JPS6030581B2 - 車両用二系統油圧ブレ−キシステムの圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、互に独立した二つの配管系統を備えた車両用
油圧ブレーキシステムの圧力を制御する袋魔に関するも
のであり、特に車両の後輪ブレーキのアクチユエータで
あるリヤホイールシリンダの圧力を制御する圧力制御装
置に関するものである。

従来の技術 車両用二系統ブレーキシステムは、車両の前輪および後
輪にそれぞれ設けられたホイールシリンダに対してマス
タシリンダの互いに独立した二つの加圧室において発生
させられる制動圧力をそれぞれ伝達する二つの互いに独
立した配管系統を備えるように構成される。

そして、このようなブレーキシステムにおいてリヤホイ
ールシリンダの圧力をマスタシリンダの圧力の上昇率よ
り低い率で上昇するように制御するプロポーショニング
バルブを用いることが一般的に行われている。しかし、
プロポーショニングバルブを備えた二系統油圧ブレーキ
システムにおいて、そのプロポーショニングバルブによ
って圧力を制御される側とは反対側の系統の圧力が故障
によって上昇しなくなった場合（以下、拳に一系統破損
時という）には車両全体としての制動力が低下するため
、ＩＪャホィールシリンダの圧力を低く抑えてしまうプ
ロポーショニングバルブは無い方がよいこととなる。

そこで、樽公昭５０一１７６１６号公報には、一系統破
損時にプロポーショニングバルプの圧力制御動作を阻止
する装置を設けることが提案されている。

これは、プロポーシヨニングバルブのリヤホィールシリ
ンダ圧力を制御する動作をなす第一ピストンの圧力制御
動作に要する移動量よりも大きい間隙を隔てて第一ピス
トンに対向する小蓬部と、その小径部に連続して形成さ
れ、小径都側の第一受圧面とその反対側に形成された第
一受圧面より面積の大なる第二受圧面とを備えた大蓬部
とを有する第二ピストンを設け、その第二ピストンをス
プリングによって常時前記第一ピストンから離隔する方
向に付勢するとともに、前記第二受圧面には前記プロポ
ーショニングバルブによって圧力を制御される配管系統
のマスタシリンダ圧力を、また前記第一受圧面には別の
配管系統の圧力をそれぞれ作用させ、二つの配管系統が
共に正常である状態では第二ピストンが作動せず、一系
統破損時には第二ピストンが第一ピストンの制御動作開
始圧力より低い圧力で作動して第一ピストンに当俵する
ように、前記スプリングの弾性力と第一ピストンの第一
および第二受圧面との大きさを選定したものである。こ
のようにすれば、一系統破損時には第二ピストンが第一
ピストンに当綾してその圧力制御動作を阻止するため、
正常な側の系統のリャホィールシリンダにはマスタシリ
ンダ圧力がそのまま伝達されることとなり、一系統破損
による制動力の低下が補われることとなる。

また、実公昭４９−２９１８１号公報には、マスタシリ
ンダとりヤホイールシリンダとを繋ぐ油通路を開閉する
開閉弁を第一ピストンが内蔵したタイプのプロポーショ
ニングバルブに第二ピストンを付加し、この第二ピスト
ンをスプリングによって、第二ピストンのピン部が上記
開閉弁の弁子に当接して開閉弁が閉じることを阻止する
向きに付勢し、二系統が共に正常である場合にはそのプ
ロポーショニングバルブによって圧力を制御される系統
とは別の系統の圧力を第二ピストンに作用させて上記開
閉弁が閉じることを許容する位置へ第二ピストンを後退
させるようにした圧力制御装置が記載されている。

このようにしても、一系統破損時にはプロポーショニン
グバルブが本来の圧力制御動作を行わないようにするこ
とができるのである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の第二ピストンはいずれも万一一系統が破
損した場合にのみ有効な作用をなすものであって、実際
には殆ん機能することがない。

