JPH05507667A - アンチロック油圧ブレーキシステム - 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】 アンチロック油圧ブレーキシステム　・本発明はブレーキ管路を介してホイール ブレーキが接続しているマスターブレーキシリンダを具備し、さらにブレーキ管 路を遮断するための分離弁と、ポンプの吸入側にホイールブレーキを接続する戻 り管路と、上記戻り管路には出口弁が設けられており、上記ブレーキ管路の分離 弁とホイールブレーキ間にポンプの圧力側を接続する圧力管路とを具備するアン チロック油圧ブレーキシステムに関する。 上記タイプのブレーキシステムは、例えば米国特許第４６３６００９号で開示さ れている。 ここで説明するシステムでは、ホイールブレーキの圧力を増加、低下或いは一定 に保つことができるが、そのためには、圧力変動に応じてブレーキ管路と戻り管 路を遮断または解放する３方／３位置弁を装備する。 この種の弁の構造は複雑である。戻り管路を遮断または解放する電磁作動出口弁 を１個だけ装備し、ブレーキ管路に制御弁を挿入して、ポンプがダイヤフラムを 介して圧力流体をホイールブレーキに供給するようにする方法は以前に既に提案 した。この構成の場合、ホイールブレーキの圧力は、出口弁から流出する時間当 りの圧力流体の量が制限弁がら流入する量より多いかどうかに応じて増減するこ とができる。先行技術の構造では、制御弁はブレーキ管路に装備され、非制御ブ レーキ作動時にも動作できるようになっている。制御動作時にだけブレーキ管路 に入るように切り換え可能なスロットルを設計することは既に提案した。しかし ながらこの種の設計は対応する切換え手段を装備する必要があるので、機械的な 努力も必要である。 本発明の目的は、スロットルをシステム内に強固に取り付けて追加の切換え手段 の必要がないように弁切換え手段を設計することにある。 したがって本発明においてはポンプの圧力管路にスロットルを装備することを提 案する。 本発明のもう一つの目的は、分離弁の下の制御回路に付加的な圧力流体を導入せ しめる手段を装備することにある。この問題はマスターブレーキシリンダとポン プの圧力側を、ポンプの圧力側方向に開く逆止弁を介して連通させることで解決 される。 制限弁は、確実に調整できるダイアフラム、又は流量制御弁として構成できる。 流量制御弁の長所は、ポンプの吐出量を流量制御弁の制御パターンに適応させる ことによってポンプの出口で予め決められた圧力に調整することができる。 分離弁は、電磁式及び油圧式の両方で起動できる。油圧起動は、様々な方法で行 うことができる。例えば２分離弁は、ポンプ出口の圧力で起動するか、或いは低 圧アキュムレータのピストンに固定、又は接合しているプランジャを介して起動 することができる。 さらに制限弁の他に電磁起動人口弁を装備してもよい。制限弁が装備されている ので、こうした大口弁が切り換わる必要があるのは、例外的な特殊な場合に限ら れる。こうした例外的な状況は、例えば、ホイールブレーキの圧力を著しく低下 させる必要がある場合に起こる。この場合、制限弁を介して行われる圧力供給を 完全になくす必要がある。 本発明について、５種類の図面を引用しながら詳細に説明する。 図１は、電磁起動分離弁が装備されているブレーキシステムを示す。 図２と３は、夫々油圧起動分離弁が装備されているブレーキシステムを示す。 図４は、低圧アキュムレータのピストンで起動する分離弁が装備されているブレ ーキシステムを示す。更に、アンチスリップコントロール（Ａ　Ｓ　Ｒ）を示す 。　図５は、他の形式の実施例を示す。 