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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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FELD DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regel-/Steuervorrichtung zum Regeln/Steuern eines geregelten/gesteuerten Objekts, welches eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, umfassend einen Verbrennungsmotor und eine Zusatzvorrichtung davon.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise ist eine Regel-/Steuervorrichtung wie die, welche in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2005-171893 offenbart ist, bekannt. Diese Regel-/Steuervorrichtung regelt/steuert einen Lade-Druck durch Regeln/Steuern eines Variable-Düsen-Typ-Turboladers als ein geregeltes/gesteuertes Objekt. Diese Regel-/Steuervorrichtung berechnet einen Ziel-Lade-Druck epimtrg gemäß Betriebsbedingungen des Motors und feedback-regelt/-steuert unter Verwendung eines Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus, welcher einen Integralausdruck umfasst, einen momentanen Lade-Druck epim derart, dass der momentane Lade-Druck epim gleich dem Ziel-Lade-Druck epimtrg wird.
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Mit diesem Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus wird eine Lade-Druck-Differenz epimdlt, welche eine Differenz zwischen dem momentanen Lade-Druck epim und dem Ziel-Lade-Druck epimtrg ist, berechnet und wird ein Feedback-Regel-/-Steuer-Ausdruck epvnpmfb auf Grundlage der Lade-Druck-Differenz epimdlt, als eine Gesamtsumme eines Proportionalausdrucks epvnpmp, eines Integralausdrucks epvnpmi und eines Ableitungsausdrucks epvnpmd durch ein PID-Regel-/-Steuer-Verfahren berechnet. Ferner wird eine Summe epbnbse + epvnpmfb des Feedback-Regel-/-Steuer-Ausdrucks epvnpmfb und eines Basiswerts epbnbse eines Lade-Drucks mit einem vorbestimmten minimalen Grenzwert epvnpmin verglichen und dann wird der Größere von ihnen mit einem vorbestimmten maximalen Grenzwert epvnpmax verglichen, wodurch der Größere von ihnen als eine finale Öffnung epvnfin gesetzt wird. Dann wird der momentane Lade-Druck epim derart feedback-geregelt/-gesteuert, dass der momentane Lade-Druck epim gleich dem Ziel-Lade-Druck epimtrg durch Regeln/Steuern eines Versorgungsstroms an einen Gleichstrommotor gemäß der finalen Öffnung epvnfin wird.
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Bei einer Berechnung des Integralausdrucks epvnpmi, wenn vorbestimmte Aktualisierungs-Hemmungs-Bedingungen in einem transistenten Betriebszustand des Motors erfüllt sind, wird eine Aktualisierung des Integralausdrucks epvnpmi gehemmt und der Integralausdruck epvnpmi wird bei dem unmittelbar vorangehenden Wert davon beibehalten. Dies dient einem Verhindern eines Überschießens des momentanen Lade-Drucks epim, da in dem Fall des Variable-Düsen-Typ-Turboladers, der momentane Lade-Druck epim eine Charakteristik aufweist, welche dazu neigt, in Bezug auf den Ziel-Lade-Druck epimtrg auf Grund einer Reaktions-Verzögerung überzuschießen, und dieses Problem wird in einem transistenten Betriebszustand des Motors noch deutlicher.
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Bei der obigen herkömmlichen Regel-/Steuervorrichtung, wenn die vorbestimmten Aktualisierungs-Hemmungs-Bedingungen erfüllt sind, wird die Aktualisierung des Integralausdrucks epvnpmi gehemmt, jedoch wird, falls bestimmt wird, dass die vorbestimmten Aktualisierungs-Hemmungs-Bedingungen, in einem Zustand, in dem der momentane Lade-Druck epim unterhalb des Ziel-Lade-Drucks epimtrg ist, nicht erfüllt sind, die Aktualisierung des Integralausdrucks von dem Zeitpunkt der Bestimmung an begonnen. In diesem Fall wird der Integralausdruck nach dem Start der Aktualisierung des Integralausdrucks erhöht, was in einem Überschießen des momentanen Lade-Drucks epim in Bezug auf den Ziel-Lade-Druck epimtrg resultieren kann.
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Um diese Unannehmlichkeit zu verhindern, Falls die Aktualisierungs-Hemmungs-Periode des Integralausdrucks länger gesetzt ist, nachdem die Aktualisierung des Integralausdrucks begonnen worden ist, kann der momentane Lade-Druck epim den Ziel-Lade-Druck epimtrg nicht erreichen, oder in gegenteiliger Weise, kann ein übermäßiges Überschießen auf Grund eines Veranlassens, dass der momentane Lade-Druck epim schnell dem Ziel-Lade-Druck epimtrg näher gebracht wird, auftreten. Die obigen Probleme werden in einem Fall, in dem der Variabler-Düsen-Typ-Turbolader unter einer Variation an Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, noch deutlicher, und sie werden auch unter einer Bedingung deutlich, dass ein rascher Anstieg/eine rasche Abnahme in der Anforderung einer Ausgabe von dem Motor durch einen Fahrer wiederholt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Regel-/Steuervorrichtung unter Verwendung eines Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus bereitzustellen, welcher einen Integralausdruck umfasst, welche in der Lage ist, ein geregeltes/gesteuertes Objekt, welches eine Verzögerungs-Charakteristik aufweist, zu regeln/steuern, während Einflüsse eines Alterns und einer raschen Veränderung eines Betriebszustands gedämpft werden, und dadurch eine Regel-/Steuergenauigkeit zu verbessern.
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Um die obige Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Regel-/Steuervorrichtung zum Regeln/Steuern eines geregelten/gesteuerten Objekts bereit, welches eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, umfassend einen Verbrennungsmotor und eine Zusatzvorrichtung davon, umfassend ein Geregelte-/Gesteuerte-Variable-Erfassungsmittel zur Erfassung einer geregelten/gesteuerten Variablen eines geregelten/gesteuerten Objekts, ein Referenz-Zielwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Referenz-Zielwerts, welcher als eine Referenz eines Feedback-Zielwerts dient, welcher ein Zielwert zur Feedback-Regelung/-Steuerung, unter Verwendung eines vorbestimmten Regel-/Steueralgorithmus, ist, in welchem die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik widergespiegelt wird, ein Zulässiger-Oberer-Grenzwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines zulässigen oberen Grenzwerts durch Hinzufügen eines vorbestimmten zulässigen Bereichswerts zu dem berechneten Referenz-Zielwert, ein Feedback-Zielwert-Berechnungsmittel zur Berechnung eines Feedback-Zielwerts derart, dass die erfasste geregelte/gesteuerte Variable nicht den zulässigen oberen Grenzwert überschreitet, und ein Regel-/Steuermittel zum Regeln/Steuern des geregelten/gesteuerten Objekts, unter Verwendung eines vorbestimmten Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus, umfassend einen Integralausdruck derart, dass die erfasste geregelte/gesteuerte Variable gleich dem berechneten Feedback-Zielwert wird.
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Gemäß dieser Regel-/Steuervorrichtung wird ein Referenz-Zielwert, welcher als eine Referenz eines Feedback-Zielwerts dient, welcher einen Zielwert für eine Feedback-Regelung/-Steuerung ist, unter Verwendung eines Regel-/Steueralgorithmus berechnet, in welchem die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik widergespiegelt wird. Daher ist es möglich, den Referenz-Zielwert als einen Wert zu berechnen, in welchem die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik des geregelten/gesteuerten Objekts widergespiegelt wird. Ferner wird ein zulässiger oberer Grenzwert durch Hinzufügen eines vorbestimmten zulässigen Bereichswerts zu dem Referenz-Zielwert, welcher so berechnet wird, berechnet, und ein Feedback-Zielwert wird derart berechnet, dass die erfasste geregelte/gesteuerte Variable den zulässigen oberen Grenzwert nicht überschreitet. Ferner wird das geregelte/gesteuerte Objekt derart unter Verwendung eines vorbestimmten Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus geregelt/gesteuert, welcher einen Integralausdruck umfasst, dass die erfasste geregelte/gesteuerte Variable gleich dem berechneten Feedback-Zielwert wird. Daher ist es durch genaues Setzen des vorbestimmten zulässigen Bereichswerts möglich, die geregelte/gesteuerte Variable zu veranlassen, dem Feedback-Zielwert genau zu folgen, während eine Trennung der geregelten/gesteuerten Variablen von dem Feedback-Zielwert, sogar unter einer Bedingung, dass sich der Integralwert während einer Feedback-Regelung/-Steuerung erhöht, gedämpft wird, und dadurch die Regel-/Steuergenauigkeit zu verbessern. Aus dem gleichen Grund ist es, sogar unter einer Bedingung, dass das geregelte/gesteuerte Objekt unter einer Variation in Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, oder dass eine plötzliche Veränderung in dem Betriebszustand des geregelten/gesteuerten Objekts auf Grund einer Wiederholung einer raschen Zunahme oder Abnahme in der Ausgabe des Motors, welche durch einen Fahrer angefordert wird, wiederholt wird, möglich, die geregelte/gesteuerte Variable zu veranlassen, dem Feedback-Zielwert genau zu folgen, während ein Einfluss von derartigen Zuständen in dem geregelten/gesteuerten Objekt gedämpft wird. Daher ist es möglich, eine hohe Genauigkeits-Regelung/-Steuerung durchzuführen und eine hohe Vermarktbarkeit zu gewährleisten (es sei erwähnt, dass in der Beschreibung der Ausdruck ”erfassen”, wie in dem Ausdruck ”erfassen einer geregelten/gesteuerten Variablen” verwendet, bestimmt ist, nicht nur ein direktes Erfassen der geregelten/gesteuerten Variablen, z. B. durch einen Sensor, zu bedeuten, sondern auch ein Berechnen oder ein Schätzen der geregelten/gesteuerten Variablen auf Grundlage anderer Parameter).
