JP3218997B2 - 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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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、同機関の吸気通路内における
負圧により制動力を確保するブレーキブースタを備えた
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】一般的な内燃機関においては、燃料噴射
弁から吸気通路内に噴射された燃料が、同通路を通過す
る空気と均一に混合され、その均質混合気が同機関の燃
焼室内に供給される。そして、この均質混合気が点火プ
ラグにより点火され燃焼することによって機関駆動力が
得られる。このように燃焼室内において均質な分布状態
となった混合気を燃焼させるようにした燃焼形態は一般
に「均質燃焼」と称されている。この均質燃焼を行う内
燃機関では、吸気通路のスロットル弁により同通路の実
質的な通路断面積を絞り、燃焼室に供給される混合気の
量を変更することによって機関出力を調整するようにし
ている。しかしながら、この内燃機関においては、スロ
ットル弁の絞り動作に伴い大きな吸気負圧（絶対圧とし
て小さい）が発生するため、ポンピングロスによる機関
効率の低下が避けられない。
【０００３】そこで、燃焼室に直接燃料を噴射して点火
プラグの近傍に濃い混合気を存在させて確実な点火を行
い、これにより発生した火炎により周囲の希薄な混合気
を燃焼させるようにした、いわゆる「成層燃焼」に関す
る技術が提案されている。この成層燃焼を採用した内燃
機関では、基本的に点火プラグ近傍に噴射される燃料の
量を調節することにより機関出力が調整される。従っ
て、スロットル弁によって吸気通路の通路断面積を絞る
必要がなくなるため、ポンピングロスが減少し、機関効
率の向上を図ることが可能になる。更に、成層燃焼を行
う内燃機関では、通常、希薄空燃比での機関運転が可能
になることから、燃費の向上も同時に図られる。
【０００４】このような成層燃焼と均質燃焼の各燃焼形
態を機関の運転状態に応じて切り替えるようにした内燃
機関が従来より知られている。この種の内燃機関におい
ては、燃料を燃焼室内に均一に分散して噴射供給する均
質燃焼用の燃料噴射弁と、点火プラグ近傍に燃料を直接
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、機関低負荷時に、均質燃焼から成層燃焼に
燃焼形態を切り替えることにより、機関効率及び燃費の
向上が図られる。
【０００５】ところで、車輌に搭載される内燃機関で
は、同車輌の制動力を増大させ、ブレーキペダルの踏込
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、一般にス
ロットル弁下流の吸気通路内に発生する負圧が利用され
る。即ち、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。
【０００６】上記のような成層燃焼が実行可能な内燃機
関にあって、均質燃焼が行われている場合には、吸気負
圧が大きいことから、ブレーキブースタには同ブースタ
を作動させるのに十分な大きさの負圧が導入される。し
かしながら、成層燃焼が行われる場合には、吸気負圧が
小さくなるため、ブレーキブースタを作動させるための
負圧が不足し、ブレーキの踏込力を軽減する作用が低下
してしまうことが懸念される。
【０００７】そこで、特開平８−１６４８４０号公報に
記載された「内燃機関の負圧制御装置」では、ブレーキ
ブースタ内における負圧（絶対圧）が判定値以上になっ
た場合に、スロットル弁を強制的に閉じる制御を実行す
ることにより、一時的に吸気負圧を増大させて（絶対圧
を減少させて）同ブースタ内の負圧を確保するようにし
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の装置では、
全ての車輌走行状態において所定の制動力を確保できる
ように、換言すれば、最大制動力を発生させる必要が生
じた場合でもこれに対処できるように上記判定値を極め
て小さな値に設定する必要があった。ところが、このよ
うな最大制動力が必要になるのは、例えば、車輌が高速
で走行しているときにブレーキ操作を行って車輌を停止
させるような場合に限られる。従って、この装置では、
ブレーキブースタ内の負圧を増大させる必要が無いにも
拘わらず、スロットル弁を強制的に閉じる制御が頻繁に
実行されることとなっていた。このため、スロットル弁
の閉じ制御による吸気量の一時的な減少に伴って、トル
ク変動、或いは燃費の悪化等の不具合が発生し、内燃機
関の運転状態を悪化させてしまうおそれがあった。
【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、運転状態の悪化を抑制しつつ、所定
の制動力を確保するのに十分な負圧をブレーキブースタ
に導入することが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】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載した発明は、図１に示すように車
輌Ｍ１に搭載され、成層燃焼を実行可能な内燃機関Ｍ２
の吸気通路Ｍ３内から導入される圧力を負圧として畜圧
し、当該負圧により所定の制動力を確保するブレーキブ
ースタＭ４と、吸気通路Ｍ３内における圧力を変更する
圧力変更手段Ｍ５と、ブレーキブースタＭ４に畜圧され
た圧力を検出する圧力検出手段Ｍ６と、検出される圧力
が予め設定された圧力要求値を上回った場合に、圧力変
更手段Ｍ５を制御することにより吸気通路Ｍ３内におけ
る圧力を減少させる圧力制御手段Ｍ７と、車輌Ｍ１の運
動状態を検出する車輌運動状態検出手段Ｍ８と、検出さ
れる車輌運動状態に応じて圧力要求値を設定する圧力要
求値設定手段Ｍ９とを備え、前記車両運動状態検出手段
Ｍ８は、少なくとも前記車輌Ｍ１の速度を検出する車輌
速度検出手段を含むことと、前記圧力要求値設定手段Ｍ
９は、前記検出される車輌速度が小さいほど、前記圧力
要求値を大きく設定することとを更に備えたことをその
趣旨とする。ここで、車輌速度検出手段とは、車輌速度
を検出するもののほか、例えば、車輌速度が所定の閾値
より大きいか否かを検出するものも含む。
【００１１】上記の構成では、内燃機関Ｍ２の吸気通路
Ｍ３から導入され、ブレーキブースタＭ４に負圧として
畜圧された圧力が圧力検出手段Ｍ６により検出される。
そして、圧力制御手段Ｍ７は、この圧力が予め設定され
た圧力要求値を上回った場合に、圧力変更手段Ｍ５を制
御することにより吸気通路Ｍ３内における圧力を減少さ
せる。
【００１２】ここで、圧力要求値設定手段Ｍ９は、車輌
運動状態検出手段Ｍ８により検出される車輌運動状態に
応じて圧力要求値を設定する。このように、車輌運動状
態に応じて圧力要求値を設定することにより、ブレーキ
ブースタＭ４には車輌Ｍ１を制動するのに必要十分な圧
力（負圧）が導入されるようになる。従って、本発明に
係る負圧制御装置においては、必要以上に負圧を増大さ
せる必要がなくなるため、吸気通路Ｍ３内の圧力が調節
される回数が減少する。
【００１３】上記の目的を達成するために、請求項２に
記載した発明は、車輌に搭載され、成層燃焼を実行可能
な内燃機関の吸気通路内から導入される圧力を負圧とし
