JP3052869B2 - 内燃機関の負圧制御装置 - Google Patents

内燃機関の負圧制御装置

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JP3052869B2
JP3052869B2 JP9010636A JP1063697A JP3052869B2 JP 3052869 B2 JP3052869 B2 JP 3052869B2 JP 9010636 A JP9010636 A JP 9010636A JP 1063697 A JP1063697 A JP 1063697A JP 3052869 B2 JP3052869 B2 JP 3052869B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の負圧制
御装置に係り、詳しくは、負圧に基づいて制動力を確保
するブレーキブースタを備えてなる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】従来、一般的に使用されているエンジン
においては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴射
され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供給
される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動する
スロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉に
より、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量（結果
的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量）が調
整され、もってエンジン出力が制御される。
【０００３】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
に可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高めて、
着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」とい
う技術が知られている。
【０００４】例えば特開平８−１６４８４０号公報に開
示された技術においては、燃料を燃焼室内に均一に分散
して噴射供給するための均質燃焼用の燃料噴射弁と、点
火プラグ周りに向けて燃料を直接噴射供給する成層燃焼
用の燃料噴射弁とが設けられている。そして、エンジン
の低負荷時には、成層燃焼用の燃料噴射弁から燃料が噴
射され、点火プラグ周りに偏在供給されるとともに、ス
ロットル弁が開かれて成層燃焼が実行される。これによ
り、ポンピングロスの低減が図られ、燃費の向上が図ら
れる。
【０００５】また、この技術では、制動力を増大させ、
ブレーキペダルの踏込み力を軽減するためのブレーキブ
ースタが搭載されている。このブレーキブースタの動力
源としては、スロットル弁下流の吸気管内に発生する負
圧が利用される。すなわち、スロットル弁下流から分岐
する導圧管を介して、負圧がブレーキブースタに導かれ
る。そして、ブレーキペダルの踏込み量に応じた負圧
が、ブレーキブースタに内蔵されたダイヤフラムに作用
することによってブレーキ操作力が増加するのである。
【０００６】しかし、かかる成層燃焼を行いうるエンジ
ンにおいては、成層燃焼時には、吸気管負圧の程度が小
さくなり、ブレーキブースタを作動させるための負圧が
不足しうる。
【０００７】このため、上記公報に記載された技術で
は、ブレーキブースタ負圧が不足した場合には、スロッ
トル弁の開度を、それまでよりも小さくする方向での制
御を行うようにしている。これにより、吸気管負圧が発
生せしめ、もってブレーキ用の負圧を確保するようにし
ているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術に
おいては、成層燃焼時に、アクセルペダルが踏み込まれ
たような場合には、当該加速要求に応じてスロットル弁
が開かれることとなる。従って、この場合には、スロッ
トル弁の開度を小さくする方向での制御を行うことによ
り吸気管負圧を発生させるということが行われなくな
り、ひいては負圧量の確保に支承を来すおそれがあっ
た。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、負圧に基づいて制動
力を確保するブレーキブースタを備えるとともに、成層
燃焼を行いうる内燃機関において、成層燃焼が行われた
場合のブレーキブースタ用の負圧不足を解消することの
できる内燃機関の負圧制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明においては、供給される負圧に
基づいて、内燃機関の回転に基づき走行しうる車両の制
動力を確保するためのブレーキブースタと、前記ブレー
キブースタに負圧を作用させる負圧作用手段と、前記ブ
レーキブースタに作用する負圧の量を把握するための負
圧量把握手段と、均質燃焼及び前記内燃機関の気筒内に
燃料を直接的に噴射することによる成層燃焼を行いうる
燃料噴射手段とを備えた内燃機関の負圧制御装置であっ
て、成層燃焼が行われている状態において、前記負圧量
把握手段により把握された負圧量が基準値よりも小さく
なった場合に、前記負圧作用手段を制御して前記ブレー
キブースタに負圧を作用させるとともに、燃焼状態を均
質燃焼に切換える負圧確保制御手段と、前記負圧確保制
御手段により、燃焼状態が均質燃焼に切換えられてから
所定時間経過後に、燃焼状態を成層燃焼に復帰させる成
層燃焼復帰制御手段と、前記負圧確保制御手段による均
質燃焼が一旦終了し、燃焼状態が成層燃焼に復帰した後
においては、前記ブレーキブースタに作用する負圧量が
前回の均質燃焼時に確保された負圧量よりも小さくなる
ように変動する場合、及び前記内燃機関の運転状態が燃
焼状態を均質燃焼に切換えることで前回の均質燃焼時に
確保された負圧量よりも大きな負圧量が確保され得る運
転状態に移行した場合を除いて、前記負圧確保制御手段
により燃焼状態が均質燃焼に再度切換えられるのを禁止
する禁止手段とを設けたことをその要旨としている。
【００１１】
【００１２】さらに、請求項２に記載の発明では、請求
項１に記載の発明において、前記所定時間は、前記ブレ
ーキブースタに作用する負圧の量が定常化するのに充分
な時間であることをその要旨としている。
【００１３】併せて、請求項３に記載の発明では、請求
項１又は２に記載の内燃機関の負圧制御装置において、
さらに、前記負圧量把握手段により把握された負圧量が
基準値以上となった場合には、燃焼状態を強制的に成層
燃焼に復帰させるようにしたことをその要旨としてい
る。
【００１４】加えて、請求項４に記載の発明では、請求
項３に記載の内燃機関の負圧制御装置において、前記基
準値は、ヒステリシスを有していることをその要旨とし
ている。
【００１５】また、請求項５に記載の発明では、請求項
１から４のいずれかに記載の内燃機関の負圧制御装置に
おいて、前記負圧作用手段は、内燃機関の吸気通路に設
けられたスロットル弁及び該スロットル弁を開閉するた
めのアクチュエータよりなる電子制御式スロットル機
構、吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパスする
バイパス吸気通路に設けられたアイドルスピードコント
ロールバルブ及び該バルブを開閉するためのアクチュエ
ータよりなるＩＳＣ機構、並びに、前記内燃機関の排気
通路と吸気通路とを連通する排気ガス再循環通路及び当
該排気ガス再循環通路を開閉するためのＥＧＲバルブを
有し、前記内燃機関から排出される排気の一部を当該内
燃機関に取り込まれる吸気へ再循環させるためのＥＧＲ
機構のうち少なくとも１つによって構成されていること
をその要旨としている。
【００１６】
【００１７】（作用） 請求項１に記載の発明によれば、車両は、内燃機関の回
転に基づいて走行しうる。また、ブレーキブースタに
は、負圧作用手段からの負圧が作用し、もって、車両の
制動力が確保される。
【００１８】さらに、負圧量把握手段では、ブレーキブ
ースタに作用する負圧の量が把握される。併せて、燃料
噴射手段から噴射される燃料により、均質燃焼が行われ
るとともに、運転状態によっては内燃機関の気筒内に燃
料が直接的に噴射されることによる成層燃焼が行われ
る。
【００１９】さて、本発明では、成層燃焼が行われてい
る状態において、負圧量把握手段により把握された負圧
量が基準値よりも小さくなった場合に、負圧確保制御手
段により、負圧作用手段が制御されるとともに、燃焼状
