本發(fā)明涉及一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的待被供給至車輛的制動(dòng)助力器的進(jìn)氣負(fù)壓的裝置，并且具體地，本發(fā)明屬于用于提高進(jìn)氣負(fù)壓的控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

通常，車輛的制動(dòng)系統(tǒng)一般構(gòu)造成將位于發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)氣通路的負(fù)壓(進(jìn)氣負(fù)壓)供給至制動(dòng)助力器，從而產(chǎn)生助力以增強(qiáng)制動(dòng)踏板力。例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)no.2001-182587(jp2001-182587a)中描述的缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)著重于如下事實(shí)：在節(jié)氣門基本上完全打開(kāi)的分層燃燒模式中進(jìn)氣負(fù)壓是非常小的(進(jìn)氣壓高)，并且該缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成通過(guò)在燃料切斷時(shí)關(guān)閉節(jié)氣門來(lái)使進(jìn)氣負(fù)壓增至最大，從而在制動(dòng)助力器中儲(chǔ)存進(jìn)氣負(fù)壓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

與此同時(shí)，目前為了嘗試降低汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料消耗速率，在低-中負(fù)載操作區(qū)域中通過(guò)可變氣門機(jī)構(gòu)使進(jìn)氣門的關(guān)閉正時(shí)向延遲側(cè)改變，從而降低由節(jié)氣門導(dǎo)致的泵氣損失。當(dāng)進(jìn)氣門的關(guān)閉正時(shí)延遲時(shí)，發(fā)生進(jìn)氣空氣從氣缸到進(jìn)氣通路的吐回并且泵氣損失降低。然而，進(jìn)氣負(fù)壓不是很大，因此在某些情況下可能不能確保足夠的制動(dòng)負(fù)壓。

進(jìn)氣負(fù)壓不是很大的這種情況與常規(guī)示例(jp2001-182587a)中描述的發(fā)動(dòng)機(jī)的分層燃燒模式時(shí)的情況類似，因此可以想到在燃料切斷時(shí)關(guān)閉節(jié)氣門以盡可能多地增大進(jìn)氣負(fù)壓。然而，在需要增大進(jìn)氣負(fù)壓時(shí)不一定必須進(jìn)行燃料切斷，因此可能發(fā)生進(jìn)氣負(fù)壓不充分的情況。

鑒于此，可以想見(jiàn)的是可以設(shè)置電動(dòng)真空泵(負(fù)壓泵)，以從上述發(fā)動(dòng)機(jī)向制動(dòng)助力器供給進(jìn)氣負(fù)壓，另外還同時(shí)從真空泵供給負(fù)壓(泵負(fù)壓)。然而，在此情況下，存在由于真空泵的故障而不能確保制動(dòng)負(fù)壓的擔(dān)憂。

本發(fā)明提供一種用于車輛的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，該制動(dòng)負(fù)壓控制裝置抑制發(fā)動(dòng)機(jī)中的制動(dòng)助力器的負(fù)壓不足，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成將燃料噴射到進(jìn)氣通路和氣缸二者中。

根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于車輛的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)助力器和電子控制單元。所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述車輛中。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣通路、節(jié)氣門、第一燃料噴射閥和第二燃料噴射閥。所述節(jié)氣門構(gòu)造成對(duì)所述進(jìn)氣通路的進(jìn)氣空氣流進(jìn)行節(jié)流，所述第一燃料噴射閥構(gòu)造成將燃料噴射至所述進(jìn)氣通路的相對(duì)于所述節(jié)氣門位于下游側(cè)的部分中。所述第二燃料噴射閥構(gòu)造成將燃料噴射至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中。所述制動(dòng)助力器包括負(fù)壓室。所述負(fù)壓室構(gòu)造成通過(guò)所述進(jìn)氣通路中的負(fù)壓而在所述負(fù)壓室中產(chǎn)生負(fù)壓。所述電子控制單元構(gòu)造成：(i)判定所述負(fù)壓室中的所述負(fù)壓對(duì)制動(dòng)需要而言是否不足；(ii)當(dāng)所述電子控制單元判定所述負(fù)壓室內(nèi)的所述負(fù)壓不足時(shí)，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射量中所述第一燃料噴射閥的燃料噴射量所占的比率減小并且所述第二燃料噴射閥的燃料噴射量所占的比率增大；以及(iii)當(dāng)所述電子控制單元判定所述負(fù)壓室內(nèi)的所述負(fù)壓不足時(shí)，控制所述節(jié)氣門的開(kāi)度，使得在所述電子控制單元判定所述負(fù)壓不足時(shí)的所述節(jié)氣門的開(kāi)度比在所述電子控制單元判定所述負(fù)壓沒(méi)有不足時(shí)的所述節(jié)氣門的開(kāi)度小。

依照根據(jù)上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，首先，在其中通常通過(guò)第一燃料噴射閥將燃料噴射至進(jìn)氣通路中的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)中，進(jìn)氣通路的負(fù)壓形成制動(dòng)助力器的負(fù)壓室內(nèi)的負(fù)壓，從而使得該制動(dòng)助力器響應(yīng)于該負(fù)壓而產(chǎn)生輔助力以增強(qiáng)制動(dòng)踏板力。此時(shí)，通常該進(jìn)氣負(fù)壓是足夠大的，并且能夠獲得足以滿足制動(dòng)需要的輔助力。

