(57)【要約】【課題】バキュームポンプの作動頻度を低下させかつブレーキブースタによる倍力機能を確保したバキュームポンプ制御装置を提供する。【解決手段】負圧式ブレーキブースタ４で用いられる負圧を生成するバキュームポンプ７を制御するバキュームポンプ制御装置１０を、ドライバによる減速操作を検出する減速操作検出手段３を備え、減速操作制御手段によって検出された減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させる構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧式ブレーキブースタで用いられる負圧を生成するバキュームポンプを制御するバキュームポンプ制御装置であって、
ドライバによる減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、
前記減速操作制御手段によって検出された前記減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、前記バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させること
を特徴とするバキュームポンプ制御装置。
【請求項２】
負圧式ブレーキブースタで用いられる負圧を生成するバキュームポンプを制御するバキュームポンプ制御装置であって、
前記ブレーキブースタの負圧室内の負圧を検出する負圧センサと、
前記負圧センサの異常を検出する異常検出手段と、
ドライバによる減速操作を検出する減速操作検出手段とを備え、
前記異常検出手段が前記負圧センサの異常を検出しない場合には前記負圧センサの出力に応じて前記バキュームポンプの作動及び停止を行う第１の制御を行い、前記異常検出手段が前記負圧センサの異常を検出した場合には前記減速操作制御手段によって検出された前記減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、前記バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させる第２の制御を行うこと
を特徴とするバキュームポンプ制御装置。
【請求項３】
前記減速操作検出手段は、前記ドライバによるブレーキ装置の操作を検出すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバキュームポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のブレーキブースタで用いる負圧を生成するバキュームポンプの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のブレーキ装置は、エンジンの吸気管負圧を利用して制動力を増幅するブレーキブースタを備えている。また、エンジンの吸気管負圧を得られない場合があるエンジン−電気ハイブリッド車両や、エンジンを搭載しない電気自動車の場合には、電動のバキュームポンプを用いて負圧を生成することが知られている。
【０００３】
上述したようなバキュームポンプは、通常ブレーキブースタの負圧チャンバの内圧に応じて作動及び停止が行われ、車両の走行中に間歇的に作動するようになっているが、何らかの原因により仮に連続運転が行われるとその寿命が著しく短くなる。
これに対し、例えば特許文献１には、負荷不使用時におけるバキュームポンプモータの駆動回数等が予め定められた設定値以上である場合には負圧のリークが生じていると判定してその旨を表示し、ユーザにバキュームポンプ及びそのモータの保護を促すバキュームポンプ制御装置が記載されている。
また、特許文献２には、負圧のリーク及び負圧センサの固着を判定するとともに、異常が生じた場合には電動負圧ポンプを不作動としてモータ等を保護する車両の負圧システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１７８０７０号公報
【特許文献２】特開２００８−６８７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載されたように負圧センサに不具合が生じた際に、バキュームポンプを不作動とした場合、ブレーキブースタで用いる負圧が生成されなくなって倍力機能が損なわれ、ブレーキの効きが低下してしまう。
これに対し、例えば負圧センサの故障時にバキュームポンプを連続的に作動させたり、一定の周期でオンオフを断続的に繰り返すことが考えられるが、この場合にはドライバによるブレーキング操作がなく負圧が利用されないときでもバキュームポンプが作動するので、バキュームポンプの作動頻度が増大して寿命が短くなり、最悪の場合バキュームポンプの故障によってブレーキブースタの倍力機能が損なわれてしまう。また、バキュームポンプの作動頻度が増大することによって、消費電力も多くなってしまう。
