DE102006000047A1 - Ladeunterstützungssteuerungssystem und -Verfahren - Google Patents

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Abstract

Bei einem Kraftmaschinensystem mit einem durch einen Motor unterstützten Turbolader (4) werden eine erste und eine zweite Ladeunterstützungssteuerung durchgeführt. Die erste Ladeunterstützungssteuerung (S8) führt die Ladeunterstützung durch einen Unterstützungsmotor (5) auf der Grundlage eines Ladeunterstützungsbetrages (SCA) zum Verbessern der Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die schnelle Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer durch. Die zweite Ladeunterstützungssteuerung (S9) führt die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages (SCB) zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck durch.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ladeunterstützungssteuersystem, das einen Istladedruck durch Unterstützen eines Ladebetriebes eines Turboladers durch einen Elektromotor erhöht. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Turboladersteuergerät mit einem Elektromotor, bei dem die zu dem Elektromotor zugeführte elektrische Leistung, die einen Verdichter des Turboladers elektrisch antreiben kann, so gesteuert wird, dass eine Drehzahl des Elektromotors reguliert wird, wodurch ein vorbestimmter Ladeunterstützungsbetrag gemäß der zugeführten elektrischen Leistung zu dem Elektromotor erzeugt wird.
  • Bei einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil, ist zum Zwecke einer Erzeugung einer hohen Kraftmaschinenabgabe oder zum Erreichen eines niedrigen Kraftstoffverbrauches eine Kraftmaschine mit einem Turbolader versehen, um eine in einen Zylinder der Kraftmaschine eingelassene Luft durch einen Turbolader zu laden. Hierbei ist der Turbolader ein Turbolader, der eine Turbine durch Nutzung von Abgasenergie (Abgasdruck) einer Abgasströmung dreht, die aus der Kraftmaschine herausströmt, um einen Verdichter anzutreiben, der koaxial zu dieser Turbine angeordnet ist, wodurch die Einlassluft geladen wird. Da das Ansprechverhalten des Ladedruckes in einem Bereich einer niedrigen Kraftmaschinendrehzahl schlecht ist, und ein Istladedruck zu einem geringen Wert führt, ist daher der Ladungswirkungsgrad unzureichend, was zu einer unzureichenden Verbesserung der Kraftmaschinenabgase führt.
  • Um das vorstehend genannte Problem zu lösen, ist ein anderes Turboladersteuergerät mit einem Elektromotor versehen (Ladeunterstützungssteuersystem), bei dem eine Turbinenwelle des Turboladers mit dem Elektromotor verbunden ist und durch diesen angetrieben wird. Bei diesem Ladeunterstützungssteuersystem wird eine elektrische Leistung (elektrische Leistung kW), die zu dem Elektromotor zugeführt wird, auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einem Sollladedruck und einem Istladedruck bestimmt, und die bestimmte elektrische Leistung wird zu dem Elektromotor zugeführt, um eine Drehzahl des Elektromotors zu steuern. Somit wird ein vorbestimmter Ladeunterstützungsbetrag entsprechend der elektrischen Leistung zu dem Elektromotor erzielt. Wenn ein erhöhtes Moment der Kraftmaschine erforderlich ist, dann ist es dementsprechend möglich, den Istladedruck dadurch schnell zu erhöhen, dass ein Ladebetrieb eines Verdichters des Turboladers durch den Elektromotor unterstützt wird.
  • Wenn bei dem herkömmlichen Ladeunterstützungssteuersystem ein Beschleunigungspedal durch einen Fahrer zum Bewirken einer Beschleunigung niedergedrückt wird, dann wird der folgende Prozess während einer Zeitperiode nach einem Zeitpunkt, bei dem der Fahrer das Beschleunigungspedal tatsächlich niederdrückt, bis zu einem Zeitpunkt durchgeführt, bei dem eine Ladeunterstützung durch einen Elektromotor gestartet wird, wie dies in der 11 gezeigt ist: ein erster Schritt zum Erkennen eines Niederdrückungsbetrages des Beschleunigungspedals (ein Änderungsbetrag einer Beschleunigungsvorrichtungsposition pro Zeiteinheit, d.h. eine Änderungsrate einer Beschleunigungsvorrichtungsposition); ein zweiter Schritt zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge (Solleinspritzmenge) auf der Grundlage einer Kraftmaschinendrehzahl und der Beschleunigungsvorrichtungsposition; ein dritter Schritt zum Bestimmen eines Sollladedruckes auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und der Solleinspritzmenge; ein vierter Schritt zum Erkennen eines Istladedrucks auf der Grundlage eines elektrischen Signals, das von einem Ladedrucksensor abgegeben wird, ein fünfter Schritt zum Erkennen einer Abweichung zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck; ein sechster Schritt zum Bestimmen eines Ladeunterstützungsbetrages auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck; und ein siebter Schritt zum Bestimmen einer elektrischen Leistung für den Elektromotor entsprechend dem Ladeunterstützungsbetrag.
  • Durch diesen Prozess wird eine Kraftmaschinenabgabe (zum Beispiel ein Kraftmaschinenmoment, eine Kraftmaschinendrehzahl oder dergleichen) erhöht. Jedoch tritt eine Zeitverzögerung (Verzögerung des Ansprechverhaltens) nach dem Bewirken der Anforderung der Beschleunigung und bis zu dem tatsächlichen Start der Ladeunterstützung durch den Elektromotor auf. Daher fühlt der Fahrer des Fahrzeuges ein Turboloch ungeachtet dessen, ob der Elektromotor an dem Turbolader angebracht ist.
  • Zum Zwecke einer Verbesserung der Beschleunigungsansprechverhaltenscharakteristik zur Zeit der Anforderung der Beschleunigung durch den Fahrer schlägt die JP-A-1-117931 zum Beispiel einen Turbolader vor, der mit einem Elektromotor (Ladeunterstützungssteuersystem) versehen ist, der mit einer Niederdrückungspositionserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Niederdrückungsposition eines Beschleunigungspedals und mit einer Niederdrückungsgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Niederdrückungsgeschwindigkeit des Beschleunigungspedals versehen ist. Wenn die Niederdrückungsgeschwindigkeit des Beschleunigungspedals schnell ist, dann wird bestimmt, dass die Anforderung zum Beschleunigen bewirkt wird. Dadurch wird die elektrische Leistung für den Elektromotor auf einen maximalen Wert festgelegt, wodurch eine Verbesserung des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Anforderung zum Beschleunigen bewirkt wird. Bei diesem Steuerverfahren wird der Ladeunterstützungsbetrag (elektrische Leistung für den Elektromotor) durch den Elektromotor kontinuierlich auf einen maximalen Wert festgelegt (den maximalen Ladeunterstützungsbetrag), bis der Ladedruck den maximalen Wert erreicht, wenn das Beschleunigungspedal auf ein Maximum niedergedrückt wird.
  • Des Weiteren wird ein anderer Turbolader mit einem Elektromotor (Ladeunterstützungssteuersystem) vorgeschlagen. Wenn bei diesem System eine Änderungsrate einer Beschleunigungsvorrichtungsposition größer als ein vorbestimmter Wert ist, dann wird bestimmt, dass eine Anforderung zum Beschleunigen bewirkt wird, und eine maximale Leistungszuführungsmenge wird als eine Leistungszuführungsmenge bei einer Anfangsperiode zum Starten der Leistungszufuhr zu dem Elektromotor bestimmt, um die bestimmte maximale Leistungszuführungsmenge für den Elektromotor für eine Zeitperiode vorzusehen, bis ein Istladedruck einen Sollladedruck überschreitet, wodurch die Ansprechverhaltenscharakteristik des Istladedruckes zur Zeit der Ladeunterstützung durch den Elektromotor verbessert wird (zum Beispiel US-6 880 337: JP-A-2004-169629, Seiten 1 bis 9, 1 und 2). Bei diesem Steuerverfahren wird jedoch die maximale Leistungszuführungsmenge für den Elektromotor für eine Zeitperiode vorgesehen, bis der Istladedruck den Sollladedruck überschreitet. Daher hat der Istladedruck ein Überschwingen in der Richtung, in der er den Sollladedruck überschreitet. Dies bewirkt möglicherweise eine Verschlechterung der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck.
  • Dementsprechend können bei beiden der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Ladeunterstützungssteuersystemen die folgenden Betriebe (1) und (2) nicht gleichzeitig erreicht werden:
    • (1) Die Folgecharakteristika des Istladedruckes und das Beschleunigungsansprechverhalten auf die Anforderung zum Beschleunigen für den Zweck, dass der Istladedruck schnell dem Sollladedruck folgt, der unmittelbar auf einen hohen Wert auf der Grundlage einer schnellen Änderung eines Kraftmaschinenbetriebszustandes festgelegt wird, der durch eine Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer bewirkt wird; und
    • (2) die Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck für den Zweck, dass der Istladedruck sanft und schnell an den Sollladedruck ohne ein Überschwingen in der Richtung des Überschreitens des Sollladedruckes konvergiert.
