JPS6141652A - ブレ−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】 「発明の技（ａ分野」 この発明は自動車用のブレーキシステムに係わり、特に
、前車軸及び後車軸へのブレーキ力の分配のための電子
１ｔ！９及び／又はスリップ制御をなすための装置と、
補助エネルギ源と、車輪の回転状態、車体の速度又は対
応する参照値をを検知するセンサと、センサの信号を調
整、処理及び論理的に結合するとともに、ブレーキ圧制
御信号を生起する電子回路とを備えたブレーキシステム
に関する。

「発明の技術的背景とその問題点」 自動車の前車軸及び後車軸へのブレーキ力の分配を、静
的及び動的な影響を受ける各車軸の負荷分配即ち自動車
の負荷状態や減速並びに他の形容に依存する各車軸の負
荷分配に良好に合せるため、今日においては、所定の特
性曲線に従うブレーキ圧を得るための負荷応答及び減速
応答形のプレーキカディストリピュータ又は減圧器が利
用されている。これらの補助手段は一方において前車軸
及び後車軸に均一なブレーキング効果を与え、他方にお
いては後輪のロックを防止する。例えば滑り易い路面等
のように比較的小さなペダル力でもってしてもオーバー
ブレーキングとなる場合、即ち余りにも高いブレーキ圧
が生起される場合において、後輪は前輪の後に続いての
みロックされ得るようにしなければならない。何故なら
、ロックした車輪のコーナーリング力が失われるために
、横滑りという大きな危険を伴うことになる。実際の静
的及び動的な車軸負荷比率に対してブレーキ力分配を比
較的粗くにしか合せられられなことは不具合なことであ
る。この理由により、後輪の危険なロックを防止するた
めに、ブレーキシステムにとっては多くの状況において
ブレーキ力の大部分を前輪に割当てる必要がある。

更にまた、前輪の回転状態に応じて後輪に分配されるブ
レーキ力を電気的に制御することが既に提案されている
（西独特許出願Ｐ３３０１９８４゜７）。この為に、後
輪のホイールブレーキへの圧力管路にはブレーキ圧調整
器が配置されている。

このブレーキ圧調整器は非作動位置において圧力管路を
閉じているとともに、前後車軸のブレーキ力分配がほぼ
理想的になるように圧力管路内の圧力即ち後輪のホイー
ルブレーキに割当てられたブレーキ力を電気的にｉｌｌ
　ＩＩＩ可能となっている。この目的のため、例えばブ
レーキ圧調整器として高速にして電磁的に作動する多方
向制御弁が使用されている。この制御弁は圧力管路を開
く位置に短時間即ちパルス的に切換られることにより、
後車軸において所望のブレーキ圧を生起する。別の提案
によれば、ブレーキング中での摩擦係数が減少した場合
、車輪のロックを防止するために必要となる後輪でのブ
レーキ圧の減少は同様なブレーキシステムによって得ら
れる。付加的な弁が設けられていれば、この弁を介して
今にもロック状態が生起されようとするとき、圧力流体
を圧力流体リザーバに戻すことができる（西独特許出願
Ｐ３３０６６１１．６）。このブレーキシステムにおい
ては、同様なブレーキｒｒ−ｍ中、１ｉＩＩＩ埴が上昇
すると後輪でのブレーキ圧は再び上昇される。

「発２明、の、１的」 この発明の目的は、出来る限り簡単に即ち少ない労力で
もって実現でき、しかも全ての状況で信頼性のある、即
ち、全てのブレーキ作動中、各車軸の負荷状況に合せた
ブレーキ力の分配が得られるとともに、少なくとも後車
軸また更には前車軸でのブレーキ圧の増減を繰返すスリ
ップ制御が可能となるブレーキシステムを提供すること
にある。

「発明のＩｌｌ要」 この発明の目的は、上述したブレーキシステムを改良す
ることにより非常に簡単にして尚且つ技術的にも進歩し
たこの発明のブレーキシステムにより達成される。この
発明のブレーキシステムは補助エネルギ源に接続され、
ブレーキ圧制御信号に応じて後輪のホイールブレーキで
のブレーキ圧を生起し且つ可変することができるブレー
キ圧発生ユニットを備えている。

