JPH06344883A - アンチロックブレーキシステムの油圧ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スプールに自己移動作用を持たせ、固着に伴う
制動不具合等を回避できるアンチロックブレーキシステ
ムの油圧ユニットを提供すること。 【構成】スプールが停止位置にあるとき、ホイールシリ
ンダーと排出弁までの通路を遮断状態とし、さらに所定
の圧力に達したら前記スプールは所定量移動した位置で
連通状態とするような切替弁を設けたことにより、制動
毎にスプールの両端に発生する圧力差で自己移動させ
る。 【効果】本発明によれば、特別な部材の追加あるいは信
頼性の低下等の問題をなくしてスプールの自己移動作用
を達成でき、スプール固着に伴う制動不具合を回避で
き、信頼性の向上に寄与できる。

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
装置に係わり、供給源から圧力をかけて供給されるブレ
ーキ液の供給が信号の発信に従い再制動を制御し、信号
に応答して作動可能な手段がブレーキから供給源を遮断
してブレーキにかかる液圧を解除し、信号が終了すると
制御された率でブレーキの再制動を制御する。自動車用
のアンチロックブレーキシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術は、加圧源に連通する入り口，
車輪ブレーキに連通する出口の少なくとも２つのポート
を有する筺体と、オリフィスの含まれる通液路を有し、
前記筺体内に摺動自在に挿入されて前記２つのポート間
の連絡状態を切り替え可能なスプールと、このスプール
を一方向に付勢するスプリングとを具備し、アンチロッ
クの非作動時に上述した如く非作動点に位置して大流路
を形成し、一方、再加圧時には再加圧点に位置して大流
路を閉鎖した上でオリフィスを経由する小流路を形成す
るアンチロック用流量制御弁において、両端又は少なく
とも一端に加圧源からのブレーキ液圧を、他端に付勢手
段の力を各々受け、この対抗した力の差で軸方向にスラ
イドする可動体を設け、この可動体を制動毎に動作させ
て前記スプールと前記筺体との間に相対移動を生じさせ
るようにしたものである（特開平2−88350号公報）。

【０００３】上記可動体を制動毎に動作させることで、
スプールの固着に起因した制動不能，制動不良，アンチ
ロック機能の停止といった問題を回避しようとするもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公知例の構成は完
全に十分な作動をするけれども、まだ改善，改良の余地
を残している。

【０００５】制動毎にスプールを移動させるために、新
たに移動体としての部材（１０もしくは２０）を追加し
ている。

【０００６】本方式では車輪一個当たり電磁弁が１つで
良く、コスト的に有利であるが、移動体を別に設けるこ
とにより、その効果が減少し、寸法的にも軸方向に増加
を伴う。

【０００７】また、従来例図３の実施例ではスリーブ３
７を軸方向に移動させる構成であり、基本的な追加部材
はスプリング２３であるが、スリーブ３７の軸方向の寸
法増化を伴う。さらにスリーブ３７の外周にあるシール
用のＯリングに軸方向の運動を制動毎に与えることにな
りＯリング部の摩耗及びシール性確保の観点から問題が
ある。

【０００８】本発明は、特別な部品の追加なしにスプー
ルの自己移動を可能にして固着に起因する問題を解消す
る流量制御弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、運転者のブレ
ーキ操作力に対して液圧を発生させるマスターシリンダ
ーと前記マスターシリンダーの液圧を受けて車輪に制動
を加えるホイールシリンダーと前記マスターシリンダー
と前記ホイールシリンダー間の連通，遮断を行う通路開
閉手段と、車輪速センサーの信号により前記通路開閉手
段へ制御信号を発生する制御モジュールを備え、前記通
路開閉手段は前記制御モジュールからの信号に応答して
前記ホイールシリンダーに加えられた液体の圧力を開放
し、該信号が終わった時、ホイールシリンダーへの再制
動を制御された率で行い、かつ前記通路開閉手段は少な
くとも１つの流量制御弁と少なくとも１つの排出弁を有
し、該流量制御弁はボア及びボアの中で摺動するスプー
ルを有し、該スプールは前記マスターシリンダーと前記
ホイールシリンダーの直接の連通を与えるために、ばね
により押圧された停止位置と、該ばね力に対抗して前記
マスターシリンダーと前記ホイールシリンダーを遮断す
る遮断位置との間を移動可能であり、前記スプールの位
置が前記マスターシリンダーと前記ホイールシリンダー
間にある固定絞りに発生する圧力差で決定されるアンチ
ロックブレーキ装置において、前記スプールが前記停止
位置にあるとき、前記ホイールシリンダーと前記排出弁
までの通路を閉鎖状態とし、前記マスターシリンダーの
発生圧力に伴い、前記スプールが前記閉鎖状態を開放方
向へ移動する構成とし、かつ、開放までの移動量が前記
マスターシリンダーの発生圧力，減圧通路部の容積及び
体積弾性係数，前記スプールの受圧面積で決定され、こ
の移動量を前記スプールは制動毎に前記スプールの両端
に発生する圧力差で自己移動する。

