DE102017114209A1

DE102017114209A1 - Luft-bypassventil-steuerung

Info

Publication number: DE102017114209A1
Application number: DE102017114209.6A
Authority: DE
Inventors: Konosuke MURAMATSU
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-02-01
Also published as: CN107664063A; US10400717B2; CN107664063B; JP2018017179A; JP6431508B2; US20180030939A1

Abstract

Eine Luft-Bypassventil-Steuerung ist in einem Motor (1) angeordnet. Der Motor (1) besitzt eine Ansaugpassage (21), einen Verdichter (41), eine Drosselklappe (24), eine Luft-Bypasspassage (44) sowie ein Luft-Bypassventil (45). Die Luft-Bypassventil-Steuerung weist einen Ansaugluftmengen-Detektor und eine Steuerung auf. Der Ansaugluftmengen-Detektor detektiert eine Ansaugluftmenge des Motors (1). Die Steuerung ist dazu ausgebildet, das Luft-Bypassventil (45) vorübergehend in einen geöffneten Zustand zu bringen, wenn die Ansaugluftmenge des Motors (1) unmittelbar vor einer Verringerung des Öffnungsausmaßes der Drosselklappe (24) gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn das Öffnungsausmaß der Drosselklappe (24) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder höher geringer wird.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luft-Bypassventil-Steuerung, bei der das Luft-Bypassventil eine Luft-Bypasspassage bzw. -Umgehungspassage für einen Verdichter eines Turboladers öffnet/schließt, und betrifft insbesondere eine Luft-Bypassventil-Steuerung, die das Auftreten von Verdichter-Pumpen bzw. Verdichter-Surge ohne Beeinträchtigung der Fahreigenschaften verhindert.
2. Einschlägiger Stand der Technik
Bei einem Turbolader, der in einem Kraftfahrzeugmotor oder dergleichen ausgebildet ist, handelt es sich beispielsweise um einen Kompressor, der eine Turbine verwendet, die durch die Energie von Abgasen betrieben wird, um einen Verdichter anzutreiben, der Frischluft (Verbrennungsluft) verdichtet.
Wenn bei dem Motor mit Turboaufladung eine Drosselklappe aus einem Zustand rasch geschlossen wird, in dem das Drosselklappen-Öffnungsausmaß groß ist und der Ladedruck hoch ist, wird der Druck in einem Bereich zwischen dem Verdichter und der Drosselklappe rasch erhöht, und es kommt zu einem Verdichter-Pumpen, da eine Druckschwankung in einer Ansaugpassage zwischen Schaufeln des Verdichters und der Drosselklappe auftritt. Infolgedessen wird möglicherweise ein eigenartiges Geräusch erzeugt, und die Zuverlässigkeit des Turboladers wird aufgrund der Aufbringung einer Kraft auf die Schaufeln des Verdichters, die in gegenläufiger Richtung zu der Rotationsrichtung der Schaufeln wirkt, möglicherweise beeinträchtigt.
Aus diesem Grund ist ein mit Turboaufladung arbeitender Motor mit einer Luft-Bypasspassage versehen, die den Verdichter zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite desselben umgeht und dafür sorgt, dass ein Teil der Luft in dem Bereich zwischen dem Verdichter und der Drosselklappe zu der stromaufwärtigen Seite des Verdichters zurückströmt; und ist ferner mit einem Luft-Bypassventil versehen, das diese Luft-Bypasspassage öffnet/schließt.
Als einschlägiger Stand der Technik in Verbindung mit dem Verhindern dieses Verdichter-Pumpens offenbart z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2010-265 854 A einen Motor mit Turboaufladung. Wenn bei dem Motor aufgrund von Information von einem Motordrehzahlsensor und einem Gaspedal-Offnungsausmaßsensor festgestellt wird, dass ein Verdichter in einen Pumpzustand gelangt, wird ein Bypassventil geöffnet, um eine Verbindung zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des Verdichters herzustellen. Bei der Feststellung, dass der Pumpzustand beendet ist, wird das Bypassventil geschlossen.
Die JP 2009-299 506 A offenbart, dass dann, wenn sich ein Betriebspunkt eines Verdichters, der durch eine Ansaugluftmenge eines Motors und ein Ansaugluft-Druckverhältnis vor und hinter einem Verdichter definiert ist, in einer Region befindet, in der ein Pumpen auftritt, eine Drosselklappe sowie ein Pulsventil, das auf einer stromabwärtigen Seite eines Pump-Behälters ausgebildet ist, zum Öffnen/Schließen betätigt werden, um dadurch ein Pumpen zu unterbinden.
Die JP 2012-180 746 A offenbart eine Pumpunterdrückungs-Steuerung, die Folgendes verwendet: eine Bypasspassage, die einen Verdichter umgeht; sowie ein Bypassventil. Bei der Pumpunterdrückungs-Steuerung wird der stromabwärtige Druck des Verdichters zum Erreichen eines Zielwerts gesteuert, um dadurch rasche Wechsel bei einer Ansaugluftmenge und einem Ladedruck zu vermeiden.
Wenn wie bei dem vorstehenden Stand der Technik ein elektrisches Luft-Bypassventil verwendet wird, das von einer elektrischen Betätigungseinrichtung, wie z. B. einem Solenoid bzw. Elektromagneten, betätigt wird, dann wird die Auslegungsfreiheit hinsichtlich des Öffnungs-/Schließzeitpunkts im Vergleich zu einem bestehenden mechanischen Luft-Bypassventil verbessert, und es kann eine exakte Steuerung realisiert werden.