態が成層燃焼から均質燃焼に切換えられる。これによ
り、そのときどきの運転状態において最も負圧が確保さ
れうる状態が得られ、ブレーキブースタに負圧が確実に
作用させられることとなる。
【００２０】また、前記負圧確保制御手段により、燃焼
状態が均質燃焼に切換えられてから所定時間経過後に、
成層燃焼復帰制御手段により、燃焼状態が成層燃焼に復
帰させられる。このため、均質燃焼が継続させられるこ
とによる燃費の悪化が抑制される。さらに、前記負圧確
保制御手段による均質燃焼が一旦終了し、燃焼状態が成
層燃焼に復帰した後においては、前記ブレーキブースタ
に作用する負圧量が前回の均質燃焼時に確保された負圧
量よりも小さくなるように変動する場合、及び前記内燃
機関の運転状態が燃焼状態を均質燃焼に切換えることで
前回の均質燃焼時に確保された負圧量よりも大きな負圧
量が確保され得る運転状態に移行した場合を除いて、前
記負圧確保制御手段により燃焼状態が均質燃焼に再度切
換えられるのが禁止手段によって禁止される。従って、
必要以上に再度燃焼状態が均質燃焼に切換えられること
がなくなり、成層燃焼及び均質燃焼の切換えが繰り返し
行われる、いわゆるハンチングが抑制されうる。
【００２１】さらに、請求項２に記載の発明によれば、
請求項１に記載の発明の作用に加えて、前記所定時間
は、前記ブレーキブースタに作用する負圧の量が定常化
するのに充分な時間である。従って、そのときどきの運
転状態にとって最大限確保されうる負圧量が得られた上
で、燃焼状態が成層燃焼に戻されることとなる。
【００２２】併せて、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１及び２に記載の発明の作用に加えて、さらに、
前記負圧量把握手段により把握された負圧量が基準値以
上となった場合には、燃焼状態が強制的に成層燃焼に復
帰させられる。従って、燃焼状態が均質燃焼に切換えら
れてから所定時間経過せずとも、再度成層燃焼が行われ
うる。そのため、充分な負圧量が確保された上で速やか
に成層燃焼が行われることとなり、ひいては燃費のさら
なる向上が図られる。
【００２３】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
請求項３に記載の発明の作用に加えて、前記基準値は、
ヒステリシスを有している。従って、圧力差が、基準値
よりも小さくなったり基準値以上となったりすることを
繰り返すことにより、負圧確保制御手段によって負圧作
用手段が制御されたりされなかったりするのを繰り返
す、いわゆるハンチングを抑制することが可能となる。
【００２４】また、請求項５に記載の発明では、請求項
１から４に記載の発明の作用に加えて、前記負圧作用手
段は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁及
び該スロットル弁を開閉するためのアクチュエータより
なる電子制御式スロットル機構、吸気通路に設けられた
スロットル弁をバイパスするバイパス吸気通路に設けら
れたアイドルスピードコントロールバルブ及び該バルブ
を開閉するためのアクチュエータよりなるＩＳＣ機構、
並びに、前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通す
る排気ガス再循環通路及び当該排気ガス再循環通路を開
閉するためのＥＧＲバルブを有し、前記内燃機関から排
出される排気の一部を当該内燃機関に取り込まれる吸気
へ再循環させるためのＥＧＲ機構のうち少なくとも１つ
によって構成される。このため、既存の装置を用いて上
述した作用が奏されうることとなる。
【００２５】
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）以下、本発明における内燃機関の
負圧制御装置を具体化した第１の実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。
【００２７】図１は本実施の形態において、車両に搭載
された筒内噴射式エンジンの負圧制御装置を示す概略構
成図である。エンジン１は、例えば４つの気筒１ａを具
備し、これら各気筒１ａの燃焼室構造が図２に示されて
いる。これらの図に示すように、エンジン１はシリンダ
ブロック２内にピストンを備えており、当該ピストンは
シリンダブロック２内で往復運動する。シリンダブロッ
ク２の上部にはシリンダヘッド４が設けられ、前記ピス
トンとシリンダヘッド４間には燃焼室５が形成されてい
る。また、本実施の形態では１気筒１ａあたり、４つの
弁が配置されており、図中において、符号６ａとして第
１吸気弁、６ｂとして第２吸気弁、７ａとして第１吸気
ポート、７ｂとして第２吸気ポート、８として一対の排
気弁、９として一対の排気ポートがそれぞれ示されてい
る。
【００２８】図２に示すように、第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド４の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ１０が配設されている。この点火プラグ１０には、
図示しないディストリビュータを介してイグナイタ１２
からの高電圧が印加されるようになっている。そして、
この点火プラグ１０の点火タイミングは、イグナイタ１
２からの高電圧の出力タイミングにより決定される。さ
らに、第１吸気弁６ａ及び第２吸気弁６ｂ近傍のシリン
ダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置され
ている。すなわち、本実施の形態においては、燃料噴射
弁１１からの燃料は直接的に気筒１ａ内に噴射されるよ
うになっており、いわゆる成層燃焼及び均質燃焼が行わ
れるようになっている。
【００２９】図１に示すように、各気筒１ａの第１吸気
ポート７ａ及び第２吸気ポート７ｂは、それぞれ各吸気
マニホルド１５内に形成された第１吸気路１５ａ及び第
２吸気路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され
ている。各第２吸気通路１５ｂ内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ１７が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ１７は共通のシャフト１８を
介して例えばステップモータ１９に連結されている。こ
のステップモータ１９は、後述する電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）３０からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ１９の代わり
に、エンジン１の吸気ポート７ａ，７ｂの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。
【００３０】前記サージタンク１６は、吸気ダクト２０
を介してエアクリーナ２１に連結され、吸気ダクト２０
内には、ステップモータ２２によって開閉される負圧作
用手段を構成するスロットル弁２３が配設されている。
つまり、本実施の形態のスロットル弁２３は、いわゆる
電子制御式のものであり、基本的には、同じく負圧作用
手段を構成するアクチュエータとしてのステップモータ
２２が前記ＥＣＵ３０からの出力信号に基づいて駆動さ
れることにより、スロットル弁２３が開閉制御される。
そして、このスロットル弁２３の開閉により、吸気ダク
ト２０を通過して燃焼室５内に導入される吸入空気量が
調節されるようになっているとともに、その吸気ダクト
２０内で発生する負圧が調整されるようになっている。
なお、本実施の形態では、吸気ダクト２０、サージタン
ク１６並びに第１吸気路１５ａ及び第２吸気路１５ｂ等
により、吸気通路が構成されている。
【００３１】また、スロットル弁２３の近傍には、その
開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロット
ルセンサ２５が設けられている。なお、前記各気筒の排
気ポート９には排気マニホルド１４が接続されている。
そして、燃焼後の排気ガスは当該排気マニホルド１４を
介して図示しない排気管へ排出されるようになってい
る。
【００３２】さらに、本実施の形態では、公知の排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）機構５１が設けられている。このＥ
ＧＲ機構５１は、排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通
路５２と、同通路５２の途中に設けられたＥＧＲバルブ
５３とを含んでいる。ＥＧＲ通路５２は、スロットル弁
２３の下流側の吸気ダクト２０と、排気ダクトとの間を
