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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung eines
Verbrennungsmotors, der einen Turbolader hat.
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Unlängst ist
ein Verbrennungsmotor, welcher einen Turbolader hat, mit einem elektrischen
Motor (Unterstützungsmotor)
zum Unterstützen
des Turboladers vorgesehen, um die Ansprechbarkeit eines Überladedrucks
in einem Übergangszustand
zu verbessern. Die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
mit der Nr. 2001-193514 offenbart, dass eine Solldrehzahl des Turboladers
zum Beschränken
einer Verzögerung
eines aktuellen Überladedrucks
zum Ansprechen auf eine Änderung
eines Sollüberladedrucks
bei dem Übergangszustand
verbessert wird. Dann wird ein elektrischer Stromwert zu dem Unterstützungsmotor
gemäß der Sollumdrehungssteuerung
gesteuert, so dass das Leistungsvermögen zum Ansprechen die Änderung
des Sollüberladedrucks
bei dem Übergangszustand
verbessert wird.
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Jedoch
hängt das
technische Verfahren, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung mit
der Nummer 2001-193514 offenbart ist, von einem Antrieb des Unterstützungsmotors
zum Verbessern des Leistungsvermögens
zum Ansprechen auf die Änderung
des Sollüberladedrucks
bei dem Übergangszustand ab.
Daher ist es nachteilig, dass eine unangemessen hohe Last auf eine
Leistungsquelle (Batterie) wegen eines erhöhten Leistungsverbrauchs, der
durch den Unterstützungsmotor
bei dem Übergangszustand
verbraucht wird, auferlegt wird.
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Die
vorliegende Erfindung behandelt die obigen Nachteile. Daher ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung
eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, der einen Unterstützungsmotor hat,
der eine Unterstützungskraft
zum Antreiben des Turboladers bereitstellt, so dass das System den
Leistungsverbrauch des Unterstützungsmotors
zum Ansprechen auf die Änderung
des Sollüberladedrucks
bei dem Übergangszustand
reduziert genauso wie das Leistungsvermögen zum Ansprechen auf die Änderung des
Sollüberladedrucks
bei dem Übergangszustand
aufrechterhält.
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Zum
Erreichen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung
eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, welche einen Turbolader,
ein Drosselventil, ein Drosselstellglied und einen Unterstützungsmotor
hat. Der Turbolader hat eine Abgasturbine, die in einem Abgasdurchgang
des Verbrennungsmotors angeordnet ist, und hat einen Kompressor,
der in einem Ansaugdurchgang des Verbrennungsmotors angeordnet ist,
wobei die Abgasturbine den Kompressor zum Überladen der Ansaugluft antreibt.
Das Drosselventil ist in dem Ansaugdurchgang zum Einstellen einer
Ansaugluftmenge angeordnet. Das Drosselstellglied treibt das Drosselventil
an. Der Unterstützungsmotor
stellt eine Unterstützungskraft
zum Antreiben des Turboladers bereit. Die Steuervorrichtung legt
einen Ursprungssollwert eines Überladeniveaus
und einen Sollwert eines Drosselöffnungsgrads
des Drosselventils derart fest, dass eine notwendige Ansaugluftmenge,
welche basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors
bestimmt wird, erreicht wird. Hier ist das Überladeniveau ein Element aus
dem Überladedruck
des Turboladers und einer Drehzahl der Abgasturbine. Die Steuervorrichtung
steuert das Drosselstellglied und den Unterstützungsmotor. Bei einem Übergangszustand, bei
dem der Ursprungssollwert des Überladeniveaus
erhöht
wird, steuert die Steuervorrichtung das Drosselstellglied und den
Unterstützungsmotor.
