JP2665612B2 - 自動車のアンチロックブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車のアンチロックブレーキ装置に係
り、詳しくは、ブレーキブースタとモジュレータとを用
いたエアオーバブレーキ用のアンチロックブレーキ装置
に関するものである。

〈従来の技術〉 自動車のサービスブレーキの制動性能を向上させるた
めに、例えば第３図に示すようなアンチロックブレーキ
装置を使用することがあった。このアンチロックブレー
キ装置について説明すると、コンプレッサａから吐出さ
れてエアタンクｂに貯溜されているエアは、ブレーキペ
ダルｃによって操作されるブレーキバルブｄを経てブレ
ーキブースタｅに供給される。ブレーキブースタｅにエ
アが供給されると、オイルリザーバｆからブレーキブー
スタの供給されているオイルが加圧され、ブレーキバル
ブｄから出力されたエアの圧力に応答した油圧（ブレー
キ圧力）がこのブレーキブースタｅから出力され、モジ
ュレータｇに設けられた油圧制御弁ｈを経てホイールブ
レーキｉのシリンダに供給されて所期の制動作用をす
る。

又、車輪の回転が回転センサｊにより検出され、この
回転センサｊの出力に基づいて車輪がロックされたこと
を検出したときにコントローラｋからモジュレータｇの
制御弁ｌに制御信号が供給される。すると、ブレーキバ
ルブｄからモジュレータｇに設けた制御シリンダの空気
室に至る給気通路が閉じられるとともに前記の排気通路
が開かれる。このようにして空気室の内圧が低下する
と、ホイールブレーキｉのシリンダに供給される油圧
（ブレーキ油圧）が低下するので車輪のロックが予防さ
れるのである（特公昭50−7236号公報参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように構成された従来のアンチロックブレーキ装
置においては、各車輪（ホイールブレーキ）毎にモジュ
レータｇが設けられており、ブレーキペダルｃを解放す
るとブレーキブースタｅ及びモジュレータｇ内のエアが
ブレーキバルブｄから排出されてしまう。このために、
アンチロックブレーキ装置を採用することでエアの消費
量が増大し、これにともなってエアタンクｂの容量を増
加する必要性が生じてしまう。従って、斯る構成になる
従来のアンチロックブレーキ装置を設けた場合は、アン
チロックブレーキ装置を設けない通常のブレーキ装置の
エアタンクをそのまま転用できず、あるいは、エアタン
クの容量の増加にともなって自動車の重量が増加してし
まい、しかも、エアコンプレッサａの稼動率が高くなる
ので動力の損失が増加するという不具合があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、アンチロックブレーキ装置を採用することによるエ
ア消費量の増加を抑制できる自動車用のアンチロックブ
レーキ装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明においては、ブレー
キペダルによって操作されるブレーキバルブから出力さ
れたエア圧に応答した油圧を発生するブレーキブースタ
及びこのブレーキブースタからホイールシリンダに供給
される油圧を制御する油圧制御弁を備えたモジュレータ
を設けている。又、車輪のロック（車輪が停止し、若し
くは、停止しようとする状態を云う。以下同じ）が検出
されたときに前記ブレーキバルブから前記モジュレータ
に設けた制御シリンダの空気室に至る給気通路を閉じる
給気弁及び車輪のロックが検出されたときに前記空気室
の排気通路を開いて前記ホイールシリンダに供給される
油圧を低減させる排気弁を設けるとともに、前記ブレー
キバルブから出力されたエア圧が所定値より高いときに
前記給気通路を開く一方、ブレーキバルブから出力され
たエア圧が所定値以下となったときに前記給気通路を閉
鎖するエア圧反応型の保持弁を設けている。そして、前
記給気弁及び保持弁を前記モジュレータのハウジングに
設けた給気通路に介装する一方、前記排気弁を前記モジ
ュレータに設けた排気通路に介装してこれら給気弁、保
持弁及び排気弁をモジュレータに組込んだことを特徴と
している。

〈作用〉 斯る構成になる自動車のアンチロックブレーキ装置に
おいて、ブレーキペダルを踏込み操作すると、この踏込
ストロークに応答したエア圧がブレーキバルブからブレ
ーキブースタ及びモジュレータに供給される。ブレーキ
ブースタは、供給されたエア圧に応じた油圧を出力す
る。ブレーキブースタから出力された油圧は、モジュレ
ータの油圧制御弁を経てホイールシリンダ（ホイールブ
レーキの油圧シリンダ）に供給されるために、この油圧
に対応した制動力が得られる。

