JPH09507663A - スリップ制御付き油圧ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、スリップ制御付の油圧ブレーキシステムに関するもので；ブレーキ圧発生装置（１４）内をガイドされる作動ピストン（２，１５）と、前記作動ピストン（２）に作用する、油圧ブレーキ力ブースタのブースタピストン（８）と、前記ブレーキ圧発生装置（１４）に接続された少なくとも１つのホイールブレーキと、前記ブレーキ力ブースタに接続される電気駆動補助圧力源と、ホイールの回転パターンを検出し、圧力調整弁（１９）によりホイールブレーキ圧力を制御する調整制御電子ユニット（９）と、プッシュロッド（６）とブースタピストン（８）との間の相対的な動きを検出する電子センサー手段（７）で、そのセンサー手段の出力信号が前記補助圧力源に影響を及ぼすようになっているものと、からなり、前記電気駆動補助圧力源は、サーボ駆動（５）上に配されたサーボシリンダ内をガイドされる急速充填ピストン（４）を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 スリップ制御付き油圧ブレーキシステム 本発明は、クレーム１の前提部分に記載の形式のスリップ制御付き油圧ブレー キシステムに関するもので、特許番号・・・・・・（出願番号No．Ｐ４３１００６１． ９）に開示の発明の他の例を示すものである。 主出願に開示のブレーキの急速動作に関するブレーキシステムでは、ブレーキ 力ブースタは、ブレーキのイニシャルモードにおいて、可能な最大限の流量を供 給する要求を完全に充足することはできなかった。また、続くブレーキモードで は、高圧で少ない流量が望ましい。 従って、本発明の目的は、前述の形式のブレーキシステムを改善し、上記の問 題点を解決し、最初の急速ブレーキモードにおいて、ホイールブレーキに可能な 最大の流量が供給できるようにすることである。 本発明では、上記目的はクレーム１の特徴部分に開示の構成により達成される 。また、いかにして問題点を解決するかについての代替提案が、クレーム８の特 徴部分に開示されている。 かくて、最初のブレーキモードにおいて必要な要求される流量が、電気的に制 御される充填ステージ、またはサーボ駆動として作用する冗長モータで、２つの 異なった急勾配の回転速度／トルク特性曲線を有するにより、得られるようにな っている。 従属クレームには、他の特徴と組合わせた、本発明の好ましい例が示されてい る。 以下に図面を参照して詳細を説明する。 図１は、本発明の一例の簡略化された構成を示すものである。 ブレーキシステムは、対角を結ぶブレーキ回路を有している。 ブレーキ圧発生装置１４のハウジングには、２つの作動ピストン２，１５が、 タンデムに配置されており、ブースタピストン８内をガイドされるプッシュロッ ド６により作動される。第１の作動ピストン２は、そのステムをブレーキ圧発生 装置１４の第１圧力室内に位置させて配置されている。そして、第１の作動ピス トン２は段付きピストンで、ブースタピストン８及びプッシュロッド６に、当接 するようになっている。 第１圧力室は、室３と、ブースタピストン８を収容するブースタ室１とに分け られている。第１圧力室は、他の作動ピストン１５を収容する他の室３′と、弁 配置従って油圧スイッチ装置１２を介して、接続可能になっている。そして、油 圧スイッチ装置１２には、サーボ駆動５及び急速充填ピストン４を含む補助圧力 源が接続されている。 プッシュロッド６は、ブースタピストン８のスリーブ状ピストン部内を案内さ れる。ブースタピストン８は、ブースタ室１の漏れの無いシールを確保するため に、スリーブ状ピストン部及び拡大ピストン部にシールを有している。 手動操作のフイーリングを改善する反応遅れ特性に作用させるために、ブレー キ圧インプットは、ブースタピストン８と作動ピストン２との間に埋められた反 応コムディスク１１を介してなされている。 