CN105736155B - 负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置，检测负压传感器的偏差异常、以及避免伴随在产生负压传感器的偏差异常时执行内燃机的自动停止而发生的不良情况。负压传感器异常检测装置具备：负压传感器，其输出与对驾驶员的制动操作进行辅助所需的负压泵生成的负压对应的信号；负压检测单元，其基于来自负压传感器的信号来检测所述负压；旋转次数检测单元，其检测负压泵的旋转次数；以及异常判定单元，其在驾驶员的制动操作的变化处在预定范围内的状况下，由负压检测单元检测到的所述负压的、随着由旋转次数检测单元检测到的旋转次数的增加的变化偏离预定变化的情况下，判定为负压传感器处于异常状态。

Description

负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置。
背景技术
以往，公知有判定负压传感器异常的负压传感器异常检测装置(例如，参照专利文献1)。这种异常检测装置具备输出与负压对应的信号的负压传感器，基于来自该负压传感器的信号检测负压。然后，基于该负压检测的结果辨别负压传感器有无异常。具体而言，在来自负压传感器的信号偏离所希望的正常范围的状态持续了预定时间以上的情况下，判定为负压传感器处于异常状态。
另外，安装所述专利文献1所记载的负压传感器异常检测装置的车辆具有制动器增压器，该制动器增压器使用根据内燃机的旋转生成的负压来辅助驾驶员的制动操作。另外，该车辆是在预定的停止条件成立的情况下使内燃机自动停止，并且，在该自动停止后预定的再次起动条件成立的情况下使内燃机自动再次起动的怠速停止车辆。而且，若如所述那样判定为负压传感器处于异常状态，则禁止内燃机的自动停止。
专利文献1：日本特开2011-122519号公报
然而，作为负压传感器的异常，在输出根据负压变化的信号的另一方面，会存在由于温度特性、长期变化等造成的增益偏差、偏置等的偏差异常。然而，在所述专利文献1所记载的控制装置中，如果没有达到负压传感器的输出信号超出所希望的正常范围的状态，则无法判定为产生了异常，所以当增益偏差、偏置比较少，为负压传感器的输出信号处在所希望的正常范围内的程度时，无法检测该负压传感器的偏差异常。因此，尽管在负压传感器产生偏差异常，也可能无法将该偏差异常作为负压传感器的异常来检测。
发明内容
本发明是鉴于所述的问题点而完成的，其目的在于，提供能够检测负压传感器的偏差异常的负压传感器异常检测装置、以及能够避免伴随在产生了负压传感器的偏差异常时执行内燃机的自动停止而发生的不良情况的内燃机的控制装置。
本发明的一个方式是负压传感器异常检测装置，具备：负压传感器，所述负压传感器输出与对驾驶员的制动操作进行辅助所需的负压泵生成的负压对应的信号；负压检测单元，所述负压检测单元基于来自所述负压传感器的信号来检测所述负压；旋转次数检测单元，所述旋转次数检测单元检测所述负压泵的旋转次数；以及异常判定单元，在驾驶员的制动操作的变化处在预定范围内的状况下，由所述负压检测单元检测到的所述负压的、随着由所述旋转次数检测单元检测到的所述旋转次数的增加的变化偏离预定变化的情况下，所述异常判定单元判定为所述负压传感器处于异常状态。
根据本发明，能够检测负压传感器的偏差异常。另外，能够避免伴随在负压传感器的偏差异常产生时执行内燃机的自动停止而发生的不良情况。
附图说明
图1是安装本发明的第一实施例的负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置的车辆的系统构成图。
图2是安装于本实施例中的车辆的制动系统的构成图。
图3是在本实施例的负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置中执行的控制程序的一个例子的流程图。
图4是用于对在本实施例中检测负压传感器的异常的方法进行说明的、表示负压泵的旋转次数与负压生成位置的负压的关系的图。
图5是在本发明的第二实施例的负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置中执行的控制程序的一个例子的流程图。
图6是用于对在本实施例中检测负压传感器的异常的方法进行说明的、表示负压泵的旋转次数与负压生成位置的负压的关系的图。
附图标记说明
10...负压传感器异常检测装置；12...内燃机；14...控制装置；16...车辆；18...制动系统；22...制动器增压器；30...直动负压泵；40...发动机ECU；42...异常检测ECU；46...负压传感器；48...旋转次数传感器；54...显示灯(MIL)
具体实施方式
以下，使用附图，对本发明的负压传感器异常检测装置以及内燃机的控制装置的具体的实施方式进行说明。
实施例1
图1示出安装本发明的第一实施例的负压传感器异常检测装置10以及内燃机12的控制装置14的车辆16的系统构成图。另外，图2示出安装于本实施例中的车辆16的制动系统18的构成图。
