JPH069955B2 - アンチスキツド制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両のブレーキシステムに関し、より詳しくは
ブレーキ作用時に車輪がロックして車両の操縦性能が損
なわれるのを防止するアンチスキド制御装置に関する。

従来の技術 車両のブレーキシステムは、ブレーキペダルに連結され
たマスタシリンダと、車輪のブレーキ機構に設けられた
ホイルシリンダとを管路により接続して構成される。ア
ンチスキッド制御装置は、例えば特公昭49-28307号公報
に記載されているように、管路の途中に、ホイルシリン
ダ内の圧油を外部へ放出するバルブを設けるとともに、
ホイルシリンダに圧油を送り込むポンプを設けて構成さ
れる。すなわち、車輪のロックが検知されるとホイルシ
リンダ内の圧油は急激に放出され、次いで車輪に再びブ
レーキをかける必要が生じると、ポンプがホイルシリン
ダに油圧を比較的徐々に供給する。

発明が解決しようとする課題 従来のアンチスキッド制御装置においては、マスタシリ
ンダと、アンチスキッド制御時にホイルシリンダへ圧油
を送り込むポンプが対等に、ホイルシリンダに対して単
に並列に連結されているだけであるから、アンチスキッ
ド制御時にはポンプによって加圧されたブレーキ油がマ
スタシリンダ側へ逆流し、それによってブレーキペダル
が突き上げられる結果、運転者にとってはペダルフィー
リングが悪くなるという問題がある。

この問題を解決するための一つの方法として、アンチス
キッド制御時にポンプによって加圧されたブレーキ油が
マスタシリンダに向って流れるのを、例えば逆止弁のよ
うなものを設けて完全に阻止することも考えられるが、
その場合にはブレーキペダルの突き上げが完全になくな
る反面、ペダルリアクションも全くなくなるので、アン
チスキッド制御中は、運転者がアンチスキッド制御が行
われているのかどうかを確認し難いという別の問題が生
じる。

そこで、本発明はこれらの問題を解消するためになされ
たものであって、アンチスキッド制御時に過大なブレー
キペダルの突き上げを防止しつつ、アンチスキッド制御
が行われていることを運転者が確認することができる程
度のペダルリアクションを与え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 上記の目的を達成するために、本発明のアンチスキッド
制御装置は、マスタシリンダとホイルシリンダとを連結
する第１管路と、前記第１管路の途中に設けられ、アン
チスキッド制御時には前記第１管路を遮断する第１切換
弁と、前記第１切換弁と並列に設けられて、前記ホイル
シリンダ側の圧力が前記マスタシリンダ側の圧力よりも
高くなるとき前記マスタシリンダ側へ開弁するチェック
弁と、ブレーキ油を貯溜するリザーバと、アンチスキッ
ド制御時に前記リザーバに貯溜されているブレーキ油を
加圧して油圧を発生する圧力源と、前記第１管路におけ
る前記第１切換弁の下流側と前記圧力源とを連結する第
２管路と、前記第２管路を設けられ、前記圧力源、前記
ホイルシリンダ、及び前記リザーバに対応する３つのポ
ートを有し、前記ホイルシリンダを前記圧力源もしくは
前記リザーバの一方に選択的に連通させる第２切換弁
と、前記第２管路における前記第２切換弁の上流側に設
けられ、前記圧力源から流れるブレーキ油の流量を制限
する絞りとを、備えていることを特徴とする。

作用 本発明のアンチスキッド制御装置においては、上記のよ
うな構成を採用したことにより、アンチスキッド制御時
には第１切換弁がマスタシリンダとホイルシリンダとを
連結している第１管路を遮断し、マスタシリンダとは独
立に、圧力源、ホイルシリンダ、及びリザーバからなる
第２管路を含む閉回路が形成されて、この閉回路内でブ
レーキ油が循環することになる。そして、アンチスキッ
ド制御中に圧力源による増圧により、ホイルシリンダの
圧力がマスタシリンダの圧力よりも高いという状態が生
じると、チェック弁が開弁してホイルシリンダの圧力が
マスタシリンダ内に入り、ペダルを僅かに突き上げて運
転者にペダルリアクションを与え、アンチスキッド制御
が行われていることを感知させる。

