JP2006500279A - スリップ制御付きブレーキシステム用液圧ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】電気液圧式ブレーキシステムに使用される小型の液圧ユニットを形成するために、ポンプ（３０）の第１供給装置（３２）用第１収容孔（５６）が、第１，第２弁列Ｘ，Ｙの弁収容孔（５１’，５１’’）間に形成され、ポンプ（３０）の第２，第３供給装置（３３，３４）を収容する第２，第３収容孔（５６’，５６’’）が、第３弁列Ｚの弁収容孔（５４，５５；５４’，５５’）間に形成される。

Description

本発明は、特許請求項１の前段部分に記載のスリップ制御付きブレーキシステム用液圧ユニットに関する。ドイツ特許公報ＤＥ１９８０５８４３Ａ１はスリップ制御付きブレーキシステム用液圧ユニットを開示しており、この収容部材には、入口弁および出口弁を収容する第１，第２弁列の弁収容孔が包含されている。これら２つの弁列から隔離して、いわゆる特別なバルブを収容する第３弁列が、ブロック状の収容部材内に配置される。対となって配置されるこれらの弁列と、第３弁列との間で、ポンプ駆動部材用のポンプ収容孔が、この容部材中に設けられる。２つの供給装置の収容孔は、前記弁列に対して平行に、かつ収容部材内の弁収容孔の開口方向に対して直角に延びる。

従来技術のユニットは、車両オペレータが制動要求を表明するだけのいわゆるコンピュータ制御（by-wire）の電気液圧式ブレーキシステムに使用するためには不適切である。これは、この形式のシステムでは、ポンプの目的がホイールブレーキ内の増圧に使用される高圧アキュムレータを充填することにあるからである。供給する圧力の大きさにしたがって、ポンプは、高圧の圧力流体を供給するのみならず、作動ノイズが低い状態で大量の圧力流体を供給する必要がある。

基本的に、圧力流体アキュムレータを充填するために、例えば３つの供給装置を有するポンプを使用することが、知られている。

従来の液圧ユニットの収容部材にこのタイプのポンプを組込むことは、従来のポンプに比較して、大きなスペースを必要とする。これは、小型化の要請に反するものである。

従って、本発明の目的は、電気液圧式ブレーキシステム（ＥＨＢ）の使用に非常に適していながら、収容部材の装着スペースが効果的に使用され、かつ動作における騒音がほとんど生じないような、示された形式の複数の供給装置を有する液圧ユニットを改良することである。

本発明によると、上記目的は、上述のタイプの液圧ユニットに対する請求項１に記載の特徴によって達成される。従って、ポンプの第１供給装置用第１収容孔が、第１，第２弁列の弁収容孔の間に延設され、ポンプの第２，第３供給装置用第２，第３収容孔が、第３弁列の弁収容孔の間に延設される。

本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照した実施形態に関する以下の説明から明らかとなる。

図１に示すような、いわゆる前後輪分割型の回路配置（black-and-white circuit allotment）を備えた電気液圧式ブレーキシステムの回路は、シミュレータ手段を備えたペダルで操作するタンデム型のマスターシリンダ１を備え、通常のように、各車軸毎に設けられた２つのホイールブレーキ４（ＶＬ−左前），５（ＶＲ−右前）；６（ＨＬ−左後），７（ＨＲ−右後）がそれぞれ液圧ブレーキの回路２，３に接続されている。介挿された液圧弁８，９；１０，１１は、無励磁状態で開位置に配置される。参照符号８，９は分離弁を示し、これらの分離弁は、励磁されたときに、マスターシリンダ１をホイールブレーキ４−７から分離する。通常作動中、弁１０，１１は、各車軸のホイールブレーキ４，５；６，７間の圧力をバランスさせる作用をなし、駆動安定制御（driving stability control）の介入のため、あるいは各ホイールのブレーキ圧力を制御するために、選択的に閉じることができる。

分離弁８，９を作動すると、ブレーキ回路２，３は、少なくともタンデム型マスターシリンダ１からホイールブレーキ４−７に延びる管路の領域が遮断され、制動作用あるいはホイールブレーキ４−７内のブレーキ圧の変動は、ブレーキペダル１３の作動を検出するためのペダル移動センサ１２あるいは他のブレーキ作動部材で得られる電気信号にしたがって、センサを通じた作動態様（sensoric fashion）でのみ定まる（SBC,Sensoric Brake Control）。

