JPH06191394A

JPH06191394A - ブレーキブースタ装置

Info

Publication number: JPH06191394A
Application number: JP4344913A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hiromoto; 建一廣本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は内燃機関の吸気負圧を駆動源とす
るブレーキブースタ装置に関し、応答性の向上と確実な
フェールセーフの確保を目的とする。【構成】第１及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３２は吸気
負圧を蓄える負圧室３１ａ，３２ａと、吸気負圧及び大
気とを適宜導入して所定の内圧を保持する変圧室３１
ｂ，３２ｂと、それらの間の差圧に応じた推力をブレー
キ機構６〜９の油圧に変換するマスタシリンダ３１ｃ，
３２ｃとで構成される。第１制御用Ｂ／Ｂ３１の正常時
は第３遮断弁３６を開弁して第２制御用Ｂ／Ｂ３２をバ
キュームタンクとして機能させ、大気導入直後における
負圧室３１ａの内圧変動を抑制する。そして、第１制御
用Ｂ／Ｂ３１が故障した際には第３遮断弁３６を閉弁し
て、以後第２制御用Ｂ／Ｂ３２でブレーキ増圧を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキブースタ装置に
係り、特に内燃機関で生じる吸気負圧と大気圧との差圧
を駆動源としてブレーキ操作力を増大させるブレーキブ
ースタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関で発生する吸気負圧
を駆動源としてブレーキ操作力を増大させるブレーキブ
ースタ装置が知られている（特開昭６１−１７５１３０
号公報）。

【０００３】上記公報記載の装置は、内燃機関の吸気負
圧を蓄えて吸気負圧と等圧の内圧に保持し得る負圧室
と、吸気負圧と大気とを適宜導入して内圧を所定の負圧
に設定し得る変圧室と、負圧室と変圧室とを分離する位
置にピストンを有し、それらの間に生ずる差圧を油圧に
変換するマスタシリンダとからなるブレーキブースタを
備えている。

【０００４】このマスタシリンダのピストンは、各車輪
毎に配設されたブレーキ機構に供給されるブレーキフル
ードに圧力を与えるプッシュロッドと連結している。従
って、例えば負圧室と変圧室とを等圧に保持した場合、
ピストンには何らの力も作用しないためブレーキ機構は
作動しない。一方、負圧室を負圧に保持したまま変圧室
を大気圧とすると、ピストンすなわちプッシュロッドに
はその差圧に応じた推力が作用し、各ブレーキ機構には
その推力に応じた圧力に昇圧されたブレーキ圧が供給さ
れることになる。

【０００５】つまり、上記公報記載のブレーキブースタ
装置によれば、各ブレーキ機構には負圧室と変圧室との
差圧に応じた油圧が供給されることになり、変圧室を大
気に開放することで確実に油圧の増圧を図ることができ
ると共に、変圧室に導入する空気量を制御することによ
り容易に増圧率を制御することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置においては、負圧室に蓄えることのできる負圧容量が
少ないため、変圧室に大気が導入されてマスタシリンダ
のピストンが負圧室側に移行すると、それに伴って負圧
室の負圧が一時的に低下する。このため、変圧室と負圧
室との間に発生する差圧が減少し、各ブレーキ機構に供
給されるブレーキ圧の発生が妨げられることになる。

【０００７】特に内燃機関の吸気負圧が小さい領域にお
いては、所望の制動力の確保に必要な差圧が得られにく
い上に、変圧室を大気に開放した際の空気の流入速度が
遅いため、一層顕著に応答性の悪さを露呈することにな
る。このように、上記従来のブレーキブースタ装置にお
いては、運転者の操作に対するブレーキ圧の応答性が十
分に確保できないという問題を有していた。

【０００８】更に、上記従来のブレーキブースタ装置に
おいては、ブレーキ機構に供給されるブレーキ圧は全て
ブレーキブースタで発生させる構成であり、唯一のブレ
ーキブースタが故障した場合には十分な制動力が得られ
なくなる場合があるという問題をも有していた。

【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、複数のブレーキブースタを負圧室を連通した状態
で配設することにより十分な負圧容量を確保すると共
に、一部に異常が発生した場合には正常なブレーキブー
スタで制御を続行することとして、応答性の向上と確実
なフェールセーフの確保とを可能とするブレーキブース
タ装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するブ
レーキブースタ装置の原理図を図１に示す。

【００１１】図１中、符号Ｍ１は第１のブレーキブース
タを、また符号Ｍ２は第２のブレーキブースタを示す。
第１及び第２のブレーキブースタＭ１，Ｍ２は、負圧供
給源から供給される負圧を蓄える負圧室Ｍ１ａ，Ｍ２ａ
と、負圧供給源から供給される負圧と大気とを適宜導入
して所定の内圧を保持し得る変圧室Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂと、
負圧室Ｍ１ａ，Ｍ２ａと変圧室Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂとの間に
生ずる差圧に応じた推力をブレーキ機構Ｍ３の油圧に変
換するマスタシリンダＭ１ｃ，Ｍ２ｃとで構成される。

【００１２】また、第１のブレーキブースタＭ１の負圧
室Ｍ１ａと第２のブレーキブースタＭ２の負圧室Ｍ２ａ
との間は、制御弁Ｍ４を備える連通路Ｍ５により連結さ
れている。異常検出手段Ｍ６は、第１及び第２のブレー
キブースタＭ１，Ｍ２を監視して、一方の異常を検出し
た際には異常時制御手段Ｍ７に向けて異常検出信号を送
信する。異常時制御手段Ｍ７は、一方のブレーキブース
タの異常が検出された場合、制御弁Ｍ４を閉弁すること
により連通路Ｍ５を遮断すると共に一方のブレーキブー
スタからブレーキ機構Ｍ３への油圧の供給を停止させ
る。

【００１３】

【作用】本発明に係るブレーキブースタ装置において、
前記第１及び第２のブレーキブースタＭ１，Ｍ２が正常
に機能している場合は前記制御弁Ｍ４が開弁している。
このため、負圧室Ｍ１ａ及びＭ２ａが導通した状態とな
り、変圧室Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂが大気に開放されていない場
合、負圧室Ｍ１ａ，Ｍ２ａ及び変圧室Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ全
体に負圧が蓄えられることになる。

【００１４】従って、ブレーキ圧増圧時に変圧室Ｍ１ｂ
だけに大気を導入する構成とすれば、第１のブレーキブ
ースタＭ１の負圧室Ｍ１ａに加えて第２のブレーキブー
スタＭ２の負圧室Ｍ２ａ及び変圧室Ｍ２ｂがバキューム
タンクとして作用し、大気導入による負圧変動が抑制さ
れる。このため、内燃機関の吸気負圧が低い領域におい
ても、運転者の操作に対して良好な応答性が確保され
る。

【００１５】また、第１若しくは第２のブレーキブース
タＭ１，Ｍ２に異常が発生した場合は、連通路Ｍ５が遮
断され、第１のブレーキブースタＭ１の負圧室Ｍ１ａと
第２のブレーキブースタＭ２の負圧室Ｍ２ａとが分離さ
れた状態になると共に、故障した側のブレーキブースタ
からブレーキ機構Ｍ３に対する油圧の供給が停止され
る。

【００１６】つまり、第１若しくは第２のブレーキブー
スタＭ１，Ｍ２に異常が発生した場合、それ以後故障し
た側のブレーキブースタはブレーキブースタ装置から切
り離された状態となる。このため、故障した側のブレー
キブースタはブレーキブースタ装置に対して何らの影響
も与えることがない。一方、ブレーキブースタ装置の機
能は、正常に機能している側のブレーキブースタにより
引き続き維持され、異常時においても安全性が確保され
る。

【００１７】

【実施例】図２は、本発明に係るブレーキブースタ装置
の一実施例を組み込んだブレーキシステムの構成図を示
す。尚、このシステムは本発明に係るブレーキブースタ
装置を身体障害者用として備えると共に、ブレーキペダ
ルの踏力に応じた制動力を発揮する一般的ブレーキ機構
を健常者用として兼備している。

