車両用バキュームポンプシステム
【課題】エンジンの駆動損失を抑制したブレーキペダル操作のアシストを実現すると共に、車両客室における乗り心地の悪化を抑制する。
【解決手段】バキュームポンプシステム１０において、ロアアーム１４は、車輪を支持する。上部車体２４は、車両客室を支持し、サスペンション２０を介してロアアーム１４によって支持される。第１バキュームポンプ１５は、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成する。減衰力可変アブソーバ２２は、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する減衰力を変化させる。ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５が作動するときにロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう減衰力可変アブソーバ２２を制御し、上部車体２４の振動を抑制する。
【解決手段】バキュームポンプシステム１０において、ロアアーム１４は、車輪を支持する。上部車体２４は、車両客室を支持し、サスペンション２０を介してロアアーム１４によって支持される。第１バキュームポンプ１５は、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成する。減衰力可変アブソーバ２２は、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する減衰力を変化させる。ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５が作動するときにロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう減衰力可変アブソーバ２２を制御し、上部車体２４の振動を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用バキュームポンプシステムに関し、例えば、ブレーキブースタの負圧発生に用いられる車両用バキュームポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキペダルの踏力をアシストする装置として、ブレーキブースタが知られている。ブレーキブースタは内部に負圧室を有し、負圧室の負圧と大気圧との差を利用してブレーキペダルの踏力をアシストする。このブレーキブースタの負圧源としてバキュームポンプが広く用いられている。このようなバキュームポンプを備える方式として、たとえば特許文献１では、クランク軸によって駆動される機械駆動式真空ポンプと、バッテリで駆動される電動式真空ポンプとを備え、負圧が設定圧よりも定圧になった場合に電動式真空ポンプを駆動する自動車用油圧式制動装置が提案されている。また、たとえば特許文献２では、エンジン自動停止装置付きエンジンの吸気系の負圧ポートに接続された負圧作動型ブレーキブースタの負圧供給装置であって、エンジン自動停止中のブレーキの操作回数を検出し該回数が設定値を超えた時に電動式真空ポンプを所定時間にわたって駆動するブレーキブースタの負圧供給装置が提案されている。
【０００３】
クランク軸によって駆動される機械駆動式真空ポンプは、駆動されることによってエンジンの駆動損失が発生する。電動バキュームポンプはエンジンの駆動力を利用して発電された電力を使用するため、やはりエンジンの駆動損失が発生する。このようなエンジンの駆動損失を抑制するため、たとえば特許文献３では、走行時の車両の振動によりピストンと筐体との間に形成された空間の容積を変化させることによって、ブレーキブースタの負圧を生成する車両用バキュームポンプが提案されている。
【特許文献１】実開昭６３−２０２５６１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６４２５２号公報
【特許文献３】特開２０００−２５７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献３に記載される技術は、車両の振動によって負圧を生成するため、シリンダやピストンによる反力が車両客室に伝達するおそれがある。シリンダやピストンによる反力は生成する負圧に応じて変化するため、このような反力を考慮したサスペンションを予め採用するなどは困難である。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの駆動損失を抑制したブレーキペダル操作のアシストを実現すると共に、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用バキュームポンプシステムは、車輪を支持する第１支持部と、車両客室を支持しサスペンションを介して前記第１支持部によって支持される第２支持部との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成するバキュームポンプと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて前記第２支持部の振動を抑制する振動制御部と、を備える。
【０００７】
この態様によれば、バキュームポンプが作動することによって前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力が変動した場合においても、前記第２支持部の振動を抑制することが可能となる。このため、車両客室に伝達される振動を抑制することができ、バキュームポンプを設けることによる車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【０００８】
前記振動制御部は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する減衰力を変化させる減衰力可変ユニットと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう前記減衰力可変ユニットを制御するアブソーバ制御部と、を有してもよい。この態様によれば、減衰力可変ユニットを設けるという簡易な構成を採用することによって、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【０００９】