さらに、ブレーキシステムは、本実施形態では例えばひだ付きベローズ形アキュムレータである高圧アキュムレータ１４を備え、このアキュムレータは、図示の実施形態ではアキュムレータの充填レベルを測定するための移動センサ１５を設けられており、媒体分離部材の移動を検出するために使用される。しかし、この移動センサ１５は、いわゆる分離ピストンが、例えば、分離弁８とホイールブレーキ４，５との間に設けられているときには、必ずしも必要ではない。この実施形態は、全開示内容に明確に含まれるものである。液圧を測定するために、高圧アキュムレータ１４に圧力センサ１６が設けられている。

車両オペレータによって形成される圧力は、圧力センサ１７によって、ブレーキ回路２，３のうちの一方で測定される。他の圧力センサ１８，１９，２０，２１は、ホイールブレーキ４，５，６，７内の実際の圧力を測定する。ホイールの回転動作は、ホイール回転センサ２２，２３，２４，２５によって検出される。

回路図から明らかなように、ブレーキ圧力は、通常閉の入口弁２６，２７，２８，２９を切換えることによって、圧力源からホイールブレーキ４−７に導くことができる。この圧力源は、主に、高圧アキュムレータ１４とポンプ３０とを備え、このポンプは、特に、電動モータ３１で駆動されかつ３つの供給装置３２，３３，３４を有するピストンポンプであり、これら供給装置３２，３３，３４は、各々に１つの逆止弁３５，３６，３７と共通の吸込通路４７とによって、吸込側がマスターシリンダ１の圧力チャンバに接続されている。バランスの保たれた慣性力を除いて、開示した３つのピストンポンプは脈動小さく、この結果、作動時の騒音は極めて僅かである。

高圧アキュムレータ１４を充填するために、各供給装置３２，３３，３４は、逆止弁３８，３９，４０（吐出弁）を有し、これらの逆止弁は、フィルターが設けられかつ高圧アキュムレータ１４内に開口する共通のほぼＵ字状形状を有する収集用主管路７６に導かれる（図６）。これにより、ろ過された圧力流体が、高圧アキュムレータ１４内で確実に利用可能である。特に弁座のような後に続く部材が、汚染されあるいは損傷することはない。ホイールブレーキ４−７内の圧力は、対応し、比例するのが有益である制御された入口弁２６−２９の作動により、計量される。ホイールブレーキ４−７のブレーキ圧力を減じるために、戻り通路４５を介して圧力流体リザーバ４６に導かれる出口を有する出口弁４１−４４が設けられている。

図１に点線で示すエリア内に配置された全ての部材および集合体は、液圧ユニット（ＨＣＵ）の収容部材４８に、又は収容部材４８内に直接配置されている。この収容部材４８の詳細は、図２から図８を参照して以下に説明する。

図２ａ，２ｂ，２ｃは、例えば電動モータ３１、電子制御ユニット（ＥＣＵ）用ハウジング４９および高圧アキュムレータ１４等の収容部材４８に装着された集合体を有する液圧ユニットを示す。この電動モータ３１とハウジング４９とは、収容部材４８の互いに対向した頂部側と底部側とに配置されている。電動モータ３１を含むＥＣＵを、電源および車両側のバスシステムに接続するためのマルチポイントコネクタ５０が、収容部材４８の側部に併置させて、電動モータ３１の軸線に平行な方向に指向されている。高圧アキュムレータ１４は、電動モータ３１とハウジング４９との間で垂直軸線ｕを中心として９０°傾斜して収容部材４８の長手方向一側に配置され、ホイールブレーキ用ポートＲ１−Ｒ４を有する側部に対向しており、この結果、特にコンパクトな構造としかつ収容部材４９内に内孔を配置可能とし、装着スペースを最適にする。車両内の液圧装置集合体の装着位置について、高圧アキュムレータ１４が垂直方向下方に向くように選定されると、（例えば、アキュムレータの不具合によって）アキュムレータ側のシステム内に流入する空気は、アキュムレータ収容孔内５９を上昇し、ベンチレーション手段によって収容部材４８から容易に排出される。

