JPH06135308A - バルブ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンチロック制御から通常制御に移行する際、
キャリパ圧とマスタ圧との圧力差に左右されずにキャリ
パ圧の昇圧レートを制御できるバルブ機構を提供するこ
とを目的とする。 【構成】エキスパンダピストン７２を所定の位置で停止
することにより、カットバルブ９６は、着座部９２から
離間する。したがって、マスタシリンダに連通する入力
ポート７８とキャリパシリンダに連通する出力ポート８
０は、オリフィス９８のみによって連通し、規制された
昇圧レートでブレーキ圧が上昇する。これにより、入力
ポート７８と出力ポート８０の差圧が減少しても、オリ
フィスバルブ１００は、下向きに付勢するコイルスプリ
ング１０４の弾性力が上向きに付勢するコイルスプリン
グ１０２の弾性力よりも大きいため、オリフィスバルブ
１００が着座部９４から離間するおそれはなく、安定し
てキャリパ圧の昇圧レートを制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や自動二輪車等
においてアンチロック制御を行うために、ブレーキ圧を
制御するバルブ機構に関し、一層詳細には、マスタシリ
ンダとキャリパシリンダとの圧力差によらず、安定した
ブレーキ制御が可能となるバルブ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や自動二輪車等において、ブレー
キ圧の制御を行うためにアンチロック制御用モジュレー
タを備えたブレーキ制御装置が使用されている。

【０００３】例えば、自動二輪車に組み込まれるアンチ
ロック制御用モジュレータは、図９に示すように、運転
者のレバー操作、ペダル操作により発生されるブレーキ
作動指令を油圧力に変換するマスタシリンダに連通する
入力油圧室２と、車輪のブレーキディスクに制動力を発
生させるキャリパシリンダに連通する出力油圧室４と、
前記入力油圧室２と出力油圧室４との連通並びに遮断を
するカットバルブ６と、前記出力油圧室４側に配設され
アンチロック制動時にカットバルブ６を閉成させるとと
もに、出力油圧室４の容積を増大させて油圧力を減少さ
せるエキスパンダピストン８とを備えている。

【０００４】この場合、上記のモジュレータでは、制動
時に車輪がロック状態になることを阻止するため、エキ
スパンダピストン８を変位させて出力油圧室４の容積を
増大させることにより、キャリパシリンダによる制動力
（キャリパ圧）を減少させる。そして、ロック状態の危
険性が回避されると、エキスパンダピストン８をカット
バルブ６に当接させて変位させることにより、前記カッ
トバルブ６を上方に変位させ、着座部１２から離間させ
ることにより、入力油圧室２と出力油圧室４とを連通さ
せ、通常の制動を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、車体制動中、アンチロック制御から通常
制御に移行する際、エキスパンダピストン８が回転駆動
源により最大速度で変位してカットバルブ６を開成す
る。したがって、図１０のＢＣ間の破線で示すように、
キャリパ圧Ｐ１がマスタシリンダに発生する圧力（マス
タ圧）Ｐ０に向かって最大昇圧レートで急激に増圧して
しまう。このため、車体挙動が大きくなって、操縦フィ
ーリングが低下するという問題が指摘されている。

【０００６】そこで、図１１に示すようなカットバルブ
が提案されている。すなわち、アンチロック制御から通
常制御に移行する場合には、先ず、エキスパンダピスト
ン８によってステム１４を上方に変位させることによ
り、球体１６を上方に変位させて着座部１８と離間さ
せ、間隙２０を介して入力油圧室２と出力油圧室４とを
連通させる。したがって、キャリパ圧Ｐ１は、先ず、図
１０のＢＤ間の破線で示すように、間隙２０によって昇
圧レートを規制することができる。この場合、球体１６
を下方に付勢するコイルスプリング２２の弾性力が増大
し、カットバルブ６が上方に付勢される。すなわち、前
記カットバルブ６は、コイルスプリング１０の弾性力お
よび入力油圧室２と出力油圧室４との液圧差よりコイル
スプリング２２の弾性力が大きくなり、当該カットバル
ブ６が着座部１２から離間する。 ところで、上記のよ
うに昇圧レートを規制するために球体１６が着座部１８
から離間し、且つカットバルブ６が着座部１２に着座す
る条件は、次のようになる。

