KR100263224B1 - 내연기관의부압제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 차량의 제동력 제어장치가 개시된다. 차량엔진의 각 기통은 인젝터로부터 연료 및 흡기통로로부터 공기가 공급되는 연소실을 갖는다. 엔진은 성층연소와 균질연소를 선택적으로 행한다. 성층연소는 엔진에 공급되는 공기 및 연료를 증가한 엔진의 연료상태를 개선하기 위하여 선택된다. 이 장치는 다시 내부로 공급되는 부압에 따라 제동력을 증가시키는 브레이크부스터를 가진다. 브레이크부스터는 소정치보다 큰 절대치를 가지는 부압에 의하여 동작된다. 흡기통로내의 공기의 흐름은 브레이크부스터에 공급되는 부압을 발생시키도록 억제된다. 인젝터는 엔진이 성층연소를 행하도록 실린더에 직접 연료를 분사한다. 전자제어유닛(ECU)은 브레이크부스터에 공급되는 부압을 검출한다. ECU는 또 브레이크부스터내의 압력이 상기 소정치보다 작을 때, 브레이크부스터에 부압을 공급하기 위하여 모터를 구동한다. ECU는 다시 엔진의 운전상태를 성층연소로부터 균질연소로 변환하다.

Description

내연기관의 부압제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING NEGATIVE PRESSURE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 내연기관의 부압제어장치에 관한 것으로 구체적으로는 부압에 의거하여 제동력을 확보하는 브레이크 부스터를 구비하여 이루어지는 내연기관의 부압제어장치에 관한 것이다.
종래, 일반적으로 사용되고 있는 엔진에 있어서는, 연료분사밸브로부터의 연료는 흡기포트에 분사되고, 연소실에는 미리 연료와 공기가 균질혼합된 기체가 공급된다. 이러한 엔진에서는, 가속조작에 연동하는 드로틀밸브에 의해 흡기통로가 개폐되고, 이 개폐에 의해 엔진의 연소실에 공급되는 흡입공기량(결과적으로는 연료와 공기가 균질하게 혼합된 기체의 양)이 조정되어, 엔진출력이 제어된다.
그러나, 균질연소에 의한 기술에서는, 드로틀밸브의 드로틀 조작에 수반하여 큰 흡기부압이 발생하고, 펌핑로스가 커져 효율은 낮아진다. 이것에 대하여, 드로틀밸브의 드로틀을 작게하고, 연소실에 직접 연료를 공급함으로써 점화플러그의 근방에 가연혼합기체를 존재시켜, 당해 부분의 공연비를 높이고 착화성을 향상하도록 한 성층연소라고 하는 기술이 알려져 있다.
예를 들어 일본국 특개 평 8-164840호는 연료를 연소실내로 균일하게 분산시켜 분사공급하기 위한 균질연소용의 연료분사밸브와, 점화플러그 주위를 향해 연료를 직접 분사공급하는 성층연소용의 연료분사밸브가 설치되어 있다. 엔진의 저부하시에는 성층연소용의 연료분사밸브로부터 연료가 분사되어, 점화플러그 주위에 편재공급되는 동시에 드로틀밸브가 개방되어 성층연소가 실행된다. 이것에 의해, 연비의 향상이 도모되는 동시에, 펌프로스의 저감이 도모된다.
또, 이 기술에서는 제동력을 증대시켜 브레이크페달을 밟는 힘을 경감하기 위한 브레이크 부스터가 탑재되어 있다. 이 브레이크 부스터의 동력원으로서는 드로틀밸브 하류의 흡기관내에 발생하는 부압이 이용된다. 즉, 드로틀밸브 하류로부터 분기하는 도압관을 거쳐, 부압이 브레이크 부스터에 도입된다. 그리고, 브레이크페달의 밟는 양에 따른 부압이, 브레이크 부스터에 내장된 다이어프램에 작용함으로써 브레이크 조작력이 증가하는 것이다.
그러나, 이러한 성층연소를 행할 수 있는 엔진에 있어서는 성층연소시에는 흡기관 부압의 정도가 작아져서, 브레이크 부스터를 작동시키기 위한 부압이 부족할 수 있다.
이 때문에, 상기 공보에 기재된 기술에서는, 브레이크 부스터부압이 부족한 경우에는 드로틀밸브의 개방도를 지금까지 보다도 작게 하는 방향에서의 제어를 행하도록 하고 있다. 이로써 흡기관 부압이 발생되고, 나아가 브레이크용 부압을 확보하도록 하고 있는 것이다.
그런데 상기 기술에서는 성층연소시에 가속페달이 밟아지는 경우에는 상기 가속요구에 따라 드로틀밸브가 개방되게 된다. 따라서 이 경우에는 드로틀밸브의 개방도르 작게 하는 방향에서의 제어를 행함으로써 흡기관부압을 발생시킬 수 없게 되고 나아가서는 부압량의 확보에 지장을 초래할 염려가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로 그 목적은 부압에 의거하여 제동력을 확보하는 브레이크부스터를 구비함과 동시에 성층연소를 행할 수 있는 내연기관에서 성층연소가 행하여진 경우의 브레이크부스터용 부압부족을 해소할 수 있는 내연기관의 부압제어장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 엔진의 부압제어장치를 나타내는 개략구성도,
도 2는 엔진의 기통부분을 확대하여 나타낸 단면도,
도 3은 브레이크 부스터 등을 나타내는 구성도,
도 4는 ECU에 의해 실행되는 「부압제어루틴」을 나타내는 플로우챠트,
도 5는 ECU에 의해 실행되는 「부압제어루틴」을 나타내는 플로우챠트로, 도 4에 계속되는 도,
도 6은 ECU에 의해 실행되는 「부압제어루틴」을 나타내는 플로우챠트로, 도 4, 5에 계속되는 도,
도 7은 ECU에 의하여 실행되는 「균질연소시 제어루틴」을 나타낸 플로우챠트,
도 8은 제 2실시예에 있어서, ECU에 의하여 실행되는 「부압제어루틴」의 일부를 나타낸 플로우챠트,
도 9는 마찬가지로 도 8의 계속됨을 나타낸 플로우챠트,
도 10은 상정상대압을 구하는 데 참작되는 엔진회전수 및 가속개방도에 대한 상정흡기압을 정한 도표이다.
