JPS6237270A - 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、圧力流体の圧力を制御する圧力制御装置に関
し、特にブレーキ倍力装置の倍力機構に供給する圧力流
体の圧力を制御するのに好適な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レと連動
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５８−１８８７４６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、また車両の改做や減速度を検出す
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一上記圧力制ｖ４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回部となる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで一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、さらには安価に製造できること
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する
通路に第２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ｈ２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。

安定した制御圧力を得ることが困難となる。

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
ればならないという欠点があった。

「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、概略的には、一定の制
御圧力が得られる圧力制御弁にピストンとサーボモータ
とを組込み、上記ピストンに流体圧力を作用させて圧力
制御弁の応答性の向１を図ると同時に、さらに上記サー
ボモータで圧力制御弁が制御する制御圧力を可変として
安定した制御圧力が得られるようにしたものである。

すなわち本発明は、ハウジングに形成した第１弁座と、
上記ハウジング内に進退動自在に設けたシランジャに形
成した第２弁座と１両弁座に向けて付勢着座される弁体
と、第１弁座に当接可能に弁体に設けた第１着座部と、
第２弁座に当接可能に弁体に設けた第２着座部と、上記
第１着座部と第２着座部との中間部分を制御圧室に連通
ずる制御通路と、上記中間部分よりも両外側の一方を圧
力流体の供給源に連通ずる供給通路と他方を排出部に連
通ずる排出通路と、上記プランジャとこのプランジャに
対して相対変位自在に設けた支持部材との間に弾装した
弾性体と、上記支持部材を変位させて上記弾性体による
プランジャの付勢力を制御するサーボモータと、上記支
持部材に設けた第１ピストンによって区画形成され、圧
力流体の供給源からの流体圧力の供給を受けて上記プラ
ンジャを弾性体の付勢方向に付勢する第１圧力室と、上
記プランジャに設けた第２ピストンによって区画形成さ
れ、上記制御通路内の圧力流体が導入されて上記プラン
ジャを弾性体の付勢方向と対抗する方向に付勢する第２
圧力室とを備えたことを特徴とするものである。

「作用」 このような構成によれば、上記第１圧力室圧力流体を供
給すると同時にサーボモータを制御することにより、そ
の作動初期には第１ピストンに作川する筐体圧力でプラ
ンジャを急速に作動させて応答性の向ヒを図り、ひき続
きそのプランジャの制御をサーボモータで引継ぐことが
でき、これにより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　しかもサーボモータとしても一般的
なものを用いることができるので安価に製造することが
ｔｆｆ能となる。

「実施例」 以五図示実施例について本発明を説明すると、第１ＩＡ
において、ｌ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とを罰えている。

上記パワーピストン４の軸部筒状部４ａはシェル３を気
宅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を介して上記プレーキペタル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ｆＪＬ通可能となって
いる。この圧力制御装置１１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は上記人力軸８に加えられる人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７５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
動時には上記人力軸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、北上方向に貫通孔２
０を穿設した５つの部材からなるハウジング２１と、こ
の貫通孔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を摺動自在に限合し、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の上端部を各弁座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ｆｉｎ部分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３Ｂ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Ｌ２中間部分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／＼ウジング２
１との間に張１没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、Ｅ配係給通
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を介して一１＝記制御
通路３４に連通させ、かつ上記段部４１の受圧面積と、
Ｆ−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５０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。

Ｌ品温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の非作動状態では一
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とが膚座し
、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４０を介して大気に連通している。

また、上記プランジャ２４の北端部には支持部材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
日によって支持部材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１記第２ビ
ストノ５０との間にばねからなる弾性体５９を弾装し、
通常はその弾性体５９の弾撥力により支持部材５７をＬ
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６５とハウジング２１との間にダ
イアフラム６６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６５
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
けてその北端部を外部に突出させてあり、この北端部に
、ハウジング２１に固定したサーボモータ６８の回転軸
６９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５９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６７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
て上記供給源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電磁開閉弁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
２？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器７５を接続し
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、−Ｆ記制御装置
１３はその状態を入力検出手段１４によって検出し、Ｉ
：記サーボモータ６日を非作動位置に制御すると回持に
、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１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１段１４によ
って検出されるので、制御装置１３は第２電磁開閉弁７
４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、電磁開閉弁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、：ｐＪ１ピス
トン６５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に抗してド方に移動さ
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から圧力波体が供給通路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。

