JPS6237262A - 倍力装置の圧力制御方法と装置 - Google Patents

倍力装置の圧力制御方法と装置

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JPS6237262A
JPS6237262A JP60177994A JP17799485A JPS6237262A JP S6237262 A JPS6237262 A JP S6237262A JP 60177994 A JP60177994 A JP 60177994A JP 17799485 A JP17799485 A JP 17799485A JP S6237262 A JPS6237262 A JP S6237262A
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pressure chamber
passage
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島村　盛彦
Jun Kubo
准 久保
Kazuyoshi Nunokawa
布川　和嘉
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Nissan Motor Co Ltd
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Jidosha Kiki Co Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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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と装置に関し、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と装置に関する。
「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、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す
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。
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、応答性の早い電磁弁に
より速やかに上記入力値に基く制御圧力よりも低い第１
制御圧力を得るとともに、サーボモータにより安定した
第２制御圧力を得るようにし、かつ第１制御圧力と第２
制御圧力のうち高い制御圧力を倍力機構の制御圧室に供
給するようにした倍力装置の圧力制御方法と装置とを提
供するものである。
「作用」 本発明によれば、作動初期には応答性の良い電磁弁で第
１制御圧力を得て速やかに倍力機構に出力を発生させ、
ひき続きサーボモータによりその第１制御圧力よりも高
い安定した第２制御圧力を得て、−上記倍力機構に入力
値に基く安定した出力を発生させることができるので、
結局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、ｌは図示しない車体に枢支したブレーキイダル
、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は蜜月容器としてのシェ
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。
このパワービスｉ・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’ｊ’ｊｍ突出してパワーピストン
４に先端を枢支した人力軸８を介して一上記ブレーキペ
ダル１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ＩＯ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側」装置１１を介して圧縮空
気の供給源１２又は大気に切換え連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１４で検出するとともに、後述する圧力制御装置
ｌｌ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」二足入力軸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、上下方向に貫通孔
２０を穿設した５つの部材からなるハウジング２１内に
弁機構１９を備えており、この弁機構１９は、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３゜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、」二足中間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１２に
連通させ、さらに上記中間部分よりも半径方向内方を一
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」：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との間に張設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、上記供給通路
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４Ｂを介してＦ記制ｎＭ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２
５に加わる制御圧力が平衡するようにしているつ 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Ｆ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５
５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５θは、圧力制御装置１１の非作動状態では上
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１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の上端部には支持部材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と上記第２
ピストン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
上記上端大径部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８６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
けてその上端部を外部に突出させてあり、この上端部に
、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？２および第１．電磁開閉弁？３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
御装置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、上記制御装置１
３はその状態を入力検出手段１４によって検出し、上記
サーボモータＢ８を非作動位置に制御すると同時に、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手段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、＠磁開閉弁７３．７４の応答性の方がサーボモ
ータ６８の応答性よりも優れているので、第１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２
５とを着座させて制御圧室６と大気との連通を嫂断し、
ひき続き弁体２５をばね２６に抗して下方に移動させて
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’５１１　＠力に抗して前
進されるようになる。
Ｅ品温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Ｅに達すると、上記
制ｖ４装置１３は第１電磁開閉弁７３を閉じる。
上記第１電磁開閉弁７３を閉じた後も圧力はわずかな時
間の遅れのために上昇を続ける。この圧力の上昇が上記
圧力検出器７５によって検出され上記制御装置１３に入
力されるので、上記制御装置１３は第２電磁開閉弁７４
を開いて上記第１圧力室６７内の圧力を上記入力に対応
した圧力よりも所定値だけ低い圧力Ｅに下降させる。圧
力がＥに達したことが上記圧力検出器７５によって制御
装置１３に入力されると、上記制御装置１３は上記第２
電磁開閉弁７４を閉じる。上記第２電磁開閉弁７４を閉
じた後も圧力は同じくわずかな時間遅れのため下降を続
ける。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する圧
力Ｂよりも所定値だけ低く、しかも各電磁開閉弁７３，
７４の開閉作動に伴なって臘動する第１制御圧力が導入
されるようになる。
他方、上記サーボモータ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、？４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）、シかしながら、サーボモータ６
８による第１ピストン６５の下方への変位量は入力値に
対応し、上記各電磁開閉弁７３．７４による第１ピスト
ン６５の下方への変位量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８５の下方への変
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５９によるプランジャ２４
の下方への付勢力は、入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２工に形成した通路５５を介して第２圧力
室５３内に導入され、この第２圧力室５３内に導入され
た流体圧力は上記第２ピストン５０を介してプランジャ
２４を弾性体５９の付勢力に抗して上方に付勢するよう
になり、プランジャ２４が上方に移動されると、弁体２
５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内の圧力流体は排出通路４
０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６８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、つまりは入力軸８に加えられ
る入力に応じた第２制御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１０は入力に応じ
た出力で前進され、出力軸ＩＱ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、上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Ｂ５に伝達しているが、こ
れに限定されるものではなく１例えばサーボモータ６８
の回転軸Ｂ９にピニオンを固定するとともに、このピニ
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、上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
ことも勿論である。
さらに上記実施例では第１電磁制御弁７３と第２電磁制
御弁７４との開閉によって制御した圧力を第１圧力室６
７内に発生させ、この圧力を第１ピストン６５に作用さ
せることによって制御圧室６および制御通路３４内に上
述した第１制御圧力を発生させるようにしているが、上
記第１電磁制御弁７３と第２電磁制御弁７４との開閉に
よって制御した圧力をそのまま第１制御圧力とし、直接
制御圧室６内に供給することも可能である。
「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。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （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、 電磁弁を制御して上記入力値に基く制御圧力よりも低い
    第１制御圧力を発生させるのと同時に、 サーボモータにより上記入力値に基く所要の付勢力で弁
    機構を供給通路側に開かせて圧力流体を導入するととも
    に、この導入した圧力により上記付勢力に対抗して弁機
    構を排出通路側に開かせ、その導入した圧力流体を排出
    させて上記入力値に基いた第２制御圧力を発生させ、 かつ、上記第１制御圧力と第２制御圧力のうち高い制御
    圧力を倍力機構の制御圧室に供給することを特徴とする
    倍力装置の圧力制御方法。
  2. （２）シェル内に摺動自在に配設したパワーピストンと
    、このパワーピストンに連動させた入力軸と、この入力
    軸に加えられた入力の大きさを検出する入力検出手段と
    、この入力検出手段によって検出した入力値に基づいて
    圧力制御装置を制御し、上記パワーピストン後部に区画
    した制御圧室内に制御圧力を供給して出力を発生させる
    制御装置とを備えた倍力装置において、 上記圧力制御装置は、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上記制御圧室
    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圧力室とを備えており、上記制御装置は上記入力値に
    基く所要の付勢力で上記プランジャを付勢することによ
    り上記制御通路内に入力値に基いた第２制御圧力を発生
    させ、 また上記圧力制御装置は、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、この第１圧力室と圧力流体の供給源とを連通する
    通路に設けた第１電磁開閉弁と、上記第１圧力室と排出
    部とを連通する通路に設けた第２電磁開閉弁とを備えて
    おり、上記制御装置は第１電磁開閉弁と第２電磁開閉弁
    とをそれぞれ開閉制御して所要の圧力を上記第１圧力室
    に発生させて、この第１圧力室内の圧力により上記制御
    通路内に平均圧力が上記入力値に基く制御圧力よりも低
    い第１制御圧力を発生させることを特徴とする倍力装置
    の圧力制御装置。
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