如图1以及图2所示，本实施例的车辆16具有内燃机12和制动系统18。内燃机12是通过使燃料爆炸燃烧来获得车辆动力的热机。内燃机12既可以是汽油发动机，也可以是柴油发动机。内燃机12能够被由来自车载电池的电力供给驱动的发动机起动机起动。
制动系统18具有制动踏板20和制动器增压器22。制动踏板20是由车辆16的驾驶员(具体而言，脚)进行制动操作的踏板，且是驾驶员进行为了使车辆16的制动力增加而使踩下力、踩下量增加的制动器踩下操作，另外进行为了使车辆16的制动力从该制动器踩下状态减少而使踩下力、踩下量减少的制动器返回操作的踏板。制动踏板20连结着制动器增压器22。
制动器增压器22在其内部具有被隔板分隔而成的负压室24以及变压室26。负压室24经由负压管28连结着直动负压泵30。在负压管28的中途设置有仅允许空气从负压室24侧朝向直动负压泵30侧流动的单向阀亦即止回阀32。在负压管28的负压室24侧的压力比直动负压泵30侧的压力高的情况下，止回阀32关阀。
直动负压泵30是通过根据内燃机12的旋转来工作而将压力比大气压低的负压导向负压管28以及负压室24的泵。此外，以下，“负压大”是指压力位于接近零[kPa](真空压)的一侧，“负压小”是指压力位于接近大气压的一侧，“负压上升”是指压力向接近零的一侧变化，“负压降低”是指压力向大气压侧变化。
直动负压泵30与内燃机12的凸轮连接，通过以相对于内燃机12的旋转次数例如其一半的旋转次数旋转来将负压导向负压管28。被导向负压管28的负压被供给至负压室24。在负压室24生成了与直动负压泵30的旋转即内燃机12的旋转对应的负压。直动负压泵30具有如下的特性，即，在内燃机12的旋转次数是预定以上次数的状态持续了预定时间以上的情况下，能够在负压室24生成预定等级以上(具体而言，零[kPa]附近)的负压。
在制动踏板20未被进行踩下操作的情况下，负压室24的负压被导入制动器增压器22的变压室26。在该情况下，在变压室26与负压室24之间不怎么产生差压。另一方面，在制动踏板20被进行踩下操作的情况下，大气根据对制动踏板20的制动踏力被导入变压室26。在该情况下，在变压室26与负压室24之间产生与制动踏力对应的差压。该差压作为相对于对制动踏板20的制动踏力具有预定增力比的支援力发挥作用。因此，制动器增压器22在直动负压泵30的旋转中即内燃机12的旋转中制动踏板20被进行踩下操作时，使用负压室24的负压来产生辅助驾驶员对制动器增压器22的制动踏力的支援力。
制动器增压器22连结着具有填充有刹车油的液压室的主缸34。在主缸34的液压室，产生与制动踏力和制动器增压器22的支援力的合力对应的主缸压。主缸34连接着设置于各车轮36的轮缸38。各轮缸38分别对车轮36赋予与主缸34的主缸压对应的制动力。
安装于车辆16的控制装置14具有以微型计算机为主体构成的发动机控制用电子控制单元(以下，称为发动机ECU。)40。发动机ECU40电连接着用于燃料喷射的喷射器、燃料泵等内燃机12所具有的致动器、发动机起动机等。发动机ECU40控制内燃机12的各个致动器的驱动/停止、发动机起动机的起动/停止等。
另外，发动机ECU40能够执行在预定的停止条件成立的情况下使内燃机12自动停止，并且在该内燃机12自动停止后，在预定的再次起动条件成立的情况下使内燃机12自动起动(再次起动)的控制。以下，将该控制称为停止&开始(S&S)控制。即，车辆16是执行S&S控制的怠速停止车辆。根据S&S控制，能够在预定的停止条件成立的情况下使内燃机12自动停止，所以能够使车辆16的耗油率提高。
作为S&S控制中的预定停止条件，是包括内燃机12起动而车辆16开始了行驶之后，驾驶员进行踩下制动踏板20的制动器踩下操作这一情况在内从而车辆16减速的情况(例如，也可以包括车速降低到预定车速以下、车辆16的减速度为预定减速度以上。)。另外，作为预定的再次起动条件，是在开始执行S&S控制后，进行所述的制动踏板的返回操作、进行加速器操作、车载电气负荷变大到预定以上等情况。
另外，安装于车辆16的负压传感器异常检测装置10具备以微型计算机为主体构成的负压传感器异常检测用电子控制单元(以下，称为异常检测ECU。)42。异常检测ECU42和所述的发动机ECU40经由车内LAN(Local Area Network：局域网)44相互连接。车内LAN44例如是CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)等通信总线。异常检测ECU42和发动机ECU40能够经由车内LAN相互收发数据。
异常检测ECU42连接着负压传感器46。负压传感器46配设于由直动负压泵30生成负压的位置(例如，制动器增压器22的负压室24、负压管28)。负压传感器46输出与在负压生成位置产生的负压(压力)对应的信号。负压传感器46是用于监视负压生成位置的负压的传感器。负压传感器46的输出信号被供给至异常检测ECU42。异常检测ECU42基于从负压传感器46供给的信号，检测负压生成位置的负压Pvac。
