DE102007031279A1

DE102007031279A1 - Steuersystem und -verfahren für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102007031279A1
Application number: DE102007031279A
Authority: DE
Inventors: Koichi Toyota Akita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: DE102007031279B4; CN101135267B; CN101135267A; JP4353210B2; JP2008014294A

Abstract

Eine ECU (10) aktiviert eine Voraufladungsunterstützung unter Verwendung eines Elektromotors (5) als Antwort auf eine Erfassung eines ersten Senkungsumfangs durch einen Beschleunigungselementpositions-Sensor (11). Die ECU (10) aktiviert die Fahrzeug-Beschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors als Antwort auf die Erfassung eines zweiten, den ersten Senkungsumfang übertreffenden Senkungsumfangs durch den Beschleunigungselementpositions-Sensor (11).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, und genauer ein Steuersystem und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, der mit einem Lader, beispielsweise einem Turbolader, und einem Aufladungsunterstützungsmechanismus ausgestattet ist, der die Aufladung des Laders unterstützt, ausgestattet ist.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein bekannter Verbrennungsmotor ist mit einem Lader, beispielsweise einem Turbolader, ausgestattet, um das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Ferner ist ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, das eine Aufladungsunterstützung unter Verwendung eines Unterstützungsmechanismus durchführt, bei dem es sich beispielsweise um einen Elektromotor handelt, wenn der Ladedruck des Turboladers noch nicht auf ein ausreichendes Niveau gestiegen ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt. Beispielsweise ist ein Steuersystem, das eine solche Aufladungsunterstützung durchführt, in der JP 3055143 beschrieben. Das in diesem Patent beschriebene Steuersystem bestimmt die Leerlaufposition des Gaspedals und erfasst den Senkungsumfang des Gaspedals. Das Steuersystem stellt den Drehantriebsumfang des Elektromotors (den Aufladungsunterstützungsumfang) gemäß der Geschwindigkeit ein, mit der das Gaspedal aus der Leerlaufposition bis zu einem Startpunkt, bei dem der Sensor zur Erfassung des Senkungsumfangs des Gaspedals mit der Ausgabe von Sensorsignalen beginnt, niedergetreten wurde, und führt dementsprechend eine Voraufladungsunterstützung durch. Somit bestimmt dieses Steuersystem den Zustand der neutralen Zone des Senkungsumfang-Sensors, die von dem Punkt, an dem das Niedertreten des Gaspedal beginnt, bis zum Startpunkt reicht, an dem der Senkungsumfang-Sensor mit der Ausgabe von Sensorsignalen beginnt. Daher kann, auch wenn das Gaspedal scharf niedergetreten wird, der Ladedruck des Verbrennungsmotors schnell erhöht werden.
Im Fall des in JP-3055143 beschriebenen Turbolader-Steuersystems wird jedoch der Aufladungsunterstützungsumfang gemäß der Geschwindigkeit bestimmt, mit dem das Gaspedal vom Leerlaufpunkt bis zum Startpunkt des Senkungsumfangs-Sensors niedergetreten wurde, und daher beginnt die Aufladung des Turboladers, nachdem das Gaspedal bis zum Startpunkt des Senkungsumfangs-Sensors niedergetreten wurde. Wenn der Ladedruck der Maschine (des Verbrennungsmotors) erhöht werden muss, kommt es daher unvermeidlich zu gewissen Verzögerungen, was es schwierig macht, die Bedingung zum Starten der Aufladungsunterstützung zu erreichen, bevor die Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors beginnt, und somit dem Verbrennungsmotor eine ausreichende Menge an Ladedruck von Beginn der Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors an zu liefern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Steuersystems und eines Steuerverfahrens für einen Verbrennungsmotor, die die Zufuhr eines ausreichenden Ladedrucks zum Verbrennungsmotor ab dem Start der Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors ermöglichen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor, das folgendes aufweist: einen Lader, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist; einen Aufladungsunterstützungsmechanismus, der die Aufladung des Laders unterstützt; ein Senkungsumfangs-Erfassungsmittel zur Erfassung eines Senkungsumfangs eines Gaspedals; und ein Aufladungsunterstützungs-Steuermittel zur Steuerung des Aufladungsunterstützungsmechanismus auf der Basis des Senkungsumfangs des Gaspedals, der vom Senkungsumfangs-Erfassungsmittel erfasst wurde. In diesem Steuersystem schließt das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel folgendes ein: ein Mittel zur Aktivierung einer Voraufladungsunterstützung, um die Voraufladungsunterstützung ansprechend auf einen ersten vom Senkungsumfangs-Erfassungsmittel erfassten Senkungsumfang zu aktivieren; und ein Beschleunigungsaktivierungsmittel, um eine Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors ansprechend auf einen zweiten vom Senkungsumfangs-Erfassungsmittel erfassten Senkungsumfang zu aktivieren.
Da gemäß dem oben beschriebenen Steuersystem die Voraufladungsunterstützung ansprechend auf die Erfassung des ersten Senkungsumfangs durch das Senkungsumfangs-Erfassungsmittel zur Erfassung des Senkungsumfangs des Gaspedals aktiviert wird, wird die Voraufladungsunterstützung ausgeführt, bevor der Senkungsumfang des Gaspedals den zweiten Senkungsumfang erreicht, der größer ist als der erste Senkungsumfang und bei dem die Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors aktiviert wird. Daher wird die Bedingung zum Starten einer Aufladungsunterstützung erreicht, bevor die Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors beginnt. Somit kann dem Verbrennungsmotor ab dem Beginn der Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors ein ausreichendes Maß an Ladedruck zugeführt werden.
Das oben beschriebene Steuersystem kann so beschaffen sein, dass das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel ferner ein Senkungsumfangs-Korrekturmittel aufweist zur Korrigierung des ersten Senkungsumfangs und/oder des zweiten Senkungsumfangs auf der Basis einer Aufzeichnung einer Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen eines zweiten Senkungsumfangs von der Erfassung des ersten Senkungsumfangs bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs, und dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützung ab dem Zustand, in dem der Start der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, bis zu dem Zustand, in dem die Beendigung der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird.
Die Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen eines zweiten Senkungsumfangs und dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützung variiert abhängig von den Eigenschaften des jeweiligen Fahrers. Daher kann durch die Vorsehung eines solchen Senkungsumfangs-Korrekturmittels die Voraufladungsunterstützung entsprechend den Vorlieben des einzelnen Fahrers durchgeführt werden. Man beachte, dass die Aufzeichnung der Beziehung zwischen der Zeitdauer bis zum Erreichen eines zweiten Senkungsumfangs und der Zeitdauer der Voraufladungsunterstützung statistisch ermittelte Werte einschließen kann.
