JPH0624921B2 - 液圧ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液圧増大装置を備えた液圧ブレーキ装置に関す
るもので、ペダルで作動され圧力供給管路を介してホイ
ールブレーキに結合されるマスタシリンダと、補助圧力
源と、ペダルの踏力に比例した補助圧力を形成する補助
圧力制御弁とを備えている。

［従来の技術およびその問題点］ 上記形式のブレーキ装置は液圧増大装置を上流側に設け
たシングルあるいはタンデム式のマスタシリンダと、ポ
ンプおよび蓄圧器を設けた補助液圧供給機構とを備えて
いるこの液圧増大装置すなわちブースタはブレーキペダ
ルで作動する補助圧力制御弁を備え、ペダルの踏力に比
例しマスタシリンダのピストンに作用する補助圧力を形
成する。このブレーキ装置のブースト圧力は、ブレーキ
ペダルに機械的に結合された作動ピストンの面積に対す
るブレーキ力増大装置内部のトランスミッションピスト
ンの比により定められる。ブレーキ回路は閉回路として
形成されているため、マスタシリンダ内の圧力室の容積
は各ブレーキシステムに適合させる必要がある。

また、スリップ制御装置を備えたブレーキシステムも既
に知られており、この液圧制動力発生装置は同様にマス
タシリンダとこの入口側に結合された液圧制動力増大装
置とを備えている（例えばドイツ特許公報第3040561 号
および第304562 号）。スリップ制御中は、補助圧力供
給システムからブースト室を介してブレーキ回路中に圧
液が供給される。このブレーキ回路はマスタシリンダに
結合されており、スリップ制御が開始するまでは閉回路
中の圧力が作用する。これにより、圧力減少中に圧力流
体が供給タンク中に排出されることによる液量損失が補
償される。このシステムはかなり複雑でコストが高い。

同様に従来のスリップ制御装置を備えたブレーキシステ
ムにおいては、ブレーキ力発生器は出口側にマスタシリ
ンダを設けた制動液圧増大装置を備え、スリップ制御が
開始すると、この制動液圧増大装置からスリップ制御用
の圧液がメータリングアウト方式によりマスタシリンダ
に結合されたホイールブレーキシリンダ内に直接送られ
る。また、静圧ブレーキ回路に結合されたホイールブレ
ーキが電磁作動可能な多方向制御弁を介してマスタシリ
ンダに連通し、これらの方向制御弁の切換えによりマス
タシリンダとホイールブレーキ間の連通が遮断されて、
マスタシリンダの代りに補助圧力源に連通される。通常
のブレーキ作動中、すなわちスリップ制御しない場合あ
るいはソレノイド弁が切換えられるまでは、関連する回
路は閉回路のブレーキ回路を形成する。

本発明の目的は、電磁制御可能な入口弁および出口弁を
介装すること、および、測定および制御用の電子装置を
設けることによりスリップ制御付ブレーキシステムに拡
張させることができ、構造が簡単で製造が容易な液圧増
大装置を備える液圧ブレーキ装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段、作用および効果］ 本発明は、ブレーキ回路を介してホイールブレーキに接
続されるペダル作動のマスタシリンダと、ペダルを踏込
んだときに補助圧力制御弁を通じてペダル踏力に対応し
た制御圧を形成する補助圧力源とを備えた液圧ブレーキ
装置において、前記マスタシリンダに形成された反力室
と、この反力室内に収容された戻しばねと、一端側に作
用するマスタシリンダの作動室の圧力によりこの戻しば
ねの付勢力に対抗して移動される作動ピストンとを有す
るペダル移動量検知手段と、前記反力室と圧力補償タン
クとを接続する戻り管路中に配置され、補助圧力源に制
御圧が形成されたときに、制御圧によりその閉位置から
反力室と圧力補償タンクとを連通する開位置に切換えら
れ、ペダルの移動に応じて作動ピストンを移動させる切
換弁と、前記補助圧力源に制御圧が形成されたときに、
この制御圧によりマスタシリンダをホイールブレーキに
連通する初期位置から、このマスタシリンダに代えて補
助圧力源をホイールブレーキに連通する切換位置に切換
えられ、ペダル踏力に対応した制御圧をホイールブレー
キに供給する多方向制御弁と、を備えることを特徴とす
る。

