エンジン制御装置
【課題】エコラン制御において、エンジンへの燃料噴射を停止させる際に車両を停止させるために必要な制動力を担保可能なエンジン制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、エンジンへの燃料の噴射を停止させるエンジン制御装置において、車両の積載重量を取得し（Ｓ４）、その取得された車両の積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には（Ｓ５）、取得された積載重量に拘らず、通常設定される範囲における最高の値にブースタ負圧閾値を設定する（Ｓ６）ように構成する。このように構成することで、車両を停止させるために必要な制動力を担保しつつ、エンジンへの燃料噴射を停止させることが可能となる。
【解決手段】アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、エンジンへの燃料の噴射を停止させるエンジン制御装置において、車両の積載重量を取得し（Ｓ４）、その取得された車両の積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には（Ｓ５）、取得された積載重量に拘らず、通常設定される範囲における最高の値にブースタ負圧閾値を設定する（Ｓ６）ように構成する。このように構成することで、車両を停止させるために必要な制動力を担保しつつ、エンジンへの燃料噴射を停止させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、バキュームブースタの負圧室の負圧が閾値を超えていることを少なくとも１つの条件として含む所定の条件が満たされた場合に、エンジンへの燃料噴射を停止させるように、エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、燃費の向上，エミッションの低減等を目的として、エンジンを停止させても問題のない場合、具体的には、例えば、信号待ち等で車両が停止している場合等において、エンジンへの燃料の噴射を停止させるように、エンジンを制御するエンジン制御装置が検討されており、既に実用化され始めている。下記特許文献には、そのようなエンジン制御装置の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを停止させても問題のない場合に燃料噴射を停止させるための条件としては、アクセル操作部材が操作されていないこと，ブレーキ操作部材が操作されていること等種々の条件が、通常、採用されており、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力するためのバキュームブースタの負圧状態に関する条件が採用される場合も多くある。バキュームブースタは、負圧となっている負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされており、バキュームブースタの負圧室を負圧状態とするための負圧源としては、通常、エンジンの吸気部が採用されている。このため、エンジンが停止してしまうと、バキュームブースタの負圧室の負圧であるブースタ負圧が低くなり、言い換えれば、負圧室の空気圧が高くなり、バキュームブースタがブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなる虞がある。そこで、ブースタ負圧がある程度高い状態にあること、具体的には、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが上記条件として採用されるのである。
【０００５】
この条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車体の重量、詳しく言えば、車両の積載重量（乗員，荷物を含めた積載物の重量）と大きく関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。そこで、上記特許文献に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほど、ブースタ負圧の設定閾値であるブースタ負圧閾値が大きな値に設定されている。このように、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変更することで、積載重量に応じた適切な大きさの制動量を担保することが可能となる。ただし、車両の積載重量は、乗員の乗り降り，荷物の積み下ろし等によって変化するため、積載重量が変化したと想定される毎に取得され更新される必要があるが、センサ等の故障により実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合もある。このような場合には、積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することができず、車両を停止させるために必要な制動力を担保することができなくなる虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保可能なエンジン制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させるようにエンジンを制御するエンジン制御装置であって、車両の積載重量を取得し、その取得された車両の積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、取得された積載重量に拘らず、通常設定される範囲における最高の値にブースタ負圧閾値を設定するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のエンジン制御装置においては、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、ブースタ負圧閾値が通常設定される最高の値に設定される。つまり、ブースタ負圧に関する条件を最も厳しい条件とすることで、車両に通常積載される最大の重量が車両に積載されている状態において必要とされるブースタ負圧を確保することが可能となる。したがって、本発明のエンジン制御装置によれば、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保することが可能となる。
【発明の態様】
【０００８】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００９】
なお、下記（１）項は、請求可能発明の前提となる構成を示した態様に関する項であり、その項の態様に、その項以降に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明の態様となる。ちなみに、（１）項を引用する（２）項が請求項１に相当し、請求項１に（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、それぞれ相当する。
【００１０】
（１）ブレーキ操作部材に加えられた操作力を倍力するバキュームブースタの負圧室に接続される吸気部を備えたエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
運転者によるアクセル操作部材の操作量に応じて、前記吸気部への空気の吸気量と燃料の噴射量とを制御することで、エンジンの作動を制御するエンジン作動制御部と、
アクセル操作部材が操作されていない状態において、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させる燃料噴射停止部と、
車両の乗員および積載物の重量である積載重量を取得する積載重量取得部と、
その積載重量取得部によって取得された車両の積載重量である取得積載重量に基づいて、その前記取得積載重量が大きいほど前記ブースタ負圧閾値を大きい値に設定するブースタ負圧閾値設定部と
を備えるエンジン制御装置。
【００１１】
本項に記載の態様は、請求可能発明の前提をなす態様であり、請求可能発明のエンジン制御装置の基本的構成要素を列挙した態様である。本項に記載されたエンジン制御装置においては、燃費の向上，エミッションの低減等を目的として、エンジンを停止させても問題のない場合、具体的には、例えば、信号待ち等で車両が停止している場合等において、エンジンへの燃料の噴射を停止させる制御、いわゆるエコラン制御を実行することが可能とされている。エコラン制御における燃料噴射の停止条件としては、アクセル操作部材が操作されていないこと，ブレーキ操作部材が操作されていること等種々の条件が、通常、採用されており、さらに、倍力装置としてのバキュームブースタの負圧状態に関する条件が採用される場合も多くある。
【００１２】
バキュームブースタは、負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされており、バキュームブースタの負圧室を負圧状態とするための負圧源としては、通常、エンジンの吸気部が採用されている。このため、エコラン制御においてエンジンを停止させてしまうと、バキュームブースタの負圧室の負圧であるブースタ負圧を高くすることができなくなり、バキュームブースタが運転者によるブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなる虞がある。そこで、ブースタ負圧がある程度高い状態にあること、具体的には、ブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることがエコラン制御での燃料噴射の停止条件として採用されているのである。
【００１３】
この条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車両の積載重量と大きく関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。本項に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値が大きな値に設定されることから、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持することが可能となり、積載重量に応じた適切な大きさの制動力を担保することが可能となっている。
【００１４】
本項に記載された「燃料噴射停止部」は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを１つの条件として含む所定の条件を満たした場合に、燃料の噴射を停止させるものであり、その所定の条件として、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていること以外の種々の条件、具体的には、ブレーキ操作部材が操作されていること，車両が停止していること等を採用してもよい。所定の条件として複数の条件が採用される場合には、それら複数の条件全てを満たした場合に、エンジンへの燃料噴射を停止させる。また、本項に記載の「所得積載重量」は、荷重センサ等により積載重量を検出することで取得されるものであってもよく、後に詳しく説明するが、エアスプリングのエア圧等に依拠して積載重量を推定することで取得されるものであってもよい。
【００１５】
（２）前記ブースタ負圧閾値設定部が、
前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、前記取得積載重量に拘らず、前記ブースタ負圧閾値を、通常設定される範囲における最高の値に設定するように構成された(1)項に記載のエンジン制御装置。
【００１６】
車両の積載重量は、乗員の乗り降り，荷物の積み下ろし等によって変化するため、上述のように積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変化させる場合には、積載重量が変化したと想定される毎に積載重量を取得し、更新する必要がある。ただし、積載重量を取得するためのセンサ等の故障により実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合もあり、このような場合には、積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することができず、車両を停止させるために必要な制動力を担保することができなくなる虞がある。本項に記載のエンジン制御装置においては、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、ブースタ負圧に関する条件を最も厳しい条件とすることが可能となり、車両に通常積載される最大の重量に対応したブースタ負圧を確保することが可能となる。したがって、本項に記載の制御装置によれば、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保することが可能となる。
【００１７】
本項に記載の「通常設定される範囲における最高の値」は、積載重量のみに依拠して設定されるブースタ負圧閾値のうちで最も高い値を意味するものであり、例えば、車両に設定されている最大積載重量に対応して設定された値である。また、最大積載重量を超えて積載される可能性もあるため、最大積載重量を超えた積載重量に対応してブースタ負圧閾値が設定されているような場合には、その値が「通常設定される最高の値」である。また、本項に記載の「積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合」には、積載重量を取得するためのセンサ等が正常に機能していないと推定される場合，車両が安定せず積載重量を正確に取得できないと推定される場合等、種々の場合を適用することが可能である。
【００１８】
（３）前記積載重量取得部が、
全ての車輪に対応して設けられ、それぞれが、自身に対応する車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量を検出する複数の検出器を有し、それら複数の検出器によって検出される各車輪の前記車輪荷重指標量に基づいて前記取得積載重量を取得するように構成され、
当該エンジン制御装置が、
前記複数の検出器が正常に機能しているか否かを判定するとともに、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定された場合に、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定する検出器機能判定部を備えた(2)項に記載のエンジン制御装置。
【００１９】
車体は複数の車輪によって支えられているため、各車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量に基づいて車両の積載重量を取得すれば、実際の積載重量を正確に取得することが可能となる。ただし、車輪荷重指標量を取得するためのセンサ等は、通常、車輪の近傍に設けられため、振動，埃，飛び石等のために故障の可能性が高い。つまり、各車輪にかかる車輪荷重指標量に基づいて車両の積載重量を取得する場合には、実際の車両の積載重量を正確に取得できなくなる可能性が高い。したがって、本項に記載のエンジン制御装置では、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合にブースタ負圧に関する条件を最も厳しくする効果が充分に活かされる。
【００２０】
本項に記載の「車輪荷重指標量」とは、車輪にかかる荷重を直接的あるいは間接的に表すパラメータであり、具体的には、車輪にかかる荷重自体を始めとして、タイヤの空気圧，懸架装置にエアスプリングが採用されている場合にはエアスプリングのエア圧，懸架装置にコイルスプリングが採用されている場合にはコイルスプリングの変化量といった種々のものが、車輪荷重指標量に該当する。つまり、荷重センサ，圧力センサ，ストロークセンサといった種々のものが、本項に記載の「検出器」に該当する。
【００２１】
（４）前記検出器機能判定部が、
各車輪の前記車輪荷重指標量のうちの最も大きいものと最も小さいものとの差が設定閾値を超えた場合に、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定するように構成された(3)項に記載のエンジン制御装置。
【００２２】
各車輪にかかる荷重は、通常、乗員の搭乗位置，荷物の積載位置等によって異なるが、それぞれの荷重の差は、ある程度想定することが可能であり、極端に大きくなることはない。したがって、本項に記載のエンジン制御装置によれば、検出装置の異常を確実に判定することが可能である。
【００２３】