Darüber hinaus kann eine Betätigungs-Fehlfunktion als inhärentes Problem bei dem mechanischen Luft-Bypassventil sowie dem Verdichter-Pumpen aufgrund einer Ansprechverzögerung während der Ventilöffnung verhindert werden. Ferner können auch ein unbeabsichtigtes Freisetzen des Ansaugluftdrucks, verursacht durch eine Ermüdung einer Feder aufgrund von Alterung, und dergleichen eliminiert werden.
Unabhängig von der Verwendung des elektrischen Luft-Bypassventils kommt es jedoch beim Öffnen des Luft-Bypassventils in einer Region, in der ein Öffnen desselben unter normalen Bedingungen nicht erforderlich ist, als Resultat einer ungeeigneten Steuerung zu einer zeitlichen Ansprechverzögerung bei einer Erhöhung des Ladedrucks während einer erneuten Beschleunigung, und hierdurch werden die Fahreigenschaften beeinträchtigt (rechtzeitiges Ansprechen auf eine Betätigung durch einen Fahrer). Aus diesem Grund ist es wünschenswert, das Ventilöffnen zum Verhindern des Verdichter-Pumpens zu minimieren, während gleichzeitig ein Verdichter-Pumpen zuverlässig unterbunden wird.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat festgestellt, dass es sich bei der Ansaugluftmenge des Motors um einen wesentlichen Faktor handelt, der auf eine Amplitude einer Druckschwankung auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe während des Auftretens des Verdichter-Pumpens Einfluss hat.
Es wird davon ausgegangen, dass in einem Fall, in dem die Ansaugluftmenge des Motors vor und nach einem raschen Schließen der Drosselklappe gleich ist, die Strömungsrate der Luft zu der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe abnimmt und ein Zustand, in dem der Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe hoch ist, über eine lange Zeitdauer anhält, während der die Rotationsgeschwindigkeit (Drehzahl) der Ausgangswelle des Motors abnimmt; dadurch wird das Auftreten von einem Verdichter-Pumpen wahrscheinlicher.
In einem Fall, in dem die Drosselklappe nicht vollständig geschlossen wird, sondern bei einem vorbestimmten Öffnungsausmaß oder größer nach einem raschen Schließen derselben geöffnet wird, selbst wenn die Drosselklappe rasch auf dieses Öffnungsausmaß geschlossen wird, wird die Strömungsrate der Luft zur Motorseite im Anschluss daran in einem bestimmten Ausmaß sichergestellt. Dadurch wird das Auftreten von Verdichter-Pumpen weniger wahrscheinlich.
In einem Fall, in dem die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors niedrig ist, wenn der Motor in einem nicht in Fahrt befindlichen Zustand des Fahrzeugs aufgedreht (hochgedreht) wird, ist das durch den Motor an sich erzeugte mechanische Geräusch sowie ein solches Geräusch, wie etwa das Ansaug-/Austrittsgeräusch gering.
Infolgedessen wird das Betätigungsgeräusch, das während des Öffnens/Schließens des Luft-Bypassventils erzeugt wird, nicht mehr von dem Motorgeräusch überdeckt. Während das Auftreten eines Verdichter-Pumpens durch die Betätigung des Luft-Bypassventils verhindert werden kann, bestehen somit jedoch Bedenken dahingehend, dass das Betätigungsgeräusch ein unangenehmes Gefühl bei einem Nutzer hervorruft.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist wünschenswert, eine Luft-Bypassventil-Steuerung anzugeben, die das Auftreten von Verdichter-Pumpen ohne Beeinträchtigung der Fahreigenschaften verhindert.
Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Luft-Bypassventil-Steuerung, die zur Installation in einem Motor ausgebildet ist. Der Motor weist Folgendes auf:
eine Ansaugpassage, die zum Einleiten von Luft in den Motor ausgebildet ist;
einen Verdichter, der in der Ansaugpassage ausgebildet ist und zum Verdichten der Luft ausgebildet ist;
eine Drosselklappe, die stromabwärts von dem Verdichter in der Ansaugpassage angeordnet ist;
eine Luft-Bypasspassage, die zum Umgehen des Verdichters von einer stromaufwärtigen Region zu einer stromabwärtigen Region desselben in der Ansaugpassage ausgebildet ist; und
ein Luft-Bypassventil, das dazu ausgebildet ist, von einer elektrischen Betätigungseinrichtung zum Öffnen/Schließen der Luft-Bypasspassage antriebsmäßig betätigt zu werden sowie das Luft-Bypassventil zu steuern.
Die Luft-Bypassventil-Steuerung weist Folgendes auf: einen Ansaugluftmengen-Detektor, der zum Detektieren einer Ansaugluftmenge des Motors ausgebildet ist; sowie eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, das Luft-Bypassventil in einem Fall vorübergehend in einen geöffneten Zustand zu bringen, in dem die Ansaugluftmenge des Motors unmittelbar vor einer Verringerung eines Öffnungsausmaßes der Drosselklappe gleich einem oder größer als ein erster vorbestimmter Wert ist, wenn das Öffnungsausmaß der Drosselklappe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder höher geringer wird.
Der erste vorbestimmte Wert kann derart vorgegeben sein, dass das Luft-Bypassventil in dem Fall vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, in dem eine Amplitude einer Druckschwankung in der Ansaugpassage gleich einem oder größer als ein zweiter vorbestimmter Wert wird. Bei der erwarteten Amplitude handelt es sich um eine Amplitude, die erwartet wird, wenn das Luft-Bypassventil in einem geschlossenen Zustand gehalten bleibt.
Der erste vorbestimmte Wert kann derart vorgegeben sein, dass er in Abhängigkeit von einer Verringerung der Drehzahl der Ausgangswelle des Motors geringer wird.
Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die Ventilöffnungsdauer zu einem Zeitpunkt, zu dem das Luft-Bypassventil vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, in Abhängigkeit von einem Anstieg bei der Ansaugluftmenge des Motors unmittelbar vor der Verringerung des Öffnungsausmaßes der Drosselklappe länger vorzugeben.
Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die Ventilöffnungsdauer zu dem Zeitpunkt, zu dem das Luft-Bypassventil vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, in Abhängigkeit von der Verringerung der Drehzahl der Ausgangswelle des Motors länger vorzugeben.
Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, das Luft-Bypassventil in dem Fall im geschlossenen Zustand zu halten, in dem ein Ziel-Öffnungsausmaß der Drosselklappe nach einem Schließvorgang der Drosselklappe gleich einem oder größer als ein vorbestimmter oberer Grenzwert ist.
Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, das Luft-Bypassventil in dem Fall im geschlossenen Zustand zu halten, in dem sich ein mit dem Motor ausgestattetes Fahrzeug in einem Nicht-Fahrzustand bzw. nicht fahrenden Zustand befindet und die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors gleich einem oder niedriger als ein vorbestimmter unterer Grenzwert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration eines Motors mit einer exemplarischen Ausführungsform einer Luft-Bypassventil-Steuerung, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels von Änderungen bei verschiedenen Parametern zu einem Zeitpunkt, zu dem Verdichter-Pumpen bei dem Motor gemäß 1 auftritt;
3 ein Diagramm zur Erläuterung einer Korrelation zwischen einer Verdichter-Pumpamplitude bei dem Motor gemäß 1 und einer Ansaugluftmenge desselben;
4 ein Diagramm zur Erläuterung einer Korrelation zwischen der Verdichter-Pumpamplitude bei dem Motor gemäß 1 und einer Motordrehzahl;
5 eine erste partielle Ansicht eines Ablaufdiagramms zur Erläuterung eines Steuervorgangs zum Unterdrücken von einem Verdichter-Pumpen mittels einer Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß der Ausführungsform;
6 eine zweite partielle Ansicht des Ablaufdiagramms zur Erläuterung des Steuervorgangs zum Unterdrücken von einem Verdichter-Pumpen mittels der Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß der Ausführungsform; und
7 ein Kennfeld zur Erläuterung einer Korrelation zwischen der Ansaugluftmenge, der Motordrehzahl und der Luft-Bypassventil-Öffnungsdauer bei der Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß der Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das Ziel hinsichtlich der Bereitstellung einer Luft-Bypassventil-Steuerung, die das Auftreten von einem Verdichter-Pumpen ohne Beeinträchtigung der Fahreigenschaften verhindert, wird bei der vorliegenden Erfindung erreicht durch ein vorübergehendes Öffnen eines Luft-Bypassventils in solchen Fällen, in denen die Ansaugluftmenge eines Motors gleich einem oder größer als ein bestimmter Wert ist und ein von einem Fahrer angefordertes Drehmoment rasch geringer wird, sowie durch ein längeres Vorgegeben einer Ventilöffnungsdauer in Abhängigkeit von einem Anstieg bei der Ansaugluftmenge und einer Verringerung bei der Motordrehzahl.
Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Luft-Bypassventil-Steuerung beschrieben, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Die Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß der Ausführungsform ist in einem Motor mit Turboaufladung ausgebildet, der z. B. als Antriebskraftquelle in einem Kraftfahrzeug, wie z. B. einem PKW, angebracht ist und ein elektrisches Luft-Bypassventil aufweist.
1 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Konfiguration eines Motors mit der Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß der Ausführungsform.
Bei einem Motor 1 handelt es sich z. B. um einen Vierzylinder-Viertakt-DOHC-Benzinmotor in Boxer-Anordnung und mit Direkteinspritzung.
Der Motor 1 weist einen Hauptkörper 10, ein Ansaugsystem 20, ein Abgassystem 30, einen Turbolader 40, eine Kraftstoffzuführvorrichtung 50, eine Motorsteuereinheit 100 und dergleichen auf.
Bei dem Hauptkörper 10 handelt es sich um eine Hauptkomponente des Motors 1 mit einer Kurbelwelle 11, einem Zylinderblock 12, einem Zylinderkopf 13 und dergleichen.
Bei der Kurbelwelle 11 handelt es sich um eine Ausgangswelle des Motors 1, und diese besitztt einen Kolbenstift, durch den ein nicht dargestellter Kolben eines jeweiligen Zylinders über eine Pleuelstange mit dieser gekoppelt ist.
Die Kurbelwelle 11 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 11a ausgestattet, der eine Winkelposition derselben in sukzessiver Weise detektiert.
Der Kurbelwinkelsensor 11a gibt ein Impulssignal mit einer Frequenz proportional zu der Drehzahl der Kurbelwelle 11 ab.
Das Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 11a wird zu der Motorsteuereinheit 100 übermittelt und zur Detektion der Drehzahl (Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit) der Kurbelwelle 11 und dergleichen verwendet.
Bei dem Zylinderblock 12 handelt es sich um ein Blockelement, das die jeweiligen Zylinder beinhaltet.
Der Zylinderblock 12 ist in zwei Teile geteilt, wobei eine zentrale Rotationsachse der Kurbelwelle 11 dazwischen angeordnet ist. Die eine Hälfte davon weist den ersten und den dritten Zylinder auf, und die andere Hälfte davon weist den zweiten und den vierten Zylinder auf.
Ein zentraler Bereich des Hauptkörpers 10, mit dem die Hälften des Zylinderblocks 12 verbunden sind, ist mit einem Kurbelgehäuse versehen, in dem ein Hauptlager, das einen Lagerzapfen der Kurbelwelle 11 drehbar abgestützt, sowie die Kurbelwelle 11 untergebracht sind.
