ブースター負圧の推定方法及び車両の制御装置
【課題】簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことのできるブースター負圧の推定方法、及びブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することのできる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御ユニット９は、エンジン１の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター５を備える液圧ブレーキシステムにおいて、車両の制動減速度をＧセンサー１１の検出結果から演算するステップと、規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量を演算するステップと、制動減速度とブースター負圧の消費量との関数を用い、上記演算周期におけるブースター負圧の消費量を制動減速度に基づいて演算するステップと、演算された回復量及び消費量に基づいてブースター負圧の推定値を演算するステップとを、上記演算周期毎に実行してブースター負圧の推定を行うようにしている。
【解決手段】電子制御ユニット９は、エンジン１の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター５を備える液圧ブレーキシステムにおいて、車両の制動減速度をＧセンサー１１の検出結果から演算するステップと、規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量を演算するステップと、制動減速度とブースター負圧の消費量との関数を用い、上記演算周期におけるブースター負圧の消費量を制動減速度に基づいて演算するステップと、演算された回復量及び消費量に基づいてブースター負圧の推定値を演算するステップとを、上記演算周期毎に実行してブースター負圧の推定を行うようにしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースターを備える液圧ブレーキシステムのブースター負圧の推定方法及びそうした液圧ブレーキシステムを備える車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される液圧ブレーキシステムの多くには、ブレーキペダルの踏力を倍力してマスターシリンダーに伝えるブレーキブースターが設けられている。ブレーキブースターは、エンジンの吸気マニホールド等に発生する吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧により作動する。
【０００３】
一方、近年には、例えば信号待ちのような停車時にエンジンを自動停止し、運転者の発進操作に応じてエンジンを自動再始動する、いわゆるエコノミーランニング制御を行う車両が実用されている。こうした車両では、自動停止中のエンジンには吸気負圧が発生しないことから、エンジンの停止期間が長くなると、ブレーキブースターのブースト負圧が低下して、ブレーキ踏力の助勢を十分に行えなくなってしまうことがある。そのため、こうした車両には、ブースター負圧の推移を監視し、ブースター負圧が不足したときには、ブースター負圧を確保すべくエンジンを再始動させる制御が必要となる。
【０００４】
従来、ブースター負圧の推定方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。特許文献１では、エンジンの吸気負圧と、マスターシリンダーの発生液圧であるマスターシリンダー圧とに基づいてブースター圧を推定するようにしている。また特許文献２には、ブレーキペダルの踏み込み量からエンジン停止中のブースター負圧の低下を予測し、ブースター圧の低下が予測されたときにエンジンを再始動させる車両の制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした従来の技術では、ブースター負圧の推定やその低下予測を行うために、マスターシリンダー圧を検出するＰＭＣセンサーやブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキストローク）を検出するブレーキストロークセンサーが必要となる。一方、コスト削減のために、それらのセンサーを割愛した構成の液圧ブレーキシステムが開発されており、そうした液圧ブレーキシステムでは、現状のブースター負圧の確認を行うことができなくなっている。
【０００７】
本発明は実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことのできるブースター負圧の推定方法、及びブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することのできる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、エンジン（１）の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター（５）を備える液圧ブレーキシステムの前記ブースター負圧の推定を行う方法としての請求項１に記載の発明は、制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）と、規定の演算周期における前記ブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０３）と、前記減速度と前記ブースター負圧の消費量との関数関係並びに演算された前記減速度を用い、前記演算周期における前記ブースター負圧の消費量を演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、演算された前記回復量及び前記消費量に基づいて前記ブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）と、を、前記演算周期毎に実行して前記ブースター負圧の推定を行うようにしている。
【０００９】
上記推定方法では、車両前後方向に作用する加速度の検出結果から制動操作により発生する車両の減速度が演算され、規定の演算周期におけるブースター負圧の消費量が減速度とブースター負圧の消費との関数関係並びに演算された減速度から演算されるようになる。また上記方法では、規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量が演算され、その回復量と上記消費量とに基づいてブースター負圧の推定値が演算されるようになる。こうした推定方法では、ＰＭＣセンサーやブレーキストロークセンサーの検出結果を用いることなく、ブースター負圧が推定されている。そのため、上記推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。
【００１０】
なお、ここでの「関数」とは、制動操作により発生する車両の減速度を引数として取り、ブースター負圧の消費量を返し値として出力する演算処理を指している。こうした関数としては、減速度と消費量との関係を示す演算マップを用いて減速度から消費量を演算する演算処理や、減速度と消費量との関係式から消費量を演算する演算処理などが考えられる。
【００１１】
ところで、ブレーキペダル（４）の踏み込み操作時と戻し操作時とでは、上記減速度に対するブースター負圧の消費量変動の挙動は異なったものとなる。そこで請求項２によるように、消費量の演算に用いられる関数として、上記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に用いられる関数（Ｍ１）と上記減速度が減少するブレーキペダル（４）の戻し操作時に用いられる関数（Ｍ２）との２つの異なる関数を備えるようにすれば、ブースター負圧消費量の的確な演算が可能である。
【００１２】
またブースター負圧の回復量は、例えば請求項３によるように、吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで演算することができる。なお、本明細書におけるチェック弁ヒステリシス圧とは、吸気負圧とブースター負圧の間の圧力損失のことを言う。
【００１３】
ところで、ブレーキブースター（５）内の気体の圧力は、その温度によっても変化する。例えばブレーキブースター（５）内の気体が膨張する高温時には、気体の膨張によりその圧力が高まるため、ブースター負圧は低くなる。またブレーキブースター（５）内の気体が収縮する低温時には、気体の収縮によりその圧力が下がるため、ブースター負圧は高くなる。そのため、請求項４によるように、演算されたブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター（５）の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備えるようにすれば、温度の影響も考慮したより正確なブースター負圧値を推定することが可能である。
【００１４】
ちなみに、ブレーキペダル（４）があるブレーキストロークまで踏み込まれたとすると、いずれはブレーキの戻し操作がなされるため、少なくとも、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までのブレーキペダル（４）の戻し操作が将来なされることが予期される。したがって、ブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までの戻し操作に伴うブースター負圧の消費量の推定を行うことで、将来のブースター負圧の消費量を先読みすることが可能となる。すなわち、こうしたブースター負圧消費量の先読みを行うことで、次回のブレーキ踏み込み操作時にブースター負圧が不足するかどうかを予測することができる。その点、請求項５によるように、上記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、その時点の踏み込み量からのブレーキペダル（４）の戻し操作が完了するまでのブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点のブースター負圧を予測するようにすれば、ブレーキペダル（４）が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。
【００１５】
一方、上記課題を解決するため、エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）としての請求項６に記載の発明は、エンジン（１）の自動停止中に、請求項１〜４のいずれかに記載のブースター負圧の推定方法を用いて推定されたブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン（１）の再始動を実行するようにしている。
【００１６】
請求項１〜４に記載のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。したがって上記構成によれば、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【００１７】
またエンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）としての請求項７に記載の発明は、エンジン（１）の自動停止中に、請求項５に記載のブースター負圧の推定方法を用いて予測されたブースター負圧の予測値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン（１）の再始動を実行するようにしている。
【００１８】
請求項５に記載のブースター負圧の推定方法によれば、ブレーキペダル（４）が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。したがって上記構成によれば、将来のブースター負圧の不足を先読みして実際に不足する前にエンジン（１）を再始動してブースター負圧を回復させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。また本発明の車両の制御装置によれば、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の適用される車両の液圧ブレーキシステムの構成を模式的に示す略図。
【図２】エンジン始動後の吸気負圧及びブースター負圧の推移を示すグラフ。
【図３】制動加速度に対するブースター負圧の推移の様子を示すグラフ。
【図４】第１実施形態に採用される踏み込み操作時用負圧消費量演算マップの一例における制動加速度と負圧消費量との関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態に採用される戻し操作時用負圧消費量演算マップの一例における制動加速度と負圧消費量との関係を示すグラフ。
