JP3895382B2 - 電子制御可能な自動車用ブレーキ作動システム - Google Patents
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Description
この形式のブレーキ作動システムは、本願出願人による先の出願第4413579号に記載されている。この従来のブレーキ作動システムでは、2つのシュミレータチャンバが、タンデム形マスタシリンダとして形成されたマスタシリンダの圧力室に設けられている。これらのシュミレータチャンバは、通常は閉(NC)の2方2位置方向制御弁であるのが好ましい電磁弁とマスタシリンダ方向に開の逆止弁とを並列に接続した接続部を介して圧力チャンバに接続されている。
従来技術によるブレーキ作動システムの不都合な点は、システムの作動毎に励磁する必要のある電磁作動可能な2方2位置方向制御弁が作動時に漏洩することがあり、したがって故障する可能性があることである。
したがって、本発明の目的は、上述の形式の電磁制御可能なブレーキ作動システムを改善し、作動信頼性を増大することを目的とする。更に、この形式の回路装置はかなり簡略化すべきである。
この目的を達成するため、本発明によると少なくとも1のマスタシリンダピストンを有して作動ペダルにより作動可能なマスタシリンダと、電子制御ユニットにより作動可能な少なくとも1の制動圧発生装置とを備え、この制動圧発生装置は、自動車のホイールブレーキが直接接続され、かつ、弁組立体で閉鎖可能な少なくとも1の液圧接続部によりマスタシリンダに接続可能であり、更に、減速しようとするドライバの意思を確認する少なくとも1のセンサ装置と、マスタシリンダと共に作用するシュミレータチャンバとを備える自動車用の電子制御可能なブレーキ作動システムであって、前記シュミレータチャンバは、補助ピストンでマスタシリンダ内に区画される液圧チャンバに、閉鎖可能な接続部を介して液圧的に接続されるブレーキ作動システムが提供される。前記シュミレータチャンバは、補助ピストンの周側部によりマスタシリンダ内に形成される環状チャンバに接続され、この環状チャンバは閉鎖可能な態様で液圧チャンバに接続されることが好ましい。
更に本発明によると、少なくとも1のマスタシリンダピストンを有して作動ペダルにより作動可能なマスタシリンダを備え、このマスタシリンダピストンでマスタシリンダ内に区画される圧力チャンバは供給リザーバに接続可能で、更に、電子制御ユニットにより作動可能な少なくとも1の制動圧発生装置を備え、この制動圧発生装置は、自動車のホイールブレーキが直接接続され、かつ弁組立体で閉鎖可能な少なくとも1の液圧接続部によりマスタシリンダに接続可能であり、更に、減速しようとするドライバの意思を確認する少なくとも1のセンサ装置と、前記マスタシリンダ内に前記圧力チャンバから分離されて設けられかつ補助ピストンで区画されるシュミレータチャンバとを備え、このシュミレータチャンバは閉鎖可能な接続部を介して供給リザーバに接続される自動車用の電子制御可能なブレーキ作動システムであって、前記補助ピストンは、外側ピストンと、この外側ピストン内を案内されかつこの外側ピストンで同伴されるように配置される内側ピストンとを有する2連構造を備え、前記閉鎖可能な接続部は、内側ピストンに設けられたシールスリーブと共に作用するように、外側ピストンに設けられた少なくとも1つの孔で形成され、外側ピストンと内側ピストンとの相対的な動きにより、閉じられるブレーキ作動システムが提供される。
以下、添付図面を参照しつつ2つの実施形態について詳細に説明する。
図中、
第1図は、本発明のブレーキ作動システムの第1実施形態の回路図である。
第2図は、本発明のブレーキ作動システムに使用可能なマスタシリンダの第2の実施形態の部分断面図である。
第3図は、故障した場合に対応する作動ピストンの第1図あるいは第2図におけるマスタシリンダの一部の領域の図である。
