JP2519695B2

JP2519695B2 - ブレ−キ圧力制御装置

Info

Publication number: JP2519695B2
Application number: JP61262982A
Authority: JP
Inventors: 浩一橋田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPS63116967A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、ブレーキ圧力制御装置に関し、さらに詳
細にいえば、車両制動時における車輪のロックを防止す
るアンチロック制御や、過大駆動力による車輪スピンを
防止するトラクション制御等の制御を行なうのに好適に
使用されるブレーキ圧力制御装置に関する。

＜従来の技術＞従来より、ブレーキ圧力制御装置として、入力操作と
自動操作とを、自動的に選択してブレーキ圧力を制御す
るものが提供されている。

上記ブレーキ圧力制御装置は、マスタシリンダとホイ
ールシリンダとを結ぶ油圧配管、油圧ポンプとホイール
シリンダとを結ぶ油圧配管、およびホイールシリンダと
油タンクとを結ぶ油圧配管のそれぞれの途中部に、電磁
開閉弁が介挿されているものであり、これら電磁開閉弁
を、コンピュータで構成した制御部にて適宜操作するも
のである。

＜発明が解決しようとする問題点＞上記のようなブレーキ圧力制御装置を用いてアンチロ
ック制御を行なう構成が米国特許第3617098号に開示さ
れている。

米国特許3617098号に示されたブレーキ圧力制御装置
を用いてアンチロック制御を行なうには、ロック抑止制
御中に運転者によりブレーキが緩められた場合におい
て、ブレーキ圧力を人力操作に追従させるべく、マスタ
シリンダとホイールシリンダとの間の電磁開閉弁と並列
に、マスタシリンダ側への作動油の流通を許容する逆止
弁を構成する必要がある。

なお、逆止弁の代わりに圧力差スイッチを設け、運転
者がブレーキを緩めたときに、圧力差スイッチがこれを
検出し、コンピュータが電磁開閉弁を開けるという構成
も可能である（特開昭61−222850号公報参照）。

この構成によれば、運転者がまずブレーキペダルにか
なり重い制動力を加えたときに電磁開閉弁を閉めて車輪
のロックアップを防止した後、ペダルへの制動力を減じ
たときに、上記圧力差スイッチの作用でアンチロック状
態を解放して通常の人力操作に戻すことができる（特開
昭61−222850号公報第９頁左上欄第10行〜右上欄第４行
の記述参照）。

このように上記いずれの構成においても、アンチロッ
ク制御には対応することができるが、トラクション制御
や停止保持制御に適用しようとすると、次のような問題
が生ずる。即ち、トラクション制御や停止保持制御で
は、ブレーキペダルに対する人力操作を上回る圧力を負
荷する必要があるが、自動操作によりホイルシリンダに
対して人力操作を上回る圧力を負荷しようとしても、逆
止弁や圧力差スイッチのために、人力による操作力を超
える圧力を印加することはできず、その圧力は人力によ
る操作力と平衡することになる。即ち、これらの逆止弁
や圧力差スイッチはもともと方向性があり、一方の側の
圧力が他方の側の圧力を超えた時には弁を閉じるが、圧
力関係がこの逆になった場合には圧力差を解消するべく
弁を開く動作をするので、ブレーキ圧力を人力による操
作力よりも大きくすることは、構造上不可能となる。こ
のため、この種のアンチロック制御装置をそのままトラ
クション制御や停止保持制御に適用することは不可能で
ある。

一方、上記のようなブレーキ圧力制御装置を用いてト
ラクション制御を行なう構成が米国特許3893535号に開
示されている。

米国特許3893535号に示されたブレーキ圧力制御装置
を用いてトラクション制御を行なうと、運転者が急ブレ
ーキをかけても、自動操作にて設定されたブレーキ圧力
以上の圧力をホイールシリンダに付加することができな
いという欠点がある。また、この機構をそのままアンチ
ロック制御に使用すると、ロック抑止制御中に運転者が
ブレーキを緩めても、マスタシリンダとホイールシリン
ダとの間の電磁開閉弁が閉じているので、ブレーキ圧力
は、自動操作にて制御された圧力に保持され、ついには
車両が停止してしまうことになる。したがって、上記の
構成のブレーキ圧力制御装置をそのままアンチロック制
御に使用することは困難である。

