JPH0380664B2 - - Google Patents

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JPH0380664B2
JPH0380664B2 JP57228150A JP22815082A JPH0380664B2 JP H0380664 B2 JPH0380664 B2 JP H0380664B2 JP 57228150 A JP57228150 A JP 57228150A JP 22815082 A JP22815082 A JP 22815082A JP H0380664 B2 JPH0380664 B2 JP H0380664B2
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JP
Japan
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electromagnetic
force
brake
pedal
pedal force
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Kenji Katsushiro
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Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車のサーボブレーキ、特に電磁力
を倍力に利用する電磁サーボブレーキ装置に関す
るものである。
サーボブレーキは、真空、圧縮空気、加圧流体
等を倍力媒体として使用し、ブレーキペダルから
の踏力をオペレーテイングロツドを介して上記倍
力媒体を使用した倍力装置に入力し、この入力を
倍力してブレーキマスタシリンダのピストンを押
すプツシユロツドに出力し、これによりマスタシ
リンダに制動油圧を発生させるものである。この
制動油圧は、プツシユロツド、倍力装置、オペレ
ーテイングロツドを経てブレーキペダルに伝えら
れ、運転者の足に反力として感じられる。
このようなサーボブレーキにおいて、倍力装置
に上記のような負圧や流体を使用せず、電磁石を
利用することが提案されている。これによりサー
ボブレーキ装置全体の小型化が可能になり、制御
系統の構造を簡略化することができる。(例えば
特願昭57−139629号) このような電磁力を利用したサーボブレーキで
は、電磁力による倍力作用により、ブレーキペダ
ルに加えられる踏力に比例した力がブレーキマス
タシリンダ制動油圧を発生させ、反力と踏力を一
定の倍力比に保つた状態でブレーキが作用する。
このような電磁サーボブレーキでは、踏力に対し
て所定の倍力比の制動油圧が発生するようになつ
ているが、この倍力比は車両重量や車速等の車両
の状態に応じて変えられるのが望ましい。すなわ
ち、車両重量が大きい場合、あるいは車速が大き
い場合には大きな制動力が必要とされるので、倍
力比を大きくすることが望まれ、その逆に車両重
量が小さい場合や車速が小さい場合には大きな制
動力は必要なく、逆に静かな制動を得るためには
制動力は小さい方が望ましいとも言える。
本発明はこのような要望に応じて車両の状態に
応じて倍力比を変えることができるようにした電
磁サーボブレーキ装置を提供することを目的とす
るものである。
本発明の電磁サーボブレーキ装置は、ブレーキ
ペダルの踏力をブレーキマスタシリンダに伝達す
る踏力伝達手段と、電磁力によりブレーキマスタ
シリンダに制動油圧を発生させる電磁手段と、上
記踏力伝達手段に設けられたブレーキペダルの踏
力検出手段および前記ブレーキマスタシリンダの
制動油圧(反力)検出手段と、両検出手段の出力
を受け、両出力を所定の倍力関係に保つように電
磁手段を制御する制御手段からなり、前記踏力伝
達手段はその中間部で分割して、この中間部に前
記電磁手段による電磁力を作用させる中間部材を
介在させるとともに、前記踏力検出手段と制動油
圧検出手段は、上記中間部材を挟んで上記踏力伝
達手段に各々設けて該踏力伝達手段と中間部材と
の間に作用する圧力を検出するものであり、制御
手段が車両の重量、速度等の状態に応じて所定の
倍力関係の倍力比を変えることができるようにし
たことを特徴とするものである。
本発明の電磁サーボブレーキでは、踏力伝達手
段を分割した中間部に電磁手段による電磁力を作
用させる中間部材を介在させるとともに、この中
間部材を挟んで踏力伝達手段に各々踏力検出手段
と制動油圧検出手段を設けて、該踏力伝達手段と
中間部材との間に作用する圧力から、ブレーキペ
ダルに加わる踏力とマスタシリンダのプツシユロ
ツド押力とをそれぞれ異なる感圧プレートで抵抗
値の変化として簡単でコンパクトな構成で検出
し、この検出信号に基づき、前記プツシユロツド
押力を補助する電磁力を得る電磁石の作動を行な
