JP2000282906A - 希薄燃焼内燃機関 - Google Patents
希薄燃焼内燃機関Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過給機を搭載した希薄燃焼内燃機関におい
て、ブレーキ機構における負圧倍力装置への安定した負
圧を確保して、その作動を保証するようにした希薄燃焼
内燃機関を提供する。 【解決手段】 過給手段７により吸気通路２に吸入空気
を過給すると共に、吸入空気量調整手段６により吸気通
路２の開口面積を変更して燃焼室内への吸気量を調整し
て空燃比を希薄化して燃費の向上を図る。希薄燃焼が行
われ、過給手段７により過給されて多量の吸気が内燃機
関本体１に供給されると、吸入空気量調整手段６の下流
側の負圧が低下する。制御手段２５は、負圧低下検知手
段２０により負圧倍力装置１４に作用するサージタンク
４の負圧低下が検出又は推定された場合、過給圧が低過
給圧側になるように過給圧調整手段１０を制御して負圧
倍力装置１４の作動を保証する負圧を確保する。
て、ブレーキ機構における負圧倍力装置への安定した負
圧を確保して、その作動を保証するようにした希薄燃焼
内燃機関を提供する。 【解決手段】 過給手段７により吸気通路２に吸入空気
を過給すると共に、吸入空気量調整手段６により吸気通
路２の開口面積を変更して燃焼室内への吸気量を調整し
て空燃比を希薄化して燃費の向上を図る。希薄燃焼が行
われ、過給手段７により過給されて多量の吸気が内燃機
関本体１に供給されると、吸入空気量調整手段６の下流
側の負圧が低下する。制御手段２５は、負圧低下検知手
段２０により負圧倍力装置１４に作用するサージタンク
４の負圧低下が検出又は推定された場合、過給圧が低過
給圧側になるように過給圧調整手段１０を制御して負圧
倍力装置１４の作動を保証する負圧を確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関本体の吸
入空気量調整機構の下流側の負圧を利用して作動する負
圧倍力装置を備えた自動車用内燃機関に係わり、特に過
給機を搭載し、且つ空燃比を希薄化して燃費の向上を図
るようにした希薄燃焼内燃機関において、前記負圧倍力
装置の作動を保証するようにした希薄燃焼内燃機関に関
する。
入空気量調整機構の下流側の負圧を利用して作動する負
圧倍力装置を備えた自動車用内燃機関に係わり、特に過
給機を搭載し、且つ空燃比を希薄化して燃費の向上を図
るようにした希薄燃焼内燃機関において、前記負圧倍力
装置の作動を保証するようにした希薄燃焼内燃機関に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用のブレーキ機構におけるブレー
キペダルの踏力を増大させる負圧倍力装置には、例え
ば、内燃機関の吸気通路に設けた吸入空気量調整手段
（スロットル弁）の下流に発生する負圧を利用したもの
がある。一方、空燃比を希薄化してリーン空燃比での運
転を可能とし燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃
機関に、内燃機関本体内への吸気を過給する過給手段を
備え、高出力と低燃費を狙った技術が例えば、特開平４
−１７７４３号公報に開示されている。
キペダルの踏力を増大させる負圧倍力装置には、例え
ば、内燃機関の吸気通路に設けた吸入空気量調整手段
（スロットル弁）の下流に発生する負圧を利用したもの
がある。一方、空燃比を希薄化してリーン空燃比での運
転を可能とし燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃
機関に、内燃機関本体内への吸気を過給する過給手段を
備え、高出力と低燃費を狙った技術が例えば、特開平４
−１７７４３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されている技術は、希薄燃焼が行われ、しか
も、過給手段により吸気が過給されているため、多量の
吸気が内燃機関本体に供給されることとなる。このた
め、吸気通路のスロットル弁下流側の負圧が低下する虞
がある。
報に開示されている技術は、希薄燃焼が行われ、しか
も、過給手段により吸気が過給されているため、多量の
吸気が内燃機関本体に供給されることとなる。このた
め、吸気通路のスロットル弁下流側の負圧が低下する虞
がある。
【０００４】従って、上記過給手段付希薄燃焼内燃機関
を備えた車両において、ブレーキ機構に吸気通路のスロ
ットル弁下流側の負圧を利用する負圧倍力装置を用いた
場合、前記内燃機関の運転状態によっては負圧倍力装置
への安定した負圧が確保できず、負圧倍力装置が十分に
作動し得ない虞が生じる。このため、本発明では、過給
機を搭載した希薄燃焼内燃機関において、ブレーキ機構
における負圧倍力装置への安定した負圧を確保して、そ
の作動を保証するようにした希薄燃焼内燃機関を提供す
ることを目的としている。
を備えた車両において、ブレーキ機構に吸気通路のスロ
ットル弁下流側の負圧を利用する負圧倍力装置を用いた
