JPH03501376A - 液圧カップリング装署及びこれを有するブレーキシステム - 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】 液圧力ップリング装置 及びこれを有するブレーキシステム 公開されたドイツ特許出願節３３１７８２９号には、マスターシリンダにペダル 作動のブースタで力を加えられるブレーキシステムが記載されている。このブー スタはペダル踏力に応じてブースタ内に圧力を形成する弁を備え、ペダル踏力に 加えてマスターシリンダを負荷する。導入された圧力の作用でブースタ内の壁部 材がマスターシリンダ方向に移動し、マスターシリンダの作動チャンバを減圧す る。更に上記公開された特許出願は、ホイールブレーキ内の圧力を低下させるこ とにより、ブレーキスリップ制御すなわち車輪のロック防止する可能性について 記載する。これはブースタ内にカウンタ圧を形成して行うもので、ペダル踏力と 反対方向に壁部材に作用するため、マスターシリンダを無負荷とする。関連する ブレーキシリンダ内の圧力を低下させるときにのみ開く弁がブレーキ管路に配置 されている。圧力が低下すると、車輪は再加速可能となり、したがって、しばら くの後、新たに圧力を形成することが必要となる。このため、ブースタから反作 用力が除去すなわち低下され、マスターシリンダ内に新たに圧力が形成され、こ の圧力が更にホイールブレーキに供給される。先に十分再加速可能となった車輪 は、これにより減速される。ブースタの壁部材はこのような制御中に絶えず前後 に移動しており、制御弁を作動する。ペダルは従来構造の弁に直接結合されてい るため、ブレーキスリップ制御生前後に移動する。これは車両ドライバにブレー キスリップ制御が行われていることを知らせることができるため、ある程度は望 ましいものである。しかし、これらの動きは特定の状況の元では激しすぎ、ドラ イバが邪魔に感じることがある。これから、マスターシリンダを作動するアクチ ュエータとペダルとの間を、ブースタの壁部材（アクチュエータ）の動きがブレ ーキペダルに伝達されないようなカップリングを形成する目的が引出される。更 に、ドライバがペダル踏力を低下させることにより、ホイールブレーキ内の圧力 を影響を与えることができるものでなければならない。この目的は、請求の範囲 第１項に記載の液圧力ップリングにより達成される。

ピストンが１の共通のハウジング内孔内を案内される場合には極めて簡単が構造 となる。

好ましい方法では、ペダルピストンは壁部材をこれに対してシールされて貫通す る小断面部を有し、この小断面部は案内のために補償ピストンの軸線方向内孔内 に収容可能である。

壁部材は２つのチャンバを互いに分離し、これらのチャンバは互いに連結され、 液圧力ップリングを形成する。チャンバは非圧縮性液体が充填され、したがって 、ペダルピストンの動きにより圧力流体はブロッキングチャンバから補償チャン バに送られ、アクチュエータピストンを押圧して移動する。

ペダルピストンとアクチュエータピストンとを分離するため、ブロッキングチャ ンバは液圧的に分離され、ペダルピストンは作動方向に更に作動できなくなり、 補償チャンバは収容チャンバに接続され、したがってアクチュエータピストンは 自由に動くことができる。

この収容チャンバは単に開口した供給リザーバ、あるいは、密閉されかつばねに 抗して移動可能なピストンを有する密閉アキュムレータでもよい。このばね力は アキュムレータ内に圧力を形成し、この圧力がペダル踏力の代りにアクチュエー タに作用する。

このため、アキュムレータピストンはストッパに向けてばねで付勢され、したが ってばね力は初めは液圧に変換されることはない。補償チャンバからアキュムレ ータ内に圧力流体が送られると、ピストンはストッパから移動し、ばねがこのア キュムレータ内に圧力を形成し、この圧力が補償チャンバにも作用する。ばねに 予め負荷する力は、補償チャンバ内の圧力がアクチュエータピストンに作用し、 制御弁がその最大開位置を占めるように選定される。図の説明に続いて更に説明 する。

