(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧を用いてブレーキペダルの踏み込みを助勢する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であって、
前記ブレーキペダルの振動状態を判定するペダル振動状態判定手段と、
ブレーキ液圧の増減が繰り返されるのに伴うブレーキペダルの振動状態が検出された場合に、前記ブレーキブースタの負圧が大きくなるように前記ブレーキブースタの負圧を制御する負圧制御手段と、を備えることを特徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキブースタ用負圧制御装置であって、
アンチロックブレーキ制御を実行し得る車両に搭載され、
前記負圧制御手段は、アンチロックブレーキ制御の実行中である場合、アンチロックブレーキ制御の実行中で無い場合に比べて前記ブレーキブースタ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。
【請求項３】
請求項１記載のブレーキブースタ用負圧制御装置であって、
前記ペダル振動状態判定手段は、前記ブレーキペダルの振動を検出するブレーキ振動検出手段を備え、
前記負圧制御手段は、前記ブレーキ振動検出手段により検出されたブレーキ振動の大きさが所定値を超える場合に、前記ブレーキブースタの負圧制御を行うことを特徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のブレーキブースタ用負圧制御装置であって、
前記負圧制御手段は、前記ブレーキ振動検出手段により検出されたブレーキ振動の大きさが大きいほど前記ブレーキブースタの負圧が大きくなるように、前記ブレーキブースタの負圧制御を行うことを特徴とするブレーキブースタ用負圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【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、エンジンの吸気管負圧を用いてブレーキ操作を助勢するブレーキブースタの負圧制御に好適な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１０−１６７０４７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）を用い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、スロットル弁を開弁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、スロットル弁が開弁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。このため、上記従来の負圧制御装置では、ブレーキブースタの負圧が基準値を下回ると、スロットル開度を減少させて大きな吸気管負圧を発生させることとしている。
【０００３】
しかしながら、スロットル開度を減少させた場合には、エンジン出力の低下によるトルク変化を招くと共に、エンジンの燃焼状態がストイキ燃焼へ切り替わることによる燃費の悪化を招く。そこで、上記従来の負圧制御装置では、上記基準値を車速に応じて変更することにより、トルク変化や燃費の悪化を抑制しつつ負圧を確保することとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アンチロックブレーキ制御（ＡＢＳ制御）の実行中は、ブレーキ液圧の増減が繰り返されるのに伴ってブレーキペダルが振動する。一方、ブレーキブースタの負圧は、ブレーキペダルのストロークが変化する際に消費される。このため、ブレーキペダルが振動すると、ブレーキブースタの負圧消費量は大きくなる。すなわち、ＡＢＳ制御の実行中は、通常時に比べてブレーキブースタの負圧は大きな度合いで消費される。しかしながら、上記従来の装置では、ＡＢＳ制御の実行の有無は考慮されておらず、ＡＢＳ制御中にブレーキブースタの負圧が不足する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ブレーキペダルの振動に起因してブレーキブースタの負圧の消費量が大きい場合にも、ブレーキブースタの負圧が不足するのを防止し得る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。
【０００６】
【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、負圧を用いてブレーキペダルの踏み込みを助勢する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であって、