【図６】同実施形態に採用されるブースター負圧推定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態に採用される負圧回復量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態に採用される再始動判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図９】非作動時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１０】ブレーキペダル踏み込み操作時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１１】ブレーキペダル保持時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１２】ブレーキペダル戻し操作時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に採用される踏み込み操作時負圧消費量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図１４】同実施形態に採用される戻し操作時負圧消費量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第３実施形態に採用される再始動判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明のブースター負圧の推定方法及び車両の制御装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の推定方法及び制御装置は、例えば信号待ちのような停車時にエンジンを自動停止し、運転者の発進操作に応じてエンジンを自動再始動する、いわゆるエコノミーランニング制御を行う車両に適用されている。
【００２２】
図１は、本実施の形態の適用される車両の液圧ブレーキシステムの構成を示している。この車両には、エンジン１の吸気通路２のスロットルバルブ３の下流に発生する吸気負圧を利用してブレーキペダル４の踏力を倍力して伝えるブレーキブースター５が設けられている。またこの液圧ブレーキシステムには、ブレーキブースター５により倍力されたブレーキペダル４の踏力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスターシリンダー６が設けられている。またこの液圧ブレーキシステムには、マスターシリンダー６の発生するブレーキ液圧に応じて動作して、車両の各輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置７（ドラムブレーキ装置やディスクブレーキ装置など）に制動力を付与するブレーキアクチュエーター８が設けられている。
【００２３】
こうした車両のエンジン１及びブレーキアクチュエーター８は、電子制御ユニット９により制御されている。電子制御ユニット９には、車体速度ＶＳ０を検出する車速センサー１０、車体の前後方向に作用する加速度（車体加速度Ｇ）を検出するＧセンサー１１を始め、車両の運転状況を検出する各種センサーの検出信号が入力されている。なお、Ｇセンサー１１の検出値は、車両重心が後方に移動する場合には、正の値となり、車両重心が前方に移動するときには、負の値となる。
【００２４】
そして電子制御ユニット９は、それらセンサーの検出結果から把握される車両の運転状況に応じてエンジン制御を実行する。また電子制御ユニット９は、ブレーキアクチュエーター８の制御ソレノイドを操作することで、ＡＢＳ（Antilock Brake System ）やブレーキアシスト、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）といったブレーキ制御を実行する。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態の適用対象となる液圧ブレーキシステムでは、マスターシリンダー６の発生液圧（マスターシリンダー圧ＰＭＣ）を検出するＰＭＣセンサーやブレーキペダル４の踏み込みのストロークを検出するブレーキストロークセンサーは割愛されている。これらのセンサーを備える液圧ブレーキシステムでは、それらセンサーの検出結果から演算することで、ブレーキブースター５内の負圧、すなわちブースター負圧を求めることが可能である。しかしながら、これらセンサーの割愛された本実施の形態では、そうした態様ではブースター負圧を求めることができないようになっている。
【００２６】
一方、本実施の形態の適用される車両では、上述のようにエコノミーランニング制御が実施されており、状況に応じてエンジン１が自動停止されるようになっている。エンジン１が停止されると、吸気負圧が発生しなくなるため、ブレーキブースター５のブースター負圧を回復させることができなくなり、ブレーキ操作に伴う負圧の消費により、ブースター負圧が不足することがある。そのため、エンジン１の自動停止中には、ブースター負圧が十分に確保されているかを確認し、不足する場合には、エンジン１を再始動する制御が必要となる。しかしながら、この液圧ブレーキシステムには、ＰＭＣセンサーもブレーキストロークセンサーも搭載されておらず、既知の方法を用いたブースター負圧の推定は行えないようになっている。
【００２７】
そこで本実施の形態では、車両前後方向に作用する加速度を検出するＧセンサー１１の検出結果を用いてブースター負圧の推定を行うようにしている。より詳しくは、本実施の形態では、Ｇセンサー１１の検出する車両前後方向の加速度からエンジン１による加速度等を差し引くことで、制動操作により発生する車両の減速度、すなわち制動減速度を求めるようにしている。そしてその求められた制動減速度から制動操作により消費されるブースター負圧の量を求め、その結果からブースター負圧の推定値を演算するようにしている。
【００２８】
なお、上記のようにＧセンサー１１の検出結果からは、ブースター負圧の消費量を求めることができる。こうしたブースター負圧の消費量からブースター負圧の大きさを求めるには、ある時点のブースター負圧の大きさを初期値として把握しておく必要がある。
【００２９】
図２は、エンジン始動後の吸気負圧（インテークマニホールド負圧）及びブースター負圧の推移が示されている。なお同図には、エンジン始動開始時のブースター負圧が異なる４つのケースにおけるブースター負圧の推移が示されている。
【００３０】
吸気負圧が一定で、ブレーキ操作がなされない定常状態に放置すれば、ブースター負圧はいずれ、吸気負圧よりも一定値だけ低い負圧に飽和する。この定常状態での吸気負圧とブースター負圧との差圧は、吸気通路２とブレーキブースター５との間に設けられた、図示しないチェック弁のロス分（圧力損失分）、すなわちチェック弁ヒステリシス圧に相当する。
【００３１】
ここで図２に示されるように、エンジン始動（ｔ０）から一定の時間ｔ１が経過した後は、エンジン始動時のブースター負圧の如何に依らず、ブースター負圧は、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を差し引いた値となる。一方、チェック弁ヒステリシス圧は、実験等により定数として予め求めておくことができる。したがって、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値として、エンジン始動から一定の時間ｔ１が経過した時点のブースター負圧を求めることができる。そしてある時点ｔ２（＞ｔ１）のブースター負圧の値が求まれば、その後のブースター負圧の変化量（回復量、消費量）を求めてその値に足し込んでいくことでｔ２時点以後のブースター負圧の大きさを求めることが可能となる。
【００３２】
なおブースター負圧は、ブレーキ操作に応じて消費される一方で、エンジン１が運転中であれば、そのエンジン１の吸気負圧により随時回復されてもいる。こうしたブースター負圧の回復量は、エンジン１の吸気通路２とブレーキブースター５との間に設置されたオリフィスの径によって決まる時定数を有した一次遅れ系として求めることができる。具体的には、本実施の形態では、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧との差を適宜な時定数で徐変処理することでブースター負圧の回復量を求めるようにしている。
【００３３】
次に、制動操作に応じたブースター負圧の消費量について考察する。図３上段は、エンジン停止状態、すなわちブースター負圧が増加しない状態で、順次緩めながら複数回に渡ってブレーキペダル４を踏み込んだときの制動加速度とブースター負圧の推移を示している。また図３下段は、ブレーキペダル４の踏み込み量を次第に減少させながら、残存するブースター負圧の減少の様子を表したものである。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までは、踏み込み操作時を、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までは戻し操作時を表わし、ｔ２１〜ｔ５３についても同様である。同図に示すように、ブースター負圧は、制動減速度が増大するブレーキペダル４の踏み込み操作時にも、制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時にも消費される。具体的には、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２に示す踏み込み操作では、Ｐｔ１１−Ｐｔ１２の大きさがブースター負圧消費量を示し、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの戻し操作では、Ｐｔ１２−Ｐｔ１３の大きさがブースター負圧消費量を示す。ただし、制動減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動は、ブレーキペダル４の踏み込み操作時と戻し操作時とで異なったものとなる。そこで本実施の形態では、ブレーキペダル４の踏み込み操作時とその戻し操作時とで、それぞれ異なる関数を用いてブースター負圧消費量を演算するようにしている。
【００３４】
なお、ここでの「関数」とは、制動操作により発生する車両の減速度を引数として取り、ブースター負圧の消費量を返し値として出力する演算処理を指している。本実施の形態では、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み操作時には、図４に示す踏み込み操作時用演算マップＭ１を用いて制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしている。また制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時には、図５に示す戻し操作時用演算マップＭ２を用いて制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしている。なお、図４及び図５の縦軸、横軸はそれぞれ同じスケールで描かれており、これらを対比すること、及び図３より、踏み込み操作時のブースター負圧消費量と戻し操作時のブースター負圧消費量を各踏み戻しにおいて比較することにより、踏み込み操作時のブースター負圧消費量の方が、戻し操作時のブースター負圧消費量より大きいことがわかる。
【００３５】
図６は、こうした本実施の形態に採用されるブースター負圧推定ルーチンのフローチャートを示している。なお本ルーチンの処理は、電子制御ユニット９によって、規定の演算周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００３６】
さて本ルーチンが開始されると、まずステップＳ１００においてエンジン１が停止中であるか否かが判定され、停止中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０１において、後述する負圧回復量演算ルーチンにおいて現演算周期のブースター負圧の回復量が演算された後、ステップＳ１０２に処理が移行される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ブースター負圧は回復しないため、ブースター負圧の回復量の演算を行わずに、そのままステップＳ１０２に処理が移行される。
【００３７】
処理がステップＳ１０２に移行されると、そのステップＳ１０２において、Ｇセンサー１１の検出値からエンジン１等によるＧ変化分を除くことで、制動減速度が演算される。そして続くステップＳ１０３において、その制動減速度の微分値が演算される。
【００３８】
ここで制動減速度の微分値が正であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制動減速度は増加傾向にあり、ブレーキペダル４の踏み込み操作中であることが判る。そこで、この場合には、ステップＳ１０６において、図４に示した踏み込み操作時用演算マップＭ１を用いて、制動減速度からブースター負圧の消費量が演算される。
【００３９】
また、制動減速度の微分値が負であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制動減速度は減少傾向にあり、ブレーキペダル４の戻し操作中であることが判る。そこでこの場合には、ステップＳ１０７において、図５に示した戻し操作時用演算マップＭ２を用いて、制動減速度からブースター負圧の消費量が演算される。
【００４０】
一方、制動加速度が「０」であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、ブレーキペダル４の保持中であることが判る。このときにはブースター負圧の消費はないため、ステップＳ１０８においてブースター負圧の消費量に「０」が設定される。
【００４１】
こうして現演算周期でのブースター負圧の消費量が演算されると、ステップＳ１０９にて、ブースター負圧の推定値の前回値に、ステップＳ１０１で演算した回復量を加算するとともに、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８で演算した消費量を減算することで、現演算周期でのブースター負圧の推定値が演算される。
【００４２】
