JP3330256B2 - 負圧ブレーキ用ポンプ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車等に装備さ
れた負圧ブレーキ（バキュームサーボブレーキ）を作動
させる負圧を発生する電動式ポンプの制御方法で、特
に、発生した負圧が上限に達する動作領域でのポンプ制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車等に装備された負圧ブレーキ
は、電気自動車の主電池あるいは補助電池の電圧印加で
駆動する電動式ポンプ（バキュームポンプ）で発生させ
た負圧で作動する。負圧ブレーキ用ポンプで発生させた
負圧は、バキュームタンクに蓄えられて負圧ブレーキに
与えられる。バキュームタンクに負圧が所定の上限値ま
で蓄えられると、これをセンサが検出してポンプが停止
し、バキュームタンクの負圧がブレーキ操作等で所定の
下限まで低下すると、これをセンサが検出してポンプが
再度駆動開始して、負圧を上限値まで上昇させる。

【０００３】かかる電動式ポンプの駆動制御は、例えば
図３に示すようなマイクロコンピュータのコントロール
ユニット１で自動的に行われている。コントロールユニ
ット１の入力インターフェース２にセンサ出力である負
圧検出信号が入力されると、これをＣＰＵ３が読み込ん
でＲＡＭ５やＲＯＭ６に記憶されたデータで演算処理す
る。例えば、ＣＰＵ３が負圧検出信号から負圧が下限値
に達したと判断すると、出力インターフェース４を介し
てポンプ駆動信号を出力してポンプが駆動開始し、ＣＰ
Ｕ３が負圧検出信号から負圧が上限値に達したと判断す
ると、ポンプ停止信号が出力されてポンプが停止する。

【０００４】電気自動車の電池の電圧印加で駆動する負
圧ブレーキ用ポンプにおいては、電気自動車の走行等の
使用条件の変化で電池の電圧が変動し、この電圧変動が
そのままポンプ能力変動に直結する。このポンプ印加電
圧が高くなるとポンプ能力が増して負圧ブレーキの負圧
を早期に上昇させ、ポンプ印加電圧が低くなるとポンプ
能力が低下して負圧ブレーキの負圧の上昇速度が遅くな
る。従って、ポンプ駆動が開始して負圧ブレーキの負圧
が所定の上限値に達するまでのポンプ駆動時間である負
圧充填完了時間は、ポンプの印加電圧が高いほど短くな
り、ポンプの印加電圧が低くなるほど長くなる。このポ
ンプ印加電圧と負圧充填完了時間の関係は、図４の実線
グラフＧ1 に示すように反比例的な関係となる。

【０００５】図３の負圧検出信号は、負圧ブレーキのバ
キュームタンクに蓄えられた負圧を検出するセンサ信号
であり、この負圧検出信号でポンプ駆動が開始して負圧
が上限値に達した時点が検出されるようにしてあるが、
バキュームタンクのエア漏れや、センサ等で構成される
ポンプの駆動制御系等に何らかの故障が発生して、負圧
検出信号が無くなり、負圧の上限が検出されないと、ポ
ンプ駆動が負圧充填完了時間経過後も続行される不具合
が生じる。そこで、この不具合発生を回避するため、ポ
ンプの駆動時間をタイマーで計測しておき、ポンプ駆動
時間が負圧充填完了時間を超えると、制御系等に故障が
発生したと判定して、ポンプを積極的に停止させるよう
にしている。このような制御は、図３のコントロールユ
ニット１のＲＯＭ６に負圧充填完了時間に基づく一定の
故障判定時間を記憶させておき、この故障判定時間とタ
イマーからのポンプ駆動時間を逐一比較等して演算処理
することで行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】負圧ブレーキ用電動式
ポンプの印加電圧と負圧充填完了時間は図４に示すよう
な反比例的な関係にあり、印加電圧が最小Ｖａのときの
負圧充填完了時間Ｐｎが最も長く、印加電圧が最大Ｖｂ
のときの負圧充填完了時間Ｐｍが最も短い。このような
場合、コントロールユニット１によるポンプ制御におい
ては、ＲＯＭ６に記憶させる故障判定時間を、最も長い
負圧充填完了時間Ｐｎに合わせて設定しておく必要があ
って、図４の鎖線に示す位置に一定の故障判定時間Ｔ’
を設定していた。その理由は、仮に故障判定時間Ｔ’を
最大の負圧充填完了時間Ｐｎより短めに設定すると、ポ
ンプの印加電圧が最小Ｖａのときにポンプが負圧充填完
了時間Ｐｎまで駆動しない前に故障判定が行われて、負
圧充填ができなくなり、負圧ブレーキの制動能力が低下
する不具合が発生するためである。

