負圧発生装置の制御装置
【課題】 エゼクタを機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能な負圧発生装置の制御装置を提供する。
【解決手段】 インテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタ３０と、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるＶＳＶ１とを有して構成される負圧発生装置１００を制御するＥＣＵ４０Ａであって、内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったときのアクセルペダルの状態変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する停止タイミング制御手段を備える。これにより、アクセルペダルの状態変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【解決手段】 インテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタ３０と、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるＶＳＶ１とを有して構成される負圧発生装置１００を制御するＥＣＵ４０Ａであって、内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったときのアクセルペダルの状態変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する停止タイミング制御手段を備える。これにより、アクセルペダルの状態変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧発生装置の制御装置に関し、特にエゼクタを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において、大気から各気筒に連通する内燃機関の吸気系の吸気通路（以下、単に内燃機関の吸気系とも称す）から取り出そうとする負圧よりも、さらに大きな負圧をブレーキブースタに供給するためにエゼクタが利用されている。エゼクタは一般的にはスロットル弁を迂回するバイパス路に配設されており、ベンチュリー効果によってより大きな負圧を発生させる。このエゼクタを利用した技術として、例えば特許文献１にエゼクタを利用した負圧ブースタの負圧源装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】昭６２−２１４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エゼクタが機能している場合には吸気は吸気通路に加えてバイパス路をも流通する。したがって逆にエゼクタを機能停止させた場合には、エゼクタが機能していた場合と比較して吸気流量が減少することになる。すなわち吸気流量が減少した分だけ内燃機関のトルクが減少することになる。このため車両走行時などに不意にエゼクタを機能停止させるとショックが発生し、運転者に違和感を与えてしまう虞があった。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、エゼクタを機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能な負圧発生装置の制御装置を提供することを目的とする。
【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、本発明は、内燃機関の吸気系の吸気通路から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置であって、前記内燃機関のトルクが変化する条件に基づき、前記エゼクタを機能停止させるように前記状態変更手段を制御する停止タイミング制御手段を備えることを特徴とする。本発明によれば内燃機関のトルクが変化するときにエゼクタを機能停止させることができ、その結果、単独でエゼクタを機能停止させた場合と比較して運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能である。
【０００７】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に対して加速要求を行うための加速要求手段の状態変化であってもよい。具体的には例えば本発明のように加速要求手段（例えばアクセルペダル）が運転者によって操作されたときの状態変化が、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させるための条件として好適である。なお、加速要求手段の状態変化は、具体的には例えば加速要求手段が操作されていない状態から加速要求を行うように操作されたときの状態変化であることが好適であるが、これに限られず、加速要求手段の状態変化は、例えば加速要求手段がある状態からさらに大きな度合いの加速要求を行うように操作されたときの状態変化であってもよく、またある状態からより小さな度合いの加速要求を行うように、或いは加速要求を行わないように操作されたときの状態変化などであってもよい。
【０００８】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に結合された変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化であってもよい。ここで変速機が運転者によって非駆動レンジから駆動レンジに変速操作されたときには内燃機関に作用する負荷が増大する。このとき、内燃機関のトルクは一般に増大した分の作用負荷に対処できるように適宜の度合いで補正制御される。このため変速機が運転者によって駆動レンジ、非駆動レンジ間で変速操作されたときには内燃機関のトルクも変化する。また係る変化は運転者に感覚的に認識されているものと考えられ、しかも係る変化は不意に発生するわけではなく、運転者自らの操作に起因して発生する。このことから、本発明は、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させる条件として好適である。
【０００９】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関によって駆動される補機の作動状態を変化させる条件であってもよい。ここで例えばエアコンが作動すると、エアコン用コンプレッサが内燃機関に対して負荷として作用する。このとき、内燃機関のトルクは一般に増大した分の作用負荷に対処できるように適宜の度合いで補正制御される。また、ヘッドライトの点灯や、オーディオ等の電子機器の操作などで電気負荷が増大すると、増大した分の電気負荷に対処できるようにジェネレータの発電量を増大させる必要性が生じる。このとき、内燃機関のトルクは一般に発電量が増大するようジェネレータを駆動するために適宜の度合いで補正制御される。すなわち、これらエアコン用コンプレッサやジェネレータなどの補機の作動状態を変化させる条件（エアコンのＯＮ、ＯＦＦやヘッドライトのＯＮ、ＯＦＦなど）は、内燃機関のトルクが変化する条件となる。またエアコンのＯＮ、ＯＦＦや、特に電気負荷が大きくなるヘッドライトのＯＮ、ＯＦＦなどで内燃機関のトルクが変化することは、運転者に感覚的に認識されているものと考えられることから、本発明は、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させる条件として好適である。
【００１０】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段を制御するための制御量の変化であってもよい。また具体的には例えば本発明のように制御量が変化した段階でエゼクタを機能停止させることも可能である。
【００１１】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段の状態の変化であってもよい。また具体的には例えば本発明のように吸気流量調節手段の状態が変化した段階でエゼクタを機能停止させることも可能である。
【００１２】