しかし、電動モータ３１と高圧アキュムレータ１４とが、収容部材４８の同一側に配置される構造形式も可能であり、車両内におけるこれら部材の配置により、特に均質（ｕｎｉｆｏｒｍ）となり、保守のためのアクセスが容易となる。

アキュムレータに近接配置された移動センサ１５は、線路によってＥＣＵに電気的に接続されている。高圧アキュムレータ１４に対向する長手方向側部に、ホイールブレーキ４−７用の液圧ポートＲ１−Ｒ４と、マスターシリンダ１の回路（圧力チャンバ）２，３用のポートＢ１，Ｂ２とが設けられている。圧力流体リザーバ４６をポンプ側の戻り通路４５に接続するための戻り接続部Ｒが、モータに隣接する頂部側に設けられている。この戻り通路４５は分岐し、一方は、バイパス７５によって、主に圧力流体で満たされたポンプ収容孔５３内のクランクケースに連通し、他方は、収容孔５２−５２’’’（出口弁の収容孔）を相互接続する収集用主管路７３に連通する（図８）。更に、吸込ポートＳが頂部側に設けられており、この吸込ポートを通って、ポンプ３０の吸込通路４７が、圧力流体リザーバ４６に接続されている。

図３から図８は、収容部材４８の構造を拡大して示す。この収容部材４８は、それぞれ１つの第１，第２１弁列Ｘ，Ｙ内に合計８つの弁収容孔５１，５１’，５１’’，５１’’’（入口弁の収容孔）、５２，５２’，５２’’，５２’’’（出口弁の収容孔）を有し、これら弁収容孔内に、電磁的に作動可能な入口弁および出口弁（２６−２９；４１−４４）を挿入することができる。弁列Ｙに隣接して、例えばピストンポンプを駆動する偏心部材等の少なくとも１つのポンプ駆動部材を収容するためのポンプ収容孔５３が設けられている。このポンプ収容孔５３は、弁収容孔（５１−５１’’’，５２−５２’’’）の軸に対して軸平行に延び、少なくともクランクケースの一部として使用され、ポンプ３０を駆動する偏心部材あるいはクランク駆動部を収容する。

更に、図３から図６は、ポンプ収容孔５３の近くで、第１，第２弁列Ｘ，Ｙから離隔しかつこれらの弁列に対向した位置で収容部材の収容面（housing surface）に開口する第３弁列Ｚを示す。この第３弁列Ｚは、特に、ホイール個別制動圧制御に加え、更に、トラクションスリップ制御あるいは駆動動作特性制御機能（driving dynamics control function）の実現を確保する。分離弁８，９は、外側の弁収容孔５４，５４’に挿入することができる。圧力補償弁１０，１１は、中間の２つの弁収容孔５５，５５’に挿入することができる。明らかなように、台形の弁列Ｚの正確な配置は、他の２つの弁列Ｘ，Ｙの直線的な配置とは異なっている。一般的に、また、列状の特徴（series character）が、少なくとも限定された程度に維持される場合には、弁列Ｘ，Ｙ，Ｚの配置形式を変更することも可能である。

収容部材４８に通じるマスターシリンダ１のポートＢ１，Ｂ２と、ホイールブレーキへと案内する部分Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４との配置は、収容部材４８の側面で、ブレーキ管路に対する均一な接続パターンを可能にしている。有益な点は、この側面が車両内で上方に向き、組立て又は組外しのために容易にアクセスすることが確保されることである。

３つの供給装置３２，３３，３４を収容するために、ポンプ収容孔５３から星型形状に延びた３つの収容孔５６−５６’’が設けられ、これら収容孔の第１の孔は、第１，第２弁列Ｘ，Ｙの弁収容孔５１’，５１’’；５２’，５２’’間を通って延設され、第２，第３収容孔５６’，５６’’は、第３弁列Ｚの弁収容孔（５４，５５；５４’，５５’）間を通して延設され、これにより利用可能な装着スペースが最適化される。

