JPH06127363A - 車両用ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

車両用ブレーキ液圧制御装置

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JPH06127363A
JPH06127363A JP4302890A JP30289092A JPH06127363A JP H06127363 A JPH06127363 A JP H06127363A JP 4302890 A JP4302890 A JP 4302890A JP 30289092 A JP30289092 A JP 30289092A JP H06127363 A JPH06127363 A JP H06127363A
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JP
Japan
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brake fluid
reservoir
piston
fluid pressure
operating state
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JP4302890A
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English (en)
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Tomoo Harada
智夫 原田
Makoto Imaeda
誠 今枝
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ機能とリザーバ機能の両機能を果たす
ピストンを制御してリザーバ容量を一定とし、騒音を低
減した車両用ブレーキ液圧制御装置を提供する。 【構成】 切換弁3は管路4と還流管路5とを切換え
る。作動制御手段13は前記還流管路5に並列に配置し
た複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストン12a
〜12nを、順次作動状態と非作動状態に制御する。作
動状態のピストンによりブレーキ液を前記マスタシリン
ダ1へ圧送するとともに、非作動状態のピストンのピス
トン室には、ホイールシリンダ2からのブレーキ液が流
入する。減圧可能油量(つまりリザーバ容量)は、各ピ
ストン室に流入する油量の和であり制御により一定とす
る。さらに、ピストンの往復周期を長くし吐出作用を低
周波数化することで騒音の発生を大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンチロックブレーキ
装置及びトラクションコントロール装置等の車両用ブレ
ーキ液圧制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開平2−234868号公報には、油
圧系内で圧力を制御するための装置が開示されている。
この装置は、スキッドコントロール装置を備えた自動車
の制動装置内に設置されるもので、特徴的な構成として
緩衝室とマスタシリンダとの間に絞り切換弁が配置され
ており、前記緩衝室には予め負荷されたばね付勢機によ
り構成された緩衝部材が配設されている。また、実開平
2−54769号公報には、アンチスキッドブレーキ装
置が開示されている。この装置は、アキュムレータを設
けて、リザーバタンクの液をマスタシリンダとホイール
シリンダとを連通する第1の通路へ還流させるポンプの
吐出液を蓄えるとともに、該アキュムレータのピストン
の移動に応じて絞り量が変わる可変絞りを、前記第1の
通路に配置したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記各従来装置は何れ
も、ポンプ駆動に伴う圧力変動により、ブレーキペダル
に伝わる脈動運動を除去することを目的としてなされた
ものであるが、ポンプ駆動に伴って発生する騒音が大き
いという問題点がある。この騒音の原因としては、ポン
プのピストン往復周波数が約60Hz程度であることか
ら、基本周波数を60Hz程度とするとともに、その基
本周波数を整数倍した高次の振動が発生し、これにより
空気が可聴周波数域で振動することによるものと考えら
れる。従って、騒音を抑制するためには、ポンプの回転
数を下げピストン往復周期を長くして、振動を可聴周波
数域以下に抑えればよい。
【0004】一方、アンチロックブレーキシステム(以
下ABSという)における減圧系の消費油量QSとポン