(실시예)
이하, 본 발명에 있어서의 내연기관의 부압제어장치를 구체화한 일 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1에 있어서, 엔진(1)은 예를들어 4개의 기통(1a)을 구비하고, 이들 각 기통(1a)의 연소실 구조가 도 3에 나타나 있다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 엔진(1)은 실린더블록(2)내에 피스톤을 구비하고 있고, 당해 피스톤은 실린더블록 (2)내에서 왕복 운동한다. 실린더블록(2)의 상부에는 실린더헤드(4)가 설치되고, 상기 피스톤과 실린더헤드(4) 사이에는 연소실(5)이 형성되어 있다. 또, 본 실시예의 형태에서는 1기통(1a)당, 4개의 밸브가 배치되어 있고 도면 중에 있어서 부호 6a로서 제 1흡기밸브, 6b로서 제 2흡기밸브, 7a로서 제 1흡기포트, 7b로서 제 2흡기포트, 8로서 한쌍의 배기밸브, 9로서 한쌍의 배기포트가 각각 표시되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1흡기포트(7a)는 나선형 흡기포트로 이루어지고, 제 2흡기포트(7b)는 대략 직선적으로 연장되는 직선형 포트로 이루어진다. 실린더헤드(4)의 내벽면 중앙부에는, 점화플러그(10)가 배설되어 있다. 이 점화플러그(10)에는, 도시하지 않은 디스트리뷰터를 개재하여 점화기 (12)로부터의 고전압이 인가된다. 점화플러그(10)의 점화타이밍은, 점화기 (12)로부터의 고전압의 출력타이밍에 의해 결정된다. 제 1흡기밸브(6a) 및 제 2흡기밸브(6b) 근방의 실린더헤드(4) 내벽면 주변부에는 연료분사밸브(11)가 배치되어 있다. 환언하면, 연료분사밸브(11)로부터의 연료는 직선적으로 기통(1a)내로 분사되도록 되어 있어, 이른바 성층연소 및 균질연소가 행해진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 각 기통(1a)의 제 1흡기포트(7a) 및 제 2흡기포트(7b)는, 각각 각 흡기매니홀드(15)내에 형성된 제 1흡기로(15a) 및 제 2흡기로 (15b)를 거쳐 서지탱크(16)내로 연결되어 있다. 각 제 2흡기통로(15b)내에는 각각 소용돌이콘트롤밸브(17)가 배치되어 있다. 이들 소용돌이콘트롤밸브(17)는 공통의 샤프트(18)를 개재하여 예를들어 스텝모터(19)에 연결되어 있다. 이 스텝모터(19)는, 후술하는 전자제어장치(이하 간단하게 「ECU」라고 한다)(30)로부터의 출력신호에 의거하여 제어된다. 또한, 당해 스텝모터(19) 대신에 엔진(1)의 흡기포트 (7a, 7b)의 부압에 따라 제어되는 것을 사용하여도 된다.
상기 서지탱크(16)는 흡기덕트(20)를 개재하여 에어클리너(21)에 연결되고, 흡기덕트(20)내에는 스텝모터(22)에 의해 개폐되는 드로틀밸브(23)가 배설되어 있다. 드로틀밸브(23)는 전기적으로 제어되는 것으로, 스텝모터(22)가 ECU(30)로부터의 출력신호에 의거하여 구동됨으로써, 드로틀밸브(23)가 개폐제어된다. 드로틀밸브(23)의 개폐에 의해, 흡기덕트(20)를 통과하여 연소실(5)내에 도입되는 흡입공기량이 조절되는 동시에, 그 흡기덕트(20)내에서 발생하는 부압이 조정된다.
또, 드로틀밸브(23)의 근방에는, 그 개방도(드로틀개방도 TA)를 검출하기 위한 드로틀센서(25)가 설치되어 있다. 각 기통의 배기포트(9)에는 배기매니홀드 (14)가 접속되어 있다. 그리고, 연소후의 배기가스는 당해 배기매니홀드(14)를 개재하여 도시하지 않은 배기관으로 배출되도록 되어 있다.
또한, 공지의 배기가스 재순환(EGR)기구(51)는, 배기가스를 재순환시키는 EGR통로(52)와, 동 통로(52)의 도중에 설치된 EGR밸브(53)를 포함하고 있다. EGR통로(52)는, 드로틀밸브(23)의 하류측의 흡기덕트(20)와, 배기덕트 사이를 연통하도록 설치되어 있다. 또한, EGR밸브(53)는 밸브시이트, 밸브체 및 스텝모터(모두 도시생략)를 내장하고 있다. EGR밸브(53)의 개방도는 스텝모터가 밸브체를 밸브시이트에 대하여 단속적으로 변위시킴으로서 변동한다. 그리고, EGR밸브(53)가 개방함으로써, 배기덕트로 배출된 배기가스의 일부가 EGR통로(52)로 흐른다. 즉, 배기가스의 일부가 EGR기구(51)에 의해 흡입혼합기중에 재순환한다. 이 때, EGR밸브(53)의 개방도가 조절됨으로써, 배기가스의 재순환량이 조정되는 것이다.
또, 도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는 차량의 제동력을 확보하기 위한 장치로서 브레이크 부스터(71)가 설치되어 있다. 이 브레이크부스터 (71)에 의해 브레이크페달(72)의 밟는 힘이 증폭되는 동시에, 유압으로 변환되어 각 차륜의 브레이크 액츄에이터(도시하지 않음)가 구동된다. 이 브레이크 부스터 (71)는 드로틀밸브(23)보다 하류측의 흡기덕트(20)에 대하여, 접속배관(53)을 개재하여 접속되어 있고, 상기 덕트(20)내에서 발생하는 부압을 구동력으로서 이용하도록 구성되어 있다. 또, 접속배관(73)에는 흡기덕트(20)내에 부압에 의해 개방되는 반대흐름방지밸브(74)(도 3참조)가 설치되어 있다. 즉, 브레이크 부스터(71)는 그 내부에 있어서 작동부로서의 다이어프램을 구비하고 있다. 그리고, 다이어프램의 한쪽측부가 대기로 개방되어 있고, 다른 쪽부에 대하여 상기 덕트(20)내에서 발생한 부압이 접속배관(73)을 거쳐 작용하도록 되어 있다. 또, 상기 접속배관(73)에는 브레이크 부스터 내압력 PBK(절대압)을 검출하기 위한 압력센서(63)가 설치되어 있다.
상술한 ECU(30)는, 디지탈컴퓨터로 이루어져 있고, 쌍방향성 버스(31)를 개재하여 상호 접속된 RAM(랜덤억세스메모리)(32), ROM(읽기전용 메모리)(33), 마이크로프로세서로 이루어지는 CPU(중앙처리장치)(34), 입력포트(35) 및 출력포트(36)를 구비하고 있다.
상기 가속페달(24)에는, 당해 가속페달(24)의 밟는 양에 비례한 출력전압을 발생하는 가속센서(26A)가 접속되고, 상기 가속센서(26A)에 의해 가속개방도(ACCP)가 검출된다. 당해 가속센서(26A)의 출력전압은, AD변환기(37)를 개재하여 입력포트(35)에 입력된다. 또, 마찬가지로 가속페달(24)에는 가속페달(24)의 밟는 양이 「0」인 것을 검출하기 위한 완전폐쇄스위치(26B)가 설치되어 있다. 즉 이 완전폐쇄스위치(26B)는 가속페달(24)의 밟는 량이 「0」인 경우에 완전폐쇄신호×ILD로서 「1」의 신호를, 그렇지 않은 경우에는 「0」의 신호를 발생한다. 그리고, 상기 완전폐쇄스위치(26B)의 출력전압도 입력포트(35)에 입력되도록 되어 있다.
