DE69730286T2

DE69730286T2 - Unterdrucksteuervorrichtung in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69730286T2
Application number: DE69730286T
Authority: DE
Inventors: Jun Toyota-shi Harada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: EP0833045B1; EP0833045A3; KR100263223B1; KR19980069803A; EP0833045A2; DE69730286D1; JPH10151970A; US6095116A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Steuerung von Unterdruck in einer Brennkraftmaschine. Genauer bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zur Steuerung des Unterdrucks in Brennkraftmaschinen, welche mit Bremskraftverstärkern, welche Unterdruck zur Verbesserung der Bremskraft verwenden, ausgestattet sind.
In einer Brennkraftmaschine bekannter Bauart wird Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil in einen Einlasskanal gespritzt, um eine Mischung aus Kraftstoff und Luft in einheitlicher Weise in die entsprechende Brennkammer zu laden. Im Motor wird ein Einlasskanal durch eine Drosselklappe, welche durch die Betätigung eines Gaspedals betrieben wird, geöffnet und geschlossen. Das Öffnen des Drosselventils passt die Lufteinlassmenge (und letztendlich die einheitlich gemischte Menge aus Luft und Kraftstoff) an, welche den Brennkammern des Motors zugeführt wird. Dies steuert die Motorleistung.
Wenn jedoch ein Homogenladebetrieb ausgeführt wird, wird ein hoher Unterdruckpegel durch den Drosselvorgang des Drosselventils erzeugt. Dies erhöht den Förderverlust und verringert die Wirtschaftlichkeit. Um dieses Problem zu bewältigen, wurde der Schichtladebetrieb vorgeschlagen. Beim Schichtladebetrieb ist die Drossel weit geöffnet und der Kraftstoff wird direkt jeder Verbrennungskammer zugeführt. Dies verursacht, dass ein kraftstoffreiches und hochentzündliches Luft-Kraftstoffgemisch in der Umgebung der Zündkerze vorhanden ist. Resultierend wird die Entzündbarkeit verbessert.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 8-164840 beschreibt einen Motor, welcher einen Schichtladebetrieb ausführt. In diesem Motor ist jede Brennkammer mit einem Homogenladebetriebskraftstoffeinspritzventil und einem Schichtladebetriebskraftstoffeinspritzventil ausgestattet. Das Homogenladebetriebskraftstoffeinspritzventil zerstreut Kraftstoff einheitlich in die Brennkammer und das Schichtladebetriebskraftstoffeinspritzventil spritzt Kraftstoff in Richtung der Umgebung der Zündkerze. Wenn die Motorlast gering ist, wird Kraftstoff vom Schichtladebetriebskraftstoffeinspritzventil eingespritzt. Folglich wird der Kraftstoff in einer konzentrierten Weise der Zündkerze zugeführt. Das Drosselventil wird geöffnet, um einen Schichtladebetrieb durchzuführen. Dies verbessert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und vermindert den Förderverlust.
In diesem Motor wird ein Bremskraftverstärker bereitgestellt, um eine Verminderung der benötigten Druckkraft auf das Bremspedal zu erlauben. Der Bremskraftverstärker verwendet einen im Einlasskanalausgang des Drosselventils erzeugten Unterdruck als Antriebsquelle. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird Unterdruck an den Bremskraftverstärker durch ein an die Ausgangsseite des Drosselventils verbundenes Übertragungsrohr übertragen. Ein dem Grad des Niederdrückens des Bremspedals entsprechender Unterdruck wirkt auf eine im Bremskraftverstärker eingebaute Membran und vergrößert dadurch die Bremskraft.
Jedoch nimmt bei diesem Motortyp der Druck im Einlasskanal während des Schichtladebetriebs zu. D. h. es ist weniger Unterdruck vorhanden. Dies kann verursachen, dass der den Bremskraftverstärker betätigenden Unterdruck nicht ausreicht.
Demgemäss wird bei dem im vorliegenden Dokument beschriebenen Motor das Drosselventil gewaltsam geschlossen, wenn der den Bremskraftverstärker betätigenden Unterdruck nicht ausreicht. Dies vermindert den Druck im Einlasskanal und gewährleistet den notwendigen Unterdruck zum Bremsen. Jedoch wird der auf den Bremskraftverstärker wirkende Druck als ein absoluter Druckwert von einem Drucksensor erfasst, welcher in einem mit dem Bremskraftverstärker verbunden Rohr vorhanden ist. Wenn der erfasste absolute Wert des Drucks größer als ein Referenzdruckwert ist, wird bestimmt, dass der Unterdruck ausreichend niedrig ist. D. h., dass ausreichend Unterdruck vorhanden ist.
Die Seite der Membran, auf welcher kein Unterdruck zugeführt wird, steht dauerhaft in Verbindung mit der Atmosphäre. Resultierend ist der auf die Membran wirkende Gegendruck zum Betätigen des Bremskraftverstärkers immer gleich mit dem atmosphärischen Druck. Deshalb kann, wenn in größeren Höhen gefahren wird, der vom Drucksensor erfasste absolute Druckwert kleiner als der Referenzdruckwert sein, sogar wenn der Unterdruck zur Betätigung des Bremskraftverstärkers nicht ausreicht. Unter absoluten Bedingungen ist der absolute Wert des erfassten Drucks größer als der Referenzwert. Dies kann zur fehlerhaften Entscheidung führen, dass der Unterdruck nicht ausreicht. Welches darin resultieren kann, dass der zum Bremskraftverstärker übertragene Unterdruck nicht ausreicht.
Des weiteren beschreibt US-A-4 328 669 ein Vakuumleistungssystem für ein Fahrzeug. Dieses System umfasst eine Vakuumpumpe und einen Vakuumregler. In diesem bekannten System betreibt, wenn das vom Motorkrümmer bereitgestellte Vakuum kleiner als eine benötigte Druckdifferenz ist, ein Druckschalter und ein Vakuumregler die Vakuumpumpe und verbindet diese entsprechend mit dem Bremskraftverstärker. Der Druckschalter ist mit der Niederdruckseite des Bremskraftverstärkers lediglich zum Erfassen des absoluten Drucks verbunden, so dass der Druckschalter die Vakuumpumpe auf Basis des absoluten Drucks steuert.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es Gegenstand der Erfindung ein vereinfachtes Vakuumleistungssystem zur dauerhaften Versorgung eines Bremskraftverstärkers mit ausreichend Vakuum unabhängig von Atmosphärendruckänderungen bereitzustellen.
Dieser Gegenstand wird mit einer Vorrichtung erreicht, welche die Kennzeichen des Anspruchs 1 aufweist.
