JP2001122104A - バキュームブースタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】定圧室の負圧が変動しても助勢限界の変動しな
いバキュームブースタを得る。 【解決手段】ブースタピストン３６は、ケーシング３４
内を軸方向に移動可能であり、ケーシング３４内を定圧
室４０と変圧室４２とに仕切る。ブースタピストン３６
とリアクションディスク５２との間に加圧部材２５０を
設ける。加圧部材２５０とブースタピストン３６との間
にばね部材２５６を設け、両部材の離間限度をピン部材
２６０に設けられた止め輪２６２と出力側端部２２０と
の当接で規制し、ばね部材２５６に予荷重を発生させ
る。ブースタピストン３６の作動力が上記予荷重以上と
なれば、加圧部材２５０がばね部材２５６の弾性変形を
伴って入力ピストン２３０の端面２８６に当接し、入力
ピストン２３０のブースタピストン３６に対する移動を
阻止する。切換弁４６が変圧室４２を大気にも定圧室４
０にも連通しない状態となり、ブースタ２０が助勢限界
に達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負圧により作動す
るバキュームブースタに関するものであり、特に、助勢
限界の安定化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バキュームブースタは、例えば、特開平
１０−１０９６３８号公報に記載されているように、車
両の液圧ブレーキ装置において運転者によりブレーキ操
作部材に加えられるブレーキ操作力を倍力するために使
用される。このバキュームブースタの負圧は、エンジン
の吸気側から供給されるのが普通であるが、この負圧は
変動し易い。特に、近年、燃料消費低減のために吸気側
の負圧が低下する形態でエンジンが作動させられること
が多いため、負圧の変動が大きくなっている。なお、負
圧は、大気を０として正の値で表すこととする。すなわ
ち、「圧力」と称する場合は、大気圧より大きい場合に
正の値で表し、「負圧」は大気圧より低い圧力の絶対値
で表すのである。

【０００３】バキュームブースタは、負圧源に連通させ
られる定圧室と、その定圧室と大気とに選択的に連通さ
せられる変圧室との差圧により作動するものであり、変
圧室の圧力の上限は大気圧に決まっているため、変圧室
の圧力が大気圧まで上昇した後は、もはや作動力は増大
せず、倍力率は一定になる。これを助勢限界と称する
が、助勢限界は定圧室と変圧室との差圧の最大値によっ
て決まる。上記のように、エンジン吸気側の負圧が低下
すれば、助勢限界が低下するのである。

【０００４】バキュームブースタの助勢限界が変動する
ことは望ましいことではない。例えば、近年、バキュー
ムブースタが助勢限界に達した後、電気制御の助勢装置
を作動させて、所要ブレーキ操作力の増大を回避するこ
とが行われているが、この電気制御のためにはバキュー
ムブースタが助勢限界に達したことを検出ないし推定す
ることが必要である。定圧室と変圧室との少なくとも一
方の圧力を検出する圧力センサ、あるいは定圧室と変圧
室との差圧を検出する差圧センサを設ければ、バキュー
ムブースタの助勢限界到達を検出ないし推定することが
できるが、センサが必要となって装置コストが上昇し、
また、センサが故障すれば適切な助勢制御を行うことが
不可能となる。

【０００５】さらに、電気制御助勢装置が設けられない
場合には、運転者のブレーキ操作に応じて発生する減速
度が、エンジンの吸気側負圧の変動に伴って変動するこ
ととなり、運転者はそのことを考慮に入れてブレーキ操
作を行うことが必要となり、ブレーキ操作フィーリング
が低下する。以上は、液圧ブレーキシステム用のバキュ
ームブースタについて述べたが、他の用途のバキューム
ブースタにおいても、負圧源の負圧の変動が大きい場合
には同様の問題が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】本発明は、以上の事情を背景とし、負圧源の負圧が
変動してもバキュームブースタの助勢限界が変動しない
ようにすることを課題としてなされたものであり、本発
明によって、下記各態様のバキュームブースタが得られ
る。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号
を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記
載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にする
ためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれら
の組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解
釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が
記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採
用しなければならないわけではない。一部の事項のみを
選択して採用することも可能なのである。 （１）ケーシングと、そのケーシング内を定圧室と変圧
室とに仕切る状態で、かつ、軸方向に移動可能に設けら
れ、常時負圧が供給される定圧室と、圧力が変えられる
変圧室との圧力差に基づく作動力で作動するブースタピ
ストンと、そのブースタピストンに対して相対移動可能
に設けられた入力部材と、その入力部材のブースタピス
トンに対する相対移動に応じて、前記変圧室を前記定圧
室に連通する状態と、大気に連通する状態と、いずれに
も連通しない状態とに切り換える切換弁と、前記入力部
材に加えられる操作力と前記ブースタピストンの作動力
との和に相当する駆動力を出力する出力部材と、前記ブ
ースタピストンの作動力を前記定圧室の負圧変動にかか
わらず所定の大きさ以下に制御する作動力制御装置とを
含むバキュームブースタ（請求項１）。このように構成
したバキュームブースタにおいては、ブースタピストン
の作動力の最大値が、定圧室の負圧変動にかかわらず所
定の大きさに抑えられるため、バキュームブースタの倍
力機能が一定し、運転者が倍力機能の変動を考慮したブ
レーキ操作を行う必要がなくなる。また、バキュームブ
ースタの倍力機能の不足を補うために電気制御の助勢装
置が設けられる場合には、その電気制御助勢装置の制御
が簡単になる効果が得られる。 （２）前記所定の大きさが、前記定圧室に供給されるこ
とが予定されている負圧のうちで最も弱い負圧に対応す
る大きさ以下の範囲で選定された大きさである (1)項に
記載のバキュームブースタ（請求項２）。このようにブ
ースタピストンの作動力の大きさが、前記定圧室に供給
されることが予定されている負圧のうちで最も弱い負圧
に対応する大きさ以下の範囲で制御されるようにすれ
ば、定圧室に高い負圧を供給するための負圧ポンプ等を
設ける必要がなく、作動力制御装置の構成が単純で済む
利点がある。 （３）前記作動力制御装置が、前記ブースタピストンの
作動力が前記所定の大きさに達した状態で前記入力部材
の前記ブースタピストンに対する相対移動を阻止する相
対移動阻止装置を含む (1)項または (2)項に記載のバキ
ュームブースタ（請求項３）。作動力制御装置を相対移
動阻止装置とすれば、作動力制御装置の構成を一層単純
化することができる。 （４）前記ブースタピストン、入力部材および出力部材
により囲まれた空間に配設されたリアクションディスク
を含み、かつ、前記相対移動阻止装置が、前記ブースタ
ピストンおよび入力部材に対して相対移動可能に、か
つ、前記リアクションディスクの入力部材と接触する部
分以外の部分に接触する状態で設けられた加圧部材と、
その加圧部材と前記ブースタピストンとの間に配設さ
れ、両者を互いに離間させる向きの弾性力を発生する弾
性部材とを含み、かつ、前記ブースタピストンの作動力
が前記所定の大きさに達した状態で、前記加圧部材が、
前記弾性部材の弾性変形を伴って、前記入力部材と当接
する (3)項に記載のバキュームブースタ（請求項４）。
相対移動阻止装置を本項に記載の構成のものとすれば、
加圧部材と弾性部材という単純な部品の付加によって目
的を達することができる。 （５）前記相対移動阻止装置が、さらに、前記加圧部材
と前記ブースタピストンとの間に設けられ、両者の離間
限度を前記弾性部材に予荷重が発生する状態に規制する
離間限度規制装置を含み、かつ、その予荷重が前記ブー
スタピストンの所定の作動力に対応する大きさに設定さ
れた (4)項に記載のバキュームブースタ。このように、
弾性部材に予荷重を発生させ、その予荷重を前記ブース
タピストンの所定の作動力に対応する大きさに設定すれ
ば、作動力が所定の作動力に達するまでは弾性部材が弾
性変形せず、加圧部材はあたかもブースタピストンと一
体の部材であるかのように機能し、作動力が所定の作動
力に達したとき、加圧部材が速やかに入力部材に当接す
るため、ブースタピストンの作動力の制限精度を向上さ
せることが容易となるとともに、作動力の制限前に変圧
室への空気導入が絞られることがなくなって、バキュー
ムブースタの作動遅れが良好に回避される効果が得られ
る。 （６）前記作動力制御装置が、前記変圧室と定圧室との
圧力差が前記所定の作動力に対応する大きさの上限を超
えることを阻止する最大圧力差規制装置を含む (1)項ま
たは (2)項に記載のバキュームブースタ。変圧室と定圧
室との圧力差の上限が規制されれば、ブースタピストン
の作動力が所定の大きさ以下に制御される。 （７）前記最大圧力差規制装置が、前記定圧室と前記変
圧室との間に設けられ、常にはそれら両室の連通を遮断
しているが、両室の圧力差が設定値に達すれば開いて両
室を連通させる開閉弁を含む (6)項に記載のバキューム
ブースタ。最大圧力差規制装置は、変圧室への空気の流
入を阻止する流入阻止装置と定圧室からの空気の流出を
阻止する流出阻止装置との少なくとも一方を含むものと
することも可能であるが、上記開閉弁によれば、簡単な
構成で差圧を規制することができる。開閉弁は、開弁圧
が一定でよい場合には、特に簡単な構成とすることがで
きるが、電磁開閉弁等とすることにより開弁圧を制御可
能とすることもできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
バキュームブースタを備える液圧ブレーキシステムを図
面に基づいて詳細に説明する。図１に示す液圧ブレーキ
システムは、左，右の前輪１０，１２と左，右の後輪１
４，１６とを備えた四輪自動車に搭載されている。本液
圧ブレーキシステムは、ブレーキ操作部材としてのブレ
ーキペダル１８を備えており、そのブレーキペダル１８
はバキュームブースタ２０（以下、ブースタ２０と略称
する。）を介してタンデム型のマスタシリンダ２２に連
結されている。