場合、前記内燃機関の運転状態によっては負圧倍力装置
への安定した負圧が確保できず、負圧倍力装置が十分に
作動し得ない虞が生じる。このため、本発明では、過給
機を搭載した希薄燃焼内燃機関において、ブレーキ機構
における負圧倍力装置への安定した負圧を確保して、そ
の作動を保証するようにした希薄燃焼内燃機関を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、過給手段により吸気通路に吸入空気を
過給すると共に、吸気量調整手段により内燃機関の吸気
通路の開口面積を変更して燃焼室内への吸気量を調整し
て空燃比を希薄化して燃費の向上を図る。希薄燃焼が行
われ、過給手段により過給されて多量の吸気が内燃機関
本体に供給されると、吸入空気量調整手段の下流側の負
圧が低下する。制御手段は、負圧低下検知手段により前
記負圧倍力装置に作用する負圧低下が検出又は推定され
た場合、過給圧が低過給圧側になるように前記過給圧調
整手段を制御して前記負圧倍力装置の作動を保証する負
圧を確保する。これにより、吸気通路の吸入空気量調整
手段の下流側から取り出される負圧を利用して作動する
負圧倍力装置の作動を保証する。
め、本発明では、過給手段により吸気通路に吸入空気を
過給すると共に、吸気量調整手段により内燃機関の吸気
通路の開口面積を変更して燃焼室内への吸気量を調整し
て空燃比を希薄化して燃費の向上を図る。希薄燃焼が行
われ、過給手段により過給されて多量の吸気が内燃機関
本体に供給されると、吸入空気量調整手段の下流側の負
圧が低下する。制御手段は、負圧低下検知手段により前
記負圧倍力装置に作用する負圧低下が検出又は推定され
た場合、過給圧が低過給圧側になるように前記過給圧調
整手段を制御して前記負圧倍力装置の作動を保証する負
圧を確保する。これにより、吸気通路の吸入空気量調整
手段の下流側から取り出される負圧を利用して作動する
負圧倍力装置の作動を保証する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明
に係る過給機を搭載した希薄燃焼内燃機関の概略構成を
示すブロック図である。図１において内燃機関本体（以
下「エンジン本体という」）１は、希薄燃焼可能な例え
ば、筒内噴射型のガソリンエンジンで、吸気通路２に
は、吸入空気量情報としての吸入空気量を計測するエア
フローセンサ５、吸入空気を過給する過給機としての可
変ターボチャージャ（以下単に「ターボチャージャ」と
いう）７のコンプレッサ８、ステップモータにより駆動
されてエンジン１に供給する吸入空気量を制御する吸入
空気量調整手段としての電子スロットルバルブ（以下単
に「スロットル弁」という）６が設けられており、排気
通路３には、コンプレッサ８と同軸に結合されて排気ガ
スにより回転駆動されるタービン９が設けられている。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明
に係る過給機を搭載した希薄燃焼内燃機関の概略構成を
示すブロック図である。図１において内燃機関本体（以
下「エンジン本体という」）１は、希薄燃焼可能な例え
ば、筒内噴射型のガソリンエンジンで、吸気通路２に
は、吸入空気量情報としての吸入空気量を計測するエア
フローセンサ５、吸入空気を過給する過給機としての可
変ターボチャージャ（以下単に「ターボチャージャ」と
いう）７のコンプレッサ８、ステップモータにより駆動
されてエンジン１に供給する吸入空気量を制御する吸入
空気量調整手段としての電子スロットルバルブ（以下単
に「スロットル弁」という）６が設けられており、排気
通路３には、コンプレッサ８と同軸に結合されて排気ガ
スにより回転駆動されるタービン９が設けられている。
【０００７】ターボチャージャ７は、タービン９に導入
する排気ガスエネルギを調節する可変部材としての可変
ノズルベーン（以下単に「ベーン」という）１０が設け
られている。このベーン１０は、ベーン調整アクチュエ
ータとしての電子制御アクチュエータ例えば、ステッパ
モータ１１により駆動される。エンジン本体１の高速運
転領域ではベーン１０を開放して大量の排気エネルギを
利用してタービン９を高回転させ、低速運転領域ではベ
ーン１０を絞り少ない排気エネルギでもタービン９を高
回転させる。従って、ベーン１０は、過給圧を調整する
過給圧調整手段として機能する。これにより、ターボチ
ャージャ７は、エンジン本体１の広い運転領域で低燃
費、高トルクというターボ効果を発揮する。
する排気ガスエネルギを調節する可変部材としての可変
ノズルベーン（以下単に「ベーン」という）１０が設け
られている。このベーン１０は、ベーン調整アクチュエ
ータとしての電子制御アクチュエータ例えば、ステッパ
モータ１１により駆動される。エンジン本体１の高速運
転領域ではベーン１０を開放して大量の排気エネルギを
利用してタービン９を高回転させ、低速運転領域ではベ
ーン１０を絞り少ない排気エネルギでもタービン９を高
回転させる。従って、ベーン１０は、過給圧を調整する