Die Erfindung mit den dazugehörigen Gegenständen und Vorteilen kann am besten verstanden werden, mit dem Bezug auf die folgende Beschreibung des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit den begleitenden Zeichnungen, bei welchen:
1 eine grafische Zeichnung ist, welche eine Vorrichtung zur Steuerung von Unterdruck in einem Motor gemäß des ersten Ausführungsbeispiels ist;
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung ist, welche den Motorzylinder darstellt;
3 eine schematische Zeichnung ist, welche einen Bremskraftverstärker darstellt;
4 ein Flussdiagramm ist, welches die von der ECU ausgeführte Unterdrucksteuerroutine darstellt;
5 ein Flussdiagramm ist, welches die von 4 fortgesetzte Unterdrucksteuerroutine darstellt;
6 ein Flussdiagramm ist, welches die welche von 4 und 5 fortgesetzte Unterdrucksteuerroutine darstellt;
7 eine Tabelle (Karte) ist, welche den Zusammenhang zwischen dem schließenden Ausgleichswinkel und dem Wert, welcher erhalten wird, wenn der Bremskraftverstärkerdruckwert vom Unterdruckwert subtrahiert wird, wenn die Schichtladebetriebsbremssteuerung beendet wird;
8 ein Flussdiagramm ist, welches eine Hauptroutine darstellt, welche von der ECU ausgeführt wird;
9 eine Tabelle (Karte) ist, welche den Zusammenhang zwischen dem Drosselschließwinkel und dem Kraftstoffeinspritzdauerausgleichswinkel darstellt;
10 ein Graph ist, welcher den Zusammenhang des Bremskraftverstärkerdrucks in geringen und großen Höhen darstellt;
11 ein Graph ist, welcher den Zusammenhang zwischen der Zeit und dem Drosselschließwinkel darstellt;
12 ein Zeitdiagramm ist, welches den Zusammenhang zwischen der Zeit und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis und zwischen der Zeit und dem Kraftstoffeinspritzsignal darstellt.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Steuerung von Unterdruck in einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird nachstehend mit dem Bezug auf die Figuren beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Brennkraftmaschine 1 z. B. mit vier Zylindern 1a ausgestattet. Die Bauart der Brennkammer jedes Zylinders 1a ist in 2 dargestellt. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, verfügt die Brennkraftmaschine 1 über einen die Kolben aufnehmenden Zylinderblock 2. Die Kolben oszillieren im Zylinderblock 2. Ein Zylinderkopf 4 ist auf dem Zylinderblock 2 angeordnet. Eine Brennkammer 5 ist zwischen jedem Kolben und dem Zylinderkopf 4 bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel werden vier Ventile (erstes Einlassventil 6a, zweites Einlassventil 6b und zwei Auslassventile 8) für jeden Zylinder 1a bereitgestellt. Das erste Einlassventil 6a ist mit einem ersten Einlasskanal 7a ausgestattet, während das zweite Einlassventil 6b mit einem zweiten Einlasskanal 7b ausgestattet ist. Jedes Auslassventil 8 ist mit einem Auslasskanal 9 ausgestattet.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der erste Einlasskanal 7a ein Helikalkanal, welcher sich in schraubenförmiger Weise erstreckt. Der zweite Kanal erstreckt sich in einer geraden Weise. Zündkerzen 10 sind in der Mitte des Zylinderkopfs 4 angeordnet. Hochspannung wird von einem Zündsteuergerät 12 ausgehend über einen Verteiler (nicht dargestellt) jeder Zündkerze 10 zugeführt. Die Zündverstellung der Zündkerzen 10 wird durch den Abgabezeitpunkt der von der Zündvorrichtung abgegebenen Hochspannung bestimmt. Ein Kraftstoffeinspritzventil 11 ist nahe der inneren Wand des Zylinderkopfs im Bereich jedes aus dem ersten und dem zweiten Einlassventilen 6a und 6b bestehenden Satzes angeordnet. Das Kraftstoffeinlassventil 11 wird verwendet, um den Kraftstoff direkt in den zugehörigen Zylinder 1a einzuspritzen und ermöglicht sowohl den Schichtladebetrieb als auch den Homogenladebetrieb.
Wie in 1 dargestellt ist, sind der erste und zweite Einlasskanal 7a und 7b jedes Zylinders 1a mit einem Druckspeicher 16 über einen ersten Einlasskanal 15a und einem zweiten Einlasskanal 15b verbunden, welche von einem Einlasskrümmer 15 bestimmt sind. Ein Verwirbelungssteuerventil 17 ist in jedem zweiten Einlasskanal 15b angeordnet. Die Verwirbelungssteuerventile 17 sind z. B. mit einem Schrittmotor 19 über eine normale Welle verbunden. Der Schrittmotor 19 wird von Signalen gesteuert, welche von einer elektronischen Steuervorrichtung (ECU) 30 gesendet werden. Der Schrittmotor kann durch ein vom Unterdruck in den Einlasskanälen 7a und 7b gesteuerten Betätigungselement ersetzt werden.
Der Druckspeicher 16 ist mit einem Luftfilter 21 über einen Lufteinlasskanal 20 verbunden. Ein elektrisch gesteuertes Drosselventil 23, welches von einem Schrittmotor 22 geöffnet und geschlossen wird, ist im Lufteinlasskanal 20 angeordnet. Die ECU 30 sendet Signale, um den Schrittmotor 22 anzutreiben und das Drosselventil 23 zu öffnen und zu schießen. Das Drosselventil 23 stellt die Lufteinlassmenge ein, welche den Lufteinlasskanal 20 passiert und in die Brennkammer 5 eintritt. Das Drosselventil 23 stellt ferner den im Lufteinlasskanal 20 erzeugten Unterdruck ein.
Ein Drosselsensor 25 ist im Bereich des Drosselventils 23 angeordnet, um einen Öffnungswinkel (Drosselwinkel TA) des Drosselventils 23 zu erfassen. Die Auslassöffnung 9 jedes Zylinders 1a ist jeweils mit einem Abgaskrümmer 14 verbunden. Nach der Verbrennung wird das Abgas durch den Abgaskrümmer 14 einem Abgaskanal zugeführt (nicht dargestellt).
