JPH0338453A - アンチスキッド制御装置 - 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、車輪のロックを防止するアンチスキッド制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、アンチスキッド制御装置として特開昭５７−１０
４４７号公報に示されるように、アンチスキッド及びト
ラクション制御を、ポンプの制御油圧により直接的にホ
イールシリンダ圧力を調整する簡素なシステムが提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のものでは、ポンプ故障時の対策とし
てポンプの制御油圧により開弁するリターン弁をホイー
ルシリンダとリザーバの間に設置しているため、アンチ
スキッド制御開始時の初期減圧がポンプ特性の影響を受
けて遅れるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ポンプ故
障時のフェイルセーフ機能が確実で、かつ制御開始時の
初期減圧を速やかに行い得るアンチスキッド制御装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このため ホイールシリンダの油圧を制御する電磁弁と、前記油圧
を発生する油圧ポンプと、 前記油圧ポンプの制御油圧によって作動し、前記電磁弁
に供給する油圧をマスターシリンダの油圧又は前記油圧
ポンプの制′４１１１　？Ｉｔｌ圧に切り換える切換弁
と、 前記ホイールシリンダ内の油圧が前記電磁弁を介して導
かれるリザーバ室及び前記油圧ポンプの制御油圧によっ
て開弁し、このリザーバ室から逃がす油圧を制御するチ
ェック弁からなる減圧弁とを備えるという技術的手段を
採用する。

〔作用〕

本発明によれば、 アンチスキッド制御の初期減圧は、ホイールシリンダの
油圧を電磁弁を介して減圧弁のリザーバ室に逃がすこと
により、速やかに行うことができる。

また、ポンプ故障時にはポンプ油圧が低下するため切換
弁がマスターシリンダ側に切り換わり、かつ減圧弁のチ
ェック弁が閉弁してマスターシリンダーホイールシリン
ダ間及び減圧弁−ホイールシリンダ間を閉回路とし、ブ
レーキ力が不足する事態を避けることができて、フェイ
ルセーフ機能が達成される。

〔実施例］ 以下、本発明の第１実施例を図に基づいて説明する。

アンチスキッド制御機能を有するブレーキ装置を示す第
１図において、 ブレーキペダル１は真空ブースタ２を介してマスターシ
リンダ３に連結されており、ブレーキペダル１を踏み込
むことによりマスターシリンダ３に発生する油圧は、管
路を通って各車輪に設けられたホイールシリンダ４，５
，６．７に伝達され、ブレーキ作用が行われる。

マスターシリンダ３はタンデム型のもので、互いに同し
圧力のブレーキ油圧を出力する２つの圧力室（図示せず
）を有し、各圧力室にはそれぞれ供給管４０．５０が接
続されている。

供給管４０は、切換弁８を介して連通管４１に接続され
、さらに連通管４２．４３に分岐する。

連通管４２は、電磁弁１４を介してホイールシリンダ４
に連通ずるブレーキ管４４と接続されている。同様に連
通管４３は電磁弁１５を介してホイールシリンダ５に連
通ずるブレーキ管４５と接続されている。チェック弁３
５は切換弁８と並列に設置される枝管４６に設置され、
ブレーキ液が連通管４１から供給管４０へのみ流動する
のを許容する。

供給管５０も供給管４０と同様な接続関係にあり、切換
弁９を介して連通管５１に接続され、さらに連通管５２
．５３に分岐する。連通管５２は電磁弁１６を介してホ
イールシリンダ６に連通”するブレーキ管５４と接続さ
れる。

同様に、連通管５３は電磁弁１７を介してホイールシリ
ンダ７に連通ずるブレーキ管５５と接続される。チェッ
ク弁３６は切換弁９と並列に設置される枝管５６に設置
され、ブレーキ液が連通管５１から供給管５０へのみ流
動するのを許容する。

ホイールシリンダ４，５．６；　　７は、それぞれ右前
輪ＦＲ，左後輪ＲＬ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ用のもの
で、それぞれの後輪のブレーキ管４５゜５５には公知の
Ｐバルブ６４．６５が設置される。

切換弁８，９は同一構成のため、切換弁８について説、
明すると、これはマスターシリンダと直結の供給管４０
に接続されるＡポートと、電磁弁１４．１５を介してホ
イールシリンダと連通ずる連通管４１に接続されるＢボ
ートと、ポンプ１２の吐出油が導かれる枝管６０に接続
されるＣボートの３ポートを有し、さらに枝管６０から
分岐した枝管６１がパイロット圧導入口と接続されてい
る。

