JP2009250072A - 負圧発生装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、エゼクタを機能或いは機能停止させる状態変更手段の過熱を防止或いは抑制することとを両立させることができる負圧発生装置の制御装置を提供する。
【解決手段】 車両が備える内燃機関５０の吸気系１０のインテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタ３０と、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるＶＳＶ１とを有して構成される負圧発生装置１００を制御するためのＥＣＵ４０Ａであって、吸気系１０の吸気通路に配設されたスロットル弁１３ａが電子制御で駆動されるとともに、スロットル弁１３ａの制御系が故障しているときに、該故障に基づきＶＳＶ１がエゼクタ３０を機能させる或いは機能させている場合に、定期的に通電を停止或いは制限することで、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する特定制御手段を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、負圧発生装置の制御装置に関し、特に電子制御で駆動されるスロットル弁の制御系が故障しているときに負圧発生装置を制御するための負圧発生装置の制御装置に関する。

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が知られている。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、供給された負圧を運転者のペダル踏力をアシストする機能に利用する。一方、従来から吸気系に電子制御スロットルが適用された内燃機関も知られている。電子制御スロットルは、一般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おり、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、スロットルオープナーが作動すると、スロットル弁下流側で発生する負圧の大きさも同時に小さくなる。したがって、スロットル制御系の故障時にブレーキ操作が行われた結果、ブレーキブースタの負圧（以下、単にブースタ負圧と称す）が低下した場合には、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してしまうことになる。

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、スロットル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ブレーキブースタに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、退避走行車速とブースタ負圧とを高いレベルで維持できる。なお、そのほか本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献２または３で提案されている。

特開２００５−１８６７０８号公報 特開２００７−３０２１０１号公報 特開２００５−２５５０７２号公報

ところで、エゼクタは吸気を流通させることで機能させることができる。そしてエゼクタを任意に機能或いは機能停止させるように制御するためには、エゼクタを機能或いは機能停止させる状態変更手段として、具体的には例えばエゼクタに吸気を流通させる状態と流通させない状態とを電子制御で切り替え可能な電磁弁が用いられる。またエゼクタは機関冷間時に行われる触媒暖機制御時にブースタ負圧を確保することを主目的として利用されるのが一般的である。そしてこのためには、エゼクタは機関温間時に特段利用する必要がないものであることなどから、電磁弁には通常、ノーマルクローズのものが用いられる。このため、エゼクタを機能させる場合には電磁弁は通電されることになる。

ところが、スロットル制御系の故障時にエゼクタを常時機能させるようにした場合には、退避走行中に電磁弁が長時間通電されることになる。このため、この場合にはブースタ負圧は確保できるものの、電磁弁が過熱によって故障してしまう虞があった。

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、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、エゼクタを機能或いは機能停止させる状態変更手段の過熱を防止或いは抑制することとを両立させることができる負圧発生装置の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、車両が備える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大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御するための負圧発生装置の制御装置であって、前記吸気系の吸気通路に配設された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、通電を制御することで前記状態変更手段を制御して、一時的に前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限する特定制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、一時的にエゼクタを機能停止させるようにすることで、通電を停止することができることから、スロットル制御系の故障時に状態変更手段が過熱してしまうことを防止或いは抑制できる。また本発明によれば、一時的にエゼクタを機能停止させたとき以外のときに、エゼクタを機能させることができるので、ブースタ負圧を確保することもできる。
なお、状態変更手段には電磁弁のほか、具体的には例えば電子制御で開度を変更可能な流量調節弁を適用することもでき、この場合にはＤＵＴＹ制御において通電を制限することで、エゼクタの機能を制限するとともに、過熱を防止或いは抑制することもできる。またこの場合には、同時に制限されたエゼクタの機能に応じてブースタ負圧を確保することもできる。

また本発明はさらに前記故障に基づき前記状態変更手段が前記エゼクタを機能させる或いは機能させている場合に、前記特定制御手段が、定期的に通電を停止或いは制限することで、前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限するように前記状態変更手段を制御する構成であってもよい。すなわち、一時的にエゼクタを機能停止させる、或いはエゼクタの機能を制限するにあたって、スロットル制御系の故障に基づき状態変更手段がエゼクタを機能させる或いは機能させている場合には、具体的には例えば本発明のように構成することができる。