前記ブレーキペダルの振動状態を判定するペダル振動状態判定手段と、
ブレーキ液圧の増減が繰り返されるのに伴うブレーキペダルの振動状態が検出された場合に、前記ブレーキブースタの負圧が大きくなるように前記ブレーキブースタの負圧を制御する負圧制御手段と、を備えるブレーキブースタ用負圧制御装置により達成される。
【０００７】
請求項１記載の発明において、ブレーキブースタの負圧は、ブレーキペダルのストロークが増加し、又は減少する毎に消費される。従って、ブレーキペダルが振動すると、負圧が繰り返し消費されることで、負圧の消費量は大きくなる。本発明によれば、負圧制御手段がブレーキペダルの振動状態に応じてブレーキブースタを制御する。このため、ブレーキペダルが振動している場合に、ブレーキブースタの負圧が不足するのを防止できる。
【０００８】
この場合、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、
アンチロックブレーキ制御を実行し得る車両に搭載され、
前記ペダル振動状態判定手段は、アンチロックブレーキ制御の実行中であるか否かに基づいてブレーキペダルの振動状態を判定することとしてもよい。
【０００９】
請求項２記載の発明において、アンチロックブレーキ制御の実行中は、ブレーキ液圧の増減が繰り返されるのに伴ってブレーキペダルが振動する。従って、本発明によれば、アンチロックブレーキ制御の実行中にブレーキブースタの負圧が不足するのを防止できる。
また、請求項１記載の発明において、請求項３記載に記載する如く、前記ペダル振動状態判定手段は、前記ブレーキペダルの振動を検出するブレーキ振動検出手段を備え、
前記負圧制御手段は、前記ブレーキ振動検出手段により検出されたブレーキ振動の大きさが所定値を超える場合に、前記ブレーキブースタの負圧制御を行うこととしてもよい。この場合、請求項４記載に記載する如く、前記負圧制御手段は、前記ブレーキ振動検出手段により検出されたブレーキ振動の大きさが大きいほど前記ブレーキブースタの負圧が大きくなるように、前記ブレーキブースタの負圧制御を行うこととしてもよい。
【００１０】
【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。エンジン１０は、複数のシリンダを備えている。図１は、複数のシリンダのうち一のシリンダ１４を表す。
【００１１】
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。すなわち、本実施例のエンジン１０は直噴式エンジンとして構成されている。
【００１２】
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に電気的に接続されている。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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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に接続されている。
ブレーキブースタ４４はその内部にダイヤフラム４４ａを備えている。ダイヤフラム４４ａは、ブレーキブースタ４４の内部空間を図１中左側の負圧室４４ｂと右側の変圧室４４ｃとに区画している。上記した負圧供給通路４２は負圧室４４ｂに接続されている。ブレーキブースタ４４は、また、負圧サーボ機構４４ｄを備えている。負圧サーボ機構４４ｄには、オペレーティングロッド４５を介してブレーキペダル４６が連結されている。また、ダイヤフラム４４ａには、マスタシリンダ４８のプッシュロッド４８ａが連結されている。
【００１６】
負圧供給通路４２にはチェックバルブ５０が配設されている。チェックバルブ４６はブレーキブースタ４４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が負圧室４４ｂ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が負圧室４４ｂ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。
【００１７】
負圧室４４ｂには、ブースタ圧センサ５２が配設されている。ブースタ圧センサ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。
