JP2001003787A - ブレーキブースタ用負圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ブレーキブースタ用負圧制御装置
に関し、ブースタ負圧が不足するのを確実に防止するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ブレーキＥＣＵ６０は、アクセルペダル
の踏み込みが解除された後、所定時間Ｔ₁ 以内にストッ
プランプスイッチがオンした場合に、急ブレーキ操作を
判定し（ステップ１０６〜１１２）、エンジンＥＣＵに
向けて負圧生成要求信号を送信する（ステップ１０
４）。エンジンＥＣＵはこの信号を受信すると、成層燃
焼を維持可能な範囲でスロットル弁を閉じる。別の実施
態様では、ブレーキＥＣＵ６０は、シフト位置がＮレン
ジ又はニュートラルの状態で車両が走行している場合
に、エンジンＥＣＵに向けてストイキ切換要求信号を送
信する。エンジンＥＣＵはこの信号を受信すると、エン
ジンの燃焼状態をストイキ燃焼に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキブースタ
用負圧制御装置に関し、特に、ブレーキブースタの負圧
室の負圧が不足するのを防止するうえで好適な負圧制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平１０−２１１８
７６号公報に開示される如く、ブレーキブースタの負圧
を制御する負圧制御装置が公知である。ブレーキブース
タは、その内部に負圧室を備えており、この負圧室にエ
ンジンのスロットル弁より下流側の吸気管の負圧（以
下、吸気管負圧と称す）が供給される。そして、負圧室
の負圧（以下、ブースタ負圧と称す）を動力源としてブ
レーキペダルの踏み込みを助勢する。

【０００３】上記従来の負圧制御装置は、燃焼室内に燃
料噴射弁を備え、燃料を燃焼室に直接噴射する直接噴射
式エンジン (以下、直噴式エンジンと称す）に適用され
ている。直噴式エンジンによれば、例えば低負荷運転時
等において、スロットル弁を大きく開いて多量の空気を
燃焼室に供給することにより、成層燃焼の実現及びポン
ピングロスの低減による燃費の向上を図ることができ
る。

【０００４】上記の如く、直噴式エンジンにおける成層
燃焼中にはアクセル操作が行われていなくともスロット
ル弁が大きく開かれるので、吸気管負圧は低下する。こ
のため、成層燃焼中にブレーキ操作が行われることによ
りブースタ負圧が消費された場合、負圧室に十分な負圧
が補充されず、ブースタ負圧が不足することがある。そ
こで、上記従来の装置では、ブースタ負圧の不足を回避
すべく、ブースタ負圧が所定値を下回った場合、及び、
ブースタ負圧の減少量が所定値を上回った場合には、ス
ロットル弁を強制的に閉じることにより大きな吸気管負
圧を発生させることとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、上記従来
の装置は、ブースタ負圧が所定値を下回り、又は、ブー
スタ負圧の減少量が所定値を上回った場合、つまり、ブ
ースタ負圧が実際に低下した場合に、ブースタ負圧の増
加を図るものである。しかしながら、スロットル弁を閉
じた後、ブースタ負圧が増加するまでにはある程度の時
間を要する。このため、例えば急ブレーキ操作が行われ
ることによりブースタ負圧が急速に消費されると、ブー
スタ負圧の増加が間に合わず、ブースタ負圧が不足して
ブレーキブースタによる十分な助勢を行えない可能性が
ある。

【０００６】また、変速機のシフト位置がＮレンジ（Ａ
Ｔ車の場合）又はニュートラル位置（ＭＴ車の場合）の
状態でアクセル操作が行われることなく車両が走行する
場合がある。以下、このような走行状態をニュートラル
走行と称す。アクセル操作が行われていない状態ではエ
ンジン回転数は低く、スロットル弁を閉じても吸気管負
圧は増加し難い。このため、上記従来の装置の如く、ブ
ースタ負圧が実際に低下してからスロットル弁を閉じる
こととしたのでは、ニュートラル走行中にブレーキ操作
が連続的に行われた場合（ポンピングブレーキ）にブー
スタ負圧が不足する可能性がある。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ブースタ負圧が不足する可能性がある状況を早
期に検出して、ブースタ負圧が不足するのを確実に防止
することが可能なブレーキブースタ用負圧制御装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、エンジンのスロットル弁より下流側の
吸気通路と連通可能とされたブレーキブースタの負圧室
の負圧を制御するブレーキブースタ用負圧制御装置であ
って、車両の減速を意図した減速操作の速度に応じたパ
ラメータを検出する減速操作速度検出手段と、前記減速
操作の速度が所定値以上の場合に前記負圧室の負圧を増
加させる負圧制御手段と、を備えるブレーキブースタ用
負圧制御装置により達成される。

【０００９】請求項１記載の発明において、車両の減速
を意図した減速操作の速度が所定値以上である場合に
は、運転者が急ブレーキ操作を意図していると判断でき
る。急ブレーキ操作時には、ブレーキブースタの負圧室
の負圧（以下、ブースタ負圧と称す）の消費量が大きい
ために、通常時よりも大きなブースタ負圧が必要とな
る。負圧制御手段は、かかる急ブレーキ操作時に負圧室
の負圧を増加させる。従って、本発明によれば、急ブレ
ーキ操作時にブースタ負圧が不足するのを防止できる。
なお、本発明における「減速操作の速度に応じたパラメ
ータ」とは、運転者による減速操作が直接的に反映され
るパラメータ、例えば、ペダルストローク又はペダル踏
力の増加勾配、あるいは、アクセルペダルからブレーキ
ペダルへの踏み代え時間の短さ等を意味し、マスタシリ
ンダ圧の増加勾配のように、運転者の減速操作が間接的
に反映されるようなパラメータは含まれないものとす
る。すなわち、本発明では、運転者による減速操作が直
接的に反映される操作速度に基づいて急ブレーキ操作が
判定されるため、急ブレーキ操作を早期に判定して、ブ
ースタ負圧の不足を確実に防止することが可能となる。

