JP3637800B2 - Negative pressure control device for brake booster - Google Patents
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Description
【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、エンジンの制御状態を変化させることによりブレーキブースタの負圧を制御するブレーキブースタ用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10−175464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、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)を動力源としてブレーキペダルの踏み込みを助勢し、大きな制動力を発生させる。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、スロットル弁を全開として多量の空気を燃焼室に供給することにより、成層燃焼による燃費の向上を図ることができる。従って、直噴式エンジンにおいては、アクセル操作が行われていなくとも、スロットル弁が全開にされることで吸気管負圧が低下し、ブレーキブースタに十分な負圧が供給されなくなる場合がある。そこで、上記従来の負圧制御装置では、車速が所定値以上であり、かつ、ブレーキブースタの負圧が所定値を下回った場合に、負圧の生成が必要であると判断し、スロットル弁の開度を強制的に絞ることにより、ブレーキブースタによる十分な助勢力を確保することとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両においては、エンジンを制御するエンジン制御装置と、ブレーキ等のシャシー部を制御するブレーキ制御装置とが別体に設けられ、両制御装置が通信可能に接続された構成が用いられることが多い。かかる構成では、ブレーキ制御装置がブレーキ操作状態等に基づいて負圧生成要求をエンジン制御装置に送信し、この負圧生成要求に基づいてエンジン制御装置がブレーキブースタの負圧制御を行うことが考えられる。しかしながら、この場合、エンジン制御装置とブレーキ制御装置との間に通信異常が生ずると、ブレーキブースタの負圧を適正に制御することができなくなる。
【0004】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、2つの制御装置間での通信に基づいてブレーキブースタの負圧を制御するブレーキブースタ用負圧制御装置において、両制御装置間に通信異常が発生した場合にも、ブレーキブースタの負圧が不足するのを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。
【0005】
【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、
前記ブレーキブースタの負圧室の負圧を検出する負圧センサと、
前記負圧センサが接続され、前記エンジンを制御する第1の制御装置と、
前記第1の制御装置に第1の通信路及び第2の通信路を介して通信可能に接続され、ブレーキを制御する第2の制御装置であって、前記第1の制御装置から第1の通信路を介して受信する負圧センサの検出値に基づいてブレーキブースタの負圧室の負圧状態を判断し、該判断した負圧状態と車両状態とに基づいて生成する所定の信号を前記第1の制御装置に第2の通信路を介して送信する第2の制御装置と、
前記第1の制御装置が前記第2の制御装置から前記所定の信号を第2の通信路を介して受信するのに応答して前記負圧室の負圧を制御する負圧制御手段と、
前記第1の制御装置と前記第2の制御装置との間の通信異常を検出する通信異常検出手段と、を備え、
前記負圧制御手段は、前記第1の制御装置と前記第2の制御装置との間において少なくとも前記第1の通信路に通信異常が検出された場合に前記負圧室の負圧を増加させるブレーキブースタ用負圧制御装置により達成される。
【0006】
請求項1記載の発明において、第2の制御装置は負圧状態と車両状態に基づいて所定の信号を第1の制御装置に向けて送信する。ここで、車両状態とは、例えばブレーキ操作状態や車両速度等のブレーキブースタに必要とされる負圧に関連する状態を意味するものとする。負圧制御手段は、第1の制御装置が第2の制御装置から所定の信号を第2の通信路を介して受信するのに応答して負圧室の負圧を制御する。しかし、第1の制御装置と第2の制御装置との間に少なくとも第1の通信路において通信異常が生ずると、第2の制御装置は、第1の通信路を介して負圧センサの検出値を受信できないので、ブレーキブースタの負圧室の負圧状態を判断できなくなる。これに対して、本発明によれば、第1の制御装置と第2の制御装置との間に少なくとも第1の通信路において通信異常が生じた場合に、負圧制御手段が負圧室の負圧を増加させることで、負圧室の負圧が不足するのを防止できる。
【0007】
この場合、エンジンのスロットル弁より下流側の吸気管の負圧(吸気管負圧)は、スロットル開度やエンジン回転数等のエンジンの制御状態に応じて変化し、この吸気管負圧がブレーキブースタの負圧室に供給される。
従って、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、前記負圧制御手段は、前記第1の制御装置が前記エンジンの制御状態を変化させることにより実現されることとしてもよい。
【0008】
また、吸気管負圧はスロットル開度が小さいほど増大する。従って、請求項3に記載する如く、請求項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。
この場合、請求項4に記載する如く、請求項3記載のブレーキブースタ用負圧制御装置において、前記エンジンが成層燃焼状態又は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。
【0009】
【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ECU12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。
【0010】
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18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ECU12に接続されている。燃料噴射弁20はエンジンECU12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。
【0011】
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はスロットル弁34の開度(以下、スロットル開度SC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。
【0012】
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。
【0013】
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42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。
【0014】
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PBを動力源としてブレーキペダル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PM/C と称す。ブースタ負圧室44aには、ブースタ負圧センサ52が配設されている。ブースタ負圧センサ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はブースタ負圧センサ52の出力信号に基づいてブースタ負圧PBを検出する。
【0015】