本発明の課題は、バキュームポンプの作動頻度を低下させかつブレーキブースタによる倍力機能を確保したバキュームポンプ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、負圧式ブレーキブースタで用いられる負圧を生成するバキュームポンプを制御するバキュームポンプ制御装置であって、ドライバによる減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記減速操作制御手段によって検出された前記減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、前記バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させることを特徴とするバキュームポンプ制御装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、負圧式ブレーキブースタで用いられる負圧を生成するバキュームポンプを制御するバキュームポンプ制御装置であって、前記ブレーキブースタの負圧室内の負圧を検出する負圧センサと、前記負圧センサの異常を検出する異常検出手段と、ドライバによる減速操作を検出する減速操作検出手段とを備え、前記異常検出手段が前記負圧センサの異常を検出しない場合には前記負圧センサの出力に応じて前記バキュームポンプの作動及び停止を行う第１の制御を行い、前記異常検出手段が前記負圧センサの異常を検出した場合には前記減速操作制御手段によって検出された前記減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、前記バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させる第２の制御を行うことを特徴とするバキュームポンプ制御装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記減速操作検出手段は、前記ドライバによるブレーキ装置の操作を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバキュームポンプ制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライバによる減速操作の開始と終了との少なくとも一方に応じて、バキュームポンプを所定期間にわたって作動させその後停止させることによって、負圧が消費されるブレーキングの開始時や終了時に負圧を生成し、負圧式ブレーキブースタによる倍力機能を確保できる。また、負圧が消費されない一定速走行時等にはバキュームポンプが作動しないので、モータの焼損等を防止してバキュームポンプの寿命を長くすることができる。また、バキュームポンプの作動頻度が低減されて消費電力が低減されることによって、電動車両等の場合には走行用の電力を温存して航続距離を伸ばすことができ、エンジン付き車両の場合には発電負荷を軽減させて燃料消費率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用したバキュームポンプ制御装置の実施例を有するブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】図１のバキュームポンプ制御装置におけるバキュームポンプのフェイルセーフ制御を示すフローチャートである。
【図３】図２のフェイルセーフ制御を実行する際のバキュームポンプ作動を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、バキュームポンプの作動頻度を低下させかつブレーキブースタによる倍力機能を確保したバキュームポンプ制御装置を提供する課題を、ブレーキランプスイッチの状態がオンとオフとの間で遷移した後、所定時間にわたってバキュームポンプを作動させ、その後停止することによって解決した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明を適用したバキュームポンプ制御装置の実施例について説明する。
図１は、実施例のバキュームポンプ制御装置を有する自動車用のブレーキ装置の構成を示す図である。なお、図１において、機械的な力の流れを実線矢印で示し、バキュームポンプ駆動用電力の流れを点線矢印で示し、各種信号の流れを一点鎖線矢印で示している。
ブレーキ装置１は、例えば、負圧発生源としてのエンジンを持たない電気自動車や、エンジンを停止した状態で走行する電気自動車走行モードを有するエンジン−電気ハイブリッド自動車等の乗用車に設けられる。
【００１３】
ブレーキ装置１は、ブレーキペダル２、ブレーキランプスイッチ（ＢＬＳ）３、ブレーキブースタ４、負圧センサ５、マスタシリンダ６、バキュームポンプ７、バッテリ８、リレー９、コントローラ１０等を備えて構成されている。
【００１４】
ブレーキペダル２は、ドライバが足で踏み込むことによってブレーキング操作を行う操作入力部である。