ちなみに、ブースター負圧の大きさは、ブレーキブースター５内の気体の温度によっても変化する。具体的には、ブレーキブースター５内の気体が膨張する高温時には、ブースター負圧は減少し、ブレーキブースター５内の気体が収縮する低温時には、ブースター負圧は増加する。そこで本実施の形態では、ステップＳ１１０において、Ｓ１０９で演算したブースター負圧の推定値に、エンジン１の冷却水温に基づく補正を行って、最終的なブースター負圧の推定値を演算するようにしている。
【００４３】
図７は、以上のブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０１にて実行される負圧回復量演算ルーチンのフローチャートを示している。
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ２００において、吸気負圧の検出値からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値と、ブースター負圧との差圧が演算される。次に、ステップＳ２０１において、一次フィルターを通して演算した差圧の徐変処理を行うことでその徐変値が演算される。そしてステップＳ２０２では、ここで演算した上記差圧の徐変値がブースター負圧の回復量に設定される。
【００４４】
さて、本実施の形態の車両の制御装置では、以上の処理により演算されたブースター負圧の推定値を用いて自動停止中のエンジン１を再始動するか否かの判定を行うようにしている。図８は、こうした本実施の形態に採用されるエンジン１の再始動判定ルーチンのフローチャートを示している。なお本ルーチンの処理は、規定の制御周期毎に電子制御ユニット９によって繰り返し実行されるものとなっている。
【００４５】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ３００において、エンジン１が停止中であるか否かが判定され、ここでエンジン１が停止中でなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ステップＳ３０１にてブースター負圧の推定値が規定の再始動判定値未満であるか否かが判定される。そしてブースター負圧の推定値が再始動判定値未満であれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、そのままではブースター負圧が不足するとして、ステップＳ３０２にてエンジン１が再始動されるようになる。
【００４６】
以上の本実施の形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）本実施の形態では、エンジン１の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター５を備える液圧ブレーキシステムにあって、以下の態様でブレーキブースター５のブースター負圧を推定するようにしている。すなわち、本実施の形態では、以下の各ステップを演算周期毎に実行することでブースター負圧の推定を行うようにしている。
・制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）。
・規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０１）。
・上記減速度とブースター負圧の消費量との関数を用い、現演算周期におけるブースター負圧の消費量を前記減速度に基づいて演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。
・演算された前記回復量及び前記消費量に基づいてブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）。
【００４７】
こうした本実施の形態では、ＰＭＣセンサーやブレーキストロークセンサーの検出結果を用いることなく、ブースター負圧が推定されている。そのため、本実施の形態のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。
【００４８】
（２）本実施の形態では、消費量の演算に用いられる関数（演算マップ）として、減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み操作時に用いられる関数（踏み込み操作時用演算マップＭ１）と、減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時に用いられる関数（戻し操作時用演算マップＭ２）との２つの異なる関数を備えるようにしている。そのため、ブレーキペダル４の踏み込み操作時とその戻し操作時とでの制動減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動の違いに応じて、ブースター負圧の消費量を的確に演算することができる。
【００４９】
（３）本実施の形態では、吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで、ブースター負圧の回復量を演算するようにしている。そのため、容易且つ的確にブースター負圧の回復量を求めることができる。
【００５０】
（４）ブレーキブースター５内の気体の圧力は、その温度によっても変化する。例えばブレーキブースター５内の気体が膨張する高温時には、気体の膨張によりその圧力が高まるため、ブースター負圧は低くなる。またブレーキブースター５内の気体が収縮する低温時には、気体の収縮によりその圧力が下がるため、ブースター負圧は高くなる。その点、本実施の形態では、演算されたブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター５の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備えるようにしている。そのため、本実施の形態では、温度の影響も考慮してより正確にブースター負圧の推定を行うことが可能となる。
【００５１】
（５）本実施の形態の車両の制御装置では、エンジン１の自動停止中に、上記態様で推定されたブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン１の再始動を実行するようにしている。そのため、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を、図９〜図１４を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】
第１の実施の形態では、演算マップＭ１，Ｍ２を参照して制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしていた。これに対して本実施の形態では、制動操作に伴うブースター負圧の消費量を、以下の物理モデルを用いて求めるようにしている。
【００５４】
図９は、非作動時、すなわちブレーキペダル４が踏まれていないときのブレーキブースター５の状態を示している。同図に示すように、ブレーキブースター５は、定圧室５０、及び変圧室５１の２つの圧力室を備えている。このうち、定圧室５０は、図示しないチェック弁を介してエンジン１の吸気通路２に連通されており、吸気負圧によりその内部に負圧が引かれるようになっている。なお、これら定圧室５０及び変圧室５１の体積は、ブレーキペダル４の踏み込み量（ブレーキストローク）に応じて変化されるようになっている。ちなみに、ブレーキブースター５のブースター負圧とは、定圧室５０内の負圧（大気圧と定圧室５０の圧力との差圧）のことである。
【００５５】
また、ブレーキブースター５には、真空弁５２及び大気弁５３の２つの弁が設けられている。真空弁５２は、その開弁／閉弁に応じて定圧室５０と変圧室５１とを連通／遮断する弁となっている。また大気弁５３は、その開弁に応じて変圧室５１を大気開放する弁となっている。
【００５６】
さて、同図に示されるように、ブレーキ非作動時には、真空弁５２は開弁し、大気弁５３は閉弁している。そのため、このときの定圧室５０及び変圧室５１は連通し、これらの内部には、エンジン１の吸気負圧により負圧が引かれるようになっている。
【００５７】
図１０は、ブレーキペダル踏み込み操作時のブレーキブースター５の状態が示されている。同図に示されるように、このときには、真空弁５２は閉弁し、大気弁５３は開弁する。そのため、このときの変圧室５１の内圧は、徐々に大気圧に近づくようになる。
【００５８】
一方、このときの定圧室５０の体積は、ブレーキペダル４の踏み込みに応じて徐々に減少するようになる。そして定圧室５０の体積が「ＶC(k-1)」から「ＶC(k)」に変化すれば、その変化前後の定圧室５０の圧力の関係は、次式（１）の通りとなる。なお、下式（１）において、「ＰCon(k-1)」は、体積変化前の定圧室５０の圧力を、「ＰCon(k)」は体積変化後の定圧室５０の圧力を、それぞれ示している。
【００５９】
【数１】
よって、このときのブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢon(k) は、次式（２）に示す通りとなる。なお次式（２）での「ＰA 」は、大気圧となっている。
【００６０】
【数２】
図１１は、ブレーキペダル４がある程度踏み込まれた状態で保持されているときのブレーキブースター５の状態を示している。同図に示されるように、このときの真空弁５２は閉じられ、大気弁５３は開弁されている。したがって、このときの定圧室５０の内部は負圧となり、変圧室５１の内部は大気圧となる。
【００６１】
図１２は、ブレーキペダル戻し操作時のブレーキブースター５の状態を示している。同図に示されるように、このときの真空弁５２は開弁され、大気弁５３は閉弁されるようになる。したがって、ブレーキペダル４の戻し操作が開始された直後には、負圧の定圧室５０と大気圧の変圧室５１とが連通され、両室の圧力が均質に均されるようになる。ここでブレーキペダル４の戻し操作直前の定圧室５０の体積を「ＶC(k-1)」、その圧力を「ＰCon(k-1)」、変圧室５１の体積を「ＶV(k-1)」、その圧力、すなわち大気圧を「ＰA 」とすると、ブレーキペダル戻し直後の定圧室５０の圧力の初期値ＰCoff0 は、次式（３）の通りとなる。
【００６２】
【数３】
一方、ブレーキペダル４が戻されていくと、定圧室５０の体積が徐々に増大するとともに、変圧室５１の体積が徐々に減少するようになる。そして定圧室５０の体積が「ＶCoff(k-1) 」から「ＶCoff(k) 」に変化し、変圧室５１の体積が「ＶVoff(k-1) 」から「ＶVoff(k) 」に変化したのであれば、両室の総体積は「ＶCoff(k-1) ＋ＶVoff(k-1) 」から「ＶCoff(k) ＋ＶVoff(k) 」に変化することになる。したがって、こうした体積変化前後の定圧室５０の圧力の関係は、次式（４）の通りとなる。なお、下式（４）において「ＰCoff(k-1) 」は、体積変化前の定圧室５０の圧力を、「ＰCoff(k) 」は体積変化後の定圧室５０の圧力を、それぞれ示している。
【００６３】
【数４】
よって、このときのブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢoff(k)は、次式（５）に示す通りとなる。
【００６４】
【数５】
以上のように、そのとき時の定圧室５０及び変圧室５１の体積さえ判れば、上記のような物理モデルを用いてブレーキブースター５のブースター負圧を求めることができる。そして定圧室５０及び変圧室５１の体積は、ブレーキストロークから直接求めることができる。ただし、本実施の形態の適用される液圧ブレーキシステムには、ブレーキストロークセンサーはおろか、ＰＭＣセンサーすら搭載されていない。
【００６５】
そこで本実施の形態では、以下の態様で定圧室５０及び変圧室５１の体積を求めるようにしている。すなわち、本実施の形態では、まずＧセンサー１１の検出値から制動減速度を求めるようにしている。そしてその制動加速度をマスターシリンダー６のマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算し、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣをブレーキストロークに、更にそのブレーキストロークを定圧室５０及び変圧室５１の体積に換算するようにしている。本実施の形態では、こうしてＧセンサー１１の検出結果から求められた車両の制動減速度に基づいて、定圧室５０及び変圧室５１の体積を、ひいてはブースター負圧を求めるようにしている。
【００６６】
図１３は、本実施の形態に採用される踏み込み操作時負圧消費量演算ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、図６に示したブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０６の処理の代りとして、電子制御ユニット９により実行されるものとなっている。
【００６７】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ４００において、制動減速度がマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算される。また、次のステップＳ４０１では、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣがブレーキストロークに換算され、更に次のステップＳ４０２では、そのブレーキストロークが定圧室５０の体積ＶC(k)に換算される。
【００６８】
