JP2003172170A

JP2003172170A - 内燃機関のブレーキ負圧制御装置

Info

Publication number: JP2003172170A
Application number: JP2001368455A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ogawa; 賢小川; Choichi Sugawara; 長一菅原; Kazuyoshi Ishii; 一嘉石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-20
Also published as: US6773374B2; DE10256087A1; US20030104904A1

Abstract

(57)【要約】【課題】制御の複雑化を回避しながら、ブレーキブー
スタ内の負圧と安定した燃焼を確保することができる内
燃機関のブレーキ負圧制御装置を提供する。【解決手段】少なくともアクセルペダル開度ＡＰおよ
び内燃機関の運転状態に応じた要求出力ＰＭＣＭＤＲＥ
Ｇに基づき、燃焼モードを成層燃焼および均一ストイキ
燃焼のいずれかに設定するとともに、ブレーキブースタ
９を備える内燃機関のブレーキ負圧制御装置１であっ
て、ブレーキブースタ９内の負圧ＰＢＡＭを検出する負
圧検出手段２１と、この負圧ＰＢＡＭが第１所定負圧＃
Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも小さいときに、成層燃焼への設定
を禁止する燃焼モード設定禁止手段２と、を備え、燃焼
モード設定禁止手段２により成層燃焼への設定が禁止さ
れているときに、均一燃焼モードにおける目標スロット
ル弁開度ＴＨＣＭＤＭに応じて、スロットル弁開度ＴＨ
が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転状
態に応じて、燃焼モードを成層燃焼および均一ストイキ
燃焼のいずれかに設定するとともに、吸気管内から導入
した負圧によりブレーキの制動力を増大させるためのブ
レーキブースタを備える筒内直接噴射式の内燃機関のブ
レーキ負圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の制御装置として、特許第
３００３５２８号公報に開示されたものが知られてお
り、この内燃機関は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内
直接噴射式内燃機関であり、低負荷のときに、スロット
ル弁をほぼ全開に近い状態で、燃料を圧縮行程中に噴射
し、理論空燃比よりも極リーンな空燃比で成層燃焼を行
うことで、燃費などの向上を図る一方、それ以外の運転
領域では、燃料を吸気行程中に噴射し、理論空燃比の混
合気で均一燃焼を行うことで、出力の確保などを図って
いる。この制御装置では、吸気管内の負圧を利用してブ
レーキの制動力を増大させるためのブレーキブースタ内
の負圧を検出し、検出された負圧が所定負圧よりも小さ
いときには、スロットル弁の開度（以下「スロットル弁
開度」という）が基準開度から補正開度分だけ閉じ側に
強制的に制御される。この基準開度は、内燃機関の運転
状態に応じて、補正開度は、内燃機関の回転数および燃
料噴射量に応じて、それぞれ設定される。また、そのよ
うにスロットル弁を補正開度分だけ閉じ側に制御したと
きには、点火を確実に行うために、燃焼モードが均一燃
焼モードに設定されるとともに、この均一燃焼モード用
の燃料噴射パラメータ（燃料噴射時期、点火時期、およ
びＥＧＲ弁の開度）が演算される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
制御装置には、以下のような問題がある。すなわち、ブ
レーキブースタ内の負圧が小さいときに、均一燃焼モー
ド用にあらかじめ設定された燃料噴射パラメータのう
ち、スロットル弁開度のみを強制的に閉じ側に設定する
ので、燃料噴射パラメータ間のバランスがくずれてしま
い、それにより、燃費、運転性および排気ガス特性に悪
影響を及ぼしてしまう。また、そのような不具合を解消
するために、例えば均一燃焼モード用の燃料噴射パラメ
ータを、スロットル弁開度を強制的に閉じ側に設定する
場合とそうでない場合とで別個に設定したときには、制
御が複雑になることで、メモリーおよび計算時間が増加
するなどの弊害を招いてしまう。

【０００４】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、制御の複雑化を回避しながら、
ブレーキブースタ内の負圧と安定した燃焼を確保するこ
とができる内燃機関のブレーキ負圧制御装置を提供する
ことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００５】上記目的を達成するため、請求項１による
発明は、少なくともアクセルペダル開度（アクセル開度
ＡＰ）および図１に示す内燃機関３の運転状態に応じた
要求出力（要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧ）に基づき、燃
焼モードを成層燃焼および均一ストイキ燃焼のいずれか
に設定するとともに、吸気管４内から導入した負圧によ
りブレーキの制動力を増大させるためのブレーキブース
タ９を備える筒内直接噴射式の内燃機関のブレーキ負圧
制御装置１であって、ブレーキブースタ９内の負圧ＰＢ
ＡＭを検出する負圧検出手段（負圧センサ２１）と、検
出された負圧ＰＢＡＭが第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬ
よりも小さいときに、燃焼モードの成層燃焼への設定を
禁止する燃焼モード設定禁止手段（ＥＣＵ２、図９のス
テップ９１、９５、図１０のステップ１０１、１０５）
と、を備え、燃焼モード設定禁止手段により成層燃焼へ
の設定が禁止されているときに、均一燃焼モードにおけ
る目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤＭに応じて、スロッ
トル弁開度ＴＨが制御されることを特徴とする。

【０００６】この内燃機関のブレーキ負圧制御装置によ
れば、ブレーキブースタ内の負圧が第１所定負圧よりも
低いときに、燃焼モードの成層燃焼への設定が禁止さ
れ、すなわち燃焼モードが均一ストイキ燃焼に設定され
る。これにより、均一燃焼モードに応じた目標スロット
ル弁開度に基づきスロットル弁開度を制御することによ
り、吸気管内を負圧状態に維持することで、吸気管から
導入されるブレーキブースタ内の負圧を確保できるとと
もに、燃焼モードが均一ストイキ燃焼に設定されること
で、安定した燃焼を得ることができる。また、従来の制
御装置と異なり、ブレーキブースタ内の負圧が不足して
いるときには、均一ストイキ燃焼における通常の制御を
そのまま適用し、スロットル弁がこれに基づき自動的に
順次閉弁されるので、スロットル弁を強制的に閉じる必
要がなくなることにより、制御の複雑化を回避すること
ができる。

【０００７】さらに、請求項２に係る発明は、請求項１
の内燃機関のブレーキ負圧制御装置１において、燃焼モ
ードは、均一リーン燃焼をさらに含み、燃焼モード設定
禁止手段（ＥＣＵ２、図９のステップ９１，９５、図１
０のステップ１０３、１０５）は、負圧ＰＢＡＭが第１
所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも小さいときに、成層燃
焼および均一リーン燃焼への設定を禁止することを特徴
とする。

【０００８】この構成によれば、ブレーキブースタ内の
負圧が第１所定負圧よりも低いときに、燃焼モードの成
層燃焼および均一リーン燃焼への設定が禁止され、すな
わち燃焼モードが均一ストイキ燃焼に設定される。均一
リーン燃焼のときにも吸気管内の負圧は小さいので、こ
れを禁止し、燃焼モードを均一ストイキ燃焼に設定する
ことによって、吸気管を負圧状態に維持でき、それによ
り、ブレーキブースタ内の負圧を確保できるとともに、
安定した燃焼を確実に得ることができる。

