JPH0665133U - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワー機構とアンチロック機構とを併せ持つ
コンパクトなブレーキ液圧制御装置を提供する。 【構成】 ブレーキ液１１が管路１６を介してマスタシ
リンダ１２から供給される入力室３２, ホイールシリン
ダ２９に連通する出力室２７, 出力室２７と入力室３２
とを仕切るピストン２２, ２４, ピストン２２, ２４を
入力室３２側に付勢するばね部材３０を有するブースタ
シリンダ１８と、ブースタシリンダ１８のピストン２
２, ２４をばね部材３０のばね力に抗して出力室２７側
へ押圧し得るピストン駆動手段と、管路１６内のブレー
キ液１１の圧力を検出する圧力センサ４３と、管路１６
を開閉し得る電磁切換弁４８と、車両の運転状態を検出
する運転状態検出手段４２, ４４と、運転状態検出手段
４２, ４４および圧力センサ４３からの検出信号に基づ
いてピストン駆動手段および電磁切換弁４８の作動を制
御する制御ユニット４１とを具える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブレーキ操作力を増幅させるパワー機構とブレーキ操作中の車両の 制動性能を向上させるアンチロック機構とを併せ持つブレーキ液圧制御装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

車両に組み込まれるブレーキ装置は、この車両を安全に走行させる上で非常に 重要なものであり、従来から種々の補助機構を付設したものが知られている。例 えば、特開平２−７０５６２号公報等では比較的小さなブレーキ操作力に対して 大きなブレーキ力を発揮させるパワーブレーキ機構や、ブレーキの作動中に車両 が滑走するのを防止するアンチロック機構が付設され、より安全で快適なブレー キ操作を行うことが可能となっている。

【０００３】 上述したパワーブレーキ機構は、電動機によって液圧ポンプを駆動してブレー キ液の循環流路を形成し、この循環流路の一部を絞るか、あるいは閉塞すること により発生するブレーキ液の圧力上昇を利用し、これをブレーキのホイールシリ ンダ側へ供給するようにしたものが一般的であり、小さなブレーキ操作力でも大 きなブレーキ力を発生させることができる。

【０００４】 また、アンチロック機構はブレーキの作動中に車輪のロックの発生を防止する ため、車輪がロックぎみとなった場合に、この車輪に対するブレーキ力を一時的 に軽減し、車輪をロック状態から離脱させるようにしたものであり、アンチロッ ク機構専用の液圧ポンプとブレーキのホイールシリンダとの間に供給側の電磁切 換弁と排出側の電磁切換弁とを各車輪毎に設け、上述した液圧ポンプを電動機に よって駆動し、各車輪のロック状態に応じて一対の電磁切換弁と排出側の電磁切 換弁との作動を切り換え、ブレーキのホイールシリンダに対するブレーキ液の圧 力を調整している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

特開平２−７０５６２号公報等に開示された従来の車両用ブレーキ液圧制御装 置では、小さなブレーキ操作力に対して大きなブレーキ力を発揮させるパワーブ レーキ機構と、ブレーキの作動中に車輪がロックするのを防止するアンチロック 機構とがそれぞれ独立したユニットとして設けられているため、車両のコンパク ト化を企図する上での大きな障害となる他、部品コストや重量が嵩む等の欠点が あった。

【０００６】 また、ブレーキの作動中にアンチロック機構が働いた場合、ブレーキ液の圧力 変動に伴うショックがブレーキのマスタシリンダからブレーキペダル側へ伝わる ため、運転者のブレーキ操作に伴うフィーリングを悪化させてしまう等の不具合 もあった。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、小さなブレーキ操作力に対して大きなブレーキ力を得られるパワー 機構と、ブレーキ操作中の車輪のロックを防止するアンチロック機構とを併せ持 つコンパクトで操作フィーリングの良好なブレーキ液圧制御装置を提供すること を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の第一の形態によるブレーキ液圧制御装置は、ブレーキ操作に対応した 圧力のブレーキ液が管路を介してマスタシリンダから供給される入力室, ブレー キのホイールシリンダに連通する出力室, この出力室と前記入力室とを仕切るピ ストン, このピストンを前記入力室側に付勢するばね部材を有するブースタシリ ンダと、このブースタシリンダの前記ピストンを前記ばね部材のばね力に抗して 前記出力室側へ押圧し得るピストン駆動手段と、前記管路の途中に設けられてこ の管路内のブレーキ液の圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサと共に前 記管路の途中に設けられて前記管路を開閉し得る電磁切換弁と、車両の運転状態 を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段および前記圧力センサか らの検出信号に基づいて前記ピストン駆動手段および前記電磁切換弁の作動を制 御する制御ユニットとを具えたことを特徴とするものである。

