ブレーキブースタ制御装置
【課題】ブレーキブースタにおけるアシスト機構の作動の適正化を図り、ブレーキブースタの寿命を向上する。
【解決手段】ブレーキブースタ制御装置１００は、変圧室２４と定圧室２２との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、経路が開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構と、アシスト機構の作動を抑制する遮蔽部材１４と、を備える。遮蔽部材１４によりアシスト機構の作動を抑制することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができる。
【解決手段】ブレーキブースタ制御装置１００は、変圧室２４と定圧室２２との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、経路が開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構と、アシスト機構の作動を抑制する遮蔽部材１４と、を備える。遮蔽部材１４によりアシスト機構の作動を抑制することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動を補助するブレーキブースタの動作を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキには、一般に運転者のブレーキ操作力を増大させるブレーキアシスト機能を有するブレーキブースタが搭載されている。このようなブレーキブースタは、内燃機関の吸気通路内で発生する負圧をブレーキブースタなどに設けた蓄圧機構に蓄え、ブレーキ操作時にはこの蓄圧機構の負圧をブースト圧として利用することでブレーキアシストを行っている。
【０００３】
特許文献１には、車両停止後はホイールシリンダの液圧を車両が停止状態を保つのに必要な液圧とすることにより、ブレーキ構成部材にかかる負荷を低減するブレーキ装置が開示されている。また、特許文献２には、制御バルブの急激な作動に際しブレーキブースタによって発生されたブースタ力の急激な上昇を確実にする手段を備えた空圧式ブレーキブースタが開示されている。
【特許文献１】特開平６−３０５４１０号公報
【特許文献２】特表２００１−５１９２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブレーキブースタには、ブレーキアシスト機構を有するものがある。ブレーキアシスト機構は、例えば、ドライバによる緊急制動時において、ブレーキの操作速度は速いものの強く踏めず小さな制動力しか出せないような場合であっても、制動力を確保することができるものである。このようなブレーキアシスト機構においては、入力ロッドの動きによりロック部がはずれることで作動が行われる。
【０００５】
しかしながら、ブレーキアシスト機構はブレーキペダルの操作速度に反応して作動するが、緊急制動時以外であっても、ドライバが停車時に強くブレーキペダルを踏んだ場合やブレーキ操作を何度か繰り返した場合等、ある値以上の入力が加わった場合にも作動してしまうことがある。このように緊急制動時以外にブレーキアシスト機構が作動する回数が多くなると、ブレーキアシスト機構の作動を規制しているロック部が摺動により摩耗し、ブレーキアシスト機構が緊急制動時以外の通常の制動時においても作動しやすくなってしまう。そのため、ドライバに対して制動時に違和感を与えたり、ブレーキアシスト機構が作動する際の異音が発生したりする。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキブースタにおけるアシスト機構の作動の適正化を図り、ブレーキブースタの寿命を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキブースタ制御装置は、変圧室と定圧室との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、前記変圧室へのエアの吸入が可能となるように該変圧室への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、前記経路が開くように前記弁機構の動きを補助するアシスト機構と、前記アシスト機構の作動を抑制する抑制部材と、を備える。
【０００８】
この態様によると、抑制部材によりアシスト機構の作動を抑制することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができる。そのため、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【０００９】
前記抑制部材は、前記変圧室へのエアが吸入される吸入口を塞ぐ。これにより、変圧室へのエアの吸入を抑えることができるため、変圧室と定圧室との差圧が大きくならず、パワーピストンの動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。また、抑制部材はエアが吸入される吸入口を外部から塞ぐように構成することで、変圧室への経路の途中に抑制部材を設ける場合と比較して簡易な構成でアシスト機構の作動の抑制が可能となる。
【００１０】
前記抑制部材は、操作者による制動操作を前記入力ロッドに伝達する伝達部材の動きを規制してもよい。これにより、抑制部材が伝達部材の動きを規制することで伝達部材に連なる入力ロッドの動きも規制されるので、アシスト機構を作動するための入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００１１】
前記定圧室の圧力を検出する圧力検出装置と、検出した前記定圧室の圧力に基づいて前記抑制部材が前記伝達部材の動きを規制する位置を制御する制御装置と、を備えてもよい。パワーピストンは、定圧室と変圧室との差圧によって移動する。そのため、例えば変圧室を大気圧とした場合であっても定圧室の圧力によっては差圧が異なり、パワーピストンの移動速度や移動量も異なるため、アシスト機構の作動する条件が変化する。そこで、抑制部材が伝達部材の動きを規制する位置を、検出した定圧室の圧力に基づいて制御装置により制御することで、伝達部材と連なる入力ロッドの動く量を制御できる。そのため、入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動するアシスト機構の作動を抑制しつつ適度な制動力の発生を確保することができる。
【００１２】
車両の状態を検出する車両状態検出装置と、前記車両状態検出装置が検出した車両の状態に基づいて前記抑制部材の動きを制御する制御装置と、を備えてもよい。例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合には、アシスト機構の作動は必要ない。そこで、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【００１３】
前記アシスト機構は、前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生により係止が解除される係止部材を有してもよい。係止が解除された前記係止部材は、前記変圧室への経路が開くように前記弁機構を構成する部材を直接または間接に付勢する。このような構成によれば、アシスト機構による作動により係止部材の係止や他の部材との摺動が繰り返され係止部材が摩耗することで、係止部材の係止が解除されやすくなるが、前記抑制部材によりアシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する係止部材の摩耗を抑えることができる。そのため、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキブースタにおけるアシスト機構の作動の適正化を図り、ブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。図２は、図１のコントロールバルブ部を拡大した断面図である。図３は、実施形態に係るアシスト機構の概略を示す断面図である。
【００１７】
ブレーキブースタ制御装置１００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置１００は、ブレーキブースタ１０と、ブレーキブースタ１０のエア吸入口１２を塞ぐことができる遮蔽部材１４と、遮蔽部材１４の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力を遮蔽部材１４に伝達する連結部材１８と、駆動装置１６の駆動を制御することで遮蔽部材１４の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００１８】
