JP6133818B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に係り、特に、内燃機関の回転に応じて生ずる負圧室の負圧を用いて運転者のブレーキ操作を補助し、かつ、第１の条件が成立する場合に内燃機関を自動停止させると共に、その自動停止後、第２の条件が成立する場合に内燃機関を自動始動させる車両の制御装置に関する。

従来、負圧センサの異常時に内燃機関の自動停止を禁止する車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる制御装置を搭載する車両は、内燃機関の回転に応じて生ずる負圧室の負圧を用いて運転者のブレーキ操作を補助するブレーキブースタを有している。また、この車両においては、所定の停止条件が成立する場合に内燃機関が自動停止されると共に、その自動停止後、所定の再始動条件が成立する場合に内燃機関が自動始動される。

上記の制御装置は、負圧室の負圧に応じた信号を出力する負圧センサを備え、その負圧センサの出力信号に基づいて負圧室の負圧を検出する。そして、その負圧検出の結果に基づいて負圧センサの異常有無を判定する。具体的には、負圧センサの出力信号が所望の正常範囲を外れる状態が所定時間以上継続した場合に、負圧センサに異常が生じていると判定する。その結果として負圧センサに異常が生じていると判定した場合に、内燃機関の自動停止を禁止して内燃機関を自動始動させる。

特開２０１１−１２２５１９号公報

ところで、負圧センサの異常としては、負圧に応じて変化する信号を出力する一方で、温度特性や経年変化などによるゲインずれやオフセットずれなどが生じている偏差異常がある。しかしながら、上記した特許文献１記載の制御装置では、負圧センサの出力信号が所望の正常範囲を外れる状態まで達しなければ異常が生じていると判定することができないので、負圧センサの出力信号が所望の正常範囲内に収まる程度にゲインずれやオフセットずれが比較的少ないときはその負圧センサの偏差異常をセンサ異常として検知することができない。

また、負圧センサの異常は、その異常の判定が複数回にわたって行われた場合に確定されるのが一般的である。しかし、かかる異常確定手法において、各回の異常有無判定を、前回異常有無判定時から負圧室の負圧が消費されるか或いは維持されるかに関係なく常に一定時間を待って行われるものとすると、以下に示す不都合が生ずる。具体的には、上記の一定時間の間に負圧室の負圧消費が生じていたときは、負圧室の負圧が回復していないにもかかわらず負圧センサの異常有無の判定を実施する可能性があり、その異常有無判定を精度良く行うことができない事態が生ずる。また、上記の一定時間の間継続して負圧消費が生じていないときは、負圧室の負圧が十分に確保されているにもかかわらず前回異常判定時から長時間待機して次の異常判定を実施することとなり、負圧センサの異常を確定するのに多くの時間を要する事態が生ずる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、各回の負圧センサの異常有無判定を精度良く行いつつ負圧センサの異常の確定をできるだけ早期に実現することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、内燃機関の回転に応じて負圧が生ずる負圧室と、前記負圧室の負圧を用いて運転者のブレーキ操作を補助するブレーキ操作補助手段と、第１の条件が成立する場合に前記内燃機関を自動停止させると共に、該自動停止後、第２の条件が成立する場合に前記内燃機関を自動始動させる自動停止始動手段と、を備える車両の制御装置であって、車両運転者によるブレーキ操作が行われていないか否かを判別するブレーキ操作有無判別手段と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記負圧室に生ずる負圧に応じた信号を出力する負圧センサの出力信号に基づいて前記負圧室の負圧を検出する負圧検出手段と、前記ブレーキ操作有無判別手段により前記ブレーキ操作が行われていないと判別されかつ前記回転数検出手段により検出される前記内燃機関の回転数が閾値以上である状態が所定時間以上継続した後、前記負圧検出手段により検出される前記負圧室の負圧に基づいて、前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行う仮判定手段と、前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が所定回数なされた場合に、前記負圧センサが異常状態にあることを確定する異常確定手段と、前記異常確定手段により前記負圧センサが異常状態にあることが確定された場合に、前記自動停止始動手段による前記内燃機関の自動停止を禁止する自動停止禁止手段と、前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が行われた後、前記状態が継続するか否かに応じて、次に前記仮判定手段により前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行ううえで用いる前記状態が継続すべき前記所定時間を変更する時間変更手段と、を備える車両の制御装置である。

本発明によれば、各回の負圧センサの異常有無判定を精度良く行いつつ負圧センサの異常の確定をできるだけ早期に実現することができる。

本発明の一実施例である車両及びその制御装置の構成図である。 本実施例における車両が搭載するブレーキシステムのハード構成図である。 本実施例の車両の制御装置において実現される一例の動作タイムチャートである。 本実施例の車両の制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

以下、図面を用いて、本発明に係る車両の制御装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両２０及びその制御装置２２の構成図を示す。また、図２は、本実施例における車両２０が搭載するブレーキシステム２４のハード構成図を示す。