ＢＬＳ３は、ブレーキペダル２に組み込まれ、ドライバがブレーキペダル２を踏み込んだときにオンになり、ドライバがブレーキペダル２を放した場合にはオフとなるスイッチである。ＢＬＳ３の出力は、図示しないブレーキランプリレー、及び、コントローラ１０に入力される。ＢＬＳ３は、ドライバによるブレーキング操作を検出する本発明にいう減速操作検出手段として機能する。
【００１５】
ブレーキブースタ４は、バキュームポンプ７が生成する負圧を利用してブレーキペダル２からの入力にアシスト力を付加し、その合力をマスタシリンダ６に伝達する真空倍力装置である。
負圧センサ５は、ブレーキブースタ４の負圧チャンバ内の圧力に応じた出力信号をコントローラ１０に伝達する。
マスタシリンダ６は、ブレーキブースタ４からの入力に応じて、液圧式サービスブレーキのブレーキフルードを加圧し、各車輪のブレーキキャリパに設けられたホイールシリンダにブレーキパッド等の摩擦材の押圧を行わせて制動力を発生させる。
【００１６】
バキュームポンプ７は、ブレーキブースタ４で用いられる負圧を生成する電動のポンプである。
バッテリ８は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の２次電池であって、車両外に設けられる充電用施設や、車両に搭載されたジェネレータによって充電されるとともに、車両の走行用電力及びバキュームポンプ７の駆動用電力等を供給するものである。
リレー９は、バッテリ８からバキュームポンプ７へ電力を供給する配線に設けられ、コントローラ１０からの制御電流に応じて通電又は遮断を切り換えるものである。
【００１７】
コントローラ１０は、ＢＬＳ３及び負圧センサ５等からの入力に基づいて、リレー９を介してバキュームポンプ７の作動、停止を制御するものである。コントローラ１０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段、ＣＰＵ等の情報処理手段、及び、入出力インターフェイス等を備えて構成されている。
また、コントローラ１０は、負圧センサ５の故障、断線等の異常を検出する異常検出手段としても機能する。負圧センサ５の異常は、その出力値の異常に基づいて診断され、例えば、出力電圧値が一定の電圧値に固着していた場合等に異常であると判定する。
【００１８】
コントローラ１０は、負圧センサ５の異常が検出されない場合には、負圧センサ５が検出する負圧に基づいたバキュームポンプ７の通常制御（第１の制御）を行う。具体的には、負圧センサ５の検出値が所定のバキュームポンプ作動閾値よりも高圧となった（大気圧に近づいた）場合にバキュームポンプ７を作動させ、その後負圧センサ５の検出値が所定のバキュームポンプ停止閾値よりも低圧となった場合にバキュームポンプ７を停止する。
【００１９】
また、コントローラ１０は、負圧センサ５の異常が検出された場合には、以下説明するフェイルセーフ制御（第２の制御）を行う。
図２は、フェイルセーフ制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
【００２０】
＜ステップＳ０１：ＢＬＳ判断＞
コントローラ１０は、ＢＬＳ３がオンであるか否かを判断し、オンである場合はステップＳ０２に進み、ＢＬＳ３がオフである場合はステップＳ０７に進む。
【００２１】
＜ステップＳ０２：カウンタ２＝８ｓｅｃ＞
コントローラ１０は、ＢＬＳ３がオンからオフに遷移した後のバキュームポンプ７の作動時間を管理するタイマであるカウンタ２のカウンタ値を８ｓｅｃにセットする。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００２２】
＜ステップＳ０３：カウンタ１判断＞
コントローラ１０は、ＢＬＳ３がオフからオンに遷移した後のバキュームポンプ７の作動時間を管理するタイマであるカウンタ１のカウンタ値がゼロを超えているか否かを判断する。そして、カウンタ１のカウンタ値がゼロ超である場合はステップＳ０４に進み、ゼロである場合はステップＳ０６に進む。
【００２３】
＜ステップＳ０４：カウンタ１ディクリメント＞
コントローラ１０は、カウンタ１のカウンタ値を所定の値だけ減少させる。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００２４】
＜ステップＳ０５：バキュームポンプオン＞
コントローラ１０は、リレー９を制御してバキュームポンプ７への通電を行わせ、バキュームポンプ７を作動させる。
その後、リターンし、ステップＳ０１に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
【００２５】
＜ステップＳ０６：バキュームポンプオフ＞
コントローラ１０は、リレー９を制御してバキュームポンプ７への通電を遮断し、バキュームポンプ７を停止させる。
その後、リターンし、ステップＳ０１に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