本発明においては、アンチスキッド制御時に、圧力源に
よって加圧されたブレーキ油が絞りを通過してホイルシ
リンダに流れるようになっているので、上記の作用が起
こるとき、マスタシリンダ側にも同じ絞りを通ったブレ
ーキ油が流れることになり、圧力源によるブレーキ油の
油圧が若干減衰してマスタシリンダへ伝えられる結果、
ブレーキペダルは比較的弱い突き上げ力を受けることに
なる。従って、運転者はアンチスキッド制御時に過大で
衝撃的なペダルの突き上げ力を受けることがなくなり、
ペダルフィーリングの悪化が防止される。

実施例 以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。この実施例は本発明
をいわゆるＦＦ車に適用した例であり、ブレーキシステ
ムの配管系は周知のようにＸ配管を有し、右前輪のホイ
ルシリンダ４と左後輪のホイルシリンダ７に同一系統の
管路からブレーキ油が供給され、左前輪のホイルシリン
ダ５と右後輪りホイルシリンダ６に同一系統の管路から
ブレーキ油が供給されるように構成されている。ブレー
キペダル１の真空ブースタ２を介してマスタシリンダ３
に連結されており、ブレーキペダル１を踏込むことによ
りマスタシリンダ３に発生する油圧は、後述するように
管路を通って右前輪、左前輪、右後輪、左後輪の各ホイ
ルシリンダ４，５，６，７に伝達され、ブレーキ作用が
行なわれる。真空ブースタ２は従来公知のように、エン
ジンのインテークマニホールドに発生する負圧を導か
れ、ブレーキペダル１の踏込みに応じてマスタシリンダ
３のピストンに連結されたプッシュロッドを付勢して運
転者のブレーキペダルの踏込力を軽減する。

マスタシリンダ３は互いに同じ圧力のブレーキ油を吐出
する２つの圧力室（図示にず）を有し、各圧力室にはそ
れぞれ供給管２０，３０が接続される。供給管２０は第
１切換弁１０１を介して、左前輪のホイルシリンダ５に
連通するブレーキ管２１と右後輪のホイルシリンダ６に
連通するブレーキ管２２とにそれぞれ接続され、またチ
ェック弁４１を有する連通管２３を介してブレーキ管２
１に接続され、チェック弁４２を有する連通管２４を介
してブレーキ管２２に接続される。第１切換弁１０１は
３ポート２位置弁であり、図示された第１位置において
供給管２０を各枝管２１，２２に連通させ、図示とは異
なる第２位置において供給管２０を各枝管２１，２２か
ら遮断する。チェック弁４１，４２は、ホイルシリンダ
５又は６の圧力がマスタシリンダ３の圧力よりも高くな
ったときだけ、ブレーキ油がそれぞれブレーキ管２１，
２２から供給管２０の方向へのみ流動するのを許容す
る。

供給管３０も同様に第１切換弁１０２を介して、右前輪
のホイルシリンダ４に連通するブレーキ管３１と左後輪
のホイルシリンダ７に連通するブレーキ管３２とにそれ
ぞれ接続され、またチェック弁４３を有する連通管２５
を介してブレーキ管３１に接続され、チェック弁４４を
有する連通管２６を介してブレーキ管３２に接続され
る。第１切換弁１０２は第１切換弁１０１と同様に３ポ
ート２位置弁であり、図示された第１位置において供給
管３０を各枝管３１，３２に連通させ、図示とは異なる
第２位置において供給管３０を各枝管３１，３２から遮
断する。チェック弁４３，４４は、ホイルシリンダ４又
は７の圧力がマスタシリンダ３の圧力よりも高くなった
ときだけ、ブレーキ油がそれぞれブレーキ管３１，３２
から供給管３０の方向へのみ流動するのを許容する。