ブレーキブースタ４４が備えるサーボ機構４４ｄは、ブレーキペダル４６が踏み込まれていない場合には、変圧室４４ｃを負圧室４４ｂに連通させると共に大気から遮断し、ブレーキペダル４６が踏み込まれると、変圧室４４ｃを負圧室４４ｂから遮断すると共に、ブレーキペダル４６に付与される踏力（以下、ペダル踏力Ｆと称す）に応じて大気を変圧室４４ｃに導入する。従って、負圧室４４ｂと変圧室４４ｃとの間にはペダル踏力Ｆに応じた差圧が発生する。かかる差圧に応じた力とペダル踏力Ｆとの合力がダイヤフラム４４ａを介してプッシュロッド４８ａに伝達される。従って、マスタシリンダ４８に各液室には、ペダル踏力Ｆに対して所定の倍力比を有する液圧が発生する。以下、マスタシリンダ４８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。このように、ブレーキブースタ４４は、ブースタ負圧ＰＢを用いてブレーキペダル４６の踏み込みを助勢することにより、大きなマスタシリンダ圧ＰM/C を発生させる。
【００１８】
マスタシリンダ４８の各液室には、それぞれ配管５４、５６を介して、液圧ブレーキ装置５８が連通している。液圧ブレーキ装置５８はブレーキＥＣＵ６０により制御される。液圧ブレーキ装置５８については後に詳述する。
ブレーキペダル４６には踏力センサ６２が装着されている。踏力センサ６２は、ペダル踏力Ｆに応じた電気信号をブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。ブレーキＥＣＵ６０は踏力センサ６２の出力信号に基づいてペダル踏力Ｆを検出する。また、ブレーキペダル４６の近傍にはストロークセンサ６４が配設されている。ブレーキスイッチ６４は、ブレーキペダル４６のストローク量（以下、ペダルストロークＳＴと称す）に応じた電気信号をブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。ブレーキＥＣＵ６０はストロークセンサ６４の出力信号に基づいてペダルストロークＳＴを検出する。
【００１９】
エンジン１０には回転数センサ６８が設けられている。回転数センサ６８は、エンジン回転数Ｎｅに応じたパルス信号をエンジンＥＣＵ１２に向けて出力する。エンジンＥＣＵ１２は、回転数センサ６８から供給されるパルス信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを検出する。
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。
【００２０】
次に、液圧ブレーキ装置５８の構成及び動作について説明する。図２は液圧ブレーキ装置５８の構成図である。図２に示す如く、液圧ブレーキ装置５８は、配管５６に接続されたフロントマスタ通路１００、及び、配管５４に接続されたリアマスタ通路１０２を備えている。リアマスタ通路１０２にはマスタ圧センサ１０３が配設されている。マスタ圧センサ１０３は、リアマスタ通路１０２の内部の液圧、すなわち、マスタシリンダ圧ＰM/C に応じた信号をブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。ブレーキＥＣＵ６０はマスタ圧センサ１０３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。
【００２１】
フロントマスタ通路１００は、保持バルブ１０４，１０６を介して、それぞれ、ホイルシリンダ通路１０８，１１０に接続されている。ホイルシリンダ通路１０８，１１０は、それぞれ、右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬのホイルシリンダ１１２，１１４に接続されている。保持バルブ１０４，１０６は、共に、常態で開弁状態をとり、ブレーキＥＣＵ６０からオン信号を供給されることにより閉弁状態となる常開の電磁開閉バルブである。保持バルブ１０４、１０６には、それぞれ、チェックバルブ１１６，１１８が並設されている。チェックバルブ１１６，１１８は、それぞれ、ホイルシリンダ通路１０８，１１０側から前輪側マスタ通路１００側へ向かうフルードの流れのみを許容する一方向弁である。
【００２２】
ホイルシリンダ通路１０８，１１０は、それぞれ、減圧バルブ１２０，１２２を介してリザーバ１２４に接続されている。減圧バルブ１２０，１２２は、共に、常態で閉弁状態をとり、ブレーキＥＣＵ６０からオン信号を供給されることにより開弁状態となる常閉の電磁開閉バルブである。リザーバ１２４には、ポンプ１２６の吸入側が連通している。また、ポンプ１２６の吐出側はフロントマスタ通路１００に連通している。
【００２３】
リアマスタ通路１０２は、保持バルブ１２８を介してホイルシリンダ通路１３０に接続されている。ホイルシリンダ通路１３０は右後輪ＲＲ及び左後輪ＲＬのホイルシリンダ１３２，１３４の双方に連通している。保持バルブ１２８は、常態で開弁状態をとり、ブレーキＥＣＵ６０からオン信号を供給されることにより閉弁状態となる常開の電磁開閉バルブである。保持バルブ１２８にはチェックバルブ１３６が並設されている。チェックバルブ１３６はホイルシリンダ通路１３０側からリアマスタ通路１０２側へ向かうフルードの流れのみを許容する一方向弁である。
【００２４】