【００１８】図２中、符号１は前記した内圧制御手段を
包含する電子制御装置（制御ＥＣＵ）を示す。制御ＥＣ
Ｕ１には、身体障害者モード・健常者モード切り換え用
のモード切り換えスイッチ２が接続され、このモード切
り換えスイッチ２の出力信号により本実施例のブレーキ
ブースタ装置を作動させるか否かが決定される。

【００１９】符号３及び４は、それぞれ車速に応じたパ
ルス信号を出力する車速センサ、及び内燃機関の回転数
に応じたパルス信号を出力する機関回転数センサを示
す。また、符号５は身体障害者モードにおける操作レバ
ーを示す。この操作レバー５は車両の加減速指示に用い
られ、運転者の操作により所定の加減速指示量信号を制
御ＥＣＵ１に供給する。

【００２０】図１においてＦＬ，ＦＲ及びＲＬ，ＲＲは
それぞれ車両の左右前輪，左右後輪を示す。これらの各
車輪はそれぞれ独立に、油圧により作動して各車輪を制
動するブレーキ機構６〜９を備えている。尚、このブレ
ーキ機構６〜９は、供給される油圧が高圧になった場合
にだけ制動力を発揮するように設定されている。

【００２１】また、左右前輪ＦＬ，ＦＲには、ブレーキ
機構６〜９に実際に供給されている実ブレーキ圧を検出
する油圧センサ１０，１１が配設されている。そして、
これらの油圧センサ１０，１１は、検出した油圧に対応
した実ブレーキ圧信号を制御ＥＣＵ１に供給している。

【００２２】ところで、本実施例においては内燃機関に
供給される吸入空気量を制御するスロットルバルブ１３
の開度調整を電子制御で行っている。身体障害者モード
においては、制動力のみならず駆動力をも操作レバー５
により調整できる構成とするためである。

【００２３】符号２０は本実施例に使用する電子制御ス
ロットルを示す。電子制御スロットル２０は、直流モー
タ２１を駆動源として備え、操作レバー５から供給され
る加減速指示量に応じて制御ＥＣＵ１から出力されるス
ロットル開度信号に基づいて、スロットルバルブ１３の
開度調整を行う。

【００２４】つまり、本実施例装置におけるスロットル
バルブ１３は、アクセルペダル１２の他に制御ＥＣＵ１
に駆動される直流モータ２１によっても駆動されるので
ある。ここで、スロットルバルブ１３に連結したワイヤ
１４の他端は、直流モータ２１の回転を伝達する電磁ク
ラッチ２２と連動して回動する軸２３に連結されてい
る。

【００２５】従って、電磁クラッチ２２が直流モータ２
１とつながっている場合、直流モータ２１が回動すれば
それにつれてワイヤ１４がスロットルバルブ１３を開閉
させ、スロットルバルブの開度が変動することになる。
尚、電磁クラッチ２２は制御ＥＣＵ１から供給される制
御信号に従って動作し、直流モータ２１とスロットルバ
ルブ１３とを切り離し、又は連結する。そして、電磁ク
ラッチ２２が切れた状態では、もはや直流モータ２１の
回転に従ってスロットルバルブが開くことはない。

【００２６】また、電子制御スロットル２０には、図２
に示すように軸２３の回転角に基づいてスロットルバル
ブの実際の開度を検出する開度センサ２４が組み込まれ
ている。そして、この開度センサ２４は検出したスロッ
トルバルブの実開度データを制御ＥＣＵ１に送信してい
る。

【００２７】以下、本実施例の要部である電子制御ブレ
ーキシステムの構成について説明する。上記したよう
に、本実施例装置は身体障害者用車両に搭載することを
前提としている。ここで、身体障害者用の車両設計にあ
たっては良好な操作性の確保が重要な課題の一つであ
る。中でも車両にブレーキをかける際の操作性は、安全
性確保の観点から最重要項目である。

【００２８】そこで、本実施例においては僅かな操作力
で確実な制動力を確保するため、各車輪に配設されたブ
レーキ機構６〜９に供給される実ブレーキ圧を電気的に
制御し得る電子制御ブレーキシステムを採用している。

【００２９】図２中、符号３１及び３２は前記した第１
及び第２のブレーキブースタに相当する第１制御用ブレ
ーキブースタ（以下、第１制御用Ｂ／Ｂと略記する。第
２制御用ブレーキブースタについても同じ。）及び第２
制御用Ｂ／Ｂを示す。これら第１及び第２制御用Ｂ／Ｂ
３１，３２は、図１に示すようにそれぞれ負圧室３１
ａ，３２ａ，変圧室３１ｂ，３２ｂ，マスタシリンダ３
１ｃ，３２ｃで構成されている。

【００３０】これらの負圧室３１ａ，３２ａは、それぞ
れ第１遮断弁３３及び第２遮断弁３４を介して内燃機関
３５の吸気管内スロットルバルブ（図示せず）下流に連
通すると共に、第３遮断弁３６を介して互いに連通して
いる。

【００３１】一方、変圧室３１ｂ，３２ｂはそれぞれ第
１，第２増圧弁３７，３８及びエアフィルタ３９，４０
を介して大気と通じていると共に、第１減圧弁４１及び
第２減圧弁４２を介して負圧室３１ａ，３２ａと連通し
ている。

【００３２】従って、変圧室３１ｂ，３２ｂ内の圧力
は、第１増圧弁３７，第２増圧弁３８を閉じて第１減圧
弁４１，第２減圧弁４２を開とすれば負圧室３１ａ，３
２ａの内圧と等圧になり、また第１増圧弁３７，第２増
圧弁３８を開として第１減圧弁４１，第２減圧弁４２を
閉とすれば大気圧となる。

【００３３】尚、これらの遮断弁３３，３４，３６、増
圧弁３７，３８、及び減圧弁４１，４２は、制御ＥＣＵ
１から供給される遮断信号、増圧信号、減圧信号を受け
て適宜開弁または閉弁して負圧室３１ａ，３２ａ及び変
圧室３１ｂ，３２ｂの内圧調整を行っている。

【００３４】ここで、負圧室３１ａ，３２ａと変圧室３
１ｂ，３２ｂとの間には、これらの空間を分離するピス
トンまたはダイアフラムが配設されている。そして、こ
れらのピストン等は、マスタシリンダ３１ｃ，３２ｃの
プッシュロッドに連結されている。

【００３５】一方、負圧室３１ａ，３２ａに内燃機関３
５の吸気負圧が蓄えられた状態で変圧室３１ｂ，３２ｂ
に大気が導入されると、負圧室３１ａ，３２ａと変圧室
３１ｂ，３２ｂとの間には差圧が生じ、それらを分離し
ているピストン等には変圧室３１ｂ，３２ｂ側から負圧
室３１ａ，３２ａ側に向かう推力が生ずる。

【００３６】従って、変圧室３１ｂ，３２ｂと負圧室３
１ａ，３２ａとの間に差圧が生じると、マスタシリンダ
３１ｃ，３２ｃのプッシュロッドにはその差圧に応じた
推力が発生し、マスタシリンダ３１ｃ，３２ｃ内の油圧
が昇圧されることになる。

【００３７】一方、変圧室３１ｂ，３２ｂの内圧が負圧
室３１ａ，３２ａの内圧と等圧に保持されている場合、
それらの空間を分離するピストンまたはダイアフラムに
は何らの力も作用しない。従って、変圧室３１ｂ，３２
ｂ内に十分な吸気負圧が蓄えられている場合には、マス
タシリンダ３１ａ，３２ａ内の油圧が昇圧されることは
ない。

【００３８】ところで、マスタシリンダ３１ｃ，３２ｃ
で発生した油圧は、チェンジバルブ４３を構成する高圧
選択弁４３ａ及び４３ｂに導かれる。これら高圧選択弁
４３ａ，４３ｂは、２つの流入口に供給された油圧のう
ち圧力の高い方を選択して流出口に送りだす弁機構であ
る。

【００３９】また、高圧選択弁４３ａ，４３ｂから流出
した油圧は、それぞれもう一つのチェンジバルブ４４を
構成する高圧選択弁４４ａ，４４ｂの流入口に導かれ
る。この高圧選択弁４４ａ，４４ｂも、上記の高圧選択
弁４３ａ，４３ｂと同様に２つの流入口を備えている。
そして、高圧選択弁４３ａ，４３ｂと連通していない側
の流入口には、ブレーキペダル１５と連動して油圧を発
生するマスタシリンダ１６の流出口が連通している。