後輪のホイルシリンダ６，７へ接続されるブレーキ管２
２，３２の途中には、従来公知のプロポーショニングバ
ルブ１０３が設けられ、油圧が一定値以上になった場
合、マスタシリンダ３の吐出圧よりも低い圧力のブレー
キ油を後輪のホイルシリンダ６，７に供給するようにな
っている。

以上の構成により通常のブレーキ作用が行なわれ、ブレ
ーキペダル１の踏込みによりマスタシリンダ３に発生し
た油圧は、供給管２０およびブレーキ管２１を介して左
前輪のホイルシリンダ５へ、供給管２０およびブレーキ
管２２を介して右後輪のホイルシリンダ６へ、供給管３
０およびブレーキ管３１を介して右前輪のホイルシリン
ダ４へ、供給管３０およびブレーキ管３２を介して左後
輪のホイルシリンダ７へ、それぞれ伝達させる。

次にアンスチキッド制御を行なうための構成について説
明する。

可変容量ポンプ８，９は、モータ１０により回転駆動さ
れ、それぞれリザーバ１１に連通する油管５０，６０の
枝管５１，６１からブレーキ油を吸入し、その油を供給
管７０，８０を介して各ホイルシリンダ４，５，６，７
に供給する。

供給管７０の枝管７１は、第２切換弁１０４を介してブ
レーキ管３１の枝管３３に連通可能であり、枝管７１の
途中にはブレーキ油が第２切換弁１０４から逆流するの
を阻止するチェック弁９１と絞り９２とが設けられる。
第２切換弁１０４は３ポート２位置弁であり、一方の吐
出ポートは上記枝管３３に接続され、他方の吐出ポート
は油管５０の枝管５１に接続される。しかして第２切換
弁１０４は、図示された第１位置において枝管７１を枝
管３３に連通させ、図示とは異なる第２位置において枝
管３３を枝管５１に連通させる。したがって、第２切換
弁１０４が第１位置にある時、ポンプ８から吐出された
ブレーキ油は供給管７０から枝管３３を通ってホイルシ
リンダ４へ供給され、第２切換弁１０４が第２位置にあ
る時、ホイルシリンダ４内のブレーキ油は枝管３３から
油管５０を通ってリザーバ１１へ解放される。

同様に、供給管７０の枝管７２は第２切換弁１０５を介
してブレーキ管３２の枝管３４に連通可能であり、枝管
７２にはチェック弁９３と絞り９４とが設けられる。第
２切換弁１０５の一方の吐出ポートは枝管３４に接続さ
れ、他方の吐出ポートは油管５０の枝管５２に接続され
る。しかして第２切換弁１０５は、図示された第１位置
にある時枝管７２を枝管３４に連通させてポンプ８から
吐出されるブレーキ油をホイルシリンダ７に導き、図示
とは異なる第２位置にある時枝管３４を枝管５２に連通
させてホイルシリンダ７内のブレーキ油をリザーバ１１
へ解放する。

供給管８０の枝管８１は第２切換弁１０６を介してブレ
ーキ管２１の枝管２１に連通可能であり、枝管８１には
チェック弁９５と絞り９６とが設けられる。第２切換弁
１０６の一方の吐出ポートは枝管２７に接続され、他方
の吐出ポートは油管５０の枝管５３に接続される。しか
して第２切換弁１０６は、図示された第１位置にある時
枝管８１を枝管２７に連通させてポンプ９から吐出され
るブレーキ油をホイルシリンダ５に導き、図示とは異な
る第２位置にある時枝管２７を枝管５３に連通させてホ
イルシリンダ５内のブレーキ油をリザーバ１１へ解放す
る。

また供給管８０の枝管８２についても全く同様に、第２
切換弁１０７を介して枝管２８，５４に接続され、第２
の切換弁１０７は第１位置にある時ホイルシリンダ６に
ブレーキ油を導き、第２位置にある時ホイルシリンダ６
内のブレーキ油をリザーバ１１へ解放する。