過給圧調整手段として機能する。これにより、ターボチ
ャージャ７は、エンジン本体１の広い運転領域で低燃
費、高トルクというターボ効果を発揮する。
【０００８】吸気通路２のスロットル弁６の下流側に設
けられたサージタンク４には、ブレーキペダル１３の踏
力を増大させる負圧倍力装置１４が通路１６を介して接
続されている。この負圧倍力装置１４は、負圧アクチュ
エータで、エンジン本体１の作動によりその内部に生じ
る負圧（吸気管圧力）を利用してブレーキペダル１３の
踏力を増大させてマスタシリンダ１５を作動させ、車両
に対する制動力を発生させる。そして、この負圧倍力装
置１４に利用される負圧は、負圧倍力装置１４に設けら
れた負圧検出手段としての負圧センサ２０により検出さ
れる。
けられたサージタンク４には、ブレーキペダル１３の踏
力を増大させる負圧倍力装置１４が通路１６を介して接
続されている。この負圧倍力装置１４は、負圧アクチュ
エータで、エンジン本体１の作動によりその内部に生じ
る負圧（吸気管圧力）を利用してブレーキペダル１３の
踏力を増大させてマスタシリンダ１５を作動させ、車両
に対する制動力を発生させる。そして、この負圧倍力装
置１４に利用される負圧は、負圧倍力装置１４に設けら
れた負圧検出手段としての負圧センサ２０により検出さ
れる。
【０００９】また、吸気通路２と排気通路３とはＥＧＲ
通路１７により連通されており、このＥＧＲ通路１７に
はＥＧＲ弁１８が設けられている。エンジン本体１から
排気通路３に排出された排気ガスの一部がＥＧＲ通路１
７を通して吸気通路２に導入されて再循環されて浄化さ
れる。この排気ガスの再循環量は、エンジンの運転状態
に応じてステッパモータ式のＥＧＲ弁１８により制御さ
れる。具体的には、上述した後期噴射モードと、前期噴
射モードのストイキオフィードバック制御が行われてい
るときに開弁制御され、後期噴射モードの方が前期噴射
モードに比べ多量に排気ガスが再循環されるようＥＧＲ
弁１８が制御される。
通路１７により連通されており、このＥＧＲ通路１７に
はＥＧＲ弁１８が設けられている。エンジン本体１から
排気通路３に排出された排気ガスの一部がＥＧＲ通路１
７を通して吸気通路２に導入されて再循環されて浄化さ
れる。この排気ガスの再循環量は、エンジンの運転状態
に応じてステッパモータ式のＥＧＲ弁１８により制御さ
れる。具体的には、上述した後期噴射モードと、前期噴
射モードのストイキオフィードバック制御が行われてい
るときに開弁制御され、後期噴射モードの方が前期噴射
モードに比べ多量に排気ガスが再循環されるようＥＧＲ
弁１８が制御される。
【００１０】制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）
２５は、エンジン本体１の総合的な判断を行うもので入
力側にはエアフローセンサ５、負圧センサ２０の他に、
スロットル開度（アクセル開度）を検出するアクセルポ
ジションセンサ、エンジン本体１の回転数を検出するエ
ンジン回転センサ、ターボチャージャ７による過給圧を
検出する過給圧センサ、車速センサ、エンジン冷却水の
温度を検出する温度センサ（何れも図示せず）等が接続
されており、出力側には、スロットル弁６を制御するた
めの電子スロットル制御ユニット２６、ターボチャージ
ャ７のステッパモータ１１、ＥＧＲ弁１８の他に、点火
プラグ、燃料噴射弁（何れも図示せず）等が接続されて
いる。
２５は、エンジン本体１の総合的な判断を行うもので入
力側にはエアフローセンサ５、負圧センサ２０の他に、
スロットル開度（アクセル開度）を検出するアクセルポ
ジションセンサ、エンジン本体１の回転数を検出するエ
ンジン回転センサ、ターボチャージャ７による過給圧を
検出する過給圧センサ、車速センサ、エンジン冷却水の
温度を検出する温度センサ（何れも図示せず）等が接続
されており、出力側には、スロットル弁６を制御するた
めの電子スロットル制御ユニット２６、ターボチャージ
ャ７のステッパモータ１１、ＥＧＲ弁１８の他に、点火
プラグ、燃料噴射弁（何れも図示せず）等が接続されて
いる。
【００１１】電子制御装置２５は、前記各センサから入
力される信号に基づいて、点火時期、燃料噴射モード
（後述する）、燃料噴射時間（燃料噴射量）等を決定し
て点火プラグ、燃料噴射弁、ＥＧＲ弁１８等を制御する
と共に、ターボチャージャ７のベーン開度を決定して、
ステッパモータ１１を駆動制御する。また、電子制御装
置２５は、電子スロットル制御ユニット２６に出力して
スロットル弁６のスロットル開度（アクセル開度）を決
定する。
力される信号に基づいて、点火時期、燃料噴射モード
（後述する）、燃料噴射時間（燃料噴射量）等を決定し
て点火プラグ、燃料噴射弁、ＥＧＲ弁１８等を制御する
と共に、ターボチャージャ７のベーン開度を決定して、
ステッパモータ１１を駆動制御する。また、電子制御装
置２５は、電子スロットル制御ユニット２６に出力して
スロットル弁６のスロットル開度（アクセル開度）を決
定する。
【００１２】以下に作用を説明する。まず、希薄燃焼内