コントロールバルブ部２６は、図２に示すように、変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開閉するエアバルブ２８と、エアバルブ２８が当接する弁座３０と、ドライバ等の操作者によるブレーキペダル３２（図１参照）の制動操作が伝達されエアバルブ２８を作動させる入力ロッド３４と、定圧室２２と変圧室２４との差圧によって移動しブレーキ（制動装置）の油圧（流体圧）を高めるパワーピストン３６と、コントロールバルブ３８と、を有する。
【００１９】
本実施形態では、エアバルブ２８と弁座３０により弁機構が構成されている。つまり、入力ロッド３４が弁機構を作動させるということもでき、弁機構を作動させることで変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開くことができる。
【００２０】
パワーピストン３６は、入力ロッド３４に対して相対的に移動可能に設けられており、かつ、ブレーキペダル３２の踏み込みにより図２の左方向に移動する。
【００２１】
コントロールバルブ部２６は、入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位の発生で作動し、外部から変圧室２４への経路が更に開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構として、フック４０と、スライドバルブ４２と、スプリング４４と、を有する（図３参照）。
【００２２】
（ブレーキブースタの動作）
次に、図２〜図６を参照してブレーキブースタの動作を説明する。図４は、ブレーキブースタが作動している状態を示す断面図である。図５は、ブレーキアシスト機構が作動し始める状態を示す断面図である。図６は、ブレーキアシスト機構が作動し、スライドバルブがコントロールバルブを押している状態を示す断面図である。
【００２３】
図２に示すように、ブレーキ操作が行われていない状態では、コントロールバルブ３８は開いており、定圧室２２と変圧室２４とは連通した状態で負圧を維持している。この状態で、操作者がブレーキペダル３２を踏むと、図４に示すように、ブレーキペダル３２に連結された入力ロッド３４が矢印方向（図中左方向）に向かって移動する。その際、エアバルブ２８も左方向に移動するが、スプリング４６の付勢力により弁座３０もエアバルブ２８に付勢された状態で左方向に移動する。また、コントロールバルブ３８の端部３８ａは、弁座３０の台座３０ａと係合しており、スプリング４６の付勢力によりコントロールバルブ３８が左方向に移動することで定圧室２２と変圧室２４との連通路（不図示）を閉じ、定圧室２２と変圧室２４とを遮断する。
【００２４】
更にブレーキペダル３２が踏み込まれると、コントロールバルブ３８の動きが規制されることで弁座３０からエアバルブ２８が離れ、変圧室２４にエア吸入口１２からエアが導入され、ブレーキブースタ１０が作動する。
【００２５】
この際、入力ロッド３４とパワーピストン３６との相対変位が所定の値以上となると、変圧室２４への経路が更に開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構が作動する。以下、アシスト機構の作動について説明する。
【００２６】
図３、図５に示すように、エアバルブ２８は肩部２８ａを有している。エアバルブ２８が図中左方向に更に移動すると、パワーピストン３６側に設けられたフック４０の当接面４０ａと肩部２８ａが当接する。フック４０の当接面４０ａは、肩部２８ａの移動方向に対して斜めに形成されており、肩部２８ａの左方向の動きに対してブレーキブースタ１０の外周部に向かって開く（図中下方向）。これにより、それまでフック４０に係止されていた係止部材としてのスライドバルブ４２のロック（係止）が解除される。
【００２７】
次に、図６に示すように、ロックが解除されたスライドバルブ４２は、スプリング４４により、変圧室２４への経路が開くように弁機構を構成する弁座３０の台座３０ａをコントロールバルブ３８を介して間接的に矢印方向（図中右方向）に付勢する。そのため、ブレーキブースタ１０の通常作動時よりも大きくエアバルブ２８を開くことができる。これにより、変圧室２４に更に多くのエアが導入されることになり、小さな入力であっても大きな出力を得ることができると共に強く踏めないような場合でも急制動が可能となる。なお、スライドバルブ４２はその形状を工夫することで弁座３０を直接付勢する構成としてもよい。
【００２８】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置１００は、図１に示すように、エア吸入口１２を塞ぐ遮蔽部材１４を備えている。本実施形態では、遮蔽部材１４がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００２９】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動を必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。不必要なアシスト機構の作動は、アシスト機構を構成する部材が摺動や当接により摩耗することを促進し、ブレーキブースタ１０の寿命を短くする要因となる。そこで、そのような場合に、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を備えることで、アシスト機構を構成する部材の摺動や当接による摩耗を抑えることができる。その結果、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【００３０】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置１００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐことで、変圧室２４へのエアの吸入を抑えることができるため、変圧室２４と定圧室２２との差圧が大きくならず、パワーピストン３６の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。また、遮蔽部材１４はエアが吸入されるエア吸入口１２を外部から塞ぐように構成することで、変圧室２４への経路の途中に遮蔽部材を設ける場合と比較して簡易な構成でアシスト機構の作動の抑制が可能となる。
【００３１】
遮蔽部材１４は、その一端１４ａが車両本体４８に対してばね５０により取り付けられている。また、一端１４ａは連結部材１８の一端１８ａとばね５２により連結されている。連結部材１８は、支点５４を中心に回動することができるように設けられている。連結部材１８の他端１８ｂは、駆動装置１６に設けられた軸部材１６ａの端部と回動可能に連結されている。
【００３２】
次に、駆動装置１６の駆動により遮蔽部材１４がエア吸入口１２を塞ぐ動作を説明する。駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、軸部材１６ａが図中の矢印Ｆ１方向に移動する。その結果、軸部材１６ａの端部と連結されている連結部材１８の他端１８ｂも矢印Ｆ１方向に移動し、連結部材１８は支点５４を中心に回動するため、連結部材１８の一端１８ａは、矢印Ｆ２方向に移動する。その際、連結部材１８の一端１８ａは、ばね５２を介して遮蔽部材１４の一端１４ａを矢印Ｆ２方向へ引っ張りエア吸入口１２を遮蔽部材１４により塞ぐ。
【００３３】
この構成によれば、ブレーキペダル３２の操作によりブレーキブースタ１０の後端は図中左方向に前進するが、ばね５２の働きにより遮蔽部材１４はエア吸入口１２を塞いだ状態を維持することができる。なお、遮蔽部材１４は、弾性を有する材料であることが好ましい。これにより、エア吸入口１２をしっかりと塞ぐことができ、エアの流入を防ぐことでアシスト機構の動作を抑制することができる。
【００３４】
一方、遮蔽部材１４がエア吸入口１２を塞ぐ状態を解除する場合は、駆動装置１６の駆動が解除され、軸部材１６ａにかかっていた矢印Ｆ１方向の力が解除されるため、それまで伸びていたばね５２が縮み連結部材１８の一端１８ａが矢印Ｆ２と反対方向に移動する。そして、それまでばね５２によりエア吸入口１２を塞ぐように遮蔽部材１４に付勢されていた力が解除され、遮蔽部材１４は、車両本体４８に取り付けられているばね５０によりエア吸入口１２から離間する方向へ移動し、エア吸入口１２からは通常通りエアの吸入が可能となる。
【００３５】
前述のように、遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいて遮蔽部材１４の動きを制御している。
【００３６】