本態様に係る車両用バキュームポンプシステムは、ブレーキブースタの負圧を検出する負圧センサをさらに備えてもよい。前記振動制御部は、検出されたブレーキブースタの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制してもよい。バキュームポンプが作動するときに第１支持部および第２支持部に相互に作用する力は、ブレーキブースタの負圧によって変動する。この態様によれば、バキュームポンプによって生成される負圧を検出するという簡易な構成によって車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【００１０】
本態様に係る車両用バキュームポンプシステムは、前記バキュームポンプの負圧を検出する負圧センサをさらに備えてもよい。前記振動制御部は、検出された前記バキュームポンプの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制してもよい。バキュームポンプが作動するときに第１支持部および第２支持部に相互に作用する力は、ブレーキブースタの負圧によって変動する。この態様によれば、バキュームポンプによって生成される負圧を検出するという簡易な構成によって車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用バキュームポンプシステムによれば、エンジンの駆動損失を抑制したブレーキペダル操作のアシストを実現すると共に、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るバキュームポンプシステム１０の全体構成図である。バキュームポンプシステム１０は、ブレーキペダル４２、ブレーキブースタ４０、負圧センサ４４、ポンプモータ３６、第２バキュームポンプ３８、バキュームタンク３０、第１バキュームポンプ１５、減衰力可変アブソーバ２２、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１００を有する。
【００１４】
ブレーキペダル４２は、オペレーティングロッドを介してブレーキブースタ４０に連結されている。ブレーキブースタ４０は、オペレーティングロッドに連結された側の反対側においてマスタシリンダ（図示せず）に連結されている。ブレーキブースタ４０はブースタシリンダ（図示せず）およびブースタピストン（図示せず）を有している。ブースタシリンダの内部には、直径に対して軸方向の長さが短い円柱形状のシリンダ室が形成されている。ブレーキピストンは、このシリンダ室の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。ブースタピストンは、ブレーキシリンダのシリンダ室に軸方向に摺動可能に嵌挿されている。
【００１５】
ブレーキシリンダのシリンダ室にブレーキピストンが嵌挿されることによって、シリンダ室、オペレーティングロッド側の変圧室とマスタシリンダ側の定圧室とに分離される。ブレーキペダルが操作される前の状態では、定圧室と変圧室とは連通する。定圧室には、後述する第１バキュームポンプや第２バキュームポンプから負圧が供給される。このため、定圧室の圧力と変圧室の圧力は略同一の負圧が与えられている。ブレーキペダルが運転者によって操作されると、定圧室と変圧室との連通が阻止され、変圧室に大気圧が導入される。この結果、定圧室の圧力よりも変圧室の圧力が高くなり、ブレーキピストンは定圧室に向かう方向に力が与えられる。この力によってピストンロッド（図示せず）が押され、マスターシリンダを加圧する。こうしてブレーキブースタ４０は、運転者のブレーキペダル４２の操作を補助する。
【００１６】
ブレーキブースタ４０の定圧室には、第３チェックバルブ３２を介してバキュームタンク３０が接続されている。第３チェックバルブ３２は、バキュームタンク３０の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、バキュームタンク３０の負圧をブレーキブースタ４０へと供給する。また、第３チェックバルブ３２は、バキュームタンク３０の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、ブレーキブースタ４０からバキュームタンク３０への負圧の流出を阻止する。
【００１７】
バキュームタンク３０は、ブレーキブースタ４０と接続されている側と反対側において、第２チェックバルブ２８を介して第１バキュームポンプ１５に接続されている。第２チェックバルブ２８は、第１バキュームポンプ１５の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、第１バキュームポンプ１５の負圧をバキュームタンク３０へと供給する。また、第２チェックバルブ２８は、第１バキュームポンプ１５の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、バキュームタンク３０から第１バキュームポンプ１５への負圧の流出を阻止する。
【００１８】
第１バキュームポンプ１５は、シリンダ１８およびピストン１６を有する。シリンダ１８は円柱状に形成された空間であるシリンダ室を有している。ピストン１６は、シリンダ室の内径と略同一の外径を有する円筒状に形成される。ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室に軸方向に摺動可能に嵌挿される。シリンダ１８のシリンダ室は大気中と第１チェックバルブ２６を介して接続されている。第１チェックバルブ２６は、シリンダ１８のシリンダ室内の圧力が所定の値以上になった場合に、シリンダ室内の空気を大気中に排出する。また、シリンダ室内の圧力が所定の値よりも小さくなった場合に、大気中からシリンダ室への空気の流入を阻止する。
【００１９】
