JPH02504131A - マスターシリンダの作動方法 - 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】 マスターシリンダの作動方法 本発明は、吐出量が可変で、かつ制御モードにおいてマスターシリンダの少なく とも１個の動作ピストンの位置を決める少なくとも１個のポンプと、ホイールシ リンダ内の圧力を調節する圧力調節器と、ホイールセンサ信号を処理して圧力調 節器の通過弁及び閉鎖弁に対する制御信号を生成する電磁制御装置とを具備する 乗物用ブレーキ圧制御システム、特に、アンチロック制御システム（ＡＬＣシス テム）又はトラクションスリップ制御システム（ＴＳＣシステム）のマスターシ リンダを作動させる方法に関する。

自動車業界ではアンチロック制御システムの利用が次第に増えている。この種の 特殊なアンチロック制御システムでは、制御モードにおいて補助圧を生成する補 助ポンプが使用されている。上記の型のアンチロック制御システムは、例えば、 ドイツ国特許出願第３７　　３１　　６０３．６号に開示されている。

上記出願には、マスターシリンダ、ホイールシリンダ、及びアンチロック制御手 段を有するブレーキシステムが開示されている。このようなブレーキシステムは 、制御モードにおいてマスターシリンダのピストンを所定位置に設定するために 、圧力流体源、特に、吐出量が可変のポンプを装備し、このポンプは油圧管路を 介してマスターシリンダに連通し、その吐出量に応じてピストンの位置決めをす る。

本発明の課題は以下の通りである。

制御モード、特に、ＡＬＣモード又はＴＳＣモードでは、制御された方法でペダ ルを元の位置に戻すようにする。制御モードにおけるペダルの位置は、通常の初 期位置より前方にある。

これにより、いわゆるペダルの「感触」が改善され、システム全体の安全性が高 められる。

更に、本発明の目的は、ブースタ又はペダルの領域内にある先行技術の方向セン サを除去することである。ドイツ国特許出願第３７　　３１　　６０３．６号参 照。

また、ペダルの位置決めの制御をマスターシリンダの領域内に設けられた要素に 行なわせることも本発明の目的である。

これによる製造上の利点は著しい。即ち、ペダルワークのブースタ又はペダル自 体の領域内にその他の手段が不要なため製造コストが減少する。

構造が簡単になり、動作上の安全性が高まる。また、従来必要であったギヤシャ フトレバーやスティックは不要になる。

ドイツ国特許出願第３７　　３１　　６０３．６号参照。

余計なブレーキ管路と他の弁を装備する必要がなくなるほか、アセンブリを単純 にすることができる。

本発明者が直面する重要な課題の一つは、先行技術のブレーキ圧制御システムが トラクションスリップ制御モードで必要とするいわゆる圧力スイッチをなくすこ とにある。

この点に関して以下に注意されたい。従来のブレーキ圧制御システムは、ＴＳＣ モードにおいてマスターシリンダの作動チャンバを作動軸のブレーキ回路から切 り離す機能を有するいわゆるＴＳＣ弁を具備している。従って、ＴＳＣ弁はＴＳ Ｃ閉鎖弁ともいわれる。ＴＳＣ弁は、ＴＳＣモードで電磁的に作動し、電磁制御 装置から切り換え信号を受信して、ＴＳＣモードでマスターシリンダからブレー キ圧制御システムの圧力調節器に至る油圧管路を閉鎖する。

圧力スイッチは安全要素である。ＴＳＣモードでブレーキペダルが踏まれると、 マスターシリンダ内の圧力が増加して許容レベルを越える場合がある。マスター シリンダ内の圧力は圧力スイッチによって検知される。許容圧力の限界を越える と、圧力スイッチは電磁制御装置に信号を送る。次に、電磁制御装置は、ＴＳＣ 弁の作動磁石を作動させないことにより、ＴＳＣ弁を静止位置に相当する最初の 開放位置に戻す。

