DE19758626C2 - Gerät zur Steuerung des Unterdrucks in Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in einem Motor (1) offenbart. Der Motor (1) umfasst einen Einlasspfad (41), Verbrennungskammern (5) und einen Abgaspfad (42). Eine Luftströmung in dem Einlasspfad (41) wird durch eine Drosselklappe (23) gesteuert. Ein Abgasrückführungs-(EGR)Durchlass (52) lenkt einen Teil einer Strömung von dem Abgas von dem Abgaspfad (42) zu dem Einlasspfad (41) ab. Ein EGR-Ventil (53) reguliert die Strömung von Abgas, das durch den EGR-Durchlass (52) strömt. Ein Bremsverstärker (71) ist mit dem Einlasspfad (41) verbunden und erhöht die Bremskraft des Fahrzeugs. Ein Drucksensor (63) erfasst den Druck in dem Verstärker (71). Eine zentralverarbeitende Einheit (CPU) (34) bestimmt, ob der erfasste Druck höher als ein vorbestimmter Wert ist, den die CPU auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert. Die Drosselklappe (23) ist in einer relativ geöffneten Position, wenn der Motor (1) eine geschichtete Befüllungsverbrennung durchführt. Die Drosselklappe (23) vermindert den Druck in dem Einlasspfad (41), wenn die Drosselklappe (23) die Strömung einschränkt. Die CPU (34) steuert die Drosselklappe (23), um den Druck in dem Einlasspfad (41) zu vermindern, wenn der Verstärkerdruck höher als der vorbestimmte Wert ist, und sie betätigt das EGR-Ventil (53), um die Gasströmung in den EGR-Durchlass (52) zu vermindern. Dies ergibt einen besseren Bremsen- und Motorbetrieb.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Ge­ räte zur Steuerung des Unterdrucks in Verbrennungsmotoren. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verfahren und Geräte zur Steuerung eines Unterdrucks in Verbrennungsmotoren, die Bremsverstärker haben, die Unter­ druck zur Verbesserung der Bremskraft verwenden.

Aus der DE 31 40 155 C2 ist eine Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoffverhältnisses bekannt, die einen Unterdruck in einem mit einem Vergaser verbundenen Einlasskanal erfasst und Zusatzluftkanäle, die in den Einlasskanal münden, in geregel­ tem Umfang freigibt, um das Luft-Kraftstoffverhältnis in ei­ ner der Motortemperatur und der Motorlast angepassten Weise zu regeln.

Aus der DE 39 37 329 A1 ist ferner eine Vorrichtung bekannt, die einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine Zusatzluft zu­ führt, um das Luft-Kraftstoffverhältnis einzustellen. Dazu wird ein mit dem in dem Ansaugtrakt herrschenden Unterdruck beaufschlagter Unterdruckregler verwendet, der die Zusatzluft proportional zum Unterdruck im Ansaugtrakt zuführt. Um be­ stimmte Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, z. B. eine hohe Motorlast bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit zu berück­ sichtigen, kann der an die Regelkammer des Unterdruckreglers abgegebene Unterdruck vermindert bzw. ausgeschaltet werden, um den Zusammenhang zwischen Unterdruck im Ansaugtrakt und zugeführter Zusatzluftmenge zu verstellen.

In einem typischen neueren Verbrennungsmotor wird Kraftstoff aus einem Kraftstoffeinspritzventil in eine Einlassöffnung eingespritzt, um die damit verbundene Verbrennungskammer mit einer Mischung aus Kraftstoff und Luft zu befüllen. Das Luft- Kraftstoffgemisch wird durch eine Zündkerze entzündet, um ein Drehmoment zu erzeugen. Diese Art von Verbrennung, bei der ein Luft-Kraftstoffgemisch in einer Verbrennungskammer ent­ zündet wird, wird allgemein als homogene Befüllungsverbren­ nung bezeichnet. Bei einer Maschine, die eine homogene Befül­ lungsverbrennung durchführt, steuert eine in einem Einlass­ durchlass angeordnete Drosselklappe die Querschnittsfläche des Einlassdurchlasses, wodurch die Menge eines an eine Verbrennungskammer gelieferten Luft-Kraftstoffgemisches ge­ steuert wird. Die Leistung des Motors wird dementsprechend gesteuert. Jedoch wird durch die Drosselwirkung der Drossel­ klappe ein hoher Pegel an Unterdruck (ein niedriger Absolut­ druck) erzeugt. Dies erhöht Pumpverluste und reduziert somit die Motorleistungsfähigkeit.

Um zu versuchen, dieses Problem zu lösen, wurde eine ge­ schichtete Befüllungsverbrennung vorgeschlagen. Bei einer ge­ schichteten Befüllungsverbrennung wird ein relativ fettes Luft-Kraftstoffgemisch in die Nähe einer Zündkerze gebracht, um die Entzündung des Gemisches sicherzustellen und die er­ zeugte Flamme des Gemisches verbrennt das es umgebende mage­ rere Gemisch. Die Motorleistung wird prinzipiell durch Verän­ dern der in die Nähe der Zündkerze eingespritzten Kraftstoff­ menge gesteuert. Dies beseitigt die Notwendigkeit zur Verän­ derung der Querschnittsfläche des Einlassdurchlasses, um die Motorleistung zu steuern, was Pumpverluste vermindert und die Motorleistungsfähigkeit verbessert. Ferner erlaubt es die ge­ schichtete Befüllungsverbrennung einem Motor, mit einem rela­ tiv mageren Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben zu werden und Verbessert somit die Kraftstoffsparsamkeit des Motors.

Es wurden bereits Motoren vorgeschlagen, die zwischen einer geschichteten Befüllungsverbrennung und einer homogenen Be­ füllungsverbrennung in Abhängigkeit von ihrem Betriebszustand umschalten. Ein solcher Motor hat ein Kraftstoffeinspritzven­ til für eine homogene Befüllung und ein Kraftstoffeinspritz­ ventil für eine geschichtete Befüllung. Das Einspritzventil für eine homogene Befüllung verteilt Kraftstoff gleichmäßig in die Verbrennungskammer und das Einspritzventil für die ge­ schichtete Befüllung spritzt Kraftstoff in die Nähe der Zünd­ kerze ein. Ein anderer Typ hat ein Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer einspritzt und zwischen einer geschichteten Befüllungsverbrennung und einer homogenen Befüllungsverbrennung umschaltet. Ein Um­ schalten von der homogenen Befüllungsverbrennung zu der ge­ schichteten Befüllungsverbrennung, wenn die Motorlast klein ist, verbessert die Motorleistungsfähigkeit und die Kraft­ stoffsparsamkeit.

Einige Motoren sind mit einem Unterdruckverstärker ausgestat­ tet, der die Bremskraft erhöht, wodurch die Kraft, die zum Herabdrücken des Bremspedals erforderlich ist, verringert wird. Der Bremsverstärker verwendet Unterdruck, der in dem Einlassdurchlass stromab der Drosselklappe als eine Antriebs­ quelle erzeugt wird. Das heißt, ein Unterdruck steht mit dem Bremsverstärker durch ein Verbindungsrohr in Verbindung, das mit der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe verbunden ist. Ein Unterdruck, der dem Grad der Herabdrückung des Bremspedals entspricht, wirkt auf eine in dem Bremsverstärker eingebaute Membran und erhöht die Kraft, die auf die Bremse wirkt.

Bei einem solchen Motor ist der Druck in dem Einlassdurchlass während der homogenen Befüllungsverbrennung vermindert. Das heißt, dass der Unterdruck, der zum Betätigen des Bremsver­ stärkers verfügbar ist, ausreichend niedrig ist. Jedoch wird der Druck in dem Einlassdurchlass während der geschichteten Befüllungsverbrennung erhöht. Das heißt, dass weniger Unter­ druck verfügbar ist. Dies kann in einem unzureichenden Unter­ druck resultieren, um den Bremsverstärker zu betätigen. Als ein Ergebnis wird die Kraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal herabzudrücken, nicht vermindert.

Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 8-164 840 offenbart ein Gerät zur Steuerung eines Unterdrucks bei Verbrennungsmotoren zur Lösung dieses Problems. Bei diesem Gerät ist eine Drosselklappe in einem Einlassdurchlass ge­ schlossen, wenn der Druck in einem Bremsverstärker größer als ein vorbestimmter Pegel ist, wodurch der Einlassunterdruck temporär gesenkt wird. Dementsprechend steht ein ausreichend niedriger Unterdruck zur Betätigung des Bremsverstärkers mit dem Verstärker in Verbindung.

Im Übrigen sind einige Motoren mit einem Abgasrückführungsme­ chanismus (EGR) zur Reduzierung der Abgasemissionen von Stickstoffoxiden (NOx) versehen. Ein Motor, der diesen Mecha­ nismus hat, umfasst einen Durchlass, der die Einlassleitung mit einer Abgasleitung verbindet. Der Durchlass führt etwas von dem Abgas in der Abgasleitung in die Einlassleitung zu­ rück. In dem Durchlass ist ein Strömungsregelventil angeord­ net. Das Strömungsventil wird durch eine elektronische Steu­ ereinheit des Motors gesteuert, um die Menge an an die Ein­ lassleitung zurückgeführtem Abgas einzustellen. Ein Liefern von Inertgas, d. h. Abgas, zur Einlassluft in die Einlasslei­ tung senkt die Verbrennungstemperatur in der Verbrennungskam­ mer, wodurch die Abgasemission von NOx vermindert wird.

