(57)【要約】  高コスト化することを抑制しつつ、エンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置を提供する。ブレーキ倍力システムは、負圧によりブレーキ踏力を増加するブレーキブースタ（５１０）と、エンジンのインテークマニホールド（１１０）に生じる負圧をブレーキブースタ（５１０）に供給する第１負圧供給路（６１０）と、負圧を生成するエアーポンプ（６４０）と、エアーポンプ（６４０）によって生成される負圧をブレーキブースタ（５１０）に供給する第２負圧供給路（６２０）と、を備える。エアーポンプ（６４０）は、バッテリー（３００）の冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター（３３０）により駆動される。
2017110048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、ブレーキ倍力システムであって、
前記負圧を生成するエアーポンプと、前記負圧を前記ブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備え、かつ前記エアーポンプは、前記バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、または前記モータージェネレーターにより駆動される吸気装置と、
前記ブレーキブースタと、
前記第１負圧供給路と、を備える
ブレーキ倍力システム。
【請求項２】
前記バッテリーは、
バッテリーセルと、
外面に放熱フィンを有し、前記バッテリーセルを気密に格納する内筐体と、
前記内筐体の周囲に設けられ、前記内筐体との間に空間を形成する外筐体と、を有し、
前記空間は前記第２負圧供給路及び外気と連通している、
請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項３】
前記エアーポンプは前記モーターにより駆動され、
前記ブレーキブースタが所定圧力であるか否かを検出する圧力センサと、
前記バッテリーが所定温度であるか否かを検出する温度センサと、
前記ブレーキブースタが前記所定圧力でありかつ前記バッテリーが前記所定温度であるときに前記モーターを停止させ、前記ブレーキブースタが前記所定圧力でないか又は前記バッテリーが前記所定温度でないときに前記モーターを駆動するコントローラーと、
をさらに備える請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項４】
前記エアーポンプは前記モータージェネレーターにより駆動され、
前記モータージェネレーターの回転軸と前記エンジンの回転軸とを連結し分離するクラッチと、
前記車両の走行速度が所定速度である場合に、前記クラッチを切り、前記モータージェネレーターを前記バッテリーからの電力で駆動するコントローラーと、
をさらに備える請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項５】
前記第２負圧供給路は、前記バッテリーと接続される、
請求項４に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項６】
エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、吸気装置であって、
前記負圧を生成するエアーポンプと、
前記負圧を前記ブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備え、
前記エアーポンプは、前記バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、または前記モータージェネレーターにより駆動される
吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車のブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置に関し、特には、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、Hybrid Electric Vehicle）のブレーキ倍力システムおよびそれに用いられる吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において、ドライバーのブレーキ踏力を増加するブレーキ倍力装置が用いられている（例えば、特許文献１）。【０００３】
特許文献１は、ＨＥＶにおいて、エンジンに加えて電動負圧ポンプからもブレーキ倍力装置のブレーキブースタに負圧を供給し、電動負圧ポンプとスロットルとの調整によって、ブレーキブースタに生じる負圧レベルを所定の値に制御するブレーキシステムを開示している。【０００４】