また本発明はさらに前記故障に基づき前記状態変更手段が前記エゼクタを機能させる或いは機能させている場合に、前記特定制御手段が、前記車両でアクセル操作が行われた場合に通電を停止或いは制限することで、前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限するように前記状態変更手段を制御する構成であってもよい。また一時的にエゼクタを機能停止させる、或いはエゼクタの機能を制限するにあたって、スロットル制御系の故障に基づき状態変更手段がエゼクタを機能させる或いは機能させている場合には、具体的には例えば本発明のように構成することができる。
なお、スロットル制御系の故障時にはアクセル操作でスロットル開度を変更することはできないが、アクセル操作により例えば点火時期を進角させて内燃機関のトルクを増大させることは一般に行われている。このため、スロットル制御系の故障時であってもアクセル操作は行われることになる。

また本発明は前記特定制御手段が、前記アクセル操作が行われている間、通電を停止或いは制限する構成であってもよい。ここで、アクセル操作が行われている間は通常、ブレーキ操作が行われない状態であるので、このような場合に状態変更手段への通電を停止或いは制限して、エゼクタを機能停止或いはエゼクタの機能を制限するようにした本発明によれば、必要に応じてブースタ負圧が確保されないという点でブレーキ操作に悪影響が及ぶことも抑制できる。また本発明によれば、アクセル操作が行われていない場合にはエゼクタを機能させることになるため、このときにブースタ負圧を確保することができる。

また本発明は前記特定制御手段が、さらに前記アクセル操作が所定時間継続して行われた場合に、通電を停止或いは制限する構成であってもよい。本発明によれば、アクセル操作が所定時間継続して行われた場合に、通電を停止或いは制限するので、アクセル操作が短時間の間に頻繁に行われた場合に、これに伴いエゼクタが頻繁に機能、機能停止を繰り返すことで、ブースタ負圧を確保できなくなる事態もさらに防止できる。

また本発明は前記特定制御手段が、前記車両でブレーキ操作が行われた場合に、通電することで、前記エゼクタを機能させるように前記状態変更手段を制御する構成であってもよい。また一時的にエゼクタを機能停止させる、或いはエゼクタの機能を制限するにあたっては、具体的には例えば本発明のように構成することができる。
本発明によれば、ブレーキ操作が行われた場合に通電することで、スロットル制御系故障時の通電を制限することができる。すなわち、ブレーキ操作が行われた場合以外の場合には、通電を停止或いは制限することができる。このため本発明によれば、状態変更手段が過熱してしまうことを防止或いは抑制できる。
また本発明によれば、ブレーキ操作が行われた場合に（すなわちブースタ負圧を消費した場合に）、状態変更手段に通電し、エゼクタを機能させるようにしたので、合理的なタイミングでブースタ負圧を確保することもできる。

また本発明は前記特定制御手段が、前記ブレーキ操作が行われている間、通電する構成であってもよい。ブレーキ操作が行われた場合に通電するにあたっては、具体的には例えば本発明のように構成することができる。

また本発明は前記特定制御手段が、前記ブレーキ操作が行われた場合に、該ブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、継続的に通電する構成であってもよい。ここで、エゼクタによる負圧充填速度はベンチュリー効果で負圧を発生させる性質上、吸気通路から直接負圧を取り出す場合と比較して遅いところ、発明によれば、ブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、継続的に状態変更手段に通電するようにしたので、さらにブースタ負圧をより確実に十分な大きさに確保することもできる。

なお、ブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、継続的に状態変更手段に通電するにあたっては、具体的には例えば所定時間の間、通電するように構成することができるほか、ブースタ負圧が絶対圧で所定値よりも低くなるまでの間、通電するように構成することなどができる。また状態変更手段が流量調節弁である場合に鑑み、通電することには通電を制限した状態で通電することも含まれ、エゼクタを機能させることには機能が制限された状態にエゼクタを機能させることも含まれる。この場合、継続的な通電を終了した後には、通電を停止させるほか、通電をさらに制限することもできる。

本発明によれば、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、エゼクタを機能或いは機能停止させる状態変更手段の過熱を防止或いは抑制することとを両立させることができる負圧発生装置の制御装置を提供できる。

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。

図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）４０Ａで実現されている本実施例に係る負圧発生装置の制御装置を、負圧発生装置１００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、電子制御スロットル１３と、インテークマニホールド１４と、内燃機関５０の各気筒（図示省略）に連通する図示しない吸気ポートと、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。

