JP3869000B2 - 自動車のアンチロックブレーキシステムの操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の意思に無関係に操作可能な空圧式ブレーキ力昇圧器と、このブレーキ力昇圧器の下流に接続されたマスターブレーキシリンダとを有し、前記マスターブレーキシリンダの圧力室は、還流ポンプを有するＡＢＳ液圧ユニットを介して個々の車輪と関連した複数の車輪のブレーキに接続される、安定した運転制御とトラクションスリップ制御との少なくとも一方を行うための自動車のアンチロックブレーキシステムの操作方法に関する。
ドイツ特許第４２０８４９６号は、自動車の極端な減速に従って、ブレーキ操作の自動的な制御を達成するように、ブレーキ力昇圧器がソレノイドバルブと相互に作用するブレーキシステムを開示している。ソレノイドバルブは、ブレーキペダルの急激な操作によるブレーキ圧の強調された使い方を可能にしている。ブレーキペダルの位置センサー、ブレーキライトスイッチおよび減速のための運転者の意思の検出を可能にする力センサーが、上述のブレーキ圧力制御コンセプトを達成するために設けられている。さらに公知のブレーキシステムは、ブレーキ操作の間、車の安定した減速行動を確実にするアンチロック制御システム（ＡＢＳ）を有している。
しかしながら、上述した特許には、記載されたブレーキシステムが、運転の安定した制御のために、どのようにして使うことが出来るかという詳細については何ら述べられてはいない。
ドイツ特許出願第４２３２３１１号は、特にコーナリングの時、自動ブレーキによる車の方向安定性の改良のための補助の圧力発生源を有するアンチロック制御装置用液圧式ブレーキシステムが開示されている。この補助の圧力発生源は、車の車輪のブレーキを予め充填し、そして還流ポンプに予め蓄えておくために用いられている。この補助の圧力発生源は、補助のポンプ、スロットルおよび補助の圧力制限バルブが並列に設けられていて、それぞれが１つの液圧シリンダの入力側に接続されている。この液圧シリンダは、ブレーキ力昇圧器と，このブレーキ力昇圧器の下流に挿入されたマスターシリンダとから成る作動ユニットの出力側と、ＡＢＳ液圧ユニットすなわち車輪のブレーキとの間の結合点に接続されている。シリンダーの第２の入力は、マスターブレーキシリンダに接続されていて、補助の圧力により作動されうる分割ピストンはシリンダ内で案内される。この分割ピストンは、それが非動作位置にある時開いておりマスターブレーキシリンダと車輪のブレーキとの間の接続を可能にしているバルブを有している。補助のポンプが動き出すと、分割ピストンは変位し、その結果としてバルブは上述の接続を閉じ、分割ピストンによって導かれた加圧流体は、車輪のブレーキの事前充填と還流ポンプの事前蓄積とをもたらす。
しかしながら、このブレーキシステムの欠点は、この公知の方法を達成するために、比較的広範囲な技術努力と構造とが必要であることである。
それ故、本発明の目的は、ブレーキシステムにすでに設けられている構成部品を用いることにより、簡単にかつ低価格で達成される、上述の型式の、自動車のアンチロックブレーキシステムの操作方法を提供することである。
本発明によって達成される第１の目的は、車輪のブレーキを予め充填するための制御の開始において、運転者の意志に無関係にブレーキ力昇圧器を作動させることを含む。この事前充填作動の後の車輪のブレーキの圧力増加は、還流ポンプにより行なわれる。
運転者によって形成される液圧を、低価格の圧力センサーで、測定するために、車輪のブレーキの事前充填後、運転者の意志に無関係に（独立作動），ブレーキ力昇圧器の作動が停止されることが好適である。
本発明の他の態様として，車輪のブレーキの事前充填後、運転者の意思に無関係に（独立作動）ブレーキ力昇圧器の作動が維持されるので、加圧流体を還流ポンプに好適に供給することができる。特に低温のときに、マスターブレーキシリンダ内の開いた中央バルブにより加圧流体供給用貯蔵室から加圧流体を吸収する必要がなく、有益である。
