(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダ（Ｍ）を駆動するブースタピストン（３）をブースタシェル（１）内に移動自在に収納し、このブースタピストン（３）の両側に負圧源に連通する負圧室（Ａ）と、制御弁（１４）を介して前記負圧室（Ａ）又は大気に選択的に連通する作動室（Ｂ）とをそれぞれ形成し、前記負圧室（Ａ）及び作動室（Ｂ）間の圧力差でブースタピストン（３）を移動させる車両用負圧ブースタにおいて、
前記ブースタピストン（３）に設けられ、負圧室（Ａ）及び作動室（Ｂ）に臨んで両室（Ａ，Ｂ）間の相対圧を検出する相対圧力検出手段（Ｓ3 ）と、
マスタシリンダ（Ｍ）の作動により発生する制動力を前記相対圧に基づいて推定する制動力推定手段（２５）と、
を備えたことを特徴とする、車両用負圧ブースタにおける制動力推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルの踏力を倍力してマスタシリンダに伝達する車両用負圧ブースタに関し、特にその負圧ブースタにおける制動力推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン及び無段変速機を備えた車両やモータを駆動源とする電動車両では、ブレーキ装置が発生する制動力の大きさに応じてクリープ力を制御している。具体的には、制動力が大きいときにはドライバーがクリープ走行を行う意思がないと判断してクリープ力を減少させ、制動力が小さいときにはドライバーがクリープ走行を行う意思があると判断してクリープ力を増加させることにより、エンジンやモータの駆動力の節減を図っている。
【０００３】
従来、ブレーキ装置が発生する制動力の大きさは、マスタシリンダが出力するブレーキ油圧の大きさに基づいて推定するか、ブレーキペダルの踏力やストロークに基づいて推定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、制動力の大きさをブレーキ油圧の大きさに基づいて推定しようとすると、油圧配管系に継手を介して油圧検出手段を装着する必要があるため、油圧配管系の信頼性に影響があるだけでなく、大きく変化するブレーキ油圧を測定するためにレンジの大きい油圧検出手段が必要になってコストの面で不利である。また制動力の大きさをブレーキペダルの踏力やストロークに基づいて推定しようとすると、ブレーキペダルとマスタシリンダとの間に負圧ブースタが介在するために正確な推定が難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、制動力の大きさを負圧ブースタにおいて簡単且つ確実に推定することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明では、負圧ブースタがマスタシリンダを作動させる駆動力は、ブースタピストンに設けた相対圧力検出手段で検出した負圧室及び作動室の差圧に基づいて、マスタシリンダを作動させる駆動力、つまりマスタシリンダの作動により発生する制動力を推定することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の第１参考例を示すもので、図１は負圧ブースタの縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は負圧室及び作動室の圧力差と制動力との関係を示すグラフである。
【０００８】
図１に示すように、負圧ブースタのブースタシェル１は対向端を相互に結合した前後一対のシェル半体１ａ，１ｂを備えており、その内部には後面にダイヤフラム２が重合されたブースタピストン３が前後往復動自在に収容される。ダイヤフラム２の外周は両シェル半体１ａ，１ｂの結合部に固定され、該ダイヤフラム２の内周はピストンボス４の前部外周に固定される。ブースタピストン３及びダイヤフラム２によりブースタシェル１内は、ブースタピストン３の前面に臨む前方側の負圧室Ａと、ダイヤフラム２の後面に臨む後方側の作動室Ｂとに区画される。シェル半体１ｂの後壁中央部には後方側に延びる後方延長筒５が一体に突設されており、この後方延長筒５の後端には大気導入口６が形成される。負圧室Ａは負圧源である内燃機関の吸気マニホールド（図示せず）内に常時連通する。ブースタピストン３はシェル半体１ａとの間に装着した戻しばね７により後方に付勢される。
