JP2000073810A

JP2000073810A - 車載内燃機関の負圧制御装置

Info

Publication number: JP2000073810A
Application number: JP10247471A
Authority: JP
Inventors: Zenichiro Masuki; 善一郎益城
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2000-03-07
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP3879270B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成層燃焼時においてブレーキブースタを駆動す
るのに必要なブレーキ負圧を得ることのできる車載内燃
機関の負圧制御装置を提供する。【解決手段】「成層燃焼」中にエアコンディショナ２９
が駆動されていると、燃料噴射量が多くなるため、スロ
ットルバルブ開度を小さくすることができず、吸気通路
３２内の圧力（吸気圧）及びブレーキブースタ５０内の
圧力（ブレーキ負圧）が大きく（大気圧側の値に）な
る。すなわち、ブレーキブースタ５０を駆動するのに必
要なブレーキ負圧を確保するために、スロットルバルブ
２３を閉じ側に制御しても必要なブレーキ負圧が得られ
なくなる。しかし、エアコンディショナ２９を駆動停止
した状態で、上記スロットルバルブ２３の閉じ制御を実
行することで、吸気圧及びブレーキ負圧がブレーキブー
スタ５０を駆動するのに必要な値になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成層燃焼が行われ
る車載内燃機関の負圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の車載内燃
機関では、吸気通路を介して燃焼室内に吸入される空気
と、燃料噴射弁から噴射される燃料とを混合して混合気
を形成し、その混合気を燃焼室内で燃焼させることで駆
動力を得ている。こうした内燃機関の吸気通路には、燃
焼室に吸入される空気の量を調整するためのスロットル
バルブが設けられている。そして、スロットルバルブの
開度を調節して燃焼室へ吸入される空気の量を調整する
ことにより、燃焼室へ充填される混合気の量が変化し、
内燃機関の出力が調整されるようになる。

【０００３】ところで、近年は、燃費を向上させること
及び十分な機関出力を得ることの両立を図るために、機
関運転状態に応じて燃焼方式を切り換えるタイプの内燃
機関が提案され、実用化されている。

【０００４】こうしたタイプの内燃機関は、高出力が要
求される高回転高負荷時には、空気に対して燃料が均等
に混合された均質混合気を燃焼させる「均質燃焼」を行
い、十分な機関出力を得るようにしている。この「均質
燃焼」は、内燃機関の吸気行程にて燃焼室内に噴射供給
された燃料が同燃焼室内の空気と均等に混ぜ合わされ、
その空気と燃料とから形成された混合気に点火プラグに
より点火がなされることによって実行される。

【０００５】また、あまり高出力が要求されない低回転
低負荷時には、点火プラグ周りの燃料濃度を高めて着火
性を向上させるとともに、混合気の平均空燃比を理論空
燃比よりも大きくすることで燃費を向上させることが可
能な「成層燃焼」を実行する。この「成層燃焼」は、内
燃機関の圧縮行程にて燃焼室内に噴射供給された燃料が
ピストン頭部の窪みに当たって点火プラグ周りに集めら
れ、その集められた燃料と燃焼室内の空気とからなる混
合気に点火プラグにより点火がなされることによって実
行される。こうした「成層燃焼」では、混合気の平均空
燃比を大きくすべくスロットルバルブを「均質燃焼」の
場合に比べて開き側に制御するため、ポンピングロスが
低減されるようになる。

【０００６】上記のように内燃機関の燃焼方式を、機関
運転状態に応じて「均質燃焼」と「成層燃焼」との間で
切り換えることにより、燃費を向上させることができる
とともに十分な機関出力が得られるようになる。

【０００７】ところで、車載内燃機関にあっては、吸気
系に生じる負圧を利用して自動車のブレーキ踏込操作力
を軽減するブレーキブースタを駆動させたり、機関出力
に基づき自動車のエアコンディショナを駆動させたりし
ている。上記ブレーキブースタは、車載内燃機関の吸気
系に生じる負圧をブレーキ負圧として蓄圧し、そのブレ
ーキ負圧によって駆動される。こうしたブレーキブース
タを上記成層燃焼が行われる内燃機関に適用することも
考えられる。しかし、この場合には、成層燃焼中のスロ
ットルバルブの開度が均質燃焼に比べて開き側の値にな
るため、車載内燃機関の吸気系に生じる負圧が大気圧側
の値になり、上記ブレーキブースタの駆動に必要なブレ
ーキ負圧を確保することが困難になる。特に、自動車停
止中のアイドル運転時や自動車が極めて低速で走行して
いるときの減速時など、車載内燃機関の低回転運転時に
は上記ブレーキ負圧を確保しにくくなる。

【０００８】そこで従来は、上記ブレーキブースタを駆
動させるためのブレーキ負圧を確保すべくスロットルバ
ルブの閉じ制御を行うことが提案されている。こうした
スロットルバルブの閉じ制御を行う装置としては、例え
ば特開平８−１６４８４０号公報に記載された負圧制御
装置が知られている。同公報に記載された負圧制御装置
では、スロットルバルブがアイドル開度になり且つ吸気
圧が所定値よりも大きいときにスロットルバルブを閉じ
側に制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車載内
燃機関に更に上記エアコンディショナを適用した場合に
は、そのエアコンディショナを駆動するのに必要な機関
出力を得るために、成層燃焼中のエアコンディショナ作
動時に燃料噴射量が通常よりも大きくされる。その結
果、良好な燃焼状態を確保するためにはスロットルバル
ブ開度を小さくすることができず、車載内燃機関の吸気
圧が大きくなって、上記ブレーキブースタを駆動するの
に必要なブレーキ負圧を確保することができなくなって
しまう。

【００１０】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、成層燃焼時においてブレー
キブースタを駆動するのに必要なブレーキ負圧を得るこ
とのできる車載内燃機関の負圧制御装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、成層燃焼を実行可能な車
載内燃機関の出力軸の回転によって駆動されるエアコン
ディショナと、前記内燃機関の吸気系に生じる負圧をブ
レーキ負圧として蓄圧し、そのブレーキ負圧によって駆
動されるブレーキブースタと、前記内燃機関の吸入空気
量を調整する吸気調整手段と、成層燃焼中に前記ブレー
キ負圧が前記ブレーキブースタを作動させるのに必要な
値に達していないとき、前記内燃機関の吸入空気量を減
少させるべく前記吸気調整手段を制御する制御手段と、
前記制御手段による前記吸気調整手段の制御が行われる
とき、前記エアコンディショナの駆動を停止させる停止
手段とを備えた。

【００１２】同構成によれば、車載内燃機関の成層燃焼
中にブレーキブースタを駆動するのに必要なブレーキ負
圧を得るために、エアコンディショナの駆動が停止され
た状態で同機関の吸入空気量が減量されることとなる。
すなわち、エアコンディショナの駆動に基づく燃料噴射
量の増量がなくなり、上記吸入空気量の減量に基づき成
層燃焼時においてもブレーキブースタを駆動するのに必
要なブレーキ負圧を確保することができるようになる。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記停止手段は、前記内燃機関の機関負
荷が前記エアコンディショナを駆動停止せずとも前記制
御手段による前記吸気調整手段の制御のみで前記ブレー
キブースタを駆動するブレーキ負圧を確保できる値であ
るときには前記デアコンディショナの駆動停止を行わな
いものとした。