車輪１２は第１支持部としてのロアアーム１４に回転可能に支持されている。ロアアーム１４は、サスペンション２０を介して第２支持部としての上部車体２４を支持する。上部車体２４は、車両客室（図示せず）を支持している。サスペンション２０を介して上部車体２４がロアアーム１４に支持されることによって、車両走行中に路面に凹凸があった場合に、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を適度に与えることができ、車輪１２の上下方向の振動が上部車体２４へ伝達されることが抑制される。この結果、車両走行中における路面の状況による車両客室のユーザの乗り心地の悪化が抑制される。
【００２０】
ピストン１６は、ロアアーム１４と共に上下方向に移動するようロアアーム１４に固定される。シリンダ１８は、上部車体２４と共に上下方向に移動するよう上部車体２４に固定される。このためピストン１６は、車両走行中に路面に凹凸があった場合におけるロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化によってシリンダ１８のシリンダ室内を摺動する。
【００２１】
ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な距離が短くなる方向に両者の相対的な位置が変化した場合、ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室内の空気を圧縮する方向にシリンダ室内を摺動する。シリンダ室内の空気が圧縮されるとシリンダ室内の負圧が減少する。所定の値より小さい負圧までシリンダ室内の負圧が減少すると、第２チェックバルブ２８が閉弁し、第１バキュームポンプ１５からのバキュームタンク３０への負圧の供給が阻止される。さらにピストン１６が摺動してシリンダ室内の空気が圧縮され、シリンダ室内の圧力が所定の値以上となった場合に第１チェックバルブ２６が開弁し、シリンダ室内の空気が大気中に排出される。
【００２２】
ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な距離が長くなる方向に両者の相対的な位置が変化した場合、ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室内の空気を膨張させる方向にシリンダ室内を摺動する。シリンダ室内の空気が膨張するとシリンダ室内の圧力が低下し、負圧が増加する。所定の値より小さい値までシリンダ室内の圧力が低下すると、第１チェックバルブ２６が閉弁し、シリンダ室から大気中への空気の流出が阻止される。さらにピストン１６が摺動してシリンダ室内の空気が膨張し、シリンダ室内の負圧が所定の値以上となった場合に第２チェックバルブ２８が開弁し、シリンダ室内の負圧がバキュームタンク３０に供給される。
【００２３】
このように、第１バキュームポンプ１５は、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成する。これによって、クランク軸によって駆動される機械駆動式のバキュームポンプなどに比べ、エンジンの駆動損失を抑制しながらブレーキブースタ４０に負圧を供給することが可能となる。
【００２４】
また、ブレーキブースタ４０の定圧室は、第４チェックバルブ３４を介して第２バキュームポンプ３８に接続されている。第２バキュームポンプ３８は、第２バキュームポンプ３８の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、第２バキュームポンプ３８により生成された負圧をブレーキブースタ４０へと供給する。また、第４チェックバルブ３４は、第２バキュームポンプ３８の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、ブレーキブースタ４０から第２バキュームポンプ３８への負圧の流出を阻止する。第２バキュームポンプ３８は、ポンプモータ３６によって駆動される。ポンプモータ３６は、車体内部に設けられたＥＣＵ１００に接続されている。
【００２５】
ブレーキブースタ４０の定圧室には、負圧センサ４４が設けられている。負圧センサ４４は、ブレーキブースタ４０の定圧室の負圧を検出する。以下、ブレーキブースタ４０の負圧とはブレーキブースタ４０の定圧室の負圧をいうものとして説明する。負圧センサ４４はＥＣＵ１００に接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、負圧センサ４４から入力された検出結果から、ブレーキブースタ４０の負圧が所定の値より低いか否かを判定する。ブレーキブースタ４０の負圧が低いと判定した場合、ＥＣＵ１００は、ポンプモータ３６に電流を供給し、ポンプモータ３６を作動させる。これによって第２バキュームポンプ３８を駆動し、ブレーキブースタ４０に負圧を供給する。ＥＣＵ１００は、ブレーキブースタ４０の負圧が所定の値まで増加したと判定した場合、ポンプモータ３６への電力の供給を停止し、ブレーキブースタ４０への負圧の供給を停止する。したがって、第２バキュームポンプ３８は電力によってブレーキブースタ４０に負圧を供給する電動バキュームポンプとして機能する。またＥＣＵ１００は、ブレーキブースタ４０の負圧を制御する負圧制御部として機能する。
【００２７】
第１バキュームポンプ１５は、車両走行中に路面にある程度の凹凸がある場合にブレーキブースタ４０に充分に負圧を供給することができる。しかし、車両停止中や凹凸が少ない路面を走行する場合には、第１バキュームポンプ１５は充分に負圧を生成することが困難である。このように第２バキュームポンプ３８を設けることによって、第１バキュームポンプ１５によって負圧を生成することが困難な場合にもブレーキブースタ４０に確実に負圧を供給することが可能となる。
【００２８】
しかし、第１バキュームポンプ１５が作動することによって、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に力が作用する。たとえば、シリンダ室内の空気を圧縮する方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動しているとき、ロアアーム１４および上部車体２４には相互に離間する方向に力が作用する。またシリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動しているとき、ロアアーム１４および上部車体２４には相互に近づく方向に力が作用する。
