JP2006142942A - ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキシステムのコストを低減すること。
【解決手段】 ブレーキブースタに負圧を供給する電動バキュームポンプと、ブレーキブースタの負圧を検出する負圧検出手段と、負圧検出手段からの負圧が所定値以下のときに、電動バキュームポンプが駆動するように制御する制御手段と、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、内燃機関の始動後、所定時間以内における所定値は、所定時間以外の所定値より低く設定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コスト低減を実現したブレーキシステムに関する。

従来、大気圧センサおよび負圧センサの出力信号に基づいて、真空ポンプの作動を制御して、高地における真空ポンプの作動時間の増加を抑える負圧ブースタ用負圧源装置が知られている（特許文献１参照）。真空ポンプの作動条件となる負圧室の負圧の閾値を変化させることにより、真空ポンプの作動時間を抑えている。
特開平９−５８４５７号公報

しかしながら、上記従来の負圧ブースタ用負圧源装置においては、真空ポンプの作動時間が抑えられるのは、高地等の大気圧が低いときのみである。したがって、平地等の通常の大気圧状態での真空ポンプの作動時間の抑制効果は余り期待できない。

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コスト低減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、ブレーキブースタに負圧を供給する電動バキュームポンプと、上記ブレーキブースタの負圧を検出する負圧検出手段と、上記負圧検出手段からの上記負圧が所定値以下のときに、上記電動バキュームポンプが駆動するように制御する制御手段と、を備え、内燃機関の吸気通路に発生する負圧が上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、上記内燃機関の始動後、所定時間以内における上記所定値は、上記所定時間以外の上記所定値より低く設定されていることを特徴とするブレーキシステムである。

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。

この一態様によれば、上記内燃機関の始動後、所定時間以内における上記所定値は、上記所定時間以外の上記所定値より低く設定されている。これにより、例えば、上記内燃機関の始動後、所定時間以内における上記所定値を設定して、上記制御手段は上記内燃機関の始動後、所定時間以内において、上記電動バキュームポンプが駆動しないように制御させることができる。したがって、上記電動バキュームポンプの作動頻度を低減し、上記電動バキュームポンプの寿命を延ばすことができる。すなわち、ブレーキシステムのコストを低減できる。

なお、この一態様において、上記内燃機関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回転数が所定値以上のとき、上記内燃機関が始動したと判断してもよい。

本発明によれば、ブレーキシステムのコストを低減できる。

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の数はそれぞれ１以上であれば任意でよい。

電動バキュームポンプ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。電動バキュームポンプ１９と配管１３との間には、１つのチェック弁１５が介在している。

電動バキュームポンプ１９には、電動バキュームポンプ１９の駆動を制御するＥＣＵ等の制御手段２１が接続されている。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。

電動バキュームポンプ１９はＥＣＵ２１からの駆動開始信号に基づいて駆動を開始して、配管１３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。また、電動バキュームポンプ１９はＥＣＵ２１からの駆動停止信号に基づいて駆動を停止して、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。

ＥＣＵ２１にはエンジン７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２３が接続されている。ＥＣＵ２１は回転センサ２３からの回転数に基づいて、エンジン７が始動しているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ２１は回転センサ２３からの回転数が所定値以上となったときに、エンジン７が始動したと判定する。なお、ＥＣＵ２１にはＩＧ（イグニッション）スイッチ２５が接続され、ＥＣＵ２１はＩＧスイッチ２５からのオン信号に基づいて、エンジン７が始動しているか否かを判定してもよい。

ＥＣＵ２１にはブレーキブースタ５の負圧を検出する負圧センサ２７が接続されている。ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧に基づいて、電動バキュームポンプ１９を駆動させ、停止させる。例えば、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が所定値以下である場合に、電動バキュームポンプ１９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バキュームポンプ１９は駆動を開始して、配管１３を介してブレーキブースタ５に負圧を供給する。また、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が所定値以上である場合に、電動バキュームポンプ１９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バキュームポンプ１９は駆動を停止して、ブレーキブースタ５に負圧を供給するのを停止する。

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２９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２９に開度信号を送信する。スロットルアクチュエータ２９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。

ＥＣＵ２１にはＥＣＵ２１に電力を供給するバッテリ等の電源３１が接続されている。

図２はエンジン７始動後の時間とインテークマニホールド９の負圧（以下、インマニ負圧と称す。）およびブレーキブースタ５の負圧との関係を示す図である。なお、図２において、縦軸は負圧を示し、横軸は時間を示している。縦軸の負圧は、下方向に負圧が高くなる（下方向に負圧が大きくなる）。