可変容量ポンプ８，９は従来公知のラジアルピストン型
ポンプであり、図示しないカムリングを変位させること
により吐出容量が変えられる。このカムリングを変位さ
せるために制御弁１０８が設けられる。制御弁１０８は
３ポート２位置弁であり、吸引ポートに供給管７０の枝
管７３が接続され、一方に吐出ポートに油管５０の枝管
５５が連結され、他方の吐出ポートに伝達管１２が連結
される。伝達管１２はカムリングの端面に対向し、この
端面に油圧を導く。制御弁１０８は導管１３を介して供
給管７０内の圧力に導かれ、この圧力に応じて切換わ
り、図示された第１位置にある時枝管７３を伝達管１２
に連通させてカムリングに油圧を導き、供給管７０内の
圧力が高くなって、図示とは異なる第２位置にある時伝
達管１２を枝管５５に連通させてカムリングに作用して
いた圧力を解放する。

可変容量ポンプ８，９は１台のモータ１０によって駆動
され、相互に同じ吐出流量を有する。上述のようにポン
プ８，９のカムリングは制御弁１０８によって切換えら
れ、すなわち、ポンプ８，９の吐出流量Ａは第２図に示
されるように吐出圧力Ｐ_１以下において相対的に高く、
吐出圧力Ｐ_２以上において相対的に低くなるように定め
られており、最大吐出圧力はＰ_２である。なお図中破線
Ｂは固定容量ポンプの吐出流量を示す。

ポンプ８，９は上述のように吐出圧力に応じて吐出流量
を変化させるので、モータ１０の出力Ｃは吐出圧力に応
じて第３図に示されるように変化する。すなわちモータ
１０の出力は吐出圧力が０からＰ_１まで直線的に増加し
て最大値Ｍに達し、Ｐ_１を越えるといったんモータ出力
は半減してＰ_２まで直線的に増加し、再び最大値Ｍに達
する。したがってポンプ８，９の吐出圧力が低い時、破
線Ｄで示される固定容量ポンプの場合のモータ出力より
もはるかに大きいモータ出力が得られ、大形のモータを
用いることなく低圧時の流量を大きくすることができ
る。

なおポンプ８，９の吸入側と吐出側は、それぞれリリー
フ管７３，８３により連結され、これらのリリーフ管７
３，８３にはそれぞれリリーフ弁１０９，１１０が設け
られる。リリーフ弁１０９，１１０はそれぞれ導管１
４，１５を介して供給管路３０，２０の圧力が導かれ、
この圧力に応じてリリーフ管７３，８３を連通させて、
ポンプ８，９の吐出圧力を制御する。すなわち、ポンプ
８，９の吐出圧力は供給管３０，２０内の圧力と実質的
に等しくなるようになっている。

アンチスキッド制御は、いずれかの車輪がロックしてい
ると判断された場合、換言すれば、車輪の減速度あるい
はスリップ率が大きすぎると判断された場合に行われ
る。車輪の減速度およびスリップ率はマイコンを備えた
エレクトリックコントロールユニット（ＥＣＵ）（図示
せず）により計算され、このため、車輪の近傍には車速
センサ（図示せず）が設けられる。ＥＣＵは、アンチス
キッド制御を開始すると判断した時、第１切換弁１０
１，１０２を第１位置から第２位置へ切換え、アンチス
キッド制御時、第２切換弁１０４，105,１０６，１０７
を車輪の減速度およびスリップ率に応じて切換える。な
お後輪の第２切換弁１０５，１０７は常に同位置に切換
えられる。