在此期間，當(dāng)由于一些原因——舉例來(lái)說(shuō)，如連接至負(fù)壓室的管道泄漏——而不能獲得足夠的負(fù)壓時(shí)，該電子控制單元判定該負(fù)壓是否不足，以便控制第一燃料噴射閥、第二燃料噴射閥和節(jié)氣門。在此控制中，將第一燃料噴射閥、第二燃料噴射閥和節(jié)氣門被控制成使得第一燃料噴射閥的燃料噴射量的比率降低、第二燃料噴射閥的燃料噴射量的比率升高、并且節(jié)氣門的開(kāi)度減小。

當(dāng)從第二燃料噴射閥直接噴射至氣缸中的燃料如此增加時(shí)，由其汽化潛熱導(dǎo)致的進(jìn)氣空氣的冷卻效應(yīng)顯著增加，使得對(duì)氣缸的充填效率提高。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩趨向于增大，但是節(jié)氣門的開(kāi)度減小，從而減小轉(zhuǎn)矩的增大。也就是說(shuō)，能夠通過(guò)關(guān)閉節(jié)氣門來(lái)增大進(jìn)氣負(fù)壓，同時(shí)維持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。

因此，當(dāng)由于某種故障導(dǎo)致制動(dòng)助力器的負(fù)壓不足時(shí)，能夠通過(guò)增大進(jìn)氣負(fù)壓來(lái)抑制制動(dòng)助力器的負(fù)壓變得不足并且獲得滿足制動(dòng)需要的輔助力。此外，即使出于上述目的而減小節(jié)氣門的開(kāi)度，仍維持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而防止駕駛性能的降低。

在基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置中，所述制動(dòng)助力器可以包括構(gòu)造成檢測(cè)所述負(fù)壓室的壓力的壓力傳感器。所述電子控制單元可以構(gòu)造成在由所述壓力傳感器檢測(cè)到的所述負(fù)壓室的壓力高于預(yù)定值時(shí)判定所述負(fù)壓不足。根據(jù)基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，能夠精確地判定制動(dòng)助力器的負(fù)壓室的壓力對(duì)制動(dòng)需要而言不足。需指出的是，在車輛配備有壓力傳感器的情況下，可以將特此檢測(cè)的大氣壓力與由該壓力傳感器檢測(cè)到的檢測(cè)值之間的壓力差(絕對(duì)值)與預(yù)定值進(jìn)行比較。

在基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置中，所述制動(dòng)助力器可以包括負(fù)壓泵。所述負(fù)壓泵可以連接至所述負(fù)壓室以在所述負(fù)壓室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。所述電子控制單元可以構(gòu)造成在所述負(fù)壓泵有故障時(shí)判定所述負(fù)壓不足。根據(jù)基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，當(dāng)由于負(fù)壓泵的故障而無(wú)法將足夠的泵負(fù)壓供給至制動(dòng)助力器并且負(fù)壓不足時(shí)，能夠抑制負(fù)壓不足。

在基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置中，所述電子控制單元可以構(gòu)造成在判定所述負(fù)壓不足時(shí)控制所述第二燃料噴射閥，使得將所述第二燃料噴射閥的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)相對(duì)于預(yù)定正時(shí)設(shè)定至延遲側(cè)。在基于此方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置中，第二燃料噴射閥的燃料噴射通常在氣缸的進(jìn)氣沖程中實(shí)施，但是當(dāng)其開(kāi)始正時(shí)相對(duì)于預(yù)定正時(shí)被設(shè)定至延遲側(cè)(例如在進(jìn)氣上止點(diǎn)之后的60°至90℃a)時(shí)，粘附至活塞的燃料噴霧的粘附量減少，從而使得能夠進(jìn)一步提高進(jìn)氣空氣的冷卻效應(yīng)。

在基于上述方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置中，所述電子控制單元可以構(gòu)造成在判定所述負(fù)壓不足時(shí)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)，使得將所述第二燃料噴射閥的燃料噴射的壓力設(shè)定為高于預(yù)定值。根據(jù)基于此方面的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，促進(jìn)從第二燃料噴射氣口噴射至氣缸中的燃料噴霧的霧化，從而進(jìn)氣空氣的冷卻效應(yīng)進(jìn)一步提高。需指出的是，由于燃料噴射壓力較高，因而能夠更多地促進(jìn)燃料噴霧的霧化。然而，存在如下可能：隨之產(chǎn)生的噴霧穿透距離的增加可能導(dǎo)致粘附至活塞的燃料噴霧的粘附量的增加。鑒于此，該預(yù)定值的設(shè)定應(yīng)當(dāng)考慮以上二者的影響。

如以上所述，按照構(gòu)造成將燃料噴射至進(jìn)氣通路和氣缸這二者中的發(fā)動(dòng)機(jī)中的根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于車輛的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，當(dāng)待供給至制動(dòng)助力器的負(fù)壓不足時(shí)，使缸內(nèi)燃料噴射的比率增大以使得進(jìn)氣空氣的充填效率提高，并且使節(jié)氣門的開(kāi)度減小正好相應(yīng)的量。因此，能夠增大進(jìn)氣負(fù)壓并且能夠通過(guò)制動(dòng)助力器獲得足夠的輔助力。此外，即使出于上述目的而使節(jié)氣門的開(kāi)度減小，仍能維持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而防止駕駛性能的降低。