これはもったいないことであるため、二系統が共に正常
である状態においても第二ピストンが何らかの目的に有
効利用できれば好都合である。しかも、前記二公報に記
載された圧力制御装涜はいずれも二系統が共に正常な状
態においては通常のプロポーショニングバルブと同様の
作用をなすものであり、圧力制御特性線図が一度折れ曲
がるのみのものであるために、常用圧力範囲における制
動力を十分高めようとすると高い圧力範囲において後輪
ロックが生じ易くなる問題があった。

問題点を解決するための手段本発明は、このような事情
に鑑みて、従来は一系統破損時にのみ機能するようにさ
れていた第二ピストンを、二系統が共に正常である状態
においては後輪ロックを良好に回避しつつ常用圧力範囲
における制動力を十分に高めるために利用したものであ
る。

すなわち、二系統油圧ブレーキシステムに設けられたプ
ロポーショニングバルブのリヤホイールシリンダ圧力を
制動する動作をなす第一ピストンに対向させて、４・蓬
部と大蓬部とを有する第二ピストンを、その小径部が第
→ピストンにその第一ピストンが圧力制御動作をなすに
必要な移動距離より小さい間隙を隔てて近接しもしくは
接触する状態で配設し、その第二ピストンの大陸部の小
径部側端面に上記プロポーショニングバルブが設けられ
た側の配管系統とは別の配管系統の圧力を作用させる一
方、他端面は空気室に臨ませ、かつ第一ピストンをスプ
リングによって常時第一ピストンに向う方向に付勢する
とともに、そのスプリングの弾性力を、第一ピストンが
圧力制御動作を開始する圧力より一定値だけ高い圧力が
前記小蓬部側端面に作用したとき第二ピストンが第一ピ
ストンから離れて後退することを許容する大きさに設定
したものである。

作用および効果 このようにすれば、一系統破損時において第二ピストン
が第一ピストンの圧力制御動作を抑制するのみならず、
二系統が共に正常な状態においても有効に機能する。

すなわち、第一ピストンが圧力制御動作を開始する圧力
においては、第二ピストンがまだ第一ピストンの圧力制
御動作を抑制する位置にあるため第一ピストンは第二ピ
ストンと共に移動しつつ圧力制御を行うこととなり、当
初はリャホイールシリンダ圧力が比較的低い上昇率で上
昇し、第二ピストンが小径都側端面に加えられる別の系
統の圧力によって第一ピストンから離れさせられた後は
リヤホイールシリンダの圧力がそれまでより高い上昇率
で上昇させられることとなるのである。つまり、本発明
にかかる圧力制御装置においては、圧力制御特性線図が
二箇所において折れ曲がることとなり、この折曲がりの
位置を選定することによって後輪ロックを良好に回避し
つつ常用圧力範囲における制動力を十分に高めることが
できるのである。実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において、１‘まタンデム形のマスタシリンダで
あり、フロント加圧室ｌａとリヤ加圧室ｌｂとの二つの
加圧室を有し、ブレーキペダル２が踏み込まれるときそ
れら加圧室ｌａ，ｌｂに実質的に等しい制動圧力を発生
する。フロント加圧室ｌａの圧力は管賂３によって左の
前輪に設けられたフロントホイールシリンダ４に導かれ
るとともに、管路５、圧力制御装置１０および管路６を
経て右の後輪に設けられたりヤホィールシリンダ７′に
導かれる。この配管系統を第一系統と称することとする
。一方、リャ加圧室ｌｂの圧力は、図示はしないがもう
一個の別な圧力制御袋魔を備えて上記第一系統と対称の
関係にある第二系統の配管系統によって、右の前輪に設
けたホイールシリンダ４′と左の後輪に設けたホイール
シリンダ７とに供給される。すなわち本実施例のブレー
キシステムはダイアゴナル式の二系統配管となっている
。圧力制御装置１川ま一個のハウジング１１内に組み込
まれたプロポーショニングバルブ部１０ａとその制御部
１０ｂとから成っている。