図７は、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の制御ブロック図である。本実施形態に係る車両状態検出装置としては、ブレーキ操作がなされているか否かを判定するペダルＳＷ５６、車輪の速度を検出する車輪速センサ５８、ブレーキブースタ１０の定圧室や変圧室の圧力を検出する圧力検出装置６０を用いることができる。
【００３７】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としての遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐ必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００３８】
その結果、ブレーキブースタ１０の後端にあるエア吸入口１２に押しつけられた遮蔽部材１４により、ブレーキブースタ１０の通常作動時に流入するエアが流入しなくなり、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなる。そのため、エアの流入しないブレーキブースタ１０は、ある一定の出力を発生させるために必要な入力（踏力）が増加することになるので、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００３９】
一方、ブレーキペダル３２を戻したことがペダルＳＷ５６により検出されると、ＥＣＵ２０は、駆動装置１６を制御することで遮蔽部材１４がエア吸入口１２から離間した初期位置となるようにし、ブレーキブースタ１０をエアが流入することが可能な状態とする。初期位置は、ペダルストッパ６２のストロークに支障をきたさない位置に定めるとよい。
【００４０】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。なお、以下の説明では第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、重複する内容の説明は適宜省略する。
【００４２】
ブレーキブースタ制御装置２００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置２００は、ブレーキブースタ１０と、操作者による制動操作を入力ロッド３４に伝達する伝達部材としてのブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２と、ペダルストッパ６２の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力をペダルストッパ６２に伝達する連結部材６４と、駆動装置１６の駆動を制御することでペダルストッパ６２の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００４３】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置２００は、図８に示すように、ブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２を備えている。本実施形態では、ペダルストッパ６２がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００４４】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動等の必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。
【００４５】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置２００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制することで、入力ロッド３４の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００４６】
ペダルストッパ６２は、その一端６２ａが車両本体４８に対してばね６６により取り付けられている。また、他端６２ｂは連結部材６４の一端６４ａと連結されている。連結部材６４の他端は駆動装置１６に取り付けられており、駆動装置１６の駆動により図中の矢印Ｆ３方向に移動可能に構成されている。
【００４７】
次に、駆動装置１６の駆動によりペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する動作を説明する。駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、連結部材６４をばね６６の付勢力に抗して図中の矢印Ｆ３方向に移動する。その結果、ブレーキペダル３２の前方にペダルストッパ６２が横から押し出される。このような状態で操作者がブレーキ操作を行おうとすると、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するため、それ以上ブレーキペダル３２を踏み込むことができない。つまり、所定量のストローク以上のブレーキペダル３２の踏み込みが規制される。
【００４８】
一方、ペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制している状態を解除する場合は、駆動装置１６の駆動が解除され、連結部材６４がペダルストッパ６２を矢印Ｆ３方向へ引っ張る力がなくなる。そのため、ペダルストッパ６２は、車両本体４８に取り付けられているばね６６によりブレーキペダル３２の動きを規制する位置から初期位置へ移動し、ブレーキペダル３２による通常通りの制動が可能となる。
【００４９】
前述のように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制するのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。そこで、本実施形態では、第１の実施形態と同様にＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいてペダルストッパ６２の動きを制御している。
【００５０】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としてのペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制する必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００５１】
その結果、ブレーキペダル３２の前方に横から移動したペダルストッパ６２により、ブレーキペダル３２に連なる入力ロッド３４のストロークが規制され、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなると共に、ある一定の入力（踏力）以上加えることが抑えられる。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００５２】
一方、ブレーキペダル３２を戻したことがペダルＳＷ５６により検出されると、ＥＣＵ２０は、駆動装置１６を制御することでペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置から離間した初期位置となるようにし、ブレーキブースタ１０の通常動作が可能な状態とする。
【００５３】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。なお、以下の説明では第１の実施形態、第２の実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、重複する内容の説明は適宜省略する。
【００５５】
ブレーキブースタ制御装置３００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置３００は、ブレーキブースタ１０と、操作者による制動操作を入力ロッド３４に伝達する伝達部材としてのブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２と、ペダルストッパ６２の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力をペダルストッパ６２に伝達する連結部材６８と、駆動装置１６の駆動を制御することでペダルストッパ６２の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００５６】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置３００は、図９に示すように、ブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２を備えている。本実施形態では、ペダルストッパ６２がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００５７】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動等の必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。