本発明のさらに他の態様として、制御操作中に、ブレーキ力昇圧器に、運転者による作動と独立作動とが同時に作用することによる還流ポンプへの負荷は、運転者によるブレーキ力昇圧器の作動が検出されると、運転者の意思に無関係な作動（独立作動）がそれに従って減少されることにより制限される。
運転者あるいはブレーキ力昇圧器のいずれで形成された液圧かを識別するために，マスターブレーキシリンダ中に導入された液圧は、本発明によって連続的に測定される。圧力値に関する余分な情報を得るために、圧力は、本発明によると、マスターブレーキシリンダの圧力室に接続された圧力センサーによって測定される。ブレーキ力昇圧器の最大出力が知られているものと同様であるとき、これらの値によって、運転者の減速したいとの意思を検出することができる。
本発明の好ましい熊様では、ブレーキ力昇圧器の作動ペダルに作用する作動力を検出することによって、減速しようとする運転者の意思を確実に識別することができる。
本発明のさらに好適な態様では、還流ポンプの出力圧は、好ましくは、車のメーカーによる推奨値に制限される。
本発明のさらに好適な態様として、還流ポンプへの適切な加圧流体の供給は、還流ポンプの吸引側に、マスターブレーキシリンダの圧力を作用させることを可能としたことで、確実なものとなる。
さらに、マスターブレーキシリンダと還流ポンプの吸引側との間の液圧接合部を、マスターブレーキシリンダのどのような所望の圧力であっても、開いたり閉じたりすることを可能とすることが、操作のため必要である。好ましくは、この液圧接合部は、還流ポンプの吸引側に接続された低圧アキュムレータ内の圧力流体が、還流ポンプの加圧側に導かれるまでの間のみ閉じられる。この構成により、還流ポンプへの圧力流体の供給は、低圧アキュムレータが空になったときでも中断しないことが確実である。
本発明によって達成される第２の目的は、制御が開始したときに、車輪のブレーキの事前充填をするために、圧力アキュムレータに蓄えられた圧力流体を用いることを含んでいる。
上述の圧力制御の原動力は、特に、還流ポンプの送出率が圧力制御操作を行なうのに十分でないとき、圧力アキュムレータが遮断バルブを介して還流ポンプの加圧側に接続されていることにより増大する。
本発明のさらに好適な態様として、還流ポンプの送出率が、同時に圧力アキュムレータを充填し、所望の圧力制御操作を達成できる程度に十分なとき、あるいは、接続された車輪のブレーキのいずれか１つの圧力増加期がないとき、圧力アキュムレータは充填される。この構成において、圧力アキュムレータの充填状態は、例えば圧力アキュムレータのピストンの位置を測定する圧力センサーまたはピストンセンサーによって監視することができる。
本発明を、２つの実施例により、添付した図面を参照して以下に説明する。図において、
図１は、本発明の方法の第１の解決が実現できる自動車のアンチロックブレーキシステムの第１の実施例を示す図。
図２は、本発明の方法の第２の解決が実現できる自動車のアンチロックブレーキシステムの第２の実施例を示す図。
本発明の方法を実行するための本発明のブレーキシステムは、図示したように、完全に同じ設計のブレーキ回路ＩおよびIIを有している。従って、１つのブレーキ回路に関する以下の記述は、他のブレーキ回路にも同様に適用される。一般的に示されたブレーキシステムは、２つのブレーキ圧発生器１、２を有していて、これらは互いに独立して操作可能であり、車輪のブレーキシリンダー（以下車輪のブレーキと称する）１７、１８に液体流路（参照符号なし）を介して接続可能である。さらにブレーキシステムは、関連したセンサ手段を持った電子制御ユニットを有している（図示してない）。個々のブレーキ回路Ｉ、IIの車輪のブレーキ１７、１８は次のように関連づけられている。すなわち、第１の車輪のブレーキ１７が、車の一方の車軸の車輪に関連づけられ、他方の車輪のブレーキ１８が、他方の車軸の対角的に向き合った車輪に関連づけられる（ブレーキ回路の対角的分割）か、または、両方の車輪のブレーキ１７、１８が同じ車軸に関連づけられるように成されている（ブレーキ回路の前後側分割）。