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich daher an ein Ladeunterstützungssteuersystem, das sowohl eine Verbesserung der Folgecharakteristika des Istladedruckes als auch eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf eine Beschleunigungsanforderung erreichen kann, und dass eine Verbesserung der Konvergenzcharakteristika (Konvergiercharakteristika) des Istladedruckes an den Sollladedruck erreichen kann. Sie richtet sich des Weiteren an ein Ladeunterstützungssteuersystem, das eine weitere Verbesserung der Beschleunigungsfunktion durch Starten einer Ladeunterstützung mit einem Elektromotor unmittelbar nach einem Zeitpunkt erreichen kann, bei dem ein Fahrer ein Beschleunigungspedal niederdrückt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine erste Ladeunterstützungssteuerung oder eine zweite Ladeunterstützungssteuerung wahlweise auf der Grundlage einer Änderungsrate eines Kraftmaschinenbetriebszustandes pro Zeiteinheit, einer Abweichung zwischen dem Istladedruck und dem Sollladedruck oder einer verstrichenen Zeit nach einem Zeitpunkt erreicht, bei dem die Beschleunigungsanforderung bewirkt wird. Die erste Steuerung führt eine Ladeunterstützung mit einem Elektromotor auf der Grundlage eines Ladeunterstützungsbetrages zum Verbessern der Folgecharakteristika eines Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung durch. Die zweite Steuerung führt eine Ladeunterstützung mit dem Motor auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck durch. Somit können sowohl eine Verbesserung der Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsforderung als auch eine Verbesserung der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck gleichzeitig erreicht werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Zu den Zeichnungen:
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftmaschine mit einem Turbolader und derer Peripherieeinrichtung bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine Blockdarstellung eines Steuersystems für ein Kraftmaschinensteuersystem mit dem Turbolader bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens des Kraftmaschinensteuersystems mit dem Turbolader bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für eine erste Ladeunterstützungssteuerung bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens einer zweiten Ladeunterstützungssteuerung bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 6 zeigt ein Zeitdiagramm der Folgecharakteristika eines Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf eine Beschleunigungsanforderung und Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an einen Sollladedruck bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 7 zeigt eine Blockdarstellung einer Steuerlogik einer ECU bei einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8A bis 8C zeigen Zeitdiagramme jeweils einer Berechnungsperiode eines Ladeunterstützungsbetrages SCA und SCB bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 9 zeigt ein Zeitdiagramm einer Änderung einer Niederdrückungsposition eines Beschleunigungspedals und einer Änderung des Ladeunterstützungsbetrages bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 10 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftmaschine mit einem Turbolader und derer Peripherieeinrichtung bei einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt ein Zeitdiagramm einer Änderung jeweils einer Niederdrückungsposition eines Beschleunigungspedals, einer Solleinspritzmenge, eines Ladedruckes und einer Kraftmaschinendrehzahl bei dem Stand der Technik.
  • (Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
  • Zunächst unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist eine Brennkraftmaschine 1, wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine, mit einem Turbolader 4 zum Laden von Einlassluft versehen, die einer Brennkammer (nicht gezeigt) eines entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine 1 zugeführt wird, indem Abgasenergie eines Abgases genutzt wird, das aus der Kraftmaschine 1 strömt. Die Kraftmaschine 1 ist des Weiteren mit einem Motor als ein Unterstützungsmotor 5 versehen, der elektrische Leistung erzeugt, um einen Ladeunterstützungsbetrieb durch elektrisches Antreiben des Turboladers 4 durchzuführen, und mit einer elektronischen Kraftmaschinensteuereinheit (ECU) 10, die darin ein Motorsteuergerät zum Regulieren einer Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 durch Steuern einer elektrischen Leistung für den Unterstützungsmotor 5 aufnimmt.
  • Die Kraftmaschine 1 ist eine Direkteinspritz-Dieselkraftmaschine, bei der Kraftstoff direkt in eine Brennkammer eingespritzt wird, und sie ist mit einem Kraftmaschineneinlassrohr 2 und Kraftmaschinenauslassrohr 3 versehen, die jeweils mit der Brennkammer des entsprechenden Zylinders für die Kraftmaschine 1 in Verbindung sind. Ein Einlassventil (nicht gezeigt) zum Öffnen/Schließen eines Einlassanschlusses und ein Auslassventil (nicht gezeigt) zum Öffnen/Schließen eines Auslassanschlusses sind an der Kraftmaschine 1 angebracht. Der Einlassanschluss der Kraftmaschine 1 ist so aufgebaut, dass Einlassluft zu dem Einlassanschluss über Einlasskanäle zugeführt wird, die in dem Kraftmaschineneinlassrohr 2 einschließlich eines Einlasskrümmers ausgebildet sind. Zusätzlich ist der Auslassanschluss der Kraftmaschine 1 so aufgebaut, dass ein Abgas zu den Auslasskanälen zugeführt wird, die in dem Kraftmaschinenauslassrohr 3 einschließlich eines Abgaskrümmers ausgebildet sind.
  • Des Weiteren ist ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät zum Einspritzen/Zuführen von Hochdruckkraftstoff (nicht gezeigt) in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders für die Kraftmaschine 1 in dem Kraftmaschinensteuersystem mit dem Turbolader angeordnet. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät hat eine Common-Rail (nicht gezeigt), um Hochdruckkraftstoff unter einem Druck zu speichern, der äquivalent einem Einspritzdruck des Kraftstoffes ist, eine Zuführungspumpe (Kraftstoffeinspritzpumpe: nicht gezeigt), die den Kraftstoff mit hohem Druck beaufschlagt, der in eine Druckkammer über ein Saugsteuerventil (SCV: nicht gezeigt) eingesaugt wird, und zwar als ein Aktuator zum Zuführen des Hochdruckkraftstoffes zu der Common-Rail unter Druck, und eine Vielzahl Einspritzvorrichtungen (INJ: nicht gezeigt) zum Einspritzen/Zuführen des in der Common-Rail gespeicherten Hochdruckkraftstoffes in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders für die Kraftmaschine 1. Jede Einspritzvorrichtung der Vielzahl Einspritzvorrichtungen ist mit einem Aktuator, wie zum Beispiel einem Elektromagnetventil versehen, der eine Düsennadel (Ventilkörper) in der Öffnungsrichtung antreibt.
  • Der Turbolader 4 hat einen Verdichter 11, der in der Mitte des Kraftmaschineneinlassrohres 2 angeordnet ist, und eine Turbine 12, die in der Mitte des Kraftmaschinenaunlassrohres 3 angeordnet ist. Die Turbine 12 dreht sich einstückig mit dem Verdichter 11 über eine Rotorwelle (Turbinenwelle) 13. Hierbei ist ein luftgekühlter oder wassergekühlter Zwischenkühler 14 in der Mitte des Kraftmaschineneinlassrohres 2 zum Kühlen von Einlassluft angeordnet, die durch den Verdichter 11 des Turboladers 4 so verdichtet (geladen) wird, dass sie eine erhöhte Temperatur bekommt. Zusätzlich ist ein Luftfilter in einem Luftreinigungsgehäuse (nicht gezeigt) aufgenommen, das an der stromaufwärtigsten Seite des Kraftmaschineneinlassrohres 2 zum Auffangen von Fremdstoffen in der Einlassluft angeordnet ist.
  • Der Verdichter 11 ist an einem Endabschnitt der Rotorwelle 13 in der Mittelachsrichtung (axiale Richtung) angebracht, und er ist mit einem Verdichterrad einschließlich einer Vielzahl Verdichterlamellen versehen. Das Verdichterrad ist drehbar in einem Verdichtergehäuse so aufgenommen, dass Einlassluft geladen wird, die in dem Kraftmaschineneinlassrohr 2 strömt. Zusätzlich ist ein Einlassluftzuführungspfad, der in dem Verdichtergehäuse auszubilden ist, mit einer Spiralform entlang der Drehrichtung des Verdichterrades so ausgebildet, dass er einen Außenumfang des Verdichterrades umläuft.
  • Die Turbine 12 ist an dem anderen Endabschnitt der Rotorwelle 3 in der axialen Richtung angebracht, und sie ist mit einem Turbinenrad einschließlich einer Vielzahl Turbinenlamellen versehen. Das Turbinenrad ist drehbar in einem Turbinengehäuse so aufgenommen, dass es sich durch ein Abgas dreht, das in dem Kraftmaschinenauslassrohr 3 strömt. Zusätzlich ist ein Abgasauslasspfad, der in dem Turbinengehäuse auszubilden ist, mit einer Spiralform entlang der Drehrichtung des Turbinenrades so ausgebildet, dass er einen Außenumfang des Turbinenrades umläuft. Ein Unterstützungsmotor 5 ist zwischen dem Verdichter 11 und der Turbine 12 und außerdem in dem mittleren Abschnitt der Rotorwelle 13 in der axialen Richtung bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel angebracht.
  • Der Unterstützungsmotor 5 ist ein Elektromotor/Gerator, der mit einer Funktion als ein Elektromotor, der einen Ladeunterstützungsbetrieb durch Drehen/Antreiben des Verdichters 11 und der Turbine 12 durch Drehen der Rotorwelle 13 durchführt, und mit einer Funktion als ein elektrischer Generator ausgestattet, der eine Erzeugung von regenerativer Leistung bewirkt, indem er durch Abgasenergie der Kraftmaschine 1 gedreht/angetrieben wird. Der Unterstützungsmotor 5 ist ein Wechselstrommotor wie zum Beispiel ein Drei-Phasen-Induktionsmotor/Generator, der aus einem Rotor, der einstückig mit der Rotorwelle 13 ist, und aus einem Stator zusammengesetzt ist, der an einer Seite eines Außenumfanges des Rotors gegenüberliegend angeordnet ist, wobei ein Rotorkern mit einem Dauermagneten in dem Rotor angeordnet ist, und wobei ein Statorkern, an dem eine Drei-Phasen-Statorspule gewickelt ist, in dem Stator angeordnet ist. Der Unterstützungsmotor 5 dient als ein Elektromotor, wenn die Ladeunterstützung erforderlich ist. Zu dieser Zeit ist der Unterstützungsmotor 5 elektrisch mit der ECU 10 über eine elektronische Steuervorrichtung (elektrischer Leistungswandlungsteil) 6 verbunden. Zusätzlich dient der Unterstützungsmotor 5 als ein elektrischer Generator, wenn die Ladeunterstützung nicht erforderlich ist. Zu dieser Zeit ist der Unterstützungsmotor 5 elektrisch mit einer Batterie 17 oder mit einer anderen elektrischen Vorrichtung verbunden, die an einem Fahrzeug angebracht ist, und zwar über die Steuervorrichtung 6.
  • Hierbei ist die in der 2 gezeigte ECU 10 mit einem bekannten Mikrocomputer versehen, der aus einer CPU zum Durchführen einer Steuerungsverarbeitung und einer Berechnungsverarbeitung, einer Speichervorrichtung (ein flüchtiger Speicher, wie zum Beispiel ein SRAM und ein DRAM und ein nicht flüchtiger Speicher, wie zum Beispiel EPROM, ein EEPROM oder ein Flash-Speicher) zum Speichern von Steuerprogrammen oder von einer Steuerlogik und Daten, einer Eingabeschaltung, einer Abgabeschaltung, einer Stromversorgungsschaltung und dergleichen aufgebaut ist. Die ECU 10 ist zum Beispiel so konstruiert, dass sie eine Regelung durchführt, so dass jeweils ein Kraftstoffdruck (ein Common-Rail-Druck) in der Common-Rail, ein Istladedruck (ein Isteinlassdruck) und dergleichen als ein Regelbefehlswert wirken, und zwar auf der Grundlage des Steuerprogramms oder der Steuerlogik, die in dem Speicher gespeichert sind, wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird.
