JP2008115801A

JP2008115801A - Negative pressure supply device and control device for negative pressure supply device

Info

Publication number: JP2008115801A
Application number: JP2006300977A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Mitsuishi; 康博三石
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2008-05-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative pressure supply device supplying negative pressure of ample magnitude quickly and more positively, and a control device for the negative pressure supply device supplying negative pressure of ample magnitude quickly and more positively when a control system of a throttle valve driven by electronic control fails. <P>SOLUTION: The negative pressure supply device 30 supplying negative pressure from an intake passage of an intake system 10 for an internal combustion engine 50 wherein a throttle valve 13a and an air flow control valve 58 are arranged, comprises: a first passage 32a communicating to the intake passage downstream side of the throttle valve 13a and upstream side of the air flow control valve 58; a second passage 32b communicating to the intake passage downstream side of the air flow control valve 58; and a solenoid valve 31 connecting or disconnecting the first and second passages 32a, 32b so that negative pressure is fed through either passage of the first and second passages 32a, 32b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、負圧供給装置及び負圧供給装置の制御装置に関し、特にスロットル弁と気流制御弁とが配設された内燃機関の吸気系の吸気通路から負圧を供給する負圧供給装置及び該負圧供給装置を制御する負圧供給装置の制御装置に関する。 The present invention relates to a negative pressure supply device and a control device for the negative pressure supply device, and in particular, a negative pressure supply device that supplies negative pressure from an intake passage of an intake system of an internal combustion engine in which a throttle valve and an airflow control valve are disposed, and The present invention relates to a control device for a negative pressure supply device that controls the negative pressure supply device.

従来、車両において内燃機関の吸気系の吸気通路で発生する負圧を利用するブレーキブースタなどの負圧作動装置が知られている。例えばブレーキブースタは一般にスロットル弁の下流側の吸気通路（例えばインテークマニホールド）から負圧の供給を受けている。供給された負圧はブレーキブースタで運転者のペダル踏力をアシストする機能に利用されるが、この機能はブレーキブースタの負圧の大きさが小さくなるとともに低下する。係る状況は、具体的には例えば内燃機関の吸気系に電動スロットルを適用している場合に、スロットル弁の制御系（以下、単にスロットル制御系とも称す）が故障したときに発生する。電動スロットルは一般にスロットル制御系が故障した場合に備えてスロットル弁を所定開度に機械的に開弁固定するスロットルオープナーを有している。このスロットルオープナーはスロットル制御系の故障時に車両の退避走行を可能にする。ところが、このときスロットル弁下流側の負圧の大きさも同時に小さくなる。このためブレーキ操作を行い、ブレーキブースタの負圧が低下した場合でも、スロットル制御系の故障時には十分な大きさの負圧がブレーキブースタに供給されなくなってしまい、以後のブレーキ操作でブレーキブースタの機能が低下する。 Conventionally, a negative pressure operating device such as a brake booster that uses a negative pressure generated in an intake passage of an intake system of an internal combustion engine in a vehicle is known. For example, a brake booster is generally supplied with negative pressure from an intake passage (for example, an intake manifold) on the downstream side of a throttle valve. The supplied negative pressure is used for the function of assisting the driver's pedal effort by the brake booster. This function decreases as the magnitude of the negative pressure of the brake booster decreases. Specifically, such a situation occurs when, for example, an electric throttle is applied to an intake system of an internal combustion engine, a throttle valve control system (hereinafter also simply referred to as a throttle control system) fails. The electric throttle generally has a throttle opener that mechanically opens and fixes the throttle valve at a predetermined opening degree in case the throttle control system fails. This throttle opener enables the vehicle to evacuate when the throttle control system fails. However, at this time, the negative pressure downstream of the throttle valve is also reduced. For this reason, even when the brake operation is performed and the negative pressure of the brake booster drops, a sufficiently large negative pressure is not supplied to the brake booster when the throttle control system fails. Decreases.

これに対して特許文献１では以下に示す車載制御装置が提案されている。この車載制御装置は、内燃機関の吸気系の吸気通路から取り出そうとする負圧よりも、さらに大きな負圧をブレーキブースタに供給できるエゼクタを利用している。このエゼクタはスロットル弁を迂回するバイパス路に配設されており、ベンチュリー効果によってより大きな負圧を発生させる。特許文献１が提案する車載制御装置は、電動スロットルの制御系が故障した場合にこのエゼクタを利用してより大きな負圧を供給しようとするものであり、この車載制御装置によれば、退避走行車速とブレーキブースタ負圧とを高いレベルで維持できる。 On the other hand, Patent Document 1 proposes an in-vehicle control device shown below. This in-vehicle control device uses an ejector that can supply a brake booster with a negative pressure larger than the negative pressure that is to be taken out from the intake passage of the intake system of the internal combustion engine. The ejector is disposed in a bypass path that bypasses the throttle valve, and generates a larger negative pressure due to the venturi effect. The in-vehicle control device proposed in Patent Document 1 attempts to supply a larger negative pressure by using this ejector when the control system of the electric throttle is broken. The vehicle speed and brake booster negative pressure can be maintained at a high level.