【００４０】そして、チェンジバルブ４４から流出した
油圧は、各車輪に配設されたブレーキ機構６〜９に伝達
される。尚、本実施例のブレーキシステムには公知のア
ンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が組み込まれて
おり、チェンジバルブ４４から伝播される油圧は、ＡＢ
Ｓ機構１７を介して各ブレーキ機構６〜９に供給され
る。

【００４１】ここで、ブレーキペダル１５及びマスタシ
リンダ１６は、健常者用モードに対応して設けられたブ
レーキ機構であるが、安全性の担保のためモード切替え
スイッチ２により身体障害者モードが選択されている場
合でも動作可能な状態に維持される。従って、本実施例
装置において身体障害者モードが選択されている場合
は、第１及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３２又はブレーキ
ペダル１５により与えられた油圧のうち最も高圧のもの
が各ブレーキ機構６〜９に供給されることになる。

【００４２】一方、モード切替えスイッチ２により健常
者モードが選択されている場合は、操作レバー５の誤操
作により電子制御ブレーキが作動するのを防止する必要
がある。そこで、本実施例装置において健常者モードが
選択された場合は、第１及び第２減圧弁４１，４２を開
弁して、負圧室３１ａ，３２ａと変圧室３１ｂ，３２ｂ
とを等圧に保持している。従って、第１及び第２制御用
Ｂ／Ｂ３１，３２によってブレーキ圧が昇圧されること
はなく、仮に操作レバー５を誤操作したとしてもそれに
よってブレーキブースト機能が作動することはない。

【００４３】尚、図２中、符号１８，１９は、それぞれ
制御ＥＣＵ１に接続されたブレーキランプ及びモード表
示ランプを示し、それぞれブレーキ機構６〜９の状態や
モード切替えスイッチ２の状態に合わせて点灯する。

【００４４】図３は、本実施例のブレーキブースタ装置
の制御ＥＣＵ１が実行するメインルーチンのフローチャ
ートを示す。以下、同図に沿って本実施例装置の動作に
ついて説明する。

【００４５】図３に示すメインルーチンが起動すると、
先ずステップ１００ではブレーキ初期チェックを行う。
このブレーキ初期チェックは、初期状態において第１及
び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３２が正常に機能しているか
否かを確認するために行われる。図４は、このブレーキ
初期チェックのサブルーチンのフローチャートを示す。
以下図４を参照してブレーキ初期チェック処理について
説明する。

【００４６】ブレーキ初期チェックルーチンが起動する
と、先ずステップ３００が実行され、図２における第１
及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３２の負圧室３１ａ，３２
ａを分離するため第３遮断弁３６が閉弁される。そし
て、この状態を維持したまま、先ず第１制御用Ｂ／Ｂ３
１の機能チェックを行う。

【００４７】ステップ３１０では、第１制御用Ｂ／Ｂ３
１の機能チェックのための準備が行われる。すなわち、
第２制御用Ｂ／Ｂ３２の影響を受けることがないよう
に、第２増圧弁３８を閉弁，第２減圧弁４２を開弁して
マスタシリンダ３２ｃに差圧による推力が生じない状態
とすると共に、第２遮断弁３４を閉弁して第２制御用Ｂ
／Ｂ３２を本実施例装置から実質的に切り離した状態と
する。そして、第１制御用Ｂ／Ｂ３１の負圧室３１ａに
内燃機関３５の吸気負圧を供給するため、第１遮断弁３
３を開弁する。

【００４８】次に、ステップ３２０では、第１増圧弁３
７を開弁状態とすると共に、第１減圧弁４１を閉弁状態
とする。従って、負圧室３１ａの内圧は内燃機関３５の
吸気負圧に、また変圧室３１ｂの内圧は大気圧に近づく
ことになり、第１制御用Ｂ／Ｂ３１が正常であれば、マ
スタシリンダ３１ｃの作用によりブレーキ機構６〜９に
は昇圧されたブレーキ圧が供給されることになる。

【００４９】そこで、ステップ３３０では、油圧センサ
１０，１１で検出される実ブレーキ圧ＢＰＲが、所定の
判定値ＫＦＢＰ１に達しているか否かを判別している。
そしてＢＰＲ≧ＫＦＢＰ１が成立していれば、第１制御
用Ｂ／Ｂ３１の油圧増圧機能は正常であると判断してス
テップ３４０に進む。

【００５０】ステップ３４０及びステップ３５０では、
第１制御用Ｂ／Ｂ３１の減圧機能のチェックを行う。す
なわち、ステップ３４０では、第１増圧弁３７を閉弁す
ると共に第１減圧弁４１を開弁して、変圧室３１ｂの内
圧と負圧室３１ａの内圧とが等圧となる条件を作ってい
る。

【００５１】従って、第１制御用Ｂ／Ｂ３１の減圧機能
が正常に機能していれば、ブレーキ機構６〜９に供給さ
れるブレーキ圧が昇圧されることはなく、圧力センサ１
０，１１で検出される実ブレーキ圧ＢＰＲは０となるは
ずである。そこで、ステップ３５０においてＢＰＲ＝０
か否かを判別している。

【００５２】そして、ＢＰＲ＝０が成立している場合に
は第１制御用Ｂ／Ｂ３１は正常に機能していると判断
し、ステップ３６０へ進んで第１制御用Ｂ／Ｂ３１の機
能状態を表すフラグＸＦＢ１に“０”をセットして、第
１制御用Ｂ／Ｂ３１の機能チェックを終了する。

【００５３】一方、上記ステップ３３０においてＢＰＲ
＜ＫＦＢＰ１であると判別され、または、上記ステップ
３５０においてＢＰＲ≠０であると判別された場合は、
いずれの場合もブレーキ機構６〜９に重大な影響を与え
る異常が第１制御用Ｂ／Ｂ３１に発生していると判断す
ることができる。このため、本実施例においては、両者
を区別することなく、異常であると判別された場合は等
しく故障として判断し、ステップ３７０においてフラグ
ＸＦＢ１に“１”をセットしている。

【００５４】このようにして第１制御用Ｂ／Ｂ３１の機
能チェックを終了したら、続いて第２制御用Ｂ／Ｂ３２
の機能チェックを行う。

【００５５】今度は、第１制御用Ｂ／Ｂ３１を本実施例
装置から切り離した状態とする必要があるため、ステッ
プ３８０では第１増圧弁３７を閉弁、第１減圧弁４１を
開弁してマスタシリンダ３１ｃによっては油圧が増圧さ
れない状態を作り、更に第１遮断弁３３を閉弁して負圧
室３１ａへの吸気負圧の供給を停止する。そして、第２
遮断弁を開弁して負圧室３２ａに内燃機関３５の吸気負
圧を供給する。

【００５６】ここで、上記ステップ３１０において第２
増圧弁３８は閉弁状態に、また第２減圧弁４２は開弁状
態にされているため、負圧室３２ａに吸気負圧が供給さ
れた場合、その負圧は負圧室３２ａのみならず変圧室３
２ｂ内にも蓄えられることになる。

【００５７】このため、ステップ３９０において第２増
圧弁３８を開弁すると共に第２減圧弁４２を閉弁する
と、負圧室３１ａには内燃機関３５の負圧が蓄えられた
まま変圧室３２ｂ内が大気圧となる。従って、第２制御
用Ｂ／Ｂ３２が正常であれば、マスタシリンダ３２ｃ内
では負圧室３２ａと変圧室３２ｂとの間に生じた差圧に
応じて増圧された油圧がブレーキ機構６〜９に供給され
ることになる。

【００５８】そこでステップ４００では、油圧センサ１
０、１１で検出された実ブレーキ圧ＢＰＲと所定の判定
値ＫＦＢＰとを再び比較して、ＢＰＲ≧ＫＦＢＰが成立
していれば第２制御用Ｂ／Ｂ３２の油圧増圧機能は正常
であると判断している。