本発明の電子制御可能なブレーキ作動システム(図示)は、前輪駆動車両に使用するためのものである。このシステムは、複式回路マスタシリンダあるいはタンデム形マスタシリンダ2を備え、作動ペダル1により作動することができる。このマスタシリンダ2は、2つのマスタシリンダピストン18,20で区画されかつ互いに分離された圧力チャンバ17,19を備え、これらの圧力チャンバは加圧されてない圧力流体供給リザーバ3に接続される。一方において、第1圧力チャンバ(主圧力チャンバ)17は、閉鎖可能な第1液圧管路11により、第1の電気作動可能な制動圧発生装置4に接続され、この第1の電気作動可能な制動圧発生装置に、例えば前車軸に設けられた液圧ホイールブレーキ8が接続される。他方において、チャンバ17は、複式回路構造を有するのが好ましい第3制動圧発生装置6の第1圧力チャンバ41に接続される。非駆動側の後車軸であるのが好ましい他方の車軸に設けられるホイールブレーキ9に、制動圧発生装置6が接続される。接続管路は第1の電磁弁13aで閉じられ、第2電磁弁15aが第3制動圧発生装置6に至る管路部に介挿される。一方において、第2圧力チャンバ(副圧力チャンバ)19は、第2の電気作動可能な制動圧発生装置5(これに、前車軸に設けられた他の液圧ホイールブレーキ8が接続される)に、第2液圧管路12により接続される。他方において、チャンバ19は、第3制動圧発生装置6の第2圧力チャンバ42に接続され、これに、後車軸に設けられたホイールブレーキ10が接続される。管路12は、第3電磁弁13bにより閉じられ、第4電磁弁15bが、第3の制動圧発生装置6に至る管路部に介挿される。
第1図に更に示すように、マスタシリンダ2の第2圧力チャンバが、更に、その周側部によりマスタシリンダ2内に環状チャンバ33を形成する補助ピストン(以下の説明では第3ピストンと称する)28により、液圧チャンバである第3圧力チャンバ27から分離される。第3圧力チャンバ27と連通する環状チャンバ33に、弾力的に付勢された液圧ピストン16で区画されたシュミレータチャンバ14が接続される。第3ピストン28は、2連構造を有するのが好ましく、外側ピストン29とこの外側ピストン29内でシールされて延びる内側ピストン30とを有する。ピストン30は、マスタシリンダ2の作動方向に対して反対方向に圧縮ばね32で付勢され、外側ピストン29に対して軸方向に当接し、したがってこの外側ピストン29により移動することができる。第2圧縮ばね31で付勢された外側ピストン29は、その周部に均等に分散された複数の半径方向孔38を有し、これらの半径方向孔は環状チャンバ33に開口し、このチャンバ33と第3圧力チャンバ27との間に上述の接続部を形成することができる。2つのピストン部29,30が相対的に移動すると、内側ピストン30上に配置されたシールスリーブ39により、孔38がオーバーライドされ、接続が遮断される。内側ピストン30と外側ピストン29との間の相対移動は、内側ピストン30の軸方向延長部40上の第2マスタシリンダピストン20の軸方向当接により開始し、あるいは、特に第2チャンバ19あるいは弁13,15の故障あるいは弁13,15が作動しないときの2つのピストン部間の力の伝達により、開始する。
これらの3つの制動圧発生装置4,5,6の全ての構造は、基本的には同じである。これらの制動圧発生装置のそれぞれは、液圧シリンダ24,25,26を備え、これらの液圧シリンダ内をそれぞれ1のピストン34,35,36,37が摺動可能であり、これらのピストンは、逆転可能であるのが好ましい直流モータ44,45,46で駆動される。これらの直流モータ44,45,46と電磁弁13a,13b,15a,15bとの一体的な作動は、電子制御ユニット(図示しない)によって行われ、この電子制御ユニットに、ブレーキライトスイッチ48(作動ペダル1と相互作用する)と2つの圧力センサ43,47との出力信号が入力信号として送られる。センサ43,47は、タンデム形マスタシリンダ2の圧力チャンバ17,19に接続され、減速しようとするドライバの意思を確認することができる。液圧制御ユニットの構成部材として圧力センサを設けることが特に有益である。しかし、他の手段、例えば作動ペダル1に作用する作動力を検知する力センサも、減速しようとするドライバの意思を確認するために使用することができる。他の入力信号として、距離あるいは位置センサ21,22,23(概略的にのみ示す)で形成される制動圧発生装置ピストン34,35,36の作動距離に関するデータを、制御用電子ユニットに供給することもできる。更に、第1図に示す各車輪にホイールセンサ(図示しない)が設けられる。これらのセンサの出力信号は、駆動速度を表わし、更に他の入力量として電子制御ユニットに送られる。
