(57)【要約】空気圧で駆動される自動車のサーボ機構（３０）における負圧リザーバに対し、電動吸込ポンプ（２８）を介して負圧が加えられる。負圧リザーバ（２２）と電動吸込ポンプ（２８）を監視するため本発明によれば、負圧リザーバ（２２）内の初期圧力が求められる。さらに所定のタイムインターバル後、負圧リザーバ（２２）内の最終圧力が求められる。ついで初期圧力と最終圧力との差が形成されて限界値と比較される。差が限界値を超えると信号たとえば警告信号および／またはアラーム信号が発せられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧リザーバ（２２）に対し電動吸込ポンプ（２８）を介して負圧が加えられる形式の、空気圧で駆動される自動車のサーボ機構の負圧装置の監視方法において、
ａ）負圧リザーバ（２２）内の初期圧力を求め、
ｂ）所定のタイムインターバル後に負圧リザーバ（２２）内の最終圧力を求め、
ｃ）最終圧力と初期圧力との差を形成して限界値と比較し、
ｄ）該差が限界値を超えていれば信号を発生することを特徴とする、
負圧装置の監視方法。
【請求項２】
前記限界値を負圧リザーバ（２２）の初期圧力に依存して定める、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記限界値を大気圧に依存して定める、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記限界値を大気圧と初期圧力との差に依存して定める、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
吸込ポンプ（２８）がスイッチオンされるとただちに前記初期圧力を求める、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
発生された信号によりコントロール装置またはアラーム装置をトリガする、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ａ）負圧リザーバ（２２）と接続された内燃機関の吸気管（１２）内の圧力が負圧リザーバ（２２）内の圧力よりも小さいとき、
ｂ）サーボ機構（３０）が操作されているとき、および／または、
ｃ）負圧リザーバ（２２）内の圧力が閾値を加えた電動吸込ポンプ（２８）内の最小可能な圧力よりも小さいとき、
という条件のうち少なくとも１つが満たされたときには、コントロール信号またはアラーム信号のトリガを抑圧する、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
コンピュータにおいて実行したときに、請求項１から７のいずれか１項記載の方法を実施するのに適していることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項９】
メモリに格納されておりたとえばフラッシュメモリに格納されている、請求項８記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
負圧リザーバ（２２）が設けられており、該負圧リザーバは電動吸込ポンプ（２８）と流体的に接続されていて負圧が加えられる形式の、
空気圧で駆動される自動車サーボ機構（３０）の負圧装置（４１）を監視する装置において、
ａ）負圧リザーバ（２２）内の初期圧力が測定され、
ｂ）所定のタイムインターバル後に該負圧リザーバ（２２）の最終圧力が測定され、
ｃ）初期圧力と最終圧力との差が形成されて限界値と比較され、
ｄ）該差が限界値を超えていえれば信号が形成されることを特徴とする、
負圧装置を監視する装置。
【請求項１１】
ａ）負圧リザーバ（２２）内の圧力を求める手段（３４）と、
ｂ）排気過程の開始を検出する手段（４６）と、
ｃ）排気過程開始以降に経過した時間を求める時間発生器（５４）と、
ｄ）排気過程開始時の初期圧力を記憶する手段（５２）と、
ｅ）負圧リザーバ（２２）内の初期圧力と目下の圧力との差を形成する減算回路（６０）と、
ｆ）タイムインターバルを設定する目標値発生器と、負圧リザーバ（２２）内の初期圧力と目下の圧力との差の最小値を設定する目標値発生器とから成る２つの目標値発生器（５５，５６）と、
ｇ）前記タイムインターバル経過後の差が前記最小値よりも小さければ信号を発生する比較器（６２）、