連通するよう設けられている。また、ＥＧＲバルブ５３
は、弁座、弁体及びステップモータ（いずれも図示せ
ず）を内蔵している。ＥＧＲバルブ５３の開度は、ステ
ップモータが弁体を弁座に対して断続的に変位させるこ
とにより、変動する。そして、ＥＧＲバルブ５３が開く
ことにより、排気ダクトへ排出された排気ガスの一部が
ＥＧＲ通路５２へと流れる。その排気ガスは、ＥＧＲバ
ルブ５３を介して吸気ダクト２０へ流れる。すなわち、
排気ガスの一部がＥＧＲ機構５１によって吸入混合気中
に再循環する。このとき、ＥＧＲバルブ５３の開度が調
節されることにより、排気ガスの再循環量が調整される
のである。
【００３３】また、図１，３に示すように、本実施の形
態では、車両の制動力を確保するための装置としてブレ
ーキブースタ７１が設けられている。このブレーキブー
スタ７１によって、ブレーキペダル７２の踏込み力が増
幅されるとともに、油圧に変換され、各車輪のブレーキ
アクチュエータ（図示せず）が駆動される。このブレー
キブースタ７１は、スロットル弁２３よりも下流側の吸
気ダクト２０に対し、接続配管７３を介して接続されて
おり、該ダクト２０内で発生する負圧を駆動力として利
用するように構成されている。さらに、接続配管７３に
は、吸気ダクト２０内に負圧により開く逆止弁７４が設
けられている。
【００３４】より詳しくは、前記ブレーキブースタ７１
は、その内部においてダイヤフラムを備えている。そし
て、ダイヤフラムの一側部が大気に開放されており、他
側部に対し、前記ダクト２０内で発生した負圧が接続配
管７３を介して作用するようになっている。また、前記
接続配管７３には、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫ（絶
対圧）を検出するための圧力センサ６３が設けられてい
る。
【００３５】さて、上述したＥＣＵ３０は、デジタルコ
ンピュータからなっており、双方向性バス３１を介して
相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３
２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、マイクロプロ
セッサからなるＣＰＵ（中央処理装置）３４、入力ポー
ト３５及び出力ポート３６を具備している。本実施の形
態においては、当該ＥＣＵ３０により、負圧量把握手
段、負圧確保制御手段及び燃焼状態復帰制御手段が構成
されている。
【００３６】前記アクセルペダル２４には、当該アクセ
ルペダル２４の踏込み量に比例した出力電圧を発生する
アクセルセンサ２６Ａが接続され、該アクセルセンサ２
６Ａによりアクセル開度ＡＣＣＰが検出される。当該ア
クセルセンサ２６Ａの出力電圧は、ＡＤ変換器３７を介
して入力ポート３５に入力される。また、同じくアクセ
ルペダル２４には、アクセルペダル２４の踏込み量が
「０」であることを検出するための全閉スイッチ２６Ｂ
が設けられている。すなわち、この全閉スイッチ２６Ｂ
は、アクセルペダル２４の踏込み量が「０」である場合
に全閉信号ＸＩＤＬとして「１」の信号を、そうでない
場合には「０」の信号を発生する。そして、該全閉スイ
ッチ２６Ｂの出力電圧も入力ポート３５に入力されるよ
うになっている。
【００３７】また、上死点センサ２７は例えば１番気筒
１ａが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート３５に入力される。クラン
ク角センサ２８は例えばクランクシャフトが３０°ＣＡ
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。ＣＰＵ３４では上死点センサ２
７の出力パルスとクランク角センサ２８の出力パルスか
らエンジン回転数ＮＥが算出される（読み込まれる）。
【００３８】さらに、前記シャフト１８の回転角度はス
ワールコントロールバルブセンサ２９により検出され、
これによりスワールコントロールバルブ１７の開度が測
定される。そして、スワールコントロールバルブセンサ
２９の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５
に入力される。
【００３９】併せて、前記スロットルセンサ２５によ
り、スロットル開度ＴＡが検出される。このスロットル
センサ２５の出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポー
ト３５に入力される。
【００４０】加えて、本実施の形態では、サージタンク
１６内の圧力（吸気圧ＰｉＭ）を検出する吸気圧センサ
６１が設けられている。但し、エンジン１の始動時にお
いて、該吸気圧センサ６１により検出される吸気圧Ｐｉ
Ｍは、大気圧ＰＡにほぼ等しいことが明らかであるた
め、本実施の形態では、該吸気圧センサ６１により大気
圧も検出されるものとして以後説明を行ってゆく。
【００４１】さらに、本実施の形態では、エンジン１の
冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ
６２が設けられている。併せて、車両の速度（車速）Ｓ
ＰＤを検出するための車速センサ６４も設けられてい
る。そして、これら各センサ６１，６２，６４の出力も
Ａ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される
ようになっている。また、前記圧力センサ６３の出力も
Ａ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される
ようになっている。
【００４２】本実施の形態において、これらスロットル
センサ２５、アクセルセンサ２６Ａ、全閉スイッチ２６
Ｂ、上死点センサ２７、クランク角センサ２８、スワー
ルコントロールバルブセンサ２９、吸気圧センサ６１、
水温センサ６２、圧力センサ６３、車速センサ６４等に
より、運転状態検出手段が構成されている。
【００４３】一方、出力ポート３６は、対応する駆動回
路３８を介して各燃料噴射弁１１、各ステップモータ１
９，２２、イグナイタ１２及びＥＧＲバルブ５３（ステ
ップモータ）に接続されている。そして、ＥＣＵ３０は
各センサ等２５〜２９，６１〜６４からの信号に基づ
き、ＲＯＭ３３内に格納された制御プログラムに従い、
燃料噴射弁１１、ステップモータ１９，２２、イグナイ
タ１２（点火プラグ１０）及びＥＧＲバルブ５３等を好
適に制御する。
【００４４】次に、上記構成を備えたエンジン１の負圧
制御装置における本実施の形態に係る各種制御に関する
プログラムについて、フローチャート等を参照して説明
する。すなわち、図４，５，６は、本実施の形態におけ
るスロットル弁２３（ステップモータ２２）を制御して
ブレーキブースタ７１に導入される負圧の制御を実行す
るための「負圧制御ルーチン」を示すフローチャートで
あって、メインルーチンとしてＥＣＵ３０により実行さ
れる。
【００４５】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ１００において、現在、成層燃焼で
の運転が実行されているか否かを判断する。そして、成
層燃焼での運転が実行されていない場合には、現在、均
質燃焼が実行されており、負圧が不足することによる不
具合は生じにくいものと判断して、ステップ１１２へ移
行する。
【００４６】ステップ１１２においては、現在読み込ま
れている各種検出信号（アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジ
ン回転数ＮＥ等）に基づき、基本スロットル開度ＴＲＴ
Ｂを算出する。この基本スロットル開度ＴＲＴＢの算出
に際しては、図示しないマップが参酌される。
【００４７】さらに、続くステップ１１３においては、
基本スロットル開度ＴＲＴＢから現在設定されているス
ロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫを減算した値を、最終的な
目標スロットル開度ＴＲＴとして設定し、その後の処理
を一旦終了する。ここで、かかる場合（ステップ１００
からステップ１１２へジャンプした場合）には、後述す
るように、スロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫは「０」に設
定されているため、基本スロットル開度ＴＲＴＢがその
まま最終的な目標スロットル開度ＴＲＴとして設定され
ることになる。
【００４８】一方、前記ステップ１００において、現
在、成層燃焼での運転が実行されていると判断された場
合には、ステップ１０１へ移行する。ステップ１０１に
おいては、大気圧ＰＡから、現在圧力センサ６３にて検
出されている最新のブレーキブースタ内圧力ＰＢＫを減
