JP7143026B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動で車両を制動し車速を調節する自動制動機能が実装された車両の制御装置に関する。

近時の車両には、アダプティブクルーズコントロールと呼称される、車両の走行速度を自律的に調節する機能が搭載されている。アダプティブクルーズコントロールは、先行車が存在しないときには車速を一定に保って巡航し、先行車が存在するときにはその先行車との車間距離を一定に保つように車速を増減させながら追従走行を続けるというものである。つまり、車間距離が拡大したならば、運転者がアクセルペダルを踏まずとも、自動的に加速を行うことで車間距離を縮める。車間距離が縮小したならば、運転者がブレーキペダルを踏まずとも、自動的に減速または制動を行うことで車間距離を拡げる（例えば、下記特許文献１を参照）。

一方、従来より、車両の制動時に必要となる操作力、即ちブレーキペダルの踏力を軽減する目的で、内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブの下流側で発生する吸気負圧を利用して踏力を倍力する真空倍力式（バキューム式）のブレーキブースタが広く採用されている。真空倍力式のブレーキブースタは、吸気負圧が蓄えられる定圧室と、大気圧が導き入れられる変圧室とを有している。運転者がブレーキペダルを踏んでいないときには、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室への大気圧の導入が遮断されている。そして、運転者によりブレーキペダルが踏まれると、定圧室と変圧室とが遮断され、かつ変圧室に大気圧が導入されて、定圧室と変圧室との圧力差による倍力作用が営まれる（例えば、下記特許文献２を参照）。

特開２００９－１８４４６４号公報 特開２０１８－０５３８１６号公報

アダプティブクルーズコントロールに代表される自動制動制御では、電動でブレーキ装置を動作させて制動力を発揮させる。加えて、適正な制御の実現のためには、各種センサ、カメラ、レーダ等が確実に作動することが求められる。従って、充分な量の電力を確保しておく必要があり、電力供給源である発電機の発電容量が大きくなる傾向にある。

車両に搭載される発電機は、同じく車両に搭載される内燃機関により駆動されて発電を行う。発電機が発電するときには、内燃機関の気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量してエンジントルクを増強することが通例である。しかし、出力の大きい発電機は、内燃機関に対する機械的な負荷も大きい。それ故、従前と比較して、発電時に要求されるエンジントルクが増大しており、その分だけ発電時にスロットルバルブの開度をより大きく開くようになっている。

だが、スロットルバルブの開度が拡大すると、スロットルバルブの下流に発生する吸気負圧が小さくなる（吸気通路内の吸気圧が高くなる）。その帰結として、ブレーキブースタに十分な負圧を供給することが難しくなるという背反が起こる。

本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたものであり、ブレーキブースタに必要な負圧の確保と、自動制動制御に必要な電力の確保との両立を図ることを所期の目的としている。

本発明では、内燃機関の気筒に連なる吸気通路におけるスロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用してブレーキ踏力を倍力するブレーキブースタを付設しており、また、内燃機関の出力するエンジントルクの一部を発電機に供給して発電を行う車両の制御装置であって、運転者がブレーキペダルを踏まずとも自動で車両を制動し車速を調節する自動制動制御を実施するとき、自動制動制御を実施しないときと比較して、発電機による発電量の上限を引き上げることとし、ブレーキブースタに蓄えている負圧の大きさが閾値を下回る場合に、ブレーキブースタに供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施するものであり、前記自動制動制御を実施するときの前記閾値を、自動制動制御を実施しないときの閾値よりも小さな値に設定し、前記補正制御では、
・内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとを繋ぐクラッチを一時的に切断して内燃機関に対する負荷を減少させ、その分スロットルバルブの開度を縮小する
・点火タイミングを一時的に進角して内燃機関の熱機械変換効率を高め、その分スロットルバルブの開度を縮小する
・吸気バルブの開閉タイミングを一時的に進角して内燃機関の気筒への吸気の充填効率を高め、その分スロットルバルブの開度を縮小する
・ＥＧＲバルブの開度を一時的に縮小し、サージタンクに流入するＥＧＲガスの流量を減少させる
・シートヒータ、ラジエータファンまたはコンデンサファンといった電気負荷の稼働を一時的に停止し、発電機による発電量を減少させて、その分スロットルバルブの開度を縮小する
のうちの少なくとも一つを実行する制御装置を構成した。