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はブレーキECU60により制御される。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。各車輪の近傍には車輪速を検出する車輪速センサ64が配設されている。車輪速センサ64の出力信号はブレーキECU60に供給されている。ブレーキECU60は車輪速センサ64の出力信号に基づいて車速Vを検出する。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のみを示す。
【0016】
配管54には、その内部の液圧、すなわち、マスタシリンダ圧PM/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ECU60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PM/C を検出する。
本実施例のシステムにおいて、ブレーキECU60が、マスタシリンダ圧PM/C が各ホイルシリンダ62に供給されるように油圧アクチュエータ58を制御することにより、ブレーキ操作量に応じた制動力を発生する通常ブレーキ制御が実現される。また、ブレーキECU60が、車輪のスリップ状態、車両の減速度、ヨーレート等に関する各種の車両情報に基づいて油圧アクチュエータ58を制御することにより、制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御(ABS)、過大な駆動トルクに起因する車輪のスリップを防止するトラクションコントロール(TRC)、及び、車両の不安定な挙動を防止する車両安定化制御(VSC)等の自動ブレーキ制御が実現される。
【0017】
エンジン10には回転数センサ68が設けられている。エンジン10はエンジン回転数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は回転数センサ68の出力信号に基づいてエンジン回転数を検出する。本実施例のシステムは、また、アクセルペダル70を備えている。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から供給される信号に基づいてアクセル開度ACを検出する。
【0018】
エンジンECU12とブレーキECU60は、通信ライン74及び76を介して相互に接続されている。通信ライン74はエンジンECU12からブレーキECU60へ向かう方向のシリアル通信ラインであり、また、通信ライン76はブレーキECU60からエンジンECU12へ向かう方向のシリアル通信ラインである。
【0019】
エンジンECU12には、また、車両の運転席に設けられた警告灯78が接続されている。警告灯78はエンジンECU12から供給される駆動信号に応じて点灯する。
本実施例において、エンジン10は、その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に基づいてスロットル開度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を全開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に応じた燃料を圧縮行程において噴射することにより、燃焼室18内で成層燃焼を実現する動作モードである。
【0020】
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が全開とされることで、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10の負荷(すなわち、アクセル開度AC)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、スロットル開度SCを全開としても、吸気管32に吸入される空気量(以下、吸入空気量Qと称す)が燃料噴射量に対して不足し、成層燃焼を実現することができなくなる。
【0021】
そこで、エンジンECU12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を全開にすると共に、圧縮行程においてアクセル開度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ECU12は、成層燃焼は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、吸気行程においてスロットル開度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。
【0022】
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は全開にされる。スロットル開度SCが全開にされると、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、上述の如く、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44による助勢が行われると、制動力が増加する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による十分な助勢を行うことができない事態が生じ得る。
【0023】
かかる事態は、スロットル開度SCを絞り、大きな吸気管負圧PMを生成することにより回避することができる。すなわち、大きな吸気管負圧PMが生成されれば、この負圧がブースタ負圧室44aに供給されることで、大きなブースタ負圧PBを確保することができる。以下、スロットル開度SCを絞ることにより大きブースタ負圧PBを生成するための制御を、ブースタ負圧制御と称す。
【0024】
本実施例において、エンジンECU12はブースタ負圧PBの値をデータとして含む信号(以下、ブースタ負圧信号と称す)をブレーキECU60に向けて所定時間T間隔で送信する。ブレーキECU60は受信したブースタ負圧信号からブースタ負圧PBを検出し、このブースタ負圧PBに基づいてブースタ負圧室44aへの負圧供給の要否等を示す信号をエンジンECU12に向けて所定時間T間隔で送信する。
【0025】
すなわち、ブレーキECU60は、ブースタ負圧PBが所定の基準値P0 より小さい場合に、ブースタ負圧室44aに負圧を供給する必要がある旨、及び、ブースタ負圧室44aに供給されるべき負圧(以下、負圧生成要求値Preq と称す)を含む信号(以下、負圧生成要求信号と称す)を送信する。また、ブースタ負圧PBが所定の基準値P0 以上である場合には、ブースタ負圧室44aへの負圧供給は不要である旨の信号(以下、負圧生成不要信号と称す)を送信する。エンジンECU12はブレーキECU60から負圧生成要求信号を受信すると、負圧生成要求値Preq に等しい吸気管負圧PMを発生させるべくブースタ負圧制御を実行する。
【0026】
このように、ブースタ負圧制御は、エンジンECU12とブレーキECU60との間で通信ライン74及び74を介して送受される情報に基づいて実行される。このため、通信ライン74又は74を介した通信に異常が生ずると、ブースタ負圧制御を適正に実行することができなくなる。つまり、ECU間に通信異常が生じた状態では、ブレーキECU60により負圧の生成が要求されたことをエンジンECU12側で認識することができず、必要なブースタ負圧PBが確保されない可能性がある。本実施例では、かかる通信異常が生じた場合に、ブースタ負圧PBを強制的に増大させることにより、ブースタ負圧PBが不足するのを防止する。
【0027】
以下、本実施例において、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信異常を判定する手法について説明する。図2は、通信ライン74、76を介して通信されるデータのフォーマットの一例を示す。図2に示す如く、データ通信はフレーム100を用いて行われる。フレーム100は、ID領域102とデータ領域104とにより構成されている。
【0028】
