JPS6237268A

JPS6237268A - 倍力装置の圧力制御方法

Info

Publication number: JPS6237268A
Application number: JP17800085A
Authority: JP
Inventors: Morihiko Shimamura; 島村　盛彦; Jun Kubo; 准久保; Kazuyoshi Nunokawa; 布川　和嘉; 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

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、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
力が必要な大きざ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できる。

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ＴＬ′ＦＢ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。

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。

「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、圧力流体を供給する供
給側開閉手段と供給された圧力流体を排出する排出側開
閉手段とを開閉制御して所要の制御圧力を発生させる第
１制御系と第２制御系とをそれぞれ設けるとともに、丘
品温２制御系の単位時間当りの圧力上昇を第１制御系の
それよりも小さく設定し、かつ、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た場合には
上記第１制御系により速やかに制御圧力を発生させ、急
速な出力上昇が要求されていない場合には、上記第２制
御系により圧力変動の小さい制御圧力を発生させるよう
にしたものである。

「作用」このような制御方法によれば、急速な出力上昇が要求さ
れた場合には単位時間当りの圧力上昇が大きい第１制御
系により速やかに制御圧力を発生させることができるの
で、応答性を良好なものとすることができ、しかも急速
な出力上昇が要求されなくなった場合には、上記第２制
御系により圧力変動の小さい制御圧力を発生させること
ができるので、応答性を維持しつつ圧力変動の小さい安
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４ａはシェル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１２は、後述するよ
うにパイロット室Ｈに導入されるパイロ−、ト圧力に対
応した制御圧力を発生させ、その制御圧力を上記倍力機
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［１１は、上記パイロット室１４
と供給源１３とを連通および遮断する供給側開閉手段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排出側開閉手段１６とを備えている
。これら開閉手段１５．１Ｂはコンピュータを備える制
御装置１７によって開閉ル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＋１３するととも
に、圧力検出手段１９により上記バ、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１５．１６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、Ｌ配置通孔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２Ｂ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Ｆ！
Ｂ３１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１品温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３８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を介して上記制御通路
３４に連通させ、かつ上記段部４１の受圧面績と、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内に気密を保って摺動自
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は制御通路３４、第２弁座２３と弁体２
５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および前述した供給側開閉手段１
５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１
６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１５．１Ｂ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ｔｅａ、１８ｂを備
えており、かつ、各一対の電磁開閉弁１５ａ、１５ｂお
よび１８ａ、　１８ｂにより流路面積が大きく、従って
単位時間当りの圧力上昇が大きい第１制御系Ａを、また
それぞれの一方の電磁開閉弁１５ｂ、　１１３ｂにより
流路面積が小さくて単位時間当りの圧力上昇が小さい第
２制御系Ｂを構成している。

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ｌ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１Ｂによって検出し、供給
側開閉手段１５の両電磁開閉弁１５ａ、１５ｂを閉じ、
排出側開閉手段１６の両電磁開閉弁ｔｅａ、　１１３ｂ
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４０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、制御装置１７はまず検出した入力値に対
応する圧力値と現在の圧力値との差の大小から上記倍力
機構２に急速な出力上昇が要求されているか否かを判定
する。

すなわち第２図において、曲線Ｆは入力が時間に伴なっ
て増大し、従ってその入力に対応する圧力値が時間に伴
なって増大することを、また曲線Ｐは圧力検出手段１８
によって検出される各時間におけるパイロット室１４内
の圧力を示しており、制御装置１７は肉圧力の差εを演
算し、その差が予め定めた基準値を越えた際には、急速
な出力上昇が要求されていると判断する。

制御装置１７が急速な出力上昇が要求されていると判断
すると、制御装置１７は第１制ｇ１系Ａを選定し、排出
側開閉手段１６の電磁開閉弁ＩＧａ、１６ｂを閉じると
ともに、供給側開閉手段１５の電磁開閉弁１５ａ、＋５
ｂを開いて上記パイロット室１４内に圧力流体を供給す
る。この状態では、両ＴＬ磁開閉弁＋５ａ、１５ｂによ
る流路面積は大きいので、Ｆ記パイロット室１４内の圧
力は急速に増大するようになる。なおこの状態では、第
１制御系Ａの一部を構成する第２制御系Ｂも開かれてい
ることは勿論である（第２図の符号Ｃ参照〕。