【００１４】同構成によれば、エアコンディショナを駆
動停止せずとも吸入空気量の減量によってレーキブース
タを駆動するのに必要なブレーキ負圧が得られるときに
は、エアコンディショナの駆動停止が行われないため、
不必要にエアコンディショナの駆動停止が行われるのを
防止することができるようになる。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記内燃機関は燃焼方式を成層燃
焼と均質燃焼との間で切り換えるものであって、前記エ
アコンディショナの駆動が必要な状態であるときに前記
停止手段による前記エアコンディショナの駆動停止を禁
止する停止禁止手段と、前記停止禁止手段によって前記
エアコンディショナの駆動停止が禁止されたときに前記
内燃機関の燃焼方式を成層燃焼から均質燃焼へと切り換
える燃焼切換手段とを更に備えた。

【００１６】同構成によれば、外気温が高いときなど、
エアコンディショナの駆動が必要なときには、車載内燃
機関の燃焼方式が成層燃焼から均質燃焼に切り換えられ
ることでブレーキブースタを駆動するためのブレーキ負
圧が確保される。従って、成層燃焼によって車載内燃機
関の燃料消費率を向上させつつ、必要なときにエアコン
ディショナの駆動が停止されるのを防止し、且つブレー
キブースタを駆動するためのブレーキ負圧を確保するこ
とができるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を直列４気筒の自動
車用ガソリンエンジンに適用した一実施形態を図１〜図
９に従って説明する。

【００１８】図１に示すように、エンジン１１は、その
シリンダブロック１１ａ内に往復移動可能に設けられた
合計四つのピストン１２（図１には一つのみ図示）を備
えている。これらピストン１２の頭部には、成層燃焼を
実行するのに必要な窪み１２ａが形成されている。ま
た、これらピストン１２は、コンロッド１３を介して出
力軸であるクランクシャフト１４に連結されている。そ
して、ピストン１２の往復移動は、上記コンロッド１３
によってクランクシャフト１４の回転へと変換されるよ
うになっている。

【００１９】クランクシャフト１４には、自動車の室内
を冷房するためのエアコンディショナ２９が連結されて
いる。このエアコンディショナ２９は、エアコンスイッ
チ２９ａを操作することにより、クランクシャフト１４
の回転に基づき駆動されるようになる。また、クランク
シャフト１４にはシグナルロータ１４ａが取り付けられ
ている。このシグナルロータ１４ａの外周部には、複数
の突起１４ｂがクランクシャフト１４の軸線を中心とす
る等角度毎に設けられている。また、シグナルロータ１
４ａの側方には、クランクポジションセンサ１４ｃが設
けられている。そして、クランクシャフト１４が回転し
て、シグナルロータ１４ａの各突起１４ｂが順次クラン
クポジションセンサ１４ｃの側方を通過することによ
り、同センサ１４ｃからはそれら各突起１４ｂの通過に
対応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。

【００２０】一方、シリンダブロック１１ａの上端には
シリンダヘッド１５が設けられ、シリンダヘッド１５と
ピストン１２との間には燃焼室１６が設けられている。
この燃焼室１６には、シリンダヘッド１５に設けられた
一対の吸気ポート１７ａ，１７ｂと、同じく一対の排気
ポート１８ａ，１８ｂとが連通している（図１には一方
の吸気ポート１７ｂ及び排気ポート１８ｂのみ図示）。
これら吸気及び排気ポート１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１
８ｂの平断面形状を図２に示す。

【００２１】同図に示されるように、吸気ポート１７ａ
は湾曲して延びるヘリカルポートとなっており、吸気ポ
ート１７ｂは直線状に延びるストレートポートとなって
いる。そして、吸気ポート（ヘリカルポート）１７ａを
通過して燃焼室１６に空気が吸入されると、その燃焼室
１６内に破線矢印で示す方向へスワールが発生するよう
になる。こうした吸気ポート１７ａ，１７ｂ及び排気ポ
ート１８ａ，１８ｂには、それぞれ吸気バルブ１９及び
排気バルブ２０が設けられている。

【００２２】また、図１に示すように、シリンダヘッド
１５には、上記吸気バルブ１９及び排気バルブ２０を開
閉駆動するための吸気カムシャフト２１及び排気カムシ
ャフト２２が回転可能に支持されている。これら吸気及
び排気カムシャフト２１，２２は、タイミングベルト及
びギヤ（共に図示せず）等を介してクランクシャフト１
４に連結され、同ベルト及びギヤ等によりクランクシャ
フト１４の回転が伝達されるようになる。そして、吸気
カムシャフト２１が回転すると、吸気バルブ１９が開閉
駆動されて、吸気ポート１７ａ，１７ｂと燃焼室１６と
が連通・遮断される。また、排気カムシャフト２２が回
転すると、排気バルブ２０が開閉駆動されて、排気ポー
ト１８ａ，１８ｂと燃焼室１６とが連通・遮断される。

【００２３】シリンダヘッド１５において、吸気カムシ
ャフト２１の側方には、同シャフト２１の外周面に設け
られた突起２１ａを検出して検出信号を出力するカムポ
ジションセンサ２１ｂが設けられている。そして、吸気
カムシャフト２１が回転すると、同シャフト２１の突起
２１ａがカムポジションセンサ２１ｂの側方を通過す
る。この状態にあっては、カムポジションセンサ２１ｂ
から上記突起２１ａの通過に対応して所定間隔毎に検出
信号が出力されるようになる。

【００２４】吸気ポート１７ａ，１７ｂ及び排気ポート
１８ａ，１８ｂには、それぞれ吸気管３０及び排気管３
１が接続されている。この吸気管３０内及び吸気ポート
１７ａ，１７ｂ内は吸気通路３２となっており、排気管
３１内及び排気ポート１８ａ，１８ｂ内は排気通路３３
となっている。吸気通路３２の上流部分にはスロットル
バルブ２３が設けられている。このスロットルバルブ２
３は、直流（ＤＣ）モータからなるスロットル用モータ
２４の駆動により回動されて開度調節がなされる。そし
て、スロットルバルブ２３の開度は、スロットルポジシ
ョンセンサ４４によって検出される。

【００２５】また、上記スロットル用モータ２４の駆動
は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル２５の踏
込量（アクセル踏込量）に基づき制御される。即ち、自
動車の運転者がアクセルペダル２５を踏込操作すると、
アクセル踏込量がアクセルポジションセンサ２６によっ
て検出され、同センサ２６の検出信号に基づきスロット
ル用モータ２４が駆動制御される。このスロットル用モ
ータ２４の駆動制御に基づくスロットルバルブ２３の開
度調節により、吸気通路３２の空気流通面積が変化して
燃焼室１６へ吸入される空気の量が調整されるようにな
る。