明らかなように、収容孔５６は、２つの弁列Ｘ，Ｙに対して交差する方向に延びている。隣接する収容孔５６，５６’，５６’’は、互いに１２０°の同一の角度αのｖ字状に配置されている。外側では，各収容孔５６，５６’，５６’’は、圧縮チャンバ内での圧力流体のベンチレーション用の逆止弁（吸込弁）３５，３６，３７を有している。なお、各供給装置３２，３３，３４は、平行移動可能な押し退けようピストンを通常の態様で有してもよく、これらのピストンは収容部材４８の材料で直接あるいは耐磨耗性の材料からなるブッシングで案内される。

圧力センサ収容孔５７，５７’，５７’’，５７’’’の列が、第３弁列Ｚから離間して設けられており、収容孔５６’，５６’’の少なくとも外方部分は、第３弁列Ｚの弁収容孔５４，５４’と圧力センサ収容孔５７，５７’’’との間にそれぞれ延びている。なお、圧力センサ１６，１７用の他の圧力センサ収容孔を必要に応じて設けることができ、これら収容孔は、マスターシリンダ１の回路２，３あるいは高圧アキュムレータ１４内の圧力を検出するために使用される。

第１の収容孔５６の軸線に対して平行に、かつ収容部材４８の前記一の前端部にアキュムレータ収容孔５８が配置され、このアキュムレータ収容孔は、高圧アキュムレータ１４に接続され、更に、液圧通路および介挿された逆止弁３８−４０（吐出弁）により、供給装置３２，３３，３４に接続されている。この側部の利用可能なスペースは、この配置により最適状態で使用される。これは、閉鎖弁７４が、高圧アキュムレータ１４とホイールブレーキ４−７との間に設けられ、アキュムレータ収容孔５８、又はアキュムレータ収容孔５８内に螺合される接続ソケット内に組込まれるからである。図から明らかなように、アキュムレータ収容孔５８は、それぞれ隣接する弁収容孔５１’’，５１’’’；５２’’，５２’’’間で弁列Ｘ，Ｙが延びる方向に対して、直角に配置されている。逆止弁収容孔（吐出弁の収容孔）５９，５９’，５９’’は、ポンプ収容孔５３の軸線に対して平行に配置され、それぞれが対応する供給装置３２，３３，３４の関連した収容孔５６，５６’，５６’’内に開口する（図６）。

更に、電動モータ３１の電力供給用線路の挿通用として利用可能な通孔６０が、収容孔５６’，５６’’間に設けられている。更に、例えば移動センサ１５の電気接続部を形成する他の部材を挿通するための他の通孔を設けることも可能である。更に、電動モータ３１とＥＣＵのハウジング４９とを、同じ押圧力で収容部材４８に取付ける固定手段のための通孔を設けることも可能である。

収容部材４８の孔の配置に関する詳細は、図５から図８に明らかにされている。特に、図５は、ホイールブレーキ用ポートＲ１−Ｒ４に対する、高圧アキュムレータ１４の閉鎖可能な液圧接続部を示す。このアキュムレータ収容孔５８は、圧力供給用の横方向通路６１により、第１弁列Ｘの弁収容孔５１−５１’’’に接続されている。対応する弁の作動で、圧力流体は、各入口弁収容孔５１−５１’’’から、接続通路６２，６２’，６２’’，６２’’’を通って、出口弁４１−４４の弁収容孔５２−５２’’’に伝達される。（図１に示すように）補償弁１０，１１が開くと、補償通路６３，６４は、１つの車軸のホイールブレーキ４，５；６，７間の圧力を補償するために作用する。通路６５，６６が、外側の弁収容孔５２，５２’’’から、分離弁８，９用弁収容孔５４，５４’に延びており、これら分離弁用弁収容孔は、接続通路６７，６７’，６７’’，６７’’’によってホイールブレーキ用ポートＲ１−Ｒ４に接続される。

図７は、第２供給装置３３用収容孔５６’に対して、僅かに側方にオフセットして設けられた吸込ポートＳを有するポンプの吸込側を示す。ほぼ垂直な接続部６８によって、この吸込ポートＳは、２つのＬ字状の直線部６９，７０に開口し、これらの直線部から、ほぼ直角に屈曲した接続片部７１，７２が延びる。この配置により、供給装置３３は最小の吸引長を有し、一方、供給装置３２，３４の吸引長はほぼ等しい。

