JPH07119511A

JPH07119511A - 車両の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH07119511A
Application number: JP25862693A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawai; 孝史川合
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】車両のブレーキブースタにおいて、運転状態に
応じて定圧室から吸気管への流入空気量を可変とするこ
とにより、運転状態に応じて空燃比の乱れを抑制した
り、ブレーキペダルの増幅度の低下を抑える。【構成】車速Ｖが車速センサ３２により検出され、その
出力信号が外部入力回路４２を介してＣＰＵに入力され
る。そして、検出された車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀と
比較される。車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀より大きい場
合は、ＣＰＵはＶＳＶ２９を開とするための出力信号を
外部出力回路４３を介してＶＳＶ２９に出力し、ＶＳＶ
２９を開とする。車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀より小さ
い場合は、ＣＰＵ３８はＶＳＶ２９を閉とするための出
力信号を外部出力回路４３を介してＶＳＶ２９に出力
し、ＶＳＶ２９を閉とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気管負圧を利用して
ブレーキペダルの踏力を増幅させるブレーキブースタを
備えた車両用内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両においては、ブレーキペダルの踏力
を増幅してマスタシリンダ（ブレーキペダルに加えられ
た力を液圧に変換するためのシリンダ）に伝達する装置
としてブレーキブースタが用いられている。ブレーキブ
ースタ内は、パワーピストンによって定圧室と変圧室と
に仕切られている。定圧室には、内燃機関の吸気管負圧
が作用するように、吸気管との間に連通路が設けられて
いる。パワーピストンには、定圧室及び変圧室間を連
通、遮断可能な通路が設けられている。また、変圧室に
は大気が導入可能となっている。

【０００３】ブレーキペダルの非踏み込み時には、定圧
室及び変圧室間の連通が許容されると共に変圧室への大
気導入が遮断される。この状態からブレーキペダルが踏
み込まれると、定圧室及び変圧室間の連通が遮断される
と共に変圧室への大気導入が許容される。その結果、パ
ワーピストンの両側に圧力差が生じ、この圧力差に基づ
く力が、ブレーキペダルに加えられた踏力に付加されて
マスタシリンダに伝達される。ブレーキペダルが戻され
ると、変圧室への大気導入が遮断されると共に定圧室及
び変圧室間の連通が許容される。特開平４−１３２８４
１号公報では吸気管内の負圧をブレーキブースタに導入
し、ブレーキペダルが踏み込まれた時にその踏力を増幅
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術ではブレーキペダルが戻されると、変圧室に導入
されていた空気が定圧室を介して急激に吸気管に流入
し、定圧室及び変圧室には吸気管の負圧が作用して、ブ
レーキブースタにはブレーキペダルの踏力を補助する負
圧が回復する。この変圧室から吸気管への流入空気がエ
アフロメータ等の吸入空気量を検出するセンサによって
は検出されないため、前記流入空気によって空燃比がリ
ーンとなる恐れがあった。このことを防ぐために、ブレ
ーキブースタと吸気管を接続する連通路を絞っておく
と、変圧室から定圧室を介して吸気管に流入する単位時
間当たりの流入空気量が減少する。その結果、吸気管の
負圧が定圧室に作用して、定圧室にブレーキブースタの
踏力を補助するための負圧が回復するのが、ブレーキブ
ースタと吸気管を接続する連通路を絞らない場合に比し
て遅くなる。定圧室にブレーキブースタの踏力を十分に
補助するための負圧が回復していない状態で、ブレーキ
ペダルが踏み込まれると、変圧室に大気が導入されても
定圧室と変圧室の圧力差がブレーキペダルの踏力を増幅
するのに十分な圧力差となるまでは更に時間がかかるこ
ととなり、ブレーキペダルの踏力の補助力が小さくなる
恐れがあった。

