JPS6071360A - 自動車用液圧ブレ−キ装置 - 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】 技術分野 本発明は自動車用液圧ブレーキ装置に関するものであり
、特に、制動時に車輪がロックして路面上を１％るスキ
ッドの発生を防止し得る液圧ブレーキ装置に関するもの
である。

従来技術 自動車用液圧ブレーキ装置は、自動車運転者のブレーキ
操作に基づいてマスクシリンダで発生させられだ液圧が
液通路によってブレーキシリンダに伝達され、このブレ
ーキシリンダが自動車の車輪の回転を抑制するブレーキ
を作動させるように構成されるのが普通であるが、ブレ
ーキ操作力が大き過ぎた場合には車輪がロックしてスキ
ッドが発生する。前車輪がロックした場合には自動車の
操舵性が損なわれ、後車輪がロックした場合には車体に
スピンか生ずる恐れがある。

したがって、従来より車輪のロックを防止−３−る手段
が種々講じられてきたが、その一つに車輪のスキット状
態を監視しつつブレーキ液圧を調節するアンチスキット
装置がある。この装置は、マスクシリンダの液圧をブレ
ーキシリンダに伝達する液通路の途中に設けられる開閉
弁と、パワー液圧によって作動さ・Ｕられてその開閉弁
を開閉する液圧調節ピストンと、そのパワー液圧を調節
するためのパワー液圧調節装置とを含むように構成され
る。開閉弁は弁座と弁子とその弁子を弁座に向がって付
勢する第一スプリングとを備え、弁子が弁座に着座した
状態ではマスクシリンダの液圧がその弁子を弁座に押し
イ＼ｔ　ＬＪるように作用する向きに前記液通路の途中
に設けられる。そして、液圧調節ピストンは前記液通路
の開閉弁よりブレーキシリンダ側の部分に連通したブレ
ーキ液圧室内のブレーキ液圧を第一受圧面に受ける一方
、その第一受圧面とは反対向きの第二受圧面にパワー液
圧室内のパワー液圧を受け、そのパワー液圧が高められ
るときにはブレーキ液圧室側へ前進してブレーキ液圧を
高め、さらに必要であれば引き続き前進して開閉弁の弁
子に当接してこれを弁座がら押し離ずことにより開閉弁
を開き、逆にパワー液圧が低下させられるときには後退
してその開閉弁を閉じ、さらに必要であれば引き続き後
退してブレーキ液圧を低下させるように構成される。ま
た、パワー液圧調節装置は車輪のスキッド状態を監視し
、車輪がスキッド状態にないときにはパワー液圧を高め
、車輪がスキッド状態に陥り始めたときにはパワー液圧
を低下させるように構成される。

このようなアンチスキット装置を備えた自動車用液圧ブ
レーキ装置においては、車輪をロックさせる恐れのない
範囲内において可及的に高い液圧がブレーキシリンダに
伝達され、車輪がロックすることを確実に防止しつつ効
率良く自動車を減速もしくは停止させることができる。

しかしながら、従来のこの種のブレーキ装置においては
、液圧調節ピストンによって開閉弁が開閉されるごとに
液圧変動のショックがブレーキペダル等ブレーキ操作部
祠に伝達されてブレーキフィーリングを悪化させる欠点
があった。

発明の目的 本発明は上記のような欠点を解消するために、一旦開閉
弁が閉じられた後はそのブレーキ操作中において再び開
閉弁が開かれることを可及的に回避しつつブレーキシリ
ンダの液圧は適正に制御し得るアンチスキッド装置を備
えた自動車用液圧ブレーキ装置を提（Ｊｕｌ−ることを
目的として為されたものである。

