JP3066755B2 - 車両のアンチロック・ブレーキ装置 - Google Patents

車両のアンチロック・ブレーキ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は広くは車両のブレ−キ制御装置、及び特には
アンチロツク制御装置、即ちアンチロツク制動条件下で
機能し、選ばれたすべり（スリツプ）範囲内に車輪速度
を維持するために、選ばれた車輪ブレ−キに周期的に圧
力を解放及び再印加して車両の少なくとも１の選ばれた
車輪に最高の制動力を維持する装置に関する。
＜従来の技術及び発明が解決すべき課題＞ 悪条件下、例えば雨、雪、又は氷で制御された方法で
車両を制動することは一般的に運転者によるブレ−キの
正確な印加を必要とする。このような条件下又は緊急停
止条件では運転者が多くの場合、過大な制動力を印加し
て１以上の車輪をロツクさせて車輪と路面との間に過度
のすべりが起こる。かかる車輪ロツクアツプ条件は方向
安定性を失ない易く、そして多分に制御できない車両ス
ピンを起こす。
車両の操作安定性を改善するたえざる努力で、多くの
企業は活発にアンチロツク・ブレ−キ装置の開発に関与
している。典型的にはかかる装置は車両の各制動車輪の
制動を制御する構造であるが、ある種の装置は一部分の
制動車輪のみの制動を制御するように開発されている。
一般に先行技術のアンチロツク装置は制御される車輪
の速度をモニタ−し、切迫したロツクアツプ条件が存在
する時をきめる中央制御装置を有している。車両のブレ
−キが印加されて、予め定められたすべりが制御される
車輪で検知されると、中央制御装置が機能して組合され
たブレ−キへの油圧の印加を制御して、制御車輪のロツ
クアツプを防止する。典型的にはアンチロツク装置は組
合されたブレ−キへの周期的な圧力の解放及び再印加を
行なつて、運転者が望む車両の減速用の充分なブレ−キ
トルクを生じ続けつつ、車輪のすべりを安全レベルに制
限する装置を有する。一般に圧力再印加用装置は別の油
圧力源であり、選ばれた車輪ブレ−キヘの油圧の印加の
制御にソレノイド作動弁が用いられる。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明はそれぞれの車輪ブレ−キ回路への圧力の印加
を制御するためのブレ−キ装置の各制御チヤンネルに別
々の２位置、スリ−ウエイバルブを用いる車両制動装置
に関する。本発明の好ましい態様はアンチロツク・ブレ
−キ装置であるが、本発明は車両索引制御装置にも包含
できる。
スリ−ウエイバルブは制御される車輪ブレ−キに結ば
れている第１孔、油圧ポンプの出口に結ばれている第２
孔及び油圧ポンプの入口に結ばれている第３孔を有す
る。
バルブは該第１孔が該第２孔に連結されて車輪ブレ−
キへの圧力を増加する第１の位置、及び該第１孔が該第
３孔に連結されて車輪ブレ−キへの圧力を減少する第２
の位置の間だけを動くことができる。
該バルブを操作して選ばれた車輪ブレ−キへの圧力の
印加を制御する電子制御装置がある。制御装置には予め
定められた時限の間該第１の位置と該第２の位置との間
を該バルブを周期的に動かし車輪ブレ−キへの圧力を交
互に増加及び減少させる部材があり、該制御装置は該バ
ルブを該第１及び第２位置に保持する時限を変えるよう
作動して、車輪ブレ−キへの有効圧力を制御し、該予め
定められた時限の間、車輪ブレ−キに正味増加した、減
少した又は一定の圧力を得させて組合された車輪のロツ
クアツプ条件を防止する。
本発明の好ましい態様ではバルブは制御される車輪ブ
レ−キへの圧力の減少及び再印加を調節するように変え
られる衝撃係数を有するパルス巾変調（PWM）信号でバ
ルブが制御される。充分急速な圧力増加及び減少を果す
ために高圧アキユムレ−タがポンプの出口に通じてお
り、一方低圧アキユムレ−タはポンプの入口に通じてい
る。又、ソレノイド作動常開遮断弁が車両マスタ−シリ
ンダと組合されたスリ−ウエイバルブの間に結合されて
いる。
電子制御装置が制御車輪の切迫したロツクアツプ条件
を検知しない車両制動条件下では、加圧ブレ−キ液が直
接車両マスタ−シリンダから常開遮断弁とスリ−ウエイ
バルブを通つて選ばれた車輪ブレ−キに供給される。制
御車輪の切迫したロツクアツプ条件を検知すると、電子
制御装置が作動して遮断弁即刻作動して制御ブレ−キに
供給されるマスタ−シリンダからの流体圧力の更なる増
加を防ぐ。電子制御装置は次にPWM信号を発してスリ−
ウエイ・バルブを制御し、組合されているブレ−キライ
ン中の圧力を組合されているブレ−キのロツクアツプを
起さない可能な最高圧力に保つ。
PWM信号で制御される２位置、スリ−ウエイバルブが
変りつつある路面条件下で車両ブレ−キへの圧力の印加
を正確に制御できることが見出された。上記並びに他の
本発明の特徴は添付図面を参照して以下の詳細な記述を
当業者が読めば容易に明らかになろう。
説明の始めにあたり、本発明のアンチロツク制御原理
はさまざまの制動（ブレ−キ）装置に使用できる構成と
することが可能なことを断つておく。例えば以下に本発
明の応用を本発明の原理を用いた別々の形の３種のアン
チロツク制御装置について特に論ずるが、それらの装置
の原理をみれば、本発明の原理が他のアンチロツクブレ
−キ装置又は牽引制御装置に応用できることは明らかで
ある。
本発明の用途を開示する３種のアンチロツク装置を図
１、２及び３に示す。図１は車両の前輪ブレ−キと後輪
ブレ−キの系統とが別になつているデユアル制動回路を
有する車両で使用する本発明を利用した４輪アンチロツ
ク装置を示す。この形式の装置は“縦方向（前、後）”
分割装置として知られている。図２は各回路で１前輪と
その対角線の位置にある後輪とが制動される対角線分割
式ブレ−キ装置で使用する４輪アンチロツク・ブレ−キ
装置を示す。図３は前輪ブレ−キが例えば図１に示すよ
うなポンプ付アンチロツク装置で制御され、後輪ブレ−
