JP6661991B2 - 負圧ポンプ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のブレーキブースタ内に負圧を発生させる負圧ポンプの駆動を制御する負圧ポンプ制御装置に関する。

従来、エンジンを搭載した車両には、スロットルバルブよりも下流側の吸気管内に発生する負圧を用いて、運転者によるブレーキ装置の操作力をアシストするブレーキブースタが搭載されている。このブレーキブースタでは、吸気管内の負圧と大気圧との差圧を用いてブレーキ装置の操作力がアシストされる。

また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車では、ブレーキブースタで用いる負圧を発生させるための負圧ポンプが搭載されている。このような負圧ポンプを制御する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１の技術は、ブレーキブースタの負圧が上限値を超えるとポンプの作動を停止させ、ブレーキブースタの負圧が下限値以下になるとポンプを作動させるものである。このように、負圧を発生させるポンプを間欠的に作動させることで、ブレーキブースタの負圧を上限値と下限値との間の所定の制御範囲に収めることができる。

特開昭６０−８２４７４号公報

ここで、負圧ポンプが長時間通電状態となった場合や高温状態となった場合など、負圧ポンプの故障が疑われる場合、従来は即座に負圧ポンプの駆動を制限あるいは停止させた上で故障を報知している。
しかしながら、負圧ポンプの駆動を停止すると、ブレーキの作動頻度によってはブレーキブースタに供給される負圧が減少して、ブレーキアシスト力が小さくなっていくという課題がある。
特に、負圧の蓄積量が少ない状態で負圧ポンプの駆動が停止すると、ブレーキアシスト力が急激に低くなり、運転者に違和感を与える可能性がある。
本発明は、上述した従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、負圧ポンプの故障が生じた場合でも継続的に一定のブレーキアシスト力を得られるようにすることを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、車両のブレーキブースタ内に負圧を発生させる負圧ポンプの駆動を制御する負圧ポンプ制御装置であって、前記ブレーキブースタ内の負圧が所定の制御範囲内となるように前記負圧ポンプの駆動を制御する駆動制御部と、前記負圧ポンプの故障を検出する故障検出部と、を備え、前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記制御範囲の下限値および上限値、または、前記上限値を大気圧に近い値へと変更するとともに、前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を変更した後も前記負圧ポンプの故障の検出が継続された場合は、前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を更に前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記下限値未満になると前記負圧ポンプの駆動を開始し、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記上限値を超えると前記負圧ポンプの駆動を停止し、前記負圧ポンプの故障が検出された場合には前記負圧ポンプの駆動時間が故障検出前よりも短くなるように前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記下限値および前記上限値の両方を前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、変更後の前記下限値と前記上限値との差分が、変更前の前記下限値と前記上限値との差分よりも小さくなるように前記下限値および前記上限値を変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、変更後の前記下限値と前記上限値との差分が、変更前の前記下限値と前記上限値との差分と等しくなるように前記下限値および前記上限値を変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記上限値を前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記駆動制御部は、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記下限値未満になると前記負圧ポンプの駆動を開始し、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記上限値を超えると前記負圧ポンプの駆動を停止し、前記故障検出部は、前記負圧ポンプの駆動継続時間が所定時間以上となった場合に前記負圧ポンプが故障していると判定する、ことを特徴とする。
本発明にかかる負圧ポンプ制御装置は、前記故障検出部は、前記負圧ポンプの温度が所定温度以上となった場合に前記負圧ポンプが故障していると判定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、負圧ポンプの故障が検出された場合、ブレーキブースタ内の負圧の制御範囲の下限値または上限値の少なくともいずれかを大気圧に近い値へと変更するので、負圧ポンプが故障して性能が低下している場合であっても、負圧ポンプの負荷を軽減しつつ負圧の発生を継続してブレーキ操作のアシストを行う上で有利となる。
本発明によれば、負圧ポンプの故障が検出された場合には負圧ポンプの駆動時間が故障検出前よりも短くなるようにするので、負圧ポンプにかかる負荷を軽減して故障が進まないようにする上で有利となる。
本発明によれば、制御範囲の下限値および上限値の両方を大気圧に近い値へと変更するので、制御範囲の幅を故障検出前から大きく変更せずに負圧ポンプの負荷を軽減する上で有利となる。
本発明によれば、変更後の下限値と上限値との差分、すなわち制御範囲の幅を変更前よりも小さくするので、負圧ポンプの１回当たりの駆動時間を短くする上で有利となる。
本発明によれば、変更後の下限値と上限値との差分、すなわち制御範囲の幅を変更前と等しくするので、負圧ポンプの駆動頻度を故障検出前と同等にする上で有利となる。
本発明によれば、制御範囲の上限値のみを大気圧に近い値へと変更するので、制御範囲の幅が変更前よりも小さくなり、負圧ポンプの１回当たりの駆動時間を短くする上で有利となる。
本発明によれば、制御範囲の下限値または上限値の少なくともいずれかを変更した後も負圧ポンプの故障が検出された場合は、下限値または上限値を更に変更するので、負圧ポンプの性能がどの程度低下しているか不明であっても適切な下限値および上限値を設定することができる。
本発明によれば、負圧ポンプの駆動継続時間が所定時間以上となった場合に負圧ポンプが故障していると判定するので、負圧ポンプの出力が低下して制御範囲の上限値まで負圧を発生できない場合に故障を検出する上で有利となる。
本発明によれば、負圧ポンプの温度が所定温度以上となった場合に負圧ポンプが故障していると判定するので、負圧ポンプに流れる電流量が増加したり、素子の発熱等が発生した際に故障を検出する上で有利となる。