電子制御スロットル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に供給する吸入空気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１３ａ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を支持する。電動モータ１３ｄは、ＥＣＵ４０Ａの制御のもと、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、電子制御スロットル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、ＥＣＵ４０Ａ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。

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、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、内部でマスターシリンダ２３側に区画された負圧室（図示省略）が、エゼクタ３０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。ブレーキ装置２０には、ブレーキペダル２１の踏み込みを検知するブレーキＳＷ２４が配設されている。なお、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。

エゼクタ３０は、吸気系１０、より具体的にはインテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりもさらに大きな負圧を発生させてブレーキブースタ２２の負圧室に供給するための構成である。エゼクタ３０は、流入ポート３１ａと流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとを有している。これらのうち、負圧供給ポート３１ｃがエアホース５ｃでブレーキブースタ２２の負圧室に接続されている。また、流入ポート３１ａはエアクリーナ１１内の吸気通路とエアホース５ａで、流出ポート３１ｂはインテークマニホールド１４の吸気通路にエアホース５ｂで、電子制御スロットル１３、より具体的にはスロットル弁１３ａを挟むようにして夫々接続されている。これによって、エアフロメータ１２及び電子制御スロットル１３を迂回するバイパス路Ｂが、エゼクタ３０を含んでエアホース５ａと５ｂとで形成される。なお、エゼクタ３０が機能していない場合、ブレーキブースタ２２の負圧室には、インテークマニホールド１４の吸気通路から、エアホース５ｂ、エゼクタ３０の流出ポート３１ｂ及び負圧供給ポート３１ｃ、エアホース５ｃ夫々を介して負圧が供給される。

エアホース５ａには、ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）１を介在させている。ＶＳＶ１は、ＥＣＵ４０Ａの制御のもと、バイパス路Ｂを連通、遮断するための構成であり、本実施例では具体的には２ポジション２ポートのノーマルクローズのソレノイドバルブで実現されている。但し、これに限られず、ＶＳＶ１は他の適宜の電磁弁などであってよく、さらに例えば電子制御で開度を変更可能な流量調整弁などであってもよい。また、このＶＳＶ１はバイパス路Ｂを連通、遮断することで、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるための構成となっている。本実施例ではＶＳＶ１で状態変更手段を実現している。

図２はエゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。エゼクタ３０は内部にディフューザ３２を備えている。ディフューザ３２は、先細テーパ部３２ａと、末広テーパ部３２ｂと、これらを連通する通路にあたる負圧取出部３２ｃとで構成されている。先細テーパ部３２ａは、流入ポート３１ａに対向するようにして開口しており、末広テーパ部３２ｂは、流出ポート３１ｂに対向するようにして開口している。また、負圧取出部３２ｃは、負圧供給ポート３１ｃに連通している。流入ポート３１ａには、流入してきた吸気を先細テーパ部３２ａに向けて噴射するノズル３３が配設されており、ノズル３３から噴射された吸気はディフューザ３２を流通し、さらに流出ポート３１ｂからエアホース５ｂに流出する。この際、ディフューザ３２で高速噴流が生起されることにより、ベンチュリー効果で負圧取出部３２ｃに大きな負圧が発生し、さらにこの負圧は負圧供給ポート３１ｃからエアホース５ｃを介して負圧室に供給される。このようなエゼクタ３０の機能により、ブレーキブースタ２２は、インテークマニホールド１４から取り出す場合よりも大きな負圧を得ることができる。

なお、負圧取出部３２ｃと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、ブレーキブースタ２２のエアホース５ｃ接続部とに設けられた逆止弁３４は、夫々逆流を防止するためのものである。また、エゼクタ３０は図２に示す内部構造を備えるものに限られず、その他の異なる内部構造を備えるエゼクタをエゼクタ３０の代わりに適用してよい。本実施例では負圧発生装置１００はＶＳＶ１とエゼクタ３０とを有して実現されており、この負圧発生装置１００はさらに具体的にはエアホース５ａ、５ｂ及び５ｃと逆止弁３４とを有して構成されている。