このような油圧の供給に際して、車輪のロックが検出
されない状態では給気弁が開弁し、排気弁が閉じてい
る。従って、この場合はブレーキバルブから出力された
エア圧が保持弁を介してモジュレータの制御シリンダの
空気室に供給されるために、この空気室の内圧が高い状
態になり、ブレーキブースタから出力された油圧がその
ままの状態でホイールブレーキに供給され、ブレーキペ
ダルの踏込み操作力（ストローク）に応答した制動力が
得られる。

一方、低摩擦路での走行時のようにブレーキを作動さ
せたときに車輪がロックした場合はモジュレータのハウ
ジングに設けられている給気通路に介装された給気弁が
閉じられるとともに、排気通路に介装した排気弁が開か
れて空気室の内圧を低下させる。すると、モジュレータ
の油圧制御弁が閉じ、ホイールシリンダに供給される油
圧の上昇を停止させるとともに、油圧制御弁の容積膨張
作用でブレーキブースタからホイールシリンダに供給さ
れる油圧を低下させるために、ホイールブレーキの制動
力が低減補正されて車輪のロックが予防される。

尚、このようにして車輪のロックが回避された後は、
給気弁が開いて排気弁が閉じられる。このために、制御
シリンダの内圧が再び上昇してホイールシリンダに供給
される油圧を増大させて制動力を増加させる。以下同様
にして車輪の回転状態に基づいて給気弁及び排気弁が開
閉制御され、これにより、空気室の内圧が増減制御され
て油圧制御弁を介してホイールシリンダに供給される油
圧（ブレーキ油圧）が車輪がロックしないよう増減補正
されて自動車を徐々に停止させる。

一方、ブレーキペダルを緩めるとブレーキバルブから
出力されているエア圧が低下し、ブレーキブースタから
出力される油圧も低下する。又、同時に保持弁を介して
モジュレータの空気室に供給されているエア圧も低下す
る。ところが、ブレーキバルブから出力されているエア
圧が保持弁のセット圧より低くなるとエア圧反応型の保
持弁が閉弁作動して給気通路を閉鎖するために、空気室
からのエアの流出（エアの消費）が抑制される。従っ
て、ブレーキペダルの解放状態においても従来のように
モジュレータの制御シリンダ（空気室）内のエアが完全
に排出されてしまうことがなく、エアの消費量が抑制さ
れる。

更に、このようにエアの消費量を抑制する保持弁及び
制御シリンダの内圧を増減させてブレーキブースタから
ホイールシリンダに供給される油圧を増減補正する給気
弁及び排気弁を、このモジュレータのハウジングに設け
た給気通路及び排気通路に介装しているために、装置全
体を小型軽量化することができるとともに、配管に要す
る工数を低減することができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る自動車のアンチロックブレーキ
装置の概要を示す構成図であり、図示しないエンジンで
駆動されるエンジンコンプレッサ１にはエアタンク２を
接続し、このエアタンク２にブレーキバルブ３を介して
ブレーキブースタ４のエア供給口を接続している。５は
ブレーキバルブ３に設けたブレーキペダルである。

前記ブレーキブースタ４の油圧出力口にはモジュレー
タ６の油圧制御弁７を介してホイールブレーキ８の油圧
シリンダ（以下、ホイールシリンダという）を接続する
ことにより、ブレーキブースタ４から出力された油圧を
ホイールシリンダに供給してホイールブレーキ８を作動
させるようにしている。９はブレーキブースタ４に設け
たオイルリザーバである。

前記ブレーキバルブ３にはエア配管を介してモジュレ
ータ６のエア供給口を接続している。このモジュレータ
６は、第２図に示すように構成されており、前記油圧制
御弁７に連結したピストン10を嵌挿した制御シリンダ11
の端面を覆うハウジング12に給気通路13と排気通路14と
を設けている。そして、給気通路13の一端を前記ブレー
キバルブ３のエア出力口に接続する一方、この給気通路
13の他端を制御シリンダ11内に開口させ、前記排気通路
14を介して制御シリンダ11内を外部に接続している。

又、前記給気通路13には電磁弁による給気弁15を介装
するとともに、前記排気通路14に同じく電磁弁による排
気弁16を介装し、車輪の回転速度に対応した信号を出力
する回転センサ17の出力が制御信号として供給されるコ
ントローラ18の出力端子に前記給気弁15及び排気弁16を
接続することにより、このコントローラ18で給気弁15及
び排気弁16を開閉制御するようにしている。又、前記給
気弁15よりブレーキバルブ３側の給気通路13には保持弁
19を介装している。

