JPS61166759A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置

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JPS61166759A
JPS61166759A JP60005041A JP504185A JPS61166759A JP S61166759 A JPS61166759 A JP S61166759A JP 60005041 A JP60005041 A JP 60005041A JP 504185 A JP504185 A JP 504185A JP S61166759 A JPS61166759 A JP S61166759A
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piston
cylinder
piezoelectric
brake
control
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JP60005041A
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English (en)
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Toshihiro Takei
竹井　敏博
Taro Tanaka
太郎 田中
Yoshiyuki Hattori
義之 服部
Yuzo Imoto
雄三 井本
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Denso Corp
Original Assignee
National House Industrial Co Ltd
NipponDenso Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/02—Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/10—Plural pistons interacting by fluid pressure, e.g. hydraulic force amplifiers using different sized pistons

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、例えばブレーキ操作状態で車輪のロック状
態が発生した場合のアンチスキッド制御、あるいは発進
時のスリップ状態をｖｌｔ［ｌするトラクション（推進
）制御等に対応した制動制御を効果的に実行させる車両
の走行制御装置に関する。
［背景技術］ 自動車等の車両において、その走行状態を制御する手段
として使用されている制動装置にあっては、通常油圧制
御機構が用いられている。すなわち、ブレーキペダルの
操作によってマスターシリンダ内のピストンを駆動し、
このシリンダ内に設定されるブレーキ油を配管を通して
、各車輪にそれぞれ対応して設定されるホイールシリン
ダに対して伝送するように構成する。そして、このホイ
ールシリンダに設定されるブレーキピストンを油圧によ
って駆動して、各車輪と同軸的に設定されるブレーキデ
ィスクに対して制動力を作用させ、車輪の回転に拘束力
を加えるようにしているものである。
このような制動機構によって、例えばアンチスキッド制
御を実行しようとする場合には、車輪にスリップ状態が
発生し、この車輪が回転ロック状態となったと判断され
たときに、例えば電磁弁等を切換え制御して強い油圧の
供給されているホイールシリンダ内のブレーキ油を一部
排出するような制御を実行して、車輪に作用している制
動力を減するような制御を実行するものである。
しかし、このような油圧を制御する制動機構にあっては
、この油圧を伝達する配管に油圧の作用によって膨張状
態が発生するばかりか、油自体に圧力の作用によって圧
縮状態が発生し、油圧回路の切換えでは微細な制御を実
行することが困難である。そして、例えばアンチスキッ
ド制−を実行する場合には、充分に早い応答性が要求さ
れるものであるが、上記配管の膨張等はその応答性に大
きく影響するようになり、確実なアンチスキッド制御を
応答性良好な状態で実行させるように構成することが困
難である。さらに、このような制御を実行させるために
は、切換え弁機構等の構成が複雑大型化するようになる
。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、構成
を充分に簡略化した状態で特に小型化して構成できるよ
うにするものであり、特にアンチスキッド制御、トラク
ション制御等が効果的に実行できるように、充分な応答
特性で制動制御が実行できるようにする車・両の走行制
御装置を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る走行制御装置にあっては、ブ
レーキ油が供給設定されるホイールシリンダに対して、
ブレーキ操作に対応して駆動されるブレーキピストンが
設定されるようにすると共に、上記ホイールシリンダに
対して同軸的な状態でガイドシリンダを設定し、このガ