発明の構成 本発明はこの目的を達成するために、前述のようにマス
クシリンダと、ブレーキシリンダと、両者をつなく液通
路と、その液通路の途中にもうけられた開閉弁と、その
開閉弁を開閉させる液圧調節ピストンと、その液圧調節
ピストンを作動させるパワー液圧を調節するパワー液圧
調節装置とを備えた自動車用液圧ブレーキ装置において
、液圧調節ピストンの弁子に当接する部分を液圧調節ピ
ストンから分離してその液圧調節ピストンに対して一定
ストローク範囲で相対的に進退可能なスライダとし、そ
のスライダを前記弁子を弁座に向かつて付勢する第一ス
プリングとは別の第ニスプリングによって弁子に向かっ
て最も突出した前進端位置へ付勢するとともに、その第
ニスプリングの付勢力を第一スプリングの付勢力より強
く、かつ、開閉弁が閉じてその開閉弁の前後に一定以上
の液圧差が生じた状態でその液圧差と第一スプリングと
によって弁子が弁座に押し付けられる力よりは弱くなる
ように選定し、さらに、スライダの液圧調節ピストンに
対する進退可能範囲を液圧調節ピストンが前進端に達し
た状態ではスライダが後退端位置にあってもなお弁子に
当接して開閉弁を開き得るような大きさに選定したこと
を特徴とするものである。

発明の効果 上記のように構成された自動車用液圧ブレーキ装置にお
いては、開閉弁が開いてその前後に液圧差が生じていな
い状態においてはスライダが第ニスプリングによって前
進端位置に保たれた状態で弁子を第一スプリングの伺勢
力に抗して弁座から押し離しているが、液圧調節ビスト
ンが後退して開閉弁が一旦閉しられ、その前後に一定以
上の液圧差が生じた後には、液圧調節ピストンが前進し
てスライダが弁子に当接してもスライダは第ニスプリン
グの（＝ｊ勢力に１ｊｔ：　シて後退させられるのみで
弁子を弁座から押し＆１［ずことばない。

すなわち、開閉弁の開弁圧より閉弁圧が一定量高くなる
のであり、開弁圧以下の液圧範囲においてブレーキ液圧
が調節されている間は開閉弁が開かれることはなく、し
たがって、開閉弁の開閉に伴うショックがブレーキ操作
部材に伝達されることもないのである。

もっとも、開閉弁が閉した状態でその前後に生じている
液圧差が小さい場合には、第ニスプリングの伺勢力が弁
子を弁座に押し付ける力に打ち勝っで開閉弁を開くこと
となるが、このような事態の発生する液圧差は十分低く
設定することが可能であり、そのような液圧差の範囲内
においては開閉弁が開かれてもブレーキ操作部材に伝達
されるショックは小さなものであるため、実質的にブレ
ーキフィーリングを低下させることはないのである。

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１０はマスクシリンダであり、２個の互
いに独立した加圧室を備えてブレーキペダル１２の踏込
操作に応じてこれら２個の加圧室に同じ高さの液圧を発
生させる。一方の加圧室で発生させられた液圧は２つに
分けられてそれぞれ独立に液圧を制御された後、左前車
輪と右前車輪とのブレーキを作動させるためのブレーキ
シリンダである２個のホイールシリンダに伝達され、他
方の加圧室で発生させられた液圧は液圧を制御された後
に２つに分けられて右後車輪と左後車輪とのりャホイー
ルシリンダに伝達されるようになっているのであるが、
第１図においては左前車輪１４のフロントホイールシリ
ンダ１６に液圧を伝達する回路のみが図示されており、
他の回路は同様であるため省略されている。以下、この
回路について詳細に説明する。

マスクシリンダ１０て発生さ−Ｕられた液圧は液通路１
８と２０とを経てフロントホイールシリンダ１６に伝達
されるのであるが、これら液通路１８と２０との間には
液圧制御弁２２とバイパス弁２４とが設けられている。

これら液圧制御弁２２とバイパス弁２４とは共通のハウ
ジング２６内に組み込まれており、液通路１８によって
バイパス弁２４のボート２８に伝達された液圧は液通路
３０を経て液圧制御弁２２に導かれ、さらに液通路３２
およびバイパス弁２４のボート３４を経て液通路２０に
伝達されるようになっている。

液圧制御弁２２は、ハウジング２６に設けられた弁座３
６と、圧縮コイルスプリング３８によってこの弁座３６
に着座する向きに付勢された弁子としてのボール４０と
から成る開閉弁４１を備えている。この開閉弁４１は、
ボール４０が弁座３６に着座した状態においては、マス
クシリンダ１０の液圧をフロントホイールシリンダ１６
に伝達する液通路のマスクシリンダ側の部分とホイール
シリンダ側の部分とを遮断する役割を果たすものであり
、その遮断状態においてはマスクシリンダ側の液圧がボ
ール４０を弁座３゛６に押し付けるように作用する向き
に設けられている。液圧制御弁２２は更に液圧調節ピス
トン４２を備えている。