なお、内燃機関のトルクが変化する条件はこれらに限られず、他の適宜の条件であってよい。例えば内燃機関に対して過給を行う過給機を備えた車両にあっては過給圧の変化を条件とすることもできるし、希薄燃焼と均質燃焼との間で燃焼態様を切り替えて燃焼を行う内燃機関にあっては、燃焼態様の変化を条件とすることも可能である。また、車両が備える変速機がＡＴ（Automatic Transmission）である場合には、駆動レンジで自動的にＡＴが変速するときの条件を内燃機関のトルクが変化する条件とすることも可能である。本発明はエゼクタを機能させておく必要がなくなった段階で如何にして運転者に極力違和感を与えることなく早期にエゼクタを機能停止させることができるかを念頭になされたものであるが、エゼクタを機能させておく必要がなくなったときのタイミング次第ではこれらの条件も有効といえる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エゼクタを機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能な負圧発生装置の制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）４０Ａで実現されている本実施例に係る負圧発生装置の制御装置を、負圧発生装置１００とともに模式的に示す図である。内燃機関５０を始めとした図１に示す各構成は車両（図示省略）に搭載されている。内燃機関５０の吸気系１０は、エアクリーナ１１と、エアフロメータ１２と、電動スロットル１３と、インテークマニホールド１４と、内燃機関５０の各気筒（図示省略）に連通する図示しない吸気ポートと、これらの構成の間に適宜配設される例えば吸気管１５ａ、１５ｂなどを有して構成されている。エアクリーナ１１は内燃機関５０の各気筒に供給される吸気を濾過するための構成であり、図示しないエアダクトを介して大気に連通している。エアフロメータ１２は吸気流量を計測するための構成であり吸気流量に応じた信号を出力する。
【００１６】
電動スロットル１３は、スロットル弁１３ａと、スロットルボディ１３ｂと、弁軸１３ｃと、電動モータ１３ｄとを有して構成されている。スロットル弁１３ａは、内燃機関５０の各気筒に供給する全吸気流量を開度変化により調整するための構成である。また、電動スロットル１３はアイドル回転数を制御するために吸気流量を調節するための構成にもなっており、本実施例では電動スロットル１３で吸気流量調節手段を実現している。スロットルボディ１３ｂは、吸気通路が形成された筒状部材からなる構成であり、この吸気通路に配設されたスロットル弁１３ａの弁軸１３ｃを軸支する。電動モータ１３ｄは、ＥＣＵ４０Ａの制御の基、スロットル弁１３ａの開度を変更するための構成であり、この電動モータ１３ｄにはステップモータが採用されている。電動モータ１３ｄはスロットルボディ１３ｂに固定されており、その出力軸（図示省略）は弁軸１３ｃに連結されている。スロットル弁１３ａの開度は、電動スロットル１３に内蔵された図示しないエンコーダ（以下、単にエンコーダと称す）からの出力信号に基づき、ＥＣＵ４０Ａで検出される。
【００１７】
なお、スロットル機構には、電動スロットル１３のようなスロットル弁１３ａをアクチュエータで駆動するスロットルバイワイヤ方式を適用することが好ましい。但し、これに限られず、例えば電動スロットル１３の代わりにワイヤなどを介してアクセルペダル（図示省略）と連動し、スロットル弁１３ａの開度が変更されるような機械式スロットル機構を適用してもよい。アクセルペダルは内燃機関５０に対して加速要求を行うための構成であり、本実施例ではアクセルペダルで加速要求手段を実現している。インテークマニホールド１４は、上流側で一つの吸気通路を下流側で内燃機関５０の各気筒に対応させて分岐するための構成であり、吸気を内燃機関５０の各気筒に分配する。
【００１８】
ブレーキ装置２０は、ブレーキペダル２１と、ブレーキブースタ２２と、マスターシリンダ２３と、ホイルシリンダ（図示省略）とを有して構成されている。運転者が車輪の回転を制動するために操作するブレーキペダル２１は、ブレーキブースタ２２の入力ロッド（図示省略）と連結されている。ブレーキブースタ２２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比でアシスト力を発生させるための構成であり、内部でマスターリシンダ２３側に区画された負圧室（図示省略）が、エゼクタ３０を介してインテークマニホールド１４の吸気通路に接続されている。ブレーキブースタ２２は、さらにその出力ロッド（図示省略）がマスターシリンダ２３の入力軸（図示省略）と連結されており、マスターシリンダ２３は、ペダル踏力に加えてアシスト力を得たブレーキブースタ２２からの作用力に応じて油圧を発生させる。マスターシリンダ２３は、油圧回路を介して各車輪のディスクブレーキ機構（図示省略）に設けられたホイルシリンダ夫々に接続されており、ホイルシリンダはマスターシリンダ２３から供給された油圧で制動力を発生させる。なお、ブレーキブースタ２２は気圧式のものであれば特に限定されるものではなく、一般的なものであってよい。
【００１９】
エゼクタ３０は、吸気系１０、より具体的にはインテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりもさらに大きな負圧を発生させてブレーキブースタ２２の負圧室に供給するための構成である。エゼクタ３０は、流入ポート３１ａと流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとを有している。これらのうち、負圧供給ポート３１ｃがエアホース５ｃでブレーキブースタ２２の負圧室に接続されている。また、流入ポート３１ａは吸気管１５ａの吸気通路にエアホース５ａで、流出ポート３１ｂはインテークマニホールド１４の吸気通路にエアホース５ｂで、電動スロットル１３、より具体的にはスロットル弁１３ａを挟むようにして夫々接続されている。これによって、電動スロットル１３を迂回するバイパス路Ｂが、エゼクタ３０を含んでエアホース５ａと５ｂとで形成される。なお、エゼクタ３０が機能していない場合、ブレーキブースタ２２の負圧室には、インテークマニホールド１４の吸気通路から、エアホース５ｂ、エゼクタ３０の流出ポート３１ｂ及び負圧供給ポート３１ｃ、エアホース５ｃ夫々を介して負圧が供給される。
【００２０】
エアホース５ａには、ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）１を介在させている。ＶＳＶ１は、ＥＣＵ４０Ａの制御のもと、バイパス路Ｂを連通、遮断するための構成であり、本実施例では２ポジション２ポートのノーマルクローズドソレノイドバルブを採用している。但し、これに限られず、ＶＳＶ１は他の適宜の電磁弁などであってよく、さらに例えば流路の遮蔽度合いを制御可能な流量調整弁などであってもよい。また、このＶＳＶ１はバイパス路Ｂを連通、遮断することで、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるための構成となっている。本実施例ではＶＳＶ１で状態変更手段を実現している。
【００２１】
図２はエゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。エゼクタ３０は内部にディフューザ３２を備えている。ディフューザ３２は、先細テーパ部３２ａと、末広テーパ部３２ｂと、これらを連通する通路にあたる負圧取出部３２ｃとで構成されている。先細テーパ部３２ａは、流入ポート３１ａに対向するようにして開口しており、末広テーパ部３２ｂは、流出ポート３１ｂに対向するようにして開口している。また、負圧取出部３２ｃは、負圧供給ポート３１ｃに連通している。流入ポート３１ａには、流入してきた吸気を先細テーパ部３２ａに向けて噴射するノズル３３が配設されており、ノズル３３から噴射された吸気はディフューザ３２を流通し、さらに流出ポート３１ｂからエアホース５ｂに流出する。この際、ディフューザ３２で高速噴流が生起されることにより、ベンチュリー効果で負圧取出部３２ｃに大きな負圧が発生し、さらにこの負圧は負圧供給ポート３１ｃからエアホース５ｃを介して負圧室に供給される。このようなエゼクタ３０の機能により、ブレーキブースタ２２は、インテークマニホールド１４から取り出す場合よりも大きな負圧を得ることができる。なお、負圧取出部３２ｃと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、ブレーキブースタ２２のエアホース５ｃ接続部とに設けられた逆支弁３４は、夫々逆流を防止するためのものである。また、エゼクタ３０は図２に示す内部構造を備えるものに限られず、その他の異なる内部構造を備えるエゼクタをエゼクタ３０の代わりに適用してよい。
【００２２】
内燃機関５０には、エアコン用コンプレッサ５５が備えられている。エアコン用コンプレッサ５５は、その駆動軸のプーリがベルトを介して内燃機関５０の出力軸のプーリに連結されている。なお、内燃機関５０の出力軸のプーリには、補機としてエアコン用コンプレッサ５５のほかにも、例えば図示しないパワーステアリング用ポンプやジェネレータなどの各プーリがベルトを介して連結されている。エアコン用コンプレッサ５５の駆動軸には、図示しない電磁クラッチが備えられている。電磁クラッチは、エアコンＳＷ６１のＯＮ、ＯＦＦに応じてＥＣＵ４０Ａの制御のもと断続され、これにより、エアコン用コンプレッサ５５が駆動、停止する。なお、電磁クラッチはエアコンＳＷ６１の操作による場合のほか、ＥＣＵ４０Ａが行う空調制御によっても自動的に断続制御される。
【００２３】
また、内燃機関５０には図示しない変速機が結合されている。本実施例では変速機はＡＴとなっているが、これに限られず、例えばＣＶＴ(Continuously Variable Transmission)であってもよい。また、本実施例では車両が変速機用ＥＣＵ（図示省略）を備えている。変速機用ＥＣＵには、図示しないシフトレバーで選択された変速レンジを検出するためのレンジＳＷ６２が接続されている。運転者がシフトレバーを操作すると、変速機用ＥＣＵは運転者のレバー操作に応じて変速機を制御する。
