(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧の出口側と低圧の入口側とを持つ流体圧力ポンプを持ち、そして
少なくとも一つの流体圧力操作部材、
上記定圧入口側の油圧回路中で、上記ポンプと上記圧力操作部材との間の油圧分配通路、
少なくとも一つのソレノイド弁アクチュエーターを含む、上記ポンプ出口から上記圧力操作部材への流体圧力の分配を制御し、上記ポンプ入口への作動油の分配を制御する、圧力分配弁手段、及び
上記ソレノイド弁アクチュエーターに選択的に通電する電気制御回路手段、
を有し、
上記ソレノイド弁アクチュエーターが、上記作動油の近傍に配置され、そのことにより、上記電子制御回路手段により上記ソレノイド弁アクチュエーターへ分配される電気エネルギーが、上記ポンプの低圧入口側の温度を上昇させる熱を発生し、それにより作動油の粘性を低下させ、
上記電子制御回路手段は、上記圧力分配弁手段の機械的状態が変化しない範囲で上記ソレノイド弁アクチュエーターに通電することによって、該ソレノイド弁アクチュエーターに上記ポンプの低圧入口側の温度を上昇させる熱を発生させる油圧制御システム。
【請求項２】
上記電子制御回路手段が、上記ソレノイド弁アクチュエーターに接続された出力ドライバー部分を持つ電子プロセッサー、作動油圧とソレノイド・アクチュエーター電流との予め計算された関係を格納するメモリー・レジスター及び、上記作動油の動作油温とアクチュエーター電流との上記関係に従って上記圧力分配弁手段の機械的状態が変化しない範囲で上記ソレノイド弁アクチュエーターへの制御された電流供給状態を確立するロジック部を、含むことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雰囲気温度変化を補償して流体が流体圧力発生器から分配される油圧制御ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧制御システムは、駆動されるアクチュエーターから離れて配置される流体圧力ポンプを用いるのが一般的である。圧力分配通路は、ポンプの高圧側とアクチュエーターとの間を延びる。作動油の流体リザーバーは、ポンプの入口側に位置する。
【０００３】
アクチュエーターへの圧力分配は、制御器からの制御信号に反応する遠隔制御弁により制御される。この種の油圧制御システムの典型的な例が米国特許５４６８０５８号及び５５５１７７０号を参照すると見ることが出来る。５４６８０５８号は自動車用アンチロック・ブレーキ・システムを開示しており、５５５１７７０号は自動車用のヨー・コントロール・システムを開示している。この種の制御システムは、初期の車輪スリップを検出する車輪速センサーからの信号に応じて車輪トルクが変調され得るトラクション・コントロールを目的としても、用いられるのが一般的である。
【０００４】
アンチロック・ブレーキ機能やヨー・コントロール機能を持つ自動車用の制御システム中のポンプは、リザーバーから低圧作動油の供給を受ける。ポンプは高圧の下でブレーキ・アクチュエーターに対し作動油を分配する。アンチロック・ブレーキ性能、トラクション・コントロール性能及びヨー・コントロール性能は、ブレーキ流体の粘度が上昇するが故に、低温作動中に悪影響を受ける可能性がある。ある制御モードにおけるシステムの作動中に、例えばドライバーがブレーキ・ペダルにブレーキ圧を付与しない時に、車輪にブレーキ・トルクを付与するシステムの能力は、ブレーキ流体の粘度が高まりブレーキ・アクチュエーターへのフルードの輸送を制限する可能性があるために、低作動温度により低下する可能性がある。
【０００５】
油圧制御システムを、リザーバーからポンプの低圧側に延びる大径の圧力分配通路を用いて設計することにより、低温作動時の悪影響を補償することが公知の設計慣習である。この圧力分配通路は、作動油の流路中の流れ制限を緩和する。ポンプの入口と油圧リザーバーとの間の圧力差を高めることも公知の設計慣習である。これは、加圧リザーバー又は補助の予圧ポンプを用いるか、電気駆動型ブースターによりマスター・シリンダー圧力を付与することにより、達成し得る。加圧アキュムレーターもまた、流体温度が下がるにつれて流体の粘度が高まる影響を和らげるために、高圧下でリザーバー流体を溜める流体圧力リザーバーと共に用いられ得る。