【００５９】第２制御用Ｂ／Ｂ３２の油圧増圧機能が正
常であると判断された場合、次に、その減圧機能が正常
であるか否かの判別を行う。すなわち、ブレーキ機構６
〜９に所定のブレーキ圧が供給された状態からステップ
４１０に進み、第２増圧弁３８を閉弁すると共に第２減
圧弁４２を開弁して負圧室３２ａと変圧室３２ｂとの間
に生じていた差圧を消滅させる。そして、ステップ４２
０へ進んで実ブレーキ圧ＢＰＲが消滅しているか、すな
わちＢＰＲ＝０が成立しているか否かをみる。

【００６０】ここで、ＢＰＲ＝０が成立していれば、第
２制御用Ｂ／Ｂ３２の油圧減圧機能は正常であると判断
でき、油圧増圧機能の機能チェック結果と合わせて第２
制御用Ｂ／Ｂ３２は完全に正常であると判断することが
できる。従って、ステップ４２０においてＢＰＲ＝０が
成立している場合は、ステップ４３０に進み第２制御用
Ｂ／Ｂ３２の機能状態を表すフラグＸＦＢ２に“０”を
セットしている。

【００６１】一方、上記ステップ４００またはステップ
４２０において、第２制御用Ｂ／Ｂ３２の油圧増圧機能
または油圧減圧機能が異常であると判断された場合は、
ステップ４４０に進み、フラグＸＦＢ２に“１”をセッ
トすることにより第２制御用Ｂ／Ｂ３２の故障を表すこ
ととしている。

【００６２】以上のステップ３００〜４４０でブレーキ
初期チェックを終了する。以後、ステップ４５０におい
て第１〜第３遮断弁３３，３４，３６及び第１減圧弁４
１を開弁すると共に第１増圧弁３７を閉弁して、負圧室
３１ａ，３２ａ及び変圧室３１ｂ，３２ｂに吸気負圧を
蓄え得る状態を設定して図３に示すメインルーチン中、
ステップ１１０に戻る。

【００６３】尚、参考のため、以下にブレーキ初期チェ
ックルーチンにおける各弁の動作を表す表を示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】図３におけるステップ１１０では、上記ブ
レーキ初期チェックルーチンの結果からブレーキに故障
が発生しているか否かを判別し、ブレーキに故障が発生
している場合には後述の故障処理ループへと進む。一
方、ブレーキが正常であると判別された場合は、ステッ
プ１２０へ進み、モード切替えスイッチ２が身体障害者
モードとなっているか否かをみる。

【００６６】ここで、モード切替えスイッチ２が身体障
害者モードを表していない場合、すなわち運転者が健常
者である場合は、上記したように操作レバー５の誤操作
による急制動等を防止する観点から、第１及び第２制御
用Ｂ／Ｂ３１，３２をブレーキ機構６〜９から切り離す
必要がある。そこで、ステップ１２０において身体障害
者モードでないと判別された場合には、ステップ１３０
に進み、ブレーキ減圧制御を実行することとしている。

【００６７】ところで、このブレーキ減圧制御は、第１
及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３２によってはブレーキ圧
が増圧されない状況を作ることが目的である。そこで、
本実施例においては、図５に示すフローチャートに表さ
れるように、第１及び第２増圧弁３７，３８を閉弁する
と共に第１及び第２減圧弁４１，４２を開弁し、更に第
１及び第２遮断弁３３，３４を閉弁することとしてい
る。

【００６８】すなわちこの場合は、第１制御用Ｂ／Ｂ３
１においても第２制御用Ｂ／Ｂ３２においても、それぞ
れの負圧室３１ａ，３２ａと変圧室３１ｂ，３２ｂとは
導通した状態に保持され、また、負圧室３１ａ，３２ａ
にも吸気負圧が供給されない。このため、マスタシリン
ダ３１ｃ，３２ｃにおいて油圧が増圧されることがな
く、ブレーキ機構６〜９には、常にブレーキペダル１５
の踏力に応じたブレーキ圧が供給されることになる。

【００６９】一方、上記ステップ１２０においてモード
切替えスイッチ２が身体障害者モードであると判別され
た場合は、ステップ１４０に進み、操作レバー５の加減
速指示量に応じたブレーキ制御を行う。

【００７０】図６は、上記ステップ１４０において実行
するブレーキ制御のサブルーチンのフローチャートを示
す。以下、図６を参照して本実施例のブレーキブースタ
装置の動作について説明するが、それに先立って、本実
施例装置の要部である第１及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，
３２それぞれの役割について説明する。

【００７１】図７は、第１の制御用Ｂ／Ｂ３１のみを用
いてブレーキ機構６〜９に油圧を供給した際の、負圧室
３１ａの内圧変化の様子と、油圧センサ１０，１１で検
出された実ブレーキ圧の変化の様子を表す図を示す。

【００７２】ここで、図７中に破線で示す曲線は、第３
遮断弁３６を閉弁した状態で、すなわち制御用Ｂ／Ｂを
１つしか備えていない従来のブレーキブースタ装置と同
様の構成での様子を、また、図７中に実線で示す曲線
は、第３遮断弁３６を開弁して第２制御用Ｂ／Ｂ３２内
にも負圧を蓄えた状態での様子を示している。

【００７３】図７に示すように、時刻ｔ₁においてブレ
ーキ圧の増圧を開始するため変圧室３１ｂ内に大気を導
入すると、第３遮断弁３６の開閉にかかわりなくその直
後において負圧室３１ｃの内圧は一時的に上昇する。

【００７４】これは、変圧室３１ｂに大気が流入して、
負圧室３１ａと変圧室３１ｂとを分離しているダイアフ
アム等が負圧室３１ａ側に移行する際に、負圧室３１ａ
の体積が変化することによると考えられる。つまり、変
圧室３１ｂに大気が導入された直後における負圧室３１
ａの体積変化を吸収できるほどには、負圧室３１ａに対
する負圧の供給能力が確保されていないことに起因する
ものである。

【００７５】ところが、負圧室３１ａの内圧変動の程度
を比較すると、明らかに第３遮断弁３６を開弁している
場合の方が上昇率が低く抑えられている。これは、第３
遮断弁３６を閉弁した状態では、大気導入時におけるダ
イアフラム等の移行による体積変化を負圧室３１ａの体
積だけで吸収する必要があるのに対し、第３遮断弁３６
が開弁している場合には、負圧室３１ａ，第２制御用Ｂ
／Ｂの負圧室３２ａ，変圧室３２ｂの全体積でその変化
を吸収することができるためである。

【００７６】ところで、このような負圧室の内圧の上昇
は、大気導入直後における変圧室３１ｂと負圧室３１ａ
との差圧を減少させ、運転者の操作に対するブレーキ圧
の応答性を悪化させることになる。このため図７に示す
ように、第３遮断弁３６を開弁している場合と閉弁して
いる場合とでは、当然に開弁している場合の方が良好な
応答性を示している。

【００７７】つまり、上記構成のブレーキブースタ装置
を用いてブレーキ圧の増圧を行う場合、ブレーキブース
タ装置内において内燃機関３５の吸気負圧を蓄えておく
ことのできる体積が大きいほど、運転者の操作に対する
ブレーキ圧の応答性は改善されることになる。

【００７８】一方、身体障害者用車両において、ブレー
キ機構６〜９に供給するブレーキ圧を上記構成のブレー
キブースタ装置により増圧する構成を採用する場合は、
ブレーキブースタ装置自体に極めて高い信頼性が要求さ
れると共に、ブレーキブースタ装置が故障した場合にお
ける確実なフェールセーフ機能が要求される。仮に車両
の走行中にブレーキブースタ装置に異常が発生した場
合、操作レバー５の操作によっては何らの制動力も働か
なくなる場合が想定されるからである。

【００７９】そこで、本実施例装置においては、負圧を
蓄え得る空間を拡張する手段として単なるバキュームタ
ンクでなく第２制御用Ｂ／Ｂ３２を第１制御用Ｂ／Ｂ３
１と並列に設けることとし、第１制御用Ｂ／Ｂ３１が故
障した際には第２制御用Ｂ／Ｂ３２により引き続きブレ
ーキ圧の制御を続行し得る構成を採用した。

