JP5648117B2 - 車両ブレーキ安全装置 - Google Patents

Description

本発明は車両ブレーキ安全装置に関する。より詳しくは、自動車事故による車両部品が衝撃により耐久性に問題が発生するか、また外装材の耐久性問題と共に外装材不良、整備不良によって雨水が急発進関連部品であるＥＣＵ、スロットルバルブ、配線に流入して故障を起こして、急発進加速時、または始動が止まって吸気マニホールドに真空が形成されない時、補助真空ポンプを駆動させてブレーキを正常に作動させると共に、補助真空ポンプの性能低下によりブレーキブースターに真空が足りないと、始動を掛ける時にブレーキブースターに真空が形成されず、ブレーキが正常に作動しないため、電気的に燃料モータ電源を遮断して始動を中断させることができ、また急発進や走行中、始動が止まってもブレーキは正常に作動して事故を防止することができ、ディーゼル車両の下り坂走行時、連続するブレーキ作動により真空が足りないでブレーキが押される現象が防止できるように構成される独立したブレーキ安定装置を有する車両ブレーキ安全装置に関する。

一般に、自動変速装置は、エンジンと車輪の速度比を自動的に変えるギア及び制動ブレーキ装置などの装置を意味する。

そして、走行中の車両を停止させるためのブレーキ装置は、油圧を用いて制動力を発揮する油圧ブレーキ装置であって、通常ブレーキペダルと、ブースター、マスターシリンダー、比例弁、前方ブレーキアセンブリー、後方ブレーキアセンブリー及びブレーキローターなどから構成されている。

また、ブレーキ装置は運転者が車両を停止させようとブレーキペダルを踏むと、このペダルの機構学的な構造により力が増幅した状態でまたブースターを通じて２次的な力の増加を経ながらマスターシリンダーがこれを油圧に変換させるようになる。

ここで、変換された油圧はブレーキチューブと比例弁を通じて各車輪のブレーキアセンブリーに伝えられ、続いてブレーキアセンブリーに伝えられた油圧はまた力に変換されてブレーキ摩擦材を押して回転しているローターを押圧して制動力を発生させるようになる。

そして、最も一般的な形式は、流体の性質を応用して回転速度と回転力を変換、伝達させる油圧トルクコンバータと油圧により自動的に操作される２〜４段の機械式変速機を組み合わせたものである。

また、例えば特許文献１には、マスターシリンダーとホイールシリンダーとの間に電磁弁を設け、電磁弁を閉じることによってブレーキ液圧を封止するブレーキ圧制御装置が記載されている。
ここで、マスターシリンダーと電磁弁とを接続する流路内に、マスターシリンダーと電磁弁とを連通する流路と、ホイールシリンダー内に発生した作動液圧によって流路を閉じる弁体とを備える自己液圧保持手段を配置している。

特開２０００−３４４０６６号公報

しかしながら、このようなブレーキ装置はブースターがエンジンの作動に従う吸気マニホールドの負圧を用いて運転者がブレーキペダルを踏む時に発生した力を増幅させるようになっているので、吸気マニホールドの負圧が格段に低下するエンジンの急激な回転数の上昇をもたらすと、低下した吸気マニホールドの負圧により上記ブースターを充電することができる負圧も共に低下することによって、ブレーキペダルを踏んで車両を停止させることができる運転者の押圧力にもブースターを通じた押圧力の増幅サイズが小さくて車両を停止させることができなくなる問題点がある。

一方、自動変速装置を使用する時に発生する問題点は、変速装置の変速ギア位置によって自動車の初期速度が決まるので、出発直後から突然に速い速度で出発して衝突事故が発生するようになる。

そして、電子制御システムからなるＥＣＵ問題によりスロットルボディーを誤作動させて吸気マニホールドに負圧圧力が問題になることがあり、またＥＣＵ点火時期調節装置の点火時期が合わなくても吸気マニホールドに負圧圧力が合わなくなる問題がある。