特開２００５−１８６７０８号公報JP 2005-186708 A

ところで、エゼクタで供給できる単位時間当たりの負圧の供給量は、絞りで大きな負圧を発生させるというエゼクタの構造上、吸気通路から直接負圧を供給する場合と比較して決して多くはない。このため上記提案技術には、素早く負圧を供給するといった観点からは改善の余地が残されている。 By the way, the supply amount of negative pressure per unit time that can be supplied by the ejector is never large compared to the case of supplying negative pressure directly from the intake passage due to the structure of the ejector that generates a large negative pressure by the throttle. Therefore, there is room for improvement in the proposed technique from the viewpoint of supplying negative pressure quickly.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給することが可能になる負圧供給装置、及び電子制御で駆動されるスロットル弁の制御系が故障した際に素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給できる負圧供給装置の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is driven by a negative pressure supply device that can supply a sufficient amount of negative pressure quickly and more reliably, and electronic control. An object of the present invention is to provide a control device for a negative pressure supply device capable of supplying a sufficiently large negative pressure quickly and more reliably when a throttle valve control system fails.

上記課題を解決するために、本発明は、スロットル弁と気流制御弁とが配設された内燃機関の吸気系の吸気通路から負圧を供給する負圧供給装置であって、前記スロットル弁よりも下流側、且つ前記気流制御弁よりも上流側の吸気通路に連通する第１の通路と、前記気流制御弁よりも下流側の吸気通路に連通する第２の通路と、前記第１及び第２の通路のうち、いずれか一方の通路を介して負圧を供給できるように、前記第１及び第２の通路を連通、或いは遮断可能な通路開閉手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a negative pressure supply device that supplies negative pressure from an intake passage of an intake system of an internal combustion engine in which a throttle valve and an airflow control valve are disposed. A first passage communicating with the intake passage on the downstream side and upstream of the airflow control valve, a second passage communicating with the intake passage downstream of the airflow control valve, the first and first passages A passage opening / closing means capable of communicating with or blocking the first and second passages so that negative pressure can be supplied through one of the two passages.

ここで、例えば気流制御弁が絞りとして機能するような所定の開度に制御されている状態では、第２の通路を介して供給する負圧は、第１の通路を介して供給する負圧よりも大きくなる。さらにこのとき気流制御弁が全閉状態になっていれば、第２の通路を介して供給する負圧は、より確実にブレーキブースタにとって十分な大きさの負圧になる。またこの負圧は吸気通路から直接供給されることになるため、単位時間当たりの供給量も十分に確保することができる。係る点に着目した本発明によれば、種々の条件に基づき、第１の通路を介する代わりに第２の通路を介して負圧を供給することができるようになることから、スロットル制御系が故障した場合のほか、その他の要因でインテークマニホールドの負圧が低下した場合や、ブレーキブースタの負圧が不足した場合などでも、素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給することが可能になる。なお、通路開閉手段は例えば第１の通路と第２の通路のうち、いずれか１方の通路を連通する際に、同時に他方の通路を遮断可能な３方弁などであってもよく、第１及び第２の通路に個々に介在させた開閉弁のセットなどであってもよい。 Here, for example, in a state in which the airflow control valve is controlled to a predetermined opening degree that functions as a throttle, the negative pressure supplied through the second passage is the negative pressure supplied through the first passage. Bigger than. Furthermore, if the airflow control valve is in the fully closed state at this time, the negative pressure supplied through the second passage is more surely a negative pressure sufficient for the brake booster. Further, since this negative pressure is directly supplied from the intake passage, a sufficient supply amount per unit time can be secured. According to the present invention focusing on this point, the negative pressure can be supplied via the second passage instead of the first passage based on various conditions. In addition to failure, even if the intake manifold's negative pressure drops due to other factors, or if the brake booster's negative pressure is insufficient, supply a sufficient amount of negative pressure quickly and more reliably. It becomes possible. The passage opening / closing means may be, for example, a three-way valve that can shut off the other passage at the same time when communicating one of the first passage and the second passage. It may be a set of on-off valves individually interposed in the first and second passages.

また本発明は、請求項１記載の負圧供給装置を制御する負圧供給装置の制御装置であって、前記スロットル弁が電子制御で駆動されるとともに、該スロットル弁の制御系が故障しているときに、前記気流制御弁を該気流制御弁が絞りとして機能するような所定の開度に制御する気流制御弁特定制御手段と、前記スロットル弁の制御系が故障しているときに、前記第１の通路を遮断するとともに前記第２の通路を連通するように前記通路開閉手段を制御する通路切替制御手段とを有することを特徴とする。本発明によれば、スロットル制御系が故障しているときに、第１の通路を介した場合よりも大きな負圧を第２の通路を介して素早く供給することができる。 Further, the present invention is a control device for a negative pressure supply device for controlling the negative pressure supply device according to claim 1, wherein the throttle valve is driven by electronic control, and the control system of the throttle valve fails. When the airflow control valve specific control means for controlling the airflow control valve to a predetermined opening so that the airflow control valve functions as a throttle, and when the control system of the throttle valve is malfunctioning, And a passage switching control means for controlling the passage opening and closing means so as to block the first passage and to communicate the second passage. According to the present invention, when the throttle control system is out of order, a larger negative pressure can be quickly supplied through the second passage than through the first passage.

