JP3444116B2 - ブレーキ負圧センサの異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ負圧セン
サの異常検出装置に係り、詳しくは、負圧に基づいて運
転者のブレーキ操作を助勢するためのブレーキブースタ
に設けられ、該ブレーキブースタの内部圧力を検出する
ためのブレーキ負圧センサの異常検出装置に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来より、流体圧を検出するための圧力
センサに関する技術として、例えば実開平５−８１６７
６号公報に開示されたものが知られている。この技術で
は、流体の圧力が半導体圧力センサにより読み込まれ、
その圧力値が、予め定められた所定の値と比較される。
そして、読み込まれた圧力値が所定値以上となったと
き、圧力センサに異常が起こったものと判定される。 【０００３】ところで、この技術を、ブレーキブースタ
の内部圧力を検出するためのブレーキ負圧センサの異常
を検出するのに適用することが考えられる。ここで、こ
のブレーキ負圧センサというのは、ブレーキブースタに
設けられる。このブレーキブースタは、車両に搭載され
たエンジンの吸気管に接続され、自身の内部に導入され
る負圧に基づいて運転者のブレーキ操作を助勢するため
のものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報に開示された技術を、前記ブレーキ負圧センサについ
て適用しようとした場合には、次に記すような問題が生
じうる。すなわち、車両が走行する環境は幅広く、その
ため、ブレーキブースタの内部圧力も、気象条件や、高
低差によって大きく変動する。従って、ブレーキブース
タの内部圧力がとりうる値の幅も、大きいものとなる。
これに対し、上記従来技術では、異常を判定するための
判定値（所定値）が、予め定められた固定値である。従
って、判定値としては、あらゆる条件等を考慮した上
で、ブレーキ負圧センサが事実上とりえない値とせざる
を得ない。 【０００５】このような事情から、センサの出力値（圧
力値）がいわゆるレンジ外れを起こすことにより異常が
発生したとしても、走行状況によっては、出力値が前記
判定値を外れた値になるまでに時間を要してしまうおそ
れがあった。また、場合によっては、異常を検出できな
い場合が生じてしまうおそれもあった。 【０００６】一方、異常検出を早めようと、判定値を設
定した場合（判定のマージンを小さく設定した場合）に
は、誤検出の可能性が増大してしまうおそれがあった。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、負圧に基づいて車両の制動力を確保するた
めのブレーキブースタの内部圧力検出用のブレーキ負圧
センサの異常検出装置において、走行環境にかかわら
ず、該センサの異常を速やかに、かつ、確実に検出する
ことの可能なブレーキ負圧センサの異常検出装置を提供
することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、車両に搭載され
たエンジンの吸気管に接続され、内部に導入される負圧
に基づいて運転者のブレーキ操作を助勢するためのブレ
ーキブースタに設けられ、該ブレーキブースタの内部圧
力を検出するためのブレーキ負圧センサの異常を検出す
るための装置であって、前記エンジンの吸気管内の圧力
を検知するための吸気圧検知手段と、前記ブレーキ負圧
センサの出力値が、前記吸気圧検知手段の検知結果に基
づいて定められた所定範囲外の値となった場合に、前記
ブレーキ負圧センサに異常が生じたものと判定する異常
判定手段とを備えたことをその要旨としている。 【０００８】（作用）上記請求項１に記載の発明によれ
ば、エンジンの吸気管に接続されたブレーキブースタ
は、その内部に導入される負圧に基づいて運転者のブレ
ーキ操作を助勢する。 【０００９】さて、本発明では、そのブレーキ負圧セン
サに異常が生じた場合には、次のようにしてその異常が
検出されうる。すなわち、まず、吸気圧検知手段によっ
て、エンジンの吸気管内の圧力が検知される。そして、
前記ブレーキ負圧センサの出力値が、吸気圧検知手段の
検知結果に基づいて定められた所定範囲外の値となった
場合に、異常判定手段によって、ブレーキ負圧センサに
異常が生じたものと判定されるのである。 【００１０】従って、車両の走行環境により、ブレーキ
ブースタの内部圧力に差異が生じたとしても、その走行
環境に応じて吸気圧検知手段の検知結果も異なるものと
なる。そのため、走行環境に応じた判定レベルが適正に
形成されこととなる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明におけるブレーキ負
圧センサの異常検出装置を具体化した実施の形態を詳細
に説明する。但し、本実施の形態におけるブレーキ負圧
センサは、「成層燃焼」を行いうるエンジンに搭載され
ている場合について具体化されている。このため、ま
ず、その前提として、「成層燃焼」の技術について簡単
に説明することとする。 【００１２】従来より、一般的に使用されているエンジ
ンにおいては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴
射され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供