て畜圧し、当該負圧により所定の制動力を確保するブレ
ーキブースタと、内燃機関の燃焼形態を変更する燃焼形
態変更手段と、ブレーキブースタに畜圧された圧力を検
出する圧力検出手段と、検出される圧力が予め設定され
た圧力要求値を上回った場合に、燃焼形態変更手段を制
御して内燃機関の燃焼形態を均質燃焼に変更することに
より吸気通路内における圧力を減少させる圧力制御手段
と、車輌の運動状態を検出する車輌運動状態検出手段Ｍ
８と、検出される車輌運動状態に応じて圧力要求値を設
定する圧力要求値設定手段Ｍ９とを備え、前記車両運動
状態検出手段Ｍ８は、少なくとも前記車輌Ｍ１の速度を
検出する車輌速度検出手段を含むことと、前記圧力要求
値設定手段Ｍ９は、前記検出される車輌速度が小さいほ
ど、前記圧力要求値を大きく設定することとを更に備え
たことをその趣旨とする。ここで、車輌速度検出手段と
は、車輌速度を検出するもののほか、例えば、車輌速度
が所定の閾値より大きいか否かを検出するものも含む。
【００１４】上記の構成では、請求項１に記載した発明
とは異なり、圧力制御手段は、圧力検出手段により検出
される圧力が、予め設定された圧力要求値を上回った場
合に、燃焼形態変更手段を制御することにより、内燃機
関の燃焼形態を強制的に均質燃焼に変更する。ここで、
圧力要求値設定手段は、車輌運動状態検出手段により検
出される車輌運動状態に応じて圧力要求値を設定する。
従って、請求項１に記載した発明と同様、必要以上に負
圧を増大する必要がなくなるため、負圧の確保のために
燃焼形態が均質燃焼に切り替えられる回数が減少する。
更に、請求項２に記載した発明によれば、必要な負圧を
確保するため内燃機関の燃焼形態を均質燃焼に変更する
ようにしていることから、吸気通路内における負圧は十
分な大きさにまで速やかに増大する（吸気通路内の絶対
圧が速やかに減少する）。
【００１５】
【００１６】また、請求項３に記載した発明は、請求項
１又は２に記載した内燃機関の負圧制御装置において、
車輌運動状態検出手段は、少なくとも前記車輌の加速度
を検出する車輌加速度検出手段を含むことと、圧力要求
値設定手段は、検出される車輌加速度が小さいほど、圧
力要求値を大きく設定することとを更に備えたことをそ
の趣旨とする。ここで、車輌加速度検出手段とは、車輌
加速度を検出するもののほか、例えば、車輌加速度が所
定の閾値より大きいか否かを検出するもの、車輌の走行
状態が減速状態にあるか又は加速状態にあるかを検出す
るもの、或いは、車輌速度を検出しその速度から車輌加
速度を算出するものも含む。
【００１７】車輌速度が大きい場合、換言すれば、車輌
の運動エネルギが大きい場合、同車輌を制動するために
は大きな制動力が必要となる。従って、ブレーキブース
タにに作用する負圧を相対的に大きく（絶対圧として小
さく）設定する必要がある。これに対して、車輌速度が
小さく、同車輌の運動エネルギが小さい場合には、必要
な制動力は小さくなる。即ち、車輌速度が小さいほど、
ブレーキブースタに作用する負圧を相対的に小さく（絶
対圧を相対的に大きく）設定することができる。
【００１８】この点、請求項１乃至３に記載した発明に
係る負圧制御装置によれば、車輌速度が小さいほど圧力
要求値が大きく設定されることから、同圧力要求値は所
定の制動力を確保するのに適切な値に設定されるように
なり、吸気通路内の圧力が不必要に変更されてしまう回
数が減少する。
【００１９】また、車輌速度が同じであっても、車輌が
一定の速度で走行している場合、或いは減速状態にある
場合には、同車輌が加速状態にある場合と比較して、そ
の必要となる制動力は相対的に小さくなる。即ち、車輌
加速度が小さいほど、ブレーキブースタに作用する負圧
を相対的に小さく設定することができる。
【００２０】この点、請求項３に記載した発明に係る負
圧制御装置によれば、車輌加速度が小さいほど圧力要求
値が大きく設定されることから、同圧力要求値は所定の
制動力を確保するのに必要十分な値として正確に設定さ
れるようになり、吸気通路内の圧力が不必要に変更され
る回数が更に減少する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］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の実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。
【００２２】図２は本実施形態において、車輌に搭載さ
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、４つの気筒１ａを備えてお
り、図３はこれら各気筒１ａにおける燃焼室５の構造を
示している。シリンダブロック２内のシリンダ内にはピ
ストン（いずれも図示略）が往復動可能に設けられてい
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、このシリンダヘッド４と、シリンダの内周壁
及びピストンによって囲まれた空間により燃焼室５が形
成されている。
【００２３】燃焼室５には第１吸気ポート７ａ及び第２
吸気ポート７ｂが開口しており、これら各ポート７ａ，
７ｂはシリンダヘッド４に設けられた第１吸気弁６ａ及
び第２吸気弁６ｂにより開閉される。図３に示すよう
に、第１吸気ポート７ａはヘリカル型ポートからなり、
第２の吸気ポート７ｂは略真っ直ぐに延びるストレート
型ポートからなる。本実施形態では、このように第１吸
気ポート７ａをヘリカル型ポートとしたことから、燃焼
室内に導入される吸入空気にスワールを発生させること
ができる。このスワールの強度は後述するスワールコン
トロールバルブ１７の開度により調節される。
【００２４】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から高電圧が印加される。この点火プラグ１０に
より燃焼室内の混合気が点火される。
【００２５】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。本実施形態においては、燃料噴射弁１１
からの燃料が直接気筒１ａ内に噴射され、成層燃焼及び
均質燃焼が行われる。
【００２６】図２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
介してステップモータ１９に連結されている。後述する
電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）３０はこのス
テップモータ１９を出力信号に基づいて制御することに
より、スワールコントロールバルブ１７の開度を調節す
る。
【００２７】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に連結されている。吸気ダクト２
０内には、ステップモータ２２によって開閉されるスロ
ットル弁２３が配設されている。本実施形態のスロット
ル弁２３は、いわゆる電子制御式のものであり、ステッ
プモータ２２がＥＣＵ３０からの出力信号に基づいて駆
動されることにより、その開度（スロットル開度）が制
御される。吸気ダクト２０を通過して燃焼室５内に導入
される吸入空気量と、スロットル弁２３より下流側の吸
気ダクト２０内で発生する負圧はいずれも同弁２３の開
度に応じて調節される。
【００２８】スロットル弁２３の近傍には、スロットル
センサ２５が設けられており、同センサ２５によりスロ