ブレーキペダル６を介して車の運転者により操作される第１のブレーキ圧発生器１は、例えば空圧式ブースタのようなブレーキ力昇圧器５を有している。マスターブレーキシリンダ、好ましくはタンデム型マスターブレーキシリンダ３は、ブレーキ力昇圧器の下流に接続されている。タンデム型マスターブレーキシリンダの圧力室（図示せず）は、加圧流体供給用貯蔵室４に接続しうる。作動ロッド２７が、真空ブレーキ力昇圧器５のハウジング内の気体の差圧の増加を制御する制御バルブ８（略図のみ示してある）の動作を可能にするようにブレーキペダルに結合されている。電子制御ユニットの制御信号により操作可能なソレノイド（図示せず）は、ブレーキペダル６から供給される駆動力とは無関係に、制御バルブ８の独立した動作を可能にする。
ブレーキペダル６に動作可能に接続されたブレーキライトスイッチ１４は、ブレーキ力昇圧器５の作動が運転者によるものなのか、あるいは、運転者から独立した作動によるものなのかを見分ける。ブレーキ力昇圧器５が独立して作動している間、ブレーキペダル６が連動し、これによりブレーキライトスイッチ１４が反転される。運転者によって開始されたブレーキ力昇圧器５の作動は、リリーススイッチ（図示せず）を用いることにより検出できる。
第２の圧力発生器２は、電気モータ（図示せず）で駆動される液体還流ポンプ７を有するモータとポンプとのアセンブリとして形成されている。還流ポンプの吸引側は、第１の一方向バルブ２４と、電磁気的に操作可能なスイッチングバルブ９とによって、マスターブレーキシリンダ３の第１の圧力室に接続されている。圧力流体は還流ポンプ７の加圧側から、第２の一方向バルブ２５と減衰室（図示せず）とを介して流体接合部２１に流れる。第１の車輪のブレーキ１７へ導くライン部３８と、第２の車輪のブレーキ１８へ導くライン部３９とは、接合部２１に接続されている。流体ライン２３は、還流ポンプ７の加圧側をタンデム型マスターブレーキシリンダ３に接続している。さらに、好ましくは、電磁気的に操作可能な分割バルブ１０が、接合点２１とマスターブレーキシリンダ３との間に介挿されている。第３の一方向バルブ３１と圧力制限バルブ２８とが分割バルブ１０と並列に接続されている。第４の一方向バルブ２９を有する入口バルブ１１と、出口バルブ１２との並列接続は、第１の車輪のブレーキ１７に導かれる圧力の調整部として用いられる。上述の並列接続は、ライン部３８に設けられていて、出口バルブ１２は、車輪のブレーキ圧を減少するために、第１の車輪のブレーキ１７と低圧アキュムレータ１３との間を接続している。低圧アキュムレータ１３は、還流ポンプ７の吸引側に第５の一方向バルブ３０を介して接続されている。
第６の一方向バルブ４０を有する第２の入口バルブ１５と、第２の出口バルブ１６との第２の並列接続は、当該のブレーキ回路と結合された第２の車輪のブレーキ１８へ導かれる液圧を制御するために設けられている。第２の車輪のブレーキ１８は、上述の車輪のブレーキ１７と同様である。上述した並列接続は、ライン部３９内に配置されていて、出口バルブ１６は、第２の車輪のブレーキ１８と低圧アキュムレータ１３とを、車輪のブレーキ圧力を減少するために接続している。
運転者によって開始されるタンデム型マスターブレーキシリンダ３の圧力変化を確認するために、マスターブレーキシリンダの圧力を測定するための手段が、両方のブレーキ回路Ｉ、IIに設けられていて、これは、好ましくは、第１と第２のブレーキ回路Ｉ、IIに接続された圧力センサ３２、３３として形成されている。
