JPS59118559A - 自動車の電磁サ−ボブレ−キ装置 - 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】 本発明は自動車の電磁サーボブレーキ装置、すなわち電
磁力を利用してアシスト力を得るブレーキ装置に関する
ものである。

自動車のブレーキには、ブレーキペダルの踏込力にアシ
スト力を加える倍力装置が偏見られるが、従来のこの種
の装置はエンジンの吸入負圧を利用したものが一般的で
ある。これは、ブレーキマスクシリンダとブレーキペダ
ルの間に介設され、ブレーキペダルの踏込時に負圧によ
ってマスクシリンダのピストンを作動させるようにした
ものである。

しかし、このような倍力（サーボ）ブレーキでは、エン
ジン吸入負圧の調整か困難なため倍力特性を任意に設定
することができず、そのため、例えばブレーキペダルの
踏込み量に応じて制動力を増大させる等、最適の操作性
を得るためのきめ細かな制御を行うことができない。し
かも、走行中におけ′るエンジンが停止した状態での制
動操作時には倍力作用が得られず、また、吸入負圧の存
在しない過給機付エンジンを搭載した自動車や電気自動
車等には適用できない。

そこで、負圧に代えて電磁力を利用した電磁サーボブレ
ーキ装置か考えられる。すなわち、ブレーキペダルの踏
込みによりオンするＫｍ石をブレーキマスクシリンダの
ブツシュロッドに固定した磁性部材に作用せしめ、ブレ
ーキペダルの踏込みに応答して電磁力によるアシスト力
を得るサーボ（倍力）ブレーキ装置が考えられる。この
ような電磁サーボブレーキでは例えば踏込ストロークを
電気的に検出し、その検出したストロークに応じて電磁
石への供給電流を調整することによって、踏込ストロー
クの大きさに応じた倍力特性を得ることができる。（％
願昭５７−１３９６２９号）この方式では、踏込ストロ
ークに応じた望ましい倍力特性が得られ、しかも工／ジ
ン負圧を利用していないのでエンジンの停止中でも倍力
されたブレーキ力が得られ、従来の負圧を利用したもの
に比して実用上利点の大きいサーボブレーキが得られる
。

ところで、この電磁サーボブレーキではブレーキマスク
シリンダのブツシュロッドに電磁力を＠接作用させて補
助力を得ているため、電磁手段とマスクシリンダを一体
として取付ける必要がある。そのため、電磁手段の取付
位置が制約され、またマスクシリンダの取付スペースを
大きくとらねばならず、車を小型・軽量イ、ヒしたいと
いう要望に反するということになる。さらに、ブレーキ
シュー摩耗、オイル失陥等により、ブツシュロッドのス
トローク変化や位置ずれが生じた場合、上記のようにブ
ツシュロッドとｗ、ｉ手段とを直結するタイプでは電磁
力の特性が設計したものと異なってくる。このため、電
磁手段の位置をブツシュロッド位置変化等に応じて調整
するだめの被雑な調ｇ１機構を必要とするという問題も
ある。

本発明は以上のような問題に鑑み、電磁力をブレーキの
倍力装置に利用した電磁サーボブレーキ装置において、
電磁手段とブレーキマスクシリンダとを離れた装置に取
付けられるようにするとともに、マスクシリンダのブツ
シュロッドの位置ずれ等が生じても、電磁手段の補助力
には影響が及ばないようにする電磁サーボブレーキ装置
を提供することを目的とする。

すなわち、本発明はブレーキペダルにががる踏力に応じ
て電磁石に電流を流して電磁力を発生させ、この電磁力
によりアシスト用シリンダアセンブリを作動させて得た
アシスト油圧を用いてブレーキ制動油圧を高めブレーキ
ペダルの踏力を倍力するとともに、マスクシリンダの制
動油圧（反力）と踏力の比を一定にする制御を行なうよ
うにした電磁サーボブレーキ装置を提供することを目的
とするものである。