この発明の好適する実施例によれば、ブレーキ圧発生ユ
ニットは負圧作動システムと組合されたマスタシリンダ
と、ｔｆｔｉ的に作動する多方向制御弁とを備えてなり
、このｌ１ｌｌｅ弁はブレーキ圧ｆｌｉｌＪａｌｌ信号
に応じて負圧サーボユニットの室間の差圧を制御可能と
なっている。このような構成において、負圧サーボユニ
ットは負圧パワーブレーキブースタと同様な構造をなし
ている。

他の実施例においては、負圧サーボユニットはハウジン
グ内に摺動自在に配置されたダイアフラム曙構を備え、
このダイアフラム１構はハウジング内を常時負圧源に接
続された負圧至と、多方向制御弁によりブレーキ圧を制
御する観点から、一時的に負圧源又（は大気に接続可能
な作動室とに区画している。

例えば、多方向制御弁として３ポート３位置に回転スプ
ール弁が好適し、この回転スプール弁はステップモータ
によって切換作動される。

又、他の実施例によれば、この発明のブレーキシステム
は前輪のホイールブレーキに液圧的に接続されたペダル
作動形ブレーキ圧発生器と、後輪のホイールブレーキで
のブレーキ圧を生起する電気的に制御可能なブレーキ圧
発生ユニットとからなっている。

更にまた、ペダル作動形ブレーキ圧発生器と電気的にｉ
ｌｌ　Ｉｌｌされるブレーキ圧発生ユニットとの両方は
負圧ブレーキパワーブースタと、マスタシリンダとから
なる負圧作動システムとなっている。

この発明の実施例においては、車輪のスリップを規制す
るため、前輪のホイールブレーキに導かれる圧力管路に
はｆｆｉ磁作動の多方向！１Ｊ　ｍ弁が設けられており
、この制御弁は電子回路の出力信号によって切換制御可
能となっている。

最後に、この発明のブレーキシステムは、前輪のホイー
ルブレーキをブレーキ圧発生器に接続することもできる
。このブレーキ発生器はブレーキパワーブースタと同様
に構成された負圧サーボユニットとこのユニットに一体
化されたマスタシリンダとからなっている。負圧サーボ
ユニットの室間の差圧は電磁作動の多方向制御弁により
、ブレーキ力のブースティングが生起されるように又ブ
レーキペダル力に対抗する力の成分が生起されるように
可変制御される。

公知のパワーブレーキブースタの原理に従って工夫され
てなる非常に簡単ではあるが信頼性に優れた負圧サーボ
ユニットを使用することは、とりわけブレーキ作動中ば
かりではなく、車輪にスリップが生起されようとする際
のスリップ制御中においても理想的にブレーキ力を分配
できるブレーキシステムの実現が可能となる。

「発明の実施例」 第１図は液圧的に分離された３個のブレーキ回路を―え
てなるブレーキシステムを示している。

このブレーキシステムはペダル作動形のブレーキ圧発生
器１を有し、このブレーキ圧発生器１は負圧サーボユニ
）；・２ど、この負圧サーボユニット２に機械的に３１
結されたタンデムマスタシリンダ３とからなる。タンデ
ムマスタシリンダ３は前輪ＶＲ，ＶＬのホイールブレー
キにおいてブレーキ圧を生起する１能を有している。ブ
レーキシステムはブレーキ圧発生ユニット５を更に向え
、このブレーキ圧発生ユニット５は多方向のＩＩＪ″１
２ｐ弁４を介してＮ御されるとともに、後輪のＨＲ，Ｈ
Ｌのホイールブレーキでのブレーキ圧を生起する機能を
有している。

