JP3680913B2 - 負圧センサの異常判定方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負圧センサの異常判定方法及び装置に係り、特に、ブレーキ装置用バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常判定に好適な負圧センサの異常判定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ブレーキ装置に用いられるバキュームブースタは、内燃機関の吸気管から負圧が導入され、その負圧を動力源としてブレーキ操作を助勢する機構である。バキュームブースタには、負圧の変化を監視すると共に、負圧供給系の失陥を検出すべく、負圧センサが設けられる。かかる負圧センサの異常を判定する方法として、従来より、例えば特開平１０−１５７６１３号に開示される異常判定装置が知られている。この異常判定装置は、負圧センサの出力信号が略一定値に固定された場合に、負圧センサの異常を判定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スロットルバルブが閉じた状態では吸気管にはほぼ一定の負圧が発生し、また、ブレーキ操作が行われていない場合やブレーキ操作量がほぼ一定に維持されている状態では、バキュームブースタの負圧は消費されることはない。このような場合には、バキュームブースタの負圧はほとんど変化しないため、上記従来の異常判定装置の如く、負圧センサの出力信号が略一定値に固定されたことをもって異常判定を行ったのでは、誤判定を招くことになる。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バキュームブースタ用負圧センサの異常判定を誤りなく正確に行い得る負圧センサの異常判定方法及び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、バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定方法であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出ステップと、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定ステップとを備える負圧センサの異常判定方法により達成される。
【０００６】
また、上記の目的は、請求項３に記載する如く、バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定装置であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出手段と、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定手段とを備える負圧センサの異常判定装置により達成される。
【０００７】
請求項１及び３記載の発明において、マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態が検出される。かかる負圧変動状態における負圧センサの出力値が、所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に、負圧センサの異常が判定される。従って、請求項１及び３記載の発明によれば、負圧センサの異常が誤判定されるのを防止することができる。
【０００８】
請求項１及び３記載の発明において、前記負圧変動状態は、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態であってもよい。
所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除されると、バキュームブースタの負圧が一時的に消費されることで、負圧には所定の度合いを越える変動が生ずる。従って、かかる状態を負圧変動状態とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるバキュームブースタ用負圧センサの異常判定方法が適用されるバキュームブースタ１０の構成図である。図１に示す如く、バキュームブースタ１０は、フロントシェル１２とリアシェル１４とで構成されるハウジング１６を備えている。ハウジング１６の内部には、ダイアフラム１８が配設されている。ハウジング１６の内部空間は、ダイアフラム１８により、図１にける左側の定圧室２０と、図１における右側の変圧室２２とに区分されている。
【００１０】
フロントシェル１２には、定圧室２０に連通する負圧導入口２４が設けられている。負圧導入口２４には、内燃機関の吸気管のスロットル弁より下流側の部位に至る負圧供給管２６が接続されている。従って、定圧室２０には、吸気管に生じた負圧が供給される。以下、定圧室２０内の負圧を、ブースタ負圧Ｐb と称す。
【００１１】
定圧室２０には負圧センサ２８が配設されている。負圧センサ２８はブースタ負圧Ｐb に応じた信号ｐＰＢを電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３０に向けて出力する。ＥＣＵ３０は負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づいてブースタ負圧Ｐb を検出し、その検出結果を用いて、ブースタ負圧Ｐb の変化を監視すると共に負圧供給系の失陥を検知する。
【００１２】
ダイアフラム１８の中央部には、ブースタピストン３２が嵌着されている。ブースタピストン３２はその一端が定圧室２０に露出するように、リアシェル１４により摺動可能に保持されている。ブースタピストン３２は、定圧室２０に配設されたピストンリターンスプリング３４により図１における右側へ付勢されている。ブースタピストン３２には、その中央部を軸方向に貫通する内部空間３６が形成されている。ブースタピストン３２の内部空間３６には、プランジャ３８が、その軸方向に摺動可能に配設されている。
【００１３】
内部空間３６には、また、コントロールバルブ４０が配設されている。コントロールバルブ４０は、環状の弁体４２と、弁体４２を保持する円筒状の保持部４４とを備えている。保持部４４の図１における右端部は、内部空間３６の内壁に固定されている。保持部４４は、軸方向に弾性変形できるように構成されている。従って、弁体４２は軸方向に所定の範囲で変位することができる。なお、内部空間３６の弁体４２より図１中左側の、プランジャ３８を取り囲む空間を、以下、バルブ室４６と称す。また、内部空間３６のコントロールバルブ４０より図１中右側の空間を、以下、大気室４８と称す。大気室４８には、その図１中右端部に設けられたエアクリーナ５０を介して大気が導入される。
【００１４】
コントロールバルブ４０の弁体４２の中央部には、オペレーティングロッド５２が挿通されている。弁体４２の内径は、オペレーティングロッド５２の外径に比して大きく設定されている。このため、オペレーティングロッド５２の外周と弁体４２の内周との間には、適当なクリアランス（以下、このクリアランスを導通路５４と称す）が形成されている。オペレーティングロッド５２はその図１中左側端部においてプランジャ３８に連結されていると共に、その図１中右側端部において図示しないブレーキペダルに連結されている。
【００１５】
オペレーティングロッド５２には、スプリング５６の一端が掛止されている。スプリング５６の他端は、コントロールバルブ４０の保持部４４に掛止されている。スプリング５６は、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８を、ブースタピストン３２に対してブレーキペダル側へ付勢している。従って、オペレーティングロッド５２にペダル踏力が入力されていない場合、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、スプリング５６が発する上記付勢力により、図１に示す基準位置に保持される。
