JPH01195165A - アンチスキッド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両のブレーキシステムに関し、より詳しくは
制動時の車輪ロックを防止し車体が方向安定性を失なわ
ず、かつ最短距離で停止することができるアンチスキッ
ド制御装置に関するものである。

〔従来の技術］ 従来より、車両制動時の車輪ロックを防止することを目
的とした様々なアンチスキッド制御装置が提供されてい
る。その中に、例えば特開昭５９−１４９８５３号公報
に開示される様に、車輪の回転によって駆動されるポン
プを備えたものがある。この種類のアンチスキッド制御
装置において、スキッド感知手段により車輪のスキッド
が検出されると、スキッド感知手段は電磁弁組立体へス
キッド信号を出力する。電磁弁組立体はスキッド信号に
よって、マスタシリンダとホイールシリンダとの連通を
遮断し、ホイールシリンダとリザーバとを連通ずるよう
動作する。そのとき、通常は動作を停止しているポンプ
が、マスタシリンダの圧力によってピストン部材が押し
上げられ、車輪の回転に応じて回転する軸に取り付けら
れたリングと接して、ポンプ動作を行う。このポンプ動
作と電磁弁組立体によりマスタシリンダからの圧油を遮
断した状態で、電磁弁組立体の所定サイクルによるホイ
ールシリンダとリザーバとの連通・遮断の切替え動作と
を同時に行うことにより、ホイールシリンダにかかる圧
力を調整して車輪のスリップ率を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、車両の制動時に車輪のスキッドがスキッド感知
手段により検出されたときマスタシリンダとホイールシ
リンダとの連通の遮断及びホイールシリンダとリザーバ
との連通・遮断を電磁弁組立体によって切替えている。

そのため、電磁弁組立体、即ち電磁弁と電磁弁に付随す
る構造が複雑となり、コストアップを避けることができ
ない。

同時に、切替動作を行うための電磁弁組立体の弁体の移
動距離が長くなり、電磁弁の特徴である高応答性を実現
することが難しいという問題点があった。

本発明は上記した問題点に鑑みなされたもので、小型で
かつ簡素な構成を持つと同時に応答性の良好なアンチス
キッド制御装置を提供することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、車輪のスキッドを検出するスキッド検
出手段と、車輪の回転により発生する回転運動を往復運
動に変換する変換機構と、非通電時、マスタシリンダと
ホイールシリンダとを連通ずる第１の位置にあり、前記
スキッド検出手段による通電時、前記マスタシリンダと
前記ホイールシリンダとの連通を遮断し、かつ前記ホイ
ールシリンダとリザーバとを連通ずる第２の位置に切替
る電磁弁と、前記マスタシリンダと前記電磁弁との配管
途中のモジュレータハウジング内に設けられ、前記電磁
弁が前記第２の位置に切替った時、前記マスタシリンダ
からの圧力により、前記モジュレータハウジング内の貫
通孔を移動する摺動可能部材と、前記モジュレータハウ
ジング内に設けられ、通常は前記摺動可能部材によって
付勢されて開弁状態にあり、前記摺動可能部材の移動に
より閉弁状態になり、前記マスタシリンダと前記ホイー
ルシリンダとの連通を遮断する弁体と、前記モジュレー
タハウジングと一体に設けられるポンプハウジングと、
前記摺動可能部材の移動方向に対し、前記ポンプハウジ
ング内に同軸的に配置され、前記摺動可能部材の移動が
伝達されるピストン部材と、前記ピストン部材の移動に
より、前記変換機構と連結して、前記リザーバから前記
ホイールシリンダへ圧力を供給するポンプとを備える構
成とした。ここで、本発明においては、前記摺動可能部
材と前記弁体を内包するモジュレータハウジングと、前
記ポンプハウジングとを両者の貫通孔、即ち摺動可能部
材とピストン部材が同軸的に存在するように一体に形成
した。