に上第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、その圧力が上記人力に対応
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１Ｍ、開開閉弁７３を閉じるとともに第
２電磁開閉弁７４を開し＼で第１圧力室６７を大気に連
通させ、第１圧力室６７の圧力を低下させる。すると、
これによりプランジャ２４がＦ一方に移動するので、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とが離座するので、倍力機構２の制御圧室６
も大気に連通され、その内部の流体圧力が低下する。

さらに、第１圧力室６７内の圧力が低下しすぎると、上
記制御装置６７は再び第１電磁開閉弁７３を開くととも
に第２電磁開閉弁７４を閉じて第１圧力室６７に圧力波
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内には上記人力軸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、シかも
各電磁開閉弁７３．７４の開閉作動に伴なって脈動する
圧力が導入されるようになる。

他方、−Ｆ記す−ボモータ６日は偏心カム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
６８による第１ピストン６５の下刃への変位量は人力値
に対応し、上記各電磁開閉弁７３．７４による第１ピス
トン６５の下方への変位に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６８が第１ピストン６５の−Ｆ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５Ｓによるプランジャ２４
のＦ方への付勢力は、人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内に導入ぎれ、この第２圧力室５３内に導入され
た流体圧力は一上記第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Ｌ方に付勢するよ
うになり、プランジャ２４がＬ方に移動されると、弁体
２５が第１弁座２２に着座するとともに第２弁座２３か
ら離座するので、制御通路３４内の圧力筐体は排出通路
４０から外部に排出されるようになる。

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６日による
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Ｍ８に加えられ
る入力に応じた圧力に安定に制御される（第２図の曲線
Ｃ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ＩＯは人力に応じた出力で
前進され、出力軸ＩＯ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。

なお、Ｌ記実施例ではサーボモータ６８の回転を偏心カ
ム７０を用いて第１ピストン６５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６８
の回転軸６９にビニオンを固定するとともに、このビニ
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、　−＋−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゛９の各種
の条件を人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、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圧力制御装置を安価
に製造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】

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。 ■・・・ブレーキペダル　２・・・倍力機構６・・・制
御圧室　　　　１１・・・圧力制御装置１２・・・供給
源　　　　　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　　　　５０・・・第２ピス
トン５３・・・第２圧力室　　　５７・・・支持部材５
９・・・弾性体　　　　　６５・・・第１ピストン６７
・・・第１圧力室　　　６８・・・サーボモータ第　　
１　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングに形成した第１弁座と、上記ハウジン
   グ内に進退動自在に設けたプランジャに形成した第２弁
   座と、両弁座に向けて付勢着座される弁体と、第１弁座
   に当接可能に弁体に設けた第１着座部と、第２弁座に当
   接可能に弁体に設けた第２着座部と、上記第１着座部と
   第２着座部との中間部分を制御圧室に連通する制御通路
   と、上記中間部分よりも両外側の一方を圧力流体の供給
   源に連通する供給通路と他方を排出部に連通する排出通
   路と、上記プランジャとこのプランジャに対して相対変
   位自在に設けた支持部材との間に弾装した弾性体と、上
   記支持部材を変位させて上記弾性体によるプランジャの
   付勢力を制御するサーボモータと、上記支持部材に設け
   た第１ピストンによって区画形成され、圧力流体の供給
   源からの流体圧力の供給を受けて上記プランジャを弾性
   体の付勢方向に付勢する第１圧力室と、上記プランジャ
   に設けた第２ピストンによって区画形成され、上記制御
   通路内の圧力流体が導入されて上記プランジャを弾性体
   の付勢方向と対抗する方向に付勢する第２圧力室とを備
   えたことを特徴とする圧力制御装置。
2. （２）上記支持部材と第１ピストンとが一体に形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   圧力制御装置。