JPH05338528A - 自動車のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ブレーキペダル８と連結されるバキュームブ
ースタ６にバキュームタンク５から負圧が供給され、こ
のバキュームタンク５にバキュームポンプ２から負圧が
供給され、このバキュームポンプ２がポンプモータ１０
によりり駆動される。加速度センサ１４により自動車の
減速加速度が所定値に達した状態が検出されたときに、
バキュームポンプ２が作動するようにポンプモータ１０
を制御する。 【効果】 急激なブレーキ操作時およびその直後のブレ
ーキ操作時における操作フィーリングの変化を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負圧を利用した自動車
のブレーキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のブレーキ装置は、ブレー
キペダルの操作に応じてマスタシリンダのピストンを駆
動し、このマスタシリンダから車輪に設けられた各ブレ
ーキに油圧を供給することにより、これらブレーキを作
動させるようになっている。上記のブレーキペダルに対
する踏込み力は、負圧を利用する倍力装置としてのバキ
ュームブースタを介してピストンに伝達されており、こ
のバキュームブースタの作用により、ブレーキペダルに
対する運転者の小さい踏込み力であっても、上記のピス
トンを駆動し得るようになっている。

【０００３】上記のバキュームブースタに供給する負圧
は、ガソリンエンジン車の場合、吸入負圧が利用され
る。一方、スロットルを有していないディーゼルエンジ
ン車あるいは電気自動車等においては、バキュームポン
プにより負圧を造り出し、この負圧をバキュームタンク
に蓄え、バキュームタンクからバキュームブースタに供
給している。このように、バキュームタンクからバキュ
ームブースタに負圧を供給する構成においては、ブレー
キが操作され、これによってバキュームブースタ内の負
圧が低下した場合、適宜、負圧をバキュームタンクから
バキュームブースタへ供給するとともに、バキュームポ
ンプにて負圧を発生させる必要がある。

【０００４】ここで、例えばエンジンルーム内に設けら
れるバキュームタンクは、その他の各装置との配置関係
から、十分大きい容量を確保することができず、小型の
ものとならざるをえない。従って、備蓄可能な負圧の量
も限定されてくる。また、バキュームポンプにおいて
も、燃費の低減の点から連続的に作動させておくことは
できない。特に、電気をエネルギーとする電気自動車に
おいては、バキュームポンプの作動が自動車の１回の充
電による走行可能距離に大きく影響することになる。こ
のため、バキュームポンプおよびバキュームタンクを備
えたブレーキ装置においては、上記のような問題を踏ま
えた上で、ブレーキを作動させる際にバキュームブース
タでの負圧不足を生じることがないように、バキューム
ポンプの作動を制御する必要があり、この制御がそのブ
レーキ装置の性能を決定する上での重要な要素になって
いる。

【０００５】上記のように、バキュームポンプで発生さ
せた負圧をバキュームブースタに供給する従来のブレー
キ装置としては、例えば特開昭６３−２１２１６２号公
報に開示されているものがある。このブレーキ装置で
は、ブレーキ操作が行われるとバキュームブースタの負
圧が低下するので、ブレーキペダルが踏み込まれた後、
この踏込み動作が解除されたときに、バキュームポンプ
を作動させている。即ち、ブレーキ操作が行われる毎
に、バキュームポンプを作動させている。また、バキュ
ームブースタ側の負圧が下限値に達すると、バキューム
ポンプを作動させて負圧を供給するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、自動車の高速走行中に急激なブレーキ操作が
行われたとき、即ちいわゆるパニックブレーキが行われ
たとき、バキュームブースタ側の負圧は、下限値まで急
激に低下する。この場合、制動力の面から見れば問題な
いが、操作フィーリングが変化する問題がある。これ
は、上記従来の構成において、バキュームブースタ側の
負圧が下限値以下になるとバキュームポンプが作動する
ものの、負圧が低下したのを検出してからバキュームポ
ンプを作動させたのでは、バキュームポンプが作動を開
始してからバキュームブースタ側の負圧が上昇を開始す
るまでには多少の時間が必要であり、この間に負圧の低
下がさらに進行するためである。一方、このような事態
を防止するために、上記の下限値を高い値に設定するこ
とも考えられるが、この場合には、バキュームポンプの
ＯＮ／ＯＦＦが頻繁に行われ、電気の消費量の増大を招
来する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の自動車のブレー
キ装置は、上記の課題を解決するために、ブレーキペダ
ルと連結されるバキュームブースタにバキュームタンク
から負圧が供給され、このバキュームタンクにバキュー
ムポンプから負圧が供給され、このバキュームポンプが
電気的駆動源により駆動される自動車のブレーキ装置に
おいて、自動車の加速度を検出する加速度センサと、こ
の加速度センサにより自動車の減速加速度が所定値に達
した状態が検出されたときに、バキュームポンプが作動
するように上記の電気的駆動源を制御する制御手段とを
備えていることを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、自動車の走行中に急激な
ブレーキ操作が行われたときに、加速度センサにより自
動車の減速加速度が所定値に達した状態が検出される
と、バキュームポンプが作動するので、急激なブレーキ
操作が行われたときには、このブレーキ操作によりバキ
ュームブースタ側の負圧が大幅に低下してバキュームタ
ンクの負圧が下限値になる前に、バキュームポンプから
バキュームタンクへ負圧が供給される。従って、急激な
ブレーキ操作時およびその直後のブレーキ操作時におけ
る操作フィーリングの変化を防止することができる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図７に基づい
て以下に説明する。