【００１０】

【作用】スリーブとスプール間に形成されるスプール両
端の室は停止位置状態で一方はマスターシリンダーに連
通し（説明のためＡ室とする）、他方は排出弁までの減
圧通路を含むばね室（説明のためＢ室とする）となって
おり、Ｂ室からＡ室に向けてばねで付勢している。

【００１１】この状態においてブレーキ動作が行われる
と、まずＡ室の圧力が上昇し、ばね力以上の圧力になる
と、圧力上昇に伴ってスプールはＢ室方向に移動しＢ室
を圧縮する。この移動による圧縮によってばね室に圧力
が発生する。この圧力とばね力との和が、Ａ室側の圧力
と等しくなる位置でスプールはバランスし停止する。こ
のような状態になるとスプールは、それ以上移動しな
い。

【００１２】ブレーキ力が解放されると、マスターシリ
ンダーに連通しているＡ室の圧力が解放され、Ｂ室の圧
力及びばね力でスプールは元の停止位置に復帰する。

【００１３】以上のように制動毎にスプールは両端に発
生する圧力差で停止位置から所定量までを自己移動させ
ることができる。

【００１４】また、アンチロック制御（以下、ＡＢＳと
記す。）時には、排出弁が開きＢ室の液を低圧側に解放
するため、スプールはさらにＢ室方向に移動してＢ室側
の一端に固定され、この状態でホイールシリンダーと排
出弁を連通状態として、ホイールシリンダーの圧力の減
圧を可能にする。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明について詳
細に説明する。

【００１６】１．全体構成 まず、本発明の一実施例である図１により全体の構成を
説明する。

【００１７】運転車の制動はブレーキペダル１を踏むこ
とで開始され、ブレーキペダル１によりマスターシリン
ダー２内に踏み込み力に比例した圧力が発生する。この
圧力は導管３によりＡＢＳ油圧ユニット４に伝えられ
る。導管３以降は同構成のものが３つあるが、動作も同
一なので以下導管３に係わる１車輪の構成部分のみ説明
する。

【００１８】導管３以降の通路は、戻り通路５、及びそ
れぞれの車輪６に対応する流量制御弁７に接続される入
口通路３００がある。

【００１９】流量制御弁７からの通路は車輪６のホイー
ルシリンダー９に接続される出口通路１０を有し、また
ＡＢＳ制御時にホイールシリンダー９の圧力を減圧させ
る排出口１１が設けられており、この排出口１１には常
時閉じている電磁弁１２が接続されている。

【００２０】電磁弁１２の下流側は通路１３となり、こ
の通路１３にはＡＢＳ制御時に減圧されたブレーキ液を
一時蓄えるリザーバ１４、さらにこのブレーキ液を戻り
通路５に戻すための還流ポンプ１５が接続されている。

【００２１】以上が油圧ユニット４の構成である。

【００２２】次に、ＡＢＳ制御に係わる信号、制御系統
について説明する。

【００２３】各車輪６の滑り状態は各車輪に設けられた
車輪速センサ１００で検出され、制御装置１０１に送ら
れる。

【００２４】制御装置１０１からは電磁弁１２及び還流
ポンプ１５を駆動するモータ１０２を各々制御する構成
である。

【００２５】次に、流量制御弁の動作について説明す
る。各制御弁とも同一であり流量制御弁７について以下
詳細に説明する。

【００２６】２．流量制御弁の構成 スリーブ２００内を摺動するスプール２０６，スプール
２０６を左方に押し付けているばね２０７等から構成さ
れている。

【００２７】次に、通路構成について説明する。

【００２８】マスターシリンダー２からブレーキ液は入
口通路３００，スプール２０６に流入し第１の環状溝３
０１，通路３０２，通路３０３，通路３０４，第２の環
状溝３０５を経由して再度スリーブ２００に達する。こ
の位置においてスリーブ200には半径方向の出口通路３
０６があり、この通路で出口通路１０にマスターシリン
ダー２からのブレーキ液を対応するホイールシリンダー
９に供給する。

【００２９】スリーブ２００の図中左側には減圧ポート
３０７が形成され、この減圧ポート３０７に対向するス
プール２０６には減圧ポート開閉のためのランド３０８
がある。このランド３０８で通常はホイールシリンダー
９と電磁弁１２に通じる排出口１１は遮断している。