【００１０】この場合、請求項２に記載する如く、請求
項１記載のブレーキブースタ用負圧制御装置において、
前記減速操作は少なくともブレーキペダルの踏み込み操
作を含み、前記減速操作速度検出手段は、前記減速操作
が開始された後、ブレーキペダルのストローク量が所定
値に達するまでの経過時間を検出し、前記負圧制御手段
は、前記経過時間が所定値以下である場合に前記負圧室
の負圧を増加させることとしてもよい。

【００１１】請求項２記載の発明において、減速操作に
は、少なくともブレーキペダルの踏み込み操作が含まれ
る。負圧制御手段は、減速操作が開始された後、ブレー
キペダルのストローク量が所定値に達するまでの経過時
間が所定値以下である場合にブースタ負圧を増加させ
る。従って、本発明によれば、減速操作の初期の段階で
急ブレーキ操作を判定してブースタ負圧を増加させるこ
とが可能となり、急ブレーキ操作時のブースタ負圧の不
足をより確実に防止できる。

【００１２】また、スロットル弁の開度が小さいほど、
吸気管負圧は増加する。従って、請求項３に記載する如
く、請求項１又は２記載のブレーキブースタ用負圧制御
装置において、前記負圧制御手段は、前記スロットル弁
の開度を減少させることにより前記負圧室の負圧を増加
させることとしてもよい。また、上記の目的は、請求項
４に記載する如く、車載エンジンのスロットル弁より下
流側の吸気通路と連通可能とされたブレーキブースタの
負圧室の負圧を制御するブレーキブースタ用負圧制御装
置であって、変速機のシフト位置がニュートラル又はＮ
レンジの状態で車両が走行しているか否かを判定するニ
ュートラル走行判定手段と、変速機のシフト位置がニュ
ートラル又はＮレンジの状態で車両が走行していると判
定された場合に前記負圧室の負圧を増加させる負圧制御
手段と、を備えるブレーキブースタ用負圧制御装置によ
り達成される。

【００１３】請求項４記載の発明において、変速機のシ
フト位置がニュートラル又はＮレンジの状態で車両が走
行する場合、つまり、ニュートラル走行が行われている
場合は、エンジンの回転数が低いため、吸気管負圧は低
く抑えられる。かかるニュートラル走行中にブレーキ操
作が行われると、ブースタ負圧が消費されることでブー
スタ負圧が不足する可能性がある。本発明では、負圧制
御手段が、車両のニュートラル走行時にブースタ負圧を
増加させることで、ブースタ負圧の不足が未然に防止さ
れる。

【００１４】この場合、請求項５に記載する如く、請求
項４記載のブレーキブースタ用負圧制御装置において、
前記負圧制御手段は、前記スロットル弁の開度を減少さ
せることにより前記負圧室の負圧を増加させることとし
てもよい。また、請求項６に記載する如く、請求項５記
載のブレーキブースタ用負圧制御装置において、前記エ
ンジンは成層燃焼状態及びストイキ燃焼状態の何れかの
状態で選択的に作動可能であり、前記負圧制御手段が前
記スロットル弁の開度を減少した場合は、前記エンジン
をストイキ燃焼状態で作動させることとしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
システムの全体構成図を示す。本実施例のシステムはエ
ンジン１０を備えている。エンジン１０はエンジンＥＣ
Ｕ１２により制御される。エンジン１０は、シリンダブ
ロック１３を備えている。シリンダブロック１３の内部
には、シリンダ１４が形成されている。

【００１６】シリンダ１４の内部にはピストン１６が配
設されている。ピストン１６は、シリンダ１４の内部
を、図１における上下方向に摺動することができる。シ
リンダ１４の内部のピストン１６より上方には燃焼室１
８が画成されている。燃焼室１８には燃料噴射弁２０の
噴射口が露出している。燃料噴射弁２０はエンジンＥＣ
Ｕ１２に接続されている。燃料噴射弁２０はエンジンＥ
ＣＵ１２から供給される制御信号に応じて燃焼室１８内
へ燃料を噴射する。すなわち、本実施例のエンジン１０
は直噴式エンジンとして構成されている。

【００１７】燃焼室１８には、排気弁２２を介して排気
管２４が連通している。燃焼室１８には、また、吸気弁
２６を介して吸気マニホールド２８の各枝管が連通して
いる。吸気マニホールド２８はその上流側においてサー
ジタンク３０に連通している。サージタンク３０の更に
上流側には吸気管３２が連通している。吸気管３２には
スロットル弁３４が配設されている。スロットル弁３４
はスロットルモータ３６に連結されている。スロットル
モータ３６はエンジンＥＣＵ１２に接続されている。ス
ロットルモータ３６はエンジンＥＣＵ１２から供給され
る制御信号に応じてスロットル弁３４の開度（以下、ス
ロットル開度ＳＣと称す）を変化させる。スロットル弁
３４の近傍には、スロットル開度センサ３８が配設され
ている。スロットル開度センサ３８はスロットル開度Ｓ
Ｃに応じた電気信号をエンジンＥＣＵ１２に向けて出力
する。エンジンＥＣＵ１２はスロットル開度センサ３８
の出力信号に基づいてスロットル開度ＳＣを検出する。

【００１８】吸気管３２のスロットル弁３４より下流側
の部位（以下、下流側吸気通路３２ａと称す）には、吸
気圧センサ４０が配設されている。吸気圧センサ４０は
下流側吸気通路３２ａの負圧（以下、吸気管負圧ＰＭと
称す）に応じた電気信号をエンジンＥＣＵ１２に向けて
出力する。エンジンＥＣＵ１２は吸気圧センサ４０の出
力信号に基づいて吸気管負圧ＰＭを検出する。

【００１９】下流側吸気通路３２ａには、負圧供給通路
４２の一端が接続されている。負圧供給通路４２の他端
は、ブレーキブースタ４４の負圧室（以下、ブースタ負
圧室４４ａと称す）に接続されている。負圧供給通路４
２にはチェックバルブ４６が配設されている。チェック
バルブ４６はブースタ負圧室４４ａ側から吸気管３２側
への空気の流れのみを許容する一方向弁である。従っ
て、吸気管負圧ＰＭがブースタ負圧室４４ａの負圧（以
下、ブースタ負圧ＰＢと称す）よりも大きい場合には、
吸気管負圧ＰＭがブースタ負圧室４４ａに供給され、一
方、吸気管負圧ＰＭがブースタ負圧ＰＢよりも小さい場
合には、ブースタ負圧ＰＢが吸気管３２側へ逃げること
が防止される。なお、本明細書において、「負圧」は大
気圧との圧力差で表されるものとする。従って、「負圧
が大きい」とは、大気圧との圧力差が大きいこと、すな
わち、絶対的な圧力としては低圧であることを意味す
る。