本発明の液圧ブレーキ装置によると、ペダルを解放した
不作動状態では、補助圧制御弁は制御圧を形成せず、補
助圧力源に圧力が形成されていない。このため、切換弁
は閉位置に配置され、多方向制御はマスタシリンダをホ
イールブレーキに連通する初期位置に配置されている。
この状態でペダルを踏込み、ブレーキを作動すると、ペ
ダル移動量検知手段の反力室が切換弁により圧力補償タ
ンクから遮断されているため、作動ピストンは移動せ
ず、マスタシリンダの作動室内に制動圧が形成される。
この制動圧は多方向制御弁を介してホイールブレーキに
伝達される。一方、補助圧力源は、その補助圧力制御弁
を通じてこのペダル踏力に対応した制御圧を形成する。
この補助圧力源の制御圧は、切換弁を開位置に切換えて
ペダル移動量検知手段の反力室と圧力補償タンクとの間
を連通すると共に、多方向制御弁を切換位置に切換えて
マスタシリンダの作動室をホイールブレーキから遮断
し、ペダル踏力に対応した制御圧を補助圧源からホイー
ルブレーキに供給する。このため、ペダルを更に踏込む
と、マスタシリンダは作動室の容積を変化させることな
く、ペダル移動量検出手段の作動ピストンを反力室内の
戻しばねの付勢力に対抗して移動する。このときの戻し
ばねの付勢力により、ドライバはマスタシリンダの作動
室からホイールブレーキに制御圧が供給される場合と同
様なペダル感覚を得ることができる。

また、補助圧力源が故障した場合には、制御圧が形成さ
れないために、切換弁は閉位置に配置され、多方向制御
弁は初期位置から移動しない。このため、ペダル移動量
検知手段の作動ピストンは、反力室が閉じられているた
めにマスタシリンダの作動室内の圧力が上昇しても移動
せず、したがって、マスタシリンダの作動室内に制動圧
が形成され、この制動圧が初期位置に配置された多方向
制御弁を通じてホイールブレーキ内に供給され、ブレー
キが作動される。

したがって、本発明の液圧ブレーキ装置によれば、マス
タシリンダは補助圧源が故障した場合にのみホイールブ
レーキに制動圧を供給するため、種々の大きさの自動車
に同一サイズのマスタシリンダを使用することができる
と共に、補助圧源が故障してない場合にはホイールブレ
ーキに補助圧源からペダル踏力に対応した制御圧が供給
されるために、極めて簡単にスリップ制御付ブレーキシ
ステムに拡張することができ、更に、ホイールブレーキ
にペダル踏力に対応した制御圧を供給する際は、ペダル
移動量検知手段により、マスタシリンダの作動室内の制
動圧に基づくホイールブレーキ内の圧力に関する情報を
得ることができる。

本発明の好ましい実施例によると、上記多方向制御弁は
マスタシリンダからホイールブレーキに延びるブレーキ
回路中に介装された３ウエイ２位置弁を備え、この３ウ
エイ２位置弁は制御圧により切換えられる。更に、この
多方向制御弁は、補助圧供給源から３ウエイ２位置弁の
補助圧入口ポートに延びる補助圧管路中に介装された２
ウエイ２位置弁を備え、この２ウエイ２位置弁は、マス
タシリンダを作動したときにブレーキ回路に形成される
圧力により閉位置から開位置に切換えられ、３ウエイ２
位置弁の制御ポートがこの２ウエイ２位置弁と補助圧入
口ポートとの間の補助圧管路に連通するのが好ましい。

更に他の実施例では、補助圧力制御弁は、マスタシリン
ダの作動室に接続された制御室を有し、この制御室にペ
ダル踏力に比例した圧力が形成される。マスタシリンダ
は補助圧力制御弁に連通するタンデム式のマスタシリン
ダで形成され、この補助圧力制御弁はそれぞれマスタシ
リンダの作動室の一方に結合される互いに分離された２
つの制御室を備える。この場合には、一方のブレーキ回
路が故障すると、故障してないブレーキ回路に接続され
る作動室の制動圧により制御される。