こうして定圧室５０の体積ＶC(k)が求められると、ステップＳ４０３にて、上式（１）に基づき定圧室５０の圧力ＰCon(k)が演算される。そして次のステップＳ４０４にて、その演算された圧力ＰCon(k)から、上式（２）に基づいてブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢon(k) が演算されるようになる。
【００６９】
図１４は、本実施の形態に採用される戻し操作時負圧消費量演算ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、図６に示したブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０７の処理の代りとして、電子制御ユニット９により実行されるものとなっている。
【００７０】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ５００において、制動減速度がマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算される。また、次のステップＳ５０１では、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣがブレーキストロークに換算され、更に次のステップＳ５０２では、そのブレーキストロークが定圧室５０の体積ＶC(k)に換算される。
【００７１】
続いてステップＳ５０３においてブレーキペダル４の操作が踏み込み操作から戻し操作に切り替わった直後であるか否かが判定される。ここで戻し操作への切り替わり直後であれば（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、ステップＳ５０４において、上式（３）により定圧室５０の圧力の初期値ＰCoff0 が演算された後、ステップＳ５０５の処理に移行する。一方、戻し操作への切り替わり直後でなければ（Ｓ５０３：ＮＯ）、そのままステップＳ５０５の処理に移行する。
【００７２】
処理がステップＳ５０５に移行すると、そのステップＳ５０５において、上式（４）に基づき定圧室５０の圧力ＰCoff(k) が演算される。そして次のステップＳ５０６にて、その演算された圧力ＰCon(k)から、上式（５）に基づいてブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢoff(k)が演算されるようになる。
【００７３】
以上説明した本実施の形態によっても、上記（１）及び（３）〜（５）と同様の効果を奏することができる。更に本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（６）本実施の形態では、ブレーキペダル４の踏み込み時と戻し操作時とで異なる関係式を用いてブースター負圧の消費量を演算するようにしている。すなわち、本実施の形態では、ブースター負圧の消費量の演算に用いられる関数（関係式）として、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み時に用いられる関数（式（１）、（２））と制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時に用いられる関数（式（３）〜（５））との２つの異なる関数を備えるようにしている。そのため、ブレーキペダル４の踏み込み時とその戻し操作時とでの記減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動の違いに応じて、ブースター負圧の消費量を的確に演算することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を、図１５を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７５】
上述の物理モデルによれば、ブレーキ操作の態様が判っていれば、その操作によるブースター負圧の消費量を求めることができる。したがって、将来のブレーキ操作状況が推測できるのであれば、その推測通りにブレーキが操作されたときのブースター負圧の推移を予測することができる。
【００７６】
一方、ブレーキペダル４があるブレーキストロークまで踏み込まれたとすると、いずれはブレーキの戻し操作がなされるため、少なくとも、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までのブレーキペダル４の戻し操作がなされることが約束されることになる。したがって、ブレーキペダル４の踏み込み操作時に、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までの戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を行うことで、将来のブースター負圧の消費量を先読みすることが可能である。こうしたブースター負圧消費量の先読みを行えば、次回のブレーキ踏み込み操作時にブースター負圧が不足するかどうかを予測することができる。そしてエンジン１の自動停止中にブースター負圧の不足が予測されるときには、実際に不足が発生する前にエンジン１を再始動することで、ブースター負圧の不足をより確実に回避することができる。
【００７７】
図１５は、こうした本実施の形態に採用される再始動判定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、規定の制御周期毎に、電子制御ユニット９により繰り返し実行されるものとなっている。
【００７８】
さて本ルーチンが開始されると、まずステップＳ６００において、エンジン１が停止中であるか否かが判定され、ここでエンジン１が停止中でなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、ステップＳ６０１にてブレーキペダル４が踏み込み操作中であるか否かが判定され、そうでなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００７９】
踏み込み操作中であれば（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、ステップＳ６０２において現状のブースター負圧ＰＶＢの演算がなされるようになる。このときのブースター負圧の推定は、上記各実施の形態による方法により行うことができる。
【００８０】
続いてステップＳ６０３において、上述の物理モデルを用いて、現在のブレーキストロークからストローク「０」までブレーキペダル４を戻し操作したときのブースター負圧の消費量ΔＰＶＢの予測が行われる。そしてステップＳ６０４において、現在のブースター負圧ＰＶＢから予測された将来のブースター負圧の消費量ΔＰＶＢを減算した値が規定の再始動判定値未満であるか否かの判定が行われ、そうであれば（ＹＥＳ）、次回のブレーキ踏み込み時にはブースター負圧が不足する虞があるとして、ステップＳ６０５にてエンジン１が再始動されるようになる。
【００８１】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（７）本実施の形態では、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み時に、その時点の踏み込み量からのブレーキペダル４の戻し操作が完了するまでのブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点のブースター負圧を予測するようにしている。そのため、ブレーキペダル４が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。
【００８２】
（８）本実施の形態では、上記態様で予測された将来のブレーキ負圧が規定の再始動判定値未満となったときに、自動停止中のエンジン１の再始動を行うようにしている。そのため、エンジン１の自動停止中にブースター負圧の不足が予測されるときには、実際に不足が発生する前にエンジン１を再始動することで、ブースター負圧の不足をより確実に回避することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、Ｇセンサー１１の検出値からエンジン１による加速分を差し引くことで制動操作に応じた車両の減速度である制動減速度を求めるようにしていた。なお、空気抵抗や路面抵抗、転がり抵抗、路面勾配などによる加速分（減速分）など、Ｇセンサー１１の検出値に表われる、エンジン１による加速分外の因子が無視し得ない場合には、エンジン１による加速分と同様に、それらの加速分も差し引いて制動減速度を求めるようにすると良い。また、Ｇセンサーを用いる他に、車輪速センサーの検出値の微分値を演算し、そこから上記と同様の手段を用いて、制動減速度を求めるようにしても良い。
【００８４】
・第２の実施の形態では、制動加速度からマスターシリンダー圧ＰＭＣ、ブレーキストロークを経て定圧室体積、変圧室体積を求めるようにしていたが、制動加速度から定圧室体積、変圧室体積を直接演算するようにしても良い。
【００８５】
・上記実施の形態では、エンジン１の冷却水温に基づいてブースター負圧推定値の温度補正を行うようにしていたが、エンジンルーム内の気温の検出値など、他の温度検出値を用いても同様の温度補正を行うことはできる。
【００８６】
・上記実施の形態では、演算したブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター５の周囲の温度に応じた補正を行うようにしていたが、ブースター負圧の温度依存性が無視し得る程度に小さい場合には、そうした温度補正を割愛するようにしても良い。
【００８７】
・上記実施の形態では、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することでブースター負圧の回復量を演算するようにしていたが、他の態様で回復量の演算を行うようにしても良い。
【００８８】
・上記実施の形態では、エンジン１の始動から一定の時間が経過した時点の吸気負圧の検出値からブースター負圧の初期値を求めるようにしていたが、そうした初期値の求め方は、これに限らず適宜変更しても良い。他の方法としては、例えばブースター負圧が規定値となったときにオンとなるスイッチをブレーキブースター５に設け、このスイッチがオンとなるタイミングでその既定値をブースター負圧の初期値に設定することなどが考えられる。
【００８９】
・上記実施の形態では、制動減速度に基づき推定されたブースター負圧に基づき、自動停止中のエンジン１の再始動判定を行うようにしていたが、推定したブースター負圧は、他の制御にも用いることが可能である。例えば、推定結果からブースター負圧の不足が確認されたときには、より大きい吸気負圧が確保されるようにエンジン１の制御態様を変更することなどが考えられる。
【符号の説明】
【００９０】
１…エンジン、２…吸気通路、３…スロットルバルブ、４…ブレーキペダル、５…ブレーキブースター、６…マスターシリンダー、７…ブレーキ装置、８…ブレーキアクチュエーター、９…電子制御ユニット、１０…車速センサー、１１…Ｇセンサー、５０…定圧室、５１…変圧室、５２…真空弁、５３…大気弁。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースターを備える液圧ブレーキシステムのブースター負圧の推定方法及びそうした液圧ブレーキシステムを備える車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される液圧ブレーキシステムの多くには、ブレーキペダルの踏力を倍力してマスターシリンダーに伝えるブレーキブースターが設けられている。ブレーキブースターは、エンジンの吸気マニホールド等に発生する吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧により作動する。
【０００３】
一方、近年には、例えば信号待ちのような停車時にエンジンを自動停止し、運転者の発進操作に応じてエンジンを自動再始動する、いわゆるエコノミーランニング制御を行う車両が実用されている。こうした車両では、自動停止中のエンジンには吸気負圧が発生しないことから、エンジンの停止期間が長くなると、ブレーキブースターのブースト負圧が低下して、ブレーキ踏力の助勢を十分に行えなくなってしまうことがある。そのため、こうした車両には、ブースター負圧の推移を監視し、ブースター負圧が不足したときには、ブースター負圧を確保すべくエンジンを再始動させる制御が必要となる。
【０００４】
従来、ブースター負圧の推定方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。特許文献１では、エンジンの吸気負圧と、マスターシリンダーの発生液圧であるマスターシリンダー圧とに基づいてブースター圧を推定するようにしている。また特許文献２には、ブレーキペダルの踏み込み量からエンジン停止中のブースター負圧の低下を予測し、ブースター圧の低下が予測されたときにエンジンを再始動させる車両の制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした従来の技術では、ブースター負圧の推定やその低下予測を行うために、マスターシリンダー圧を検出するＰＭＣセンサーやブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキストローク）を検出するブレーキストロークセンサーが必要となる。一方、コスト削減のために、それらのセンサーを割愛した構成の液圧ブレーキシステムが開発されており、そうした液圧ブレーキシステムでは、現状のブースター負圧の確認を行うことができなくなっている。
【０００７】