図１及び図２に示す如く、車両２０は、ブレーキシステム２４と、内燃機関２６と、を有している。内燃機関２６は、燃料を爆発燃焼させることで車両動力を得る熱機関である。内燃機関２６は、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。内燃機関２６は、車載バッテリからの電力供給により駆動されるスタータ２８により始動されることが可能である。

ブレーキシステム２４は、ブレーキペダル３０と、ブレーキブースタ３２と、を有している。ブレーキペダル３０は、車両２０の運転者によりブレーキ操作されるものであって、運転者が車両２０のブレーキ力を増加させる際に踏み込み力や踏み込み量を増加させてブレーキ踏み込み操作を行い、また、ブレーキ踏み込み状態から車両２０のブレーキ力を減少させる際に踏み込み力や踏み込み量を減少させてブレーキ戻し操作を行うペダルである。ブレーキペダル３０には、ブレーキブースタ３２が連結されている。

ブレーキブースタ３２は、その内部にダイヤフラムにより隔成された負圧室３４及び変圧室３６を有している。負圧室３４には、負圧管３８を介して直動負圧ポンプ４０が接続されている。負圧管３８の途中には、負圧室３４側から直動負圧ポンプ４０側へ向かう空気の流れのみを許容する一方向弁である逆止弁４２が設けられている。逆止弁４２は、負圧管３８の負圧室３４側の圧力が直動負圧ポンプ４０側の圧力に比して高い場合に開弁する。

直動負圧ポンプ４０は、内燃機関２６の回転に応じて作動することで負圧管３８に大気圧に比して圧力の低い負圧を導くポンプである。尚、以下では、負圧は大気圧を基準とした値とし、「負圧が大きい」とは圧力がゼロ［ｋＰａ］（真空圧）に近い側にあることを意味し、「負圧が小さい」とは圧力が大気圧に近い側にあることを意味し、「負圧上昇」とは圧力がゼロに近い側へ変化することを意味し、「負圧低下」とは圧力が大気圧側へ変化することを意味するものとする。

直動負圧ポンプ４０は、内燃機関２６のカムに接続されており、内燃機関２６の回転数の半分の回転数で回転することで負圧管３８に負圧を導く。負圧管３８に導かれた負圧は、負圧室３４に供給される。負圧室３４には、内燃機関２６の回転に応じた負圧が生成される。直動負圧ポンプ４０は、内燃機関２６の回転数が所定以上である状態が所定時間以上継続した場合に、負圧室３４に所定レベル以上（具体的には、ゼロ［ｋＰａ］近傍）の負圧を生成することが可能な特性を有している。

ブレーキペダル３０が踏み込み操作されていない場合は、ブレーキブースタ３２の変圧室３６に、負圧室３４の負圧が導入される。この場合は、変圧室３６と負圧室３４との間に差圧はあまり生じない。一方、ブレーキペダル３０が踏み込み操作されている場合は、変圧室３６にブレーキペダル３０へのブレーキ踏力に応じて大気が導入される。この場合は、変圧室３６と負圧室３４との間にブレーキ踏力に応じた差圧が発生する。この差圧は、ブレーキペダル３０へのブレーキ踏力に対して所定の倍力比を有する助勢力として作用する。従って、ブレーキブースタ３２は、内燃機関２６の回転中においてブレーキペダル３０が踏み込み操作された際に、負圧室３４の負圧を用いて運転者のブレーキブースタ３２へのブレーキ踏力を補助する助勢力を発生する。

ブレーキブースタ３２には、ブレーキオイルが充填される液圧室を有するマスタシリンダ４４が連結されている。マスタシリンダ４４の液圧室には、ブレーキ踏力とブレーキブースタ３２の助勢力との合力に応じたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ４４には、各車輪４６に設けられるホイルシリンダ４８が接続されている。各ホイルシリンダ４８はそれぞれ、マスタシリンダ４４のマスタシリンダ圧に応じたブレーキ力を車輪４６に対して付与する。

車両２０に搭載される制御装置２２は、マイクロコンピュータを主体に構成される電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、燃料噴射のためのインジェクタや燃料ポンプなどの内燃機関２６の有するアクチュエータやスタータ２８などが電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、内燃機関２６の各アクチュエータの駆動やスタータ２８の駆動などを制御する。

また、ＥＣＵ５０は、所定の停止条件が成立する場合に内燃機関２６を自動停止させると共に、その内燃機関２６の自動停止後、所定の再始動条件が成立する場合に内燃機関２６を自動始動（再始動）させる制御を実行することが可能である。以下、この制御をストップ＆スタート（Ｓ＆Ｓ）制御と称す。すなわち、車両２０は、Ｓ＆Ｓ制御を実行するアイドリングストップ車両である。Ｓ＆Ｓ制御によれば、車両２０の燃費を向上させることができる。

Ｓ＆Ｓ制御における所定の停止条件としては、内燃機関２６が始動されて車両２０の走行が開始された後、運転者がブレーキペダル３０を踏み込むブレーキ踏み込み操作が行われることを含めて車両が減速すること（例えば、車速が所定車速以下まで低下することや車両の減速度が所定減速度以上になることを含んでもよい。）である。また、所定の再始動条件としては、Ｓ＆Ｓ制御の実行開始後、上記のブレーキペダルの戻し操作が行われることやアクセル操作が行われること，車載電気負荷が所定以上に大きくなることなどである。

