JP6525344B2 - 電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の類概念の構成要件による電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置に関するものである。

この種のスリップ制御可能な車両ブレーキ装置は、たとえば特許文献１から知られている。この公知の車両ブレーキ装置は、ロックアッププロテクションコントロールと、トラクションスリップコントロールと、走行動的コントロールとを含んでいる。ロックアッププロテクションコントロールの場合には、ドライバーは車輪ブレーキ内のブレーキ圧を筋力でブレーキマスタシリンダを操作することによって発生させるが、このブレーキ圧は、トラクションスリップコントロールおよび走行動的コントロールの場合には、少なくとも部分的に外力によって発生せしめられる。このため、車両ブレーキ装置は、電子制御可能な電動機によって駆動される圧力生成器を備えている。

この公知の車両ブレーキ装置のブレーキマスタシリンダと車輪ブレーキとの間には、切換え弁によって制御可能な第１の圧力媒体結合部がある。切換え弁は、その基本位置で開口し、貫流位置から遮断位置へ切換えることのできる、２つの圧力媒体接続部を備えた方向制御弁である。切換え弁の遮断位置でドライバーと車輪ブレーキとの間の液圧結合は中断され、その結果ドライバーによるブレーキ圧の変更はもはや不可能である。

第２の圧力媒体結合部は、ブレーキマスタシリンダと圧力生成器の吸込み側との間にある。この圧力媒体結合部は、いわゆる吸込み弁を用いて制御可能である。この吸込み弁は、その基本位置において閉じ、必要な場合にブレーキマスタシリンダから圧力生成器への圧力媒体の供給を可能にするために遮断位置から貫流位置へ切換えることのできる、２つの圧力媒体接続部を備えた方向制御弁である。

吸込み弁と切換え弁とは、構造的に互いに切り離されてそれぞれ付設の電子制御可能なアクチュエータによって切換え可能な２つの２ポート２位置方向制御弁として構成されている。この構造方式は比較的複雑であり、両弁を車両ブレーキ装置の液圧アッセンブリのハウジングブロックに固定するために二重の組み立てコストを必要とし、このハウジングブロックのために比較的大きな構成空間を要求し、さらに、高価である。

前記特許文献１に対する上記説明は、２つの単一の２ポート２位置方向制御弁の代わりに、１つの共通の３ポート３位置方向制御弁をも使用できるという示唆を含んでいる。ただし、この示唆は圧力生成弁または減圧弁に関わるものであり、すなわち車輪ブレーキ内のブレーキ圧を調整するための機構に関わるものであり、走行安定性コントロール型車両ブレーキ装置（ＥＳＰブレーキ装置）において切換え弁を吸込み弁と組み合わせることに関わるものではない。

独国特許出願公開第１９９４０２６３Ａ１号明細書

請求項１の構成要件による、電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置は、部材の相乗効果を利用することにより、必要なアッセンブリの数量の低減が行われ、結局部品コストおよび組み立てコストと構成空間とを節減できるという利点を有している。

本発明の更なる利点または好適な更なる構成は、従属項および以下の説明から明らかである。

本発明の１実施例が図面に図示されており、以下の説明で詳細に説明する。
本発明により構成された、電子式にスリップ制御可能な走行安定性コントロール型車両ブレーキ装置の、主要構成要素の切換え記号を備える液圧回路図を用いたブレーキ回路図である。

図には、ロックアッププロテクションコントロール、トラクションスリップコントロール、走行安定性コントロール（ＡＢＳ／ＥＳＰブレーキ装置）を備えた車両ブレーキ装置のブレーキ回路１０が図示されている。このブレーキ回路１０は、当該ブレーキ回路１０の２つの車輪ブレーキ１４にブレーキ液をブレーキ圧で供給するために、ドライバーによって筋力により操作可能なブレーキマスタシリンダ１２に接続され、たとえばブレーキペダルを介して接続されている。車輪ブレーキ１４内のブレーキ圧は、その都度圧力調整弁１６を用いて調整されて、それぞれの車輪ブレーキ１４に付設されている車輪に支配的なスリップ比率に整合せしめられる。それぞれの圧力調整弁１６は３つの圧力媒体接続部１８，２０，２２を備えた方向制御弁として形成され、当該方向制御弁は、電子制御可能なアクチュエータ２４によって、復帰要素２６の力に抗して３つの不連続な位置２８，３０，３２へ切換え可能である。