【００２９】
このようにロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力は、ブレーキブースタ４０の負圧によって変化する。たとえば、ブレーキブースタ４０の負圧の値が高くないときに、シリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動する場合、ブレーキブースタ４０の定圧室から第１バキュームポンプ１５に空気が排出されることにより、ブレーキブースタ４０の定圧室に負圧が供給される。このため、ロアアーム１４および上部車体２４が相互に近づく方向に作用する力は弱くなる。一方、ブレーキブースタ４０の充分に負圧が高いときに、シリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動する場合、第１バキュームポンプ１５からブレーキブースタ４０への負圧の供給は抑制され、ブレーキブースタ４０の定圧室から第１バキュームポンプ１５への空気の排出が抑制される。このため、ロアアーム１４および上部車体２４が相互に近づく方向に作用する力は強くなる。
【００３０】
このように第１バキュームポンプ１５の作動状態によって変化する、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に対応するため、本実施形態に係るバキュームポンプシステム１０は、減衰力可変ユニットとしての減衰力可変アブソーバ２２を備える。減衰力可変アブソーバ２２は、サスペンション２０と並設され、ロアアーム１４および上部車体２４にその両端が連結されている。減衰力可変アブソーバ２２は、内部のオイルバルブの径、あるいはバルブの剛性を変えることによって、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する減衰力を調整する。減衰力可変アブソーバ２２は、サスペンション２０の伸縮および第１バキュームポンプ１５におけるピストン１６の作動によってロアアーム１４および上部車体２４の相互に作用する減衰力を変化させる。
【００３１】
減衰力可変アブソーバ２２は、車体内部に設けられたＥＣＵ１００に接続されている。ＥＣＵ１００は、負圧センサ４４の検出結果を利用して、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力を推定する。ＥＣＵ１００は、推定した力に応じてロアアーム１４および上部車体２４に減衰力を作用させるよう、減衰力可変アブソーバ２２のアクチュエータに供給する電力を制御する。こうしてＥＣＵ１００は、上部車体２４の振動を抑制するために適した減衰力を、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて設定する。したがって、ＥＣＵ１００は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう減衰力可変アブソーバ２２を制御する減衰力制御部として機能する。
【００３２】
このようにブレーキブースタ４０の負圧に応じて減衰力可変アブソーバ２２の減衰力を設定することによって、上部車体２４の振動を効果的に抑制することが可能となる。したがって、ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５が作動するときロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて上部車体２４の振動を抑制する振動制御部としても機能する。
【００３３】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【００３４】
負圧センサ４４は第１バキュームポンプ１５に設けられても良い。この場合、負圧センサ４４は、第１バキュームポンプ１５のシリンダ室内部の圧力を検出する。ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５の負圧に応じて、減衰力可変アブソーバ２２のアクチュエータに供給する電力を制御する。これによっても、ＥＣＵ１００は、上部車体２４の振動を抑制するために適した減衰力を、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて設定することができ、上部車体２４の振動を効果的に抑制することが可能となる。なお、負圧センサ４４は、バキュームタンク３０に設けられても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係るバキュームポンプシステムの全体構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ バキュームポンプシステム、 １２ 車輪、 １４ ロアアーム、 １５ 第１バキュームポンプ、 １６ ピストン、 １８ シリンダ、 ２０ サスペンション、 ２２ 減衰力可変アブソーバ、 ２４ 上部車体、 ３０ バキュームタンク、 ３６ ポンプモータ、 ３８ 第２バキュームポンプ、 ４０ ブレーキブースタ、 ４２ ブレーキペダル、 ４４ 負圧センサ、 １００ ＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用バキュームポンプシステムに関し、例えば、ブレーキブースタの負圧発生に用いられる車両用バキュームポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキペダルの踏力をアシストする装置として、ブレーキブースタが知られている。ブレーキブースタは内部に負圧室を有し、負圧室の負圧と大気圧との差を利用してブレーキペダルの踏力をアシストする。このブレーキブースタの負圧源としてバキュームポンプが広く用いられている。このようなバキュームポンプを備える方式として、たとえば特許文献１では、クランク軸によって駆動される機械駆動式真空ポンプと、バッテリで駆動される電動式真空ポンプとを備え、負圧が設定圧よりも定圧になった場合に電動式真空ポンプを駆動する自動車用油圧式制動装置が提案されている。また、たとえば特許文献２では、エンジン自動停止装置付きエンジンの吸気系の負圧ポートに接続された負圧作動型ブレーキブースタの負圧供給装置であって、エンジン自動停止中のブレーキの操作回数を検出し該回数が設定値を超えた時に電動式真空ポンプを所定時間にわたって駆動するブレーキブースタの負圧供給装置が提案されている。