附圖說(shuō)明

下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義進(jìn)行描述，附圖中的相同的標(biāo)記表示相同的元件，并且在附圖中:

圖1為根據(jù)實(shí)施方式的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置的構(gòu)造示意圖；

圖2為示出發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)與噴射模式的變化之間的關(guān)系的視圖；

圖3為示出端口噴射噴射器和缸內(nèi)噴射噴射器的各自的噴射正時(shí)的示意圖；

圖4為示出用以在真空泵故障時(shí)提高進(jìn)氣負(fù)壓的控制程序的一個(gè)示例的流程圖；以及

圖5為對(duì)燃料的單獨(dú)噴射比率與進(jìn)氣負(fù)壓之間的關(guān)系進(jìn)行的檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

具體實(shí)施方式

下文將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置進(jìn)行描述。首先，如圖1中示意性地示出的，根據(jù)本實(shí)施方式的制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造成將設(shè)置于車輛(未示出)中的發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣通路10的負(fù)壓(進(jìn)氣負(fù)壓)以及由真空泵5(負(fù)壓泵)產(chǎn)生的負(fù)壓(泵負(fù)壓)供給至制動(dòng)助力器2。

發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性構(gòu)造

在本實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)1例如是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，并且如圖1中示意性地示出，容置于多個(gè)氣缸1a中的各個(gè)活塞1b(圖中僅示出了其中的一個(gè)活塞)經(jīng)由相應(yīng)的連桿而連接至曲柄軸1c。在曲柄軸1c的附近設(shè)置有用于檢測(cè)曲柄軸1c的轉(zhuǎn)動(dòng)角(曲柄角)的曲柄角傳感器101。

燃燒室形成在每個(gè)氣缸1a的活塞1b的上方，并且進(jìn)氣端口1d于燃燒室的頂部中的進(jìn)氣側(cè)(圖1中的右側(cè))上的傾斜面上開(kāi)口成面向燃燒室。如圖1所示，進(jìn)氣門1e設(shè)置在開(kāi)口中，并且從此處斜向上延伸的進(jìn)氣端口1d構(gòu)成進(jìn)氣通路10的位于進(jìn)氣空氣流的下游側(cè)的端部。

也就是說(shuō)，在相對(duì)于進(jìn)氣端口1d的上游側(cè)(進(jìn)氣空氣流的上游側(cè))，進(jìn)氣通路10首先包括進(jìn)氣歧管，以使得氣缸1a的各個(gè)獨(dú)立的進(jìn)氣通路與浪涌調(diào)整槽11結(jié)合為一體。節(jié)氣門12相對(duì)于浪涌調(diào)整槽11設(shè)置在上游側(cè)并且通過(guò)電動(dòng)節(jié)氣門馬達(dá)12a進(jìn)行操作以對(duì)進(jìn)氣空氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在本文圖示的示例中，在進(jìn)氣通路10的相對(duì)于節(jié)氣門12位于上游側(cè)的部分中設(shè)置有用于測(cè)量進(jìn)氣空氣的流率的氣流計(jì)102和類似物，并且在相對(duì)于節(jié)氣門12位于下游側(cè)的浪涌調(diào)整槽11中設(shè)置有進(jìn)氣壓傳感器103。也就是說(shuō)，當(dāng)通過(guò)節(jié)氣門12對(duì)進(jìn)氣空氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，相對(duì)于節(jié)氣門12位于下游側(cè)的進(jìn)氣通路10中的壓力——也就是浪涌調(diào)整槽11和進(jìn)氣端口1d中的壓力——減小，從而通過(guò)進(jìn)氣壓傳感器103對(duì)壓力(進(jìn)氣負(fù)壓)進(jìn)行檢測(cè)。

此外，為每個(gè)氣缸1a設(shè)置有端口噴射噴射器13(第一燃料噴射閥)以向具有負(fù)壓的進(jìn)氣端口1d中噴射燃料。在本文圖示的示例中，設(shè)置端口噴射噴射器13以朝向進(jìn)氣門1e的傘狀部的背面噴射燃料，并且如下文參照?qǐng)D3所描述的，燃料主要從氣缸1a的膨脹沖程至排氣沖程進(jìn)行噴射。

此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有缸內(nèi)噴射噴射器14(第二燃料噴射閥)以將燃料直接噴射至每個(gè)氣缸1a的燃燒室中。缸內(nèi)噴射噴射器14設(shè)置成從氣缸1a的進(jìn)氣側(cè)的外圍部分朝向中心線斜向下地噴射燃料，并且如下文參照?qǐng)D3進(jìn)行的描述，缸內(nèi)噴射噴射器14主要在氣缸1a的進(jìn)氣沖程中當(dāng)進(jìn)氣門1e打開(kāi)時(shí)噴射燃料。

燃料從多個(gè)氣缸1a共用的輸送管道13a、14a被供給至端口噴射噴射器13和缸內(nèi)噴射噴射器14。盡管在此未示出，連接至端口噴射噴射器13的輸送管道13a被連接至低壓燃料供給系統(tǒng)，該低壓燃料供給系統(tǒng)構(gòu)造成供給通過(guò)電動(dòng)泵從燃料箱抽取的燃料。