液圧調節ピストン４２は上記開閉弁４１に近い側の第一
受圧面にブレーキ液圧室４４の液圧を受ける一方、反対
側の第二受圧面にパワー液圧室４６の液圧を受け、後者
が高められた場合には開閉弁４１に向かって前進し、低
められた場合には後退する。この液圧調節ピストン４２
の開閉弁４１に近い側の端部に形成された嵌合穴４８に
スライダ５０が摺動可能に嵌合されている。このスライ
ダ５０は、前端面がストッパ５２に当接する前進端位置
と、後端面に突設された突起５４が嵌合穴４８の底面に
当接する後退α１！１位置との間でストロークＳだけ移
動可葡とされているが、常にはスプリング５６によって
前進端位置に保持されている。

このスライダ５０の前端面から作用突起５８が延び出さ
せられており、この作用突起５８の長さは、液圧調節ピ
ストン４２が前進端位置にある状態では、スライダ５０
が前進α１１．１位置にあるときは勿論、後退端位置に
ある場合でも作用突起５８がボール４０に当接してこれ
を弁座３６から押し離し得る長さに定められている。ま
た、スプリング５６の付勢力はスプリング３８の付勢力
より一定値だけ大きくされている。

一方、バイパス弁２４は、ハウジング２６に互いに対向
して設けられた弁座６０および６２と、これらに共通の
弁子としてのボール６４と、このボール６４を弁座６２
に向かつて付勢するスプリング６６と、そのスプリング
６６の付勢力に抗してボール６４を弁座６０に押し付け
るピストン６８とを備えている。

」二記液圧制御弁２２およびバイパス弁２４は、ポンプ
７０．アキュムレータ７２および電磁方向切換弁７４等
を備えたパワー液圧回路７６から供給されるパワー液圧
によって制御されるようになっている。すなわち、ポン
プ７０によってリザーバ７８から汲み上げられた作動液
は逆止弁８０を経てアキュムレータ７２へ圧送され、こ
こに貯えられるのであり、このアキュムレータ７２の液
圧が液通路８２によってそのままバイパス弁２４の液圧
室８４に伝達される一方、液圧制御弁２２のパワー液圧
室４６には電磁方向切換弁７４の制御を受けつつ液通路
８６および８８によって伝達されるようになっているの
である。アキュムレータ７２内の液圧は圧力スイッチ９
０によって検出され、その検出結果が下限値より低くな
った場合にポンプ７０の運転が開始され、上限値を超え
たときポンプ７０の運転が停止されるようになっており
、これによってアキュムレータ７２内の液圧は一定液圧
範囲に保たれることとなる。また、電磁方向切換弁７４
は３位置・３ボートの切換弁であり、常には第１図に示
す第一位置にあって液圧制御弁２２のパワー液圧室４６
をアキュムレータ７２に連通させているが、第二位置に
切り換えられた状態ではすべてのボートを遮断し、第三
位置に切り換えられた状態ではパワー液圧室４６をアキ
ュムレータ７２から切り離して液通路８８および９２を
経てリザーバ７８に連通さ−けるように構成されている
。このような電磁方向切換弁７４としては、例えば実公
＋１１３５８−１１１６９号公報Ｇこ記載されているも
のが使用可能である。

上記電磁方向切換弁７４の第二位置および第三位置への
切換えはソレノイド９４に刻する供給電流を二段階に制
御することによって行われるのであり、この制御はマイ
クロコンピュータ９６によって行われる。すなわち、コ
ンピュータ９６には左前車輪１４の回転速度を検出する
センサ９８が接続されており、このセンサ９８によって
検出された左前車輪１４の回転速度に基づいてコンピュ
ータ９６は左前車輪１４の回転減速度を検出し、この回
転減速度が予め定められている値より太き（なった場合
には左前車輪１４がスキッド状態に陥り始めたと判断し
て、ソレノイド９４に小電流を供給し、電磁方向切換弁
７４を第二位置に切り換えてパワー液圧室４６の液圧を
一定に保つか、またはソレノイド９４に大電流を供給し
て電磁方向切換弁７４を第三位置に切り換え、パワー液
圧室４６の液圧を低下させるように構成されているので
ある。そして、以上詳記したパワー液圧回路７６ならび
にマイクロコンピュータ９６およびセンサ９８によって
パワー液圧調節装置が構成されており、このパワー液圧
調節装置と前述の液圧制御弁２２およびバイパス弁２４
とによってアンチスキッド装置が構成されているのであ
る。