イドシリンダ内に上記ブレーキピストンと共に移動され
るようにした圧電ピストンを設定する。この圧電ピスト
ンは印加電圧の制御によって容積変化するように構成さ
れるものであり、この容積変化を変位拡大機構を介して
変位部材に伝達するように構成するもので、上記圧電ピ
ストンをガイドシリンダに対して固定設定した状態で圧
電ピストンの容積を変化させて変位部材を駆動し、この
変位部材の移動に対応して上記ブレーキピストンが駆動
されるようにしたものである。
［作用］ すなわち、例えばブレーキペダルの踏み込み操作に対応
して、ホイールシリンダに対して油圧が供給設定され、
ブレーキピストンによって車輪に対して制動力が作用す
るようになっているものである。また車輪にスリップが
発生し、ロック状態となったとすると、このロック状態
の検出に対応してブレーキピストンと一体的な状態で移
動するようになっていた圧電ピストンがガイビシ１ノン
ダ内で固定設定されるようになり、この状態で上記圧電
ピストンの圧電素子に対する印加電圧をＩＩＪＩｌｌし
て、この圧電機構によって上記ブレーキピストンが変位
拡大機構を介して直接的に駆動されるようになる。すな
わち、制動力が圧電ピストンによって制御されるように
なるものであり、圧電ピストンを構成する圧電素子に対
する印加電圧を制御することによって、アンチスキッド
制御を実行するような制動力の減少制御、あるいはトラ
クション制御を実行するための制動を加える制御等が実
行されるようになる。すなわち、油圧配管に関係なく制
動状態の微細制御が実行できるものであり、応答性の良
好な状態で車両の走行制御がされるようになるものであ
る。
［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図は車両の各車輪に対してそれぞれ設定される車両
の走行制御装置を構成するブレーキ機構部を示している
もので、ブレーキキャリパ１１の内部にホイールシリン
ダ１２が形成されている。
このホイールシリンダ１２の内部には、移動自在な状態
でブレーキピストン１３が設定されているものであり、
このブレーキピストン１３と一体的に駆動されるように
ブレーキバッド１４が取付は設定されている。このバッ
ド１４は固定設定されるブレーキバッド１５と共にブレ
ーキディスク１６を挟み込むように設定されるもので、
ブレーキピストン１３の移動によって、車輪と共に回転
するブレーキディスク１６に対して回転制動力が作用さ
れるようになっている。そして、上記ホイールシリンダ
１２にはその油入口１７から油圧が供給されるようにな
るもので、この人口１７は図では示されないマスターシ
リンダに対して配管を通じて連通されている。マスター
シリンダはブレーキペダル操作によって駆動されるピス
トン機構を備え、ブレーキペダルが踏み込み操作された
時に、その操作力に対応した油圧を発生し、この油圧を
上記ホイールシリンダ１２に対して伝達し、ブレーキピ
ストン１３を駆動して一１動１ＩＪＩｊが実行されるよ
うにしているものである。
上記ブレーキキャリパ１１に対しては、さらに上記ホイ
ールシリンダ１２と同軸状態となるように隔壁１８で区
画されるようにしてガイドシリンダ１９が形成される。
このガイドシリンダ１９の内部には、このシリンダ１９
の軸線に沿って移動自在とされるように、ハウジング２
０が設定されている。
このハウジング２０は、上記ガイドシリンダ１９と同軸
状態の底面部を有する円筒体によって構成されているも
ので、その内部には制御シリンダ２１が形成されるよう
になっている。そして、この制御シリンダ２１に対して
圧電ピストン２２を設定するもので、この圧電ピストト
ン２２は、複数の円板状の圧電素子を積層して構成され
、この積層体の一方の面部分は上記制御シリンダ２１の
底面部分に対して固定設定されている。また、この制御
シリンダ２１の上記底面に対向する開口面部分は、封止
基板　　　・２３によって封じられているもので、この
基板２３と圧電ピストン２２との間に油室２４が形成さ
れるようになっている。
上記圧電ピストン２２を構成する圧電素子は、高電圧を
印加設定することによってｍｍする状態に容積変化する
ものであり、したがってその積層方向の長さが印加電圧
によって伸縮制御され、上記油室２４の容積が圧電素子
に対する印加電圧によって可変１１Ｊ　ａｌｌされるよ
うになるものである。
上記油室２４を区画する基板２３に対しては、ガイドシ
リンダ１９の軸線と一致する方向に延びる複数のシリン
ダ孔が開口設定されているもので、このシリンダ孔に対
してはそれぞれ小ピストン２５が設定される。この小ピ
ストン２５は油室２４と基板２３の外部とを貫通する状
態に設定されているもので、この小ピストン２５は変位
部材２６に対して取付は設定されている。すなわち、圧
電ピストン２２が伸縮した場合、油室２４の油圧によっ
て小ピストン２５が駆動されるようになるものであり、
この小ピストン２５によって変位部材２６が制御ピスト
ン２１の軸線方向に移動制御されるようになる。この場
合、圧電ピストン２２の作用面の面積に対して、小ピス
トン２５の作用面の面積が充分に小さい状態に設定され
ているものであり、このため圧電ピストン２２の変位量
に対して変位部材２Ｂの変位量が大きな状態となる。す