この結果、マスターシリンダの作動チャンバとホイールシリンダとが直接に連通 する。

上記の通り、こうした圧力スイッチをなくすことが本発明の目的に含まれる。

本発明を実施するに当たウて遭遇する問題は、作動ピストンが摺動しているシリ ンダの少なくとも１か所で油圧を検知して、マスターシリンダの作動チャンバ内 で検知した圧力とマスターシリンダの吸い込みチャンバ内で検知した圧力との差 により信号（圧力差信号）を発信させ、この圧力差信号。

特に、電磁制御装置内で処理した圧力差信号に基き、作動チャンバに送られるべ き量を制御して作動チャンバを所定の位置に設定することにより解決することが できる。

この方法は、マスターシリンダの少なくとも１か所で圧力、特に、過剰圧力の有 無を検知し、圧力の有無に基づいてＹＥＳ／Ｎｏ信号を生成して、特に、ブレー キ圧制御システムの電磁制御装置に送るように変更することができる。

上記の方法を実施するために、圧力差を電気信号に変換する圧力変換器がマスタ ーシリンダに装備される。

多数の実施例では、圧力変換器に電気スイッチが装備される。

かかるスイッチは、半導体スイッチにしても良い。別の形態の実施例では、圧力 変換器に抵抗歪ゲージタイプのセンサが装備される。更に別の形態の実施例では 、圧力変換器として圧抵抗センサを含み、又さらに別の形態の実施例では、圧力 変換器に光電センサが装備される。

更に、圧力変換器に膜を装備することもできる。この概念を発展させると、圧力 変換器にはシリンダ内の一部の弾性撓みを電気信号に変換するセンサを装備する ことができる。

別の形態の実施例では、マスターシリンダの作動チャンバ及び吸い込みチャンバ のそれぞれに連通する毛細管が装備される。

圧力変換器を膜で動作させる場合には、圧力変換器にセンサ要素と圧力伝達媒体 とが装備される。

圧力変換器を毛細管で作動させる場合には、圧力伝達機能を果たす好ましくは粘 弾性材料が圧力変換器に固定量設けられる。

圧力変換器をマスターシリンダにねじ込むことができるようにすれば、空間を特 に節約することができる。

本発明のその他の実施例では、ブツシュロッドピストンの圧力チャンバ及び浮動 ピストンの圧力チャンバのそれぞれに少なくとも１個の圧力変換器が装備される 。

少なくとも１個の圧力チャンバに複数個の圧力変換器を直列に装備することもで きる。

本発明の実施例には以下の長所がある。

課題の解決に必要な種々の要件を満たすことができる。シリンダの内壁が測定点 では薄く、膜状になっているので、作動ピストンの一部スリーブが測定点を通過 する際に損傷することはない。

本発明を実施すると、作動チャンバの圧力が検知されるので、本発明には先行技 術の圧力スイッチが不要であるという格別な長所がある。

本発明のその他の詳細は、４種類の図面を参照して以下に述べる複数個の実施例 の説明により明らかである。

第１図はアンチロック制御システムを示す。

第２図は第１図に基づくシリンダを発展させた実施例を構成するアンチロック制 御システムを示す。

第３図及び第４図は第２図の細部の別の構成を示す。

第１図のアンチロック制御システムは、ブレーキペダル１で作動する真空ブレー キブースタ９と、タンデムマスターシリンダ１６と、アンチロック制御モードで 圧力を調節する調節器２と、センサ信号を処理する電子制御装置５と、電動モー タ７で作動する油圧ポンプ８とを具備している。

第１図は解放位置にあるブレーキシステムを示している。

マスターシリンダの圧力チャンバ１０．１５は、開放中央弁、ピストン内部の接 続チャンネル、中間ピストンのリングチャンバ、ボート、及び油圧管路１９．２ ９を介して既知の方法で圧力流体リザーバ３に連通している。

マスターシリンダの２個の圧力回路２１．２２は、電磁的に作動して基本位置に おいて通過に切り替わる弁、いわゆる「非作動状態で開く弁Ｊ　　（Ｓｏ弁）、 つまり、吸い込み弁２３．２４．２５．２６を介してホイールブレーキ２７．２ ８．２９．３０に連通している。