給される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動す
るスロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉
により、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量（結
果的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量）が
調整され、もってエンジン出力が制御される。 【００１３】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
に可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高めて、
着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」とい
う技術が知られている。かかる技術においては、エンジ
ンの低負荷時には、噴射された燃料が、点火プラグ周り
に偏在供給されるとともに、スロットル弁がほぼ全開に
開かれて成層燃焼が実行される。これにより、ポンピン
グロスの低減が図られ、燃費の向上が図られるのであ
る。 【００１４】（第１の実施の形態）さて、図１は、第１
の実施の形態において、車両に搭載された成層燃焼エン
ジンにおけるブレーキ負圧センサの異常検出装置を示す
概略構成図である。エンジン１は、例えば４つの気筒１
ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室構造が図２に示
されている。これらの図に示すように、エンジン１はシ
リンダブロック２内にピストンを備えており、当該ピス
トンはシリンダブロック２内で往復運動する。シリンダ
ブロック２の上部にはシリンダヘッド４が設けられ、前
記ピストンとシリンダヘッド４との間には燃焼室５が形
成されている。また、本実施の形態では１気筒１ａあた
り、４つの弁が配置されており、図中において、符号６
ａとして第１吸気弁、６ｂとして第２吸気弁、７ａとし
て第１吸気ポート、７ｂとして第２吸気ポート、８とし
て一対の排気弁、９として一対の排気ポートがそれぞれ
示されている。 【００１５】図２に示すように、第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド４の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ１０が配設されている。この点火プラグ１０には、
図示しないディストリビュータを介してイグナイタ１２
からの高電圧が印加されるようになっている。そして、
この点火プラグ１０の点火タイミングは、イグナイタ１
２からの高電圧の出力タイミングにより決定される。さ
らに、第１吸気弁６ａ及び第２吸気弁６ｂ近傍のシリン
ダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置され
ている。すなわち、本実施の形態においては、燃料噴射
弁１１からの燃料は、直接的に気筒１ａ内に噴射される
ようになっており、均質燃焼のみならず、いわゆる成層
燃焼も行われるようになっている。 【００１６】図１に示すように、各気筒１ａの第１吸気
ポート７ａ及び第２吸気ポート７ｂは、それぞれ各吸気
マニホルド１５内に形成された第１吸気路１５ａ及び第
２吸気路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され
ている。各第２吸気通路１５ｂ内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ１７が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ１７は共通のシャフト１８を
介して例えばステップモータ１９に連結されている。こ
のステップモータ１９は、後述する電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）３０からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ１９の代わり
に、エンジン１の吸気ポート７ａ，７ｂの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。 【００１７】前記サージタンク１６は、吸気ダクト２０
を介してエアクリーナ２１に連結され、吸気ダクト２０
内には、ステップモータ２２によって開閉されるスロッ
トル弁２３が配設されている。つまり、本実施の形態の
スロットル弁２３は、いわゆる電子制御式のものであ
り、基本的には、ステップモータ２２が前記ＥＣＵ３０
からの出力信号に基づいて駆動されることにより、スロ
ットル弁２３が開閉制御される。そして、このスロット
ル弁２３の開閉により、吸気ダクト２０を通過して燃焼
室５内に導入される吸入空気量が調節されるようになっ
ているとともに、その吸気ダクト２０内で発生する負圧
が調整されるようになっている。なお、本実施の形態で
は、吸気ダクト２０、サージタンク１６並びに第１吸気
路１５ａ及び第２吸気路１５ｂ等により、吸気管が構成
されている。 【００１８】また、スロットル弁２３の近傍には、その
開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロット
ルセンサ２５が設けられている。なお、前記各気筒の排
気ポート９には排気マニホルド１４が接続されている。
そして、燃焼後の排気ガスは当該排気マニホルド１４を
介して図示しない排気管へ排出されるようになってい
る。 【００１９】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）機構５１が設けられている。このＥ
ＧＲ機構５１は、排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通
路５２と、同通路５２の途中に設けられたＥＧＲバルブ
５３とを含んでいる。ＥＧＲ通路５２は、スロットル弁
２３の下流側の吸気ダクト２０と、排気ダクトとの間を
連通するよう設けられている。また、ＥＧＲバルブ５３
は、弁座、弁体及びステップモータ（いずれも図示せ
ず）を内蔵している。ＥＧＲバルブ５３の開度は、ステ
ップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位させるこ
とにより、変動する。そして、ＥＧＲバルブ５３が開く
ことにより、排気ダクトへ排出された排気ガスの一部が
ＥＧＲ通路５２へと流れる。その排気ガスは、ＥＧＲバ
ルブ５３を介して吸気ダクト２０へ流れる。すなわち、
排気ガスの一部がＥＧＲ機構５１によって吸入混合気中
に再循環する。このとき、ＥＧＲバルブ５３の開度が調
節されることにより、排気ガスの再循環量が調整される
のである。 【００２０】また、図１に示すように、本実施の形態で
は、運転者のブレーキ操作を助勢するための装置として
ブレーキブースタ７１が設けられている。このブレーキ
ブースタ７１によって、ブレーキペダル８１の踏込み力
が出力ロッド８２を介して増幅され、その増幅された踏
込み力がマスターシリンダ（図示せず）にて油圧に変換
され、各車輪のブレーキアクチュエータ（図示せず）が
駆動される。より詳しく説明すると、このブレーキブー
スタ７１は、ダイヤフラム７２によって区画された定圧
室７３と変圧室７４とを備えている。ダイヤフラム７２
は出力ロッド８２と気密に固定されている。定圧室７３
は、スロットル弁２３よりも下流側の吸気ダクト２０に
対し、接続配管７５を介して接続されており、該ダクト
２０内で発生する負圧が導入されるように構成されてい
る。また、接続配管７５には、吸気ダクト２０内の圧力
が定圧室７３内の圧力より小さいときにのみ開く逆止弁
７６が設けられている。さらに、ブレーキブースタ７１
には、その定圧室７３側において、ブレーキブースタ内
圧力ＰＢＫ（本実施の形態では絶対圧）を検出するため
のブレーキ負圧センサとしての圧力センサ６３が設けら
れている。 【００２１】一方、変圧室７４側には、ブレーキペダル
８１が踏み込まれていない状況では、定圧室７３との連
通路（図示せず）を通して定圧室７３と同様、吸気ダク
ト２０内で発生する負圧が導入されている。そして、ブ
レーキペダル８１が踏み込まれると、前記連通路は遮断
されるとともに、ブレーキペダルの踏込み量に応じて、
大気導入口７７より大気が導入されるようになってい
る。そして、ブレーキブースタ７１は、ブレーキペダル
の踏込み量に応じて形成される変圧室７４内の圧力と、
前記定圧室７３内の圧力との差でもって、運転者のブレ
ーキ操作を助勢する。 【００２２】さて、上述したＥＣＵ３０は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス３１を介して
相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３
２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、マイクロプロ
セッサからなるＣＰＵ（中央処理装置）３４、入力ポー
ト３５及び出力ポート３６を具備している。本実施の形
態においては、当該ＥＣＵ３０により、異常判定手段が
構成されている。 【００２３】なお、前記アクセルペダル２４には、当該
アクセルペダル２４の踏込み量に比例した出力電圧を発
生するアクセルセンサ２６Ａが接続され、該アクセルセ
ンサ２６Ａによりアクセル開度ＡＣＣＰが検出される。
当該アクセルセンサ２６Ａの出力電圧は、ＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。また、同じく
アクセルペダル２４には、アクセルペダル２４の踏込み
量が「０」であることを検出するための全閉スイッチ２
６Ｂが設けられている。すなわち、この全閉スイッチ２
６Ｂは、アクセルペダル２４の踏込み量が「０」である
場合に全閉信号ＸＩＤＬとして「１」の信号を、そうで
ない場合には「０」の信号を発生する。そして、該全閉
スイッチ２６Ｂの出力電圧も入力ポート３５に入力され
るようになっている。 【００２４】また、上死点センサ２７は例えば１番気筒
１ａが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート３５に入力される。クラン
ク角センサ２８は例えばクランクシャフトが３０°ＣＡ
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。ＣＰＵ３４では上死点センサ２
７の出力パルスとクランク角センサ２８の出力パルスか
らエンジン回転数ＮＥが算出される（読み込まれる）。 【００２５】さらに、前記シャフト１８の回転角度はス