本実施例装置の作用を第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）を
用いて説明する。

ブレーキ作用が行なわれない非作動状態において第１切
換弁１０１，１０２はそれぞれ第１位置にある。したが
ってブレーキペダル１が踏込まれると、マスタシリンダ
３から吐出される圧油は、ブレーキ管３１，２１，２
２，３２を通って各ホイルシリンダ４，５，６，７に導
かれ、これらのホイルシリンダ内の圧力は急激に上昇す
る。すなわち、時間Ｔ_Ｏにおいて、ブレーキペダル１が
踏込まれると、ホイルシリンダの圧力Ｐは急激に上昇
し、これに伴なって車輪の速度Ｖ_Ｗも急速に低下する。
一方、車体の速度Ｖ_Ｖも時間Ｔ_１から低下し始めるが、
車輪の速度Ｖ_Ｗの低下の方が急激である。

しかして車輪の速度Ｖ_Ｗが第４図（ａ）に破線で示され
る基準速度Ｖ_Ｉより小さくなると、スリップ率が大きく
なりつつあると判断し、ＥＣＵはアンチスキッド制御の
指令信号を出力する。これにより、第１切換弁１０１，
１０２が第２位置に切換えられるとともにモータ１０が
駆動され、ホイルシリンダ４，５，６，７にはポンプ
８，９が吐出するブレーキ油が供給されるようになる。
ポンプ吐出圧力は時間Ｔ_２から徐々に上昇し始め、時間
Ｔ_３においてＰ_１になり、その後Ｐ_２に達する。すなわ
ち、時間Ｔ_２からＴ_３までは第２図に示されるようにポ
ンプ８，９の吐出流量が多く、時間Ｔ_３以降、ポンプ
８，９の吐出流量が少なくなる。なお第４図（ｃ）にお
いて破線Ｅは、第２図の破線Ｂで示される固定容量ポン
プの吐出圧力の変化を示す。

上記第１切換弁１０１，１０２の切換えと同時に、所定
のホイルシリンダ内の圧力を低下させるべく第２切換弁
１０４，１０５，１０６，１０７のうちそのホイルシリ
ンダに対応するものが第２位置に切換えられ、ホイルシ
リンダ内のブレーキ油は油管５０を通ってリザーバ１１
に解放される。ホイルシリンダ内の圧力は時間Ｔ_２から
少しの間上昇するが、やがて減少し始める。しかして車
輪の速度の低下の度合が弱まり、再びホイルシリンダ圧
力を増加させる必要が生じると、例えば時間Ｔ_３におい
て第２切換弁が第１位置に切換えられる。この結果、ホ
イルシリンダ４，５，６，７へは絞り９２，９４，９
６，９８によって流路抵抗の大きい枝管７１，７２，８
１，８２を介してブレーキ油が徐々に供給され、ホイル
シリンダ圧力は比較的緩やかに増加する。

以下、車輪の減速度あるいはスリップ率に応じて各第２
切換弁１０４，１０５，１０６，１０７は切り換えら
れ、ホイルシリンダ４，５，６，７の圧力は急減もしく
は緩増する。アンチスキッド制御は、車両の停止または
ブレーキスイッチがＯＦＦになることにより終了し、こ
の時第１切換弁１０１，１０２は第１位置に切換えられ
る。

以上のようなアンチスキッド制御において、ポンプ８，
９の吐出流量はモータ１０の駆動開始の直後から急上昇
するので、第５図に示されるように、ホイルシリンダの
圧力を増加させ始める時間Ｔ_４を極力早めにすることが
でき、また、この時間Ｔ_４からポンプ８，９の吐出流量
が大きい時間Ｔ_５（第２図のＡ）までの間、ホイルシリ
ンダ圧力をより急に上昇させることができる。したがっ
て、ホイルシリンダの圧力により早く高めることがで
き、破線Ｆで示される固定容量ポンプを用いた場合に比
べ、応答性を向上させることができる。

アンチスキッド制御中にポンプ８，９により、ホイルシ
リンダ４，５，６，７の圧力がマスタシリンダ３の圧力
よりも高いという状態が生じると、そのホイルシリンダ
に対応するチェック弁４１，４２，４３，４４が開弁し
てホイルシリンダの圧力がマスタシリンダ３内に伝えら
れ、ペダルを若干突き上げて運転者に適度のペダルリア
クションを与え、アンチスキッド制御が行われているこ
とを確実に感知させる。