【０００３】
クランク軸によって駆動される機械駆動式真空ポンプは、駆動されることによってエンジンの駆動損失が発生する。電動バキュームポンプはエンジンの駆動力を利用して発電された電力を使用するため、やはりエンジンの駆動損失が発生する。このようなエンジンの駆動損失を抑制するため、たとえば特許文献３では、走行時の車両の振動によりピストンと筐体との間に形成された空間の容積を変化させることによって、ブレーキブースタの負圧を生成する車両用バキュームポンプが提案されている。
【特許文献１】実開昭６３−２０２５６１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６４２５２号公報
【特許文献３】特開２０００−２５７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献３に記載される技術は、車両の振動によって負圧を生成するため、シリンダやピストンによる反力が車両客室に伝達するおそれがある。シリンダやピストンによる反力は生成する負圧に応じて変化するため、このような反力を考慮したサスペンションを予め採用するなどは困難である。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの駆動損失を抑制したブレーキペダル操作のアシストを実現すると共に、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用バキュームポンプシステムは、車輪を支持する第１支持部と、車両客室を支持しサスペンションを介して前記第１支持部によって支持される第２支持部との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成するバキュームポンプと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて前記第２支持部の振動を抑制する振動制御部と、を備える。
【０００７】
この態様によれば、バキュームポンプが作動することによって前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力が変動した場合においても、前記第２支持部の振動を抑制することが可能となる。このため、車両客室に伝達される振動を抑制することができ、バキュームポンプを設けることによる車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【０００８】
前記振動制御部は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する減衰力を変化させる減衰力可変ユニットと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう前記減衰力可変ユニットを制御するアブソーバ制御部と、を有してもよい。この態様によれば、減衰力可変ユニットを設けるという簡易な構成を採用することによって、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【０００９】
本態様に係る車両用バキュームポンプシステムは、ブレーキブースタの負圧を検出する負圧センサをさらに備えてもよい。前記振動制御部は、検出されたブレーキブースタの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制してもよい。バキュームポンプが作動するときに第１支持部および第２支持部に相互に作用する力は、ブレーキブースタの負圧によって変動する。この態様によれば、バキュームポンプによって生成される負圧を検出するという簡易な構成によって車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【００１０】
本態様に係る車両用バキュームポンプシステムは、前記バキュームポンプの負圧を検出する負圧センサをさらに備えてもよい。前記振動制御部は、検出された前記バキュームポンプの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制してもよい。バキュームポンプが作動するときに第１支持部および第２支持部に相互に作用する力は、ブレーキブースタの負圧によって変動する。この態様によれば、バキュームポンプによって生成される負圧を検出するという簡易な構成によって車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用バキュームポンプシステムによれば、エンジンの駆動損失を抑制したブレーキペダル操作のアシストを実現すると共に、車両客室における乗り心地の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るバキュームポンプシステム１０の全体構成図である。バキュームポンプシステム１０は、ブレーキペダル４２、ブレーキブースタ４０、負圧センサ４４、ポンプモータ３６、第２バキュームポンプ３８、バキュームタンク３０、第１バキュームポンプ１５、減衰力可変アブソーバ２２、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１００を有する。
【００１４】
ブレーキペダル４２は、オペレーティングロッドを介してブレーキブースタ４０に連結されている。ブレーキブースタ４０は、オペレーティングロッドに連結された側の反対側においてマスタシリンダ（図示せず）に連結されている。ブレーキブースタ４０はブースタシリンダ（図示せず）およびブースタピストン（図示せず）を有している。ブースタシリンダの内部には、直径に対して軸方向の長さが短い円柱形状のシリンダ室が形成されている。ブレーキピストンは、このシリンダ室の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。ブースタピストンは、ブレーキシリンダのシリンダ室に軸方向に摺動可能に嵌挿されている。