図１において、ブレーキシステムは、ブレーキ管路２と３を介して車両のホイー ルブレーキが接続されているマスターブレーキシリンダ１を具備する。２個のブ レーキ管路２ａと２ｂに分岐するブレーキ管路２は、車両の左フロントホイール と右フロントホイール（ＶＬとＶＲ）に接続し、ブレーキ管路３は、左リヤホイ ールと右リヤホイール（ＨＬとＨＲ）のホイールブレーキに接続している。 ブレーキ管路３と分岐管路２ａ及び２ｂには、夫々、定位置でブレーキ管路を開 放しておく電磁起動分離弁４が１個装備されている。起動磁石が起動すると、各 々の弁は閉止位置に切り換わる。 ホイールブレーキは、（ＶＬＳＶＲ）が個々に、或いは（ＨＬ、ＨＲ）が対をな して、ポンプ７の吸込側に１つの戻り管路５を介して連通している。戻り管路に は、１つの出目弁６が装備されている。ポンプは、分岐圧力管路８を介して分離 弁４の下のブレーキ管路２ａ、２ｂ、３に供給する。１つの制限要素９と逆止弁 １０は、圧力管路８の分岐管路に直列に接続している。制限要素９は、確実に調 整されるダイアフラム又は流量制御弁から構成することができる。逆止弁１０は 、ブレーキ管路方向に開く。低圧アキュムレータ１１は、ポンプの吸込側に装備 されているが、高圧アキュムレータ１２はポンプの圧力側に装備されている。　 圧力勾配に関わらず、流量制御弁を使って均一な圧力流量が得られる。 ダイアフラムを使用すると構造上は単純であるが、圧力勾配と圧力流量との依存 に関わり、必ずしも好ましいとは限らない。 ダイアフラムの装備はりャホイールブレーキには十分であることが分かっている が、フロントホイールブレーキの流量制御を利用することが望ましい。 ブレーキシステムのレイアウトによっては、高圧アキュムレータがなくてもよい 。これは特に、制限要素に従いポンプの吐出容量が調整され、ポンプの出口側で 圧力が適切に調整される場合に言えることである。 又、ポンプの圧力側と吸込側との間には逃がし弁１３が装備され、ポンプの圧力 を制限する。この弁は、高圧アキュムレータが予め決められた量に達すると自動 的に開く高圧アキュムレータの構成部品でもよい。又、逆止弁１４が装備され、 マスターブレーキシリンダの作動チャンバをポンプの圧力側に接続している。上 記逆止弁はポンプ方向に開く。又、圧力スイッチを装備し、ホイールブレーキと マスターブレーキシリンダ間の圧力差を測定してもよい。マスターブレーキシリ ンダの圧力がホイールブレーキシリンダの圧力より低くなると、１個または複数 の分離弁４が開き、その結果圧力の平衡が取れる。 図面では、高圧アキュムレータと低圧アキュムレータ付きのポンプ１個が、ブレ ーキシステム全体に装備されている。 或いは又、補助圧力供給システムをブレーキ回路に装備してもよい。所望の回路 部分を装備することもできる。 逆止弁１６は、制御動作時にブレーキペダルが急に解放および再起動する際に、 吸込量に対応する量よりも多量の流体がシステムに流入するのを防ぐ。その結果 、マスターブレーキシリンダのブリーザボア位置に残留圧力が生じる。残留圧力 に対処するマスターブレーキシリンダを使用する場合、逆止弁１６は不要になる 。　図２に基くブレーキシステムは、図１に基くブレーキシステムと類似する構 造である。重要な相違は分離弁４が油圧で起動する点である。この弁はポンプの 圧力で作動し、制御開始後、ポンプの吐出が始まると、増加しているポンプの圧 力によって弁が再度切り換わる。しかしこれは、様々な起動方法の中の一例に過 ぎない。その他の方法としては、例えば、制御開始後のホイールブレーキと出口 弁６との間の圧力低下を利用する方法がある。もう一つの方法では、出口弁６と ポンプ７間の圧力上昇を利用することができる。油圧起動の他に機械式起動も考 えることができる。 