JPH0344020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブレーキペダルに加えられる踏力を倍
力して軽い踏力で大きな制動力が得られるように
したブレーキ倍力装置に関する。

近年、ブレーキ倍力装置として、倍力機構の外
部にこれへの圧力流体の給排を制御する制御装置
を設け、この制御装置により、入力軸に加えられ
る入力値と出力軸に出力される出力値とを検出し
て、出力値が入力値に対応した値となるように圧
力流体の給排を制御するようにしたものが提案さ
れている。かかる構成のブレーキ倍力装置によれ
ば、上記制御装置における入力値と出力値との対
応関係を変更するだけで自由に入出力特性を変更
できるので、車種毎に要求される入出力特性が異
なつていても容易にそれに対応することができる
という利点がある。

ところで、上記制御装置は、上記入力値を検出
する入力検出手段からの検出信号に従つて上記倍
力機構の出力を制御するのであるが、滑らかで良
好な出力を得るためには、サンプリング数を大き
くし、入力信号の分解能を大きくし、処理速度を
大きくすることが望ましい。しかしながら、一般
に、サンプリング数を大きくすると処理速度が低
下することから、サンプリング数を増大させるこ
とに一定の限界があり、これに伴なつて滑らかな
出力を得ることにも一定の限界があつた。

より詳細には、例えばブレーキペダルのストロ
ークから入力を検出するようにした場合には、ブ
レーキペダルのストロークと出力との関係は、低
出力域ではストロークの大きな増大に対して出力
の増大は少ないが、高出力域ではストロークの小
さな増大に対して出力は大きく増大するので、サ
ンプリング数はその出力が大きく増大する高出力
域を基準として設定することが望ましい。

しかしながらそのような設定は、ストロークの
小さな変位に対してサンプリング数を設定するこ
とになるので、単位入力当りのサンプリング数が
大きくなることとなり、したがつて低出力域でス
トロークが大きく増大した際に制御装置の処理が
追従できないようになる。このようなことから、
制御装置の処理速度を考慮してサンプリング数を
減少させなければならず、その結果、高出力域で
のサンプリング数が不足して滑らかな出力制御が
行なえないこととなる。

これに対し、ブレーキペダルの踏力から入力を
検出するようにした場合には、ブレーキペダルの
踏力と出力との関係は、上記ストロークの場合と
は逆に、低出力域では踏力の小さな増大に対して
出力の増大が大きく、高出力域では踏力の大きな
増大に対して出力は小さく増大するので、サンプ
リング数はその出力が大きく増大する低出力域を
基準として設定することが望ましい。しかしなが
らこの場合にも、踏力の小さな変位に対してサン
プリング数を設定することになるので、単位入力
当りのサンプリング数が大きくなることとなり、
上述と同様な問題が生じることとなる。

本発明は、上述した事情に鑑み、低出力域では
ブレーキペダルのストロークから、また高出力域
ではブレーキペダルの踏力からそれぞれ選択的に
入力を検出できるようにしたブレーキ倍力装置の
入力検出装置を提供するものである。このような
構成によれば、低出力域および高出力域のそれぞ
れにおいて入力の大きな変化に対して出力が小さ
く変化することとなるので、サンプリング数が相
対的に少なくても分解能の向上を図ることがで
き、したがつて少ないサンプリング数で相対的に
早い処理速度を有する制御装置により滑らかな出
力制御を行なうことができるようになる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、
第１図において、１は図示しない車体に枢支した
ブレーキペダル、２はそのブレーキペダル１に加
えられる踏力を倍力する倍力機構で、この倍力機
構２は密封容器としてのシエル３と、このシエル
３内に進退動自在に設けたパワーピストン４と、
このパワーピストン４とともに上記シエル３内を
一対の圧力室５，６に区画するダイアフラム７と
を備えている。

上記パワーピストン４の軸部筒状部４ａはシエ
ル３を気密を保つて摺動自在に貫通し、このパワ
ーピストン４に先端を枢支した入力軸８を介して
上記ブレーキペダル１に連動し、またこのパワー
ピストン４はリターンスプリング９により通常は
後退した図示非作動位置に保持されている。この
パワーピストン４の前方には出力軸１０が一体に
連結固定され、この出力軸１０はシエル３の前部
に取付けたマスターシリンダ１１に連動してい
る。このマスターシリンダ１１内に発生したブレ
ーキ液圧は導管１２を介して車輪１３のホイール
シリンダ１４に供給され、ブレーキ作用を行なわ
せる。