  • Zusätzlich sind eine Pumpenantriebsschaltung zum Einspeisen eines Saugsteuerventilantriebsstromes in ein Saugsteuerventil (SCV) der Zuführungspumpe und eine Einspritzvorrichtungsantriebsschaltung zum Einspeisen eines Einspritzvorrichtungsantriebsstromes in ein Elektromagnetventil der Einspritzvorrichtung (INJ) zwischen der ECU 10 und dem Aktuator des entsprechenden Systemes angeordnet. Des Weiteren ist die Steuervorrichtung 6 zwischen der ECU 10 und dem Unterstützungsmotor 5 des Turboladers 4 angeordnet. Die Steuervorrichtung 6 hat einen DC/DC-Wandler zum Verstärken eines elektrischen Gleichstromes von der Batterie 17, einen Inverter zum variablen Steuern einer Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 durch Umwandeln des verstärkten elektrischen Gleichstromes zu einem elektrischen Wechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz und eine Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten eines Wechselstroms, der von der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 abzugeben ist, zu dem Gleichstrom.
  • Der DC-DC-Wandler kann eine stabile elektrische Batteriespannung dadurch erzeugen, dass er den von der Gleichrichterschaltung abgegebenen Gleichstrom reduziert und glättet. Der Inverter ist eine Drehzahlsteuervorrichtung zum Steuern einer Drehzahl der Rotorwelle 13 des Unterstützungsmotors 5 durch Verändern einer elektrischen Leistung (zum Beispiel eine Antriebsstromstärke = abgegebene Stromstärke von dem Inverter) zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 auf der Grundlage eines Steuersignals von der ECU 10. Die Steuervorrichtung 6 hat eine Funktion zum Berechnen einer Drehzahl der Rotorwelle 13 des Turboladers 4 (oder des Unterstützungsmotors 5) auf der Grundlage der elektrischen Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5. Ein Drehzahlsensor zum Umwandeln der Drehzahl der Rotorwelle 13 des Turboladers 4 (oder des Unterstützungsmotors 5) zu einem elektrischen Signal für die Abgabe kann angeordnet werden.
  • Die ECU 10 ist so konstruiert, dass Signale von verschiedenen Sensoren, wie zum Beispiel ein Kurbelwinkelsensor 21 zum Erfassen eines Kurbelwellendrehwinkels der Kraftmaschine 1, ein Wassertemperatursensor 22 zum Erfassen einer Kraftmaschinenwassertemperatur Tw und ein Kraftstofftemperatursensor 23 zum Erfassen einer Kraftstofftemperatur Tf durch einen A/D-Wandler von analog nach digital gewandelt werden, die nachfolgend in den Mikrocomputer eingegeben werden, der in der ECU 10 untergebracht ist. Der Kurbelwinkelsensor 21 ist aus einer Aufnahmespule zum Umwandeln des Kurbelwellendrehwinkels der Kraftmaschine 1 zu einem elektrischen Signal ausgebildet, und er gibt zum Beispiel ein NE-Pulssignal jeweils bei 30 Grad CA (Kurbelwinkel) ab. Die ECU 10 dient als eine Drehzahlerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Kraftmaschinendrehzahl (Kraftmaschinendrehzahl: NE) durch Messen einer Intervallzeit zwischen NE-Pulssignalen, die von dem Kurbelwinkelsensor 21 abgegeben werden.
  • Die ECU 10 wandelt einen Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsbetrag (ein Niederdrückungsbetrag eines Beschleunigungspedales) ACCP durch einen Fahrer zu einem elektrischen Signal (Beschleunigungsvorrichtungspositionssignal) um, und sie ist mit einem Beschleunigungsvorrichtungspositionssensor 24 verbunden, damit dieser zu der ECU 10 abgibt, wie stark das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird. Das elektrische Signal (Beschleunigungsvorrichtungspositionssignal), das von dem Beschleunigungsvorrichtungspositionssensor 24 abzugeben ist, wird durch den A/D-Wandler von analog nach digital gewandelt, was nachfolgend in den Mikrocomputer wie bei den anderen Sensoren eingegeben wird. Mit der ECU 10 ist auch ein Ladedrucksensor zum Erfassen eines Ladedruckes Ps von Einlassluft verbunden, die durch den Turbolader 4 geladen wird, d.h. ein Istladedruck, der in dem Kraftmaschineneinlassrohr 2 durch den Turbolader 4 erzeugt wird. Das elektrische Signal (Sensorsignal), das von dem Ladedrucksensor 25 abzugeben ist, wird durch den A/D-Wandler von analog nach digital gewandelt, was nachfolgend in den Mikrocomputer wie bei den anderen Sensoren eingegeben wird. Es ist zu beachten, dass der Ladedrucksensor 25 einen Einlassdruck (ein Istladedruck, ein Isteinlassdruck) in dem Kraftmaschineneinlassrohr 2 zu einem elektrischen Signal umwandelt, das abgegeben wird.
  • Zusätzlich hat die ECU 10 eine Funktion (Einspritzmengenfestlegungsvorrichtung) zum Berechnen einer Befehlseinspritzmenge (Solleinspritzmenge: QFIN) durch Anwenden eines Einspritzmengenkorrekturbetrages einschließlich einer Kraftmaschinenwassertemperatur, einer Kraftstofftemperatur oder dergleichen auf eine Basiseinspritzmenge Q, die entsprechend einer Kraftmaschinendrehzahl NE und einer Beschleunigungsvorrichtungsposition ACCP festgelegt wird, eine Funktion (Einspritzzeitgebungsfestlegungsvorrichtung) zum Berechnen einer Befehlseinspritzzeitgebung TFIN auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl NE und der Solleinspritzmenge QFIN und eine Funktion (Einspritzperiodenfestlegungsvorrichtung) zum Berechnen einer Einspritzbefehlspulslänge (= Einspritzmengenbefehlswert, Befehlseinspritzperiode: TQFIN), die äquivalent zu einer Stromversorgungszeit des Elektromagnetventils der Einspritzvorrichtung durch die Solleinspritzmenge QFIN und eines Kraftstoffdruckes (Common-Rail-Druck: PC) in der Common-Rail ist, der durch den Kraftstoffdrucksensor (nicht gezeigt) zu erfassen ist, der in der Common-Rail angeordnet ist.
  • Zusätzlich berechnet die ECU 10 einen optimalen Einspritzdruck des Kraftstoffes gemäß Betriebszuständen der Kraftmaschine 1, und sie hat eine Kraftstoffdrucksteuervorrichtung zum Antreiben eines Saugsteuerventils der Zuführungspumpe über eine Pumpenantriebsschaltung. Die ECU 10 hat eine Funktion (Kraftstoffdruckfestlegungsvorrichtung) zum Berechnen eines Soll-Kraftstoffdrucks PFIN auf der Grundlage der Solleinspritzmenge QFIN und der Kraftmaschinendrehzahl NE, und damit der Soll-Kraftstoffdruck PFIN erreicht wird, ist sie so eingerichtet, dass sie eine Pumpenantriebsstromstärke einstellt, die in das Saugsteuerventil eingespeist wird, um so eine Kraftstoffauslassmenge zu regeln, die aus der Zuführungspumpe auszulassen ist.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 ein Steuerverfahren des Kraftmaschinensteuersystems mit dem Turbolader bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Steuerroutine gemäß der 3 wird jeweils in vorbestimmten Steuerzyklen wiederholt, nachdem ein Zündschalter eingeschaltet wurde.
  • Zunächst werden bei einem Schritt S1 Signale von verschiedenen Sensoren, die zum Berechnen von Betriebszuständen oder Zuständen der Kraftmaschine 1 erforderlich sind, Kraftmaschinenbetriebsinformationen und Betriebsinformationen der jeweiligen Systeme eingegeben. Genauer gesagt wird eine Kraftmaschinendrehzahl eingelesen. Hierbei wird die Kraftmaschinendrehzahl durch Messen einer Intervallzeit zwischen NE-Pulssignalen erfasst, die von dem Kurbelwinkelsensor 21 abgegeben werden. Als Nächstes wird bei einem Schritt S2 der gegenwärtige Wert ACCP(n) einer Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals aus einem elektrischen Signal (Beschleunigungsvorrichtungspositionssignal) erfasst, das von dem Beschleunigungsvorrichtungspositionssensor 24 abgegeben wird, d.h. von der Beschleunigungsvorrichtungsposition. Falls die Beschleunigungsvorrichtungsposition bei dem Schritt S1 eingegeben wird, dann kann die Erfassungsverarbeitung bei dem Schritt 2 eliminiert werden.
  • Als Nächstes wird bei einem Schritt S3 der vorherige Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals eingegeben, der in dem flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel dem DRAM oder in dem nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel dem EEPROM zu der Zeit des vorherigen Steuerzyklus gespeichert wurde, und eine Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals wird berechnet. Alternativ wird eine Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition aus einem elektrischen Signal (Beschleunigungsvorrichtungspositionssignal) berechnet, das von dem Beschleunigungsvorrichtungspositionssensor 24 abzugeben ist, d.h. von der Beschleunigungsvorrichtungsposition. Hierbei kann die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition aus einem Änderungsbetrag der Beschleunigungsvorrichtungsposition pro Zeiteinheit berechnet werden, der von dem Beschleunigungsvorrichtungspositionssensor 24 erfasst wird (Beschleunigungsvorrichtungspositionsänderungsbetrag).