並びに、本発明では、内燃機関の気筒に連なる吸気通路におけるスロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用してブレーキ踏力を倍力するブレーキブースタを付設しており、また、内燃機関の出力するエンジントルクの一部を発電機に供給して発電を行う車両の制御装置であって、運転者がブレーキペダルを踏まずとも自動で車両を制動し車速を調節する電動による自動制動制御を実施するとき、そのような自動制動制御を実施しないときと比較して、発電機による発電量の上限を引き上げることとし、ブレーキブースタに蓄えている負圧の大きさが閾値を下回る場合に、ブレーキブースタに供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施するものであり、前記自動制動制御を実施するときの前記閾値を、自動制動制御を実施しないときの閾値よりも小さな値に設定する制御装置を構成した。

本発明によれば、ブレーキブースタに必要な負圧の確保と、自動制動制御に必要な電力の確保との両立を図ることができる。

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。 同実施形態における車両のブレーキアクチュエータの液圧回路の構造を示す図。 同実施形態における車両の電装系の電気回路の概略構成を示す図。 同実施形態の車両の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を気筒１毎に設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。

内燃機関には、各気筒１の少なくとも吸気バルブの開閉タイミングを可変制御できる可変バルブタイミング（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）機構８が付随する。吸気バルブタイミングを調節するためのＶＶＴ機構８は、例えば、各気筒１の吸気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を液圧（潤滑油圧）によって変化させるベーン式のものや、電動機によって変化させる電動式のもの（モータドライブＶＶＴ）である。周知の通り、カムシャフトは、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトからエンジントルクの供給を受け、クランクシャフトに従動して回転する。クランクシャフトとカムシャフトとの間には、エンジントルクを伝達するための巻掛伝動装置が介在している。巻掛伝動装置は、クランクシャフト側に設けたクランクスプロケット（または、プーリ）と、カムシャフト側に設けたカムスプロケット（または、プーリ）と、これらスプロケット（または、プーリ）に巻き掛けるタイミングチェーン（または、タイミングベルト）とを要素とする。ＶＶＴ機構８は、カムシャフトをカムスプロケットに対し相対的に回動させることを通じて、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変化させ、以て吸気バルブの開閉タイミングを変更する。

同様に、排気バルブタイミングを調節するためのＶＶＴ機構は、各気筒１の排気バルブを駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を液圧や電動機によって変化させるものである。なお、このＶＶＴ機構は存在しないことがあり、その場合、排気バルブの開閉タイミングは不変である。

本実施形態の車両には、その制動時に必要となる操作力、即ちブレーキペダルの踏力を軽減するためのブレーキブースタ５が付帯している。ブレーキブースタ５は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側の部位（または、サージタンク３３）から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。ブレーキブースタ５は、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、定圧室が負圧管路５１を介して吸気通路３に接続している。負圧管路５１は、スロットルバルブ３２の下流側の吸気負圧を定圧室へと導く。負圧管路５１上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのチェックバルブ５２を設けてある。

運転者によりブレーキペダルが操作されていないとき、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダルが操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダルの踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタ５により増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダ６において液圧力に変換される。マスタシリンダ６が出力するマスタシリンダ圧、即ちマスタシリンダ６が吐出するブレーキ液の圧力は、液圧回路を介して例えばブレーキキャリパ７１、７３やホイールシリンダ７２、７４等といったブレーキ装置に伝達され、当該ブレーキ装置７１、７２、７３、７４による車両の制動に用いられる。

図２に、本実施形態における車両のブレーキアクチュエータの液圧回路を示す。マスタシリンダ圧は、ブレーキアクチュエータの入力ライン６０１、６０２に入力される。入力ライン６０１、６０２は、二系統存在する。第一の系統の入力ライン６０１は、車両の右前輪及び左後輪に付帯するブレーキ装置７１、７２に接続しており、これらブレーキ装置７１、７２に液圧力を供給する。第二の系統の入力ライン６０２は、車両の左前輪及び右後輪に付帯するブレーキ装置７３、７４に接続しており、これらブレーキ装置７３、７４に液圧力を供給する。