ホイルシリンダ通路１３０には、減圧バルブ１３８を介してリザーバ１４０が接続されている。減圧バルブ１３８は常態で閉弁状態をとり、ブレーキＥＣＵ６０からオン信号を供給されることにより開弁状態となる電磁開閉バルブである。リザーバ１４０には、ポンプ１４２の吸入側が連通している。また、ポンプ１４２の吐出側はリアマスタ通路１０２に連通している。
【００２５】
右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、及び左後輪ＲＬの近傍には、それぞれ、車輪側センサ１４４，１４６，１４８，１５０が配設されている。車輪速センサ１４４〜１５０は各輪の車輪速ＶＷに応じた電気信号をブレーキＥＣＵ６０に向けて出力する。ブレーキＥＣＵ６０は、車輪速センサ１４４〜１５０の出力信号に基づいて各輪の車輪速ＶＷを検出し、各車輪速ＶＷを用いて車速Ｖを求める。
【００２６】
次に、液圧ブレーキ装置５８の動作について説明する。液圧ブレーキ装置５８は、ブレーキＥＣＵ６０が各電磁弁の状態を適宜切り替えることにより、マスタシリンダ圧ＰM/C に応じた制動力を発生する通常ブレーキ機能、及び、車輪のロックを防止するＡＢＳ機能を実現することができる。
通常ブレーキ機能は、図２に示す如く、液圧ブレーキ装置５８が備える全ての電磁弁をオフ状態とし、かつ、ポンプ１２６，１４２を停止させることにより実現される。以下、図２に示す状態を通常ブレーキ状態と称す。図２に示す通常ブレーキ状態において、前輪側のホイルシリンダ１１２，１１４は、ホイルシリンダ通路１０８，１１０及びフロントマスタ通路１００を介してマスタシリンダ４８に連通する。また、後輪側のホイルシリンダ１３２，１３４は、ホイルシリンダ通路１３０及びリアマスタ通路１０２を介してマスタシリンダ４８に連通する。従って、通常ブレーキ状態では、ホイルシリンダ１１２，１１４，１３２，１３４の液圧（以下、ホイルシリンダ圧ＰW/C と称す）は、常にマスタシリンダ圧ＰM/C と等圧に制御される。
【００２７】
ＡＢＳ機能は、図２に示す通常ブレーキ状態において、ポンプ１２６，１４２を作動させ、かつ、保持バルブ１０４，１０６，１２８及び減圧バルブ１２０，１２２，１３８を各車輪のスリップ状態に応じて開閉駆動することにより実現される。以下、本実施例のシステムにおいてＡＢＳ機能を実現するための制御をＡＢＳ制御と称す。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキペダル４６が踏み込まれ、かつ、何れかの車輪について過剰なスリップ率が検出された場合にＡＢＳ制御を開始する。ＡＢＳ制御の実行中は、ブレーキペダル４６の踏み込みに伴って昇圧されたマスタシリンダ圧ＰM/C が、フロントマスタ通路１００及びリアマスタ通路１０２に導かれる。かかる状況下で保持バルブ１０４，１０６，１２８を開弁状態とし、かつ、減圧バルブ１２０，１２２，１３８を閉弁状態とすると、各車輪のホイルシリンダ圧ＰW/C をマスタシリンダ圧ＰM/C に向けて増圧することができる。以下、この状態を増圧モードと称す。
【００２９】
また、ＡＢＳ制御の実行中に、保持バルブ１０４，１０６，１２８及び減圧バルブ１２０，１２２，１３８を閉弁状態とすると、各車輪のホイルシリンダ圧ＰW/C を保持することができる。以下、この状態を保持モードと称す。
更に、ＡＢＳ制御の実行中に、保持バルブ１０４，１０６，１２８を閉弁状態とし、かつ、減圧バルブ１２０，１２２，１３８を開弁状態とすると、各車輪のホイルシリンダ圧ＰW/C を減圧することができる。以下、この状態を減圧モードと称す。
【００３０】
ＥＣＵ１２は、ＡＢＳ制御中に、各車輪毎に適宜上記の増圧モード、保持モード、及び、減圧モードが実現されるように、各車輪のスリップ状態に応じて保持バルブ１０４，１０６．１２８及び減圧バルブ１２０，１２２，１３８を制御する。この場合、全ての車輪のホイルシリンダ圧ＰW/C が、対応する車輪に過大なスリップ率を発生させることのない適当な圧力に制御される。このように、上記の制御によれば、本実施例のシステムにおいてＡＢＳ機能を実現することができる。
【００３１】
ＡＢＳ制御の実行中に各車輪で減圧モードが行われる際には、ホイルシリンダ１１２，１１４，１３２，１３４内のブレーキフルードがリザーバ１２４、１４０へ流入する。リザーバ１２４，１４０へ流入したブレーキフルードは、ポンプ１２６，１４２によって、それぞれ、フロントマスタ通路１００及びリアマスタ通路１０２へ供給される。フロントマスタ通路１００及びリアマスタ通路１０２へ供給されたブレーキフルードの一部は、各車輪で増圧モードが行われる際にホイルシリンダ１１２，１１４，１３２，１３４に流入する。また、そのブレーキフルードの残部は、ブレーキフルードの流出分を補うべくマスタシリンダ４８に流入する。
【００３２】