  • Zum Zwecke einer Bestimmung, ob eine Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer bewirkt wird oder nicht, wird als Nächstes bestimmt, ob das Beschleunigungspedal durch einen Fahrer niedergedrückt wird oder nicht. In weiteren Einzelheiten wird bestimmt, ob die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert (ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals größer als ein erster vorbestimmter Wert ist oder nicht. Alternativ kann bestimmt werden, ob die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition größer als ein erster vorbestimmter Wert (Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung: Schritt S4) ACC1 ist oder nicht. Die Bestimmungsverarbeitung bei dem Schritt S4 kann zum Zwecke einer Bestimmung dessen, ob die Ladeunterstützung erforderlich ist oder nicht, dadurch bestimmt werden, ob die Kraftmaschinendrehzahl in einem niedrigen Drehzahlbereich oder in einem hohen Drehzahlbereich ist.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S4 NEIN lautet, dann wird bestimmt, dass die Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer nicht bewirkt wird, und dass die Kraftmaschine in einem stationären Zustand oder in einem Verzögerungszustand ist, der keine Ladeunterstützung erfordert. Daher wird bei einem Schritt S5 der Unterstützungsmotor 5 in einem Modus zum Erzeugen von regenerativer Leistung angetrieben, bei dem er durch den Turbolader 4 gedreht und angetrieben wird. Hierbei kann bei dem Schritt S4 ein Merker des Modus zum Erzeugen der regenerativen Leistung eingeschaltet werden, und ein Merker eines Modus einer Ladeunterstützung kann ausgeschaltet werden.
  • Wenn die Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 bis zu dem vorherigen Steuerzyklus eingeschaltet ist, dann wird nämlich die Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 ausgeschaltet. Wenn andererseits die Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zur Zeit des vorherigen Steuerzyklus ausgeschaltet ist, dann wird die Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 weiterhin ausgeschaltet. Danach schreitet der Prozess zu einem Schritt S10.
  • Auf diese Art und Weise wird die elektrische Leistung, die durch den Unterstützungsmotor 5 regeneriert wird, zu der Batterie über die Gleichrichterschaltung der Steuerung 6, den DC/DC-Wandler oder dergleichen zurückgeführt. Fall die rückgeführte elektrische Leistung in wirksamer Weise so verwendet wird, dass ein Teil einer verbrauchten Leistung von verschiedenen elektrischen Vorrichtungen ausgeglichen wird, dann können elektrische Lasten der verschiedenen elektrischen Vorrichtungen stark reduziert werden. Daher wird eine Antriebslast eines Wechselrichters als eine Kraftmaschinenhilfsmaschine, die durch die Kraftmaschine 1 gedreht und angetrieben wird, durch die elektrische Leistung reduziert, die durch den Unterstützungsmotor 5 regeneriert wird, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt. Bei dem Modus zum Erzeugen der regenerativen Leistung dient der Turbolader 4 als ein normaler Turbolader, der nur die Abgasenergie des Abgases nutzt, das aus der Kraftmaschine 1 strömt.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S4 JA lautet, dann wird zusätzlich bestimmt, dass die Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer bewirkt wird, und die Kraftmaschine 1 ist in einem Beschleunigungszustand, der die Ladeunterstützung erfordert, und daher wird bei einem Schritt S6 der Unterstützungsmotor 5 bei einem Ladeunterstützungsmodus angetrieben, bei dem der Verdichter 11 und die Turbine 12 des Turboladers 4 durch den Unterstützungsmotor 5 gedreht und angetrieben werden. Hierbei kann bei dem Schritt S6 ein Merker des Ladeunterstützungsmodus eingeschaltet werden, und der Merker des Modus zum Erzeugen der regenerativen Leistung kann ausgeschaltet werden. Zusätzlich kann die Steuerverarbeitung bei dem Schritt S6 eliminiert werden.
  • Als Nächstes wird zu dem Zweck einer Bestimmung dessen, ob eine schnelle Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer bewirkt wird oder nicht, bestimmt, ob das Beschleunigungspedal durch einen Fahrer niedergedrückt wird oder nicht. Genauer gesagt wird bestimmt, ob die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert ACC2 oder nicht, der größer ist als der erste vorbestimmte Wert ACC1. Alternativ kann bestimmt werden, ob die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition größer ist als der zweite vorbestimmte Wert oder nicht, wobei der zweite vorbestimmte Wert größer als der erste vorbestimmte Wert ist (Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung: Schritt S7).
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S7 JA lautet, dann wird bestimmt, dass die schnelle Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer bewirkt wird. Zum Beispiel wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal über eine große Spanne durch einen Fahrer niedergedrückt wird, wobei ein Sollladedruck auf einen Wert festgelegt wird, der sehr viel größer als der gegenwärtige Istladedruck ist, und der Istladedruck ausschließlich durch den Turbolader 4 ist für den Sollladedruck überhaupt nicht ausreichend. Daher wird die Steuerroutine (erste Ladeunterstützungssteuerung) gemäß der 4 durchgeführt (Schritt S8). Dann schreitet der Prozess zu einem Schritt S10.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S7 NEIN lautet, dann wird bestimmt, dass eine langsame Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer bewirkt wird. Zum Beispiel wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal ein wenig durch einen Fahrer niedergedrückt wird, wobei ein Sollladedruck auf einen Wert festgelegt wird, der ein wenig größer als der gegenwärtige Istladedruck ist, und der Istladedruck ausschließlich durch den Turbolader 4 ist für den Sollladedruck ein wenig unzureichend. Daher wird die Steuerroutine (zweite Ladeunterstützungssteuerung) gemäß der 5 durchgeführt (Schritt S9). Als Nächstes wird der gegenwärtige Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals zu dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals umgewandelt, wodurch der flüchtige Speicher, wie zum Beispiel der DRAM oder der nicht-flüchtige Speicher, wie zum Beispiel der EEPROM aktualisiert wird, indem gespeichert wird (Schritt S10). Somit endet die Steuerroutine gemäß der 3.
  • Die 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens einer ersten Ladeunterstützungssteuerung zum Durchführen einer Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage eines Ladeunterstützungsbetrages SCA zum Verbessern von Folgecharakteristika eines Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf eine Beschleunigungsanforderung. Eine Steuerroutine gemäß der 4 wird so lange durchgeführt, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, und zwar zu der Zeit einer schnellen Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer.
  • Zunächst wird der Ladeunterstützungsbetrag SCA auf der Grundlage der Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder auf der Grundlage der Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition festgelegt (erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung: Schritt S11). Dieser Ladeunterstützungsbetrag SCA wird als ein Ladeunterstützungsbetrag zum Verbessern der Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung berechnet.
  • Als Nächstes wird bei einem Schritt S12 eine Solldrehzahl entsprechend dem Ladeunterstützungsbetrag SCA festgelegt, der bei dem Schritt S11 berechnet ist. Als Nächstes wird bei einem Schritt S13 die maximale elektrische Leistung (der maximale Wert der elektrischen Leistung = maximaler Wert einer Antriebsstromstärke = maximaler Wert einer abgegebenen Stromstärke von dem Inverter) zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 berechnet, die zum Bewirken einer Motordrehzahl (Istdrehzahl) des Unterstützungsmotors 5 erforderlich ist, die ungefähr gleiche einer Solldrehzahl ist. Als Nächstes wird bei einem Schritt S14 der Befehl der maximalen elektrischen Leistung zu der Steuervorrichtung 6 von der ECU 10 abgegeben.
  • Dadurch führt die Steuervorrichtung 6 die maximale elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zu, die bei dem Schritt S13 berechnet ist, und zwar für die Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5. Eine Ladeunterstützung wird nämlich durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCA dadurch durchgeführt, dass die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Spule des Unterstützungsmotors 5 gestartet wird. Infolgedessen wird die erste Ladeunterstützung durchgeführt (Schritt S15).
  • Wenn die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition erhöht wird, dann erhöht sich auf diese Art und Weise der Ladeunterstützungsbetrag SCA. Wenn sich der Ladeunterstützungsbetrag SCA erhöht, dann erhöht sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5. Wenn sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 erhöht, dann erhöht sich des Weiteren eine Drehzahl des Unterstützungsmotors 5. Auch wenn die Kraftmaschinendrehzahl in einem niedrigen Drehzahlbereich ist, gleicht die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 dementsprechend einen unzureichenden Betrag des Istladedruckes aus. Daher wird eine Anstiegscharakteristik des Istladedruckes zu dem Sollladedruck verbessert. Gleichzeitig werden die Folgecharakteristika des Istladedruckes und das Beschleunigungsansprechverhalten auf die schnelle Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer verbessert.
  • Als Nächstes wird bei einem Schritt S16 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit T nach dem Start der ersten Ladeunterstützungssteuerung bei dem Schritt S15 verstrichen ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN lautet, d.h. wenn die vorbestimmte Zeit T nach dem Start der ersten Ladeunterstützungssteuerung nicht verstrichen ist, dann wird die Bestimmungsverarbeitung bei dem Schritt 16 wiederholt. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S16 JA lautet, d.h. wenn die vorbestimmte Zeit T nach dem Start der ersten Ladeunterstützungssteuerung verstrichen ist, dann wird zusätzlich die Steuerroutine gemäß der 5 durchgeführt.
  • Die vorbestimmte Zeit T kann ein fester Wert sein, der durch Experimente oder dergleichen bestimmt wird, indem die Zeit gemessen wird, in der der Istladedruck den Sollladedruck erreicht, und zwar mit Bezug zu der Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder mit Bezug zu der Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition, aber eine übermäßige Länge der vorbestimmten Zeit T macht es möglich, dass der Istladedruck ein Überschwingen in der Richtung eines Überschreitens des Sollladedruckes aufweist.
  • Wenn sich die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals, die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition oder eine Abweichung zwischen dem Istladedruck und dem Sollladedruck erhöht, dann wird dementsprechend die vorbestimmte Zeit T verlängert. Wenn sich andererseits die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals, die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition oder eine Abweichung zwischen dem Istladedruck und dem Sollladedruck reduziert, dann wird die vorbestimmte Zeit T verkürzt. Somit kann die vorbestimmte Zeit T ein variabler Wert sein.
  • Des Weiteren bewirkt eine kontinuierliche Zufuhr der maximalen elektrischen Leistung (des maximalen Wertes der elektrischen Leistung) zu einem Motorwicklungsabschnitt, wie zum Beispiel die Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 für eine lange Zeitperiode einen Fehler aufgrund einer Überhitzung des Motorwicklungsabschnittes. Wenn eine Temperatur des Motorwicklungsabschnittes (oder eine Umgebungstemperatur an dem Umfang des Motors) als ein hoher Wert erfasst oder geschätzt wird, dann wird daher die vorbestimmte Zeit T verkürzt. Wenn eine Temperatur des Motorwicklungsabschnittes (oder eine Umgebungstemperatur an dem Umfang des Motors) als ein niedriger Wert erfasst oder geschätzt wird, dann wird die vorbestimmte Zeit T verlängert. Somit kann die vorbestimmte Zeit T ein variabler Wert sein.