〔発明の作用・効果〕

上記の構成としたことにより、アンチスキッド制御時に
は、まず前記スキッド検出手段からの信号により前記電
磁弁が前記第２の位置に切替る。

その結果、前記マスタシリンダからの油圧は、前記モジ
ュレータハウジングに内包される前記摺動可能部材にか
かる。その圧力によって前記摺動可能部材が移動し、同
時に前記摺動可能部材による付勢力が消滅し、前記弁体
が前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの連通
を遮断する。さらに、前記摺動可能部材の移動が伝達、
されると、前記ピストン部材が車輪の回転に応じて回転
する前記変換機構と連結して、往復運動、即ちポンプ動
作を行う。このとき、つまり前記マスタシリンダと前記
ホイールシリンダとの連通が前記弁体により遮断され、
かつポンプ動作が行なわれている状態で、前記電磁弁の
第１の位置と第２の位置との切替えの制御を行うだけで
アンチスキッド制御を行うことができる。

そして本発明においては、前記モジュレータハウジング
と前記ポンプハウジングとを一体に形成し、前記摺動可
能部材と前記ピストン部材とが一体となって往復運動を
行い、かつ前記摺動可能部材の移動により、前記弁体が
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を
遮断する構成とした。換言すれば、車輪の回転によって
駆動されるポンプ部がモジュレータ機構を有する構成と
した。そのため装置の小型化を可能にし、車輪軸付近と
いう限られたスペースへの搭載性を著しく向上させてい
る。さらに、アンチスキッド制御装置としては、前記ポ
ンプ部とごく一般的な電磁弁とによって構成され、シス
テム自体の簡素化によるコストの低下を可能にしている
。また前記電磁弁は、複雑な構造を必要としないため、
高応答性という本来の電磁弁の特徴を十分に生かすこと
ができるものである。

〔実施例〕

以下本発明による一実施例を第１図に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本実施例によるアンチスキッド制御装置を適用
したｌ系統のブレーキシステムを示したものである。

第１図において、ブレーキペダルの踏込量に応じた油圧
を発生するマスタシリンダ２６が、モジ上シータ２００
．技管２０３．３ポート２位置の電磁弁２８及び枝管１
０４を介してホイールシリンダ２７に接続される。電磁
弁２８の残りのボ」トは、枝管１０３．リザーバ２９及
びチエツク弁３１を介してポンプ１００の吸入口１０１
に接続される。ポンプ１００の吐出口１０２は、枝管１
０５を介して電磁弁２８とホイールシリンダ２７との間
の枝管１０４に接続される。電磁弁２８は通電されてい
ないとき第１の位置ａにあり、枝管２０３と枝管１０４
を連通し、枝管１０３を遮断する。また、電磁弁２８は
通電され第２の位置すにあるときには、枝管２０３を遮
断して、枝管１０４と枝管１０３を連通する。ポンプ１
００及びモジュレータ２００のハウジング１．２は段付
貫通孔を有している。ハウジングｌの凹部端面とハウジ
ング２の凸部端面とは０リング２５を介して結合され、
図示しないボルトによって固着され、ポンプ１００及び
モジュレータ２００とが一体に形成される。

ポンプ１００において、プランジャ３とピストン４は、
プランジャ３の凸部３ａがピストン４内に形成された円
筒部へ圧入一体化されてピストン部材を構成する。ピス
トン部材はハウジング１０段付貫通孔を摺動可能に配設
されている。ピストン４の円筒内には銅球であるボール
バルブ５とスプリング６が装着され、ボールパルプ５と
スプリング６とによってピストン４の円筒内でのブレー
キ液の連通を遮断している。一体化されたプランジャ３
とピストン４は、ハウジング１の段付部に装着されたリ
ターンスプリング７により、カムリング３０から離れる
方向に付勢されている。プランジャ３及びピストン４は
共に鉄系合金であり、ハウジングｌの貫通孔との摺動部
は浸炭焼入れによる表面硬化処理が行なわれている。さ
らにプランジャ３とピストン４の摺動部にはそれぞれ０
リング８．ＩＯとバックアップリング９，１１が装着さ
れている。