燃機関としての筒内噴射型エンジンに特有の燃料噴射制
御の概要を説明する。エンジン本体１は、燃焼室内に直
接燃料を噴射する作動原理上、任意に燃料噴射時期を設
定することができ、例えば、本実施形態のエンジンでは
低負荷運転域において圧縮行程で燃料噴射を行う（後期
噴射モード）ことにより、点火プラグの周囲にストイキ
オ（理論空燃比）近傍の混合気を形成した上で、全体と
して空燃比が４０程度の極めてリーンな空燃比での燃焼
（層状燃焼）を実行し、中・高負荷運転域においては、
吸気行程で燃料噴射を行う（前期噴射モード）ことによ
り燃焼室内に均一な混合気を形成し、空燃比１２〜２３
程度と広範な空燃比での燃焼（均一燃焼）を実行してい
る。
燃機関としての筒内噴射型エンジンに特有の燃料噴射制
御の概要を説明する。エンジン本体１は、燃焼室内に直
接燃料を噴射する作動原理上、任意に燃料噴射時期を設
定することができ、例えば、本実施形態のエンジンでは
低負荷運転域において圧縮行程で燃料噴射を行う（後期
噴射モード）ことにより、点火プラグの周囲にストイキ
オ（理論空燃比）近傍の混合気を形成した上で、全体と
して空燃比が４０程度の極めてリーンな空燃比での燃焼
（層状燃焼）を実行し、中・高負荷運転域においては、
吸気行程で燃料噴射を行う（前期噴射モード）ことによ
り燃焼室内に均一な混合気を形成し、空燃比１２〜２３
程度と広範な空燃比での燃焼（均一燃焼）を実行してい
る。
【００１３】具体的には、燃料噴射モード及び目標空燃
比は、アクセルポジションセンサにより検出されたスロ
ットル開度等から求めた目標平均有効圧、エンジン回転
数、吸入空気量等の各種センサ情報に基づいて決定して
いる。例えば、目標平均有効圧とエンジン回転数が共に
低い低負荷・低回転域では、燃費節約とエミッション低
減を目的として、後期噴射モードを選択すると共にエン
ジンの要求に合ったリーン側の目標空燃比を設定する。
そして、その目標空燃比から決定した燃料噴射時期に基
づいて燃料噴射制御ルーチンに従って燃料噴射弁を制御
して燃料噴射を実行する。
比は、アクセルポジションセンサにより検出されたスロ
ットル開度等から求めた目標平均有効圧、エンジン回転
数、吸入空気量等の各種センサ情報に基づいて決定して
いる。例えば、目標平均有効圧とエンジン回転数が共に
低い低負荷・低回転域では、燃費節約とエミッション低
減を目的として、後期噴射モードを選択すると共にエン
ジンの要求に合ったリーン側の目標空燃比を設定する。
そして、その目標空燃比から決定した燃料噴射時期に基
づいて燃料噴射制御ルーチンに従って燃料噴射弁を制御
して燃料噴射を実行する。
【００１４】電子制御装置２５は、以上のエンジン制御
を実行しつつ、ターボチャージャ７のタービン９のベー
ン開度制御を実行して、吸気通路２の過給圧を調整し、
負圧倍力装置１４への安定した負圧を確保して、当該負
圧倍力装置１４の作動を保証する制御を実行する。次
に、図２に示すフローチャートを参照してブレーキ負圧
制御について説明する。
を実行しつつ、ターボチャージャ７のタービン９のベー
ン開度制御を実行して、吸気通路２の過給圧を調整し、
負圧倍力装置１４への安定した負圧を確保して、当該負
圧倍力装置１４の作動を保証する制御を実行する。次
に、図２に示すフローチャートを参照してブレーキ負圧
制御について説明する。
【００１５】電子制御装置２５は、エンジン本体１の運
転状態を読み込み（ステップＳ１）、当該エンジン本体
１の運転状態がブレーキ負圧制御ゾーンにあるか否かを
判別する（ステップＳ２）。このブレーキ負圧制御ゾー
ンは、スロットル開度により判別され、例えば、スロッ
トル開度が全開近くにならずサージタンク４の負圧が大
気圧にならないとき、即ち、サージタンク４に負圧が多
少あり、未だ負圧を確保することが可能な運転状態であ
る（ブレーキ負圧制御ゾーンでない）と判別される。
転状態を読み込み（ステップＳ１）、当該エンジン本体
１の運転状態がブレーキ負圧制御ゾーンにあるか否かを
判別する（ステップＳ２）。このブレーキ負圧制御ゾー
ンは、スロットル開度により判別され、例えば、スロッ
トル開度が全開近くにならずサージタンク４の負圧が大
気圧にならないとき、即ち、サージタンク４に負圧が多
少あり、未だ負圧を確保することが可能な運転状態であ
る（ブレーキ負圧制御ゾーンでない）と判別される。
【００１６】エンジン本体１がリーン空燃比で運転され
ており、ステップＳ２においてブレーキ負圧制御ゾーン
にないと判別されたときには、サージタンク４の負圧が
負圧倍力装置１４の作動を保証する大きさに確保された
状態にあり、ブレーキ負圧制御は必要ではなく当該制御
ルーチンを終了する。ステップＳ２においてブレーキ負
圧制御ゾーンにあると判別されたときには、サージタン
ク４内の負圧が負圧倍力装置１４の作動を保証できる負
圧（以下「ブレーキ負圧」という）か否かが判定される
（ステップＳ３）。即ち、負圧センサ２０により検出さ
れたブレーキ負圧Ｐbrkが判定値Ｐmimよりも大きいか否
か判別される。そして、ブレーキ負圧Ｐbrkが判定値Ｐm
