(57)【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よる吸引で発生される真空圧で出力を助勢するとともに、内蔵されたソレノイドの作動によって出力を調整可能なブースタ本体と、前記ソレノイドへの給電を制御する制御手段とを有する真空式ブレーキブースタにおいて、
前記制御手段は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦ状態をオルタネータの発電力またはエンジンの回転数により判定を行うＯＮ／ＯＦＦ判定手段と、
該ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を可能とし、エンジンがＯＦＦ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を禁止するソレノイド禁止判定手段とを有することを特徴とする真空式ブレーキブースタ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にのみ作動するソレノイドテスト機能を有し、該ソレノイドテスト機能は前記ソレノイドの故障を該ソレノイドへの給電で検出することを特徴とする請求項１に記載の真空式ブレーキブースタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソレノイドが内蔵された真空式ブレーキブースタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのインテークマニホールドによる吸引で発生される真空圧で出力を助勢するとともに、内蔵されたソレノイドの作動によって出力を調整可能な真空式ブレーキブースタとしては、例えば、特表平７−５０６７８５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の真空式ブレーキブースタは、エンジンのインテークマニホールドによる吸引で発生される真空圧を利用するものであるため、当然、エンジンのインテークマニホールドに連結されているが、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまうと、内蔵されたソレノイドへの給電系回路の破損等に起因して火花が飛んだ場合に引火する可能性があるため、これを防止する目的で、インテークマニホールドとの間にチェックバルブが設けられることになる。
しかしながら、チェックバルブにシール不良等の故障が生じた場合には、結果的にインテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまうことになる。このような状態は、エンジンがＯＮされインテークマニホールドに十分な吸引圧が生じている場合には真空式ブレーキブースタ側からインテークマニホールド側に流れが生じているため起きないが、エンジンがＯＦＦされインテークマニホールドに十分な吸引圧が生じていない場合に特に生じる可能性が高くなる。
したがって、本発明の目的は、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じ、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまうことがあっても、内蔵されたソレノイドへの給電系回路の破損等に起因して火花が飛んで引火することを防止できる真空式ブレーキブースタを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の真空式ブレーキブースタは、エンジンのインテークマニホールドによる吸引で発生される真空圧で出力を助勢するとともに、内蔵されたソレノイドの作動によって出力を調整可能なブースタ本体と、前記ソレノイドへの給電を制御する制御手段とを有するものであって、前記制御手段は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦ状態をオルタネータの発電力またはエンジンの回転数により判定を行うＯＮ／ＯＦＦ判定手段と、該ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を可能とし、エンジンがＯＦＦ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を禁止するソレノイド禁止判定手段とを有することを特徴としている。
これにより、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、制御手段が、ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＦＦ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を禁止するため、内蔵されたソレノイドへの給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがない。
