(57)【要約】【課題】車両の状態に応じて、補機の動作とブレーキブースタの負圧を適切に制御する技術を提供する。【解決手段】取得部７０は、セレクトレバー５８からポジション通知信号２００を、車速センサ６０から車速通知信号２０８を、温度センサ６２から温度通知信号２１０を、それぞれ取得する。判定部７２は、取得部７０が取得した各種情報に基づいて、車両の状態を判定し、エアコン９０及びエゼクタカット弁４９のオンオフを決定する。判定部７２は、車速が所定の速度以上であり、かつ、シフトレンジがＮレンジであるときには、エアコン制御部７４にエアコン９０を停止させる。判定部７２は、低温時にエアコン９０が動作している場合は、走行中にシフトレンジがＮレンジに変更されたとしても、引き続きエアコン９０を動作させる。【選択図】図２
2006131003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの吸入負圧を利用して制動力を助勢するブレーキブースタと、
前記エンジンの出力を駆動源とする補機と、
前記車両の内部又は外部の温度を検知する温度検知手段と、
前記車両の車速を検知する車速検知手段と、
前記車両の変速機の状態を検知するシフトレンジ検知手段と、
前記変速機がＮレンジであり、前記車速が所定のしきい値以上であり、かつ、前記温度が所定の条件を満たすときに、前記補機を停止させる補機制御手段と、を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記条件は、前記車両の内部の温度が所定のしきい値以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記条件は、前記車両の内部と外部の温度差が所定のしきい値以上であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
負圧を発生し、前記ブレーキブースタに供給するエゼクタを更に備え、
前記補機制御手段は、前記変速機がＮレンジであり、前記車速が所定のしきい値以上であるときに、前記エゼクタを作動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両制御装置。
【請求項５】
エンジンの吸入負圧を利用して制動力を助勢するブレーキブースタを備えた車両において、前記エンジンの出力を駆動源とする補機が動作しているときに、
前記車両の変速機がＮレンジで、かつ、車速が所定のしきい値以上となったときに、前記補機を停止させるステップと、
前記温度が所定の条件を満たすときには、前記補機の停止を禁止するステップと、
を含むことを特徴とする車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御技術に関し、特に、ブレーキブースタを備える車両において補機の動作を適切に制御する車両制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者によってブレーキペダルが踏まれると、自動車を制動させるためのブレーキが動作する。一般に、ブレーキにはブレーキブースタが備えられており、ブレーキブースタによって、運転者がブレーキペダルを踏んだ力よりも自動車の制動力が大きくされる。ブレーキブースタでは、エンジンのスロットル弁より下流側の吸気管の負圧が、ブレーキブースタの負圧室に供給される。さらに、負圧室の負圧を動力源として、ブレーキブースタは、ブレーキペダルの踏み込みを助勢する。また、負圧室と吸気管の間にはチェックバルブが設けられているので、通常の状態において、負圧室の負圧が吸気管の負圧よりも高くなっている。
【０００３】
しかしながら、所定の条件のもと、負圧室の負圧が消費されることによって、負圧室の負圧が低くなる場合もある。そのような場合に、負圧室に十分な負圧が補充されず、負圧室の負圧が不足する傾向にある。例えば、変速機のシフト位置がニュートラル又はＮレンジの状態で車両が走行する場合、エンジンの回転数が低いため、吸気管負圧が低く抑えられる。そのため、特許文献１では、変速機がＮレンジの状態で走行しているときに、負圧室の負圧を増加させている。
【０００４】
また、エアーコンディショナーなどの補機類を作動させた場合、吸入空気量が増量して、スロットル弁より下流の吸気管の負圧が大気側に変動する。そのため、特許文献２では、補機のスイッチがオンであっても、ブレーキペダルが操作されたときには、補機をオフさせて吸入空気量の増量を禁止させ、吸気管負圧を維持する。
【特許文献１】特開２００１−３７８７号公報
【特許文献２】特開平３−２８１９５６号公報
【特許文献３】特開平９−１４４５７３号公報
【特許文献４】特開昭６２−２１４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エアーコンディショナーなどの補機を強制的に停止させることが好ましくない状況も考えられる。したがって、車両の状態に応じて、補機を適切に制御しつつ、ブレーキブースタの負圧を確保する技術が求められる。