プロポ−ショニングバルブ部１０ａは、第一ピストンＩ
２、スプリング１３、バルブシート１４等を有する通常
のプ。ポーショニングバルブである。すなわち、第一ピ
ストン１２は、ハウジング１１内に形成された第一油室
１５および第二油室１６の圧力とスプリング１３の弾性
力との釣合いによって軸○方向に移動し、第一ピストン
１２の一部に形成された弁子１２ａとバルブシート１４
とによって管賂５と管賂６とを運通または遮断させるの
である。一方、制御部１０ｂは第二ピストン１７とスプ
リング１８とを有している。

第二ピストン１７は、小軽部１７ａ、大軽部１７ｂおよ
びストツバ部１７ｃから成る段付ピストンであって、小
径部端面１７ｄがハウジング１ １内に形成された空気
室１９内において前記第一ピストン１２の端面１２ｂと
対向する状態に配段されている。また、第一ピストン大
蓬部１７ｂの小径部側端面１７ｅには、管路８によって
導かれたリャ加圧室ｌｂの圧力が作用させられており、
大蚤部１７ｂの反対側の端面１７ｆは空気室２１に臨ま
されている。第一ピストン１７はスプリング１８の弾性
力によって常時第一ピストン１２に向う方向に付勢され
ており、この状態では４・蓬部端面１７ｄが第一ピスト
ン１２の端面１２ｂに接触するかまたは、第一ピストン
１２の圧力制御のための移動距離Ｑより小さい間隔６だ
け隔てて対向した状態となるように構成されている。第
二ピストン１７はリャ加圧室ｌｂの圧力が一定値を超え
たとき、スプリング１８の弾性力に抗して後退させられ
るが、この後退距離８は、ストツパ部１７ｃが、ハウジ
ング１１に螺合されているプラグ２２の内面に当接する
ことによって規制される。この後退腹国燈８は、前記第
一ピストン１２の圧力制御のための移動距離はから間隙
６を差引し、た値より僅かに大きくなるように決定され
ているため、第二ピストン１７が後退位置にあるときに
は、第一ピストン１２は自由に圧力制御動作を行うこと
ができ、しかも第二ピストン１７を作動させるための制
動油量は必要技４・限に節減されるのである。なお、２
３，２４，２５はシールリング、２６はパツキン、２７
はプラグである。

プラグ２７はハウジング１１に螺合されて第一油室１５
および第二油室１６を形成するとともに、第一ピストン
１２のストッパを兼ねており、また管路６の接続ボート
を有している。以上詳記した構成の圧力制御装置１０は
、次のように作動する。

ただし次の説明において、各記号はそれぞれ次のものを
示すものとする。Ｓ，：弁子１２ａの横断面積 Ｓ２：第一ピストン１２の横断面積 Ｓ３：第二ピストン小径部１７ａの隙断面穣Ｓ４：第二
ピストン大蓬部１７ｂの横断面積Ｆ，：スプリング１３
のセット荷重Ｆ２：スプリング１８のセット荷重 Ｐｍ：マスタシリンダの圧力 Ｐ…：リヤホイールシリンダの圧力 Ｐｏ：プロポーショニングバルブ部１ ０ａ単独の氏力
制御動作開始圧力本庄力制御装置１０１こおいては、プ
ロポーショニングバルブ部１０ａが圧力制御動作を開始
した後に、制御部１０ｂの第二ピストン１７が第一ピス
トン１２から離れて後退するように、すなわち、Ｐｏ（
Ｓ４−Ｓ３）＜Ｆ２ を満足するように、スプリング１８のセット荷重Ｆ２が
定められている。