ID領域102には、フレーム100の送信順序に対応したID番号が収容されている。すなわち、例えばエンジンECU12からブレーキECU60へフレーム100が送信される毎に、ID領域102に収容されるID番号は" 001" 、" 002" 、" 003" 、" 004" 、...と増加し、所定の最大値(例えば" 100" )に達すると再び" 000" に戻る。ブレーキECU60からエンジンECU12への送信が行われる場合も同様である。
【0029】
データ領域104には、通信されるべきデータが所定ビット数の二進値として収容されている。すなわち、ブースタ負圧信号の場合はブースタ負圧PBを表すデータがデータ領域104に収容され、負圧生成要求信号の場合は負圧生成要求値Preq を表すデータがデータ領域104に収容され、負圧生成不要信号の場合は負圧生成が不要であることを示す特定の値(例えば" 000…0" )がデータ領域104に収容される。
【0030】
上述の如く、エンジンECU12及びブレーキECU60は、それぞれ、所定時間T間隔で他方のECUに向けて信号を送信する。従って、エンジンECU12及びブレーキECU60は、前回の信号受信時から所定時間Tが経過しても次の信号が受信できない場合に、それぞれ、通信ライン76及び74に断線等の異常が生じたと判断できる。また、上記の如く、ID領域102に収容されるID番号は、フレーム100の送信順序に応じて定められている。従って、エンジンECU12及びブレーキECU60は、今回受信したフレームのID番号が前回受信したフレームのID番号から予期される値と異なっている場合に、それぞれ、通信ライン76及び74に異常が発生したと判断できる。このように、本実施例では、他方のECUからの信号の受信の有無、及び、受信信号に含まれるID番号に基づいて、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信異常が判定される。
【0031】
次に、本実施例において、所要のブースタ負圧PBを確保すべくブレーキECU60及びエンジンECU12が実行する処理の内容について説明する。先ず、ブレーキECU60が実行する処理について説明する。図3は、ブレーキECU60が実行するルーチンのフローチャートである。ブレーキECU60は、図3に示すルーチンを起動すると、先ずステップ120の処理を実行する。
【0032】
ステップ120では、エンジンECU12からの通信ライン74に異常が生じているか否かが判別される。かかる判別は、上記の如く、所期のタイミングで通信ライン74を経て信号が受信されたか否か、及び、受信したフレーム100のID番号が所期の値であるか否かに基づいて行われる。その結果、通信ライン74に異常が生じていると判別された場合は、次にステップ122において、エンジンECU12に向けて通信異常を示す所定の通信異常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120において通信ライン74に異常は生じていないと判別された場合は、次にステップ124の処理が実行される。
【0033】
ステップ124では、通信ライン74から受信されたブースタ負圧信号に基づいてブースタ負圧PBが検出される。
ステップ126では、車速V、ブレーキ操作状態、及び油圧アクチュエータ58の異常の有無等に基づいて負圧生成要求値Preq が決定される。例えば、車速Vが大きいほど、車両が停止するまでのブースタ負圧PBの消費量は大きくなる。そこで、ブレーキECU60は車速が大きいほど負圧生成要求値Preq を大きな値に設定する。また、マスタシリンダ圧PM/C の上昇勾配が大きい場合には、運転者は制動力の速やかな増加を意図していると判断できる。そこで、ブレーキECU60は、マスタシリンダ圧PM/C の上昇勾配が所定値を越える場合には越えない場合に比して負圧生成要求値Preq を大きな値に設定する。更に、油圧アクチュエータ58に異常が生じている場合は、所要の制動力を確保すべくバキュームブースタ44により十分な助勢を行うべきと判断できる。そこで、ブレーキECU60は、油圧アクチュエータ58に異常が生じている場合には正常である場合に比して負圧生成要求値Preq を大きな値に設定する。
【0034】
ステップ126に続くステップ128では、ブースタ負圧PBが負圧生成要求値Preq 未満であるか否かが判別される。その結果、PB<Preq が成立する場合は、次にステップ130において、所定のタイミングで(つまり、前回の送信動作からの時間間隔が所定時間Tとなるようなタイミングで)負圧発生要求信号をエンジンECU12に向けて送信する処理が実行された後、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ128においてPB<Preq が不成立であれば、ステップ130の場合と同じタイミングで負圧生成不要信号をエンジンECU12に向けて送信する処理が実行された後、今回のルーチンは終了される。
【0035】
次に、図4及び図5を参照して本実施例においてエンジンECU12が実行する処理について説明する。図4は、エンジンECU60とブレーキECU12との間の通信異常が生じた場合にブースタ負圧PBを確保すべくエンジンECU60が実行するルーチンのフローチャートである。エンジンECU60は、図4に示すルーチンを起動すると、先ずステップ150の処理を実行する。
【0036】
ステップ150では、ブレーキECU60から通信異常信号が受信されたか否かが判別される。その結果、通信異常信号が受信された場合は、次にステップ152において通信異常フラグFcが「1」にセットされた後、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ150において通信異常信号が受信されていない場合は、次にステップ154の処理が実行される。
【0037】
ステップ154では、ブレーキECU60から通信ライン76に異常が生じているか否かが判別される。かかる判別は、上記の如く、所期のタイミングで通信ライン74を経て信号が受信されたか否か、及び、受信したフレーム100のID番号が所期の値であるか否かに基づいて行われる。その結果、通信ライン76に異常が生じていると判別された場合は、次に上記ステップ152において通信異常フラグFcが「1」にセットされた後、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ154において通信ライン76に異常は生じていないと判別された場合は、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信は正常であると判断されて、今回のルーチンは終了される。
【0038】
図5は、エンジンECU12がブースタ負圧制御を実現すべく実行するルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチンが起動されると、先ずステップ160の処理が実行される。
ステップ160では、通信異常フラグFcが「1」にセットされているか否かが判別される。その結果、Fc=1が成立する場合は、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信異常によりブースタ負圧制御を適正に実行することはできないと判断され、次にステップ162の処理が実行される。一方、ステップ160においてFc=1が不成立であれば、次にステップ164の処理が実行される。
【0039】
ステップ162では、エンジン10がストイキ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、否定判別された場合は、つまり成層燃焼モードで作動中の場合は、大きなブースタ負圧PBを確保すべく、次にステップ166においてエンジン10の動作モードがストイキ燃焼モードに強制的に切り替えられる。ステップ166の処理が終了すると、ステップ168の処理が実行される。一方、ステップ162において、ストイキ燃焼モードで運転中の場合は、次にステップ168の処理が実行される。
【0040】
ステップ168では、警告灯78を点灯させる処理が行われる。警告灯78が点灯されることにより乗員に対して通信異常が生じた旨が警報される。ステップ168の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
