JP4403682B2 - 車両制動システム及び車両制動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両に用いられる制動装置に関するもので、特に運転者によるブレーキの操作程度に応じ、補助圧力源で加圧された高いブレーキ液圧を調圧して車輪のブレーキ操作を行う車両用の制動装置に関する。
背景技術
今日の車両用の制動装置(以下、「車両制動装置」という。)においては、車両搭載制御装置の発達や、アンチスキッド・ブレーキシステム(以下、「ABS」という。)、トラクションコントロールなどの車両走行時の挙動安定化要求の高まりに伴い、運転者自身によるブレーキ操作に代えて、電子制御装置が最適な制動条件を運転者の操作から読み取って演算し、各車輪のブレーキ操作を行う方式が普及している。このような方式においては、運転者の踏力によってブレーキ圧を発生させる機構とは別に、より高いブレーキ圧力を発生させる補助圧力源を設けたものがある。
そのような例として特開平10−86802号公報に示された制動装置によれば、運転者のブレーキ操作に応じて発生したブレーキ液圧信号を制御装置に入力し、その制御装置の指令に基づいて別の独立した圧力発生装置で発生したブレーキ液圧を車輪に供給するようになっている。この出願によれば、運転者の操作により発生する液圧は単に制御信号の発信を目的とするものであって、その発生した液圧が直接車輪に制動力を及ぼすものではない。
また、特開平10−35455号公報に示された制動装置は、やはりペダル操作量に応じて制動力を演算し、その演算結果に基づいて補助圧力源で発生する高圧を比例圧力制御弁で調圧して各車輪に伝達する形式の制動装置であるが、ここでは運転者のペダル操作により発生した液圧も車輪制動に及ぼし得る仕組みとなっている。
従来技術における車両制動装置例の1つにつき、図面を参照して説明する。図11は、従来技術における補助圧力源を有する車両制動装置の一例を示したもので、図において、1は運転者によって操作されるブレーキペダル、2は前記ブレーキペダルの操作によって液圧を発生させる液圧発生装置(以下、「マスターシリンダ」という。)で、このマスターシリンダ2には、配管3及び配管4を介して5のリザーバから必要なブレーキ液が供給されている。
前記マスターシリンダ2は、シリンダ内にピストンが2つ直列に配置されるタンデム式のもので、この形式のマスターシリンダでは2系統の液圧を発生させ、一方のピストンに対応して配管6が、他方のピストンに対応して配管16が結合されている。この内、配管6の方は、7の切り換え弁(以下、「電磁弁」というが、これに限定されるものではない。)を経た後、配管8と配管9とに分岐し、例えばX配管車では配管8は10の右側前輪の制動装置に、配管9は11の左側後輪の制動装置に結合されている。ここでX配管車とは、2系統のブレーキ液圧の内の1系統が右側前輪と左側後輪を、他系統が左側前輪と右側後輪をそれぞれ制動するよう両系統の配管がX状にクロスして配置された車両をいい、故障時の安全性を高めたものである。前記電磁弁7は、電気回路に通電されていない状態(以下、「非通電状態」という。)においては、弁の左側の双方向矢印が配管とつながった連通状態にあり、逆に電気回路に通電された状態(以下、「通電状態」という。)においては、弁の右側に当たる閉鎖部が配管6とつながった閉鎖状態になる。13及び14はブレーキ液圧センサで、それぞれが前記電磁弁7前後の配管6内の各液圧を検出する。
同様にして配管16の方は、電磁弁17を経た後配管18と配管19とに分岐し、配管18は左前輪20の制動装置に、配管19は右後輪21の制動装置に結合されている。前記電磁弁17と液圧センサ23、24の配置状態、及び機能は、配管6における場合と同様である。なお、冒頭に記したように、通常の車両制御装置には、この他もABSやトラクションコントロールのための配管、及び調整弁が設けられているが、説明簡略化のために図面ではこれらを除いている。
以上までの構成にかかる車両制動装置の動作は、図11に示す非通電状態で運転者がブレーキペダル1を操作することにより、マスターシリンダ2内の2つのピストンが内部に充填されたブレーキ液を圧縮することから2系統の液圧を発生させる。一方の系統の液圧は配管6に伝達され、連通状態にある電磁弁7を介して配管8及び配管9にそれぞれ伝えられ、配管8の液圧は右前輪10の制動装置に圧力を伝えて同車輪に制動力を発生させ、配管9の液圧は左後輪11の制動装置に圧力を伝えて同車輪に制動力を発生させる。
同様に他方の系統の液圧は、配管16、電磁弁17、配管18を介して左前輪20の制動装置に、分岐した配管19を介して右後輪21の制動装置へ伝えられ、それぞれの車輪に制動力を発生させる。運転者によってブレーキペダルの操作が解除されると、ブレーキ液圧を発生させていたマスターシリンダ2内の2つのピストンによる圧縮力が開放される結果、配管6及び配管16を介して伝達されていた液圧が解除され、全車輪の制動が解除される。
次に、同図11を参照して、補助圧力源を含む他の制動装置部分について説明する。補助圧力源30を構成する要素として、まず31はモータで、その出力軸は2つのポンプ32に結合されている。このポンプ32の吸引側は、配管34を介して前記リザーバ5に結合され、一方の吐出側は、配管35を介してアキュムレータ36、及び液圧センサ37につながっている。38はリリーフバルブで、異常加圧防止の目的で配置されている。以上の要素によって補助圧力源30が構成されている。配管35は、後に詳細説明をする40の比例圧力制御弁の入力ポート41に結合されている。比例圧力制御弁40にはこの他に、出力ポート42には配管43が、リターンポート44には配管45が結合されている。配管45は前記配管34から分岐したもので、その先はリザーバ5につながれている。
次に、前記比例圧力制御弁40の出力ポート42に結合された配管43は、配管46と配管48とに分岐し、前著は電磁弁47(図面の非通電状態では閉鎖)を介して先に説明した配管8、9につながり、後者は電磁弁49を介して先に説明した配管18、19につながっている。70は電子制御装置(以下、単に「制御装置」という。)であり、その端子Aは、同じくAで表示された端子を有するモータ31、比例圧力制御弁40との間に電気的に接続されており、図面ではその配線を省略している。図の制御装置70には便宜的に1つの端子Aしか示されていないが、実際には接続先に応じて複数の端子となることがあり得る。又、この他にも図面上には表示はないが、制御装置70は、図面上に示された全ての液圧センサ13、14、23、24、37、及び全ての電磁弁7、17、47、49との間においても電気的に接続されている。
以上のような構成にかかる車両制動装置の補助圧力源30及びそれに関連する要素にかかる動作を説明する。モータ31の回転により2つのポンプ32が駆動され、リザーバ5から配管34を介してブレーキ液を吸引し、36のアキュムレータに圧送する。アキュムレータ36には各種形式があるが、例えば円筒状容器の内部にバネで付勢されたピストンを設ける形式のものでは、ポンプ32によってブレーキ液をアキュムレータ36内に圧送し、前記ピストンを押し込んで前記バネを圧縮し、その結果内部に高圧のブレーキ液圧(制動エネルギ)を蓄積する。隣接する液圧センサ37が前記アキュムレータ37のブレーキ液圧を検出し、その圧力が所定の圧力に達すると液体センサ37が信号を発し、その信号を得た制御装置70からの指令でモータ31の駆動が停止する。
蓄積された高圧ブレーキ液がブレーキ操作によって使用され、その圧力が所定圧力以下に低下した場合には、液圧センサ37からの信号入力を得た制御装置70の指令により、モータ31が駆動されて再び前記補助圧力源30へ圧力を蓄積する。すなわち、この補助圧力源30においては、ブレーキ液圧の低下に応じてその都度ポンプ駆動を行い、車両の通電状態においては常時所定の圧力の制動エネルギが蓄積されている。ブレーキペダル1の操作と、ポンプ32の駆動とは直接にはリンクしていない。このことは、通常の走行状態で何らかの要因により、突然車両の電気回路が故障しても、補助圧力源には十分な制動エネルギが蓄積されていることを意味している。
前記加圧されたブレーキ液圧は、配管35を介して比例圧力制御弁40の入力ポート41に伝達され、以下に詳述する所定の制御操作を経て、同制御弁40の出力ポート42から配管43に伝えられ、その後配管46と48に分岐して、それぞれ電磁弁47、49に伝わる。図11に示す非通電状態では、電磁弁47、49は閉じ、電磁弁7、17が開いており、制動装置に伝達されるブレーキ液圧は、マスターシリンダ2から伝達される状態となっている。通電状態になると電磁弁が切り換わり、電磁弁47、49は開き、電磁弁7、17が閉じるため、電磁弁47からは配管8、9を介して右前輪10と左後輪11の制動装置に、電磁弁49からは配管18、19を介して左前輪20と右後輪21の制動装置に、それぞれブレーキ液圧が伝えられ、各車輪を制動する。この制動の際には、前述のようなマスターシリンダ2から直接伝わるブレーキ液圧に比較し、より高圧である補助圧力源30からのブレーキ液圧が利用されることから、運転者はより少ないブレーキ踏力でより大きな制動力を得ることができる。
通電状態においては、図11に示す状況とは異なってマスターシリンダ2から直接各車輪につながる配管6、16の経路に配置された電磁弁7と17とは共に閉じた状態に切り換わっており、したがって先に説明したような運転者のブレーキペダル1の操作によってマスターシリンダ2で発生するブレーキ液圧が各車輪に伝わることはない。通電状態におけるマスターシリンダ2の液圧情報信号は、液圧センサ13、23の出力端子を介して制御装置70に伝えられ、制御装置70はその入力信号に基づいて制動に必要なブレーキ液圧を演算する。次に制御装置70はその演算結果に基づいて比例圧力制御弁40に指令を発し、比例圧力制御弁はその指令に応じて補助圧力源30からの高圧出力を調圧して必要なブレーキ液圧を各車輪の制動装置に伝える。
なお、車両のイグニションがオフにされる通常の非通電状態のほか、何らかの原因によって車両電気系統が故障した場合には、全電磁弁は図に示す非通電状態に戻る。このとき運転者のブレーキペダル1の操作で発生するブレーキ液圧は直接各車輪10、11、20、21に伝えられる構成となっており、前記補助圧力源30の高圧出力は利用されないものの、緊急時における最低限の制動力は確保される。
図12は、前記比例圧力制御弁40の一例として、その詳細と他の要素との関係を示した図である。本図を含め、これ以降、先に説明した同一要素の部品については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、本図においては説明簡略化のため、ブレーキは1系統のみ、車輪は一輪のみを表示しており、また、センサ類ほかを省略した模式図としているが、車両全体での構成は、図11で説明したものと同様である。
