JPS6237263A

JPS6237263A - 倍力装置の圧力制御方法

Info

Publication number: JPS6237263A
Application number: JP60177995A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Oota; 太田　隆二; Jun Kubo; 准久保; Yasutake Ishikawa; 石川　泰毅
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1987-02-18
Also published as: JPH0466744B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、倍力装置の圧力制御方法に関し、より詳しく
は倍力装置を構成する倍力機構に供給する圧力流体の圧
力を制御する圧力制御方法に関する。

「従来の技術」従来、ブレーキ倍力装置として、ブレーキペダルに加え
られる踏力の大きさを入力検出手段により検出するとと
もにその信号を制御装置に入力し、この制御装置で圧力
制御装置を制御して上記踏力の大きさに応じた制御圧力
を発生させ、この制御圧力をマスターシリンダに連動さ
せた倍力機構の制御圧室に供給することにより上記マス
ターシリンダにブレーキ液圧を発生させるようにしたも
のがある（例えば特開昭５８−１８８７４８号）。

この種のブレーキ倍力装置によれば、Ｅ記制御装置にお
ける圧力制御装置の制御条件を変更するだけで倍力機構
の出力特性を容易に変更することができるので、汎用性
が増すとともに運転者の好みに応じて出力特性を変更す
ることが可能となり、また車両の重量や減速度を検出す
る検出器からの信号を上記制御装置に入力すれば、車両
の運転状態に応じて上記圧力制御装置を一層細かく制御
することができるので、運転状態に応じた理想的なブレ
ーキ力を得ることが可能となる。

「発明が解決しようとする問題点」ところで上記圧力制御装置には、必要な大きさの制御圧
力を安定して得られること、その安定した制御圧力を速
やかに得られること等が要求されるが、従来公知の圧力
制御装置ではそのような条件を充分に満すものがなかっ
た。

例えばブレーキ倍力装置用の圧力制御装置として、上記
倍力機構の制御圧室と圧力流体の供給源とを連通ずる通
路に第１電磁開閉弁を設けるとともに、上記制御圧室と
この制御圧室内の圧力流体を排出する排出部とを連通ず
る通路に第２電磁開閉弁を設け、上記制御圧室の制御圧
力が必要な大きさの制御圧力となるようにその圧力を検
出しながら上記第１電磁開閉弁と第２電磁開閉弁とを開
閉制御できるようにしたものを用いることが考えられる
。

しかしながら、かかる構成の圧力制御装置では、電磁開
閉弁は一般に作動速度が早いので応答性という点では問
題は生じないが、一対の電磁開閉弁の開閉制御による圧
力制御であるので制御圧力に脈動が生じ、安定した制御
圧力を得ることが困難となる。そして特に小さなブレー
キ力が要求された際には、その脈動による圧力変動は要
求された制御圧力に対して相対的に大きな圧力変動とな
るので、運転者に不快感を与えるようになる。

これに対し、その他の圧力制御装置として、一定の制御
圧力が得られる適宜の構成の圧力制御弁にサーボモータ
を組込み、そのサーボモータで圧力制御弁による制御圧
力を可変にできるように構成したものを用いることが考
えられる。このような圧力制御装置では必要な大きさの
制御圧力を安定して得ることは容易となるが、一般にサ
ーボモータは電磁開閉弁に比べて応答性が悪く、応答性
を高めるためには高価で大型のサーボモータを用いなけ
ればならないと％、％う欠点があった。

ｒ問題点を解決するための手段」本発明はそのような事情に鑑み、検出した入力値を要素
として上記倍力機構に急速な出力上昇が要求されている
か否かを判定し、急速な出力上昇が要求されている場合
には、応答性の良い電磁弁により速やかに上記入力値に
基く制御圧力よりも低い第１制御圧力を得るとともに、
サーボモータにより安定した第２制御圧力を得るように
し、かつ第１制御圧力と第２制御圧力のうち高い制御圧
力を倍力機構の制御圧室に供給するようにしたものであ
る。

これに対し、上記倍力機構に急速な出力上昇が要求され
ていない場合には、上記電磁弁によって得られる第１制
御圧力を倍力機構の制御圧室に供給することなく、サー
ボモータによって得られる安定した第２制御圧力をその
制御圧室に供給するようにしたものである。