キが米国特許第4,668,023及び4,673,226号及び米国特許
出願07/063,361及び07/053,221、その開示をすべて参考
としてここに包含する、に開示された種類のポンプ無し
アンチロツク装置で制御される４輪縦方向分割ブレ−キ
装置の別の態様を示す。
図１に示す装置を詳述すると、通常のブレ−キ灯スイ
ツチ11aを作動させ、且つデユアルリサ−バ−タンデム
マスタ−シリンダ−12に接続されている車両ブレ−キペ
ダル11が示されている。運転者がブレ−キペダル11を踏
むとマスタ−シリンダ12が加圧の油圧流体（ブレ−キ
液）をライン13経由で前輪ブレ−キ回路に、調圧弁14及
びライン15経由で供給する。調圧弁14は通常のもので車
両の前輪ブレ−キと後輪ブレ−キとの間にきまつた比例
的制動力分布を果すために設けられている。例のとお
り、タンデムマスタ−シリンダ12は前輪ブレ−キライン
13及び後輪ブレ−キライン15を安全上、相互に別々にし
ており、一方のブレ−キラインの圧力損失が他方のブレ
−キラインの圧力損失を生じないようにしている。
図１の縦方向に分割したブレ−キ装置では各前輪ブレ
−キに対して別々の独立的圧力制御回路が設けられてお
り、一方両後輪ブレ−キに対しては単一の圧力制御回路
が設けられている。左前輪ブレ−キを16、右前輪ブレ−
キを17、左後輪ブレ−キを18、右後輪ブレ−キを19の参
照番号で一般的に示す。
図１乃至図３では装置部品間の油圧流体結合（線）は
実線で、電気結線は破線で、機械的連結は点線で示して
ある。簡単にするために電気結線は破線22で中央電子制
御装置21に接続されているものとして示してある。１本
の破線22は複数本の個々の独立した導線群で、さまざま
の装置センサからの信号を受けるのに必要であつたり、
さまざまの電気作動装置部品に信号を送るのにも用いら
れたりするものとみなされている。例えば図１ではライ
ン22で、電子制御装置21は車輪速度センサ23、24、25及
び26に接続されており、これらはそれぞれ左前輪、右前
輪、左後輪及び右後輪の速度をモニタ−するために接続
されている。図１、２及び３では４輪すべてに別々の速
度センサを示してあるが、中央リヤ差動歯車で駆動的に
相互結合されている後輪を有する車両では、後輪の平均
速度をモニタ−するために差動歯車の入力に接続されて
いる単一のリヤ（後輪）センサを用いるのが好ましい。
図１ではアンチロツク時に車両の後輪への圧力の制御
に用いられる装置の部品は参照番号27で示すブロツク内
に収容されている。後述のようにアンチロツク装置の必
須の部品はすべてブロツク27に収容されており、制御す
べき他の車輪ブレ−キ回路の数に応じて、必要によつて
複数化されている。通常、アンチロツク制御が作動して
いない制動条件下では、常開遮断弁28及び三方（スリ−
ウエイ）圧力制御弁29を経て、後輪ブレ−キライン15中
の流体圧力が後輪ブレ−キ18及び19に供給される。中間
供給ライン31は遮断弁28をスリ−ウエイバルブ（三方圧
力制御弁）29の第１孔29aに結合し、最後方の後輪供給
ライン32はバルブ29の第２孔29bを後輪ブレ−キに結合
する。弁28及び29ともソレノイドで作動され電線22に接
続されていて中央制御装置21で制御される。図１に示す
ように、弁28及び29はマスタ−シリンダから後輪ブレ−
キに流体を直接供給する位置に通常保たれる。
後輪ブレ−キ制御回路27も、電気モ−タで操作され、
低圧ライン35に結合された入口と高圧ライン36に結合さ
れた出口を有する油圧ポンプ33を有する。モ−タ34とポ
ンプ33との間の機械的相互結合は点線34aで示してあ
る。高圧ライン36は直接高圧アキユムレ−タ37に、そし
て逆止弁38を経て中間供給ライン31に連結されている。
低圧油圧ライン35は低圧アキユムレ−タ39及びスリ−ウ
エイバルブ29の第３孔29cの両方に直接連結されてい
る。高圧逃し弁（バイパス弁）41はライン36及び35の間
に連結されそして高圧ラインの圧力をモニタ−のために
連結されたパイロツト孔42を有する。
後輪速度センサ25及び26のいずれも、後輪のいずれに
も切迫したロツクアツプ条件が無と検知された制動条件
下では、弁28及び29は図１に示すような正常な、無作動
状態にある、そしてライン15の加圧ブレ−キ液は弁を通
して直接後輪ブレ−キに供給される。いずれか後輪に切
迫したロツクアツプ条件が検知されると、電子制御装置
21がはたらいて即刻、遮断弁28を作動させて、弁28を閉
止して後輪ブレ−キにマスタ−シリンダから供給される
流体圧力の更なる増加を防ぐ。同時にモ−タが付勢され
てポンプ33を駆動し、高圧アキユムレ−タ37に送入す
る。電子制御装置21は次にスリ−ウエイバルブ29を制御
して、後輪ブレ−キライン32中の圧力を後輪ブレ−キの
いずれもがロツクアツプを起さない可能な最高圧力を維
持するように作用する。
本発明によれば、スリ−ウエイバルブ29は電子制御装
置から後輪ブレ−キに予め定められた制御圧力を与える
ように選ばれた可変衝撃係数（duty cycle）を有するパ
ルス巾変調（PWM）信号を受ける。弁が図１に示す位置
の時には、ライン36からの高圧流体が逆止弁38を経て後
輪ブレ−キに供給される。弁29が起動すると、後輪ブレ
−キライン32は低圧ライン35に連結され、後輪ブレ−キ
ライン中の流体が低圧アキユムレ−タ39に向けられて、
後輪ブレ−キ圧を下げる。弁へのPWM信号は後輪ブレ−
キへの圧力の増加及び減少を正確に制御するのに利用出
来ることが見出された。典型的には（後輪ブレ−キ圧の
関数である）予め定められた衝撃係数で、後輪ブレ−キ
への圧力は比較的一定なレベルに保たれる。この時点で
衝撃係数を増加させると、ソレノイドはより長時限起動
されたままで、より多くの流体を低圧アキユムレ−タに
流して後輪ブレ−キへの圧力を減少する。逆に衝撃係数
を下げると、より高い圧力の流体を後輪ブレ−キに供給