【０００５】
本発明の請求項２記載の真空式ブレーキブースタは、請求項１記載のものに加えて、前記制御手段は、前記ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にのみ作動するソレノイドテスト機能を有し、該ソレノイドテスト機能は前記ソレノイドの故障を該ソレノイドへの給電で検出することを特徴としている。
これにより、ソレノイドの故障を該ソレノイドへの給電で検出するソレノイドテスト機能は、ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にのみ作動するため、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、制御手段が、ソレノイドテスト機能を作動させず、よって、内蔵されたソレノイドの給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の真空式ブレーキブースタの一の実施の形態を図面を参照して以下に説明する。
図１は、ブースタ本体１１を示すもので、特表平７−５０６７８５号公報に示されたものと同様のものである。
ケーシング１０は、タイロッド１８で車体に連結される前部壁１０ａと後部壁１０ｂとからなるとともに、内部を互いに分離された定圧室１４と作動圧室１２とに分割する可動壁１６を具備している。定圧室１４は常に、図示せぬエンジンのインテークマニホールドにチェックバルブを介して連通されている。
【０００７】
ケーシング内１０には制御弁２０が組み込まれており、該制御弁２０は、ケーシング１０に対して軸線Ａの延在方向（以下、軸方向と称す）に可動壁１６とともに可動なバルブボディ２２を有している。バルブボディ２２の内部には環状の第１の弁座２４が形成され、該第１の弁座２４は、作動圧室１２に連通する流路２６を、定圧室１４に連通する流路２８から分離している。半径方向における流路２６より内側のバルブボディ２２内部には、軸方向に環状の孔が形成され、この孔に、スリーブ状の弁閉じ部材３０が軸方向に沿って移動可能に挿入されている。弁閉じ部材３０の後端には、第１の弁座２４と同心の第２の弁座３２が形成されている。
【０００８】
弁閉じ部材３０は、第２の弁座３２から間隔をあけた前方側に、半径方向に延在する孔３４を有しており、該孔３４の半径方向外側のバルブボディ２２には、軸方向に幅広の孔３６が形成されている。バルブボディ２２の環状の孔の中には、弁閉じ部材３０を後方へ押圧する弁ばね３８が配置されている。
制御弁２０には、ソレノイド４０が弁閉じ部材３０の径方向における周囲を囲むようにバルブボディ２２組み込まれており、これによりソレノイド４０の励磁で弁閉じ部材３０が軸方向に移動できるようになっている。
【０００９】
バルブボディ２２の中央に形成された、前記環状の孔と同軸の孔の中には、プランジャ４２が移動可能に設けられており、プランジャ４２の後端は、棒状の作動部材４４に接続され、前端はバルブボディ２２の定圧室１４側の端面に形成された凹部側へ延び、プランジャヘッド４６が保持されている。このプランジャヘッド４６は、バルブボディ２２の前記凹部に埋め込まれているリアクションディスク４８とその前に配置されている出力部材５０と共に、通常の機械的な力の伝達を行う。
【００１０】
プランジャ４２周面に形成されたリング溝は、ストッパ部材５２が係合されてプランジャ４２と一緒に軸方向運動を行うように係止されており、このストッパ部材５２は、プランジャ４２の軸方向に関しては、プランジャ４２と一体的に移動するようになっている。このストッパ部材５２は、半径方向に弁閉じ部材３０およびバルブボディ２２に形成された隙間３４および隙間３６を貫通して外方に延在し、非作動状態の静止位置（図１に示す位置）で、ケーシング１０の肩部により形成されたストッパ５４に当接して、プランジャ４２を位置決め規制している。
【００１１】
ストッパ部材５２と作動部材４４との間の領域内でプランジャ４２には、リング状の密封部材５６が固定されており、密封部材５６は、弁閉じ部材３０とプランジャ４２の周面との間を密封している。すなわち密封部材５６の後側には常に大気圧がかかっているが、密封部材５６は、この大気が弁閉じ部材３０とプランジャ４２の周面との間を通り、さらに隙間３４および隙間３６を通って作動圧室１２の中に導入されることを阻止している。
【００１２】
作動部材４４は、後部の戻しばね５８により通常は静止位置（図１に示す位置）に保持されており、この静止位置では、バルブボディ２２の内部に配置さればね６２の付勢力により、弾性変形可能なリング状の密封部材６０は第１の弁座２４および第２の弁座３２に当接している。