また、制御装置２２は、ＥＣＵ５０に接続される負圧センサ５２を備えている。負圧センサ５２は、ブレーキブースタ３２の負圧室３４に配設されている。負圧センサ５２は、負圧室３４に生じている負圧（圧力）に応じた信号を出力する。負圧センサ５２は、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止中にブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧をモニタするためのセンサである。

負圧センサ５２の出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、負圧センサ５２の出力信号に基づいて負圧室３４の負圧Ｐｖａｃを検出する。そして、ＥＣＵ５０は、その検出した負圧室３４の負圧Ｐｖａｃを内燃機関２６の各アクチュエータの駆動などの制御に用いると共に、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止中においてその検出した負圧Ｐｖａｃが所定以上に確保されていない場合に、その自動停止の解除によって内燃機関２６を自動始動させて負圧室３４の負圧を確保させる処理を行う。

ＥＣＵ５０には、回転数センサ５４が接続されている。回転数センサ５４は、内燃機関２６の回転数に応じた信号を出力する。回転数センサ５４の出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、回転数センサ５４の出力信号に基づいて内燃機関２６の回転数ＮＥを検出する。そして、ＥＣＵ５０は、その検出した内燃機関２６の回転数ＮＥを、内燃機関２６の各アクチュエータの駆動などの制御に用いる。

ＥＣＵ５０には、マスタ圧センサ５６が接続されている。マスタ圧センサ５６は、マスタシリンダ４４の液圧室に配設されている。マスタ圧センサ５６は、マスタシリンダ４４の液圧室に生じている圧力に応じた信号を出力する。マスタ圧センサ５６の出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、マスタ圧センサ５６の出力信号に基づいてマスタシリンダ４４の液圧室の圧力（以下、マスタ圧と称す。）Ｐｍを検出する。

ＥＣＵ５０には、ストップランプスイッチ５８が接続されている。ストップランプスイッチ５８は、運転者によるブレーキペダル３０へのブレーキ操作の有無に応じてオンオフされるスイッチであって、ブレーキペダル３０が解除状態から踏み込み操作されている場合にオンし、ブレーキペダル３０の踏み込み操作が解除されている場合にオフする。ＥＣＵ５０は、ストップランプスイッチ５８の状態を検出する。

ＥＣＵ５０には、運転者の視認可能なメータ内に設けられる表示ランプ（ＭＩＬ）６０が接続されている。ＥＣＵ５０は、上記の如く検出した負圧室３４の負圧Ｐｖａｃに基づいて、後に詳述する如く、負圧センサ５２が異常状態（特に、ゲインずれやオフセットずれなどの偏差異常状態）にあるか否かを判別する。ＥＣＵ５０は、負圧センサ５２が異常状態にあると判別した場合は、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止を禁止すると共に、その負圧センサ５２の異常を示すダイアグ記憶を行い、かつ、その負圧センサ５２の異常又は内燃機関２６の自動停止禁止を知らせるべくＭＩＬ６０を点灯表示させる。

図３は、本実施例の車両２０の制御装置２２において実現される一例の動作タイムチャートを示す。また、図４は、本実施例の車両２０の制御装置２２において負圧センサ５２の異常有無を判定すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例のブレーキシステム２４において、ブレーキペダル３０が踏み込み操作されている状態からその踏み込み操作が解除されてそのブレーキ戻し操作が行われると、ブレーキブースタ３２の負圧室３４に大気が導入されることで、負圧室３４の負圧が急激に小さくなって大気圧側へ低下する。また、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止中にブレーキペダル３０のブレーキ戻し操作が行われると、上記した所定の再始動条件の成立により内燃機関２６が自動始動されることで、内燃機関２６の回転上昇が負圧室３４の負圧低下に遅れて発生する。内燃機関２６が回転すると、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が無い限り、負圧室３４の負圧が大気圧側から直動負圧ポンプ４０の作動によりゼロ［ｋＰａ］へ向けて徐々に上昇する。

本実施例の制御装置２２において、ＥＣＵ５０は、負圧センサ５２の異常有無を判定するうえで、その判定を行うタイミングとして、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧がブレーキペダル３０のブレーキ操作により消費されるタイミングを排除することとしている。具体的には、まず、ＥＣＵ５０は、予め定められた時間ごとに、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧がゼロ［ｋＰａ］（真空圧）に近い値まで回復した状態（負圧回復状態）にあるか否かを判別する（ステップ１００）。

上記ステップ１００における判別は、具体的には例えば、ストップランプスイッチ５８の状態を読み取って運転者によるブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われていないか否かの判別と、回転数センサ５４の出力信号に基づいて内燃機関２６の回転数ＮＥを読み取って内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上であるか否かの判別と、に基づいて行われ、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である場合に肯定されるものとすればよい。