プッシュロッド６の動きは、センサ手段７、例えばホール効果センサ、及び調 節制御電子ユニット９内でのセンサの出力信号の電気的処理による永久磁石によ り検知される。なお、この際、出力信号の処理が調節制御電子ユニット９内で、 ＡＢＳ／ＴＳＣブレーキ操作のためになされる場合には、別の電子ユニットは省 略できる。 この例でのセンサ手段７としての位置センサは、ブースタピストン８とプッシ ュロッド６のスリーブとの間の領域に位置している。位置センサにより検知され た動き信号は、周りに配置された調節制御電子ユニット９により評価され、制御 誤差がある場合には、急速充填ピストン４が動かされる。 ブレーキシステムの信頼性と安全性のために、調節制御電子ユニット９及びセ ンサ手段７は、好ましくは冗長構造になっている。 電子ユニットは、ブレーキ力ブースタ作用の調節制御を行うだけでなく、必要 の場合には、油圧スイッチ装置１２によりアンチロック制御及びトラクションス リップ制御作用を行う。 この発明では、複数の駆動手段の代わりに、急速充填ピストン４のためのサー ボ駆動５として、スピンドル駆動として設計された電子回転駆動を用いることを 提案している。回転駆動は、急速充填ピストン４の復元動きを妨げないようにす るために、セルフロック構造ではなくしている。サーボ駆動５は、高い効率で、 コンパクトで、且つ軽い構造になっている。 しかし、必要により、真空、圧縮空気及び油圧駆動としてもよい。電気駆動弁 及び電気駆動を有する空気圧直線駆動は、特に好適である。サーボ駆動５への熱 的及び電気的負荷をできるだけ小さくするために、保持力を維持するためのロッ ク手段が設けられている。この目的のために、液体が充填される、ロック可能な 圧力室２１が、特に好適である。 圧力室２１は、急速充填ピストン４のすぐ後ろに設けられ、逆止弁２３を介し て、取入れリザーバ２０に接続され、また閉止部材２４がサーボ駆動５に設けら れ、急速充填ピストン４に作用するようになっている。サーボ駆動５は、回転方 向を変えられるようになっている。このために、必要な場合には、圧力室２１と 取入れリザーバ２０との間の圧力媒体接続が、急速充填ピストン４内の流路を介 してなされる。 急速充填ピストン４では、２つの断面部の内の小さい方により、サーボシリン ダ内に、調整室２７が仕切られている。そして、サーボシリンダは、スピンドル 駆動及びこのスピンドル駆動に先立つ減速ギヤーを介して電気モータに接続され ている。急速充填ピストン４の大断面部内には、制御ピストン２９及びばね３０ が収容されている。 制御ピストン２９は、ピストン４の小断面部内を貫通する環状ダクト１０を介 して、調整室２７と急速充填室１８との間の圧力媒体の流路を制御する、中央弁 ２８に接触している。急速充填室１８は、サーボシリンダ内に環状室として形成 されている。この環状室は、ピストンの小断面部の外周面とピストンの大断面部 の端面との間に画されており、圧力媒体は急速充填室１８と調整室２７との間に 、急速充填ピストン４のストロークの方向に応じて、伝搬できるようになってい る。 調整室２７内に設けられ、急速充填ピストン４の小断面部に当接するばね２５ は、ブレーキ圧力減少時、急速充填ピストン４の閉止部材（流路２６を圧力室２ １から分離する）２４方向へのリセット動きを生じさせ、こうしてブレーキ解放 位置にする。 急速充填ピストン４の端面の貫通孔に沿う閉止部材２４は、取入れリザーバ２ ０への圧力媒体接続の一部である出口弁を形成する。環状ダクト１０を閉じる中 央弁２８の動きは、急速充填室１８内の圧力の関数として生じ、圧縮ばね３０に よるリセット力に抗して、圧力媒体が急速充填室１８から調整室２７方向に移動 し始めると同時に、生じる。続いて、制御ピストン２９が、圧縮ばね３０方向に 動いて、中央弁２８のタペットから離れる。大ピストン段部内の圧力媒体は、流 路２６を通って、取入れリザーバ２０に逃げる。 