JP5980039B2

JP5980039B2 - 負圧ポンプ制御装置

Info

Publication number: JP5980039B2
Application number: JP2012177766A
Authority: JP
Inventors: 浩昭松本; 高梶谷; 市郎小林; 平井澤; 責平下園
Original assignee: VEONEER NISSIN BRAKE SYSTEMS JAPAN CO.LTD.; Autoliv Nissin Brake Systems Japan Co Ltd
Current assignee: VEONEER NISSIN BRAKE SYSTEMS JAPAN CO.LTD.; Autoliv Nissin Brake Systems Japan Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: JP2014034341A

Description

本発明は、負圧ポンプを制御する制御装置（負圧ポンプ制御装置）等に関し、特に、負圧ポンプ制御装置において、負圧ポンプの駆動に異常があると想定することができる場合、負圧ポンプの作動を開始する負圧閾値であるＯＮ負圧閾値と負圧ポンプの作動を停止する負圧閾値であるＯＦＦ負圧閾値との双方による負圧ポンプの駆動モードを変更可能な技術に関するものである。

自動車等の車両は、負圧ブースタの負圧室内を負圧にする負圧ポンプを備えることができ、負圧ブースタ等は、例えば倍力ブレーキ装置を構成する。倍力ブレーキ装置は、運転者のブレーキペダルの踏力を軽減し、小さな踏力で大きな制動力が得られる。

例えば特許文献１の図１は、ポンプ部６及びモータ７で構成される負圧ポンプ３を制御する負圧ポンプ制御装置１２を開示している。特許文献１の段落［００１８］の記載によれば、負圧ポンプ制御装置１２は、負圧ブースタ１の負圧室内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値（例えば０．４［バール絶対圧力］＝４０［ｋＰａａｂｓ］）を超える時にポンプ部６を作動可能に制御し、且つ絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値（例えば０．２［バール絶対圧力］＝２０［ｋＰａａｂｓ］）を下回る時にポンプ部６を作動不能に制御する。

また、例えば特許文献２の図１も、負圧ポンプ７を制御する負圧ポンプ制御装置１０を開示している。特許文献２の段落［００１９］、［００３１］の記載によれば、負圧センサ５が故障してＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値で負圧ポンプ７を制御できない場合、ブレーキランプスイッチ３がＯＦＦからＯＮに変化する時から８秒間だけ、負圧ポンプ制御装置１０は、負圧ポンプ７を作動可能に制御する。同様に、ブレーキランプスイッチ３がＯＮからＯＦＦに変化する時から８秒間だけ、負圧ポンプ制御装置１０は、負圧ポンプ７を作動可能に制御する。

特表２００８−５０２５３１号公報特開２０１０−１６２９１４号公報

このように、特許文献２では、負圧センサ５が故障した時に、負圧ポンプ制御装置１０は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値による駆動モードをブレーキランプスイッチ３の状態で負圧ポンプ７の作動を開始する駆動モードに変更する。しかしながら、負圧センサ５が故障していない時に負圧ポンプ７の駆動に異常がある場合、負圧ブースタ４の負圧室内の絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値に到達しないこともある。この場合、負圧ポンプ７は、作動し続けてしまい、負圧ポンプ７の耐久性が低下してしまう。

同様に、特許文献１では、例えばポンプ部６の性能低下、モータ７の回転数低下等の劣化が負圧ポンプ３に生じる場合、負圧ポンプ３を作動させても負圧ブースタ１の負圧室内の絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値に到達しないこともある。この場合、負圧ポンプ３は、作動し続けてしまい、負圧ポンプ３の耐久性が低下してしまう。

本発明の１つの目的は、負圧ポンプの耐久性の低下を抑制可能な負圧ポンプ制御装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

本発明に従う第１の態様は、負圧ブースタの負圧室内を負圧にする負圧ポンプの作動を開始する負圧閾値である第１のＯＮ負圧閾値と前記負圧ポンプの作動を停止する負圧閾値である第１のＯＦＦ負圧閾値とで前記負圧ポンプを制御する制御装置を備える負圧ポンプ制御装置であって、
前記負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長いか否かを判定する作動時間判定手段と、
前記負圧ポンプ制御装置が故障したか否かを判定する故障判定手段と、
前記負圧ポンプの前記作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、前記制御装置が故障していない場合、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更する変更手段と、
を備え、
前記変更手段は、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値を変更して、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置に関係する。