上記パイロ−、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２
５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、その圧力値と旧記入力
値に対応した圧力値との差εが小さくなると、制御装置
１７は急速な出力上昇が要求されていないと判断して第
２制御系Ｂを選定し、第１制御系Ａに属する電磁開閉弁
１５ａを遮断する（第２図の符号り参照）。

そして、第２制御系Ｂの＠、磁開開閉弁１ｊｂら圧力流
体がパイロット室１４に供給されてその圧力が上記入力
値に対応した圧力値に達し、上記差εが実質的に零とな
ると（第２図の符号Ｅ参照）、上記制御装置１７は第２
制御系Ｂにおける゛Ｆｆ、磁開閉弁開閉弁１５ｂる。

一方上記制御圧室６の圧力は通路５２を通って圧力室５
１に導かれピストン５０を上方に付勢する。これにより
プランジャ２４が上方に移動するので、弁体２５が第１
弁座２２に着座するとともに第２弁座２３と弁体２５も
着座する。その結果、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制御圧力が導入されるように
なる。そしてこれにより、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前進され
、出力軸１゜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、制御装置１７は、急速な出力上昇が要求さ
れていると判断すると第１制御系Ａを選定し、急速な出
力上昇が要求されていないと判断すると第２制御系Ｂを
選定するので、良好な応答性を維持しつつ圧力変動の小
さい安定した制御圧力を得ることができるようになる。

なお、第２図では入力が増大した場合について説明して
いるが、減少した場合にも同様な作動が行なわれること
は勿論である。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。

また、各一対の電磁開閉弁１５ａ、１５ｂおよびｌｅａ
、ｌｅｂのうち、それぞれにおける一方の電磁開閉弁１
５ａ、１８ａの流路面積を他方の電磁開閉弁１５ｂ、ｌ
Ｇｂの流路面積よりも大きくし、その一方の電磁開閉弁
１５ａ、１８ａで第１制御系を、他方の電磁開閉弁１５
ｂ、ｌｅｂでｆ５２制御系を構成するようにしてもよい
。

さらに上記実施例では、検出した入力値に対応する圧力
値と現在の圧力値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
ているが、これに限定されるものではなく、検出した入
力値の単位昨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よ
うにしてもよい。

次に第３図は本発明の他の実施例を示したもので、本実
施例では第１制御系Ａの供給圧力と第２制御系Ｂの供給
圧力とを異ならせて各制御系Ａ、Ｂで単位時間当りの圧
力上昇率を異ならせるようにしたものである。

すなわち本実施例では、各開閉手段１１５　、１１６は
それぞれ並列に接続した同一構成の電磁開閉弁１１５ａ
、　１１５ｂおよび１１８ａ、　１１８ｂを備えており
、かつ、供給側開閉手段１１５の一方の電磁開閉弁１１
５ａは高圧の圧力流体の供給［１１３ａに、他方の電磁
開閉弁１１５ｂは低圧の圧力流体の供給源１１３ｂにそ
れぞれ接続し、さらに排出側開閉手段１１６の一方の電
磁開閉弁１１６ｂに絞り１１８ｃを直列に接続すること
により、他方の電磁開閉弁１１８ａよりも流路面積を小
さくしている。

そして本実施例では、高圧側の電磁開閉弁１１５ａおよ
び大流量側の電磁開閉弁１１６ａにより第１制御系Ａを
、低圧側の電磁開閉弁１１５ｂおよび小流量側の電磁開
閉弁１１θｂにより第２制御系Ｂをそれぞれ構成してい
る。その他の構成は第１図と異なるところはなく、第１
図と同−若しくは相当部分には第１図の符号に１００を
加えた符号を付して示している。

このような構成においても、上述と同等の作用効果が得
られることは明らかである。

第４図は本発明の更に他の実施例を示したもので１本実
施例では供給側開閉手段２１５と排出側開閉手段２１８
とをそれぞれ直列に接続した同一構成の２つの電磁開閉
弁２１５ａ、　２１５ｂおよび２１８ａ、　２１８ｂか
ら構成し、かつ各電磁開閉弁の開閉作動を相互にオーバ
ーラツプして制御することにより第１制御系Ａと第２制
御系Ｂとを構成するようにしたものである。