Der Zylinderkopf 13 ist von der Seite der Kurbelwelle 11 her an gegenüberliegenden Enden der Hälften des Zylinderblocks 12 ausgebildet.
Der Zylinderkopf 13 ist mit Brennkammern, Ansaugkanälen, Austrittskanälen, Einlass-/Auslass-Ventilen, Antriebssystemen dafür, Zündkerzen und dergleichen ausgebildet.
Bei der Brennkammer handelt es sich um einen Bereich, der mit einer Zylinderbohrung und einer Kolbenkronenfläche zusammenwirkt, um einen Raum zu bilden, in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrannt wird.
In einer Verbindungsfläche des Zylinderkopfes 13 mit dem Zylinderblock 12 ist eine der Kolbenkronenfläche gegenüberliegende Region vertieft ausgebildet, um die Brennkammer zu bilden.
Bei dem Ansaugkanal handelt es sich um eine Passage, durch die Frischluft (Verbrennungsluft) in die Brennkammer eingeleitet wird.
Bei dem Austrittskanal handelt es sich um eine Passage, durch die Abgas (verbranntes Gas) aus der Brennkammer ausgeleitet wird.
Das Einlassventil und das Auslassventil öffnen/schließen den Ansaugkanal und den Austrittskanal jeweils zu vorbestimmten Ventilzeitpunkten.
Das Einlassventil und das Auslassventil werden durch eine Einlass-Nockenwelle bzw. eine Auslass-Nockenwelle antriebsmäßig betätigt.
Die Einlass-Nockenwelle und die Auslass-Nockenwelle drehen sich synchron mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 11, und zwar mittels einer Kraftübertragungseinheit, wie z. B. eine Steuerkette, und besitzen jeweils einen variablen Ventilsteuerungsmechanismus, der eine Phase eines Nockenvorsprungs in Abhängigkeit von einem Befehl von der Motorsteuereinheit 100 nach vorn verlagern oder verzögern kann.
Die Zündkerze erzeugt einen elektrischen Funken in der Brennkammer in Abhängigkeit von einem Zündsignal von der Motorsteuereinheit 100, um dadurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu entzünden.
Das Ansaugsystem 20 saugt Außenluft in der Umgebung eines Fahrzeugs an und leitet die Außenluft als Verbrennungsluft (Frischluft) in die Ansaugkanäle des Zylinderkopfes 13 ein.
Das Ansaugsystem 20 weist eine Ansaugleitung 21, einen Luftfilter 22, einen Zwischenkühler 23, eine Drosselklappe 24, einen Ansaugkrümmer 25, ein Tumble-Erzeugungsventil 26 bzw. ein Ventil zum Erzeugen einer vertikalen Wirbelströmung bzw. Tumble-Strömung und dergleichen auf.
Bei der Ansaugleitung 21 handelt es sich um eine Ansaugpassage, durch die die Außenluft eingeleitet und den Ansaugkanälen zugeführt wird.
Die Ansaugleitung 21 ist von einer stromaufwärtigen Seite her (einer von dem Ansaugkanal abgelegenen Seite derselben) nacheinander mit dem Luftfilter 22, einem Verdichter 41 des Turboladers 40, dem Zwischenkühler 23, der Drosselklappe 24 und dergleichen versehen.
Ein Auslassbereich der Ansaugleitung 21 ist mit einem Einlassbereich des Ansaugkrümmers 25 gekoppelt.
Der Luftfilter 22 filtert die Frischluft unter Verwendung eines Reinigungselements, wie z. B. eines Vliesmaterials, zum Entfernen von Fremdstoffen, wie z. B. Staub, aus der Frischluft.
Der Luftfilter 22 ist in der Nähe eines Einlassbereichs der Ansaugleitung 21 ausgebildet.
Ein Luftströmungsmesser 22a und ein Ansaugluft-Temperatursensor 22b sind an einem Auslassbereich des Luftfilters 22 ausgebildet.
Bei dem Luftströmungsmesser 22a handelt es sich um einen Sensor, der die Strömungsrate der Luft detektiert, die durch die Ansaugleitung 21 hindurchströmt (eine Ansaugluftmenge des Motors 1).
Bei einer Ausführungsform kann der Luftströmungsmesser 22a als ”Ansaugluftmengen-Detektor” dienen.
Bei dem Ansaugluft-Temperatursensor 22b handelt es sich um einen Sensor, der die Temperatur der Luft detektiert, die durch die Ansaugleitung 21 hindurchströmt.
Der Zwischenkühler 23 kühlt die Frischluft, die von dem Verdichter 41 mit Druck beaufschlagt worden ist.
Bei dem Zwischenkühler 23 handelt es sich z. B. um einen Wärmetauscher, der die Frischluft durch Wärmeaustausch mit der Luftströmung (dem Fahrtwind) kühlt, die während einer Fahrt des Fahrzeugs um die Fahrzeugkarosserie herum erzeugt wird.
Bei der Drosselklappe 24 handelt es sich um eine Absperrklappe, die in der Nähe eines stromabwärtigen Endes der Ansaugleitung 21 (einem mit dem Ansaugkrümmer 25 gekoppelten Bereich derselben) ausgebildet ist.
Die Drosselklappe 24 stellt die Ansaugluftmenge zur Ausgangsleistungssteuerung des Motors 1 ein.
Bei der Drosselklappe 24 handelt es sich um eine elektrische Drosselklappe, die von einer elektrischen Betätigungseinrichtung betätigt wird.
Ein Öffnungsausmaß der Drosselklappe 24 wird derart gesteuert, dass sich ein tatsächliches Drehmoment des Motors 1 dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment nähert, das von der Motorsteuereinheit 100 vorgegeben wird, und zwar z. B. auf der Basis eines Detektionswerts eines Gaspedalsensors 101.
