JPS6237264A - 倍力装置の圧力制御装置 - Google Patents

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装置に関し、より詳しく
は倍力装置を構成する倍力＠構に供給する圧力流体の圧
力を制御する圧力制御装置に関する。

「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ｕ４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ぎさに応じた制御圧
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、上記制御装置にお
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
ることが可イ駈となり、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〈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
ら上記供給側の電磁開閉弁と排出側の電磁開閉弁とを開
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
閉弁は一般に作動蓮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、運転者に不快感を午えるようになる。

そのような欠点を改善するため、上記一対の電磁開閉弁
の流路面積を小さくすれば圧力変動を小さくすることが
できるが、その場合には応答性が悪くなることとなる。

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、圧力制御装置を、パイ
ロット室に導入されるパイロット圧力に対応した制御圧
力を発生させてその制御圧力を上記倍力機構の制御圧室
に供給するリレー弁と、上記パイロット室と圧力流体の
供給源とを連通および遮断する第１開閉手段と、上記パ
イロット室と排出部とを連通および遮断する第２開閉手
段とから構成し、かつ上記第１開閉手段と第２開閉手段
との少なくともいずれか一方を、並列に接続されて異な
る流路面精を有する少なくとも２つの°電磁開閉弁から
構成するようにしたものである。

「作用」 このような構成によれば、急速な出力上昇が要求された
際には、大きな流路面積を有する電磁開閉弁若しくは全
電磁開閉弁を開閉制御することにより速やかに制御圧力
を得ることができ、他方、小さな出力が要求された際に
は、小さな流路面精を有する電磁開閉弁を開閉制御して
圧力変動の小さな制御圧力を得ることができるようにな
るので、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。

「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４ｄはシェル　　１
３を気密を保って後方側に貫通突出し、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、またこのノ々　□ツーピストン４
はリターンスプリング９により通　　ｉ常は後退した図
示非作動位置に保持されている６Ｌ記パワーピストン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は本発明の圧力制御装置１１を構成するリレー弁
１２を介して圧縮空気の供給源１３又は大気に切換え連
通可能となっている。上記リレー弁Ｉ２は、後述するよ
うにパイロット室１４に導入されるパイロット圧力に対
応した制御圧力を発生させ、その制す１圧力を上記倍力
機構２の制御圧室６に供給するようになっている。

さらに上記圧力制御装着１１は、−上記パイロット室１
４と供給源１３とを連通および遮断する第１開閉手段１
５と、上記パイロット室１４と排出部としての大気とを
連通および遮断する第２開閉手段１６とを備えている。

これら開閉手段１５．１６はコンピュータを備える制御
装置１７によって開閉制御されるようになっており、そ
の制御装置１７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１８で検出するとともに、圧力
検出手段１９により上記パイロット室１４内のパイロッ
ト圧力を検出しつつ各開閉手段１５、Ｉ８を制御し、入
力値に対応したパイロット圧力をそのパイロット室１４
内に発生させることができるようになっている。

然して上記リレー弁１２は、上下方向に貫通孔２０を穿
設した３つの部材からなるハウジング２１と、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？ｊ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、上記第１着座部３０よりも半径方向外方をハウジ
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１
３に連通させ、さらに上記第２着座部３１よりも半径方
向内方を上記弁体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材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３
７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を介して一上記制御通
路３４に連通させ、かつ上記段部４１の受圧面積と、上
記弁体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
２５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の上端部には一体にピストン
５０を形成して上記貫通孔２０内に気密を保つて摺動自
在に嵌合してあり、このピストン５０の上下に前述した
パイロット室１４と圧力室５１とをそれぞれ区画形成し
ている。そして下方の圧力室５１はハウジング２１に形
成した通路５２を介して上記制御通路３４内に連通させ
ている。

上記圧力室５１内に収納したばね５３はピストン５０と
ハウジング２１との間に弾装してあり、このばね５３は
、リレー弁１２の非作動状態では上記ピストン５０を上
昇端位置に保持している。この状態では、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２
３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ｇｉ通路３４、第２弁座２３と弁体
２５との間隙および排出通路４０を介して大気に連通し
ている。

他方、上記パイロット室１４はハウジング２１に形成し
た通路５４．導管５５および前述した第１開閉手段１５
を介して上記供給源１３に連通させてあり、また上記導
管５５から分岐させて上記第２開閉弁手段１６を介して
大気に連通させている０図示実施例では、各開閉手段１
５．１６はそれぞれ並列に接続した同一構成の電磁開閉
弁１５ａ、１５ｂおよびｌｅａ、１６ｂを備えており、
かつ、各一対のＴＬ磁開閉弁■うちいずれも一方の電磁
開閉弁１５ｂ、１８ｂにそれぞれ絞り１５ｃ、１６ｃを
直列に接続することにより、他方の電磁開閉弁１５ａ、
１８ａよりも流路面積を小さくしている。