（５）前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合における前記通常設定される範囲における最高の値が、
当該エンジン制御装置が搭載される車両について設定されている最大積載重量に対応して設定されたものである(2)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【００２４】
乗車定員および積載が許容される荷物の重量は、車両毎に規定されており、本項に記載の制御装置においては、その規定された乗員および荷物が載せられた状態の車両の積載重量に対応したブースタ負圧閾値が最高の値に設定されている。
【００２５】
（６）前記ブースタ負圧閾値設定部が、
その取得積載重量の増大に伴って前記ブースタ負圧閾値が増大するとともに、前記取得積載重量が大きいほどその増大の勾配が大きくなるように設定された規則に基づいて、前記ブースタ負圧閾値を設定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【００２６】
バキュームブースタは、負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされおり、ブレーキ操作部材の操作後にその操作が解除された場合には、負圧室に大気が流入し、ブースタ負圧がある程度減少する構造とされている。エコラン制御においてエンジンが停止している際に、ブレーキ操作が解除されると、負圧室内の空気が吸引されない状況下でブースタ負圧が低下する。このため、エコラン制御での上記条件において用いられるブースタ負圧閾値は、ブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量をも考慮して設定されることが望ましい。
【００２７】
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、後に詳しく説明するが、ブレーキ操作時のブースタ負圧に依拠するものであり、同じようにブレーキ操作がされる場合には、ブースタ負圧が高いほうがブースタ負圧の減少量は多くなる。したがって、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定する場合には、積載重量が大きいほどブースタ負圧が高い状態に維持されるため、積載重量が大きいほどブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。
【００２８】
本項に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値の増大する比率が高くなるように、言い換えれば、積載重量が大きいほど、積載重量の単位増大量あたりのブースタ負圧閾値の増大量が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。したがって、本項に記載のエンジン制御装置によれば、エンジン停止時のブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量をも考慮して、車両の積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することが可能となる。また、本項に記載の「設定規則」は、積載重量とブースタ負圧閾値との関係を示すものであり、具体的に言えば、関数，マップデータ等がその設定規則に該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】請求可能発明の実施例であるエンジン制御装置を備えた車両用駆動システムを、ブレーキシステムおよびサスペンションシステムと共に概略的に示す図である。
【図２】図１のブレーキシステムを概略的に示す図である。
【図３】図１および図２のブレーキシステムの備えるバキュームブースタおよびマスタシリンダを示す概略断面図である。
【図４】図１のサスペンションシステムの備えるエアスプリングおよびショックアブソーバを示す概略断面図である。
【図５】マスタシリンダ圧と最大積載重量対応閾値との関係を示すグラフである。
【図６】積載重量と積載重量依拠ゲインとの関係を示すグラフである。
【図７】積載重量決定プログラムを示すフローチャートである。
【図８】エコラン制御実行プログラムを示すフローチャートである。
【図９】エコラン制御プログラムにおいて実行されるブースタ負圧閾値設定サブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００３１】
＜車両用駆動システムの構成＞
図１に、車両に設けられた実施例のエンジン電子制御ユニット（以下、単に「エンジンＥＣＵ」という場合がある）１０を備えた車両用駆動システム１２を概略的に示す。本駆動システム１２は、エンジン２０とトルクコンバータ２２と変速機２４と差動装置２６とを備えている。車両前方のエンジンルーム内に設置されたエンジン２０は、トルクコンバータ２２を介して変速機２４に接続されており、その変速機２４の出力が差動装置２６を介して左右の前輪２８ＦＲ，ＦＬに伝達される。つまり、本駆動システム１２は、エンジン２０がトルクコンバータ２２，変速機２４，差動装置２６を介して駆動輪としての前輪２８ＦＲ，ＦＬを駆動するように構成されている。
【００３２】
エンジンＥＣＵ１０は、エンジン２０を制御するためのエンジン制御装置であり、運転者によるアクセル操作部材としてのアクセルペダルの操作量に応じて、エンジン２０へ吸い込まれる空気の量を調整する電子制御式のスロットル弁３０（図２参照），燃料噴射装置３２（図２参照）等を制御することで、エンジン２０の作動を制御している。エンジン２０の制御方法は、周知の技術であることから、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すれば、エンジンＥＣＵ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ３４，スロットル弁３０の駆動源に対応する駆動回路３６，燃料噴射装置３２の駆動源に対応する駆動回路３８を備えている。コントローラ３４には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルストロークセンサ［ＡＳ］４０が接続されており、さらに、上記駆動回路３６，３８も接続されている。コントローラ３４は、アクセルペダルストロークセンサ４０からの検出値に基づいて、駆動回路３６，３８を制御することで、エンジン２０への空気の吸気量、および、燃料の噴射量を制御しており、エンジン２０の作動を制御している。なお、エンジン２０には、スタータモータ４４が接続されており、そのスタータモータ４４の駆動回路４６はコントローラ３４に接続されている。停止しているエンジン２０を始動する際には、コントローラ３４が、その駆動回路４６を制御するとともに、上記駆動回路３６，３８を制御することで、エンジン２０が始動させられる。ちなみに、［ ］の文字は、上記センサを図面において表す場合に用いる符号である。
【００３３】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
また、本駆動システム１２を搭載する車両においては、各車輪２８に対応して設けられたブレーキ装置５０（図１では、右前輪２８ＦＲおよび右後輪２８ＲＲに設けられたブレーキ装置５０のみを図示している）を備えたブレーキシステム５２が搭載されている。各ブレーキ装置５０は、ディスクブレーキ装置とされており、車輪２８と共に回転するブレーキディスク５４と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ５５と、ブレーキキャリパ５５に保持されるシリンダ５６（図２参照）およびブレーキパッド５７（図２参照）とを含んで構成されている。運転者の操作力によって、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル５８が操作されると、ブレーキペダル５８に連結されるバキュームブースタ６０によって、操作力が倍力される。さらに、倍力された操作力は、バキュームブースタ６０に連結されるマスタシリンダ６２に伝えられて、その内部に収容される作動液を加圧する。作動液の液圧の変化は、マスタシリンダ６２から作動液配管６４ａ，６４ｂを通じて、各車輪２８に設けられたブレーキ装置５０のブレーキキャリパ５５まで伝達される。ブレーキ装置５０の詳しい構造についての説明は省略するが、シリンダ５６は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド５７をブレーキディスク５４に押し付ける。したがって、ブレーキ装置５０は、ブレーキパッド５７とブレーキディスク５４との間に生じる摩擦によって、車輪２８の回転を抑制させて車両を減速させるための制動力を発生させることが可能となっている。
【００３４】
バキュームブースタ６０は、図２に示すように、負圧状態とされる負圧室７０を備えており、その負圧室７０には、吸引口７２が設けられている。吸引口７２には、連通路７４が接続されており、その連通路７４は、インテークマニホルド７６の分岐部７８に接続されている。インテークマニホルド７６は、その両端に開口を持ち、エンジン２０に空気を供給するための給気配管として機能する。詳しく説明すると、インテークマニホルド７６の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口８０となっており、他方の開口は、エンジン２０が空気を吸引するための吸気部８２に連結されている。また、インテークマニホルド７６の吸込口８０と分岐部７８との間には、上記スロットル弁３０が設置されている。スロットル弁３０は、上述したように、エンジン２０へ吸い込まれる空気の量を調整することが可能とされていることから、インテークマニホルド７６の内部におけるスロットル弁３０と吸気部８２との間は、スロットル弁３０の開度，エンジン２０の回転数等に応じた負圧状態とされるのである。したがって、分岐部７８に接続された連通路７４、および、負圧室７０も負圧状態とされるのである。つまり、本ブレーキシステム５２は、インテークマニホルド７６が、負圧室７０を負圧状態とするための負圧源となるように構成されているのである。なお、インテークマニホルド７６の分岐部７８と吸気部８２との間には、上記燃料噴射装置３２が設けられており、その燃料噴射装置３２が燃料を噴射することで、空気と燃料との混合気がエンジン２０の燃焼室に吸引されるようになっている。
【００３５】
また、連通路７４には、チェック弁８８が設けられており、そのチェック弁８８は、インテークマニホルド７６から負圧室７０への負圧の供給は許容するが、負圧室７０からインテークマニホルド７６への負圧の供給は禁止する構造とされている。言い換えれば、チェック弁８８は、インテークマニホルド７６から負圧室７０への空気の供給は禁止するが、負圧室７０からインテークマニホルド７６への空気の供給は許容する構造とされている。このため、インテークマニホルド７６の負圧であるエンジン負圧が負圧室７０の負圧であるブースタ負圧より高い場合、つまり、インテークマニホルド７６の絶対気圧が負圧室７０の絶対気圧より低い場合には、チェック弁８８は開弁し、負圧室７０内の空気がインテークマニホルド７６へ吸引される。一方、負圧室７０の負圧がインテークマニホルド７６の負圧より高い場合、つまり、負圧室７０の絶対気圧がインテークマニホルド７６の絶対気圧より低い場合には、チェック弁８８は閉弁し、負圧室７０内の空気はインテークマニホルド７６へ吸引されない。
【００３６】
図３は、バキュームブースタ６０およびマスタシリンダ６２の断面図である。バキュームブースタ６０は、中空のハウジング９０と、ハウジング９０内に設けられたパワーピストン９２とを含んで構成されている。パワーピストン９２は、ハブ９４とダイアフラム９６とを含んで構成され、ハウジング９０の内部は、ハブ９４とダイアフラム９６とにより、マスタシリンダ６２側の負圧室７０と、ブレーキペダル５８側の変圧室９８とに仕切られている。
【００３７】
ハブ９４のマスタシリンダ６２の側には、凹部１００が設けられている。その凹部１００にはゴム製のリアクションディスク１０２が嵌入されており、さらに、プッシュロッド１０４の一端が凹部１００に嵌入されている。プッシュロッド１００のもう一端は、マスタシリンダ６２の加圧ピストン１０６ａと係合している。また、プッシュロッド１０４と並列に、圧縮コイルばね１０８が配設されている。
【００３８】
マスタシリンダ６２は、ハウジング１１０と、２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂは、ハウジング１１０の内部において直列に配設されており、ハウジング１１０にそれの内部を摺動可能に嵌合されている。さらに、マスタシリンダ６２には、２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂの各々に隣接して２つの加圧室１１４ａ，１１４ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室１１４ａ，１１４ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね１１６ａ，１１６ｂが配設されている。
【００３９】
ハブ９４のブレーキペダル５８の側には、凹部１００に連通する段付き穴１１８が設けられており、その内部にはリアクションロッド１２０が嵌入されている。リアクションロッド１２０は、バルブオペレーティングロッド１２２の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド１２２のもう一端は、ブレーキペダル５８に接続されている。また、ハブ９４とリアクションロッド１２０とは、段付き穴１１８において板状のストッパキー１２４によって結合されている。したがって、ブレーキペダル５８が操作されると、バルブオペレーティングロッド１２２、リアクションロッド１２０を介してハブ９４が移動させられて、さらに、ハブ９４の移動によって、リアクションディスク１０２、プッシュロッド１００を介して加圧ピストン１０６ａが移動させられる。つまり、負圧ブースタ６０とマスタシリンダ６２とは、ブレーキペダル５８の操作によって加圧ピストン１０６ａが移動させられるように構成されているのである。
【００４０】
ブレーキペダル５８の操作によって加圧ピストン１０６ａが移動させられると、加圧室１１４ａには作動液が満たされているため、加圧室１１４ａ内の作動液は加圧されて、加圧ピストン１０６ｂは、その加圧された作動液によって移動させられる。また、加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂが移動させられて加圧室１１４ａ，１１４ｂ内の作動液の圧力が上昇すると、作動液の圧力上昇は、作動液配管６４ａ，６４ｂを通じて各車輪２８のブレーキ装置５０へと伝達され、ブレーキ装置５０は制動力を発生させるのである。ちなみに、加圧室１１４ａには、作動液配管６４ａが接続され、加圧室１１４ｂには、作動液配管６４ｂが接続されており、作動液の圧力上昇は、２つの配管系統によって、各車輪２８のブレーキシリンダ５６へと伝達されている。ちなみに、作動液配管６４ａは、左前輪２８ＦＬおよび右後輪２８ＲＲに配置された２つのブレーキシリンダ５６に接続され、作動液配管６４ｂは、右前輪２８ＦＲおよび左後輪２８ＲＬに配置された２つのブレーキシリンダ５６に接続されている。
【００４１】
ハブ９４の内部には、弁機構１２６が設けられている。詳しい説明は省略するが、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８との連通または遮断、あるいは、変圧室９８と大気との連通または遮断を行えるように構成されている。弁機構１２６は、ブレーキペダル５８の操作に依拠して移動させられるバルブオペレーティングロッド１２２に連動して、これらの連通および遮断を行うことが可能となっている。制動力を増加させるために、ブレーキペダル５８に操作力が加えられている場合には、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８とを遮断し、変圧室９８と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室７０は負圧状態となっているが、変圧室９８は大気圧となる。つまり、負圧室７０と変圧室９８との間に圧力差が発生し、その圧力差による差圧力が、操作力によるパワーピストン９２の移動方向と同じ方向に作用するため、ブレーキ操作における運転者の操作力を倍力することができるのである。
【００４２】