【００２４】
ＥＣＵ４０Ａは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ４０Ａは主として内燃機関５０を制御するための構成であり、本実施例では電動スロットル１３やＶＳＶ１も制御している。ＥＣＵ４０Ａには、電動スロットル１３やＶＳＶ１のほか、各種の制御対象が駆動回路（図示省略）を介して接続されている。また、ＥＣＵ４０Ａにはエンコーダや、アクセルペダルの状態を検出するための図示しないアクセルセンサや、内燃機関５０の回転数Ｎｅを検出するための図示しないクランク角センサや、エアコンＳＷ６１やレンジＳＷ６２などの各種のセンサが接続されている。なお、レンジＳＷ６２は変速機用ＥＣＵを介してＥＣＵ４０Ａに接続されていてもよい。
【００２５】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関５０制御用のプログラムのほか、種々の条件のもと、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する（以下、単にＶＳＶ１を開く、或いは閉じるとも称す）ためのＶＳＶ１制御用プログラムや、電動スロットル１３を制御するための電動スロットル１３制御用プログラムなども格納している。但し、これらのプログラムは一体として組み合わされていてもよい。また、本実施例ではＶＳＶ１制御用プログラムが、さらに内燃機関５０のトルクが変化する条件に基づきエゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するための停止タイミング制御用プログラムを有して構成されている。さらにこの停止タイミング制御用プログラムは、内燃機関５０のトルクが変化する条件としてアクセルペダルの状態変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている。本実施例ではＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ（以下、ＣＰＵ等とも称す）と上述の各種のプログラムとで各種の制御手段や検出手段や判定手段などが実現されており、特にＣＰＵ等と停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。また、本実施例ではＶＳＶ１と、エゼクタ３０とで負圧発生装置１００が実現されている。
【００２６】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ａで行われる処理を図３に示すフローチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ４０Ａは、ＲＯＭに格納された上述のＶＳＶ１制御用プログラム等に基づき、ＣＰＵがフローチャートに示す処理を極短い時間で繰り返し実行することで、負圧発生装置１００を制御する。ＣＰＵはエゼクタ３０の作動条件が不成立になったか否かを判定する処理を実行する（ステップ１１）。本ステップでエゼクタ３０を機能させておく必要がないか否かが判定される。ステップ１１で否定判定であればエゼクタ３０を機能させておく必要があるため、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップ１５）。なお、エゼクタ３０が既に機能している場合には本ステップをスキップしてもよい。一方、ステップ１１で肯定判定であれば、ＣＰＵはエゼクタ３０が作動中であるか否かを判定する処理を実行する（ステップ１２）。エゼクタ３０が作動中であるか否かは例えばＶＳＶ１の作動状態を検出可能なリミットスイッチなどの出力信号に基づき判定することができる。
【００２７】
ステップ１２で否定判定であれば、既にエゼクタ３０が機能停止していることになるため、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。一方、ステップ１２で肯定判定であれば、ＣＰＵは内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ａ）。内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったか否かはアクセルセンサの出力信号に基づき判定できる。すなわち本ステップでは換言すればアクセルペダルの状態変化のうち、内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなるようなアクセルペダルの状態変化があったか否かが判定される。ステップ１３ａで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１５に示す処理を実行する。これにより、ステップ１３ａで肯定判定されるまでの間、その後のルーチンでステップ１１、１２、１３ａ及び１５に示す処理が繰り返し実行されることになり、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態となる。そしてステップ１３ａで肯定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップ１４）。これによりアクセルペダルの状態変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ａを実現可能である。
【実施例２】
【００２８】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｂは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００２９】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｂで行われる処理を図４に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図４に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｂに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｂについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵは変速機の変速レンジがドライブレンジ（以下、単にＤレンジとも称す）とニュートラルレンジ（以下、単にＮレンジとも称す）との間で切り替えられたか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｂ）。変速レンジがＤレンジとＮレンジとの間で切り替えられたか否かはレンジＳＷの出力信号に基づき判定可能である。本ステップで駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化があったか否かが判定される。なお、Ｄレンジは駆動レンジであり、Ｎレンジは非駆動レンジである。
【００３０】
ステップ１３ｂで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｂで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｂ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｂで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｂを実現可能である。
【実施例３】
【００３１】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｃは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、内燃機関５０によって駆動される補機としてのエアコン用コンプレッサ５５の作動状態の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３２】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｃで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図５に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｃに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｃについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵはエアコン、より具体的にはエアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｃ）。エアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かは例えばエアコンＳＷ６１の出力信号に基づき判定可能である。但し、これに限られず、例えばエアコン用コンプレッサ５５の電磁クラッチが自動的に断続制御される条件に基づき、エアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定してもよい。なお、電磁クラッチが自動的に断続制御される条件とは、具体的には例えば車室内の温度がエアコンの設定温度に達したか否かなどであるが係る条件は適宜のものであってよい。また、車室内の温度は例えば温度センサなどの出力信号に基づき検出できる。