この場合、弁は高圧アキュムレータ１２の位置に結合する。 又、ポンプ７を起動するモータＭのシャフトの軸の動きを利用してもよい。 図２のもう一つの特徴は、組合せ弁３０を構成する逆止弁１０との組合せである 。この組合せ弁３０は、両側に弁座２３と２４と共働する１個の閉止要素がある 共通の弁体２２を具備している。弁体２２は、密封された状態で案内される（シ ーラント２１）。下流に配置されている弁のチャンバは、制限弁９を介して相互 に連通ずる。マスターブレーキシリンダ内に圧力が生じると、圧力は図において 右側に相当するピストン２２の正面側に加わり、ピストンが弁座２４に当たって チャンバ１０を遮断する。前に説明した通り、ポンプに圧力が生じるとポンプの 圧力は、図では左側に相当するピストン２２の正面側に加わり、ピストンが弁座 ２３に当たって分離弁４が遮断され、チャンバが開く。これにより圧力流体は制 限要素９を介してブレーキ管路に入ることができる。 個々の閉止部材は、必ずしもピストンと一体成形する必要はない。ピストンの反 対側の正面に当たる球を装備することもできる。 図１に基く差圧センサ１５の切換え機能は、ホイールブレーキをマスターブレー キシリンダに直接接続するチャンバ２６として考えることができる。 図２に基く切換えシステムは、分離弁とホイールブレーキの間のブレーキ管路に 追加の入口弁２５を装備している。この種の弁は、他の形式の実施例に使用して 、次に説明する機能を果たすこともできる。追加の大口弁２５の代わりに、マス ターブレーキ管路に追加のチャンバ２７を装備してもよい。 分離弁４は、ブレーキ管路に装備されているチャンバの形態でもよい。減圧はチ ャンバ２６によって行われる。 図２に基く形式の実施例においては、各ブレーキ管路に１個のポンプと１個の分 離弁を装備している。 図３はフロントホイールのブレーキ回路の変形を示す。この場合、各ホイールブ レーキに１個の分離弁４が装備され、ブレーキ管路は１個の分離弁４および１個 の組合せ弁３０”、３０パから構成される２個の分岐管路２ａ％　２ｂに分割さ れている。 それぞれの分割部分には、図１に基く要素を装備することもできる。 図４も各ブレーキ回路用の１個のポンプから構成される二重回路ブレーキシステ ムを示す。２つのブレーキ管路はホイールブレーキ方向に分岐し、各分岐管路に は１個の分離弁４が装備されている。ブレーキ回路の分離弁は、低圧アキュムレ ータ１１のピストン４０に固定されているプランジャ４１′、４１”を介して起 動する。低圧アキュムレータが充填されると、プランジャ４１’、４１”は弁体 ４２から分離し、弁ばねによって弁座４３に当りブレーキ管路を遮断する。各ホ イールブレーキは、１個の出口弁に接続する。ポンプとブレーキ管路との間の圧 力管路には夫々１個の制限要素９が装備されている。 又２図１に関して述べた一般的な説明を適用する。特に。 所望のブレーキ回路部分について考え、フロントアクスルのホイールブレーキ用 流量制御井５０と、リアアクスルのホイールブレーキ用の単純なダイアフラムと を使用することができる。高圧アキュムレータはポンプに接続し、逃がし弁を任 意に高圧アキュムレータのピストンで起動することもできる。 図１に記載した機能を果たすチャンバ１６は低圧アキュムレータ１１に直結する 。 又２図はシステムをＡＳＲ動作（ＡＳＲ−）ラクションスリップ制御）に拡張し た例を示す。これは図１から図３に基くシステムにも言えることである。 従って分離弁４とマスターブレーキシリンダ１との間のブレーキ管路には、電磁 起動バイパス弁５４が装備されている。 これらの弁はＡＳＲ弁として表し、駆動ホイールに至るブレーキ管路にだけ必要 である。さらにポンプの吸込側と圧力流体リザーバ５３との間には吸込ライン５ ２が装備されている。 