【００１６】
オペレーティングロッド５２には、また、スプリング５８の一端が掛止されている。スプリング５８の他端は、コントロールバルブ４０の弁体４２に当接している。スプリング５８の付勢力は、弁体４２をプランジャ３８側へ付勢する力として作用する。
プランジャ３８は、弁体４２と対向する部位に、環状の大気弁座６０を備えている。弁体４２が大気弁座６０に着座した状態では、バルブ室４６と大気室４８とは互いに遮断される。また、弁体４２が大気弁座６０から離座すると、バルブ室４６と大気室４８とは、導通路５４を介して互いに連通する。図１に示す基準位置では、弁体４２はスプリング５８により付勢されることにより大気弁座６０に着座している。
【００１７】
ブースタピストン３２の内周の弁体４２と対向する部位には、環状の真空弁座６２が形成されている。真空弁座６２は、図１に示す基準位置で、弁体４２との間に所定のクリアランスが確保されるように形成されている。ブースタピストン３２には、内部空間３６の真空弁座６２より外周側の部位に開口し、内部空間３６と定圧室２０とを連通させる負圧通路６４が形成されている。負圧通路６４は、弁体４２が真空弁座６２から離座した状態でバルブ室４６と導通し、弁体４２が真空弁座６２に着座するとバルブ室４６から遮断される。また、ブースタピストン３２には、バルブ室４６と変圧室２２とを連通する変圧通路６６が形成されている。
【００１８】
ブースタピストン３２は、その図１中左側端面において、リアクションディスク７０に当接している。リアクションディスク７０は、弾性材料で形成された円板状の部材である。リアクションディスク７０の他端面は、出力ロッド７２に当接している。出力ロッド７２は、マスタシリンダ７４の入力軸７６に連結されている。ブレーキペダルに対してブレーキ踏力ＦP が作用すると、そのブレーキ踏力ＦP に応じた押圧力が出力ロッド７２を介してマスタシリンダ７４の入力軸７６に伝達される。
【００１９】
マスタシリンダ７４は、その内部に液圧室７８、８０を備えている。液圧室７８、８０には、入力軸７６に伝達された押圧力に応じた液圧、すなわち、マスタシリンダ圧ＰM/C が発生する。液圧室７８には、マスタシリンダ圧ＰM/C に応じた信号を出力するマスタ圧センサ８２が連通している。ＥＣＵ３０は、マスタ圧センサ８２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。一方、リアクションディスク７０には、出力ロッド７２を介してマスタシリンダ圧ＰM/C に応じた反力が入力される。
【００２０】
リアクションディスク７０は、その中央部において、プランジャ３８と対向している。プランジャ３８は、ブースタピストン３２に対して図１に示す基準位置にある場合に、リアクションディスク７０との間に所定のクリアランスが確保されるように形成されている。
ＥＣＵ３０には、ブレーキスイッチ８４が接続されている。ブレーキスイッチ８４はブレーキペダルが踏み込まれていない状態ではオフ状態をとり、ブレーキペダルが踏み込まれるとオン状態となるスイッチである。ＥＣＵ３０はブレーキスイッチ８４の状態に基づいてブレーキ操作の有無を判別する。
【００２１】
次に、バキュームブースタ１０の動作について説明する。ブレーキペダル１１２に対してブレーキ踏力Ｆp が付与されていない場合、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、上記の如く、図１に示す基準位置に保持される。この場合、コントロールバルブ４０の弁体４２が大気弁座６０に着座し、かつ、弁体４２が真空弁座６２から離座した状態、すなわち、変圧通路６６が大気室４８から遮断され、かつ、変圧通路６６がバルブ室４６を介して負圧通路６４と連通した状態が形成される。
【００２２】
かかる状況下では、定圧室２０と変圧室２２とが導通状態となる。従って、変圧室２２の内圧は定圧室２０の内圧（すなわち、ブースタ負圧Ｐb ）に等しくなる。定圧室２０の内圧と変圧室２２の内圧とが等しい場合、ダイアフラム１８にはブースタ負圧Ｐb に起因する力は何ら作用しない。このため、ブレーキ踏力ＦP が入力されていない場合は、出力ロッド７２からマスタシリンダ７４に対して、押圧力は伝達されない。
【００２３】
ブレーキペダル１１２に対してブレーキ踏力ＦP が付与されると、オペレーティングロッド５２は、ブースタピストン３２に対して相対的に図１における左側へ変位する。オペレーティングロッド５２の相対変位量が所定量に達すると、プランジャ３８の端面がリアクションディスク７０に当接すると共に、コントロールバルブ４０の弁体４２が真空弁座６２に着座して、負圧通路６４と変圧通路６６とが遮断状態とされる。
【００２４】
かかる状態から更にオペレーティングロッド５２がリアクションディスク７０に向けて押圧されると、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、リアクションディスク７０の中央のプランジャ３８に当接する部分（以下、単に中央部分と称す）を弾性変形させながら相対変位し続ける。このようにしてプランジャ３８の相対変位量が増加すると、オペレーティングロッド５２にはリアクションディスク７０の弾性変形量に応じた反力、すなわち、ブレーキ踏力ＦP に応じた反力が伝達される。
【００２５】
また、弁体４２が真空弁座６２に着座すると、以後、弁体４２のブースタピストン３２に対する相対変位は阻止される。このため、かかる状態が形成された後、更にオペレーティングロッド５２がリアクションディスク７０に向けて押圧されると、プランジャ３８が弁体４２に対して相対変位する。その結果、弁体４２が大気弁座６０から離座することで、変圧通路６６と大気室４８とが導通路５４を介して導通する状態が形成される。
【００２６】
かかる状態が形成されると、以後、導通路５４、バルブ室４６、及び変圧通路６６を通って、変圧室２２に大気が導入され始める。その結果、変圧室２２の内圧は、定圧室２０の内圧に比して高圧となる。このようにして、変圧室２２と定圧室２０との間に圧力差ΔＰが生ずると、ダイアフラム１８には、図１中左向きの押圧力（以下、助勢力ＦA と称す）が作用する。このようにして発生する助勢力ＦA は、ダイアフラム１８からブースタピストン３２に伝達され、更に、リアクションディスク７０のブースタピストン３２に当接する部分（以下、単に周辺部分と称す）に伝達される。
【００２７】
ブースタピストン３２からリアクションディスク７０の周辺部分に助勢力ＦA が入力されると、リアクションディスク７０の周辺部分には弾性変形が生ずる。この弾性変形は、ダイアフラム１８の両側の圧力差ΔＰが大きくなるにつれて、すなわち、変圧室２２への大気の導入が継続されるにつれて、増大する。
リアクションディスク７０の周辺部分における弾性変形量が増大する過程では、ブースタピストン３２がプランジャ３８に対して相対的に図１中左側へ変位する。そして、リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量が中央部分の弾性変形量とほぼ等しい値に達すると、弁体４２が大気弁座６０に着座することで、変圧室２２への大気の導入が停止される。従って、ダイアフラム１８の両側に生ずる圧力差ΔＰは、リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量と中央部分の弾性変形量が等しくなった状態で保持される。
【００２８】
リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量と中央部分の弾性変形量が等しい状態は、リアクションディスク７０の周辺部分に作用する圧力Ｐ1 と中央部分に作用する圧力Ｐ2 とが一致する場合に形成される。上記の如く、圧力Ｐ2 はリアクションディスク７０の周辺部分に助勢力ＦA が伝達することにより生じ、また、圧力Ｐ1 はリアクションディスク７０の中央部分にブレーキ踏力ＦP が伝達されることにより生ずる。これらの圧力Ｐ1 、及びＰ2 は、リアクションディスク７０の周辺部分の面積Ｓ1 、及び中央部分の面積Ｓ2 を用いて次式で表される。
【００２９】
Ｐ1 ＝ＦA ／Ｓ1
Ｐ2 ＝ＦP ／Ｓ2
従って、上記の如くダイアフラム１８の両側の圧力差ΔＰが保持された状態（つまり、Ｐ1 ＝Ｐ2 が成立する状態）で、助勢力ＦA とブレーキ踏力ＦP との間には次式で表される関係が成立する。
【００３０】
ＦA ＝（Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ＦP
すなわち、バキュームブースタ１０によれば、ブレーキ踏力ＦP に対して所定の倍力比を有する助勢力ＦA が発生する。そして、助勢力ＦA とブレーキ踏力ＦP との合力がマスタシリンダ７４に伝達されることで、ブレーキ踏力ＦP に対して倍力された制動力が発生する。
【００３１】
本実施例のシステムにおいて、上述の如く、ＥＣＵ３０は負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づいてブースタ負圧ＰＢを検出し、その検出値を用いて、ブースタ負圧Ｐb の変化を監視すると共に、負圧供給系の失陥を検知する。負圧センサ２８に異常が生ずると、これらの機能を実現できないため、負圧センサ２８の異常を正確に検知することが必要である。本実施例のシステムは、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢが一定値に固定されてしまう異常（以下、固着異常と称す）の判定を高い信頼度で行い得る点に特徴を有している。
【００３２】
上述の如く、ブレーキペダルが踏み込まれると、変圧室１８が大気室４８と導通し、変圧室１８に大気圧が導入されることで助勢力ＦA が発生する。一方、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、再び、変圧室１８が大気室４８から遮断され、かつ、定圧室２０と導通する状態となる。かかる状態が形成されると、定圧室２０のブースタ負圧Ｐb が変圧室１８に導入され始め、それに伴って、ブースタ負圧Ｐb は一時的に減少（絶対圧としては増加）する。この場合、ブレーキペダルの踏み込みが速やかに解除されるほど、ブースタ負圧Ｐb が急速に変圧室１８に導入されるため、ブースタ負圧Ｐb の減少の度合いも大きくなる。
【００３３】
図２は、ブレーキペダルが踏み込まれ、踏み込み量がほぼ一定に維持された後、踏み込みが解除された場合の、（Ａ）ブースタ負圧Ｐb の時間変化、及び（Ｂ）マスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化の一例を示す。図２の期間Ｉに示す如く、ブレーキペダルの踏み込み量が一定に維持されている状態、すなわち、マスタシリンダ圧ＰM/C が一定に維持されている状態では、定圧室２０からブースタ負圧Ｐb が流出することがないため、ブースタ負圧Ｐb も一定に維持される。一方、ブレーキペダルの踏み込みがある程度以上の勾配で解除されると、定圧室２０から変圧室２２へ負圧が導入されるのに伴って、図２の期間IIに示す如く、ブースタ負圧Ｐb に一時的な低下が生ずる。負圧センサ２８に固着異常が生じている場合は、かかる状況下でも、図２（Ａ）に破線で示す如く、出力信号ｐＰＢは一定値に維持される。そこで、本実施例では、ブレーキペダルの踏み込み解除時に、出力信号ｐＰＢに所定値以上の変化が生じない場合に、負圧センサ２８に固着異常が生じたと判定する。
【００３４】
図３及び図４は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ３０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図３及び図４に示すルーチンは一定時間間隔で起動される定時割り込みルーチンである。先ず、図３に示すルーチンについて説明する。
図３に示すルーチンは、ブレーキペダルの踏み込みの解除によりブースタ負圧Ｐb が変動している状態であるか否か、すなわち、出力信号ｐＰＢに基づいて負圧センサ２８の固着異常の判定を行い得る状態であるか否かを判定すべく実行される。図３に示すルーチンが起動されると、先ず、ステップ１００の処理が実行される。
【００３５】
ステップ１００では、マスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ａ以上であるか否かが判別される。所定値Ａは、マスタシリンダ圧ＰM/C がＡ以上に昇圧されるまでブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合にブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生ずるような値に設定されている。ステップ１００において、ＰM/C ≧Ａが成立すれば、次にステップ１０２において、踏み込みフラグＦｄがオン状態にセットされた後、ステップ１０４の処理が実行される。
【００３６】
一方、ステップ１００においてＰM/C ≧Ａが不成立であれば、次にステップ１０６において、踏み込みフラグＦｄがオン状態であるか否かが判別される。その結果、踏み込みフラグＦｄがオン状態であれば、これまでにマスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ａを越えたことがあると判断されて、次にステップ１０４の処理が実行される。一方、ステップ１０６において踏み込みフラグＦｄがオン状態でなければ、今回のルーチンは終了される。
【００３７】
ステップ１０４では、マスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ｂ以上であるか否かが判別される。ただし、所定値ＢはＢ＜Ａを満足するように設定された値である。ステップ１０４において、ＰM/C ≧Ｂが不成立であれば、マスタシリンダ圧ＰM/C は既に十分に低下し、ブースタ負圧Ｐb に生じた変動は収束してしまった可能性があると判断されて今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１０６において、ＰM/C ≧Ｂが成立する場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００３８】
ステップ１０８では、マスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化率ＤＰＭＣ（＝ｄＰM/C ／ｄｔ）が所定値Ｃ未満であるか否かが判別される。所定値Ｃは、マスタシリンダＰM/C の時間変化率ＤＰＭＣがＣ未満となるような速度でブレーキペダルの踏み込みが解除された場合にブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生ずるような値に設定されている。なお、時間変化率ＤＰＭＣはマスタシリンダ圧ＰM/C が低下する場合に負の値となるため、所定値Ｃも負の値として設定されている。ステップ１０８において、ＤＰＭＣ＜Ｃが不成立であれば、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１０８において、ＤＰＭＣ＜Ｃが成立する場合は、ブースタ負圧ＰＢに一定以上の変動が生ずる程度に高い速度でブレーキペダルの踏み込みが解除されていると判断され、次にステップ１１０において、異常判定許可フラグＦｓがオン状態にセットされる。