【０００９】さらに、請求項３に係る発明は、請求項２
の内燃機関のブレーキ負圧制御装置１において、燃焼モ
ード設定禁止手段（ＥＣＵ２、図１０のステップ９５、
９７図１１のステップ１０１、１０２）は、成層燃焼お
よび均一リーン燃焼への設定を禁止した状態で、負圧Ｐ
ＢＡＭが第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも大きい第
２所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬよりも大きくなったとき
に、設定禁止を解除することを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、成層燃焼および均一リ
ーン燃焼への設定を禁止した状態で、ブレーキブースタ
内の負圧が第２所定負圧よりも大きくなったときには、
ブレーキブースタ内の負圧がブレーキの制動力を増幅で
きる程度に回復したとして、燃焼モードの上記設定禁止
を解除する。したがって、燃焼モードの成層燃焼などへ
の設定を禁止したことによる燃費の悪化を最小限に留め
ることができる。また、第２所定負圧を第１所定負圧よ
りも大きくすることによって、燃焼モードを、ハンチン
グを生じることなく、安定して切り替えることができ
る。

【００１１】さらに、請求項４に係る発明は、請求項３
の内燃機関のブレーキ負圧制御装置１において、燃焼モ
ード設定禁止手段（ＥＣＵ２）は、負圧ＰＢＡＭが第２
所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬよりも大きくなった場合にお
いて、要求出力（要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧ）が所定
の上限出力（成層燃焼可能上限トルクＰＭＤＩＺＮＨ）
よりも大きいときには、設定禁止の解除を保留すること
を特徴とする。

【００１２】この構成によれば、負圧が回復した場合で
あっても、エンジンの出力トルクを優先して、燃焼モー
ドの上記設定禁止の解除を保留することによって、エン
ジンの運転状態に適した燃焼モードを設定することがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発
明を適用した内燃機関のブレーキ負圧制御装置１の概略
構成を示している。このブレーキ負圧制御装置１は、エ
ンジン用電子制御装置（燃焼モード設定禁止手段を含
む。以下、「ＥＣＵ２」という）を備えており、このＥ
ＣＵ２は、後述するような制御処理を実行する。

【００１４】内燃機関（以下「エンジン」という）３
は、図示しない車両用の直列４気筒（１気筒のみ図示）
タイプのガソリンエンジンであり、各気筒のピストン３
ａとシリンダヘッド３ｂとの間に燃焼室３ｃが形成され
ている。ピストン３ａの上面の中央部には、凹部３ｄが
形成されている。また、シリンダヘッド３ｂには、吸気
管４および排気管５がそれぞれ設けられているととも
に、燃焼室３ｃに臨むように燃料噴射弁（以下「インジ
ェクタ」という）６および点火プラグ７が取り付けられ
ている。すなわち、このエンジン３は、燃料をインジェ
クタ６によって燃焼室３ｃ内に直接、噴射する筒内直接
噴射式のものである。

【００１５】吸気管４は、分岐管８を介してブレーキブ
ースタ９に接続されており、このブレーキブースタ９
は、円形ゴム製のダイヤフラムなどによって構成されて
いる。また、ブレーキブースタ９には、吸気管４に設け
られたスロットル弁１０が閉じることによって発生する
負圧が供給され、この供給されたブレーキブースタ９内
の負圧によって、運転者が操作したブレーキペダル１１
のペダル踏み込み力が増幅される。また、分岐管８に
は、負圧センサ２１が設けられており、この負圧センサ
２１は、ブレーキブースタ９内の負圧を絶対値（以下
「マスターバッグ圧力」という）ＰＢＡＭとして検出
し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

【００１６】スロットル弁１０は、電動モータ１０ａに
連結されており、この電動モータ１０ａによって、スロ
ットル弁開度ＴＨが制御される。また、スロットル弁１
０には、スロットル弁開度ＴＨを検出するスロットル弁
開度センサ２２が接続されており、その検出信号は、Ｅ
ＣＵ２に出力される。ＥＣＵ２は、エンジン３の運転状
態に応じ、電動モータ１０ａを介してスロットル弁開度
ＴＨを制御することにより、エンジン３への吸入空気量
を制御する。

【００１７】また、吸気管４および排気管５には、吸気
弁１２および排気弁１３がそれぞれ設けられている。こ
れらの吸気弁１２および排気弁１３は、吸気カムシャフ
ト１２ｂおよび排気カムシャフト１３ｂに設けられた吸
気カム１２ａおよび排気カム１３ａによって、開閉駆動
される。吸気および排気カムシャフト１２ｂ，１３ｂ
は、図示しないタイミングベルト等を介してクランクシ
ャフト３ｅに連結されており、クランクシャフト３ｅが
２回転するごとに１回転する。また、吸気カムシャフト
１２ｂには、クランクシャフト３ｅに対する吸気カム１
２ａのカム位相ＣＡＩＮを変更するためのカム位相可変
機構（図示せず）が設けられている。

【００１８】また、吸気カムシャフト１２ｂには、カム
角センサ２３が設けられている。このカム角センサ２３
は、例えばマグネットロータおよびＭＲＥピックアップ
で構成されており、吸気カムシャフト１２ｂの回転に伴
い、パルス信号であるＣＡＭ信号を所定のカム角（例え
ば１゜）ごとにＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この
ＣＡＭ信号と後述するＣＲＫ信号とにより、実際のカム
位相ＣＡＩＮを求める。

【００１９】クランクシャフト３ｅには、マグネットロ
ータ２４ａが取り付けられている。このマグネットロー
タ２４ａは、ＭＲＥピックアップ２４ｂとともに、クラ
ンク角センサ２４を構成している。クランク角センサ２
４は、クランクシャフト３ｅの回転に伴い、いずれもパ
ルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を出力す
る。

【００２０】ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば
３０゜）ごとに１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、こ
のＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エ
ンジン回転数」という）ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、
各気筒のピストン３ａが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死
点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号
であり、４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜
ごとに１パルスが出力される。また、エンジン３には、
図示しない気筒判別センサが設けられており、この気筒
判別センサは、気筒を判別するためのパルス信号である
気筒判別信号をＥＣＵ２に送る。ＥＣＵ２は、これらの
気筒判別信号、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号によって、
気筒ごとのクランク角度位置を判別するようになってい
る。

【００２１】一方、吸気管４のスロットル弁１０よりも
下流側には、吸気管内絶対圧センサ２５が配置されてい
る。この吸気管内絶対圧センサ２５は、半導体圧力セン
サなどで構成されており、吸気管４内の絶対圧である吸
気管内絶対圧ＰＢＡを検出して、その検出信号をＥＣＵ
２に送る。さらに、吸気管４には、吸気温センサ２６が
取り付けられている。吸気温センサ２６は、サーミスタ
で構成されており、吸気管４内の吸気温ＴＡを検出し
て、その検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２２】また、吸気管４のスロットル弁１０よりも
下流側と、排気管５の図示しない触媒装置よりも上流側
との間には、ＥＧＲ管１４が接続されている。このＥＧ
Ｒ管１４は、エンジン３の排気ガスを吸気側に再循環
し、燃焼室３ｃ内の燃焼温度を下げることによって排気
ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲ動作を実行する。

【００２３】ＥＧＲ管１４には、ＥＧＲ制御弁１５が取
り付けられている。ＥＧＲ制御弁１５は、リニア電磁弁
であり、ＥＣＵ２からの駆動信号に応じてそのバルブリ
フト量がリニアに変化し、これによってＥＧＲ管１４を
開閉する。このＥＧＲ制御弁１５には、バルブリフト量
センサ２７が取り付けられている。このバルブリフト量
センサ２７は、ＥＧＲ制御弁２１の実際のバルブリフト
量ＬＡＣＴを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送
る。

【００２４】ＥＣＵ２は、エンジン３の運転状態に応じ
てＥＧＲ制御弁１５の目標バルブリフト量ＬＣＭＤを算
出するとともに、実際のバルブリフト量ＬＡＣＴが目標
バルブリフト量ＬＣＭＤになるように制御することによ
り、ＥＧＲ量を制御する。この目標バルブリフト量ＬＣ
ＭＤの算出処理については、後述する。