【００８０】以下、図６に示すフローチャートに沿っ
て、本実施例装置の電子制御ブレーキシステムの動作に
ついて詳細に説明する。

【００８１】本実施例の電子制御ブレーキシステムにお
いては、上記したように第１制御用Ｂ／Ｂ３１または第
２制御用Ｂ／Ｂ３２によりブレーキ圧が増圧される。こ
こで、第１制御用Ｂ／Ｂ３１が正常であると仮定する
と、ブレーキ圧は第１制御用Ｂ／Ｂ３１により増圧さ
れ、ブレーキ機構６〜９には、第１負圧室３１ｂと第１
変圧室３１ｂとの間に生じた差圧に応じた油圧が供給さ
れる。

【００８２】尚、この場合、ブレーキ圧の応答性改善の
ためには、第２制御用Ｂ／Ｂ３２を第１制御用Ｂ／Ｂ３
１の第１負圧室３１ｂに連通するバキュームタンクとし
て機能させる必要がある。このため、第２増圧弁３８を
閉弁すると共に第２，第３遮断弁３４，３６及び減圧弁
４２を開弁して、負圧室３２ａ及び変圧室３２ｂに負圧
を供給しつつ、それらと第１負圧室３１ｂとを連通する
構成としている。

【００８３】ところで、本実施例における第１，第２増
圧弁３７，３８及び第１，第２減圧弁４１，４２は、制
御ＥＣＵ１から供給される増圧信号又は減圧信号に従っ
て、導通部の開口面積を変化させる制御弁である。つま
り、本実施例装置は、第１増圧弁３７または第１減圧弁
４１を適当な開口面積で開弁させることにより、第１変
圧室３１ｂに流入する空気量、または第１変圧室３１ｂ
から流出する空気量を制御して、第１変圧室３１ｂと第
１負圧室３１ｂとの間に適当な差圧を発生させるもので
ある。

【００８４】しかし、第１増圧弁３７開弁時に第１変圧
室３１ｂに流入する空気量や、第１減圧弁４１開弁時に
第１変圧室３１ｂから流出する空気量は、開弁時におけ
る第１増圧弁３７または第１減圧弁４１の開口面積のみ
で一律に決まるものではない。すなわち、開口面積が同
一でも第１増圧弁３７の開弁時における第１変圧室３１
ｂの内圧が異なれば、第１増圧弁３７を開弁した際に第
１変圧室３１ｂに流入する空気量はその内圧によって変
動する。また、第１変圧室３１ｂ内に大気が導入された
状態で第１減圧弁４１を開弁した際に第１変圧室３１ｂ
から流出する空気量は、同様に開弁時における第１負圧
室３１ｂの内圧の影響を受けることになる。

【００８５】従って、運転者が操作レバー５により指示
した感覚と、各ブレーキ機構６〜９で発揮される制動力
とを一致させるためには、内燃機関の吸気負圧の大小に
かかわらず、第１増圧弁３７を開弁した際に第１変圧室
３１ｂに流入する空気量を一定とし、また第１減圧弁４
１を開弁した際に第１変圧室３１ｂから第１負圧室３１
ｂに向けて流出する空気量を一定とする必要がある。

【００８６】そこで、本実施例においては、内燃機関の
吸気管内に発生している吸気負圧を検出し、検出した吸
気負圧の大きさに基づいて第１増圧弁３７及び第１減圧
弁４１の開弁時における開口面積を補正することによ
り、吸気負圧の影響を相殺することしている。

【００８７】このため、図６に示すブレーキ制御ルーチ
ンが起動すると、先ず、ステップ６００において回転数
センサ４の出力信号から機関回転数ＮＥを検出する。次
にステップ６１０へ進みスロットル開度センサ２４の出
力信号に基づいて実際のスロットル開度ＴＨＲを検出す
る。

【００８８】ここで、吸気負圧 E/GＢの大きさは、機関
回転数ＮＥが大きいほど、またスロットル開度ＴＨＲが
小さいほど大きな値となることが知られており、ＮＥと
ＴＨＲの関数として求めることができる。そこで、本実
施例においては図８に示すようなマップを予め制御ＥＣ
Ｕ１に格納しておき、検出したＮＥ，ＴＨＲに基づいて
そのマップを参照して内燃機関の吸気管に発生している
吸気負圧 E/GＢを求めている。（ステップ６２０）。

【００８９】ところで、車両にブレーキをかける場合、
車両速度が低速であるほどブレーキが効くことによるシ
ョックが大きく感じられる。また、一般に低速走行中に
おいては、強い制動力が要求されることよりも制動力の
微妙な調整が要求される場合が多い。従って、本実施例
のシステムにおいて運転者の操作感覚と車両の制動感覚
とを対応させるためには、車速に応じた補正も行う必要
がある。

【００９０】そこで、本実施例においては、上記ステッ
プ６２０において内燃機関の吸気負圧 E/GＢを推定した
ら、ステップ６３０へ進み車速センサ３の出力信号に基
づいて車速Ｖ_Wを算出している。

【００９１】このようにして吸気負圧 E/GＢ及び車速Ｖ
_Wを推定したら、次にその E/GＢ及び車速Ｖ_Wに基づい
て、第１変圧室３１ｂに所定の空気量を導入するための
補正ゲインＧ_B及びＧ_VWを求める。

【００９２】上記したように第１変圧室３１ｂ内に流入
する空気の量は、第１増圧弁３７開弁時における開口面
積と、開弁時における第１変圧室３１ｂ内の圧力、すな
わち内燃機関３５の吸気負圧 E/GＢとの関数である。従
って、吸気負圧 E/GＢの大小にかかわらず第１変圧室３
１ｂ内に所定量の空気を導入するためには、吸気負圧E/
GＢが大きいほど第１増圧弁３７の開口面積を小さく補
正する必要がある。

【００９３】そこで、本実施例においては、図９に示す
マップを予め制御ＥＣＵ１に格納しておき、そのマップ
を上記ステップ６２０で推定した吸気負圧 E/GＢで参照
することにより補正ゲインＧ_Bを算出している（ステッ
プ６４０）。

【００９４】また、車速Ｖ_Wと制動力との関係について
は、上記したように車速Ｖ_Wが遅いほど第１制御用Ｂ／
Ｂ３１による油圧増圧率を低く抑える必要がある。つま
り高速走行時には第１変圧室３１ｂに多量の空気を導入
し、低速走行時には第１変圧室３１ｂに導入する空気を
少量とする必要が生じる。

【００９５】そこで、本実施例においては、例えば図１
０に示すような車速Ｖ_Wと補正ゲインＧ_VWとの関係を予
め設定しておき、これを車速Ｖ_Wで参照することにより
補正ゲインＧ_VWを求めている（ステップ６５０）。

【００９６】次に、ステップ６６０では、運転者が要求
している制動力に対応した要求ブレーキ圧ＴＢＰＬと、
油圧センサ１０，１１で検出された実ブレーキ圧との差
ΔＢＰを検出している。ここで、ΔＢＰが正の値であれ
ば運転者はより強い制動力を要求していることになり、
またΔＢＰが正の値でなければ制動力を弱める意思を持
っていることになる。

【００９７】ところで、ブレーキ機構６〜９に供給され
ている実ブレーキ圧ＢＰＲは上記したように第１負圧室
３１ｂと第１変圧室３１ｂとの間に発生している差圧に
応じた圧力を示す。従って、実ブレーキ圧ＢＰＲが大き
いほど第１負圧室３１ｂと第１変圧室３１ｂとの差圧が
大きく、すなわち第１変圧室３１ｂ内の圧力が大気圧に
近くなっているはずである。一方、第１増圧弁３７を開
弁した際に第１変圧室３１ｂ内に導入される単位時間当
たりの空気量は、第１変圧室３１ｂ内の圧力が大気圧に
近いほど少量となる。他方、第１減圧弁４１を開弁した
際に第１変圧室３１ｂから第１負圧室３１ｂに向けて流
出する空気量は、第１変圧室３１ｂ内の圧力が大気圧に
近いほど、すなわち実ブレーキ圧ＢＰＲが大きいほど多
量となる。

【００９８】従って、運転者の操作感覚に実際の制動力
の変化を対応させるためには、各瞬間における実ブレー
キ圧ＢＰＲに対しても補正を行う必要がある。つまり、
運転者が制動力を強めようとしている場合には、その時
点における実ブレーキ圧ＢＰＲが大きいほど開弁時にお
ける第１増圧弁３７の開口面積を大きく補正し、また運
転者が制動力を弱めようとしている場合には、実ブレー
キ圧ＢＰＲが大きいほど開弁時における第１減圧弁４１
の開口面積を小さく補正する必要が生じる。

