特許 6145428 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6145428

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20170607BHJP

   B60T 17/00 20060101ALI20170607BHJP

   F02D 19/06 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 312L

   B60T17/00 C

   F02D19/06 D

   F02D45/00 312M

   F02D45/00 301M

   F02D45/00 312P

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-129179(P2014-129179)

(22)【出願日】2014年6月24日

(65)【公開番号】特開2016-8540(P2016-8540A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2016年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】杉下 雅一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 研治

【審査官】 山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３１４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２４７８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８５４２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｂ６０Ｔ １７／００

Ｆ０２Ｄ １９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体燃料を用いて運転される内燃機関と、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の吸気負圧を利用してブレーキ操作力を助勢するブースタ装置とを有する車両に適用され、
前記スロットルバルブの開度又はアクセルペダルの開度と、機関回転速度との関係に基づき、吸気負圧の推定値を算出する負圧推定部と、
前記ブースタ装置のブースタ圧を大きくする負圧回復処理の開始タイミングを、吸気負圧の推定値に基づき決定する回復制御部と、を備えた車両の制御装置において、
機関運転に用いられている気体燃料の性状が燃焼効率の高い性状であるときほど、前記負圧推定部によって算出された吸気負圧の推定値を大きくする負圧補正部をさらに備え、
前記回復制御部は、前記負圧補正部によって補正された吸気負圧の推定値が判定値以下になったときに、前記負圧回復処理を開始する
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

車速が大きいほど、前記判定値を大きくする車速判定値決定部を備える
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

大気圧が低いほど、前記判定値を大きくする大気圧判定値決定部を備える
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記内燃機関は、気体燃料を用いた運転に加え、液体燃料を用いた運転も可能なバイフューエル型の内燃機関であり、
前記回復制御部は、気体燃料を用いた機関運転時において、前記負圧補正部によって補正された吸気負圧の推定値が前記判定値以下になったときに、前記負圧回復処理を開始するようになっており、
前記負圧回復処理は、機関運転を、気体燃料を用いた機関運転から液体燃料を用いた機関運転に切り替える処理を含む
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

車両には、前記ブースタ装置の負圧室内を減圧させる電動ポンプが設けられており、
前記負圧回復処理は、前記電動ポンプを作動させる処理を含む
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体燃料を用いて運転される内燃機関と、同内燃機関の吸気通路の吸気負圧を利用してブレーキ操作力を助勢するブースタ装置とを有する車両に適用される車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）などの気体燃料を用いた運転が可能な内燃機関を備える車両の一例が記載されている。こうした車両では、内燃機関がアイドル運転を行っているとき、吸気通路に配置されているスロットルバルブの開度が第１の開度にされる。また、車両走行中に減速が要求されたときには、内燃機関への気体燃料の供給を禁止する燃料カットを実施するとともに、スロットルバルブの開度を第１の開度よりも閉じ側に変更するようにしている。これにより、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の負圧である吸気負圧が大きくなり、ブースタ装置のブースタ圧が大きくなる。その結果、運転者によるブレーキペダルの操作力を、ブースタ装置によって適切に助勢することができる。ここでいう「吸気負圧」とは、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の圧力が低いほど大きくなる。また、ブースタ圧とは、吸気負圧と大気圧との差分に準じた値である。

【0003】

また、気体燃料を用いて運転される内燃機関を備える車両としては、上記吸気負圧を推定し、この吸気負圧の推定値が判定値以下になったときにブースタ装置のブースタ圧を大きくする負圧回復処理が開始される車両も知られている。なお、吸気負圧は、機関回転速度が大きいほど大きくなりやすく、スロットルバルブの開度が小さいほど大きくなりやすい。また、スロットルバルブの開度は、アクセルペダルの開度とほぼ対応している。そのため、吸気負圧は、スロットルバルブの開度の代わりに、アクセルペダルの開度を用いることにより推定することもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２３１４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述したように、吸気負圧を推定し、その推定値と判定値との比較により負圧回復処理の開始タイミングを決定する場合、吸気負圧の推定精度が低いと、負圧回復処理の開始タイミングにばらつきが生じやすい。

