JPH02128955A - 電動減圧調整弁装置 - 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］ 本発明は車両停止時のブレーキ油圧の減圧制御に適した
調整弁装置およびこれを用いたブレーキ圧力制御装置に
関する。

［従来の技術］ 車両は、一般に制動により停止する際、特有の車体前後
方向への振動を発生し、乗員に不快感を与える場合があ
る。この振動は、車両制動時に車体と車輪との間のサス
ペンション系に制動力に相当する力が作用して弾性エネ
ルギーが蓄積され、車両停止時に運動エネルギーとして
放出されるために発生する。

この車体前後方向への振動を軽減するため、制動停止直
前にブレーキ油圧を制御して車輪を瞬間的に開放し、弾
性エネルギーを車輪の振動によって放出することで、車
体振動を最少限に抑えるブレーキ圧力制御が考えられる
。すなわち、車輪を路面との摩擦による拘束力から開放
し、車輪自身の自由振動を可能にすると、車輪の質量に
比べ車体の質量は非常に大きいので、車体はほとんど振
動せず、車輪の振動のみでエネルギーが放出される。そ
して、制動距離をほとんど伸ばすことなく、前後方向振
動を軽減することが可能となる。

このようなブレーキ圧力制御装置は、車輪速センサから
の情報を電子制御装置（ＥＣＵ）で処理し、ブレーキ油
圧の増減圧を行なうものであるから、従来、アンチスキ
ッド制御手段（ＡＢＳシステム）として知られているシ
ステムを利用することが可能である。その−例を第１０
図に示す。第１０図には前輪の１系統のみについて示す
が、前輪のもう一方および後輪等、他系統においても同
様である。図中、１はマスクシリンダ、２はホイールシ
リンダであり、マスクシリンダ１とホイールシリンダ２
間には、減圧ピストン１０１によって開閉されるカット
弁１０２が設けである。１００は３ボート電磁弁であり
、レギュレータ１０３に至るポートＡとリザーバ３に至
るポートＢ、および減圧ピストン１０１に至るポートＣ
を有し、これらの間の流路切換えを行なう。上記カット
弁１０２のマスタシリンダ１側はポートＤ、ホイールシ
リンダ２側はポートＥとしである。４は車輪速センサ、
５は圧力スイッチで、ＥＣＵ６はこれらの信号を受けて
アキュムレータ７を高圧に保持するように油圧ポンプ８
を作動させる。９はブレーキペダル、１０４，１０５は
チエツクバルブ、１０６はリリーフバルブである。

以下にその作動を説明する。

図において、ブレーキペダル９を踏み込み、マスクシリ
ンダ１内の油圧が上昇すると、ブレーキ油はレギュレー
タ１０３とホイールシリンダ２に送られる。レギュレー
タ１０３へ送られたブレーキ油はレギュレータ１０３の
ピストン１０７を押し下げボールバルブ１０８を開く。

このため、アキュムレータ７から供給されたブレーキ油
はレギュレータ１０３の作用により常にマスクシリンダ
１油圧より少し高い油圧に調圧され（以下、制御油圧と
する）、減圧ピストン１０１上部室１０９に作用する。

この時、カット弁１０２が減圧ピストン１０１により押
し開かれた状態（図示の状態）となり、ブレーキ作動油
圧はマスクシリンダ１よりポートＤを経てポートＥより
ホイールシリンダ２に伝わり制動が開始される。

ブレーキ制動が進み、車両停止直前（０，１砂径度）に
至ると、ＥＣＵ６は車輪速センサ４からの信号に基づき
、減圧開始の信号を発する。これにより、３ポート電磁
弁１００が通電されてポートＡが閉じ、減圧ピストン１
０１上部室１０９とリザーバ３とが連通して、減圧ピス
トン１０１上部室１０９に作用していた制御油圧はリザ
ーバ３に戻る。従って減圧ピストン１０１は上下に生じ
た差圧により上方へ移動するとともにカット弁１０２が
閉じ、ブレーキ作動油圧回路を遮断する。

この時、減圧ピストン１０１の上方への移動に伴い、カ
ット弁１０２とホイールシリンダ２間の容積が増加して
ホイールシリンダ２の油圧が低下する。

この減圧状態を０．２〜１秒程度保持しな後（この時点
で車両は既に停止している）、ＥＣＵ６より増圧開始の
信号を発し、３ボート電磁弁１００への通電を停止する
と、ポートＢが閉じてポートＡとポートＣとが連通し、
減圧ピストン１０１が再び下方へ移動してホイールシリ
ンダ２の油圧が上昇する。