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Vorzugsweise berechnet das Feedback-Zielwert-Berechnungsmittel den Feedback-Zielwert derart, dass der Feedback-Zielwert sich der geregelten/gesteuerten Variablen allmählich annähert, wenn der Motor in einem Verzögerungszustand ist.
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Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführungsform wird der Feedback-Zielwert, wenn der Motor in einem Verzögerungszustand ist, derart berechnet, dass er sich der geregelten/gesteuerten Variablen allmählich annähert. Daher ist es möglich, einen Anstieg in einem Integralausdruck während einer Verzögerung des Motors zu vermeiden, sogar in einem Fall, in dem die geregelte/gesteuerte Variable eine Charakteristik aufweist, welche dazu neigt, sich von dem Feedback-Zielwert während einer Verzögerung des Motors signifikant zu trennen. Dies macht es möglich, eine hohe Stabilität und eine hohe Ansprechempfindlichkeit in der Feedback-Regelung/-Steuerung zu gewährleisten, wenn der Motor aus einem Verzögerungszustand in einen Beschleunigungszustand geschalten wird.
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Vorzugsweise ist das geregelte/gesteuerte Objekt ein Turbolader und die geregelte/gesteuerte Variable ist ein Lade-Druck des Turboladers.
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Allgemein neigt, in einem Fall, in dem der Lade-Druck des Turboladers derart feedback-geregelt/-gesteuert wird, dass er gleich dem Feedback-Zielwert wird, eine Reaktions-Verzögerung dazu, aufzutreten, und auf Grund der Reaktions-Verzögerung in einem transistenten Betriebszustand des Motors, neigt der Lade-Druck dazu, sich von dem Feedback-Zielwert signifikant zu trennen, und ferner liegt unter einer Bedingung, dass der Turbolader unter einer Variation in Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, oder dass ein plötzlicher Anstieg oder eine plötzliche Abnahme in der Ausgabe des Motors, welcher bzw. welche durch einen Fahrer angefordert wird, wiederholt wird, eine Möglichkeit vor, dass das Ausmaß an Trennung von dem Feedback-Zielwert weiter erhöht wird. Jedoch wird, gemäß dieser Regel-/Steuervorrichtung, wenn der Lade-Druck derart feedback-geregelt/-gesteuert wird, dass er gleich dem Feedback-Zielwert wird, der Feedback-Zielwert wie oben beschrieben derart berechnet, dass der Lade-Druck den zulässigen oberen Grenzwert nicht überschreitet, und daher kann der Lade-Druck, sogar unter den oben beschriebenen Bedingungen, dem Feedback-Zielwert rasch angenähert werden, während eine Trennung des Lade-Drucks von dem Feedback-Zielwert gedämpft wird, und dadurch eine Regel-/Steuergenauigkeit des Lade-Drucks verbessert werden.
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Vorzugsweise ist das geregelte/gesteuerte Objekt eine EGR-Vorrichtung und die geregelte/gesteuerte Variable ist eine EGR-Menge der EGR-Vorrichtung.
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Allgemein neigt, in einem Fall, in dem die EGR-Menge der EGR-Vorrichtung derart feedback-geregelt/-gesteuert wird, dass sie gleich dem Feedback-Zielwert wird, die EGR-Menge dazu, unter einer Reaktions-Verzögerung in Bezug auf den Feedback-Zielwert zu leiden, und die EGR-Menge neigt, auf Grund der Reaktions-Verzögerung, in einem transistenten Betriebszustand des Motors dazu, sich von dem Feedback-Zielwert signifikant zu trennen, und ferner, unter einer Bedingung, dass die EGR-Vorrichtung unter einer Variation in Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, oder das eine plötzliche Zunahme oder Abnahme in der Ausgabe des Motors, welche durch einen Fahrer angefordert wird, wiederholt wird, liegt eine Möglichkeit vor, dass das Ausmaß von Trennung von dem Feedback-Zielwert weiter erhöht wird. Jedoch wird gemäß dieser Regel-/Steuervorrichtung, wenn die EGR-Menge derart feedback-geregelt/-gesteuert wird, dass sie gleich dem Feedback-Zielwert wird, der Feedback-Zielwert wie oben beschrieben derart berechnet, dass die EGR-Menge den zulässigen oberen Grenzwert nicht überschreitet, und daher, sogar unter den oben beschriebenen Bedingungen, kann die EGR-Menge dem Feedback-Zielwert schnell angenähert werden, während eine Trennung der EGR-Menge von dem Feedback-Zielwert gedämpft wird, und dadurch eine Regel-/Steuergenauigkeit der EGR-Menge verbessert werden.
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Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen noch deutlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm einer Regel-/Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eines Verbrennungsmotors, welcher einen Turbolader umfasst, auf welchen die Regel-/Steuervorrichtung angewandt wird;
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2 ist ein elektrisches Blockdiagramm der Regel-/Steuervorrichtung;
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3 ist ein Flussdiagramm eines Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs;
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4 ist ein Beispiel einer Karte zur Verwendung beim Berechnen eines Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks PBdsrd;
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5 ist ein Flussdiagramm eines FB-Ziel-Druck-Berechnungs-Vorgangs;
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6 ist ein Beispiel einer Karte zur Verwendung beim Berechnen einer Totzeit db;
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7 ist ein Beispiel einer Karte zur Verwendung beim Berechnen eines Verzögerungs-Koeffizienten KB;
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8 ist ein Beispiel einer Karte zur Verwendung beim Berechnen eines Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizienten Km;
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9 ist ein Beispiel einer Karte zur Verwendung beim Berechnen einer Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd;
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10 ist ein Zeitdiagramm, welches Ergebnisse einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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11 ist ein Zeitdiagramm, welches zum Vergleich Ergebnisse einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs unter Verwendung einer Gleichung zeigt, welche durch Ersetzen eines PBcmd_tmp1-Repräsentanten eines ersten vorläufigen Werts eines FB-Ziel-Drucks auf der linken Seite von Gleichung (7) durch einen PBcmd-Repräsentanten des FB-Ziel-Drucks als eine Berechnungsformel des FB-Ziel-Drucks PBcmd_gebildet wird;
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12 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Beispiel von Ergebnissen einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs zeigt, wenn PBact < PBcmd_bs nach dem Start einer Beschleunigung eines Fahrzeugs eingehalten wird;
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13 ist ein Zeitdiagramm, welches Ergebnisse einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs zeigt, wenn PBcmd_bs < PBact < PBImt_acp nach dem Start einer Beschleunigung des Fahrzeugs eingehalten wird;
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14 ist ein Zeitdiagramm, welches Ergebnisse einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs zeigt, wenn PBImt_acp < PBact nach dem Start einer Beschleunigung des Fahrzeugs vorübergehend eingehalten wird; und
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15 ist ein funktionelles Blockdiagramm der Regel-/Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend wird eine Regel-/Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Wie gezeigt in 1, ist ein Verbrennungsmotor (nachstehend bezeichnet als ”der Motor”) 3 mit einem Turbolader 5 als ein geregeltes/gesteuertes Objekt versehen, und die Regel-/Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform regelt/steuert einen Lade-Druck als eine geregelte/gesteuerte Variable durch Regeln/Steuern des Turboladers 5. Die Regel-/Steuervorrichtung 1 umfasst eine ECU 2, wie gezeigt in 2, und, wie nachstehend beschrieben werden wird, ein Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgang und andere Vorgänge werden durch die ECU 2 durchgeführt.
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Der Motor ist von einem Vierzylinder-Dieselmotor-Typ und ist in einem Fahrzeug, nicht gezeigt, als eine Antriebsleistungsquelle verbaut. Der Motor 3 umfasst Kraftstoff-Einspritz-Ventile 3a (nur eines davon ist in 2 gezeigt), welche für entsprechende Zylinder bereitgestellt sind, und jedes Kraftstoff-Einspritz-Ventil 3a ist mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Eine Kraftstoff-Einspritz-Menge und ein Kraftstoff-Einspritz-Zeitpunkt des Kraftstoff-Einspritz-Ventils 3a werden durch die ECU 2 durch Regelung/Steuerung eines Ventil-Öffnungs-Zeitpunkts und eines Ventil-Schließ-Zeitpunkts des Kraftstoff-Einspritz-Ventils 3a geregelt/gesteuert.
