(57)【要約】【課題】  本発明は、逆止弁１がオープン故障したとしてもブレーキブースタに負圧を供給することができる車両用ブレーキシステム及びその制御装置の提供を目的とする。【解決手段】  ブレーキブースタ４４と、ブレーキブースタ４４側からインテークマニホールド２８側への流通のみを許す逆止弁１と、逆止弁１のブレーキブースタ４４側に接続され、エンジンの吸気により発生した負圧よりも大きい負圧をブレーキブースタ４４に供給するバキュームポンプ４５とを有する車両用ブレーキシステムであって、逆止弁１のブレーキブースタ４４側にバキュームポンプ４５が接続された点４９からインテークマニホールド２８側への流通を遮断可能な遮断弁４６を備えることを特徴とする車両用ブレーキシステム。【選択図】  図１
2006117101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキブースタと、
前記ブレーキブースタ側からインテークマニホールド側への流通のみを許す逆止弁と、
前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側に接続され、エンジンの吸気により発生した負圧よりも大きい負圧を前記ブレーキブースタに供給するバキュームポンプとを有する車両用ブレーキシステムであって、
前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側に前記バキュームポンプが接続された点から前記インテークマニホールド側への流通を遮断可能な遮断弁を備えることを特徴とする車両用ブレーキシステム。
【請求項２】
前記遮断弁は、前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側の負圧が所定値よりも小さい状態が所定時間以上継続した場合に遮断される請求項１記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項３】
前記バキュームポンプは、前記エンジンの回転により駆動する請求項１記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項４】
前記バキュームポンプは、電動バキュームポンプである請求項１記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項５】
請求項１記載の車両用ブレーキシステムの制御装置であって、
前記ブレーキブースタへの供給負圧の異常を判定する故障判定手段と、
前記遮断弁を制御する遮断弁制御手段とを備え、
前記遮断弁制御手段は、前記故障判定手段が前記供給負圧の異常を判定した場合、前記遮断弁を遮断することを特徴とする車両用ブレーキシステムの制御装置。
【請求項６】
前記故障判定手段は、前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側の負圧が所定値よりも小さい状態が所定時間以上継続すると前記逆止弁のオープン故障と判定する請求項５記載の車両用ブレーキシステムの制御装置。
【請求項７】
前記バキュームポンプは前記エンジンの回転により駆動し、
前記エンジンの回転数が所定値以下の場合に該回転数を上げるように制御する制御手段を備える請求項５記載の車両用ブレーキシステムの制御装置。
【請求項８】
前記バキュームポンプはモータで駆動する電動バキュームポンプであって、
前記モータの回転数が所定値以下の場合に該回転数を上げるように制御する制御手段を備える請求項５記載の車両用ブレーキシステムの制御装置。
【請求項９】
前記故障判定手段による異常判定結果を乗員に対し報知する報知手段を備える請求項５記載の車両用ブレーキシステムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気により発生した負圧とバキュームポンプにより発生した負圧を併用する車両用ブレーキシステム及びその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンのインテークポートとバキュームポンプの吸い込みポートが、ブレーキブースタに並列に接続され、ブレーキブースタ内の負圧が所定値以下に達したときにバキュームポンプが作動開始されるブレーキ倍力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。本ブレーキ倍力装置は、バキュームポンプが故障と判断された場合には、エンジン制御を希薄空燃比制御から理論空燃比制御に切り替えることにより、インテークポート内の負圧を高めて、ブレーキブースタに負圧を供給していることを特徴としている。
【特許文献１】特開平１１−３４８７６８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、上述の従来技術では、空燃比可変制御を行う直噴エンジンを搭載する車両にしか適用できない。
【０００４】