【０００６】
米国特許３２５３４０９号は、流体ポンプ又は独立熱源により熱が発生されブースター・システム中の油温を上昇させる油圧ブレーキ・ブースター・システムを開示している。しかしながら、その様な構成は、粘度を下げるために制御ポンプ入口側の油温が制御されなければならないものであるアンチロック・システム、ヨー・コントロール・システム又はトラクション・コントロール・システムにおいては、適当ではないと思われる。
【０００７】
米国特許５６００９５４号は農業用トラクターの油圧制御システムを開示している。このシステムは、油リザーバーとその入口側で連通する予圧ポンプを持つ。これには、制御ポンプ出口側のバルブ回路における粘度を制御することが意図されている。しかしながら、その様なシステムは、制御ポンプの入口側における粘度の制御が充分でないために、自動車用のアンチロック・ブレーキ・システム、ヨー・コントロール又はトラクション・コントロール・システムには適当ではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低温における性能を向上する対策がなされた油圧制御ユニットを持つ油圧制御システムを提供することである。電力源は、低温作動条件の下で作動流体を加熱するのに用いられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般的なセンサー及びロジック機器及び作動油を加熱するアクチュエーターを含み、それにより油圧制御ユニット中に熱を発生し粘性損失を排除するのに別の電力源を用いる必要性を無くす。
【００１０】
自動車中の空調又はエンジン制御用センサー機器からの温度データが、本発明の油圧制御システムで用いられる油圧の作動温度を、電子プロセッサーにより予測するのに用いられる。電源を制御するプロセッサーは、そのデータを受け適切な電流値を確立するのに、調整され得る。
【００１１】
好ましい実施例において、油圧制御システムは、ポンプと圧力作動アクチュエーターとの間の圧力分配通路に配置され、アクチュエータへの圧力分配を制御するソレノイドにより作動される圧力分配バルブを用いる。このソレノイド作動の圧力分配バルブはセンサー信号に反応する電子プロセッサーの制御の下にある。作動油の加熱用の熱源としてソレノイドが用いられることが出来る。専用の加熱要素の様なエネルギー源を用いても良いが、ソレノイド作動バルブ機構中のソレノイドを用いることで、流体温度を雰囲気温度よりも高く保つための専用のエネルギー源を設計する必要が無くなる。
【００１２】
バルブ自体の機械的状態が変化しない様に、ソレノイド作動のバルブ用のソレノイドは、短期間反復的に駆動されることが出来る。これは作動油中に熱を発生するが、油圧の流れを変えたり、バルブ・ノイズを発生することもない。
【００１３】
いくつかの自動車用ブレーキ制御システム（例えばヨー・コントローラーやトラクション・コントローラーなど）は、ドライバーがブレーキ・ペダルを踏み込んでいない時に、ブレーキ・トルクを発生することが出来る。その様なブレーキ・システムは、ブレーキ・アクチュエーター、予圧ポンプ、油圧制御ユニット、電子制御ユニット及び各車輪の圧力操作ブレーキを用いるのが一般的である。対照的に、本発明の油圧制御ユニットは、リザーバーから油圧制御ユニットのポンプの入口に向けての流体輸送を補助するために、ポンプとリザーバーとの間に圧力を付加する目的で、予圧ポンプ等の機器を設ける必要がない。
【００１４】
本発明のブレーキ・システムの動作中に、油圧制御ユニット中のポンプは、ブレーキ・システム用マスター・シリンダー組立体に取り付けられ得るリザーバーからの、流体を受ける。そして、流体がブレーキへと押し付けられる。リザーバーからポンプ入口への流体の流路中の絞りが流量に影響する。ポンプの入口側のこれらの絞りは、ポンプの出口側のいかなる絞りよりもかなり大きな程度、流れに影響する。というのは、ポンプの入口側において発生し得る圧力差の最大値は１バールに制限されるからである。つまり、ポンプ入口側で発生しうる最小の絶対圧力は０バールであるのに対し、リザーバーにおける雰囲気圧はほぼ１バールに等しい。
【００１５】