【０００７】上記のように一定の故障判定時間Ｔ’を設
定してポンプ駆動制御を行うと、ポンプ印加電圧が低い
場合はあまり問題ないが、ポンプ印加電圧が高くなるほ
どに故障判定が遅れる割合が高くなる問題が発生してい
た。例えば、図４におけるポンプ印加電圧が最大Ｖｂの
ときの負圧充填完了時間Ｐｍと、ポンプ印加電圧が最小
Ｖａのときの負圧充填完了時間Ｐｎの差は、通常の電気
自動車の場合で約２０秒であり、この場合、ポンプ印加
電圧最大Ｖｂのときに故障判定が行われるのが、負圧充
填が完了してから約２０秒以上も遅れてからとなり、ポ
ンプ制御系等の故障発生に対する対応性に問題が残され
ていた。

【０００８】本発明の目的は、電動式ポンプで負圧ブレ
ーキの負圧を上昇させるときのポンプ制御系等の故障発
生の判定を、ポンプ印加電圧の変動と対応した故障判定
時間により迅速に行うことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気自動車等
における負圧ブレーキを、電池電圧で駆動する電動式ポ
ンプで発生させた負圧で作動させ、負圧が所定の上限値
に達する負圧充填完了時間でポンプを停止させると共
に、負圧充填完了時間でポンプが停止しない場合に、ポ
ンプの駆動時間が予め設定された故障判定時間を超えた
時点でポンプの制御系等が故障したと判定するようにし
たポンプ制御において、ポンプの印加電圧を検出し、こ
の検出印加電圧に基づき故障判定時間を可変に設定した
ことにより、上記目的を達成するものである。

【００１０】

【作用】負圧ブレーキを作動させる負圧を発生する電動
式ポンプを電池電圧による印加電圧で駆動させると、ポ
ンプ印加電圧変動で負圧充填完了時間が変動すると共
に、ポンプ印加電圧変動でこの印加電圧の検出信号で設
定される故障判定時間も変動するため、故障判定時間を
負圧充填完了時間に合わせて可変に設定することが可能
となって、負圧上昇時の故障判定時間をポンプ印加電圧
の大小に対応して常に最小にすることができるようにな
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明方法を図１及び図２を参照して
説明する。尚、図１は電気自動車の負圧ブレーキ用ポン
プの駆動を制御する本発明方法の要点となるポンプ印加
電圧Ｖと負圧充填完了時のポンプ制御に必要な故障判定
時間Ｔとの関係が示され、図２は本発明方法を実行する
マイクロコンピュータの構成例が示される。

【００１２】本発明者は、電動式ポンプで負圧ブレーキ
の負圧を上昇させるときのポンプ制御系等の故障発生の
判定遅れの問題点を解決するため、ポンプ印加電圧と負
圧充填完了時間の関係、及び、ポンプ印加電圧と故障判
定時間の関係を検討した結果、次のことを見い出した。

【００１３】即ち、電気自動車等の主電池あるいは補助
電池の電圧印加で駆動する負圧ブレーキ用ポンプにおい
ては、主電池の電圧変動でポンプ印加電圧が変動し、ポ
ンプ印加電圧の変動でポンプ駆動にて負圧を所定の上限
まで発生させるに要する負圧充填完了時間が反比例的に
変動する（図４参照）。また、負圧ブレーキの負圧検出
信号でポンプ駆動が開始して負圧が上限値に達した時点
を検出する際に、ポンプの駆動制御系等に何らかの故障
が発生してポンプ駆動が負圧充填完了時間経過後も続行
される不具合を回避するために設定される故障判定時間
は、ポンプ駆動時間が負圧充填完了時間を超えるか否か
の判定基準時間であることから、負圧充填完了時間と比
例的であり、ポンプ印加電圧と反比例的な関係として設
定することが可能となる。

