JPH09226565A - ブレーキ装置の踏力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ブレーキペダル９９に付与される踏力を
測定する踏力測定装置２０１は、マスターシリンダ１０
１のブレーキ液圧を測定する第１センサ２０２と、ブレ
ーキ倍力装置１の定圧室７と変圧室８との差圧を測定す
る第２センサ２０３と、さらに制御装置２０４とを備え
ている。上記制御装置は、第１センサの測定値とピスト
ン１０４の受圧面積とからそれらの積算値Ｐ１（ピスト
ン１０４に加わるブレーキ液圧の作用力）を求めるとと
もに、第２センサの測定値とパワーピストン５の受圧面
積とからそれらの積算値Ｐ２（ブレーキ倍力装置１の出
力）とを求め、さらに上記作用力Ｐ１から出力Ｐ２と予
め制御装置に入力してある抵抗値Ｆとを減算して、ブレ
ーキペダル９９に付与される踏力を得る。 【効果】 正確な踏力を長期間にわたって測定すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレーキ倍力装置とマ
スターシリンダとを備えたブレーキ装置に関し、より詳
しくは、ブレーキペダルに付与された踏力を求められる
ようにしたブレーキ装置の踏力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のブレーキ装置は、一般に、ブレー
キペダルに付与された踏力を倍力するブレーキ倍力装置
と、このブレーキ倍力装置によって作動されてブレーキ
液圧を発生させるマスターシリンダとを備えており、上
記マスターシリンダは、シリンダ内に進退動自在に設け
られてその前進時に上記ブレーキ液圧を発生させるピス
トンを備えている。また上記ブレーキ倍力装置は、シェ
ル内に進退動自在に設けたバルブボデイと、このバルブ
ボデイの前進により上記マスターシリンダのピストンを
前進させる出力軸と、上記バルブボデイに設けられて上
記シェル内を定圧室と変圧室とに区画するパワーピスト
ンと、上記バルブボデイ内に収容されるとともに、上記
ブレーキペダルによって作動されて上記定圧室と変圧室
とに圧力差を発生させる弁機構とを備えている。ところ
で近年、コンピュータ等の制御装置を利用して車両の制
動をアシストしたり、或はブレーキの操作感を向上させ
ること等が試みられている（特開平５−１６２６２４号
公報）。そしてそのような場合、ブレーキペダルに付与
された踏力に応じたブレーキ液圧を得るために、上記ブ
レーキペダルに付与された踏力を測定するための踏力測
定装置が必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに従来、踏力測
定装置としては好適なものがなく、例えばブレーキペダ
ルにストレインゲージを貼付して、該ストレインゲージ
の歪から踏力を測定することができるが、精度や耐久性
が劣っていた。しかして本発明はそのような事情に鑑
み、ブレーキペダルに付与される踏力をより正確に測定
することができる、耐久性に優れたブレーキ装置の踏力
測定装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上述
した従来のブレーキ装置において、上記ブレーキ液圧を
測定する第１センサと、上記定圧室と変圧室との差圧を
測定する第２センサと、さらに上記第１センサの測定値
と第２センサの測定値とを入力してそれら測定値からブ
レーキペダルに付与された踏力を求める制御装置とを設
けたものである。このとき上記制御装置により、上記第
１センサで測定した測定値とマスターシリンダのピスト
ンの受圧面積との積算値Ｐ１から、上記第２センサで測
定した測定値とパワーピストンの受圧面積との積算値Ｐ
２と、予め定められた抵抗値Ｆとを減算することによっ
て、上記ブレーキペダルに付与された踏力を求めること
ができる。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、上記制御装置は、上記第１
センサで測定した測定値とマスターシリンダのピストン
の受圧面積との積算値Ｐ１から、マスターシリンダのピ
ストンに加わるブレーキ液圧の作用力Ｐ１を得ることが
できる。また、上記第２センサで測定した測定値とパワ
ーピストンの受圧面積との積算値Ｐ２からブレーキ倍力
装置の出力Ｐ２を得ることができる。他方、マスターシ
リンダのピストンやブレーキ倍力装置のパワーピストン
を非作動位置に付勢保持する各リターンスプリングの弾
撥力や各部の摩擦抵抗等の全体の抵抗値Ｆは予め計測し
ておくことができるので、上記制御装置は、上記作用力
Ｐ１から出力Ｐ２と抵抗値Ｆとを減算することによっ
て、ブレーキペダルに付与された踏力を求めることがで
きる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、１はブレーキペダル９９に付与され
た踏力を倍力するブレーキ倍力装置であり、１０１はブ
レーキ倍力装置１で倍力された踏力をブレーキ液圧に変