ワールコントロールバルブセンサ２９により検出され、
これによりスワールコントロールバルブ１７の開度が測
定される。そして、スワールコントロールバルブセンサ
２９の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５
に入力される。 【００２６】併せて、前記スロットルセンサ２５によ
り、スロットル開度ＴＡが検出される。このスロットル
センサ２５の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポー
ト３５に入力される。 【００２７】加えて、本実施の形態では、サージタンク
１６内の圧力（吸気圧ＰＭ）を検出する吸気圧検知手段
としての吸気圧センサ６１が設けられている。さらに、
本実施の形態では、エンジン１の冷却水の温度（冷却水
温ＴＨＷ）を検出する水温センサ６２が設けられてい
る。併せて、車両の速度（車速）ＳＰＤを検出するため
の車速センサ６４も設けられている。そして、これら各
センサ６１，６２，６４の出力もＡ／Ｄ変換器３７を介
して入力ポート３５に入力されるようになっている。ま
た、前記圧力センサ６３の出力もＡ／Ｄ変換器３７を介
して入力ポート３５に入力されるようになっている。 【００２８】本実施の形態において、これらスロットル
センサ２５、アクセルセンサ２６Ａ、全閉スイッチ２６
Ｂ、上死点センサ２７、クランク角センサ２８、スワー
ルコントロールバルブセンサ２９、吸気圧センサ６１、
水温センサ６２、圧力センサ６３、車速センサ６４等に
より、エンジン１の運転状態が検出される。 【００２９】一方、出力ポート３６は、対応する駆動回
路３８を介して各燃料噴射弁１１、各ステップモータ１
９，２２、イグナイタ１２及びＥＧＲバルブ５３（ステ
ップモータ）に接続されている。そして、ＥＣＵ３０は
各センサ等２５〜２９，６１〜６４からの信号に基づ
き、ＲＯＭ３３内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁１１、ステップモータ１９，２２、イグナイ
タ１２（点火プラグ１０）及びＥＧＲバルブ５３等を好
適に制御する。 【００３０】次に、上記構成を備えたエンジン１におい
て、本実施の形態に係る基本的な制御の内容について説
明する。すなわち、本実施の形態では、成層燃焼が行わ
れうるため、スロットル弁２３の開度がほぼ全開となる
ような制御が頻繁に行われる。このため、何らの制御を
も行わないとするとスロットル弁２３下流の負圧が不足
しがちとなる。そこで、本実施の形態では、スロットル
弁２３（ステップモータ２２）を制御して、ブレーキブ
ースタ７１の定圧室７３内に負圧を導入する制御が基本
的に行われるようになっている。 【００３１】この制御において、ＥＣＵ３０は、成層燃
焼が実行されていると判断した場合に、現在読み込まれ
ている各種検出信号（アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジン
回転数ＮＥ等）に基づき、基本スロットル開度ＴＲＴＢ
を算出する。また、これとともに、圧力センサ６３から
の検出信号［ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫ（大気圧と
の相対圧力でも可）］が所定のしきい値よりも大きくな
っているか否かを判断する。そして、例えばブレーキブ
ースタ内圧力ＰＢＫが所定のしきい値よりも大きくなっ
ている場合には、ブレーキブースタ７１内の負圧が不足
しているものとして、基本スロットル開度ＴＲＴＢから
別途算出されたスロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫを減算し
た値を、最終的な目標スロットル開度ＴＲＴとして設定
する。このように、ＥＣＵ３０は、圧力センサ６３から
の検出結果に基づき、ブレーキブースタ７１を作動させ
るために必要な負圧を確保するべく、スロットル弁２３
の閉じ込み制御を実行する。 【００３２】さて、次には、本発明に係る上記圧力セン
サ６３の異常を検出するための処理内容について説明す
る。すなわち、図３は、本実施の形態における圧力セン
サ６３の異常を検出するべく、ＥＣＵ３０により実行さ
れる「異常判定ルーチン」を示すフローチャートであっ
て、本ルーチンは例えば、エンジン１の始動とともに開
始される。 【００３３】処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ
３０は、先ず、ステップ１０１において、異常を検出す
るための前提条件が成立したか否かを判断する。ここ
で、前提条件としては、次のようなものが挙げられる。 【００３４】（１）現在のブレーキブースタ内圧力ＰＢ
Ｋが、最大吸気圧ＰＭｍａｘと最小吸気圧ＰＭｍｉｎと
の間にあること。ここで、最大吸気圧ＰＭｍａｘという
のは、エンジン１の始動直後から読み込まれる吸気圧Ｐ
Ｍの現在までの最大値をいい、最小吸気圧ＰＭｍｉｎと
いうのは、エンジン１の始動直後から読み込まれる吸気
圧ＰＭの現在までの最小値をいう。 【００３５】これは、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫと
いうのは、そもそも吸気圧ＰＭによって形成されるもの
であることに起因している。すなわち、ブレーキブース
タ内圧力ＰＢＫが最大吸気圧ＰＭｍａｘと最小吸気圧Ｐ
Ｍｍｉｎとの間にない場合には、吸気圧センサ６１に異
