JP4741213B2 - 特に自動車用の油圧ブレーキ装置およびその制御方法 - Google Patents
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- B60T8/441—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems using hydraulic boosters
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Description
請求項1の上位概念の特徴を有する油圧(液圧)ブレーキ装置において、マスタ・ブレーキ・シリンダと油圧装置との間に差圧弁が配置され、差圧弁は、マスタ・シリンダ圧力と車輪シリンダ圧力との間の所定圧力差において、マスタ・ブレーキ・シリンダと、車輪シリンダ圧力を上昇させるための油圧装置との間の油圧結合を遮断ないし開放するように設計されている。このようにして、油圧(液圧)ないし電気油圧構成要素の追加なしに、希望ブレーキ圧力において車輪シリンダ圧力の急速上昇を提供可能ないわゆるブレーキ・アシスト機能を形成可能である。
本発明のその他の有利な形態が従属請求項に記載のその他の特徴から明らかである。
pHZ・(A1−A3)>F1+R1+R3
から導かれる。ここで面積A1はハウジング・インサート20の正面205におけるハウジング・インサート20の外径から求められ、および面積A3はインサート20のそれとは反対側の正面207におけるインサート20のシール直径から求められる(図2参照)。値F1は弁ばね32のばね力に対応する。値R1およびR3は、弁10の内壁面に沿って滑る2つのシール・リング22および24の摩擦力を表わす。閉鎖圧力に対する典型的な値は約50バールであってもよい(pHZ閉鎖=50バール)。
例えば1バールの僅かな圧力上昇ののちに逆止弁として形成されている滑り弁10が開き、これにより、ブレーキ回路内の圧力pKreisはマスタ・ブレーキ・シリンダ内の圧力pHZよりも1バールだけ低い値でさらに上昇する。切換点Bまでのこの経過が図3内の曲線の短い水平経過により示されている。開放圧力は次の条件
pHZ−pKreis>F2/A2
に従って計算される。ここで、A2は、逆止弁が閉じられたとき直ちに弁体28が弁座に当接する弁座261の弁座直径に対応する(図2参照)。逆止弁の開放圧力に対する典型的な値は例えば1バールであってもよい(F2/A2=1バール)。
F1−R1−R2+pKreis・A3>pHZ・(A1−A3)
により計算され、この不等式はpKreisに関して解くことができ、したがって次の不等式
pKreis・A3>pHZ・(A1−A3)−F1+R1+R3
が得られる。
Δp=pKreis−pHZ
が、定義され且つ構造的に決定された限界値に到達したとき、滑り弁10のハウジング・インサート20はマスタ・ブレーキ・シリンダ回路の圧力に抗して押し戻され、これにより、球形弁体28を押す弁タペット162は弁を開く(図3の点D)。ハウジング・インサート20において力平衡が設定されたのちに弁10は再び閉じ、且つブレーキ回路内の圧力pKreisは、特性曲線の勾配がマスタ・ブレーキ・シリンダ回路の特性曲線よりも所定の値だけ増幅されている特性曲線に沿って上昇する。この値は差圧弁内の弁座の面積比から次式
pKreis=pHZ・(A1−A3)/A3
により計算される。ここで面積A1はハウジング・インサート20の正面205におけるハウジング・インサート20の外径から求められ、および面積A3はインサート20のそれとは反対側の正面207におけるインサート20のシール直径から求められる(図2参照)。
問題のないブレーキ・アシスト機能のために必要な貯蔵室60内のブレーキ液の僅かな容量は次のようにして得られてもよい。車両がスタートしたのちに通常テスト・サイクルが実行される。第1のブレーキ作動において、ABS圧力低下弁64の脈動切換により貯蔵室60内に必要な圧力が形成されてもよい。これは、妨害騒音が発生しないように、およびブレーキ・ペダルにおいて不利なペダル反作用が発生しないように、弁64の非同期脈動により行われることが好ましい。閉じられた弁座における漏れを排除するために、貯蔵室60を適切に空にするように、ブレーキ作動のない走行運転の間に圧力低下弁64が周期的且つ非同期で脈動操作されてもよい。それに続くブレーキ運転において、第2の脈動サイクルにより貯蔵室60を再びブレーキ液の制限された量で満たすことができる。
12 ハウジング
14 第1の圧力接続口
15 第2の圧力接続口
16 ハウジング・カバー
20 ハウジング・インサート
22、24 シール・リング
26 インサート
28 弁体
30、32 ばね
40 マスタ・ブレーキ・シリンダ
41 貯蔵容器
42 (液圧装置としての)油圧装置
44、46 主圧力配管
50 ブレーキ・ペダル
52 ブレーキ力増幅装置
60 低圧貯蔵室
62 ABS圧力上昇弁
64 ABS圧力低下弁
66 モータ
68 戻しポンプ
70 車輪ブレーキ・シリンダ
80 制御装置
121 第1の正面
122、203 内ねじ
123 第2の正面
124、161 接続ねじ
125 正面段
206 中心内孔
162 弁タペット
201、202 溝
204 凹部
205、207 ハウジング・インサート正面
206 中心内孔
261 弁座
A、B、C、D 点
A1、A2、A3 面積
F1、F2 ばね力
pHZ マスタ・ブレーキ・シリンダ内圧力
pKreis 車輪シリンダ圧力(油圧装置内圧力、ブレーキ回路内圧力)