Wenn in einem Motor mit dem EGR-Mechanismus (Abgasrückfüh­ rung) das Unterdrucksteuergerät der obigen Veröffentlichung vorgesehen ist, werden die folgenden Probleme verursacht. In dem Unterdrucksteuergerät ist die Drosselklappe zur Erzeugung eines ausreichenden Unterdrucks zur Betätigung des Bremsver­ stärkers geschlossen. Ein gleichzeitiges Schließen der Dros­ selklappe mit der Rückführung von Abgas durch den EGR-Mecha­ nismus erhöht das Verhältnis an rückgeführtem Gas in der in die Verbrennungskammer eingesaugte Luft. Dem gemäß wird die Menge an verwendbarer Ansaugluft, die zur Verbrennungskammer geliefert wird, abrupt vermindert. Dies bewirkt zeitweise, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis in der Nähe der Zündkerze übermäßig fett ist. Das übermäßig fette Luft-Kraftstoffver­ hältnis bewirkt Fehlzündungen des Motors, wodurch das Drehmo­ ment des Motors schwankt.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einem Motor mit einem Bremsverstärker, der Unterdruck zur Ge­ währleistung einer Bremskraft verwendet, ein Gerät zur Steue­ rung des Unterdrucks zu schaffen, das verhindert, dass Fehl­ zündungen auftreten, wenn ein Unterdruck erzeugt wird, wo­ durch der Verbrennungszustand des Motors stabilisiert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, die beispielhaft die Erfindungs­ prinzipien verdeutlichen.

Die Erfindung, zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen, wird am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung von derzeit bevorzugten Ausführungsbeispielen zusammen mit den dazugehörigen Zeichnungen verstanden.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Gerät zur Steuerung des Un­ terdrucks in einem Motor gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 2 ist eine Vergrößerte graphische Darstellung einer Querschnittansicht, die einen Motorzylinder zeigt.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die den Bremsver­ stärker zeigt.

Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Unterdrucksteuerungs­ routine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Fortführung der Unter­ drucksteuerungsroutine aus Fig. 4 zeigt.

Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Fortführung der Unter­ drucksteuerungsroutine aus Fig. 4 zeigt.

Fig. 7 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen der Fahr­ zeuggeschwindigkeit und einem Druckwert zeigt, bei dem ein Unterdruckerzeugungsprozess begonnen wird, und das Verhältnis zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem vorbestimmten Druckwert, bei dem der Unterdruckerzeugungsprozess beendet wird.

Fig. 8 ist eine Tabelle (eine Karte), die das Verhältnis zwi­ schen einem Schließkompensationsbetrag und einem Wert zeigt, der durch Subtrahieren eines relativen Druckwertes eines Bremsverstärkers von einem Druckwert, bei dem Unterdrucker­ zeugungsprozess beendet wird, erhalten wird.

Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das die EGR-Mengensteuerungs­ routine (Abgasrückführungsmengensteuerungsroutine) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Fortführung der EGR- Mengensteuerungsroutine aus Fig. 9 zeigt.

Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen über den Ver­ lauf der Zeit von verschiedenen Variablen einschließlich der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck in ei­ nem Bremsverstärker zeigt.

Fig. 12 ist ein Flussdiagramm, das eine Unterdrucksteuerungs­ routine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes zur Steuerung eines Un­ terdrucks in einem Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be­ schrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Gerät zur Steuerung des Un­ terdrucks in einem Motor vom Zylindereinspritztyp, der in ei­ nem Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, zeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Motor 1 mit vier Zylindern 1a ausgestattet. Die Konstruktion der Verbren­ nungskammer eines jeden Zylinders 1a ist in Fig. 2 gezeigt. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, hat der Motor 1 einen Zylinderblock 2, der Kolben beherbergt. Die Kolben bewegen sich in dem Zylinderblock 2 hin und her. Ein Zylinderkopf 4 ist auf der Oberseite des Zylinderblocks 2 angeordnet. Eine Verbrennungskammer 5 ist zwischen jedem Kolben und dem Zylin­ derkopf 4 ausgebildet.

Eine erste Einlassöffnung 7a und eine zweite Einlassöffnung 7b öffnen sich zu jeder Verbrennungskammer 5. Die Öffnungen 7a, 7b werden durch ein erstes Einlassventil 6a und ein zwei­ tes Einlassventil 6b, die sich jeweils in dem Zylinderkopf 4 befinden, geöffnet und geschlossen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die erste Einlassöffnung 7a eine gekrümmte Öffnung, die sich in einer spiralförmigen Art erstreckt. Die zweite Öffnung 7b erstreckt sich in einer im wesentlichen geraden Art und Weise. Die erste spiralförmige Öffnung 7a erzeugt ei­ nen Wirbel der Einlassluft. Die Größe des Wirbels wird durch ein Wirbelsteuerventil 17 gesteuert, das nachfolgend be­ schrieben werden wird.

Zündkerzen 10 sind in der Mitte des Zylinderkopfes 4 angeord­ net, um den Verbrennungskammern 5 gegenüberzuliegen. Eine Hochspannung wird durch eine Zündvorrichtung 12 über einen Verteiler (nicht gezeigt) an jede Zündkerze 10 angelegt. Jede Zündkerze 10 entzündet ein Luft-Kraftstoffgemisch in der da­ zugehörigen Verbrennungskammer 5.

Ein Kraftstoffeinspritzventil 11 ist nahe der Innenwand des Zylinderkopfes 4 in der Nähe eines jeden Sets aus ersten und zweiten Einlassventilen 6a, 6b in jeder Verbrennungskammer 5 angeordnet. Das Kraftstoffeinspritzventil 11 spritzt Kraft­ stoff direkt in die dazugehörige Verbrennungskammer 5 des Zy­ linders 1a ein. Der eingespritzte Kraftstoff unterliegt einer geschichteten Befüllungsverbrennung oder einer homogenen Be­ füllungsverbrennung.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die erste und zweite Einlass­ öffnung 7a, 7b eines jeden Zylinders 1a jeweils durch einen ersten Einlassdurchlass 15a und einen zweiten Einlassdurch­ lass 15b, die in einem Ansaugkrümmer 15 gebildet sind, mit einem Ausgleichsbehälter 16 verbunden. Ein Wirbelsteuerventil 17 befindet sich in jedem zweiten Einlassdurchlass 15b. Die Wirbelsteuerventile 17 sind durch eine gemeinsame Welle 18 mit einem Schrittmotor 19 verbunden. Der Schrittmotor 19 wird durch Signale gesteuert, die von einer elektronischen Steue­ rungseinheit (ECU) 30 gesendet werden, die später diskutiert wird, und stellt die Öffnung der Wirbelsteuerventile 17 ein.

Der Ausgleichsbehälter 16 ist durch eine Einlassleitung 20 mit einem Luftfilter 21 verbunden. Eine Drosselklappe 23, die durch einen Schrittmotor 22 geöffnet und geschlossen wird, befindet sich in der Einlassleitung 20. Die Drosselklappe 23 wird elektronisch gesteuert. Das heißt, dass der Schrittmotor 22 durch Pulssignale von der ECU 30 betätigt wird und die Öffnung der Drosselklappe 23 einstellt. Der Öffnungsbetrag und die Geschwindigkeit des Ventils 23 wird durch die Anzahl und die Frequenz von Pulssignalen von der ECU 30 bestimmt. Die Geschwindigkeit des Ventils 23 wird durch einen Wert an­ gezeigt, der durch Teilen der Winkelgeschwindigkeit ω durch den Winkel θ zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig geöffneten Position des Ventils 23 erhal­ ten wird (ω/θ). Der Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 be­ stimmt die Menge an Einlassluft, die durch die Einlassleitung 20 in die Verbrennungskammern 5 eingesaugt wird und die Größe des in der Einlassleitung 20 stromabwärts von der Drossel­ klappe 23 erzeugten Unterdrucks.

Ein Drosselsensor 25 befindet sich in der Nähe der Drossel­ klappe 23, um den Öffnungswinkel der Klappe 23 zu erfassen. Die Einlassleitung 20, der Ausgleichsbehälter 16 und die ers­ ten und zweiten Einlassdurchlässe 15a, 15b bilden einen An­ saugpfad 41. Die Abgasöffnungen 9 von jedem Zylinder 1a sind mit einem Abgaskrümmer 14 verbunden. Nach der Verbrennung wird das Abgas durch den Abgaskrümmer 14 und die Abgasleitung 40 nach draußen ausgestoßen. Der Abgaskrümmer 14 und die Ab­ gasleitung 40 bilden einen Abgaspfad 42.

Der Motor 1 ist mit einem herkömmlichen Abgasrückführungsme­ chanismus 51 (EGR-Mechanismus) versehen, der einen EGR- Durchlass 52 und ein EGR-Ventil 53 umfasst, das in dem EGR- Durchlass 52 angeordnet ist. Der EGR-Durchlass 52 verbindet einen Teil der Einlassleitung 20 an der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 23 mit der Abgasleitung 40. Das EGR-Ventil 53 umfasst einen Ventilsitz, einen Ventilkörper und einen Schrittmotor (nichts davon ist gezeigt). Die ECU 30 sendet Pulssignale an den Schrittmotor, wodurch dieser betätigt wird. Der Schrittmotor veranlasst anschließend den Ventilkör­ per dazu, sich dem Ventilsitz zu nähern oder sich von ihm zu trennen, zur Änderung des Öffnungsbetrages des Ventils 53. Der Öffnungsbetrag und die Geschwindigkeit des Ventils 53 werden durch die Anzahl und die Frequenz von Pulssignalen von der ECU 30 bestimmt. Die Geschwindigkeit des EGR-Ventils 53 wird durch einen Wert angezeigt, der durch Teilen der Ge­ schwindigkeit des Ventilkörpers V durch die maximale Distanz zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz (V/L) erhalten wird.