本発明は実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことのできるブースター負圧の推定方法、及びブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することのできる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、エンジン（１）の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター（５）を備える液圧ブレーキシステムの前記ブースター負圧の推定を行う方法としての請求項１に記載の発明は、制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）と、規定の演算周期における前記ブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０３）と、前記減速度と前記ブースター負圧の消費量との関数関係並びに演算された前記減速度を用い、前記演算周期における前記ブースター負圧の消費量を演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、演算された前記回復量及び前記消費量に基づいて前記ブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）と、を、前記演算周期毎に実行して前記ブースター負圧の推定を行うようにしている。
【０００９】
上記推定方法では、車両前後方向に作用する加速度の検出結果から制動操作により発生する車両の減速度が演算され、規定の演算周期におけるブースター負圧の消費量が減速度とブースター負圧の消費との関数関係並びに演算された減速度から演算されるようになる。また上記方法では、規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量が演算され、その回復量と上記消費量とに基づいてブースター負圧の推定値が演算されるようになる。こうした推定方法では、ＰＭＣセンサーやブレーキストロークセンサーの検出結果を用いることなく、ブースター負圧が推定されている。そのため、上記推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。
【００１０】
なお、ここでの「関数」とは、制動操作により発生する車両の減速度を引数として取り、ブースター負圧の消費量を返し値として出力する演算処理を指している。こうした関数としては、減速度と消費量との関係を示す演算マップを用いて減速度から消費量を演算する演算処理や、減速度と消費量との関係式から消費量を演算する演算処理などが考えられる。
【００１１】
ところで、ブレーキペダル（４）の踏み込み操作時と戻し操作時とでは、上記減速度に対するブースター負圧の消費量変動の挙動は異なったものとなる。そこで請求項２によるように、消費量の演算に用いられる関数として、上記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に用いられる関数（Ｍ１）と上記減速度が減少するブレーキペダル（４）の戻し操作時に用いられる関数（Ｍ２）との２つの異なる関数を備えるようにすれば、ブースター負圧消費量の的確な演算が可能である。
【００１２】
またブースター負圧の回復量は、例えば請求項３によるように、吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで演算することができる。なお、本明細書におけるチェック弁ヒステリシス圧とは、吸気負圧とブースター負圧の間の圧力損失のことを言う。
【００１３】
ところで、ブレーキブースター（５）内の気体の圧力は、その温度によっても変化する。例えばブレーキブースター（５）内の気体が膨張する高温時には、気体の膨張によりその圧力が高まるため、ブースター負圧は低くなる。またブレーキブースター（５）内の気体が収縮する低温時には、気体の収縮によりその圧力が下がるため、ブースター負圧は高くなる。そのため、請求項４によるように、演算されたブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター（５）の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備えるようにすれば、温度の影響も考慮したより正確なブースター負圧値を推定することが可能である。
【００１４】
ちなみに、ブレーキペダル（４）があるブレーキストロークまで踏み込まれたとすると、いずれはブレーキの戻し操作がなされるため、少なくとも、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までのブレーキペダル（４）の戻し操作が将来なされることが予期される。したがって、ブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までの戻し操作に伴うブースター負圧の消費量の推定を行うことで、将来のブースター負圧の消費量を先読みすることが可能となる。すなわち、こうしたブースター負圧消費量の先読みを行うことで、次回のブレーキ踏み込み操作時にブースター負圧が不足するかどうかを予測することができる。その点、請求項５によるように、上記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、その時点の踏み込み量からのブレーキペダル（４）の戻し操作が完了するまでのブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点のブースター負圧を予測するようにすれば、ブレーキペダル（４）が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。
【００１５】
一方、上記課題を解決するため、エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）としての請求項６に記載の発明は、エンジン（１）の自動停止中に、請求項１〜４のいずれかに記載のブースター負圧の推定方法を用いて推定されたブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン（１）の再始動を実行するようにしている。
【００１６】
請求項１〜４に記載のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。したがって上記構成によれば、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【００１７】
またエンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）としての請求項７に記載の発明は、エンジン（１）の自動停止中に、請求項５に記載のブースター負圧の推定方法を用いて予測されたブースター負圧の予測値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン（１）の再始動を実行するようにしている。
【００１８】
請求項５に記載のブースター負圧の推定方法によれば、ブレーキペダル（４）が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。したがって上記構成によれば、将来のブースター負圧の不足を先読みして実際に不足する前にエンジン（１）を再始動してブースター負圧を回復させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。また本発明の車両の制御装置によれば、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の適用される車両の液圧ブレーキシステムの構成を模式的に示す略図。
【図２】エンジン始動後の吸気負圧及びブースター負圧の推移を示すグラフ。
【図３】制動加速度に対するブースター負圧の推移の様子を示すグラフ。
【図４】第１実施形態に採用される踏み込み操作時用負圧消費量演算マップの一例における制動加速度と負圧消費量との関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態に採用される戻し操作時用負圧消費量演算マップの一例における制動加速度と負圧消費量との関係を示すグラフ。
【図６】同実施形態に採用されるブースター負圧推定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態に採用される負圧回復量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態に採用される再始動判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図９】非作動時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１０】ブレーキペダル踏み込み操作時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１１】ブレーキペダル保持時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１２】ブレーキペダル戻し操作時におけるブレーキブースターの状態を示す断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に採用される踏み込み操作時負圧消費量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図１４】同実施形態に採用される戻し操作時負圧消費量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第３実施形態に採用される再始動判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明のブースター負圧の推定方法及び車両の制御装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の推定方法及び制御装置は、例えば信号待ちのような停車時にエンジンを自動停止し、運転者の発進操作に応じてエンジンを自動再始動する、いわゆるエコノミーランニング制御を行う車両に適用されている。
【００２２】
図１は、本実施の形態の適用される車両の液圧ブレーキシステムの構成を示している。この車両には、エンジン１の吸気通路２のスロットルバルブ３の下流に発生する吸気負圧を利用してブレーキペダル４の踏力を倍力して伝えるブレーキブースター５が設けられている。またこの液圧ブレーキシステムには、ブレーキブースター５により倍力されたブレーキペダル４の踏力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスターシリンダー６が設けられている。またこの液圧ブレーキシステムには、マスターシリンダー６の発生するブレーキ液圧に応じて動作して、車両の各輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置７（ドラムブレーキ装置やディスクブレーキ装置など）に制動力を付与するブレーキアクチュエーター８が設けられている。
【００２３】
こうした車両のエンジン１及びブレーキアクチュエーター８は、電子制御ユニット９により制御されている。電子制御ユニット９には、車体速度ＶＳ０を検出する車速センサー１０、車体の前後方向に作用する加速度（車体加速度Ｇ）を検出するＧセンサー１１を始め、車両の運転状況を検出する各種センサーの検出信号が入力されている。なお、Ｇセンサー１１の検出値は、車両重心が後方に移動する場合には、正の値となり、車両重心が前方に移動するときには、負の値となる。
【００２４】
そして電子制御ユニット９は、それらセンサーの検出結果から把握される車両の運転状況に応じてエンジン制御を実行する。また電子制御ユニット９は、ブレーキアクチュエーター８の制御ソレノイドを操作することで、ＡＢＳ（Antilock Brake System ）やブレーキアシスト、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）といったブレーキ制御を実行する。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態の適用対象となる液圧ブレーキシステムでは、マスターシリンダー６の発生液圧（マスターシリンダー圧ＰＭＣ）を検出するＰＭＣセンサーやブレーキペダル４の踏み込みのストロークを検出するブレーキストロークセンサーは割愛されている。これらのセンサーを備える液圧ブレーキシステムでは、それらセンサーの検出結果から演算することで、ブレーキブースター５内の負圧、すなわちブースター負圧を求めることが可能である。しかしながら、これらセンサーの割愛された本実施の形態では、そうした態様ではブースター負圧を求めることができないようになっている。
【００２６】
一方、本実施の形態の適用される車両では、上述のようにエコノミーランニング制御が実施されており、状況に応じてエンジン１が自動停止されるようになっている。エンジン１が停止されると、吸気負圧が発生しなくなるため、ブレーキブースター５のブースター負圧を回復させることができなくなり、ブレーキ操作に伴う負圧の消費により、ブースター負圧が不足することがある。そのため、エンジン１の自動停止中には、ブースター負圧が十分に確保されているかを確認し、不足する場合には、エンジン１を再始動する制御が必要となる。しかしながら、この液圧ブレーキシステムには、ＰＭＣセンサーもブレーキストロークセンサーも搭載されておらず、既知の方法を用いたブースター負圧の推定は行えないようになっている。