【００２５】また、排気管５の触媒装置よりも上流側に
は、ＬＡＦセンサ２８が配置されている。ＬＡＦセンサ
２８は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理
論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域ま
での広範囲の空燃比Ａ／Ｆの領域において、排気ガス中
の酸素濃度をリニアに検出し、その酸素濃度に比例する
検出信号をＥＣＵ２に送る。

【００２６】一方、インジェクタ６は、燃焼室３ｃの天
壁中央部に配置されており、燃料パイプ６ａを介して燃
料ポンプ６ｂに接続されている。燃料は、図示しない燃
料タンクからこの燃料ポンプ６ｂで高圧に昇圧された
後、レギュレータ（図示せず）で調圧された状態でイン
ジェクタ６に供給される。燃料は、インジェクタ６から
ピストン３ａの凹部３ｄ側に向かって噴射されるととも
に、凹部３ｄを含むピストン３ａの上面に衝突して燃料
噴流を形成する。特に、後述する成層燃焼のときには、
インジェクタ６から噴射された燃料の大部分は、凹部３
ｄに衝突して燃料噴流を形成する。

【００２７】燃料パイプ６ａのインジェクタ６付近に
は、燃料圧センサ２９が取り付けられている。この燃料
圧センサ２９は、インジェクタ６から噴射される燃料の
燃料圧ＰＦを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送
る。また、インジェクタ６は、ＥＣＵ２に接続されてお
り、後述するように、ＥＣＵ２からの駆動信号により、
その開弁時間である燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（燃料噴射
量）と、燃料噴射時期θｉｎｊ（開弁タイミングおよび
閉弁タイミング）とが制御される。

【００２８】エンジン３の本体には、水温センサ３０お
よび大気圧センサ３１が取り付けられている。水温セン
サ３０は、サーミスタで構成されており、エンジン３の
本体内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷ
を検出する。一方、大気圧センサ３１は、半導体圧力セ
ンサなどで構成されており、大気圧ＰＡを検出する。こ
れらの検出信号は、ＥＣＵ２に送られる。

【００２９】また、エンジン３を搭載した車両には、ア
クセル開度センサ３２および車速センサ３３が取り付け
られている。このアクセル開度センサ３２は、図示しな
いアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰを検
出する。一方、車速センサ３３は、車速ＶＰを検出す
る。これらの検出信号は、ＥＣＵ２に送られる。さら
に、エンジン３の図示しない自動変速機には、ギヤ段セ
ンサ３４が取り付けられている。このギヤ段センサ３４
は、自動変速機のギヤ段を検出して、ギヤ段に対応する
シフト位置ＮＧＲを表す出力信号をＥＣＵ２に送る。な
お、このシフト位置ＮＧＲは、ギヤ段が１〜５速のとき
には、４〜０に設定される。

【００３０】一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ２
ｂ、ＲＯＭ２ｃおよび入出力インターフェース（図示せ
ず）などからなるマイクロコンピュータ（図示せず）で
構成されている。前述したセンサ２１〜３３の検出信号
はそれぞれ、ＥＣＵ２に入力され、入力インターフェー
スでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵ２ａに入力
される。ＣＰＵ２ａは、これらの入力信号に応じ、ＲＯ
Ｍ２ｃに記憶された制御プログラム、後述する各種のテ
ーブルおよびマップや、ＲＡＭ２ｂに記憶された後述す
るフラグ値および演算値などに基づいて、各種の演算処
理を実行する。

【００３１】具体的には、上記各種の検出信号からエン
ジン３の運転状態を判定し、その判別結果に基づいて、
エンジン３の燃焼モード（燃焼形態）を、アイドル運転
時などの極低負荷運転時には成層燃焼モードに、極低負
荷運転時以外の運転時には均一燃焼モードにそれぞれ切
り換えるとともに、この切り換えの際に２回噴射燃焼モ
ードを実行する。また、燃焼モードに従って、インジェ
クタ６の燃料噴射時間Ｔｏｕｔおよび燃料噴射時期θｉ
ｎｊを制御することにより、空燃比フィードバック制御
処理を含む燃料噴射制御処理を実行する。

【００３２】この成層燃焼モードでは、燃料をインジェ
クタ６から圧縮行程中に燃焼室３ｃ内に噴射し、噴射燃
料の大部分を凹部３ｄに衝突させることにより燃料噴流
が形成される。この燃料噴流と、吸気管４からの流入空
気の流動とによって混合気が生成されるとともに、ピス
トン３ａが圧縮行程の上死点に近い位置にあることで、
混合気を点火プラグ７の付近に偏在させながら、理論空
燃比よりも極リーンな空燃比Ａ／Ｆ（例えば２７〜６
０）で燃焼させる。

【００３３】また、均一燃焼モードでは、燃料を吸気行
程中に燃焼室３ｃ内に噴射し、燃料噴流と空気の流動と
によって生成した混合気を燃焼室３ｃ内に均一に分散さ
せながら、成層燃焼モードよりもリッチな空燃比Ａ／Ｆ
（例えば１２〜２２）で、均一燃焼が行われる。

【００３４】さらに、２回噴射燃焼モードでは、１サイ
クル中に燃料を間隔をあけて２回噴射し、成層燃焼モー
ドよりもリッチな空燃比Ａ／Ｆ（例えば１２〜２２）
で、燃焼が行われる。この場合の２回の燃料噴射は、吸
気行程中と圧縮行程中に各１回ずつ実行される。

【００３５】図１２は、エンジン３の基本制御処理のメ
インルーチンを示しており、本処理は、ＴＤＣ信号の入
力に同期して割り込み実行される。この処理では、要求
トルクＰＭＣＭＤＲＥＧを算出する要求トルク算出処理
を行い（ステップ１２０）、燃料噴射制御処理を行うと
ともに（ステップ１２１）、算出した要求トルクＰＭＣ
ＭＤＲＥＧ等に応じて、スロットル弁開度制御処理を行
い（ステップ１２２）、点火時期制御処理を行う（ステ
ップ１２３）。以下、これらの処理の内容を順に説明す
る。

【００３６】図１３は、要求トルク算出処理のサブルー
チンを示すフローチャートである。すなわち、この処理
では、要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧをエンジン回転数Ｎ
Ｅとアクセル開度ＡＰに基づき、図示しないマップを検
索することにより求める（ステップ１５０）。

【００３７】図２は、図１２のステップ１２１の燃料噴
射制御処理のメインルーチンを示している。後述するよ
うに、この処理では、ブレーキブースタ９内にブレーキ
の制動力を増幅するのに十分な負圧が確保されているか
否かを判定するマスターバッグ負圧判定処理を行い（ス
テップ１）、この判定結果およびエンジン３の運転状態
から成層燃焼および均一リーン燃焼が可能であるか否か
判定し（ステップ２、３）、燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯ
Ｄを設定し（ステップ５）、各種の補正係数の算出など
を実行する（ステップ６〜１３）とともに、燃焼モード
移行フラグＦ＿ＣＭＯＤおよび燃焼形態モニタＳ＿ＥＭ
ＯＤの値に応じて、各燃焼モード制御処理を実行する
（ステップ１４〜２０）。

