JP3190990B2 - 車輪ブレーキの圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は制動時に車輪のロックを
防止するアンチロック制御機能（ＡＢＳ）と、発進時や
加速時に駆動輪のスリップを防止するトラクションコン
トロール機能（ＴＣＳ）の両機能を具備する車輪ブレー
キの圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＢＳとＴＣＳの両機能を装備する車両
には、特開昭５７−２２９４８号公報に開示されている
ような圧力制御装置が組込まれている。この装置はＡＢ
Ｓ液圧回路を基本回路とし、この回路の戻し管路にマス
タシリンダの作動に応じて作動する制御弁と、ＴＣＳ用
の液圧ポンプピストンとが追加して介装されている。こ
の制御弁はマスタシリンダの作動時には給排切替弁とリ
ザーバ間を連通し、非作動時には給排切替弁とリザーバ
間の連通を遮断すると共に、給排切替弁と液圧ポンプの
吐出側管路とを連通するように機能する。またＡＢＳ作
動時及びＴＣＳ作動時の液圧源は液圧ポンプに共通して
求め、ＴＣＳ作動時はＡＢＳ液圧回路の戻し管路を通じ
て液圧ポンプからの液圧が給排切替弁を介して所定の車
輪のホイールシリンダに供給される。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】前記した従来の圧力
制御装置にはつぎのような問題点がある。

【０００４】＜イ＞ ＴＣＳ作動による増減圧時に、液
圧ポンプからホイールシリンダへの液圧の供給と、ホイ
ールシリンダからリザーバへの圧力排出が夫々制御弁及
び給排切替弁の少なくとも２つの弁を経由しなければな
らず、その構成が複雑であると共に、応答性が悪い。

【０００５】＜ロ＞ 液圧ポンプはＡＢＳ用のポンプピ
ストンの他にＴＣＳ用のポンプピストンを必要とするだ
けでなく、２位置３方向の電磁弁を必要とするから、構
造が複雑化し、しかも装置が高価となる。

【０００６】＜ハ＞ ＴＣＳ作動時においては、マスタ
シリンダリザーバ内の作動液を液圧ポンプが吸引し、吐
出圧液をホイールシリンダへ供液することで液圧の増圧
を行うが、減圧時はホイールシリンダの圧液をマスタシ
リンダ導管及びマスタシリンダを経てマスタシリンダリ
ザーバに還流している。そのため、マスタシリンダ内の
シリンダカップが損傷し易い。

【０００７】＜ニ＞ 単に製品コストの低減を図ること
が目的であれば、制御弁は電磁式を用いず液圧作動式と
すればよい。ところが、制御弁が液圧作動式であると制
御弁の切替装置のために液量が消費されるために、ブレ
ーキペダルのストロークが長くなる不都合がある。

【０００８】

【本発明の目的】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、つぎのよ
うな車輪ブレーキの圧力制御装置を提供することにあ
る。 ＜イ＞ ＴＣＳ作動時における液圧制御の応答性が向上
する、車輪ブレーキの圧力制御装置。 ＜ロ＞ 部品点数の削減と構成の簡略化が図れる、車輪
ブレーキの圧力制御装置。＜ハ＞ マスタシリンダのシ
リンダカップの損傷を回避できる、車輪ブレーキの
圧力制御装置。 ＜ニ＞ ブレーキペダルのストロークロスの増大を解消
できる、車輪ブレーキの圧力制御装置。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、マスタシリ
ンダとホイールシリンダを結ぶ主ブレーキ流路と、主ブ
レーキ流路に介装され、マスタシリンダとホイールシリ
ンダとの連通を開閉すると共にホイールシリンダとリザ
ーバ間の連通を開閉する給排切替弁と、液圧ポンプの吸
入側とリザーバとの間を接続する吸入流路と、給排切替
弁よりマスタシリンダ側の主ブレーキ流路と液圧ポンプ
との間を接続する吐出流路とを備えた、車輪ブレーキの
圧力制御装置において、主ブレーキ流路の吐出流路との
接続部よりマスタシリンダ側に介装され、トラクション
コントロール作動時においてのみ閉状態に切り替わる開
閉弁と、マスタシリンダリザーバと吸入流路とを接続す
る開放流路と、開放流路に介装され、トラクションコン
トロール作動時にマスタシリンダリザーバと吸入流路と
の間を連通状態に切り替える切替弁と、主ブレーキ流路
と開放流路の両流路に跨がって介装され、一方側にマス
タシリンダ圧力とばね力を受け、かつ他方側に吐出流路
の圧力を受け、トラクションコントロール作動時におい
て吐出流路の圧力が所定値以上に達すると開状態に切り
替わって吐出流路の過剰液圧を開放流路へ排出し、それ
以外の時は閉状態を維持するリリーフ弁と、吸入流路の
開放流路との接続部よりリザーバ側に介装される逆止弁
とを追加して構成することを特徴とする、車輪ブレーキ
の圧力制御装置である。