次に作動を説明する。

自動車が走行中であって、しかもブレーキペダル１２が
踏み込まれていない状態では、電磁方向切換弁７４は第
１図に示す第一位置にある。したがって、アキュムレー
タ７２の液圧はバイパス弁２４の液圧室８４のみならす
、液圧制御弁２２のパワー液圧室４６へもそのまま供給
されており、バイパス弁２４と液圧制御弁２２とは第１
図に示す状態に保たれている。ずなゎち、バイパス弁２
４は閉じられており、開閉弁４１は開かれているのであ
り、これによってマスクシリンダ１ｏの加圧室は液通路
１８，３０．開閉弁４１．液通路３２および２０を経て
フｌ：Ｉ　７　ｌ・ホイールシリンダ１６の液圧室に連
通さ−Ｕられている。

この状態でブレーキペダル１２が踏み込まれれば、マス
クシリンダ１ｏに発生させられた液圧はそのままフロン
トホイールシリンダ１６に伝達すれ、左前車輪１４に制
動力が加えられる。ブレーキペダル１２の踏込力が比較
的小さく、左前車輪１４がロックする恐れのない場合に
はアンチスキット装置は何等作用を為さず、フロントホ
イールシリンダ１６の液圧はブレーキペダ／Ｉ／　１２
の踏込力の増減に応して昇降させられる。

しかし、ブレーキペダルＩ２の踏込力が強く、フロント
ホイールシリンダ１Ｇに伝達される液圧が過大となって
左前車輪１４がスキッド状態に陥り始めたとき、コンピ
ュータ９６がこれを検知してソレノイド９４に大電流を
供給し、電磁方向切換弁７４を第三位置に切り換える。

その結果、液圧制御弁２２のパワー液圧室４６がリザー
バ７８に連通させられてパワー液圧が低下させられる。

このパワー液圧の低下に伴って液圧調節ピストン４２が
後退し、開閉弁４１を閉じさせた上、さらに後退するこ
とによってブレーキ液圧室４４の容積を増大させる。こ
の容積の増大に伴ってフロントホイールシリンダ１６か
らブレーキ液が流出し、フロントホイールシリンダ１６
の液圧室内の液圧が低下する。そして、その結果、左前
車輪１４に対する制動力が低下し、左前車輪１４がスキ
ッド状態から脱し始めたならば、コンピュータ９６はソ
レノイド９４への電力供給を断ち、電磁方向切換弁７４
を第一位置に切り換える。これにより、液圧制御弁２２
のパワー液圧室４６は再びアキュムレータ７２に連通さ
せられ、パワー液圧が上昇して液圧調節ピストン４２を
前進させ、この液圧調節ピストン４２の前進に伴ってブ
レーキ液圧室４４内の液圧、すなわちフロントホイール
シリンダ１６の液圧が上昇させられる。そして、再び左
前車輪Ｉ４がスキッド状態に陥り始めたときには、電磁
方向切換弁７４が切り換えられてフロントホイールシリ
ンダ１６の液圧が低下させられるのであり、以下、同様
な動作の繰返しによってフロントホイールシリンダ１６
に伝達される液圧は左前車輪１４をロックさ・Ｕること
がなく、しかもこれを最も効率良く制動し得る液圧に制
御される。