【０００７】Ｆ１−Ｆ２＜（Ｐ１−Ｐ２）×Ａ ここで、それぞれ、Ｆ１、Ｆ２はコイルスプリング２
２、１０による弾性力、Ｐ１、Ｐ２は入力油圧室２と出
力圧室４の圧力、Ａはカットバルブ６の有効断面積であ
る。

【０００８】しかしながら、球体１６の上昇に伴うコイ
ルスプリング１０の弾性力Ｆ１の増大によりカットバル
ブ６が開成されるためには、コイルスプリング２２の弾
性力Ｆ１がコイルスプリング１０の弾性力Ｆ２よりも大
きくなる（Ｆ１＞Ｆ２）ように設定しなければならな
い。したがって、間隙２０によって入力油圧室２と出力
油圧室４との液圧差（Ｐ１−Ｐ２）が減少してくると、
あるいは、前記液圧差（Ｐ１−Ｐ２）が最初から小さけ
れば、カットバルブ６が開成し、昇圧レートが規制でき
ないおそれがある。

【０００９】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、アンチロック制御から通常制御
に移行する際、キャリパ圧とマスタ圧との圧力差に左右
されずにキャリパ圧の昇圧レートを制御できるバルブ機
構を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ブレーキ操作量に基づいてブレーキ圧
を発生させるマスタシリンダに連通する入力圧室と、車
輪ブレーキを作動させるキャリパシリンダに連通する出
力圧室と、前記入力圧室と前記出力圧室との間に設けら
れた調整室と、前記出力圧室に進退自在に設けられたピ
ストンと、前記ピストンの先端部が当接して連動するこ
とにより前記調整室と前記出力圧室とを連通させる第１
弁体と、前記第１弁体が当接して連動することにより前
記調整室と前記入力圧室とを連通させる第２弁体と、前
記第１弁体と第２弁体に両端部が係合し、前記調整室と
前記出力圧室との連通を遮断するように第１弁体を付勢
する第１弾性部材と、前記第２弁体と入力圧室に両端部
が係合し、前記調整室と前記入力圧室との連通を遮断す
る第２弾性部材と、前記調整室と前記入力圧室とを連通
するオリフィスと、を備え、前記第２弾性部材は第１弾
性部材よりも弾性力が大であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明のバルブ機構では、車体制動中にアンチ
ロック制御から通常制御に移行する際、先ず、ピストン
が第１弁体に当接して連動することにより、第１弁体を
開成する。これにより、入力圧室とオリフィスで連通さ
れる調整室と出力圧室が連通するため、出力圧室の圧力
が前記オリフィスで規制された昇圧レートで上昇する。
この後、さらにピストンが変位することにより、第１弁
体が第２弁体に当接して当該第２弁体を開成させる。こ
の過程で、第２弁体を閉成する第２弾性部材の弾性力
が、前記第２弾性部材を開成する方向に付勢する第１弾
性部材の弾性力よりも大きいために、第１弁体が第２弁
体に当接するまで入力圧室と調整圧室の圧力差が小さく
なっても第２弁体が開成されることはない。したがっ
て、ピストンの位置を制御することにより、昇圧レート
を安定して制御できる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るバルブ機構について、好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

【００１３】図１は、本実施例に係るブレーキ制御装置
３０の概略構成図であり、コントロールユニット３２に
よってモジュレータ３４を制御することにより、ブレー
キ圧を制御して最適な制動力を得ている。