当該ブレーキシステムによれば、エンジン停止時にも負圧を確保するとともに、電動負圧ポンプの運転頻度を下げることにより、ＨＥＶの実走行距離を向上し、電動負圧ポンプが発生する騒音を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３６３０１号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、ＨＥＶは、一般に、多数のアクチュエーターを用いて構成される複雑なシステムである。前述した電動負圧ポンプは、ＨＥＶで用いられるアクチュエーターの数を増やし、ＨＥＶのコストが高くなる要因になり得る。
【０００７】
そこで、本開示では、ＨＥＶの高コスト化を抑制しつつ、エンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するために、開示される一態様に係るブレーキ倍力システムは、、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、ブレーキ倍力システムである。このブレーキ倍力システムは、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備えた吸気装置を用いている。エアーポンプは、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動される。
【０００９】
また、開示される一態様に係る吸気装置は、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の吸気装置である。この吸気装置は、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備える。エアーポンプは、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動される。
【００１０】
これらの構成によれば、ブレーキブースタに負圧を供給するエアーポンプを、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動するので、エアーポンプを駆動するための専用のアクチュエーターが不要となり部品点数を減らすことができる。したがって、ＨＥＶの高コスト化を抑制しつつ、エンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置を備えるＨＥＶの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るバッテリーの構造の一例を示す断面模式図である。
【図３】実施の形態２に係るブレーキ倍力システムを備えるＨＥＶの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係るブレーキ倍力システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態３に係るブレーキ倍力システムを備えるＨＥＶの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態４に係るブレーキ倍力システムを備えるＨＥＶの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態５に係るブレーキ倍力システムを備えるＨＥＶの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
開示される一態様に係るブレーキ倍力システムは、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、ブレーキ倍力システムである。このブレーキ倍力システムは、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備える吸気装置を用いる。エアーポンプは、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動される。
【００１３】
また、開示される一態様に係る吸気装置は、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、吸気装置である。この吸気装置は、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタに供給する第２負圧供給路と、を備える。エアーポンプは、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動される。
【００１４】
これらの構成によれば、ブレーキブースタに負圧を供給するエアーポンプを、バッテリーの冷却用のエアーフローを形成するための動力を発生するモーター、またはモータージェネレーターにより駆動するので、エアーポンプを駆動するための専用のアクチュエーターが不要となり部品点数を減らすことができる。したがって、ＨＥＶの高コスト化を抑制しつつ、エンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システムが得られる。
【００１５】