実施の形態にかかる負圧ポンプ制御装置１０を適用した車両２０の構成を示す説明図である。 ブレーキ装置の構成を示す説明図である。 通常時における負圧ポンプ３２の駆動状態を示す説明図である。 故障時における負圧ポンプ３２の駆動状態の一例を示す説明図である。 故障時における負圧ポンプ３２の駆動状態の一例を示す説明図である。 故障時における負圧ポンプ３２の駆動状態の一例を示す説明図である。 故障時における負圧ポンプ３２の駆動状態の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる負圧ポンプ制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、電動自動車である車両２０に対して、本発明にかかる負圧ポンプ制御装置を適用した場合の例について説明する。
図１は、実施の形態にかかる負圧ポンプ制御装置１０を適用した車両２０の構成を示す説明図である。なお、図１では車両２０に対する負圧ポンプ制御装置１０の適用と関係しない構成については、図示を省略している。
車両２０には、ブレーキスイッチ（ブレーキＳＷ）２２が付設されたブレーキペダル２４、ブレーキブースタ２６、マスタシリンダ２８、ディスクブレーキ３０および負圧ポンプ３２を有するブレーキ装置が設けられている。

ブレーキペダル２４は、運転者の踏力（動作力）によるブレーキ操作によって車両を制動するためのものである。このブレーキペダル２４は、ブレーキブースタ２６に接続されている。
ブレーキスイッチ２２は、ブレーキペダル２４の踏込み操作（以下、ブレーキ操作という）の有無を検出するセンサである。このブレーキスイッチ２２は、ブレーキ操作がされたときにＯＮ信号を出力し、ブレーキ操作がされていないときにＯＦＦ信号を出力する。これらのＯＮ／ＯＦＦ信号は、負圧ポンプ制御装置１０に伝達される。
ブレーキブースタ２６は、負圧を利用してブレーキ操作にかかる踏力をアシストするものである。このブレーキブースタ２６には、負圧ポンプ３２が接続され、負圧センサ（負圧検出部）３６が付設されている。

負圧ポンプ３２は、ブレーキブースタ２６に負圧を発生させるものであり、その駆動状態を後述する負圧ポンプ制御装置１０に制御される。
負圧ポンプ３２は、図示しないバッテリから電力の供給を受けて稼働する電動ポンプである。負圧ポンプ３２への電力供給ラインには、図示しない電流計および電圧計が設けられており、負圧ポンプ３２に供給される電流量および負圧ポンプ３２に印加される電圧を検出する。
また、負圧ポンプ３２には温度センサ３７が取付されており、負圧ポンプ３２本体の温度を検出する。この温度センサ３７で検出された温度の情報は、負圧ポンプ制御装置１０に伝達される。
負圧センサ３６は、負圧ポンプ３２が発生させた負圧、すなわちブレーキブースタ２６内の負圧を検出するものである。この負圧センサ３６で検出された負圧の情報は、負圧ポンプ制御装置１０に伝達される。

マスタシリンダ２８は、ブレーキブースタ２６から伝達されたブレーキ踏力を油圧に変える装置である。このマスタシリンダ２８の油圧は、図示省略のブレーキ作動油路を経由してディスクブレーキ３０に伝達される。
ディスクブレーキ３０は、図示しないブレーキパッド及びディスクロータを有し、マスタシリンダ２８から伝達された油圧によりディスクロータをブレーキパッドで挟みつけることにより発生する摩擦力で、車両のブレーキ力を得る装置である。

したがって、ブレーキ装置では、ブレーキペダル２４に入力された踏力が、負圧ポンプ３２の接続されたブレーキブースタ２６でアシストされてマスタシリンダ２８に伝達され、このマスタシリンダ２８から伝達された油圧によりディスクブレーキ３０が作動し、車両にブレーキ力が発生する。

