(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧器を有する高圧源と、スプール弁の変位で調圧を行う調圧バルブと、マスタシリンダと、貯液部を有し、前記高圧源及びそれに連なるブレーキ系が正常なときには前記高圧源から前記調圧バルブを通って供給される調圧された液圧で車輪ブレーキを加圧する車両制動装置において、
前記高圧源と前記調圧バルブとの間に圧力保持弁を設け、
その圧力保持弁は、
小径ボアの一端に弁シートを有する弁室を、他端に大径ボアを各々連ならせて設け、さらに、前記弁シートの中央に開口する第１ポートと、前記弁室を介して
前記第１ポートに連通する第２ポートと、前記大径ボアの前室に通じる第３ポートと、前記大径ボアの後室に通じる第４ポートを設けたハウジングと、
前記小径ボアに摺動自在に挿入して弁頭を設けた先端を前記弁室に入り込ませる小径部を有し、その小径部の後部に大径のピストンを連設し、そのピストンを前記大径ボアに挿入して当該大径ボアをピストンの前面が臨む前室とピストンの後面が臨む大気圧の後室とに区画するピストン弁と、
前記ピストン弁の前記小径部と前記小径ボアとの間を液密にシールするシール部材と、
前記ピストン弁を前向きに付勢して先端の弁頭を弁シートに押し当てる閉弁用のスプリングとから成り、
その圧力保持弁の第１ポートを前記高圧源に、第２ポートを前記調圧バルブに、第３ポートを前記マスタシリンダに、第４ポートを前記貯液部に各々接続し、前記貯液部から前記ピストンの後面が臨む前記大径ボアの後室に大気圧の液体を導入するようにするとともに、
前記第１ポートの液圧が規定値まで下がったときにスプリングの力で前記ピストン弁が閉弁して前記第１ポートと第２ポートの連通が遮断され、連通が遮断された状態で第３ポートから前記大径ボアの前室に液圧が導入されて液圧によるピストン弁の推力が前記スプリングの力に打ち勝つと前記第１ポートと第２ポートが連通するようにした車両制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力保持弁を有する車両制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人が特願２００１−１４９０３号で提案した車両制動装置を図４に示す。
【０００３】
図４の１は、液圧制御装置であり、高圧源２から供給されるブレーキ液を、ブレーキペダル３に加えた踏力に対し、調圧バルブである比例圧力制御弁４で比例増幅させて第１系統の車輪ブレーキ５に送り出す。高圧源２は、モータ駆動のポンプ２ａと蓄圧器２ｂを有する。
【０００４】
第１系統の車輪ブレーキ５と第２系統の車輪ブレーキ６との間には、コピーバルブ７を設けており、第１系統が加圧されるとピストン７ａが図中右方に押され、移動の初期に同バルブの入力ポート７ｂが閉じられて第２系統の車輪ブレーキ６も加圧される。
【０００５】
比例圧力制御弁４は、スプール弁４ａが導入液圧をピン４ｆで面積差を生じさせた受圧面に対向して受け、液圧による推力にスプリング４ｂの力を加算した力と、ブレーキペダル３から加えた力のバランス点に移動して入力ポート４ｃ、排出ポート４ｅに対する出力ポート４ｄの接続の切換えと、接続した通路の開度調節がなされる。
【０００６】
なお、図示の比例圧力制御弁４は、スプール４ａに図中左向きの磁気吸引力を加えるソレノイド８と、ソレノイドのコイル８ａに逆向きの電流を流してスプール弁４ａに磁気反発力を加えるための永久磁石９を備えており、運転者の意志に基づく制御は勿論、電子制御装置（図示せず）からの指令に基づいて運転者の意志からかけ離れた制御も行えるようになっている。
【０００７】
図４の１０は、高圧源２や第１系統が失陥したときのフェールセーフ策として設けた液圧発生器（マスタシリンダ）である。この液圧発生器１０は、液室１０ａ内のブレーキ液を第１ピストン１０ｂで圧縮してブレーキペダル３に加えた踏力に見合う液圧を発生させる。
【０００８】