が設けられている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
排気過程の開始を検出する前記手段（４６）は、前記ポンプ（２８）の応答を表す信号側縁を検出する装置を有する、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
計算回路（６４）が設けられており、該計算回路の入力側は初期圧力を記憶する手段および／または大気圧測定手段と接続されており、該計算手段において関数が処理されて初期圧力、大気圧および／または初期圧力と大気圧との差に依存して限界値が定められる、請求項１０から１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
信号発生器（６８）が設けられており、前記比較器（６２）から信号が発せられると、該信号発生器（６８）によりコントロール信号および／またはアラーム信号がトリガされる、請求項１０から１３のいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
ａ）負圧リザーバ（２２）と接続された内燃機関（１０）の吸気管（１２）内の圧力が負圧リザーバ（２２）内の圧力よりも小さいとき、
ｂ）サーボ機構（３０）が操作されているとき、および／または、
ｃ）負圧リザーバ（２２）内の圧力が閾値を加えた電動吸込ポンプ（２８）内の最小可能な圧力よりも小さいとき、
という条件のうち少なくとも１つが満たされたときには、コントロール信号またはアラーム信号の発生を抑圧する手段（７０）が設けられている、
請求項１０から１３のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、負圧リザーバに対し電動吸込ポンプを介して負圧が加えられる形式の、空気圧で駆動される自動車のサーボ機構の負圧装置の監視方法に関する。
【０００２】
冒頭で述べた形式の方法はたとえば、ブレーキブースタの負圧装置を監視するために用いられる。通常、負圧リザーバ内の負圧は内燃機関の吸気管から得られるが、特定の事例では内燃機関の吸気管中に生じている負圧ではサーボ機構の動作に必要な負圧を負圧リザーバ内に形成するのに不十分となる可能性がある。そのような事例のために、負圧リザーバに適切な供給を行う目的で接続可能な電動吸込ポンプが設けられている。
【０００３】
この吸込ポンプが故障したりあるいはシステム内に漏れが発生した場合、これまではたとえば電動吸込ポンプの圧力も調べる付加的なセンサによってしかそのことを検出できなかった。しかしながらそのようなセンサは高価であるしそれ自体が障害に弱い。
【０００４】
したがって本発明の課題は冒頭で述べた形式の方法において、負圧リザーバの監視を安価かつ確実に行えるようにすることである。
【０００５】
この課題は、
ａ）負圧リザーバ内の初期圧力を求め、
ｂ）所定のタイムインターバル後に負圧リザーバ内の最終圧力を求め、
ｃ）最終圧力と初期圧力との差を形成して限界値と比較し、
ｄ）該差が限界値を超えていれば信号を発生する
ことにより解決される。
【０００６】
発明の利点
本発明の方法によれば、電動吸込ポンプの駆動によって引き起こされる負圧リザーバ内で生じる圧力降下が求められる。この圧力降下が所定の値に達していなければ、電動吸込ポンプ内部においてまたは負圧リザーバと電動吸込ポンプとの間の流体接続導管内部において誤動作が発生しているものとすることができるし、あるいは負圧リザーバ自体において漏れが発生しているものとすることができる。その場合には、適切な措置をトリガするために使用可能な信号が発せられる。したがって本発明によれば余分なセンサを設ける必要なく、電動吸込ポンプや流体接続導管ならびに負圧リザーバの機能を監視することができる。これによって殊に大量生産にあたりコストを著しく節約することができる。
【０００７】
従属請求項には本発明による方法の有利な実施形態が示されている。
【０００８】
請求項２に記載のこの方法の実施形態によれば、負圧リザーバ内の初期圧力に依存して限界値が決定される。この措置は、電動吸込ポンプの吸込特性は直線的ではなく一般に指数関数的な経過特性を有する点を基礎としている。負圧リザーバ内の初期圧力がすでに比較的低ければ、所定のタイムインターバル内で電動吸込ポンプによって初期圧力が比較的高いときよりも僅かな圧力降下しか達成できない。このことは請求項２に記載の実施形態により考慮され、これにより監視における精度が高められ、対応措置の不必要な導入が回避される。
