件となり、コントローラによりソレノイドバルブ１５２が切り換えられて室Ａ′および定圧通路１６３に大気が導入されても、この大気は変圧通路１５５には導入されない。したがって、運転者のブレーキペダル踏み込み時には、自動ブレーキ作動条件となっても自動ブレーキを作動することはできなかった。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブレーキペダル踏込による通常ブレーキ作動時であっても更に自動ブレーキを確実に作動させるとともに、自動ブレーキ作動時であっても更に通常ブレーキを確実に作動させることのできる自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレーキ操作部材と、このブレーキ操作部材のブレーキ操作によりマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が供給されて車輪にブレーキ力を発生するホイールシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に設けられた自動ブレーキアクチュエータと、この自動ブレーキ用アクチュエータを作動する推力を発生する推力発生器と、この推力発生器を作動するための動力を供給制御する制御装置を有し、前記自動ブレーキアクチュエータが、前記推力発生器の非作動時に前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通し、前記推力発生器の作動時に前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断するとともに、前記推力発生器の推力に応じた圧力を前記ホイールシリンダに供給する第１自動ブレーキ用シリンダと、前記推力発生器の推力により作動して前記第１自動ブレーキ用シリンダを作動させる第２自動ブレーキ用シリンダを備え、前記第１自動ブレーキ用シリンダが、ハウジングの第１シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設された第１ピストンと、このピストンの前端に面して設けられた、前記ホイールシリンダに連通する第１液室と、前記推力発生器の非作動時に前記マスタシリンダと前記第１液室とを連通し、前記推力発生器の作動時に前記マスタシリンダと前記第１液室との連通を遮断する常開の開閉弁と、前記ハウジングの第２シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設され前記第２自動ブレーキ用シリンダからの圧力により作動して前記第１ピストンを作動させる第２ピストンとを有し、前記第２自動ブレーキ用シリンダが、前記ハウジングの第３シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設され前記推力発生器の推力により作動して前記第２ピストンに作用する圧力を発生させる第３ピストンを有し、前記ブレーキシステムが２ブレーキ系統からなるとともに、前記第１自動ブレーキ用シリンダがこれらの各ブレーキ毎に設けられて、１つの前記推力発生器により作動する１つの前記第２自動ブレーキ用シリンダからの圧力が各ブレーキ毎に設けられた前記第１自動ブレーキ用シリンダの各第２ピストンに作用し、前記各第１自動ブレーキ用シリンダと前記第２自動ブレーキ用シリンダのハウジングが、一つの共通のハウジングであり、前記第１自動ブレーキ用シリンダの前記第１ピストンと前記第２ピストンとが同軸上に設けられているとともに、前記第２自動ブレーキ用シリンダが前記第１自動ブレーキ用シリンダに対して直交する方向に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記開閉弁が、前記第１ピストンに設けられたセンタバルブにより構成されていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３の発明は、前記第１自動ブレーキ用シリンダの前記第１ピストンが大径ピストンであり、前記第２ピストンが前記第１ピストンより小径の小径ピストンであることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記推力発生器の動力が、負圧、圧縮空気、液圧、電動モータによる動力および電磁力のいずれかであることを特徴としている。
【００１３】
【作用】
このように構成された本発明においては、自動ブレーキ作動していないときの通常ブレーキの場合は、推力発生器が作動しないとともに、第１自動ブレーキ用シリンダがマスタシリンダとホイールシリンダとを連通する。したがって、ブレーキ操作部材のブレーキ操作によりマスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧が自動ブレーキ用シリンダホイールシリンダに供給されて、通常ブレーキが行われる。
