JP2007190987A - ブレーキ用エゼクタ負圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】機械的構成のみで動作するシンプルな構成のブレーキ用エゼクタ負圧システムを提供する。
【解決手段】ブレーキ用エゼクタ負圧システム１０は、マスターシリンダ２４と、ブレーキブースタ２６と、負圧流路２８と、エゼクタ３０と、Ｇボール５０を含む切替ブロック５２と、を含んで構成されている。Ｇボール５０は、自身に作用する加速度に応じて、吸気流路４４上から退避し吸気流路４４を開路してエゼクタ３０を動作させる状態と、吸気流路４４上に移動し吸気流路４４を閉路してエゼクタ３０を非動作とする状態を切り替える。その結果、エゼクタ３０の動作、非動作を機械的構成のみで切り替えてブレーキブースタ２６の負圧を必要な時に高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ用エゼクタ負圧システム、特にブレーキブースタの負圧状態を高めるために動作させるエゼクタの動作状態を切り替える構造の改良に関する。

一般に、車両のブレーキ系を構成するブレーキマスタシリンダには、倍力装置であるブレーキブースタが付設されている。このブレーキブースタは、エンジン吸入系の吸入管負圧で作動するように、通常、吸入管のスロットルバルブより下流側の個所にチェックバルブを介して連通されている。

ところで、吸入管負圧はエンジンの運転状態に応じて変化する。つまり、アイドリング運転時や定常運転時にはブレーキブースタを作動させるのに十分な吸入管負圧が得られるが、暖機運転時やエアコンディショナの作動時など、スロットルバルブの開度がファーストアイドル開度であるときには、十分な吸入管負圧が得られなくなることもある。

そこで、吸入管負圧を空気エゼクタにより増大してブレーキブースタへ供給するように構成した負圧システムが提案されている。空気エゼクタを用いたシステムでは、空気エゼクタの空気入口が大気に連通され、空気出口が吸入管のスロットルバルブより下流側の個所に連通され、吸引口がブレーキブースタに連通されている。この場合、エンジン動作中、空気エゼクタが常時作動可能な状態となる。また、空気入口にソレノイドバルブを設け、吸入管負圧を増大する必要のないときにはソレノイドバルブにより空気入口を閉じて空気エゼクタの作動を停止するように構成したものも従来から提案されている。

さらに、たとえば特許文献１には、エンジン吸入系の吸入管負圧が所定値より小さいときには空気エゼクタの作動により吸入管負圧を増大してブレーキブースタへ供給でき、吸入管負圧が所定値より大きいときには空気エゼクタの作動を停止させて吸入管負圧をそのままブレーキブースタに供給できる電気的制御を用いない簡単な構造のブレーキブースタ用負圧供給装置が開示されている。
特開２００４−２４３８３７号公報

特許文献１の構造によれば、ソレノイドバルブなど電気的制御を必要とする部品が不要であり、部品面や制御面においてコスト低減に寄与している。したがって、このような電気的制御を必要とせず、機械的構成のみで動作するシンプルな構成の負圧システムの提案がさらに要望されている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械的構成のみで動作するシンプルな構成のブレーキ用エゼクタ負圧システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ用エゼクタ負圧システムは、ブレーキ本体へ供給する油圧を発生するマスターシリンダと、内部を負圧にすることにより前記マスターシリンダを操作する操作推力を発生するブレーキブースタと、前記ブレーキブースタを負圧にするために負圧源と前記ブレーキブースタを連通させる負圧流路と、前記ブレーキブースタの負圧を前記負圧流路の連通に基づく負圧より高めるエゼクタと、吸入口から前記エゼクタに向かう吸気流路を開閉する移動体であって、当該移動体に作用する加速度に応じて、前記吸気流路上から退避し当該吸気流路を開路して前記エゼクタを動作させる状態と、前記吸気流路上に移動し当該吸気流路を閉路して前記エゼクタを非動作とする状態を切り替える加速度感応移動体と、を含むことを特徴とする。

この態様によれば、加速度感応移動体は、電気的制御を用いることなく走行中などに車両に作用する加速度に感応して移動し、エゼクタへの吸気流路の開路および閉路を行う。つまり、シンプルな機械的構成のみで吸気流路の開閉動作を実現することができる。