【００２６】吸気通路３２においてスロットルバルブ２
３の下流側に位置する部分には、同通路３２内の圧力を
検出するバキュームセンサ３６が設けられている。そし
て、バキュームセンサ３６は検出した吸気通路３２内の
圧力に対応した検出信号を出力する。また、吸気通路３
２においてバキュームセンサ３６よりも下流側に位置し
て吸気ポート（ストレートポート）１７ｂに連通する部
分には、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）３４が
設けられている。ＳＣＶ３４は、スワール用モータ３５
の駆動により回動されて開度調節がなされる。そして、
ＳＣＶ３４の開度が小さくなるほど、図２に示される吸
気ポート（ヘリカルポート）１７ａを通過する空気の量
が多くなり、燃焼室１６内に生じるスワールが強くな
る。

【００２７】更に、吸気通路３２におけるスロットルバ
ルブ２３よりも下流には、負圧通路４９を介してブレー
キブースタ５０が接続されている。このブレーキブース
タ５０は、自動車のブレーキペダル５１を踏込操作する
ときの操作力を軽減するためのものであって、エンジン
１１の運転時に吸気通路３２内に生じる負圧を利用して
駆動される。即ち、吸気通路内３２の負圧によってブレ
ーキブースタ５０内から負圧通路４９を介して空気が吸
引され、その空気の吸引によってブレーキブースタ５０
内に生じる負圧（ブレーキ負圧Ｐｂ）に基づき同ブース
タ５０が駆動されるようになる。このブレーキ負圧Ｐｂ
は、ブースタ圧力センサ５０ａによって検出される。

【００２８】また、図１に示すように、シリンダヘッド
１５には、燃焼室１６内に燃料を噴射供給する燃料噴射
弁４０と、燃焼室１６内に充填される燃料と空気とから
なる混合気に対して点火を行う点火プラグ４１とが設け
られている。この点火プラグ４１による上記混合気への
点火時期は、点火プラグ４１の上方に設けられたイグナ
イタ４１ａによって調整される。そして、燃料噴射弁４
０から燃焼室１６内へ燃料が噴射されると、同燃料が吸
気通路３２を介して燃焼室１６に吸入された空気と混ぜ
合わされ、燃焼室１６内で空気と燃料とからなる混合気
が形成される。更に、燃焼室１６内の混合気は点火プラ
グ４１によって点火がなされて燃焼し、燃焼後の混合気
は排気として排気通路３３に送り出される。

【００２９】次に、本実施形態におけるエンジン１１の
負圧制御装置の電気的構成を図３に基づいて説明する。
この負圧制御装置は、燃料噴射量制御、点火時期制御、
スロットル開度制御、及びＳＣＶ開度制御など、エンジ
ン１１の運転状態を制御するための電子制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」という）９２を備えている。このＥＣ
Ｕ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバ
ックアップＲＡＭ９６等を備える論理演算回路として構
成されている。

【００３０】ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲ
ＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ
９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９
６はエンジン１１の停止時に保存すべきデータを記憶す
る不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰ
Ｕ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バ
ス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回
路９８及び外部出力回路９９と接続されている。

【００３１】外部入力回路９８には、クランクポジショ
ンセンサ１４ｃ、カムポジションセンサ２１ｂ、アクセ
ルポジションセンサ２６、バキュームセンサ３６、スロ
ットルポジションセンサ４４、及びブースタ圧力センサ
５０ａ等が接続されている。一方、外部出力回路９９に
は、スロットル用モータ２４、エアコンディショナ２
９、スワール用モータ３５、燃料噴射弁４０、及びイグ
ナイタ４１ａ等が接続されている。

【００３２】このように構成されたＥＣＵ９２は、バキ
ュームセンサ３６からの検出信号に基づき吸気圧ＰＭを
求め、アクセルポジションセンサ２６からの検出信号に
基づきアクセル踏込量ＡＣＣＰを求める。更に、ＥＣＵ
９２は、クランクポジションセンサ１４ｃからの検出信
号に基づきエンジン回転数ＮＥを求める。そして、上記
のように求められた吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥ、
若しくはアクセル踏込量ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥ
とに基づき、周知のマップを参照して基本燃料噴射量Ｑ
bse をマップ演算する。こうして算出された基本燃料噴
射量Ｑbse は、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど大き
い値になるとともに、吸気圧ＰＭ若しくはアクセル踏込
量ＡＣＣＰが大きくなるほど大きい値になる。

【００３３】エンジン１１の機関負荷は、上記基本燃料
噴射量Ｑbse によって表される。そして、ＥＣＵ９２
は、エンジン１１の運転状態が高回転高負荷領域にある
ときに同エンジン１１の燃焼方式を「均質燃焼」とし、
低回転低負荷領域にあるときに同エンジン１１の燃焼方
式を「成層燃焼」とする。このように燃焼方式を変化さ
せるのは、高出力が要求される高回転高負荷時には混合
気の空燃比をリッチ側の値にしてエンジン出力を高め、
あまり高出力を必要としない低回転低負荷時には空燃比
をリーン側の値にして燃費の向上を図るためである。

【００３４】エンジン１１の燃焼方式を「均質燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、バキュームセンサ３６からの
検出信号に基づき求められる吸気圧ＰＭとエンジン回転
数ＮＥとに基づき基本燃料噴射量Ｑbse をマップ演算す
る。ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御すること
により、上記基本燃料噴射量Ｑbse に基づき求められる
最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料をエンジン１
１の吸気行程中に燃料噴射弁４０から噴射させる。こう
した燃料噴射に基づき燃焼室内に形成される混合気にお
いては、その空燃比が理論空燃比若しくは理論空燃比よ
りも大きい値となる。更に、ＥＣＵ９２は、スロットル
開度、点火時期、及びＳＣＶ３４の開度等が「均質燃
焼」に適したものとなるよう、スロットル用モータ２
４、イグナイタ４１ａ、及びスワール用モータ３５等を
駆動制御する。

【００３５】エンジン１１の燃焼方式を「成層燃焼」と
した場合、ＥＣＵ９２は、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及び
エンジン回転数ＮＥとから基本燃料噴射量Ｑbse を算出
する。ＥＣＵ９２は、上記基本燃料噴射量Ｑbse から求
められる最終燃料噴射量Ｑfin に基づき燃料をエンジン
１１の圧縮行程中に噴射させる。こうした燃料噴射によ
り燃焼室１６内に形成される混合気においては、その空
燃比が「均質燃焼」時の空燃比よりもリーン側の値とさ
れる。また、ＥＣＵ９２は、スロットル開度、点火時
期、及びＳＣＶ３４の開度等が「成層燃焼」に適したも
のとなるよう、スロットル用モータ２４、イグナイタ４
１ａ、及びスワール用モータ３５等を駆動制御する。