imよりも大きい（Ｐbrk＞Ｐmim）ときにはサージタンク
４の負圧が負圧倍力装置１４の作動を保証する大きさに
確保された状態にあり、ブレーキ負圧制御は必要ではな
く当該制御ルーチンを終了する。
ており、ステップＳ２においてブレーキ負圧制御ゾーン
にないと判別されたときには、サージタンク４の負圧が
負圧倍力装置１４の作動を保証する大きさに確保された
状態にあり、ブレーキ負圧制御は必要ではなく当該制御
ルーチンを終了する。ステップＳ２においてブレーキ負
圧制御ゾーンにあると判別されたときには、サージタン
ク４内の負圧が負圧倍力装置１４の作動を保証できる負
圧（以下「ブレーキ負圧」という）か否かが判定される
（ステップＳ３）。即ち、負圧センサ２０により検出さ
れたブレーキ負圧Ｐbrkが判定値Ｐmimよりも大きいか否
か判別される。そして、ブレーキ負圧Ｐbrkが判定値Ｐm
imよりも大きい（Ｐbrk＞Ｐmim）ときにはサージタンク
４の負圧が負圧倍力装置１４の作動を保証する大きさに
確保された状態にあり、ブレーキ負圧制御は必要ではな
く当該制御ルーチンを終了する。
【００１７】ステップＳ３においてブレーキ負圧Ｐbrk
が判定値Ｐmimよりも小さいと判別されたときには、サ
ージタンク４内に未だ負圧が多少ある間にブレーキ負圧
を確保すべくブレーキ負圧制御を行う（ステップＳ
４）。即ち、電子制御装置２５は、ブレーキ負圧Ｐbrk
が判定値Ｐmimよりも小さい（不足している）と判別し
たときには、ターボチャージャ７のステッパモータ１１
を制御してベーン１０の開度を開側に制御する。この場
合、ブレーキ負圧を確保するために過給圧を下げると、
エンジン本体１への吸入空気量Ｑairが減少し、エンジ
ン出力が低下してトルクショックが発生する。そこで、
燃料噴射量を増量して空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチ側に制
御してエンジン出力を増大させる。この燃料噴射は、吸
気行程で行われる。
が判定値Ｐmimよりも小さいと判別されたときには、サ
ージタンク４内に未だ負圧が多少ある間にブレーキ負圧
を確保すべくブレーキ負圧制御を行う（ステップＳ
４）。即ち、電子制御装置２５は、ブレーキ負圧Ｐbrk
が判定値Ｐmimよりも小さい（不足している）と判別し
たときには、ターボチャージャ７のステッパモータ１１
を制御してベーン１０の開度を開側に制御する。この場
合、ブレーキ負圧を確保するために過給圧を下げると、
エンジン本体１への吸入空気量Ｑairが減少し、エンジ
ン出力が低下してトルクショックが発生する。そこで、
燃料噴射量を増量して空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチ側に制
御してエンジン出力を増大させる。この燃料噴射は、吸
気行程で行われる。
【００１８】次いで、上述の図２におけるブレーキ負圧
制御を図３のタイムチャートに基づいて説明する。この
タイムチャートは、例えば、後期噴射モード運転中にド
ライバがブレーキ操作を繰り返し負圧倍力装置の作用す
る負圧が所定負圧以下となりブレーキ負圧制御が実行さ
れ、その後解除されるまでの流れを示したものである。
制御を図３のタイムチャートに基づいて説明する。この
タイムチャートは、例えば、後期噴射モード運転中にド
ライバがブレーキ操作を繰り返し負圧倍力装置の作用す
る負圧が所定負圧以下となりブレーキ負圧制御が実行さ
れ、その後解除されるまでの流れを示したものである。
【００１９】先ず、図３のＡ区間では、図３（ｄ）、
（ｈ）、（ｉ）に示されるように圧縮行程中に少量の燃
料が噴射される後期噴射モード運転（リーン運転）が行
われている。このとき、空燃比（Ａ／Ｆ）が４０程度の
リーン運転であるため、図３（ｆ）に示されるようにス
ロットル弁６の開度は大に設定され燃焼室内へ供給され
る吸入空気量Ｑは多くなり（図３（ｇ））、しかも、図
３（ｂ）に示されるように過給圧が高くなるようベーン
１０の開度は閉側に制御され、排圧は高い状態（図３
（ｃ））となる。また、後期噴射モード運転（層状燃焼
運転）のときは特に排ガス中のＮＯｘを低減すべき、図
３（ｅ）に示されるように、ＥＧＲ弁１８は、略全開状
態に制御され大量の排気ガスが吸気通路２に還流され
る。
（ｈ）、（ｉ）に示されるように圧縮行程中に少量の燃
料が噴射される後期噴射モード運転（リーン運転）が行
われている。このとき、空燃比（Ａ／Ｆ）が４０程度の
リーン運転であるため、図３（ｆ）に示されるようにス
ロットル弁６の開度は大に設定され燃焼室内へ供給され
る吸入空気量Ｑは多くなり（図３（ｇ））、しかも、図
３（ｂ）に示されるように過給圧が高くなるようベーン
１０の開度は閉側に制御され、排圧は高い状態（図３
（ｃ））となる。また、後期噴射モード運転（層状燃焼
運転）のときは特に排ガス中のＮＯｘを低減すべき、図
３（ｅ）に示されるように、ＥＧＲ弁１８は、略全開状
態に制御され大量の排気ガスが吸気通路２に還流され
る。
【００２０】その後、ドライバのブレーキ操作等により