そのため、第一ピストン１２が圧力制御動作を開始した
当初における釣合し、が次式Ｆ，十Ｐｍ（Ｓ，一Ｓ２）
−ＰｒＷＳ，十Ｆ２−Ｐｍ（Ｓ４一Ｓ６）：０で表され
、従ってリャホィールシリンダ圧力Ｍｗは次式ＰＭ＝｛
（Ｓ，一Ｓ２−Ｓ４十Ｓ３）ノＳ，｝・Ｐｍ＋（Ｆ，十
Ｆ２）／Ｓ，で表される第２図の直線ＥＥ′に沿って変
化することとなる。

そして点Ｆに達した後は第二ピストン１７が第一ピスト
ン１２から離れて後退し、プロポーショニングバルブ部
１０ａが単独で作動してリャホィールシリンダ圧力ＰＭ
は次式ＰＭ＝｛（Ｓ，一も）／Ｓ，｝・Ｐｍ＋Ｆ，／Ｓ
，で表される直線ＡＡ′に沿って変化するのである。

したがって、当初からプロポーショニングバルプ部１０
ａが単独で作動する作動態様に比較して、第２図におい
て斜線を施した三角形の分だけ後輪ブレーキが直効に作
用することとなり、点Ｆより左方の常用圧力範囲におけ
る制動性能を改善することができる。しかもこの常用圧
力範囲内の制動操作は全制動操作の８０％以上を占める
のであるから、この効果は実用的意義の高いものである
。なお、このようにして後輪ブレーキの効きを良くする
ことによって、後輪が一時的にロック気味になっても、
更に制動圧力が上昇すれば、勾配の緩やかな直線ＥＥ′
に沿って上昇するりャホイールシリンダ圧力ＰＭは再び
理想曲線Ｑの下になり、従って後輪が実際にロックする
ことは回避されるのである。しかも後輪ロックが回避さ
れた後はリャホィールシリンダ圧力Ｐｒｗ‘ま再び勾配
の急な直線ＡＡ′に沿って上昇するため、高い制動圧力
の範囲においても後輪ブレーキの効果が削減されること
はないのである。以上、二系統が共に正常である場合に
本発明に係る圧力制御装置１０が優れた作動をなすこと
を説明したが、次に第二系統が破損した場合について説
明する。

この場合には、マスタシリンダ圧力ＰｍがＰｏを超えて
第一ピストン１２が作動を開始する時点になっても、第
二ピストン１７は第１図に示す位置にあり、第一ピスト
ン１２が圧力制御動作を行うためには、スプリング１３
の弾性力に打ち勝つのみならず、スプリング１８の弾性
力にも打ち勝って第二ピストン１７をも共に移動させる
ことが必要となる。

この時の力の釣合し、条件は次式Ｐｍ・（Ｓ，一Ｓ２）
十Ｆ，十Ｆ２−Ｐ肌・Ｓ，＝０で表され、従ってリャホ
イールシリンダ圧力Ｐｒｗは第２図において次式ＰＭ＝
｛（Ｓ，一Ｓ２）／Ｓ，｝・Ｐｍ十（Ｆ，十Ｆ２）／Ｓ
，で表される直線ＢＢに沿って変化することとなる。

二系統油圧ブレーキシステムにおいて第一系統が破損し
た場合は、ブレーキシステム全体としての制動力が低下
し、車両の減速度が低くなるため制動力にも後輪荷重は
二系統正常時ほど減少せず、従ってリヤホィールシリン
ダ圧力ＰＭは第２図における曲線Ｒで示すように、二系
統正常時の理想曲線Ｑより急激に立ち上がる曲線に沿っ
て上昇することが望ましいのであるが、本庄力制御装置
１０‘こよればリャホイールシリンダ圧力Ｐｒｗを理想
曲線Ｒに極めて近い特性線ＯＢＢ′に沿って制御し得る
のである。