第２図はその状態を示したものであり、マスクシリンダ
液圧が高い値まで高められてほぼ一定に保たれていても
、ホイールシリンダ液圧はある液圧範囲内において上昇
、下降を繰り返しつつほぼ一定に保たれるのである。た
だし、フロントホイールシリンダ１６の液圧の上昇、下
降量は常に一定なわけではなく、場合によっては開閉弁
４１が閉したときの液圧、すなわち閉弁圧より高い液圧
まで上昇させられることがある。第２図においてハツチ
ングを施した部分がこれに相当し、従来の液圧ブレーキ
装置においてＣａｔこのような場合一旦閉じられた開閉
弁４１が開かれ、液通路３０側から液通路３２側へブレ
ーキ液が急激に供給されるため、このショックがブレー
キペダル１２に伝達されてブレーキフィーリングを低下
させていたのであるが、本実施例装置においては前述の
ように開閉弁４１が一旦閉じられて開閉弁の両側に液圧
差が斗じた状態では、ボール４０がこの液圧差に基づく
力とスプリング３８の付勢力とによって弁座３６に押し
付けられた状態となり、スプリング５６の付勢力はこの
押付力より小さくなるように選定されているため、液圧
調節ピストン４２が前進してスライダ５０の作用突起５
８がボール４０に当接しても、ボール４０が弁座３６か
ら押し離されることがなく、逆にスライダ５０がスプリ
ング５６の付勢力に抗して後退させられることとなる。

したがって、液圧調節ピストン４２は作用突起５８がボ
ール４０に当接した後も前進を継続することができ、こ
れＧこよってフロントホイールシリンダ１６の液圧が高
められる。そして、通當は液圧調節ピストン４２が前進
端位置に到達する以前に左前車輪１４が再びスキッド状
態に陥り始め、コンピュータ９６がこれを検知して電磁
方向切換弁７４を第三位置に切り換えるため、パワー液
圧室４６内のパワー液圧が低下して液圧調節ピストン４
２は後退を開始し、フロントホイールシリンダ１６の液
圧が低下させられることとなる。このように開閉弁４１
が開かれない範囲内において液圧調節ピストン４２が前
進、後退を繰り返すこととなるため、一旦閉しられた開
閉弁４１が開かれて液通路３０例のブレーキ液が液通路
３２側へ急激に流れ込む事態の発生を防止することがで
き、それに伴うショックがブレーキペダル１２に伝達さ
れてブレーキフィーリングを悪化させることを回避し得
るのである。

もっとも、液圧調節ビスＩ・ン４２がボール４゜によっ
て前進を阻止されているスライダ５ｏの突起５４に当接
するまで前進しても、なおフロントホイールシリンダ１
６の液圧が不足している場合には、スライダ５０が液圧
調節ピストン４２によって強制的に前進させられ、ボー
ル４０を弁座３６から押し離して開閉弁４１を開き、液
通路３０例のブレーキ液を液通路３２へ流入させること
は可能であるように構成されている。この時のブレーキ
液圧室４４内の液圧が開閉弁４１の開弁圧であり、この
開弁圧は液圧調節ピストン４２のストロークＳに対する
ブレーキ液圧室４４の液圧上昇量だＵ閉弁圧より高くな
るようになっているのである。なお、上記のように開閉
弁４１が開かれた場合にはブレーキペダル１２にショッ
クが伝達されることととなるが、このような事態は通常
は起こらないようにストロークＳが選定されている。

なお付言すれば、上記の説明においては理解を容易にす
るために電磁方向切換弁７４は第一位置と第三位置との
間で切り換えられるものとしたが、現実にはパワー液圧
室４６の液圧を一定に保てば左前車輪１４がロックを起
こすこともなく、また、制動力が不足することもない状
態となればマイクロコンピュータ９６はソレノイド９４
に小電流を供給して電磁方向切換弁７４を第二位置に保
持することとなる。