圧力調整弁１６は、図示した基本位置２８では開いており（貫流位置）、すなわち圧力調整弁の１６のマスタブレーキシリンダ接続部または供給接続部１８と車輪接続部２０とは互いに結合しており、その結果ブレーキ液は付設の車輪ブレーキ１４内へ流入することができる。このときの液圧結合は、ブレーキ圧を状況に依存して整合させるために両流動方向に貫流可能である。圧力調整弁１６の還路接続部２２は、この基本位置２８では、車輪ブレーキ１４内での圧力生成をおよそ初めて可能にするために、遮断されている。

圧力調整弁の中央位置では、３つの接続部１８，２０，２２はすべて相互に遮断されている。この遮断位置３０は、一度生成させたブレーキ圧を維持するために用いる。

圧力媒体調整弁１６の第３の位置では、車輪接続部２０と還路接続部２２とが互いに結合され、且つブレーキマスタシリンダ接続部１８は遮断されている。この減圧位置３２では、ブレーキ液は車輪ブレーキ１４から流出し、これによってブレーキ圧の降下が生じる。

流出したブレーキ液は、ブレーキ回路１０の他の車輪ブレーキ１４の圧力調整弁１６の還路接続部３２と結合されている還路部３４内へ到達する。還路部３４内には、流出したブレーキ液を当初緩衝させる蓄圧器３６が設けられている。還路部３４には、さらに、圧力生成器３８がそのポンプ吸込み接続部４０でもって接続されている。圧力生成器３８は、ブレーキ液を、圧力調整弁１６の減圧位置３２で接続されるブレーキマスタシリンダ接続部１８へ戻し搬送するとともに、これと同時にブレーキ圧を高めるために、電子制御可能な駆動モータ４２によって操作可能である。還路接続部２２に比較可能に、ブレーキ回路１０の圧力調整弁１６のブレーキマスタシリンダ接続部１８も供給管４４を介して互いに連結されている。

逆止弁４８を内設したバイパス４６によって各圧力調整弁１６を迂回させることができ、その際この逆止弁４８は、車輪ブレーキ１４からブレーキマスタシリンダ１２の方向に開き、逆方向で遮断する。バイパス４６または逆止弁４８は、ドライバーがブレーキマスタシリンダ１２での操作力を減少させ、その結果ブレーキマスタシリンダ接続部１８での圧力レベルが圧力調整弁１６の車輪ブレーキ接続部２０での圧力レベルよりも低くなるとすぐに、車輪ブレーキ１４においてブレーキ圧をより迅速に且つ可能な限り絞らずに降下できるために設けられている。

ブレーキ回路１０は、さらに、ブレーキマスタシリンダ１２と圧力生成器４０のポンプ圧接続部５２との間に配置されている作動モード切換え弁５０を備えている。この作動モード切換え弁５０は、本発明によれば、３つの圧力媒体接続部５４，５６，５８を備えた方向制御弁の形態で実施され、当該方向制御弁は、電子制御可能なアクチュエータ６０によって、復帰要素６２の力に抗して３つの不連続な位置６４，６６，６８に切換えることができる。前記３つの圧力媒体接続部とはブレーキマスタシリンダ接続部５４、ポンプ圧接続部５６、ポンプ吸込み接続部５８である。作動モード切換え弁５０の図示した基本位置６４では、ブレーキマスタシリンダ接続部５４とポンプ圧接続部５６との間に、両流動方向に貫流可能な圧力媒体結合があり、この圧力媒体結合によりブレーキ液はブレーキマスタシリンダ１２から圧力生成器３８の加圧側へ、それぞれ圧力調整弁１６の供給接続部１８へ流動する。その際作動モード切換え弁５０のポンプ吸込み接続部５８は遮断されており、その結果圧力生成器３８は、必要な場合には、圧力媒体を還路部３４から吸い込むことができる。

作動モード切換え弁５０の中央位置または第２の位置では、３つの接続部すべてが互いに遮断されており、それ故この位置は遮断位置６６とも呼ばれる。

これに対し、作動モード切換え弁５０の第３の位置では、ブレーキマスタシリンダ接続部５４はポンプ吸込み接続部５８と結合しており、他方ポンプ圧接続部５６は遮断されている。したがって、ブレーキ液はこの吸込み位置６８でブレーキマスタシリンダ１２からポンプ吸込み接続部４０へ流れ、その結果圧力生成器３８にはブレーキマスタシリンダ１２からも還路部３４からもブレーキ液が供給される。

オプションで設けられる、作動モード切換え弁５０に対するバイパス７０は、ブレーキマスタシリンダ接続部５４をポンプ圧接続部５６と結合させる。このバイパス７０は逆止弁７２によって制御可能であり、当該逆止弁は、ブレーキマスタシリンダ接続部５４からポンプ圧接続部５６への流動方向を解放し、逆方向を遮断する。逆止弁７２はたとえばばねなしで実施され、これによりその閉弁部材は有効液圧だけで弁座に対し押圧されてこれを閉鎖させる。