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Ferner sind der oben beschriebene Turbolader 5 und ein Zwischenkühlers 6 in Zwischenabschnitten eines Einlass-Durchgangs 4 des Motors 3 angeordnet. Der Turbolader 5 wird durch einen Variable-Kapazität-Turbolader gebildet und umfasst eine Kompressorschaufel 5a, welche an einer Stelle stromaufwärts des Zwischenkühlers 6 in dem Einlass-Durchgang 4 angeordnet ist, eine Turbinenschaufel 5b, welche in einem Zwischenabschnitt eines Auspuff-Durchgangs 7 vorgesehen ist und mit der Kompressorschaufel 5a integral rotiert, eine Mehrzahl von variablen Leitschaufeln 5c (nur zwei von ihnen sind gezeigt) und einen Leitschaufel-Aktuator 5d, welcher die variablen Leitschaufeln 5c betätigt.
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In dem Turbolader 5 rotiert, wenn die Turbinenschaufel 5b zur Rotation durch Abgase in dem Auspuff-Durchgang 7 angetrieben wird, die Kompressorschaufel 5a, welche integral damit gebildet ist, zur gleichen Zeit, wodurch die Luft in dem Einlass-Durchgang 4 unter Druck gesetzt wird, das heißt ein Turbolade-Vorgang durchgeführt wird.
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Die variablen Leitschaufeln 5c dienen zur Variierung eines Lade-Drucks, welcher durch den Turbolader 5 erzeugt wird, und sind mit dem Leitschaufel-Aktuator 5d, welcher mit der ECU 2 verbunden ist, mechanisch verbunden. Die ECU 2 ändert ein Ausmaß von Öffnung der variablen Leitschaufeln 5c mittels des Leitschaufel-Aktuators 5d, um die Rotationsgeschwindigkeit der Turbinenschaufel 5b zu ändern, d. h. die Rotationsgeschwindigkeit der Kompressorschaufel 5a, wodurch der Lade-Druck verändert wird.
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Ferner ist der Zwischenkühler 6 von einem Wasserkühlungs-Typ. Wenn Einlassluft durch den Zwischenkühler 6 durchtritt, kühlt der Zwischenkühler 6 die Einlassluft, deren Temperatur durch den Turbolade-Vorgang des Turboladers 5 erhöht worden ist.
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Auf der anderen Seite sind die oben beschriebene Turbinenschaufel 5b und eine katalytische Vorrichtung 9 in dem Auspuff-Durchgang 7 des Motors 3, von stromaufwärts in der erwähnten Reihenfolge, vorgesehen. Die katalytische Vorrichtung 9 dient einer Reinigung der Abgase, welche durch den Auspuff-Durchgang 7 strömen, und wird durch ein Kombinieren eines DOC (Diesel-Oxidations-Katalysator) und eines CSF (katalytischer Rußfilter) gebildet.
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Ferner ist der Motor 3 mit einer EGR-Vorrichtung 8 versehen. Die EGR-Vorrichtung 8 dient zum Wiederzuführen eines Teils der Abgase in dem Auspuff-Durchgang 7 zu der Seite des Einlass-Durchgangs 4, und besteht aus einem EGR-Durchgang 8a, welcher zwischen dem Einlass-Durchgang 4 und dem Auspuff-Durchgang 7 verbunden ist, einem EGR-Kühler 8b zum Kühlen von wiederzugeführten Gasen, welche durch den EGR-Durchgang 8a strömen, einem EGR-Regel-/-Steuer-Ventil 8c zum Öffnen und Schließen des EGR-Durchgangs 8a usw. Ein Ende des EGR-Durchgangs 8a öffnet sich in einen Abschnitt des Auspuff-Durchgangs 7 an einer Stelle stromabwärts von der katalytischen Vorrichtung 9 und das andere Ende davon öffnet sich in einen Abschnitt des Einlass-Durchgangs 4 an einer Stelle stromaufwärts von der Kompressorschaufel 5a.
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Das EGR-Regel-/-Steuer-Ventil 8c wird durch ein lineares Magnetventil implementiert, dessen Ausmaß von Öffnung zwischen einem vollständig geöffneten Zustand und einem vollständig geschlossenen Zustand linear variiert, und ist mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Die ECU 2 ändert das Ausmaß von Öffnung des EGR-Regel-/-Steuer-Ventils 8c, um dadurch die Menge der wiederzugeführten Gase (nachstehend bezeichnet als ”die EGR-Menge”) zu regeln/steuern.
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Wie gezeigt in 2, sind ein Kurbel-Winkel-Sensor 20, ein Luftstrom-Sensor 21, ein Lade-Druck-Sensor 22, ein Atmosphärendruck-Sensor 23 und ein Gaspedalöffnungs-Sensor 24 mit der ECU 2 elektrisch verbunden.
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Der Kurbel-Winkel-Sensor 20 besteht aus einem Magnetrotor und einem MRE-Aufnehmer und liefert ein CRK-Signal, welches ein Pulssignal ist, an die ECU 2 zusammen mit einer Rotation einer Kurbelwelle, nicht gezeigt. Jeder Puls des CRK-Signals wird erzeugt, jedes Mal wenn die Kurbelwelle um einen vorbestimmten Kurbelwinkel (z. B. 2°) rotiert. Die ECU 2 berechnet eine Rotationsgeschwindigkeit NE des Motors 3 (nachstehend bezeichnet als ”die Motorgeschwindigkeit NE”) auf Grundlage des CRK-Signals.
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Der Luftstrom-Sensor 21 wird durch eine Heiß-Draht-Luftstrom-Messvorrichtung gebildet und erfasst die Strömungsrate von Luft, welche durch den Einlass-Durchgang 4 strömt (nachstehend bezeichnet als ”die Einlass-Luftstrom-Rate”), um an die ECU 2 ein Signal zu liefern, welches die erfasste Einlass-Luftstrom-Rate anzeigt. Die ECU 2 berechnet eine Einlass-Luftstrom-Rate Gair auf Grundlage des Erfassungs-Signals von dem Luftstrom-Sensor 21.
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Ferner ist der Lade-Druck-Sensor 22 in dem Einlass-Durchgang 4 an einer Stelle stromabwärts des Zwischenkühlers 6 angeordnet und erfasst einen momentanen Druck PBact in dem Einlass-Durchgang 4, welcher durch den Turbolader 5 unter Druck gesetzt wird (nachstehend bezeichnet als ”der momentane Lade-Druck PBact”), um ein Signal an die ECU 2 zu liefern, welches den abgetasteten momentanen Lade-Druck PBact anzeigt.
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Der Atmosphärendruck-Sensor 23 wird durch einen Halbleiter-Druck-Sensor gebildet und erfasst einen Atmosphärendruck PA, um ein Signal an die ECU 2 zu liefern, welches den abgetasteten Atmosphärendruck PA anzeigt.
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Ferner erfasst der Gaspedal-Öffnungs-Sensor 24 eine Auftritt-Menge AP eines Gaspedals eines Fahrzeugs, nicht gezeigt, (nachstehend bezeichnet als ”die Gaspedalöffnung AP”) und liefert ein Signal an die ECU 2, welches die abgetastete Gaspedal-Öffnung AP anzeigt.
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Die ECU 2 wird durch einen Mikrocomputer implementiert, welcher aus einer CPU, einem RAM, einem ROM und einer I/O-Schnittstelle gebildet ist (keines davon ist spezifisch dargestellt). Die ECU 2 führt verschiedene Regel-/Steuervorgänge durch, umfassend den Turbolade-Regel-/Steuervorgang, wie nachstehend beschrieben, gemäß den Erfassungs-Signalen von den voranstehend erwähnten Sensoren 20 bis 24 usw.
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In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die ECU 2 einem Geregelte-/Gesteuerte-Variable-Erfassungsmittel, einem Referenz-Zielwert-Berechnungsmittel, einem Zulässiger-Oberer-Grenzwert-Berechnungsmittel, einem Feedback-Zielwert-Berechnungsmittel und einem Regel-/Steuermittel.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs mit Bezug auf 3 gegeben werden. Der Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgang dient einer Regelung/Steuerung des momentanen Lade-Drucks PBact durch Antreiben des Leitschaufel-Aktuators 5d und er wird zu einer vorbestimmten Regel-/Steuerperiode ΔT (z. B. 10 msec) durchgeführt.
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Zuerst wird in einem Schritt 1 (gezeigt in abgekürzter Form als S1 in 3; die folgenden Schritte sind auch in abgekürzter Form gezeigt) der momentane Lade-Druck PBact auf Grundlage des Erfassungs-Signals von dem Lade-Druck-Sensor 22 berechnet.