【００９９】そこで、本実施例においては、上記ステッ
プ６６０においてΔＢＰを検出したら、続いてその値が
正の値であるか否かを判別する（ステップ６７０）。そ
して、ΔＢＰ＞０であれば実ブレーキ圧ＢＰＲを増圧す
るための補正ゲインＧ_BPUを算出し（ステップ６８
０）、ΔＢＰ≦０であれば、運転者は制動力を弱める意
思を持っていると判断して実ブレーキ圧ＢＰＲを減圧す
るための補正ゲインＧ_BPDを算出することとしている
（ステップ６９０）。

【０１００】尚、本実施例においては、それぞれの補正
ゲインＧ_BPU，Ｇ_BPDが上記したように実ブレーキ圧Ｂ
ＰＲの関数として定まる値であることに着目して、予め
制御ＥＣＵ１に図１１（Ａ），（Ｂ）に示すＧ_BPU又は
Ｇ_BPDとＢＰＲとの関係を表すマップを格納しておき、
これを実ブレーキ圧ＢＰＲで参照してＧ_BPU及びＧ_BP _D
を求めることとしている。

【０１０１】このようにして内燃機関の吸気負圧に対す
る補正ゲインＧ_B，車速に対する補正ゲインＧ_VW，実ブ
レーキ圧ＢＰＲに対する補正ゲインＧ_BPU又はＧ_BPDを
算出したら、これらの補正ゲインを積算して総合補正ゲ
インＧ_BRKを求める（ステップ７００）。

【０１０２】尚、この場合において上記ステップ６７０
でΔＢＰ＞０であると判別されていれば、総合補正ゲイ
ンＧ_BRK＝Ｇ_B＊Ｇ_VW＊Ｇ_BPUとなり、またΔＢＰ≦０
であると判別されていれば、総合補正ゲインＧ_BRK＝Ｇ
_B＊Ｇ_VW＊Ｇ_BPDとなる。

【０１０３】そして、ステップ７１０において、この総
合補正ゲインＧ_BRKを用いて第１増圧弁３７、または第
１減圧弁４１に所望の空気量を流通させるために確保す
べき開口面積ＴＡＦを算出する。尚、運転者の操作感覚
と一致した制動力を実現するため、第１増圧弁３７、ま
たは第１減圧弁４１の開口面積ＴＡＦは、運転者による
要求ブレーキ圧ＴＢＰＲと実ブレーキ圧ＢＰＲとの差、
すなわち上記ステップ６６０で算出したΔＢＰと、総合
補正ゲインＧ_BRKとを積算することで求めている。

【０１０４】ところで、本実施例における増圧弁３７，
３８及び減圧弁４１，４２は、図１２の特性図に示すよ
うに、供給される増圧または減圧信号の電流Ｉに応じた
開口面積ＴＡＦで開弁する特性を有している。従って、
上記ステップ７１０において開口面積ＴＡＦが算出され
たら、ステップ７２０へ進みその開口面積ＴＡＦを実現
するために供給すべき電流Ｉを算出する。

【０１０５】そして、運転者による操作レバー５の操作
に基づいて、例えば制動力を強める場合は第１増圧弁３
７に対して電流Ｉを供給し、また、制動力を弱めたい場
合には第１減圧弁４１に対して電流Ｉを供給して（ステ
ップ７３０）今回の処理を終了する。

【０１０６】このように本実施例装置においては、第１
制御用Ｂ／Ｂが正常な場合、第１増圧弁３７及び第１減
圧弁４１の開口面積が適宜調整され、常に運転者の操作
感覚と一致した制動力を確保することができる。また、
上記したように第２制御用Ｂ／Ｂ３２が、第１制御用Ｂ
／Ｂ３１のバキュームタンクとして機能していることか
ら、操作に対するブレーキ圧の応答性にも優れており、
従来のブレーキブースタ装置に比べて一層運転者の操作
感覚に合った制動力を提供することができる。

【０１０７】上記ブレーキ制御ルーチンが終了すると再
びメインルーチンに戻り、図３中ステップ１５０におい
てブレーキ故障検出を行う。初期チェックにおいて正常
であっても走行中に故障する場合もあり、仮に走行中に
ブレーキが故障したとすれば、安全確保のために何らか
のフェールセーフを行う必要があるからである。

【０１０８】以下、図１３に示すフローチャートに沿っ
て、走行中におけるブレーキ故障検出ルーチンについて
説明する。尚、本実施例装置は、このブレーキ故障検出
ルーチンを実行することにより前記した異常検出手段を
実現する。

【０１０９】このルーチンが起動すると、先ずステップ
８００において要求ブレーキ圧ＴＢＰＲと実ブレーキ圧
ＢＰＲとの差、即ちΔＢＰを算出し、その値を現在のブ
レーキ圧偏差ＢＰ_(t)として記憶する。次いで、ステッ
プ８１０へ進み、前回処理時におけるブレーキ圧偏差Ｂ
Ｐ_(t-1)と今回のブレーキ圧偏差ＢＰ_(t)との差を算出
し、その値をブレーキ圧偏差微分値ＤＢＰ_(t)として記
憶する。

【０１１０】そして、ステップ８２０で次回の処理のた
めにＢＰ_(t-1)を今回のブレーキ圧偏差ＢＰ_(t)に書き
換えた後ステップ８３０へ進み、今回のブレーキ圧偏差
ＢＰ _(t)と所定の判定値ＫＦＢＰ２との比較を行う。こ
こで、ブレーキ圧偏差ＢＰ_(t ₎が判定値ＫＦＢＰ２以下
である場合（ＢＰ_(t)≦ＫＦＢＰ２）は、要求ブレーキ
圧ＴＢＰＲに対して実ブレーキ圧ＢＰＲが追従してい
る、すなわち、第１制御用Ｂ／Ｂ３１は正常に機能して
いると判断することができる。

【０１１１】一方、ブレーキ圧偏差ＢＰ_(t)が判定値Ｋ
ＦＢＰ２を越えている場合（ＢＰ_(t ₎＞ＫＦＢＰ２）
は、実ブレーキ圧ＢＰＲが要求ブレーキ圧ＴＢＰＲに対
して追従できていないことになる。このような現象は、
第１制御用Ｂ／Ｂ３１が故障してブレーキ圧を十分に増
圧できていない場合か、または運転者が急制動を要求し
た場合に生ずる現象である。

【０１１２】従って、上記ステップ８３０においてＢＰ
_(t)＞ＫＦＢＰ２が成立していると判別された場合は、
その原因が第１制御用Ｂ／Ｂ３１の故障であるのか、運
転者の意図する急制動であるのかを判別する必要が生じ
る。このため、ステップ８４０では、ブレーキ圧偏差微
分値ＤＢＰ_(t)と所定の判定値ＫＦＤＢＰ１との比較を
行っている。

【０１１３】ここで、ＤＢＰ_(t)≧ＫＦＤＢＰ１が成立
する場合は、今回急激にＢＰ_(t)の値が増加した、すな
わち、ブレーキ圧偏差ＢＰ_(t)が判定値ＫＦＢＰ２を越
えたのは急制動の要求により、第１制御用Ｂ／Ｂ３１は
正常に機能していると判断することができる。

【０１１４】一方、ＤＢＰ_(t)＜ＫＦＤＢＰ１が成立し
ている場合、すなわち前回処理時から継続して実ブレー
キ圧ＢＰＲが要求ブレーキ圧ＴＢＰＲに追従できていな
い場合は、その状態が長期間継続しているか否かを確認
する必要が生ずる。短期間で正常な状態に戻れば急制動
時における油圧系の遅れが原因であり第１制御用Ｂ／Ｂ
３１自体は正常であると判断できる、また所定期間継続
してその状態が維持されている場合は、第１制御用Ｂ／
Ｂ３１の故障が原因であると判断する必要があるからで
ある。