本発明は上記のような問題点を解決するために発明されたものであって、急発進や走行中に始動が止まってもブレーキは正常に作動して事故を防止することができる車両ブレーキ安全装置を提供することをその目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の車両ブレーキ安全装置は、排気マニホールド、エンジン、吸気マニホールド、第１の逆止弁、第１の真空ホース、第１の真空スイッチ、第１のブースター、第２の逆止弁、第２の真空ホース、負圧連結部、第２の真空スイッチ、およびブレーキブースターからなる第１ラインと、前記負圧連結部に、第３の真空ホース、第３の逆止弁、第２のブースター、第４の真空ホース、第４の逆止弁、および真空ポンプからなる第２ラインを形成し、かつ、前記吸気マニホールドの負圧圧力の不足時、第１ラインに連結された第１の真空スイッチの−信号がブレーキスイッチの−信号に連結されながらブレーキペダルがＯＮ状態になれば、第二の４ピンリレーに−信号が伝えられた後、前記第二の４ピンリレーではＢ＋信号に切り換えられて第２ラインに形成された真空ポンプに＋信号を連結して電源供給させて第１ラインのブレーキブースター及び第２ラインの第２のブースターに真空状態を形成することと、前記第２ラインの真空ポンプに−信号が連結できるようにサイドブレーキに形成されたサイドスイッチは前記サイドブレーキに置くことで、第三の４ピンリレーに−信号を連結させると共に、前記−信号は第２ラインの真空ポンプに−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター及び第２ラインの第２のブースターに真空状態を作ることができることを特徴とする。

ブレーキブースターを真空に維持するために補助真空ポンプを取り付けて、急発進加速時、または始動が止まって吸気マニホールドに真空が形成されない時、補助真空ポンプを駆動させてブレーキを正常に作動させると共に、補助真空ポンプの性能低下によりブレーキブースターに真空が足りないと、始動を掛ける時にブレーキブースターに真空が形成されず、ブレーキが正常に作動しないため、電気的に燃料モータ電源を遮断して始動を中断させることができ、また始動を掛ける時、ブレーキブースターに真空が形成されないと、ブレーキが正常に作動しないため、電気的に燃料モータ電源を遮断して初期始動を遮断する。

また、本発明の車両ブレーキ安全装置において、第２ラインの真空ポンプに−信号を連結するためにＡＣＣに電源が連結されれば、第四の４ピンリレーの−信号は第２ラインの真空ポンプに−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター及び第２ラインの第２のブースターに真空状態を作るものとすることができる。

また、本発明の車両ブレーキ安全装置において、第２ラインの真空ポンプの＋信号は第一の４ピンリレーの＋信号と連結された後、ブレーキブースターの第２の真空スイッチの−信号と連結される第一の４ピンリレーの−信号を通じて電源の供給を受けて燃料モータを制御して電源を遮断させることができるように構成されるものとすることができる。

本発明に係る車両ブレーキ安全装置は、急発進や走行中に始動が止まってもブレーキは正常に作動して事故を防止することができる。

従来使われるガソリン車両の負圧圧力ブレーキ方式を概略的に示す構成図である。 従来使われるディーゼル車両の負圧圧力ブレーキ方式を概略的に示す構成図である。 従来使われるスポーティジＲ、エクス４．５および電気自動車の負圧圧力ブレーキ方式を概略的に示す構成図である。 従来使われるアルペオン車両の負圧圧力ブレーキ方式を概略的に示す構成図である。 本発明のブレーキシステムを示す構成図である。 本発明のブレーキシステムが適用される状態を示す構成図である。

以下、添付した図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明はさまざまな相異する形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。

そして、図面で本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を与えた。

明細書の全体で、どの部分がどの構成要素を含むとする時、これは特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を制御するものでなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

