ブースタ負圧推定装置およびブースタ負圧推定方法
【課題】精度よくブースタ負圧を推定可能な装置と方法を提供することを課題とする。
【解決手段】、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧ＰEの値を現時点のブースタ負圧ＰBとして推定する（Ｓ７，１６）とともに、ブレーキが操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける推定方法（Ｓ１７）と、その方法によって推定されたブースタ負圧がエンジン負圧より低くなった場合に、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度ＶBと、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間ΔＴ0とに基づいてブースタ負圧の増加量βを推定して（Ｓ１３）、その推定された増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する推定方法（Ｓ１４）とを選択的に実行するように構成する。
【解決手段】、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧ＰEの値を現時点のブースタ負圧ＰBとして推定する（Ｓ７，１６）とともに、ブレーキが操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける推定方法（Ｓ１７）と、その方法によって推定されたブースタ負圧がエンジン負圧より低くなった場合に、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度ＶBと、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間ΔＴ0とに基づいてブースタ負圧の増加量βを推定して（Ｓ１３）、その推定された増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する推定方法（Ｓ１４）とを選択的に実行するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームブースタの負圧室の負圧を推定する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の多くには、ブレーキ操作部材への操作力を倍力するためにバキュームブースタが搭載されており、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いる。このため、負圧室の負圧が低くなると、言い換えれば、負圧室の空気圧が高くなり大気圧に近づくと、バキュームブースタはブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。このため、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の変化を監視するべく、下記特許文献には、ブースタ負圧を推定する装置に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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おり、負圧室とエンジンの吸気部とは、負圧室から吸気部への空気の流れのみを許容する連通路を介して、接続されている。つまり、エンジンの吸気部の負圧であるエンジン負圧がブースタ負圧より高い場合、言い換えれば、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より低い場合には、負圧室内の空気はエンジンの吸気部へ吸引されるが、エンジン負圧がブースタ負圧より低い場合、言い換えれば、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より高い場合には、吸気部の空気は負圧室へ吸引されないのである。このため、ブレーキ操作部材が操作されない場合には、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、ブースタ負圧は概ねエンジン負圧と一致していると想定され、エンジン負圧がブースタ負圧より低くなった場合には、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していた時点のエンジン負圧に、ブースタ負圧が維持されると想定される。
【０００５】
上記特許文献に記載のブースタ負圧推定装置においては、そのような想定の下にブースタ負圧が推定されており、ある程度は精度よくブースタ負圧を推定することが可能とされている。ただし、エンジン負圧がブースタ負圧より高くなり、負圧室内の空気が吸気部へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、負圧室と吸気部とを連通する連通路を空気が流れるため、連通路内の流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧とエンジン負圧とがズレることがある。つまり、吸引状況下においては、ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するのに時間を要するため、ブースタ負圧は、エンジン負圧と一致しておらず、エンジン負圧より低くなっていると想定される。このため、上記特許文献に記載のブースタ負圧推定装置では、そのような状況下においては、精度よくブースタ負圧を推定することができない虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能な装置、および、方法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、本発明のブースタ負圧推定装置は、(a)ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定するとともに、ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、(b)吸引状況下において、その第１ブースタ負圧推定部に代わって、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を推定して、その推定されたブースタ負圧の増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部とを備えるように構成される。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明のブースタ負圧推定方法は、(a)ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定するとともに、ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、(b)吸引状況下において、その第１ブースタ負圧推定方法に代えて、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を推定して、その推定されたブースタ負圧の増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定とを選択して行うように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のブースタ負圧推定装置および推定方法においては、吸引状況下においては、ブースタ負圧がエンジン負圧に変化するまでに時間を要することを考慮して、ブースタ負圧を推定することが可能となっている。したがって、本発明のブースタ負圧推定装置および推定方法によれば、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【発明の態様】
【０００９】
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。
【００１０】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）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１または請求項２に（３）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（４）項が請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（６）項および（７）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（８）項ないし（１０）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項７に、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに（１１）項および（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項１ないし請求項８のいずれか１つに（１３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項９に、（２１）項が請求項１０に、それぞれ相当する。
【００１１】
（１）エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定装置であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部と
を備えたブースタ負圧推定装置。
【００１２】
車両に搭載されるバキュームブースタの多くは、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いる。このため、負圧室の負圧が低くなると、バキュームブースタはブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。負圧室の負圧であるブースタ負圧の変化を監視するべく、ブースタ負圧を推定することができれば便利であり、負圧室を負圧状態とするための負圧源であるエンジンの吸気部の負圧を利用して、ブースタ負圧を推定する装置が検討されている。
【００１３】
負圧室とエンジンの吸気部とは、負圧室から吸気部への空気の流れのみを許容する連通路を介して、接続されていることから、エンジンの吸気部の負圧であるエンジン負圧がブースタ負圧より高い場合、つまり、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より低い場合には、負圧室内の空気がエンジンの吸気部へ吸引されるが、エンジン負圧がブースタ負圧より低い場合には、吸気部の空気は負圧室へ吸引されない。このため、現在検討されているブースタ負圧推定装置は、ブレーキ操作部材が操作されない場合には、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、現時点のエンジン負圧を、現時点のブースタ負圧として推定し、エンジン負圧がブースタ負圧より低くなった場合には、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していた時点のエンジン負圧を、現時点のブースタ負圧として推定している。
【００１４】
しかし、エンジン負圧がブースタ負圧より高くなり、負圧室内の空気が吸気部へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、負圧室と吸気部とを連通する連通路を空気が流れるため、連通路内の流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧とエンジン負圧とがズレることがある。つまり、吸引状況下において、ブースタ負圧がレスポンス良くエンジン負圧に変化すれば、ブースタ負圧とエンジン負圧とは一致していると想定されるが、ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するのに時間を要するため、ブースタ負圧は、エンジン負圧と一致しておらず、エンジン負圧より低くなっていると想定される。このため、ブレーキが操作されない場合に、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、エンジン負圧とブースタ負圧とが一致していると想定していては、吸引状況下においては、精度よくブースタ負圧を推定することができない。以上のことに鑑みて、本項に記載のブースタ負圧推定装置においては、吸引状況下において、ブースタ負圧が増加していくと想定される速度に基づいて、ブースタ負圧が推定されている。したがって、本項に記載のブースタ負圧推定装置によれば、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００１５】
本項に記載された「ブースタ負圧増加速度」は、単位時間あたりのブースタ負圧の増加量を示すものであればよく、増加勾配，増加率等を含む概念である。「ブースタ負圧増加速度」は、連通路の径等に基づいて予め一定の値に設定されたものであってもよく、後に詳しく説明するように、エンジン負圧の高さ，エンジン負圧の増加速度等に基づいて推定されるものであってもよい。本項に記載の「エンジン負圧」は、エンジン負圧を検出するセンサをエンジン吸気部に設け、そのセンサによって検出されるものであってもよく、エンジンの回転数，エンジンの吸気部への空気の吸気量等に基づいて推定されるものであってもよい。車両には、通常、エンジンの作動を制御するために、エンジンの回転数を検出するためセンサ，吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度を検出するセンサ等が搭載されており、それらの検出値に基づいてエンジン負圧を推定する方法は、既によく知られている。
【００１６】
（２）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記第１ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧より低くなったことを条件として、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定するように構成された(1)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００１７】
（３）前記第２ブースタ負圧推定部が、
自身が推定した前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以上になったことを条件として、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定することを終了するように構成された(1)項または(2)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００１８】
上記２つの項に記載のブースタ負圧推定装置においては、第２ブースタ負圧推定部によるブースタ負圧の推定の実行条件が限定されている。詳しく言えば、前者の項の装置においては、開始条件が限定されており、後者の項の装置においては、終了条件が限定されている。上記２つの項に記載の装置によれば、負圧室内の空気が吸気部へ吸引されているか否かを適切に判断することが可能となり、吸引状況下において、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００１９】
（４）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２０】
（５）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブースタ負圧低下後に前記ブースタ負圧が再増加開始してからの経過時間と前記ブースタ負圧増加速度とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２１】
上記２つの項に記載のブースタ負圧推定装置においては、ブレーキ操作部材が操作された場合のブースタ負圧の推定方法が具体的に限定されている。上記２つの項に記載の装置によれば、ブレーキ操作部材が操作された場合であっても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００２２】
上記２つの項に記載の「ブースタ負圧減少量推定部」は、ブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量を推定するものであればよく、ブレーキシステムの作動状態を指標するものとして、例えば、ブレーキ操作部材の操作量，その操作量の変化速度，ブレーキ操作部材を踏み込む力、いわゆる踏力，その踏力の変化速度，ブレーキ操作部材の踏み込み速度，マスタシリンダの液圧，その液圧の変化速度等を採用することができる。なお、ブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいてブースタ負圧の減少量を推定する方法は、公知の技術であることから、詳しい説明は省略する。
【００２３】
（６）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２４】
（７）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された(6)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２５】
（８）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度とエンジンの回転数とに基づいて、前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２６】
（９）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記スロットル弁の開度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を低く推定するように構成された(8)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２７】
（１０）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジンの回転数が高いほど前記ブースタ負圧増加推定速度を高く推定するように構成された(8)項または(9)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２８】
（１１）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が増加している場合に、そのエンジン負圧の増加速度に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２９】