常がある等して、圧力センサ６３の異常を検出する状態
にないと考えられるためである。 【００３６】（２）エンジン１が始動した後、所定時間
（例えば「２秒」）が経過していること。これは、エン
ジン１の始動直後は、バッテリ電圧が低下して正常な判
定が困難であるため、かかる領域での異常検出を禁止す
る趣旨である。 【００３７】（３）吸気圧センサ６１が異常でないこ
と。これは、本実施の形態では、圧力センサ６３の異常
を吸気圧センサ６１の検出結果に基づいて判断するもの
であるため、吸気圧センサ６１が異常であれば、圧力セ
ンサ６３の異常を検出する状態にないからである。 【００３８】また、その外にも、次のような前提条件を
挙げることができる。なお、以下の条件は、サージタン
ク１６内の吸気圧ＰＭ（最小吸気圧ＰＭｍｉｎ）を下げ
ることができ、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫを下げる
（負圧を確保する）ことができる条件である。つまり、
これらの条件を採用することにより、ブレーキブースタ
７１内に負圧を確保することができ、圧力センサ６３の
異常の検出の精度が高められる。 【００３９】（４−ａ）エンジン１の始動時において、
アイドリング状態で、かつ、エンジン課ＮＥが所定回転
数（例えば「６００ｒｐｍ」）以上である状態が所定時
間（例えば「１０秒」）以上継続したこと。 【００４０】このような条件が満たされた場合には、ス
ロットル弁２３が比較的閉じられ、サージタンク１６内
に負圧が蓄積されやすい。このため、サージタンク１６
内の吸気圧ＰＭ（最小吸気圧ＰＭｍｉｎ）を下げること
ができ、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫを下げる（負圧
を確保する）ことができる。 【００４１】（４−ｂ）フューエルカット中でないこ
と。このような条件が満たされない、すなわち、フュー
エルカット中の場合には、エンジン回転数ＮＥが低下す
るため、吸気圧ＰＭは高くなる。このため、ブレーキブ
ースタ内圧力ＰＢＫを下げる（負圧を確保する）という
観点からは、フューエルカット中でないという条件が挙
げられる。 【００４２】（４−ｃ）エンジン１の暖機完了後［エン
ジン１の始動から所定時間（例えば「１２０秒」経過
後］。このような条件が満たされない場合、つまり、冷
間始動時にはスロットル弁２３が開きぎみになり、吸気
圧ＰＭ（最小吸気圧ＰＭｍｉｎ）が下がりにくい。この
ような観点からは、エンジン１の暖機が完了した後とい
う条件を挙げることができる。 【００４３】（４−ｄ）運転状態（モード）が均質燃焼
モードであること（なお、本実施の形態では、運転状態
によって燃焼モードが均質燃焼モードと成層燃焼モード
との間で切り換えられるようになっている。すなわち、
一般に低・中負荷の場合には成層燃焼モードが採択さ
れ、高負荷の場合には均質燃焼モードが採択され
る。）。 【００４４】このような条件が満たされない場合、つま
り、成層燃焼モード時にはスロットル弁２３が開きぎみ
になり、吸気圧ＰＭ（最小吸気圧ＰＭｍｉｎ）が下がり
にくい。従って、このような観点から、均質燃焼モード
であることを条件として挙げることができる。 【００４５】さて、ステップ１０１において、上述した
ような異常を検出するための前提条件が成立したと判断
した場合には、後述するステップ１０４へ移行する。こ
れに対し、異常を検出するための前提条件が成立してい
ないと判断した場合には、ステップ１０２へ移行する。
ステップ１０２においては、車両の走行・停止を繰り返
しても上述の前提条件が成立しないか否かを判断する。
そして、車両の走行・停止を繰り返した結果、上記前提
条件が成立しない場合には、後述するステップ１０７へ
移行する。これに対し、車両の走行・停止を繰り返した
結果、上記前提条件が成立した場合には、ステップ１０
３へ移行する。 【００４６】ステップ１０３においては、ブレーキブー
スタ内圧力ＰＢＫがほぼ一定の値に固定してしまってい
るか否かを判断する。ここで、ブレーキブースタ内圧力
ＰＢＫがほぼ一定の値に固定してしまう場合としては、
ショート、断線、配管外れ等が考えられる。そして、ブ
レーキブースタ内圧力ＰＢＫがほぼ一定の値に固定して
しまった場合にも、後述するステップ１０７へ移行す
る。これに対し、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫがほぼ
一定の値に固定してしまっていない場合には、圧力セン
サ６３の異常検出を許容するべくステップ１０４へ移行
する。つまり、上記ステップ１０１で肯定判定された場
合、又は、ステップ１０４で否定判定された場合に、ス
テップ１０４へ移行する。 【００４７】さて、ステップ１０４においては、ブレー
キブースタ内圧力ＰＢＫが最大吸気圧ＰＭｍａｘよりも
大きい状態が、一定時間以上成立したか否かを判断す
る。ここで、上述したように、ブレーキブースタ内圧力
ＰＢＫによって形成されるものであるため、正常時に
は、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫは最大吸気圧ＰＭｍ
ａｘを超えない筈である。従って、前提条件等が成立し
た上で、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫが最大吸気圧Ｐ
Ｍｍａｘよりも大きい状態が、一定時間以上成立した場