【００５８】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置３００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制することで、入力ロッド３４の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００５９】
ペダルストッパ６２は、その他端６２ｂは連結部材６８の一端６８ａと連結されている。連結部材６８の他端は駆動装置１６に取り付けられており、駆動装置１６の駆動により図中の矢印Ｆ４方向に移動可能に構成されている。
【００６０】
駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、連結部材６８を図中の矢印Ｆ４方向に移動する。その結果、ブレーキペダル３２の前方でペダルストッパ６２が矢印Ｆ５方向にスライドする。このような状態で操作者がブレーキ操作を行おうとすると、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するため、それ以上ブレーキペダル３２を踏み込むことができない。つまり、所定量のストローク以上のブレーキペダル３２の踏み込みが規制される。なお、本実施形態に係るペダルストッパ６２は、スライド可能に設けられているため、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するまでに踏み込むことができるストローク量を変化させることができる。
【００６１】
前述のように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制するのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。また、ブレーキブースタ１０が作動する条件は、定圧室２２や変圧室２４における負圧値により異なる。つまり、パワーピストン３６は、定圧室２２と変圧室２４との差圧によって移動するため、例えば変圧室２４を大気圧とした場合であっても定圧室２２の圧力によっては差圧が異なり、パワーピストン３６の移動速度や移動量も異なるため、アシスト機構の作動する条件が変化する。
【００６２】
そこで、本実施形態では、第１の実施形態と同様にＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいてペダルストッパ６２の動きを制御すると共に、図７に示す圧力検出装置６０により検出した定圧室の圧力に基づいてペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置を制御する。
【００６３】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としてのペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制する必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００６４】
その結果、ブレーキペダル３２の前方をスライドするペダルストッパ６２により、ブレーキペダル３２に連なる入力ロッド３４のストロークが規制され、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなる。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００６５】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。また、ペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置を、検出した定圧室２２の圧力に基づいて制御装置により制御することで、ブレーキペダル３２と連なる入力ロッド３４の動く量を制御できる。そのため、入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位の発生で作動するアシスト機構の作動を抑制しつつ適度な制動力の発生を確保することができる。
【００６６】
以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。
【００６７】
上述の抑制部材が作動するような条件であっても、例えば坂道ではある程度以上のストロークによる制動が必要な場合がある。そこで、傾斜センサ等により車両が坂道にあると判定された状態で車両が動きだした場合、抑制部材によるアシスト機構の作動停止状態を解除するとよい。
【００６８】
また、上述のエア吸入口１２を塞ぐ遮蔽部材１４は、必ずしもブレーキブースタ１０の後端を塞ぐものだけでなく、ブーツ円筒部の外周に設けられたエア吸入口を塞ぐものでもよい。その場合、遮蔽部材を、例えば、ブーツの蛇腹部のエア吸入口の形状に合わせた形状としてもよい。また、遮蔽部材によりエア吸入口を部分的に塞いでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１のコントロールバルブ部を拡大した断面図である。
【図３】実施形態に係るアシスト機構の概略を示す断面図である。
【図４】ブレーキブースタが作動している状態を示す断面図である。
【図５】ブレーキアシスト機構が作動し始める状態を示す断面図である。
【図６】ブレーキアシスト機構が作動し、スライドバルブがコントロールバルブを押している状態を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の制御ブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【図９】第３の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ブレーキブースタ、 １２ エア吸入口、 １４ 遮蔽部材、 １６ 駆動装置、 １８ 連結部材、 ２０ ＥＣＵ、 ２２ 定圧室、 ２４ 変圧室、 ２６ コントロールバルブ部、 ２８ エアバルブ、 ３０ 弁座、 ３２ ブレーキペダル、 ３４ 入力ロッド、 ３６ パワーピストン、 ３８ コントロールバルブ、 ４０ フック、 ４２ スライドバルブ、 ４４ スプリング、 ４６ スプリング、 ５０ ばね、 ５２ ばね、 ５４ 支点、 ５６ ペダルＳＷ、 ５８ 車輪速センサ、 ６０ 圧力検出装置、 ６２ ペダルストッパ、 １００ ブレーキブースタ制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動を補助するブレーキブースタの動作を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキには、一般に運転者のブレーキ操作力を増大させるブレーキアシスト機能を有するブレーキブースタが搭載されている。このようなブレーキブースタは、内燃機関の吸気通路内で発生する負圧をブレーキブースタなどに設けた蓄圧機構に蓄え、ブレーキ操作時にはこの蓄圧機構の負圧をブースト圧として利用することでブレーキアシストを行っている。
【０００３】
特許文献１には、車両停止後はホイールシリンダの液圧を車両が停止状態を保つのに必要な液圧とすることにより、ブレーキ構成部材にかかる負荷を低減するブレーキ装置が開示されている。また、特許文献２には、制御バルブの急激な作動に際しブレーキブースタによって発生されたブースタ力の急激な上昇を確実にする手段を備えた空圧式ブレーキブースタが開示されている。
【特許文献１】特開平６−３０５４１０号公報
【特許文献２】特表２００１−５１９２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブレーキブースタには、ブレーキアシスト機構を有するものがある。ブレーキアシスト機構は、例えば、ドライバによる緊急制動時において、ブレーキの操作速度は速いものの強く踏めず小さな制動力しか出せないような場合であっても、制動力を確保することができるものである。このようなブレーキアシスト機構においては、入力ロッドの動きによりロック部がはずれることで作動が行われる。
【０００５】