（１２）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧の増加速度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された(11)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００３０】
上記７つの項に記載の装置においては、ブースタ負圧増加速度の推定方法が具体的に限定されている。負圧源による負圧室内の空気の吸引速度は、負圧源の負圧の高さ，増加速度に依拠すると考えられる。したがって、上記６つの項に記載の装置によれば、適切なブースタ負圧増加速度を推定することが可能となり、吸引状況下におけるブースタ負圧を精度よく推定することが可能となる。
【００３１】
（１３）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部と、
前記第１ブースタ負圧推定部と前記第２ブースタ負圧推定部とに代わって、運転者によってエンジンが始動された時点において、前記ブースタ負圧が変化し得る最も高い値を前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、その最も高い値から、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するエンジン始動時ブースタ負圧推定部とを有し、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部に代わって、前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以下となった時点において、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、その時点の前記エンジン負圧の値を前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００３２】
第１ブースタ負圧推定部は、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定された時点のエンジン負圧を、ブースタ負圧として推定している。このため、第１ブースタ負圧推定部によってブースタ負圧を推定するためには、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定される時点を推定する必要がある。ブースタ負圧とエンジン負圧との一致時点を推定するためには、ブースタ負圧が必ずエンジン負圧以下となっている時点を推定する必要がある。ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するためには、負圧室内の空気がエンジンの吸気部へ吸引される必要があるためである。
【００３３】
本項に記載の装置においては、ブースタ負圧が変化し得る最高の値、つまり、ブースタ負圧の上限値を、エンジン始動時のブースタ負圧として推定している。このように、エンジン始動時のブースタ負圧を推定すれば、エンジン始動後のブレーキ操作時には、その上限値からブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量を減じたものが、ブースタ負圧として推定される。そのように推定されたブースタ負圧は、必ず、実際のブースタ負圧以上となっている。推定されるブースタ負圧の初期値を、ブースタ負圧が変化し得る最高の値としているためである。このため、上限値を基に推定されたブースタ負圧がエンジン負圧以下となった時点において、実際のブースタ負圧は、必ず、エンジン負圧以下となっている。本項に記載の装置では、上限値を基に推定されたブースタ負圧がエンジン負圧以下となった時点において、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定している。したがって、本項に記載の装置によれば、ブースタ負圧とエンジン負圧との一致時点を推定することが可能となり、ブースタ負圧を精度よく推定することが可能となる。
【００３４】
（２１）エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定方法であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定方法に代えて、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定と
を選択して行うブースタ負圧推定方法。
【００３５】
本項に記載の態様は、カテゴリをブースタ負圧の推定方法とした請求可能発明の態様である。本項に記載の推定方法によれば、先に説明したように、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】請求可能発明の実施例であるブースタ負圧推定装置を備えたブレーキシステムを、エンジ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３】エンジン始動後のエンジン負圧および推定されたブースタ負圧の時間経過に対する変化を概略的に示すチャートである。
【図４】ブースタ負圧推定プログラムを示すフローチャートである。
【図５】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６】ブレーキ操作部材の操作量とブースタ負圧の減少量との関係を示すグラフである。
【図７】エンジン負圧の増加速度とブースタ負圧の増加速度との関係を示すグラフである。
【図８】エンジン負圧とブースタ負圧の増加速度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、請求可能発明の実施例および変形例を、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】
【００３８】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
図１に、車両に設けられた実施例のブースタ負圧推定装置１０を備えた車両用ブレーキシステム１２を概略的に示す。ブレーキ装置１４（図１では、１輪のみを図示している）は、ディスクブレーキ装置とされており、車輪と共に回転するブレーキディスク１６と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ１７と、ブレーキキャリパ１７に保持されるシリンダ１８およびブレーキパッド１９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２０が操作されると、ブレーキペダル２０に連結されるバキュームブースタ２２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２２に連結されるマスタシリンダ２４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２４から作動液配管２６ａ，２６ｂを通じて、各車輪に設けられたブレーキ装置１４のブレーキキャリパ１７まで伝達される。ブレーキ装置１４の詳しい構造についての説明は省略するが、シリンダ１８は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド１９をブレーキディスク１６に押し付ける。したがって、ブレーキ装置１４は、このブレーキパッド１９とブレーキディスク１６との間に生じる摩擦によって、車輪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できる。
【００３９】
バキュームブースタ２２は、負圧状態とされる負圧室２８を備えており、その負圧室２８には、吸引口３０が設けられている（図２参照）。吸引口３０には、連通路３２が接続されており、連通路３２は、インテークマニホルド３４の分岐部３６に接続されている。インテークマニホルド３４は、その両端に開口を持ち、エンジン３８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３４の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口４０となっており、他方の開口は、エンジン３８が空気を吸引するための吸気部４２に連結されている。また、インテークマニホルド３４の吸込口４０と分岐部３６との間には、電子制御式のスロットル弁４４が設置されている。スロットル弁４４は、エンジン３８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。このため、インテークマニホルド３４の内部におけるスロットル弁４４と吸気部４２との間は、スロットル弁４４の開度，エンジン３８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３６に接続された連通路３２、および、連通路３２に接続された負圧室２８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１０は、インテークマニホルド３４が、負圧室２８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。
【００４０】
また、連通路３２には、チェック弁５０が設けられており、そのチェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への負圧の供給は許容するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４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５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の供給は禁止するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４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３４の負圧であるエンジン負圧が負圧室２８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３４の空気圧が負圧室２８の空気圧より低い場合には、チェック弁５０は開弁し、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引される。一方、負圧室２８の負圧がインテークマニホルド３４の負圧より高い場合、つまり、負圧室２８の空気圧がインテークマニホルド３４の空気圧より低い場合には、チェック弁５０は閉弁し、負圧室２８内の空気はインテークマニホルド３４へ吸引されない。
【００４１】
図２は、バキュームブースタ２２およびマスタシリンダ２４の断面図である。バキュームブースタ２２は、中空のハウジング５６と、ハウジング５６内に設けられたパワーピストン５８とを含んで構成されている。パワーピストン５８は、ハブ６０とダイアフラム６２とを含んで構成され、ハウジング５６の内部は、ハブ６０とダイアフラム６２とにより、マスタシリンダ２４側の負圧室２８と、ブレーキペダル２０側の変圧室６４とに仕切られている。
【００４２】
ハブ６０のマスタシリンダ２４の側には、凹部６６が設けられている。その凹部６６にはゴム製のリアクションディスク６８が嵌入されており、さらに、プッシュロッド７０の一端が凹部６６に嵌入されている。プッシュロッド７０のもう一端は、マスタシリンダ２４の加圧ピストン７２ａと係合している。また、プッシュロッド７０と並列に、圧縮コイルばね７４が配設されている。
【００４３】
マスタシリンダ２４は、ハウジング７６と、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂは、ハウジング７６の内部において直列に配設されており、ハウジング７６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２４には、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂの各々に隣接して２つの加圧室７８ａ，７８ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室７８ａ，７８ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂが配設されている。
【００４４】
ハブ６０のブレーキペダル１４の側には、凹部６６に連通する段付き穴８０が設けられており、その内部にはリアクションロッド８２が嵌入されている。リアクションロッド８２は、バルブオペレーティングロッド８４の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド８４のもう一端は、ブレーキペダル２０に接続されている。また、ハブ６０とリアクションロッド８２とは、凹部６６において板状のストッパキー８６によって結合されている。したがって、ブレーキペダル２０が操作されると、バルブオペレーティングロッド８４、リアクションロッド８２を介してハブ６０が移動させられて、さらに、ハブ６０の移動によって、リアクションディスク６８、プッシュロッド７０を介して加圧ピストン７２ａが移動させられる。つまり、負圧ブースタ２２とマスタシリンダ２４とは、ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられるように構成されているのである。
【００４５】
ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられると、加圧室７８ａには作動液が満たされているため、加圧室７８ａ内の作動液は加圧されて、加圧ピストン７２ｂ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７２ａ，７２ｂが移動させられて加圧室７８ａ，７８ｂ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２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達され、ブレーキ装置１４は制動力を発生させるのである。ちなみに、加圧室７８ａには、作動液配管２６ａが接続され、加圧室７８ｂには、作動液配管２６ｂ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、各車輪のブレーキシリンダ１８へと伝達されている。ちなみに、作動液配管２６ａは、右前輪側および左後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続され、作動液配管２６ｂは、左前輪側および右後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続されている。
【００４６】
ハブ６０の内部には、弁機構８８が設けられている。詳しい説明は省略するが、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４との連通または遮断、あるいは、変圧室６４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８８は、ブレーキペダル２０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８４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２０に操作力が加えられている場合には、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４とを遮断し、変圧室６４と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４は大気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４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５８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。
【００４７】
一方、ブレーキペダル２０に加えられる操作力が解除された場合には、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４とを連通し、変圧室６４と大気とを遮断させる状態になる。したがって、変圧室６４から負圧室２８へ空気が流入し、負圧室２８と変圧室６４とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４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７２，パワーピストン５８等は、圧縮コイルばね７４および圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂの圧縮ばね力によって、ブレーキペダル２０が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。
【００４８】
また、本ブレーキシステム１２は、バキュームブースタ２２の負圧室２８の負圧であるブースタ負圧を推定するためのブースタ負圧推定装置１０を備えている。ブースタ負圧推定装置１０は、コンピュータを含んで構成されており、ブレーキペダル２０の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ［ＢＳ］１００と、インテークマニホルド３４内の負圧であるエンジン負圧を検出するエンジン負圧センサ［ＰE］１０２とが、ブースタ負圧推定装置１０に接続されている。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。
【００４９】
また、車両には、エンジンの制御を行うための、エンジン電子制御ユニット１１０（以下、単に「エンジンＥＣＵ１１０」という場合がある）も備えられている。エンジンＥＣＵ１１０は、コンピュータを含んで構成されており、スロットル弁４４の開度を検出するスロットル開度センサ［Ｓ］１１２と、エンジン３８の回転数を検出するエンジン回転数センサ［Ｒ］１１４とがエンジンＥＣＵ１１０に接続されている。それらの検出値に基づいて、エンジンＥＣＵ１１０はエンジン３８の作動状態を推定し、スロットル弁４４や図示を省略する燃料噴射装置等を制御する。なお、ブースタ負圧推定装置１０とエンジンＥＣＵ１１０とは、ＣＡＮ（Car Area Network）１２０を介して接続されており、ブースタ負圧推定装置１０とエンジンＥＣＵ１１０との間で、種々の情報の通信が行われている。
【００５０】
＜車両用エコランシステムの構成および制御＞
また、本ブレーキシステム１２を搭載する車両においては、エンジン始動後に交差点等で車両が停止した場合に、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、いわゆるエコラン制御を実行するシステムとしてエコランシステム１３０が採用されている。上記エンジンＥＣＵ１１０は、エコラン制御時においてエンジンの制御を行うためのエコラン制御部１３２を備えており、そのエコラン制御部１３２とエンジン３８のスタータ１３４とによって、エコランシステム１３０が構成されている。