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Als Nächstes verläuft der Vorgang zu einem Schritt 2, worin ein Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd berechnet wird. Der Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd ist ein Lade-Druck, welcher durch den Fahrer angefordert wird, und insbesondere wird der Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd durch Durchsuchen einer Karte, welche in 4 gezeigt ist, gemäß einem angeforderten Moment TRQ und der Motorgeschwindigkeit NE berechnet.
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In 4 stellt PB1 einen vorbestimmten Lade-Druck dar und NE1 bis NE3 stellen vorbestimmte Werte der Motorgeschwindigkeit NE dar, welche derart gesetzt sind, dass NE1 < NE2 < NE3 jeweils eingehalten wird. Ferner ist das angeforderte Moment TRQ ein Motormoment, welches durch den Fahrer angefordert wird, und gemäß der Motorgeschwindigkeit NE und der Gaspedal-Öffnung AP in einem Kraftstoff-Regel-/-Steuer-Vorgang, nicht gezeigt, berechnet wird. Es sei erwähnt, dass in dieser Karte ein negativer Wert des angeforderten Moments TRQ einem Motormoment entspricht, welches in einem Zustand erhalten wird, in welchem nicht auf das Gaspedal getreten wird, d. h. in einem Motor-Brems-Zustand während eines Verzögerungs-Kraftstoff-Abschnitt-Vorgangs.
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Als Nächstes wird, in einem Schritt 3, eine Auspuff-Energie Hex durch die folgende Gleichung (1) berechnet. Die Auspuff-Energie Hex entspricht einer Energie, welche von Abgasen an die Turbinenschaufel 5b des Turboladers 5 abgegeben wird. Hex(k) = Gair(k) + α(k)·Gfuel(k) (1)
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Gfuel in der Gleichung (1) stellt eine Menge von Kraftstoff dar, welche von dem Kraftstoff-Einspritz-Ventil 3a eingespritzt wird, und in einem Kraftstoff-Regel-/-Steuervorgang, nicht gezeigt, berechnet wird. Ferner stellt α einen Korrektur-Koeffizienten dar, welcher gemäß den Arbeitsbedingungen des Motors 3 gesetzt wird. Ferner zeigen in der obigen Gleichung (1) diskrete Daten mit einem Symbol (k) an, dass es sich um Daten handelt, welche in Synchronisierung mit der oben beschriebenen vorbestimmten Periode ΔT berechnet oder gesammelt werden, und das Symbol k (k ist eine positive ganze Zahl) zeigt eine Position in der Sequenz von Sammel-(oder Berechnungs-)Zyklen von entsprechenden diskreten Daten an.
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Zum Beispiel zeigt das Symbol k an, dass diskrete Daten damit Werte sind, welche in der momentanen Berechnungszeit berechnet werden, und ein Symbol k – 1 zeigt an, dass diskrete Daten damit (ein oder mehrere) Werte sind, welche in der unmittelbar vorangehenden Berechnungszeit berechnet worden sind. Dies trifft auch auf diskrete Daten zu, auf welche sich nachstehend bezogen wird. Ferner wird in der folgenden Beschreibung das Symbol (k), welches für die diskreten Daten vorgesehen ist, weggelassen, wo es als angemessen erachtet wird.
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In einem Schritt 4, welcher dem Schritt 3 folgt, wird ein Feedback-Ziel-Druck-Berechnungs-Vorgang durchgeführt. Dieser Vorgang berechnet einen Feedback-Ziel-Druck PBcmd, welcher als ein Ziel dient, auf welches der momentane Lade-Druck PBact zu feedback-regeln/-steuern ist (nachstehend bezeichnet als ”der FB-Ziel-Druck PBcmd”), und insbesondere wird der FB-Ziel-Druck PBcmd durch einen FB-Ziel-Druck-Berechnungs-Vorgang, welcher in 5 gezeigt ist, berechnet.
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Mit Bezug auf 5, wird zuerst in einem Schritt 20, eine Totzeit db durch Durchsuchen einer in 6 gezeigten Karte gemäß der Auspuff-Energie Hex berechnet.
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Die Totzeit db entspricht einer Zeitperiode, welche erforderlich ist, damit der Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd in dem momentanen Lade-Druck PBact widergespiegelt wird, und sie wird bei einer Berechnung eines vorläufigen Werts PBcmd_bs_tmp eines Referenz-FB-Ziel-Drucks, nachstehend beschrieben, verwendet usw. In dieser Karte wird die Totzeit db auf einen vorbestimmten Wert db1 in einem Bereich gesetzt, in dem die Auspuff-Energie Hex nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert Hex1, und in einem Bereich, in dem Hex < Hex1 eingehalten wird, wird sie auf einen größeren Wert gesetzt, da die Auspuff-Energie Hex kleiner ist. Das kommt daher, da die Auspuff-Energie Hex kleiner ist, ist die Ansprechempfindlichkeit des Turboladers 5 niedriger, so dass die Totzeit größer wird.
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Als Nächstes verläuft der Vorgang zu einem Schritt 21, worin ein Verzögerungs-Koeffizient KB durch Durchsuchen einer in 7 gezeigten Karte gemäß der Auspuff-Energie Hex berechnet wird.
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Wie gezeigt in 7 wird der Verzögerungs-Koeffizient KB z. B. bei einer Berechnung des vorläufigen Werts PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks, auf welchen sich nachstehend bezogen wird, verwendet. Der Verzögerungs-Koeffizient KB wird auf einen festen Wert KB1 (< 1) in einem Bereich gesetzt, in dem die Auspuff-Energie Hex nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert Hex2, und in einem Bereich, in dem Hex < Hex2 eingehalten wird, wird er auf einen kleineren Wert gesetzt, da die Auspuff-Energie Hex kleiner ist. Der Grund dafür wird nachstehend beschrieben werden.
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Als Nächstes, in einem Schritt 22, wird ein Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km durch Durchsuchen einer in 8 gezeigten Karte gemäß dem angeforderten Moment TRQ berechnet.
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Der Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km wird z. B. bei einer Berechnung eines Referenz-FB-Ziel-Drucks PBcmd_bs, auf welchen sich nachstehend bezogen wird, verwendet. Wie gezeigt in 8, wird in einem Bereich, in dem TRQ ≥ 0 eingehalten wird, der Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km auf einen Wert von 1 gesetzt, und in einem Bereich, in dem TRQ < 0 eingehalten wird, wird er auf einen kleineren Wert gesetzt, da das angeforderte Moment TRQ kleiner ist. Der Grund dafür wird nachstehend beschrieben werden.
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In einem Schritt 23, welcher dem Schritt 22 folgt, wird der vorläufige Wert PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks durch eine Verzögerungs-Berechnung erster Ordnung, welche in der folgenden Gleichung (2) gezeigt ist, berechnet: PBcmd_bs_tmp(k) = (1 – KB(k))·PBcmd_bs(k – 1) + KB(k)·PBdsrd(k – db(k)) (2)
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Der Grund für eine Berechnung des vorläufigen Werts PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks durch die obige Gleichung (2) ist es, die Tatsache wiederzugeben, dass in einem Fall in dem der Turbolader 5 unter Verwendung des Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks PBdsrd als ein Feedforward-Regel-/-Steuerausdruck geregelt/gesteuert wird, der momentane Lade-Druck PBact eine Verzögerungs-Charakteristik erster Ordnung in Bezug auf den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd vor der Totzeit db zeigt. Das heißt, der vorläufige Wert PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks wird als ein Wert berechnet, in welchem die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik des momentanen Lade-Drucks PBact in Bezug auf den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd widergespiegelt wird. Ferner ist es von der Gleichung (2) offensichtlich, da der Verzögerungs-Koeffizient KB kleiner ist, dass der unmittelbar vorangehende Wert PBcmd_bs (k – 1) des Referenz-FB-Ziel-Drucks in einem größeren Ausmaß in einem Berechnungsergebnis des vorläufigen Werts PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks widergespiegelt wird als es der Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd (k – (db(k)) vor der Totzeit db wird. Daher, unter Bedingungen, dass die Auspuff-Energie Hex kleiner ist und die Ansprechempfindlichkeit des Turboladers 5 niedriger ist, wird der Verzögerungs-Koeffizient KB, wie gezeigt in 7, wie oben erwähnt, so gesetzt, dass veranlasst wird, dass der unmittelbar vorangehende Wert PBcmd_bs (k – 1) des Referenz-FB-Ziel-Drucks mehr in dem Ergebnis der Berechnung des vorläufigen Werts PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks widergespiegelt wird.