通常のブレーキ操作の間、車輪のブレーキ１７、１８における圧力の増加および減少は、開位置の分割バルブ１０と開位置の入口バルブ１１、１５とを介した第１のブレーキ圧発生器１の対応する操作によって実施される。
還流ポンプ７は、例えば、車輪のブレーキ１７に関連した車輪の切迫したロック状態におけるＡＢＳ制御操作の間に作動される。スイッチングバルブ９と分割バルブ１０とは作動されていない状態にある。圧力は、入口バルブ１１と出口バルブ１２とを対応させて切り換えることにより調整され、低圧アキュムレータ１３に放出される加圧流体は、マスターブレーキシリンダの圧力レベルが達成されるまで、還流ポンプ７によって返される。
独立して作動されるブレーキ操作が開始されると、ブレーキ力昇圧器５は、車輪のブレーキ１７、１８が予め充填されるように、還流ポンプ７の始動中、運転者の意思に関係なく作動される。そして、さらに圧力を増加するために、分割バルブ１０は閉じられ、スイッチングバルブ９は、開かれる。その結果、還流ポンプ７により、接合部２１において高圧が生ずる。この高圧は、車輪のブレーキ１７、１８における所望の独立したブレーキ圧の個々の調節を、ＡＢＳの入口および出口バルブ１１、１５および１２、１６を切り換えることにより果たすように圧力制限バルブ２８によって制限される。バルブ９と１０とが切り換えられた後、ブレーキ力昇圧器５の動作は、還流ポンプ７の吸引側に依然として十分な加圧流体が供給されている程度に減少する。マスターブレーキシリンダ３内の圧力は、運転者および独立した作動によるブレーキ力昇圧器５の同時操作のために調整されており、圧力センサ３２、３３によって連続して監視されている。力センサーを介して、運転者によって生み出される動作力を監視することもまた適切である。
圧力は、開位置の入口バルブ１１を介して増加される。そして、圧力が一定に維持されている期間は、入口バルブ１１が切り替えられることにより確保され、一方、圧力は、入口バルブ１１を閉じているときに出口バルブ１２を切り換えることにより減少される。制御のために必要な圧力の変化は、圧力の増加期間、圧力の一定維持期間および圧力の減少期間によってもたらされる。低圧アキュムレータ１３へ吐出された加圧流体は、還流ポンプ７によって戻される。これは、スイッチングバルブ９によって次のようにして達成される。すなわち、スイッチングバルブ９が閉じた状態にして、低圧アキュムレータ１３が空になるまで、還流ポンプ７の吸引側をマスターブレーキシリンダ３から分離することによって達成される。
図２の実施例について示すブレーキシステムでは、ブレーキ力昇圧器５は、公知の真空ブレーキ力昇圧器として形成されていて、ブレーキペダル６によってのみ作動可能である。ブレーキシステムの設計は、図１の実施例に関連して上述したブレーキシステムと大部分で一致している。図２の実施例において、液体圧力アキュムレータ２０は、間に遮断バルブ１９を介して液圧接合部２１に接続されている。圧力アキュムレータ２０の充填状態は、圧力または行程センサ３４によって監視されている。
図２に示されたブレーキシステムの車輪のブレーキ１７、１８は、遮断バルブ１９を開き、それによって、圧力アキュムレータ２０に蓄えられた加圧流体が使えるようになることにより、還流ポンプ７の始動期間中に予め充填される。遮断バルブ１９を通る加圧流体が、圧力アキュムレータ２０の影響により向きを変えたことを電子制御ユニット（図示しない）が検出したときに、遮断バルブ１９を閉じることにより、ポンプからの全流体量が車輪のブレーキ１７、１８に供給され、更に圧力が増加される。
作動している還流ポンプ７が予定の送出率に達すると、すなわち、車輪のブレーキ１７、１８のいずれか１つの圧力増加の必要性がなくなると直ぐに、遮断バルブ１９は、圧力アキュムレータ２０の再充填が出来るように、再び開かれる。
符号の説明