上記補助圧力源は電動式の液圧ポンプを備えるのが好ま
しく、この駆動モータはブレーキペダルを踏込んだとき
に作動される。

更に他の好ましい実施例によれば、上記切換弁は、ペダ
ル踏力に対応した制御圧が所定の閾値を越えたときに開
位置に切換えられ、制御圧が所定の閾値よりも低いとき
は閉位置に配置されてペダル移動量検知手段の作動ピス
トンの移動を不能とする。

本発明の更に他の目的、特徴および利点は添付図面を参
照する以下の詳細な説明より明らかとなる。

［実施例］ 第１図に示す実施例では、この液圧ブレーキ装置に用い
たブレーキ力発生器はタンデムマスタシリンダ１であ
り、このピストン２，３，４はブレーキペダル５を介し
て矢示の方向に加えられる踏力Ｆにより直接すなわちペ
ダルに加えられる力あるいは制動力を増大することなく
作動される。通常、ピストン２は中間ピストンと称し、
ピストン３は押し棒ピストンと称する。マスタシリンダ
の第３のピストン４は押圧方向後方側すなわち押し棒ピ
ストン２の後に設けられてペダル移動量検知手段の作動
ピストンを形成するもので、この詳細および作動態様に
ついては後述する。

補助圧力制御弁１０は圧力流体管路８，９を介してタン
デムマスタシリンダ１の作動室あるいは圧力室６，７に
結合される。

図示の実施例は補助圧力源すなわち補助圧力供給機構を
備えている。この補助圧力供給機構は電動液圧ポンプ１
１を備え、この吐出側すなわち圧力側が逆止弁１２を介
して補助圧力制御弁１０に結合され、管路１３，１４を
介してパイロット制御すなわち圧力制御式の多方向制御
弁１５，１６に結合されており、この多方向制御弁１
５，１６については下記に詳細に説明する。液圧ポンプ
１１の吸込み側はマスタシリンダ１の押し棒ピストン３
のペダル側環状室１７、中間ピストン２の比較室１８お
よび制御弁１０の補償室１９と同様に圧力補償を行なう
圧力補償タンク２０に連通している。最後に環状室２１
もこのタンク２０に結合されており、この環状室２１は
２本のリング状シール部材間に配設され、このシール部
材で制御弁１０の２個の制御室２２，２３が互いに分離
される。

タンデムマスタシリンダ１の圧力室６，７は公知の態様
で中央の弁２４，２５および溝２６，２７を介して環状
室１７，１８に結合され、ペダル５に踏力Ｆが加わって
いない場合にはこれらを介してタンク２０に連通され
る。

マスタシリンダ１内でピストン２，３，４を元の位置に
戻す戻しばね２８，２９，３０は、ブレーキペダル５が
開放されているときは圧力室６，７およびペダル移動量
検知手段の反力室３１内に配置される。

圧力で制御される多方向制御弁１５，１６は２つの静圧
ブレーキ回路Ｉ，IIに配設され、この多方向制御弁１
５，１６は本実施例では２個の別個の弁すなわち圧力制
御式の３ウェイ２位置方向制御弁３２，３３と第２多方
向制御弁としての圧力制御式の２ウェイ２位置方向制御
弁３４，３５とを備えている。図示のブレーキがかけら
れていない不作動すなわち初期位置では、タンデムマス
タシリンダ１の作動あるいは圧力室６，７はそれぞれ３
ウェイ２位置方向制御弁３２，３３を介してホイールブ
レーキ３６，３７および３８，３９に連通する。それぞ
れ補助圧力供給機構すなわちポンプ１１および制御弁１
０に結合される圧力流体管路１３，１４は、ブレーキが
かけられていないとき２ウェイ２位置方向制御弁３４，
３５で遮断される。

