JP2783734B2 - 車両用負圧ポンプ並列駆動装置 - Google Patents

車両用負圧ポンプ並列駆動装置

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JP2783734B2 JP4259719A JP25971992A JP2783734B2 JP 2783734 B2 JP2783734 B2 JP 2783734B2 JP 4259719 A JP4259719 A JP 4259719A JP 25971992 A JP25971992 A JP 25971992A JP 2783734 B2 JP2783734 B2 JP 2783734B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一対の負圧ポンプを一
対の圧力センサの出力に基づいて並列駆動する車両用負
圧ポンプ並列駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図3に示すように、センサ(例え
ば圧力センサ)101及びアクチュエータ(例えばモー
タM駆動の負圧ポンプ)103と、センサ101の出力
信号を処理しそれに基づいてアクチュエータ103を断
続駆動制御する信号処理部(例えば比較器)102とか
らなる複数のアクチュエータ駆動系100、200を互
いに独立に並列駆動することにより系の信頼性向上が図
られている。
【0003】上記アクチュエータ駆動系の一例として
は、例えば本出願人が出願した特開昭63ー31438
5号公報の車両用ポンプ駆動制御装置がある。これは、
圧力センサ、信号処理部、ポンプモータからなり、圧力
センサの信号を信号処理部で処理し、処理した信号によ
りポンプモータを駆動制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】圧力検出手段の出力信
号に基づいて車両用の負圧ポンプ駆動を制御するアクチ
ュエータ駆動系を複数設けて互いに独立に並列駆動する
場合、一系列のアクチュエータ駆動系の運転に比べ、構
成の冗長化とともにセンサその他の故障によるシステム
ダウンを低減でき、信頼性の向上が可能となる。
【0005】しかしながら、圧力センサや信号処理部な
どはたとえ同一構成であっても、製造ばらつきなどによ
りその入出力特性が異なる。これら圧力センサや信号処
理部の入出力特性が異なる(言い換えれば感度が異な
る)と、測定対象の同じ状態変化に対し負圧ポンプをオ
ンするアクチュエータ駆動系と、オンしないままのアク
チュエータ駆動系とができ、結局、高感度のアクチュエ
ータ駆動系は低感度のアクチュエータ駆動系より運転時
間が長くなり、各アクチュエータ駆動系間の寿命が異な
ってしまう。例えば、特定の負圧ポンプだけが損耗(片
減り)して短寿命となってしまう。
【0006】更に、オンされたアクチュエータ駆動系が
測定対象の状態を例えばフィードバック制御により変化
させる場合、それにより低感度のアクチュエータ駆動系
の動作時間が極端に減少する場合も生じる。本発明は上
記問題点に鑑みなされたものであり、一対の負圧ポンプ
を並列駆動する場合に、両負圧ポンプの寿命の偏りを是
正し、更に全体としての信頼性を向上させた車両用負圧
ポンプ並列駆動装置を提供することを、その目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用負圧ポン
プ並列駆動装置は、第1の負圧ポンプ、この第1の負圧
ポンプを駆動する第1の電動機、この第1の電動機への
給電を断続する第1のスイッチ手段、前記第1の負圧ポ
ンプが発生する負圧を検出して所定のしきい値で二値信
号に変換する第1の圧力検出手段、第2の負圧ポンプ、
この第2の負圧ポンプを駆動する第2の電動機、この第
2の電動機への給電を断続する第2のスイッチ手段、前
記第2の負圧ポンプが発生する負圧を検出して前記しき
い値に等しいしきい値で二値信号に変換する第2の圧力
検出手段、及び、前記両圧力検出手段から出力される一
対の二値信号の論理和信号に基づいて前記両スイッチ手
段を並列に開閉制御する駆動制御手段とを備えることを
特徴としている。
【0008】なお、信号処理部はセンサに内蔵されても
よく、また、センサ自体が二値信号を出力する信号処理
部を兼ねてもよい。
【0009】
【作用及び発明の効果】第1のセンサの出力信号は第1
の信号処理部で二値信号に処理され、第2センサの出力
信号は第2の信号処理部で二値信号に処理され、論理和
回路部は両二値信号の論理和信号を駆動制御部に出力
し、駆動制御部はこの論理和信号に基づいて両アクチュ
エータを並列に断続駆動する。