ホイールブレーキは２７及び２８並びに２９及び３０がそれぞれ並列に接続され 、それぞれ対角状に配置された圧力回路（ブレーキ回路）２１．２２に設けられ ている。

上記ブレーキに対応する車輪について、次の略号を使用する。ＶＬは左前輪、Ｈ Ｒは右後輪、ＶＲは右前輪、ＨＬは左後輪を意味する。

ホイールブレーキ２７．２８．２９．３０は、更に、基本位置で閉じる電磁作動 出力弁３１．３２．３３．３４、即ち、いわゆる「非作動状態で閉じる弁Ｊ　　 （ＳＧ弁）と、油圧戻り管路３５と、管路４とを介してリザーバつまり圧力補償 リザーバ３に連通している。

各車輪にはセンサ３６．３７．３８．３９を装備する。これらのセンサは、車輪 の回転に同期するラチェットホイールと連動して車輪の回転パターン、即ち、車 輪の周囲の速度及びその速度変化を示す電気信号を生成する。これらの信号は、 入力部４０．４１．４２．４３を介して電子制御装置５に送られる。

この電子制御装置は、内部に記憶された制御アルゴリズムに従ってセンサ信号を 出力信号（ブレーキ圧制御信号）に変換する。ブレーキ圧制御モードではこの信 号によりＳｏ弁及びＳＧ弁が切り換えられる。このようにして、ディスクブレー キの個々のホイールシリンダ内のブレーキ圧は制御アルゴリズムに従って減少、 保持、再増加される。この目的のために、ＳＯ弁及びＳＧ弁の作動マグネットが 電子制御装置の出力部４４．４５．４６．４７により作動する。出力部４４．４ ５．４６．４７とＳｏ弁及びＳＧ弁の両コイルとの間の電気接続管路は図示しな い。

ブレーキ圧制御モードでは、ポンプ８の電動モータ７が作動する。モータには、 電子制御装置５の出力部４８からスイッチオン信号が送られる。制御モードのと き、ポンプにより圧力管路４９．５０．５１内に圧力が生じる。これらの管路は 、タンデムマスターシリンダの圧力流体のガイドである圧力管路２１．２２に連 通する圧力流体のガイドを構成する。

従って、制御モードでは、タンデムマスターシリンダの圧力チャンバ１０．１５ がポンプによって加圧される。

通常のブレーキモードでブレーキを掛けると、ペダル力Ｆはブースタ９内の真空 によりサポートされてマスターシリンダのピストンに伝達される。これらのピス トンの中央制御弁が閉じると、圧力チャンバ１０．１５、及びブレーキ回路２１ ．２２内にブレーキ圧が生成される。このブレーキ圧はＳＯ弁２３．２４．２５ ．２６を介してホイールブレーキシリンダに送られる。

センサ３６．３７．３８．３９及び電子制御装置５により、車輪が１つでもロッ ク状態にあることが検出されると、アンチロック制御モードが開始される。ポン プ８の駆動モータが始動し、その結果、圧力管路４９．５０．５１内に圧力が生 成され、その圧力が図示の通りＳＯ弁を介してホイールブレーキのホイールシリ ンダに作用すると共に、マスターシリンダの圧力チャンバを加圧する。

電子制御装置は、制御アルゴリズムに従って更に別の信号を用いて電磁作動ＳＯ 弁及びＳＧ弁を再度切り換える。

作動チャンバ１０及び１５のポンプ圧によって、第１図の作動ピストン１１及び １２が右に移動する。先行技術のブレーキ力ブースタのブツシュロッドピストン １１は、右側のストップ６（第１図）に移動し、ブレーキペダル１が回復してそ の初期位置に戻る。従って、運転手は回復されたペダルを押圧することになる。

この位置では、ブツシュロッドピストン１１及び中間ピストンユ２の中央弁が共 に開く。圧力流体は、既知のように中央制御弁を通り、戻り管路１９及び２０を 通ってリザーバ３に流入する。

その際、流体は中間ピストンでは中間ピストンの加圧されない環状チャンバ８２ を通過し、ブツシュロッドピストンでは加圧されない吸込みチャンバと戻り管路 ２０に至る吸込みボート１４を通過する。