【００３８】まず、ステップ１（Ｓ１と図示。以下同
様）において、マスターバッグ負圧判定処理を実行す
る。この処理については後述する。

【００３９】次に、ステップ２、３において、成層燃焼
領域および均一リーン燃焼領域の判定処理をそれぞれ実
行する。これらの処理については後述する。

【００４０】次のステップ４では、ステップ２、３の判
定結果に応じて、燃焼モードを設定するとともに、それ
を表す燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤをセットする。この
燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤが、値「２」にセットされ
ているときには成層燃焼モードに、値「１」にセットさ
れているときには均一リーン燃焼モードに、値「０」に
セットされているときには均一ストイキ燃焼モードに、
燃焼モードがそれぞれ設定される。この処理の詳細につ
いては後述する。

【００４１】次に、ステップ５に進み、始動時補正係数
ＫＡＳＴの初期値を算出する。この始動時補正係数ＫＡ
ＳＴは、エンジン３の始動時における燃料噴射量の増大
補正を行うためのものである。

【００４２】次いで、ステップ６に進み、補正係数ＫＯ
ＢＳＶを初期化する。この補正係数ＫＯＢＳＶは、後述
するＡ／Ｆフィードバック制御処理（ステップ４６）で
用いる補正値である。

【００４３】次に、ステップ７に進み、ステップ２で求
めた始動時補正係数ＫＡＳＴの減算処理を実行する。こ
れは、エンジン３の始動後、始動時補正係数ＫＡＳＴに
よる燃料噴射量の増大補正の度合を、時間の経過に伴っ
て小さくするためである。

【００４４】次いで、ステップ８に進み、始動時用の基
本燃料噴射時間Ｔｉｓｔを算出する。

【００４５】次に、ステップ９に進み、エンジン水温Ｔ
Ｗおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づき、図示しないマ
ップを検索することにより、水温補正係数ＫＴＷを求め
る。

【００４６】次いで、ステップ１０に進み、大気圧ＰＡ
に基づき、図示しないテーブルを検索することにより、
大気圧補正係数ＫＰＡを求める。

【００４７】次に、ステップ１１に進み、ＫＰＦ算出処
理を実行し、燃料圧補正係数ＫＰＦを求める。この燃料
圧補正係数ＫＰＦは、燃料圧ＰＦと筒内圧ＰＣＹＬとの
差圧ΔＰＦに基づき、図示しないテーブルを検索するこ
とにより、求められる。この場合、筒内圧ＰＣＹＬは、
気筒ごとのクランク角度位置に基づき、図示しないテー
ブルを検索することにより推定される。

【００４８】次に、ステップ１２に進み、Ｆ／Ｃ運転判
別処理を実行する。この処理では、エンジン回転数ＮＥ
やスロットル弁開度ＴＨなどに応じて、エンジン３がフ
ューエルカット（以下「Ｆ／Ｃ」という）運転状態であ
るか否かを判別し、その判別結果を表すフラグを設定す
る。

【００４９】次いで、ステップ１３に進み、燃焼モード
移行フラグＦ＿ＣＭＯＤが「１」であるか否かを判別す
る。この燃焼モード移行フラグＦ＿ＣＭＯＤは、２回噴
射燃焼モードであるときに「１」に、それ以外の燃焼モ
ードであるときに「０」に設定される。

【００５０】この判別結果がＮＯのとき、すなわち２回
噴射燃焼モード以外の燃焼モードであるときには、ステ
ップ１４に進み、前記ステップ４で求めた燃焼形態モニ
タＳ＿ＥＭＯＤが「０」であるか否かを判別する。この
判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１６に進み、後
述する均一ストイキ燃焼モード制御処理を実行して、本
処理を終了する。この均一ストイキ燃焼モードは、混合
気を主として理論空燃比で燃焼させる場合に加えて、混
合気を理論空燃比よりもリッチな空燃比Ａ／Ｆで燃焼さ
せるリッチ燃焼を行う場合も含まれており、以下、リッ
チ燃焼も含めてストイキ燃焼という。

【００５１】一方、ステップ１４の判別結果がＮＯのと
き、すなわち均一ストイキ燃焼モード以外の燃焼モード
であるときには、ステップ１５に進み、燃焼形態モニタ
Ｓ＿ＥＭＯＤが「１」であるか否かを判別する。この判
別結果がＹＥＳのとき、すなわち均一リーン燃焼モード
のときには、ステップ１７に進み、均一リーン燃焼モー
ド制御処理を実行して、本処理を終了する。

【００５２】一方、ステップ１５の判別結果がＮＯのと
き、すなわち成層燃焼モードのときには、ステップ１８
に進み、成層燃焼モード制御処理を実行して、本処理を
終了する。

【００５３】一方、上記ステップ１３の判別結果がＹＥ
Ｓのとき、すなわちＦ＿ＣＭＯＤ＝１のときには、ステ
ップ１９に進み、２回噴射燃焼モード制御処理を実行し
て、本処理を終了する。

【００５４】次に、図３を参照しながら、図２のステッ
プ１６の均一ストイキ燃焼モード制御処理について説明
する。同図に示すように、この処理では、まず、ステッ
プ４０で、Ｔｉｂａｓｅ算出処理を実行する。この基本
燃料噴射時間Ｔｉｂａｓｅは、乗算項Ａｔｉ、加算項Ｂ
ｔｉ、および吸気管内絶対圧ＰＢＡを用いて、次式
（１）によって算出される。Ｔｉｂａｓｅ＝Ａｔｉ・ＰＢＡ＋Ｂｔｉ …… （１）ここで、ＡｔｉおよびＢｔｉは、エンジン回転数ＮＥお
よび実際のカム位相ＣＡＩＮに基づき、図示しないマッ
プを検索することにより求められる。

【００５５】次に、ステップ４１に進み、目標バルブリ
フト量ＬＣＭＤを算出する。この目標バルブリフト量Ｌ
ＣＭＤは、ＥＧＲ管１４が開放され、ＥＧＲが実行され
ているときに算出される。具体的には、均一ストイキ燃
焼用、均一リーン燃焼用、成層燃焼時のアイドル運転
用、および成層燃焼時の非アイドル運転用にそれぞれ設
定された図示しないマップを、エンジン回転数ＮＥおよ
び図１３の処理で求めた要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧに
基づき、検索することによって、それぞれの燃焼モード
用の目標バルブリフト量ＬＣＭＤが算出される。

【００５６】次いで、ステップ４２に進み、ＥＧＲ補正
係数ＫＥＧＲを算出する。この処理では、要求トルクＰ
ＭＣＭＤＲＥＧ、エンジン回転数ＮＥ、上記ステップ４
２で求めた目標バルブリフト量ＬＣＭＤ、バルブリフト
量センサ２７で検出された実際のバルブリフト量ＬＡＣ
Ｔ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、および吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａのマップ値ＰＢＡｍに基づき、図示しない３つのマッ
プを検索することによって、ＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲを
求める。このＥＧＲ補正係数ＫＥＧＲは、ＥＧＲ量の変
化による吸入空気量の変化を補償するためのものであ
る。

【００５７】次に、ステップ４３に進み、最終目標空燃
比係数ＫＣＭＤを算出する。具体的には、まず、要求ト
ルクＰＭＣＭＤＲＥＧとエンジン回転数ＮＥに基づき、
図示しないマップを検索することにより、基本目標空燃
比係数ＫＢＳを求める。そして、これに前記ステップ９
で求めた水温補正係数ＫＴＷを乗算することにより、最
終目標空燃比係数ＫＣＭＤを算出する。これらの基本目
標空燃比係数ＫＢＳおよび最終目標空燃比係数ＫＣＭＤ
は、空燃比Ａ／Ｆの逆数に比例する当量比として表され
る。