また、バッテリーは、バッテリーセルと、外面に放熱フィンを有し、バッテリーセルを気密に格納する内筐体と、内筐体の周囲に設けられ、内筐体との間に空間を形成する外筐体と、を有し、当該空間は第２負圧供給路及び外気と連通していてもよい。
【００１６】
この構成によれば、第２負圧供給路を介して、空間にエアーフローを形成してバッテリーを効率よく冷却すると同時に、ブレーキブースタに負圧を供給できる。すなわち、第２負圧供給路、エアーポンプ、及びモーターが、バッテリーの冷却とブレーキブースタへの負圧供給とに兼用されるので、ＨＥＶの高コスト化を効果的に抑制できる。
【００１７】
また、バッテリーセルを内筐体に気密に格納し、負圧下に晒すことがないので、バッテリーセルが気圧差によって破損する可能性を低減できる。
【００１８】
また、エアーポンプはモーターにより駆動され、ブレーキ倍力システムは、ブレーキブースタが所定圧力であるか否かを検出する圧力センサと、バッテリーが所定温度であるか否かを検出する温度センサと、コントローラーとを、さらに備えてもよい。当該コントローラーは、ブレーキブースタが所定圧力でありかつバッテリーが所定温度であるときにモーターを停止させ、ブレーキブースタが所定圧力でないか又はバッテリーが所定温度でないときにモーターを駆動する。
【００１９】
この構成によれば、バッテリーの冷却及びブレーキブースタへの負圧供給の何れの必要もないときにモーターを停止できるので、ＨＥＶのエネルギー効率を高めることができる。
【００２０】
また、エアーポンプはモータージェネレーターにより駆動され、ブレーキ倍力システムは、モータージェネレーターの回転軸とエンジンの回転軸とを連結し分離するクラッチと、コントローラーとを、さらに備えてもよい。当該コントローラーは、車両の走行速度が所定速度である場合に、クラッチを切り、モータージェネレーターをバッテリーからの電力で駆動するコントローラーと、をさらに備えてもよい。
【００２１】
この構成によれば、コースティング制御によりエンジンを停止する場合に、クラッチを切り、モータージェネレーターをバッテリーからの電力で回してエアーポンプを駆動できる。これにより、コースティング中も、ブレーキブースタへの負圧供給を確保できる。
【００２２】
また、ブレーキ倍力システムは、第２負圧供給路がバッテリーと接続されるようにしてもよい。
【００２３】
この構成によれば、モータージェネレーターを、ＨＥＶの推力と、ブレーキブースタへの負圧供給と、さらに、バッテリーの冷却用のエアーフローの形成とに兼用するので、ＨＥＶの高コスト化を効果的に抑制できる。
【００２４】
以下、本開示の実施の形態に係るブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２５】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置は、一例として、エンジンと、エンジンとともに車両の推力を発生し、かつ制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるＨＥＶに設けられる。吸気装置、およびそれを用いたブレーキ倍力システムは、モーター及びモーターで駆動されるエアーポンプを有し、モーター及びエアーポンプで、バッテリーの冷却用のエアーフローの形成と、ブレーキブースタへの負圧供給とを行う。
【００２６】
図１は、実施の形態１に係るブレーキ倍力システム６００、およびそれに用いられる吸気装置を備えるＨＥＶ１０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示されるように、ＨＥＶ１０は、エンジン１００、インテークマニホールド１１０、スロットルバルブ１２０、トルクコンバーター１３０、トランスミッション１４０、モータージェネレーター２００、バッテリー３００、インバーター３２０、モーター３３０、コントローラー４００、ブレーキシステム５００、及びブレーキ倍力システム６００を備える。
【００２８】
エンジン１００は、コントローラー４００の制御下で、燃料ポンプ（図示せず）から供給される燃料と、スロットルバルブ１２０及びインテークマニホールド１１０を介して吸い込んだエアーとを混合し、燃焼させて、ＨＥＶ１０の推力となるトルクを発生する。エンジン１００は、例えば、ガソリンエンジンであってもよい。
【００２９】
モータージェネレーター２００は、コントローラー４００の制御下で、バッテリー３００からインバーター３２０を介して供給される電力で駆動され、エンジン１００とともにＨＥＶ１０の推力となるトルクを発生する。モータージェネレーター２００は、ＨＥＶ１０の制動時においてはＨＥＶ１０が持つ運動エネルギーで回生電力を発生する。この回生電力は、インバーター３２０を介してバッテリー３００に充電される。
【００３０】