充填ステージの小ピストン部及び大ピストン部の両者は、調整室２７または急 速充填室１８及び圧力室２１の方向に延び、カップ・シールにより液密にシール されている。更に、制御ピストン２９は、急速充填室１８方向に作用するカップ ・シールを備えている。 提案されているブレーキシステムでは、ブレーキ力ブースタは、充填ステージ には機械的には接続されていない、従って、ブレーキ力に対する、望ましくない 反作用を防止する。急速ブレーキ操作に際し、急速充填ピストンは、比較的大き な予チャージ量をホイールブレーキに供給する。そして、続くブレーキ操作時に 、急速充填室１８の圧力応答制御により、高いブレーキ圧力で少ない量を供給す る。サーボ駆動５は、急速充填ピストン４の調整室２７方向への動きを生じさせ る。 まず、急速ブレーキ操作の第１モードでは、中央弁２８は、所定の圧力が制御 ピストン２９の端面に作用するまで、開いている。この圧力が、制御ピストン２ ９を、急速充填ピストン４の動きの方向と反対方向に、動かす。その結果、中央 弁２８が環状ダクト１０を閉じ、そして、続くブレーキ操作で、ブレーキ発生装 置１４への（急速充填ピストン４の小断面の少ない動きにより）少ない量で、所 望の高圧が得られる。 本発明の原理による他の例では、急速充填ピストン又はスピンドルの位置を測 定するセンサーが設けられている。更に、電気回転モータの回転角度を検出する センサーを用いることにより、ブレーキシステム内の圧力は、サーボ駆動の動作 特性から決められる。こうして、ブレーキ圧制御がなされる。この場合、電流に よりサーボ駆動５を把握するセンサが好適である。 本発明のブレーキシステムの作用を以下に説明する。 図１で、全ての要素は、ブレーキ解放位置にある。 標準的なブレーキ作用は、公知の、プッシュロッド６を手動で動かす方法でな される。プッシュロッド６の動きは、センサー手段７により検知され、制御調節 電子ユニット９内で、計画データに基づき、監視される。 許容されるホイールスリップの閾値以下では、油圧スイッチ装置１２内の遮断 弁１３は、非励磁状態のままである。この際、制御が所望のブースタ特性の計画 値から離れた場合には、サーボ駆動５及び急速充填ピストン４が作動される。サ ーボ駆動が非作動のとき、通常のブレーキシステムの場合と同様に、まず機械的 の流出がある。 制御調節電子ユニット９内でのセンサーシグナルの評価結果により、油圧ブー スタ作用は、サーボ駆動５に対する変数により、要求に従って、電気油圧的に変 えられる。この範囲で、所望のブースタ圧力を有する圧力媒体量が、急速充填ピ ストン４によりブースタ室１内に直接送られる。ブースタ圧力の減少は、サーボ 駆動５の逆の動作により得られ、こうして、急速充填ピストン４は圧力解放され る。 好ましい例では、これは、スピンドルモータの回転を逆にすることにより得ら れる。こうして、円錘閉止部材２４を、遮断弁２２としてのスピンドル駆動に作 用させることにより、急速充填ピストン４内に設けられた流路２６を介して、圧 力媒体を取入れリザーバー２０に戻すことにより、圧力室２１内で作用する、保 持力を減少させる。急速充填ピストン４は、ばね２５の作用により、戻り、調整 室２７及び急速充填室２８内に入る量を増加させる。こうして、中央弁２８は、 スイッチ位置に残り、環状ダクト１０を解放する。 調節制御電子ユニット９が、ブレーキ位置で、ホイール速度を検出する付加セ ンサー手段により、過剰なブレーキスリップ値を示すと、圧力保持、圧力減少及 び圧力上昇モードにより特徴付けられるブレーキ圧調整（アンチロック制御モー ド）がなされる。 障害変動を除去し、対角接続両ブレーキ回路での圧力維持作用を生じさせるた めに、取入れリザーバ２０に接続されている、通常は開いている弁１７は、電磁 的に閉じられる。こうして、圧力媒体を室３内に閉じ込め、プッシュロッド６を 油圧によりロックし、同時に、導入される手動ブレーキ力駆動は制限される。こ の時に、遮断弁１３及び急速充填ピストン４は、上記処置の影響されることなく 、図示の非作動位置に残る。 