一方、ステップ164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、ブースタ負圧制御を実行す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164において、エンジン10が成層燃焼モードで運転中ならば、次にステップ170の処理が実行される。
【0041】
ステップ170では、上記図4に示すルーチンのステップ154における通信異常判別の過程で受信された信号が負圧生成要求信号であるか否かが判別される。その結果、否定判別されると今回のルーチンは終了される。一方、ステップ170において肯定判別された場合は、次にステップ172の処理が実行される。ステップ172では、負圧生成要求信号から負圧生成要求値Preq が検出される。
【0042】
ステップ174では、負圧生成要求値Preq に等しい吸気管負圧PMを生成するためのスロットル開度SC(以下、目標スロットル開度SCc と称す)が決定される。吸気管負圧PMは、吸入空気量Qが大きいほど低下し、エンジン回転数Neが高いほど上昇する。また、吸入空気量Qはスロットル開度SCにほぼ比例する。従って、ステップ174では、エンジン回転数Neと負圧生成要求値Preq とに基づいて目標スロットル開度SCc が決定される。ステップ174の処理が終了するとステップ176へ進む。
【0043】
ステップ176では、目標スロットル開度SCc に対応する吸入空気量Q0 が算出され、続くステップ178では、成層燃焼モードにおけるアクセル開度ACに対応する燃料噴射量F(すなわち、運転者の要求するエンジン出力を実現するのに必要な燃料噴射量F)が算出される。なお、スロットル開度SCが目標スロットル開度SCc まで絞られると、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178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も考慮して、燃料噴射量Fが決定される。ステップ178の処理が終了すると、ステップ180へ進む。
【0044】
ステップ180では、現在のエンジン回転数Neを保ちつつ、吸入空気量Q0 及び燃料噴射量Fにより成層燃焼モードを維持できるか否かが判別される。その結果、成層燃焼モードを維持できると判別された場合は、次にステップ182において、スロットル開度SCを目標スロットル開度SCc まで絞るための処理が実行される。ステップ182の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は負圧生成要求値Preq に向けて上昇を開始する。ステップ182に続くステップ184では、吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達したか否かが判別される。その結果、吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達していないならば再びステップ184の処理が実行される。一方、ステップ184において、吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達したならば、次にステップ186において、スロットル開度SCを再び全開とすると共に、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186の処理が終了されると、今回のルーチンは終了される。
【0045】
一方、ステップ180において、成層燃焼モードを維持できないと判別されたならば、次にステップ188においてエンジン10の動作モードをストイキ燃焼モードに切り替えるための処理が実行される。ストイキ燃焼モードでは、スロットル開度SCがアクセル開度ACに応じた値に制御されることにより、成層燃焼モードの場合に比して大きな吸気管負圧PMが生成される。従って、ステップ188の処理が実行されると吸気管負圧PMが上昇を開始する。ステップ188に続くステップ190では、吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達したか否かが判別される。その結果、吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達していなければ再びステップ190の処理が実行される。一方、ステップ190において吸気管負圧PMが負圧生成要求値Preq に達したならば、次にステップ192の処理が実行される。ステップ192では、エンジン10の動作モードをストイキ燃焼モードから成層燃焼モードへ戻すための処理が実行される。ステップ192の処理が終了されると今回のルーチンは終了される。
【0046】
上述の如く、本実施例では、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信に異常が生じた場合には、エンジン10の動作モードが強制的にストイキ燃焼モードに切り替えられることにより、大きなブースタ負圧PBが確保される。このため、本実施例のシステムによれば、ECU間の通信異常によりエンジンECU12がブレーキECU60からの負圧生成要求信号を受信できない場合にも、ブースタ負圧PBが不足するのを防止することができる。
【0047】
なお、エンジンECU12とブレーキECU60との間の通信異常を判定する手法は上記実施例の手法に限らず、任意の公知の手法を用いることができる。
また、上記実施例では、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、これに限らず、エンジン回転数を上昇させることによりブースタ負圧PBを増加させることも可能である。
【0048】
更に、上記実施例では、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ブースタ負圧制御の実行を許可することとした。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。
【0049】
なお、上記実施例においては、エンジンECU12が特許請求の範囲に記載した「第1の制御装置」に、ブレーキECU60が特許請求の範囲に記載した「第2の制御装置」に、負圧生成要求信号が特許請求の範囲に記載した「所定の信号」に、それぞれ相当し、また、エンジンECU12が図5に示すルーチン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、エンジンECU12が図4に示すルーチンのステップ154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「通信異常検出手段」が、それぞれ実現されている。
【0050】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1〜4記載の発明によれば、第1の制御装置と第2の制御装置との間の通信異常により、第1の制御装置が第2の制御装置から所定の信号を受信できない場合でも、ブレーキブースタの負圧が不足するのを防止できる。
【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】本実施例においてエンジンECUとブレーキECUとの間で通信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図3】本実施例においてブレーキECUが負圧生成要求信号又は負圧生成不要信号を送信すべく実行するルーチンのフローチャート
【図4】本実施例においてエンジンECUがブレーキECUからの通信ラインの異常を判定すべく実行するルーチンのフローチャートである。
【図5】本実施例においてエンジンECUがブースタ負圧を制御すべく実行するルーチン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