【００３０】上述の減圧ポート３０７，ランド３０８の
相対位置で本発明のスプールの移動量を決定する。次に
その決定方法について説明する。

【００３１】以下説明のためにスリーブ２００とスプー
ル２０６の左端で形成される室をＡ室、スプール２０６
右端のばね２０７を収容する室をＢ室と定義する。

【００３２】図２は、減圧ポート３０７及びランド３０
８を拡大した状態を示す。

【００３３】ＡＢＳの働かない通常制動において、運転
者がブレーキペダル１を踏むことでマスターシリンダー
２に圧力が発生すると、流量制御弁７の入口通路８にそ
の圧力が伝達され、スプール２０６は左方向に加圧され
Ｂ室に圧力が発生する。この圧力とばね力との和とＡ室
の圧力がバランスした位置でスプールは停止し、供給通
路を形成しホイールシリンダー９に供給が行われる。

【００３４】この時、ブレーキペダル１を踏み込む速度
が急激に速くなるとマスターシリンダー２の圧力は図３
に示すような圧力上昇カーブとなる。ブレーキペダル１
を急激に踏み込むことでスパイク状の圧力が発生し、そ
の後定常状態になり、再び圧力の上昇が始まる。この間
をｔ１とすると、このｔ１までの現象は絶対値は異なる
が、どのような車種であっても一般的に発生する。この
現象において、スパイク状の圧力発生が終了してからの
定常状態の圧力は無限ではなく、ある値になるとスパイ
ク状の圧力がいくら高くなっても、その値以上にはなら
ない。この時の最大圧力は、その車種が持つブレーキ系
で決定する。この最大圧力Ｐ１とすると、最大圧力Ｐ１
とＢ室の発生圧力が等しくなるまで減圧ポート３０７を
ランド３０８で閉じておく必要がある。減圧ポート３０
７の閉鎖量Ｘを次式により与える。

【００３５】

【数１】

【００３６】である。

【００３７】以上の式で閉鎖量Ｘを規定することで、閉
鎖量を必要最小限にする事ができる。

【００３８】このようにマスターシリンダー２に圧力が
発生し流量制御弁７ａに圧力が伝達されると必ずスプー
ル２０６は図２の停止位置から両端の力関係がバランス
する位置まで移動して停止する。

【００３９】また、マスターシリンダー２の圧力が解放
されるとまずＡ室の圧力が低下し、それに伴ってスプー
ル２０６はＢ室の圧力とばね２０７の力で初期の停止位
置まで戻される。従って、制動毎にスプール２０６は移
動が可能で、自己移動動作を達成することができる。

【００４０】３．ＡＢＳ動作について 制動中どこかの車輪にスリップ現象が発生すると、それ
を各車輪に設けられている車輪速センサが検出しＡＢＳ
の制御を行う。

【００４１】車輪速センサ１００でスリップが検出され
るとその信号は制御装置１０１に送られ、制御装置１０
１内では所定の演算と処理が実行される。まず、スリッ
プ状態を解消するためにホイールシリンダー９の圧力を
低下させる減圧動作が実行される。これは電磁弁１２を
制御装置１０１が励磁することで実行される。

【００４２】電磁弁１２が励磁されると排出口１１から
低圧状態のリザーバ１４への通路が形成される。その後
の動作を図４により説明する。

【００４３】電磁弁１２が開くことでまず最初にスプー
ル２０６の左側のＢ室内の液がリザーバ１４に排出され
圧力が低下する。それに伴ってスプール２０６はばね２
０７の力に打ち勝って左方へ移動して、ホイールシリン
ダー９から共通通路部３１０，減圧ポート３０７，第３
の環状溝３１１で形成される減圧通路を形成する。この
減圧通路が形成されることにより過剰圧力状態にあるホ
イールシリンダー９の圧力を減圧することができる。

【００４４】また、この減圧通路形成に関係するものと
してスプール２０６が移動することで、マスターシリン
ダー２とホイールシリンダー９の直接の連通を遮断し、
図４に示すようにスプール２０６はその左端面で移動を
拘束される。これは、スプール２０６を拘束しない状態
にすると移動が進行してやがて減圧ポート３０７と第３
の環状溝を閉鎖して減圧通路を閉鎖するのを防止するた
めである。

【００４５】電磁弁１２を経由して減圧された液は一時
的にリザーバ１４に蓄えられるが、その後は、制御装置
１０１よりモータ１０２が駆動されポンプ１５が動作す
ることで戻り通路５を経由して導管３側に戻される。

【００４６】４．ＡＢＳ動作の増圧動作 上記の減圧動作が継続され車輪６のスリップ状態が解消
される傾向を示すと、制御装置１０１からは再増圧動作
として電磁弁１２の消磁制御を実行する。電磁弁１２が
閉じられると図５に示すように再増圧動作に移行する。