ットル開度が検出される。本実施形態では、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４１が構成されてい
る。また、各気筒１ａ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。燃焼後の排気ガスは排気マニ
ホルド１４、排気ダクト４０等を介して外部へ排出され
るようになっている。
【００２９】本実施形態では、公知の排気ガス再循環
（ＥＧＲ）機構５１が設けられている。このＥＧＲ機構
５１は、ＥＧＲ通路５２と、同通路５２の途中に設けら
れたＥＧＲバルブ５３とを備えている。ＥＧＲ通路５２
は、スロットル弁２３より下流側の吸気ダクト２０と、
排気ダクト４０との間を連通して設けられている。ＥＧ
Ｒバルブ５３は、弁座、弁体及びステップモータ（いず
れも図示略）を内蔵しており、その開度は、ステップモ
ータにより弁体が弁座から近接離間するように駆動され
ることにより調節される。
【００３０】このＥＧＲ機構５１では、ＥＧＲバルブ５
３が開くことにより、排気ダクト４０へ排出された排気
ガスの一部（ＥＧＲガス）がＥＧＲ通路５２を通過して
吸気ダクト２０内に導入される。即ち、ＥＧＲガスがＥ
ＧＲ機構５１によって吸入混合気中に再循環されるとと
もに、そのＥＧＲガスの再循環量がＥＧＲバルブ５３の
開度に応じて調節される。燃焼室５に導入される吸入空
気の一部にＥＧＲガス、即ち燃焼に供されない不活性ガ
スが混入され、燃焼室５における燃焼ガスの最高温度が
下げられることにより、ＮＯｘの低減が図られる。
【００３１】また、図２，４に示すように、本実施形態
では、車輌の制動力を増大させ、ブレーキペダルの踏込
力を軽減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によりブレ
ーキペダル７２の踏込力が増幅された油圧力に変換さ
れ、この油圧力により各車輪（図示略）のブレーキアク
チュエータ（図示略）が駆動される。ブレーキブースタ
７１は、スロットル弁２３より下流側の吸気ダクト２０
に対して接続配管７３を介して接続されており、同ダク
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。
【００３２】ブレーキブースタ７１は、そのハウジンン
グ７１ａ内にダイヤフラム（図示略）を備えている。ハ
ウジング７１ａの内部は、大気が導入される大気圧室
と、接続配管７３により吸気ダクト２０内の負圧が導入
される負圧室（いずれも図示略）とにダイヤフラムによ
って区画されている。従って、ダイヤフラムの大気圧室
側の側面には大気圧が、負圧室側の側面には負圧がそれ
ぞれ作用する。
【００３３】接続配管７３には逆止弁７４が設けられて
いる。この逆止弁７４は吸気ダクト２０内における圧力
が負圧室の内圧より小さくなった場合に開弁する。従っ
て、吸気ダクト２０内の負圧が接続配管７３を通じて負
圧室内に導入される。これに対して、負圧室の内圧が吸
気ダクト２０内の圧力より小さい場合には、逆止弁７４
は常に閉弁しているため、同負圧室の内圧が所定の負圧
に保持される。このブレーキブースタ７１において発生
する各車輪のブレーキアクチュエータの駆動力、即ち、
車輌の制動力は、大気圧と負圧室に導入される負圧との
差圧及びブレーキペダル（図示略）の踏込力によって決
定される。また、接続配管７３には、負圧室の内圧であ
るブレーキブースタ内圧値ＰＢＫ（絶対圧）を検出する
圧力センサ６３が設けられている。
【００３４】上述したＥＣＵ３０は、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）３２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、ＣＰ
Ｕ（中央処理装置）３４、入力ポート３５及び出力ポー
ト３６を備えている。
【００３５】運転者により操作されるアクセルペダル２
４には、同ペダル２４の踏込量に比例した出力電圧を発
生するアクセルセンサ２６Ａが接続されている。このア
クセルセンサ２６Ａによりアクセル開度ＡＣＣＰが検出
される。アクセルセンサ２６Ａの出力電圧は、Ａ／Ｄ変
換器３７を介して入力ポート３５に入力される。同じ
く、アクセルペダル２４には、踏込量が「０」であるこ
とを検出する全閉スイッチ２６Ｂが設けられている。こ
の全閉スイッチ２６Ｂは、アクセルペダル２４の踏込量
が「０」である場合に全閉信号ＩＤＬを「１」として出
力し、同踏込量が「０」でない場合には全閉信号ＩＤＬ
を「０」として出力する。この全閉信号ＩＤＬは入力ポ
ート３５に入力される。
【００３６】エンジン１には更に、上死点センサ２７及
びクランク角センサ２８が設けられている。上死点セン
サは２７は、特定の気筒１ａのピストンが吸気上死点に
達したときに出力パルスを発生し、この出力パルスを入
力ポート３５に入力する。クランク角センサ２８はクラ
ンクシャフト（図示略）が所定角度回転する毎に出力パ
ルスを発生し、この出力パルスを入力ポート３５に入力
する。ＣＰＵ３４はこの各センサ２７，２８からの出力
パルスからエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００３７】前述したステップモータ１９の近傍にはス
ワールコントロールバルブセンサ２が設けられている。
このスワールコントロールバルブセンサ２９はシャフト
１８の回転角度に基づき、スワールコントロールバルブ
１７の開度を検出する。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。同様に、スロットルセンサ
２５からの出力はＡ／Ｄ変換器３７を介して入力ポート
３５に入力される。
【００３８】吸気通路４１には大気圧ＰＡを検出するた
めの大気圧センサ６１が設けられている。更に、シリン
ダブロック２にはエンジン冷却水の温度を検出する水温
センサ６２が設けられ、車輪近傍には車輌の速度（車
速）ＳＰＤを検出するための車速センサ６４が設けられ
ている。そして、これら各センサ６１，６２，６４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。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。
【００３９】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。ＥＣＵ３０は各センサ
等２５〜２９，６１〜６４からの信号に基づき、ＲＯＭ
３３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。
【００４０】次に、上記構成を備えたエンジン１の負圧
制御装置による負圧制御について説明する。図５，６
は、本実施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
る負圧の大きさを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、例えば所定クラ
ンク角毎の割り込み処理としてＥＣＵ３０により実行さ
れる。
【００４１】先ず、ステップ１０１において、ＥＣＵ３
０はエンジン１が成層燃焼で運転されているか否かを判
断する。成層燃焼での運転が実行されていない場合に
は、均質燃焼が実行されており、負圧が不足することは
なく、前記ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを減少させる
必要がないものと判断して、ＥＣＵ３０は処理を図６に
