(57)【要約】【課題】負圧式倍力装置の負圧を制御する負圧制御装置に関し、負圧による意図しない操作系のストロークの増大により運転者が違和感を感じることをなくすことにある。【解決手段】  負圧制御装置が、負圧式倍力装置の負圧室内の負圧Pを検出する負圧センサと、操作系の非操作時(SW=OFF)に、負圧Pが予め設定した第一の負圧しきい値P2以下であると、負圧供給源を用いて負圧室内の負圧Pを上昇させる（ステップS1,S2,S3,S6,S5）非操作時負圧回復手段としてのエンジンコントローラと、操作系の操作中(SW=ON)に、負圧レベルが第一の負圧しきい値P2より低い負圧レベルに予め設定された第二の負圧しきい値P3以下であると、負圧供給源を用いて負圧室内の負圧Pを上昇させる（ステップS1,S2,S3,S4,S5）操作時負圧回復手段としてのエンジンコントローラとを具えることを特徴とする。【選択図】図２
2005090378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧室の負圧により車両の操作系の操作による入力を倍力して出力する負圧式倍力装置に前記負圧の供給をする負圧供給源の負圧供給を制御する負圧制御装置において、
前記負圧式倍力装置の前記負圧室内の負圧レベルを検出する負圧検出手段と、
前記操作系の非操作時に、前記負圧レベルが予め設定した第一の負圧しきい値以下であると、前記負圧供給源を用いて前記負圧室内の負圧レベルを上昇させる非操作時負圧回復手段と、
前記操作系の操作中に、前記負圧レベルが前記第一の負圧しきい値より低い負圧レベルに予め設定された第二の負圧しきい値以下であると、前記負圧供給源を用いて前記負圧室内の負圧レベルを上昇させる操作時負圧回復手段と、
を具えることを特徴とする負圧式倍力装置の負圧制御装置。
【請求項２】
前記第一の負圧しきい値は、前記操作系の操作量が小さいときに消費される負圧量に基づいて設定され、前記第二の負圧しきい値は、前記操作系の操作量が大きいときに消費される負圧量に基づいて設定されることを特徴とする、請求項１記載の負圧式倍力装置の負圧制御装置。
【請求項３】
前記第１負圧しきい値及び前記第２の負圧しきい値より高い負圧レベルに設定された第三の負圧しきい値まで前記負圧室内の負圧レベルが上昇したときに前記非操作時負圧回復手段または前記操作時負圧回復手段による負圧レベルの上昇を停止させることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の負圧式倍力装置の負圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の液圧ブレーキ装置や液圧クラッチ装置の操作部に設置されて、ブレーキやクラッチ等の操作力を倍力するのに用いる負圧式倍力装置の負圧室内の負圧レベルを制御するための負圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、負圧式倍力装置の負圧レベル（大気圧と負圧の圧力との差）を確保する技術として、例えば、十分な制動力を得られない負圧レベル下限値をしきい値として設定し、負圧室内の負圧レベルがそのしきい値を下回った場合（大気圧と負圧の圧力との差が小さくなった場合）に負圧レベルを上昇するように制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。このような負圧制御装置では、例えば、図５に示すように、現在の負圧レベルPがしきい値P1を下回ると負圧回復制御が行われ、所定の負圧レベルP0まで負圧レベルを上昇させて回復する。従って、図５中ケースＩとして示すブレーキ操作状態の場合、運転者は、ブレーキペダルの踏み込み中に、現在の負圧レベルPがしきい値P1以下になり負圧レベルが回復されることでそのブレーキペダルの引き込みが発生しても踏力が大きいために違和感を感じることはない。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の負圧制御装置では、図５中ケースIIのブレーキ操作状態の場合、即ち、例えば渋滞走行時に運転者が操作量の小さいブレーキ操作を連続的に行うようなブレーキ操作状態（いわゆるポンピングブレーキ操作等）の場合にも、負圧式倍力装置の負圧室内の現在の負圧レベルPが徐々に下がってしきい値P1を下回ると直ちに負圧レベルを上昇するように負圧源が制御される。