つぎに、図２を用いて、ブレーキ装置のブレーキペダル２４、ブレーキブースタ２６、負圧ポンプ３２および負圧センサ３６の構成を説明する。なお、図２には、ブレーキ操作がされた状態のものを示している。
ブレーキペダル２４は、基端部２４０２を車体側に設けられた軸（図示略）に軸支されて揺動自在に設けられる。ブレーキペダル２４の先端部２４０４は運転者により踏込まれる部位であり、この踏込みにより、運転者の踏力によるブレーキ操作が行なわれる。
ブレーキペダル２４はバルブオペレーティングロッド２５に接続され、ブレーキペダル２４が揺動するとバルブオペレーティングロッド２５は図２中の左右方向に往復動する。

ブレーキブースタ２６は、それぞれ空気を収容するバルブボデー２６０２とブースタシリンダ２６０４とを有する。
バルブボデー２６０２の内部には、バルブプランジャ２６０６が摺動可能に設けられ、ブースタシリンダ２６０４の内部には、ブースタピストン２６０８が摺動可能に設けられている。これらのバルブプランジャ２６０６とブースタピストン２６０８とは、連動して図２中の左右方向に摺動する。

バルブプランジャ２６０６には、その摺動と連動して往復動するバルブオペレーティングロッド２５が接続され、ブースタピストン２６０８には、その摺動と連動して往復動するプッシュロッド２６１０が接続されている。
バルブボデー２６０２は、その内部を摺動するバルブプランジャ２６０６の位置（図２中では左右方向位置）に応じて開閉されるエアバルブ２６０２Ａおよびバキュームバルブ２６０２Ｂを有する。

なお、エアバルブ２６０２Ａは、空気（大気）を導入する流入路２７が接続された一方のエアバルブ（図２中では下方の２６０２Ａ）と、バルブボデー２６０２の内部とブースタシリンダ２６０４の内部とを連通する連通路２９が接続された他方のエアバルブ（図２中では上方の２６０２Ａ）とから構成されている。
また、バキュームバルブ２６０２Ｂは、インレットマニホールド３８Ａが接続された一方のバキュームバルブ（図２では下方の２６０２Ｂ）と、連通路２９が接続された他方のバキュームバルブ（図２では上方の２６０２Ｂ）とから構成されている。

ブースタシリンダ２６０４は、その内部を摺動するブースタピストン２６０８で仕切られた負圧室２６０４Ａ（図２中では左側）と空気室２６０４Ｂ（図２中では右側）とを有する。これらの室２６０４Ａ，２６０４Ｂは、ブースタピストン２６０８およびこれに付設されたダイアフラム（図示略）等によりブースタシリンダ２６０４内での空気の往来が不可能に仕切られている。

ブースタシリンダ２６０４の空気室２６０４Ｂとバルブボデー２６０２の内部とは、連通路２９を介して接続されている。この連通路２９は、空気室２６０４Ｂからバルブボデー２６０２に向けて二分岐しており、他方のエアバルブ２６０２Ａと他方のバキュームバルブ２６０２Ｂとに接続されている。

ブースタシリンダ２６０４の負圧室２６０４Ａおよびバルブボデー２６０２の内部は、インレットマニホールド３８Ａを介してタンク３８に接続されている。このインレットマニホールド３８Ａは、一方のバキュームバルブ２６０２Ｂに接続されている。
タンク３８は、負圧を蓄える蓄圧器である。このタンク３８には、負圧ポンプ３２と負圧センサ３６とが付設されている。
負圧ポンプ３２は、タンク３８内の空気を吸引し、このタンク３８外に吐出するバキュームポンプである。よって、負圧ポンプ３２により空気を吸引吐出されたタンク３８内には、負圧が発生する。

なお、負圧とは、ブレーキブースタ２６の空気室２６０４Ｂの気圧と負圧室２６０４Ａの気圧との相対圧である。
具体的には、空気室２６０４Ｂの気圧を基準に、小さくなる方向を正方向とする圧力の大きさが負圧である。空気室２６０４Ｂの気圧は大気圧であり、負圧室２６０４Ａの気圧はタンク３８内の気圧であるため、本実施形態でいう負圧とは、大気圧（約１００ｋＰａ）とタンク３８内の気圧との差圧に対応するものである。例えば、タンク３８内の気圧の値が４０ｋＰａであれば、負圧の値は６０ｋＰａである。
よって、「負圧が大きい」とは大気圧とタンク３８内の気圧との差圧が大きいことを、「負圧が小さい」とは大気圧とタンク３８内の気圧との差圧が小さいことを示すものとする。
負圧センサ３６は、タンク３８内に蓄えられた負圧を検出するものである。具体的には、負圧センサ３６は、大気圧とタンク３８内の気圧との差圧を負圧として検出する。