可動壁１６と、可動壁１６に結合して該可動壁１６と一緒に軸方向運動を行うバルブボディ２２とは、戻しばね６４により後方の移動限界位置に保持されている。
【００１３】
そして、非作動状態では、ストッパ部材５２がストッパ５４に当接し、これによりプランジャ４２の静止位置が定まっている。弁閉じ部材３０は、弁ばね３８の付勢力でストッパ部材５２に当接させられ、これにより弁閉じ部材３０の静止位置も定まっている。その際、第２の弁座３２は弁ばね３８の僅かな残留力で密封部材６０に当接し、密封部材６０は同時にばね６２の付勢力によって第１の弁座２４に当接している。
【００１４】
次に、このブースタ本体１１の作動について説明すると、例えば、ブレーキペダルに接続されている作動部材４４が、ブレーキペダルの踏込みにより前方へ移動させられ、これによりプランジャ４２を前方に移動させると、プランジャ４２はストッパ部材５２を介して弁閉じ部材３０を前方に移動させ、これにより第２の弁座３２が密封部材６０から離れ、ブースタ本体１１の後方からバルブボディ２２の中に流入する大気が流路２６を通り、さらに隙間３６を通って、作動圧室１２内に導入される。この際、密封部材６０は第１の弁座２４に当接していることから、作動圧室１２は、エンジンのインテークマニホールドに連通状態にあって真空圧とされている定圧室１４に対し完全に分離されており、よって、作動圧室１２と定圧室１４との間に差圧が生じる。この差圧により可動壁１６がバルブボディ２２と共に前方に移動して出力部材５０の出力を助勢する。
【００１５】
以上に述べた機械的な出力を、緊急ブレーキ操作に対応して加速及び増幅する場合、ソレノイド４０に、図２に示すコントローラ（制御手段）８０から図示せぬ給電系回路を介して給電を行う。すると、ソレノイド４０が励磁され、これによりソレノイド４０が弁閉じ部材３０をストッパ部材５２から離して前方へ引張り、これにより、第２の弁座３２と密封部材６０との間の流路断面積が広がって、より多くの大気が高速度で作動圧室１２に入り込み、よって、作動圧室１２と定圧室１４との間に高速度で大きな差圧が生じる。この差圧により可動壁１６がバルブボディ２２と共にさらに高速度で前方に移動して出力部材５０の出力を助勢する。
【００１６】
また、ブレーキペダルに接続されている作動部材４４が、ブレーキペダルの踏込みがなく前方へ移動させられることがない状態で、ソレノイド４０に、コントローラ８０から図示せぬ給電系回路を介して給電を行うと、上記と同様に、作動圧室１２と定圧室１４との間に差圧が生じ、この差圧により可動壁１６がバルブボディ２２と共に前方に移動して出力部材５０の出力を行わせることができる。よって、トラクションコントロールや自動ブレーキにおいて、ブレーキペダルの踏込みがなくとも制動力を発生させることができる。
【００１７】
ソレノイド４０への給電を停止させると、弁閉じ部材３０は、弁ばね３８により再び後方に押され、したがって、弁閉じ部材３０はストッパ部材５２に当接する。作動部材４４を介しての機械的な力の導入が停止されると、プランジャ４２は戻しばね５８の付勢力により即座に弁閉じ部材３０とともに静止位置に戻る。可動壁１６とバルブボディ２２とはこの戻り作動に対し、作動圧室１２および定圧室１４の間に差圧が存在する場合には関与することがなく、この差圧は、弁閉じ部材３０が密封部材６０を一時的に後方に押して密封部材６０が第１の弁座２４から離れることにより減少する。
【００１８】
そして、この実施の形態において、図示せぬ給電系回路を介して、ブースタ本体１１に内蔵されたソレノイド４０への給電を制御するコントローラ８０は、ブレーキペダルの踏込みのストロークを検出するストロークセンサ８２と、ブレーキペダルの踏込みの有無を検出するブレーキスイッチ８３と、各車輪の速度を検出する車輪速センサ８４と、ソレノイド４０の状態を判定するためのソレノイドモニタ８５と、エンジンの回転で駆動されるオルタネータの発電力を検出するオルタネータモニタ８６とに接続されている。
【００１９】
コントローラ８０は、ストロークセンサ８２、ブレーキスイッチ８３および車輪速センサ８４に接続されたソレノイド作動要求判定回路８８と、ソレノイドモニタ８５に接続されたソレノイド故障検出回路８９と、これらソレノイド作動要求判定回路８８の出力とソレノイド故障検出回路８９の出力とが入力されるＯＲ回路９０と、オルタネータモニタ８６に接続されたエンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路（ＯＮ／ＯＦＦ判定手段）９２と、エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２に接続されたソレノイド禁止判定回路（ソレノイド禁止判定手段）９３と、ＯＲ回路９０の出力とソレノイド禁止判定回路９３の出力とが入力されるＡＮＤ回路９４と、該ＡＮＤ回路９４に接続されたソレノイド駆動回路９５とを有している。