Das oben beschriebene Steuersystem kann so beschaffen sein, dass der Aufladungsunterstützungsmechanismus ein Aufladungsunterstützungsmechanismus ist, der die Aufladung des Laders durch die Drehung einer Turbine des Laders unter Verwendung einer Energie unterstützt, bei der es sich nicht um die Energie eines Abgases handelt; und das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel ferner ein Turbinendrehzahl-Steuermittel zum Steuern einer Drehzahl der Turbine einschließt; und das Turbinendrehzahl-Steuermittel die Drehzahl der Turbine auf der Basis einer Aufzeichnung einer Beziehung zwischen der Zeitdauer bis zum Erreichen eines zweiten Senkungsumfangs von der Erfassung des ersten Senkungsumfangs bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs und der Zeitdauer der Voraufladungsunterstützung ab dem Zustand, in dem der Start der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, bis zu dem Zustand, in dem die Beendigung der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, so steuert, dass die Drehzahl der Turbine eine Geschwindigkeit erreicht, bei der die Voraufladungsunterstützung beendet wird, nachdem die Zeit für die Voraufladungsunterstützung abgelaufen ist.
Durch Steuern der Drehzahl der Turbine des Laders wie oben beschrieben kann die Voraufladungsunterstützung auf exakte Weise durchgeführt werden.
Das oben beschriebene Steuersystem kann ferner ein Voraufladungsunterstützungs-Meldemittel einschließen, um den Beginn der Voraufladungsunterstützung ansprechend auf die Erreichung des ersten Senkungsumfangs zu melden.
Mit dem Voraufladungsunterstützungs-Meldemittel kann dem Fahrer der Beginn der Voraufladungsunterstützung deutlich gemeldet werden.
Das oben beschriebene Steuersystem kann ferner ein Verbotsbefehl-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Befehls, der die Voraufladungsunterstützung verbietet, und zum Verbieten der Voraufladungsunterstützung ansprechend auf den Befehl einschließen, und das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel kann ferner ein Mittel Voraufladungsunterstützungsverbots-Steuermittel einschließen, um den Befehl auszugeben, der die Voraufladungsunterstützung verbietet.
In dem Fall, dass das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel das Voraufladungsunterstützungsverbots-Steuermittel einschließt, wird, wenn es schwierig ist, die Voraufladungsunterstützung durch- oder fortzuführen, die Voraufladungsunterstützung nicht zugelassen, um Probleme, die andernfalls entstehen könnten, zu vermeiden.
Das oben beschriebene Steuersystem kann ferner ein Voraufladungsunterstützungsforderungs-Empfangsmittel einschließen, um die Forderung des Fahrers nach Ausführung oder Nicht-Ausführung einer Voraufladungsunterstützungssteuerung entgegenzunehmen, und das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel kann die Durchführung der Voraufladungsunterstützung verbieten, wenn das Voraufladungsunterstützungsforderungs-Empfangsmittel die Forderung des Fahrers nach einer Nicht-Ausführung der Voraufladungsunterstützung entgegennimmt.
Mit dem Voraufladungsunterstützungsforderungs-Empfangsmittel kann die Durchführung der Voraufladungsunterstützung gemäß der Absicht des Fahrers durchgeführt werden, und somit kann die Energieverschwendung verringert werden.
Das oben beschriebene Steuersystem kann ferner so beschaffen sein, dass der Aufladungsunterstützungsmechanismus ein Aufladungsunterstützungsmechanismus ist, der die Aufladung des Laders durch die Drehung einer Turbine des Laders unter Verwendung einer Energie unterstützt, bei der es sich nicht um die Energie eines Abgases handelt; ein Umgehungskanal zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Lader vorgesehen ist, um einen Ladedruck des Laders zu verringern; und die Voraufladungsunterstützung durch Erhöhen der Drehzahl der Laderturbine und durch eine Steuerung zur Öffnung des Umgehungskanals durchgeführt wird.
Durch die Durchführung der Voraufladungsunterstützung durch die Steuerung der Turbinendrehzahl und die Steuerung zur Öffnung des Umgehungskanals können Schwälle auf geeignete Weise vermieden werden, und daher kann die Voraufladungsunterstützung auf geeignete Weise durchgeführt werden.
Ferner kann das oben beschriebene Steuersystem so beschaffen sein, dass der Aufladungsunterstützungsmechanismus ein Elektromotor-betriebener Aufladungsunterstützungsmechanismus ist, der mit einem Elektromotor versehen ist und die Turbine des Laders unter Verwendung des Elektromotors dreht.
Das heißt, ein Elektromotor-betriebener Aufladungsunterstützungsmechanismus, der die Turbine des Laders unter Verwendung eines Elektromotors dreht, kann als der Aufladungsunterstützungsmechanismus verwendet werden.
Gemäß dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Steuersystem kann dem Verbrennungsmotor eine ausreichende Menge an Ladedruck ab dem Start der Fahrzeugbeschleunigung zugeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung deutlich, in der gleiche Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen, und in der:
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Steuersystems für einen Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
2 ein Ablaufschema ist, das den Steuerablauf des Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
3A ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Senkungsumfang des Gaspedals und der Ausgabe des Beschleunigungselementpositions-Sensors darstellt; und
3B ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Senkungsumfang des Gaspedals und der Federkraft des Senkungsumfang-Anpassungsmechanismus ist; und
4 ein Ablaufschema ist, das den Steuerablauf des Steuersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden wird ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Man beachte, dass die Beschreibung ähnlicher Komponenten und Elemente gegebenenfalls weggelassen wird. 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus des Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Dieses Steuersystem ist in einen Verbrennungsmotor mit Automatikgetriebe (AT) aufgenommen.
Wie in 1 dargestellt, weist das Steuersystem des ersten Ausführungsbeispiels einen Turbolader 2 auf, bei dem es sich um einen Lader für die Zufuhr von Ladeluft zum Verbrennungsmotor 1 handelt. Der Turbolader 2 ist über ein Abgasrohr 6 und ein Ansaugrohr 7 mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden. Der Turbolader 2 saugt das Abgas, das vom Verbrennungsmotor 1 ausgelassen wird, über das Abgasrohr 6 an und liefert Ladeluft über das Ansaugrohr 7 zum Verbrennungsmotor 1.
Der Turbolader 2 weist eine Turbine 3, einen Kompressor 4 und einen Elektromotor 5 auf, der als Aufladungsunterstützungsmechanismus dient. Die Turbine 3 wird von dem Abgas vom Verbrennungsmotor 1 angetrieben und der Kompressor 4 wird vom Drehmoment der Turbine 3 angetrieben. Wenn der Kompressor auf diese Weise arbeitet, wird Luft verdichtet und die verdichtete Luft wird dann als Ladeluft über das Ansaugrohr 7 in den Verbrennungsmotor 1 geliefert.