図12において、比例圧力制御弁40は、図面上で上部に当たるバルブ作動部50と、下部に当たるバルブ制御部60とから構成される。前記バルブ作動部50は、一端を閉塞された中空円筒状のスリーブ51と、そのスリーブ51の中空部内に液密に嵌装され、軸方向に移動可能な円柱状のスプール52とから成り、前記スリーブ51には、その外周部と中空内部とを連通させる入力ポート41、出力ポート42、リターンポート44の3つの通路が設けられている。この各ポートには、先に説明したようにそれぞれ配管35、43、45が結合されている。
前記スプール52は、その長手方向の中央部に小径部53を有し、この小径部53はスプール52の軸方向の動きに伴って前記入力ポート41とリターンポート44との開閉を行うバルブの役割を果たす。出力ポート42はスプール51の移動に拘わらず、常に前記小径部53に開口している。小径部53には、スプール52の軸心を通って軸に垂直に貫通する横孔54が設けられており、その横孔54は、スプール52の軸方向に向かって下から開けられた縦孔55とつながり、スプール52の内部でT字型の連通孔を形成している。前記縦孔55内には、円筒状のピン56が液密に嵌装され、このピン56はスプール52の軸方向に移動可能である。
比例圧力制御弁40の下部にあるバルブ制御部60は、前記バルブ作動部50と同軸に配置されており、その外周部は中空円筒部材61で形成されている。円筒部材61の長手方向の一端は閉塞されて前記比例圧力制御弁40の端末部を形成し、他端は開放されて前記スリーブ51の下端面と密着固定されている。円筒部材61の内径は、スリーブ51の内径よりも大きく、したがって両円筒部材の接合部においては段差が生じている。円筒部材61の外周部にはコイル62が巻かれ、また中空部内部にはその軸心を通る棒状のストッパ63が閉塞端面64から上方に延び、そのストッパ63の上端部は前記ピン56の下端部に接してピン56の下方への動きを規制している。
円筒部材61の内周部には、前記スプール52の下部にある円筒状の大径部57が下方に延びており、この大径部57とスプール52との間の径が拡大する部分に段差部が形成されている。前記スリーブ51の内径と円筒部材61の内径との間にも前述の段差部があることから、この両段差部の間でストッパが形成され、このストッパがスプール52及び大径部57の上方への動きを規制している。前記大径部57には下方から中ぐりが設けられ、その中ぐり部分で前記棒状のストッパ63を収容するほか、中ぐり部には段差部58が設けられ、この段差部58と円筒部材61の閉塞面64との間に装着されたばね65により、大径部57、更にはスプール52を上方へ付勢している。
次に、前記のように構成された比例圧力制御弁40の動作を説明する。図12は、先の図11とは異なり、通電状態、すなわちイグニションキーがオンになった状態を示している。運転者がブレーキペダル1を操作すると、マスターシリンダ2でブレーキ液圧を発生し、配管6にその液圧が伝達される。しかし、通電状態においては図示のように電磁弁7が閉じているため、この液圧が車輪10に直接伝わることはない。マスターシリンダ2の液圧情報は、液圧センサ13を介して信号として制御装置70に伝えられ、次いで制御装置70がその液圧に応じて必要な車輪ブレーキ圧を演算し、そのブレーキ圧を発生させるために必要な電流をコイル62に流すよう、比例圧力制御弁40のバルブ制御部60に指令する。コイル62とスプール52の大径部57とはソレノイドを構成しており、大径部57がコイル62の通電によって形成される磁場に引かれ、バネ65の付勢力に抗して下方へ移動する結果、スプール52も下方へ移動する。
前記スプール52の下方移動に伴い、スプール52の小径部53に連通していたリターンポート44が閉じられ、ついで入力ポート41が小径部53につながる。入力ポート41は、配管35を介してポンプ32の駆動で加圧された高圧ブレーキ液を蓄積するアキュムレータ36とつながっているため、入力ポート41の小径部53への開口によって、この高圧ブレーキ液が配管35から入力ポート41、そして小径部53の外周部を経て出力ポート42に伝えられ、更に通電状態では開いている電磁弁49を通過して配管43から配管8に至り、車輪10に制動液圧を伝える。
運転者がブレーキペダル1の操作をやめ、制動を中止したときには、それに伴うマスターシリンダ2のブレーキ液圧の低下は液圧センサ13の端子から制御装置70に伝えられ、制御装置70からの指令によってコイル62への通電が停止され、ソレノイド部の押し下げ力が解消してスプール52はバネ65の付勢力により上方へ移動する。このとき小径部53は入力ポート41を閉じて高圧ブレーキ液の流入がカットされ、更に小径部53がリターンポート44につながるので車輪10にかけられていた制動圧が出力ポート42からリターンポート44に開放され、車輪10の制動力は解除される。
次に、ブレーキペダルの操作量とブレーキ液圧との関係について説明する。前述のように、運転者によるブレーキペダル1の操作によって生じたマスターシリンダ2内のブレーキ液圧の信号は、液圧センサ13を介して制御装置70に伝えられ、これに応答して制御装置70は、比例圧力制御弁40のバルブ制御部60に、前記ブレーキ圧に比例した大きさの電流1をコイル62に通電するよう指令を出す。一般に、ソレノイドにおけるスプールを動かす力は、電流の2乗に比例することが知られている。
スプール52には、前述のように横孔54と縦孔55が設けられており、縦孔55内にはピン56が嵌装されている。このピン56の下端部は、ブレーキ液圧の影響を受けない外部(中空円筒部材61の内径部)に露出していることから、
S:ピン56の軸に垂直な断面積(したがって、縦孔55の断面積)
P:入力ポート41を介して導入されるブレーキ液圧
とすると、横孔54内部においては、P×Sの力が上向き方向に余分にかかっていることになる。ここで、
F:スプール52に加わるバネ65による上方への付勢力
とすると、上向き方向の力P×Sとバネ65による上方への付勢力Fとの和と、コイル61による下方への引張り力とがバランスした位置でスプール52が停止することになる。
この関係を式に表すと、
P×S+F=a×I2 (a:比例定数)
となり、これを書き直すと、
となる。これをグラフに表すと図13に示すようになり、比例圧力制御弁40においては、電流(したがってブレーキ踏力)の2乗に比例した制動圧を発生している。すなわち、比例圧力制御部40は、アキュムレータ36に蓄積された高圧のブレーキ液を利用して、運転者のブレーキ操作に応じた必要な制動ブレーキ液圧を調圧し、各車輪に伝えていることになる。
次に、図14は、従来技術による異なる形式の車両制動装置を示すもので、本形式では、運転者がブレーキペダル1を操作したことによって生ずるマスターシリンダ2の液圧を車輪10に直接伝達する手段は持っておらず、代わりに同液圧情報を信号として制御装置70に伝え、制動のために必要な液圧は、制御装置70からの指令に基づく比例圧力制御弁40の作動のみによって発生させる形式のものである。
図において、マスターシリンダ2には、制御装置70への液圧信号を伝達する液圧センサのみを有しており、また、車輪10の制動力となるブレーキ液圧は、比例圧力制御弁40から伝わるものが唯一となる。このため、先の形式で示された経路切り換え用の電磁弁は必要なくなり、構造が簡略化される。その他の構成は先の従来技術例と同様であり、説明を省略する。このような形式の制動装置によれば、構造は簡単となるものの、何らかの原因によって電気系統が故障した場合に、車輪10に最低限の制動力を及ぼす手段をこの構成の中には含んでおらず、したがって緊急時の対応として何らかの別系統の制動力を確保する手段を設けてやる必要がある。
上述のような従来の制動装置においては、何らかの異常により車両の電気系統が故障したり、システムが障害を受けたりした場合、補助圧力源に十分な制動エネルギが蓄えられているにも係わらず、その制動エネルギが車両制動に何ら利用されることはなかった。すなわち、特開平10−86802号公報に説明される制動装置によれば、電気系統が故障した場合には、補助圧力源に高圧ブレーキ液が蓄えられていても、その圧力は電磁弁によって遮断されて車輪までは届かない。又、運転者がブレーキペダルを操作して発生する液圧も車輪に到達する構造になっておらず、このシステムのみにおいては無制動状態となり得るため、別途何らかの補助制動システムを必要としている。
又、特開平10−35455号公報に説明された制動装置では、非通電状態となった緊急時には、運転者のブレーキペダル操作による油圧は車輪に伝達されるよう構成されているので、一定の制動力を得ることはできるものの、運転手の筋力のみによる法規上最低限の制動力が得られるに過ぎない。この形式においても、補助圧力源に高圧ブレーキ液が蓄えられてはいても、その圧力が電磁弁によって遮断されてしまうため、緊急時の制動には有効活用されることはない。
発明の開示
従って本発明は、従来技術における上述の問題点を解消し、何らかの異常により電気回路が故障したり、システムが障害を受けた場合においても、補助圧力源に十分なエネルギが蓄えられている限りにおいて、その制動エネルギを通常の制動時と同様に制動目的に有効活用することができ、緊急事態への対応を図ることが可能な車両用の制動システム、並びに車両制動装置を提供することを目的としている。
加えて本発明は、入力信号に基づいた制御装置による比例圧力制御弁の制御に加えて、運転者によるブレーキペダル操作量が所定量を越えた場合には、そのブレーキ操作が直接比例圧力制御弁の制御にも及ぶものとし、高圧液圧をより有効に利用して十分な制動力が得られるようにすると共に、緊急時における安全性を高めた制動システム、並びに車両制動装置を提供することを目的としている。
前記課題を解決するため、本発明では、車両の電気回路の故障などの緊急事態においても比例圧力制御弁を作動させることができる補助制御手段を設け、もしくは通常の運転状態においても比例圧力制御弁をブレーキペダルの操作量に応じてより大きく作動させる補助制御手段を設け、補助圧力源に蓄積された制動エネルギーを各車輪に伝えて、十分な制動力を発生させるようにするものであり、具体的には以下の内容を含む。
すなわち、本発明の1つの態様は、ブレーキペダルの操作量に応じた信号を発生する信号発生手段と、ブレーキ液を高圧化して常時それを蓄えておく高圧液蓄積手段と、前記高圧液蓄積手段からの高圧出力を、前記信号発生手段からの信号に応じてブレーキペダル操作量に見合うブレーキ液圧に調圧して車輪に伝達する比例圧力制御手段と、を備えた車両制御システムであって、非通電状態となった場合に、前記信号に代わって前記比例圧力制御手段を制御できる補助制御手段を更に備え、前記高圧液蓄積手段に蓄積された高圧ブレーキ液を制動力に利用可能とすることを特徴とする車両制動システムに関する。電気系統故障時などの非通電状態においても前記高圧液蓄積手段に蓄積された高圧ブレーキ液を利用し、有効な制動力を得られるようにするものである。