【００１０】

【実施例１】以下図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１１】＜イ＞基本回路 図１に圧力制御装置の一例を示す。圧力制御装置は、マ
スタシリンダ１０からホイールシリンダ１１を結ぶ主ブ
レーキ流路２０と、主ブレーキ流路２０の連通を開閉す
る常開式の供給弁１２と、作動液を収容可能なリザーバ
１３と、主ブレーキ流路２０とリザーバ１３間の連通を
開閉する常閉式の排出弁１４と、ＡＢＳ作動時に稼働す
る液圧ポンプ１５と、液圧ポンプ１５の吸入側とリザー
バ１３との間を結ぶ吸入流路２１と、液圧ポンプ１５の
吐出側と主ブレーキ流路２０を結ぶ吐出流路２２とによ
り構成されるＡＢＳ液圧回路を基本回路とする。本発明
に係る圧力制御装置は上記回路に次の要素を加えて構成
される。

【００１２】＜ロ＞開閉弁 １６はＴＣＳ作動時にのみ主ブレーキ流路２０を閉じる
開閉弁で、２位置２方向の電磁弁で構成され、主ブレー
キ流路２０の吐出流路２２との接続部よりマスタシリン
ダ１０側に介装されている。

【００１３】＜ハ＞開放流路 ２３は開放流路で、マスタシリンダリザーバ１８と吸入
流路２１の間を結んでいる。

【００１４】＜ニ＞切替弁 ３０は切替弁で、開放流路２３に介装されている。切替
弁３０は常閉式の２位置２方向の電磁弁で構成され、Ｔ
ＣＳ作動時のみ開状態に切り替わり、吸入流路２１とマ
スタシリンダリザーバ１８との間を連通させる。

【００１５】＜ホ＞リリーフ弁 ５０はリリーフ弁で、主ブレーキ流路２０と開放流路２
３に跨がって介装されている。リリーフ弁５０は一方に
マスタシリンダ１０の圧力を受け、かつ他方に吐出流路
２２の圧力を受け、ＴＣＳ作動時にポンプ吐出液圧が所
定値を越えた場合にのみ、その過剰液圧を開放流路２３
へ排出し、それ以外のときは閉状態を維持する液圧作動
式の常閉弁で構成される。リリーフ弁５０はＴＣＳ作動
時に液圧ポンプ１５により吐出される圧液により、吐出
流路２２及び吐出流路２２と接続されている主ブレーキ
流路２０の一部に必要以上の液圧がかからないように機
能する。図２を基にリリーフ弁５０について詳述する。
シリンダ５１内にはピストン５２が摺動自在に収容さ
れ、シリンダ５１内はピストン５２の両側に夫々独立し
た室５１ａ、５１ｂが画成されている。ピストン５２は
室５１ａ内に縮設したばね５６のばね力を受けて室５１
ｂ側に向けて常時付勢されていて、室５１ｂ内に位置す
るピストン５２の端には弁球５４が突設されている。ま
た各室５１ａ、５１ｂにはぞぞれ通液ポート５１ｃ〜５
１ｇが設けられ、各ポート５１ａ〜５１ｇは夫々図示す
る各流路２０、２２、２３と連通している。一方、ポー
ト５１ｇの室５１ｂへの開口部には弁座５７が形成され
ていて、前記弁球５４と弁座５７により常閉式の弁機構
が構成され、この弁機構は室５１ａ内が無加圧状態で吐
出流路２２の液圧が弁球５４部を押す力が、ばね５６の
ばね力を越えると流路を開き、室５１ａ内が加圧状態の
ときは閉状態を維持する。ばね力だけでピストンを押す
通常のリリーフ弁を用いる場合は、通常ブレーキ時及び
ＡＢＳ作動時に吐出流路２２の圧液の開放流路２３への
排出を防止するための開閉弁を別途吐出流路２２に介装
する必要があるが、本発明のリリーフ弁機構を用いるこ
とにより、上記のような開閉弁を省略することができ
る。