Bei dem Übergangszustand
führt die
Steuervorrichtung einen Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
aus, bei dem die Steuervorrichtung das Drosselstellglied derart
steuert, dass das Drosselstellglied das Drosselventil so steuert,
dass es einen vorliegenden Wert des Drosselöffnungsgrads des Drosselventils
größer als
den Sollwert des Drosselöffnungsgrads des
Drosselventils, der bei dem Übergangszustand
bestimmt wird, macht. Ebenso steuert die Steuervorrichtung bei dem Übergangszustand
die Leistungszufuhr zu dem Unterstützungsmotor derart, dass der
Unterstützungsmotor
die Unterstützungskraft
zum Antreiben des Turboladers so bereitstellt, dass ein vorliegender
Wert des Überladeniveaus
kleiner als der Ursprungssollwert des Überladeniveaus, der bei dem Übergangszustand
bestimmt wird, wird.
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Die
Erfindung, zusammen mit deren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen, wird besser aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und
den begleitenden Zeichnungen verstanden, wovon:
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1 eine
schematische Abbildung eines Motorsteuersystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das eine Steuerfunktion einer Motorsteuereinheit
(ECU) zeigt;
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3 ein
Zeitablaufdiagramm ist, das ein Steuerbeispiel bei einem Übergangszustand
zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm ist, das einen Prozessfluss einer Hauptprozedur zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das einen Prozessfluss einer Solldrosselöffnungsgradberechnungsprozedur
zeigt;
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6 ein
Flussdiagramm ist, das einen Prozessfluss einer Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveauberechnungsprozedur
zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das einen Prozessfluss einer Berechnungsprozedur
für einen Öffnungsgrad
eines Ladedruckregelventils (WGV) zeigt;
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8 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
eines Sollansaugrohrdrucks (Ansaugluftdruck bei einer stromabwärtigen Seite
eines Drosselventils) basierend auf einer Sollansaugluftmenge und
einer Motordrehzahl Ne zeigt;
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9 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
eines Sollüberladedrucks
(Sollansaugluftdruck bei einer stromaufwärtigen Seite des Drosselventils)
basierend auf der Sollansaugluftmenge und der Motordrehzahl Ne zeigt;
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10 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
eines Unterstützungsüberladedrucks
gemäß der Sollansaugluftmenge
zeigt;
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11 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
einer Solldrehzahl einer Abgasturbine gemäß dem Unterstützungssollüberladedruck
zeigt;
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12 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
einer geschätzten Drehzahl
der Abgasturbine basierend auf der Ansaugluftmenge (gemessener Wert)
und einer WGV-Öffnung (Einschaltdauer/Duty)
unter der Annahme zeigt, dass ein Unterstützungsmotor ausgeschaltet ist;
und
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13 eine
schematische Abbildung ist, die eine Abtastabbildung zum Berechnen
eines Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveaus
(Stromzuführbetrag
zu dem Unterstützungsmotor)
basierend auf einer Differenz zwischen der Solldrehzahl der Abgasturbine
und der geschätzten
Drehzahl der Abgasturbine zeigt.
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(Ausführungsbeispiel)
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Ein
Ausführungsbeispiel
wird beschrieben.
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Zuerst
wird ein schematischer Aufbau eines Motorsteuersystems unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben. Ein Luftfilter 13 ist
an dem am meisten stromaufwärts
gelegenen Seitenteil eines Ansaugrohrs (Ansaugdurchgang) 12 eines
Motors 11 angeordnet, welcher als ein Verbrennungsmotor
dient. An einer stromabwärtigen
Seite des Luftfilters 13 ist ein Luftmengenmesser 14 angeordnet.
Bei einer stromabwärtigen
Seite des Luftmengenmessers 14 sind ein Kompressor 27 und
ein Zwischenkühler 31 angeordnet.
Der Kompressor 27 ist ein Teil eines Turboladers 25 und
wird durch eine Abgasturbine 26 angetrieben. Der Turbolader 25 wird
später
beschrieben. Der Zwischenkühler 31 kühlt die
Ansaugluft, welche durch den Kompressor 27 komprimiert wird.