バッテリー３００には、例えば、ニッケル水素バッテリーやリチウムイオンバッテリーを適用できる。バッテリー３００は、モータージェネレーター２００への電力供給（放電）及び電力回生（充電）の双方において発熱するため、例えば、エアーフローにより冷却（強制空冷）してもよい。当該エアーフローを形成するための動力には、例えば、モーター３３０が用いられる。モーター３３０は、ＨＥＶ１０のイグニッションキーがオンの状態で常時駆動される電動モーターであってもよい。冷却のためにバッテリー３００に設けられる構造について、後ほど詳しく説明する。
【００３１】
エンジン１００で発生したトルクは、トルクコンバーター１３０及びトランスミッション１４０を介してＨＥＶ１０の車輪に伝達され、ＨＥＶ１０を推進させる。また、モータージェネレーター２００で発生したトルクも、ＨＥＶ１０の車輪に伝達され、ＨＥＶ１０を推進させる。
【００３２】
コントローラー４００は、ＨＥＶ１０の全体を制御するコントローラーであり、いわゆるＥＣＵ（電子制御ユニット）と呼ばれるコンピューター装置である。コントローラー４００は、単一のコンピューター装置であってもよく、また、制御対象ごとに設けられた複数のコンピューター装置の総体であってもよい。
【００３３】
ブレーキシステム５００は、ブレーキブースタ５１０を有している。ブレーキブースタ５１０は、負圧により作動する真空式のブレーキ倍力装置である。ブレーキシステム５００は、ブレーキペダル（図示せず）に与えられる踏力をブレーキブースタ５１０で増加し、増加された力でホイールシリンダやディスクキャリパなどのブレーキアクチュエーター（図示せず）を作動させて、ＨＥＶ１０の制動力を発生する。
【００３４】
ブレーキ倍力システム６００は、増加された力で安定的にブレーキアクチュエーターを作動させるためのシステムであり、ブレーキブースタ５１０、負圧供給路６１０、６２０、逆止弁６１１、６２１、及びエアーポンプ６４０から構成される。なお、負圧供給路６２０とエアーポンプ６４０により吸気装置が構成される。したがって、ブレーキ倍力システム６００は吸気装置を用いて構成される。
【００３５】
負圧供給路６１０は、逆止弁６１１を介してインテークマニホールド１１０とブレーキブースタ５１０とに連通し、インテークマニホールド１１０に生じる負圧をブレーキブースタに供給する第１負圧供給路である。
【００３６】
エアーポンプ６４０は、モーター３３０によって駆動され、負圧を生成する。
【００３７】
負圧供給路６２０は、逆止弁６２１を介してエアーポンプ６４０とブレーキブースタ５１０とに連通し、エアーポンプ６４０によって生成される負圧をブレーキブースタ５１０に供給する第２負圧供給路である。負圧供給路６２０は、バッテリー３００にも連通して接続されており、バッテリー３００には冷却用のエアーフローを供給する。
【００３８】
つまり、ブレーキ倍力システム６００において、モーター３３０は、エアーポンプ６４０を駆動してブレーキブースタ５１０に負圧を供給するとともに、バッテリー３００の冷却用のエアーフローを形成するための動力をも発生するアクチュエーターである。モーター３３０は、バッテリー３００の冷却用のエアーフローを形成するためにあらかじめ設けられているものを、ブレーキブースタ５１０への負圧供給に兼用してもよい。
【００３９】
ここで、バッテリー３００の冷却のための構造について説明する。
【００４０】
図２は、バッテリー３００の構造の一例を示す断面模式図である。
【００４１】
図２に示されるように、バッテリー３００は、バッテリーセル３０１と、内筐体３０３と、外筐体３０５とを有している。
【００４２】
内筐体３０３は、外面に放熱フィン３０４を有し、バッテリーセル３０１を、内部の空間３０３ａに気密に格納している。バッテリーセル３０１は、バスバー３０２で接続されていてもよい。
【００４３】
外筐体３０５は、内筐体３０３の周囲に設けられ、内筐体３０３との間に空間３０５ａを形成している。外筐体３０５は、例えばスペーサー（図示せず）などを用いて、内筐体３０３に支持されていてもよい。空間３０５ａは、開口３０６を介して外気と連通し、開口３０７を介して負圧供給路６２０と連通している。
【００４４】
なお、開口３０６、３０７はバッテリーセル３０１の円柱軸方向に略平行になるように配置してもよい。この場合、外筐体３０５の高さを低くすることができるので、バッテリー３００を例えば車両の床面に沿って搭載できる。
【００４５】
また、バッテリー３００において、内筐体３０３と放熱フィン３０４を設けずに、外筐体３０５の内部に直接、バッテリーセル３０１を配置する構成としてもよい。
【００４６】
上述のように構成されたブレーキ倍力システム６００及びバッテリー３００によれば、次のような効果が得られる。
【００４７】
モーター３３０を、バッテリー３００の冷却用のエアーフローの形成と、ブレーキブースタ５１０への負圧供給とに兼用するので、部品点数の増加を抑制し、かつエンジン１００の停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム６００が得られる。
【００４８】