示すステップ１１２へ移行する。
【００４２】ステップ１１２において、ＥＣＵ３０はス
ロットル閉じ込み量ＴＲＴＣＢＫを「０」に設定する。
このスロットル閉じ込み量ＴＲＴＣＢＫは、ブレーキブ
ースタ７１に導入される負圧を確保すべくスロットル弁
２３の開度を強制的に減少させる処理を実行する際の開
度減少量に相当するものである。
【００４３】そして、ステップ１１３において、ＥＣＵ
３０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ＴＲＴＢ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、ＲＯＭ３３に記憶され
た図示しない関数データが参酌される。
【００４４】続くステップ１１４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
閉じ込み量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、ステップ１０１において否定判定
され、ステップ１１２、１１３の各処理を実行した後に
おいては、スロットル閉じ込み量ＴＲＴＣＢＫは「０」
に設定されている。このため、目標スロットル開度ＴＲ
Ｔは基本スロットル開度ＴＲＴＢと等しく設定されるこ
とになる。
【００４５】一方、前記ステップ１０１において、現
在、成層燃焼で運転されていると判断された場合、ＥＣ
Ｕ３０は、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを減少させる
必要がある場合に備えて処理をステップ１０２に移行す
る。
【００４６】ステップ１０２において、ＥＣＵ３０は、
負圧制御開始圧ＰＢＫＬをＲＯＭ３３に記憶された関数
データを参照することにより算出する。ここで、負圧制
御開始圧ＰＢＫＬは、ブレーキブースタ７１の負圧を確
保するための処理、即ち、スロットル弁２３の開度を減
少させる処理（負圧確保処理）を実行する必要があるか
否かを判定するための判定値であり、本実施形態におい
ては、車速ＳＰＤをパラメータとした関数値として算出
される。
【００４７】図７はこの関数データ、即ち、車速ＳＰＤ
と負圧制御開始圧ＰＢＫＬとの関係をグラフに示したも
のである。同図に示すように、負圧制御開始圧ＰＢＫＬ
は車速ＳＰＤが小さいほど大きい値に設定される傾向を
有しており、特に、車速ＳＰＤが４０Ｋｍ／Ｈｒ．以下
である場合には所定圧ＰＢＫＬ１に設定され、車速ＳＰ
Ｄが７０Ｋｍ／Ｈｒ．以上である場合には所定圧ＰＢＫ
Ｌ２（＜ＰＢＫＬ１）に設定される。この各所定圧ＰＢ
ＫＬ１，ＰＢＫＬ２は、ブレーキブースタ７１の性能
（前述したダイヤフラムの径等に依存する）や、車輌に
おいて必要とされる制動力等によって決定されている。
【００４８】負圧制御開始圧ＰＢＫＬを設定した後、Ｅ
ＣＵ３０は処理をステップ１０３に移行する。ステップ
１０３において、ＥＣＵ３０は、車速ＳＰＤが判定速度
α以下であるか否かを判定する。この判定速度αは、車
輌が比較的小さい制動力しか要求されない低速走行状態
になっているか否かを判定するためのものであり、本実
施形態では、「４０Ｋｍ／Ｈｒ．」に設定されている。
このステップ１０３において肯定判定された場合、ＥＣ
Ｕ３０は処理をステップ１０４に移行する。
【００４９】ステップ１０４において前述した全閉信号
ＩＤＬが「１」であるか否かを判定する。このステップ
１０４において肯定判定された場合、車輌は減速状態か
若しくは定速度走行状態にあり、少なくとも加速走行状
態にはないことから、ＥＣＵ３０は処理をステップ１０
５に移行して、負圧制御開始圧ＰＢＫＬを更に大きな値
に設定する。
【００５０】即ち、ステップ１０５において、ＥＣＵ３
０は現在の負圧制御開始圧ＰＢＫＬに対して所定圧力β
を加算したものを、新たな負圧制御開始圧ＰＢＫＬとし
て設定する。
【００５１】ステップ１０５の処理を実行した後、或い
は、前記各ステップ１０３，１０４において否定判定さ
れた場合、ＥＣＵ３０は処理を図６に示すステップ１０
６に移行する。ステップ１０６において、ＥＣＵ３０は
ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫが負圧制御開始圧ＰＢＫ
Ｌより大きいか否かを判定する。そして、肯定判定され
た場合、ＥＣＵ３０はブレーキブースタ７１内の負圧が
十分でないことから、処理をステップ１０７に移行し、
同ステップ１０７において負圧確保処理要求フラグＸＢ
ＫＬを「１」に設定する。この負圧確保処理要求フラグ
ＸＢＫＬは、ブレーキブースタ７１の負圧を確保するた
めに、スロットル弁２３の開度を減少させる必要がある
ことを示すものである。
【００５２】一方、ステップ１０６において否定判定さ
れた場合、ＥＣＵ３０はブレーキブースタ７１内の負圧
が十分な大きさに確保されていることから、処理をステ
ップ１０８に移行する。そして、ステップ１０８におい
て、ＥＣＵ３０は負圧確保処理要求フラグＸＢＫＬを
「０」に設定する。
【００５３】ステップ１０７，１０８の各処理を実行し
た後、ＥＣＵ３０は処理をステップ１０９に移行して、
負圧確保処理要求フラグＸＢＫＬが「１」に設定されて
いるか否かを判定する。否定判定された場合、ＥＣＵ３
０は、前述したステップ１０１において均質燃焼が実行
されている場合と同様、ステップ１１２，１１３，１１
４の各処理を実行する。
【００５４】これに対して、ステップ１０９において肯
定判定された場合、ＥＣＵ３０はスロットル弁２３の開
度を減少させてブレーキブースタ７１内における十分な
負圧を確保すべく、ステップ１１０からステップ１１４
の各処理を実行する。
【００５５】まず、ステップ１１０において、ＥＣＵ３
０は閉じ込み補正項γを算出する。ここで、閉じ込み補
正項γの算出に際しては、ＲＯＭ３３に記憶された関数
データが参酌される。この関数データでは、ブレーキブ
ースタ内圧値ＰＢＫから負圧制御開始圧ＰＢＫＬを減算
した圧力差（ＰＢＫ−ＰＢＫＬ）に対して閉じ込み補正
項γが定められている。
【００５６】図８はこの関数データをグラフに示したも
のである。同図に示すように、圧力差（ＰＢＫ−ＰＢＫ
Ｌ）が大きいほど、閉じ込み補正項γは大きい値に設定
される。即ち、圧力差（ＰＢＫ−ＰＢＫＬ）が大きいほ
ど、スロットル開度を減少させて吸気負圧を増大させる
（絶対圧を低下させる）速度（閉じ込み速度）が大きく
なる。逆に、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫが負圧制御
開始圧ＰＢＫＬに近づき、圧力差（ＰＢＫ−ＰＢＫＬ）
が小さくなった場合には、閉じ込み補正項γは小さい値
に設定され、閉じ込み速度が小さくなる。
【００５７】続くステップ１１１において、上記のよう
に設定された閉じ込み補正項γが現在のスロットル閉じ
込み量ＴＲＴＣＢＫに対して加算された値が新たなスロ
ットル閉じ込み量ＴＲＴＣＢＫとして設定される。そし
て、ＥＣＵ３０は、前述したステップ１１３，１１４の
各処理を実行することにより、目標スロットル開度ＴＲ
Ｔを設定する。
【００５８】ＥＣＵ３０は、このようにして最終的に設
定された目標スロットル開度ＴＲＴに基づいてステップ
モータ２２に対して出力信号を出力し、スロットル弁２
３の開度を制御する。従って、ブレーキブースタ内圧値
ＰＢＫが負圧制御開始圧ＰＢＫＬを上回った場合には、
スロットル弁２３の開度が減少させられ吸気負圧の増大
が図られる。そして、このように増大した吸気負圧が接
続配管７３を通じてブレーキブースタ７１の負圧室内に