プの理論吐出量q(cm3/秒)は、各車両毎の仕様に
より設定される。前記消費油量QSは、リザーバ容量QR
とポンプ室に流入する油量(ポンプ室容積)との和であ
る。従って、ピストン往復周期を長くすると、ポンプの
理論吐出量qを満足するため一吐出行程当たりの吐出量
を増加する必要があり、ポンプ室に流入する油量が増加
して前記消費油量QSが設定値以上となってしまう。こ
れを回避するため、リザーバ容量QRを減らすと逆に消
費油量QSが設定値以下となってしまう。
【0005】消費油量QSが設定値以上になると、切換
弁等の故障でマスタシリンダと減圧系が連通した場合に
設定された前記消費量QS以上が消費されてしまうの
で、ブレーキペダルが底付きしマスタシリンダ圧(ブレ
ーキ圧)が上がらずブレーキ不能の状態となる。また、
消費油量QSが設定値以下となると、ホイールシリンダ
のブレーキ液を減らしてブレーキ作動時ロックした車輪
を解除する減圧性能が低下する等の問題点が生ずる。本
発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ポ
ンプのピストン往復周期を長くして騒音を低減するとと
もに、減圧系の消費油量を一定とした車両用ブレーキ液
圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の具体的手段として、マスタシリンダとホイールシリン
ダとを連通する管路と、該管路に配置した切換弁と、前
記管路をバイパスする還流管路と、該還流管路に並列に
配置した複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストン
と、前記複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストン
を順次作動状態と非作動状態に制御して、前記ブレーキ
液を前記マスタシリンダへ圧送する機能と、前記切換弁
から流れ出る前記ブレーキ液を一旦ピストン室に貯蔵す
るリザーバ機能とを行わせる作動制御手段とから構成し
たことを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置が提供
される。また、前記複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ
用ピストンに接続する前記還流管路にリザーバを配置し
てもよい。さらに、前記作動制御手段を共用する別の油
圧源を設けることもできる。
【0007】
【作用】上記構成の車両用ブレーキ液圧制御装置は、切
換弁によりマスタシリンダとホイールシリンダとを連通
する管路と還流管路とを切換え、作動制御手段が前記還
流管路に並列に配置した複数のブレーキ液圧送用兼リザ
ーバ用ピストンを、順次作動状態と非作動状態に制御す
る。作動状態のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストン
がポンプ機能を果たし、ブレーキ液を前記マスタシリン
ダへ圧送する。非作動状態のブレーキ液圧送用兼リザー
バ用ピストンがリザーバ機能を果し、そのピストン室へ
ホイールシリンダからのブレーキ液が流入する。ブレー
キ液圧送用兼リザーバ用ピストンに接続する還流管路に
リザーバを配置した場合は、ホイールシリンダからのブ
レーキ液は、リザーバ機能を果たす非作動状態のブレー
キ液圧送用兼リザーバ用ピストンのピストン室を全て満
たした後前記リザーバに流入する。
【0008】
【実施例】
(第1実施例)本発明の第1実施例を添付図面を参照し
て説明する。図1は本発明を適用したABSの概略配管
系統図である。マスタシリンダ1とホイールシリンダ2
とは、電磁切換弁(以下単に切換弁という)3を介装し
た管路4により接続する。そして、前記切換弁3を介し
て管路4をバイパスする還流管路5を接続する。還流管
路5は切換弁3に接続する管路6と、前記管路4に接続
する管路7とからなる。管路6から分岐した分岐流入管
路6a〜6nを、シリンダブロック8に設けた複数のシ
リンダ9a〜9nに流入弁10a〜10nを介して接続
する。また、管路7から分岐した分岐吐出管路7a〜7
nを前記シリンダ9a〜9nに吐出弁11a〜11nを
介して接続する。
【0009】前記複数のシリンダ9a〜9nには、それ
ぞれピストン12a〜12nを挿入する。このピストン
12a〜12nは、作動制御手段13により順次作動状
態と非作動状態に制御される。ABSコンピュータ14
は、速度センサ15が検出する車輪16の車輪速度等を
入力とし、所定の制御プログラムに従って演算処理す
る。そして、前記切換弁3及び作動制御手段13に対す