【０００５】そこで、本発明は、運転状態に応じて定圧
室から吸気管への流入空気量を可変とすることにより、
運転状態に応じて空燃比の乱れを抑制したり、ブレーキ
ペダルの踏力の補助力を強化することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明における車両の空
燃比制御装置は、図１に示すように、内燃機関Ｍ１の吸
気通路Ｍ２と、該吸気通路Ｍ２に設けられ、内燃機関Ｍ
１に吸入される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手
段Ｍ３と、該吸入空気量検出手段Ｍ３下流の吸気通路Ｍ
２内の負圧が作用する定圧室Ｍ４ａと、大気を導入可能
な変圧室Ｍ４ｂと、ブレーキペダルＭ５の非踏み込み時
には、定圧室Ｍ４ａ及び変圧室Ｍ４ｂ間の連通を許容す
ると共に変圧室Ｍ４ｂへの大気導入を遮断し、ブレーキ
ペダルＭ５の踏み込み時には、定圧室Ｍ４ａ及び変圧室
Ｍ４ｂ間の連通を遮断すると共に変圧室Ｍ４ｂへの大気
導入を許容する連通状態切換え機構Ｍ４ｃとを有し、ブ
レーキペダルＭ５踏み込み時の連通状態切換え機構Ｍ４
ｃによる定圧室Ｍ４ａ及び変圧室Ｍ４ｂ間の圧力差を利
用して踏力を増幅させるブレーキブースタＭ４と、前記
吸気通路Ｍ２と定圧室Ｍ４ａを連通する連通路Ｍ６と、
該連通路Ｍ６に設けられ、ブレーキブースタＭ４から吸
気通路Ｍ２への流入空気量を制御する流量制御手段Ｍ７
と、車両の運転状態を検出する検出手段Ｍ８と、該検出
手段Ｍ８の検出値に基づいてブレーキブースタＭ４によ
るブレーキペダルＭ５の踏力の補助力を強化する必要の
有無を判定する判定手段Ｍ９とを有し、該判定手段Ｍ９
により連通状態切換え機構Ｍ４ｃによるブレーキブース
タＭ４によるブレーキペダルＭ５の踏力の補助力を強化
する必要があると判定されたら流量制御手段Ｍ７により
ブレーキブースタＭ４から吸気通路Ｍ２への単位時間当
たりの流入空気量を多くし、ブレーキブースタＭ４によ
るブレーキペダルＭ５の踏力の補助力を強化する必要が
ないと判定されたら流量制御手段Ｍ７によりブレーキブ
ースタＭ４から吸気通路Ｍ２への単位時間当たりの流入
空気量を少なくすることを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記手段によれば、ブレーキペダルＭ５が戻さ
れると連通状態切換え機構Ｍ４ｃにより、内燃機関Ｍ１
の吸気通路Ｍ２内の負圧が作用していた定圧室Ｍ４ａと
変圧室Ｍ４ｂ間の連通が遮断され、変圧室Ｍ４ｂへの大
気導入が許容されていた状態から、定圧室Ｍ４ａ及び変
圧室Ｍ４ｂ間の連通を許容すると共に変圧室Ｍ４ｂへの
大気導入が遮断された状態に切り換えられる。変圧室Ｍ
４ｂ内の大気は定圧室Ｍ４ａ、連通路Ｍ６を介して吸気
通路Ｍ２に流入し、ブレーキブースタＭ４の定圧室Ｍ４
ａには吸気通路Ｍ２内の負圧が作用して、ブレーキブー
スタＭ４はブレーキペダルＭ５の踏力を補助できる状態
へ戻り始める。この吸気通路Ｍ２に流入する大気は吸入
空気量検出手段Ｍ３により検出されない。検出手段Ｍ８
により車両の運転状態が検出され、その検出値に基づい
て、判定手段Ｍ９によりブレーキブースタＭ４のブレー
キペダルＭ５の踏力の補助力を強化する必要があること
が判定されると、流量制御手段Ｍ７によりブレーキブー
スタＭ４から吸気通路Ｍ２への単位時間当たりの流入空
気量が多くされて、ブレーキブースタＭ４の定圧室Ｍ４
ａには吸気通路Ｍ２内の負圧が早く回復する。判定手段
Ｍ９によりブレーキブースタＭ４のブレーキペダルＭ５
の踏力の補助力を強化する必要がないことが判定される
と、流量制御手段Ｍ７によりブレーキブースタＭ４から
吸気通路Ｍ２への単位時間当たりの流入空気量が少なく
されて、ブレーキブースタＭ４の定圧室Ｍ４ａに吸気通
路Ｍ２内の負圧が回復するのが遅くなる。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の第１実施例における空燃比制
御装置の構成図である。車両には内燃機関としての多気
筒（本実施例では４気筒）のガソリンエンジン１が搭載
されている。エンジン１は気筒毎に図示しない燃焼室を
備えており、これらの燃焼室に吸気通路２及び排気通路
３が連通している。

【０００９】吸気通路２には、上流側からエンジン１へ
向けて、エアクリーナ４、スロットルバルブ５、サージ
タンク６及び吸気マニホールド７が順に配設されてい
る。外気はこれら各部４〜７を介して燃焼室に取り込ま
れる。スロットルバルブ５は図示しないアクセルペダル
の踏み込み操作に連動して駆動され、その駆動により吸
気通路２を流通する吸入空気の量が調整される。また、
サージタンク６により吸入空気の脈動が平滑化される。

【００１０】吸気マニホールド７には、各気筒の燃焼室
に燃料を噴射供給するための燃料噴射弁８Ａ、８Ｂ、８
Ｃ、８Ｄが取り付けられている。そして、各燃料噴射弁
８Ａ〜８Ｄから噴射される燃料と吸気通路２内に導入さ
れた外気とからなる混合気は、各燃焼室内へ導入され
る。各燃焼室に導入された混合気に着火するために、点
火プラグ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄがエンジン１に取り付
けられている。点火プラグ９Ａ〜９Ｄはディストリビュ
ータ１０にて分配された点火信号に基づいて駆動され
る。ディストリビュータ１０はイグナイタ１１から出力
される高電圧をエンジン１のクランク角に同期して点火
プラグ９Ａ〜９Ｄに分配する。そして、燃焼室内へ導入
された混合気が点火プラグ９Ａ〜９Ｄの点火によって燃
焼される。この燃焼によりエンジン１の駆動力が発生す
る。このように燃焼室で生成した燃焼ガスは排気通路３
を経て外部へ排出される。