また上記態様において、前記加速度感応移動体は、車両の制動時の減速加速度または降坂状態時の重力加速度により前記吸気流路上から転動して当該吸気流路を開路する転動体であってもよい。ブレーキブースタの負圧を高めることが必要となるのは、ブレーキ操作が複数回行われた場合や降坂走行中などの場合でこれから頻繁なブレーキ操作が予測される場合である。たとえば、車両前進状態でブレーキ操作が行われた場合は減速加速度が発生し、転動体は車両前進方向に向く作用力を受け移動する。また、車両がフロント側を坂下に向けた降坂状態の時には、車両が降坂路に沿って傾くため重力加速度の分力が降坂路に沿った方向に発生し、転動体は車両前進方向に向く作用力を受け移動する。その結果、ブレーキブースタの負圧を高めることが必要なタイミングでエゼクタを動作させることができる。なお、転動体は、加速度の変化に反応し易い球体や円筒体とすることができる。

また、上記構成において、さらに、前記ブレーキブースタの負圧が所定値より低下した場合に、前記加速度感応移動体を前記吸気流路上から強制的に退避させる負圧作動手段を含んでもよい。負圧動作手段は、たとえば、ブレーキブースタの負圧低下により吸引が解放され突出して加速度感応移動体を吸気流路上から押し出すピストンとすることができる。この場合、加速度感応移動体は、制動時の減速加速度や降坂時の重力加速度に感応する場合以外、たとえば、負圧源自体の負圧が低下した場合にもエゼクタを動作させ、ブレーキブースタの負圧を高めることができる。

また、上記態様において、前記負圧源は内燃機関のインテークマニホールドであり、前記内燃機関が所定の暖機状態になるまで、前記加速度感応移動体を付勢し前記吸気流路上から退避させ、前記内燃機関が所定の暖機状態になった場合に、変形して前記加速度感応移動体から離れて前記加速度感応移動体が退避した位置から前記吸気流路上に移動することを許容する温度変形部材を含んでもよい。温度変形部材は、たとえば、バイメタルや形状記憶合金とすることができる。負圧源が内燃機関のインテークマニホールドの場合、内燃機関が所定の暖機状態になっていない場合、スロットルバルブの開度がファーストアイドル開度となり、インテークマニホールドの負圧は低くなる。この時、温度変形部材は、低温時の形状態様となり、加速度感応移動体を付勢し吸気流路上から退避させる。その結果、エゼクタが動作可能となりブレーキブースタの負圧を高めることができる。一方、内燃機関が所定の暖機状態になった場合、スロットルバルブの開度が空燃比制御における空気流量制御にしたがって動作するので、インテークマニホールドの負圧は十分に高くなり、ブレーキブースタの負圧もインテークマニホールドの負圧により十分に高めることができる。この時、温度変形部材は、高温時の形状態様に変形し、加速度感応移動体から離れて、加速度感応移動体は退避した位置から吸気流路上に移動する。その結果、エゼクタが非動作となる。

本発明のブレーキ用エゼクタ負圧システムによれば、機械的構成のみでエゼクタの動作、非動作を切り替えることができる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

本実施形態のブレーキ用エゼクタ負圧システムは、ブレーキ本体へ供給する油圧を発生するマスターシリンダと、内部を負圧にすることによりマスターシリンダを操作する操作推力を発生するブレーキブースタと、ブレーキブースタを負圧にするために負圧源とブレーキブースタを連通させる負圧流路と、ブレーキブースタの負圧を負圧流路の連通に基づく負圧より高めるエゼクタと、吸入口からエゼクタに向かう吸気流路を開閉する加速度感応移動体と、を含んで構成されている。加速度感応移動体は、自身に作用する加速度に応じて、吸気流路上から退避し吸気流路を開路してエゼクタを動作させる状態と、吸気流路上に移動し吸気流路を閉路してエゼクタを非動作とする状態を切り替える。その結果、エゼクタの動作、非動作を機械的構成のみで切り替えてブレーキブースタの負圧を必要な時に高めることができる。

図１は本実施形態のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０の構成概念を説明する概念図である。本実施形態では、負圧源の一例として、車両の内燃機関（エンジン１２）のインテークマニホールド１４を用いる場合を説明する。

エンジン１２は、エアクリーナ１６を介して吸気される空気と燃料との混合気を吸入する吸入行程、混合気を圧縮する圧縮行程、圧縮した混合気を燃焼させる燃焼行程、燃焼ガスの排気を行う排気行程を繰り返している。このうち、吸入行程で、エンジン１２のピストンが下がることによって、エンジン１２とエアクリーナ１６を接続する吸気管１８のスロットルバルブ２０よりエンジン１２側の空間、すなわちインテークマニホールド１４の内部を負圧にする。この負圧により混合気が燃焼室内に吸い込まれる。