運転者によりブレーキ操作がされると、このブレーキ操作よるバルブオペレーティングロッド２５の往復動に連動してバルブプランジャ２６０６が摺動して変位し、エアバルブ２６０２Ａが開放され、バキュームバルブ２６０２Ｂが閉鎖される。これにより、空気室２６０４Ｂは大気が流入し大気圧となるとともに、負圧室２６０４Ａはバルブボデー２６０２内との連通が遮断されてタンク３８内の圧力になる。つまり、負圧室２６０４Ａと空気室２６０４Ｂとの差圧（負圧）によりブースタピストン２６０８を踏力伝達方向に押す力が作用する。このように、ブレーキブースタ２６は、負圧により運転者の踏力を軽減しアシストする。

一方、ブレーキ操作がされていないときには、エアバルブ２６０２Ａが閉鎖され、バキュームバルブ２６０２Ｂが開放されることにより、バルブボデー２６０２の内部は、大気の流入出が遮断されるとともに、連通路２９を介してブースタシリンダ２６０４の空気室２６０４Ｂと連通し、インレットマニホールド３８Ａを介して負圧室２６０４Ａと連通する。よって、負圧室２６０４Ａ及び空気室２６０４Ｂの圧力はタンク３８内の圧力と等しくなり、ブースタピストン２６０８を移動させる力は作用しない。

このようなブレーキブースタ２６の構造であるため、運転者によりブレーキ操作がされると、ブレーキ踏力は、運転者のブレーキ操作に伴って往復動するバルブオペレーティングロッド２５から、伝達方向順に、バルブプランジャ２６０６，ブースタピストン２６０８およびプッシュロッド２６１０を介して図１に示すマスタシリンダ２８に伝達される。

図１の説明に戻り、負圧ポンプ制御装置１０は、負圧ポンプ３２の駆動を制御する制御部であり、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
負圧ポンプ制御装置１０は、例えばブレーキ装置に関する広汎なシステムを制御するブレーキＥＣＵの一機能として実現される。
負圧ポンプ制御装置１０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することによって、駆動制御部１２および故障検出部１４を実現する。

駆動制御部１２は、ブレーキブースタ２６内の負圧が所定の制御範囲内となるように負圧ポンプ３２の駆動を制御する。
本実施の形態では、駆動制御部１２は、ブレーキブースタ２６内の負圧が制御範囲の下限値未満になると負圧ポンプ３２の駆動を開始し、ブレーキブースタ２６内の負圧が制御範囲の上限値を超えると負圧ポンプ３２の駆動を停止することによって、ブレーキブースタ２６内の負圧を制御範囲内に維持する。

図３は、通常時における負圧ポンプ３２の駆動状態を示す説明図である。
なお、通常時とは、後述する故障時に該当しない状態であり、負圧ポンプ３２が負圧ポンプ制御装置１０の制御通りに稼働可能な状態を指す。
図３において、縦軸はブレーキブースタ２６内の負圧（以下、単に「負圧」という）、横軸は時間である。
符号ＰＬで示すのは負圧ポンプ３２の通常時の性能曲線である。初期時刻Ｔ０にタンク３８内が大気圧Ｐ０である場合、初期時刻Ｔ０から負圧ポンプ３２の駆動を開始すると、時間の経過とともにタンク３８内の負圧が大きくなり、最終的には臨界負圧ＰＸ１まで負圧を発生させることが可能である。負圧の変化率は、負圧ポンプ３２の駆動開始直後が最も大きく、時間の経過とともに小さくなっている。

実際には、駆動制御部１２は、タンク３８内の負圧を臨界負圧ＰＸ１まで上げずに、所定の制御範囲ＰＣ（図３ではＰＣ１）内となるように負圧ポンプ３２を駆動させる。
図３では、制御範囲ＰＣ１を下限値ＰＬ（図３ではＰＬ１）以上かつ上限値ＰＨ（図３ではＰＨ１）以下の範囲としている。
また、図３の下段に負圧ポンプ３２のオンオフ状態およびブレーキペダル２４のオンオフ状態を示している。
例えば、初期時刻Ｔ０にタンク３８内が大気圧Ｐ０である場合、初期時刻Ｔ０から負圧ポンプ３２の駆動を開始（負圧ポンプ３２：ＯＮ）すると、時刻Ｔ１に負圧が上限値ＰＨ１に達する。すると、駆動制御部１２は負圧ポンプ３２の駆動を停止する（負圧ポンプ３２：ＯＦＦ）。