算した値を、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫとして
設定する。
【００４９】次に、ステップ１０２においては、今回読
み込んだ車速ＳＰＤが所定速度（例えば「２０ｋｍ／
ｈ」）以上であるか否かを判断する。そして、車速ＳＰ
Ｄが所定速度よりも小さい場合には、成層燃焼を実行し
つつ、スロットル開度に関する制御（成層ブレーキ制
御）を実行するべくステップ１０３へ移行する。
【００５０】ステップ１０３においては、成層ブレーキ
制御実行フラグＸＢＫＩＤＬが「１」に設定されている
か否かを判断する。ここで、成層ブレーキ制御実行フラ
グＸＢＫＩＤＬというのは、成層燃焼を実行しつつ負圧
を確保する際に「１」に設定されるものである。そし
て、成層ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＩＤＬが「１」
に設定されていない、すなわち、「０」の場合には、ス
テップ１０４へ移行する。
【００５１】ステップ１０４においては、現在のブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫが、予め定められた成層ブ
レーキ制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬ（例えば「３００ｍ
ｍＨｇ」）よりも小さいか否かを判断する。そして、ブ
レーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが、成層ブレーキ制御
開始負圧量ｔＫＰＢＫＬよりも小さい場合には、スロッ
トル閉じ量ＴＲＴＣＢＫを増大させるべくステップ１０
５へ移行する。
【００５２】ステップ１０５においては、成層ブレーキ
制御を行うべく、成層ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＩ
ＤＬを「１」に設定する。また、次なるステップ１０６
においては、閉じ込み補正項ａを算出する。ここで、閉
じ込み補正項ａの算出に際しては、所定のマップが参酌
される。該マップでは、予め定められた成層ブレーキ制
御終了負圧量ｔＫＰＢＫＯ（目標要求負圧値に相当す
る：例えば「３５０ｍｍＨｇ」）から、前記ブレーキブ
ースタ内相対圧ＤＰＢＫ（負圧量把握手段にて把握され
る現負圧量に相当する）を減算した値（負圧要求認識手
段により認識される負圧の程度に相当する）に対して、
閉じ込み補正項ａが定められている。このマップによれ
ば、例えば、成層ブレーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＯ
に対し、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが小さい場
合（減算した値が大きい場合）には、閉じ込み速度を大
きくするべく、閉じ込み補正項ａは大きい値に設定され
る。逆に、成層ブレーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＯに
対し、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが近づいた場
合（減算した値が小さい場合）には、閉じ込み速度を小
さくするべく、閉じ込み補正項ａは小さい値に設定され
る。
【００５３】さらに、続くステップ１０７においては、
前回のスロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫに対し、今回設定
されている閉じ込み補正項ａを加算した値を、新たなス
ロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫとして設定する。そして、
ステップ１１２へと移行する。そして、ステップ１１２
において、基本スロットル開度ＴＲＴＢを算出するとと
もに、次なるステップ１１３において、基本スロットル
開度ＴＲＴＢから現在設定されているスロットル閉じ量
ＴＲＴＣＢＫを減算した値を、最終的な目標スロットル
開度ＴＲＴとして設定し、その後の処理を一旦終了す
る。従って、かかる場合（ステップ１０３からステップ
１０７を経て移行した場合）には、基本スロットル開度
ＴＲＴＢから、現在増大されつつあるスロットル閉じ量
ＴＲＴＣＢＫが減算された値が、最終的な目標スロット
ル開度ＴＲＴとして設定されることとなる。
【００５４】また、前記ステップ１０４において、ブレ
ーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが、成層ブレーキ制御開
始負圧量ｔＫＰＢＫＬ以上の場合には、ステップ１１２
へジャンプする。従って、かかる場合には、成層ブレー
キ制御が行われることがない。
【００５５】一方、ステップ１０３において、成層ブレ
ーキ制御実行フラグＸＢＫＩＤＬが「１」に設定されて
いる場合には、ステップ１０８へ移行する。ステップ１
０８では、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが成層ブ
レーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＯを超えているか否か
を判断する。そして、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢ
Ｋが成層ブレーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＯを超えて
いない場合には、上述したステップ１０６へ移行する。
そして、ステップ１０６，１０７を経た後、ステップ１
１２において、基本スロットル開度ＴＲＴＢを算出する
とともに、次なるステップ１１３において、基本スロッ
トル開度ＴＲＴＢから現在設定されているスロットル閉
じ量ＴＲＴＣＢＫを減算した値を、最終的な目標スロッ
トル開度ＴＲＴとして設定し、その後の処理を一旦終了
する。従って、かかる場合にも、基本スロットル開度Ｔ
ＲＴＢから、現在増大されつつあるスロットル閉じ量Ｔ
ＲＴＣＢＫが減算された値が、最終的な目標スロットル
開度ＴＲＴとして設定されることとなる。
【００５６】また、前記ステップ１０８において、ブレ
ーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが成層ブレーキ制御終了
負圧量ｔＫＰＢＫＯを超えている場合には、以降におい
てスロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫを減少（目標スロット
ル開度ＴＲＴを増大）させるべく、ステップ１０９へ移
行する。ステップ１０９においては、前回のスロットル
閉じ量ＴＲＴＣＢＫから、予め定められる閉じ込み補正
項ｂ（ｂは一定値）を減算した値を、新たなスロットル
閉じ量ＴＲＴＣＢＫとして設定する。
【００５７】さらに、続くステップ１１０においては、
スロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫが「０」になったか否か
を判断する。そして、スロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫが
「０」になっていない場合には、ステップ１１２におい
て、基本スロットル開度ＴＲＴＢを算出するとともに、
次なるステップ１１３において、基本スロットル開度Ｔ
ＲＴＢから現在設定されているスロットル閉じ量ＴＲＴ
ＣＢＫを減算した値を、最終的な目標スロットル開度Ｔ
ＲＴとして設定し、その後の処理を一旦終了する。従っ
て、かかる場合には、基本スロットル開度ＴＲＴＢか
ら、現在減少されつつあるスロットル閉じ量ＴＲＴＣＢ
Ｋが減算された値が、最終的な目標スロットル開度ＴＲ
Ｔとして設定されることとなる。
【００５８】一方、ステップ１１０において、スロット
ル閉じ量ＴＲＴＣＢＫが「０」になった場合には、ステ
ップ１１１に移行する。ステップ１１１においては、成
層ブレーキ制御を終了させるべく、成層ブレーキ制御実
行フラグＸＢＫＩＤＬを「０」に設定する。そして、ス
テップ１１２へ移行し、ステップ１１２及び１１３の処
理を経た後、その後の処理を一旦終了する。従って、か
かる場合（ステップ１１１からステップ１１２へ移行し
た場合）にも、スロットル閉じ量ＴＲＴＣＢＫは「０」
に設定されているため、基本スロットル開度ＴＲＴＢが
そのまま最終的な目標スロットル開度ＴＲＴとして設定
されることになる。
【００５９】さて、前記ステップ１０２において、今回
読み込んだ車速ＳＰＤが上記所定速度以上の場合には、
一時的に均質燃焼を実行しつつ、スロットル開度に関す
る制御（均質ブレーキ制御）を実行するべくステップ１
１４へ移行する。
【００６０】ステップ１１４においては、現在のブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御開始負