【0006】

本発明の目的は、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の負圧である吸気負圧の推定精度を高くし、負圧回復処理の開始タイミングの適正化を図ることができる車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための車両の制御装置は、気体燃料を用いて運転される内燃機関と、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の吸気負圧を利用してブレーキ操作力を助勢するブースタ装置とを有する車両に適用され、スロットルバルブの開度又はアクセルペダルの開度と、機関回転速度との関係に基づき、吸気負圧の推定値を算出する負圧推定部と、ブースタ装置のブースタ圧を大きくする負圧回復処理の開始タイミングを、吸気負圧の推定値に基づき決定する回復制御部と、を備えた装置を前提としている。この車両の制御装置は、機関運転に用いられている気体燃料の性状が燃焼効率の高い性状であるときほど、負圧推定部によって算出された吸気負圧の推定値を大きくする負圧補正部をさらに備える。そして、回復制御部は、負圧補正部によって補正された吸気負圧の推定値が判定値以下になったときに、負圧回復処理を開始する。

【0008】

車両に気体燃料を供給する設備毎によって、供給する気体燃料の性状が異なることがある。燃焼効率の低い性状の気体燃料が車両に供給され、当該気体燃料を用いた機関運転が行われている場合、内燃機関の燃焼室で燃焼された混合気の空燃比が目標空燃比よりも大きくなりやすい。そのため、燃焼効率の低い性状の気体燃料を用いた機関運転時には、一回の燃料噴射量を多くすることにより、空燃比を目標空燃比に近づけるようにしている。そして、このように一回の燃料噴射量を多くすると、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の負圧である吸気負圧が大きくなりにくくなる。一方、燃焼効率の高い性状の気体燃料が車両に供給され、当該気体燃料を用いた機関運転が行われている場合、内燃機関の燃焼室で燃焼された混合気の空燃比が目標空燃比よりも小さくなりやすい。そのため、燃焼効率の高い性状の気体燃料を用いた機関運転時には、一回の燃料噴射量を少なくすることにより、空燃比を目標空燃比に近づけるようにしている。そして、このように一回の燃料噴射量を少なくすると、吸気負圧が大きくなりやすい。すなわち、吸気負圧は、機関運転に用いられている気体燃料の性状によっても変わる。

【0009】

そこで、上記構成では、スロットルバルブの開度又はアクセルペダルの開度と、機関回転速度との関係に基づいて算出した吸気負圧の推定値を、機関運転に用いられている気体燃料の性状に応じて補正するようにした。このように使用中の気体燃料の性状を加味することにより、吸気負圧の推定値を、実際の吸気負圧に近づけることができる。したがって、スロットルバルブよりも吸気下流の吸気通路の負圧である吸気負圧の推定精度を高くし、負圧回復処理の開始タイミングの適正化を図ることができるようになる。

【0010】

なお、車速が大きいときほど、車両に対して大きな減速度（制動力）が要求されやすい。そして、高い減速度が要求されているときには、ブースタ装置によるブレーキ操作力の助勢効率を高めることが好ましい。そこで、上記車両の制御装置は、車速が大きいほど、判定値を大きくする車速判定値決定部を備えるようにしてもよい。この構成によれば、車速が大きいときには、車速が小さいときよりも、吸気負圧が比較的大きい段階で負圧回復処理が開始されるようになる。そのため、車速が大きく、車両に対して大きな減速度が要求されやすいときには吸気負圧が小さくなりにくくなる。その結果、運転者によってブレーキ操作が行われたときに、車両は大きな減速度を得やすくなる。

【0011】

また、ブースタ装置は吸気通路と連通する負圧室を有しており、この負圧室内の圧力と大気圧との差分がブースタ圧となる。そのため、ブースタ装置によるブレーキ操作力の助勢効率は、大気圧が低いほど大きくなりにくい。そこで、上記車両の制御装置は、大気圧が低いほど、判定値を大きくする大気圧判定値決定部を備えることが好ましい。この構成によれば、大気圧が低く、ブースタ圧が大きくなりにくいときほど、吸気負圧が比較的大きい段階で負圧回復処理が開始されるようになる。したがって、大気圧が低いことに起因するブースタ装置によるブレーキ操作力の助勢効率の低下を早期に解消させることができるようになる。