以上の構成において、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では、上記制御装置１
７はその状態を入力検出手段１１によって検出し、第１
開閉手段１５の両電磁開閉弁１５ａ、１５ｂを閉じ、第
２開閉弁手段！６の両電磁開閉弁１ｆ３ａ、１θｂを開
いてパイロット室１４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４ｏを介して大気に連通しており、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１８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１７は第２開閉
弁手段１６の両電磁開閉弁ｌｅａ、１６ｂを閉じるとと
もに、各開閉手段１５．１６から流路面積の大きな電磁
開閉弁１５ａ、ＩＥｔａを選定し、かつ電磁開閉弁１５
ａを開いて上記パイロット室１４内に圧力流体を供給す
る。

上記パイロット室１４内に圧力流体が導入されると、ピ
ストン５０およびこれと一体のプランジャ２４が下方に
変位されるので、第２弁座２３と弁体２５とが着座して
制御圧室６と大気との連通を遮断し、ひき続き弁体２５
がばね２６に抗して下方に移動されるので弁体２５は第
１弁座２２から離座される。これにより供給源１３から
圧力流体が供給通路３７、弁体２５と第１弁座２２との
間隙および制御通路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の向後に流体圧
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。

上記パイロット室１４内に導入される圧力は圧力検出手
段１９によって検出されており、その圧力が上記入力に
対応した圧力に達すると、上記制御装置Ｉ７は電磁開閉
弁１５ａを閉じる。

パイロット室１４内の圧力が低下すると、上記制御装置
１４は再び電磁開閉弁１５ａを開くとともに電磁開閉弁
ｌｅａを閉じてパイロット室１４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
し、かつ各電磁開閉弁１５ａ、１６ａの開閉作動に伴な
って賑動する制御圧力が導入されるようになる。そして
これにより、Ｌ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前進され、出力軸１ｏ
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
、流路面積の大きな電磁開閉弁１５ａ。

ｌｅａを開閉制御して速やかに倍力機構２に出力を発生
させることができ、しかも上記基準入力値Ｆを越えるよ
うな大きな出力を得た場合には、その出力に対する上記
電磁開閉弁１５ａ、１８ａの開閉による圧力変動は相対
的に小さくなるので操作者に不快感を与えることが防止
できる。

これに対し、上記入力検出手段１日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１７はそれぞれ絞り１５ｃ、１８ｃによって流路面積
が小さくされた電磁開閉弁１５ｂ、１６ｂについて上述
と同様な開閉制御を行ない、第２図の曲線Ｂで示すよう
に、倍力機構２の制御圧室６内に入力値に応じた小さな
制御圧力を供給する。そしてこの際には、上記小さな出
力が要求された場合には一般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、電磁開閉弁１５ｂ、Ｉ
Ｇｂの流路面積が小さく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く、しかも電磁開閉弁１５ｂ
、１６ｂの流路面積が小さいとその開閉による圧力変動
も小さくなるので、圧力変動にょる不快感を操作者に与
えることも防止される・なお、上記実施例では入力値の
大小によって流路面積の大きな電磁開閉弁１５ａ、１１
３ａか小さな電磁開閉弁１５ｂ、ｌｅｂかを選択して開
閉制御し、それによって２段階の制御を行なっているが
、全電磁開閉弁を開閉制御するようにすれば３段階の制
御が可能となる。また、上記制御装置１７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は勿論である。

さらに、上記実施例では、検出した入力値の大小を判定
基準としているが、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
。

そのような後者の２つの判定方法による場合には、例え
ば演算した制御圧力と現在の圧力との差が大きい場合に
は流路面積の大きな電磁開閉弁１５ａ、ｌｅａを使用し
、その差が小さくなった場合には小さな流路面積を有す
る電磁開閉弁１５ｂ、１６ｂを使用できるので、第２図
の曲線Ａで示した大きな出力が要求される場合にも、小
さな出力が要求された場合と同様に圧力変動を小さくす
ることができるようになる。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、操作者に不快感をグー
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
力を得ることが可能とな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図は木発朗に係る特性曲線図である。 １・・・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・・・リレー弁１３・・・供給源　　　　　１４・
・・パイロット室１５・・・第１開閉手段　　１６・・
・第２開閉手段１５ａ、１５ｂ、ＩＥｆａ、１１３ｂ−
・・電磁開閉弁１５Ｃ２１６ｃ・・・絞り　　１７・・
・制御装置１日・・・入力検出手段 特許出願人　自動車機器株式会社 第　　２ｒｌＩ

Claims (1)

【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装置であって、上記圧力制御装置
   は、パイロット室に導入されるパイロット圧力に対応し
   た制御圧力を発生させてその制御圧力を上記倍力機構の
   制御圧室に供給するリレー弁と、上記パイロット室と圧
   力流体の供給源とを連通および遮断する第１開閉手段と
   、上記パイロット室と排出部とを連通および遮断する第
   ２開閉手段とを備え、かつ上記第１開閉手段と第２開閉
   手段との少なくともいずれか一方は、並列に接続されて
   異なる流路面積を有する少なくとも２つの電磁開閉弁を
   備えていることを特徴とする倍力装置の圧力制御装置。