また、車両にはディスクブレーキやドラムブレーキなど油圧を利用した油圧ブレーキシステムが搭載されている。たとえば、ディスクブレーキの場合、ブレーキペダル２２の踏力に応じてマスターシリンダ２４で発生する油圧によりホイールシリンダを駆動し、一対のパッドで車輪と共に回転するディスクを挟持することにより制動力を発生する。また、ドラムブレーキの場合は、ブレーキペダル２２の踏力に応じてマスターシリンダ２４で発生する油圧によりホイールシリンダを駆動し、車輪と共に回転するドラムの内周面にブレーキシューを押圧することにより制動力を発生する。通常、ブレーキペダル２２の踏力によりマスターシリンダ２４を駆動するのには限界があり、十分な油圧の発生ができない場合がある。また、運転者による踏力の差も生じる。そのため、軽い踏力で所望の油圧を発生できるようにする機構としてブレーキブースタ２６が配置されている。ブレーキブースタ２６は、内部を負圧にすることによりマスターシリンダ２４を操作する操作推力を発生している。

具体的には、ブレーキブースタ２６は、常時負圧となっている定圧室と、負圧と常圧が切り替わる変圧室とコントロールバルブ部とを備える。コントロールバルブ部は、変圧室への空気の吸入が可能となるように変圧室への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、定圧室と変圧室との差圧によって移動してブレーキの油圧を高めるパワーピストンと、大気中の塵や埃が吸入されるのを防止するフィルタと、変圧室へ空気を吸入する際の音を減少させるためにパワーピストンと入力ロッドとの間に設けられたサイレンサと、を備える。入力ロッドは、ブレーキ操作がなされるとブレーキペダル２２の踏み込み力を伝達する。操作者がブレーキペダル２２を踏むと、ブレーキペダル２２に連結された入力ロッドが移動して弁機構が作動することで、変圧室に大気が流入する。これにより、定圧室と変圧室との圧力差からパワーピストンにアシスト力が発生し、マスターシリンダ２４を操作するための操作推力が発生する。一方、ブレーキペダル２２が踏まれていない状態では、入力ロッドは移動せず弁機構は、変圧室への大気の流入を遮断すると共に変圧室の圧力を定圧室の圧力と同じになるよう作動するようになっている。

このように構成されるブレーキブースタ２６の負圧は、インテークマニホールド１４で発生している負圧を利用して高めている。そのため、インテークマニホールド１４とブレーキブースタ２６とは、負圧流路２８で接続されている。

ところで、インテークマニホールド１４の負圧の状態は、エンジン１２の駆動状態に応じて変化する。たとえば、暖機運転時やエアコンディショナの作動時など、スロットルバルブ２０の開度がファーストアイドル開度であるときには、インテークマニホールド１４内にエアクリーナ１６からの空気が大量に入るため十分な負圧が得られなくなる。このような場合、ブレーキブースタ２６を負圧にする能力も低下する。また、ブレーキブースタ２６の負圧は、ブレーキペダル２２の操作が実施されるごとに低下するため、頻繁なブレーキ操作が実施される場合、インテークマニホールド１４の負圧のみでは、ブレーキブースタ２６を所定の負圧に維持することが困難になる場合がある。そこで、本実施形態では、ブレーキブースタ２６の負圧を高めるためにエゼクタ３０が設けられている。図１のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０の場合、エゼクタ３０は、負圧流路２８の一部に一体化されたエゼクタブロック３２として配置されている。

エゼクタブロック３２は、流路に沿って内部が隔壁３４により２つの流路に分離され、一方の流路がブレーキブースタ２６とインテークマニホールド１４を直結する一般負圧流路３６を形成し、他方の流路がエゼクタ３０を含むエゼクタ流路３８を形成している。一般負圧流路３６とエゼクタ流路３８のブレーキブースタ２６側には、ブレーキブースタ２６からインテークマニホールド１４への空気の流れのみを許容するチェックバルブ４０が配置され、インテークマニホールド１４の負圧の変動がブレーキブースタ２６の負圧に影響しないようになっている。