Die Drosselklappe 24 ist mit einem Öffnungsausmaßsensor versehen, der das Öffnungsausmaß derselben detektiert.
Das Ausgangssignal des Öffnungsausmaßsensors wird an die Motorsteuereinheit 100 übermittelt.
Ein Drucksensor 24a stromaufwärts von der Drosselklappe ist auf einer Einlassseite der Drosselklappe 24 angeordnet.
Der Drucksensor 24a stromaufwärts von der Drosselklappe 24 detektiert den Druck in der Ansaugleitung 21 auf einer stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe 24 (der Seite des Verdichters 41).
Das Ausgangssignal des Drucksensors 24a stromaufwärts von der Drosselklappe 24 wird zu der Motorsteuereinheit 100 übermittelt.
Bei dem Ansaugkrümmer 25 handelt es sich um ein Verzweigungsrohr, das die Ansaugluft, die die Drosselklappe 24 passiert hat, zu dem Ansaugkanal von jedem der Zylinder verteilt.
Der Ansaugkrümmer 25 ist mit einem Ansauglufttemperatur-/Ansaugluftdruck-Sensor 25a versehen, der die Temperatur sowie den Druck der darin befindlichen Luft detektiert.
Das Ausgangssignal des Ansauglufttemperatur-/Ansaugluftdruck-Sensors 25a wird zu der Motorsteuereinheit 100 übermittelt.
Das Tumble-Erzeugungsventil 26 ist ein Ventil, das einen Bereich einer Passage des Ansaugkrümmers 25 in Abhängigkeit von einem Antriebszustand drosselt, um eine Tumble-Strömung zu unterstützen und einen Verbrennungszustand in jeder der Brennkammern zu verbessern.
Das Tumble-Erzeugungsventil 26 wird von der Motorsteuereinheit 100 gesteuert.
Das Abgassystem 30 gibt das von den Austrittskanälen des Zylinderkopfes 13 abgegebene Abgas (das verbrannte Gas) nach außen ab.
Das Abgassystem 30 weist einen Abgaskrümmer 31, ein Abgasrohr 32, einen vorderen Katalysator 33, einen hinteren Katalysator 34, Auspufftöpfe 35 und dergleichen auf.
Bei dem Abgaskrümmer 31 handelt es sich um ein Sammelrohr, das das von den Abgaskanälen der Zylinder in dem Zylinderkopf 13 abgegebene Abgas sammelt und das Abgas in einen Einlassbereich einer Turbine 42 einleitet.
Das Abgasrohr 32 gibt das von einem Auslass der Turbine 42 abgegebene Abgas nach außen ab.
Das Abgasrohr 32 ist von einer stromaufwärtigen Seite (der Seite der Turbine 42) aus nacheinander mit dem vorderen Katalysator 33, dem hinteren Katalysator 34 und den Auspufftöpfen 35 versehen.
Bei dem vorderen Katalysator 33 und dem hinteren Katalysator 34 handelt es sich jeweils um eine Abgasbehandlungsvorrichtung, in der CO, HC und NOx in dem Abgas einer Behandlung unterzogen werden, um dadurch das Abgas zu reinigen.
Der vordere Katalysator 33 und der hintere Katalysator 34 weisen jeweils einen Dreiwege-Katalysator auf, in dem Aluminiumoxid als Träger z. B. Edelmetall wie Platin, Rhodium oder Palladium aufweist.
Der vordere Katalysator 33 weist einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F-Sensor) 33a sowie einen hinteren O₂-Sensor 33b auf.
Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 33a und der hintere O2-Sensor 33b sind an einem Einlassbereich bzw. einem Auslassbereich des vorderen Katalysators 33 angeordnet und geben jeweils ein Signal ab, das einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas entspricht.
Bei dem Auspufftopf 35 handelt es sich um einen Schalldämpfer, der die Schallenergie des Abgases reduziert.
Der Auspufftopf 35 ist in der Nähe eines Auslasses des Abgasrohrs 32 ausgebildet.
Es sind beispielsweise zwei Auspufftöpfe 35 vorhanden. Eine Region in der Nähe des Auslasses des Abgasrohrs 32 ist in zwei Teile verzweigt, und jeder der beiden Verzweigungsbereiche leitet das Abgas in den jeweiligen Auspufftopf 35 ein.
Bei dem Turbolader 40 handelt es sich um einen Abgasturbinenlader, der die Frischluft unter Nutzung der Energie des Abgases in dem Motor 1 verdichtet.
Der Turbolader 40 weist den Verdichter 41, die Turbine 42, ein Waste-Gate-Ventil bzw. Ladedruckregelventil 43, eine Luft-Bypasspassage 44, ein Luft-Bypassventil 45 und dergleichen auf.
Bei dem Verdichter 41 handelt es sich um einen Zentrifugalverdichter, der in der Ansaugleitung 21 des Ansaugsystems 20 auf einer stromabwärtigen Seite von dem Luftfilter 22 ausgebildet ist.
Die Turbine 42 besitzt ein Turbinenrad, das durch den Druck des aus dem Abgaskrümmer 31 strömenden Abgases rotationsmäßig angetrieben wird und ein Verdichterrad des Verdichters 41 rotationsmäßig antreibt.
Das Ladedruckregelventil 43 öffnet/schließt eine Ladedruckregelpassage, durch die ein Teil des Abgases die Turbine 42 von der stromaufwärtigen Seite zur stomabwärtigen Seite derselben umgeht, und zwar zum Zweck der Ladedruckregelung bzw. -steuerung und dergleichen.