る制御信号を出力してABS制御を行う。
【0010】上記構成のABSの基本的作動を説明す
る。 (1)通常ブレーキ作動時(ABS制御モードでないと
き)及びABS制御モードでホイールシリンダ2の増圧
状態の時。 切換弁3は管路4によりマスターシリンダ1とホイール
シリンダ2とを連通し、還流管路5を遮断している状態
であり、分岐吐出管路7a〜7nに設けた吐出弁11a
〜11nの逆止作用によりシリンダ9a〜9nにブレー
キ液が流入しない。このため、マスターシリンダ1の圧
力は直接ホイールシリンダ2に作用する。
【0011】(2)ABS制御モードでホイールシリン
ダ2の圧力保持状態の時。 切換弁3が切換わり管路4及び還流管路5が遮断され、
ホイールシリンダ2の圧力が保持される。 (3)ABS制御モードでホイールシリンダ2の減圧状
態の時。 切換弁3が切換わり管路4が遮断され、還流管路5の管
路6とホイールシリンダ2とが連通する。ABS制御モ
ードでは、作動制御手段13がピストン12a〜12n
を順次作動状態と非作動状態に制御している。このた
め、ホイールシリンダ2から流出したブレーキ液はその
液圧により、管路6の分岐流入管路6a〜6nからピス
トン12a〜12nが吐出行程にない非作動状態のシリ
ンダ9a〜9nの何れかに流入する。そして、作動制御
手段13により順次作動状態となるピストン12a〜1
2nのシリンダ9a〜9nから、ブレーキ液が管路7に
吐出されマスターシリンダ1に還流する。
【0012】図2は、2本のピストン12a,12bに
対する前記作動制御手段13の具体的構成を示し、同図
(a)は2本のピストン12a,12bに対応して2個
の偏心カム21を配置したものである。偏心カム21
は、偏心量eをピストンの吐出ストロークの1/2とす
るとともに、偏心の位相差をπ(ラジアン)としてシャ
フト22に固嵌する。シャフト22は減速機構23を介
して駆動モータ24に連結する。また、同図(b)に示
すように、ピストン12aとピストン12bをシャフト
22の両側に正対向させ、偏心カム21を1個とするこ
ともできる。
【0013】図3は3本のピストン12a,12b,1
2cに対する前記作動制御手段13の具体的構成を示し
たものである。3本のピストン12a,12b,12c
に対応して3個の偏心カムを配置する。偏心カム21
は、偏心量eをピストンの吐出ストロークの1/2とす
るとともに、偏心の位相差を2π/3(ラジアン)とし
てシャフト22に固嵌する。シャフト22は減速機構2
3を介して駆動モータ24に連結する。
【0014】尚、上記減速機構23としては、ウォーム
ギア、遊星ギア、差動遊星ギア若しくはパイポイドギア
等を用いた歯車減速機構とすることができる。また、前
記作動制御手段として、作動タイミングをずらした油圧
シリンダ等を用いることもできる。
【0015】ピストンの断面積をA(cm2)、ピスト
ンの吐出ストロークをL(cm)とすると、リザーバ容量
は各ピストン室の容量の和であり、ピストンがN(N≧
2)本の場合のリザーバ容量は、NAL/2(cm3
となる。但し、各ピストンの作動位相をシャフト22の
回転に対して2π/N(ラジアン)ずらす。図4はシャ
フト22の回転角に対する各ピストンのリザーバとして
の容量を示したもので、同図(a)はピストンが2本の
場合であり、同図(b)の場合はピストンが3本の場合
を示す。リザーバ容量はシャフト22の回転角に対する
縦軸の値の和として求められ、ピストン2本の場合はA
L(cm3)、3本の場合は3AL/2(cm3)とな
り、ともに一定のリザーバ容量となる。同図(a),(b)
はカムとして偏心カム(偏心した円筒状のカム)を用いた
例であるが、その他に等速カム等を用いても一定のリザ
ーバ容量を実現できる。
【0016】ABSにおける減圧系の消費油量QSとポ
ンプの理論吐出量q(cm3/秒)は、前記したように
各車両毎の仕様により設定され、消費油量QSはポンプ
室に流入する油量(ポンプ室容積)である。従って、上
記した本実施例の場合、消費油量(リザーバ容量)QS
NAL/2(cm3)となり、シャフト1回転当たりの
理論吐出量はNAL(cm3/回転)となる。次にポン
プの要求される理論吐出量がq(cm3/秒)であれ
ば、ポンプシャフトの回転速度はq/NAL(回転/
秒)となる。
【0017】ここで、消費油量(リザーバ容量)QS
2.7(cm3),理論吐出量q≒5.4(cm3/秒)
の仕様に設定された場合、従来のABSのポンプの1回
転当たりの理論吐出量は、0.1(cm3/回転)程度
であるので、ポンプシャフトの回転速度は約54(回転
/秒)となる。一方、上記本実施例のピストンが2本の
場合では、シャフト22の回転速度はq/2AL=5.