【００３６】こうした「成層燃焼」時において、エンジ
ン１１の圧縮行程中に燃料噴射弁４０から噴射された燃
料は、ピストン１２の頭部に設けられた窪み１２ａ（図
１）内に入り込む。更に、上記スワール用モータ３５の
駆動制御によるＳＣＶ３４の開度調節に基づきスワール
が発生し、そのスワール及びピストン１２の移動により
上記燃料が点火プラグ４１の周りに集められる。このよ
うに点火プラグ４１の周りに燃料を集めることによっ
て、燃焼室１６内の混合気全体の平均空燃比を「均質燃
焼」時より大きくしても、同プラグ４１周りの混合気の
空燃比が着火に適したものとされて良好な混合気への着
火が行われる。また、燃焼室１６内の混合気全体の平均
空燃比を「均質燃焼」時より大きくするためにスロット
ル開度が開き側に制御されて吸入空気量が多くされるた
め、「成層燃焼」時にはエンジン１１のポンピングロス
が低減されるようになる。

【００３７】次に、「成層燃焼」時における最終燃料噴
射量Ｑfin の算出手順について図４を参照して説明す
る。図４は上記最終燃料噴射量Ｑfin を算出するための
最終燃料噴射量算出ルーチンを示すフローチャートであ
る。この最終燃料噴射量算出ルーチンは、ＥＣＵ９２を
通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行され
る。

【００３８】最終燃料噴射量算出ルーチンにおいて、Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ１０１の処理として、現在「成
層燃焼」が行われているか否かを判断する。そして、
「成層燃焼」が行われていなければ当該最終燃料噴射量
算出ルーチンを一旦終了し、「成層燃焼」が行われてい
れば続くステップＳ１０２に進む。ＥＣＵ９２は、ステ
ップＳ１０２の処理として、エアコンディショナ２９が
駆動中であるか否かを判断する。そして、エアコンディ
ショナ２９が駆動中であればステップＳ１０３に進み、
エアコンディショナ２９が駆動中でなければステップＳ
１０４に進む。

【００３９】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０３の処理と
してエアコン補正項Ｄａｃを所定値ａにし、ステップＳ
１０４の処理としてエアコン補正項Ｄａｃを「０」にす
る。なお、所定値ａは、エアコンディショナ２９の稼働
率に応じて可変とされ、例えば稼働率が高くなるほど大
きい値になる。従って、外気温が高くなるなどエアコン
ディショナ２９の稼働が必要とされる状況であって、そ
のエアコンディショナ２９の稼働率１００％になったと
きには所定値ａが最大値になる。上記エアコン補正項Ｄ
ａｃは続くステップＳ１０５の処理で補正量Ｄｃａｌを
算出する際に用いられ、その補正量Ｄｃａｌはステップ
Ｓ１０６の処理で最終燃料噴射量Ｑfinを算出する際に
用いられる。

【００４０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０５の処理に
おいて補正量Ｄｃａｌを算出する。この補正量Ｄｃａｌ
は、エンジン１１の燃料噴射量を補正するためのもので
あって、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）補正
項Ｄｉｓｃやエアコン補正項Ｄａｃなど各種補正項を加
算することによって算出される。ＥＣＵ９２は、ステッ
プＳ１０６の処理として、アクセル踏込量ＡＣＣＰ及び
エンジン回転数ＮＥから算出される基本燃料噴射量Ｑbs
e に上記補正量Ｄｃａｌを加算したものを最終燃料噴射
量Ｑfin として設定する。その後、ＥＣＵ９２は、最終
燃料噴射量算出ルーチンを一旦終了する。

【００４１】このように最終燃料噴射量Ｑfin が算出さ
れると、ＥＣＵ９２は、別のルーチンによって燃料噴射
弁４０を駆動制御し、最終燃料噴射量Ｑfin に対応した
量の燃料を燃料噴射弁４０から噴射させる。従って、エ
アコンディショナ２９が駆動されているときは補正量Ｄ
ｃａｌがエアコン補正項Ｄａｃの分だけ大きくなり、最
終燃料噴射量Ｑfin もエアコンディショナ２９が駆動さ
れていないときに比べてエアコン補正項Ｄａｃの分だけ
大きくなる。こうして最終燃料噴射量Ｑfin を大きくす
ることにより、エンジン回転数ＮＥが若干高くなるとと
もに、エアコンディショナ２９を駆動するのに必要な値
までエンジン１１の出力トルクが高められる。

【００４２】次に、「成層燃焼」時のスロットル開度制
御に用いられる目標スロットル開度ＴＡtrg の算出手順
について図５及び図６を参照して説明する。図５及び図
６は上記目標スロットル開度ＴＡtrg を算出するための
目標スロットル開度算出ルーチンを示すフローチャート
である。この目標スロットル開度算出ルーチンは、ＥＣ
Ｕ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実
行される。

【００４３】目標スロットル開度算出ルーチンにおい
て、目標スロットル開度ＴＡtrg は、ステップＳ１１
７，Ｓ１１８（図５）の処理によって算出される。即
ち、ステップＳ１１７の処理において、ＥＣＵ９２は、
上記最終燃料噴射量Ｑfin とエンジン回転数ＮＥに基づ
き周知のマップを参照して基本スロットル開度ＴＡbse
をマップ演算し、その算出される基本スロットル開度Ｔ
Ａbse に補正量ｒを加算したものを目標スロットル開度
ＴＡtrg として設定する。なお、上記基本スロットル開
度ＴＡbse は、最終燃料噴射量Ｑfin 及びエンジン回転
数ＮＥが大きくなるほど、大きい値として算出されるこ
ととなる。

【００４４】次いで、ステップＳ１１８の処理におい
て、ＥＣＵ９２は、目標スロットル開度ＴＡtrg をガー
ド値Ｇで下限ガードする。なお、上記ガード値Ｇは、ス
ロットルバルブ２３が過度に閉じすぎてエンジン１１の
燃焼状態が悪化することのない値として設定される。

【００４５】ＥＣＵ９２は、こうして算出された目標ス
ロットル開度ＴＡtrg を下限ガードした値と、スロット
ルポジションセンサ４４からの検出信号に基づき求めら
れる実際のスロットル開度とが近づくように、別のルー
チンによってスロットル用モータ２４を駆動制御する。

【００４６】ここで、最終燃料噴射量Ｑfin （機関負
荷）と、目標スロットル開度ＴＡtrgのガード値Ｇとの
関係を図７のグラフに示すとともに、最終燃料噴射量Ｑ
fin と確保できる吸気圧ＰＭとの関係を図８のグラフに
示す。これらのグラフから明らかなように、アクセル踏
込量ＡＣＣＰを一定とした条件のもとでは最終燃料噴射
量Ｑfin が大きくなるほど、図７に実線で示す目標スロ
ットル開度ＴＡtrg のガード値Ｇが開き側の値になると
ともに、図８に実線で示す確保できる吸気圧ＰＭが大気
圧側の値になる。