또, 상사점(上死点)센서(27)는 예를들어 1번기통(1a)이 흡기상사점에 도달했을 때에 출력펄스를 발생하고, 이 출력펄스가 입력포트(35)에 입력된다. 크랭크각센서(28)는 예를들어 크랭크샤프트가 30°CA회전할 때 마다 출력펄스를 발생하고, 이 출력펄스가 입력포트에 입력된다. CPU(34)에서는 상사점센서(27)의 출력펄스와 크랭크각센서(26)의 출력펄스로부터 엔진회전수(NE)가 산출된다(읽어넣어진다).
또한, 상기 샤프트(18)의 회전각도는 소용돌이콘트롤밸브센서(29)에 의해 검출되고, 이것에 의해 소용돌이콘트롤밸브(17)의 개방도가 측정된다. 그리고, 소용돌이콘트롤밸브센서(29)의 출력은 A/D변환기(37)를 개재하여 입력포트(35)에 입력된다.
아울러, 상기 드로틀센서(25)에 의해 드로틀개방도(TA)가 검출된다. 이 드로틀센서(25)의 출력은 A/D변환기(37)를 개재하여 입력포트(35)에 입력된다.
또한, 본 실시예에서는 서지탱크(16)내의 압력(흡기압 PiM)을 검출하는 흡기압센서(61)가 설치되어 있다. 단, 엔진(1)시동시 등에 있어서 상기 흡기압센서 (61)에 의해 검출되는 흡기압(PiM)은, 대기압(PA)에 대략 동등하다는 것이 명확하기 때문에, 본 실시예에서는 상기 흡기압센서(61)에 의해 대기압도 검출되는 것으로하고, 이후의 설명을 행하여 간다.
또한, 본 실시예에서는 엔진(1)의 냉각수의 온도(냉각수온 THW)를 검출하는 수온센서(62)가 설치되어 있다. 아울러, 차량의 속도(차속)SPD를 검출하기 위한 차속센서(64)도 설치되어 있다. 그리고, 이들 각 센서(61, 62, 64)의 출력도 A/D변환기(37)를 개재하여 입력포트(35)에 입력되도록 되어 있다. 또한, 상기 압력센서(63)의 출력도 A/D변환기(37)를 개재하여 입력포트(35)에 입력되도록 되어 있다.
본 실시예에 있어서, 이들 드로틀센서(25), 가속센서(26A), 완전폐쇄스위치 (26B), 상사점센서(27), 크랭크각센서(28), 소용돌이콘트롤밸브센서(29), 흡기압센서(61), 수온센서(62), 압력센서(63), 차속센서(64) 등에 의해 엔진(1)의 운전상태가 검출된다.
한편, 출력포트(36)는 대응하는 구동회로(38)를 개재하여 각 연료분사밸브 (11), 각 스텝모터(19, 22), 점화기(12) 및 EGR밸브(53)(스텝모터)에 접속되어 있다. 그리고, ECU(30)는 각 센서등(25∼29, 61∼64)로부터의 신호에 의거하여, ROM(33)내에 격납된 제어프로그램에 따라 연료분사밸브(11), 스텝모터(19, 22), 점화기 (12)(점화플러그(10)) 및 EGR밸브(53) 등을 적합하게 제어한다.
다음에, 상기 구성을 구비한 엔진(1)의 부압제어장치에 있어서의 각종 제어에 관한 프로그램에 대하여, 도 4, 5, 6에 나타내는 플로우챠트 등을 참조하여 설명한다. 즉, 도 4, 5, 6은 드로틀밸브(23)(스텝모터(22))를 제어하고 브레이크 부스터(71)에 도입되는 부압의 제어를 실행하기 위한 루틴을 나타낸다.
처리가 이 루틴으로 이행하면, ECU(30)는 먼저 스텝 100에 있어서, 현재 성층연소에서의 운전이 실행되고 있는지의 여부를 판단한다. 그리고, 성층연소에서의 운전이 실행되고 있지 않은 경우에는, 현재 균질연소가 실행되고 있고 부압이 부족함으로써 생기는 문제는 발생되기 어려운 것으로 판단하고, 스텝 112로 이행한다.
스텝 112에 있어서는, 현재 읽어 넣어져 있는 각종 검출신호(가속개방도 ACCP, 엔진회전수 NE 등)에 의거하여, 기본 드로틀개방도 TRTB가 산출된다. 이 기본드로틀 개방도 TRTB의 산출시에는, 도시하지 않은 맵(Map)이 참작된다.
또한, 이어지는 스텝 113에서는, 기본 드로틀개방도 TRTB로부터 현재 설정되어 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK를 감산한 값이, 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되고, 그 후의 처리를 일단 종료한다. 여기서, 이러한 경우(스텝 100으로부터 스텝 112로 점프한 경우)에는, 후술하는 바와 같이 드로틀 폐쇄량 TRTCBK는 「0」으로 설정되어 있기 때문에, 기본 드로틀개방도 TRTB가 그대로 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되게 된다.
한편, ECU(30)가 스텝 100에 있어서, 성층연소에서의 운전이 실행되고 있는 것으로 판단한 경우에는, 스텝 101로 이행한다. 스텝 101에서는, 대기압(PA)으로부터 현재 압력센서(63)에 의해 검출되고 있는 최신의 브레이크 부스터 내압력 PBK를 감산하여 압력차 DPBK를 연산한다.
다음에, 스텝 102에서 ECU(30)는, 이번회에 읽은 차속(SPD)가 소정속도(예를들어 「20km/시간」)이상인지의 여부를 판단한다. 그리고, 차속(SPD)이 소정속도보다 작은 경우에는 ECU(30)는 성층연소모드를 계속하면서, 드로틀개방도에 관한 제어(성층브레이크제어)를 실행하기 위해 스텝 103으로 이행한다.
스텝 103에서는, ECU(30)는 성층브레이크 제어실행 플랙(flag) XBKIDL이 「1」로 설정되어 있는지의 여부를 판단한다. 이 플랙 XBKIDL은 성층연소모드를 실행하면서 부압을 확보할 때에 「1」로 설정되는 것이다. ECU(30)는 플랙 XBLIDL이 「1」로 설정되어 있지 않은 경우, 즉 「0」인 경우에는 스텝 104로 이행한다.