Bei einer stromabwärtigen
Seite des Zwischenkühlers 31 sind
ein Drosselventil 15, dessen Öffnungsgrad durch ein Drosselstellglied 40 (beispielsweise
einen Motor) eingestellt wird, und ein Drosselöffnungsgradsensor 16,
der einen Drosselöffnungsgrad
erfasst, angeordnet. Bei einer stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 15 sind
ein Überladedrucksensor 39,
der einen aktuellen Überladedruck
(Ansaugluftdruck bei der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 15)
erfasst, und ein Ansauglufttemperatursensor 44, der eine
Ansauglufttemperatur bei der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 15 erfasst,
angeordnet.
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Bei
einer stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 15 ist ein Ausgleichsbehälter 17,
welcher einen Ansaugrohrdrucksensor 18, der einen Ansaugrohrdruck
(Ansaugluftdruck bei der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 15)
erfasst, angeordnet. Der Ausgleichsbehälter 17 ist mit einem
Ansaugkrümmer 19 zum
Einführen
von Luft zu jedem Zylinder des Motors 11 verbunden. Nahe
eines Ansaugkanals des Ansaugkrümmers 19 für jeden
Zylinder ist ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzventil 20 zum
Einspritzen von Kraftstoff befestigt. Ebenso ist eine Zündkerze 21 für jeden
Zylinder an einem Zylinderkopf des Motors 11 derart befestigt,
dass die Zündkerze 21 das
Luft/Kraftstoffgemisch in jedem Zylinder durch Verwendung der Funkenentladung
zündet.
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Andererseits
ist in einem Abgasrohr (Abgasdurchgang) 22 des Motors 11 ein
Luft/Kraftstoffverhältnissensor 24 zum
Erfassen eines Luft/Kraftstoffverhältnisses des Abgases angeordnet.
Bei einer stromabwärtigen
Seite des Luft/Kraftstoffverhältnissensors 24 ist
ein Katalysator 23 (beispielsweise ein Dreiwegekatalysator)
zum Reinigen des Abgases angeordnet.
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Der
Motor 11 hat den Turbolader 25, der eine Abgasturbine 26 hat.
Der Turbolader 25 hat die Abgasturbine 26 und
den Kompressor 27. Die Abgasturbine 26 ist an
einer stromaufwärtigen
Seite des Luft/Kraftstoffverhältnissensors 24 in
dem Abgasrohr 22 angeordnet. Der Kompressor 27 ist
zwischen dem Luftmengenmesser 14 und dem Drosselventil 15 in
dem Ansaugrohr 12 angeordnet. Die Abgasturbine 26 ist
mit dem Kompressor 27 durch eine Turbinenwelle 41 derart
verbunden, dass der Turbolader 25 die Ansaugluft durch
Antreiben des Kompressors 27 überlädt, nämlich durch Verwendung der
Antriebsleistung der Abgasturbine 26, die durch eine kinetische
Energie des Abgases angetrieben wird. Ebenso ist ein Rotor 43 eines
Unterstützungsmotors 42 mit
der Turbinenwelle 41 des Turboladers 25 derart
in Eingriff, dass der Antrieb des Turboladers 25 durch eine
Drehkraft des Unterstützungsmotors 42 unterstützt wird.
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Ebenso
ist an der stromaufwärtigen
Seite des Drosselventils 15 in dem Ansaugrohr 12 ein
Ansaugumgehungsdurchgang 28 zum Umgehen des Kompressors 27 angeordnet,
der eine Verbindung zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite
des Kompressors 27 herstellt. In der Mitte des Ansaugumgehungsdurchgangs 28 ist
ein Luftumgehungsventil (ABV) 29 zum Öffnen und Schließen des
Ansaugumgehungsdurchgangs 28 angeordnet. Das Öffnen und
Schließen
des ABV 29 wird durch eine Steuerung eines ABV-Vakuumschaltventils 30 gesteuert.
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Ein
Abgasumgehungsdurchgang 32 ist in dem Abgasrohr 22 zum
Umgehen der Abgasturbine 26 angeordnet und stellt eine
Verbindung zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite der
Abgasturbine 26 her. In der Mitte des Abgasumgehungsdurchgangs 32 ist
ein Ladedruckregelventil (WGV) 33 zum Öffnen und Schließen des
Abgasumgehungsdurchgangs 32 angeordnet. Ein WGV-Vakuumschaltventil 34 wird
zum Steuern eines Membranstellglieds 35 gesteuert, um dadurch
einen Öffnungsgrad
des WGV 35 zu steuern.