例えば負圧ポンプの負圧室内の絶対圧力が第１のＯＮ負圧閾値を超える時を契機として、負圧ポンプの作動は、開始される。第１の態様では、作動時間判定手段は、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長いか否かを判定し、故障判定手段は、負圧ポンプ制御装置が故障したか否かを判定し、変更手段は、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、制御装置が故障していない場合、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更する。このように、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、負圧ポンプの駆動に異常があると想定することができるので、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードが変更される。負圧ポンプの駆動モードを変更することによって、負圧ポンプの連続作動を抑制し、負圧ポンプの耐久性の低下を抑制可能な負圧ポンプ制御装置を提供することができる。また、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、第１の態様では、変更手段は、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更する。負圧ポンプの性能低下に応じてＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値を変更することで、負圧ポンプの連続作動を抑制し、負圧ポンプの耐久性の低下を抑制することができる。

本発明に従う第２の態様は、第１の態様において、
前記負圧ブースタは、車両に備えられてもよく、
変更後の前記第２のＯＮ負圧閾値及び前記第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定してもよく、
前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更後の前記第２のＯＮ負圧閾値及び前記第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する駆動モードに変更してもよい。

第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更した後も、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、負圧ポンプの性能低下の程度が高いと想定することができるので、第３の態様では、故障判定手段は、ブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定する。負圧ポンプの性能低下の程度が高い時にブレーキランプスイッチが故障した場合、変更手段は、第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更する。変更された駆動モードは、第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値を用いないで、所定の間隔で負圧ポンプの作動を間欠的に開始することができる。このような間欠的な駆動モードにより、負圧室内の負圧を保つことができる。また、間欠的な駆動モードにより、負圧ポンプの連続的な又は恒久的な作動を回避して、負圧ポンプの耐久性の低下を抑制することができる。

本発明に従う第３の態様は、第１の態様又は第２の態様において、
前記負圧ブースタは、車両に備えられてもよく、
変更後の前記第２のＯＮ負圧閾値及び前記第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定してもよく、
前記ブレーキランプスイッチが故障していない場合、前記変更手段は、変更後の前記第２のＯＮ負圧閾値及び前記第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記ブレーキランプスイッチの状態で前記負圧ポンプの作動を開始する駆動モードに変更してもよい。

第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更した後も、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い時にブレーキランプスイッチが故障していない場合、第４の態様では、変更手段は、第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更する。変更された駆動モードは、第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値を用いないで、ブレーキランプスイッチの状態で負圧ポンプの作動を開始することができる。このようなブレーキランプスイッチによる駆動モードにより、負圧室内の負圧を保つことができる。また、ブレーキランプスイッチによる駆動モードにより、負圧ポンプの連続的な又は恒久的な作動を回避して、負圧ポンプの耐久性の低下を抑制することができる。加えて、ブレーキランプスイッチによる駆動モードは、間欠的な駆動モードと比べて、負圧ポンプがＯＮされる頻度が少ないので、負圧ポンプの耐久性の低下をより一層抑制することができる。

本発明に従う第４の態様は、第２の態様又は第３の態様において、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生した場合、前記故障判定手段は、前記ブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する前記駆動モードに変更してもよい。

負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、負圧ポンプの性能が低下したと想定することができる。しかしながら、実際には、負圧ポンプの性能が低下したのではなく、負圧室内の空気の外部漏れが発生した場合であっても、負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長くなる。負圧ポンプが劣化していない場合、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値が変更されても、負圧ポンプの作動時間は、再び、所定の連続作動時間よりも長くなる。そこで、変更前の第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードで制御される負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、且つ負圧室内の空気の外部漏れが発生した場合、第５の態様では、負圧ポンプの性能が低下していないと想定することができ、変更手段は、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更しないで、駆動モードを変更する。負圧ポンプの性能が低下しないで、ブレーキランプスイッチが故障した場合、変更された駆動モードは、所定の間隔で負圧ポンプの作動を間欠的に開始することができる。

本発明に従う第５の態様は、第３の態様において、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生した場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する前記駆動モードに変更し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障していない場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記ブレーキランプスイッチの前記状態で前記負圧ポンプの作動を開始する前記駆動モードに変更しもよい。

変更前の第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードで制御される負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、且つ負圧室内の空気の外部漏れが発生した場合、第６の態様では、負圧ポンプの性能が劣化していないと想定することができ、変更手段は、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更しないで、駆動モードを変更する。負圧ポンプの性能が低下しないで、ブレーキランプスイッチが故障していない場合、変更された駆動モードは、ブレーキランプスイッチの状態で負圧ポンプの作動を開始することができる。