【００１５】
ブレーキシリンダのシリンダ室にブレーキピストンが嵌挿されることによって、シリンダ室、オペレーティングロッド側の変圧室とマスタシリンダ側の定圧室とに分離される。ブレーキペダルが操作される前の状態では、定圧室と変圧室とは連通する。定圧室には、後述する第１バキュームポンプや第２バキュームポンプから負圧が供給される。このため、定圧室の圧力と変圧室の圧力は略同一の負圧が与えられている。ブレーキペダルが運転者によって操作されると、定圧室と変圧室との連通が阻止され、変圧室に大気圧が導入される。この結果、定圧室の圧力よりも変圧室の圧力が高くなり、ブレーキピストンは定圧室に向かう方向に力が与えられる。この力によってピストンロッド（図示せず）が押され、マスターシリンダを加圧する。こうしてブレーキブースタ４０は、運転者のブレーキペダル４２の操作を補助する。
【００１６】
ブレーキブースタ４０の定圧室には、第３チェックバルブ３２を介してバキュームタンク３０が接続されている。第３チェックバルブ３２は、バキュームタンク３０の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、バキュームタンク３０の負圧をブレーキブースタ４０へと供給する。また、第３チェックバルブ３２は、バキュームタンク３０の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、ブレーキブースタ４０からバキュームタンク３０への負圧の流出を阻止する。
【００１７】
バキュームタンク３０は、ブレーキブースタ４０と接続されている側と反対側において、第２チェックバルブ２８を介して第１バキュームポンプ１５に接続されている。第２チェックバルブ２８は、第１バキュームポンプ１５の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、第１バキュームポンプ１５の負圧をバキュームタンク３０へと供給する。また、第２チェックバルブ２８は、第１バキュームポンプ１５の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、バキュームタンク３０から第１バキュームポンプ１５への負圧の流出を阻止する。
【００１８】
第１バキュームポンプ１５は、シリンダ１８およびピストン１６を有する。シリンダ１８は円柱状に形成された空間であるシリンダ室を有している。ピストン１６は、シリンダ室の内径と略同一の外径を有する円筒状に形成される。ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室に軸方向に摺動可能に嵌挿される。シリンダ１８のシリンダ室は大気中と第１チェックバルブ２６を介して接続されている。第１チェックバルブ２６は、シリンダ１８のシリンダ室内の圧力が所定の値以上になった場合に、シリンダ室内の空気を大気中に排出する。また、シリンダ室内の圧力が所定の値よりも小さくなった場合に、大気中からシリンダ室への空気の流入を阻止する。
【００１９】
車輪１２は第１支持部としてのロアアーム１４に回転可能に支持されている。ロアアーム１４は、サスペンション２０を介して第２支持部としての上部車体２４を支持する。上部車体２４は、車両客室（図示せず）を支持している。サスペンション２０を介して上部車体２４がロアアーム１４に支持されることによって、車両走行中に路面に凹凸があった場合に、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を適度に与えることができ、車輪１２の上下方向の振動が上部車体２４へ伝達されることが抑制される。この結果、車両走行中における路面の状況による車両客室のユーザの乗り心地の悪化が抑制される。
【００２０】
ピストン１６は、ロアアーム１４と共に上下方向に移動するようロアアーム１４に固定される。シリンダ１８は、上部車体２４と共に上下方向に移動するよう上部車体２４に固定される。このためピストン１６は、車両走行中に路面に凹凸があった場合におけるロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化によってシリンダ１８のシリンダ室内を摺動する。
【００２１】
ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な距離が短くなる方向に両者の相対的な位置が変化した場合、ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室内の空気を圧縮する方向にシリンダ室内を摺動する。シリンダ室内の空気が圧縮されるとシリンダ室内の負圧が減少する。所定の値より小さい負圧までシリンダ室内の負圧が減少すると、第２チェックバルブ２８が閉弁し、第１バキュームポンプ１５からのバキュームタンク３０への負圧の供給が阻止される。さらにピストン１６が摺動してシリンダ室内の空気が圧縮され、シリンダ室内の圧力が所定の値以上となった場合に第１チェックバルブ２６が開弁し、シリンダ室内の空気が大気中に排出される。
【００２２】
ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な距離が長くなる方向に両者の相対的な位置が変化した場合、ピストン１６は、シリンダ１８のシリンダ室内の空気を膨張させる方向にシリンダ室内を摺動する。シリンダ室内の空気が膨張するとシリンダ室内の圧力が低下し、負圧が増加する。所定の値より小さい値までシリンダ室内の圧力が低下すると、第１チェックバルブ２６が閉弁し、シリンダ室から大気中への空気の流出が阻止される。さらにピストン１６が摺動してシリンダ室内の空気が膨張し、シリンダ室内の負圧が所定の値以上となった場合に第２チェックバルブ２８が開弁し、シリンダ室内の負圧がバキュームタンク３０に供給される。
【００２３】