ＥＣＵ５０は、上記ステップ１００において負圧が回復状態にないと判別した場合は、同じステップ１００の処理を繰り返し行う。一方、負圧が回復状態にあると判別した場合は、次に、負圧が回復状態にあることを示すカウンタをカウントアップする（ステップ１０２）。そして、そのカウントアップしたカウンタのカウント値に基づいて、負圧が回復状態にあることが所定時間αｍ（尚、値ｍは、後述の如く負圧センサ５２が異常状態にあると仮判定される回数であって、"０"以上の整数である。）以上継続するか否かを判別する（ステップ１０４）。

尚、上記の所定閾値ＮＥ０及び所定時間αｍはそれぞれ、直動負圧ポンプ４０の作動によってブレーキブースタ３２の負圧室３４に所定レベル以上（具体的には、ゼロ［ｋＰａ］近傍）の負圧が生成されると判断される値に設定されていればよい。

また、所定時間αｍの初期値α０は、予め直動負圧ポンプ４０の負圧回復能力に応じて定められた時間である。また、所定時間αｍ（ｍ≧１）は、ＥＣＵ５０において、負圧が前回回復していると判定されてからその負圧が消費されずにその負圧回復状態が継続しているか否か、すなわち、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である負圧回復状態が前回から継続しているか否かに応じて変更される値である。具体的には、所定時間αｍ（ｍ≧１）は、上記の負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続している場合は、負圧が消費されてその負圧回復状態が前回判定から継続しなかった場合に比して短くされる。

また、所定時間αｍ（ｍ≧１）は、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続している場合、前回用いた所定時間α（ｍ−１）に比して短くされてもよいし、また、前回用いた所定時間α（ｍ−１）と同じ値であってもよい。また、所定時間αｍ（ｍ≧１）は、上記の状態が前回から継続しなかった場合、前回用いた所定時間α（ｍ−１）と同じ値であってもよいし、また、前回用いた所定時間α（ｍ−１）に比して長くされてもよい。

ＥＣＵ５０は、上記ステップ１０４において負圧が回復状態にあることが所定時間αｍ以上継続しないと判別した場合は、上記したステップ１００の処理を繰り返し行う。一方、負圧が回復状態にあることが所定時間αｍ以上継続したと判別した場合は、次に、負圧センサ５２の出力信号に基づいてブレーキブースタ３２の負圧室３４に生じている負圧Ｐｖａｃを読み取り、その負圧Ｐｖａｃが異常範囲にあるか否かの判別を行うことで負圧センサ５２が異常状態にあるか否かの仮判定を行う（ステップ１０６）。

上記した負圧Ｐｖａｃの異常範囲は、例えば、所定負圧Ｐｖａｃ０に比して大気圧側の負圧のことであって、上記ステップ１０６における仮判定は、例えば、負圧室３４の負圧Ｐｖａｃが所定負圧Ｐｖａｃ０に比して大気圧側の値である場合に肯定されるものとすればよい。また、この所定負圧Ｐｖａｃ０は、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である状態が所定時間αｍ以上継続した場合に、負圧センサ５２が正常状態にあれば取り得る負圧の最小値に設定されていればよい。

また、上記ステップ１０６における仮判定は、負圧Ｐｖａｃが異常範囲にある状態が所定時間βｍ以上継続する場合に肯定される。この所定時間βｍは、負圧センサ５２が実際には正常状態にあるにもかかわらずノイズ等に起因して負圧Ｐｖａｃが異常範囲となったことで負圧センサ５２が異常状態にあると誤判定されるのを排除するためのものであって、予め定められた時間に設定されていればよい。

尚、この所定時間βｍは、ゼロであってもよい。また、この所定時間βｍがゼロを超える時間である構成では、各回の負圧が回復状態にあることが継続する時間の計時を、負圧Ｐｖａｃが異常範囲にある状態が継続する時間の計時中は停止することとしてもよいし（図３参照）、また、負圧Ｐｖａｃが異常範囲にある状態が継続する時間の計時中でも行うこととしてもよい（但し、この場合は、βｍ＜α（ｍ＋１）が成立することが必要である。）。

ＥＣＵ５０は、上記ステップ１０６において負圧Ｐｖａｃが異常範囲にないことで負圧センサ５２が異常状態にないと仮判定した場合は、上記したステップ１００の処理を繰り返し行う。一方、負圧Ｐｖａｃが異常範囲にあることで負圧センサ５２が異常状態にあると仮判定した場合は、次に、その仮判定を含めて負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が所定回数ｎ行われたか否かを判別する（ステップ１０８）。

尚、上記の所定回数ｎは、"２"以上の予め定められた回数であって、例えば"３"や"５"などに設定されている。また、負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が行われた回数ｍは、上記ステップ１０８において負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が始めて行われたと判別されてから所定回数ｎ行われたと判別されるまでの間に、負圧回復状態が継続しなくなった、すなわち、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われた又は内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０未満となった場合にも、"０"にリセットされることなく維持される値である。