R1、R2 摩擦力
Δp 圧力差
I 圧力範囲(戻しポンプ遮断)
II 圧力範囲(戻しポンプ投入)
Claims (24)
- 自動車用の油圧ブレーキ装置であって、
自動車ドライバのブレーキ希望の関数としてマスタ・シリンダ圧力を発生するためのマスタ・ブレーキ・シリンダと、
前記マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも1つの車輪の少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダとの間に設けられた油圧装置であって、該油圧装置が、切換可能な弁からなる装置、貯蔵室、並びに少なくとも1つの油圧ポンプを有する油圧装置と、
前記マスタ・ブレーキ・シリンダと前記油圧装置との間に配置された差圧弁とを有し、
第1工程において、前記マスタ・ブレーキ・シリンダ内の圧力が切換圧力に到達するまで、前記マスタ・シリンダ圧力の関数として、前記油圧装置と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダのうちの少なくとも一方において比例的に圧力を上昇させ、
第2工程において、前記マスタ・シリンダ圧力を上昇させながら、前記切換圧力に到達すると、前記差圧弁を閉じて前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダの圧力を一定に維持し、
第3工程において、前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間が所定の第1の圧力差に到達すると、前記差圧弁が前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を上昇させ、前記第3工程において前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力が上昇している間、少なくとも前記所定の第1の圧力差を維持し、
第4工程において、マスタ・シリンダ圧力が更に上昇することに対応して、車両固有の滑り値の到達、車輪速度の加速度値の到達、及びブレーキ作動の開始のうち1つの関数として、前記マスタ・ブレーキ・シリンダから前記貯蔵室にブレーキ液を制限された量だけ供給し、前記制限された量のブレーキ液の供給は第5工程の前に行われ、
前記第5工程において、前記少なくとも1つの油圧ポンプを制御し、前記制限された量のブレーキ液を使用して、前記油圧装置と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダのうちの少なく一方の圧力を上昇させ、
第6工程において、前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間が所定の第2の圧力差に到達すると、前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を、マスタ・シリンダ圧力に対して、所定の値だけ増幅された状態で比例的に上昇させることを特徴とする自動車用の油圧ブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
差圧弁が少なくとも2つの弁座を有し、
その第1の弁座は、前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間の前記所定の第2の圧力差において閉じられ、
その第2の弁座は、前記所定の第2の圧力差より低い前記所定の第1の圧力差において開かれることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記第2の圧力差が、30乃至70バールの範囲内にあることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記第1の圧力差が約1バールの値であることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記差圧弁が滑り弁であることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記第1の弁座が弁スライダを有し、該弁スライダは前記差圧弁のハウジング内に移動可能に配置されていることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記第2の弁座がばね荷重逆止弁として形成されていることを特徴とするブレーキ装置。 - 自動車用の油圧ブレーキ装置の制御方法であって、
前記油圧ブレーキ装置は、
自動車ドライバのブレーキ希望の関数としてマスタ・シリンダ圧力を発生するためのマスタ・ブレーキ・シリンダと、
前記マスタ・ブレーキ・シリンダと少なくとも1つの車輪の少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダとの間に設けられている油圧装置とを有しており、
前記油圧装置は、切換可能な弁からなる装置、貯蔵室、並びに少なくとも1つの油圧ポンプを有しており、
前記マスタ・ブレーキ・シリンダと前記油圧装置との間に差圧弁が設けられており、
第1工程において、マスタ・シリンダ圧力の関数として、前記油圧装置と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダのうち少なくとも一方において比例的に圧力を上昇させ、
第2工程において、前記マスタ・シリンダ圧力を上昇させながら、切換圧力に到達すると、前記差圧弁を閉じて前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダの圧力を一定に維持し、