【００５１】
エコラン制御部１３２を備えるエンジンＥＣＵ１１０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］１３６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［ＢＰ］１３８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１４０［Ｖ］とに接続されており、さらに、上記ブレーキペダルストロークセンサ［ＢＳ］１００にも接続されている。エコラン制御部１３２は、それらの検出値等に基づいて、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４４，燃料噴射装置，スタータ１３４等を制御する。
【００５２】
詳しく言えば、エコラン制御において、エンジン３８を停止させるための所定のエンジン停止条件として、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が採用されている。また、エンジン３８を停止させると、エンジン３８によってインテークマニホルド３４内の空気が吸気されなくなり、エンジン負圧が低下する。エンジン負圧が低下すると、バキュームブースタ２２の負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引されなくなり、負圧室２８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。
【００５３】
上述した所定のエンジン停止条件を満たした場合に、エコラン制御部１３２は、エンジン３８を停止すべく、スロットル弁４４を閉じるとともに、燃料の噴射を停止するように、スロットル弁４４，燃料噴射装置を制御する。そして、所定の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３８を再始動すべく、エコラン制御部１３２は、スロットル弁４４を開け、燃料を噴射するとともに、エンジン３８を回転させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置，スタータ１３４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、車両の燃費の向上を図っているのである。
【００５４】
＜ブースタ負圧の推定＞
本ブレーキシステム１２は、上述したように、インテークマニホルド３４が、バキュームブースタ２２の負圧室２８の負圧源となるように構成されている。このため、負圧室２８内の空気が連通路３２を介してインテークマニホルド３４へ吸引されていない状況下（以下、「非吸引状況下」という場合がある）において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBは、エンジン負圧センサ１０２によって検出されるエンジン負圧ＰEと一致していることが多い。ただし、連通路３２に設けられたチェック弁５０によって、負圧室２８からインテークマニホルド３４への負圧の供給は禁止、言い換えれば、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の流れは禁止されているため、エンジン負圧ＰEが低下しても、ブースタ負圧ＰBは低下せずに維持される。つまり、非吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していた時点のエンジン負圧ＰEに、ブースタ負圧ＰBが維持されるのである。このため、本システム１２では、非吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧ＰEの値を、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定している。
【００５５】
なお、連通路３２にはチェック弁５０が設けられていることから、非吸引状況下においてブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEが低下しない限り、そのチェック弁５０を開弁させるために必要な圧力、いわゆる開弁圧分、負圧室２８の空気圧は、インテークマニホルド３４の空気圧より高くなる。つまり、厳密に言えば、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとは一致していない。ただし、開弁圧は相当低く、ブースタ負圧ＰBの推定に関する説明を簡略化するべく、非吸引状況下においてブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEが低下しない限り、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとは一致しているものとして扱う。
【００５６】
一方、エンジン負圧が増加して、負圧室２８内の空気が連通路３２を介してインテークマニホルド３４へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、ブレーキ操作がされなければ、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに追従して増加する。ただし、連通路３２およびチェック弁５０を介して空気が流れることから、流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧ＰBは、エンジン負圧ＰEと一致した状態で増加せずに、エンジン負圧ＰEに遅れた状態で増加する。つまり、エンジン負圧ＰEの増加速度より低い速度で、ブースタ負圧ＰBが増加するのである。したがって、本システム１２では、吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧ＰBの増加速度ＶBを推定し、その推定されたブースタ負圧ＰBの増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBを推定している。具体的には、推定されたブースタ負圧増加速度ＶBとブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を演算して、その演算されたブースタ負圧ＰBの増加量を、ブースタ負圧ＰBの増加開始時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値に加えたものを、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定するのである。
【００５７】
また、ブレーキ操作がされた場合には、上述したように、大気圧となった変圧室６４に負圧室２８が連通させられるため、ブースタ負圧ＰBは減少する。ブースタ負圧ＰBの減少量は、ブレーキ操作時の変圧室６４の容積に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ＰBの減少量は多くなる。変圧室６４の容積は、バキュームブースタ２２のパワーピストン５８の移動量、つまり、ブレーキペダル２０の操作量と対応関係にあるため、本システム１２では、ブレーキペダルストロークセンサ１００によって検出されるブレーキペダル２０の操作量に基づいて、ブースタ負圧ＰBの減少量が推定される。その推定されたブースタ負圧ＰBの減少量を、ブレーキペダル２０の操作時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値から減じたものが、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定される。
【００５８】
また、エンジン負圧ＰEが増加しなくても、ブレーキ操作がされてブースタ負圧ＰBが減少することで、ブースタ負圧ＰBよりエンジン負圧ＰEが高くなり、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引される場合がある。このような場合にも、エンジン負圧ＰEに対するブースタ負圧ＰBの追従性を考慮して、ブースタ負圧ＰBを推定する。ただし、このような場合には、ブースタ負圧増加速度ＶBを、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいて推定するのではなく、エンジン負圧ＰEの高さに基づいて推定する。詳しく言えば、エンジン負圧ＰEが高いほど、エンジン負圧ＰEに対するブースタ負圧ＰBの追従性は良くなると考えられることから、エンジン負圧ＰEが高いほど、ブースタ負圧増加速度ＶBを高く推定するのである。そして、その推定されたブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、上述したように、ブースタ負圧ＰBを推定するのである。
【００５９】
ちなみに、上述したようにブースタ負圧ＰBを推定する場合には、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEと一致していると想定される時点から、ブースタ負圧ＰBを推定する必要がある。そこで、本システム１２においては、ブースタ負圧ＰBが必ずエンジン負圧ＰE以下となっていると想定される時点から、上記ブースタ負圧ＰBの推定を行うようにしている。ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下であれば、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引されて、ブースタ負圧ＰBは必ずエンジン負圧ＰEに一致するためである。逆に言えば、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEより高い場合には、ブレーキ操作がされない限りは、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに一致しないためである。
【００６０】
ブースタ負圧ＰBが必ずエンジン負圧ＰE以下となっている時点を想定するべく、本システム１２では、ブースタ負圧ＰBが変化し得る最高の値、つまり、ブースタ負圧の上限値ＰBMAXを、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBとして推定している。このように、上限値ＰBMAXをエンジン始動時のブースタ負圧ＰBとして推定すれば、エンジン始動後のブレーキ操作時には、その上限値ＰBMAXからブレーキ操作に伴うブスータ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。そのように上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBは、必ず、実際のブースタ負圧以上となる。つまり、上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下となった時点において、実際のブースタ負圧は、必ず、エンジン負圧ＰE以下となっている。したがって、本システム１２では、エンジン始動時において、上限値ＰBMAXをブースタ負圧ＰBとして推定し、エンジン始動後に、上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下となった時点において、その時点のエンジン負圧ＰEの値を、その時点のブースタ負圧ＰBとして推定している。
【００６１】
図３に、エンジン始動後におけるエンジン負圧ＰE（実線）および上記推定方法によって推定されるブースタ負圧ＰB（一点鎖線）を、時間ｔの経過を横軸とするグラフにて概略的に示す。図から解るように、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBはＰBMAXと推定されており、ｔ1経過時までにブレーキ操作が３回されることで、ブースタ負圧ＰBは、ｔ1経過時において、エンジン負圧ＰEに一致したと推定される。そして、その時点ｔ1においてはエンジン負圧ＰEが増加しているため、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引される。このため、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBを推定し、そのブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。つまり、上述した非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法によって、ブースタ負圧ＰBが推定される。そして、その推定されたブースタ負圧ＰBが増加し、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致した時点ｔ2以降は、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されなくなり、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに一致した状態で維持される。
【００６２】
そして、ｔ3経過時において、ブレーキペダル２０が操作されることでブースタ負圧ＰBが減少し、操作時に推定されていたブースタ負圧ＰBの値からブースタ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。この時点ｔ3において、エンジン負圧ＰEは増加していないが、ブースタ負圧ＰBの減少に伴って、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されるため、エンジン負圧ＰEの高さに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。そして、その推定されたブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。
【００６３】
ブースタ負圧ＰBが増加し、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致した時点ｔ4以降は、２回のブレーキ操作に伴ってブースタ負圧ＰBが減少している。しかし、エンジン回転数の低下等に伴ないエンジン負圧ＰEが減少しており、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以上の状態が維持されることで、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されない。つまり、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法によって、ブースタ負圧ＰBが推定される。
【００６４】
そして、エンジン回転数の上昇等に伴ないエンジン負圧ＰEが増加していくと、ｔ5経過時において、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致し、その時点ｔ5から、エンジン負圧ＰEの増加に伴ってブースタ負圧ＰBが増加する。そこで、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBを推定し、そのブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。なお、吸引状況下であるｔ6経過時において、ブレーキ操作が実行されており、ブースタ負圧ＰBが減少し、操作時に推定されていたブースタ負圧ＰBの値からブースタ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。このため、その時点ｔ6以降は、ブレーキ操作によるブースタ負圧減少後のブースタ負圧の再増加開始からの経過時間とブースタ負圧増加速度ＶBとに基づいてブースタ負圧の増加量を演算して、その演算されたブースタ負圧ＰBの増加量を、ブースタ負圧ＰBの再増加開始時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値に加えたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。
【００６５】
このように、図３に示した状況下では、ｔ2経過時からｔ3経過時、および、ｔ4経過時からｔ5経過時において、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第１ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBが推定されており、ｔ1経過時からｔ2経過時、ｔ3経過時からｔ4経過時、および、ｔ5経過時からｔ7経過時において、吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第２ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBが推定されている。なお、エンジン始動時からｔ1経過時までは、エンジン始動後においてブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEと一致したか否かが判定されており、それら第１ブースタ負圧推定方法および第２ブースタ負圧推定方法とは異なる方法によってブースタ負圧ＰBが推定されている。
【００６６】
＜制御プログラム＞
本ブレーキシステム１２において行われるブースタ負圧の推定は、図４にフローチャートを示すブースタ負圧推定プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、設定された時間間隔ΔＴ0をおいてブースタ負圧推定装置１０により繰り返し実行されることによって行われる。また、エコランシステム１３０において行われるエコラン制御は、図５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ＥＣＵ１１０のエコラン制御部１３２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。
【００６７】
i）ブースタ負圧推定プログラム
ブースタ負圧推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、エンジン負圧センサ１０２によってエンジン負圧ＰEが検出される。次に、Ｓ２において、ブレーキペダルストロークセンサ１００によってブレーキペダル２０の操作量Ｌが検出され、Ｓ３において、その検出されたブレーキペダル２０の操作量Ｌに基づいて、ブースタ負圧ＰBの減少量αが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図６に示すようなブレーキペダル２０の操作量Ｌをパラメータとする減少量αに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧ＰBの減少量α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。
【００６８】