【０００８】ブースタ２０は、図３に示すように、ブレ
ーキペダル１８に連携させられたオペレーティングロッ
ド３０，マスタシリンダ２２に連携させられたブースタ
ピストンロッド３２，中空シェル型のケーシング３４，
ダイヤフラム式のブースタピストン３６等を備えるもの
であり、ブレーキペダル１８を介してオペレーティング
ロッド３０に加えられた踏力であるブレーキ操作力が倍
力されてブースタピストンロッド３２から出力される。
ブースタピストン３６は、ケーシング３４内をマスタシ
リンダ２２側の定圧室４０とブレーキペダル１８側の変
圧室４２とに仕切る状態で、かつ、軸方向に移動可能に
設けられている。定圧室４０は負圧源に常時接続されて
いる。定圧室４０と変圧室４２との間には切換弁４６が
設けられ、変圧室４２を、定圧室４０に連通する状態
と、大気に連通する状態と、いずれにも連通しない状態
とに切り換える。変圧室４２と定圧室４０との差圧に基
づいてブースタピストン３６が作動させられ、その作動
力がリアクションディスク５２を介してブースタピスト
ンロッド３２に伝達される。ブースタピストンロッド３
２は、ブースタピストン３６の作動力をマスタシリンダ
２２の第１加圧ピストンに伝達する。ブースタ２０の詳
しい構造については、後に説明する。

【０００９】マスタシリンダ２２のハウジング６０は有
底円筒状をなし、ハウジング６０内には、それぞれ直径
が異なる３つの円形穴６２，６４，６６が直列にかつ同
心に設けられ、最も直径が小さい円形穴６４に第１加圧
ピストン６８および第２加圧ピストン７０が互いに直列
に配列されている。これら加圧ピストン６８，７０は円
形穴６４に摺動可能かつ液密に嵌合され、それぞれの前
方に第１，第２加圧室７２，７４が形成されている。第
１，第２加圧ピストン６８，７０は有底円筒状をなし、
それらの内部に配設された弾性部材としての圧縮コイル
スプリング７６，７８により、図示の後退端位置に向か
って付勢されている。

【００１０】ハウジング６０の開口部には、閉塞部材８
０が液密に取り付けられ、スナップリング等の固定部材
によりハウジング６０に着脱可能に固定されてハウジン
グ６０の開口を閉塞している。閉塞部材８０は、第１加
圧ピストン６８と当接することにより、第１加圧ピスト
ン６８の後退限度を規定する。また、第２加圧ピストン
７０の後退限度は、第１加圧ピストン６８の後退限度の
規定と、図示しない部材によるスプリング７６の初期長
さおよび初期荷重の規定との共同により規定されてい
る。

【００１１】第１加圧ピストン６８の後端面から後方へ
中空円筒状のピストンロッド８２が延び出させられてお
り、閉塞部材８０を実質的に液密かつ摺動可能に貫通し
てブースタ２０側に臨まされている。前記ブースタ２０
のブースタピストンロッド３２の先端部は、ピストンロ
ッド８２の内部に軸方向に相対移動可能に嵌合されてお
り、ブースタピストンロッド３２からピストンロッド８
２にブースタピストン３６の作動力が伝達され、その作
動力に基づいて第１，第２加圧室７２，７４にそれぞれ
互いに等しい高さの液圧が発生させられる。

【００１２】閉塞部材８０がハウジング６０に嵌合され
ることにより、その閉塞部材８０と第１加圧ピストン６
８との間に補助加圧室９０が形成されている。この補助
加圧室９０に圧力が発生させられると、第１加圧ピスト
ン６８が前進する向きに押され、それにより、第１加圧
室７２に圧力が発生させられる。第１加圧室７２に圧力
が発生させられると、第２加圧ピストン７０が前進する
向きに押され、それにより第２加圧室７４にも圧力が発
生させられる。

【００１３】第１，第２加圧室７２，７４は、第１，第
２加圧ピストン６８，７０が後退端位置にある状態にお
いて、ハウジング６０に設けられた２個のリザーバ用ポ
ート９２および第１，第２加圧ピストン６８，７０にそ
れぞれ設けられた連通路９４により、リザーバ９６に連
通させられる。第１，第２加圧ピストン６８，７０が、
後退端位置から小距離前進すれば、２個のリザーバ用ポ
ート９２が遮断され、それにより第１，第２加圧室７
２，７４が第１，第２加圧ピストン６８，７０の前進に
より昇圧可能となる。

【００１４】第１加圧室７２は、ハウジング６０に設け
られたホイールシリンダ用ポート９８および主通路１０
０により、左，右前輪１０，１２の各回転をそれぞれ抑
制する２個のブレーキ１０２，１０４を作動させるブレ
ーキシリンダたるフロントホイールシリンダ１０６，１
０８に接続されている。主通路１００は、基幹通路１１
０および２本の分岐通路１１２を有し、各分岐通路１１
２の先端にそれぞれフロントホイールシリンダ１０６，
１０８が接続されている。

【００１５】また、第２加圧室７４は、ハウジング６０
に設けられたホイールシリンダ用ポート１１４および主
通路１１６により、左，右後輪１４，１６の各回転をそ
れぞれ抑制する２個のブレーキ１１８，１２０を作動さ
せるブレーキシリンダたるリヤホイールシリンダ１２
２，１２４に接続されている。主通路１１６は、基幹通
路１２６および２本の分岐通路１２８を有し、各分岐通
路１２８の先端にそれぞれリヤホイールシリンダ１２
２，１２４が接続されている。本実施形態の液圧ブレー
キシステムは前後２系統式であるのである。

【００１６】本実施形態の液圧ブレーキシステムには、
アンチロック制御を行うべく、ホイールシリンダ１０
６，１０８，１２２，１２４の各々について電磁弁装置
１３０が設けられている。電磁弁装置１３０はそれぞ
れ、常開の電磁開閉弁である増圧弁１３２および常閉の
電磁開閉弁である減圧弁１３４を有し、これら増圧弁１
３２，減圧弁１３４の開閉の組合わせにより、ホイール
シリンダ１０６，１０８，１２２，１２４の液圧である
ホイールシリンダ圧が増大，減少，保持される。ホイー
ルシリンダ１０６，１０８，１２２，１２４から減圧弁
１３４を経てリザーバ９６に排出された作動液は、ポン
プモータ１３８により駆動されるＡＢＳ用ポンプ１４０
により汲み上げられて主通路１００，１１６に戻され
る。符号１４２はダンパ室、符号１４４はオリフィスで
あり、それらによりＡＢＳ用ポンプ１４０の脈動が軽減
される。アンチロック制御は、本発明とは直接関係がな
いため、更なる説明は省略する。