一方、ブレーキペダル５８に加えられる操作力が解除された場合には、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８とを連通し、変圧室９８と大気とを遮断させる状態になる。したがって、変圧室９８から負圧室７０へ空気が流入し、負圧室７０と変圧室９８とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室７０と変圧室９８との間の圧力差がなくなり、操作力もなくなるため、加圧ピストン１０６，パワーピストン９２等は、圧縮コイルばね１０８および圧縮コイルばね１１６ａ，１１６ｂのばね力によって、ブレーキペダル５８が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。なお、バキュームブースタ６０のハウジング９０には、負圧室７０内の負圧を検出する負圧センサ１２８が設けられている。
【００４３】
＜車両用サスペンションシステムの構成＞
さらに、本駆動システム１２を搭載する車両においては、図１に示すように、各車輪２８に対応して設けられたサスペンション装置１３０を備えた車両用サスペンションシステム１３２が搭載されており、サスペンション装置１３０は、サスペンションスプリングと、ショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy１３４を含んで構成されている。スプリング・アブソーバAssy１３４は、図４に示すように、タイヤハウジングに設けられたマウント部１３６と、車輪２８を回転可能に保持するサスペンションアーム１３８との間に、それらを連結するようにして配設された液圧式のショックアブソーバ１４０と、それと並列的に設けられた流体式スプリングとしてのエアスプリング１４２とを備えている。
【００４４】
ショックアブソーバ１４０は、作動液を収容するハウジング１４４と、そのハウジング１４４に液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン１４６と、そのピストン１４６に下端部が連結されて上端部がハウジング１４４の上部から延び出すピストンロッド１４８とを含んで構成されている。ハウジング１４４は、サスペンションアーム１３８に連結され、ピストンロッド１４８は、マウント部１３６に連結されている。ちなみに、ピストンロッド１４８は、ハウジング１４４の上部に設けられた蓋部１５０を貫通しており、シール１５２を介してその蓋部１５０と摺接している。
【００４５】
エアスプリング１４２は、マウント部１３６に固定されたチャンバシェル１５４と、ショックアブソーバ１４０のハウジング１４４に固定されたエアピストン筒１５６と、それらを接続するダイヤフラム１５８とを含んで構成されている。チャンバシェル１５４は、それの蓋部１６０が、防振ゴムを有するスプリングサポート１６２を介してショックアブソーバ１４０のピストンロッド１４８を保持した状態で、蓋部１６０の上面側においてマウント部１３６の下面側に固定されている。ダイヤフラム１５８は、一端部がチャンバシェル１５４の下端部に固定され、他端部がエアピストン筒１５６の上端部に固定されており、それらチャンバシェル１５４とエアピストン筒１５６とダイヤフラム１５８とによって圧力室１６４が区画形成されている。その圧力室１６４には、流体としての圧縮エアが封入されている。このような構造から、エアスプリング１４２は、圧縮エアの圧力によって、サスペンションアーム１３８とマウント部１３６、つまり、ばね上部とばね下部とを相互に弾性的に支持しているのである。なお、エアピストン筒１５６には、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力を検出する検出器としての圧力センサ１６６が設けられている。
【００４６】
＜エコラン制御＞
本駆動システム１２においては、上述したように、運転者のアクセルペダルの操作量に応じてエンジン２０の作動を制御している。一方で、運転者がアクセルペダルを操作することなく車両が停止している場合には、通常、エンジン２０は、負荷の無い状態においてある特定の低い回転数で回転している状態、つまりアイドリング状態とされるが、本駆動システム１２においては、無駄な燃料の消費を抑制するとともに、エミッションの低減を目的として、いわゆるエコラン制御を実行している。エコラン制御とは、交差点等で車両が停止した場合に、運転者の意思によらずに、所定の停止条件の下でエンジンを停止させるとともに、エンジン停止後に、所定の再始動条件の下でエンジンを再始動させる制御である。
【００４７】
エンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４には、シフトレバーの操作位置、つまり、Ｐ（パーキング），Ｎ（ニュートラル），Ｒ（リバース），Ｄ（ドライブ），２（セカンド），Ｌ（ロー）の各位置を検出するシフトレバー位置センサ［ＳＲ］１７０と、駐車ブレーキの操作位置、つまり、駐車ブレーキ装置が作動中か解除中かを検出する駐車ブレーキ位置センサ［ＰＢ］１７２と、車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出する車速センサ１７４［Ｖ］と、マスタシリンダ６２の液圧であるマスタシリンダ圧を検出する液圧センサ１７６［ＰM］とが接続されている。コントローラ３４は、それらの検出値に基づいて、所定のエンジン停止条件，エンジン再始動条件を判定し、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４を制御する。
【００４８】
詳しく言えば、エコラン制御において、エンジン２０を停止させるための所定の条件として、シフトレーバーの操作位置がＮ（ニュートラル）とＰ（パーキング）とのいずれかに位置していること、若しくは、シフトレーバーの操作位置がＤ（ドライブ）と２（セカンド）とＬ（ロー）とのいずれかに位置するとともに、駐車ブレーキ装置とブレーキ装置５０とのいずれかの装置によって車輪２８の回転が禁止され、車両が停止していることが採用されている。また、エンジン２０を再始動させるための所定の条件としては、それらいずれかの条件が満たされなくなることが採用されている。
【００４９】
上記エンジン停止条件を満たした場合に、コントローラ３４は、エンジン２０を停止すべく、スロットル弁３０を閉じるとともに、燃料の噴射を停止させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２を制御する。そして、上記エンジン停止条件の１つでも満たさなくなった場合には、エンジン２０を再始動すべく、コントローラ３４が、スロットル弁３０を開け、燃料を噴射するとともに、エンジン２０を回転させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４を制御する。このようにして、エコラン制御を実行することで、車両の燃費の向上，エミッションの低減等を図っているのである。
【００５０】
また、エンジン２０を停止させると、エンジン２０によってインテークマニホルド７６内の空気が吸気されなくなり、エンジン負圧が低下する。つまり、バキュームブースタ６０の負圧源としてのインテークマニホルド７６の絶対気圧が大気圧に近づく。エンジン負圧が低下すると、バキュームブースタ６０の負圧室７０内の空気がインテークマニホルド７６へ吸引されなくなり、負圧室７０内のブースタ負圧を減少させることができなくなる。ブースタ負圧が低下しすぎると、ブレーキ操作における運転者の操作力を倍力し難くなることから、エコラン制御においてエンジン停止条件として、さらに、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが採用されている。つまり、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが必要条件として採用されている。
【００５１】
この停止条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車体の重量、詳しく言えば、車両の積載重量（乗員，荷物を含めた積載物の重量）と関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。このため、本システム１２においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持するべく、積載重量が大きいほどブースタ負圧の設定閾値であるブースタ負圧閾値を高く設定している。なお、本システム１２を搭載した車両は、いわゆる１ボックスカーであり、最大７人乗車可能となっている。このため、運転者のみ乗車している場合と７人乗車している場合とでは、積載重量は大きく異なり、担保すべき制動力も大きく異なる。このように積載重量が大きく変化する車両であっても、本システム１２を搭載していれば、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変更することが可能となり、適切な大きさの制動力を担保することが可能となる。
【００５２】
ちなみに、本システム１２において、車両の積載重量は、エアスプリング１４２の圧力室１６４内の圧縮エアの圧力に基づいて推定される。エアスプリング１４２は車体の荷重を受けており、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力は積載重量と対応関係にある。そこで、本システムでは、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力を車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量として、各車輪に対応する車輪荷重指標量に基づいて積載重量を推定している。具体的には、圧縮エアの圧力をパラメータとする車両の積載重量が、コントローラ３４にマップデータとして格納されており、エアスプリング１４２に設けられた上記圧力センサ１６６の検出値に基づいて車両の積載重量が推定されるようになっている。なお、積載重量の推定に用いられる検出値は、各車輪のエアスプリング１４２に設けららた各圧力センサ１６６の検出値の平均値である。
【００５３】
また、ブレーキペダル５８が踏み込まれた後にその踏み込みが解除された場合には、上述したように、大気圧となった変圧室９８に負圧室７０が連通させられるため、ブースタ負圧は減少する。エコラン制御においては、エンジン停止時にブレーキペダル５８の踏み込みが解除される場合があり、負圧室７０内の空気が吸引されない状況下でブレーキ操作に伴ってブースタ負圧が低下する。このため、エコラン制御での上記条件において用いられるブースタ負圧閾値は、ブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量をも考慮して設定されることが望ましい。
【００５４】
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、ブレーキ操作時のブースタ負圧に依拠するものであり、同じようにブレーキ操作がされる場合には、ブースタ負圧が高いほうがブースタ負圧の減少量は多くなる。具体的に説明すれば、例えば、バキュームブースタ６０内のハウジング９０内の容積、つまり、負圧室７０の容積と変圧室９８の容積とを合わせたものをＶBとし、ハウジング９０内の容積に対するブレーキ操作時の変圧室９８の容積の比率をα（０＜α＜１）とした場合には、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSとブレーキ解除後のブースタ負圧ＰBRとの関係は、次式によって示すことができる。
ＰBS・（１−α）・ＶB＋０・α・ＶB＝ＰBR・ＶB
ブレーキペダル５８が踏み込まれた場合には、変圧室９８に大気が流入し、変圧室９８は大気圧、つまり、変圧室９８の負圧が０となるためであり、（１−α）・ＶBはブレーキ操作時の負圧室７０の容積を、α・ＶBはブレーキ操作時の変圧室９８の容積を、それぞれ、意味している。
【００５５】
上記式を整理すると、次式に示すようになる。
ＰBS・（１−α）＝ＰBR
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSからブレーキ解除後のブースタ負圧ＰBRを減じたものとなることから、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量ΔＰBは、次式によって示すことができる。
ΔＰB＝ＰBS−ＰBR＝ＰBS−ＰBS・（１−α）＝α・ＰBS ・・・（１）
この式から解るように、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSが高いほど、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量ΔＰBは多くなる。本システム１２では、上述したように、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持するべく、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定している。このため、積載重量が大きいほどブースタ負圧が高い状態に維持されることで、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。このため、積載重量が大きいほど、ブレーキペダル５８の踏み込みが解除された場合のブースタ負圧は低くなる。したがって、積載重量が大きいほど、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量の増大をも考慮して、ブースタ負圧閾値を高く設定する必要がある。そこで、本システム１２では、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定する際には、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値の増大する比率が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。言い換えれば、積載重量が大きいほど、積載重量の単位増大量あたりのブースタ負圧閾値の増大量が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。
【００５６】
また、ブースタ負圧の減少量ΔＰBは、（１）式から解るように、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSに依拠するだけでなく、バキュームブースタ６０のハウジング９０内の変圧室９８の占める比率α、つまり、ブレーキ操作時の変圧室９８の容積にも依拠するものであり、その容積が大きいほどブースタ負圧の減少量は多くなる。変圧室９８の容積は、バキュームブースタ６０のパワーピストン９２の移動量と対応関係にあり、パワーピストン９２が大きく移動すれば、変圧室９８の容積は大きくなる。また、パワーピストン９２の移動量とマスタシリンダ６２内の液圧とは対応関係にあり、パワーピストン９２が大きく移動すれば、マスタシリンダ６２内の液圧は高くなる。つまり、マスタシリンダ６２内の液圧が高いほど、変圧室９８の容積は大きくなり、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。このため、ブレーキペダル５８が踏み込まれている際のマスタシリンダ６２内の液圧が高いほど、ブレーキペダル５８の踏み込みが解除された場合のブースタ負圧は低くなる。そこで、本システム１２では、エンジン停止時にブレーキペダル５８の踏み込みが解除されてもブースタ負圧を高い状態に維持するべく、マスタシリンダ６２内の液圧が高いほどブースタ負圧閾値を高く設定している。
【００５７】
本システム１２におけるブースタ負圧閾値Ｐ0の設定方法を具体的に説明すれば、まず、マスタシリンダ６２内の液圧であるマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、ブースタ負圧閾値Ｐ0を設定する。ただし、上述したように、ブースタ負圧閾値Ｐ0は積載重量に応じても変化させる必要があるため、車両に乗車定員、つまり、７人が乗り込み、かつ、この車両に積載が許容されている量の荷物が積載された場合、つまり、積載重量Ｍが、この車両に設定されている最大積載重量ＭMAXである場合のブースタ負圧閾値Ｐ0を、基準となるブースタ負圧閾値として、マスタシリンダ圧ＰMに基づいて設定する。詳しく言えば、最大積載重量ＭMAXに対応するブースタ負圧閾値Ｐ0である最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXは、図５に示すように、マスタシリンダ圧ＰMをパラメータとして設定されており、ブレーキ操作時のマスタシリンダ圧ＰMに基づいて設定されるようになっている。そして、その最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを基準として、ブースタ負圧閾値Ｐ0を積載重量Ｍに基づいて、次式に従って演算する。