Ein Abgasrückführungsmechanismus bekannter Bauart führt einen Teil der Abgase durch einen Rückführungskanal 52. Ein Abgasrückführungsventil 53 ist im Rückführungskanal 52 angeordnet. Der Rückführungskanal 52 verbindet die Auslassseite des Drosselventils 23 im Lufteinlasskanal 20 mit einem Abgaskanal. Das Abgasrückführungsventil 53 umfasst ein Ventilsitz, ein Ventilkörper, und einen Schrittmotor (von welchem keines dargestellt ist). Der Öffnungsbereich des Abgasrückführungsventils 53 wird durch die Verwendung des Schrittmotors dadurch verändert, dass der Ventilkörper im Bezug auf den Ventilsitz intermittierend versetzt wird. Wenn das Abgasrückführungsventil 53 öffnet, tritt ein Teil des in die Abgasleitung eingeleiteten Gases in den Rückführungskanal 52 ein. Das Gas wird anschließend in den Lufteinlasskanal 20 über das Abgasrückführungsventil 53 eingeleitet. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird das Abgas über den Abgasrückführungsmechanismus 51 rückgeführt und an das Luft-Kraftstoffgemisch zurückgeführt. Die Rückführungsmenge des Abgases wird durch den Öffnungsbetrag des Abgasrückführungsventils 53 eingestellt.
Wie in den 1 und 3 dargestellt ist, ist ein Bremskraftverstärker 71 bereitgestellt, um die Bremskraft des Fahrzeugs zu verstärken. Der Bremskraftverstärker 71 vergrößert die auf das Bremspedal 72 wirkende Druckkraft. Die Druckkraft wird in einen hydraulischen Druck umgewandelt und wird dazu verwendet, um die für jedes Rad vorhandenen Bremszylinder (nicht dargestellt) zu betätigen. Der Bremskraftverstärker 71 ist mit der Auslassseite des Drosselventils 23 im Lufteinlasskanal 20 verbunden und wird durch den im Lufteinlasskanal 20 produzierten Unterdruck betätigt. Ein Rückschlagventil 74, welches von dem im Lufteinlasskanal 20 produzierten Unterdruck geöffnet wird, wird im Verbindungskanal 73 (3) bereitgestellt. Der Bremskraftverstärker 71 umfasst eine als Betätigungsabschnitt wirkende Membran. Eine Seite der Membran steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Der Unterdruck, welcher im Lufteinlasskanal 20 produziert und durch den Verbindungskanal 73 kommuniziert, wirkt auf der anderen Seite der Membran. Ein Drucksensor 63 ist im Verbindungskanal 73 angeordnet, um den Druck im Bremskraftverstärker 71 bzw. den Bremskrafterstärkungsdruck PBK (absoluter Druckwert) zu erfassen.
Die ECU 30 ist ein digitaler Computer, welcher mit einem Arbeitsspeicher (RAM) 32, einem Nurlesespeicher (ROM) 33, einer CPU 34, welche ein Mikroprozessor ist, einer Eingangsschnittstelle 35 und einer Ausgangschnittstelle 36 ausgestattet ist. Ein bidirektionaler Bus 31 verbindet den RAM 32, den ROM 33, die CPU 34, die Eingangsschnittstelle 35 und die Ausgangsschnittstelle 36 miteinander.
Ein Gaspedal 24 ist mit einem Beschleunigungssensor 26A verbunden. Der Beschleunigungssensor 26A erzeugt eine zum Grad der Betätigung des Gaspedals 24 proportionale Spannung. Dies ermöglicht, dass der Grad der Betätigung des Gaspedals ACCP erfasst werden kann. Die vom Beschleunigungssensor 26A abgegebene Spannung wird der Eingangsschnittstelle 35 über einen A/D-Wandler 37 zugeführt. Das Gaspedal 24 wird mit einem Schließschalter 268 zur vollständigen Schließung bereitgestellt, welcher erfasst, ob das Gaspedal überhaupt betätigt wird. Der Schließschalter 26B gibt ein Schließsignal XIDL zur vollständigen Schließung ab, welches auf den Wert eins gesetzt wird, wenn das Gaspedal 24 nicht betätigt wird, und gibt ein Schließsignal XIDL zur vollständigen Schließung ab, welches auf den Wert null gesetzt wird, wenn das Gaspedal betätigt wird. Die Ausgangsspannung des Schließschalters 26B wird ebenfalls der Eingangsschnittstelle 35 zugeführt.
Eine oberer Totpunktpositionssensor 27 erzeugt ein Ausgangsimpuls, wenn z. B. der Kolben im ersten Zylinder 1a die obere Totpunktposition erreicht. Der Ausgangsimpuls wird der Eingangsschnittstelle 35 zugeführt. Ein Kurbelwinkelsensor 28 erzeugt ein Ausgangsimpuls jedes mal, wenn die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 auf einen Kurbelwinkel CA im Betrag von 30 Grad gedreht wird. Der vom Kurbelwinkelsensor 27 abgegebene Ausgangsimpuls wird der Eingangsschnittstelle 35 zugeführt. Die CPU 34 liest die Ausgangsimpulse des Totpunktpositionssensors 27 und des Kurbelwinkelsensors 28, um die Motordrehzahl Ne zu berechnen.
Der Drehwinkel der Welle 18 wird durch einen Verwirbelungssteuerventilsensor 29 erfasst, um den Öffnungsbereich des Verwirbelungssteuerventils 17 zu messen. Das vom Verwirbelungssteuerventil 17 abgegebene Signal wird der Eingangsschittstelle 35 über einen A/D-Wandler 37 zugeführt.
Der Drosselsensor 25 erfasst einen Drosselwinkel TA. Das vom Drosselsensor 25 abgegebene Signal wird der Eingangsschnittstelle 35 über einen A/D-Wandler 37 zugeführt.
Ein Einlassdrucksensor 61 wird bereitgestellt, um den Druck im Druckspeicher 16 (Einlassdruck PiM) zu erfassen. Der Einlassdruck PiM, welcher vom Einlassdrucksensor 61 erfasst wird, wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, ist grundsätzlich mit dem Atmosphärendruck PA gleich. Folglich erfasst der Einlassdrucksensor 61 ebenfalls den Atmosphärendruck.
Ein Kühlmitteltemperatursensor 62 wird bereitgestellt, um die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit (Kühltemperatur THW) zu erfassen. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64 wird bereitgestellt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit SPD) zu erfassen. Die Ausgangssignale der Sensoren 61, 62 und 64 werden über die A/D-Wandler 37 der Eingangsschnittstelle 35 zugeführt. Das Ausgangssignal des Drucksensors 63 wird ebenfalls über einen A/D-Wandler 37 der Eingangsschnittstelle 35 zugeführt.
Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 wird erfasst von einem Drosselsensor 25, einem Beschleunigungssensor 26A, einem Schließschalter 26B, einem Totpunktpositionssensor 27, einem Kurbelwinkelsensor 28, einem Verwirbelungssteuerventilsensor 29, einem Einlassdrucksensor 61, einem Kühlmitteltemperatursensor 62, einem Drucksensor 63 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64.