【００１６】＜ヘ＞逆止弁 ４０は逆止弁で、吸入流路２１の開放流路２３との接続
部よりリザーバ１３側に介装されていて、リザーバ１３
から液圧ポンプ１５及び開放流路２３方向への液の流れ
のみを許容する。

【００１７】＜ト＞電磁弁の制御方法 供給弁１２、排出弁１４、開閉弁１６、切替弁３０はい
ずれも２位置２方向の電磁弁で構成される。供給弁１２
と排出弁１４はＡＢＳ作動時又はＴＣＳ作動時に励磁と
消磁を繰り返して流路を開閉し、また開閉弁１６はＴＣ
Ｓ作動時のみ励磁されて流路を閉じ、切替弁３０はＴＣ
Ｓ作動時のみ開状態に切り替わる。これら各弁１２、１
４、１６、３０の切り替えは図示しない電子制御装置に
より個別に制御される。

【００１８】

【作用】つぎに図１を基に作動について説明する。

【００１９】＜イ＞非作動時 図１は非作動時の状態を示す。非作動状態においては、
開閉弁１６、供給弁１２は開状態であり、排出弁１４、
切替弁３０は閉状態となっている。リリーフ弁５０はピ
ストン５２がばね５６のばね力を受けて弁機構を閉じて
いる。尚、液圧ポンプ１５は非作動状態にある。

【００２０】＜ロ＞通常ブレーキ時 車輪にロック傾向を生じない通常ブレーキ時において
は、開閉弁１６、供給弁１２は開状態を保ち、排出弁１
４、切替弁３０は閉状態を維持し、また液圧ポンプ１５
は非作動状態にある。マスタシリンダ１０で発生した圧
力は主ブレーキ流路２０を通じて、リリーフ弁５０、開
閉弁１６、供給弁１２を経て各ホイールシリンダ１１へ
供給されて車輪を制動する。このとき、リリーフ弁５０
を構成するピストン５２の両側にマスタシリンダ１０の
液圧が均等に作用するが、ピストン５２の室５１ａ側の
受圧面積と弁球５４の受圧面積の差及びばね５６のばね
力により弁球５４は弁座５７に着座したままとなり、リ
リーフ弁５０の弁機構は閉状態を維持する。

【００２１】＜ハ＞ＡＢＳ作動時 ＡＢＳ作動時においては切替弁３０が閉状態を保ち、ま
た開閉弁１６は開状態を維持したままである。ＡＢＳ作
動信号を受けて液圧ポンプ１５が稼働を開始し、供給弁
１２及び排出弁１４が開閉作動を繰り返して車輪がロッ
クしないようにホイールシリンダ１１の圧力を減圧、保
持、増圧制御する。液圧ポンプ１５は排出弁１４を介し
てホイールシリンダ１１からリザーバ１３へ排出された
液を吸引して、再び主ブレーキ流路２０へ供給する。ま
たＡＢＳ作動時、リリーフ弁５０はリリーフ弁５０を構
成するピストン５２の両側に液圧ポンプ１５の吐出圧力
が等しく作用するが、ピストン５２の室５１ａ側の受圧
面積と弁球５４の受圧面積の差及びばね５６のばね力と
により弁球５４は弁座５７に着座したままとなり、リリ
ーフ弁５０の弁機構は閉状態を維持する。