【００４７】電磁弁１２が閉じられることによりスプー
ル２０６はばね２０７の右方への力で右方に移動し、入
口通路３００と第１の環状溝３０１が可変絞りを形成す
る位置で増圧制御のためのブレーキ液の供給が行われ
る。

【００４８】図５の通路状態を説明すると、入口通路３
００と第１の環状溝３０１は可変絞りを形成し、ホイー
ルシリンダー９に至る直接の通路は遮断されているが
（出口通路３０６閉鎖）、第２の環状溝３０５とスリー
ブ２００に設けられている固定絞り４００の通路が連通
しておりＡ室からホイールシリンダー９への増圧に関与
する通路は形成されている。

【００４９】次に動作状態を説明する。

【００５０】可変絞りが閉鎖している状態を考えると、
Ａ室の液は固定絞り４００からホイールシリンダー９に
供給される。その後、この供給によりＡ室内の圧力が低
下するとスプール２０６はばね２０７で右方へ押され可
変絞りが開口すると、マスターシリンダー２からＡ室に
液の供給が行われＡ室の圧力が上昇し、再度可変絞りを
閉鎖し同時にＡ室からホイールシリンダー９に液の供給
が行われる。

【００５１】従って、スプール２０６両端にはばね２０
７の力に対応する差圧が発生することになり、固定絞り
４００を通過する供給流量はこの差圧と固定絞り４００
での通過面積で決定される一定流量となり、この流量で
再制動が制御される。

【００５２】また、この増圧動作中に再度スリップ状態
を検出すると、上述の減圧動作に移行し、敢然にスリッ
プ状態が回避された時点でＡＢＳ制御を終了する。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、特別な部材の追加ある
いは信頼性の低下等の問題を無くして、スプールの自己
移動作用を達成でき、スプール固着に伴う制動不具合を
回避でき、信頼性の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した流量制御弁を含む
油圧回路図である。

【図２】通路切替部の拡大図である。

【図３】マスターシリンダーの発生圧力詳細図である。

【図４】本発明の一実施例を適用した流量制御弁を含む
油圧回路図である。

【図５】本発明の一実施例を適用した流量制御弁を含む
油圧回路図である。

【符号の説明】

１…ブレーキペダル、２…マスターシリンダー、３…導
管、４…油圧ユニット、５…戻り通路、６…車輪、７…
流量制御弁、９…ホイールシリンダー、１２…電磁弁、
１４…リザーバ、１５…ポンプ、１００…車輪速セン
サ、１０１…制御装置、２００…スリーブ、１０６…ス
プール、２０７…ばね、３０１…第１の環状溝、３０５
…第２の環状溝、３０６…出口通路、３０７…減圧ポー
ト、３０８…ランド、３１０…共通通路部、３１１…第
３の環状溝、３１２…通路切替部、４００…固定絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転者のブレーキ操作力に対して液圧を発
   生させるマスターシリンダーと前記マスターシリンダー
   の液圧を受けて車輪に制動を加えるホイールシリンダー
   と前記マスターシリンダーと前記ホイールシリンダー間
   の連通，遮断を行う通路開閉手段と、車輪速センサーの
   信号により前記通路開閉手段へ制御信号を発生する制御
   モジュールを備え、前記通路開閉手段は前記制御モジュ
   ールからの信号に応答して前記ホイールシリンダーに加
   えられた液体の圧力を開放し、該信号が終わった時、ホ
   イールシリンダーへの再制動を制御された率で行い、か
   つ前記通路開閉手段は少なくとも１つの流量制御弁と少
   なくとも１つの排出弁を有し、該流量制御弁はボア及び
   ボアの中で摺動するスプールを有し、該スプールは前記
   マスターシリンダーと前記ホイールシリンダーの直接の
   連通を与えるために、ばねにより押圧された停止位置
   と、該ばね力に対抗して前記マスターシリンダーと前記
   ホイールシリンダーを遮断する遮断位置との間を移動可
   能であり、前記スプールの位置が前記マスターシリンダ
   ーと前記ホイールシリンダー間にある固定絞りの発生す
   る圧力差で決定されるアンチロックブレーキ装置におい
   て、 前記スプールが前記停止位置にあるとき、前記ホイール
   シリンダーと前記排出弁までの通路を閉鎖状態とし、前
   記マスターシリンダーの圧力発生に伴い、前記スプール
   が前記閉鎖状態を開放方向へ移動する構成とし、かつ、
   開放までの移動量が前記マスターシリンダーの発生圧
   力，減圧通路部の容積及び体積弾性係数，前記スプール
   の受圧面積で決定されることを特徴とするアンチロック
   ブレーキシステムの油圧ユニット。