Ｐ0＝ＫS・Ｐ0MAX
ここで、ＫSは、積載重量Ｍをパラメータとする積載重量依拠ゲインであり、図６に示すように、積載重量Ｍが大きくなるほど大きくなり、積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXである場合に１となるようにされている。なお、積載重量依拠ゲインＫSは、図から解るように、変化する度合が積載重量Ｍが大きくなるほど次第に大きくなるようにされており、積載重量Ｍの増大に伴って、積載重量依拠ゲインＫSの増大する勾配が大きくなっている。つまり、積載重量Ｍの増大に伴ってブースタ負圧閾値Ｐ0が増大するとともに、積載重量Ｍが大きいほどブースタ負圧閾値Ｐ0の増大する勾配が大きくなる。
【００５８】
このように、積載重量Ｍに応じてブースタ負圧閾値Ｐ0を変化させれば、エコラン制御時においても適切な制動力を確保することが可能となることから、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変化させることは望ましい。しかし、圧力センサ１６６の故障等により積載重量を適切に推定できない場合、つまり、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できない場合においては、上記最大積載重量ＭMAXが車両に積載されていると想定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を上記最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定することが望ましい。つまり、ブースタ負圧閾値Ｐ0を、積載重量に応じて設定すべきブースタ負圧閾値のうちで最も大きな値に設定することが望ましい。推定された積載重量が正確でないと想定される場合においては、最も厳しい条件を適用させることで、最大積載重量が積載されている状態の車両に応じた制動力を発生させることができるように、ブースタ負圧を高い状態で維持するためである。したがって、本システム１２では、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないような場合には、最大積載重量ＭMAXが積載されていると想定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を通常設定される最高の値である最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定している。
【００５９】
なお、本システム１２では、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないか否かの判定は、圧力センサ１６６が正常に機能しているか否かによって判定しており、各圧力センサ１６６によって検出される各エア圧に基づいて実行される。各車輪にかかる荷重は、乗員の搭乗位置，積載物の積載位置等によって異なるため、各エア圧も異なる。ただし、それぞれのエア圧間の差は想定されるものであり、極端に大きくなるものではない。そこで、本システム１２では、各車輪に対応したエア圧のうちで最も大きいエア圧と最も小さいエア圧との差が、設定閾値を超える場合に、圧力センサ１６６が正常に機能していないため、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないと判定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定している。
【００６０】
＜制御プログラム＞
本システム１２におけるエコラン制御でのブースタ負圧閾値を設定するために用いられる車両の積載重量は、図７にフローチャートを示す積載重量決定プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec）をおいてエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４により繰り返し実行されることによって決定される。また、本システム１２において行われるエコラン制御は、図８にフローチャートを示すエコラン制御実行プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、設定された時間間隔ΔＴ0をおいてエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００６１】
i）積載重量決定プログラム
積載重量決定プログラムによる処理では、まず、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」と略す。他のステップについても同様とする）において、乗員の乗り降り、若しくは、積載物の積み下ろしがあったか否かを判定するべく、ドアの開閉があったか否かが判定される。具体的に言えば、車両の各ドアには開閉センサが設けられており、各開閉センサの検出値によって判定される。いずれかのドアが開閉されたと判定された場合には、Ｓ２において、各車輪に対応して設けられた各エアスプリング１４２の圧力室１６４のエア圧ＰAが圧力センサ１６６によって検出される。次に、Ｓ３において、各エアスプリング１４２のエア圧ＰAの平均値である平均エア圧ＰAAが演算され、その平均エア圧ＰAAに基づいて取得積載重量ＭSが推定される。エンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４には、平均エア圧ＰAAをパラメータとする取得積載重量ＭSに関するマップデータが格納されており、取得積載重量ＭSは、そのマップデータを参照することによって推定される。
【００６２】
続いて、Ｓ５において、圧力センサ１６６に異常が生じているか否かが判定される。具体的には、各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えているか否かが判定される。各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えていると判定された場合には、圧力センサ１６６に異常が生じていると判定され、Ｓ６において、エコラン制御において用いられる積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXに決定される。また、各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えていないと判定された場合には、圧力センサ１６６は正常に機能していると判定され、Ｓ７において、エコラン制御において用いられる積載重量Ｍが取得積載重量ＭSに決定される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。なお、エンジン始動直後には実際の積載重量を正確に取得できないと想定されることから、積載重量Ｍの初期値として、最大積載重量ＭMAXが採用されている。
【００６３】
ii）エコラン制御実行プログラム
エコラン制御実行プログラムによる処理では、まず、Ｓ１１において、シフトレバー位置センサ１７０によってシフトレバーの操作位置が検出され、Ｓ１２において、車速センサ１７４によって車速が検出される。さらに、Ｓ１３において、駐車ブレーキ位置センサ１７２によって駐車ブレーキ装置が作動中か解除中かが検出され、Ｓ１４において、液圧センサ１７６によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。
【００６４】
次に、Ｓ１５〜Ｓ１８において、シフトレーバーの操作位置がＮ（ニュートラル）とＰ（パーキング）とのいずれかに位置していること、若しくは、シフトレーバーの操作位置がＤ（ドライブ）と２（セカンド）とＬ（ロー）とのいずれかに位置するとともに、駐車ブレーキ装置とブレーキ装置１４とのいずれかの装置によって車輪の回転が禁止され、車両が停止していることとのいずれかのエンジン停止条件が満たされているか否かが判定される。いずれかのエンジン停止条件が満たされていると判定された場合には、Ｓ１９において、そのエンジン停止条件が維持されている時間を計測するための計測時間Ｔに設定時間ΔＴ0が加算され、Ｓ２０において、その計測時間Ｔが所定時間Ｔ1以上か否かが判定される。計測時間Ｔが所定時間Ｔ1以上であると判定されると、Ｓ２１において、負圧センサ１２８によってバキュームブースタ６０の負圧室７０のブースタ負圧ＰBが検出される。そして、Ｓ２２において、ブースタ負圧閾値Ｐ0を、車両の積載重量およびブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量を考慮して設定するべく、図９にフローチャートを示すブースタ負圧閾値設定サブルーチンを実行するための処理が実行される。
【００６５】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３１において、マスタシリンダ圧ＰMに基づいて最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXが決定される。最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXは、車両の積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXであると仮定した場合のブースタ負圧閾値であり、コントローラ３４には、図５に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに関するマップデータが格納されており、そのマップデータを参照することによって決定される。次に、Ｓ３２において、上記積載重量決定プログラムにおいて決定された積載重量Ｍに基づいて積載重量依拠ゲインＫSが決定される。積載重量依拠ゲインＫSは、車両の積載重量に基づいて最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを調整するためのものであり、積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXである場合に１となり、積載重量Ｍが小さい程小さくなるようにされている。コントローラ３４には、図６に示すような積載重量Ｍをパラメータとする積載重量依拠ゲインＫSに関する設定規則としてのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照することによって積載重量依拠ゲインＫSが決定される。そして、Ｓ３３において、その積載重量依拠ゲインＫSに最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを乗じた値にブースタ負圧閾値Ｐ0が設定され、このサブルーチンが終了する。
【００６６】
ブースタ負圧閾値設定サブルーチンの実行の後、Ｓ２３において、ブースタ負圧ＰBが、そのサブルーチンにおいて設定されたブースタ負圧閾値Ｐ0より高いか否かが判定される。ブースタ負圧ＰBがブースタ負圧閾値Ｐ0より高いと判定された場合には、Ｓ２４において、エンジン２０を停止させるように、スロットル弁３０および燃料噴射装置３２が制御される。また、Ｓ１５〜Ｓ１８において上記条件が満たされていないと判定された場合には、Ｓ２５において、計測時間Ｔが０にリセットされる。そして、計測時間Ｔがリセットされた後、若しくは、Ｓ２０において計測時間Ｔが所定時間Ｔ1未満であると判定された場合、若しくは、Ｓ２３においてブースタ負圧ＰBがブースタ負圧閾値Ｐ0以下であると判定された場合には、Ｓ２６において、エンジン２０が停止中であるか否かが判定される。エンジン２０が停止中であると判定された場合には、Ｓ２７において、エンジン２０を再始動させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４が制御される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。
【００６７】
＜コントローラの機能構成＞
上記積載重量決定プログラムおよびエコラン制御実行プログラムを実行するエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４は、それの実行処理に鑑みれば、図１に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ３４は、上記積載重量決定プログラムを実行する機能部、つまり、積載重量Ｍを取得する機能部として、積載重量取得部１８０を、エコラン制御実行プログラムを実行する機能部、つまり、エコラン制御を実行する機能部として、エコラン制御実行部１８２を、それぞれ備えている。
【００６８】
また、積載重量取得部１８０は、積載重量決定プログラムのＳ５の処理を実行する機能部、つまり、検出器としての圧力センサ１６６が正常に機能しているか否かを判定する機能部として、検出器機能判定部１８４を有している。一方、エコラン制御実行部１８２は、エコラン制御実行プログラムのＳ２４の処理を実行する機能部、つまり、所定の条件を満たした場合にエンジンを停止させるべく、エンジンへの燃料噴射を停止させる機能部として燃料噴射停止部１８６を、エコラン制御実行プログラムのＳ２２の処理を実行する機能部、つまり、ブースタ負圧閾値Ｐ0を設定する機能部として、ブースタ負圧閾値設定部１８８を、それぞれ有している。なお、本システム１２においては、上述したように、コントローラ３４によって、アクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁３０，燃料噴射装置３２等が制御され、エンジン２０の作動が制御されている。つまり、コントローラ３４は、さらに、エンジン２０の作動を制御する機能部としてエンジン作動制御部１９０をも備えている。
【符号の説明】
【００６９】
１０：エンジン電子制御ユニット（エンジン制御装置） ２０：エンジン ６０：バキュームブースタ ７０：負圧室 ８２：吸気部 ５８：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） １６６：圧力センサ（検出器） １８０：積載重量取得部 １８４：検出器機能判定部 １８６：燃料噴射停止部 １８８：ブースタ負圧閾値設定部 １９０：エンジン作動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、バキュームブースタの負圧室の負圧が閾値を超えていることを少なくとも１つの条件として含む所定の条件が満たされた場合に、エンジンへの燃料噴射を停止させるように、エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、燃費の向上，エミッションの低減等を目的として、エンジンを停止させても問題のない場合、具体的には、例えば、信号待ち等で車両が停止している場合等において、エンジンへの燃料の噴射を停止させるように、エンジンを制御するエンジン制御装置が検討されており、既に実用化され始めている。下記特許文献には、そのようなエンジン制御装置の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを停止させても問題のない場合に燃料噴射を停止させるための条件としては、アクセル操作部材が操作されていないこと，ブレーキ操作部材が操作されていること等種々の条件が、通常、採用されており、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力するためのバキュームブースタの負圧状態に関する条件が採用される場合も多くある。バキュームブースタは、負圧となっている負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされており、バキュームブースタの負圧室を負圧状態とするための負圧源としては、通常、エンジンの吸気部が採用されている。このため、エンジンが停止してしまうと、バキュームブースタの負圧室の負圧であるブースタ負圧が低くなり、言い換えれば、負圧室の空気圧が高くなり、バキュームブースタがブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなる虞がある。そこで、ブースタ負圧がある程度高い状態にあること、具体的には、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが上記条件として採用されるのである。
【０００５】