【０１１５】そこで、上記ステップ８４０においてＤＢ
Ｐ_(t)＜ＫＦＢＰ１が成立していると判断された場合
は、ステップ８５０でタイマＣＦＢをインクリメント
し、ステップ８６０においてそのタイマＣＦＢが所定の
値ＫＦＢＴに達したか否かを判別している。そして、Ｃ
ＦＢ≧ＫＦＢＴが成立している場合は第１制御用Ｂ／Ｂ
３１が故障していると判断して、ステップ８７０におい
て、第１制御用Ｂ／Ｂ３１故障を表すフラグＸＦＢ１に
“１”をセットして今回の処理を終了する。

【０１１６】また、上記ステップ８６０においてＣＦＢ
が未だＫＦＢＴに達していないと判別された場合は、以
後この処理が実行される度に上記ステップ８３０及び８
４０において異常な状態が継続されているか否かを判別
し、その状態が継続している限り繰り返し上記の処理を
実行する。そして、ＣＦＢ≧ＫＦＢＴが成立した時点で
ステップ８７０へ進み、フラグＸＦＢ１に“１”をセッ
トする。

【０１１７】一方、上記ステップ８３０においてＢＰ
_(t)≦ＫＦＢＰ２となるか、またはステップ８４０にお
いてＤＢＰ_(t)≧ＫＦＤＢＰ１となった場合は、上記し
たように第１制御用Ｂ／Ｂ３１は正常であると判断でき
るため、ステップ８８０においてフラグＸＦＢ１及びタ
イマＣＦＴに共に“０”をセットして今回の処理を終了
する。

【０１１８】このようにしてブレーキ故障検出を行った
ら、再びメインルーチンへ戻りステップ１６０を実行す
る。このステップ１６０では、上記サブルーチンで設定
したフラグＸＦＢ１の値をみることにより、ブレーキが
故障しているか否かの判別を行う。

【０１１９】そしてブレーキが故障していないと判別さ
れた場合は、正常運転を続行するためステップ１７０へ
進み、今度はスロットル制御を行う。以下、図１４に示
すスロットル制御のサブルーチンのフローチャートに沿
って、本実施例装置におけるスロットル制御について説
明する。

【０１２０】尚、本実施例装置においては、スロットル
バルブ１３の実開度を検出する開度センサ２４を用いて
フィードバック系を構成し、比例積分微分制御（ＰＩＤ
制御）により直流モータ２１を駆動する構成を採用して
いる。

【０１２１】スロットル制御ルーチンが起動すると、先
ずステップ９００において操作レバー５によるスロット
ル開度指示量ＴＴＨを検出する。次いでステップ９１０
では、開度センサ２４により検出される実スロットル開
度ＴＨＲに基づいて、スロットル偏差ΔＴＴＨ＝ＴＴＨ
−ＴＨＲ（＝ＴＴＨ_(t)）を算出する。

【０１２２】続いてステップ９２０へ進み、直流モータ
２１に供給する開度指示信号のうち微分制御により構成
される成分を算出する基礎として、今回のスロットル偏
差ＴＴＨ_(t)と前回処理時におけるスロットル偏差ＴＴ
Ｈ_(t-1)との差をとることによりスロットル偏差の微分
量ＤＴＴＨを算出する（ステップ９２０）。

【０１２３】更に、ステップ９３０では、開度指示信号
のうち積分制御により構成される成分を算出する基礎と
して、前回までのスロットル偏差の積分値に今回のスロ
ットル偏差ＴＴＨ_(t)を加算して、ΔＴＴＨの積分量∫
ΔＴＴＨを算出する。

【０１２４】そして、ステップ９４０へ進み、予め設定
した比例ゲインＧ_P，積分ゲインＧ _I，微分ゲインＧ_D
を用いて次式のように基本制御量ＴＴＨＩを算出する。

【０１２５】ＴＴＨＩ＝Ｇ_P・ΔＴＴＨ＋Ｇ_I・∫ΔＴＴＨ＋Ｇ_D・ＤＴＴＨ基本制御量ＴＴＨＩが算出できたら、ステップ９５０へ
進み、バッテリ電圧Ｖ _Bの変動に対する補正を行う。車
両に搭載されるバッテリの電圧は、車両の運転状態等に
より大幅に変動する反面、スロットルバルブ１３の開度
は非常に高い精度で制御する必要があるからである。
尚、本実施例装置の制御ＥＣＵ１は、バッテリ電圧Ｖ_B
に対する補正係数Ｋ_VBを予めマップとして備えており
（図１５参照）、このマップをバッテリ電圧Ｖ_Bで参照
するこにより要求される補正係数Ｋ_VBを算出する。

【０１２６】そして、上記ステップ９４０において算出
した基本制御量ＴＴＨＩと、この補正係数Ｋ_VBとを乗算
することにより実制御量を算出し、その値をＴＴＨＩと
して記憶する（ステップ９６０）。

【０１２７】このようにして直流モータ２１に供給すべ
き制御量ＴＴＨＩを算出したら、ステップ９７０ではそ
の制御量ＴＴＨＩを実現するためのデュティ比を算出す
る。そして、ステップ９８０において算出されたデュテ
ィ比の信号を直流モータ駆動回路に出力して今回の処理
を終了する。

【０１２８】上記したように、本実施例装置において
は、スロットルバルブ１３の開度はＰＩＤ制御により実
行される。従って、運転者の指示に対して良好な応答性
の下に高い精度で所望のスロットル開度が確保されるこ
とになる。

【０１２９】以上で図３に示すメインルーチンにおける
ステップ１７０の処理を終了する。以後、身体障害者モ
ードが解除され、または第１制御用Ｂ／Ｂ３１に異常が
発生しない限り、メインルーチンにおけるステップ１２
０〜１７０が繰り返し実行され、運転者による操作レバ
ー５の操作通りに車両は駆動力及び制動力を発揮するこ
とになる。

【０１３０】ところで、図３中ステップ１１０において
ブレーキが初期段階において既に故障していると判別さ
れた場合は、ステップ１８０へと進み、異常の発生を運
転者に知らせるため異常ランプを点灯させた後ステップ
１９０へ進み、モード切替えスイッチにより選択されて
いるモードが身体障害者モードであるか否かを判別す
る。

【０１３１】ここで、健常者モードが選択されている場
合は、ステップ２００へ進み、上記図５に示すブレーキ
減圧制御を実行し、第１及び第２制御用Ｂ／Ｂ３１，３
２をブレーキ系統から実質的に切り離す処理を行う。故
障が発生しているのは、あくまでも身体障害者モードを
前提とした第１制御用Ｂ／Ｂ３１または第２制御用Ｂ／
Ｂ３２であり、健常者モードが選択されていれば、走行
にはなんらの障害もないからである。

【０１３２】そして、ステップ１９０において身体障害
者モードが選択されていると判別されない限り、上記ス
テップ１８０〜２００が繰り返し実行され、異常ランプ
が点灯した状態ではあるが通常通りの走行が確保され
る。

【０１３３】一方、ステップ１９０において身体障害者
モードが選択されている場合は、ステップ２１０へ進
み、故障処理１が実行される。以下、図１６に示すフロ
ーチャートに沿って、故障処理１ルーチンについて説明
する。

【０１３４】故障処理１ルーチンが起動すると、先ずス
テップ１０１０において、第１及び第２増圧弁３７，３
８及び第１及び第２遮断弁３３，３４を開弁すると共に
第１及び第２減圧弁４１，４２及び第３遮断弁３６を閉
弁する。このため、第１制御用Ｂ／Ｂ３１及び第２制御
用Ｂ／Ｂ３２は互いに独立した状態でブレーキ圧を増圧
する。従って、仮に何れかの制御用Ｂ／Ｂ３１，３２が
増圧不能の状態となっている場合においても、ブレーキ
機構には増圧されたブレーキ圧が供給され、車両には制
動力が作用した状態となる。

【０１３５】そして、ステップ１０２０においては、ス
ロットルバルブ１３と直流モータ２１とを連結する電磁
クラッチ２２を切り離す処理を行う。これにより、操作
レバー５の操作によってはスロットルバルブ１３が動作
しない状態となり、実質的にスロットルバルブ１３が全
閉位置に固定されることになる。

【０１３６】従って、故障処理１ルーチンが実行される
と、車両はアイドリング状態で停止したまま動くことが
できない状態となり、故障した制御用Ｂ／Ｂ３１，３２
が故障状態のままで走行してしまうことはない。尚、こ
のような状態においても、健常者モードが選択された場
合には上記したように通常の走行が確保され、修理工場
等まで自走することが可能である。