前記保持弁19は、モジュレータ６のハウジング12に形
成されている給気通路13に摺動自在に貫挿したピストン
20と、このピストン20の中央に設けた開口21に下流側か
ら対向させたバルブ22と、前記ピストン21をバルブ22側
に摺動付勢するセットスプリング23と、前記バルブ22を
ピストン20に向けて押圧付勢するバルブスプリング24な
どによる減圧機能を有する逆止弁で構成されている。

25は油圧制御弁７の油圧入口、26は同じく油圧出口で
あり、前記油圧入口25をブレーキブースタ４の油圧出力
口に接続するとともに、前記油圧出口26をホイールシリ
ンダに接続している。27は油圧制御弁７のバルブ、28は
同じくバルブシート、29はバルブシート28に設けた通路
を貫通して前記バルブ27に固定したピン30に対向するプ
ランジャであり、このプランジャ29と前記ピストン10と
を連結することにより、制御シリンダ11の内圧とプラン
ジャ29の端面に作用する油圧とのバランスに応じて前記
バルブを開閉作動させて油圧入口25と油圧出口26との間
を連通遮断するとともに、ピストン10及びプランジャの
移動量に対応した油圧制御弁７の油圧室32の容積の増減
により、ブレーキブースタ４からホイールシリンダに供
給される油圧の低減度合（補正量）を増減調整するする
ようにしている。31は制御シリンダ11の空気室である。

このように構成された自動車のアンチロックブレーキ
装置において、ブレーキペダル５を踏込んでブレーキバ
ルブ３を開くと、この時のブレーキペダル５の踏込力
（ストローク）に応答した圧力のエアがブレーキバルブ
３から出力される。

このとき、車輪がロックしない通常の状態での制動時
には、コントローラ18から出力された不作動信号によっ
て給気弁15が開かれるとともに、排気弁16が閉じられて
いる。このために、ブレーキペダル５の踏込みにともな
ってブレーキバルブ３から出力されたエアは、ブレーキ
ブースタ４に供給されているとともに、保持弁19及び給
気弁15を経由して制御シリンダ11の空気室31にも供給さ
れる。

従って、制御シリンダ11の空気室31の内圧がブレーキ
バルブ３の出力に対応して上昇するのでピストン10を第
２図中左側に押圧する力が、ブレーキブースタ４から出
力されてプランジャ29を図中右側に押圧する力より大き
くなる。このために、ピストン10及びプランジャ29が図
示の位置よりも左側に移動してピン30を同方向に移動さ
せるのでバルブ27が開かれ、油圧入口25に供給されてい
る油圧がそのまま油圧出口26に出力される。よって、車
輪がロックされない状態ではアンチロックブレーキ装置
を備えないブレーキ装置の場合と同様にブレーキブース
タ４から出力された油圧がホイールシリンダに供給され
て所期の制動作用をする。

一方、このような制動により車輪がロックしたことが
回転センサ17の出力によって検出されるとコントローラ
18から作動信号が出力される。すると、給気弁15が閉じ
られると同時に排気弁16が開かれるので空気室31の内圧
が低下し、ピストン10を図中左側に押圧する力が減少す
る。このために、ピストン10及びプランジャ29が図中右
側に移動し、ピン30によるバルブ27の押し開きを中断す
るのでバルブ27がバルブシート28に着座し、油圧入口25
と油圧出口26との連通を遮断する。又、このようなピス
トン10及びプランジャ29の移動により油圧制御弁７の油
圧室32の容積が増加するために、ホイールシリンダに供
給される油圧が減圧補正されて車輪のロックが回避され
る。

尚、このようにして車輪のロックが回避されると、コ
ントローラ18から不作動信号が出力されて給気弁15が開
かれるとともに排気弁16が閉じられるので空気室31の内
圧が再び上昇し、バルブ27が開かれてホイールシリンダ
に供給される油圧を上昇させ、以下、同様に給気弁15及
び排気弁16が開閉制御されてホイールシリンダに供給さ
れる油圧を最適制御し、従来のアンチロックブレーキ装
置と同様のロック防止機能を果すことになる。

ところで、ブレーキペダル５を緩め、若しくは解放す
ると、ブレーキバルブ３からエアが排出されてその出力
圧力が低下し、これにともなって制御シリンダ11の空気
室31の圧力も低下する。このとき、保持弁19のピストン
20に作用するエアの圧力Ｐ、給気通路13におけるピスト
ン20を嵌挿した部分の断面積をＡ、ピストン20に設けて
いる開口21の断面積をＢ、セットスプリング23による荷
重をＦとすると、Ｐ（Ｂ−Ａ）＝Ｆとなる関係式が成立
するために、バルブ22が開口21を閉じる圧力P₀は、P₀＝
F/（Ｂ−Ａ）となる。