【0010】このようにすれば、両圧力検出手段間の感
度(入出力特性)のばらつきにかかわらず、各負圧ポン
間の動作時間のばらつきを防止できる。したがって、
一部の負圧ポンプの作動が過多となって寿命が著しく低
下するという欠点を防止することができ、かつ、圧力検
出手段及び負圧ポンプを常時並列運転させることができ
るのでシステムの信頼性を大幅に向上することができ
る。更に詳しく説明すれば、本願発明によれば、以下の
4つの作用効果を奏することができる。 (a)一対の圧力検出手段の一方が故障となっても、正
常に作動する。 (b)一対の負圧ポンプの一方が故障となっても、正常
に作動する。 (c)2つの圧力検出手段−負圧ポンプ系をまったく独
立に2系統設ける場合に比較して、信頼性を一層向上で
きる。 上記(c)の作用効果について、以下、更に詳しく説明
すれば、論理和回路をもたない2系統の圧力検出手段−
負圧ポンプ系からなる冗長回路系においては、一方の系
の圧力検出手段の一つが故障すると、他方の圧力検出手
段−負圧ポンプ系が負圧維持のために常に選択されるた
めに、この常に選択される側の負圧ポンプの稼動時間が
一方的に累積し、この負圧ポンプの故障確率が増大す
る。その結果、もしこの常に選択される負圧ポンプが故
障すると、結局、一方の系は圧力検出手段が故障して運
転不能状態のままであり、他方の系は負圧ポンプの故障
により運転不能となり、結局、2系統の圧力検出手段−
負圧ポンプ系を設けて冗長回路化しているにもかかわら
ず、それほど、系の信頼性の向上効果を得られない。そ
こで、本発明では、一個の論理和回路の追加するだけ
で、上述した一方の系の圧力検出手段及び他方の系の負
圧ポンプが故障した場合でも、残る正常な圧力検出手段
及び負圧ポンプを用いて正常な作動を維持することがで
きる。 (d)更に、上記した一対の圧力検出手段が正常動作し
ている場合はもちろんのこと、その一方が故障した場合
であっても、一対の負圧ポンプが両方とも正常である限
り、それらが常に並列運転されるので、同じ量の負圧発
生仕事を片側のポンプで行う場合に比較して、各ポンプ
の累積稼動時間を半減することができ、負圧ポンプの故
障確率を半減することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の車両用負圧ポンプ並列駆動装
置の一例を図1を参照して説明する。この車両用負圧ポ
ンプ並列駆動装置は、2系統のポンプモータ制御装置
1、2と論理和回路3とからなり、バッテリ4から給電
されている。
【0012】第1のポンプモータ制御装置1は、圧力セ
ンサ11、比較器12、抵抗r1、パワートランジスタ
13、リレー14、モータ15、負圧ポンプ16からな
り、第2のポンプモータ制御装置2は、圧力センサ2
1、比較器22、抵抗r2、パワートランジスタ23、
リレー24、モータ25、負圧ポンプ26からなる。圧
力センサ(本発明でいう圧力検出手段の一部)11、2
1は感度が等しく設計されるとともに、負圧系のない車
の空気圧式制動倍力装置に負圧を供給する負圧タンクに
装着され、負圧タンクの負圧を検出して負圧に比例した
アナログ信号電圧を出力する(図2参照)。
【0013】比較器(本発明でいう圧力検出手段の残
)12、22はしきい値レベルVr(感度)が等しく
設計されており、両圧力センサ11、21から出力され
るアナログ信号電圧を個別に二値化して論理和回路3に
出力する。論理和回路3はベース電流抵抗r1を通じて
パワートランジスタ13に、またベース電流抵抗r2を
通じてパワートランジスタ23のベースに信号電流を供
給し、パワートランジスタ13、23のエミッタは接地
されている。パワートランジスタ13のコレクタはリレ
ー14の励磁コイルを通じてバッテリ4の高位端に接続
され、同様に、パワートランジスタ23のコレクタはリ
レー24の励磁コイルを通じてバッテリ4の高位端に接
続されている。リレー14の常開接点はバッテリ4から
直流モータ15への給電を断続制御し、リレー24の常
開接点はバッテリ4から直流モータ25への給電を断続
制御している。直流モータ15は負圧ポンプ16を駆動
し、直流モータ25は負圧ポンプ26を駆動している。
【0014】なお、抵抗r1、パワートランジスタ1
3、リレー14、直流モータ15は一対の圧力検出手段
−負圧ポンプ系の一方を構成しており、抵抗r2、パワ
ートランジスタ23、リレー24、直流モータ25は
対の圧力検出手段−負圧ポンプ系の他方を構成してい
る。また、バッテリ4は圧力センサ11、21及び比較
器12、22に給電しており、比較器12、22の−入
力端には図示しない共通の定電圧回路からしきい値電圧
Vrが入力される。
【0015】以下、上記装置の動作を説明する。製造上