【0012】

ちなみに、ガソリンなどの液体燃料の燃焼力は、気体燃料の燃焼力よりも大きい。そのため、液体燃料を用いた機関運転時と同等の機関出力を得るには、気体燃料を用いた機関運転時における一回の燃料噴射量を、液体燃料を用いた機関運転時よりも多くする必要がある。したがって、液体燃料を用いた機関運転時には、一回の燃料噴射量が少なくなりやすい分、気体燃料を用いた機関運転時と比較して上記吸気負圧が大きくなりやすい。

【0013】

そこで、車両に設けられる内燃機関が、気体燃料を用いた運転に加え、液体燃料を用いた運転も可能なバイフューエル型の内燃機関である場合、回復制御部は、気体燃料を用いた機関運転時において、負圧補正部によって補正された吸気負圧の推定値が判定値以下になったときに、負圧回復処理を開始するようにしてもよい。この場合、負圧回復処理は、機関運転を、気体燃料を用いた機関運転から液体燃料を用いた機関運転に切り替える処理を含むことが好ましい。この構成によれば、気体燃料を用いた機関運転から液体燃料を用いた機関運転に切り替わり、同液体燃料を用いた機関運転が行われることにより吸気負圧が大きくなる。これにより、ブースタ圧が大きくなるため、ブースタ装置によるブレーキ操作力の助勢効率の低い状態を解消することができるようになる。

【0014】

また、車両が、ブースタ装置の負圧室内を減圧させる電動ポンプが設けられている車両である場合、負圧回復処理は、電動ポンプを作動させる処理を含むことが好ましい。この構成によれば、電動ポンプを作動させることにより、ブースタ装置の負圧室内が減圧される。これにより、ブースタ圧が大きくなるため、ブースタ装置による助勢効率の低い状態を解消することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】車両の制御装置の一実施形態である制御装置を備える車両の一部を示す概略構成図。

【図2】内燃機関のクランク軸が、ある速度で回転している場合において、吸気負圧とスロットル開度との関係を燃料性状毎に表したグラフ。

【図3】機関運転に用いているＣＮＧの性状を学習するために、同制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。

【図4】負圧回復処理の開始タイミングを決定するために、同制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。

【図5】別の実施形態の制御装置を備える車両の一部を示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、車両の制御装置を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１には、本実施形態の車両の制御装置である制御装置１００を備える車両の一部が図示されている。この車両に搭載されている内燃機関１０は、液体燃料の一例であるガソリンを用いた機関運転と、気体燃料の一例であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）を用いた機関運転との双方が可能なバイフューエル型の内燃機関である。

【0017】

図１に示すように、内燃機関１０の気筒１１の内部には、往復運動するピストン１２が収容されている。このピストン１２の往復運動が、コネクティングロッド１３によって回転運動に変換されてクランク軸１４に伝達される。機関回転速度でもあるクランク軸１４の回転速度ＮＥは、クランクポジションセンサ１１１によって検出される。

【0018】

また、気筒１１の内周面、ピストン１２の頂面及びシリンダヘッド１５によって燃焼室１６が区画形成されている。燃焼室１６の上部には、ピストン１２と対向するように点火プラグ１７が設けられている。また、燃焼室１６には、吸入空気が流れる吸気通路１８と、燃焼室１６から排出された排気が流れる排気通路１９とが接続されている。

【0019】

吸気通路１８には、アクチュエータ２０の駆動によって開度が調整されるスロットルバルブ２１が設けられている。そして、このスロットルバルブ２１よりも吸気下流の吸気通路１８には、ガソリンを噴射する第１の燃料噴射弁２２と、ＣＮＧを噴射する第２の燃料噴射弁２３とが接続されている。すなわち、ガソリン及びＣＮＧなどの燃料は、スロットルバルブ２１よりも吸気下流の吸気通路１８に噴射される。

【0020】

吸気バルブ２４が開弁しているときに、こうした燃料噴射弁２２，２３から噴射された燃料（ガソリン又はＣＮＧ）と吸入空気とを含む混合気が、吸気通路１８から燃焼室１６に供給される。そして、燃焼室１６では、点火プラグ１７によって混合気が燃焼される。その後、排気バルブ２５が開弁されているときに、排気が燃焼室１６から排気通路１９に排出される。

