JP2006131032A - ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキ操作性を向上させること。
【解決手段】 内燃機関により駆動される補機と、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バキュームポンプと、を備え、内燃機関の吸気通路に発生する負圧がブレーキブースタに供給されるブレーキシステムであって、バキュームポンプは補機に連動する。また、補機としてエアコンプレッサが用いられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレーキ操作性を向上させたブレーキシステムに関する。

従来、制動倍力機構に負圧を供給するポンプ負圧発生機構と、インマニ負圧を制動倍力機構に自律的に導入するインマニ負圧導入機構と、を備える制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−８９１２３号公報

しかしながら、上記従来の制御装置においては、エアコンプレッサ等の補機が作動しているとき、エンジンの負荷が増加し、スロットル弁の開度が増加する。スロットル弁の開度が増加するとインテークマニホールドで発生する負圧が低下し、ブレーキブースタに供給される負圧が減少する。これにより、ブレーキペダルの踏込み力が軽減されないおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ブレーキ操作性を向上させることを主たる目的とする。

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る補機と、前記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バキュームポンプと、を備え、前記内燃機関の吸気通路に発生する負圧が前記ブレーキブースタに供給されるブレーキシステムであって、前記バキュームポンプは前記補機に連動することを特徴とするブレーキシステムである。

なお、この一態様において、例えば負圧を供給するとは負圧を導入することである。

この一態様によれば、前記バキュームポンプは前記補機に連動する。例えば、補機が駆動を開始すると、内燃機関の負荷が増加する。これにより吸気通路の負圧が減少し、吸気通路からブレーキブースタに供給される負圧が減少する。このとき、バキュームポンプは補機に連動することから、バキュームポンプから供給される負圧により、ブレーキブースタへ供給される負圧が補完される。すなわち、吸気通路およびバキュームポンプの両方からブレーキブースタに安定的かつ十分に負圧が供給される。したがって、ブレーキペダルに十分な助勢力を付加でき、ブレーキ操作性を向上させることができる。

なお、この一態様において、例えば前記補機の駆動軸と前記バキュームポンプの駆動軸とは連結されていてもよい。また、前記補機はエアコンプレッサであってもよい。

さらに、上記一態様において、前記バキュームポンプの排気通路は、前記内燃機関の前記吸気通路に接続連通されているのが好ましい。これにより、吸気通路の負圧が排気通路に作用し、バキュームポンプの排出抵抗が低減される。これにより、バキュームポンプの仕事量を低減させることができる。

上記一態様において、前記内燃機関と、前記エアコンプレッサと、前記バキュームポンプは連動する。

本発明によれば、ブレーキ操作性を向上させることができる。

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。

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図である。本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に助勢力を付加するブレーキブースタ（ブレーキ倍力装置）５を備える。なお、ブレーキブースタ５はブレーキペダル３とブレーキ用マスタシリンダとの間に配設されている。また、ブレーキブースタ５はブレーキペダル３の踏込み力を圧力室内に供給された負圧により増大させて、ブレーキ用マスタシリンダに伝達することにより、ブレーキペダル３の踏込み力に助勢力を付加している。

ブレーキブースタ５には、エンジン等の内燃機関７のインテークマニホールド（吸気通路）９が配管１３を介して接続連通されている。エンジン７駆動時にインテークマニホールド９内には、スロットル弁１１の開度に応じた負圧が発生し、この負圧が配管１３を介してブレーキブースタ５に供給される。

例えば、スロットル弁１１の開度が増加すると、インテークマニホールド９内の負圧は低下する。一方、スロットル弁１１の開度が減少すると、インテークマニホールド９内の負圧は増加する。なお、負圧が増加するとは圧力が低下することであり、負圧が低下するとは圧力が増加することである。

また、配管１３のインテークマニホールド９寄りの位置およびブレーキブースタ５の近傍位置には、チェック弁１５が１つずつ配置され、ブレーキブースタ５内に負圧を封じ込めている。このチェック弁１５は、インテークマニホールド９側の負圧がブレーキブースタ５側の負圧より高い場合のみ、開状態となるように構成されている。なお、配置されるチェック弁１５の数は、１以上であれば任意でよい。また配置されるチェック弁１５の位置もバキュームポンプ１９経路との合流よりインテークマニホールド９側の位置であれば任意でよい。