ＥＣＵ５０は、上記ステップ１０８において負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が行われた回数ｍが所定回数ｎ未満であると判別した場合は、次に、負圧センサ５２が異常状態にあると仮判定された回数ｍを"１"だけインクリメントする処理を行い（ステップ１１０）、その後、上記したステップ１００の処理を繰り返し行う。一方、負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が行われた回数ｍが所定回数ｎ以上であると判別した場合は、次に、負圧センサ５２が異常状態にあることを確定する（ステップ１１２）。

ＥＣＵ５０は、上記ステップ１１２において負圧センサ５２が異常状態にあると確定した場合は、次に、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止を禁止すると共に（ステップ１１４）、その負圧センサ５２の異常を示すダイアグ記憶を行い、かつ、運転者にその負圧センサ５２の異常又は内燃機関２６の自動停止禁止を知らせるべくＭＩＬ６０を点灯表示させる（ステップ１１６）。尚、負圧センサ５２の異常確定に伴う内燃機関２６の自動停止の禁止は、内燃機関２６の自動停止中に負圧センサ５２が異常状態にあると確定された場合に内燃機関２６を自動始動させることを含むものである。

尚、ＥＣＵ５０は、負圧センサ５２が異常状態にあることを確定し、又は、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止を禁止した後、負圧Ｐｖａｃが正常範囲内に収まった場合に、負圧センサ５２が正常状態にあると判定して、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止の禁止を解除すると共に、運転者への負圧センサ５２の異常又は内燃機関２６の自動停止禁止の通知を解除すべくＭＩＬ６０を消灯させることとしてもよい。

このように、本実施例のＳ＆Ｓ制御が実行される車両２０の制御装置２２においては、ブレーキペダル３０がブレーキ操作されておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である状態が所定時間αｍ以上継続した後のタイミングで、負圧センサ５２の出力信号に基づいて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃに基づいて、その負圧センサ５２が異常状態にあるか否かの仮判定を行うことができる。そして、負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定が行われた後、その同じ仮判定が所定回数ｎ行われた場合に、負圧センサ５２が異常状態にあることを確定することができる。

ブレーキペダル３０がブレーキ操作されておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である状態が所定時間αｍ以上継続した後のタイミングでは、負圧センサ５２が正常状態にあれば、その負圧センサ５２を用いて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃは、所定負圧Ｐｖａｃ０に比して圧力ゼロ［ｋＰａ］側の値となる。一方、負圧センサ５２が偏差異常を起こしていると、上記のタイミングにおいてその負圧センサ５２を用いて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃは、所定負圧Ｐｖａｃ０に比して大気圧側の値をとる。

従って、本実施例の制御装置２２によれば、上記のタイミングで負圧センサ５２を用いて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃを所定負圧Ｐｖａｃ０と比較することで、その負圧センサ５２の偏差異常を含む異常の有無をより正確に判定することができる。また、異常状態の仮判定が所定回数ｎ行われた場合に負圧センサ５２が異常状態にあることを確定するので、負圧センサ５２の異常を精度良く判定することができる。

また、本実施例においては、負圧センサ５２を用いて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃを所定負圧Ｐｖａｃ０と比較するタイミング（すなわち、負圧センサ５２の異常有無の仮判定を行うタイミング）として用いられる、ブレーキペダル３０がブレーキ操作されておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である負圧回復状態が継続すべき所定時間αｍ（ｍ≧１）が、その負圧回復状態が前回判定から継続しているか否かに応じて変更される。具体的には、所定時間αｍ（ｍ≧１）は、上記の負圧回復状態が前回判定から継続している場合は、継続しなかった場合に比して短くされる。

ブレーキペダル３０がブレーキ操作されておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である負圧回復状態が継続しなかったときは、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧が消費されたと判断できる。一方、その負圧回復状態が継続しているときは、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧が消費されていないと判断できる。

このため、負圧回復状態が前回判定から継続しているときは、上記の所定時間αｍを、負圧回復状態が継続しなかったときに比べて短くすることとしても、負圧回復状態がその所定時間αｍだけ継続したときに負圧室３４の負圧を十分に確保することが可能であり、負圧センサ５２の異常有無の仮判定を精度よく行うことができる。また、負圧回復状態が前回判定から継続しなかったときは、上記の所定時間αｍを、負圧回復状態が継続しているときに比べて長くすれば、負圧回復状態がその所定時間αｍだけ継続したときに負圧室３４の負圧を十分に確保することが可能であり、負圧センサ５２の異常有無の仮判定を精度よく行うことができる。

また、上記の所定時間αｍを短くすれば、負圧センサ５２が異常状態にあるか否かの仮判定を前回仮判定から短時間で行うことが可能である。従って、本実施例の制御装置２２によれば、上記の所定時間αｍを、負圧回復状態が前回判定から継続しているときは継続しなかったときに比べて短くすることで、負圧センサ５２の異常をできるだけ早期に確定することが可能である。