図２に示すように、例えばブレーキペダル３が踏込まれると、ブレーキブースタ５の負圧は階段状に減少する（ａ）。ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が所定値Ｖａ以下となったと判断すると、電動バキュームポンプ１９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バキュームポンプ１９は駆動を開始して、ブレーキブースタ５に負圧を供給開始する。電動バキュームポンプ１９が、ブレーキブースタ５に負圧を供給開始すると、ブレーキブースタ５の負圧が増加する（ｂ）。さらに、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧が所定値Ｖｂ以上となったと判断すると、電動バキュームポンプ１９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バキュームポンプ１９は駆動を停止する（ｃ）。その後、ブレーキブースタ５の負圧はインテークマニホールド９から供給される負圧によって、一定の値に維持される（ｃ）。

なお、エンジン７始動直後、インマニ負圧は急激に増加し、最高値に達した後減少に転じ、その後、略一定の値を維持する（ｄ）。したがって、エンジン７始動後、所定時間ΔＴ以内において、インマニ負圧は相対的に高い状態にある。インテークマニホールド９から、配管１３を介して、このような高い状態のインマニ負圧がブレーキブースタ５に供給されている。さらに、ブレーキブースタ５内には、一定の負圧が残存している場合が多い。例えば、ハイブリッド車両のように、エンジン７停止とエンジン７始動とが短時間で繰り返され、しかもエンジン７停止中において、ブレーキ操作があまり行われなかった場合は、エンジン７始動前において、ブレーキブースタ５内には十分な負圧が保持される。

すなわち、エンジン７始動後所定時間ΔＴ以内において、電動バキュームポンプ１９を駆動することなく、ブレーキブースタ５内に予め保持された負圧および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の負圧は十分確保され得る。そこで、本実施例に係るブレーキシステム１において、ＥＣＵ２１はエンジン７始動後所定時間ΔＴ以内において、電動バキュームポンプ１９を駆動しないように制御し、電動バキュームポンプ１９の作動頻度を低減している。

例えば、ＥＣＵ２１が電動バキュームポンプ１９に対し駆動開始信号を送信する負圧の所定値Ｖａ′をエンジン７始動後所定時間ΔＴ以内のみ低く設定している（Ｖａ＞Ｖａ′）。なお、負圧の所定値Ｖａ′は、通常、エンジン７始動直後から越えるような低い値で設定することにより、ＥＣＵ２１はエンジン７始動後所定時間ΔＴ以内において、電動バキュームポンプ１９に駆動開始信号を送信しないように構成される。ところで、ブレーキブースタ５内に負圧が残存していない為に、インテークマニホールド９からの負圧のみで、ブレーキブースタ５内の負圧が十分確保されない場合がある。この場合は、ＥＣＵ２１は負圧センサ２７からの負圧に基づいて、電動バキュームポンプ１９を駆動させてもよい。

以上、ＥＣＵ２１はエンジン７が始動したと判定したときから所定時間ΔＴ以内において、電動バキュームポンプ１９が駆動しないよう制御している。これにより、ブレーキブースタ５内に残存する負圧を有効に活用して、電動バキュームポンプ１９の作動頻度を減少させることができ、電動バキュームポンプ１９の寿命を延ばすことが可能となる。すなわち、電動バキュームポンプ１９の寿命を延ばすことにより、ブレーキシステム１のコスト低減が可能となる。

なお、電動バキュームポンプ１９の作動頻度を減少させることにより、消費電力の低減にもつながる。例えば、本実施例にかかるブレーキシステム１がハイブリッド車両に搭載された場合に消費電力の低減により、バッテリの蓄電量の減少を抑制でき、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。

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および電動バキュームポンプ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、ブレーキ操作性が向上する。

本発明は、一般的な自動車はもちろん、ハイブリッド車両およびエコラン車両において採用される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。 エンジン始動後の時間とインマニ負圧およびブレーキブースタの負圧との関係を示す図である。

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
１３ 配管
１９ 電動バキュームポンプ
２１ ＥＣＵ（制御手段）
２３ 回転センサ（回転数検出手段）
２５ ＩＧスイッチ
２７ 負圧センサ（負圧検出手段）

Claims (3)

1. ブレーキブースタに負圧を供給する電動バキュームポンプと、
   前記ブレーキブースタの負圧を検出する負圧検出手段と、
   前記負圧検出手段からの前記負圧が所定値以下のときに、前記電動バキュームポンプが駆動するように制御する制御手段と、を備え、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、
   前記内燃機関の始動後、所定時間以内における前記所定値は、前記所定時間以外の前記所定値より低く設定されてい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、
   前記制御手段は前記内燃機関の始動後、前記所定時間以内において、前記電動バキュームポンプが駆動しないように制御す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、
   前記内燃機関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回転数が所定値以上のとき、前記内燃機関が始動したと判断することを特徴するブレーキシステム。

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