したがって、１つのブレーキ圧力制御装置を用いてア
ンチロック制御とトラクション制御の双方を行なわせる
場合には、上記したブレーキ圧力制御装置の何れもその
まま使用することができず、他の複雑な構造のブレーキ
圧力制御装置を採用する必要があるという問題があっ
た。

＜目的＞この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、
構造簡素にてアンチロック制御、トラクション制御、停
止保持制御等の各種制御に好適に使用することができる
ブレーキ圧力制御装置を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞上記目的を達成するためのこの発明のブレーキ圧力制
御装置は、マスタシリンダとホイールシリンダとの配管
経路の途中部に配設された常開型電磁開閉弁の一次側と
二次側の何れの圧力が高いかを検出する差圧検出手段を
設け、自動操作によるブレーキ圧力の制御中において、
差圧検出手段の出力に基づいて電磁開閉弁の一次側の圧
力と二次側の圧力とが反転したことを検出すれば、常開
型電磁開閉弁を開き、リザーバタンクとホイールシリン
ダとの間に配設された電磁開閉弁、および油圧ポンプと
ホイールシリンダとの間に配設された電磁開閉弁を閉じ
る制御を行うものである。

＜作用＞上記の構成のブレーキ圧力制御装置によれば、差圧検
出手段により、常開型電磁開閉弁の一次側と二次側の何
れの圧力が高いかを検出することができる。この常開型
電磁開閉弁の一次側と二次側の圧力の反転は、例えばア
ンチロック制御を行っている時に、ブレーキを緩めて加
速しようとする場合や、トラクション制御を行っている
時に、ブレーキを踏んで減速しようとする場合、即ち自
動操作によるブレーキ圧力の制御中において人力操作が
なされた場合に生じるものである。そこで、常開型電磁
開閉弁の一次側と二次側の圧力が反転したことを検出す
れば、この検出信号に基づいて常開型電磁開閉弁を開
き、リザーバタンクとホイールシリンダとの間に配設さ
れた電磁開閉弁、および油圧ポンプとホイールシリンダ
との間に配設された電磁開閉弁を閉じることにより、人
力操作を自動操作に優先させることができる。

＜実施例＞以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は、この発明のブレーキ圧力制御装置を示す概
略図である。上記ブレーキ圧力制御装置は、ブレーキペ
ダル（1a）にて人力操作されるマスタシリンダ（１）
と、ブレーキ用のホイールシリンダ（２）と、リザーバ
タンク（４）内の作動油を供給する油圧ポンプ（３）
と、油圧ポンプ（３）にて吐出された作用油を一時的に
貯溜する蓄圧器（５）と、配管経路の途中部に配設され
た電磁開閉弁（S1）（S2）（S3）と、この電磁開閉弁
（S1）（S2）（S3）の作動制御を行なう制御部（６）等
にて構成されている。

上記マスタシリンダ（１）とホイールシリンダ（２）
とは、配管（H1）を介して接続されており、この配管
（H1）の途中部に対して、蓄圧部（５）、リザーバタン
ク（４）が、それぞれ配管（H2）、配管（H3）を介して
接続されている。そして、上記配管（H1）の途中部に電
磁開閉弁（S1）が、配管（H2）の途中部に電磁開閉弁
（S2）が、配管（H3）の途中に電磁開閉弁（S3）がそれ
ぞれ介挿されている。なお、上記電磁開閉弁（S1）（S
2）（S3）は、それぞれ２ポート２位置電磁切換弁によ
り構成されている。