切換弁８は、油圧作動式２位置弁であり、図示する第１
位置においては供給管４０と連通管４１を連通し、枝管
６０とは遮断する。一方、第２位置においては枝管６０
と連通管４１を連通し、供給管４０は遮断する。

枝管６０には、枝管６０と枝管６１との分岐点と切換弁
の間にチェック弁３７がポンプ１２から切換弁８への油
の流れのみを許容するよう設置されている。

ポンプ１２の吐出油圧は、枝管４６から分岐した枝管７
１により導入される油圧をパイロット入力とするリリー
フ弁１０と、同様に枝管５６から分岐した枝管７２によ
り導入される油圧をパイロット人力とするリリーフ弁１
１に枝管６０を経て導入される。

次に、減圧弁１８について説明する。減圧弁１８は、減
圧ピストン２２、ボール形状の弁体２３、スプリング２
５．２６よりなるチェック弁と、リザーバピストン２０
、圧縮コイルスプリング２１、リザーバ室２４よりなる
リザーバ機構と、それらを内蔵するハウジング１９とか
ら構成されている。

減圧ピストン２２は段付形状のもので、摺動部にそれぞ
れ小径Ｏリング２７、大径○リング２８を有し、小径側
に弁体２３を開弁するための突起部を有する。そして、
ピストン２２は、圧縮コイルスプリング２５により、弁
体２３と突起部が離れる方向に付勢されている。さらに
、ピストン２２は、枝管７２を介して室２９に導入され
る油圧及び枝管６６を介して導入される油圧の力を受け
て動作する。

弁体２３は、スプリング２６の作用により通常は円錐形
弁座に着座しており、リザーバ室２４と管６３の連通を
遮断している。

リザーバピストン２０は、摺動部にＯリングを有し、ハ
ウジング１９内に摺動可能に設けられている。そして、
ピストン２０は、ハウジング１９と共にリザーバ室２４
を形成している。また、ピストン２０は、スプリング２
１により付勢され、リザーバ室２４内のブレーキ液を圧
縮する。リザーバ室２４は、電磁弁１４〜１７の常閉ポ
ートに導入されたそれぞれの枝管４７，４８，５７．５
８が合流した枝管６２と連通している。

また、ピストン２２の小径部の端面とハウジング１９に
て形成される室はリリーフ弁１０．１１及びポンプ１２
の吸込口と共にマスターシリンダ３と直結したリザーバ
４と枝管６３を介して連通している。

従って、弁体２３が弁座に着座している状態では、電磁
弁１４〜１７の常閉ポートＦがマスターシリンダ３のリ
ザーバ４と遮断され、弁体２３が開状態でリザーバ４と
電磁弁１４〜１７の常閉ボートＦがつながるいわゆる「
オープンループ」となる。

各車輪には、電磁ピックアップ式の車輪速センサ３１，
３２．３３．３４が設置され、アンチスキッド制御用電
子制御ユニッ）　（ＥＣＵという）３０にその信号が人
力される。ＥＣＵ３０の制御対象はポンプ１２の駆動源
である電動モータ１３と各ホイールシリンダ４〜７の油
圧を制御する電磁弁１４〜１７である。電磁弁１４〜１
７は、３ポ一ト２位置の電磁弁で図示する第１位置にお
いては連通管４２．４３，５２．５３とブレーキ管４４
．４５，５４．５５と連通し、第２位置においてはブレ
ーキ管４４．４５，５４．５５と、減圧弁１８を介して
リザーバ４と連通する枝管４７゜４Ｂ、５７．５８を連
通ずる。

次に、第１図の構成についてその作動を説明する。

（１）通常ブレーキ時 通常ブレーキ時は、モータ１３は非通電状態にある。従
って、枝管６０，６１に圧力が発生しないため、切換弁
８．９は図示のごとく第１の位置にある。また、電磁弁
１４〜１７も非通電状態のため、図示の第１の位置にあ
る。従って、ブレーキペダル１が踏み込まれると、マス
ターシリンダ３で発生する油圧は切換弁８，９、電磁弁
１４〜１７を通って各ホイールシリンダ４〜７へ導かれ
、ブレーキ力を発生する。

（２）アンチスキッド制御時 ブレーキ時に車輪速度センサ３１，３２，３３゜３４か
らの車輪速度信号に基づいて、ＥＣＵ３０により演算し
た結果、いずれかの車輪がロック傾向となり、アンチス
キッド制御を開始すべき状態となると、ＥＣＵ３０によ
る信号でポンプ１２は連続駆動され、リザーバ４から吸
入したブレーキ液を吐出する。この油圧は、リリーフ弁
１０，１１によりマスターシリンダ３の発生油圧より少
し大きく調圧され、枝管６１を介して切換弁８，９を第
２位置とし、供給管４０．５０と連通管４１゜５１を遮
断する。即ち、マスターシリンダ３からホイールシリン
ダ４〜７へのブレーキ液の流動を遮断する。