【００２０】
コントローラ８０は、図３に示すように、図示せぬイグニッションキーがＯＮされると制御を開始し、ストロークセンサ８２から検出信号をソレノイド作動要求判定回路８８に入力させるとともに（ステップＡ１）、ブレーキスイッチ８３からの検出信号をソレノイド作動要求判定回路８８に入力させ（ステップＡ２）、さらに、車輪速センサ８４からの検出信号をソレノイド作動要求判定回路８８に入力させる（ステップＡ３）。そして、これらの検出信号から、ソレノイド作動要求判定回路８８では制御演算を行い、緊急ブレーキ操作状態にあるか否かを判定する（ステップＡ４）。ここで、例えば、ブレーキスイッチ８３がＯＮされ、かつストロークセンサ８２からストローク速度があらかじめ定められた所定値を超え、かつ車輪速センサ８４から車輪速があらかじめ定められた所定値を超えている場合には、ソレノイド作動要求判定回路８８は、緊急ブレーキ操作状態にあると判定してソレノイド作動要求を出力し、それ以外の場合は緊急ブレーキ操作状態にないと判定してソレノイド作動要求の出力を禁止する。
【００２１】
次に、ソレノイドモニタ８５からソレノイド故障検出回路８９に入力を行い（ステップＡ５）、ソレノイド故障検出回路８９ではソレノイド４０が故障状態にあるか否かを判定する（ステップＡ６）。ここで、ソレノイドモニタ８５には、例えば、前回のソレノイド４０への給電時（ステップＡ１１）において、ソレノイド４０が故障状態にあるか否かが判定されて記憶されており、このデータがソレノイド故障検出回路８９に入力される。
なお、ソレノイド４０への給電は、緊急ブレーキ操作に対応するためソレノイド４０を駆動させた場合と、ソレノイド４０の給電があらかじめ定められた所定時間行われない状態において、ソレノイド４０の制動力に影響がない短時間の給電を行ってその故障状態を判定するソレノイドテストを行う場合の、二通りの場合に行われる。また、ソレノイド駆動回路９５において、ソレノイド４０へ給電を行った際の電流値等の電気的特性が許容範囲内にあるか否か等によりソレノイド４０が故障状態にあるか否かを判定する。
【００２２】
ステップＡ７において、ソレノイド故障検出回路８９でソレノイド４０に故障がないと判定された場合、エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２でエンジンのＯＮ／ＯＦＦ判定を行う（ステップＡ８）。ここで、この判定は、図４のフローチャートに示すように、オルタネータモニタ８６からその時点のオルタネータの発電力の検出信号が入力されると（ステップＢ１）、発電力があらかじめ定められた所定値を超えていて「Ｈ」であるか否かを判定し（ステップＢ２）、発電力があらかじめ定められた所定値を超えている場合、カウンタＮ＝Ｎ＋１として（ステップＢ３）、Ｎがあらかじめ定められた所定値ＴONを超えているか否かを判定し（ステップＢ４）、Ｎがあらかじめ定められた所定値ＴONを超えている場合、エンジンが少なくとも作動圧室１２から真空引きが十分に行われる時間（例えば３秒）回転した後の状態にあると判定し、ＯＮ状態にあると判定する（ステップＢ５）。
【００２３】
一方、ステップＢ２において、発電力があらかじめ定められた所定値を超えていないと判定された場合は、Ｎ＝０として（ステップＢ６）、エンジンがＯＦＦ状態にあると判定する（ステップＢ７）。また、ステップＢ４において、Ｎがあらかじめ定められた所定値ＴONを超えていない場合、エンジンが少なくとも作動圧室１２から真空引きが十分に行われる時間回転した後の状態にあると判定できないため、エンジンがＯＦＦ状態にあると判定する（ステップＢ７）。
【００２４】
エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２でエンジンがＯＮ状態であると判定されると（ステップＡ９）、ソレノイド禁止判定回路９３がソレノイド駆動了解を出力して、ソレノイド作動要求判定回路８８でソレノイド作動要求が出力されているか否かを判定し（ステップＡ１０）、ソレノイド作動要求が出力されている場合、ソレノイド駆動回路９５からソレノイド４０に向けて駆動信号を出力、すなわち給電を行う（ステップＡ１１）。
【００２５】
一方、ステップＡ１０において、ソレノイド作動要求が出力されていないと判定された場合、ソレノイド４０の給電があらかじめ定められた所定時間行われない状態において出力されるソレノイドテスト要求が出力されているか否かを判定する（ステップＡ１４）。そして、ソレノイドテスト要求が出力されている場合、ソレノイド駆動回路９５からソレノイド４０に向けてテストのための駆動信号を出力、すなわち給電を行う（ステップＡ１１）。他方、ソレノイドテスト要求が出力されていない場合、ソレノイド駆動回路９５からソレノイド４０に向けて駆動信号の出力を禁止する（ステップＡ１２）。