従って、ブレーキバルブ３の出力圧Ｐが上記セットス
プリング23によるセット荷重に応答して定まる圧力P₀ま
で低下するとバルブ22が開口21を閉じてその下流側のエ
ア（空気室31内のエア）を封じ込める。このために、ブ
レーキペダル５を緩めるときに発生するエアの排出量
（エアの消費量）が減少する。又、このようにブレーキ
バルブ３の出力圧が所定値より低い時は保持弁19による
封じ込め作用でエアの消費量を低減するようにしている
ために、従来のように大容量のエアタンクを設ける必要
性がなく、しかも、エアコンプレッサの稼動率の増加が
抑制されるので経済的である。

又、保持弁19及び給気弁15をモジュレータ６のハウジ
ング12に設けられている給気通路13に組込むとともに、
排気弁16を同じくハウジング12に設けられている排気通
路14に組込んでいるために、装置全体を小型軽量化でき
るとともに、アンチロックブレーキ装置を付加するに際
して行なわれる配管工数を少なくすることができる。

尚、モジュレータ６の制御シリンダ11内には低圧のエ
アが封じ込められるのみであるために、ブレーキバルブ
３の出力圧が低い状態で車輪ロックが発生した場合に
も、排気弁16を開弁させることで空気室31の内圧を速や
かに低下させることができるというように、アンチロッ
クブレーキ装置の作動応答性が損なわれることもない。

上記実施例では、給気弁及び排気弁をともに電磁弁で
構成して作動の応答性を確保しつつ、保持弁を減圧機能
を有する逆止弁で構成しているが、ブレーキバルブの出
力圧を検出し、この検出結果に基づいて開閉制御される
電磁弁で保持弁を構成することにより、モジュレータに
至るエア通路の損失を低下させてブレーキバルブの出力
圧とモジュレータの空気室の内圧との応答性をより高く
することもできる。

〈発明の効果〉 以上の発明から明らかなように本発明によれば、ブレ
ーキバルブの出力圧が所定値以下となったときにモジュ
レータ内の空気を封じ込めるようにしているために、ア
ンチロックブレーキ装置を付加することによるエアの消
費量の増加を抑制することができる。又、このようにエ
アを封じ込める保持弁及びモジュレータの空気室の圧力
を制御する給気弁並びに排気弁を該モジュレータのハウ
ジングに組込んでいるために装置全体を小型軽量化でき
るとともに、配管工数等を低減することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車のアンチロックブレーキ装
置の概要を示す構成す、第２図は同じくモジュレータの
内部構造を示す断面図、第３図は従来例の概要を示す構
成図である。 １……エアコンプレッサ、２……エアタンク ３……ブレーキバルブ、４……ブレーキブースタ ５……ブレーキペダル、６……モジュレータ ７……油圧制御弁、８……ホイールブレーキ 10……ピストン、11……制御シリンダ 12……ハウジング、13……給気通路 14……排気通路、15……給気弁 16……排気弁、17……回転センサ 18……コントローラ、19……保持弁 20……ピストン、21……開口 22……バルブ、23……セットスプリング 24……バルブスプリング、25……油圧入口 26……油圧出口、27……バルブ 28……バルブシート、29……プランジャ 30……ピン、31……空気室 32……油圧室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキペダルによって操作されるブレー
   キバルブと、該ブレーキバルブから出力されたエア圧に
   応答した油圧を発生するブレーキブースタと、該ブレー
   キブースタからホイールシリンダに供給される油圧を制
   御する油圧制御弁を備えたモジュレータと、車輪のロッ
   クが検出されたときに前記ブレーキバルブから前記モジ
   ュレータに設けた制御シリンダの空気室に至る給気通路
   を閉じる給気弁と、車輪のロックが検出されたときに前
   記空気室の排気通路を開いて前記ホイールシリンダに供
   給される油圧を低減させる排気弁と、前記ブレーキバル
   ブから出力されたエア圧が所定値より高いときに前記給
   気通路を開いてブレーキバルブから出力されたエア圧が
   前記所定値より低くなったときに前記給気通路を閉鎖す
   るエア圧反応型の保持弁とを備え、前記給気弁及び保持
   弁を前記モジュレータのハウジングに設けた給気通路に
   介装するとともに、前記排気弁を前記モジュレータに設
   けた排気通路に介装したことを特徴とする自動車のアン
   チロックブレーキ装置。