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Als Nächstes verläuft der Vorgang zu einem Schritt 24, worin der Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs durch eine gewichtete Durchschnittsberechnung, welche in der folgenden Gleichung (3) gezeigt ist, berechnet wird: PBcmd_bs(k) = Km(k)·PBcmd_bs_tmp(k) + (1 – Km(k))·PBact(k) (3)
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Wie von der obigen Gleichung (3) offensichtlich, da der Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km kleiner ist, wird der momentane Lade-Druck PBact in einem Berechnungsergebnis des Referenz-FB-Ziel-Drucks PBcmd_bs in einem größeren Ausmaß widergespiegelt als es der vorläufige Wert PBcmd_bs_tmp des Referenz-FB-Ziel-Drucks wird. Das heißt, der Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs wird dem momentanen Lade-Druck PBact näher gebracht. Daher, wenn das angeforderte Moment TRQ in einem negativen Wertebereich ist und es während eines Verzögerungs-Kraftstoff-Abschnitt-Vorgangs des Motors ist, wird der Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km, wie gezeigt in der oben beschriebenen 8, derart gesetzt, dass der Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs veranlasst wird, dem momentanen Lade-Druck PBact zunehmend näher zu kommen.
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Als Nächstes, in einem Schritt 25, wird ein vorläufiger Wert PBImt_acp_tmp des zulässigen oberen Grenzwerts durch die folgende Gleichung (4) berechnet: PBImt_acp_tmp(k) = PBcmd_bs(k) + DPB_ACP (4)
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DPB_ACP in der Gleichung (4) stellt einen vorbestimmten zulässigen Bereichswert dar und ist auf einen positiven festen Wert gesetzt.
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In einem Schritt 26, welcher dem Schritt 25 folgt, wird ein zulässiger oberer Grenzwert PBImt_acp durch die folgende Gleichung (5) berechnet: PBImt_acp(k) = MIN(PBImt_acp_tmp(k), PBdsrd(k)) (5)
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MIN () in der Gleichung (5) stellt eine Minimalwert-Auswahlfunktion dar, welche einen Minimalwert aus zwei Werten in den Klammern auswählt. Wie aus der Gleichung (5) ersichtlich, wird der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp als ein Kleinerer des vorläufigen Werts PBImt_acp_tmp des zulässigen oberen Grenzwerts und des Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks PBdsrd berechnet, so dass der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp als ein Wert berechnet wird, welcher durch Durchführung eines oberen Grenzvorgangs an dem vorläufigen Wert PBImt_acp_tmp davon unter Verwendung des Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks PBdsrd als ein oberer Grenzwert derart erhalten wird, dass der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd nicht überschreitet.
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Als Nächstes verläuft der Vorgang zu einem Schritt 27, worin ein zulässiger unterer Grenzwert PBImt_low durch die folgende Gleichung (6) berechnet wird: PBImt_low(k) = MIN(PBImt_acp(k), PBact(k)) (6)
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Wie aus der Gleichung (6) offensichtlich, wird der zulässige untere Grenzwert PBImt_low als ein Kleinerer des zulässigen oberen Grenzwerts PBImt_acp und des momentanen Lade-Drucks PBact berechnet.
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Als Nächstes, in einem Schritt 28, wird ein erster vorläufiger Wert PBcmd_tmp1 des FB-Ziel-Drucks durch eine Verzögerungs-Berechnung erster Ordnung, welche in der folgenden Gleichung (7) gezeigt ist, berechnet: PBcmd_tmp1(k) = (1 – KB(k))·PBcmd(k – 1) + KB(k)·PBdsrd(k – db(k)) (7)
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Wie von der Gleichung (7) offensichtlich, da der Verzögerungs-Koeffizient KB kleiner ist, wird der unmittelbar vorangehende Wert PBcmd (k – 1) des FB-Ziel-Drucks an einem Berechnungsergebnis des ersten vorläufigen Werts PBcmd_tmp1 des FB-Ziel-Drucks in einem größeren Ausmaß widergespiegelt als es der Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd (k – (db(k)) vor der Totzeit db wird. Das heißt unter Bedingungen, dass die Auspuff-Energie Hex kleiner ist und die Ansprechempfindlichkeit des Turboladers 5 geringer ist, wird der unmittelbar vorangehende Wert PBcmd (k – 1) des FB-Ziel-Drucks in dem Ergebnis der Berechnung des ersten vorläufigen Werts PBcmd_tmp1 des FB-Ziel-Drucks mehr widergespiegelt.
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In einem Schritt 29, welcher dem Schritt 28 folgt, wird ein zweiter vorläufiger Wert PBcmd_tmp2 des FB-Ziel-Drucks durch eine gewichtete Durchschnittsberechnung, welche in der folgenden Gleichung (8) gezeigt ist, berechnet: PBcmd_tmp2(k) = Km(k)·PBcmd_tmp1(k) + (1 – Km(k))·PBact(k) (8)
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Wie von der obigen Gleichung (8) offensichtlich, da der Verzögerungs-Zeit-Gewichtungs-Koeffizient Km kleiner ist, wird der momentane Lade-Druck PBact in einem Berechnungsergebnis des zweiten vorläufigen Werts PBcmd_tmp2 in einem größeren Ausmaß widergespiegelt als es der erste vorläufige Wert PBcmd_tmp1 des FB-Ziel-Drucks wird. Als eine Konsequenz kommt der zweite vorläufige Wert PBcmd_tmp2 des FB-Ziel-Drucks dem momentanen Lade-Druck PBact näher, wenn das angeforderte Moment TRQ in einem negativen Wertebereich ist und es während eines Verzögerungs-Kraftstoff-Abschnitt-Vorgangs des Motors ist.
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Als Nächstes schreitet der Vorgang zu einem Schritt 30 voran, worin der FB-Ziel-Druck PBcmd durch die folgende Gleichung (9) berechnet wird, gefolgt von einem Abschluss des vorliegenden Vorgangs. PBcmd(k) = MAX(PBcmd_tmp2(k), PBImt_low(k)) (9)
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MAX () in der Gleichung (9) stellt eine Maximalwert-Auswahlfunktion dar, welche einen Maximalwert aus zwei Werten in den Klammern auswählt. Wie von der Gleichung (9) offensichtlich, wird der FB-Ziel-Druck PBcmd als ein Größerer des zweiten vorläufigen Werts PBcmd_tmp2 des FB-Ziel-Drucks und des zulässigen unteren Grenzwerts PBImt_low berechnet, so dass der FB-Ziel-Druck PBcmd als ein Wert berechnet wird, welcher durch Durchführen eines unteren Grenzvorgangs an dem zweiten vorläufigen Wert PBcmd_tmp2 davon unter Verwendung des zulässigen unteren Grenzwerts PBImt_low als ein unterer Grenzwert erhalten wird.
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Mit erneuten Bezug zu 3, verläuft der Vorgang in dem Schritt 4, nachdem der FB-Ziel-Druck-Berechnungs-Vorgang wie oben beschrieben durchgeführt worden ist, zu einem Schritt 5, in dem ein Feedback-Korrektur-Ausdruck DPBfb mit einem PI-Regel-/-Steueralgorithmus, welcher in den folgenden Gleichungen (10) und (11) gezeigt ist, berechnet wird: E_PB(k) = PBact(k) – PBcmd(k) (10) DPBfb(k) = KP·E_PB(k) + KI·Σ k / i=0E_PB(k – 1) (11)
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E_PB in der obigen Gleichung (10) stellt eine Lade-Druck-Differenz dar und KP und KI in der obigen Gleichung (11) stellen einen vorbestimmten Proportional-Ausdruck-Anstieg bzw. einen vorbestimmten Integral-Ausdruck-Anstieg dar.
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Als Nächstes verläuft der Vorgang zu einem Schritt 6, in dem ein angeforderter Lade-Druck PBrqr durch die folgende Gleichung (12) berechnet wird: PBrqr(k) = PBdsrd(k) + DPBfb(k) (12)
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Als Nächstes wird in einem Schritt 7 ein angefordertes Druckverhältnis RPBrqr durch die folgende Gleichung (13) berechnet: RPBrqr(k) = PBrqr(k) / PA(k) (13)
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In einem Schritt 8, welcher dem Schritt 7 folgt, wird die Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd durch Durchsuchen einer in 9 gezeigten Karte gemäß der Auspuff-Energie Hex und dem angeforderten Druckverhältnis RPBrqr berechnet, gefolgt von einem Abschluss des vorliegenden Vorgangs. Die Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd ist ein Wert, welcher als ein Ziel des Öffnungsgrades der variablen Leitschaufel 5c dient. In 9 stellen RPB1 bis RPB4 vorbestimmte Werte des angeforderten Druckverhältnisses RPBrqr dar, welche derart gesetzt werden, dass RPB1 < RPB2 < RPB3 < RPB4 eingehalten wird.