Der Elektromotor 5 weist eine Drehwelle auf. Diese Drehwelle des Elektromotors 5 ist mit der Drehwelle der Turbine 3 verbunden. Wenn eine große Menge an Abgas aus dem Verbrennungsmotor ausgetragen wird, wird das Drehmoment der Turbine 3 verwendet, um den Elektromotor 5 ebenso wie den Kompressor 4 anzutreiben, um elektrische Energie aus der Energie des Abgases zu regenerieren.
Wenn das Fahrzeug schnell aus dem Stand beschleunigt oder wenn das Fahrzeug langsam bei hoher Last des Verbrennungsmotors 1 fährt, wird der Elektromotor 5 zum Laufen angeregt. Das Drehmoment des Elektromotors 5 treibt dann den Kompressor 4 an, so dass dem Verbrennungsmotor 1 Ladeluft zugeführt wird. Somit führt der Turbolader 2 eine Aufladungsunterstützung unter Nutzung elektrischer Energie durch, bei der es sich nicht um die Energie eines Abgases handelt. Um einen Zustand zu erzeugen, der einen sofortigen Start der Aufladungsunterstützung ermöglicht, wird außerdem eine Voraufladungsunterstützungssteuerung unter Verwendung des Elektromotors 5 solchermaßen durchgeführt, dass die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 nicht beeinträchtigt wird.
Ein Umgehungskanal 8 ist am Ansaugrohr 7 zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Turbolader 2 vorgesehen, um den Ladedruck des Turboladers 2 zu verringern. Ein Auf/Zu-Ventil 8A ist im Umgehungskanal 8 vorgesehen. Wenn der Öffnungsgrad des Auf/Zu-Ventils 8A erhöht wird, nimmt dementsprechend der Ladedruck des Turboladers 2 ab.
Ein Gaspedal 9, das vom Fahrer betätigt wird, ist in einer Fahrzeugkabine, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, vorgesehen. Das Gaspedal 9 ist mit einem Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A versehen. Der Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A weist einen Federmechanismus auf, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Federkraft des Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A wird so eingestellt, dass die Druckkraft der Feder sich an einer ersten Senkungsposition, die einem ersten Senkungsumfang entspricht, und an einer zweiten Senkungsposition, die einem zweiten Senkungsumfang entspricht, der größer ist als der erste Senkungsumfang, jeweils ändert. Genauer nimmt die Federkraft ansprechend darauf, dass der Senkungsumfang des Gaspedals 9 den ersten Senkungsumfang erreicht, zu und nimmt ansprechend darauf, dass der Senkungsumfang des Gaspedals den zweiten Senkungsumfang erreicht, weiter zu. Mit der solchermaßen angepassten Federkraft kann der Fahrer beim Niedertreten des Gaspedals jeweils merken, wann das Gaspedal die Ausgangsposition einnimmt, wann das Gaspedal 9 die erste Senkungsposition erreicht und wann das Gaspedal 9 die zweite Senkungsposition erreicht.
Das Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist mit einer ECU (einer elektronischen Steuereinheit) 10 versehen, die als Aufladungsunterstützungs-Steuermittel dient. Ferner ist ein Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 am Gaspedal 9 vorgesehen. Der Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 ist mit der ECU 10 verbunden. Der Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 erfasst den Senkungsumfang des Gaspedals 9 und gibt Signale aus, die der ECU 10 den erfassten Senkungsumfang anzeigen. Ferner gibt der Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 ein Voraufladungsunterstützungs-Positionssignal ansprechend darauf, dass das Gaspedal 9 die erste Senkungsposition erreicht, an die ECU 10 aus.
Weiter sind ein Voraufladungsunterstützungsschalter 12, der als Voraufladungsunterstützungsforderungs-Empfangsmittel dient, und eine Anzeigelampe 13, die als Voraufladungsunterstützungs-Meldemittel dient, in der Instrumententafel in der Fahrzeugkabine vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Ebenso ist in der Fahrzeugkabine ein Parkbremsen-Sensor 14 an der Parkbremse vorgesehen, ist ein Schalthebel-Sensor 15 am Schalthebel vorgesehen, und ist ein Bremsen-Sensor 16 am Bremspedal vorgesehen. Ebenso ist ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 17 an den Rädern des Fahrzeugs vorgesehen. Der Voraufladungsunterstützungsschalter 12, die Anzeigelampe 13, der Parkbremsen-Sensor 14, der Schalthebel-Sensor 15, der Bremsen-Sensor 16 und der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 17 sind alle mit der ECU 10 verbunden.
Der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 wird vom Fahrer betätigt und empfängt somit dessen Forderungen nach Ausführung oder Nicht-Ausführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung. Der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 gibt Signale, die anzeigen, ob der Fahrer die Ausführung der Voraufladungsunterstützung fordert, an die ECU 10 aus. Die Anzeigelampe 13 wird von der ECU 10 so gesteuert, dass sie leuchtet, blinkt und ausgeht. Beispielsweise bleibt die Anzeigelampe 13 während der Voraufladungsunterstützungssteuerung, bei der der Elektromotor 5 unter der Steuerung der ECU 10 arbeitet, angeschaltet, bleibt ausgeschaltet, solange keine Voraufladungsunterstützungsteuerung durchgeführt wird, und blinkt in einem Zustand, in dem keine Voraufladungsunterstützungsteuerung durchgeführt werden kann.
Der Parkbremsen-Sensor 14 erfasst den Betätigungszustand der Parkbremse (Seitenbremse) und gibt Parkbremsensignale an die ECU 10 aus, solange die Parkbremse angelegt ist. Der Schalthebel-Sensor 15 erfasst die Schalthebelposition (die Wählelementposition) unter der Neutralbereichsposition, der Parkposition, der Fahrbereichsposition, der Rückwärtsbereichsposition und der Niedriggangbereichsposition und so weiter und gibt Signale, die die erfasste Schalthebelposition anzeigen, an die ECU 10 aus.
Der Bremsen-Sensor 16 erfasst den Betätigungszustand des Bremspedals (der Fußbremse). Wenn das Bremspedal betätigt wird und somit die Fußbremse angelegt wird, gibt der Bremsen-Sensor 16 Fußbremsensignale an die ECU 10 aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 17 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gibt Signale, die die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigen, an die ECU 10 aus.