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Ebenso
sind ein Kühlmitteltemperatursensor 36 zum
Erfassen einer Kühlmitteltemperatur
und ein Kurbelwinkelsensor 37 an einem Zylinderblock des
Motors 11 befestigt. Der Kurbelwinkelsensor 37 gibt
Impulssignale jedes Mal aus, wenn eine Kurbelwelle des Motors um
einen vorbestimmten Kurbelwinkel dreht. Ein Kurbelwinkel und eine
Motordrehzahl werden basierend auf dem Ausgangssignal von dem Kurbelwinkelsensor 37 erfasst.
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Bei
dem am meisten stromaufwärts
gelegenen Abschnitt des Ansaugrohrs 12 ist ein Ansaugtemperatursensor 45 zum
Erfassen einer Temperatur der Ansaugluft (Ansaugtemperatur) angeordnet.
Das vorliegende System hat einen Gaspedalspositionssensor 46 zum
Erfassen eines Steuerbetrags des Niederdrückens eines Gaspedals durch
einen Fahrer (oder zum Erfassen einer Gaspedalposition) und hat
ebenso einen Atmosphärendrucksensor 47 zum
Erfassen eines Atmosphärendrucks.
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Ausgaben
von verschiedenen Sensoren werden zu einer Motorsteuereinheit (ECU) 38 eingegeben. Die
ECU 38 ist hauptsächlich
durch einen Mikrocomputer gebildet und führt verschiedene Motorsteuerprozeduren
aus, welche in einem ROM (oder einem Speichermedium) gespeichert
sind, um beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzquantität und eine
Zündzeit
zu steuern.
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Die
ECU 38 dient als eine Steuereinrichtung zum Steuern des
Drosselstellglieds 40 und des Unterstützungsmotors 42 durch
ein Steuerverfahren, das in 2 gezeigt
ist, so dass die ECU 38 einen Sollwert eines Überladeniveaus
(beispielsweise einen Sollüberladedruck,
einen Solldrosselöffnungsgrad)
zum Erreichen einer notwendigen Ansaugluftmenge (eine Sollansaugluftmenge)
basierend auf einem Motorbetriebszustand (beispielsweise der Gaspedalposition)
bestimmt. Bei einem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
(Sollansaugluftmenge) erhöht
wird, wird der Unterstützungsmotor 42 zum
Erhöhen
des Überladedrucks angetrieben.
Ebenso wird zur gleichen Zeit ein Übergangszustanddrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
derart ausgeführt,
dass ein Betriebswert (ein vorliegender Wert) eines Drosselöffnungsgrads
des Drosselventils 15 größer als ein Normalzustandssollwert
des Drosselöffnungsgrads
des Drosselventils 15 (ein Sollwert des Drosselöffnungsgrads
des Drosselventils 15) wird. Dann wird die Leistungszufuhr
zu dem Unterstützungsmotor 42 derart
gesteuert, dass der Unterstützungsmotor 42 ein Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau (ein
Unterstützungsniveau
des Unterstützungsmotors 42 zum
Erhöhen
des Überladedrucks)
um einen Betrag verringert, welcher einem Anstieg des Überladedrucks
wegen des Übergangszustandsdrosselöffnungsgradssteuerbetriebs
entspricht.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
wird mit anderen Worten bei dem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
(Sollansaugluftmenge) erhöht
wird, der Übergangszustanddrosselöffnungsgradsteuerbetrieb derart
ausgeführt,
dass der Drosselöffnungsgrad
größer als
der bei einem normalen Zustand wird, um die Ansaugluftmenge zu erhöhen. Daher
wird das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
des Unterstützungsmotors 42 wegen
der Erhöhung
der Ansaugluftmenge verringert, verglichen mit einer herkömmlichen Technik.