他の有益な実施例では、ペダルピストンは補償チャンバに近接する面を設けられ る。

上述のように、液圧力ップリング装置は、ブースタ（アクチュエータ）にブレー キスリップ制御のためにカウンタ圧を受け、ブースタの力伝達壁部材がペダル踏 力と反対方向に摺動するアンチスキッドブレーキシステムに特に好適に用いるこ とができる。スリップ制御が必要なくなると直ちに、ペダルピストンが液圧的に アクチュエータピストンに結合され、ペダルの動きがアクチュエータに直接伝達 される。ブレーキスリップ制御が開始すると、ペダルピストンとブロッキングチ ャンバとの少なくとも一方は液圧的に閉鎖され、ペダルは作動方向に移動しなく なる。補償チャンバが収容チャンバに連通しているため、アクチュエータピスト ンは自由に移動でき、ブースタの壁部材の動きはペダルピストンに伝達されない 。

安全面を満足させるため、力伝達装置のハウジングを移動可能に支持し、ブロッ キングチャンバに隣接させることが有益である。ブロッキングチャンバは液圧的 に遮断されており、したがってハウジングは所定位置に固定される。伝達装置の 制御弁が作動不能となり、ペダルチャンバがこれにより液圧的に遮断されたまま となると、ブロッキングチャンバが開き、ブレーキを作動するために、ペダル踏 力でハウジングが移動され、このペダル踏力はハウジングを介してアクチュエー タピストンで支持される。以下、実施例を介して本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第３図はそれぞれ伝達装置の実施例を示し、第４図及び第５図は力伝 達装置と分離装置との少なくとも一方を備えたブレーキシステムを示す。

第１図乃至第５図では同一あるいは同様な作用を行う部材には同様な符号を付し である。初めに第１図を参照されたい。

伝達装置はハウジング１を備え、この長手方向内孔２内を２つのピストンがシー ルされて案内される。ハウジング１は噛合いすなわちキャッチ機構２３によりブ レーキパワーブースタ６０のハウジングに取付けられる。これらのピストンの一 方はブレーキ弁６１を作動するためにブツシュロッドに結合されるアクチュエー タピストン４であり、他方は図示しないペダルに結合されるペダルピストン３で ある。このペダルピストン３は、壁部９をシールされて貫通しかつアクチュエー タピストン６の軸線方向内孔内を案内されるテーバ部を有する。この壁部９は本 実施例ではシールで表されている。いわゆるブロッキングチャンバ５と称する環 状チャンバはシール９とピストン３の本体部との間で、ピストン３のテーパ部と 内孔２の壁部との間に配置される。補償チャンバ６は壁部９とアクチュエータピ ストン４との間に配置される。これらのブロッキングチャンバ２と補償チャンバ ６とは、制御弁７を介装した結合管路１０を介して連結される。この弁の初期位 置では、これらのチャンバ５．６は互いに連通している。

弁の切換え位置では、ブロッキングチャン５は液圧的に遮断され、補償チャンバ ６はアキュムレータチャンバ２４に連通ずる。本実施例では、アキュムレータ８ １はピストン２１を備え、このピストン２１はばね２０で負荷され、アキュムレ ータチャンバ２４を限定する。このアキュムレータチャンバ２４に圧力流体が供 給されると、ピストン２１はばね２０の付勢力に抗して反対方向に移動する。ア キュムレータチャンバ２４の容積が最小となると、ピストン２１は２つのコンタ クトピン２２上に当接し、これらのコンタクトビン間を導通する。このようにし て、アキュムレータが充填された状態かあるいは空の状態かを知ることができる 。

本実施例では、アクチュエータはブレーキパワーブースタ６０で表されており、 このブレーキパワーブースタは可動壁６２を有し、この可動壁はブレーキパワー ブースタ６０のハウジングを調整チャンバ（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ　ｃｈａｍｂｅ ｒ　）　６３と、制御チャンバ（ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｈａｍｂｅｒ　）　６４と に分割する。可動壁６２上には、通常構造の弁と、図示しないマスターシリンダ あるいはマスターシリンダピストンに作用するブツシュロッド６５とが配置され ている。２つの弁６６により、調整チャンバは一般にはエンジンの吸気領域であ る真空圧源ＶａＣと、大気ａｔｍとに接続される。他の弁６７により、チャンバ ６４は更に制御弁６１の中間部を介して真空圧源ｖａｃと大気ａｔｍとの一方に 接続することもできる。弁６１が不作動位置にあるときは、チャンバ６３．６４ は互いに接続される。真空圧源の真空圧がこれらのチャンバ内に形成される。弁 が作動されると、初めに各チャンバが互いに分離され、ペダル踏力に比例して少 しづつ弁６７を介して大気に接続される。