Die Ausgangsschnittstelle 36 ist mit den Kraftstoffeinspritzventilen 11, den Schrittmotoren 19 und 22, dem Zündsteuergerät 12 und den Abgasrückführungsventilen 53 (Schrittmotor) über die Treiberschaltungen 38 verbunden. Die ECU 30 steuert optimal die Kraftstoffeinspritzventile 11, welche Schrittmotoren 19 und 22, das Zündsteuergerät 12 (Zündkerzen 10) und die Abgasrückführungsventile 53 mit Steuerprogramme, welche im ROM 33 gespeichert sind, basierend auf die von den Sensoren 25 bis 29 und 61 bis 64 gesendeten Signale.
Die Steuerprogramme, welche im Gerät zur Steuerung des Unterdrucks in der Brennkraftmaschine 1 gespeichert sind, werden nachfolgend mit dem Bezug auf die Flussdiagramme beschrieben, welche in den 4 bis 6 dargestellt sind. Eine Routine, welche zur Steuerung des Unterdrucks, welcher durch die Steuerung des Drosselventils 23 (Schrittmotor 22) dem Bremskraftverstärker 71 zugeführt wird, ausgeführt wird, ist in den 4 bis 6 dargestellt.
Wenn die Routine startet, dann bestimmt die ECU 30 zuerst, ob die Brennkraftmaschine 1 momentan einen Schichtladebetrieb im Schritt 100 ausführt. Dies zeigt an, dass Probleme mit dem Bezug zum Unterdruck unwahrscheinlich auftreten. In diesem Fall setzt die ECU 30 mit Schritt 112 fort.
Im Schritt 112 berechnet die ECU 30 den Basisdrosselwinkel TRTB aus den vorhandenen Erfassungssignalen (der Grad der Gaspedalbetätigung ACCP, welche Motordrehzahl Ne und andere Parameter). Die ECU 30 bezieht sich auf eine Karte (nicht dargestellt), um den Basisdrosselwinkel TRTB zu berechnen. Die ECU setzt mit Schritt 113 fort und legt den entgültigen Zieldrosselwinkel bzw. den Drosselöffnungsbereich TRT durch die Subtraktion des vorhandenen Drosselschließwinkels TRTCBK vom Basisdrosselwinkel TRTB fest. Die ECU 30 beendet vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Wenn die ECU 30 vom Schritt 100 zum Schritt 112 springt, wird der Wert des Drosselschließwinkels TRTCBK auf null festgelegt. Folglich wird der Basisdrosselwinkel TRTB auf den gleichen Wert, wie der endgültige Zieldrosselöffnungsbereich TRT, festgelegt.
Im Schritt 100 setzt, wenn bestimmt ist, dass die Brennkraftmaschine 1 einen Schichtladebetrieb ausführt, die ECU 30 mit Schritt 101 fort. Im Schritt 101 subtrahiert die ECU 30 den letzten vom Drucksensor 63 ermittelten Bremskraftverstärkerdruck PBK vom Atmosphärendruck PA, um die Druckdifferenz DPBK zu erhalten.
Im Schritt 102 bestimmt die ECU 30, ob die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich oder größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (z. B. 20 km/h) ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, führt die ECU 30 den Schichtladebetrieb fort und setzt mit Schritt 103 fort, um die Drosselwinkelsteuerung (Schichtladebetriebsbremssteuerung) auszuführen.
Im Schritt 103 bestimmt die ECU 30, ob die Marke XBKIDL, welche die Ausführung des Schichtladebetriebs anzeigt, auf eins gesetzt ist. Die Ausführungsmarke XBKIDL wird auf eins gesetzt, wenn Unterdruck während des Schichtladebetriebs erzeugt wird. Wenn die Ausführungsmarke XBKIDL auf null gesetzt ist, d. h. wenn der Schichtladebetrieb nicht ausgeführt wird, setzt die ECU 30 mit dem Schritt 104 fort.
Im Schritt 104 bestimmt die ECU 30, ob die momentane Druckdifferenz DPBK kleiner als ein vorbestimmter Unterdruckwert tKPBLK (z. B. λ(300 mmHg)) ist, welcher die Schichtladebetriebsbremssteuerung initiiert. Wenn die Druckdifferenz DPBK kleiner als der Unterdruckwert tKPBLK ist, setzt die ECU 30 mit dem Schritt 105 fort.
Im Schritt 105 setzt die ECU 30 die Ausführungsmarke XBKIDL auf eins, um den Schichtladebetriebsbremssteuermodus einzuleiten.
Die ECU 30 setzt dann mit dem Schritt 106 fort und berechnet den Schließausgleichswinkel a. Um den Schließausgleichswinkel a zu erhalten, bezieht sich die ECU 30 auf eine Karte, wie z. B. die in 7 dargestellte Karte. In der Karte werden die Schließausgleichswinkel a in Verbindung mit den Werten dargestellt, welche durch das Subtrahieren des Werts der Druckdifferenz DPBK vom Zielunterdruckwert tKPBKO (z. B. λ(350 mmHg)) ermittelt wurden. Wenn die Druckdifferenz DPBK wesentlich kleiner als der vorbestimmte Unterdruckwert tKPBKO (d. h. wenn der subtrahierte Wert groß ist) ist, wird der Schließausgleichswinkel a auf einen großen Wert festgelegt, um die Schließgeschwindigkeit des Drosselventils 23 zu erhöhen. Im Gegensatz dazu, wird der Schließausgleichswinkel a auf einen kleinen Wert festgelegt, um die Schließgeschwindigkeit des Drosselventils 23 zu verringern, wenn die Druckdifferenz DPBK sich dem vorbestimmten Unterdruckwert tKPBKO (d. h. wenn der subtrahierte Wert klein ist) nähert.
Im Schritt 107 erneuert die ECU 30 den Drosselschließwinkel TRTCBK auf einen Wert, welcher durch das Addieren des momentanen Schließwinkelausgleichswerts a zum Drosselschließwinkel TRTCBK des vorherigen Zyklusses ermittelt wurde und setzt dann mit dem Schritt 112 fort. Im Schritt 112 berechnet die ECU 30 den Basisdrosselwinkel TRTB. Dann legt im Schritt 113 die ECU 30 den endgültigen Zieldrosselöffnungsbereich TRT durch das Subtrahieren des momentanen Drosselschließwinkels TRTCBK vom Basisdrosselwinkel TRTB fest. Danach beendet die ECU 30 vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Wenn die ECU 30 demgemäss die Schritte 103 bis 107 ausführt, wird der zunehmende Wert, welcher durch das Subtrahieren des Drosselschließwinkels TRTCBK ermittelt wurde, als der endgültige Zieldrosselöffnungsbereich TRT festgelegt.
