專利名稱：制動助力器的負壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制動助力器的負壓控制裝置，具體地說，涉及用于控制以直射式發(fā)動機的進氣歧管的負壓作為動力來輔助制動操作的制動助力器的負壓的負壓控制裝置。
具有制動助力器的制動裝置，如日本公開專利申請No.5-208663中所公開的裝置是已知的。這種制動助力器是一種以進氣歧管負壓作為動力來輔助制動操作的機構(gòu)因而可產(chǎn)生較大制動力。
一般而言，在按照加速操作控制節(jié)流閥開度的常規(guī)發(fā)動機的情況下，當駕駛員想要降低車速時，也就是說不踏下加速踏板時，節(jié)流閥關(guān)閉，因而產(chǎn)生較大的進氣歧管負壓。因此，當駕駛員進行制動操作時，制動助力器可以有效地工作。
上述的普通制動裝置當測出車輛前面有障礙物時不管是否進行制動操作都具有產(chǎn)生制動力進行自動制動控制的功能。在上述的常規(guī)制動裝置中，制動助力器的結(jié)構(gòu)做成在不進行制動操作時能產(chǎn)生所需的制動力。但是，如果在駕駛員想要使車輛加速時，也就是說當打開節(jié)流閥時進行自動制動控制，進氣歧管的負壓就減小。在此情況下，制動助力器中的負壓可能變得不夠，并且，在自動制動控制中制動助力器可能不會產(chǎn)生所需的制動力。為了避免這個問題，上述的常規(guī)制動裝置在預(yù)測出進入開始進行自動制動控制的狀態(tài)時通過強制關(guān)閉節(jié)流閥而產(chǎn)生一個足以進行自動制動控制的進氣歧管負壓。
直接射油式(或直射式)發(fā)動機一般具有一個設(shè)置在燃燒室內(nèi)并直接將燃油噴入燃燒室內(nèi)的燃油噴嘴。這種直噴式發(fā)動機通過完全打開節(jié)流閥，使得當例如發(fā)動機在低負荷下工作時減少其泵送損失而提高燃油的經(jīng)濟性。因此，在直射式發(fā)動機中，可通過在不進行加速操作時完全打開節(jié)流閥而減小其進氣歧管負壓。因此，在裝有直射式發(fā)動機的車輛中，當駕駛員想要使車輛減速時，制動助力器的負壓可能變得不夠。
但是，上述的常規(guī)制動裝置適用于在使車輛減速時通過關(guān)閉節(jié)流閥而產(chǎn)生足夠的進氣歧管負壓的常規(guī)發(fā)動機。因此，如果上述的常規(guī)制動裝置用于直射式發(fā)動機的話，有可能在駕駛員進行制動操作時由于制動助力器中的負壓不足而不能產(chǎn)生足夠的制動力。
本發(fā)明的目的是提供一種制動助力器負壓控制裝置，這種裝置可以在裝有直射式發(fā)動機的系統(tǒng)中總是使制動助力器中保持所需負壓。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種制動助力器的負壓控制裝置，用于控制可在節(jié)流閥的下游位置上與發(fā)動機的進氣管相連接的制動助力器的負壓室中的負壓，該控制裝置含有一個預(yù)測駕駛員要進行制動操作的制動操作預(yù)測部件；和一個用于在預(yù)測出要進行制動操作時將負壓室中的負壓控制到所需值的助力器負壓控制器。
在本發(fā)明中，在預(yù)測出要進行制動操作時，將制動助力器負壓室中的負壓控制到所需值。因此，有可能在裝有直射式發(fā)動機的系統(tǒng)中保持制動助力器的負壓室中有足以進行輔助制動操作的負壓。因此，按照本發(fā)明，在進行制動操作時可以總是產(chǎn)生足夠的制動力。
在此情況下，當車輛行駛在下坡路上時，便可斷定，駕駛員很可能要進行制動操作以便抑制車速的提高。因此，當車輛行駛在下坡路上時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
另外，當要進行車輛行為控制例如控制車輛行為的車輛穩(wěn)定性控制(VSC)或牽引力控制(TRC)時，可斷定駕駛員很可能要進行制動操作以便使車輛減速。因此，當要進行車輛行為控制時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
另外，當本車輛與前面行駛的車輛之間的車間時間(即以相對接近前面行駛車輛的速度除以與該車的距離所得的值)較短時，可以斷定駕駛員很可能要進行制動操作以便避免與前面行駛的車輛相碰。因此，當本車輛與前面行駛車輛之間的車間時間小于某一預(yù)定值時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