また、以上パワー液圧回路７６が正常である場合の作動
の説明であるが、ポンプ７０の故障や配管の破裂等によ
ってパワー液圧回路７６の液圧が上昇しなくなった場合
には、液圧制御弁２２のパワー液圧室４６にパワー液圧
が供給されなくなって液圧調節ピストン４２が後退し、
開閉弁４１が閉じられる。また、バイパス弁２４の液圧
室８４にも液圧が供給されなくなるため、ピストン６８
が後退してホール６４が弁座６０から離れて弁座６２に
着座し、マスクシリンダ１０の加圧室をフロントホイー
ルシリンダ１６の液圧室に直接連通させる。パワー液圧
回路７６が故障した場合には、バイパス弁２４の作用で
フロントホイールシリンダ１６にマスクシリンダ１０の
液圧がそのまま伝達されることとなるのである。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通り例示であって、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ブレーキ液圧回路やパワー液圧回路を別の構成
とすること、液圧調節ピストンに対するスライダの嵌合
状態や開閉弁４１を別の構成とすることなど、本発明の
趣旨を逸脱することなく、種々の変更、改良を施した態
様で本発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である液圧ブレーキ装置の一
部を示す回路図であり、同時に液圧制御弁およびバイパ
ス弁を模型的に示す正面断面図でもある。第２図は第１
図に示した液圧ブレーキ装置におけるフロントホイール
シリンダ液圧の制御状況をマスクシリンダ液圧ならびに
開閉弁の閉弁圧および開弁圧との関係において示すグラ
フである。 １０：マスクシリンダ　１４；左前車輪１６：フロント
ホイールシリンダ（ブレーキシリンダ） ２２：液圧制御弁　２４：バイパス弁 ３６：弁座　３８，５６：スプリング ４０：ボール（弁子）　４１：開閉弁 ４２：液圧調節ピストン　４４ニブレーキ液圧室４６：
パワー液圧室　５０ニスライダ ５２：ストッパ　５４：突起 ５８：作用突起　７０：ポンプ ７２：アキュムレータ　７４：電磁方向切換弁７６：パ
ワー液圧回路　９４：ソレノイド９６；マイクロコンピ
ュータ　９８：センサ出願人　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動車運転者のブレーキ操作に基づいて液圧を発生させ
   るマスクシリンダと、 自動車の車輪の回転を抑制するブレーキを作動させるブ
   レーキシリンダと、 前記マスクシリンダで発生させられた液圧を前記ブレー
   キシリンダに伝達する液通路と、弁座と弁子と該弁子を
   該弁座に向かつて付勢する第一スプリングとを備え、前
   記液通路の途中に、該弁子が該弁座に着座した状態では
   前記マスクシリンダの液圧が該弁子を該弁座に押し付け
   るように作用する向きに設けられた開閉弁と、前記液通
   路の該開閉弁より前記ブレーキシリンダ側の部分に連通
   したブレーキ液圧室内のブレーキ液圧を第一受圧面に受
   ける一方、該第−受圧面とは反対向きの第二受圧面にパ
   ワー液圧室内のパワー液圧を受け、該パワー液圧が高め
   られるときには前記ブレーキ液圧室側へ前進して前記ブ
   レーキ液圧を高め、さらに要すれば前記開閉弁の前記弁
   子に当接してこれを前記弁座から押し離すことにより該
   開閉弁を開き、逆に該パワー液圧が低下させられるとき
   には後退して該開閉弁を閉し、さらに要すれば該ブレー
   キ液圧を低下させる液圧調節ピストンと、 前記車輪のスキッド状態を監視し、該車輪がスキッド状
   態にないときは前記パワー液圧を高め、該車輪がスキッ
   ド状態に陥り始めたときには該パワー液圧を低下させる
   パワー液圧調節装置とを備えた自動市川〆１に圧ブし・
   −キ装置において、前記液圧調節ピストンの前記弁子に
   当接する部分を該液圧調節ピストンから分離して該液圧
   調節ピストンに対して一定ス１ヘローク範囲内で相対的
   に進退可能なスライダとし、がっ、該スライダを第ニス
   プリングによって前記弁子に向がって最も突出した前進
   端位置へ付勢するとともに、該第ニスプリングの付勢力
   を前記第一スプリングの付勢力より強く、かつ、前記開
   閉弁が閉して該開閉弁の前後に一定以上の液圧差が生し
   た状態で前記弁子が該液圧差と前記第一スプリングとに
   よって前記弁座に押し付けられる力よりは弱くなるよう
   に選定し、さらに、前記スライダの前記液圧調節ピスト
   ンに対する進退可能範囲を前記液圧調節ピストンが前進
   端に達した状態では該スライダが後退端位置にあっても
   なお前記弁子に当接して前記開閉弁を開き得るような大
   きさに選定したことを特徴とする自動車用液圧ブレーキ
   装置。