【００３３】
ステップ１３ｃで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｃで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｃ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｃで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、エアコン用コンプレッサ５５の作動状態の変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【００３４】
なお、ステップ１３ｃでエアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定する代わりに、例えば車両のヘッドライトが点灯と消灯との間で切り替えられたか否かを判定してもよい。この場合には、停止タイミング制御用プログラムとして、ヘッドライトの作動状態の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムをＲＯＭに格納すればよい。ヘッドライトの作動状態が変化したか否かは例えばヘッドライトＳＷ（図示省略）の出力信号に基づき判定可能である。但し、これに限られず、車両のヘッドライトの作動状態が変化したか否かを判定するにあたっては、ヘッドライトが自動的に点灯（或いは消灯）される条件が満たされたか否かを判定してもよい。ヘッドライトが自動的に点灯される条件とは、具体的には例えば車両周囲の明るさが不十分になったか否かなどであるが係る条件は適宜のものであってよい。また、車両周囲の明るさは例えば光感知式センサなどの出力信号に基づき判定可能である。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｃを実現可能である。
【実施例４】
【００３５】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｄは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、電動スロットル１３を制御するための制御量の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３６】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｄで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図５に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｄに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｄについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵは制御量が変化したか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｄ）。ステップ１３ｄで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｄで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｄ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｄで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、制御量の変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えることを抑制できる。
【００３７】
なお、制御量は電動スロットル１３を制御するためのトータルの制御量に限られず、トータルの制御量を構成する各種の制御量であってもよい。具体的には例えばアクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する制御量や内燃機関５０に作用する負荷に応じて増減させる補正制御量をステップ１３ｄの判定に用いる制御量として適用することも可能である。また、制御量の変化の判定にあってはステップ１３ｄに加えて、或いはステップ１３ｄの代わりに例えば制御量の変化が所定量以上であるか否かなどを判定してもよい。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｄを実現可能である。
【実施例５】
【００３８】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｅは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、スロットル弁１３ａの開度変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３９】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｅで行われる処理を図６に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図６に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｅに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｅについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵはスロットル弁１３ａの開度が変化したか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｅ）。ステップ１３ｅで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｅで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｅ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｅで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、スロットル弁１３ａの開度変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。なお、スロットル弁１３ａの開度変化の判定にあってはステップ１３ｅに加えて、或いはステップ１３ｅの代わりに例えば開度変化が所定量以上であるか否かなどを判定してもよい。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｅを実現可能である。
【００４０】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ＥＣＵ４０を負圧発生装置１００とともに模式的に示す図である。
【図２】エゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。
【図３】ＥＣＵ４０Ａで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図４】ＥＣＵ４０Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図５】ＥＣＵ４０Ｃで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図６】ＥＣＵ４０Ｄで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図７】ＥＣＵ４０Ｅで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ＶＳＶ
１０ 吸気系
１３ 電動スロットル
２０ ブレーキ装置
２２ ブレーキブースタ
３０ エゼクタ
４０ ＥＣＵ
５０ 内燃機関
５５ エアコン用コンプレッサ
６１ エアコンＳＷ
６２ レンジＳＷ