【００４７】図７のグラフにおいて一点鎖線Ｌ１は、ブ
レーキブースタ５０を駆動させるのに必要な吸気圧ＰＭ
（ブレーキ負圧Ｐｂ）が得られるときの目標スロットル
開度ＴＡtrg を示すものである。エアコンディショナ２
９の非駆動時には最終燃料噴射量Ｑfin が小さくなって
例えば図中の波線Ｌ２で示す状態になり、目標スロット
ル開度ＴＡtrg のガード値Ｇが一点鎖線Ｌ１よりも小さ
くなる。この場合、エンジン１１の吸入空気量が少な
く、ブレーキブースタ５０を駆動させるのに必要な吸気
圧ＰＭ（ブレーキ負圧Ｐｂ）が得られるようになる。

【００４８】これに対し、エアコンディショナ２９の駆
動時には最終燃料噴射量Ｑfin 大きくなって例えば図中
の波線Ｌ３で示す状態になり、目標スロットル開度ＴＡ
trgのガード値Ｇが一点鎖線Ｌ１よりも大きくなる。こ
の場合、エンジン１１の吸入空気量が多く、ブレーキブ
ースタ５０を駆動させるのに必要な吸気圧ＰＭ（ブレー
キ負圧Ｐｂ）が得られなくなる。従って、エアコンディ
ショナ２９が駆動されると、ブレーキブースタ５０を駆
動するのに必要な吸気圧ＰＭ（ブレーキ負圧Ｐｂ）が得
られなくなるおそれのあることが図７のグラフから分か
る。

【００４９】そこで本実施形態では、ブレーキブースタ
５０を駆動するのに必要なブレーキ負圧Ｐｂが得られな
いとき、スロットル開度を閉じ側に制御するとともにエ
アコンディショナ２９が駆動されているならば同エアコ
ンディショナ２９を駆動停止する。このようにエアコン
ディショナ２９を駆動停止することで、最終燃料噴射量
Ｑfin が小さくなってスロットル開度を小さくすること
ができ、吸気圧ＰＭ及びブレーキ負圧Ｐｂをブレーキブ
ースタ５０の駆動に必要な値とすることができるように
なる。

【００５０】さて、目標スロットル開度算出ルーチンに
おいて、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６（図６）はブレー
キ負圧Ｐｂがブレーキブースタ５０の駆動に必要な値で
ないとき、スロットル開度を小さくすべくエアコンディ
ショナ５０の駆動を停止するためのものである。また、
ステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理は、ブレーキ負圧Ｐ
ｂがブレーキブースタ５０の駆動に必要な値でないと
き、スロットル開度を小さくすべく目標スロットル開度
ＴＡtrg の算出に用いられる補正量ｒを小さくするため
のものである。更に、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６（図
５）の処理は、ブレーキ負圧Ｐｂがブレーキブースタ５
０の駆動に必要な値になったとき、上記のように小さく
されたスロットル開度を元に戻すべく上記補正量ｒを徐
々に大きくして「０」にするためのものである。

【００５１】目標スロットル開度算出ルーチンにおい
て、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０１（図５）の処理と
して、現在「成層燃焼」が行われているか否かを判断す
る。そして、「成層燃焼」が行われていなければ当該目
標スロットル開度算出ルーチンを一旦終了し、「成層燃
焼」が行われていれば続くステップＳ１０２に進む。Ｅ
ＣＵ９２は、ステップＳ１０２の処理として、ブースタ
圧力センサ５０ａからの検出信号に基づきブレーキ負圧
Ｐｂを求め、その求められるブレーキ負圧Ｐｂがブレー
キブースタ５０を駆動するのに必要な要求値Ｐreq に達
しているか否かを判断する。

【００５２】そして、ステップＳ１０２の処理におい
て、ブレーキ負圧Ｐｂが要求値Ｐreqに達していない旨
判断されると、ステップＳ１０３（図６）に進む。こう
してステップＳ１０３に進むのは、吸気圧ＰＭが高くな
ってブレーキブースタ５０の駆動に必要なブレーキ負圧
Ｐｂを確保することができなくなったときである。ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ１０３の処理として、現在エアコ
ンディショナ２９が駆動しているか否かを判断する。そ
して、エアコンディショナ２９が駆動していなければ、
ステップＳ１０８に進む。

【００５３】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０８の処理
で、フラグＦとして「０」がＲＡＭ９５の所定領域に記
憶されているか否かを判断する。このフラグＦは、必要
なブレーキ負圧Ｐｂを確保するためのスロットル開度の
閉じ側への制御が既に開始されているか否か判断するた
めのものである。そして、「Ｆ＝０」であって上記スロ
ットル閉じ制御が開始されていない旨判断されるとステ
ップＳ１０９に進み、「Ｆ＝０」でなく上記スロットル
閉じ制御が開始されている旨判断されるとステップＳ１
１０に進む。

【００５４】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０９の処理で
補正量ｒから所定値ｃを減算したものを新たな補正量ｒ
として設定し、ステップＳ１１０の処理で補正量ｒから
所定値ｄを減算したものを新たな補正量ｒとして設定す
る。このステップＳ１１０の処理で用いられる所定値ｄ
は、上記ステップＳ１０９の処理で用いられる所定値ｃ
よりも小さい値に設定される。この補正量ｒは、ステッ
プＳ１１７（図５）の処理で目標スロットル開度ＴＡtr
g を算出する際に用いられる。そして、補正量ｒが大き
くなるほど目標スロットル開度ＴＡtrg が大きくなり、
補正量ｒが小さくなるほど目標スロットル開度ＴＡtrg
が小さくなる。

【００５５】上記ステップＳ１０８からステップＳ１０
９に進んだ場合には続いてステップＳ１１１の処理でフ
ラグＦとして「１」をＲＡＭ９５の所定領域に記憶した
後にステップＳ１１７に進む。こうしてフラグＦが
「１」にセットされると、次回のステップＳ１０８の処
理でＮＯと判断されてステップＳ１１０に進むことにな
る。ステップＳ１０８からＳ１１０に進んだ場合には、
続いて直接ステップＳ１１７に進む。

【００５６】従って、上記スロットル閉じ制御の開始直
後は、ステップＳ１０９の処理により補正量ｒが大幅に
小さくされることで、ステップＳ１１７の処理により算
出される目標スロットル開度ＴＡtrg が大幅に小さくな
る。その後、ステップＳ１１０の処理により補正量ｒが
徐々に小さくされ、目標スロットル開度ＴＡtrg も徐々
に小さくなる。上記ステップ１１７の処理で目標スロッ
トル開度ＴＡtrg が算出された後、ステップＳ１１８に
進む。

【００５７】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１８の処理と
して、算出された目標スロットル開度ＴＡtrg をガード
値Ｇで下限ガードした後、この目標スロットル開度算出
ルーチンを一旦終了する。