  • Wenn der Ladeunterstützungsbetrag zwangsweise von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA schnell auf den Ladeunterstützungsbetrag SCB reduziert wird, so dass er auf einen niedrigeren Wert als der Ladeunterstützungsbetrag SCA festgelegt wird, dann hat die Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 zusätzlich schnelle Schwankungen, so dass ein Sprung der Ladeunterstützungskraft erzeugt wird, was möglicherweise schnelle Schwankungen der Kraftmaschinenabgabe hervorruft.
  • Um das Problem der schnellen Schwankungen der Kraftmaschinenabgabe zu verhindern, kann eine allmähliche oder sanfte Änderungssteuerung des Unterstützungsbetrages durchgeführt werden, die den Ladeunterstützungsbetrag SCA während des späteren Abschnittes (zum Beispiel eine Zeitperiode von einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Ende der vorbestimmten Zeit T bis zu dem Ende der vorbestimmten Zeit T) der Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungsstufe) nach dem Start der ersten Ladeunterstützungssteuerung bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit T, d.h. während einer Übergangsperiode von der ersten Ladeunterstützungssteuerung zu der zweiten Ladeunterstützungssteuerung allmählich reduziert. Diese allmähliche Änderungssteuerung des Unterstützungsbetrages ermöglicht einen sanften Übergang des Ladeunterstützungsbetrages von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA zu dem Ladeunterstützungsbetrag SCB, wodurch das vorstehend genannte Problem gelöst wird.
  • Die zweite Ladeunterstützungssteuerung (S9 in der 3) zum Durchführen der Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCB zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu dem Sollladedruck wird so durchgeführt, wie dies in der 5 gezeigt ist. Diese Steuerroutine gemäß der 5 wird in vorbestimmten Steuerzyklen bei der allmählichen Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer wiederholt.
  • Zunächst wird ein Einspritzmengenkorrekturbetrag, der auf der Grundlage der Kraftstofftemperatur Tf, der Kraftmaschinenwassertemperatur Tw und dergleichen bestimmt ist, bei einer Basiseinspritzmenge angewendet, die entsprechend der Kraftmaschinendrehzahl NE und der Beschleunigungsvorrichtungsposition ACCP festgelegt wird, wodurch eine Solleinspritzmenge berechnet wird (Schritt S21). Die Solleinspritzmenge kann aus einem Datenkennfeld gelesen werden, das im Voraus durch Messen von diesen Beziehungen auf der Grundlage von Experimenten oder dergleichen vorgesehen wurde. Da die Solleinspritzmenge auch bei einer Einspritzvorrichtungseinspritzmengensteuerung berechnet wird, kann ein Wert, der bei der Einspritzvorrichtungseinspritzmengensteuerung berechnet wurde, bei dem Schritt S1 eingegeben werden. In diesem Fall kann die Berechnungsverarbeitung bei dem Schritt S21 eliminiert werden. Als Nächstes wird bei einem Schritt S22 (Ladedruckerfassungsvorrichtung) ein elektrisches Signal, das von dem Ladedrucksensor 25 abgegeben wird, zum Erfassen des Istladedruckes eingegeben.
  • Als Nächstes wird bei einem Schritt S23 (Ladedruckbestimmungsvorrichtung) ein Sollladedruck aus der Kraftmaschinendrehzahl und der Solleinspritzmenge (oder der Beschleunigungsvorrichtungsöffnung) berechnet. Die Solleinspritzmenge kann auf einem Datenkennfeld gelesen werden, das im Voraus durch Messen von diesen Beziehungen auf der Grundlage von Experimenten oder dergleichen vorgesehen wurde. Als Nächstes wird bei einem Schritt S24 eine Abweichung ΔP zwischen dem Istladedruck, der durch den Ladedrucksensor 25 erfasst wird, und dem Sollladedruck berechnet. Als Nächstes wird bei einem Schritt S25 (zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung) ein Ladeunterstützungsbetrag SCB auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Istladedruck und dem Sollladedruck festgelegt. Der Ladeunterstützungsbetrag SCB wird als der Ladeunterstützungsbetrag zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu dem Sollladedruck berechnet. Der Ladeunterstützungsbetrag kann als eine Solldrehzahl für den gegenwärtigen Steuerzyklus berechnet werden.
  • Als Nächstes wird bei einem Schritt S26 eine Solldrehzahl entsprechend dem Ladeunterstützungsbetrag SCB festgelegt, der bei dem Schritt S25 berechnet ist. Als Nächstes wird bei einem Schritt S27 eine elektrische Basisleistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 berechnet, die dazu erforderlich ist, dass eine Motordrehzahl (Istdrehzahl) des Unterstützungsmotors 5 ungefähr gleich der Solldrehzahl wird. Als Nächstes wird bei einem Schritt S28 ein Befehl der elektrischen Basisleistung zu der Steuervorrichtung 6 von der ECU 10 angegeben.
  • Dadurch führt die Steuervorrichtung 6 die elektrische Basisleistung (Motorleistung: Leistung), die bei dem Schritt S27 berechnet ist, zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zu. Die Ladeunterstützung wird nämlich durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCB dadurch durchgeführt, dass die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Spule des Unterstützungsmotors 5 derart zugeführt wird, dass die Motordrehzahl (Istdrehzahl) des Unterstützungsmotors 5 ungefähr gleich der Solldrehzahl wird. Infolge dessen wird die zweite Ladeunterstützungssteuerung durchgeführt (Schritt S29).
  • Wenn die Abweichung zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck erhöht wird, dann erhöht sich auf diese Art und Weise der Ladeunterstützungsbetrag SCB. Wenn sich der Ladeunterstützungsbetrag SCB erhöht, dann erhöht sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5. Wenn sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 erhöht, dann erhöht sich des Weiteren eine Drehzahl des Unterstützungsmotors 5. Wenn sich andererseits die Abweichung zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck reduziert, dann reduziert sich der Ladeunterstützungsbetrag SCB. Wenn sich der Ladeunterstützungsbetrag SCB reduziert, dann reduziert sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5. Wenn sich die elektrische Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 reduziert, dann wird des Weiteren eine Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 verzögert. Auch wenn die Kraftmaschinendrehzahl in dem niedrigen Drehzahlbereich ist, gleicht die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 dementsprechend einen unzureichenden Betrag des Istladedruckes aus. Daher wird eine Anstiegscharakteristik des Istladedruckes zu dem Sollladedruck verbessert, und gleichzeitig wird die Konvergenzcharakteristik des Istladedruckes zu dem Sollladedruck verbessert.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird bei dem Kraftmaschinensteuersystem mit dem Turbolader des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels die erste Ladeunterstützungssteuerung, die die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCA zum Verbessern der Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens bei der schnellen Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer unmittelbar bei einem Zeitpunkt durchführt, wenn bestimmt wird, dass die schnelle Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer bewirkt wird, für eine Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungszeit) bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeit T durchgeführt. Danach wird die zweite Ladeunterstützungssteuerung durchgeführt, die die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCB zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu dem Sollladedruck durchführt.
  • Wenn nämlich ein Fahrer das Beschleunigungspedal stark niederdrückt, um eine schnelle Beschleunigungsanforderung zu bewirken, dann wird die erste Ladeunterstützungssteuerung mit einer Priorität über der zweiten Ladeunterstützungssteuerung für eine Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungsstufe) bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeit T nach dem Start der schnellen Beschleunigung durchgeführt (der Unterstützungsmotor 5 ist eingeschaltet), und bei der späteren Beschleunigungsstufe nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit T wird die zweite Ladeunterstützungssteuerung mit Priorität über der ersten Ladeunterstützungssteuerung durchgeführt. Wie dies in einem Zeitdiagramm in der 6 gezeigt ist, können hierbei die Folgecharakteristika des Istladedruckes und das Beschleunigungsansprechverhalten auf die Beschleunigungsanforderung zum schnellen Zwingen des Istladedruckes zum Folgen des Sollladedruckes, der plötzlich auf einen hohen Wert auf der Grundlage einer schnellen Änderung festgelegt wird (zum Beispiel die Abweichung zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem vorherigen Wert der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition ändert sich stärker als der erste oder zweite vorbestimmte Wert) eines Betriebszustandes der Kraftmaschine 1 infolge der Beschleunigungsanforderung (Änderung einer Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals) durch einen Fahrer und die Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu dem Sollladedruck zum sanften und schnellen Konvergieren des Istladedruckes zu dem Sollladedruck ohne das Überschwingen des Istladedruckes in der Richtung zum Überschreiten des Sollladedruckes gleichzeitig erreicht werden.
  • In der 6 zeigt eine durchgezogene Linie einen Sollladedruck von einem niedrigen Wert, der bis zu dem vorherigen Steuerzyklus festzulegen ist, zu einem hohen Wert, der bei dem gegenwärtigen Steuerzyklus festzulegen ist, der durch die Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer erzeugt ist, eine gepunktete Linie zeigt einen gewöhnlichen Druckanstieg eines Istladedruckes durch die gewöhnliche Ladedrucksteuerung ohne die Ladeunterstützung, eine gestrichelte Linie zeigt einen anderen gewöhnlichen Druckanstieg von einem Istladedruck durch die gewöhnliche Ladedrucksteuerung, die den Ladedruck auf der Grundlage einer derartigen Regelung bewirkt, dass der Istladedruck ungefähr gleich dem Sollladedruck wird, und eine Zweipunktstrichlinie zeigt einen Istladedruck durch eine Ladedrucksteuerung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels (erste und zweite Ladeunterstützungssteuerung). Aus der 6 wurde herausgefunden, dass das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel bei den Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung besser ist, und dass es außerdem besser bei den Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu dem Sollladedruck ist, auch wenn das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel mit den beiden herkömmlichen Ladedrucksteuerungen verglichen wird.