例えば、コースティング制御によりＨＥＶ１０の走行中にエンジン１００を停止し、インテークマニホールド１１０から負圧が得られなくなっても、エアーポンプ６４０からの負圧により、増加された力で安定的にブレーキアクチュエーターを作動させることができる。
【００４９】
また、負圧供給路６２０を介して、バッテリー３００内の空間３０５ａにエアーフローを形成してバッテリー３００を効率よく冷却すると同時に、ブレーキブースタ５１０に負圧を供給できる。すなわち、負圧供給路６２０、エアーポンプ６４０、及びモーター３３０の何れもが、バッテリー３００の冷却とブレーキブースタ５１０への負圧供給とに兼用されるので、ＨＥＶ１０の高コスト化を効果的に抑制できる。
【００５０】
また、バッテリーセル３０１が内筐体３０３に気密に格納される場合、バッテリーセル３０１が負圧下に晒されることがないので、バッテリーセル３０１の気圧差による膨張やひび割れといった破損の可能性を低減できる。
【００５１】
また、負圧供給路６２０に逆止弁６２１を設けたことで、エンジン１００がバッテリー３００の冷却用のエアーを引くことがない。これにより、圧損の増大が抑制され、エンジン１００への過大な負担が低減できる。
【００５２】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るブレーキ倍力システムは、実施の形態１に係るブレーキ倍力システム６００に、モーター３３０の駆動及び停止の制御を追加して構成される。
【００５３】
図３は、実施の形態２に係るブレーキ倍力システムを備えるＨＥＶ１１の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図３では、先に説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示している。
【００５４】
図３に示されるように、ＨＥＶ１１は、図１のＨＥＶ１０と比べて、コントローラー４０１及び電磁弁６２２を変更し、かつ圧力センサ６６０及び温度センサ６７０を追加して構成される。
【００５５】
ＨＥＶ１１におけるブレーキ倍力システム６０１は、コントローラー４０１、ブレーキブースタ５１０、負圧供給路６１０、６２０、逆止弁６１１、電磁弁６２２、エアーポンプ６４０、圧力センサ６６０、及び温度センサ６７０から構成される。
【００５６】
圧力センサ６６０は、ブレーキブースタ５１０の圧力を検出し、検出結果をコントローラー４０１に通知する。
【００５７】
温度センサ６７０は、バッテリー３００の温度を検出し、検出結果をコントローラー４０１に通知する。
【００５８】
コントローラー４０１は、コントローラー４００に、ブレーキブースタ５１０の圧力及びバッテリー３００の温度に応じて、モーター３３０の駆動及び停止、電磁弁６２２の開閉を制御する機能を追加して構成される。
【００５９】
図４は、コントローラー４０１の制御下で実行されるブレーキ倍力システム６０１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６０】
コントローラー４０１は、圧力センサ６６０から通知されたブレーキブースタ５１０の圧力が所定圧力であるか否かを判断する（Ｓ１１）。当該所定圧力は、例えば、ブレーキブースタ５１０の適正な作動に必要な圧力によって定義されてもよく、具体的には、あらかじめ定められた圧力しきい値（例えば０．８気圧）以下の圧力であってもよい。
【００６１】
ブレーキブースタ５１０が所定圧力であれば（Ｓ１１でＹｅｓ）、コントローラー４０１は、温度センサ６７０から通知されたバッテリー３００の温度が所定温度であるか否かを判断する（Ｓ１２）。当該所定温度は、例えば、バッテリー３００が冷却なしで安全に作動できる温度によって定義されてもよく、具体的には、あらかじめ定められた温度しきい値（例えば５０℃）以下の温度であってもよい。
【００６２】
ブレーキブースタ５１０が所定圧力であり（Ｓ１１でＹｅｓ）、かつバッテリー３００が所定温度であれば（Ｓ１２でＹｅｓ）、ブレーキブースタ５１０に負圧を供給する必要も、バッテリー３００を冷却する必要もないから、コントローラー４０１は、モーター３３０を停止する（Ｓ１３）。そして、電磁弁６２２を閉じることにより（Ｓ１４）、圧損の増大を抑制し、エンジン１００への過大な負担を低減する。
【００６３】
ブレーキブースタ５１０が所定圧力でないか（Ｓ１１でＮｏ）、又はバッテリー３００が所定温度でなければ（Ｓ１２でＮｏ）、ブレーキブースタ５１０への負圧供給及びバッテリー３００の強制空冷の少なくとも一方を行う必要があるから、コントローラー４０１は、モーター３３０を駆動する（Ｓ１５）。これにより、負圧供給路６２０はバッテリー３００と連通しているので、エアーポンプ６４０によりバッテリー３００を冷却することができる。
【００６４】
そして、コースティング中なら（Ｓ１６でＹｅｓ）、エンジン１００は止まっているから、電磁弁６２２を開き（Ｓ１７）、エアーポンプ６４０から負圧供給路６２０を介してブレーキブースタ５１０に負圧を供給する。
【００６５】