導入されることにより、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫ
は減少して負圧制御開始圧ＰＢＫＬ以下に保持されるよ
うになる。
【００５９】このように、本実施形態によれば、ブレー
キブースタ７１を作動させるための負圧を確保する必要
があるか否かの判断がなされ、必要があると判断された
場合には、負圧確保処理を実行することにより、ブレー
キブースタ７１の作動を確保することができる。
【００６０】本実施形態では、ブレーキブースタ７１を
作動させるための負圧を確保する必要があるか否かの判
断に際して、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫと負圧制御
開始圧ＰＢＫＬとを比較している。ここで、車速ＳＰＤ
が大きい場合、車輌を制動するためには大きな制動力が
必要となる。従って、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを
相対的に小さく（負圧として大きく）しなければならな
い。逆に、車速ＳＰＤが小さい場合には、必要な制動力
は小さくなるため、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを大
きくする必要がない。即ち、車輌において必要となる制
動力は車速ＳＰＤにより異なったものになる。
【００６１】本実施形態では、このような点を考慮し、
負圧制御開始圧ＰＢＫＬを、車速ＳＰＤが小さいほど大
きな値として設定するようにしているため、ブレーキブ
ースタ内圧値ＰＢＫは、所定の制動力を確保するのに必
要十分な値に制御される。従って、本実施形態によれ
ば、本来、不要な負圧確保処理が実行されることによっ
て吸入空気量が変動し、トルク変動、燃費の低下等とい
った運転状態の悪化が発生してしまうことを抑制するこ
とができる。
【００６２】また、車輌が加速走行状態にない場合、即
ち、減速状態か若しくは定速度走行状態にある場合に
は、車速ＳＰＤが同じであっても、同車輌において要求
される制動力は相対的に小さなものとなる傾向がある。
この点、本実施形態では、車速ＳＰＤが４０Ｋｍ／Ｈ
ｒ．以下の状態で、且つ、運転者によってアクセルペダ
ルが踏み込まれていない場合、車輌は低速度で走行中で
あり、且つ、少なくとも加速走行状態にないことから、
負圧制御開始圧ＰＢＫＬを更に増大させるようにしてい
る。従って、本実施形態によれば、不要な負圧確保処理
が実行されることによる運転状態の悪化を更に抑制する
ことができる。
【００６３】更に、本実施形態では、吸気通路４１内の
負圧を増大させる手段として、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、製造コス
トの増大を抑制することが可能になる。
【００６４】また、本実施形態では、スロットル閉じ込
み量ＴＲＴＣＢＫを増大させる際に、前回のスロットル
閉じ込み量ＴＲＴＣＢＫに対し、今回設定されている閉
じ込み補正項γを加算した値を、新たなスロットル閉じ
込み量ＴＲＴＣＢＫとして設定するようにした。ここ
で、閉じ込み補正項γは、ブレーキブースタ内圧値ＰＢ
Ｋと負圧制御開始圧ＰＢＫＬとの圧力差（ＰＢＫ−ＰＢ
ＫＬ）が大きいほど、より大きな値に設定される。その
結果、スロットル弁２３の閉じ込み速度を増大させて、
速やかにブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを負圧制御開始
圧ＰＢＫＬにまで減少させることができる。
【００６５】これに対して、ブレーキブースタ内圧値Ｐ
ＢＫが負圧制御開始圧ＰＢＫＬに近づき、圧力差（ＰＢ
Ｋ−ＰＢＫＬ）が小さくなった場合には、閉じ込み補正
項γは小さい値に設定される。従って、閉じ込み制御に
おけるアンダーシュート量が小さくなり、ブレーキブー
スタ内圧値ＰＢＫを負圧制御開始圧ＰＢＫＬに確実に収
束させることができる。その結果、負圧が既に確保され
ているにもかかわらず、吸入空気量が減少した状態が継
続してしまうのを回避することができ、運転状態の悪化
を防止することができる。
【００６６】［第２の実施形態］次に、本発明を具体化
した第２の実施形態について上記第１の実施形態との相
違点を中心に説明する。本実施形態の構成等においては
上述した第１の実施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。
【００６７】上記第１の実施形態は、ブレーキブースタ
７１を作動させるための負圧を確保する必要がある場合
に、成層燃焼を実行しつつ、スロットル弁２３の閉じ込
み制御を行うことにより負圧を確保するようにした。こ
れに対して、本実施形態では、負圧を確保する必要があ
る場合、エンジン１の燃焼形態を成層燃焼から強制的に
均質燃焼に切り替える処理（負圧確保処理）を実行する
ことにより、同ブースタ７１を作動させるための負圧を
増大させるようにしている。
【００６８】以下、本実施形態に係る制御に関するプロ
グラムについて説明する。図９は、本実施形態における
「負圧制御ルーチン」を示すフローチャートであって、
例えば、メインルーチンでＥＣＵ３０により実行され
る。
【００６９】先ず、ステップ２００において、ＥＣＵ３
０は大気圧ＰＡからブレーキブースタ内圧値ＰＢＫを減
算した値を、ブレーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫとし
て設定する。従って、このように設定されたブレーキブ
ースタ相対内圧値ＤＰＢＫは、ブレーキブースタ内圧値
ＰＢＫとは異なり、同ブースタ７１内の負圧が減少する
（絶対圧が増加する）とともに減少する増加する傾向が
ある。
【００７０】次に、ステップ２０１において、ＥＣＵ３
０は車速ＳＰＤに対応した負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬを
ＲＯＭ３３に記憶された関数データを参照することによ
り算出する。図１０はこの関数データをグラフに示した
ものである。同図に示すように、本実施形態における負
圧制御開始圧ＫＰＢＫＬは、第１の実施形態とは異な
り、車速ＳＰＤが小さいほど小さい値として設定される
傾向を有しており、特に、車速ＳＰＤが４０Ｋｍ／Ｈ
ｒ．以下である場合には所定圧ＫＰＢＫＬ１に設定さ
れ、車速ＳＰＤが７０Ｋｍ／Ｈｒ．以上である場合には
所定圧ＫＰＢＫＬ２（＞ＫＰＢＫＬ１）に設定される。
この各所定圧ＫＰＢＫＬ１，ＫＰＢＫＬ２は、ブレーキ
ブースタ７１の性能（前述したダイヤフラムの径等に依
存する）や、車輌において必要とされる制動力等によっ
て決定されている。
【００７１】尚、本実施形態においては、大気圧ＰＡか
ら負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬを減算した圧力差（ＰＡ−
ＫＰＢＫＬ）が、本発明における圧力要求値に相当して
いる。従って、この圧力差（ＰＡ−ＫＰＢＫＬ）と車速
ＳＰＤとの関係においては、車速ＳＰＤが小さいほど、
圧力差（ＰＡ−ＫＰＢＫＬ）は大きな値になる。
【００７２】次に、ステップ２０２において、ＥＣＵ３
０は負圧確保処理要求フラグＸＢＫＳが「１」に設定さ
れているか否かを判定する。ここで、否定判定された場
合、ＥＣＵ３０は、以前の制御周期において負圧確保処
理が実行されていないことから、処理をステップ２０３
に移行する。
【００７３】ステップ２０３において、ＥＣＵ３０はブ
レーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫが負圧制御開始圧Ｋ
ＰＢＫＬより小さいか否かを判定する。ここで、肯定判
定された場合、ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫが増加し
ており、ブレーキブースタ７１を作動させるための負圧
を確保する必要があることから、ＥＣＵ３０は処理をス
テップ２０４に移行する。そして、ステップ２０４にお
いて、ＥＣＵ３０は負圧確保処理要求フラグＸＢＫＳを
「１」に設定した後、処理をステップ２０９に移行す
る。
【００７４】一方、ステップ２０３において、否定判定
された場合、ＥＣＵ３０はブレーキブースタ７１を作動
させるための負圧が確保されていることから、負圧確保
処理要求フラグＸＢＫＳの操作を行わずに、処理をステ
ップ２０９に移行する。
【００７５】これに対して、ステップ２０２において肯
定判定された場合、ＥＣＵ３０は現在、負圧確保処理が
実行中であることから、処理をステップ２０５に移行す
る。そして、ステップ２０５において、ＥＣＵ３０は負
圧制御開始圧ＫＰＢＫＬから所定圧ａを加算した値を負
圧制御終了圧ＫＰＢＫＯとして設定する。この負圧制御
終了圧ＫＰＢＫＯは、ブレーキブースタ７１を作動させ
るための負圧確保処理を終了してもよいか否かを判定す
る際に参照されるものである。本実施形態では、（ＫＰ
ＢＫＯ＝ＫＰＢＫＬ−ａ）の関係が成立することから、
負圧制御終了圧ＫＰＢＫＯと車速ＳＰＤとは図１０に一
点鎖線で示す関係を有している。即ち、負圧制御終了圧
ＫＰＢＫＯは負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬと同様、車速Ｓ
ＰＤが大きいほど大きな値として設定される。
【００７６】続くステップ２０６において、ＥＣＵ３０
はブレーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫが負圧制御終了
圧ＫＰＢＫＯ以上であるか否かを判定する。ステップ２
０６において、肯定判定された場合、ＥＣＵ３０はブレ
ーキブースタ７１を作動させるための負圧が確保された
ことから、処理をステップ２０７に移行する。そして、
ステップ２０７において、ＥＣＵ３０は負圧確保処理要
求フラグＸＢＫＳを「０」に設定した後、処理をステッ
プ２０９に移行する。一方、ステップ２０６において、
否定判定された場合、ＥＣＵ３０は引き続き負圧確保処
理を行う必要があることから、負圧確保処理要求フラグ
ＸＢＫＳの操作を行わずに処理をステップ２０９に移行
する。
【００７７】ステップ２０９において、ＥＣＵ３０は再
び負圧確保処理要求フラグＸＢＫＳが「１」であるか否
かを判定する。ここで、肯定判定された場合、ＥＣＵ３
０は、負圧確保処理を実行する必要があることから、処
理をステップ２１０に移行する。ステップ２１０におい
て、ＥＣＵ３０は燃焼形態を均質燃焼とした後、本ルー
チンの処理を一旦終了する。
【００７８】一方、ステップ２０９において肯定判定さ
れた場合、ＥＣＵ３０は、ブレーキブースタ７１を作動
させるための負圧が確保されていることから、燃焼形態
を通常のままとして、本ルーチンの処理を一旦終了す
る。
【００７９】ＥＣＵ３０は、他の制御プログラムに従
い、エンジン１の燃焼形態に適合するように、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。
【００８０】従って、本実施形態では、ブレーキブース
タ相対内圧値ＤＰＢＫが負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬを下
回った場合（ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫとの関係に
おいては、同値ＰＢＫが圧力差（ＰＡ−ＫＰＢＫＬ）を
上回った場合）、エンジン１の燃焼形態が強制的に均質
燃焼に変更される。前述したように、エンジン１におい
て均質燃焼が実行される場合、成層燃焼が実行され場合
と比較して、スロットル弁２３の開度が大きく減少する
ため、吸気通路４１内の負圧はブレーキブースタ７１を
作動させるための負圧を確保するのに十分な大きさにま
で確実に増大（絶対圧が減少）する。この吸気負圧が接
続配管７３を通じてブレーキブースタ７１の負圧室内に
導入されることにより、ブレーキブースタ相対内圧値Ｄ
ＰＢＫが速やかに増加する。そして、ブレーキブースタ
相対内圧値ＤＰＢＫが負圧制御終了圧ＫＰＢＫＯ以上に
なった場合に、負圧確保処理、即ち、強制的に燃焼形態
を均質燃焼に変更する処理が中止され、通常運転に切り
替えられる。
【００８１】このように、本実施形態によれば、ブレー
キブースタ７１を作動させるための負圧を確保する必要
がある場合には、エンジン１において均質燃焼を強制的
に実行することにより、吸気負圧を十分に、且つ、速や
かに増大させてブレーキブースタ７１の作動を確保する
ことができる。
【００８２】また、本実施形態では、車速ＳＰＤが小さ
いほど、負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬ及び負圧制御終了圧
ＫＰＢＫＯの両値を小さく設定している。即ち、車速Ｓ
ＰＤが小さい場合には必要となる制動力が小さくなるた
め、ブレーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫを大きく（ブ
レーキブースタ内圧値ＰＢＫを小さく）する必要がない
からである。従って、本実施形態によれば、特に低速走
行時において、負圧確保のために燃焼形態が強制的に均
質燃焼に切り替えられる回数が減少することから、燃費
の悪化を抑えることができる。
【００８３】更に、本実施形態では、ブレーキブースタ
相対内圧値ＤＰＢＫが、負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬより
も小さい場合に負圧確保処理を開始するが、同処理は、
ブレーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫが負圧制御開始圧
ＫＰＢＫＬ以上になった場合でも続行される。そして、
ブレーキブースタ相対内圧値ＤＰＢＫが、負圧制御開始
圧ＫＰＢＫＬよりも大きい負圧制御終了圧ＫＰＢＫＯ以
上になった場合に、負圧確保処理を終了させるようにし
た。即ち、本実施形態では、制御目標値（負圧制御開始
圧ＫＰＢＫＬ及び負圧制御終了圧ＫＰＢＫＯ）にヒステ
リシスをもたせるようにした。従って、負圧確保処理の
実行中止が繰り返される現象、いわゆるハンチング現象
の発生を抑えることができ、運転状態の不安定化を防止
することができる。
【００８４】更に、本実施形態では、大気圧ＰＡとブレ
ーキブースタ内圧値ＰＢＫとの差がブレーキブースタ相
対内圧値ＤＰＢＫとして算出される。そして、ブレーキ
ブースタ相対内圧値ＤＰＢＫが、負圧制御開始圧ＫＰＢ
ＫＬよりも小さい場合に負圧確保処理が実行される。前
述したように、ブレーキブースタにおいて発生する制動
力は、前記大気圧室内に導入される大気圧と、接続配管
７３を通じて負圧室内に導入される負圧（ブレーキブー
スタ内圧値ＰＢＫ）との差圧に応じて変化する。従っ
て、例えば、高地走行時には、大気圧ＰＡが低下して前
記差圧が減少することから、仮にブレーキブースタ内圧
値ＰＢＫが同じであっても同ブースタの制動力は低下す
る傾向にある。
【００８５】この点、本実施形態では、ブレーキブース