また、通常ブレーキが作動していないとき自動ブレーキ作動条件が成立すると、制御装置が推力発生器を作動し、推力発生器が推力を発生するとともに、この推力により第２自動ブレーキ用シリンダが作動して圧力を発生し、この第２自動ブレーキ用シリンダの圧力により第１自動ブレーキ用シリンダが作動する。これにより、第１自動ブレーキ用シリンダは推力に応じた圧力をホイールシリンダに供給して、自動ブレーキが行われる。
【００１４】
更に、ブレーキペダル踏込による通常ブレーキ作動時に、自動ブレーキ作動条件が成立すると、前述と同様に推力発生器の推力により第２自動ブレーキ用シリンダが作動する。第２自動ブレーキ用シリンダの作動により発生した圧力がブレーキペダル踏込により発生しているマスタシリンダ圧より小さい間は、第１自動ブレーキ用シリンダが作動しなく、ホイールシリンダ圧はマスタシリンダ圧に保持される。第２自動ブレーキ用シリンダの圧力がマスタシリンダ圧以上になると、第１自動ブレーキ用シリンダが作動して圧力を発生するようになる。この圧力により、ホイールシリンダ圧は推力の増大とともに直線的に増大する。このときの、推力発生器の同じ推力に対するホイールシリンダの圧力は、自動ブレーキのみ作動時のホイールシリンダ圧に比べて、ブレーキペダル踏込によるホイールシリンダ圧から、自動ブレーキのみの作動において発生する自動ブレーキ作動信号圧がマスタシリンダ圧となったときのホイールシリンダ圧を差し引いた圧力だけ高くなる。
【００１５】
また自動ブレーキ作動時に、ブレーキペダルが踏み込まれると、前述と同様にマスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧は、推力発生器の推力で作動された第２自動ブレーキ用シリンダの圧力とともに第１自動ブレーキ用シリンダを作動させる方向に作用する。これにより、第１自動ブレーキ用シリンダが作動しホイールシリンダ圧はマスタシリンダ圧の上昇と同時に直線的に上昇する。したがって、ブレーキペダル踏込と同時に自動ブレーキとともに通常ブレーキが作動するようになり、良好な応答性が得られる。このときのホイールシリンダ圧の上昇の傾きは、マスタシリンダ圧が自動ブレーキ作動信号圧により大径ピストンを押圧している小径ピストンを後退させる方向に作用するので、通常ブレーキのみ作動のときの上昇の傾きよりは小さい。マスタシリンダ圧が上昇してホイールシリンダ圧と同じになると、ホイールシリンダ圧はマスタシリンダ圧の上昇に比例して上昇するようになる。こうして、自動ブレーキ作動時に通常ブレーキが作動すると、この通常ブレーキ作動によりブレーキ力が強められる。
【００１６】
更に、マスタシリンダ等の通常ブレーキ構成部品が故障した場合でも、推力発生器が作動して自動ブレーキ作動信号圧が発生することにより、自動ブレーキが作動し、また推力発生器や自動ブレーキアクチュエータ等の自動ブレーキ構成部品が故障した場合でも、ブレーキペダル踏込によりマスタシリンダ圧が発生することにより、通常ブレーキが作動するようになる。これにより、本発明のブレーキシステムはフェイルセーフ機能を有している。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明に係る自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムの一実施例を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、この実施例の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムは、従来の通常ブレーキ装置と同様に通常ブレーキをかけるためのブレーキ操作部材であるブレーキペダル１、このブレーキペダル１の踏力を所定のサーボ比で倍力して出力する従来公知のシングル形またはタンデム形の負圧倍力装置２、およびこの負圧倍力装置２の出力により作動してブレーキ圧を発生する従来公知のタンデムマスタシリンダ３を備えている。このタンデムマスタシリンダ３の２つの第１および第２出力口４,５には、それぞれ第１および第２ブレーキ通路６,７の一側が接続されているとともに、これらの第１および第２ブレーキ通路６,７の他側が自動ブレーキのブレーキ圧を発生する自動ブレーキアクチュエータ８に接続されている。
【００１９】