エンジン７のクランクシャフトにはベルト等を介してエアコンプレッサ（以下、エアコンと称す。）等の補機１７が連結駆動されているが、クランクシャフトがエアコン１７の駆動軸に直接連結されていてもよい。

エアコン１７の駆動軸には、バキュームポンプ１９の駆動軸が連結駆動される。すなわち、エアコン１７がエンジン７により駆動されると、バキュームポンプ１９が連動して駆動される。ここで、エアコン１７の駆動軸には、バキュームポンプ１９の駆動軸が直接的に連結されているが、歯車、ベルト等を介して減速または増速される構成で連結されていてもよい。すなわち、エアコン１７の駆動により、バキュームポンプ１９が駆動されれば、いずれの構成でも適用可能である。なお、エアコン１７とバキュームポンプ１９が一体的に構成され、連動して駆動される場合、エンジン７周りの簡素化およびコンパクト化が可能となる。

バキュームポンプ１９は配管１３を介してブレーキブースタ５に接続連通され、配管１３を介してブレーキブースタ５に負圧を供給する。配管１３のバキュームポンプ１９に一体に、１つのチェック弁１５が配置されているが、配置されるチェック弁１５の数は１以上であれば任意でよく、配置される位置も一体でなくてもよく、インテークマニホールド９経路との合流以前であれば任意でよい。

エアコン１７には、当該エアコン１７を制御するＥＣＵ等の制御手段２１が接続されている。なお、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１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。

車室内のエアコンスイッチがオン状態にされると、エアコンスイッチからのオン信号に基づいて、ＥＣＵ２１はエアコン１７に駆動開始信号を送信する。エアコン１７は駆動開始信号を受信したとき、エンジン７により連結駆動されるように構成されている。また、車室内のエアコンスイッチがオフ状態にされると、エアコンスイッチからのオフ信号に基づいて、ＥＣＵ２１はエアコン１７に駆動停止信号を送信する。エアコン１７は駆動停止信号を受信したとき、エンジン７による駆動を停止するよう構成されている。

ＥＣＵ２１には、スロットル弁１１を駆動するスロットアクチュエータ２３が接続されている。ＥＣＵ２１はアクセルペダルの踏込み量、エンジン７の負荷状態等に基づいて、スロットルアクチュエータ２３に開度信号を送信する。スロットルアクチュエータ２３は、この開度信号に基づいて、スロットル弁１１の開度を増加させ、または減少させる。例えば、エンジン７負荷が増加すると、ＥＣＵ２１はスロットル弁１１の開度を増加させる。一方、エンジン７負荷が減少すると、ＥＣＵ２１はスロットル弁１１の開度を減少させる。

また、ＥＣＵ２１にはＥＣＵ２１に電力を供給するバッテリ等の電源２５が接続されている。さらに、ＥＣＵ２１にはブレーキブースタ５に供給される負圧を検出する負圧センサ２７が接続されている。

次にブレーキシステム１の作用について説明する。

エアコンスイッチがオン状態にされると、エアコンスイッチからのオン信号に基づいて、ＥＣＵ２１はエアコン１７に駆動開始信号を送信する。エアコン１７は駆動開始信号を受信すると、エンジン７のクランクシャフトに連結駆動される。エアコン１７がクランクシャフトに連結駆動されると、エアコン１７に連結されたバキュームポンプ１９がエアコン１７と連動して駆動を開始する。エアコン１７およびバキュームポンプ１９が駆動を開始すると、エンジン７負荷が増加する。エンジン７負荷が増加すると、ＥＣＵ２１は開度信号が送信して、スロットル弁１１の開度を増加させる。スロットル弁１１の開度が増加すると、インテークマニホールド９の負圧が減少し、インテークマニホールド９から配管１３を介してブレーキブースタ５に供給される負圧が減少する。このとき、エアコン１７により駆動されたバキュームポンプ１９により、配管１３を介してブレーキブースタ５に負圧が供給される。これにより、ブレーキブースタ５から供給される負圧の減少が補完される。すなわち、インテークマニホールド９およびバキュームポンプ１９の両方からブレーキブースタ５に安定的かつ十分に負圧が供給される。したがって、ブレーキペダル３に十分な助勢力を付加でき、ブレーキ操作性を向上させることができる。また、エアコン１７駆動停止時において、バキュームポンプ１９は駆動停止状態にある。このとき、エンジン７負荷が高くないことから、インテークマニホールド９から供給される負圧のみで、ブレーキブースタ５内の負圧は十分確保される。なお、バキュームポンプ１９はエアコン１７と連動することから、エアコン１７駆動時のみ連動して駆動される。したがって、エンジン７により駆動される従来のバキュームポンプの作動時間と比較して、本実施例に係るバキュームポンプ１９の作動時間は短くなる。これにより、バキュームポンプ１９の寿命を延ばすことが可能となる。また、例えば本実施例に係るバキュームポンプの耐磨耗性等の設計仕様要求は、従来のバキュームポンプの設計仕様要求と比較して低く設定することが可能となる。すなわち、ブレーキシステム１のコスト低減が可能となる。