스텝 104에서, ECU(30)는 현재의 압력차(DPBK)가, 성층브레이크제어를 개시하는데 필요로 하는 소정의 부압량 tKPBKL(예를들어 「300mmHg」)보다 작은지의 여부를 판단한다. ECU(30)는, 압력차 DPBK가, 소정의 부압량 tKPBKL보다 작은 경우에는, 드로틀폐쇄량 TRTCBK를 증대시키기 위하여 스텝 105으로 이행한다.
스텝 105에서 ECU(30)는 성층브레이크 제어모드를 행하기 위하여, 플랙 XBKIDL을 「1」로 설정한다. ECU(30)는 이어지는 스텝 106에서 폐쇄보정항 a를 산출한다. 여기서, 폐쇄 보정항 a의 산출시에는, 도 7에 나타내는 바와 같은 맵이 참작된다. 상기 맵에서는 목표부압량 tKPBKO(예를들어 「350mmHg」)로부터, 압력차 DPBK를 감산한 값에 대하여, 폐쇄보정항 a가 정해져 있다. 그리고, 성층브레이크 제어를 종료하는데 필요로 하게 되는 소정의 부압량 tKPBKO보다 압력차 DPBK가 작은 경우(감산한 값이 큰 경우)에는, 폐쇄속도를 크게 하기 위하여 폐쇄보정항 a가 큰 값으로 설정되어 있다. 역으로, 성층브레이크 제어종료 부압량 tKPBKO에 대하여, 압력차 DPBK가 근접한 경우(감산한 값이 작은 경우)에는, 폐쇄속도를 작게 하기 위하여 폐쇄보정항 a는 작은 값으로 설정되어 있다.
이어지는 스텝 107에서, ECU(30)는 전회의 드로틀 폐쇄량 TRTCBK에 대하여, 이번회에 설정되어 있는 폐쇄보정항 a를 가산한 값을 새로운 드로틀 폐쇄량 TRTCBK로 하여 설정하고, 스텝 112로 이행한다. ECU(30)는 스텝 112에서 기본 드로틀개방도 TRTB를 산출하고, 스텝 113에서 기본 드로틀개방도 TRTB로부터 현재 설정되어 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK를 감산한 값을 최종적인 목표드로틀 개방도 TRT로서 설정하고, 그 후의 처리를 일단 종료한다. 따라서, 이러한 경우(스텝 103으로부터 스텝 107을 거쳐 이행한 경우)에는, 기본 드로틀개방도 TRTB로부터, 현재 증대되고 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 감산된 값이, 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되게 된다.
또, ECU(30)는 스텝 104에서, 압력차 DPBK가 성층브레이크 제어를 개시하는데 필요한 부압량 TKPBKL 이상인 경우에는 스텝 112로 점프한다. 따라서, 이러한 경우에는 성층브레이크 제어가 행해지는 일이 없다.
한편, 스텝 103에서, 플랙 XBKIDL이 「1」로 설정되어 있는 경우에는, ECU(30)는 스텝 108로 이행하고, 압력차 DPBK가 성층브레이크 제어를 종료하는데 필요한 부압량 TKPBKO를 초과하는지의 여부를 판단한다. 압력차 DPBK가 부압량 TKPBKO를 초과하지 않는 경우에는, ECU(30)는 스텝 106으로 이행한다. ECU(30)는 스텝 106, 107을 거친 후, 스텝 112에서 기본드로틀개방도 TRTB를 산출하는 동시에, 이어지는 스텝 113에서 기본 드로틀개방도 TRTB로부터 현재 설정되어 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK를 감산한 값을, 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정하고, 그 후의 처리를 일단 종료한다. 따라서, 이러한 경우에도 기본 드로틀개방도 TRTB로부터, 현재 증대되고 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 감산된 값이, 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되게 된다.
또, 스텝 108에서, 압력차 DPBK가 부압량 tKPBKO를 초과하고 있는 경우에는, 이후에 있어서 드로틀 폐쇄량 TRTCBK를 감소(목표드로틀개방도 TRT를 증대)시키기 위해, ECU(30)는 스텝 109로 이행한다. 스텝 109에서 ECU(30)는 지난회의 드로틀 폐쇄량 TRTCBK로부터, 미리 정해지는 폐쇄보정항 b(b는 일정치)를 감산한 값을 새로운 드로틀 폐쇄량 TRTCBK로서 설정한다.
이어지는 스텝 110에서, ECU(30)는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 「0」으로 되었는지의 여부를 판단한다. 그리고, 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 「0」으로 되어 있지 않은 경우에는, ECU(30)는 스텝 112에서 기본 드로틀개방도 TRTB를 산출하는 동시에, 스텝 113에서 기본 드로틀개방도 TRTB로부터 현재 설정되어 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK를 감산한 값을, 최종적인 목표드로틀 개방도 TRT로서 설정하고, 그 후의 처리를 일단 종료한다. 따라서, 이러한 경우에는 기본 드로틀개방도 TRTB로부터 현재 감소되고 있는 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 감산된 값이, 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되게 된다.
한편, 스텝 110에서, 드로틀 폐쇄량 TRTCBK가 「0」으로 된 경우에는, ECU(30)는 스텝 111로 이행한다. ECU(30)는 스텝 111에서 성층브레이크 제어모드를 종료시키기 위하여 플랙 XBKIDL을 「0」으로 설정하고, 스텝 112로 이행하고 스텝 112 및 113의 처리를 거친 후, 그 후의 처리를 일단 종료한다. 따라서, 이러한 경우(스텝 111에서 스텝 112로 이행한 경우)에도, 드로틀 폐쇄량 TRTCBK는 「0」으로 설정되어 있기 때문에, 기본 드로틀 개방도 TRTB가 그대로 최종적인 목표드로틀개방도 TRT로서 설정되게 된다.
상기 스텝 102에서, ECU(30)는 이번회에 읽어넣은 차속 SPD이 상기 소정속도 이상인 경우에는 일시적으로 균질연소를 실행하면서 드로틀개방도에 관한 제어(균질브레이크제어)를 실행하기 위해 스텝 114로 이행한다.
스텝 114에서는, 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS(예를 들어 「300mmHg」)보다도 작은지의 여부를 판단한다. 그리고 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS이상인 경우에는 부압을 확보할 필요가 없는 것으로 하여 스텝 120으로 점프한다. 이것에 대하여 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작은 경우에는 부압을 확보할 필요가 있는 것으로 하여 균질브레이크제어를 행하도록 스텝 115로 이행한다. 스텝 115에서는 균질브레이크 제어실행그래프XBKDJ를 「1」로 설정한다.
또 이어지는 스텝 116에서는 카운터의 카운트치 CBKDJ를 「1」씩 증가한다.