それゆえ、このようなブレーキ操作状態では、運転者の踏力は変わらないのに、負圧レベルの上昇に伴い操作力が倍力されることで運転者の意図に沿わずペダルストロークが増大し、運転者は意図しないペダルストロークの増大に違和感（ペダルの引き込み感）を感じるおそれがあるという問題点があった。しかも、ケースIIのような場合には、負圧レベルの低下状態が続くため、例えば、図５中、グラフ上の点αで示す負圧低下状態から緊急制動など大きなブレーキ操作を行った場合には、仮想線L1で示すような負圧不足の状況が発生することも考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を有利に解決した負圧式倍力装置の負圧制御装置を提供するものであり、本発明の負圧式倍力装置の負圧制御装置は、負圧室の負圧により車両の操作系の操作による入力を倍力して出力する負圧式倍力装置に前記負圧の供給をする負圧供給源の負圧供給を制御する負圧制御装置において、前記負圧式倍力装置の前記負圧室内の負圧レベルを検出する負圧検出手段と、前記操作系の非操作時に、前記負圧レベルが予め設定した第一の負圧しきい値以下であると、前記負圧供給源を用いて前記負圧室内の負圧レベルを上昇させる非操作時負圧回復手段と、前記操作系の操作中に、前記負圧レベルが前記第一の負圧しきい値より低い負圧レベルに予め設定された第二の負圧しきい値以下であると、前記負圧供給源を用いて前記負圧室内の負圧レベルを上昇させる操作時負圧回復手段と、を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
従って、本発明の負圧式倍力装置の負圧制御装置によれば、操作系の非操作時に、負圧レベルが予め設定した第一の負圧しきい値以下であると、非操作時負圧回復手段が、負圧供給源を用いて負圧室内の負圧レベルを上昇させる。これにより、上記図５中ケースIIのように運転者が操作量の小さいブレーキ操作を連続的に行うようなブレーキ操作状態（いわゆるポンピングブレーキ操作等）の場合であっても、運転者は、意図しないペダルストロークの増大（ブレーキペダルの引き込み）がないため違和感を感じることがない。
【０００７】
さらに、上記ケースIIのようなブレーキ操作状態であっても、従来の負圧制御装置に比べて負圧レベルの低下状態が続く時間を短縮することができ、従来に比べて負圧レベルを高い状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態になる、負圧式倍力装置としてのブレーキブースタの負圧制御装置を搭載した車両のブレーキ系統の概略を示すシステム構成図である。
【０００９】
ここでのブレーキブースタ１は、従来の一般的な構成のものを用いることができ、負圧により、操作系としてのブレーキペダル２の踏力（操作力）を倍増してマスタシリンダ３に伝達し、そのマスタシリンダ３の作動により図示しないホイルシリンダへ液圧を供給し制動する。またブレーキスイッチ（ＳＷ）４は、ブレーキペダル２に設けられてそのブレーキペダル２の踏み込み操作（ブレーキペダル２の踏み込みの有無ＯＮ／ＯＦＦ）を検出する。なお、ブレーキスイッチ４の代りに、マスタシリンダ３に取りつけられた液圧センサまたはブレーキペダル２に取りつけられた踏力センサ若しくはストロークセンサで検出される検出値に基づいて踏み込みの有無を判断しても良い。
【００１０】
ブレーキブースタ１のブースタシェル内に画成された負圧室（図示せず）は、チェックバルブ５を有する配管６に接続され、その配管６を介してエンジン１０のインテークマニホールド１１に接続される。また配管６には、負圧室内の現在の負圧（負圧レベル）Pを検出する負圧センサ（負圧検出手段）７が設けられる。ここでのエンジン１０には従来の一般的な構成の直噴式エンジンを使用しており、インテークマニホールド１１が、ブレーキブースタ１の負圧室内に負圧を供給する負圧供給源として機能する。さらにインテークマニホールド１１の上流には、そのインテークマニホールド１１内の負圧を制御するスロットル弁１２と、そのスロットル弁１２の開閉を行うスロットルモータ１３と、インテークマニホールド１１内の負圧を検出する負圧センサ１４とが設けられる。