この自動ブレーキアクチュエータ８は、第１ブレーキ通路６に接続される第１入口９を有する第１シリンダ部１０（本発明の第１自動ブレーキ用シリンダに相当）と、第２ブレーキ通路７に接続される第２入口１１を有する第２シリンダ部１２（本発明の第１自動ブレーキ用シリンダに相当）と、自動ブレーキ作動信号圧を発生する第３シリンダ部１３（本発明の第２自動ブレーキ用シリンダに相当）とからなる。
【００２０】
第１および第２シリンダ部１０,１２はまったく同じ構成とされているが、互いに左右対称にかつ同軸上に設けられている。図２に詳細に示すように、第２シリンダ部１２は、第１〜第３シリンダ部１０,１２,１３の共通のハウジング１４に形成された第２段付孔１５を備えており、この第２段付孔１５の大径孔に第２大径ピストン１６が第２カップシール１７により液密にかつ摺動可能に嵌挿されている。また、第２段付孔１５の小径孔に第２小径ピストン１８が第２小径Ｏリング１９により液密にかつ摺動可能に嵌挿されている。その場合、第２小径ピストン１８は第２大径ピストン１６と同軸にかつ直列に配設されている。
【００２１】
第２大および小径ピストン１６,１８の間の第２段付孔１５には、第２入口１１に連通する第２マスタシリンダ圧導入室２０が形成されていて、この第２マスタシリンダ圧導入室２０にタンデムマスタシリンダ３のマスタシリンダ圧（以下、ＭＣＹ圧ともいう）が第２出力口５、第２ブレーキ通路７および第２入口１１を通って導入されるようになっている。第２段付孔１５の開口端は第２プラグ２１および第２大径Ｏリング２２によって液密に閉塞されている。この第２プラグと第２大径ピストン１６との間の第２段付孔１５には第２自動ブレーキ圧発生室２３が形成されており、この第２自動ブレーキ圧発生室２３は第２自動ブレーキアクチュエータ出力口２４を介して図示しない第２ホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）に連通されている。
【００２２】
第２大径ピストン１６には、この第２大径ピストン１６を軸方向に貫通して第２マスタシリンダ圧導入室２０と第２自動ブレーキ圧発生室２３とを連通する第２段付貫通孔２５が穿設されているとともに、この第２段付貫通孔２５を開閉する本発明の開閉弁である常開の第２センタバルブ２６が設けられている。このセンタバルブ２６は、第２段付貫通孔２５の大径孔に収容されている第２弁体２７と、第２段付貫通孔２５の段部に形成され第２弁体２７が着座可能な第２弁座２８と、第２弁体２７から第２段付貫通孔２５の小径孔を貫通して延設され、この第２段付貫通孔２５の小径孔の長さより長い第２ロッド２９と、第２弁体２７を第２弁座２８方向に常時付勢する第２弁体付勢スプリング３０とから構成されている。また、第２大径ピストン１６と第２プラグ２１との間には第２ピストン付勢スプリング３１が縮設されており、この第２ピストン付勢スプリング３１により第２大径ピストン１６が第２マスタシリンダ圧導入室２０方向に常時付勢されていて、ブレーキ非作動時には、第２大径ピストン１６は第２段付孔１５の段部に当接した非作動位置となるように設定されている。そして、第２大径ピストン１６のこの非作動位置では、第２ロッド２９の先端が第２段付孔１５の段部に当接し、これにより第２弁体２７が第２弁座２８から離座して第２センタバルブ２６が開いて第２段付貫通孔２５が開通している。
【００２３】
また、第１シリンダ部１０は前述の第２シリンダ部１２と同じ構成であるのでその詳細な説明は省略するが、以後の実施例の説明において第１シリンダ部１０の各構成要素を理解し易いようにするために、第２シリンダ部１２の構成要素と対応する第１シリンダ部１０の各構成要素を「第２」に代えて「第１」と表現しかつ第２シリンダ部１２の構成要素の符号に「′」を付すことにする。すなわち、第１段付孔１５′、第１大径ピストン１６′、第１カップシール１７′、第１小径ピストン１８′、第１小径Ｏリング１９′、第１マスタシリンダ圧導入室２０′、第１プラグ２１′、第１大径Ｏリング２２′、第１自動ブレーキ圧発生室２３′、第１自動ブレーキアクチュエータ出力口２４′、第１段付貫通孔２５′、第１センタバルブ２６′、第１弁体２７′、第１弁座２８′、第１ロッド２９′、第１弁体付勢スプリング３０′、第１ピストン付勢スプリング３１′である。なお、第１シリンダブレーキ１０の各構成要素のこれらの符号の一部は図示されないが、理解し易くするために実施例の説明では使用することにする。
【００２４】
