JP2001191906A - 液圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキの応答性が良好で、追加部品点
数を削減して低コスト化を図れる液圧ブレーキ装置を提
供する。 【解決手段】 マスタシリンダ１０と入口弁１６の
間の主流路１２に、液圧の増圧機能を有する通常開式の
増圧弁１５を介装する。増圧弁１５はマスタシリンダ１
０の液圧を受けて摺動する異径ピストン２２と、主流路
１２を開閉する弁機構と、ばね３７を具備し、異径ピス
トン２２の受圧面積比によりマスタシリンダ１０の液圧
が増圧されてホイールシリンダ１１へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は緊急時のブレーキペ
ダルの踏力不足を補う制動力の補助機能を有する液圧ブ
レーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】緊急制動時又は運転者のブレーキペダル
踏力の不足時に、大きなブレーキ力を発生させるブレー
キアシストシステムとして、例えば特開平８−２９５２
３１号公報に開示されている。このブレーキアシストシ
ステムは、既存のアンチスキッド制御システムである液
圧ポンプと複数の電磁弁とにより構成される補助圧力源
装置を活用しつつ、新たに複数の電磁弁を追加し、ブレ
ーキ力増圧時に液圧ポンプを駆動させてホイールシリン
ダへ給液してブレーキペダルの踏力不足を補う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したブレーキアシ
ストシステムにあっては、新たに合計２個の電磁弁と流
路の追加設計を強いられ、重量、レイアウト性、製造コ
ストの各点で改善の余地がある。

【０００４】また、増圧時に液圧ポンプを稼働させて補
助リザーバ内の液を強制的に補充する方式であるため、
ポンプ駆動開始から実際に増圧されるまでに時間がかか
りその応答性が悪い。特に低温時はブレーキ液が低粘性
化するためにその応答性が著しく低下する。

【０００５】さらにブレーキアシスト時において、液圧
ポンプの駆動音がノイズとなって発生する問題も残され
ている。

【０００６】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、ブレーキアシ
スト時における応答性を良好に改善できる、液圧ブレー
キ装置を提供することにある。さらに本発明の他の目的
は、追加部品点数を削減して低コスト化が図れる、液圧
ブレーキ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
リザーバ及び圧力増圧装置を具備するマスタシリンダと
ホイールシリンダとの間に２系統の液圧回路を形成し、
各系統の主流路に介装した通常開式の入口弁及び戻り流
路に介装した通常閉式の出口弁による流路の開閉操作
と、戻り流路に介装した液圧ポンプの駆動によりホイー
ルシリンダの液圧を制御する液圧ブレーキ装置におい
て、前記主流路に、液圧の補助増圧機能を有する通常開
式の増圧弁を介装したことを特徴とする、液圧ブレーキ
装置である。請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
液圧ブレーキ装置において、増圧弁の圧力調整室とリサ
ーバの間を通常閉式の遮断弁付きの補助流路で接続した
ことを特徴とする、液圧ブレーキ装置である。請求項３
に係る発明は、請求項１に記載の液圧ブレーキ装置にお
いて、増圧弁の圧力調整室と戻り流路に介装した補助リ
サーバの間を通常閉式の遮断弁付きの補助流路で接続し
たことを特徴とする、液圧ブレーキ装置である。請求項
４に係る発明は、請求項３に記載の液圧ブレーキ装置に
おいて、増圧弁の圧力調整室と増圧弁のマスタシリンダ
側の主流路との間を通常開式の開閉弁付きの流路で接続
したことを特徴とする、液圧ブレーキ装置である。請求
項５に係る発明は、請求項２に記載の液圧ブレーキ装置
において、増圧弁の中間に形成した室を常時大気に開放
したことを特徴とする、液圧ブレーキ装置である。請求
項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに
記載の液圧ブレーキ装置において、増圧弁は、異径のボ
ア孔に収容された異径ピストンと、前記異径ピストンに
内蔵した通常開式の弁機構と、前記異径ピストンを開弁
方向に付勢するばねと、前記ボア孔と異径ピストンの大
径部の端面との間に形成され、マスタシリンダと連通す
る受圧室と、前記ボア孔と異径ピストンの小径部の端面
との間に形成され、ホイールシリンダと連通する増圧室
と、緊急時、前記弁機構を閉じ増圧室の増圧された液圧
をホイールシリンダへ供給し得るように異径ピストンの
摺動を許容する圧力調整室とを具備することを特徴とす
る、液圧ブレーキ装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。