60 ブレーキECU[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake booster negative pressure control device, and more particularly to a brake booster negative pressure control device that controls a negative pressure of a brake booster by changing a control state of an engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-175464, a negative pressure control device that controls the negative pressure of a brake booster is known. The brake booster uses a negative pressure in the intake pipe downstream of the engine throttle valve (hereinafter referred to as intake pipe negative pressure) as a power source to assist the depression of the brake pedal and generate a large braking force. The conventional negative pressure control device is applied to a direct injection engine (hereinafter referred to as a direct injection engine) that includes a fuel injection valve in a combustion chamber and directly injects fuel into the combustion chamber. According to the direct injection engine, for example, during low-load operation, the throttle valve is fully opened and a large amount of air is supplied to the combustion chamber, so that fuel efficiency can be improved by stratified combustion. Therefore, in the direct injection type engine, even if the accelerator operation is not performed, the intake pipe negative pressure may be reduced by fully opening the throttle valve, and a sufficient negative pressure may not be supplied to the brake booster. Therefore, in the conventional negative pressure control device, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value and the negative pressure of the brake booster is lower than the predetermined value, it is determined that the generation of the negative pressure is necessary, and the throttle valve By forcibly reducing the opening, sufficient assisting power by the brake booster is secured.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a vehicle, the engine control apparatus which controls an engine, and the brake control apparatus which controls chassis parts, such as a brake, are provided separately, and the structure by which both control apparatuses were connected so that communication was used may be used. Many. In such a configuration, it is considered that the brake control device transmits a negative pressure generation request to the engine control device based on the brake operation state and the like, and the engine control device performs negative pressure control of the brake booster based on the negative pressure generation request. It is done. However, in this case, if communication abnormality occurs between the engine control device and the brake control device, the negative pressure of the brake booster cannot be properly controlled.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and in a negative pressure control device for a brake booster that controls the negative pressure of a brake booster based on communication between two control devices, communication between the two control devices is performed. An object of the present invention is to provide a negative pressure control device for a brake booster that can prevent the negative pressure of the brake booster from being insufficient even when an abnormality occurs.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above object is to provide a negative pressure control device for a brake booster that controls the negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster that can communicate with the intake passage downstream of the throttle valve of the engine. And
A negative pressure sensor for detecting the negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster;
The negative pressure sensor is connected;A first control device for controlling the engine;