【０００６】
本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の状態に応じて、補機の動作とブレーキブースタの負圧を適切に制御する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、車両制御装置を提供する。この車両制御装置は、車両のエンジンの吸入負圧を利用して制動力を助勢するブレーキブースタと、前記エンジンの出力を駆動源とする補機と、前記車両の内部又は外部の温度を検知する温度検知手段と、前記車両の車速を検知する車速検知手段と、前記車両の変速機の状態を検知するシフトレンジ検知手段と、前記変速機がＮレンジであり、前記車速が所定のしきい値以上であり、かつ、前記温度が所定の条件を満たすときに、前記補機を停止させる補機制御手段と、を備えることを特徴とする。以上の構成により、車両の状態を的確に検知し、その状態に応じて、補機とブレーキブースタの負圧を適切に制御することができる。
【０００８】
前記条件は、前記車両の内部の温度が所定のしきい値以下であってもよい。前記条件は、前記車両の内部と外部の温度差が所定のしきい値以上であってもよい。前記補機は、エアーコンディショナーであってもよい。上記いずれの条件の場合でも、フロントガラス等に曇りが生じる可能性が高くなるので、このときには、エアーコンディショナーなどの補機を引き続き動作させ、曇りの除去を優先させる。このとき、気温が高くないので、エアーコンディショナーの負荷は小さく、エアーコンディショナーを停止させなくてもブレーキブースタの負圧は得られる。これにより、車両の状態に応じた適切な制御を行うことができる。
【０００９】
車両制御装置は、前記ブレーキブースタに負圧を供給するエゼクタを更に備え、前記補機制御手段は、前記変速機がＮレンジであり、前記車速が所定のしきい値以上であるときに、前記エゼクタを作動させてもよい。これにより、より高い負圧が確保されるので、制動性能を向上させることができる。
【００１０】
本発明の別の態様は、車両制御方法を提供する。この車両制御方法は、エンジンの吸入負圧を利用して制動力を助勢するブレーキブースタを備えた車両において、前記エンジンの出力を駆動源とする補機が動作しているときに、前記車両の変速機がＮレンジで、かつ、車速が所定のしきい値以上となったときに、前記補機を停止させるステップと、前記温度が所定の条件を満たすときには、前記補機の停止を禁止するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両の状態に応じて、補機の動作とブレーキブースタの負圧を適切に制御する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態では、車両の状態に応じて、エアーコンディショナーなどの補機を適切に制御しつつ、ブレーキブースタの負圧室の負圧を適切に確保する技術を提案する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両制御システム１００の構成を示す。車両制御システム１００は、エンジン１０、シリンダブロック１２、シリンダ１４、ピストン１６、燃焼室１８、燃料噴射弁２０、排気弁２２、排気管２４、吸気弁２６、吸気マニホールド２８、サージタンク３０、吸気管３２、スロットル弁３４、スロットルモータ３６、負圧供給通路３８、チェックバルブ４０、ブレーキブースタ４２、ブースタ負圧室４４、ブレーキペダル４６、エゼクタ４８、エゼクタカット弁４９、マスタシリンダ５０、油圧アクチュエータ５２、ＥＣＵ５４、変速機５６、セレクトレバー５８、車速センサ６０、温度センサ６２を含む。また信号として、ポジション通知信号２００、ポジション指示信号２０２、燃料指示信号２０４、スロットル指示信号２０６、エゼクタカット弁開閉信号２０７、車速通知信号２０８、温度通知信号２１０を含む。
【００１４】
エンジン１０は、ＥＣＵ５４により制御される。エンジン１０は、シリンダブロック１２を備えており、シリンダブロック１２の内部には、シリンダ１４が形成されている。さらに、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での上下方向に摺動できる。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ＥＣＵ５４に接続されている。燃料噴射弁２０はＥＣＵ５４から供給される制御信号、すなわち燃料指示信号２０４に応じて燃焼室１８内へ燃料を噴射する。このような構成のエンジンは、一般的に直噴式エンジンと呼ばれている。
【００１５】