なわち、この小ピストン２５に関係する部分で変位量拡
大機構が構成されるようになっている。
そして、上記変位部材２６に対しては、シャフト２７が
一体的に結合設定されているものであり、このシャフト
２７は基板２４、制御シリンダ２１の底板、隔壁１８を
貫通して、ブレーキピストン１３に結合されるようにな
っているもので、変位部材２６とブレーキピストン１３
とが一体的に連結されるようになっている。
ここで、上記ハウジング２０はガイドシリンダ１９の内
部を、通常は移動自在な状態に設定され、ホイールシリ
ンダ１２内に油圧が供給されてブレーキピストン１３が
移動するときに、一体内に移動されるようになるもので
あるが、このハウジング２ｏは必要に応じてガイドシリ
ンダ１９内で固定設定されるように構成する。
すなわち、ハウジング２０に対してガイドシリンダ１９
の内面に向けて、このシリンダ１９の軸線に直交するよ
うにした複数の開口を形成し、この開口に対してそれぞ
れ複数の圧電素子を積層して構成した圧電機構２８１．
２８２　、・・・を収納設定する。この圧電機構２８１
．２８２　、・・・は、それぞれ圧電素子に対して高電
圧を印加することによって、その積層方向の長さが延び
るようになっているもので、電圧の印加されない通常状
態にあっては、圧電機構２１３１．２８２　、・・・そ
れぞれガイドシリンダ１９の内面に対向する面が、ハウ
ジング２０に形成した開口面から突出しないように設定
されている。そして、圧電素子に対して高電圧が印加さ
れたときに、各圧電機構２８１．２８２、・・・の先端
部分が、ハウジング２０の開口面から突出し、ガイドシ
リンダ１９の内面に圧接されるようになるものである。
すなわち、圧電機構２８１．２８２　、・・・を構成す
る圧電素子に対して高電圧が印加設定された状態では、
ハウジング２０がガイドシリンダ１９の中でその位置が
固定設定されるようになる。
上記のように構成される走行制御装置を構成するブレー
キ制御機構あっては、ブレーキペダル操作に対応して、
マスターシリンダから油圧がホイールシリンダ１２に対
して供給設定され、この油圧に対応してブレーキピスト
ン１３が駆動されて、ブレーキディスクに対して制動力
が作用するようになる。そして、通常の制動制御が実行
されるようになるものである。
このような制動制御を伴う運転状態において、例えばブ
レーキペダルを操作する制動制御状態において、車輪が
スリップするような状態となって、車輪がロックするよ
うな状態となると、このロック状態は例えば車輪の回転
速度検出信号、さらに車両の対地速度信号等によって、
通常に知られているような手段によりこのロック状態が
検出される。　　　　　　　　。
このように車輪ロック状態が検出される状態のときは、
圧電ピストン２２を構成する圧電素子に対　　　□して
電圧を印加されておらず、この圧電ピストン２２の容積
は最少の状態に設定されている。この状態では、ブレー
キピストン１３はブレーキディスク１４を強く挟み込む
方向に設定されている。
そして、このような状態でハウジング２０に対して設定
した圧電機構２８１．２８２　、・・・に対して高電圧
が印加設定されるようになり、この圧電機構２８１．２
８２　、・・・が伸長して、そのそれぞれの先端がガイ
ドシリンダ１９の内面に圧接されるようになる。
すなわち、ハウジング２０はガイドシリンダ１９の内部
で位置が固定設定されるようになり、ブレーキピストン
１３の位置は、ハウジング２０によって固定設定される
ようになる。
このようにハウジング２０がガイドピストン１９に対し
て固定された状態では、ブレーキピストン１３が圧電ピ
ストン２２の伸縮状態に対応して直接的に駆動されるよ
うになるものである。すなわち、上記圧電ピストン２２
を構成する圧電素子に対して高電圧を印加設定し、圧電
ピストン２２の長さが伸長されるように制御すると、油
室２４の油圧が上昇され、小ピストン２５が駆動される
ようになる。この場合、前記したように圧電ピストン２
２による変位量が拡大されて小ピストン２５を駆動し、
変位部材２６を変位駆動するようになる。そして、シャ
フト　　　２７を介してブレーキピストン１３が制動力
を緩φる方向に駆動され、制動力を減じて車輪のロック
状態を解除するようになり、アンチスキッド制御が実行
されるようになる。
また、ブレーキ操作されていない状態で車輪にスリップ
が発生した場合、例えば発進時に車輪に対して必要以上
の回転駆動力が伝達され、車輪が空転したような場合に
は、上記ブレーキ機構においてその空転を抑制するトラ
クション制御を実行させることができる。
すなわち、このような空転が発生した場合には、この空
転を発生した車輪に対応するブレーキ機構の圧電ピスト
ン２２の圧電素子に対して高電圧を印加設定して、この
圧電ピストン２２の容積を大きく設定する。そして、こ
の状態で圧電機構２８１．２８２、・・・に対して高電
圧を印加し、ハウジング２０をガイドシリンダ１９内に
固定設定する。
このようにハウジング２０がガイドシリンダ１９に対し
て固定された状態で、上記圧電ピストン２２の圧電素子
に対する高電圧の印加状態を解除し、圧電ピストン２２
の容積を減する方向に制御する。このような制御を実行
すれば、変位部材２６によってブレーキピストン１３が
ブレーキディスク１６の方向に駆動されるようになり、