「作用」このような制御方法によれば、上記急速な出力上昇が要
求された際には、その作動初期に応答性の良い電磁弁で
第１制御圧力を得て速やかに倍力機構に出力を発生させ
、ひき続きサーボモータによりその第１制御圧力よりも
高い安定した第２制御圧力を得て、上記倍力機構に入力
値に基く安定した出力を発生させることができる。そし
て、急速な出力上昇が要求されたということは一般に大
きな出力が要求されたということと異ならないので、上
記作動初期に電磁弁の作動により制御圧室に供給される
制御圧力に脈動が生じても、大きな出力を得る制御圧力
に対する圧力変動は相対的に小さいので操作者に不快感
を与えることが防止でき、したがって応答性に優れしか
も安定した制御圧力を得ることができるようになる。

他方、急速な出力上昇が要求されなかった場合には、相
対的に応答性の悪いサーボモータによって得られる第２
制御圧力で倍力機構に出力を発生させても、応答性の悪
さによる不快感を操作者に与えることがないことは明ら
かであり、しかも急速な出力上昇が要求されなかった場
合として小さな出力が要求された場合があるが、そのよ
うな小さな出力が要求された場合であっても、上記サー
ボモータによって得られる安定した第２制御圧力を倍力
機構の制御圧室に供給するようにしているので、操作者
に脈動による不快感を与えることがない。

「実施例」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ｌ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６泰としてのシェ
ル３と、このシェル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とともに上記シェル
３内を前方の大気圧室５と後方の制御圧室６とに区画す
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はシェル３を気
密を保って後方側に貫通突出してパワーピストン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ｌに
連動しており、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。

上記パワーピストン４の前方には出力軸ｌＯが一体に連
結固定され、この出力軸１０はシェル３の前部に取付け
た図示しないマスターシリンダに連動している。

上記倍力機構２の前方の大気圧室５はシェル３に設けた
開口を介して常時大気に連通しており、また後方の°制
御圧室６は本発明に係る圧力制御装置１１を介して圧縮
空気の供給源１２又は大気に切換え連通回旋となってい
る。この圧力制御装Ｍ１１はマイクロコンピュータを備
える制御装置１３によって制御され、この制御装置１３
は上記入力軸８に加えられる入力をロードセル等の入力
検出手段１４で検出するとともに、後述する圧力制御装
置１１における第１圧力室６７内の圧力を圧力検出器７
５で検出し、非作動時には上記圧力制御装置￥１１によ
り倍力機構２の制御圧室６を大気に連通させ、また作動
時には上記入力軸８に加えられる入力に応じた制御圧力
をその制御圧室６内に供給するようになっている。

然して、上記圧力制御装置１１は、上下方向に貫通孔２
０を穿設した５つの部材からなるハウジング２１内に弁
機構１９を備えており、この弁機構１９は、上記貫通孔
２０の中間部下方の径を拡開してその段部に形成した第
１弁座２２と、上記貫通孔２０内の中央部に摺動自在に
嵌合してその下端部に第２弁座２３を形成したプランジ
ャ２４とを備えている。そして上記貫通孔２０の下方部
に筒状の弁体２５を摺動自在に嵌合し、この弁体２５と
ハウジング２１との間に弾装したばね２６によって弁体
２５の上端面を各弁座２２、２３に着座するように上方
に付勢している。

したがって、上記弁体２５は第１弁座２２に着座する第
１着座部３０と、第２弁座２３に着座する第２着座部３
１とを有することとなり、その第１着座部３０と第２着
座部３１との中間部分をハウジング２１に形成した横方
向通路３２および導管３３からなる制御通路３４を介し
て上記倍力機構２の制御圧室６に連通させている。

また、上記中間部分よりも半径方向外方を／Ｘウジング
２１に形成した横方向通路３５および導管３６からなる
供給通路３７を介して上述した圧力流体の供給源１２に
連通させ、さらに上記中間部分よりも半径方向内方をＥ
配弁体２５の軸部に形成した通路３８およびハウジング
２１に形成した縦方向通路３９からなる排出通路４０を
介して制御圧室６内の圧力流体を排出する排出部すなわ
ち大気に連通させている。

さらに上記弁体２５は、その中間部から下方を小径とす
ることによりその中間部に段部４１を形成してあり、こ
の段部４１を含む空間を、弁体２５とハウジング２１と
の間に張設したダイアフラム状シール部４２と、ハウジ
ング２１に設けられて弁体２５の外周面下部に摺接する
リング状シール部材４３とによって、上記供給通路３７
と排出通路４０とから区画した圧力室４４として形成し
ている。