4/(2×2.7)=1(回転/秒)となる。従って、
従来のABSのポンプに比べて本実施例は約1/54倍
の速さでシャフト22を回転させればよい(図5参
照)。このため、ブレーキ液吐出の際の脈動や振動を伴
うことがなく騒音の発生を大幅に低減することができ
る。さらに、脈動低減手段であるダンパやオリフィスを
廃止して小型化を図るとともに、オリフィスの廃止によ
りポンプ負荷や駆動モータの負荷を低減できるととも
に、長寿命化及び故障率の低減が図れる。
【0018】上記第1実施例の変形実施例を図6に示
す。分岐流入管路6a,6b及び6cに接続する流入弁
31a,31b及び31cをシリンダブロック8内に組
込んで、その各開弁圧を制御するようにしたものであ
る。弁バネ32a,32b及び32cに作用する開弁圧
調整ピン33a,33b及び33cの各後端は、前記シ
ャフト22に固嵌したカム34a,34b及び34cに
当接する。シャフト22とともにカム34a,34b及
び34cが回転すると、各カムリフトに応じて開弁圧調
整ピン33a,33b及び33cが移動して、弁バネ3
2a,32b及び32cのセット荷重を変化させ、流入
弁31a,31b及び31cの開弁圧を制御する。
【0019】上記構成により、還流管路5の管路6を流
れるブレーキ液は、開弁圧の低い順から流入弁31a,
31b、31cに流入する。従って、シャフト22の回
転角に対応して、カム34a,34b及び34cを設定
することにより、マスタシリンダ1とホイールシリンダ
2とが連通する減圧状態の時、偏心カム21に押圧され
ない非作動状態のピストン12a,12b若しくは12
cのシリンダ9a,9b及び9cの何れかを選択してブ
レーキ液を流入させることができる。
【0020】また、図7に示すように、ブレーキ液圧送
用兼リザーバ用のピストン42を外筒部材43と、該外
筒部材43に嵌め込む内筒部材44とから構成すること
もできる。そして、外筒部材43と内筒部材44とに押
圧バネ45を付装するとともに、偏心カム21に当接す
る拡径頭部46の内側の細径部47に樹脂製の緩衝部材
48を設ける。
【0021】上記構成により、ピストン42と偏心カム
21との衝突現象を無くすことができる。さらに、
{(前記押圧バネ45の設定バネ弾力)/(ピストン4
2の断面積)}以上の圧力が作用しなければ、ブレーキ
液が流入できないように設定できるという利点がある。
これはトラクションコントロール等の他のシステムを、
ABSに付設する場合に有効になる。
【0022】(第2実施例)図8は第2実施例を示すA
BSの概略配管系統図である。第2実施例は、切換弁3
とピストン12a〜12nとの間の管路6にリザーバ5
1を配置したものであり、その他の構成は前記第1実施
例と同様であるので、図1に付したと符号を付して同一
構成部分の詳細な説明を省略する。リザーバ51は、リ
ザーバタンク52内にピストン部材53を設け、押圧バ
ネ54を付装したものである。
【0023】ABS制御モードで切換弁3が切換わり管
路4が遮断され、還流管路5の管路6とホイールシリン
ダ2とが連通すると、ホイールシリンダ2が減圧状態と
なる。このとき、作動制御手段13がピストン12a〜
12nを順次作動状態と非作動状態に制御している。ホ
イールシリンダ2から流出したブレーキ液はリザーバタ
ンク52内に流入しようとするが、押圧バネ54のバネ
弾力が作用しているので、ピストン部材53を押すこと
なく通過して、管路6の分岐流入管路6a〜6nからピ
ストン12a〜12nが押圧状態ではない非作動状態の
シリンダ(つまりリザーバ機能を果たすシリンダ)9a
〜9nの何れかに流入する。そして、作動制御手段13
により順次作動状態となるピストン12a〜12nのシ
リンダ9a〜9nから、ブレーキ液が管路7に吐出され
マスターシリンダ1に還流する。
【0024】前記シリンダ9a〜9nの内でリザーバと
しての機能を果たすシリンダが全てブレーキ液で充填さ
れると、ブレーキ液は前記リザーバ51のピストン部材
53を押して、リザーバタンク52内に流入する。そし
て、吐出行程を終了して押圧状態でなく非作動状態とな
るピストン12a〜12nのシリンダ9a〜9nの何れ
かには、リザーバ51に溜まったブレーキ液がピストン
部材53に押し出されて流入する。尚、押圧バネ54の
バネ弾力により発生できる油圧力の最小値は、リザーバ
としての機能を果たすピストン12a〜12nのシリン
ダ9a〜9nへブレーキ液を送り込むに必要な圧力の最
大値以上に設定する。
【0025】上記構成により、リザーバとしての機能を
果たすピストン12a〜12nの断面積×吐出ストロー
クを、リザーバ51の容量の分だけ小さくできるから、
シャフト1回転当たりの理論吐出量を少なくして全体構
成を小型化できる。また、車種によりリザーバ容量が異
なる場合、リザーバ51の容量を変更するのみで対応で
き、リザーバ51以外の構成を共用できるのでコストの
低減及び設備の削減等が図れる利点がある。
【0026】また、図9に示すように、リザーバ61を
ピストン62内に構成することができる。リザーバ61
は、筒状にしたピストン62をリザーバタンクとし、ピ
ストン部材63を設け押圧バネ64を付装し、キャップ
67をピストン62に固嵌したものである。そして、ピ
ストン62の側面に流入ポート65を形成して、流入管
路66により前記分岐流入管路6aと接続する。この構
成によりリザーバを別途設ける必要がなく、全体構成を
一層小型化することができる。
【0027】尚、上記各実施例の車両用ブレーキ液圧制