また本発明は、前記所定の開度が、前記気流制御弁が全閉状態になる開度であってもよい。本発明によればスロットル制御系が故障しているときに、さらに第２の通路を介して十分な大きさの負圧をより確実に供給することができる。なお、気流制御弁が絞りとして機能している場合には、絞りとして機能していない場合と比較して、内燃機関に供給される吸入空気量は低下することになる。このとき退避走行速度の低下が懸念されるが、これに対してスロットルオープナーの開度は上記制御で気流制御弁が絞りとして機能している状態のときに、十分な速度で退避走行できる開度に予め設定される。このため本発明によって気流制御弁が全閉状態なった場合にも、退避走行速度は意図通りに確保される。 In the present invention, the predetermined opening may be an opening at which the airflow control valve is fully closed. According to the present invention, when the throttle control system is out of order, a sufficiently large negative pressure can be more reliably supplied via the second passage. Note that when the airflow control valve functions as a throttle, the amount of intake air supplied to the internal combustion engine is lower than when the airflow control valve does not function as a throttle. At this time, there is a concern about a decrease in the retreat travel speed. On the other hand, the opening of the throttle opener can be retreated at a sufficient speed when the airflow control valve functions as a throttle in the above control. Is preset. Therefore, even when the airflow control valve is fully closed according to the present invention, the retreat travel speed is ensured as intended.

本発明によれば、素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給することが可能になる負圧供給装置、及び電子制御で駆動されるスロットル弁の制御系が故障した際に素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給できる負圧供給装置の制御装置を提供できる。 According to the present invention, when a negative pressure supply device that can supply a sufficiently large negative pressure quickly and more reliably and a control system of a throttle valve driven by electronic control fails. It is possible to provide a control device for a negative pressure supply device that can supply a sufficiently large negative pressure quickly and more reliably.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１で実現されている本実施例に係る負圧供給装置の制御装置を、負圧供給装置３０とともに模式的に示す図である。内燃機関５０を始めとした図１に示す各構成は車両（図示省略）に搭載されている。内燃機関５０の吸気系１０は、エアクリーナ１１と、エアフロメータ１２と、電動スロットル１３と、インテークマニホールド１４と、燃焼室Ｎに連通する吸気ポート５２ａと、これらの構成の間に適宜配設される例えば吸気管１５ａ、１５ｂなどを有して構成されている。エアクリーナ１１は内燃機関５０の各気筒に供給される吸気を濾過するための構成であり、図示しないエアダクトを介して大気に連通している。エアフロメータ１２は吸入空気量を計測するための構成であり吸入空気量に応じた信号を出力する。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a control device for a negative pressure supply device according to the present embodiment realized by an ECU (Electronic Control Unit) 1 together with a negative pressure supply device 30. The components shown in FIG. 1 including the internal combustion engine 50 are mounted on a vehicle (not shown). The intake system 10 of the internal combustion engine 50 is appropriately disposed between an air cleaner 11, an air flow meter 12, an electric throttle 13, an intake manifold 14, an intake port 52 a communicating with the combustion chamber N, and these components. For example, it has intake pipes 15a and 15b. The air cleaner 11 is configured to filter the intake air supplied to each cylinder of the internal combustion engine 50, and communicates with the atmosphere via an air duct (not shown). The air flow meter 12 is configured to measure the intake air amount and outputs a signal corresponding to the intake air amount.

電動スロットル１３は、スロットル弁１３ａと、スロットルボディ１３ｂと、弁軸１３ｃと、電動モータ１３ｄとを有して構成されている。スロットル弁１３ａは、内燃機関５０の各気筒に供給する全吸気流量を開度変化により調整するための構成である。スロットル弁１３には、スロットルオープナーとして機能するリターンスプリング（図示省略）が連結されている。スロットルボディ１３ｂは、吸気通路が形成された筒状部材からなる構成であり、この吸気通路に配設されたスロットル弁１３ａの弁軸１３ｃを軸支する。電動モータ１３ｄは、ＥＣＵ１の制御の基、スロットル弁１３ａの開度を変更するための構成であり、この電動モータ１３ｄにはステップモータが採用されている。電動モータ１３ｄはスロットルボディ１３ｂに固定されており、その出力軸（図示省略）は弁軸１３ｃに連結されている。スロットル弁１３ａの開度は、電動スロットル１３に内蔵された図示しないスロットル開度センサからの出力信号に基づき、ＥＣＵ１で検出される。インテークマニホールド１４は、上流側で一つの吸気通路を下流側で内燃機関５０の各気筒に対応させて分岐するための構成であり、吸気を内燃機関５０の各気筒に分配する。 The electric throttle 13 includes a throttle valve 13a, a throttle body 13b, a valve shaft 13c, and an electric motor 13d. The throttle valve 13a is configured to adjust the total intake flow rate supplied to each cylinder of the internal combustion engine 50 by changing the opening. A return spring (not shown) that functions as a throttle opener is connected to the throttle valve 13. The throttle body 13b is composed of a cylindrical member in which an intake passage is formed, and pivotally supports a valve shaft 13c of a throttle valve 13a disposed in the intake passage. The electric motor 13d is configured to change the opening degree of the throttle valve 13a based on the control of the ECU 1, and a step motor is employed as the electric motor 13d. The electric motor 13d is fixed to the throttle body 13b, and its output shaft (not shown) is connected to the valve shaft 13c. The opening degree of the throttle valve 13a is detected by the ECU 1 based on an output signal from a throttle opening degree sensor (not shown) built in the electric throttle 13. The intake manifold 14 is configured to branch one intake passage on the upstream side corresponding to each cylinder of the internal combustion engine 50 on the downstream side, and distributes intake air to each cylinder of the internal combustion engine 50.