フルードがポンプに達する時に、圧力が車輪ブレーキへの適切な流れを得るのに十分な程上昇させられる。しかしながら、ポンプの入口側における流れに対する絞りは、流体の温度が下がり流体の粘度が上がると大きく上がる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の油圧制御ユニットにおいてリザーバーからポンプへ延びる通路に沿って流体の温度を上昇させるための対策が採られる。これは、電気駆動加熱要素をリザーバー、マスター・シリンダー又はリザーバーとポンプとの間の油圧分配通路に導入することを含み得る。ソレノイド駆動のバルブ用のソレノイドにより生成される熱が油圧制御ユニット中の粘度を下げるのに用いられるならば、ソレノイド用の電気回路はソレノイド弁の機械状態を変化させることなしに熱を発生することを短時間に完了され得る。そしてブレーキ・システムの動作は、閾値よりも下である電流がソレノイドへ印加されるので、影響を受けることはないであろう。
【００１７】
作動油の温度は、流体近傍の電気要素の抵抗を直接又は間接的に計測することにより求めることが出来る。これは、油圧制御ユニットを制御する電子制御ユニットのフィードバック信号として用いられ、それにより温度を所望のレベルに保つことなる。代わりに、流体の温度はエンジンの冷媒温度及び、気温及び車速の様な他の変数を用いるか又は、流体循環により交換されたエネルギーを熱量として計測することにより予測され得る。この様にして温度が計測された時には、電子制御ユニットがその様な流体温度予測に基づいて、その様なフィードバック信号に対して反応し、流体の制御された加熱を有効なものとする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、ブレーキ・アクチュエーター１０、ドライバーにより作動されるブレーキ・ペダル１２及び、ブレーキ・ペダル１２の動きをブレーキ・アクチュエーターへ伝える機械的リンク機構１４を示す。ブレーキ・アクチュエーターは、米国特許５５５１７７０号に示されたブレーキ・ブースターとブレーキ・ペダルの様な、一般的な構造のものとし得る。本明細書を補完する目的で、先に述べた５４６８０５８特許の開示内容と同様に５５５１７７０特許を参照しても良い。
【００１９】
図１のブレーキ・システムは、そこに流体リザーバーが取り付けられるマスター・シリンダー１６を含む。油圧ライン２０及び２２はマスター・シリンダーを予圧ポンプ３０に接続し、それはつまり、ライン２０’及び２２’によって油圧制御ユニット２４へと接続される。油圧制御ユニット２４については図２の概略図を参照して説明がなされるであろう。
【００２０】
電子制御ユニット２６は、信号線２８を介して油圧制御ユニット２４に電子的に接続される。それはまた、信号線２８’を介してアクチュエーター１０へと接続される。予圧ポンプ３０は、油圧ライン２９’を介してリザーバー１８へと接続される。
【００２１】
図１のシステムにおいて、予圧ポンプ３０が、制御ユニット２４の一部を形成するポンプの入口側での充填圧を高めるのに用いられる。しかしながら、本発明のシステムは、必ずしも予圧ポンプを必要とするものではない。というのは、本発明の温度調節機能が、圧力上昇を招くことなく油圧制御ユニットへのリザーバーからの流れを向上させることを可能とすべきだからである。流体の粘度は、一般的な自動ブレーキ・システムの機能のための流れ要件を達成するのに十分な程低いものとなろう。予圧ポンプの使用は、設計時の考慮に応じて選択すべき事項である。
【００２２】
油圧制御ライン３２，３４，３６及び３８は各々、右及び左の前ブレーキ・アクチュエーター４２及び４４、そして右及び左の後ブレーキ・アクチュエーター４６及び４８へ向けて延びる。アクチュエーター１０は、概略的に符号５０で示された車体又はシャシー構造体へと取り付けることが出来る。同様に、油圧制御ユニットは、公知の方法により、符号５２で概略的に示される車両のシャシー又はサスペンションに取り付けられ得る。
【００２３】
図２は、アンチロック・ブレーキ能力を持つ自動車用ブレーキ・システム用の一般的なソレノイド作動のバルブ・システムを示す。それは、前右及び後左輪のブレーキを作動させる第１部分５４及び、後右及び前左輪ブレーキを作動させる第２部分５６を持つマスター・シリンダーを含む。マスター・シリンダー部分５４及び５６は、図１のマスター・シリンダー１６に対応する。