のばらつきにより、圧力センサ11の出力電圧V1と圧
力センサ21の出力信号電圧V2とは直流レベル誤差と
感度誤差をもつのが通常である。また、比較器12、2
2の二値特性にも多少の直流誤差がある。したがって、
いま、負圧タンクの負圧低下により圧力センサ11、2
1の出力電圧が上昇する場合、上記誤差により、圧力セ
ンサ11の出力電圧V1は圧力センサ21の出力電圧V
2より高い場合、比較器12の二値信号電圧Vaが比較
器22の二値信号電圧Vbより先にハイレベルとなる。
【0016】従来ではパワートランジスタ13、リレー
14、モータ15を駆動して負圧ポンプ16を先行運転
する。その結果、リレー14、モータ15、負圧ポンプ
16はリレー24、モータ25、負圧ポンプ26よりも
消耗が激しく寿命が短くなり、故障し易くなる。また負
圧ポンプ16の先行運転により負圧タンクの負圧の低下
速度がゆっくりであると、更に負圧ポンプ26の運転開
始が遅れる。更に、負圧ポンプ16の先行運転により負
圧タンクの負圧が一定となるか又はゆるやかに増加する
と、負圧ポンプ26の運転は生じることがなく、負圧ポ
ンプ26の稼働時間は大幅に減少する。このような作動
タイミングのずれは負圧タンクの負圧が増加してポンプ
16、26を停止する場合にも生じる。
【0017】これに対し本実施例では、比較器12、2
2の論理和信号Vorにより負圧ポンプ16、26を並
列駆動しているので、上記した圧力センサ11、21や
比較器12、22の感度誤差や直流レベル誤差があって
も、負圧ポンプ16、26の運転時間は全く均等とな
り、その消耗の程度は等しく、一方だけが消耗すること
がない。更に、圧力センサ11、21及び比較器12、
22を二系統設けているので、たとえ圧力センサ11、
21の片方が不良となって論理和回路3に常時ローレベ
ルを出力しても、両負圧ポンプ16、26の並列運転を
持続でき、その結果として、両負圧ポンプ16、26の
一方が他方より累積稼動時間が増大するということがな
く、更にその上、たとえ、圧力センサが不良となった系
とは異なる系の負圧ポンプが不漁となっても、残る一つ
の圧力センサと負圧ポンプで運転を維持でき、結局、従
来の二重冗長回路系に比較して回路構成をそれほど複雑
化することなく信頼性を向上することができる。
【0018】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用負圧ポンプ並列駆動装置の一実
施例を示すブロック回路図である。
【図2】圧力センサの特性図である。
【図3】従来の車両用負圧ポンプ並列駆動装置のブロッ
ク回路図である。
【符号の説明】
3 論理和回路(駆動制御手段)11 第1の圧力センサ(第1の圧力検出手段の一部) 12 第1の比較器(第1の圧力検出手段の残部) 13 第1のパワートランジスタ(駆動制御手段) 14 第1のリレー(第1のスイッチ手段) 15 第1のモータ(第1の電動機) 16 第1の負圧ポンプ。 21 第2の圧力センサ(第2の圧力検出手段の一部) 22 第2の比較器(第2の圧力検出手段の残部) 23 第2のパワートランジスタ(駆動制御手段) 24 第2のリレー(第2のスイッチ手段) 25 第2のモータ(第2の電動機) 26 第2の負圧ポンプ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−314385(JP,A) 特開 昭61−118801(JP,A) 特公 平2−50481(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 49/00 G05B 23/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の負圧ポンプ、 この第1の負圧ポンプを駆動する第1の電動機、 この第1の電動機への給電を断続する第1のスイッチ手
    段、 前記第1の負圧ポンプが発生する負圧を検出して所定の
    しきい値で二値信号に変換する第1の圧力検出手段、 第2の負圧ポンプ、 この第2の負圧ポンプを駆動する第2の電動機、 この第2の電動機への給電を断続する第2のスイッチ手
    段、 前記第2の負圧ポンプが発生する負圧を検出して前記し
    きい値に等しいしきい値で二値信号に変換する第2の圧
    力検出手段、及び、 前記両圧力検出手段から出力される一対の二値信号の論
    理和信号に基づいて前記両スイッチ手段を並列に開閉制
    御する駆動制御手段とを備える ことを特徴とする車両用
    負圧ポンプ並列駆動装置
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