この発明のブレーキ圧力制御装置は、以上の基本的構
成に加えて、電磁開閉弁（S1）と並列に、その一次側
（Ａ）と二次側（Ｂ）の何れの圧力が高いかを検出する
差圧スイッチ（７）が設けられている。この差圧スイッ
チ（７）は、第２図に示すように、密封ケース（71）の
内部に、固定電極（72）と可動電極（73）とを所定隙間
を設けて配置しているものであり、上記固定電極（72）
は、ダイアフラム（74）により支持されている。また、
ダイアフラム（74）の上部空間（75）は、ポート（p1）
を介して電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）に連通されて
おり、下部空間（76）は、ポート（P2）を介して電磁開
閉弁（S1）の二次側（Ｂ）に連通されている。したがっ
て、一次側（Ａ）の圧力が二次側（Ｂ）の圧力よりも高
い場合、或いは両圧力が平衡している場合には、固定電
極（72）と可動電極（73）とを離反状態に維持すること
ができる。そして、一次側（Ａ）の圧力よりも二次側
（Ｂ）の圧力が高くなると、ダイアフラム（74）が上方
へ弾性変形するので、可動電極（73）を固定電極（72）
に接触させることができる。ここに、固定電極（72）に
接続されたケーブル（72a）と、可動電極（73）に接続
されたケーブル（73a）との間の、導通の有無を判断す
ることにより、一次側（Ａ）と二次側（Ｂ）のいずれの
圧力が高いかを検出することができる。

上記制御部（６）は、車輪速度を検出する車速センサ
（61）、CPU（62）、メモリ（63）により構成されてお
り、上記速度センサ（61）からの車輪速度信号、および
差圧スイッチ（７）からの信号を入力として、所定の制
御プログラムによる判断にて、電磁開閉弁（S1）（S2）
（S3）を適宜作動させることができる。

上記作動システムの概略を第６図のフローチャートに
示す。通常走行時（ステップ）は、電磁開閉弁（S1）
は開、電磁開閉弁（S2）（S3）は閉であり、人力操作に
応じたブレーキ圧力が車輪ブレーキに伝えられる状態と
なっている。

ステップにおいてCPU（62）は車輪速度信号より当
該車輪がロック傾向にあるかどうかを判断し、ロック傾
向で無ければ、ステップにおいてスピン傾向にあるか
どうかを判断し、スピン傾向でなければ通常走行状態を
維持する。

ステップにおいてロック傾向が認められると、ステ
ップにおいて電磁開閉弁（S1）を閉、電磁開閉弁（S
3）を開とし、ホイールシリンダ（２）の圧力（ブレー
キ圧力）を減少させる。

ステップにおいてロック傾向からの回復が認められ
れば、電磁開閉弁（S3）を閉とし、電磁開閉弁（S2）を
適宜開閉することにより、ブレーキ圧力を増加させる
（ステップ）。

上記ステップ〜の行程は、運転者がブレーキを強
く踏み続けている限り、繰り返される（ステップ）。

上記ステップ〜の行程中に運転者がブレーキを緩
めたり、或いは路面状態が変化したりすることにより、［マスタシリンダ（１）の圧力］≧ ［ホイールシリンダ（２）の圧力］であったものが、［マスタシリンダ（１）の圧力］＜［ホイールシリンダ（２）の圧力］となる場合がある。この場合には、ステップにおい
て、差圧スイッチ（７）の出力が反転（ON）するのが検
出されるので、これによりステップにジャンプする。
即ち、直ちに、電磁開閉弁（S1）を開とし、電磁開閉弁
（S2）（S3）を閉として、人力操作を優先し、通常走行
状態に戻す。

一方、ステップにおいて、車輪スピン傾向が認めら
れると、ステップにおいて電磁開閉弁（S1）を閉、電
磁開閉弁（S2）を開として、ブレーキ圧力を増加させ
る。ステップにおいてスピン傾向からの回復が認めら
れれば、ステップにおいて電磁開閉弁（S2）を閉と
し、電磁開閉弁（S3）を適宜開閉することによりブレー
キ圧力を減少させる。ステップにおいて所定時間減圧
したと判断された場合にはステップにジャンプし、通
常走行状態に戻る。

上記ステップの行程中、即ち、スピン抑制制
御中に、運転者がブレーキを作動することにより、［マスタシリンダ（１）の圧力］≦ ［ホイールシリンダ（２）の圧力］であたものが、［マスタシリンダ（１）の圧力］＞［ホイールシリンダ（２）の圧力］となる場合がある。この場合には、ステップにおい
て、差圧スイッチ（７）の出力が反転するのが検出され
るので、これによりステップにジャンプする。即ち、
直ちに電磁開閉弁（S1）を開とし、電磁開閉弁（S2）
（S3）を閉として、人力操作を優先し、通常走行状態に
戻す。