［発明が解決しようとする課題］ このようなブレーキ圧力制御装置によって、ブレーキ油
圧の制御が可能となり、車両停止時の振動を著しく低減
することができる。しかしながら、減圧開始時、３ボー
ト電磁弁１００への通電により、減圧ピストン１０１上
部室１０９に作用していた制御油圧が一気にリザーバ３
に流入するため、減圧初期のブレーキ油圧の変化が急激
となり、特有のガクッという異音が発生することがある
。また、制動力の急激な変化が不快感をもたらす場合が
ある。

これに対し、例えば、減圧経路の途中、一箇所あるいは
複数箇所に゛絞りを設けるといった対策が考えられるが
、上記異音を発生せず、乗員が減圧初期の制動力変化を
惑しない程度に絞り径の設定を行なうと、減圧速度が著
しく低下し、新たな問題が生じる。すなわち、減圧速度
が緩やかであるために、減圧を制動停止の相当前に開始
しなければならず、制動距離が大幅に伸びてしまう。逆
に、制動距離を抑えようとすると、車両停止後もホイー
ルシリンダ内の油圧が残るため、振動が発生し、車体振
動の抑制という本来の目的が達成できない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、減圧時のブレーキ油圧の変化が、減圧初期には緩
やかになされ、その後徐々に減圧速度を上昇させること
が可能な減圧調整弁装置およびそれを用いたブレーキ圧
力制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の構成を第１図および第２図で説明すると、電動
減圧調整弁装置１０は、高圧流体路１２と低圧流体路１
３間を開放する開放位置（第１図）とこれら流体路間を
閉鎖する閉鎖位置（第２図）との間で移動するように設
けた弁体３０と、通電時に上記弁体３０を吸引してこれ
を上記閉鎖位置に速やかに移動せしめる電磁コイル５０
と、該電磁コイル５０通電停止時に、高圧流体の圧力を
受けて上記開放位置へ戻り移動する弁体３０の移動速度
を制限する速度制限手段とを具備し、上記弁体３０の形
状は、上記開放位置べの戻り移動に伴って流路開放面積
を漸次大きくするように成形しである。

そして、上記速度制限手段は、上記弁体３ｏの背後に設
けられ、弁体背面を室壁の一部として、閉鎖位置への弁
体３０移動に伴い容積が増大し、開放位置への戻り移動
に伴い容積が縮小する流体室６０（第２図）と、上記流
体室６ｏと低圧流体路１３を結び、流体室６０の容積増
大時には上記低圧流体の流入を自由に許し、容積縮小時
には低圧流体路１３への流体流出量を制限する流通流路
３３とより構成しである。

そしてこのような電動減圧調整弁装置を、車輪への制動
力を調節するホイールシリンダ２への高圧流体の供給な
いし高圧流体の排出を切換える切換弁１００を有するブ
レーキ圧力制御装置に適用する場合には、第３図に示す
ように、上記高圧流体の排出路中に上記電動減圧調整弁
装置１ｏを少なくとも１個設け、上記切換弁１００の排
出側への切換えに先立って上記電動減圧調整弁装置１゜
の上記電磁コイル５０に通電するとともに、上記切換弁
１００の排出側への切換え終了後に上記電磁コイル５０
への通電を停止する通電制御手段６を設ける。

［作用］ 上記構成の電動減圧調整弁装置において、電磁コイル５
０に通電すると、上記弁体３０は高圧流体路１２と低圧
流体路１３間を閉鎖する方向へ速やかに移動する。電磁
コイル５０への通電を停止すると、上記弁体３０は高圧
流体の圧力を受けて移動し、両流体路１２．１３を徐々
に開放する。

この時、上記弁体３０の移動は速度制限手段６０．３３
により制限されており、また弁体３０は流路開放面積を
漸次大きくするように形成されているので、第９図実線
で示されるように、高圧流体路１２内圧力は減圧初期に
は緩やかに降下し、高圧流体路１２の油圧は減圧初期に
は緩やかに降下し、次第に減圧速度が増して、両流体路
１２．１３が開放されると速やかに減圧される。尚、図
中、点線は高圧流体路と低圧流体路間に絞りを設けた従
来例を示す。