して結果的にブレ−キ圧力を増す。
アンチロツク装置が作動している限り、モ−タ34は連
続運転されてポンプ33を駆動する。
スリ−ウエイバルブ29が起動（低圧ライン35が後輪ブ
レ−キライン32に連結されている）時のPWM衝撃係数の
部分では、ブレ−キに高圧流体が必要で無く、流体は高
圧アキユムレ−タ37にポンプ圧入される。アキユムレ−
タ37はポンプと共に、弁29が無作動位置に復した時、ブ
レ−キに高圧を充分供給できる大きさである。アキユム
レ−タ37が一杯になつて弁29が作動している時は、逃し
弁41が予め定められた値以上のライン36中の圧力増加を
検知して開き、高圧ライン36の圧力を予め定められた値
に保ちつつ、流体を低圧アキユムレ−タ39にそらす。逆
止弁38が設けられて、車両制動時に後輪アンチロツク回
路を作動させずにマスタ−シリンダ12から高圧ライン36
及びアキユムレ−タ37中への流体流を防止する。低圧ア
キユムレ−タ39が設けられており、後輪ブレ−キライン
32の急速な圧力減少を可能にし、遮断弁28が閉じている
ので、アンチロツク制御時にマスタ−シリンダにもどる
ことのできない過剰のブレ−キ流体も収容する。
後輪ブレ−キ回路27には、マスタ−シリンダ出力ライ
ン15、後輪ブレ−キライン32、及び低圧ライン35の流体
圧力モニタ−用のリセツトスイツチ44もある。スイツチ
44は常閉で２つの別々の機能を果す。第１に装置がアン
チロツク状態で作動している時、スイツチ44はマスタ−
シリンダ出力ライン15と後輪ブレ−キライン32間の差圧
をモニタ−する。第２に装置がアンチロツク状態で無く
車両が正常制動動作時に、スイツチ44はライン35中の圧
力をモニタ−してスリ−ウエイバルブの条件をモニタ−
するのに用いられる。その第１の機能を果すために、ラ
イン15と32の流体間の差圧をモニタ−するためにリセツ
トスイツチ44が結合され、そしてライン32の圧力がライ
ン15の圧力より大きい時に、スイツチ接点を開く構造で
ある。装置がアンチロツク状態で、リセツトスイツチ接
点が開いている時は、これは遮断弁28が閉じていてライ
ン15の圧力がライン32の圧力より大きいことを示す、そ
してスイツチ接点が閉じている時はこれはライン15の圧
力がライン32の圧力に等しいかそれより低下しているこ
とを示す。ブレ−キ灯スイツチ11aが起動したままで、
スイツチ接点が開き且つ次に閉じた場合は、これは運転
者が先ずブレ−キペダルに比較的大きな制動作用を最初
に印加して、装置をアンチロツク状態にし且つ遮断弁を
閉じて後輪のロツクアツプを防止させ、次にペダルを必
然的に完全に解放せずに制動作用を減少させた場合を示
している。アンチロツク条件を解放してブレ−キ装置を
正常操作条件に復帰させるのが望ましいのはかかる場合
である。従つて装置がアンチロツク状態にあり、コンピ
ユ−タ（電子）制御装置21がリセツトスイツチ接点があ
る時点で開き、然し今は閉じており、ブレ−キペダルが
なお踏まれているのを検知すると装置は正常制動状態に
復帰する。典型的にはリセツトスイツチの作動に伴なう
若干のヒステリシスがあるので、ライン15の圧力がライ
ン32の圧力にほぼ等しいままである時にスイツチ接点は
閉止位置と開放位置の間をパチパチ動くことは無い。
ブレ−キ装置がアンチロツク状態で作動していない時
には、リセツトスイツチ44は低圧アキユムレ−タ39の流
体圧をモニタ−してスリ−ウエイバルブ29の弁座の１つ
の条件をチエツクするように接続される。この時点でア
キユムレ−タ39は空であつて、スリ−ウエイバルブ29の
孔29cに組合されている弁座はライン31及び32の加圧流
体がアキユムレ−タ39に供給されるのを防止する必要が
ある。然しこの弁座を通つてアキユムレ−タ中への流体
漏洩の場合にはライン35の圧力増加がスイツチ44で検知
され、そしてスイツチ接点が開いて制御装置21に潜在的
欠陥がスリ−ウエイバルブにあると信号する。制御装置
はブレ−キ故障警報灯45に接続されていて、これはアン
チロツクブレ−キ装置に故障が検知された時に作動す
る。
前輪ブレ−キのいずれかに切迫したロツクアツプが検
知された時は、前輪ブレ−キは、後輪ブレ−キについて
上記したものに類似した方法で別々に制御される。従つ
て各前輪ブレ−キはそれ自身の遮断弁と共に、それと組
合さつてそれぞれ自身の２位置スリ−ウエイバルブを有
している。然し下に詳記するように、マスタ−シリンダ
から単一のフロント供給ライン13が両前輪ブレ−キに流
体圧力を供給しているので、単一の低圧アキユムレ−タ
及び高圧アキユムレ−タと共に単１個のポンプが両前輪
を制御するのに必要である。
図１に示すようにライン13の加圧ブレ−キ流体は遮断
弁46、三方圧力制御弁47を経て左前輪ブレ−キ16に供給
される。中間供給ライン48が遮断弁46とスリ−ウエイバ
ルル47の第１孔に連結され、最終供給ライン49がスリ−
ウエイバルブ47の第２孔とブレ−キ16の間に連結され
る。遮断弁51、中間供給ライン52、三方圧力制御弁53及
び最終供給ライン54を経て同様な方法で圧力が右前輪ブ
レ−キ17に供給される。弁46、47、51及び53はすべてソ
レノイド作動されそして電線22に接続されている。
第２のポンプ55がモ−タ34で動かされ、高圧ライン57
で高圧アキユムレ−タ56に連結された出口、低圧ライン
59で低圧アキユムレ−タ58に連結された入口を有する。
高圧ライン57は逆止弁61を介して左前輪ブレ−キ中間供
給ライン48に連結され、また逆止弁62を介して右前輪ブ
レ−キ中間供給ラインに連結される。低圧ライン59はス
リ−ウエイバルブ47及び53の両方の第３孔に連結され
る。高圧逃げ弁63は高圧ライン57と低圧ライン59の間に
連結され、高圧ライン57の流体圧力モニタ−用に連結さ
れた検知ライン64を有している。
後輪ブレ−キ回路のリセツトスイツチ44に類似した構
造と機能を持つ別々のリセツトスイツチが各前輪ブレ−