エゼクタ３０は、内部に絞り部４２が形成され、この絞り部４２の上流側にジェットポンプ効果を実現するための空気を導入する吸気流路４４が接続されている。また、吸気流路４４の接続位置のさらに上流位置にはチェックバルブ４０を介して空気流入口４６が形成され、ブレーキブースタ２６に接続されている。また、エゼクタ３０の下流側には、空気流出口４８が形成され、インテークマニホールド１４に接続されている。したがって、空気流入口４６は、一般負圧流路３６およびエゼクタ流路３８の空気流入用として用いられ、空気流出口４８は、一般負圧流路３６およびエゼクタ流路３８の空気流出用として用いられる。なお、本実施形態では、負圧導入用の配管をシンプルに構成するために、エゼクタブロック３２を用いて一般負圧流路３６とエゼクタ流路３８を共通の負圧流路２８に接続する構成を示しているが、一般負圧流路３６とエゼクタ流路３８は独立して設けてもよい。なお、エゼクタ３０に吸気流路４４からの空気が供給されない場合、エゼクタ流路３８は、一般負圧流路３６と同様にインテークマニホールド１４とブレーキブースタ２６を直結する流路として機能する。

エゼクタ３０の下流側は空気流出口４８に接続されているため吸気流路４４から流れ込む空気は、インテークマニホールド１４の負圧に引かれインテークマニホールド１４に向かって流れる。この流れの途中に細い絞り部４２を形成して、流速を増大させることにより静圧を低下させている。エゼクタ３０は、その静圧の低下により周囲の気体を吸い込むようになっている。その結果、ブレーキブースタ２６の負圧を高めることができる。
エンジン１２は、暖機が十分に行われ定常駆動している場合、インテークマニホールド１４の負圧は安定し、エゼクタ流路３８を用いることなく一般負圧流路３６を含む負圧流路２８のみの連通によりブレーキブースタ２６の負圧を所定値に高めることができる。また、エンジン１２は、暖機が十分に行われ定常駆動している場合に、エゼクタ３０を動作させると、エゼクタ３０を通過した空気がインテークマニホールド１４内に導入されることになり、エンジンの空燃比制御における空気流量制御に際して、空気流量の精度が低下することになる。つまり、必要以上にエゼクタ３０を動作させることは好ましくない。そこで、本実施形態のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０では、何らかの原因によりブレーキブースタ２６の負圧が所定値より低下した場合や、ブレーキ操作が頻繁に行われブレーキブースタ２６の負圧が低下することが予測される場合のみ、エゼクタ３０を動作させるようにしている。また、エゼクタ３０の動作状態と非動作状態の切り替えを機械的構成のみで行うようにしている。

上述したように、エゼクタ３０を動作させるためには、吸気流路４４から空気を供給する必要があるため、吸気流路４４から空気が流れ込むか否かを切り替えることによりエゼクタ３０の動作状態と非動作状態を切り替えることができる。図１に示すブレーキ用エゼクタ負圧システム１０の場合、エゼクタ３０を動作させる空気は、エアクリーナ１６から得ている。したがって、吸気流路４４の吸気口はエアクリーナ１６に接続されている。そして、この吸気流路４４の途中に流路の開閉を行う加速度感応移動体（以下、Ｇボール５０という）を含む切替ブロック５２が配置されてている。Ｇボール５０は、当該Ｇボール５０に作用する加速度に応じて移動する転動体であり、たとえば球体とすることができる。Ｇボール５０は、定常時は、吸気流路４４の途中に配置されたハウジング５４内部に形成された弁座５６に嵌り込み、吸気流路４４を閉路している。つまり、エゼクタ３０への空気の供給を遮断し、エゼクタ３０を非動作状態にする。また、Ｇボール５０は加速度に感応した場合、または後述するがブレーキブースタ２６の負圧が所定値より低下した場合に、弁座５６から退避位置に移動して吸気流路４４を開路する。つまり、エゼクタ３０への空気の供給を許容し、エゼクタ３０を動作状態にする。