Im Schritt 104 setzt die ECU 30 mit Schritt 112 fort, wenn die Druckdifferenz DPBK gleich oder größer als ein Unterdruckwert tKPBLK ist, welcher die Schichtladebetriebsbremssteuerung initiiert. In diesem Fall wird die Schichtladebetriebsbremssteuerung nicht ausgeführt.
Wenn die Ausführungsmarke XBKIDL im Schritt 103 auf eins festgelegt wird, setzt die ECU 30 mit Schritt 108 fort und bestimmt, ob die Druckdifferenz DPBK einen Unterdruckwert tKPBKO überschreitet, welcher die Schichtladebetriebsbremssteuerung beendet. Wenn ermittelt wird, dass die Druckdifferenz DPBK den Unterdruckwert tKPBKO nicht überschreitet, setzt die ECU 30 mit Schritt 106 fort. Die ECU 30 führt die Schritte 106 und 107 aus und setzt mit Schritt 112 fort, um den Basisdrosselwinkel TRTB zu berechnen. Folglich legt die ECU 30 im Schritt 113 den endgültigen Zieldrosselöffnungsbereich TRT auf einen Wert fest, welcher durch das Subtrahieren des momentanen Drosselschließwinkels TRTCBK vom Basisdrosselwinkel TRTB ermittelt wird. Danach beendet die ECU 30 vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Demgemäss wird in diesem Falle der Wert, welcher durch das Subtrahieren des momentan zunehmenden Drosselschließwinkels TRTCBK ermittelt wird, als der endgültige Zieldrosselöffnungsbereich TRT festgelegt.
Wenn ermittelt wird, dass die Druckdifferenz DPBK einen Unterdruckwert tKPBKO im Schritt 108 überschreitet, setzt die ECU 30 mit Schritt 109 fort, um den Drosselschließwinkel TRTCBK zu verringern (und den Zieldrosselöffnungsbereich TRT TRT zu vergrößern). Im Schritt 109 erneuert die ECU 30 den Drosselschließwinkel TRTCBK auf einen Wert, welcher durch das Subtrahieren eines vorbestimmten Schließwinkelausgleichwerts b (b ist ein konstanter Wert) vom Drosselschließwinkel TRTCBK des vorherigen Zykluses ermittelt wird.
Im Schritt 110 bestimmt die ECU 30, ob der Drosselschließwinkel TRTCBK dem Wert null entspricht. Wenn bestimmt wird, dass der Drosselschließwinkel TRTCBK nicht einem Wert null entspricht, dann setzt die ECU 30 mit Schritt 112 fort, um den Basisdrosselwinkel TRTB zu berechnen. Nachfolgend legt die ECU 30 im Schritt 113 den endgültigen Zieldrosselöffnungsbereich TRT auf einen Wert fest, welcher durch das Subtrahieren des momentanen Drosselschließwinkels TRTCBK vom Basisdrosselwinkel TRTB ermittelt wird. Danach beendet die ECU 30 vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Demgemäss wird in diesem Fall der Wert, welcher durch das Subtrahieren des momentan verringernden Werts der Differenz zwischen dem Drosselschließwinkel TRTCBK und dem Basisdrosselwinkel TRTB ermittelt wurde, als endgültiger Zieldrosselöffnungsbereich TRT festgelegt.
Wenn der Drosselschließwinkel TRTCBK im Schritt 111 einem Wert null entspricht, setzt die ECU 30 mit Schritt 111 fort.
Im Schritt 111 legt die ECU 30 die Ausführungsmarke XBKIDL auf null fest, um die Schichtladebetriebsbremssteuerung zu beenden. Die ECU 30 führt dann die Schritte 112 und 113 aus und beendet vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Wenn die ECU 30 vom Schritt 111 zum Schritt 112 fortsetzt, wird der Wert des Drosselschließwinkels TRTCBK auf null gesetzt. Folglich wird der Basisdrosselwinkel TRTB gleich mit dem endgültigen Zieldrosselöffnungsbereich TRT gesetzt.
Im Schritt 102 setzt die ECU 30 mit Schritt 114 fort, wenn die vorhandene Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, um vorübergehend einen Homogenladebetrieb auszuführen, während die Drosselwinkelsteuerung ausgeführt wird (Homogenladebetriebsbremssteuerung).
Im Schritt 114 bestimmt die ECU 30, ob die Marke XBKDJ, welche die Ausführung der Homogenladebetriebsbremssteuerung anzeigt, auf eins festgelegt ist. Die Ausführungsmarke XBKDJ wird auf eins festgelegt, wenn der Unterdruck durch die Leistung des Homogenladebetriebs sichergestellt ist. Wenn ermittelt wird, dass die Ausführungsmarke XBK nicht auf eins, sondern auf null festgelegt ist, dann setzt die ECU 30 mit Schritt 115 fort.
Im Schritt 115 bestimmt die ECU 30, ob die momentane Druckdifferenz DPBK kleiner als der Unterdruckwert tKPBKLS ist, bei welchem die Homogenladebetriebsbremssteuerung initiiert wird (z. B. λ(300 mmHg)). Wenn ermittelt wird, dass die Druckdifferenz DPBK gleich oder größer als der Unterdruckwert tKPBKLS ist, springt die ECU 30 zum Schritt 112. In diesem Fall wird die Homogenladebetriebsbremssteuerung nicht ausgeführt.
Wenn die Druckdifferenz DPBK kleiner als der Unterdruckwert tKPBKLS ist, bestimmt die ECU 30, dass der Unterdruck nicht ausreicht und setzt mit Schritt 116 fort. Im Schritt 116 legt die ECU 30 die Ausführungsmarke XBKDJ auf eins fest, um eine Homogenladebetriebsteuerung auszuführen. Die ECU 30 setzt dann mit Schritt 117 fort und schaltet vorübergehend in den Homogenladebetriebsmodus. Während des Schichtladebetriebs wird entweder der Schichtladebetriebsmodus oder der Homogenladebetriebsmodus ausgeführt. Gewöhnlich wird die Schichtladebetriebssteuerung ausgeführt. Jedoch wird, wenn dies notwendig ist, die Homogenladebetriebssteuerung ausgeführt. In diesem Modus wird das Drosselventil gemäß der an der Brennkraftmaschine 1 wirkenden Last durch die Zuführung der notwenigen Menge der Luft-Kraftstoffmischung geöffnet und geschlossen, um die notwendige Leistung zu erzeugen, welche von der Brennkraftmaschine 1 benötigt wird.