本発明の他の態様は、ブレーキペダルの操作量に応じた信号を発生する信号発生手段と、ブレーキ液を高圧化して常時それを蓄えておく高圧液蓄積手段と、前記高圧液蓄積手段からの高圧出力を、前記信号発生手段からの信号に応じてブレーキペダル操作量に見合うブレーキ液圧に調圧して車輪に伝達する比例圧力制御手段と、を備えた車両制御システムであって、ブレーキペダル操作量が所定以上になった場合に前記比例圧力制御手段を制御できる補助制御手段を更に備え、前記信号に基づく制御と前記補助制御手段に基づく制御とにより、前記高圧液蓄積手段に蓄積された高圧ブレーキ液を制動力に利用することを特徴とする車両制動システムに関する。非通電状態のほか、通電状態においても、ブレーキペダル操作により、比例圧力制御手段を制御可能とするものである。
本発明の更に他の態様は、前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作により発生する液圧によって前記比例圧力制御手段を作動させるものであることを特徴としている。前記補助制御手段は、運転者のブレーキペダル操作により発生する液圧によって弾性体を介して前記比例圧力制御手段を作動させるものであってもよい。
本発明の更に他の態様は、前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作により前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御手段に直接作用力を及ぼすものであることを特徴としている。前記補助制御手段は、運転者のブレーキペダル操作によりペダルと連動する部材が前記比例圧力制御手段に弾性体を介して作用力を及ぼすものであってもよい。
本発明の更に他の態様は、ブレーキペダルの操作に応じた液圧を発生させるマスターシリンダと、前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサと、ブレーキ液を溜めるリザーバと、前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、前記液圧センサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置であって、前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達する配管と、前記配管の途中に設けられ、前記マスターシリンダの液圧を非通電状態のときには伝達させ、通電状態のときには遮断する切り換え弁と、前記配管を通して前記マスターシリンダから比例圧力制御弁へ伝達される液圧に応じ、前記補助圧力源から出力される高圧を前記車輪ブレーキ圧に調圧するよう比例圧力制御弁を操作する補助制御機構と、を更に備えたことを特徴とする車両用制動装置に関する。マスターシリンダの液圧が直接車輪には伝達されない形式の車両制動システムに対して、非通電状態においても十分な制動力を得られるようにするものである。
前記配管の途中に設けられる前記切り換え弁の代わりに、前記マスターシリンダの液圧が所定の圧力を越えた場合に前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達するリリーフ弁と、前記マスターシリンダの液圧が解除された場合にブレーキ液を前記比例圧力制御弁から前記マスターシリンダに戻すリターン弁と、を備えるものとしても良い。この場合には、非通電状態のほか、通電状態においてもブレーキペダルによる比例圧力制御弁の制御を可能にするものである。
本発明に係る更に他の態様は、ブレーキペダルの操作に応じた液圧を発生させるマスターシリンダと、前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサと、前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキに伝達する第1の配管と、前記第1の配管の途中に設けられ、非通電状態のときは前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキに伝達させ、通電状態のときは前記伝達を遮断する第1の切り換え弁と、ブレーキ液を溜めるリザーバと、前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、それを蓄える補助圧力源と、前記液圧センサの検出情報に基づいて、必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を前記車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ圧を車輪ブレーキに伝達する第2の配管と、前記第2の配管の途中に設けられ、通電状態のときは、前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ圧を車輪ブレーキに伝達させ、非通電状態のときは遮断する第2の切り換え弁と、を備えた車両制御装置であって、前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達する第3の配管と、前記第3の配管の途中に設けられ、前記液圧を非通電状態のときに伝達させ、通電状態のときには遮断する第3の切り換え弁と、前記第3の配管を通して前記マスターシリンダから比例圧力制御弁へ伝達される液圧に応じ、前記補助圧力源からの高圧出力を前記車輪ブレーキ圧に調圧するよう比例圧力制御弁を操作する補助制御機構と、前記比例圧力制御弁と車輪ブレーキとの間でブレーキ液圧の伝達/遮断を行う前記第2の切り換え弁との間で分岐する第4の配管と、前記第4の配管経路の先に配置され、前記第2の切り換え弁が閉じて前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ液圧が前記第4の配線回路に作用した場合に、その液圧を受けて移動し前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキへ伝達する第1の配管経路を遮断すると共に車輪ブレーキ圧を加圧する遮断弁付きブーストピストンと、を更に備えたことを特徴とする車両用制動装置に関する。非通電状態にマスターシリンダの液圧が車輪ブレーキに作用する形式の車両制動装置に対して、非通電状態においても補助圧力源の高圧出力を有効活用可能にするものである。
前記第3の配管の途中に設けられる前記第3の切り換え弁の代わりに、前記マスターシリンダの液圧が所定の圧力を越えた場合に前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達するリリーフ弁と、前記マスターシリンダの液圧が解除された場合にブレーキ液を前記比例圧力制御弁から前記マスターシリンダに戻すリターン弁と、を備えるものとしても良い。この場合には、非通電状態に加え、通電状態においてもブレーキペダル操作による比例圧力制御弁の操作を可能にする。
本発明に係る更に他の態様は、前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサに代えて、もしくはその液圧センサと共に、ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサを備え、前記制御装置が、前記液圧センサの検出情報に代えて、もしくはその検出情報と共に、前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算することを特徴としている。より適切なブレーキ操作性を得るものである。
本発明に係る更に他の態様は、ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、ブレーキ液を溜めるリザーバと、前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置であって、前記ブレーキペダルの操作量が所定量を越えた場合に、前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御弁を直接作動させる補助制御機構を更に備えたことを特徴とする車両制動装置に関する。通電状態、及び非通電状態において、ブレーキペダル操作により、機械的に比例圧力制御弁の制御を可能にするものである。
本発明に係る更に他の態様は、前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールとの間、もしくは前記スプールの軸方向に伸展した延長ロッドとの間に所定の間隙を設けて軸方向に対向する、前記ブレーキペダルに取り付けられプッシュロッドからなり、所定のブレーキペダルの操作量の後に前記プッシュロッドが前記スプール、もしくは前記延長ロッドと当接してこれを押し込むよう形成されていることを特徴としている。前記スプール、前記スプールの軸方向に伸展した延長ロッド、もしくはプッシュロッドのいずれかの一部が、弾性体で形成されていてもよく、また前記弾性体がばねであってもよい。
本発明に係る更に他の態様は、前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールの軸方向に伸展した延長ロッドと、前記ブレーキペダルに取り付けられた電磁クラッチとからなり、所定のブレーキペダルの操作量を越えると前記ストロークセンサからの信号に応じて前記電磁クラッチが前記延長ロッドを拘束して前記スプールを押し込むよう形成されていることを特徴としている。
本発明に係る更に他の態様は、ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、ブレーキ液を溜めるリザーバと、前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置において、非通電状態になった場合に、前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御弁を直接作動させる補助制御機構を更に備えたことを特徴とする車両制動装置に関する。マスターシリンダを備えていない形式の車両制動装置に対して、非通電状態においてブレーキペダル操作で比例圧力制御弁を作動させ、緊急時の制動力を確保するものである。
本発明に係る更に他の態様は、前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールの軸方向に伸展した延長ロッドと、前記ブレーキペダルに取り付けられた電磁クラッチとからなり、非通電状態になった場合に前記電磁クラッチが前記延長ロッドを拘束し、前記ブレーキペダルの操作に応じて前記延長ロッドを介して前記スプールを押し込むよう形成されていることを特徴としている。
発明の詳細な説明