Wenn sich das EGR-Ventil 53 öffnet, gelangt etwas von dem Ab­ gas, das in die Abgasleitung 40 gesandt wurde, in den EGR- Durchlass 52. Das Gas wird anschließend über das EGR-Ventil 53 in die Einlassleitung 20 gesaugt. Mit anderen Worten, es wird etwas von dem Abgas durch den EGR-Mechanismus 51 zurück­ geführt und kehrt zu dem Luft-Kraftstoffgemisch zurück. Die Menge an rückgeführtem Gas (im nachfolgenden wird darauf als der EGR-Betrag Bezug genommen) wird in Abhängigkeit von dem Öffnungsbetrag des EGR-Ventils 53 gesteuert. Dementsprechend wird das EGR-Gas oder das unbrennbare Inertgas mit der Ein­ lassluft, die in die Verbrennungskammern 5 angesaugt wurde, vermischt. Dies senkt die Maximaltemperatur der Verbrennung in den Verbrennungskammern, wodurch die Emission von NOx re­ duziert wird.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, ist ein Bremsverstär­ ker 71 vorgesehen, um die Bremskraft des Fahrzeuges zu erhö­ hen. Der Bremsverstärker 71 erhöht die Druckkraft des Brems­ pedals 72. Die Bremskraft wird in einen hydraulischen Druck umgewandelt und dazu verwendet, Bremsbetätigungsvorrichtungen (nicht gezeigt) zu betätigen, die für jedes Rad vorgesehen sind. Der Bremsverstärker 71 ist durch ein Verbindungsrohr 71 mit der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 23 in der Einlassleitung 20 verbunden und wird durch den in der Leitung 20 erzeugten Unterdruck betrieben. Mit anderen Worten, der Unterdruck bringt atmosphärischen Druck dazu, den Verstärker 71 zu betätigen.

Der Bremsverstärker 71 umfasst eine Membran (nicht gezeigt), die in einem Gehäuse 71a angeordnet ist. Die Membran bildet eine Atmosphärendruckkammer und eine Unterdruckkammer in dem Gehäuse 71a aus. Die Atmosphärendruckkammer steht mit der At­ mosphäre in Verbindung, wohingegen die Unterdruckkammer mit dem durch das Verbindungsrohr 73 in der Einlassleitung 20 er­ zeugten Unterdruck in Verbindung steht. Deshalb wirkt der Atmosphärendruck auf die Seite der Membran, die der Atmosphä­ rendruckkammer gegenüberliegt, und der Unterdruck wirkt auf die andere Seite der Membran, die der Unterdruckkammer gege­ nüberliegt.

In dem Verbindungsrohr 73 ist ein Absperrventil 74 angeord­ net. Das Ventil 74 ist geöffnet, wenn der Druck in der Ein­ lassleitung 20 niedriger als der Druck in der Unterdruckkam­ mer ist. Dementsprechend steht der Unterdruck der Einlasslei­ tung 20 mit der Unterdruckkammer in Verbindung. Im Gegensatz dazu ist das Absperrventil 74 geschlossen, wenn der Druck in der Unterdruckkammer niedriger als der Druck in der Einlass­ leitung 20 ist. Deshalb wird der Druck in der Unterdruckkam­ mer relativ niedrig gehalten. Die Kraft der Bremsenbetäti­ gungsvorrichtungen, die durch den Verstärker 71 erzeugt wird, oder die Bremskraft des Fahrzeuges wird durch die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck der Unter­ druckkammer und der Kraft, die auf dem Bremspedal 72 wirkt, bestimmt. Ein Drucksensor 63 befindet sich in dem Verbin­ dungsrohr 73, um den Druck PBK (Absolutdruck) in der Vakuum­ kammer des Bremsverstärkers 71 zu erfassen.

Die ECU 30 ist mit einem RAM-Speicher (RAM) 32, einem ROM- Speicher (ROM) 33, einer zentralverarbeitenden Einheit (CPU) 34, einem Eingangsanschluss 35 und einem Ausgangsanschluss 36 versehen. Der RAM 32, der ROM 33, die CPU 34, der Eingangsan­ schluss 35 und der Ausgangsanschluss 36 sind durch einen bi­ direktionalen Bus 31 miteinander verbunden.

Ein Beschleunigungspedal 24 ist mit einem Pedalwinkelsensor 26A verbunden. Der Pedalwinkelsensor 26A erzeugt eine Span­ nung proportional zum Grad der Herabdrückung des Beschleuni­ gungspedals 24. Dies ermöglicht, dass der Betrag der Herab­ drückung des Beschleunigungspedals ACCP erfasst werden kann. Die durch den Pedalwinkelsensor 26A ausgegebene Spannung wird durch einen Analog-Digital-Wandler (A/D) 37 und den Eingangsanschluss 35 in die CPU 30 eingegeben. Das Beschleunigungspe­ dal 24 ist auch mit einem Schalter für vollständiges Schlie­ ßen 26B versehen, der feststellt, ob das Beschleunigungspedal 24 überhaupt nicht gedrückt ist. Der Verschlussschalter 26B gibt ein Signal für den vollständigen Verschluss IDL gleich Eins aus, wenn das Beschleunigungspedal 24 überhaupt nicht gedrückt wird und gibt ein Signal für den vollständigen Ver­ schluss IDL gleich Null aus, wenn das Beschleunigungspedal 24 gedrückt wird. Die Ausgangsspannung des Verschlussschalters 26B wird über den Eingangseinschluss 35 in die CPU 34 einge­ geben.

Der Motor 1 ist des weiteren mit einem oberen Totpunktposi­ tionssensor 27 und einem Kurbelwinkelsensor 28 versehen. Der obere Totpunktpositionssensor 27 erzeugt einen Ausgangspuls, wenn der Kolben in einem der Zylinder 1a die obere Totpunkt­ position erreicht. Der Ausgangspuls wird über den Eingangsan­ schluss 35 zur CPU 34 eingegeben. Der Kurbelwinkelsensor 28 erzeugt jedes Mal einen Ausgangspuls, wenn eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 1 um einen vorbestimmten Kurbel­ winkel gedreht wird. Der von dem Kurbelwinkelsensor 28 über­ mittelte Ausgangspuls wird über den Eingangsanschluss 35 in die CPU 34 eingegeben. Die CPU 34 liest die Ausgangspulse des oberen Totpunktpositionssensors 27 und des Kurbelwinkelsen­ sors 28 ein, um die Motordrehzahl NE zu berechnen.

Ein Wirbelsteuerungsventilsensor 29 befindet sich in der Nähe des Schrittmotors 19. Der Sensor 29 erfasst den Drehwinkel der Welle 18, wodurch die Öffnungsfläche der Wirbelsteue­ rungsventile 17 gemessen wird. Das von dem Wirbelsteuerungs­ ventilsensor 29 ausgegebene Signal wird über einen A/D- Wandler 37 und den Eingangsanschluss 35 in die CPU 34 einge­ geben. Ähnlich wird das von dem Drosselsensor 25 ausgegebene Signal über einen A/D-Wandler 37 und den Eingangsanschluss 35 in die CPU 34 eingegeben.

Ein Atmosphärendrucksensor 61 befindet sich im Einlasspfad 41 zur Erfassung des Atmosphärendrucks PA. Ein Kühlmitteltempe­ ratursensor 62 befindet sich im Zylinderblock 2, um die Tem­ peratur des Motorkühlmittels zu erfassen. Ein Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor 64 ist in der Nähe eines Rades vorgese­ hen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwin­ digkeit SPD) zu erfassen. Das von den Sensoren 61, 62, 64 ausgegebene Signal wird über einen A/D-Wandler 37 und den Eingangsanschluss 35 in die CPU 34 eingegeben. Auch das von dem Drucksensor 63 ausgegebene Signal wird über den A/D- Wandler 37 und den Eingangsanschluss 35 in die CPU 34 einge­ geben.

Der Ausgangsanschluss 36 ist durch Antriebsschaltkreise 38 mit den Kraftstoffeinspritzventilen 11, den Schrittmotoren 19, 22, der Zündvorrichtung 12 und dem EGR-Ventil 53 (Schrittmotor) verbunden. Die ECU 30 steuert die Kraftstoff­ einspritzventile 11, die Schrittmotoren 19, 22, die Zündvor­ richtung 12 (Zündkerzen 10) und das EGR-Ventil 53 optimal, wobei die in dem ROM 33 gespeicherten Steuerungsprogramme auf Signalen basieren, die von den Sensoren 25 bis 29, 61 bis 64 gesendet werden.

Nun wird eine Unterdrucksteuerung, die durch das vorstehend beschriebene Gerät durchgeführt wird, beschrieben. Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Unterdrucksteuerung zeigt. Bei dieser Routine wird die Drosselklappe 23 (der Schrittmotor 22) gesteuert, um den Druck der Unterdruckkammer in dem Bremsverstärker 71 zu ändern. Diese Routine ist eine Unterbrechung, die durch die ECU 30 bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel ausgeführt wird.

Beim Schritt 101 wählt die ECU 30 entweder die geschichtete Befüllungsverbrennung oder die homogene Befüllungsverbrennung basierend auf Parametern wie dem Beschleunigungspedalherab­ drückungsbetrag ACCP und der Motordrehzahl NE aus. Die ECU 30 berechnet ferner verschiedene Parameter wie die Zündzeitsteu­ erung und den Öffnungsbetrag des Wirbelsteuerungsventils 17 in Abhängigkeit von dem ausgewählten Verbrennungszustand.

Beim Schritt 102 subtrahiert die ECU 30 den durch den Druck­ sensor 63 erfassten Bremsverstärkerdruck PBK von dem Atmo­ sphärendruck PA. Die ECU 30 ersetzt das Ergebnis durch einen relativen Druckwert DPBK. Der relative Druckwert DPBK stellt somit die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck PBK in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 dar.

Beim Schritt 103 beurteilt die ECU 30, ob ein Nachfragemerker (Flag) XBKPM auf eins gesetzt ist. Der Nachfragemerker XBKPM zeigt an, ob ein Prozess zur Erzeugung von Unterdruck erfor­ derlich ist. Genauer gesagt zeigt der Merker XBKPM an, ob ein Unterdruck in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 erhöht werden muss, oder ob der Absolutdruck in der Unter­ druckkammer vermindert werden muss. Im nachfolgenden wird auf diesen Prozess als Unterdruckerzeugungsprozess Bezug genom­ men. Wenn die Feststellung beim Schritt 103 negativ ist, wur­ de der Unterdruckerzeugungsprozess in der vorherigen Routine nicht durchgeführt. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 121.