初めは、ペダル５が押圧されるまでスイッチ４０が閉じ
ていないため、駆動モータＭは作動しておらず、このペ
ダル５が押圧されるとコンタクトｍを介してポンプ１１
のモータＭが作動される。制動力検知用の作動ピストン
４、戻しばね３０および圧力制御式の２ウエイ２位置方
向制御弁で形成された切換弁４１を備えたペダル移動量
検知手段は、弁４１の圧力流体管路４３を介して伝達さ
れる補助圧力が弁４１の反対側に作用する圧力と等しい
かあるいはこれより低くい場合にはこの弁４１により戻
り管路４２が閉じているため、作動しない。これは、マ
スタシリンダ１の圧力室６，７に連通するパイロット管
路４４，４５を介して伝達される圧力が管路４３を介し
て伝達される補助圧力に反対方向に作用するためであ
り、これらの圧力差により弁４１の位置が切換えられ
る。

図示してはないが、本発明の一実施例では、パイロット
管路４４，４５の代りに閉位置に押圧する戻しばね（図
示せず）を設け、補助圧力が所定の値を越えたときにこ
の弁４１を開位置に切換えるようにすることも可能であ
る。

切換弁４１に並列に連結された逆止弁４６は、ブレーキ
を解除して弁４１が元の閉位置に切換えられた後に、検
知用作動ピストン４が戻しばね３０の押圧力により確実
に初期位置に戻す作用をなす。

次に、図示のブレーキシステムの作動態様について説明
する。

まず、ブレーキペダルを踏み込むと、マスタシリンダの
ピストン２，３は左方に移動する。中央の弁２４，２５
は閉じ、したがって、圧力室６，７内の圧力が上昇す
る。同時に、スイッチ４０が閉じ、液圧ポンプ１１が作
動される。

踏力Ｆは液圧制御管路９を介して補助圧力制御弁１０の
制御室２３に伝達され、制御弁１０の制御ピストン４７
を介して弁４８を閉じる方向に作用する。この弁４８は
球状の弁体を有し制御弁１０の一部材を構成する。液圧
ポンプ１１の吐出側には、制御室２３内の圧力、すなわ
ち圧力室７およびペダルの踏力Ｆに比例した補助圧力が
形成される。

ブレーキ回路Ｉ，IIの制動作用で形成された圧力により
圧力制御式の２ウェイ２位置方向制御弁３４，３５が切
換えられ、したがって、制御管路４９，５０および３ウ
ェイ２位置方向制御弁３２，３３の圧力流体入口ポート
５１，５２に補助圧力が供給される。このため、方向制
御弁３２，３３が切換えられた後は、タンデムマスタシ
リンダ１あるいはこの圧力室６，７に代えて補助圧力が
ホイールブレーキ３６，３７および３８，３９に連通さ
れる。マスタシリンダ１内の圧力室６，７の圧力流体容
量は、ペダル踏力Ｆが増大してもほぼ一定に保持され
る。そして、補助圧力が圧力室６，７内の圧力を越える
とペダル移動量検知手段の切換弁４１が開に切換わるた
め、ペダル５はペダル踏力Ｆに比例して移動することが
できる。したがって、ペダル移動量検知手段の収容室３
１は補償タンク２０に連通し、このため、車両を運転す
る者はペダル５を介してばね３０の戻し力を感得でき、
いわゆるペダルフィーリングを確保できる。

補助圧供給システムの圧力を喪失させるポンプ等の故障
が生じた場合、圧力制御式の方向制御弁３２，３３は不
作動位置から移動しない。このため、マスタシリンダ１
はペダル５の踏力を液圧に変換し、この液圧を増圧する
ことなく各ホイールのブレーキシリンダ３６乃至３９に
送る。この場合、ペダル移動量検知手段はロックされた
ままであり、移動しない。

ブレーキ回路Ｉ，IIの一方に例えば漏洩等の故障が発生
すると、故障したブレーキ回路の２ウェイ２位置制御弁
３４又は３５は閉じたままとなり、したがって、この管
路からの圧力流体の漏失が防止される。しかし、故障し
てないブレーキ回路ＩあるいはIIは多方向制御弁３３，
３５あるいは方向制御弁３２，３４の切換により補助圧
力供給システムから送られた圧力を得て強力な制動作用
をなすことができる。