このように、車輪のロックまたはスピンが予知されて
いる場合において、運転者がブレーキを緩めて加速、ま
たはブレーキを踏んで停止しようとすると、電磁開閉弁
（S1）の一次側（Ａ）と二次側（Ｂ）の圧力が変化する
ので、この圧力変化を差圧スイッチ（７）により検知し
て、制御部（６）を作動させ、運転者の意図に即した操
縦を行なわせることができる。

さらに、電磁開閉弁（S1）（S2）（S3）を全て閉とす
ることにより、停止保持制御を行なわせることもでき
る。

なお、ロック抑止制御、スピン抑止制御の解除は、電
磁開閉弁（S1）を閉とした直後における不安定な状態に
よる影響を除去すべく、上記制御要求が出された後、所
定時間だけ遅延させるようにしてもよい。

第３図は、差圧スイッチ（７）の他の実施例を示す断
面図である。この差圧スイッチ（７）は、シリンダ（7
7）の内部に、電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）と二次
側（Ｂ）の差圧によってスライドするピストン（78）を
構成しているものであり、上記ピストン（78）のスライ
ドに連動させて、板バネ状の可動接点（79）を固定接点
（80）に対して接触させたり離反させたりすることによ
り、電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）と二次側（Ｂ）の
いずれの圧力が高いかを検出することができる。

第４図は、差圧スイッチ（７）のさらに他の実施例を
示す断面図である。電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）と
二次側（Ｂ）の圧力が略等しいことを検出することがで
きる差圧スイッチ（７）を示す断面図であり、段差シリ
ンダ（81）の内部に、第１のピストン（82）および第２
のピストン（83）を構成しているとともに、第１のピス
トン（82）の一端部の細径部（82a）を、第２のピスト
ン（83）の内周に対して気密的かつ摺動自在に嵌入して
いる。

上記の構成の差圧スイッチ（７）であれば、ポート
（p1）側の圧力をP₁₁、ポート（P2）側の圧力をP₁₂、第
１のピストン（82）の外径をＸ、第１のピストン（82）
の細径部（82a）の外径をＹ、第２のピストン（83）の
外径をＺとすると、 P₁₁・x²＞P₁₂・Z²で、第１のピストン（82）は第２
のピストン（83）とともに、図の右方に移動し、 P₁₁・x²＜P₁₂・Z²で、第１のピストン（82）が左方
に移動し、 P₁₂・Y²≦P₁₁・x²≦P₁₂・Z²で、第１のピストン（8
2）および第２のピストン（83）は、図示した中立位置
に停止する。

したがって、上記第１のピストン（82）および第２の
ピストン（83）の位置を、図示しない電気的な位置検出
手段により検出することにより、電磁開閉弁（S1）の一
次側（Ａ）圧力と二次側（Ｂ）一力の大小のみならず、
両圧力の平衡状態も検出することができる。

第４図に示した差圧スイッチ（７）を用いることによ
り、次の効果が得られる。

第２図、第３図に示した差圧スイッチ（７）を用いる
場合は、自動操作力によるホイールシリンダ（２）の圧
力がマスタシリンダ（１）の圧力よりも過大となってか
ら初めて、可動電極（73）と固定電極（72）が接触し、
電磁開閉弁（S1）と開として自動操作を人力操作に切り
替えるので、上記電磁開閉弁（S1）を開とした時に、ホ
イールシリンダ（２）とマスタシリンダ（１）との圧力
差による反動がブレーキペダルに伝わる。しかし、第４
図に示した差圧スイッチ（７）を用いる場合は、ホイー
ルシリンダ（２）とマスタシリンダ（１）の圧力が略同
圧になった時点で直ちに差圧スイッチ（S1）を開とする
ことができるので、電磁開閉弁（S1）を開とした時にお
けるブレーキペダルの反動を小さくすることができる。

第５図は、電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）と二次側
（Ｂ）の圧力が略等しいことを検出することができる他
の差圧スイッチ（７）を示す断面図であり、シリンダ
（84）の内部に、ピストン（85）を構成しているととも
に、上記シリンダ（84）とピストン（85）のそれぞれの
途中部に形成された凹部（84a）（85a）に、圧縮ばね
（86）を介在している。上記圧縮ばね（86）の両端に
は、軸方向へ移動自在に係合リング（87）が設けられて
おり、この係合リング（87）により、ピストン（85）が
軸方向へ自由移動するのを規制している。