図３（ａ）に示されるように負圧倍力装置１４の作用す
る負圧が低下、即ち、負圧センサ２０の出力が判定値以
下となった場合（図３のＢ区間）、負圧倍力装置１４の
負圧を保証すべく、図３（ｂ）に示されるようにベーン
１０の開度は開側に制御され、排圧は低くなる（図３
（ｃ））。このとき、本タイムチャートでは、ベーン１
０の開度が開側に制御されることによるエンジン本体１
の出力変化の抑制、及び確実に負圧倍力装置１４の負圧
を更に保証すべく、図３（ｄ）、（ｈ）、（ｉ）に示さ
れるように、後期噴射モード運転よりは多めの燃料が吸
気行程に噴射され空燃比がリッチ側、具体的には、スト
イキオ近傍に制御され（前期噴射モード運転）、出力と
スロットル弁６の下流の負圧が確保されるよう制御され
る。このため、図３（ｆ）に示されるように、スロット
ル弁６の開度は小に設定され、吸入空気量Ｑは少なくな
り（図３（ｇ））、また、図３（ｅ）に示されるよう
に、ＥＧＲ弁１８は全閉状態に制御され、ＥＧＲ量は徐
々に０になる。
図３（ａ）に示されるように負圧倍力装置１４の作用す
る負圧が低下、即ち、負圧センサ２０の出力が判定値以
下となった場合（図３のＢ区間）、負圧倍力装置１４の
負圧を保証すべく、図３（ｂ）に示されるようにベーン
１０の開度は開側に制御され、排圧は低くなる（図３
（ｃ））。このとき、本タイムチャートでは、ベーン１
０の開度が開側に制御されることによるエンジン本体１
の出力変化の抑制、及び確実に負圧倍力装置１４の負圧
を更に保証すべく、図３（ｄ）、（ｈ）、（ｉ）に示さ
れるように、後期噴射モード運転よりは多めの燃料が吸
気行程に噴射され空燃比がリッチ側、具体的には、スト
イキオ近傍に制御され（前期噴射モード運転）、出力と
スロットル弁６の下流の負圧が確保されるよう制御され
る。このため、図３（ｆ）に示されるように、スロット
ル弁６の開度は小に設定され、吸入空気量Ｑは少なくな
り（図３（ｇ））、また、図３（ｅ）に示されるよう
に、ＥＧＲ弁１８は全閉状態に制御され、ＥＧＲ量は徐
々に０になる。
【００２１】その後、負圧倍力装置１４の負圧が確保さ
れ、負圧センサ２０の出力が判定値を下回った場合（図
３（ａ））、図３の区間Ｃにおいて、ドライバの加速要
求等によりエンジンの運転状態が大きく変更されていな
いのであれば、再びベーン１０の開度を閉側に制御して
（図３（ｂ））、区間Ａと略同様な後期噴射モード運転
に移行される。尚、区間Ｃにおける空燃比、スロットル
開度、ＥＧＲ量、吸入空気量、噴射量、噴射時期等は区
間Ａと略同様な制御が実行されるため、説明は省略す
る。
れ、負圧センサ２０の出力が判定値を下回った場合（図
３（ａ））、図３の区間Ｃにおいて、ドライバの加速要
求等によりエンジンの運転状態が大きく変更されていな
いのであれば、再びベーン１０の開度を閉側に制御して
（図３（ｂ））、区間Ａと略同様な後期噴射モード運転
に移行される。尚、区間Ｃにおける空燃比、スロットル
開度、ＥＧＲ量、吸入空気量、噴射量、噴射時期等は区
間Ａと略同様な制御が実行されるため、説明は省略す
る。
【００２２】尚、本発明は、上述した実施形態に何ら限
定されるものではなく、本実施形態ではブレーキ負圧制
御においてベーン１０の開度を開側に制御する際に運転
モードを変更するように設定しているが、特に大きな出
力変化が起きない場合には、運転モードまで変更せずＡ
／Ｆの制御、点火時期の制御のみで出力変化を抑制する
ようにしてもよい。
定されるものではなく、本実施形態ではブレーキ負圧制
御においてベーン１０の開度を開側に制御する際に運転
モードを変更するように設定しているが、特に大きな出
力変化が起きない場合には、運転モードまで変更せずＡ
／Ｆの制御、点火時期の制御のみで出力変化を抑制する
ようにしてもよい。
【００２３】また、本実施形態では、一つの判定値に基
づいて負圧センサ２０の出力がこの判定値を超えた場合
に本ブレーキ負圧制御を実行するようになっているが、
例えば、判定値を複数設けて、判定値毎に（負圧不足度
合に応じて）ベーン開度を段階的に制御するようにして
もよい。更に、本実施形態では、負圧センサ２０の出力
に基づいて本制御を開始しているが、例えば、ドライバ
のブレーキ操作を検出するブレーキスイッチや負圧セン
サ２０に代えて所定負圧でＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する
負圧スイッチ、或いは、エンジンの運転状態による吸気
通路２内の負圧及びブレーキ操作回数等から負圧倍力装
置１４の負圧を推定し、その推定結果に基づいて本制御
を開始するようにしてもよい。
づいて負圧センサ２０の出力がこの判定値を超えた場合
に本ブレーキ負圧制御を実行するようになっているが、
例えば、判定値を複数設けて、判定値毎に（負圧不足度
合に応じて）ベーン開度を段階的に制御するようにして
もよい。更に、本実施形態では、負圧センサ２０の出力
に基づいて本制御を開始しているが、例えば、ドライバ
のブレーキ操作を検出するブレーキスイッチや負圧セン