【００２０】ブレーキブースタ４４には、ブレーキペダ
ル４８及びマスタシリンダ５０が連結されている。ブレ
ーキブースタ４４は、ブースタ負圧室４４ａ内の負圧
（すなわちブースタ負圧ＰＢ）と、ブースタ負圧室４４
ａとダイヤフラムを隔てて設けられた大気圧室（図示せ
ず）の大気圧との差圧を用いてブレーキペダル４８の踏
み込みを助勢し、マスタシリンダ５０が備える各液室に
大きな液圧を発生させる。以下、マスタシリンダ５０の
各液室に発生する液圧をマスタシリンダ圧Ｐ_M/Cと称
す。ブースタ負圧室４４ａには、ブースタ圧センサ５２
が配設されている。ブースタ圧センサ５２は、ブースタ
負圧ＰＢに応じた電気信号をエンジンＥＣＵ１２に向け
て出力する。エンジンＥＣＵ１２はブースタ圧センサ５
２の出力信号に基づいてブースタ負圧ＰＢを検出する。

【００２１】マスタシリンダ５０の各液室には、それぞ
れ配管５４、５６を介して、油圧アクチュエータ５８が
連通している。油圧アクチュエータ５８には各車輪に対
応して設けられたホイルシリンダ６２が連通している。
また、各車輪の近傍には車輪速センサ６４が配設されて
いる。車輪速センサ６４は車輪速ＶＷに応じたパルス信
号をブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。ブレーキＥ
ＣＵ６０は、車輪速センサ６４の出力信号に基づいて車
輪速ＶＷを検出し、車輪速ＶＷに基づいて車速Ｖを演算
する。なお、図１には、一輪分のホイルシリンダ６２及
び車輪速センサ６４のみを示している。

【００２２】配管５４には、その内部の液圧、すなわ
ち、マスタシリンダ圧Ｐ_M/C を検出するマスタ圧センサ
６６が配設されている。マスタ圧センサ６６の出力信号
はブレーキＥＣＵ６０に供給されている。ブレーキＥＣ
Ｕ６０はマスタ圧センサ６６の出力信号に基づいてマス
タシリンダ圧Ｐ_M/C を検出する。油圧アクチュエータ５
８は、ブレーキＥＣＵ６０に制御されることによりマス
タシリンダ圧Ｐ_M/C に応じた圧力のブレーキフルードを
各ホイルシリンダ６２に供給する。従って、ブレーキブ
ースタ４４がブレーキ操作を助勢することで、ブレーキ
ペダル４８に付与される踏力が倍力されて大きな制動力
が発生する。

【００２３】ブレーキペダル４８の近傍にはストップラ
ンプスイッチ６８が配設されている。ストップランプス
イッチ６８は、ブレーキペダル４８が所定の微小ストロ
ーク量ＳＴ₀ だけ踏み込まれた場合にブレーキＥＣＵ６
０に向けてオン信号を出力する。アクセルペダル７０の
近傍にはアクセル開度センサ７２が配設されている。ア
クセル開度センサ７２は、アクセルペダル７０の踏み込
みストローク量（以下、アクセル開度ＡＣと称す）に応
じた電気信号をエンジンＥＣＵ１２に向けて出力する。
エンジンＥＣＵ１２はアクセル開度センサ７２の出力信
号に基づいてアクセル開度ＡＣを検出する。

【００２４】アクセルペダル７０の近傍には、また、ア
クセルペダル接点７４が配設されている。アクセルペダ
ル接点７４はブレーキＥＣＵ６０に接続されている。ア
クセルペダル接点７４は、アクセルペダル７０が踏まれ
ていない場合に閉状態となり、アクセルペダル７０が踏
込まれると開状態となる機械的接点である。ブレーキＥ
ＣＵ６０はアクセルペダル接点７４の開閉状態に基づい
てアクセルペダル７０の踏込みの有無を検出する。

【００２５】エンジン１０の出力軸には変速機７６が連
結されている。変速機７６には、シフトポジションセン
サ７８が設けられている。シフトポジションセンサ７８
は、変速機７６のシフト位置に応じた信号をエンジンＥ
ＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。エ
ンジンＥＣＵ１２及びＥＣＵ６０はシフトポジションセ
ンサ７８の出力信号に基づいて変速機のシフト位置を検
出する。

【００２６】本実施例において、エンジン１０は、負荷
状態に応じて成層燃焼モード又はストイキ燃焼モードの
何れかのモードで作動する。ストイキ燃焼モードは、ア
クセル開度ＡＣに応じてスロットル開度ＳＣを制御し、
アクセル開度ＡＣに応じた流量の空気を燃焼室１８に供
給することにより、燃焼室１８内でストイキ燃焼を実現
する動作モードである。一方、成層燃焼モードは、スロ
ットル開度ＳＣを十分に大きな値として多量の空気を燃
焼室１８に供給すると共に、アクセル開度ＡＣに応じた
燃料を噴射することにより、燃焼室１８内で成層燃焼を
実現するモードである。

【００２７】成層燃焼モードによれば、ストイキ燃焼よ
りも大きな空燃比で燃焼が行われることでエンジン１０
の燃費が向上する。更に、成層燃焼モードによれば、ス
ロットル開度ＳＣが大きな値とされることで、エンジン
１０のポンピングロスが低減されることによっても燃費
が向上する。従って、エンジン１０の燃費を向上させる
観点から、エンジン１０を可能な限り成層燃焼モードで
作動させることが望ましい。しかしながら、エンジン１
０の負荷が増大すると、燃料噴射弁２０により噴射すべ
き燃料の量も大きくなる。この場合、燃料噴射量が一定
値を越えると、スロットル弁３４を全開としても、燃料
噴射量に対して吸気管３２に吸入させ得る空気量が不足
し、成層燃焼を実現することができなくなる。