本発明に従う第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れか１つにおいて、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生していない場合、前記変更手段は、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値を変更して、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードに変更してもよい。

変更前の第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードで制御される負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、第７の態様では、負圧室内の空気の外部漏れが発生していないという条件で、負圧ポンプの性能が低下したと想定することができ、変更手段は、第１のＯＮ負圧閾値及び第１のＯＦＦ負圧閾値を変更して、駆動モードを変更する。負圧室内の空気の外部漏れが発生しないで、負圧ポンプの性能が低下する場合、変更された駆動モードは、変更後の第１のＯＮ負圧閾値で負圧ポンプの作動を開始することができるとともに、変更後の第１のＯＦＦ負圧閾値で負圧ポンプの作動を停止することができる。

本発明に従う第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様の何れか１つにおいて、
前記故障判定手段は、前記負圧ポンプ制御装置の前記制御装置が故障したか否かを判定してもよく、
前記制御装置が故障した場合、前記負圧ポンプの通電を停止してもよい。

負圧ポンプ制御装置の制御装置が故障して、駆動モードを正確に実行できない場合、負圧ポンプが連続的に作動し続ける恐れがある。そこで、負圧ポンプ制御装置の制御装置が故障した場合、第８の態様では、負圧ポンプの通電を停止して、負圧ポンプの連続的な作動を未然に防ぐことができる。

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

本発明に従う負圧ポンプ制御装置の概略構成例を示す。ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値の設定例を示す。図１の制御装置の動作例を示すフローチャートを示す。図１の制御装置の他の動作例を示すフローチャートを示す。図５（Ａ）は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値の他の変更例を示し、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）の各々は、負圧ポンプの駆動信号の時間変化例を示す。

以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

図１は、本発明に従う負圧ポンプ制御装置の概略構成例を示す。図１の例において、負圧ポンプ制御装置１００は、少なくとも制御装置８０を備え、負圧ポンプ制御装置１００は、負圧ポンプ１０等を更に備えることができる。制御装置８０は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）等で構成され、負圧ポンプ１０は、例えばモータ２２及びポンプ部５０等で構成される。負圧ポンプ１０は、負圧ブースタ１１の負圧室１２内を負圧にすることができる。車両に備えられる負圧ブースタ１１等は、例えば図１に示されるような倍力ブレーキ装置を構成し、倍力ブレーキ装置は、運転者のブレーキペダル２０の踏力を軽減し、小さな踏力で大きな制動力が得られる。

まず、倍力ブレーキ装置の原理について以下に説明する。運転者がブレーキペダル２０を踏むと、プッシュロッド１６が押され、このプッシュロッド１６の前進によりマスターシリンダ２０２を作動させ、マスターシリンダ２０２は、高圧のブレーキ液（図示せず）を矢印で示すように車輪ブレーキ（図示せず）に供給することができる。図１の例において、負圧ブースタ１１は、ダイヤフラム１４及びリターンばね１５を収納し、負圧室１２から負圧管１３が延び、負圧管１３の先端に負圧ポンプ１０が接続されている。

負圧ポンプ１０を作動させると、負圧管１３、負圧室１２及び変圧室１９内が負圧になっている。この状態で運転者がブレーキペダル２０を踏むと負圧室１２と変圧室１９とが、倍力ブレーキ装置内の図示しない調整バルブによって遮断され、変圧室１９に空気が導入され、負圧室１２と変圧室１９との間の圧力差により、ダイヤフラム１４がリターンばね１５を圧縮させる側へ変形し、プッシュロッド１６を押し出す。この時、負圧室１２内の絶対圧力が低い程、負圧室１２と変圧室１９との間の圧力差が大きくなり、より大きな制動力が得られる。

ところで、負圧ポンプ１０が停止した状態において、運転者がブレーキペダル２０を強く踏むと、負圧管１３及び負圧室１２内が大気圧になる。従って、負圧室１２内を負圧に保つために、制御装置８０は、負圧ブースタ１１の負圧室１２内の絶対圧力が負圧閾値であるＯＮ負圧閾値を超える時にモータ２２をＯＮにしてポンプ部５０を作動可能に制御することができる。また、制御装置８０は、負圧室１２内の絶対圧力が負圧閾値であるＯＦＦ負圧閾値を下回る時にモータ２２をＯＦＦにしてポンプ部６を作動不能に制御することができる。このように、負圧ポンプ１０をＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値で制御することによって、負圧室１２内の絶対圧力は、ＯＮ負圧閾値からＯＦＦ負圧閾値までの範囲に保たれる。