サ２０に代えて所定負圧でＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する
負圧スイッチ、或いは、エンジンの運転状態による吸気
通路２内の負圧及びブレーキ操作回数等から負圧倍力装
置１４の負圧を推定し、その推定結果に基づいて本制御
を開始するようにしてもよい。
【００２４】また、本実施形態では、可変ターボチャー
ジャ付筒内噴射型内燃機関を前提として説明している
が、吸気通路内の負圧を利用する負圧倍力装置を有し、
ベーン１０を持たない通常のターボチャージャ等の過給
手段付希薄燃焼内燃機関にも本制御を適用でき、この場
合は、ウエストゲートバルブの作動を制御して過給圧を
制御すればよい。
ジャ付筒内噴射型内燃機関を前提として説明している
が、吸気通路内の負圧を利用する負圧倍力装置を有し、
ベーン１０を持たない通常のターボチャージャ等の過給
手段付希薄燃焼内燃機関にも本制御を適用でき、この場
合は、ウエストゲートバルブの作動を制御して過給圧を
制御すればよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、リーン運転時に負圧倍
力装置に供給するブレーキ負圧が不足すると過給圧を下
げることで、前記負圧倍力装置への安定した負圧を確保
し、当該負圧倍力装置の作動を保証することができる。
力装置に供給するブレーキ負圧が不足すると過給圧を下
げることで、前記負圧倍力装置への安定した負圧を確保
し、当該負圧倍力装置の作動を保証することができる。
【図１】本発明に係る過給機を搭載した希薄燃焼内燃機
関の概略構成を示すブロック図である。
関の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す希薄燃焼内燃機関の制御手順の一例
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す希薄燃焼内燃機関のブレーキ負圧制
御におけるタイムチャートを示す図である。
御におけるタイムチャートを示す図である。
１ エンジン本体（希薄燃焼内燃機関） ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ４ サージタンク ６ スロットル弁（吸入空気量調整手段） ７ 可変ターボチャージャ（過給手段） １０ ベーン（過給圧調整手段） １４ 負圧倍力装置 １８ ＥＧＲ弁 ２０ 負圧センサ（負圧低下検知手段） ２５ 電子制御装置
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G005 DA01 EA04 EA15 EA16 FA21 GA04 GC08 GD03 GD13 GE01 HA00 HA05 HA12 HA19 JA06 JA24 JA26 JB07 JB09 3G084 AA04 BA05 BA07 BA13 BA15 BA20 CA06 DA15 FA06 FA07 FA10 FA11 FA20 FA33 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 AA18 BA02 BA06 BA09 BB01 BB06 DB03 DC12 DE03Y DF02 DG08 EA06 EA07 EC01 FA34 GA05 GA06 HA01Z HA05Z HA06X HA06Z HA16X HA16Z HC01Z HD09X HE01Z HE08Z HF08Z HF21Z HF26Z 3G093 AB02 BA00 CA06 CA07 DA01 DA03 DA05 DA06 DA09 DB15 EA05 EA06 EA11 EA13 EA14 EB04 EC02 EC05 FA04 FB02
Claims (1)
- 【請求項１】 希薄燃焼可能な内燃機関本体と、 前記内燃機関本体への吸入空気量を調整する吸入空気量
調整手段と、 前記吸入空気量調整手段の下流側から取り出される負圧
を利用してブレーキペダルの踏力を増大させる負圧倍力
装置と、 前記内燃機関本体へ供給される吸気を過給する過給手段
と、 前記過給手段により得られる過給圧を調整可能な過給圧
調整手段と、 前記負圧倍力装置に作用する負圧の低下を検出又は推定
する負圧低下検知手段と、 前記負圧検知手段により前記負圧倍力装置の負圧低下が
検出又は推定された場合、前記過給圧が低過給圧側にな