【００１７】前記補助加圧室９０は、ハウジング６０に
設けられた増圧用ポート１５０によって常時増圧装置１
５２に連通させられている。増圧装置１５２は、ポンプ
の一種であるギヤポンプにより構成された増圧用ポンプ
１５４と、その増圧用ポンプ１５４を駆動するポンプモ
ータ１５６と、圧力制御弁１６０とを含んでいる。増圧
用ポンプ１５４は、リザーバ９６の作動液を汲み上げて
補助加圧室９０に圧送する。増圧用ポンプ１５４の吐出
側には、作動液が増圧用ポンプ１５４側へ逆流すること
を防止する逆止弁１６２が設けられている。

【００１８】増圧装置１５２には、さらに、増圧用ポン
プ１５４および圧力制御弁１６０をバイパスするバイパ
ス通路１６４が設けられ、バイパス通路１６４の途中に
は逆止弁１６６が設けられている。逆止弁１６６は、リ
ザーバ９６から補助加圧室９０に向かう作動液の流れは
常時許容する一方、その逆向きの流れは常時阻止する。
ブレーキペダル１８が素早く踏み込まれたとき、リザー
バ９６内の作動液が逆止弁１６６を経て補助加圧室９０
に補給され、負圧の発生が防止される。

【００１９】図２に圧力制御弁１６０を拡大して示す。
圧力制御弁１６０は、補助加圧室９０の液圧を電磁的に
制御する。圧力制御弁１６０は、図示しないハウジング
と、補助加圧室９０とリザーバ９６との間における作動
液の流通状態を制御する弁子１７０およびそれが着座す
べき弁座１７２と、それら弁子１７０および弁座１７２
の相対移動を制御する磁気力を発生させるソレノイド１
７４とを有している。

【００２０】ソレノイド１７４が励磁されない非作用状
態（ＯＦＦ状態）では、図２（ａ）に示すように、スプ
リング１７６の弾性力によって弁子１７０が弁座１７２
から離間させられ、それによって補助加圧室９０とリザ
ーバ９６との間における双方向の作動液の流れが許容さ
れる。その結果、ブレーキ操作が行われて第１加圧ピス
トン６８が移動させられ、それに伴って補助加圧室９０
の容積が変化すれば、それに伴い、補助加圧室９０に対
する作動液の流入および流出が許容される。そのために
圧力制御弁１６０は常開弁とされている。

【００２１】それに対し、ソレノイド１７４が励磁され
た作用状態（ＯＮ状態）では、図２（ｂ）に示すよう
に、ソレノイド１７４の磁気力によりアーマチュア１７
８が吸引され、弁子１７０が弁座１７２に着座させられ
る。補助加圧室９０の液圧が小さい間は、圧力制御弁１
６０は閉じているが、補助加圧室９０の液圧が増大し、
ソレノイド１７４の磁気力に基づくソレノイド吸引力Ｆ
₁ が、補助加圧室９０の液圧に基づく力Ｆ₂ とスプリン
グ１７６の弾性力Ｆ₃ との和より小さくなれば、弁子１
７０が弁座１７２から離間し、増圧用ポンプ１５４から
の作動液がリザーバ９６に逃がされ、補助加圧室９０の
液圧のそれ以上の増加が阻止される。スプリング１７６
の弾性力Ｆ₃ を無視すれば、補助加圧室９０にはソレノ
イド吸引力Ｆ₁ に応じてリニアに増加する液圧が発生さ
せられることになる。

【００２２】ブースタ２０について詳細に説明する。図
３に示すように、ブースタピストン３６は、ピストン本
体２１０と可動壁２１２とを備え、可動壁２１２によっ
てケーシング３４内の空間が定圧室４０と変圧室４２と
に仕切られている。定圧室４０は、管継手２１４を介し
て負圧源としてのエンジンのインテークマニホールド
（図示省略）であって、スロットルバルブと複数のイン
テークバルブ側へエアを供給するために分岐させられた
部分との間の部分に常時接続されている。したがって、
定圧室を負圧室と称することもできる。ブースタピスト
ン３６は、定圧室４０に配設されたリターンスプリング
２１６によって後方（図３の右方）に付勢されている。

【００２３】図４に拡大して示すように、ブースタピス
トン３６のマスタシリンダ２２側の出力側端部２２０
は、ゴム製のリアクションディスク５２を介してブース
タピストンロッド３２と連携させられている。ブースタ
ピストンロッド３２は、リアクションディスク５２を収
容する入力側端部であるカップ状部２２２と、カップ状
部２２２からマスタシリンダ２２側に軸方向に延びる軸
部２２４とを備えており、カップ状部２２２がピストン
本体２１０の出力側端部２２０に形成された環状溝２２
６に嵌合されている。

【００２４】ピストン本体２１０内部には、軸方向に相
対移動可能に入力ピストン２３０が嵌合されている。入
力ピストン２３０にはオペレーティングロッド３０が一
体的に移動可能に連結され、ブレーキペダル１８が踏み
込まれると、オペレーティングロッド３０および入力ピ
ストン２３０がブースタピストン３６に対して相対的に
前進させられるようになっている。入力ピストン２３０
の前進端および後退端は、ストッパを構成するキー２３
２と入力ピストン２３０に形成されたキー溝２３３の前
側面および後側面との当接によってそれぞれ規定され
る。キー２３２は、概してＵ字形をなし、ピストン本体
２１０に形成されたキー溝に取り付けられ、非作動状態
でダンパ部材２３４を介してケーシング３４に当接して
いる。

【００２５】ピストン本体２１０には、また、定圧室４
０と変圧室４２とを連通させる連通路２３６と、変圧室
４２と大気とを連通させる連通路２３８とが形成される
とともに、これら連通路２３６，２３８の途中に前記切
換弁４６が設けられている。切換弁４６は、オペレーテ
ィングロッド３０および入力ピストン２３０とブースタ
ピストン３６との相対移動に基づいて作動するものであ
り、コントロールバルブ２４０と、エアバルブ２４２
と、バキュームバルブ２４４とコントロールバルブスプ
リング２４６等を備えている。バキュームバルブ２４４
は、コントロールバルブ２４０と共同して変圧室４２の
定圧室４０に対する連通，遮断を選択的に行うものであ
り、ピストン本体２１０に一体的に移動可能に設けられ
ている。エアバルブ２４２は、コントロールバルブ２４
０と共同して変圧室４２の大気に対する連通，遮断を選
択的に行うものであり、入力ピストン２３０と一体的に
移動可能に設けられている。コントロールバルブ２４０
は、ピストン本体２１０にバルブスプリング２４６によ
りエアバルブ２４２に着座する向きに付勢される状態で
取り付けられている。オペレーティングロッド３０に
は、弾性部材としての圧縮コイルスプリング２４７を受
ける第１リテーナ２４８が固定されている。ピストン本
体２１０には、コントロールバルブ２４０の一端部（図
３において右端部）を支持する第２リテーナ２４９が、
第１リテーナ２４８，スプリング２４７を介してオペレ
ーティングロッド３０から弾性力を受けながら固定され
ている。コントロールバルブ２４０はその一端部の内周
側において第２リテーナ２４９と係合しており、外周側
においてはピストン本体２１０との間でシール機能を発
揮している。コントロールバルブ２４０の他端部（図３
において左端部）を支持するリテーナと第１リテーナ２
４８との間に上記コントロールバルブスプリング２４６
が配設されている。