ブレーキ装置７１、７２、７３、７４は、例えば、ディスクブレーキにおいて車輪とともに回転するディスクの両面にパッドを押し付けて制動力を発生させるためのブレーキキャリパ７１、７３であったり、ドラムブレーキにおいて車輪とともに回転するドラムの内面にシューを押し付けて制動力を発生させるためのホイールシリンダ７２、７４であったりする。

各系統の入力ライン６０１、６０２とブレーキ装置７１、７２、７３、７４とを繋ぐ液圧回路上には、マスタシリンダカットソレノイドバルブ６１、６２を配置している。第一の系統の回路上に存在する第一のマスタシリンダカットソレノイドバルブ６１は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である右前輪ブレーキキャリパ７１及び左後輪ホイールシリンダ７２に供給された液圧力を維持する役割を担う。第二の系統の回路上に存在する第二のマスタシリンダカットソレノイドバルブ６２は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である左前輪ブレーキキャリパ７３及び右後輪ホイールシリンダ７４に供給された液圧力を維持する役割を担う。

加えて、液圧回路上には、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を構成するための保持ソレノイドバルブ６３及び減圧ソレノイドバルブ６４をも配置してある。これらバルブ６３、６４の開放／閉止を組み合わせることにより、各ブレーキ装置７１、７２、７３、７４に供給される液圧力を調節し、ブレーキ装置７１、７２、７３、７４が発揮する制動力の大きさを増減させることが可能である。通常は、保持ソレノイドバルブ６３を開放し減圧ソレノイドバルブ６４を閉止することで増圧しているが、保持ソレノイドバルブ６３を閉止し減圧ソレノイドバルブ６４を開放することで減圧を実現できる。リザーバ６５は、減圧時にブレーキ装置７１、７２、７３、７４から流入するブレーキ液を一時蓄える。電動ポンプ６６は、リザーバ６５に蓄えられたブレーキ液を吸い込んで吐出し圧送、還流させる。保持ソレノイドバルブ６３及び減圧ソレノイドバルブ６４の両方を閉止すれば、各ブレーキ装置７１、７２、７３、７４に供給された液圧力を保持することもできる。

内燃機関には、発電機９７、エアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサ、内燃機関の冷却水や潤滑油を吐出し圧送するポンプ等といった補機が付随する。これらの補機は、内燃機関が出力するエンジントルクの一部の供給を受けて稼働する。内燃機関の出力軸であるクランクシャフトと各補機の入力軸とは、巻掛伝動機構を介して接続する。

車両の電装系には、各種の電気負荷が実装されている。電気負荷の具体例としては、上記のソレノイドバルブ６１、６２、６３、６４や電動ポンプ６６の他、照明灯であるヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ、ルームランプ、ターンシグナルランプ（ハザードランプとしても機能する）や、エアコンディショナの送風用ブロワ、内燃機関の冷却水を空冷するラジエータのファン、エアコンディショナの冷媒を空冷するコンデンサのファン（ラジエータファンを兼ねることがある）、シートヒータやリアガラスの曇りを取るデフォッガ等の電熱線ヒータ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、電動パワーステアリング装置、等が挙げられる。

発電機９７が発電する電力は、車載の蓄電装置９８であるバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えられるとともに、各種の電気負荷に供給されてそれらを作動させる。図３に示すように、ソレノイドバルブ６１、６２、６３、６４や電動ポンプ６６、その他各種の電気負荷９１への通電及びその遮断は、半導体スイッチング素子９３、９５の点弧／消弧や、リレースイッチ９４のＯＮ／ＯＦＦによって行う。

なお、図３では回路を簡略化して表しているが、ブレーキアクチュエータの各ソレノイドバルブ６１、６２、６３、６４のソレノイドは、個別に通電することができ、個別にその通電を遮断することもできる。つまり、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、各ソレノイドバルブ６１、６２、６３、６４を個別に開閉操作することができる。