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In dieser Karte ist die Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd auf einen kleineren Wert gesetzt, da die Auspuff-Energie Hex in einem Bereich, in dem die Auspuff-Energie Hex groß ist, größer ist. Das dient einer Freigabe von Überschuss-Energie an eine Stelle stromabwärts der Turbinenschaufel 5b als eine Energie von Abgasen, um den Lade-Druck PB bei dem FB-Ziel-Druck PBcmd aufrechtzuerhalten, da in einem Bereich, in dem die Auspuff-Energie Hex groß ist, die Auspuff-Energie Hex ausreichend größer wird als die Energie, welche für die Kompressorschaufel 5a des Turboladers 5 erforderlich ist, um einen Einlass-Druck auf den FB-Ziel-Druck PBcmd zu komprimieren. Ferner ist die Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd auf einen größeren Wert gesetzt, um einen größeren Lade-Druck zu erhalten, da das angeforderte Druckverhältnis PRBrqr größer ist.
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Nachdem die Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd wie oben stehend berechnet wird, wird ein Regel-/Steuer-Eingabe-Signal entsprechend der Ziel-Leitschaufel-Öffnung VGTcmd an den Leitschaufel-Aktuator 5d geliefert, wodurch der momentane Lade-Druck PBact derart feedback-geregelt/-gesteuert wird, dass er dem FB-Ziel-Druck PBcmd folgt, und er derart geregelt/gesteuert wird, dass er gleich dem angeforderten Lade-Druck PBrqr wird.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung von Ergebnissen einer Simulation des Turbolade-Regel-/-Steuer-Vorgangs gegeben werden, welcher durch die Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, welche wie oben beschrieben konfiguriert ist (nachstehend bezeichnet als ”Regel-/Steuer-Ergebnisse”). 10 zeigt Regel-/Steuer-Ergebnisse durch die Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall, in dem der Fahrer eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Fahrzeugs wiederholt, was den angeforderten Lade-Druck PBrqr veranlasst, sich in einer trapezoiden Wellenform gemäß den periodischen Änderungen, in einer trapezoiden Wellenform, des angeforderten Moments TRQ (oder der Gaspedalöffnung AP) zu verändern. Ferner zeigt 11 zum Vergleich Regel-/Steuer-Ergebnisse in einem Fall, in dem ein Algorithmus für die FB-Ziel-Druck-PBcmd-Berechnung, anstatt der Gleichungen (2) bis (9) der vorliegenden Ausführungsform, eine Gleichung verwendet wird, welche durch Ersetzen eines PBcmd_tmp1-Repräsentanten des ersten vorläufigen Werts des FB-Ziel-Drucks auf der linken Seite der oben erwähnten Gleichung (7) durch einen PBcmd-Repräsentanten des FB-Ziel-Drucks gebildet wird (nachstehend bezeichnet als ”die Vergleichs-Regel-/Steuer-Ergebnisse”).
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Zunächst ist es in dem Fall der Vergleichs-Regel-/Steuer-Ergebnisse in 11 klar, dass der momentane Lade-Druck PBact nach dem Start einer Verzögerung des Fahrzeugs schnell abnimmt, wodurch das Ausmaß einer Trennung davon von dem FB-Ziel-Druck PBcmd größer wird, und das Ausmaß einer Trennung des momentanen Lade-Drucks PBact von dem FB-Ziel-Druck PBcmd zunimmt, wenn die Regelung/Steuerung fortfährt, wodurch der Absolutwert des Feedback-Korrektur-Ausdrucks DPBfb rasch zunimmt. Das heißt, es ist klar, dass der momentane Lade-Druck PBact instabil wird, und die Regel-/Steuergenauigkeit davon herabgesetzt wird.
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Im Gegensatz dazu ist es in dem Fall der Regel-/Steuer-Ergebnisse gemäß der vorliegenden Ausführungsform in 10 klar, dass durch Verwendung der gewichteten Durchschnittsberechnung der oben erwähnten Gleichung (8), nach dem Start einer Verzögerung des Fahrzeugs, das Ausmaß einer Trennung des momentanen Lade-Drucks PBact von dem FB-Ziel-Druck PBcmd kleiner bleibt, verglichen mit den Vergleichs-Regel-/Steuer-Ergebnissen, und sogar nachdem die Regelung/Steuerung fortfährt, das Ausmaß einer Trennung des momentanen Lade-Drucks PBact von dem FB-Ziel-Druck PBcmd noch klein ist und der Absolutwert des Feedback-Korrektur-Ausdrucks-DPBfb nicht ansteigt. Kurz gesagt ist es klar, dass durch Verwendung des Regel-/Steueralgorithmus der Gleichungen (2) bis (9) der vorliegenden Ausführungsform, es möglich ist, den momentanen Lade-Druck PBact zu veranlassen, dem FB-Ziel-Druck PBcmd genau zu folgen, wodurch eine hohe Regel-/Steuergenauigkeit erhalten werden kann.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf 12 bis 14 von Regel-/Steuer-Ergebnissen durch die Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall gegeben werden, in dem der momentane Lade-Druck PBact zwischen drei unterschiedlichen Zuständen, nach dem Startzeitpunkt eines Beschleunigens des Fahrzeugs, d. h. nach dem Startzeitpunkt eines Anstiegs in dem Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd, umschaltet. Es sei erwähnt, dass in 12 bis 14 Datenobjekte des Referenz-FB-Ziel-Drucks PBcmd_bs vor dem Start einer Beschleunigung (d. h. vor den Zeitpunkten t2, t12 und t22) zur Erleichterung des Verständnisses weggelassen werden.
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12 zeigt Regel-/Steuer-Ergebnisse, wenn PBact < PBcmd_bs nach dem Startzeitpunkt einer Beschleunigung des Fahrzeugs (Zeitpunkt t2) eingehalten wird. In diesem Fall wird PBImt_low = PBact aus der oben erwähnten Gleichung (6) berechnet, wodurch PBcmd = PBcmd_tmp2 aus der oben erwähnten Gleichung (9) resultiert.
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Ferner wird in der oben erwähnten Gleichung (8) Km = 1 eingehalten und PBcmd_tmp2 = PBcmd_tmp1 eingehalten, so dass PBcmd = PBcmd_tmp1 eingehalten wird, und daher der FB-Ziel-Druck PBcmd durch die Gleichung (7) berechnet wird. Als eine Konsequenz verändert sich der FB-Ziel-Druck PBcmd, wobei er eine Verzögerungs-Charakteristik erster Ordnung in Bezug auf den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd (k – db) vor der Totzeit db aufweist, und der momentane Lade-Druck PBact verändert sich in einer Weise, welche dem FB-Ziel-Druck PBcmd folgt.
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Auf der anderen Seite zeigt 13 Regel-/Steuer-Ergebnisse unter einer Bedingung, dass PBcmd_bs < PBact < PBImt_acp eingehalten wird, nach dem Startzeitpunkt einer Beschleunigung des Fahrzeugs (Zeitpunkt t12). In diesem Fall wird unter einer Bedingung, dass PBcmd_bs < PBact < PBImt_acp eingehalten wird, PBImt_low = PBact aus der oben erwähnten Gleichung (6) berechnet. Ferner wird zwischen den Zeitpunkten t12 und t13 PBcmd_tmp2 < PBImt_low eingehalten, so dass PBcmd = PBImt_low aus der oben erwähnten Gleichung (9) berechnet wird, wodurch PBcmd = PBact resultiert.
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Dann, nach einem Zeitpunkt t13, wird PBImt_low < PBcmd_tmp2 eingehalten, so dass PBcmd = PBcmd_tmp2 aus der oben erwähnten Gleichung (9) berechnet wird. Dies veranlasst den FB-Ziel-Druck PBcmd sich zu verändern, wobei eine Verzögerungs-Charakteristik erster Ordnung in Bezug auf den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd (k – db) vor der Totzeit db vorliegt, in einem Zustand, welcher den momentanen Lade-Druck PBact überschreitet, und der momentane Lade-Druck PBact verändert sich in einer Weise, welche dem FB-Ziel-Druck PBcmd folgt.
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Ferner zeigt 14 Regel-/Steuer-Ergebnisse, wenn PBImt_acp < PBact zwischen Zeitpunkten t23 bis t24 nach dem Startzeitpunkt einer Beschleunigung des Fahrzeugs (Zeitpunkt t22) zeitweise eingehalten wird. In diesem Fall, zwischen Zeitpunkten t22 bis t23, wird PBcmd_bs < PBact < PBImt_acp eingehalten, so dass sich PBcmd = PBact wie oben beschrieben ergibt.
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Dann, zu dem Zeitpunkt t23, wenn PBImt_acp < PBact eingehalten wird, wird danach PBImt_low = PBImt_acp aus der oben erwähnten Gleichung (6) berechnet, wodurch PBcmd = PBImt_low = PBImt_acp aus der oben erwähnten Gleichung (9) berechnet wird. Folglich wird der momentane Lade-Druck PBact derart feedback-geregelt/-gesteuert, dass er sich dem zulässigen oberen Grenzwert PBImt_acp nähert.
