JP6656757B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されたエンジン駆動中に、ブレーキブースタを作動するために要求される要求ブレーキ負圧の不足状態が発生したときに、エアコン、オルタネータなどのエンジン負荷を停止制御する車両制御装置に関する。

従来、ドライバによるブレーキ操作力を低減するために、エンジンのインテークマニホールドに発生する負圧（吸入空気）を利用し、ブレーキブースタ内の一部に負圧を発生し、発生した負圧を利用してブレーキペダルの踏力を増幅させることが行われている。

このような構成において、ブレーキ負圧が不足するとブレーキ性能が低下するため、ブレーキ負圧を検出する検出手段（圧力センサ）を設け、検出手段によりブレーキ負圧不足の状態を検知してエアコンをオフすることにより、エンジン負荷を低減してブレーキ負圧の不足を解消し、ブレーキ性能の低下を抑制することが考えられている(特許文献１参照)。

特開２０１０−２２１８９４号公報（段落００１２〜００４６および図１〜図７参照）

しかし、上記した特許文献１に記載の構成では、ブレーキ負圧の検出のために圧力センサ等の検出手段を必要とし、部品点数の増加によりコストがかかるという問題がある。

本発明は、ブレーキ負圧を検出するセンサ等を設けることなく、簡単かつ安価な構成により、ブレーキ負圧不足状態かどうかを的確に判断して、負圧不足時にエンジン負荷を低減してブレーキ負圧の不足状態を回避できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、自車両に搭載されたエンジン駆動中に、ブレーキブースタを作動するために要求される要求ブレーキ負圧の不足状態が発生したときに、エンジン負荷を停止制御する車両制御装置において、自車両の車速を検出する検出手段と、走行中の自車両のギアがどれかを検知するギア検知手段と、前記検出手段による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出する導出手段と、前記ギア検知手段により検知されるギア、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン動作状態およびオルタ動作状態に基づき、ブレーキ負圧を検出するセンサを用いることなく発生可能ブレーキ負圧を推定する推定手段と、前記導出手段による前記要求ブレーキ負圧に対して、前記推定手段による前記発生可能ブレーキ負圧が不足するブレーキ負圧不足状態であるかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段により前記ブレーキ負圧不足状態であると判断されるときに、前記ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、それぞれ予め定められたオフ時間およびオン時間を交互に繰り返す前記エンジン負荷である少なくともエアコンのオンオフ制御を行う制御手段とを備えることを特徴としている。

また、本発明は、自車両の車速を検出する検出手段と、走行中の自車両のギアがどれかを検知するギア検知手段と、前記検出手段による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出する導出手段と、前記ギア検知手段により検知されるギア、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン動作状態およびオルタ動作状態に基づき、ブレーキ負圧を検出するセンサを用いることなく発生可能ブレーキ負圧を推定する推定手段と、前記導出手段による前記要求ブレーキ負圧に対して、前記推定手段による前記発生可能ブレーキ負圧が不足するブレーキ負圧不足状態であるかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段により前記ブレーキ負圧不足状態であると判断されるときであって、前記検出手段による検出車速に基づき自車両の減速度が発生したと判断されるときに、前記ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、前記エンジン負荷である少なくともエアコンのオフ制御を行う制御手段とを備えていてもよい。

本発明によれば、導出手段により、検出手段による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧が導出され、推定手段により、ギア検知手段による検知ギア、エンジン回転数およびエンジン水温、エアコン動作状態、オルタ動作状態に基づき、発生可能ブレーキ負圧が推定され、判断手段により、導出された要求ブレーキ負圧に対して、推定された発生可能ブレーキ負圧が不足するブレーキ負圧不足状態であるかどうかの判断がなされる。

このとき、車速を検出する手段、現在のギアを検知する手段、エンジン回転数を検出する手段、エンジン水温を検出する手段は、車両には通常搭載されるものであるため、従来のようにブレーキ負圧を検出するセンサ等が不要であるのは勿論のこと、新たなセンサを専用に搭載することなくコンピュータのソフトウェア処理によってブレーキ負圧の不足状態かどうかを、簡単かつ安価な構成により判断できる。

