(57)【要約】【課題】  ブレーキシステムの信頼性を向上させること。【解決手段】  内燃機関により駆動され、ブレーキブースタに負圧を供給する負圧ポンプと、ブレーキブースタに負圧を供給する電動負圧ポンプと、電動負圧ポンプの駆動を制御する制御手段と、を備えるブレーキシステムであって、内燃機関が駆動状態にあるときに、制御手段は電動負圧ポンプを駆動させて、ブレーキブースタに負圧を供給する。【選択図】  図１
2006123798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により駆動され、ブレーキブースタに負圧を供給する負圧ポンプと、
前記ブレーキブースタに負圧を供給する電動負圧ポンプと、
前記電動負圧ポンプの駆動を制御する制御手段と、を備えるブレーキシステムであって、
前記制御手段は前記内燃機関が駆動停止状態にあるときに、前記電動負圧ポンプを駆動させて、前記ブレーキブースタに前記負圧を供給することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキシステムであって、
前記ブレーキブースタの負圧レベルを検出する負圧検出手段を更に備え、
前記負圧検出手段からの前記負圧レベルが所定値以下のとき、前記制御手段は前記電動負圧ポンプが駆動して、前記ブレーキブースタに負圧を供給することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のブレーキシステムであって、
前記内燃機関の駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、
前記制御手段は前記回転数検出手段からの前記駆動軸の回転数が０のとき、前記内燃機関が前記駆動停止状態にあると判断することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項４】
請求項３記載のブレーキシステムであって、
前記回転数検出手段からの前記駆動軸の回転数が０より大きいとき、前記負圧ポンプが駆動して、前記ブレーキブースタに前記負圧を供給することを特徴とするブレーキシステム。
【請求項５】
車速を検出する車速検出手段と、
内燃機関により駆動され、ブレーキブースタに負圧を供給する負圧ポンプと、
前記ブレーキブースタに負圧を供給する電動負圧ポンプと、
前記車速検出手段からの前記車速に基づいて、前記電動負圧ポンプが供給する前記負圧を制御する制御手段と、を備えるブレーキシステムであって、
前記制御手段は前記車速検出手段からの車速が０のとき、前記電動負圧ポンプが駆動して、前記ブレーキブースタに前記負圧を供給することを特徴とするブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性を向上させたブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンにより駆動される負圧ポンプと、エンジン停止時に負圧ポンプを駆動する発電機とを備える発電機制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。負圧ポンプはブレーキ倍力装置に負圧を供給する。
【特許文献１】特開平１０−２３６３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の発電機制御装置においては、発電機はエンジン駆動時には発電機に使用され、エンジン停止時には負圧ポンプの駆動に使用されることから、作動耐久性が要求され故障の確立も高くなる。また、故障が生じた場合に発電および負圧ポンプのいずれの機能も果たせなくなるおそれがある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ブレーキシステムの信頼性を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、内燃機関により駆動され、ブレーキブースタに負圧を供給する負圧ポンプと、上記ブレーキブースタに負圧を供給する電動負圧ポンプと、上記電動負圧ポンプの駆動を制御する制御手段と、を備えるブレーキシステムであって、上記制御手段は上記内燃機関が駆動停止状態にあるときに、上記電動負圧ポンプを駆動させて、上記ブレーキブースタに上記負圧を供給することを特徴とするブレーキシステムである。
【０００６】
なお、この一態様において、例えば上記負圧を供給するとは上記負圧を導入することである。
【０００７】
この一態様によれば、上記制御手段は上記内燃機関が駆動状態にあるときに、上記電動負圧ポンプを駆動させて、上記ブレーキブースタに上記負圧を供給する。これにより、上記電動負圧ポンプの稼動率を低減することができ、上記電動負圧ポンプに対する負荷を軽減することができる。したがって、上記電動負圧ポンプの故障率を低減でき、ブレーキシステムの信頼性を向上させることができる。
【０００８】