比例圧力制御弁４で調圧した液圧が液室１０ａに発生する液圧よりも高ければ、コピーバルブ７の入力ポート７ｂが閉じられるため、液室１０ａからのブレーキ液の行き場が無くなり、ブレーキペダル３から第１ピストン１０ｂに入力された操作量がそのまま第２ピストン１０ｃに伝わり、その力がスプリング１１経由でスプール弁４ａに伝わってスプール弁４ａの位置制御がなされる。一方、圧力源２や第１系統が失陥して第１系統に液圧が生じなければ、コピーバルブ７の入力ポート７ｂが開いたままとなるため、液室１０ａに発生した液圧が第２系統の車輪ブレーキ６に流れ、従って、第１系統側の失陥時にも最低限の制動力が確保される。
【０００９】
なお、図４の１２は、例えば、回生ブレーキ制御などのために車輪ブレーキ圧が運転者の意志よりも低く制御されるようにした場合、比例圧力制御弁４で調圧した液圧が液室１０ａの発生圧よりも低くなる場合が考えられるので、そのときに、コピーバルブ７の入力ポート７ｂが開かないようにするために設けたリリーフ弁、１３はリリーフ弁１２を迂回して下流からの液の戻りを許容する逆止弁である。また、１４は、第２系統のブレーキ中の液量がパッドの摩耗などで増加してコピーバルブ７内の液量が足りなくなることが想定される場合に、リザーバ１５からの補液を可能ならしめる目的で設けられる逆止弁である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図４の制動装置は、車両のイグニションスイッチがＯＦＦとなっている間、高圧源に蓄えた液圧を比例圧力制御弁４で保持することになるが、スプールバルブはスプールの外周に摺動クリアランスがあり、そこからの微少リークが起こるため、イグニションスイッチのＯＦＦ時間が長くなると、高圧源に蓄えた液圧が希望値を下回る可能性がある。
【００１１】
低下した圧力は、車両の再始動によりポンプ２２ａが駆動されて回復する。従って、特別の対策を施すことは必ずしも必要ではないが、高圧源の圧力低下を防止して圧力を保持することが万全を期する上での最良の策であることは言うまでもない。
【００１２】
なお、その圧力保持策として、高圧源と比例圧力制御弁との間の流路に、イグニションスイッチＯＦＦによって閉弁する電磁弁を配置することが考えられるが、この方法は、電磁弁や電気系統の失陥に対する新たな対応策を必要とするので好ましくない。
【００１３】
そこで、この発明は、スプール内蔵の調圧バルブを用いたときに起こるスプール外周からのリークによる高圧源の圧力低下を電磁弁を使わずに防止できるようにすることを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、蓄圧器を有する高圧源と、スプール弁の変位で調圧を行う調圧バルブと、マスタシリンダと、貯液部を有し、前記高圧源及びそれに連なるブレーキ系が正常なときには前記高圧源から前記調圧バルブを通って供給される調圧された液圧で車輪ブレーキを加圧する車両制動装置に、前記高圧源と前記調圧バルブとの間に圧力保持弁を設けた。
また、その圧力保持弁は、小径ボアの一端に弁シートを有する弁室を、他端に大径ボアを各々連ならせて設け、さらに、前記弁シートの中央に開口する第１ポートと、前記弁室を介して前記第１ポートに連通する第２ポートと、前記大径ボアの前室に通じる第３ポートと、前記大径ボアの後室に通じる第４ポートを設けたハウジングと、
前記小径ボアに摺動自在に挿入して弁頭を設けた先端を前記弁室に入り込ませる小径部を有し、その小径部の後部に大径のピストンを連設し、そのピストンを前記大径ボアに挿入して当該大径ボアをピストンの前面が臨む前室とピストンの後面が臨む大気圧の後室とに区画するピストン弁と、
前記ピストン弁の前記小径部と前記小径ボアとの間を液密にシールするシール部材と、
前記ピストン弁を前向きに付勢して先端の弁頭を弁シートに押し当てる閉弁用のスプリングとから成るものにし、