本発明の電磁サーボブレーキ装置は、アシスト油圧を得
るアシスト用シリンダアセンプリと、このアセンブリの
アシスト用ピストンの駆動力を発生する電磁手段と、ブ
レーキペダル踏力検出手段と、マスクシリンダの制動油
圧検出手段と、雨検出手段からの出力を受け、両出力を
所定の倍力関係を保つように上記電磁手段を制ｒｌ［Ｉ
Ｉする手段とからなり、上記アシスト油圧を補助力とし
てマスクシリンダのピストンに作用させることにより、
もしくはこのアシスト油圧を直接ブレーキ制動油圧ライ
ンに作用させることにより、ブレーキ制動油圧を高めて
上記所定の倍力関係を得るようにしたことを特徴とする
ものである。

また、本発明の好ましい実施例によれば、ブレーキペダ
ルに連結されるオペレーティングロッドとマスクシリン
ダのピストンとの向かい合うそれぞれの端部に導電板を
それぞれ固定し、これらの導電板の間にブレーキ踏力な
検出するための感圧ゴムシートを挾持するとともに、こ
れらの導電板に検出用出力端子を設け、この出力端子の
一方はアースし、他方は制御回路に接続する。さらに、
制動油圧検出手段としての圧力センサの出力端子も一方
をアースし、他方を制御回路に接続してお　゛す、この
圧力センサよりの出力と上記ブレーキ踏力検出用感圧ゴ
ムシートからの信号を受けて上記制御回路によりアシス
ト油圧を得るだめの電磁手段を制御するようにしている
。

本発明の電磁サーボブレーキ装置によれば、電磁手段の
電磁力によりアシスト用ピストンを駆動してアシスト用
シリンダアセンブリからアシスト油圧を得たうえ、この
アシスト油圧をマスクシリンダのピストン押力の補助と
して作用させたり、ブレーキ制動油圧ラインに直接作用
させたりして倍力を得るようになっており、アシスト用
シリンダアセンブリと電磁手段を直結してここで発生し
たアシスト油圧をホース、チューブ等によりマスクシリ
ンダもしくはブレーキ制動油圧ラインに供給することが
できるので、アシスト用シリンダアセ／プリと直結した
電磁手段は取付位置を比較的自由に選べるという利点が
あり、マスクシリンダも電磁手段が直結していないので
コンパクトにすることができる。さらに、ブレーキシュ
ー摩耗、オイル失陥等が生じた時、マスクシリンダのビ
ストンストローク変化、位置すれとなって表われるので
これを調整すればより、電磁手段と直結するアシスト用
ピストンは調整不要であり、調整機構が簡単になる。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。本発明の
篭輯サーボブレーキ装置はアシスト油圧をマスクシリン
ダのピストン押力の補助として用いる形式と、ブレーキ
制動油圧ラインに直接作用させる形式とがあり、前者の
例を第１図に、後者の例を第４図に示す。

第１図について、以下第２図および第３図とともに詳細
に説明する。

ブレーキペダル１に連結軸１ａを介してオペレーティン
グロッド２が連結さ′れ、この先端に導電板２ａが一体
的に固定される。一方、ブレーキマスクシリンダのピス
トン３がオペレーティングロッド２と同軸に配され、そ
のオペレーティングロッド側端部に導電板３ａが１足さ
れ、両導電板２ａ、３ａは平行に配置されてその間に感
圧ゴムシー）Ａが挾持される。これら２枚の導電板２ａ
、３ａには出力端子か設けられいずれか一方がアースさ
れるとともに他方の出力端子ａが設けられている導電板
とこれが固定されているロッド（もしくはピストン）と
は互いに絶縁されている。

（本実施例ではオペレーティングロッド側の出力端子か
アースされ、マスクシリンダのピストン３と導電板３ａ
とが絶縁されている。）マスクシリンダ４の油室は、ピ
ストン３によって制動油室４ａと背圧油室４ｂとに分け
られ、制動油室４ａ内に置かれたスプリング５はピスト
ン３を図中右方すなわちブレーキペダルを押し戻す方向
へ付勢しているとともに、マスクシリンダ４に設けられ
た圧力センサＢはその一部（センサ部）が制動油室４ａ
と通じている。