更に、図１に示すように第３シリンダ部１３は、ハウジング１４に第１および第２段付孔１５′,１５と直交する方向に形成された第３孔３２を備えており、この第３孔３２に自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３が液密にかつ摺動可能に嵌挿されている。この自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３の上方の第３孔３２には自動ブレーキ作動信号圧発生室３４が形成されており、この自動ブレーキ作動信号圧発生室３４は通路３５およびT字形通路３６を介して第１および第２小径ピストン１８′,１８の第１および第２マスタシリンダ圧導入室２０′,２０と反対側の端面に連通されている。これらの通路３５およびT字形通路３６は本発明の自動ブレーキ作動信号圧導入通路を構成している。そして、自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３はリターンスプリング３７により常時下方に付勢されていて、自動ブレーキ非作動時には図示の第３孔３２の最下端位置の非作動位置となるように設定されている。
【００２５】
第３シリンダブレーキ１３の下端部には、推力発生器３８が嵌合固定されている。この推力発生器３８は詳細には図示しないが、例えば負圧、圧縮空気、液圧、電動モータあるいは電磁力等の動力により推力を発生する従来公知の推力発生器であり、推力発生器３８の出力杆３９が自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３に当接されていて、発生した推力により出力杆３９を介して自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３が作動されるようになっている。この推力発生器３８は電子制御装置（以下、ＥＣＵともいう）４０に電気的に接続されていて、このＥＣＵ４０によりその作動が制御されるようになっている。その場合、ＥＣＵ４０は、例えば推力発生器３８を作動する動力が流体圧であるときは電磁開閉弁（不図示）の開閉を制御し、推力発生器３８を作動する動力源が電動モータであるときはこの電動モータの駆動を制御し、あるいは推力発生器３８を作動する動力が電磁力であるときは電磁ソレノイドの励磁を制御するようにする。そして、ＥＣＵ４０は、例えば各車輪速センサ、クラッチストロークセンサ、クラッチスイッチ、ニュートラルスイッチ、ストップランプスイッチ、パーキングブレーキスイッチおよびドアスイッチからの各信号に基づいて演算し、その演算結果に基づいて自動ブレーキ作動条件となったと判断したとき、推力発生器３８を駆動するように制御する。自動ブレーキ作動条件としては、坂道発進を行うための条件、信号待ちや渋滞路におけるブレーキ作動状態保持するための条件、トラクションコントロールを行うための条件、坂道での車輌停止状態の保持を行うための条件、走行中での車間距離を制御するための条件、車輌の走行速度を抑制するための条件、あるいはサイドブレーキの掛け忘れ防止を行うための条件等がある。
【００２６】
このように構成された本実施例の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムにおいては、図示の通常ブレーキおよび自動ブレーキがともに非作動時には、ＥＣＵ４０は推力発生器３８を駆動しなく、推力発生器３８は何ら出力しない。その結果、自動ブレーキアクチュエータ８の自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３、第１および第２小径ピストン１８′,１８、および第１および第２大径ピストン１６′,１６がともに非作動位置にあって、第１および第２センタバルブ２６′,２６が開き、自動ブレーキアクチュエータ８は何ら出力しない。更に、ブレーキペダル１、負圧倍力装置２およびタンデムマスタシリンダ３も非作動位置にあり、何ら通常ブレーキ圧は発生されない。
【００２７】
この図示状態で通常ブレーキをかけるためにブレーキペダル１が踏み込まれると、負圧倍力装置２が所定のサーボ比でペダル踏力を倍力して出力し、この出力によりタンデムマスタシリンダ３がその二つの圧力室にそれぞれＭＣＹ圧Ｐ_Mを発生する。一方の圧力室のＭＣＹ圧Ｐ_Mは、第１出力口４および第１ブレーキ通路６を介して自動ブレーキアクチュエータ８の第１入口９に供給されるとともに、更に第１入口９から、第１マスタシリンダ圧導入室２０′、第１段付貫通孔２５′、開いている第１センタバルブ２６′、第１自動ブレーキ圧発生室２３′、および第１自動ブレーキアクチュエータ出力口２４′を介して一方のブレーキ系統のホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）にホイールシリンダ圧Ｐ_W（以下、Ｗ／Ｃ圧ともいう）として供給され、そのホイールシリンダがブレーキ力を出力して一方のブレーキ系統の車輪に通常ブレーキがかけられる。
【００２８】