１００ 負圧発生装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧発生装置の制御装置に関し、特にエゼクタを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両において、大気から各気筒に連通する内燃機関の吸気系の吸気通路（以下、単に内燃機関の吸気系とも称す）から取り出そうとする負圧よりも、さらに大きな負圧をブレーキブースタに供給するためにエゼクタが利用されている。エゼクタは一般的にはスロットル弁を迂回するバイパス路に配設されており、ベンチュリー効果によってより大きな負圧を発生させる。このエゼクタを利用した技術として、例えば特許文献１にエゼクタを利用した負圧ブースタの負圧源装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】昭６２−２１４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エゼクタが機能している場合には吸気は吸気通路に加えてバイパス路をも流通する。したがって逆にエゼクタを機能停止させた場合には、エゼクタが機能していた場合と比較して吸気流量が減少することになる。すなわち吸気流量が減少した分だけ内燃機関のトルクが減少することになる。このため車両走行時などに不意にエゼクタを機能停止させるとショックが発生し、運転者に違和感を与えてしまう虞があった。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、エゼクタを機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能な負圧発生装置の制御装置を提供することを目的とする。
【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、本発明は、内燃機関の吸気系の吸気通路から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置であって、前記内燃機関のトルクが変化する条件に基づき、前記エゼクタを機能停止させるように前記状態変更手段を制御する停止タイミング制御手段を備えることを特徴とする。本発明によれば内燃機関のトルクが変化するときにエゼクタを機能停止させることができ、その結果、単独でエゼクタを機能停止させた場合と比較して運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能である。
【０００７】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に対して加速要求を行うための加速要求手段の状態変化であってもよい。具体的には例えば本発明のように加速要求手段（例えばアクセルペダル）が運転者によって操作されたときの状態変化が、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させるための条件として好適である。なお、加速要求手段の状態変化は、具体的には例えば加速要求手段が操作されていない状態から加速要求を行うように操作されたときの状態変化であることが好適であるが、これに限られず、加速要求手段の状態変化は、例えば加速要求手段がある状態からさらに大きな度合いの加速要求を行うように操作されたときの状態変化であってもよく、またある状態からより小さな度合いの加速要求を行うように、或いは加速要求を行わないように操作されたときの状態変化などであってもよい。
【０００８】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に結合された変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化であってもよい。ここで変速機が運転者によって非駆動レンジから駆動レンジに変速操作されたときには内燃機関に作用する負荷が増大する。このとき、内燃機関のトルクは一般に増大した分の作用負荷に対処できるように適宜の度合いで補正制御される。このため変速機が運転者によって駆動レンジ、非駆動レンジ間で変速操作されたときには内燃機関のトルクも変化する。また係る変化は運転者に感覚的に認識されているものと考えられ、しかも係る変化は不意に発生するわけではなく、運転者自らの操作に起因して発生する。このことから、本発明は、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させる条件として好適である。
【０００９】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関によって駆動される補機の作動状態を変化させる条件であってもよい。ここで例えばエアコンが作動すると、エアコン用コンプレッサが内燃機関に対して負荷として作用する。このとき、内燃機関のトルクは一般に増大した分の作用負荷に対処できるように適宜の度合いで補正制御される。また、ヘッドライトの点灯や、オーディオ等の電子機器の操作などで電気負荷が増大すると、増大した分の電気負荷に対処できるようにジェネレータの発電量を増大させる必要性が生じる。このとき、内燃機関のトルクは一般に発電量が増大するようジェネレータを駆動するために適宜の度合いで補正制御される。すなわち、これらエアコン用コンプレッサやジェネレータなどの補機の作動状態を変化させる条件（エアコンのＯＮ、ＯＦＦやヘッドライトのＯＮ、ＯＦＦなど）は、内燃機関のトルクが変化する条件となる。またエアコンのＯＮ、ＯＦＦや、特に電気負荷が大きくなるヘッドライトのＯＮ、ＯＦＦなどで内燃機関のトルクが変化することは、運転者に感覚的に認識されているものと考えられることから、本発明は、運転者に違和感を与えないようにエゼクタを機能停止させる条件として好適である。
【００１０】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段を制御するための制御量の変化であってもよい。また具体的には例えば本発明のように制御量が変化した段階でエゼクタを機能停止させることも可能である。
【００１１】
また本発明は、前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段の状態の変化であってもよい。また具体的には例えば本発明のように吸気流量調節手段の状態が変化した段階でエゼクタを機能停止させることも可能である。
【００１２】
なお、内燃機関のトルクが変化する条件はこれらに限られず、他の適宜の条件であってよい。例えば内燃機関に対して過給を行う過給機を備えた車両にあっては過給圧の変化を条件とすることもできるし、希薄燃焼と均質燃焼との間で燃焼態様を切り替えて燃焼を行う内燃機関にあっては、燃焼態様の変化を条件とすることも可能である。また、車両が備える変速機がＡＴ（Automatic Transmission）である場合には、駆動レンジで自動的にＡＴが変速するときの条件を内燃機関のトルクが変化する条件とすることも可能である。本発明はエゼクタを機能させておく必要がなくなった段階で如何にして運転者に極力違和感を与えることなく早期にエゼクタを機能停止させることができるかを念頭になされたものであるが、エゼクタを機能させておく必要がなくなったときのタイミング次第ではこれらの条件も有効といえる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エゼクタを機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能な負圧発生装置の制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）４０Ａで実現されている本実施例に係る負圧発生装置の制御装置を、負圧発生装置１００とともに模式的に示す図である。内燃機関５０を始めとした図１に示す各構成は車両（図示省略）に搭載されている。内燃機関５０の吸気系１０は、エアクリーナ１１と、エアフロメータ１２と、電動スロットル１３と、インテークマニホールド１４と、内燃機関５０の各気筒（図示省略）に連通する図示しない吸気ポートと、これらの構成の間に適宜配設される例えば吸気管１５ａ、１５ｂなどを有して構成されている。エアクリーナ１１は内燃機関５０の各気筒に供給される吸気を濾過するための構成であり、図示しないエアダクトを介して大気に連通している。エアフロメータ１２は吸気流量を計測するための構成であり吸気流量に応じた信号を出力する。
【００１６】
電動スロットル１３は、スロットル弁１３ａと、スロットルボディ１３ｂと、弁軸１３ｃと、電動モータ１３ｄとを有して構成されている。スロットル弁１３ａは、内燃機関５０の各気筒に供給する全吸気流量を開度変化により調整するための構成である。また、電動スロットル１３はアイドル回転数を制御するために吸気流量を調節するための構成にもなっており、本実施例では電動スロットル１３で吸気流量調節手段を実現している。スロットルボディ１３ｂは、吸気通路が形成された筒状部材からなる構成であり、この吸気通路に配設されたスロットル弁１３ａの弁軸１３ｃを軸支する。電動モータ１３ｄは、ＥＣＵ４０Ａの制御の基、スロットル弁１３ａの開度を変更するための構成であり、この電動モータ１３ｄにはステップモータが採用されている。電動モータ１３ｄはスロットルボディ１３ｂに固定されており、その出力軸（図示省略）は弁軸１３ｃに連結されている。スロットル弁１３ａの開度は、電動スロットル１３に内蔵された図示しないエンコーダ（以下、単にエンコーダと称す）からの出力信号に基づき、ＥＣＵ４０Ａで検出される。
【００１７】