【００１０】本実施例の自動車のブレーキ装置は、図３
に示す電気自動車１に備えられている。この電気自動車
１は、車体前部、即ちガソリン車のエンジンルーム相当
部位に、図４にも示すように、バキュームポンプ２、こ
のバキュームポンプ２とエアフィルタ３（図３には示さ
ず）およびチェックバルブ４（図３には示さず）を介し
て接続されたバキュームタンク５、このバキュームタン
ク５と接続された倍力装置であるバキュームブースタ６
を備えている。このバキュームブースタ６には、前方側
にマスタシリンダ７が接続され、後方側に車室内に設け
られたブレーキペダル８が接続されている。これらの前
方側には、駆動モータ（図示せず）をコントロールする
駆動コントローラ２２が設けられている。

【００１１】上記のバキュームポンプ２は、負圧を発生
するものであり、この負圧はバキュームタンク５にて蓄
えられ、このバキュームタンク５から適宜バキュームブ
ースタ６へ供給されるようになっている。バキュームブ
ースタ６は、上記の負圧をダイヤフラムによって区分さ
れるマスタシリンダ７側の部屋に導入し、ブレーキペダ
ル８の踏込み操作によってマスタシリンダ７内の図示し
ないピストンを容易に駆動し得るようにしている。マス
タシリンダ７は、各車輪９に設けられた図示しないブレ
ーキと接続され、上記のピストンの移動により各ブレー
キにブレーキオイルを供給し、ブレーキを作動させるよ
うになっている。

【００１２】また、上記のバキュームポンプ２は、図４
に示す電気的駆動源としてのポンプモータ１０にて駆動
され、このポンプモータ１０の作動は、制御手段として
のコントローラ１１によって制御される。

【００１３】上記のコントローラ１１には、図５にも示
すように、バキュームタンク５に設けられた第１圧力セ
ンサ１２および第２圧力センサ１３と、電気自動車１の
加速度を検出する加速度センサ１４と、警報ランプ１５
と、上記のポンプモータ１０とが接続されている。

【００１４】第１圧力センサ１２は、バキュームタンク
５内の圧力が−５００ｍｍＨｇよりも高くなった状態を
検出するものであり、第２圧力センサ１３は、バキュー
ムタンク５内の圧力が−２００ｍｍＨｇよりも高くなっ
た状態を検出するものである。また、加速度センサ１４
は、電気自動車１の減速加速度が所定値に達した状態を
検出する例えば機械式のセンサであり、上記の所定値
は、急激なブレーキ操作が行われていることを検出する
ための適当な値に設定されている。警報ランプ１５はブ
レーキ装置の異常を報知するためのものである。

【００１５】また、ポンプモータ１０は、上記３個のセ
ンサ１２〜１４によって設定される３個のしきい値に基
づいてコントローラ１１により作動、即ちＯＮ／ＯＦＦ
が制御され、この制御のための構成は、例えば図６のよ
うになっている。同図の構成では、コントローラ１１
は、バッテリ１６、ヒューズ１７、キースイッチ１８お
よびポンプモータ１０からなる回路に組み込まれたリレ
ー１９と、このリレー１９の励磁コイル１９ａを駆動す
る励磁回路２０と、マイクロコンピュータからなり励磁
回路２０の作動を制御する制御部２１とを備え、センサ
１２〜１４からの入力に基づいて、励磁コイル１９ａに
対する通電をＯＮ／ＯＦＦすることによりリレー１９の
スイッチ部１９ｂをＯＮ／ＯＦＦさせ、ポンプモータ１
０を回転および停止させるものとなる。