タ内圧値ＰＢＫではなく、ブレーキブースタ相対内圧値
ＤＰＢＫが、負圧制御開始圧ＫＰＢＫＬよりも小さい場
合に負圧確保制御を実行するようにしたため、上記のよ
うな大気圧ＰＡの低下に伴う制動力の低下を見越した制
御を行うこと可能になり、ブレーキブースタ７１の作動
に十分な負圧を確保することができる。
【００８６】本発明は上記各実施形態の構成に限定され
ず、例えば、以下に示す別の実施形態として具体化する
こともできる。この別の実施形態によっても上記各実施
形態と略同様の作用効果を奏することができる。
【００８７】（１）上記第１の実施形態では、、吸気ダ
クト２０に設けられたスロットル弁２３及びこれを開閉
するステップモータ２２よりなる電子制御式スロットル
機構により吸気ダクト２０内の負圧を変更するようにし
た。これに対して、スロットル弁２３をバイパスするバ
イパス通路、同通路に設けられたアイドルスピードコン
トロール（ＩＳＣ）バルブ及び同バルブを開閉するアク
チュエータよりなるＩＳＣ機構や、前記ＥＧＲバルブ５
３等を備えたＥＧＲ機構５１により吸気ダクト２０内の
負圧を変更するようにしてもよい。更に、これらを適宜
に組み合わせることにより吸気ダクト２０内の負圧を変
更するようにしてもよい。
【００８８】（２）上記第１の実施形態では、全閉信号
ＩＤＬが「１」である場合、少なくとも車輌が加速状態
にはないことから、負圧制御開始圧ＰＢＫＬを増加させ
るようにしている。即ち、全閉信号ＩＤＬにより車輌の
加速度を簡易的に検出し、その加速度に基づいて負圧制
御開始圧ＰＢＫＬを変更するようにしている。これに対
して、車輌の加速度を検出するとともに、図１１に示す
ような関数データを用いて、車輌の加速度が小さいほど
に負圧制御開始圧ＰＢＫＬを大きく設定するようにして
もよい。尚、車輌の加速度は、車速センサ６４から検出
される車速ＳＰＤからＥＣＵ３０の演算処理により求め
るようにしても、或いは、車輌に加速度センサを設け、
同センサにより検出するようにしてもいずれの場合であ
ってもよい。また、図７，１１に示す車速ＳＰＤと負圧
制御開始圧ＰＢＫＬとの関係はあくまでもその一例であ
り、ブレーキブースタ７１の特性や車輌において必要と
される制動力に応じて適宜に変更されるものである。
【００８９】（３）上記第１の実施形態では、ブレーキ
ブースタ内圧値ＰＢＫと負圧制御開始圧ＰＢＫＬとを比
較することにより、ブレーキブースタ７１を作動させる
ための負圧を確保する必要性を判断するようにした。こ
れに対して、第２の実施形態と同様に、ブレーキブース
タ相対内圧値ＤＰＢＫと負圧制御開始圧力値ＫＰＢＫＬ
とを比較することにより、負圧確保の必要性を判断する
ようにしてもよい。また、第２の実施形態においても、
ブレーキブースタ内圧値ＰＢＫと負圧制御開始圧ＰＢＫ
Ｌとを比較することにより、ブレーキブースタを作動さ
せるための負圧を確保する必要性を判断することもでき
る。
【００９０】（４）上記第１の実施形態においても第２
の実施形態と同様に、負圧制御開始圧ＰＢＫＬと、同圧
ＰＢＫＬより小さい負圧制御終了圧ＰＢＫＯを設定する
ことにより、制御目標値にヒステリシスを設けて制御の
安定性を図ることができる。
【００９１】（５）上記第１の実施形態では、車輌が比
較的小さい制動力しか要求されない低速走行状態になっ
ているか否かを判定するための判定速度αを「４０Ｋｍ
／Ｈｒ．」に設定したが、この判定速度αはブレーキブ
ースタ７１の特性や車輌において必要とされる制動力に
応じて適宜に変更することができる。
【００９２】（６）上記第１の実施形態において、閉じ
込み補正項γをブレーキブースタ内圧値ＰＢＫと負圧制
御開始圧ＰＢＫＬとの圧力差（ＰＢＫ−ＰＢＫＬ）に応
じて変更するようにした。これに対して、この閉じ込み
補正項γを一定値に設定するようにしてもよい。
【００９３】（７）上記第１の実施形態では、図５に示
すステップ１０３〜ステップ１０５の各処理を実行する
ことにより、車速ＳＰＤが４０Ｋｍ／Ｈｒ．以下の状態
で、且つ、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれ
ていない場合には、負圧制御開始圧ＰＢＫＬを更に増大
させるようにしている。これに対して、ステップ１０３
〜ステップ１０５の各処理を省略して、制御プログラム
の簡素化を図ることもできる。
【００９４】（８）上記第１の実施形態では、車速セン
サ６４により車輌の速度を、全閉スイッチ２６Ｂにより
車輌の加速度を簡易的に検出するようにした。これに対
して、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧、アクセル開度ＡＣ
ＣＰ、ギヤ比等のパラメータからこれら車速ＳＰＤ或い
は加速度を間接的に検出することも可能である。 （９）上記各実施形態では、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、成層燃焼が実行可能
なものであれば、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
かって燃料を噴射するタイプのエンジンも含まれる。
【００９５】（１０）上記各実施形態では、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、必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。
【００９６】（１１）上記各実施形態における「負圧制
御ルーチン」は、成層燃焼状態以外にも吸気負圧が相対
的に小さくなるリーン燃焼状態において実行することも
できる。
【００９７】（１２）上記第１の実施形態では、図５に
示すステップ１０３〜ステップ１０５の各処理を実行す
ることにより、車速ＳＰＤが４０Ｋｍ／Ｈｒ．以下の状
態で、且つ、運転者によってアクセルペダルが踏み込ま
れていない場合には、負圧制御開始圧ＰＢＫＬを更に増
大させるようにしている。第２の実施形態においても同
様に、車速ＳＰＤが所定値以下であり、且つ、アクセル
ペダルが踏み込まれていない場合に、負圧制御開始圧Ｋ
ＰＢＫＬを減少させるようにしてもよい。
【００９８】上記各実施形態から把握される技術的思想
についてその効果とともに以下に記載する。 （イ）請求項１に記載した内燃機関の負圧制御装置にお
いて、前記圧力要求値はヒステリシスを有することを特
徴とする。このような構成によれば、負圧制御における
ハンチング現象の発生を抑制することにより、制御の安
定化を図ることができる。
【００９９】（ロ）請求項１に記載した内燃機関の負圧
制御装置において、前記圧力変更手段は、前記吸気通路
に設けられたスロットル弁と当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
装置であることを特徴とする。このような構成によれ
ば、既存の装置を用いて吸気通路内における圧力を変更
することができることから、システムの簡素化を図るこ
とができる。
【０１００】（ハ）請求項１に記載した内燃機関の負圧
制御装置において、前記圧力制御手段は、前記圧力変更
手段を制御することにより、前記検出される圧力と前記
圧力要求値との差が大きいほど、より大きな減少速度を
もって前記吸気通路内における圧力を減少させることを
特徴とする。このような構成によれば、吸気通路内にお
ける圧力を速やかに減少させることができるとともに、
アンダーシュート量を減少させて負圧制御における収束
性を向上させることができる。
【０１０１】