続いて、Ｓ４において、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＦは、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していると想定されるか否かを示すフラグであり、そのフラグＦのフラグ値が１とされている場合には、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致したと想定されることを示し、０とされている場合には、一致していないと想定されることを示している。なお、そのフラグＦの初期値は０とされている。
【００６９】
エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していないと想定された場合、つまり、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が０であると判定された場合には、Ｓ５において、前回の本プログラムの実行において推定された前回ブースタ負圧ＰBPから、Ｓ３において推定されたブースタ負圧の減少量αを減じたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。なお、前回ブースタ負圧ＰBPの初期値は、ブースタ負圧の上限値ＰBMAXとされている。次に、Ｓ６において、その推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下か否かが判定される。ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下と判定された場合には、Ｓ７において、エンジン負圧ＰEをブースタ負圧ＰBとして再推定し、Ｓ８において、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１にされる。
【００７０】
また、Ｓ４において負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１であると判定された場合には、Ｓ９において、前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰEより低いか否かが判定される。前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰEより低いと判定された場合には、Ｓ１０において、エンジン負圧ＰEが増加中であるか否かが判定される。具体的には、エンジン負圧ＰEが前回の本プログラムの実行において検出された前回エンジン負圧ＰEPより高いか否かが判定される。エンジン負圧ＰEが前回エンジン負圧ＰEPより高いと判定された場合には、Ｓ１１において、エンジン負圧ＰEと前回エンジン負圧ＰEPとの差に基づいて、エンジン負圧の増加速度ＶEが演算され、その演算された増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図７に示すようなエンジン負圧の増加速度ＶEをパラメータとするブースタ負圧増加速度ＶBに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧増加速度ＶB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。また、エンジン負圧ＰEが前回エンジン負圧ＰEP以下と判定された場合には、Ｓ１２において、エンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図８に示すようなエンジン負圧ＰEをパラメータとするブースタ負圧増加速度ＶBに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧増加速度ＶB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。
【００７１】
次に、Ｓ１３において、推定されたブースタ負圧増加速度ＶBと設定時間ΔＴ0とを乗ずることで、ブースタ負圧ＰBの増加量βが演算され、Ｓ１４において、その演算された増加量を前回ブースタ負圧ＰBPに加えたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。続いて、Ｓ１５において、その推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEより高いか否かが判定され、高いと判定された場合には、Ｓ１６において、エンジン負圧ＰEをブースタ負圧ＰBとして再推定する。また、Ｓ９において前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰE以上と判定された場合には、Ｓ１７において、その前回ブースタ負圧ＰBPをブースタ負圧ＰBとして推定する。そして、Ｓ１８において、推定されたブースタ負圧ＰBから、Ｓ３において推定されたブースタ負圧の減少量αを減じたものを、再度、ブースタ負圧ＰBとして推定する。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、このように、ブースタ負圧推定プログラムを実行することで、非吸引状況下における第１ブースタ負圧推定方法と、吸引状況下における第２ブースタ負圧推定方法とを選択的に行うブースタ負圧推定方法によって、ブースタ負圧ＰBを推定することができるのである。
【００７２】
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、Ｓ２１において、シフトレバー位置センサ１３６によってシフトレバーの操作位置が検出され、Ｓ２２において、車速センサ１４０によって車速が検出される。さらに、Ｓ２３において、駐車ブレーキ位置センサ１３８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、Ｓ２４において、ブレーキペダルストロークセンサ１００によってブレーキペダル２０の操作量が検出される。
【００７３】
次に、Ｓ２５〜Ｓ２８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、Ｓ２９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、Ｓ３０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、Ｓ３１において、上記ブースタ負圧推定プログラムにおいて推定されたブースタ負圧ＰBが、設定閾値Ｐ0より高いか否かが判定される。ブースタ負圧ＰBに関する情報は、ブースタ負圧推定装置１０からエンジンＥＣＵ１１０のエコラン制御部１３２に送信される。そして、ブースタ負圧ＰBが設定閾値Ｐ0より高いと判定された場合には、Ｓ３２において、エンジン３８を停止させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置が制御される。
【００７４】
また、Ｓ２５〜Ｓ２８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、Ｓ３３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、Ｓ３０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、Ｓ３１においてブースタ負圧ＰBが設定閾値Ｐ0以下であると判定された場合には、Ｓ３４において、エンジン３８が停止中であるか否かが判定される。エンジン３８が停止中であると判定された場合には、Ｓ３５において、エンジン３８を再始動させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置，スタータ１３４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。
【００７５】
＜ブースタ負圧推定装置の機能構成＞
上記ブースタ負圧推定プログラムを実行するブースタ負圧推定装置１０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、ブースタ負圧推定装置１０は、上記ブースタ負圧推定プログラムのＳ４〜Ｓ８の処理を実行する機能部、つまり、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBを推定するとともに、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致したか否かを想定する機能部として、エンジン始動時ブースタ負圧推定部１５０を、Ｓ２，３の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定する機能部として、ブースタ負圧減少量推定部１５２を、Ｓ１７，１８の処理を実行する機能部、つまり、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第１ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBを推定する機能部として、第１ブースタ負圧推定部１５４を、Ｓ１０〜Ｓ１６，Ｓ１８の処理を実行する機能部、つまり、吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第２ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBを推定する機能部として、第２ブースタ負圧推定部１５６を、それぞれ備えている。
【変形例】
【００７６】
上記ブレーキシステム１２においては、エンジン負圧ＰEを検出するエンジン負圧センサ１０２が設けられ、そのエンジン負圧センサ１０２によって検出されるエンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧ＰBが推定されていたが、エンジン負圧ＰEをも推定し、その推定されたエンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧ＰBを推定してもよい。エンジン負圧ＰEの推定方法は、公知の技術であるため、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すると、エンジン負圧ＰEは、概して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度等に依拠しており、エンジン回転数が高くなるほどエンジン負圧ＰEは高くなり、スロットル弁４０の開度が高くなるほどエンジン負圧ＰEは低くなる傾向にある。このため、エンジン負圧ＰEは、そのような傾向を利用して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度等に基づいて推定されるのである。
【００７７】
このようにして、エンジン負圧ＰEを推定することが可能であることから、上記ブースタ負圧増加速度ＶBを、エンジン負圧ＰEに基づいて推定するのではなく、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度に基づいて推定してもよい。つまり、エンジン回転数が高くなるほどブースタ負圧増加速度ＶBは高くなり、スロットル弁４０の開度が高くなるほどブースタ負圧増加速度ＶBは低くなる傾向にあることから、ブースタ負圧増加速度ＶBを、そのような傾向を利用して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度に基づいて推定してもよい。
【００７８】
また、上記ブレーキシステム１２において、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αは、ブレーキペダル２０の操作量に基づいて推定されているが、その操作量以外のブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定してもよい。具体的には、例えば、マスタシリンダ２４の液圧，その液圧の変化速度，ブレーキペダル２０を踏み込む力、いわゆる踏力，その踏力の変化速度，ブレーキペダル２０の踏み込み速度等に基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定してもよい。それらブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて減少量αを推定する方法は、公知の技術であるため、詳しい説明は省略するが、例えば、マスタシリンダ２４の液圧に基づいて減少量αを推定する場合には、マスタシリンダ２４の液圧が高いほど減少量αは多くなるという傾向を利用して、ブレーキ操作時の減少量αが推定される。
【００７９】
また、上記実施例では、推定されたブースタ負圧は、エコラン制御における所定の条件を判定するために用いられているが、そのような用いられ方に限定されることなく、種々の目的に対して用いることが可能である。具体的に言えば、例えば、所謂ブレーキ効き特性制御に、推定されたブースタ圧を用いてもよい。バキュームブースタ２２は、上述したように、負圧室２８と変圧室６４との差圧を利用して、ブレーキ操作における操作力を助勢する構造とされている。このため、その差圧が無くなれば、バキュームブースタによる助勢効果は無くなってしまう。そこで、バキュームブースタの代わりに操作力を助勢する機構を備え、ブレーキ効き特性制御として、バキュームブースタによる助勢効果がなくなった後に、その機構によってブレーキ操作力を助勢する制御を実行可能なブレーキシステムが存在する。この制御を実行するためには、バキュームブースタによる助勢限界を推定する必要があり、バキュームブースタによる助勢限界はブースタ負圧に依拠している。このため、ブレーキ効き特性制御では、バキュームブースタによる助勢限界を推定する際に、ブースタ負圧が用いられるのである。
【００８０】
１０：ブースタ負圧推定装置 ２０：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） ２２：バキュームブースタ ２８：負圧室 ３２：連通路 ３８：エンジン ４２：吸気部 ４４：スロットル弁 １５０：エンジン始動時ブースタ負圧推定部 １５２：ブースタ負圧減少量推定部 １５４：第１ブースタ負圧推定部 １５６：第２ブースタ負圧推定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームブースタの負圧室の負圧を推定する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の多くには、ブレーキ操作部材への操作力を倍力するためにバキュームブースタが搭載されており、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いる。このため、負圧室の負圧が低くなると、言い換えれば、負圧室の空気圧が高くなり大気圧に近づくと、バキュームブースタはブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。このため、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の変化を監視するべく、下記特許文献には、ブースタ負圧を推定する装置に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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おり、負圧室とエンジンの吸気部とは、負圧室から吸気部への空気の流れのみを許容する連通路を介して、接続されている。つまり、エンジンの吸気部の負圧であるエンジン負圧がブースタ負圧より高い場合、言い換えれば、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より低い場合には、負圧室内の空気はエンジンの吸気部へ吸引されるが、エンジン負圧がブースタ負圧より低い場合、言い換えれば、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より高い場合には、吸気部の空気は負圧室へ吸引されないのである。このため、ブレーキ操作部材が操作されない場合には、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、ブースタ負圧は概ねエンジン負圧と一致していると想定され、エンジン負圧がブースタ負圧より低くなった場合には、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していた時点のエンジン負圧に、ブースタ負圧が維持されると想定される。
【０００５】
上記特許文献に記載のブースタ負圧推定装置においては、そのような想定の下にブースタ負圧が推定されており、ある程度は精度よくブースタ負圧を推定することが可能とされている。ただし、エンジン負圧がブースタ負圧より高くなり、負圧室内の空気が吸気部へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、負圧室と吸気部とを連通する連通路を空気が流れるため、連通路内の流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧とエンジン負圧とがズレることがある。つまり、吸引状況下においては、ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するのに時間を要するため、ブースタ負圧は、エンジン負圧と一致しておらず、エンジン負圧より低くなっていると想定される。このため、上記特許文献に記載のブースタ負圧推定装置では、そのような状況下においては、精度よくブースタ負圧を推定することができない虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能な装置、および、方法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、本発明のブースタ負圧推定装置は、(a)ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定するとともに、ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、(b)吸引状況下において、その第１ブースタ負圧推定部に代わって、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を推定して、その推定されたブースタ負圧の増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部とを備えるように構成される。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明のブースタ負圧推定方法は、(a)ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定するとともに、ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点のブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、(b)吸引状況下において、その第１ブースタ負圧推定方法に代えて、負圧室からの空気の吸引に伴ってブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を推定して、その推定されたブースタ負圧の増加量を、ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていたブースタ負圧の値に加えたものを、現時点のブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定とを選択して行うように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のブースタ負圧推定装置および推定方法においては、吸引状況下においては、ブースタ負圧がエンジン負圧に変化するまでに時間を要することを考慮して、ブースタ負圧を推定することが可能となっている。したがって、本発明のブースタ負圧推定装置および推定方法によれば、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【発明の態様】