【０００９】
ピストンボス４は後方延長筒５にシール部材９を介して摺動自在に支持される筒部４ａを備えるとともに、筒部４ａ内の後部には大気導入口６からの導入空気を浄化するとともに入力杆１０の作動を妨げないように変形可能なフィルタ１１が装着される。ブレーキペダル１２に連結された前記入力杆１０の先端の球状部に弁ピストン１３が連結されており、この弁ピストン１３はピストンボス４の中心に摺動可能に支持される。入力杆１０の進退作動による弁ピストン１３のピストンボス４との相対移動に応じて切換作動する制御弁１４が、ピストンボス４の筒部４ａの内側に設けられる。
【００１０】
次に、図２を併せて参照しながら制御弁１４の概略構成について説明する。制御弁１４は、ゴムから成る弁体１５と、該弁体１５の着座を可能としてピストンボス４の内部に形成された環状の第１弁座１６1 と、弁ピストン１３の後端に環状に形成され、前記第１弁座１６1 に囲まれながら弁体１５の着座を可能とした第２弁座１６2 とを備える。弁体１５は筒状に形成されており、後端部がピストンボス４の筒部４ａ内周に嵌まった弁体保持筒１８に固定され、前端部は第１弁座１６1 及び第２弁座１６2 への着座を可能として厚肉に形成されるとともに、入力杆１０との間に設けた弁ばね１９により第１、第２弁座１６1 ，１６2 側に弾発付勢される。入力杆１０は弁体保持筒１８との間に設けた戻しばね８により後退方向に弾発付勢される。
【００１１】
第１弁座１６1 の外側は、ピストンボス４に設けられた通孔２０を介して負圧室Ａに連通される。また第１、第２弁座１６1 ，１６2 の中間部はピストンボス４に設けられた別の通孔２１を介して作動室Ｂに連通され、第２弁座１６2 の内側は弁体１５の内部を介して大気導入口６に連通される。
【００１２】
かかる制御弁１４において、弁体１５が第１、第２弁座１６1 ，１６2 に着座しているときには、負圧室Ａ及び作動室Ｂ間の連通が遮断されるとともに両室Ａ，Ｂの大気導入口６との連通も遮断される。すなわち制御弁１４は切換中立状態となっている。上記切換中立状態から弁ピストン１３がピストンボス４に対して前進作動すると第２弁座１６2 が弁体１５から離反し、通孔２１を介して作動室Ｂが大気導入口６に連通する。また弁ピストン１３がピストンボス４に対して後退作動すると、弁体１５が第１弁座１６1 から離反し、通孔２０，２１を介して負圧室Ａと作動室Ｂとが連通する。
【００１３】
図１に示すように、ピストンボス４には前方に延びる出力杆２２が突設され、該出力杆２２は外形のみ示すマスタシリンダＭに接続される。ブースタシェル１を前後に貫通するロッド２３により負圧ブースタが車体２４に固定されるとともに、マスタシリンダＭがブースタシェル１に共締めされる。負圧室Ａと作動室Ｂとが連通しないように、ダイヤフラム２に一体に設けたブーツ２ａによりロッド２３の外周が覆われる。
【００１４】
ブースタシェル１には負圧室Ａの絶対圧を検出する負圧室圧力検出手段Ｓ1 と、作動室Ｂの絶対圧を検出する作動室圧力検出手段Ｓ2 とが設けられる。負圧室圧力検出手段Ｓ1 及び作動室圧力検出手段Ｓ2 からの信号はマイクロコンピュータよりなる制動力推定手段２５に入力され、制動力推定手段２５は負圧室Ａの絶対圧と作動室Ｂの絶対圧との差圧に基づいてブースタピストン３の推力、即ち負圧ブースタがマスタシリンダＭを駆動する推力を検出する。
【００１５】
次に、上記第１参考例の作用について説明する。
【００１６】
車両を制動すべくブレーキペダル１２に踏力を加え、入力杆１０とそれに結合された弁ピストン１３とを前進作動せしめると、当初、ブースタピストン３は不動であるから、弁ピストン１３の第２弁座１６2 が制御弁１４の弁体１５から離間する。これにより作動室Ｂは通孔２１を介して大気導入口６に連通して大気圧となり、負圧室Ａ及び作動室Ｂ間に生じる大きな差圧によりブースタピストン３が前進作動し、出力杆２２を介してマスタシリンダＭを倍力作動させることができる。ブレーキペダル１２の踏力を開放すると、先ず入力杆１０が戻しばね８の弾発力により弁ピストン１３と共に後退し、第２弁座１６2 を弁体１５に着座させるとともに、第１弁座１６1 から弁体１５を離間させる。