この条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車体の重量、詳しく言えば、車両の積載重量（乗員，荷物を含めた積載物の重量）と大きく関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。そこで、上記特許文献に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほど、ブースタ負圧の設定閾値であるブースタ負圧閾値が大きな値に設定されている。このように、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変更することで、積載重量に応じた適切な大きさの制動量を担保することが可能となる。ただし、車両の積載重量は、乗員の乗り降り，荷物の積み下ろし等によって変化するため、積載重量が変化したと想定される毎に取得され更新される必要があるが、センサ等の故障により実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合もある。このような場合には、積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することができず、車両を停止させるために必要な制動力を担保することができなくなる虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保可能なエンジン制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させるようにエンジンを制御するエンジン制御装置であって、車両の積載重量を取得し、その取得された車両の積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、取得された積載重量に拘らず、通常設定される範囲における最高の値にブースタ負圧閾値を設定するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のエンジン制御装置においては、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、ブースタ負圧閾値が通常設定される最高の値に設定される。つまり、ブースタ負圧に関する条件を最も厳しい条件とすることで、車両に通常積載される最大の重量が車両に積載されている状態において必要とされるブースタ負圧を確保することが可能となる。したがって、本発明のエンジン制御装置によれば、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保することが可能となる。
【発明の態様】
【０００８】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００９】
なお、下記（１）項は、請求可能発明の前提となる構成を示した態様に関する項であり、その項の態様に、その項以降に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明の態様となる。ちなみに、（１）項を引用する（２）項が請求項１に相当し、請求項１に（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、それぞれ相当する。
【００１０】
（１）ブレーキ操作部材に加えられた操作力を倍力するバキュームブースタの負圧室に接続される吸気部を備えたエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
運転者によるアクセル操作部材の操作量に応じて、前記吸気部への空気の吸気量と燃料の噴射量とを制御することで、エンジンの作動を制御するエンジン作動制御部と、
アクセル操作部材が操作されていない状態において、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させる燃料噴射停止部と、
車両の乗員および積載物の重量である積載重量を取得する積載重量取得部と、
その積載重量取得部によって取得された車両の積載重量である取得積載重量に基づいて、その前記取得積載重量が大きいほど前記ブースタ負圧閾値を大きい値に設定するブースタ負圧閾値設定部と
を備えるエンジン制御装置。
【００１１】
本項に記載の態様は、請求可能発明の前提をなす態様であり、請求可能発明のエンジン制御装置の基本的構成要素を列挙した態様である。本項に記載されたエンジン制御装置においては、燃費の向上，エミッションの低減等を目的として、エンジンを停止させても問題のない場合、具体的には、例えば、信号待ち等で車両が停止している場合等において、エンジンへの燃料の噴射を停止させる制御、いわゆるエコラン制御を実行することが可能とされている。エコラン制御における燃料噴射の停止条件としては、アクセル操作部材が操作されていないこと，ブレーキ操作部材が操作されていること等種々の条件が、通常、採用されており、さらに、倍力装置としてのバキュームブースタの負圧状態に関する条件が採用される場合も多くある。
【００１２】
バキュームブースタは、負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされており、バキュームブースタの負圧室を負圧状態とするための負圧源としては、通常、エンジンの吸気部が採用されている。このため、エコラン制御においてエンジンを停止させてしまうと、バキュームブースタの負圧室の負圧であるブースタ負圧を高くすることができなくなり、バキュームブースタが運転者によるブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなる虞がある。そこで、ブースタ負圧がある程度高い状態にあること、具体的には、ブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることがエコラン制御での燃料噴射の停止条件として採用されているのである。
【００１３】
この条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車両の積載重量と大きく関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。本項に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値が大きな値に設定されることから、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持することが可能となり、積載重量に応じた適切な大きさの制動力を担保することが可能となっている。
【００１４】
本項に記載された「燃料噴射停止部」は、アクセル操作部材が操作されていない状態において、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていることを１つの条件として含む所定の条件を満たした場合に、燃料の噴射を停止させるものであり、その所定の条件として、ブースタ負圧がブースタ負圧閾値を超えていること以外の種々の条件、具体的には、ブレーキ操作部材が操作されていること，車両が停止していること等を採用してもよい。所定の条件として複数の条件が採用される場合には、それら複数の条件全てを満たした場合に、エンジンへの燃料噴射を停止させる。また、本項に記載の「所得積載重量」は、荷重センサ等により積載重量を検出することで取得されるものであってもよく、後に詳しく説明するが、エアスプリングのエア圧等に依拠して積載重量を推定することで取得されるものであってもよい。
【００１５】
（２）前記ブースタ負圧閾値設定部が、
前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、前記取得積載重量に拘らず、前記ブースタ負圧閾値を、通常設定される範囲における最高の値に設定するように構成された(1)項に記載のエンジン制御装置。
【００１６】
車両の積載重量は、乗員の乗り降り，荷物の積み下ろし等によって変化するため、上述のように積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変化させる場合には、積載重量が変化したと想定される毎に積載重量を取得し、更新する必要がある。ただし、積載重量を取得するためのセンサ等の故障により実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合もあり、このような場合には、積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することができず、車両を停止させるために必要な制動力を担保することができなくなる虞がある。本項に記載のエンジン制御装置においては、実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、ブースタ負圧に関する条件を最も厳しい条件とすることが可能となり、車両に通常積載される最大の重量に対応したブースタ負圧を確保することが可能となる。したがって、本項に記載の制御装置によれば、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合であっても、車両を停止させるために必要な制動力を担保することが可能となる。
【００１７】
本項に記載の「通常設定される範囲における最高の値」は、積載重量のみに依拠して設定されるブースタ負圧閾値のうちで最も高い値を意味するものであり、例えば、車両に設定されている最大積載重量に対応して設定された値である。また、最大積載重量を超えて積載される可能性もあるため、最大積載重量を超えた積載重量に対応してブースタ負圧閾値が設定されているような場合には、その値が「通常設定される最高の値」である。また、本項に記載の「積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合」には、積載重量を取得するためのセンサ等が正常に機能していないと推定される場合，車両が安定せず積載重量を正確に取得できないと推定される場合等、種々の場合を適用することが可能である。
【００１８】
（３）前記積載重量取得部が、
全ての車輪に対応して設けられ、それぞれが、自身に対応する車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量を検出する複数の検出器を有し、それら複数の検出器によって検出される各車輪の前記車輪荷重指標量に基づいて前記取得積載重量を取得するように構成され、
当該エンジン制御装置が、
前記複数の検出器が正常に機能しているか否かを判定するとともに、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定された場合に、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定する検出器機能判定部を備えた(2)項に記載のエンジン制御装置。
【００１９】
車体は複数の車輪によって支えられているため、各車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量に基づいて車両の積載重量を取得すれば、実際の積載重量を正確に取得することが可能となる。ただし、車輪荷重指標量を取得するためのセンサ等は、通常、車輪の近傍に設けられため、振動，埃，飛び石等のために故障の可能性が高い。つまり、各車輪にかかる車輪荷重指標量に基づいて車両の積載重量を取得する場合には、実際の車両の積載重量を正確に取得できなくなる可能性が高い。したがって、本項に記載のエンジン制御装置では、実際の車両の積載重量を正確に取得できない場合にブースタ負圧に関する条件を最も厳しくする効果が充分に活かされる。
【００２０】
本項に記載の「車輪荷重指標量」とは、車輪にかかる荷重を直接的あるいは間接的に表すパラメータであり、具体的には、車輪にかかる荷重自体を始めとして、タイヤの空気圧，懸架装置にエアスプリングが採用されている場合にはエアスプリングのエア圧，懸架装置にコイルスプリングが採用されている場合にはコイルスプリングの変化量といった種々のものが、車輪荷重指標量に該当する。つまり、荷重センサ，圧力センサ，ストロークセンサといった種々のものが、本項に記載の「検出器」に該当する。
【００２１】
（４）前記検出器機能判定部が、
各車輪の前記車輪荷重指標量のうちの最も大きいものと最も小さいものとの差が設定閾値を超えた場合に、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定するように構成された(3)項に記載のエンジン制御装置。
【００２２】
各車輪にかかる荷重は、通常、乗員の搭乗位置，荷物の積載位置等によって異なるが、それぞれの荷重の差は、ある程度想定することが可能であり、極端に大きくなることはない。したがって、本項に記載のエンジン制御装置によれば、検出装置の異常を確実に判定することが可能である。
【００２３】
（５）前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合における前記通常設定される範囲における最高の値が、
当該エンジン制御装置が搭載される車両について設定されている最大積載重量に対応して設定されたものである(2)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【００２４】
乗車定員および積載が許容される荷物の重量は、車両毎に規定されており、本項に記載の制御装置においては、その規定された乗員および荷物が載せられた状態の車両の積載重量に対応したブースタ負圧閾値が最高の値に設定されている。
【００２５】
（６）前記ブースタ負圧閾値設定部が、
その取得積載重量の増大に伴って前記ブースタ負圧閾値が増大するとともに、前記取得積載重量が大きいほどその増大の勾配が大きくなるように設定された規則に基づいて、前記ブースタ負圧閾値を設定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【００２６】
バキュームブースタは、負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、ブレーキ操作部材に加えられる操作力を倍力する構造とされおり、ブレーキ操作部材の操作後にその操作が解除された場合には、負圧室に大気が流入し、ブースタ負圧がある程度減少する構造とされている。エコラン制御においてエンジンが停止している際に、ブレーキ操作が解除されると、負圧室内の空気が吸引されない状況下でブースタ負圧が低下する。このため、エコラン制御での上記条件において用いられるブースタ負圧閾値は、ブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量をも考慮して設定されることが望ましい。
【００２７】
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、後に詳しく説明するが、ブレーキ操作時のブースタ負圧に依拠するものであり、同じようにブレーキ操作がされる場合には、ブースタ負圧が高いほうがブースタ負圧の減少量は多くなる。したがって、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定する場合には、積載重量が大きいほどブースタ負圧が高い状態に維持されるため、積載重量が大きいほどブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。
【００２８】
本項に記載のエンジン制御装置においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値の増大する比率が高くなるように、言い換えれば、積載重量が大きいほど、積載重量の単位増大量あたりのブースタ負圧閾値の増大量が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。したがって、本項に記載のエンジン制御装置によれば、エンジン停止時のブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量をも考慮して、車両の積載重量に応じたブースタ負圧閾値を設定することが可能となる。また、本項に記載の「設定規則」は、積載重量とブースタ負圧閾値との関係を示すものであり、具体的に言えば、関数，マップデータ等がその設定規則に該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】請求可能発明の実施例であるエンジン制御装置を備えた車両用駆動システムを、ブレーキシステムおよびサスペンションシステムと共に概略的に示す図である。