同時(shí)，高壓燃料供給系統(tǒng)與連接至缸內(nèi)噴射噴射器14的輸送管道14a連接，使得待通過(guò)從低壓燃料供給系統(tǒng)分支的通路進(jìn)行供給的燃料被高壓燃料泵15加壓然后才供給。此外，例如，用于檢測(cè)由此被加壓的燃料的壓力(燃料壓力)的燃料壓力傳感器104設(shè)置在輸送管道14a中。

從端口噴射噴射器13和缸內(nèi)噴射噴射器14中的至少一者進(jìn)行噴射的燃料與進(jìn)氣空氣混合，從而在氣缸1a中形成易燃的燃料/空氣混合物，進(jìn)而通過(guò)火花塞1f點(diǎn)著燃料/空氣混合物以使其燃燒。當(dāng)此燃燒氣體向下推活塞1b時(shí)，從曲柄軸1c輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。此外，當(dāng)排氣門1g打開(kāi)時(shí)，該燃燒氣體從排氣端口1h流出至排氣通路。

制動(dòng)系統(tǒng)

如上文所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣通路10中，當(dāng)通過(guò)節(jié)氣門12對(duì)進(jìn)氣空氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，在進(jìn)氣通路10的相對(duì)于節(jié)氣門12位于下游側(cè)的部分中——也就是在浪涌調(diào)整槽11和進(jìn)氣端口1d中——產(chǎn)生負(fù)壓(進(jìn)氣負(fù)壓)。在本實(shí)施方式中，將進(jìn)氣負(fù)壓供給至車輛的制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)助力器2以產(chǎn)生制動(dòng)踏板力的輔助力。

也就是說(shuō)，制動(dòng)助力器2為用于將由車輛駕駛者踩踏的制動(dòng)踏板3的踏板力(制動(dòng)操作輸入)增強(qiáng)的真空助力器，并且于輸入桿21與輸出桿22之間設(shè)置的活塞23經(jīng)由隔膜24而附接至殼體20。此外，殼體20的內(nèi)部被隔膜24分隔為位于輸入側(cè)的大氣壓室25和位于輸出側(cè)的負(fù)壓室26。當(dāng)根據(jù)對(duì)制動(dòng)踏板3的踩踏操作而推動(dòng)輸入桿21時(shí)，大氣壓被引入大氣壓室25中。

在制動(dòng)助力器2中產(chǎn)生與由此被引入大氣壓室25中的大氣壓與負(fù)壓室26的負(fù)壓之間的壓力差成比例的輔助力，從而將加至輸入桿21進(jìn)而從輸出桿22被輸入至主缸4的踏板力增強(qiáng)。當(dāng)主缸4根據(jù)該輸入——也就是制動(dòng)踏板3的踏板力以及制動(dòng)助力器2的輔助力——而產(chǎn)生制動(dòng)液壓壓力(主缸壓力)時(shí)，該制動(dòng)液壓壓力通過(guò)液壓回路(未示出)被供給至車輛的每個(gè)車輪總成的輪缸，從而產(chǎn)生制動(dòng)力。

制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26經(jīng)由第一負(fù)壓通路16而連接至發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣通路(示例中連接至浪涌調(diào)整槽11)。也就是說(shuō)，當(dāng)如上文所述通過(guò)節(jié)氣門12對(duì)進(jìn)氣空氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，浪涌調(diào)整槽11中產(chǎn)生的進(jìn)氣負(fù)壓通過(guò)第一負(fù)壓通路16而在制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26中形成負(fù)壓。需指出的是，在第一負(fù)壓通路16與負(fù)壓室26之間的連接部中設(shè)置有單向閥17。

此外，負(fù)壓室26還經(jīng)由第二負(fù)壓通路18連接至電動(dòng)真空泵5，并且從真空泵5向負(fù)壓室26供給泵負(fù)壓。需指出的是，在第二負(fù)壓通路18與負(fù)壓室26之間的連接部中也設(shè)置有單向閥17。此外，在制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26中設(shè)置有用于檢測(cè)負(fù)壓室26中的負(fù)壓——即助力器壓力——的大小的助力器壓力傳感器105。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制器

在車輛中設(shè)置有熟知的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器單元100(下文中稱作ecu100)作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。ecu100包括cpu(中央處理單元)、rom(只讀存儲(chǔ)器)、ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、備份ram及類似物(未示出)。cpu基于控制程序以及rom中存儲(chǔ)的映射來(lái)執(zhí)行各種計(jì)算過(guò)程。此外，ram中臨時(shí)存儲(chǔ)cpu中的計(jì)算結(jié)果、從各個(gè)傳感器輸入的數(shù)據(jù)等，并且備份ram中存儲(chǔ)例如發(fā)動(dòng)機(jī)1停機(jī)時(shí)要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)等。

此外，除了曲柄角傳感器101、氣流計(jì)102、進(jìn)氣壓傳感器103、燃料壓力傳感器104、助力器壓力傳感器105等之外，大氣壓力傳感器106、車輛的加速器傳感器107等也連接至ecu100?；诖龔倪@些各式各樣的傳感器、切換裝置等輸入的信號(hào)，ecu100執(zhí)行各種控制程序以如下文所述對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1進(jìn)行操作控制，并且還執(zhí)行對(duì)制動(dòng)負(fù)壓的控制。