このように、ＡＢＳ制御の実行中は、ブレーキペダル４６の踏み込みに伴ってホイルシリンダ１１２，１１４，１３２，１３４に流入したブレーキフルードが、減圧モード時にリザーバ１２４，１４０に流出することにより、ペダルストロークＳＴは増加する。また、増圧モード時には、ポンプ１２６，１４２によりリザーバ１２４、１４２から汲み上げられたブレーキフルードの一部がマスタシリンダ４８に戻されることにより、ペダルストロークＳＴは減少する。すなわち、ＡＢＳ制御の実行中は、増圧モードと減圧モードとが繰り返されるのに伴って、ブレーキペダル４６に振動が生ずることとなる。
【００３３】
ところで、本実施例のシステムにおいて、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に応じてスロットル開度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を大きくし、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。
【００３４】
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が大きくされることで、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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４６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からブレーキブースタ４４の負圧室４４ｂ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が生成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。
【００３７】
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、この負圧が負圧室４４ｂ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。
【００３８】
しかしながら、上述の如く、成層燃焼モードにおいてスロットル開度ＳＣが絞られると、ポンピングロスの増加により燃費が悪化すると共にエンジン出力が低下し、更に、成層燃焼モードが維持できなくなるまでスロットル開度ＳＣが絞られると、エンジン１０の動作モードがストイキ燃焼モードに切り替えられることにより、燃費の一層の悪化を招いてしまう。従って、良好な燃費を実現する等の観点から、ブースタ負圧制御による負圧の生成は必要最小限の範囲で行われることが望ましい。
【００３９】
ところで、上述の如く、ＡＢＳ制御の実行中は、ブレーキペダル４６に振動が生じ、ペダルストロークＳＴは増減を繰り返す。ペダルストロークＳＴが増加すると、変圧室４４ｃに大気が導入され、ブレーキブースタ４４の負圧室４４ｂと変圧室４４ｃとの間の差圧が増加することで、ダイヤフラム４４ａが負圧室４４ｂ側へ撓む。この場合、負圧室４４ｂの容積が減少することによりブースタ負圧ＰＢが消費される。また、ペダルストロークＳＴが減少すると、その減少分に応じて負圧室４４ｂから変圧室４４ｃへ負圧が供給されることにより、ブースタ負圧ＰＢが消費される。すなわち、ペダルストロークＳＴが変化する毎に、ブースタ負圧ＰＢが消費される。このため、ＡＢＳ制御の実行中は、ブレーキペダル４６の振動に伴ってブースタ負圧ＰＢが繰り返し消費されることとなり、ブースタ負圧ＰＢの消費量は大きくなる。
【００４０】
本実施例のシステムは、上記の点に鑑みて、ＡＢＳ制御の実行中にブースタ負圧制御を実行することにより、ブースタ負圧ＰＢが不足するのを防止するものである。
以下、図３及び図４を参照して、本実施例においてブレーキＥＣＵ６０及びエンジンＥＣＵ１２が実行する具体的な処理について説明する。まず、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。図３に示すルーチンはその処理が終了する毎に繰り返し起動される。図３に示すルーチンが起動されると、先ずステップ２００の処理が実行される。
【００４１】
ステップ２００では、車速Ｖが所定の基準値Ｖ１以上であるか否かが判別される。その結果、Ｖ≧Ｖ１が不成立であれば、車両停止までのブースタ負圧ＰＢの消費量は小さく、ブースタ負圧制御を実行することは不要であると判断されて今回のルーチンは終了される。このように、ステップ２００の処理によれば、車速Ｖが基準値Ｖ１未満の場合はブースタ負圧制御が実行されないため、低速走行時又はアイドル運転時における燃費の悪化が防止される。一方、ステップ２００において、Ｖ≧Ｖ１が成立する場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【００４２】