合には、圧力センサ６３に異常が起こった可能性が高い
ものと判断される。そのため、ステップ１０４において
肯定判定された場合には、後述するステップ１０７へ移
行する。これに対し、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫが
最大吸気圧ＰＭｍａｘよりも大きい状態が、一定時間以
上成立していない場合には、次なるステップ１０５へ移
行する。 【００４８】ステップ１０５においては、ブレーキブー
スタ内圧力ＰＢＫが最小吸気圧ＰＭｍｉｎよりも小さい
状態が、一定時間以上成立したか否かを判断する。ここ
で、上述したように、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫに
よって形成されるものであるため、正常時には、ブレー
キブースタ内圧力ＰＢＫは最小吸気圧ＰＭｍｉｎを下回
らない筈である。従って、前提条件等が成立した上で、
ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫが最小吸気圧ＰＭｍｉｎ
よりも小さい状態が、一定時間以上成立した場合には、
圧力センサ６３に異常が起こった可能性が高いものと判
断される。そのため、ステップ１０５において肯定判定
された場合には、後述するステップ１０７へ移行する。
これに対し、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫが最小吸気
圧ＰＭｍｉｎよりも小さい状態が、一定時間以上成立し
ていない場合には、次なるステップ１０６へ移行する。 【００４９】ステップ１０６においては、ブレーキブー
スタ内圧力ＰＢＫがほぼ一定の値に固定してしまったか
否かを判断する。そして、ブレーキブースタ内圧力ＰＢ
Ｋがほぼ一定の値に固定してしまった場合には、ショー
ト、断線、配管外れ等により、圧力センサ６３系統に異
常が起こった可能性が高いものと判断される。そのた
め、かかる場合には後述するステップ１０７へ移行す
る。これに対し、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫがほぼ
一定の値に固定していない場合には、現在のところ圧力
センサ６３に異常が発生していないものと判断して処理
をステップ１０４へ戻す。そして、ステップ１０４〜ス
テップ１０６の処理を繰り返し実行する。 【００５０】さて、ステップ１０２〜ステップ１０６に
おいて、肯定判定された場合には、圧力センサ６３系統
に異常が起こった可能性が高いものと判断され、ステッ
プ１０７へと移行する。ステップ１０７において、ＥＣ
Ｕ３０は、フェイルセーフ処理を実行する。このフェイ
ルセーフ処理としては、次の（１）から（３）が挙げら
れる。 【００５１】（１）強制的に均質燃焼モードでの運転
（ストイキ運転）を行う。 （２）圧力センサ６３により検出されたブレーキブース
タ内圧力ＰＢＫにかかわらず、所定時間間隔でスロット
ル弁２３の閉じ込み制御を実行することにより、常にブ
レーキブースタ７１内の負圧を確保する。 【００５２】さらに、この場合には、過去の負圧の消費
の速さを学習し、負圧の消費が早い場合には、閉じ込み
制御を実行する間隔を短くするか、或いは、閉じ込み制
御を実行している時間を長くすると一層望ましい。この
ような制御により、ブレーキペダルを踏み込む回数、強
さによって負圧の消費の仕方に差異が生じるのが抑制さ
れる。 【００５３】（３）ブレーキ入力信号により、ブレーキ
ペダルが踏み込まれた場合には、常に閉じ込み制御又は
ストイキ運転を実行する。そして、上述したステップ１
０７において、フェイルセーフ処理を実行した後、ＥＣ
Ｕ３０は、ステップ１０８へと移行する。 【００５４】ステップ１０８においては、フェイルセー
フ処理を実行した後であっても、依然として、ステップ
１０２〜ステップ１０６のいずれかが繰り返し肯定判定
されたか否かを判断する。そして、ステップ１０２〜ス
テップ１０６のいずれかが繰り返し肯定判定された場合
には、フェイルセーフ処理が無駄であり、圧力センサ６
３系統に異常が発生したものと判断し、異常検出を行
う。そして、その後の処理を一旦終了する。 【００５５】これに対し、フェイルセーフ処理を実行し
たことにより、ステップ１０２〜ステップ１０６のいず
れにおいても繰り返し肯定判定されることが無くなった
場合には、ステップ１１０へ移行する。ステップ１１０
においては、フェイルセーフ処理を解除するとともに、
その後の処理を一旦終了する。なお、この場合には、ス
テップ１０１へ再度移行することとなる。 【００５６】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。 （イ）本実施の形態では、ブレーキブースタ内圧力ＰＢ
Ｋが最大吸気圧ＰＭｍａｘよりも大きい状態が、一定時
間以上成立した場合や、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫ
が最小吸気圧ＰＭｍｉｎよりも小さい状態が、一定時間
以上成立した場合に、圧力センサ６３に異常が起こった
可能性が高いものと判断される。換言すれば、圧力セン
サ６３の出力値が、吸気圧センサ６１の出力値に基づい
て定められた所定範囲外の値となった場合に、圧力セン
サ６３に異常が生じたものと判定される。 【００５７】従って、気象条件や、高低差といった車両
の走行環境により、ブレーキブースタ７１の内部圧力に