【００２６】
＜ステップＳ０７：カウンタ１＝８ｓｅｃ＞
コントローラ１０は、上述したカウンタ１のカウンタ値を８ｓｅｃにセットする。
その後、ステップＳ０８に進む。
【００２７】
＜ステップＳ０８：カウンタ２判断＞
コントローラ１０は、上述したカウンタ２のカウンタ値がゼロを超えているか否かを判断する。そして、カウンタ２のカウンタ値がゼロ超である場合はステップＳ０９に進み、ゼロである場合はステップＳ１１に進む。
【００２８】
＜ステップＳ０９：カウンタ２ディクリメント＞
コントローラ１０は、カウンタ２のカウンタ値を所定の値だけ減少させる。
その後、ステップＳ１０に進む。
【００２９】
＜ステップＳ１０：バキュームポンプオン＞
コントローラ１０は、リレー９を制御してバキュームポンプ７への通電を行わせ、バキュームポンプ７を作動させる。
その後、リターンし、ステップＳ０１に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
【００３０】
＜ステップＳ１１：バキュームポンプオフ＞
コントローラ１０は、リレー９を制御してバキュームポンプ７への通電を遮断し、バキュームポンプ７を停止させる。
その後、リターンし、ステップＳ０１に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
【００３１】
図３は、上述したフェイルセーフ制御を行う場合におけるバキュームポンプの作動を示すタイミングチャートである。
図３に示すように、バキュームポンプ７は、ＢＬＳ３がオンからオフに遷移した直後から８秒間作動して停止し、また、ＢＬＳ３がオフからオンに遷移した直後から８秒間作動して停止する。
なお、バキュームポンプ７の作動時間（実施例では８秒間）は、例えば、ブレーキブースタ４の負圧室がほぼ大気圧の状態から、必要な制動アシスト力が得られる圧力（負圧）までバキュームポンプ７が真空吸引をするのに必要な時間を考慮して設定される。
【００３２】
以上説明した実施例によれば、ブレーキペダル２が操作され、ＢＬＳ３の状態がオンとオフとの間で遷移した後、例えば８秒間にわたってバキュームポンプ７を作動させその後停止することによって、負圧が消費されるブレーキングの開始時や終了時に負圧を生成し、ブレーキブースタ４による倍力機能を確保できる。また、負圧が消費されない一定速走行時等にはバキュームポンプ７が駆動されないので、バキュームポンプ７の寿命を長くすることができる。
また、バキュームポンプ７の作動頻度を低減することによって、消費電力を低減して車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００３３】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例では、ドライバによる制動操作の開始時及び終了時の両方でバキュームポンプを作動させているが、本発明はこれに限らず、制動操作の開始時又は終了時のいずれか一方でのみバキュームポンプを作動させてもよい。また、バキュームポンプを作動させる時間も特に限定されない。
（２）実施例では、ドライバの制動操作をブレーキランプスイッチのオンオフに基づいて検出しているが、制動操作を検出する方法はこれに限定されない。例えば、ブレーキフルードの圧力やブレーキペダルのストロークに基づいてブレーキ操作を検出してもよい。また、アクセルペダルの全閉操作や、車速センサによって検出される車速の変化、車体に作用する前後加速度等に基づいてドライバの減速操作を検出してもよい。
（３）実施例では、負圧センサの異常を出力値の固着に基づいて検出しているが、負圧センサの異常を検出する手法は特に限定されない。例えば、複数の負圧センサを設けて、その出力値の差に基づいて異常を検出してもよい。
（４）実施例では車両は例えば電気自動車やエンジン−電気ハイブリッド車両であったが、搭載対象となる車両はこれに限らず、例えばスロットルバルブではなく吸気バルブで出力調整を行うガソリンエンジンや、燃料噴射量で出力調整を行うディーゼルエンジンのように吸気管負圧を得にくいエンジンを搭載した車両であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    ブレーキ装置                    ２    ブレーキペダル
３    ブレーキランプスイッチ          ４    ブレーキブースタ
５    負圧センサ                      ６    マスタシリンダ
７    バキュームポンプ                ８    バッテリ
９    リレー                        １０    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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