【００２７】
そこで本実施の形態では、車両前後方向に作用する加速度を検出するＧセンサー１１の検出結果を用いてブースター負圧の推定を行うようにしている。より詳しくは、本実施の形態では、Ｇセンサー１１の検出する車両前後方向の加速度からエンジン１による加速度等を差し引くことで、制動操作により発生する車両の減速度、すなわち制動減速度を求めるようにしている。そしてその求められた制動減速度から制動操作により消費されるブースター負圧の量を求め、その結果からブースター負圧の推定値を演算するようにしている。
【００２８】
なお、上記のようにＧセンサー１１の検出結果からは、ブースター負圧の消費量を求めることができる。こうしたブースター負圧の消費量からブースター負圧の大きさを求めるには、ある時点のブースター負圧の大きさを初期値として把握しておく必要がある。
【００２９】
図２は、エンジン始動後の吸気負圧（インテークマニホールド負圧）及びブースター負圧の推移が示されている。なお同図には、エンジン始動開始時のブースター負圧が異なる４つのケースにおけるブースター負圧の推移が示されている。
【００３０】
吸気負圧が一定で、ブレーキ操作がなされない定常状態に放置すれば、ブースター負圧はいずれ、吸気負圧よりも一定値だけ低い負圧に飽和する。この定常状態での吸気負圧とブースター負圧との差圧は、吸気通路２とブレーキブースター５との間に設けられた、図示しないチェック弁のロス分（圧力損失分）、すなわちチェック弁ヒステリシス圧に相当する。
【００３１】
ここで図２に示されるように、エンジン始動（ｔ０）から一定の時間ｔ１が経過した後は、エンジン始動時のブースター負圧の如何に依らず、ブースター負圧は、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を差し引いた値となる。一方、チェック弁ヒステリシス圧は、実験等により定数として予め求めておくことができる。したがって、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値として、エンジン始動から一定の時間ｔ１が経過した時点のブースター負圧を求めることができる。そしてある時点ｔ２（＞ｔ１）のブースター負圧の値が求まれば、その後のブースター負圧の変化量（回復量、消費量）を求めてその値に足し込んでいくことでｔ２時点以後のブースター負圧の大きさを求めることが可能となる。
【００３２】
なおブースター負圧は、ブレーキ操作に応じて消費される一方で、エンジン１が運転中であれば、そのエンジン１の吸気負圧により随時回復されてもいる。こうしたブースター負圧の回復量は、エンジン１の吸気通路２とブレーキブースター５との間に設置されたオリフィスの径によって決まる時定数を有した一次遅れ系として求めることができる。具体的には、本実施の形態では、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧との差を適宜な時定数で徐変処理することでブースター負圧の回復量を求めるようにしている。
【００３３】
次に、制動操作に応じたブースター負圧の消費量について考察する。図３上段は、エンジン停止状態、すなわちブースター負圧が増加しない状態で、順次緩めながら複数回に渡ってブレーキペダル４を踏み込んだときの制動加速度とブースター負圧の推移を示している。また図３下段は、ブレーキペダル４の踏み込み量を次第に減少させながら、残存するブースター負圧の減少の様子を表したものである。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までは、踏み込み操作時を、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までは戻し操作時を表わし、ｔ２１〜ｔ５３についても同様である。同図に示すように、ブースター負圧は、制動減速度が増大するブレーキペダル４の踏み込み操作時にも、制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時にも消費される。具体的には、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２に示す踏み込み操作では、Ｐｔ１１−Ｐｔ１２の大きさがブースター負圧消費量を示し、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの戻し操作では、Ｐｔ１２−Ｐｔ１３の大きさがブースター負圧消費量を示す。ただし、制動減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動は、ブレーキペダル４の踏み込み操作時と戻し操作時とで異なったものとなる。そこで本実施の形態では、ブレーキペダル４の踏み込み操作時とその戻し操作時とで、それぞれ異なる関数を用いてブースター負圧消費量を演算するようにしている。
【００３４】
なお、ここでの「関数」とは、制動操作により発生する車両の減速度を引数として取り、ブースター負圧の消費量を返し値として出力する演算処理を指している。本実施の形態では、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み操作時には、図４に示す踏み込み操作時用演算マップＭ１を用いて制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしている。また制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時には、図５に示す戻し操作時用演算マップＭ２を用いて制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしている。なお、図４及び図５の縦軸、横軸はそれぞれ同じスケールで描かれており、これらを対比すること、及び図３より、踏み込み操作時のブースター負圧消費量と戻し操作時のブースター負圧消費量を各踏み戻しにおいて比較することにより、踏み込み操作時のブースター負圧消費量の方が、戻し操作時のブースター負圧消費量より大きいことがわかる。
【００３５】
図６は、こうした本実施の形態に採用されるブースター負圧推定ルーチンのフローチャートを示している。なお本ルーチンの処理は、電子制御ユニット９によって、規定の演算周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００３６】
さて本ルーチンが開始されると、まずステップＳ１００においてエンジン１が停止中であるか否かが判定され、停止中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０１において、後述する負圧回復量演算ルーチンにおいて現演算周期のブースター負圧の回復量が演算された後、ステップＳ１０２に処理が移行される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ブースター負圧は回復しないため、ブースター負圧の回復量の演算を行わずに、そのままステップＳ１０２に処理が移行される。
【００３７】
処理がステップＳ１０２に移行されると、そのステップＳ１０２において、Ｇセンサー１１の検出値からエンジン１等によるＧ変化分を除くことで、制動減速度が演算される。そして続くステップＳ１０３において、その制動減速度の微分値が演算される。
【００３８】
ここで制動減速度の微分値が正であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制動減速度は増加傾向にあり、ブレーキペダル４の踏み込み操作中であることが判る。そこで、この場合には、ステップＳ１０６において、図４に示した踏み込み操作時用演算マップＭ１を用いて、制動減速度からブースター負圧の消費量が演算される。
【００３９】
また、制動減速度の微分値が負であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制動減速度は減少傾向にあり、ブレーキペダル４の戻し操作中であることが判る。そこでこの場合には、ステップＳ１０７において、図５に示した戻し操作時用演算マップＭ２を用いて、制動減速度からブースター負圧の消費量が演算される。
【００４０】
一方、制動加速度が「０」であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、ブレーキペダル４の保持中であることが判る。このときにはブースター負圧の消費はないため、ステップＳ１０８においてブースター負圧の消費量に「０」が設定される。
【００４１】
こうして現演算周期でのブースター負圧の消費量が演算されると、ステップＳ１０９にて、ブースター負圧の推定値の前回値に、ステップＳ１０１で演算した回復量を加算するとともに、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８で演算した消費量を減算することで、現演算周期でのブースター負圧の推定値が演算される。
【００４２】
ちなみに、ブースター負圧の大きさは、ブレーキブースター５内の気体の温度によっても変化する。具体的には、ブレーキブースター５内の気体が膨張する高温時には、ブースター負圧は減少し、ブレーキブースター５内の気体が収縮する低温時には、ブースター負圧は増加する。そこで本実施の形態では、ステップＳ１１０において、Ｓ１０９で演算したブースター負圧の推定値に、エンジン１の冷却水温に基づく補正を行って、最終的なブースター負圧の推定値を演算するようにしている。
【００４３】
図７は、以上のブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０１にて実行される負圧回復量演算ルーチンのフローチャートを示している。
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ２００において、吸気負圧の検出値からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値と、ブースター負圧との差圧が演算される。次に、ステップＳ２０１において、一次フィルターを通して演算した差圧の徐変処理を行うことでその徐変値が演算される。そしてステップＳ２０２では、ここで演算した上記差圧の徐変値がブースター負圧の回復量に設定される。
【００４４】
さて、本実施の形態の車両の制御装置では、以上の処理により演算されたブースター負圧の推定値を用いて自動停止中のエンジン１を再始動するか否かの判定を行うようにしている。図８は、こうした本実施の形態に採用されるエンジン１の再始動判定ルーチンのフローチャートを示している。なお本ルーチンの処理は、規定の制御周期毎に電子制御ユニット９によって繰り返し実行されるものとなっている。
【００４５】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ３００において、エンジン１が停止中であるか否かが判定され、ここでエンジン１が停止中でなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ステップＳ３０１にてブースター負圧の推定値が規定の再始動判定値未満であるか否かが判定される。そしてブースター負圧の推定値が再始動判定値未満であれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、そのままではブースター負圧が不足するとして、ステップＳ３０２にてエンジン１が再始動されるようになる。
【００４６】
以上の本実施の形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）本実施の形態では、エンジン１の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター５を備える液圧ブレーキシステムにあって、以下の態様でブレーキブースター５のブースター負圧を推定するようにしている。すなわち、本実施の形態では、以下の各ステップを演算周期毎に実行することでブースター負圧の推定を行うようにしている。
・制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）。
・規定の演算周期におけるブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０１）。
・上記減速度とブースター負圧の消費量との関数を用い、現演算周期におけるブースター負圧の消費量を前記減速度に基づいて演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。
・演算された前記回復量及び前記消費量に基づいてブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）。
【００４７】
こうした本実施の形態では、ＰＭＣセンサーやブレーキストロークセンサーの検出結果を用いることなく、ブースター負圧が推定されている。そのため、本実施の形態のブースター負圧の推定方法によれば、簡易な構成でありながらも、ブースター負圧の推定を精度良く行うことができる。
【００４８】
（２）本実施の形態では、消費量の演算に用いられる関数（演算マップ）として、減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み操作時に用いられる関数（踏み込み操作時用演算マップＭ１）と、減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時に用いられる関数（戻し操作時用演算マップＭ２）との２つの異なる関数を備えるようにしている。そのため、ブレーキペダル４の踏み込み操作時とその戻し操作時とでの制動減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動の違いに応じて、ブースター負圧の消費量を的確に演算することができる。