同時に、他方の圧力室のＭＣＹ圧Ｐ_Mは、第２出力口５および第２ブレーキ通路７を介して自動ブレーキアクチュエータ８の第２入口１１に供給されるとともに、更に第２入口１１から、第２マスタシリンダ圧導入室２０、第２段付貫通孔２５、開いている第２センタバルブ２６、第２自動ブレーキ圧発生室２３、および第２自動ブレーキ圧アクチュエータ力口２４を介して他方のブレーキ系統のホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）にＷ／Ｃ圧Ｐ_Wとして供給され、そのホイールシリンダがブレーキ力を出力して他方のブレーキ系統の車輪に通常ブレーキがかけられる。
【００２９】
通常ブレーキを解除するためにブレーキペダル１が解放されると、負圧倍力装置２が非作動状態となり、タンデムマスタシリンダ３の各圧力室がリザーバ３ａに連通するので、各ブレーキ系統のホイールシリンダに供給されたブレーキ液が、それぞれ第１および第２自動ブレーキアクチュエータ出力口２４′,２４、第１および第２自動ブレーキ圧発生室２３′,２３、第１および第２段付貫通孔２５′,２５、開いている第１および第２センタバルブ２６′,２６、第１および第２マスタシリンダ圧導入室２０′,２０、第１および第２入口９,１１、第１および第２ブレーキ通路６,７、および第１および第２出力口４,５を介して、タンデムマスタシリンダ３の各圧力室およびリザーバ３ａに戻り、通常ブレーキが解除する。
【００３０】
図示のブレーキ非作動状態で、各種センサ類からの検知信号に基づいてＥＣＵ４０が自動ブレーキ作動条件が成立したと判断すると、ＥＣＵ４０は推力発生器３８を駆動する。すると、推力発生器３８が推力Ｆを発生し、この推力Ｆにより出力杆３９を介して自動ブレーキアクチュエータ８の自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３が上方へ前進する。この自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３の前進により、自動ブレーキ作動信号圧発生室３４に自動ブレーキ作動信号圧が発生し、この自動ブレーキ作動信号圧は通路３５およびT字形通路３６を介して第１および第２小径ピストン１８′,１８の端面に導入される。これにより、第１および第２小径ピストン１８′,１８と第１および第２大径ピストン１６′,１６とが一緒に前進するとともに、第１および第２センタバルブ２６′,２６の第１および第２弁体２７′,２７が第１および第２弁座２８′,２８に着座して第１および第２センタバルブ２６′,２６がそれぞれ閉じる。第１および第２小径ピストン１８′,１８と第１および第２大径ピストン１６′,１６とが更に前進することにより、第１および第２自動ブレーキ圧発生室２３′,２３にそれぞれ自動ブレーキ圧が発生する。これらの自動ブレーキ圧がそれぞれ第１および第２自動ブレーキアクチュエータ出力口２４′,２４からＷ／Ｃ圧として各ホイールシリンダに供給され、各ホイールシリンダはそれぞれ対応する車輪に自動ブレーキをかける。
【００３１】
自動ブレーキ作動条件が解消されると、ＥＣＵ４０は推力発生装置３８を非作動にし、推力発生装置３８の推力Ｆが消滅する。すると、自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３がリターンスプリング３７のばね力により下動して非作動位置となって、自動ブレーキ作動信号圧が消滅する。このため、第１および第２大、小径ピストン１６′,１６；１８′,１８がそれぞれ第１および第２ピストン付勢スプリング３１′,３１のばね力により図示の非作動位置となるとともに、第１および第２センタバルブ２６′,２６が開く。これにより、第１および第２自動ブレーキ圧発生室２３′,２３が非作動状態のタンデムマスタシリンダ３と連通するので、各ブレーキ系統のホイールシリンダに供給されているブレーキ液は、前述の通常ブレーキの解除の場合と同様にタンデムマスタシリンダ３の方へ戻り、自動ブレーキが解除する。
【００３２】
ブレーキペダル１の踏込による通常ブレーキ作動時に、自動ブレーキ作動条件が成立すると、前述の自動ブレーキの場合と同様に、ＥＣＵ４０が推力発生器３８を作動し、推力発生器３８が推力Ｆを出力するとともに、自動ブレーキ作動信号圧発生室３４に自動ブレーキ作動信号圧が発生する。
【００３３】
このとき、ブレーキペダル踏込による通常ブレーキが作動しているため、ＭＣＹ圧Ｐ_M0が第１および第２マスタシリンダ圧導入室２０′,２０に導入されているとともに、各ホイールシリンダにはＷ／Ｃ圧Ｐ_W0が発生している。その場合、第１および第２センタバルブ２６′,２６がともに開いているので、第１および第２マスタシリンダ圧導入室２０′,２０のＭＣＹ圧Ｐ_M0とＷ／Ｃ圧Ｐ_W0とは等しくなっている。また、第１および第２小径ピストン１８′,１８には、ＭＣＹ圧Ｐ_M0がそれぞれT字形通路３６方向に作用している。このため、ＥＣＵ４０による自動ブレーキ作動開始後、推力発生器３８の推力ＦがＭＣＹ圧Ｐ_M0と等しくなる自動ブレーキ作動信号圧を発生させる推力ｆより小さい間は、第１および第２小径ピストン１８′,１８は前進しない。したがって、図３に示すようにＷ／Ｃ圧Ｐ_Wは推力Ｆが増大しても何ら変化しなく、通常ブレーキ作動時のブレーキペダル踏み込み量に対応したＷ／Ｃ圧Ｐ_W0の一定圧に保持される。