【０００９】 また、本考案の第二の形態によるブレーキ液圧制御装置は、ブレーキ操作に対 応した圧力のブレーキ液が管路を介してマスタシリンダから供給される入力室, ブレーキのホイールシリンダに連通する出力室, この出力室と前記入力室とを仕 切る主ピストン, この主ピストンを前記入力室側に付勢するばね部材, 前記入力 室側に設けられて前記主ピストンとで前記入力室を囲む副ピストンを有するブー スタシリンダと、このブースタシリンダの前記副ピストンを前記ばね部材のばね 力に抗して前記出力室側へ押圧し得る副ピストン駆動手段と、前記管路の途中に 設けられてこの管路内のブレーキ液の圧力を検出する圧力センサと、この圧力セ ンサと共に前記管路の途中に設けられて前記管路を開閉し得る電磁切換弁と、車 両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段および前記 圧力センサからの検出信号に基づいて前記副ピストン駆動手段および前記電磁切 換弁の作動を制御する制御ユニットとを具えたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

本考案の第一の形態によると、ブレーキの操作に対応した圧力のブレーキ液が マスタシリンダから管路を介してブースタシリンダの入力室に供給され、これに よりばね部材のばね力に抗してピストンが出力室側に押される結果、ブレーキの ホイールシリンダ内の圧力が上昇してブレーキが作動する。

【００１１】 ここで、圧力センサにより検出される管路内のブレーキ液の圧力に基づき、制 御ユニットを介してピストン駆動手段が作動し、ピストンを出力室側ヘ押圧する ため、ブレーキのホイールシリンダ内の圧力が更に増大して大きなブレーキ力が 発生する。

【００１２】 一方、ブレーキの操作中に車輪がロックぎみとなったことを運転状態検出手段 が検出した場合、制御ユニットは電磁切換弁を操作して管路を閉塞し、さらに制 御ユニットを介してピストン駆動手段を作動させ、ピストンを入力室側へ引き戻 す。これにより、ばね部材のばね力と相俟って出力室側が減圧状態となるため、 一時的にブレーキのホイールシリンダ内の圧力が低下して車輪をロック状態から 離脱させる。

【００１３】 また、本考案の第二の形態によると、ブレーキの操作に対応した圧力のブレー キ液がマスタシリンダから管路を介してブースタシリンダの入力室に供給され、 これによりばね部材のばね力に抗して主ピストンが出力室側に押される結果、ブ レーキのホイールシリンダ内の圧力が上昇してブレーキが作動する。

【００１４】 ここで、圧力センサにより検出される管路内のブレーキ液の圧力に基づき、制 御ユニットを介して副ピストン駆動手段が作動し、副ピストンを主ピストン側へ 押圧するため、ブレーキのホイールシリンダ内の圧力が更に増大して大きなブレ ーキ力が発生する。

【００１５】 一方、ブレーキの操作中に車輪がロックぎみとなったことを運転状態検出手段 が検出すると、制御ユニットは電磁切換弁を操作して管路を閉塞し、さらに制御 ユニットを介して副ピストン駆動手段を作動させ、副ピストンを主ピストンから 離れる方向へ引き戻す。この結果、入力室側が減圧状態となることと相俟ってば ね部材のばね力により、主ピストンが迅速に入力室側へ移動するため、一時的に ブレーキのホイールシリンダ内の圧力が低下して車輪をロック状態から離脱させ る。

【００１６】

【実施例】

本考案の第二の形態によるブレーキ液圧制御装置を四輪自動車に応用した一実 施例における非制動時の状態を図１に示す。すなわち、ブレーキ液１１を貯溜す るリザーバ１２が付設されたマスタシリンダ１３には、前輪用管路１４および後 輪用管路１５のそれぞれ一端部が接続し、本実施例では前輪用管路１４の他端部 が左前輪用管路１６と右前輪用管路１７とに分岐し、前記左前輪用管路１６の末 端がブースタシリンダ１８に連通した状態となっている。同様に、後輪用管路１ ５の他端および右前輪用管路１７の末端にもそれぞれ図示しないブースタシリン ダが連通しており、これら後輪用管路１５の他端側および右前輪用管路１７の末 端側は、左前輪用管路１６の末端側と全く同一の構成であるので、以下では左前 輪用管路１６の末端側の構成のみ説明し、後輪用管路１５の他端側および右前輪 用管路１７の末端側の説明を省略する。