時刻Ｔ２にブレーキペダル２４が操作されるまでは、負圧は上限値ＰＨ１を保っている。時刻Ｔ２にブレーキペダル２４が操作されると（ブレーキ操作Ｂ１）、タンク３８内の負圧がブレーキブースタ２６で消費されて負圧が下がる。同様に、時刻Ｔ３にブレーキペダル２４が操作されると（ブレーキ操作Ｂ２）、タンク３８内の負圧がブレーキブースタ２６で消費されて更に負圧が下がる。
そして、時刻Ｔ４のブレーキ操作（ブレーキ操作Ｂ３）の最中である時刻Ｔ５には、負圧が下限値ＰＬ１より小さくなる。すると、駆動制御部１２は負圧ポンプ３２の駆動を再度開始する（負圧ポンプ３２：ＯＮ）。
負圧ポンプ３２の駆動によってタンク３８内の負圧が上昇し、時刻Ｔ６に負圧が上限値ＰＨ１に達すると、駆動制御部１２は負圧ポンプ３２の駆動を停止する（負圧ポンプ３２：ＯＦＦ）。
なお、ブレーキ操作中に負圧ポンプ３２を駆動した場合には、負圧の上がり具合はブレーキ操作の強さ（ブレーキブースタ２６での負圧の消費量）によって変化する。
このように、駆動制御部１２は、ブレーキ操作時にブレーキブースタ２６へ制御範囲ＰＣ内の負圧を供給できるように、タンク３８内の負圧を監視し、負圧ポンプ３２のオンオフを切り換えている。

故障検出部１４は、負圧ポンプ３２の故障を検出する。
負圧ポンプ３２の故障とは、例えば負圧ポンプ３２の物理的な破損や電源の断線やショート等により、意図した出力ができない状態である。また、負圧ポンプ３２の故障が疑われる状態とは、例えば性能が低下して長時間通電状態となった場合や、負圧ポンプ３２の温度が所定の使用上限温度以上となった場合、負圧ポンプに高電圧がかかった場合などが挙げられる。
なお、故障検出部１４で故障が検出された場合には、図示しない報知部により運転者に負圧ポンプ３２の故障を報知するのが望ましい。

故障検出部１４は、例えば負圧ポンプ３２の駆動継続時間が所定時間以上となった場合に負圧ポンプ３２が故障していると判定する。
図４は、故障時における負圧ポンプ３２の駆動状態の一例を示す説明図である。
符号ＰＢで示すのは故障時の負圧ポンプ３２の性能曲線の一例であり、符号ＰＬで示す通常時の負圧ポンプ３２の性能曲線と比較して臨界負圧ＰＸ２が低くなっている。
なお、以降図４〜図７の性能曲線ＰＢ，ＰＬは同一のグラフである。
故障後の臨界負圧ＰＸ２が上限値ＰＨ１以下になると、駆動制御部１２は負圧ポンプ３２の駆動を停止することができず、結果として負圧ポンプ３２が長時間駆動状態となる。
よって、故障検出部１４は、負圧ポンプ３２の駆動継続時間を監視することによって負圧ポンプ３２の故障を検出することができる。

また、故障検出部１４は、例えば負圧ポンプ３２の温度が所定温度以上となった場合に負圧ポンプ３２が故障していると判定する。所定温度以上とは、例えば負圧ポンプ３２に設定されている使用上限温度である。
故障検出部１４は、例えば負圧ポンプ３２に設けられた温度センサ３７の検出値に基づいて故障を検出する。また、故障検出部１４は、負圧ポンプ３２に流れる電流値をモニタして負圧ポンプ３２の温度を推定するようにしてもよい。

負圧ポンプ３２の故障が検出された場合、駆動制御部１２は、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬまたは上限値ＰＨの少なくともいずれかを大気圧Ｐ０に近い値へと変更する。
これは、故障状態にある負圧ポンプ３２の駆動時間が、故障検出前よりも短く（または故障検出前と同等に）なるようにするためである。
例えば、図４の例では、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬおよび上限値ＰＨの両方を大気圧Ｐ０に近い値へと変更している。
より詳細には、図４の例では故障検出後の制御範囲ＰＣ２の下限値ＰＬ２を、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の下限値ＰＬ１と比較して大気圧Ｐ０に近い値としている（ＰＬ１＞ＰＬ２）。また、故障検出後の制御範囲ＰＣ２の上限値ＰＨ２を、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の上限値ＰＨ１と比較して大気圧Ｐ０に近い値としている（ＰＨ１＞ＰＨ２）。
図４に示すように、上限値ＰＨ２が故障後の臨界負圧ＰＸ２未満になれば、故障後の負圧ポンプ３２でも上限値ＰＨ２まで負圧を発生させることが可能となり、変更前のような長時間駆動状態を回避することができる。