Beim Schritt 121 berechnet die ECU 30 einen Druckwert KPBLK, bei dem der Unterdruckerzeugungsprozess begonnen wird, durch Bezugnahme auf Funktionsdaten, die in dem ROM 33 gespeichert sind. Der berechnete Druckwert KPBKL entspricht der momenta­ nen Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Der Druckwert KPBKL zeigt an, ob ein Unterdruck in der Unterdruckkammer des Bremsver­ stärkers 71 zu niedrig ist, um den Verstärker 71 zu betäti­ gen, d. h., ob der Druck in der Verstärkerunterdruckkammer zu hoch ist.

Fig. 7 ist ein Graph der Funktionsdaten, die bei Schritt 121 verwendet werden. Wie in dem Graph gezeigt ist, hat der Startdruckwert KPBKL einen niedrigeren Wert für eine niedri­ gere Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Wenn die Fahrzeuggeschwin­ digkeit 40 Km/h oder weniger beträgt, ist der Druckwert KPBKL beispielsweise gleich KPBKL1. Wenn die Fahrzeuggeschwindig­ keit 70 Km/h oder mehr beträgt, ist der Druckwert KPBKL gleich KPBKL2, der höher als KPBKL1 ist. Die Druckwerte KPBKL1 und KPBKL2 werden auf der Grundlage der Durchführungs­ eigenschaften des Bremsverstärkers 71 bestimmt, was von dem Durchmesser der Membran und der erforderlichen Bremskraft des Fahrzeugs abhängt.

Nach der Berechnung des Startdruckwertes KPBKL geht die ECU 30 zu Schritt 122. Beim Schritt 122 beurteilt die ECU 30, ob der relative Druckwert DPBK gleich dem Startdruck KPBKL oder niedriger ist. Wenn die Feststellung negativ ist, d. h., wenn DPBK höher als KPBKL ist, ist der Unterdruck in dem Bremsver­ stärker 71 ausreichend. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 124. Beim Schritt 124 setzt die ECU 30 Null für einen Schließbetrag TRTCBK der Drosselklappe 23. Der Schließbetrag TRTCBK stellt einen Wert dar, bei dem das Ventil 23 in der momentanen Routine geschlossen ist.

Danach geht die ECU 30 zu Schritt 110, wie in dem Flussdia­ gramm in Fig. 5 gezeigt ist. Beim Schritt 110 berechnet die ECU 30 einen Basisdrosselöffnungsbetrag TRTB basierend auf Erfassungssignalen, wie dem Beschleunigungspedalherabdrü­ ckungsbetrag ACCP und der Motordrehzahl NE. Beim Berechnen des Basisdrosselöffnungsbetrages TRTB bezieht sich die CPU 30 auf Funktionsdaten (nicht gezeigt), die in dem ROM 33 gespei­ chert sind.

Im nachfolgenden Schritt 111 subtrahiert die ECU 30 den mo­ mentanen Drosselschließbetrag TRTCBK von dem Basisdrosselöffnungsbetrag TRTB. Die ECU 30 ersetzt das Ergebnis durch den End-Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT.

Beim Schritt 112 gibt die ECU 30 ein Pulssignal, das dem Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT entspricht, an den Schrittmo­ tor 22 ab, wodurch der Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 eingestellt wird. Die ECU 30 schiebt dann zeitweise die mo­ mentane Routine auf. Wenn die Bestimmung bei Schritt 122 ne­ gativ ist, geht die ECU 30 zu Schritt 124, der Null für den Drosselschließbetrag TRTCBK setzt. Deshalb wird der Soll- Drosselöffnungsbetrag TRT gleich der Basis-Drosselöffnung TRTB bei Schritt 111 gesetzt.

Wenn die Bestimmung beim Schritt 122 positiv ist, nimmt der Unterdruck in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 ab, d. h., der Absolutdruck in dem Verstärker 71 nimmt zu. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 123. Beim Schritt 123 setzt die ECU 30 die Nachfragekennung XBKPM auf eins, was anzeigt, ob der Vakuumerzeugungsprozess erforderlich ist. Des weiteren setzt die ECU 30 einen Nachfragemerker XBKEGR auf eins. Der Nachfragemerker XBKEGR zeigt an, ob der EGR-Betrag vermindert werden muss, um das Verhältnis an atmosphärischer Luft in der Einlassluft zu erhöhen, die gesenkt wird, wenn der Unterdruckerzeugungsprozess durchgeführt wird. Die Nach­ fragekennung XBKEGR wird in einer Steuerungsroutine für den EGR-Betrag verwendet, die weiter unten beschrieben wird.

Nach dem Ausführen der Schritte 110 bis 112 schiebt die ECU 30 die laufende Routine zeitweise auf. In diesem Fall ist der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT gleich dem Basis-Drosselöff­ nungsbetrag TRTB.

Wenn die Bestimmung beim Schritt 103 in Fig. 4 positiv ist, wurde der Unterdruckerzeugungsprozess der vorherigen Routine ausgeführt. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 104.

Beim Schritt 104 berechnet die ECU 30 einen Abschluss­ druckwert KPBKO, bei dem der Unterdruckerzeugungsprozess be­ endet wird. Der Abschlussdruck KPBKO zeigt einen Unterdruck­ kammerdruck an, der ausreichend niedrig ist. Der Abschluss­ druckwert KPBKO liegt um einen vorbestimmten Betrag höher als der Startdruckwert KPBKL (siehe gestrichelte Linie in Fig. 7). Da jedoch die Druckskala aus Fig. 11(d) einen relativen Druck anzeigt, stellt der höhere Wert KPBKO einen niedrigeren Verstärkerdruckkammerdruck dar.

Beim Schritt 105 beurteilt die ECU 30, ob die Fahrzeugge­ schwindigkeit SPD 20 Km/h oder höher ist. Wenn die Feststel­ lung negativ ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD niedriger als 20 Km/h ist, bewegt sich das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 106.

Beim Schritt 106 beurteilt die ECU 30, ob der relative Druck­ wert DPBK gleich dem Abschlussdruckwert KPBKO ist oder höher. Wenn die Feststellung negativ ist, d. h., wenn DPBK niedriger als KBPKO ist, wird der Unterdruckerzeugungsprozess ausge­ führt, da der Unterdruck in der Unterdruckkammer des Brems­ verstärkers 71 nicht als ausreichend niedrig betrachtet wird. In diesem Fall führt die ECU 30 die Schritte 113 und 114 zum weiteren Vermindern des Öffnungsbetrags der Drosselklappe 23 aus.

Beim Schritt 113 berechnet die ECU 30 einen Schließkompensa­ tionsbetrag α, unter Bezugnahme auf die in Fig. 8 gezeigte Tabelle. Die Kompensationsbeträge α werden entsprechend den Werten, die durch Subtrahieren des relativen Druckwertes DPBK von dem Abschlussdruckwert KPBKO berechnet werden, angezeigt. Wenn der berechnete Wert groß ist, hat der Schließkompensati­ onsbetrag α auch einen großen Wert zum Erhöhen der Schließge­ schwindigkeit der Drosselklappe 23. Im Gegensatz dazu hat der Schließkompensationsbetrag α einen geringen Wert zur Abnahme der Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe 23, wenn der be­ rechnete Wert klein ist.

Beim Schritt 114 addiert die ECU 30 den berechneten Schließ­ kompensationsbetrag α zu dem Drosselschließbetrag TRTCBK. Die ECU 30 ersetzt das Ergebnis gegen den Drossel-Schließbetrag TRTCBK.

Die ECU 30 führt anschließend die Schritte 110 bis 112 zur Einstellung der Öffnung der Drosselklappe 23 aus und schiebt die laufende Routine zeitweise auf. Auf diese Art und Weise erhöht die ECU 30 den Drosselschließbetrag TRTCBK durch Aus­ führen der Schritte 113, 114 und 110 bis 112. Dementsprechend nimmt der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT ab. Somit nimmt der Unterdruck in der Einlassleitung 20 stromabwärts von der Drosselklappe 23 allmählich zu, d. h., der Absolutdruck strom­ abwärts der Klappe 23 nimmt allmählich ab. Der abgesenkte Un­ terdruck steht mit der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 durch das Verbindungsrohr 73 in Verbindung. Als ein Ergeb­ nis wird der relative Druck DPBK allmählich erhöht.

Wenn die Feststellung bei Schritt 106 positiv ist, ist der relative Druck DPBK auf einen ausreichenden Pegel gestiegen, um den Bremsverstärker 71 zu betätigen. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 107.

Beim Schritt 107 subtrahiert die ECU 30 einen vorbestimmten Wert β vom laufenden Drosselschließbetrag TRTCBK. Die ECU 30 ersetzt das Ergebnis gegen den Drosselschließbetrag TRTCBK. Beim Schritt 108 beurteilt die ECU 30, ob der Drosselschließ­ betrag TRTCBK gleich Null ist.

Wenn die Feststellung beim Schritt 108 negativ ist, steuert die ECU 30 die Öffnung der Drosselklappe 23 basierend auf dem Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT, der in den Schritten 110 bis 112 allmählich angehoben wird. Wenn die Feststellung beim Schritt 108 positiv ist, setzt die ECU 30 den Nachfragemerker XBKPM, der anzeigt, ob der Unterdruckerzeugungsprozess erfor­ derlich ist, auf Null. Danach führt die ECU 30 die Schritte 110 bis 112 aus, wodurch der Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 gesteuert wird. Da der Drosselschließbetrag TRTCBK gleich Null ist, ist der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT gleich dem Basis-Drosselöffnungsbetrag TRTB. Das heißt, wenn der Unter­ druck ausreichend ist (wenn die Feststellung beim Schritt 106 positiv ist), bewirkt die ECU 30, dass sich der Soll-Drossel­ öffnungsbetrag TRT allmählich an den Basis-Drosselöffnungs­ betrag TRTB annähert, um dadurch allmählich den Öffnungsbe­ trag der Drosselklappe 23 zu vergrößern.