吸込管路５２には定位置で開いているバイパス弁５１が装備されている。この弁 は減速過程で吸込管路が遮断されるように、マスターブレーキシリンダの圧力に よって起動する。この場合、閉鎖システムを装備する。トラクションスリップ制 御は、マスターブレーキシリンダに圧力がない場合にだけ作用するので、この場 合、ポンプはリザーバ５３から流体を取り入れてブレーキ回路を充填する。 図４においては吸込管路５２はリザーバ５３に直結しているが、必ずしもそうし なければならないわけではない。又、吸込管路５２をマスターブレーキシリンダ のチャンバのいずれかに結合させることもできる。ＡＳＲ制御動作の際、ブレー キペダルは作動しないので、マスターブレーキシリンダのチャンバとリザーバ５ ３とは連通しない。従ってポンプは、マスターブレーキシリンダを介してリザー バ５３がら吸収する。 バイパス弁５１は電磁的に起動することもできる。その場合、圧力スイッチを装 備してマスターシリンダが加圧されていないかどうかを判断する必要がある。こ の場合、及び所望のＡＳＲ制御においては、バイパス弁５１は直接又はマスター ブレーキシリンダを介してリザーバと連通ずる。又１図４は、ブレーキ管路内に 圧力が生じると起動するスイッチ５５の略図である。上記スイッチは圧力を直接 、測定又はバイパス弁５１の弁体の動きを判断することができる。このスイッチ はＡＳＲ制御を減速するかどうかを判断するように意図されている。 図示しないがもう一つの方法は、特に、対角部分がある全ての場合に適用される 。こうした場合、弁はポンプが非駆動ホイールのホイールブレーキを介してのび る圧力流体の経路を介して流体を吸収するように切り換えることができる。 これまで説明した図１から図４に基くシステムは次のパターンに従って作動する 。 このシステムの基本的な位置では、分離弁が開いて出口弁が遮断する。図４に基 づ＜ＡＳＲ弁も同様に開く。略図で示したペダルを踏むことによって、圧力流体 はブレーキ管路２と３、その分岐管路から排出されてホイールブレーキ内に入る 。ブレーキ圧が生じて、その結果車両が減速する。逆止弁１０は、圧力管路に圧 力が生じるのを防ぐ。ブレーキ管路には制限要素９が装備されていないので、減 速動作の際に圧力が生じるのを妨げる効果はない。 減速動作の際、ホイールの回転パターンは、センサ（図示しない）によって永久 的に監視される。センサ信号はアナライザ（図示しない）で評価され、ホイール のどれかがロックする傾向があるか否かを直ちに判断する。この時点で、システ ムはアンチロックモードに切り換わり、ポンプが作動して出口弁が開く。同時に 、信号は分離弁（図１に基く）の起動磁石に送られ、分離弁が遮断される。 管路内に圧力が生じると２図２及び図３による分離弁が遮断する。同時に、圧力 管路が解放されることを示している。 圧力流体は図４に示す実施例に従い、低圧リザーバ１１に排出され、その結果、 プランジャは弁体４２から離れて分離弁４が閉じる。従ってあらゆる形態の実施 例で、ブレーキ管路はアンチロックモードで遮断される。ポンプは制限弁９から 分離弁の下のブレーキ管路に流体を吐出し、次にホイールブレーキ内に送る。出 口弁は周期的に起動する。つまり短いシーケンスで開放および閉鎖する。開放− 閉鎖時間の比率に応じて、多量または少量の圧力流体が出目弁６から低圧アキュ ムレータ１１に移動する。圧力流体の量が、ダイアフラム及び流量制御弁９を通 る流量を超える場合、ホイールブレーキ内の圧力が減少する。減少が少ない場合 、ブレーキ圧が増加する。ホイールブレーキ内の圧力を連続して増加及び低下さ せることによって２最適なスリップ値に調整され高度のブレーキ減速が行われ、 ホイールはさらに横方向の案内力を生じる。 