ブレーキ装置２０は、ブレーキペダル２１と、ブレーキブースタ２２と、マスターシリンダ２３と、逆支弁２４とホイルシリンダ（図示省略）とを有して構成されている。運転者が車輪の回転を制動するために操作するブレーキペダル２１は、ブレーキブースタ２２の入力ロッド（図示省略）と連結されている。ブレーキブースタ２２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比でアシスト力を発生させるための構成であり、内部でマスターリシンダ２３側に区画された負圧室（図示省略）が、逆支弁２４、第３の通路３２ｃ、第１の通路３２ａ及び電磁弁３１を介してインテークマニホールド１４の吸気通路に接続されている。ブレーキブースタ２２は、さらにその出力ロッド（図示省略）がマスターシリンダ２３の入力軸（図示省略）と連結されており、マスターシリンダ２３は、ペダル踏力に加えてアシスト力を得たブレーキブースタ２２からの作用力に応じて油圧を発生させる。マスターシリンダ２３は、油圧回路を介して各車輪のディスクブレーキ機構（図示省略）に設けられたホイルシリンダ夫々に接続されており、ホイルシリンダはマスターシリンダ２３から供給された油圧で制動力を発生させる。なお、逆支弁２４は逆流を防止するためのものである。また、ブレーキブースタ２２は気圧式のものであれば特に限定されるものではなく、一般的なものであってよい。 The brake device 20 includes a brake pedal 21, a brake booster 22, a master cylinder 23, a reverse support valve 24, and a wheel cylinder (not shown). The brake pedal 21 operated by the driver to brake the rotation of the wheel is connected to an input rod (not shown) of the brake booster 22. The brake booster 22 is configured to generate an assist force with a predetermined boost ratio with respect to the pedal depression force, and a negative pressure chamber (not shown) that is internally partitioned on the master resin 23 side is a reversely supported valve 24. The third passage 32c, the first passage 32a and the electromagnetic valve 31 are connected to the intake passage of the intake manifold 14. The output rod (not shown) of the brake booster 22 is further connected to the input shaft (not shown) of the master cylinder 23. The master cylinder 23 receives the assist force in addition to the pedal depression force. Hydraulic pressure is generated according to the applied force. The master cylinder 23 is connected to each wheel cylinder provided in a disc brake mechanism (not shown) of each wheel via a hydraulic circuit, and the wheel cylinder generates a braking force with the hydraulic pressure supplied from the master cylinder 23. . The reverse support valve 24 is for preventing a back flow. The brake booster 22 is not particularly limited as long as it is a pneumatic type, and may be a general one.

内燃機関５０は、シリンダブロック５１、シリンダヘッド５２、ピストン５３、吸気弁５４、排気弁５５、コネクティングロッド５６、クランクシャフト５７などを有して構成されている。燃焼室Ｎは、シリンダブロック５１、シリンダヘッド５２及びピストン５３で囲われた空間として形成される。シリンダヘッド５２には燃焼室Ｎに連通する吸気ポート５２ａ及び排気ポート５２ｂが形成されている。またシリンダヘッド５２には吸気ポート５２ａを開閉するための吸気弁５４及び排気ポート５２ｂを開閉するための排気弁５５が夫々配設されている。 The internal combustion engine 50 includes a cylinder block 51, a cylinder head 52, a piston 53, an intake valve 54, an exhaust valve 55, a connecting rod 56, a crankshaft 57, and the like. The combustion chamber N is formed as a space surrounded by the cylinder block 51, the cylinder head 52, and the piston 53. The cylinder head 52 is formed with an intake port 52a and an exhaust port 52b communicating with the combustion chamber N. The cylinder head 52 is provided with an intake valve 54 for opening and closing the intake port 52a and an exhaust valve 55 for opening and closing the exhaust port 52b.