他方、コースティング中でなければ（Ｓ１６でＮｏ）、エンジン１００は動いているから、電磁弁６２２を閉じ（Ｓ１８）、インテークマニホールド１１０から負圧供給路６１０を介してブレーキブースタ５１０に負圧を供給する。電磁弁６２２を閉じることによって、圧損の増大が抑制され、エンジン１００への過大な負担が低減できる。このとき、エアーポンプ６４０は、負圧供給路６２０を介してバッテリー３００の冷却用のエアーフローを形成するためだけに作動している。
【００６６】
上述のように構成されたブレーキ倍力システム６０１によれば、実施の形態１のブレーキ倍力システム６００と実質的に同等の効果が得られる。さらには、バッテリー３００の冷却及びブレーキブースタ５１０への負圧供給の何れの必要もないときにモーター３３０を停止できるので、ＨＥＶ１１のエネルギー効率を高めることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
実施の形態３に係るブレーキ倍力システムは、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターで駆動されるエアーポンプを有し、当該エアーポンプからブレーキブースタに負圧を供給する。つまり、モータージェネレーターが、車両の推力および回生電力の発生と、ブレーキブースタへの負圧供給とに兼用される。
【００６８】
図５は、実施の形態３に係るブレーキ倍力システム６０２を備えるＨＥＶ１２の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図５では、先に説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示している。
【００６９】
図５に示されるように、ＨＥＶ１２は、図１のＨＥＶ１０と比べて、モーター３３０を省略し、バッテリー３１０及びエアーポンプ６５０を変更して構成される。
【００７０】
バッテリー３１０は、バッテリー３００と異なり、負圧供給路６２０と連通していない。バッテリー３１０は、負圧供給路６２０から供給される負圧によるエアーフローとは異なる適宜の方法で冷却されればよく、バッテリー３１０の冷却のための構造は、特には規定しない。
【００７１】
ＨＥＶ１２におけるブレーキ倍力システム６０２は、コントローラー４００、ブレーキブースタ５１０、負圧供給路６１０、６２０、逆止弁６１１、６２１、及びエアーポンプ６５０から構成される。
【００７２】
モータージェネレーター２００の回転軸（入出力軸）とエンジン１００の回転軸（出力軸）とは、トランスミッション１４０において連結され分離される。当該２つの回転軸の連結状態では、モータージェネレーター２００は、エンジン１００とともに、ＨＥＶ１２の推力となるトルクを発生し、車軸に出力する。また、当該２つの回転軸の分離状態では、モータージェネレーター２００は、車軸の回転とともに回転を続ける。
【００７３】
エアーポンプ６５０は、モータージェネレーター２００の回転によって駆動され負圧を生成する。エアーポンプ６５０によって生成された負圧は、負圧供給路６２０を介して、ブレーキブースタ５１０に供給される。
【００７４】
ブレーキ倍力システム６０２では、モータージェネレーター２００が、エアーポンプ６５０を駆動してブレーキブースタ５１０に負圧を供給するとともに、ＨＥＶ１２の推力をも発生するアクチュエーターである。
【００７５】
例えば、コースティング制御によりＨＥＶ１２の走行中にエンジン１００を停止するとき、トランスミッション１４０において、モータージェネレーター２００の回転軸とエンジン１００の回転軸とを分離する。これにより、モータージェネレーター２００は車軸の回転とともに回転を続けるので、エアーポンプ６５０からの負圧により、増加された力で安定的にブレーキアクチュエーターを作動させることができる。
【００７６】
上述のように構成されたブレーキ倍力システム６０２によれば、モータージェネレーター２００を、ＨＥＶ１２の推力と、ブレーキブースタ５１０への負圧供給とに兼用するので、部品点数の増加を抑制し、かつエンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム６０２が得られる。
【００７７】
（実施の形態４）
実施の形態４に係るブレーキ倍力システムは、実施の形態３のブレーキ倍力システム６０２に、車両の走行速度が遅くなりエアーポンプ６４０を十分に回せなくなった場合の対策を施して構成される。
【００７８】
図６は、実施の形態４に係るブレーキ倍力システム６０３を備えるＨＥＶ１３の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図６では、先に説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示している。
【００７９】
図６に示されるように、ＨＥＶ１３は、図５のＨＥＶ１２と比べて、クラッチ２１０を追加し、コントローラー４０２を変更して構成される。
【００８０】