【発明の効果】請求項１に記載した発明では、ブレーキ
ブースタにおいて所定の車輌制動力を確保するのに必要
な負圧の大きさ、即ち、圧力要求値を、車輌速度が小さ
いほど、大きく設定するようにしている。従って、圧力
要求値は所定の車輌制動力を確保するのに適切な値に設
定されるようになり、吸気通路内の圧力が調節される回
数が減少する。その結果、本発明によれば、内燃機関に
供給される吸気量の変動が抑えられることとなり、運転
状態の悪化を抑制しつつ、所定の車輌制動力を確保する
のに十分な負圧をブレーキブースタに導入することがで
きる。
【０１０２】請求項２に記載した発明では、請求項１に
記載した発明と同様、ブレーキブースタにおいて所定の
車輌制動力を確保するのに必要な負圧の大きさ、即ち、
圧力要求値を、車輌速度が小さいほど、大きく設定する
ようにしている。更に、本発明では、内燃機関の燃焼形
態を強制的に均質燃焼形態に変更することにより、吸気
通路内における圧力を減少させるようにしている。
【０１０３】このように、車輌速度が小さいほど、圧力
要求値を大きく設定することにより、負圧を確保するた
めに燃焼形態が均質燃焼に切り替えられる回数が減少す
る。その結果、燃費の向上を図ることができるととも
に、燃焼形態が切り替わることに起因したトルク変動等
を抑えることができる。更に、内燃機関の燃焼形態を均
質燃焼に変更することにより、吸気通路内における圧力
を確実に、且つ、速やかに減少させてブレーキブースタ
に必要な負圧を確保することができる。
【０１０４】
【０１０５】請求項３に記載した発明では、車輌速度に
加えて、車輌加速度が小さいほど、圧力要求値を大きく
設定するようにしている。従って、圧力要求値は所定の
車輌制動力を確保するのに必要十分な値として正確に設
定されるようになり、吸気通路内の圧力が不必要に変更
される回数が更に減少する。その結果、本発明によれ
ば、請求項１及び２に記載した発明の効果に加えて、内
燃機関における運転状態の悪化を確実に抑制することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した発明の基本的な概念構成
図。
【図２】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。
【図３】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図。
【図４】ブレーキブースタ等を示す構成図。
【図５】第１の実施形態における「負圧制御ルーチン」
の処理内容を示すフローチャート。
【図６】同じく、「負圧制御ルーチン」の処理内容を示
すフローチャート。
【図７】車速と負圧制御開始圧との関係を示すグラフ。
【図８】ブレーキブースタ内圧値及び負圧制御開始圧の
圧力差と閉じ込み補正項との関係を示すグラフ。
【図９】第８の実施形態における「負圧制御ルーチン」
の処理内容を示すフローチャート。
【図１０】車速と負圧制御開始圧及び負圧制御終了圧と
の関係を示すグラフ。
【図１１】別の実施形態における車速と負圧制御開始圧
との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…エンジン、２６Ｂ…全閉スイッチ、３０…ＥＣＵ、
４１…吸気通路、６３…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 (56)参考文献 特開 平10−73039（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−147161（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−138119（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−164840（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−132841（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208663（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−99017（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60T 17/00 B60K 41/20 F02D 29/02 341 F02D 41/02 310

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輌に搭載され、成層燃焼を実行可能な
    内燃機関の吸気通路内から導入される圧力を負圧として
    蓄圧し、当該負圧により所定の車輌制動力を確保するブ
    レーキブースタと、 前記吸気通路内における圧力を変更する圧力変更手段
    と、 前記ブレーキブースタに蓄圧された圧力を検出する圧力
    検出手段と、 前記検出される圧力が予め設定された圧力要求値を上回
    った場合に、前記圧力変更手段を制御することにより前
    記吸気通路内における圧力を減少させる圧力制御手段
    と、 前記車輌の運動状態を検出する車輌運動状態検出手段
    と、 前記検出される車輌運動状態に応じて前記圧力要求値を
    設定する圧力要求値設定手段とを備え、 前記車両運動状態検出手段は、少なくとも前記車輌の速
    度を検出する車輌速度検出手段を含むことと、 前記圧力要求値設定手段は、前記検出される車輌速度が
    小さいほど、前記圧力要求値を大きく設定することとを
    更に備えた ことを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
  2. 【請求項２】 車輌に搭載され、成層燃焼を実行可能な
    内燃機関の吸気通路内から導入される圧力を負圧として
    蓄圧し、当該負圧により所定の車輌制動力を確保するブ
    レーキブースタと、 前記内燃機関の燃焼形態を変更する燃焼形態変更手段
    と、 前記ブレーキブースタに蓄圧された圧力を検出する圧力
    検出手段と、 前記検出される圧力が予め設定された圧力要求値を上回
    った場合に、前記燃焼形態変更手段を制御して前記内燃
    機関の燃焼形態を均質燃焼に変更することにより前記吸
    気通路内における圧力を減少させる圧力制御手段と、 前記車輌の運動状態を検出する車輌運動状態検出手段
    と、 前記検出される車輌運動状態に応じて前記圧力要求値を
    設定する圧力要求値設定手段とを備え、 前記車両運動状態検出手段は、少なくとも前記車輌の速
    度を検出する車輌速度 検出手段を含むことと、 前記圧力要求値設定手段は、前記検出される車輌速度が
    小さいほど、前記圧力要求値を大きく設定することとを
    更に備えた ことを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載した内燃機関の負
    圧制御装置において、 前記車輌運動状態検出手段は、少なくとも前記車輌の加
    速度を検出する車輌加速度検出手段を含むことと、 前記圧力要求値設定手段は、前記検出される車輌加速度
    が小さいほど、前記圧力要求値を大きく設定することと
    を更に備えたことを特徴とする内燃機関の負圧制御装
    置。
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