【００２２】＜ニ＞ＴＣＳ作動時 ＴＣＳ作動時においては、開閉弁１６は閉状態に切り替
わり、同時に切替弁３０が開状態に切り替わる。この状
態で液圧ポンプ１５が稼働を開始しマスタシリンダリザ
ーバ１８から開放流路２３、吸入流路２１を通じて液を
吸引し、圧液を吐出流路２２、主ブレーキ流路２０の供
給弁１２を介して駆動輪のホイールシリンダ１１に供給
し、ブレーキを作動させて駆動輪の加速スリップを抑え
る。以降、供給弁１２と排出弁１４が作動を繰り返して
駆動輪のホイールシリンダ１１の圧力を減圧、保持、増
圧制御し、加速スリップを抑える。ＴＣＳ作動時には開
閉弁１６が閉状態を維持するから、液圧ポンプ１５から
吐出される圧液が主ブレーキ流路２０を通じて無加圧状
態のマスタシリンダ１０側へ流出することがない。また
ＴＣＳ作動時にはマスタシリンダ１０に圧力が発生しな
いため、リリーフ弁５０の室５１ａは無加圧状態であ
り、ピストン５２には閉弁方向の力としてばね５６のば
ね力がはたらいているだけである。そのため、吐出流路
２２の圧力が上昇し、ピストン５２の弁球５４部を押す
力がばね５６のばね力を越えると、ピストン５２が図面
右方向へ移行して弁機構を一時的に開き、吐出流路２２
の圧力が低下する。吐出流路２２の圧力が低下し、弁球
５４部を押す力がばね５６のばね力以下になると、ピス
トン５６が図面右方向に移行して弁機構を閉じる。リリ
ーフ弁５０は以上の開閉動作を繰り返して、液圧ポンプ
１５から吐出される圧液の圧力を所定の値に調整する。
一方、排出弁１４から排出された液はリザーバ１３、吸
入流路２１を通じてマスタシリンダリザーバ１８と連通
状態の開放流路２３へ連絡する。

【００２３】

【その他の実施例】図３は先の実施例と比較し、電磁式
の切替弁３０を液圧作動式に代替えし、さらに逆止弁を
追加した実施例を示す。尚、本実施例の説明にあたり前
記実施例と同様の構成については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００２４】＜イ＞構成 切替弁６０は主ブレーキ流路２０と開放流路２３に跨が
って配設された液圧作動式の弁である。図４に切替弁６
０の拡大図を示す。切替弁６０は同軸上に形成した異径
の第１及び第２シリンダ６１、６２と、第１シリンダ６
１内に摺動自在に配置した第１ピストン６３と、第２シ
リンダ６２内に摺動自在に配置した第２ピストン６４と
で構成される。第１ピストン６３は第２ピストンより受
圧面積が大きく設定されている。両シリンダ６１、６２
を連絡する連絡路の第１シリンダ６１側には弁座６５が
形成されている。第１シリンダ６１内は第１ピストン６
３の両側に室６１ａ、６１ｂが画成され、また第２シリ
ンダ６２内は第２ピストン６４の両側に室６２ａ、６２
ｂが画成される。室６１ｂ側の第１ピストン６３の端に
は弁球６６が設けられ、この弁球６６と前記弁座６５に
より弁機構が形成されている。また室６１ａ内にはばね
６７が縮設され、このばね６７は第１ピストン６３を閉
弁方向に付勢している。室６２ａ側の第２ピストン６４
には押棒６８が一体に設けられ、第２ピストン６４が第
１シリンダ６１側に移行した時この押棒６８を介して弁
球６６を弁座６５から離隔するように構成されている。
また図３に示すように逆止弁７０は液圧ポンプ１５と主
ブレーキ流路２０の間の吐出流路２２の途上に介装され
ていて、吐出流路２２から主ブレーキ流路２０の方向へ
の流れのみを許容する。逆止弁７０の開弁圧は、主ブレ
ーキ流路２０の無加圧状態における切替弁６０の弁機構
の開弁圧力より大きく設定されている。

【００２５】＜ロ＞切替弁の作用 ［非作動時］非作動時においては、図４のようにばね６
７のばね力により第１ピストン６３が第２シリンダ６２
方向に付勢されて弁機構が閉じられている。

【００２６】［通常ブレーキ時］また通常ブレーキ時に
おいては、図４に示す第１ピストン６３が室６１ａに発
生するマスタシリンダ圧と、ばね６７のばね力を受けて
閉弁方向に付勢される。また図３の逆止弁７０が吐出流
路２２を通じてマスタシリンダ１０の圧力が第２ピスト
ン６４に作用しないように流路を遮断している。そのた
め、切替弁６０の弁機構は閉じられたままとなる。

【００２７】［ＡＢＳ作動時］またＡＢＳ作動時におい
ては、第１ピストン６３と第２ピストン６４に夫々ポン
プの吐出圧が作用する。第１ピストン６３の受圧面積が
第２ピストン６４より大きく設定されているから、切替
弁６０の弁機構は閉じられたままとなる。