【0021】

また、車両に搭載されているブレーキ装置３０は、運転者によるブレーキペダル３１の操作力であるブレーキ操作力を助勢するブースタ装置３２と、ブースタ装置３２によって助勢されたブレーキ操作力に応じた液圧を発生するマスタシリンダ３３とを備えている。そして、車両には、マスタシリンダ３３内に発生した液圧に応じた制動力が付与されるようになっている。

【0022】

ブースタ装置３２は、スロットルバルブ２１よりも吸気下流の吸気通路１８の負圧である吸気負圧を利用して運転者によるブレーキ操作力を助勢する装置である。このブースタ装置３２には、大気と連通する大気圧室３２１と、スロットルバルブ２１よりも吸気下流の吸気通路１８と負圧供給通路３４を通じて連通する負圧室３２２とが形成されている。負圧供給通路３４には、負圧室３２２から吸気通路１８への空気の流動を許容する一方で、吸気通路１８から負圧室３２２への空気の流動を規制する一方向弁３５が設けられている。そのため、負圧室３２２の圧力は、上記吸気負圧と同程度となっている。そして、ブースタ装置３２は、負圧室３２２内の圧力と大気圧室３２１内の圧力（大気圧）との差圧に応じたブースタ圧が大きいほど、運転者によるブレーキ操作力を効率よく助勢することができる。なお、ブースタ圧は、負圧室３２２内の圧力が低いほど大きくなりやすく、大気圧室３２１内の圧力が大きいほど大きくなりやすい。

【0023】

本実施形態の制御装置１００には、クランクポジションセンサ１１１に加え、アクセル開度センサ１１２、エアフローメータ１１３、空燃比センサ１１４及び車速センサ１１５が電気的に接続されている。アクセル開度センサ１１２は、運転者によって操作されるアクセルペダル２６の開度であるアクセル開度ＡＣを検出する。エアフローメータ１１３は、吸気通路１８を流れる吸入空気の流量を検出する。空燃比センサ１１４は排気通路１９を流れる排気の酸素濃度を検出するセンサであり、この排気の酸素濃度に基づき、燃焼室１６で燃焼された混合気の空燃比が算出される。車速センサ１１５は、車速Ｖを検出する。そして、制御装置１００は、これら各センサ１１１〜１１５を含む各種検出系によって検出された情報に基づき、車両を制御するようにしている。

【0024】

ところで、ＣＮＧを用いた機関運転中にクランク軸１４の回転速度ＮＥを規定速度とする場合、一回の燃料噴射量は、ガソリンを用いた機関運転中にクランク軸１４の回転速度ＮＥを規定速度とする場合よりも多くする必要がある。そのため、ＣＮＧを用いた機関運転時にあっては、ガソリンを用いた機関運転時よりも、スロットルバルブ２１よりも吸気下流の吸気通路１８の負圧である吸気負圧が大きくなりにくい。そして、吸気負圧が小さいと、ブースタ装置３２のブースタ圧が大きくなりにくく、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率が低くなる。したがって、本実施形態の制御装置１００は、ＣＮＧを用いた機関運転時にあっては、吸気負圧を推定し、この吸気負圧の推定値ＰＥが判定値ＰＴｈ以下になったときに、吸気負圧を大きくする負圧回復処理を実施するようにしている。

【0025】

なお、負圧回復処理としては、例えば、機関運転を、ＣＮＧを用いた機関運転からガソリンを用いた機関運転に切り替える処理を挙げることができる。このように燃料がＣＮＧからガソリンに切り替わると、一回の燃料噴射量が少なくなり、吸気負圧が大きくなる。その結果、ブースタ圧が大きくなり、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率の低い状態が解消されることとなる。

【0026】

ここで、吸気負圧の推定方法について説明する。すなわち、クランク軸１４の回転速度ＮＥが大きいほど、単位時間あたりの吸気行程の数が多くなり、燃焼室１６に吸い込まれる吸入空気量が多くなる。そのため、吸気負圧が大きくなりやすい。また、スロットルバルブ２１の開度であるスロットル開度ＴＨが大きいほど、吸気通路１８を流れる吸入空気の量が多くなるため、吸気負圧が小さくなりやすい。すなわち、吸気負圧の推定値ＰＥは、基本的には、クランク軸１４の回転速度ＮＥと、スロットル開度ＴＨとの関係に基づいた値となる。