异常检测ECU42在由S&S控制的内燃机12的自动停止中如所述那样检测到的负压Pvac未被确保为预定负压以上的情况(即，相对于预定负压是大气压侧的值的情况)下，进行通过该自动停止的解除使内燃机12自动起动来确保负压室24的负压的处理。具体而言，经由车内LAN44对于发动机ECU40进行使内燃机12自动起动的指示。若进行了这样的指示，则发动机ECU40使通过S&S控制自动停止的内燃机12自动起动。
另外，异常检测ECU42也可以将表示如所述那样检测到的负压Pvac的数据经由车内LAN44向发动机ECU40发送。在该情况下，发动机ECU40将负压Pvac用于内燃机12的各个致动器的驱动等的控制即可。此外，也可以代替所述情况，表示负压Pvac的数据从负压传感器46直接向发动机ECU40供给，用于内燃机12的各个致动器的驱动等的控制。
异常检测ECU42连接着旋转次数传感器48。旋转次数传感器48被配设于直动负压泵30的旋转轴等。旋转次数传感器48输出与直动负压泵30的旋转次数对应的信号。旋转次数传感器48的输出信号被供给至异常检测ECU42。异常检测ECU42基于从旋转次数传感器48供给的信号检测直动负压泵30的旋转次数N。
异常检测ECU42连接着主压传感器50。主压传感器50配设于主缸34的液压室。主压传感器50输出与在主缸34的液压室产生的压力对应的信号。主压传感器50的输出信号被供给至异常检测ECU42。异常检测ECU42基于从主压传感器50供给的信号，检测主缸34的液压室的压力(以下，称为主压。)Pm。
异常检测ECU42连接着停止灯开关52。停止灯开关52是根据驾驶员有无对制动踏板20进行制动操作而被接通断开的开关，在制动踏板20被从解除状态踩下的情况下接通，在制动踏板20未从解除状态开始踩下的情况下断开。异常检测ECU42检测停止灯开关52的状态。
异常检测ECU42连接着驾驶员可视觉确认的例如设置于仪表内的显示灯(MIL)54。异常检测ECU42基于如所述那样检测到的负压室24的负压Pvac，如以后详述那样，辨别负压传感器46是否处于异常状态(此外，该异常状态包括增益偏差、偏置等的偏差异常状态。)。异常检测ECU42在辨别为负压传感器46处于异常状态的情况下，经由车内LAN44，对发动机ECU40进行禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的指示，并且进行表示该负压传感器46异常的诊断存储，并且，为了通知该负压传感器46的异常或者内燃机12的自动停止禁止而使MIL54点亮显示。
接下来，参照图3以及图4，对本实施例的负压传感器异常检测装置10以及内燃机12的控制装置14的动作进行说明。
图3是在本实施例的负压传感器异常检测装置10以及内燃机12的控制装置14中执行的控制程序的一个例子的流程图。另外，图4示出用于对在本实施例中检测负压传感器46的异常的方法进行说明的、表示直动负压泵30的旋转次数N与负压生成位置的负压Pvac的关系的图。
在本实施例的制动系统18中，若从制动踏板20被进行踩下操作的状态解除该踩下操作并进行该制动器返回操作，则通过制动踏力减少，从而制动器增压器22的变压室26与负压室24的差压变小，负压室24的负压急剧变小而向大气压侧降低。另外，若在由S&S控制的内燃机12的自动停止中进行了制动踏板20的制动器返回操作，则通过所述的预定的再次起动条件的成立，内燃机12被自动起动，从而内燃机12的旋转上升比负压室24的负压降低延迟产生。若内燃机12旋转，则通过直动负压泵30的旋转工作，负压室24的负压从大气压侧朝向零[kPa]逐渐地上升。此外，该负压的上升在几乎没有制动踏板20的制动操作的变化时即未进行制动器踩下操作以及制动器返回操作这双方时，在取决于直动负压泵30的性能的状态下稳定地进行。
在本实施例的负压传感器异常检测装置10中，对于异常检测ECU42辨别负压传感器46是否处于异常状态，作为进行该辨别的时机，排除制动踏板20的制动操作的变化比较大的时机(具体而言，制动器增压器22的负压室24的负压被制动踏板20的制动操作消耗的时机)。
具体而言，首先，异常检测ECU42按照每个预先决定的时间，基于从主压传感器50供给的信号读取主压Pm，或者，读取停止灯开关52的状态。然后，异常检测ECU42基于该读取到的数据，检测负压几乎未被驾驶员的制动踏板20的制动操作消耗的时机。该负压未被消耗的时机例如为在主压Pm小于预定的情况、主压Pm的时间变化被维持在预定范围内的情况、或者停止灯开关52处于断开状态的情况下被检测到的时机即可。
异常检测ECU42在负压被制动踏板20的制动操作消耗且无法检测所述时机的情况下，之后不进行任何处理。另一方面，在检测到负压未被制动踏板20的制动操作消耗的时机的情况下，首先，基于来自负压传感器46的信号，检测负压生成位置的负压Pvac并作为负压PA获取(步骤100)。
异常检测ECU42在如所述那样获取到负压PA之后，基于来自旋转次数传感器48的信号检测直动负压泵30的旋转次数N，并且辨别该检测到的旋转次数N是否达到预定次数N0(步骤102)。此外，该预定次数N0是负压根据直动负压泵30的旋转变化(上升)的情况变得明显的旋转次数即可，固定于预先预定的旋转次数即可。