【００１１】排気通路３には、エンジン１から下流側へ
向けて順に排気マニホールド１２及び触媒コンバータ１
３が配設されている。触媒コンバータ１３は排気ガス中
の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を触媒の作用で浄
化する。

【００１２】前記エンジン１には吸入空気量検出手段と
してのエアフロメータ１４、回転数センサ１５、酸素セ
ンサ１６等が設けられている。エアフロメータ１４はエ
アクリーナ４の下流に設けられており、エンジン１に吸
入される空気量を検出する。回転数センサ１５は、ディ
ストリビュータ１０に内蔵された図示しないロータの回
転に基づいて、エンジン１のクランク軸の回転数を検出
する。酸素センサ１６は排気マニホールド１２と触媒コ
ンバータ１３との間に設けられており、排気通路３にお
ける空燃比を検出するべく、排気ガス中の残存酸素濃度
を検出する。

【００１３】一方、車両には、走行中の車両を停止させ
たり、減速させたりするために、油圧式のフットブレー
キが設けられている。このブレーキは、運転者によるブ
レーキペダル１７の踏み込み操作に応じて、マスタシリ
ンダ１８内のブレーキ液に圧力を加え、ブレーキシュー
等を作動させて制動力を発生させるものである。

【００１４】ブレーキペダル１７が踏み込まれる時の操
作力を軽減するために、マスタシリンダ１８とブレーキ
ペダル１７との間にブレーキブースタ１９が配されてい
る。ブレーキブースタ１９のケーシング２０内はパワー
ピストン２１によって定圧室２２と変圧室２３とに仕切
られている。定圧室２２とサージタンク６とは連通路と
しての負圧通路２４によって連結されており、サージタ
ンク６内の負圧が負圧通路２４を介して定圧室２２内に
作用するようになっている。また、変圧室２３からは大
気通路２５が延出しており、その延出端は大気開放とな
っている。そして、大気が大気通路２５を介して変圧室
２３内へ導入可能となっている。更に、パワーピストン
２１には、定圧室２２と変圧室２３とを相互に連通させ
る通路２６が設けられている。

【００１５】ブレーキブースタ１９には、ブレーキペダ
ル１７の踏み込み操作に応じて、定圧室２２と変圧室２
３との連通状態、及び変圧室２３の内部と外部（大気）
との連通状態をそれぞれ切り換えるための連通状態切換
え機構２７が設けられている。この連通状態切換え機構
２７は、ブレーキペダル１７の非踏み込み時には、定圧
室２２及び変圧室２３間の連通を許容すると共に変圧室
２３への大気導入を遮断する。この状態では、サージタ
ンク６内の吸気管負圧が定圧室２２及び変圧室２３に作
用して、両室２２、２３内が同程度の負圧となって平衡
状態となる。

【００１６】また、連通状態切換え機構２７は、ブレー
キペダル１７の踏み込み時には、定圧室２２及び変圧室
２３間の連通を遮断すると共に変圧室２３への大気導入
を許容する。その結果、変圧室２３の圧力が定圧室２２
の圧力より高くなってパワーピストン２１の両側に圧力
差が生じ、この圧力差に基づく力が、ブレーキペダル１
７に加えられた踏力に付加されてマスタシリンダ１８に
伝達される。

【００１７】前記構成のブレーキブースタ１９では、ブ
レーキペダル１７が戻された時に、連通状態切換え機構
２７が作動して定圧室２２及び変圧室２３間の連通が許
容されると共に変圧室２３への大気導入が遮断されるた
め、ブレーキペダル１７が踏み込まれた時に変圧室２３
内へ流入した空気は、定圧室２２、負圧通路２４、サー
ジタンク６、吸気マニホールド７を経てエンジン１の燃
焼室へ流れる。そして、ブレーキブースタ１９の定圧室
２２にはサージタンク６内の負圧が回復するのである。
前記エンジン１の燃焼室への流入空気はエアフロメータ
１４の下流から流入するため、エアフロメータ１４によ
り検出されない。車両の運転状態を検出する検出手段と
しての車速センサ３２の検出値は後述する判定手段とし
ての電子制御装置（ＥＣＵ）３７に入力される。

【００１８】前記負圧通路２４の途中にはチェックバル
ブ２８が設けられている。このチェックバルブ２８は、
負圧通路２４内での空気の流れの方向を規制するための
もので、定圧室２２側からサージタンク６側への空気の
流れのみを許容する。

【００１９】チェックバルブ２８とサージタンク６との
間には流量制御手段としてのバキュームスイッチングバ
ルブ（ＶＳＶ）２９、ＶＳＶ２９をバイパスするバイパ
ス通路３０、バイパス通路３０内を流れる空気の流量を
絞るオリフィス３１が設けられている。このＶＳＶ２９
は電気信号により負圧通路２４を開閉する制御弁であ
る。

【００２０】本実施例のエンジンシステムは、エンジン
１及びその関連機器を総合的に制御するための電子制御
装置（ＥＣＵ）３７を備えている。図３に本発明の第１
実施例におけるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図を
示す。ＥＣＵ３７は、中央処理装置（ＣＰＵ）３８、読
み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３９、ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）４０、バックアップＲＡＭ４１、外部入
力回路４２及び外部出力回路４３を備えている。