吸気ポート５２ａには気流制御弁５８が配設されている。気流制御弁５８は吸気ポート５２ａ内で吸気を偏流させて燃焼室Ｎに強度の高いタンブル流を生成するための構成であり、弁軸５９によって片持ち状に軸支されている。弁軸５９は、図示しないアクチュエータに連結されている。このアクチュエータはＥＣＵ１の制御のもと、弁軸５９を介して気流制御弁５８の開度を変更する。なお、気流制御弁５８はスワール流や逆タンブル流やスワール流とタンブル流とを合成したような斜めタンブル流などを生成するものであってもよく、バタフライ式のものであってもよい。ピストン５３の往復運動は、コネクティングロッド５６を介してクランクシャフト５７で回転運動に変換される。内燃機関５０には回転数ＮＥを検出するためのクランク角センサ４１や、水温を検出するための水温センサ４２などのほか各種のセンサが配設されている。 An airflow control valve 58 is disposed in the intake port 52a. The airflow control valve 58 is configured to generate a strong tumble flow in the combustion chamber N by causing the intake air to drift in the intake port 52 a, and is supported in a cantilever manner by the valve shaft 59. The valve shaft 59 is connected to an actuator (not shown). This actuator changes the opening degree of the airflow control valve 58 through the valve shaft 59 under the control of the ECU 1. The airflow control valve 58 may generate a swirl flow, a reverse tumble flow, a slanted tumble flow that is a combination of a swirl flow and a tumble flow, or the like, or may be a butterfly type. The reciprocating motion of the piston 53 is converted into a rotational motion by the crankshaft 57 via the connecting rod 56. The internal combustion engine 50 is provided with various sensors such as a crank angle sensor 41 for detecting the rotational speed NE and a water temperature sensor 42 for detecting the water temperature.

負圧供給装置３０は、電磁弁３１と、第１の通路３２ａと、第２の通路３２ｂと、第３の通路３２ｃとを有して構成されている。第１の通路３２ａはエアホースによって形成されており、このエアホースは一端がインテークマニホールド１４に接続されるとともに、他端が電磁弁３１に接続されている。第１の通路３２ａはスロットル弁１３ａよりも下流側、且つ気流制御弁５８よりも上流側の吸気通路に連通している。第２の通路３２ｂは、シリンダヘッド５２に形成された連通孔とエアホースとによって形成されている。連通孔は吸気ポート５２ａに連通するとともに、シリンダヘッド５２外部に連通する。第２の通路３２ｂを形成するエアホースは一端がこの連通孔に接続されるとともに、他端が電磁弁３１に接続されている。第２の通路３２ｂは気流制御弁５８よりも下流側の吸気通路に連通している。第３の通路３２ｃはエアホースによって形成されており、このエアホースは一端が電磁弁３１に接続されるとともに、他端が逆支弁２４に接続されている。 The negative pressure supply device 30 includes an electromagnetic valve 31, a first passage 32a, a second passage 32b, and a third passage 32c. The first passage 32 a is formed by an air hose. One end of the air hose is connected to the intake manifold 14 and the other end is connected to the electromagnetic valve 31. The first passage 32 a communicates with an intake passage downstream of the throttle valve 13 a and upstream of the airflow control valve 58. The second passage 32b is formed by a communication hole formed in the cylinder head 52 and an air hose. The communication hole communicates with the intake port 52 a and communicates with the outside of the cylinder head 52. One end of the air hose forming the second passage 32 b is connected to the communication hole, and the other end is connected to the electromagnetic valve 31. The second passage 32 b communicates with the intake passage on the downstream side of the airflow control valve 58. The third passage 32 c is formed by an air hose. One end of the air hose is connected to the electromagnetic valve 31, and the other end is connected to the reverse support valve 24.

電磁弁３１は３方弁になっており、第１の通路３２ａを連通しているときには第２の通路３２ｂを遮断し、第１の通路３２ａを遮断しているときには第２の通路３２ｂを連通する。すなわち、電磁弁３１は、第１の通路３２ａ及び第２の通路３２ｂのうち、いずれか一方の通路を介して負圧を供給できるように、これらの通路３２ａ及び３２ｂを連通、或いは遮断可能になっている。電磁弁３１はスロットル制御系が故障していない状態（以下、単に通常の状態と称す）では、ＥＣＵ１の制御のもと、第１の通路３２ａを連通するとともに、第２の通路３２ｂを遮断する。なお、第３の通路３２ｃは電磁弁３１によって遮断されることはなく、常に連通している。本実施例では電磁弁３１で通路開閉手段を実現している。 The electromagnetic valve 31 is a three-way valve. When the first passage 32a is communicated, the second passage 32b is blocked, and when the first passage 32a is blocked, the second passage 32b is communicated. To do. That is, the solenoid valve 31 can communicate or block these passages 32a and 32b so that negative pressure can be supplied through one of the first passage 32a and the second passage 32b. It has become. In a state where the throttle control system is not broken (hereinafter simply referred to as a normal state), the electromagnetic valve 31 communicates the first passage 32a and blocks the second passage 32b under the control of the ECU 1. . The third passage 32c is not blocked by the electromagnetic valve 31 and is always in communication. In this embodiment, the electromagnetic valve 31 realizes a passage opening / closing means.