Die vorstehend beschriebenen Schritte 106 bis 109, 113 und 114 sind entworfen, um den Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 zu vermindern, wenn die Feststellung beim Schritt 105 ne­ gativ ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD niedri­ ger als 20 Km/h ist, zur Erzeugung eines ausreichenden Unter­ drucks, um den Bremsverstärker 71 zu betätigen. Da die Fahr­ zeuggeschwindigkeit SPD niedriger als 20 Km/h ist, führt der Motor 1 allgemein eine geschichtete Ladungsverbrennung durch, wenn die Schritte 106 bis 109, 113 und 114 ausgeführt werden.

Wenn die Feststellung beim Schritt 105 positiv ist, schaltet die ECU 30 den Verbrennungszustand des Motors 1 auf homogene Befüllungsverbrennung um, wodurch ein ausreichender Unter­ druck erzeugt wird.

Genauer gesagt geht die Ecu 30 von Schritt 105 zum Schritt 131, und schaltet den Verbrennungszustand des Motors 1 auf homogene Befüllungsverbrennung um. Zur gleichen Zeit berech­ net die ECU 30 verschiedene Parameter wie eine Zündzeitsteue­ rung, die der homogenen Befüllungsverbrennung und dem Öff­ nungsbetrag der Wirbelsteuerungsventile 17 entspricht.

Im nachfolgenden Schritt 132 beurteilt die ECU 30, ob der re­ lative Druckwert DPBK gleich oder größer als der Druckwert KPBKO ist, beim dem der Unterdruckerzeugungsprozess beendet wird. Wenn die Feststellung negativ ist, d. h., wenn DPBK kleiner als KPBKO ist, berechnet die ECU 30 den Basis- Drosselöffnungsbetrag TRTB, der der homogenen Befüllungsver­ brennung entspricht, bei den Schritten 110 bis 112. Da der Drosselschließbetrag TRTCBK gleich Null ist, steuert die ECU 30 den Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 basierend auf dem Soll-Drosselbetrag TRT, der gleich dem Basis-Drosselöffnungs­ betrag TRTB ist.

Bei der Ausführung einer homogenen Befüllungsverbrennung ist der Basis-Drosselöffnungsbetrag TRTB kleiner als jener in der geschichteten Befüllungsverbrennung und die Drosselklappe 23 vermindert die Querschnittfläche des Einlasspfades 41 merk­ lich. Dies erhöht schnell den Relativdruck DPBK, der die Dif­ ferenz zwischen dem Atmosphärendruck PA und dem Bremsverstär­ kerdruck PBK ist.

Wenn die Feststellung beim Schritt 132 positiv ist, ist der Unterdruck in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 ausreichend und somit der Unterdruckerzeugungsprozess nicht länger notwendig. Deshalb setzt die ECU 30 den Nachfragemer­ ker XBKPM auf Null. Anschließend, nach dem Ausführen der Schritte 110 bis 112, schiebt die ECU 30 die laufende Routine zeitweise auf.

Wie oben beschrieben wurde, vermindert die ECU 30 entweder den Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 oder schaltet den Verbrennungszustand des Motors 1 auf homogene Befüllungs­ verbrennung um, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, wenn der relative Druckwert DBPK niedriger als der Druckwert KPBKL ist. Die ECU 30 führt den gewählten Prozess fort, bis der relative Druckwert DBPK den Abschlussdruckwert KBPKO überschreitet.

Die EGR-Betragssteuerungsroutine gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 be­ schrieben. Diese Routine ist eine Unterbrechung, die jedes Mal bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel durch die ECU 30 ausgeführt wird. Jedoch wird EGR-Betrag nur verändert, nach­ dem der Merker XBKEGR in der Unterdrucksteuerungsroutine auf Eins gesetzt wurde.

Beim Schritt 201 in Fig. 9 berechnet die ECU 30 einen Basis- EGR-Öffnungsbetrag EGRB. Zu dieser Zeit bezieht sich die ECU 30 auf Funktionsdaten des Verhältnisses zwischen dem Basis- EGR-Öffnungsbetrag EGRB und der Motordrehzahl NE und auf Funktionsdaten des Verhältnisses zwischen dem Basis-EGR- Öffnungsbetrag EGRB und der Kraftstoffeinspritzmenge, die vorher in dem ROM 33 gespeichert wurden.

Beim Schritt 202 beurteilt die ECU 30, ob der Nachfragemerker XBKEGR auf Eins gesetzt ist. Wenn die Feststellung negativ ist, wird der Unterdruckerzeugungsprozess nicht ausgeführt. Die ECU 30 beurteilt deshalb, dass der EGR-Betrag nicht redu­ ziert werden muss und geht zu Schritt 213.

Beim Schritt 213 gleicht die ECU 30 einen Soll-EGR-Öffnungs­ betrag EGRRAT mit dem Basis-EGR-Öffnungsbetrag EGRB aus. Die ECU 30 geht anschließend zu Schritt 214, wie in Fig. 10 ge­ zeigt ist. Beim Schritt 214 betätigt die ECU 30 den Schritt­ motor des EGR-Ventils 53, basierend auf einem Pulssignal, das dem Soll-EGR-Öffnungsbetrag EGRRAT entspricht, wodurch der Öffnungsbetrag des EGR-Ventils 53 gesteuert wird.

Wenn die Feststellung beim Schritt 202 positiv ist, beginnt sich die Menge an Einlassluft zu vermindern, weil der Unter­ druckerzeugungsprozess gestartet wurde. Die ECU 30 führt so­ mit einen Schritt 203 aus und nachfolgende Schritte zur zeitweisen Verminderung des EGR-Betrags. Auf diesen Prozess wird als EGR-Betragsverminderungsprozess Bezug genommen.

Genauer gesagt beurteilt die ECU 30, ob ein Zählwert CEGRBK beim Schritt 203 gleich Null ist. Der Zählwert CEGRBK steht für die Zeit, die verstrichen ist, seit der EGR-Betrags­ verminderungsprozess begonnen wurde. Deshalb ist die Fest­ stellung immer positiv, weil der Zählwert CEGRBK auf Null zu­ rückgesetzt wurde, wenn der Schritt 203 zum ersten Mal ausge­ führt wird, seit der Unterdruckerzeugungsprozess begonnen wurde. Wenn die Feststellung beim Schritt 203 positiv ist, geht die ECU 30 zu Schritt 204 zum Zurücksetzen des Soll-EGR- Ventilöffnungsbetrages EGRRT auf Null. Als ein Ergebnis stoppt der EGR-Mechanismus 51 das Rückführen von Abgas. Wenn die Reaktionsverzögerung des Mechanismus 51 nicht berücksich­ tigt wird, wird der EGR-Betrag unmittelbar zu Null.

Beim nachfolgenden Schritt 205 gleicht die ECU 30 den EGR- Ventilschließbetrag DEGR mit dem Basis-EGR-Ventilöffnungs­ betrag EGRB aus. Der EGR-Ventilschließbetrag DEGR entspricht einer Abnahme des EGR-Betrags in der laufenden Routine.

Die Feststellung ist beim Schritt 203 negativ, wenn der Soll- EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT und der EGR-Ventilschließ­ betrag DEGR bei den Schritten 204 und 205 initialisiert wur­ den. In diesem Fall geht die ECU 30 zum Schritt 206.

Beim Schritt 206 erhöht die ECU 30 den Zählwert CEGRBK um Eins. Beim Schritt 207 beurteilt die ECU 30, ob der Zählwert CEGRBK einen Entscheidungswert C1 überschritten hat. Der Ent­ scheidungswert C1 steht für eine Zeitdauer, während der der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT auf Null gehalten wird.

Der Entscheidungswert C1 ist beträchtlich länger als die Zeitdauer, während der der Unterdruckerzeugungsprozess ausge­ führt wird. Somit ist der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT gleich Null vom Start des Unterdruckerzeugungsprozes­ ses zu seinem Ende, d. h. eine Rückführung von EGR-Gas wird verhindert.

Wenn die Feststellung beim Schritt 207 negativ ist, ist nicht ausreichend Zeit vergangen, seitdem der Unterdruckerzeugungs­ prozess begonnen wurde, und der EGR-Betragsverminderungs­ prozess muss noch weitergeführt werden. In diesem Fall geht die ECU 30 zu Schritt 214 in Fig. 10. Beim Schritt 214 steu­ ert die ECU 30 das EGR-Ventil 53. Wenn die Feststellung beim Schritt 207 negativ ist und die ECU 30 danach den Schritt 214 ausführt, muss EGRRAT gleich Null sein. Das EGR-Ventil 53 wird deshalb angesteuert, um vollständig geschlossen zu sein.

Wenn die Feststellung beim Schritt 207 positiv ist, wurde der Unterdruckerzeugungsprozess durchgeführt und beendet. In die­ sem Fall geht die ECU 30 zum Schritt 208. Bei den Schritten 208 und 209 erhöht die ECU 30 allmählich den Soll-EGR-Ventil­ öffnungsbetrag EGRRAT.

Genauer gesagt subtrahiert die ECU 30 einen vorbestimmten Wert γ von dem laufenden EGR-Ventilschließbetrag DEGR und er­ setzt das Ergebnis durch den EGR-Ventilschließbetrag DEGR. Beim Schritt 209 subtrahiert die ECU 30 den EGR-Schließbetrag DEGR von dem Basis-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRB und ersetzt das Ergebnis durch den Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT. Deshalb wird der EGR-Ventilschließbetrag DEGR beim Schritt 208 allmählich abgesenkt. Der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT wird dementsprechend allmählich erhöht.

Beim Schritt 210 beurteilt die ECU 30, ob der EGR-Ventil­ schließbetrag DEGR gleich Null ist. Wenn die Feststellung ne­ gativ ist, führt die ECU 30 den Schritt 214 aus und schiebt die laufende Routine zeitweise auf.