【００２６】ピストン本体２１０の出力側端部２２０と
リアクションディスク５２との間には、円板状の加圧部
材２５０が設けられ、ブースタピストンロッド３２のカ
ップ状部２２２内に相対移動可能に嵌合されている。加
圧部材２５０のピストン本体２１０に対向する側の端面
２５２とピストン本体２１０の環状溝２２６の底面との
間には、弾性部材としてのばね部材２５６が配設されて
おり、加圧部材２５０とブースタピストン３６とが互い
に離間する向きに付勢されるとともに、両部材の離間限
度が、離間限度規制装置によりばね部材２５６に予荷重
が発生する状態で規制されている。本実施形態における
ばね部材２５６は、複数の皿ばね２５８が交互に逆向き
となるように直列に重ね合わされて構成されている。ま
た、加圧部材２５０には複数のピン部材２６０（本実施
形態の場合３本であるが、図４にはそのうちの２本のみ
図示）が一体的に設けられ、出力側端部２２０に軸方向
に貫通して形成されたピン穴２６６に嵌合されている。
ピン部材２６０の、出力側端部２２０を貫通して加圧部
材２５０側とは反対側に突出させられた先端には、止め
輪２６２が設けられている。止め輪２６２が出力側端部
２２０の後端面２６８に当接することによって、両部材
の離間限度が規制される。離間限度規制装置は、加圧部
材に設けられた第１ストッパとブースタピストンに設け
られた第２ストッパとが互いに当接することにより両部
材の離間限度を規制するものであり、本実施形態におい
ては、止め輪２６２がピン部材２６０を介して加圧部材
２５０に設けられた第１ストッパとして機能し、ブース
タピストン３６の出力側端部２２０の後端面２６８が第
２ストッパとして機能する。このように離間限度が規制
された状態では、ばね部材２５６は弾性変形させられ予
荷重が発生する状態となる。ばね部材２５６の予荷重以
上の力が加圧部材２５０に作用するまでは、加圧部材２
５０とブースタピストン３６とはあたかも一体の部材で
あるかのように機能する。ばね部材２５６の予荷重以上
の力が加圧部材２５０に作用すれば、加圧部材２５０
は、ばね部材２５６の弾性変形によりブースタピストン
３６に対する接近が許容される状態となる。この予荷重
の大きさについては、後に説明する。

【００２７】ピストン本体２１０の出力側端部２２０の
中央部には、入力ピストン２３０のエアバルブ２４２側
とは反対側の前端部２７６が相対移動可能に嵌合されて
いる。入力ピストン２３０の前端部２７６は、先端側ほ
ど小径となる段付状とされ、その小径部２８０が加圧部
材２５０の中央部に形成された貫通穴２８２内に摺動可
能に嵌合されている。したがって、入力ピストン２３０
の前端部２７６は、加圧部材２５０の端面２５２に対向
する円環状の端面２８６と、小径部２８０の端面であ
り、リアクションディスク５２に対向する端面２８８と
を備えている。非作動状態においては、図４に示すよう
に、入力ピストン２３０の端面２８８とリアクションデ
ィスク５２との間、端面２８６と加圧部材２５０の端面
２５２との間にはそれぞれクリアランスが設けられてい
る。

【００２８】このように構成されたブースタ２０におい
ては、非作動状態では、図４に示すように、コントロー
ルバルブ２４０が、エアバルブ２４２に着座する一方、
バキュームバルブ２４４から離間し、それにより、変圧
室４２が大気から遮断されて定圧室４０に連通させられ
る。したがって、この状態では、定圧室４０も変圧室４
２も共に等しい高さの負圧（大気圧以下の圧力）とな
る。それに対して、作動状態では、オペレーティングロ
ッド３０がブースタピストン３６に対して相対的に前進
し、コントロールバルブ２４０がバキュームバルブ２４
４に着座して変圧室４２が定圧室４０からも大気からも
遮断される状態となる。その後、オペレーティングロッ
ド３０がブースタピストン３６に対してさらに前進させ
られれば、図５（ａ）に示すように、エアバルブ２４２
がコントロールバルブ２４０から離間し、それにより、
変圧室４２が大気に連通させられる。この状態では、変
圧室４２の負圧が減少して（大気圧に接近して）定圧室
４０と変圧室４２との間に差圧が発生し、その差圧によ
ってブースタピストン３６が作動させられる。なお、図
５には、理解を容易にするために、ピン部材２６０，止
め輪２６２，ピン穴２６６等の図示が省略されている。

【００２９】本液圧ブレーキシステムは、電子制御ユニ
ット２９０（以下、ＥＣＵ２９０と称する）を備えてい
る。ＥＣＵ２９０は、ＰＵ（プロセッシングユニッ
ト），ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏポートを備えるコンピュ
ータを主体とするものであり、マスタシリンダ圧センサ
２９６および車輪速センサ２９８が接続されるととも
に、前記ポンプモータ１３８を始めとする各種アクチュ
エータが駆動回路を介して接続されている。

【００３０】マスタシリンダ圧センサ２９６は、第１加
圧室７２とホイールシリンダ１０６，１０８とを接続す
る主通路１００の基幹通路１１０に設けられており、マ
スタシリンダ圧に応じたマスタシリンダ圧信号を出力す
る。車輪速センサ２９８は、左，右の各前輪１０，１２
および各後輪１４，１６の各々について設けられ、各輪
の車輪速に応じた車輪速信号を出力する。

【００３１】本液圧ブレーキシステムの作動を、本発明
に関連のある部分のみについて説明する。まず、ブース
タ２０の作動について説明する。ブレーキペダル１８が
踏み込まれることにより、図５（ａ）に示すように、オ
ペレーティングロッド３０がブースタピストン３６に対
して相対的に前進させられ、変圧室４２が大気に連通さ
せられれば、前述のように、ブースタピストン３６が作
動させられる。このブースタピストン３６の作動力は、
加圧部材２５０がブースタピストン３６と一体的に機能
している間は、加圧部材２５０からリアクションディス
ク５２を介してブースタピストンロッド３２に伝達され
る。

【００３２】本実施形態においては、入力ピストン２３
０がリアクションディスク５２と接触するまでに、ブー
スタピストン３６がばね部材２５６および加圧部材２５
０を介してリアクションディスク５２を圧縮し、マスタ
シリンダ２２に液圧を発生させる。入力ピストン２３０
への反力なしでマスタシリンダ２２に液圧が発生するの
であり、この液圧をジャンピング圧と称する。その後
は、図５（ａ）に示すように、マスタシリンダ２２から
の反力により僅かに変形して加圧部材２５０の貫通穴２
８２内に膨出させられたリアクションディスク５２と入
力ピストン２３０の端面２８８とが接触してオペレーテ
ィングロッド３０に加えられた力がリアクションディス
ク５２を介してブースタピストンロッド３２に伝達され
る。すなわち、リアクションディスク５２には、前述の
ように、変圧室４２と定圧室４０との圧力差に基づくブ
ースタピストン３６の作動力Ｆb と、ブレーキペダル１
８の踏力に基づく入力ピストン２３０の作動力（入力ピ
ストン２３０に加えられるブレーキ操作力）Ｆp との和
が作用するため、ブースタピストンロッド３２は、これ
らの合力（ブースタピストンロッド３２の駆動力）Ｆmc
によって前進させられ、マスタシリンダ２２の第１加圧
ピストン６８に伝達される。マスタシリンダ２２の第１
加圧ピストン６８には、そのブースタピストンロッド３
２の駆動力Ｆmcに応じたマスタシリンダ圧Ｐmcが発生さ
せられる。マスタシリンダ２２の第１加圧ピストン６８
には、ブレーキ操作力Ｆp がブースタ２０において倍力
されて伝達されるのである。マスタシリンダ２２からの
反力がリアクションディスク５２によりブースタピスト
ン３６と入力ピストン２３０とに分配され、運転者は入
力ピストン２３０に分配された反力をオペレーティング
ロッド３０を介して、マスタシリンダ２２からの反力と
して知覚することができる。オペレーティングロッド３
０ないし入力ピストン２３０がブースタ２０の入力部
材、ブースタピストンロッド３２が出力部材なのであ
る。入力ピストン２３０の端面２８８とリアクションデ
ィスク５２が接触する状態でも、入力ピストン２３０の
端面２８６と加圧部材２５０の端面２５２との間にはク
リアランスが残るように各部材の寸法が設定されてお
り、入力ピストン２３０はブースタピストン３６に対し
て移動可能である。