The first control deviceVia the first communication path and the second communication pathConnected to communicate,A second control device for controlling the brake, wherein the negative pressure state of the negative pressure chamber of the brake booster is determined based on a detection value of the negative pressure sensor received from the first control device via the first communication path. Judgment and the determined negative pressure stateVehicle stateWhenOn the basis of theGenerateA predetermined signal to the first control device;Via the second channelA second control device for transmitting and,
The first control device receives the predetermined signal from the second control device.Via the second channelNegative pressure control means for controlling the negative pressure of the negative pressure chamber in response to receiving,
A communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality between the first control device and the second control device;
The negative pressure control means includesAt least the first communication path between the first control device and the second control deviceThis is achieved by a negative pressure control device for a brake booster that increases the negative pressure in the negative pressure chamber when a communication abnormality is detected.
[0006]
In the first aspect of the present invention, the second control device isNegative pressure andA predetermined signal is transmitted to the first control device based on the vehicle state. Here, the vehicle state means a state related to a negative pressure required for a brake booster such as a brake operation state or a vehicle speed. The negative pressure control means is configured such that the first control device receives a predetermined signal from the second control device.Via the second channelThe negative pressure in the negative pressure chamber is controlled in response to reception. However, between the first control device and the second control deviceAt least in the first channelWhen a communication abnormality occurs, the second control deviceSince the detection value of the negative pressure sensor cannot be received via the first communication path, the negative pressure state of the negative pressure chamber of the brake booster cannot be determined.. On the other hand, according to the present invention, between the first control device and the second control device.At least in the first channelWhen a communication abnormality occurs, the negative pressure control means increases the negative pressure in the negative pressure chamber, thereby preventing the negative pressure in the negative pressure chamber from becoming insufficient.
[0007]
In this case, the negative pressure in the intake pipe downstream from the engine throttle valve (intake pipe negative pressure) changes according to the engine control state such as throttle opening and engine speed, and this intake pipe negative pressure is braked. It is supplied to the negative pressure chamber of the booster.
Therefore, as described in claim 2, in the negative pressure control device for a brake booster according to claim 1, the negative pressure control means is realized by the first control device changing the control state of the engine. It is also good to do.
[0008]
Further, the intake pipe negative pressure increases as the throttle opening decreases. Therefore, as described in claim 3, in the negative pressure control device for a brake booster according to claim 2, the negative pressure control means reduces the negative pressure in the negative pressure chamber by reducing the opening of the throttle valve. It may be increased.