【００５８】上記のようにエアコンディショナ２９の非
駆動時において、ブレーキ負圧Ｐｂがブレーキブースタ
５０の駆動に必要な値でない場合には、目標スロットル
開度ＴＡtrg が小さくされることで、スロットルバルブ
２３が閉じ側に制御される。こうしてスロットルバルブ
２３が閉じ側に制御されることで、ブレーキブースタ５
０の駆動に必要な吸気圧ＰＭ（ブレーキ負圧Ｐｂ）が確
保されるようになる。

【００５９】一方、上記ステップＳ１０３（図６）の処
理において、現在エアコンディショナ２９が駆動してい
る旨判断されると、ステップＳ１０４に進む。ステップ
Ｓ１０４〜Ｓ１０６の処理の内、ステップＳ１０６の処
理は最終燃料噴射量Ｑfin を小さくしてスロットル開度
を小さくすべく、エアコンディショナ２９を駆動停止す
るためのものである。また、ステップＳ１０４の処理
は、外気温が高くて同外気温と室内温との差が大きいと
きなど、エアコンディショナ２９の駆動を必要とする状
況であるか否かを判断するためのものである。更に、ス
テップＳ１０５の処理は、上記ステップＳ１０６の処理
によってエアコンディショナ２９を駆動停止させずと
も、ブレーキブースタ５０の駆動に必要な吸気圧ＰＭ
（ブレーキ負圧Ｐｂ）を確保できるか否か判断するため
のものである。

【００６０】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０４の処理と
して、最終燃料噴射量Ｑfin （機関負荷）が判断値Ｑ２
よりも小さいか否か判断する。この判断値Ｑ２は、例え
ば外気温が高いためにエアコンディショナ２９を稼働率
を「１００％」にしたときの最終燃料噴射量Ｑfin （機
関負荷）に対応した値に設定される。そして、ステップ
Ｓ１０４の処理で「Ｑfin ＜Ｑ２」でなくエアコンディ
ショナ２９の駆動を必要とする状況である旨判断される
と、ステップＳ１０７に進む。こうしてステップＳ１０
７に進むことにより、ステップＳ１０６におけるエアコ
ンディショナ２９の駆動停止処理の実行が禁止される。
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０７の処理として、エンジ
ン１１の燃焼方式を「成層燃焼」から「均質燃焼」へと
切り換えた後、この目標スロットル開度算出ルーチンを
一旦終了する。このように「均質燃焼」へと切り換えら
れると、スロットルバルブ２３が「成層燃焼」の実行時
に比べて閉じ側に制御される。その結果、エアコンディ
ショナ２９が駆動されていても、ブレーキブースタ５０
の駆動に必要な吸気圧ＰＭ（ブレーキ負圧Ｐｂ）が確保
されるようになる。

【００６１】また、上記ステップＳ１０４の処理におい
て、「Ｑfin ＜Ｑ２」であってエアコンディショナ２９
の駆動を必ずしも必要としない状況である旨判断される
と、ステップＳ１０５に進む。ＥＣＵ９２は、ステップ
Ｓ１０５の処理として、最終燃料噴射量Ｑfin （機関負
荷）が判断値Ｑ１よりも大きいか否か判断する。この判
断値Ｑ１は、エアコンディショナ２９の稼働率が低い
（例えば１０％）ときの最終燃料噴射量Ｑfin （機関負
荷）に対応した値に設定される。そして、ステップＳ１
０５の処理において、「Ｑfin ＞Ｑ１」でない旨判断さ
れると、ステップＳ１０８に進んで同ステップＳ１０８
以降の処理が実行され、ステップＳ１０６でのエアコン
ディショナ２９の駆動停止処理が実行されることはな
い。

【００６２】エアコンディショナ２９の稼働率が低く、
最終燃料噴射量Ｑfin が比較的小さいとき（「Ｑfin ＜
Ｑ１」）には、図７に示すように目標スロットル開度Ｔ
Ａtrg のガード値Ｇが一点鎖線Ｌ１に近い状態にある。
そのため、エアコンディショナ２９を駆動停止させずと
も、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１等の処理に基づくスロ
ットルバルブ２３の閉じ制御のみで、目標スロットル開
度ＴＡtrg を上記一点鎖線Ｌ１に到達させることが可能
になる。そして、そのスロットルバルブ２３の閉じ制御
のみによってブレーキブースタ５０の駆動に必要なブレ
ーキ負圧Ｐｂを得ることができ、エアコンディショナ２
９が不必要に駆動停止するのを防止することができるよ
うになる。

【００６３】また、上記ステップＳ１０５の処理におい
て、「Ｑfin ＞Ｑ１」である旨判断されると、ステップ
Ｓ１０６に進む。こうしてステップＳ１０６に進んだと
きには、最終燃料噴射量Ｑfin が判断値Ｑ１と判断値Ｑ
２との間の大きさということになる。ＥＣＵ９２は、ス
テップＳ１０６の処理として、エアコンディショナ２９
を駆動停止させる。こうしてエアコンディショナ２９を
駆動停止することにより、最終燃料噴射量Ｑfin の大き
さが図７に示す判断値Ｑ１と判断値Ｑ２との間の波線Ｌ
３に示す状態であったとしても、その状態から減少側
（図中左側）へと変化する。

【００６４】更に、上記ステップＳ１０６の処理が行わ
れた後、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１等の処理に基づく
スロットルバルブ２３の閉じ制御が行われる。その結
果、ステップＳ１１７，Ｓ１１８（図５）の処理によっ
て算出される目標スロットル開度ＴＡtrg が図７の一点
鎖線Ｌ１よりも小さい値になり、ブレーキブースタ５０
の駆動に必要な吸気圧ＰＭ（ブレーキ負圧Ｐｂ）が確保
されるようになる。

【００６５】上記のようにエアコンディショナ２９を駆
動停止したり、スロットルバルブ２３の閉じ制御を行っ
たりすることで、ブレーキブースタ５０の駆動に必要な
ブレーキ負圧Ｐｂが確保されると、上記ステップＳ１０
２の処理でＹＥＳと判断されるようになる。即ち、ステ
ップＳ１０２の処理において、ブレーキ負圧Ｐｂが要求
値Ｐreq に達している旨判断されてステップＳ１１２に
進むようになる。

【００６６】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１２の処理
で、フラグＦとして「１」がＲＡＭ９５の所定領域に記
憶されているか否か、即ち必要なブレーキ負圧Ｐｂを確
保するためのスロットル閉じ制御中か否かを判断する。
上記のようにブレーキ負圧Ｐｂが要求値Ｐreq に達した
直後は、「Ｆ＝１」であるため、ステップＳ１１２の処
理でＹＥＳと判断されてステップＳ１１３に進む。ＥＣ
Ｕ９２は、ステップＳ１１３の処理として補正量ｒが
「０」よりも小さいか否かを判断し、「ｒ＜０」である
ならば続くステップＳ１１４の処理で現在の補正量ｒに
所定値ｅを加算したものを新たな補正量ｒとして設定す
る。