【００１７】 前記マスタシリンダ１３のピストンロッド１９には、基端部を車体２０側に回 動自在に枢着したブレーキペダル２１がピン止めされており、このブレーキペダ ル２１の踏み込み量に応じた圧力のブレーキ液が前輪用管路１４を介して左前輪 用管路１６と右前輪用管路１７とにそれぞれ供給される一方、これと並行して後 輪用管路１５にもマスタシリンダ１３からのブレーキ液が同時に供給されるよう になっている。

【００１８】 ブースタシリンダ１８には、大径の主ピストン２２を摺動自在に収納した大径 部２３と、主ピストン２２よりも小径の副ピストン２４を摺動自在に収納した小 径部２５とが段部２６を介して同軸状に形成されている。主ピストン２２によっ て大径部２３内に仕切られた出力室２７は、管路２８を介して図示しない左前輪 のブレーキのホイールシリンダ２９に連通しており、この出力室２７内には、ホ イールシリンダ２９内のブレーキ液の圧力が低下するように、すなわちブレーキ が解放されるように主ピストン２２を付勢する圧縮コイルばね３０が組み込まれ ている。また、主ピストン２２と対向する副ピストン２４の一端側には、主ピス トン２２側に突出する押圧部３１が突設され、前記左前輪用管路１６の末端はこ の押圧部３１の周囲に形成された入力室３２に臨んだ状態となっている。

【００１９】 副ピストン２４と共に小径部２５内に収納されてこの副ピストン２４の他端面 に当接するボールナット３３には、先端側がブースタシリンダ１８外から小径部 ２５内に突出するボールねじ軸３４が螺合しており、基端側がブースタシリンダ １８外で軸受３５により回転自在に支持されたこのボールねじ軸３４には、正逆 転可能な直流モータ３６の回転軸３７に一体的に連結されたウォーム３８と噛み 合うウォームホイール３９が一体的に取り付けられ、これらボールナット３３， ボールねじ軸３４，直流モータ３６，ウォーム３８，ウォームホイール３９等で 本考案の副ピストン駆動手段が構成されている。また、ボールナット３３と小径 部２５との間には、このボールナット３３の回転を拘束するキー等の回り止め機 構４０が介装されている。

【００２０】 これにより、直流モータ３６に通電して回転軸３７を正回転駆動すると、ウォ ームホイール３９にて減速された状態でボールねじ軸３４が正回転するため、こ のボールねじ軸３４と螺合するボールナット３３が圧縮コイルばね３０のばね力 に抗して図中、下方に移動する結果、副ピストン２４の押圧部３１を介して主ピ ストン２２が図中、下方に押し下げられ、ホイールシリンダ２９内のブレーキ液 の圧力が出力室２７から管路２８を介して供給される高圧のブレーキ液により上 昇し、このホイールシリンダ２９内のブレーキ液の圧力に応じたブレーキ力が左 前輪に対して発生する。逆に、この状態から回転軸３７を逆回転駆動すると、ボ ールねじ軸３４が逆回転し、このボールねじ軸３４と螺合するボールナット３３ が図中、上方に移動する結果、圧縮コイルばね３０のばね力により副ピストン２ ４が主ピストン２２と共に図中、上方に押し戻され、ホイールシリンダ２９内の ブレーキ液の圧力が再び下降して左前輪に対するブレーキ力が解放される。

【００２１】 この直流モータ３６の作動を制御する制御ユニット４１には、車両の運転状態 を検出するための各種センサが接続しており、本実施例では運転者によるブレー キペダル２１の踏み込みを検出するブレーキスイッチ４２と、左前輪用管路１６ 内のブレーキ液の圧力を検出する圧力センサ４３と、左前輪の回転速度を検出す る左前輪速回転センサ４４とがそれぞれ接続する他、図示しない機関のクランク 軸回転速度等の各種運転状態検出手段が接続している。そして、これらセンサ４ ２〜４４等からの検出信号に基づいて直流モータ３６に対する電流の通電方向と その通電量とが制御されるようになっている。