【００３９】
ステップ１１０に続くステップ１１２では、ブレーキ操作が行われていない状態が所定時間Ｔ以上継続しているか否かが判別される。その結果、肯定判別された場合は、ブースタ負圧Ｐb の変動は既に収束したと判断されて、次にステップ１１４において、異常判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１１２において否定判別された場合は、ステップ１１４の処理は実行されることなく今回のルーチンは終了される。
【００４０】
次に、図４に示すルーチンについて説明する。図４に示すルーチンは、異常許可許可フラグＦｓがオン状態にセットされている状況下で負圧センサ２８の固着異常を判定すべく実行される。図４に示すルーチンが起動されると、先ずステップ１５０の処理が実行される。
ステップ１５０では、固着異常フラグＦｃがオン状態であるか否かが判別される。固着異常フラグＦｃは、本ルーチンにおいて負圧センサ２８の固着異常が検出された場合にオン状態にセットされるフラグである。ステップ１５０において、固着異常フラグＦｃがオン状態でなければ、次にステップ１５２の処理が実行される。
【００４１】
ステップ１５２では、異常判定許可フラグＦｓがオン状態であるか否かが判別される。その結果、異常判定許可フラグＦｓがオン状態であれば、次にステップ１５４の処理が実行される。一方、ステップ１５２において、異常判定許可フラグＦｓがオン状態でなければ、今回のルーチンは終了される。
ステップ１５４では、異常判定許可フラグＦｓがオン状態とされた状況下での負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢの変化幅（すなわち、出力信号ｐＰＢの最大値と最小値の差）ΔｐＰＢ１が所定値Ｄ以下であるか否かが判別される。その結果、ΔｐＰＢ１≦Ｄが成立するならば、ブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生じているにもかかわらず、出力信号ｐＰＢがそれに見合った変化を示していないと判断される。この場合、負圧センサ２８に固着異常が生じている可能性があると判断されて、次にステップ１５６において、異常判定カウンタＣＴがインクリメントされると共に固着判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、ステップ１５８の処理が実行される。一方、ステップ１５４において、ΔｐＰＢ１≦Ｄが不成立であれば、負圧センサ２８に固着異常は生じていないと判断されて、次にステップ１６０において、異常判定カウンタＣＴがゼロにクリアされると共に固着判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、今回のルーチンは終了される。
【００４２】
ステップ１５８では、異常判定カウンタＣＴが所定値Ｎ（例えば５）以上であるか否かが判別される。その結果、ＣＴ≧Ｎが成立するならば、負圧センサ２８に固着異常が生じていると判定されて、次にステップ１６２において、固着異常フラグＦｃがオン状態にセットされる。一方、ステップ１６０においてＣＴ≧Ｎが不成立であれば、ステップ１６２の処理は実行されることなく今回のルーチンは終了される。
【００４３】
上記ステップ１５０において、固着異常フラグＦｃがオン状態である場合は、次にステップ１６４の処理が実行される。ステップ１６４では、所定期間内における負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢの変化幅ΔｐＰＢ２が所定値Ｅ以上であるか否かが判別される。その結果、ΔｐＰＢ２≧Ｅが成立するならば、負圧センサ２８の固着異常は解消されたと判断されて、次にステップ１６６において固着異常フラグＦｃがオフ状態にリセットされる。一方、ステップ１６４において、ΔｐＰＢ２≧Ｅが不成立であれば、固着異常フラグＦｃがオン状態に維持されたまま今回のルーチンは終了される。
【００４４】
以上説明したように、図３及び図４に示すルーチンでは、負圧センサ２８の固着異常が検出されると、固着異常フラグＦｃがオン状態にセットされる。従って、ＥＣＵ３０はこの固着異常フラグＦｃを監視し、オン状態となった場合に、警報の発生や、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づく各種処理の禁止等のフェール対策をとることができる。
【００４５】
上述の如く、図３及び図４に示すルーチンによれば、ブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生じている状況下で、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢが所定値を越える変化を示さない場合に、負圧センサ２８の固着異常が検出される。従って、本実施例によれば、負圧センサ２８の固着異常の判定を誤りなく高い信頼度で行うことができる。
【００４６】
また、固着異常が検出された後、出力信号ｐＰＢが所定値以上の変化を示した場合に固着異常フラグＦｃがオフ状態にリセットされる。従って、本実施例によれば、負圧センサ２８の固着状態が解消した場合にも、その旨を確実に検知することができる。
なお、上記実施例においては、ＥＣＵ３０が図３に示すルーチンのステップ１０８及び１１０を実行することが特許請求の範囲に記載した負圧変動状態検出ステップ及び負圧変動状態検出手段に相当し、また、ＥＣＵ３０が図４に示すルーチンのステップ１５４、１５６、１５８、１６２を実行することが特許請求の範囲に記載した異常判定ステップ及び異常判定手段に相当している。
【００４７】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、バキュームブースタ用負圧センサの異常を高い信頼度で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である負圧センサの異常判定方法が適用されるバキュームブースタの構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、ブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合のブースタ負圧Ｐb の時間変化の一例を示す図である。
図２（Ｂ）は、ブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合のマスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化の一例を示す図である。
【図３】本実施例において、ＥＣＵがブースタ負圧Ｐb に変動が生じた状態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４】本実施例において、ＥＣＵが出力信号ｐＰＢに基づいて負圧センサの固着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。
【符号の説明】
１０ バキュームブースタ
２８ 負圧センサ