しかしながら、ブレーキアシスト機構はブレーキペダルの操作速度に反応して作動するが、緊急制動時以外であっても、ドライバが停車時に強くブレーキペダルを踏んだ場合やブレーキ操作を何度か繰り返した場合等、ある値以上の入力が加わった場合にも作動してしまうことがある。このように緊急制動時以外にブレーキアシスト機構が作動する回数が多くなると、ブレーキアシスト機構の作動を規制しているロック部が摺動により摩耗し、ブレーキアシスト機構が緊急制動時以外の通常の制動時においても作動しやすくなってしまう。そのため、ドライバに対して制動時に違和感を与えたり、ブレーキアシスト機構が作動する際の異音が発生したりする。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキブースタにおけるアシスト機構の作動の適正化を図り、ブレーキブースタの寿命を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキブースタ制御装置は、変圧室と定圧室との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、前記変圧室へのエアの吸入が可能となるように該変圧室への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、前記経路が開くように前記弁機構の動きを補助するアシスト機構と、前記アシスト機構の作動を抑制する抑制部材と、を備える。
【０００８】
この態様によると、抑制部材によりアシスト機構の作動を抑制することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができる。そのため、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【０００９】
前記抑制部材は、前記変圧室へのエアが吸入される吸入口を塞ぐ。これにより、変圧室へのエアの吸入を抑えることができるため、変圧室と定圧室との差圧が大きくならず、パワーピストンの動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。また、抑制部材はエアが吸入される吸入口を外部から塞ぐように構成することで、変圧室への経路の途中に抑制部材を設ける場合と比較して簡易な構成でアシスト機構の作動の抑制が可能となる。
【００１０】
前記抑制部材は、操作者による制動操作を前記入力ロッドに伝達する伝達部材の動きを規制してもよい。これにより、抑制部材が伝達部材の動きを規制することで伝達部材に連なる入力ロッドの動きも規制されるので、アシスト機構を作動するための入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００１１】
前記定圧室の圧力を検出する圧力検出装置と、検出した前記定圧室の圧力に基づいて前記抑制部材が前記伝達部材の動きを規制する位置を制御する制御装置と、を備えてもよい。パワーピストンは、定圧室と変圧室との差圧によって移動する。そのため、例えば変圧室を大気圧とした場合であっても定圧室の圧力によっては差圧が異なり、パワーピストンの移動速度や移動量も異なるため、アシスト機構の作動する条件が変化する。そこで、抑制部材が伝達部材の動きを規制する位置を、検出した定圧室の圧力に基づいて制御装置により制御することで、伝達部材と連なる入力ロッドの動く量を制御できる。そのため、入力ロッドとパワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動するアシスト機構の作動を抑制しつつ適度な制動力の発生を確保することができる。
【００１２】
車両の状態を検出する車両状態検出装置と、前記車両状態検出装置が検出した車両の状態に基づいて前記抑制部材の動きを制御する制御装置と、を備えてもよい。例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合には、アシスト機構の作動は必要ない。そこで、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【００１３】
前記アシスト機構は、前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生により係止が解除される係止部材を有してもよい。係止が解除された前記係止部材は、前記変圧室への経路が開くように前記弁機構を構成する部材を直接または間接に付勢する。このような構成によれば、アシスト機構による作動により係止部材の係止や他の部材との摺動が繰り返され係止部材が摩耗することで、係止部材の係止が解除されやすくなるが、前記抑制部材によりアシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する係止部材の摩耗を抑えることができる。そのため、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキブースタにおけるアシスト機構の作動の適正化を図り、ブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。図２は、図１のコントロールバルブ部を拡大した断面図である。図３は、実施形態に係るアシスト機構の概略を示す断面図である。
【００１７】
ブレーキブースタ制御装置１００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置１００は、ブレーキブースタ１０と、ブレーキブースタ１０のエア吸入口１２を塞ぐことができる遮蔽部材１４と、遮蔽部材１４の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力を遮蔽部材１４に伝達する連結部材１８と、駆動装置１６の駆動を制御することで遮蔽部材１４の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００１８】
コントロールバルブ部２６は、図２に示すように、変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開閉するエアバルブ２８と、エアバルブ２８が当接する弁座３０と、ドライバ等の操作者によるブレーキペダル３２（図１参照）の制動操作が伝達されエアバルブ２８を作動させる入力ロッド３４と、定圧室２２と変圧室２４との差圧によって移動しブレーキ（制動装置）の油圧（流体圧）を高めるパワーピストン３６と、コントロールバルブ３８と、を有する。
【００１９】
本実施形態では、エアバルブ２８と弁座３０により弁機構が構成されている。つまり、入力ロッド３４が弁機構を作動させるということもでき、弁機構を作動させることで変圧室２４へのエアの吸入が可能となるように変圧室２４への経路を開くことができる。
【００２０】
パワーピストン３６は、入力ロッド３４に対して相対的に移動可能に設けられており、かつ、ブレーキペダル３２の踏み込みにより図２の左方向に移動する。
【００２１】
コントロールバルブ部２６は、入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位の発生で作動し、外部から変圧室２４への経路が更に開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構として、フック４０と、スライドバルブ４２と、スプリング４４と、を有する（図３参照）。
【００２２】
（ブレーキブースタの動作）
次に、図２〜図６を参照してブレーキブースタの動作を説明する。図４は、ブレーキブースタが作動している状態を示す断面図である。図５は、ブレーキアシスト機構が作動し始める状態を示す断面図である。図６は、ブレーキアシスト機構が作動し、スライドバルブがコントロールバルブを押している状態を示す断面図である。
【００２３】
図２に示すように、ブレーキ操作が行われていない状態では、コントロールバルブ３８は開いており、定圧室２２と変圧室２４とは連通した状態で負圧を維持している。この状態で、操作者がブレーキペダル３２を踏むと、図４に示すように、ブレーキペダル３２に連結された入力ロッド３４が矢印方向（図中左方向）に向かって移動する。その際、エアバルブ２８も左方向に移動するが、スプリング４６の付勢力により弁座３０もエアバルブ２８に付勢された状態で左方向に移動する。また、コントロールバルブ３８の端部３８ａは、弁座３０の台座３０ａと係合しており、スプリング４６の付勢力によりコントロールバルブ３８が左方向に移動することで定圧室２２と変圧室２４との連通路（不図示）を閉じ、定圧室２２と変圧室２４とを遮断する。
【００２４】
更にブレーキペダル３２が踏み込まれると、コントロールバルブ３８の動きが規制されることで弁座３０からエアバルブ２８が離れ、変圧室２４にエア吸入口１２からエアが導入され、ブレーキブースタ１０が作動する。
【００２５】
この際、入力ロッド３４とパワーピストン３６との相対変位が所定の値以上となると、変圧室２４への経路が更に開くように弁機構の動きを補助するアシスト機構が作動する。以下、アシスト機構の作動について説明する。