【００２１】外部入力回路４２は、前述したエアフロメ
ータ１４、回転数センサ１５、酸素センサ１６、車速セ
ンサ３２に接続されている。また、外部出力回路４３
は、前述した燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ１１、
ＶＳＶ２９に接続されている。そして、ＣＰＵ３８は外
部入力回路４２を介してエアフロメータ１４、回転数セ
ンサ１５、酸素センサ１６、車速センサ３２からの出力
信号を入力値として読み込む。また、ＣＰＵ３８はこれ
らの入力値に基づき、外部出力回路４３を介して燃料噴
射弁８Ａ〜８Ｄ、イグナイタ１１、ＶＳＶ２９をそれぞ
れ駆動制御する。

【００２２】以上のように構成される本発明の第１実施
例の作用及び効果について説明する。図４はＲＯＭ３９
に記憶されているＶＳＶの制御フローチャートであり、
所定のタイミングで実行される。

【００２３】まず、車速Ｖが車速センサ３２により検出
され、その出力信号が外部入力回路４２を介してＣＰＵ
３８に入力される（ステップ１０１）。そして、検出さ
れた車速ＶがＲＯＭ３９に記憶されている所定の基準速
度Ｖ₀（例えば２ｋｍ／ｈ）と比較される（ステップ１
０２）。車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀より大きい場合
は、ブレーキブースタ１９によるブレーキペダル１７の
踏力の補助力を強化する必要があると判定されて、ＣＰ
Ｕ３８はＶＳＶ２９を開とするための出力信号を外部出
力回路４３を介してＶＳＶ２９に出力し、ＶＳＶ２９は
開とされる（ステップ１０３）。車速Ｖが所定の基準速
度Ｖ₀より小さい場合は、ブレーキブースタ１９による
ブレーキペダル１７の踏力の補助力を強化する必要がな
いと判定されて、ＣＰＵ３８はＶＳＶ２９を閉とするた
めの出力信号を外部出力回路４３を介してＶＳＶ２９に
出力し、ＶＳＶ２９は閉とされる（ステップ１０４）。

【００２４】以上本発明の第１実施例によれば、検出さ
れた車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀以上の時は、ブレーキ
ブースタ１９によるブレーキペダル１７の踏力の補助力
を強化する必要があると判定されて、ＶＳＶ２９を開と
している。ＶＳＶ２９を開としたことで、ブレーキブー
スタ１９の変圧室２３から定圧室２２を介してサージタ
ンク６へ流入する空気の通路は負圧通路２４とバイパス
通路３０となる。よって、ＶＳＶ２９が閉じられている
時よりも空気の通路面積が拡大されているために、ブレ
ーキペダル１７が戻された時のブレーキブースタ１９か
らサージタンク６への空気の単位時間当たりの流量が増
加し、ブレーキブースタ１９の定圧室２２にはサージタ
ンク６内の負圧が早く回復する。車速Ｖが所定の基準速
度Ｖ₀以上の時は、次回のブレーキペダル１７の踏み込
みに備えてブレーキブースタ１９の定圧室２２にサージ
タンク６内の負圧を早く回復させているので、次回のブ
レーキペダル１７踏み込みがあった時のブレーキブース
タ１９の作動性がよくなって、ブレーキペダル１７の踏
力の補助力は強化される。

【００２５】検出された車速Ｖが所定の基準速度Ｖ₀よ
り小さい場合は、ブレーキブースタ１９によるブレーキ
ペダル１７の踏力の補助力を強化する必要がないと判断
して、ＶＳＶ２９を閉としている。ＶＳＶ２９を閉とし
たことで、ブレーキブースタ１９の変圧室２３から定圧
室２２を介してサージタンク６へ流入する空気の流量は
バイパス通路３０の面積に支配される。よって、ＶＳＶ
２９が開かれている時よりも空気の通路面積が縮小され
ているために、ブレーキペダル１７が戻された時のブレ
ーキブースタ１９からサージタンク６への空気の単位時
間当たりの流量が減少する。極低速（例えば２ｋｍ／ｈ
未満）時の吸入空気量は高速時に比して少なく、ブレー
キブースタ１９の変圧室２３から定圧室２２を介してサ
ージタンク６へ流入する空気によって空燃比は荒れやす
い。また、この極低速の状態では高速時のような大きな
ブレーキペダル１７の踏力の補助力がなくても、十分に
制動力は得られる。従って、ＶＳＶ２９を閉としてブレ
ーキブースタ１９からサージタンク６への空気の単位時
間当たりの流量を減少させているので、エアフロメータ
１４により検出されないブレーキブースタ１９からサー
ジタンク６への流入空気による空燃比の荒れは小さく抑
えられる。