そしてこの圧力室４４をハウジング２１に形成した横方
向通路４５および縦方向通路４６を介して上記制御通路
３４に連通させ、かつ上記段部４１の受圧面精と、Ｌ配
弁体２５の第１着座部３０と第２着座部３１との中間部
分における受圧面積とを等しくすることにより、弁体２
５に加わる制御圧力が平衡するようにしている。

次に、上記プランジャ２４の中間部には第２ピストン５
０を固定してあり、この第２ピストン５ｏとハウジング
２１との間にダイアフラム５１を張設してその上下に大
気圧室５２と第２圧力室５３をそれぞれ区画形成してい
る。そして上方の大気圧室５２をハウジング２１に形成
した通路５４を介して大気に連通させるとともに、下方
の第２圧力室５３をハウジング２１に形成した通路５５
を介して上記制御通路３４内に連通させている。

一上記第２圧力室５３内に収納したばね５６は第２ピス
トン５０とハウジング２１との間に弾装してあり、この
ばね５６は、圧力制御装置１１の非作動状態では上記第
２ピストン５０を上昇端位置に保持している。この状態
では、第２ピストン５０と一体のプランジャ２４も上昇
端に位置して第２弁座２３と弁体２５とが離座し、その
弁体２５はばね２６の弾撥力により第１弁座２２に着座
しているので、倍力機構２の制御圧室６は制御通路３４
、第２弁座２３と弁体２５との間隙および排出通路４θ
を介して大気に連通している。

また、ｂ記プランジャ２４の上端部には支持部材５７を
摺動自在に嵌合し、そのプランジャ２４の上端大径部５
８によって支持部材５７がプランジャ２４から抜出るの
を防止している。そしてこの支持部材５７と上記第２ピ
ストン５０との間にばねからなる弾性体５８を弾装し、
通常はその弾性体５Ｓの弾撥力により支持部材５７を上
記上端大径部５８に当接した上昇端位置に保持している
。

上記支持部材５７には第１ピストン６５を連動させてあ
り、この第１ピストン８５とハウジング２１との間にダ
イアフラム８６を張設してその上方に前述した第１圧力
室６７を区画するとともに、その下方に上述のダイアフ
ラム５１とともに大気に連通させた大気圧室５２を形成
している。なお、上記支持部材５７と第１ピストン８５
とは別体であっても一体であってもよい。

上記第１ピストン６５はハウジング２１に摺動自在に設
けてその上端部を外部に突出させてあり、この上端部に
、ハウジング２１に固定したステッピングモータ等のサ
ーボモータ６８の回転軸８９に固定した偏心カム７０を
連動させている。このサーボモータ６８は前述した制御
装置１３によって回転制御され、上記偏心カム７０．第
１ピストン６５お′よび支持部材５７を介して弾性体５
９を撓ませ、これによってプランジャ２４の下方への付
勢力を制御できるようにしている。

さらに、上記第１圧力室Ｂ７はハウジング２１に形成し
た通路７１、導管７２および第１電磁開閉弁７３を介し
てＥ配係給源１２に連通させてあり、また上記導管７２
から分岐させて第２″￥Ｌ磁開閉弁７４を介して大気に
連通させている。これら電磁開閉弁７３．７４は上記制
御装置１３によってそれぞれ開閉制御されるようになっ
ており、上記導管７２に前述した圧力検出姦７５を接続
している。

以りの構成において、非作動状態すなわちブレーキペダ
ルｌに踏力が作用していない状態では、を記制御装置１
３はその状態を入力検出手段１４によって検出し、−上
記サーボモータ６日を非作動位置に制御すると同時に、
第１電磁開閉弁７３を閉じ、第２電磁開閉弁７４を開い
て第１圧力室６７を大気に連通させている。この状態で
は、前述したように、倍力機構２の制御圧室６は制御通
路３４、第２弁座２３と弁体２５との間隙および排出通
路４０を介して大気にｉｌＭしており、したがってパワ
ーピストン４前後に圧力差が発生していないので、その
パワーピストン４もリターンスプリング９によって非作
動位置に保持されている。

この状態からブレーキペダルｌが踏込まれて入力軸８に
踏力が伝達されると、その踏力が入力検出手段１４によ
って検出され、その踏力の値が第２図に示す予め定めた
基準入力値Ｆを越えた際には、制御装置１３は第２電磁
開閉弁７４を閉じるとともに第１電磁開閉弁７３を開い
て上記第１圧力室６７内に圧力流体を供給すると同時に
、入力値に応じてサーボモータ６８の回転位置を制御す
る。