【００５８】次に、ステップ４４に進み、総補正係数Ｋ
ＴＯＴＡＬを算出する。具体的には、下式（２）により
総補正係数ＫＴＯＴＡＬを求める。ＫＴＯＴＡＬ＝ＫＡＳＴ・ＫＴＡ・ＫＰＡ・ＫＥＧＲ・ＫＥＴＣ …… （２）ここで、ＫＴＡは、吸気温ＴＡに基づき、図示しないテ
ーブルを検索することにより求められる吸気温補正係数
であり、ＫＥＴＣは、上記最終目標空燃比係数ＫＣＭＤ
に基づき、図示しないテーブルを検索することにより求
められる充填効率補正係数である。

【００５９】次に、ステップ４５に進み、ＫＯＢＳＶ算
出処理を実行する。この処理では、オブザーバにより気
筒ごとの空燃比を推定することにより、次のステップ４
６で用いる補正係数ＫＯＢＳＶを算出する。

【００６０】次いで、ステップ４６に進み、Ａ／Ｆフィ
ードバック制御処理を実行する。この処理では、前記ス
テップ４３，４６でそれぞれ算出した最終目標空燃比係
数ＫＣＭＤおよび補正係数ＫＯＢＳＶを用いて、気筒ご
とに推定空燃比フィードバック制御を実行する。

【００６１】次に、ステップ４７に進み、フィードバッ
ク補正係数ＫＳＴＲを算出する。この処理では、ＬＡＦ
センサ２８の検出信号に基づき、図示しないSelf Tunin
g Regulator 型の適応制御器によりフィードバック補正
係数ＫＳＴＲを求める。このフィードバック補正係数Ｋ
ＳＴＲは、基本燃料噴射時間Ｔｉｂａｓｅの補正係数と
して適用され、燃料噴射系の応答遅れによって実際の空
燃比が目標空燃比になるのに時間がかかることを動的に
補償し、空燃比フィードバック制御の収束性を向上させ
るためのものである。

【００６２】次に、ステップ４８に進み、直接率Ａｅお
よび持ち去り率Ｂｅの算出処理を実行する。この処理で
は、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡおよび
各種の運転状態を表すパラメータにより、燃料挙動パラ
メータである直接率Ａｅおよび持ち去り率Ｂｅを算出す
る。

【００６３】次に、ステップ４９に進み、燃料噴射時間
Ｔｏｕｔを算出する。具体的には、まず、以上のように
求めた基本燃料噴射時間Ｔｉｂａｓｅに総補正係数ＫＴ
ＯＴＡＬ、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤおよびフィード
バック補正係数ＫＳＴＲを乗算した値に、補正値ＴｉＤ
Ｂを加算することにより、気筒ごとの要求燃料噴射時間
Ｔｃｙｌ（ｉ）を算出する（Ｔｃｙｌ（ｉ）＝Ｔｉｂａ
ｓｅ・ＫＴＯＴＡＬ・ＫＣＭＤ・ＫＳＴＲ＋ＴｉＤ
Ｂ）。なお、要求燃料噴射時間Ｔｃｙｌ（ｉ）の記号ｉ
は、気筒の番号を表す。

【００６４】次に、すでに求めた燃料圧補正係数ＫＰ
Ｆ、直接率Ａｅおよび持ち去り率Ｂｅを用いて、下式
（３）により気筒ごとの燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）を
算出する。これらの燃料噴射時間Ｔｏｕｔ（ｉ）は、気
筒ごとのインジェクタ６の開弁時間であり、各気筒内に
実際に噴射される燃料噴射量を表す。

【００６５】Ｔｏｕｔ(ｉ)＝（（Ｔｃｙｌ(ｉ)−Ｂｅ・ＴＷＰ(ｉ)）／Ａｅ）・ＫＰＦ＋ＴｉＶＢ ……（３）ここで、ＴｉＶＢは、バッテリ電圧に基づいて求められ
る無効補正時間、ＴＷＰ（ｉ）は気筒ごとの付着燃料量
に相当する付着燃料量相当値（時間）である。このＴＷ
Ｐ（ｉ）は、本処理とは別に実行されるＴＷＰ（ｉ）算
出処理において、下式（４）により求められる。

【００６６】ＴＷＰ（ｉ）ｎ＝（（Ｔｏｕｔ(ｉ)−ＴｉＶＢ）／ＫＰＦ）・（１−Ａｅ）＋（１−Ｂｅ）・ＴＷＰ(ｉ)ｎ−１ ……（４）ここで、ＴＷＰ（ｉ）ｎおよびＴＷＰ(ｉ)ｎ−１はそれ
ぞれ、付着燃料量相当値ＴＷＰ（ｉ）の今回値および前
回値である。

【００６７】次に、ステップ５０に進み、噴射時期算出
処理において燃料噴射時期θｉｎｊを算出する。この燃
料噴射時期θｉｎｊは、噴射終了時期とステップ４９で
算出された燃料噴射時間Ｔｏｕｔとから、逆算される。
この噴射終了時期は、ＥＧＲの実行の有無などに応じ、
図示しないマップを検索することによって算出される。

【００６８】一方、均一リーン燃焼モード制御処理、成
層燃焼モード制御処理、および２回噴射燃焼モード制御
処理の各手順は、上述した均一ストイキ燃焼モード制御
処理のステップ４０〜５０と基本的に同じであるので、
具体的な説明は省略する。

【００６９】図４は、図２の前記ステップ１で実行され
るマスターバッグ負圧判定処理のサブルーチンを示すフ
ローチャートである。まず、ステップ２１では、そのと
きのマスターバッグ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭを、その
前回値Ｆ＿ＰＢＭ１として設定する。このマスターバッ
グ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭは、後述するように、ブレ
ーキブースタ９内に十分な負圧が確保されておらず、こ
の負圧を高めるべきと判定されたときに、負圧要求があ
るとして、「１」にセットされるものである。次に、大
気圧センサ３１によって検出された大気圧ＰＡから、負
圧センサ２１によって検出されたマスターバッグ圧力Ｐ
ＢＡＭを減算した値を、マスターバッグゲージ圧ＰＢＧ
Ｍとして設定する（ステップ２２）。

【００７０】次に、マスターバッグ負圧要求フラグの前
回値Ｆ＿ＰＢＭ１が「１」であるか否かを判別する（ス
テップ２３）。この判別結果がＮＯのとき、すなわちＦ
＿ＰＢＭ１＝０であって、前回時にブレーキブースタ９
の負圧要求がなかったときには、車速センサ３３によっ
て検出された車速ＶＰが所定車速＃Ｘ＿ＶＰＰＢＭ（例
えば１５ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判別する（ステ
ップ２４）。この判別結果がＹＥＳで、ＶＰ≦＃Ｘ＿Ｖ
ＰＰＢＭのときには、燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤが
「０」でないか否かを判別する（ステップ２５）。この
判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＳ＿ＥＭＯＤ≠０で
あって、エンジン３の燃焼モードが成層燃焼または均一
リーン燃焼に設定されているときには、マスターバッグ
ゲージ圧ＰＢＧＭが第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬ（例
えば２５０ｍｍＨｇ）以下か否かを判別する（ステップ
２６）。この第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬは、ブレー
キの制動力を増幅させるのに必要な最小の負圧の大きさ
に相当する。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち車
両が比較的低速状態にありかつスロットル弁１０がほぼ
全開または高開度状態にあることで、吸気管４内の実際
の負圧が小さく、負圧を確保しにくいときには、強制的
に負圧を高めるべきとして、マスターバッグ負圧要求フ
ラグＦ＿ＰＢＭを「１」にセットし（ステップ２７）、
本処理を終了する。

