JPS6061353A - 自動車用ブレーキスリップ制御付ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動車のブレーキスリップ用ブレーキ装置に
関し、特に直接ブレーキ力又は補助力により作動され、
流体圧ブレーキ回路に連結されたマスタシリンダと、変
換器と、自動車のブレーキ作動に独立して、ブレーキ圧
を引き下げるパルス脈動を発生させるブレーキ圧変調器
とを有するブレーキスリップ制御用ブレーキ装置に関す
る。

［従来の技術］ 公知のブレーキスリップ用ブレーキ装置において、ブレ
ーキスリップを制御されたホイールの回転運動は、例え
ば誘導型センサにより継続的に測定され、自動車の速度
又は対応する基準値と比較される。測定値又は変化が夫
々ロックアツプの傾向を示せば、所定の又は脈動方法で
減少される。

制御されたホイールが再び加速されるとき、ブレーキ圧
は蓄積され、ホイールにブレーキ圧を与えることができ
る。

各ホイール及び自動車全体のブレーキ作動は、広範囲内
を広く変化する複数の要因により決定される。影響する
要因は、例えば天候に関係する路面状態及び道路状態、
タイヤの粘着性、静的及び動的車軸荷重、車軸荷重の分
配、ブレーキ装置の定格及び状態等である。故障の要因
、検知の不正確性、測定値処理が同様に重要である。こ
れらの理由及びブレーキ装置に関して設けらられるべき
高い安全性及び信頼性の要求のために、ブレーキスリッ
プ用ブレーキ装置は比較的費用が高く、複雑である。そ
して測定された信号と制御の適切な測定との関係、適切
な費用で実行される調整、又はセンサ、評価の回路、ブ
レーキ圧変調器に関する多数の論文、刊行物がある。

ブレーキスリップ用ブレーキ装置を簡略化し製造費を削
減するために、ホイール又は１本のアクスルに制御を限
定することが公知である１、このような構成体において
他のホイールは同じブレーキ圧即ち制御されたホイール
から導出されたブレーキ圧、又は制御されないブレーキ
圧により作用さを避けることができない。ブレーキ装置
の制御が根性が失なわれ易く、比較的まれな状態におい
て停止時間が増加する。

運転状態で制御装置により生じる停止時間の増加を防ぎ
、厳しい条件即ち深い雪道、砂道、砂利道、比較的薄く
路面が凍結した道に対応するために、所定時間１つのホ
イールの制御を抑制し、このホイールにロックを生じさ
せることが知られている（ドイツ特許出願ＤＥ＝Ｏ８第
　２２５８３１７）。

また、断続ブレーキによ葛運転の安定性及び操縦背を向
上させるために、パルセータを備えた横すべり制御装置
が知られている（ドイツ特許ＤＥ＝ＰＳ第　２０　４８
　８０２号、ドイツ特許出願ＤＥ＝ＰＳ第　２３　３４
　４９３号）。この装置において、制御できる信号ステ
ージ又は２つのステージポンプがパルセータとして使用
されている。ホイールの回転減速と自動車の減速の間の
差がある値を越えたとき、このポンプは切換えられ各ホ
イールのブレーキ圧を周期的に変調する。

公知の場合において（ドイツ特許出願ＤＥ＝Ｏ８第２３
　３４　４９３）、圧力又は脈動の減少は夫々ブレーキ
ペダルを介し・て適合され与えられるブレーキ圧に従い
、このブレーキ圧はリリーフ体積を決定する制御スリー
ブにより達成され、この制御スリーブはブレーキペダル
力に従って調整される。この構成体において、センサは
パルセータを切換え地点を検知する部材として使用され
ている。このセンサは、変化可能な応答境界の下で作動
する。このセンサによりホイールの回転減速が自動車の
減速と比較される。このタイプの制御装置は費用が高い
。付加的な複雑な測定が与えられないとき即ちこのタイ
プの制御装置は、制御のとき脈動するブレーキ圧の大き
さがブレーキ圧により適用され与えられるブレーキ圧に
だけ従うために、不利である。

［発明が解決しようとする問題点コ この発明の目的は、上述した従来の装置の欠点を解消し
比較的に簡略な構造であり適度な製造費であり、実際に
生じる全ての状態において自動車の安定性及び操縦性が
ブレーキ作動の間維持され、可能な限り短時間で停止時
間が達成されることができるブレーキスリップ用ブレー
キ装置を提供することにある。また制御間大きな貯蓄が
エネルギの低消費により生じ、これにより製造費に有利
な影響を与える。