圧量ｔＫＰＢＫＬＳ（例えば「３００ｍｍＨｇ」）より
も小さいか否かを判断する。そして、ブレーキブースタ
内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御開始負圧量ｔＫＰ
ＢＫＬＳ以上の場合には、負圧を確保する必要がないも
のとして、ステップ１２０へジャンプする。これに対
し、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ
制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さい場合には、
負圧を確保する必要があるものとして、均質ブレーキ制
御を行うべく、ステップ１１５へ移行する。ステップ１
１５においては、均質ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＤ
Ｊを「１」に設定する。
【００６１】また、続くステップ１１６においては、カ
ウンタのカウント値ＣＢＫＤＪを「１」ずつインクリメ
ントする。さらに、ステップ１１７において、そのカウ
ンタのカウント値ＣＢＫＤＪが予め定められた所定値
（本実施の形態では、例えば「８」）よりも大きい値と
なったか否かを判断する。なお、この値は、均質燃焼を
実行することによりブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫ
が安定化するのに充分な時間に相当する。そして、カウ
ント値ＣＢＫＤＪが前記所定値たる「８」よりも大きい
場合には、均質燃焼を終了するべくステップ１１９へジ
ャンプする。これに対し、未だカウント値ＣＢＫＤＪが
前記所定値たる「８」よりも大きくなっていない場合
は、ステップ１１８へ移行する。ステップ１１８におい
ては、現在のブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質
ブレーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯ（例えば「３５
０ｍｍＨｇ」）よりも大きいか否かを判断する。ここ
で、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ
制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯ以下の場合には、ステッ
プ１１５へ処理を戻す。そして、カウント値ＣＢＫＤＪ
が前記所定値たる「８」よりも大きくなるか、或いはブ
レーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御終
了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯよりも大きくなるまで、ステッ
プ１１５等の処理（均質モードにして負圧を確保する処
理）を繰り返し実行する。
【００６２】これに対し、カウント値ＣＢＫＤＪが前記
所定値たる「８」よりも大きくなった場合、或いはブレ
ーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御終了
負圧量ｔＫＰＢＫＳＯよりも大きくなった場合には、均
質燃焼を終了するべくステップ１１９へ移行する。そし
て、ステップ１１９においては、均質ブレーキ制御実行
フラグＸＢＫＤＪを「０」に設定する。
【００６３】さらに、ステップ１１４又はステップ１１
９から移行してステップ１２０においては、上記カウン
ト値ＣＢＫＤＪを「０」にクリヤする。そして、その
後、上記のステップ１１２及びステップ１１３の処理を
行い、その後の処理を一旦終了する。
【００６４】このように、上記「負圧制御ルーチン」に
おいては、大気圧ＰＡとブレーキブースタ内圧力ＰＢＫ
とに基づいて、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが算
出される。そして、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫ
が、成層ブレーキ制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬ又は均質
ブレーキ制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さい場
合に、スロットル弁２３の閉じ込み制御（負圧確保制
御）が実行される。ここで、そのときの車速ＳＰＤが所
定速度未満の場合には、成層燃焼での負圧確保制御が実
行される。また、車速ＳＰＤが所定速度以上の場合に
は、均質燃焼での負圧確保制御が実行される。
【００６５】次に、均質燃焼での負圧確保制御（均質ブ
レーキ制御）が実行される場合の各種制御（各種パラメ
ータの算出）について説明することとする。すなわち、
図７は、ＥＣＵ３０により実行される「均質燃焼時制御
ルーチン」を示すフローチャートである。
【００６６】処理がこのルーチンに移行するとＥＣＵ３
０は、まずステップ２０１において、アクセル開度ＡＣ
ＣＰ、エンジン回転数ＮＥ等の各種検出信号を読み込
む。次に、ステップ２０２において、現在、均質ブレー
キ制御実行フラグＸＢＫＤＪが「１」であるか否かを判
断する。そして、均質ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＤ
Ｊが「１」でない場合には、均質燃焼を実行しないもの
として、その後の処理を一旦終了する。これに対し、均
質ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＤＪが「１」の場合に
は、ステップ２０３において、均質燃焼用の目標燃料噴
射量ＴＡＵ、目標点火時期ＳＡ、目標スロットル開度Ｔ
Ａ、目標ＥＧＲ開度ＥＧＲＴ及び基本噴射時期ＡＩＮＪ
等を算出する。
【００６７】このように、上記「均質燃焼時制御ルーチ
ン」においては、均質ブレーキ制御実行フラグＸＢＫＤ
Ｊが「１」の場合に、均質燃焼用の各種パラメータが算
出され、そのパラメータに基づいて、各種アクチュエー
タ（燃料噴射弁１１、イグナイタ１２、ステップモータ
２２、ＥＧＲバルブ５３等）を制御する。
【００６８】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。 （イ）本実施の形態によれば、ブレーキブースタ７１の
作動のための負圧を確保する必要性があるか否かの判断
がなされ（ステップ１０４，１１２等）、その判断結果
が負圧を確保する必要性がある場合には、スロットル弁
２３の開度の閉じ込み制御が実行される。このため、当
該閉じ込みによって、負圧の発生量が増大させられるこ
ととなり、ブレーキブースタ７１の作動を確保すること
ができる。 （ロ）ここで、ブレーキブースタ７１の作動のための負
圧を確保する必要性があるか否かの判断に際し、本実施
の形態では、大気圧ＰＡと、圧力センサ６３により検出
されるブレーキブースタ内圧力ＰＢＫとの差が、ブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫとして算出される。そし
て、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが、成層ブレー
キ制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬ又は均質ブレーキ制御開
始負圧量ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さい場合に、スロット
ル弁２３の閉じ込み制御（負圧確保制御）が実行され
る。
【００６９】このため、例えば高地で走行しているよう
な場合には、大気圧ＰＡが低下することによってブレー
キブースタ内圧力ＰＢＫは、低地で走行している場合に
比べて低くなる。従って、実際にはブレーキブースタ７
１を作動させるのに必要な負圧が不足しているにもかか
わらず、ブレーキブースタ内圧力ＰＢＫが低くなる場合
が生じうる。しかし、本実施の形態によれば、ブレーキ
ブースタ内圧力ＰＢＫではなく、ブレーキブースタ内相
対圧ＤＰＢＫが、基準値（成層ブレーキ制御開始負圧量
ｔＫＰＢＫＬ又は均質ブレーキ制御開始負圧量ｔＫＰＢ
ＫＬＳ）よりも小さい場合に、スロットル弁２３の閉じ
込み制御が実行されて負圧が作用させられることとな
る。そのため、高地で走行する等、大気圧ＰＡに変動が
あったとしても、負圧の確保が必要な場合には、必ずブ
レーキブースタの作動に必要な負圧を確保することがで
きる。
【００７０】（ハ）特に、本実施の形態では、車速ＳＰ
Ｄが所定速度以上の場合には、ブレーキブースタ内相対
圧ＤＰＢＫが、基準値たる均質ブレーキ制御開始負圧量
ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さくなった場合に、燃焼状態が
成層燃焼から均質燃焼に強制的に切換えられるようにし
た。そのため、成層燃焼時に、加速要求が増大してスロ
ットル弁２３が開かれることによる負圧量の減少を回避
することができ、ひいては、そのときどきの運転状態に
おいて最も負圧が確保されうる状態が得られる。その結
果、ブレーキブースタ７１に対し、負圧が確実に作用さ
せられることとなる。
【００７１】（ニ）さらに、本実施の形態では、燃焼状
態が均質燃焼に切換えられてから所定時間経過後に、燃
焼状態が成層燃焼に復帰させられるようにした。このた
め、均質燃焼が継続させられることにより燃費が悪化し
てしまうのを抑制することができる。
【００７２】特に、その所定時間は、ブレーキブースタ
７１に作用する負圧の量が定常化するのに充分な時間で
ある。従って、そのときどきの運転状態にとって最大限
確保されうる負圧量が得られた上で、燃焼状態が成層燃
焼に戻されることとなる。そのため、負圧が最大限に確
保された上で、かつ、速やかに成層燃焼に戻すことがで
きる。
【００７３】（ホ）併せて、本実施の形態によれば、所
定時間の経過の有無にかかわらず、ブレーキブースタ内
相対圧ＤＰＢＫが、基準値たる均質ブレーキ制御終了負
圧量ｔＫＰＢＫＳＯよりも大きくなった場合には、燃焼
状態が強制的に成層燃焼に復帰させられる。従って、燃
焼状態が均質燃焼に切換えられてから所定時間経過せず
とも、再度成層燃焼が行われうる。そのため、充分な負
圧量が確保された上で速やかに成層燃焼が行われること
となり、ひいては、燃費のさらなる向上を図ることがで
きる。
【００７４】（ヘ）加えて、本実施の形態では、ブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫが、基準値（成層ブレーキ
制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬ又は均質ブレーキ制御開始
負圧量ｔＫＰＢＫＬＳ）よりも小さい場合に、スロット
ル弁２３の閉じ込み制御（車速ＳＰＤが所定車速以上の
場合には均質燃焼による閉じ込み制御）を実行するよう
にするとともに、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫ
が、それよりも大きな基準値（成層ブレーキ制御終了負
圧量ｔＫＰＢＫＯ又は均質ブレーキ制御終了負圧量ｔＫ
ＰＢＫＳＯ）よりも大きくなった場合に、閉じ込み制御
を終了させるようにした。つまり、基準値に、ヒステリ
シスをもたせるようにした。従って、ブレーキブースタ
内相対圧ＤＰＢＫが、基準値よりも小さくなったり基準
値以上となったりすることを繰り返すことにより、閉じ
込み制御が実行されたりされなかったりするのを繰り返
す、いわゆるハンチングを抑制することが可能となる。
その結果、運転状態が不安定となってしまうのを防止す
ることができる。
【００７５】（ト）さらに、本実施の形態では、負圧を
確保するための手段として、吸気通路の開口面積を絞り
込むことにより負圧を発生させるもの、特に、スロット
ル弁２３及びステップモータ２２よりなる電子制御式ス
ロットル機構を採用することとした。このため、既存の
装置を用いて負圧を発生させることが可能となり、ひい
ては、コストの増大を抑制することが可能となる。
【００７６】（チ）併せて、本実施の形態では、成層燃
焼を行いつつ閉じ込み制御を行うに際し、スロットル閉
じ量ＴＲＴＣＢＫを増大させる場合に、前回のスロット
ル閉じ量ＴＲＴＣＢＫに対し、今回設定されている閉じ
込み補正項ａを加算した値を、新たなスロットル閉じ量
ＴＲＴＣＢＫとして設定するようにした。ここで、閉じ
込み補正項ａの算出に際しては、成層ブレーキ制御終了
負圧量ｔＫＰＢＫＯに対し、ブレーキブースタ内相対圧
ＤＰＢＫが小さい場合（減算した値が大きい場合）に
は、閉じ込み補正項ａを大きい値に設定することとし
た。このため、かかる場合（閉じ込み制御を開始した直
後）には、閉じ込み速度が大きくなり、速やかに負圧を
確保することが可能となる。
【００７７】また、逆に、成層ブレーキ制御終了負圧量
ｔＫＰＢＫＯに対し、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢ
Ｋが近づいた場合（減算した値が小さい場合）には、閉
じ込み補正項ａを小さい値に設定するようにした。この
ため、かかる場合（閉じ込み制御を行ってから一定の時
間が経過した後）には、閉じ込み速度が小さくなり、閉
じ込み、ひいては負圧発生のオーバーシュートを抑制す
ることができる。その結果、負圧が既に確保されている
にもかかわらず、オーバーシュートにより閉じ込み制御
が継続されることによる吸入空気量の少ない状態が継続
してしまうのを回避することができ、もって、燃焼状態
の悪化を防止することができる。
【００７８】（第２の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第２の実施の形態について説明する。但し、本実
施の形態の構成等においては上述した第１の実施の形態
と同等であるため、同一の部材等については同一の符号
を付してその説明を省略する。そして、以下には、第１
の実施の形態との相違点を中心として説明することとす
る。
【００７９】上記第１の実施の形態では、車速ＳＰＤが
所定速度以上の場合において、ブレーキブースタ内相対
圧ＤＰＢＫが、基準値たる均質ブレーキ制御開始負圧量
ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さい場合に、成層燃焼に代えて
均質燃焼を実行し、原則として所定時間が経過した後、
再度成層燃焼に復帰するようにした。このため、成層燃
焼に復帰した後、上記と同等の条件が整った場合には、
再度均質燃焼が行われる可能性があり、それが繰り返さ
れるいわゆるハンチングのおそれがあった。
【００８０】これに対し、本実施の形態では、そのよう
な不具合を防止するという点において特徴を有してい
る。すなわち、図８，９はＥＣＵ３０により実行され
る、本実施の形態における「負圧制御ルーチン」の一部
を示すフローチャートである。
【００８１】さて、上述した図４のステップ１０２にお
いて、車速ＳＰＤが所定車速以上の場合には、ステップ
１１４へ移行する。ステップ１１４では、現在のブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御開始負
圧量ｔＫＰＢＫＬＳ（例えば「３００ｍｍＨｇ」）より
も小さいか否かを判断する。そして、ブレーキブースタ
内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御開始負圧量ｔＫＰ
ＢＫＬＳ以上の場合には、負圧を確保する必要がないも
のとして、ステップ３０９へジャンプする。これに対
し、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ
制御開始負圧量ｔＫＰＢＫＬＳよりも小さい場合には、
とりあえず負圧を確保する必要性がある可能性が高いも
のとして、ステップ３０１へ移行する。
【００８２】ステップ３０１においては、均質ブレーキ
制御履歴フラグＸＢＫＤＪＭが「０」であるか否かを判
断する。ここで、均質ブレーキ制御履歴フラグＸＢＫＤ
ＪＭとは、過去に均質ブレーキ制御を行った履歴があ
り、かつ、再度の均質ブレーキ制御への突入を禁止する
か否かを定めたフラグであり、均質ブレーキ制御を行っ
た履歴があり、かつ、再度の均質ブレーキ制御への突入
を禁止する場合には「１」に、再度の均質ブレーキ制御
への突入を許可する場合には「０」に設定されるもので
ある。そして、均質ブレーキ制御履歴フラグＸＢＫＤＪ
Ｍが「０」でない場合には、均質ブレーキ制御を行わな
いものとしてステップ３０９へジャンプする。一方、均
質ブレーキ制御履歴フラグＸＢＫＤＪＭが「０」の場合
には、ステップ３０２へ移行する。
【００８３】ステップ３０２においては、均質ブレーキ
制御実行フラグＸＢＫＤＪを「１」に設定する。また、
これとともに、均質ブレーキ制御履歴フラグＸＢＫＤＪ
Ｍをとりあえず「１」に設定する。
【００８４】次に、ステップ３０３において、カウンタ
のカウント値ＣＢＫＤＪを「１」ずつインクリメントす
る。さらに、ステップ３０４においては、想定相対圧Ｄ
ＰＭＴＡＫを算出するとともに、その想定相対圧ＤＰＭ
ＴＡＫを均質時想定相対圧ＤＰＭＴＡＫＭとして設定
し、記憶しておく。ここで、想定相対圧ＤＰＭＴＡＫと
いうのは、大気圧ＰＡに対する、均質燃焼が実行されて
いるときの想定吸気圧ＰＭＴＡＫの相対圧をいう。ま
た、想定吸気圧ＰＭＴＡＫというのは、図１０に示すよ
うに、そのときどきのアクセル開度ＡＣＣＰ及びエンジ