えてホイールシリンダに供給するタンデムマスターシリ
ンダである。上記ブレーキ倍力装置１は、従来公知の構
成を有するシングルタイプのブレーキ倍力装置を示した
もので、フロントシェル２とリヤシェル３とで構成した
密封容器内に概略筒状のバルブボデイ４を摺動自在に設
け、このバルブボデイ４の外周部に設けたパワーピスト
ン５とそのリヤ側に添設したダイヤフラム６とによって
密封容器内を前方側の定圧室７と後方側の変圧室８とに
区画している。上記バルブボデイ４内には流体回路を切
換える弁機構９を収容してあり、この弁機構９は、バル
ブボデイ４の内周側に形成した環状の第１弁座１０と、
このバルブボデイ４内に摺動自在に嵌合した弁プランジ
ャ１１の右端に形成した環状の第２弁座１２と、さらに
これら両弁座１０、１２に図の右方からばね１３によっ
て着座する弁体１４とを備えている。そして、上記第１
弁座１０よりも外周側をバルブボデイ４に形成した軸方
向の定圧通路１５を介して上記定圧室７に連通させ、こ
の定圧室７をフロントシェル２に設けた負圧導入管１６
を介して図示しないエンジンのインテークマニホールド
に連通させることにより、該定圧室７に常時負圧を導入
している。また、上記第１弁座１０と第２弁座１２との
中間部分はバルブボデイ４に形成した半径方向の変圧通
路１７を介して上記変圧室８に連通させ、さらに上記第
２弁座１２よりも内周側はバルブボデイ４内に形成した
圧力通路１８を介して大気に連通させている。上記弁プ
ランジャ１１の右端にはブレーキペダル９９に連動する
入力軸２０の先端部を枢支連結してあり、これによって
図示非作動状態からブレーキペダル９９が踏み込まれた
際には該入力軸２０を介して弁機構９を切換え制御する
ことができるようになっている。また、上記弁プランジ
ャ１１の左側にはプレートプランジャ２１およびリアク
ションディスク２２を順次配設してあり、このリアクシ
ョンディスク２２をバルブボデイ４に摺動自在に設けた
出力軸２３の基部に形成した凹部内に収容している。そ
してこの出力軸２３の左端部をシール部材２４を介して
気密を保持して外部に突出させてタンデムマスターシリ
ンダ１０１のピストン１０２に連動させている。上記バ
ルブボデイ４とフロントシェル２との間にはリターンス
プリング２５を弾装してあり、これによって通常はバル
ブボデイ４を図示非作動位置に保持できるようにしてい
る。また、上記バルブボデイ４と入力軸２０との間にも
ばね２６を弾装してあり、このばね２６によって入力軸
２０を図示非作動位置に保持できるようにしている。

【０００７】次に、上記タンデムマスターシリンダ１０
１も従来公知の構成を有するもので、フロントシェル２
の軸部に一体に連結されたシリンダ１０３内に２つのピ
ストン１０２、１０４を嵌合してあり、通常は、ばね１
０５、１０６によって両ピストン１０２、１０４をそれ
ぞれ図示非作動位置に保持している。そしてリヤ側のピ
ストン１０２は、上述したようにブレーキ倍力装置１の
出力軸２３に連動させてある。上記シリンダ１０３内に
は、各ピストン１０２、１０４のそれぞれの左側にブレ
ーキ液圧室１０７、１０８を区画形成してあり、各ブレ
ーキ液圧室１０７、１０８を配管１０９、１０９を介し
て図示しないホイールシリンダに連通させている。ま
た、各ブレーキ液圧室１０７、１０８にはそれぞれリザ
ーバ通路１１０、１１１を連通させてあり、各リザーバ
通路１１０、１１１の各ブレーキ液圧室１０７、１０８
への開口部は、各ピストン１０２、１０４が非作動位置
に位置している際に開口されてブレーキ液圧室１０７、
１０８のそれぞれに連通されるようになっている。これ
に対し、各ピストン１０２、１０４が非作動状態から前
進された際には、各リザーバ通路１１０、１１１の各ブ
レーキ液圧室１０７、１０８への開口部は各ピストン１
０２、１０４によって閉鎖されるようになっている。上
記２本のリザーバ通路１１０、１１１は１本のリザーバ
通路１１２にまとめられて図示しないリザーバタンクに
連通されている。

【０００８】さらに、上記ブレーキペダル９９に付与さ
れる踏力を測定する踏力測定装置２０１は、タンデムマ
スターシリンダ１０１の一方の配管１０９内のブレーキ
液圧を測定する第１センサ２０２を備えるとともに、上
記ブレーキ倍力装置１内の定圧室７と変圧室８との差圧
を測定する第２センサ２０３とを備えている。上記第１
センサ２０２としては通常の油圧センサが使用できる。
また第２センサ２０３としては、気体の圧力を測定する
気圧センサ、すなわち気体の圧力と大気圧との差圧を測
定する気圧センサを利用して、その一方に定圧室７内の
圧力を、また他方に変圧室８内の圧力を作用させればよ
い。そのような油圧センサや気圧センサは既に従来公知
であるので、それらの具体的な構成の説明は省略する。
そして、上記第１センサ２０２で測定された測定値と第
２センサ２０３で測定された測定値とは、制御装置２０
４に入力されるようになっている。この制御装置２０４
には、予め第１センサ２０２によって測定されるブレー