この発明の目的は、上述したブレーキ装置による非常に
簡略な技術的に有利な態様で達成され、このブレーキ装
置は変換器としてセンサを有し、これらのセンサはブレ
ーキ圧、車軸荷重、自動車の並進運動にしたがって電気
信号を発生させる。

センサの信号を調節し論理的に結合し処理する電気回路
構成体が設けられ、ブレーキ圧変調器はこの電気回路構
成体の出力信号により制御することができる。

この発明に係るブレーキ圧変調器は、ブレーキ圧制御弁
の形式により設けられ、このブレーキ圧制御弁はカムに
より制御されることが有利である。

使方では、ブレーキ作動即ち検知され論理的に結合され
る測定値に従って、このカムが脈動の振幅を変化させる
。都合上この構成体において、脈動の回数はカムの一定
の回転スピードに従い、圧力変化の振幅を決定するカム
のストロークはカムの軸上の移動に従う。

この発明の実施例において２個のブレーキ圧制御弁を有
し、この制御弁は自動車のクロス配管のブレーキ圧を制
御し、同時に連結カムにより位相を１８０°制御される
ことが好ましい。

この発明に従えばこの発明のブレーキ装置に適当なブレ
ーキ圧制御弁はシリンダを有し、圧力媒体はこのシリン
ダを通過して流出し、シリンダ内にはカムによって移動
可能なピストンが設けられており、このピストンはプラ
ンジャチャンバを規定している。さらにこのブレーキ圧
制御バルブはシート弁により開閉する流路を有し、シリ
ンダ内のピストン行程間の一端部でプランジャチャンバ
の体積が最少となる。ピストンがこの端部より移動した
とき、ブレーキ圧はホイールブレーキシリンダに連通し
たプランジャチャンバの膨張により減少される。

ブレーキ装置は少数の比較的単純な部材を有し、これら
の部材は後はど通常のマスタブレーキシリンダとホイー
ルブレーキシリンダの間に設けることができる。センサ
即ち並進運動減速変換器と同様な圧力センサ、荷重セン
サ、は上述したようにホイールスピードセンサと比較し
て高額な費用を掛けることなく設けられ、これらのセン
サをホイールハブ内に装着す必要がなく、特別な調節・
は必要がない。少数の比較的簡略な部材に限定している
が、これらの部材によりブレーキ圧の迅速で正確な制御
及びブレーキスリップが達成される。そしてこれらの部
材は、部品の選択的結合即ち電気信号処理装置と軸上を
移動可能なカムに連結した変換器のために全ての条件を
満たし、このカムはブレーキ圧制御弁を作動させる。

このブレーキ装置の本質的に有利な点は、好ましい実施
例において圧力減少位相で周期的にブレーキ圧が変化す
る間、放出されたエネルギーはブレーキ圧制御弁を介し
てカム及び駆動モータの回転質聞に伝達され、このエネ
ルギーは運動エネルギーの形態で蓄積され、圧力蓄積の
次の位相で少なくても部分的に再利用される。分離した
高価なエネルギ貯蔵器及び補助エネルギー供給装置は不
必要になり、このことは装置全体の製造費用に対して有
利な結果をもたらす。

この発明は低コストのブレーキ圧センサに対して、車軸
荷重センサ、並進運動センサ等の特別な場合にのみ装着
される付加的なセンサを与えるが、これはホイールの回
転運動を直接検知することがブレーキスリップ制御のた
めに必要でないことに基づいている。即ちブレーキ圧と
自動車の並進運動の減速の間には密接な関係がある。こ
の関係は、オーバブレーキのために自動車が不安定にな
るときのみ乱される。そして電子回路は応答するセンサ
の電気信号からロックアツプ傾向を検知して、この傾向
を押え、この傾向は測定値及び自動車の運動から計算さ
れる大きさと周期時間を備えた周期的圧力の変化により
押えらえる。

「発明の実施例」 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

。 この発明に係るブレーキ装置は、公知のタンデム式マス
クシリンダ１を有し、このマスタシリンダ１は、ペダル
２により直接ペダル力Ｆで作動されるか真空ブースタ３
による補助力により作動される。マスクシリンダ１の２
個のブレーキ回路は、自動車の対角線上に配置されたフ
ロントホイールＶＲとリヤホイールＨＲとを接続するク
ロス配管６．７に夫々連通されている。