圧力流体リザーバ４６の方向への圧力流体の戻りは、図８に示してある。出口弁４１−４４は、圧力をホイールブレーキ４−７内に送るために開いている。前記弁列Ｙに平行に延びる収集主管路７３が、全ての出口弁収容孔５２−５２’’’に連通し、圧力流体リザーバ４６に液圧接続されている戻りポートＲに、戻り通路４５を介して導かれる。ろ過された圧力流体が圧力流体リザーバ４６内に入るように、戻りポートＲ内にフィルターが挿入されている点で有益である。バイパス７５が、ポンプ収容孔５３内の充填されたクランクケース（flooded crankcase）と戻り通路４５との間に延びており、この結果、供給装置３２−３４から流体が漏洩しても、この漏洩流体を循環して更に利用することができる。これは、漏洩流体を別個のリザーバあるいは周囲環境に排出して圧力流体の充填レベルを下げるシステムと比較したときの基本的な利点である。

収容部材４８内の複数の孔の配置について、３つの供給装置３２−３４とこれら供給装置３２−３４の３つの収容孔５６−５６’’’とを有するピストンタイプのポンプ３０の例を参照して説明してきたが、これらの孔の配置は、吸込および吐出通路の構成を除き、例えば２つのピストンポンプ（脈動がより大きく、これにより作動ノイズが大きい）を有するポンプあるいはギヤポンプ（極めて脈動が小さい、すなわち作動ノイズが極めて小さい）に関連する他の型式のポンプの場合にも、同様に設けることができる。後者のデザインは、圧縮チャンバ内の流体置換（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）用の逆戻弁を必要とせず、これはコストおよび部材を大きく減少することを可能とするため、更に有益である。これに関連して、装着スペースもかなり減少する。

電気液圧式ブレーキシステムの通路の延設状態を示す概略的な液圧回路図。 縮小された液圧ユニットの前面図。 縮小された液圧ユニットの左側面図。 縮小された液圧ユニットの上面図。 収容孔および通路の延設状態を示す収容部材の立体図。 垂直軸線ｕを中心として１８０°回転したときの図３の収容部材の立体図。 ポンプ孔を省略して簡略かすると共に長手方向軸線ｗを中心として１８０°回転した図３の収容部材の説明図。 逆止弁収容孔を示す収容部材の他の説明図。 ポンプの吸込側の面を示す収容部材の詳細図。 圧力流体の戻り管路を示す収容部材の詳細図。

符号の説明

１…マスターシリンダ、２，３…ブレーキ回路、４，５，６，７…ホイールブレーキ、８，９…分離弁、１２…ペダル移動センサ、１３…ブレーキペダル、１４…高圧アキュムレータ、１５…移動センサ、１６−２１…圧力センサ、２２−２５…ホイール回転センサ、２６−２９…入口弁、３０…ポンプ、３１…電動モータ、３２，３３，３４…供給装置、３５−４０…逆止弁、４１−４４…出口弁、４５…戻り通路、４６…圧力流体リザーバ、４７…吸込通路、４８…収容部材、４９…ハウジング、５０…マルチポイントコネクタ、５１−５１’’’…弁収容孔（入口弁）、５２−５２’’’…弁収容孔（出口弁）、５３…ポンプ収容孔、５４，５４’…弁収容孔、５５，５５’…弁収容孔、５６，５６’，５６’’…収容孔、５７−５７’’’…圧力センサ収容孔、５８…アキュムレータ収容孔、５９−５９’…逆止弁収容孔、６０…通孔、６１…横方向通路、６２−６２’’’…バイパス、６３，６４…補償通路、６５，６６…通路、６７−６７’’’…接続通路、６８…接続部、６９，７０…直線部、７１，７２…接続片部、７３…収集主管路、７４…閉鎖弁、７５…バイパス、７６…収集主管路、Ｒ１，Ｒ２…ホイールブレーキポート（ＶＡ−前車軸）、Ｒ３，Ｒ４…ホイールブレーキポート（ＨＡ−後車軸）、Ｓ…吸込ポート、Ｒ…戻りポート、Ｂ１，Ｂ２…制動圧発生装置ポート、Ｘ，Ｙ，Ｚ…弁列、ｕ…垂直方向軸線、ｖ…横方向軸線、ｗ…長手方向軸線、α…角度