本発明にかかる車両制動システム、及び車両制動装置の各実施の形態につき、図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る車両制動装置の1つの実施の形態を示したものであり、従来技術で説明した図11に示す車両制動装置に、本実施の形態にかかる要素を新たに追加したものである。図1において、75は追加された配管で、マスターシリンダ2と比例圧力制御弁80とを結んでおり、その中間には電磁弁76が配備されている。図に示す非通電状態においては、この電磁弁76は開いており、したがってマスターシリンダ2の液圧が比例圧力制御弁80に伝達される構成となっている。この比例圧力制御弁80は、従来の比例圧力制御弁40に一部機能追加をしたもので、その内容については後に説明する。
符号90と100とは、2系統の各ブレーキ配管にそれぞれ設けられるブーストピストンで、補助圧力源からの高圧側配管43、46と、マスターシリンダ2からの低圧側の配管6、16との間にそれぞれ設けられて、高圧側配管と低圧側配管との間での経路の切替と、各車輪の制動装置に加えられるブレーキ液の増圧とを行う装置で、その内容は後に説明する。又、符号120はオプションのストロークセンサで、運転者によるブレーキペダル1の操作量を検出するものである。
図2は、本実施の形態にかかる比例圧力制御弁80の構成と、他の要素との関係を示す図である。本図においては、説明簡略化のためにブレーキは1系統のみ、車輪は一輪のみを表示し、センサ類ほかを省略した模式図としている。全体の構成は、図1に示すものと同様である。この比例圧力制御弁80は、従来技術にかかる前述の図12に示す比例圧力制御弁40を構成するバルブ作動部50及びバルブ制御部60に加え、補助制御部81が追加されている。この補助制御部81のケーシング82は、軸方向の両端部が閉鎖された中空円筒材で形成されており、その一方の閉鎖面は前記バルブ作動部50の上端面に前記バルブ作動部50と同軸に密着固定され、他方の閉鎖面は比例圧力制御弁80の端部を形成している。ケーシング82の内部には、一端につば部83を備え、他端は前記ケーシング82のバルブ作動部50側閉塞面の中心を貫通してスプール52に対向する補助ピストン84が備えられている。補助ピストン84が貫通する前記閉塞面の部分には、補助ピストン84を比例圧力制御弁80の軸方向に移動可能にシールするOリング85が設けられている。補助ピストン84のつば部83と前記ケーシング82のバルブ作動部50側閉塞面との間にはばね86が装着され、補助ピストン84を上方に付勢している。なお、図面上では省略しているが、前記補助ピストン84は、前記閉塞面から下方に突出した部分の円周方向に溝を設けてそこにEリングを取り付けることなどにより、補助ピストン84がばね86の付勢力で上方へ抜け出ることを規制している。
前記補助制御部81のケーシング82には液圧ポート87が設けられ、そこへ配管75が結合されることによって、ケーシング82とマスターシリンダ2とが電磁弁76を介してつなげられる。図2に示す通電状態では電磁弁76は閉じられており、すなわち、通常の走行状態においては、この補助制御部81は、ブレーキ操作に関して何らの作用もしておらず、一方この部分を除いた比例圧力制御弁80のバルブ作動部50とバルブ制御部60は、補助制御部81とは関係なく前述のように機能している。
次に、以上のように構成された比例圧力制御弁80の動作について説明する。従来技術においては、図2に示す通常運転状態(通電状態)において、何らかの原因により電気系統が故障して非通電状態に至ると、比例圧力制御弁80のバルブ制御部60のコイル62には通電されることはなくなり、したがって比例圧力制御弁80は機能停止する。このためアキュムレータ36に十分に高い制動エネルギが蓄えられていたとしても、それを利用することはできなくなる。但し、非通電状態になると同時に、図中のすべての電磁弁7、49、76が切り換わる結果、電磁弁7が開いてマスターシリンダ2の液圧が車輪10の制動装置に伝わるため、最低限の制動力は確保される。
本実施の形態にかかる比例圧力制御弁80によれば、追加された電磁弁76が非通電状態になって開かれることから、配管75を介してマスターシリンダ2の液圧が液圧ポート87を通って補助制御部81のケーシング82内に伝達される。このケーシング内には、前記のように補助ピストン84が配備されている。その補助ピストン84のつば部83において、上面にはつば部全面に前記液圧が作用し、下面には他端が外部に露出した補助ピストン84が固着されていることから、つば部83には補助ピストン84の断面積に相当する分だけの圧力が上から下に作用し、よって補助ピストン84は、ばね86の付勢力に抗して押し下げられる。
補助ピストン84の下端部は比例圧力制御弁80のスプール52の上端部と接するかもしくは近接しているので、補助ピストン84の下降によりスプール52が押されてバネ65の付勢力に抗して下降する。その結果スプール52の小径部53が入力ポート41とつながり、アキュムレータ36に蓄積された高圧のブレーキ液が、入力ポート41から小径部53を通過し、出力ポート42から配管43に伝達される。ここで、電磁弁49は図の通電時の状態からは変化して閉じた状態となっているため、前記ブレーキ液圧は、本実施の形態の追加要素の1つであるブーストピストン90に伝達されることとなる。
図3は、ブーストピストン90の構成と、他の一部の要素との関連を示した模式図である。本図においては、先の図2と異なり、非通電状態を示している。ブーストピストン90は、軸方向の両端に閉鎖面を有する中空円筒部材が二重に重なった構造をしており、その外側の円筒部材はシリンダ91を、内側の円筒部材はピストン92を形成する。前記ピストン92は、前記シリンダ91内で軸方向に移動可能に液密状態に嵌装されている。前記ピストン92の一方の閉鎖端面には貫通孔93が設けられ、内部からニードル弁94が突出している。ニードル弁94は、ピストン92の他方の閉鎖端面と前記ニードル弁94のピストン92内側端末部との間に装着されたばね96によって、貫通孔93の設けられた閉鎖端面側に向けて付勢されている。ピストン92は、シリンダ91のニードル弁94に対向する側の閉塞端面97とピストン92との間に装着されたばね98によって、ニードル弁94を押し下げてバルブを開く方向(図面上で右側)に付勢されている。
前記シリンダ91の閉塞端面97の中心軸上で前記ニードル弁94に対向する位置には、バルブ座を兼ねるポート99が開口しており、このポート99は、マスターシリンダ2につながる配管6に結合している。前記閉塞端面97には、更にポート101も貫通しており、このポート101は、本ブーストピストン90と車輪10との間を配管6’を介して結合する役割を果たす。又、シリンダ91の前記閉塞端面97とは反対側の閉塞端面95には、ポート102が開口し、このポート102は、配管43を介して前記比例圧力制御弁80の出力ポート42に結合されている。
このような構成にかかるブーストピストン90の動作は、電気系統の故障などの非通電状態におけるブレーキ操作により、図2を参照して説明した補助制御部81が比例圧力制御弁80を作動させる。これによって補助圧力源の高いブレーキ液圧が、出力ポート42から配管43に伝わるが、電磁弁49が閉じられるため、そのすべての圧力がブーストピストン90側に導かれる。そのブレーキ液圧がブーストピストン90のポート102を通ってシリンダ91内に伝わり、その結果ピストン92の前後の圧力差からピストン92がばね98の付勢力に抗してニードル弁94を進める方向(図の左側)に移動し、その結果ニードル弁94がポート99を閉鎖する。これによってそれまで連通していたマスターシリンダ2から車輪10につながる液圧経路の配管6はカットされる。ニードル弁94は、ばね96の付勢力によってこの弁の閉鎖状態を維持する。ピストン92がポート102からの液圧で更に前進すると、前記ニードル弁94によるポート99閉鎖によってシリンダ91内部に閉じ込められたブレーキ液が加圧され、その圧力がポート101及び配管6’を介し、制動圧力として車輪10の制動装置に伝達され、制動力を生む。
補助圧力源に高圧ブレーキ液が蓄積されていないときには、ブーストピストン90は作動せず、したがってニードル弁94が開いたままの状態となっているため、配管6がポート99及び101を介して配管6’とつながり、マスターシリンダ2で生ずる液圧は、直接車輪10に伝えられる。補助圧力源に高圧ブレーキ液が蓄積されていれば前記のようにブーストピストン90が作動し、その高い液圧を利用してより少ない運転者の踏力でより強い制動力が得られ、緊急時の安全確保が可能となるが、高圧ブレーキ液が蓄積されていない場合でも、最低限の制動力は確保できる構造となっている。
なお、通常時の通電状態下では、電磁弁49が開いており、ブーストピストン90のピストン92前後の圧力が同一であることから、ばね98の付勢力によってピストン92は作動せず、ニードル弁94が開いた位置に維持される。すなわち、正常時のブレーキ操作においては、ブーストピストン90は何らその操作に関与せず、全てのブレーキ液圧は前記電磁弁49を介して車輪10に伝えられる。
次に、本発明にかかる車両制動装置の他の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図4は、本実施の形態にかかる制動装置の概要を示している。本実施の形態では、マスターシリンダ2から車輪10へ直接ブレーキ液圧を伝達する手段を持たず、もっぱら比例圧力制御弁からの液圧のみを車輪へ伝達する形式の制動装置に、本発明を適用したものである。図において、80は補助制御部81を備えた本発明にかかる比例圧力制御弁で、その液圧ポート87は、電磁弁76を介して配管75によりマスターシリンダ2とつながれている。この補助制御部81は、先に説明した実施の形態と同一の構成である。また、本形式の制動装置では、車輪10への液圧伝達が比例圧力制御弁80からのみであるため、中間での配管切換えのための電磁弁は必要とされず、ブーストピストン90も不要となり、構造が簡略化される。
上記のような構成にかかる車両制動装置の動作も、基本的には図1から図3を参照して説明した先の実施の形態と同様であり、通常の運転状態(通電状態)では、図4に示すように電磁弁76が閉じており、したがって補助制御部81が作動することはなく、制動力は、制御部70からの指令によりソレノイドを備えた比例圧力制御弁80のバルブ制御部60が作動し、これによる調圧されたブレーキ液圧が車輪10に伝えられる。何らかの原因によって車両の電気系統が故障した場合には、電磁弁76が開かれ、マスターシリンダ2の液圧が比例圧力制御弁80の補助制御部81に伝えられ、先に説明したように補助ピストン84が下降することによって比例圧力制御弁80が操作され、車輪10にアキュムレータ36で蓄積された高圧ブレーキ液が伝達される。本形式によれば、電気系統の故障時には全く制動力を発生しない、すなわちフェイルセーフ機能を持たない車両制動装置に対し、本実施の形態にかかる簡単な要素を追加することによって緊急時にも通常通りの制動力を発揮できるものとする点で効果がある。