首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作期間，ecu100使節(jié)氣門馬達(dá)12a實(shí)施對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度的控制(也就是對(duì)進(jìn)氣量的控制)，并且使端口噴射噴射器13和缸內(nèi)噴射噴射器14實(shí)施燃料噴射控制。也就是說(shuō)，ecu100包括作為軟件的用于控制節(jié)氣門12的開(kāi)度的節(jié)氣門控制部100a(節(jié)氣門控制裝置)以及用于控制端口噴射噴射器13和缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射控制部100b(燃料噴射控制裝置)。

需指出的是，如隨后將參照?qǐng)D4具體描述的，在本實(shí)施方式中，ecu100包括作為軟件的用于判定真空泵5的故障的判定部100c(判定裝置)、用于根據(jù)該判定來(lái)校正燃料噴射比率的燃料比率校正部100d(燃料比率校正裝置)、用于將當(dāng)時(shí)的燃料噴射正時(shí)設(shè)定至延遲側(cè)的燃料噴射正時(shí)設(shè)定部100e(燃料噴射正時(shí)設(shè)定裝置)、用于將燃料的噴射壓力設(shè)定為較高的噴射壓力設(shè)定部100f(噴射壓力設(shè)定裝置)以及用于根據(jù)判定部100c的判定而將節(jié)氣門12的開(kāi)度校正為更小的節(jié)氣門校正控制部100g(節(jié)氣門校正控制裝置)。

更具體地，例如，節(jié)氣門控制部100a基于從曲柄角傳感器101的信號(hào)計(jì)算所得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的要求轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算目標(biāo)節(jié)氣門開(kāi)度，并且向節(jié)氣門馬達(dá)12a輸出控制信號(hào)。從而，節(jié)氣門開(kāi)度受到控制，使得改變通過(guò)節(jié)氣門12對(duì)進(jìn)氣空氣的調(diào)節(jié)度，并且使氣缸1a填充必要的量的燃料/空氣混合物(也就是所需的負(fù)載率(loadfactor))。

此外，燃料噴射控制部100b基于由氣流計(jì)102檢測(cè)到的進(jìn)氣空氣的流速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)計(jì)算氣缸1a的實(shí)際進(jìn)氣空氣充填效率，并且燃料噴射控制部100b計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量以根據(jù)實(shí)際進(jìn)氣空氣充填效率來(lái)實(shí)現(xiàn)理論空氣-燃料比。此外，燃料噴射控制部100b計(jì)算端口噴射噴射器13與缸內(nèi)噴射噴射器14之間的比率(單獨(dú)的噴射比率)以噴射目標(biāo)燃料噴射量。

也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，如圖2所示，例如根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作狀態(tài)，將端口噴射噴射器13的操作以及缸內(nèi)噴射噴射器14的操作切換為端口噴射模式、缸內(nèi)噴射模式和聯(lián)合噴射模式中的任意一種模式。位于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的要求轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小的低負(fù)載側(cè)的操作區(qū)域(pfi)為端口噴射模式，在端口噴射模式中，燃料從端口噴射噴射器13進(jìn)行噴射從而主要在進(jìn)氣端口1d中與進(jìn)氣空氣混合。

此時(shí)，如圖3的中部示意性地示出的一個(gè)示例，燃料主要從氣缸1a的膨脹沖程至排氣沖程進(jìn)行噴射，并且燃料噴霧在具有負(fù)壓的進(jìn)氣端口1d中汽化而與進(jìn)氣空氣混合。因此，能夠降低伴隨高壓燃料泵15的操作的發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)損失，并且還能夠排除由附著至氣缸1a的內(nèi)壁以及活塞1b的燃料噴霧所導(dǎo)致的釋放(emission)劣化的風(fēng)險(xiǎn)。需指出的是，如圖3中的虛線所表示的，燃料可以在氣缸1a的進(jìn)氣沖程中通過(guò)端口噴射噴射器13進(jìn)行噴射。

同時(shí)，位于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的要求轉(zhuǎn)矩相對(duì)較大的高負(fù)載側(cè)的操作區(qū)域(di)為缸內(nèi)噴射模式，并且如圖3的下部中所示，燃料在氣缸1a的進(jìn)氣沖程中通過(guò)缸內(nèi)噴射噴射器14進(jìn)行噴射。在此情況下，燃料噴霧隨著從進(jìn)氣端口1d流動(dòng)至氣缸1a中的高速空氣流流動(dòng)，從而使進(jìn)氣空氣流得到增強(qiáng)并且進(jìn)氣空氣被燃料噴霧的汽化潛熱高效冷卻，使得能夠提高充填效率。這對(duì)于高輸出是有益的。

此外，位于上述操作區(qū)域之間的操作區(qū)域(pfi+di)為聯(lián)合噴射模式，在聯(lián)合噴射模式中，從端口噴射噴射器13噴射的燃料如上所述在進(jìn)氣端口1d中與進(jìn)氣空氣混合，并且燃料于氣缸1a的進(jìn)氣沖程中從缸內(nèi)噴射噴射器14進(jìn)行噴射。此時(shí)，各噴射量、也就是各燃料噴射比率為使得隨著負(fù)載率越大，由端口噴射噴射器13噴射的燃料噴射量的比率降低，并且由缸內(nèi)噴射噴射器14噴射的燃料噴射量的比率升高。