【００２８】［ＴＣＳ作動時］ＴＣＳ作動時はマスタシ
リンダ１０の圧力が零で、第１ピストン６３に液圧が作
用せず、また第２ピストン６４はポンプ吐出圧を受け
る。そのため、逆止弁７０が開くまでの間に、第２ピス
トン６４と第１ピストン６３がばね６７のばね力に抗し
ながら開弁方向に一体で移動して弁機構を開き、開放流
路２３を通じてマスタシリンダリザーバ１８と吸入流路
２１との間が連通される。

【００２９】

【本発明の効果】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。

【００３０】＜イ＞ ＴＣＳ作動時の増減圧時におい
て、液圧ポンプ及びホイールシリンダからの液圧を給排
切替弁のみを通じて給排できるので、液圧の応答性が良
くなる。

【００３１】＜ロ＞ ＡＢＳ用の液圧ポンプをＴＣＳ用
に兼用できるから、ＴＣＳ用に液圧ポンプ部品を増設す
る必要がない。

【００３２】＜ハ＞ ＴＣＳ作動時において、増圧時は
マスタシリンダリザーバから液を吸引し、減圧時のホイ
ールシリンダからの排出液は開放流路を通じてマスタシ
リンダリザーバへ返流して、マスタシリンダ内を通過さ
せない構成となっている。そのため、マスタシリンダ内
のピストンカップを損傷から守ることができる。

【００３３】＜ニ＞ 通常ブレーキ時及びＡＢＳ作動時
において、主ブレーキ流路に介装した各弁が弁の切替え
のために作動液の液量を消費しないで済むため、マスタ
シリンダのロスストロークの増大を回避できる。そのた
め、ブレーキペダルのロスストロークの問題を解消でき
る。

【００３４】＜ホ＞ 従来は２位置３方向の電磁弁を用
いていたが、本発明では安価な２位置２方向弁で代用で
きるから、構造の簡略化と製品コストの低減が図れる。

【００３５】＜ヘ＞ ばね力だけでピストンを押して流
路を閉じる通常の液圧作動式のリリーフ弁を吐出流路に
介在させた場合を想定すると、通常ブレーキ時及びＡＢ
Ｓ作動時に吐出流路の圧液が開放流路へ排出されるた
め、吐出流路の途上に開閉弁を追加して圧液の漏出を防
止する必要がある。これに対して本発明ではばね力に加
えてマスタシリンダとの液圧差に応答して吐出流路を開
閉する液圧作動式のリリーフ弁を用いることで、上記し
たような開閉弁を省略することができる。

【００３６】＜ト＞ 以上のようにＡＢＳ回路に安価で
少数の部品を追加するだけで、性能が良好でかつ信頼性
の高いＴＣＳ機能を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る圧力制御装置のブロック図

【図２】 リリーフ弁の拡大断面図

【図３】 その他の実施例の説明図

【図４】 切替弁の拡大断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−230460（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−232165（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−124498（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−45449（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−60468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/32 - 8/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスタシリンダとホイールシリンダを
   結ぶ主ブレーキ流路と、主ブレーキ流路に介装され、マ
   スタシリンダとホイールシリンダとの連通を開閉すると
   共にホイールシリンダとリザーバ間の連通を開閉する給
   排切替弁と、液圧ポンプの吸入側とリザーバとの間を接
   続する吸入流路と、給排切替弁よりマスタシリンダ側の
   主ブレーキ流路と液圧ポンプとの間を接続する吐出流路
   とを備えた、車輪ブレーキの圧力制御装置において、 主ブレーキ流路の吐出流路との接続部よりマスタシリン
   ダ側に介装され、トラクションコントロール作動時にお
   いてのみ閉状態に切り替わる開閉弁と、 マスタシリンダリザーバと吸入流路とを接続する開放流
   路と、 開放流路に介装され、トラクションコントロール作動時
   にマスタシリンダリザーバと吸入流路との間を連通状態
   に切り替える切替弁と、 主ブレーキ流路と開放流路の両流路に跨がって介装さ
   れ、一方側にマスタシリンダ圧力とばね力を受け、かつ
   他方側に吐出流路の圧力を受け、トラクションコントロ
   ール作動時において吐出流路の圧力が所定値以上に達す
   ると開状態に切り替わって吐出流路の過剰液圧を開放流
   路へ排出し、それ以外の時は閉状態を維持するリリーフ
   弁と、 吸入流路の開放流路との接続部よりリザーバ側に介装さ
   れる逆止弁とを追加して構成することを特徴とする、 車輪ブレーキの圧力制御装置。