【図２】図１のブレーキシステムを概略的に示す図である。
【図３】図１および図２のブレーキシステムの備えるバキュームブースタおよびマスタシリンダを示す概略断面図である。
【図４】図１のサスペンションシステムの備えるエアスプリングおよびショックアブソーバを示す概略断面図である。
【図５】マスタシリンダ圧と最大積載重量対応閾値との関係を示すグラフである。
【図６】積載重量と積載重量依拠ゲインとの関係を示すグラフである。
【図７】積載重量決定プログラムを示すフローチャートである。
【図８】エコラン制御実行プログラムを示すフローチャートである。
【図９】エコラン制御プログラムにおいて実行されるブースタ負圧閾値設定サブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００３１】
＜車両用駆動システムの構成＞
図１に、車両に設けられた実施例のエンジン電子制御ユニット（以下、単に「エンジンＥＣＵ」という場合がある）１０を備えた車両用駆動システム１２を概略的に示す。本駆動システム１２は、エンジン２０とトルクコンバータ２２と変速機２４と差動装置２６とを備えている。車両前方のエンジンルーム内に設置されたエンジン２０は、トルクコンバータ２２を介して変速機２４に接続されており、その変速機２４の出力が差動装置２６を介して左右の前輪２８ＦＲ，ＦＬに伝達される。つまり、本駆動システム１２は、エンジン２０がトルクコンバータ２２，変速機２４，差動装置２６を介して駆動輪としての前輪２８ＦＲ，ＦＬを駆動するように構成されている。
【００３２】
エンジンＥＣＵ１０は、エンジン２０を制御するためのエンジン制御装置であり、運転者によるアクセル操作部材としてのアクセルペダルの操作量に応じて、エンジン２０へ吸い込まれる空気の量を調整する電子制御式のスロットル弁３０（図２参照），燃料噴射装置３２（図２参照）等を制御することで、エンジン２０の作動を制御している。エンジン２０の制御方法は、周知の技術であることから、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すれば、エンジンＥＣＵ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ３４，スロットル弁３０の駆動源に対応する駆動回路３６，燃料噴射装置３２の駆動源に対応する駆動回路３８を備えている。コントローラ３４には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルストロークセンサ［ＡＳ］４０が接続されており、さらに、上記駆動回路３６，３８も接続されている。コントローラ３４は、アクセルペダルストロークセンサ４０からの検出値に基づいて、駆動回路３６，３８を制御することで、エンジン２０への空気の吸気量、および、燃料の噴射量を制御しており、エンジン２０の作動を制御している。なお、エンジン２０には、スタータモータ４４が接続されており、そのスタータモータ４４の駆動回路４６はコントローラ３４に接続されている。停止しているエンジン２０を始動する際には、コントローラ３４が、その駆動回路４６を制御するとともに、上記駆動回路３６，３８を制御することで、エンジン２０が始動させられる。ちなみに、［ ］の文字は、上記センサを図面において表す場合に用いる符号である。
【００３３】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
また、本駆動システム１２を搭載する車両においては、各車輪２８に対応して設けられたブレーキ装置５０（図１では、右前輪２８ＦＲおよび右後輪２８ＲＲに設けられたブレーキ装置５０のみを図示している）を備えたブレーキシステム５２が搭載されている。各ブレーキ装置５０は、ディスクブレーキ装置とされており、車輪２８と共に回転するブレーキディスク５４と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ５５と、ブレーキキャリパ５５に保持されるシリンダ５６（図２参照）およびブレーキパッド５７（図２参照）とを含んで構成されている。運転者の操作力によって、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル５８が操作されると、ブレーキペダル５８に連結されるバキュームブースタ６０によって、操作力が倍力される。さらに、倍力された操作力は、バキュームブースタ６０に連結されるマスタシリンダ６２に伝えられて、その内部に収容される作動液を加圧する。作動液の液圧の変化は、マスタシリンダ６２から作動液配管６４ａ，６４ｂを通じて、各車輪２８に設けられたブレーキ装置５０のブレーキキャリパ５５まで伝達される。ブレーキ装置５０の詳しい構造についての説明は省略するが、シリンダ５６は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド５７をブレーキディスク５４に押し付ける。したがって、ブレーキ装置５０は、ブレーキパッド５７とブレーキディスク５４との間に生じる摩擦によって、車輪２８の回転を抑制させて車両を減速させるための制動力を発生させることが可能となっている。
【００３４】
バキュームブースタ６０は、図２に示すように、負圧状態とされる負圧室７０を備えており、その負圧室７０には、吸引口７２が設けられている。吸引口７２には、連通路７４が接続されており、その連通路７４は、インテークマニホルド７６の分岐部７８に接続されている。インテークマニホルド７６は、その両端に開口を持ち、エンジン２０に空気を供給するための給気配管として機能する。詳しく説明すると、インテークマニホルド７６の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口８０となっており、他方の開口は、エンジン２０が空気を吸引するための吸気部８２に連結されている。また、インテークマニホルド７６の吸込口８０と分岐部７８との間には、上記スロットル弁３０が設置されている。スロットル弁３０は、上述したように、エンジン２０へ吸い込まれる空気の量を調整することが可能とされていることから、インテークマニホルド７６の内部におけるスロットル弁３０と吸気部８２との間は、スロットル弁３０の開度，エンジン２０の回転数等に応じた負圧状態とされるのである。したがって、分岐部７８に接続された連通路７４、および、負圧室７０も負圧状態とされるのである。つまり、本ブレーキシステム５２は、インテークマニホルド７６が、負圧室７０を負圧状態とするための負圧源となるように構成されているのである。なお、インテークマニホルド７６の分岐部７８と吸気部８２との間には、上記燃料噴射装置３２が設けられており、その燃料噴射装置３２が燃料を噴射することで、空気と燃料との混合気がエンジン２０の燃焼室に吸引されるようになっている。
【００３５】
また、連通路７４には、チェック弁８８が設けられており、そのチェック弁８８は、インテークマニホルド７６から負圧室７０への負圧の供給は許容するが、負圧室７０からインテークマニホルド７６への負圧の供給は禁止する構造とされている。言い換えれば、チェック弁８８は、インテークマニホルド７６から負圧室７０への空気の供給は禁止するが、負圧室７０からインテークマニホルド７６への空気の供給は許容する構造とされている。このため、インテークマニホルド７６の負圧であるエンジン負圧が負圧室７０の負圧であるブースタ負圧より高い場合、つまり、インテークマニホルド７６の絶対気圧が負圧室７０の絶対気圧より低い場合には、チェック弁８８は開弁し、負圧室７０内の空気がインテークマニホルド７６へ吸引される。一方、負圧室７０の負圧がインテークマニホルド７６の負圧より高い場合、つまり、負圧室７０の絶対気圧がインテークマニホルド７６の絶対気圧より低い場合には、チェック弁８８は閉弁し、負圧室７０内の空気はインテークマニホルド７６へ吸引されない。
【００３６】
図３は、バキュームブースタ６０およびマスタシリンダ６２の断面図である。バキュームブースタ６０は、中空のハウジング９０と、ハウジング９０内に設けられたパワーピストン９２とを含んで構成されている。パワーピストン９２は、ハブ９４とダイアフラム９６とを含んで構成され、ハウジング９０の内部は、ハブ９４とダイアフラム９６とにより、マスタシリンダ６２側の負圧室７０と、ブレーキペダル５８側の変圧室９８とに仕切られている。
【００３７】
ハブ９４のマスタシリンダ６２の側には、凹部１００が設けられている。その凹部１００にはゴム製のリアクションディスク１０２が嵌入されており、さらに、プッシュロッド１０４の一端が凹部１００に嵌入されている。プッシュロッド１００のもう一端は、マスタシリンダ６２の加圧ピストン１０６ａと係合している。また、プッシュロッド１０４と並列に、圧縮コイルばね１０８が配設されている。
【００３８】
マスタシリンダ６２は、ハウジング１１０と、２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂは、ハウジング１１０の内部において直列に配設されており、ハウジング１１０にそれの内部を摺動可能に嵌合されている。さらに、マスタシリンダ６２には、２つの加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂの各々に隣接して２つの加圧室１１４ａ，１１４ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室１１４ａ，１１４ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね１１６ａ，１１６ｂが配設されている。
【００３９】
ハブ９４のブレーキペダル５８の側には、凹部１００に連通する段付き穴１１８が設けられており、その内部にはリアクションロッド１２０が嵌入されている。リアクションロッド１２０は、バルブオペレーティングロッド１２２の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド１２２のもう一端は、ブレーキペダル５８に接続されている。また、ハブ９４とリアクションロッド１２０とは、段付き穴１１８において板状のストッパキー１２４によって結合されている。したがって、ブレーキペダル５８が操作されると、バルブオペレーティングロッド１２２、リアクションロッド１２０を介してハブ９４が移動させられて、さらに、ハブ９４の移動によって、リアクションディスク１０２、プッシュロッド１００を介して加圧ピストン１０６ａが移動させられる。つまり、負圧ブースタ６０とマスタシリンダ６２とは、ブレーキペダル５８の操作によって加圧ピストン１０６ａが移動させられるように構成されているのである。
【００４０】
ブレーキペダル５８の操作によって加圧ピストン１０６ａが移動させられると、加圧室１１４ａには作動液が満たされているため、加圧室１１４ａ内の作動液は加圧されて、加圧ピストン１０６ｂは、その加圧された作動液によって移動させられる。また、加圧ピストン１０６ａ，１０６ｂが移動させられて加圧室１１４ａ，１１４ｂ内の作動液の圧力が上昇すると、作動液の圧力上昇は、作動液配管６４ａ，６４ｂを通じて各車輪２８のブレーキ装置５０へと伝達され、ブレーキ装置５０は制動力を発生させるのである。ちなみに、加圧室１１４ａには、作動液配管６４ａが接続され、加圧室１１４ｂには、作動液配管６４ｂが接続されており、作動液の圧力上昇は、２つの配管系統によって、各車輪２８のブレーキシリンダ５６へと伝達されている。ちなみに、作動液配管６４ａは、左前輪２８ＦＬおよび右後輪２８ＲＲに配置された２つのブレーキシリンダ５６に接続され、作動液配管６４ｂは、右前輪２８ＦＲおよび左後輪２８ＲＬに配置された２つのブレーキシリンダ５６に接続されている。
【００４１】
ハブ９４の内部には、弁機構１２６が設けられている。詳しい説明は省略するが、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８との連通または遮断、あるいは、変圧室９８と大気との連通または遮断を行えるように構成されている。弁機構１２６は、ブレーキペダル５８の操作に依拠して移動させられるバルブオペレーティングロッド１２２に連動して、これらの連通および遮断を行うことが可能となっている。制動力を増加させるために、ブレーキペダル５８に操作力が加えられている場合には、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８とを遮断し、変圧室９８と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室７０は負圧状態となっているが、変圧室９８は大気圧となる。つまり、負圧室７０と変圧室９８との間に圧力差が発生し、その圧力差による差圧力が、操作力によるパワーピストン９２の移動方向と同じ方向に作用するため、ブレーキ操作における運転者の操作力を倍力することができるのである。
【００４２】
一方、ブレーキペダル５８に加えられる操作力が解除された場合には、弁機構１２６は、負圧室７０と変圧室９８とを連通し、変圧室９８と大気とを遮断させる状態になる。したがって、変圧室９８から負圧室７０へ空気が流入し、負圧室７０と変圧室９８とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室７０と変圧室９８との間の圧力差がなくなり、操作力もなくなるため、加圧ピストン１０６，パワーピストン９２等は、圧縮コイルばね１０８および圧縮コイルばね１１６ａ，１１６ｂのばね力によって、ブレーキペダル５８が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。なお、バキュームブースタ６０のハウジング９０には、負圧室７０内の負圧を検出する負圧センサ１２８が設けられている。
【００４３】
＜車両用サスペンションシステムの構成＞
さらに、本駆動システム１２を搭載する車両においては、図１に示すように、各車輪２８に対応して設けられたサスペンション装置１３０を備えた車両用サスペンションシステム１３２が搭載されており、サスペンション装置１３０は、サスペンションスプリングと、ショックアブソーバとが一体化されたスプリング・アブソーバAssy１３４を含んで構成されている。スプリング・アブソーバAssy１３４は、図４に示すように、タイヤハウジングに設けられたマウント部１３６と、車輪２８を回転可能に保持するサスペンションアーム１３８との間に、それらを連結するようにして配設された液圧式のショックアブソーバ１４０と、それと並列的に設けられた流体式スプリングとしてのエアスプリング１４２とを備えている。
【００４４】
ショックアブソーバ１４０は、作動液を収容するハウジング１４４と、そのハウジング１４４に液密かつ摺動可能に嵌合されたピストン１４６と、そのピストン１４６に下端部が連結されて上端部がハウジング１４４の上部から延び出すピストンロッド１４８とを含んで構成されている。ハウジング１４４は、サスペンションアーム１３８に連結され、ピストンロッド１４８は、マウント部１３６に連結されている。ちなみに、ピストンロッド１４８は、ハウジング１４４の上部に設けられた蓋部１５０を貫通しており、シール１５２を介してその蓋部１５０と摺接している。
【００４５】
エアスプリング１４２は、マウント部１３６に固定されたチャンバシェル１５４と、ショックアブソーバ１４０のハウジング１４４に固定されたエアピストン筒１５６と、それらを接続するダイヤフラム１５８とを含んで構成されている。チャンバシェル１５４は、それの蓋部１６０が、防振ゴムを有するスプリングサポート１６２を介してショックアブソーバ１４０のピストンロッド１４８を保持した状態で、蓋部１６０の上面側においてマウント部１３６の下面側に固定されている。ダイヤフラム１５８は、一端部がチャンバシェル１５４の下端部に固定され、他端部がエアピストン筒１５６の上端部に固定されており、それらチャンバシェル１５４とエアピストン筒１５６とダイヤフラム１５８とによって圧力室１６４が区画形成されている。その圧力室１６４には、流体としての圧縮エアが封入されている。このような構造から、エアスプリング１４２は、圧縮エアの圧力によって、サスペンションアーム１３８とマウント部１３６、つまり、ばね上部とばね下部とを相互に弾性的に支持しているのである。なお、エアピストン筒１５６には、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力を検出する検出器としての圧力センサ１６６が設けられている。
【００４６】
＜エコラン制御＞