异常检测ECU42在辨别为从获取负压PA时开始的直动负压泵30的旋转次数N未达到预定次数N0的情况下，再次执行所述步骤102的处理。另一方面，在辨别为从获取负压PA时开始的直动负压泵30的旋转次数N达到了预定次数N0的情况下，基于来自负压传感器46的信号，检测负压生成位置的负压Pvac，并作为该到达时刻下的负压PB获取(步骤104)。
此外，作为在该步骤104中获取负压PB的条件，优选从获取负压PA时持续，负压几乎未被制动踏板20的制动操作消耗即几乎没有产生该制动操作的变化。即，优选仅在从获取负压PA时持续，负压几乎未被消耗的情况下，获取负压PB来持续以后的处理，辨别负压传感器46有无异常。这是为了防止基于制动操作的负压变化影响到负压传感器46有无异常的辨别。
异常检测ECU42计算预计从所述的负压PA的获取时开始使直动负压泵30旋转所述的预定次数N0时在负压生成位置产生的负压推断值P’B(步骤106)。此外，该负压推断值P’B是根据直动负压泵30的真空性能而设定的，另外，根据直动负压泵30的旋转次数以及负压的初始值(即，所述的负压PA)可变。
在直动负压泵30从负压PA的状态旋转的情况下，负压生成位置的气压[Pa(帕斯卡)]如图4所示，示出伴随直动负压泵30的旋转次数N的增加而逐渐降低的排气曲线。该排气曲线为气压相对于直动负压泵30的旋转次数呈指数变化的曲线。另外，该排气曲线也可以基于车辆16当前所在的高度、气压、温度等修正。而且，在所述排气曲线中，在直动负压泵30旋转了预定次数N0的时刻中的气压P’B能够根据下式(1)推断出。此外，值A以及值B是基于车辆规格、直动负压泵30的真空性能等决定的值，是与安装车辆对应的固有值。
P’B＝(PA－A)exp(－B×N0)﹢A···(1)
接下来，异常检测ECU42比较在所述步骤104中获取到的负压PB和在所述步骤106中计算出的负压推断值P’B，辨别两者是否有预定值△P0以上的差(步骤108)。此外，预定值△P0是用于判定负压传感器46的偏差异常的阈值，是预先通过实验决定或者理论上决定的值。
其结果，异常检测ECU42在辨别为|PB－P’B|≥△P0不成立的情况下，能够判断为基于负压传感器46的传感器值的负压Pvac相对于直动负压泵30的旋转次数的变化按照图4所示的排气曲线，所以判定为负压传感器46处于正常状态(步骤110)。另一方面，在辨别为|PB－P’B|≥△P0成立的情况下，能够判断为基于负压传感器46的传感器值的负压Pvac相对于直动负压泵30的旋转次数的变化没有按照图4所示的排气曲线，所以判定为负压传感器46处于异常状态(步骤112)。
例如，若在负压传感器46产生输出信号所示的负压值与实际的负压相比向真空压侧偏差的偏置的偏差异常，则如图4所示，在所述步骤100中获取的负压传感器46的传感器值PA与负压的真值PA0相比为真空压侧的值。另外，之后，若直动负压泵30旋转预定次数N0，则在所述步骤104中获取的负压传感器46的传感器值PB与负压的真值P’B0相比为真空压侧的值。此外，在产生该偏置的偏差异常时，如果没在负压传感器46产生增益偏差的偏差异常，则传感器值PA与传感器值PB之间的倾斜度和真值PA0与真值P’B0之间的倾斜度相同。
在如所述那样获取到相对于真值PA0、P’B0向真空压侧偏移的传感器值PA、PB的情况下，异常检测ECU42计算预计从相对于该真值PA0向真空压侧偏移的传感器值PA的获取时使直动负压泵30旋转所述的预定次数N0时在负压生成位置产生的负压推断值P’B，则该计算值P’B偏离真值P’B0，并且也偏离传感器值PB。而且，运算值P’B与传感器值PB之间的偏离量是预定值△P0以上，则异常检测ECU42判定为负压传感器46处于异常状态。
若异常检测ECU42在所述步骤112中判定为负压传感器46处于异常状态，则接下来，作为异常处理，经由车内LAN44对于发动机ECU40进行禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的指示，并且进行表示该负压传感器46异常的诊断存储，并且，为了将该负压传感器46的异常或者内燃机12的自动停止禁止通知给驾驶员，而使MIL54点亮显示(步骤114)。此外，伴随该负压传感器46的异常判定的内燃机12的自动停止的禁止也可以包括在内燃机12的自动停止中判定为负压传感器46处于异常状态的情况下使内燃机12自动起动。
另外，若异常检测ECU42在所述步骤110中判定为负压传感器46处于正常状态，则接下来，作为正常处理，经由车内LAN44对于发动机ECU40进行解除禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的指示，并且为了解除对驾驶员的负压传感器46的异常或者内燃机12的自动停止禁止的通知，而使MIL54熄灭(步骤116)。