また、本実施例において、上記の所定時間αｍは、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続している場合、前回用いた所定時間α（ｍ−１）に比して短くされてもよい。負圧回復状態が前回判定から継続していれば、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧が消費されておらず、十分に確保されていると判断できる。従って、所定時間αｍを、負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続している場合に短くすることで、負圧センサ５２の異常をより早期に確定させることが可能となる。

また、本実施例において、上記の所定時間αｍは、上記の負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続しなかった場合、前回用いた所定時間α（ｍ−１）に比して長くされてもよい。負圧回復状態が前回判定から継続しなかったときは、ブレーキブースタ３２の負圧室３４の負圧が消費されて、十分には確保されていない可能性がある。従って、所定時間αｍを、負圧回復状態がその負圧回復状態の前回判定から継続しなかった場合に長くすることで、その所定時間αｍだけ負圧回復状態が継続したときに負圧室３４の負圧を十分に確保することが可能となる。

本実施例においては、上記の如く負圧センサ５２が異常状態にあると確定されると、以後、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止が禁止される。このため、本実施例によれば、負圧センサ５２の偏差異常時にＳ＆Ｓ制御により内燃機関２６が自動停止されるのを防止し又はその自動停止が継続するのを防止することができるので、その負圧センサ５２に偏差異常が生じているときに、負圧室３４の負圧を常に十分に確保することが可能である。

また、本実施例においては、上記の如く負圧センサ５２が異常状態にあると判定されると、負圧センサ５２の異常がダイアグ記憶される。このため、本実施例によれば、負圧センサ５２の偏差異常発生後、車両ディーラーなどで車両２０の異常箇所を容易に特定することが可能となる。

更に、本実施例においては、上記の如く負圧センサ５２が異常状態にあると判定されると、以後、負圧センサ５２の異常又は内燃機関２６の自動停止禁止を知らせるべくＭＩＬ６０が点灯表示される。このため、本実施例によれば、負圧センサ５２の偏差異常時に、その負圧センサ５２の偏差異常又はその偏差異常に伴う内燃機関２６の自動停止の禁止がＭＩＬ６０により運転者へ速やかに知らされるので、偏差異常を起こした負圧センサ５２の交換ないしは修理を促すことができる。

尚、上記の実施例においては、ブレーキブースタ３２が特許請求の範囲に記載した「ブレーキ操作補助手段」に、所定の停止条件が特許請求の範囲に記載した「第１の条件」に、所定の再始動条件が特許請求の範囲に記載した「第２の条件」に、ＥＣＵ５０がＳ＆Ｓ制御を実行することが特許請求の範囲に記載した「自動停止始動手段」に、ＥＣＵ５０がストップランプスイッチ５８の状態を検出して運転者によるブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われていないか否かを判別することが特許請求の範囲に記載した「ブレーキ操作有無判別手段」に、ＥＣＵ５０が回転数センサ５４の出力信号に基づいて内燃機関２６の回転数ＮＥを検出することが特許請求の範囲に記載した「回転数検出手段」に、ＥＣＵ５０が負圧センサ５２の出力信号に基づいてブレーキブースタ３２の負圧室３４に生じている負圧Ｐｖａｃを検出することが特許請求の範囲に記載した「負圧検出手段」に、ＥＣＵ５０が図４に示すルーチン中ステップ１０６の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「仮判定手段」に、ＥＣＵ５０がステップ１１２の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「異常確定手段」に、ＥＣＵ５０がステップ１１４の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「自動停止禁止手段」に、ＥＣＵ５０が所定時間αｍを、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われておらずかつ内燃機関２６の回転数ＮＥが所定閾値ＮＥ０以上である状態が前回から継続するか否かに応じて変更することが特許請求の範囲に記載した「時間変更手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、内燃機関２６の異常状態有無の仮判定を行うのに、内燃機関２６の回転数ＮＥの所定閾値ＮＥ０及び所定時間αｍを用いることとしているが、直動負圧ポンプ４０の負圧生成能力は、内燃機関２６の回転数ＮＥやブレーキペダル３０の操作量，大気圧，イグニションオン後の時間などに応じて変わるので、所定閾値ＮＥ０は固定値である一方で、所定時間αｍはそれらの内燃機関２６の回転数ＮＥやブレーキペダル３０の操作量，大気圧，イグニションオン後の時間などに応じて変更されるものであってもよい。かかる変形例によれば、直動負圧ポンプ４０の負圧生成能力が変化しても、負圧センサ５２の異常状態有無の仮判定を行ううえで用いるパラメータとしての負圧Ｐｖａｃの検出を、負圧室３４に生成されている負圧が常にゼロ［ｋＰａ］近傍に達するタイミングで開始することができるので、負圧センサ５２の異常状態有無の仮判定を精度よく行うことが可能となる。

また、上記の実施例においては、運転者によるブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われていないか否かの判別を、ストップランプスイッチ５８がオフ状態にあるか否かに基づいて行うこととしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、この判別を、マスタ圧Ｐｍが所定値Ｐｍ０未満であるか否かに基づいて行うこととしてもよい。