また、この一態様において、上記ブレーキブースタの負圧レベルを検出する負圧検出手段を更に備え、上記制御手段は上記負圧検出手段からの上記負圧レベルが所定値以下のとき、上記電動負圧ポンプが駆動して、上記ブレーキブースタに負圧を供給してもよい。これにより、ポンピングブレーキのような連続的なブレーキ使用状態等においても、上記ブレーキブースタに十分な負圧を供給することができる。したがって、ブレーキシステムをより確実に作動させることが可能となり、ブレーキシステムの信頼性がより向上する。
【０００９】
なお、上記負圧レベルが所定値以下とは、上記負圧レベルの絶対値が上記所定値の絶対値以下となることである。
【００１０】
さらに、この一態様において、例えば、上記内燃機関の駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、上記制御手段は上記回転数検出手段からの上記駆動軸の回転数が０のとき、上記内燃機関が上記駆動停止状態にある判断する。なお、上記回転数検出手段からの上記駆動軸の回転数が０より大きいとき、上記負圧ポンプが駆動して、上記ブレーキブースタに上記負圧を供給する。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車速を検出する車速検出手段と、内燃機関により駆動され、ブレーキブースタに負圧を供給する負圧ポンプと、上記ブレーキブースタに負圧を供給する電動負圧ポンプと、上記車速検出手段からの上記車速に基づいて、上記電動負圧ポンプが供給する上記負圧を制御する制御手段と、を備えるブレーキシステムであって、上記制御手段は上記車速検出手段からの車速が０のとき、上記電動負圧ポンプが駆動して、上記ブレーキブースタに上記負圧を供給することを特徴とするブレーキシステムであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ブレーキシステムの信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用ブレーキシステムおよびハイブリッド車両の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係るブレーキシステムのシステム構成の概略図である。本一実施例に係るブレーキシステム１は、例えばエンジンと電動モータとを併用して駆動される所謂ハイブリッド車両に搭載されている。
【００１５】
本一実施例に係るブレーキシステム１は圧力室内に供給された負圧を倍力源としてブレーキペダル３の踏力を補助するブレーキブースタ（ブレーキ倍力装置）５を備える。ブレーキブースタ５にはブレーキブースタ５の圧力室内の負圧レベルを検出する負圧センサ等の負圧検出手段７が取り付けられている。ブレーキブースタ５には、負圧配管９を介して電動負圧（バキューム）ポンプ１１が接続され、電動負圧ポンプ１１はブレーキブースタ５に負圧を供給している。なお、負圧配管９には配管内部の流体を一方向にのみ流動させる一方向弁９ａが取り付けられている。この一方向弁９ａにより、電動負圧ポンプ１１からブレーキブースタ５に負圧が的確に供給される。
【００１６】
電動負圧ポンプ１１には蓄電装置１３が接続され、蓄電装置１３から電動負圧ポンプ１１に電力が供給されている。また蓄電装置１３には三相誘電モータ等の発電電動機１５が接続され、発電電動機１５は遊星歯車機構１７及び後述するトランスミッション１９を介してエンジン等の内燃機関２１に連結され、駆動される。蓄電装置１３はバッテリ１３ａと、インバータ１３ｂとを有している。バッテリ１３ａに蓄えられた電力はインバータ１３ｂにより交流電流に変換されて発電電動機１５に供給され、発電電動機１５は電動機として駆動することもできる。また、発電電動機１５が発電機として駆動されることにより発電された電力は、インバータ１３ｂにより直流電流に変換され、バッテリ１３ａに蓄えられる。
【００１７】
なお、遊星歯車機構１７は外歯歯車のサンギヤと、サンギヤと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤと、サンギヤに噛合すると共にリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリアとを有している。回転要素であるサンギヤ、リングギヤおよびキャリアは差動している。
【００１８】
エンジン２１にはトランスミッション（変速装置）１９が連結され、トランスミッション１９にはプロペラシャフト２３が連結されている。なお、トランスミッション１９は自動制御される自動変速装置であり、後述するＥＣＵ２５からの制御信号に基づいて、車両走行に最適な変速シフトが行われるように構成されている。またプロペラシャフト２３にはディファレンシャル装置２７を介してドライブシャフト（駆動軸）２９が連結され、ドライブシャフト２９には駆動輪３１が連結されている。
【００１９】