さらに、図４では、変更後の下限値ＰＬ２と上限値ＰＨ２との差分（制御範囲ＰＣ２の幅）を、変更前の下限値ＰＬ１と上限値ＰＨ２との差分（制御範囲ＰＣ１の幅）と等しくなるように下限値ＰＬ１および上限値ＰＨ２を変更している。
すなわち、下限値ＰＬ２および上限値ＰＨ２の大気圧Ｐ０方向への変更量は同値としており、このため故障検出前後における下限値ＰＬと上限値ＰＨ間との差分（制御範囲ＰＣの幅）は同じとなっている（ＰＣ１＝ＰＣ２）。
よって、図４では差分を維持した状態で負圧ポンプ３２の負荷を下げることができる。

また、図５に示すように、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬおよび上限値ＰＨの両方を大気圧Ｐ０に近い値へと変更するともに、変更後の下限値ＰＬ２と上限値ＰＨ２との差分が、変更前の下限値ＰＬ１と上限値ＰＨ１との差分よりも小さくなるように下限値ＰＬおよび上限値ＰＨを変更してもよい。
より詳細には、図５では図４と同様に、故障検出後の制御範囲ＰＣ２の下限値ＰＬ２を、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の下限値ＰＬ１と比較して大気圧Ｐ０に近い値としている（ＰＬ１＞ＰＬ２）。また、故障検出後の制御範囲ＰＣ２の上限値ＰＨ２を、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の上限値ＰＨ１と比較して大気圧Ｐ０に近い値としている（ＰＨ１＞ＰＨ２）。
上限値ＰＨ２が故障後の臨界負圧ＰＸ２未満になれば、故障後の負圧ポンプ３２でも上限値ＰＨ２まで負圧を発生させることが可能となり、変更前のような長時間駆動状態を回避することができる。

また、図５では下限値ＰＬ２および上限値ＰＨ２の大気圧Ｐ０方向への変更量が異なり、上限値ＰＨ２の方が下限値ＰＬ２よりも大気圧Ｐ０方向への変更量を大きくしている。よって、このため故障検出後における下限値ＰＬ２と上限値ＰＨ２間との差分（制御範囲ＰＣ２の幅）は、故障検出前における下限値ＰＬ１と上限値ＰＨ１間との差分（制御範囲ＰＣ１の幅）よりも小さくなっている（ＰＣ１＞ＰＣ２）。
これにより、負圧ポンプ３２の１回当たりの駆動時間を短くすることができる。

また、図６に示すように、制御範囲ＰＣの上限値ＰＨのみを大気圧Ｐ０に近い値へと変更してもよい。
より詳細には、図６では故障検出後の制御範囲ＰＣ２の下限値ＰＬ２を、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の下限値ＰＬ１のまま維持している（ＰＬ１＝ＰＬ２）。一方で、故障検出後の制御範囲ＰＣ２の上限値ＰＨ２は、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の上限値ＰＨ１と比較して大気圧Ｐ０に近い値としている（ＰＨ１＞ＰＨ２）。
このように、制御範囲ＰＣの上限値ＰＨのみを変更して故障検出後の臨界負圧ＰＸ２未満とすることもでき、この場合でも故障後の負圧ポンプ３２でも上限値ＰＨ２まで負圧を発生させることが可能となり、変更前のような長時間駆動状態を回避することができる。

また、図６では上限値ＰＨ２のみを大気圧Ｐ０方向へ変更しているため、故障検出後における下限値ＰＬ２と上限値ＰＨ２間との差分（制御範囲ＰＣ２の幅）は、故障検出前における下限値ＰＬ１と上限値ＰＨ１間との差分（制御範囲ＰＣ１の幅）よりも小さくなっている（ＰＣ１＞ＰＣ２）。
これにより、故障検出後の制御範囲ＰＣ２が故障検出前よりも小さくなり、負圧ポンプ３２の１回当たりの駆動時間を短くすることができる。

また、駆動制御部１２は、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬまたは上限値ＰＨの少なくともいずれかを変更した後も負圧ポンプ３２の故障が検出された場合は、下限値ＰＬまたは上限値ＰＨの少なくともいずれかを更に大気圧Ｐ０に近い値へと変更するようにしてもよい。
これは、故障後の負圧ポンプ３２に適切な負荷を設定するためである。
例えば故障検出部１４が負圧ポンプ３２の駆動継続時間を用いて故障を検出する場合、制御範囲ＰＣを適切に（変更後の上限値ＰＨが故障後の臨界負圧ＰＸ２以下となるように）設定された場合には故障の検出がなされなくなる。一方で、変更後の上限値ＰＨが故障後の臨界負圧ＰＸ２以下となっていない場合には、負圧ポンプ３２の駆動が長時間継続して故障の検出が継続してなされる。
また、故障検出部１４が負圧ポンプ３２の温度を用いて故障を検出する場合にも、制御範囲ＰＣの変更により負圧ポンプ３２の負荷（駆動時間や頻度など）を適切に低減できれば負圧ポンプ３２の温度が低下して故障の検出がなされなくなる。一方で、負荷の軽減が十分ではない場合は負圧ポンプ３２の温度が閾値温度（所定温度）まで下がらず、故障の検出が継続されるためである。
なお、制御範囲ＰＣの変更により故障検出部１４で故障検出されなくなった場合であっても、上述した報知部による故障を報知は継続するのが望ましい。