ところで、エゼクタ３０を用いてブレーキブースタ２６の負圧を高めることが必要となるのは、ブレーキ操作が頻繁に行われた場合や降坂走行中などの場合でこれから頻繁なブレーキ操作が予測される場合である。たとえば、Ｇボール５０はブレーキ操作による減速加速度に感応して移動し、エゼクタ３０を動作させることができる。また、車両がフロント側を坂下に向けた降坂状態の時には、車両が降坂路に沿って傾くため重力加速度の分力が降坂路に沿った方向に発生し、Ｇボール５０は車両前進方向に向く作用力を受け移動し、エゼクタ３０を動作させることができる。この他、エゼクタ３０は、インテークマニホールド１４の負圧が低下したときにも動作して、ブレーキブースタ２６の負圧を高める必要がある。そこで、本実施形態では、ブレーキブースタ２６の負圧が所定値より低下した場合にＧボール５０を吸気流路４４上から強制的に退避させる負圧作動ユニット（負圧作動手段）５８が配置されている。負圧作動ユニット５８は、Ｇボール５０を吸気流路４４から退避させる方向に突出する負圧作動ピストン６０と、この負圧作動ピストン６０を突出方向に付勢するスプリング６２とを含んでいる。また、負圧作動ユニット５８とブレーキブースタ２６は負圧導入管６４によって接続され、負圧作動ピストン６０の背面側が、ブレーキブースタ２６と同じ負圧になるようになっている。したがって、ブレーキブースタ２６の負圧が所定値以上の場合、その負圧により、負圧作動ピストン６０はスプリング６２の付勢力に逆らい矢印Ａ1方向に引かれ、負圧作動ピストン６０とＧボール５０とが非接触になるようになっている。また、ブレーキブースタ２６の負圧が所定値より低下した場合、負圧作動ピストン６０はスプリング６２の付勢力により矢印Ａ2方向に押され、負圧作動ピストン６０がＧボール５０を弁座５６から押し退けるようになっている。なお、負圧作動ピストン６０の大径部分にはＯリング６６が配置され、負圧室５８ａの気密性が維持できるようになっている。

このように構成されるブレーキ用エゼクタ負圧システム１０の動作を、図１〜図４を用いて説明する。

まず、エゼクタ３０の動作が不要な場合の動作を説明する。エゼクタ３０の動作が不要な状態としては、エンジン１２の暖機が十分に行われ定常駆動して、インテークマニホールド１４の負圧が十分に高まっている場合である。この場合、ブレーキブースタ２６は、エゼクタ３０を動作させることなく、一般負圧流路３６を介してインテークマニホールド１４と接続されるのみで、マスターシリンダ２４の操作推力の発生に十分な状態に負圧が高めることができる。また、このような状態において、車両が減速状態ではなく、また降坂状態でない場合、ブレーキ操作によるブレーキブースタ２６の負圧低下も予測されないので、エゼクタ３０の動作は不要である。ブレーキブースタ２６の負圧が十分に高い場合、前述したように、ブレーキブースタ２６の負圧により負圧作動ピストン６０はスプリング６２の付勢力に逆らい矢印Ａ1方向に移動している。つまり、負圧作動ピストン６０とＧボール５０とが非接触状態になり、Ｇボール５０が弁座５６に位置することを阻止しない。また、ブレーキ操作による減速加速度や降坂路における重力加速度の分力も作用しないので、Ｇボール５０は弁座５６に位置し、吸気流路４４を閉路しエゼクタ３０を非動作状態にする。

次に、エゼクタ３０の動作が必要な場合の動作を説明する。たとえば、ブレーキペダル２２が操作された場合、ブレーキブースタ２６の変圧室は大気開放されるので、ブレーキペダル２２の操作終了後は直ちにブレーキブースタ２６の負圧を高めることが望ましい。ブレーキペダル２２が操作された場合、マスターシリンダ２４の発生する油圧により油圧ブレーキシステムが駆動し制動力が発生する。その結果、車両に減速加速度ａ1が発生する。このとき、図３に示すようにＧボール５０は、減速加速度ａ1の影響を受け、矢印Ｂ1方向に移動して、弁座５６から外れ、吸気流路４４を開路しエゼクタ３０を動作状態に切り替える。その結果、ブレーキブースタ２６は、インテークマニホールド１４の負圧およびエゼクタ３０による発生する負圧により急速に負圧が高められる。また、減速加速度ａ1が消滅した場合、Ｇボール５０は重力加速度の影響を受け、弁座５６の斜面に沿って移動して、吸気流路４４を閉路してエゼクタ３０を非動作状態に切り替える。つまり、エゼクタ３０は、ブレーキ操作が行われブレーキブースタ２６を急速に負圧にする必要がある場合のみ動作する。したがって、ハウジング５４は、減速加速度に感応した場合にＧボール５０が移動できるように弁座５６より車両前方方向に移動空間Ｓが形成されている。