３０ ＥＣＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、負圧センサの異常判定方法及び装置に係り、特に、ブレーキ装置用バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常判定に好適な負圧センサの異常判定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ブレーキ装置に用いられるバキュームブースタは、内燃機関の吸気管から負圧が導入され、その負圧を動力源としてブレーキ操作を助勢する機構である。バキュームブースタには、負圧の変化を監視すると共に、負圧供給系の失陥を検出すべく、負圧センサが設けられる。かかる負圧センサの異常を判定する方法として、従来より、例えば特開平１０−１５７６１３号に開示される異常判定装置が知られている。この異常判定装置は、負圧センサの出力信号が略一定値に固定された場合に、負圧センサの異常を判定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スロットルバルブが閉じた状態では吸気管にはほぼ一定の負圧が発生し、また、ブレーキ操作が行われていない場合やブレーキ操作量がほぼ一定に維持されている状態では、バキュームブースタの負圧は消費されることはない。このような場合には、バキュームブースタの負圧はほとんど変化しないため、上記従来の異常判定装置の如く、負圧センサの出力信号が略一定値に固定されたことをもって異常判定を行ったのでは、誤判定を招くことになる。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バキュームブースタ用負圧センサの異常判定を誤りなく正確に行い得る負圧センサの異常判定方法及び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、バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定方法であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出ステップと、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定ステップとを備える負圧センサの異常判定方法により達成される。
【０００６】
また、上記の目的は、請求項３に記載する如く、バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定装置であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出手段と、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定手段とを備える負圧センサの異常判定装置により達成される。
【０００７】
請求項１及び３記載の発明において、マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態が検出される。かかる負圧変動状態における負圧センサの出力値が、所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に、負圧センサの異常が判定される。従って、請求項１及び３記載の発明によれば、負圧センサの異常が誤判定されるのを防止することができる。
【０００８】
請求項１及び３記載の発明において、前記負圧変動状態は、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態であってもよい。
所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除されると、バキュームブースタの負圧が一時的に消費されることで、負圧には所定の度合いを越える変動が生ずる。従って、かかる状態を負圧変動状態とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるバキュームブースタ用負圧センサの異常判定方法が適用されるバキュームブースタ１０の構成図である。図１に示す如く、バキュームブースタ１０は、フロントシェル１２とリアシェル１４とで構成されるハウジング１６を備えている。ハウジング１６の内部には、ダイアフラム１８が配設されている。ハウジング１６の内部空間は、ダイアフラム１８により、図１にける左側の定圧室２０と、図１における右側の変圧室２２とに区分されている。
【００１０】
フロントシェル１２には、定圧室２０に連通する負圧導入口２４が設けられている。負圧導入口２４には、内燃機関の吸気管のスロットル弁より下流側の部位に至る負圧供給管２６が接続されている。従って、定圧室２０には、吸気管に生じた負圧が供給される。以下、定圧室２０内の負圧を、ブースタ負圧Ｐb と称す。
【００１１】
定圧室２０には負圧センサ２８が配設されている。負圧センサ２８はブースタ負圧Ｐb に応じた信号ｐＰＢを電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３０に向けて出力する。ＥＣＵ３０は負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づいてブースタ負圧Ｐb を検出し、その検出結果を用いて、ブースタ負圧Ｐb の変化を監視すると共に負圧供給系の失陥を検知する。
【００１２】
ダイアフラム１８の中央部には、ブースタピストン３２が嵌着されている。ブースタピストン３２はその一端が定圧室２０に露出するように、リアシェル１４により摺動可能に保持されている。ブースタピストン３２は、定圧室２０に配設されたピストンリターンスプリング３４により図１における右側へ付勢されている。ブースタピストン３２には、その中央部を軸方向に貫通する内部空間３６が形成されている。ブースタピストン３２の内部空間３６には、プランジャ３８が、その軸方向に摺動可能に配設されている。
【００１３】
内部空間３６には、また、コントロールバルブ４０が配設されている。コントロールバルブ４０は、環状の弁体４２と、弁体４２を保持する円筒状の保持部４４とを備えている。保持部４４の図１における右端部は、内部空間３６の内壁に固定されている。保持部４４は、軸方向に弾性変形できるように構成されている。従って、弁体４２は軸方向に所定の範囲で変位することができる。なお、内部空間３６の弁体４２より図１中左側の、プランジャ３８を取り囲む空間を、以下、バルブ室４６と称す。また、内部空間３６のコントロールバルブ４０より図１中右側の空間を、以下、大気室４８と称す。大気室４８には、その図１中右端部に設けられたエアクリーナ５０を介して大気が導入される。
【００１４】
コントロールバルブ４０の弁体４２の中央部には、オペレーティングロッド５２が挿通されている。弁体４２の内径は、オペレーティングロッド５２の外径に比して大きく設定されている。このため、オペレーティングロッド５２の外周と弁体４２の内周との間には、適当なクリアランス（以下、このクリアランスを導通路５４と称す）が形成されている。オペレーティングロッド５２はその図１中左側端部においてプランジャ３８に連結されていると共に、その図１中右側端部において図示しないブレーキペダルに連結されている。
【００１５】
オペレーティングロッド５２には、スプリング５６の一端が掛止されている。スプリング５６の他端は、コントロールバルブ４０の保持部４４に掛止されている。スプリング５６は、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８を、ブースタピストン３２に対してブレーキペダル側へ付勢している。従って、オペレーティングロッド５２にペダル踏力が入力されていない場合、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、スプリング５６が発する上記付勢力により、図１に示す基準位置に保持される。
【００１６】
オペレーティングロッド５２には、また、スプリング５８の一端が掛止されている。スプリング５８の他端は、コントロールバルブ４０の弁体４２に当接している。スプリング５８の付勢力は、弁体４２をプランジャ３８側へ付勢する力として作用する。