ＥＣＵ１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ１は主として内燃機関５０を制御するための構成であり、本実施例では電動スロットル１３や電磁弁３１や気流制御弁５８（より具体的には気流制御弁５８用のアクチュエータ）も制御している。ＥＣＵ１には、電動スロットル１３や電磁弁３１や気流制御弁５８用のアクチュエータのほか、各種の制御対象が駆動回路（図示省略）を介して接続されている。また、ＥＣＵ１はスロットル開度センサや、クランク角センサ４１や、水温センサ４２などの各種のセンサが接続されている。 The ECU 1 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output circuit, and the like (not shown). The ECU 1 is mainly configured to control the internal combustion engine 50. In this embodiment, the ECU 1 also controls the electric throttle 13, the electromagnetic valve 31, and the airflow control valve 58 (more specifically, the actuator for the airflow control valve 58). . In addition to the electric throttle 13, the electromagnetic valve 31, and the actuator for the airflow control valve 58, various control objects are connected to the ECU 1 through a drive circuit (not shown). The ECU 1 is connected to various sensors such as a throttle opening sensor, a crank angle sensor 41, and a water temperature sensor 42.

ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関５０制御用のプログラムのほか、電動スロットル１３制御用のプログラムや、電磁弁３１制御用のプログラムや、気流制御弁５８制御用のプログラムなどを有して構成されている。但し、これらのプログラムは一体として組み合わされていてもよい。電動スロットル１３制御用プログラムは、退避走行制御用プログラムを有して構成されている。退避走行制御用プログラムは、スロットル制御系に故障（フェール）が発生しているか否かを判定するとともに、故障が発生していると判定した場合に電動モータ１３ｄへの通電をカットするように作成されている。 The ROM is configured to store a program in which various processes executed by the CPU are described. In this embodiment, in addition to the program for controlling the internal combustion engine 50, the program for controlling the electric throttle 13, the control of the electromagnetic valve 31, and the like. For example, a program for controlling the airflow control valve 58, and the like. However, these programs may be combined together. The electric throttle 13 control program has a retreat travel control program. The evacuation travel control program is created so as to determine whether or not a failure (failure) has occurred in the throttle control system, and to cut off energization to the electric motor 13d when it is determined that a failure has occurred. Has been.

このため、スロットル制御系に故障が発生している場合には、リターンスプリングがばね力を発揮できるようになり、スロットル弁１３ａはリターンスプリングによって所定の開度に開弁固定される。これにより電動スロットル１３において吸入空気量がある程度の量だけ許容されるようになることから、スロットル制御系に故障が発生しても車両を退避走行させることが可能になる。なお、スロットル制御系の故障としては、例えばスロットル開度センサの異常や制御回路の異常や電動モータ１３ｄの異常などによる故障がある。また本実施例ではスロットル弁１３ａが開弁固定される所定の開度は、さらに気流制御弁５８の開度が絞りとして機能するような所定の開度に制御されているときに、十分な車両の退避走行速度が得られるような開度に設定されている。 For this reason, when a failure has occurred in the throttle control system, the return spring can exert its spring force, and the throttle valve 13a is fixed at a predetermined opening by the return spring. As a result, a certain amount of intake air is allowed in the electric throttle 13, so that the vehicle can be retreated even if a failure occurs in the throttle control system. The failure of the throttle control system includes, for example, a failure due to an abnormality in the throttle opening sensor, an abnormality in the control circuit, an abnormality in the electric motor 13d, and the like. Further, in this embodiment, the predetermined opening degree at which the throttle valve 13a is opened and fixed is further controlled when the opening degree of the airflow control valve 58 is controlled to a predetermined opening degree that functions as a throttle. The opening is set such that the retreat travel speed can be obtained.

気流制御弁５８制御用プログラムは、種々の条件のもと、気流制御弁５８を制御するためのプログラムであり、本実施例では、さらにスロットル制御系が故障しているときに、気流制御弁５８をこの気流制御弁５８が絞りとして機能するような所定の開度に制御するための気流制御弁特定制御用プログラムを有して構成されている。さらに本実施例では気流制御弁特定制御用プログラムに係る所定の開度として、気流制御弁５８が全閉状態になる開度が設定されている。 The program for controlling the airflow control valve 58 is a program for controlling the airflow control valve 58 under various conditions. In this embodiment, the airflow control valve 58 is further operated when the throttle control system is broken down. The airflow control valve 58 is configured to have an airflow control valve specific control program for controlling the airflow control valve 58 to a predetermined opening degree that functions as a throttle. Furthermore, in the present embodiment, an opening at which the airflow control valve 58 is fully closed is set as the predetermined opening according to the airflow control valve specific control program.

電磁弁３１制御用プログラムは、スロットル制御系が故障しているときに、第１の通路３２ａを遮断するとともに第２の通路３２ｂを連通するように電磁弁３１を制御する通路切替制御用プログラムを有して構成されている。本実施例ではＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ（以下、ＣＰＵ等とも称す）と上述の各種のプログラムとで各種の制御手段や検出手段や判定手段などが実現されており、特にＣＰＵ等と気流制御弁特定制御用プログラムとで気流制御弁特定制御手段が、ＣＰＵ等と通路切替制御用プログラムとで通路切替制御手段が実現されている。 The electromagnetic valve 31 control program is a passage switching control program for controlling the electromagnetic valve 31 so as to block the first passage 32a and to communicate the second passage 32b when the throttle control system is out of order. It is configured. In this embodiment, various control means, detection means, determination means, and the like are realized by the CPU, ROM, RAM (hereinafter also referred to as CPU, etc.) and the various programs described above. The airflow control valve specifying control means is realized by the control program, and the passage switching control means is realized by the CPU and the passage switching control program.