【０００９】
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。
【００１０】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）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１または請求項２に（３）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（４）項が請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（６）項および（７）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（８）項ないし（１０）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項７に、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに（１１）項および（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項１ないし請求項８のいずれか１つに（１３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項９に、（２１）項が請求項１０に、それぞれ相当する。
【００１１】
（１）エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定装置であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部と
を備えたブースタ負圧推定装置。
【００１２】
車両に搭載されるバキュームブースタの多くは、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いる。このため、負圧室の負圧が低くなると、バキュームブースタはブレーキ操作部材への操作力を倍力し難くなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。負圧室の負圧であるブースタ負圧の変化を監視するべく、ブースタ負圧を推定することができれば便利であり、負圧室を負圧状態とするための負圧源であるエンジンの吸気部の負圧を利用して、ブースタ負圧を推定する装置が検討されている。
【００１３】
負圧室とエンジンの吸気部とは、負圧室から吸気部への空気の流れのみを許容する連通路を介して、接続されていることから、エンジンの吸気部の負圧であるエンジン負圧がブースタ負圧より高い場合、つまり、吸気部の絶対気圧が負圧室の絶対気圧より低い場合には、負圧室内の空気がエンジンの吸気部へ吸引されるが、エンジン負圧がブースタ負圧より低い場合には、吸気部の空気は負圧室へ吸引されない。このため、現在検討されているブースタ負圧推定装置は、ブレーキ操作部材が操作されない場合には、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、現時点のエンジン負圧を、現時点のブースタ負圧として推定し、エンジン負圧がブースタ負圧より低くなった場合には、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していた時点のエンジン負圧を、現時点のブースタ負圧として推定している。
【００１４】
しかし、エンジン負圧がブースタ負圧より高くなり、負圧室内の空気が吸気部へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、負圧室と吸気部とを連通する連通路を空気が流れるため、連通路内の流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧とエンジン負圧とがズレることがある。つまり、吸引状況下において、ブースタ負圧がレスポンス良くエンジン負圧に変化すれば、ブースタ負圧とエンジン負圧とは一致していると想定されるが、ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するのに時間を要するため、ブースタ負圧は、エンジン負圧と一致しておらず、エンジン負圧より低くなっていると想定される。このため、ブレーキが操作されない場合に、エンジン負圧がブースタ負圧より低くならない限りは、エンジン負圧とブースタ負圧とが一致していると想定していては、吸引状況下においては、精度よくブースタ負圧を推定することができない。以上のことに鑑みて、本項に記載のブースタ負圧推定装置においては、吸引状況下において、ブースタ負圧が増加していくと想定される速度に基づいて、ブースタ負圧が推定されている。したがって、本項に記載のブースタ負圧推定装置によれば、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００１５】
本項に記載された「ブースタ負圧増加速度」は、単位時間あたりのブースタ負圧の増加量を示すものであればよく、増加勾配，増加率等を含む概念である。「ブースタ負圧増加速度」は、連通路の径等に基づいて予め一定の値に設定されたものであってもよく、後に詳しく説明するように、エンジン負圧の高さ，エンジン負圧の増加速度等に基づいて推定されるものであってもよい。本項に記載の「エンジン負圧」は、エンジン負圧を検出するセンサをエンジン吸気部に設け、そのセンサによって検出されるものであってもよく、エンジンの回転数，エンジンの吸気部への空気の吸気量等に基づいて推定されるものであってもよい。車両には、通常、エンジンの作動を制御するために、エンジンの回転数を検出するためセンサ，吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度を検出するセンサ等が搭載されており、それらの検出値に基づいてエンジン負圧を推定する方法は、既によく知られている。
【００１６】
（２）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記第１ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧より低くなったことを条件として、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定するように構成された(1)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００１７】
（３）前記第２ブースタ負圧推定部が、
自身が推定した前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以上になったことを条件として、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定することを終了するように構成された(1)項または(2)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００１８】
上記２つの項に記載のブースタ負圧推定装置においては、第２ブースタ負圧推定部によるブースタ負圧の推定の実行条件が限定されている。詳しく言えば、前者の項の装置においては、開始条件が限定されており、後者の項の装置においては、終了条件が限定されている。上記２つの項に記載の装置によれば、負圧室内の空気が吸気部へ吸引されているか否かを適切に判断することが可能となり、吸引状況下において、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００１９】
（４）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２０】
（５）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブースタ負圧低下後に前記ブースタ負圧が再増加開始してからの経過時間と前記ブースタ負圧増加速度とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２１】
上記２つの項に記載のブースタ負圧推定装置においては、ブレーキ操作部材が操作された場合のブースタ負圧の推定方法が具体的に限定されている。上記２つの項に記載の装置によれば、ブレーキ操作部材が操作された場合であっても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【００２２】
上記２つの項に記載の「ブースタ負圧減少量推定部」は、ブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量を推定するものであればよく、ブレーキシステムの作動状態を指標するものとして、例えば、ブレーキ操作部材の操作量，その操作量の変化速度，ブレーキ操作部材を踏み込む力、いわゆる踏力，その踏力の変化速度，ブレーキ操作部材の踏み込み速度，マスタシリンダの液圧，その液圧の変化速度等を採用することができる。なお、ブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいてブースタ負圧の減少量を推定する方法は、公知の技術であることから、詳しい説明は省略する。
【００２３】
（６）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２４】
（７）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された(6)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２５】
（８）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度とエンジンの回転数とに基づいて、前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２６】
（９）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記スロットル弁の開度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を低く推定するように構成された(8)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２７】
（１０）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジンの回転数が高いほど前記ブースタ負圧増加推定速度を高く推定するように構成された(8)項または(9)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００２８】
（１１）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が増加している場合に、そのエンジン負圧の増加速度に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成された(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００２９】
（１２）前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧の増加速度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された(11)項に記載のブースタ負圧推定装置。
【００３０】
上記７つの項に記載の装置においては、ブースタ負圧増加速度の推定方法が具体的に限定されている。負圧源による負圧室内の空気の吸引速度は、負圧源の負圧の高さ，増加速度に依拠すると考えられる。したがって、上記６つの項に記載の装置によれば、適切なブースタ負圧増加速度を推定することが可能となり、吸引状況下におけるブースタ負圧を精度よく推定することが可能となる。
【００３１】
（１３）当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部と、
前記第１ブースタ負圧推定部と前記第２ブースタ負圧推定部とに代わって、運転者によってエンジンが始動された時点において、前記ブースタ負圧が変化し得る最も高い値を前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、その最も高い値から、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するエンジン始動時ブースタ負圧推定部とを有し、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部に代わって、前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以下となった時点において、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、その時点の前記エンジン負圧の値を前記ブースタ負圧として推定するように構成された(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【００３２】
第１ブースタ負圧推定部は、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定された時点のエンジン負圧を、ブースタ負圧として推定している。このため、第１ブースタ負圧推定部によってブースタ負圧を推定するためには、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定される時点を推定する必要がある。ブースタ負圧とエンジン負圧との一致時点を推定するためには、ブースタ負圧が必ずエンジン負圧以下となっている時点を推定する必要がある。ブースタ負圧がエンジン負圧に一致するためには、負圧室内の空気がエンジンの吸気部へ吸引される必要があるためである。
【００３３】
本項に記載の装置においては、ブースタ負圧が変化し得る最高の値、つまり、ブースタ負圧の上限値を、エンジン始動時のブースタ負圧として推定している。このように、エンジン始動時のブースタ負圧を推定すれば、エンジン始動後のブレーキ操作時には、その上限値からブレーキ操作時のブースタ負圧の減少量を減じたものが、ブースタ負圧として推定される。そのように推定されたブースタ負圧は、必ず、実際のブースタ負圧以上となっている。推定されるブースタ負圧の初期値を、ブースタ負圧が変化し得る最高の値としているためである。このため、上限値を基に推定されたブースタ負圧がエンジン負圧以下となった時点において、実際のブースタ負圧は、必ず、エンジン負圧以下となっている。本項に記載の装置では、上限値を基に推定されたブースタ負圧がエンジン負圧以下となった時点において、ブースタ負圧とエンジン負圧とが一致していると想定している。したがって、本項に記載の装置によれば、ブースタ負圧とエンジン負圧との一致時点を推定することが可能となり、ブースタ負圧を精度よく推定することが可能となる。
【００３４】
（２１）エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定方法であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定方法に代えて、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定と
を選択して行うブースタ負圧推定方法。
【００３５】
本項に記載の態様は、カテゴリをブースタ負圧の推定方法とした請求可能発明の態様である。本項に記載の推定方法によれば、先に説明したように、吸引状況下においても、精度よくブースタ負圧を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】請求可能発明の実施例であるブースタ負圧推定装置を備えたブレーキシステムを、エンジ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３】エンジン始動後のエンジン負圧および推定されたブースタ負圧の時間経過に対する変化を概略的に示すチャートである。
【図４】ブースタ負圧推定プログラムを示すフローチャートである。
【図５】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６】ブレーキ操作部材の操作量とブースタ負圧の減少量との関係を示すグラフである。
【図７】エンジン負圧の増加速度とブースタ負圧の増加速度との関係を示すグラフである。
【図８】エンジン負圧とブースタ負圧の増加速度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、請求可能発明の実施例および変形例を、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】
【００３８】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
図１に、車両に設けられた実施例のブースタ負圧推定装置１０を備えた車両用ブレーキシステム１２を概略的に示す。ブレーキ装置１４（図１では、１輪のみを図示している）は、ディスクブレーキ装置とされており、車輪と共に回転するブレーキディスク１６と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ１７と、ブレーキキャリパ１７に保持されるシリンダ１８およびブレーキパッド１９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２０が操作されると、ブレーキペダル２０に連結されるバキュームブースタ２２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２２に連結されるマスタシリンダ２４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２４から作動液配管２６ａ，２６ｂを通じて、各車輪に設けられたブレーキ装置１４のブレーキキャリパ１７まで伝達される。ブレーキ装置１４の詳しい構造についての説明は省略するが、シリンダ１８は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド１９をブレーキディスク１６に押し付ける。したがって、ブレーキ装置１４は、このブレーキパッド１９とブレーキディスク１６との間に生じる摩擦によって、車輪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できる。