一方、上記マスクシリンダ４と２本のホース（またはチ
ューブ）６ａ、６ｂにより連絡するアシスト用シリンダ
アセンブリ７は、アシスト用シリンダ７ａ、アシスト用
ピストン７ｂ、スプリング７Ｃおよびアシスト用シリン
ダ７ａとアシスト用ピストン７ｂで形成するアシスト用
油室７ｄからなり、アシスト用シリンダ７ａから外方へ
突出するアシスト用ピストン７ｂの端部が゛電磁手段８
の磁性部材８Ｃと直結している。この磁性部材８Ｃは軸
方向に後動可能であり、この磁性部材８Ｃの周囲には電
磁コイル８ｂを収容した鉄製のケース８ａが固定して配
され、電磁コイル８ｂへの通電により電磁力によって磁
性部材８Ｃを図中左方（アシスト用ピストン７ｂを押す
方向）へ移動せしめるようになっている。このように、
ケース８ａ、電磁コイル８ｂ、および磁性部材８Ｃから
なる電磁手段８を通電することによってアシスト用ピス
トン７ｂが駆動され、アシスト用シリンダアセンブリ７
のアシスト用油室７ｄ内に油圧を発生させることができ
る。電磁手段８が通電していない時は、スプリング７Ｃ
によってピストン７ｂを介して磁性部材８Ｃが右方へ戻
される。

上記感圧ゴムシー）Ａの抵抗値はブレーキペダル踏力に
よって生じる圧力に反比例し、圧力センサＢの抵抗値は
制動油室４ａの油圧に反比例する。ここで比較しやすい
ように、ブレーキペダル踏力のみによって制動油室４ａ
に生ずる油圧（背圧油室４ｂの油圧が零の時であり、感
圧ゴムシートＡに作用する圧力に比例する）と感圧ゴム
シー）Ａの抵抗値の関係を考えると、第３図において（
Ａ）の直線で示すように圧力の増加とともに抵抗を低下
させるような感圧電気特性となる。また、圧力センサＢ
の抵抗値と制動油室４ａの油圧との関係も第３図で（Ｂ
）の直線で示すように、圧力の増加とともに抵抗を低下
させるような感圧電気特性を有する。但し、圧力が零（
ブレーキペダル踏力およびアシスト油圧が共に零）の時
は両方の抵抗値はｒｏで等しいが、圧力の増加に応じた
抵抗値の低下率は異なり、感圧ゴムシートへの方が低下
率が大きい。例えば、本例では感圧ゴムシー）Ａの方の
低下率が圧力センサＢの約２倍になっている。

このような感圧ゴムシー）Ａを挾む導電板２ａ、３ａの
アースされていない出力端子ａおよび上記圧力センサＢ
のアースされていない出力−子すを、第２図に示すよう
にそれぞれ抵抗値の等しい抵抗ＥおよびＦを介して電源
Ｖｃｃと接続する。この出力端子ａ、ｂは、端子ａが（
−）側、端子すが（＋）側になるようにして比較器１１
の入力側に接続している。

この比較器１１の出力はトランジスタ１２のベースに接
続され、このトランジスタのエミッタをアースし、コレ
クタを電磁コイル８ｂの出力端子ｄＫ＆続している。さ
らに、この電磁コイル８ｂのもう一方の出力端子Ｃは電
源Ｖｃｃと接続している。