キ回路に設けられている。特には、リセツトスイツチ65
が左前輪回路に組合されていてライン13、49及び59の圧
力モニタ−用に連結されている。リセツトスイツチ66が
右前輪ブレ−キ回路と組合されていて、ライン13、54及
び59の圧力モニタ−用に連結されている。
前輪のいずれにも切迫したロツクアツプ条件が前輪速
度センサ23又は24のいずれでも検知されない制動条件下
では、ライン14の圧力が直接、遮断弁46及び51、それと
組合されたスリ−ウエイバルブ47及び53を経てそれぞれ
の前輪ブレ−キに供給される。然し、車両の制動時に、
速度センサ23又は24のいずれかが電子制御装置21に速度
信号を発して、前輪ブレ−キの一つがロツクアツプ条件
に近付きつつあることを示すと、制御装置は特定の車輪
回路に組合された個々の遮断弁を作動させて、そしてモ
−タを付勢してポンプを起動する。個々のスリ−ウエイ
バルブは次に電子制御装置からPWM信号を受けて組合さ
れている車輪ブレ−キの圧力を制御して、ロツクアツプ
を起さずに、組合されたブレ−キへの最高流体圧力を与
えるようにする。
さて図２を説明すると、対角線に分割したブレ−キ装
置用のアンチロツク装置が示してあり、図１の部品に類
似した構造と機能を有している本装置の部品は同一の参
照番号で同定する。図２で対角線的に分割した装置は、
各車輪ブレ−キに対して別々の三方圧力制御弁、及び各
マスタ−シリンダに対して別々の遮断弁を用いる。従つ
て図２では２個の遮断弁が必要で、一方、４個の三方圧
力制御弁が必要である。特には、第１のマスタ−シリン
ダ回路はライン70の加圧流体を遮断弁71、中間供給ライ
ン72及びスリ−ウエイバルブ73を経て左前輪ブレ−キ供
給ライン74に供給する。ライン70からの加圧流体は又、
遮断弁71、及び中間供給ライン72を通り、圧力調整弁75
及びスリ−ウエイバルブ76を経て右後輪ブレ−キ供給ラ
イン77に供給される。同様に第２のマスタ−シリンダ回
路はライン78のブレ−キ圧力流体を第２遮断弁79、第２
中間供給ライン70、及びスリ−ウエイバルブ81を経て右
前輪ブレ−キ供給ライン82に供給する。ライン78の加圧
流体は又、遮断弁79及び中間供給ライン80を経て、圧力
調整弁83及びスリ−ウエイバルブ84を経て左後輪ブレ−
キ供給ライン85に供給される。図１の逆止弁38に類似す
る機能の逆止弁86が高圧ライン36と中間供給ライン72の
間に連結されている。第２逆止弁87が高圧ライン57と第
２中間供給ライン80の間に連結されている。図２の装置
は左前及び右前ブレ−キ回路とそれぞれ組合された別々
のリセツトスイツチ88及び89を有する。
図２の遮断弁及びスリ−ウエイバルブは図１の弁と同
様な方法で作動する。特にどの車輪にも切迫したロツク
アツプ条件が検知されない時には、弁は図２に示した無
起動位置のままで、全ブレ−キ制御はブレ−キペダル11
を介して運転者によつてやられる。然し、速度センサを
経て電子制御装置21が切迫した車輪ロツクアツプ条件を
検知すると、制御装置は切迫したロツクアツプ車輪に組
合されている遮断弁を即刻付勢して閉じて、それぞれの
車輪ブレ−キへの圧力の更なる増加を防止し、同時にモ
−タを付勢してポンプ33及び55を作動させるようにはた
らく。制御装置は次に組合されたスリ−ウエイバルブに
PWM信号を発して、車輪ロツクアツプ無しで最大の制動
を達成できるように圧力を制御する。４輪全部がアンチ
ロツク制御下にある場合、三方圧力制御弁73、76、81及
び84の各々は個々に別々のPWM信号で制御され、それぞ
れの車輪ブレ−キへの圧力を制御する。アンチロツク制
御時に、追加のブレ−キ流体が特定の車輪ブレ−キ回路
で必要な時は、組合されている遮断弁を選択的にパルス
で開くことができる。車両が完全に停止する迄か、運転
者がブレ−キペダルを完全に解放して停止灯スイツチ
（ブレ−キ灯スイツチ）回路を開にする迄又は１以上の
リセツトスイツチが遮断弁の一方又は両方を開いて回路
を正常制動に復帰させるべきことを示す点迄ペダルをゆ
るめる迄、この制御は続く。
さて図３を説明すると、後輪ブレ−キ回路制御部分27
を前記の米国特許第4,673,226号に例示、記載された形
式のポンプの無いアンチロツク制御装置93で置換してあ
る以外は、図１に示した装置にきわめて類似した縦方向
に分割したブレ−キ装置が示されている。図３に示すと
おり、ポンプの無い制御回路には、圧力調節弁14の出口
と後輪ブレ−キライン32の間に連結されているソレノイ
ド作動、常開遮断弁94がある。ソレノイド作動常閉放出
弁95が後輪ブレ−キライン32と低圧流体アキユムレ−タ
96の間に連結されている。リセツトスイツチ97はアキユ
ムレ−タ96及びライン15及びライン32の圧力をモニタ−
するように連結されている。
操作では、後輪のすべり条件が検知された時、電子制
御装置21が遮断弁94を閉じて後輪ブレ−キへの流体圧力
を比較的一定なレベルに保つ。制御された車輪の源速度
が予め定められた値を越すと、電子制御装置は選択的に
放出弁95を開いてアキユムレ−タ96ヘの流体の流入を可
能にして後輪の減速度を下げて車輪のすべり条件を補正
する。路面条件が一定である限り、停止までの間、装置
は後輪ブレ−キ圧力を一定レベルに保つ。然し車両が低
摩擦面から高摩擦面に移ると、かかる環境下ではポンプ
付装置で制御されている装置の前の制動車輪が車両の減
速度を自動的に増加させるので、電子制御装置がこれを
検知できる。かかる条件下ではロツクアツプ条件を起さ
ずに後輪ブレ−キへの圧力を通常増加できる。従つて制
御装置は遮断弁94を選択的に開いて後輪ブレ−キへの圧
力を次第に増す。
図４、５及び６を用いて図１のアンチロツク装置の一
般的操作を説明する。図４を先ず説明すると、個々の車
輪ブレ−キ回路例えば図１の後輪ブレ−キ制御回路27の
圧力の選択的制御に使用する３種のPWM波形の例を示