另外，當車輛向著十字路口或超速干道出口行駛時，可以斷定，駕駛員很可能要降低車速，因此，當車輛正向十字路口或超速干道出口行駛時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
另外，當駕駛員想要使車輛減速時，就要進行換檔減速操作。在此情況下，可以斷定，駕駛員很可能要進行制動操作，因此，當駕駛員進行換檔減速操作時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
同理，當駕駛員要使車輛減速時會在高速下松開踏下的加速踏板，因此，在大于預(yù)定值的車速下松開踏下的加速踏板時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
而且，當駕駛員將換檔桿移到空檔位置或?qū)⑦x擇桿移到N范圍時，可斷定駕駛員很可能要停車。因此，當換檔桿處于空檔位置或選擇桿位于N范圍時，制動操作預(yù)測部件可預(yù)測出要進行制動操作。
另外，位于節(jié)流閥下游的進氣道中的負壓隨節(jié)流閥的開度而改變。因此，負壓控制器可通過改變節(jié)流閥的開度而控制制動助力器負壓室中的負壓。
從下面結(jié)合附圖的詳細說明中將會明白本發(fā)明的其他目的和更多的特征，附圖中

圖1是本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是由本實施例中的制動ECU進行的程序的實例流程圖；圖3是與制動ECU有關(guān)的確定所需負壓值的曲線圖的實例；和圖4是由本實施例的發(fā)動機ECU進行的程序的實例流程圖。
圖1示出本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該實施例的系統(tǒng)置于一種車輛上。如圖1所示，該系統(tǒng)含有一臺發(fā)動機10，該發(fā)動機10由一個發(fā)動機ECU(電子控制裝置)12控制，并具有一個氣缸體13，氣缸14設(shè)置在氣缸體13內(nèi)，發(fā)動機10具有多個氣缸，圖1只示出一個氣缸14。
在氣缸14內(nèi)設(shè)置一個活塞16，該活塞16可在氣缸14內(nèi)垂直移動。在氣缸14內(nèi)活塞16的上方形成一個燃燒室18，一個燃油噴嘴20的噴口與燃燒室18相通。燃油噴嘴20根據(jù)發(fā)動機ECU12發(fā)出的控制信號向燃燒室18噴出燃油，這就是說，本實施例的發(fā)動機10是一種直接射油式發(fā)動機。
排氣管24通過排氣閥22與燃燒室18相連接，進氣歧管28通過進氣閥26與燃燒室18相連接。氣室30與進氣歧管28的上游側(cè)相連接。而且，進氣管32與氣室30的上游側(cè)相連接。
在進氣管32內(nèi)設(shè)置一個節(jié)流閥34，該節(jié)流閥34與一個節(jié)流馬達36相連接，該節(jié)流馬達36與發(fā)動機ECU12電連接，并根據(jù)發(fā)動機ECU12發(fā)出的控制信號改變節(jié)流閥34的開度(下稱節(jié)流開度SC)，在節(jié)流閥34附近設(shè)置一個節(jié)流開度傳感器38，該節(jié)流開度傳感器38根據(jù)節(jié)流開度SC的大小向發(fā)動機ECU12輸出一個電信號。發(fā)動機ECU12根據(jù)節(jié)流開度傳感器38輸出的信號測出節(jié)流開度SC的大小。
在進氣管32內(nèi)節(jié)流閥34的下游處(下面將進氣管32的這個部分稱為下游進氣道32a)設(shè)置一個進氣壓力傳感器40。該進氣壓力傳感器40根據(jù)下游進氣道32a的負壓(下面稱之為進氣歧管負壓PM)向發(fā)動機ECU12輸出一個電信號，發(fā)動機ECU12根據(jù)進氣壓力傳感器40輸出的信號測出進氣歧管負壓PM。
負壓供給通道42的一端與下游進氣道32a相連接，其另一端與制動助力器44的負壓室相連接。下面將制動助力器44的負壓室稱為助力器負壓室44a。
在負壓供給通道42內(nèi)設(shè)置一個止回閥46，該止回閥46是一個僅允許氣流從助力器負壓室44a向下游進氣道32a流動的單向閥。因此，當進氣歧管負壓PM大于助力器負壓室44a的負壓(下面稱為助力器負壓PB)時，助力器負壓PB便增大，直至與進氣歧管負壓PM相等為止。另一方面，當進氣歧管負壓PM小于助力器負壓PB時，便阻止空氣從下游進氣道32a流入助力器負壓室44a，從而防止助力器負壓PB降低。