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。さらに、燃焼室１８には、吸気弁２６を介して吸気マニホールド２８の各枝管も連通している。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ＥＣＵ５４に接続されている。スロットルモータ３６はＥＣＵ５４から供給される制御信号、すなわちスロットル指示信号２０６に応じてスロットル弁３４の開度を変化させる。なお、ＥＣＵ５４は、例えば、図示しないアクセルペダルに付与される踏力にもとづいて、スロットル指示信号２０６を生成する。
【００１６】
吸気管３２のスロットル弁３４より下流側の部位、すなわちサージタンク３０側の部位には、負圧供給通路３８の一端が接続されている。負圧供給通路３８の他端は、ブースタ負圧室４４に接続されている。なお、ブースタ負圧室４４は、ブレーキブースタ４２の一部分であるといえる。負圧供給通路３８にはチェックバルブ４０が配設されている。チェックバルブ４０はブースタ負圧室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。
【００１７】
従って、吸気管３２の負圧がブースタ負圧室４４の負圧よりも大きい場合には、吸気管３２の負圧がブースタ負圧室４４に供給され、一方、吸気管３２の負圧がブースタ負圧室４４の負圧よりも小さい場合には、ブースタ負圧室４４の負圧が吸気管３２側へ逃げることが防止される。その結果、チェックバルブ４０によって、ブースタ負圧室４４の負圧が吸気管３２の負圧よりも大きくされる。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。
【００１８】
ブレーキブースタ４２には、ブレーキペダル４６及びマスタシリンダ５０が連結されている。ブレーキブースタ４２は、ブースタ負圧室４４内の負圧と、ブースタ負圧室４４とダイヤフラムを隔てて設けられた図示されない大気圧室の大気圧との差圧を用いてブレーキペダル４６の踏み込みを助勢する。さらに、ブレーキブースタ４２は、マスタシリンダ５０が備える各液室に大きな液圧を発生させる。マスタシリンダ５０の各液室には、油圧アクチュエータ５２が連通している。このような構成において、ブレーキブースタ４２がブレーキ操作を助勢するので、ブレーキペダル４６に付与される踏力から大きな制動力が発生される。
【００１９】
エゼクタ４８は、吸気マニホールド２８において発生する負圧の吸引作用を利用して、より大きい負圧を発生させる。エゼクタ４８の吸引口は、負圧導管を介してブースタ負圧室４４に連通され、負圧導管には、エゼクタ４８からブースタ負圧室４４への一方向にのみ負圧の伝達を許容する一方向弁が設けられる。エゼクタ４８の空気入口は、空気導管を介して吸気管３２のスロットル弁３４よりも上流側に連通される。エゼクタ４８の空気出口は、負圧供給通路３８に接続される。ＥＣＵ５４から発せされるエゼクタカット弁開閉信号２０７により、エゼクタカット弁４９が開かれると、負圧供給通路３８からエゼクタ４８へ供給される負圧を利用して、空気入口から空気出口へ空気が高速噴射され、これにより発生した高負圧がブースタ負圧室４４へ供給される。ＥＣＵ５４は、例えば、ブースタ負圧室４４の負圧が不足したときなどに、エゼクタカット弁４９を開く信号をエゼクタカット弁４９へ送り、エゼクタ４８からブースタ負圧室４４へ負圧を供給する。
【００２０】
また、図示しない各車輪の近傍には車速センサ６０が配設されている。車速センサ６０は、検出した車速を車速通知信号２０８としてＥＣＵ５４に出力する。更に、車室の内部又は外部、或いは双方に、温度センサ６２が配設されている。温度センサ６２は、検出した温度を温度通知信号２１０としてＥＣＵ５４に出力する。セレクトレバー５８は運転者によって操作され、操作の結果、シフトレンジを選択する。選択したシフトレンジは、ポジション通知信号２００として、セレクトレバー５８からＥＣＵ５４に通知される。エンジン１０の出力軸には変速機５６が連結されている。変速機５６は、ＥＣＵ５４から出力されたポジション指示信号２０２にもとづいて、シフトレンジの状態を設定する。そのため、ＥＣＵ５４は、ポジション通知信号２００を受けつけ、ポジション通知信号２００に含まれたシフトレンジの変更の指示を抽出する。さらにＥＣＵ５４は、抽出した指示にもとづいてポジション指示信号２０２を生成し、ポジション指示信号２０２を変速機５６に出力することによって変速機５６を制御する。このように、変速機５６は、電子的に制御されている。以上のように、ＥＣＵ５４は、ポジション通知信号２００にもとづいて、変速機５６を制御する。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ５４により実現される車両制御機能の機能ブロックを示す。ＥＣＵ５４は、取得部７０、判定部７２、エアコン制御部７４、エゼクタ制御部７６を含む。取得部７０は、セレクトレバー５８からポジション通知信号２００を、車速センサ６０から車速通知信号２０８を、温度センサ６２から温度通知信号２１０を、それぞれ取得する。判定部７２は、取得部７０が取得した各種情報に基づいて、車両の状態を判定し、エアコン９０及びエゼクタ４８のオンオフを決定する。エアコン制御部７４は、判定部７２の判定結果にしたがって、エアコン９０にエアコン制御信号２０９を送る。エゼクタ制御部７６は、判定部７２の判定結果にしたがって、エゼクタカット弁４９にエゼクタカット弁開閉信号２０７を送る。