す。参照番号101で示す図４の上の波形は周期ｔを有し
約33％の衝撃係数を有する波形を示す。先述したよう
に、スリ−ウエイバルブ29が作動しないと後輪ブレ−キ
ライン32は中間供給ライン31に直接連結される。従つて
装置がアンチロツク状態で遮断弁28が閉じている時は、
ポンプ33からの加圧流体はスリ−ウエイバルブ29を経て
後輪ブレ−キ供給ライン32に直接流入してブレ−キへの
圧力を増加できる。バルブが作動されると、後輪ブレ−
キライン32はライン31から切離され、低圧ライン35に連
結されて後輪ブレ−キへの圧力を下げる。PWM信号の各
サイクルに対して33％の衝撃係数を有するPWM信号をス
リ−ウエイバルブ29が受けると、供給ライン32は67％の
時間は高圧ライン36にそして33％の時間は低圧ライン35
に連結される。従つて所定のPWM信号のサイクルに対し
て後輪ブレ−キへの全圧増加は圧力減少よりも大であ
る。従つて（図４で予め定められた時限Ｐで示す）複数
個のPWMサイクルにわたつてこの衝撃係数を維持するこ
とにより、後輪ブレ−キへの有効な圧力増加が達成され
る。
参照番号102で示す図４の中段に示す波形は約45−50
％の衝撃係数を有するPWM波形を示す。この波形がスリ
−ウエイバルブ29に供給されると、バルブが作動してい
ない時間の間の圧力減少とバルブが作動状態にある時間
の間の減少とが実質上相互に等しく、従つて後輪ブレ−
キへの圧力はゼロの正味増加又は減少となる。この場
合、後輪ブレ−キ圧力はほぼ一定のレベルに保たれる。
後輪ブレ−キへの圧力を一定に保持する条件を生ずるあ
る衝撃係数は装置の相対圧力の現在の値とスリ−ウエイ
バルブの固有の流れ特性によつて変ることを理解された
い。
参照番号103で示す図４の下の波形は67％の衝撃係数
を有するPWM波形を示す。所定のサイクル中、後輪ブレ
−キへの圧力は67％の時間減少し、33％の時間の間増加
する。これで後輪ブレ−キへの正味の圧力減少を生じ
る。図４を引用して例示及び説明した波形は如何にして
２位置、スリ−ウエイバルブが後輪ブレ−キへの圧力を
増加、保持又は減少するのに利用できる例として示して
あることを理解されたい。後輪ブレ−キへの圧力を実際
に制御する時には、バルブに印加されるPWM波形の衝撃
係数は、ブレ−キについて所望の正確な圧力制御を得る
のに、０乃至100％で変えられる。
図５を説明すると、図１の後輪ブレ−キ制御回路27に
関して、特定の制動条件下でアンチロツク装置の操作を
説明するのに用いられる波形図が示してある。図５で
は、組合されているスリ−ウエイバルブ29の操作は波形
104で示され、組合されている後輪の実際の速度は波形1
05で示され、そして組合されている後輪ブレ−キの圧力
は下方の波形106で示されている。はじめ、時刻t0で車
両は車両ブレ−キを印加せずにVtの速度で走行してい
る。この時は同一の方法で車両速度と車輪速度との差
（“wheel speed departure"〔車輪速度の乖離〕フロ−
チヤ−ト中では“車両速度との差”と略称する）109を
補正し110で別の車両速度と車輪速度との差を生じさせ
る。
PWM波形を発生する特定周波数は１つのブレ−キ装置
から別のブレ−キ装置に変えられる。然し最も短い車輪
速度乖離サイクルと組合されている時間よりも小さな周
期を有する周波数を選ぶのが好ましいことが見出され
た。従つてスリ−ウエイバルブは所定の圧力減少相及び
圧力増加相中でその２位置の間を往復する。例えば自動
車例えば軽トラツクでは、比較的高いｍμ面例えば乾燥
コンクリ−ト上の車輪速度乖離は60ミリ秒と短かくな
り、比較的低いｍμ面例えば雪又は氷では数秒となる。
50ヘルツ（20ミリ秒に等しい周期）の周波数での操作が
満足すべき結果を与えることが見出された。
さて図６を説明すると、本発明のアンチロツク装置の
基本操作を示すフロ−チヤ−トが示してある。図６では
プロセス機能114は“正常”制動条件を示しており、そ
こではアンチロツク装置が作動されず、車両のブレ−キ
圧力は運転者が完全に管理している。かかる制動条件時
に、本発明のアンチロツク装置は実際の車輪速度をモニ
タ−し続けて、各車輪の減速度及びすべりレベルを算出
し、それらの値を予め定められたアンチロツク作動しき
い値と比較する。この比較機能は判断点115で示してあ
り、アンチロツクしきい値を一つ越えなければ装置114
の正常制動状態のままである。然しアンチロツクしきい
値を越えている時には、装置116のアンチロツク状態に
入り、次に処理機能117を実行し、アンチロツクしきい
値を越えた車輪と組合された遮断弁又はバルブを作動さ
せて閉じ、同時にモ−タ34を作動させてポンプ33及び55
を動かす。次に装置は処理機能118に入り、それぞれの
スリ−ウエイバルブに予め定められた衝撃係数でPWM信
号を供給して予め定められた速度でブレ−キ圧を下げ
る。PWM信号の特定された衝撃係数は現在の車輪減速度
とすべりレベルの典型的には関数である。ブレ−キ圧力
低下が車輪を減速度して予め定められたレベルに下げる
と、装置は処理機能119に入り、PWM信号の衝撃係数を変
化させて、組合されている車輪への圧力を急増して車輪
速度を車両速度にもどして（“車両速度との差補
正”）、別の車輪速度乖離を起こす迄にする。
装置は次に判断点120に入りスリ−ウエイバルブの操
作によつて与えられる圧力の増加が充分圧力を増加させ
て（“車両速度との差を大きくする”）別の車輪速度乖
離が起こるようになつているかを判断する。乖離がなけ
ればプログラム“NO"で分岐して処理機能121に入り、組
合された遮断弁を一時的にパルスして組合されている後
輪ブレ−キに次の車輪速度の乖離（図６中では“差”と
略示）を起こすに足る追加流体圧力を与える。装置は次
に処理機能118と同様な処理機能122に入り、スリ−ウエ
イバルブにPWM信号を供給して圧力を減少して（車輪速
度と）車両速度との差を補正する。この点で装置は判断