ところで、図７は、上述の従来技術のブレーキ倍力装置をはじめ、エンジンの吸気により発生した負圧とバキュームポンプにより発生した負圧を併用する従来技術の車両用ブレーキシステムの構成の一例を示した図である。逆止弁１が異物のかみ込み等によって常に開いた状態になった場合（オープン故障）、ブレーキブースタ４４に供給できる負圧はインテークマニホールド２８内の負圧以上にはならず、バキュームポンプ４５の効果が得られなくなってしまう。なぜならば、逆止弁１がオープン故障した場合、バキュームポンプ４５はインテークマニホールド２８側と常に連通することになり、ブレーキブースタ４４側からの空気を吸わずにインテークマニホールド２８からの空気を吸ってしまうため、ブレーキブースタ４４の負圧を高めることができないからである。
【０００５】
この点、上述の従来技術のブレーキ倍力装置の故障判定手段は、「バキュームポンプ４５の故障」を判定するものであり、「逆止弁１のオープン故障」を判定するものではない。
【０００６】
そこで、本発明は、逆止弁１がオープン故障したとしてもブレーキブースタに負圧を供給することができる車両用ブレーキシステム及びその制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
ブレーキブースタと、
前記ブレーキブースタ側からインテークマニホールド側への流通のみを許す逆止弁と、
前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側に接続され、エンジンの吸気により発生した負圧よりも大きい負圧を前記ブレーキブースタに供給するバキュームポンプとを有する車両用ブレーキシステムであって、
前記逆止弁の前記ブレーキブースタ側に前記バキュームポンプが接続された点から前記インテークマニホールド側への流通を遮断可能な遮断弁を備えることを特徴とする車両用ブレーキシステムが提供される。
【０００８】
本局面によれば、前記逆止弁がオープン故障した場合、この遮断弁を遮断することによって、ブレーキブースタ側からの空気を吸うことができるため、ブレーキブースタの負圧を高めることができる。
【０００９】
また、車両用ブレーキシステムの制御装置であって、
前記ブレーキブースタへの供給負圧の異常を判定する故障判定手段と、
前記遮断弁を制御する遮断弁制御手段とを備え、
前記遮断弁制御手段は、前記故障判定手段が前記供給負圧の異常を判定した場合、前記遮断弁を遮断することを特徴とする車両用ブレーキシステムの制御装置が提供される。これにより、負圧の異常を検出した場合、インテークマニホールド側からの負圧の供給経路を遮断することによって、バキュームポンプからブレーキブースタに負圧供給できるようにしている。
【００１０】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「負圧」は大気圧との圧力差で表されるものとする。従って、「負圧が大きい」「負圧が高い」とは、大気圧との圧力差が大きいこと、すなわち、絶対的な圧力としては低圧であることを意味する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、逆止弁１がオープン故障したとしてもブレーキブースタに負圧を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１３】
図１は、本発明の第一の実施例である車両用ブレーキシステムの構成図の一例を示す。車両は、動力源としてのエンジンを備えている。エンジンの各気筒内に大気から空気を導入する吸気管３２を有している。吸気管３２の入口には、エンジンの気筒内に吸入する空気を濾過するエアクリーナ１１が設けられている。
【００１４】
吸気管３２の下流側には、スロットルバルブ３４が配設されている。スロットルバルブ３４には、アクチュエータとしてのスロットルモータが連結されている。このスロットルモータは、エンジンＥＣＵの指令に従って駆動制御され、スロットルバルブ３４の開度を調整する。スロットルバルブ３４は、電子スロットルとして、スロットルモータの駆動に応じた開度に調整され、エンジンに供給される空気量を調整する。
【００１５】
吸気管３２は、エンジンの気筒分だけの枝路を有するインテークマニホールド２８を介して、気筒が設けられているエンジンに接続されている。インテークマニホールド２８には、エンジンの各気筒にそれぞれ対応して燃料噴射弁が配設されている。各燃料噴射弁は、適当なタイミングで枝路に燃料を適当な量だけ噴射供給する。燃料噴射弁から噴射供給された燃料は、吸気管３２からの空気と混合されて、エンジンの各気筒に供給される。
【００１６】
また、ドライバーが踏み込み操作するブレーキペダル４８があり、ブレーキペダル４８にはブレーキブースタ４４が連結されている。ブレーキブースタ４４は、ブレーキペダル４８が踏み込み操作された場合に、エンジンと後述するバキュームポンプ４５が吸入する空気の負圧を利用して、ブレーキ踏力に対して所定の倍力比を有するアシスト力を発生する。ブレーキブースタ４４で発生したアシスト力は、マスタシリンダを介して油圧アクチュエータに供給され、車輪の回転を停止させる制動力となる。
【００１７】