【００２２】
車両の走行中に、セレクトレバー５８によりＮレンジが選択された場合、Ｎレンジにおいてはエンジンブレーキが効かないため、制動時に車輪ブレーキのみで減速力を得る必要がある。このような場合に、より高い制動性能を確保するために、判定部７２は、車速が所定の速度以上であり、かつ、シフトレンジがＮレンジであるときには、エアコン制御部７４にエアコン９０を停止させる。これにより、エンジンの負荷が下がり、発生する負圧が高まるので、ブースタ負圧室４４の負圧が高まり、より高い制動性能を確保することができる。このとき、同時に、エゼクタ制御部７６にエゼクタカット弁４９を開かせて、より高い負圧を確保してもよい。
【００２３】
しかしながら、車両の状態によっては、エアコン９０を停止させることが好ましくない場合もあり得る。例えば、車外と車内の温度差が大きく、フロントガラスに曇りが生じるような状況下では、エアコン９０を動作させて曇りを除去し、運転者の視界を確保することを優先させた方がよい場合もある。とくに、車内が低温の場合、エアコン９０の負荷はさほど大きくないから、この場合、判定部７２は、エアコン９０の停止を禁止する。すなわち、低温時にエアコン９０が動作している場合は、走行中にシフトレンジがＮレンジに変更されたとしても、引き続きエアコン９０を動作させる。このとき、判定部７２は、エゼクタ制御部７６にエゼクタカット弁４９を開かせることにより、ブースタ負圧室４４に高い負圧を供給する。
【００２４】
図３は、実施の形態に係る車両制御方法の手順を示すフローチャートである。取得部７０が取得したポジション通知信号２００、車速通知信号２０８、及び温度通知信号２１０に基づいて、判定部７２は、車速が所定のしきい値以上であり、かつ、シフトレンジがＮレンジであるか否かを判定する（Ｓ１０）。該当しない場合は（Ｓ１０のＮ）、処理を終了する。該当する場合は（Ｓ１０のＹ）、判定部７２は、更に、温度がしきい値を超えているか否かを判定する（Ｓ１２）。温度がしきい値を超えている場合は（Ｓ１２のＹ）、制動性能を確保するために、エアコン制御部７４にエアコン９０を停止させる（Ｓ１４）。温度がしきい値以下である場合は（Ｓ１２のＮ）、フロントガラスの曇りの除去を優先させて、エアコン９０の停止を行わず、Ｓ１４をスキップする。判定部７２は、更に高い制動性能を確保するために、エゼクタ制御部７６にエゼクタカット弁４９を開かせ、エゼクタ４８からブースタ負圧室４４へ高負圧を供給する（Ｓ１６）。上記の説明では、判定部７２は、温度がしきい値以下である場合に、エアコン９０の停止を禁止したが、別の例では、車外の温度と車内の温度の差がしきい値以上である場合に、エアコン９０の停止を禁止してもよい。
【００２５】
以上により、車両の状態に応じて、エアコンやエゼクタなどを適切に制御しつつ、ブレーキブースタの負圧を確保し、適切な助勢力を得ることができる。
【００２６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２７】
実施の形態では、温度センサ６２により車内外の温度を検知してエアコンの制御を行ったが、さらに、湿度センサを設けてもよい。車内の湿度が高いときは、フロントガラスに曇りが生じやすいので、エアコンを停止させずに動作させ続けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵにより実現される車両制御機能の機能ブロックを示す図である。
【図３】実施の形態に係る車両制御方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１０  エンジン、２８  吸気マニホールド、３２  吸気管、３４  スロットル弁、３８  負圧供給通路、４２  ブレーキブースタ、４４  ブースタ負圧室、４６  ブレーキペダル、４８  エゼクタ、４９  エゼクタカット弁、５６  変速機、５８  セレクトレバー、６０  車速センサ、６２  温度センサ、７０  取得部、７２  判定部、７４  エアコン制御部、７６  エゼクタ制御部、９０  エアコン、１００  車両制御システム、２００  ポジション通知信号、２０２  ポジション指示信号、２０４  燃料指示信号、２０６  スロットル指示信号、２０７  エゼクタカット弁開閉信号、２０８  車速通知信号、２０９  エアコン制御信号、２１０  温度通知信号。
【図１】
2006131003.tif 000003
【図２】
2006131003.tif 000004
【図３】
2006131003.tif 000005