点123に入り特定のスリ−ウエイバルブと組合されたリ
セツトスイツチの状態をチエツクする。リセツトスイツ
チがここで開いていると、運転者がブレ−キを強く始め
に印加して装置をアンチロツク状態にしたが、ブレ−キ
ペダルを完全に解放すること無く今やブレ−キ圧力を部
分的に解放して、マスタ−シリンダ出力圧力がブレ−キ
を制御している圧力より低くなつた先述の場合を示して
いる。この場合、アンチロツク制動制御はもはや必要で
は無く、装置は“YES"で分岐して正常制動状態にもど
る。然し組合されたリセツトスイツチが開いていなけれ
ば装置は“NO"で分岐して処理機能119にもどり、アンチ
ロツク制御を保つて、次の車輪速度の乖離を起こす。
図７−10を引用して個々のパルブコンポ−ネントの特
別の構造を詳説する。先ず図７を説明すると、図１の三
方圧力制御弁（“スリ−ウエイバルブ”と称する）29の
断面図を示す。装置の他のスリ−ウエイバルブも同様な
構造を有していることを理解されたい。図７ではスリ−
ウエイバルブ29はバルブ本体130に装着して示してあ
る。バルブ本体は特定の方法で装置の個々の部品を連結
するためのさまざまな装着場所と連結通路を有してい
る。バルブ組立体の特定の構造な必要なコンポ−ネント
の数によつて変ることを理解されたい。また電子制御系
を好ましくはバルブ本体に隣接して装着する。
バルブは上方又は第１コア部材132と下方又は第２コ
ア部材133の間に位置する軸方向にシフト可能なア−マ
チヤ−131がある。ア−マチヤ−131の上端と第１コア部
材132の下端が第１の常開ボ−ルバルブ、一般的に参照
番号134で示す、を形成し、ア−マチヤ−131の下端と下
方コア133の上端が一般的に参照番号135で示す常閉第２
ボ−ルバルブを形成する。ヘリカルコイルばね136がア
−マチヤ−131の上部を囲み、ア−マチヤ−131を軸方向
下側へと偏倚してボ−ルバルブ135を常閉位置に保つ。
上方コア部材132の一部及びア−マチヤ−131を囲んでい
るコイル137を付勢してア−マチヤ−131は軸方向上方へ
とシフトさせボ−ルバルブ135を開き且つボ−ルバルブ1
34を閉じることができる。
スリ−ウエイバルブ29はバルブ本体130にねじ込まれ
ているアダプタ−138でバルブ本体に固定される。保護
円筒キヤツプ139がコイル137を囲み、アダプタ−138上
に押しかぶされた下端と上方コア132の中間部分に押し
かぶせられた減径上端を持つ。上方コアの最上端はそこ
に密封的に連結された連結部材142を持つ。連結部材142
はライン36及び31を経て高圧ブレ−キ流体を受入れるよ
うに結合された通路143がある。上方コア132は中央通路
144を有し、加圧ブレ−キ流体をボ−ルバルブ134に供給
する。
下方コア部材133はアダプタ−138の下端にねじ込まれ
た上端と、バルブ本体に形成されライン35で低圧アキユ
ムレ−タ39とポンプ33の入口に通じる通路に密封的に挿
入された下端を有する。コア133を貫通してライン35を
ボ−ルバルブ135に連結するために中央通路146が形成さ
れている。バルブ本体130は後輪ブレ−キ供給ライン32
と連結する構造で環状フイルタ−スクリ−ンと下方コア
部材133に形成された縦溝149を介してボ−ルバルブ134
及び135の両方に通じている第２通路147がある。
圧力制御弁29の操作は次のように要約できる。コイル
137が付勢されないとア−マチヤ−131はばね136で下方
に偏倚されボ−ルバルブ135を閉じる。この時ボ−ルバ
ルブ134は開いてライン31からの流体圧力を中央通路144
を通し、ボ−ルバルブ134を通して、ア−マチヤ−131の
周りを周り縦スロツト149中へと下方へ流させる。この
点から流体は環状フイルタ−スクリ−ン148を通つて通
路147中に流入し、そこで後輪ブレ−キ供給ライン32を
経て後輪ブレ−キに供給される。コイルが付勢される
と、ア−マチヤ−131に及ぼされる磁力がばね136の偏倚
力に打克つてア−マチヤ−131を上方に押してボ−ルバ
ルブ134を閉じボ−ルバルブ135を開く。この時ブレ−キ
ライン32中の流体圧力は通路147中へとフイルタ−スク
リ−ン148を介し縦スロツト149中への流体流で低下させ
られる。この点から流体はボ−ルバルブ135を通り中央
コア通路146中に流れ、そこでバルブ本体通路145を通つ
て低圧ライン35に供給される。
高圧アキユムレ−タ37と逃し弁41の特別な構造を図８
に示す。本発明の好ましい態様ではこれら２コンポ−ネ
ントが単一組立体に包含される。図８に示すように高圧
アキユムレ−タ組立体にはバルブ本体130の円筒形穴152
内に摺動可能に装着された外側プランジヤ151がある。
外側プランジヤ151は強力ヘリカル（圧縮コイル）ばね1
53で上方に偏倚される。保持キヤツプ154がバルブ本体
にねじ込まれておりその下端に排気孔155がある。内側
プランジヤ156は外側プランジヤ151の中央穴内に摺動可
能に配置された上端を持つ。空洞152の上方部分と外側
プランジヤ151の上端が高圧流体貯蔵用の室159を形成し
ている。室159はバルブ本体通路161を介して高圧ライン
36に連結されている。高圧流体が室159に圧入される
と、プランジヤ151は下方に押されてばね153を圧縮す
る。
高圧逃し弁は一般に参照番号162で示されている。逃
し弁162にはボ−ルシ−ト（弁座）165に対してばね164
で下方に偏倚されているボ−ル163がある。通常、ボ−
ル163はプランジヤ151の中央穴157を流体が流下するの
をブロツクする。然し外側プランジヤ151が充分な距離
下方へ移動して内側プランジヤ156の下端面166がキヤツ
プ154の端壁167とかみ合い、内側プランジヤ156が更に
下方に移動するのを妨げられ、一方外側プランジヤ151
は更に距離Ｄ下方に動き続ける。この点で内側プランジ
ヤ156の最上端面168がボ−ル163とかみ合いボ−ルを弁