Das Ladedruckregelventil 43 wird von einem Solenoid bzw. Elektromagneten 43a als elektrischer Betätigungseinrichtung zum Öffnen/Schließen betätigt, und das Öffnungsausmaß desselben wird derart gesteuert, dass sich ein tatsächliches Öffnungsausmaß einem von der Motorsteuereinheit 100 vorgegebenen Ziel-Öffnungsausmaß annähert.
Dieses Ziel-Öffnungsausmaß wird durch eine Ladedruck-Rückkopplungssteuerung vorgegeben. Bei der Ladedruck-Rückkopplungssteuerung wird ein tatsächlicher Ladedruck, der z. B. von dem Drucksensor 24a stromaufwärts von der Drosselklappe detektiert wird, dem von der Motorsteuereinheit 100 vorgegebenen Ziel-Ladedruck angenähert.
Das Ladedruckregelventil 43 ist mit einem Hubausmaßsensor versehen und führt eine Rückkopplungssteuerung für das Öffnungsausmaß desselben aus. Das Ausgangssignal des Hubausmaßsensors wird an die Motorsteuereinheit 100 übermittelt.
Bei der Luft-Bypasspassage 44 handelt es sich um eine Rohrleitung, die eine Verbindung zwischen einer Region auf der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 41 (der Seite des Luftfilters 22) und einer Region auf der stromabwärtigen Seite desselben (der Seite des Zwischenkühlers 23) in der Ansaugleitung 21 herstellt und die Luft zum Umgehen des Verdichters 41 veranlasst.
Das Luft-Bypassventil 45 ist in einem zwischengeordneten Bereich der Luft-Bypasspassage 44 zum Öffnen/Schließen der Luft-Bypass-Passage 44 angeordnet.
Bei dem Luft-Bypassventil 45 handelt es sich um ein Solenoid-Ventil, von dem ein geöffneter Zustand und ein geschlossener Zustand in Abhängigkeit von einer Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung als Befehl von der Motorsteuereinheit 100 geschaltet werden.
Die Kraftstoffzuführvorrichtung 50 führt den Brennkammern des Motors 1 in einem nicht dargestellten Kraftstofftank bevorrateten Kraftstoff (Benzin) durch Einspritzung zu.
Die Kraftstoffzuführvorrichtung 50 weist eine Zuführungsleitung 51, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 52, eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 53, Injektoren bzw. Einspritzer 54 und dergleichen auf.
Bei der Zuführungsleitung 51 handelt es sich um eine Rohrleitung, durch die der Kraftstoff, der von einer in dem Kraftstofftank angeordneten Zuführungspumpe abgegeben wird, der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zugeführt wird.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 52 arbeitet in ineinandergreifender Weise mit den Nockenwellen im Zylinderkopf 31, um den von der Zuführungsleitung 51 zugeführten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und abzugeben.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 52 wird einer Rückkopplungssteuerung unterzogen, so dass der tatsächliche Kraftstoffdruck sich einem von der Motorsteuereinheit 100 vorgegebenen Ziel-Kraftstoffdruck durch eine Tastverhältnis-Steuerung annähert.
Bei der Hochdruck-Kraftstoffleitung 53 handelt es sich um ein Zweigrohr, das den von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 52 abgegebenen Kraftstoff in einem druckbeaufschlagten Zustand hält und den Kraftstoff dem Einspritzer 54 in jedem der Zylinder zuführt.
Bei dem Einspritzer 54 handelt es sich um ein Einspritzventil, das den von der Hochdruck-Kraftstoffleitung 53 eingeleiteten Kraftstoff in Abhängigkeit von einem von der Motorsteuereinheit 100 erzeugten Einspritzsignal in die Brennkammer einspritzt.
Bei dem Einspritzer 54 handelt es sich um einen Einspritzer mit Direkteinspritzung, von denen einer in jedem der Zylinder angeordnet ist.
Die Motorsteuereinheit (ECU) 100 steuert den Motor 1 und die Hilfsaggregate desselben in umfassender Weise.
Die Motorsteuereinheit 100 weist eine Informationsverarbeitungseinheit, wie z. B. eine CPU, Speichereinheiten, wie z. B. einen RAM und einen ROM, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle sowie einen Bus auf, der diese Komponenten miteinander koppelt.
Der Gaspedalsensor 101, ein Atmosphärendrucksensor 102 und dergleichen sind mit der Motorsteuereinheit 100 gekoppelt.
Der Gaspedalsensor 101 detektiert ein Betätigungsausmaß eines Gaspedals, durch das ein Fahrer einen Beschleunigungsvorgang vorgibt.
Die Motorsteuereinheit 100 gibt das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment auf der Basis des Ausgangssignals von dem Gaspedalsensor 101 und dergleichen vor und steuert das Öffnungsausmaß der Drosselklappe 24, die Kraftstoffeinspritzmenge, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, den Zündzeitpunkt, den Ladedruck, den Ventilzeitpunkt sowie die Abgasrückführungsmenge und dergleichen derart, dass das von dem Motor 1 tatsächlich erzeugte Drehmoment mit dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment im Wesentlichen übereinstimmt.
Bei dem Atmosphärendrucksensor 102 handelt es sich um einen Drucksensor, der den Druck der Atmosphäre um das Fahrzeug herum detektiert.
Außerdem sind eine Getriebesteuereinheit 110 und eine Verhaltenssteuereinheit 120 mit der Motorsteuereinheit 100 über eine bordeigene LAN-Vorrichtung, wie z. B. ein CAN-Kommunikationssystem gekoppelt.
Die Getriebesteuereinheit (TCU) 110 steuert ein nicht dargestelltes Automatikgetriebe und dessen Zusatzaggregate in umfassender Weise. Das Automatikgetriebe ändert die Ausgangsleistung des Motors 1 und überträgt die veränderte Ausgangsleistung zu den Antriebsrädern.