【００１６】ポンプモータ１０および警報ランプ１５に
対する制御において、コントローラ１１は、図７に示す
ように、第１圧力センサ１２によりバキュームタンク５
内の圧力が−５００ｍｍＨｇより高くなった状態が検出
されたときに、ポンプモータ１０を作動させ、これによ
りバキュームタンク５内の圧力が−５００ｍｍＨｇに達
すると、コントローラ１１が備えるタイマの計時に基づ
いて、４秒間ポンプモータ１０の作動を継続した後、ポ
ンプモータ１０を停止させるようになっている。また、
コントローラ１１は、加速度センサ１４により電気自動
車１の減速加速度が所定値に達した状態が検出されたと
きに、ポンプモータ１０をタイマの計時に基づいて、例
えば２〜３秒間作動させるようになっている。この２〜
３秒という時間は、本実施例において、急激なブレーキ
操作によって上昇したバキュームタンク５内の圧力を−
５００ｍｍＨｇ以下に復帰させるために要するポンプモ
ータ１０の作動時間である。また、コントローラ１１
は、第２圧力センサ１３によりバキュームタンク５内の
圧力が−２００ｍｍＨｇより高くなった状態が検出され
たとき、および例えば上記の第１圧力センサ１２の出力
に基づいてポンプモータ１０が作動する場合においてポ
ンプモータ１０の作動時間が所定時間を超えたとき、こ
れをポンプモータ１０の能力低下あるいは真空漏れ等の
異常事態と判断し、警報ランプ１５を点灯させるように
なっている。

【００１７】上記の構成において、コントローラ１１の
制御に基づく本ブレーキ装置の動作を図１および図２の
フローチャートに基づいて、以下に説明する。

【００１８】キースイッチ１８がＯＮにされると（Ｓ
１）、先ず、バキュームタンク５の負圧値にかかわらず
ポンプモータ１０をＯＮにして（Ｓ２）、システムチェ
ックを行う（Ｓ３）。ここで、異常が検出されれば（Ｓ
４）、警報ランプ１５をＯＮにし（Ｓ５）、その異常に
応じた異常時処理動作（Ｓ６）を行う。一方、Ｓ４にお
いて異常がなければ、ポンプモータ１０をＯＦＦにする
（Ｓ７）。

【００１９】その後、電気自動車１の走行中において、
加速度センサ１４の出力を監視し、加速度センサ１４に
よって検出される電気自動車１の減速加速度Ｇが、急激
なブレーキ操作の有無の判別基準である減速加速度Ｇｏ
以上であるか否かを判定し（Ｓ８）、この判定がＮＯで
あれば、Ｓ１４へ進む。一方、判定がＹＥＳであれば、
タイマＴａをスタートさせ（Ｓ９）、同時にポンプモー
タ１０をＯＮにする（Ｓ１０）。そして、タイマＴａが
設定された時間Ｔ₁ （２〜３秒）に達すると（Ｓ１
１）、タイマＴａをクリアすると同時に（Ｓ１２）、ポ
ンプモータ１０をＯＦＦにして（Ｓ１３）、Ｓ１４へ進
む。これにより、バキュームタンク５内の圧力は、上記
の急激なブレーキ操作によって上昇した分が補われ、−
５００ｍｍＨｇ以下に復帰する。

【００２０】次に、Ｓ１４において、第１圧力センサ１
２の出力に基づき、バキュームタンク５内の圧力が−５
００ｍｍＨｇより高いか否かを判定し、この判定がＮＯ
であればＳ８に戻る。一方、判定がＹＥＳであれば、さ
らに、第２圧力センサ１３の出力に基づき、バキューム
タンク５内の圧力が−２００ｍｍＨｇより高いか否かを
判定し（Ｓ１５）、この判定がＹＥＳであれば、警報ラ
ンプ１５を点灯させ（Ｓ１６）、この状態に応じた異常
時処理動作を行う（Ｓ１７）。

【００２１】一方、Ｓ１５において、判定がＮＯであれ
ば、即ちバキュームタンク５の圧力が−５００ｍｍＨｇ
より高く、−２００ｍｍＨｇ以下であれば、図２に示す
ように、タイマＴｂをスタートさせ（Ｓ１８）、同時に
ポンプモータ１０をＯＮにする（Ｓ１９）。その後、バ
キュームタンク５の圧力が−５００ｍｍＨｇ以下である
か否かを判定し（Ｓ２０）、この判定がＮＯであれば、
さらにタイマＴｂが、正常時においてバキュームタンク
５の圧力が−５００ｍｍＨｇ以下に復帰するのに要する
時間として設定された時間Ｔ₂ に達したか否かを判定し
（Ｓ２１）、この判定がＮＯであればＳ１９に戻る。そ
の後、バキュームタンク５の圧力が−５００ｍｍＨｇに
達する前にタイマＴｂがＴ₂ に達すると、タイマＴｂを
クリアすると同時に（Ｓ２２）、警報ランプ１５を点灯
させ（Ｓ２３）、この状態に応じた異常処理動作を行う
（Ｓ２４）。