【００６７】従って、ブレーキ負圧Ｐｂが要求値Ｐreq
に達すると、ステップＳ１１４の処理によって補正量ｒ
が徐々に大きくされ、ステップＳ１１７の処理によって
算出される目標スロットル開度ＴＡtrg が徐々に大きく
なる。このように目標スロットル開度ＴＡtrg が徐々に
大きくなると、スロットルバルブ２３も徐々に開き側に
制御されるようになる。上記ステップＳ１１４の処理で
補正量ｒが徐々に大きくされることで「ｒ≧０」になる
と、ステップＳ１１３の処理でＮＯと判断されてステッ
プＳ１１５に進むようになる。

【００６８】ＥＣＵ９２は、ステップＳ１１５の処理と
して補正量ｒを「０」にし、続くステップＳ１１６の処
理としてフラグＦを「０」にセットする。こうして「Ｆ
＝０」とすることで、次回ステップＳ１１２に進んだと
きには同ステップＳ１１２でＮＯと判断され、ステップ
Ｓ１１５以降の処理が実行されることとなる。そして、
上記のように補正量ｒを「０」に戻すことで、必要なブ
レーキ負圧Ｐｂを確保するために閉じ側に制御されてい
たスロットルバルブ２３が元に戻される。

【００６９】最後に、本実施形態における負圧制御装置
の動作について図９のグラフを併せ参照して総括する。
この図９は、「成層燃焼」時においてスロットル閉じ制
御を実行したときの吸気圧ＰＭ及びブレーキ負圧Ｐｂの
推移を、エアコンディショナ２９の駆動時と非駆動時と
で別々に示したものである。

【００７０】図中二点鎖線Ｌ４，Ｌ５で示すように推移
するブレーキ負圧Ｐｂが、一点鎖線Ｌ６で示される要求
値Ｐreq よりも大気圧側の値になると、スロットルバル
ブ２３の閉じ制御が実行される。エアコンディショナ２
９が駆動されていないときには、スロットルバルブ２３
の閉じ制御により、吸気圧ＰＭが波線Ｌ８で示すように
低下して要求値Ｐreq に到達する。ブレーキ負圧Ｐｂ
は、スロットルバルブ２３の閉じ制御開始後、波線Ｌ８
で示すように推移する吸気圧ＰＭに近づき、最終的に同
吸気圧ＰＭと一致して推移することとなる。従って、エ
アコンディショナ２９が駆動されていないときには、ス
ロットル閉じ制御によってブレーキ負圧Ｐｂが要求値Ｐ
req に達してブレーキブースタ５０の駆動に必要な値に
なる。

【００７１】しかし、エアコンディショナ２９が駆動さ
れているときには、スロットル閉じ制御により、吸気圧
ＰＭが実線Ｌ７で示すように低下するが、要求値Ｐreq
に達することはない。この状態にあっても、ブレーキ負
圧Ｐｂは、スロットル閉じ制御開始後、実線Ｌ７で示す
ように推移する吸気圧ＰＭに近づき、最終敵に同吸気圧
ＰＭと一致して推移することとなる。従って、エアコン
ディショナ２９が駆動されているときには、スロットル
閉じ制御が行われてもブレーキ負圧Ｐｂが要求値Ｐreq
に達せず、ブレーキブースタ５０を駆動するのに必要な
ブレーキ負圧Ｐｂを確保することができない。

【００７２】そこで本実施形態では、ブレーキ負圧Ｐｂ
を確保するためのスロットル閉じ制御が行われるとき、
エアコンディショナ２９が駆動されているならば同エア
コンディショナ２９を強制的に駆動停止する。こうして
エアコンディショナ２９を駆動停止することで、スロッ
トル閉じ制御時における吸気圧ＰＭの推移傾向が図９に
実線Ｌ７で示す状態から波線Ｌ８で示す状態へと変化
し、スロットル閉じ制御によりブレーキ負圧Ｐｂが要求
値Ｐreq に達するようになる。従って、「成層燃焼」時
においても、スロットル閉じ制御に基づきブレーキブー
スタ５０を駆動するのに必要なブレーキ負圧Ｐｂ（吸気
圧ＰＭ）を確保することができるようになる。

【００７３】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。（１）「成層燃焼」中にブレーキブースタ５０を駆動す
るのに必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保する際には、エア
コンディショナ２９が駆動停止された状態でスロットル
閉じ制御が行われる。従って、エアコンディショナ２９
の駆動に基づく最終燃料噴射量Ｑfin の増大がなくな
り、「成層燃焼」中においても上記スロットル閉じ制御
によってブレーキブースタ５０の駆動に必要なブレーキ
負圧Ｐｂを確保することができる。また、自動車停止中
のアイドル運転時や自動車が極めて低速で走行している
ときの減速時では、吸気圧ＰＭが比較的高い値になって
「成層燃焼」中において必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保
しにくい。しかし、上記エアコンディショナ２９の駆動
停止処理を実行することで、上記のような運転状況であ
っても的確に必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保することが
できる。

【００７４】（２）エアコンディショナ２９の稼働率が
低く最終燃料噴射量Ｑfin （機関負荷）が判断値Ｑ１よ
りも小さいときには、エアコンディショナ２９が駆動さ
れていてもスロットル閉じ制御のみによりブレーキブー
スタ５０の駆動に必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保するこ
とができる。従って、「Ｑfin ＜Ｑ１」であるときに
は、「成層燃焼時」時に必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保
するためのエアコンディショナ２９の駆動停止を行わ
ず、スロットル閉じ制御のみにより上記ブレーキ負圧Ｐ
ｂの確保を行う。そのため、不必要にエアコンディショ
ナ２９の駆動停止が行われるのを防止することができ
る。

【００７５】（３）外気温が高いときなどエアコンディ
ショナ２９の稼働率が高く最終燃料噴射量Ｑfin （機関
負荷）が判断値Ｑ２よりも大きいときには、エアコンデ
ィショナ２９の駆動が必要な状況である旨判断される。
こうした状況での「成層燃焼」時の必要なブレーキ負圧
Ｐｂの確保は、エアコンディショナ２９の駆動停止を禁
止した状態で、燃焼方式を「成層燃焼」から「均質燃
焼」へと切り換えることによって行われる。従って、
「成層燃焼」によってエンジン１１の燃料消費率を向上
させつつ、必要なときにエアコンディショナ２９が駆動
停止されるのを防止し、且つブレーキブースタ５０の駆
動に必要なブレーキ負圧Ｐｂを確保することができる。

【００７６】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。・最終燃料噴射量Ｑfin （機関負荷）が判断値Ｑ２より
も大きいことに基づき、エアコンディショナ２９の駆動
が必要な状況であることを判断したが、本発明はこれに
限定されない。即ち、例えば外気温と室内温とをそれぞ
れ測定し、それらの差が大きいときにエアコンディショ
ナ２９の駆動が必要な状況であると判断してもよい。