【００２６】
図３、図５に示すように、エアバルブ２８は肩部２８ａを有している。エアバルブ２８が図中左方向に更に移動すると、パワーピストン３６側に設けられたフック４０の当接面４０ａと肩部２８ａが当接する。フック４０の当接面４０ａは、肩部２８ａの移動方向に対して斜めに形成されており、肩部２８ａの左方向の動きに対してブレーキブースタ１０の外周部に向かって開く（図中下方向）。これにより、それまでフック４０に係止されていた係止部材としてのスライドバルブ４２のロック（係止）が解除される。
【００２７】
次に、図６に示すように、ロックが解除されたスライドバルブ４２は、スプリング４４により、変圧室２４への経路が開くように弁機構を構成する弁座３０の台座３０ａをコントロールバルブ３８を介して間接的に矢印方向（図中右方向）に付勢する。そのため、ブレーキブースタ１０の通常作動時よりも大きくエアバルブ２８を開くことができる。これにより、変圧室２４に更に多くのエアが導入されることになり、小さな入力であっても大きな出力を得ることができると共に強く踏めないような場合でも急制動が可能となる。なお、スライドバルブ４２はその形状を工夫することで弁座３０を直接付勢する構成としてもよい。
【００２８】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置１００は、図１に示すように、エア吸入口１２を塞ぐ遮蔽部材１４を備えている。本実施形態では、遮蔽部材１４がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００２９】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動を必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。不必要なアシスト機構の作動は、アシスト機構を構成する部材が摺動や当接により摩耗することを促進し、ブレーキブースタ１０の寿命を短くする要因となる。そこで、そのような場合に、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を備えることで、アシスト機構を構成する部材の摺動や当接による摩耗を抑えることができる。その結果、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。
【００３０】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置１００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐことで、変圧室２４へのエアの吸入を抑えることができるため、変圧室２４と定圧室２２との差圧が大きくならず、パワーピストン３６の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。また、遮蔽部材１４はエアが吸入されるエア吸入口１２を外部から塞ぐように構成することで、変圧室２４への経路の途中に遮蔽部材を設ける場合と比較して簡易な構成でアシスト機構の作動の抑制が可能となる。
【００３１】
遮蔽部材１４は、その一端１４ａが車両本体４８に対してばね５０により取り付けられている。また、一端１４ａは連結部材１８の一端１８ａとばね５２により連結されている。連結部材１８は、支点５４を中心に回動することができるように設けられている。連結部材１８の他端１８ｂは、駆動装置１６に設けられた軸部材１６ａの端部と回動可能に連結されている。
【００３２】
次に、駆動装置１６の駆動により遮蔽部材１４がエア吸入口１２を塞ぐ動作を説明する。駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、軸部材１６ａが図中の矢印Ｆ１方向に移動する。その結果、軸部材１６ａの端部と連結されている連結部材１８の他端１８ｂも矢印Ｆ１方向に移動し、連結部材１８は支点５４を中心に回動するため、連結部材１８の一端１８ａは、矢印Ｆ２方向に移動する。その際、連結部材１８の一端１８ａは、ばね５２を介して遮蔽部材１４の一端１４ａを矢印Ｆ２方向へ引っ張りエア吸入口１２を遮蔽部材１４により塞ぐ。
【００３３】
この構成によれば、ブレーキペダル３２の操作によりブレーキブースタ１０の後端は図中左方向に前進するが、ばね５２の働きにより遮蔽部材１４はエア吸入口１２を塞いだ状態を維持することができる。なお、遮蔽部材１４は、弾性を有する材料であることが好ましい。これにより、エア吸入口１２をしっかりと塞ぐことができ、エアの流入を防ぐことでアシスト機構の動作を抑制することができる。
【００３４】
一方、遮蔽部材１４がエア吸入口１２を塞ぐ状態を解除する場合は、駆動装置１６の駆動が解除され、軸部材１６ａにかかっていた矢印Ｆ１方向の力が解除されるため、それまで伸びていたばね５２が縮み連結部材１８の一端１８ａが矢印Ｆ２と反対方向に移動する。そして、それまでばね５２によりエア吸入口１２を塞ぐように遮蔽部材１４に付勢されていた力が解除され、遮蔽部材１４は、車両本体４８に取り付けられているばね５０によりエア吸入口１２から離間する方向へ移動し、エア吸入口１２からは通常通りエアの吸入が可能となる。
【００３５】
前述のように、遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいて遮蔽部材１４の動きを制御している。
【００３６】
図７は、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の制御ブロック図である。本実施形態に係る車両状態検出装置としては、ブレーキ操作がなされているか否かを判定するペダルＳＷ５６、車輪の速度を検出する車輪速センサ５８、ブレーキブースタ１０の定圧室や変圧室の圧力を検出する圧力検出装置６０を用いることができる。
【００３７】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としての遮蔽部材１４によりエア吸入口１２を塞ぐ必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００３８】
その結果、ブレーキブースタ１０の後端にあるエア吸入口１２に押しつけられた遮蔽部材１４により、ブレーキブースタ１０の通常作動時に流入するエアが流入しなくなり、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなる。そのため、エアの流入しないブレーキブースタ１０は、ある一定の出力を発生させるために必要な入力（踏力）が増加することになるので、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００３９】
一方、ブレーキペダル３２を戻したことがペダルＳＷ５６により検出されると、ＥＣＵ２０は、駆動装置１６を制御することで遮蔽部材１４がエア吸入口１２から離間した初期位置となるようにし、ブレーキブースタ１０をエアが流入することが可能な状態とする。初期位置は、ペダルストッパ６２のストロークに支障をきたさない位置に定めるとよい。
【００４０】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。なお、以下の説明では第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、重複する内容の説明は適宜省略する。
【００４２】
ブレーキブースタ制御装置２００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置２００は、ブレーキブースタ１０と、操作者による制動操作を入力ロッド３４に伝達する伝達部材としてのブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２と、ペダルストッパ６２の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力をペダルストッパ６２に伝達する連結部材６４と、駆動装置１６の駆動を制御することでペダルストッパ６２の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００４３】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置２００は、図８に示すように、ブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２を備えている。本実施形態では、ペダルストッパ６２がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００４４】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動等の必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。