【０００９】＜イ＞装置全体の概要 図１にブレーキアシストシステムを組み込んだ液圧ブレ
ーキ装置の一例を示す。ブレーキ液圧を発生する公知の
ブレーキ倍力機能付きのマスタシリンダ１０と前後輪の
各ホイールシリンダ１１，１１の間が主流路１２，１３
で接続され、ブレーキペダル１４の踏み込み操作及び解
除操作によりマスタシリンダ１０とホイールシリンダ１
１，１１の間で２系統の液圧回路が形成されている。後
述する増圧弁１５を除き各系統の構成は共通であるか
ら、一方の系統（主流路１２）側の構成について説明
し、他方の系統（主流路１３）についての説明を省略す
る。

【００１０】主流路１２の途中には後述する液圧作動式
の増圧弁１５が介装されている。前記増圧弁１５の下流
側の主流路１２に通常開式の電磁弁よりなる入口弁１
６，１６が介装されていると共に、前記各入口弁１６，
１６とホイールシリンダ１１とを結ぶ主流路１２と、前
記入口弁１６，１６の上流側の主流路１２との間に戻り
流路１７が形成してあり、この各戻り流路１７に通常閉
式の電磁弁よりなる出口弁１８，１８と補助リザーバ１
９とモータ２０で駆動する液圧ポンプ２１（これらによ
り補助液圧駆動手段を構成）が夫々直列に介装されてい
る。そして車輪のスキッド傾向が検出されると図示しな
い電子制御システムにより、液圧ポンプ２１が稼働して
入口弁１６の上流側の主流路１２へブレーキ液を供給す
ると共に、入口弁１６及び出口弁１８の開閉制御が行わ
れて、ホイールシリンダ１１の液圧を保持、減圧、増圧
できるようになっている。増圧弁１５を除いた構成は既
存のアンチスキッド制御システムと同様である。

【００１１】＜ロ＞増圧弁 増圧弁１５は異径ピストン２２による受圧面積差を利用
して主流路１２の液圧を増大する機能を有する液圧作動
式の弁で、その詳細を図２に基づいて説明する。

【００１２】ハウジング２３の異径のボア孔内には異径
ピストン２２が摺動自在に収容されている。異径ピスト
ン２２は大径部２４と小径部２５とを有し、各部２４，
２５の外周面にシール材２６，２７が外装されている。
異径ピストン２２の軸芯には主流路１２の一部を構成す
る軸路２８が穿設されている。

【００１３】ボア孔と異径ピストン２２の大径部２４の
間に受圧室２９が形成され、ボア孔と小径部２５の間に
増圧室３０が形成され、その中間に圧力調整室３１が形
成されている。受圧室２９はマスタシリンダ１０側の主
流路１２と連通し、増圧室３０はホイールシリンダ１１
側の主流路１２と連通している。

【００１４】軸路２８の拡径部３３内に収容された弁体
３４と、受圧室２９の蓋部に衝当して弁体３４の位置決
めをする軸部３２と、拡径部３３の端部に形成した弁座
３５と、弁体３４を弁座３５方向に付勢するばね３６と
により主流路１２を開閉する通常開の弁機構を構成して
いる。

【００１５】増圧室３０内には異径ピストン２２が受圧
室２９の縮小する方向に付勢する開弁用ばね３７が縮設
されている。異径ピストン２２は受圧室２９側の端面が
ボア孔に当接して開弁方向の位置が規制される。