Die Getriebesteuereinheit 110 übermittelt Information über eine aktuell ausgewählte Fahrstufe in dem Getriebe und dergleichen zu der Motorsteuereinheit 100.
Beispielsweise übermittelt die Getriebesteuereinheit 110 Information darüber, welche Fahrstufe, wie z. B. eine Vorwärts-Stufe oder eine Rückwärts-Stufe, aktuell in dem Getriebe ausgewählt ist oder welche Nicht-Fahrstufe, wie z. B. eine Neutral-Stufe oder eine Park-Stufe, ausgewählt ist, an die Motorsteuereinheit 100.
Die Verhaltenssteuereinheit 120 besitzt eine Hydrauliksteuereinheit (HCU), die Bremskräfte der rechten und linken Vorderräder und Hinterräder des Fahrzeugs unter Verwendung von Solenoid-Ventilen individuell einstellen kann, und führt eine Antiblockier-Bremssteuerung, eine Fahrzeugverhaltenssteuerung und dergleichen aus. Bei der Fahrzeugverhaltenssteuerung wird dann, wenn ein solches Fahrzeugverhalten, wie z. B. eine Untersteuerung oder Übersteuerung auftritt, ein Giermoment in Richtung einer Eliminierung des Verhaltens durch eine Differenz bei der Bremskraft zwischen den rechten und den linken Rädern generiert.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal mit einer Frequenz proportional zu einer Rotationsgeschwindigkeit von jedem der Räder erzeugt, ist mit der Verhaltenssteuereinheit 120 gekoppelt.
Die Verhaltenssteuereinheit 120 übermittelt Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, die auf der Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor berechnet wird, zu der Motorsteuereinheit 100.
Darüber hinaus kann bei einer Ausführungsform die Motorsteuereinheit 100 das Öffnen/Schließen des Luft-Bypassventils 45 auf der Basis der von dem Luftströmungsmesser 22a detektierten Ansaugluftmenge sowie der von dem Kurbelwinkelsensor 11a detektierten Drehzahl der Kurbelwelle 11 steuern, um dadurch ein Verdichter-Pumpen zu verhindern, und kann somit als ”Steuerung” dienen.
Bei dem Motor 1 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird z. B. in einem Fall, in dem die Drosselklappe 24 aus einem Zustand, in dem das Gaspedal-Öffnungsausmaß groß ist und der Ladedruck relativ hoch ist, z. B. durch Wegnehmen des Fußes des Fahrers von dem Gaspedal die aufgeladene Frischluft von der Drosselklappe 24 blockiert. Infolgedessen wird der Druck in einem Bereich des Ansaugsystems 20 auf der stromaufwärtigen Seite von der Drosselklappe 24 erhöht, und es besteht die Möglichkeit für das Auftreten von einem Verdichter-Pumpen. Bei dem Verdichter-Pumpen handelt es sich um Druckschwingungen zwischen der Drosselklappe 24 und den Schaufeln des Verdichters 41.
Im Folgenden wird ein Mechanismus für das Entstehen des sogenannten Verdichter-Pumpens beschrieben.
2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels von Änderungen bei verschiedenen Parametern zu einem Zeitpunkt, wenn ein Verdichter-Pumpen bei dem Motor gemäß 1 auftritt.
In 2 ist entlang einer horizontalen Achse die Zeit aufgetragen, und eine vertikale Achse veranschaulicht die Motordrehzahl (die Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit der Kurbelwelle 11), das Öffnungsausmaß der Drosselklappe 24, den Druck auf der stromabwärtigen Seite des Verdichters 41, den Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 41, den Druck in dem Ansaugkrümmer 25 sowie die Ansaugluftmenge des Motors 1.
Wenn der Fahrer ausgehend von einem gedrückten Zustand des Gaspedals seinen Fuß rasch von dem Gaspedal wegnimmt, wird das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment rasch geringer. Somit gibt die Motorsteuereinheit 100 ein Ziel-Öffnungsausmaß der Drosselklappe 24 beispielsweise mit 5% (ein Leerlaufzustand) vor.
Unter Verwendung der Drosselklappen-Betätigungseinrichtung beginnt die Drosselklappe 24 einen Schließvorgang im Wesentlichen mit einer maximalen Betätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Änderung bei dem Ziel-Öffnungsausmaß.
Wenn die Drosselklappe 24 rasch in einen vollständig geschlossenen Zustand gebracht wird, wird die Frischluft, die von dem Verdichter 41 zur Seite des Zylinderkopfes 13 strömt, durch die Drosselklappe 24 blockiert, und der Druck (Ansaugrohrdruck) in einem Bereich der Ansaugleitung 21 von dem Verdichter 41 zu der Drosselklappe 24 nimmt zu.
Außerdem fließt eine Druckwelle, die durch das Auftreffen auf die Drosselklappe 24 reflektiert worden ist, durch die Ansaugleitung 21 zurück zu dem Verdichter 41. Die Druckwelle trifft dann auf die Schaufeln des Verdichters 41 auf und wird zurückgeworfen. Somit wird die Luft wiederholt von den Schaufeloberflächen abgelöst und an diese angelegt. Auf diese Weise entstehen periodische Druckschwankungen (die Druckschwingungen) in dem Ansaugrohr.
Von solchen Druckschwankungen wird insbesondere bei der Druckschwankung in einem Ausmaß mit hoher Amplitude ein dominantes Geräusch erzeugt, und der Verdichter 41 und die Turbine 42 werden nachteilig beeinflusst, wobei dies als ”Verdichter-Pumpen” bezeichnet wird.