マスクシリンダ１と自動車のクロス配管６．７とうに、
ブレーキスリップ制御に必要な全ての部品は、点線に囲
まれている。これは、制御に必要な全ての部品が制御さ
れていないブレーキ装置に後で組入れる得ることを示し
ている。

実施例のブレーキ圧制御弁８．９は、シリンダ１０、’
１１を有し、これらのシリンダ１０，１１を介して圧力
媒体例えばブレーキ圧流体が流れる。

シリンダ１０．１１の内側には戻しばね１４．１５に抗
して軸方向に圧力媒体により移動可能にピストン１２．
１３が配設され、これら戻しばね１４．１５は固定壁１
６．１７に支持されている。

ピストン１２．１３と固定壁１６．１７とシリンダ１０
．１１の内周面との間でプランジャチャンバ１８．１９
が形成されている。図に示す状態においてプランジャチ
ャンバ１８．１９は最少体積を有する。この状態におい
て、マスクシリンダ１に連結された入口２１．２２と出
口２２．２３とは連通されている。出口２２．２３は夫
々ホイールブレーキシリンダとクロス配管６．７に連通
されている。何故ならばピストン１２．１３の後端部に
おいて、マスクシリンダ側に設られたシート弁２４．２
５である弁部材（この場合はボール）がピストン１２．
１３に連結されたタペット２６．２７により弁座２８．
２９から離されているためである。

ブレーキ圧制御弁８．９のピストン１２．１３は、カム
３２に係合し、ピストン１２．１３に連結されたタペッ
ト２６．２７を介して、カム３２により機械的に調整さ
れる。またこのカム３２は戻しばね３７のスプリング力
に抗して軸方向に移動可能である。電気モータ３３によ
りモータピニオン３４、カムシャフト３５に連結された
駆動体３６を介しカム３２は回転される。第図１の状態
では、カム３２の回転に独立してブレーキ圧制御弁８．
９のピストン１２．１３は、制御弁８．９が開式し、圧
力媒体が流通できる端部位置に維持されている。

カム３２の軸方向の移動はステップモータ又はソレノイ
ド３８により制御される。即ちこのソレノイド３８は軸
に対して平行にタペット４ｏを移動し、即ちカム３２の
軸上の位置を決める。この実施例において、２個のブレ
ーキ圧制御弁８．９はブレーキ回路の２本のクロス配管
６．７に作用し、この制御弁８．９は１８０°の位相で
制御される。この目的に適したカム３２の外形は第２図
及び第３図に示されている。ストッパ３９にカム３２が
接近すると、シャフト３５を中心とするカム３２の回転
のときに、各ピストンのストローク、即ち振幅を増加し
、この増加に応じたパルス圧力がクロス配管６．７を介
して体内線上に位置するホイールシリンダ毎に与えられ
る。同時に第３図に示すようにカム３２において、カム
３２の軸方向の移動が周波数、例えば圧力増加の位相に
対する圧力減少の位相の継続時間等を変化させる。第３
図においてカム３２の中間平面ＢＢ及び不平面ＣＣには
、角度α１及びα２が示されている。この角度によりカ
ム３２が回転している間、ブレーキ圧制御弁９がブレー
キ圧の最大値を発生させる時間間隔（パルス圧間隔）は
、決定される。平面ＡＡ即ち最初の位置において、α０
＝３６０°である。

カム３２が戻しばね３２に抗して移動されたとき、即ち
ピストン１２．１３が周期的にカムシャフト３５に向か
って移動されたとき、シート弁２４．２５は閉じられる
。これは、ばね４６．４７およびマスタシリンダ１のブ
レーキ圧の影響の基で、ボール型のシート弁が弁座２８
．２８に当接することにより達成される。

カム３２の軸上の位置は、上述したようにピストン１２
．１３のストロークを決定し、カムが回転している間の
圧力の方向はセンサ４１，４２、４３により検知され、
電子回路構成体４４で論理的処理された信号に対応する
。ソレノイド３８は、信号ライン４５を介して電子回路
構成体の出力信号により制御されている。この回路構成
体４４は、統合された回路又はプログラムできる回路即
ちマイクロコントローラの形式で構成されてる。