【００７１】一方、前記ステップ２４〜２６のいずれか
の判別結果がＮＯのとき、すなわち車速ＶＰが所定車速
＃Ｘ＿ＶＰＰＢＭよりも大きいとき、燃焼モードが均一
ストイキ燃焼のとき、または、マスターバッグゲージ圧
ＰＢＧＭが第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも大きい
ときには、現状のままで、負圧を高める必要がないとし
て、マスターバッグ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭを「０」
にセットし（ステップ２８）、本処理を終了する。

【００７２】また、前記ステップ２３の判別結果がＹＥ
Ｓのとき、すなわちＦ＿ＰＢＭ１＝１であって、前回時
に負圧要求があったときには、マスターバッグゲージ圧
ＰＢＧＭが、前記第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも
大きな第２所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬ（例えば４００ｍ
ｍＨｇ）以上であるか否かを判別する（ステップ２
９）。

【００７３】この判別結果がＮＯ、すなわちＰＢＧＭ＜
＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬのときには、負圧要求を今回も維持す
べきとして、マスターバッグ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭ
を「１」に保持し（ステップ３１）、本処理を終了す
る。

【００７４】一方、ステップ２９の判別結果がＹＥＳの
とき、すなわちＰＢＧＭ≧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬのときに
は、負圧が十分に回復し、それにより、負圧要求を行う
必要がなくなったとして、マスターバッグ負圧要求フラ
グＦ＿ＰＢＭを「０」にセットし（ステップ３０）、本
処理を終了する。

【００７５】このように、負圧要求を判定するための下
限値を、既に負圧が要求されている場合とそうでない場
合とで、互いに異なる値に設定し、すなわちヒステリシ
スを与えることによって、その判定結果およびそれに応
じた制御のハンチングを確実に回避することができる。

【００７６】次に、図５および６を参照しながら、図２
のステップ２の成層燃焼領域判定処理について説明す
る。まず、ステップ６０では、Ｆ／ＣディレイフラグＦ
＿ＦＣＤＬＹが「０」であるか否かを判別する。この判
別結果がＮＯで、Ｆ＿ＦＣＤＬＹ＝１のとき、すなわち
Ｆ／Ｃ終了時から所定時間が経過していないときには、
本処理を終了する。

【００７７】この判別結果がＹＥＳで、Ｆ／Ｃ終了時か
ら所定時間が経過しているときには、燃焼形態モニタの
前回値Ｓ＿ＥＭＯＤ１が「２」であるか否かを判別する
（ステップ６１）。

【００７８】この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち前
回時に燃焼モードが成層燃焼に設定されていたときに
は、次のステップ６２〜６５で、自動変速機のギヤ段の
シフト位置ＮＧＲがそれぞれ０〜３であるか否か、すな
わち現在のギヤ段を判別し、その判別結果に応じて、ス
テップ６６〜７０で、成層燃焼可能上限トルクＰＭＤＩ
ＺＮＨを成層燃焼モード用の第５速〜１速用の所定トル
ク＃ＰＭＤＩＺ５ＨＨ〜＃ＰＭＤＩＺ１ＨＨにそれぞれ
設定する。後述するように、この成層燃焼可能上限トル
クＰＭＤＩＺＮＨは、それぞれのギヤ段において、成層
燃焼が可能であるか否かを判定するのに用いられる。こ
れらの所定トルク＃ＰＭＤＩＺ５ＨＨ〜＃ＰＭＤＩＺ１
ＨＨは、エンジン回転数ＮＥに応じ、図７に一例を示す
ＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎＨＨテーブルを検索することによ
り求められる。このＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎＨＨテーブル
は、シフト位置ＮＧＲごとにそれぞれ用意されており、
所定トルク＃ＰＭＤＩＺｎＨＨは、それぞれエンジン回
転数ＮＥが高いほど、また、ギヤ段が高速側であるほ
ど、小さい値に設定されている。

【００７９】一方、前記ステップ６１の判別結果がＮ
Ｏ、すなわちＳ＿ＥＭＯＤ１≠２であって、前回時の燃
焼モードが均一ストイキ燃焼または均一リーン燃焼に設
定されていたときには、今回のマスターバッグ負圧要求
フラグＦ＿ＰＢＭが「０」であり、かつマスターバッグ
負圧要求フラグの前回値Ｆ＿ＰＢＭ１が「１」であるか
否かを判別する（ステップ７１）。

【００８０】この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちＦ
＿ＰＢＭ１＝１かつＦ＿ＰＢＭ＝０であって、今回が、
負圧要求がなくなった直後のループであるときには、前
記ステップ６２以降へ進む。

【００８１】前記ステップ７１の判別結果がＮＯのとき
で、Ｆ＿ＰＢＭ１＝０またはＦ＿ＰＢＭ＝１のとき、す
なわち今回時に負圧要求があるとき、または、前回時に
なかったときには、図６のステップ７２〜７５で、前記
ステップ６２〜６５と同様に、自動変速機のギヤ段のシ
フト位置ＮＧＲをそれぞれ判別し、その判別結果に応じ
て、ステップ７６〜８０で、成層燃焼可能上限トルクＰ
ＭＤＩＺＮＨを成層燃焼以外の燃焼モード用の第５〜１
速用の所定トルク＃ＰＭＤＩＺ５ＨＬ〜＃ＰＭＤＩＺ１
ＨＬにそれぞれ設定する。これらの所定トルク＃ＰＭＤ
ＩＺ５ＨＬ〜＃ＰＭＤＩＺ１ＨＬもまた、エンジン回転
数ＮＥに応じ、図８に一例を示すシフト位置ＮＧＲごと
にそれぞれ用意されたＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎＨＬテーブ
ルを検索することにより求められる。これらの所定トル
ク＃ＰＭＤＩＺｎＨＬは、それぞれエンジン回転数ＮＥ
が高いほど、またギヤ段が高速側であるほど、小さい値
に設定されるとともに、図７のＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎＨ
Ｈテーブルで設定される成層燃焼モード用の所定トルク
＃ＰＭＤＩＺｎＨＨよりも小さな、ヒステリシス付きの
値として、設定されている。

【００８２】前記ステップ６６〜７０または７６〜８０
に続く図５のステップ８１では、成層燃焼実行条件判定
処理を実行し、本処理を終了する。

【００８３】次に、図９を参照しながら、上述の成層燃
焼実行条件判定処理について説明する。まず、ステップ
９０では、始動モードフラグＦ＿ＳＴＭＯＤが「０」で
あるか否かを判別する。

【００８４】この判別結果がＮＯで、エンジン３が始動
モード中であるときには、成層燃焼モードの設定を禁止
するために、成層燃焼許可フラグＦ＿ＤＩＳＣＯＫを
「０」にセットする（ステップ９１）とともに、その値
を成層燃焼フラグＦ＿ＤＩＳＣにセットし（ステップ９
２）、本処理を終了する。

【００８５】前記ステップ９０の判別結果がＹＥＳで、
エンジン３が始動モード中でないときには、ステップ９
３および９４において、吸気温ＴＡが成層燃焼モード用
の所定の下限値＃ＴＡＤＩＳＣ（例えば−１０℃）以上
であるか否か、および、エンジン水温ＴＷが成層燃焼モ
ード用の所定の下限値＃ＴＷＤＩＳＣ（例えば７０℃）
以上であるか否かを判別する。これらの判別結果のいず
れかがＮＯのときには、エンジン３が低温状態にあり、
そのような状態で燃焼モードを成層燃焼に設定すると、
着火が確実に行われないおそれがあるとして、前記ステ
ップ９１以降を実行し、本処理を終了する。