【００１６】＜ハ＞遮断弁 圧力調整室３１とブレーキ液を貯えるリザーバ３８との
間が遮断弁３９付きの補助流路４０で接続されている。
遮断弁３９は通常閉式の電磁弁で、ブレーキペダルの踏
力不足の検知信号に基づいて開弁して、圧力調整室３１
内の液をリザーバ３８へ還流して異径ピストン２２の摺
動を阻害しないように機能する。

【００１７】遮断弁３９は２系統で共有するようにす
る。すなわち、既存の２系統の液圧回路に対して、２個
の増圧弁１５と１個の遮断弁３９を追加するだけの構成
となる。

【００１８】＜ニ＞踏力不足情報の検出手段 例えば主流路１２やマスタシリンダ１０に液圧を検出す
る公知のセンサを配備するか、或いはブレーキペダル１
４の踏み込み速度を検出するセンサを配備し、これらの
センサで運転者のブレーキ操作の緊急度合いを検知す
る。そして、緊急時と判断された場合に前記遮断弁３９
に切換信号を発するようにすることで対処する。運転者
のブレーキ操作の緊急度合いの判断方法は、公知の電子
制御ユニット（ＥＣＵ）にこれらのセンサの入力信号を
基に判断できるプログラムを追加するだけの簡易な対応
で可能である。

【００１９】

【作用】つぎにブレーキ力のアシスト方法について説明
する。

【００２０】＜イ＞正通常 図１はブレーキ操作の非緊急時における液圧ブレーキ装
置のブロック図を示す。同図において、遮断弁３９及び
出口弁１８，１８は閉弁状態のままであり、また入口弁
１６，１６は開弁状態のままである。したがって、マス
タシリンダ１０で発生した液圧は主流路１２及び通常開
式の増圧弁１５、入口弁１６，１６を経てホイールシリ
ンダ１１，１１へ供給される。

【００２１】ここで図２に示す増圧弁１５に作用する液
圧について考察すると、異径ピストン２２の大径部２４
と小径部２５との受圧面積比により異径ピストン２２を
増圧室３０の減少方向に向けた摺動力（図面では下向き
の摺動力）が発生するが、開弁用ばね３７のばね力が異
径ピストン２２の摺動抵抗となることと、遮断弁３９が
閉弁状態にあることで圧力調整室３１が密封化され、こ
れが異径ピストン２２の摺動抵抗となることの要因によ
り、異径ピストン２２の摺動が阻止されて、増圧弁１５
の開弁状態が維持される。

【００２２】＜ロ＞増圧時 既述した手段によりブレーキ操作の緊急時と判断された
場合は、遮断弁３９が閉弁状態から開弁状態に切り替わ
り、図３に示す増圧弁１５の圧力調整室３１の圧力が大
気圧に開放される。

【００２３】増圧弁１５の圧力調整室３１の圧力が大気
圧に開放されると、異径ピストン２２の大径部２４と小
径部２５との受圧面積比により異径ピストン２２を増圧
室３０の減少方向に向けた摺動力（図面では下向きの摺
動力）が発生する。

【００２４】この異径ピストン２２に作用する摺動力が
開弁用ばね３７のばね力を越えると、異径ピストン２２
が増圧室３０の減少方向に向け摺動を開始し、異径ピス
トン２２内の弁体３４が弁座３５に着座して軸路２８、
すなわち主流路１２を遮断する。

【００２５】異径ピストン２２が増圧室３０を減少しな
がら摺動を続けると、増圧室３０の内圧が更に上昇し、
増圧弁１５の下流側の主流路１２の液圧が増圧弁１５の
上流側より増大される。ホイールシリンダの圧力が増大
し、車輪がロック傾向を示すと、公知のアンチロック制
御が行われる。