うようにしてブレーキの倍力機構を構成するとと
もに、前記抵抗値の検出信号を車両の重量、速度
等の状態に応じて自動もしくは手動により変化さ
せた後この変化させた信号に基づき電磁石の作動
を行なうことができるようになつているので、車
両の重量、速度等の状態に応じて前記プツシユロ
ツド補助力を制御でき、各状態において最適のブ
レーキ制動特性(ブレーキペダル踏力と制動力と
の関係)を得ることができる。
以下本発明の実施例を図面により説明する。
第1図の例について、以下第2図から第4図と
ともに詳細に説明する。
ブレーキペダル1に連結軸1aを介してオペレ
ーテイングロツド2が連結され、この先端に導電
板2aが一体的に固定される。一方、ブレーキマ
スタシリンダ4のマスタシリンダピストン(図示
せず)を押すためのプツシユロツド3がオペレー
テイングロツド2と同軸に配され、オペレーテイ
ングロツド2とプツシユロツド3によりブレーキ
ペダル1の踏力をブレーキマスタシリンダ4に伝
達する踏力伝達手段が構成されている。また、上
記プツシユロツド3のオペレーテイングロツド側
端部に導電板3aが固定され、両導電板2a,3
aは平行に配置されてその間に中間部材としての
可動板5を介して2枚の感圧ゴムシートA,Bが
重ね合わせられる。感圧ゴムシートA,Bはそれ
ぞれ導電板2a,3aおよび可動板5の表裏に固
着され、感圧ゴムシートAがブレーキペダル1に
かかる踏力を検出する踏力検出手段に、感圧ゴム
シートBがブレーキマスタシリンダ4に発生する
制動油圧を検出する制動油圧検出手段に構成され
る。(この部分の構造は第2図に分解して示され
ている。)プツシユロツド3と導電板3aは互い
に絶縁されるか、あるいはプツシユロツド3は絶
縁体で形成される。可動板5は少なくとも感圧ゴ
ムシートA,Bに接する部分は導電性とされ、こ
の部分はアースされる。前記2枚の導電板2a,
3aにはそれぞれブレーキペダル踏力検出用出力
端子aとマスタシリンダ制動油圧検出用出力端子
bが設けられる。
可動板5は鉄等の強磁性体の磁性部材6に2本
の足5aを介して固定され、この磁性部材6は中
央にプツシユロツド3の貫通孔を有する円柱形を
しており、プツシユロツド3に対して軸方向に移
動可能にされている。この磁性部材6の周囲には
電磁コイル8を収容した鉄製のケース7が配さ
れ、電磁コイル8への通電により電磁力によつて
磁性部材6をプツシユロツド3に沿つて図におい
て左方へ移動せしめ、ブレーキマスタシリンダ4
に制動油圧を発生させる電磁手段が構成されてい
る。磁性部材6は可動板5に固定されているか
ら、電磁コイル8の励磁により左方へ移動する磁
性部材6は可動部材5を左へ移動させ、これに密
着されている感圧ゴムシートBを介してプツシユ
ロツド3を左方へ押す。プツシユロツド3はマス
タシリンダ4から制動油圧の圧力を受けるから感
圧ゴムシートBはその反力に応じた圧力を受け
る。
磁性部材6は、さらにこれに固定されたアーム
もしくはフランジ9と、このアームもしくはフラ
ンジ9とケース7の間に介在されたコイルスプリ
ング10によつてブレーキペダルにかかる踏力に
対抗するバネ力を付与されている。上記2枚の感
圧ゴムシートA,Bは、加えられる圧力の増加に
応じて抵抗を低下させるような感圧電気特性を有
する。
このような感圧ゴムシートA,Bを第3図に示
すような電気回路に接続する。すなわち感圧ゴム
シートA,Bの出力端子a,bはそれぞれ抵抗1
6,17を介して電源Vccと接続していて、出力
端子aの電圧eaは抵抗16と感圧プレートAの抵
抗値で決まり、出力端子bの電圧ebは抵抗17と
感圧プレートBの抵抗値で決まる。出力端子bの
電圧ebが可変差動増幅器11の(−)側に入力さ
れるとともに、(+)側には電源Vccの電圧が、
ツエナーダイオード15により設定電圧e0に保持
されて入力される。この可変差動増幅器11の出
力電圧eb′は差動増幅器12の(−)側に入力さ
れるとともに、(+)側には定電圧e0が入力され
る。さらに、差動増幅器12の出力電圧eb″は比
較器13の(+)側に入力され、前記出力端子a
の電圧eaが(−)側に入力される。比較器13の
出力はトランジスタ14のベースと接続しこのト
ランジスタ14をON−OFF作動させる。前述の
電磁コイル8は一方の端子cを電源Vccと他の端
子dをトランジスタ14のコレクタと接続してい
て、トランジスタ14のON−OFFにより消磁も
しくは励磁される。
前記可変差動増幅器11は(+)側入力が抵抗
11c(抵抗値Ri)を介してOPアンプ11aの
(+)側端子と接続し、(−)側入力が抵抗11b
(抵抗値Ri)を介してOPアンプ11aの(−)
側端子と接続する。さらにOPアンプ11aの
(+)側端子は可変抵抗11d(抵抗値Rv)を介
してアースされているとともに、出力端子と