モジュレータ２００において、ハウジング２内には、摺
動可能部材としてのロンド状の突起部を有するミドルピ
ストン１２と円筒状のスプール１７がある。ミドルピス
トン１２の外周には０リング１４．バックアップリング
１３が装着されている。そして、ミドルピストン１２の
突起部により弁体としてのボールバルブ１５が、スプリ
ング１６による付勢方向に対して逆方向に付勢される。

このため、通常ボールパルプ１５はモジュレータ入口２
０１からモジュレータ出口２０２への通路を連通ずる位
置にある。またスプール１７の円筒内にはボールバルブ
１５及びスプリング１６を内包するカットバルブ１８が
装着されている。カットバルブ１８は、スプリング１６
の座を有するバルブエンド２１に固定され、バルブエン
ド２１を固定するボルトエンド２４が、ハウジング２°
のネジ部にて固着されている。

尚、スプール１７の内外周の摺動部には、それぞれ０リ
ング１９．２０が装着され、バルブエンド２１にはＯリ
ング２２．バックアップリング２３が装着されている。

ここで、ミドルピストン１２はボールバルブ１５と同様
なステンレス系工具鋼、スプール１７はステンレス系合
金、カットバルブ１８はピストン４と同様な鉄系合金か
ら成る。

そして、それぞれ摺動部には浸炭処理及び研磨加工が施
され、ボールバルブ１５が着座した時のカットバルブ１
８のシート面にはラッピング加工が施されている。

回転運動を往復運動に変換する変換機構としての偏心カ
ム機構はハウジング３２に、図示しないベアリングによ
り回転可能に支持されたシャフト３１と、シャフト３１
に対し偏心させて圧入一体化したリング状のカムリング
３０とから構成されている。ハウジング３２は、ポンプ
１００のハウジング１に図示しないネジによって固着さ
れる。

シャフト３１は車輪軸であるか、または車輪軸に増速機
構を介して接続された軸で、車輪の回転とともに常時回
転している。従ってカムリング３０も偏心しつつ回転運
動を行なっている。第１図の状態はポンプ１００のプラ
ンジャ３とカムリング３０との間にわずかの間隙が有り
、カムリング３０は空転している様子を示している。こ
の間隙は、モジュレータ２０００ボールバルブ１５がア
ンチスキッド制御時に移動し、カットバルブ１８のシー
ト面に至る時の移動距離に等しく、その値は約１ｍｍで
ある。この値（ｉｎｍ）は、通常のブレーキ時に必要と
されるブレーキ油の流量がボールバルブ１５とカットバ
ルブ１８のシート面との間で減少することの無い様に定
められた値である。

さらに、本実施例ではスキッド検出手段として車輪の近
傍に設けられた車速センサ２１０と、車速センサ２１０
からの信号により車輪のスリップ率を計算するＥＣＵ２
２０とを備える。ＥＣＵ２２０はアンチスキーラド制御
時に車輪のスリップ率に応じて電磁弁２８へ信号を出力
し、電磁弁２８の位置の切替を制御する。

次に、上記構成による本実施例の作動について説明する
。ブレーキ作用が行なわれないブレーキ非作動状態にお
いて、電磁弁２日は第１の位置ａにある。従って、この
状態でブレーキペダルが踏み込まれると、マスタシリン
ダ２６から吐出される圧油はモジュレータ入口２０１か
らカットパルプ１８内に入る。さらに圧油は、ミドルピ
ストン１２のロンド部とカットバルブ１８の孔との隙間
を通り、モジュレータ出口２０２から枝管２０３゜電磁
弁２８．枝管１０４を通ってホイールシリンダ２７に達
する。その結果、ホイールシリンダ２７内の圧力は上昇
する。ここでポンプ１００とモジュレータ２００内の力
の関係について説明を行う。モジュレータ２００内にお
いてマスタシリンダ２６からの油圧はスプール１７に加
わり、スプール１７はミドルピストン１２、さらにピス
トン４を押し上げようとする。しかし、マスタシリンダ
２６からの圧油はホイールシリンダ２７に達していると
同時に、枝管１０５及びポンプ吐出口１０２を介してピ
ストン４内にも達している。しかも、ピストン４とプラ
ンジャ３とは一体であり、かつプランジャ３のシール部
分とピストン４のシール部分とに面積差ΔＳがあるので
、マスタシリンダ２６からの圧油により、一体化された
プランジャ３とピストン４はミドルピストン１２を押し
下げようとする。この時、面積差ΔＳとスプール１７の
マスタシリンダ２６からの圧力が加わる断面積が等しい
為、この油圧による力はつり合う。