【００２８】そこで、本実施例では、エンジンＥＣＵ１
２はアクセル開度ＡＣに基づいて燃料噴射量を決定し、
その燃料噴射量により成層燃焼が可能か否かを判定す
る。そして、成層燃焼が可能であると判定した場合に
は、スロットル開度ＳＣをほぼ全開にすると共に、アク
セル開度ＡＣに応じた量の燃料を燃料噴射弁２０によっ
て噴射させることにより成層燃焼モードを実現する。一
方、エンジンＥＣＵ１０は、成層燃焼が不可能であると
判定した場合には、スロットル開度ＳＣをアクセル開度
ＡＣに応じた値に制御すると共に、スロットル開度ＳＣ
に応じた量の燃料を燃料噴射弁２０によって噴射させる
ことにより、ストイキ燃焼モードを実現する。

【００２９】なお、本実施例において、エンジンＥＣＵ
１２は、車速Ｖが所定値Ｖ_A 以上であり、かつ、アクセ
ルペダル７０が踏み込まれていない場合には、シフト位
置がＮレンジ（ＡＴ車の場合）又はニュートラル位置
（ＭＴ）でない限り、燃料噴射弁２０による燃料噴射を
停止する処理、すなわち、フュエルカットを実行する。
フュエルカットの実行中は、エンジン１０の動作モード
はストイキ燃焼モードとされる。

【００３０】上述の如く、成層燃焼モードでは、アクセ
ル開度ＡＣにかかわらず、スロットル開度ＳＣが大きな
値とされることで、下流側吸気通路３２ａに生ずる負
圧、すなわち、吸気管負圧ＰＭは低下する。一方、ブレ
ーキブースタ４４は、ブースタ負圧ＰＢを動力源として
ブレーキペダル４８の踏み込みを助勢する。ブレーキブ
ースタ４８による助勢が行われると、ブレーキ操作によ
り制動力が増加するのにつれて、ブースタ負圧ＰＢは消
費される。このため、成層燃焼モードでは、下流側吸気
通路３２ａからブースタ負圧室４４ａに十分な負圧を供
給することができず、ブレーキ操作の実行に伴ってブー
スタ負圧ＰＢは次第に低下する。従って、エンジン１０
が成層燃焼モードで作動している場合にブレーキ操作が
行われると、ブースタ負圧ＰＢが不足してブレーキブー
スタ４４が十分な機能を発揮し得ない事態が生じ得る。

【００３１】この場合、上記従来技術の如く、ブースタ
負圧ＰＢが所定値を下回り、又は、その減少量が所定値
を上回った場合に、スロットル弁３４を閉じることによ
り吸気管負圧ＰＭを増加させることとしたのでは、ブー
スタ負圧ＰＢを確保するうえで必ずしも十分でないこと
は上記した通りである。これに対して、本実施例では、
急ブレーキ操作の実行をブレーキ操作の早期の段階で検
出し、急ブレーキ操作が検出された場合に、吸気管負圧
ＰＭを増加させることにより、急ブレーキ操作時にブー
スタ負圧ＰＢが不足するのを確実に防止し得る点に特徴
を有している。

【００３２】本実施例において、ブレーキＥＣＵ６０
は、アクセルペダル７０の踏み込みが解除されてから所
定時間内にストップランプスイッチ６８がオンされた場
合に、運転者が急ブレーキ操作を意図していると判定す
る。すなわち、アクセルペダル７０の踏み込みが解除さ
れた場合は、運転者が車両の減速を意図していると判断
できる。また、ストップランプスイッチ６８がブレーキ
ペダル４８のストローク量が所定の微小ストローク量Ｓ
Ｔ₀ に達した時点でオンとなる。従って、アクセルペダ
ル７０の踏み込みが解除されてからストップランプスイ
ッチ６８がオンされる時間を用いることで、急ブレーキ
操作を早期の段階で判定できるのである。

【００３３】ブレーキＥＣＵ６０は、上記の手法により
急ブレーキ操作が判定された場合に、エンジンＥＣＵ１
２に対して負圧生成要求信号を送信する。エンジンＥＣ
Ｕ１２はブレーキＥＣＵ６０から負圧生成要求信号を受
信すると、ブースタ負圧ＰＢを増加させるべく、成層燃
焼モードが維持可能な範囲でスロットル開度ＳＣを減少
させる。なお、エンジンＥＣＵ１２は、ブースタ負圧Ｐ
Ｂを示す信号をブレーキＥＣＵ６０に向けて随時送信す
る。

【００３４】以下、本実施例において上記の動作を実現
すべくブレーキＥＣＵ６０及びエンジンＥＣＵ１２が実
行する具体的な処理の内容について説明する。先ず、ブ
レーキＥＣＵ６０が実行する処理の内容について説明す
る。図２は、本実施例において、ブレーキＥＣＵ６０が
実行するルーチンの一例のフローチャートである。図２
に示すルーチンはその処理サイクルが終了する毎に繰り
返し起動されるルーチンである。図２に示すルーチンが
起動されると、先ずステップ１００の処理が実行され
る。

【００３５】ステップ１００では、エンジンＥＣＵ１２
から送信される信号に基づいてブースタ負圧ＰＢが検出
される。ステップ１００の処理が終了すると、ステップ
１０２の処理が実行される。ステップ１０２では、ブー
スタ負圧ＰＢが所定値Ｐ０未満であるか否かが判別され
る。ここで、所定値Ｐ0 は、常時確保しておくべきブー
スタ負圧ＰＢの下限ガード値である。従って、ステップ
１０２においてＰＢ＜Ｐ0 が成立すると判別された場合
は、次にステップ１０４において、エンジンＥＣＵ１２
に向けて負圧生成要求信号が送信された後、今回のルー
チンは終了される。一方、ステップ１０２においてＰＢ
＜Ｐ０は不成立であると判別された場合は、次にステッ
プ１０５の処理が実行される。