その圧力保持弁の第１ポートを前記高圧源に、第２ポートを前記調圧バルブに、第３ポートを前記マスタシリンダに、第４ポートを前記貯液部に各々接続し、前記貯液部から前記ピストンの後面が臨む前記大径ボアの後室に大気圧の液体を導入するようにするとともに、
前記第１ポートの液圧が規定値まで下がったときにスプリングの力で前記ピストン弁が閉弁して前記第１ポートと第２ポートの連通が遮断され、連通が遮断された状態で第３ポートから前記大径ボアの前室に液圧が導入されて液圧によるピストン弁の推力が前記スプリングの力に打ち勝つと前記第１ポートと第２ポートが連通するようにした。
【００１５】
上記圧力保持弁のハウジングに第４ポートを設け、その第４ポートを介して大径ボアの後室を大気圧の貯液部に接続したことで、大径ボアの後室が貯液部から導入される液で満たされ、ピストンの後面と大径ボアの内面を大気に晒さずに済む。
【００１７】
【作用】
上記圧力保持弁の第１ポートの液圧が所定値を上回っていると、その液圧によるピストン弁の推力がスプリングの力に打ち勝ってこの圧力保持弁の開弁状態が維持され、第１ポートと第２ポート間で液圧の自由な移動が許容される。
【００１８】
また、第３ポートから大径ボアの前室に液圧が導入されていない状況下で第１ポートの液圧が規定値まで下がるとスプリングの力で閉弁し、これにより第２ポートへの液圧の逃げが阻止されて第１ポートの圧力が保持される。
【００１９】
さらに、閉弁しているときに第３ポートから大径ボアの前室に液圧が導入されると液圧による推力がスプリングの力に打ち勝って再び開弁し、第１ポートと第２ポート間で液圧の自由な移動が許容される。
【００２０】
従って、図４の如き制動装置にその圧力保持弁を採用すると、装置の作動に何ら影響を与えずに高圧源の圧力を保持することが可能になる。
【００２１】
なお、この発明で用いる圧力保持弁は応圧弁であるので、電磁弁に比べて信頼性の面で勝る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、圧力保持弁２０は、ハウジング２１、ピストン弁３０、シール部材３５及びスプリング３６から成る。
【００２４】
ハウジング２１には、弁シート２２を有する弁室２３と、その弁室２３に連なる小径ボア２４と、この小径ボア２４に連なる大径ボア２５と、弁シート２２の中央に開口する第１ポート２６と、弁室２３を介して第１ポート２６に連通する第２ポート２７と、大径ボア２５に通じる第３ポート２８を設けてある。
【００２５】
また、ピストン弁３０には、小径部３１の先端に弁シート２２に接離させる弁頭３２を設け、さらに、小径部３１の後部に大径のピストン３３を設けてあり、このピストン弁３０の小径部３１を小径ボア２４に摺動自在に挿入して先端の弁頭部を弁室２３内に入り込ませている。また、外周にＯリング等のシール部材３４を嵌めたピストン３３を大径ボア２５に挿入して大径ボア２５をピストン３３の前面が臨む前室２５ａとピストン３３の後面が臨む後室２５ｂに区画し、前室２５ａに第３ポート２８から開弁用の液圧を導入するようにしてある。なお、例示の圧力保持弁２０は、ハウジング２１に第４ポート２９を設けてその第４ポート２９をリザーバに接続し、前記後室２５ｂにリザーバから大気圧の液を導入して後室２５ｂをウェット状態に保つようにしたが、後室２５ｂは大気に開放してもよい。
【００２６】
シール部材３５は、ピストン弁の小径部３１と小径ボア２４との間を液封する。
【００２７】
スプリング３６は、閉弁用であり、このスプリング３６の力で弁頭３２が弁シート２２に押し当てられて第１、第２ポート２６、２７間の流路が閉じられる。
【００２８】
図３は、例示の圧力保持弁２０を図４の制動装置に付加したものである。圧力保持弁３０は、第１ポート２６が高圧源２に、第２ポート２７が比例圧力制御弁４の入力ポート４ｃに、第３ポート２８が液圧発生器（マスタシリンダ）１０の液室１０ａに、第４ポート２９がリザーバ１５に各々接続されている。
【００２９】