第2図に示す本発明の主題についての実施形態では、第1図のものと対応する全ての部材は100番台とした同様の参照符号を付してあり、第3圧力チヤンバ127は、第1図に関して説明したシュミレータチャンバ14の機能をなす。液圧接続部50が環状チャンバ133と圧力流体供給リザーバ103との間に設けられる。
図示のブレーキ作動システムの作動は、上述の先の特許出願第4413579号に詳細に記載してある。マスタシリンダ2あるいは102(第2図)を作動すると、通常開(NO弁)13a,13b,15a,15bが閉じられ、第2圧力チャンバ19あるいは119内に形成された圧力が、第3ピストン28あるいは128を移動する。内側ピストン30,130が外側ピストン29,129で同伴され、この結果、2つのピストン29,30あるいは129,130間に相対移動が生ぜず、環状チャンバ33,133は開いた状態を維持する。これは、圧力流体流が、第3チャンバ27あるいは127からシュミレータチャンバ14あるいは加圧されてない圧力流体供給リザーバ103(第2図)内に流れるのを可能とし、圧力流体流がタンデム形マスタシリンダ2からホイールブレーキ7,8,9,10内に導かれていることをドライバに感得させる。しかし、ホイールブレーキ7,8,9,10は、通常の態様で圧力発生装置4,5,6により、充填される。次の式は、外側ピストン29,129あるいは内側ピストン30,130を付勢する圧縮ばね31,131および32,132の力F1,F2に当てはまる。
F1<PskXAAK
F2>PSKXAIK
ここで、
PSKは、第2圧力チャンバ19,119内に作用する液圧、
AAKは、外側ピストン29,129の面、
ATKは、内側ピストン30,130の面である。
第3図は、例えば電磁弁13a,13b,15a,15bが開いている状態で電子ユニットが故障した場合の失陥状態のマスタシリンダ2,102の端部領域を示す。このような場合、圧力流体は、第2圧力チャンバ19,119からホイールブレーキ8,10に流れ、第2マスタシリンダピストン20,120は、外側ピストンが静止しているときに、所定距離移動し、内側ピストン30あるいは130を機械的に移動する。この結果、シールスリーブ39,139が外側ピストン29,129の孔38,138を越えて移動し、第3圧力チャンバ27あるいは127とシュミレータチャンバ14あるいは圧力流体供給リザーバ103との間の接続が遮断され、圧力流体は、第3圧力チャンバ27,127から流れることはできない。この場合、圧力流体の損失がないため、マスタシリンダ2,102の全圧力流体量がホイールブレーキ7,8,9,10に利用できる。
上述の圧縮ばねは、以下の式を満足するように定める必要がある。
F1>FFSK+CFSKXΔSSK+pRXAAK
ここで、
FFSKは、第2マスタシリンダピストン20,120と第3ピストン28,128との間で作用する圧縮ばね49,149の力を示し、
CFSKは、圧縮ばね49,149のばね比を示し、
ΔSSKは、圧縮ばね49,149が圧縮された状態で故障した場合の第2マスタシリンダピストン20,120が移動する距離を示し、
pRは、電磁弁13b,15bが開いた状態でホイールブレーキ8,10内に作用する圧力を示し、
AAKは、外側ピストン29,129の面である。
参照符号のリスト
1 作動ピストン
2 マスタシリンダ
3 圧力流体供給リザーバ
4 制動圧発生装置
5 制動圧発生装置
6 制動圧発生装置
7 ホイールブレーキ
8 ホイールブレーキ
9 ホイールブレーキ
10 ホイールブレーキ
11 管路
12 管路
13a,13b 電磁弁
14 シュミレータチャンバ
15a,15b 電磁石
16 ピストン
17 圧力チャンバ
18 ピストン
19 圧力チャンバ
20 ピストン
21 距離あるいは位置センサ
22 距離あるいは位置センサ
23 距離あるいは位置センサ
24 液圧シリンダ
25 液圧シリンダ
26 液圧シリンダ
27 圧力チャンバ
28 ピストン