또한 스텝 117에서 그 카운터의 카운트치 CBKDJ가 미리 정하여진 소정치(본 실시예에서는 「8」)보다 큰 값이 되었는 지의 여부를 판단한다. 또한 이 값은 균질연소를 실행함으로써 브레이크부스터내 상대압DPBK가 안정화하는 데 충분한 시간에 상당한다. 그리고 카운트치 CBKDJ가 상기 소정치인 「8」보다도 큰 경우에는 균질연소를 종료하도록 스텝 119로 점프한다. 이것에 대하여 아직 카운트치CBKDJ가 상기 소정치인 「8」보다도 작은 경우는 스텝 118로 이행한다. 스텝 118에서는 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK가 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO(예를 들어 「350mmHg」보다도 큰 지의 여부를 판단한다. 여기서 브레이크부스터내 상대압 DPBK가 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO이하인 경우에는 스텝 115로 처리를 리턴한다. 그리고 카운트치 CBKDJ가 상기 소정치인 「8」보다도 커지거나 또는 브레이크부스터내 상대압 DPBK가 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO보다도 커질 때까지 스텝 115 등의 처리(균질모드로 하여 부압을 확보하는 처리)를 반복하여 실행한다.
이에 대하여, 카운트치 CBKDJ가 상기 소정치인 「8」보다도 커진 경우, 또는 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO보다도 커진 경우에는 균질연소를 종료하도록 스텝 119로 이행한다. 그리고 스텝 119에서는 균질브레이크 제어실행 플랙 XBKDJ를 「0」으로 설정한다.
또한 스텝 114 또는 스텝 119로부터 이행하여 스텝 120에서는 상기 카운트치CBKDJ를 「0」으로 복귀한다. 그리고 그후, 상기 스텝 112 및 스텝 113의 처리를 행하고 그후의 처리를 일단 종료한다.
이와같이 상기 「부압제어루틴」에서는 대기압(PA)과 브레이크부스터내 압력PBK에 의거하여 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 산출된다. 그리고 브레이크부스터내 상대압 DPBK 이 성층브레이크 제어개시부압량 tKPBK 또는 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작은 경우, 드로틀밸브(23)의 폐쇄제어(부압확보제어)가 실행된다. 여기서 그때의 차속 SPD이 소정속도이상인 경우에는 균질연소로의 부압확보제어가 실행된다.
다음에 균질연소로의 부압확보제어(균질브레이크제어)가 실행되는 경우의 각종 제어(각종 파라미터의 산출)에 관하여 설명하기로 한다. 즉 도 7은 ECU(30)에 의하여 실행되는 「균질연소시 제어루틴」을 나타낸 플로우챠트이다.
처리가 이 루틴으로 이행하면 ECU(30)는 먼저 스텝 201에서 가속개방도ACCP, 엔진회전수 NE 등의 각종 검출신호를 읽어넣는다.
다음에 스텝 202에서 현재 균질브레이크 제어실행그래프 XBKDJ가 「1」이 아닌 경우에는 균질연소를 실행하지 않는 것으로 하여 그후의 처리를 일단 종료한다. 이것에 대하여 균질브레이크 제어실행그래프 XBKDJ가 「1」인 경우에는 스텝 203에서 균질연소용 목표연료분사량 TAU, 목표점화시기 SA, 목표드로틀개방도 TA, 목표개방도 EGRT및 기초분사시기 AINJ 등을 산출한다.
이와같이 상기 「균질연소시 제어루틴」에서는 균질브레이크 제어실행그래프XBKDJ가 「1」인 경우에 균질연소용 각종 파라미터가 산출되고, 그 파라미터에 의거하여 각종 액츄에이터(연료분사밸브(11), 점화기(12), 스텝핑모터 (22), EGR밸브(53)등)를 제어한다.
다음에 본 실시예의 작용 및 효과에 관하여 설명한다.
(가) 본 실시예에 의하면, 브레이크부스터(71)의 작동을 위한 부압을 확보할 필요가 있는지의 여부에 대한 판단이 이루어지고(스텝 104, 112등), 그 판단결과가 부압을 확보할 필요가 있는 경우에는 드로틀밸브(23)의 개방도의 폐쇄제어가 실행된다. 이 때문에 상기 폐쇄에 의하여 부압의 발생량이 증대하게 되고, 브레이크부스터(71)의 작동을 확보할 수 있다.
(나) 여기서 브레이크부스터(71)의 작동을 위한 부압을 확보할 필요가 있는 지의 여부를 판단할 때, 본 실시예에서는 대기압(PA)과 압력센서(63)에 의하여 검출되는 브레이크부스터내 압력 PBK과의 차이가 브레이크부스터내 상대압 DPBK으로서 산출된다. 그리고 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 성층브레이크 제어개시부압량 tKPBKL또는 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작은 경우에 드로틀밸브(23)의 폐쇄제어(부압확보제어)가 실행된다.
이 때문에 예를들어 고지에서 주행하고 있는 경우에는 대기압(PA)이 저하함으로써 브레이크부스터내 압력(PBK)은 저지에서 주행하고 있는 경우에 비하여 낮아진다. 따라서 실제로는 브레이크부스터(71)를 작동시키는 데 필요한 부압이 부족함에도 불구하고, 브레이크부스터내 압력 PBK이 낮아지는 경우가 생길 수 있다. 그러나 본 실시예에 의하면, 브레이크부스터내 압력 PBK이 아닌 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 기준치(성층브레이크 제어개시부압량 tKBKL또는 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS)보다도 작은 경우, 드로틀밸브(23)의 폐쇄제어가 실행되어 부압이 작용되게 된다. 그 때문에 고지에서 주행하는 등, 대기압 PA에 변동이 있었다고 하여도 부압의 확보가 필요한 경우에는 반드시 브레이크부스터의 작동에 필요한 부압을 확보할 수 있다.
(다) 특히 본 실시예에서는 차속SPD이 소정속도이상인 경우에는 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 기준치인 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작아진 경우에 연소상태가 성층연소로부터 균질연소로 강제적으로 전환되게 하였다. 그 때문에 성층연소시 가속요구가 증대하여 드로틀밸브(23)가 개방됨으로써 부압량의 감소를 회피할 수 있고, 나아가서는 그때마다의 운전상태에서 최대한 부압이 확보될 수 있는 상태가 얻어진다. 그 결과, 브레이크부스터(71)에 대하여 부압이 확실하게 작용되게 된다.
(라) 또한 본 실시예에서는 연소상태가 균질연소로 전환되고 나서 소정시간 경과후에 연소상태가 성층연소로 복귀되도록 하였다. 이 때문에 균질연소가 계속됨으로써 연비가 악화되는 것을 억제할 수 있다.
특히 그 소정시간은 브레이크부스터(71)에 작용하는 부압의 양이 정상화하는 데 충분한 시간이다. 따라서 그때마다의 운전상태에서 최대한 확보될 수 있는 부압량이 얻어지는 상에서 연소상태가 성층연소로 리턴하게 된다. 그 때문에 부압이 최대한으로 확보된 상에서 또한 신속하게 성층연소로 리턴할 수 있다.