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Da die Regelung/Steuerung fortfährt, wenn PBact ≤ PBImt_acp bei dem Zeitpunkt t24 eingehalten wird, ergibt sich PBcmd = PBcmd_tmp2 aus der oben erwähnten Gleichung (9), wonach der FB-Ziel-Druck PBcmd durch die Gleichung (7) berechnet wird. Folglich verändert sich der FB-Ziel-Druck PBcmd, wobei eine Verzögerungs-Charakteristik erster Ordnung in Bezug auf den Fahrer-Anforderungs-Lade-Druck PBdsrd (k – db) vor der Totzeit db in einem den momentanen Lade-Druck PBact überschreitenden Zustand vorliegt, und der momentane Lade-Druck PBact verändert sich in einer Weise, welche dem FB-Ziel-Druck PBcmd folgt.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß der Regel-/Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall einer Regelung/Steuerung des Turboladers 5, welche eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, der Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs mit dem Regel-/Steueralgorithmus (Gleichung (2)) berechnet, in welchem die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik widergespiegelt wird, und daher ist es möglich, den Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs als einen Wert zu berechnen, an welchem sich die Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik des Turboladers 5 widerspiegelt. Ferner wird in der Gleichung (4) der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp durch Hinzufügen des vorbestimmten zulässigen Bereichswerts DPB_ACP zu dem berechneten Referenz-FB-Ziel-Druck PBcmd_bs berechnet, und ferner wird durch die Gleichung (6), wenn der momentane Lade-Druck PBact größer ist als der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp, der zulässige untere Grenzwert PBImt_low auf den zulässigen oberen Grenzwert PBImt_acp gesetzt.
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Als Nächstes wird der FB-Ziel-Druck PBcmd auf einen Größeren des zulässigen unteren Grenzwerts PBImt_low und des zweiten vorläufigen Werts PBcmd_tmp2 des FB-Ziel-Drucks durch die Gleichung (9) gesetzt, und der Feedback-Korrektur-Ausdruck DPBfb wird derart berechnet, dass der momentane Lade-Druck PBact dem FB-Ziel-Druck PBcmd folgt. Daher, selbst wenn der momentane Lade-Druck PBact zeitweise den zulässigen oberen Grenzwert PBImt_acp überschreitet, während die Regelung/Steuerung fortfährt, ist es möglich, den momentanen Lade-Druck PBact derart zu regeln/steuern, dass er geringer wird als der zulässige obere Grenzwert PBImt_acp. Das heißt, es ist möglich, den momentanen Lade-Druck PBact derart zu regeln/steuern, dass er den zulässigen oberen Grenzwert PBImt_acp nicht überschreitet.
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Daher ist es durch genaues Setzen des vorbestimmten zulässigen Bereichswerts DPB_ACP möglich, den momentanen Lade-Druck PBact zu veranlassen, dem FB-Ziel-Druck PBcmd genau zu folgen, während eine Trennung des momentanen Lade-Drucks PBact von dem FB-Ziel-Druck PBcmd, sogar unter einer Bedingung, dass der Integralausdruck während einer Feedback-Regelung/-Steuerung erhöht wird, gedämpft wird, was es möglich macht, die Regel-/Steuergenauigkeit zu verbessern.
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Ferner ist es aus dem gleichen Grund, sogar unter einer Bedingung, dass der Turbolader 5 unter einer Variation in Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, oder das eine plötzliche Zunahme und Abnahme des Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks PBdsrd auf Grund der Anfragen einer Beschleunigung und einer Verzögerung, welche durch den Fahrer wiederholt werden, wiederholt werden, möglich, den momentanen Lade-Druck PBact zu veranlassen, dem FB-Ziel-Druck PBcmd genau zu folgen, während ein Einfluss solcher Zustände des Turboladers 5 gedämpft wird. Von dem Obigen ist es in dem Fall eines Regelns/Steuerns des Turboladers 5, welcher eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, möglich, eine hohe Regel-/Steuergenauigkeit zu erreichen, und eine hohe Vermarktbarkeit zu gewährleisten.
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Zusätzlich wird durch Verwenden der Gleichung (8) während eines Verzögerungs-Kraftstoff-Abschnitt-Vorgangs der FB-Ziel-Druck PBcmd derart berechnet, dass er dem momentanen Lade-Druck PBact allmählich näher gebracht wird, und daher ist es möglich, einen Anstieg in dem Integralausdruck, sogar unter einer Bedingung, dass auf Grund einer Öffnung des Gaspedals, der momentane Lade-Druck PBact plötzlich abnimmt und dazu neigt, sich von dem FB-Ziel-Druck PBcmd signifikant zu trennen, zu vermeiden. Dies macht es möglich, eine hohe Stabilität und Ansprechempfindlichkeit in der Feedback-Regelung/-Steuerung zu ermöglichen, wenn der Motor 3 von einem Verzögerungs-Kraftstoff-Abschnitt-Vorgang zu einem Normalbetrieb wechselt.
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Obwohl in der ersten Ausführungsform die Auspuff-Energie Hex durch die oben beschriebene Gleichung (1) berechnet wird, kann beispielsweise die Auspuff-Energie Hex aber auch durch die folgende Gleichung (14) berechnet werden: Hex = Cp·TA[Gair + Gfuel· (1 – ηeng)·Qfuel + Cp·TA / Cp·TA] (14)
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In der Gleichung (14) stellen Cp, TA, Qfuel und ηeng eine konstantdruckspezifische Wärme von Luft, eine Einlasst-Temperatur, einen Brennwert von Kraftstoff bzw. eine Energie-Effizienz dar. In einem Fall, in dem die obige Gleichung (14) verwendet wird, verglichen mit einem Fall, in dem die oben erwähnte Gleichung (1) verwendet wird, ist es möglich, die Berechnungsgenauigkeit der Auspuff-Energie Hex zu verbessern. Ferner kann unter einer Bedingung, dass in einer unteren Berechnungsgenauigkeit der Auspuff-Energie Hex kein Problem vorliegt, eine Berechnungsformel von Hex = Gair durch Setzen α = 0 in der Gleichung (1) verwendet werden.
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Ferner ist, obwohl in der ersten Ausführungsform der PI-Regel-/-Steueralgorithmus der Gleichungen (10) und (11) als ein vorbestimmter Feedback-Regel-/-Steuer-Ausdruck verwendet wird, der vorbestimmte Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus beispielsweise gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht darauf begrenzt, sondern es ist nur erforderlich, dass ein Integralausdruck umfasst ist. Zum Beispiel kann als der vorbestimmte Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus ein reaktions-spezifizierender Regel-/Steueralgorithmus, wie beispielsweise ein PID-Regel-/-Steueralgorithmus und ein Gleit-Modus-Regel-/-Steueralgorithmus verwendet werden.
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Ferner kann, obwohl in der ersten Ausführungsform ein positiver fester Wert als der vorbestimmte zulässige Bereichswert DPB_ACP verwendet wird, der vorbestimmte zulässige Bereichswert DPB_ACP aber durch ein Verfahren berechnet werden, wie beispielsweise ein Karten-Durchsuchen gemäß den Betriebsbedingungen des Motors 3 (z. B. die Motorgeschwindigkeit NE und das angeforderte Moment TRQ).
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Als Nächstes wird eine Beschreibung einer Regel-/Steuervorrichtung 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 15 gegeben werden. Die Regel-/Steuervorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform regelt/steuert eine EGR-Menge als eine geregelte/gesteuerte Variable durch Regeln/Steuern der EGR-Vorrichtung 8 als ein geregeltes/gesteuertes Objekt. Wie nachstehend beschrieben, weist die Regel-/Steuervorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleichen elektrischen und mechanischen Anordnungen auf wie die der Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme eines Teils davon, so dass nachstehend die gleichen Komponenten wie die der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine Beschreibung davon weggelassen wird. Die Regel-/Steuervorrichtung 1A, wie nachstehend beschrieben, berechnet eine Ziel-EGR-Öffnung VEGRcmd durch ein Verfahren, welches ähnlich zu dem Verfahren ist, dass durch die Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform angewandt wird.
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Die Regel-/Steuervorrichtung 1A umfasst einen Fahrer-Anforderungs-EGR-Mengen-Berechnungsabschnitt 40, einen FB-Ziel-Mengen-Berechnungsabschnitt 41, eine EGR-Feedback-Regel-/Steuervorrichtung 42, einen Addierer 43, einen Teiler 44 und einen Ziel-EGR-Öffnungs-Berechnungsabschnitt 45, und insbesondere werden diese Elemente 40 bis 45 durch die ECU 2 implementiert.
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In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die ECU 2 dem Geregelte-/Gesteuerte-Variable-Erfassungsmittel, einem Referenz-Zielwert-Berechnungsmittel, einem Zulässiger-Oberer-Grenzwert-Berechnungsmittel, einem Feedback-Zielwert-Berechnungsmittel und einem Regel-/Steuermittel.