【００２２】 具体的には、ブレーキペダル２１が踏み込まれているにもかかわらず、左前輪 用管路１６内のブレーキ液の圧力が低く、しかも左前輪が予め設定した値以上の 周速で回転しているような通常の制動操作の場合には、マスタシリンダ１３から 前輪用管路１４および左前輪用管路１６を介して入力室３２に供給されるブレー キ液１１の圧力に加え、直流モータ３６に対する順方向の通電量を大きく設定し 、回転軸３７を強制的に正回転駆動することにより、副ピストン２４の押圧部３ １を介して主ピストン２２を図中、下方に押し下げ、ホイールシリンダ２９内の ブレーキ液の圧力を出力室２７から管路２８を介して供給されるブレーキ液によ り上昇させ、これによってブレーキペダル２１に対する踏み込み力が小さくても 、副ピストン２４により大きなブレーキ力を発生させることができる。この場合 、左前輪用管路１６内のブレーキ液の圧力が高いほど直流モータ３６に対する順 方向の通電量をより小さく設定し、主ピストン２２に対する副ピストン２４の押 圧力を小さくすることにより、ブレーキペダル２１に対する踏み込み力をさほど 大きくしなくても、必要にして充分なブレーキ力が得られるパワー機構を実現で きる。

【００２３】 なお、運転者がブレーキペダル２１から足を離すと、ブレーキスイッチ４２が オフとなり、このブレーキスイッチ４２のオフ信号に基づいて制御ユニット４１ は直流モータ３６に対して逆方向の最大通電量を与える。これにより、回転軸３ ７が強制的に逆回転駆動されて副ピストン２４が上方に引き上げられるため、入 力室３２が減圧傾向となる。これと相俟って、圧縮コイルばね３０のばね力によ り、主ピストン２２が図中、上方に押し上げられる結果、ホイールシリンダ２９ 内のブレーキ液の圧力が下降し、ブレーキの開放が迅速に行われる。

【００２４】 また、本実施例ではブースタシリンダ１８の大径部２３の側壁に開口する上下 一対の補充用管路４５, ４６を介してブレーキ液１１を供給するリザーバ４７が 介装され、これによって出力室２７および管路２８やホイールシリンダ２９内に 所定量のブレーキ油１１が常に充填された状態となるように配慮している。

【００２５】 一方、右前輪用管路１７との分岐部分と、圧力センサ４３との接続部分との間 の左前輪用管路１６の途中には、非通電時開放型の電磁切換弁４８と、入力室３ ２側からマスタシリンダ１３側へのブレーキ液１１の移動のみ許容し、逆にマス タシリンダ１３側から入力室３２側へのブレーキ液１１の移動を許容しない逆止 め弁４９とが並列状態で介装されている。上述した電磁切換弁４８に対する通電 のオン／オフ操作は、ブレーキスイッチ４２からの検出信号や、左前輪速回転セ ンサ４４からの検出信号およびその他の運転状態検出手段からの検出信号に基づ き、制御ユニット４１からの指令により行われるようになっている。

【００２６】 具体的には、ブレーキペダル２１が踏み込まれたことをブレーキスイッチ４２ が検出し、さらに左前輪の周速が０となって左前輪がロック状態の可能性がある ことを左前輪速回転センサ４４が検出した上で、車両の走行速度が予め設定した 速度以上の場合、制御ユニット４１は左前輪がロックぎみの状態にあると判断し てアンチロック制御に移行し、このアンチロック制御中の状態を表す図２に示す ように、制御ユニット４６は電磁切換弁４８に対して通電を行い、左前輪用油路 １６を閉塞する。

【００２７】 また、このアンチロック制御の際には、電磁切換弁４８に対する通電処理と同 時に、制御ユニット４１は直流モータ３６に対する通電の制御も併せて行ってい る。すなわち、制御ユニット４１は直流モータ３６に対して逆方向に通電量を与 え、左前輪の回転が予め設定した基準周速以上となるまで通電量を漸次増大させ る。そして、左前輪の回転がこの基準周速以上となった時点で直流モータ３６に 対する通電方向を切り換え、ふたたび順方向の通電を行った後、左前輪速回転セ ンサ４４の検出値や車両の走行速度に基づいて左前輪のロック状態を判定し、左 前輪の周速が０と基準周速との間に収まるように直流モータ３６に対する通電方 向を順次切り換え、これによって路面状況等に対応した最大の制動効果を安全に 得ることができる。

【００２８】 このアンチロック制御は、運転者によるブレーキペダル２１の踏み込みが中止 されてブレーキスイッチ４２がオフ状態となった時点で解除される。

【００２９】 なお、上述した本考案の第二の形態による実施例では、ブースタシリンダ１８ 内に主ピストン２２と副ピストン２４とを別々に組み込み、ブレーキを開放する 際に入力室３２が減圧傾向となるようにして主ピストン２２の戻り速度を早める ようにしたが、これら主ピストン２２の上端と副ピストン２４の押圧部３１の下 端とを一体的に接合し、ブースタシリンダ内に単一のピストンを組み込むように した本考案の第一の形態を採用しても、上述した実施例とほぼ同様な効果を得る ことができる。