ブレーキ回路IIの圧力が低下した場合、制御管路８およ
び制御室２２を介して圧力室６内の圧力が供給され、補
助圧力制御弁が作動される。

第２図の実施例においては、液圧ブレーキ装置に電磁作
動弁５３乃至６０が設けられており、検出データおよび
電子制御部により（図示せず）各ホイールのスリップを
制限してホイールのスリップ率を最適の値に制御するこ
とにより、車輪のロックを防止することができる。第２
図に示す実施例では、各ブレーキ３６′乃至３９′への
圧力流体管路はいわゆる入口弁５３，５４，５５，５６
を備えており、これらの入口弁は通常は開位置にあり、
圧力を一定に保持する場合あるいは圧力を低下する場合
に電磁的に閉位置に切換ることができる。圧力を低下す
るため、制動圧が高過ぎるときに所定量の圧液を補償タ
ンク２０′に排出可能な出口弁６７乃至６０が必要であ
る。

従来のスリップ制御装置を備えたブレーキシステムに比
較し、本発明における液圧ブレーキ装置では、車輪がロ
ックしそうになるとこのホイールブレーキの制動液圧を
低下するために圧液を補償タンク２０，２０′に極めて
簡単に排出することができる。制動操作を行なうときは
常に補助圧力供給システムに切換わり、マスタシリンダ
１への圧力流体管路が閉鎖するため、ホイールブレーキ
３６′乃至３９′の圧力は入口弁５３乃至５６を元の開
状態に再度切換えることにより直ち再上昇することがで
きる。マスタシリンタ１の圧力室６，７内の圧液は緊急
時、すなわち補助圧力供給システムが故障したときおよ
びスリップ制御装置を外したときにブレーキ作動用とし
て使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による液圧ブレーキ装置の主
要部材および液圧回路の図式的な図、第２図はスリップ
制御装置を備えて示す本発明の一実施例による液圧ブレ
ーキ装置の図式的な図である。 １……マスタシリンダ、２，３，４……ピストン、５…
…ブレーキペダル、６，７……圧力室、１０……補助制
御弁、１１……ポンプ、１２，４６……逆止弁、１５，
１６，３２，３３，３４，３５……方向制御弁、２０，
２０′……タンク、３６，３６′，３７，３７′，３
８，３８′，３９，３９′……ホイールブレーキ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン・シヨーンラウ ドイツ連邦共和国，6272 ニーデルンハウ ゼン，デユーラーシユトラーセ 17 (56)参考文献 特公 昭55−45417（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキ回路を介してホイールブレーキに
   接続されるペダル作動のマスタシリンダと、ペダルを踏
   込んだときに補助圧力制御弁を通じてペダル踏力に対応
   した制御圧を形成する補助圧力源とを備えた液圧ブレー
   キ装置において、 前記マスタシリンダ（１）に形成された反力室（３１）
   と、この反力室内に収容された戻しばね（３０）と、一
   端側に作用するマスタシリンダの作動室（６，７）の圧
   力によりこの戻しばね（３０）の付勢力に対抗して移動
   される作動ピストン（４）とを有するペダル移動量検知
   手段と、 前記反力室（３１）と圧力補償タンク（２０）とを接続
   する戻り管路（４２）中に配置され、補助圧力源（１
   ０，１１）に制御圧が形成されたときに、制御圧により
   その閉位置から反力室（３０）と圧力補償タンク（２
   ０）とを連通する開位置に切換えられ、ペダルの移動に
   応じて作動ピストン（４）を移動させる切換弁（４１）
   と、 前記補助圧力源（１０，１１）に制御圧が形成されたと
   きに、この制御圧によりマスタシリンダ（１）をホイー
   ルブレーキ（３６〜３９，３６′〜３９′）に連通する
   初期位置から、このマスタシリンダに代えて補助圧力源
   （１０，１１）をホイールブレーキに連通する切換位置
   に切換えられ、ペダル踏力に対応した制御圧をホイール