【００３９】
バキュームブースタ２２は、負圧状態とされる負圧室２８を備えており、その負圧室２８には、吸引口３０が設けられている（図２参照）。吸引口３０には、連通路３２が接続されており、連通路３２は、インテークマニホルド３４の分岐部３６に接続されている。インテークマニホルド３４は、その両端に開口を持ち、エンジン３８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３４の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口４０となっており、他方の開口は、エンジン３８が空気を吸引するための吸気部４２に連結されている。また、インテークマニホルド３４の吸込口４０と分岐部３６との間には、電子制御式のスロットル弁４４が設置されている。スロットル弁４４は、エンジン３８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。このため、インテークマニホルド３４の内部におけるスロットル弁４４と吸気部４２との間は、スロットル弁４４の開度，エンジン３８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３６に接続された連通路３２、および、連通路３２に接続された負圧室２８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１０は、インテークマニホルド３４が、負圧室２８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。
【００４０】
また、連通路３２には、チェック弁５０が設けられており、そのチェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への負圧の供給は許容するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４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５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の供給は禁止するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４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３４の負圧であるエンジン負圧が負圧室２８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３４の空気圧が負圧室２８の空気圧より低い場合には、チェック弁５０は開弁し、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引される。一方、負圧室２８の負圧がインテークマニホルド３４の負圧より高い場合、つまり、負圧室２８の空気圧がインテークマニホルド３４の空気圧より低い場合には、チェック弁５０は閉弁し、負圧室２８内の空気はインテークマニホルド３４へ吸引されない。
【００４１】
図２は、バキュームブースタ２２およびマスタシリンダ２４の断面図である。バキュームブースタ２２は、中空のハウジング５６と、ハウジング５６内に設けられたパワーピストン５８とを含んで構成されている。パワーピストン５８は、ハブ６０とダイアフラム６２とを含んで構成され、ハウジング５６の内部は、ハブ６０とダイアフラム６２とにより、マスタシリンダ２４側の負圧室２８と、ブレーキペダル２０側の変圧室６４とに仕切られている。
【００４２】
ハブ６０のマスタシリンダ２４の側には、凹部６６が設けられている。その凹部６６にはゴム製のリアクションディスク６８が嵌入されており、さらに、プッシュロッド７０の一端が凹部６６に嵌入されている。プッシュロッド７０のもう一端は、マスタシリンダ２４の加圧ピストン７２ａと係合している。また、プッシュロッド７０と並列に、圧縮コイルばね７４が配設されている。
【００４３】
マスタシリンダ２４は、ハウジング７６と、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂは、ハウジング７６の内部において直列に配設されており、ハウジング７６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２４には、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂの各々に隣接して２つの加圧室７８ａ，７８ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室７８ａ，７８ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂが配設されている。
【００４４】
ハブ６０のブレーキペダル１４の側には、凹部６６に連通する段付き穴８０が設けられており、その内部にはリアクションロッド８２が嵌入されている。リアクションロッド８２は、バルブオペレーティングロッド８４の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド８４のもう一端は、ブレーキペダル２０に接続されている。また、ハブ６０とリアクションロッド８２とは、凹部６６において板状のストッパキー８６によって結合されている。したがって、ブレーキペダル２０が操作されると、バルブオペレーティングロッド８４、リアクションロッド８２を介してハブ６０が移動させられて、さらに、ハブ６０の移動によって、リアクションディスク６８、プッシュロッド７０を介して加圧ピストン７２ａが移動させられる。つまり、負圧ブースタ２２とマスタシリンダ２４とは、ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられるように構成されているのである。
【００４５】
ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられると、加圧室７８ａには作動液が満たされているため、加圧室７８ａ内の作動液は加圧されて、加圧ピストン７２ｂ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７２ａ，７２ｂが移動させられて加圧室７８ａ，７８ｂ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２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達され、ブレーキ装置１４は制動力を発生させるのである。ちなみに、加圧室７８ａには、作動液配管２６ａが接続され、加圧室７８ｂには、作動液配管２６ｂ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、各車輪のブレーキシリンダ１８へと伝達されている。ちなみに、作動液配管２６ａは、右前輪側および左後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続され、作動液配管２６ｂは、左前輪側および右後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続されている。
【００４６】
ハブ６０の内部には、弁機構８８が設けられている。詳しい説明は省略するが、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４との連通または遮断、あるいは、変圧室６４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８８は、ブレーキペダル２０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８４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２０に操作力が加えられている場合には、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４とを遮断し、変圧室６４と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４は大気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４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５８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。
【００４７】
一方、ブレーキペダル２０に加えられる操作力が解除された場合には、弁機構８８は、負圧室２８と変圧室６４とを連通し、変圧室６４と大気とを遮断させる状態になる。したがって、変圧室６４から負圧室２８へ空気が流入し、負圧室２８と変圧室６４とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４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７２，パワーピストン５８等は、圧縮コイルばね７４および圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂの圧縮ばね力によって、ブレーキペダル２０が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。
【００４８】
また、本ブレーキシステム１２は、バキュームブースタ２２の負圧室２８の負圧であるブースタ負圧を推定するためのブースタ負圧推定装置１０を備えている。ブースタ負圧推定装置１０は、コンピュータを含んで構成されており、ブレーキペダル２０の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ［ＢＳ］１００と、インテークマニホルド３４内の負圧であるエンジン負圧を検出するエンジン負圧センサ［ＰE］１０２とが、ブースタ負圧推定装置１０に接続されている。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。
【００４９】
また、車両には、エンジンの制御を行うための、エンジン電子制御ユニット１１０（以下、単に「エンジンＥＣＵ１１０」という場合がある）も備えられている。エンジンＥＣＵ１１０は、コンピュータを含んで構成されており、スロットル弁４４の開度を検出するスロットル開度センサ［Ｓ］１１２と、エンジン３８の回転数を検出するエンジン回転数センサ［Ｒ］１１４とがエンジンＥＣＵ１１０に接続されている。それらの検出値に基づいて、エンジンＥＣＵ１１０はエンジン３８の作動状態を推定し、スロットル弁４４や図示を省略する燃料噴射装置等を制御する。なお、ブースタ負圧推定装置１０とエンジンＥＣＵ１１０とは、ＣＡＮ（Car Area Network）１２０を介して接続されており、ブースタ負圧推定装置１０とエンジンＥＣＵ１１０との間で、種々の情報の通信が行われている。
【００５０】
＜車両用エコランシステムの構成および制御＞
また、本ブレーキシステム１２を搭載する車両においては、エンジン始動後に交差点等で車両が停止した場合に、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、いわゆるエコラン制御を実行するシステムとしてエコランシステム１３０が採用されている。上記エンジンＥＣＵ１１０は、エコラン制御時においてエンジンの制御を行うためのエコラン制御部１３２を備えており、そのエコラン制御部１３２とエンジン３８のスタータ１３４とによって、エコランシステム１３０が構成されている。
【００５１】
エコラン制御部１３２を備えるエンジンＥＣＵ１１０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］１３６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［ＢＰ］１３８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１４０［Ｖ］とに接続されており、さらに、上記ブレーキペダルストロークセンサ［ＢＳ］１００にも接続されている。エコラン制御部１３２は、それらの検出値等に基づいて、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４４，燃料噴射装置，スタータ１３４等を制御する。
【００５２】
詳しく言えば、エコラン制御において、エンジン３８を停止させるための所定のエンジン停止条件として、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が採用されている。また、エンジン３８を停止させると、エンジン３８によってインテークマニホルド３４内の空気が吸気されなくなり、エンジン負圧が低下する。エンジン負圧が低下すると、バキュームブースタ２２の負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引されなくなり、負圧室２８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。
【００５３】
上述した所定のエンジン停止条件を満たした場合に、エコラン制御部１３２は、エンジン３８を停止すべく、スロットル弁４４を閉じるとともに、燃料の噴射を停止するように、スロットル弁４４，燃料噴射装置を制御する。そして、所定の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３８を再始動すべく、エコラン制御部１３２は、スロットル弁４４を開け、燃料を噴射するとともに、エンジン３８を回転させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置，スタータ１３４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、車両の燃費の向上を図っているのである。
【００５４】
＜ブースタ負圧の推定＞
本ブレーキシステム１２は、上述したように、インテークマニホルド３４が、バキュームブースタ２２の負圧室２８の負圧源となるように構成されている。このため、負圧室２８内の空気が連通路３２を介してインテークマニホルド３４へ吸引されていない状況下（以下、「非吸引状況下」という場合がある）において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBは、エンジン負圧センサ１０２によって検出されるエンジン負圧ＰEと一致していることが多い。ただし、連通路３２に設けられたチェック弁５０によって、負圧室２８からインテークマニホルド３４への負圧の供給は禁止、言い換えれば、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の流れは禁止されているため、エンジン負圧ＰEが低下しても、ブースタ負圧ＰBは低下せずに維持される。つまり、非吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していた時点のエンジン負圧ＰEに、ブースタ負圧ＰBが維持されるのである。このため、本システム１２では、非吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していると直前に想定された時点のエンジン負圧ＰEの値を、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定している。
【００５５】
なお、連通路３２にはチェック弁５０が設けられていることから、非吸引状況下においてブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEが低下しない限り、そのチェック弁５０を開弁させるために必要な圧力、いわゆる開弁圧分、負圧室２８の空気圧は、インテークマニホルド３４の空気圧より高くなる。つまり、厳密に言えば、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとは一致していない。ただし、開弁圧は相当低く、ブースタ負圧ＰBの推定に関する説明を簡略化するべく、非吸引状況下においてブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEが低下しない限り、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとは一致しているものとして扱う。
【００５６】
一方、エンジン負圧が増加して、負圧室２８内の空気が連通路３２を介してインテークマニホルド３４へ吸引される状況下（以下、「吸引状況下」という場合がある）においては、ブレーキ操作がされなければ、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに追従して増加する。ただし、連通路３２およびチェック弁５０を介して空気が流れることから、流路抵抗等に起因して、ブースタ負圧ＰBは、エンジン負圧ＰEと一致した状態で増加せずに、エンジン負圧ＰEに遅れた状態で増加する。つまり、エンジン負圧ＰEの増加速度より低い速度で、ブースタ負圧ＰBが増加するのである。したがって、本システム１２では、吸引状況下において、ブレーキ操作がされない場合には、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧ＰBの増加速度ＶBを推定し、その推定されたブースタ負圧ＰBの増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBを推定している。具体的には、推定されたブースタ負圧増加速度ＶBとブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいてブースタ負圧の増加量を演算して、その演算されたブースタ負圧ＰBの増加量を、ブースタ負圧ＰBの増加開始時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値に加えたものを、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定するのである。
【００５７】