ＥＣＵ４０Ａ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）とを有して構成されるマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）や入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ４０Ａ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ＶＳＶ１や電子制御スロットル１３も制御している。ＥＣＵ４０ＡにはＶＳＶ１や電子制御スロットル１３のほか、各種の制御対象が電気的に接続されている。また、ＥＣＵ４０Ａにはスロットル開度センサや、ブレーキＳＷ２４や、車速を検出するための車速センサ７１や、アクセル開度（踏み込み量）を検出するためのアクセルセンサ７２や、内燃機関５０の水温を検出するための水温センサ７３や、内燃機関５０の回転数ＮＥを検出するためのクランク角センサ７４などの各種のセンサが電気的に接続されている。なお、ブースタ負圧を制御に利用する場合には、さらにブースタ負圧を検出するための圧力センサ（図示省略）が電気的に接続されてもよい。またブースタ負圧は圧力センサで直接的に検出する代わりに内燃機関５０の運転状態等に基づき、演算により推定してもよい。

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、電子制御スロットル１３制御用のプログラムや、種々の条件のもと、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する（以下、単にＶＳＶ１を開く、或いは閉じるとも称す）ためのＶＳＶ１制御用プログラムなども格納している。ＶＳＶ１はこのＶＳＶ１制御用プログラムによって、基本的に冷間時（例えば７５℃以下）に開かれるとともに、温間時に閉じられる。なお、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。

電子制御スロットル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。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（例えば７度乃至８度）に開弁固定される。これにより電子制御スロットル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の異常や、コネクタの接続不良または外れや、断線による故障などがある。

ＶＳＶ１制御用プログラムは、退避走行制御用プログラムに基づき、温間時にスロットル制御系が故障していると判定されたときにＶＳＶ１を開くための特定ブースタ負圧確保制御用プログラムを有して構成されている。これにより、退避走行中にブースタ負圧を十分な大きさに確保できるようになる。さらに本実施例ではＶＳＶ１制御用プログラムが、特定ブースタ負圧確保制御用プログラムに基づいてＶＳＶ１が開かれる或いは開かれている状態で、定期的に通電を停止する（或いは換言すれば定期的に通電を行う）ことで、定期的にＶＳＶ１を閉じる（或いは換言すれば定期的にＶＳＶ１を開く）ための第１の特定過熱抑制制御用プログラムを有して構成されている。また定期的に通電を停止するにあたって、第１の特定過熱抑制制御用プログラムは、具体的にはＶＳＶ１が開いている期間が所定時間Ｔ１以上になる毎に、通電を停止するように作成されている。

なお、ＶＳＶ１が流量調節弁で実現されている場合にあっては、定期的に通電を停止する代わりに、ＤＵＴＹ制御において定期的に通電を制限することで、定期的にＶＳＶ１の開度を小さく制限してもよい。またこのときＶＳＶ１が開かれる或いは開かれている状態は、ＤＵＴＹ制御において通電が制限され、ＶＳＶ１の開度が制限されている状態であってもよい。例えばブースタ負圧を確保するにあたって、エゼクタ３０の必要流量がＶＳＶ１を全開にせずとも確保できる場合には、このようにＶＳＶ１の開度が開かれる或いは開かれている状態を、ＤＵＴＹ制御において通電が制限され、ＶＳＶ１の開度が制限されている状態とすることができる。この場合には、定期的に通電をさらに制限、或いは停止するように第１の特定過熱抑制制御用プログラムを作成することができる。
一方、ＶＳＶ１の開度が開かれる或いは開かれている状態を、ＤＵＴＹ制御において通電が制限され、ＶＳＶ１の開度が制限されている状態とすることで、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制できる場合にあっては、必ずしも定期的に通電をさらに制限、或いは停止しなくてもよい。

本実施例ではマイコン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、特にマイコンと上記の第１の特定過熱抑制制御用プログラムとで請求項２記載の特定制御手段が実現されている。また、本実施例ではＥＣＵ４０Ａで負圧発生装置の制御装置が実現されている。

次にＥＣＵ４０Ａで行われる処理を図３に示すフローチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ４０Ａは、ＲＯＭに格納された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、負圧発生装置を制御する。ＣＰＵは水温が所定値α（例えば７５℃）を超えたか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１）。すなわち、本ステップで温間時であるか否かが判定される。否定判定であれば冷間時であるため、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ１４）。またこのときＣＰＵはＶＳＶ１開継続時間を積算する処理を実行する（ステップＳ１５）。これにより、ＶＳＶ１が開いている期間を計測することができる。

一方、ステップＳ１１で肯定判定であれば温間時であると判定され、このときＣＰＵはスロットル制御系が故障している（電スロフェール）か否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１２）。否定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ１６）。またこのときＣＰＵはＶＳＶ１開継続時間をクリアする処理を実行する（ステップＳ１７）。