したがって、簡単かつ安価な構成でブレーキ負圧の不足状態を的確に判断することができ、ブレーキ負圧不足状態と判断した場合には、エアコン、オルタネータなどのエンジン負荷をオフするなどしてエンジン負荷を低減する制御を行うことにより、ブレーキ負圧の不足状態を回避することができる。

本発明に係る車両制御装置の第１実施形態のブロック図である。 第１実施形態の動作説明図である。 第１実施形態の動作説明図である。 第１実施形態の動作説明用フローチャートである。 第２実施形態の動作説明用フローチャートである。

（第１実施形態）
本発明に係る車両制御装置の第１実施形態について、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、車両制御装置１は、自車両の車速を検出する検出手段である車速センサ２と、エンジン（図示せず）の水温を検知する水温センサ３と、走行中の自車両のギアがどれかを検知するギア検知手段４と、エンジンのインマニ圧を検出するインマニ圧力センサ５と、アクセルペダルの操作の有無を検知するアクセルペダルスイッチ６と、ブレーキペダルの操作によりブレーキランプに通電して点灯するブレーキランプスイッチ７と、これら車速センサ２、水温センサ３、ギヤ検知手段４、インマニ圧力センサ５、アクセルペダルスイッチ６、ブレーキランプスイッチ７の信号を取り込むマイクロコンピュータ構成のエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７とを備え、このエンジンＥＣＵ８により、エアコンＥＣＵ９およびオルタネータ１０の動作制御が行われる。

このエンジンＥＣＵ８は、車速センサ２による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出する導出手段としての機能と、ギア検知手段４により検知されるギア、エンジン回転数および水温センサ３によるエンジン水温、エアコン動作状態、オルタ動作状態に基づき、またはインマニ圧力センサ５によるエンジンインマニ圧に基づき、発生可能な発生可能ブレーキ負圧を推定する推定手段としての機能と、導出した要求ブレーキ負圧に対して、推定した発生可能ブレーキ負圧が予め設定された設定量を超える負圧不足状態であるかどうかを判断する判断手段としての機能とを備える。

ここで、要求ブレーキ負圧は、図２に示すように車速に応じて変わり、予め車種ごとに、車速に対する要求ブレーキ負圧の関係を調べてマップ化し、エンジンＥＣＵ８の内蔵メモリ等に格納しておき、現在の車速に対応する要求ブレーキ負圧をマップから抽出して導出すればよい。なお、図２の横軸は車速、縦軸はマイナス方向の圧力であるブレーキ負圧を示す。

ところで、エンジン回転数に対するブレーキ負圧は、スロットル開度一定の場合、ほぼ比例的に変化し、スロットル開度に対するブレーキ負圧は、エンジン回転数一定の場合、ほぼ反比例的に変化するという特性がある。また、エンジンが温まっていない状態でエンジン水温が低い状態では、エンジンオイルの粘性が高いためにエンジン負荷が大きくなるという特性がある。また、エアコン、オルタの動作がエンジンに対して大きい状態ではエンジン負荷が大きくなる。

そこで、上記したように、ギアの段数、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン、およびオルタの動作状態に基づき、発生可能ブレーキ負圧を推定するのが望ましく、この場合も要求ブレーキ負圧と同様に、発生可能ブレーキ負圧について、異なる車種のギアの段数、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン、およびオルタの動作状態に対する発生可能ブレーキ負圧の関係を予め調べてマップ化し、エンジンＥＣＵ８の内蔵メモリ等に格納しておくことにより、ギア検知手段４により検知される走行中のギア、現在のエンジン回転数、水温センサ３による現在のエンジン水温、エアコン、およびオルタ動作状態に対応する発生可能ブレーキ負圧をマップから抽出して推定すればよい。または、インマニ圧力センサ５によるエンジンインマニ圧から発生可能ブレーキ負圧を推定してもよい。