座165から上げる。このことが逃し弁を開けて流体を外
側プランジヤ151の中央穴157中に、外側プランジヤ151
の側端に形成された通路169中に、そして次にバルブ本
体に形成され低圧ライン35に連結されている通路171中
への流入を可能にする。内側プランジヤ156の底が外れ
て逃し弁162が開くきまつた圧力は予め定められたばね
定数を有するばね153を選ぶことで制御できる。
図９を説明すると、遮断弁28の断面図が示してある。
この遮断弁は前記の米国特許出願07/053,221に開示され
た遮断弁と本質上同一である、そこでここでは詳細な説
明を省く。上記の特許出願に開示された遮断弁と本発明
の遮断弁との唯一の差は、本発明では弁座部材172の底
部を囲んでいるシ−ル171がバルブ本体130に形成された
円筒形穴173中に挿入され且つ弁座部材172の外側で両方
向への流体流をブロツクする構造の標準的Ｏ−リングシ
−ルであることである。前記特許出願ではシ−ルは一方
向への流体流を可能にする環状リツプである。
遮断弁28は軸方向にシフト可能なア−マチヤ−174が
あつて、ばね175で上方にばね偏倚されているので、参
照番号176で示すボ−ルバルブは常開位置に保たれる。
ア−マチヤ−174はア−マチヤ−174の上方への移動を制
限する閉じた上端178のあるスリ−ブ部材177内に摺動可
能に配置される。弁座部材172はアダプタ−179にねじ込
まれており、アダプタ−はバルブ本体130にねじ込まれ
ている。コイル181がア−マチヤ−174の下方部分と弁座
部材172の上方部分を囲んでおり、アダプタ−179とスリ
−ブ177に圧入ばめされたカバ−182で保護されている。
このカバ−182はアダプタ−179とスリ−ブ176の間の磁
束路を完成する機能もする。
弁が付勢されない位置の時は、ボ−ルバルブ176が開
いていて、マスタ−シリンダからの流体が弁座部材172
中に設けた中央通路183を通り上方に流れ、ボ−ルバル
ブ176を過ぎて、弁座部材172に沿つて形成された縦方向
スロツト184に沿つて下方に流れることができる。この
点で、流体は弁座部材172を囲む環状通路185に入り、通
路185から中間供給ラインに連結されている横方向通路1
86に出る。コイルが付勢されるとア−マチヤ−174が下
方に押されてボ−ルバルブ176を閉じ、従つてマスタ−
シリンダライン15と中間供給ライン31の間の流体流をブ
ロツクする。
図10を説明すると、リセツトスイツチ44の断面図であ
る。リセツトスイツチにはバルブ本体130の通路191にね
じ込まれた中空プラグ190がある。通路191は、ブレ−キ
供給ライン32から流体を受けるように連結されている第
１横方向通路192、マスタ−シリンダライン15から流体
圧力を受けるように連結されている第２横方向通路19
3、及び低圧ライン35から流体を受けるように連結され
た第３通路194に接続されている。プランジヤ195が通路
191内に摺動可能に配置され、その上に装着されて通路1
92、193及び194を他から遮断するＯ−リング196a、196b
及び196cを有している。
スイツチ接点組立体196は中空プラグ190の上方部分内
に装着されている。特に図10に示すようにプランジヤ19
5がその最下方位置にある時、スイツチ組立体は常閉位
置に偏倚されている。前述したように、正常な非アンチ
ロツク制動条件中に、通路194（低圧ライン35）中の圧
力は充分に増加してプランジヤ195を上方に押すと常閉
位置から常開位置に移る。前述のように、これは組合さ
れているスリ−ウエイバルブ29の弁座漏洩を示す。また
前述のようにアンチロツク制動条件時には、リセツトス
イツチはマスタ−シリンダ圧力（ライン15）と後輪ブレ
−キに供給されている実際の圧力（ライン32）との間の
差圧をモニタ−する。これらの場合、装置がアンチロツ
ク状態に入り遮断弁が閉じると通路193のマスタ−シリ
ンダ圧力は通路192の後輪ブレ−キ圧力より大となり、
従つてプランジヤ195を上方に押してスイツチを開かせ
る。通路193のマスタ−シリンダ圧力が通路192の後輪ブ
レ−キ圧力以下になる迄、スイツチは開いた位置にあ
る。これはアンチロツク制御の解放が望ましいことを示
している。
本発明を好ましい態様について例示、説明したが、本
発明はここに特に例示した方法以外で実施できることを
理解されたい。例えば使用可能なさまざまの形式のソレ
ノイド作動弁がある。また本発明は用途的に図１−３に
示した特定の構成配列装置に限定されるものでは無く、
そして例示したものよりも車輪回路数が多いか、少ない
他のアンチロツク装置も容易に本発明に包含できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
図１は車両の前輪ブレ−キと後輪ブレ−キに分割されて
いるデユアルブレ−キ回路を有する車両に使用する本発
明を有している４輪アンチロツク装置を示す。 図２は各回路で一方の前輪と対角線関係にある後輪とが
制動される対角線方式分割ブレ−キ装置で使用する４輪
アンチロツクブレ−キ装置を示す。 図３は車両の前輪ブレ−キがポンプ付アンチロツク装置
で制御され、一方後輪ブレ−キはポンプ無しのアンチロ
ツク装置で制御される４輪を縦方向に、前輪系と後輪系
に分割したブレ−キ装置の別の態様を示す。 図４は個々のブレ−キ回路中の圧力を選択的に制御する
ためにスリ−ウエイバルブに供給できる３種の別々のPW
M波形を示す。 図５は特定の制動条件下のアンチロツク装置の操作を示
す波形図である。 図６は本発明のアンチロツク装置の基本操作を示す簡略
化フロ−チヤ−トを示す。 図７は本発明で使用するソレノイド作動、２位置、スリ
−ウエイバルブの構造を示す断面図である。 図８は本発明のアンチロツク装置に使用する圧アキユ