【０００９】
請求項３記載の実施形態も同じ方向を目指しており、これによれば大気圧に依存して限界値が定められる。これによって電動吸込ポンプのポンプ性能が大気圧に依存することが考慮され、さらにこれによれば負圧装置監視の信頼性も向上する。
【００１０】
請求項４記載の方法によれば、大気圧と初期圧力との差に依存して限界値が求められる。大気圧と初期圧力との差は電動吸込ポンプのポンプ性能にとってきわめて重要な値であり、したがってこの実施形態によれば格別に高い信頼性で監視が機能するようになる。
【００１１】
有利には請求項５によれば、吸込ポンプがスイッチオンされるとただちに初期圧力が求められる。これにより初期圧力と最終圧力との差を形成するために比較的高い初期圧力が確実に利用されるようになり、この場合、電動吸込ポンプのポンプ性能が上述の理由で改善され、このため監視の信頼性も向上するようになる。
【００１２】
請求項６には発せられた信号の適用事例について記載されており、つまりコントロール装置またはアラーム装置（たとえば警告ランプ）のトリガについて記載されている。
【００１３】
とはいえ以下のような状況も考えられる。すなわち、コントロール装置またはアラーム装置のトリガのための前提条件が生じているが、このトリガのベースとなることが特別な事態のために誤ったものとなっている状況も考えられる。請求項７によれば以下の条件のうちの少なくとも１つが満たされていれば、このような誤りが生じているものとする。すなわち、
ａ）負圧リザーバと接続された内燃機関の吸気管内の圧力が負圧リザーバ内の圧力よりも小さいとき、
ｂ）サーボ機構が操作されているとき、および／または、
ｃ）負圧リザーバ内の圧力が閾値を加えた電動吸込ポンプ（２８）内の最小可能な圧力よりも小さいとき、
誤りが生じているものとする。
【００１４】
請求項８および請求項９において本発明はコンピュータプログラムも対象としており、このプログラムはコンピュータで実行されたときに請求項１から７のいずれか１項記載の方法の実施に適している。その際に殊に有利であるのはそれをメモリに格納しておくことであり、たとえばフラッシュメモリに格納しておくことである。
【００１５】
請求項１０では、空気圧で駆動される自動車のサーボ機構における負圧装置を監視する装置について記載されており、これには負圧リザーバが設けられていて、これは電動吸込ポンプと流体的に接続されており、これに対し負圧を加えることができる。本発明によれば、
ａ）負圧リザーバ内の初期圧力が測定され、
ｂ）所定のタイムインターバル後に該負圧リザーバの最終圧力が測定され、
ｃ）初期圧力と最終圧力との差が形成されて限界値と比較され、
ｄ）該差が限界値を超えていえれば信号が形成される。
【００１６】
請求項１１記載の実施形態によればこの装置には、
ａ）負圧リザーバ内の圧力を求める手段と、
ｂ）排気過程の開始を検出する手段と、
ｃ）排気過程開始以降に経過した時間を求める時間発生器と、
ｄ）排気過程開始時の初期圧力を記憶する手段と、
ｅ）負圧リザーバ内の初期圧力と目下の圧力との差を形成する減算回路と、
ｆ）タイムインターバルを設定する目標値発生器と、負圧リザーバ内の初期圧力と目下の圧力との差の最小値を設定する目標値発生器とから成る２つの目標値発生器と、
ｇ）前記タイムインターバル経過後の差が前記最小値よりも小さければ信号を発生する比較器、
が設けられている。
【００１７】
このような装置を用いることで、請求項１記載の方法を格別簡単に実行することができる。
【００１８】
請求項１２によれば、ポンプの応答を表す信号側縁を検出する装置を設けることによって排気過程の開始が検出される。このような装置は一般的な電子回路の枠内で簡単に実現することができる。
【００１９】
請求項１２から１５には、本発明による装置のその他の有利な実施形態が示されている。
【００２０】
図面
次に、本発明の２つの実施例について添付の図面を参照しながら詳しく説明する。
【００２１】
図１は、サーボ機構の負圧装置およびその監視装置を示す図である。
【００２２】
図２は、図１に示した装置の監視を実行可能な方法の第１の実施例に関するフローチャートである。
【００２３】
図３は、図２と類似した第２の実施例のフローチャートである。
【００２４】
実施例の説明