圧力減少モードを始める場合、入口弁１７は閉じたままで、遮断弁１３は開け られ、室３′とブースタ室１及び急速充填ピストン４とのブレーキ回路の流体接 続がなされる。室３′の圧力を解放することにより、同時に、作動ピストン１５ も圧力解放される。従って、接続ブレーキ回路で、ブレーキ圧力発生装置に接続 された、取入れリザーバ２０に向く圧力は下げられる。スイッチ装置１２に直接 接続されている他のブレーキ回路での油圧は、圧力減少モードで、広げられた調 整室２７に逃げる。 この圧力減少は、サーボ駆動５により始められる、逆プロセスにより起こされ る。ここで、スピンドル駆動の上の閉止部材２４が、圧力媒体を圧力室２１から 流路２６を介して取入れリザーバー２０に戻す。急速充填ピストン４の小断面部 にガイドされる中央弁２８は、解放位置にあり、従って、調整室２７は、環状ダ クト１０を介して急速充填室１８に接続される。 急速充填ピストン４のリセット動きが、自動的に、急速充填室１８の増大をも たらす。かくて、中央弁２８のスイッチ点は、急速充填ピストン４にガイドされ る、制御ピストン２９の圧力面への所定の圧力差により、決められる。 手動で、プッシュロッドを介して作動ピストン２に作用される駆動力（ペダル 力）は、入口弁１７のブロック位置、従って室３のブロックにより、無効となる 。 ホイールブレーキＶＲ，ＶＬ，ＨＲ，ＨＬでの、個々のブレーキ圧変動制御は 、 非励磁状態で開いている、電磁駆動される２路２位置弁１９によりなされる。こ れら弁は、圧力維持モードでは、ブロック位置に電磁スイッチされ、また、圧力 増及び圧力減モードでは、電磁的に非励磁で基本の開位置にある。 アンチロック制御モードでは、ホイールブレーキでの圧力変動は、入口弁１７ 及び遮断弁１３並びに急速充填ピストン４の作動方法による。 後軸ブレーキＨＲ，ＨＬに関しては、圧力減少モードでは、両後軸ブレーキは 、入口弁１７を閉じることにより（作動ピストン２、ブースタピストン１は油圧 ブロックされ）圧力解放がなされ、また、遮断弁１３を開けることにより、直ち に、急速充填ピストン４はリセツト動きを行う。圧力媒体は、ブースタ室１，作 動ピストン１５により仕切られる室３′及びプッシュロッド・ブレーキ回路の後 軸ブレーキＨＲから直接引き抜かれる。 ２つの後軸ブレーキで、圧力増大モードを実現するためには、圧力媒体量は、 急速充填ピストン４により調整室２７から、開いた遮断弁１３を介して、プッシ ュロッド・ブレーキ回路及び、他の作動ピストン１５を油圧駆動するために必要 な室３′に送られる。手動で開始したブレーキモードが完了すると、入口及び遮 断弁１７，１３が切替えられ、最初の基準位置に戻される。 安全上の理由から、室３に向かって開く逆止弁１６が、入口弁１７とパラレル に設けられ、若し、入口弁１７がブロック位置にされた場合にも、全ての場合に 、ホイールブレーキの手動で制御された圧力がリリーフされるようになっている 。 図１に示される、本発明のブレーキシステムにおけるスイッチ配置は、ブレー キ力のブースタ作用を行う場合及びブレーキスリップ制御システムとして用いる 場合に適しているだけでなく、駆動中のホイールブレーキで作用しているブレー キ圧力に対して、何等特別操作による圧力を要することなく、電磁駆動サーボ駆 動５により、トラクションスリップ制御に対しても適している。かかる配置によ り、非駆動ホイール（図１には示されていない）へのブレーキ回路に、追加の電 磁駆動遮断弁を配置できる。従って、トラクションスリップ制御モードで、サー ボ駆動５を動作させることにより、油圧が作動ピストン２及びブースタピストン ８に作用させられる。入口弁１７は開いたままであり、一方、遮断弁１３は閉じ たままである。 調整室２７からの圧力媒体は、専らブースタ室１に入る。それ故、トラクショ ンスリップ制御に必要な圧力が２つの作動ピストン２，１５に、従って駆動車の ホイールブレーキ作用し、また、２路２位置弁１９により、各ホイールに対し、 個別に制御される。