以上の説明から明らかなように、本庄力制御菱鷹１０に
よれば、二系統正常時および−系統破損時の両方におい
てブレーキシステムの制動性能を改善し得るのである。

以上詳記した実施例は本発明の例示であってト本発明は
これに限定されるものではなく、種々の変形が可能であ
る。例えば本発明は前述のダイアゴナル式二系統のブレ
ーキシステムのみならず、第３図に示すように二つの配
管系統が四輪全部にそれぞれ独立に制動油圧を伝達する
完全二系統と呼ばれるブレーキシステム、第４図に示す
ように二つの配管系統がそれぞれ前二輪と後一輪とに制
動油圧を伝達するブレーキシステム、および第５図に示
すように一系統が前二輪に、別の系統が後二輪にそれぞ
れ制動油圧を伝達する前後二系統と呼ばれるブレーキシ
ステム等にも適用することが可能であり、ダイアゴナル
式二系統の場合とほぼ同機の効果を得ることができる。

また、圧力制御装置１０を二個使用するブレーキシステ
ムにおいては、第６図に示すように二個の圧力制御装置
を制御部１０′ｂ部において結合し、空気室２１′およ
びスプリング１８′を共用にすることも可能である。

なお本実施例においては、ハウジング１１′は制御部側
様部において、第６図の紙面に直角な方向に突穀された
フランジ部をボルト締めすることによって結合されてお
り、また第二ピストン１７′の移動距離はストッパポル
ト２８によって規制されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面断面図である。 第２図は第１図に示した装置の圧力制御特性を示すグラ
フである。第３図、第４図および第５図は、それぞれ本
発明の別の実施例を略図的に示す平面図である。第６図
は本発明の更に別の実施例を示す正面断面図である。１
：マスタシリンダ、２：ブレーキペダル、４，４′：フ
ロントホイールシリング、７：リヤホイールシリンダ、
１７三圧力制御装置、１０ａ：プロポーショニングバル
ブ部、１０ｂ，１０′ｂ：制御部、１１，１１′：ハウ
ジング、１２：第一ピストン、１３：スプリング、１４
：バルブシート、１５：第一油室「 １６：第二油室、
１７，１７′：第二ピストン、１７ａ：第二ピストンの
小軽部、１７ｂ：第二ピストンの大蓬部、１８，１８′
：スプリング、１９，２１，２１′：空気室。 第２図 第５図 第１図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の前輪および後輪にそれぞれ設けられたホイー
   ルシリンダに対して、マスタシリンダの二つの加圧室に
   おいて発生させられる制動圧力をそれぞれ伝達する二つ
   の互いに独立した配管系統と、該配管系統の少なくとも
   一方に設けられ、かつ前記マスタシリンダの圧力が所定
   値を超えて上昇するとき前記後輪に設けられたリヤホイ
   ールシリンダの圧力を該マスタシリンダの圧力の上昇率
   より低い上昇率で上昇するように制御するプロポーシヨ
   ニングバルブとを備えた車両用二系統油圧ブレーキシス
   テムにおいて、 前記プロポーシヨニングバルブの前記
   リヤホイールシリンダ圧力を制御する動作をなす第一ピ
   ストンの端面に対向させて、小径部と大径部とを有する
   第二ピストンを、該小径部が前記第一ピストンに該第一
   ピストンが前記圧力制御動作をなすに必要な移動距離よ
   り小さい間隙を隔てて近接しもしくは接触する状態で配
   設し、該第二ピストン大径部の該小径部側端面に当該プ
   ロポーシヨニングバルブが設けられた側の配管系統とは
   別の配管系統の圧力を作用させる一方、他端面は空気室
   に臨ませ、かつ該第二ピストンをスプリングによつて常
   時前記第一ピストンに向う方向に付勢するとともに、該
   スプリングの弾性力を、該第一ピストンが前記圧力制御
   動作を開始する圧力より一定値だけ高い圧力が前記小径
   部側端面に作用したとき該第二ピストンが該第一ピスト
   ンから離れて後退することを許容する大きさに設定した
   ことを特徴とする車両用二系統油圧ブレーキシステムの
   圧力制御装置。