このバイパス７０は機能的に次のような場合に設けることができ、すなわち作動モード切換え弁５０がそのコンパクトなサイズのためにブレーキマスタシリンダ１２から車輪ブレーキ１４への圧力媒体流を強く絞りすぎ、したがってブレーキ回路１０の車輪ブレーキ１４において筋力によって生じるブレーキ圧生成を阻止するような場合に、設けることができる。

このように、本発明によるブレーキ回路１０は、もっぱら電子制御可能なアクチュエータ２４；６０だけで制御されて圧力媒体流を制御する、或いは、ブレーキ圧を車輪ブレーキ１４に付設されている車輪でのスリップ比率に整合させる３ポート３位置方向切換弁を有している。したがって本発明によるブレーキ回路は、２ポート２位置方向制御弁を備えた従来のブレーキ回路に比べて、より少ない個々の弁またはアッセンブリから成っており、これに対応してこれら弁またはアッセンブリを液圧アッセンブリに取り付けるための作業ステップがより少なくて済み、この液圧アッセンブリの特にコンパクトな、すなわち省スペースの構成を可能にさせる。

作動モード切換え弁５０と圧力調整弁１６とは、特にそのそれぞれの第３の位置３２；６８の点で異なっており、異なる液圧接続部を互いに結合または遮断させるので、構造的に異なるように形成されている。さらに、作動モード切換え弁と圧力調整弁とは、圧力比率が発生するので、異なるサイズの弁座と閉鎖体とを有し、それぞれを操作するには異なるパワーのアクチュエータを必要とする。付設のバイパス４６；７０の点でも作動モード切換え弁５０は圧力調整弁１６とは異なっており、このことは逆止弁４８；７２の遮断方向が異なることから明らかになる。

逆止弁７２を備えたバイパス７０と作動モード切換え弁５０とを１つの構成ユニットに統合すること、或いはこれとは択一的に、バイパス７０と逆止弁７２とを作動モード切換え弁５０から切り離して具現化することが考えられる。

上述したブレーキ回路１０の機能は原理的には公知であり、それ故以下ではわかりやすくするために端的に説明するにとどめる。

ロックアッププロテクション作動では、ドライバーがブレーキマスタシリンダ１２の筋力操作によってブレーキ圧を生成させる。その際作動モータ切換え弁５０は、ブレーキ回路１０の異なる車輪ブレーキ１４に付設されている圧力調整弁１６と同様に、その基本位置６４を占める。その結果、ブレーキマスタシリンダ１２から車輪ブレーキ１４への連続した圧力媒体結合が存在し、当該圧力媒体結合を介してブレーキ圧の生成が起こる。必要なブレーキ圧に達すると、圧力調整弁１６はその遮断位置３０（中央位置）へ切換えられ、ブレーキ圧が保持される。ブレーキ圧を減少させる必要がある場合には、圧力調整弁１６のその第３の位置３２へ切換え、この第３の位置で車輪ブレーキ１４が還路３４と結合され、供給部１８が遮断される。その際ブレーキ液は車輪ブレーキ１４から還路３４内へ流れ、さらにポンプ吸込み接続部４０へ流れる。外力によって駆動される圧力生成器３８は、入ってくるブレーキ液を作動モード切換え弁５０を通じてブレーキマスタシリンダ１２へ戻す。作動モード切換え弁５０のバイパス７０にはブレーキ液は流れない。なぜなら、逆止弁７２は作動モード切換え弁５０のポンプ圧接続部５６でのより高い圧力によってその弁座へ押圧されてこの流動方向を遮断するからである。

ドライバーによるブレーキマスタシリンダ１２の操作が制動状況に整合しないように行われる、トラクションスリップコントロールまたは走行安定性コントロールを行う場合には、作動モード切換え弁５０はその吸込み位置６８を占め、よってブレーキマスタシリンダ１２を圧力生成器３８の吸込み接続部４０と結合させる。駆動モータ４２による圧力生成器の駆動により、ブレーキ液がブレーキマスタシリンダ１２から吸い込まれ、ブレーキ液の圧力が増大しながら、その基本位置２８で開いている圧力調整弁１６へ搬送される。そこからブレーキ液はさらに車輪ブレーキ１４内へ流入し、そこでブレーキ圧の生成が行われる。

圧力を保持するため、圧力調整弁１６は再びその中央位置または遮断位置３０へ切換えられ、すでに述べたように圧力を降下させるためにそのそれぞれの減圧位置３２へ切換えられる。