例えば図７は、下限値ＰＬおよび上限値ＰＨの両方を大気圧Ｐ０に近い値へと変更する場合について図示している。
まず、駆動制御部１２は、負圧ポンプ３２の故障が検出されると、故障検出前の制御範囲ＰＣ１の下限値ＰＬ１を下げて下限値ＰＬ２とし（ＰＬ１＞ＰＬ２）、また故障検出前の制御範囲ＰＣ１の上限値ＰＨ１を下げて上限値ＰＨ２として（ＰＨ１＞ＰＨ２）、故障検出後の制御範囲ＰＣ２を設定する。
しかしながら、変更後の上限値ＰＨ２が故障後の臨界負圧ＰＸ２以上の場合には、負圧ポンプ３２で上限値ＰＨ２まで負圧を発生させることができず、長時間駆動状態となる。
この場合、駆動制御部１２は、制御範囲ＰＣ２の下限値ＰＬ２を更に下げて下限値ＰＬ３とし（ＰＬ２＞ＰＬ３）、また制御範囲ＰＣ２の上限値ＰＨ２を下げて上限値ＰＨ３として（ＰＨ２＞ＰＨ３）、制御範囲ＰＣ３を設定する。
上限値ＰＨ３が故障後の臨界負圧ＰＸ２未満になれば、故障後の負圧ポンプ３２でも上限値ＰＨ３まで負圧を発生させることが可能となり、変更前のような長時間駆動状態を回避することができる。
このように、故障後の負圧ポンプ３２の性能が不明な場合であっても、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬや上限値ＰＨを徐々に大気圧Ｐ０に近づけることによって、故障後の負圧ポンプ３２の性能に即した制御範囲ＰＣを設定することができる。

また、負圧ポンプ３２の性能曲線は傾きが一定ではないため、制御範囲ＰＣの幅が一定であっても、下限値ＰＬおよび上限値ＰＨの取り方によって負圧ポンプ３２の稼働時間が異なる。
図７を用いて説明すると、例えば臨界負圧ＰＸ２に近い箇所に設定した制御範囲ＰＮ１では、負圧ポンプ３２の駆動時間はＴαとなる。一方、制御範囲ＰＮ１よりも大気圧Ｐ０に近い箇所に設定した制御範囲ＰＮ２では、性能曲線の傾きが相対的に大きいため、負圧ポンプ３２の駆動時間はＴβ（＜Ｔα）となる。なお、制御範囲ＰＮ１の幅および制御範囲ＰＮ２の幅は、それぞれ等しい。
このように、故障検出後の負圧ポンプ３２の性能曲線は傾きに基づいて制御範囲ＰＣを設定してもよい。
この場合、駆動制御部１２は、例えば故障検出前の負圧ポンプ３２の性能曲線および故障後の負圧ポンプ３２臨界負圧ＰＸ２から故障検出後の性能曲線を推定する。また、例えば負圧ポンプ３２の故障検出後にタンク３８内の負圧が大気圧Ｐ０に近くなるまで放出し、その後臨界負圧ＰＸ２となるまで負圧ポンプ３２を駆動して、タンク３８内の負圧と駆動時間との関係を計測して性能曲線を算出するようにしてもよい。