【0027】

しかしながら、吸気負圧は、機関運転に用いられているＣＮＧの性状（燃料性状）によっても変わる。すなわち、燃焼効率の低い性状のＣＮＧを用いた機関運転が行われている場合には、燃料効率の高い性状のＣＮＧを用いた機関運転が行われている場合と比較して一回の燃料噴射量が多くなりやすいため、吸気負圧が大きくなりにくい。

【0028】

図２には、クランク軸１４がある速度で回転しているときにおける吸気負圧Ｐとスロットル開度ＴＨとの関係を、燃料性状毎に表したグラフを図示している。図２における実線は、燃焼効率が標準的な性状のＣＮＧ（以下、「標準ＣＮＧ」ともいう。）を用いた機関運転時における吸気負圧Ｐとスロットル開度ＴＨとの関係を示している。また、図２における破線は、燃焼効率の低い性状のＣＮＧ（以下、「低水準ＣＮＧ」ともいう。）を用いた機関運転時における吸気負圧Ｐとスロットル開度ＴＨとの関係を示している。そして、図２における一点鎖線は、燃焼効率の高い性状のＣＮＧ（以下、「高水準ＣＮＧ」ともいう。）を用いた機関運転時における吸気負圧Ｐとスロットル開度ＴＨとの関係を示している。

【0029】

図２に示すように、何れの性状のＣＮＧを用いた機関運転でも、スロットル開度ＴＨが小さいほど、吸気負圧Ｐが大きくなる傾向を有している。しかし、機関運転に用いるＣＮＧの性状毎に比較すると、高水準ＣＮＧを用いたときには、標準ＣＮＧや低水準ＣＮＧを用いたときよりも吸気負圧Ｐが大きくなる。また、低水準ＣＮＧを用いたときには、標準ＣＮＧや高水準ＣＮＧを用いたときよりも吸気負圧Ｐが小さくなる。

【0030】

そのため、機関運転に用いられているＣＮＧの性状を予め学習し、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づき算出した吸気負圧の推定値ＰＥを、機関運転に用いられているＣＮＧの性状に応じて補正することにより、吸気負圧の推定精度を高めることができる。

【0031】

例えば、ＣＮＧの性状は、燃焼室１６で燃焼された混合気の空燃比、すなわち一回のＣＮＧ噴射量の補正量に基づき推定することができる。ＣＮＧの噴射量は、空燃比センサ１１４による検出結果に基づいて算出された実際の空燃比と、目標空燃比とに基づき補正される。すなわち、実際の空燃比が目標空燃比とほぼ等しい場合、ＣＮＧの噴射量が適量であると判断され、噴射量が補正されない。一方、実際の空燃比が目標空燃比よりも大きい場合、ＣＮＧの噴射量が少ないと判断され、噴射量が増大補正される。また、実際の空燃比が目標空燃比よりも小さい場合、ＣＮＧの噴射量が多いと判断され、噴射量が減少補正される。そのため、機関運転に用いられているＣＮＧが標準ＣＮＧであると仮定した場合のＣＮＧの噴射量を標準噴射量としたとき、補正後の噴射量である実際の噴射量が標準噴射量よりも多いときには、機関運転に用いられているＣＮＧが低水準ＣＮＧであると判断することができる。また、実際の噴射量が標準噴射量よりも少ないときには、機関運転に用いられているＣＮＧが高水準ＣＮＧであると判断することができる。

【0032】

そして、本実施形態の制御装置１００では、機関運転に用いられているＣＮＧが標準ＣＮＧであると仮定し、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づき、吸気負圧の推定値ＰＥが算出される。そして、実際に用いられているＣＮＧが標準ＣＮＧであると見なせるときには、吸気負圧の推定値ＰＥが補正されない。また、実際に用いられているＣＮＧが低水準ＣＮＧであると見なせるときには、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づき算出した吸気負圧の推定値ＰＥが減少補正される。また、実際に用いられているＣＮＧが高水準ＣＮＧであると見なせるときには、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づき算出した吸気負圧の推定値ＰＥが増大補正される。