同時に、ポンプ１２の制御油圧を供給する枝管６０より
減圧弁１８の減圧ピストン２２に対し、スプリング２５
と室２９に導入されたマスターシリンダ油圧による力に
勝る力を与え、減圧ピストン２２を図中左方向に移動せ
しめ、減圧ピストン２２の突起部分が弁体２３を開弁さ
せる。ポンプ１２が駆動されている限り弁体２３は開弁
し、電磁弁１４〜１７の減圧ボートに接続された枝管４
７　４Ｂ、５７．５８とリザーバ４が連通ずる。

この状態で、電磁弁１４〜１７をＥＣＵ３０により制御
する時、電磁弁１４〜１７が図示の第１の位置にある時
はリザーバ４より吸い上げたポンプ１２の制御油圧によ
りホイールシリンダ４〜７を加圧し、電磁弁１４〜１７
が第２の位置にあるときにはホイールシリンダ４〜７の
油圧をリザーバ４へ逃がすというブレーキ液の流れを形
成する。

このように、アンチスキッド制御中において、マスター
シリンダ３の油圧を切換弁８．９により制止するため、
ポンプ１２や電磁弁１４〜１７の作動により発生する油
圧脈動がマスターシリンダ３を経由してブレーキペダル
ｌに至るいわゆるキックパックが防止される。

しかも、ポンプ１２の制御油圧はリリーフ弁１０．１１
によりマスターシリンダ３の油圧より少し大きく調圧さ
れているため、マスクシリンダ３とは遮断されているに
もかかわらず、運転者の踏力に見合った制動力となり、
ブレーキの過不足は実質的にない。

アンチスキッド制御の終了の条件が成立したことをＥＣ
Ｕ３０にて判定した場合、ＥＣＵ３０はポンプ１２を停
止し、電磁弁１４〜１７の制御を終了する。ポンプ１２
の停止に伴い切換弁８，９が第１の位置となり、減圧弁
１日の減圧ビスｌ−ン２２はスプリング２５の戻り力と
マスターシリンダ油圧による力にて初期状態に戻り、弁
体２３はスプリング２６の力により閉じる。ポンプ吐出
油の内で切換弁８，９と減圧弁１８を作動さセる時に必
要とした圧油は、ポンプ１２の停止とともにポンプ吐出
口より吸入口へ逆流するため、速やかに戻ることが可能
となる。

一方、切換弁８，９の下流側で来意４〜７までの圧油は
、逆止弁３７，３８でポンプ側へ逆流することを阻止し
、制御後のブレーキ力を確保することができる。

次に、アンチスキッド制御中にブレーキペダル１を戻し
た時は、ポンプ１２は駆動され続けるがリリーフ弁１０
．１１にて調圧される圧力がマスターシリンダ３の制御
油圧よりわずかに大きいため、ペダル１を完全に戻し、
マスターシリンダ３の制御油圧がほぼゼロになれば切換
弁８．９、減圧弁１８ともそれぞれのスプリング力によ
り初期の状態に戻る。この際のブレーキ液はリリーフ弁
１０．１１よりリザーバ４へ戻る。

次に、減圧弁Ｉ８の作動について詳述する。減圧弁１８
の機能は、万一ポンプ１２の制御油圧が異常低圧、ある
いは発生しない場合のブレーキ力の確保にある。即ち、
ポンプ１２の制御油圧異常状態でもアンチスキッド制御
条件が成立すれば、ＥＣＵ３０は電磁弁１４〜１７を駆
動する。この場合、異常低圧とは切換弁８．９が作動し
ない程度の低圧を意味し、切換弁８，９が作動しなくて
もアンチスキッド制御を行うことになる。従って、切換
弁８，９がマスクシリンダ３側に切換わっでおり、制御
に必要なブレーキ液はポンプ１２からではなくマスター
シリンダ３から供給される。この時、減圧弁１８の弁体
２３が開状態、すなわちリザーバ４と連通している状態
では、アンチスキッド制御が長←続くとマスターシリン
ダ３の油量が不足し、ブレーキ力の不足となる恐れがあ
る。

しかし本発明では、減圧ピストン２２が作動しないため
、弁体２３は閉し、リザーバ室２４が満たされるまでは
アンチスキッド制御が正常に行われる。その後、リザー
バピストン２０が図中左方へ最大位置まで変位するとホ
イールシリンダ４〜７の油圧を減圧することができなく
なり、通常ブレーキ状態となり、ブレーキ力の確保が可
能となる。