この場合に過度に強い突き上げが起きると運転者に不快
感を与えるが、ポンプ８，９によって加圧されたブレー
キ油は絞り９２，９４，９６，９８を介してホイルシリ
ンダ４，５，６，７に伝えられるようになっており、マ
スタシリンダ３に伝えられる圧力もこれらの絞りによっ
て減衰されたものとなるから、ブレーキペダル１は比較
的弱い突き上げ力を受けることになる。従って、運転者
はアンチスキッド制御時に過大で衝撃的なペダルの突き
上げ力を受けることがなくなり、ペダルフィーリングの
悪化が防止される。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、アンチスキッド制
御時に第１切換弁がマスタシリンダとホイルシリンダと
を連結する管路を遮断し、ホイルシリンダの圧力がマス
タシリンダの圧力よりも高くなったときだけ、絞りによ
って減衰させた圧力源の油圧をマスタシリンダへ伝達
し、比較的小さいペダルリアクションを運転者に与えて
アンチスキッド制御が行われていることを確実に感知さ
せることができ、それによって運転者に不快なペダル突
き上げの衝撃を感じさせることがなく、快いペダルフィ
ーリングを与えることができる。

また、通常のブレーキ状態では、マスタシリンダで発生
した油圧を絞りを通さないでホイルシリンダに供給する
ため、素早く大きな制動力を得ることができる反面、ア
ンチスキッド制御時には、圧力源からホイルシリンダへ
流れる加圧されたブレーキ油が絞りによって流れを制限
されるので、アンチスキッド制御中における減圧後の増
圧の際に、急激なブレーキ圧力の増加を抑えて、車輪の
再ロックを防止することができる。

更に、本発明における第２切換弁は３つのポートを備え
ていて、アンチスキッド制御中は第２切換弁を切り換え
る操作を行うだけでホイルシリンダの圧力を増減するこ
とができるので、アンチスキッド制御装置全体の大きさ
を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油圧回路図、第２図は
ポンプの吐出圧力に対する吐出流量の関係を示すグラ
フ、第３図はポンプの吐出圧力に対するモータ出力の関
係を示すグラフ、第４図（ａ）は車速と車輪の速度の変
化を示すグラフ、第４図（ｂ）はホイルシリンダの圧力
の変化を示すグラフ、第４図（ｃ）はポンプの吐出圧力
の変化を示すグラフ、第５図はホイルシリンダの圧力の
変化を示すグラフである。 ４，５，６，７…ホイルシリンダ、８，９…可変容量ポ
ンプ（圧力源）、１１…リザーバ、１０４，１０５，１
０６，１０７…切換弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今仁 雄一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 久野 晃 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 野村 佳久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスタシリンダとホイルシリンダとを連結
   する第１管路と、 前記第１管路の途中に設けられ、アンチスキッド制御時
   には前記第１管路を遮断する第１切換弁と、 前記第１切換弁と並列に設けられて、前記ホイルシリン
   ダ側の圧力が前記マスタシリンダ側の圧力よりも高くな
   るとき前記マスタシリンダ側へ開弁するチェック弁と、 ブレーキ油を貯溜するリザーバと、 アンチスキッド制御時に前記リザーバに貯溜されている
   ブレーキ油を加圧して油圧を発生する圧力源と、 前記第１管路における前記第１切換弁の下流側と前記圧
   力源とを連結する第２管路と、 前記第２管路に設けられ、前記圧力源、前記ホイルシリ
   ンダ、及び前記リザーバに対応する３つのポートを有
   し、前記ホイルシリンダを前記圧力源もしくは前記リザ
   ーバの一方に選択的に連通させる第２切換弁と、 前記第２管路における前記第２切換弁の上流側に設けら
   れ、前記圧力源から流れるブレーキ油の流量を制限する
   絞りと、 を備えていることを特徴とするアンチスキッド制御装
   置。