次に、本発明にかかる車両制動装置の更に他の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図5は、本実施の形態にかかる車両制動装置を示している。本実施の形態にかかる比例圧力制御弁110は、図14を参照して説明した従来技術にかかる比例圧力制御弁40に対して、スプール52の軸方向上部に延長ロッド111が設けられ、スリーブ51の閉塞面には貫通孔112が開口して延長ロッド111が貫通しており、この貫通部分においてOリング85が延長ロッド111をシールしている点が相違している。延長ロッド111はばね86により図の上方に付勢されており、延長ロッド111にはこの付勢力による上方への抜けを防ぐための抜け止めフランジが設けられている。ブレーキペダル1には電磁クラッチ113が設けられ、この電磁クラッチ113は延長ロッド111を拘束し、もしくは解放する。本実施の形態においてこの電磁クラッチ113は、車両の通電状態においては延長ロッド111を解放して非拘束状態とし、非通電状態においては延長ロッド111を拘束するように形成されている。ブレーキペダル1にはストロークセンサ120が設けられているが、これはマスターシリンダ2と液圧センサ13の組み合わせや他の踏力センサであってもよい。その他の構成は図14に示す従来技術による車両制動装置と同様である。
以上の構成にかかる本実施の形態の車両制動装置の動作時には、運転者によりブレーキペダル1が操作されると、これをストロークセンサ120が検出する。ストロークセンサ120が検出信号を制御装置70に送信することによって、制御装置70は操作されたストローク量に応じて比例圧力制御弁110を作動させる。この比例圧力制御弁110の作動により、アキュムレータ36に蓄積された高圧ブレーキ液が導入され、この液圧が制動力に有効利用される。この動作は図14に示す従来技術によるものと同様である。
車両が非通電状態になった場合には、従来技術においては上述のように高圧液圧を利用するための比例圧力制御弁40の制御は不能であった。本実施の形態では、非通電状態になると電磁クラッチ113が延長ロッド111を把持、拘束する。これにより、ブレーキペダル1の操作が電磁クラッチ113を介して直接延長ロッド111に伝えられるものとなり、更に延長ロッド111を介してスプール52が押し下げられることから、入力ポート41が開孔してアキュムレータ36に蓄積された高圧ブレーキ液の導入が可能となる。この高液圧を利用することによって、非通電状態においても有効な制動力を得ることができるようになる。
なお、図5は、図14に示す従来技術を対象に本実施の形態を適用した場合を示しているが、本実施の形態の適用はこれに限定されるものではなく、例えば図12に示すマスタシリンダ2のブレーキ液圧が直接車輪に伝達し得る形式など、他の形式の車両制動装置に対しても同様に適用が可能である。また図5では、延長ロッド111を個別に設けた例を示しているが、スプール52から軸方向上方にスリーブ51を貫通して延びる延長部分をスプール52と一体に設け、その延長部分を電磁クラッチ113で拘束・解放するものとしてもよい。本実施の形態による車両制動装置によれば、フェイルセーフ機能を持たない車両制動装置であっても簡単な要素を追加することによって、緊急時にも通常通りの制動力を発揮できるものとする点で効果がある。
次に、本発明にかかる車両制動装置の更に他の実施の形態につき、図面を参照して説明する。これまでに述べた各実施の形態では、車両の電気系統が何らかの原因で遮断した場合に、補助圧力源に貯えられた高圧のブレーキ液圧を緊急制動のために有効活用することを目的としたものであった。以下に説明する本発明にかかる車両制動システム及び車両制動装置の各実施の形態では、これに加えて、電気系統が遮断しない通常の運転状態においても、運転者によるブレーキペダル操作に応じて、前記高圧のブレーキ液を制動力に更に有効活用できるようにするものである。
図6は、本実施の形態にかかる車両制動装置を示している。本実施の形態では、図4を参照して説明した先の実施の形態の車両制動装置の内、マスターシリンダ2と比例圧力制御弁80とを結ぶ配管75に設けられた電磁弁76を、図6に示すようにリリーフ弁116及びリターン弁117に置き換えたものである。その他の構成は、図4で説明した車両制動装置と同様である。電磁弁76をリリーフ弁116とリターン弁117とに置き換えることにより、通常運転における通電状態であっても、ブレーキペダル1の操作によってマスターシリンダ2の液圧をリリーフ弁116を介して補助制御部81に伝達することができる。すなわち、マスターシリンダ2の液圧がリリーフ弁116内のバルブ閉鎖スプリングに打ち勝つまでは、従来技術と同様に液圧センサ13の信号に基づいて制御装置70が比例圧力制御弁80を制御する。マスターシリンダ2の液圧がリリーフ弁116の前記閉鎖スプリングに打ち勝った段階で、当該液圧が配管75を通して補助制御部81に作用するものとなり、補助ピストン84が押し下げられることによって比例圧力制御弁80が作動される。この場合には、液圧センサ13に基づく比例圧力制御弁80の制御に加えて、更に前記補助制御部81による作用効果が加わり、比例圧力制御弁81が更に作動されることによって、より有効な制動力を得ることができる。
その後、運転者によるブレーキペダル1の戻し操作によりマスターシリンダ2の液圧が低下すると、それまで開いていたリリーフ弁116が閉じる。補助ピストン84の戻りによる補助制御部81内の余剰ブレーキ液は、リターン弁117を介してマスターシリンダ2に戻される。
本実施の形態にかかる車両制動装置の有利な点は、上述のように、通常の運転時の通電状態においてもブレーキペダル操作量が所定以上になったときには比例圧力制御弁80の作動量を増大させ、より有効な制動力を得ることができる点にある。例えばブレーキペダルの操作量に応じた信号を発生するストロークセンサや液圧センサの出力ゲインが小さくなる故障が発生しても有効な制動力を得ることができる。このほかに、非通電状態であっても比例圧力制御弁80を制御すること示可能となる。これによって通常運転時の制動力を高めるほか、緊急時の安全性を高める効果をも得ることができる。
なお、図6に示す例は、図4を参照して説明した先の実施の形態にかかる車両制動装置の電磁弁76をリリーフ弁116とリターン弁117とに置き換えるものであった。本実施の形態の適用は、これに限定されるものではなく、例えば図1及び図2を参照して説明した他の実施の形態にかかる車両制動装置に対しても、電磁弁76をリリーフ弁116とリターン弁117とに置き換えることにより、同様に適用が可能である。
図7は、本実施の形態における代替実施例を示している。図6に対する変更部分を対象に車両制動装置の要部のみを示しており、その他の部分は図6に示すもの同じである。まず、図7(a)は、図6と同様にブレーキペダル1の操作によるマスターシリンダ2の液圧がリリーフ弁116を介して比例圧力制御弁110に伝達される。比例圧力制御弁110の内径には、新たにばね119とピストン121がスプール52の上面に取り付けられている。前記マスターシリンダ2の液圧がピストン121に作用し、ピストン121がばね119を圧縮することによってスプール52を押し下げる作用を及ぼす。上述の本実施の形態に示す効果と同様の効果を生むほか、ばね119が緩衝作用を及ぼす。
次に図7(b)に示す比例圧力制御弁110では、スリーブ51bの内部に大径部を設け、その中にピストン121とばね119をスプール52の上面に取り付けるほか、前記大径部を設けることによってできる段差を利用して新たにばね122を取り付け、ピストン121を上方に付勢している。これにより、ブレーキペダル1の操作によるマスターシリンダ2の液圧上昇が当初はばね122によって支えられるが、前記液圧が所定量を越えてばね122が圧縮され始めるとばね119も圧縮され、スプール52を押し下げる効果を生む。このような構成とすることにより、図6に示すリリーフ弁116、リターン弁117を廃止することができ、構造を簡略化することができる。通電状態、及び非通電状態における作用効果は図7(a)に示す例と同様である。
次に、本発明にかかる車両制動装置の更に他の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図8は、本実施の形態にかかる車両制動装置を示している。本実施の形態にかかる車両制動装置は、図5を参照して説明した先の実施の形態にかかる延長ロッド111を備えた比例圧力制御弁110と、当該延長ロッド111との間に所定の間隙Gを設けて対向するプッシュロッド118を備えたブレーキペダル1とにより主に構成されている。ブレーキペダル1にはストロークセンサ120が設けられているが、これは他の踏力センサであってもよい。他の構成は図5に示す先の実施の形態にかかる車両制動装置と同様である。
以上の構成にかかる本実施の形態の車両制動装置の動作時には、運転者によりブレーキペダル1が操作されると、この操作量をストロークセンサ120が検出し、操作量に応じた信号を制御装置70に送信する。制御装置70は、前記信号に基づいて比例圧力制御弁110を作動させ、これによってアキュムレータ36に蓄積された高圧のブレーキ液を車輪ブレーキに導く。この動作は従来技術によるものと同様である。本実施の形態にかかる車両制動装置においては、ブレーキペダル1の操作量が前記の所定の間隙Gに相当する量に達するとプッシュロッド118が延長ロッド111に当接し、更にブレーキペダル1が操作されるに及んで延長ロッド111が押し込まれる。この延長ロッド111の押し込みによってスプール52も押される結果、入力ポート41をより大きく開口する方向に比例圧力制御弁110が作動される。このように、ブレーキペダル1の操作による直接制御と、ストロークセンサ120から送信されるブレーキペダル1の操作量に基づく制御との双方により比例圧力制御弁110が制御されることから、アキュムレータ36に蓄積された高圧のブレーキ液を利用してより有効な制動力を得ることができる。
なお、図8は、図14に示す従来技術を対象として本実施の形態を適用した例を示しているが、例えば図12に示す車両制動装置など、他の形式の車両制動装置に対しても本実施の形態を同様にして適用することが可能である。また、図8に示す例においては、個別の延長ロッド111を設けているが、スプール52から軸方向上方にスリーブ51を貫通して延びる延長部分を設け、この延長部分をプッシュロッド118で押し込むものとしてもよい。本実施の形態においても、通常の運転時の通電状態において有効な制動力を得ることができるほか、非通電状態であっても比例圧力制御弁110を制御することが可能となり、緊急時の安全性をも高めることができる点で有利である。