また、ステップＡ７において、ソレノイド故障検出回路８９でソレノイド４０に故障があると判定された場合、運転者が目視可能な位置に設けられたワーニングランプを点灯させるとともに（ステップＡ１３）、ソレノイド駆動回路９５からソレノイド４０に向けて駆動信号の出力を禁止する（ステップＡ１２）。
さらに、ステップＡ９において、エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２でエンジンがＯＦＦ状態にあると判定されると、ソレノイド駆動回路９５からソレノイド４０に向けて駆動信号の出力を禁止する（ステップＡ１２）。
【００２６】
以上に述べた真空式ブレーキブースタによれば、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、コントローラ８０が、エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２によりエンジンがＯＦＦ状態にあると判定された場合にソレノイド４０への給電を禁止するため、内蔵されたソレノイド４０への給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがなく、よって、引火してしまうことを防止できる。
【００２７】
しかも、ソレノイド４０の故障を該ソレノイド４０への給電で検出するソレノイドテスト機能も、エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路９２によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にのみ作動するため、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、コントローラ８０が、ソレノイドテスト機能を作動させず、よって、内蔵されたソレノイド４０への給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがなく、引火してしまうことを防止できる。
なお、エンジンのＯＮ／ＯＦＦ判定は、オルタネータの発電力により判断する以外に、タコメータで検出される回転により所定回転以上でＯＮ状態にあると判断したりすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の真空式ブレーキブースタによれば、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、制御手段が、ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＦＦ状態にあると判定された場合にソレノイドへの給電を禁止するため、内蔵されたソレノイドへの給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがなく、よって、引火してしまうことを防止できる。
【００２９】
本発明の請求項２記載の真空式ブレーキブースタによれば、ソレノイドの故障を該ソレノイドへの給電で検出するソレノイドテスト機能は、ＯＮ／ＯＦＦ判定手段によりエンジンがＯＮ状態にあると判定された場合にのみ作動するため、インテークマニホールドとの間に設けられたチェックバルブにシール不良等の故障が生じている場合に、インテークマニホールドから気化したガソリンが入り込んでしまう可能性がある、エンジンがＯＦＦされた状態においては、制御手段が、ソレノイドテスト機能を作動させず、よって、内蔵されたソレノイドへの給電系回路の破損等に起因して該給電系回路から火花が飛ぶことがなく、引火してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の真空式ブレーキブースタの一の実施の形態のブースタ本体の要部を示す断面図である。
【図２】  本発明の真空式ブレーキブースタの一の実施の形態の制御系を示すブロック図である。
【図３】  本発明の真空式ブレーキブースタの一の実施の形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の真空式ブレーキブースタの一の実施の形態のエンジンＯＮ／ＯＦＦ判定の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０  ソレノイド
８０  コントローラ（制御手段）
９２  エンジンＯＮ／ＯＦＦ判定回路（ＯＮ／ＯＦＦ判定手段）
【図１】
0003839113.tif 000002
【図２】
0003839113.tif 000003
【図３】
0003839113.tif 000004
【図４】
0003839113.tif 000005