以下、この発明のブレーキ装置の作用について説明する
。

ブレーキ作動が安定している限り、ロックアツプの傾向
は検知されず、マスクシリンダ１のブレーキ回路４．５
は、開いているシート弁２４．２５を介してにクロス配
管６．７に直接接続されている。モータ３３及びこのモ
ータにより駆動されるカム３２は（図示しない）手段例
えば抵抗器、電気的に制御される直列抵抗器、励磁した
巻線で、アイドリングされて、モータ３３の電力消費を
負荷されない作動のときに小さクシ、モータ３３は、ブ
レーキが適用されるまでパワーを全開しないようになっ
ている。

最初の位置において、シャフト３５と同軸の円形軌道を
タッペト３０，３１は相対的にに移動しく第３図に示す
平面ＡＡ参照）かくしてピストン１２．１３のストロー
クはゼロである。センサ４１．４２．４３から夫々与え
られた信号を比較して、回路構成体４４が不安定性即ち
ロックアツプ傾向を検知したとき、カム３２はソレノイ
ド３８の作動により軸方向に移動され、その結果カム３
２の傾斜した制御面４８は作動状態となる。各回転間、
シート弁２４．２５は少しの間開じられ、プランジャチ
ャンバ１８．１９の体積は、ピストン１２．１３の移動
により増加され、カム３２の軸上の位置により決められ
る所定の期間、再び最少値に減少される。クロス配管６
．７を介してホイールブレーキシリンダに与えられるブ
レーキ圧は周期的に減少かつ再び増加され、この変化の
大きさ、パルス圧のパルス間隔はカム３２の軸上の位置
及びその表面形状に依存する。カム３２の回転速度は略
一定に維持されているとき、圧力減少信号の反復回数即
ちパルス周波数は、略一定に維持されている。

上述した実施例において、ブレーキ圧制御弁８．９は１
８０’の位相で制御される。従って第１の車軸の第１の
ホイールのブレーキ圧が最大のとき、同車軸の第２のホ
イールのブレーキ圧は最小になる。例えば５から１０サ
イクルまでの十分高いパルス周波数において、方向安定
性は強いブレーキ力とブレーキ力なしの状態が繰り返さ
れるために、影響されない。必要に応じて、この安定性
は反対のスクラブ半径により増すことが可能である。し
かし、同じシャーシの設計においてブレーキ圧制御弁８
．９が同時に制御されることが好ましい。

上述した２個のブレーキ圧制御回路を備えた実施例に代
えて、全てのブレーキ回路の圧力を変化ムを介して同時
に作動させることができる。

また特別な場合、即ち制御の正確性を向上させたり又は
及び応答スピードを高めるために、ブレーキ１〜ルクセ
ンサ又はブレーキ力センサ等の他のセンサを装着し、回
路構成体４４内の電気的結合により、これらの出力信号
を比較することができる。公知なこのタイプのセンサは
、ひずみゲー々ンの適用に基づいている。