トランスミッション１９には負圧ポンプ３３が連結され、負圧ポンプ３３はトランスミッション１９により駆動される。負圧ポンプ３３は負圧配管９を介してブレーキブースタ５に接続され、ブレーキブースタ５に負圧を供給している。なお、負圧配管９には一方向弁９ａが取付けられている。
【００２０】
電動負圧ポンプ１１には、電動負荷ポンプ１１の駆動を制御するＥＣＵ等の制御手段２５が接続されている。ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２５はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイスを有している。
【００２１】
また、ＥＣＵ２５にはエンジン２１のクランクシャフトの回転数を検出する回転センサ等の回転数検出手段３５が接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ２５は、回転センサ３５からの回転数および負圧センサ７からの負圧レベルに基づいて、電動負圧ポンプ１１を駆動させ、ブレーキブースタに負圧が供給されるように制御している。
【００２３】
次にブレーキブースタ５への負圧の供給方法について説明する。
【００２４】
エンジン駆動時には、エンジン２１の駆動軸の回転力は、トランスミッション１９を介して負圧ポンプ３３の駆動軸に伝達され、負圧ポンプ３３は駆動される。負圧ポンプ３３が駆動されると、負圧ポンプ３３は負圧配管９を介して、ブレーキブースタ５の圧力室に負圧を供給する。ブレーキブースタ５は供給された負圧を倍力源として、ブレーキペダル３の踏力を補助する。
【００２５】
図２は電動負圧ポンプ１１が駆動開始する制御方法を示すフローチャートである。
【００２６】
図２に示すように、ＥＣＵ２５は回転センサ３５からの回転数に基づいて、クランクシャフトの回転数が０である否かを判定する（Ｓ１００）。ＥＣＵ２５は回転センサ３５からの回転数が０である（駆動停止状態）と判定したとき、電動負圧ポンプ１１に駆動開始するように駆動開始信号を送信する。駆動開始信号を受信した電動負圧ポンプ１１は駆動を開始して、負圧配管９を介して負圧をブレーキブースタ５の圧力室に供給する（Ｓ１２０）。また、エンジン２１が駆動停止状態から駆動状態に変わった場合を想定する。この場合、ＥＣＵ２５は回転センサ３５からの回転数が０より大きいと判定したとき、電動負圧ポンプ１１に駆動停止信号を送信する。駆動停止信号を受信した電動負圧ポンプ１１は駆動を停止して、負圧をブレーキブースタ５の圧力室に供給するのを停止する。なお、このとき上述したように、エンジン２１により負圧ポンプ３３が駆動され、負圧ポンプ３３からブレーキブースタ５に負圧が供給される。
【００２７】
なお、本一実施例に係るハイブリット車両は、燃費向上およびＣＯ２削減を目的として、軽負荷領域および車両停止中はエンジンを自動停止させる構成となっている。
【００２８】
また、ＥＣＵ２５は負圧センサ７からの負圧に基づいて、ブレーキブースタ５の圧力室内の負圧レベルが所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。ＥＣＵ２５は負圧センサ７からの負圧レベルが所定値以下であると判定したとき、電動負圧ポンプ１１に駆動開始信号を送信する。駆動開始信号を受信した電動負圧ポンプ１１は駆動を開始して、負圧配管９を介して負圧をブレーキブースタ５の圧力室に供給する（Ｓ１２０）。これにより、ポンピングブレーキのような連続的なブレーキ使用状態等においても、ブレーキブースタ５の圧力室内に十分な負圧を供給することができる。したがって、ブレーキシステム１をより確実に作動させることが可能となり、ブレーキシステム１の信頼性がより向上する。さらに、ブレーキ操作力の低減につながることから、ブレーキ操作性の向上につながる。なお、ブレーキブースタ５の圧力室内の負圧レベルが所定値以下となる場合として、例えばアイドル回転等のエンジン回転数が低い状態、負圧ポンプ３３または負圧配管９に異常が生じている状態等が挙げられる。
【００２９】
以上、ＥＣＵ２５は回転センサ３５からの回転数が０である（駆動停止状態）と判定したとき、電動負圧ポンプ１１を駆動させる。また、ＥＣＵ２５は負圧センサ７からの負圧レベルが所定値以下であると判定したとき、電動負圧ポンプ１１を駆動させる。これにより、電動負圧ポンプ１１の稼動率を低減することができ、電動負圧ポンプ１１に対する負荷を軽減することができる。したがって、電動負圧ポンプ１１の故障率を低減でき、信頼性の向上につながる。また、従来のブレーキシステムのように電動負圧ポンプ１１を常時駆動させる場合と比較して、本一実施例に係るブレーキシステム１は電動負圧ポンプ１１を常時駆動させる必要がないことから、作動耐久性の良い電動負圧ポンプを用いずとも、耐久性の仕様を満足させることができる。一般に作動耐久性の良い電動負圧ポンプは高価であることから、電動負圧ポンプ１１のコスト低減が可能となり、車両製造コストの低減につながる。
【００３０】