以上説明したように、実施の形態にかかる負圧ポンプ制御装置１０は、負圧ポンプ３２の故障が検出された場合、ブレーキブースタ２６内の負圧の制御範囲ＰＣの下限値ＰＬまたは上限値ＰＨの少なくともいずれかを大気圧Ｐ０に近い値へと変更するので、負圧ポンプ３２が故障して性能が低下している場合であっても、負圧ポンプ３２の負荷を軽減しつつ負圧の発生を継続してブレーキ操作のアシストを行う上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０は、負圧ポンプ３２の故障が検出された場合には負圧ポンプ３２の駆動時間が故障検出前よりも短くなるようにするので、負圧ポンプ３２にかかる負荷を軽減して故障が進まないようにする上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬおよび上限値ＰＨの両方を大気圧Ｐ０に近い値へと変更するようにすれば、制御範囲ＰＣの幅を故障検出前から大きく変更せずに負圧ポンプ３２の負荷を軽減する上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、変更後の下限値ＰＬと上限値ＰＨとの差分、すなわち制御範囲ＰＣの幅を変更前よりも小さくするようにすれば、負圧ポンプ３２の１回当たりの駆動時間を短くする上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、変更後の下限値ＰＬと上限値ＰＨとの差分、すなわち制御範囲ＰＣの幅を変更前と等しくするようにすれば、負圧ポンプ３２の駆動頻度を故障検出前と同等にする上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、制御範囲ＰＣの上限値ＰＨのみを大気圧Ｐ０に近い値へと変更するようにすれば、制御範囲ＰＣの幅が変更前よりも小さくなり、負圧ポンプ３２の１回当たりの駆動時間を短くする上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、制御範囲ＰＣの下限値ＰＬまたは上限値ＰＨの少なくともいずれかを変更した後も負圧ポンプ３２の故障が検出された場合は、下限値ＰＬまたは上限値ＰＨを更に変更するようにすれば、負圧ポンプ３２の性能がどの程度低下しているか不明であっても適切な下限値ＰＬおよび上限値ＰＨを設定することができる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、負圧ポンプ３２の駆動継続時間が所定時間以上となった場合に負圧ポンプ３２が故障していると判定するようにすれば、負圧ポンプ３２の出力が低下して制御範囲ＰＣの上限値ＰＨまで負圧を発生できない場合に故障を検出する上で有利となる。
また、負圧ポンプ制御装置１０において、負圧ポンプ３２の温度が所定温度以上となった場合に負圧ポンプ３２が故障していると判定するようにすれば、負圧ポンプ３２に流れる電流量が増加したり、素子の発熱等が発生した際に故障を検出する上で有利となる。

１０……負圧ポンプ制御装置、１２……駆動制御部、１４……故障検出部、２０……車両、２６……ブレーキブースタ、２８……マスタシリンダ、３０……ディスクブレーキ、３２……負圧ポンプ、３６……負圧センサ、３７……温度センサ、３８……タンク、Ｐ０……大気圧、ＰＢ，ＰＬ……性能曲線、ＰＣ（ＰＣ１〜ＰＣ３）……制御範囲、ＰＨ（ＰＨ１〜ＰＨ３）……上限値、ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬ３）……下限値、ＰＸ１，ＰＸ２……臨界負圧。

Claims (8)

1. 車両のブレーキブースタ内に負圧を発生させる負圧ポンプの駆動を制御する負圧ポンプ制御装置であって、
   前記ブレーキブースタ内の負圧が所定の制御範囲内となるように前記負圧ポンプの駆動を制御する駆動制御部と、
   前記負圧ポンプの故障を検出する故障検出部と、を備え、
   前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記制御範囲の下限値および上限値、または、前記上限値を大気圧に近い値へと変更するとともに、
   前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を変更した後も前記負圧ポンプの故障の検出が継続された場合は、前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を更に前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
2. 前記駆動制御部は、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記下限値未満になると前記負圧ポンプの駆動を開始し、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記上限値を超えると前記負圧ポンプの駆動を停止し、前記負圧ポンプの故障が検出された場合には前記負圧ポンプの駆動時間が故障検出前よりも短くなるように前記下限値および前記上限値、または、前記上限値を変更する、ことを特徴とする請求項１記載の負圧ポンプ制御装置。
3. 前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記下限値および前記上限値の両方を前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする請求項１または２記載の負圧ポンプ制御装置。
4. 前記駆動制御部は、変更後の前記下限値と前記上限値との差分が、変更前の前記下限値と前記上限値との差分よりも小さくなるように前記下限値および前記上限値を変更する、ことを特徴とする請求項３記載の負圧ポンプ制御装置。
5. 前記駆動制御部は、変更後の前記下限値と前記上限値との差分が、変更前の前記下限値と前記上限値との差分と等しくなるように前記下限値および前記上限値を変更する、ことを特徴とする請求項３記載の負圧ポンプ制御装置。
6. 前記駆動制御部は、前記負圧ポンプの故障が検出された場合、前記上限値を前記大気圧に近い値へと変更する、ことを特徴とする請求項１または２記載の負圧ポンプ制御装置。
7. 前記駆動制御部は、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記下限値未満になると前記負圧ポンプの駆動を開始し、前記ブレーキブースタ内の負圧が前記上限値を超えると前記負圧ポンプの駆動を停止し、
   前記故障検出部は、前記負圧ポンプの駆動継続時間が所定時間以上となった場合に前記負圧ポンプが故障していると判定する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の負圧ポンプ制御装置。
8. 前記故障検出部は、前記負圧ポンプの温度が所定温度以上となった場合に前記負圧ポンプが故障していると判定する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の負圧ポンプ制御装置。

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