【００２２】一方、Ｓ２０およびＳ２１において、タイ
マＴｂがＴ₂ に達する前にバキュームタンク５の圧力が
−５００ｍｍＨｇに達すると、タイマＴｂをクリアする
と同時に（Ｓ２５）、タイマＴｃをスタートさせる（Ｓ
２６）。その後、タイマＴｃが設定時間Ｔ₃ （４秒）に
達するまで、ポンプモータ１０を作動させてバキューム
タンク５の圧力を−５００ｍｍＨｇからさらに低下させ
た後、タイマＴｃが設定時間Ｔ₃ に達すると（Ｓ２
７）、タイマＴｃをクリアすると同時に（Ｓ２８）、ポ
ンプモータ１０をＯＦＦにして（Ｓ２９）、Ｓ８へ戻
る。その後、それ以下の動作を繰り返す。

【００２３】上記のように、本ブレーキ装置において
は、加速度センサ１４によって急激なブレーキ操作を検
知したときに、ポンプモータ１０を作動させてバキュー
ムタンク５に負圧を補給するようにしているので、図７
に破線で示す、バキュームタンク５の負圧に基づいてポ
ンプモータ１０を作動させる場合と比較して、ポンプモ
ータ１０の作動が早い時点で開始され、負圧の低下が抑
制され、負圧の復帰が早くなっている。これにより、急
激なブレーキ操作時、およびその直後のブレーキ操作時
において、バキュームタンク５での負圧の不足による制
動性の低下が防止されている。

【００２４】尚、本実施例においては、急激なブレーキ
操作により電気自動車１の減速加速度Ｇが設定値Ｇｏ以
上となったとき（Ｓ８）、所定時間（Ｔ₁ ）ポンプモー
タ１０を作動させることによりバキュームタンク５の負
圧を復帰させるようにしているが、これに限定されるこ
となく、例えば、圧力センサによって検出されるバキュ
ームタンク５の負圧が所定値に達するまで、ポンプモー
タ１０を作動させるようにしてもよい。これは、Ｓ２０
に続く、Ｓ２５〜Ｓ２９の動作においても同様である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の自動車のブレーキ装置は、以上
のように、自動車の加速度を検出する加速度センサと、
この加速度センサにより自動車の減速加速度が所定値に
達した状態が検出されたときに、バキュームポンプが作
動するように上記の電気的駆動源を制御する制御手段と
を備えている構成である。

【００２６】これにより、急激なブレーキ操作が行われ
たときには、このブレーキ操作によりバキュームブース
タ側の負圧が大幅に低下してバキュームタンクの負圧が
下限値になる前に、バキュームポンプからバキュームタ
ンクへ負圧が供給される。従って、急激なブレーキ操作
時およびその直後のブレーキ操作時における操作フィー
リングの変化を防止することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであって、自動車
のブレーキ装置の動作を示すフローチャートである。

【図２】図１に示した動作に続く動作を示すフローチャ
ートである。

【図３】本実施例のブレーキ装置を備えた電気自動車の
要部を示す斜視図である。

【図４】上記のブレーキ装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図５】上記のブレーキ装置の制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】図５に示したコントローラにおけるポンプモー
タの制御のための構成例を示したブロック図である。

【図７】上記のブレーキ装置におけるバキュームタンク
の圧力変化の様子を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 電気自動車 ２ バキュームポンプ ５ バキュームタンク ６ バキュームブースタ １０ ポンプモータ（電気的駆動源） １１ コントローラ（制御手段） １４ 加速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキペダルと連結されるバキュームブ
   ースタにバキュームタンクから負圧が供給され、このバ
   キュームタンクにバキュームポンプから負圧が供給さ
   れ、このバキュームポンプが電気的駆動源により駆動さ
   れる自動車のブレーキ装置において、 自動車の加速度を検出する加速度センサと、この加速度
   センサにより自動車の減速加速度が所定値に達した状態
   が検出されたときに、バキュームポンプが作動するよう
   に上記の電気的駆動源を制御する制御手段とを備えてい
   ることを特徴とする自動車のブレーキ装置。