本駆動システム１２においては、上述したように、運転者のアクセルペダルの操作量に応じてエンジン２０の作動を制御している。一方で、運転者がアクセルペダルを操作することなく車両が停止している場合には、通常、エンジン２０は、負荷の無い状態においてある特定の低い回転数で回転している状態、つまりアイドリング状態とされるが、本駆動システム１２においては、無駄な燃料の消費を抑制するとともに、エミッションの低減を目的として、いわゆるエコラン制御を実行している。エコラン制御とは、交差点等で車両が停止した場合に、運転者の意思によらずに、所定の停止条件の下でエンジンを停止させるとともに、エンジン停止後に、所定の再始動条件の下でエンジンを再始動させる制御である。
【００４７】
エンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４には、シフトレバーの操作位置、つまり、Ｐ（パーキング），Ｎ（ニュートラル），Ｒ（リバース），Ｄ（ドライブ），２（セカンド），Ｌ（ロー）の各位置を検出するシフトレバー位置センサ［ＳＲ］１７０と、駐車ブレーキの操作位置、つまり、駐車ブレーキ装置が作動中か解除中かを検出する駐車ブレーキ位置センサ［ＰＢ］１７２と、車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出する車速センサ１７４［Ｖ］と、マスタシリンダ６２の液圧であるマスタシリンダ圧を検出する液圧センサ１７６［ＰM］とが接続されている。コントローラ３４は、それらの検出値に基づいて、所定のエンジン停止条件，エンジン再始動条件を判定し、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４を制御する。
【００４８】
詳しく言えば、エコラン制御において、エンジン２０を停止させるための所定の条件として、シフトレーバーの操作位置がＮ（ニュートラル）とＰ（パーキング）とのいずれかに位置していること、若しくは、シフトレーバーの操作位置がＤ（ドライブ）と２（セカンド）とＬ（ロー）とのいずれかに位置するとともに、駐車ブレーキ装置とブレーキ装置５０とのいずれかの装置によって車輪２８の回転が禁止され、車両が停止していることが採用されている。また、エンジン２０を再始動させるための所定の条件としては、それらいずれかの条件が満たされなくなることが採用されている。
【００４９】
上記エンジン停止条件を満たした場合に、コントローラ３４は、エンジン２０を停止すべく、スロットル弁３０を閉じるとともに、燃料の噴射を停止させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２を制御する。そして、上記エンジン停止条件の１つでも満たさなくなった場合には、エンジン２０を再始動すべく、コントローラ３４が、スロットル弁３０を開け、燃料を噴射するとともに、エンジン２０を回転させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４を制御する。このようにして、エコラン制御を実行することで、車両の燃費の向上，エミッションの低減等を図っているのである。
【００５０】
また、エンジン２０を停止させると、エンジン２０によってインテークマニホルド７６内の空気が吸気されなくなり、エンジン負圧が低下する。つまり、バキュームブースタ６０の負圧源としてのインテークマニホルド７６の絶対気圧が大気圧に近づく。エンジン負圧が低下すると、バキュームブースタ６０の負圧室７０内の空気がインテークマニホルド７６へ吸引されなくなり、負圧室７０内のブースタ負圧を減少させることができなくなる。ブースタ負圧が低下しすぎると、ブレーキ操作における運転者の操作力を倍力し難くなることから、エコラン制御においてエンジン停止条件として、さらに、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが採用されている。つまり、ブースタ負圧が設定閾値を超えていることが必要条件として採用されている。
【００５１】
この停止条件は、運転者によるブレーキ操作の操作力の倍力効果を担保するためのものであり、車両を停止させるために必要な制動力を担保するべくブースタ負圧をある程度高い状態に維持しておくためのものである。車両を停止させるために必要な制動力は、車体の重量、詳しく言えば、車両の積載重量（乗員，荷物を含めた積載物の重量）と関係しており、積載重量が大きいほど大きな制動力が必要となる。このため、本システム１２においては、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持するべく、積載重量が大きいほどブースタ負圧の設定閾値であるブースタ負圧閾値を高く設定している。なお、本システム１２を搭載した車両は、いわゆる１ボックスカーであり、最大７人乗車可能となっている。このため、運転者のみ乗車している場合と７人乗車している場合とでは、積載重量は大きく異なり、担保すべき制動力も大きく異なる。このように積載重量が大きく変化する車両であっても、本システム１２を搭載していれば、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変更することが可能となり、適切な大きさの制動力を担保することが可能となる。
【００５２】
ちなみに、本システム１２において、車両の積載重量は、エアスプリング１４２の圧力室１６４内の圧縮エアの圧力に基づいて推定される。エアスプリング１４２は車体の荷重を受けており、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力は積載重量と対応関係にある。そこで、本システムでは、圧力室１６４内の圧縮エアの圧力を車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量として、各車輪に対応する車輪荷重指標量に基づいて積載重量を推定している。具体的には、圧縮エアの圧力をパラメータとする車両の積載重量が、コントローラ３４にマップデータとして格納されており、エアスプリング１４２に設けられた上記圧力センサ１６６の検出値に基づいて車両の積載重量が推定されるようになっている。なお、積載重量の推定に用いられる検出値は、各車輪のエアスプリング１４２に設けららた各圧力センサ１６６の検出値の平均値である。
【００５３】
また、ブレーキペダル５８が踏み込まれた後にその踏み込みが解除された場合には、上述したように、大気圧となった変圧室９８に負圧室７０が連通させられるため、ブースタ負圧は減少する。エコラン制御においては、エンジン停止時にブレーキペダル５８の踏み込みが解除される場合があり、負圧室７０内の空気が吸引されない状況下でブレーキ操作に伴ってブースタ負圧が低下する。このため、エコラン制御での上記条件において用いられるブースタ負圧閾値は、ブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量をも考慮して設定されることが望ましい。
【００５４】
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、ブレーキ操作時のブースタ負圧に依拠するものであり、同じようにブレーキ操作がされる場合には、ブースタ負圧が高いほうがブースタ負圧の減少量は多くなる。具体的に説明すれば、例えば、バキュームブースタ６０内のハウジング９０内の容積、つまり、負圧室７０の容積と変圧室９８の容積とを合わせたものをＶBとし、ハウジング９０内の容積に対するブレーキ操作時の変圧室９８の容積の比率をα（０＜α＜１）とした場合には、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSとブレーキ解除後のブースタ負圧ＰBRとの関係は、次式によって示すことができる。
ＰBS・（１−α）・ＶB＋０・α・ＶB＝ＰBR・ＶB
ブレーキペダル５８が踏み込まれた場合には、変圧室９８に大気が流入し、変圧室９８は大気圧、つまり、変圧室９８の負圧が０となるためであり、（１−α）・ＶBはブレーキ操作時の負圧室７０の容積を、α・ＶBはブレーキ操作時の変圧室９８の容積を、それぞれ、意味している。
【００５５】
上記式を整理すると、次式に示すようになる。
ＰBS・（１−α）＝ＰBR
ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSからブレーキ解除後のブースタ負圧ＰBRを減じたものとなることから、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量ΔＰBは、次式によって示すことができる。
ΔＰB＝ＰBS−ＰBR＝ＰBS−ＰBS・（１−α）＝α・ＰBS ・・・（１）
この式から解るように、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSが高いほど、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量ΔＰBは多くなる。本システム１２では、上述したように、積載重量が大きいほどブースタ負圧を高い状態に維持するべく、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定している。このため、積載重量が大きいほどブースタ負圧が高い状態に維持されることで、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。このため、積載重量が大きいほど、ブレーキペダル５８の踏み込みが解除された場合のブースタ負圧は低くなる。したがって、積載重量が大きいほど、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量の増大をも考慮して、ブースタ負圧閾値を高く設定する必要がある。そこで、本システム１２では、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値を高く設定する際には、積載重量が大きいほどブースタ負圧閾値の増大する比率が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。言い換えれば、積載重量が大きいほど、積載重量の単位増大量あたりのブースタ負圧閾値の増大量が高くなるように、ブースタ負圧閾値を設定している。
【００５６】
また、ブースタ負圧の減少量ΔＰBは、（１）式から解るように、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBSに依拠するだけでなく、バキュームブースタ６０のハウジング９０内の変圧室９８の占める比率α、つまり、ブレーキ操作時の変圧室９８の容積にも依拠するものであり、その容積が大きいほどブースタ負圧の減少量は多くなる。変圧室９８の容積は、バキュームブースタ６０のパワーピストン９２の移動量と対応関係にあり、パワーピストン９２が大きく移動すれば、変圧室９８の容積は大きくなる。また、パワーピストン９２の移動量とマスタシリンダ６２内の液圧とは対応関係にあり、パワーピストン９２が大きく移動すれば、マスタシリンダ６２内の液圧は高くなる。つまり、マスタシリンダ６２内の液圧が高いほど、変圧室９８の容積は大きくなり、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量は多くなる。このため、ブレーキペダル５８が踏み込まれている際のマスタシリンダ６２内の液圧が高いほど、ブレーキペダル５８の踏み込みが解除された場合のブースタ負圧は低くなる。そこで、本システム１２では、エンジン停止時にブレーキペダル５８の踏み込みが解除されてもブースタ負圧を高い状態に維持するべく、マスタシリンダ６２内の液圧が高いほどブースタ負圧閾値を高く設定している。
【００５７】
本システム１２におけるブースタ負圧閾値Ｐ0の設定方法を具体的に説明すれば、まず、マスタシリンダ６２内の液圧であるマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、ブースタ負圧閾値Ｐ0を設定する。ただし、上述したように、ブースタ負圧閾値Ｐ0は積載重量に応じても変化させる必要があるため、車両に乗車定員、つまり、７人が乗り込み、かつ、この車両に積載が許容されている量の荷物が積載された場合、つまり、積載重量Ｍが、この車両に設定されている最大積載重量ＭMAXである場合のブースタ負圧閾値Ｐ0を、基準となるブースタ負圧閾値として、マスタシリンダ圧ＰMに基づいて設定する。詳しく言えば、最大積載重量ＭMAXに対応するブースタ負圧閾値Ｐ0である最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXは、図５に示すように、マスタシリンダ圧ＰMをパラメータとして設定されており、ブレーキ操作時のマスタシリンダ圧ＰMに基づいて設定されるようになっている。そして、その最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを基準として、ブースタ負圧閾値Ｐ0を積載重量Ｍに基づいて、次式に従って演算する。
Ｐ0＝ＫS・Ｐ0MAX
ここで、ＫSは、積載重量Ｍをパラメータとする積載重量依拠ゲインであり、図６に示すように、積載重量Ｍが大きくなるほど大きくなり、積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXである場合に１となるようにされている。なお、積載重量依拠ゲインＫSは、図から解るように、変化する度合が積載重量Ｍが大きくなるほど次第に大きくなるようにされており、積載重量Ｍの増大に伴って、積載重量依拠ゲインＫSの増大する勾配が大きくなっている。つまり、積載重量Ｍの増大に伴ってブースタ負圧閾値Ｐ0が増大するとともに、積載重量Ｍが大きいほどブースタ負圧閾値Ｐ0の増大する勾配が大きくなる。
【００５８】
このように、積載重量Ｍに応じてブースタ負圧閾値Ｐ0を変化させれば、エコラン制御時においても適切な制動力を確保することが可能となることから、積載重量に応じてブースタ負圧閾値を変化させることは望ましい。しかし、圧力センサ１６６の故障等により積載重量を適切に推定できない場合、つまり、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できない場合においては、上記最大積載重量ＭMAXが車両に積載されていると想定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を上記最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定することが望ましい。つまり、ブースタ負圧閾値Ｐ0を、積載重量に応じて設定すべきブースタ負圧閾値のうちで最も大きな値に設定することが望ましい。推定された積載重量が正確でないと想定される場合においては、最も厳しい条件を適用させることで、最大積載重量が積載されている状態の車両に応じた制動力を発生させることができるように、ブースタ負圧を高い状態で維持するためである。したがって、本システム１２では、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないような場合には、最大積載重量ＭMAXが積載されていると想定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を通常設定される最高の値である最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定している。
【００５９】
なお、本システム１２では、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないか否かの判定は、圧力センサ１６６が正常に機能しているか否かによって判定しており、各圧力センサ１６６によって検出される各エア圧に基づいて実行される。各車輪にかかる荷重は、乗員の搭乗位置，積載物の積載位置等によって異なるため、各エア圧も異なる。ただし、それぞれのエア圧間の差は想定されるものであり、極端に大きくなるものではない。そこで、本システム１２では、各車輪に対応したエア圧のうちで最も大きいエア圧と最も小さいエア圧との差が、設定閾値を超える場合に、圧力センサ１６６が正常に機能していないため、圧力センサ１６６によって実際の積載重量を正確に推定できないと判定し、ブースタ負圧閾値Ｐ0を最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに設定している。
【００６０】
＜制御プログラム＞
本システム１２におけるエコラン制御でのブースタ負圧閾値を設定するために用いられる車両の積載重量は、図７にフローチャートを示す積載重量決定プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec）をおいてエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４により繰り返し実行されることによって決定される。また、本システム１２において行われるエコラン制御は、図８にフローチャートを示すエコラン制御実行プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、設定された時間間隔ΔＴ0をおいてエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００６１】