【００３６】ステップ１０５では、車速Ｖが所定値Ｖ_A
より小さく、かつ、所定値Ｖ_B より大きいか否かが判別
される。上述の如く、所定値Ｖ_A は、アクセルペダル７
０が踏み込まれていない場合にフュエルカットが行われ
るような車速Ｖの下限値であり、また、フュエルカット
の実行中はエンジン１０の動作モードはストイキ燃焼モ
ードとされる。従って、Ｖ≧Ａが成立する場合には、ア
クセルペダル７０の踏み込みが解除されると、エンジン
１０がストイキ燃焼モードとなることで十分なブースタ
負圧ＰＢが確保されると判断できる。また、所定値Ｖ_B
は、上記した下限ガード値Ｐ0 に等しいブースタ負圧Ｐ
Ｂが確保された場合に、ブースタ負圧室４４ａに負圧を
補充することなく、車両が停止するまでブレーキブース
タ４４が作動し得るような車速Ｖの上限値である。従っ
て、Ｖ≦Ｖ_B が成立する場合には、ブースタ負圧ＰＢを
増加させることなく、ブレーキブースタ４４は車両が停
止するまで作動すると判断できる。従って、Ｖ≧Ｖ_A 又
はＶ≦Ｖ_B が成立する場合は、ブースタ負圧ＰＢを増加
させることは不要であると判断されて、以後、何ら処理
が行われることなく今回のルーチンは終了される。一
方、ステップ１０５においてＶ_A ＞Ｖ＞Ｖ_B が成立する
場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。

【００３７】ステップ１０６では、アクセルペダル接点
７４の開閉状態に基づいて、前回の処理サイクルから今
回の処理サイクルの間にアクセルペダル７０の踏み込み
が解除されたか否かが判別される。なお、アクセル開度
ＡＣに基づいてアクセルペダル７０の踏み込みが解除さ
れたか否かを判別してもよい。ステップ１０６において
肯定判別された場合は、次にステップ１０８において、
現在時刻がアクセル解除時刻ＴA として記憶された後、
ステップ１１０の処理が実行される。一方、ステップ１
０６において否定判別された場合は、ステップ１０８は
スキップされてステップ１１０の処理が実行される。

【００３８】ステップ１１０では、前回の処理サイクル
から今回の処理サイクルの間にストップランプスイッチ
６８がオフ状態からオン状態に変化したか否かが判別さ
れる。その結果、否定判別された場合には、今回のルー
チンは終了される。一方、ステップ１１０において、肯
定判別された場合は、次にステップ１１２の処理が実行
される。

【００３９】ステップ１１２では、アクセル解除時刻Ｔ
A からの経過時間が所定時間Ｔ₁ 以下であるか否かが判
別される。その結果、肯定判別された場合には、アクセ
ルペダル７０の踏み込みが解除されてから所定時間Ｔ₁
以内にブレーキペダル４８のストローク量が所定ストロ
ーク量ＳＴ₀ に達したことになる。この場合、運転者は
速やかな制動力の立ち上がりを意図している、つまり、
急ブレーキ操作が行われていると判断されて、次に上記
ステップ１０４においてエンジンＥＣＵ１２に向けて負
圧生成要求信号が送信された後、今回のルーチンは終了
される。一方、ステップ１１２において、否定判別され
た場合には、直ちに今回のルーチンは終了される。

【００４０】次に、本実施例においてエンジンＥＣＵ１
２が実行する処理の内容について説明する。図３は、本
実施例においてエンジンＥＣＵ１２が実行するルーチン
の一例を示すフローチャートである。図３に示すルーチ
ンは１回の処理サイクルが終了する毎に繰り返し起動さ
れるルーチンである。図３に示すルーチンが起動される
と、先ずステップ１５０の処理が実行される。

【００４１】ステップ１５０では、エンジン１０が成層
燃焼モードで作動中であるか否かが判別される。その結
果、否定判別されたならば、すなわち、エンジン１０が
ストイキ燃焼モードで作動中ならば、エンジン出力を低
下させることなくブースタ負圧ＰＢを増加させることは
できないと判断される。この場合、以後何ら処理が実行
されることなく今回のルーチンは終了される。一方、ス
テップ１５０において、エンジン１０が成層燃焼モード
で作動中であれば、次にステップ１５２の処理が実行さ
れる。

【００４２】ステップ１５２では、ブレーキＥＣＵ６０
から負圧生成要求信号が送信されているか否かが判別さ
れる。その結果、負圧生成要求信号が送信されていなけ
れば今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１５
２において負圧生成要求信号が送信されているならば、
次にステップ１５４の処理が実行される。ステップ１５
４では、成層燃焼モードを維持することが可能なスロッ
トル開度ＳＣの下限値（以下、下限スロットル開度ＳＣ
₀ と称す）が求められる。ステップ１５４の処理が終了
すると、次にステップ１５６の処理が実行される。

【００４３】ステップ１５６では、成層燃焼モードにお
いてスロットルバルブ３４を下限スロットル開度ＳＣ₀
まで閉じた状態で、現在のアクセル開度ＡＣに応じたト
ルクを得るための燃料噴射量Ｆが算出される。なお、ス
ロットルバルブ３４が下限スロットル開度ＳＣ₀ まで閉
じられると、ポンピングロスが上昇することにより一定
のエンジン出力を得るのに必要な燃料噴射量は増加す
る。ステップ１５６においては、かかるポンピングロス
に起因する燃料噴射量の増加を考慮して、燃料噴射量Ｆ
が決定される。ステップ１５６の処理が終了すると、次
にステップ１５８の処理が実行される。

【００４４】ステップ１５８では、スロットル弁３４が
下限スロットル開度ＳＣ₀ まで閉じられる。かかる処理
が実行されると、成層燃焼モードが維持された状態で、
吸気管負圧ＰＭは上昇を開始する。ステップ１５８に続
くステップ１６０では、スロットル弁３４が下限スロッ
トル開度ＳＣ₀ まで閉じられてから所定時間Ｔ_c が経過
したか否かが判別される。所定時間Ｔ_c は、スロットル
開度ＳＣを下限スロットル開度ＳＣ₀ まで絞った状態
で、ブースタ負圧ＰＢを所要値にまで増加させるのに十
分な時間（例えば１秒）に設定されている。ステップ１
６０の処理は所定時間Ｔ_c が経過するまで繰り返し実行
される。