すなわち供給側開閉手段２１５を例にとって説明すると
、第５ａ図に示すように両電磁開閉弁２１５ａ、２１５
ｂを同時に連続的に開閉制御するようにした場合には、
或いは同時に開放した場合には圧力の上昇率は大きくな
るが、第５ｂ図に示すように、両電磁開閉弁２１５ａ、
２１５ｂの開閉作動を相互にオーバーラツプさせた状態
で連続的に開閉制御した場合には圧力の上昇率は小さく
なる。したがってこれにより、各制御系Ａ、Ｂで単位時
間当りの圧力上昇率を異ならせることができることは明
らかである。その他の構成は第１図と異なるところはな
く、第１図と同−若しくは相当部分には第１図の符号に
２００を加えた符号を付して示している。

なお、本発明の他の実施例として、並列に接続し・た電
磁開閉弁と直列に接続した電磁開閉弁とを適宜に組合せ
てもよいし、リレー弁を介することなく直接倍力機構の
制御圧室に圧力を供給することも可撓である。

「発明の効果」以上のように１本発明の制御方法によれば、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際の条件とそのときの各制御系
Ａ、Ｂの作動状態を説明する図、第３図、第４図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す系統図、第５ａ図、第５
ｂ図はそれぞれ第４図における第１制御系Ａと第２制御
系Ｂとを説明するための図である。２．１０２　、２０２・・・倍力機構６・・・制御圧室８・・・入力軸１１．１１１　、２１１・・・圧力制御装置１２．１１
２　、２１２・・・リレー弁１３．１１３ａ、　１１３
ｂ、２１３・・・供給源１４・・・パイロット室１５．１１５　、２１５・・・供給側開閉手段１６．１
１８　、２１Ｅｉ・・・排出側開閉手段１５ａ　、　１
５ｂ　、　ｌｅａ　、　１８ｂ　、　１１５ａ、　１１
５ｂ、　ｆｌｅａ、１１８ｂ、　２１５ａ、　２１５ｂ
、　２１８ａ、２１８ｂ−・・電磁開閉弁１７．１１７
　、２１７・・・制御装置１日・・・入力検出手段

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、圧力流体を
供給する供給側開閉手段と供給された圧力流体を排出す
る排出側開閉手段とを開閉制御して所要の制御圧力を発
生させる第１制御系と第２制御系とをそれぞれ設けると
ともに、上記第２制御系の単位時間当りの圧力上昇を第
１制御系のそれよりも小さく設定し、かつ、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
た場合には上記第１制御系により速やかに制御圧力を発
生させ、急速な出力上昇が要求されていない場合には、
上記第２制御系により圧力変動の小さい制御圧力を発生
させることを特徴とする倍力装置の圧力制御方法。
（２）第１制御系および第２制御系による制御圧力がリ
レー弁のパイロット室に導入され、このリレー弁はパイ
ロット室に導入された圧力に応じた制御圧力を発生させ
てこれを上記倍力機構の制御圧室に供給することを特徴
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圧力値と現在の圧力値
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項又は第２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項又
は第２項に記載の倍力装置の圧力制御方法。
（５）第２制御系が第１制御系の流路面積よりも小さな
流路面積を有しており、これにより単位時間当りの圧力
上昇が第１制御系のそれよりも小さく設定されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
ずれかに記載の倍力装置の圧力制御方法。
（６）第２制御系が第１制御系よりも低圧の圧力流体の
供給源に接続されており、これにより単位時間当りの圧
力上昇が第１制御系のそれよりも小さく設定されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
いずれかに記載の倍力装置の圧力制御方法。
（７）少なくとも一方の開閉手段が並列に接続された少
なくとも２つの電磁開閉弁を備え、一方の電磁開閉弁が
第２制御系を、他方の電磁開閉弁が第１制御系を構成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項
のいずれかに記載の倍力装置の圧力制御方法。
（８）少なくとも一方の開閉手段が直列に接続された少
なくとも２つの電磁開閉弁を備え、その電磁開閉弁は相
互に開閉制御がオーバーラップされて制御され、かつ第
１制御系と第２制御系とがそのオーバーラップの量の差
によって構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の倍力装置の圧
力制御方法。