また、エゼクタ３０の動作が必要になる他の場合として、ブレーキ操作が頻繁に繰り返されることが予測される場合がある。たとえば、車両が降坂路を走行している時が該当する。この場合、ブレーキブースタ２６の負圧が高められるように、エゼクタ３０を動作状態にしておくことが望ましい。車両がフロント側を坂下に向けた降坂路を走行している場合、または降坂路に停止しているなど降坂状態の時には、車両が降坂路に沿って傾くため切替ブロック５２も傾く。この場合、Ｇボール５０に対し重力加速度の分力Ｃが降坂路に沿った方向に発生するので、Ｇボール５０は図４に示すように、車両前進方向に向く分力Ｃを受け移動して弁座５６から外れる。その結果、吸気流路４４を開路しエゼクタ３０を動作状態に切り替える。そして、ブレーキブースタ２６は、インテークマニホールド１４の負圧およびエゼクタ３０による発生する負圧により負圧が高められ、頻繁のブレーキ操作が行われた場合でも、十分な操作推力を発生することができる。なお、車両が平地路に移動した場合、Ｇボール５０は鉛直方向の重力加速度の影響を受け、弁座５６の斜面に沿って移動して、吸気流路４４を閉路してエゼクタ３０を非動作状態に切り替える。つまり、エゼクタ３０は、ブレーキ操作が頻繁に実施されると予測されブレーキブースタ２６の負圧を高めておく必要がある場合のみ動作する。この場合も、移動空間Ｓによって重力加速度の分力ＣによるＧボール５０の移動を許容する。

このように本実施形態のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０によれば、Ｇボール５０に作用する加速度に応じて、当該Ｇボール５０が吸気流路４４上から退避し開路してエゼクタ３０を動作させる状態と、Ｇボール５０が吸気流路４４上に移動し閉路してエゼクタ３０を非動作とする状態を切り替える。つまり、電気的制御を行うことなく機械的構成のみで動作するシンプルな構成のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０を提供できる。

また、エゼクタ３０の動作が必要になる他の場合として、インテークマニホールド１４の負圧が低下した場合を含め、ブレーキブースタ２６の負圧が所定値より低下した場合がある。この場合、前述したように、負圧作動ユニット５８の負圧室５８ａの負圧も低下するので、負圧作動ピストン６０が図１に示すように、スプリング６２の付勢力により移動し、Ｇボール５０を弁座５６から押し出し移動空間Ｓに移動させる。つまり、吸気流路４４が開路してエゼクタ３０が動作状態に切り替わる。また、エゼクタ３０の動作によりブレーキブースタ２６の負圧が所定値以上になった場合、負圧作動ユニット５８の負圧室５８ａの負圧も高まるので、負圧作動ピストン６０はスプリング６２の付勢力に逆らい負圧室５８ａ側に引き戻される。その結果、Ｇボール５０は弁座５６に戻り、吸気流路４４が閉路してエゼクタ３０は再び非動作状態に切り替わる。これにより、エゼクタ３０の動作を機械的構造により切り替えるブレーキ用エゼクタ負圧システム１０の機能の充実化を行うことができる。

図５〜図７に、ブレーキ用エゼクタ負圧システムの他の実施形態を示す。図５に示すブレーキ用エゼクタ負圧システム７０の基本性能は、図１に示すブレーキ用エゼクタ負圧システム１０と同じであり、同等に動作する部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。すなわち、Ｇボール５０は、自身に作用する加速度に応じて、吸気流路４４上から退避し開路してエゼクタ３０を動作させる状態と、吸気流路４４上に移動し閉路してエゼクタ３０を非動作とする状態を切り替える。

ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０においては、ブレーキ用エゼクタ負圧システム１０における負圧作動ユニット５８および負圧導入管６４が排除され、その代わりに切替ブロック５２の内部に、エンジン１２の暖機状態により変形する温度変形部材としてバイメタル７２が設けられている。バイメタル７２は、エンジン１２が所定の暖機状態になるまで、図５に示すように、Ｇボール５０側に湾曲した初期形状を維持し、Ｇボール５０を付勢し弁座５６から押し出し吸気流路４４上から退避させる。つまり、エゼクタ３０を動作状態に切り替える。また、エンジン１２が所定の暖機状態になった場合に、暖機による周囲温度の上昇に伴い、図６に示すようにＧボール５０から離反する方向に湾曲した形状に変形してＧボール５０から離れる。その結果、Ｇボール５０を退避した位置から吸気流路４４上に移動することを許容する。つまり、エゼクタ３０を非動作状態に切り替える。