【００２４】
ブレーキ・ペダル１２が作動される時に、マスター・シリンダーの中のばね５８及び６０が圧縮される。それにより、各マスター・シリンダー中のブレーキ・ピストンが動くにつれて、流体をブレーキ・フルード通路６２及び６４に送る。
【００２５】
第１マスター・シリンダー・バルブ６６がブレーキ・フルード通路６２に位置しており、第２マスター・シリンダー・バルブ６８はブレーキ流体通路６４に取り付けられる。
【００２６】
マスター・シリンダー・バルブ６６は通常開いている。図２に示された位置がそうである。バルブ・スプリング７０の力故に、開位置が確実なものとされる。バルブ６６はソレノイド作動され、ソレノイドが符号７２として示されている。ソレノイド７２が励磁されると、マスター・シリンダー・バルブ６６が閉位置へと移される。
【００２７】
バルブ６６は出口側が、通常は開いている後左入口バルブ７６へと延びる通路７４に接続される。それは、バルブ・スプリング７８により常開位置へと付勢される。それは、励磁されると、バルブ７６を閉位置へと動かすソレノイド・アクチュエーター８０を含む。
【００２８】
マスター・シリンダー部分５４が運転者により押圧されると、ブレーキ圧力が、通路６２、バルブ６６、通路７４、バルブ７６及び通路８２を通って、後左輪ブレーキ８４へと分配される。
【００２９】
前右入口制御バルブ８６は、バルブ・スプリング８８の作用を理由として常開となる。それは、励起されるとバルブ８６を閉じる、ソレノイド・アクチュエーター９０を含む。図２に示された状態において、バルブ８６は、通路７４と、前右輪ブレーキ９４へ延びる圧力通路９２との間の連通状態を確立する。
【００３０】
図２に示される様に、バルブ・スプリング９８の作用故に、前右出口バルブ９６は常閉である。バルブ９６は、作動させられると、バルブ９６を開き、それにより、低圧供給通路１０２と、前右輪ブレーキ９４まで延びる通路１０４との間の連通状態を確立することになる、ソレノイド１００を含む。
【００３１】
後左低圧出口バルブ１０６は常閉である。それは、通路１０２と後左輪ブレーキ８４に向けて延びる通路８２との間に置かれる。それは、バルブ・スプリング１０８によりその常閉位置に付勢される。
【００３２】
バルブ１０６は、励磁されると、バルブ１０６をその開状態へと移行し、低圧通路１０２と通路８２との間の連通を確立することになるソレノイド１１０を含む。低圧供給バルブ１１２が、通路６２と低圧供給通路１０２との間に位置しており、後者は低圧流体がポンプに向けて流れるのを許容するが逆流は阻止する一方向流れ弁１１４を持つ。なお、ポンプは概略的に符号１１６で示されている。第２一方向流れ弁１１８がポンプ１１６の入口側に位置している。
【００３３】
バルブ１１２は、バルブ・スプリング１２０の付勢作用故に、常閉となっている。バルブ１１２は、作動させられると、バルブ１１２をその開状態に移行させるソレノイド１２２を含む。
【００３４】
低圧圧力供給通路１０２は、ブレーキ・システムへの補給流体を供給する目的で、流体アキュムレーター１２４と、連通する。
【００３５】
ポンプ１１６は、電気モーター１２６により駆動される。その対である後左ブレーキ１２８用のポンプ１１６’もまた、モーター１２６により駆動される。
【００３６】
ポンプ１１６’は、後左ブレーキ８４及び前右ブレーキ９４への制御システムと本質的に同じである制御システムの一部である。それは、ブレーキ８４及び９４のソレノイド作動バルブに対応する、ソレノイド作動バルブを含む。それらは、ダッシュが付されるものの、同様の図示符号により図示される。
【００３７】
ブレーキ制御システムの作動中において、低圧供給バルブ１１２及び１１２’が図示の位置をあるとする。車速センサー信号を受ける電子制御ユニット２６は、タイヤ／路面の接触部における初期のスリップを検出する。例えば、前右輪がスリップを開始すると、前右流制御バルブ９６が駆動され、通路１０４を低圧供給通路１０２へと開く。同時に、前右入口バルブ８６が駆動され、それにより通路７２から通路９２への圧力分配が遮られる。この結果、前右ブレーキ９４のブレーキ能力は素早く減少させられる。
【００３８】