29 外側ピストン
30 内側ピストン
31 圧縮ばね
32 圧縮ばね
33 環状チャンバ
34 ピストン
35 ピストン
36 ピストン
37 ピストン
38 孔
39 シールスリーブ
40 延長部
41 圧力チャンバ
42 圧力チャンバ
43 圧力センサ
44 直流モータ
45 直流モータ
46 直流モータ
47 圧力センサ
48 ブレーキライトスイッチ
49 圧縮ばね
50 接続部
Claims (5)
- 少なくとも1のマスタシリンダピストン(18,20)を有して作動ペダルにより作動可能なマスタシリンダ(2)と、電子制御ユニットにより作動可能な少なくとも1の制動圧発生装置(4,5,6)とを備え、この制動圧発生装置は、自動車のホイールブレーキ(7,8,9,10)が直接接続され、かつ、弁組立体で閉鎖可能な少なくとも1の液圧接続部(11,12)によりマスタシリンダ(2)に接続可能であり、更に、減速しようとするドライバの意思を確認する少なくとも1のセンサ装置と、マスタシリンダ(2)と共に作用するシュミレータチャンバ(14)とを備える自動車用の電子制御可能なブレーキ作動システムであって、
前記シュミレータチャンバ(14)は、補助ピストン(28)でマスタシリンダ(2)内に区画される液圧チャンバ(27)に、閉鎖可能な接続部(38)を介して液圧的に接続されることを特徴とするブレーキ作動システム。 - 前記シュミレータチャンバ(14)は、補助ピストン(28)の周側部によりマスタシリンダ(2)内に形成される環状チャンバ(33)に接続され、この環状チャンバは閉鎖可能な態様で液圧チャンバ(27)に接続されることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ作動システム。
- 少なくとも1のマスタシリンダピストン(120)を有して作動ペダルにより作動可能なマスタシリンダ(102)を備え、このマスタシリンダピストンでマスタシリンダ内に区画される圧力チャンバ(119)は供給リザーバ(103)に接続可能で、更に、電子制御ユニットにより作動可能な少なくとも1の制動圧発生装置を備え、この制動圧発生装置は、自動車のホイールブレーキが直接接続され、かつ弁組立体で閉鎖可能な少なくとも1の液圧接続部によりマスタシリンダに接続可能であり、更に、減速しようとするドライバの意思を確認する少なくとも1のセンサ装置と、前記マスタシリンダ(102)内に前記圧力チャンバ(119)から分離されて設けられかつ補助ピストン(128)で区画されるシュミレータチャンバ(127)とを備え、このシュミレータチャンバは閉鎖可能な接続部(138)を介して供給リザーバ(103)に接続される自動車用の電子制御可能なブレーキ作動システムであって、
前記補助ピストンは、外側ピストン(129)と、この外側ピストン内を案内されかつこの外側ピストンで同伴されるように配置される内側ピストン(130)とを有する2連構造を備え、前記閉鎖可能な接続部は、内側ピストン(130)に設けられたシールスリーブ(139)と共に作用するように、外側ピストン(129)に設けられた少なくとも1つの孔(138)で形成され、外側ピストン(129)と内側ピストン(130)との相対な動きにより、閉じられることを特徴とするブレーキ作動システム。 - 前記補助ピストン(28)は、外側ピストン(29)とこの外側ピストン(29)内を案内されかつこの外側ピストンにより同伴されるように配置される内側ピストン(30)とを有する2連構造を備え、前記閉鎖可能な接続部は、外側ピストン(29)内の少なくとも1の孔(38)として設けられ、この外側ピストン内の孔は、内側ピストン(30)上に配置されたシールスリーブ(39)と相互作用し、この接続部は、外側ピストン(29)と内側ピストン(30)との相対的な動きにより、閉じられることを特徴とする請求項1又は2に記載のブレーキ作動システム。
- 前記内側ピストン(30,130)は、軸方向延長部(40,140)を有し、この軸方向延長部は、マスタシリンダピストンと力を伝達可能に係合することを特徴とする請求項3又は4に記載のブレーキ作動システム。
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