應(yīng)當注意，本說明書中的“負壓”一詞是表示相對于大氣壓的壓力差，因此，“負壓大”意思是相對于大氣壓的壓力差大，也就是說，絕對壓力低。
制動助力器44與制動踏板48和主氣缸49相連接。制動助力器44利用助力器負壓PB作為動力幫助制動踏板48動作，從而使主氣缸49的流體室內(nèi)產(chǎn)生較高的流體壓力(下面將主氣缸49的流體室內(nèi)產(chǎn)生的流體壓力稱為主氣缸壓力PM/C)。
在助力器負壓室44a內(nèi)設(shè)置一個助力器壓力傳感器50。該助力器壓力傳感器50根據(jù)助力器負壓PB向發(fā)動機ECU12輸出電信號，發(fā)動機ECU12根據(jù)助力器壓力傳感器50送來的信號測出助力器負壓PB。
在制動踏板48附近設(shè)置一個制動開關(guān)51。該制動開關(guān)51只是在踏下制動踏板48時才對制動ECU54發(fā)出一個“ON”的信號。制動ECU54根據(jù)制動開關(guān)51發(fā)出的信號確定是否已完成制動動作。
液壓促動器52與主氣缸49的流體室相連接，并由制動ECU54控制。設(shè)置在各車輪的輪閘儲氣筒56與上述的液壓促動器52相連接。在各車輪附近設(shè)置車輪速度傳感器57。圖1中只示出一個車輪的輪閘儲氣筒56和車輪速度傳感器57。每個車輪速度傳感器57根據(jù)車輪速度VW向制動ECU54發(fā)出一個脈沖信號，制動ECU54根據(jù)車輪速度傳感器57發(fā)出的信號測定車輪速度VW，并根據(jù)車輪速度VW的變化速率計算出車輪的加速度DVW；和根據(jù)車輪速度VW計算出車輛的速度V。
液壓促動器52可根據(jù)制動操作產(chǎn)生制動力來進行常規(guī)的制動控制，并可根據(jù)車輛行為產(chǎn)生制動力來進行車輛行為的控制而不管制動操作如何。在本實施例中，通過對輪閘儲氣筒56供給主氣缸壓力PM/C來達到常規(guī)的制動控制。另一方面，通過適當控制設(shè)置在液壓促動器52上的電磁閥以便對每個輪閘儲氣筒56供給所需的流體壓力來達到對車輛行為的控制。應(yīng)當注意，上述的車輛行為控制包括車輛穩(wěn)定性控制(VSC)和牽引力調(diào)節(jié)(TRC)。
車輛穩(wěn)定性控制(VSC)是一種穩(wěn)定車輛行為的控制。當根據(jù)一些信息例如轉(zhuǎn)向角、每個輪子的側(cè)向加速度、橫向偏擺率、減速度、每個輪子的轉(zhuǎn)差率等測出車輛的不穩(wěn)定行為時，制動ECU54便開始VSC，在VSC中，制動ECU54控制液壓促動器52，以便對每個車輪提供合適的制動力，從而穩(wěn)定車輛的行為。
牽引力控制(TRC)是一種防止車輪由于驅(qū)動轉(zhuǎn)矩過大而發(fā)生滑動(下面稱之為驅(qū)動滑動)的控制。當測出有驅(qū)動滑動時，制動ECU54便開始TRC，在TRC中，制動ECU54控制液壓促動器52以對每個輪子提供合適的制動力從而消除上述的驅(qū)動滑動。
如圖1所示，發(fā)動機10上設(shè)有一個轉(zhuǎn)速傳感器58，它根據(jù)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速Ne向發(fā)動機ECU12發(fā)出脈沖信號，發(fā)動機ECU12則根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器58發(fā)出的信號測出轉(zhuǎn)速Ne。
換檔位置傳感器59與制動ECU54電連接。它根據(jù)車輛變速桿(或在自動變速車輛的情況下的選擇桿)的位置向制動ECU54發(fā)出電信號，制動ECU54則根據(jù)換檔位置傳感器59發(fā)出的信號測出變速桿的位置(或選擇桿的范圍)。
在加速踏板60附近設(shè)置一個加速器開度傳感器62，該加速器開度傳感器62根據(jù)加速踏板60的行程(下稱加速器開度AC)向發(fā)動機ECU12發(fā)出電信號，發(fā)動機ECU12則根據(jù)加速器開度傳感器62發(fā)來的信號測出加速器開度AC。
駕駛ECU64與發(fā)動機ECU12電連接，它是一種控制設(shè)置在車輛上的自動駕駛系統(tǒng)的控制裝置，駕駛ECU64向發(fā)動機ECU12輸出有關(guān)車輛當前位置的信息。