【００７７】・エアコンディショナ２９の駆動が必要な
状況であるか否か判断するための上記判断値Ｑ２を適宜
変更してもよい。・エアコンディショナ２９の駆動が必要な状況のとき、
エアコンディショナ２９の駆動停止を禁止するととも
に、燃焼方式を「成層燃焼」から「均質燃焼」に切り換
えてブレーキブースタ５０の駆動に必要なブレーキ負圧
Ｐｂを確保するようにしたが、こうした処理を必ずしも
行う必要はない。

【００７８】・目標スロットル開度算出ルーチンにおい
て、ステップＳ１０４（図６）の処理で用いられる判断
値Ｑ１を適宜変更してもよい。・エアコンディショナ２９を駆動停止させなくても、ス
ロットル閉じ制御のみで必要なブレーキ負圧Ｐｂを得る
ことができる場合、即ち最終燃料噴射量Ｑfinが上記判
断値Ｑ１よりも小さい場合にはエアコンディショナ２９
の駆動停止を行うようにしたが、こうした処理を必ずし
も行う必要はない。例えば、上記ブレーキ負圧Ｐｂの確
保のためのスロットル閉じ制御が行われるときには、必
ずエアコンディショナ２９の駆動を停止させるようにし
てもよい。

【００７９】・スロットルバルブ２３の閉じ制御に基づ
く吸入空気量の減量によって吸気圧ＰＭ及びブレーキ負
圧Ｐｂの確保を行ったが、本発明はこれに限定されな
い。即ち、スロットルバルブ２３を迂回して吸気通路３
２に接続されるバイパス通路と、そのバイパス通路にお
ける空気流量を調節するアイドルスピードコントロール
バルブとをエンジン１１に適用した場合には、そのアイ
ドルスピードコントロールバルブの閉じ制御に基づく吸
入空気量の減量によって上記吸気圧ＰＭ及びブレーキ負
圧Ｐｂの確保を行ってもよい。

【００８０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、車載内燃
機関の成層燃焼中にブレーキブースタを駆動するのに必
要なブレーキ負圧を得るために、エアコンディショナの
駆動が停止された状態で同機関の吸入空気量が減量され
ることとなる。すなわち、エアコンディショナの駆動に
基づく燃料噴射量の増量がなくなり、上記吸入空気量の
減量に基づき成層燃焼時においてもブレーキブースタを
駆動するのに必要なブレーキ負圧を確保することができ
る。

【００８１】請求項２記載の発明によれば、エアコンデ
ィショナを駆動停止せずとも吸入空気量の減量によって
レーキブースタを駆動するのに必要なブレーキ負圧が得
られるときには、エアコンディショナの駆動停止が行わ
れないため、不必要にエアコンディショナの駆動停止が
行われるのを防止することができる。

【００８２】請求項３記載の発明によれば、外気温が高
いときなどエアコンディショナの駆動が必要なときに
は、車載内燃機関の燃焼方式が成層燃焼から均質燃焼に
切り換えられることでブレーキブースタを駆動するため
のブレーキ負圧が確保される。従って、成層燃焼によっ
て車載内燃機関の燃料消費率を向上させつつ、必要なと
きにエアコンディショナの駆動が停止されるのを防止
し、且つブレーキブースタを駆動するためのブレーキ負
圧を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる負圧制御装置が適用されたエン
ジン全体を示す断面図。

【図２】同エンジンにおける吸気及び排気ポートの形状
を示すシリンダヘッドの断面図。

【図３】上記制御装置の電気的構成を示すブロック図。

【図４】最終燃料噴射量算出手順を示すフローチャー
ト。

【図５】目標スロットル開度算出手順を示すフローチャ
ート。

【図６】目標スロットル開度算出手順を示すフローチャ
ート。

【図７】最終燃料噴射量と目標スロットル開度のガード
値との関係を示すグラフ。

【図８】最終燃料噴射量と確保できる吸気圧との関係を
示すフラフ。

【図９】「成層燃焼」時においてスロットル閉じ制御を
実行したときの吸気圧及びブレーキ負圧の推移を、エア
コンディショナの駆動時と非駆動時とで別々に示したグ
ラフ。

【符号の説明】

１１…エンジン、１４…クランクシャフト、２３…スロ
ットルバルブ、２４…スロットル用モータ、２９…エア
コンディショナ、３２…吸気通路、３４…スワールコン
トロールバルブ（ＳＣＶ）、３５…スワール用モータ、
３６…バキュームセンサ、４０…燃料噴射弁、４４…ス
ロットルポジションセンサ、４９…負圧通路、５０…ブ
レーキブースタ、５０ａ…ブースタ圧力センサ、９２…
電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 29/04 Ｆ０２Ｄ 29/04 Ｂ３Ｇ３０１ 41/04 ３３５ 41/04 ３３５Ｃ 41/12 ３１０ 41/12 ３１０ 41/34 41/34 Ｅ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｊ３０１ＫＦターム(参考） 3D041 AC01 AC27 AD05 AD41 AE00 AE05 3D049 BB04 CC02 HH08 HH47 HH48 KK07 RR04 3G065 AA00 AA11 DA05 EA03 GA01 GA29 3G084 AA00 BA05 BA06 BA36 CA03 EA11 FA06 FA11 3G093 AB00 CA04 CB01 DA03 DB07 EA07 EA09 EB00 EC02 FA11 FB02 FB05 3G301 HA01 HA04 HA16 JA14 KA07 KB00 LA03 LA04 LC03 NA08 NE06 PA07A PA07Z PF05A PF05Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成層燃焼を実行可能な車載内燃機関の出力
軸の回転によって駆動されるエアコンディショナと、前記内燃機関の吸気系に生じる負圧をブレーキ負圧とし
て蓄圧し、そのブレーキ負圧によって駆動されるブレー
キブースタと、前記内燃機関の吸入空気量を調整する吸気調整手段と、成層燃焼中に前記ブレーキ負圧が前記ブレーキブースタ
を作動させるのに必要な値に達していないとき、前記内
燃機関の吸入空気量を減少させるべく前記吸気調整手段
を制御する制御手段と、前記制御手段による前記吸気調整手段の制御が行われる
とき、前記エアコンディショナの駆動を停止させる停止
手段と、を備えることを特徴とする車載内燃機関の負圧制御装
置。
【請求項２】前記停止手段は、前記内燃機関の機関負荷
が前記エアコンディショナを駆動停止せずとも前記制御
手段による前記吸気調整手段の制御のみで前記ブレーキ
ブースタを駆動するブレーキ負圧を確保できる値である
ときには前記デアコンディショナの駆動停止を行わない
請求項１記載の車載内燃機関の負圧制御装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の車載内燃機関の負圧
制御装置において、前記内燃機関は燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で
切り換えるものであって、前記エアコンディショナの駆
動が必要な状態であるときに前記停止手段による前記エ
アコンディショナの駆動停止を禁止する停止禁止手段
と、前記停止禁止手段によって前記エアコンディショナ
の駆動停止が禁止されたときに前記内燃機関の燃焼方式
を成層燃焼から均質燃焼へと切り換える燃焼切換手段と
を更に備えることを特徴とする車載内燃機関の負圧制御
装置。