ステップ２０２では、マスタ圧センサ１０３の出力値が有効であるか否かが判別される。かかる判別は、例えばマスタ圧センサ１０３がペダル踏力Ｆに応じた値を出力しているか否かを随時判定しておき、その判定結果に基づいて行うことができる。ステップ２０２において、マスタ圧センサ１０３の出力値が有効であれば、次にステップ２０４の処理が実行される。
【００４３】
ステップ２０４では、マスタ圧センサ１０３の出力値に基づいて検出されたマスタシリンダ圧ＰM/C が所定の基準値α2 以上であるか否かが判別される。その結果、ＰM/C ≧α2 が成立する場合は、運転者は大きな制動力を要求しており、ブースタ負圧ＰＢの消費量は大きいと判断される。この場合、ブースタ負圧制御を実行すべきと判断されて次にステップ２０６の処理が実行される。一方、ステップ２０４において、ＰM/C ≧α１が不成立であれば、次にステップ２０８の処理が実行される。
【００４４】
ステップ２０８では、マスタシリンダ圧ＰM/C の増加勾配ΔＰM/C （＝ｄＰM/C ／ｄｔ）が所定の基準値α2 以上であるか否かが判別される。その結果、ΔＰM/C ≧α2 が成立する場合は、運転者は制動力の速やかな立ち上がりを要求しており、ブースタ負圧ＰＢの消費量は大きいと判断される。この場合、ブースタ負圧制御を実行すべきと判断されて次にステップ２０６の処理が実行される。一方、ステップ２０８において、ＰM/C ≧α2 が不成立であれば、次にステップ２１０の処理が実行される。
【００４５】
なお、ステップ２０４，２０８において、マスタシリンダ圧ＰM/C 及びその増加勾配ΔＰM/C に代えて、ペダルストロークＳＴ及びその増加勾配をそれぞれ基準値と比較することにより、ブースタ負圧制御の要否を判別してもよい。
一方、上記ステップ２０２においてマスタ圧センサ１０３の出力値が有効でなければ、ステップ２０４，２０８はスキップされて、次にステップ２１０の処理が実行される。従って、上記ステップ２０２の処理によれば、有効でないマスタ圧センサ１０３の出力値に基づいて、ブースタ負圧制御の要否が誤って判断されることが防止される。
【００４６】
ステップ２１０では、踏力センサ６２が正常であるか否かが判別される。かかる判別は、例えばイニシャルチェック時における踏力センサ６２の異常判定結果に基づいて行われる。ステップ２１０において、踏力センサ６２が正常である場合は、次にステップ２１２の処理が実行される。
ステップ２１２では、ペダル踏力Ｆが所定の基準値α3 以上であるか否かが判別される。その結果、Ｆ≧α3 が成立する場合は、運転者が大きな制動力を要求しており、ブースタ負圧ＰＢの消費量が大きいと判断される。この場合、ブースタ負圧制御を実行すべきと判断されて次にステップ２０６の処理が実行される。一方、ステップ２１２においてＦ≧α3 が不成立であれば、次にステップ２１４の処理が実行される。
【００４７】
なお、ステップ２１２では、ペダル踏力Ｆに代えて、又は、ペダル踏力Ｆに加えて、ペダル踏力Ｆの増加勾配（ｄＦ／ｄｔ）が所定の基準値を越える場合に、ブースタ負圧制御を実行すべきと判断することとしてもよい。また、踏力センサ６２に代えて、ペダル踏力Ｆが所定値に達するとオン・オフ状態が切り替わる踏力スイッチを設け、この踏力スイッチのオン・オフ状態に基づいて、ブースタ負圧制御の要否を判断することとしてもよい。
【００４８】
ところで、ブースタ負圧ＰＢが極端に不足した場合には、ブレーキブースタＰＢによる助勢はほとんど行われない。この場合、運転者が大きな踏力でブレーキペダルを踏み込んでも、マスタシリンダ圧ＰM/C 及びペダルストロークＳＴの増加量は小さいため、マスタシリンダＰM/C 又はペダルストロークＳＴによってはブースタ負圧制御の要否を適正に判断することはできない。これに対して、ステップ２１２では、ペダル踏力Ｆを用いることで、ブースタ負圧ＰＢが極端に不足する場合にもブースタ負圧制御の要否を確実に判定することができる。
【００４９】
一方、上記ステップ２１０において踏力センサ６２が正常でなければ、ステップ２１２はスキップされて、次にステップ２１４の処理が実行される。従って、ステップ２１０の処理によれば、異常が生じた踏力センサ６２の出力値に基づいて、ブースタ負圧制御の要否が誤って判断されることが防止される。
ステップ２１４では、ＡＢＳ制御の実行中であるか否かが判別される。その結果、ＡＢＳ制御の実行中であれば、上記の如くブレーキペダル４６の振動によりブースタ負圧ＰＢの消費量は大きいと判断される。この場合、ブースタ負圧制御を実行すべきと判断されて次にステップ２０６の処理が実行される。一方、ステップ２１４においてＡＢＳ制御の実行中でなければ、今回のルーチンは終了される。
【００５０】