以上のように構成した電磁サーボブレーキ装置において
、ブレーキペダル１に踏力が作用していない時は、感圧
ゴムシー）Ａの圧力も制動油％４ａの油圧も零であり、
感圧ゴムシー）Ａおよび圧力センサＢの抵抗値は、第３
図で示すようにｒＯである。よって、第２図の回路図で
示す出力端子ａ、ｂの電圧ｅａ、ｅｂは等しくなる。す
なわち−Ｗ１軒捧１１の入力が等しくなりこの出力はＬ
ｏｗレベルとなるので、トランジスタ１２はＯＦ’Ｆと
なり電磁コイル８ｂも通電されない。（このため、アシ
スト油圧も発生しない。） 次に、ブレーキペダルをある一定の力で踏んだ時を考え
る。この踏力によって生じる制動油室４ａの油圧をＰａ
とすると、電磁手段８が作動していない時は、第３図か
られかるように感圧ゴムシー）Ａの抵抗値がｒｌ、圧力
センサＢの抵抗値がｒ２となる。ｒ＋）ｒｉのため、感
圧ゴムプレー）Ａの出力端子ａおよび圧力センサＢの出
力端子の電圧ｅ３およびｅｂはｅｂ＞ｅａとなる。よっ
て比較器１１の出力はＨｉ　ＧＨレベルとなり、トラン
ジスタ１２がＯＮとなって電磁コイル８ｂが通電される
。このため、第１図において磁性部材８Ｃが図中左方に
動かされ、アシスト用ピストン７ｂを押し、アシスト用
油室７ｄにアシスト油圧を発生させる。このアシスト油
圧がホース６ｂによって背圧油室４ｂに伝えられ、ここ
に発生する油圧でピストン３が図中左方へ押される。

このため制動油室４ａの油圧は上昇しブレーキ力が増す
とともに圧力センサＢの抵抗値は小さくなる。一方、感
圧ゴムシー）Ａの抵抗値はブレーキ踏力か一定のため変
化しないため、二ｌの１軒疫雰・′１１の入力電圧はｅ
ａがそのままでｅｂのみ小さくなる。そして、ｅａ＝　
ｅｌ）となった時点でこの−＝　ｙｙ・軟」駄Ｚ出力が
Ｌｏｗレベルとなりトランジスタ１２がＯＦＦとなって
電磁コイル８ｂもＯＦＦとなる。このため、アシスト油
圧は下がるがアシスト油圧が下がると制動油圧が下がり
ｅａ＜ｅｂとなり、電磁コイルが通電されるため、制動
油室４ａの油圧は圧力センサＢの抵抗値によって決まる
出力端子すの電圧ｅｂがｅｂ＝ｅａとなる点に収束する
よう制御される。すなわち、第３図において点（Ｐａ、
ｒ２）からａ　＜’ｓ）上を右下方へ移動して、感圧ゴ
ムシー）Ａの抵抗値ｒ１と抵抗値が等しくなる点（Ｐｂ
、ｒｘ）に収束するように制御される。

以上のようにして、ブレーキ踏力により発生する相当油
圧Ｐａが、電磁手段により得られたアシスト油圧を補助
として、圧力Ｐｂに倍力することができる電磁サーボブ
レーキ装置を得ることができる。

上記実施例は、アシスト油圧をマスクシリンダのピスト
ン押力の補助力として利用する形式であるが、第４図に
アシスト油圧を直接制動油圧ラインに作用させる形式の
実施例を示す。

ブレーキペダル１、オペレーティングロッド２、両側に
導電板を有する感圧ゴムシートＡ１　ピストン３、およ
びマスクシリンダ４は第１図に示す構成と同じであり同
一番号を付し作動の説明は省略する。（本図では感圧ゴ
ムシートの両側の導電板を図示していないが、第１図と
全く同じ構造である。）さらに、アシスト用シリンダア
センブリ７および電磁手段８も第１図と同じ構成であり
、作動の説明は省略する。ここで、電磁手段８により駆
動されアシスト用シリンダアセンブリ７において発生す
るアシスト油圧はチェックパルプ１４を介して制動油圧
ライン１９に加わる。このため、ブレーキペダル１をあ
る一定の力で踏むと、感圧ゴムシートＡにその力が加わ
り抵抗値が変化する。この感圧電気特性を、制動油圧ラ
イン１９に設けた圧力センサＢの感圧電気特性と比較で
きるように変換回路１５にて踏力をマスタシリンダ発生
油圧に変換する。