なお、負圧室１２内の圧力を絶対圧力で表す時、真空圧力は、ゼロ［ｋＰａａｂｓ］であり、且つ大気圧力（１標準気圧）は、１０１．３［ｋＰａａｂｓ］である一方、負圧室１２内の圧力をゲージ圧力で表す時、真空圧力は、−１０１．３［ｋＰａＧａｕｇｅ］であり、且つ大気圧力（１標準気圧）は、ゼロ［ｋＰａＧａｕｇｅ］である。負圧室１２内の圧力は、負圧センサ１２ｓで検出される。

図１の例において、ポンプ部５０は、カバー部５４で囲われ、ポンプ部５０とモータ２２とが一体に形成されて、負圧ポンプ１０は、車両の側のブラケット１７にボルト１８で固定される。モータ２２の回転速度（単位時間当たりの回転数）は、ポンプ部５０の回転速度と一致し、モータ２２の回転速度は、モータ２２を流れるモータ電流によって制御され、モータ電流は、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号のデューティ比で決定される。

モータ２２の電源がＯＦＦされて、モータ２２のモータ電流がゼロである間、制御装置８０は、負圧室１２内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値を超えるか否かを判定することができる。負圧室１２内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値を超える瞬間、制御装置８０は、モータ２２の電源をＯＮして、モータ２２の通電を開始することができる。一方、モータ２２の電源がＯＮされて、モータ２２のモータ電流が流れる間、制御装置８０は、負圧室１２内の絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値を下回るか否かを判定することができる。負圧室１２内の絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値を下回る瞬間、制御装置８０は、モータ２２の電源をＯＦＦして、モータ２２の通電を停止することができる。

例えば負圧ポンプ１０の負圧室内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値を超える時を契機として負圧ポンプ１０の作動が開始された場合であっても、負圧ポンプ制御装置１００に異常がある状況において、負圧ブースタ１１の負圧室内の絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値に到達しないこともある。このような状況において、負圧ポンプ１０は、作動し続けてしまい、負圧ポンプ７の耐久性が低下してしまう。そこで、作動時間判定手段８１は、負圧ポンプ１０の作動時間（負圧室１２内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値からＯＦＦ負圧閾値に到達するまでのポンプ部５０が連続して作動する期間）が所定の連続作動時間よりも長いか否かを判定することができる。負圧ポンプ１０の作動時間が所定の連続作動時間よりも長い場合、負圧ポンプ１０が劣化したと想定することができる。

故障判定手段８３は、負圧ポンプ制御装置１００が故障したか否かを判定することができる。故障判定手段８３は、例えば、負圧ポンプ制御装置１００の制御装置８０が故障したか否かを判定し、例えば図３及び図４で後述するように、制御装置８０が故障した場合、負圧ポンプ制御装置１００は、負圧ポンプ１０の通電を停止することができる。また、故障判定手段８３は、車両のブレーキランプスイッチ２０ｓが故障したか否か、負圧室１２内の空気の外部漏れが発生したか否か、及び負圧センサ１２ｓが故障したか否かを判定することができる。

負圧ポンプ１０の作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、制御装置８０が故障していない場合、変更手段８２は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更することができる。このように負圧ポンプ制御装置１００に異常があることが想定される場合、負圧ポンプ１０の駆動モードを変更することによって、負圧ポンプ１０の耐久性の低下を抑制可能な負圧ポンプ制御装置を提供することができる。負圧ポンプ１０は、通常、基本のＯＮ負圧閾値（第１のＯＮ負圧閾値）及びＯＦＦ負圧閾値（第１のＯＦＦ負圧閾値）の双方による駆動モードで制御されるが、例えば図３〜図５で後述するように、変更された第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードで負圧ポンプ１０が制御されてもよく、或いは、第１，第２のＯＮ負圧閾値及び第１，第２のＯＦＦ負圧閾値を用いない駆動モードで負圧ポンプ１０が制御されてもよい。

図２は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値の設定例を示す。図２の例において、例えば１組のＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値が曲線上に示され、この曲線は、負圧ポンプ１０の基本特性を表す。即ち、この曲線は、負圧室１２内の絶対圧力が大気圧力である時刻ｔ０でモータ２２の通電を開始した時の負圧室１２内の絶対圧力の時間変化を表す。時刻ｔ０から負圧ポンプ１０をＯＮし続けると、時刻ｔ１及びｔ２で、負圧室１２内の絶対圧力は、それぞれ、ＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ（第１のＯＮ負圧閾値）及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥ（第１のＯＦＦ負圧閾値）に到達する。その後、負圧室１２内の絶対圧力は、ＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥを下回り、負圧ポンプ１０の能力に応じる到達圧力で留まる。