ブレーキ圧発生ユニット５は負圧作動システムと同様な
構成部品、即ち負圧サーボユニット６を備え、この負圧
サーボユニット６はマスタシリンダ７を作動させる。−
し力１しながら、ブレーキ圧発生器１のタンデムマスタ
シリンダ３に対し、マスタシリンダ７はシングルタイプ
のマスタシリンダであって、このマスタシリンダ７は圧
力管路８を介して後輪ＨＲ，ＨＬのＩＩのホイールブレ
ーキに接続されている。ここに記載されるブレーキシス
テムにおいては、前輪ＶＲ，ＶＬのホイールブレーキは
液圧的に分離された圧力管路９，１ｏを介してタンデム
マスタシリンダ３に接続されている。

又、第１図にはマスタシリンダ３．７と夫々組合される
圧力流体リザーバ１１．１２が図示されており、これら
リザーバ１１．１２は圧力流体のアキュムレータ゛とし
てａ！能する。

ところで、ブレーキペダル１３が踏込まれたとき、即ち
矢印によって示されるペダル力Ｆが作用されたとき、前
輪ＶＲ，ＶＬのホイールブレーキにはペダル力Ｆに比例
し且っ負圧サーボユニット２によって増加されたブレー
キ圧が直ちに生起される。後輪ＨＲ，ＨＬのホイールブ
レーキでのブレーキ圧力はｔ１１ｅ弁４の切換えをなす
電気ｔｉｌＩｌｉｌ信号に応答して生起される。ブレー
キシステムち後輪のブレーキ圧をＩＩＩ　御するため、
この発明のブレーキシステムはデータを測定するための
図示しないホイールセンサにより、個々に又組合される
後輪及び前輪の回転状態が検知されるように構成されて
いる。ホイールセンサからの電気信号はｉ号うイン１４
．１５．１６を介して電子回路１７に供給され、この電
子回路１７は電気信号を互いに論理的に結合し、また、
必要ならば電気信号と自動車の走行動向即ちブレーキ動
向を表わす信号とを論理的に結合して、制御信号を発生
する。このＩｌｌ　ＷＪ信号は電子回路１７の出力端子
及び信号ライン１８を介してＩｌｌ　ａｌｌ弁４の駆動
ユニット１９に出力される。信号の伝送方向は信号ライ
ン１４゜１５．１６．１８において矢印により示されて
いる。第１図において、ホイールセンサがら導びがれる
入力信号はＳＶＡ及びＳＨＡによって示されており、一
方、Ｓｚは付加的なセンサの入力信号を示し、この入力
信号は例えば減速計によって得ることができる。電子回
路１７はハードウェア即ちプログラムされた回路により
、公知のようにして得ることができる。

上述されたこの発明の実施例において、ペダル力Ｆを増
加させ、そして後輪のホイールブレーキＨＲ，ＨＬにお
いてブレーキ圧を生起するための補助エネルギは負圧源
から得られ、この負圧源にはボートＶａｃを介して接続
されている。負圧サーボユニット２，６の内部には公知
のようにして第１図に示される如くピストン即ちダイア
フラムが夫々収容されており、このダイアフラムは負圧
サーボユニット２．６内を夫々負圧空と作動室との２つ
の交に区画している。各負圧サーボユニットは２つの型
内に圧力差が存在する場合、この圧力差に応じた力をマ
スタシリンダ３，７に連結されたダイアフラムに伝達す
る。

負圧サーボユニット６における負圧空２ｏと作動室２１
との閂の圧力差は制御弁４を介して制御される。ここで
、制御弁４は３ボ一ト３位置の回転スプール弁として示
されている。マスタシリンダ７が取付けられた側の負圧
空２０は常時負圧源に接続されており、一方、作動室２
１は外気即ち大気ボートＡｉｒ若しくは制御弁４のボー
ト２３つまり制御弁４内の所定の通路断面積を有する通
路を経て接続されるボートＶａｃのいずれかのボートに
接続されるとともに、他方のボートからは完全に遮断さ
れている。負圧空２０と作動室２１との間の圧力差に応
じた力はダイアフラム２５からピストンロッド２４を介
してマスタシリンダ７内のピストンに伝達され、更に、
このマスタシリンダ７から後輪ＨＲ，ＨＬのホイールブ
レーキに伝達される。