このため感圧ゴムシー）Ａの出力が変換器１５に入り変
換された後比較器１６に出力される。

この変換器１５で変換された感圧電気特性が第３図にお
いて、ＹＳ　（Ａ）で示す特性であり、圧力センサＢの
感圧電気特性かａ　（Ｂ）で示す特性である。圧力セン
サＢの出力も比較器１６に入り、ここで変換器１５の出
力と比較され、（圧力センサＢの出力）〉（変換器１５
の出力）の時、トランジスタ１７をＯＮにする信号を、
（圧力センサＢの出力）＜（変換器１５の出力）のとき
はトランジスタ１７をＯｆ”　Ｆにする信号をトランジ
スタ１７に送り、これに基づき電磁コイル１８はトラン
ジスタがＯＮの時通電され、ＯＦＦの時通電を遮断され
る。

このため、本実施例においても、第１図の実施例の時と
同様にして、ブレーキ踏力により発生する相当油圧Ｐａ
を電磁手段により得たアシスト油圧の作用によって、圧
力ｐｂに倍力することができる。このようにして、本実
施例においても電磁手段により倍力を得る電磁サーボブ
レーキ装置を芙現することができる。・以上説明したよ
うに、本発明による電磁サーボブレーキ装置は、踏力を
倍力するためのアシスト油圧を発生させるアシスト用シ
リンダアセンブリと電磁手段とを一体にしたうえ、ここ
で発生したアシスト油圧をホース等により、マスクシリ
ンダもしくはブレーキ制動油圧ラインに供給するように
なっているの、で、電磁手段の取付位置を自由に選べる
という利点に加えマスクシリンダもコンパクトになると
いう利点がある。さらに、ブレーキシュー摩耗、オイル
失陥等が生じてもマスクシリンダのビ、ストンストロー
ク変化、位置ずれ等となって表われるのでこれを調整す
ればよく、電磁手段と直結するアシスト用ピストンは調
整不要であり、調整機構が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁サーボブレーキの一実施例を示す
主要部断面図、 第２図はその電気回路を示す回路図、 第３図はその検出部に使用する感圧ゴムシートおよび圧
力センサの圧カー抵°抗特性を示す特性図、 第４・図は本発明の電磁サーボブレーキの他の実施例を
示す主要部断面図である。 １・・・ブレーキペダル　　２・・・オペレーティング
ロッド３・・・マスクシリンダのピストン ４・・・マスクシリンダ　　６ａ、６ｂ・・・ホ　　−
　スフ・・・アシスト用シリンダアセンブリ８・・・電
磁手段　１１．１６・・・比較器１２、１７・・・トラ
ンジスタ　　　８ｂ、１８・・・電磁コイルＡ・・・感
圧ゴムシート　　Ｂ・・・圧　カ　セ　ンサａ、　ｂ、
　ｃ、ｄ・・・出力端子 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）′　アシスト用シリンダおよびアシスト用ピストン
   からなるアシスト用シリンダアセンブリ、このアシスト
   用ピストンを電磁力により駆動して上記アシスト用シリ
   ンダアセンブリにアシスト油圧を発生させる電磁手段、
   ブレーキペダルにがかる踏力を検出する踏力検出手段、
   ブレーキマスクシリンダの制動油圧を検出する制動油圧
   検出手段、および前記踏力検出手段の出力と制動油圧検
   出手段の出力を受け、両出力を所定の倍力関係に保つよ
   う上記電磁手段を制御する制御手段からなり、上記アシ
   スト油圧を上記マスクシリンダのピストン押力の補助力
   として用いて上記所定の倍力関係を得るようにしたこと
   を特徴とする自動車の電磁サーボブレーキ装置。 ２）前記アシスト油圧をブレーキ制動油圧ラインに作用
   させてブレーキ制動油圧を高め、前Ｈｐ、所定の倍力関
   係を得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の自動車の電磁サーボブレーキ装置。 ３）前記ブレーキペダル踏力検出手段が感圧ゴムシート
   からなり、前記マスクシリンダのピストンと、前記ブレ
   ーキペダルに連結したオペレーティングロッドとの向か
   い合うそれぞれの端部に導電板を固定するとともにこれ
   らの導電板の間に上記感圧ゴムシートを迭持し、これら
   の導電板にブレーキペダル踏力検出用出力端子を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の自動車の′ｉＩｆ磁サーボブレーキ装置。