このように、第１バキュームポンプ１５は、ロアアーム１４と上部車体２４との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成する。これによって、クランク軸によって駆動される機械駆動式のバキュームポンプなどに比べ、エンジンの駆動損失を抑制しながらブレーキブースタ４０に負圧を供給することが可能となる。
【００２４】
また、ブレーキブースタ４０の定圧室は、第４チェックバルブ３４を介して第２バキュームポンプ３８に接続されている。第２バキュームポンプ３８は、第２バキュームポンプ３８の負圧が所定の値以上である場合に開弁し、第２バキュームポンプ３８により生成された負圧をブレーキブースタ４０へと供給する。また、第４チェックバルブ３４は、第２バキュームポンプ３８の負圧が所定の値より小さい場合に閉弁し、ブレーキブースタ４０から第２バキュームポンプ３８への負圧の流出を阻止する。第２バキュームポンプ３８は、ポンプモータ３６によって駆動される。ポンプモータ３６は、車体内部に設けられたＥＣＵ１００に接続されている。
【００２５】
ブレーキブースタ４０の定圧室には、負圧センサ４４が設けられている。負圧センサ４４は、ブレーキブースタ４０の定圧室の負圧を検出する。以下、ブレーキブースタ４０の負圧とはブレーキブースタ４０の定圧室の負圧をいうものとして説明する。負圧センサ４４はＥＣＵ１００に接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、負圧センサ４４から入力された検出結果から、ブレーキブースタ４０の負圧が所定の値より低いか否かを判定する。ブレーキブースタ４０の負圧が低いと判定した場合、ＥＣＵ１００は、ポンプモータ３６に電流を供給し、ポンプモータ３６を作動させる。これによって第２バキュームポンプ３８を駆動し、ブレーキブースタ４０に負圧を供給する。ＥＣＵ１００は、ブレーキブースタ４０の負圧が所定の値まで増加したと判定した場合、ポンプモータ３６への電力の供給を停止し、ブレーキブースタ４０への負圧の供給を停止する。したがって、第２バキュームポンプ３８は電力によってブレーキブースタ４０に負圧を供給する電動バキュームポンプとして機能する。またＥＣＵ１００は、ブレーキブースタ４０の負圧を制御する負圧制御部として機能する。
【００２７】
第１バキュームポンプ１５は、車両走行中に路面にある程度の凹凸がある場合にブレーキブースタ４０に充分に負圧を供給することができる。しかし、車両停止中や凹凸が少ない路面を走行する場合には、第１バキュームポンプ１５は充分に負圧を生成することが困難である。このように第２バキュームポンプ３８を設けることによって、第１バキュームポンプ１５によって負圧を生成することが困難な場合にもブレーキブースタ４０に確実に負圧を供給することが可能となる。
【００２８】
しかし、第１バキュームポンプ１５が作動することによって、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に力が作用する。たとえば、シリンダ室内の空気を圧縮する方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動しているとき、ロアアーム１４および上部車体２４には相互に離間する方向に力が作用する。またシリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動しているとき、ロアアーム１４および上部車体２４には相互に近づく方向に力が作用する。
【００２９】
このようにロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力は、ブレーキブースタ４０の負圧によって変化する。たとえば、ブレーキブースタ４０の負圧の値が高くないときに、シリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動する場合、ブレーキブースタ４０の定圧室から第１バキュームポンプ１５に空気が排出されることにより、ブレーキブースタ４０の定圧室に負圧が供給される。このため、ロアアーム１４および上部車体２４が相互に近づく方向に作用する力は弱くなる。一方、ブレーキブースタ４０の充分に負圧が高いときに、シリンダ室内の空気を膨張させる方向にピストン１６がシリンダ室内を摺動する場合、第１バキュームポンプ１５からブレーキブースタ４０への負圧の供給は抑制され、ブレーキブースタ４０の定圧室から第１バキュームポンプ１５への空気の排出が抑制される。このため、ロアアーム１４および上部車体２４が相互に近づく方向に作用する力は強くなる。
【００３０】
このように第１バキュームポンプ１５の作動状態によって変化する、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に対応するため、本実施形態に係るバキュームポンプシステム１０は、減衰力可変ユニットとしての減衰力可変アブソーバ２２を備える。減衰力可変アブソーバ２２は、サスペンション２０と並設され、ロアアーム１４および上部車体２４にその両端が連結されている。減衰力可変アブソーバ２２は、内部のオイルバルブの径、あるいはバルブの剛性を変えることによって、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する減衰力を調整する。減衰力可変アブソーバ２２は、サスペンション２０の伸縮および第１バキュームポンプ１５におけるピストン１６の作動によってロアアーム１４および上部車体２４の相互に作用する減衰力を変化させる。
【００３１】
減衰力可変アブソーバ２２は、車体内部に設けられたＥＣＵ１００に接続されている。ＥＣＵ１００は、負圧センサ４４の検出結果を利用して、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力を推定する。ＥＣＵ１００は、推定した力に応じてロアアーム１４および上部車体２４に減衰力を作用させるよう、減衰力可変アブソーバ２２のアクチュエータに供給する電力を制御する。こうしてＥＣＵ１００は、上部車体２４の振動を抑制するために適した減衰力を、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて設定する。したがって、ＥＣＵ１００は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう減衰力可変アブソーバ２２を制御する減衰力制御部として機能する。