図9は、本実施の形態における各種代替実施例を示している。両図は、図8の一点鎖線で示すX−Xより上にある比例圧力制御弁110の要部とブレーキペダル1の構成要素のみを示しており、図示以外の構成は図7と同様である。この内、図9(a)は、上述の延長ロッド111を廃止し、ブレーキペダル1のプッシュロッド118が間隙Gを設けて直接スプール52に対向するよう配置している。ブレーキペダル1の操作量が所定量を越えたときにプッシュロッド118がスプール52を直接押し込む効果を生むほかは、図8を参照して説明した動作と同様である。なお、図8及び図9(a)に示す実施例において、それぞれの間隙Gにばねなどの弾性体を介在させることであってもよい。この場合には、ブレーキペダル1の操作により、前記ばねが圧縮されてスプール52を押し下げる作用を及ぼす。前記ばねの圧縮量が増えるに応じてスプール52を押し下げる力が増大することから、運転者によるブレーキペダル1の操作量に応じて比例圧力制御弁110を制御する効果を生む。
図9(b)では、スリーブ51aの内側上部に小径部を設け、それによって生じた内径の段差を利用してストッパプレート115とばね119とをスプール52の上面に取り付けている。ブレーキペダル1に装着されたプッシュロッド118aは、リターンスプリング86によって上方に付勢され、ストッパプレート115との間に間隙Gを設けている。ブレーキペダル1が所定量操作されると、プッシュロッド118aがストッパプレート115に当接し、さらにばね119を圧縮してスプール52を押し下げる作用を及ぼす。ばね119の圧縮量が増えるに応じてスプール52を押し下げる力が増大することから、運転者によるブレーキペダル1の操作量に応じて比例圧力制御弁110を制御する効果を生む点は、図9(a)の実施例と同様であり、これに加えてばね119が緩衝効果を生む。
図9に示す各代替実施例は、いずれも図8に示す上述の実施の形態と同様に、制御装置70による制御に加えて、ブレーキペダル1の操作量に応じて更に比例圧力制御弁110を制御することができる。なお、図9(b)に示すばね119は、ゴムなどの他の弾性体であっても良い。
更なる代替実施例として、図5を参照して説明した先の実施の形態に係る車両制御装置を、本実施の形態と同様に適用することが可能である。図5に示す例においては、電磁クラッチ113は、緊急事態などの非通電状態においてのみ延長ロッド111を把持、拘束するものとしている。これを、通電状態においても、ブレーキペダル1の操作量が所定量を越えたときにストロークセンサ120が信号を発して電磁クラッチ113を作動させ、延長ロッド111を拘束させるものとする。これにより、所定量のブレーキペダル1の操作量までは従来通り制御装置70によってのみ比例圧力制御弁110が制御されるが、所定の操作量を越えると電磁クラッチ113が作動し、ブレーキペダル1によって直接比例圧力制御弁110の操作が可能となる。このときの効果は、上述の本実施の形態で述べた効果と同様である。
次に、本発明にかかる車両制動装置の更に他の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図10は、運転者によって操作されるブレーキペダルの操作量(ストローク)と、マスターシリンダ内に発生するブレーキ液圧との関係を示す図である。図中の実線で示すように、運転者がブレーキペダルの操作を開始するとマスターシリンダ内のピストンが移動し、シリンダ内のブレーキ液を圧縮し始める。しかし、当初のブレーキペダル操作においては、例えば車輪のブレーキ形式がドラムブレーキの場合には、車輪側に装着されたホイールシリンダ内のピストンを移動させるためのブレーキ液が必要とされるため、ブレーキ液圧の上昇は僅かである。これは、ブレーキ形式がディスクブレーキの場合においても同様であり、当初はキャリパのパッドを移動させるためにブレーキ液が必要とされる。この間が過ぎると、ブレーキ液圧はドラムもしくはディスクを推し付ける圧力として作用し、ブレーキ液が非圧縮流体であることから、圧縮圧力による配管、シリンダ、フレキシブルホースのひずみや、踏力によるブレーキペダルアームのたわみなどに起因する僅かのペダルストローク増があるだけで、ストローク変化に対する圧力の上昇が顕著となる。すなわち、図10に示すように、両者の間には、ストローク量aまでの僅かな圧力上昇線と、それ以降の急激な圧力上昇線との2つの線の組合せからなる関係が存在する。
従来技術において、マスターシリンダで発生するブレーキ液圧を制動力制御に利用する場合には、この図10の実線に示すようなマスターシリンダ内の液圧を入力信号として制御装置70が受け取り、制御装置70においてはこの液圧と比例した大きさの電流を比例圧力制御弁40バルブ制御部60のコイル62に流すものとしていた。これに対して、図10の点線で示すようなブレーキペダル操作量に比例して増加する信号を制御装置70に入力し、それに応じた電流をコイル62に流すようにすれば、運転者のペダル操作量に応じてより適切な制動力を得ることができるものとなる。
したがって本実施の形態では、運転者のブレーキ操作に伴う制御部70への入力情報信号を、マスターシリンダ内のブレーキ液圧信号に代えて、運転者のブレーキ操作量(ストローク)信号に改め、これを上述した例えば図2から図9に示す各実施の形態の比例圧力制御弁80と組合せるものである。これは、例えば図1に示すように、ストロークセンサ120をブレーキペダル1に装着し、そのペダル1のストローク量に基づいた図10の点線で示すような信号を制御装置70に入力することにより、容易に実施することができる。
次に、同じく図10において、点線で示すペダル操作量に比例する直線に応じた信号は、図のストローク量bにおいてマスターシリンダ液圧カーブとクロスし、それ以降は点線で示すストローク比例直線よりも実線で示すシリンダ液圧曲線の方が大きくなる。すなわち、ブレーキ液によるブレーキドラムもしくはディスクの押し付け力が作用し始めると、それ以上のストロークの増加は僅かであっても、ブレーキ液圧は急激に上昇する。特にこの領域では急制動などの緊急時におけるブレーキ操作に関係するところであり、この領域内で点線で示すようなストローク直線のままでは、運転者の踏力に十分追従できない事態も考えられる。
このための対応の1つは、制御装置70に入力すべき信号を、図のストローク量bもしくはその近傍までは点線で示すストローク比例の大きさの信号とし、そしてストローク量bを越えた以降は、実線で示すマスターシリンダのブレーキ液圧に応じた信号に切り換えることである。すなわち、本実施の形態にかかる代替案は、比例圧力制御弁80のバルブ制御部60のコイル62に流す電流に関する制御装置70からの指令を、ブレーキペダル1のストローク量を基準にする信号と、マスターシリンダ2のブレーキ液圧を基準にする信号との両者の組合せに基づくものとし、より適切な制動力を得よるようにする。これは、図1に示すように、ストロークセンサ120を設け、そのストロークセンサ120が検出するストローク量と、マスターシリンダ2において検出されるブレーキ液圧との両者を制御装置70に入力し、制御装置70にそれを選択的に切り換えて使用するロジックを含めることにより、実施することができる。
以上、本発明に係る各実施の形態の車両制動システム、及び車両制動装置につき説明してきたが、上述の各説明において、ABS、トラクション・コントロール等他のブレーキ系統に関連するシステムに関しては触れていない。しかしながら、本発明は、これらのシステムに何ら影響を及ぼすものではなく、更に本発明は、これらシステムと共に実施することができるものである。
発明の効果
本発明にかかる車両制動装置の実施により、緊急の非通電状態に陥った場合においても、補助圧力源に蓄積された高いブレーキ圧力を通常走行時と同様に利用することができ、緊急時に運転者に過剰な負荷をかけることなく、確実な制動力を車輪に与えることができる。
本発明にかかる車両制動装置の実施により、非通電状態には全く制動力を果たすことができない形式の制動装置であっても、僅かな機能要素を追加することにより、補助圧力源に蓄積された高いブレーキ圧力を通常走行時と同様に利用することが可能な制動装置とすることができる。これにより、緊急時においても、運転者に過剰な負荷をかけることなく、確実な制動力を車輪に与えることができる。
本発明にかかる車両制動装置の実施により、通常の運転時の通電状態においても、ブレーキペダル操作量が所定以上になったときには比例圧力制御弁の作動量を増大させてより有効な制動力を得ることができる。この装置によれば、通電状態におけるほか、非通電状態であっても比例圧力制御弁を制御することが可能となり、緊急時の安全性を高める効果をも得ることができる。
そして、本発明にかかるブレーキ液圧とブレーキペダル操作量とを合わせて制御に利用する車両制動装置を実施することにより、ブレーキペダル操作に応じたより適切な制動力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の実施の形態にかかる車両制動装置の全体構成図である。
図2は、図1に示す車両制動装置の詳細部分図である。
図3は、図2に示す車両制動装置の更なる詳細部分図である。
図4は、本発明の他の実施の形態にかかる車両制動装置の詳細部分図である。
図5は、本発明の更に他の実施の形態にかかる車両制動装置の詳細部分図である。
図6は、本発明の更に他の実施の形態にかかる車両制動装置の詳細部分図である。
図7は、図6に示す実施の形態の代替実施例を示す部分図である。
図8は、本発明の更に他の実施の形態にかかる車両制動装置の詳細部分図である。
図9は、図8に示す実施の形態の代替実施例を示す部分図である。
図10は、ブレーキペダル操作量とマスターシリンダブレーキ液圧との関係を示す説明図である。
図11は、従来技術にかかる車両制動装置の全体構成図である。
図12は、図11に示す車両制動装置の詳細部分図である。
図13は、比例圧力制御弁のコイルに流れる電流とブレーキ液圧との関係を示す説明図である。
図14は、従来技術にかかる他の車両制動装置の詳細部分図である。
Claims (18)
- ブレーキペダルの操作量に応じた信号を発生する信号発生手段と、
ブレーキ液を高圧化して常時それを蓄えておく高圧液蓄積手段と、
前記高圧液蓄積手段からの高圧出力を、前記信号発生手段からの信号に応じてブレーキペダル操作量に見合うブレーキ液圧に調圧して車輪に伝達する比例圧力制御手段と、を備えた車両制御システムにおいて、
非通電状態となった場合に、前記信号に代わって前記比例圧力制御手段を制御できる補助制御手段を更に備え、前記高圧液蓄積手段に蓄積された高圧ブレーキ液を制動力に利用可能とすることを特徴とする車両制動システム。 - ブレーキペダルの操作量に応じた信号を発生する信号発生手段と、
ブレーキ液を高圧化して常時それを蓄えておく高圧液蓄積手段と、
前記高圧液蓄積手段からの高圧出力を、前記信号発生手段からの信号に応じてブレーキペダル操作量に見合うブレーキ液圧に調圧して車輪に伝達する比例圧力制御手段と、を備えた車両制御システムにおいて、