【００４５】ステップ１６０において所定時間Ｔ_c が経
過した場合は、次にステップ１６２において、スロット
ル開度ＳＣを元の値に復帰させると共に、それに伴うポ
ンピングロスの低下分だけ燃料噴射量を減量するための
処理が実行される。ステップ１６２の処理が終了される
と、今回のルーチンは終了される。なお、上記ステップ
１６０では、所定時間Ｔ_c が経過したか否かを判別する
ことに代えて、ブースタ負圧ＰＢが所定値に達したか否
かを判別することとしてもよい。

【００４６】上述の如く、図２に示すルーチンによれ
ば、アクセルペダル７０の踏み込みが解除されてからス
トップランプスイッチ６８がオン状態となるまで（つま
りブレーキペダル６０のストローク量が微小な所定スト
ローク量ＳＴ₀ に達するまで）の時間を判定基準とする
ことで、急ブレーキ操作を、ブレーキ操作の初期の段階
で判定することができる。そして、かかる手法により急
ブレーキ操作の実行が判定された場合に、ブースタ負圧
ＰＢを増加させることで、急ブレーキ操作時にブースタ
負圧ＰＢが不足するのを確実に防止することができる。
従って、本実施例によれば、急ブレーキ操作時にもブレ
ーキブースタ４４が所期の助勢機能を発揮することで、
ブレーキの効きが低下するのを防止することができる。

【００４７】ところで、上記実施例では、成層燃焼モー
ドを維持可能な範囲でスロットル開度ＳＣを減少させる
ことによりブースタ負圧ＰＢを増加させることとした
が、内燃機関の動作モードをストイキ燃焼モードに切り
換えることによってブースタ負圧ＰＢを増加させること
も考えられる。しかし、エンジン１０の動作モードをス
トイキ燃焼モードに切り換えると、エンジン１０の燃費
が悪化してしまう。また、エンジン１０の動作モードを
ストイキ燃焼モードに切り換えた場合には、成層燃焼モ
ードに復帰させる際に、スロットル弁３４が大きく開か
れるのに伴ってトルクの急増を招く可能性がある。この
ため、かかるトルクの急増が生じないような運転条件下
でストイキ燃焼モードから成層燃焼モードに復帰させる
ことが必要となり、成層燃焼モードへの復帰処理が煩雑
となる。これに対して、本実施例では、エンジン１０の
動作モードをストイキ燃焼モードへ切り換えることなく
ブースタ負圧ＰＢを増加させるため、燃費の悪化を防止
できると共に、成層燃焼モードへの復帰処理を不要とす
ることができる。

【００４８】なお、上記実施例においては、ブレーキＥ
ＣＵ６０が図２に示すルーチンのステップ１０６、１０
８、１１０、１１２の処理を実行することにより、特許
請求の範囲に記載した減速操作速度検出手段が、エンジ
ンＥＣＵ１２が図３に示すルーチンのステップ１５２、
１５４、１５８の処理を実行することにより特許請求の
範囲に記載した負圧制御手段が、それぞれ実現されてい
る。

【００４９】なお、上記実施例では、アクセルペダル７
０の踏み込みが解除された後、ストップランプスイッチ
６８がオンするまでの時間が所定時間Ｔ₁ 以下である場
合に、急ブレーキ操作を早期に判定するものとしたが、
急ブレーキ操作を早期に判定する手法はこれに限られる
ものではない。例えば、ブレーキペダル４８のペダルス
トロークを踏み込み開始直後から検出し得るストローク
センサを設け、このストロークセンサにより検出された
ペダルストロークの増加勾配が所定値以上である場合、
又は、ペダルストロークが増加を開始してから所定値に
達するまでの時間が所定値以下である場合に、急ブレー
キ操作を判定することとしてもよい。あるいは、ブレー
キペダル４８にペダル踏力を検出する踏力センサを設
け、ペダル踏力の増加勾配が所定値以上である場合、又
は、ペダル踏力が増加を開始してから所定値に達するま
での時間が所定値以下である場合に、急ブレーキ操作を
判定することとしてもよい。すなわち、ブレーキペダル
４８のストローク量及びペダル踏力は、運転者によるブ
レーキペダル４８の踏み込み操作を直接的に反映し、踏
み込み操作に応答して遅れを伴うことなく増加するもの
であるため、これらパラメータを用いることで、急ブレ
ーキ操作を早期に判定できるのである。

【００５０】また、上記実施例では、成層燃焼モードを
維持可能な下限スロットル開度ＳＣ ₀ を求め、スロット
ル弁３４を下限スロットル開度ＳＣ₀ まで閉じることに
より、ブースタ負圧ＰＢを増加させることとした。しか
しながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ブ
ースタ負圧ＰＢが予め定めた目標値に達するまでスロッ
トル弁３４を閉じることとしてもよい。この場合、成層
燃焼モードを維持した状態でブースタ負圧ＰＢを目標値
まで上昇させることができないと判断されるときには、
成層燃焼モードの維持による燃費の確保及び成層燃焼モ
ードへの復帰処理の回避よりも、ブースタ負圧ＰＢの確
保を優先してエンジン１０の動作モードをストイキ燃焼
モードに切り換えることとしてもよい。

【００５１】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。エンジン１０において、スロットル開度ＳＣを一定
とした場合の吸気管負圧ＰＭの大きさは、エンジン回転
数にほぼ比例する。従って、アクセルペダル７０が踏み
込まれていないアイドル運転状態では、エンジン回転数
が低いために、成層燃焼モードを維持できる範囲でスロ
ットル開度ＳＣを減少させただけでは、大きな吸気管負
圧ＰＭを発生させることはできない。すなわち、エンジ
ン１０が成層燃焼モードで作動中であり、かつ、アクセ
ルペダル７０が踏まれていない状態では、成層燃焼モー
ドを維持しながらブースタ負圧ＰＢを十分に増加させる
ことは困難である。