【００２６】尚、第１実施例では所定の基準速度Ｖ₀を
一値だけ設定し、その基準速度より大きければＶＳＶ２
９を開、小さければＶＳＶ２９を閉としたが、加速時の
基準速度（例えば５ｋｍ／ｈ）と加速時以外の基準速度
（例えば０ｋｍ／ｈ）の二値を設定し、加速時の基準速
度を加速時以外の基準速度より大きく設定しておくこと
も考えられる。もちろん、車速がこの基準速度より大き
ければ上記実施例のＶＳＶ２９を開、小さければＶＳＶ
２９を閉とする点は同じである。同じ車速（例えば３ｋ
ｍ／ｈ）であっても加速時であれば、すぐにブレーキペ
ダルを踏む可能性は少ないので、ＶＳＶ２９を閉とし、
加速時以外であれば（例えば減速時）、すぐにブレーキ
ペダルを踏む可能性が高いので、ＶＳＶ２９を開とする
場合がある点が第１実施例と異なる。他の構成及び作用
は第１実施例と同じである。

【００２７】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図５は本発明の第２実施例における空燃比制御装置
の構成図を示す。第１実施例のＶＳＶ２９の代わりに開
度をデューティ制御可能なＶＳＶ３３を用いている。そ
のため第１実施例におけるバイパス通路３０が設けられ
ていない。ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図は、図
３においてＶＳＶ２９がＶＳＶ３３に変わるのみなので
省略する。

【００２８】図６はＲＯＭ３９に記憶されているＶＳＶ
の制御フローチャートであり、所定のタイミングで実行
される。

【００２９】まず、車速Ｖが車速センサ３２により検出
され、その出力信号が外部入力回路４２を介してＣＰＵ
３８に入力される（ステップ２０１）。そして、検出さ
れた車速Ｖに対応するＶＳＶ３３の開度がＲＯＭ３９に
記憶されているマップにより決定される（ステップ２０
２）。効果は第１実施例と同じである。マップは例えば
図７のようなものであり、車速Ｖが速いほどＶＳＶ３３
の開度が大きくなっている。つまり、ＶＳＶ３３の開弁
時間が長くなっている。尚、マップは図７のように非線
形である必要は必ずしもなく、線形であっても構わな
い。

【００３０】次に本発明の第３実施例について説明す
る。図８は本発明の第３実施例における空燃比制御装置
の構成図を示す。第１実施例における車速センサ３２の
代わりに、ブレーキペダル１７が踏み込まれたことを検
出する検出手段としてのストップランプスイッチ３６が
設けられている。ストップランプスイッチ３６はブレー
キペダル１７が踏み込まれた時に「オン」信号を出力す
る。図９に本発明の第３実施例におけるＥＣＵの電気的
構成を示すブロック図を示す。

【００３１】図１０はＲＯＭ３９に記憶されているＶＳ
Ｖの制御フローチャートであり、所定のタイミングで実
行される。

【００３２】ストップランプスイッチ３６からの出力信
号が「オフ」から「オン」に切り換わった時０とされる
カウンタ値ＣＡＢＲＫの値が、所定時間毎に増やされる
（ステップ３０１）。尚、このカウンタ値ＣＡＢＲＫは
始動時には０に設定されている。カウンタ値ＣＡＢＲＫ
はポンピングブレーキ判定値ＫＡＢＲＫと比較される
（ステップ３０２）。このポンピングブレーキ判定値Ｋ
ＡＢＲＫは所定時間を表す値であり、ＲＯＭ３９に記憶
されている。カウンタ値ＣＡＢＲＫがポンピングブレー
キ判定値ＫＡＢＲＫを超えていれば、それはポンピング
ブレーキ判定値ＫＡＢＲＫで表される所定時間内にブレ
ーキペダル１７が２回以上踏み込まれなかった、即ち、
ポンピングブレーキがなされなかったということであ
り、ブレーキブースタ１９によるブレーキペダル１７の
踏力の補助力を強化する必要がないと判定される。そし
て、ポンピングブレーキがなされたか否かを示すポンピ
ング判定フラグＸＰＵＭＰが０（ポンピングブレーキが
なされていない）とされ（ステップ３０３）、ストップ
ランプスイッチ３６からの出力信号が「オフ」から「オ
ン」に切り換わったか否か、即ち、ブレーキペダル１７
が踏み込まれたか否かが判定される（ステップ３０
４）。ブレーキペダル１７が非踏み込みの状態から踏み
込みの状態に切り換わったことが検出されると、カウン
タ値ＣＡＢＲＫは０とされて（ステップ３０５）、ＣＰ
Ｕ３８はＶＳＶ２９を閉とするための出力信号を外部出
力回路４３を介してＶＳＶ２９に出力し、ＶＳＶ２９は
閉とされて（ステップ３０６）、制御は終了する。ステ
ップ３０４でブレーキペダル１７が非踏み込みの状態か
ら踏み込みの状態に切り換わったことが検出されなけれ
ば、カウンタ値ＣＡＢＲＫはクリアされずにステップ３
０６にてＶＳＶ２９は閉とされて、制御は終了する。