しかし、ピストン４はリターンスプリング７により、ミ
ドルピストン１２を押下げる様付勢されている。しかも
このリターンスプリング７による付勢力が、ポンプ１０
０及びモジュレータ２００の摺動部のＯリング等による
抵抗より大きいため、プランジャ３．ピストン４．ミド
ルピストン１２及びスプール１７ともカムリング３０と
離れる方向に押下げられる。従って、ボールバルブ１５
は開いた状態のままで、ブレーキ油はモジュレータ２０
０内を連通している。

次にアンチスキッド制御時の作動にりいて説明を行う。

ホイールシリンダ２７の圧力が上昇し、車輪の速度が低
下、即ち車輪のスリップ率が大きくなると、ＥＣＵ２２
０はアンチスキッド制御の指令信号を電磁弁２８へ出力
し、電磁弁２８を第２の位置すにする。するとホイール
シリンダ２７の圧油は、枝管１０４．電磁弁２８及び枝
管１０３を介してリザーバ２９に導かれ、ホイールシリ
ンダ２７の油圧は低下する。その結果、車輪速度は上昇
し、スリップ率は低下する。同時にピストン４内の油圧
も低下する為、マスタシリンダ２６からスプール１７に
加わる油圧と、前記面積差ΔＳに加わる油圧との間に力
の差が生じる。このため、スプール１７が、一体化され
たピストン４とプランジャ３を、ミドルピストン１２を
介してカムリング３０に近づく方向に押上げる。その時
、ミドルピストン１２の移動により、ボールバルブ１５
がカットバルブ１８のシート面に移動し、マスタシリン
ダ２６とホイールシリンダ２７との連通を断つ。さらに
プランジャ３がカムリング３０と接触し、プランジャ３
と一体のピストン４及びミドルピストン１２．スプール
１７が共に往復運動を行ない、即ちポンプ動作をする。

このポンプ動作の開始とボールバルブ１５による遮断は
、プランジャ３とカムリング３０との間隙とボールバル
ブ１５とカットバルブ１８のシート面との間隙が等しい
ため、同時に行なわれる。即ちポンプ動作を行なってい
る時には、必ずボールバルブ１５が閉じている。

ここで、ポンプ動作について、プランジャ３がカムリン
グ３０と接触し、かつ最も上昇した状態を示す第２図を
用いて説明する。プランジャ３とカムリング３０が接触
して、カムリング３０の回転により、プランジャ３．ピ
ストン４．ミドルピストン１２及びスプール１７が行う
往復運動において、ピストン４及びミドルピストン１２
の上昇によって、第２図に示すように、ハウジングｌ内
の貫通孔に作動室３００が形成される。この作動室３０
０の容積の増加に伴い、ブレーキ油が、リザーバ２９か
らチエーツク弁３工を介してポンプ吸入口１０１より作
動室３００に入る。ここでピストン４において、シール
された箇所以外での油の流れは自由であるので、作動室
３００内の油はピストン４内の通路にも導かれる。そし
てカムリング３０の回転によりプランジャ３が下降する
と、作動室３００及びピストン４内の通路内の油は圧縮
される。この圧縮された油によるボールバルブ５に対す
る押圧力が、スプリング６による付勢力よりも大きくな
ると、ボールバルブ５が開いて圧油がポンプ吐出口１０
２に導かれ、枝管１０５よリホイールシリンダ２７に供
給される。従って、ポンプ動作が行なわれているとき、
電磁弁２８が第１の位ｌａにあればホイールシリンダ２
７の圧力は増圧し、第２の位置すにあれば減圧すること
になる。ゆえに、アンチスキッド制御時に車輪速度の状
態即ちスリップ率をＥＣＵ２２０にて監視し、該スリッ
プ率に応じて電磁弁２８の位置を切り替えるだけでマス
タシリンダ２６の圧力に関係なく、ホイールシリンダ２
７の圧力も制御することができる。このため、アンチス
キッド制御の応答性は良好なものとなる。また、この電
磁弁２８の位置切換え制御は、デユーティ比制御が望ま
しい。そして、このポンプ動作はマスタシリンダ２６の
圧力によりスプール１７が移動して行なわれる。このた
め、ブレーキペダルを離しマスタシリンダ２６による油
圧がなくなると、リターンスプリング７によりすみやか
にポンプ動作が中止される。