另外，一個巡航ECU66與制動ECU54電連接，該巡航ECU是控制車輛的雷達巡航的控制裝置。一個雷達裝置68與巡航ECU66電連接，該雷達裝置68是一種用于檢測與前面行駛的車輛間的距離的諸如超聲傳感器或光學傳感器之類的距離傳感器。巡航ECU66根據(jù)雷達裝置68的輸出信號測出與前面行駛的車輛間的距離，并向制動ECU54輸出有關(guān)所測距離的信息。
在本實施例中，發(fā)動機10根據(jù)其負荷情況按照化學計量燃燒模式和分層充氣燃燒模式中的一種模式進行工作。在化學計量燃燒模式中根據(jù)加速器開度AC改變節(jié)流開度SC在燃燒室18中實現(xiàn)化學計量燃燒，故可按照加速器開度AC來控制供入燃燒室18內(nèi)的空氣的體積。在分層充氣燃燒模式中，通過完全打開節(jié)流閥34在燃燒室18中實現(xiàn)分層充氣燃燒，故在發(fā)動機10的壓縮沖程中向燃燒室18供入大量的空氣。并噴入與加速器開度AC相對應(yīng)的燃油量。
按照分層充氣燃燒模式，可提高燃油的經(jīng)濟性，因為與化學計量燃燒模式的情況相比，在燃燒室18中可達到更大的空氣-燃油比。而且，由于節(jié)流閥34完全打開而減少了發(fā)動機10的泵送損失，故可進一步提高分層充氣燃燒模式的燃油經(jīng)濟性。因此，從提高燃油經(jīng)濟性的觀點來說，發(fā)動機10最好按分層充氣燃燒模式工作。
但是，當增大發(fā)動機10的負荷(即加速器開度AC)時，燃油噴嘴20噴入的燃油量也增多。在此情況下，如果噴入的燃油量超過某一個值，就不可能再進行分層充氣燃燒，因為，即使節(jié)流閥34完全打開，供入進氣管32的空氣量與噴入的燃油量相比(即比進氣體積Q)顯得太少。
由于上述理由，發(fā)動機ECU12根據(jù)加速器開度AC計算噴油量，并確定按算出的噴油量能否實現(xiàn)分層充氣燃燒。當確定能夠?qū)崿F(xiàn)分層充氣燃燒時，發(fā)動機ECU12便在發(fā)動機10的壓縮沖程中，通過完全打開節(jié)流閥34并控制噴嘴20噴出相應(yīng)于加速器開度AC的燃油量而達到分層充氣燃燒模式。另一方面，如果確定不能實現(xiàn)分層充氣燃燒，發(fā)動機ECU12便在發(fā)動機10的進氣沖程中通過將節(jié)流開度SC調(diào)至一個相應(yīng)于加速器開度AC的值并控制噴嘴20噴出相應(yīng)于節(jié)流開度SC的燃油量而實現(xiàn)化學計量燃燒模式。
如上所述，在分層充氣燃燒模式中，不管加速器開度AC如何，節(jié)流閥34都是完全打開的。當節(jié)流閥34完全打開時，在下游進氣道32a中產(chǎn)生的負壓(即進氣歧管負壓PM)變小。而且，制動助力器44利用助力器負壓PB作為動力輔助制動的動作，從而使助力器負壓PB隨著制動力的變大而更加減小。因此，在分層充氣燃燒模式中，由于不能從下游進氣管32a向助力器負壓室44a供給足夠的負壓，故助力器負壓PB隨著制動操作而逐漸減小。為此，如果發(fā)動機10在分層充氣燃燒模式中工作時進行制動操作，則有可能由于助力器負壓PB不夠而不能充分輔助制動操作。
按照本實施例，為了避免上述問題，在不進行制動操作和期待進行制動操作的情況下，減小節(jié)流開度SC，并且，如果需要的話，將發(fā)動機10的工作模式從分層充氣燃燒模式換成化學計量燃燒模式，便可獲得使制動助力器有效工作所需的制動助力器負壓PB。
當節(jié)流開度減小時，進氣歧管負壓PM增大。而且，當節(jié)流開度減小時，有可能由于比進氣體積Q減小而使噴入的燃油量不足而不能保持分層充氣燃燒。如上所述，在化學計量燃燒模式中，將節(jié)流開度SC控制到相應(yīng)于加速器開度AC的一個值，因此，當不能維持分層充分燃燒時，可通過將發(fā)動機10的工作模式轉(zhuǎn)為化學計量燃燒模式而增大進氣歧管負壓PM，因為只要加速踏板60未完全踏下，節(jié)流開度SC便可減小。
這樣，就有可能通過減小節(jié)流開度SC或者將發(fā)動機10的工作模式轉(zhuǎn)為化學計量燃燒模式而增大進氣歧管負壓PM來總是保持足夠的助力器負壓PB。下面，將上述的增大進氣歧管負壓PM的控制稱為助力器負壓控制。