【００４５】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置２００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制することで、入力ロッド３４の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００４６】
ペダルストッパ６２は、その一端６２ａが車両本体４８に対してばね６６により取り付けられている。また、他端６２ｂは連結部材６４の一端６４ａと連結されている。連結部材６４の他端は駆動装置１６に取り付けられており、駆動装置１６の駆動により図中の矢印Ｆ３方向に移動可能に構成されている。
【００４７】
次に、駆動装置１６の駆動によりペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する動作を説明する。駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、連結部材６４をばね６６の付勢力に抗して図中の矢印Ｆ３方向に移動する。その結果、ブレーキペダル３２の前方にペダルストッパ６２が横から押し出される。このような状態で操作者がブレーキ操作を行おうとすると、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するため、それ以上ブレーキペダル３２を踏み込むことができない。つまり、所定量のストローク以上のブレーキペダル３２の踏み込みが規制される。
【００４８】
一方、ペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制している状態を解除する場合は、駆動装置１６の駆動が解除され、連結部材６４がペダルストッパ６２を矢印Ｆ３方向へ引っ張る力がなくなる。そのため、ペダルストッパ６２は、車両本体４８に取り付けられているばね６６によりブレーキペダル３２の動きを規制する位置から初期位置へ移動し、ブレーキペダル３２による通常通りの制動が可能となる。
【００４９】
前述のように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制するのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。そこで、本実施形態では、第１の実施形態と同様にＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいてペダルストッパ６２の動きを制御している。
【００５０】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としてのペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制する必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００５１】
その結果、ブレーキペダル３２の前方に横から移動したペダルストッパ６２により、ブレーキペダル３２に連なる入力ロッド３４のストロークが規制され、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなると共に、ある一定の入力（踏力）以上加えることが抑えられる。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００５２】
一方、ブレーキペダル３２を戻したことがペダルＳＷ５６により検出されると、ＥＣＵ２０は、駆動装置１６を制御することでペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置から離間した初期位置となるようにし、ブレーキブースタ１０の通常動作が可能な状態とする。
【００５３】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。なお、以下の説明では第１の実施形態、第２の実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、重複する内容の説明は適宜省略する。
【００５５】
ブレーキブースタ制御装置３００は、エンジンの負圧を利用する真空式のブレーキブースタ１０を制御するものである。ブレーキブースタ制御装置３００は、ブレーキブースタ１０と、操作者による制動操作を入力ロッド３４に伝達する伝達部材としてのブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２と、ペダルストッパ６２の駆動を行う駆動装置１６と、駆動装置１６による駆動力をペダルストッパ６２に伝達する連結部材６８と、駆動装置１６の駆動を制御することでペダルストッパ６２の動きを制御する制御装置としてのＥＣＵ２０と、備える。ブレーキブースタ１０は、主に定圧室２２と、変圧室２４と、コントロールバルブ部２６と、を備える。
【００５６】
（抑制部材）
上述のブレーキブースタ１０に対して、本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置３００は、図９に示すように、ブレーキペダル３２の動きを規制するペダルストッパ６２を備えている。本実施形態では、ペダルストッパ６２がアシスト機構の作動を抑制する抑制部材として機能する。
【００５７】
アシスト機構を備えるブレーキブースタ１０は、急制動等の必要とする制動条件だけでなく、例えば、車両が停止もしくは低速であり、急制動が必要ないような車両状態の場合であっても、ブレーキペダル３２の踏み込みストロークが大きいとアシスト機構が作動してしまうことがある。
【００５８】
本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置３００は、急制動が不必要な場合にアシスト機構が作動しないように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制することで、入力ロッド３４の動きが抑制される。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位が発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００５９】
ペダルストッパ６２は、その他端６２ｂは連結部材６８の一端６８ａと連結されている。連結部材６８の他端は駆動装置１６に取り付けられており、駆動装置１６の駆動により図中の矢印Ｆ４方向に移動可能に構成されている。
【００６０】
駆動装置１６は、ＥＣＵ２０からの信号により駆動され、連結部材６８を図中の矢印Ｆ４方向に移動する。その結果、ブレーキペダル３２の前方でペダルストッパ６２が矢印Ｆ５方向にスライドする。このような状態で操作者がブレーキ操作を行おうとすると、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するため、それ以上ブレーキペダル３２を踏み込むことができない。つまり、所定量のストローク以上のブレーキペダル３２の踏み込みが規制される。なお、本実施形態に係るペダルストッパ６２は、スライド可能に設けられているため、ブレーキペダル３２がペダルストッパ６２に当接するまでに踏み込むことができるストローク量を変化させることができる。
【００６１】
前述のように、ペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制するのは急制動が不必要でアシスト機構が作動する必要のない車両状態であることが望ましい。また、ブレーキブースタ１０が作動する条件は、定圧室２２や変圧室２４における負圧値により異なる。つまり、パワーピストン３６は、定圧室２２と変圧室２４との差圧によって移動するため、例えば変圧室２４を大気圧とした場合であっても定圧室２２の圧力によっては差圧が異なり、パワーピストン３６の移動速度や移動量も異なるため、アシスト機構の作動する条件が変化する。
【００６２】
そこで、本実施形態では、第１の実施形態と同様にＥＣＵ２０が、車両状態検出装置により検出した車両の状態に基づいてペダルストッパ６２の動きを制御すると共に、図７に示す圧力検出装置６０により検出した定圧室の圧力に基づいてペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置を制御する。
【００６３】
車両が停止もしくは低速である場合にブレーキ操作がなされても、通常急制動は必要なくアシスト機構を作動させる必要はない。そこで、ＥＣＵ２０が、車輪速センサ５８から車両が停止または低速であるという信号を受け、ペダルＳＷ５６によりブレーキ操作が行われているという信号を受けると、抑制部材としてのペダルストッパ６２によりブレーキペダル３２の動きを規制する必要があると判定し、駆動装置１６を作動させる。