【００４９】
（３）本実施の形態では、吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで、ブースター負圧の回復量を演算するようにしている。そのため、容易且つ的確にブースター負圧の回復量を求めることができる。
【００５０】
（４）ブレーキブースター５内の気体の圧力は、その温度によっても変化する。例えばブレーキブースター５内の気体が膨張する高温時には、気体の膨張によりその圧力が高まるため、ブースター負圧は低くなる。またブレーキブースター５内の気体が収縮する低温時には、気体の収縮によりその圧力が下がるため、ブースター負圧は高くなる。その点、本実施の形態では、演算されたブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター５の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備えるようにしている。そのため、本実施の形態では、温度の影響も考慮してより正確にブースター負圧の推定を行うことが可能となる。
【００５１】
（５）本実施の形態の車両の制御装置では、エンジン１の自動停止中に、上記態様で推定されたブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件にエンジン１の再始動を実行するようにしている。そのため、ブースター負圧を的確に把握することでその不足を好適に防止することができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を、図９〜図１４を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】
第１の実施の形態では、演算マップＭ１，Ｍ２を参照して制動減速度からブースター負圧の消費量を求めるようにしていた。これに対して本実施の形態では、制動操作に伴うブースター負圧の消費量を、以下の物理モデルを用いて求めるようにしている。
【００５４】
図９は、非作動時、すなわちブレーキペダル４が踏まれていないときのブレーキブースター５の状態を示している。同図に示すように、ブレーキブースター５は、定圧室５０、及び変圧室５１の２つの圧力室を備えている。このうち、定圧室５０は、図示しないチェック弁を介してエンジン１の吸気通路２に連通されており、吸気負圧によりその内部に負圧が引かれるようになっている。なお、これら定圧室５０及び変圧室５１の体積は、ブレーキペダル４の踏み込み量（ブレーキストローク）に応じて変化されるようになっている。ちなみに、ブレーキブースター５のブースター負圧とは、定圧室５０内の負圧（大気圧と定圧室５０の圧力との差圧）のことである。
【００５５】
また、ブレーキブースター５には、真空弁５２及び大気弁５３の２つの弁が設けられている。真空弁５２は、その開弁／閉弁に応じて定圧室５０と変圧室５１とを連通／遮断する弁となっている。また大気弁５３は、その開弁に応じて変圧室５１を大気開放する弁となっている。
【００５６】
さて、同図に示されるように、ブレーキ非作動時には、真空弁５２は開弁し、大気弁５３は閉弁している。そのため、このときの定圧室５０及び変圧室５１は連通し、これらの内部には、エンジン１の吸気負圧により負圧が引かれるようになっている。
【００５７】
図１０は、ブレーキペダル踏み込み操作時のブレーキブースター５の状態が示されている。同図に示されるように、このときには、真空弁５２は閉弁し、大気弁５３は開弁する。そのため、このときの変圧室５１の内圧は、徐々に大気圧に近づくようになる。
【００５８】
一方、このときの定圧室５０の体積は、ブレーキペダル４の踏み込みに応じて徐々に減少するようになる。そして定圧室５０の体積が「ＶC(k-1)」から「ＶC(k)」に変化すれば、その変化前後の定圧室５０の圧力の関係は、次式（１）の通りとなる。なお、下式（１）において、「ＰCon(k-1)」は、体積変化前の定圧室５０の圧力を、「ＰCon(k)」は体積変化後の定圧室５０の圧力を、それぞれ示している。
【００５９】
【数１】
よって、このときのブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢon(k) は、次式（２）に示す通りとなる。なお次式（２）での「ＰA 」は、大気圧となっている。
【００６０】
【数２】
図１１は、ブレーキペダル４がある程度踏み込まれた状態で保持されているときのブレーキブースター５の状態を示している。同図に示されるように、このときの真空弁５２は閉じられ、大気弁５３は開弁されている。したがって、このときの定圧室５０の内部は負圧となり、変圧室５１の内部は大気圧となる。
【００６１】
図１２は、ブレーキペダル戻し操作時のブレーキブースター５の状態を示している。同図に示されるように、このときの真空弁５２は開弁され、大気弁５３は閉弁されるようになる。したがって、ブレーキペダル４の戻し操作が開始された直後には、負圧の定圧室５０と大気圧の変圧室５１とが連通され、両室の圧力が均質に均されるようになる。ここでブレーキペダル４の戻し操作直前の定圧室５０の体積を「ＶC(k-1)」、その圧力を「ＰCon(k-1)」、変圧室５１の体積を「ＶV(k-1)」、その圧力、すなわち大気圧を「ＰA 」とすると、ブレーキペダル戻し直後の定圧室５０の圧力の初期値ＰCoff0 は、次式（３）の通りとなる。
【００６２】
【数３】
一方、ブレーキペダル４が戻されていくと、定圧室５０の体積が徐々に増大するとともに、変圧室５１の体積が徐々に減少するようになる。そして定圧室５０の体積が「ＶCoff(k-1) 」から「ＶCoff(k) 」に変化し、変圧室５１の体積が「ＶVoff(k-1) 」から「ＶVoff(k) 」に変化したのであれば、両室の総体積は「ＶCoff(k-1) ＋ＶVoff(k-1) 」から「ＶCoff(k) ＋ＶVoff(k) 」に変化することになる。したがって、こうした体積変化前後の定圧室５０の圧力の関係は、次式（４）の通りとなる。なお、下式（４）において「ＰCoff(k-1) 」は、体積変化前の定圧室５０の圧力を、「ＰCoff(k) 」は体積変化後の定圧室５０の圧力を、それぞれ示している。
【００６３】
【数４】
よって、このときのブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢoff(k)は、次式（５）に示す通りとなる。
【００６４】
【数５】
以上のように、そのとき時の定圧室５０及び変圧室５１の体積さえ判れば、上記のような物理モデルを用いてブレーキブースター５のブースター負圧を求めることができる。そして定圧室５０及び変圧室５１の体積は、ブレーキストロークから直接求めることができる。ただし、本実施の形態の適用される液圧ブレーキシステムには、ブレーキストロークセンサーはおろか、ＰＭＣセンサーすら搭載されていない。
【００６５】
そこで本実施の形態では、以下の態様で定圧室５０及び変圧室５１の体積を求めるようにしている。すなわち、本実施の形態では、まずＧセンサー１１の検出値から制動減速度を求めるようにしている。そしてその制動加速度をマスターシリンダー６のマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算し、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣをブレーキストロークに、更にそのブレーキストロークを定圧室５０及び変圧室５１の体積に換算するようにしている。本実施の形態では、こうしてＧセンサー１１の検出結果から求められた車両の制動減速度に基づいて、定圧室５０及び変圧室５１の体積を、ひいてはブースター負圧を求めるようにしている。
【００６６】
図１３は、本実施の形態に採用される踏み込み操作時負圧消費量演算ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、図６に示したブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０６の処理の代りとして、電子制御ユニット９により実行されるものとなっている。
【００６７】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ４００において、制動減速度がマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算される。また、次のステップＳ４０１では、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣがブレーキストロークに換算され、更に次のステップＳ４０２では、そのブレーキストロークが定圧室５０の体積ＶC(k)に換算される。
【００６８】
こうして定圧室５０の体積ＶC(k)が求められると、ステップＳ４０３にて、上式（１）に基づき定圧室５０の圧力ＰCon(k)が演算される。そして次のステップＳ４０４にて、その演算された圧力ＰCon(k)から、上式（２）に基づいてブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢon(k) が演算されるようになる。
【００６９】
図１４は、本実施の形態に採用される戻し操作時負圧消費量演算ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、図６に示したブースター負圧推定ルーチンのステップＳ１０７の処理の代りとして、電子制御ユニット９により実行されるものとなっている。
【００７０】
本ルーチンが開始されると、まずステップＳ５００において、制動減速度がマスターシリンダー圧ＰＭＣに換算される。また、次のステップＳ５０１では、そのマスターシリンダー圧ＰＭＣがブレーキストロークに換算され、更に次のステップＳ５０２では、そのブレーキストロークが定圧室５０の体積ＶC(k)に換算される。
【００７１】
続いてステップＳ５０３においてブレーキペダル４の操作が踏み込み操作から戻し操作に切り替わった直後であるか否かが判定される。ここで戻し操作への切り替わり直後であれば（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、ステップＳ５０４において、上式（３）により定圧室５０の圧力の初期値ＰCoff0 が演算された後、ステップＳ５０５の処理に移行する。一方、戻し操作への切り替わり直後でなければ（Ｓ５０３：ＮＯ）、そのままステップＳ５０５の処理に移行する。
【００７２】
処理がステップＳ５０５に移行すると、そのステップＳ５０５において、上式（４）に基づき定圧室５０の圧力ＰCoff(k) が演算される。そして次のステップＳ５０６にて、その演算された圧力ＰCon(k)から、上式（５）に基づいてブレーキブースター５のブースター負圧の推定値ＰＶＢoff(k)が演算されるようになる。
【００７３】
以上説明した本実施の形態によっても、上記（１）及び（３）〜（５）と同様の効果を奏することができる。更に本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（６）本実施の形態では、ブレーキペダル４の踏み込み時と戻し操作時とで異なる関係式を用いてブースター負圧の消費量を演算するようにしている。すなわち、本実施の形態では、ブースター負圧の消費量の演算に用いられる関数（関係式）として、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み時に用いられる関数（式（１）、（２））と制動減速度が減少するブレーキペダル４の戻し操作時に用いられる関数（式（３）〜（５））との２つの異なる関数を備えるようにしている。そのため、ブレーキペダル４の踏み込み時とその戻し操作時とでの記減速度に対するブースター負圧の消費量の挙動の違いに応じて、ブースター負圧の消費量を的確に演算することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を、図１５を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００７５】
上述の物理モデルによれば、ブレーキ操作の態様が判っていれば、その操作によるブースター負圧の消費量を求めることができる。したがって、将来のブレーキ操作状況が推測できるのであれば、その推測通りにブレーキが操作されたときのブースター負圧の推移を予測することができる。
【００７６】
一方、ブレーキペダル４があるブレーキストロークまで踏み込まれたとすると、いずれはブレーキの戻し操作がなされるため、少なくとも、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までのブレーキペダル４の戻し操作がなされることが約束されることになる。したがって、ブレーキペダル４の踏み込み操作時に、そのときのブレーキストロークからストローク「０」までの戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を行うことで、将来のブースター負圧の消費量を先読みすることが可能である。こうしたブースター負圧消費量の先読みを行えば、次回のブレーキ踏み込み操作時にブースター負圧が不足するかどうかを予測することができる。そしてエンジン１の自動停止中にブースター負圧の不足が予測されるときには、実際に不足が発生する前にエンジン１を再始動することで、ブースター負圧の不足をより確実に回避することができる。