【００１４】そこで、ポンプ印加電圧から反比例的な関
係で故障判定時間を求めると、変動するポンプ印加電圧
と故障判定時間の関係は、図１のグラフＧ2 のようにな
り、ポンプ印加電圧が高いほど故障判定時間が短くな
る。具体的には、一般の電気自動車においてポンプ印加
電圧が最大Ｖｂのときの故障判定時間Ｔｍと、ポンプ印
加電圧が最小Ｖａのときの故障判定時間Ｔｎの差が約２
０秒である。

【００１５】図１のポンプ印加電圧と故障判定時間の関
係データを、図１のコントロールユニット１のＲＯＭ６
に記憶させ、入力インターフェース２に負圧検出信号と
共にポンプ印加電圧検出信号を入力させて、本発明方法
は次のようにポンプ制御を行う。

【００１６】コントロールユニット１の入力インターフ
ェース２にセンサ出力である負圧検出信号が入力される
と、これをＣＰＵ３が演算処理し、負圧が下限値に達し
たと判断すると出力インターフェース４を介してポンプ
駆動信号を出力してポンプが駆動開始し、負圧が上限値
に達したと判断するとポンプ停止信号が出力されてポン
プが停止する。

【００１７】ここで、センサ等で構成されるポンプの駆
動制御系等に何らかの故障が発生して、負圧検出信号が
無くなるような故障発生の場合、ポンプ印加電圧検出信
号がＣＰＵ３で読み取られて、このときのポンプ印加電
圧に基づく故障判定時間がＲＯＭ６から読み取られる。
図１に示すように、故障発生時のポンプ印加電圧をＶ
ｘ、この印加電圧Ｖｘから求められた故障判定時間をＴ
ｘとすると、ポンプが故障判定時間Ｔｘだけ駆動したと
ころで、ＣＰＵ３が故障判定をしてポンプの駆動停止の
制御を行う。

【００１８】以上のポンプ制御において、ポンプ印加電
圧Ｖｘの変動に対応させて故障判定時間Ｔｘを、負圧充
填完了時間に合致させて反比例的に変動するように設定
しておくと、任意のポンプ印加電圧Ｖｘのときの故障判
定時間Ｔｘが、ポンプ印加電圧Ｖｘのときの負圧充填完
了時間とほぼ同等となって、故障判定が負圧充填完了直
後に時間的遅れなく行われる。かかる負圧充填完了直後
の故障判定は、ポンプ印加電圧最小Ｖａから最大Ｖｂの
全範囲で行われ、故障判定の時間遅れ防止効果はポンプ
印加電圧が高いほど顕著であり、例えばポンプ印加電圧
最大Ｖｂのときの故障判定に従来約２０秒の時間遅れが
あったのが、本発明においてはほぼ０秒まで大幅に短縮
される。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、電気自動車等の負圧ブ
レーキを作動させる負圧を発生する電動式ポンプの印加
電圧が変動して負圧充填完了時間が変動しても、負圧充
填完了時のポンプ制御に必要な故障判定時間をポンプ印
加電圧に基づき設定したから、故障判定時間を負圧充填
完了時間に合わせて可変に設定することが可能となり、
負圧上昇時の故障判定時間をポンプ印加電圧に対応させ
て常に最小にして、故障判定の時間遅れをほぼ皆無にす
ることができるようになり、ポンプ制御系等の故障発生
に常に迅速に対処できるポンプ制御系、制御方法が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を説明するためのポンプ印加電圧と
故障判定時間の関係を示すグラフ図。

【図２】本発明方法を説明するためのコントロールユニ
ットのブロック図。

【図３】従来の負圧ブレーキ用ポンプ制御方法を説明す
るためのコントロールユニットのブロック図。

【図４】従来の負圧ブレーキ用ポンプ制御方法を説明す
るためのポンプ印加電圧と負圧充填完了時間の関係を示
すグラフ図。

【符号の説明】

Ｖ ポンプ印加電圧 Ｔ 故障判定時間

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気自動車等における負圧ブレーキを、
   電池電圧で駆動する電動式ポンプで発生させた負圧で作
   動させ、負圧が所定の上限値に達する負圧充填完了時間
   でポンプを停止させると共に、負圧充填完了時間でポン
   プが停止しない場合に、ポンプの駆動時間が予め設定さ
   れた故障判定時間を超えた時点でポンプの制御系が故障
   したと判定するようにしたポンプ制御方法であって、 前記ポンプの印加電圧を検出し、この検出印加電圧に基
   づき前記故障判定時間を可変に設定したことを特徴とす
   る負圧ブレーキ用ポンプ制御方法。