在内燃机12的控制装置14中，若发动机ECU40从异常检测ECU42接受到禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的指示，则禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止。因此，能够在负压传感器46的异常时禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止。另外，若发动机ECU40从异常检测ECU42接受到解除禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的指令，则解除禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止。因此，如果负压传感器46返回到正常状态，则能够解除禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止，并许可该自动停止。
这样，在本实施例的负压传感器异常检测装置10中，能够基于作为负压传感器46的传感器值的负压Pvac的、直动负压泵30旋转预定次数N0的期间的变化是否是表示按照该直动负压泵30的排气曲线的所希望的变化的曲线，来辨别该负压传感器46是否处于异常状态。
具体而言，能够在通过负压传感器46暂时获取到负压PA作为传感器值之后，比较从获取该负压PA时开始直动负压泵30旋转了预定次数N0时获取的作为负压传感器46的传感器值的负压PB与从获取该负压PA时直动负压泵30旋转了预定次数N0时预计出的负压推断值P’B，并基于两者是否有预定值△P0以上的差，辨别该负压传感器46是否处于异常状态。
如果没在负压传感器46产生增益偏差、偏置等偏差异常，则作为负压传感器46的传感器值的负压Pvac的、直动负压泵30旋转预定次数N0的期间的变化为表示按照该直动负压泵30的排气曲线的所希望的变化的曲线，负压PB与负压推断值P’B的差小于预定值△P0。另一方面，若在负压传感器46产生偏差异常，则作为负压传感器46的传感器值的负压pvac的、直动负压泵30旋转预定次数N0的期间的变化偏离表示所述的所希望的变化的曲线，负压PB与负压推断值P’B的差为预定值△P0以上。
因此，根据本实施例的负压传感器异常检测装置10，能够检测负压传感器46的偏差异常。特别是，作为偏差异常，无论产生负压传感器46的负压值与实际的负压相比向大气压侧偏差的偏置还是产生负压传感器46的负压值与实际的负压相比向真空压侧偏差的偏置，均能够检测这两偏差异常。
另外，在本实施例中，仅在从获取负压PA时开始到直动负压泵30旋转预定次数N0时(即，获取负压PB时)为止的期间持续负压未被消耗的情况即制动操作的变化处在预定范围内的情况下，进行负压传感器46有无异常的辨别即可。根据这样的构成，能够防止制动操作的负压变化影响到负压传感器46有无异常的辨别，所以能够高精度地检测负压传感器46的偏差异常。
另外，在本实施例中，如果负压几乎没有被消耗，直动负压泵30能够旋转预定次数N0，则能够基于该期间的负压生成位置的负压变化辨别负压传感器46有无异常，所以即使在车辆运转中，也能够检测负压传感器46的偏差异常，能够迅速地检测负压传感器46的偏差异常。
另外，在本实施例中，负压传感器异常检测装置10在由S&S控制的内燃机12的自动停止中检测到使用负压传感器46检测到的负压生成位置的负压Pvac与预定负压相比为大气压侧的值这一情况的情况下、或者判定了负压传感器46处于异常状态的情况下，从该负压传感器异常检测装置10的异常检测ECU42经由车内LAN44对控制装置14的发动机ECU40，发出使由S&S控制的内燃机12的自动停止禁止或者自动起动的指示。
因此，根据本实施例，在由S&S控制的内燃机12的自动停止中负压生成位置的负压与预定负压相比为大气压侧从而难以按原样维持车辆16的停车时，能够解除由S&S控制的内燃机12的自动停止并使该内燃机12自动起动，所以能够恢复对制动器增压器22的负压供给来使该制动器增压器22产生仅确保车辆16停车的支援力。
另外，在负压传感器46产生向真空压侧的偏差异常时，尽管实际的负压与所述的预定负压相比为大气压侧，作为负压传感器46的传感器值的负压也被确保为所述预定负压以上。在该情况下，如所述那样，仅通过基于负压与预定负压相比是否位于大气压侧来解除由S&S控制的内燃机12的自动停止并使该内燃机12自动起动的控制，无法解除内燃机12的自动停止，无法使内燃机12自动起动，所以有可能仅确保车辆16停车的支援力的产生变得困难。
与此相对，根据本实施例，在负压传感器46检测到包括向真空压侧偏置的偏差异常的情况下，能够禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止并使内燃机12驱动，所以能够执行向制动器增压器22的负压供给来使该制动器增压器22产生仅确保车辆16停车的支援力。因此，根据本实施例的内燃机12的控制装置14，能够避免伴随在产生包括负压传感器46的真空压侧的偏差异常时执行内燃机12的自动停止而发生的所述不良情况。