また、冷媒圧縮用のコンプレッサを作動させるときには、内燃機関のクランクシャフトとコンプレッサの入力軸との間に介在するマグネットクラッチ９６に通電して、当該クラッチ９６を締結する。エアコンディショナを作動させないときには、マグネットクラッチ９６に通電せず、同クラッチ９６を切断する。マグネットクラッチ９６への通電及びその遮断は、リレースイッチ９２のＯＮ／ＯＦＦによって行う。

発電機９７は、内燃機関から見れば機械的な負荷となる。つまり、発電機９７が内燃機関のクランクシャフトの回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事し、蓄電装置９８を充電し、かつ電気負荷６１、６２、６３、６４、６６、９１、９６に電力を供給する。発電機９７に付帯するコントローラは、ＥＣＵ０から発される、発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力を指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された電圧、電流または電力を発電機９７に出力させるべく、発電機９７のコイルに印加する励磁電流の大きさを調節するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施する。ＥＣＵ０から発電機９７のコントローラに大きな出力電圧、出力電流または出力電力が指令されると、内燃機関に対する発電機９７の負荷トルクが増し、小さな出力電圧、出力電流または出力電力が指令されると、内燃機関に対する発電機９７の負荷トルクが減る。

冷媒圧縮用コンプレッサ等もまた、内燃機関から見て機械的な負荷となることは当然である。

本実施形態の車両の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。なお、ＥＣＵ０は、内燃機関、変速機及びマグネットクラッチ９６の制御を司る総合ＥＣＵや、ブレーキ装置７１、７２、７３、７４の制御を司るＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）－ＥＣＵ等といった複数基のＥＣＵが、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、内燃機関に対して要求されるエンジン負荷率）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する吸気温・吸気圧センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、ブレーキブースタ５の定圧室内に蓄えられている負圧を検出するセンサから出力されるブレーキブースタ負圧信号ｅ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｆ、マスタシリンダ圧を検出するセンサから出力されるマスタシリンダ圧信号ｇ、蓄電装置９８の端子電圧及び／または端子電流の大きさを検出するセンサから出力されるバッテリ電圧／電流信号ｈ、自己の車両の前方を走行する先行車の存在及び当該先行車との車間距離を検出するためのセンサまたはデバイスから出力される信号ｖ、アダプティブクルーズコントロールによる走行を望む運転者がその意思を表示するべく操作するスイッチから出力される信号ｗ等が入力される。先行車の存在及び車間距離を検出するためのセンサまたはデバイスは、例えば、ステレオカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波ソナー等である。アダプティブクルーズコントロールによる走行を望む運転者が操作するスイッチは、運転者による目標車速の入力を受け付けることができるものであることがある。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＶＶＴ機構８に対してバルブタイミングの制御信号ｍ、発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力を制御するコントローラに対して発電量指令信号ｎ、マグネットクラッチ９６に通電する電気回路上のスイッチ９２に対してクラッチ締結信号ｏ、各種電気負荷６１、６２、６３、６４、６６、９１に通電する電気回路上のスイッチ９３、９４、９５に対してＯＮ信号ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ等を出力する。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｖ、ｗを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数及びアクセル開度を知得するとともに気筒１に充填される吸気量（または、新気量）を推算する。そして、それらエンジン回転数、アクセル開度及び吸気量等に基づき、吸気量に見合った要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）、混合気への点火タイミング、吸気バルブ及び／または排気バルブの開閉タイミング、発電機９７の発電量、電気負荷９１のＯＮ／ＯＦＦ、エアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサの稼働のＯＮ／ＯＦＦ、ブレーキ装置７１、７２、７３、７４の制動力、等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕを出力インタフェースを介して印加する。

発電機９７を制御するにあたり、ＥＣＵ０は、蓄電装置９８の端子電圧の大きさが所要の目標電圧に追従するように、発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力の大きさを決定して、発電機９７のコントローラに指令する。原則として、蓄電装置９８の端子電圧が目標電圧よりも低く、両者の偏差が大きいほど、発電機９７に指令する出力電圧、出力電流または出力電力を大きくする。また、電気負荷９１が多く稼働しており消費電力が大きいほど、発電機９７に指令する出力電圧、出力電流または出力電力を大きくする。