應(yīng)當注意，如果在進行制動操作的同時進行助力器負壓控制，就會由于助力器負壓PB的快速增大而將制動踏板48拉入制動助力器44中。在此情況下，可能發(fā)生過度的減速。為了避免這個問題，在本實施例中，只是在不進行制動操作或期待進行制動操作的情況下才進行助力器負壓控制。
在本實施例中，當沒有進行制動操作而期待進行制動操作時，制動ECU54輸出一個所需負壓信號給發(fā)動機ECU12，表明要供給助力器負壓室44a的負壓值(下面稱之為所需負壓值Preq)。當發(fā)動機ECU12接收到來自制動ECU54的所需負壓信號時，便進行助力器負壓控制，以便產(chǎn)生一個等于所需負壓值Preq的進氣歧管負壓PM。另外，發(fā)動機ECU 12在適當?shù)臅r候向制動ECU54輸出一個表示助力器負壓PB和加速器開度AC的信號。而且，在車輛制動系統(tǒng)發(fā)生故障時，制動ECU54會向發(fā)動機ECU12發(fā)出所需最大負壓的信號。
下面詳細說明制動ECU54和發(fā)動機ECU12實施上述助力器負壓控制的工作過程。首先參看圖2說明制動ECU54的工作過程。圖2是制動ECU54向發(fā)動機ECU12輸出所需負壓信號的工作程序?qū)嵗牧鞒虉D。圖2所示的程序每當完成一個循環(huán)時，便又重復(fù)開始進行其循環(huán)。當開始進行圖2所示的程序時，首先進行步驟100。
在步驟100中，確定制動系統(tǒng)是否發(fā)生故障(失效)。如果制動系統(tǒng)發(fā)生故障，便確定應(yīng)當產(chǎn)生的盡可能大的助力器負壓PB。在此情況下，在步驟101中向發(fā)動機ECU12發(fā)出所需的最大負壓信號，然后結(jié)束本次程序。另一方面，如果制動系統(tǒng)未發(fā)生故障，便進行步驟102。
在步驟102中，根據(jù)制動開關(guān)51的輸出的信號確定是否要進行制動操作。如果要進行制動操作，則可確定不應(yīng)當進行助力器負壓控制，然后結(jié)束本次程序。另一方面，如果在步驟102確定不進行制動操作，便進行步驟103。
在步驟103中，根據(jù)來自發(fā)動機ECU12的信號測定助力器負壓PB。
在步驟104，確定助力器負壓PB是否小于預(yù)定值PO，該預(yù)定值PO是應(yīng)當經(jīng)常保持的助力器負壓PB的最低值。于是，如果確定PB小于P0，便在步驟105中將所需負壓值Preq調(diào)到預(yù)定值PO。另一方面，如果確定PB不小于PO，便在步驟106及隨后的步驟中確定是否期望進行制動操作。
在步驟106，確定車輛是否行駛在下坡路上。如果車輛正行駛在下坡路上，那么，在恒定的發(fā)動機功率下，就會比車輛行駛在平路上或上坡路上產(chǎn)生更大的加速度，因此制動ECU54便利用加速器開度AC和車輪加速度DVW作為代表發(fā)動機功率和車輛加速度的值，如果車輪加速度DVW大于與加速器開度AC相對應(yīng)的參考值，制動ECU54便確定車輛正行駛在下坡路上。當車輛行駛在下坡路上時，可以斷定駕駛員很可能進行制動操作以防止車輛的速度V增大。因此，如果在步驟106中確定車輛行駛在下坡路上。便可斷定期望進行制動操作，那么就進行步驟108。另一方面，如果在步驟106中確定車輛不是行駛在下坡路上，則進行步驟110。
在步驟110中，確定是否進行VSC(車輛速度控制)或TRC(牽引力控制)。如上所述，在車輛發(fā)生不穩(wěn)定行為時，進行VSC，當車輛發(fā)生不穩(wěn)定行為時，可以斷定，駕駛員很可能進行制動操作以便穩(wěn)定車輛的行為。另外，當由于驅(qū)動轉(zhuǎn)矩過大而產(chǎn)生驅(qū)動滑動時，便進行TRC，因此，要進行TRC時，便可斷定很可能由于驅(qū)動滑動引起車輛不穩(wěn)定行為要進行VSC。因此，如果在步驟110中確定要進行VSC或TRC，便可斷定期望進行制動操作，那么就進行步驟108。另一方面，如果在步驟110確定既不要進行TRC又不要進行VSC，就進行步驟112。
在步驟112中，確定加速器開度AC的降低率AV是否大于預(yù)定值A(chǔ)VO，當踏下的加速踏板60快速放松時，可以斷定駕駛員由于例如車輛前面遇到障礙物而要使車輛減速，因此，如果確定AV大于AVO時，可斷定期望進行制動操作，則進行步驟108。另一方面，如果在步驟112中確定AV不大于AVO，便進行步驟114。