このシステムは以下の態様で作動する。

基本位置では、すべての部材は図示の位置を占め、弁は図示の切換え位置に配置 される。制動作用を開始するためにドライバが図示しないペダルを作動すると、 ピストン３は図の左方に移動する。チャンバ５．６内の圧力流体は液圧クッショ ンとして作用し、アクチュエータピストン４も移動する。

弁６１は上記のように作動し、したがってチャンバ６４に空気が流入し、この空 気圧により壁６２が左方に移動する。タペット６５はマスターシリンダに作用し 、したがって、この内部に形成される圧力は更にホイールブレーキに供給される 。

車輪の回転状態はセンサで常時モニタされており、この信号が電子ユニット６８ に送られる。車輪のいずれかがロックしそうな状態にあることを検出すると、初 めに弁７が切換えられる。これによりチャンバ５が液圧的に遮断され、ペダル踏 力が強くなってもピストン３はそれ以上移動しない。補償チャンバ６がリザーバ ８１に連通し、チャンバ６とアキュムレータチャンバ２４との間で圧力流体が交 換される。チャンバ６から圧力流体がアキュムレータチャンバ２１内に排出すれ ると、チャンバ６及びアキュムレータチャンバ２２内にそれぞれ圧力が形成され る。この圧力はペダル踏力の代りにブレーキ弁に作用し、したがってこのブレー キ弁はチャンバ６３．６４間が接続されかつチャンバ６４と弁６７との間が解放 （作動位置）される状態を占める。弁６６は切換えられ、大気圧がチャンバ６３ に作用し、真空圧源の圧力がチャンバ６４に作用する。これにより、壁６２は図 の右方に移動し、これによりマスターシリンダの負荷が解放される。ブースタの 作動はペダル踏力に係わりなく所定の制御アルゴリズムにしたかって行われる。

ドライバがペダルを解放すると、直ちにピストン３は右方に移動する。アキュム レータチャンバ２４からの圧力流体はチャンバ６及び逆止弁として作用するシー ル９を介してチャンバ５内に流入する。ピストン２１がコンタクトビン２２に達 すると、直ちに弁７が切換わり、再度基本位置を占める。

制動力は再度ペダル踏力で限定されるようになり、これによりそれぞれの最大制 動力はドライバが定めることが可能となる。したがって、ブレーキペダルを解放 することにより、制御作用は停止すなわち中断する。

したがって、本発明は、制御弁６１がチャンバ６３．６４間を閉じ、チャンバ６ ４と弁６７との間を開くように、制御中にブースタを作動するものである。チャ ンバ６３．６４はそれぞれ弁６６．６７により別個に真空圧源（νａＣ）あるい は大気（ａｔｍ　）に接続することができる。

第２図は第１図の力伝達装置を僅かに変更した例を示す。

ピストン３は２つのピストン部３０ａ、３０ｂを備え、これらのピストン部は壁 ９をシールされて貫通するステム３１を介して互いに接続されている。一方のピ ストン部３０ａはペダル踏力で作動され、他方のピストン部３０ｂはピストン４ に対向して配置される。チャンバ５．６は、弁７の基本位置でチャンバ６が液圧 的に遮断されてペダルとアクチュエータとの間で力を伝達するチャンバとして作 用し、チャンバ５が供給リザーバ８に接続するように液圧的に結合される。この チャンバ５は弁７の切換えにより、ピストン３が作動方向にそれ以上移動不能と なるように液圧的に遮断される。チャンバ６は、アクチュエータピストン４が自 由に移動できるように無加圧の供給リザーバ８０に接続される。追加部材として 圧力スイッチ１１が設けられ、この圧力スイッチはブロッキングチャンバ５内の 圧力をモニタし、ペダル踏力の基準値を形成する。ドライバがペダルから足を外 すと、ブロッキングチャンバ５内の圧力が減少し、したがって制動圧制御作用を 中断することができる。