ブレーキブースタ４４とインテークマニホールド２８とを連通する負圧導入路４２には、逆止弁１が設けられている。逆止弁１は、ブレーキブースタ４４側からインテークマニホールド２８側への空気の流れのみを許容する逆止弁である。したがって、逆止弁１において、インテークマニホールド２８側の負圧が、ブレーキブースタ４４側の負圧よりも大きい場合には、インテークマニホールド２８側の負圧がブレーキブースタ４４に供給される。逆に、インテークマニホールド２８側の負圧がブレーキブースタ４４側の負圧よりも小さい場合には、ブレーキブースタ４４側の負圧がインテークマニホールド２８側へ逃げることを防止する。
【００１８】
逆止弁２についても、逆止弁１と同様に、ブレーキブースタ４４側からインテークマニホールド２８側への空気の流れのみを許容する逆止弁である。したがって、インテークマニホールド２８側の負圧がブレーキブースタ４４内の負圧よりも小さい場合には、ブレーキブースタ４４内の負圧がインテークマニホールド２８側へ逃げることを防止する。
【００１９】
バキュームポンプ４５へ通じる負圧導入路４３が、逆止弁１と逆止弁２の間で負圧導入路４２に接続されている。本第一の実施例のバキュームポンプ４５は、エンジンの回転により駆動し、エンジンの回転数が上がるとバキュームポンプ４５の回転数も上がる。バキュームポンプ４５の回転数が上がれば、空気の吸引力も上がる。バキュームポンプ４５には、バキュームポンプ４５内の空気が負圧導入路４３を通って流出することを防止する逆止弁３を備えている。
【００２０】
負圧センサ４７は、ブレーキブースタ４４内の負圧を検出するものである。また、遮断弁４６は、逆止弁１のブレーキブースタ４４側にバキュームポンプが接続された点４９からインテークマニホールド２８側への流通を遮断可能な電磁カット弁である。
【００２１】
以上のような車両用ブレーキシステムを制御する制御装置（特に図示しない）が存在する。制御装置は、負圧センサ４７の検出値に基づいてブレーキブースタ４４への供給負圧の異常を判定する。供給負圧の異常の判定結果、エンジンの状態、本ブレーキシステムの状態等に基づいて、遮断弁４６やエンジンを制御する。なお、本制御装置は、例えばエンジンＥＣＵに機能として内蔵しているものであってもよいし、一つのＥＣＵに限らず複数のＥＣＵで成立するものであってよい。
【００２２】
次に、第一の実施例における車両用ブレーキシステム及びその制御装置の一動作例について、図２及び図６を参照しながら説明する。図２は、第一の実施例における車両用ブレーキシステム及びその制御装置の一動作例を示すフローチャートである。図６は、負圧センサ４７の検出値の一例を示した図である。
【００２３】
まずステップ１００において、イグニッションスイッチをＯＮしてエンジンが始動すると、ステップ１１０に移行する。ステップ１１０において、「負圧センサ４７による検出負圧Ｐが所定値Ｐ１より小さい状態が所定時間Ｔ秒以上継続」という条件が成立したと制御装置が判定した場合にはステップ１２０に移行し、成立しないと判定した場合にはフローの最初に戻る。
【００２４】
この点を図６において例示した数値を使って具体的に説明する。逆止弁１が正常の場合、インテークマニホールド２８内の負圧が４０ｋＰａだとすると、バキュームポンプ４５によって発生する負圧はＰｍａｘ＝９０ｋＰａになる。ドライバーによりブレーキが踏まれてブレーキブースタ４４の負圧が４０ｋＰａより下がったとする。この場合、負圧を回復させるためには、逆止弁１が正常であれば、逆止弁１が負圧の上昇とともに閉じて、バキュームポンプ４５によって負圧を回復させることができる。しかし、逆止弁１が開いた状態のままでは、バキュームポンプ４５はインテークマニホールド２８側から空気を吸引してしまい、ブレーキブースタ４４の負圧も４０ｋＰａぐらいにしか上昇しない。そこで、例えば、Ｐ１をインテークマニホールド２８の負圧よりすこし大きい５０ｋＰａに設定する。バキュームポンプ４５が動作すれば自ずと４０ｋＰａより下がった負圧も５０ｋＰａ以上になるはずであるが、所定時間Ｔ＝１０秒（図６で言えば、ｔ２〜ｔ３）以上経っても負圧が５０ｋＰａに達しなければ、逆止弁１のオープン故障を判定することができる。
【００２５】
図２のフローに戻る。ステップ１２０において、制御装置は、遮断弁４６をカットするとともに、異常を知らせるウォーニングランプを点燈させる。そして、負圧センサ４７による検出値Ｐが所定値Ｐ２に達するまで（ステップ１３０）、かつ、アイドリング状態であれば（ステップ１４０）、制御装置はアイドリング回転数を所定回転数Ｒだけ上昇するように制御する（ステップ１５０）。所定値Ｐ２に達した、もしくは、アイドリング状態でなければ、制御装置はアイドリング回転数を上昇させる制御をしない。
【００２６】
この点を図６において例示した数値を使って具体的に説明する。Ｐ２を７０ｋＰａに設定したとすると、その７０ｋＰａに達するまで（ｔ３からｔ４まで）は、アイドリング回転数を上げることによって、負圧の上昇速度を速めている。７０ｋＰａに達したらアイドリングアップをやめる。つまり、アイドリング回転のときは一番回転数が低い状態なので、バキュームポンプ４５による負圧供給の速度が遅い状態である。車両が走行しているときは、回転数は上がっているのでバキュームポンプ４５の回転は速いので、負圧供給の速度はアイドリングのときよりも速い。