Deshalb wird der Leistungsverbrauch des Unterstützungsmotors 42 bei
dem Übergangszustand
um den Betrag verringert, der der Erhöhung der Ansaugluftmenge entspricht,
der durch den Übergangszustanddrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
ermöglicht
wird, wobei ein Ansprechverhalten des Überladedrucks sichergestellt
wird.
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Die
ECU 38 führt
jede Funktion, die in 2 gezeigt ist, durch eine entsprechende
Prozedur, die in den 4 bis 7 gezeigt
ist, aus. Ein Betrieb jeder Prozedur wird beschrieben.
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Eine
Hauptprozedur wird beschrieben. Die Hauptprozedur, die in 4 gezeigt
ist, wird regelmäßig in vorbestimmten
Intervallen während
eines Motorbetriebs ausgeführt.
Wenn die Prozedur ausgeführt
wird, wird ein Sollmoment basierend auf einem vorliegenden Betriebszustand
(beispielsweise der Gaspedalposition) durch Verwendung einer Abbildung
bei Schritt 101 berechnet. Dann wird die Sollansaugluftmenge
zum Erreichen des Sollmoments durch Verwendung einer Abbildung bei
Schritt 102 berechnet. Dann wird bei Schritt 103 eine
Solldrosselöffnungsgradberechnungsprozedur
in 5, die später
beschrieben wird, zum Berechnen eines Solldrosselöffnungsgrads
(eines Sollwerts der Drosselöffnung)
zum Erreichen der Sollansaugluftmenge ausgeführt.
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Bei
Schritt 104 wird eine Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveauberechnungsprozedur
in 6, die später
beschrieben wird, zum Berechnen eines Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveaus des
Antriebs des Unterstützungsmotors 42 ausgeführt. Bei
Schritt 105 wird eine WGV-Öffnungsberechnungsprozedur
in 7, die später
beschrieben wird, zum Berechnen einer WGV-Öffnung (Einschaltdauer/Duty)
gemäß einem
WGV-Sollüberladedruck
ausgeführt.
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Die
Drosselöffnungsgradberechnungsprozedur
wird beschrieben. Die Solldrosselöffnungsgradberechnungsprozedur,
die in 5 gezeigt ist, ist eine Unterprozedur, welche
bei Schritt 103 der Hauptprozedur in 4 ausgeführt wird,
und dient als eine Sollfestlegeeinrichtung. Wenn die vorliegende
Prozedur bei Schritt 201 ausgeführt wird, wird ein Sollansaugrohrdruck
(dir Ansaugluftdruck stromabwärts
des Drosselventils 15) basierend auf einer vorliegenden
Sollansaugluftmenge und einer vorliegenden Motordrehzahl Ne durch
Verwendung einer Abbildung, die in 8 gezeigt
ist, berechnet. Wie in 8 gezeigt ist, werden Kennlinien
in der Abbildung wahlweise entsprechend einem Anstieg der Motordrehzahl
Ne, der durch eine Richtung eines Pfeils angegeben wird, verwendet.
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Dann
wird bei Schritt 202 ein Sollüberladedruck (ein Sollansaugluftdruck
an der stromaufwärtigen
Seite des Drosselventils 15) basierend auf einer vorliegenden
Sollansaugluftmenge und einer vorliegenden Motordrehzahl Ne durch
Verwendung einer Abbildung, die in 9 gezeigt
ist, berechnet. Wie in 9 gezeigt ist, werden Kennlinien
in der Abbildung wahlweise entsprechend einem Anstieg der Motordrehzahl
Ne, der durch eine Richtung eines Pfeils angegeben ist, verwendet.
Bei Schritt 203 wird der Sollwert des Drosselöffnungsgrads
wie folgt berechnet. Bei dem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
(die Sollansaugluftmenge) erhöht
wird, wird der Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
derart ausgeführt,
dass der Betriebswert des Drosselöffnungsgrads zum größer werden
als der Normalzustandssollwert des Drosselöffnungsgrads, welcher der Sollansaugluftmenge
zu der Zeit entspricht, betätigt.