In this case, as described in claim 4, in the negative pressure control device for a brake booster according to claim 3, the engine is selectively operable in a stratified combustion state or a stoichiometric combustion state, When the negative pressure control means decreases the opening of the throttle valve, the engine may be operated in a stoichiometric combustion state.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. The system of this embodiment includes an engine 10. The engine 10 is controlled by the engine ECU 12. The engine 10 includes a
[0010]
A
[0011]
An
A
[0012]
An
[0013]
One end of a negative
[0014]
A
[0015]
A
[0016]
The
In the system according to the present embodiment, the
[0017]
The engine 10 is provided with a rotation speed sensor 68. The engine 10 outputs an electrical signal corresponding to the engine speed to the engine ECU 12. The engine ECU 12 detects the engine speed based on the output signal of the speed sensor 68. The system of this embodiment also includes an
[0018]
The engine ECU 12 and the
[0019]
The engine ECU 12 is also connected with a
In the present embodiment, the engine 10 operates in either a stratified combustion mode or a stoichiometric combustion mode depending on the load state. The stoichiometric combustion mode realizes stoichiometric combustion in the
[0020]
According to the stratified combustion mode, the fuel consumption of the engine 10 is improved by performing combustion at a larger air-fuel ratio than stoichiometric combustion. Further, according to the stratified combustion mode, the throttle opening SC is fully opened, so that the pumping loss of the engine 10 is reduced, and the fuel efficiency is improved. Therefore, from the viewpoint of improving the fuel consumption of the engine 10, it is desirable to operate the engine 10 in the stratified combustion mode as much as possible. However, when the load of the engine 10 (that is, the accelerator opening degree AC) increases, the amount of fuel to be injected by the
[0021]
Therefore, the engine ECU 12 determines the fuel injection amount based on the accelerator opening AC, and determines whether or not stratified combustion is possible based on the fuel injection amount. If it is determined that stratified combustion is possible, the throttle opening SC is fully opened and the
[0022]
As described above, in the stratified combustion mode, the throttle opening SC is fully opened regardless of the accelerator opening AC. When the throttle opening SC is fully opened, the negative pressure generated in the downstream
[0023]
Such a situation can be avoided by reducing the throttle opening SC and generating a large intake pipe negative pressure PM. That is, if a large intake pipe negative pressure PM is generated, this negative pressure is supplied to the booster negative pressure chamber 44a, so that a large booster negative pressure PB can be secured. Hereinafter, the control for generating the large booster negative pressure PB by reducing the throttle opening SC is referred to as booster negative pressure control.
[0024]
In this embodiment, the engine ECU 12 transmits a signal including the value of the booster negative pressure PB as data (hereinafter referred to as a booster negative pressure signal) to the
[0025]
That is, the
[0026]
As described above, the booster negative pressure control is executed based on information transmitted and received between the engine ECU 12 and the
[0027]
Hereinafter, in the present embodiment, a method for determining a communication abnormality between the engine ECU 12 and the
[0028]
The
[0029]
In the
[0030]
As described above, each of the engine ECU 12 and the
[0031]
Next, in the present embodiment, the contents of processing executed by the
[0032]
In
[0033]
In step 124, the booster negative pressure PB is detected based on the booster negative pressure signal received from the
In step 126, the negative pressure generation request value P based on the vehicle speed V, the brake operation state, the presence or absence of abnormality of the
[0034]
In
[0035]
Next, processing executed by the engine ECU 12 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the
[0036]
In
[0037]
In
[0038]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the engine ECU 12 to realize booster negative pressure control. When the routine shown in FIG. 5 is started, the process of
In
[0039]
In
[0040]
In step 168, processing for turning on the warning
On the other hand, in
[0041]
In
[0042]
In step 174, the negative pressure generation request value PreqA throttle opening SC (hereinafter referred to as a target throttle opening SCc) for generating an intake pipe negative pressure PM equal to is determined. The intake pipe negative pressure PM decreases as the intake air amount Q increases, and increases as the engine speed Ne increases. Further, the intake air amount Q is substantially proportional to the throttle opening SC. Therefore, in step 174, the engine speed Ne and the negative pressure generation request value PreqBased on the above, the target throttle opening SCc is determined. When the processing of step 174 is completed, the routine proceeds to step 176.
[0043]
In step 176, the intake air amount Q0 corresponding to the target throttle opening SCc is calculated, and in the
[0044]
In
[0045]
On the other hand, if it is determined in
[0046]
As described above, in this embodiment, when an abnormality occurs in communication between the engine ECU 12 and the
[0047]
Note that the method for determining the communication abnormality between the engine ECU 12 and the
In the above embodiment, the booster negative pressure PB is increased by decreasing the throttle opening SC. However, the present invention is not limited to this, and the booster negative pressure PB may be increased by increasing the engine speed. Is possible.