なお、スロットル機構には、電動スロットル１３のようなスロットル弁１３ａをアクチュエータで駆動するスロットルバイワイヤ方式を適用することが好ましい。但し、これに限られず、例えば電動スロットル１３の代わりにワイヤなどを介してアクセルペダル（図示省略）と連動し、スロットル弁１３ａの開度が変更されるような機械式スロットル機構を適用してもよい。アクセルペダルは内燃機関５０に対して加速要求を行うための構成であり、本実施例ではアクセルペダルで加速要求手段を実現している。インテークマニホールド１４は、上流側で一つの吸気通路を下流側で内燃機関５０の各気筒に対応させて分岐するための構成であり、吸気を内燃機関５０の各気筒に分配する。
【００１８】
ブレーキ装置２０は、ブレーキペダル２１と、ブレーキブースタ２２と、マスターシリンダ２３と、ホイルシリンダ（図示省略）とを有して構成されている。運転者が車輪の回転を制動するために操作するブレーキペダル２１は、ブレーキブースタ２２の入力ロッド（図示省略）と連結されている。ブレーキブースタ２２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比でアシスト力を発生させるための構成であり、内部でマスターリシンダ２３側に区画された負圧室（図示省略）が、エゼクタ３０を介してインテークマニホールド１４の吸気通路に接続されている。ブレーキブースタ２２は、さらにその出力ロッド（図示省略）がマスターシリンダ２３の入力軸（図示省略）と連結されており、マスターシリンダ２３は、ペダル踏力に加えてアシスト力を得たブレーキブースタ２２からの作用力に応じて油圧を発生させる。マスターシリンダ２３は、油圧回路を介して各車輪のディスクブレーキ機構（図示省略）に設けられたホイルシリンダ夫々に接続されており、ホイルシリンダはマスターシリンダ２３から供給された油圧で制動力を発生させる。なお、ブレーキブースタ２２は気圧式のものであれば特に限定されるものではなく、一般的なものであってよい。
【００１９】
エゼクタ３０は、吸気系１０、より具体的にはインテークマニホールド１４から取り出そうとする負圧よりもさらに大きな負圧を発生させてブレーキブースタ２２の負圧室に供給するための構成である。エゼクタ３０は、流入ポート３１ａと流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとを有している。これらのうち、負圧供給ポート３１ｃがエアホース５ｃでブレーキブースタ２２の負圧室に接続されている。また、流入ポート３１ａは吸気管１５ａの吸気通路にエアホース５ａで、流出ポート３１ｂはインテークマニホールド１４の吸気通路にエアホース５ｂで、電動スロットル１３、より具体的にはスロットル弁１３ａを挟むようにして夫々接続されている。これによって、電動スロットル１３を迂回するバイパス路Ｂが、エゼクタ３０を含んでエアホース５ａと５ｂとで形成される。なお、エゼクタ３０が機能していない場合、ブレーキブースタ２２の負圧室には、インテークマニホールド１４の吸気通路から、エアホース５ｂ、エゼクタ３０の流出ポート３１ｂ及び負圧供給ポート３１ｃ、エアホース５ｃ夫々を介して負圧が供給される。
【００２０】
エアホース５ａには、ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）１を介在させている。ＶＳＶ１は、ＥＣＵ４０Ａの制御のもと、バイパス路Ｂを連通、遮断するための構成であり、本実施例では２ポジション２ポートのノーマルクローズドソレノイドバルブを採用している。但し、これに限られず、ＶＳＶ１は他の適宜の電磁弁などであってよく、さらに例えば流路の遮蔽度合いを制御可能な流量調整弁などであってもよい。また、このＶＳＶ１はバイパス路Ｂを連通、遮断することで、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるための構成となっている。本実施例ではＶＳＶ１で状態変更手段を実現している。
【００２１】
図２はエゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。エゼクタ３０は内部にディフューザ３２を備えている。ディフューザ３２は、先細テーパ部３２ａと、末広テーパ部３２ｂと、これらを連通する通路にあたる負圧取出部３２ｃとで構成されている。先細テーパ部３２ａは、流入ポート３１ａに対向するようにして開口しており、末広テーパ部３２ｂは、流出ポート３１ｂに対向するようにして開口している。また、負圧取出部３２ｃは、負圧供給ポート３１ｃに連通している。流入ポート３１ａには、流入してきた吸気を先細テーパ部３２ａに向けて噴射するノズル３３が配設されており、ノズル３３から噴射された吸気はディフューザ３２を流通し、さらに流出ポート３１ｂからエアホース５ｂに流出する。この際、ディフューザ３２で高速噴流が生起されることにより、ベンチュリー効果で負圧取出部３２ｃに大きな負圧が発生し、さらにこの負圧は負圧供給ポート３１ｃからエアホース５ｃを介して負圧室に供給される。このようなエゼクタ３０の機能により、ブレーキブースタ２２は、インテークマニホールド１４から取り出す場合よりも大きな負圧を得ることができる。なお、負圧取出部３２ｃと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、流出ポート３１ｂと負圧供給ポート３１ｃとの間の内部流路と、ブレーキブースタ２２のエアホース５ｃ接続部とに設けられた逆支弁３４は、夫々逆流を防止するためのものである。また、エゼクタ３０は図２に示す内部構造を備えるものに限られず、その他の異なる内部構造を備えるエゼクタをエゼクタ３０の代わりに適用してよい。
【００２２】
内燃機関５０には、エアコン用コンプレッサ５５が備えられている。エアコン用コンプレッサ５５は、その駆動軸のプーリがベルトを介して内燃機関５０の出力軸のプーリに連結されている。なお、内燃機関５０の出力軸のプーリには、補機としてエアコン用コンプレッサ５５のほかにも、例えば図示しないパワーステアリング用ポンプやジェネレータなどの各プーリがベルトを介して連結されている。エアコン用コンプレッサ５５の駆動軸には、図示しない電磁クラッチが備えられている。電磁クラッチは、エアコンＳＷ６１のＯＮ、ＯＦＦに応じてＥＣＵ４０Ａの制御のもと断続され、これにより、エアコン用コンプレッサ５５が駆動、停止する。なお、電磁クラッチはエアコンＳＷ６１の操作による場合のほか、ＥＣＵ４０Ａが行う空調制御によっても自動的に断続制御される。
【００２３】
また、内燃機関５０には図示しない変速機が結合されている。本実施例では変速機はＡＴとなっているが、これに限られず、例えばＣＶＴ(Continuously Variable Transmission)であってもよい。また、本実施例では車両が変速機用ＥＣＵ（図示省略）を備えている。変速機用ＥＣＵには、図示しないシフトレバーで選択された変速レンジを検出するためのレンジＳＷ６２が接続されている。運転者がシフトレバーを操作すると、変速機用ＥＣＵは運転者のレバー操作に応じて変速機を制御する。
【００２４】
ＥＣＵ４０Ａは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ４０Ａは主として内燃機関５０を制御するための構成であり、本実施例では電動スロットル１３やＶＳＶ１も制御している。ＥＣＵ４０Ａには、電動スロットル１３やＶＳＶ１のほか、各種の制御対象が駆動回路（図示省略）を介して接続されている。また、ＥＣＵ４０Ａにはエンコーダや、アクセルペダルの状態を検出するための図示しないアクセルセンサや、内燃機関５０の回転数Ｎｅを検出するための図示しないクランク角センサや、エアコンＳＷ６１やレンジＳＷ６２などの各種のセンサが接続されている。なお、レンジＳＷ６２は変速機用ＥＣＵを介してＥＣＵ４０Ａに接続されていてもよい。
【００２５】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関５０制御用のプログラムのほか、種々の条件のもと、エゼクタ３０を機能、或いは機能停止させるようにＶＳＶ１を制御する（以下、単にＶＳＶ１を開く、或いは閉じるとも称す）ためのＶＳＶ１制御用プログラムや、電動スロットル１３を制御するための電動スロットル１３制御用プログラムなども格納している。但し、これらのプログラムは一体として組み合わされていてもよい。また、本実施例ではＶＳＶ１制御用プログラムが、さらに内燃機関５０のトルクが変化する条件に基づきエゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するための停止タイミング制御用プログラムを有して構成されている。さらにこの停止タイミング制御用プログラムは、内燃機関５０のトルクが変化する条件としてアクセルペダルの状態変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている。本実施例ではＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ（以下、ＣＰＵ等とも称す）と上述の各種のプログラムとで各種の制御手段や検出手段や判定手段などが実現されており、特にＣＰＵ等と停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。また、本実施例ではＶＳＶ１と、エゼクタ３０とで負圧発生装置１００が実現されている。