【００３４】
推力発生器３８の推力Ｆが前述の推力ｆを超えると、第１および第２大、小径ピストン１６′,１６；１８′,１８がともに前進し、前述の自動ブレーキの場合と同様に第１および第２センタバルブ２６′,２６がともに閉じる。これにより、図３に示すように推力発生器３８の推力Ｆの増大に比例してＷ／Ｃ圧Ｐ_Wが増大する。この場合、自動ブレーキのみの作動に比べて、Ｗ／Ｃ圧Ｐ_Wは、ブレーキペダル踏込によるＷ／Ｃ圧Ｐ_W0から自動ブレーキ作動時推力発生器３８の推力Ｆが推力ｆのときに生じるＷ／Ｃ圧Ｐ_W1を差し引いた圧力だけ増大する。なお、推力ｆとＷ／Ｃ圧Ｐ_W1との関係は、第１および第２大、小径ピストン１６′,１６；１８′,１８の受圧面積Ａ₁;Ａ₂および自動ブレーキ作動信号圧発生ピストン３３の受圧面積Ａ₃によって定まり、
Ｐ_W1 ＝〔Ａ₂／（Ａ₁・Ａ₃）〕・ｆ
となる。
【００３５】
こうして、通常ブレーキ作動中においても自動ブレーキが作動し、この自動ブレーキによりブレーキ力が強まる。この状態で通常ブレーキが解除されても、自動ブレーキが作動して第１および第２センタバルブ２６′,２６が閉じているので、自動ブレーキは作動したままに保持される。また、通常ブレーキの作動が解除された後の自動ブレーキの解除は、前述の自動ブレーキのみ作動の場合と同じである。
【００３６】
自動ブレーキ作動時に、更にブレーキ力を大きくするために、ブレーキペダル１の踏み込みにより通常ブレーキが作動されると、前述と同様にタンデムマスタシリンダ３の各圧力室にＭＣＹ圧Ｐ_Mが発生し、自動ブレーキとともに通常ブレーキが作動する。このとき、自動ブレーキが作動しているため、第１および第２センタバルブ２６′,２６がともに閉じていて第１および第２自動ブレーキ圧発生室２３′,２３に自動ブレーキ圧が発生しているとともに、各ホイールシリンダにはこの自動ブレーキ圧と等しいＷ／Ｃ圧Ｐ_W0が発生している。そして、ブレーキペダル踏み込みにより生じたＭＣＹ圧Ｐ_Mが第１および第２マスタシリンダ圧導入室２０′,２０に導入される。このＭＣＹ圧Ｐ_Mにより、第１および第２大径ピストン１６′,１６がともに前進方向へ押圧されるので、図４に示すように自動ブレーキ圧、換言すればＷ／Ｃ圧Ｐ_Wがすぐに前述のＷ／Ｃ圧Ｐ_W0から更に増大する。その場合、ＭＣＹ圧Ｐ_MがＷ／Ｃ圧Ｐ_Wより小さい間は、Ｗ／Ｃ圧Ｐ_WはＭＣＹ圧Ｐ_Mの上昇に対し次の式で表される直線に沿って上昇するようになる。すなわち、第１および第２大径ピストン１６′,１６の受圧面積をＡ₁、また第１および第２小径ピストン１８′,１８の受圧面積をＡ₂とすると、
Ｐ_W ＝〔（Ａ₁−Ａ₂）／Ａ₁〕・Ｐ_M ＋Ｐ_W0
したがって、Ｗ／Ｃ圧Ｐ_Wの上昇勾配は、ＭＣＹ圧が自動ブレーキ作動信号圧により第１および第２大径ピストン１６′,１６を押圧している第１および第２小径ピストン１８′,１８を後退させる方向に作用するので、第１および第２大径ピストン１６′,１通常ブレーキのみ作動時より小さくなる。
またＷ／Ｃ圧Ｐ_WとＭＣＹ圧Ｐ_Mとが等しくなると、Ｗ／Ｃ圧Ｐ_WはＭＣＹ圧Ｐ_Mに比例して上昇するようになる。
【００３７】
こうして、自動ブレーキ作動中においても、この通常ブレーキによりブレーキ力を強めることができる。この状態で、自動ブレーキが解除されて、第１および第２大、小径ピストン１６′,１６；１８′,１８がともに非作動位置に後退しかつ第１および第２センタバルブ２６′,２６が開いても、ブレーキペダル１が踏み込まれているので、通常ブレーキは作動したままに保持される。また、自動ブレーキが解除された後の通常ブレーキの解除は、第１および第２センタバルブ２６′,２６が開かれているので前述の通常ブレーキの場合と同じである。
【００３８】
更に、推進力発生器３８あるいは第３シリンダ部１３が失陥した場合にも、ブレーキペダル１を踏み込むことにより通常ブレーキが確実に行われる。
【００３９】