一方、ステップＳ１２で肯定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１開継続時間が所定時間Ｔ１よりも短いか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１３）。肯定判定であれば、ＶＳＶ１が開いている期間が所定時間Ｔ１よりも短いと判定される。この場合、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ１４）。続いてステップＳ１５でＶＳＶ１開継続時間を積算した後、次のルーチン以降では、ＶＳＶ１開継続時間が所定時間Ｔ１以上になるまでの間は、ステップＳ１１からＳ１５までの処理を繰り返す。これにより、所定時間Ｔ１継続してＶＳＶ１を開くことができ、以ってブースタ負圧を確保できる。

一方、次のルーチン以降で、ＶＳＶ１開継続時間が所定時間Ｔ１以上になった場合には、ステップＳ１３で否定判定される。このときにはＶＳＶ１が開いている期間が所定時間Ｔ１以上になったと判定され、このときＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ１６）。これにより、スロットル制御系の故障時であっても、ＶＳＶ１への通電を停止することができ、以ってＶＳＶ１が過熱してしまうことを防止或いは抑制できる。続いてステップＳ１７でＶＳＶ１開継続時間をクリアし、リターンした後の次のルーチン以降では、ステップＳ１１からＳ１５に示す処理が行われ、さらにこのときＶＳＶ１開継続時間が所定時間Ｔ１以上になった場合には、ステップＳ１３で否定判定され、この結果、ステップＳ１６、Ｓ１７に進むことになる。これにより、定期的に（所定時間Ｔ３毎に）ＶＳＶ１への通電を停止して、ＶＳＶ１の加熱を防止或いは抑制できる。

なお、ステップＳ１６の後、さらに所定時間経過したか否かを判定するとともに、所定時間が経過した場合にステップＳ１７に進むようにしてもよい。これにより、ＶＳＶ１への通電停止時間を長く確保することもできる。また所定時間Ｔ１は可変であってもよく、例えばブースタ負圧に応じて、所定時間Ｔ１を設定してもよい。この場合には、例えばブースタ負圧が絶対圧で所定値以下である場合には（すなわちブースタ負圧が十分確保されている場合には）、所定時間Ｔ１を短く設定することで、ＶＳＶ１への通電を停止する機会を多くし、これによりＶＳＶ１の過熱を優先的に防止或いは抑制し、またブースタ負圧が絶対圧で所定値よりも高い場合には、所定時間Ｔ１を長く設定することで、ブースタ負圧を優先的に確保することもできる。
このようにＥＣＵ４０Ａは、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制することと両立させることができる。

本実施例に係るＥＣＵ４０Ｂは、第１の特定過熱抑制制御用プログラムの代わりに、第２の特定過熱抑制制御用プログラムをＲＯＭに格納している点以外、実施例１に係るＥＣＵ４０Ａと実質的に同一のものとなっている。なお、車両が備える各構成はＥＣＵ４０ＡがＥＣＵ４０Ｂに変更される点以外、図１に示す各構成と同一のものとなっている。このため本実施例では車両が備える各構成については図示省略する。
第２の特定過熱抑制制御用プログラムは、特定ブースタ負圧確保制御用プログラムに基づいてＶＳＶ１が開かれる或いは開かれている状態で、アクセル操作が所定時間（ここでは所定時間Ｔ２）継続して行われた場合に、アクセル操作が行われている間、通電を停止することで、ＶＳＶ１を閉じるように作成されている。
本実施例ではマイコン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、特にマイコンと第２の特定過熱抑制制御用プログラムとで請求項５記載の特定制御手段が実現されている。また、本実施例ではＥＣＵ４０Ｂで負圧発生装置の制御装置が実現されている。

次に、ＥＣＵ４０Ｂで行われる処理を図４に示すフローチャートを用いて詳述する。ＣＰＵは水温が所定値αを超えたか否かを判定する処理を実行し（ステップＳ２１）、否定判定であればＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ２５）。一方、ステップＳ２１で肯定判定であれば温間時であると判定され、このときＣＰＵはスロットル制御系が故障している（電スロフェール）か否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２２）。否定判定であれば、特段の処理を要しない温間時であるため、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２２で肯定判定であれば、ＣＰＵはアクセルセンサ７２の出力に基づき、アクセル開度が所定値βよりも小さいか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２３）。本ステップでアクセル操作が行われたか否かが判定される。