まず、従来に使われるガソリン車両の負圧圧力ブレーキ方式は、図１（ａ）のように、排気マニホールド１、エンジン２、吸気マニホールド３、第２の逆止弁８、第２の真空ホース９、負圧連結部１０、及びブレーキブースター１２で形成される。

そして、ディーゼル車両の負圧圧力ブレーキ方式は、図１（ｂ）のように、発電機、真空ポンプ、逆止弁、第１の真空ホース５、ブースター７、第２の真空ホース９、負圧連結部１０、ブレーキブースター１２、第２の真空スイッチ１１に連結される方式であるか、でなければ、発電機、真空ポンプ、逆止弁、第２の真空ホース９、負圧連結部１０、ブレーキブースター１２、及び第２の真空スイッチ１１で形成される。

そして、スポーティジＲ、エクス４．５、電気自動車の負圧圧力ブレーキ方式は、図１（ｃ）のように、真空ポンプ２０、第４の真空ホース１８、逆止弁、真空スイッチ、ブースター１７、第３の真空ホース１５、負圧連結部１０、及びブレーキブースター１２で形成される。

一方、アルペオン車両の負圧圧力ブレーキ方式は、図１（ｄ）のように、排気マニホールド１、エンジン２、吸気マニホールド３、第２の逆止弁８、第２の真空ホース９、負圧連結部１０、第２の真空スイッチ１１、ブレーキブースター１２に連結される第１ラインと、上記負圧連結部１０、第３の真空ホース１５、第３の逆止弁１６、真空ポンプ２０に連結される第２ラインで形成される技術が知られている。

したがって、本発明は図２及び図３のように、真空ポンプ２０の作動条件は、エンジン２の始動時、吸気マニホールド３の負圧圧力を測定するために、排気マニホールド１、エンジン２、吸気マニホールド３、第１の逆止弁４、第１の真空ホース５、第１の真空スイッチ６、第１のブースター７、第２の逆止弁８、第２の真空ホース９、負圧連結部１０、第２の真空スイッチ１１、ブレーキブースター１２からなる第１ラインが形成される。Ｇ（Ｅａｒｔｈ）は接地である。

そして、上記負圧連結部１０に、第３の真空ホース１５、第３の逆止弁１６、第２のブースター１７、第４の真空ホース１８、第４の逆止弁１９、真空ポンプ２０からなる第２ラインが形成される。

ここで、上記吸気マニホールド３の負圧圧力の不足時、第１ラインに連結された真空スイッチ６の−（マイナス）信号がブレーキスイッチ２２の−信号に連結されながらブレーキペダル２１がＯＮ状態になれば、第二の４ピンリレー２３に−信号が伝えられて、第二の４ピンリレー２３ではＢ＋信号に切り換えられて第２ラインに形成された真空ポンプ２０に＋（プラス）信号を連結して電源を供給させる構成である。

そして、上記第２ラインの真空ポンプ２０に−信号が連結できるようにサイドブレーキ２５に形成されたサイドスイッチ２４は、上記サイドブレーキ２５に置くことで、第三の４ピンリレー２６に−信号を連結させると共に、この−信号は第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター１２に真空状態を作ることができる構成である。

そして、上記第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結するために、ＡＣＣ（アクセサリー＝補助装置用電源）２７に電源が連結されれば、第四の４ピンリレー２８の−信号は第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター１２に真空状態を作ることができる構成である。

そして、上記第２ラインの真空ポンプ２０の＋信号は、第一の４ピンリレー１３の＋信号と連結された後、ブレーキブースター１２の第２の真空スイッチ１１の−信号と連結される第一の４ピンリレー１３の−信号を通じて電源の供給を受けて燃料モータ１４を制御して電源を遮断させることができる構成である。