【００３３】ブースタピストン３６の作動力Ｆb （すな
わちマスタシリンダ２２からの反力のうちブースタピス
トン３６に分配される反力）は、所定の作動力以下とな
るように規制される。本実施形態においては、この所定
の作動力が、定圧室４０に供給されることが予定されて
いる負圧のうちで最も弱い負圧に対応する大きさとされ
ている。ばね部材２５６の予荷重が、ブースタピストン
３６の作動力Ｆb が上記所定の作動力に達するまではば
ね部材２５６が弾性変形せず、所定の作動力に達したと
きに弾性変形する大きさに設定されている。ブースタピ
ストン３６の作動力Ｆb が所定の作動力に達すれば、そ
れに対応するマスタシリンダ２２からの反力により、図
５（ｂ）に示すようにばね部材２５６が急速に弾性変形
させられて加圧部材２５０と入力ピストン２３０とが接
近して当接し、入力ピストン２３０のブースタピストン
３６に対する移動が阻止される。同時に、切換弁４６に
おいては、それまでバキュームバルブ２４４のみに着座
していたコントロールバルブ２４０がエアバルブ２４２
にも着座し、変圧室４２が定圧室４０にも大気にも連通
しない状態となる。これ以降は空気が変圧室４２に流入
しないため、ブースタピストン３６の作動力は増大せ
ず、ブースタ２０が助勢限界に達したことになる。

【００３４】ブースタ２０の助勢限界前には、ブレーキ
操作力Ｆp とマスタシリンダ液圧Ｐmcとの間には次式で
表される関係が成立する。 Ｆp ＝（Ｓ₁ ／Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ）×Ｓ₅ ×（Ｐmc−Ｐmc0 ）・・・・（１） ここで、Ｓ₁ は入力ピストン２３０の端面２８８のリア
クションディスク５２に対する接触面積であり、Ｓ
₂ は、ブースタピストン３６（加圧部材２５０）のリア
クションディスク５２に対する接触面積である。また、
Ｓ₅ は、マスタシリンダ２２の第１加圧室７２側の有効
受圧面積（有効加圧面積）であり、Ｐmc0 は前記ジャン
ピング圧である。（１）式で表される関係が、図６のブ
レーキ操作力Ｆp を横軸に、マスタシリンダ圧Ｐmcを縦
軸にとったグラフにおいて、線分ＡＢで示されている。
なお、点Ａはブースタ２０の助勢限界点であり、点Ｂは
ジャンピング点であって、ジャンピング点Ｂにおけるマ
スタシリンダ圧が上記ジャンピング圧Ｐmc0 である。

【００３５】上記のように、ブースタ２０が助勢限界に
達する以前は、ブレーキペダル１８の操作力が、ブース
タ２０によって倍力されるのであるが、助勢限界に達し
た後はブースタ２０はもはやブレーキ操作力を倍力する
ことはできない。したがって、本液圧ブレーキシステム
においては、ブースタ２０が助勢限界に達すると同時
に、前記増圧装置１５２および補助加圧室９０を含む電
気制御の助勢装置による電気制御助勢が開始される。

【００３６】マスタシリンダ圧センサ２９６により検出
されるマスタシリンダ圧が、助勢限界時におけるマスタ
シリンダ圧である助勢限界時圧に達すれば、ブースタ２
０が助勢限界に達したものとして、ＥＣＵ２９０におい
て助勢制御が開始される。そして、この助勢制御は、ブ
ースタ２０が助勢限界に達した後も、マスタシリンダ圧
がそれ以前と変わりない比率（ブレーキペダル１８のブ
レーキ操作力の増分に対するマスタシリンダ圧の増分比
率）で増加させられるように行われる。増圧装置１５２
により補助加圧室９０の液圧がそのように制御されるの
である。

【００３７】具体的には、ポンプモータ１５６が起動さ
れて増圧用ポンプ１５４により作動液が補助加圧室９０
に向かって圧送されるとともに、圧力制御弁１６０のソ
レノイド１７４の励磁電流が、次式が満たされるように
制御される。 Ｓ₅ ×Ｐmc＝Ｓ₄ ×Ｐassist＋Ｆbmax＋Ｆp ・・・・（２） ただし、Ｐassistは補助加圧室圧、Ｓ₄ はマスタシリン
ダ２２の補助加圧室９０側の有効受圧面積、Ｆbmaxは助
勢限界時のブースタピストン３６の作動力（ブースタピ
ストン作動力の最大値）である。Ｆbmaxは、本実施形態
においては、前述のように、定圧室４０に供給されるこ
とが予定されている負圧のうちで最も弱い負圧に対応す
る大きさに設定される。（２）式の関係は図６のグラフ
において線分ＡＢの延長線で表される。この領域におい
て、Ｆp ／Ｓ₅ は、ブレーキ操作力Ｆp のみで発生させ
られるマスタシリンダ圧であり、Ｆbmax／Ｓ₅ は、助勢
限界時のブースタピストン作動力Ｆbmaxのみで発生させ
られるマスタシリンダ圧であり、Ｐassist×Ｓ₄ ／Ｓ₅
は、電気制御助勢のみで発生させられるマスタシリンダ
圧である。

【００３８】本実施形態においては、前述のように、マ
スタシリンダ圧とブレーキ操作力との間に、ブースタ２
０が助勢限界に達した後も達する前と同じ関係が保たれ
るようにされる。したがって、（１）式を（２）式に代
入すると次式が得られる。 Ｐassist＝［（Ｓ₂ ×Ｓ₅ ）／｛Ｓ₄ ×（Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ）｝］×Ｐmc−Ｆbmax／Ｓ ₄ ＋［（Ｓ₁ ×Ｓ₅ ）／｛Ｓ₄ ×（Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ）｝］×Ｐmc0 ・・・・（３）

【００３９】本実施形態においては、前述のように、ブ
ースタ２０の助勢限界時におけるブースタピストン３６
の作動力Ｆb が所定の値に制限されるため、それに対応
する助勢限界時のマスタシリンダ圧である助勢限界時圧
も所定の値に決まる。図６の助勢限界点Ａにおけるマス
タシリンダ圧として決まるのであり、前記（３）式にお
いてＰassist＝０のときのマスタシリンダ圧に決まるの
であって、次式で表される。 Ｐmc＝｛（Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ）／（Ｓ₂ ×Ｓ₅ ）｝×Ｆbmax−（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）×Ｐmc0 ・・・・（４） つまり、助勢限界時圧は、入力ピストン２３０およびブ
ースタピストン３６の接触面積と、マスタシリンダ２２
の第１加圧室７２側の有効受圧面積と、ブースタピスト
ン３６の作動力の最大値と、ジャンピング圧とにより一
義的に決まるのであり、マスタシリンダ圧がこの（４）
式を満たす値となったとき上記助勢制御が開始される。
なお、厳密には、ばね部材２５６が弾性変形を開始して
から加圧部材２５０が入力ピストン２３０の端面２８６
に当接するまでにブレーキ操作力Ｆp およびマスタシリ
ンダ圧Ｐmcが変化するため、助勢限界点Ａは図６に示す
位置ではない。しかし、ここでは理解を容易にするため
に、マスタシリンダ圧Ｐmcが（４）式を満たす大きさと
なった瞬間に加圧部材２５０と入力ピストン２３０の端
面２８６とが当接するものとする。

【００４０】助勢制御開始後は、前記（３）式により目
標加圧量Ｐassistが決定され、その目標加圧量Ｐassist
に応じて、圧力制御弁１６０のソレノイド１７４に供給
すべき励磁電流である目標電流値が決定される。例え
ば、目標加圧量とソレノイド電流値との関係がテーブル
化されてＥＣＵ２９０のＲＯＭに記憶されており、その
関係に従って目標加圧量に対応する目標電流値が決定さ
れ、ソレノイド１７４に供給されるのである。

【００４１】以上の制御が行われることにより、本実施
形態においてはブースタ２０が助勢限界に到達すると同
時に増圧装置１５２および補助加圧室９０による電気制
御助勢が開始され、しかも、マスタシリンダ圧は助勢限
界到達前と後とで変わらない勾配で増加し、入力ピスト
ン２３０およびオペレーティングロッド３０に対する反
力も一定の勾配で増加する。そのため、運転者にはバキ
ュームブースタ２０による倍力と、増圧装置１５２およ
び補助加圧室９０による電気制御助勢の交替が殆どわか
らず、良好なブレーキ操作フィーリングが得られる。