【0033】

また、上記の判定値ＰＴｈは、負圧回復処理の開始タイミングを決定するための値である。そのため、車両に対して大きな減速度（制動力）が要求される可能性が高いほど、判定値ＰＴｈを大きくし、負圧回復処理を早期に開始させることが好ましい。このように車両に対して大きな減速度が要求される可能性が高い場合としては、車速Ｖが大きい場合を挙げることができる。このように車速Ｖが大きい場合ほど、運転者が車両に対して急制動を要求する可能性が高い。そのため、本実施形態の制御装置１００にあっては、判定値ＰＴｈを、車速Ｖが大きいほど大きくしている。

【0034】

また、上述したように、ブースタ圧は、大気圧室３２１内の圧力である大気圧と、負圧室３２２内の圧力（すなわち、吸気負圧Ｐに準じた値）との差圧が大きいほど大きくなる。そのため、例えば車両が高地を走行するときのように大気圧が低い場合には、ブースタ圧が大きくなりにくく、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率が低くなりやすい。そのため、本実施形態の制御装置１００にあっては、大気圧が低いほど、判定値ＰＴｈを大きくして負圧回復処理を早期に開始するようにしている。

【0035】

次に、図３に示すフローチャートを参照し、機関運転に用いられているＣＮＧの性状を学習するために制御装置１００が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンは、機関運転中には予め設定された制御サイクル毎に実行される。

【0036】

図３に示すように、本処理ルーチンにおいて、制御装置１００は、ＣＮＧを用いた機関運転が行われている最中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ガソリンを用いた機関運転が行われている最中である場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、ＣＮＧを用いた機関運転が行われている最中である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置１００は、空燃比センサ１１４によって検出されている排気の酸素濃度に基づき、燃焼室１６で燃焼された混合気の空燃比ＡＦを算出する（ステップＳ１２）。この点で、制御装置１００が、燃焼室１６で燃焼された混合気の空燃比ＡＦを算出する「空燃比算出部」の一例として機能する。

【0037】

そして、制御装置１００は、算出した空燃比ＡＦに基づいて、一回のＣＮＧの噴射量Ｘを補正する補正処理を実施する（ステップＳ１３）。続いて、制御装置１００は、機関運転に用いているＣＮＧの性状を学習する学習処理を実施する（ステップＳ１４）。このとき、例えば、制御装置１００は、実際のＣＮＧの噴射量Ｘと上記の標準噴射量との比較に基づき、機関運転に用いているＣＮＧの性状に応じた燃料系学習値Ｚを算出する。この点で、制御装置１００が、機関運転に用いられているＣＮＧの性状を学習する「性状学習部」の一例としても機能する。その後、制御装置１００は、本処理ルーチンを一旦終了する。

【0038】

次に、図４に示すフローチャートを参照し、上記の負圧回復処理の開始タイミングを決定するために制御装置１００が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンは、機関運転中には予め設定された制御サイクル毎に実行される。

【0039】

図４に示すように、制御装置１００は、ＣＮＧを用いた機関運転が行われている最中であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ガソリンを用いた機関運転が行われている最中である場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、ＣＮＧを用いた機関運転が行われている最中である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上記の判定値ＰＴｈを車速Ｖに応じた値とする（ステップＳ２２）。この点で、制御装置１００が、車速Ｖが大きいほど、判定値ＰＴｈを大きくする「車速判定値決定部」の一例としても機能する。続いて、制御装置１００は、ステップＳ２２で算出した判定値ＰＴｈを、大気圧ＡＰに応じて補正する（ステップＳ２３）。この点で、制御装置１００が、大気圧ＡＰが低いほど、判定値ＰＴｈを大きくする「大気圧判定値決定部」の一例としても機能する。