Wenn die Feststellung beim Schritt 210 positiv ist, wurde der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT gleich dem Basis-EGR- Ventilöffnungsbetrag EGRB und der Soll-EGR-Ventilöffnungs­ betrag EGRRAT muss nicht weiter erhöht werden. Die ECU 30 be­ endet deshalb den EGR-Betragsverminderungsprozess und geht zu Schritt 211.

Bei den Schritten 211 und 212 bereitet die ECU 30 die nächst Routine vor. Genauer gesagt stellt die ECU 30 den Zählwert CEGRBK und einen Nachfragemerker XBKERG zurück, die jeweils anzeigen, ob der EGR-Betrag auf Null vermindert werden soll. Danach führt die ECU 30 einen Schritt 214 aus und schiebt die laufende Routine zeitweise auf.

Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Verände­ rungen von Merkern und Parametern zeigt, wenn die Drossel­ klappe 23 und das EGR-Ventil 53 jeweils durch die Unter­ drucksteuerungsroutine und die EGR-Betragssteuerungsroutine gesteuert werden. Bei diesem Beispiel ist die Fahrzeugge­ schwindigkeit SPD niedriger als 20 Km/h. Die Diagramme 11(a) bis (e) stellen Veränderungen des Nachfragemerkers XBKPM dar, der anzeigt, ob ein Prozess zur Erzeugung von Unterdruck er­ forderlich ist, jeweils aufgrund des Nachfragemerkers XBKEGR, der anzeigt, ob der EGR-Betrag vermindert werden muss, des Soll-Drosselöffnungsbetrages TRT, des relativen Druckwertes DPBK, der die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Bremsverstärkerdruck PBK darstellt und des Soll-EGR-Ventil­ öffnungsbetrages EGGRAT darstellt.

Zu einer Zeit t1 vermindert sich der relative Druckwert DPBK auf ein den Druckwert KPBKL, bei dem der Unterdruckerzeu­ gungsprozess begonnen wird. Dementsprechend werden die Nach­ fragemerker XBKPM und XBKEGR auf Eins gesetzt. Dies initiiert den Unterdruckerzeugungsprozess und den EGR-Betragsverminde­ rungsprozess. Der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT beginnt sich allmählich zu vermindern und der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT wird auf Null gesetzt. Somit vermindert die Dros­ selklappe 23 die Querschnittfläche des Einlasspfades 41, wo­ durch der Unterdruck an der stromabwärtigen Seite der Klappe 23 erhöht wird. Zur gleichen Zeit wird das EGR-Ventil 53 ge­ schlossen gehalten. Als ein Ergebnis wird der relative Druck­ wert DPBK erhöht, während die Rückführung von EGR-Gas durch den EGR-Mechanismus 51 gestoppt wird. Der Unterdruck in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 wird dem gemäß all­ mählich erhöht.

Auf diese Art und Weise wird das EGR-Ventil 53 vollständig geschlossen, zum Stoppen der Rückführung von EGR-Gas, wenn der Unterdruck durch Vermindern des Öffnungsbetrages der Drosselklappe 23 erhöht wird. Dies erhöht das Verhältnis der Außenluft in der Einlassluft. Als ein Ergebnis werden Fehl­ zündungen des Motors 1, die durch einen Mangel an Einlassluft hervorgerufen werden, vermieden und der Verbrennungszustand des Motors 1 wird somit stabilisiert. Da die Rückführung von EGR-Gas unter hohem Druck gestoppt wird, wird der Unterdruck in dem Einlasspfad 41 erhöht. Deshalb wird der erforderliche Schließbetrag der Drosselklappe 23 zum Erzeugen eines be­ stimmten Pegels an Unterdruck dementsprechend vermindert. So­ mit wird der Einlassbetrag durch einen Betrag nicht plötzlich vermindert. Diese verbessert des weiteren den Verbrennungszu­ stand des Motors 1.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Geschwindigkeit, bei der der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT abnimmt, d. h. die Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe 23 (die Drosselklap­ penschließgeschwindigkeit V1) durch V1 = ω/θ dargestellt. Die Geschwindigkeit, mit der der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT abnimmt, d. h. die Schließgeschwindigkeit des EGR- Ventils 53 (die EGR-Ventilschließgeschwindigkeit V2) wird durch V2 = V/L dargestellt. Da der Soll-EGR-Ventilöffnungs­ betrag EGRRAT auf Null gesetzt wird, d. h., das EGR-Ventil 53 wird sofort geschlossen, wenn der Unterdruckerzeugungsprozess begonnen wird, ist V1 immer kleiner als V2 (V1 < V2).

Das heißt, dass das EGR-Ventil 53 zum Reduzieren des EGR- Betrages schnell geschlossen wird, infolge einer Vorhersage, dass der Einlassluftbetrag vermindert wird. Deshalb wird der EGR-Betrag vermindert, bevor der Einlassluftbetrag beginnt, sich zu vermindern, sogar wenn der EGR-Mechanismus 51 eine Reaktionsverspätung hat, d. h., sogar wenn eine Zeitverzöge­ rung zwischen einer Zeit, zu der das EGR-Ventil 53 angesteu­ ert wird, um geschlossen zu werden, und einer Zeit, zu der das EGR-Ventil 53 tatsächlich geschlossen ist. Als ein Ergeb­ nis fällt der Betrag der Einlassluft nicht abrupt, wenn die Drosselklappe 23 beginnt, geschlossen zu werden. Der Verbren­ nungszustand des Motors 1 wird somit stabilisiert.

Der Unterschied zwischen dem Atmosphärendruck PA und dem Bremsverstärkerdruck PBK wird berechnet und durch den relati­ ven Druck DPBK dargestellt. Wenn der relative Druck DPBK kleiner als der Druckwert KPBKL ist, wird mit dem Unterdru­ ckerzeugungsprozess begonnen. Wie vorstehend beschrieben wur­ de, ändert sich die Bremskraft des Bremsverstärkers 71 in Ab­ hängigkeit von der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck, der mit der Atmosphärendruckkammer in Verbindung steht, und dem Unterdruck (Bremsverstärkerdruck PBK), der durch das Ver­ bindungsrohr 73 mit der Unterdruckkammer in Verbindung steht. Deshalb ist der Atmosphärendruck PA relativ niedrig, wenn man in einer großen Höhe reist. Somit wird die Bremskraft des Verstärkers 71 vermindert, sogar wenn der Bremsverstärker­ druck PBK konstant ist.

Jedoch wird der Unterdruck erzeugt, wenn der relative Druck DPBK und nicht der Bremsverstärkerdruck PBK kleiner als der Startdruck KPBKL ist. Deshalb wird mit dem Unterdruckerzeu­ gungsprozess zur Erzeugung eines ausreichenden Unterdrucks zur Betätigung des Bremsverstärkers 71 begonnen, wenn die Bremskraft durch einen niedrigen Atmosphärendruck PA vermin­ dert wird.

Beim Beurteilen, ob es erforderlich ist, dass der Unterdru­ ckerzeugungsprozess durchgeführt wird, wird der relative Druckwert DPBK mit dem Startdruckwert KPBKL verglichen. All­ gemein gilt, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD hoch ist, eine größere Bremskraft zum Stoppen des Fahrzeugs benö­ tigt wird. Deshalb ist es notwendig, dass der relative Druck­ wert DPBK größer ist. Im Gegensatz dazu, wenn die Fahrzeugs­ geschwindigkeit SPD niedrig ist, ist die erforderliche Brems­ kraft klein. Deshalb ist der relative Druckwert DPBK nicht notwendigerweise groß. Auf diese Art und Weise ändert sich die erforderliche Bremskraft des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD.

Bei diesem Ausführungsbeispiel haben der Startdruckwert KPBKL und der Abschlussdruckwert KPBKO kleine Werte für eine nied­ rigere Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Somit wird der relative Druckwert DPBK gesteuert, um ein ausreichendes Niveau zum Er­ halten einer gewünschten Bremskraft zu haben. Deshalb werden keine unnötigen Unterdruckerzeugungsprozesse durchgeführt, d. h., die Menge an Einlassluft schwankt nicht. Dies verhin­ dert Drehmomentschwankungen und verbessert die Kraftstoff­ sparsamkeit.

Zusätzlich, wenn der Drosselschließbetrag TRTCBK erhöht wird, wird der Schließkompensationsbetrag α, der in der laufenden Routine berechnet wird, zu dem Drosselschließbetrag TRTCBK der vorherigen Routine addiert. Der Schließkompensationsbe­ trag α wird auf einen größeren Wert festgelegt, wenn die Dif­ ferenz zwischen dem Abschlussdruckwert KPBKO und dem relati­ ven Druck DPBK groß ist, wodurch die Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe 23 zunimmt. Im Gegensatz dazu wird der Schließkompensationsbetrag α auf einen kleinen Wert zum Abnehmen der Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe 23 fest­ gesetzt, wenn die Druckdifferenz (KPBKO - DPBK) klein ist.

Wie in Fig. 11(d) gezeigt ist, ist die Schließgeschwindigkeit der Klappe 23 groß, wenn die Druckdifferenz (KPBKO - DPBK) groß ist, unmittelbar nachdem der Unterdruckerzeugungsprozess begonnen wurde. Deshalb wird ein notwendiger Unterdruck schnell erzeugt. Im Gegensatz dazu, wenn sich der relative Druckwert DPBK (die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck PA und dem Druck PBK in dem Bremsverstärker 71) dem Druck KPBKO annähert, bei dem die Unterdruckerzeugung beendet wird, und die Differenz (KPBKO - DPBK) kleiner ist, (in der Nähe der Zeit t2, die weiter unter beschrieben wird), wird die Schließgeschwindigkeit der Klappe 23 gesenkt. Somit konver­ giert der relative Druckwert DPBK (die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck PA und dem Druck PBK in dem Bremsverstärker 71) mit dem Druckwert KBPKO in einer stabilen Art und Weise.