制御弁４はブレーキ圧発生ユニット５とともにユニット
化することができる。第２図の実施例において、制御弁
４は負圧サーボユニット６の前側において、このユニッ
ト６のハウジング４３内に一体的に配置されている。こ
こで、制御弁４は固定ｌ１ｔＩＩＪＩｌｌデイスク２６
と回転側制御ディスク２７とからなり、制御弁４は回転
側制御ディスク２７の回転角位置に応じ、作動室２１を
開口２８を介してボート■ａＣ又鱒大気ポートＡｉｒに
接続するが、作動室２１と外気と・の接続を遮断する。

ｒｌａ０２８の開口面積は固定側制御ディスク２６に対
する回転側制御ディスク２７の回転角位置に依存したも
のとなり、従って、開口２８の開口面積は可変できる。

第２図には例えば負圧源に導かれる外気ポート２９が開
示されている。大気ポートＡｉｒは負圧サーボユニット
６の前側に配置されている。しかしながら、Ｎ３図を参
照すれば、大気ポートＡ＋ｒは所定の角度ψ２だけ移動
可能であり、これにより、所定の開口面積を有する開口
２８を介してなされる作動室２１と外気との接続は制御
ディスク２７が回転したときのみ確立される。

流体の流れを制御する弁３３と同様に制御弁４のＭ（ｌ
ディスク２６．２７はプラスティックから形成されるの
が好ましい。ここで、弁は構全体は負圧サーボユニット
６の前側のハウジング部４６に対し波形をなした・ばね
４８によって押し付けられている。ｌ１ｌｌＪＩｊデイ
スク２７の回転のための駆動源として機能するステップ
モータ１９はその駆動１’１ｋ３１にクラッチリング３
２を支持しており、このクラッチリング３２は弾性部材
３３によって回転側制御ディスク２７に連結されている
。ステップモータ１９及びＩＩ　ＩＩＩ弁４はハウジン
グ部４６によって結合ξれ、１個のユニットを構成して
いる。

第３図には第１図及び第２図の制御弁の制御チャートが
示されている。制御弁は１２０’だけ位相がずれた３つ
の位置を有している。初期位置は如何なる場合でも位１
１１Ｎであり、この位置Ｎは第２図に示されている。位
置Ｎにおいて、作動室２１は負圧ポート２９（負圧源）
に接続されている。この位ＩＮにおいて、マスタシリン
ダ７１．ｔ’解除位置にある。後輪ＨＲ，ＨＬのホイー
ルブレーキに所定のブレーキ圧が伝達された後、制御デ
ィスクはＢ位置となるようにステップモータ１９の切換
えによって更に回転される。第１図に示されるようにブ
レーキペダル１３が解放されると、制御ディスク２７は
位１１！Ｎに復帰される。この実施例で使用された制御
弁４の主要な効果は、ステップモータ１９に信号ライン
１８を介して供給されるＩＩＩｍ信号により制御弁が如
何なる位置にあっても直接に他の位置に切替わることに
ある。

上述したｆｌｌｔＲディスクの作動プロセス即ち位置Ｎ
から位置Ａ１位置８１位１１１Ｎへの切換えは正常なブ
レーキ作動に対応する。後輪でのブレーキ圧のパルス的
増加及び減少が望まれるならば、このことは部分的な作
動即ち位［Ｂから位置Ｎ、位置Ａ又は位置Ｂから位ＷＩ
Ａ、位１ＩｉＢへの切換えによって実現することができ
る。