ＨＥＶ１３におけるブレーキ倍力システム６０３は、コントローラー４０２、ブレーキブースタ５１０、負圧供給路６１０、６２０、逆止弁６１１、６２１、クラッチ２１０、及びエアーポンプ６５０から構成される。
【００８１】
クラッチ２１０は、モータージェネレーター２００の回転軸とエンジン１００の回転軸とを連結し分離する。
【００８２】
コントローラー４０２は、コントローラー４００に、ＨＥＶ１３の走行速度に応じてクラッチ２１０及びモータージェネレーター２００の駆動を制御する機能を追加して構成される。
【００８３】
具体的に、コントローラー４０２は、ＨＥＶ１３の走行中にエンジン１００が停止していてかつＨＥＶ１３の走行速度が所定速度である場合に、クラッチ２１０を切り、モータージェネレーター２００をバッテリー３１０の電力で回転させる。
【００８４】
当該所定速度は、例えば、車軸とともに回転するモータージェネレーター２００でエアーポンプ６５０を駆動したのではブレーキブースタ５１０の適正な作動に必要な負圧が生成できないような、ＨＥＶ１３の遅い走行速度によって定義されてもよい。所定速度は、具体的には、あらかじめ定められたしきい値未満の走行速度であってもよい。ＨＥＶ１３の走行速度は、図示しない速度センサで検出してもよく、また、モータージェネレーター２００の回転数から算出してもよい。
【００８５】
上述のように構成されたブレーキ倍力システム６０３によれば、実施の形態３のブレーキ倍力システム６０２と実質的に同等の効果が得られる。さらには、例えば、コースティング制御中に減速した場合など、エンジン１００が停止している状態で適正な負圧が得られなくなる速度までＨＥＶ１３が減速した場合の対策が得られる。すなわち、クラッチ２１０を切り、モータージェネレーター２００をバッテリー３１０からの電力で回してエアーポンプ６５０を駆動するので、ブレーキブースタ５１０への負圧供給を安定的に確保できる。
【００８６】
（実施の形態５）
実施の形態５に係るブレーキ倍力システムは、実施の形態３のブレーキ倍力システム６０２に、バッテリーの冷却のための構成を追加してなる。
【００８７】
図７は、実施の形態５に係るブレーキ倍力システム６０４を備えるＨＥＶ１４の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図７では、先に説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示している。
【００８８】
図７に示されるように、ＨＥＶ１４は、図５のＨＥＶ１２と比べて、バッテリー３００を変更し、負圧供給路６２０がバッテリー３００に連通している。
【００８９】
ＨＥＶ１４におけるブレーキ倍力システム６０４は、コントローラー４００、ブレーキブースタ５１０、負圧供給路６１０、６２０、逆止弁６１１、６２１、及びエアーポンプ６５０から構成される。負圧供給路６２０がバッテリー３００に連通している構造は、実施の形態１のブレーキ倍力システム６００と同じである。
【００９０】
上述のように構成されたブレーキ倍力システム６０４によれば、モータージェネレーター２００を、ＨＥＶ１４の推力と、ブレーキブースタ５１０への負圧供給と、さらに、バッテリー３００の冷却用のエアーフローの形成とに兼用するので、ＨＥＶ１４の高コスト化を効果的に抑制できる。
【００９１】
以上、本開示の１つまたは複数の態様に係るブレーキ倍力システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本開示に係るブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置は、例えばＨＥＶのブレーキ倍力システムおよび吸気装置として広く利用できる。
【符号の説明】
【００９３】
１０，１１，１２，１３，１４    ＨＥＶ
１００    エンジン
１１０    インテークマニホールド
１２０    スロットルバルブ
１３０    トルクコンバーター
１４０    トランスミッション
２００    モータージェネレーター
２１０    クラッチ
３００    バッテリー
３０１    バッテリーセル
３０２    バスバー
３０３    内筐体
３０３ａ    空間
３０４    放熱フィン
３０５    外筐体
３０５ａ    空間
３０６，３０７    開口
３１０    バッテリー
３２０    インバーター
３３０    モーター
４００，４０１，４０２    コントローラー
５００    ブレーキシステム
５１０    ブレーキブースタ
６００，６０１，６０２，６０３，６０４    ブレーキ倍力システム
６１０    負圧供給路（第１負圧供給路）
６１１，６２１    逆止弁
６２０    負圧供給路（第２負圧供給路）
６２２    電磁弁
６４０，６５０    エアーポンプ
６６０    圧力センサ
６７０    温度センサ
【図１】
2017110048.tif 000003
【図２】
2017110048.tif 000004
【図３】