Im Schritt 118 bestimmt die ECU 30, ob die momentane Druckdifferenz DPBK größer als der Unterdruckwert tKPBKSO ist, bei welchem die Homogenladebetriebsbremssteuerung beendet wird (z. B: λ(350 mmHg)). In den meisten Fällen ist die Druckdifferenz DPBK immer noch gleich oder kleiner als der Unterdruckwert tKPBKSO. In diesen Fällen setzt die ECU 30 mit den Schritten 112 und 113 fort. Dies verursacht, dass die Brennkraftmaschine 1 vollständig in den Homogenladebetrieb übergeht. Folglich wird das Drosselventil 23 geschlossen, um den Unterdruck an den Bremskraftverstärker 71 zu leiten.
Im Schritt 114 setzt die ECU 30 mit Schritt 119 fort, wenn die Ausführungsmarke XBKDJ auf eins festgelegt wird, welches die Ausführung der Homogenladebetriebssteuerung anzeigt (und anzeigt, dass der Homogenladebetrieb in der Verarbeitung ist). Im Schritt 119 bestimmt die ECU 30, ob die momentane Druckdifferenz DPBK größer als der Unterdruckwert tKPBKSO ist, bei welchem die Homogenladebetriebssteuerung beendet wird (z. B. λ 46,6 kPa (350 mmHg)). Wenn die Druckdifferenz DPBK immer noch nicht größer als der Unterdruck ist, wiederholt die ECU 30 die Schritte 117, 112, und 113 und setzt den Homogenladebetrieb fort.
Wenn ausreichend Unterdruck an den Bremskraftverstärker 71 geleitet wird, wird aufgrund Resultats des Homogenladebetriebmodus verursacht, dass die Druckdifferenz DPBK größer als der Unterdruckwert tKPBKSO wird, bei welchem die Homogenladebetriebsbremssteuerung beendet wird, setzt die ECU 30 mit Schritt 120 fort. Die ECU 30 setzt entweder von Schritt 119 oder von Schritt 118 ausgehend (in den meisten Fällen von Schritt 119 ausgehend) mit Schritt 120 fort. Im Schritt 120 bestimmt die ECU 30, dass kein Bedarf besteht, weiteren Unterdruck zu erzeugen, und legt die Ausführungsmarke XBKDJ auf null. Im Schritt 121 unterbricht die ECU 30 den Homogenladebetriebsmodus und schaltet in den Schichtladebetriebsmodus. Die ECU führt dann die Schritte 112 und 113 aus und beendet die nachfolgende Verarbeitung.
In der Unterdrucksteuerroutine wird die Druckdifferenz DPBK aus dem Atmosphärendruck PA und dem Bremskraftverstärkerdruck PBK berechnet. Die Schließsteuerung des Drosselventils 23 (Unterdruckerzeugungsvorrichtung) wird ausgeführt, wenn die Druckdifferenz DPBK kleiner als der Unterdruckwert tKPBKL ist, welcher die Schichtladebetriebsbremssteuerung initiiert, oder kleiner als der Unterdruckwert tKPBKLS ist, welcher die Homogenladebetriebssteuerung initiiert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird ein Unterdruck bereitgestellt, welcher die Steuerung des Schichtladebetriebs sicherstellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird eine Unterdrucksicherstellungssteuerung für den Homogenladebetrieb bereitgestellt.
Dazu wird bestimmt, ob der Unterdruck ausreicht, welcher den Bremskraftverstärker 71 betätigt (Schritte 104, 115 usw.). Wenn bestimmt ist, dass der Unterdruck nicht ausreicht, wird die Winkelschließsteuerung des Drosselventils 23 ausgeführt. Das Schließen des Drosselventils 23 vergrößert den Unterdruck (reduziert den Druck) und stellt den Betrieb des Bremskraftverstärkers 71 sicher.
Um zu bestimmen, ob es notwendig ist, Unterdruck für die Betätigung des Bremskraftverstärkers 71 zu erzeugen, wird die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck PA und dem Bremskraftverstärkerdruck PBK, welcher vom Drucksensor 63 erfasst wird, berechnet, um die Druckdifferenz DPBK zu ermitteln. Wenn die Druckdifferenz DPBK kleiner als der Unterdruckwert tKPBKL ist, bei welchem die Schichtladebetriebsbremssteuerung initiiert wird, oder der Unterdruckwert tKPBKLS ist, bei welchem die Homogenladebetriebsbremssteuerung initiiert wird, wird die Schließsteuerung des Drosselventils 23 (Unterdruckerzeugungsvorrichtung) ausgeführt.
Folglich, wie in 10 dargestellt ist, wenn in großer Höhe gefahren wird, verursacht die Verringerung des Atmosphärendrucks PA, dass der Bremskraftverstärkerdruck PBK kleiner ist, als in geringer Höhe. Demgemäss kann der Bremskraftverstärkerdruck klein sein, während der tatsächliche Unterdruck zur Betätigung des Bremskraftverstärkers 71 nicht ausreicht. Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel die Schließsteuerung des Drosselventils 23 ausgeführt, um Unterdruck zu erzeugen, wenn die Druckdifferenz DPBK, d. h. nicht der Bremskraftverstärkerdruck PBK, kleiner als der Referenzwert ist (Unterdruckwert tKPBKL zur Initiierung der Schichtladebetriebsbremssteuerung oder der Unterdruckwert tKPBKLS zur Initiierung der Homogenladebetriebsbremssteuerung). Dies Stellt immer ausreichend Unterdruck zur Betätigung des Bremskraftverstärkers 71 sicher, sogar wenn der Atmosphärendruck PA schwankt, wie z. B. beim Fahren in großer Höhe.
Des weiteren wird die Schließsteuerung des Drosselventils 23 ausgeführt, wenn die Druckdifferenz DPBK kleiner als der Referenzwert ist (Unterdruckwert tKPBKL zur Initiierung der Schichtladebetriebsbremssteuerung oder der Unterdruckwert tKPBKLS zur Initiierung der Homogenladebetriebsbremssteuerung) und die Schließsteuerung wird beendet, wenn die Druckdifferenz DPBK größer als ein großer Referenzwert wird (Unterdruckwert tKPBKO zur Beendigung der Schichtladebetriebsbremssteuerung oder Unterdruckwert tKPBKSO zur Beendigung der Homogenladebetriebsbremssteuerung). Mit anderen Worten ausgedrückt, verfügt der Referenzwert über eine Hysterese. Dies verhindert Pendeln, welches von dem kleiner als den Referenzwert werdenden und dem dann gleich oder größer als den Referenzwert werdende Druckdifferenz DPBK wiederholend verursacht wird. Die wiederholende Ausführung und die nichtwiederholende Ausführung der Schließsteuerung kommt nicht vor.