另外，在本实施例中，若如所述那样判定为负压传感器46处于异常状态，则负压传感器46的异常被诊断存储。因此，根据本实施例，在负压传感器46产生异常后，通过车辆经销商等能够容易地确定出车辆16的异常位置。
另外，在本实施例中，若如所述那样判定为负压传感器46处于异常状态或者伴随该负压传感器46的异常判定而禁止了由S&S控制的内燃机12的自动停止，则之后为了通知负压传感器46的异常或者内燃机12的自动停止禁止而使MIL54点亮显示。在该情况下，如果驾驶员看到该MIL54，则能够知道负压传感器46的异常或者内燃机12的自动停止禁止。因此，根据本实施例，在负压传感器46产生异常时，该负压传感器46的异常或者伴随该异常的内燃机12的自动停止的禁止通过MIL54迅速地向驾驶员通知，所以能够催促发生了异常的负压传感器46的更换或者修理。
并且，在本实施例中，在暂时判定为负压传感器46处于异常状态后，判定为该负压传感器46处于正常状态的情况下，解除禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止，并且MIL54被熄灭。因此，根据本实施例，在负压传感器46从异常状态向正常状态返回后，能够通过允许由S&S控制的内燃机关12的自动停止，来实现耗油率的提高，并且能够排除负压传感器46的不必要的更换、修理等。
此外，在所述的第一实施例中，直动负压泵30相当于权利要求书所记载的“负压泵”，负压传感器异常检测装置10的异常检测ECU42基于从负压传感器46供给的信号检测负压生成位置的负压的情况相当于权利要求书所记载的“负压检测单元”，异常检测ECU42基于从旋转次数传感器48供给的信号来检测直动负压泵30的旋转次数N的情况相当于权利要求书所记载的“旋转次数检测单元”，异常检测ECU42执行图3所示的程序中步骤112的处理的情况相当于权利要求书所记载的“异常判定单元”。
另外，在所述的第一实施例中，负压PA相当于权利要求书所记载的“第一负压”，负压PB相当于权利要求书所记载的“第二负压”，负压推断值P’B相当于权利要求书所记载的“预计负压”，控制装置14的发动机ECU40执行S&S控制的情况相当于权利要求书所记载的“自动控制单元”，发动机ECU40根据来自异常检测ECU42的指令禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止的情况相当于权利要求书所记载的“自动停止禁止单元”。
然而，在所述第一实施例中，为了辨别获取负压PA后，直动负压泵30的旋转次数N是否达到预定次数N0，使用配设于直动负压泵30的旋转轴等的旋转次数传感器48。但是，本发明并不局限于此，既可以使用输出与内燃机12的旋转次数对应的信号的NE传感器，另外，也可以使用输出与内燃机12的凸轮角对应的信号的传感器。
实施例2
参照图5以及图6，对本发明的第二实施例的负压传感器异常检测装置10以及内燃机12的控制装置14的动作进行说明。此外，在本实施例中，对于与在所述第一实施例示出的构成相同的构成标注相同的附图标记并省略其说明。
图5是在本实施例的负压传感器异常检测装置10以及内燃机12的控制装置14中执行的控制程序的一个例子的流程图。此外，在图5中，对于与所述第一实施例的图3中示出的步骤相同的步骤标注相同的附图标记并省略或者简略该说明。另外，图6示出用于对在本实施例中检测负压传感器46的异常的方法进行说明的、表示直动负压泵30的旋转次数N与负压生成位置的负压Pvac的关系的图。
在本实施例的负压传感器异常检测装置10中，异常检测ECU42在检测到负压未被制动踏板20的制动操作消耗的时机的情况下，首先，在所述步骤100中基于来自负压传感器46的信号，检测负压生成位置的负压Pvac并作为负压PA获取后，辨别是否经过预定时间T0(步骤200)。此外，该预定时间T0是知晓负压根据直动负压泵30的旋转变化这一情况的时间即可，固定于预先预定的时间即可。
异常检测ECU42在辨别为自获取负压PA时开始的时间未达到预定时间T0的情况下，再次执行所述步骤200的处理。另一方面，在辨别为自获取负压PA时开始的时间达到预定时间T0的情况下，基于来自负压传感器46的信号检测负压生成位置的负压Pvac并作为该到达时刻下的负压PB获取(步骤202)。
此外，作为在该步骤202中获取负压PB的条件，优选从获取负压PA时持续，负压几乎未被制动踏板20的制动操作消耗即几乎没有产生该制动操作的变化。即，优选仅在从获取负压PA时持续，负压几乎未被消耗的情况下，获取负压PB来持续以后的处理，辨别负压传感器46有无异常。这是为了防止制动操作的负压变化影响到负压传感器46有无异常的辨别。