【００２７】
次に、本発明の第二の実施例として、第一の実施例のバキュームポンプを電動バキュームポンプに代えた車両用ブレーキシステム及びその制御装置について説明する。電動バキュームポンプはモータにより駆動し、そのモータは第一の実施例と同様に制御装置によって制御される。それ以外の構成要素については、図１の第一の実施例の中で説明したものと同様なので説明は省略する。
【００２８】
図３は、第二の実施例における車両用ブレーキシステム及びその制御装置の一動作例を示すフローチャートである。ステップ２００からステップ２２０までは、第一の実施例の図２と同様なので説明を省略する。負圧センサ４７による検出値Ｐが所定値Ｐ２に達するまで（ステップ２３０）、制御装置は電動バキュームポンポンプ４５の回転数を所定回転数Ｒだけ上昇するようにモータを制御する（ステップ２４０）。所定値Ｐ２に達した場合、制御装置はアイドリング回転数を上昇させる制御をしない。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３０】
例えば、図４のように、負圧センサ４７による負圧の検出位置を逆止弁１と２の間にしてもよい。逆止弁１がオープン故障すると、ブレーキブースタ４４の負圧の蓄積量を問わず、すぐに制御装置はオープン故障を判定することができる。これに対し、図１の場合では、逆止弁１がオープン故障した時にブレーキブースタ４４が蓄積されたままでは、故障判定せずブレーキが踏まれてブレーキブースタ４４の負圧が減った後でないと判定することはできない。しかし、図１の場合、ブレーキブースタ４４の負圧を検出するために存在する負圧センサ４７を流用することができるという点で有利である。したがって、車両の仕様によって、いずれかの場合を選択すればよい。
【００３１】
また、図１及び図３の遮断弁４６に代えて、３ウェイ電磁弁５０を図５に示される位置に配置してもよい。３ウェイ電磁弁は、上述のような制御装置により制御される。３ウェイ電磁弁５０のポート５１、５２，５３は、それぞれ逆止弁１、バキュームポンプ４５、逆止弁２にそれぞれ接続されている。ポート５１，５２，５３は、３ウェイ電磁弁内部で連通した構造になっている。制御装置は、３ウェイ電磁弁の遮断制御をすることによって、ポート５１のみを非連通に、または、ポート５２のみを非連通にすることが可能である。したがって、上記の第一及び第二の実施例における制御装置が遮断弁４６を遮断した様に、ポート５１のみを非連通にすることによって、第一及び第二の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、図２において、ステップ１５０のアイドリング回転数アップをする条件として、「車速が所定値以上かつシフトポジションがニュートラルのとき」にアイドル回転数を上昇させるようにしてもよい。例えば、一部のドライバーは、ニュートラルにしたまま坂道を下るという運転をすることがある。坂道を下るような場面では、ブレーキ操作に備え、ブレーキブースタ４４内の負圧を確保しておきたいが、ニュートラルの状態のためエンジンの回転数が上がらずバキュームポンプ４５の吸引力も弱くなってしまう。したがって、「車速が所定値以上かつシフトポジションがニュートラルのとき」にアイドル回転数を上昇させるようにすることによって、バキュームポンプ４５の吸引力も大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一の実施例である車両用ブレーキシステムの構成図の一例を示す。
【図２】第一の実施例における車両用ブレーキシステム及びその制御装置の一動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第二の実施例における車両用ブレーキシステム及びその制御装置の一動作例を示すフローチャートである。
【図４】負圧センサ４７による負圧の検出位置を逆止弁２のブレーキブースタ４４側にした実施例を示す図である。
【図５】３ウェイ電磁弁５０を使用した実施例を示す図である。
【図６】負圧センサ４７の検出値の一例を示した図である。
【図７】エンジンの吸気により発生した負圧とバキュームポンプにより発生した負圧を併用する従来技術の車両用ブレーキシステムの構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，２，３  逆止弁
２８  インテークマニホールド
３２  吸気管
４２、４３  負圧導入路
４４  ブレーキブースタ  
４５  バキュームポンプまたは電動バキュームポンプ
４６  遮断弁
４７  負圧センサ
４９  接続点
５０  ３ウェイ電磁弁
５１，５２，５３  ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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