一方、非駆動ホイールのホイールブレーキは、好ましくは、 電磁駆動弁（遮断弁）による圧力制御から分離される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シール、ロータール ドイツ連邦共和国、65719 ホフハイム、 アン・デア・タン 16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に自動車用の、スリップ制御付の油圧ブレーキシステムで； ブレーキ圧発生装置内の少なくとも１つの作動ピストンと，この作動ピストン に作用する、油圧ブレーキ力ブースタのブースタピストンと、前記ブレーキ圧発 生装置に接続された少なくとも１つのホイールブレーキと、前記ブレーキ力ブー スタに接続される電気駆動補助圧力源と、ホイールの回転パターンを検出し、圧 力調整弁によりホイールブレーキ圧力を制御する調整制御電子ユニットと、から なり； プッシュロッドとブースタピストンとの間の相対的な動きを検出する電子セン サー手段が設けられ、そのセンサー手段の出力信号が前記補助圧力源に影響を及 ぼすようになっているもので； 前記電気駆動補助圧力源は、電気サーボ駆動（５）により駆動されるサーボシ リンダ内に急速充填ピストン（４）を有していることを特徴とする 油圧ブレーキシステム。 ２．請求項１に記載の油圧ブレーキシステムで、前記急速充填ピストン（４） の２つの断面の内の小さい方は、前記サーボシリンダ内に調整室（２７）を画し ており、この調整室は、油圧スイッチ装置（１２）により、ブレーキ圧力発生装 置（１４）及びホイールブレーキ（ＶＬ，ＶＲ，ＨＬ，ＨＲ）に接続される。 ３．請求項１または２に記載の油圧ブレーキシステムで、前記急速充填ピスト ン（４）の大きい断面は、環状ダクト（１０）により前記調整室（２７）に接続 されるサーボシリンダ内に急速充填室（１８）を画している。 ４．前記請求項のいずれか１つに記載の油圧ブレーキシステムで、前記急速充 填ピストン（４）には、圧縮ばね（３０）が作用し、前記環状ダクト（１０）内 の圧力媒体流路を制御する中央弁（２８）に当接するように動き得るうる制御ピ ストン（２９）が含まれている。 ５．前記請求項１〜４の少なくとも１つに記載の油圧ブレーキシステムで、ロ ック手段を形成する、液が充填される圧力室（２１）が、前記急速充填ピストン （４）の、前記急速充填室（１８）から離れた端面に形成されている。 ６．請求項５に記載の油圧ブレーキシステムで、遮断弁（２２）により制御さ れる、前記急速充填ピストン（４）内の流路（２６）が、前記圧力室（２１）と 入口リザーバ（２０）との間の流体接続を構成し、また前記制御ピストン（２９ ）は、前記圧力室（２１）と前記入口リザーバ（２０）との間のバランス圧力に さらされ、また、圧縮ばね（３０）が常時作用している。 ７．請求項６に記載の油圧ブレーキシステムで、前記圧縮ばね（３０）の制御 力は、前記調整室（２７）内のばね（２５）の制御力より小さい。 ８．特に自動車用の、スリップ制御付の油圧ブレーキシステムで； ブレーキ圧発生装置内の少なくとも１つの作動ピストンと，この作動ピストン に作用する、油圧ブレーキ力ブースタのブースタピストンと、前記ブレーキ圧発 生装置に接続された少なくとも１つのホイールブレーキと、前記ブレーキ力ブー スタに接続される電気駆動補助圧力源と、ホイールの回転パターンを検出し、圧 力調整弁によりホイールブレーキ圧力を制御する調整制御電子ユニットと、から なり； プッシュロッドとブースタピストンとの間の相対的な動きを検出する電子セン サー手段が設けられ、そのセンサー手段の出力信号が前記補助圧力源に影響を及 ぼすようになっているもので； 前記電気駆動補助圧力源は、サーボ駆動（５）として作用する冗長モータを含 んでおり、また、調節制御電子ユニット（９）の作用による、２つの異なった急 勾配の固定された回転／トルク特性曲線を有していることを特徴とする 油圧ブレーキシステム。