すると、′１ｉ磁開閉弁７３．７４の応答性の方がサー
ボモータ６日の応答性よりも優れているので５第１ピス
トンθ５は第１圧力室６７内に導入された流体圧力によ
り支持部材５７を介して弾性体５９を撓ませ、これによ
りプランジャ２４を下方に変位させて第２弁座２３と弁
体２５とを着座させて制御圧室６と大気との連通を遮断
し、ひき続き弁体２５をばね２６に抗して下方に移動さ
せて弁体２５を第１弁座２２から離座させる。

これにより供給源１２から圧力流体が供給通路３７、弁
体２５と第１弁座２２との間隙および制ｖ４通路３４を
介して倍力機構２の制御圧室６内に供給されるのでパワ
ーピストン４の前後に流体圧力差が生じ、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。

上記第１圧力室６７内に導入される圧力は圧力検出器７
５によって検出されており、その圧力が上記入力に対応
した圧力よりも所定値だけ低い圧力に達すると、上記制
御装置１３は第１電磁開閉弁７３を閉じる。

第１圧力室６７内の圧力が低下すると、上記制御装置６
７は再び第１″ｒＬ磁開閉弁７３を開くとともに第２″
ｅ、磁開閉弁７４を閉じて第１圧力室６７に圧力流体を
供給するようになり、その結果、第２図の曲線Ａで示す
ように、制御圧室６内には上記入力軸８に加えられた入
力に対応する圧力Ｂよりも所定値だけ低く、しかも各電
磁開閉弁７３．７４の開閉作動に伴なって脈動する第１
制御圧力が導入されるようになる。

他方、上記サーボモータ６８は偏心カム７０を介して第
１ピストン６５を下方に変位させようとするが、その作
動初期には上記各電磁開閉弁７３．７４による第１ピス
トン６５の下方への移動の方が早いので、第１ピストン
６５を下方に変位させることはできない（第２図の曲線
Ｃにおける点線参照）。しかしながら、サーボモータ６
８による第１ピストン６５の下方への変位量は入力値に
対応し、上記各電磁開閉弁７３．７４による第１ピスト
ン６５の下方への変位量はその入力よりも所定値だけ小
さい圧力に基いているので、やがて、第２図のＤ点にお
いてサーボモータ６日が第１ピストン６５の下方への変
位を受は持つようになる。

このサーボモータ６８による第１ピストン６５の下方へ
の変位量、したがって弾性体５９によるプランジャ２４
の下方への付勢力は、入力値が一定であれば一定となる
。他方、上記制御圧室６内の制御圧力は制御通路３４か
らハウジング２１に形成した通路５５を介して第２圧力
室５３内に導入され、この第２圧力室５３内に導入され
た流体圧力は上記第２ピストン５０を介してプランジャ
２４を弾性体５９の付勢力に抗して上方に付勢するよう
になり、プランジャ２４が上方に移動されると、弁体２
５が第１弁座２２に着座する。

したがってその結果、制御通路３４、第２圧力室５３お
よび制御圧室６内の制御圧力はサーボモータ６８による
第１ピストン６５および支持部材５７の降下量に対応す
る弾性体５９の付勢力に、つまりは入力軸８に加えられ
る入力に応じた第２制御圧力に安定に制御される（第２
図の曲＆ｌａＣにおける実線参照）、これにより上記パ
ワーピストン４およびこれと一体の出力軸１０は入力に
応じた出力で曲進され、出力軸１０に連動する図示しな
いマスターシリンダ内にブレーキ液圧が発生してブレー
キ作用が行なわれるようになる。

このように、入力値が上記基準入力値Ｆを越えた際には
、まず第１制御圧力を得て速やかに倍力機構２に出力を
発生させ、ひき続き第１制御圧力よりも高い安定した第
２制御圧力を得て倍力機構２に入力値に基く安定した出
力を発生させることができるので、応答性に優れしかも
安定した出力を得ることができる。

これに対し、上記入力検出手段１４によって検出された
入力値が上記基準入力値Ｆに満たない場合には、制御装
置１３は上記第１電磁開閉弁７３と第２電磁開閉弁７４
とを非作動状態に、すなわち第１電磁開閉弁７３を閉じ
、第２電磁開閉弁？４を開いて第１圧力室６７を大気に
連通させた状態とするとともに、検出した入力値に応じ
てサーボモータＢ８の回転位はを制御する。

その結果、第２図の曲線Ｅで示すように、倍力機構２の
制御圧室６内には上記サーボモータ６８によって制御さ
れた第２制御圧力のみが導入されるようになり、これに
より倍力機構２によって安定した相対的に小さな出力が
得られる。そして、そのような小さな出力が要求される
場合には、前述したように穏やかな出力が要求されたと
いうことと異ならないので、相対的に応答性の悪いサー
ボモータＢ８によって倍力機構２に出力を発生させても
、応答性の悪さによる不快感を操作者に与えることはな
い。