次に、ＥＣＵ１で行われる処理を図２に示すフローチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ１は、ＲＯＭに格納された通路切替制御用プログラムのほか上述の各種のプログラムに基づき、ＣＰＵがフローチャートに示す処理を極短い時間で繰り返し実行することで、負圧供給装置３０を制御する。ＣＰＵは内燃機関５０始動後であるか否かを判定する処理を実行する（ステップ１１）。否定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁５８をオープナー開度に制御するための処理を実行する（ステップ１２）。本実施例ではこのオープナー開度は中間開度に設定されており、本ステップで気流制御弁５８は半開に制御される。続いてＣＰＵは第１の通路３２ａを連通するように電磁弁３１を制御するための処理を実行する（ステップ１３）。これにより通常の状態で、第１の通路３２ａが連通するとともに第２の通路３２ｂが遮断されるようになる。その後、処理がステップ１１に戻るとともに、ステップ１１で肯定判定となれば、ＣＰＵはスロットル制御系に故障がないか否かを判定する処理を実行する（ステップ１４）。 Next, the process performed by ECU1 is explained in full detail using the flowchart shown in FIG. The ECU 1 controls the negative pressure supply device 30 by repeatedly executing the processing shown in the flowchart in a very short time based on the above-described various programs in addition to the passage switching control program stored in the ROM. The CPU executes a process for determining whether or not the internal combustion engine 50 has been started (step 11). If the determination is negative, the CPU executes a process for controlling the airflow control valve 58 to the opener opening (step 12). In this embodiment, the opener opening is set to an intermediate opening, and the airflow control valve 58 is controlled to be half open in this step. Subsequently, the CPU executes a process for controlling the electromagnetic valve 31 so as to communicate with the first passage 32a (step 13). Thereby, in the normal state, the first passage 32a communicates and the second passage 32b is blocked. Thereafter, the process returns to step 11, and if the determination in step 11 is affirmative, the CPU executes a process of determining whether or not there is a failure in the throttle control system (step 14).

仮にこの段階で否定判定であれば、ＣＰＵはスロットル制御系に故障あり、と判定し、気流制御弁５８を全閉に制御するための処理を実行する（ステップ２１）。続いてＣＰＵは、第２の通路３２ｂを連通するように電磁弁３１を制御するための処理を実行する（ステップ２２）。これにより既にスロットル制御系に故障が発生している場合には、内燃機関５０始動後に第１の通路３２ａが遮断されるとともに第２の通路３２ｂが連通されるようになる。したがってスロットル弁１３ａの開度がリターンスプリングによって所定の開度に固定されても、第２の通路３２ｂを介してブレーキブースタ２２に素早く負圧を供給できるようになる。また気流制御弁５８を全閉に制御しているため、気流制御弁５８の下流に大きな負圧を発生させることができ、この結果、より確実に十分な大きさの負圧をブレーキブースタ２２に供給できるようになる。 If a negative determination is made at this stage, the CPU determines that there is a malfunction in the throttle control system, and executes a process for controlling the airflow control valve 58 to be fully closed (step 21). Subsequently, the CPU executes a process for controlling the electromagnetic valve 31 so as to communicate with the second passage 32b (step 22). As a result, when a failure has already occurred in the throttle control system, the first passage 32a is blocked and the second passage 32b is communicated after the internal combustion engine 50 is started. Therefore, even when the opening degree of the throttle valve 13a is fixed to a predetermined opening degree by the return spring, the negative pressure can be quickly supplied to the brake booster 22 via the second passage 32b. Further, since the air flow control valve 58 is controlled to be fully closed, a large negative pressure can be generated downstream of the air flow control valve 58. As a result, a sufficiently large negative pressure is more reliably supplied to the brake booster 22. It becomes possible to supply.

次に、通常の状態で気流制御弁５８を制御するにあたってＥＣＵ１で行われる処理の一例をステップ１５からステップ２０までに示す。ステップ１４で肯定判定であれば、ＣＰＵは水温センサ４２の出力信号に基づき、水温が所定温度（例えば７０℃）以上であるか否かを判定する処理を実行する（ステップ１５）。ステップ１５で否定判定であれば、ＣＰＵは内燃機関５０始動後、所定時間が経過したか否かを判定する処理を実行する（ステップ１６）。ステップ１６で否定判定であれば、ＣＰＵは、気流制御弁５８を全閉に制御するための処理を実行する（ステップ１７）。ステップ１７に示す処理が実行された後には、処理はステップ１１に戻る。一方、ステップ１６で肯定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁５８を全開に制御するための処理を実行する（ステップ１９）。ステップ１９に示す処理が実行された後には、処理はステップ１１に戻る。 Next, an example of processing performed by the ECU 1 when controlling the airflow control valve 58 in a normal state is shown from step 15 to step 20. If an affirmative determination is made in step 14, the CPU executes processing for determining whether the water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 70 ° C.) based on the output signal of the water temperature sensor 42 (step 15). If a negative determination is made in step 15, the CPU executes a process of determining whether or not a predetermined time has elapsed after the internal combustion engine 50 is started (step 16). If a negative determination is made in step 16, the CPU executes a process for controlling the airflow control valve 58 to be fully closed (step 17). After the process shown in step 17 is executed, the process returns to step 11. On the other hand, if the determination in step 16 is affirmative, the CPU executes a process for controlling the airflow control valve 58 to fully open (step 19). After the process shown in step 19 is executed, the process returns to step 11.