异常检测ECU42在辨别为所述从获取负压PA时开始的时间达到预定时间T0的情况下，还基于来自旋转次数传感器48的信号获取从该获取负压PA时到经过预定时间T0为止的直动负压泵30的旋转次数Nt(步骤204)。然后，接下来，异常检测ECU42计算预计所述的从获取负压PA时开始使直动负压泵30旋转所述的预定速度Nt时在负压生成位置产生的负压推断值P’B(步骤206)。此外，该负压推断值P’B是根据直动负压泵30的真空性能设定的，另外，根据直动负压泵30的旋转次数以及负压的初始值(即，所述的负压PA)可变。
在直动负压泵30从负压PA的状态以恒定速度旋转的情况下，负压生成位置的气压[Pa(帕斯卡)]如图6所示，示出随着时间流逝逐渐降低的排气曲线。该排气曲线是气压对于时间指数变化的曲线。另外，该排气曲线也可以是基于车辆16当前所在的高度、气压、温度等修正的曲线。而且，在所述排气曲线中，直动负压泵30旋转了预定速度Nt的时刻中的气压P’B能够根据下式(2)推断出。此外，值A以及值B是基于车辆规格、直动负压泵30的真空性能等决定的值，是与安装车辆对应的固有值。
P’B＝(PA－A)exp(－B×Nt)+A···(2)
接下来，异常检测ECU42比较在所述步骤202中获取到的负压PB和在所述步骤206中计算出的负压推断值P’B，辨别两者是否有预定值△P0以上的差(步骤208)。此外，预定值△P0是用于判定负压传感器46的偏差异常的阈值，是预先通过实验决定的或理论上决定的值。
其结果，异常检测ECU42在辨别为|PB－P’B|≥△P0不成立的情况下，能够判断为基于负压传感器46的传感器值的负压Pvac的时间变化按照图6所示的排气曲线，所以判定为负压传感器46处于正常状态(步骤210)。另一方面，在辨别为|PB－P’B|≥△P0成立的情况下，能够判断为基于负压传感器46的传感器值的负压Pvac的时间变化不按照图6所示的排气曲线，所以判定为负压传感器46处于异常状态(步骤212)。
例如，若在负压传感器46产生输出信号所示的负压值与实际的负压相比向真空压侧偏差的偏置的偏差异常，则如图6所示，在所述步骤100中获取的负压传感器46的传感器值PA与负压的真值PA0相比为真空压侧的值。另外，之后，若经过预定时间T0，则在所述步骤202中获取的负压传感器46的传感器值PB与负压的真值P’B0相比为真空压侧的值。此外，此时如果没在负压传感器46产生增益偏差的偏差异常，则传感器值PA与传感器值PB之间的倾斜度和真值PA0与真值P’B0之间的倾斜度相同。
在如所述那样获取了相对于真值PA0、P’B0向真空压侧偏移的传感器值PA、PB的情况下，若异常检测ECU42计算预计从对于该真值PA0向真空压侧偏移的传感器值PA的获取时开始使直动负压泵30旋转所述的预定速度Nt时在负压生成位置产生的负压推断值P’B，则该计算值P’B偏离真值P’B0，并且也偏离传感器值PB。而且，如果计算值P’B与传感器值PB之间的偏差量是预定值△P0以上，则异常检测ECU42判定负压传感器46处于异常状态。
以后，异常检测ECU42根据负压传感器46的状态进行处理(步骤114以及步骤116)。这样，在本实施例的负压传感器异常检测装置10中，能够基于作为负压传感器46的传感器值的负压Pvac的预定时间T0中的变化即直动负压泵30旋转预定速度Nt的期间的变化是否是表示按照该直动负压泵30的排气曲线的所希望的变化的曲线，来辨别该负压传感器46是否处于异常状态。
具体而言，能够在通过负压传感器46暂时获取了负压PA作为传感器值之后，比较作为从获取该负压PA时经过了预定时间T0时获取到的负压传感器46的传感器值的负压PB与从获取该负压PA时在该预定时间T0中直动负压泵30旋转了预定速度Nt时预计出的负压推断值P’B，基于两者是否有预定值△P0以上的差，辨别该负压传感器46是否处于异常状态。
因此，在本实施例的负压传感器异常检测装置10中，也能够检测负压传感器46的偏差异常。特别是，作为偏差异常，无论产生负压传感器46的负压值与实际的负压相比向大气压侧偏差的偏置，还是产生负压传感器46的负压值与实际的负压相比向真空压侧偏差的偏置，均能够检测这两偏差异常。
另外，在本实施例中，仅在从获取负压PA时到经过预定时间T0时(即，获取负压PB时)为止的期间持续负压未被消耗的情况即制动操作的变化处在预定范围内的情况下，进行负压传感器46有无异常的辨别即可。根据这样的构成，能够防止制动操作的负压变化影响到负压传感器46有无异常的辨别，所以能够高精度地检测负压传感器46的偏差异常。
另外，在本实施例中，如果负压几乎没有被消耗从获取负压PA时开始经过了预定时间T0，则能够基于其间的负压生成位置的负压变化辨别负压传感器46有无异常，所以即使车辆运转中也能够检测负压传感器46的偏差异常，能够迅速地检测负压传感器46的偏差异常。
并且，在本实施例中，与所述第一实施例相同地，负压传感器异常检测装置10在由S&S控制的内燃机12的自动停止中检测到使用负压传感器46检测到的负压生成位置的负压Pvac与预定负压相比为大气压侧的值这一情况的情况下、或者判定了负压传感器46处于异常状态的情况下，从该负压传感器异常检测装置10的异常检测ECU42经由车内LAN44对控制装置14的发动机ECU40，发出使由S&S控制的内燃机12的自动停止禁止或者自动起动的指示。因此，即使在本实施例中，也能够得到与所述第一实施例相同的效果。