他の圧力スイッチ４０はチャンバ６内の圧力をモニタする。

このチャンバ６は更に逆止弁４１，４１’を介してそれぞれ供給リザーバに接続 される。この逆止弁は例えばピストン部３０ｂ内に収容することができる。

第２図の実施例は第１図の実施例とほぼ同様に作動する。

制御弁７は力を伝達するために図示の位置を占める。チャンバ６は液圧的に遮断 され、チャンバ５は供給リザーバに連通ずる。ピストン３が移動すると、圧力流 体はチャンバ５から圧力流体リザーバ８０内に移動する。チャンバ６内の圧力流 体は液圧クッションとして作用し、ピストン３の動きをピストン４に伝達する。

弁７はブレーキスリップ制御作用に切換わる。チャンバ５は液圧的に遮断され、 ピストン３が固定される。ピストン４は、このピストン４の対応する動きでチャ ンバ６から供給リザーバに圧力流体が排出されるため、自由に動くことができる 。

供給リザーバ８０をアキュムレータ８１の代わりに補償チャンバ６に接続するた め、弁６１のポートは僅かに異なる態様に形成しなければならない。第１図のチ ャンバ６３内まで延びるポートは、ブースタ６０のハウジングの外側ポートまで 例えばホースの管路を介して延びなければならない。このポートは弁により真空 圧源あるいは大気のいずれかに接続でき、その作用は弁６７に対応する。アクチ ュエータピストン４は制御中は負荷されておらず、チャンバ６４は上記のポート を介して真空圧源あるいは大気のいずれかに接続することができる。第２図に示 すように、チャンバ６３は弁６６を介して同様に真空圧源あるいは大気のいずれ かに接続できる。

チャンバ５は逆止弁を介してマスターシリンダあるいはホイールブレーキに連通 しているため、制動圧はドライバが連続的に制御できる。マスターシリンダある いはホイールブレーキ内の圧力は、ドライバによりチャンバ５内に形成された圧 力を超えることはない。

他の実施例が第３図に示しである。この実施例では制御弁７はスライド弁として 形成され、このスライド弁はチャンバ５．６間の壁に収容されている。図示の初 期位置では、これら２つのチャンバは壁９内の通路１ｏを介して圧力流体が連通 ずる。回転スライド弁が９０度回転すると、チャンバ５が液圧的に遮断される。

チャンバ６は供給リザーバ８ｏに接続される。

この実施例における他の特徴は、ブロッキングチャンバ５１が中間部材５０内に 形成した点である。このチャンバ５１は伝達装置のハウジング１で限定され、閉 弁５２を介して供給リザーバ８０に接続される。この閉弁は通常は開位置にある 。ピストン３，４間で液圧による力が伝達されるときには、ばね５４を介してペ ダルからハウジングに伝達される力かばね５３で補償されるため、ハウジング１ は移動しない。このように、チャンバ５はブレーキスリップ制御中に液圧的的に 遮断され、圧力による力はハウジングに伝達されない。これによるハウジングの 移動は弁５２の切換えで防止され、チャンバ５１は液圧的に遮断される。

弁７が故障し、チャンバ５が液圧的に閉じたままとなると、ペダル踏力はアクチ ュエータピストンに伝達されないため、上記の実施例ではブレーキを作動するこ とができない。この問題は第３図の実施例で解消される。スリップ制御作用が同 時に生じることなくこのような事態となった場合には、ハウジングがペダル踏力 で移動し、作動ロッド４に当接するようになるためである。これにより、ペダル 踏力がアクチュエータしたがってマスターシリンダに伝達される。

ストッパ５５はハウジング１の初期位置を限定する。

この実施例もまた圧力センサを備え、この圧力センサはチャンバ内の圧力をモニ タし、ドライバがペダルから足を放すと直ちにスリップ制御作用を中断すること ができる。

初期位置で開の図示しない他の閉弁を、回転スライドとブロッキングチャンバ５ との間の通路１０に配置することができる。ブレーキスリップ制御が開始すると 、制御弁７が作動する前に、最初にこの他の閉弁が閉じる。ブレーキスリップ制 御作用の終了時、これらの弁は反対方向にリセットされる。