図１において内燃機関には参照符号１０が付されている。この内燃機関には吸気管１２から空気（矢印４０）が供給され、排気管１４を介して排気ガスが排出される。吸気管１２内の圧力は圧力センサ１６により測定され、これはデータライン（参照符号なし）を介して制御エレクトロニクス装置１８へ伝送される。
【００２５】
吸込管２０を介して、負圧リザーバ２２が吸気管１２と流体的に接続されている。負圧リザーバ２２と吸気管１２との間に逆止め弁２４が配置されており、これにより負圧リザーバ２２から吸気管１２へ向かう流れだけが許可される。
【００２６】
負圧リザーバ２２と逆止め弁２４との間において、吸込管２０から電動吸込ポンプ２８へ分岐導管２６が導かれている。このポンプもやはり制御ライン（参照符号なし）を介して制御エレクトロニクス装置１８により制御される。
【００２７】
負圧リザーバ２２はサーボ機構を成すブレーキブースタ３０と接続されており、これはブレーキペダル３２によって操作される。負圧リザーバ２２内の圧力は圧力センサ３４によって測定され、これは制御エレクトロニクス装置１８へ相応の信号を伝送する。
【００２８】
矢印４０によって空気流およびその方向が描かれている。負圧リザーバ２２、吸込管２０、分岐導管２６ならびに電動吸込ポンプ２８から成る負圧装置全体として参照符号４１が付されている。
【００２９】
さらに大気圧センサ３６が設けられており、これもやはり信号ライン（参照符号なし）を介して制御エレクトロニクス装置１８と接続されている。制御エレクトロニクス装置１８はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３８を有しており、そこに格納されているプログラムに従い図１に示した負圧装置４１の監視が行われる。これに対する代案としてフラッシュメモリを設けてもよい。
【００３０】
図２にはそのようなプログラムの例が示されている。
【００３１】
スタートブロック４２によってプログラムの入口が表されている。スタートブロック後、経過時間ｔのためのカウンタが０にセットされる（ブロック４４）。ついでブロック４６において、電動ポンプ２８がスイッチオン状態にあるか否かが調べられる。電動ポンプ２８がスイッチオフされていればプログラムは待ちループ４８にとどまり続けるが、ブロック４６における答えが肯定であればブロック５０においてカウンタが始動され、このカウンタはポンプ２８のスイッチオン以降の時間を計数する。
【００３２】
さらに電動ポンプ２８のスイッチオン時点に圧力センサ３４により測定された負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ がブロック５２においてメモリにロードされる。この初期圧力は参照符号ｐ０ を有する。
【００３３】
ついでブロック５４において、電動吸込ポンプ２８のスイッチオン以降に経過した時間のためにブロック５０で始動されたカウンタｔが限界値ｔＧ に達したまたはそれを超えたかについて問い合わせられる。限界値ｔＧ は限界値発生器５６により供給される。限界値ｔＧ により決められた期間がまだ経過していなければｑ、この方法は待ちループ５８にとどまり続ける。決定された時間ｔＧ が経過したまたは超えるとただちに、ブロック６０において初期圧力ｐ０ と目下の圧力ｐＢＫＶ との差Δが負圧リザーバ２２において形成される。この場合、目下の値ｐＢＫＶ は圧力センサ３４から供給される。
【００３４】
次にブロック６２において、ブロック６０で計算された差Δが最小値ΔＧ よりも小さいか否かが問い合わせられる。この場合、最小値ΔＧ は固定値ではなく可変値であり、この値はブロック６４において初期圧力ｐ０ に依存して計算される。これは吸込ポンプ２８が正常なときに得られる最小圧力を表す。ここで最小値ΔＧ を求めるために用いられる関数ｆ（ｐＧ）は、初期圧力ｐ０ がすでに相対的に小さくしたがって電動吸込ポンプ２８がもはや最適な動作範囲内ではたらいていなければ、最小値ΔＧ が他の場合よりも小さくなるよう選定される。最小値ΔＧ は目標値発生器を成す目標値メモリ６６に格納される。
【００３５】
ブロック６２における検査の結果が肯定的である場合、このことは所定の時間ｔＧ 内における圧力降下Δが最小に要求された値ΔＧ よりも小さかったことを意味する。このことから電動吸込ポンプ２８の故障あるいは負圧リザーバ２２と電動吸込ポンプ２８との間の流体接続導管内の漏れまたは負圧リザーバ自体の漏れが生じていると推定できるので、ビットがセットされてブロック６８においてアラーム信号が送出される。