また、この電動減圧調整弁装置１０を利用したブレーキ
圧力制御装置においては、ホイールシリンダ２内の高圧
流体を排出して、ホイールシリンダ２内の圧力を降下さ
せる際、これに先立って、上記電動減圧調整弁装置１０
の電磁コイル５０に通電して両流体路１２．１３間を閉
鎖し、排出路を遮断する。この状態で切換弁１００を、
高圧流体を排出する側へ切換え、高圧流体Ｂ１２に高圧
を導く。次いで電磁コイル５０への通電を切ると、弁体
３０は高圧流体の圧力を受けて両流体路１２．１３を徐
々に開放し、高圧流体の排出が開始される。この時、排
出は最初は緩やかになされ、次第に増大するので、ホイ
ールシリンダ２内の圧力は減圧初期には緩やかに降下し
、次第に減圧速度が増すことになり、急激な圧力降下が
抑制される。

［実施例］ 第３図は、本発明の電動減圧調整弁装置を前記第１０図
の構成に適用し、車両停止直前のブレーキ圧力制御装置
を構成した例である。図において電動減圧調整弁装置１
０は、減圧ピストン１０１上部室１０９からリザーバ３
に至る制御油圧の減圧回路中に設けられている。

減圧調整弁装置１０の詳細を第１図に示す。図において
、ハウジング１１内には、上半部に高圧流体路たるブレ
ーキ油の流入路１２と、低圧流体路たる流出路１３とが
平行に形成されている。流入路１２は切換弁たる３ポー
ト電磁弁１００を介して減圧ピストン１０１上部室１０
９へ連通し、流出路１３はリザーバ３へ連通している（
第３図）流入路１２および流出路１３はそれぞれハウジ
ング１１内に形成した第１の油溜め室２０に連通してお
り、該油溜め室２０内には鉄等の強磁性体よりなる弁体
３０が上下動自在に嵌挿しである。

弁体３０は二重円筒形状で、内筒３１を外筒３２内に螺
着するとともに内外筒間をＯリングでシールしてあり、
内筒３１内は上記第１の油溜め室２０に連通ずる流通流
路たる油流路３３としである。

弁体３０はリターンスプリング４０により下方に付勢さ
れ、通常状態では下端面をハウジング１１内壁に当接し
である。弁体３０外周には円筒状の電磁コイル５０が配
設され、電磁コイル５０に通電することにより弁体３０
は上方へ力を受け、リターンスプリング４０に抗して上
方へ速やかに移動するようにしである。

弁体３０の上端面中央には、ニードル弁３４が一体に設
けてあり、該ニードル弁３４は、電磁コイル５０通電時
に、上記弁体３０の移動に伴い上記流入路１２を閉鎖す
るようになしである（第２図参照）。この時、弁体３０
下端面とハウジング１１によって形成される空間は流体
室たる第２の油溜め室６０となり、上記低圧流体￥！１
１３より油流路３３を経て低圧流体が流入する。

また、弁体３０の、内筒３１の挿入端と外筒３２との間
の空間には、第４図に示すように、外筒３２内周面を突
設して形成したストッパ面３５に当接せしめて可動板３
６が配しである。該可動板３６は、中心に貫通口３７を
有するとともに、外周には複数箇所に切欠き３８を有し
、弁体３０移動時の油の流入・流出量を規制する。

なお、弁体３０は十分な長さを有してハウジング１１内
壁に嵌合しており、弁体３０の外周より油が洩れること
はない。また、その他の構成は前記第１０図と同様であ
る。

上記構成において、通常のブレーキ制動時、電動減圧調
整弁装置１０への通電は停止され、弁体３０はリターン
スプリング４０によって下方に押付けられている。この
時、前記両流体路１２．１３は連通し、通常のＡＢＳシ
ステムが作動している。

通常のブレーキ制動が進み、車両停止直前になると、通
電制御手段たるＥＣＵ６は車輪速センサ４からの情報に
基づき信号を発し、ホイールシリンダ２の減圧を開始す
る前に、電動減圧調整弁装置１０の電磁コイル５０に通
電する。ここで弁体３０は鉄等の強磁性体よりなるため
、電磁石の原理で上方へ力を受ける。そして、弁体３０
の移動に伴い弁体３０下方に第２の油溜め室６０が形成
され（第２図）、該第２の油溜め室６０内に、第１の油
溜め室２０より、油流路３３を経て油が流入する。この
時、第４図に示すように、可動板３６はストッパ面３５
に押付けられて内筒３１との間に隙間を生じており、油
の流入を妨げることはない。従って油は速やかに第２の
油溜め室６０内に流入し、弁体３０は速やかに吸引され
てニードル弁３４が流入路１２を閉鎖する。