図３は、図１の制御装置８０の動作例を示すフローチャートを示す。制御装置８０の電源がＯＮされると、図１の制御装置８０は、負圧ポンプ１０の負圧室１２内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値からＯＦＦ負圧閾値までの範囲に保たれるようにプログラム又は回路設計されている（図３のステップＳＴ１）。具体的には、まず、制御装置８０は、負圧センサ１２ｓからの信号を入力し、負圧室１２内の圧力、例えば絶対圧力がＯＮ負圧閾値を超える場合、制御装置８０は、負圧ポンプ１０の作動を開始する。また、制御装置８０は、負圧室１２内の例えば絶対圧力がＯＦＦ負圧閾値を下回る場合、制御装置８０は、負圧ポンプ１０の作動を停止する。この時、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値は、それぞれ、例えば図２で示されるようなＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥに設定される。

なお、制御装置８０は、例えば車載装置２３０で求められた負圧室１２内の絶対圧力をＣＡＮ(controller area network)等の車載ネットワーク２００を介して入力してもよく、ここで、車載装置２３０は、他の電子制御ユニット等の制御装置であってもよい。

図３の例において、制御装置８０の作動時間判定手段８１は、負圧ポンプ１０の作動時間ｔ（負圧室１２内の絶対圧力がＯＮ負圧閾値からＯＦＦ負圧閾値に到達するまでの負圧ポンプ１０が連続して作動する期間）が所定値Ｔよりも長いか否かを判定する（図３のステップＳＴ２）。図３のステップＳＴ２において、負圧ポンプ１０の作動時間ｔが所定値Ｔよりも長くない場合、制御装置８０は、ステップＳＴ２の実行に戻る。一方、図３のステップＳＴ２において、負圧ポンプ１０の作動時間ｔが所定値Ｔよりも長い場合、制御装置８０は、運転者に警報を伝える（図３のステップＳＴ３）。具体的には、制御装置８０は、例えば、警報信号を車載ネットワーク２００を介して車載装置２３０に出力してもよく、ここで、車載装置２３０は、他の制御装置であってもよく、或いは、例えばブザー、スピーカ、ランプ、インジケータ等の警報装置であってもよい。警報音、警報光等の警報を受けることによって、運転者は、負圧ポンプ１０の劣化の異常、駆動モードの変更等に対する注意が喚起される。

図３の例において、制御装置８０の故障判定手段８３は、制御装置８０が故障したか否かを判定する（図３のステップＳＴ４）。制御装置８０は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成され、制御装置８０又は電子制御ユニットは、故障判定手段８３である自己診断機能を有することができる。自己診断機能は、制御装置８０又は電子制御ユニットのコンピュータ等の演算に異常が発生したか否かを判定することができ、制御装置８０又は電子制御ユニットが故障した場合、制御装置８０又は電子制御ユニットは、例えばすべての出力をゼロに設定することができる。なお、制御装置８０又は電子制御ユニットが故障したか否かは、他の電子制御ユニットによって診断されてもよい。制御装置８０又は電子制御ユニットが故障した場合、負圧ポンプ１０が連続的に作動し続ける恐れがある。そこで、図３のステップＳＴ４において、制御装置８０又は電子制御ユニットが故障した場合、負圧ポンプ１０を停止する（図３のステップＳＴ５）。具体的には、制御装置８０は、負圧ポンプ１０のモータ２２の電源をＯＦＦして、負圧ポンプ１０又はモータ２２の通電を停止し、制御装置８０は、ステップＳＴ４の実行に戻る。

図３のステップＳＴ４において、制御装置８０が故障していない場合、制御装置８０は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値を変更したか否かを判定する（図３のステップＳＴ６）。具体的には、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値の初期値として、例えば図２のＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥが設定されている場合、制御装置８０は、ＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥが維持されているか否かを判定する。図３のステップＳＴ６において、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値（初期値）が変更されていない場合、即ちＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥが維持されている場合、制御装置８０の変更手段８２は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値（初期値）を変更する（図３のステップＳＴ７）。具体的には、変更手段８２は、ＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥをそれぞれ高く変更する。

ところで、図３のステップＳＴ７を実行する前提として、ステップＳＴ２において、負圧ポンプ１０の作動時間ｔは、所定値Ｔよりも長い。この場合、負圧ポンプ制御装置１０に異常があると想定することができるので、図３のステップＳＴ７を実行して、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値（初期値）による駆動モードを変更することができる。駆動モードの変更例は、図５（Ａ）で後述する。負圧ポンプ１０の性能低下に応じてＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値を変更することで、負圧ポンプ１０の連続作動を抑制し、負圧ポンプ１０の耐久性の低下を抑制することができる。