本実施例では、前方の圧力室５は負圧導入管１
５を介して図示しないインテークマニホールド等
の負圧源に連通され、また前方の圧力室５と後方
の圧力室６とは電磁弁から構成された弁機構１６
を介して相互に連通可能となつている。この弁機
構１６は、マイクロコンピユータを有する制御装
置１７によつて流路が切換えられ、非作動時には
上記一対の圧力室５，６間を連通させ、作動時に
は両室５，６間の連通を遮断するとともに、後方
の圧力室６を大気に連通させることができるよう
になつている。

上記入力軸８には入力検出手段２０として、ブ
レーキペダル１のストロークを検出するストロー
ク検出器２１と、ブレーキペダル１の踏力を検出
する荷重検出器２２とを設けてブレーキペダル１
に加えられる入力をそれぞれ検出できるようにし
てあり、この入力検出手段２０で検出した入力値
は上記制御装置１７に入力させるようにしてい
る。また上記シエル３には倍力機構２の出力を間
接的に検出する出力検出手段２３を構成する一対
の圧力検出器２４，２５を設けてあり、一方の圧
力検出器２４で前方の圧力室５内の圧力を、他方
の圧力検出器２５で後方の圧力室６内の圧力を検
出できるようにしている。そして各圧力検出器２
４，２５の検出信号は上記制御装置１７に入力さ
せるようにしている。

上記制御装置１７は、上記ストローク検出器２
１および荷重検出器２２からの検出信号を同時に
受けているが、上記出力検出手段２３からの検出
信号を受けてその検出値から演算される出力が所
定値以下の場合すなわち低出力域では、制御装置
１７はストローク検出器２１からの検出信号を入
力し、上記出力が所定値を越えた高出力域では荷
重検出器２２からの検出信号を入力するように自
己制御する。そして制御装置１７は、入力した検
出信号の大きさと予め記憶回路に記憶されている
入出力特性から出力を演算するとともに、上記出
力検出手段２３からの検出信号を受けてその検出
値が上記演算した出力に対応するように上記弁機
構１６を制御するようになつている。

なお、上記記憶回路に記憶させる入出力特性
は、上記出力の所定値以下の範囲が出力とストロ
ークとの関係の入出力特性、所定値を越えた範囲
が出力と踏力との関係の入出力特性となる。そし
てその入出力特性は、入力値を変数とする出力の
関数の形で記憶させてもよいし、或いは入力値と
それに対応する出力値との表として記憶させても
よい。また出力値としては上記圧力差をそのまま
出力値として用いてもよいし、圧力差から出力軸
１０に加わる力を演算してその値を出力値として
用いてもよい。

以上の構成によれば、非作動状態すなわちブレ
ーキペダル１に踏力が作用していない状態におい
ては、上記制御装置１７はその状態を入力検出手
段２０によつて検出し、上記弁機構１６を制御し
て圧力室６と大気との連通を遮断するとともに、
圧力室５と６とを連通させ、両室内に負圧を導入
させている。この状態においては、パワーピスト
ン４の前後に流体圧力差が生じていないので、パ
ワーピストン４はリターンスプリング９によつて
図示非作動位置に保持されている。

この状態からブレーキペダル１が踏込まれて入
力軸８に踏力が伝達されると、ブレーキペダル１
のストロークと踏力がストローク検出器２１およ
び荷重検出器２２によつて検出されるが、上述し
たように低出力域では制御装置１７はストローク
検出器２１からの検出信号を入力し、上記弁機構
１６の流体回路を切換えさせて圧力室５，６間の
連通を遮断するとともに圧力室６内に大気圧を導
入させる。これによりパワーピストン４の前後に
流体圧力差が生じると、そのパワーピストン４は
リターンスプリング９の弾撥力に抗して前進され
るようになる。

上記パワーピストン４の前後に生じる流体圧力
差は出力検出手段２３を構成する圧力検出器２
４，２５によつて検出され、制御装置１７は両圧
力検出器２４，２５からの検出値の差に基づいて
出力を演算する。これと同時に制御装置１７は、
上記入力検出手段２０によつて検出した入力の大
きさと予め定められた入出力特性とからその入力
に対応した出力を演算し、上記出力検出手段２３
で検出した出力が演算した出力に一致するように
上記弁機構１６を制御する。

第２図は、一般的なブレーキ特性曲線図の一例
を示したもので、この特性曲線図は上記出力とし
て圧力室５，６間の差圧ではなく車両の減速度を
出力としたものであるが、基本的な範囲では両者
は同一なものとして考えることができる。そし
て、同図に示されるように、例えば車両の減速度
が0.6G以下の低出力域Ａにおいては、ストロー
クの変化量と出力の変化量との関係と、踏力の変
化量と出力の変化量との関係とを比較すれば、同
じ出力の変化量に対してストロークの方が大きく
変化しており、他方、0.6G以上の高出力域Ｂに
おいては逆に同じ出力の変化量に対して踏力の方
が大きく変化している。