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Als Erstes berechnet der Fahrer-Anforderungs-EGR-Mengen-Berechnungsabschnitt 40 eine Fahrer-Anforderungs-EGR-Menge EGRdsrd durch Durchsuchen einer Karte, nicht gezeigt, gemäß der Motorgeschwindigkeit NE und dem angeforderten Moment TRQ.
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Ferner berechnet der FB-Ziel-Mengen-Berechnungsabschnitt 41 einen FB-Zielwert EGRcmd durch ein Verfahren, welches ähnlich zu dem Verfahren ist, dass in den oben beschriebenen Schritten 20 bis 30 angewandt wird. Insbesondere wird der FB-Zielwert EGRcmd unter Verwendung von Gleichungen berechnet, wobei jede durch Ersetzen von PB in jedem Parameter der oben erwähnten Gleichungen (2) bis (9) durch EGR gebildet wird.
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Das heißt, der FB-Zielwert EGRcmd wird durch Gleichungen berechnet, in welchen der PBcmd_bs-Repräsentant des Referenz-FB-Ziel-Drucks durch einen EGRcmd_bs-Repräsentanten einer Referenz-FB-Ziel-Menge, ein PBdsrd-Repräsentant des Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks durch einen EGRdsrd-Repräsentanten einer Fahrer-Anforderungs-EGR-Menge, ein DPB_ACP-Repräsentant des vorbestimmten zulässigen Bereichswerts durch einen DEGR_ACP-Repräsentanten eines vorbestimmten zulässigen Bereichswerts, ein PBImt_acp-Repräsentant des zulässigen oberen Grenzwerts durch einen EGRImt_acp-Repräsentanten eines zulässigen oberen Grenzwerts und ein DPBfb-Repräsentant des Feedback-Korrektur-Ausdrucks durch einen DEGRfb-Repräsentanten eines Feedback-Korrektur-Ausdrucks ersetzt wird.
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Ferner berechnet die EGR Feedback-Regel-/Steuervorrichtung 42 einen Feedback-Korrektur-Ausdruck DEGRfb durch ein Verfahren, welches ähnlich zu dem Verfahren ist, welches in dem oben beschriebenen Schritt 5 angewandt wird. Das heißt, der Feedback-Korrektur-Ausdruck DEGRfb wird durch Gleichungen berechnet, in welchen ein PBact-Repräsentant des momentanen Lade-Drucks durch einen EGRest-Repräsentanten der EGR-Menge, ein PBcmd-Repräsentant des FB-Ziel-Drucks durch einen EGRcmd-Repräsentanten einer FB-Ziel-Menge und ein E_PB-Repräsentant der Lade-Druck-Differenz durch einen E_EGR-Repräsentanten einer EGR-Mengen-Differenz ersetzt wird.
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In diesem Fall wird die EGR-Menge EGRest auf Grundlage eines Erfassungs-Signals von einem EGR-Mengen-Sensor, nicht gezeigt, berechnet. Es sei erwähnt, dass die EGR-Menge EGRest auf Grundlage anderer Parameter berechnet werden kann (z. B. der Einlass-Luftstrom-Rate Gair und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgasen).
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Auf der anderen Seite berechnet der Addierer 43 die angeforderte EGR-Menge EGRrqr durch Hinzufügen des Feedback-Korrektur-Ausdrucks DEGRfb zu der Fahrer-Anforderungs-EGR-Menge EGRdsrd.
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Ferner berechnet der Teiler 44 ein Druckverhältnis RP_EGR durch Teilen eines Auspuff-Drucks Pex durch einen Einlass-Druck Pin. Das Druckverhältnis RP_EGR ist ein Verhältnis zwischen einem Druck an einer stromaufwärtigen Seite des EGR-Regel-/-Steuerventils 8c und einem Druck an einer stromabwärtigen Seite desselben, und der Auspuff-Druck Pex und der Einlass-Druck Pin werden durch jeweilige Drucksensoren, nicht gezeigt, erfasst.
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Dann berechnet der Ziel-EGR-Öffnungs-Berechnungsabschnitt 45 die Ziel-EGR-Öffnung VEGRcmd durch Durchsuchen einer Karte, nicht gezeigt, gemäß der angeforderten EGR-Menge EGRrqr und dem Druckverhältnis RP_EGR. Nachdem die Ziel-EGR-Öffnung VEGRcmd so berechnet wird, wird ein dazu entsprechendes Regel-/Steuer-Eingabe-Signal an das EGR-Regel-/-Steuerventil 8c geliefert. Dies regelt/steuert die EGR-Menge EGRest derart, dass sie der FB-Ziel-Menge EGRcmd folgt, und derart dass sie gleich der Fahrer-Anforderungs-EGR-Menge EGRdsrd wird.
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Gemäß der Regel-/Steuervorrichtung 1A ist es durch das oben beschriebene Regel-/Steuerverfahren möglich, die gleichen vorteilhaften Effekte zu erhalten, wie sie durch die Regel-/Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden. Das heißt, in dem Fall eines Regelns/Steuerns der EGR-Vorrichtung 8, welche eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, ist es möglich, die EGR-Menge EGR zu veranlassen, der FB-Ziel-Menge EGRcmd genau zu folgen, während eine Trennung der EGR-Menge EGR von der FB-Ziel-Menge EGRcmd, sogar unter einer Bedingung, dass der Integralausdruck während einer Feedback-Regelung/-Steuerung ansteigt, gedämpft wird, was es möglich macht, die Regel-/Steuergenauigkeit zu verbessern. Insbesondere selbst unter Bedingungen, dass die EGR-Vorrichtung 8 unter einer Variation in Charakteristiken zwischen individuellen Produkten davon oder einem Altern leidet, und dass eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Fahrzeugs durch den Fahrer wiederholt angefordert werden, ist es möglich, die EGR-Menge EGR zu veranlassen, der FB-Ziel-Menge EGRcmd genau zu folgen, während die Trennung der EGR-Menge EGR von der FB-Ziel-Menge EGRcmd gedämpft wird.
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Obwohl in der ersten und zweiten Ausführungsform der Turbolader 5 bzw. die EGR-Vorrichtung 8 als das geregelte/gesteuerte Objekt verwendet werden, ist das geregelte/gesteuerte Objekt gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise nicht darauf beschränkt, sondern es kann ein beliebiges anderes geregeltes/gesteuertes Objekt verwendet werden, insofern es sich um einen Verbrennungsmotor oder eine Zusatzvorrichtung davon handelt. Zum Beispiel kann als das geregelte/gesteuerte Objekt und die geregelte/gesteuerte Variable ein Verbrennungsmotor und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis davon verwendet werden bzw. ein Harnstoff-SCR-System und eine Harnstoff-Additionsmenge.
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Ferner ist, obwohl die Regel-/Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der ersten und zweiten Ausführungsform auf den Turbolader bzw. die EGR-Vorrichtung für Automobile, welches die geregelten/gesteuerten Objekte sind, als ein Beispiel, angewandt wird, die Regel-/Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern sie kann auf ein geregeltes/gesteuertes Objekt angewandt werden, wie beispielsweise einen Turbolader und eine EGR-Vorrichtung für Schiffe und geregelte/gesteuerte Objekte für anderes Industrieequipment.
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Es ist ferner einem Fachmann klar, dass das Vorangehende bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind und das verschiedene Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang davon abzuweichen.
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Regel-/Steuervorrichtung unter Verwendung eines Feedback-Regel-/-Steueralgorithmus, umfassend einen Integralausdruck, welcher in der Lage ist, ein geregeltes/gesteuertes Objekt zu regeln/steuern, welches eine Reaktions-Verzögerungs-Charakteristik aufweist, während Einflüsse eines Alterns und von plötzlichen Änderungen in einem Betriebszustand gedämpft werden, und dadurch eine Regel-/Steuergenauigkeit zu verbessern. Die Regel-/Steuervorrichtung, welche einen Turbolader regelt/steuert, umfasst eine ECU. Die ECU berechnet einen Referenz-FB-Ziel-Druck unter Verwendung einer Verzögerungs-Gleichung erster Ordnung, eines zulässigen oberen Grenzwerts auf Grundlage eines Werts, welcher durch Hinzufügen eines vorbestimmten zulässigen Bereichswerts zu dem Referenz-FB-Ziel-Druck erhalten wird, eines FB-Ziel-Drucks, derart dass ein momentaner Lade-Druck den zulässigen oberen Grenzwert nicht überschreitet, und eines Feedback-Korrektur-Ausdrucks unter Verwendung eines PI-Regel-/-Steueralgorithmus derart, dass der momentane Lade-Druck gleich dem FB-Ziel-Druck wird, und regelt/steuert den momentanen Lade-Druck unter Verwendung eines Fahrer-Anforderungs-Lade-Drucks und des Feedback-Korrektur-Ausdrucks.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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