プランジャ３８は、弁体４２と対向する部位に、環状の大気弁座６０を備えている。弁体４２が大気弁座６０に着座した状態では、バルブ室４６と大気室４８とは互いに遮断される。また、弁体４２が大気弁座６０から離座すると、バルブ室４６と大気室４８とは、導通路５４を介して互いに連通する。図１に示す基準位置では、弁体４２はスプリング５８により付勢されることにより大気弁座６０に着座している。
【００１７】
ブースタピストン３２の内周の弁体４２と対向する部位には、環状の真空弁座６２が形成されている。真空弁座６２は、図１に示す基準位置で、弁体４２との間に所定のクリアランスが確保されるように形成されている。ブースタピストン３２には、内部空間３６の真空弁座６２より外周側の部位に開口し、内部空間３６と定圧室２０とを連通させる負圧通路６４が形成されている。負圧通路６４は、弁体４２が真空弁座６２から離座した状態でバルブ室４６と導通し、弁体４２が真空弁座６２に着座するとバルブ室４６から遮断される。また、ブースタピストン３２には、バルブ室４６と変圧室２２とを連通する変圧通路６６が形成されている。
【００１８】
ブースタピストン３２は、その図１中左側端面において、リアクションディスク７０に当接している。リアクションディスク７０は、弾性材料で形成された円板状の部材である。リアクションディスク７０の他端面は、出力ロッド７２に当接している。出力ロッド７２は、マスタシリンダ７４の入力軸７６に連結されている。ブレーキペダルに対してブレーキ踏力ＦP が作用すると、そのブレーキ踏力ＦP に応じた押圧力が出力ロッド７２を介してマスタシリンダ７４の入力軸７６に伝達される。
【００１９】
マスタシリンダ７４は、その内部に液圧室７８、８０を備えている。液圧室７８、８０には、入力軸７６に伝達された押圧力に応じた液圧、すなわち、マスタシリンダ圧ＰM/C が発生する。液圧室７８には、マスタシリンダ圧ＰM/C に応じた信号を出力するマスタ圧センサ８２が連通している。ＥＣＵ３０は、マスタ圧センサ８２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。一方、リアクションディスク７０には、出力ロッド７２を介してマスタシリンダ圧ＰM/C に応じた反力が入力される。
【００２０】
リアクションディスク７０は、その中央部において、プランジャ３８と対向している。プランジャ３８は、ブースタピストン３２に対して図１に示す基準位置にある場合に、リアクションディスク７０との間に所定のクリアランスが確保されるように形成されている。
ＥＣＵ３０には、ブレーキスイッチ８４が接続されている。ブレーキスイッチ８４はブレーキペダルが踏み込まれていない状態ではオフ状態をとり、ブレーキペダルが踏み込まれるとオン状態となるスイッチである。ＥＣＵ３０はブレーキスイッチ８４の状態に基づいてブレーキ操作の有無を判別する。
【００２１】
次に、バキュームブースタ１０の動作について説明する。ブレーキペダル１１２に対してブレーキ踏力Ｆp が付与されていない場合、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、上記の如く、図１に示す基準位置に保持される。この場合、コントロールバルブ４０の弁体４２が大気弁座６０に着座し、かつ、弁体４２が真空弁座６２から離座した状態、すなわち、変圧通路６６が大気室４８から遮断され、かつ、変圧通路６６がバルブ室４６を介して負圧通路６４と連通した状態が形成される。
【００２２】
かかる状況下では、定圧室２０と変圧室２２とが導通状態となる。従って、変圧室２２の内圧は定圧室２０の内圧（すなわち、ブースタ負圧Ｐb ）に等しくなる。定圧室２０の内圧と変圧室２２の内圧とが等しい場合、ダイアフラム１８にはブースタ負圧Ｐb に起因する力は何ら作用しない。このため、ブレーキ踏力ＦP が入力されていない場合は、出力ロッド７２からマスタシリンダ７４に対して、押圧力は伝達されない。
【００２３】
ブレーキペダル１１２に対してブレーキ踏力ＦP が付与されると、オペレーティングロッド５２は、ブースタピストン３２に対して相対的に図１における左側へ変位する。オペレーティングロッド５２の相対変位量が所定量に達すると、プランジャ３８の端面がリアクションディスク７０に当接すると共に、コントロールバルブ４０の弁体４２が真空弁座６２に着座して、負圧通路６４と変圧通路６６とが遮断状態とされる。
【００２４】
かかる状態から更にオペレーティングロッド５２がリアクションディスク７０に向けて押圧されると、オペレーティングロッド５２及びプランジャ３８は、リアクションディスク７０の中央のプランジャ３８に当接する部分（以下、単に中央部分と称す）を弾性変形させながら相対変位し続ける。このようにしてプランジャ３８の相対変位量が増加すると、オペレーティングロッド５２にはリアクションディスク７０の弾性変形量に応じた反力、すなわち、ブレーキ踏力ＦP に応じた反力が伝達される。
【００２５】
また、弁体４２が真空弁座６２に着座すると、以後、弁体４２のブースタピストン３２に対する相対変位は阻止される。このため、かかる状態が形成された後、更にオペレーティングロッド５２がリアクションディスク７０に向けて押圧されると、プランジャ３８が弁体４２に対して相対変位する。その結果、弁体４２が大気弁座６０から離座することで、変圧通路６６と大気室４８とが導通路５４を介して導通する状態が形成される。
【００２６】
かかる状態が形成されると、以後、導通路５４、バルブ室４６、及び変圧通路６６を通って、変圧室２２に大気が導入され始める。その結果、変圧室２２の内圧は、定圧室２０の内圧に比して高圧となる。このようにして、変圧室２２と定圧室２０との間に圧力差ΔＰが生ずると、ダイアフラム１８には、図１中左向きの押圧力（以下、助勢力ＦA と称す）が作用する。このようにして発生する助勢力ＦA は、ダイアフラム１８からブースタピストン３２に伝達され、更に、リアクションディスク７０のブースタピストン３２に当接する部分（以下、単に周辺部分と称す）に伝達される。
【００２７】
ブースタピストン３２からリアクションディスク７０の周辺部分に助勢力ＦA が入力されると、リアクションディスク７０の周辺部分には弾性変形が生ずる。この弾性変形は、ダイアフラム１８の両側の圧力差ΔＰが大きくなるにつれて、すなわち、変圧室２２への大気の導入が継続されるにつれて、増大する。
リアクションディスク７０の周辺部分における弾性変形量が増大する過程では、ブースタピストン３２がプランジャ３８に対して相対的に図１中左側へ変位する。そして、リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量が中央部分の弾性変形量とほぼ等しい値に達すると、弁体４２が大気弁座６０に着座することで、変圧室２２への大気の導入が停止される。従って、ダイアフラム１８の両側に生ずる圧力差ΔＰは、リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量と中央部分の弾性変形量が等しくなった状態で保持される。
【００２８】
リアクションディスク７０の周辺部分の弾性変形量と中央部分の弾性変形量が等しい状態は、リアクションディスク７０の周辺部分に作用する圧力Ｐ1 と中央部分に作用する圧力Ｐ2 とが一致する場合に形成される。上記の如く、圧力Ｐ2 はリアクションディスク７０の周辺部分に助勢力ＦA が伝達することにより生じ、また、圧力Ｐ1 はリアクションディスク７０の中央部分にブレーキ踏力ＦP が伝達されることにより生ずる。これらの圧力Ｐ1 、及びＰ2 は、リアクションディスク７０の周辺部分の面積Ｓ1 、及び中央部分の面積Ｓ2 を用いて次式で表される。
【００２９】
Ｐ1 ＝ＦA ／Ｓ1
Ｐ2 ＝ＦP ／Ｓ2
従って、上記の如くダイアフラム１８の両側の圧力差ΔＰが保持された状態（つまり、Ｐ1 ＝Ｐ2 が成立する状態）で、助勢力ＦA とブレーキ踏力ＦP との間には次式で表される関係が成立する。