【００４２】本実施形態によれば、ブースタピストン３
６の作動力の最大値が、定圧室４０の負圧変動にかかわ
らず所定の大きさに抑えられるため、定圧室４０の負圧
が変動してもブースタ２０の助勢限界が変動しない。ま
た、ブースタピストン３６の作動力の制御を、ばね部材
２５６および加圧部材２５０等の簡単な構成で行うこと
ができる。さらに、加圧部材２５０とブースタピストン
３６との離間限度を予荷重が発生する状態で規制するこ
とにより、ブースタピストン３６の作動力が所定の大き
さに達した時速やかに加圧部材２５０が入力ピストン２
３０に当接させられてブースタ２０が助勢限界に達する
ことになり、ブースタピストン３６の作動力の制御精度
が向上する。

【００４３】さらに、ブースタ２０の助勢限界後に電気
制御助勢装置を作動させるために、ブースタ２０の助勢
限界到達を検出するための検出装置として、マスタシリ
ンダ圧センサ２９６を必要とするのみであり、しかも、
マスタシリンダ圧センサ２９６はブレーキ液圧制御のた
めに殆ど不可避的に設けられるものであるため、助勢装
置の制御が簡単になるとともに、安価に目的を達し得
る。

【００４４】以上の説明から明らかなように、加圧部材
２５０，ばね部材２５６および前記離間限度規制装置が
相対移動阻止装置を構成しているのであり、この相対移
動阻止装置は作動力制御装置の一形態である。本実施形
態においては、ブースタピストン３６の作動力Ｆb の上
限値は、ばね部材２５６の予荷重の大きさを変更するこ
とにより変更可能である。

【００４５】上記実施形態のように、加圧部材２５０と
ブースタピストン３６との離間限度をばね部材２５６等
弾性部材に予荷重が発生する状態で規制することは不可
欠ではない。その一例を図９に示す。なお、本実施形態
においては、図１ないし図６に示す実施形態と同様に構
成される部分については、同じ符号を付し説明を省略す
る。図９に示すバキュームブースタ６００（以下、ブー
スタ６００と略称する。）においては、ブースタピスト
ン３６の出力側端部２２０と加圧部材２５０の端面２５
２との間に弾性部材としてのばね部材６１０が配設され
ている。ばね部材６１０は、ばね部材２５６と同様、複
数の皿ばねが交互に逆向きとなるように直列に重ね合わ
されて構成されている。ばね部材６１０は、ブースタ６
００の非作動状態においては自由状態となるように配設
されている。

【００４６】前記実施形態と同様、オペレーティングロ
ッド３０がブースタピストン３６に対して相対的に前進
させられ、変圧室４２が大気に連通させられれば、ブー
スタピストン３６が作動させられる。ブースタピストン
３６の作動力がばね部材６１０および加圧部材２５０を
介してリアクションディスク５２に伝達される。作動初
期状態において発生するジャンピング圧については、前
記実施形態と同じであるため、ここでは説明を省略す
る。その後は、入力ピストン２３０の端面２８８がリア
クションディスク５２に接触し、ブースタピストン３６
の作動力と、入力ピストン２３０のブレーキ操作力との
合力によってブースタピストンロッド３２が前進させら
れ、マスタシリンダ２２に液圧が発生させられる。入力
ピストン２３０の端面２８８とリアクションディスク５
２とが接触する状態でも、入力ピストン２３０の端面２
８６と加圧部材２５０の端面２５２との間にはクリアラ
ンスが残されている。

【００４７】ブースタピストンロッド３２の駆動力が増
加すれば、マスタシリンダ２２からの反力によりばね部
材６１０が弾性変形させられ、加圧部材２５０の端面２
５２が入力ピストン２３０の端面２８６に接近し、やが
て両者のクリアランスが０となって当接し、入力ピスト
ン２３０のブースタピストン３６に対する移動が阻止さ
れる。同時に、切換弁４６が変圧室４２を定圧室４０に
も大気にも連通しない状態となり、変圧室４２への空気
の流入が阻止される。したがって、ブースタピストン３
６の作動力は増大せず、ブースタ６００が助勢限界に達
したことになる。ブースタピストン３６の作動力が、ば
ね部材６１０のばね定数と、端面２５２と端面２８６と
のクリアランスの大きさとによって所定の大きさ以下に
制御される。本実施形態においては、この作動力の上限
値が、定圧室４０に供給されることが予定されている負
圧のうちで最も弱い負圧に対応する大きさとなるよう
に、ばね部材６１０のばね定数，端面２５２と端面２８
６とのクリアランスの大きさ等の諸元が選定されてい
る。このように本実施形態によれば、ばね部材６１０に
予荷重を付与する手段（例えば、前記実施形態における
ピン部材２６０，止め輪２６２，ピン穴２６６等）を必
要としない分だけ簡単な構成でブースタピストン３６の
作動力を制御することができる。ブースタ６００が助勢
限界に達した後の電気制御助勢については、前記実施形
態と同様であるため、説明を省略する。ブースタピスト
ン３６の作動力の上限値は、ばね部材６１０のばね定数
と端面２５２，２８６同士のクリアランスとの少なくと
も一方を変更することにより、適宜の値に設定可能であ
る。

【００４８】ブースタピストンの作動力の制御を、変圧
室と定圧室との圧力差を制御する形式の作動力制御装置
により行ってもよい。その一例を図７に示す。図７に本
実施形態におけるバキュームブースタ３１０（以下、ブ
ースタ３１０と略称する。）を示す。ブースタ３１０
は、中空のケーシング３１２を備えている。ケーシング
３１２内の空間は、ブースタピストン３１４によりマス
タシリンダ側の定圧室３１６とブレーキペダル側の変圧
室３１８とに仕切られている。マスタシリンダは、図１
〜図６に示す実施形態におけるマスタシリンダ２２と同
様に構成されている。定圧室３１６は、常時負圧源に接
続されている。ブースタピストン３１４は、マスタシリ
ンダ側において、ゴム製のリアクションディスク３２０
を介してブースタピストンロッド３２２と連携させられ
ている。ブースタピストンロッド３２２は、ブースタピ
ストン３１４の作動力をマスタシリンダの第１加圧ピス
トンに伝達する。

【００４９】定圧室３１６と変圧室３１８との間に切換
弁３２４が設けられ、変圧室３１８を、定圧室３１６に
連通する状態と、大気に連通する状態と、いずれにも連
通しない状態とに切り換える。切換弁３２４は、オペレ
ーティングロッド３２６とブースタピストン３１４との
相対移動に基づいて作動するものであり、コントロール
バルブ３２８，エアバルブ３３０，バキュームバルブ３
３２およびコントロールバルブスプリング３３４等を備
えている。エアバルブ３３０は、コントロールバルブ３
２８と共同して変圧室３１８の大気に対する連通・遮断
を制御するものであり、オペレーティングロッド３２６
と連携させられている。エアバルブ３３０は、オペレー
ティングロッド３２６により前記リアクションディスク
３２０に押しつけられる入力ピストン３３６と一体に形
成されているのである。オペレーティングロッド３２６
のエアバルブ３３０側とは反対側の端部は、前記ブレー
キペダル１８に連結されている。コントロールバルブ３
２８はコントロールバルブスプリング３３４により、オ
ペレーティングロッド３２６に対してエアバルブ３３０
に着座する向きに付勢されている。バキュームバルブ３
３２は、コントロールバルブ３２８と共同して変圧室３
１８の定圧室３１６に対する連通・遮断を制御するもの
であり、ブースタピストン３１４と一体的に移動可能に
設けられている。

【００５０】定圧室３１６と変圧室３１８とは、それぞ
れケーシング３１２に設けられたポート３４０，３４２
および連通路３４４によって互いに連通させられ、連通
路３４４の途中には、開閉弁３４６が設けられている。
開閉弁３４６は、常閉のパイロット式開閉弁であり、定
圧室３１６と変圧室３１８との差圧が設定開弁圧に達す
るまでは、定圧室３１６と変圧室３１８とが遮断され、
上記差圧が設定圧に達すると、開閉弁３４６が開かれて
定圧室３１６と変圧室３１８とが連通させられる。この
設定開弁圧は、変圧室３１８と定圧室３１６との圧力差
の上限値であり、ブースタピストン３１４の作動力の最
大値が所定の大きさに規制される。本実施形態において
は、この差圧の上限値が、定圧室３１６に供給されるこ
とが予定されている負圧のうちで最も弱い負圧に対応す
る大きさとされている。