對(duì)制動(dòng)負(fù)壓的控制

除了上述對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作控制，為了在制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26內(nèi)形成負(fù)壓，ecu100根據(jù)需要在發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作期間操作真空泵5。也就是說(shuō)，當(dāng)通過(guò)來(lái)自助力器壓力傳感器105的信號(hào)檢測(cè)出的助力器壓力(空氣壓)——即，負(fù)壓室26中的負(fù)壓的大小——與由大氣壓力傳感器106檢測(cè)到的大氣壓力之間的壓力差(絕對(duì)值)小于預(yù)定值時(shí)，操作真空泵5。

當(dāng)如上所述地操作真空泵5時(shí)，經(jīng)由第二負(fù)壓通路18從制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26吸取空氣，也就是說(shuō)，在負(fù)壓室26內(nèi)形成負(fù)壓。然而，例如由于真空泵5的故障或從第二負(fù)壓通路18泄漏，不能在負(fù)壓室26中形成足夠的負(fù)壓，因此該負(fù)壓可能不足以滿足制動(dòng)需要。

鑒于此，如果判定了由于上文參照?qǐng)D2所述的端口噴射模式(pfi)的操作區(qū)域和聯(lián)合噴射模式(pfi+di)的操作區(qū)域中的任一者中的某種故障而導(dǎo)致不能將足夠的泵負(fù)壓供給至制動(dòng)助力器2，則ecu100執(zhí)行控制(下文稱作進(jìn)氣負(fù)壓增大控制)以通過(guò)增大由缸內(nèi)噴射噴射器14噴射的燃料噴射比率以及通過(guò)減小節(jié)氣門開(kāi)度來(lái)增大進(jìn)氣負(fù)壓。

下文參照?qǐng)D4對(duì)以上所述的用以增大發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣負(fù)壓的控制進(jìn)行描述。例如，在打開(kāi)車輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的同時(shí)于預(yù)定正時(shí)重復(fù)執(zhí)行該控制的程序。

首先，在步驟st1中判定發(fā)動(dòng)機(jī)1是否在起動(dòng)后操作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1停機(jī)時(shí)，得出否定判定(否)，并且終止該程序(結(jié)束)。同時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1操作時(shí)，得出肯定判定(是)，并且該過(guò)程進(jìn)行至步驟st2，在步驟st2中判定真空泵5是否有故障。這能夠例如通過(guò)由于操作真空泵5導(dǎo)致從助力器壓力傳感器105輸出的信號(hào)的變化來(lái)進(jìn)行判定。

當(dāng)判定為否(否定判定)時(shí)，該程序終止(結(jié)束)。同時(shí)，當(dāng)判定真空泵5有故障(是)時(shí)，該過(guò)程進(jìn)行至步驟st3，在步驟st3中判定發(fā)動(dòng)機(jī)1在哪個(gè)操作區(qū)域(參見(jiàn)圖2)中操作，是端口噴射模式還是聯(lián)合噴射模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1于缸內(nèi)噴射模式的操作區(qū)域中進(jìn)行操作并且得出否定判定(否)時(shí)，缸內(nèi)噴射的單獨(dú)的噴射比率為100％，并且缸內(nèi)噴射的比率不能進(jìn)一步升高，因此該過(guò)程進(jìn)行至步驟st8(隨后進(jìn)行描述)。

同時(shí)，當(dāng)該操作區(qū)域?yàn)槎丝趪娚淠Ｊ胶吐?lián)合噴射模式中的任意一者時(shí)，缸內(nèi)噴射的單獨(dú)的噴射比率不是100％，該比率能夠改變?yōu)槭沟酶變?nèi)噴射的比率升高。因此，得出肯定判定(是)并且該過(guò)程進(jìn)行至步驟st4，在步驟st4中將缸內(nèi)噴射的單獨(dú)的噴射比率設(shè)定為100％。也就是說(shuō)，將燃料噴射設(shè)定為僅通過(guò)缸內(nèi)噴射噴射器14來(lái)實(shí)施而不操作端口噴射噴射器13，并且隨后，在步驟st5中，將由缸內(nèi)噴射噴射器14進(jìn)行的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)設(shè)定至相對(duì)于預(yù)定正時(shí)的延遲側(cè)。

也就是說(shuō)，通過(guò)缸內(nèi)噴射噴射器14進(jìn)行的燃料噴射通常在進(jìn)氣沖程的早期(在將進(jìn)氣沖程劃分成包括早期、中期和后期的三個(gè)時(shí)期的情況下的早期)開(kāi)始。然而，在此情況下，燃料噴霧中的一部分一旦附著至活塞1b的頂面于是就汽化而形成燃料/空氣混合物，因此燃料將活塞1b冷卻。因此，進(jìn)氣空氣的冷卻效率會(huì)降低正好相應(yīng)的量。鑒于此，例如，將燃料噴射開(kāi)始正時(shí)相對(duì)于進(jìn)氣上止點(diǎn)之后的60℃a設(shè)定至延遲側(cè)(優(yōu)選地為進(jìn)氣上止點(diǎn)之后的90℃a)，從而將燃料噴霧至活塞1b的粘附限制為盡可能的少，由此使得能夠進(jìn)一步提高進(jìn)氣空氣的冷卻效果。