【００７７】
図１５は、こうした本実施の形態に採用される再始動判定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、規定の制御周期毎に、電子制御ユニット９により繰り返し実行されるものとなっている。
【００７８】
さて本ルーチンが開始されると、まずステップＳ６００において、エンジン１が停止中であるか否かが判定され、ここでエンジン１が停止中でなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、エンジン１が停止中であれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、ステップＳ６０１にてブレーキペダル４が踏み込み操作中であるか否かが判定され、そうでなければ（ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００７９】
踏み込み操作中であれば（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、ステップＳ６０２において現状のブースター負圧ＰＶＢの演算がなされるようになる。このときのブースター負圧の推定は、上記各実施の形態による方法により行うことができる。
【００８０】
続いてステップＳ６０３において、上述の物理モデルを用いて、現在のブレーキストロークからストローク「０」までブレーキペダル４を戻し操作したときのブースター負圧の消費量ΔＰＶＢの予測が行われる。そしてステップＳ６０４において、現在のブースター負圧ＰＶＢから予測された将来のブースター負圧の消費量ΔＰＶＢを減算した値が規定の再始動判定値未満であるか否かの判定が行われ、そうであれば（ＹＥＳ）、次回のブレーキ踏み込み時にはブースター負圧が不足する虞があるとして、ステップＳ６０５にてエンジン１が再始動されるようになる。
【００８１】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（７）本実施の形態では、制動減速度が増加するブレーキペダル４の踏み込み時に、その時点の踏み込み量からのブレーキペダル４の戻し操作が完了するまでのブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点のブースター負圧を予測するようにしている。そのため、ブレーキペダル４が実際に戻し操作される前にその戻し操作に伴うブースター負圧の消費量を先読みして将来のブースター負圧を推定することができる。
【００８２】
（８）本実施の形態では、上記態様で予測された将来のブレーキ負圧が規定の再始動判定値未満となったときに、自動停止中のエンジン１の再始動を行うようにしている。そのため、エンジン１の自動停止中にブースター負圧の不足が予測されるときには、実際に不足が発生する前にエンジン１を再始動することで、ブースター負圧の不足をより確実に回避することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、Ｇセンサー１１の検出値からエンジン１による加速分を差し引くことで制動操作に応じた車両の減速度である制動減速度を求めるようにしていた。なお、空気抵抗や路面抵抗、転がり抵抗、路面勾配などによる加速分（減速分）など、Ｇセンサー１１の検出値に表われる、エンジン１による加速分外の因子が無視し得ない場合には、エンジン１による加速分と同様に、それらの加速分も差し引いて制動減速度を求めるようにすると良い。また、Ｇセンサーを用いる他に、車輪速センサーの検出値の微分値を演算し、そこから上記と同様の手段を用いて、制動減速度を求めるようにしても良い。
【００８４】
・第２の実施の形態では、制動加速度からマスターシリンダー圧ＰＭＣ、ブレーキストロークを経て定圧室体積、変圧室体積を求めるようにしていたが、制動加速度から定圧室体積、変圧室体積を直接演算するようにしても良い。
【００８５】
・上記実施の形態では、エンジン１の冷却水温に基づいてブースター負圧推定値の温度補正を行うようにしていたが、エンジンルーム内の気温の検出値など、他の温度検出値を用いても同様の温度補正を行うことはできる。
【００８６】
・上記実施の形態では、演算したブースター負圧の推定値に、ブレーキブースター５の周囲の温度に応じた補正を行うようにしていたが、ブースター負圧の温度依存性が無視し得る程度に小さい場合には、そうした温度補正を割愛するようにしても良い。
【００８７】
・上記実施の形態では、吸気負圧からチェック弁ヒステリシス圧を減算した値とブースター負圧の推定値との差を徐変処理することでブースター負圧の回復量を演算するようにしていたが、他の態様で回復量の演算を行うようにしても良い。
【００８８】
・上記実施の形態では、エンジン１の始動から一定の時間が経過した時点の吸気負圧の検出値からブースター負圧の初期値を求めるようにしていたが、そうした初期値の求め方は、これに限らず適宜変更しても良い。他の方法としては、例えばブースター負圧が規定値となったときにオンとなるスイッチをブレーキブースター５に設け、このスイッチがオンとなるタイミングでその既定値をブースター負圧の初期値に設定することなどが考えられる。
【００８９】
・上記実施の形態では、制動減速度に基づき推定されたブースター負圧に基づき、自動停止中のエンジン１の再始動判定を行うようにしていたが、推定したブースター負圧は、他の制御にも用いることが可能である。例えば、推定結果からブースター負圧の不足が確認されたときには、より大きい吸気負圧が確保されるようにエンジン１の制御態様を変更することなどが考えられる。
【符号の説明】
【００９０】
１…エンジン、２…吸気通路、３…スロットルバルブ、４…ブレーキペダル、５…ブレーキブースター、６…マスターシリンダー、７…ブレーキ装置、８…ブレーキアクチュエーター、９…電子制御ユニット、１０…車速センサー、１１…Ｇセンサー、５０…定圧室、５１…変圧室、５２…真空弁、５３…大気弁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１）の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター（５）を備える液圧ブレーキシステムの前記ブースター負圧の推定を行う方法であって、
制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）と、
規定の演算周期における前記ブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０１）と、
前記減速度と前記ブースター負圧の消費量との関数関係並びに演算された前記減速度を用い、前記演算周期における前記ブースター負圧の消費量を演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、
演算された前記回復量及び前記消費量に基づいて前記ブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）と、
を、前記演算周期毎に実行して前記ブースター負圧の推定を行うブースター負圧の推定方法。
【請求項２】
前記消費量の演算に用いられる関数として、前記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に用いられる関数（Ｍ１）と前記減速度が減少する前記ブレーキペダル（４）の戻し操作時に用いられる関数（Ｍ２）との２つの異なる関数を備える
請求項１に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項３】
前記ブースター負圧の回復量は、前記吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値と前記ブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで演算される
請求項１又は２に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項４】
演算された前記ブースター負圧の推定値に、前記ブレーキブースター（５）の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項５】
前記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、その時点の踏み込み量からの前記ブレーキペダル（４）の戻し操作が完了するまでの前記ブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点の前記ブースター負圧を予測する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項６】
エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）であって、
前記エンジン（１）の自動停止中に、請求項１〜４のいずれかに記載のブースター負圧の推定方法を用いて推定された前記ブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件に前記エンジン（１）の再始動を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）であって、
前記エンジン（１）の自動停止中に、請求項５に記載のブースター負圧の推定方法を用いて予測された前記ブースター負圧の予測値が規定の閾値以下となることを条件に前記エンジン（１）の再始動を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１】
エンジン（１）の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧によりブレーキ踏力の助勢を行うブレーキブースター（５）を備える液圧ブレーキシステムの前記ブースター負圧の推定を行う方法であって、
制動操作により発生する車両の減速度を車両前後方向に作用する加速度の検出結果から演算するステップ（Ｓ１０２）と、
規定の演算周期における前記ブースター負圧の回復量を演算するステップ（Ｓ１０１）と、
前記減速度と前記ブースター負圧の消費量との関数関係並びに演算された前記減速度を用い、前記演算周期における前記ブースター負圧の消費量を演算するステップ（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、
演算された前記回復量及び前記消費量に基づいて前記ブースター負圧の推定値を演算するステップ（Ｓ１０９）と、
を、前記演算周期毎に実行して前記ブースター負圧の推定を行うブースター負圧の推定方法。
【請求項２】
前記消費量の演算に用いられる関数として、前記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に用いられる関数（Ｍ１）と前記減速度が減少する前記ブレーキペダル（４）の戻し操作時に用いられる関数（Ｍ２）との２つの異なる関数を備える
請求項１に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項３】
前記ブースター負圧の回復量は、前記吸気負圧から規定のチェック弁ヒステリシス圧を減算した値と前記ブースター負圧の推定値との差を徐変処理することで演算される
請求項１又は２に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項４】
演算された前記ブースター負圧の推定値に、前記ブレーキブースター（５）の周囲の温度に応じた補正を行うステップ（Ｓ１１０）を更に備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項５】
前記減速度が増加するブレーキペダル（４）の踏み込み操作時に、その時点の踏み込み量からの前記ブレーキペダル（４）の戻し操作が完了するまでの前記ブースター負圧の消費量を演算し、戻し操作完了時点の前記ブースター負圧を予測する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブースター負圧の推定方法。
【請求項６】
エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）であって、
前記エンジン（１）の自動停止中に、請求項１〜４のいずれかに記載のブースター負圧の推定方法を用いて推定された前記ブースター負圧の推定値が規定の閾値以下となることを条件に前記エンジン（１）の再始動を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
エンジン（１）の自動停止・自動再始動制御を行う車両の制御装置（９）であって、
前記エンジン（１）の自動停止中に、請求項５に記載のブースター負圧の推定方法を用いて予測された前記ブースター負圧の予測値が規定の閾値以下となることを条件に前記エンジン（１）の再始動を実行する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−６５１１（Ｐ２０１２−６５１１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４４９８３（Ｐ２０１０−１４４９８３）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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