Ferner ist das Fahrzeug mit einer Batterie 20 und einem elektrischen Leistungswandler 21 versehen. Die Batterie 20 speichert die elektrische Leistung, die von einem Leistungserzeuger, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, erzeugt wird. Der elektrische Leistungserzeuger 21 ist mit der ECU 10 verbunden und arbeitet unter der Steuerung der ECU 10, um die elektrische Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert ist, an den Elektromotor 5 zu liefern, und die elektrische Leistung, die vom Elektromotor 5 regeneriert wird, an die Batterie 20 zu liefern. Ferner ist ein Speicherleistungsmengen-Sensor 22 an der Batterie 20 vorgesehen. Der Speicherleistungsmengen-Sensor 22 erfasst die Menge an elektrischer Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert ist, und gibt Signale, die die erfasste Menge der gespeicherten elektrischen Leistung anzeigen, an die ECU 10 aus. Die ECU 10 weist in ihrem Speicher einen Bezugswert für die Menge an elektrischer Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert wird, auf. Dieser Bezugswert ist hoch genug, um die Aufladungsunterstützung durch den Elektromotor 5 durchzuführen. Genauer vergleicht die ECU 10 die Menge an in der Batterie 20 gespeicherter elektrischer Leistung, die vom Speicherleistungsmengen-Sensor 22 erhalten wurde, mit dem Bezugswert in ihrem Speicher. Falls die Menge an elektrischer Leistung, die vom Speicherleistungsmengen-Sensor 22 erhalten wurde, bei oder über dem Bezugswert liegt, lässt die ECU 10 die Durchführung der Voraufladungsunterstützungsteuerung zu. Falls sie dagegen unter dem Bezugswert liegt, gibt die ECU 10 einen Befehl, der die Voraufladungsunterstützungsteuerung verbietet, an den elektrischen Leistungswandler 21 aus. Die ECU 10 dient als Voraufladungsunterstützungsverbots-Steuermittel.
Ansprechend darauf, dass der Senkungsumfang des Gaspedals 9, der vom Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 erhalten wird, die zweite Senkungsposition erreicht, beginnt die ECU 10 mit der Erhöhung der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Bei dieser Beschleunigungssteuerung steuert die ECU 10 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 auf der Basis des Senkungsumfangs des Gaspedals 9. Um den Verbrennungsmotor 1 solchermaßen zu steuern, steuert die ECU 10 die eingespritzte Kraftstoffmenge und die Ventilsteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile im Verbrennungsmotor 1 nach Bedarf. Die ECU 10 dient als Beschleunigungsaktivierungsmittel.
Wenn dagegen die Bedingungen zur Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung erfüllt sind, d.h. wenn die Bedingungen in Schritt 3 bis Schritt 6 in einem Steuerablauf, der später beschrieben wird, alle erfüllt sind, führt die ECU 10 die Voraufladungsunterstützungsteuerung durch. Bei der Voraufladungsunterstützungsteuerung gibt die ECU 10 Leistungszufuhrsignale an den elektrischen Leistungswandler 21 aus, so dass die elektrische Leistung in der Batterie 20 dem Elektromotor 5 zugeführt wird. Der Elektromotor 5 beginnt dann mit der elektrischen Leistung, die von der Batterie 20 geliefert wird, zu laufen, um die Turbine 3 zu drehen, so dass dem Verbrennungsmotor 1 Ladeluft zugeführt wird. Man beachte, dass die ECU 10 als Voraufladungsunterstützungs-Aktivierungsmittel dient.
Die ECU 10 speichert eine Aufzeichnung einer Beziehung zwischen dem Zeitraum von der Erfassung der ersten Senkungsposition bis zur Erfassung der zweiten Senkungsposition (dem Zeitraum bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs) und dem Zeitraum ab dem Zustand, in dem der Start der Voraufladungsunterstützungsteuerung bewirkt wird, bis zu dem Zustand, in dem die Voraufladungsunterstützungsteuerung beendet wird (dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützungsteuerung). Bei der Voraufladungsunterstützungsteuerung steuert die ECU 10 auf der Basis der Aufzeichnung der Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen des zweiten Senkungsumfangs und dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützungsteuerung die Drehzahl der Turbine 3 so, dass sie eine Sollgeschwindigkeit, bei der die Voraufladungsunterstützungssteuerung beendet wird, erreicht, nachdem der Zeitraum der Voraufladungsunterstützungsteuerung vergangen ist. Somit dient die ECU 10 als Turbinendrehzahl-Steuermittel.
Das Auf/Zu-Ventil 8A, das im Umgehungskanal 8 vorgesehen ist, ist mit der ECU 10 verbunden. Wenn die Voraufladungsunterstützungsteuerung durchgeführt wird, passt die ECU 10 den Ladedruck des Turboladers 2 durch Steuern der Öffnung und Schließung des Auf/Zu-Ventils 8A an.
Ferner korrigiert die ECU 10 die erste Senkungsposition auf der Basis der aufgezeichneten Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen des zweiten Senkungsumfangs und dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützungsteuerung. Somit dient die ECU 10 als Senkungsumfangs-Korrekturmittel Man beachte, dass in diesem Ausführungsbeispiel zwar der erste Senkungsumfang korrigiert wird, dass aber alternativ der zweite Senkungsumfang oder sowohl der erste als auch der zweite Senkungsumfang korrigiert werden kann bzw. können.
Nun wird der Steuerablauf des Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei wird der Steuerablauf anhand eines Beispielfalls, in dem die Steuerung aktiviert wird, während das Fahrzeug steht, beschrieben. 2 ist ein Ablaufschema, das den Steuerablauf des Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 2 dargestellt, wird zuerst bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist (Schritt 1). Ob die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, die vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 17 erhalten wird. Falls in Schritt 1 bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt, kehrt die Steuerung zu Schritt 1 zurück. Somit wird die Bestimmung in Schritt 1 wiederholt, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit null wird. Währenddessen bleibt die Anzeigelampe 13 ausgeschaltet.
Wenn in Schritt 1 dagegen bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, d.h. wenn das Fahrzeug steht, wird dann bestimmt, ob der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 auf ein steht (Schritt 2) Ob der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 auf ein steht, wird auf der Basis dessen bestimmt, ob der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 betätigt wurde, um eine Forderung nach einer Voraufladungsunterstützungsssteuerung zu stellen.