Zu einer Zeit t2 erreicht der relative Druckwert DPBK den Ab­ schlussdruckwert KPBKO. Nach der Zeit t2 nimmt die Soll- Drosselöffnung TRT allmählich zu. Dem gemäß beginnt der Druck in dem Einlasspfad 41 damit, zuzunehmen. Deshalb wird der Bremsverstärkerdruck PBK niedriger als der Druck in dem Ein­ lasspfad 41, oder, in einer anderen Denkweise, hat der Brems­ verstärkerdruck PBK ein größeres Vakuum. Zu dieser Zeit neigt die Einlassluft in dem Einlasspfad 41 dazu, durch das Verbin­ dungsrohr 73 in die Unterdruckkammer des Bremsverstärkers 71 gesaugt zu werden. Jedoch wird diese Strömung der Einlassluft durch das Absperrventil 74 gestoppt. Somit wird der Bremsver­ stärkerdruck PBK gleich dem Abschlussdruck KPBKO gehalten, obwohl der Unterdruck in dem Einlasspfad 41 abnimmt.

Ferner nimmt in diesem Ausführungsbeispiel der Soll-Drossel­ öffnungsbetrag TRT allmählich bis zum Basis-Drosselöffnungs­ betrag TRTB zu, wenn ein ausreichender Unterdruck in dem Bremsverstärker 71 erzeugt wird. Deshalb verändert sich der Betrag der Einlassluft allmählich, im Vergleich zum schnellen Zurückkehren des Soll-Drosselöffnungsbetrags TRT auf den Ba­ sis-Drosselöffnungsbetrag TRTB. Deshalb wird eine unerwünsch­ te Drehmomentschwankung vermieden. Dies verbessert den Motor­ betrieb.

Der Unterdruckerzeugungsprozess wird begonnen, wenn der rela­ tive Druckwert DPBK kleiner als der Startdruckwert KPBKL ist. Der Prozess wird fortgeführt, nachdem der relative Druckwert DPBK den Startdruckwert KPBKL übersteigt. Schließlich gleicht sich der relative Druckwert DPBK an dem Abschlussdruckwert KPBKO an, der höher als der Druckwert KPBKL ist. Danach wird der Soll-Drosselöffnungsbetrag TRT gesteuert, um sich allmäh­ lich an den Basis-Drosselöffnungsbetrag TRTB anzunähern. Wenn sich TRT an TRTB angleicht, wird der Nachfragemerker XBKPM auf Null gesetzt, d. h., der Unterdruckerzeugungsprozess wird beendet. Bei dem Prozess haben die Sollwerte (die Druckwerte KPBKL und KPBKO) eine Hysterese. Dies verhindert ein Pendeln oder verhindert, dass der Unterdruckerzeugungsprozess wieder­ holt begonnen und gestoppt wird, wodurch die Steuerung des Motors 1 stabilisiert wird.

Zu einer Zeit t3 wird der Drosselschließbetrag TRTCBK gleich Null und der Unterdruckerzeugungsprozess wird beendet und der Merker XBKPM wird auf Null gesetzt. Die Zeitdauer, die dem Entscheidungswert C1 entspricht, ist ausreichend lang. Des­ halb wird der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT vom Start bis zum Ende des Unterdruckerzeugungsprozesses auf Null gehalten. Die Rückführung des EGR-Gases wird somit verhin­ dert.

Auf diese Art und Weise wird das EGR-Gas nicht zurückgeführt, wenn der Unterdruckerzeugungsprozess ausgeführt wird und die Menge an Einlassluft vermindert wird. Deshalb wird das Ge­ misch nicht aufgrund eines Luftmangels übermäßig fett.

Zur Zeit t4 und danach ist eine ausreichende Zeit vom Start des Unterdruckerzeugungsprozesses verstrichen und der Prozess wurde beendet. Deshalb hat der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT allmählich zugenommen. Der EGR-Betrag hat dementspre­ chend zugenommen. Auf diese Art und Weise wird der Soll-EGR- Ventilöffnungsbetrag EGRRAT allmählich erhöht. Dies verhin­ dert, dass der EGR-Betrag abrupt erhöht wird, wodurch Drehmo­ mentschwankungen beseitigt werden.

Zur Zeit t5 beträgt der EGR-Ventilschließbetrag DEGR gleich Null und der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT ist gleich der Basis-EGR-Ventilöffnung EGRRAT. Deshalb wird der Nachfra­ gemerker XBKEGR, der anzeigt, ob es erforderlich ist, dass der EGR-Betrag vermindert wird, auf Null zurückgesetzt.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 20 Km/h oder mehr beträgt, wird der Verbrennungszustand des Motors 1 auf die homogene Befüllungsverbrennung zur Erzeugung von Unterdruck umgeschal­ tet. In diesem Fall resultieren die gleichen Vorteile. Das heißt, dass die Menge an Einlassluft nicht plötzlich abnimmt, wodurch die Verbrennung stabilisiert wird.

Wenn sich das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt, läuft der Motor 1 mit einer niedrigen Last und der Verbrennungszustand des Motors 1 ist im Allgemeinen die ge­ schichtete Befüllungsverbrennung. Bei diesem niedrigen Last­ betriebszustand erhöht ein Umschalten von der geschichteten Befüllungsverbrennung zur homogenen Befüllungsverbrennung zeitweise das Motordrehmoment, wodurch der Motorbetrieb ver­ schlechtert wird.

Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Unterdruck durch Umschalten von der geschichteten zur homogenen Befül­ lungsverbrennung nur erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindig­ keit SPD 20 Km/h oder mehr beträgt. Deshalb wird der Motorbe­ trieb verbessert.

Nun wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben. Fig. 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil einer Unterdrucksteuerungs­ routine gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. In die­ ser Routine sind ähnliche oder dieselben Bezugszeichen für diejenigen Schritte vergeben, die ähnlich oder dieselben sind, wie in den entsprechenden Schritten des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels.

In diesem Ausführungsbeispiel werden die Unterdrucksteue­ rungsroutine, die in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, und die EGR-Betragssteuerungsroutine, die in den Fig. 9 und 10 ge­ zeigt ist, ausgeführt. Zusätzlich zur Unterdrucksteuerungs­ routine des ersten Ausführungsbeispiels hat die Routine von diesem Ausführungsbeispiel die Schritte 150 und 151, die wei­ ter unten beschrieben werden.

Wenn die Feststellung beim Schritt 103 positiv ist, geht die ECU 30 zum Schritt 150. Beim Schritt 150 erhöht die ECU 30 einen Zählwert CXBKPM um Eins. Der Zählwert CXBKPM stellt die Zeitdauer dar, die verstrichen ist, seit der Nachfragemerker XBKPM, der anzeigt, ob ein Unterdruckerzeugungsprozess erfor­ derlich ist, einen Wert von Eins hat.

Beim Schritt 151 beurteilt die ECU 30, ob der Zählwert CXBKPM größer als ein Entscheidungswert C2 ist. Der Wert C2 ent­ spricht einer Zeitdauer, die länger ist als die Reaktionsver­ zögerung des EGR-Mechanismus 51. Wenn die Feststellung nega­ tiv ist, ist die vorbestimmte Zeitdauer nicht verstrichen, seitdem der Nachfragemerker XBKPM auf Eins gesetzt wurde. Die ECU 30 geht deshalb zum Schritt 124.

Wenn die Feststellung beim Schritt 151 positiv ist, führt die ECU 30 den Schritt 104 und die nachfolgenden Schritte durch. Beim Schritt 109 wird der Nachfragemerker XBKPM auf Null gesetzt und der Zählwert CXBKPM wird auch auf Null zurückge­ setzt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Schritt 104 und die nachfolgenden Schritte nicht ausgeführt, bis die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, sogar wenn der Nachfragemerker XBKPM auf Eins gesetzt ist. Deshalb wird der EGR-Betragsver­ minderungsprozess in der EGR-Betragssteuerungsroutine in den Fig. 9 und 10 vor dem Unterdruckerzeugungsprozess ausge­ führt.

Deshalb wird die Rückführung von EGR-Gas gestoppt, wenn der Unterdruckerzeugungsprozess ausgeführt wird, sogar wenn der EGR-Mechanismus 51 eine Reaktionsverzögerung hat. Dies ver­ hindert, dass die Einlassluftmenge abrupt abfällt, wodurch der Verbrennungszustand des Motors 1 stabilisiert wird.

Es sollte für den Fachmann offensichtlich sein, dass die vor­ liegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ver­ körpert werden kann, ohne den Schutzbereich oder den Erfin­ dungsgedanken zu verlassen. Insbesondere kann die Erfindung in den folgenden Formen verkörpert werden.