差異が生じたとしても、その走行環境に応じて吸気圧セ
ンサ６１の出力値も異なるものとなる。そのため、走行
環境に応じた判定レベルが適正に形成されこととなる。
その結果、走行環境にかかわらず、圧力センサ６３の異
常を速やかに、かつ、確実に検出することができる。 【００５８】（ロ）また、本実施の形態では、圧力セン
サ６３の異常を、吸気圧センサ６１の出力値に基づいて
検出することとした。ここで、吸気圧センサ６１は、圧
力センサ６３の異常検出のためのみに設けられるもので
はなく、基本的には、別途燃料噴射量等の算出のため
に、エンジン１の運転状態を検出するための手段の１つ
として一般的に設けられるものである。従って、圧力セ
ンサ６３の異常を検出するために、別途特別な検出手段
を設ける必要がなく、ひいては、コストの上昇を抑制す
ることができる。 【００５９】（第２の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第２の実施の形態について説明する。但し、本実
施の形態の構成等においては上述した第１の実施の形態
と同等であるため、同一の部材等については同一の符号
を付してその説明を省略する。そして、以下には、第１
の実施の形態との相違点を中心として説明することとす
る。 【００６０】本実施の形態では、検出条件という点で、
上記第１の実施の形態のステップ１０４〜ステップ１０
６と異なっている。すなわち、図４は、本実施の形態に
おける圧力センサ６３の異常を検出するべく、ＥＣＵ３
０により実行される「異常判定ルーチン」の一部を示す
フローチャートである。 【００６１】処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ
３０は、先ず、ステップ１０１において、異常を検出す
るための前提条件が成立したか否かを判断する。そし
て、前提条件が成立した場合には、ステップ２０１へ移
行する。 【００６２】ステップ２０１においては、吸気圧センサ
６１にて検出された吸気圧ＰＭが、最小吸気圧ＰＭｍｉ
ｎに所定値ａを加算した値よりも小さく、かつ、ブレー
キブースタ内圧力ＰＢＫが、現在の吸気圧ＰＭから所定
値ｂを減算した値よりも小さい状態が一定時間継続した
か否かを判断する。そして、このステップ２０１で肯定
判定された場合には、圧力センサ６３の検出値が下側に
レンジ外れを起こしており、圧力センサ６３系統に異常
が起こった可能性が高いものと判断して、第１の実施の
形態で説明したステップ１０７へと移行する。そして、
ステップ１０７において、ＥＣＵ３０は、フェイルセー
フ処理を実行し、それでも異常が解消されない場合に
は、異常検出を行う。 【００６３】一方、ステップ２０１において、否定判定
された場合には、ステップ２０２へ移行する。ステップ
２０２においては、吸気圧センサ６１にて検出された吸
気圧ＰＭが、最小吸気圧ＰＭｍｉｎに所定値ａを加算し
た値よりも小さく、かつ、ブレーキブースタ内圧力ＰＢ
Ｋが、現在の吸気圧ＰＭに所定値ｃを加算した値よりも
大きい状態が一定時間継続したか否かを判断する。そし
て、このステップ２０２で肯定判定された場合には、圧
力センサ６３の検出値が上側にレンジ外れを起こしてお
り、圧力センサ６３系統に異常が起こった可能性が高い
ものと判断して、上記同様ステップ１０７へと移行す
る。そして、ステップ１０７において、ＥＣＵ３０は、
フェイルセーフ処理を実行し、それでも異常が解消され
ない場合には、異常検出を行う。 【００６４】これに対し、ステップ２０２においても否
定判定された場合には、ステップ２０１へ戻り、上記ス
テップ２０１，２０２の処理を繰り返す。次に、本実施
の形態における作用効果について説明する。 【００６５】（ハ）本実施の形態でも、基本的には、第
１の実施の形態で説明したのと同等の作用効果が奏され
る。また、これに加えて、本実施の形態では、ブレーキ
ブースタ内圧力ＰＢＫと、現在の吸気圧ＰＭとを対比し
て、異常を検出するようにした。従って、そのときどき
の吸気圧ＰＭ、ひいては、そのときどきの走行条件に応
じて異常の検出のレンジを変動させることができ、タイ
ムリーな検出が可能となる。その結果、異常検出をより
シビアに行うことができ、もって、誤検出をより一層確
実に防止することができる。 【００６６】また、これとともに、現在の吸気圧ＰＭと
最小吸気圧ＰＭｍｉｎに所定値ａを加算した値とを対比
することとした。従って、現在の吸気圧ＰＭを用いて異
常判定する場合の判定精度を高めることができる。その
結果、異常検出をより一層シビアに行うことができる。 【００６７】尚、実施の形態は上記に限定されるもので
はなく、次のように変更してもよい。 （１）上記実施の形態では、ブレーキブースタ７１に負
圧を作用させるための手段として、吸気ダクト２０に設
けられたスロットル弁２３及び該スロットル弁２３を開
閉するためのステップモータ２２よりなる電子制御式ス
ロットル機構により構成したが、その他にも、スロット
ル弁２３をバイパスするバイパス吸気通路に設けられた
アイドルスピードコントロールバルブ及び該バルブを開
閉するためのアクチュエータよりなるＩＳＣ機構により
構成してもよい。 【００６８】また、上記ＥＧＲバルブ５３等を備えたＥ
ＧＲ機構５１により構成してもよい。さらに、図示しな
い負圧発生機構を別途設けるようにしてもよい。これら
の場合には、いわゆる電子制御式のスロットル弁２３に
代えて、アクセルペダル２４にリンクしたメカニカル式