また、上記の判別を、マスタ圧Ｐｍの、内燃機関２６の回転が開始されたタイミングでの値と負圧センサ５２を用いて負圧Ｐｖａｃが検出されるタイミングでの値との差圧の絶対値が所定値未満であるか否かに基づいて行うこととしてもよい。この場合、この判別は、差圧絶対値が所定値未満である場合に肯定される。尚、かかる変形例において、差圧絶対値の所定値は、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われていないと判断される上記の差圧の最大値に設定されていればよい。

また、上記の判別を、マスタ圧Ｐｍの、内燃機関２６の回転が開始されたタイミングでの値から負圧センサ５２を用いて負圧が検出されるタイミングでの値を差し引いた差圧がゼロ以上かつ所定値未満であるか否かに基づいて行うこととしてもよい。この場合、この判別は、差圧がゼロ以上かつ所定値未満である場合に肯定される。尚、かかる変形例において、差圧の所定値は、ブレーキペダル３０のブレーキ操作が行われていないと判断される上記の差圧の最大値に設定されていればよい。

また、上記の判別を、マスタ圧Ｐｍの、内燃機関２６の回転が開始されたタイミングでの値から負圧センサ５２を用いて負圧が検出されるタイミングでの値を差し引いた差圧が所定値以上であるか否か、又は、ストップランプスイッチ５８がオン状態からオフ状態へ切り替わったか否かに基づいて行うこととしてもよい。この場合、この判別は、差圧が所定値以上である場合又はストップランプスイッチ５８がオン状態からオフ状態へ切り替わった場合に肯定される。

上記の実施例においては、ブレーキシステム２４に内燃機関２６の回転に応じて作動する直動負圧ポンプ４０を設けたうえで、ＥＣＵ５０にステップ１０６において内燃機関２６の回転条件が成立するか否かの判別を実施させることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、直動負圧ポンプ４０が設けられていないブレーキシステム２４に適用することが可能である。直動負圧ポンプ４０が設けられていないブレーキシステム２４においては、負圧室３４に十分な負圧が生成されるタイミングは、内燃機関２６の回転のみに依存せず、内燃機関２６が有するスロットルの開度にも依存する。そこで、ＥＣＵ５０に以下に示す如く内燃機関２６の回転条件が成立するか否かの判別を実施させることとしてもよい。

ブレーキペダル３０のブレーキ戻し操作が行われておらず、内燃機関２６の所定閾値以上の回転数ＮＥが所定時間以上継続し、かつ、所定開度以下のスロットル開度が所定時間以上継続した後のタイミングでは、いわゆるポンピングロスが十分に発生し、ブレーキブースタ３２の負圧室３４に十分な負圧が生成される。従って、かかる変形例の如く、ブレーキシステム２４に直動負圧ポンプ４０が設けられていない構成でも、そのタイミングで負圧センサ５２の出力信号に基づいて検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃに基づいて、その負圧センサ５２の異常有無を仮判定することができるので、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、上記の実施例においては、負圧センサ５２が異常状態にあるとの仮判定及び確定を行うこととしている。しかし、本発明はこれに限定されるものでなく、その異常状態にあるとの仮判定及び確定を行うと共に、負圧センサ５２が正常状態にあるとの仮判定及び確定も行うこととしてもよい。かかる変形例においては、正常状態の仮判定と異常状態の仮判定とが交互に発生するようなときは、判定精度の向上のため又は誤判定防止のため、仮判定回数をリセットすることとしてもよい。

また、負圧センサ５２が正常状態にあるとの仮判定及び確定を行う構成では、一旦、負圧センサ５２が異常状態にあると判定された後、その負圧センサ５２が正常状態にあると判定された場合は、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止の禁止を解除すると共に、ＭＩＬ６０を消灯することとしてもよい。かかる変形によれば、負圧センサ５２が異常状態から正常状態へ戻った後は、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止が許容されることで燃費の向上を図ることが可能となると共に、負圧センサ５２の無駄な交換や修理などを排除することが可能となる。

また、上記の実施例においては、負圧センサ５２の異常状態有無の仮判定を、検出される負圧室３４の負圧Ｐｖａｃが所定負圧Ｐｖａｃ０以上であるか否かに基づいて行うこととしているが、この所定負圧Ｐｖａｃ０は固定値であってもよい。また、内燃機関の回転による負圧生成能力は、車両２０が置かれている環境での大気圧、及び、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止中でのブレーキ力確保に必要な負圧値に応じて変わるので、上記の所定負圧Ｐｖａｃ０は、それらの大気圧や必要負圧に応じて変更されるものであってもよい。かかる変形例によれば、負圧センサ５２の異常状態有無の仮判定及び異常状態の確定を精度よく行うことが可能となり、その結果として、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止の禁止を精度良く行うことができる。