車輪速センサーが初期スリップがもはや起こっていないことを検出すると、電子制御ユニットはバルブ８６と９６に前の状態になる様に指示する。この結果、再び、ブレーキ９４への圧力が上昇する。ブレーキ・システムの制御中にバルブ８８及び９６はこの様にシーケンス制御される。
【００３９】
他のブレーキの圧力制御バルブは、同じ様に機能する。つまり、ブレーキ８４の後左出口バルブ１０６及びブレーキ８４の後左入口バルブ７６は、初期車輪スリップが後左輪用の車輪速センサーにより検出されると、電子制御ユニット２６により、シーケンス制御される。
【００４０】
ブレーキ制御機能が必要とされない時に、マスター制御弁６６は再び図２に示された開位置と仮定する。
【００４１】
図２に示されたソレノイド・バルブのいずれもが、ブレーキ流体の加熱目的で駆動されても良い。しかしながら、ブレーキ制御機能が必要とされない時のバルブ駆動について種々の制約がある。それらの場合において、これらの制約があっても、ドライバーによる通常のブレーキ動作は維持されなければならない。
【００４２】
低圧供給バルブ１１２及び１１２’は連続的に駆動されても良い。しかしながら、マスター・シリンダー・バルブ６６及び６８は、ドライバーがブレーキを開放し始めるまでの間のみ、駆動されるべきである。これは、前述の制約の一例である。ドライバーがブレーキを解放する場合に、ドライバーによる弛緩に際してのマスター・シリンダー部分５８及び６０における圧力の下降する時に、制動が連続するのを避けるために、バルブ６６及び６８は開かれる必要がある。図２の残りのソレノイド作動バルブは、ドライバーがブレーキを付勢するまでに駆動され得る。
【００４３】
バルブのいずれかに分配される電流のレベルが、バルブの状態を変化させるのに充分な程高くない閾値より下にあるならば、そのバルブ用のソレノイドは際限なく電流を導いても良い
【００４４】
ブレーキ９４及び８４を制御する制御システムは、過圧解放バルブ１３２を含む。対応する解放バルブ１３２’は車輪ブレーキ１２８及び１３０を制御する制御システムの一部に位置する。
【００４５】
油圧制御ユニット用の作動油の温度を制御するのに際して、前述の様に、種々の方法を用いて、フィードバック温度信号を得ることが出来る。作動油の温度を計測又は推測して、温度センサー入力信号は電子制御ユニット２６へと分配される。そのセンサー入力を変数として用い、電子制御ユニットのプログラム・カウンター及びＣＰＵ部は温度と電流との正確な関係を示すテーブル値を含むレジスターへアドレスすることになる。テーブル値は、実験環境により経験的に得ることが出来、それを電子制御ユニットのメモリーへプログラムすることが出来る。代わりに、レジスターが温度と電流の関数関係を保持しても良い。その場合に、関数関係を持つレジスターがアドレスされると、制御ユニットのＣＰＵは温度の関数として電流レベルを計算する。
【００４６】
制御ユニットの出力ドライバー部分が、バルブ用ソレノイドへ供給可能とされた電流値の形態をとる電力信号を確立するために、ＣＰＵにより実行された計算結果を受ける。前述の様に、バルブの駆動に制約が求められている時には、制御ロジックは、特定のソレノイドがブレーキ・システムの現状に不適切である場合にそのソレノイドの駆動を防止する適切なフラグ及びゲートを含み得る。
【００４７】
本発明の特定の実施例について開示されているが、開示された例における変形例若しくは改良例を排除するものではない。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに改良例を有効にし得る。添付の特許請求の範囲は、その様な改良例をそれらに均等なものと同様に含むのを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施が可能である自動車用油圧ブレーキ・システムを示し、このシステムの要素が概略的にブロック図の形態で示されている。
【図２】代表的な自動車用ブレーキ・システムの概略図である。
【符号の説明】
２４圧力分配弁手段
２６電子制御回路手段
４２，４４，４６，４８，８４，９４，１２８，７２，８０，９０，１００，１１０，１２２ソレノイド弁アクチュエーター
７４，８２，９２，１０２，１０４油圧分配通路
１３０流体圧力操作部材
１１６，１１６’流体圧力ポンプ
【図１】
0004257880.tif 000002
【図２】
0004257880.tif 000003