ステップＳ２３で肯定判定であれば、アクセル操作は行われていないと判定される。この場合には、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ２５）。これにより、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧を十分な大きさに確保できる。一方、ステップＳ２３で否定判定であれば、アクセル操作が行われたと判定される。この場合には、ＣＰＵはアクセルＯＮ後時間が所定時間Ｔ２よりも小さいか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２４）。すなわち本ステップで、アクセル操作が所定時間Ｔ２継続して行われたか否かが判定される。

ステップＳ２４で肯定判定であれば、アクセル操作が所定時間Ｔ２継続して行われていないと判定される。この場合には、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ２５）。これにより、アクセル操作が短時間の間に頻繁に行われた場合に、エゼクタ３０が機能、機能停止を頻繁に繰り返すことで、ブースタ負圧を確保できなくなる事態を防止できる。アクセル操作が継続して行われている場合（アクセル開度が継続して所定値β以上の場合）には、次のルーチン以降でアクセル操作が所定時間Ｔ２継続して行われるまでの間、ステップＳ２１からＳ２５までに示す処理を繰り返す。

一方、次のルーチン以降で、アクセル操作が所定時間Ｔ２継続して行われた場合には、アクセルＯＮ後時間が所定時間Ｔ２以上となり、この結果、ステップＳ２４で否定判定される。この場合には、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ２６）。これにより、スロットル制御系の故障時であっても、ＶＳＶ１への通電を停止することができ、以ってＶＳＶ１が過熱してしまうことを防止或いは抑制できる。またアクセル操作が行われている間は通常、ブレーキ操作が行われない状態であるため、このような場合にＶＳＶ１への通電を停止することで、必要に応じてブレーキ負圧が確保されないという点でブレーキ操作に悪影響が及ぶことも抑制できる。

なお、ＶＳＶ１はその後のルーチンで、アクセル操作が行われなくなった場合（アクセル開度が所定値βよりも小さくなった場合）に開かれる（ステップＳ２３、Ｓ２５）。また、ステップＳ２４においては、所定値βの設定により、単にアクセル操作が行われたか否かだけでなく、例えばさらに加速要求の度合いが大きいアクセル操作が行われたか否かなどを判定することも可能である。これにより、例えばアクセルペダルの踏み込みが浅い場合には、アクセル操作が行われていないとみなすこともできる。

また、本実施例に係る特定制御手段は、例えば車両でアクセル操作が所定時間Ｔ２継続して行われた場合に、アクセル操作が行われている間、の代わりに、例えば単にアクセル操作が行われた場合に、通電を停止或いは制限することで、ＶＳＶ１が流量調節弁の場合にあっては開度を小さく制限することも含め、ＶＳＶ１を閉じる構成とすることも可能である。またこの場合には、具体的には例えばアクセル操作が行われている間、ＶＳＶ１を閉じる構成とすることができる。

またこの場合には、例えばアクセル操作が行われてから、所定時間の間にさらにアクセル操作が行われた場合に、本実施例に係る特定制御手段がＶＳＶ１を閉じることを禁止する特定禁止制御手段を負圧発生装置の制御装置であるＥＣＵ４０Ｂがさらに備えてもよい。これにより、アクセル操作が頻繁に行われた場合にエゼクタ３０が機能、機能停止を頻繁に繰り返すことで、ブースタ負圧を確保できなくなる事態を防止できる。またこのような特定禁止制御手段は例えばマイコンとプログラムによって実現できる。
このようにＥＣＵ４０Ｂは、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制することとを両立させることができる。

本実施例に係るＥＣＵ４０Ｃは、第１の特定過熱抑制制御用プログラムの代わりに、第３の特定過熱抑制制御用プログラムをＲＯＭに格納している点以外、実施例１に係るＥＣＵ４０Ａと実質的に同一のものとなっている。なお、車両が備える各構成はＥＣＵ４０ＡがＥＣＵ４０Ｃに変更される点以外、図１に示す各構成と同一のものとなっている。このため本実施例では車両が備える各構成については図示省略する。
第３の特定過熱抑制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、さらに車両でブレーキ操作が行われた場合に、通電することで、ＶＳＶ１を開くように作成されている。またこの第３の特定過熱抑制制御用プログラムは、さらに具体的にはブレーキ操作が行われている間、通電することで、ＶＳＶ１を開くように作成されている。