例えば、ＥＣＵ５０は、所定負圧Ｐｖａｃ０を設定するうえで、まず、大気圧を算出すると共に、Ｓ＆Ｓ制御による内燃機関２６の自動停止中に車両停車のためのブレーキ力を確保するために必要な必要負圧を算出する。そして、その算出した大気圧及び必要負圧並びに予め定められた負圧センサ５２ごとの特性バラツキ誤差を吸収するための誤差マージンに基づいて、大気圧から必要負圧を差し引きかつ誤差マージンを差し引いた値を所定負圧Ｐｖａｃ０として設定する（Ｐｖａｃ０＝大気圧−必要負圧−誤差マージン）。ＥＣＵ５０は、その設定後の所定負圧Ｐｖａｃ０を用いて上記ステップ１０６の処理を実行する。

尚、上記した大気圧は、予め定められた固定値を用いるものであってもよい。また、大気圧は、高度として予め定められた固定値を用いる一方で、その高度固定値を気圧情報、温度情報などに基づいて補正した値を用いるものであってもよい。更に、大気圧は、車両２０が現在置かれている高度情報、気圧情報、温度情報などに基づいて算出されるものであってもよい。

また、上記した必要負圧は、予め定められた固定値を用いるものであってもよい。また、必要負圧は、車両２０が現在置かれている状態や周辺環境（例えば、道路路面の勾配）に基づいて算出される車両２０の制動に必要な負圧値、又は、車両２０の特徴（例えば、車重や車格，搭載エンジンの排気量，搭載ブレーキシステムなど）に基づいて算出される車両２０の制動に必要な負圧値を用いて算出されるものであってもよい。

更に、上記の実施例においては、負圧センサ５２の異常又は内燃機関２６の自動停止の禁止を運転者に知らせる手段として、メータ内に設けられる表示ランプであるＭＩＬ６０を用いることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、他の表示手段を用いることとしてもよいし、また、視覚による手段に代えて或いは視覚による手段と共に聴覚による手段を用いることとしてもよい。

２０ 車両
２２ 制御装置
２４ ブレーキシステム
２６ 内燃機関
３０ ブレーキペダル
３２ ブレーキブースタ
３４ 負圧室
４０ 直動負圧ポンプ
４４ マスタシリンダ
５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２ 負圧センサ
５４ 回転数センサ
５６ マスタ圧センサ
５８ ストップランプスイッチ
６０ 表示ランプ（ＭＩＬ）

Claims (7)

1. 内燃機関の回転に応じて負圧が生ずる負圧室と、前記負圧室の負圧を用いて運転者のブレーキ操作を補助するブレーキ操作補助手段と、第１の条件が成立する場合に前記内燃機関を自動停止させると共に、該自動停止後、第２の条件が成立する場合に前記内燃機関を自動始動させる自動停止始動手段と、を備える車両の制御装置であって、
   車両運転者によるブレーキ操作が行われていないか否かを判別するブレーキ操作有無判別手段と、
   前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記負圧室に生ずる負圧に応じた信号を出力する負圧センサの出力信号に基づいて前記負圧室の負圧を検出する負圧検出手段と、
   前記ブレーキ操作有無判別手段により前記ブレーキ操作が行われていないと判別されかつ前記回転数検出手段により検出される前記内燃機関の回転数が閾値以上である状態が所定時間以上継続した後、前記負圧検出手段により検出される前記負圧室の負圧に基づいて、前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行う仮判定手段と、
   前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が所定回数なされた場合に、前記負圧センサが異常状態にあることを確定する異常確定手段と、
   前記異常確定手段により前記負圧センサが異常状態にあることが確定された場合に、前記自動停止始動手段による前記内燃機関の自動停止を禁止する自動停止禁止手段と、
   前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が行われた後、前記状態が継続するか否かに応じて、次に前記仮判定手段により前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行ううえで用いる前記状態が継続すべき前記所定時間を変更する時間変更手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記時間変更手段は、前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が行われた後、次に前記仮判定手段により前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行ううえで用いる前記状態が継続すべき前記所定時間を、前記状態が継続している場合は、前記状態が継続しなかった場合に比して短くすることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記時間変更手段は、更に、前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が行われた後、前記状態が継続している場合は、次に前記仮判定手段により前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行ううえで用いる前記状態が継続すべき前記所定時間を、前回用いた前記所定時間に比して短くすることを特徴とする請求項１又は２記載の車両の制御装置。
4. 前記時間変更手段は、更に、前記仮判定手段による前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定が行われた後、前記状態が継続しなかった場合に、次に前記仮判定手段により前記負圧センサが異常状態にあるか否かの仮判定を行ううえで必要な前記状態が継続すべき前記所定時間を、前回用いた前記所定時間に比して長くすることを特徴とする請求項３記載の車両の制御装置。
5. 前記ブレーキ操作は、ブレーキ踏み込み操作であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車両の制御装置。
6. 前記ブレーキ操作は、ブレーキ戻し操作であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車両の制御装置。
7. 前記仮判定手段は、前記状態が前記所定時間以上継続した後、前記負圧検出手段により検出される前記負圧室の負圧が所定閾値に比して大気圧側であることが閾値時間以上継続する場合に、前記負圧センサが異常状態にあるとの仮判定を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の車両の制御装置。

Images