つまり、エンジン１２は、所定の暖機状態に到達するまでは、スロットルバルブ２０の開度がファーストアイドル開度で制御される。その結果、インテークマニホールド１４内に大量の空気が供給され負圧が低下する。つまり、ブレーキブースタ２６の負圧も低下してしまう。このような場合、ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０におけるバイメタル７２の周囲の温度も低いので、バイメタル７２は、図５に示すような初期形状を維持する。その結果、バイメタル７２はＧボール５０を弁座５６から押し出し、吸気流路４４を開路する。つまり、エゼクタ３０を動作状態に切り替えて、ブレーキブースタ２６の負圧を高める。また、エンジン１２の暖機が所定状態に到達すれば、スロットルバルブ２０は、空燃比制御における空気流量制御に従い動作する。つまり、インテークマニホールド１４の負圧がエンジン１２の駆動により十分に高くなる。それに伴いブレーキブースタ２６の負圧も高くなる。このように空燃比制御における空気流量制御が実行されている場合、エゼクタ３０の駆動は、空気流量制御の精度の低下を招くので、必要以上にエゼクタ３０を動作状態にすることは好ましくない。ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０によれば、暖機が十分に行われた結果、ブレーキブースタ２６の負圧が十分に高まり、エゼクタ３０の動作が不要になった場合、バイメタル７２が変形してＧボール５０により吸気流路４４を閉路する。つまり、エゼクタ３０の動作状態と非動作状態の切り換えを機械的構成のみで行いつつ、空気流量制御の精度の低下を回避する動作と、ブレーキブースタ２６の負圧を高める動作をバランスよく行うことができる。

なお、ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０において、車両の定常走行時、つまり暖機が十分に行われている状態では、バイメタル７２は図６に示すように、Ｇボール５０と非接触状態になっている。したがって、たとえば、ブレーキペダル２２が操作され、制動が行われ減速加速度が生じた場合には、バイメタル７２の干渉を受けることなく、減速加速度の影響により弁座５６からＧボール５０が外れ吸気流路４４が開路される。また、車両が降坂路を走行したり、降坂路に位置するなど降坂状態にある場合も、図７に示めすように、バイメタル７２の干渉を受けることなく重力加速度の分力Ｃを受け移動して弁座５６から外れ吸気流路４４が開路される。

このように、ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０によれば、Ｇボール５０に作用する加速度に応じて、当該Ｇボール５０が吸気流路４４上から退避し開路してエゼクタ３０を動作させる状態と、Ｇボール５０が吸気流路４４上に移動し閉路してエゼクタ３０を非動作とする状態を切り替える。つまり、電気的制御を行うことなく機械的構成のみで動作するシンプルな構成のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０を提供できる。また、バイメタル７２を用いることによりエゼクタ３０の動作を機械的構造により切り替えるブレーキ用エゼクタ負圧システム７０の機能の充実化を行うことができる。なお、バイメタル７２の場合、暖機による温度変化により形状が変化するので、暖機による周囲温度に応じて吸気流路４４の開度を調整することができる。つまり、エンジン１２の暖機状態に追従して、エゼクタ３０の動作状態も調整することが可能となり、空気流量制御の精度の低下を回避する動作と、ブレーキブースタ２６の負圧を高める動作をバランスよく行うことができる。

図８は、図１のブレーキ用エゼクタ負圧システム１０にブレーキ用エゼクタ負圧システム７０に用いたバイメタル７２を追加した構成を有するブレーキ用エゼクタ負圧システム８０の構成概念図である。この構成によれば、ブレーキペダル２２の操作によりブレーキブースタ２６の負圧が低下した場合、車両が降坂状態にあり、ブレーキブースタ２６の負圧を高めておくことが好ましい場合に、機械的構成のみでエゼクタ３０の動作状態に切り替えることができる。それに加え、何らかの原因によりブレーキブースタ２６の負圧が低下した場合、エンジン１２の暖機が不十分で、ブレーキブースタ２６の負圧が低下する場合なども機械的構成のみでエゼクタ３０の動作状態に切り替えることができる。その結果、ブレーキ用エゼクタ負圧システム８０の機能充実化を容易に実施できる。