このように、本実施例の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムによれば、通常ブレーキ作動時に、自動ブレーキ作動条件が成立すれば、自動ブレーキを確実に作動させることができる。また、自動ブレーキ作動時に、自動ブレーキのブレーキ圧によるブレーキ力では不足するような場合は、ブレーキペダル１を踏み込むことにより、通常ブレーキを作動させることができる。このとき、ブレーキペダル１の踏み込み後Ｗ／Ｃ圧が直ちに上昇するので、通常ブレーキ作動によりより大きな減速度が直ちに得られ、応答性が良好になる。したがって、自動ブレーキ作動中に運転者がブレーキ力を増大するためにブレーキペダルを踏み込んだとき、違和感が生じなく、良好なペダルフィーリングが得られる。しかも、ブレーキ圧の高圧領域では、Ｗ／Ｃ圧がＭＣＹ圧と等しくなるとともにこのＭＣＹ圧より高くなることはないので、自動ブレーキアクチュエータ８および推力発生器３８を設けても、ホイールシリンダの耐圧強度は従来通りでよい。したがって、従来のホイールシリンダをそのまま使用することができ、コストの増大を抑制できる。
【００４０】
更に、推力発生器３８を２ブレーキ系統に共通に配設しているので、推力発生器３８は１個で済み、この点からもコストの増大を抑制できる。
更に、自動ブレーキのための推進力発生器３８あるいは第３シリンダ部１３が失陥しても、通常ブレーキによるブレーキが確保されるので、本実施例のブレーキシステムはフェイルセーフ機能を有している。
【００４１】
なお、前述の実施例では、本発明の自動ブレーキアクチュエータ８を２ブレーキ系統の両方に設けているが、２ブレーキ系統の一方のみに設けるようにすることもできる。その場合、２ブレーキ系統の一方を駆動輪に対応させるとともに２ブレーキ系統の他方を従動輪に対応させ、かつ駆動輪に対応するブレーキ系統のみに自動ブレーキアクチュエータ８および推力発生器３８を設けることにより、駆動輪の空転傾向時に自動ブレーキとしてのブレーキによるトラクションコントロールをより効果的に行うことができる。
【００４２】
また、本発明は２ブレーキ系統以外に単なる１ブレーキ系統にも適用することができる。その場合は、マスタシリンダはシングル形に形成されることは言うまでもない。更に、負圧倍力装置２は必ずしも設ける必要はなく、これを省略できる。
【００４３】
更に、前述の実施例では第３シリンダ部１３が第１および第２シリンダ部１０,１２と一体に設けられているが、第３シリンダ部１３は第１および第２シリンダ部１０,１２と別体に設けるとともに、通路３５およびT字形通路３６をチューブ等の配管で構成することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムによれば、通常ブレーキ作動時に自動ブレーキを確実に作動させることができ、この自動ブレーキ作動によりブレーキ力を強めることができる。また、自動ブレーキ作動時に通常ブレーキを確実に作動させることができ、この通常ブレーキ作動によりブレーキ力を強めることができる。その場合、通常ブレーキ作動時における自動ブレーキの作動により、ブレーキシリンダ圧を、自動ブレーキのみ作動時のブレーキシリンダ圧に比べて高くすることができる。また、自動ブレーキ作動時における通常ブレーキの作動において、ブレーキペダル踏み込みと同時に自動ブレーキとともに通常ブレーキを作動させることができ、良好な応答性が得られる。したがって、自動ブレーキ作動中に運転者がブレーキ力を増大するためにブレーキペダルを踏み込んだとき、違和感が生じなく、良好なペダルフィーリングが得られる。
【００４５】
また、推力発生器が２ブレーキ系統に共通に配設されるようになるので、推力発生器は１個で済み、コストの増大を抑制できる。
更に、推進力発生器等の自動ブレーキ構成部品が故障しても通常ブレーキによるブレーキを確保でき、またマスタシリンダ等の通常ブレーキ構成部品が故障しても自動ブレーキによるブレーキを確保できるので、本発明のブレーキシステムはフェイルセーフ機能を有している。

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムの一実施例を示す図である。
【図２】図１に示す実施例における自動ブレーキアクチュエータの部分拡大断面図である。
【図３】図１に示す実施例における通常ブレーキ作動時に自動ブレーキが作動したときの推力発生器の推力とホイールシリンダ圧との関係を示す図である。
【図４】図１に示す実施例における自動ブレーキ作動時に通常ブレーキが作動したときのマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との関係を示す図である。
【図５】従来の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステムを概略的にかつ部分的示す図である。
【符号の説明】