Claims (9)

1. 収容部材（４８）を備え、この収容部材は、第１，第２弁列（Ｘ，Ｙ）の複数の弁収容孔（５１−５１’’’，５２−５２’’’）に入口弁および出口弁（２６−２９；４１−４４）を収容し、更に、
   第１，第２弁列（Ｘ，Ｙ）から離隔する第３弁列（Ｚ）に配列された他の弁収容孔（５４，５４’，５５，５５’）と、
   第２，第３弁列（Ｘ，Ｙ）間に配列されて少なくとも１つのポンプ駆動部材を収容するポンプ収容孔（５３）と、ポンプ（３０）の供給装置（３２，３３，３４）を収容する収容孔（５６，５６’，５６’’’）と、
   前記弁（２６−２９；４１−４４；８−１１）と高圧アキュムレータ（１４）とホイールブレーキ（４−７）とを接続し、高圧アキュムレータ（１４）とホイールブレーキ（４−７）との間、または、制動圧発生装置（１）とホイールブレーキ（４−７）との間に液圧接続を形成可能な複数の圧力流体通路を有する、スリップ制御付きブレーキシステム用液圧ユニットであって、
   ポンプ（３０）の第１供給装置（３２）用第１収容孔（５６）が、第１，第２弁列（Ｘ，Ｙ）の弁収容孔（５１’，５１’’）間を通して延設され、
   ポンプ（３０）の第２，第３供給装置（３３，３４）を収容する第２，第３収容孔（５６’，５６’’）が、第３弁列（Ｚ）の弁収容孔（５４，５５；５４’，５５’）間を通して延設されることを特徴とする液圧ユニット。
2. 供給装置（３２，３３，３４）の前記収容孔（５６，５６’，５６’’）は、互いに角度αでＶ字状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液圧ユニット。
3. 夫々隣接する前記収容孔（５６，５６’，５６’’）間の角度（α）は、同じ１２０°であることを特徴とする請求項２に記載の液圧ユニット。
4. 圧力センサ収容孔（５７，５７’，５７’’，５７’’’）の列が、前記第３弁列（Ｚ）併置されて設けられ、前記ポンプ（３０）の供給装置（３３，３４）の第１，第２収容孔（５６’，５６’’）は、前記第３弁列（Ｚ）の弁収容孔（５４，５４’）間で、かつ、前記圧力センサ収容孔（５７，５７’’’）間に延設されることを特徴とする請求項１に記載の液圧ユニット。
5. アキュムレータ収容孔（５８）が、前記供給装置（３２）の第１収容孔（５６）の軸線に対して平行に設けられ、このアキュムレータ収容孔（５８）と第１収容孔（５６）とは、前記収容部材（４８）の前端部に配置されることを特徴とする請求項２に記載の液圧ユニット。
6. 前記アキュムレータ収容孔（５８）は、隣接する弁収容孔（５１’’，５１’’’；５２’’，５２’’’）間を、前記弁列（Ｘ，Ｙ）に対して直角に延びることを特徴とする請求項６の液圧ユニット。
7. 逆止弁収容孔（５９，５９’，５９’’）が、前記供給装置（３２，３３，３４）の各収容孔（５６，５６’，５６’’）のそれぞれに開口し、これらの逆止弁収容孔（５９，５９’，５９’’）は、前記ポンプ収容孔（５３）の軸線に対して平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液圧ユニット。
8. 前記供給装置（３２，３３，３４）の第２，第３収容孔（５６’，５６’’）間に、電線の通路として作用する通孔（６０）が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか１に記載の液圧ユニット。
9. 前記供給装置（３２，３３，３４）の吐出側に、集合主管路（７６）が接続され、この集合主管路は前記高圧アキュムレータ（１４）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の液圧ユニット。

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