本発明の基本思想から逸脱することなく、上述した実施例の変更または補足が考えられることは言うまでもない。

１２ ブレーキマスタシリンダ
１４ 車輪ブレーキ
１６ 圧力調整弁（弁機構）
１８ ブレーキマスタシリンダ接続部
２０ 車輪接続部
２４ アクチュエータ
２２ 還路接続部
３８ 圧力生成器
４０ ポンプ吸込み接続部
５０ 作動モード切換え弁（弁機構）
５２ 圧力生成器のポンプ圧接続部
５４ ブレーキマスタシリンダ接続部（圧力媒体接続部）
５６ ポンプ圧接続部（圧力媒体接続部）
５８ ポンプ吸込み接続部（圧力媒体接続部）
６０ アクチュエータ
６４ 作動モード切換え弁の基本位置
６６ 作動モード切換え弁の遮断位置
６８ 作動モード切換え弁の吸込み位置
７０ バイパス
７２ 逆止弁

Claims (7)

1. 筋力によって操作可能なブレーキマスタシリンダ（１２）と、外力によって駆動可能な圧力生成器（３８）であって、前記ブレーキマスタシリンダ（１２）および圧力生成器（３８）と圧力媒体配管を介して結合する車輪ブレーキ（１４）に、ブレーキ圧のもとにあるブレーキ液を供給する前記圧力生成器（３８）と、電子制御可能で、前記ブレーキマスタシリンダ（１２）と前記車輪ブレーキ（１４）との圧力媒体結合と、前記ブレーキマスタシリンダ（１２）と前記圧力生成器（３８）の吸込み接続部（４０）との圧力媒体結合とを制御する弁機構（５０）と、
   を備えた電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置において、
   前記弁機構（５０）が、３つの圧力媒体接続部（５４，５６，５８）を備えた単一の３ポート３位置方向切換弁を含み、前記単一の３ポート３位置方向切換弁が、制御可能なアクチュエータ（６０）を介して、３つの不連続な位置（６４，６６，６８）へ切換え可能であり、これら不連続な位置で、前記圧力媒体接続部（５４，５６，５８）が異なるバリエーションで互いに接続され、または互いに遮断されていることを特徴とする電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
2. 前記弁機構（５０）の第１の圧力媒体接続部（５４）が前記ブレーキマスタシリンダ（１２）と圧力媒体配管を介して結合し、第２の圧力媒体接続部（５６）が前記圧力生成器（３８）の吐出部（５２）と圧力媒体配管を介して結合し、第３の圧力媒体接続部（５８）が前記圧力生成器（３８）の吸込み接続部（４０）と圧力媒体配管を介して結合していることを特徴とする、請求項１に記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
3. 前記弁機構（５０）がさらにバイパス（７０）を有し、前記バイパスが、前記弁機構（５０）の前記ブレーキマスタシリンダ（１２）への前記第１の圧力媒体接続部（５４）を、前記弁機構（５０）の前記圧力生成器（３８）の前記吐出部（５２）への前記第２の圧力媒体接続部（５６）と結合させ、前記バイパス（７０）内に、前記バイパス（７０）を前記第２の圧力媒体接続部（５６）から前記第１の圧力媒体接続部（５４）への流動方向において遮断する逆止弁（７２）が配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
4. 前記逆止弁（７２）が、前記ブレーキ液の圧力だけで弁座に対し押圧されている閉鎖体を有していることを特徴とする、請求項３に記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
5. 前記車両ブレーキ装置が、前記車輪ブレーキ（１４）内の圧力を調整するために、それぞれ電子制御可能な第２の弁機構（１６）を有し、前記第２の弁機構が３つの圧力媒体接続部（１８，２０，２２）を備えた単一の弁によって形成され、前記単一の弁が電子制御可能なアクチュエータ（２４）によって３つの不連続な位置へ切換え可能であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
6. 電子制御可能な前記弁機構（１６；５０）のそれぞれが、前記車両ブレーキ装置を制御するため、３つの接続部を備え、且つ３つの切換え位置へ切換え可能であることを特徴とする、請求項５に記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。
7. 全部で３つの位置の２つの位置で、前記弁機構（１６；５０）を前記ブレーキ液が貫流していること、前記位置のうちの１つの位置で、前記弁機構（１６；５０）の前記接続部が互いに遮断されていること、遮断位置は、前記弁機構（１６；５０）が貫流を受けている前記２つの位置の間に配置されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の電子式にスリップ制御可能な車両ブレーキ装置。

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