さらに、ポンプ１２の制御油圧異常時の減圧弁１８の作
動を説明すると、切換弁８，９と減圧弁１８はいずれも
ポンプ１２の制御油圧によって作動するが、作動に要す
る圧力を切換弁８．９よりも減圧弁１８を高く設定して
いる。具体的には、切換弁８，９は枝管１６からの圧力
による力が対向するスプリング力に勝って作動するため
、スプリング力は相当する圧力が作動圧となる。一方、
減圧弁１８は作動圧であるポンプ１２の制御油圧に対向
する力としてはスプリング２５と枝管７２より導入され
るマスターシリンダ油圧となる。マスターシリンダ油圧
は、減圧ピストン２２の段付部に作用するため、減圧ピ
ストン２２を左方向に押す力は減圧ピストン２２の小径
Ｏリング２７に加わる圧力となる。

ポンプ１２の制御油圧が正常で、マスターシリンダ圧と
ほぼ等しければ、小径Ｏリング２７に加わる力とスプリ
ング２５の力のバランスで作動するため、切換弁８，９
と同様に作動するが、もしポンプ１２の制御油圧が異常
低圧の時は、マスターシリンダ油圧とポンプ１２の制御
油圧の差に応じて、減圧ピストン２２を右方向へ戻す力
が強くなり、弁体２３が閉状態となる。ポンプ１２の制
御油圧が異常時でも切換弁８，９はスプリング力を上回
る圧力が発生すれば作動するが、減圧弁１８はマスター
シリンダ油圧が加わるため、スプリング２５の力以上で
も作動しなくなる。実際にはマスターシリンダ油圧に近
い圧力を発生しないと作動しない。このように、ポンプ
１２の制御油圧異常時には切換弁８．９が作動し、減圧
弁１８が作動しない状況があるが、その逆はなく、ポン
プ１２の制御油圧異常時のアンチスキッド制御において
、マスターシリンダ３によるブレーキ力が確保される。

次に、減圧弁１８のもう１つの特徴について説明する。

通常オープンループのシステムにおいてはホイールシリ
ンダの圧力を制御する電磁弁１４〜１７の減圧側のボー
トの下流はマスターシリンダ３のリザーバ４と連通させ
る。゛ しかし、ポンプ圧異常時のブレーキ力確保のため、弁体
２３の開閉を行うとき、アンチスキッド制御の中で最も
重要な現象である減圧特性が悪化する。

それは、アンチスキッド制御を開始した時点から実際に
ホイールシリンダ４〜７から油圧が減圧されるまでにポ
ンプ１２を起動し、減圧ピストン２２を作動させ、弁体
２３を開くステップを必要とするため、タイムラグを生
、しるからである。ロック傾向を示した車輪がロックす
るまでに要する時間は非常に短く、上記のタイムラグは
ポンプ１２の特性や減圧ピストン２２の動きなど不確定
要素が多く、長くなることはあっても短くすることは困
難である。

本発明では、制御開始時、リザーバ室２４によリアンチ
スキッド制御開始の減圧遅れは電磁弁１４〜１７の作動
遅れのみとなり、好ましい初期減圧特性が得られる。

つまり、アンチスキッド制御が開始されると電磁弁１４
〜１７のいずれか、あるいは複数が第２位置となり、各
ホイールシリンダ４〜７の油圧が枝管４４，４５，５７
．５８から６２を介してリザーバ室２４へ導かれ、リザ
ーバピストン２０がスプリング２１を圧縮して左方向に
移動し、リザーバ２４を拡大し、ホイールシリンダ油圧
は速やかに減圧される。その後、ポンプ１２の圧力によ
り減圧ピストン２２が作動し、チェック弁２３が開き、
リザーバ室２４のブレーキ液は管６３を介してリザーバ
４へ戻される。続いてリザーバピストン２０はスプリン
グ２１により元の位置へ戻され、リザーバとしての機能
はなくなる。

このように、リザーバ室２４はアンチスキッド初期の減
圧時のみ作用し、速やかな減圧に寄与する。

次に、本発明の第２実施例を第２図により説明する。

第２図は、後輪駆動車両においてブレーキ配管の各系統
が前輪と後輪とに分離した前後２系統システムに適用し
た場合で、アンチスキッド制御に駆動輪（後輪）のスリ
ップ制御を付加したシステムを示す。この第２実施例で
は、配管の変更を除くと第１図の構成に２ボ一ト２位置
弁８１，８２゜８３を３個追加しである。電磁弁８１は
リリーフ弁１０．１１のリザーバ側に位置し、図の第１
位置ではリリーフ弁１０．１１とリザーバ４を連通させ
、第２位置では上記連通を遮断する。ただし、第２位置
ではリリーフ弁１０．１１側からリザーバ４側へのブレ
ーキ液の流動のみを許容するリリーフ弁８４を内蔵して
いる。電磁弁８２は後輪側へ油圧を供給するブレーキ供
給管５０から分岐した枝管５６にあって、チェック弁３
６の上流に位置し、図示の第１位置においては枝管５６
の連通と第２の位置においては遮断する。