【００１１】
また、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０は、スロットルモータ１３、燃料インジェクタ１５及び点火プラグ１６の作動を制御し、これにより、エンジン１０の燃焼状態が制御される。さらに、エンジンコントロールユニット２０にはブレーキスイッチ４からのＯＮ／ＯＦＦ信号と、負圧センサ７からの負圧室内の負圧Pの信号とが送られ、エンジンコントロールユニット２０は、後述するように、ブレーキブースタ１の負圧室内の負圧を制御する負圧制御装置を兼ねる。
【００１２】
すなわち、エンジンコントロールユニット２０は、ブレーキスイッチ４からのＯＮ／ＯＦＦ信号と、負圧センサ７からの負圧Pの信号とに基づき、図２のフローチャートに示す処理手順に従い、以下のようにして、ブレーキブースタ１の負圧室内の負圧制御を行う。
【００１３】
図２のフローチャートに示す処理を行うに際し、予め、後述する図４に示すように、ブレーキブースタ１の負圧室の負圧Pの制御の基準となる、第一の負圧しきい値P2と、その第一の負圧しきい値P2より低い負圧レベルである第二の負圧しきい値P3と、第一の負圧しきい値P2及び第二の負圧しきい値P3より負圧レベルが高い第三の負圧しきい値P0とを設定する。ここでは、第一の負圧しきい値P2を、ブレーキペダル２の操作量が小さいとき（例えば、ポンピングブレーキ操作１回分等の緩ブレーキ操作分に相当する負圧消費量）に消費される負圧量に基づいて設定する。また、第二の負圧しきい値P3を、ブレーキペダル２の操作量が大きいとき（高減速度で緊急制動するような操作時）に消費される負圧量に基づいて設定する。なお、絶対真空基準の絶対圧力では、第三の負圧しきい値P0、第二の負圧しきい値P3、第一の負圧しきい値P2の順で圧力が高くなる。
【００１４】
図２のフローチャートでは、まず、ステップＳ１で、図１に示す負圧センサ７からの負圧室内の負圧Pの信号を検出し、続くステップＳ２に進む。ステップＳ２で、図１に示すブレーキスイッチ４からのＯＮ／ＯＦＦ等のブレーキ操作の有無を判断する信号を検出して続くステップＳ３に進む。ステップＳ３で、ブレーキスイッチ４からのＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮである（ＳＷ＝ＯＮ）か否かを判断する。その結果、ブレーキスイッチ４からの信号がＯＮである（Ｙｅｓ）と判断した場合にはステップＳ４に進む一方、ブレーキスイッチ４からの信号がＯＦＦである（Ｎｏ）と判断した場合には後述するステップＳ６に進む。
【００１５】
上記ステップＳ３からステップＳ４に進むと、先のステップＳ１で検出した負圧室内の負圧Pが第二の負圧しきい値P3以下（P≦P3）であるか否かを判断する。その結果、ステップＳ４で、負圧室内の負圧Pが第二の負圧しきい値P3以下（P≦P3）である（Ｙｅｓ）と判断した場合にはステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、図３に示す負圧回復制御を指令する処理を行う。
【００１６】
ここでは、まず、図３のステップＳ１０で、負圧室内の負圧Pが第三の負圧しきい値P0以上（P≧P0）であるか否かを判断する。その結果、負圧室内の負圧Pが第三の負圧しきい値P0以上でない（Ｎｏ）と判断した場合には、ステップＳ１１に進み、スロットル弁１２を閉状態として負圧室内の負圧Ｐを上昇させてステップＳ１０に戻る。一方、負圧室内の負圧Pが第三の負圧しきい値P0以上（P≧P0）である（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ステップＳ１２に進み、例えば、スロットル弁１２をエンジンコントロールユニット２０が、通常、アクセル開度に基づいて演算するスロットル弁１２の開度に戻す等によって、負圧室内の負圧上昇を停止させる。このようにして、図３の負圧回復制御の処理は、負圧室内の負圧PがP≧P0になるまで繰り返される。