この１１ｍ方法の他の特徴として、いわゆる初期ｔ＋１
ＪＩａ角ψ■１、ψＶ２が設けられている。一連の調整
制御プロセスに関し、位置Ｎから位置Ｂへの方向とは逆
の位ＷｉＮから位１ｉ１Ａへの方向において、通路断面
積を規定する時間を工夫することが考えられる。それ故
、Ｎ３図のＮ位置の場合において、時間通路断面積は反
対の方向よりも大きいように工夫されている。何故なら
、他方において、制御弁は急速にブレーキ圧を増加及び
減少させるとき、急速に全開される必要があるからであ
る。第３図において、このことは、制御ディスク２７が
右に移動することに相当する。しかしながら、例えば位
１Ｂからカムを回転させることによって為される余りに
も高いブレーキ圧を僅かに減少するような′＠調整の圧
力補正が必要ならば、開口断面積２８の相当に小さな増
加が第２図に比べ制御角ψ■２の領域よりも制御角ψ■
１の領域においてもたらされる。

位１ｉ１ｉＮと位置Ａとの間に液圧的な短絡が生起する
のを阻止するため、制御角ψ２は常に制御角ψ１よりも
大きくなっている。

前輪及び後輪のための個々のブレーキ圧発生器の使用に
よるブレーキ力の分配には、ペダルからの力の伝達並び
に負圧ブレーキ圧発生器２と前輪用のマスタシリンダ３
の機能を使用することができる。ブレーキ圧発生ユニッ
ト器５とシングルタイプマスタシリンダ７を含んでなる
後輪に働く装置は単に補助カブレーキ装躍である。

それ故、ブレーキ圧発生ユニット器５は後輪のみに対し
て作動する。このようなブレーキ力の分配により、ユニ
ットをコンパクトにすることができる。その上、所望の
要件を最適に満たすことが可能となる。

第４図に示されたこの発明の実施例において、圧力流体
管路９”、１０′には多方向の制御弁３４．３５．３６
が付加的に挿入されている。圧力流体管路９”、１０−
は前輪ＶＬ、ＶＲのホイールシリンダに導かれていると
ともに、ブレーキ圧発生器４４即ちこのブレーキ圧発生
器４４のサーボユニット４５に夫々接続されている。上
記制御弁３４，３５．３６は電子回路１７′の出力信号
により同様にして制御可能である。他の全ての点に関し
て、第４ｍ図のブレーキ圧システムは第１図のシステム
と同一であり、説明のｌｉ視を避けるため、第１図乃至
第３図に関する説明を第４図のブレーキ圧システムの説
明とする。

スリップ制御のために、付加的な弁３４乃至３６を用い
て、今にもロック状態が生起されようとするとき、前輪
のブレーキ圧を一定に保持したり、このブレーキ圧を減
少させたり、またブレーキ圧を再び増加させたりするこ
とができる。ブレーキ圧を一定に保持するためには、２
ボ一ト２位置の方向切換弁３４．３５を閉位置に切換る
ことで充分であり、これら方向切換弁３４．３５は初期
位置では開かれている。前輪ＶＬ、ＶＲのホイールブレ
ーキでのブレーキ圧を減少させる必要があるとき、４ボ
一ト２位置の方向切換弁３６が切換られると、負圧サー
ボユニット４５の室３７゜３８の各ボートが一時的に交
替し、これにより、マスタシリンダ側の室３８の圧力は
室３７の圧力に比較して上昇し、そして、ブレーキペダ
ル力Ｆに対向する力の成分が生起されるとともに、この
力の成分はダイアフラム４６及びブツシュロッド４７を
介してブレーキペダル１３′に伝達される。

圧力減少はマスタシリンダ３′及び方向切換弁３４．３
５を介して前輪に接続されたホイールブレーキにまで伝
播される。一方の前輪での圧力減少は方向切換弁３４．
３５の一方を閉じることによって制限することができ、
閉じられた方向制御弁と組合される前輪でのブレーキ圧
は一定に保持される。

後輪でのブレーキスリップを制御するため、第４図の実
施例は第１図乃至第３図に関して既に説明されたのと同
様な回転スプール形の制御弁４を使用している。

車輪の回転状態を検知するため、各車輪には誘導形ピッ
クアップが設けられており、このピックアップはデータ
３９乃至４２を淵定するとともに、ボートＳ１乃至Ｓ４
を介して車輪における回転速度及び種々の変数を電子回
路１７′に伝達する。