第3工程において、前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間が所定の第1の圧力差に到達すると、前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を上昇させ、前記第3工程において前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力が上昇している間、少なくとも前記所定の第1の圧力差を維持し、
第4工程において、前記マスタ・シリンダ圧力が更に上昇することに対応して、車両固有の滑り値の到達、車輪速度の加速度値の到達、ブレーキ作動の開始、及びその他の変数のうち1つの関数として、前記マスタ・ブレーキ・シリンダから前記貯蔵室にブレーキ液を制限された量だけ供給し、前記制限された量のブレーキ液の供給は第5工程の前に行われ、
前記第5工程において、前記少なくとも1つの油圧ポンプを制御し、前記制限された量のブレーキ液を使用して、前記油圧装置と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダのうち少なくとも一方の圧力を上昇させ、
第6工程において、前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間が所定の第2の圧力差に到達すると、前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力を、前記マスタ・シリンダ圧力に対して、所定の値だけ増幅された状態で比例的に上昇させることを特徴とする自動車用の油圧ブレーキ装置の制御方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間の前記所定の第2の圧力差において、前記差圧弁の第1の弁座が閉じられることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記マスタ・シリンダ圧力と前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダ内の圧力との間の前記所定の第1の圧力差において、前記差圧弁の第2の弁座が開かれることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記第2の圧力差が30乃至70バールの範囲内にあることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記第1の圧力差が約1バールの値であることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記車輪ブレーキ・シリンダ圧力が、所定の値だけ増幅された状態で比例的に上昇することに対応して、前記差圧弁が閉じられることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記第2の圧力差が、前記差圧弁の形状によって予め決定されることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記第2の圧力差に到達した後、前記差圧弁が短時間開き、圧力が均等化されることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記第5工程において、前記圧力上昇が、前記マスタ・シリンダ圧力から独立して行われることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
所定の値だけ増幅された状態での比例的な圧力上昇が、前記少なくとも1つの油圧ポンプによって行われることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダの圧力低下弁を短時間作動することによって、前記制限された量のブレーキ液が導入されることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項8に記載の方法において、
前記車輪ブレーキ・シリンダ圧力の、所定の値だけ増幅された状態での比例的な上昇に対応して、前記差圧弁が閉じられることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記第2の圧力差が、前記差圧弁の形状によって予め決定されることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
さらに、前記第2の圧力差に到達した後、前記差圧弁を短時間開き、圧力を均等化する工程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記第5工程の前記圧力上昇が、前記マスタ・シリンダ圧力から独立して行われることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
所定の値だけ増幅された状態での比例的な圧力上昇が、前記少なくとも1つの油圧ポンプによって行われることを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
前記制限された量のブレーキ液の供給が、前記少なくとも1つの車輪ブレーキ・シリンダの圧力低下弁を短時間作動する工程を含むことを特徴とする方法。
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