ン回転数ＮＥとに対しマップによって与えられる値をい
い、予め実験的に得られたものである。すなわち、当該
マップによれば、アクセル開度ＡＣＣＰが小さい場合に
は、想定吸気圧ＰＭＴＡＫは小さい（負圧量は大）もの
となり、想定相対圧ＤＰＭＴＡＫは大きいものとなる。
【００８５】さらに、続くステップ３０５においては、
そのときのブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫを均質時
ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫＭとして設定し、記
憶しておく。
【００８６】そして、ステップ３０６においては、前記
カウンタのカウント値ＣＢＫＤＪが予め定められた所定
値（本実施の形態では、例えば「８」）よりも大きい値
となったか否かを判断する。なお、この値は、第１の実
施の形態と同様、均質燃焼を実行することによりブレー
キブースタ内相対圧ＤＰＢＫが安定化するのに充分な時
間に相当する。そして、カウント値ＣＢＫＤＪが、前記
所定値たる「８」よりも大きい場合には、均質燃焼を一
旦終了するべくステップ３０８へジャンプする。
【００８７】これに対し、未だカウント値ＣＢＫＤＪが
前記所定値たる「８」よりも大きくなっていない場合
は、ステップ３０７へ移行する。ステップ３０７におい
ては、現在のブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質
ブレーキ制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯ（例えば「３５
０ｍｍＨｇ」）よりも大きいか否かを判断する。ここ
で、ブレーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ
制御終了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯ以下の場合には、ステッ
プ３０２へ処理を戻す。そして、カウント値ＣＢＫＤＪ
が前記所定値たる「８」よりも大きくなるか、或いはブ
レーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御終
了負圧量ｔＫＰＢＫＳＯよりも大きくなるまで、ステッ
プ３０２等の処理（均質モードにして負圧を確保する処
理）を繰り返し実行する。
【００８８】これに対し、カウント値ＣＢＫＤＪが前記
所定値たる「８」よりも大きくなった場合、或いはブレ
ーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫが均質ブレーキ制御終了
負圧量ｔＫＰＢＫＳＯよりも大きくなった場合には、均
質燃焼を一旦終了するべくステップ３０８へ移行する。
そして、ステップ３０８においては、均質ブレーキ制御
実行フラグＸＢＫＤＪを「０」に設定する。
【００８９】さらに、ステップ１１４、ステップ３０１
又はステップ３０８から移行してステップ３０９におい
ては、カウンタのカウント値ＣＢＫＤＪを「０」にクリ
ヤする。
【００９０】また、次なるステップ３１０においては、
現時点（均質ブレーキ制御が終了した時点）での想定相
対圧ＤＰＭＴＡＫを算出する。この想定相対圧ＤＰＭＴ
ＡＫは、前記ステップ３０４の場合と同様、大気圧ＰＡ
に対する、均質燃焼が実行されているときの想定吸気圧
ＰＭＴＡＫの相対圧によって求められる。
【００９１】さらに、ステップ３１１においては、今回
ステップ３１０において算出された想定相対圧ＤＰＭＴ
ＡＫから、上記ステップ３０４で記憶されている均質時
想定相対圧ＤＰＭＴＡＫＭを減算した値が、所定値（本
実施の形態では、例えば「５０ｍｍＨｇ」）よりも大き
いか否かを判断する。換言すれば、前回行った均質燃焼
時における運転状態よりも、現在均質燃焼に切り換えた
方がより負圧が発生しやすい運転状態になっている（例
えばアクセル開度ＡＣＣＰが小さくなって低負荷側に移
行している）か否かを判断する。そして、想定相対圧Ｄ
ＰＭＴＡＫから、上記ステップ３０４で記憶されている
均質時想定相対圧ＤＰＭＴＡＫＭを減算した値が、所定
値よりも大きい場合には、より負圧が発生しやすい運転
状態になっているものとして、再度の均質燃焼への切換
を許容するべくステップ３１３へ移行する。
【００９２】ステップ３１３においては、均質ブレーキ
制御履歴フラグＸＢＫＤＪＭを「０」に設定する。これ
により、再度の均質ブレーキ制御への突入が許可され
る。そして、それ以降は、前記第１の実施の形態にて説
明したステップ１１２へ移行する。
【００９３】これに対し、前記ステップ３１１におい
て、今回ステップ３１０で算出された想定相対圧ＤＰＭ
ＴＡＫから、ステップ３０４で記憶されている均質時想
定相対圧ＤＰＭＴＡＫＭを減算した値が、所定値よりも
大きくない場合には、現在の運転状態であっても、均質
燃焼時と比較してさほど負圧が確保されないものと判断
して、ステップ３１２へ移行する。
【００９４】そして、ステップ３１２においては、前記
ステップ３０５で記憶されている均質時ブレーキブース
タ内相対圧ＤＰＢＫＭから、現在のブレーキブースタ内
相対圧ＤＰＢＫを減算した値が所定値（本実施の形態で
は、例えば「５０ｍｍＨｇ」）よりも大きいか否かを判
断する。換言すれば、均質燃焼時におけるブレーキブー
スタ内相対圧ＤＰＢＫ（均質時ブレーキブースタ内相対
圧ＤＰＢＫＭ）に対し、現在のブレーキブースタ内相対
圧ＤＰＢＫが大きく減少しているか否かを判断する。か
かる場合において、肯定判定される場合の具体例として
は、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれる等して、確
保された負圧が既に使用されてしまったような場合等が
挙げられる。そして、このように肯定判定された場合に
は、上記同様、再度の均質燃焼への切換を許容して負圧
を確保するべく、ステップ３１３へ移行する。
【００９５】ステップ３１３においては、均質ブレーキ
制御履歴フラグＸＢＫＤＪＭを「０」に設定する。これ
により、再度の均質ブレーキ制御への突入が許可され
る。一方、ステップ３１２において、均質時ブレーキブ
ースタ内相対圧ＤＰＢＫＭから、現在のブレーキブース
タ内相対圧ＤＰＢＫを減算した値が所定値よりも大きく
ない場合には、さらなる負圧を確保する必要がないもの
として、何らの処理をも行うことなく（均質ブレーキ制
御履歴フラグＸＢＫＤＪＭを「１」に設定したまま）、
ステップ１１２へ移行する。
【００９６】さて、本実施の形態では、上記第１の実施
の形態における作用効果に加えて、次のような作用効果
が奏される。すなわち、第１の実施の形態では、原則と
して、均質燃焼での運転を所定時間行った後には、ブレ
ーキブースタ内相対圧ＤＰＢＫにかかわらず成層燃焼で
の運転に戻すようにしていた。このため、均質燃焼中に
アクセルペダルが踏み込まれていたような場合には、充
分な負圧量の確保が得られず、再度すぐに均質燃焼への
突入条件が成立してしまいう可能性があった。このた
め、かかる意味で、成層燃焼での運転、均質燃焼での運
転が交互に繰り返されるおそれがあった。これに対し、
本実施の形態では、燃焼状態が均質燃焼から成層燃焼に
復帰した後においては、均質燃焼時に確保しておいた負
圧量が減少方向に変動した場合、或いは、均質燃焼時の
負圧量よりも大きな負圧量が確保される運転状態である
場合を除いては、再度燃焼状態が均質燃焼に切換えられ
ることはない。
【００９７】従って、必要以上に再度燃焼状態が均質燃
焼に切換えられることがなくなるため、成層燃焼、均質
燃焼の切換が繰り返し行われる、いわゆるハンチングを
抑制することができ、ひいては運転状態の安定化を図る
ことができる。
【００９８】尚、本発明は上記各実施の形態に限定され
るものではなく、例えば次の如く構成してもよい。 （１）上記実施の形態では、負圧作用手段として、吸気
通ダクト２０に設けられたスロットル弁２３及び該スロ
ットル弁２３を開閉するためのアクチュエータとしての
ステップモータ２２よりなる電子制御式スロットル機構
により構成したが、その他にも、スロットル弁２３をバ
イパスするバイパス吸気通路に設けられたアイドルスピ
ードコントロールバルブ及び該バルブを開閉するための
アクチュエータよりなるＩＳＣ機構により構成してもよ
い。
【００９９】また、上記ＥＧＲバルブ５３等を備えたＥ
ＧＲ機構５１により構成してもよい。さらにまた、これ
らを適宜に組み合わせることにより負圧作用手段を構成
するようにしてもよい。
【０１００】（２）上記各実施の形態では、筒内噴射式
のエンジン１に本発明を具体化するようにしたが、成層
燃焼を行いうるものであれば、その他のいわゆる成層燃
焼、弱成層燃焼を行うタイプの内燃機関であってもよ
い。例えば吸気ポート７ａ，７ｂの吸気弁６ａ，６ｂの