【００８６】前記ステップ９３および９４のいずれの判
別結果もＹＥＳ、すなわちＴＡ≧＃ＴＡＤＩＳＣかつＴ
Ｗ≧＃ＴＷＤＩＳＣであって、エンジン３が成層燃焼に
適した高温状態にあるときには、マスターバッグ負圧要
求フラグＦ＿ＰＢＭが「０」であるか否かを判別する
（ステップ９５）。

【００８７】この判別結果がＮＯで、Ｆ＿ＰＢＭ＝１の
とき、すなわちブレーキブースタ９内に十分な負圧が確
保されておらず、この負圧を高めるべきと判定されてい
るときには、前記ステップ９１以降を実行し、成層燃焼
許可フラグＦ＿ＤＩＳＣＯＫを「０」にセットし、本処
理を終了する。これにより、負圧要求時に、燃焼モード
の成層燃焼への設定が禁止されることで、スロットル弁
１０が全開状態になるのを防止でき、ブレーキブースタ
９内に負圧を確保することができる。

【００８８】前記ステップ９５の答がＹＥＳで、Ｆ＿Ｐ
ＢＭ＝０のとき、すなわち負圧要求がないときには、図
１３の処理で求めた要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが前記
ステップ６６〜７０または７６〜８０で求めた成層燃焼
可能上限トルクＰＭＤＩＺＮＨ以下であるか否かを判別
する（ステップ９６）。この判別結果がＮＯで、ＰＭＣ
ＭＤＲＥＧ＞ＰＭＤＩＺＮＨのときには、エンジン３の
要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが高いので、エンジン３の
出力トルクを優先して、成層燃焼は行わないものとし、
前記ステップ９１以降を実行し、本処理を終了する。

【００８９】一方、前記ステップ９６の判別結果がＹＥ
Ｓで、ＰＭＣＭＤＲＥＧ≦ＰＭＤＩＺＮＨのときには、
要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが低いので、エンジン３の
燃費を優先し、成層燃焼の実行条件が成立しているとし
て、成層燃焼許可フラグＦ＿ＤＩＳＣＯＫを「１」にセ
ットする（ステップ９７）とともに、前記ステップ９２
を実行し、本処理を終了する。

【００９０】また、図２の前記ステップ３で実行される
均一リーン燃焼領域判定処理は、上述した成層燃焼領域
判定処理と基本的に同じであるので、そのうちの均一リ
ーン燃焼実行条件判定処理について、図１０を参照して
説明する。この処理は、前述した成層燃焼実行条件判定
処理と基本的にほぼ同様である。まず、ステップ１００
では、図９の前記ステップ９０と同様に、始動モードフ
ラグＦ＿ＳＴＭＯＤが「０」であるか否かを判別し、そ
の判別結果がＮＯのときには、均一リーン燃焼許可フラ
グＦ＿ＬＥＡＮＯＫを「０」にセットする（ステップ１
０１）とともに、その値を均一リーン燃焼フラグＦ＿Ｌ
ＥＡＮＯＫにセットし（ステップ１０２）、本処理を終
了する。

【００９１】前記ステップ１００の判別結果がＹＥＳの
ときには、ステップ１０３および１０４において、吸気
温ＴＡが均一リーン燃焼モード用の所定の下限値＃ＴＡ
ＬＥＡＮ（例えば−１０℃）以上であるか否か、およ
び、エンジン水温ＴＷが均一リーン燃焼モード用の所定
の下限値＃ＴＷＬＥＡＮ（例えば４０℃）以上であるか
否かを判別する。これらの判別結果のいずれかがＮＯの
ときには、前記ステップ１０１以降を実行し、本処理を
終了する。

【００９２】前記ステップ１０３および１０４のいずれ
の判別結果もＹＥＳのときには、マスターバッグ負圧要
求フラグＦ＿ＰＢＭが「０」であるか否かを判別する
（ステップ１０５）。

【００９３】この判別結果がＮＯで、Ｆ＿ＰＢＭ＝１の
とき、すなわち負圧要求があるときには、前記ステップ
１０１以降を実行し、均一リーン燃焼許可フラグＦ＿Ｌ
ＥＡＮＯＫを「０」にセットし、本処理を終了する。こ
れにより、負圧要求時に、燃焼モードの均一リーン燃焼
への設定が禁止されることで、スロットル弁開度ＴＨを
より小さい値に制御でき、負圧を確保することができ
る。

【００９４】前記ステップ１０５の答がＹＥＳで、負圧
要求がないときには、要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが均
一リーン燃焼モード用の上限トルクＰＭＬＥＡＮＮＨ以
下であるか否かを判別する（ステップ１０６）。この上
限トルクＰＭＬＥＡＮＮＨは、均一リーン燃焼領域判定
処理において、前述した成層燃焼可能上限トルクＰＭＤ
ＩＺＮＨと同様にして、自動変速機のギヤ段に応じて設
定されるものである。この判別結果がＮＯのときには、
前記ステップ１０１以降を実行し、本処理を終了する。

【００９５】一方、前記ステップ１０６の判別結果がＹ
ＥＳのときには、均一リーン燃焼の実行条件が成立して
いるとして、均一リーン燃焼許可フラグＦ＿ＬＥＡＮＯ
Ｋを「１」にセットする（ステップ１０７）とともに、
前記ステップ１０２を実行し、本処理を終了する。

【００９６】次に、図１１を参照しながら、図２の前記
ステップ４の燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤの設定処理に
ついて説明する。まずステップ１１０では、そのときの
燃焼形態モニタのＳ＿ＥＭＯＤを、その前回値Ｓ＿ＥＭ
ＯＤ１として設定する。次に成層燃焼可能フラグＦ＿Ｄ
ＩＳＣＯＫが「１」であるか否かを判別する（ステップ
１１１）。この判別結果がＹＥＳのときには、燃焼モー
ドを成層燃焼に設定するために、燃焼形態モニタＳ＿Ｅ
ＭＯＤを「２」にセットする（ステップ１１２）。

【００９７】前記ステップ１１１の判別結果がＮＯで、
Ｆ＿ＤＩＳＣＯＫ＝０のときには、図１０の均一リーン
燃焼条件判定処理において設定された均一リーン燃焼許
可フラグＦ＿ＬＥＡＮＯＫが「１」であるか否かを判別
する（ステップ１１３）。この判別結果がＹＥＳのとき
には、燃焼モードを均一リーン燃焼に設定するために、
燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤを「１」にセットする（ス
テップ１１４）。

【００９８】前記ステップ１１３の判別結果がＮＯで、
Ｆ＿ＬＥＡＮＯＫ＝０、すなわち燃焼モードの成層燃焼
および均一リーン燃焼への設定が禁止されているときに
は、燃焼モードを均一ストイキ燃焼に設定するために、
燃焼形態モニタＳ＿ＥＭＯＤを「０」にセットし（ステ
ップ１１５）、本処理を終了する。

【００９９】図１４は、図１２のステップ１２２のスロ
ットル弁開度ＴＨの制御処理を示すフローチャートであ
る。まず、ステップ２００では、エンジン回転数ＮＥ、
図１３の処理で求められた要求トルクＰＭＣＭＤＲＥ
Ｇ、および図１１で設定された燃焼形態モニタＳ＿ＥＭ
ＯＤの値に応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤＭ
を図示しないマップから検索する。

【０１００】次に、補正係数ＴＨＫ１および補正項ＴＨ
Ｋ２をエンジンの運転状態に応じて算出し（ステップ２
０１）、目標スロットル弁開度最終値ＴＨＣＭＤを下式
（５）によって算出する（ステップ２０２）。ＴＨＣＭＤ＝ＴＨＣＭＤＭ・ＴＨＫ１＋ＴＨＫ２ ……（５）