【００３０】

【考案の効果】

本考案のブレーキ液圧制御装置によると、ブースタシリンダおよびピストン駆 動手段がサーボ機構およびアンチロック機構のそれぞれ一部を兼用するようにし たので、従来のものよりも部品点数を削減して重量やコストを低減することがで き、車両のコンパクト化を企図する上で極めて有効となる。

【００３１】 また、アンチロック機構を機能させる場合には、電磁切換弁によりマスタシリ ンダとブースタシリンダとを接続する管路を閉塞するようにしたので、ホイール シリンダの液圧の変動がマスタシリンダ側へは伝わり難く、運転者のブレーキ操 作に伴うフィーリングを悪化させるような不具合はほとんど起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第二の形態によるブレーキ液圧制御装
置の一実施例における非制動時の状態を表す概念図であ
る。

【図２】図１に示した実施例におけるアンチロック制御
中の状態を表す概念図である。

【符号の説明】 １１ ブレーキ液 １２ リザーバ １３ マスタシリンダ １４ 前輪用管路 １５ 後輪用管路 １６ 左前輪用管路 １７ 右前輪用管路 １８ ブースタシリンダ １９ ピストンロッド ２０ 車体 ２１ ブレーキペダル ２２ 主ピストン ２３ 大径部 ２４ 副ピストン ２５ 小径部 ２６ 段部 ２７ 出力室 ２８ 管路 ２９ ホイールシリンダ ３０ 圧縮コイルばね ３１ 押圧部 ３２ 入力室 ３３ ボールナット（ピストン駆動手段、副ピストン駆
動手段） ３４ ボールねじ軸（ピストン駆動手段、副ピストン駆
動手段） ３５ 軸受（ピストン駆動手段、副ピストン駆動手段） ３６ 直流モータ（ピストン駆動手段、副ピストン駆動
手段） ３７ 回転軸（ピストン駆動手段、副ピストン駆動手
段） ３８ ウォーム（ピストン駆動手段、副ピストン駆動手
段） ３９ ウォームホイール（ピストン駆動手段、副ピスト
ン駆動手段） ４０ 回り止め機構 ４１ 制御ユニット ４２ ブレーキスイッチ（運転状態検出手段） ４３ 圧力センサ ４４ 左前輪速回転センサ（運転状態検出手段） ４５, ４６ 補充用管路 ４７ リザーバ ４８ 電磁切換弁 ４９ 逆止め弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作に対応した圧力のブレーキ
   液が管路を介してマスタシリンダから供給される入力室
   と、ブレーキのホイールシリンダに連通する出力室と、
   この出力室と前記入力室とを仕切るピストンと、このピ
   ストンを前記入力室側に付勢するばね部材とを有するブ
   ースタシリンダと、 このブースタシリンダの前記ピストンを前記ばね部材の
   ばね力に抗して前記出力室側へ押圧し得るピストン駆動
   手段と、 前記管路の途中に設けられてこの管路内のブレーキ液の
   圧力を検出する圧力センサと、 この圧力センサと共に前記管路の途中に設けられて前記
   管路を開閉し得る電磁切換弁と、 車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 この運転状態検出手段および前記圧力センサからの検出
   信号に基づいて前記ピストン駆動手段および前記電磁切
   換弁の作動を制御する制御ユニットとを具えたことを特
   徴とするブレーキ液圧制御装置。
2. 【請求項２】 ブレーキ操作に対応した圧力のブレーキ
   液が管路を介してマスタシリンダから供給される入力室
   と、ブレーキのホイールシリンダに連通する出力室と、
   この出力室と前記入力室とを仕切る主ピストンと、この
   主ピストンを前記入力室側に付勢するばね部材と、前記
   入力室側に設けられて前記主ピストンとで前記入力室を
   囲む副ピストンとを有するブースタシリンダと、 このブースタシリンダの前記副ピストンを前記ばね部材
   のばね力に抗して前記出力室側へ押圧し得る副ピストン
   駆動手段と、 前記管路の途中に設けられてこの管路内のブレーキ液の
   圧力を検出する圧力センサと、 この圧力センサと共に前記管路の途中に設けられて前記
   管路を開閉し得る電磁切換弁と、 車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 この運転状態検出手段および前記圧力センサからの検出
   信号に基づいて前記副ピストン駆動手段および前記電磁
   切換弁の作動を制御する制御ユニットとを具えたことを
   特徴とするブレーキ液圧制御装置。