【0040】

そして、制御装置１００は、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づき、吸気負圧の推定値ＰＥを算出する（ステップＳ２４）。この吸気負圧の推定値ＰＥは、機関運転に用いているＣＮＧが標準ＣＮＧであるとの仮定の元で算出した値である。この点で、制御装置１００が、「負圧推定部」の一例としても機能する。続いて、制御装置１００は、上記ステップＳ１４で算出した燃料系学習値Ｚに基づき、ステップＳ２４で算出した吸気負圧の推定値ＰＥを補正する（ステップＳ２５）。例えば、機関運転に用いられているＣＮＧが高水準ＣＮＧである場合、吸気負圧の推定値ＰＥが増大補正される。また、機関運転に用いられているＣＮＧが低水準ＣＮＧである場合、吸気負圧の推定値ＰＥが減少補正される。そして、機関運転に用いられているＣＮＧが標準ＣＮＧである場合、吸気負圧の推定値ＰＥは補正されない。したがって、この点で、制御装置１００が、機関運転に用いられているＣＮＧの性状が燃焼効率の高い性状であるときほど、吸気負圧の推定値ＰＥを大きくする「負圧補正部」の一例としても機能する。

【0041】

そして、制御装置１００は、算出した吸気負圧の推定値ＰＥが判定値ＰＴｈ以下になったか否かを判定する（ステップＳ２６）。吸気負圧の推定値ＰＥが判定値ＰＴｈよりも大きい場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、制御装置１００は、負圧回復処理を開始させることなく、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、吸気負圧の推定値ＰＥが判定値ＰＴｈ以下になった場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、制御装置１００は、負圧回復処理を開始し（ステップＳ２７）、その後、本処理ルーチンを終了する。

【0042】

次に、本実施形態の制御装置１００を備える車両の作用について説明する。
ＣＮＧを用いた機関運転時にあっては、吸気負圧の推定値ＰＥが算出される。この吸気負圧の推定値ＰＥは、機関運転に用いているＣＮＧの性状に見合った値となっている。そのため、機関運転に用いているＣＮＧが高水準ＣＮＧである場合、ＣＮＧの性状に応じて吸気負圧の推定値ＰＥを補正しない場合と比較して、吸気負圧の推定値ＰＥが大きくなるため、負圧回復処理が開始されにくくなる。すなわち、実際の吸気負圧が未だ大きく、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率が許容範囲に収まっている段階で、負圧回復制御が開始されることが抑制される。

【0043】

一方、機関運転に用いているＣＮＧが低水準ＣＮＧである場合、ＣＮＧの性状に応じて吸気負圧の推定値ＰＥを補正しない場合と比較して、吸気負圧の推定値ＰＥが小さくなるため、負圧回復処理が早期に開始されるようになる。すなわち、実際の吸気負圧が既に小さく、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率が低くなっているにも拘わらず、負圧回復制御が実施されないという事象が生じにくくなる。

【0044】

こうして負圧回復処理が開始されると、機関運転が、ＣＮＧを用いた機関運転からガソリンを用いた機関運転に切り替わる。そして、吸気通路１８にガソリンが噴射されるようになると、一回の燃料噴射量が少なくなる分、吸気負圧Ｐが大きくなる。その結果、ブースタ装置３２の負圧室３２２の圧力が減圧され、ブースタ圧が大きくなる。これにより、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率の低い状態が解消される。

【0045】

以上、上記構成及び作用によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、クランク軸１４の回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＨとの関係に基づいて算出した吸気負圧の推定値ＰＥが、機関運転に用いられているＣＮＧの性状に応じて補正される。このように使用中のＣＮＧの性状を加味することにより、吸気負圧の推定値ＰＥを、実際の吸気負圧に近づけることができる。したがって、吸気負圧Ｐの推定精度を高くし、負圧回復処理の開始タイミングの適正化を図ることができる。

【0046】

（２）また、負圧回復処理の開始タイミングを決定するための判定値ＰＴｈが車速Ｖに応じて決定される。そのため、車速Ｖが大きく、運転者が車両に対して大きな減速度（制動力）を要求する可能性が高いほど、負圧回復処理を早期に開始させることができる。

【0047】

（３）また、判定値ＰＴｈは、大気圧ＡＰに応じて補正される。そのため、大気圧ＡＰが低く、ブースタ圧が大きくなりにくいときほど、負圧回復処理を早期に開始させることができる。したがって、大気圧ＡＰが低いときでも、ブースタ装置３２によるブレーキ操作力の助勢効率の低下を適切に解消することができる。