上記の構成の差圧スイッチ（７）であれば、ポート
（p1）側の圧力が高い場合に、圧縮ばね（86）のばね圧
に抗してピストン（85）を図の右方へ移動させ、ポート
（p2）側の圧力が高い場合に、ピストン（85）を図の左
方へ移動させ、両圧力が略等しい場合に、圧縮ばね（8
6）のばね圧（85）により、ピストン（85）を図示した
中立位置に停止させることができる。

したがって、上記ピストン（85）の位置を、図示しな
い電気的な位置検出手段により検出することにより、電
磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）圧力と二次側（Ｂ）圧力
の大小のみならず、両圧力の平衡状態も検出することが
できる。

なお、第２図に示す差圧スイッチ（７）において、固
定電極（72）の対称位置に、別の固定電極を設けること
によっても、電磁開閉弁（S1）の一次側（Ａ）圧力と二
次側（Ｂ）圧力の大小のみならず、両圧力の平衡状態も
検出することができるので、第４図、第５図の差圧スイ
ッチと同じ機能を実現できる。

＜発明の効果＞以上のように、この発明のブレーキ圧力制御装置によ
れば、自動操作によるブレーキ圧力の制御中において人
力操作がなされることにより、電磁開閉弁の一次側の圧
力と二次側の圧力との高低が反転した場合にこのことを
検出し、人力操作を自動操作に優先させることが容易に
できる。したがって、従来のブレーキ圧力制御装置に差
圧検出手段を付加し、制御手段に新しい機能を与えるだ
けの簡単な構成で、アンチロック制御、トラクション制
御、停止保持制御等の種々の制御に好適に使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のブレーキ圧力制御装置の一実施例を
示す概略図、第２図は差圧スイッチの断面図、第３図、第４図および第５図は、差圧スイッチの他の実
施例を示す断面図、第６図はブレーキ圧力制御動作のフローチャート。（１）……マスタシリンダ、（２）……ホイールシリン
ダ（３）……油圧ポンプ、（４）……リザーバタンク（６）……制御部、（７）……差圧スイッチ（S1）（S2）（S3）……電磁開閉弁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力操作されるマスタシリンダ（１）と、
ブレーキ用のホイールシリンダ（２）と、作動油を蓄え
るリザーバタンク（４）と、上記リザーバタンク（４）
内の作動油をホイールシリンダ（２）の高圧供給するた
めの油圧ポンプ（３）と、上記マスタシリンダ（１）と
ホイールシリンダ（２）との配管経路の途中部に配設さ
れた常開型電磁開閉弁（S1）と、上記油圧ポンプ（３）
とホイールシリンダ（２）との配管経路の途中部に配設
された常開型電磁開閉弁（S2）と、ホイールシリンダ
（２）と上記リザーバタンク（４）との配管経路の途中
部に配設された常開型電磁開閉弁（S3）と、これらの電
磁開閉弁（S1）（S2）（S3）の作動制御を行う制御手段
（６）と、上記電磁開閉弁（S1）の一次側と二次側の何
れの圧力が高いかを検出する差圧検出手段（７）とを有
し、上記制御手段（６）は、常開型電磁開閉弁（S1）を閉弁
して２つの常開型電磁開閉弁（S2）（S3）を適宜開閉操
作する自動操作によるブレーキ圧力の制御中において、
差圧検出手段（７）の出力に基づいて電磁開閉弁の一次
側の圧力と二次側の圧力との高低が反転したことを検出
すれば、電磁開閉弁（S1）を開き、電磁開閉弁（S2），
（S3）を閉じる制御を行うものであることを特徴とする
ブレーキ圧力制御装置。
【請求項２】上記差圧検出手段（７）が、一次側が高圧
であることを示す第一位置と、二次側が高圧であること
を示す第二位置と、一次側と二次側が略同圧力であるこ
とを示す第三位置との３位置を検出することができる差
圧スイッチ（７）である上記特許請求の範囲第１項記載
のブレーキ圧力制御装置。