Falls in Schritt 2 bestimmt wird, dass der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 nicht auf ein steht, kehrt die Steuerung zu Schritt 1 zurück und wiederholt die Bestimmungen in Schritt 1 und Schritt 2. Wenn dagegen in Schritt 2 bestimmt wird, dass der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 auf ein steht, wird dann bestimmt, ob ein Unterstützungszulassungssignal einschaltet ist (Schritt 3). Das Unterstützungszulassungssignal wird auf der Basis der Menge an elektrischer Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert ist und die vom Speicherleistungsmengen-Sensor 22 erhalten wird, ein- und ausgeschaltet. Das heißt, das Unterstützungszulassungssignal ist eingeschaltet, wenn die Menge an elektrische Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert ist, bei oder über dem genannten Bezugswert liegt. Falls in Schritt 3 bestimmt wird, dass das Unterstützungszulassungssignal eingeschaltet ist, geht die Steuerung zu Schritt 4 weiter. Wenn dagegen die Menge an elektrischer Leistung, die in der Batterie 20 gespeichert ist, kleiner ist als der Bezugswert, und daher in Schritt 3 bestimmt wird, dass das Unterstützungszulassungssignal nicht eingeschaltet ist, kann die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht durchgeführt werden. In diesem Fall wird daher der Anzeiger 13 zum Blinken veranlasst (Schritt 9), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 10), wonach die Steuerung endet.
In Schritt 4 wird bestimmt, ob der Schalthebel in keiner der Neutralbereichs-, Rückwärtsbereichs- und Parkbereichsposition ist (Schritt 4). Falls bestimmt wird, dass der Schalthebel die Neutralbereichsposition, die Rückwärtsbereichsposition oder die Parkbereichsposition einnimmt, zeigt dies an, dass der Fahrer nicht beabsichtigt, das Fahrzeug zu fahren, und dass die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem wird daher die Anzeigelampe 13 zum Blinken veranlasst (Schritt 9), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 10), wonach die Steuerung endet.
Wenn in Schritt 4 dagegen bestimmt wird, dass der Schalthebel in keiner der Neutralbereichs-, Rückwärtsbereichs- und Parkbereichspositionen ist, wird dann bestimmt, ob das Gaspedal eine Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt (Schritt 5). Ob das Gaspedal 9 eine Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, wird auf der Basis des Senkungsumfangs des Gaspedals 9, der vom Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 erhalten wurde, bestimmt. Genauer wird bestimmt, dass das Gaspedal 9 die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 bei oder über dem ersten Senkungsumfang, aber unter dem zweiten Senkungsumfang liegt. Das heißt, wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 kleiner als der erste Senkungsumfang (oder null) ist, und wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 bei oder über dem zweiten Senkungsumfang liegt, wird bestimmt, dass das Gaspedal 9 nicht die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt.
Wenn in Schritt 5 bestimmt wird, dass das Gaspedal 9 nicht die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, zeigt dies an, dass die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe 13 zum Blinken gebracht (Schritt 9) und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 10), wonach die Steuerung endet. Wenn in Schritt 5 dagegen bestimmt wird, dass das Gaspedal 9 die Voraufladeunterstützungsposition einnimmt, wird dann bestimmt, ob die Bremse oder die Parkbremse angelegt ist (Schritt 6). Ob die Bremse angelegt ist, wird auf der Basis der Bremssignale bestimmt, die vom Bremsen-Sensor 16 ausgegeben werden, und ob die Parkbremse angelegt ist, wird auf der Basis der Parkbremsensignale bestimmt, die vom Parkbremsen-Sensor 14 ausgegeben werden.
Falls in Schritt 6 bestimmt wird, dass weder die Bremse noch die Parkbremse angelegt sind, zeigt dies an, dass der Fahrer das Fahrzeug sofort starten will, und dass daher die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem Fall wird somit die Anzeigelampe 13 zum Blinken gebracht (Schritt 9), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 10), wonach die Steuerung endet. Wenn in Schritt 6 dagegen bestimmt wird, dass die Bremse und/oder die Parkbremse angelegt sind, wird die Anzeigelampe 13 zum Leuchten gebracht (Schritt 7), und die Voraufladungsunterstützungssteuerung wird durchgeführt (Schritt 8).
Bei der Voraufladungsunterstützungssteuerung gibt die ECU 10 Leistungsversorgungssignale an den elektrischen Leistungswandler 21 aus, so dass die elektrische Leistung in der Batterie 20 dem Elektromotor 5 zugeführt wird. Der Elektromotor 5 läuft mit der elektrischen Leistung, die von der Batterie 20 geliefert wird, um die Turbine 3 zu drehen, damit dem Verbrennungsmotor Ladeluft zugeführt wird. Währenddessen steuert die ECU 10 auf der Basis der aufgezeichneten Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen des zweiten Senkungsumfangs und dem Zeitraum der Voraufladungsunterstützungssteuerung die Drehzahl der Turbine 3 so, dass diese eine Drehzahl erreicht, bei der die Voraufladungsunterstützungssteuerung beendet wird, nachdem der Zeitraum der Voraufladeunterstützung vorbei ist.
Falls es schwierig ist, nur durch die Steuerung des Elektromotors 5 die Drehzahl der Turbine so zu steuern, dass sie die Geschwindigkeit erreicht, bei der die Voraufladungsunterstützungssteuerung beendet wird, nachdem der Zeitraum für die Voraufladeunterstützung vorbei ist, wird das Auf/Zu-Ventil 8A, das im Gaspedal vorgesehen ist, geöffnet oder geschlossen, um den Ladedruck des Turboladers 2 nach Bedarf anzupassen. Durch diese Anpassung des Ladedrucks werden Schwälle angemessen vermieden, und somit wird die Genauigkeit der Voraufladungsunterstützungssteuerung dementsprechend verbessert.
Gemäß dem oben beschriebenen Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Voraufladungsunterstützungssteuerung dadurch aktiviert, dass erfasst wird, ob das Gaspedal 9 die Voraufladeunterstützungsposition einnimmt. 3A zeigt die Beziehung zwischen dem Senkungsumfang des Gaspedals 9 und der Ausgabe des Beschleunigungselementpositions-Sensors 11. Die Position für den Senkungsumfang null ist an einer Nicht-Senkungsposition L0 angegeben. Wie in 3A gezeigt, werden weder Beschleunigungselementpositions-Signale P1 noch Voraufladeunterstützungspositions-Signale P2 vom Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 an die ECU 10 ausgegeben, solange der Senkungsumfang des Gaspedals 9 nicht die erste Senkungsposition L1 erreicht hat.
Wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 bis auf die erste Senkungsposition L1 zugenommen hat, beginnt der Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 mit der Ausgabe der Voraufladeunterstützungspositions-Signale P2 an die ECU 10. Wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 dann weiter auf eine zweite Senkungsposition L2 zugenommen hat, beginnt der Beschleunigungselementpositions-Sensor 11 mit der Ausgabe von Beschleunigungselementpositions-Signalen P1, die dem Senkungsumfang des Gaspedals 9 entsprechen, an die ECU 10, während er fortgesetzt die Voraufladungsunterstützungspositions-Signale P2 ausgibt.