なお、第３の特定過熱抑制制御用プログラムは特定ブースタ負圧確保制御用プログラムよりも優先して適用される。換言すれば、第３の特定過熱抑制制御用プログラムは特定ブースタ負圧確保制御用プログラムを制限するプログラムであるともいえ、特定ブースタ負圧確保制御用プログラムに基づいてＶＳＶ１が開かれる状態で、ＶＳＶ１を制限的に開くためのプログラムであるともいえる。このため本実施例では、温間時にスロットル制御系が故障した場合に、特定ブースタ負圧確保制御用プログラムに基づき、ＶＳＶ１は直ちに開かれない。
本実施例ではマイコン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、特にマイコンと上記の第３の特定過熱抑制制御用プログラムとで請求項７記載の特定制御手段が実現されている。また、本実施例ではＥＣＵ４０Ｃで負圧発生装置の制御装置が実現されている。

次にＥＣＵ４０Ｃで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて詳述する。ＣＰＵは水温が所定値αを超えたか否かを判定する処理を実行し（ステップＳ３１）、否定判定であればＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ３４）。一方、ステップＳ３１で肯定判定であれば温間時であると判定され、このときＣＰＵはスロットル制御系が故障している（電スロフェール）か否かを判定する処理を実行する（ステップＳ３２）。否定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ３５）。一方、ステップＳ３２で肯定判定であれば、ＣＰＵはブレーキＳＷ２４の出力に基づき、ブレーキＯＮであるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ３３）。本ステップでブレーキ操作が行われたか否かが判定される。

ステップＳ３３で否定判定でれば、ブレーキ操作が行われていないと判定される。この場合には、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ３５）。これにより、スロットル制御系の故障時に通常、ＶＳＶ１に通電されなくなることから、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制できる。一方、ステップＳ３３で肯定判定であれば、ブレーキ操作が行われたと判定される。この場合には、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ３４）。これによりスロットル制御系の故障時にブレーキ操作が行われた場合に限って（すなわちブースタ負圧を消費した場合に限って）、ＶＳＶ１を開いてエゼクタ３０を機能させることができ、以って合理的なタイミングでブースタ負圧を確保することができる。なお、ＶＳＶ１はその後のルーチンで、ブレーキ操作が行われなくなった場合（ブレーキＯＦＦになった場合）に閉じられる（ステップＳ３３、Ｓ３５）。
このようにＥＣＵ４０Ｃは、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制することと両立させることができる。

本実施例に係るＥＣＵ４０Ｄは、実施例３で前述した第３の特定過熱抑制制御用プログラムの代わりに、以下に示すように作成された第４の特定過熱抑制制御用プログラムをＲＯＭに格納している点以外、実施例３に係るＥＣＵ４０Ｃと実質的に同一のものとなっている。なお、車両が備える各構成はＥＣＵ４０ＡがＥＣＵ４０Ｄに変更される点以外、図１に示す各構成と同一のものとなっている。このため本実施例では車両が備える各構成については図示省略する。
第４の特定過熱抑制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、さらに車両でブレーキ操作が行われた場合に、ブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、継続的に通電することで、ＶＳＶ１を開くように作成されている。また継続的に通電するにあたって、第４の特定過熱抑制制御用プログラムは、本実施例ではさらに具体的には所定時間Ｔ３の間、通電するように作成されている。なお、この第４の特定過熱抑制制御用プログラムも特定ブースタ負圧確保制御用プログラムよりも優先して適用される。
本実施例ではマイコン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、特にマイコンと上記の第４の特定過熱抑制制御用プログラムとで請求項８記載の特定制御手段が実現されている。また、本実施例ではＥＣＵ４０Ｄで負圧発生装置の制御装置が実現されている。

次にＥＣＵ４０Ｄで行われる処理を図６に示すフローチャートを用いて詳述する。ＣＰＵは水温が所定値αを超えたか否かを判定する処理を実行し（ステップＳ４１）、否定判定であればＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ４９）。一方、ステップＳ４１で肯定判定であれば温間時であると判定され、このときＣＰＵはスロットル制御系が故障している（電スロフェール）か否かを判定する処理を実行する（ステップＳ４２）。否定判定であれば、ＣＰＵは後述するステップＳ４８を経て、ＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ５０）。一方、ステップＳ４２で肯定判定であれば、ＣＰＵはブレーキＳＷ２４の出力に基づき、ブレーキがＯＦＦからＯＮになったか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ４３）。本ステップでブレーキ操作が行われたか否かが判定される。