そして本実施例では、上記低出力域Ａでは制御
装置１７はストローク検出器２１からの検出信号
を入力しており、この領域ではストロークが大き
く変化しても出力の変化が小さいので、相対的に
少ないサンプリング数でも分解能が高くなるよう
になる。また、上記高出力域Ｂでは制御装置１７
は荷重検出器２２からの検出信号を入力してお
り、この領域では踏力が大きく変化しても出力の
変化が小さいので、やはり相対的に少ないサンプ
リング数でも分解能が高くなり、したがつて、入
力信号を相対的に小さなサンプリング数でサンプ
リングしても、出力変動の全範囲に渡つて常に適
切なサンプリング数を維持することができ、これ
により大きな処理速度でその出力変動の全範囲に
渡つて円滑な出力制御を行なうことができるよう
になる。

このようにして、パワーピストン４と一体の出
力軸１０が入力に応じた出力で前進されると、そ
の出力軸１０に連動するマスターシリンダ１１内
にブレーキ液圧が発生し、その液圧が導管１２を
介して車輪１３のホイールシリンダ１４に供給さ
れるので、ブレーキ作用が行なわれる。

また、ブレーキ作用の解放時には、上記入力軸
８に加えられる踏力が低下するので、それに応じ
てパワーピストン４前後の流体圧力差も順次小さ
くなるように制御され、ついには上述の非作動状
態となつてブレーキ作用が解放される。

なお、ストローク検出器２１および荷重検出器
２２からの入力の切換えは、上記実施例のように
出力の大きさに基づいて切換えることが望ましい
が、入力の大きさから、例えばストロークの所定
の大きさを基準として切換えるようにしてもよ
い。また上記実施例では制御装置１７自体で入力
の切換えを判別しているが、専用の切換器を設
け、この切換器で選択した信号を制御装置１７に
入力させるようにしてもよい。いずれの場合であ
つても、切換え時の出力制御が円滑に連続するよ
うに配慮しなければならない。

また、上記出力検出手段は上述した実施例のも
のに限定されるものではなく、その他の種々の構
成のものが利用できる。例えばマスターシリンダ
内に発生するブレーキ液圧を検出したり、ロード
セル等により直接出力軸に加わる出力の大きさを
検出することができる。

以上のように、本発明は、入力検出手段を、ブ
レーキペダルの踏込みストロークを検出するスト
ローク検出器と、ブレーキペダルの踏力を検出す
る荷重検出器とから構成し、かつ制御装置は、出
力又は入力が所定値以下のときに上記ストローク
検出器からの検出信号を入力し、上記所定値を越
えたときに上記荷重検出器からの検出信号を入力
するようにしたものであるので、入力信号を相対
的に小さなサンプリング数でサンプリングして
も、出力変動の全範囲に渡つて常に適切なサンプ
リング数を維持することができ、これにより大き
な処理速度でその出力の全範囲に渡つて円滑な出
力制御を行なうことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２
図はブレーキ特性曲線図である。 １……ブレーキペダル、２……倍力機構、５，
６……圧力室、８……入力軸、１０……出力軸、
１１……マスターシリンダ、１６……弁機構、１
７……制御装置、２０……入力検出手段、２１…
…ストローク検出器、２２……荷重検出器、２３
……出力検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブレーキペダルに加えられる入力の大きさを
   検出する入力検出手段と、圧力流体が導入される
   圧力室を有し、その圧力室に導入される流体圧力
   に応じた出力を発生させる倍力機構と、この倍力
   機構の出力を直接又は間接に検出する出力検出手
   段と、上記圧力室へ連通する流体回路を切換えて
   その圧力室への圧力流体の給排を制御する弁機構
   と、上記入力検出手段からの検出信号を受けてそ
   の入力の大きさと予め定められた入出力特性とか
   ら出力を演算し、上記出力検出手段からの検出信
   号を受けてその検出値が上記演算した出力に対応
   するように上記弁機構を制御する制御装置とを備
   えるブレーキ倍力装置であつて、上記入力検出手
   段を、上記ブレーキペダルの踏込みストロークを
   検出するストローク検出器と、ブレーキペダルの
   踏力を検出する荷重検出器とから構成し、かつ上
   記制御装置は、出力又は入力が所定値以下のとき
   に上記ストローク検出器からの検出信号を入力
   し、上記所定値を越えたときに上記荷重検出器か
   らの検出信号を入力することを特徴とするブレー
   キ倍力装置の入力検出装置。