【００３３】ステップ３０２でカウンタ値ＣＡＢＲＫが
ポンピングブレーキ判定値ＫＡＢＲＫを超えていないと
判定されると、ストップランプスイッチ３６からの出力
信号が「オフ」から「オン」に切り換わったか否か、即
ち、ブレーキペダル１７が踏み込まれたか否かを判定す
る（ステップ３０７）。ブレーキペダル１７が非踏み込
みの状態から踏み込みの状態に切り換わったことが検出
されると、前回のブレーキペダル１７踏み込み時から短
時間（ポンピングブレーキ判定値ＫＡＢＲＫで表される
時間内）で再度ブレーキペダル１７が踏み込まれた、即
ち、ポンピングブレーキがなされたと判定される。即
ち、ブレーキブースタ１９によるブレーキペダル１７の
踏力の補助力を強化する必要があると判定される。そし
て、カウンタ値ＣＡＢＲＫは０とされ（ステップ３０
８）、ポンピングブレーキがなされたか否かを示すポン
ピング判定フラグＸＰＵＭＰが１（ポンピングブレーキ
がなされた）とされ（ステップ３０９）、ＣＰＵ３８は
ＶＳＶ２９を開とするための出力信号を外部出力回路４
３を介してＶＳＶ２９に出力し、ＶＳＶ２９は開とされ
て（ステップ３１０）、制御は終了する。ステップ３０
７でブレーキペダル１７が非踏み込みの状態から踏み込
みの状態に切り換わったことが検出されなければ、ポン
ピングブレーキがなされたか否かを示すポンピング判定
フラグＸＰＵＭＰが１か否かが判別される（ステップ３
１１）。ポンピング判定フラグＸＰＵＭＰが１となって
いれば、ステップ３１０にてＶＳＶ２９は開とされて、
制御は終了する。ステップ３０７でポンピングブレーキ
がなされたと判定された場合は、ステップ３０２でカウ
ンタ値ＣＡＢＲＫがポンピングブレーキ判定値ＫＡＢＲ
Ｋを超えたと判定されるまでＶＳＶ２９は開とされて、
定圧室２２から吸気通路２への単位時間当たりの空気の
流量が増やされるのである。ステップ３１１でポンピン
グ判定フラグＸＰＵＭＰが１となっていなければ（ポン
ピング判定フラグＸＰＵＭＰが０となっていれば）、ス
テップ３０６にてＶＳＶ２９は閉とされて、制御は終了
する。

【００３４】以上本発明の第３実施例によれば、ポンピ
ングブレーキがなされた時は、ブレーキブースタ１９に
よるブレーキペダル１７の踏力の補助力をすぐに強化す
る必要があると判定されて、ＶＳＶ２９を開としてい
る。ＶＳＶ２９を開としたことで、ブレーキブースタ１
９の変圧室２３から定圧室２２を介してサージタンク６
へ流入する空気の通路は負圧通路２４とバイパス通路３
０となる。よって、ＶＳＶ２９が閉じられている時より
も空気の通路面積が拡大されているために、ブレーキペ
ダル１７が戻された時のブレーキブースタ１９からサー
ジタンク６への空気の単位時間当たりの流量が増加し、
ブレーキブースタ１９の定圧室２２にブレーキペダル１
７の踏力を補助するのに十分な負圧が回復するのが早く
なる。ポンピングブレーキがなされているということ
は、ブレーキペダル１７が短時間で何度も踏み込まれて
いるということである。よって、ブレーキペダル１７踏
み込みに合わせて、定圧室２２の負圧を回復させる必要
がある。ＶＳＶ２９を開とすることでブレーキブースタ
１９の定圧室２２にブレーキペダル１７の踏力を補助す
るのに十分な負圧が回復するのが早くなるので、ブレー
キペダル１７が前回の踏み込みから短時間で再び踏み込
まれても、ブレーキブースタ１９の作動性は良好であ
り、ブレーキペダル１７の踏力の補助力は強化される。

【００３５】ポンピングブレーキがなされていない時
は、ブレーキブースタ１９によるブレーキペダル１７の
踏力の補助力をすぐに強化する必要がないと判定され
て、ＶＳＶ２９を閉としている。ＶＳＶ２９を閉とした
ことで、ブレーキブースタ１９の変圧室２３から定圧室
２２を介してサージタンク６へ流入する空気の流量はバ
イパス通路３０の面積に支配される。よって、ＶＳＶ２
９が開かれている時よりも空気の通路面積が縮小されて
いるために、ブレーキペダル１７が戻された時のブレー
キブースタ１９からサージタンク６への空気の単位時間
当たりの流量が減少する。従って、ブレーキブースタ１
９はブレーキペダル１７踏み込み前の状態にゆっくり復
帰する。即ち、定圧室２２にブレーキペダル１７の踏力
を補助するのに十分な負圧が回復するのが遅くなる。ポ
ンピングブレーキがなされていないということは、ブレ
ーキペダル１７が短時間で何度も踏み込まれていないと
いうことである。従って、ブレーキブースタ１９の定圧
室２２にブレーキペダル１７の踏力を補助するのに十分
な負圧を短時間で素早く回復させる必要はない。よっ
て、ＶＳＶ２９を閉としてブレーキブースタ１９からサ
ージタンク６への空気の単位時間当たりの流量を減少さ
せているので、エアフロメータ１４により検出されない
ブレーキブースタ１９からサージタンク６への流入空気
による空燃比の荒れは小さく抑えられる。

【００３６】次に本発明の第４実施例について説明す
る。図１１は本発明の第４実施例における空燃比制御装
置の構成図を示す。第３実施例のＶＳＶ２９の代わりに
開度をデューティ制御可能なＶＳＶ３３を用いている。
そのため第３実施例におけるバイパス通路３０が設けら
れていない。ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図は、
図８においてＶＳＶ２９がＶＳＶ３３に変わるのみなの
で省略する。