【００５１】本実施形態では、前記実施形態と同様に、
入力ピストン３２６のブースタピストン３１４に対する
前進によってコントロールバルブ３２８がバキュームバ
ルブ３３２に着座し、エアバルブ３３０がコントロール
バルブ３２８から離間した状態で、変圧室３１８が大気
に連通させられ、変圧室３１８と定圧室３１６とに差圧
が発生してブースタピストン３１４が作動させられる。
両室３１６，３１８の差圧が開閉弁３４６の設定開弁圧
に達すると、開閉弁３４６が開かれて変圧室３１８が定
圧室３１６と連通させられる状態となり、変圧室３１６
の昇圧が阻止される。したがって、ブースタピストン３
１４の作動力は増大せず、ブースタ３１０が助勢限界に
達したことになる。開閉弁３４６が、作動力制御装置の
一形態としての最大圧力差規制装置を構成している。

【００５２】本実施形態によれば、ブースタピストン３
１４の作動力の制御が、定圧室３１６と変圧室３１８と
の差圧の上限の規制により行われる。定圧室３１６の負
圧変動にかかわらず、ブースタピストン３１４の作動力
が所定の大きさ以下に制御されるため、ブースタ３１０
の助勢限界が変動しない。また、上記作動力の制御を開
閉弁３４６等の簡単な構成で行うことができる。なお、
助勢限界到達後の電気助勢制御については、前記各実施
形態と同様にして行われるため、説明を省略する。開閉
弁３４６に代えて、開弁圧を制御可能な電磁開閉弁とし
てもよい。

【００５３】上記各実施形態においては、電気助勢制御
が増圧装置１５２および補助加圧室９０により行われる
ようになっていたが、ポンプによってアンチロック制御
用のリザーバあるいはマスタシリンダから作動液を汲み
出してホイールシリンダに供給する形式の増圧装置によ
って行われるようにすることも可能である。その一例を
図８に示す。

【００５４】本実施形態の液圧ブレーキシステムにおい
て、ブレーキペダル４００の踏力は、ブースタ４０２に
より倍力され、その倍力された踏力に応じた液圧が液圧
源たるマスタシリンダ４０４に発生させられる。ブース
タ４０２はバキュームブースタであり、前記ブースタ２
０，３００または６００と同様に構成されている。ま
た、マスタシリンダ４０４は、ハウジングに第１，第２
加圧ピストン４０６，４０８が互いに直列にかつ個別に
摺動可能に嵌合されることにより、ハウジング内に２つ
の互いに独立の加圧室が形成されたタンデム型である。
このマスタシリンダ４０４は、前記マスタシリンダ２２
とは異なり、補助加圧室は有さず、ブースタ４０２のブ
ースタピストンロッドは、第１加圧ピストン４０６に軸
方向に相対移動可能に嵌合され、ブースタ４０２により
倍力されたブレーキペダル４００の踏力は、第１加圧ピ
ストン４０６に伝達される。

【００５５】マスタシリンダ４０４の一方の加圧室に発
生させられた液圧は、主通路４１０により、左前輪４１
２および右後輪４１４をそれぞれ制動するブレーキ４１
６，４１８のブレーキシリンダたるフロントホイールシ
リンダ４２０，リヤホイールシリンダ４２２に供給さ
れ、他方の加圧室に発生させられた液圧は、主通路４２
６により、右前輪４２８および左後輪４３０をそれぞれ
制動するブレーキ４３２，４３４のブレーキシリンダた
るフロントホイールシリンダ４３６，リヤホイールシリ
ンダ４３８に供給される。本実施形態の液圧ブレーキシ
ステムは、ダイアゴナル２系統式なのである。これら２
つの系統は同様に構成されており、左前輪−右後輪系統
を代表的に説明し、右前輪−左後輪系統については、そ
の構成要素に左前輪−右後輪系統の構成要素と同じ符号
を付して対応関係を示し、説明を省略する。

【００５６】上記主通路４１０は、基幹通路４４０と２
本の分岐通路４４２とを有し、各分岐通路４４２の先端
にホイールシリンダ４２０，４２２が接続されており、
これら分岐通路４４２の途中にはそれぞれ、アンチロッ
ク制御を行うべく、電磁弁装置４４４が設けられてい
る。これら電磁弁装置４４４はそれぞれ、常開の電磁開
閉弁である増圧弁４４６および常閉の電磁開閉弁である
減圧弁４４８を有し、これら増圧弁４４６，減圧弁４４
８の開閉の組合わせにより、ホイールシリンダ圧が増
大，減少，保持される。ホイールシリンダ４２０，４２
２から減圧弁４４８を経てリザーバ４５０に排出された
作動液は、ポンプモータ４５２により駆動されるポンプ
４５４により汲み上げられて主通路４１０に戻される。

【００５７】リザーバ４５０は、作動液を付勢手段とし
てのスプリングによって圧力下に収容するものであり、
ポンプ通路４６０により、ポンプ４５４の吸入側に接続
されている。ポンプ４５４の吸入側には逆止弁である吸
入弁４６２、吐出側には逆止弁である吐出弁４６４がそ
れぞれ設けられている。ポンプ４５４の吐出側を主通路
４１０に接続する補助通路４６６には、絞りとしてのオ
リフィス４６８と固定ダンパ４７０とがそれぞれ設けら
れており、それらにより、ポンプ４５４の脈動が軽減さ
れる。ポンプ４５４は、アンチロック制御中、作動液を
リザーバ４５０から汲み上げて主通路４１０に還流させ
る。

【００５８】前記主通路４１０には、補助通路４６６と
の接続点とマスタシリンダ４０４との間の部分に圧力制
御弁４８０が設けられており、ホイールシリンダ４２
０，４２２にマスタシリンダ圧より高い液圧を発生さ
せ、電気制御助勢が行われるようにされている。圧力制
御弁４８０の構成は、前記圧力制御弁１６０と同じであ
り、詳細な図示および構成の説明を省略し、作用を簡単
に説明する。

【００５９】この圧力制御弁４８０においては、ソレノ
イドが励磁されない非作用状態では、スプリングの弾性
力によって弁子が弁座から離間させられ、それにより、
主通路４１０においてマスタシリンダ側とホイールシリ
ンダ側との間での双方向の作動液の流れが許容され、そ
の結果、ブレーキ操作が行われれば、ホイールシリンダ
圧がマスタシリンダ圧と共に変化させられる。

【００６０】ソレノイドが励磁される作用状態では、弁
子が弁座に着座させられる。ポンプ４５４の吐出圧、す
なわちホイールシリンダ圧が小さい間は圧力制御弁４８
０は閉じており、ポンプ４５４からの作動液がマスタシ
リンダ４０４に逃げることが阻止され、ポンプ４５４の
吐出圧が増加し、ホイールシリンダ４２０，４２２にマ
スタシリンダ圧より高い液圧が発生させられる。ポンプ
４５４の吐出圧、すなわちホイールシリンダ圧が更に増
加すれば、圧力制御弁４８０が開き、ポンプ４５４から
の作動液がマスタシリンダ４０４に逃がされ、その結
果、ポンプ４５４の吐出圧、すなわちホイールシリンダ
圧がそれ以上増加することが防止される。ホイールシリ
ンダ４２０，４２２には、マスタシリンダ４０４に対し
て、ソレノイドの励磁により弁子を弁座に着座させる力
に基づく差圧分、高い液圧が発生させられることにな
る。本実施形態においては、圧力制御弁４８０，ポンプ
４５４，ポンプモータ４５２を含んで増圧装置が構成さ
れている。ポンプ４５４およびポンプモータ４５２は、
アンチロック制御と増圧との両方に用いられるのであ
る。