此外，在所述的第二实施例中，异常检测ECU42执行图5所示的程序中的步骤212的处理的情况相当于权利要求书所记载的“异常判定单元”，负压推断值P’B相当于权利要求书所记载的“预计负压”。
然而，在所述的第二实施例中，为了获取预定时间T0中的直动负压泵30的旋转次数Nt而使用旋转次数传感器48。但是，本发明并不局限于此，也可以基于预定时间T0中的直动负压泵30的平均旋转次数、内燃机12的平均旋转次数、凸轮角的平均旋转次数等获取该旋转次数Nt。
另外，在所述第二实施例中，基于获取负压PA后的该负压Pvac的预定时间T0中的变化来辨别负压传感器46有无异常。具体而言，基于在获取负压PA后经过了预定时间T0时的检测负压PB与基于在该预定时间T0中的直动负压泵30的旋转次数Nt的负压推断值P’B的差是否是预定值△P0以上来辨别。
但是，本发明并不局限于此，也可以基于初始的负压PA、直动负压泵30的旋转次数、以及负压的上升速度来辨别负压传感器46的异常有无。即，能够基于初始的负压PA和当时的直动负压泵30的旋转次数推断当时的负压的上升速度，所以比较该推断出的负压的上升速度和基于负压传感器46的传感器值的负压Pvac的上升速度(倾斜度)，在基于传感器值的负压Pvac的上升速度从如所述那样推断出的负压的上升速度较大偏离的情况下，判定为负压传感器46处于异常状态即可。
另外，在所述的第一实施例以及第二实施例中，在判定为负压传感器46处于异常状态的情况下，禁止由S&S控制的内燃机12的自动停止。但是，本发明并不局限于此，在判定为负压传感器46处于异常状态的情况下，也可以限制性地许可由S&S控制的内燃机12的自动停止。例如，在判定为负压传感器46处于异常状态的情况下，也可以实施传感器的0点修正、许可由S&S控制的内燃机12的自动停止的工作许可阈值的变更等。此外，该工作许可阈值的变更例如也可以为对于在负压传感器46处于正常状态时所使用的工作许可阈值，添加与负压传感器46的精度降低对应的余量。
另外，在所述的第一实施例以及第二实施例中，作为将负压传感器46的异常或者伴随该异常的内燃机12的自动停止的禁止通知给驾驶员的单元，使用设置于仪表内的显示灯亦即MIL54。但是，本发明并不局限于此，也可以使用其他的显示单元，另外，也可以代替利用视觉的单元或者与利用视觉的单元一起使用利用听觉的单元。
并且，在所述的第一实施例以及第二实施例中，负压传感器异常检测装置10的异常检测ECU42和内燃机12的控制装置14的发动机ECU40为分别独立的装置，经由车内LAN44相互连接。但是，本发明并不局限于此，也可以用相同的ECU构成异常检测ECU42和发动机ECU40。

Claims (4)

1.一种负压传感器异常检测装置，具备：
负压传感器，所述负压传感器输出与对驾驶员的制动操作进行辅助所需的负压泵生成的负压对应的信号；以及
负压检测单元，所述负压检测单元基于来自所述负压传感器的信号来检测所述负压；
上述负压传感器异常检测装置的特征在于，还具备：
旋转次数检测单元，所述旋转次数检测单元检测所述负压泵的旋转次数；以及
异常判定单元，在驾驶员的制动操作的变化处在预定范围内的状况下，由所述负压检测单元检测出的所述负压的、随着由所述旋转次数检测单元检测出的所述旋转次数的增加的变化偏离预定变化的情况下，所述异常判定单元判定为所述负压传感器处于异常状态。
2.根据权利要求1所述的负压传感器异常检测装置，其特征在于，
在第二负压与预计负压之差是预定值以上的情况下，所述异常判定单元判定为所述负压传感器处于异常状态，其中，所述第二负压是在由所述负压检测单元检测到作为所述负压的第一负压后，由所述旋转次数检测单元检测到的所述旋转次数到达预定次数时，由所述负压检测单元作为所述负压检测得到的，所述预计负压是基于所述预定次数预计得到的。
3.根据权利要求1所述的负压传感器异常检测装置，其特征在于，
在第二负压与预计负压之差是预定值以上的情况下，所述异常判定单元判定为所述负压传感器处于异常状态，其中，所述第二负压是在由所述负压检测单元检测到作为所述负压的第一负压后，当经过了预定时间时由所述负压检测单元作为所述负压检测得到的，所述预计负压是基于由所述旋转次数检测单元检测到的所述预定时间中的所述旋转次数预计得到的。
4.一种内燃机的控制装置，能够通过使所述负压泵旋转来生成所述负压，
具备自动控制单元，在预定的停止条件成立的情况下所述自动控制单元使所述内燃机自动地停止，并且在预定的再次起动条件成立的情况下所述自动控制单元使所述内燃机自动地再次起动，
上述内燃机的控制装置的特征在于，
还具备自动停止禁止单元，在由权利要求1至3中任一项所述的负压传感器异常检测装置所具备的所述异常判定单元判定为所述负压传感器处于异常状态的情况下，所述自动停止禁止单元禁止所述自动控制单元使所述内燃机自动地停止。
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