此外，在隨后的步驟st6中將燃料壓力的目標(biāo)值設(shè)定為預(yù)定壓力或更高。這是為了促進(jìn)將通過(guò)缸內(nèi)噴射噴射器14噴射至氣缸1a中的燃料噴霧的霧化并且進(jìn)一步提高進(jìn)氣空氣的冷卻效果。隨著燃料壓力越高，能夠越多地促進(jìn)燃料噴霧的霧化。然而，存在如下的可能：與更好的霧化相伴的噴霧穿透性的增加可能導(dǎo)致粘附至活塞1b的燃料噴霧的量的增加。鑒于此，基于通過(guò)對(duì)由于燃料噴霧的粘附量的增加導(dǎo)致的進(jìn)氣空氣冷卻效果的降低以及由于促進(jìn)燃料噴霧的霧化導(dǎo)致的進(jìn)氣空氣冷卻效果的提高進(jìn)行試驗(yàn)的檢測(cè)，將該預(yù)定壓力設(shè)定為最優(yōu)值。

因此，將噴射至氣缸1a中的燃料噴射比率設(shè)定為100％并且使燃料噴射正時(shí)延遲從而使粘附至活塞1b的燃料粘附量降低，并且通過(guò)升高燃料壓力來(lái)促進(jìn)燃料噴霧的霧化，以使得由進(jìn)氣空氣的汽化潛熱導(dǎo)致的進(jìn)氣空氣的冷卻效果顯著提高。因此，對(duì)氣缸1a的充填效率提高并且發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩傾向于增大。鑒于此，在步驟st7中，將節(jié)氣門開(kāi)度校正為變小從而降低進(jìn)氣空氣的流速，由此減小轉(zhuǎn)矩的增大。

也就是說(shuō)，事先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的操作狀態(tài)通過(guò)試驗(yàn)和模擬對(duì)由進(jìn)氣空氣的冷卻效果的提高導(dǎo)致的充填效率的提高量進(jìn)行了測(cè)試，并且對(duì)用以消除此提高量的節(jié)氣門開(kāi)度的減小校正量進(jìn)行了調(diào)整并設(shè)定為映射圖。此映射圖被存儲(chǔ)在ecu100的rom中，并且在步驟st7中參照此映射圖對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度進(jìn)行校正。

因此，能夠在維持發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩的同時(shí)減小節(jié)氣門12的開(kāi)度，并且能夠增大進(jìn)氣負(fù)壓，從而防止駕駛性能的降低。此外，負(fù)壓室26的由進(jìn)氣負(fù)壓形成的負(fù)壓增大，從而在制動(dòng)助力器2中產(chǎn)生較大的輔助力。鑒于此，該過(guò)程進(jìn)行至步驟st8以向車輛駕駛者警示真空泵5的故障，并且該程序終止(結(jié)束)。

通過(guò)執(zhí)行圖4中的流程的步驟st2，ecu100構(gòu)成構(gòu)造成用以判定真空泵5有故障以及制動(dòng)負(fù)壓不足以滿足制動(dòng)需要的判定部100c(參見(jiàn)圖1)。此外，通過(guò)執(zhí)行步驟st4，ecu100構(gòu)成構(gòu)造成用以對(duì)由燃料噴射控制部100b進(jìn)行的控制進(jìn)行校正的燃料比率校正部100d，從而在判定時(shí)使端口噴射噴射器13的燃料噴射量的比率降低并且使缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射量的比率升高。

此外，通過(guò)執(zhí)行步驟st5，ecu100構(gòu)成構(gòu)造成如上所述在判定真空泵5有故障時(shí)將缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射開(kāi)始正時(shí)相對(duì)于預(yù)定正時(shí)設(shè)定至延遲側(cè)的燃料噴射正時(shí)設(shè)定部100e。此外，通過(guò)執(zhí)行步驟st6，ecu100構(gòu)成構(gòu)造成用以將缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射壓力設(shè)定為高于預(yù)定壓力的噴射壓力設(shè)定部100f。

此外，通過(guò)執(zhí)行圖4中的流程的步驟st7，ecu100構(gòu)成節(jié)氣門校正控制部100g，該節(jié)氣門校正控制部100g構(gòu)造成用以對(duì)節(jié)氣門控制部100a的控制進(jìn)行校正從而如上文所述當(dāng)判定真空泵5有故障時(shí)使節(jié)氣門12的開(kāi)度減小，。

因此，如上文所述，按照根據(jù)本實(shí)施方式的制動(dòng)負(fù)壓控制裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)1包括端口噴射噴射器13和缸內(nèi)噴射噴射器14的情況下，當(dāng)判定由于真空泵5的故障而使要被供給至制動(dòng)助力器2的負(fù)壓可能變得不足時(shí)，使通過(guò)缸內(nèi)噴射噴射器14噴射到氣缸1a內(nèi)的燃料的噴射比率升高以提高進(jìn)氣空氣的充填效率，同時(shí)使節(jié)氣門12的開(kāi)度減小正好相應(yīng)的量，由此使得能夠增大進(jìn)氣負(fù)壓。