【００２６】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ａで行われる処理を図３に示すフローチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ４０Ａは、ＲＯＭに格納された上述のＶＳＶ１制御用プログラム等に基づき、ＣＰＵがフローチャートに示す処理を極短い時間で繰り返し実行することで、負圧発生装置１００を制御する。ＣＰＵはエゼクタ３０の作動条件が不成立になったか否かを判定する処理を実行する（ステップ１１）。本ステップでエゼクタ３０を機能させておく必要がないか否かが判定される。ステップ１１で否定判定であればエゼクタ３０を機能させておく必要があるため、ＣＰＵはＶＳＶ１を開くための処理を実行する（ステップ１５）。なお、エゼクタ３０が既に機能している場合には本ステップをスキップしてもよい。一方、ステップ１１で肯定判定であれば、ＣＰＵはエゼクタ３０が作動中であるか否かを判定する処理を実行する（ステップ１２）。エゼクタ３０が作動中であるか否かは例えばＶＳＶ１の作動状態を検出可能なリミットスイッチなどの出力信号に基づき判定することができる。
【００２７】
ステップ１２で否定判定であれば、既にエゼクタ３０が機能停止していることになるため、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。一方、ステップ１２で肯定判定であれば、ＣＰＵは内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ａ）。内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなったか否かはアクセルセンサの出力信号に基づき判定できる。すなわち本ステップでは換言すればアクセルペダルの状態変化のうち、内燃機関５０の運転状態がアイドル状態でなくなるようなアクセルペダルの状態変化があったか否かが判定される。ステップ１３ａで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１５に示す処理を実行する。これにより、ステップ１３ａで肯定判定されるまでの間、その後のルーチンでステップ１１、１２、１３ａ及び１５に示す処理が繰り返し実行されることになり、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態となる。そしてステップ１３ａで肯定判定であれば、ＣＰＵはＶＳＶ１を閉じるための処理を実行する（ステップ１４）。これによりアクセルペダルの状態変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ａを実現可能である。
【実施例２】
【００２８】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｂは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００２９】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｂで行われる処理を図４に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図４に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｂに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｂについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵは変速機の変速レンジがドライブレンジ（以下、単にＤレンジとも称す）とニュートラルレンジ（以下、単にＮレンジとも称す）との間で切り替えられたか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｂ）。変速レンジがＤレンジとＮレンジとの間で切り替えられたか否かはレンジＳＷの出力信号に基づき判定可能である。本ステップで駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化があったか否かが判定される。なお、Ｄレンジは駆動レンジであり、Ｎレンジは非駆動レンジである。
【００３０】
ステップ１３ｂで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｂで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｂ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｂで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｂを実現可能である。
【実施例３】
【００３１】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｃは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、内燃機関５０によって駆動される補機としてのエアコン用コンプレッサ５５の作動状態の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３２】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｃで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図５に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｃに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｃについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵはエアコン、より具体的にはエアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｃ）。エアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かは例えばエアコンＳＷ６１の出力信号に基づき判定可能である。但し、これに限られず、例えばエアコン用コンプレッサ５５の電磁クラッチが自動的に断続制御される条件に基づき、エアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定してもよい。なお、電磁クラッチが自動的に断続制御される条件とは、具体的には例えば車室内の温度がエアコンの設定温度に達したか否かなどであるが係る条件は適宜のものであってよい。また、車室内の温度は例えば温度センサなどの出力信号に基づき検出できる。
【００３３】
ステップ１３ｃで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｃで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｃ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｃで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、エアコン用コンプレッサ５５の作動状態の変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【００３４】
なお、ステップ１３ｃでエアコン用コンプレッサ５５の作動状態がＯＮとＯＦＦとの間で切り替えられたか否かを判定する代わりに、例えば車両のヘッドライトが点灯と消灯との間で切り替えられたか否かを判定してもよい。この場合には、停止タイミング制御用プログラムとして、ヘッドライトの作動状態の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムをＲＯＭに格納すればよい。ヘッドライトの作動状態が変化したか否かは例えばヘッドライトＳＷ（図示省略）の出力信号に基づき判定可能である。但し、これに限られず、車両のヘッドライトの作動状態が変化したか否かを判定するにあたっては、ヘッドライトが自動的に点灯（或いは消灯）される条件が満たされたか否かを判定してもよい。ヘッドライトが自動的に点灯される条件とは、具体的には例えば車両周囲の明るさが不十分になったか否かなどであるが係る条件は適宜のものであってよい。また、車両周囲の明るさは例えば光感知式センサなどの出力信号に基づき判定可能である。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｃを実現可能である。
【実施例４】