さらに、蓄電装置１３の蓄電量の減少を抑制できることから、例えば当該ブレーキシステム１をハイブリット車両に搭載した場合に、ハイブリット車両の実走行距離を向上させることができる。
【００３１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３２】
例えば、上記一実施例において、トランスミッション１９には負圧ポンプ３３が連結され、負圧ポンプ３３はトランスミッション１９により駆動されているが、プロペラシャフト２３に負圧ポンプ３３が連結され、負圧ポンプ３３はプロペラシャフト２３により駆動されてもよい。また、負圧ポンプ３３は遊星歯車機構１７、ディファレンシャル装置２７、またはクランクシャフトに連結され、負圧ポンプ３３は遊星歯車機構１７、ディファレンシャル装置２７またはクランクシャフトにより駆動されてもよい。
【００３３】
また、上記一実施例において、負圧ポンプ３３および電動負圧ポンプ１１とブレーキブースタ５との間に負圧タンクが設けられていてもよい。この場合、負圧ポンプ３３および電動負圧ポンプ１１より供給された負圧は、一度負圧タンク内に蓄積され、負圧タンクからブレーキブースタ５へ安定的に負圧が供給される。したがって、ブレーキシステム１の信頼性向上につながる。
【００３４】
さらに上記一実施例の（Ｓ１００）において、ＥＣＵ２５は回転センサ３５からの回転数に基づいて、クランクシャフトの回転数が０である否かを判定しているが、ＥＣＵ２５車速センサ等の車速検出手段が接続され、この車速センサからの車速に基づいて、電動負圧ポンプ１１の駆動を制御してもよい。具体的には、車速センサからの車速が０であるとき、ＥＣＵ２５は電動負圧ポンプ１１を駆動させ、ブレーキブースタ５に負圧を供給してもよい。また、車速センサからの車速が所定値以下であるとき、ＥＣＵ２５は電動負圧ポンプ１１を駆動させ、ブレーキブースタ５に負圧を供給してもよい。
【００３５】
なお、上記一実施例において、ＥＣＵ２５は蓄電装置１３のバッテリ１３ａに蓄電され蓄電量に基づいて、電動負圧ポンプ１１を駆動させ、ブレーキブースタ５に負圧を供給してもよい。例えば、蓄電装置１３は蓄電量と放電量とをモニタ管理するバッテリ制御部を有し、ＥＣＵ２５はバッテリ制御部からのバッテリ１３ａの蓄電量に基づいて、電動負圧ポンプ１１を駆動させ、ブレーキブースタ５に負圧を供給してもよい。具体的には、ＥＣＵ２５はバッテリ１３ａの蓄電量が所定値以下であるときは、電動負圧ポンプ１１に駆動開始信号を送信することなく、電動負圧ポンプ１１を駆動させないようにしてもよい。なお、バッテリ制御部はバッテリ１３ａに設けられた電流センサからの充放電電流の積算値および電圧センサからの端子間電圧に基づいて、蓄電量（残容量）を算出している。
【００３６】
上記一実施例において、ＥＣＵ２５は（Ｓ１００）および（Ｓ１２０）のみ処理をおこなってもよいし、（Ｓ１１０）および（Ｓ１２０）のみ処理を行ってもよい。
【００３７】
上記一実施例において、エンジン２１により駆動される負圧ポンプ３３により、ブレーキブースタ５に負圧を供給しているが、エンジン２１の吸気管に生じる負圧をブレーキブースタ５に供給してもよい。具体的には、エンジン２１の吸気管を負圧配管９および一方向弁９ａを介して、ブレーキブースタ５に接続してもよい。この場合、エンジン２１のスロットル開度を減少させれば、吸気管内の負圧レベルが高くなり、ブレーキブースタ５に供給される負圧は増加する。
【００３８】
上記一実施例において、ＥＣＵ２５はエンジン２１が駆動状態にあるか否かを、吸気管に取り付けられた空気流量計（エアフローセンサ）からの流量に基づいて、判断してもよい。具体的には、ＥＣＵ２５は空気流量計からの流量が所定値以上であるときに、エンジン２１は駆動状態にあると判断してもよい。
【００３９】
上記一実施例において、本発明の一実施例に係るブレーキシステムはエンジン２１と電動モータ（発電電動機）１５とを併用して駆動されるハイブリッド車両に適用されているが、エンジン２１のみによって駆動される車両、または所謂エコラン車両にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車両用のブレーキシステムに利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係るブレーキシステムのシステム構成の概略図である。
【図２】電動負圧ポンプが駆動開始する制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１    ブレーキシステム
３    ブレーキペダル
５    ブレーキブースタ
７    負圧センサ（負圧検出手段）
１１    電動負圧ポンプ
１９    トランスミッション
２１    エンジン（内燃機関）
２３    プロペラシャフト
２５    ＥＣＵ（制御手段）
３３    負圧ポンプ
３５    回転センサ（回転数検出手段）
【図１】
2006123798.tif 000003
【図２】
2006123798.tif 000004