そして、入力Ｓ５には例えば減速器が接続されている。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図
はブレーキシステムの概略図、第２図は第１図のブレー
キシステムにおける多方向ｖｊｔ［Ｉ弁を組込んだブレ
ーキ圧発生ユニットの断面図、第３図は多方向制御弁の
制御を説明するための図、第４図はこの発明の他の実施
例を示すブレーキシステムの概略図である。 １・・・ブレーキ圧発生器、２・・・負圧サーボユニッ
ト、３・・・タンデムマスタシリンダ、４・・・制御弁
、５・・・ブレーキ圧発生ユニット、６・・・負圧サー
ボユニット、７・・・シングルマスタシリンダ、８，９
．１０・・・圧力管路、１１．１２・・・圧力流体リザ
ーバ、１７・・・電子回路、１９・・・ステップモータ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前及び後車軸へのブレーキ力の分配のための電子制
   御及び／又はスリップ制御をなすための装置と、補助エ
   ネルギ源と、車輪の回転状態、車体の速度又は対応する
   参照値をを検知するセンサと、センサの信号を調整処理
   及び論理的に結合するとともに、ブレーキ圧制御信号を
   生起する電子回路とを備えたブレーキシステムにおいて
   、補助エネンルギ源に接続され、ブレーキ圧制御信号に
   応じて後輪のホイールブレーキでのブレーキ圧を生起レ
   且つ可変するブレーキ圧発生ユニットを具備したことを
   特徴とするブレーキシステム。 ２、ブレーキ圧発生ユニットは負圧サーボユニットと組
   合されたマスタシリンダと、ブレーキ圧制御信号に応じ
   て負圧サーボユニット内の室間の差圧を制御する電磁多
   方向制御弁とからなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のブレーキシステム。 ３、負圧サーボユニットはハウジング内に摺動自在に配
   置されたダイアフラム機構を備え、このダイアフラム機
   構はハウジング内を負圧源に常時接続された負圧室と、
   制御弁によりブレーキ圧を制御する上で、負圧源又は大
   気に一時的に接続可能な作動室とに区画することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載のブレーキシステム
   。 ４、制御弁には３ポート３位置の回転スプール弁が使用
   され、この回転スプール弁はステップモータによって切
   換作動されることを特徴とする特許請求の範囲第２項又
   は第３項に記載のブレーキシステム。 ５、前輪のホイールブレーキに液圧的に接続されたペダ
   ル作動形のブレーキ圧発生器と、後輪のホイールブレー
   キでのブレーキ圧を生起する電気的に制御可能なブレー
   キ圧発生ユニットとを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第４項のいずれか１つの項に記載のブレ
   ーキシステム。 ６、ペダル作動形のブレーキ圧発生ユニット及び電気的
   に制御可能なブレーキ圧発生ユニットの両方は負圧ブレ
   ーキパワーブースタと、マスタシリンダとからなる負圧
   作動システムを構成することを特徴とする特許請求の範
   囲第５項に記載のブレーキシステム。 ７、ホイールスリップを制御するため、前輪のホールブ
   レーキに導かれる圧力管路には電磁的に作動可能な多方
   向制御弁が設けられ、この多方向制御弁は電子回路の出
   力信号により切換制御されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第６項のいずれか１つの項に記載のブ
   レーキシステム。 ８、前輪のホイールブレーキはペダル作動形のブレーキ
   圧発生器に接続され、このブレーキ圧発生器は負圧ブレ
   ーキパワーブースタのように構成された負圧サーボユニ
   ットと、この負圧サーボユニットと一体化されたマスタ
   シリンダとからなり、負圧サーボユニットの室間での差
   圧は電磁的に作動可能な多方向制御弁により、補助力が
   ペダル力を補助するか若しくはペダル力に対抗して作用
   するように制御可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項に記載のブレーキシステム。