【００３０】
ＦA ＝（Ｓ1 ／Ｓ2 ）・ＦP
すなわち、バキュームブースタ１０によれば、ブレーキ踏力ＦP に対して所定の倍力比を有する助勢力ＦA が発生する。そして、助勢力ＦA とブレーキ踏力ＦP との合力がマスタシリンダ７４に伝達されることで、ブレーキ踏力ＦP に対して倍力された制動力が発生する。
【００３１】
本実施例のシステムにおいて、上述の如く、ＥＣＵ３０は負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づいてブースタ負圧ＰＢを検出し、その検出値を用いて、ブースタ負圧Ｐb の変化を監視すると共に、負圧供給系の失陥を検知する。負圧センサ２８に異常が生ずると、これらの機能を実現できないため、負圧センサ２８の異常を正確に検知することが必要である。本実施例のシステムは、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢが一定値に固定されてしまう異常（以下、固着異常と称す）の判定を高い信頼度で行い得る点に特徴を有している。
【００３２】
上述の如く、ブレーキペダルが踏み込まれると、変圧室１８が大気室４８と導通し、変圧室１８に大気圧が導入されることで助勢力ＦA が発生する。一方、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、再び、変圧室１８が大気室４８から遮断され、かつ、定圧室２０と導通する状態となる。かかる状態が形成されると、定圧室２０のブースタ負圧Ｐb が変圧室１８に導入され始め、それに伴って、ブースタ負圧Ｐb は一時的に減少（絶対圧としては増加）する。この場合、ブレーキペダルの踏み込みが速やかに解除されるほど、ブースタ負圧Ｐb が急速に変圧室１８に導入されるため、ブースタ負圧Ｐb の減少の度合いも大きくなる。
【００３３】
図２は、ブレーキペダルが踏み込まれ、踏み込み量がほぼ一定に維持された後、踏み込みが解除された場合の、（Ａ）ブースタ負圧Ｐb の時間変化、及び（Ｂ）マスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化の一例を示す。図２の期間Ｉに示す如く、ブレーキペダルの踏み込み量が一定に維持されている状態、すなわち、マスタシリンダ圧ＰM/C が一定に維持されている状態では、定圧室２０からブースタ負圧Ｐb が流出することがないため、ブースタ負圧Ｐb も一定に維持される。一方、ブレーキペダルの踏み込みがある程度以上の勾配で解除されると、定圧室２０から変圧室２２へ負圧が導入されるのに伴って、図２の期間IIに示す如く、ブースタ負圧Ｐb に一時的な低下が生ずる。負圧センサ２８に固着異常が生じている場合は、かかる状況下でも、図２（Ａ）に破線で示す如く、出力信号ｐＰＢは一定値に維持される。そこで、本実施例では、ブレーキペダルの踏み込み解除時に、出力信号ｐＰＢに所定値以上の変化が生じない場合に、負圧センサ２８に固着異常が生じたと判定する。
【００３４】
図３及び図４は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ３０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図３及び図４に示すルーチンは一定時間間隔で起動される定時割り込みルーチンである。先ず、図３に示すルーチンについて説明する。
図３に示すルーチンは、ブレーキペダルの踏み込みの解除によりブースタ負圧Ｐb が変動している状態であるか否か、すなわち、出力信号ｐＰＢに基づいて負圧センサ２８の固着異常の判定を行い得る状態であるか否かを判定すべく実行される。図３に示すルーチンが起動されると、先ず、ステップ１００の処理が実行される。
【００３５】
ステップ１００では、マスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ａ以上であるか否かが判別される。所定値Ａは、マスタシリンダ圧ＰM/C がＡ以上に昇圧されるまでブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合にブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生ずるような値に設定されている。ステップ１００において、ＰM/C ≧Ａが成立すれば、次にステップ１０２において、踏み込みフラグＦｄがオン状態にセットされた後、ステップ１０４の処理が実行される。
【００３６】
一方、ステップ１００においてＰM/C ≧Ａが不成立であれば、次にステップ１０６において、踏み込みフラグＦｄがオン状態であるか否かが判別される。その結果、踏み込みフラグＦｄがオン状態であれば、これまでにマスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ａを越えたことがあると判断されて、次にステップ１０４の処理が実行される。一方、ステップ１０６において踏み込みフラグＦｄがオン状態でなければ、今回のルーチンは終了される。
【００３７】
ステップ１０４では、マスタシリンダ圧ＰM/C が所定値Ｂ以上であるか否かが判別される。ただし、所定値ＢはＢ＜Ａを満足するように設定された値である。ステップ１０４において、ＰM/C ≧Ｂが不成立であれば、マスタシリンダ圧ＰM/C は既に十分に低下し、ブースタ負圧Ｐb に生じた変動は収束してしまった可能性があると判断されて今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１０６において、ＰM/C ≧Ｂが成立する場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００３８】
ステップ１０８では、マスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化率ＤＰＭＣ（＝ｄＰM/C ／ｄｔ）が所定値Ｃ未満であるか否かが判別される。所定値Ｃは、マスタシリンダＰM/C の時間変化率ＤＰＭＣがＣ未満となるような速度でブレーキペダルの踏み込みが解除された場合にブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生ずるような値に設定されている。なお、時間変化率ＤＰＭＣはマスタシリンダ圧ＰM/C が低下する場合に負の値となるため、所定値Ｃも負の値として設定されている。ステップ１０８において、ＤＰＭＣ＜Ｃが不成立であれば、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１０８において、ＤＰＭＣ＜Ｃが成立する場合は、ブースタ負圧ＰＢに一定以上の変動が生ずる程度に高い速度でブレーキペダルの踏み込みが解除されていると判断され、次にステップ１１０において、異常判定許可フラグＦｓがオン状態にセットされる。
【００３９】
ステップ１１０に続くステップ１１２では、ブレーキ操作が行われていない状態が所定時間Ｔ以上継続しているか否かが判別される。その結果、肯定判別された場合は、ブースタ負圧Ｐb の変動は既に収束したと判断されて、次にステップ１１４において、異常判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、今回のルーチンは終了される。一方、ステップ１１２において否定判別された場合は、ステップ１１４の処理は実行されることなく今回のルーチンは終了される。
【００４０】
次に、図４に示すルーチンについて説明する。図４に示すルーチンは、異常許可許可フラグＦｓがオン状態にセットされている状況下で負圧センサ２８の固着異常を判定すべく実行される。図４に示すルーチンが起動されると、先ずステップ１５０の処理が実行される。