但し、発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力に対しては、上限値を設定しておく。ＥＣＵ０が発電機９７に指令する出力電圧、出力電流または出力電力は、その上限値を超えない。上限値に関しては、後述する。

並びに、ＥＣＵ０は、発電機９７が発電に際して消費する負荷トルクを補うべく、内燃機関が出力するエンジントルクを増強する制御を実施する。即ち、発電機９７の負荷トルクに見合う分だけ、スロットルバルブ３２の開度を拡大し、気筒１に充填される吸気量（新気量）及び燃料噴射量を増量補正する。加えて、吸気バルブの開閉タイミングを進角したり、ＥＧＲバルブ２３の開度を縮小したりすることもあり得る。

本実施形態の車両は、アダプティブクルーズコントロールにより走行する機能を有する。ＥＣＵ０は、ステレオカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波ソナー等を介して、自己の車両の前方に所在する先行車の存在を検知し、また自己の車両と先行車との車間距離を計測する。運転者がスイッチを操作してアダプティブクルーズコントロールを行う旨を選択したとき、先行車が存在していなければ、ＥＣＵ０は、車両が目標車速で巡航するように、運転者がアクセルペダルを踏まずとも、自動でスロットルバルブ３２の開度を拡縮し、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増減させて、内燃機関が出力するエンジントルク、ひいては車両の駆動輪に伝達される駆動トルクを調整する。

先行車が存在しているならば、ＥＣＵ０は、当該先行車との車間距離を一定に保つべく自動制御を行う。車間距離が目標距離よりも拡大した場合には、車速が目標車速を超えない範囲内で、自動でスロットルバルブ３２の開度を拡大し、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量してエンジントルクを増大させる。車間距離が目標距離よりも縮小したり、車速が目標車速を超えたりした場合には、自動でスロットルバルブ３２の開度を縮小し、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を減量してエンジントルクを減少させる。さらに、必要であれば、運転者がブレーキペダルを踏まずとも、自動でブレーキアクチュエータのソレノイドバルブ６１、６２、６３、６４や電動ポンプ６６を制御し、ブレーキ装置７１、７２、７３、７４に制動力を発揮させ、またはその制動力を増減させて、車速を減速させる。

このように、アダプティブクルーズコントロール中は、運転者によるブレーキペダルの踏込量によらず、電動でブレーキ装置７１、７２、７３、７４を駆動する自動制動制御を行う。その上、安定したアダプティブクルーズコントロールを実現するには、車速センサやクランク角センサ、ステレオカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波ソナー等が適切に作動する必要がある。従って、アダプティブクルーズコントロールを行うためには、必要十分な大きさの電力を予め確保しておかなければならない。

一方で、発電機９７による発電量を増大させる際には、既に述べた通り、発電機９７による負荷トルクの分だけ、スロットルバルブ３２の開度を拡大補正することになる。スロットルバルブ３２の開度の拡大は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２下流に発生する吸気負圧を減少させる（吸気通路３内の吸気圧が高まる）。その帰結として、ブレーキブースタ５に供給するべき負圧の確保が難しくなるという背反が生じる。アダプティブクルーズコントロール機能を有する車両に搭載される発電機９７の発電容量は、アダプティブクルーズコントロール機能を有しない車両に搭載される発電機のそれよりも大きい。裏を返せば、アダプティブクルーズコントロール機能を有する車両の発電機９７の負荷トルクは、アダプティブクルーズコントロール機能を有しない車両の発電機の負荷トルクよりも大きい。故に、アダプティブクルーズコントロール機能を有する車両に搭載されている内燃機関の吸気負圧は小さく（吸気圧が高く）なりやすい。

そこで、ブレーキブースタに必要な負圧の確保と、自動制動制御に必要な電力の確保との両立を図るべく、本実施形態のＥＣＵ０は、自動制動制御を伴うアダプティブクルーズコントロール中（ステップＳ１）、そうでないときと比較して発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力に対する上限値をより大きな値に設定し（ステップＳ２）、発電機９７による最大発電量を引き上げる。翻って、アダプティブクルーズコントロールを行わないときには、発電機９７の出力電圧、出力電流または出力電力に対する上限値をより大きな値に設定して（ステップＳ４）、発電機９７による最大発電量を引き下げる。