在步驟114中，確定車輛間時間Tc是否小于預(yù)定值TO。車輛間時間是以相對接近前面行駛的車輛的速度除以與該車的距離所得的值，這就是說，車輛間時間是在保持現(xiàn)行相對接近的速度下行駛到與前面行駛的車輛相接觸的時間。如果車輛間時間Tc變小，便可斷定，駕駛員很可能要進行制動操作，以避免與前面行駛的車輛相碰。因此，如果在步驟114中Tc小于TO，便斷定期望進行制動操作，那么就進行步驟108，另一方面，如果Tc不小于TO，便進行步驟116。
在步驟116中，確定車輛是否正向著交叉路口或超速干道出口行駛，以及車輛速度V是否大于或等于預(yù)定值VO。而確定車輛是否向著交叉路口或超速干道出口行駛是根據(jù)駕駛ECU64輸出的位置信息完成的。當車輛正以一個大于某一速度的速度向著交叉路口或超速干道出口行駛時，可以斷定，駕駛員很可能要進行制動操作，以便使車輛減速。因此，如果在步驟116中，肯定地確認了上述情況，便斷定期望進行制動操作，那么就進行步驟108，另一方面，如果在步驟116中確定相反情況，就進行步驟118。
在步驟118中，確定駕駛員是否進行換檔減速操作，一般說來，當駕駛員想降低車輛速度時便進行換檔減速操作。因此，當進行換檔減速操作時，可斷定駕駛員很可能要進行制動操作。這樣，如果在步驟118確定要進行換檔減速操作，便斷定期望進行制動操作，那么就進行步驟108。另一方面，如果在步驟118中確定不進行換檔減速操作，便進行步驟120。應(yīng)當注意，本發(fā)明的換檔減速操作包括自動變速(AT)車的換檔減速操作(例如，將選擇桿從D3范圍移到D2范圍的操作，以及手動變速(MT)車的換檔減速操作。
在步驟120中，確定換檔桿是否處于空檔位置(或者，在AT車的情況下選擇桿是否處于N范圍中)，并確定車速V是否大于或等于預(yù)定值V1。一般來說，當換檔桿轉(zhuǎn)到空檔位置或者選擇桿轉(zhuǎn)到N范圍時，可斷定駕駛員很可能要停車。因此，如果在步驟120肯定地確認上述情況，則可斷定期望進行制動操作，那么，便進行步驟108。另一方面，如果步驟120確定不是上述情況，那么就意味著在步驟106和110-120的所有步驟中都是否定的，在此情況下，可斷定不期望進行制動操作，本程序結(jié)束。
在步驟108，確定車輛速度V是否大于預(yù)定值Vc。該預(yù)定值Vc是這樣的車輛速度V的最大值，一當產(chǎn)生等于最小值PO的助力器負壓PB，制動助力器44可在節(jié)流開度SC不進一步減小的情況下持續(xù)地輔助制動操作，直到車輛停止為止。因此，當V不大于Vc時，可確定不需要進行助力器負壓控制，該程序結(jié)束。另一方面，如果在步驟108確定V大于Vc，那么就進行步驟122。
在步驟122中，確定所需負壓值Preq。該所需負壓值Preq確定為足以使制動助力器44在不對助力器負壓室44a提供負壓的情況下能輔助制動操作直到停車為止的助力器負壓PB的最小值。
圖3示出一個與制動ECU54有關(guān)的在步驟122根據(jù)車速V確定所需負壓值Preq的曲線圖的實例。
如上所述，助力器負壓PB隨制動力的增大而減小。而且，當車速增大時，停車時所產(chǎn)生的制動力也增大。因此，當車速變大時，助力器負壓PB減小的程度也變大，直到車輛停住為止。換言之，當車速變大時，助力器負壓PB的值應(yīng)增大，該值應(yīng)當保持，以便使制動助力器44工作而輔助制動，直到車輛停住為止，而不用對助力器負壓室44a供給負壓。為此，正如圖3的曲線所示，當車速V小于或等于預(yù)定值Vc時，所需負壓值Preq就確定為等于參考值PO，而當車速大于預(yù)定值Vc時，所需負壓值Preq便確定為一個隨車速V的增大而增大的較高值。
在步驟122或105中確定所需的負壓值Preq后，就在步驟124表示所需負壓值Preq的所需負壓信號傳到發(fā)動機ECU12。當完成步驟124后，該程序結(jié)束。
下面說明在本實施例中由發(fā)動機ECU12進行的程序。圖4示出由發(fā)動機ECU12進行的在本實施例中實施助力器負壓控制的程序的實例的流程圖。每當一次循環(huán)過程完成后，重復(fù)開始圖4所示程序。開始進行圖4的程序時，首先進行步驟150。
在步驟150中，確定發(fā)動機10是否正按分層充氣燃燒模式工作，如果不是，也就是說，如果發(fā)動機10正按化學計量燃燒模式工作，便可斷定，不可在不降低發(fā)動機10的功率的情況下進行助力器負壓控制。在此情況下，下面不再進行其他過程，該程序結(jié)束。另一方面，如果在步驟150中確定發(fā)動機10正按分層充氣燃燒模式工作，那么就進行步驟151。