このために要する時間は数十ミリ秒程度であり、しかる
後に流入路１２の上流に設置された３ボート電磁弁１０
０に通電する。すると、３ボート電磁弁１００のポート
Ａが閉じて、ポートＢとポートＣが連通し、減圧ピスト
ン１０１上部室１０９に作用していた制御油圧はポート
Ｂより電動減圧調整弁装置１０の流入路１２に作用する
が、弁体３０により流路が遮断されているため、減圧作
用はなされない。

次いで、電動減圧調整弁装置１０の電磁コイル５０の励
磁を解消すると、弁体３０は流入路１２に流入した制御
油圧の高圧力ならびにリターンスプリング４０により下
方に力を受ける。これにより、油溜め室６０から油流Ｂ
３３を通じての油の流出が生じるが、この時、第５図に
示すように、可動板３６は内筒３１に押付けられて中心
の貫通口３７でのみ油流路３３と連通し、絞り作用をな
すため、油溜め室６０から油流路３３を通じての油の流
出は比較的緩やかなものとなる。このため、弁体３０は
漸次時間を有して下方へ移動し、それとともにニードル
弁３４により遮断されていた両流体路１２．１３間が緩
やかに開放され、減圧ピストン１０１上部室１０９に作
用している制御油圧の減圧がなされる。

減圧初期、流入路１２と流出路１３間は、ニードル弁３
４と流入路１２との嵌合隙間を通じて僅かに連通してい
るにすぎず、減圧は極めて緩やかである。ニードル弁３
４は、先端に向けて縮径しているので、移動につれ流路
開放面積は次第に大きくなり、減圧速度が増大する。

従って、上部室１０９の圧力降下により減圧ピストン１
０１は上方へ移動し、これに伴ってホイールシリンダ２
のブレーキ油圧が降下するが、この減圧は緩やかになさ
れ、減圧初期の急激な圧力降下は防止される。そして、
減圧速度はその後徐々に上昇するから全体としては速や
かな減圧を行なうことができる。以上の作動の制御シー
ケンスを第６図に示す。なお、車両停止後の増圧時には
、電動減圧調整弁装置１０は作動させず、３ボート電磁
弁１００に通電してポートＢを閉じ、ポートＡを開いて
ホイールシリンダ２のブレーキ油圧の増圧を行なう。

上記実施例においては、電動減圧調整弁装置１０を、減
圧ピストン１０１上部室１０９からリザーバ３に至る制
御油圧の減圧回路中に設けたが、ホイールシリンダ２か
ら減圧ピストン１０１下部室１１０に至るブレーキ油圧
作動回路中に設けてもよい。また、一箇所でなく複数箇
所に直列に設けてもよく、同様にホイールシリンダに作
用するブレーキ油圧の減圧特性を改善することができる
。

ブレーキ圧力制御装置は、上記実施例以外の構成とする
ことも可能であり、その例を第７図に示す。

図において、マスクシリンダ１とホイールシリンダ２間
には３位置電磁弁２００が設けてあり、また、３位置電
磁弁２００はリザーバ３に連通しており、これらの間の
流路切換えを行なう。３位置電磁弁２００からリザーバ
３に至る減圧経路中には、上記実施例と同様の構成の電
動減圧調整弁装置１０が配設されている。図中のその他
の符号は上記実施例と同様である。

上記構成において、通常のブレーキ制動時には、３位置
電磁弁２００は図示のＡモードとしてあり、マスクシリ
ンダ１とホイールシリンダ２間の油圧回路が直結し、ブ
レーキペダル９を踏込むことによりホイールシリンダ２
のブレーキ油圧が上昇する。

車両停止時、ホイールシリンダ２への減圧を開始する場
合には、ＥＣＵ６より３位置電磁弁２００をＡモードか
らＣモードに切換えるための信号を発するが、これに先
立って（数十ミリ秒程度前）上記電動減圧調整弁装置１
０に通電し、３位置電磁弁２００とリザーバ３への流路
を遮断する。しかる後に３位置電磁弁２００をＡモード
がらＣモードに切換えると、マスクシリンダ１とホイー
ルシリンダ２間の油圧回路は遮断され、ホイールシリン
ダ２内の油は３位置電磁弁２００を介して流出しようと
するが、電動減圧調整弁装置１０内の流路が遮断されて
いるため、減圧作用はなされない。