またステップ１５で肯定判定であった場合には、ＣＰＵは吸入空気量が所定量以下であるか否かを判定する処理を実行する（ステップ１８）。否定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁５８を全開に制御するための処理を実行し（ステップ１９）、その後処理がステップ１１に戻る。ステップ１８で肯定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁５８を半開に制御するための処理を実行し（ステップ２０）、その後処理はステップ１１に戻る。 If the determination in step 15 is affirmative, the CPU executes processing for determining whether or not the intake air amount is equal to or less than a predetermined amount (step 18). If the determination is negative, the CPU executes a process for controlling the airflow control valve 58 to fully open (step 19), and then the process returns to step 11. If the determination in step 18 is affirmative, the CPU executes a process for controlling the airflow control valve 58 to be half open (step 20), and then the process returns to step 11.

すなわち、通常の状態においてはステップ１１及び１４で肯定判定されるとともに、例えばステップ１５から２０までに示すような処理がルーチン毎に適宜実行されることで気流制御弁５８が制御される。ところが、この際にスロットル制御系に故障が発生した場合には、リターンスプリングが機能してスロットル弁１３ａが所定開度に固定される。これによって車両は退避走行可能な状態になるが、その一方でインテークマニホールド１４内の負圧は小さくなる。すなわち十分な大きさの負圧がブレーキブースタ２２に供給されなくなってしまう。これに対して、本実施例ではスロットル制御系に故障が発生した場合には、ステップ１４で否定判定されるとともにステップ２１及び２２に示す処理が実行されることから、第２の通路３２ｂを介して素早く、さらにはより確実にブレーキブースタ２２に十分な大きさの負圧を供給できるようになる。以上により、素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給することが可能になる負圧供給装置３０、及び電子制御で駆動されるスロットル弁１３ａの制御系が故障した際に素早く、さらにはより確実に十分な大きさの負圧を供給できるＥＣＵ１を実現できる。 That is, in the normal state, an affirmative determination is made in steps 11 and 14, and the airflow control valve 58 is controlled by appropriately executing the processes shown in steps 15 to 20 for each routine, for example. However, if a failure occurs in the throttle control system at this time, the return spring functions to fix the throttle valve 13a at a predetermined opening. As a result, the vehicle can be retracted, but the negative pressure in the intake manifold 14 is reduced. That is, a sufficiently large negative pressure is not supplied to the brake booster 22. On the other hand, in the present embodiment, when a failure occurs in the throttle control system, a negative determination is made in step 14 and the processing shown in steps 21 and 22 is executed, so that the second passage 32b is used. Thus, a sufficiently large negative pressure can be supplied to the brake booster 22 quickly and more reliably. As described above, when the control system of the negative pressure supply device 30 that can supply a sufficiently large negative pressure quickly and more reliably and the throttle valve 13a driven by electronic control fails, it can be quickly performed. In addition, the ECU 1 that can supply a sufficiently large negative pressure more reliably can be realized.

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

ＥＣＵ１を負圧供給装置３０とともに模式的に示す図である。2 is a diagram schematically showing the ECU 1 together with a negative pressure supply device 30. FIG. ＥＣＵ１で行われる処理をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the process performed by ECU1 with a flowchart.

Explanation of symbols

１ＥＣＵ
１０吸気系
１３電動スロットル
２０ブレーキ装置
２２ブレーキブースタ
３０負圧供給装置
３１電磁弁
５０内燃機関
５８気流制御弁 1 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intake system 13 Electric throttle 20 Brake device 22 Brake booster 30 Negative pressure supply device 31 Electromagnetic valve 50 Internal combustion engine 58 Airflow control valve

Claims

A negative pressure supply device that supplies negative pressure from an intake passage of an intake system of an internal combustion engine in which a throttle valve and an airflow control valve are disposed,
A first passage communicating with an intake passage downstream of the throttle valve and upstream of the airflow control valve; a second passage communicating with an intake passage downstream of the airflow control valve; A passage opening / closing means capable of communicating or blocking the first and second passages so that negative pressure can be supplied through one of the first and second passages. Negative pressure supply device.

A control device for a negative pressure supply device for controlling the negative pressure supply device according to claim 1,
When the throttle valve is driven electronically and the control system of the throttle valve is out of order, the air flow controls the air flow control valve to a predetermined opening so that the air flow control valve functions as a throttle Passage switching control for controlling the passage opening / closing means to shut off the first passage and to communicate the second passage when the control valve specific control means and the control system of the throttle valve are out of order. And a control device for the negative pressure supply device.

3. The control device for a negative pressure supply device according to claim 2, wherein the predetermined opening is an opening at which the airflow control valve is fully closed.