ブレーキペダル操作量が所定以上になった場合に前記比例圧力制御手段を制御できる補助制御手段を更に備え、前記信号に基づく制御と前記補助制御手段に基づく制御とにより、前記高圧液蓄積手段に蓄積された高圧ブレーキ液を制動力に利用することを特徴とする車両制動システム。 - 前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作により発生する液圧によって前記比例圧力制御手段を作動させるものであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両制動システム。
- 前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作により発生する液圧によって弾性体を介して前記比例圧力制御手段を作動させるものであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両制動システム。
- 前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作により前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御手段に直接作用力を及ぼすものであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両制動システム。
- 前記補助制御手段が、運転者のブレーキペダル操作によりペダルと連動する部材が前記比例圧力制御手段に弾性体を介して作用力を及ぼすものであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両制動システム。
- ブレーキペダルの操作に応じた液圧を発生させるマスターシリンダと、
前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサと、
ブレーキ液を溜めるリザーバと、
前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、
前記液圧センサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、
前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置において、
前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達する配管と、
前記配管の途中に設けられ、前記マスターシリンダの液圧を非通電状態のときには伝達させ、通電状態のときには遮断する切り換え弁と、
前記配管を通して前記マスターシリンダから比例圧力制御弁へ伝達される液圧に応じ、前記補助圧力源から出力される高圧を前記車輪ブレーキ圧に調圧するよう比例圧力制御弁を操作する補助制御機構と、を更に備えたことを特徴とする車両制動装置。 - 前記配管の途中に設けられる前記切り換え弁の代わりに、前記マスターシリンダの液圧が所定の圧力を越えた場合に前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達するリリーフ弁と、前記マスターシリンダの液圧が解除された場合にブレーキ液を前記比例圧力制御弁から前記マスターシリンダに戻すリターン弁と、を備えたことを特徴とする、請求項7に記載の車両制動装置。
- ブレーキペダルの操作に応じた液圧を発生させるマスターシリンダと、
前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサと、
前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキに伝達する第1の配管と、
前記第1の配管の途中に設けられ、非通電状態のときは前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキに伝達させ、通電状態のときは前記伝達を遮断する第1の切り換え弁と、
ブレーキ液を溜めるリザーバと、
前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、それを蓄える補助圧力源と、
前記液圧センサの検出情報に基づいて、必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、
前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を前記車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、
前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ圧を車輪ブレーキに伝達する第2の配管と、
前記第2の配管の途中に設けられ、通電状態のときは、前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ圧を車輪ブレーキに伝達させ、非通電状態のときは遮断する第2の切り換え弁と、を備えた車両制御装置において、
前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達する第3の配管と、 前記第3の配管の途中に設けられ、前記液圧を非通電状態のときに伝達させ、通電状態のときには遮断する第3の切り換え弁と、
前記第3の配管を通して前記マスターシリンダから比例圧力制御弁へ伝達される液圧に応じ、前記補助圧力源から出力される高圧を前記車輪ブレーキ圧に調圧するよう比例圧力制御弁を操作する補助制御機構と、
前記比例圧力制御弁と車輪ブレーキとの間でブレーキ液圧の伝達/遮断を行う前記第2の切り換え弁との間で分岐する第4の配管と、
前記第4の配管経路の先に配置され、前記第2の切り換え弁が閉じて前記比例圧力制御弁で調圧されたブレーキ液圧が前記第4の配管回路に作用した場合に、その液圧を受けて移動し前記マスターシリンダの液圧を車輪ブレーキへ伝達する第1の配管経路を遮断すると共に車輪ブレーキ圧を加圧する遮断弁付きブーストピストンと、を更に備えたことを特徴とする車両制動装置。 - 前記第3の配管の途中に設けられる前記第3の切り換え弁の代わりに、前記マスターシリンダの液圧が所定の圧力を越えた場合に前記マスターシリンダの液圧を前記比例圧力制御弁へ伝達するリリーフ弁と、前記マスターシリンダの液圧が解除された場合にブレーキ液を前記比例圧力制御弁から前記マスターシリンダに戻すリターン弁と、を備えたことを特徴とする、請求項9に記載の車両制動装置。
- 前記マスターシリンダの液圧を検出する液圧センサに代えて、もしくはその液圧センサと共に、ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサを備え、前記制御装置が、前記液圧センサの検出情報に代えて、もしくはその検出情報と共に、前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算することを特徴とする、請求項7から請求項10のいずれか一に記載の車両制動装置。
- ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、
ブレーキ液を溜めるリザーバと、
前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、
前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、
前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置において、
前記ブレーキペダルの操作量が所定量を越えた場合に、前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御弁を直接作動させる補助制御機構を更に備えたことを特徴とする車両制動装置。 - 前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールとの間、もしくは前記スプールの軸方向に伸展した延長ロッドとの間に所定の間隙を設けて軸方向に対向する、前記ブレーキペダルに取り付けられたプッシュロッドからなり、所定のブレーキペダルの操作量の後に前記プッシュロッドが前記スプール、もしくは前記延長ロッドと当接してこれを押し込むよう形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の車両制動装置。
- 前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールの軸方向に伸展した延長ロッドと、前記ブレーキペダルに取り付けられた電磁クラッチとからなり、所定のブレーキペダルの操作量を越えると前記ストロークセンサからの信号に応じて前記電磁クラッチが前記延長ロッドを拘束し、前記延長ロッドを介して前記スプールを押し込むよう形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の車両制動装置。
- ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサと、
ブレーキ液を溜めるリザーバと、
前記リザーバ内のブレーキ液を高圧化し、その高圧ブレーキ液を蓄える補助圧力源と、
前記ストロークセンサの検出情報に基づいて必要な車輪ブレーキ圧を演算する制御装置と、
前記制御装置からの電気信号に基づき、前記補助圧力源から出力される高圧を車輪ブレーキ圧に調圧する比例圧力制御弁と、を備えた車両制動装置において、
非通電状態になった場合に、前記ブレーキペダルと連動する部材が前記比例圧力制御弁を直接作動させる補助制御機構を更に備えたことを特徴とする車両制動装置。 - 前記補助制御機構が、前記比例圧力制御弁のバルブ開閉操作を行うスプールの軸方向に伸展した延長ロッドと、前記ブレーキペダルに取り付けられた電磁クラッチとからなり、非通電状態になった場合に前記電磁クラッチが前記延長ロッドを拘束し、前記ブレーキペダルの操作に応じて前記延長ロッドを介して前記スプールを押し込むよう形成されていることを特徴とする、請求項15に記載の車両制動装置。
- 前記スプール、前記スプールの軸方向に伸展した延長ロッド、もしくはプッシュロッドのいずれかの一部が、弾性体で形成されていることを特徴とする、請求項13もしくは請求項16に記載の車両制動装置。
- 前記弾性体が、ばねであることを特徴とする、請求項17に記載の車両制動装置。
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---|---|---|---|---|
DE102004060529A1 (de) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Elektrohydraulisch regelbare Fahrzeugbremsanlage mit Schlupfregeleinrichtung |