【００３６】
その後あるいはブロック６２において否定的な検査結果であったならば、ブロック６９においてこの方法が終了する。場合によってはイベントコントロールによってそこからスタートブロック４２へ戻るようジャンプさせることができる。このようなジャンプを所定のクロック周波数により規則的に行わせるようにしてもよい。
【００３７】
図３に描かれているフローチャートの場合、図２のブロックと等価の機能をもつブロックには同じ参照符号が付されている。以下では、図２に対する２つの基本的な相違点についてのみ説明することにする。
【００３８】
図３に示されている実施例の場合、ブロック６６における最小値ΔＧ はもはや可変値ではなく固定値である。この場合、初期圧力ｐ０ への最小値ΔＧ の整合は行われない。
【００３９】
さらにブロック６２において問い合わせの結果が肯定的であってもただちにアラーム信号が発せられるのではなく、まずはじめにブロック７０において、負圧リザーバ２２における実際の圧力ｐＢＫＶ が、圧力センサ１６により測定されブロック７０へ供給される吸気管１２内の圧力よりも小さいか否かについて、問い合わせが行われる。ブロック７０における問い合わせ結果が肯定的であれば、つまり吸気管１２中の圧力が負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ よりも実際に小さければ、このことが意味するのは、逆止め弁２４が開いており、負圧リザーバ２２、吸込導管２０、分岐導管２６、さらにはこれによって電動吸込ポンプ２８も、吸気管１２と流体的に連通していることである。これにより負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ に作用が及ぼされ、それにより電動ポンプ２８の動作と負圧リザーバ２２内の圧力降下との関係に関して確かな情報を下すことができなくなる。したがってこの場合にはアラーム信号はトリガされない。
【００４０】
しかし吸気管１２内の圧力ｐＳ が負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ よりも大きければ、逆止め弁２４は閉じられたままであり、負圧リザーバ４１内の誤動作に基づくものとすることができる。したがってこの場合にはブロック６８においてアラーム信号が発せられる。
【００４１】
図示されていない１つの実施例によればブロック７０において、負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ が吸気管１２内の圧力ｐＳ よりも小さいか否かについて問い合わせるのではなく、サーボ機構つまりブレーキブースタ３０がブレーキペダル３２によって操作されているか否かについて問い合わせられる。このことはたとえば、ブレーキランプが点灯しているか否かによって行うことができる。さらにブロック７０において、負圧リザーバ２２内の圧力ｐＢＫＶ が閾値を加えた電動吸込ポンプ２８内の最小可能な圧力よりも低いか否かについても問い合わせられる。他方、電動吸込ポンプ２８内の最小可能な圧力は、センサ３６により測定される大気圧ならびに電動吸込ポンプ２８の特性自体に依存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボ機構の負圧装置およびその監視装置を示す図である。
【図２】図１に示した装置の監視を実行可能な方法の第１の実施例に関するフローチャートである。
【図３】図２と類似した第２の実施例のフローチャートである。
【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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2004505854.tif 000026
2004505854.tif 000027
【国際調査報告】
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2004505854.tif 000029
2004505854.tif 000030
2004505854.tif 000031
2004505854.tif 000032
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