ステップ１５０では、固着異常フラグＦｃがオン状態であるか否かが判別される。固着異常フラグＦｃは、本ルーチンにおいて負圧センサ２８の固着異常が検出された場合にオン状態にセットされるフラグである。ステップ１５０において、固着異常フラグＦｃがオン状態でなければ、次にステップ１５２の処理が実行される。
【００４１】
ステップ１５２では、異常判定許可フラグＦｓがオン状態であるか否かが判別される。その結果、異常判定許可フラグＦｓがオン状態であれば、次にステップ１５４の処理が実行される。一方、ステップ１５２において、異常判定許可フラグＦｓがオン状態でなければ、今回のルーチンは終了される。
ステップ１５４では、異常判定許可フラグＦｓがオン状態とされた状況下での負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢの変化幅（すなわち、出力信号ｐＰＢの最大値と最小値の差）ΔｐＰＢ１が所定値Ｄ以下であるか否かが判別される。その結果、ΔｐＰＢ１≦Ｄが成立するならば、ブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生じているにもかかわらず、出力信号ｐＰＢがそれに見合った変化を示していないと判断される。この場合、負圧センサ２８に固着異常が生じている可能性があると判断されて、次にステップ１５６において、異常判定カウンタＣＴがインクリメントされると共に固着判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、ステップ１５８の処理が実行される。一方、ステップ１５４において、ΔｐＰＢ１≦Ｄが不成立であれば、負圧センサ２８に固着異常は生じていないと判断されて、次にステップ１６０において、異常判定カウンタＣＴがゼロにクリアされると共に固着判定許可フラグＦｓがオフ状態にリセットされた後、今回のルーチンは終了される。
【００４２】
ステップ１５８では、異常判定カウンタＣＴが所定値Ｎ（例えば５）以上であるか否かが判別される。その結果、ＣＴ≧Ｎが成立するならば、負圧センサ２８に固着異常が生じていると判定されて、次にステップ１６２において、固着異常フラグＦｃがオン状態にセットされる。一方、ステップ１６０においてＣＴ≧Ｎが不成立であれば、ステップ１６２の処理は実行されることなく今回のルーチンは終了される。
【００４３】
上記ステップ１５０において、固着異常フラグＦｃがオン状態である場合は、次にステップ１６４の処理が実行される。ステップ１６４では、所定期間内における負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢの変化幅ΔｐＰＢ２が所定値Ｅ以上であるか否かが判別される。その結果、ΔｐＰＢ２≧Ｅが成立するならば、負圧センサ２８の固着異常は解消されたと判断されて、次にステップ１６６において固着異常フラグＦｃがオフ状態にリセットされる。一方、ステップ１６４において、ΔｐＰＢ２≧Ｅが不成立であれば、固着異常フラグＦｃがオン状態に維持されたまま今回のルーチンは終了される。
【００４４】
以上説明したように、図３及び図４に示すルーチンでは、負圧センサ２８の固着異常が検出されると、固着異常フラグＦｃがオン状態にセットされる。従って、ＥＣＵ３０はこの固着異常フラグＦｃを監視し、オン状態となった場合に、警報の発生や、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢに基づく各種処理の禁止等のフェール対策をとることができる。
【００４５】
上述の如く、図３及び図４に示すルーチンによれば、ブースタ負圧Ｐb に一定以上の変動が生じている状況下で、負圧センサ２８の出力信号ｐＰＢが所定値を越える変化を示さない場合に、負圧センサ２８の固着異常が検出される。従って、本実施例によれば、負圧センサ２８の固着異常の判定を誤りなく高い信頼度で行うことができる。
【００４６】
また、固着異常が検出された後、出力信号ｐＰＢが所定値以上の変化を示した場合に固着異常フラグＦｃがオフ状態にリセットされる。従って、本実施例によれば、負圧センサ２８の固着状態が解消した場合にも、その旨を確実に検知することができる。
なお、上記実施例においては、ＥＣＵ３０が図３に示すルーチンのステップ１０８及び１１０を実行することが特許請求の範囲に記載した負圧変動状態検出ステップ及び負圧変動状態検出手段に相当し、また、ＥＣＵ３０が図４に示すルーチンのステップ１５４、１５６、１５８、１６２を実行することが特許請求の範囲に記載した異常判定ステップ及び異常判定手段に相当している。
【００４７】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、バキュームブースタ用負圧センサの異常を高い信頼度で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である負圧センサの異常判定方法が適用されるバキュームブースタの構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、ブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合のブースタ負圧Ｐb の時間変化の一例を示す図である。
図２（Ｂ）は、ブレーキペダルが踏み込まれた後、踏み込みが解除された場合のマスタシリンダ圧ＰM/C の時間変化の一例を示す図である。
【図３】本実施例において、ＥＣＵがブースタ負圧Ｐb に変動が生じた状態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４】本実施例において、ＥＣＵが出力信号ｐＰＢに基づいて負圧センサの固着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。
【符号の説明】
１０ バキュームブースタ
２８ 負圧センサ
３０ ＥＣＵ
Claims (4)
- バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定方法であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出ステップと、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定ステップとを備えることを特徴とする負圧センサの異常判定方法。 - マスタシリンダ圧に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態を検出することを特徴とする請求項１記載の負圧センサの異常判定方法。
- バキュームブースタの負圧を検出する負圧センサの異常を判定する負圧センサの異常判定装置であって、
マスタシリンダ圧やブレーキ踏力のようなブレーキ操作状態を表わす状態量に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態として、所定以上のブレーキ操作がなされた状態から所定以上の勾配でブレーキ操作が解除される際の負圧変動状態を検出する負圧変動状態検出手段と、
前記負圧変動状態における負圧センサの出力値が、前記所定の度合いの負圧変動に見合った変化を示さない場合に前記負圧センサの異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする負圧センサの異常判定装置。 - マスタシリンダ圧に基づいて、前記バキュームブースタの負圧に所定の度合いを越える変動が生ずる負圧変動状態を検出することを特徴とする請求項３記載の負圧センサの異常判定装置。
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