のスロットル弁を用いるようにしてもよい。 【００６９】さらにまた、これらを適宜に組み合わせて
もよい。 （２）上記実施の形態では、筒内噴射式のエンジン１に
本発明を具体化するようにしたが、その他のいわゆる成
層燃焼、弱成層燃焼を行うタイプの内燃機関であっても
よい。例えば吸気ポート７ａ，７ｂの吸気弁６ａ，６ｂ
の傘部の裏側に向かって噴射するタイプのものも含まれ
る。また、吸気弁６ａ，６ｂ側に燃料噴射弁が設けられ
てはいるが、直接シリンダボア（燃焼室５）内に噴射す
るタイプのものも含まれる。或いは、成層燃焼を行わな
い内燃機関にも具体化してもよい。 【００７０】（３）また、上記実施の形態では、ヘリカ
ル型の吸気ポートを有し、いわゆるスワールを発生させ
ることが可能な構成としたが、かならずしもスワールを
発生しなくともよい。従って、例えば上記実施の形態に
おけるスワールコントロールバルブ１７、ステップモー
タ１９等を省略することもできる。 【００７１】（４）さらに、上記実施の形態では、内燃
機関としてガソリンエンジン１の場合に本発明を具体化
したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等にも
具体化できる。 【００７２】（４）さらに、上記実施の形態では、吸気
圧検知手段として吸気圧センサ６１を用いたが、吸気ダ
クト２０内の圧力を検知する他の手法として、スロット
ル開度又は吸入空気量とエンジン回転数ＮＥとを検出
し、これらによって吸気ダクト２０内の圧力を推定する
ようにしてもよい。 【００７３】特許請求の範囲の請求項に記載されないも
のであって、上記実施の形態から把握できる技術的思想
について以下に記載する。 （ａ）請求項１に記載のブレーキ負圧センサの異常検出
装置において、前記ブレーキ負圧センサの出力値に基づ
いて、前記ブレーキブースタへの負圧の導入を制御する
制御手段を有することを特徴とする。 【００７４】（ｂ）請求項１又は上記付記（ａ）に記載
のブレーキ負圧センサの異常検出装置において、前記エ
ンジンは、成層燃焼を行いうることを特徴とする。 （ｃ）請求項１又は上記付記（ａ）若しくは（ｂ）に記
載のブレーキ負圧センサの異常検出装置において、前記
吸気圧センサの出力値は、別途前記エンジンの制御演算
のために用いられるものであることを特徴とする。 【００７５】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
負圧に基づいて車両の制動力を確保するためのブレーキ
ブースタの内部圧力検出用のブレーキ負圧センサの異常
検出装置において、走行環境にかかわらず、該センサの
異常を速やかに、かつ、確実に検出することができると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１の実施の形態におけるブレーキ負圧センサ
の異常検出装置を示す概略構成図である。 【図２】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図であ
る。 【図３】ＥＣＵにより実行される「異常判定ルーチン」
を示すフローチャートである。 【図４】第２の実施の形態における「異常判定ルーチ
ン」の一部を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １…内燃機関としてのエンジン、１１…燃料噴射弁、１
６…サージタンク、２３…スロットル弁、２５…スロッ
トルセンサ、２６Ａ…アクセルセンサ、２６Ｂ…全閉ス
イッチ、２７…上死点センサ、２８…クランク角セン
サ、２９…スワールコントロールバルブセンサ、３０…
異常判定手段を構成するＥＣＵ、６１…吸気圧センサ、
６２…水温センサ、６３…ブレーキ負圧センサとしての
圧力センサ、７１…ブレーキブースタ、７２…ダイヤフ
ラム、７３…定圧室、７４…変圧室、７５…接続配管、
８１…ブレーキペダル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−164840（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−54286（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−25270（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−58965（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 17/22 G01L 19/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンの吸気管に接
   続され、内部に導入される負圧に基づいて運転者のブレ
   ーキ操作を助勢するためのブレーキブースタに設けら
   れ、該ブレーキブースタの内部圧力を検出するためのブ
   レーキ負圧センサの異常を検出するための装置であっ
   て、 前記エンジンの吸気管内の圧力を検知する吸気圧検知手
   段と、 前記ブレーキ負圧センサの出力値が、前記吸気圧検知手
   段の検知結果に基づいて定められた所定範囲外の値とな
   った場合に、前記ブレーキ負圧センサに異常が生じたも
   のと判定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする
   ブレーキ負圧センサの異常検出装置。