  • Nach einem Zeitpunkt, bei dem das Bestimmungsergebnis durch die Bestimmungsverarbeitung bei dem Schritt S7 gemäß der 3 JA lautet, d.h. nach einem Zeitpunkt, wenn die schnelle Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer bewirkt wird, ist die erste Ladeunterstützungssteuerung zusätzlich sofort für eine Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungszeit) bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeit T durchzuführen, und zwar ohne Bestimmung einer Solleinspritzmenge, einer Erkennung eines Istladedruckes und einer Bestimmung eines Sollladedruckes. Die Zufuhr der maximalen elektrischen Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 ist nämlich so ausgelegt, das sie startet. Hierbei kann der Unterstützungsmotor 5 nach einem Zeitpunkt sofort eingeschaltet werden, wenn ein Fahrer ein Beschleunigungspedal niederdrückt. Infolge dessen gibt es keine Zeitverzögerung (Verzögerung des Ansprechverhaltens) zwischen einem Zeitpunkt, bei dem ein Fahrer ein Beschleunigungspedal niederdrückt und die Beschleunigungsanforderung bewirkt wird, und einem Zeitpunkt, bei dem die Ladeunterstützung zum Unterstützen der Ladevorgänge des Verdichters 11 des Turboladers 4 durch den Unterstützungsmotor 5 gestartet wird. Hierbei fühlt der Fahrer die Zeitverzögerung nicht, und er spürt in ausreichender Weise die Ladeunterstützungswirkung durch den Unterstützungsmotor 5, wodurch es möglich ist, den Istladedruck schnell zu erhöhen. Wenn die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals erhöht wird, d.h. wenn die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition erhöht wird, da eine Ist-Kraftstoffeinspritzmenge vermehrt wird, die in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine 1 einzuspritzen ist, dann kann des Weiteren eine Beschleunigungsfunktion (Beschleunigungsansprechverhalten) weiter verbessert werden.
  • (Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
  • Bei einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Ladeunterstützungsbetrag als ein maximaler Wert berechnet, d.h. der größere Wert des Ladeunterstützungsbetrages SCA und des Ladeunterstützungsbetrages SCB, wie dies in der 7 gezeigt ist.
  • Eine ECU 10 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels hat eine erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung zum Festlegen eines Ladeunterstützungsbetrages SCA zum Verbessern von Folgecharakteristika eines Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf eine Beschleunigungsanforderung und eine zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung zum Festlegen eines Ladeunterstützungsbetrages SCB zum Verbessern von Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes zu einem Sollladedruck. Wie dies in den 8A bis 8C gezeigt ist, gibt es hierbei drei Arten von Zeitlinien zum Darstellen der Vorgänge einer ersten Ladeunterstützungssteuerung, die eine Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCA durchführt, und einer zweiten Ladeunterstützungssteuerung, die eine Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCB durchführt.
  • Zunächst ist ein Steuerverfahren 1, das in der 8A gezeigt ist, ein Verfahren, bei dem der Ladeunterstützungsbetrag SCA und der Ladeunterstützungsbetrag SCB für eine Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungsstufe) nach einem Zeitpunkt, bei dem bestimmt wird, dass die schnelle Beschleunigungsanforderung bewirkt wird, bis zu einem Zeitpunkt gleichzeitig berechnet werden, bei dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist (verstrichene Zeit T (vorbestimmte Zeit) = Zeitpunkt t0 bis Zeitpunkt t2), und bei der späteren Beschleunigungsstufe nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit T wird nur der Ladeunterstützungsbetrag SCB berechnet. Im Falle des Steuerverfahrens 1, wenn der Ladeunterstützungsbetrag, der für den Unterstützungsmotor 5 für eine Zeitperiode (anfängliche Beschleunigungsstufe) nach dem Beschleunigungsstart bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeit T vorgesehen wird, ist es wünschenswert, einen größeren Wert (maximaler Wert des Ladeunterstützungsbetrages) von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA und dem Ladeunterstützungsbetrag SCB zu übernehmen, wie dies bei einer Steuerlogik in der 7 und in einem Zeitdiagramm gezeigt ist, das in der 9 gezeigt ist.
  • Der Ladeunterstützungsbetrag SCA gemäß der 8 wird auf der Grundlage der Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals, auf der Grundlage des Änderungsbetrages pro Zeiteinheit der Beschleunigungsvorrichtungsposition (Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition) oder auf der Grundlage des Änderungsbetrages pro Zeiteinheit der Beschleunigungsvorrichtungsposition (Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsöffnung) und der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals bestimmt.
  • Zusätzlich wird der Ladeunterstützungsbetrag SCB gemäß der 7 auf der Grundlage der Abweichung ΔP zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck bestimmt. Der Ladeunterstützungsbetrag SCA und der Ladeunterstützungsbetrag SCB können aus einem Datenkennfeld gelesen werden, das im Voraus durch Messen von diesen Beziehungen vorgesehen wurde, oder sie können unter Verwendung einer Berechnungsformel berechnet werden.
  • Hierbei ist der Ladeunterstützungsbetrag SCA ein Ladeunterstützungsbetrag zum Verbessern von Folgecharakteristika eines Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf eine Beschleunigungsanforderung bei der anfänglichen Beschleunigungsstufe (vorbestimmte Zeit T = eine verstrichene Zeit nach einem Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t2). Daher ist der Ladeunterstützungsbetrag (SCA: durchgezogene Linie und gepunktete Linie in der 9) ein Wert, der größer ist als der Ladeunterstützungsbetrag (SCB: gestrichelte Linie in der 9), der zumindest auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Sollladedruck und dem Istladedruck für den vorherigen Bereich (Zeitperiode nach dem Zeitpunkt t0 bis zur Nähe des Zeitpunktes t1) bei der anfänglichen Beschleunigungsstufe (Zeitperiode nach dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t2) berechnet wird, wie dies in einem Zeitdiagramm in der 9 gezeigt ist. Auch in diesem Fall ist dementsprechend die erste Ladeunterstützungssteuerung für eine Zeitperiode nach dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t1 durchzuführen, die die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages SCA unmittelbar bei einem Zeitpunkt durchführt, bei dem bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer bewirkt wird.
  • Bei den Steuerverfahren 2 und 3 gemäß den 8B und 8C wird ein Ladeunterstützungsbetrag, der für den Unterstützungsmotor 5 vorgesehen wird, wie dies in der 7 gezeigt ist, als der maximale Wert des Ladeunterstützungsbetrages oder als eine Summe davon berechnet. Das Steuerverfahren 2, wie es in der 8B gezeigt ist, ist das Steuerverfahren des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Im Falle der Steuerverfahren 1 bis 3 kann für einen sanften Übergang von dem Ende der ersten Ladeunterstützungssteuerung zum Starten der zweiten Ladeunterstützungssteuerung während der Zeitperiode einer Änderung von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA zu dem Ladeunterstützungsbetrag SCB (während der Übergangsperiode von der ersten Ladeunterstützungssteuerung zu der zweiten Ladeunterstützungssteuerung), d.h. während der späteren Zeitperiode der anfänglichen Beschleunigungsstufe der Ladeunterstützungsbetrag SCA allmählich reduziert werden.
  • Für einen sanften Übergang von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA, der auf einen relativ höheren Wert von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA und dem Ladeunterstützungsbetrag SCB festgelegt ist, zu dem Ladeunterstützungsbetrag SCB, der auf einen relativ kleineren Wert von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA und dem Ladeunterstützungsbetrag SCB festgelegt ist, kann der Ladeunterstützungsbetrag SCA bei einer vorbestimmten Änderungsrate pro Zeiteinheit (Steuerzyklus) kontinuierlich reduziert werden, oder eine Steuerung zum allmählichen Ändern des Unterstützungsbetrages zum schrittweisen Reduzieren des Ladeunterstützungsbetrages SCA in einem vorbestimmten Schritt pro Zeiteinheit (Steuerzyklus) kann für eine Zeitperiode nach dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t2 durchgeführt werden (der spätere Bereich der vorbestimmten Zeit T).
  • Dieser Fall verhindert eine schnelle Schwankung der Kraftmaschinenabgabe, die dadurch hervorgerufen wird, dass die Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 schnell schwankt, so dass der Sprung der Ladeunterstützungskraft erzeugt wird, wenn der Ladeunterstützungsbetrag von dem Ladeunterstützungsbetrag SCA zu dem Ladeunterstützungsbetrag SCB in einem Moment reduziert wird. Diese Steuerung zum allmählichen Ändern des Unterstützungsbetrages ist insbesondere bei dem Verfahren wirksam, das in der 8C gezeigt ist. Zusätzlich kann der Ladeunterstützungsbetrag SCB bei der anfänglichen Stufe der zweiten Ladeunterstützungssteuerung allmählich erhöht werden. Diese Steuerung zum allmählichen Ändern des Unterstützungsbetrages ist insbesondere bei dem Verfahren wirksam, das in der 8C gezeigt ist.
  • (Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel)
  • Bei einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in der 10 gezeigt ist, ist ein Umgehungseinlassrohr 8 mit einem Kraftmaschineneinlassrohr 2 verbunden, das einen Auslass eines Zwischenkühlers 14 mit einem Einlasskrümmer der Kraftmaschine 1 verbindet, und ein Elektromagnetschaltventil 15 ist an dem Konvergenzbereich zwischen dem Kraftmaschineneinlassrohr 2 und dem Umgehungseinlassrohr 8 angeordnet. Das Elektromagnetschaltventil 15 wird durch ein Steuersignal angetrieben, das von der ECU 10 (nicht gezeigt) abgegeben wird, und es ändert eine Öffnungsfläche eines Umgehungskanals des Umgehungseinlassrohres 8, oder es öffnet/schließt wahlweise einen Einlassluftkanal des Kraftmaschineneinlassrohres 2 und den Umgehungskanal des Umgehungseinlassrohres 8.
  • Ein Hilfsverdichter 16 mit einer ähnlichen Struktur wie der Verdichter 11 des Turboladers 4 ist in dem Umgehungseinlassrohr 8 angeordnet. Der Hilfsverdichter 16 ist an einem Ende einer Abgabewelle (Rotorwelle) 18 des Unterstützungsmotors 5 in der Mittelachsrichtung (Achsrichtung) angebracht, und er ist mit einem Verdichterrad versehen, das eine Vielzahl Verdichterlamellen aufweist. Das Verdichterrad ist in einem Verdichtergehäuse drehbar aufgenommen, so dass es Einlassluft lädt, die in dem Umgehungseinlassrohr 8 strömt. Ein Einlassluftzuführungspfad ist mit einer Spiralform entlang der Drehrichtung des Verdichterrades so ausgebildet, dass er einen Außenumfang des Verdichterrades umläuft.
  • Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein elektrischer Verdichter mit dem Umgehungseinlassrohr 8, dem Elektromagnetschaltventil 15 und dem Hilfsverdichter 16 aufgebaut. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass die Kraftmaschine 1 in einem Beschleunigungszustand ist, der eine Ladeunterstützung erfordert, und zwar auf der Grundlage einer Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition ACCP oder dergleichen, dann wird das Elektromagnetschaltventil 15 angetrieben, um den Umgehungskanal des Umgehungseinlassrohres 8 zu öffnen, und eine elektrische Leistung wird zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zugeführt, um einen vorbestimmten Ladeunterstützungsbetrag entsprechend der elektrischen Leistung zu erhalten. Hierbei wird die Einlassluft, die durch den Verdichter 11 des Turboladers 4 geladen wird, durch den Verdichter 16 unterstützt geladen, um so in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine 1 gesaugt zu werden.
  • Auch wenn ein Sollladedruck auf einen äußerst hohen Wert als Reaktion auf eine Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer festgelegt wird, wenn eine Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition erhöht ist, wird hierbei der Ladeunterstützungsbetrag so erhöht, dass die Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 erhöht wird, so dass sie schnell zu einer Solldrehzahl entsprechend einem Sollladedruck als Reaktion auf den Ladeunterstützungsbetrag wird. Auch wenn die Kraftmaschinendrehzahl in einem niedrigen Drehzahlbereich ist, kann daher der Istladedruck dem Sollladedruck schnell folgen. Dementsprechend können eine Verbesserung der Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung und eine Verbesserung der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck gleichzeitig erreicht werden. Zusätzlich wird die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor 5 unmittelbar nach einem Zeitpunkt gestartet, bei dem ein Fahrer ein Beschleunigungspedal niederdrückt, wodurch eine Beschleunigungsfunktion weiter verbessert wird.
  • (Abwandlung)
  • Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen wird die Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 so gesteuert, dass sie ungefähr gleich der Solldrehzahl entsprechend dem Unterstützungsladebetrag wird, indem die elektrische Leistung (Motorleistung) eingestellt wird, die der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zuzuführen ist, und zwar auf der Grundlage des Steuersignals (des Befehls der Zufuhr der elektrischen Basisleistung, des Befehls der Zufuhr der maximalen elektrischen Leistung) der ECU 10. Jedoch wird die Drehzahl des Unterstützungsmotors 5 so gesteuert, dass sie ungefähr gleich der Solldrehzahl entsprechend dem Ladeunterstützungsbetrag wird, indem eine Wechselspannung und ihre Frequenz eingestellt werden, die von einem Inverter abzugeben ist, und zwar auf der Grundlage des Steuersignals (des Befehls der Zufuhr der elektrischen Basisleistung, des Befehls der Zufuhr der maximalen elektrischen Leistung) der ECU 10.
  • Wenn bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition größer als ein erster vorbestimmter Wert ist, dann wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, um die Beschleunigungsanforderung zu bewirken, der Unterstützungsmotor 5 wird in den Ladeunterstützungsmodus geschaltet (entweder die erste Ladeunterstützungssteuerung oder die zweite Ladeunterstützungssteuerung, oder alle beide). Wenn jedoch eine Änderungsrate einer Solleinspritzmenge oder eine Änderungsrate eines Soll-Kraftstoffdruckes größer als ein erster vorbestimmter Wert ist, dann wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, um die Beschleunigungsanforderung zu bewirken, und der Unterstützungsmotor 5 kann in den Ladeunterstützungsmodus geschaltet werden (entweder die erste Ladeunterstützungssteuerung oder die zweite Ladeunterstützungssteuerung, oder alle beide).
  • Wenn die Abweichung ΔACCP zwischen dem gegenwärtigen Wert ACCP(n) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals und dem vorherigen Wert ACCP(n-1) der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals oder die Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der größer ist als der erste vorbestimmte Wert, dann wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, um die Beschleunigungsanforderung zu bewirken, und der Unterstützungsmotor 5 wird zu der ersten Ladeunterstützungssteuerung geschaltet. Wenn jedoch eine Änderungsrate einer Solleinspritzmenge oder eine Änderungsrate eines Soll-Kraftstoffdruckes größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der größer ist als der erste vorbestimmte Wert, dann wird bestimmt, dass das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, um die Beschleunigungsanforderung zu bewirken, und der Unterstützungsmotor 5 kann zu der ersten Ladeunterstützungssteuerung geschaltet werden.
  • Wenn zusätzlich eine Änderungsrate des Beschleunigungspedals kleiner ist als ein dritter vorbestimmter Wert, der kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, dann wird bestimmt, dass die Kraftmaschine 1 in einem Verzögerungszustand ist, bei dem das Beschleunigungspedal zurückgezogen wird, und der Unterstützungsmotor 5 kann zu dem Modus zum Erzeugen der regenerativen Leistung geschaltet werden. Wenn zusätzlich ein Zustand einer Fahrbahn, auf die das Fahrzeug fährt, ein ansteigendes Gefälle ist, dann kann der Unterstützungsmotor 5 zu dem Ladeunterstützungsmodus geschaltet werden (entweder die erste Ladeunterstützungssteuerung oder die zweite Ladeunterstützungssteuerung, oder alle beide). Wenn ein Zustand einer Fahrbahn, auf die das Fahrzeug fährt, ein abfallendes Gefälle ist, dann kann der Unterstützungsmotor 5 zu dem Modus zum Erzeugen der regenerativen Leistung geschaltet werden.
  • Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein Beispiel unter Verwendung eines Wechselstrommotors, wie zum Beispiel der elektrische Drei-Phasen-Induktionsmotor (elektrischer Induktionsmotor mit Wicklungsrotor) als der Unterstützungsmotor 5 beschrieben. Jedoch können ein elektrischer Käfigläufer-Induktionsmotor, ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Bürsten-Gleichstrommotor als der Unterstützungsmotor 5 verwendet werden. In diesem Fall kann der Elektromotor ein Motor sein, der nur mit einer Funktion des Elektromotors versehen ist. Zusätzlich kann ein Untersetzungsmechanismus zum Untersetzen einer Drehzahl einer Abgabewelle des Unterstützungsmotors 5 auf ein vorbestimmtes Untersetzungsverhältnis zwischen der Abgabewelle des Unterstützungsmotors 5 und der Rotorwelle (Turbinenwelle) 13 angeordnet sein.
  • Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein Ladeunterstützungssteuersystem der vorliegenden Erfindung auf ein Kraftmaschinensteuersystem mit einem Turbolader angewendet, aber ein Ladeunterstützungssteuersystem der vorliegenden Erfindung kann auf ein Ladedrucksteuergerät für eine Brennkraftmaschine oder auf ein Turboladersteuergerät mit einem Elektromotor (Steuergerät für einen elektrischen Turbolader) angewendet werden. Zusätzlich ist ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Turbolader als ein Turbolader mit einem Elektromotor zum Laden der Einlassluft übernommen wird, die in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine 1 durch Nutzung der Abgasenergie der Kraftmaschine 1 eingezogen wird, aber ein Turbolader mit einem Elektromotor zum Laden von Einlassluft kann übernommen werden, die in die Brennkammer des entsprechenden Zylinders der Kraftmaschine 1 durch Nutzung eines Antriebsmomentes von einem Antriebsmotor eingezogen wird.
  • Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen wird der Sollladeunterstützungsbetrag auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Istladedruck, der durch den Ladedrucksensor 25 erfasst wird, und dem Sollladedruck berechnet, dann wird die Solldrehzahl bei dem gegenwärtigen Steuerzyklus gemäß dem Ladeunterstützungsbetrag berechnet, und als Nächstes wird die elektrische Basisleistung zu der Drei-Phasen-Staorspule des Unterstützungsmotors 5 berechnet, die dazu erforderlich ist, dass die Istdrehzahl des Unterstützungsmotors 5 ungefähr gleich der Solldrehzahl wird. Jedoch wird ein Ladeunterstützungsbetrag entsprechend einer Abweichung zwischen dem Istladedruck (Einlassdruck) und dem Sollladedruck, eine (neue) Soll-Einlassluftmenge, ein Einlassdruck, eine Einlasstemperatur, eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Änderungsrate der Beschleunigungsvorrichtungsposition, ein Sollladedruck oder ein vom Fahrer gefordertes Moment berechnet. Als Nächstes wird eine Solldrehzahl bei dem gegenwärtigen Steuerzyklus auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages berechnet. Die elektrische Basisleistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 kann berechnet werden, die dazu erforderlich ist, dass die Istdrehzahl des Unterstützungsmotors 5 ungefähr gleich der Solldrehzahl wird.
  • Zusätzlich wird ein Sollladeunterstützungsbetrag auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Istladedruck, der durch den Ladedrucksensor 25 erfasst wird, und dem Sollladedruck berechnet. Als Nächstes kann eine elektrische Basisleistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 berechnet werden, die dazu erforderlich ist, dass der Ist-Ladeunterstützungsbetrag des Unterstützungsmotors 5 ungefähr gleich dem Sollladeunterstützungsbetrag wird. Zusätzlich wird ein Ladeunterstützungsbetrag durch die erste und durch die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung der ECU 10 festgelegt (berechnet), der Ladeunterstützungsbetrag wird zu einem elektrischen Signal umgewandelt, das zu der Steuervorrichtung 6 abzugeben ist, das elektrische Signal wird zu einer elektrischen Leistung umgewandelt, die zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 abzugeben ist, das elektrische Signal wird zu einer elektrischen Leistung zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 in der Steuervorrichtung 6 umgewandelt, und die elektrische Leistung kann zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zugeführt werden.
  • Ein Ladeunterstützungsbetrag SCB kann als die Ladeunterstützungssteuerung (Ladedrucksteuerung) durch den Unterstützungsmotor 5 geregelt werden, der Ladeunterstützungsbetrag SCB kann auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Istladedruck des Unterstützungsmotors 5 und dem Sollladedruck geregelt werden. Des Weiteren kann der Ladeunterstützungsbetrag SCB auf der Grundlage der Abweichung zwischen der elektrischen Istleistung, die zu der Drei-Phasen-Statorspule des Unterstützungsmotors 5 zuzuführen ist, und der elektrischen Basisleistung geregelt werden.