i）積載重量決定プログラム
積載重量決定プログラムによる処理では、まず、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」と略す。他のステップについても同様とする）において、乗員の乗り降り、若しくは、積載物の積み下ろしがあったか否かを判定するべく、ドアの開閉があったか否かが判定される。具体的に言えば、車両の各ドアには開閉センサが設けられており、各開閉センサの検出値によって判定される。いずれかのドアが開閉されたと判定された場合には、Ｓ２において、各車輪に対応して設けられた各エアスプリング１４２の圧力室１６４のエア圧ＰAが圧力センサ１６６によって検出される。次に、Ｓ３において、各エアスプリング１４２のエア圧ＰAの平均値である平均エア圧ＰAAが演算され、その平均エア圧ＰAAに基づいて取得積載重量ＭSが推定される。エンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４には、平均エア圧ＰAAをパラメータとする取得積載重量ＭSに関するマップデータが格納されており、取得積載重量ＭSは、そのマップデータを参照することによって推定される。
【００６２】
続いて、Ｓ５において、圧力センサ１６６に異常が生じているか否かが判定される。具体的には、各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えているか否かが判定される。各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えていると判定された場合には、圧力センサ１６６に異常が生じていると判定され、Ｓ６において、エコラン制御において用いられる積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXに決定される。また、各エア圧ＰAの最大値と最小値との差が設定閾値を超えていないと判定された場合には、圧力センサ１６６は正常に機能していると判定され、Ｓ７において、エコラン制御において用いられる積載重量Ｍが取得積載重量ＭSに決定される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。なお、エンジン始動直後には実際の積載重量を正確に取得できないと想定されることから、積載重量Ｍの初期値として、最大積載重量ＭMAXが採用されている。
【００６３】
ii）エコラン制御実行プログラム
エコラン制御実行プログラムによる処理では、まず、Ｓ１１において、シフトレバー位置センサ１７０によってシフトレバーの操作位置が検出され、Ｓ１２において、車速センサ１７４によって車速が検出される。さらに、Ｓ１３において、駐車ブレーキ位置センサ１７２によって駐車ブレーキ装置が作動中か解除中かが検出され、Ｓ１４において、液圧センサ１７６によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。
【００６４】
次に、Ｓ１５〜Ｓ１８において、シフトレーバーの操作位置がＮ（ニュートラル）とＰ（パーキング）とのいずれかに位置していること、若しくは、シフトレーバーの操作位置がＤ（ドライブ）と２（セカンド）とＬ（ロー）とのいずれかに位置するとともに、駐車ブレーキ装置とブレーキ装置１４とのいずれかの装置によって車輪の回転が禁止され、車両が停止していることとのいずれかのエンジン停止条件が満たされているか否かが判定される。いずれかのエンジン停止条件が満たされていると判定された場合には、Ｓ１９において、そのエンジン停止条件が維持されている時間を計測するための計測時間Ｔに設定時間ΔＴ0が加算され、Ｓ２０において、その計測時間Ｔが所定時間Ｔ1以上か否かが判定される。計測時間Ｔが所定時間Ｔ1以上であると判定されると、Ｓ２１において、負圧センサ１２８によってバキュームブースタ６０の負圧室７０のブースタ負圧ＰBが検出される。そして、Ｓ２２において、ブースタ負圧閾値Ｐ0を、車両の積載重量およびブレーキ操作に伴うブースタ負圧の減少量を考慮して設定するべく、図９にフローチャートを示すブースタ負圧閾値設定サブルーチンを実行するための処理が実行される。
【００６５】
このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ３１において、マスタシリンダ圧ＰMに基づいて最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXが決定される。最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXは、車両の積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXであると仮定した場合のブースタ負圧閾値であり、コントローラ３４には、図５に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXに関するマップデータが格納されており、そのマップデータを参照することによって決定される。次に、Ｓ３２において、上記積載重量決定プログラムにおいて決定された積載重量Ｍに基づいて積載重量依拠ゲインＫSが決定される。積載重量依拠ゲインＫSは、車両の積載重量に基づいて最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを調整するためのものであり、積載重量Ｍが最大積載重量ＭMAXである場合に１となり、積載重量Ｍが小さい程小さくなるようにされている。コントローラ３４には、図６に示すような積載重量Ｍをパラメータとする積載重量依拠ゲインＫSに関する設定規則としてのマップデータが格納されており、そのマップデータを参照することによって積載重量依拠ゲインＫSが決定される。そして、Ｓ３３において、その積載重量依拠ゲインＫSに最大積載重量対応閾値Ｐ0MAXを乗じた値にブースタ負圧閾値Ｐ0が設定され、このサブルーチンが終了する。
【００６６】
ブースタ負圧閾値設定サブルーチンの実行の後、Ｓ２３において、ブースタ負圧ＰBが、そのサブルーチンにおいて設定されたブースタ負圧閾値Ｐ0より高いか否かが判定される。ブースタ負圧ＰBがブースタ負圧閾値Ｐ0より高いと判定された場合には、Ｓ２４において、エンジン２０を停止させるように、スロットル弁３０および燃料噴射装置３２が制御される。また、Ｓ１５〜Ｓ１８において上記条件が満たされていないと判定された場合には、Ｓ２５において、計測時間Ｔが０にリセットされる。そして、計測時間Ｔがリセットされた後、若しくは、Ｓ２０において計測時間Ｔが所定時間Ｔ1未満であると判定された場合、若しくは、Ｓ２３においてブースタ負圧ＰBがブースタ負圧閾値Ｐ0以下であると判定された場合には、Ｓ２６において、エンジン２０が停止中であるか否かが判定される。エンジン２０が停止中であると判定された場合には、Ｓ２７において、エンジン２０を再始動させるように、スロットル弁３０，燃料噴射装置３２，スタータモータ４４が制御される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。
【００６７】
＜コントローラの機能構成＞
上記積載重量決定プログラムおよびエコラン制御実行プログラムを実行するエンジンＥＣＵ１０のコントローラ３４は、それの実行処理に鑑みれば、図１に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ３４は、上記積載重量決定プログラムを実行する機能部、つまり、積載重量Ｍを取得する機能部として、積載重量取得部１８０を、エコラン制御実行プログラムを実行する機能部、つまり、エコラン制御を実行する機能部として、エコラン制御実行部１８２を、それぞれ備えている。
【００６８】
また、積載重量取得部１８０は、積載重量決定プログラムのＳ５の処理を実行する機能部、つまり、検出器としての圧力センサ１６６が正常に機能しているか否かを判定する機能部として、検出器機能判定部１８４を有している。一方、エコラン制御実行部１８２は、エコラン制御実行プログラムのＳ２４の処理を実行する機能部、つまり、所定の条件を満たした場合にエンジンを停止させるべく、エンジンへの燃料噴射を停止させる機能部として燃料噴射停止部１８６を、エコラン制御実行プログラムのＳ２２の処理を実行する機能部、つまり、ブースタ負圧閾値Ｐ0を設定する機能部として、ブースタ負圧閾値設定部１８８を、それぞれ有している。なお、本システム１２においては、上述したように、コントローラ３４によって、アクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁３０，燃料噴射装置３２等が制御され、エンジン２０の作動が制御されている。つまり、コントローラ３４は、さらに、エンジン２０の作動を制御する機能部としてエンジン作動制御部１９０をも備えている。
【符号の説明】
【００６９】
１０：エンジン電子制御ユニット（エンジン制御装置） ２０：エンジン ６０：バキュームブースタ ７０：負圧室 ８２：吸気部 ５８：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） １６６：圧力センサ（検出器） １８０：積載重量取得部 １８４：検出器機能判定部 １８６：燃料噴射停止部 １８８：ブースタ負圧閾値設定部 １９０：エンジン作動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作部材に加えられた操作力を倍力するバキュームブースタの負圧室に接続される吸気部を備えたエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
運転者によるアクセル操作部材の操作量に応じて、前記吸気部への空気の吸気量と燃料の噴射量とを制御することで、エンジンの作動を制御するエンジン作動制御部と、
アクセル操作部材が操作されていない状態において、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させる燃料噴射停止部と、
車両の乗員および積載物の重量である積載重量を取得する積載重量取得部と、
その積載重量取得部によって取得された車両の積載重量である取得積載重量に基づいて、その前記取得積載重量が大きいほど前記ブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、前記取得積載重量に拘らず、前記ブースタ負圧閾値を、通常設定される範囲における最高の値に設定するブースタ負圧閾値設定部と
を備えるエンジン制御装置。
【請求項２】
前記積載重量取得部が、
全ての車輪に対応して設けられ、それぞれが、自身に対応する車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量を検出する複数の検出器を有し、それら複数の検出器によって検出される各車輪の前記車輪荷重指標量に基づいて前記取得積載重量を取得するように構成され、
当該エンジン制御装置が、
前記複数の検出器が正常に機能しているか否かを判定するとともに、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定された場合に、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定する検出器機能判定部を備えた請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記検出器機能判定部が、
各車輪の前記車輪荷重指標量のうちの最も大きいものと最も小さいものとの差が設定閾値を超えた場合に、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定するように構成された請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合における前記通常設定される範囲における最高の値が、
当該エンジン制御装置が搭載される車両について設定されている最大積載重量に対応して設定されたものである請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記ブースタ負圧閾値設定部が、
その取得積載重量の増大に伴って前記ブースタ負圧閾値が増大するとともに、前記取得積載重量が大きいほどその増大の勾配が大きくなるように設定された規則に基づいて、前記ブースタ負圧閾値を設定するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【請求項１】
ブレーキ操作部材に加えられた操作力を倍力するバキュームブースタの負圧室に接続される吸気部を備えたエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
運転者によるアクセル操作部材の操作量に応じて、前記吸気部への空気の吸気量と燃料の噴射量とを制御することで、エンジンの作動を制御するエンジン作動制御部と、
アクセル操作部材が操作されていない状態において、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧がそのブースタ負圧の閾値であるブースタ負圧閾値を超えていることを必要条件として、燃料の噴射を停止させる燃料噴射停止部と、
車両の乗員および積載物の重量である積載重量を取得する積載重量取得部と、
その積載重量取得部によって取得された車両の積載重量である取得積載重量に基づいて、その前記取得積載重量が大きいほど前記ブースタ負圧閾値を大きい値に設定するとともに、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合には、前記取得積載重量に拘らず、前記ブースタ負圧閾値を、通常設定される範囲における最高の値に設定するブースタ負圧閾値設定部と
を備えるエンジン制御装置。
【請求項２】
前記積載重量取得部が、
全ての車輪に対応して設けられ、それぞれが、自身に対応する車輪にかかる荷重を指標する車輪荷重指標量を検出する複数の検出器を有し、それら複数の検出器によって検出される各車輪の前記車輪荷重指標量に基づいて前記取得積載重量を取得するように構成され、
当該エンジン制御装置が、
前記複数の検出器が正常に機能しているか否かを判定するとともに、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定された場合に、前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定する検出器機能判定部を備えた請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記検出器機能判定部が、
各車輪の前記車輪荷重指標量のうちの最も大きいものと最も小さいものとの差が設定閾値を超えた場合に、前記複数の検出器が正常に機能していないと判定するように構成された請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記積載重量取得部が実際の車両の積載重量を正確に取得できないと推定される場合における前記通常設定される範囲における最高の値が、
当該エンジン制御装置が搭載される車両について設定されている最大積載重量に対応して設定されたものである請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記ブースタ負圧閾値設定部が、
その取得積載重量の増大に伴って前記ブースタ負圧閾値が増大するとともに、前記取得積載重量が大きいほどその増大の勾配が大きくなるように設定された規則に基づいて、前記ブースタ負圧閾値を設定するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６４１８８（Ｐ２０１１−６４１８８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８１９６（Ｐ２００９−２１８１９６）
【出願日】平成２１年９月１９日（２００９．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１９日（２００９．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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