在步驟151中，確定制動ECU54是否輸出最大所需負壓信號。如果輸出最大所需負壓信號，就在步驟152中將發(fā)動機10的工作模式轉(zhuǎn)換成化學計量燃燒模式。如上所述，當發(fā)動機10的工作模式轉(zhuǎn)換成化學計量燃燒模式時，便減小節(jié)流開度SC，產(chǎn)生較大的進氣歧管負壓PM。當步驟152完成后，該程序結(jié)束。另一方面，如果在步驟151未輸出最大所需負壓信號，那么就進行步驟154。
在步驟154，確定發(fā)動機10是否正在預(yù)熱。如上所述，當進行助力器負壓控制時，節(jié)流開度SC減小。因此，如果在發(fā)動機10預(yù)熱過程中進行助力器負壓控制，發(fā)動機10便不能足夠預(yù)熱。因此，如果在步驟154中發(fā)動機10正在預(yù)熱，發(fā)動機ECU12就確定不應(yīng)進行助力器負壓控制，并結(jié)束本程序，優(yōu)先進行發(fā)動機10的預(yù)熱。另一方面，如果在步驟154中確定發(fā)動機10未進行預(yù)熱，那么就進行步驟156。
在步驟156中，確定制動ECU54是否輸出所需負壓信號。如果未發(fā)出所需負壓信號，便結(jié)束本程序。另一方面，如果在步驟156中確定正在輸出所需負壓信號，那么就進行步驟158。
在步驟158中，確定產(chǎn)生等于所需負壓Preq的進氣歧管負壓PM的節(jié)流開度SC值(下面將該值稱為目標節(jié)流開度SCc)。進氣歧管負壓PM隨著比進氣體積Q的減小和轉(zhuǎn)動速度Ne的增大而增加。而且，比進氣體積Q基本上與節(jié)流開度SC成正比。因此，在步驟158中，根據(jù)轉(zhuǎn)速Ne和所需負壓值Preq確定目標節(jié)流開度SCc。當步驟158完成后，進行步驟160。
在步驟160中，計算與目標節(jié)流開度SCc相對應(yīng)的比進氣體積Q的值QO。在步驟162中，計算與分層充氣燃燒模式中的加速開度AC相對應(yīng)的噴油量的值F(也就是獲得駕駛員要求的發(fā)動機功率所需的噴油量的值)。應(yīng)當注意，當節(jié)流開度SC由于泵送損失增加而減小至目標節(jié)流開度SCc時，獲得恒定發(fā)動機功率所需的噴油量增加。在步驟162中，計算噴油量F值時考慮了泵送損失增加的影響。當步驟162完成時，便進行步驟164。
在步驟164中，確定發(fā)動機10在保持現(xiàn)有轉(zhuǎn)速Ne的同時，能否按比進氣體積QO和噴油量F保持分層充氣燃燒模式。如果確定能夠保持分層充氣燃燒模式，那么在步驟166中，將節(jié)流開度SC減小到目標節(jié)流開度SCc。步驟166的過程完成后，進氣歧管負壓PM開始向所需負壓值Preq增大。在隨后的步驟168中，確定進氣歧管負壓PM是否已經(jīng)達到所需負壓值Preq。如果步驟168中確定PM未達到Preq，那么再次進行步驟168，另一方面，如果在步驟168中肯定PM已達到Preq，那么就進行步驟170。
在步驟170中，節(jié)流閥34再次完全打開，噴油量減小一個相應(yīng)于由于節(jié)流開度SC的增大而使泵送損失減小的值，當步驟170完成后，便結(jié)束本程序。
另一方面，如果在步驟164中，確定發(fā)動機10不能保持分層充氣燃燒模式，那么就在步驟172中將發(fā)動機10的工作模式轉(zhuǎn)為化學計量燃燒模式。在化學計量燃燒模式中，由于節(jié)流開度SC減小到一個相應(yīng)于加速器開度AC的值，故與分層充氣燃燒模式相比，所產(chǎn)生的進氣歧管負壓PM較大。因此，在進行步驟172后，進氣歧管負壓PM開始增大。
在隨后的步驟174中，確定進氣歧管負壓PM是否已達到所需負壓值Preq。如果在步驟174中，確定PM未達到Preq，就再次進行步驟174。另一方面，如果在步驟174中肯定PM已達到Preq，便進行步驟176。
在步驟176中，發(fā)動機10的工作模式又回到分層充氣燃燒模式。當步驟176完成后，便結(jié)束本程序。
按照圖4的程序，可產(chǎn)生一個等于所需負壓值Preq的進氣歧管負壓。如上所述，所需負壓值Preq設(shè)定為能夠在不從下游進氣道32a向助力器負壓室44a供給負壓的情況下使制動助力器44有效工作直到車輛停住的助力器負壓PB的最小值。因此，一旦產(chǎn)生等于所需負壓值P。的進氣歧管負壓PM，并將其供給助力器負壓室44a，制動助力器44就能夠有效地輔助制動操作直到車輛停住為止。