キ液圧が作用するピストン１０４の受圧面積が記憶され
ており、また、第２センサ２０３によって測定される差
圧が作用するパワーピストン５の受圧面積も記憶されて
いる。さらに、上記タンデムマスターシリンダ１０１の
各ピストン１０２、１０４を非作動位置に付勢保持する
ばね１０５、１０６の弾撥力や、ブレーキ倍力装置１の
パワーピストン５や入力軸２０を非作動位置に付勢保持
するリターンスプリング２５やばね２６の弾撥力、さら
に各部の摩擦抵抗等、ブレーキペダル９９の踏力方向と
逆方向に作用する全体の抵抗値Ｆは予め計測してあり、
この抵抗値Ｆも上記制御装置２０４に記憶させてある。

【０００９】したがって上記制御装置２０４は、ブレー
キペダル９９が踏込まれてブレーキ倍力装置１およびタ
ンデムマスターシリンダ１０１が作動されると、上記第
１センサ２０２と第２センサ２０３とから各測定値を入
力し、先ず第１センサ２０２の測定値とピストン１０４
の受圧面積とからそれらの積算値Ｐ１を求めるととも
に、第２センサ２０３の測定値とパワーピストン５の受
圧面積とからそれらの積算値Ｐ２を求める。そして次
に、上記積算値Ｐ１（ピストン１０４に加わるブレーキ
液圧の作用力）から積算値Ｐ２（ブレーキ倍力装置１の
出力）と抵抗値Ｆとを減算すれば、ブレーキペダル９９
に付与された踏力を求めることができる。このように、
ブレーキ液圧と、定圧室と変圧室との差圧とに基づいて
ブレーキペダル９９に付与された踏力を求めているの
で、ストレインゲージを用いた場合に比較して、上記踏
力を高精度に、かつ長期間にわたって安定的に測定する
ことができる。

【００１０】なお、上記実施例ではシェル２、３の外部
に設けた第２センサ２０３によって定圧室７と変圧室８
との差圧を測定しているが、第２センサをパワーピスト
ン５又はバルブボデイ４に設けて、その信号線をシェル
２、３の外部に引出してもよい。また第２センサ２０３
を２つの気圧センサから構成し、一方の気圧センサによ
り大気圧と定圧室７内の圧力との差圧を測定し、他方の
気圧センサにより大気圧と変圧室８内の圧力との差圧を
測定するようにし、両差圧の差から定圧室７と変圧室８
との差圧を得るようにしてもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ブレー
キペダルに付与される踏力を長期間正確に測定すること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１…ブレーキ倍力装置 ４…バルブボデ
イ ５…パワーピストン ６…ダイヤフラム ７…
定圧室 ８…変圧室 ９…弁機構 ２５
…リターンスプリング ２６…ばね ９９…ブレーキ
ペダル １０１…タンデムマスターシリンダ １０２、１０４
…ピストン １０３…シリンダ １０５、１０６
…ばね ２０１…踏力測定装置 ２０２…第１セ
ンサ ２０３…第２センサ ２０４…制御装
置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルに付与された踏力を倍力
   するブレーキ倍力装置と、このブレーキ倍力装置によっ
   て作動されてブレーキ液圧を発生させるマスターシリン
   ダとを備え、 上記マスターシリンダは、シリンダ内に進退動自在に設
   けられてその前進時に上記ブレーキ液圧を発生させるピ
   ストンを備え、 また上記ブレーキ倍力装置は、シェル内に進退動自在に
   設けたバルブボデイと、このバルブボデイの前進により
   上記マスターシリンダのピストンを前進させる出力軸
   と、上記バルブボデイに設けられて上記シェル内を定圧
   室と変圧室とに区画するパワーピストンと、上記バルブ
   ボデイ内に収容されるとともに、上記ブレーキペダルに
   よって作動されて上記定圧室と変圧室とに圧力差を発生
   させる弁機構とを備えたブレーキ装置において、 上記ブレーキ液圧を測定する第１センサと、上記定圧室
   と変圧室との差圧を測定する第２センサと、さらに上記
   第１センサの測定値と第２センサの測定値とを入力して
   それら測定値からブレーキペダルに付与された踏力を求
   める制御装置とを設けたことを特徴とするブレーキ装置
   の踏力測定装置。
2. 【請求項２】 上記制御装置は、上記第１センサで測定
   した測定値とマスターシリンダのピストンの受圧面積と
   の積算値Ｐ１から、上記第２センサで測定した測定値と
   パワーピストンの受圧面積との積算値Ｐ２と、予め定め
   られた抵抗値Ｆとを減算して、上記ブレーキペダルに付
   与された踏力を求めるようになっていることを特徴とす
   る請求項１に記載のブレーキ装置の踏力測定装置。
3. 【請求項３】 上記第２センサが上記パワーピストン又
   はバルブボデイに設けられ、該第２センサに定圧室内の
   圧力と変圧室内の圧力とが作用するようになっているこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーキ
   装置の踏力測定装置。