   ブレーキに供給する多方向制御弁（１５，１５′，１
   ６，１６′）と、を備えることを特徴とする液圧ブレー
   キ装置。
2. 【請求項２】前記マスタシリンダ（１）はタンデム型の
   マスタシリンダで形成されている特許請求の範囲第１項
   に記載の液圧ブレーキ装置。
3. 【請求項３】前記多方向制御弁（１５，１６，１５′，
   １６′）は、マスタシリンダ（１）からホイールブレー
   キ（３６〜３９，３６′〜３６′）に延びるブレーキ回
   路（Ｉ，II）中に介装された３ウエイ２位置弁（３２，
   ３３）を備え、この３ウエイ２位置弁は前記制御圧によ
   り切換えられる特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の液圧ブレーキ装置。
4. 【請求項４】前記多方向制御弁（１５，１６，１５′，
   １６′）は、補助圧供給源（１０，１１）から前記３ウ
   エイ２位置弁（３２，３３）の補助圧入口ポート（５
   １，５２）に延びる補助圧管路（１３，１４）中に介装
   された２ウエイ２位置弁（３４，３５）を備え、この２
   ウエイ２位置弁は、マスタシリンダ（１）を作動したと
   きにブレーキ回路（Ｉ，II）に形成される圧力により閉
   位置から開位置に切換えられ、前記３ウエイ２位置弁
   （３２，３３）の制御ポート（４９，５０）がこの２ウ
   エイ２位置弁と前記補助圧入口ポート（５１，５２）と
   の間の補助圧管路（１３，１４）に連通する特許請求の
   範囲第３項記載の液圧ブレーキ装置。
5. 【請求項５】前記補助圧力制御弁（１０）は、マスタシ
   リンダ（１）の作動室（６，７）に接続された制御室
   （２２，２３）を有し、この制御室にペダル踏力（Ｆ）
   に比例した圧力が形成される特許請求の範囲第１項から
   第４項いずれか１に記載の液圧ブレーキ装置。
6. 【請求項６】前記マスタシリンダ（１）は補助圧力制御
   弁（１０）に連通するタンデム式のマスタシリンダで形
   成され、この補助圧力制御弁（１０）はそれぞれマスタ
   シリンダの作動室（６，７）の一方に結合される互いに
   分離された２つの制御室（２２，２３）を備える特許請
   求の範囲第１項から第４項いずれか１に記載の液圧ブレ
   ーキ装置。
7. 【請求項７】前記補助圧力源は電動式の液圧ポンプ（１
   １）を備え、この駆動モータ（Ｍ）はブレーキペダル
   （５）を踏込んだときに作動される特許請求の範囲第１
   項から第６項のいずれか１に記載の液圧ブレーキ装置。
8. 【請求項８】前記切換弁（４１）は、ペダル踏力（Ｆ）
   に対応した制御圧が所定の閾値を越えたときに開位置に
   切換えられる特許請求の範囲第１項に記載の液圧ブレー
   キ装置。
9. 【請求項９】前記切換弁（４１）は、制御圧が所定の閾
   値よりも低いときに閉位置に配置され、ペダル移動量検
   知手段の作動ピストン（４）の移動を不能とする特許請
   求の範囲第８項に記載の液圧ブレーキ装置。
10. 【請求項１０】前記多方向制御弁（１５′，１６′）と
    ホイールブレーキ（３６′〜３９′）との間のブレーキ
    回路と、このホイールブレーキと圧力補償タンク（２
    ０）との間の戻り管路とに、スリップ制御用の電磁制御
    弁（５３〜６０）が介装される特許請求の範囲第１項か
    ら第９項のいずれか１に記載の液圧ブレーキ装置。
11. 【請求項１１】前記反力室（３１）と圧力補償タンク
    （２０）とを接続する戻り管路（４２）は、切換弁（４
    １）と並列に接続された反力室（３１）方向に開の逆止
    弁（４６）を介装する特許請求の範囲第８項から第１０
    項いずれか１に記載の液圧ブレーキ装置。
12. 【請求項１２】前記切換弁（４１）は前記制御圧がマス
    タシリンダ（１）の作動室（６，７）の圧力以上となっ
    たときに直ちに開位置に切換えられる特許請求の範囲第
    １１項に記載の液圧ブレーキ装置。