御装置は、制御系統を3チャンネルとし、左右の前輪の
ブレーキ液圧と後輪のブレーキ液圧とを別々に制御する
ことや、制御系統を4チャンネルとして前輪及び後輪の
左右4輪のブレーキ液圧を別々に制御することもでき
る。また、前記作動制御手段13を共用する構成のトラ
クションコントロールシステム等を上記実施例装置に付
設することもできる。例えば、図10に示すように駆動
モータ24、減速機構23、偏心カム21及びシャフト
22等を共用し、ピストン68a,68b、リターンス
プリング69a,69bの他に吐出弁、吸入弁等を付設
することで前記トラクションコントロールシステム等が
構成できる。これにより、トラクションコントロールシ
ステム等を含めた装置全体の騒音を低減することができ
る。
【0028】
【発明の効果】本発明の装置は上記した構成を有し、作
動制御手段が前記還流管路に並列に配置した複数のブレ
ーキ液圧送用兼リザーバ用ピストンを、順次作動状態
(押圧状態)と非作動状態(非押圧状態)に制御し、ポ
ンプ機能を果たす作動状態のブレーキ液圧送用兼リザー
バ用ピストンによりブレーキ液を前記マスタシリンダへ
圧送するとともに、リザーバ機能を果たす非作動状態の
ブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストンのピストン室
へ、ホイールシリンダからのブレーキ液が流入するもの
であり、減圧可能油量つまりリザーバ容量としては、各
ピストン室に流入する油量の和となり一定とすることが
できる。さらにピストン一往復当たりの吐出量を増加す
ることが可能となるので、ピストンの往復周期を長くし
て振動の周波数を下げて騒音の発生を大幅に低減でき
る。また、ポンプの吐出量変化率が小さいので、脈動低
減のためのダンパ及びオリフィスを廃止でき、ポンプ負
荷や駆動モータの負荷を低減でき、長寿命化及び故障率
の低減が図れる。さらに、ポンプとリザーバが一体とな
り、全体構成を小型にできる等の効果がある。ブレーキ
液圧送用兼リザーバ用ピストンに接続する還流管路にリ
ザーバを配置した場合は、ホイールシリンダからのブレ
ーキ液はリザーバ機能を果たす非作動状態のブレーキ液
圧送用兼リザーバ用ピストンのピストン室を全て満たし
た後、前記リザーバに流入するからリザーバとしての機
能を果たすピストンの断面積×吐出ストロークを、前記
リザーバの容量の分だけ小さくでき全体構成を小型化で
きる。また、車種によりリザーバ容量の仕様が異なる場
合、前記リザーバの容量のみを変更することで対応でき
コストの低減、設備削減等が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の概略配管系統図である。
【図2】ピストンが2本の場合の作動制御手段の概略構
成図である。
【図3】ピストンが3本の場合の作動制御手段の概略構
成図である。
【図4】シャフトの回転角に対する各ピストンのリザー
バとしての容量を示す説明図である。
【図5】従来装置と本発明装置のポンプの吐出サイクル
を比較した説明図である。
【図6】第1実施例の変形実施例を示す断面図である。
【図7】第1実施例の他の変形実施例を示す要部の拡大
断面図である。
【図8】本発明の第2実施例の概略配管系統図である。
【図9】リザーバの変形実施例を示す要部の拡大断面図
である。
【図10】別の油圧源を設けた実施例を示す要部の概略
構成図である。
【符号の説明】
1...マスタシリンダ 2...ホイールシリンダ 3...切換弁(電磁切換弁) 4...管路 5...還流管路 12a〜12n...ブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピス
トン 13...作動制御手段 51...リザーバ

Claims (3)

    【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とを
    連通する管路と、該管路に配置した切換弁と、前記管路
    をバイパスする還流管路と、該還流管路に並列に配置し
    た複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストンと、前
    記複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ用ピストンを順次
    作動状態と非作動状態に制御して、前記ブレーキ液を前
    記マスタシリンダへ圧送する機能と、前記切換弁から流
    れ出る前記ブレーキ液を一旦ピストン室に貯蔵するリザ
    ーバ機能とを行わせる作動制御手段とから構成したこと
    を特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のブレーキ液圧送用兼リザーバ
    用ピストンに接続する前記還流管路にリザーバを配置し
    たことを特徴とする請求項1記載の車両用ブレーキ液圧
    制御装置。
  3. 【請求項3】 前記作動制御手段を共用するとともに、
    トラクションコントロール用等の別用途の油圧源を設け
    たことを特徴とする請求項1記載の車両用ブレーキ液圧
    制御装置。
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GB2271616B (en) 1995-08-23
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