なお、上記実施例では、検出した入力値の大小から上記
倍力機構に急速な出力上昇が要求されているか否かを判
定するようにしているが、これに限定されるものではな
く、例えば、上記検出した入力値から上記倍力機構２の
制御圧室６内に供給する制御圧力を演算するとともに、
圧力検出手段により現在の倍力機構２の制御圧室６内の
圧力を検出し、その演算した制御圧力と現在の圧力との
差の大小から上記倍力機構に急速な出力上昇が要求され
ているか否かを判定するようにしてもよく、或いは検出
した入力値の単位時間における変化の大小からその判定
を行なう等、種々の方法によってその判定を行なうこと
ができる。

また、上記実施例ではサーボモータ８８の回転を偏心カ
ム７０を用いて第１ピストン８５に伝達しているが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、サーボモータ６
８の回転軸８３にビニオンを固定するとともに、このピ
ニオンを第１ピストン６５に形成したラックに噛合させ
るようにしてもよい。

また、上記実施例のサーボモータ６８の代わりにステッ
ピングモータを用いてもよいことは勿論であり、上記制
御装置１３に車両の積載状態や減速度等の各種の条件を
入力して総合的に制御圧力を決定するようにしてもよい
ことも勿論である。

「発明の効果」以上のように、本発明によれば、操作者に不快感を与え
ることなく応答性に優れしかも安定した倍力機構の出力
を得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】

第１図は本発明の一実施例を示し、要部を断面図とした
系統図、第２図は本発明に係る特性曲線図である。ｌ・・・ブレーキペダル　２・・・倍力機構３・・・シ
ェル　　　　　４・・・パワーピストン６・・・制御圧
室　　　　８・・・入力軸１１・・・圧力制御装置　　
１２・・・供給源１３・・・制御装置　　　　１４・・
・入力検出手段１８・・・弁機構　　　　　２１−ハウ
ジング２２・・・第１弁座　　　　２３・・・第２弁座
２４・・・プランジャ　　　２５・・・弁体３０・・・
第１着座部　　　３１・・・第２着座部３４・・・制御
通路　　　　３７・・・供給通路４０・・・排出通路　
　　　５ｏ・・・第２ピストン５３・・・第２圧力室　
　　５７・・・支持部材５９・・・弾性体　　　　　６
５・・・第１ピストン６７・・・第１圧力室　　　６８
・・・サーボモータ７３・・・第１電磁開閉弁　７４・
・・第２電磁開閉弁特許出願人　自動車機器株式会社第１図第　　２　　図時間

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力軸に加えられる入力を検出し、その入力値に
基く制御圧力を倍力機構の制御圧室に供給して出力を発
生させる倍力装置の圧力制御方法であって、検出した入
力値を要素として上記倍力機構に急速な出力上昇が要求
されているか否かを判定し、急速な出力上昇が要求され
ている場合には、電磁弁を開閉制御して上記入力値に基
く制御圧力よりも低い第１制御圧力を速やかに発生させ
るのと同時に、サーボモータにより上記入力値に基く所
要の付勢力で弁機構を供給通路側に開かせて圧力流体を
導入するとともに、この導入した圧力により上記付勢力
に対抗して弁機構を排出通路側に開かせ、その導入した
圧力流体を排出させて上記第１制御圧力にひき続いて上
記入力値に基いた第２制御圧力を発生させ、かつ、上記
第１制御圧力と第２制御圧力のうち高い制御圧力を倍力
機構の制御圧室に供給し、他方、急速な出力上昇が要求
されていない場合には、上記第１制御圧力を倍力機構の
制御圧室に供給することなく上記第２制御圧力をその制
御圧室に供給することを特徴とする倍力装置の圧力制御
方法。
（２）検出した入力値の大小から上記倍力機構に急速な
出力上昇が要求されているか否かを判定することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の倍力装置の圧力制
御方法。
（３）検出した入力値に対応する制御圧力と、現在の制
御圧室内の圧力との差の大小から上記倍力機構に急速な
出力上昇が要求されているか否かを判定することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の倍力装置の圧力制
御方法。
（４）検出した入力値の単位時間における変化の大小か
ら上記倍力機構に急速な出力上昇が要求されているか否
かを判定することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の倍力装置の圧力制御方法。