制御モードの期間中、作動ピストンは初期位置に保持され、同様に、ブレーキペ ダルも制御モードの期間中はその初期位置に保持される。

ドイツ国特許出願第３７　３１　６０３．６号には、ブツシュロッドピストン、 又は真空ブレーキ力ブースタの薄板金ピストンの検知動作が示されている。先行 技術のポンプは、作動ピストンの実際の位置に応じて、所定量をマスターシリン ダの作動チャンバに送り、作動ピストンをその定格位置に配置する。これには、 動作上作動ピストンに結合しているブレーキペダルを制御モードの間中、その通 常の基本位置の前に配置するという意図もある。

第２図に基く装置には、第１図とは異なり、図示されている弁閉止部材を有する 中央制御弁が装備されている。第２図の例では、電子制御装置１７は第１図の電 子制御装置の場合と比較して更に別の機能を果たしている。

第２図の制御装置１７には、更に他の入口１８及び出口５２が設けられている。

次に、この入口及び出口の機能について説明する。

第２図によると、圧力変換器はマスターシリンダのＡ点及びＢ点あるいはそのい ずれかに装備されている。分かり易くするために、第２図にはＢ点にある圧力変 換器だけが示されている。

第３図及び第４図はそれぞれ圧力変換器の一実施例を示している。

第１図に関連して説明したように、ポンプはマスターシリンダの作動チャンバ５ ３．５４を加圧する。この例では、再作動チャンバを加圧するために、２個のポ ンプ５５．５６が装備され、両ポンプが管路５７．５８及び５９．６０を介して それぞれブツシュロッドピストン６１の作動チャンバ５３及び浮動ピストン６２ の作動チャンバ５４を加圧する。

作動チャンバ５４及び５３内の圧力がそれぞれＡ点及びＢ点で検知される。

第２図に基づ〈実施例の形態の以下の説明では、圧力が変化する状態は、分かり 易くするためにＢ点についてのみ説明する。

ブレーキ圧制御モードでブレーキペダルが作動しているとき、ブツシュロッドピ ストン６１及びその−次スリーブ６３は毛細管６４を通過し、毛細管及びその要 素あるいは毛細管に結合しているチャンバ内の圧力は、作動チャンバ内の圧力及 び吸込みチャンバ６５内の非加圧状態に対応して変化する。

−次スリーブの前後の圧力差は、参照符号６６で全体を示した圧力変換器によっ て電気信号（圧力差信号）に変換される。この電気信号は管路６７を介して電子 制御装置１７の入口１８に送られる。

この圧力差信号は、電子制御装置内でその内部に記憶されている制御アルゴリズ ムに従って処理される。制御装置は、その出力部５２で制御信号を発信する。こ の制御信号は、電気管路６８を介して、参照符号６９で全体を示した切り換えリ レーに送られる。この切り換えリレーは、実質的に電磁石７１で作動する電気ス イッチ７０からなる。スイッチは、モータ７２に至る動力供給管路７３を閉鎖又 は開放する。従って、モータは電子制御装置により発信される制御信号に従って 始動又は停止する。

結局、ブツシュロッドピストンの作動チャンバの流量及び浮動ピストンの作動チ ャンバの流量あるいはそのいずれかは、電子制御装置により出力１８の信号に対 応して制御される。

この流量の制御によってペダルが初期位置の前に位置決めされる。

第３図に基づく圧力変換器には、毛細管６４と、固定量の特に粘弾性材料で満た されたチャンバ７４とが装備されている。マスターシリンダの作動チャンバに生 じる油圧は毛細管を介して伝わり、粘弾性材料に作用する。圧力はそこから圧力 を電気信号に変換するセンサに伝わる。この電気信号は信号管路７５を介して電 子制御装置に送られる。

第３図及び第４図に基づく圧力変換器は、マスターシリンダの壁面７６にねじ込 むことができる。

第４図に基づく圧力変換器は、シリンダ上の内壁７８に比較的薄い部分７７を有 している。

この薄い壁面部分は、マスターシリンダの作動チャンバ内の圧力に応じて撓む膜 としての機能を果たす。圧力変換器のチャンバ７９には、圧力伝達流体及びセン サ要素８０が装備されている。