図３のステップＳＴ７を実行した後、制御装置８０は、ステップＳＴ２の実行に戻る。この時、ステップＳＴ７の実行によってＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値（初期値）が変更されているので、制御装置８０は、変更後のＯＮ負圧閾値（第２のＯＮ負圧閾値）及びＯＦＦ負圧閾値（第２のＦＦ負圧閾値）による駆動モードで制御される負圧ポンプ１０の作動時間ｔが所定値Ｔよりも長いか否かを判定する（図３のステップＳＴ２）。ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値（初期値）を変更した後も、負圧ポンプ１０の作動時間ｔが所定値Ｔよりも長い場合、負圧ポンプ１０の性能低下の程度が高いと想定することができる。そこで、このような場合、制御装置８０の故障判定手段８３は、ブレーキランプスイッチ２０ｓが故障したか否かを判定する（図３のステップＳＴ８）。例えば、ブレーキランプスイッチ２０ｓは、自己診断機能を有することができ、ブレーキランプスイッチ２０ｓは、ブレーキランプスイッチ２０ｓの故障を故障判定手段８３に通知することができる。或いは、故障判定手段８３は、ブレーキランプスイッチ２０ｓと制御装置８０との配線の断絶を識別することができる。

図３のステップＳＴ８において、ブレーキランプスイッチ２０ｓが故障した場合、制御装置８０の変更手段８２は、変更後のＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを所定の間隔で負圧ポンプ１０の作動を間欠的に開始する駆動モードに変更し、実行する（図３のステップＳＴ９）。駆動モードの変更例は、図５（Ｂ）で後述する。このような間欠的な駆動モードにより、負圧室１２内の負圧を保つことができる。また、間欠的な駆動モードにより、負圧ポンプ１０の連続的な又は恒久的な作動を回避して、負圧ポンプ１０の耐久性の低下を抑制することができる。なお、制御装置８０は、ステップＳＴ４の実行に戻り、制御装置８０が故障した場合、制御装置８０は、ステップＳＴ５を実行する一方、制御装置８０が故障していない場合、制御装置８０は、ステップＳＴ６の代わりにステップＳＴ９を実行する。

図３のステップＳＴ８において、ブレーキランプスイッチ２０ｓが故障していない場合、制御装置８０の変更手段８２は、変更後のＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値による駆動モードをブレーキランプスイッチ２０ｓの状態で負圧ポンプ１０の作動を開始する駆動モードに変更する（図３のステップＳＴ１０）。駆動モードの変更例は、図５（Ｃ）で後述する。このようなブレーキランプスイッチ２０ｓによる駆動モードにより、負圧室１２内の負圧を保つことができる。また、ブレーキランプスイッチ２０ｓによる駆動モードにより、負圧ポンプ１０の連続的な又は恒久的な作動を回避して、負圧ポンプ１０の耐久性の低下を抑制することができる。加えて、ブレーキランプスイッチ２０ｓによる駆動モードは、間欠的な駆動モードと比べて、負圧ポンプ１０がＯＮされる頻度が少ないので、負圧ポンプ１０の耐久性の低下をより一層抑制することができる。なお、制御装置８０は、ステップＳＴ４の実行に戻り、制御装置８０が故障した場合、制御装置８０は、ステップＳＴ５を実行する一方、制御装置８０が故障していない場合、制御装置８０は、ステップＳＴ６の代わりにステップＳＴ１０を実行する。言い換えれば、制御装置８０及びブレーキランプスイッチ２０ｓが故障しない限り、制御装置８０は、ブレーキランプスイッチ２０ｓによる駆動モードを実行し続ける。

図４は、図１の制御装置８０の他の動作例を示すフローチャートを示す。図４の例において、制御装置８０は、ステップＳＴ６を実行する前に、ステップＳＴＡ及びステップＳＴＢを実行することができる。また、図４の例において、制御装置８０は、図３のステップＳＴ１〜ステップＳＴ１０を実行することができる。以下、図４に示される図１の制御装置８０の他の動作例の特徴な部分について説明する一方、図３に示される図１の制御装置８０の動作例に対して図１の制御装置８０の他の動作例の同じ部分についての説明は省略する。