【００５２】また、上述の如く、エンジン１０のフュエ
ルカットは変速機のシフト位置がＮレンジ（ＡＴ車）又
はニュートラル（ＭＴ車）でない場合にのみ行われる。
このため、エンジン１０が成層燃焼モードで作動してい
る状態でアクセルペダル７０の踏み込みが解除されて
も、シフト位置がＮレンジ又はニュートラルである場合
には、エンジン１０がストイキ燃焼モードに切り換えら
れることはない。

【００５３】従って、変速機のシフト位置がＮレンジ又
はニュートラル位置である状態でアクセル操作が行われ
ることなく車両が走行している場合、すなわち、ニュー
トラル走行が行われている場合に、例えばポンピングブ
レーキ操作が行われることによりブースタ負圧ＰＢが消
費されると、ブースタ負圧ＰＢが不足する可能性があ
る。

【００５４】これに対して、本実施例のシステムは、上
記図１に示す構成において、ニュートラル走行時に、内
燃機関の動作モードをストイキ燃焼モードに切り換える
ことにより、ブースタ負圧ＰＢを増加させるものであ
る。すなわち、本実施例において、ブレーキＥＣＵ６０
はニュートラル走行状態を検出すると、ストイキ切換要
求信号をエンジンＥＣＵ１２に向けて送信する。そし
て、エンジンＥＣＵ１２はストイキ切換要求信号を受信
すると、エンジン１０の動作モードをストイキ燃焼モー
ドに切り換える。

【００５５】以下、本実施例において上記の動作を実現
すべくブレーキＥＣＵ６０及びエンジンＥＣＵ１２が実
行する具体的な処理の内容について説明する。先ず、ブ
レーキＥＣＵ６０が実行する処理の内容について説明す
る。図４は、本実施例において、ブレーキＥＣＵ６０が
実行するルーチンの一例のフローチャートである。図４
に示すルーチンは１回の処理サイクルが終了する毎に繰
り返し起動されるルーチンである。なお、図４に示すル
ーチンにおいて、上記図２に示すルーチンと同様の処理
を行うステップには同一の符号を付してその説明を省略
する。図４に示すルーチンでは、ステップ１０２におい
てＰＢ＜Ｐ０が不成立であると判別された場合には次に
ステップ２００の処理が実行される。

【００５６】ステップ２００では、アクセルペダル接点
７４の状態に基づいて、アクセルペダル７０がアイドル
位置にある（すなわち、踏み込まれていない）か否かが
判別される。ただし、アクセル開度ＡＣに基づいてアク
セルペダル７０がアイドル位置にあるか否かを判別して
もよい。ステップ２００において、アクセルペダル７０
がアイドル位置になければ今回のルーチンは終了され
る。一方、ステップ２００において、アクセルペダル７
０がアイドル位置にある場合は、次にステップ２０２の
処理が実行される。

【００５７】ステップ２０２では、車速Ｖが上記所定値
Ｖ_B より大きいか否かが判別される。その結果、Ｖ＞Ｖ
_B が不成立であれば、ブースタ負圧ＰＢを増加させるこ
となく車両が停止するまでブレーキブースタ４４を作動
させることができると判断されて、今回のルーチンは終
了される。一方、ステップ２０２において、Ｖ＞Ｖ_Bが
成立する場合は、次にステップ２０４の処理が実行され
る。

【００５８】ステップ２０４では、変速機のシフト位置
がＮレンジ又はニュートラルであるか否かが判別され
る。その結果、否定判別された場合は、今回のルーチン
は終了される。一方、ステップ２０４において、肯定判
別された場合は、次にステップ２０６において、エンジ
ンＥＣＵ１２に向けてストイキ切換要求信号が送信され
た後、今回のルーチンは終了される。

【００５９】次に、本実施例においてエンジンＥＣＵ１
２が実行する処理について説明する。図５は、本実施例
においてエンジンＥＣＵ１２が実行するルーチンのフロ
ーチャートである。なお、図５に示すルーチンにおいて
上記図３に示すルーチンと同様の処理を行うステップに
ついては同一の符号を付してその説明を省略する。図５
に示すルーチンでは、ステップ１５０においてエンジン
１０が成層燃焼モードであると判別された場合には、次
にステップ２５０の処理が実行される。

【００６０】ステップ２５０では、ブレーキＥＣＵ６０
からストイキ切換要求信号が送信されているか否かが判
別される。その結果、ストイキ切換要求信号が送信され
ていなければ、次にステップ１５２の処理が実行され
る。一方、ステップ２５０において、ストイキ切換要求
信号が送信されている場合は、次にステップ２５２の処
理が実行される。

【００６１】ステップ２５２では、エンジン１０の動作
モードをストイキ燃焼モードに切り替えるための処理が
実行される。上述の如く、エンジン１０の動作モードが
ストイキ燃焼モードに切り替えられると、スロットル開
度ＳＣが絞られることで、大きな吸気管負圧ＰＭが発生
する。ステップ２５２の処理が終了すると、今回のルー
チンは終了される。

【００６２】上述の如く、ニュートラル走行時には、成
層燃焼モードを維持できる範囲でスロットル開度ＳＣを
減少させたのでは十分な吸気管負圧ＰＭを発生できない
ため、ポンピングブレーキ操作等によりブースタ負圧Ｐ
Ｂが消費されるとブースタ負圧ＰＢが不足する可能性が
ある。一方、ニュートラル走行は頻繁に行われるもので
はないため、エンジン１０の動作モードをストイキ燃焼
モードに切り換えても大きな不都合は生じない。本実施
例では、かかるニュートラル走行時に、エンジン１０の
動作モードをストイキ燃焼モードに切り換えることで、
ブースタ負圧ＰＢの不足を確実に防止することが可能と
なっている。