【００１４】コントロールユニット３２には、図示しな
いセンサ等からの出力信号が導入される。この場合、コ
ントロールユニット３２には、アンチロック制御を行う
か否かを判断し、あるいは、キャリパ圧の昇減圧量に基
づいて後述する直流モータの回転量を求めるために、図
示しない複数の演算回路が設けられている。

【００１５】ブレーキ装置３８は、ハンドル４０に設け
られたブレーキレバー４２によって駆動されるマスタシ
リンダ４４と、前輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ４
６を備え、マスタシリンダ４４とキャリパシリンダ４６
は、モジュレータ３４を介して相互に接続されている。
このマスタシリンダ４４は、ブレーキレバー４２の作用
下に油圧の調節を行って後述するカットバルブ機構に伝
達するものであり、一方、キャリパシリンダ４６は、こ
のカットバルブ機構によって制御された油圧に基づいて
ディスクプレート４８に制動力を付与するものである。

【００１６】前輪Ｗｆのモジュレータ３４は、直流モー
タ５０と、前記直流モータ５０に対する電流を付勢、滅
勢させてこの直流モータ５０を駆動制御するためのモー
タドライバ５２を備える。このモータドライバ５２は、
コントロールユニット３２と電気的に接続され、コント
ロールユニット３２から導出された信号が導入される。
直流モータ５０の駆動軸にはピニオン５４が連結され、
このピニオン５４にギヤ５６が噛合する。ギヤ５６の中
心には、クランク軸５８が固定されており、このクラン
ク軸５８にはクランク腕６０を介してクランクピン６２
の一端部が連結される。このクランクピン６２の他端部
には、クランク腕６４が連結され、このクランク腕６４
に、クランクピン６２の偏位角度を検出するポテンショ
メータ６６が連結される。

【００１７】クランクピン６２の外周には、カムベアリ
ング６８が回転自在に装着され、このカムベアリング６
８は、リターンスプリング７０を介して上方向に押圧さ
れている。カムベアリング６８の上面には、このカムベ
アリング６８の偏位作用のもとに上下に進退するエキス
パンダピストン７２が当接し、このエキスパンダピスト
ン７２の上下運動の作用下にカットバルブ機構７４が作
動される。カットバルブ機構７４は、カットバルブ収納
部７６に上下変位自在に配置されるとともに、このカッ
トバルブ機構７４の上面には、マスタシリンダ４４に連
通する入力ポート７８が設けられる一方、カットバルブ
収納部７６とエキスパンダピストン７２の連設部位に
は、キャリパシリンダ４６に連通する出力ポート８０が
設けられている。

【００１８】前記カットバルブ機構７４は、図２〜図４
に示すように、カットバルブ収納部７６に入力ポート７
８から出力ポート８０側に２段階に縮径する連通孔９０
を画成し、前記連通孔９０の２段階に縮径する部分をそ
れぞれ着座部９２、９４とする。前記連通孔９０には、
球体であるカットバルブ９６と、内部にオリフィス９８
が画成されているオリフィスバルブ１００が挿入されて
いる。前記カットバルブ９６は、オリフィスバルブ１０
０とコイルスプリング１０２で連結され、前記コイルス
プリング１０２の弾性力により下向きに押圧され、着座
部９２に当接する。前記オリフィスバルブ１００は、入
力ポート７８の壁面とコイルスプリング１０４で連結さ
れ、前記コイルスプリング１０４の弾性力により下向き
に押圧され、着座部９４に着座する。前記カットバルブ
９６は、エキスパンダピストン７２の凸状の先端部１０
６が当接することにより変位する。なお、コイルスプリ
ング１０４の弾性力は、コイルスプリング１０２の弾性
力よりも大きく設定されている。

【００１９】一方、後輪Ｗｒのブレーキペダル４３に連
結されたマスタシリンダ４４ａと後輪Ｗｒのディスクプ
レート４８ａに連結されたキャリパシリンダ４６ａと
は、後輪Ｗｒのモジュレータ３４ａを介して連通されて
いる。なお、モジュレータ３４ａは上述したモジュレー
タ３４と同一構成からなり、その詳細な説明は省略す
る。