【００３２】
このようにブレーキブースタ４０の負圧に応じて減衰力可変アブソーバ２２の減衰力を設定することによって、上部車体２４の振動を効果的に抑制することが可能となる。したがって、ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５が作動するときロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて上部車体２４の振動を抑制する振動制御部としても機能する。
【００３３】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【００３４】
負圧センサ４４は第１バキュームポンプ１５に設けられても良い。この場合、負圧センサ４４は、第１バキュームポンプ１５のシリンダ室内部の圧力を検出する。ＥＣＵ１００は、第１バキュームポンプ１５の負圧に応じて、減衰力可変アブソーバ２２のアクチュエータに供給する電力を制御する。これによっても、ＥＣＵ１００は、上部車体２４の振動を抑制するために適した減衰力を、ロアアーム１４および上部車体２４に相互に作用する力に応じて設定することができ、上部車体２４の振動を効果的に抑制することが可能となる。なお、負圧センサ４４は、バキュームタンク３０に設けられても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係るバキュームポンプシステムの全体構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ バキュームポンプシステム、 １２ 車輪、 １４ ロアアーム、 １５ 第１バキュームポンプ、 １６ ピストン、 １８ シリンダ、 ２０ サスペンション、 ２２ 減衰力可変アブソーバ、 ２４ 上部車体、 ３０ バキュームタンク、 ３６ ポンプモータ、 ３８ 第２バキュームポンプ、 ４０ ブレーキブースタ、 ４２ ブレーキペダル、 ４４ 負圧センサ、 １００ ＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持する第１支持部と、車両客室を支持しサスペンションを介して前記第１支持部によって支持される第２支持部との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成するバキュームポンプと、
前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて前記第２支持部の振動を抑制する振動制御部と、
を備えることを特徴とする車両用バキュームポンプシステム。
【請求項２】
前記振動制御部は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する減衰力を変化させる減衰力可変ユニットと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう前記減衰力可変ユニットを制御する減衰力制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【請求項３】
ブレーキブースタの負圧を検出する負圧センサをさらに備え、
前記振動制御部は、検出されたブレーキブースタの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【請求項４】
前記バキュームポンプの負圧を検出する負圧センサをさらに備え、
前記振動制御部は、検出された前記バキュームポンプの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【請求項１】
車輪を支持する第１支持部と、車両客室を支持しサスペンションを介して前記第１支持部によって支持される第２支持部との相対的な位置の変化を利用して負圧を生成するバキュームポンプと、
前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて前記第２支持部の振動を抑制する振動制御部と、
を備えることを特徴とする車両用バキュームポンプシステム。
【請求項２】
前記振動制御部は、前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する減衰力を変化させる減衰力可変ユニットと、前記バキュームポンプが作動するときに前記第１支持部および前記第２支持部に相互に作用する力に応じて減衰力を変化させるよう前記減衰力可変ユニットを制御する減衰力制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【請求項３】
ブレーキブースタの負圧を検出する負圧センサをさらに備え、
前記振動制御部は、検出されたブレーキブースタの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【請求項４】
前記バキュームポンプの負圧を検出する負圧センサをさらに備え、
前記振動制御部は、検出された前記バキュームポンプの負圧に応じて前記第２支持部の振動を抑制することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バキュームポンプシステム。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２１０４５３（Ｐ２００７−２１０４５３Ａ）
【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２００６−３２５８６（Ｐ２００６−３２５８６）
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【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９日（２００６．２．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]