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。

例えば、上記一実施例において、配管１３のブレーキブースタ５近傍にバキュームタンクが配置されていてもよい。インテークマニホールド９およびバキュームポンプ１９から供給された負圧は一度バキュームタンク内に蓄積され、バキュームタンクからブレーキブースタ５に安定的に供給される。したがって、ブレーキブースタ５によってブレーキペダル３に十分な助勢力が付加され、ブレーキ操作性がさらに向上する。

また、上記一実施例において、バキュームポンプ１９の排気口１９ａとインテークマニホールド９とを接続連通する排気管２９を設けてもよい。排気管２９は内部が負圧のインテークマニホールド９に連通している。したがって、排気管２９を介してインテークマニホールド９の負圧がバキュームポンプ１９の排気口１９ａに作用し、バキュームポンプ１９の排出抵抗が低減される。これにより、バキュームポンプ１９の仕事量を低減させることができる。

さらに、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧に基づいて、エアコン１７に駆動停止信号を送信して、エアコン１７を駆動停止するよう制御してもよい。例えば、バキュームポンプ１９が故障した場合等において、ブレーキブースタ５へ供給される負圧が減少する。この場合、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧レベルが所定値以下となったとき（Ｓ１００）、エアコン１７を駆動停止させ（Ｓ１１０）、エンジン７の負荷を軽減することにより、インテークマニホールド９から供給される負圧を増加させてもよい（Ｓ１２０）（図２）。これにより、バキュームポンプ１９が故障した場合においても、ブレーキペダル３に十分な助勢力を付加でき、ブレーキ操作性を向上させることができる。また、ブレーキシステム１の信頼性も向上させることができる。

上記一実施例において、バキュームポンプ１９とエアコン１７との間にＥＣＵ２１からの制御信号に基づいて変速する変速機構が介在されてもよい。ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧に基づいて、変速機構を増速または減速させる。例えば、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が低いときは、変速機構が増速するように制御する。変速機構によりエアコン１７からの回転が増速されてバキュームポンプ１９に伝達され、バキュームポンプ１９からブレーキブースタ５に供給される負圧が増加する。一方、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が高いときは、変速機構が減速するように制御する。変速機構によりエアコン１７からの回転が減速されてバキュームポンプ１９に伝達され、バキュームポンプ１９からブレーキブースタ５に供給される負圧が減少する。

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。

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図である。 ＥＣＵのエアコンを駆動停止させる制御フローを示す図である。

符号の説明

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 エンジン（内燃機関）
９ インテークマニホールド（吸気通路）
１１ スロットル弁
１７ エアコンプレッサ（補機）
１９ バキュームポンプ
２１ ＥＣＵ（制御手段）
２３ スロットルアクチュエータ
２９ 排気管（排気通路）

Claims (5)

1. 内燃機関により駆動される補機と、
   前記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バキュームポンプと、を備え、前記内燃機関の吸気通路に発生する負圧が前記ブレーキブースタに供給されるブレーキシステムであって、
   前記バキュームポンプは前記補機に連動することを特徴とするブレーキシステム。
2. 請求項１記載のブレーキシステムであって、
   前記補機の駆動軸と前記バキュームポンプの駆動軸とは連結されていることを特徴とするブレーキシステム。
3. 請求項１又は２記載のブレーキシステムであって、
   前記補機はエアコンプレッサであることを特徴とするブレーキシステム。
4. 請求項１乃至３のうちいずか１項記載のブレーキシステムであって、
   前記バキュームポンプの排気通路は、前記内燃機関の前記吸気通路に接続連通されていることを特徴とするブレーキシステム。
5. 請求項１乃至４記載のうちいずれか１項記載のブレーキシステムであって、
   前記内燃機関と、前記エアコンプレッサと、前記バキュームポンプは連動することを特徴とするブレーキシステム。

Images