【００１７】
図２のステップＳ５の負圧回復制御指令処理が終了すると先のステップＳ１に戻り、終了の信号（例えばイグニッションＯＦＦ）を検出するまで図２の処理を繰り返す。一方、先のステップＳ４で、負圧室内の負圧Pが第二の負圧しきい値P3以下（P≦P3）でない（Ｎｏ）と判断した場合にはステップＳ５の負圧回復制御指令を行わず先のステップＳ１に戻り、終了の信号を検出するまで図２の処理を繰り返す。
【００１８】
また、図２の上記ステップＳ３からステップＳ６に進むと、先のステップＳ１で検出した負圧室内の負圧Pが第一の負圧しきい値P2以下（P≦P2）であるか否かを判断する。その結果、負圧室内の負圧Pが第一の負圧しきい値P2以下（P≦P2）である（Ｙｅｓ）と判断した場合には、上記ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、先に説明したようにして、図３の負圧回復制御を指令する処理を行い、負圧室内の負圧PがP≧P0に回復するまで処理が繰り返される。この一方、ステップＳ６で、負圧室内の負圧Pが第一の負圧しきい値P2以下（P≦P2）でない（Ｎｏ）と判断した場合にはステップＳ５の負圧回復制御指令を行わず、先のステップＳ１に戻り、終了の信号を検出するまで図２の処理を繰り返す。
【００１９】
図４は、上記構成になる本実施の形態の負圧制御装置についての、ブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作及びブレーキブースタの負圧室の負圧Pの変化を例示するタイムチャートである。なお、図４では、上側のグラフに負圧Pと時間Ｔとの関係を、下側のグラフにブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦと時間Ｔとの関係を示している。図４の上側のグラフの縦軸にとった負圧Pは大気圧基準のゲージ圧力を表したもので、負圧Pが上昇すると絶対圧力は低くなり、負圧Ｐが低下すると絶対圧力は大気圧に近づき高くなる。従って、この図４の上側のグラフでは、縦軸（負圧P）の矢印の方向へ行くほど負圧レベルは高い（絶対圧力は低い）ことを示している。
【００２０】
本実施の形態の負圧制御装置では、ブレーキペダル２の非操作時（ＳＷ＝ＯＦＦ）に、負圧センサ７で検出した負圧室内の負圧Pが予め設定した第一の負圧しきい値以下（Ｐ≦P2）であると、非操作時負圧回復手段としてのエンジンコントロールユニット２０が、インテークマニホールド（負圧供給源）１１を用いて負圧室内の負圧Pを上昇させる（図２のステップＳ１，ステップＳ２，ステップＳ３，ステップＳ６，ステップＳ５）。これにより、図４中ケースIIのように運転者が操作量の小さいブレーキ操作を連続的に行うようなブレーキ操作状態（いわゆるポンピングブレーキ操作等）の場合であっても、運転者は、意図しないペダルストロークの増大（ブレーキペダル２の引き込み）がないため違和感を感じることがない。
【００２１】
さらに、上記ケースIIのようなブレーキ操作状態であっても、実線で示すように負圧室内の負圧Pは第一の負圧レベルP2以下になると第３の負圧レベルP0まで回復することができる。従って、例えば、従来の負圧制御装置でケースIIのような操作を行うと図４中に仮想線L2で示すように負圧が低下するのに対して、本実施の形態の負圧制御装置では、実線で示すように負圧が回復されることから、従来の負圧制御装置に比べて、従来の負圧制御装置に比べて負圧レベルの低下状態が続く時間を短縮することができ、図４中に斜線で表した領域βに示すように負圧レベルを高い状態に保つことができる。
【００２２】
なお、本実施の形態の負圧制御装置では、ブレーキペダル２の操作中（ＳＷ＝ON）に、負圧センサ７で検出した負圧室内の負圧Pが、第一の負圧しきい値P2より低い負圧レベルに予め設定された第二の負圧しきい値P3以下（Ｐ≦P3）である場合には、操作時負圧回復手段としてのエンジンコントロールユニット２０が、インテークマニホールド（負圧供給源）１１を用いて負圧室内の負圧Pを上昇させる（図２のステップＳ１，ステップＳ２，ステップＳ３，ステップＳ４，ステップＳ５）。これにより、図４中ケースＩとして示すように操作量が大きい高減速度のブレーキ操作を行うような場合には、従来の負圧制御装置について先に図５中ケースＩとして示したブレーキ操作状態の場合と同様に、運転者は、ブレーキペダル２の踏み込み中に、負圧Pが第二のしきい値P3以下になると負圧レベルが回復されることでブレーキペダル２の引き込みが発生しても踏力が大きいために違和感を感じることはない。