【００２６】またブレーキを解除すると、増圧弁１５の
上流側の主流路１２の液圧が消失するため、異径ピスト
ン２２が開弁用ばね３７のばね力により受圧室２９の減
少方向へ向けて摺動し、異径ピストン２２内の弁体３４
が弁座３５から離隔して軸路２８を開放する。また遮断
弁３９は開弁状態から閉弁状態に切り換えられる。

【００２７】

【発明の実施の形態２】以降に他の実施の形態について
説明するが、既述した実施の形態１と同一の部位は同一
の符号を付してその説明を省略し、先の実施の形態と異
なる点を中心に説明する。

【００２８】図４は他の液圧ブレーキ装置のブロック図
を示す。本実施の形態は、増圧弁１５の圧力調整室３１
と戻り流路１７との間を補助流路４０で接続して、増圧
弁１５の圧力調整室３１の戻り圧を補助リザーバ１９へ
還流するようにした。補助流路４０に遮断弁３９を介装
することは既述した実施の形態１と同様である。ＥＣＵ
からの信号によりアンチロック制御作動に入ったとき
は、瞬時に遮断弁３９が閉にする。

【００２９】アシスト解除時、遮断弁３９を介して補助
リザーバ１９内の液が増圧弁１５内の圧力調整室３１へ
戻され、その後に遮断弁３９が閉に切り替わる。またブ
レーキアシストからアンチロック制御に入ったときは、
アンチロック制御終了後に出口弁１８，１８及び遮断弁
３９を開いて、主流路１２の液を増圧弁１５内の圧力調
整室３１へ戻す。液が戻ったら出口弁１８，１８及び遮
断弁３９が閉じる。

【００３０】本実施の形態にあっては、実施の形態１と
同様に、遮断弁３９の開閉時期を調整することで増圧弁
１５の作動圧を自由に設定することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態３】図５は図４の液圧ブレーキ装置
の増圧弁１５の戻り性を改善した他の実施の形態を示す
もので、増圧弁１５の圧力調整室３１と、増圧弁１５の
マスタシリンダ側の主流路１２との間を流路４１で接続
し、該流路４１に開閉弁４２を介装している。補助流路
４０に遮断弁３９を介装することは既述した実施の形態
と同様である。

【００３２】そして、前記開閉弁４２は遮断弁３９と同
時に開から閉に切り替わり、補助リザーバ１９内の液が
増圧弁１５内の圧力調整室３１へ戻される。

【００３３】本実施の形態にあっては、アンチロック制
御終了後、補助リザーバ１９に液が残っていないときで
も、流路４１および開閉弁４２に存在する液を増圧弁１
５の圧力調整室３１内へ補充することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態４】図６は増圧弁１５内の圧力調整
室３１を常時大気圧に開放した他の実施の形態を示す。

【００３５】本実施の形態にあっては、前記した実施の
形態１の遮断弁３９及び補助流路４０を省略できて、構
成部品点数の大幅削減を図れる利点がある。既述した実
施の形態２〜３は２個の増圧弁１５以外に電磁式の遮断
弁を必要とするが、本実施の形態にあっては２個の増圧
弁１５のみで済む。

【００３６】

【発明の実施の形態４】以上はアンチスキッド制御シス
テムを具備した液圧ブレーキ装置について説明したが、
補助圧力手段（入口弁１６、戻り流路１７、出口弁１
８、補助リザーバ１９、モータ２０）を具備しないタイ
プにも適用できる。また、他のスキッド制御システムと
の組み合わせも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ マスタシリンダと入口弁の間の主流路に液圧作
動式の増圧弁を介在するだけでブレーキペダルの踏力不
足をアシストでき、構成の簡略化が図れる。 ＜ロ＞ 増圧弁に液圧の増圧機能を付与してあるので、
液圧を速やかに増圧することができ、ブレーキアシスト
の応答性が良くなる。しかもアンチスキッド制御用の液
圧ポンプを稼働しないので、液圧ポンプの駆動音による
ノイズの問題も解消できる。 ＜ハ＞ 増圧弁に内蔵した異径ピストンの受圧面積比及
び開弁用ばねのばね力を選択することで、或いは遮断弁
を具備するものにあっては遮断弁の開弁のタイミングを
調整することで増圧力を自由に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の実施の形態１に係る液圧ブレーキ装置
のブロック図