(마) 아울러 본 실시예에 의하면, 소정시간의 경과의 유무에 관계없이 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 기준치인 균질브레이크 제어종료부압량tKPBKSO보다도 커진 경우에는 연소상태가 강제적으로 성층연소로 복귀된다. 따라서 연소상태가 질연소로 전환되고 나서 소정시간 경과하지 않아도 다시 성층연소가 행하여질 수 있다. 그 때문에 충분한 부압량이 확보된 상태에서 신속하게 성층연소가 행하여지게 되고 나아가서는 연비의 향상을 도모할 수 있다.
(바) 또한 본 실시예에서는 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 기준치(성층브레이크 제어개시부압량 tKPBKL또는 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작은 경우, 드로틀밸브(23)의 폐쇄제어(차속 SPD이 소정차속이상인 경우에는 균질연소에 의한 폐쇄제어)를 실행하도록 함과 동시에 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 그것보다도 큰 기준치(성층브레이크 제어종료부압량 tKPBKO 또는 균질브레이크 제어종료 부압량 tKPBKSO)보다도 커진 경우, 폐쇄제어를 종료시키도록 하였다. 즉 기준치에 히스테리시스를 초래하도록 하였다. 따라서 브레이크부스터내 상대압DPBK이 기준치보다도 작아지거나 기준치이상이 되는 것을 반복함으로써 폐쇄제어가 실행되거나 되지 않거나 하는 것을 반복하는 소위 헌팅을 억제하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 운전상태가 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다.
(사) 또한 본 실시예에서는 부압을 확보하기 위한 수단으로서 흡기통로의 개구면적을 조절함으로써 부압을 발생시키는 것, 특히 드로틀밸브(23) 및 스텝모터(22)로 이루어지는 전자제어식 드로틀기구를 채용하게 하였다. 이 때문에 기존의 장치를 이용하여 부압을 발생시키는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 비용의 증대를 억제하는 것이 가능하게 된다.
(아) 아울러 본 실시예에서는 성층연소를 행하면서 폐쇄제어를 행할 때, 드로틀폐쇄량 TRTCBK을 증대시킬 경우, 지난회의 드로틀폐쇄량 TRTTCBK에 대하여 이번회에 설정되어 있는 폐쇄보정항(a)을 가산한 값을 새로운 드로틀폐쇄량 TRTCBK으로서 설정하도록 하였다. 여기서 폐쇄보정항(a)의 산출시, 성층브레이크 제어종료부압량tKPBKO에 대하여, 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 작은 경우(감산한 값이 큰 경우)에는 폐쇄보정항(a)을 큰 값으로 설정하게 하였다. 이 때문에 이와같은 경우(폐쇄제어를 개시한 직후)에는 폐쇄속도가 커져 신속하게 부압을 확보하는 것이 가능하게 된다.
또 역으로 성층브레이크 제어종료부압량 tKPBKO에 대하여 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 근접한 경우(감산한 값이 작은 경우)에는 폐쇄보정항(a)을 작은 값으로 설정하도록 하였다. 이 때문에 이와 같은 경우(폐쇄제어를 행하고 나서 일정한 시간이 경과한 후)에는 폐쇄속도가 작아져 폐쇄되고, 나아가서는 부압발생의 오버슈트를 억제할 수 있다. 그 결과, 부압이 이미 확보되어 있음에도 불구하고, 오버슈트에 의하여 폐쇄제어가 계속됨에 의한 흡입공기량이 적은 상태가 계속되는 것을 회피할 수 있고, 또한 연소상태의 악화를 방지할 수 있다.
(제 2실시예)
다음에 본 발명을 구체화한 제 2실시예에 관하여 설명한다. 단, 본 실시예의 구성 등에 있어서는 상기한 제 1실시예와 동등하기 때문에 동일부재 등에 관해서는 동일부호를 부여하여 그 설명을 생략한다. 그리고 이하에는 제 1실시예와의 상위점을 중심으로 하여 설명하기로 한다.
상기 제 1실시예에서는 차속 SPD이 소정속도이상인 경우에 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 기준치인 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS보다도 작은 경우, 성층연소를 대신하여 균질연소를 실행하고, 원칙으로서 소정시간이 경과한 후, 다시 성층연소로 복귀하도록 하였다. 이 때문에 성층연소로 복귀한 후, 상기와 동등한 조건이 정리된 경우에는 다시 균질연소가 행하여질 가능성이 있고, 그것이 반복되는 소위 헌팅염려가 있었다.
이에 대하여 본 실시예에서는 그와 같은 단점을 방지한다는 점에서 특징을 가지고 있다.
즉 도 8, 11은 ECU(30)에 의하여 실행되는 본 실시예에서의 「부압제어루틴」의 일부를 나타낸 플로우챠트이다.
또한 상기한 도 4의 스텝 102에서 차속 SPD이 소정차속이상인 경우에는 스텝 114로 이행한다. 스텝 114에서는 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS(예를 들어 「300mmHg」)보다도 작은지의 여부를 판단한다. 그리고 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어개시부압량 tKPBKLS이상인 경우에는 부압을 확보할 필요가 없는 것으로 하여 스텝 309로 점프한다. 이에 대하여 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이브 제어개시부압량tKPBKLS보다도 작은 경우에는 오히려 부압을 확보할 필요성이 있을 가능성이 높은 것으로 하여 스텝 301로 이행한다.
스텝 301에서는 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM가 「0」인 지의 여부를 판단한다. 여기서 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM이란 과거에 균질브레이크 제어를 행한 이력이 있고, 또한 다시 균질브레이크제어로의 돌입을 금지할 지의 여부를 결정한 그래프이고, 균질브레이크 제어를 행한 이력이 있고, 또한 다시 균질브레이크제어로의 돌입을 금지하는 경우에는 「1」로, 다시 균질브레이크제어로의 돌입을 허가하는 경우에는 「0」으로 설정되는 것이다. 그리고 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM가 「0」이 아닌 경우에는 균질브레이크제어를 행하지 않는 것으로 하여 스텝 309로 점프한다. 한편, 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM이 「0」인 경우에는 스텝 302로 이행한다.
스텝 302에서는 균질브레이크 제어실행그래프 XBKDJ를 「1」로 설정한다. 또한 이와 함께 균질브레이크 제어이력 그래프 XBKDJM을 먼저 1로 설정한다. 다음에 스텝 303에서는 카운트다운치 CBKDJ를 1씩 증가시킨다. 또한 스텝 304에서는 상정상대압 DPMTAK을 산출함과 동시에 그 상정상대압 DPMTAK를 균질시 상정상대압 DPMTAKM으로서 설정하고, 기억하여 둔다. 여기서 상정상대압 DPMTAK이라는 것은 대기압 PA에 대한 균질연소가 실행되고 있을 때의 상정흡기압 PMTAK의 상대압을 말한다. 또 상정흡기압 PMTAK라는 것은 도 9에 나타낸 바와같이 그때 마다의 개방도 ACCP및 엔진회전수 NE에 대하여 도표에 의하여 부여지는 값을 말하며, 미리 실험적으로 얻어진 것이다. 즉 상기 도표에 의하면, 가속개방도 ACCP가 작은 경우에는 상정흡기압 PMTAK은 작은(부압량은 큼)것이 되고, 상정상대압 DPMTAK는 큰 것이 된다.