【００２３】
また、本実施の形態の負圧制御装置では、第一の負圧しきい値P1をブレーキペダル２の操作量が小さいときに消費される負圧量に基づいて設定し、第二の負圧しきい値P2をブレーキペダル２の操作量が大きいときに消費される負圧量に基づいて設定している。
【００２４】
これにより、例えば、通常は操作量が小さい緩ブレーキ操作（ポンピングブレーキ中のその１回の踏み込み分等）が大半なので、このような緩ブレーキ操作時に、ブレーキペダル２を離すたびに負圧Pが回復されて、従来より負圧レベルを高い状態に保つことができる。また、操作量が大きい高減速度の制動時は、ブレーキペダル２の操作中（ＳＷ＝ON）でも現在の負圧レベルPが第２の負圧しきい値P3以下になれば、ブレーキペダル２の非操作時（ＳＷ＝OFF）になるのを待たず負圧を回復することができる。
【００２５】
また、本実施の形態の負圧制御装置では、第１負圧しきい値P2及び第２の負圧しきい値P3より高い負圧レベルに設定された第三の負圧しきい値P0まで負圧室内の負圧Pが上昇したときにその上昇を停止させているから（図３のステップＳ１０，ステップＳ１１，ステップＳ１２）、制御のハンチングを防ぐことができる。
【００２６】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明の負圧式倍力装置の負圧制御装置は、上記実施の形態において説明した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成の範囲内で適宜変更できるのはもちろんである。例えば、上記実施の形態における負圧式倍力装置には、負圧式ブレーキブースタの他、負圧式クラッチブースタなど負圧によって操作力を倍力するようなものであれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態になる、負圧倍力装置としてのブレーキブースタの負圧制御装置を搭載した車両のブレーキ系統の概略を示すシステム構成図である。
【図２】上記実施の形態の負圧制御装置が行う負圧制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ５において行う負圧回復制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】上記実施の形態の負圧制御装置についての、ブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作及びブレーキブースタの負圧室の負圧Pの変化を例示するタイムチャートである。
【図５】従来の負圧制御装置についての、ブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作及びブレーキブースタの負圧室の負圧Pの変化を例示するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１  ブレーキブースタ
２  ブレーキペダル
３  マスタシリンダ
４  ブレーキスイッチ（ＳＷ）
５  チェックバルブ
６  配管
７，14  負圧センサ
10  エンジン
11  インテークマニホールド
12  スロットル弁
13  スロットルモータ
15  燃料インジェクタ
16  点火プラグ
20  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
【図１】
2005090378.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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