  • Während nur die ausgewählten bevorzugten Ausführungsbeispiele zum Darstellen der vorliegenden Erfindung ausgewählt wurden, so ist für den Durchschnittsfachmann aus dieser Offenbarung klar, dass mannigfaltige Änderungen und Abwandlungen geschaffen werden können, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Darüber hinaus soll die vorherige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nur der Darstellung dienen, und sie hat nicht den Zweck, dass die Erfindung beschränkt wird, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Bei einem Kraftmaschinensystem mit einem Turbolader (4), der durch einen Motor unterstützt wird, werden eine erste und eine zweite Ladeunterstützungssteuerung durchgeführt. Die erste Ladeunterstützungssteuerung (S8) führt die Ladeunterstützung durch einen Unterstützungsmotor (5) auf der Grundlage eines Ladeunterstützungsbetrages (SCA) zum Verbessern der Folgecharakteristika des Istladedrucks und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die schnelle Beschleunigungsanforderung durch einen Fahrer durch. Die zweite Ladeunterstützungssteuerung (S9) führt die Ladeunterstützung durch den Unterstützungsmotor auf der Grundlage des Ladeunterstützungsbetrages (SCB) zum Verbessern der Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck durch.

Claims (12)

  1. Ladeunterstützungssteuersystem mit: einem Turbolader (4), der Einlassluft lädt, die in einen Zylinder einer Kraftmaschine (1) eingezogen wird; einem Motor (5), der den Turbolader dreht und antreibt; einer Ladedruckerfassungsvorrichtung (25), die einen Ladedruck erfasst, der in einem Kraftmaschineneinlassrohr (2) durch den Turbolader erzeugt wird; einer Ladedruckbestimmungsvorrichtung (10, S11, S23), die einen Sollladedruck entsprechend einer Änderung eines Betriebszustandes der Kraftmaschine ändert; und einem Motorsteuergerät (10), das eine zu dem Motor zuzuführende elektrische Leistung so steuert, dass ein durch die Ladedruckerfassungsvorrichtung erfasster Istladedruck ungefähr gleich dem Sollladedruck wird, wodurch ein Ladeunterstützungsbetrag durch den Motor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) folgendes aufweist: eine Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung (S4, S7), die bestimmt, ob eine Beschleunigungsanforderung bewirkt ist oder nicht; eine erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung (S8), die einen Ladeunterstützungsbetrag zum Verbessern von Folgecharakteristika des Istladedruckes und des Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung festlegt; und eine zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung (S9), die einen Ladeunterstützungsbetrag zum Verbessern von Konvergenzcharakteristika des Istladedruckes an den Sollladedruck festlegt, wobei, wenn durch die Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung bewirkt ist, eine erste Ladeunterstützungssteuerung, die die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des durch die erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung bestimmten Ladeunterstützungsbetrages durchgeführt, und eine zweite Ladeunterstützungssteuerung, die die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des durch die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung bestimmten Ladeunterstützungsbetrags durchführt, auf der Grundlage eines Änderungsbetrages pro Zeiteinheit eines Betriebszustandes der Kraftmaschine, einer Abweichung zwischen dem durch die Ladedruckerfassungsvorrichtung erfassten Istladedruck und dem durch die Ladedruckbestimmungsvorrichtung bestimmten Sollladedruck oder eines Verstreichens einer Zeit nach einem Zeitpunkt, bei dem die Beschleunigungsanforderung bewirkt wird, wahlweise angewendet werden.
  2. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung (S4, S7) bestimmt, dass die Beschleunigungsanforderung bewirkt ist, wenn eine Niederdrückungsgeschwindigkeit eines Beschleunigungspedals, eine Änderungsrate einer Beschleunigungsvorrichtungsposition, eine Änderungsrate einer Solleinspritzmenge oder eine Änderungsrate eines Soll-Kraftstoffdruckes größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  3. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: das Motorsteuergerät (10) eine Niederdrückungspositionserfassungsvorrichtung, die eine Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals erfasst, und eine Niederdrückungspositionsspeichervorrichtung aufweist, die die durch die Niederdrückungspositionserfassungsvorrichtung erfasste Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals speichert; und die erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung (S8) den Ladeunterstützungsbetrag aufgrund einer Abweichung zwischen dem vorherigen Wert der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals, der durch die Niederdrückungspositionsspeichervorrichtung gespeichert ist, und dem gegenwärtigen Wert der Niederdrückungsposition des Beschleunigungspedals festlegt, der durch die Niederdrückungspositionserfassungsvorrichtung erfasst ist.
  4. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung (S9) den Ladeunterstützungsbetrag auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem durch die Ladedruckerfassungsvorrichtung erfassten Istladeruck und dem durch die Ladedruckbestimmungsvorrichtung bestimmten Sollladedruck festlegt.
  5. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Motorsteuergerät (10) die erste Ladeunterstützungssteuerung unmittelbar nach einem Zeitpunkt durchführt, bei dem durch die Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung bewirkt ist.
  6. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Motorsteuergerät (10) einen größeren Wert von dem Ladeunterstützungsbetrag, der durch die erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung bestimmt ist, und dem Ladeunterstützungsbetrag, der durch die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung bestimmt ist, als einen maximalen Wert des Ladeunterstützungsbetrages bei einer anfänglichen Beschleunigungsstufe annimmt, und die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des maximalen Wertes des Ladeunterstützungsbetrages durchführt.
  7. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Motorsteuergerät (10) die erste Ladeunterstützungssteuerung mit Priorität über der zweiten Ladeunterstützungssteuerung bei einer anfänglichen Beschleunigungsstufe durchführt, und die zweite Ladeunterstützungssteuerung mit Priorität über der ersten Ladeunterstützungssteuerung bei einer nachfolgenden Beschleunigungsstufe durchführt.
  8. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß Anspruch 7, wobei das Motorsteuergerät (10) sowohl die erste Ladeunterstützungssteuerung als auch die zweite Ladeunterstützungssteuerung während einer Übergangsperiode von der anfänglichen Beschleunigungsstufe zu der nachfolgenden Beschleunigungsstufe durchführt.
  9. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei: die anfängliche Beschleunigungsstufe eine Periode nach einem Zeitpunkt, bei dem durch die Beschleunigungsanforderungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung bewirkt ist, bis zu einem Zeitpunkt ist, bei dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist; das Motorsteuergerät die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des maximalen Wertes des Ladeunterstützungsbetrages oder des Ladeunterstützungsbetrages durchführt, der durch die erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung oder durch die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung bestimmt ist, und zwar für die Zeitperiode nach dem Zeitpunkt, bei dem die Beschleunigungsanforderung bewirkt ist, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist; und die vorbestimmte Zeit länger festgelegt wird, wenn die Änderungsrate pro Zeiteinheit des Betriebszustandes der Kraftmaschine oder die Abweichung zwischen dem durch die Ladedruckerfassungsvorrichtung erfassten Istladedruck und dem durch die Ladedruckbestimmungsvorrichtung bestimmten Sollladedruck erhöht wird.
  10. Ladeunterstützungssteuersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Motorsteuergerät (10) eine Steuerung zum allmählichen Ändern des Unterstützungsbetrages während einer Übergangsperiode von der ersten Ladeunterstützungssteuerung zu der zweiten Ladeunterstützungssteuerung durchführt, die den Ladeunterstützungsbetrag allmählich reduziert, der durch die erste Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung zu bestimmen ist, wodurch er zu dem Ladeunterstützungsbetrag übergeht, der durch die zweite Unterstützungsbetragsbestimmungsvorrichtung zu bestimmen ist.
  11. Verfahren zum Steuern einer Ladeunterstützung für eine Kraftmaschine mit einem Turbolader (4), der Einlassluft lädt, die in einen Zylinder der Kraftmaschine eingezogen wird, und einem Motor (5), der den Turbolader dreht und antreibt, und das Verfahren weist folgendes auf: Erfassen eines Ladedruckes, der in einem Kraftmaschineneinlassrohr durch den Turbolader erzeugt wird; Ändern eines Sollladedruckes entsprechend einer Änderung eines Betriebszustandes der Kraftmaschine; Steuern einer elektrischen Leistung, die dem Motor zuzuführen ist, so dass ein erfasster Istladedruck ungefähr gleich dem Sollladedruck wird, wodurch ein Ladeunterstützungsbetrag durch den Motor gesteuert wird; und Bestimmen, ob eine Beschleunigungsanforderung bewirkt wird oder nicht, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Festlegen eines ersten Ladeunterstützungsbetrages zum Verbessern von Folgecharakteristika des Istladedruckes und eines Beschleunigungsansprechverhaltens auf die Beschleunigungsanforderung; Festlegen eines zweiten Ladeunterstützungsbetrages zum Verbessern von Konvergenzcharakteristika des Istladeruckes an den Sollladedruck; und wahlweises Schalten, wenn bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung bewirkt wird, zwischen einer ersten Ladeunterstützungssteuerung, die die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des ersten Ladeunterstützungsbetrages durchführt, und einer zweiten Ladeunterstützungssteuerung, die die Ladeunterstützung durch den Motor auf der Grundlage des zweiten Ladeunterstützungsbetrages durchführt, und zwar auf der Grundlage eines Änderungsbetrages pro Zeiteinheit eines Betriebszustandes der Kraftmaschine, einer Abweichung zwischen dem erfassten Istladedruck und dem Sollladedruck oder einer verstrichenen Zeit nach einem Zeitpunkt, bei dem die Beschleunigungsanforderung bewirkt wird.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, des Weiteren mit folgendem Schritt: Bestimmen, ob die geforderte Beschleunigung eine schnelle Beschleunigung oder eine sanfte Beschleunigung ist, wobei die erste Ladeunterstützungssteuerung und die zweite Ladeunterstützungssteuerung in der Reihenfolge ausgewählt werden, wenn die geforderte Beschleunigung die schnelle Beschleunigung ist, oder wobei nur die zweite Ladeunterstützungssteuerung ausgewählt wird, wenn die geforderte Beschleunigung die sanfte Beschleunigung ist.
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