또한 이어지는 스텝 305에서는 그때의 브레이크부스터내 상대압 DPBK을 균질시 브레이크부스터내 상대압 DPBKM으로서 설정하고, 기억하여 둔다.
그리고 스텝 306에서는 상기 카운터의 카운트치 CBKDJ가 미리 정하여진 소정치(본 실시예에서는 예를 들어 「8」)보다도 큰 값으로 되었는지의 여부를 판단한다. 또한 이 값은 제 1실시예와 마찬가지로 균질연소를 실행함으로써 브레이크부스터내 상대압 DPB이 안정화하는 데 충분한 시간에 상당한다. 그리고 카운트치 CBKDJ가 상기 소정치인「8」보다도 큰 경우에는 균질연소를 일단 종료하도록 스텝 308로 점프한다.
이에 대하여 아직 카운트치 CBKDJ가 상기 소정치인「8」보다도 크지 않은 경우는 스텝 307로 이행한다. 스텝 307에서는 현재의 브레이크부스터내 상대압DPBK이 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO(예를 들어「300mmHg」)보다도 큰 지의 여부를 판단한다. 여기서 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO이하인 경우에는 스텝 302로 처리를 리턴한다. 그리고 카운트치CBKDJ가 상기 소정치인 「8」보다도 커질지 또는 브레이크부스터내 상대압 DPBK가 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO보다도 커지기 까지 스텝 302 등의 처리(균질모드로 하여 부압을 확보하는 처리)를 반복하여 실행한다.
이에 대하여 카운트치 CBKDJ가 상기 소정인 「8」보다도 커진 경우, 또는 브레입부스터내 상대압 DPBK이 균질브레이크 제어종료부압량 tKPBKSO보다도 커진 경우에는 균질연소를 일단 종료하도록 스텝 308로 이행한다. 그리고 스텝 3078에서는 균질브레이크 제어실행그래프 XBKDJ를 「0」으로 설정한다.
또한 스텝 114, 스텝 301 또는 스텝 308로부터 이행하여 스텝 309에서는 카운터의 카운트치 CBKDJ를 「0」으로 복귀한다. 또 이어지는 스텝 310에서는 현시점(균질브레이크 제어가 종료한 시점)에서의 상정상대압 DPMTAK을 산출한다. 이 상정상대압 DPMTAK는 상기 스텝 304의 경우와 마찬가지로 대기압 PA에 대한 균질연소가 실행되고 있을 때의 상정흡기압 PMTAK의 상대압에 의하여 구하여진다.
또한 스텝 311에서는 이번 회에 스텝 310에서 산출된 상정상대압 DPMTAK로부터 상기 스텝 304에서 기억되어 있는 균질시 상정상대압 DPMTAKM을 감산한 값이 소정치(본 실시예에서는 예를 들어 「50mmHg」)보다도 큰지의 여부를 판단한다. 환언하면, 전회에 행하였던 균질연소시에서의 운전상태보다도 현재 균질연소로 전환한 쪽이 보다 부압이 발생하기 쉬운 운전상태로 되어 있는(예를 들어 가속개방도ACCP가 작아져 저부하측으로 이행하고 있는)지의 여부를 판단한다. 그리고 상정상대압 DPMTAK로부터 상기 스텝 304에서 기억되어 있는 균질시 상정상대압 DPMTAKM을 감산한 값이 소정치보다도 큰 경우에는 보다 부압이 발생하기 쉬운 운전상태로 되어 있는 것으로 하여 다시 균질연소로의 전환을 허용하도록 스텝 313으로 이행한다.
스텝 313에서는 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM을 「0」으로 설정한다. 이로써 다시 균질브레이크제어로의 돌입이 허가된다. 그리고 그것이후는 상기 제 1실시예에서 설명한 스텝 112로 이행한다.
이에 대하여 상기 311에서 이번회에 스텝 310에서 산출된 상정상대압 DPMTAK으로부터 스텝 304에서 기억되어 있는 균질시 상정상대압 DPMTAKM을 감산한 값이 소정치보다도 크지 않은 경우에는 현재의 운전상태이더라도 균질연소시와 비교하여 거의 부압이 확보되지 않는 것으로 판단하여 스텝 312로 이행한다.
그리고 스텝 312에서는 상기 스텝 305에서 기억되어 있는 균질시 브레이크부스터내 상대압 DPBKM으로부터 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK을 감산한 값이 소정치(본 실시예에서는 예를 들어「500mmHg」)보다도 큰지의 여부를 판단한다. 환언하면, 균질연소시에서의 브레이크부스터내 상대압 DPBK(균질시 브레이크부스터내 상대압 DPBKM)에 대하여 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK이 크게 감소하고 있는 지의 여부를 판단한다. 이와같은 경우에 있어서, 긍정판정되는 경우의 구체예로서는 예를 들어 브레이크페달이 밟아지는 등으로 하여 확보된 부압이 이미 사용되고 있는 경우 등을 들수 있다. 그리고 이와같이 긍정판정된 경우에는 상기와 같이 다시 균질연소로의 전환을 허용하여 부압을 확보하도록 스텝 313으로 이행한다.
스텝 313에서는 균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM를 「0」으로 설정한다. 이로써 다시 균질브레이크제어로의 돌입이 허용된다. 한편, 스텝 312에서 균질시 브레이크부스터내 상대압 DPBKM으로부터 현재의 브레이크부스터내 상대압 DPBK을 감산한 값이 소정치보다도 크지 않은 경우에는 더욱 부압을 확보할 필요가 없는 것으로 하여 아무런 처리도 행하지 않고(균질브레이크 제어이력그래프 XBKDJM를 「1」로 설정한 채), 스텝 112로 이행한다.
또한 실시예에서는 상기 제 1실시예에서의 작용효과에 덧붙혀 다음과 같은 작용효과를 갖는다.
즉 제 1실시예에서는 원칙으로서 균질연소로의 운전을 소정시간 행한 후에는 브레이크부스터내 상대압 DPBK에 관계없이 성층연소로의 운전으로 리턴하도록 하고 있었다. 이 때문에 균질연소중에 가속페달이 밟아지고 있던 경우에는 충분한 부압량의 확보가 얻어지지 않아 다시 즉시 균질연소로의 돌입조건이 성립한다는 가능성이 있었다. 이 때문에 이와같은 의미에서 성층연소로의 운전, 균질연소로의 운전이 교대로 반복될 염려가 있었다. 이에 대하여 본 실시예에서는 연소상태가 균질상태로부터 성층연소로 복귀한 후에 있어서는 균질연소시 확보하고 있던 부압량이 감소방햐으로 변동한 경우, 또는 균질연소시의 부압량보다도 큰 부압량이 확보되는 운전상태인 경우를 제외하고는 다시 연소상태가 균질연소로 전환되는 일은 없다.