第４図及び第５図はブレーキシステムに力伝達装置を装着したものを示す。この ブレーキシステムはマスターシリンダ７１とアクチュエータ７０とを備え、本実 施例ではこのアクチュエータは電磁制御部材である。図式的に示すペダルとアク チュエータとの間に、例えば第１図乃至第３図に示すような分離装置１２が配置 される。ペダル踏力は力センサ７２で記憶され、ペダル移動距離（ｐｅｄａｌ　 ｔｒａｖｅｌ）は移動距離センサ７３で記憶される。マスターシリンダ７１に２ つのブレーキ回路Ｉ、■を介してホイールブレーキが接続され、これらのホイー ルブレーキは車両における位置に応じて参照符号を付しである（■は前、ｈは後 、ｌは左、ｒは右）。各ホイールブレーキには弁７４を設けである。制動作用は ペダルを踏込むことによって開始し、このペダル踏力はマスターシリンダに直接 伝達される。このペダル踏力は例えば空圧式ブースタ６０（第５図）あるいは電 磁手段７ｏで増圧され、この電磁手段はペダル踏力とペダル移動距離との一方あ るいは双方に対応する力の成分を供給する。ブレーキスリップ制御が開始すると 、伝達装置１２が作動され、これによりペダルはアクチュエータ７０から分離さ れる。このアクチュエータはブレーキスリップ制御アルゴリズムにしたがいがっ ペダル踏力を考慮してマスターシリンダ７１に力を伝達する。