這樣，當期望進行制動操作時，就有可能獲得能使制動助力器44工作直到車輛停住為止所需的助力器負壓PB。因此，按照本實施例，可以在裝有直接射油式發(fā)動機10的系統(tǒng)中產(chǎn)生足夠的制動力直到車輛停住為止。
應(yīng)當注意，可將負壓供給道42與氣室30或者進氣歧管28相連接而不與下游進氣道32a相連接。
而且，本發(fā)明不限于上述實施例，而是可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種改變和改進。
本申請基于1998年6月2日申請的日本的優(yōu)先權(quán)申請No.10-153253，其全部內(nèi)容結(jié)合作為參考。
權(quán)利要求
1．一種制動助力器(44)的負壓控制裝置，該裝置用于控制可在節(jié)流閥(34)之下游部位與直射式發(fā)動機(10)的進氣管(32)相連接的制動助力器(44)的負壓室(44a)中的負壓，其特征在于，所述的裝置包括一個預(yù)測駕駛員要進行制動操作的制動操作預(yù)測部件；和一個用于在預(yù)測到要進行制動操作時將上述負壓室(44a)中的負壓控制到所需值的助力器負壓控制器。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在車輛行駛在下坡路上時預(yù)測出要進行制動操作。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在進行車輛行為控制時，預(yù)測出要進行制動操作。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在本車輛與前面行駛的車輛的車輛間時間小于預(yù)測值時，預(yù)測出要進行制動操作。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在車輛向著交叉路口或超速干道出口行駛時預(yù)測出要進行制動操作。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在駕駛員要進行換檔減速操作時預(yù)測出要進行制動操作。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在車速大于預(yù)定值時將踏下的加速踏板(60)松開時預(yù)測出要進行制動操作。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的制動操作預(yù)測部件在換檔桿位于空檔位置或選擇桿處于N范圍時，預(yù)測出要進行制動操作。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，上述的負壓控制器通過改變上述節(jié)流閥(34)的開度來控制負壓。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于還包括一個在上述負壓控制器改變節(jié)流閥的開度而發(fā)動機(10)按分層充氣燃燒模式工作時測定能否保持分層充氣燃燒模式的工作模式的測定部件；和一個在上述的工作模式測定部件確定發(fā)動機(10)不能保持分層充氣燃燒模式時將發(fā)動機(10)的工作模式轉(zhuǎn)換為化學計量燃燒模式的工作模式轉(zhuǎn)換部件。
11．根據(jù)權(quán)利要求1的制動助力器的負壓控制裝置，其特征在于，根據(jù)車輛的速度確定上述的所需值。
全文摘要
一種制動助力器的負壓控制裝置能使裝有直射式發(fā)動機(10)的系統(tǒng)中的制動助力器(44)的負壓室(44a)內(nèi)經(jīng)常保持所需負壓。該裝置具有一個用來預(yù)測駕駛員要進行制動操作的制動操作預(yù)測部件。當預(yù)測出要進行制動操作時，便將上述負壓室(44a)內(nèi)的負壓控制到所需值。
文檔編號B60T17/00GK1237518SQ99107078
公開日1999年12月8日 申請日期1999年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月2日
發(fā)明者渡部良知, 遠藤弘昭, 山田芳久 申請人:豐田自動車株式會社