図４のステップＳＴ４において、制御装置８０が故障していない場合、制御装置８０の故障判定手段８３は、負圧センサ１２ｓが故障したか否かを判定する（図４のステップＳＴＡ）。例えば、負圧センサ１２ｓは、自己診断機能を有することができ、負圧センサ１２ｓは、負圧センサ１２ｓの故障を故障判定手段８３に通知することができる。或いは、故障判定手段８３は、負圧センサ１２ｓと制御装置８０との配線の断絶を識別することができる。負圧センサ１２ｓが故障した場合、制御装置８０の故障判定手段８３は、ステップＳＴ６の代わりにステップＳＴ８を実行することができる。言い換えれば、負圧センサ１２ｓが故障した場合、制御装置８０は、制御装置８０は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値を用いない駆動モード（ステップＳＴ９，ステップＳＴ１０）を実行する。

図４のステップＳＴＡにおいて、負圧センサ１２ｓが故障していない場合、制御装置８０の故障判定手段８３は、負圧室１２内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定する（図４のステップＳＴＢ）。例えば、制御装置８０は、負圧ポンプ１０の作動を一時的に停止し、故障判定手段８３は、負圧ポンプ１０が一時的に停止する期間に、負圧ポンプ１０の負圧室１２内の絶対圧力が所定値以上上昇した時に、外部漏れが発生したと判定することができる。この時、好ましくは、制御装置８０の故障判定手段８３は、ブレーキペダル２０が操作されないでブレーキランプスイッチ２０ｓがＯＦＦされている状態で、負圧ポンプ１０が一時的に停止する期間に、負圧ポンプ１０の負圧室１２内の絶対圧力が所定値以上上昇するか否かを判定することができる。

図４のステップＳＴ６を実行する前のステップＳＴＢにおいて、負圧室１２内の空気の外部漏れが発生した場合、制御装置８０は、負圧ポンプ１０の性能が低下していないと想定することができ、制御装置８０がステップＳＴ６を実行する代わりに故障判定手段８３がステップＳＴ８を実行することができる。故障判定手段８３の判定結果に応じて、変更手段８２は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値を用いない駆動モード（ステップＳＴ９，ステップＳＴ１０）を決定し、制御装置８０は、決定された１つの駆動モードを実行する。

なお、図４のステップＳＴ６を実行する前のステップＳＴＢの実行した結果、負圧室１２内の空気の外部漏れが発生していないという条件で、制御装置８０は、負圧ポンプ１０の性能が低下したと想定することができる。

図５（Ａ）は、ＯＮ負圧閾値及びＯＦＦ負圧閾値の他の変更例を示し、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）の各々は、負圧ポンプの駆動信号の時間変化例を示す。図５（Ａ）の例において、点線又は図２で示されるように、負圧ポンプ１０のポンプ部６０の性能低下、負圧ポンプ１０のモータ２２の回転数低下等の異常が負圧ポンプ１０に生じない場合、負圧ポンプ１０の作動が開始されると、負圧室１２内の絶対圧力は、異常前の到達圧力まで低下し得る。一方、図５（Ａ）の例において、実線で示されるように、負圧ポンプ１０に異常が生じる場合、負圧ポンプ１０の作動が開始されても、負圧室１２内の絶対圧力は、異常後の到達圧力までしか低下しない。従って、負圧ポンプ１０の性能が低下したと想定される場合、制御装置８０の変更手段８２は、例えば、初期値であるＯＮ負圧閾値ＢＡＳＥ（第１のＯＮ負圧閾値）及びＯＦＦ負圧閾値ＢＡＳＥ（第１のＯＦＦ負圧閾値）をそれぞれ図５（Ａ）で示すようなＯＮ負圧閾値Ａ（第２のＯＮ負圧閾値）及びＯＦＦ負圧閾値Ｂ（第２のＯＮ負圧閾値）に変更することができる。変更後のＯＮ負圧閾値Ａ及びＯＦＦ負圧閾値Ｂによる駆動モードであれば、負圧ポンプ１０の性能が低下する場合であっても、負圧ポンプ１０の作動時間（＝時刻ｔ２−時刻ｔ１）を一定に保つことができる。但し、負圧ポンプ１０の実際の性能低下の程度が図５（Ａ）の実線で示される劣化よりも大きい場合、負圧ポンプ１０の作動時間は、時刻ｔ２−時刻ｔ１よりも長くなる。或いは、負圧ポンプ１０の実際の性能低下の程度が図５（Ａ）の実線で示される劣化よりも小さい場合、負圧ポンプ１０の作動時間は、時刻ｔ２−時刻ｔ１よりも短くなる。