そして、エンジンＥＣＵ８により導出した要求ブレーキ負圧の大きさと、推定した発生可能ブレーキ負圧の大きさとが比較され、要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が、予め設定された設定量Ｐｔを超えるかどうかの判断がなされ、超えていればブレーキ負圧不足状態であると判断される。

このように、エンジンＥＣＵ８により負圧不足状態であると判断されると、エンジンＥＣＵ８により、ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、つまり要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が、予め設定された設定量Ｐｔ以下になるまでの間、図３に示すように、エンジンの負荷を低減するために、エンジンＥＣＵ８によりエアコンＥＣＵ９が制御され、以下に説明するようなエアコンのオンオフ制御が実行される。

すなわち、ブレーキ負圧不足状態になったと判断されると、図３に示すように、作動中のエアコンが時刻ｔ１にオフされ、時刻ｔ１からΔＴ１時間後の時刻ｔ２にエアコンがオンされ、時刻ｔ２からΔＴ２時間後の時刻ｔ３に再びエアコンがオフされ、以後同様にして、エアコンが時刻ｔ４にオン、時刻ｔ５にオフ、時刻ｔ６にオンされ、このようなエアコンのオンオフ制御が、ブレーキ負圧不足状態が解消したと判断されるまで繰り返される。ここで、図３の横軸は時間、縦軸はマイナス方向の圧力であるブレーキ負圧を示す。

なお、オルタネータ１０がエンジンＥＣＵ８によりオフ制御可能である場合には、エアコンのオンオフ制御に加えて、エンジンＥＣＵ８によりオルタネータ１０をオフする制御を行ってもよい。

ところで、エアコンをオフする期間であるΔＴ１時間、および、エアコンをオンする期間であるΔＴ２時間は、図２ではΔＴ１の方がΔＴ２よりも長く設定された例を示しているが、ΔＴ２の方が長くても、或いは、両者が同じであってもよい。また、ΔＴ１時間とΔＴ２時間は、車種ごとに最適な長さを予め実験により求めておき、当該車種に応じた長さに設定すればよい。

次に、エンジンＥＣＵ７による制御手順について図４のフローチャートを参照して説明する。

図４に示すように、エンジンＥＣＵ８により、エンジンＥＣＵ８により、上記したように、車速センサ２の出力に基づいて現在の車速に対応する要求ブレーキ負圧がマップから導出され（ステップＳ１）、さらにギア検知手段４により検知される走行中のギア、現在のエンジン回転数、水温センサ３による現在のエンジン水温、エアコン動作状態、オルタ動作状態に対応する発生可能ブレーキ負圧がマップから抽出して推定するか、またはエンジンインマニ圧から推定され（ステップＳ２）、要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が、予め設定された設定量Ｐｔを超えるかどうかによりブレーキ負圧不足状態であるか否かの判定がなされる（ステップＳ３）。

そして、ステップＳ３判定結果がＹＥＳ、つまり、要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が設定量Ｐｔを超えて、ブレーキ負圧不足の状態であると判定されれば、アクセルペダルスイッチ６の出力に基づきアクセルペダルが操作されておらずオフ状態かどうかの判定がなされ（ステップＳ４）、この判定結果がＮＯであれば、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ４の判定が繰り返され、アクセルペダルがオフ（ステップＳ４のＹＥＳ）と判定されると、ブレーキランプスイッチ７の出力に基づき、ブレーキペダルの操作によりブレーキランプがオンしたかどうかの判定がなされ（ステップＳ５）、この判定結果がＮＯであればステップＳ４に戻り、判定結果がＹＥＳであれば次のステップＳ６に移行する。なお、ステップＳ４，Ｓ５は、加速中ではなく、かつ、ブレーキ操作が行われたどうかを確実に判断するための処理であり、特にステップＳ４の判定処理がなくてもよい。