この膜が撓むと圧力伝達流体に作用する力が生じる。この力は圧力伝達流体によ りセンサ要素８０に伝達され、センサ要素により電気信号に変換される。こうし て圧力変換器により生成された電気信号は、信号管路８１を介して電子制御装置 に送られる。

国際調査報告 一一一一−＾帥−−ｍ−−５　ＰＣＴ／ミ８９１００２９７国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．吐血量が可変で、かつ制御モードにおいてマスターシリンダの少なくとも１ 個の作動ピストンを所望の位置に設定する機能を果たす少なくとも１個のポンプ と、制御モード中に、ホイールシリンダ内の圧力を調節する圧力調節器と、ホイ ールセンサ信号を圧力調節器の通過弁及び閉鎖弁に対する制御信号に変換する電 子制御装置とを備えたブレーキ圧制御システム、特に、乗物用アンチロック制御 システム（ＡＬＣシステム）又はトランションスリップ制御システム（ＴＳＣシ ステム）のマスターシリンダを動作させる方法において、作動ピストンが摺動し ているシリンダの少なくとも１か所で流体圧が検知され、マスターシリンダの作 動チャンバ及びマスターシリンダの吸込みチャンバ内で検知された両圧力の差に よって信号（圧力差信号）が生成され、この信号が好ましくは電子制御装置内で 処理されてから、この圧力差信号に基いて作動ピストンを所望の位置に設定する ために作動チャンバ内に送られる量が制御されることを特徴とするマスターシリ ンダの作動方法。 ２．マスターシリンダの少なくとも１か所において、圧力，特に、過剰圧力の有 無が検知され、該圧力の有無に基きＹＥＳ／ＮＯ信号が生成されて、好ましくは ブレーキ圧制御システムの電子制御装置に送られることを特徴とする請求項１に 基くマスターシリンダの作動方法。 ３．圧力差を電気信号に変換する圧力変換器（６６）がマスターシリンダに装備 されていることを特徴とし、請求項１及び２に基く方法を実施するためのブレー キ圧制御システム。 ４．圧力変換器（６６）は電気スイッチを有していることを特徴とする前記請求 項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 ５．圧力変換器（６６）は少なくとも１個の半導体センサ（８０）を有している ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御シ ステム。 ６．圧力変換器（６６）は抵抗歪ゲージ型のセンサを有していることを特徴とす る前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 ７．圧力変換器（６６）は圧抵抗センサを有していることを特徴とする前記請求 項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 ８．圧力変換器（６６）は光電センサを有していることを特徴とする前記請求項 のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 ９．圧力変換器（６６）は膜を有していることを特徴とする前記請求項のいずれ か１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 １０．圧力変換器（６６）はマスターシリンダの内壁（７８）の一部（７７）の 弾性の撓みを電気信号に変換する少なくとも１個のセンサ（８０）を有している ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御シ ステム。１１．圧力変換器（６６）はマスターシリンダの作動チャンバ（５３） 及び吸い込みチャンバ（６５）のそれぞれに連通する毛細管（６４）を少なくと も１個有していることを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基く ブレーキ圧制御システム。 １２．圧力変換器（６６）は膜（７７）、センサ要素（８０）、及び圧力伝達流 体を有していることを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブ レーキ圧制御システム。 １３．圧力変換器（６６）は毛管（６４）及び固定量の特に粘弾性材料を有して いることを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制 御システム。 １４．圧力変換器（６６）はマスターシリンダ内にねじ込み可能に構成されてい ることを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御 システム。 １５．ブッシュロッドピストンの圧力チャンバ及び浮動ピストンの圧力チャンバ のそれぞれに少なくとも１個の圧力変換器が装備されていることを特徴とする前 記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧制御システム。 １６．複数個の圧力変換器が少なくとも１個の圧力チャンバ内に直列に配置され ていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項又は複数項に基くブレーキ圧 制御システム。