その結果、負圧室Ａと作動室Ｂが通孔２０を介して連通して気圧差が消滅あるいは減少するので、ブースタピストン３は戻しばね７の弾発力で後退し、マスタシリンダＭの作動を解除する。  図３に示すように、マスタシリンダＭが発生する制動力、即ち負圧ブースタのブースタピストン３に作用する推力は負圧室Ａと作動室Ｂとの差圧に比例するため、前記差圧に基づいて制動力を推定することができる。このように負圧室Ａの圧力と作動室Ｂの圧力とに基づいて制動力を推定するので、ブレーキ装置の油圧配管系の信頼性に影響を及ぼすことがない。しかも、負圧室Ａ及び作動室Ｂの圧力変化はブレーキ油圧の圧力変化に比べて小さいため、レンジの狭い安価な圧力検出手段を使用することが可能となってコストが削減される。またブレーキペダル１２よりもマスタシリンダＭに近い負圧ブースタにおいて制動力を推定しているので、ブレーキペダル１２の踏力やストロークに基づいて制動力を推定する場合に比べて推定精度が向上する。
【００１７】
次に、図４に基づいて本発明の第２参考例を説明する。第２参考例は負圧室Ａと作動室Ｂとを接続する管路２６に、両室Ａ，Ｂの相対圧を検出する相対圧力検出手段Ｓ3 を設けたものである。相対圧力検出手段Ｓ3 からの信号は制動力推定手段２５に入力され、制動力推定手段２５は前記相対圧に基づいてブースタピストン３の推力、即ち負圧ブースタがマスタシリンダＭを駆動する推力を検出する。この第２参考例によれば、圧力検出手段の数が１個で済むために構造が簡略化され、コストも削減される。
【００１８】
次に、図５に基づいて本発明の実施例を説明する。この実施例は負圧室Ａと作動室Ｂとを仕切るブースタピストン３に両室Ａ，Ｂの相対圧を検出する相対圧力検出手段Ｓ3 を設けたものである。この実施例によれば、上述した第１参考例と同様に、負圧室Ａの圧力と作動室Ｂの圧力とに基づいて制動力を推定するので、ブレーキ装置の油圧配管系の信頼性に影響を及ぼすことがない。しかも、負圧室Ａ及び作動室Ｂの圧力変化はブレーキ油圧の圧力変化に比べて小さいため、レンジの狭い安価な圧力検出手段を使用することが可能となってコストが削減される。またブレーキペダル１２よりもマスタシリンダＭに近い負圧ブースタにおいて制動力を推定しているので、ブレーキペダル１２の踏力やストロークに基づいて制動力を推定する場合に比べて推定精度が向上する。また上述した第２参考例と同様に、圧力検出手段の数が１個で済むために構造が簡略化され、コストも削減される。更に、相対圧力検出手段Ｓ3 をブースタシェル１の内部に収納して負圧ブースタを小型化することができる。
【００１９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ブースタピストンに設けられて負圧室及び作動室に臨んで両室間の相対圧を検出する相対圧力検出手段と、マスタシリンダの作動により発生する制動力を前記相対圧に基づいて推定する制動力推定手段とを備えているので、ブレーキ装置の油圧配管系に影響を及ぼすことなく、安価な圧力検出手段を１個だけ用いて制動力を正確に推定することができ、しかも相対圧力検出手段をブースタシェルの内部に収納して負圧ブースタを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例に係る負圧ブースタの縦断面図
【図２】  図１の要部拡大図
【図３】  負圧室及び作動室の圧力差と制動力との関係を示すグラフ
【図４】  第２参考例に係る負圧ブースタの縦断面図
【図５】  本発明の実施例に係る負圧ブースタの縦断面図
【符号の説明】
１          ブースタシェル
３          ブースタピストン
１４        制御弁
２５        制動力推定手段
Ａ          負圧室
Ｂ          作動室
Ｍ          マスタシリンダ
Ｓ1         負圧室圧力検出手段
Ｓ2         作動室圧力検出手段
Ｓ3         相対圧力検出手段
【図１】
0003901251.tif 000002
【図２】
0003901251.tif 000003
【図３】
0003901251.tif 000004
【図４】
0003901251.tif 000005
【図５】
0003901251.tif 000006