ステップＳ６では、すでにブレーキ負圧不足の状態であると判定されているので、エンジンＥＣＵ８によりエアコンＥＣＵ８が制御されて図３に示すようなエアコンのオンオフ制御が実行され（ステップＳ６）、エンジン負荷が低減され、その後要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が設定量Ｐｔ以下になってブレーキ負圧不足状態が解消したか否かの判定がなされ（ステップＳ７）、この判定結果がＮＯであればステップＳ６に戻り、判定結果がＹＥＳであれば、上記したステップＳ３の判定結果がＮＯの場合とともにスタートに戻る。

したがって、上記した第１実施形態によれば、エンジンＥＣＵ８により、車速センサ２の検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出し、ギア検知手段４による現在のギア、エンジン回転数、および水温センサ３によるエンジン水温、エアコン動作状態、オルタ動作状態に基づくか、またはインマニ圧力センサ５によるエンジンインマニ圧に基づいて発生可能ブレーキ負圧を推定し、導出した要求ブレーキ負圧の大きさと、推定した発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が、予め設定した設定量Ｐｔを超えるブレーキ負圧不足状態であるかどうか判断するため、ブレーキ負圧を検出する圧力センサ、負圧センサ等が不要になり、新たなセンサを専用に搭載することなくコンピュータのソフトウェア処理によってブレーキ負圧の不足状態を的確に判断することができる。

そして、ブレーキ負圧不足状態と判断した場合には、エアコンのオンオフ制御をブレーキ負圧不足が解消するまで実行して、エンジン負荷を低減することによりブレーキ負圧の不足状態を回避することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態における装置構成は、上記した第１実施形態と同じ、つまり図１と同じであるため装置構成の詳細説明は省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。

第２実施形態において、第１実施形態と異なるのは、エンジンＥＣＵ８により、ブレーキ負圧の不足状態と判断された場合に、ブレーキランプスイッチ７の出力に基づきブレーキ操作が行われていて、車速センサ２による検出車速から算出される加減速度の演算の結果、自車両の減速度が発生したと判断されるときに、ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、エアコンのオフ制御を行ってエンジン負荷を軽減するようにした点である。このとき、車種ごとに減速度の発生状況が異なるので、例えばブレーキランプのオンからどのタイミングで減速度が発生したと判断するか予め車種ごとに実験的に検証しておくのが望ましい。

図５のフローチャートを参照して、第２実施形態におけるエンジンＥＣＵ７の制御動作について説明する。

図５に示すように、エンジンＥＣＵ８により、エンジンＥＣＵ８により、上記したように、車速センサ２の出力に基づいて現在の車速に対応する要求ブレーキ負圧がマップから導出され（ステップＳ１１）、さらにギア検知手段４により検知される走行中のギア、現在のエンジン回転数、水温センサ３による現在のエンジン水温、エアコン動作状態、オルタ動作状態に対応する発生可能ブレーキ負圧がマップから抽出して推定するか、またはエンジンインマニ圧から推定され（ステップＳ１２）、要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が、予め設定された設定量Ｐｔを超えるかどうかによりブレーキ負圧不足状態であるか否かの判定がなされる（ステップＳ１３）。

そして、ステップＳ１３判定結果がＹＥＳ、つまり、要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が設定量Ｐｔを超えて、ブレーキ負圧不足の状態であると判定されれば、ブレーキランプスイッチ７の出力に基づき、ブレーキペダルの操作によりブレーキランプがオンしたかどうかの判定がなされ（ステップＳ１４）、この判定結果がＮＯであれば、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ４の判定が繰り返され、ブレーキペダルがオン（ステップＳ１４のＹＥＳ）と判定されると、車速センサ２による検出車速に基づき、ブレーキ操作によって自車両の減速度が発生したかどうかの判定がなされ（ステップＳ１５）、この判定結果がＮＯであればステップＳ１４に戻り、判定結果がＹＥＳであれば次のステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、すでにブレーキ負圧不足の状態であると判定されているので、エンジンＥＣＵ８によりエアコンＥＣＵ９が制御されてエアコンの強制的なオフ制御が実行され（ステップＳ１６）、エンジン負荷が軽減され、その後要求ブレーキ負圧の大きさと発生可能ブレーキ負圧の大きさとの差が設定量Ｐｔ以下になってブレーキ負圧不足状態が解消したか否かの判定がなされ（ステップＳ１７）、この判定結果がＮＯであればステップＳ１６に戻り、判定結果がＹＥＳであればエアコンを再びオンに復帰させ(ステップＳ１８)その後上記したステップＳ１３の判定結果がＮＯの場合とともにスタートに戻る。