【００３５】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｄは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、電動スロットル１３を制御するための制御量の変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３６】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｄで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図５に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｄに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｄについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵは制御量が変化したか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｄ）。ステップ１３ｄで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｄで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｄ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｄで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、制御量の変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えることを抑制できる。
【００３７】
なお、制御量は電動スロットル１３を制御するためのトータルの制御量に限られず、トータルの制御量を構成する各種の制御量であってもよい。具体的には例えばアクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する制御量や内燃機関５０に作用する負荷に応じて増減させる補正制御量をステップ１３ｄの判定に用いる制御量として適用することも可能である。また、制御量の変化の判定にあってはステップ１３ｄに加えて、或いはステップ１３ｄの代わりに例えば制御量の変化が所定量以上であるか否かなどを判定してもよい。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｄを実現可能である。
【実施例５】
【００３８】
本実施例に係るＥＣＵ４０Ｅは、停止タイミング制御用プログラムが、アクセルペダルの状態変化に基づく代わりに、スロットル弁１３ａの開度変化に基づき、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためのプログラムとなっている以外、ＥＣＵ４０Ａと同一のものとなっている。また、車両が備える各構成は、ＥＣＵ４０Ａ以外実施例１で示した各構成と同一のものとなっている。本実施例ではＣＰＵ等とこの停止タイミング制御用プログラムとで停止タイミング制御手段が実現されている。
【００３９】
次に、エゼクタ３０を機能停止させるようにＶＳＶ１を制御するためにＥＣＵ４０Ｅで行われる処理を図６に示すフローチャートを用いて詳述する。なお図６に示すフローチャートは、ステップ１３ａがステップ１３ｅに変更されている以外、図３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にステップ１３ｅについて詳述する。ステップ１１及び１２で肯定判定であった場合、ＣＰＵはスロットル弁１３ａの開度が変化したか否かを判定する処理を実行する（ステップ１３ｅ）。ステップ１３ｅで否定判定であれば、ＣＰＵはステップ１３ｅで肯定判定されるまでの間、繰り返しステップ１１、１２、１３ｅ及び１５に示す処理を実行する。これにより、エゼクタ３０を機能停止させるための処理の実行はタイミング待ちの状態になる。そしてステップ１３ｅで肯定判定であれば、ＣＰＵはステップ１４に示す処理を実行する。これにより、スロットル弁１３ａの開度変化に応じて内燃機関５０のトルクが変化するときに、エゼクタ３０が機能停止されるため、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。なお、スロットル弁１３ａの開度変化の判定にあってはステップ１３ｅに加えて、或いはステップ１３ｅの代わりに例えば開度変化が所定量以上であるか否かなどを判定してもよい。以上により、エゼクタ３０を機能停止させた場合に運転者に違和感を与えてしまうことを抑制可能なＥＣＵ４０Ｅを実現可能である。
【００４０】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ＥＣＵ４０を負圧発生装置１００とともに模式的に示す図である。
【図２】エゼクタ３０の内部構成を模式的に示す図である。
【図３】ＥＣＵ４０Ａで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図４】ＥＣＵ４０Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図５】ＥＣＵ４０Ｃで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図６】ＥＣＵ４０Ｄで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図７】ＥＣＵ４０Ｅで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ＶＳＶ
１０ 吸気系
１３ 電動スロットル
２０ ブレーキ装置
２２ ブレーキブースタ
３０ エゼクタ
４０ ＥＣＵ
５０ 内燃機関
５５ エアコン用コンプレッサ
６１ エアコンＳＷ
６２ レンジＳＷ
１００ 負圧発生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系の吸気通路から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置であって、
前記内燃機関のトルクが変化する条件に基づき、前記エゼクタを機能停止させるように前記状態変更手段を制御する停止タイミング制御手段を備えることを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に対して加速要求を行うための加速要求手段の状態変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に結合された変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関によって駆動される補機の作動状態を変化させる条件であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段を制御するための制御量の変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段の状態の変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項１】
内燃機関の吸気系の吸気通路から取り出そうとする負圧よりも大きな負圧を発生させるエゼクタと、該エゼクタを機能、或いは機能停止させる状態変更手段とを有して構成される負圧発生装置を制御する負圧発生装置の制御装置であって、
前記内燃機関のトルクが変化する条件に基づき、前記エゼクタを機能停止させるように前記状態変更手段を制御する停止タイミング制御手段を備えることを特徴とする負圧発生装置の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に対して加速要求を行うための加速要求手段の状態変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関に結合された変速機の変速レンジのうち、駆動レンジと非駆動レンジとの間での変速レンジの変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関によって駆動される補機の作動状態を変化させる条件であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段を制御するための制御量の変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関のトルクが変化する条件が、前記内燃機関の吸気通路に配設された吸気流量調節手段の状態の変化であることを特徴とする請求項１記載の負圧発生装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−８２５６（Ｐ２００８−８２５６Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８１５８０（Ｐ２００６−１８１５８０）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【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２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【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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