また、ブレーキ操作がされた場合には、上述したように、大気圧となった変圧室６４に負圧室２８が連通させられるため、ブースタ負圧ＰBは減少する。ブースタ負圧ＰBの減少量は、ブレーキ操作時の変圧室６４の容積に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ＰBの減少量は多くなる。変圧室６４の容積は、バキュームブースタ２２のパワーピストン５８の移動量、つまり、ブレーキペダル２０の操作量と対応関係にあるため、本システム１２では、ブレーキペダルストロークセンサ１００によって検出されるブレーキペダル２０の操作量に基づいて、ブースタ負圧ＰBの減少量が推定される。その推定されたブースタ負圧ＰBの減少量を、ブレーキペダル２０の操作時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値から減じたものが、現時点のブースタ負圧ＰBとして推定される。
【００５８】
また、エンジン負圧ＰEが増加しなくても、ブレーキ操作がされてブースタ負圧ＰBが減少することで、ブースタ負圧ＰBよりエンジン負圧ＰEが高くなり、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引される場合がある。このような場合にも、エンジン負圧ＰEに対するブースタ負圧ＰBの追従性を考慮して、ブースタ負圧ＰBを推定する。ただし、このような場合には、ブースタ負圧増加速度ＶBを、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいて推定するのではなく、エンジン負圧ＰEの高さに基づいて推定する。詳しく言えば、エンジン負圧ＰEが高いほど、エンジン負圧ＰEに対するブースタ負圧ＰBの追従性は良くなると考えられることから、エンジン負圧ＰEが高いほど、ブースタ負圧増加速度ＶBを高く推定するのである。そして、その推定されたブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、上述したように、ブースタ負圧ＰBを推定するのである。
【００５９】
ちなみに、上述したようにブースタ負圧ＰBを推定する場合には、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEと一致していると想定される時点から、ブースタ負圧ＰBを推定する必要がある。そこで、本システム１２においては、ブースタ負圧ＰBが必ずエンジン負圧ＰE以下となっていると想定される時点から、上記ブースタ負圧ＰBの推定を行うようにしている。ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下であれば、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ吸引されて、ブースタ負圧ＰBは必ずエンジン負圧ＰEに一致するためである。逆に言えば、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEより高い場合には、ブレーキ操作がされない限りは、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに一致しないためである。
【００６０】
ブースタ負圧ＰBが必ずエンジン負圧ＰE以下となっている時点を想定するべく、本システム１２では、ブースタ負圧ＰBが変化し得る最高の値、つまり、ブースタ負圧の上限値ＰBMAXを、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBとして推定している。このように、上限値ＰBMAXをエンジン始動時のブースタ負圧ＰBとして推定すれば、エンジン始動後のブレーキ操作時には、その上限値ＰBMAXからブレーキ操作に伴うブスータ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。そのように上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBは、必ず、実際のブースタ負圧以上となる。つまり、上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下となった時点において、実際のブースタ負圧は、必ず、エンジン負圧ＰE以下となっている。したがって、本システム１２では、エンジン始動時において、上限値ＰBMAXをブースタ負圧ＰBとして推定し、エンジン始動後に、上限値ＰBMAXを基に推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下となった時点において、その時点のエンジン負圧ＰEの値を、その時点のブースタ負圧ＰBとして推定している。
【００６１】
図３に、エンジン始動後におけるエンジン負圧ＰE（実線）および上記推定方法によって推定されるブースタ負圧ＰB（一点鎖線）を、時間ｔの経過を横軸とするグラフにて概略的に示す。図から解るように、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBはＰBMAXと推定されており、ｔ1経過時までにブレーキ操作が３回されることで、ブースタ負圧ＰBは、ｔ1経過時において、エンジン負圧ＰEに一致したと推定される。そして、その時点ｔ1においてはエンジン負圧ＰEが増加しているため、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引される。このため、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBを推定し、そのブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。つまり、上述した非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法によって、ブースタ負圧ＰBが推定される。そして、その推定されたブースタ負圧ＰBが増加し、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致した時点ｔ2以降は、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されなくなり、ブースタ負圧ＰBはエンジン負圧ＰEに一致した状態で維持される。
【００６２】
そして、ｔ3経過時において、ブレーキペダル２０が操作されることでブースタ負圧ＰBが減少し、操作時に推定されていたブースタ負圧ＰBの値からブースタ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。この時点ｔ3において、エンジン負圧ＰEは増加していないが、ブースタ負圧ＰBの減少に伴って、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されるため、エンジン負圧ＰEの高さに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。そして、その推定されたブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。
【００６３】
ブースタ負圧ＰBが増加し、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致した時点ｔ4以降は、２回のブレーキ操作に伴ってブースタ負圧ＰBが減少している。しかし、エンジン回転数の低下等に伴ないエンジン負圧ＰEが減少しており、ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以上の状態が維持されることで、負圧室２８からインテークマニホルド３４へ空気が吸引されない。つまり、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法によって、ブースタ負圧ＰBが推定される。
【００６４】
そして、エンジン回転数の上昇等に伴ないエンジン負圧ＰEが増加していくと、ｔ5経過時において、ブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致し、その時点ｔ5から、エンジン負圧ＰEの増加に伴ってブースタ負圧ＰBが増加する。そこで、エンジン負圧ＰEの増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBを推定し、そのブースタ負圧増加速度ＶBに基づいて、ブースタ負圧ＰBが推定される。なお、吸引状況下であるｔ6経過時において、ブレーキ操作が実行されており、ブースタ負圧ＰBが減少し、操作時に推定されていたブースタ負圧ＰBの値からブースタ負圧ＰBの減少量を減じたものが、ブースタ負圧ＰBとして推定される。このため、その時点ｔ6以降は、ブレーキ操作によるブースタ負圧減少後のブースタ負圧の再増加開始からの経過時間とブースタ負圧増加速度ＶBとに基づいてブースタ負圧の増加量を演算して、その演算されたブースタ負圧ＰBの増加量を、ブースタ負圧ＰBの再増加開始時点において推定されていたブースタ負圧ＰBの値に加えたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。
【００６５】
このように、図３に示した状況下では、ｔ2経過時からｔ3経過時、および、ｔ4経過時からｔ5経過時において、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第１ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBが推定されており、ｔ1経過時からｔ2経過時、ｔ3経過時からｔ4経過時、および、ｔ5経過時からｔ7経過時において、吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第２ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBが推定されている。なお、エンジン始動時からｔ1経過時までは、エンジン始動後においてブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEと一致したか否かが判定されており、それら第１ブースタ負圧推定方法および第２ブースタ負圧推定方法とは異なる方法によってブースタ負圧ＰBが推定されている。
【００６６】
＜制御プログラム＞
本ブレーキシステム１２において行われるブースタ負圧の推定は、図４にフローチャートを示すブースタ負圧推定プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、設定された時間間隔ΔＴ0をおいてブースタ負圧推定装置１０により繰り返し実行されることによって行われる。また、エコランシステム１３０において行われるエコラン制御は、図５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ＥＣＵ１１０のエコラン制御部１３２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。
【００６７】
i）ブースタ負圧推定プログラム
ブースタ負圧推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、エンジン負圧センサ１０２によってエンジン負圧ＰEが検出される。次に、Ｓ２において、ブレーキペダルストロークセンサ１００によってブレーキペダル２０の操作量Ｌが検出され、Ｓ３において、その検出されたブレーキペダル２０の操作量Ｌに基づいて、ブースタ負圧ＰBの減少量αが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図６に示すようなブレーキペダル２０の操作量Ｌをパラメータとする減少量αに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧ＰBの減少量α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。
【００６８】
続いて、Ｓ４において、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＦは、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していると想定されるか否かを示すフラグであり、そのフラグＦのフラグ値が１とされている場合には、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致したと想定されることを示し、０とされている場合には、一致していないと想定されることを示している。なお、そのフラグＦの初期値は０とされている。
【００６９】
エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致していないと想定された場合、つまり、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が０であると判定された場合には、Ｓ５において、前回の本プログラムの実行において推定された前回ブースタ負圧ＰBPから、Ｓ３において推定されたブースタ負圧の減少量αを減じたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。なお、前回ブースタ負圧ＰBPの初期値は、ブースタ負圧の上限値ＰBMAXとされている。次に、Ｓ６において、その推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下か否かが判定される。ブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰE以下と判定された場合には、Ｓ７において、エンジン負圧ＰEをブースタ負圧ＰBとして再推定し、Ｓ８において、負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１にされる。
【００７０】
また、Ｓ４において負圧一致想定フラグＦのフラグ値が１であると判定された場合には、Ｓ９において、前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰEより低いか否かが判定される。前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰEより低いと判定された場合には、Ｓ１０において、エンジン負圧ＰEが増加中であるか否かが判定される。具体的には、エンジン負圧ＰEが前回の本プログラムの実行において検出された前回エンジン負圧ＰEPより高いか否かが判定される。エンジン負圧ＰEが前回エンジン負圧ＰEPより高いと判定された場合には、Ｓ１１において、エンジン負圧ＰEと前回エンジン負圧ＰEPとの差に基づいて、エンジン負圧の増加速度ＶEが演算され、その演算された増加速度ＶEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図７に示すようなエンジン負圧の増加速度ＶEをパラメータとするブースタ負圧増加速度ＶBに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧増加速度ＶB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。また、エンジン負圧ＰEが前回エンジン負圧ＰEP以下と判定された場合には、Ｓ１２において、エンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧増加速度ＶBが推定される。ブースタ負圧推定装置１０の備えるコンピュータには、図８に示すようなエンジン負圧ＰEをパラメータとするブースタ負圧増加速度ＶBに関するマップデータが格納されており、ブースタ負圧増加速度ＶB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。
【００７１】
次に、Ｓ１３において、推定されたブースタ負圧増加速度ＶBと設定時間ΔＴ0とを乗ずることで、ブースタ負圧ＰBの増加量βが演算され、Ｓ１４において、その演算された増加量を前回ブースタ負圧ＰBPに加えたものを、ブースタ負圧ＰBとして推定する。続いて、Ｓ１５において、その推定されたブースタ負圧ＰBがエンジン負圧ＰEより高いか否かが判定され、高いと判定された場合には、Ｓ１６において、エンジン負圧ＰEをブースタ負圧ＰBとして再推定する。また、Ｓ９において前回ブースタ負圧ＰBPがエンジン負圧ＰE以上と判定された場合には、Ｓ１７において、その前回ブースタ負圧ＰBPをブースタ負圧ＰBとして推定する。そして、Ｓ１８において、推定されたブースタ負圧ＰBから、Ｓ３において推定されたブースタ負圧の減少量αを減じたものを、再度、ブースタ負圧ＰBとして推定する。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、このように、ブースタ負圧推定プログラムを実行することで、非吸引状況下における第１ブースタ負圧推定方法と、吸引状況下における第２ブースタ負圧推定方法とを選択的に行うブースタ負圧推定方法によって、ブースタ負圧ＰBを推定することができるのである。
【００７２】
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、Ｓ２１において、シフトレバー位置センサ１３６によってシフトレバーの操作位置が検出され、Ｓ２２において、車速センサ１４０によって車速が検出される。さらに、Ｓ２３において、駐車ブレーキ位置センサ１３８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、Ｓ２４において、ブレーキペダルストロークセンサ１００によってブレーキペダル２０の操作量が検出される。
【００７３】
次に、Ｓ２５〜Ｓ２８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、Ｓ２９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、Ｓ３０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、Ｓ３１において、上記ブースタ負圧推定プログラムにおいて推定されたブースタ負圧ＰBが、設定閾値Ｐ0より高いか否かが判定される。ブースタ負圧ＰBに関する情報は、ブースタ負圧推定装置１０からエンジンＥＣＵ１１０のエコラン制御部１３２に送信される。そして、ブースタ負圧ＰBが設定閾値Ｐ0より高いと判定された場合には、Ｓ３２において、エンジン３８を停止させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置が制御される。
【００７４】
また、Ｓ２５〜Ｓ２８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、Ｓ３３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、Ｓ３０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、Ｓ３１においてブースタ負圧ＰBが設定閾値Ｐ0以下であると判定された場合には、Ｓ３４において、エンジン３８が停止中であるか否かが判定される。エンジン３８が停止中であると判定された場合には、Ｓ３５において、エンジン３８を再始動させるように、スロットル弁４４，燃料噴射装置，スタータ１３４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。
【００７５】