ステップ２０６では、負圧室４４ｂに供給すべき負圧値（以下、負圧生成要求値Ｐreq と称す）を含む負圧生成要求信号がエンジンＥＣＵ１２に向けて送信される。なお、負圧生成要求値Ｐreq は固定値であってもよく、あるいは、車速Ｖ、マスタシリンダ圧ＰM/C 、増加勾配ΔＰM/C 、又は踏力Ｆが大きいほど負圧生成要求値Ｐreq を大きな値に設定することとしてもよい。ステップ２０６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５１】
なお、液圧ブレーキ装置５８においては、ポンプ１２６，１４２を停止させたまま減圧バルブ１２０，１２２，１３８を開弁し、減圧モードのみでＡＢＳ制御を実行する場合がある。かかる場合は、マスタシリンダ４８から流出したブレーキフルードがマスタシリンダ４８へ戻されることはないので、ブレーキペダル４６のストロークは単発的に増加するだけであり、ブースタ負圧ＰＢの消費量は小さい。そこで、ステップ２１４において、ポンプ１２６，１４２を停止させた状態でＡＢＳ制御が実行されている場合は、負圧生成要求信号を送信しないものとする。
【００５２】
また、直進走行中には、ＡＢＳ制御の開始に先だって、左右後輪の何れかのホイルシリンダ圧ＰW/C を減少させる制御（前後制動力配分制御）が行われる。また、旋回走行中には、ＡＢＳ制御の開始に先だって後輪側内輪のホイルシリンダ圧ＰW/C を減少させる制御（四輪制動力配分制御）が行われる。これら前後制動力配分制御又は四輪制動力配分制御の実行中にブースタ負圧制御が実行されると、ブースタ負圧ＰＢの増加に伴ってブレーキの効きが過大となり、走行状態の不安定化を招くことがある。そこで、前後制動力配分制御又は四輪制動力配分制御の実行中は、負圧生成要求信号を送信しないものとする。すなわち、ステップ２１４におけるＡＢＳ制御には、前後制動力配分制御及び四輪制動力配分制御は含まれない。
【００５３】
なお、上記ステップ２０４、２０８、２１２で用いられる基準値α2 ，α2 ，α3 は、車速Ｖに応じて変化させることとしてもよい。すなわち、車速Ｖが大きいほど車両停止までのブースタ負圧ＰＢの消費量は大きくなるため、ブースタ負圧制御をより頻繁に実行するのが望ましいといえる。従って、車速Ｖが大きいほど基準値α2 ，α2 ，α3 を小さな値に設定することで、必要なブースタ負圧ＰＢを確保するうえでより適切な頻度でブースタ負圧制御を実行することが可能となる。
【００５４】
次に、本実施例においてエンジンＥＣＵ１２が実行する処理の内容について説明する。図４は、本実施例においてエンジン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一例を示すフローチャートである。図４に示すルーチンは、その処理プロセスが終了する毎に繰り返し起動される。図４に示すルーチンが起動されると、先ずステップ２５０の処理が実行される。
【００５５】
ステップ２５０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、エンジン出力を低下させることなく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２５０において、エンジン１０が成層燃焼モードで作動中ならば、次にステップ２５６の処理が実行される。
【００５６】
ステップ２５６では、ブレーキＥＣＵ６０から負圧生成要求信号が送信されているか否かが判別される。その結果、負圧生成要求信号が送信されていなければ今回のルーチンは終了される。一方、ステップ２５６において負圧生成要求信号が送信されているならば、次にステップ２５８の処理が実行される。
ステップ２５８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２５８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２５８の処理が終了するとステップ２６０へ進む。
【００５７】
ステップ２６０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２６２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２６２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２６２の処理が終了すると、ステップ２６４へ進む。
【００５８】
ステップ２６４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２６６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２６６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２６６に続くステップ２６８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２６８の処理が実行される。一方、ステップ２６８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２７０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２７０の処理が終了されると、今回のルーチンは終了される。