[0048]
Furthermore, in the above embodiment, the securing of the engine output is prioritized over the securing of the booster negative pressure PB, and the execution of the booster negative pressure control is permitted only when the engine 10 is operating in the stratified combustion mode. However, priority is given to securing the booster negative pressure PB, and even in the stoichiometric combustion mode, when a large booster negative pressure PB is required, negative pressure generation is performed by forcibly closing the throttle opening SC. Also good. In this sense, the present invention can also be applied to a normal engine whose engine output is controlled according to the throttle opening (that is, an engine that operates in a constant stoichiometric combustion mode).
[0049]
In the above-described embodiment, the engine ECU 12 sends a negative pressure generation request to the “first control device” described in the claims, and the
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, the first control device receives a predetermined signal from the second control device due to a communication abnormality between the first control device and the second control device. Even if it is not possible to receive the signal, it is possible to prevent the negative pressure of the brake booster from being insufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a format of data communicated between an engine ECU and a brake ECU in the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of a routine executed by the brake ECU to transmit a negative pressure generation request signal or a negative pressure generation unnecessary signal in the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of a routine that is executed by the engine ECU to determine an abnormality in a communication line from the brake ECU in the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the engine ECU to control the booster negative pressure in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10 engine
12 Engine ECU
32 Intake pipe
32a Downstream intake passage
34 Throttle valve
44 Brake booster
44a Booster negative pressure chamber
60 Brake ECU
Claims (4)
前記ブレーキブースタの負圧室の負圧を検出する負圧センサと、
前記負圧センサが接続され、前記エンジンを制御する第1の制御装置と、
前記第1の制御装置に第1の通信路及び第2の通信路を介して通信可能に接続され、ブレーキを制御する第2の制御装置であって、前記第1の制御装置から第1の通信路を介して受信する負圧センサの検出値に基づいてブレーキブースタの負圧室の負圧状態を判断し、該判断した負圧状態と車両状態とに基づいて生成する所定の信号を前記第1の制御装置に第2の通信路を介して送信する第2の制御装置と、
前記第1の制御装置が前記第2の制御装置から前記所定の信号を第2の通信路を介して受信するのに応答して前記負圧室の負圧を制御する負圧制御手段と、
前記第1の制御装置と前記第2の制御装置との間の通信異常を検出する通信異常検出手段と、を備え、
前記負圧制御手段は、前記第1の制御装置と前記第2の制御装置との間において少なくとも前記第1の通信路に通信異常が検出された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。A negative pressure control device for a brake booster that controls negative pressure in a negative pressure chamber of a brake booster that can communicate with an intake passage downstream of a throttle valve of an engine,
A negative pressure sensor for detecting the negative pressure in the negative pressure chamber of the brake booster;
A first control device connected to the negative pressure sensor and controlling the engine;
A second control device that is communicably connected to the first control device via a first communication path and a second communication path and controls a brake, wherein the first control device The negative pressure state of the negative pressure chamber of the brake booster is determined based on the detection value of the negative pressure sensor received via the communication path, and the predetermined signal generated based on the determined negative pressure state and the vehicle state is A second control device for transmitting to the first control device via a second communication path ;
Negative pressure control means for controlling the negative pressure of the negative pressure chamber in response to the first control device receiving the predetermined signal from the second control device via a second communication path ;
A communication abnormality detecting means for detecting a communication abnormality between the first control device and the second control device;
The negative pressure control means increases the negative pressure in the negative pressure chamber when a communication abnormality is detected at least in the first communication path between the first control device and the second control device . A negative pressure control device for a brake booster characterized by that.
前記負圧制御手段は、前記第1の制御装置が前記エンジンの制御状態を変化させることにより実現されることを特徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。The negative pressure control device for a brake booster according to claim 1,
The negative pressure control means is realized by the first control device changing the control state of the engine.
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。The negative pressure control device for a brake booster according to claim 2,
The negative pressure control device for a brake booster, wherein the negative pressure control means increases the negative pressure in the negative pressure chamber by decreasing the opening of the throttle valve.
前記エンジンは成層燃焼状態又は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。The negative pressure control device for a brake booster according to claim 3,
The engine can be selectively operated in either a stratified combustion state or a stoichiometric combustion state,
A negative pressure control apparatus for a brake booster, wherein the engine is operated in a stoichiometric combustion state when the negative pressure control means decreases the opening of the throttle valve.
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