この図３の構成において、高圧源２が正常又は電気系失陥の初期で高圧源２に高液圧が蓄えられている場合には、図１に示すように、高圧源の液圧によるピストン弁の推力がスプリング３６の力に打ち勝ってピストン弁３０が開弁位置に保たれる。
【００３０】
この図１のようにピストン弁３０が開いていると、図３の比例圧力制御弁４が作動して高圧源の液圧が車輪ブレーキに供給されるときに何の支障も生じない。
【００３１】
次に、イグニションスイッチがＯＦＦになってある時間が経過し、その間に比例圧力制御弁４からのリークで高圧源２の圧力が規定値まで下がると、スプリング３６の力が液圧による推力に打ち勝って図２に示すようにピストン弁３０が閉弁し、以後の高圧源の圧力低下が防止される。
【００３２】
なお、ピストン弁３０が閉弁している状況下でイグニションスイッチがＯＮになって直後にブレーキペダルが踏み込まれたときや、イグニションスイッチがＯＮになっても高圧源のポンプが電気系の失陥等で液を汲み上げず、この状況でブレーキペダルが踏み込まれたとき、或いは、イグニションスイッチがＯＦＦのままでブレーキペダルが踏み込まれたときには、液圧発生器１０からの液圧が第３ポートから大径ボアの前室２５ａに送り込まれてピストン弁３０が開弁する。このときには、ピストン弁３０の開弁のための液量消費があるので、車輪ブレーキに対する液圧供給に若干のタイミング遅れが出ることが考えられるが、高圧源の圧力が規定レベルに保持されているので、得られる制動力は不足の無いものになる。
【００３３】
このほか、ピストン弁３０が閉弁しているときにイグニションスイッチがＯＮになり、高圧源が正常に作動して所定値まで低下している圧力が回復すれば、ブレーキペダルを踏み込まなくてもピストン弁３０は自然に開弁する。
【００３４】
上述した圧力保持弁２０は、第１ポート２６の液圧をＰ１、第２ポート２７の液圧をＰ２、図１に示す弁シート２２のシート面積をａ、ピストン弁３０の小径部３１の断面積をＡ、スプリング３６の力をＦとし、さらに、第３ポート２８の液圧をゼロとすると、Ｐ１・ａ＞Ｆの条件が成立している間は開弁し、Ｐ２・Ａ＜Ｆとなったときに閉弁する。従って、高圧源２の圧力、即ち、第１ポート２６の液圧Ｐ１のイグニションスイッチＯＦＦ時に確保する液圧レベルに自由度をもたせようとするならば、小径部３１の断面積Ａと弁シートのシート面積ａの差を極力小さくするのが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の車両制動装置は、スプールバルブ等からのリークによって高圧源等の液圧が規定値まで下がると、圧力保持弁がスプリングの力で自然に閉弁して以後の圧力低下を防止するので、蓄圧した液圧で不足の無い制動力を発生させることができ、また、高圧源が失陥しても蓄圧がなされている間は、その液圧で制動を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明で用いる圧力保持弁の実施形態を示す開弁時の断面図
【図２】同上の圧力保持弁の閉弁時の断面図
【図３】図１の圧力保持弁を使用したこの発明の車両制動装置を示す図
【図４】改善対象の車両制動装置を示す図
【符号の説明】
１  液圧制御装置
２  高圧源
３  ブレーキペダル
４  比例圧力制御弁
５、６  車輪ブレーキ
７  コピーバルブ
８  ソレノイド
９  永久磁石
１０  液圧発生器
１１  スプリング
１２  リリーフ弁
１３、１４  逆止弁
１５  リザーバ
２０  圧力保持弁
２１  ハウジング
２２  弁シート
２３  弁室
２４  小径ボア
２５  大径ボア
２５ａ  前室
２６  第１ポート
２７  第２ポート
２８  第３ポート
３０  ピストン弁
３１  小径部
３２  弁頭
３３  ピストン
３４、３５  シール部材
３６  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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