ステップＳ４３で肯定判定であれば、ブレーキ操作が行われたと判定される。このときＣＰＵはブレーキ操作が行われてから、所定時間Ｔ３が経過したか否かを判定するために用いる経過時間をクリアする処理を実行するとともに（ステップＳ４４）、ブレーキがＯＦＦからＯＮなったことを示すフラグをＯＮにする処理を実行する（ステップＳ４５）。続いてＣＰＵは、ステップＳ４３でブレーキ操作が行われたと判定されたことに基づき、ＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ４９）。これにより、スロットル制御系の故障時にブレーキ操作が行われた場合に限って（すなわちブースタ負圧を消費した場合に限って）、ＶＳＶ１を開いてエゼクタ３０を機能させることができ、以って合理的なタイミングでブースタ負圧を確保することができる。

次のルーチン以降では、ステップＳ４１およびＳ４２を経て、ステップＳ４３に進む。このときフラグがＯＮになっている場合には、ＣＰＵはブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、否定判定する。続いてＣＰＵは経過時間を積算する処理を実行するとともに（ステップＳ４６）、経過時間が所定時間Ｔ３よりも小さいか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ４７）。肯定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップＳ４９）。これにより、所定時間Ｔ３の間、通電することでＶＳＶ１を開くことができ、以ってブースタ負圧をより確実に十分な大きさに確保することができる。

一方、次のルーチン以降で経過時間が所定時間Ｔ３以上になった場合には、ステップＳ４７で否定判定される。この場合には、ＣＰＵはフラグをＯＦＦにする処理を実行するとともに（ステップＳ４８）、ＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップＳ５０）。これにより、スロットル制御系故障時にＶＳＶ１への通電を制限することができ、以ってＶＳＶ１が過熱してしまうことを防止或いは抑制できる。
このようにＥＣＵ４０Ｄは、スロットル制御系の故障時にブースタ負圧の確保と、ＶＳＶ１の過熱を防止或いは抑制することと両立させることができる。

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。

ＥＣＵ４０Ａを負圧発生装置１００と共に模式的に示す図である。 エゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。 ＥＣＵ４０Ａで行われる処理をフローチャートで示す図である。 ＥＣＵ４０Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。 ＥＣＵ４０Ｃで行われる処理をフローチャートで示す図である。 ＥＣＵ４０Ｄで行われる処理をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１ ＶＳＶ
１０ 吸気系
１３ 電子制御スロットル
２０ ブレーキ装置
２２ ブレーキブースタ
３０ エゼクタ
４０ ＥＣＵ
５０ 内燃機関
１００ 負圧発生装置

Claims (8)

1. 車両が備える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大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御するための負圧発生装置の制御装置であって、
   前記吸気系の吸気通路に配設された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、通電を制御することで前記状態変更手段を制御して、一時的に前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限する特定制御手段を備えることを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
2. 請求項１記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   さらに前記故障に基づき前記状態変更手段が前記エゼクタを機能させる或いは機能させている場合に、前記特定制御手段が、定期的に通電を停止或いは制限することで、前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限するように前記状態変更手段を制御することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
3. 請求項１記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   さらに前記故障に基づき前記状態変更手段が前記エゼクタを機能させる或いは機能させている場合に、前記特定制御手段が、前記車両でアクセル操作が行われた場合に通電を停止或いは制限することで、前記エゼクタを機能停止させる、或いは前記エゼクタの機能を制限するように前記状態変更手段を制御することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
4. 請求項３記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   前記特定制御手段が、前記アクセル操作が行われている間、通電を停止或いは制限することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
5. 請求項３または４記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   前記特定制御手段が、さらに前記アクセル操作が所定時間継続して行われた場合に、通電を停止或いは制限することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
6. 請求項１記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   前記特定制御手段が、前記車両でブレーキ操作が行われた場合に、通電することで、前記エゼクタを機能させるように前記状態変更手段を制御することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
7. 請求項６記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   前記特定制御手段が、前記ブレーキ操作が行われている間、通電することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
8. 請求項６記載の負圧発生装置の制御装置であって、
   前記特定制御手段が、前記ブレーキ操作が行われた場合に、該ブレーキ操作が行われているか否かに関わらず、継続的に通電することを特徴とする負圧発生装置の制御装置。

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