図２と図３に基くその他の大口弁は、２つの機能を果たす。 特に２分離弁４が電磁起動しない場合、ブレーキスリップ制御の開始後、弁が閉 じる際、一定の遅れが生じることがある。 そのためにマスターブレーキシリンダ１が過度に排気されるのを防ぐには、油圧 又は機械起動分離弁が閉じるまで追加の大口弁２５を一時的に遮断するとよい。 もう一つの問題は、ホイールブレーキ内に完全に圧力が生じることである。ポン プは永久的に制限弁９からホイールブレーキに吐出しているので、ホイールブレ ーキ内の圧力は、一定の状況では完全には除去されない場合がある。そのような 状況下では追加の入口弁２５が閉じて出口弁が開き、圧力が完全に除去される。 このような２つの状況はそう頻繁に起こる訳ではないので。 追加の大口弁が起動する必要も滅多にない。これは大口弁の作動に関連してノイ ズが生じるのを防ぐことができるという長所につながる。 さらにシステムは、ブレーキの解放後、ホイールブレーキ内において直ちに減圧 が起きるが、これはホイールブレーキをマスターブレーキシリンダに直結する逆 止弁２６を介して行うことができる。図１に基く電磁起動分離弁の場合、差圧ス イッチを装備してマスターブレーキシリンダとホイールブレーキ間の差圧を判断 し、差がある場合には、対応する圧力の平衡が取れるまで分離弁が開く。 もう一つの重要な機能は、図１と図４に基く逆止弁１４が行う。この逆止弁は、 図２と図３の実施例に従い装備することもできる。特に、摩擦値が大幅に変化す る流路の表面においてはブレーキスリップ制御が低い摩擦値で開始するので、制 御回路内に入っている圧力流体によって低い摩擦値に対応するブレーキ圧力が生 じる。ホイールの摩擦値がが高くなると、高いブレーキ圧が生じてホイールをロ ックする。これはドライバーがペダルを強く踏んだ場合と同じである。ホイール が低い摩擦値から変化する場合、ポンプは分離弁の下の制御回路に入っている全 ての圧力流体をホイールブレーキに送り、その結果、高圧アキュムレータが空に なリボンブ出口の圧力が減少する。その時点で、圧力流体は開いている逆止弁１ ４から制御回路内に流入する。 さらに図４は、トラクションスリップ制御（Ａ　Ｓ　Ｒ）を実現する機能を示す 。この種の制御が必要な場合、ポンプの駆動機構が起動し、ポンプは開放バイパ ス弁を介して圧力流体を圧力流体リザーバ５３から取り入れる。同時に、ＡＳＲ 弁が閉じ、圧力流体がマスターブレーキシリンダ内に逆流するのを防止する。ア ンチロック制御に類似する圧力制御は、ブレーキ回路に含まれている圧力流体に より行われ、ホイールブレーキのトラクションスリップを調整し最大駆動トルク と横方向の案内力を伝える。 図５は図４のもう一つの実施例を示す。しかし原理は基本的に全ての類似システ ムに適用することができる。マスターブレーキシリンダとポンプの圧力側との間 の逆止弁６０は遮断されないように示されている。逆止弁の弁体６１にはばねに 作用するピストン６２が装備され、ポンプの圧力が加わっているが、逆止弁が開 くとマスターシリンダの圧力が加わる。 切換え圧力に達しない限り逆止弁はマスターブレーキシリンダ方向に閉じている 。ポンプの圧力が切換え圧力よりも低い場合、ピストン６２は弁体６１を解放し 、逆止弁はマスターシリンダからポンプ方向を遮断する。その結果、圧力流体が マスターブレーキシリンダからポンプ回路にさらに供給されるのを防ぐ。 符号のリスト １　マスターブレーキシリンダ ２．