るように前記過給圧調整手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする希薄燃焼内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086041A JP2000282906A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 希薄燃焼内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086041A JP2000282906A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 希薄燃焼内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282906A true JP2000282906A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13875605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086041A Pending JP2000282906A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 希薄燃焼内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282906A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002332879A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-22 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒ装置 |
| JP2010116896A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の制御装置 |
| KR101294547B1 (ko) * | 2007-06-05 | 2013-08-07 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 터보 차저 엔진의 정압을 이용한 브레이크 부압형성장치 |
| CN103899412A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的制动器负压力产生装置 |
| KR101448777B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-10-13 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 브레이크 부압장치 |
| KR101887965B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2018-08-13 | 현대오트론 주식회사 | 차압 밸브를 이용한 브레이크 부압장치 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11086041A patent/JP2000282906A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002332879A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-22 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒ装置 |
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| CN103899412A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的制动器负压力产生装置 |
| KR101438624B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-09-15 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 브레이크 부압장치 |
| US9133760B2 (en) | 2012-12-27 | 2015-09-15 | Hyundai Motor Company | Brake negative pressure generating device for vehicle |
| KR101448777B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-10-13 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 브레이크 부압장치 |
| US9187073B2 (en) | 2013-02-27 | 2015-11-17 | Hyundai Motor Company | Negative pressure forming device for brake of vehicle |
| KR101887965B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2018-08-13 | 현대오트론 주식회사 | 차압 밸브를 이용한 브레이크 부압장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060809 |