也就是說(shuō)，如圖示了關(guān)于燃料噴射比率(單獨(dú)噴射比率)的變化會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣負(fù)壓怎樣變化的測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)示例的圖5中示出的，可以看出，與端口噴射為100％(單獨(dú)噴射比率為0)時(shí)相比，當(dāng)缸內(nèi)噴射為100％(單獨(dú)噴射比率為1)時(shí)，進(jìn)氣負(fù)壓增大了大約5％。因此，即使真空泵5有故障，通過(guò)供給如上所述增大的進(jìn)氣負(fù)壓，仍然能夠?qū)⑺璧呢?fù)壓供給至制動(dòng)助力器2，從而獲得滿足制動(dòng)需要的輔助力。

特別地，在本實(shí)施方式中，將缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射比率設(shè)定為1(也就是說(shuō)，缸內(nèi)噴射為100％)并且將噴射開(kāi)始正時(shí)設(shè)定至延遲側(cè)，從而減少燃料噴霧粘附至活塞1b并且提高燃料壓力，由此促進(jìn)燃料噴霧的霧化。因此，這樣使得能夠由于其協(xié)同效應(yīng)而盡可能多地提高進(jìn)氣空氣的冷卻效率，并且能夠?qū)⒊涮钚侍岣咧磷畲蟪潭取Ｒ虼?，能夠?qū)⒐?jié)氣門12的開(kāi)度減小恰好那么多而變得相當(dāng)小并且能夠充分增大進(jìn)氣負(fù)壓。

其他實(shí)施方式

上述實(shí)施方式僅為示例并且不意在限制本發(fā)明的構(gòu)造、目的等。例如，在上述實(shí)施方式中，在圖4的流程的步驟st2中判定真空泵5是否有故障。替代性地或除此之外，還可以基于助力器壓力傳感器105的檢測(cè)值判定制動(dòng)負(fù)壓不足。

也就是說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)到的助力器壓力與大氣壓力之間的壓力差不滿足預(yù)先設(shè)定的制動(dòng)所需的值時(shí)可以判定制動(dòng)負(fù)壓不足。通過(guò)此構(gòu)造，還能夠判定例如由于將負(fù)壓供給至制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26的管道(第一負(fù)壓通路16和第二負(fù)壓通路18)的泄漏等原因?qū)е虏荒塬@得足夠的制動(dòng)負(fù)壓。

此外，在上述實(shí)施方式中，為了提高進(jìn)氣負(fù)壓，將缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射比率設(shè)定為1(也就是說(shuō)，缸內(nèi)噴射為100％)，將噴射開(kāi)始正時(shí)設(shè)定至延遲側(cè)，并且提高燃料壓力。然而，本發(fā)明不限于此。例如，燃料噴射開(kāi)始正時(shí)可以不延遲或者燃料壓力可以不提高，并且缸內(nèi)噴射的比率可以不設(shè)定為100％，而是可以設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的比率，如90％和80％。

也就是說(shuō)，當(dāng)燃料的缸內(nèi)噴射的比率提高時(shí)，燃料/空氣混合物的濃度分布的偏差隨之增大，這可能使燃燒狀態(tài)劣化。因此，優(yōu)選地借助于實(shí)驗(yàn)等通過(guò)如上所述提高缸內(nèi)噴射的比率對(duì)能夠提高增大進(jìn)氣負(fù)壓的效果的比率進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)盡可能不引發(fā)上述不利效果。

此外，當(dāng)缸內(nèi)噴射的比率因此而提高時(shí)，缸內(nèi)噴射噴射器14的燃料噴射可以以分成若干次的方式實(shí)施。這樣以分成若干次的方式噴射的燃料的噴霧容易與進(jìn)氣空氣混合，從而能夠抑制燃料/空氣混合物的濃度分布的偏差并且能夠進(jìn)一步提高進(jìn)氣空氣的冷卻效果。

此外，在上述實(shí)施方式的制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)助力器2的負(fù)壓室26通過(guò)進(jìn)氣負(fù)壓和泵負(fù)壓形成。然而，本發(fā)明不限于此，并且本發(fā)明還可以應(yīng)用于未配備有真空泵5而是構(gòu)造成僅將進(jìn)氣負(fù)壓供給至制動(dòng)助力器2的制動(dòng)系統(tǒng)。

此外，上述實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1除了包括端口噴射噴射器13之外還包括位于氣缸1a的進(jìn)氣側(cè)的缸內(nèi)噴射噴射器14。然而，本發(fā)明不限于此，并且缸內(nèi)噴射噴射器可以設(shè)置成例如將燃料從火花塞1f的附近沿著氣缸1a的中心線進(jìn)行噴射。

此外，上述實(shí)施方式作為示例針對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于配備有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)1的車輛的情況。然而，本發(fā)明不限于此，并且本發(fā)明還可以應(yīng)用于例如配備有使用酒精燃料或氣體燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛并且還能夠應(yīng)用于配備有這種發(fā)動(dòng)機(jī)以及用于行駛的電動(dòng)馬達(dá)的混合動(dòng)力車輛。

在本發(fā)明中，當(dāng)進(jìn)氣負(fù)壓很可能例如由于真空泵的故障而變得不足時(shí)，則臨時(shí)增大進(jìn)氣負(fù)壓以確保制動(dòng)負(fù)壓。鑒于此，本發(fā)明例如當(dāng)應(yīng)用于客車的制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)是高度有效的。