１……ブレーキ圧発生器、２……ブレーキ圧発生器、３……マスターブレーキシリンダ、４……加圧流体供給貯蔵室、５……ブレーキ力昇圧器、６……ブレーキペダル、７……還流ポンプ、８……制御バルブ、９……スイッチングバルブ、１０……分割バルブ、１１……入口バルブ、１２……出口バルブ、１３……低圧アキュムレータ、１４……ブレーキライトスイッチ、１５……入口バルブ、１６……出口バルブ、１７……車輪のブレーキ、１８……車輪のブレーキ、１９……遮断バルブ、２１……接合部、２３……ライン、２４……一方向バルブ、２５……一方向バルブ、２７……作動ロッド、２８……圧力制限バルブ、２９……一方向バルブ、３０……一方向バルブ、３１……一方向バルブ、３２……圧力センサ、３３……圧力センサ、３４……圧力センサ、３８……ライン部、３９……ライン部、４０……一方向バルブ

Claims (8)

1. 空圧式ブレーキ力昇圧器（５）とこのブレーキ力昇圧器の下流側に接続されたマスターブレーキシリンダ（３）とを有し、このマスターブレーキシリンダの圧力室は、還流ポンプ（７）を有するＡＢＳ液圧ユニットを介して、各車輪に設けられた車輪のブレーキ（１７，１８）に接続され、これらの車輪のブレーキは、還流ポンプ（７）の吸引側に接続される低圧アキュムレータ（１３）に接続可能で、安定した運転制御とトラクションスリップ制御との少なくとも一方が開始したときに事前充填され、この事前充填動作の後に、マスターブレーキシリンダと車輪のブレーキとの間の接続が、分離弁（１０）により閉じられ、車輪のブレーキ（１７，１８）内の圧力増加は、還流ポンプ（７）により行われる、安定した運転制御とトラクションスリップ制御との少なくとも一方を行うための自動車用アンチロックブレーキシステムの操作方法であって、
   前記事前充填は、運転者の意思に関わらずに、ブレーキ力昇圧器（５）で行われ、車輪のブレーキ（１７，１８）の事前充填の後、安定した運転制御とトラクションスリップ制御との少なくとも一方の制御中に、運転者の意思に関わりなくブレーキ力昇圧器（５）の作動を維持することにより、マスターブレーキシリンダ（３）と低圧アキュムレータ（１３）との間の接続を閉じた状態で、還流ポンプの吸引側にマスターブレーキシリンダの圧力を作用させることを特徴とする操作方法。
2. 運転者による前記ブレーキ力昇圧器（５）の作動が検知されたときに、運転者の意思と無関係な作動は減少されることを特徴とする請求項１に記載の操作方法。
3. マスターブレーキシリンダ（３）へ導かれる前記流体圧力は、連続的に測定されることを特徴とする請求項１または２に記載の操作方法。
4. 前記圧力は、前記マスターブレーキシリンダ（３）の前記圧力チャンバに接続された圧力センサ（２２または３２、３３）によって測定されることを特徴とする請求項３に記載の操作方法。
5. 前記ブレーキ力昇圧器（５）を作動するペダル（６）に導かれる作動力が検出されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の操作方法。
6. 前記還流ポンプ（７）の出力圧は制限されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の操作方法。
7. 前記マスターブレーキシリンダ（３）と前記還流ポンプ（７）の吸引側との間の流体接合部は、マスターブレーキシリンダの所要の圧力が何れであっても開かれまたは閉じられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１に記載の操作方法。
8. 前記マスターブレーキシリンダ（３）と還流ポンプ（７）の吸引側との間の流体接合部は、低圧アキュムレータ（１３）に充填された加圧流体が、還流ポンプ（７）の加圧側に導かれるまでのみ閉じられることを特徴とする請求項７に記載の操作方法。

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