(−)側端子が可変抵抗11e(抵抗値Rv)を介
して接続されている。このため、可変差動増幅器
11の(+)側入力電圧e0、(−)側入力電圧eb
および出力電圧eb′の関係は eb′=Rv/Ri(e0−eb) と表わすことができ、これを式(B)とする。但し可
変抵抗11d,11eの抵抗値は常に同じ値にな
るように同時に変化させる。同様に、差動増幅器
12は(+)側入力が抵抗12c(抵抗値R1)を
介してOPアンプ12aの(+)側端子と、(−)
側入力が抵抗12b(抵抗値R1)を介してOPア
ンプ12aの(−)側端子と接続し、さらにOP
アンプ12aの(+)側端子は抵抗12d(抵抗
値R1)を介してアースされるとともに、出力端
子と(−)側端子が抵抗12e(抵抗値R1)を介
して接続されている。このため、この第1差動増
幅回路12の入出力関係は eb″=(e0=eb′) と表わすことができ、これを式(C)とする。
次に、上記のような構成を有する電磁サーボブ
レーキ装置の作動を説明する。まず、ペダル1が
踏まれていない時を考えると、この場合は感圧プ
レートA,Bには圧力が作用せずこの時の抵抗値
は最大となり、本実施例ではこの時出力端子a,
bでの電圧ea,ebが共にe0となるよう抵抗16,
17の抵抗値を設定している。eb=e0となると式
(B)においてeb′=0となり式(C)においてeb″=e0
なるので比較器13の入力が共にe0となつて、こ
の出力ec=LOWとなる。よつて、トランジスタ
14はOFFとなり電磁コイル8も消磁される。
この状態は第4図のグラフでは感圧ゴムシート加
圧力が0で電圧ea,eb″がe0となる点で表わされ
ている。次に、ブレーキペダル1をある力で踏む
とその踏力がオペレーテイングロツド2を介して
感圧ゴムシートAに伝えられ、この抵抗が小さく
なる。この時の感圧ゴムシート加圧力をFAとす
ると、感圧ゴムシート加圧力と出力端子aでの電
圧eaとの関係は第4図の線Aで示す直線的比例関
係に設定されていて、感圧ゴムシートAの加圧力
がFAの時電圧ea=e1であるとする。ここで、電磁
コイル8が消磁のままで電磁力が発生していない
と仮定すると感圧ゴムシートBも加圧力がFA
なる反力を受ける。このため感圧ゴムシートBの
抵抗値も小さくなり、この時出力端子bの電圧を
eb=e4とすると、式(B)および式(C)の関係から eb″=e0(1−Rv/Ri)−Rv/Ri・e4 となり、可変抵抗11eの抵抗値Rvを一定とし
た場合eb″はe4の一次関数すなわちebの一次関数
となる。よつて、この時のeb″=e2とすると、e2
<e1であり感圧ゴムシートBの加圧力と電圧
eb″は第4図において線B(L)で示す点(0,e0
と点(FA,e2)を通る直線で表わすことができ
る。この時比較器13の入力は(+)側がeb″=
e2、(−)側がea=e1でありe2>e1のため、出力は
ec=HIGHでありトランジスタ14をON状態に
して電磁コイル8を励磁する。この電磁コイル8
の励磁により、感圧ゴムシートBはマスタシリン
ダ側にさらに押され感圧ゴムシートBの抵抗値が
さらに小さくなる。このため、比較器13の
(+)側入力eb″も小さくなり(−)側入力と等し
くなる所で釣り合う。すなわち、第4図において
線B(L)上の点(FA,e2)より電磁力によつて感圧
ゴムシートBの加圧力が大きくなるとともに電圧
eb″が小さくなつて、線B(L)上を点(FB(L),e1
で示す点まで移動して釣り合う。以上のようにし
て、ブレーキペダル踏力FAに対しマスタシリン
ダ押力をFB(L)に増幅する電磁サーボブレーキ装
置を得ている。
この装置において、可変抵抗11eの抵抗値
RvをRv′(Rv>Rv′)に変化させた時を考える。
前述の例と同様に、電磁力が発生していないとき
はブレーキペダルを踏んで感圧ゴムシートAの加
圧力がFAの時、感圧ゴムシートBの加圧力もFB
で出力端子bの電圧もeb=e4であるが、可変抵抗
11eの抵抗値がRv>Rv′のため eb″=e0(1−Rv′/Ri) −Rv′/Ri・e4 となる。この時のeb″=e3とするとe3>e2となり第
4図において、感圧ゴムシートBの加圧力と電圧
eb″の関係は点(0,e0)および点(FA,e3)を
通る線B(H)となる。この時比較器13の入力は
(+)側がe3、(−)側がe1のため出力ec=HIGH
となり電磁コイル8が励磁される。よつて前述の
場合と同様に第4図において線B(H)上を点(FA
e3)から点(FB(H),e1)まで移動して釣り合う。
すなわち可変抵抗11eの抵抗値RvをRv′(Rv>
Rv′)に変化させることにより、ブレーキペダル
1の踏力を伝えるオペレーテイングロツド2の押
力FAが同じでもマスタシリンダ押力はFB(L)から
FB(H)(FB(L)<FB(H))に変化する。すなわち可変
抵抗11eの抵抗値により、感圧ゴムシートBの