なお、上述の各実施形態では、加速度感応移動体をＧボール５０として説明したが、加速度に感応し移動する移動体であれば、その形状は任意であり、たとえば所定方向に移動する円筒体でもよく、上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ブレーキ用エゼクタ負圧システム７０、８０において、バイメタル７２の代わりに形状記憶合金を用いても上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、各図で示したブレーキ用エゼクタ負圧システムの構成は、一例であり、加速度に応じて、吸気流路上から退避し当該吸気流路を開路してエゼクタを動作させる状態と、前記吸気流路上に移動し当該吸気流路を閉路してエゼクタを非動作とする状態を切り替える加速度感応移動体を含む構成であれば、他の構成は適宜変更可能であり、上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係るブレーキ用エゼクタ負圧システムの構成を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るブレーキ用エゼクタ負圧システムにおいて、Ｇボールにより吸気流路を閉路する状態を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るブレーキ用エゼクタ負圧システムにおいて、Ｇボールの移動により吸気流路を開路する状態を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るブレーキ用エゼクタ負圧システムにおいて、降坂状態においてＧボールの移動により吸気流路を開路する状態を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る他のブレーキ用エゼクタ負圧システムの構成を説明する説明図である。 図５のブレーキ用エゼクタ負圧システムにおいて、Ｇボールにより吸気流路を閉路する状態を説明する説明図である。 図５のブレーキ用エゼクタ負圧システムにおいて、降坂状態においてＧボールの移動により吸気流路を開路する状態を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る他のブレーキ用エゼクタ負圧システムの構成を説明する説明図である。

符号の説明

１０、７０、８０ ブレーキ用エゼクタ負圧システム、 １２ エンジン、 １４ インテークマニホールド、 １６ エアクリーナ、 １８ 吸気管、 ２０ スロットルバルブ、 ２２ ブレーキペダル、 ２４ マスターシリンダ、 ２６ ブレーキブースタ、 ２８ 負圧流路、 ３０ エゼクタ、 ３２ エゼクタブロック、 ３４ 隔壁、 ３６ 一般負圧流路、 ３８ エゼクタ流路、 ４０ チェックバルブ、 ４２ 絞り部、 ４４ 吸気流路、 ４６ 空気流入口、 ４８ 空気流出口、 ５０ Ｇボール、 ５２ 切替ブロック、 ５４ ハウジング、 ５６ 弁座、 ５８ 負圧作動ユニット、 ６０ 負圧作動ピストン、 ６２ スプリング、 ６４ 負圧導入管、 ７２ バイメタル。

Claims (4)

1. ブレーキ本体へ供給する油圧を発生するマスターシリンダと、
   内部を負圧にすることにより前記マスターシリンダを操作する操作推力を発生するブレーキブースタと、
   前記ブレーキブースタを負圧にするために負圧源と前記ブレーキブースタを連通させる負圧流路と、
   前記ブレーキブースタの負圧を前記負圧流路の連通に基づく負圧より高めるエゼクタと、
   吸入口から前記エゼクタに向かう吸気流路を開閉する移動体であって、当該移動体に作用する加速度に応じて、前記吸気流路上から退避し当該吸気流路を開路して前記エゼクタを動作させる状態と、前記吸気流路上に移動し当該吸気流路を閉路して前記エゼクタを非動作とする状態を切り替える加速度感応移動体と、
   を含むことを特徴とするブレーキ用エゼクタ負圧システム。
2. 前記加速度感応移動体は、車両の制動時の減速加速度または降坂状態時の重力加速度により前記吸気流路上から転動して当該吸気流路を開路する転動体であることを特徴とする請求項１記載のブレーキ用エゼクタ負圧システム。
3. さらに、前記ブレーキブースタの負圧が所定値より低下した場合に、前記加速度感応移動体を前記吸気流路上から強制的に退避させる負圧作動手段を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のブレーキ用エゼクタ負圧システム。
4. 前記負圧源は内燃機関のインテークマニホールドであり、
   前記内燃機関が所定の暖機状態になるまで、前記加速度感応移動体を付勢し前記吸気流路上から退避させ、前記内燃機関が所定の暖機状態になった場合に、変形して前記加速度感応移動体から離れて前記加速度感応移動体が退避した位置から前記吸気流路上に移動することを許容する温度変形部材を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のブレーキ用エゼクタ負圧システム。

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