＜ブースタ負圧推定装置の機能構成＞
上記ブースタ負圧推定プログラムを実行するブースタ負圧推定装置１０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、ブースタ負圧推定装置１０は、上記ブースタ負圧推定プログラムのＳ４〜Ｓ８の処理を実行する機能部、つまり、エンジン始動時のブースタ負圧ＰBを推定するとともに、エンジン始動後にブースタ負圧ＰBとエンジン負圧ＰEとが一致したか否かを想定する機能部として、エンジン始動時ブースタ負圧推定部１５０を、Ｓ２，３の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定する機能部として、ブースタ負圧減少量推定部１５２を、Ｓ１７，１８の処理を実行する機能部、つまり、非吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第１ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBを推定する機能部として、第１ブースタ負圧推定部１５４を、Ｓ１０〜Ｓ１６，Ｓ１８の処理を実行する機能部、つまり、吸引状況下でのブースタ負圧の推定方法である第２ブースタ負圧推定方法によってブースタ負圧ＰBを推定する機能部として、第２ブースタ負圧推定部１５６を、それぞれ備えている。
【変形例】
【００７６】
上記ブレーキシステム１２においては、エンジン負圧ＰEを検出するエンジン負圧センサ１０２が設けられ、そのエンジン負圧センサ１０２によって検出されるエンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧ＰBが推定されていたが、エンジン負圧ＰEをも推定し、その推定されたエンジン負圧ＰEに基づいてブースタ負圧ＰBを推定してもよい。エンジン負圧ＰEの推定方法は、公知の技術であるため、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すると、エンジン負圧ＰEは、概して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度等に依拠しており、エンジン回転数が高くなるほどエンジン負圧ＰEは高くなり、スロットル弁４０の開度が高くなるほどエンジン負圧ＰEは低くなる傾向にある。このため、エンジン負圧ＰEは、そのような傾向を利用して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度等に基づいて推定されるのである。
【００７７】
このようにして、エンジン負圧ＰEを推定することが可能であることから、上記ブースタ負圧増加速度ＶBを、エンジン負圧ＰEに基づいて推定するのではなく、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度に基づいて推定してもよい。つまり、エンジン回転数が高くなるほどブースタ負圧増加速度ＶBは高くなり、スロットル弁４０の開度が高くなるほどブースタ負圧増加速度ＶBは低くなる傾向にあることから、ブースタ負圧増加速度ＶBを、そのような傾向を利用して、エンジン３８の回転数，スロットル弁４０の開度に基づいて推定してもよい。
【００７８】
また、上記ブレーキシステム１２において、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αは、ブレーキペダル２０の操作量に基づいて推定されているが、その操作量以外のブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定してもよい。具体的には、例えば、マスタシリンダ２４の液圧，その液圧の変化速度，ブレーキペダル２０を踏み込む力、いわゆる踏力，その踏力の変化速度，ブレーキペダル２０の踏み込み速度等に基づいて、ブレーキ操作時のブースタ負圧ＰBの減少量αを推定してもよい。それらブレーキシステムの作動状態を指標するものに基づいて減少量αを推定する方法は、公知の技術であるため、詳しい説明は省略するが、例えば、マスタシリンダ２４の液圧に基づいて減少量αを推定する場合には、マスタシリンダ２４の液圧が高いほど減少量αは多くなるという傾向を利用して、ブレーキ操作時の減少量αが推定される。
【００７９】
また、上記実施例では、推定されたブースタ負圧は、エコラン制御における所定の条件を判定するために用いられているが、そのような用いられ方に限定されることなく、種々の目的に対して用いることが可能である。具体的に言えば、例えば、所謂ブレーキ効き特性制御に、推定されたブースタ圧を用いてもよい。バキュームブースタ２２は、上述したように、負圧室２８と変圧室６４との差圧を利用して、ブレーキ操作における操作力を助勢する構造とされている。このため、その差圧が無くなれば、バキュームブースタによる助勢効果は無くなってしまう。そこで、バキュームブースタの代わりに操作力を助勢する機構を備え、ブレーキ効き特性制御として、バキュームブースタによる助勢効果がなくなった後に、その機構によってブレーキ操作力を助勢する制御を実行可能なブレーキシステムが存在する。この制御を実行するためには、バキュームブースタによる助勢限界を推定する必要があり、バキュームブースタによる助勢限界はブースタ負圧に依拠している。このため、ブレーキ効き特性制御では、バキュームブースタによる助勢限界を推定する際に、ブースタ負圧が用いられるのである。
【００８０】
１０：ブースタ負圧推定装置 ２０：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） ２２：バキュームブースタ ２８：負圧室 ３２：連通路 ３８：エンジン ４２：吸気部 ４４：スロットル弁 １５０：エンジン始動時ブースタ負圧推定部 １５２：ブースタ負圧減少量推定部 １５４：第１ブースタ負圧推定部 １５６：第２ブースタ負圧推定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定装置であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部と
を備えたブースタ負圧推定装置。
【請求項２】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記第１ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧より低くなったことを条件として、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定するように構成された請求項１に記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項３】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
自身が推定した前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以上になったことを条件として、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定することを終了するように構成された請求項１または請求項２に記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項４】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項５】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブースタ負圧低下後に前記ブースタ負圧が再増加開始してからの経過時間と前記ブースタ負圧増加速度とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推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つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項６】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するとともに、前記エンジン負圧が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項７】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度とエンジンの回転数とに基づいて、前記ブースタ負圧増加速度を推定するとともに、前記スロットル弁の開度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を低く推定し、かつ、前記エンジンの回転数が高いほど前記ブースタ負圧増加推定速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項８】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が増加している場合に、そのエンジン負圧の増加速度に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成されるとともに、前記エンジン負圧の増加速度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項９】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部と、
前記第１ブースタ負圧推定部と前記第２ブースタ負圧推定部とに代わって、運転者によってエンジンが始動された時点において、前記ブースタ負圧が変化し得る最も高い値を前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、その最も高い値から、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するエンジン始動時ブースタ負圧推定部とを有し、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部に代わって、前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以下となった時点において、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、その時点の前記エンジン負圧の値を前記ブースタ負圧として推定するように構成された請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項１０】
エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定方法であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定方法に代えて、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定と
を選択して行うブースタ負圧推定方法。
【請求項１】
エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定装置であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定部と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定部と
を備えたブースタ負圧推定装置。
【請求項２】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記第１ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧より低くなったことを条件として、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定するように構成された請求項１に記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項３】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
自身が推定した前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以上になったことを条件として、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、前記第１ブースタ負圧推定部に代わって前記ブースタ負圧を推定することを終了するように構成された請求項１または請求項２に記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項４】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項５】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部を備え、
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を、前記ブレーキ操作部材の操作時において自身が推定した前記ブースタ負圧の値から減じたものを、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブースタ負圧低下後に前記ブースタ負圧が再増加開始してからの経過時間と前記ブースタ負圧増加速度とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブレーキ操作部材の操作直後の前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推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つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項６】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するとともに、前記エンジン負圧が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項７】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記吸気部への空気の吸気量を調整するスロットル弁の開度とエンジンの回転数とに基づいて、前記ブースタ負圧増加速度を推定するとともに、前記スロットル弁の開度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を低く推定し、かつ、前記エンジンの回転数が高いほど前記ブースタ負圧増加推定速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項８】
前記第２ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン負圧が増加している場合に、そのエンジン負圧の増加速度に基づいて前記ブースタ負圧増加速度を推定するように構成されるとともに、前記エンジン負圧の増加速度が高いほど前記ブースタ負圧増加速度を高く推定するように構成された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項９】
当該ブースタ負圧推定装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作された場合の前記ブースタ負圧の減少量を推定するブースタ負圧減少量推定部と、
前記第１ブースタ負圧推定部と前記第２ブースタ負圧推定部とに代わって、運転者によってエンジンが始動された時点において、前記ブースタ負圧が変化し得る最も高い値を前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作された場合に、その最も高い値から、前記ブースタ負圧減少量推定部によって推定された前記ブースタ負圧の減少量を減じたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定するエンジン始動時ブースタ負圧推定部とを有し、
前記第１ブースタ負圧推定部が、
前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部に代わって、前記エンジン始動時ブースタ負圧推定部によって推定された前記ブースタ負圧が前記エンジン負圧以下となった時点において、前記ブースタ負圧と前記エンジン負圧とが一致していると想定し、その時点の前記エンジン負圧の値を前記ブースタ負圧として推定するように構成された請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載のブースタ負圧推定装置。
【請求項１０】
エンジンの吸気部に、その吸気部への空気の流れを許容するとともにその吸気部からの空気の流れを禁止する連通路を介して接続された負圧室を有し、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、前記負圧室の負圧であるブースタ負圧を推定するブースタ負圧推定方法であって、
前記ブースタ負圧と前記吸気部の負圧であるエンジン負圧とが一致していると直前に想定された時点の前記エンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定するとともに、前記ブレーキ操作部材が操作されない限りは、そのエンジン負圧の値を現時点の前記ブースタ負圧として推定し続ける第１ブースタ負圧推定方法による推定と、
前記負圧室内の空気が前記連通路を介して前記吸気部へ吸引される状況下において、前記第１ブースタ負圧推定方法に代えて、前記負圧室からの空気の吸引に伴って前記ブースタ負圧が増加していくと想定される速度であるブースタ負圧増加速度と、前記ブースタ負圧の増加開始からの経過時間とに基づいて前記ブースタ負圧の増加量を推定して、その推定された前記ブースタ負圧の増加量を、前記ブースタ負圧の増加開始時点において推定されていた前記ブースタ負圧の値に加えたものを、現時点の前記ブースタ負圧として推定する第２ブースタ負圧推定方法による推定と
を選択して行うブースタ負圧推定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４２２５０（Ｐ２０１１−４２２５０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９１７１４（Ｐ２００９−１９１７１４）
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【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３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【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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