ＶＬ　ＨＲＶＲＨＬ 国際調査報告 ＆＋ｗ−−−１静−壊−ｈａ−ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００５８５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特にペダル踏力である長手方向の力をアクチュエータに伝達してブレーキシ ステムのマスターシリンダを作動する液圧カップリングであって、 ペダルに結合されるペダルピストン（３）がブロツキングチャンバ（５）の近部 に位置し、アクチュエータに結合されるアクチュエータピストン（４）が補償チ ャンバ（６）の近部に位置し、前記ブロッキングチャンバ（５）は弁（７）によ り液圧的に閉鎖可能で、補償チャンバは弁７により収容チャンバ（８０，２４） に結合可能であることを特徴とする液圧カップリング。 ２．前記ピストン（３，４）は１の共通ハウジング内孔（２）内を案内されるこ とを特徴とする請求項１記載の液圧カップリング。 ３．ペダルピストン（３）は、案内内孔（２）よりも小径の部分を有し、この部 分はアクチュエータピストン（４）の軸線方向内孔内を案内されることを特徴と する請求項２記載の液圧カップリング。 ４．前記小径断面の部分は、シールされて壁（９）を貫通する請求項３記載の液 圧カップリング。 ５．２つのチャンバ（５，６）が互いに連結されて力を伝達することを特徴とす る請求項１記載の液圧カップリング。 ６．２つのピストン（３，４）を分離するために、ブロッキングチャンバ（５） が液圧的に遮断され、補償チャンバ（６）が収容チャンバ（８０，２４）に連結 されることを特徴とする請求項１記載の液圧カップリング。 ７．前記液圧結合は３方向２位置方向制御弁で行われる請求項５及び６記載の液 圧カップリング。 ８．前記ハウジング（１）はアクチュエータ（６０）にスナップ嵌め（噛合い２ ３）されることを特徴とする請求項２記載の液圧カップリング。 ９．前記収容チャンバ（８０，２４）はアキュムレータ（８１）であり、この充 填レベルが記憶されることを特徴とする請求項１記載の液圧カップリング。 １０．前記アキュムレータ（８１）は可動壁（２１）を有し、この可動壁はばね （２０）の付勢力に抗して移動し、２つのスイッチコンタクト（２２）間を架橋 することを特徴とする請求項９記載の液圧カップリング。 １１．前記ブロッキングチャンバ（５）と補償チャンバ（６）とは壁（９）で互 いに分離され、この壁（９）はこれらのチャンバを互いに連結する圧力流体通路 （１０）及びこの連結を遮断する３方向２位置方向制御弁を内包することを特徴 とする請求項１記載の液圧カップリング。 １２．前記３方向２位置方向制御弁は回転スライド弁であることを特徴とする請 求項１１記載の液圧カップリング。 １３．前記ペダルピストン（３）は補償チャンバ（６）に近接する部分（３０ｂ ）を有することを特徴とする請求項１記載の液圧カップリング。 １４．前記ペダルピストン（３）は中間ステム（３１）を介して互いに連結され る２つの部分（３０ａ），（３０ｂ）を備え、この中間ステム（３１）は圧力流 体に対して液密に壁（９）を貫通し、壁（９）とペダルに近接する部分（３０ａ ）との間の環状チャンバ（５）がブロッキングチャンバとして作用し、ペダルか ら離隔する部分（３０ｂ）が補償チャンバ（６）を区画することを特徴とする請 求項１３記載の液圧カップリング。 １５．補償チャンバ（６）とブロッキングチャンバ（５）の一方は収容チャンバ （８０，２４）に連結され、収容チャンバに連結されないチャンバは液圧的に閉 鎖されることを特徴とする請求項１４記載の液圧カップリング。 １６．ブロッキングチャンバ（５）と補償チャンバ（６）は共に圧力センサ（１ １，４０）でモニタされることを特徴とする請求項１３記載の液圧カップリング 。 １７．ハウジング（１）はアクチュエータの連結部（５０）内をシールされて案 内されれ、ハウジング（１）に近接するブロッキングチャンバ（５１）は液圧的 に閉鎖可能であることを特徴とする請求項１記載の液圧カップリング。 １８．ハウジング（１）はばね（５３）によりストッバ（５５）上に当接して保 持され、ブロッキングチャンバ（５１）はこの位置で最大容積を有することを特 徴とする請求項１７記載の液圧カップリング。 １９．スリップを制御する装置とマスターシリンダに作用するアクチュエータと を備え、マスターシリンダがスリップ制御信号にしたがってアクチュエータによ り負荷及び解放可能な液圧ブレーキシステムであって、 請求項１乃至１８いずれか１記載の力伝達装置がアクチュエータとブレーキペダ ルとの間に配置されることを特徴とするブレーキシステム。 ２０．前記アクチュエータは空圧型真空圧ブースタ（６０）であることを特徴と する請求項１９記載のブレーキシステム。 ２１．前記アクチュエータは電磁的に作動される制御部材である請求項１９記載 のブレーキシステム。 ２２．ホイールブレーキが閉鎖可能な（弁７４）ブレーキ管路を介して連結され るマスターシリンダ（７１）と、マスターシリンダの前部に介装され、マスター シリンダの少なくとも１の作動ピストンで支持される可動壁（６２）を有するブ ースタ（６０）とを備え、この可動壁はマスターシリンダを負荷あるいは解放す るために圧力源（ａｔｍ）あるいは負圧（ｖａｃ）の一方に連結する２つのチャ ンバをハウジング内で分離し、更に、圧力源からチャンバ（６４）に圧力流体を 導入する制御弁（６１）を備え、このチャンバ（６４）はブースタ壁（６２）の マスターシリンダから離隔する側に配置されるアンチロックブレーキシステムで あって、前記制御弁（６１）がその初期位置で２つのチャンバ（６３，６４）を 互いに連結し、制御弁（６１）を作動するアクチュエータピストン（４）は面で 補償チャンバ（６）を区画し、この補償チャンバはペダル作動のペダルピストン （３）で限定されるブロッキングチャンバ（５）、あるいは、ブレーキスリップ 制御の場合に、ばね負荷されたピストン（２１）で限定される補償チャンバ（２ ４）に連通することを特徴とするアンチロックブレーキシステム。 ２３．ばね（２１）がピストン（２１）をストッパ（２２）に向けて付勢するこ とを特徴とする請求項２１記載のブレーキシステム。 ２４．前記ばねの付勢は、ブースタの最大増圧力を超える値に達することを特徴 とする請求項２３記載のブレーキシステム。 ２５．前記圧力源は大気であり、負圧は真空圧源であることを特徴とする請求項 ２１記載ブレーキシステム。 ２６．ブレーキ弁（６１）が前記壁（６２）に配置されていることを特徴とする 請求項２３記載のブレーキシステム。