【００６１】圧力制御弁４８０には、バイパス通路４８
６が設けられており、そのバイパス通路４８６の途中に
逆止弁４８８が設けられている。万が一、ブレーキペダ
ル４００の踏込み時に圧力制御弁４８０内の可動部材に
生ずる流体力によって圧力制御弁４８０が閉じることが
あっても、マスタシリンダ４０４からホイールシリンダ
４２０，４２２へ向かう作動液の流れが確保されるよう
にするためである。圧力制御弁４８０にはさらに、それ
に並列にリリーフ弁４９０も設けられており、ポンプ４
５４による吐出圧が過大となることが防止される。

【００６２】ポンプ４５４は、アンチロック制御中，助
勢制御中に作動し、助勢制御の実行中であれば、リザー
バ４５０から作動液を汲み上げ、その作動液を各ホイー
ルシリンダ４２０，４２２に吐出することによって各ホ
イールシリンダ４２０，４２２を増圧する。しかし、ア
ンチロック制御が実行されていない場合には、リザーバ
４５０に汲み上げるべき作動液が存在しないのが普通で
あり、助勢制御の実行を確保するためには、アンチロッ
ク制御の実行の有無を問わず、リザーバ４５０に作動液
を補給することが必要となる。そのため、本実施形態に
おいては、基幹通路４４０のうちマスタシリンダ４０４
と圧力制御弁４８０との間の部分から延びてリザーバ４
５０に至る補給通路４９４が設けられている。

【００６３】補給通路４９４の途中に流入制御弁４９６
が設けられている。流入制御弁４９６は、マスタシリン
ダ４０４からリザーバ４５０への作動液の補給が必要で
あるときには開状態となり、マスタシリンダ４０４から
リザーバ４５０への作動液の流れを許容し、一方、マス
タシリンダ４０４からリザーバ４５０への作動液の補給
が必要ではないときには閉状態となり、マスタシリンダ
４０４からリザーバ４５０への作動液の流れを阻止し、
マスタシリンダ４０４による昇圧を可能とする。本実施
形態においては、流入制御弁４９６が常閉の電磁開閉弁
とされている。助勢制御が行われるとき、流入制御弁４
９６は、アンチロック制御が行われていなければ開か
れ、アンチロック制御が行われていてもリザーバ４５０
に作動液がなければ開かれ、リザーバ４５０に作動液が
あれば開かれないようにされる。

【００６４】また、ポンプ通路４６０のうち補給通路４
９４との接続点とリザーバ４５０との接続点との間の部
分に、補給通路４９４からリザーバ４５０に向かう作動
液の流れを阻止し、その逆向きの流れを許容する逆止弁
４９８が設けられている。そのため、主通路４１０のう
ち、圧力制御弁４８０より上流側の部分内の高圧の作動
液は、リザーバ４５０により低圧にされずに、ポンプ４
５４により汲み上げられ、比較的少ない電気エネルギに
よりホイールシリンダ４２０，４２２の液圧を十分に高
くすることができる。

【００６５】本液圧ブレーキシステムのＥＣＵ５００
は、前記ＥＣＵ２９０と同様に構成されている。コンピ
ュータには、マスタシリンダ圧センサ５０４および車輪
速センサ５０６が接続されている。これらはそれぞれ、
前記マスタシリンダ圧センサ２９６および車輪速センサ
２９８と同様に構成されている。ＥＣＵ５００にはま
た、駆動回路を介して増圧弁４４６等の各種アクチュエ
ータが接続されている。

【００６６】本実施形態において助勢制御は、ブースタ
２０（ブースタ３１０，６００）が助勢限界に達した状
態で行われる。例えば、図１〜図６に示す実施形態のよ
うにして、マスタシリンダ圧センサ５０４により検出さ
れる実マスタシリンダ圧が助勢限界時圧に到達すれば、
電気制御による助勢が開始される。この助勢制御におい
て、ホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧
（助勢差圧と称する）を、ブースタ２０（ブースタ３１
０，６００）が助勢限界に達した後も達する前と同じ勾
配でホイールシリンダ圧が増大させられる大きさに制御
する。この助勢制御は、例えば、次のようにして行うこ
とができる。マスタシリンダ圧と助勢差圧との間、助勢
差圧とソレノイド１７４の励磁電流との間等にはそれぞ
れ特定の関係があるため、それらの関係をそれぞれテー
ブル化してコンピュータのＲＯＭに記憶させておき、マ
スタシリンダ圧センサ５０４により検出されるマスタシ
リンダ圧に基づいて上記助勢差圧，励磁電流等が決定さ
れ、ポンプモータ４５２が起動されるとともに圧力制御
弁４８０のソレノイド１７４が励磁され、ホイールシリ
ンダ４２０，４２２，４３６，４３８に作動液が供給さ
れるようにするのである。

【００６７】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記
〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識
に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるバキュームブースタ
を備える液圧ブレーキシステムの概略的な構成を示す系
統図である。

【図２】上記液圧ブレーキシステムにおける圧力制御弁
の構造および作動を説明するための正面断面図である。

【図３】上記バキュームブースタを示す側面断面図であ
る。

【図４】上記バキュームブースタの一部を拡大して示す
側面断面図である。

【図５】上記バキュームブースタの作動を説明するため
の側面断面図である。

【図６】上記液圧ブレーキシステムにおけるブレーキ操
作力Ｆp とマスタシリンダ圧Ｐmcとの関係を示すグラフ
である。

【図７】本発明の別の実施形態であるバキュームブース
タを示す側面断面図である

【図８】本発明の別の実施形態である液圧ブレーキシス
テムの概略的な構成を示す系統図である。

【図９】本発明のさらに別の実施形態であるバキューム
ブースタを示す側面断面図である。

【符号の説明】

２０，３１０，６００：バキュームブースタ ３０，
３２６：オペレーティングロッド ３２，３２２：ブ
ースタピストンロッド ３４，３１２：ケーシング
３６，３１４：ブースタピストン ４０，３１６：
定圧室 ４２，３１８：変圧室 ４６，３２４：切
換弁 ５２：リアクションディスク ２３０，３３６：入力ピストン ２５０：加圧部材
２５６，６１０：ばね部材 ２６０：ピン部材
２６２：止め輪 ３４６: 開閉弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、そのケーシング内を定圧
   室と変圧室とに仕切る状態で、かつ、軸方向に移動可能
   に設けられ、常時負圧が供給される定圧室と、圧力が変
   えられる変圧室との圧力差に基づく作動力で作動するブ
   ースタピストンと、 そのブースタピストンに対して相対移動可能に設けられ
   た入力部材と、 その入力部材のブースタピストンに対する相対移動に応
   じて、前記変圧室を前記定圧室に連通する状態と、大気
   に連通する状態と、いずれにも連通しない状態とに切り
   換える切換弁と、 前記入力部材に加えられる操作力と前記ブースタピスト
   ンの作動力との和に相当する駆動力を出力する出力部材
   と、 前記ブースタピストンの作動力を前記定圧室の負圧変動
   にかかわらず所定の大きさ以下に制御する作動力制御装
   置とを含むことを特徴とするバキュームブースタ。
2. 【請求項２】 前記所定の大きさが、前記定圧室に供給
   されることが予定されている負圧のうちで最も弱い負圧
   に対応する大きさ以下の範囲で選定された大きさである
   請求項１に記載のバキュームブースタ。
3. 【請求項３】 前記作動力制御装置が、前記ブースタピ
   ストンの作動力が前記所定の大きさに達した状態で前記
   入力部材の前記ブースタピストンに対する相対移動を阻
   止する相対移動阻止装置を含む請求項１または２に記載
   のバキュームブースタ。
4. 【請求項４】 前記ブースタピストン、入力部材および
   出力部材により囲まれた空間に配設されたリアクション
   ディスクを含み、かつ、 前記相対移動阻止装置が、 前記ブースタピストンおよび入力部材に対して相対移動
   可能に、かつ、前記リアクションディスクの入力部材と
   接触する部分以外の部分に接触する状態で設けられた加
   圧部材と、 その加圧部材と前記ブースタピストンとの間に配設さ
   れ、両者を互いに離間させる向きの弾性力を発生する弾
   性部材とを含み、かつ、前記ブースタピストンの作動力
   が前記所定の大きさに達した状態で、前記加圧部材が、
   前記弾性部材の弾性変形を伴って、前記入力部材と当接
   する請求項３に記載のバキュームブースタ。