【００３７】図１２はＲＯＭ３９に記憶されているＶＳ
Ｖの制御フローチャートであり、所定のタイミングで実
行される。

【００３８】図１０と異なる点はステップ４０４におけ
るＶＳＶ３３の制御であり、制御周期毎にＶＳＶ３３が
閉じられていく、つまりステップ４０４を経る毎にＶＳ
Ｖ３３の開弁時間が短くなっていく点である。効果は第
３実施例と同じである。

【００３９】次に本発明の第５実施例について説明す
る。図１３は本発明の第５実施例における空燃比制御装
置の構成図を示す。第１実施例における車速センサ３２
の代わりに、検出手段としての圧力センサ３４が定圧室
２２に設けられている。図１４に本発明の第５実施例に
おけるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図を示す。

【００４０】図１５はＲＯＭ３９に記憶されているＶＳ
Ｖの制御フローチャートであり、所定のタイミングで実
行される。

【００４１】圧力センサ３４により定圧室２２内の圧力
Ｔが検出され、その出力信号が外部入力回路４２を介し
てＣＰＵ３８に入力される（ステップ５０１）。そし
て、検出された圧力ＴがＲＯＭ３９に記憶されている所
定の基準圧力Ｔ₀（例えば−４００ｍｍＨｇ）と比較さ
れる（ステップ５０２）。圧力Ｔが所定の基準圧力Ｔ₀
より大きい場合は、ブレーキブースタ１９によるブレー
キペダル１７の踏力の補助力を強化する必要があると判
定されて、ＣＰＵ３８はＶＳＶ２９を開とするための出
力信号を外部出力回路４３を介してＶＳＶ２９に出力
し、ＶＳＶ２９は開とされる（ステップ５０３）。圧力
Ｔが所定の基準圧力より小さい場合は、ブレーキブース
タ１９によるブレーキペダル１７の踏力の補助力を強化
する必要がないと判定されて、ＣＰＵ３８はＶＳＶ２９
を閉とするための出力信号を外部出力回路４３を介して
ＶＳＶ２９に出力し、ＶＳＶ２９は閉とされる（ステッ
プ５０４）。

【００４２】以上本発明の第５実施例によれば、検出さ
れた圧力Ｔが所定の基準圧力Ｔ₀以上の時は、ブレーキ
ブースタ１９によるブレーキペダル１７の踏力の補助力
を強化する必要があると判定されて、ＶＳＶ２９を開と
している。定圧室２２内の圧力Ｔが高いということは、
ブレーキペダル１７を戻した時の、変圧室２３から定圧
室２２への流入空気量が多いことを示している。ＶＳＶ
２９を開としたことで、ブレーキブースタ１９の変圧室
２３から定圧室２２を介してサージタンク６へ流入する
空気の通路は負圧通路２４とバイパス通路３０となる。
よって、ＶＳＶ２９が閉じられている時よりも空気の通
路面積が拡大されているために、ブレーキペダル１７が
戻された時のブレーキブースタ１９からサージタンク６
への空気の単位時間当たりの流量が増加し、定圧室２２
にブレーキペダル１７の踏力を補助するのに十分な負圧
が回復するのが早くなる。従って、定圧室２２を適正な
負圧に素早く戻すことができ、次回のブレーキペダル１
７踏み込みに備えて、ブレーキブースタ１９によるブレ
ーキペダル１７の踏力の補助力は強化される。

【００４３】検出された圧力Ｔが所定の基準圧力Ｔ₀よ
り小さい場合は、ブレーキブースタ１９によるブレーキ
ペダル１７の踏力の補助力を強化する必要がないと判定
されて、ＶＳＶ２９を閉としている。定圧室２２内の圧
力Ｔが低いということは、ブレーキペダル１７を戻した
時の、変圧室２３から定圧室２２への流入空気量が少な
いことを示している。つまり、ブレーキブースタ１９の
定圧室２２の負圧があまり失われていないということで
ある。ＶＳＶ２９を閉としたことで、ブレーキブースタ
１９の変圧室２３から定圧室２２を介してサージタンク
６へ流入する空気の流量はバイパス通路３０の面積に支
配される。よって、ＶＳＶ２９が開かれている時よりも
空気の通路面積が縮小されているために、ブレーキペダ
ル１７が戻された時のブレーキブースタ１９からサージ
タンク６への空気の単位時間当たりの流量が減少する。
従って、エアフロメータ１４により検出されないブレー
キブースタ１９からサージタンク６への流入空気による
空燃比の荒れが小さくなる。

【００４４】次に本発明の第６実施例について説明す
る。図１６は本発明の第６実施例における空燃比制御装
置の構成図を示す。第５実施例のＶＳＶ２９の代わりに
開度をデューティ制御可能なＶＳＶ３３を用いている。
そのため第５実施例におけるバイパス通路３０が設けら
れていない。ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図は、
図１１においてＶＳＶ２９がＶＳＶ３３に変わるのみな
ので省略する。