Somit aktiviert die ECU 10 als Antwort auf ein Niedertreten des Gaspedals 9 in eine Position jenseits der ersten Senkungsposition die Voraufladungsunterstützungssteuerung, bevor das Gaspedal 9 die zweite Senkungsposition erreicht, bei der die Beschleunigung des Fahrzeugs gestartet wird. Das heißt, weil die Voraufladungsunterstützungssteuerung durchgeführt wird, bevor das Gaspedal 9 die zweite Senkungsposition erreicht, wird dem Verbrennungsmotor 1 von Beginn der Fahrzeugbeschleunigung an ein ausreichender Ladedruck zugeführt.
In dem oben beschriebenen Steuerablauf muss, um die Voraufladungsunterstützungssteuerung zu aktivieren, das Gaspedal 9 außerdem bis zu einer Position jenseits der ersten Senkungsposition niedergetreten werden und nicht einfach nur niedergetreten werden. Wenn der Fahrer eine Voraufladungsunterstützungssteuerung wünscht, kann der Fahrer somit die Voraufladungsunterstützungssteuerung dadurch aktivieren, dass er das Gaspedal bewusst bis zu einer Position jenseits der ersten Senkungsposition niedertritt.
Wenn das Gaspedal 9 in eine Position jenseits der ersten Senkungsposition, in der die Voraufladungsunterstützungssteuerung aktiviert wird, niedergetreten wurde erhöht ferner der Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A die Federkraft, so dass die Reaktionskraft gegen die Senkung des Gaspedals 9 entsprechend erhöht wird. 3B zeigt die Beziehung zwischen dem Senkungsumfang des Gaspedals 9 und der Federkraft des Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A. Wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 zwischen der Nicht-Senkungsposition L0 und der ersten Senkungsposition L1 liegt, steigt, wie in 3B dargestellt, die Federkraft des Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A, wie vom ersten Abschnitt F1, der einen konstanten Gradienten aufweist, angezeigt, während der Senkungsumfang des Gaspedals 9 zunimmt. Wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 zwischen dem ersten Senkungsumfang L1 und dem zweiten Senkungsumfang L2 liegt, steigt dann die Federkraft des Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A, wie vom zweiten Abschnitt F2, der einen größeren Gradienten aufweist als der erste Abschnitt F1, dargestellt. Somit nimmt an der ersten Senkungsposition die Federkraft gegen die Senkungskraft zu, und daher kann der Fahrer wahrnehmen, dass der Senkungsumfang des Gaspedals 9 die erste Senkungsposition L1 erreicht hat. Auf der Basis der Federkraft, die der Fahrer vom Gaspedal 9 mitgeteilt bekommt, kann der Fahrer somit den Beginn der Voraufladungsunterstützungssteuerung wahrnehmen. Wenn die Voraufladungsunterstützungssteuerung als Antwort auf ein Niedertreten des Gaspedals in eine Position jenseits der ersten Senkungsposition aktiviert wurde, wird außerdem die Anzeigelampe 13 eingeschaltet, um den Beginn der Voraufladungsunterstützungssteuerung anzuzeigen. Daher kann der Fahrer den Beginn der Voraufladungsunterstützungssteuerung auch durch Blick auf die Anzeige der Anzeigelampe 13 wahrnehmen.
Wenn der Senkungsumfang des Gaspedals 9 größer ist als die zweite Senkungsposition L2, steigt ferner die Federkraft des Senkungskraft-Anpassungsmechanismus 9A wie vom dritten Abschnitt F3 angezeigt, dessen Gradient größer ist als der des zweiten Senkungsabschnitts F2. Da an der zweiten Senkungsposition die Federkraft gegen die Senkungskraft weiter steigt, kann der Fahrer somit wahrnehmen, dass der Senkungsumfang des Gaspedals 9 die zweite Senkungsposition L2 erreicht hat. Aufgrund der Federkraft, die der Fahrer vom Gaspedal 9 mitgeteilt bekommt, kann der Fahrer somit den Beginn der Fahrzeugbeschleunigung wahrnehmen.
Wie oben beschrieben, wird die Voraufladungsunterstützungssteuerung unter der Bedingung aktiviert, dass die Batterieleistungsmenge der Batterie 20 bei oder über dem Bezugswert liegt. Daher wird verhindert, dass die Last der Batterie 20 infolge der Voraufladungsunterstützungssteuerung zu groß wird, und somit können Probleme, wie ein Mangel an elektrischer Leistung in der Batterie 20, vermieden werden. Ferner wird die Voraufladungsunterstützungssteuerung unter der Bedingung aktiviert, dass der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 eingeschaltet ist. Somit kann die Voraufladungsunterstützungssteuerung entsprechend der Absicht des Fahrers nicht zugelassen werden, und daher kann Energieverschwendung verringert werden.
Nun wird ein Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Das Steuersystem gemäß dem zweiten Ausfübrungsbeispiel ist in ein Fahrzeug mit einem sogenannten manuellen Getriebe (MT) aufgenommen.
Der Aufbau des Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels ist der gleiche wie der des Steuersystems des ersten Ausfünhrungsbeispiels, außer dass ein Gangpositions-Sensor und ein Kupplungs-Sensor anstelle des Schalthebel-Sensors, der im ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen war, vorgesehen sind.
Der Gangpositions-Sensor des Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels ist am Schalthebel befestigt, der in der Fahrzeugkabine vorgesehen ist. Der Gangpositions-Sensor erfasst, ob der Schalthebel auf dem ersten Gang „1" steht. Wenn der Schalthebel auf dem ersten Gang „1" steht, gibt der Gangpositions-Sensor eine 1. Positions-Signal an die ECU 10 aus. Dagegen ist der Kupplungs-Sensor am Kupplungspedal befestigt, das in der Fahrzeugkabine vorgesehen ist. Der Kupplungs- Sensor erfasst, ob die Kupplung losgelassen wird. Bei losgelassener Kupplung gibt der Kupplungs-Sensor ein Kupplung-Aus-Signal an die ECU 10 aus.