【００６３】ただし、アイドル回転数が高い場合のよう
に成層燃焼モードを維持しながらスロットル開度ＳＣを
減少させることのみで十分な吸気管負圧ＰＭを発生し得
る場合には、ストイキ燃焼モードに切り換えることなく
スロットル開度ＳＣを減少させることとしてもよい。な
お、上記実施例においては、ブレーキＥＣＵ６０が図４
に示すルーチンのステップ２００、２０２、２０４の処
理を実行することにより、特許請求の範囲に記載したニ
ュートラル走行検出手段が、エンジンＥＣＵ１２が図５
に示すルーチンのステップ２５０、２５２の処理を実行
することにより特許請求の範囲に記載した負圧制御手段
が、それぞれ実現されている。

【００６４】ところで、上記第１及び第２実施例では、
ブースタ負圧ＰＢの確保よりもエンジン出力の確保を優
先し、エンジン１０が成層燃焼モードで作動中である場
合にのみスロットル開度ＳＣを減少させることによりブ
ースタ負圧ＰＢを増加させることとした。しかしなが
ら、ブースタ負圧ＰＢの確保を優先し、ストイキ燃焼モ
ードにおいても、大きなブースタ負圧ＰＢが必要とされ
る場合には、スロットル開度ＳＣを強制的に閉じること
により負圧生成を行うこととしてもよい。この意味で、
本発明は、スロットル開度に応じてエンジン出力が制御
される通常のエンジン（すなわち、常時ストイキ燃焼モ
ードで作動するエンジン）にも適用が可能である。

【００６５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１及び３記載の発明
によれば、急ブレーキ操作時におけるブースタ負圧の不
足を確実に防止することができる。また、請求項２記載
の発明によれば、急ブレーキ操作をより早い段階で判定
できるので、ブースタ負圧の不足を更に確実に防止する
ことができる。

【００６６】また、請求項４乃至６記載の発明によれ
ば、ニュートラル走行時におけるブースタ負圧の不足を
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるシステムの全体構成図
である。

【図２】本実施例においてブレーキＥＣＵが実行するル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図３】本実施例においてエンジンＥＣＵが実行するル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施例においてブレーキＥＣＵが
実行するルーチンの一例のフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例においてエンジンＥＣＵが
実行するルーチンの一例のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ エンジン １２ エンジンＥＣＵ ３２ 吸気管 ３２ａ 下流側吸気通路 ３４ スロットル弁 ４４ ブレーキブースタ ４４ａ ブースタ負圧室 ４８ ブレーキペダル ６０ ブレーキＥＣＵ ７０ アクセルペダル ７６ 変速機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｆ０２Ｄ 29/02 ３４１ ３Ｇ０９３ 29/02 ３４１ 41/02 ３１０Ａ ３Ｇ３０１ 41/02 ３１０ 41/04 ３０１Ｇ 41/04 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ 43/00 ３０１ ３０１Ｈ 45/00 ３０１Ｈ 45/00 ３０１ ３１０Ｆ ３１０ Ｂ６０Ｔ 13/52 Ｚ (72)発明者 高木 登 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA65 AB01 AC01 AC15 AC16 AC27 AD04 AD07 AD10 AD32 AD41 AD43 AD51 AE04 AE41 3D048 BB23 CC26 HH08 HH42 HH66 KK09 KK13 QQ08 RR11 RR21 RR35 3D049 BB18 CC02 HH08 HH39 HH42 HH47 KK09 KK13 QQ05 RR05 RR09 RR13 3G065 AA04 CA00 DA05 DA06 EA05 GA00 GA01 GA11 GA31 GA32 GA41 GA46 HA21 HA22 KA02 3G084 AA03 BA05 BA13 CA06 DA16 EC03 FA00 FA05 FA06 FA10 FA11 3G093 AA01 AA04 AA05 BA30 CA06 CB07 DA03 DA06 DB05 DB12 DB15 DB21 DB23 EA04 EA09 EB04 FA11 FA12 FB01 FB02 3G301 HA01 HA16 JA14 KA08 KA17 KB00 LA01 LB04 MA01 MA11 MA24 NA08 NE06 NE14 NE15 NE19 NE23 PA07Z PA11Z PA17Z PF01Z PF03Z PF05Z PF07Z PF10Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのスロットル弁より下流側の吸
   気通路と連通可能とされたブレーキブースタの負圧室の
   負圧を制御するブレーキブースタ用負圧制御装置であっ
   て、 車両の減速を意図した減速操作の速度に応じたパラメー
   タを検出する減速操作速度検出手段と、 前記減速操作の速度が所定値以上の場合に前記負圧室の
   負圧を増加させる負圧制御手段と、を備えることを特徴
   とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブレーキブースタ用負圧
   制御装置において、 前記減速操作は少なくともブレーキペダルの踏み込み操
   作を含み、 前記減速操作速度検出手段は、前記減速操作が開始され
   た後、ブレーキペダルのストローク量が所定値に達する
   までの経過時間を検出し、 前記負圧制御手段は、前記経過時間が所定値以下の場合
   に前記負圧室の負圧を増加させることを特徴とするブレ
   ーキブースタ用負圧制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のブレーキブースタ
   用負圧制御装置において、 前記負圧制御手段は、前記スロットル弁の開度を減少さ
   せることにより前記負圧室の負圧を増加させることを特
   徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
4. 【請求項４】 車載エンジンのスロットル弁より下流側
   の吸気通路と連通可能とされたブレーキブースタの負圧
   室の負圧を制御するブレーキブースタ用負圧制御装置で
   あって、 変速機のシフト位置がニュートラル又はＮレンジの状態
   で車両が走行しているか否かを判定するニュートラル走
   行判定手段と、 変速機のシフト位置がニュートラル又はＮレンジの状態
   で車両が走行していると判定された場合に前記負圧室の
   負圧を増加させる負圧制御手段と、を備えることを特徴
   とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のブレーキブースタ用負圧
   制御装置において、 前記負圧制御手段は、前記スロットル弁の開度を減少さ
   せることにより前記負圧室の負圧を増加させることを特
   徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のブレーキブースタ用負圧
   制御装置において、 前記エンジンは成層燃焼状態及びストイキ燃焼状態の何
   れかの状態で選択的に作動可能であり、 前記負圧制御手段が前記スロットル弁の開度を減少した
   場合は、前記エンジンをストイキ燃焼状態で作動させる
   ことを特徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。