【００２０】このように構成されるブレーキ制御装置３
０は、次のように作動する。

【００２１】通常制御時には、リターンスプリング７０
の弾性力によってクランクピン６２は予め設定された上
限位置に保持され、このクランクピン６２に装着された
カムベアリング６８がエキスパンダピストン７２を押し
上げた状態で維持される。これにより、図２に示すよう
に、カットバルブ９６およびオリフィスバルブ１００が
エキスパンダピストン７２の先端部１０６によって押し
上げられ、着座部９２、９４からそれぞれ離間して入力
ポート７８と出力ポート８０とを連通させている。

【００２２】そこで、ブレーキレバー４２が把持される
ことによりマスタシリンダ４４が付勢され、このマスタ
シリンダ４４によって発生したブレーキ圧は、入力ポー
ト７８、および出力ポート８０を介してキャリパシリン
ダ４６に伝達され、ディスクプレート４８に制動力が付
与される。

【００２３】アンチロック制御を行う場合には、コント
ロールユニット３２からの信号に基づいてモータドライ
バ５２によって直流モータ５０が駆動され、クランクピ
ン６２を変位させ、リターンスプリング７０の弾性力に
抗してエキスパンダピストン７２が下降する。この結
果、エキスパンダピストン７２の先端部１０６がカット
バルブ９６から離間し、カットバルブ９６およびオリフ
ィスバルブ１００は図３に示すように、コイルスプリン
グ１０２、１０４の弾性力により着座部９２、９４に当
接する。したがって、カットバルブ９６により、入力ポ
ート７８と出力ポート８０との連通が遮断される。さら
に、エキスパンダピストン７２が下降することにより出
力ポート８０の体積が増加してキャリパ圧を低下させ
る。

【００２４】アンチロック制御から通常制御に復帰する
場合には、直流モータ５０を駆動してクランクピン６２
を変位させ、図４に示すように、ポテンショメータ６６
の出力信号に基づき、エキスパンダピストン７２の先端
部１０６がカットバルブ９６に当接し（クランク角＝θ
Ｃ、図５参照）、前記カットバルブ９６がオリフィスバ
ルブ１００に当接する位置（クランク角＝θＯ、図５参
照）より手前で停止させる。なお、クランク角はエキス
パンダピストン７２の上限位置に相当するクランクピン
６２の偏位位置を０°とし、下限方向を正に設定してい
る。

【００２５】したがって、入力ポート７８と出力ポート
８０はオリフィス９８によって連通し、図６のように、
キャリパ圧が最大昇圧レート（破線部）よりも規制され
た昇圧レートで上昇する（以下、オリフィス状態とい
う）。この場合、オリフィスバルブ１００に作用するコ
イルスプリング１０２、１０４の中、下向きに付勢する
コイルスプリング１０４の弾性力がコイルスプリング１
０２の弾性力よりも大きいため、入力ポート７８と出力
ポート８０の液圧差が小さくなっても、オリフィスバル
ブ１００が着座部９４から離間することはない。

【００２６】なお、アンチロック制御から通常制御に最
大昇圧レートで復帰する場合には、直流モータ５０の回
転量を増大させ、クランクピン６２をクランク角θＯ以
上まで偏位させることにより（図５、破線部参照）、カ
ットバルブ９６とオリフィスバルブ１００を当接させ
て、上方に押圧し、前記オリフィスバルブ１００を着座
部９４から離間させ、最大昇圧レートでキャリパ圧を復
帰させる。

【００２７】さらに、昇圧レートを精緻に制御する場合
には、例えば、図７に示すように、前記オリフィス状態
（図４参照）とアンチロック制御状態（図３参照）を適
当なパターンで設定し、これに基づいてモータ制御を行
い、クランクピン６２を変位させることにより、図８に
示されるような所望の昇圧レートにすることができる。