【００４５】図１７はＲＯＭ３９に記憶されているＶＳ
Ｖの制御フローチャートであり、所定のタイミングで実
行される。

【００４６】まず、圧力Ｔが圧力センサ３４により検出
され、その出力信号が外部入力回路４２を介してＣＰＵ
３８に入力される（ステップ６０１）。そして、検出さ
れた車速Ｖに対応するＶＳＶ３３の開度がＲＯＭ３９に
記憶されているマップにより決定される（ステップ６０
２）。効果は第５実施例と同じである。マップは例えば
図１８のようなものであり、圧力Ｔが高いほどＶＳＶ３
３の開度が大きくなっている。つまり、ＶＳＶ３３の開
弁時間が長くなっている。尚、マップは図１８のように
線形である必要は必ずしもなく、非線形であっても構わ
ない。

【００４７】

【発明の効果】本発明では、判定手段によりブレーキブ
ースタによるブレーキペダルの踏力の補助力を強化する
必要があると判定された時は、流量制御手段によりブレ
ーキブースタから吸気通路への単位時間当たりの流入空
気量が多くされる。よって、定圧室に吸気通路内の負圧
が回復するのが早くなり、次回のブレーキペダル踏み込
み時には、ブレーキブースタによるブレーキペダルの踏
力の補助力は強化される。また、判定手段によりブレー
キブースタによるブレーキペダルの踏力の補助力を強化
する必要がないと判定された時は、流量制御手段により
ブレーキブースタから吸気通路への単位時間当たりの流
入空気量が少なくされる。よって、ブレーキブースタか
ら吸気通路への空気の単位時間当たりの流量が減少し、
吸入空気量検出手段により検出されないブレーキブース
タから吸気通路に流入する空気による空燃比の荒れが小
さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念構成図。

【図２】本発明の第１実施例における空燃比制御装置の
構成図。

【図３】本発明の第１実施例におけるＥＣＵの電気的構
成を示すブロック図。

【図４】本発明の第１実施例におけるＶＳＶの制御フロ
ーチャート。

【図５】本発明の第２実施例における空燃比制御装置の
構成図。

【図６】本発明の第２実施例におけるＶＳＶの制御フロ
ーチャート。

【図７】本発明の第２実施例における車速とＶＳＶ開度
の関係を示すグラフ。

【図８】本発明の第３実施例における空燃比制御装置の
構成図。

【図９】本発明の第３実施例におけるＥＣＵの電気的構
成を示すブロック図。

【図１０】本発明の第３実施例におけるＶＳＶの制御フ
ローチャート。

【図１１】本発明の第４実施例における空燃比制御装置
の構成図。

【図１２】本発明の第４実施例におけるＶＳＶの制御フ
ローチャート。

【図１３】本発明の第５実施例における空燃比制御装置
の構成図。

【図１４】本発明の第５実施例におけるＥＣＵの電気的
構成を示すブロック図。

【図１５】本発明の第５実施例におけるＶＳＶの制御フ
ローチャート。

【図１６】本発明の第６実施例における空燃比制御装置
の構成図。

【図１７】本発明の第６実施例におけるＶＳＶの制御フ
ローチャート。

【図１８】本発明の第６実施例における定圧室内の圧力
とＶＳＶ開度との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２・・・吸気通路１７・・・ブレーキペダル１９・・・ブレーキブースタ２２・・・定圧室２３・・・変圧室２４・・・負圧通路２７・・・連通状態切換え機構２９、３３・・・バキュームスイッチングバルブ
（ＶＳＶ）３０・・・バイパス通路３１・・・オリフィス３２・・・車速センサ３４・・・圧力センサ３６・・・ストップランプスイッチ３７・・・電子制御装置（ＥＣＵ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気通路と、該吸気通路に設けられ、内燃機関に吸入される吸入空気
量を検出する吸入空気量検出手段と、該吸入空気量検出手段下流の吸気通路内の負圧が作用す
る定圧室と、大気を導入可能な変圧室と、ブレーキペダ
ルの非踏み込み時には、定圧室及び変圧室間の連通を許
容すると共に変圧室への大気導入を遮断し、ブレーキペ
ダルの踏み込み時には、定圧室及び変圧室間の連通を遮
断すると共に変圧室への大気導入を許容する連通状態切
換え機構とを有し、ブレーキペダル踏み込み時の連通状
態切換え機構による定圧室及び変圧室間の圧力差を利用
して踏力を増幅させるブレーキブースタと、前記吸気通路と定圧室を連通する連通路と、該連通路に設けられ、ブレーキブースタから吸気通路へ
の流入空気量を制御する流量制御手段と、車両の運転状態を検出する検出手段と、該検出手段の検出値に基づいてブレーキブースタによる
ブレーキペダルの踏力の補助力を強化する必要の有無を
判定する判定手段とを有し、該判定手段によりブレーキブースタによるブレーキペダ
ルの踏力の補助力を強化する必要があると判定されたら
流量制御手段によりブレーキブースタから吸気通路への
単位時間当たりの流入空気量を多くし、ブレーキブース
タによるブレーキペダルの踏力の補助力を強化する必要
がないと判定されたら流量制御手段によりブレーキブー
スタから吸気通路への単位時間当たりの流入空気量を少
なくすることを特徴とする車両の空燃比制御装置。