Um den Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
auszuführen,
wird zuerst der Sollwert des Drosselöffnungsgrads als ein Übergangszustandssollwert
des Drosselöffnungsgrads
festgelegt, welcher größer als
der Normalzustandssollwert des Drosselöffnungsgrads ist, der durch
eine Gleichung 1 berechnet wird, die später beschrieben wird. Dann
wird basierend auf einem Anstieg eines aktuellen Überladedrucks
der Sollwert des Drosselöffnungsgrads
von dem Übergangszustandsollwert
des Drosselöffnungsgrads
zu dem Normalzustandssollwert des Drosselöffnungsgrads verringert, welcher
auf der Sollansaugluftmenge zu der Zeit basiert. Der Normalzustandssollwert
des Drosselöffnungsgrads
wird basierend auf dem aktuellen Überladedruck (Ansaugluftdruck
bei der stromaufwärtigen
Seite des Drosselventils 15), der durch den Überladedrucksensor 39 erfasst
wird, dem Sollansaugrohrdruck, einer Ansauglufttemperatur bei der
stromaufwärtigen
Seite des Drosselventils 15, die durch den Ansaugtemperatursensor 44 erfasst
wird, und der Sollansaugluftmenge durch Verwendung der folgenden
Gleichung berechnet.
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Jedoch
kann bei der vorliegenden Erfindung eine Ansauglufttemperatur an
einer stromaufwärtigen Seite
des Kompressors 27 alternativ verwendet werden, anstelle
der Ansauglufttemperatur an der stromaufwärtigen Seite des Drosselventils 15.
Ebenso kann eine Ansauglufttemperatur in dem Ausgleichsbehälter 17 alternativ
verwendet werden, anstelle in des Falls, bei dem ein Sensor zum
Erfassen einer Ansauglufttemperatur in dem Ausgleichsbehälter 17 vorgesehen
ist.
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Hier
können
die vorbestimmten Werte alternativ gemäß den Erhöhungsniveaus des Sollüberladedrucks
vorbereitet werden, um den Übergangszustandssollwert
des Drosselöffnungsgrads
anstelle der Verwendung der Gleichung 1 zu berechnen. Dann kann
der Solldrosselöffnungsgrad
von dem vorbestimmten Wert zu dem Normalzustandssollwert des Drosselöffnungsgrads
verringert werden.
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Die Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveauberechnungsprozedur
wird beschrieben. Die Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveauberechnungsprozedur
in 6 ist eine Unterprozedur, welche bei Schritt 104 der
Hauptprozedur in 4 ausgeführt wird. Wenn die vorliegende
Prozedur bei Schritt 301 ausgeführt wird, wird ein Unterstützungssollüberladedruck
basierend auf einer vorliegenden Sollansaugluftmenge durch Verwendung
einer Abbildung, die in 10 gezeigt
ist, berechnet. Hier ist der Unterstützungssollüberladedruck der Sollüberladedruck,
basierend auf dem der Unterstützungsmotor 42 in
dem Übergangszustand
gesteuert wird. Die Abbildung in 10 wird
zum Berechnen eines minimalen Überladedrucks
verwendet, der als der Unterstützungssollüberladedruck
dient, so dass die Sollansaugluftmenge bei dem Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
erreicht wird. Wenn die Sollansaugluftmenge innerhalb eines Bereichs,
in welchem die Sollansaugluftmenge lediglich durch Ausführen des Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetriebs
erreicht wird, bestimmt wird, wird der Unterstützungssollüberladedruck um einen Atmosphärendruck
festgelegt. Wenn die Sollansaugluftmenge innerhalb eines Bereichs
bestimmt wird, in dem die Sollansaugluftmenge nicht lediglich durch
Ausführen
des Übergangszustandsdrosselöffnungsgradssteuerbetriebs
erreicht wird, wird der Unterstützungssollüberladedruck
(das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
des Unterstützungsmotors 42 zum
Erhöhen
des Überladedrucks)
gemäß dem Sollüberladedruck
erhöht.