Obwohl der Öffnungsbereich des Einlasskanals verjüngt ist, um Unterdruck zu erzeugen, wird ein elektronisch gesteuerter Drosselmechanismus, welcher ein Drosselventil 23 und einen Schrittmotor 22 umfasst, als Einrichtung zur Sicherstellung des Unterdrucks bereitgestellt. Folglich werden bekannte Einrichtungen verwendet, um den Unterdruck zu erzeugen. Dies verringert die Kosten.
In diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Drosselschließwinkel TRTCBK zunimmt, der Drosselschließwinkel TRTCBK durch das Addieren des erst festgelegten Schließwinkelausgleichswerts b zum Drosselschließwinkel TRTCBK des vorherigen Zyklus erneuert. Der Schließwinkelausgleichswert a wird auf einen großen Wert festgelegt, wenn die Druckdifferenz DPBK wesentlich kleiner als der Unterdruckwert tKPBKO zur Beendigung des Schichtladebetriebsbremssteuerung ist. Deshalb ist, wie in 11 dargestellt ist, die Schließgeschwindigkeit unmittelbar nach der Initiierung der Schließsteuerung hoch. Dies stellt den Unterdruck schnell sicher.
Wenn die Druckdifferenz DPBK sich den Unterdruckwert tKPBKO zur Beendigung der Schichtladebetriebsbremssteuerung nähert, wird der Schließwinkelausgleichswert a auf einen kleinen Wert festgelegt. Folglich, wenn eine bestimmte Zeit nach dem Starten der Schließsteuerung vergeht, verringert sich die Schließzeit. Dies unterdrückt das Überschreiten des Schließvorgangs und des Unterdrucks.
Die Einspritzdauersteuerung, welche während der Schichtladebetriebsunterdrucksteuerung (Schichtladebetriebsbremssteuerung) ausgeführt wird, wird nachfolgend beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird ausgeführt, um zu verhindern, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis kraftstoffreich wird, wenn die Schichtladebetriebsbremssteuerung ausgeführt wird. 8 stellt ein Flussdiagramm einer Hauptroutine der Kraftstoffeinspritzsteuerung dar, welche von der ECU 30 ausgeführt wird.
Wenn die Hauptroutine gestartet wird, liest die ECU 30 zuerst verschiedene Erfassungssignale, wie z. B, der Grad der Gaspedalbetätigung ACCP und die Motordrehzahl NE im Schritt 201.
Im Schritt 201 bestimmt die ECU 30, ob ein Schichtladebetrieb ausgeführt wird oder nicht. Wenn der Schichtladebetrieb ausgeführt wird, beendet die ECU 30 vorübergehend die nachfolgende Verarbeitung. Wenn der Schichtladebetrieb ausgeführt wird, setzt die ECU 30 mit Schritt 203 fort und berechnet die Zielkraftstoffeinspritzmenge TAU.
Im Schritt 204 berechnet die ECU 30 die Basiskraftstoffeinspritzdauer AINJ (im Bezug mit wann der Kolben sich im oberen Totpunkt befindet). Im Schritt 205 berechnet die ECU 30 die Zielzünddauer SA. Im Schritt 206 berechnet die ECU 30 den Zielabgasrückführungsöffnungsbereich EGRT.
Nach der Erfassung der Parameter bestimmt die ECU, ob die Marke XBKIDL, welche die Ausführung der Schichtladebetriebsbremssteuerung anzeigt, auf eins festgelegt wird. Wenn die Ausführungsmarke auf eins gesetzt wird, setzt die ECU 30 mit Schritt 209 fort und berechnet den Kraftstoffeinspritzdauerausgleichswinkel KAINJ, basierend auf den vorhandenen Drosselschließwinkel TRTCBK. Die ECU 30 bezieht sich auf eine Karte, welche in 9 dargestellt ist, um den Einspritzdauerausgleichswinkel KAINJ zu berechnen. Mit anderen Worten ausgedrückt, wenn der Drosselschließwinkel TRTCBK einen Wert von null anzeigt, wird der Einspritzdauerausgleichswinkel KAINJ auf null festgelegt. Während der Wert des Drosselschließwinkels TRTCBK größer wird, wird der Kraftstoffeinspritzwert KAINJ auf einen größeren Wert festgelegt (in vorlaufender Richtung).
Wenn die Ausführungsmarke XBKIDL nicht auf eins festgelegt ist, sondern auf null, setzt die ECU 30 mit Schritt 210 fort, da kein Bedarf besteht die Einspritzdauer auszugleichen. Im Schritt 210 legt die ECU 30 den Einspritzdauerausgleichswinkel KAINJ auf null fest.
Die ECU 30 setzt mit Schritt 211 ausgehend vom Schritt 209 oder Schritt 210 fort und zieht die Basiseinspritzdauer AINJ durch das Addieren des Einspritzdauerausgleichswinkels KAINJ vor. Der ermittelte Wert wird als die endgültige Zieleinspritzdauer AINJE festgelegt. Im Schritt 212 werden die Parameter im Schichtladebetrieb reflektiert. Die nachfolgende Verarbeitung wird dann vorübergehend beendet.
In der Hauptroutine wird die Schließsteuerung des Drosselventils 23 ausgeführt, während der Schichtladebetrieb ausgeführt wird, wenn die Schichtladebetriebsbremssteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall wird die Zieleinspritzdauer AINJE von der Basiseinspritzdauer AINJ um den Einspritzdauerausgleichswinkel KAINJ vorgezogen. Dies verhindert, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis kraftstoffreich wird.
In der Hauptroutine wird die Schließsteuerung des Drosselventils 23 ausgeführt, während ein Schichtladebetrieb während der Schichtladebremssteuerung ausgeführt wird. In diesem Zustand verursacht das Schließen des Drosselventils 23, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis kraftstoffreich wird, da die Luftmenge sich verringert, wie anhand der gepunkteten Linie in 12 dargestellt ist. Wenn eine gewöhnliche Kraftstoffeinspritzung und Zündung mit dem Luft-Kraftstoffverhältnis im kraftstoffreichen Zustand ausgeführt wird, kann dies in einem unerwünschten Verbrennungszustand resultieren. Jedoch ist in diesem Ausführungsbeispiel die Zieleinspritzdauer AINJE der Basiseinspritzdauer AINJ um den Einspritzdauerausgleichswinkel KAINJ vorgezogen, wie anhand der zweifachgepunkteten Linie in 9 dargestellt ist. Dies stellt ein normales Luft-Kraftstoffverhältnis während der Zündung sicher. Daraus resultierend wird verhindert, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis daran gehindert wird, kraftstoffreich zu werden. Dies verhindert einen unerwünschten Verbrennungszustand.
Obwohl lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bisher beschrieben wurde, kann die Erfindung in der folgenden Weise, wie nachstehend beschrieben ist, verändert werden.