Nun wird der Steuerablauf des Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben. 4 ist ein Ablaufschema, das den Steuerablauf des Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt. Wie in 4 dargestellt, wird zuerst bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist (Schritt 11). Falls in Schritt 11 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht null ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 1 zurück und wiederholt die Bestimmung, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit null wird. Wenn in Schritt 11 dagegen bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, wird dann bestimmt, ob der Voraufladungsunterstützungsschalter 12 eingeschaltet ist (Schritt 12). Falls in Schritt 12 bestimmt wird, dass der Voraufladungsunterstützungsschalter eingeschaltet ist, wird dann bestimmt, ob das Unterstützungszulassungssignal eingeschaltet ist (Schritt 13). Falls in Schritt 13 bestimmt wird, dass das Unterstützungszulassungssignal nicht eingeschaltet ist, zeigt dies an, dass die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe zum Blinken gebracht (Schritt 20), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 21), wonach die Steuerung endet.
Wenn in Schritt 13 dagegen bestimmt wird, dass das Unterstützungszulassungssignal an ist, wird dann bestimmt, ob der Schalthebel auf dem ersten Gang „1." steht (Schritt 14). Ob der Schalthebel auf dem ersten Gang „1." steht, wird auf der Basis dessen bestimmt, ob das 1.-Signal vom Gangpositions-Sensor ausgegeben wird. Falls in Schritt 14 bestimmt wird, dass der Schalthebel nicht auf dem ersten Gang „1." steht, zeigt dies an, dass der Fahrer keine Voraufladungsunterstützungssteuerung wünscht. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe zum Blinken gebracht (Schritt 20), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 21), wonach die Steuerung endet.
Wenn dagegen in Schritt 14 bestimmt wird, dass der Schalthebel auf dem ersten Gang „1." steht, wird dann bestimmt, ob das Gaspedal die Voraufladeunterstützungsposition einnimmt (Schritt 15). Ob das Gaspedal die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, wird auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt. Wenn in Schritt 15 bestimmt wird, dass das Gaspedal nicht die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, zeigt dies an, dass der Fahrer nicht vorhat, das Fahrzeug zu fahren und somit die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe zum Blinken gebracht (Schritt 20), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 21), wonach die Steuerung endet.
Wenn in Schritt 15 jedoch bestimmt wird, dass das Gaspedal die Voraufladungsunterstützungsposition einnimmt, wird dann bestimmt, ob die Bremse angelegt ist (Schritt 16). Ob die Bremse angelegt ist, wird auf der Basis des Bremsensignals bestimmt, das vom Bremsen-Sensor ausgegeben wird. Wenn in Schritt 16 bestimmt wird, dass die Bremse nicht angelegt ist, zeigt dies an, dass der Fahrer das Fahrzeug sofort starten will und daher die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe zum Blinken gebracht (Schritt 20), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 21), wonach die Steuerung endet.
Wenn in Schritt 16 jedoch bestimmt wird, dass die Bremse angelegt ist, dann wird bestimmt, ob die Kupplung losgelassen wurde (Schritt 17). Ob die Kupplung losgelassen ist, wird auf der Basis dessen, ob das Kupplungs-Aus-Signal vom Kupplungs-Sensor ausgegeben wird, bestimmt.
Falls in Schritt 17 bestimmt wird, dass die Kupplung nicht losgelassen wurde, zeigt dies an, dass der Fahrer keine Voraufladungsunterstützungssteuerung wünscht und daher die Voraufladungsunterstützungssteuerung nicht notwendig ist. In diesem Fall wird daher die Anzeigelampe 13 zum Blinken gebracht (Schritt 20), und die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung wird nicht zugelassen (Schritt 21), wonach die Steuerung endet. Wenn in Schritt 17 dagegen bestimmt wird, dass die Kupplung losgelassen wurde, wird die Anzeigelampe zum Leuchten gebracht (Schritt 18), und die Voraufladungsunterstützungssteuerung wird durchgeführt (Schritt 19). Man beachte, dass die Bestimmung in Schritt 17 weggelassen werden kann, da die Kupplung normalerweise losgelassen ist, wenn das Fahrzeug steht.
Wenn die Bestimmung für die Durchführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung getroffen wird wie oben beschrieben, wird die Voraufladungsunterstützungssteuerung auf die gleiche Weise durchgeführt wie im ersten Ausführungsbeispiel. Somit kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auch im Fall eines Fahrzeugs mit manuellem Getriebe dem Verbrennungsmotor vom Beginn der Fahrzeugbeschleunigung an ein ausreichender Ladedruck zugeführt werden.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf ihre Ausführungsbeispiele beschrieben, aber es sei klargestellt, dass die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Beispielsweise wird zwar in den obigen Ausführungsbeispielen die Voraufladungsunterstützungssteuerung unter der Bedingung durchgeführt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, aber die Voraufladungsunterstützungssteuerung kann alternativ dazu auch unter der Bedingung durchgeführt werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt. Ferner wird in den obigen Ausführungsbeispielen der Turbolader verwendet, der über ein Abgasrohr und ein Einlassrohr mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Es ist jedoch möglich, einen Lader, der nur über das Einlassrohr mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, zu verwenden.

Claims

Steuersystem für einen Verbrennungsmotor (1), dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes aufweist: einen Lader (2), der in einem Fahrzeug vorgesehen ist; einen Aufladungsunterstützungsmechanismus (5), der die Aufladung des Laders (2) unterstützt; ein Senkungsumfangs-Erfassungsmittel (11) zum Erfassen eines Senkungsumfangs eines Gaspedals (9); und ein Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) zum Steuern des Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) auf der Basis des Senkungsumfangs des Gaspedals (9), der vom Senkungsumfangs-Erfassungsmittel (11) erfasst wurde, wobei das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) Folgendes aufweist: ein Voraufladungsunterstützungs-Aktivierungsmittel zum Aktivieren der Voraufladungsunterstützung ansprechend auf eine Erfassung eines ersten Senkungsumfangs durch das Senkungsumfangs-Erfassungsmittel (11), und ein Beschleunigungsaktivierungsmittel zur Aktivierung einer Fahrzeugbeschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors (1) ansprechend auf die Erfassung eines zweiten Senkungsumfangs, der größer ist als der erste Senkungsumfang, durch das Senkungsumfangs-Erfassungsmittel (11).