車輪に制動を加えてその空転状態を抑制し、発進動作が
円滑に実行されるように自動制御するようになるもので
ある。
上記実施例では、ブレーキピストン１３に対して連結さ
れるシャフト２７は変位部材２６に対して一体的な状態
で構成していたものであるが、このシャフト２７は変位
部材２６に対して選択的に結合され、またハウジング３
０に対しても選択的に結合されるようにしてもよい。
第２図は上記のような点を考慮した実施例を示すもので
、シャフト２７は変位部材２６に対して移動自在な状態
で挿通設定されている。そして、この変位部材２６に対
しては、高電圧を印加設定したときに上記シャフト２７
を掴むように伸長制御される圧電機構３０、および変位
部材２６をガイドシリンダ１９の内面に、高電圧を印加
することによって固定設定する圧電機構３１を組込み設
定する。また、ハウジング２０に対しても、シャフト２
７を掴むようにする圧電機構３２を取付は設定する。そ
の他、第１図と同一構成部分は同一符号を付して、その
説明は省略する。
すなわち、この実施例にあっては、圧電機構３０に対し
て高電圧を印加することによって、第１図の実施例と同
様にシャフト２７と変位部材２６とが結合され、上記実
施例と同様に動作するようになる。
この場合、圧電機構３１および３２に対しては電圧が印
加されないようにしてあり、圧電機構２８１．２８２、
・・・の制御、並びに圧電ピストン２２の制御でアンチ
スキッド制御、トラクション制御等が実行されるように
なる。
また、上記圧電機構３０による結合状態を解除し、圧電
機構３２によってシャフト２７とハウジング２０とが結
合されるようにすると共に、圧電機構３１に高電圧を印
加して変位部材２６をガイドシリンダ１９に対して固定
するようにしても、圧電ピストン２２によるブレーキピ
ストン１３の制御が実行できる。
このような場合には、圧電ピストン２２の圧電素子に対
して高電圧を印加して、その容積を拡大伸長させるよう
にしたときに、シャフト２７は制動力を増大する方向に
駆動されるようになる。
すなわち、シャフト２７に対して、変位部材２６を結合
するか、あるいはハウジング２０を結合するかによって
、圧電ピストン２２の伸縮作用がブレーキピストン１３
に対して逆の状態となるものである。
したがって、例えばアンチスキッド制御とトラクション
制御とにそれぞれ対応して、上記２つの態様を選択適用
するようにすれば、制御系の簡略化に効果を発揮するよ
うになる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る車両の走行制御装置にあっ
ては、各車輪に対してそれぞれ設定されるブレーキキャ
リパ部分において、ブレーキピストンに作用する制動力
を微細に制御できるものである。特にこの制御に際して
は、油圧制御系統に対しては全く影響を与えない状態で
、圧電素子に対する印加電圧制御によって実行できるも
のであり、構成を充分に簡略化でき、小型化できるよう
にしながら、その応答制御性が充分に向上されるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係る車両の走行制御装置
を説明するブレーキ機構部分の断面構成図、第２図はこ
の発明の他の実施例を説明する断面構成図である。 １１・・・ブレーキキャリパ、１２・・・ホイールシリ
ンダ、１３・・・ブレーキピストン、１６・・・ブレー
キディスク、１９・・・ガイドシリンダ、２０・・・ハ
ウジング、２１・・・制御シリンダ、２２・・・圧電ピ
ストン、２５・・・小ピストン、２６・・・変位部材、
２７・・・シャフト、２８１．２８２　、・・・、３０
〜３２・・・圧電機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各車輪にそれぞれ対応する状態で設定されたブレーキ操
    作に対応した油圧が供給設定されるホィールシリンダと
    、このホィールシリンダに対して移動自在に設定されそ
    の移動に対応して制動動作を実行するブレーキピストン
    と、上記ホィールシリンダに対して隔壁を介する状態で
    同軸的に形成されたガイドシリンダと、このガイドシリ
    ンダ内にその軸方向に移動自在な状態で設定されたハウ
    ジングと、このハウジング内に形成された制御シリンダ
    と、この制御シリンダ内に設定されこのシリンダ内の油
    室容積を電圧によって可変制御するようにした圧電素子
    によって構成される圧電ピストンと、上記制御シリンダ
    内の油室の容積変化に対応し上記圧電ピストンの容積変
    位量を拡大して変位駆動される変位部材と、この変位部
    材と上記ブレーキピストンを結合するシャフトと、上記
    ガイドシリンダ内で上記ハウジングの位置を固定設定す
    る圧電素子を利用した固定機構とを具備し、上記ハウジ
    ングは上記固定機構が作動設定されている状態で上記ハ
    ウジングがガイドシリンダ内で固定され、上記変位部材
    の変位に対応してブレーキピストンが駆動され制動力が
    制御されるようにしたことを特徴とする車両の走行制御
    装置。
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