このような構成を有するブレーキ装置は、第１ラインと第２ラインに電気的に連結されて連動しながらブレーキを制御することができる。

ここで、ブレーキ装置は吸気マニホールド３の負圧圧力の不足時、第１ラインに連結された第１の真空スイッチ６の−信号がブレーキスイッチ２２の−信号に連結されながらブレーキペダル２１がＯＮ状態になれば、第二の４ピンリレー２３に−信号が伝えられた後、第二の４ピンリレー２３ではＢ＋信号に切り換えられて、第２ラインに形成された真空ポンプ２０に＋信号を連結して電源を供給させて、ブレーキブースター１２を真空状態に維持させることができる構成である。

また、上記第２ラインの真空ポンプ２０に−信号が連結できるようにサイドブレーキ２５に形成されたサイドスイッチ２４は、上記サイドブレーキ２５に置くことで、第三の４ピンリレー２６に−信号を連結させると共に、上記−信号は第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター１２及び第２ラインの第２のブースター１７に真空状態を作ることができる構成である。

そして、上記第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結するために、ＡＣＣ２７に電源が連結されれば、第四の４ピンリレー２８の−信号は第２ラインの真空ポンプ２０に−信号を連結して第１ラインのブレーキブースター１２及び第２ラインの第２のブースター１７に真空状態を作ることができる。

また、上記第２ラインの真空ポンプ２０の＋信号は、第一の４ピンリレー１３の＋信号と連結された後、ブレーキブースター１２の第２の真空スイッチ１１の−信号と連結される第一の４ピンリレー１３の−信号を通じて電源の供給を受けて燃料モータ１４を制御して電源を遮断させることができる構成である。

そして、上記第１ラインと、第２ラインに形成された、第１のブースター７の前方と第２のブースター１７の前方には各々の第２の逆止弁８と第３の逆止弁１６を形成して、第１のブースター７の内部と第２のブースター１７の内部に真空圧力を各々に維持させることができる構成である。

（実施形態）
図２のように、エンジンの状態（急加速始動掛かり）が、負圧圧力が測定される場合には真空スイッチ６が信号を受けてブレーキペダル２１を踏む度に真空ポンプ２０を動作するようにする。

ここで、真空ポンプ２０に常時安定した電源信号を送るために、第二の４ピンリレー２３が形成される。

ここで、サイドＯＦＦ時に真空ポンプ２０は駆動され、サイドＯＮ時に駆動解除が作動される構成である。

そして、ブレーキブースター１２の真空圧力が足りないと、第２の真空スイッチ１１が作動されると共に、第一の４ピンリレー１３の信号が真空ポンプ２０の＋信号と第一の４ピンリレー１３に連結されながら燃料モータ１４の動力を遮断することができる。

以上のように、第１ラインと第２ラインに電気的に連結されるブレーキスイッチ２２、サイドスイッチ２４、ＡＣＣ２７の連結ラインは、真空ポンプ２０を制御して第２のブースター１７とブレーキブースター１２に真空状態を維持させることによって、車両の急発進状況でもブレーキを踏んで速度を下げて車両を停止させることができる。

また、上記第１ライン及び第２ラインに問題が発生する場合、燃料モータ１４と連結される第一の４ピンリレー１３の作動により燃料モータ１４の電源を遮断することができる。

結果的に、本発明は補助真空ポンプの性能低下によりブレーキブースターに真空が足りない状況では燃料モータ電源を遮断して始動を中止させることができる特徴と共に、急発進状況でもブレーキを踏んでいると事故を防止することができる効果がある。

そして、急発進や走行中に始動が止まっても、ブレーキは正常に作動して事故を未然に防止することができ、かつディーゼル車両の下り坂走行中にブレーキを連続に踏んで真空不足によるブレーキの押される現象を防止することができる特徴がある。

また、補助真空ポンプの性能低下によりブレーキブースターに真空が足りないと、始動を掛ける時、ブレーキブースターに真空が形成されず、ブレーキが正常に作動しないため、電気的に燃料モータ電源を遮断して始動を中断させることができる。

前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更しなくて他の具体的な形態に容易に変形可能であるということを理解することができる。