2017110048.tif 000005
【図４】
2017110048.tif 000006
【図５】
2017110048.tif 000007
【図６】
2017110048.tif 000008
【図７】
2017110048.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月19日(2017.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、ブレーキ倍力システムであって、
前記負圧を生成するエアーポンプと、前記負圧を前記ブレーキブースタおよび前記バッテリーに供給する第２負圧供給路と、を備え、かつ前記エアーポンプは、前記モータージェネレーターにより駆動される吸気装置と、
前記ブレーキブースタと、
前記第１負圧供給路と、を備える
ブレーキ倍力システム。
【請求項２】
前記バッテリーは、
バッテリーセルと、
外面に放熱フィンを有し、前記バッテリーセルを気密に格納する内筐体と、
前記内筐体の周囲に設けられ、前記内筐体との間に空間を形成する外筐体と、を有し、
前記空間は前記第２負圧供給路及び外気と連通している、
請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項３】
前記ブレーキブースタが所定圧力であるか否かを検出する圧力センサと、
前記バッテリーが所定温度であるか否かを検出する温度センサと、
前記ブレーキブースタが前記所定圧力でありかつ前記バッテリーが前記所定温度であるときに前記モーターを停止させ、前記ブレーキブースタが前記所定圧力でないか又は前記バッテリーが前記所定温度でないときに前記モーターを駆動するコントローラーと、
をさらに備える請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項４】
前記モータージェネレーターの回転軸と前記エンジンの回転軸とを連結し分離するクラッチと、
前記車両の走行速度が所定速度である場合に、前記クラッチを切り、前記モータージェネレーターを前記バッテリーからの電力で駆動するコントローラーと、
をさらに備える請求項１に記載のブレーキ倍力システム。
【請求項５】
エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、吸気装置であって、
前記負圧を生成するエアーポンプと、
前記負圧を前記ブレーキブースタおよび前記バッテリーに供給する第２負圧供給路と、を備え、
前記エアーポンプは、前記モータージェネレーターにより駆動される
吸気装置。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、開示される一態様に係るブレーキ倍力システムは、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の、ブレーキ倍力システムである。このブレーキ倍力システムは、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタおよび前記バッテリーに供給する第２負圧供給路と、を備えた吸気装置を用いている。エアーポンプは、モータージェネレーターにより駆動される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、開示される一態様に係る吸気装置は、エンジンのインテークマニホールドに生じる負圧を第１負圧供給路により供給することでブレーキ踏力を増加するブレーキブースタと、車両の推力を発生するとともに制動時に回生電力を発生するモータージェネレーターと、モータージェネレーターと電気的に接続されるバッテリーとを備えるハイブリッド電気自動車の吸気装置である。この吸気装置は、負圧を生成するエアーポンプと、エアーポンプによって生成される負圧をブレーキブースタおよび前記バッテリーに供給する第２負圧供給路と、を備える。エアーポンプは、モータージェネレーターにより駆動される。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
これらの構成によれば、ブレーキブースタに負圧を供給するエアーポンプを、モータージェネレーターにより駆動するので、エアーポンプを駆動するための専用のアクチュエーターが不要となり部品点数を減らすことができる。したがって、ＨＥＶの高コスト化を抑制しつつ、エンジン停止時にも負圧を確保できるブレーキ倍力システム、およびそれに用いられる吸気装置が得られる。 
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017110048.tif 000010
【国際調査報告】
2017110048.tif 000011
2017110048.tif 000012
2017110048.tif 000013
2017110048.tif 000014
2017110048.tif 000015
2017110048.tif 000016