【００５９】
一方、ステップ２６４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２７２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２７２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２７２に続くステップ２７４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２７４の処理が実行される。一方、ステップ２７４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２７６の処理が実行される。ステップ２７６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２７６の処理が終了されると今回のルーチンは終了される。
【００６０】
上述の如く、本実施例によれば、ブースタ負圧ＰＢの消費量が大きくなるＡＢＳ制御中にブースタ負圧制御が実行される。このため、ＡＢＳ制御中にブースタ負圧ＰＢが不足するのを防止することができる。
また、図３に示すルーチンによれば、ブースタ負圧ＰＢの消費量が大きくなる状況を判定することにより負圧生成要求信号が発せられ、図４に示すルーチンでは、この負圧生成要求信号に応じてブースタ負圧制御が実行される。従って、本実施例によれば、ブースタ負圧の消費量が小さい場合にブースタ負圧制御が不必要に実行されるのを防止することができ、これにより、ブースタ負圧制御に伴う燃費の悪化を最小限に抑制することができる。
【００６１】
また、図３に示すルーチンでは、ブースタ負圧センサ５２の出力値を用いることなく、負圧生成要求信号の送信の要否が判定される。従って、本実施例によれば、ブースタ負圧センサ５２に異常が生じた場合にも、適正なタイミングでブースタ負圧制御を実行するすることができ、これにより、確実に所要のブースタ負圧ＰＢを得ることができる。
【００６２】
更に、ブースタ負圧制御を開始した後、実際にブースタ負圧ＰＢが回復するまでには一定の時間遅れが生ずるが、本実施例では、ブースタ負圧ＰＢの消費量が大きい状況を予測してブースタ負圧制御を開始するため、上記の時間遅れに起因してブースタ負圧ＰＢが不足する事態を防止できる。
なお、上記実施例では、ＡＢＳ制御の実行中にブレーキペダル４６に振動が生ずることから、ＡＢＳ制御の実行中にブースタ負圧制御を実行するものとした。しかしながら、ストロークセンサ６４の出力値に基づいて、又は、ブレーキペダル４６に振動センサを設けることによりブレーキペダル４６の振動を検出し、その振動の大きさが所定値を越える場合に、ブースタ負圧制御を実行することとしてもよい。この場合、ブレーキペダル４６の振動が大きいほど負圧生成要求値Ｐreq を大きな値に設定することとしてもよい。
【００６３】
また、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。
【００６４】
なお、上記実施例においては、ブレーキＥＣＵ６６が図３に示すルーチンのステップ２１４及び２０６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「ペダル振動状態判定手段」が、エンジンＥＣＵ１２が図４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、それぞれ実現されている。
【００６５】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、例えばＡＢＳ制御中などブレーキペダルが振動する場合に、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】本実施例のシステムが備える液圧ブレーキ装置の構成図である。
【図３】本実施例においてブレーキＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートである。
【図４】本実施例においてエンジンＥＣＵが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
４４  ブレーキブースタ
４６  ブレーキペダル
５８  液圧ブレーキ装置
６０  ブレーキＥＣＵ
【図１】
0003721834.tif 000002
【図２】
0003721834.tif 000003
【図３】
0003721834.tif 000004
【図４】
0003721834.tif 000005