• 1. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 wird der relative Druckwert DPBK durch Subtraktion des Bremsver­ stärkerdrucks PBK von dem Atmosphärendruck PA berechnet. Ob es notwendig ist, dass zur Betätigung des Bremsverstärkers 71 ein Unterdruck erzeugt wird, wird durch Beurteilen, ob der relative Druckwert DPBK niedriger als der Startdruckwert KPBKL ist, bestimmt. Jedoch kann durch Beurteilen, ob der Bremsverstärkerdruck PBK höher als ein vorbestimmter Druck­ wert ist beurteilt werden, ob es notwendig ist, dass ein Un­ terdruck erzeugt wird.
• 2. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 werden der Startdruckwert KPBKL und der Abschlussdruckwert KPBKO basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD bestimmt. Jedoch können die Druckwerte KPBKL und KPBKO konstante Werte haben. In diesem Fall müssen die Druckwerte KPBKL und KPBKO hoch ge­ nug sein, um den Bremsverstärker 71 wirksam zu betätigen. Ob sich das Fahrzeug verlangsamt, kann, basierend auf einem Vollständiges-Schließen-Signal von dem Schalter für vollstän­ diges Schließen 26B, beurteilt werden. Wenn beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug verlangsamt, können die Druckwerte KPBKL und KPBKO auf niedrigere Werte geändert werden. Das heißt, sogar bei der selben Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ist die erforderliche Bremskraft für das Stoppen des Fahrzeugs relativ gering, wenn sich das Fahrzeug verlangsamt.
• 3. In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 12 wird der Unterdru­ ckerzeugungsprozess ausgeführt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, nachdem der Nachfragemerker XPBKPM, der anzeigt, ob der Unterdruckerzeugungsprozess er­ forderlich ist, auf Eins gesetzt ist. Deshalb wird das EGR- Ventil 53 geschlossen bevor die Drosselklappe 23 geschlossen wird. Jedoch kann ein Entscheidungsdruckwert verwendet wer­ den, der höher ist als der Startdruckwert KPBKL. Das heißt, dass das EGR-Ventil 53 vollständig geschlossen ist, wenn der relative Druckwert DPBK gleich oder niedriger als der Ent­ scheidungsdruckwert ist. Wenn der relative Druckwert DPBK ab­ nimmt und niedriger als der Entscheidungsdruckwert wird, ist es wahrscheinlich, dass sich der relative Druckwert DPBK auf ein Niveau unterhalb des Startdruckwertes KPBKL vermindert. Somit wird das EGR-Ventil 53 früher geschlossen, infolge ei­ ner Voraussage, dass der Druckwert DPBK niedriger als der Startdruckwert KPBKL werden wird. Wie in dem Ausführungsbei­ spiel in Fig. 12 ist das EGR-Ventil 53 sicher geschlossen, bevor die Drosselklappe 23 mit dem Schließen beginnt, wodurch die Rückführung des EGR-Gases gestoppt wird.
• 4. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 ist das EGR-Ventil 53 zum Stoppen der Rückführung von EGR-Gas vollständig geschlossen. Jedoch muss das EGR-Ventil 53 nicht vollständig geschlossen sein, solange eine abrupte Abnahme der Einlassluftmenge vermieden wird.
• 5. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 ist der Entscheidungswert C1 des Zählwerts CEGRBK festgelegt, so dass er eine ausreichend lange Zeitdauer hat. Somit wird das EGR- Ventil 53 geöffnet, nachdem der Drosselschließbetrag TRTCBK gleich Null ist und der Unterdruckerzeugungsprozess vollstän­ dig beendet wurde. Jedoch kann der Schritt 207, der in Fig. 9 gezeigt ist, durch einen Schritt zur Beurteilung, ob der Nachfragemerker XBKPM gleich Null ist, ersetzt werden. In diesem Fall wird das EGR-Ventil 53 allmählich geöffnet, wenn die Feststellung bei Schritt 207 positiv ist.
• 6. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 nimmt der Drosselschließbetrag TRTCBK allmählich ab, wenn der rela­ tive Druckwert DPBK den Abschlussdruckwert KPBKO übersteigt. Jedoch kann der Drosselschließbetrag TRTCBK vermindert wer­ den, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, nach­ dem der relative Druckwert DPBK den Abschlussdruckwert KPBKO überstiegen hat. Dies stabilisiert den relativen Druckwert DPBK und verhindert ein Pendeln, das durch wiederholte posi­ tive und negative Feststellungen bei Schritt 106 hervorgeru­ fen würde.
• 7. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 wird die Soll-EGR-Ventilöffnung EGRRAT unmittelbar auf Null geän­ dert, wenn der Nachfragemerker XBKEGR, der anzeigt, ob der EGR-Betrag vermindert werden muss, auf Eins gesetzt wurde. Jedoch kann der Soll-EGR-Ventilöffnungsbetrag EGRRAT allmäh­ lich vermindert werden, nachdem der Nachfragemerker XBKEG auf Eins gesetzt wurde.
• 8. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 wird der Verbrennungszustand des Motors 1 auf die homogene Befüllungsverbrennung umgeschaltet, wenn der Unterdruckerzeugungs­ prozess durchgeführt werden muss, wenn die Fahrzeugsgeschwin­ digkeit SPD gleich oder höher als 20 Km/h ist. Wenn die Fahr­ zeuggeschwindigkeit SPD niedriger als 20 Km/h ist, wird der Öffnungsbetrag der Drosselklappe 23 vermindert. Jedoch kann der Unterdruckerzeugungsprozess immer durch Vermindern des Öffnungsbetrages der Drosselklappe 23 durchgeführt werden, ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Des weiteren kann die Entscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine andere als 20 Km/h geändert werden. In diesem Fall wird die Entschei­ dungs-Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Be­ triebscharakteristika des Motors 1 bestimmt.
• 9. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 wird der Wert des Schließkompensationsbetrages α in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem relativen Druckwert DPBK und dem Startdruckwert KPBKL geändert. Jedoch kann der Wert des Schließkompensationsbetrages α konstant sein.
• 10. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 12 wird die vorliegende Erfindung auf einen Motor 1 vom Zylinderein­ spritztyp angewandt. Die vorliegende Erfindung kann aber auch auf einen Motor angewandt werden, der eine geschichtete Be­ füllungsverbrennung und eine semigeschichtete Befüllungs­ verbrennung durchführt. Zum Beispiel kann die vorliegende Er­ findung auf einen Motor angewandt werden, der Kraftstoff un­ terhalb der Einspritzventile 6a, 6b einspritzt, die in den dazugehörigen Einlassöffnungen 7a, 7b vorgesehen sind.
• 11. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden schraubenförmige Einlassöffnungen verwendet, um Wirbel zu er­ zeugen. Jedoch müssen die Wirbel nicht notwendigerweise er­ zeugt werden. In einem solchen Fall können Teile wie das Wir­ belsteuerungsventil 17 und der Schrittmotor 19 beseitigt wer­ den.

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung ei­ nes Unterdrucks in einem Motor 1 offenbart. Der Motor 1 um­ fasst einen Einlasspfad 41, Verbrennungskammern 5 und einen Abgaspfad 42. Eine Luftströmung in dem Einlasspfad 41 wird durch eine Drosselklappe 23 gesteuert. Ein Abgasrückführungs- (EGR)-Durchlass 52 lenkt einen Teil einer Strömung von dem Abgas von dem Abgaspfad 42 zu dem Einlasspfad 41 ab. Ein EGR- Ventil 53 reguliert die Strömung von Abgas, das durch den EGR-Durchlass 52 strömt. Ein Bremsverstärker 71 ist mit dem Einlasspfad 41 verbunden und erhöht die Bremskraft des Fahr­ zeugs. Ein Drucksensor 63 erfasst den Druck in dem Verstärker 71. Eine zentralverarbeitende Einheit (CPU) 34 bestimmt, ob der erfasste Druck höher als ein vorbestimmter Wert ist, den die CPU auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert. Die Drosselklappe 23 ist in einer relativ geöffneten Positi­ on, wenn der Motor 1 eine geschichtete Befüllungsverbrennung durchführt. Die Drosselklappe 23 vermindert den Druck in dem Einlasspfad 41, wenn die Drosselklappe 23 die Strömung ein­ schränkt. Die CPU 34 steuert die Drosselklappe 23, um den Druck in dem Einlasspfad 41 zu vermindern, wenn der Verstär­ kerdruck höher als der vorbestimmte Wert ist, und sie betä­ tigt das EGR-Ventil 53, um die Gasströmung in den EGR- Durchlass 52 zu vermindern. Dies ergibt einen besseren Brem­ sen- und Motorbetrieb.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck in einem Motor (1) eines Fahrzeuges, wobei der Motor (1)
einen Einlassdurchlass (41) zur Einführung von Luft in eine Verbrennungskammer (5) und einen Abgasdurchlass (42) zum Ausstoßen von Abgas aus der Verbrennungskammer (5) umfasst, wobei die Luftströmung in dem Einlassdurchlass (41) durch eine Drosselklappe (23) gesteuert wird, die sich in dem Einlassdurchlass (41) befindet und zwischen einer maximalen Öffnungsposition und einer geschlossenen Position bewegbar ist,
einen Rückführdurchlass (52), der den Abgasdurchlass (42) mit dem Einlassdurchlass (41) verbindet, um etwas von dem Abgas von dem Abgasdurchlass (42) in den Einlassdurchlass (41) zu leiten,
ein Strömungssteuerventil (53) zur Regulierung des Abgasstroms, der durch den Rückführdurchlass (52) strömt,
einen Bremskraftverstärker (71), der mit dem Einlassdurchlass (41) verbunden ist, um einen Unterdruck in einer Unterdruckkammer des Bremsverstärkers zu erzeugen, wobei der Bremsverstärker (71) eine Bremskraft des Fahrzeugs erhöht,
einen Sensor (63) zur Erfassung des Drucks in der Unterdruckkammer des Bremsverstärkers (71),
ein Steuergerät (34) zur Bestimmung, ob der erfasste Druck höher als ein vorbestimmter Wert ist, und ob der Druck in der Unterdruckkammer unzureichend ist, wobei sich die Drosselklappe (23) in einer geöffneten Position befindet, wenn der Motor (1) eine Schichtladungsverbrennung durchführt, und wobei die Drosselklappe (23) den Druck in dem Einlassdurchlass (41) vermindert, wenn sich die Drosselklappe (23) von der geöffneten Position zu der geschlossenen Position bewegt, wobei die Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Steuergerät (34) den vorbestimmten Wert auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den vorbestimmten Wert auf der Basis eines Signals für das vollständige Schließen eines Gaspedals (24) korrigiert.

3. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Referenzwert auf einer Differenz zwischen dem Druck in dem Bremsverstärker und einem Umgebungsdruck basiert.

4. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsgröße der Drosselklappe auf der Basis einer Last, die auf den Verbrennungsmotor aufgebracht wird, wenn der Verbrennungsmotor eine homogene Ladungsverbrennung durchführt, ausgewählt wird, und dass das Steuergerät einen Verbrennungsmodus des Motors von der Schichtladungsverbren­ nung zu der homogenen Ladungsverbrennung wechselt, um den Druck in dem Einlassdurchlass zu vermindern.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schrittmotor (22), der eine Motorwelle hat, die die Drosselklappe einstückig trägt, wobei der Motor durch das Steuergerät angesteuert wird.