図５（Ｂ）の例において、負圧ポンプ１０の駆動信号は、一定の周期でＯＮ及びＯＦＦされ、このような駆動信号に従って所定の間隔で負圧ポンプ１０の作動を間欠的に開始することができる。即ち、駆動信号がＯＦＦからＯＮに変化する時に負圧ポンプ１０の作動が開始されて、駆動信号がＯＮを示す期間だけ、負圧ポンプ１０は作動し続け、駆動信号がＯＮからＯＦＦに変化する時に負圧ポンプ１０の作動が停止される。

図５（Ｃ）の例において、負圧ポンプ１０の駆動信号は、ブレーキランプスイッチ２０ｓの状態に従ってＯＮ又はＯＦＦされる。即ち、制御装置８０は、ブレーキランプスイッチ２０ｓで検出されるブレーキ操作の状態を入力することができ、ブレーキ操作の状態に合わせて負圧ポンプ１０の制御することができる。具体的には、運転者がブレーキペダル２０を踏まないでブレーキランプスイッチ２０ｓがＯＦＦされる間、負圧ポンプ１０の作動も停止される。運転者がブレーキペダル２０を踏んで、ブレーキランプスイッチ２０ｓＯＦＦからＯＮに変化する時に負圧ポンプ１０の作動が開始される。その後、運転者がブレーキペダル２０を踏んだ後に例えば所定の時間が経過した時を契機として、負圧ポンプ１０の作動は、停止される。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１０・・・負圧ポンプ、１１・・・負圧ブースタ、１２・・・負圧室、１２ｓ・・・負圧センサ、１３・・・負圧管、１４・・・ダイヤフラム、１５・・・リターンばね、１６・・・プッシュロッド、１７・・・ブラケット、１８・・・ボルト、１９・・・変圧室、２０・・・ブレーキペダル、２０ｓ・・・ブレーキランプスイッチ、２２・・・モータ、５０・・・ポンプ部、５４・・・カバー部、８０・・・制御装置、１００・・・負圧ポンプ制御装置、２００・・・車載ネットワーク、２０２・・・マスターシリンダ、２１０ｓ・・・車速センサ、２２０ｓ・・・勾配角センサ、２３０・・・車載機器。

Claims

負圧ブースタの負圧室内を負圧にする負圧ポンプの作動を開始する負圧閾値である第１のＯＮ負圧閾値と前記負圧ポンプの作動を停止する負圧閾値である第１のＯＦＦ負圧閾値とで前記負圧ポンプを制御する制御装置を備える負圧ポンプ制御装置であって、
前記負圧ポンプの作動時間が所定の連続作動時間よりも長いか否かを判定する作動時間判定手段と、
前記負圧ポンプ制御装置が故障したか否かを判定する故障判定手段と、
前記負圧ポンプの前記作動時間が所定の連続作動時間よりも長く、前記制御装置が故障していない場合、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードを変更する変更手段と、
を備え、
前記変更手段は、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値を変更して、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項１に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
前記負圧ブースタは、車両に備えられ、
変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項１又は請求項２に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
前記負圧ブースタは、車両に備えられ、
変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
前記ブレーキランプスイッチが故障していない場合、前記変更手段は、変更後の前記第２のＯＮ負圧閾値及び前記第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記ブレーキランプスイッチの状態で前記負圧ポンプの作動を開始する駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項２又は請求項３に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生した場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する前記駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項３に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生した場合、前記故障判定手段は、前記車両のブレーキランプスイッチが故障したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障した場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記所定の間隔で前記負圧ポンプの作動を間欠的に開始する前記駆動モードに変更し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記ブレーキランプスイッチが故障していない場合、前記変更手段は、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを前記ブレーキランプスイッチの前記状態で前記負圧ポンプの作動を開始する前記駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで制御される前記負圧ポンプの前記作動時間が前記所定の連続作動時間よりも長い場合、前記故障判定手段は、前記負圧室内の空気の外部漏れが発生したか否かを判定し、
変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードで前記負圧ポンプが制御される時に前記外部漏れが発生していない場合、前記変更手段は、前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値を変更して、変更前の前記第１のＯＮ負圧閾値及び前記第１のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードを変更後の第２のＯＮ負圧閾値及び第２のＯＦＦ負圧閾値による前記駆動モードに変更することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の負圧ポンプ制御装置であって、
前記故障判定手段は、前記負圧ポンプ制御装置の前記制御装置が故障したか否かを判定し、
前記制御装置が故障した場合、前記負圧ポンプの通電を停止することを特徴とする負圧ポンプ制御装置。