ムレ−タ／逃し弁複合体を示す断面図である。 図９は本発明で使用する遮断弁の断面図である。 図10は本発明で使用するリチツトスイツチの断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン シー タツク アメリカ合衆国ミシガン州 48105 ア ン アバー デビツド コート 1780 (72)発明者 エドワード エヌ フラー アメリカ合衆国ミシガン州 48158 マ ンチエスター シヤーロン ベリー ロ ード 17750 (72)発明者 ピーター エブリイ アメリカ合衆国ミシガン州 48154 リ ボニア アレン アベニユー 33026 (56)参考文献 特開 昭60−213550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78859（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−143466（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4673226（ＵＳ，Ａ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一対の前輪ブレーキを有する一対の前輪、
    少なくとも一対の後輪ブレーキを有する少なくとも一対
    の後輪と、当該前輪及び後輪ブレーキを起動させる為に
    加圧ブレーキ流体を供給する為のマスターシリンダとを
    有する車両の為のアンチロックブレーキシステムであっ
    て、当該システムは、更に、 当該一対の車輪の速度データを発生する為に、当該一対
    の前輪ブレーキと当該少なくとも一対の後輪ブレーキと
    に作動的に接続されているセンサ、 当該センサに作動的に接続されている電子制御手段、 当該マスターシリンダと当該一対の前輪ブレーキとの間
    に接続された第１のアンチロック制御回路であって、当
    該第１のアンチロック制御回路は、加圧ブレーキ流体を
    供給する為のポンプを含むものであり、更に当該第１の
    アンチロック制御回路は、当該電子制御手段によって作
    動せしめられるものであって、それによって、当該一対
    の前輪に設けられた当該センサからの、当該前輪に於い
    てロックアップ状態がまさに起ころうとしている状態を
    指示する車輪速度データに応答して、当該電子制御手段
    が、当該ポンプを含む当該第１のアンチロック制御回路
    を作動せしめて、当該前輪を、当該制御期間中、予め定
    められた車輪スリップ条件に維持する様に、当該加圧流
    体の圧力を選択的に緩和したり再加圧する様にして当該
    前輪に対して当該加圧流体を印加する様に構成されてい
    る第１のアンチロック制御回路、及び、 当該マスターシリンダと当該少なくとも一対の後輪ブレ
    ーキとの間に接続されたポンプ不在の第２のアンチロッ
    ク制御回路であって、当該ポンプ不在の第２のアンチロ
    ック制御回路は、当該マスターシリンダと当該少なくと
    も一対の後輪ブレーキとの間に接続された遮断弁と、当
    該少なくとも一対の後輪ブレーキと低圧アキュムレータ
    との間に接続された放出弁とを有しており、且つ、当該
    ポンプ不在の第２のアンチロック制御回路は、当該少な
    くとも一対の後輪に設けられた当該センサからの、当該
    後輪に於いてスリップ状態がまさに起ころうとしている
    状態を指示する車輪速度データに応答して、当該電子制
    御手段が、当該遮断弁を閉鎖し、それによって当該少な
    くとも一対の後輪ブレーキに対する流体圧力を相対的に
    一定に保持する様に制御し、又若し当該センサが当該後
    輪の減速度を検出し、その減速度が、予め定められた値
    を越えるものと当該電子制御手段が判断した場合には、
    当該電子制御手段は当該放出弁を選択的に開放し、それ
    によって当該圧力流体を放出して、当該少なくとも一対
    の後輪の減速度を低減させる事によって、当該後輪に於
    けるまさに起ころうとしているスリップ状態を回避すべ
    く制御する様に構成されたポンプ不在の第２のアンチロ
    ック制御回路、 とから構成されている事を特徴とするアンチロックブレ
    ーキシステム。
  2. 【請求項２】前記第１のアンチロック制御回路はマスタ
    ーシリンダと前輪ブレーキとの間に接続された弁手段を
    含み、前記弁手段は前記ポンプに接続された入口と第１
    のアキュムレータに接続される出口を備え、前記弁手段
    は、切迫した前輪のロックアップ条件である時、加圧さ
    れたブレーキ流体を前記ポンプから前輪ブレーキに作用
    させ、且つ、ブレーキ圧力を前輪ブレーキから第１のア
    キュムレータに開放して、前記切迫した前輪のロックア
    ップ条件を補正するように選択的に作動することを特徴
    とする請求項１記載の車両のアンチロック・ブレーキシ
    ステム。
  3. 【請求項３】前記第１のアンチロック制御回路の弁手段
    は、更に、切迫した前輪のロックアップ条件である時に
    作動し、前記前輪ブレーキをマスターシリンダから遮断
    することを特徴とする請求項２記載の車両のアンチロッ
    ク・ブレーキシステム。
  4. 【請求項４】前記第１及び第２のアンチロック制御回路
    を作動させるための制御ユニットが設けられ、前記制御
    ユニットは低摩擦面から高摩擦面への変化を検出し、前
    記ポンプ無しの第２のアンチロック制御回路の前記遮断
    弁を選択的に開き、後輪ブレーキに加えられる圧力を増
    加せしめるように作動することを特徴とする請求項２記
    載の車両のアンチロック・ブレーキシステム。
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