アダプティブクルーズコントロール中は、運転者がブレーキペダルを踏む可能性が小さく、ブレーキブースタ５による踏力の倍力動作の頻度が低下する。よって、スロットルバルブ３２の開度をより拡大し、発電機９７による発電量をより増大させることが許容される。これに対し、非アダプティブクルーズコントロール中は、運転者がブレーキペダルを踏む可能性が大きくなり、ブレーキブースタ５による踏力の倍力動作の頻度が増加する。よって、発電機９７による発電量をより減少させ、スロットルバルブ３２の開度をより縮小して、吸気負圧を大きく（吸気圧を低く）する。

また、本実施形態のＥＣＵ０は、ブレーキブースタ５の定圧室に蓄えている負圧をセンシングしており、その負圧の大きさ（負圧の絶対値）が閾値を下回る（または、定圧室内の圧力の絶対値が閾値よりも高い）場合に、ブレーキブースタ５に供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施する。例えば、
・内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとを繋ぐクラッチ９６を一時的に切断して内燃機関に対する負荷を減少させ、その分スロットルバルブ３２の開度を縮小する
・点火タイミングを一時的に進角して内燃機関の熱機械変換効率を高め、その分スロットルバルブ３２の開度を縮小する
・吸気バルブの開閉タイミングを一時的に進角して気筒１への吸気の充填効率を高め、その分スロットルバルブ３２の開度を縮小する
・ＥＧＲバルブ２３の開度を一時的に縮小し、サージタンク３３に流入するＥＧＲガスの流量を減少させる
・シートヒータ、ラジエータファン、コンデンサファン等の電気負荷の稼働を一時的に停止し、発電機９７による発電量を減少させて、その分スロットルバルブ３２の開度を縮小する
等のうちの少なくとも一つを実行する。

しかして、ＥＣＵ０は、アダプティブクルーズコントロール中（ステップＳ１）、そうでないときと比較してブレーキブースタ５の定圧室内の負圧（の大きさ、負圧の絶対値）と比較するべき閾値をより小さな値に設定（または、定圧室内の圧力の絶対値と比較するべき閾値をより大きな値に設定）し（ステップＳ３）、ブレーキブースタ５に供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施する機会をより減少させる。翻って、アダプティブクルーズコントロールを行わないときには、ブレーキブースタ５の定圧室内の負圧と比較するべき閾値をより大きな値に設定（または、定圧室内の圧力の絶対値と比較するべき閾値をより小さな値に設定）し（ステップＳ５）、吸気負圧を確保するための補正制御を実施する機会をより増加させる。

アダプティブクルーズコントロール中は、運転者のアクセルペダルやブレーキペダルの操作によらず自動で車両の加減速や制動が実行される。その上に、吸気負圧を確保するための補正制御が実行されると、車両の挙動に対して運転者を含む搭乗者が不快感を覚える懸念が生じる。よって、閾値を調整して補正制御の実行可能性を減らし、アダプティブクルーズコントロール中の搭乗者の快適性を高く保つ。これに対し、非アダプティブクルーズコントロール中は、運転者自身がブレーキペダルを操作するため、ブレーキブースタ５による踏力の倍力動作の頻度が増加する。よって、閾値を調整して補正制御の実行可能性を増やし、ブレーキブースタ５に必要な負圧を供給できるようにする。

本実施形態では、内燃機関の気筒１に連なる吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流で発生する吸気負圧を利用してブレーキ踏力を倍力するブレーキブースタ５を付設しており、また、内燃機関の出力するエンジントルクの一部を発電機９７に供給して発電を行う車両の制御装置０であって、運転者がブレーキペダルを踏まずとも自動で車両を制動し車速を調節する自動制動制御を実施するとき、自動制動制御を実施しないときと比較して、発電機９７による発電量の上限を引き上げる制御装置０を構成した。本実施形態によれば、ブレーキブースタ５に必要な負圧の確保と、自動制動制御に必要な電力の確保との両立を図ることができる。