加圧力は、第4図の線B(L)と線B(H)で囲まれた斜
線で示す範囲内で自由に設定できる。なお、抵抗
値の変化は、運転者が手動により行なえるように
してもよいし、車両重量、速度等の状態に応じて
自動的に変化するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明の電磁サーボブレ
ーキ装置によれば、手動により可変抵抗の抵抗値
を運転者が自由に変化させたり、自動により車両
重量、速度等の状態に応じて変化させたりできる
ようになつているので、運転者の好みに応じて任
意のブレーキ制動特性を設定したり、車両重量、
速度等に応じ(例えば車両重量が大きい時や車両
速度の大きい時には倍力関係も大きくしてブレー
キの効きを良くする等)各状態での最適のブレー
キ制動特性を自動的に設定したりすることがで
き、運転、操作性の面からおよび安全性の面から
も望ましいものである。
さらに、踏力伝達手段を分割した中間部に電磁
手段による電磁力を作用させる中間部材を設ける
とともに、この中間部材を挟んで設けた踏力検出
手段と制動油圧検出手段により踏力伝達手段と中
間部材との間に作用する圧力から、ブレーキペダ
ル踏力とマスタシリンダ制動油圧との両方を検出
する機構を簡単にかつコンパクトに構成すること
ができ、この検出信号に基づいて電磁サーボブレ
ーキの倍力特性を精密に制御することができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電磁サーボブレーキの一実施
例を示す主要部断面図、第2図はその踏力、反力
検出部を分解して示す分解斜視図、第3図はその
電気回路を示す回路図、第4図はその検出部に使
用する感圧ゴムシートの圧力−電圧特性を示すグ
ラフである。 1……ブレーキペダル、2……オペレーテイン
グロツド、2a,3a……導電板、3……プツシ
ユロツド、4……ブレーキマスタシリンダ、5…
…可動板、6……磁性部材、7……ケース、8…
…電磁コイル、11……可変差動増幅器、12…
…差動増幅器、13……比較器、14……トラン
ジスタ、15……ツエナーダイオード、16,1
7……抵抗、A,B……感圧ゴムシート、a……
踏力検出用出力端子、b……制動油圧(反力)検
出用出力端子、c,d……電磁コイル端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ブレーキペダルの踏力をブレーキマスタシリ
    ンダに伝達する踏力伝達手段、電磁力によりブレ
    ーキマスタシリンダに制動油圧を発生させる電磁
    手段、上記踏力伝達手段に設けられブレーキペダ
    ルにかかる踏力を検出する踏力検出手段と前記ブ
    レーキマスタシリンダに発生する制動油圧を検出
    する制動油圧検出手段、および上記踏力検出手段
    の出力と制動油圧検出手段の出力を受け、両出力
    を所定の倍力関係に保つよう上記電磁手段の駆動
    を制御する制御手段からなり、前記踏力伝達手段
    はその中間部で分割されて、該中間部に前記電磁
    手段による電磁力を作用させる中間部材を介在さ
    せるとともに、前記踏力検出手段と制動油圧検出
    手段は、上記中間部材を挟んで上記踏力伝達手段
    に各々設けられて該踏力伝達手段と中間部材との
    間に作用する圧力を検出するものとされ、さら
    に、前記制御手段が自動車の状態信号に基づいて
    前記所定の倍力関係を変えることができるもので
    あることを特徴とする自動車の電磁サーボブレー
    キ装置。 2 前記状態信号が、自動車の重量に対応する状
    態量を示すものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の自動車の電磁サーボブレーキ
    装置。 3 前記状態信号が、自動車の車速に対応する状
    態量を示すものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の自動車の電磁サーボブレーキ
    装置。
JP57228150A 1982-12-23 1982-12-23 自動車の電磁サ−ボブレ−キ装置 Granted JPS59118557A (ja)

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JPS59118557A JPS59118557A (ja) 1984-07-09
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JP2883724B2 (ja) * 1990-11-13 1999-04-19 本田技研工業株式会社 ブレーキ装置
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