Der Unterstützungssollüberladedruck
wird derart bestimmt, dass er um einen Betrag, welcher dem Anstieg
der Ansaugluftmenge entspricht, die durch den Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
erhöht
wird, von dem Sollüberladedruck,
der zum Erreichen der Sollansaugluftmenge in einen Normalzustand
erforderlich ist, verringert wird.
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Bei
Schritt 302 wird die Solldrehzahl der Abgasturbine 26 unter
Verwendung einer Abbildung in 11 gemäß einem
vorliegenden-Unterstützungssollüberladedruck
berechnet. Bei Schritt 303 wird eine geschätzte Drehzahl
der Abgasturbine 26 unter Verwendung einer Abbildung in 12 basierend
auf einer vorliegenden Ansaugluftmenge (gemessener Wert) und der
WGV-Öffnung
(Einschaltdauer/Duty) berechnet. Hier ist die geschätzte Drehzahl
der Abgasturbine 26 (ein vorliegender Wert des Überladeniveaus)
eine Drehzahl der Abgasturbine 26 unter der Annahme, dass
der Unterstützungsmotor 42 angehalten
ist. Wie in 12 gezeigt ist, sind verschiedene
Abbildungen gemäß einer Änderung
des WGV-Öffnungsgrads
(Einschaltdauer/Duty) vorbereitet. Dann wird bei Schritt 304 ein Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
des Unterstützungsmotors 42 (Leistungszufuhrbetrag
zu dem Unterstützungsmotor 42)
unter Verwendung der Abbildung in 13 basierend
auf einem Unterschied zwischen der Solldrehzahl der Abgasturbine 26 und
der geschätzten
Drehzahl der Abgasturbine 26 berechnet.
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Bei
Schritt 305 wird ein oberer Grenzschutzwert für das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
basierend auf zumindest einem Element aus dem Leistungsverbrauch
von allen elektrischen Lasten eines Fahrzeugs und einer Batteriespannung
einer Leistungsquelle des Fahrzeugs berechnet. Bei Schritt 306 wird
das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
mit einem Schutzbetrieb unter Verwendung des oberen Grenzschutzwerts
zum Berechnen eines endgültigen
Werts des Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveaus
verarbeitet. Mit anderen Worten wird der berechnete Wert für das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
der endgültige
Wert des Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveaus,
wenn ein berechneter Wert für
das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau,
das bei Schritt 304 berechnet wird, gleich oder kleiner
als der obere Grenzschutzwert ist. Wenn der berechnete Wert für das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau,
der bei Schritt 304 berechnet wird, größer als der obere Grenzschutzwert
ist, wird der obere Grenzschutzwert der endgültige Wert des Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveaus.
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Die
WGV-Öffnungsberechnungsprozedur
wird beschrieben. Die WGV-Öffnungsberechnungsprozedur,
die in 7 gezeigt ist, ist eine Unterprozedur, die bei
Schritt 105 der Hauptprozedur, die in 4 gezeigt ist,
ausgeführt
wird. Wenn die vorliegende Prozedur ausgeführt wird, wird ein WGV-Sollüberladedruck
basierend auf der aktuellen Sollansaugluftmenge und der vorliegenden
Motordrehzahl Ne unter Verwendung einer Abbildung, die in 9 gezeigt
ist, bei Schritt 401 berechnet. Bei Schritt 402 wird
die WGV-Öffnung
(Einschaltdauer/Duty) unter Verwendung einer Abbildung basierend
auf dem WGV-Sollüberladedruck
und einem aktuellen Überladedruck
berechnet, der durch den Überladedrucksensor 39 erfasst
wird.
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Bei
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird bei dem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
(Sollansaugluftmenge) erhöht
wird, der Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb derart
ausgeführt,
dass der Betriebswert des Drosselöffnungsgrads größer als
der Normalzustandssollwert des Drosselöffnungsgrads wird, welcher
der Sollansaugluftmenge zu der Zeit des Übergangszustands entspricht.
Dann wird der Unterstützungssollüberladedruck
niedriger als der Sollüberladedruck
festgelegt, welcher der Sollansaugluftmenge zu der Zeit entspricht.