【００６４】
その結果、ブレーキペダル３２の前方をスライドするペダルストッパ６２により、ブレーキペダル３２に連なる入力ロッド３４のストロークが規制され、ブレーキブースタ１０の倍力作用が働きにくくなる。そのため、アシスト機構を作動するための入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位も発生しにくくなり、アシスト機構の作動が抑制される。
【００６５】
このように、アシスト機構の作動を抑制する抑制部材を車両の状態に基づいて制御することで、アシスト機構を構成する部材同士の摺動、例えば、フック４０とスライドバルブ４２との間の摺動による摩耗を抑えることができ、アシスト機構を含むブレーキブースタの寿命を向上することができる。また、アシスト機構の作動が抑制されるため、アシスト機構を構成する部材が他の部材に当たる音の発生を軽減し、操作者に不快感を与えにくくすることができる。また、ペダルストッパ６２がブレーキペダル３２の動きを規制する位置を、検出した定圧室２２の圧力に基づいて制御装置により制御することで、ブレーキペダル３２と連なる入力ロッド３４の動く量を制御できる。そのため、入力ロッド３４とパワーピストン３６との一定量の相対変位の発生で作動するアシスト機構の作動を抑制しつつ適度な制動力の発生を確保することができる。
【００６６】
以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。
【００６７】
上述の抑制部材が作動するような条件であっても、例えば坂道ではある程度以上のストロークによる制動が必要な場合がある。そこで、傾斜センサ等により車両が坂道にあると判定された状態で車両が動きだした場合、抑制部材によるアシスト機構の作動停止状態を解除するとよい。
【００６８】
また、上述のエア吸入口１２を塞ぐ遮蔽部材１４は、必ずしもブレーキブースタ１０の後端を塞ぐものだけでなく、ブーツ円筒部の外周に設けられたエア吸入口を塞ぐものでもよい。その場合、遮蔽部材を、例えば、ブーツの蛇腹部のエア吸入口の形状に合わせた形状としてもよい。また、遮蔽部材によりエア吸入口を部分的に塞いでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１のコントロールバルブ部を拡大した断面図である。
【図３】実施形態に係るアシスト機構の概略を示す断面図である。
【図４】ブレーキブースタが作動している状態を示す断面図である。
【図５】ブレーキアシスト機構が作動し始める状態を示す断面図である。
【図６】ブレーキアシスト機構が作動し、スライドバルブがコントロールバルブを押している状態を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の制御ブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【図９】第３の実施形態に係るブレーキブースタ制御装置の概略を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ブレーキブースタ、 １２ エア吸入口、 １４ 遮蔽部材、 １６ 駆動装置、 １８ 連結部材、 ２０ ＥＣＵ、 ２２ 定圧室、 ２４ 変圧室、 ２６ コントロールバルブ部、 ２８ エアバルブ、 ３０ 弁座、 ３２ ブレーキペダル、 ３４ 入力ロッド、 ３６ パワーピストン、 ３８ コントロールバルブ、 ４０ フック、 ４２ スライドバルブ、 ４４ スプリング、 ４６ スプリング、 ５０ ばね、 ５２ ばね、 ５４ 支点、 ５６ ペダルＳＷ、 ５８ 車輪速センサ、 ６０ 圧力検出装置、 ６２ ペダルストッパ、 １００ ブレーキブースタ制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧室と定圧室との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、
前記変圧室へのエアの吸入が可能となるように該変圧室への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、
前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、前記経路が開くように前記弁機構の動きを補助するアシスト機構と、
前記アシスト機構の作動を抑制する抑制部材と、
を備えることを特徴とするブレーキブースタ制御装置。
【請求項２】
前記抑制部材は、前記変圧室へのエアが吸入される吸入口を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項３】
前記抑制部材は、操作者による制動操作を前記入力ロッドに伝達する伝達部材の動きを規制することを特徴とする請求項１に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項４】
前記定圧室の圧力を検出する圧力検出装置と、
検出した前記定圧室の圧力に基づいて前記抑制部材が前記伝達部材の動きを規制する位置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項５】
車両の状態を検出する車両状態検出装置と、
前記車両状態検出装置が検出した車両の状態に基づいて前記抑制部材の動きを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項６】
前記アシスト機構は、
前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生により係止が解除される係止部材を有し、
係止が解除された前記係止部材は、前記変圧室への経路が開くように前記弁機構を構成する部材を直接または間接に付勢する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項１】
変圧室と定圧室との差圧によって移動し制動装置の流体圧を高めるパワーピストンと、
前記変圧室へのエアの吸入が可能となるように該変圧室への経路を開く弁機構を作動させる入力ロッドと、
前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生で作動し、前記経路が開くように前記弁機構の動きを補助するアシスト機構と、
前記アシスト機構の作動を抑制する抑制部材と、
を備えることを特徴とするブレーキブースタ制御装置。
【請求項２】
前記抑制部材は、前記変圧室へのエアが吸入される吸入口を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項３】
前記抑制部材は、操作者による制動操作を前記入力ロッドに伝達する伝達部材の動きを規制することを特徴とする請求項１に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項４】
前記定圧室の圧力を検出する圧力検出装置と、
検出した前記定圧室の圧力に基づいて前記抑制部材が前記伝達部材の動きを規制する位置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項５】
車両の状態を検出する車両状態検出装置と、
前記車両状態検出装置が検出した車両の状態に基づいて前記抑制部材の動きを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のブレーキブースタ制御装置。
【請求項６】
前記アシスト機構は、
前記入力ロッドと前記パワーピストンとの一定量の相対変位の発生により係止が解除される係止部材を有し、
係止が解除された前記係止部材は、前記変圧室への経路が開くように前記弁機構を構成する部材を直接または間接に付勢する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のブレーキブースタ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２１０５７０（Ｐ２００７−２１０５７０Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５７６５（Ｐ２００６−３５７６５）
【出願日】平成１８年２月１３日（２００６．２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１３日（２００６．２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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