【図面の簡単な説明】

第１図ルｔ′この発明の一実施例を示すもので、その全
体を表わす構成図、第２図は第１図に示すカムを拡大し
た拡大図、第３図は第２図に示すカムのＡ−Ａ線、Ｂ−
Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿って断面した断面図である。 １・・・タンデム型マスクシリンダ、８．９・・・ブレ
ーキ圧制御弁、１４．１５．３７・・・戻しばね、２４
．２５、・・・シート弁、３２・・・カム、４１．４２
．４３、・・・センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）直接ブレーキ力又は補助力を介して作動され、流
   体圧ブレーキ回路を介してホイールブレーキシリンダに
   連結されたマスクシリンダと、変換器と、自動車のブレ
   ーキ作動とは独立して、ブレーキ圧を減じるパルス圧力
   を発生するブレーキ圧変調器とを有するブレーキスリッ
   プｉ用ブレーキ装置において、 前記変換器はブレーキ圧、車軸荷重、自動車の並進運動
   の減速動に従って直接的もしくは間接的に電気信号を発
   生させるセンサ（４１，４２，４４）により構成され、
   またセンサからの信号を調整し、処理し、論理的に結合
   するための電気回路構成体（４４）を有し、前記ブレー
   キ圧変調器（８，９，３２，３８）がこの電気回路構成
   体（４４）の出力信号により制御されることを特徴とす
   るブレーキスリップ用ブレーキ装置（２）前記ブレーキ
   圧変調器は、マスクシリンダ（１）とホイールブレーキ
   シリンダの間のブレーキ回路に設けられたブレーキ圧制
   御弁（８，９）を有し、このブレーキ圧制御弁は制御カ
   ム（３２，３８）を有し、この制御カムには回路構成体
   （４４）からの電気入力信号が与えられ、この信号によ
   り制御さることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のブレーキスリップ用ブレーキ装置。 （３）前記ブレーキ回路（４，５）は複数段けられ、ブ
   レーキ圧変調器は各ブレーキ回路と連結カム制御（３２
   ，３８）の間にブレーキ圧制御弁（８，９）を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のブレーキ
   スリップ用ブレーキ装置。 （４）カム制御１ｌ（３２，３８）はカム〈３２）を有
   し、このカムは回転する形状であり、軸方向に移動可能
   な傾斜した制御表面（４８）が配設された本体を有し、
   このカムのストロークは、軸上の移動即ち本体の軸上の
   位置に従って本体が回転する間、電気回路構成体（４４
   ）の入力信号により調節され、変化されることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項又は第３項に記載のブレーキ
   スリップ用ブレーキ装置。 （５）回転するカム（３２）の軸上の移動は、戻しばね
   （３７）に抗してステップモータにより調節されるペッ
   ト（４０）により変化し、このステップモータは回路構
   成体の出力信号により又はソレノイド（３８）等により
   制御されることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載のブレーキスリップ用ブレーキ装置。 （６）このカム（３２）は同時に複数個のブレーキ圧制
   御弁を制御することを特徴とする特許請求の範囲第３項
   ないし第５項のいずれか１項に記載のブレーキスリップ
   用ブレーキ装置。 （７）カム（３２）は同時に２個のブレーキ圧制御弁（
   ８，９）の位相を１８０°作動させ、これらのブレーキ
   圧制御弁（８，９）は自動車のクロス配管（６，７）の
   ブレーキ圧を制御することを特徴とする特許請求の範囲
   第３項ないし第５項のいずれか１項に記載のブレーキス
   リップ用ブレーキ装置。 （８）このブレーキ圧制御弁（８，９）は圧力媒体が流
   出するシリンダ（１０，１１）を有し、このシリンダは ム制御（３２，３８）により移動可能なピストン（１２
   ，１３）を備え、このピストンによりホイールブレーキ
   シリンダに連通ずるプランジャチャンバ（１８，１９）
   をシリンダに形成し、シリンダの圧力媒体入口即ちマス
   クシリンダ（１）に連通ずるボート側で、スプリングを
   付勢された弁部材（２４，２５）が、タペット（２６，
   ２７）によりその弁座から離座し、ピストン（１２，１
   ３）の可動行程の両端部の一端部でプランジャチャンバ
   の体積は最小値なることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項ないし第７項のいずれか１項に記載のブレーキスリ
   ップ用ブレーキ装置。 （９）カム（３２）には回転を生じさせる電気駆動モー
   タ（３３）が設けられ、このモータ（３３）の回転質量
   はエネルギに変換し、脈動の間このエネルギは、脈動の
   間のブレーキ圧減少により放出され、ブレーキ圧制御弁
   （８，９）のピストン（１２，１３）を介してカムへ伝
   達され、放出されたエネルギーの少なくとも一部は、駆
   動装置の回転質量として蓄積され、ブレーキ圧が再度増
   加としたときに再利用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項ないし第７項のいずれか１項に記載のブレ
   ーキスリップ用ブレーキ装置。 （１０）ブレーキ装置の作動のために駆動モータ（３３
   ）が、負荷されない作動即ち低い電力消費の状態から自
   動的にパワー全開へ切替えられることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項に記載のブレーキスリップ用ブレーキ
   装置。 （１１）ブレーキトルクセンサ又はブレーキ力センサが
   、ブレーキ圧に間接的に従う 電気信号を発生させるセンサ（４１）として設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
   ０項のいずれか１項に記載のプレーする電気信号を発生
   し、これらの信号を電気回路構成体（４４）に伝達する
   センサを付加的に有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第１１のいづれか１項に記載のブレーキ
   スリップ用ブレーキ装置。 （１３）センサが１個以上のホイール（ＶＲｌＨＲ）の
   回転運動を検知するために設けられ、これらのセンサが
   信号ラインを介して回路構成体（４４）に連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１２
   項のいづれか１項に記載のブレーキスリップ用ブレーキ
   装置。 （１４）並進運動減速センサ（４２）がロックアツプの
   傾向を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第１３項のいづれか１項に記載のブレーキスリッ
   プ用ブレーキ装置。