【図２】 増圧弁のモデル図

【図３】 液圧増圧（アシスト）時における増圧弁のモ
デル図

【図４】 増圧弁の戻り圧を補助リザーバへ還流するよ
うにした実施の形態２に係る液圧ブレーキ装置のブロッ
ク図

【図５】 増圧弁の戻り性を改善した実施の形態３に係
る液圧ブレーキ装置のブロック図

【図６】 増圧弁の圧力調整室を常時大気圧に開放した
実施の形態４に係る液圧ブレーキ装置のブロック図

【符号の説明】

１０ マスタシリンダ １１，１１ ホイールシリンダ １２，１３ ２系統の主流路 １４ ブレーキペダル １５ 増圧弁 １６，１６ 入口弁 １７ 戻り流路 １８，１８ 出口弁 １９ 補助リザーバ ２０ モータ ２１ 液圧ポンプ ２２ 増圧弁の異径ピストン ２３ ハウジング ２４ 異径ピストンの大径部 ２５ 異径ピストンの小径部 ２６，２７ シール材 ２８ 軸路 ２９ 受圧室 ３０ 増圧室 ３１ 圧力調整室 ３２ 軸部 ３３ 拡径部 ３４ 弁体 ３５ 弁座 ３６ ばね ３７ 開弁用ばね ３８ リザーバ ３９ 遮断弁 ４０ 補助流路 ４１ 流路 ４２ 開閉弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リザーバ及び圧力増圧装置を具備するマス
   タシリンダとホイールシリンダとの間に２系統の液圧回
   路を形成し、各系統の主流路に介装した通常開式の入口
   弁及び戻り流路に介装した通常閉式の出口弁による流路
   の開閉操作と、戻り流路に介装した液圧ポンプの駆動に
   よりホイールシリンダの液圧を制御する液圧ブレーキ装
   置において、 前記主流路に、液圧の補助増圧機能を有する通常開式の
   増圧弁を介装したことを特徴とする、 液圧ブレーキ装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の液圧ブレーキ装置におい
   て、増圧弁の圧力調整室とリサーバの間を通常閉式の遮
   断弁付きの補助流路で接続したことを特徴とする、液圧
   ブレーキ装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の液圧ブレーキ装置におい
   て、増圧弁の圧力調整室と戻り流路に介装した補助リサ
   ーバの間を通常閉式の遮断弁付きの補助流路で接続した
   ことを特徴とする、液圧ブレーキ装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の液圧ブレーキ装置におい
   て、増圧弁の圧力調整室と増圧弁のマスタシリンダ側の
   主流路との間を通常開式の開閉弁付きの流路で接続した
   ことを特徴とする、液圧ブレーキ装置。
5. 【請求項５】請求項２に記載の液圧ブレーキ装置におい
   て、増圧弁の中間に形成した室を常時大気に開放したこ
   とを特徴とする、液圧ブレーキ装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
   液圧ブレーキ装置において、増圧弁は、異径のボア孔に
   収容された異径ピストンと、前記異径ピストンに内蔵し
   た通常開式の弁機構と、前記異径ピストンを開弁方向に
   付勢するばねと、前記ボア孔と異径ピストンの大径部の
   端面との間に形成され、マスタシリンダと連通する受圧
   室と、前記ボア孔と異径ピストンの小径部の端面との間
   に形成され、ホイールシリンダと連通する増圧室と、緊
   急時、前記弁機構を閉じ増圧室の増圧された液圧をホイ
   ールシリンダへ供給し得るように異径ピストンの摺動を
   許容する圧力調整室とを具備することを特徴とする、液
   圧ブレーキ装置。