電磁弁８３はポンプ吐出管６０の切換弁８．９への分岐
点８５と前輪へのブレーキ液の供給管４０の連通、遮断
を行う切換弁８との間に位置し、図の第１位置ではポン
プ１３と切換弁８を連通し、第２位置では上記連通を遮
断する。いずれの電磁弁８１，８２．８３もＥＣＵ３Ｏ
からの電気信号により第１位置と第２位置の切換を行う
。

加速時の車輪スリップ制御であるトラクションコントロ
ール時について、作動を説明する。制御の開始と同時に
電磁弁８１，８２．８３を第２位置としてポンプ１２と
モータ１３により駆動する。

電磁弁８１はリリーフ弁１０．１１の機能をなくし、電
磁弁８１内に内蔵されたリリーフ弁８４にて設定された
圧力にポンプ１２の制御油圧を調圧する。また、電磁弁
８２は閉位置となり、ポンプ１２の制御油圧がマスター
シリンダ３へ流出するのを防ぐ。さらに、電磁弁８３は
前輪へのポンプ１２の制御油圧の流出を防止する。

以上により、駆動輪のスリップトラクション時は３ケの
電磁弁８１，８２．８３とポンプを作動させ、駆動輪で
ある後輪に所定の圧力を供給することができる。この際
のホイールシリンダ６．７の油圧制御はアンチスキッド
制御と同様に電磁弁１４〜１７にて行い、車輪を最適な
スリツプ車に制御する。

以上の様に、トラクション機能の追加が２ポ一ト２位置
弁３ヶで実現し、アンチスキッドの合わせたトータルコ
ストの低減が可能となる。

次に、本発明の第３図に示す第３実施例を説明する。

減圧弁１８０のみを示す第３図において、減圧ピストン
２２０は摺動面はｌケ所でＯリング２７が省略され、Ｏ
リング２８のみが装着されている。

減圧ピストン２２０はスプリング２５により右方向に付
勢され、弁体２３を閉じている。作動は第１実施例と同
様で、ポンプ１２の制御圧により減圧ピストン２２０を
左方向に移動させ、弁体２３を開き、リザーバ４と電磁
弁の減圧ボートを連通させる。ポンプの制御油圧異常時
は減圧弁１８０の作動圧が切換弁８，９よりも高くなる
よう、それぞれのスプリング力と受圧面積を調整してい
る。

要は、減圧弁１８０の作動が切換弁９．１０よりも高い
圧力で行われれば、ポンプ圧が異常に低い場合でも切換
弁８．９が作動せず減圧弁１８０が作動し、アンチスキ
ッド制御の連続でマスターシリンダからの油量が不足し
、ブレーキ力低下の恐れはない。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、例えばホイールシリンダの油圧を制御するｉｆｔ
磁弁は、３ボ一ト２位置弁でなく、３ポ一ト３位置弁で
もよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ポンプ故障時のフ
ェイルセーフ機能を確実に行うことができ、かつ制御開
始時の初期減圧を速やかに行うことができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す模式構成図、第２図
は本発明の第２実施例を示す模式構成図、第３図は本発
明の第３実施例の要部を示す断面図である。 ３・・・マスターシリンダ、４〜７・・・ホイールシリ
ンダ、８．９・・・切換弁、１４〜１７・・・電磁弁、
１８・・・減圧弁、２２・・・ピストン、２４・・・リ
ザーバ室。 １８０・・・減圧弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ホイールシリンダの油圧を制御する電磁弁と、前記油圧
   を発生する油圧ポンプと、 前記油圧ポンプの制御油圧によって作動し、前記電磁弁
   に供給する油圧をマスターシリンダの油圧又は前記油圧
   ポンプの制御油圧に切り換える切換弁と、 前記ホイールシリンダ内の油圧が前記電磁弁を介して導
   かれるリザーバ室及び前記油圧ポンプの制御油圧によっ
   て開弁し、このリザーバ室から逃がす油圧を制御するチ
   ェック弁からなる減圧弁とを備えることを特徴とするア
   ンチスキッド制御装置。