加えて、本実施形態の車両の制御装置０は、ブレーキブースタ５に蓄えている負圧の大きさが閾値を下回る場合に、ブレーキブースタ５に供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施するものであって、前記自動制動制御を実施するときの前記閾値を、自動制動制御を実施しないときの閾値よりも小さな値に設定する。これにより、自動制動制御を実施するときには補正制御を実施する頻度が減少し、自動制動制御を実施しないときには補正制御を実施する頻度が増加するようになる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、自動制動制御中に制動力を発揮する手段は、ブレーキ装置７１、７２、７３、７４には限定されず、回生制動により車速を減速させる発電機であることがある。この場合において、当該発電機の発電量（出力電圧、出力電流または出力電力）の上限を、自動制動制御を実施するときにより高く引き上げ、自動制動制御を実施しないときにより低く引き下げることが考えられる。

その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、坂道発進補助機能が実装された車両の制御に適用できる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
６１、６２、６３、６４…ソレノイドバルブ
６６…電動ポンプ
７１、７２、７３、７４…ブレーキ装置
ａ…車速信号
ｂ…クランク角信号
ｃ…アクセル開度信号
ｄ…吸気温・吸気圧信号
ｅ…ブレーキブースタ負圧信号
ｈ…バッテリ電圧／電流信号
ｖ…先行車及び車間距離検出のためのセンサまたはデバイスの出力信号
ｗ…アダプティブクルーズコントロールスイッチの出力信号
ｋ…スロットルバルブの開度操作信号
ｎ…発電量指令信号
ｑ…電動ポンプの制御信号
ｒ、ｓ、ｔ、ｕ…ソレノイドバルブの開度操作信号

Claims (2)

1. 内燃機関の気筒に連なる吸気通路におけるスロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用してブレーキ踏力を倍力するブレーキブースタを付設しており、
   また、内燃機関の出力するエンジントルクの一部を発電機に供給して発電を行う車両の制御装置であって、
   運転者がブレーキペダルを踏まずとも自動で車両を制動し車速を調節する自動制動制御を実施するとき、自動制動制御を実施しないときと比較して、発電機による発電量の上限を引き上げることとし、
   ブレーキブースタに蓄えている負圧の大きさが閾値を下回る場合に、ブレーキブースタに供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施するものであり、
   前記自動制動制御を実施するときの前記閾値を、自動制動制御を実施しないときの閾値よりも小さな値に設定し、
   前記補正制御では、
   ・内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとを繋ぐクラッチを一時的に切断して内燃機関に対する負荷を減少させ、その分スロットルバルブの開度を縮小する
   ・点火タイミングを一時的に進角して内燃機関の熱機械変換効率を高め、その分スロットルバルブの開度を縮小する
   ・吸気バルブの開閉タイミングを一時的に進角して内燃機関の気筒への吸気の充填効率を高め、その分スロットルバルブの開度を縮小する
   ・ＥＧＲバルブの開度を一時的に縮小し、サージタンクに流入するＥＧＲガスの流量を減少させる
   ・シートヒータ、ラジエータファンまたはコンデンサファンといった電気負荷の稼働を一時的に停止し、発電機による発電量を減少させて、その分スロットルバルブの開度を縮小する
   のうちの少なくとも一つを実行する制御装置。
2. 内燃機関の気筒に連なる吸気通路におけるスロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用してブレーキ踏力を倍力するブレーキブースタを付設しており、
   また、内燃機関の出力するエンジントルクの一部を発電機に供給して発電を行う車両の制御装置であって、
   運転者がブレーキペダルを踏まずとも自動で車両を制動し車速を調節する電動による自動制動制御を実施するとき、そのような自動制動制御を実施しないときと比較して、発電機による発電量の上限を引き上げることとし、
   ブレーキブースタに蓄えている負圧の大きさが閾値を下回る場合に、ブレーキブースタに供給するべき吸気負圧を確保するための補正制御を実施するものであり、
   前記自動制動制御を実施するときの前記閾値を、自動制動制御を実施しないときの閾値よりも小さな値に設定する制御装置。

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