１…ブレーキペダル、２…負圧倍力装置、３…タンデムマスタシリンダ、４…第１出力口、５…第２出力口、６…第１ブレーキ通路、７…第２ブレーキ通路、８…自動ブレーキアクチュエータ、９…第１入口、１０…第１シリンダ部、１１…第２入口、１２…第２シリンダ部、１３…第３シリンダ部、１４…ハウジング、１５…第２段付孔、１５′…第１段付孔、１６…第２大径ピストン、１６′…第１大径ピストン、１８…第２小径ピストン、１８′…第１小径ピストン、２０…第２マスタシリンダ圧導入室、２０′…第１マスタシリンダ圧導入室、２３…第２自動ブレーキ圧発生室、２３′…第１自動ブレーキ圧発生室、２４…第２自動ブレーキ圧出力口、２４′…第１自動ブレーキ圧出力口、２５…第２段付貫通孔、２５′…第１段付貫通孔、２６…第２センタバルブ、２６′…第１センタバルブ、２７…第２弁体、２７′…第１弁体、２８…第２弁座、２８′…第１弁座、２９…第２ロッド、２９′…第１ロッド、３０…第２弁体付勢スプリング、３０′…第１弁体付勢スプリング、３１…第１ピストン付勢スプリング、３１′…第１ピストン付勢スプリング

Claims

ブレーキ操作部材と、このブレーキ操作部材のブレーキ操作によりマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダ圧が供給されて車輪にブレーキ力を発生するホイールシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に設けられた自動ブレーキアクチュエータと、この自動ブレーキ用アクチュエータを作動する推力を発生する推力発生器と、この推力発生器を作動するための動力を供給制御する制御装置を有し、
前記自動ブレーキアクチュエータは、前記推力発生器の非作動時に前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通し、前記推力発生器の作動時に前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断するとともに、前記推力発生器の推力に応じた圧力を前記ホイールシリンダに供給する第１自動ブレーキ用シリンダと、前記推力発生器の推力により作動して前記第１自動ブレーキ用シリンダを作動させる第２自動ブレーキ用シリンダを備え、
前記第１自動ブレーキ用シリンダは、ハウジングの第１シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設された第１ピストンと、このピストンの前端に面して設けられた、前記ホイールシリンダに連通する第１液室と、前記推力発生器の非作動時に前記マスタシリンダと前記第１液室とを連通し、前記推力発生器の作動時に前記マスタシリンダと前記第１液室との連通を遮断する常開の開閉弁と、前記ハウジングの第２シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設され前記第２自動ブレーキ用シリンダからの圧力により作動して前記第１ピストンを作動させる第２ピストンとを有し、前記第２自動ブレーキ用シリンダは、前記ハウジングの第３シリンダ孔内に液密に摺動自在に配設され前記推力発生器の推力により作動して前記第２ピストンに作用する圧力を発生させる第３ピストンを有し、
前記ブレーキシステムは２ブレーキ系統からなるとともに、前記第１自動ブレーキ用シリンダがこれらの各ブレーキ毎に設けられて、１つの前記推力発生器により作動する１つの前記第２自動ブレーキ用シリンダからの圧力が各ブレーキ毎に設けられた前記第１自動ブレーキ用シリンダの各第２ピストンに作用し、
前記各第１自動ブレーキ用シリンダと前記第２自動ブレーキ用シリンダのハウジングは、一つの共通のハウジングであり、前記第１自動ブレーキ用シリンダの前記第１ピストンと前記第２ピストンとは同軸上に設けられているとともに、前記第２自動ブレーキ用シリンダが前記第１自動ブレーキ用シリンダに対して直交する方向に配置されていることを特徴とする自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステム。
２前記開閉弁は、前記第１ピストンに設けられたセンタバルブにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステム。
２前記第１自動ブレーキ用シリンダの前記第１ピストンは大径ピストンであり、前記第２ピストンは前記第１ピストンより小径の小径ピストンであることを特徴とする請求項１または２記載の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステム。
４前記推力発生器の動力は、負圧、圧縮空気、液圧、電動モータによる動力および電磁力のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の自動ブレーキ装置を備えたブレーキシステム。