本実施例では、スプール１７とカットバルブ１８及びボ
ールバルブ１５を同軸上に配置し、スプール１７と共に
摺動可能なミドルピストン１２に突起部を設け、ボール
バルブ１５の開弁用ロッドとした。このためポンプ部に
モジュレータ機構を持たせることができ、装置の小型化
を実現することができる。

また本実施例におけるアンチスキッド制御装置において
、ピストン４とミドルピストン１２は別体及びハウジン
グ１とハウジング２も別体であったが、もちろん一体で
も良い。また、ポンプとカム機構は、各ホイールシリン
ダごとに設定しても良いし例えば、１つのカム機構によ
り複数のポンプを駆動、或いは１つのポンプとカム機構
を複数のホイールシリンダに接続しても良い。本実施例
のカムリング形状は、断面が円形でシャフト３１に対し
て偏心していた。それに対し第３図に示すごとく形状に
よるカム機構を有するカムリング４００でも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よりなるアンチスキッド制御装置の構成
概要の一例を示す構成図、第２図は第１図の装置のポン
プ動作を示す作動説明図、第３図は他の実施例としての
カムリング形状を示す部分断面図である。 １００・・・ポンプ、３・・・プランジャ、４・・・ピ
ストン、５・・・ボールバルブ、６・・・スプリング、
７・・・リターンスプリング、２００・・・モジュレー
タ、１２・・・ミドルピストン、１７・・・スプール、
１５・・・ボールバルブ、１６・・・スプリング、１８
・・・カットバルブ、２６・・・マスタシリンダ、２７
・・・ホイールシリンダ、２８・・・電磁弁、２９・・
・リザーバ、３０・・・カムリング、３１・・・シャフ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車輪のスキッドを検出するスキッド検出手段と、車輪
   の回転により発生する回転運動を往復運動に変換する変
   換機構と、 非通電時、マスタシリンダとホイールシリンダとを連通
   する第１の位置にあり、前記スキッド検出手段による通
   電時、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの
   連通を遮断し、かつ前記ホイールシリンダとリザーバと
   を連通する第２の位置に切替る電磁弁と、 前記マスタシリンダと前記電磁弁との配管途中のモジュ
   レータハウジング内に設けられ、前記電磁弁が前記第２
   の位置に切替った時、前記マスタシリンダからの圧力に
   より、前記モジュレータハウジング内の貫通孔を移動す
   る摺動可能部材と、前記モジュレータハウジング内に設
   けられ、通常は前記摺動可能部材によって付勢されて開
   弁状態にあり、前記摺動可能部材の移動により閉弁状態
   になり、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダと
   の連通を遮断する弁体と、 前記モジュレータハウジングと一体に設けられるポンプ
   ハウジングと、 前記摺動可能部材の移動方向に対し、前記ポンプハウジ
   ング内に同軸的に配置され、前記摺動可能部材の移動が
   伝達されるピストン部材と、前記ピストン部材の移動に
   より、前記変換機構と連結して、前記リザーバから前記
   ホイールシリンダへ圧力を供給するポンプとを備えるア
   ンチスキッド制御装置。