【０１０１】次のステップ２０３では、スロットル弁開
度指令値ＴＨＰを算出する。このスロットル弁開度指令
値ＴＨＰは、目標スロットル弁開度最終値ＴＨＣＭＤと
実際のスロットル弁開度ＴＨとの偏差に応じて算出され
る。そして、このスロットル弁開度指令値ＴＨＰに基づ
く駆動信号を電動モータ１０ａに出力し（ステップ２０
４）、本処理を終了する。

【０１０２】図１２のステップ１２３の点火時期制御処
理は、次のようにして行われる。まず、それぞれの燃焼
モードに応じて用意された図示しないマップから点火時
期のマップ値ＩＧＭＡＰを求め、このＩＧＭＡＰを基本
点火時期ＩＧＢＡＳｉとしてセットし、総補正項ＩＧＣ
Ｒを算出する。基本点火時期ＩＧＢＡＳｉに総補正項Ｉ
ＧＣＲを加算した値に、補正項ＩＧＡＤＪを加算するこ
とで、最終点火時期ＩＧＡＢｉが算出される。この補正
項ＩＧＡＤＪは、各種センサからの検出信号のディレイ
などを補正するための補正項である。そして、この最終
点火時期ＩＧＡＢｉを点火時期ＩＧとして点火プラグ７
に出力し、本処理を終了する。

【０１０３】以上のように、本実施形態によれば、マス
ターバッグゲージ圧ＰＢＧＭが第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢ
ＭＬＬ以下になっており、負圧が小さいときには、マス
ターバッグ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭが「１」にセット
されることで、燃焼モードの成層燃焼および均一リーン
燃焼への設定を禁止し、燃焼モードを均一ストイキ燃焼
に設定する。これにより、前述した図１４のスロットル
弁開度制御処理に基づき、均一燃焼モードに応じて算出
した目標スロットル弁開度に応じて、スロットル弁開度
が小さな開度に制御されることにより、吸気管４内を高
い負圧状態に維持することで、吸気管４から導入される
ブレーキブースタ９内の負圧を確保できるとともに、燃
焼モードが均一ストイキ燃焼に設定されることで、安定
した燃焼を得ることができる。

【０１０４】また、成層燃焼および均一リーン燃焼への
設定を禁止した状態で、マスターバッグゲージ圧ＰＢＧ
Ｍが第２所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬ以上になったときに
は、マスターバッグ負圧要求フラグＦ＿ＰＢＭを「０」
にセットすることで、燃焼モードの上記設定禁止を解除
する。したがって、燃焼モードの成層燃焼などへの設定
を禁止したことによる燃費の悪化を最小限に留めること
ができる。また、第２所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬを第１
所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬよりも大きくすることによっ
て、燃焼モードを、ハンチングを生じることなく切り替
えることができる。

【０１０５】なお、本発明は、説明した実施形態に限定
されることなく、種々の態様で実施することができる。
例えば、吸気管４とブレーキブースタ９とを接続する分
岐管８の中間部に負圧を一時的に貯める負圧チャンバー
を設けたタイプのものに、本発明を適用してもよいこと
は、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内
で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関のブレ
ーキ負圧制御装置によれば、制御の複雑化を回避しなが
ら、ブレーキブースタ内の負圧と安定した燃焼を確保す
ることができるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関のブレーキ
負圧制御装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成
を示す図である。

【図２】燃料噴射制御処理のメインルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図３】図２のステップ１６の均一ストイキ燃焼モード
制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図４】図２のステップ１のマスターバッグ圧力判定処
理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図５】図２のステップ２の成層燃焼領域判定処理のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。

【図６】図５の処理の残りの部分を示すフローチャート
である。

【図７】図５の処理で用いられるＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎ
ＨＨテーブルの一例を示す図である。

【図８】図６の処理で用いられるＮＥ−＃ＰＭＤＩＺｎ
ＨＬテーブルの一例を示す図である。

【図９】図５のステップ８１の成層燃焼実行条件判定処
理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】図２の均一リーン燃焼領域判定処理のうちの
均一リーン燃焼実行条件判定処理を示すフローチャート
である。

【図１１】図２のステップ４のＳ＿ＥＭＯＤ設定処理の
サブルーチンを示すフローチャートである。

【図１２】エンジン３の基本制御処理を示すフローチャ
ートである。

【図１３】要求トルク算出処理を示すフローチャートで
ある。

【図１４】スロットル弁開度制御処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ブレーキ負圧制御装置２ＥＣＵ（燃焼モード設定禁止手段）３内燃機関４吸気管９ブレーキブースタ２１負圧センサ（負圧検出手段）ＰＭＣＭＤＲＥＧ要求トルク（要求出力）ＰＭＤＩＺＮＨ成層燃焼可能上限トルク（所定の上限
出力）ＰＭＬＥＡＮＮＨ均一リーン燃焼モード用の上限トル
ク（所定の上限出力）ＡＰアクセル開度（アクセルペダル開度）ＴＨスロットル弁開度ＰＢＡＭマスターバッグ圧力（負圧）＃Ｘ＿ＰＢＭＬＬ第１所定負圧＃Ｘ＿ＰＢＭＨＬ第２所定負圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井一嘉埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 3D049 BB42 HH08 HH47 KK09 RR04 3G084 BA05 BA09 CA06 DA04 FA01 FA06 FA07 FA10 FA11 FA26 FA32 3G301 HA01 HA04 HA13 HA16 JA11 KA08 LA01 NE14 NE15 PA00Z PA11Z PB08Z PC01Z PE01Z PE06Z PF03Z PF05Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともアクセルペダル開度および内
燃機関の運転状態に応じた要求出力に基づき、燃焼モー
ドを成層燃焼および均一ストイキ燃焼のいずれかに設定
するとともに、吸気管内から導入した負圧によりブレー
キの制動力を増大させるためのブレーキブースタを備え
る筒内直接噴射式の内燃機関のブレーキ負圧制御装置で
あって、前記ブレーキブースタ内の負圧を検出する負圧検出手段
と、当該検出された負圧が第１所定負圧よりも小さいとき
に、前記燃焼モードの前記成層燃焼への設定を禁止する
燃焼モード設定禁止手段と、を備え、当該燃焼モード設定禁止手段により成層燃焼への設定が
禁止されているときに、均一燃焼モードにおける目標ス
ロットル弁開度に応じて、スロットル弁開度が制御され
ることを特徴とする内燃機関のブレーキ負圧制御装置。
【請求項２】前記燃焼モードは、均一リーン燃焼をさ
らに含み、前記燃焼モード設定禁止手段は、前記負圧が
前記第１所定負圧よりも小さいときに、前記成層燃焼お
よび前記均一リーン燃焼への設定を禁止することを特徴
とする、請求項１に記載の内燃機関のブレーキ負圧制御
装置。
【請求項３】前記燃焼モード設定禁止手段は、前記成
層燃焼および前記均一リーン燃焼への設定を禁止した状
態で、前記負圧が前記第１所定負圧よりも大きい第２所
定負圧よりも大きくなったときに、前記設定禁止を解除
することを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関のブ
レーキ負圧制御装置。
【請求項４】前記燃焼モード設定禁止手段は、前記負
圧が前記第２所定負圧よりも大きくなった場合におい
て、前記要求出力が所定の上限出力よりも大きいときに
は、前記設定禁止の解除を保留することを特徴とする、
請求項３に記載の内燃機関のブレーキ負圧制御装置。