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) ferner ein Senkungsumfangs-Korrekturmittel einschließt, um den ersten Senkungsumfang und/oder den zweiten Senkungsumfang auf der Basis einer aufgezeichneten Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zur Erreichung des zweiten Senkungsumfangs von der Erfassung des ersten Senkungsumfangs bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs und einem Zeitraum der Voraufladungsunterstützung ab einem Zustand, in dem der Start der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, bis zu einem Zustand, in dem die Beendigung der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, zu korrigieren.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ein Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ist, der die Aufladung des Laders (2) durch Drehen einer Turbine (3) des Laders (2) unter Verwendung einer Energie, bei der es sich nicht um eine Energie eines Abgases handelt, unterstützt; das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) ferner ein Turbinendrehzahl-Steuermittel zur Steuerung einer Drehzahl der Turbine (3) einschließt; und das Turbinendrehzahl-Steuermittel die Drehzahl der Turbine (3) auf der Basis einer aufgezeichneten Beziehung zwischen dem Zeitraum bis zum Erreichen des zweiten Senkungsumfangs von der Erfassung des ersten Senkungsumfangs bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs und eines Zeitraums der Voraufladungsunterstützung ab einem Zustand, in dem der Start der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, bis zu einem Zustand, in dem die Beendigung der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, so steuert, dass die Drehzahl der Turbine (3) eine Geschwindigkeit erreicht, bei der die Voraufladungsunterstützung beendet wird, nachdem der Zeitraum für eine Voraufladungsunterstützung vergangen ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Voraufladungsunterstützungs-Meldemittel zur Meldung eines Beginns der Voraufladungsunterstützung ansprechend auf die Erreichung des ersten Senkungsumfangs einschließt.
Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner folgendes aufweist: ein Verbotsbefehls-Erfassungsmittel (21) zur Erfassung eines Befehls, mit dem die Voraufladungsunterstützung verboten wird, und zur Nicht-Zulassung der Voraufladungsunterstützung als Antwort auf diesen Befehl, wobei das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) ferner ein Voraufladungsunterstützungsverbots-Steuermittel einschließt, um den Befehl für die Nicht-Zulassung der Voraufladungsunterstützung auszugeben.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner folgendes aufweist: ein Voraufladungsunterstützungsforderungs-Empfangsmittel, um die Forderung eines Fahrers nach Ausführung oder Nicht-Ausführung der Voraufladungsunterstützungssteuerung entgegenzunehmen, wobei das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) die Ausführung der Voraufladungsunterstützung nicht zulässt, wenn das Voraufladungsunterstützungsforde rungs-Empfangsmittel die Forderung des Fahrers nach Ausführung der Voraufladungsunterstützung entgegennimmt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ein Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ist, der die Aufladung des Laders (2) durch Drehen einer Turbine (3) des Laders (2) unter Verwendung einer Energie, bei der es sich nicht um eine Energie eines Abgases handelt, unterstützt; ein Umgehungskanal (8) zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem Lader (2) vorgesehen ist, um einen Ladedruck des Laders (2) zu senken; und die Voraufladungsunterstützung dadurch durchgeführt wird, dass die Drehzahl der Turbine (3) des Laders (2) erhöht wird und eine Steuerung zur Öffnung des Umgehungskanals (8) durchgeführt wird.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ein Elektromotor-betriebener Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) ist, der mit einem Elektromotor (5) versehen ist und der eine Turbine (3) des Laders (2) mittels des Elektromotors (5) antreibt.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei der Elektromotor (5), der im Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) vorgesehen ist, eine Drehwelle aufweist, die mit der Turbine (3) verbunden ist, und der Elektromotor (5) durch die Drehung der Turbine (3) angetrieben wird, um eine elektrische Energie aus der Energie des Abgases zu regenerieren, wenn die Energiemenge des Abgases groß ist.
Steuersystem nach Anspruch 5, das ferner folgendes aufweist: eine Vorrichtung (20) zum Speichern von elektrischer Leistung, die mit dem Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) verbunden ist, wobei die Vorrichtung (20) zum Speichern von elektrischer Leistung mit einem Mittel (22) zur Erfassung von gespeicherter elektrischer Leistung und zur Meldung der Menge der elektrischen Leistung, die in der Vorrichtung (20) zur Speicherung von elektrischer Leistung gespeichert ist, an das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) versehen ist, und das Aufladungsunterstützungs-Steuermittel (10) die Menge an elektrischer Leistung, die vom Mittel (22) zur Erfassung von gespeicherter elektrischer Leistung gemeldet wird, mit einem Bezugswert vergleicht und die Anweisung zur Nicht-Zulassung der Voraufladungsunterstützung an das Verbotsbefehls-Erfassungsmittel (21) ausgibt, wenn die gemeldete elektrische Leistung unter dem Bezugswert liegt.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner Folgendes aufweist: ein Senkungskraft-Einstellungsmittel (9A) zur Einstellung einer Reaktionskraft gegen eine Senkungskraft auf das Gaspedal (9), wobei das Senkungskraft-Einstellungsmittel (9A) die Reaktionskraft gegen die Senkungskraft auf das Gaspedal (9) so einstellt, dass die Reaktionskraft für einen Zeitraum vom Beginn des Niedertretens des Gaspedals (9) bis zum Erreichen des ersten Senkungsumfangs des Gaspedals (9) (F1), für einen Zeitraum vom Beginn der Zunahme des Senkungsumfangs des Gaspedals (9) vom ersten Senkungsumfang bis zum Erreichen des zweiten Senkungsumfangs des Gaspedals (9) (F2) und für einen Zeitraum, in dem der Senkungsumfang des Gaspedals (9) größer ist als der zweite Senkungsumfang (F3), jeweils bei unterschiedlichen konstanten Raten zunimmt.
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1), dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes umfasst: Erfassen eines ersten Senkungsumfangs und eines zweiten Senkungsumfangs eines Gaspedals (9); Veranlassen eines Aufladungsunterstützungsmechanismus (5) für die Aufladung eines Laders (2), eine Voraufladungsunterstützung als Antwort auf die Erfassung des ersten Senkungsumfangs zu unterstützen; und Aktivieren einer Fahrzeug-Beschleunigungsbetätigung des Verbrennungsmotors (1) als Antwort auf die Erfassung des zweiten Senkungsumfangs, der größer ist als der erste Senkungsumfang.
Steuerverfahren nach Anspruch 12, wobei die Aufladung des Lasers (2) durch Drehen einer Turbine (3) des Laders (2) unter Verwendung einer Energie, bei der es sich nicht um die Energie eines Abgases handelt, unterstützt wird; und die Drehzahl der Turbine (3) auf der Basis einer Aufzeichnung einer Beziehung zwischen einem Zeitraum bis zum Erreichen eines zweiten Senkungsumfangs von der Erfassung des ersten Senkungsumfangs bis zur Erfassung des zweiten Senkungsumfangs und einem Zeitraum für eine Voraufladungsunterstützung ab einem Zustand, in dem der Beginn der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, bis zu einem Zustand, in dem das Ende der Voraufladungsunterstützung bewirkt wird, gesteuert wird, so dass die Drehzahl der Turbine (3) eine Geschwindigkeit erreicht, bei der die Voraufladungsunterstützung beendet wird, nachdem der Zeitraum für die Voraufladungsunterstützung vergangen ist.