【0048】

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・大気圧ＡＰの変動に起因するブースタ圧の変動が許容範囲内で収まるのであれば、大気圧ＡＰに応じた判定値ＰＴｈの補正を行わなくてもよい。こうした構成であっても、上記（１），（２）と同等の効果を得ることができる。

【0049】

・判定値ＰＴｈを車速Ｖによらず決定するようにしてもよい。この場合、判定値ＰＴｈを大気圧ＡＰに応じて可変とすることにより、上記（１），（３）と同等の効果を得ることができる。

【0050】

・判定値ＰＴｈは、車速Ｖや大気圧ＡＰによらず決定するようにしてもよい。すなわち、判定値ＰＴｈを所定値で固定してもよい。この場合であっても、上記（１）と同等の効果を得ることができる。

【0051】

・スロットル開度ＴＨは、アクセル開度ＡＣが大きいほど大きくなりやすい。そのため、スロットル開度ＴＨの代わりに、アクセル開度ＡＣを用いて吸気負圧の推定値ＰＥを算出するようにしてもよい。こうした構成であっても、上記（１）と同等の効果を得ることができる。

【0052】

・上記実施形態では、機関運転に用いているＣＮＧが、標準ＣＮＧであるか、高水準ＣＮＧであるか、低水準ＣＮＧであるかによって、吸気負圧の推定値ＰＥを補正している。しかし、このように複数段階によって吸気負圧の推定値ＰＥを補正するのではなく、機関運転に用いているＣＮＧが、燃焼効率の高いＣＮＧであるときほど、吸気負圧の推定値ＰＥを次第に大きくするようにしてもよい。

【0053】

・車両の中には、例えば、図５に示すように、ブースタ装置３２の負圧室３２２を減圧させるための電動ポンプ４０が設けられているものがある。こうした車両の制御装置１００で実施する負圧回復処理は、ＣＮＧを用いた機関運転からガソリンを用いた機関運転に切り替える処理に加え、電動ポンプ４０の作動によって負圧室３２２を減圧させる処理を含んでもよい。

【0054】

また、このように電動ポンプ４０が設けられる車両は、ＣＮＧを用いた機関運転のみを行うモノフューエル型の内燃機関を搭載する車両であってもよい。この場合の負圧回復処理は、電動ポンプ４０を作動させる処理となる。

【0055】

・負圧回復処理は、吸気負圧を大きくすることができる処理であれば、ＣＮＧを用いた機関運転からガソリンを用いた機関運転に切り替える処理以外の他の処理を含んでもよい。例えば、負圧回復処理は、スロットル開度ＴＨを小さくすることにより、吸気負圧Ｐを大きくする処理を含んでもよい。また、負圧回復処理は、点火時期を遅角させる処理を含んでもよい。

【0056】

次に、上記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）上記車両の制御装置は、前記内燃機関の燃焼室で燃焼された混合気の空燃比を算出する空燃比算出部と、機関運転に用いられている気体燃料の性状を学習する性状学習部と、を備えてもよい。そして、前記性状学習部は、前記空燃比算出部によって算出された空燃比と目標空燃比との関係により一回の気体燃料の噴射量が増大補正されているときには、機関運転に用いられている気体燃料の燃焼効率が低いとする一方、前記空燃比算出部によって算出された空燃比と目標空燃比との関係により一回の気体燃料の噴射量が減少補正されているときには、機関運転に用いられている気体燃料の燃焼効率が高いとするようにしてもよい。この場合、前記負圧補正部は、前記性状学習部による学習結果に基づき、前記負圧推定部によって算出された吸気負圧の推定値を補正することが好ましい。

【符号の説明】

【0057】

１０…内燃機関、１８…吸気通路、２１…スロットルバルブ、２６…アクセルペダル、３２…ブースタ装置、３２２…負圧室、４０…電動ポンプ、１００…車両の制御装置である制御装置（負圧推定部、回復制御部、負圧補正部、車速判定値決定部、大気圧判定値決定部）、ＡＣ…アクセル開度、ＡＰ…大気圧、ＮＥ…機関回転速度としてのクランク軸の回転速度、ＰＥ…吸気負圧の推定値、ＰＴｈ…判定値、ＴＨ…スロットル開度、Ｖ…車速。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】