(1) Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein elektronisch gesteuerter Drosselmechanismus als Unterdruckerzeugungseinrichtung verwendet. Der Drosselmechanismus umfasst ein Drosselventil 23, welches in einem Lufteinlasskanal 20 angeordnet ist, und einen Schrittmotor 22, welcher als ein Stellglied zum Öffnen und Schließen des Drosselventils 23 wirkt. Jedoch kann ein Leerlaufsteuermechanismus (TSC-Mechanismus) als Unterdruckerzeugungseinrichtung verwendet werden. Ein solcher ISC-Mechanismus umfasst ein Leerlaufgeschwindigkeitssteuerventil, welches im Einlasskanal, welcher das Drosselventil 23 überbrückt, angeordnet ist, und ein Stellglied zum Öffnen und Schließen des Steuerventils. Der Abgasrückführungsmechanismus 51, welcher mit dem Abgasrückführungsventil 53 und anderen Teilen ausgestattet ist, kann ebenfalls als Unterdruckerzeugungseinrichtung verwendet werden. Unterdruckerzeugungseinrichtungen, welche unterschiedlich zu den in den Zeichnungen dargestellten sind, können ebenfalls verwendet werden. Z. B. ein mechanisches Drosselventil, welches mit dem Gaspedal in Wirkverbindung steht, kann anstelle des elektronisch gesteuerten Drosselventils verwendet werden.
(2) Im dargestellten Ausführungsbeispiel ermöglicht die Berechnung des Schließausgleichswinkels a, dass die Schließgeschwindigkeit des Drosselventils 23 variabel ist. Jedoch kann die Schließgeschwindigkeit konstant sein. Des weiteren wird im bevorzugten und dargestellten Ausführungsbeispiel die Kraftstoffeinspritzdauer verändert, wenn die Schließsteuerung ausgeführt wird, während der Schichtladebetrieb ausgeführt wird. Jedoch kann die Schließsteuerung entfernt werden.
(3) Die Erfindung wird auf eine Brennkraftmaschine 1 vom Typ Zylindereinspritzer im dargestellten Ausführungsbeispiel angewandt. Die Erfindung kann ebenfalls auf einen Motor angewandt werden, welcher einen Schichtladebetrieb und einen schwachen Schichtladebetrieb ausführt. Z. B. kann die Erfindung auf einen Motor angewandt werden, welcher Kraftstoff unterhalb der Einlassventile 6a und 6b einspritzt, welche in den zugeordneten Einlasskanälen 7a und 7b angeordnet sind. Die Erfindung kann ebenfalls auf einen Motor angewandt werden, welcher Kraftstoff von den Einspritzventilen, welche direkt neben den Einlassventilen 6a und 6b angeordnet sind, direkt in die Zylinderbohrungen (Brennkammern 5) einspritzt. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Erfindung auf einen Motor angewandt wird, welcher einen Schlichtladebetrieb nicht ausführt.
(4) Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden helikal-förmige Einlasskanäle verwendet, um Verwirbelungen zu erzeugen. Jedoch müssen diese Verwirbelungen nicht notwendiger Weise erzeugt werden. In diesem Fall können Teile, z. B. das Verwirbelungssteuerventil 17 und der Schrittmotor 19 entfernt werden.
(5) Die Erfindung wird im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einen Ottomotor angewandt. Jedoch kann die Erfindung auf andere Arten von Motoren angewandt werden, wie z. B. auf Dieselmotoren.
(6) Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Atmosphärendruck PA von einem Einlassdrucksensor 61 erfasst. Jedoch kann ein Atmosphärendrucksensor bereitgestellt werden, um den Atmosphärendruck zu erfassen.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Unterdrucks in einer Brennkraftmaschine (1), mit einem Bremskraftverstärker (71) zur Verstärkung der auf ein Fahrzeug aufgebrachten Bremskraft, wenn ein Unterdruck, der in einem Lufteinlasskanal (20) des Motors erzeugt wird, auf einen Betätigungsabschnitt des Bremskraftverstärkers wirkt, einer Unterdruckerzeugungsvorrichtung (23) zur Erzeugung eines Unterdrucks im Lufteinlasskanal, einer Druckerfassungsvorrichtung (63) zur Erfassung des Drucks (PBK), der auf den Betätigungsabschnitt wirkt, und einer Steuervorrichtung (30) zur Steuerung der Unterdruckerzeugungsvorrichtung, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Atmosphärendruckerfassungsvorrichtung (61) zur Erfassung des Atmosphärendrucks (PA), wobei die Steuervorrichtung (30) eine Druckdifferenz (DPBK) zwischen dem Atmosphärendruck (PA), der auf den Erfassungsergebnissen der Atmosphärendruckerfassungsvorrichtung basiert, und dem Druck (PBK) berechnet, der auf den Erfassungsergebnissen der Druckerfassungsvorrichtung basiert und den Unterdruck erhöht, der in dem Lufteinlasskanal erzeugt wird, indem die Unterdruckerzeugungsvorrichtung (23) gesteuert wird, wenn die Druckdifferenz (DPBK) kleiner als ein Referenzwert (tKPBKL, tKPBKLS) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckerzeugungsvorrichtung (23) den Unterdruck durch die Reduzierung eines Querschnitts des Lufteinlasskanals erzeugt und wobei die Steuervorrichtung die Reduzierung des Querschnitts basierend auf einer Differenz zwischen der berechneten Druckdifferenz (DPBK) und dem Referenzwert ausführt, wenn die berechnete Druckdifferenz kleiner als der Referenzwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungsvorrichtung zumindest Eines aus der folgenden Gruppe umfasst: 1) ein elektrisch gesteuerter Drosselmechanismus mit einem Drosselventil (23), das in dem Lufteinlasskanal angeordnet ist, und einem Stellglied (22) zur Steuerung einer Öffnungsgröße des Drosselventils; 2) ein Leerlaufsteuermechanismus mit einem in einem Umgehungskanal angeordneten Leerlaufsteuerventil, der vom Lufteinlasskanal abzweigt, um das Drosselventil zu umgehen, und einem Stellglied zum selektiven Öffnen und Schließen des Leerlaufsteuerventilst 3) ein Abgasrückführungsmechanismus zur Rückführung eines Teils der Abgase in einen Pfad bestehend aus dem Motor, einem Rückführungskanal (52), der einen Abgaskanal mit dem Lufteinlasskanal (20) verbindet, und einem Abgasrückführungsventil (53) zum selektiven Öffnen und Schließen des Rückführungskanals.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor dazu in der Lage ist, einen Schichtladebetrieb auszuführen, wobei die Steuereinrichtung während des Schichtladebetriebs arbeitet.