傘部の裏側に向かって噴射するタイプのものも含まれ
る。また、吸気弁６ａ，６ｂ側に燃料噴射弁が設けられ
てはいるが、直接シリンダボア（燃焼室５）内に噴射す
るタイプのものも含まれる。
【０１０１】（３）また、上記各実施の形態では、ヘリ
カル型の吸気ポートを有し、いわゆるスワールを発生さ
せることが可能な構成としたが、かならずしもスワール
を発生しなくともよい。従って、例えば上記実施の形態
におけるスワールコントロールバルブ１７、ステップモ
ータ１９等を省略することもできる。
【０１０２】（４）さらに、上記各実施の形態では、内
燃機関としてガソリンエンジン１の場合に本発明を具体
化したが、その外にもディーゼルエンジン等の場合等に
も具体化できる。
【０１０３】（５）上記各実施の形態では、吸気圧セン
サ６１により大気圧ＰＡを検出するようにしたが、別途
大気圧センサを設け、これにより大気圧を検出するよう
にしてもよい。また、ブレーキブースタ７１内の負圧
を、大気圧ＰＡからの相対圧として把握するようにした
が、便宜上、圧力センサ６３の検出結果（絶対圧）に基
づいて、負圧を把握するようにしてもよい。
【０１０４】（６）上記第１の実施の形態における閉じ
込み補正項ａを一定値としてもよい。また、閉じ込み補
正項ｂを可変値としてもよい。
【０１０５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
負圧に基づいて制動力を確保するブレーキブースタを備
えるとともに、成層燃焼を行いうる内燃機関の負圧制御
装置において、成層燃焼が行われた場合のブレーキブー
スタ用の負圧不足を解消することができるとともに、燃
費の悪化を抑制することができる。さらに、燃焼状態が
成層燃焼と均質燃焼との間で必要以上に頻繁に切り換え
られるハンチングを抑制することができ、運転状態の安
定化を図ることができる。
【０１０６】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態におけるエンジンの負圧制御
装置を示す概略構成図である。
【図２】 エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図であ
る。
【図３】 ブレーキブースタ等を示す構成図である。
【図４】 ＥＣＵにより実行される「負圧制御ルーチン」
を示すフローチャートである。
【図５】 ＥＣＵにより実行される「負圧制御ルーチン」
を示すフローチャートであって図４の続きを示す図であ
る。
【図６】 ＥＣＵにより実行される「負圧制御ルーチン」
を示すフローチャートであって図４，５の続きを示す図
である。
【図７】 ＥＣＵにより実行される「均質燃焼時制御ルー
チン」を示すフローチャートである。
【図８】 第２の実施の形態において、ＥＣＵにより実行
される「負圧制御ルーチン」の一部を示すフローチャー
トである。
【図９】 同じく、図８の続きを示すフローチャートであ
る。
【図１０】想定相対圧を求める上で参酌される、エンジ
ン回転数及びアクセル開度に対する想定吸気圧を定めた
マップである。
【符号の説明】
１…エンジン、１１…燃料噴射弁、２０…吸気ダクト、
２２…ステップモータ、２３…スロットル弁、２５…ス
ロットルセンサ、２６Ａ…アクセルセンサ、２６Ｂ…全
閉スイッチ、２７…上死点センサ、２８…クランク角セ
ンサ、２９…スワールコントロールバルブセンサ、３０
…ＥＣＵ、６１…吸気圧センサ、６２…水温センサ、６
３…圧力センサ、６４…車速センサ、７１…ブレーキブ
ースタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３１０Ｅ ３１０ ３１５ ３１５ 41/12 ３１０ 41/12 ３１０ 43/00 ３０１Ｅ 43/00 ３０１ ３０１Ｋ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｂ６０Ｔ 13/52 Ｚ (56)参考文献 特開 平10−73039（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−164840（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318764（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−50191（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−4944（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 41/20 F02D 41/02 301 F02D 41/04 305 F02D 41/04 310 F02D 41/04 315

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 供給される負圧に基づいて、内燃機関の
    回転に基づき走行しうる車両の制動力を確保するための
    ブレーキブースタと、 前記ブレーキブースタに負圧を作用させる負圧作用手段
    と、 前記ブレーキブースタに作用する負圧の量を把握するた
    めの負圧量把握手段と、 均質燃焼及び前記内燃機関の気筒内に燃料を直接的に噴
    射することによる成層燃焼を行いうる燃料噴射手段とを
    備えた内燃機関の負圧制御装置であって、 成層燃焼が行われている状態において、前記負圧量把握
    手段により把握された負圧量が基準値よりも小さくなっ
    た場合に、前記負圧作用手段を制御して前記ブレーキブ
    ースタに負圧を作用させるとともに、燃焼状態を均質燃
    焼に切換える負圧確保制御手段と、 前記負圧確保制御手段により、燃焼状態が均質燃焼に切
    換えられてから所定時間経過後に、燃焼状態を成層燃焼
    に復帰させる成層燃焼復帰制御手段と、 前記負圧確保制御手段による均質燃焼が一旦終了し、燃
    焼状態が成層燃焼に復帰した後においては、前記ブレー
    キブースタに作用する負圧量が前回の均質燃焼時に確保
    された負圧量よりも小さくなるように変動する場合、及
    び前記内燃機関の運転状態が燃焼状態を均質燃焼に切換
    えることで前回の均質燃焼時に確保された負圧量よりも
    大きな負圧量が確保され得る運転状態に移行した場合を
    除いて、前記負圧確保制御手段により燃焼状態が均質燃
    焼に再度切換えられるのを禁止する禁止手段と を設けた
    ことを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
  2. 【請求項２】 前記所定時間は、前記ブレーキブースタ
    に作用する負圧の量が定常化するのに充分な時間である
    ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の負圧制御
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の内燃機関の負圧
    制御装置において、さらに、前記負圧量把握手段により
    把握された負圧量が基準値以上となった場合には、燃焼
    状態を強制的に成層燃焼に復帰させるようにしたことを
    特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
  4. 【請求項４】 前記基準値は、ヒステリシスを有してい
    ることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の負圧制
    御装置。
  5. 【請求項５】 前記負圧作用手段は、内燃機関の吸気通
    路に設けられたスロットル弁及び該スロットル弁を開閉
    するためのアクチュエータよりなる電子制御式スロット
    ル機構、 吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパスするバイ
    パス吸気通路に設けられたアイドルスピードコントロー
    ルバルブ及び該バルブを開閉するためのアクチュエータ
    よりなるＩＳＣ機構、並びに、 前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガ
    ス再循環通路及び当該排気ガス再循環通路を開閉するた
    めのＥＧＲバルブを有し、前記内燃機関から排出される
    排気の一部を当該内燃機関に取り込まれる吸気へ再循環
    させるためのＥＧＲ機構のうち少なくとも１つによって
    構成されていることを特徴とする請求項１から４のいず
    れかに記載の内燃機関の負圧制御装置。
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