続いて、ＥＣＵ６より信号を発し、電動減圧調整弁装置
１０の通電を停止すると、ホイールシリンダ２よりリザ
ーバ３に至る流路が開放され、ホイールシリンダ２内油
圧の減圧が開始される。この場合にも上記電動減圧調整
弁装置１０が上記実施例同様の作用をし、ホイールシリ
ンダ２内油圧は減圧初期には緩やかに降下し、その掻除
々に減圧速度を増して流路が開放されると速やかに減圧
される。以上の制御シーケンスを第８図に示す。

なお車両停止後の増圧時には、電動減圧調整弁装置１０
は作動させず、３位置電磁弁２００をＣモードからＡモ
ードに切換え、さらに油圧ポンプ８を作動させることに
よりホイールシリンダ２内のブレーキ油圧を増圧する。

［発明の効果］ 本発明の電動減圧調整弁装置によれば、減圧初期の急激
な圧力変化を抑制し、しかも減圧速度を徐々に上昇させ
て速やかに減圧を行なうことができる。従って、この電
動減圧調整弁装置を、ホイールシリンダへの高圧流体の
供給ないし排出を制御するブレーキ圧力制御装置に適用
すれば、車両停止直前のホイールシリンダ内油圧の減圧
特性が著しく改善され、異音や制動距離の大幅な伸びを
伴うことなくスムーズな車両停止作動が実現できる。

また、従来のＡＢＳシステムをそのまま利用してブレー
キ圧力制御装置を構成することが可能であるから、安価
に実現できるとともに、最終停止時以外には減圧調整弁
装置の作動を停止せしめて、ＡＢＳシステムとして機能
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１図およ
び第２図は電動減圧調整弁装置の全体断面図、第３図は
ブレーキ圧力制御装置の全体構成図、第４図および第５
図は電動減圧調整弁装置の部分断面図、第６図は電動減
圧調整弁装置の制御シーケンスを示す図であり、第７図
〜第８図は本発明の他の実施例を示し、第７図はブレー
キ圧力制御装置の全体構成図、第８図は電動減圧調整弁
装置の制御シーケンスを示す図であり、第９図は電動減
圧調整弁装置の減圧特性を示す図、第１０図は従来のブ
レーキ圧力制御装置の全体構成図である。 ２・・・・・・ホイールシリンダ ６・・・・・・ＥＣＵ　（通電制御手段）１０・・・・
・・電動減圧調整弁装置 １２・・・・・・流入路（高圧流体路）１３・・・・・
・流出８（低圧流体路）３０・・・・・・弁体 ３３・・・・・・油流路（流通流＃１）５０・・・・・
・電磁コイル ６０・・・・・・第２の油溜め室（流体室）１００・・
・・・・３ポート電磁弁（切換弁）第１図 第２図 第４図 第５図 第３図 第７図 、第９図 時 間 第８図 時 閲 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧流体路と低圧流体路間を開放する開放位置と
   これら流体路間を閉鎖する閉鎖位置との間で移動するよ
   うに設けた弁体と、通電時に上記弁体を吸引してこれを
   上記閉鎖位置に速やかに移動せしめる電磁コイルと、該
   電磁コイル通電停止時に、高圧流体の圧力を受けて上記
   開放位置へ戻り移動する弁体の移動速度を制限する速度
   制限手段とを具備し、上記弁体の形状を、上記開放位置
   への戻り移動に伴って流路開放面積を漸次大きくするよ
   うに成形したことを特徴とする電動減圧調整弁装置。
2. （２）上記速度制限手段を、上記弁体の背後に設けられ
   、弁体背面を室壁の一部として、閉鎖位置への弁体移動
   に伴い容積が増大し、開放位置への戻り移動に伴い容積
   が縮小する流体室と、上記流体室と低圧流体路を結び、
   流体室の容積増大時には上記低圧流体流入を自由に許し
   、容積縮小時には低圧流体路への流体流出量を制限する
   流通流路とより構成した請求項１記載の電動減圧調整弁
   装置。
3. （３）車輪への制動力を調節するホイールシリンダへの
   高圧流体の供給ないし高圧流体の排出を切換える切換弁
   を有するブレーキ圧力制御装置であって、上記高圧流体
   の排出路中に請求項１ないし２記載の電動減圧調整弁装
   置を少なくとも１個設け、上記切換弁の排出側への切換
   えに先立って上記電動減圧調整弁装置の上記電磁コイル
   に通電するとともに、上記切換弁の排出側への切換え終
   了後に上記電磁コイルへの通電を停止する通電制御手段
   を設けたことを特徴とするブレーキ圧力制御装置。