３　ブレーキ管路 ４　分離弁 ５　戻り弁 ６　出口弁 ７　ポンプ ８　圧力弁 ９　制御弁 １０　逆止弁 １１　低圧アキュムレータ １２　高圧アキュムレータ １３　解放弁 １４　逆止弁 １５　差圧スイッチ １６　逆止弁 ２１　シーラント ２２　弁体 ２３　第１シーリングシート ２４　第２シーリングシート ２５　人口弁 ２６　逆止弁 ２７　バイパス弁 ３０　組合せ弁 要　約　書 制御動作の際に、ブレーキ管路が分離弁（４）によって遮断されるアンチロック ブレーキシステムを提供する。ホイールブレーキは戻り管路（５）を介してポン プ（７）の吸込側と連通ずる。戻り管路（５）には出口弁（６）が装備されてい る。ポンプの圧力側は、圧力管路（８）を介して分離弁（４）とホイールブレー キとの間のブレーキ管路（２，３）と連通ずる。圧力管路には制限要素（９）が 装備されている。 マスターブレーキシリンダ（１）とポンプ（７）の圧力側の間の逆止弁（１４） は、制御回路が多量の圧力流体を必要とする場合に、圧力流体をマスターブレー キシリンダから制御回路に送ることを可能にする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ブレーキ管路を介してホイールブレーキに接続するマスターブレーキシリン ダと、ブレーキ管路を遮断するための分離弁と、ホイールブレーキをポンプの吸 込側に接続する戻り管路とで構成され、戻り管路には出口弁が装備され、上記ブ レーキ管路の分離弁とホイールブレーキとの間にポンプの圧力側を接続する圧力 管路とを具備し、上記圧力管路（８）に制限要素（９）が設けられていることを 特徴とするアンチロック油圧ブレーキシステム。 ２．前記分離弁（４）が、電磁起動することを特徴とする請求項１に基くブレー キシステム。 ３．前記分離弁（４）が、油圧起動することを特徴とする請求項１に基くブレー キシステム。 ４．前記マスターブレーキシリンダ（１）が、マスターブレーキシリンダ（１） 方向に遮断する逆止弁（１４）を介してポンプ（７）の圧力側に接続することを 特徴とする前記請求項の何れか１つに基くブレーキシステム。 ５．前記ポンプ（７）の圧力側が、高圧アキュムレータ（１２）に接続すること を特徴とする請求項１に基くブレーキシリンダ。 ６．前記制限要素（９）が、断面が一定のダイアフラム，又は流量制御弁によっ て構成されていることを特徴とする請求項１に基くブレーキシステム。 ７．前記低圧アキュムレータ（１１）が、ポンプ（７）の吸込側に接続している ことを特徴とする請求項１に基くブレーキシステム。 ８．差圧スイッチ（１５）が、分離弁（４）と平行に接続し、上記差圧スイッチ （１５）がマスターブレーキシリンダ（１）とホイールブレーキ間の差圧を決定 することを特徴とする請求項１に基くブレーキシステム。 ９．前記圧力管路（８）にバイパス弁（逆止弁）（１０）が設けられ、分離弁（ ４）と逆止弁（１０）が、共通の弁体（２２）から構成されていることを特徴と する請求項１に基くブレーキシステム。 １０．前記分離弁（１４）が、低圧アキュムレータ（１１）のピストン（４０） に接続するプランジャ（４）を起動することによって起動されることを特徴とす る請求項７に基くブレーキシステム。 １１．電磁起動バイパス弁（５４）が、マスターブレーキシリンダ（１）と分離 弁（４）の間に設けられていることを特徴とする請求項３に基くブレーキシステ ム。 １２．前記ポンプ（１２）の吸込側が、吸込管路（５２）を介してリザーバ（５ ３）に連通し、吸込管路（５２）にバイパス弁（５１）が装備され、マスターブ レーキシリンダ（１）に圧力が生じると，吸込管路（５２）を遮断することを特 徴とする請求項１１に基くブレーキシステム。 １３．前記分離弁（４）とホイールブレーキの間のブレーキ管路（２）に入口弁 （２５）が装備されていることを特徴とする前記請求項の何れかに１つに基くブ レーキシステム。