US8348351B2 (en) | 2005-03-04 | 2013-01-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Brake control device |
JP4492666B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制動装置 |
JP5123543B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2013-01-23 | 本田技研工業株式会社 | ブレーキ装置 |
KR100974721B1 (ko) * | 2007-12-15 | 2010-08-06 | 현대자동차주식회사 | 회생제동 기능을 가진 차량의 브레이크 시스템 |
JP5003608B2 (ja) * | 2008-06-20 | 2012-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制動装置 |
EP2647535B1 (en) * | 2010-12-01 | 2018-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydraulic brake system |
DE102011005822A1 (de) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Robert Bosch Gmbh | Bremssysteme und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug |
CN103204150A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-17 | 清华大学 | 一种使用中心阀机构的集成式车辆制动执行装置 |
DE102014007129A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Audi Ag | Elektromagnet für ein Hydrauliksystem |
DE102014007130B3 (de) * | 2014-05-16 | 2015-10-15 | Audi Ag | Elektromagnetventil für ein Hydrauliksystem |
US9581254B2 (en) * | 2014-08-21 | 2017-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure regulator and hydraulic brake system for vehicle equipped with the same |
TWI616365B (zh) * | 2014-08-29 | 2018-03-01 | Icm Inc | 利用防鎖死煞車系統保持車輛煞車狀態的煞車控制裝置 |
US10974709B2 (en) * | 2019-03-20 | 2021-04-13 | Goodrich Corporation | Bi-stable hydraulic control valve system |
KR20210157579A (ko) * | 2020-06-22 | 2021-12-29 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 제동장치 및 그 제동방법 |
CN114604216B (zh) * | 2022-05-10 | 2023-06-23 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 一种底盘集成制动系统 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2805737A (en) * | 1955-04-16 | 1957-09-10 | Morris Motors Ltd | Hydraulically-operated brakes for vehicles |
US3463276A (en) * | 1967-10-05 | 1969-08-26 | Louie J Brooks Jr | Auxiliary brake system |
JPS49112074A (ja) * | 1973-03-01 | 1974-10-25 | ||
FR2272871B1 (ja) * | 1974-05-27 | 1976-12-24 | Citroen Sa | |
DE3210735A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hydraulischer zweikreis-tandem-hauptbremszylinder |
DE3151292A1 (de) * | 1981-12-24 | 1983-07-07 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Bremsblockierschutzeinrichtung |
DE3347618A1 (de) * | 1983-12-30 | 1985-07-18 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Hydraulische zweikreis-bremsanlage fuer strassenfahrzeuge |
DE3502018C2 (de) | 1985-01-23 | 1995-09-07 | Teves Gmbh Alfred | Hydraulische Bremsanlage mit hydraulischer Bremskraft-Verstärkung |
GB2169975B (en) | 1985-01-23 | 1988-08-03 | Teves Gmbh Alfred | Hydraulic brake system with hydraulic brake force boosting |
DE3511579A1 (de) * | 1985-03-29 | 1986-10-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zur bremsdrucksteuerung bei fahrzeugbremsanlagen |
JPH0775963B2 (ja) * | 1989-03-25 | 1995-08-16 | 住友電気工業株式会社 | 電子制御ブレーキ装置 |
US5248191A (en) * | 1990-03-27 | 1993-09-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Pressure control valve for continuous pressure control to wheel cylinder |
JPH0577710A (ja) * | 1991-04-23 | 1993-03-30 | Nissan Motor Co Ltd | ブレーキ制御装置 |
DE4229041A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Akebono Brake Ind | Fahrzeug-bremssteuersystem |
DE4413980C2 (de) * | 1993-04-22 | 2002-09-19 | Toyota Motor Co Ltd | Hydraulische Bremsvorrichtung |
JP3261225B2 (ja) * | 1993-09-16 | 2002-02-25 | 本田技研工業株式会社 | 車両のブレーキ装置 |
JP3216371B2 (ja) * | 1993-11-18 | 2001-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | 液圧制御機構およびそれを用いた車両用ブレーキ装置 |
US6126648A (en) * | 1995-06-07 | 2000-10-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent article having elasticized bumpers |
JPH09164941A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Toyota Motor Corp | 液圧ブレーキ装置 |
JPH09226567A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-02 | Unisia Jecs Corp | 流量制御バルブ |
JPH1035455A (ja) | 1996-07-24 | 1998-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のブレーキ制御装置 |
JPH1086802A (ja) | 1996-09-19 | 1998-04-07 | Tokico Ltd | 制動装置 |
JPH10147234A (ja) | 1996-11-20 | 1998-06-02 | Jidosha Kiki Co Ltd | 液圧ブレーキシステム |
AU5701198A (en) * | 1996-12-13 | 1998-07-03 | Kelsey-Hayes Company | Vehicular brake system with vehicle stability management |
JP3948048B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2007-07-25 | アイシン精機株式会社 | 車両の液圧制御装置 |
JPH10315947A (ja) | 1997-03-14 | 1998-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電磁弁及びそれを用いたアンチロック制御装置 |
JPH1148955A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Toyota Motor Corp | 液圧ブレーキ装置 |
JPH11154024A (ja) | 1997-09-16 | 1999-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 負荷液圧の制御方法 |
JP2000326839A (ja) | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 制動装置 |
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