したがって、上記した第２実施形態によれば、第１実施形態と同等の効果を得ることができるのに加え、第１実施形態のようにエアコンのオンオフを繰り返す制御に比べ、ブレーキ負圧不足の状態で自車両が減速を開始した時点でエアコンをオフするため、ブレーキ負圧不足の解消のためにブレーキ負荷を低減する制御が簡単で済む。

第２実施形態において、オルタネータ９がエンジンＥＣＵ８によりオフ制御可能である場合に、エアコンのオフ制御に加えて、エンジンＥＣＵ８によりオルタネータ９をオフする制御を行ってもよいのは、上記した第１実施形態と同じである。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、ブレーキ負圧不足を回避するために制御すべきエンジン負荷として、エアコンおよびオルタネータを例示したが、制御すべきエンジン負荷はこれらエアコン、オルタネータに限定されるものではない。

また、上記した実施形態では、ギア検知手段４により検知される走行中の現在のギアがいずれかに基づき、発生可能ブレーキ負圧を推定するようにしているが、このようにすると自車両がマニュアルシフト車の場合に特に有効である。さらに、オートマチックシフト車であっても、上記した構成の装置をそのまま問題なく適用して同等の効果を得ることは可能であるが、オートマチックシフト車の場合には、ギア検知手段４は必ずしも必要ではない。

１ …車両用制御装置
２ …車速センサ（検出手段）
４ …ギア検知手段
８ …エンジンＥＣＵ（導出手段、推定手段、判断手段、制御手段）

Claims (2)

1. 自車両に搭載されたエンジン駆動中に、ブレーキブースタを作動するために要求される要求ブレーキ負圧の不足状態が発生したときに、エンジン負荷を停止制御する車両制御装置において、
   自車両の車速を検出する検出手段と、
   走行中の自車両のギアがどれかを検知するギア検知手段と、
   前記検出手段による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出する導出手段と、
   前記ギア検知手段により検知されるギア、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン動作状態およびオルタ動作状態に基づき、ブレーキ負圧を検出するセンサを用いることなく発生可能ブレーキ負圧を推定する推定手段と、
   前記導出手段による前記要求ブレーキ負圧に対して、前記推定手段による前記発生可能ブレーキ負圧が不足するブレーキ負圧不足状態であるかどうかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記ブレーキ負圧不足状態であると判断されるときに、前記ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、それぞれ予め定められたオフ時間およびオン時間を交互に繰り返す前記エンジン負荷である少なくともエアコンのオンオフ制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 自車両に搭載されたエンジン駆動中に、ブレーキブースタを作動するために要求される要求ブレーキ負圧の不足状態が発生したときに、エンジン負荷を停止制御する車両制御装置において、
   自車両の車速を検出する検出手段と、
   走行中の自車両のギアがどれかを検知するギア検知手段と、
   前記検出手段による検出車速に応じた要求ブレーキ負圧を導出する導出手段と、
   前記ギア検知手段により検知されるギア、エンジン回転数、エンジン水温、エアコン動作状態およびオルタ動作状態に基づき、ブレーキ負圧を検出するセンサを用いることなく発生可能ブレーキ負圧を推定する推定手段と、
   前記導出手段による前記要求ブレーキ負圧に対して、前記推定手段による前記発生可能ブレーキ負圧が不足するブレーキ負圧不足状態であるかどうかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記ブレーキ負圧不足状態であると判断されるときであって、前記検出手段による検出車速に基づき自車両の減速度が発生したと判断されるときに、前記ブレーキ負圧不足状態が解消されるまでの間、前記エンジン負荷である少なくともエアコンのオフ制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。

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