【００２８】このように、本実施例に係るブレーキ制御
装置では、カットバルブ機構７４がカットバルブ９６お
よびオリフィスバルブ１００の開閉を入力ポート７８と
出力ポート８０の液圧差に左右されることなく制御でき
るため、昇圧レートを所望のレートに設定することがで
き、精緻なブレーキ制御ができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るバルブ機構によれば、以下
の効果が得られる。

【００３０】すなわち、車体制動中にアンチロック制御
から通常制御に移行する際、先ず、ピストンが第１弁体
に当接して連動することにより、第１弁体を開成する。
これにより、入力圧室とオリフィスで連通される調整室
と出力圧室が連通するため、出力圧室の圧力が前記オリ
フィスで規制された昇圧レートで上昇する。この後、さ
らにピストンが変位することにより、第１弁体が第２弁
体に当接して当該第２弁体を開成させる。この場合、第
２弁体を閉成する第２弾性部材の弾性力が、前記第２弾
性部材を開成する方向に付勢する第１弾性部材の弾性力
よりも大きく選択されているために、第１弁体が第２弁
体に当接するまで、入力圧室と調整圧室の圧力差が小さ
くなっても第２弁体が開成されることはない。したがっ
て、ピストンの位置を制御することにより、昇圧レート
を安定して制御できる。また、オリフィスを第２弁体内
部に設けることにより、バルブ機構の小型化が図られる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバルブ機構を適用したブレーキ制
御装置の全体構成説明図である。

【図２】本発明に係るバルブ機構の作動状態説明図であ
る。

【図３】本発明に係るバルブ機構の作動状態説明図であ
る。

【図４】本発明に係るバルブ機構の作動状態説明図であ
る。

【図５】本発明に係るバルブ機構のクランク角の制御状
態説明図である。

【図６】本発明に係るバルブ機構のキャリパ圧の昇圧レ
ート制御説明図である。

【図７】本発明に係るバルブ機構のクランク角の制御状
態説明図である。

【図８】本発明に係るバルブ機構のキャリパ圧の昇圧レ
ート制御説明図である。

【図９】従来例に係るバルブ機構の構成説明図である。

【図１０】従来例に係るバルブ機構のキャリパ圧の昇圧
レート制御説明図である。

【図１１】従来例に係るバルブ機構の構成説明図であ
る。

【符号の説明】

３０…ブレーキ制御装置 ３２…コントロールユニット ３４…モジュレータ ４４…マスタシリンダ ４６…キャリパシリンダ ５０…直流モータ ６２…クランクピン ７２…エキスパンダピストン ７４…カットバルブ機構 ７８…入力ポート ８０…出力ポート ９６…カットバルブ ９８…オリフィス １００…オリフィスバルブ １０２、１０４…コイルスプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキ操作量に基づいてブレーキ圧を発
   生させるマスタシリンダに連通する入力圧室と、 車輪ブレーキを作動させるキャリパシリンダに連通する
   出力圧室と、 前記入力圧室と前記出力圧室との間に設けられた調整室
   と、 前記出力圧室に進退自在に設けられたピストンと、 前記ピストンの先端部が当接して連動することにより前
   記調整室と前記出力圧室とを連通させる第１弁体と、 前記第１弁体が当接して連動することにより前記調整室
   と前記入力圧室とを連通させる第２弁体と、 前記第１弁体と第２弁体に両端部が係合し、前記調整室
   と前記出力圧室との連通を遮断するように第１弁体を付
   勢する第１弾性部材と、 前記第２弁体と入力圧室に両端部が係合し、前記調整室
   と前記入力圧室との連通を遮断する第２弾性部材と、 前記調整室と前記入力圧室とを連通するオリフィスと、 を備え、前記第２弾性部材は第１弾性部材よりも弾性力
   が大であることを特徴とするバルブ機構。
2. 【請求項２】請求項１記載のバルブ機構において、前記
   オリフィスは第２弁体内部に形成されることを特徴とす
   るバルブ機構。