したがって、以上に記述した実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。例えば、単一型に説明されている各構成要素は分散されて実施されることもでき、同様に、分散されたものと説明されている構成要素も結合された形態に実施できる。

本発明は、補助真空ポンプの性能低下によりブレーキブースターに真空が足りない状況では燃料モータ電源を遮断して始動を中止させることができる特徴と共に、急発進状況でもブレーキを踏んでいると事故が防止できる効果がある。

そして、急発進や走行中、始動が止まってもブレーキは正常に作動して事故を未然に防止することができ、かつディーゼル車両の下り坂走行中、ブレーキを連続に踏んで真空不足によるブレーキの押される現象を防止することができる特徴がある。

そして、初期始動時、ブレーキブースターに真空が足りないと、ブレーキが正常に作動しないため、始動を遮断して初期始動時に急発進事故を防止することができる。

本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは後述する特許請求範囲により表し、特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

１ 排気マニホールド
２ エンジン
３ 吸気マニホールド
４ 第１の逆止弁
５ 第１の真空ホース
６ 第１の真空スイッチ
７ 第１のブースター
８ 第２の逆止弁
９ 第２の真空ホース
１０ 負圧連結部
１１ 第２の真空スイッチ
１２ ブレーキブースター
１３ 第一の４ピンリレー
１４ 燃料モータ
１５ 第３の真空ホース
１６ 第３の逆止弁
１７ 第２のブースター
１８ 第４の真空ホース
１９ 第４の逆止弁
２０ 真空ポンプ
２１ ブレーキペダル
２２ ブレーキスイッチ
２３ 第二の４ピンリレー
２４ サイドスイッチ
２５ サイドブレーキ
２６ 第三の４ピンリレー
２７ ＡＣＣ
２８ 第四の４ピンリレー

Claims (3)

1. 排気マニホールドと、該排気マニホールドに連結されたエンジンと、該エンジンに連結された吸気マニホールドと、該吸気マニホールドに連結された第１の逆止弁と、該第１の逆止弁に連結された第１の真空ホースと、該第１の真空ホースに連結されていると共に第１の真空スイッチが連結された第１のブースターと、該第１のブースターに連結された第２の逆止弁と、該第２の逆止弁に連結された第２の真空ホースと、該第２の真空ホースに連結された負圧連結部と、該負圧連結部に連結されると共に第２の真空スイッチが連結されたブレーキブースターからなる第１ラインと、
   前記負圧連結部に連結された第３の真空ホースと、該第３の真空ホースに連結された第３の逆止弁と、該第３の逆止弁に連結された第２のブースターと、該第２のブースターに連結された第４の真空ホースと、該第４の真空ホースに連結された第４の逆止弁と、該第４の逆止弁に連結された真空ポンプからなる第２ラインを備え、
   前記第１ラインの前記第１のブースターに連結された前記第１の真空スイッチと、ブレーキペダルに連結されたブレーキスイッチと、第二の４ピンリレーとが直列に連結されており、かつ、前記第二の４ピンリレーと前記真空ポンプの＋側とが連結されており、
   サイドブレーキに連結されたサイドスイッチと第三の４ピンリレーとが直列に連結されており、かつ、前記第三の４ピンリレーと前記真空ポンプの−側とが連結された
   車両ブレーキ安全装置。
2. ＡＣＣと前記真空ポンプの−側とが連結されており、かつ、第四の４ピンリレーと前記真空ポンプの−側とが連結された
   請求項１に記載の車両ブレーキ安全装置。
3. 前記真空ポンプの＋側と第一の４ピンリレーとが連結されており、かつ、前記第一の４ピンリレーと、前記ブレーキブースターに連結された前記第２の真空スイッチとが連結されており、さらに、前記第一の４ピンリレーと燃料ポンプとが連結された
   請求項１または請求項２に記載の車両ブレーキ安全装置。

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