【０１３７】一方、車両走行中にブレーキ故障が発生し
た場合は、上記の初期故障の場合と異なり、走行中の車
両を安全に停止させることができる処理が要求される。
本実施例装置においては、上記したように車両走行中に
おけるブレーキ故障は、ステップ１６０において検出さ
れる。

【０１３８】以下、本実施例の要部であるステップ１６
０で故障が検出された場合の処理についての説明を行
う。

【０１３９】ズテップ１６０においてブレーキ故障、す
なわち第１制御用Ｂ／Ｂ３１の故障が検出された場合、
図３に示すように異常ランプを点灯（ステップ２２０）
した後ステップ２３０へと進み、本実施例装置において
前記した異常時制御手段を実現する故障処理２を実行す
る。以下、図１７に示すフローチャートに沿って故障処
理２ルーチンについて説明する。

【０１４０】故障処理２ルーチンが起動すると、先ずス
テップ１１１０において第１増圧弁３７及び第１遮断弁
３３を閉弁し、第１減圧弁４１及び第２遮断弁３４を開
弁する。この処理により、実質的に第１制御用Ｂ／Ｂ３
１は本実施例のブレーキ系統から切り離された状態とな
ると共に、第２制御用Ｂ／Ｂ３２によるブレーキ圧制御
が可能な状態となる。

【０１４１】ステップ１１２０においては、車両が安全
に停止するまで加速状態とならないことを担保するた
め、電磁クラッチ２２を切り離し、スロットルバルブ１
３の操作ができない状態とする。そして、ステップ１１
３０において、上記図６に示すブレーキ制御を第２制御
用Ｂ／Ｂ３２に対して実行する。

【０１４２】このため、本実施例のブレーキブースタ装
置を備える車両においては、故障した第１制御用Ｂ／Ｂ
３１の異常動作により急制動がかかったりすることな
く、第２制御用Ｂ／Ｂ３２で増圧されたブレーキ圧によ
り安全に停止することが可能である。

【０１４３】図３に示すように、ステップ１６０におい
て故障が検出された場合は、以後異常ランプ点灯処理
（ステップ２２０）と故障処理２ルーチン（ステップ２
３０）とが繰り返し実行され、内燃機関のイグニッショ
ンスイッチがオフとされない限り、この処理が続行され
る。

【０１４４】尚、参考のため、以下に第１制御用Ｂ／Ｂ
３１の正常時及び異常時における各弁の動作を示す表を
示す。

【０１４５】

【表２】

【０１４６】上記したように、本実施例装置によれば、
第１制御用Ｂ／Ｂ３１が正常に機能している場合は第２
制御用Ｂ／Ｂ３２がバキュームタンクとして機能し、操
作に対する良好なブレーキ圧の応答性を確保することが
できると共に第１制御用Ｂ／Ｂ３１が故障した際には、
第２制御用Ｂ／Ｂ３２により確実なフェールセーフ処理
が実現され、異常時においても確実に制動力を確保する
ことができる。

【０１４７】このため、車両の走行中に全くブレーキが
効かなくなる事態が発生する心配がなく、身体障害者用
車両として十分な安全性を保証することができる。

【０１４８】尚、上記実施例においては、制御用Ｂ／Ｂ
を２組備える構成に限定しているが、これに限るもので
はなく、複数の制御用Ｂ／Ｂを並列に組み合わせて使用
する構成であればよい。

【０１４９】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、第１のブ
レーキブースタと第２のブレーキブースタとを、互いの
負圧室を連通し得る構成で備えているため、何れかのブ
レーキブースタをブレーキ圧の増圧に用いる場合には、
他方のブレーキブースタをバキュームタンクとして使用
することができる。このため、ブレーキ圧の増圧開始直
後における負圧室の圧力変動が抑制され、従来のブレー
キブースタ装置に比べて運転者の操作に対するブレーキ
圧の応答性を改善することができる。

【０１５０】また、ブレーキブースタを２つ並列に備え
る構成であるため、一方のブレーキブースタが故障した
場合には、他方のブレーキブースタによりブレーキ圧を
増圧することが可能であり、車両の走行中に制動力が得
られなくなる心配がない。このように、本実施例のブレ
ーキブースタ装置によれば、従来の装置に比べて著しく
高い信頼性を確保することが可能となるという特長を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブレーキブースタ装置の原理図で
ある。

【図２】本発明に係るブレーキブースタ装置の一実施例
の構成を表す全体図である。

【図３】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するメインル
ーチンのフローチャートである。

【図４】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するブレーキ
初期チェックサブルーチンのフローチャートである。

【図５】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するブレーキ
減圧制御サブルーチンのフローチャートである。

【図６】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するブレーキ
制御サブルーチンのフローチャートである。

【図７】本実施例装置の制御用Ｂ／Ｂの負圧室の内圧及
び制御用Ｂ／Ｂにより増圧されるブレーキ圧の変化の様
子を表す図である。

【図８】本実施例装置を備える内燃機関のスロットル開
度ＴＨＲ及び機関回転数ＮＥと吸気負圧 E/GＢとの関係
を表す特性図である。

【図９】本実施例装置において吸気負圧 E/GＢに対する
補正ゲインＧ_Bを求めるためのマップである。

【図１０】本実施例装置において車速Ｖ_Wに対する補正
ゲインＧ_VWを求めるためのマップである。

【図１１】本実施例装置において実ブレーキ圧ＢＰＲに
対する増圧時補正ゲインＧ_BPU及び減圧時補正ゲインＧ
_BPDを求めるためのマップである。

【図１２】本実施例装置の大気導入弁及び負圧導入弁の
開弁時における開口面積ＴＡＦと流量指示信号の電流Ｉ
との関係を表す特性図である。

【図１３】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するブレー
キ故障検出サブルーチンのフローチャートである。

【図１４】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行するスロッ
トル制御サブルーチンのフローチャートである。

【図１５】本実施例装置におけるスロットル制御に用い
るバッテリ電圧と補正値の関係を表すマップである。

【図１６】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行する故障処
理１サブルーチンのフローチャートである。

【図１７】本実施例装置の制御ＥＣＵが実行する故障処
理２サブルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

Ｍ１第１のブレーキブースタＭ１ａ，Ｍ２ａ負圧室Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ変圧室Ｍ１ｃ，Ｍ２ｃマスタシリンダＭ２第２のマスタシリンダＭ３，６〜９ブレーキ機構Ｍ４制御弁Ｍ５連通路Ｍ６異常検出手段Ｍ７異常時制御手段１制御ＥＣＵ２モード切替えスイッチ５操作レバー１０，１１油圧センサ３１第１制御用ブレーキブースタ３１ａ，３２ａ負圧室３１ｂ，３２ｂ変圧室３１ｃ，３２ｃマスタシリンダ３２第２制御用ブレーキブースタ３３第１遮断弁３４第２遮断弁３６第３遮断弁３７第１増圧弁３８第２増圧弁４１第１減圧弁４２第２減圧弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負圧供給源から供給される負圧を蓄え得
ると共に大気を導入することにより内圧を所定の負圧に
設定し得る変圧室と、前記負圧供給源から供給される負
圧を蓄えて内圧を負圧に保持し得る負圧室と、前記変圧
室の内圧と前記負圧室の内圧との差圧に応じた推力をブ
レーキ機構の油圧に変換するマスタシリンダとからなる
ブレーキブースタを用いて運転者によるブレーキ操作力
を増大させるブレーキブースタ装置であって、第１のブレーキブースタと、第２のブレーキブースタと、前記第１のブレーキブースタの負圧室と前記第２のブレ
ーキブースタの負圧室とを連通する連通路中に設けら
れ、両者の導通を制御する制御弁と、前記第１のブレーキブースタと前記第２のブレーキブー
スタの内、一方の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により前記一方のブレーキブースタの異
常が検出された場合、前記制御弁を閉弁することにより
前記連通路を遮断すると共に前記一方のブレーキブース
タから前記ブレーキ機構への油圧供給を停止させる異常
時制御手段とを有することを特徴とするブレーキブース
タ装置。