Hier wird der Unterstützungssollüberladedruck
um den Betrag verringert, welcher dem Anstieg der Ansaugluftmenge
entspricht, die durch den Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
erhöht
wird. Daher wird der Leistungsverbrauch des Unterstützungsmotors 42 in dem Übergangszustand
um einen Betrag verringert, welcher dem Anstieg der Ansaugluftmenge
entspricht, die durch den Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
erhöht
wird, wobei die Ansprechbarkeit auf die Änderung des Sollüberladedrucks
gewährleistet
wird. Deshalb wird der Leistungsverbrauch des Unterstützungsmotors 42 verringert,
wobei zur gleichen Zeit die Ansprechbarkeit auf die Änderung
des Überladedrucks verbessert
wird.
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Ebenso
wird bei dem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
erhöht
wird, eine Auswirkung zum Erhöhen
der Ansaugluftmenge durch Ausführen
des Übergangszustandsdrosselöffnungsgradssteuerbetriebs
maximiert, nämlich
durch Maximieren des Drosselöffnungsgrads.
Deshalb wird der Leistungsverbrauch des Unterstützungsmotors 42 minimiert.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Unterstützungssollüberladedruck
derart bestimmt, dass er um einen Betrag, welcher dem Anstieg der
Ansaugluftmenge entspricht, die durch den Übergangszustandsöffnungsgradsteuerbetrieb
erhöht
wird, von dem Sollüberladedruck
verringert wird, der zum Erreichen der Sollansaugluftmenge bei dem
Normalzustand erforderlich ist. Dann wird das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau
des Unterstützungsmotors 42 (der
Leistungszufuhrbetrag zu dem Unterstützungsmotor 42) basierend
auf dem Unterstützungssollüberladedruck
bestimmt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen
oben beschriebenen Details begrenzt. Zum Beispiel kann bei dem Übergangszustand,
bei dem der Sollüberladedruck
erhöht
wird, ein Basiswert für
den Leistungszufuhrbetrag zu dem Unterstützungsmotor 42 (das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau)
alternativ basierend auf dem Sollüberladedruck bestimmt werden,
der zum Erreichen der Sollansaugluftmenge in dem Normalzustand erforderlich
ist, unabhängig
von dem Anstieg der Ansaugluftmenge, die durch den Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
erhöht
wird. Dann wird der Basiswert derart korrigiert, dass er zu einem
endgültigen
Wert des Leistungszufuhrbetrags zu dem Unterstützungsmotor 42 (das Überladedruckerhöhungsunterstützungsniveau)
basierend auf dem Anstieg der Ansaugluftmenge wegen dem Übergangszustandsdrosselöffnungsgradsteuerbetrieb
verringert wird.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Sollüberladedruck
zum Erreichen der Sollansaugluftmenge bestimmt. Jedoch kann die
Solldrehzahl der Abgasturbine 26 alternativ anstelle des
Sollüberladedrucks
bestimmt werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen unterlaufen leicht jenen, die mit der
Technik bewandert sind. Die Erfindung ist deshalb im breiteren Sinne
nicht auf die bestimmten Details, die maßgebliche Vorrichtung und veranschaulichten
Beispiele, die gezeigt und beschrieben wurden, begrenzt.
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Eine
Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors (11) legt Sollwerte
eines Überladeniveaus
eines Turboladers (25) und einen Drosselöffnungsgrad
eines Drosselventils (15) zum Erreichen einer notwendigen Ansaugluftmenge
fest. Bei einem Übergangszustand,
bei dem der Sollwert des Überladeniveaus
erhöht
wird, steuert die Steuervorrichtung das Drosselstellglied (40)
derart, dass ein vorliegender Wert des Drosselöffnungsgrads den Sollwert überschreitet,
der bei dem Übergangszustand
bestimmt wird. Die Steuervorrichtung steuert ebenso die Leistungszufuhr
zu dem Unterstützungsmotor
(42) derart, dass ein vorliegender Wert des Überladeniveaus
kleiner als der Sollwert wird, der bei dem Übergangszustand bestimmt wird.