따라서 필요이상으로 다시 연소상태가 균질연소로 전환되는 일이 없어지기 때문에 성층연소, 균질연소의 전환이 반복하여 행하여지는 소위 헌팅을 억제할 수 있고, 나아가서는 운전상태의 안정화를 도모할 수 있다.
또 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 다음과 같이 구성하여도 된다.
(1) 상기 실시예에서는 부압작용수단(부압발생수단)으로서, 흡기덕트(20)에 설치된 드로틀밸브(23) 및 상기 드로틀밸브(23)를 개폐하기 위한 액츄에이터로서의 스텝모터(22)로 이루어지는 전자제어식 드로틀기구에 의해 구성하였으나, 그 이외에도 드로틀밸브(23)를 바이패스하는 바이패스 흡기통로에 설치된 아이들스피드 콘트롤밸브 및 상기 밸브를 개폐하기 위한 액츄에이터에 의해 이루어지는 ISC기구에 의해 구성하여도 된다.
또, 상기 EGR밸브(53) 등을 구비한 EGR기구(51)에 의해 구성하여도 된다.
또한, 이들을 적절히 조합시킴으로써 부압작용수단을 구성하도록 하여도 된다.
(2) 상기 실시예에서는, 통내 분사식의 엔진(1)에 본 발명을 구체화하도록 하였으나, 그 이외의 이른바 성층연소, 약성층연소를 행하는 타입의 내연기관이어도 된다. 예를들어 흡기포트(7a, 7b)의 흡기밸브(6a, 6b)의 삿갓모양부의 안쪽측을 향해 분사하는 타입의 것도 포함된다. 또, 흡기밸브(6a, 6b)측에 연료분사밸브가 설치되어는 있으나, 직접 실린더보어(연소실 5)내에 분사하는 타입의 것도 포함된다.
(3) 또, 상기 각 실시예에서는, 나선형의 흡기포트를 가지며, 이른바 소용돌이를 발생시킬 수 있는 구성으로 하였으나, 반드시 소용돌이를 발생하지 않아도 된다. 따라서, 예를들어 상기 실시예에 있어서의 소용돌이콘트롤밸브(17), 스텝모터(19) 등을 생략할 수도 있다.
(4) 또한, 상기 각 실시예에서는, 내연기관으로서 가솔린엔진(1)의 경우에 본 발명을 구체화하였으나, 그 이외에도 디젤엔진 등의 경우 등에도 구체화할 수 있다.
(5) 상기 각 실시예에서는, 흡기압 센서(61)에 의해 대기압(PA)을 검출하도록 하였으나, 별도로 대기압센서를 설치하고 이것에 의해 대기압을 검출하도록 하여도 된다. 또 브레이크부스터(71)내의 부압을 대기압PA으로부터의 상대압으로서 파악하도록 하였으나, 편의상 압력센서(63)의 검출결과(절대치)에 의거하여 부압을 파악하도록 하여도 된다.
(6) 상기 제 1실시예에서의 폐쇄보정항(a)을 일정치로 하여도 된다. 또 폐쇄보정항(b)을 가변치로 하여도 된다.
본 발명에 따른 내연기관의 부압 제어장치에 의하면 부압에 의거하여 제동력을 확보하는 브레이크부스터를 구비함과 동시에 성층연소를 행할 수 있는 내연기관에서 성층연소가 행하여진 경우의 브레이크부스터용 부압부족을 해소할 수 있다.

Claims (8)

  1. 복수의 기통을 구비한 엔진의 회전에 의하여 이동하는 차량에 탑재된 제동력 제어장치로서 상기한 기통은 인젝터로부터 연료 및 흡기통로로부터 공기가 공급되는 연소실을 가지고, 공기와 연료와는 연소실내에서 혼합, 연소되고, 상기 엔진은 성층연소와 균질연소를 선택적으로 행하는 것과, 상기 성층연소는 적어도 엔진에 공급되는 공기를 증가하는 것과, 엔진의 연소상태를 개선하기 위하여 선택되는 것을 구비한 제동력 제어장치에 있어서,
    내부에 공급되는 부압을 따라 제동력을 증가시키는 브레이크부스터와,
    브레이크부스터에 공급되는 부압을 발생시키도록 흡기통로내의 공기의 흐름을 억제하는 억제수단과,
    엔진이 성층연소를 행하도록 실린더에 직접 연료를 분사하는 인젝터와,
    브레이크부스터로 공급되는 부압을 검출하기 위한 검출수단과,
    브레이크부스터내의 압력이 소정의 값보다 작은 것을 판정하는 판정수단과,
    브레이크부스터내의 압력이 상기 소정치보다 작을 때 상기 억제수단이 브레이크부스터로 부압을 공급하도록 상기 억제수단을 구동시키는 구동수단과,
    상기 구동수단은 엔진의 운전상태를 성층연소로부터 균질연소로 전환하는 것을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    균질연소의 계속시간을 카운트하는 카운트수단과, 카운트된 계속시간이 기준참조시간을 초과하였을 때, 엔진의 운전상태를 균질연소로부터 성층연소로 전환하는 전환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 참조시간은 브레이크부스터내의 부압을 안정시키도록 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    부압이 소정치보다 클 때 엔진의 운전상태를 균질연소로부터 성층연소로 강제적으로 재전환하기 위한 제 2재전환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 검출수단은 브레이크부스터내의 압력에 관한 제 1의 값을 검출하기 위한 제 1센서와, 대기압에 관한 제 2의 값을 검출하기 위한 제 2센서와, 제 1의 값과 제 2의 값과의 차이를 검출하기 위한 제 1산출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 억제수단은 흡기통로내에 배치된 드로틀밸브와, 흡기통로를 개방하도록 상기 드로틀밸브를 제 1방향으로 회전시키고, 또한 흡기통로를 폐쇄하도록 상기 드로틀밸브를 제 2방향으로 회전하기 위한 모터와, 상기 구동수단은 부압을 발생시키도록 모터를 동작시키는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 엔진의 운전상태에 의거하여 드로틀밸브의 목표개방도를 산출하는 제 2산출수단과, 드로틀밸브를 동작하는 데 필요한 부압을 발생시키기 위하여 드로틀밸브의 목표치를 감소시키는 보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보정수단은 드로틀밸브의 동작속도를 보정하는 보정치를 기억하기 위한 도표수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제동력 제어장치.
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