Es ist darauf hinzuweisen, dass dann, wenn sich die Drosselklappe 24 im Leerlaufzustand befindet, eine erforderliche Luftmenge für einen Leerlaufvorgang über den Ansaugkrümmer 25 in den Motor 1 angesaugt wird. Aus diesem Grund wird der Druck in dem Bereich zwischen dem Verdichter 41 und der Drosselklappe 24 allmählich geringer. Daher gibt sich das Verdichter-Pumpen beispielsweise in etwa einer Sekunde.
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Korrelation zwischen der Verdichter-Pumpamplitude bei dem Motor der 1 und der Ansaugluftmenge desselben.
Entlang der horizontalen Achse ist die Ansaugluftmenge aufgetragen, die von dem Luftströmungsmesser 22a detektiert wird. Die vertikale Achse veranschaulicht eine maximale Amplitude der Druckschwankung in dem Ansaugrohr zwischen der stromabwärtigen Seite des Verdichters 41 und der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe 24, wobei der Druck von dem Drucksensor 24a stromaufwärts von der Drosselklappe detektiert wird (die Motordrehzahl ist konstant).
Wie in 3 dargestellt, nimmt die Amplitude der Druckschwankung in Abhängigkeit von einem Anstieg bei der Ansaugluftmenge linear zu.
4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Korrelation zwischen der Verdichter-Pumpamplitude bei dem Motor der 1 und der Motordrehzahl.
Entlang der horizontalen Achse ist die Drehzahl der Kurbelwelle 11 (die sogenannte Motordrehzahl) aufgetragen, die von dem Kurbelwinkelsensor 11a detektiert wird. Die vertikale Achse veranschaulicht die maximale Amplitude der Druckschwankung in dem Ansaugrohr zwischen der stromabwärtigen Seite des Verdichters 41 und der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe 24, wobei der Druck von dem Drucksensor 24a stromaufwärts von der Drosselklappe detektiert wird.
Wie in 4 dargestellt, nimmt die Amplitude der Druckschwankung in Abhängigkeit von einer Verringerung bei der Motordrehzahl zu.
Die Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß dem Beispiel nutzt ein Phänomen, das für das bisher beschriebene Verdichter-Pumpen einzigartig ist, und bringt das Luft-Bypassventil 45 nur dann vorübergehend in den geöffneten Zustand, wenn das Auftreten des Verdichter-Pumpens unvermeidbar ist. Auf diese Weise wird bei Minimierung des nachteiligen Einflusses auf die Fahreigenschaften das Verdichter-Pumpen zuverlässig verhindert, so dass die Laufruhe verbessert und die Zuverlässigkeit des Turboladers 40 sichergestellt werden.
Im Folgenden wird der Steuervorgang zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen durch die Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß dem Beispiel beschrieben.
Dabei zeigen 5 und 6 eine erste partielle Ansicht und eine zweite partielle Ansicht eines Ablaufdiagramms, das den Steuervorgang zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen durch die Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß dem Beispiel veranschaulicht.
Bei diesem Steuervorgang wird die Pumpamplitude in einem Schritt S01 berechnet. In Schritten S02 bis S09 erfolgt eine Bestimmung hinsichtlich der Vorbedingungen zum Öffnen des Luft-Bypassventils. In den Schritten S10 bis S12 wird eine Pumpamplituden-Zwischenspeicherung ausgeführt, wenn die Bestimmung hinsichtlich der Vorbedingung zum Öffnen des Luft-Bypassventils erfolgt ist. In den Schritten S13 und S14 erfolgt eine Bestimmung hinsichtlich des Öffnens des Luft-Bypassventils. In den Schritten S15 bis S19 erfolgt eine Bestimmung hinsichtlich des Schließens des Luft-Bypassventils.
Im Folgenden werden die Schritte des Prozesses nacheinander beschrieben.
Schritt S01:
Berechnen der Pumpamplitude
Die Motorsteuereinheit 100 berechnet die Druckamplitude des möglicherweise auftretenden Verdichter-Pumpens (die Pumpamplitude) auf der Basis der Ansaugluftmenge des Motors 1, die aus dem Ausgangssignal des Luftströmungsmesser 22 ermittelt wird, und der Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit) der Kurbelwelle 11, die aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 11a ermittelt wird.
Die Korrelation zwischen der Pumpamplitude und der Ansaugluftmenge bzw. der Motordrehzahl, wie in 3 und 4 dargestellt, wird z. B. vorab experimentell oder durch eine Simulation berechnet. Danach kann ein angenäherter Ausdruck oder ein Kennfeld, das aus dem vorstehenden Resultat ermittelt wird, zum Berechnen der Pumpamplitude verwendet werden.
Ein berechneter Wert der Pumpamplitude wird in Abhängigkeit von dem Anstieg bei der Ansaugluftmenge erhöht sowie in Abhängigkeit von der Verringerung der Kurbelwellendrehzahl erhöht.
Nach der Berechnung der Pumpamplitude fährt der Prozess mit dem Schritt S02 fort.
Schritt S02:
Bestimmen der Pumpamplitude
Die Motorsteuereinheit 100 vergleicht die Pumpamplitude, die in dem Schritt S01 berechnet worden ist, mit einem vorab vorgegebenen, vorbestimmten Wert.
Dieser vorgegebene Wert wird für jeden Motortyp oder jeden Fahrzeugtyp, an dem die Luft-Bypassventil-Steuerung angebracht ist, beispielsweise unter Berücksichtigung der Tatsache vorgegeben, ob das Geräusch in einer derartigen Lautstärke, dass ein Insasse dieses akustisch wahrnehmen kann, zum Zeitpunkt des Auftretens des Verdichter-Pumpens erzeugt wird.
Wenn die Pumpamplitude gleich dem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S03 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S04 fort.
Schritt S03:
Bestimmen einer raschen Verringerung bei dem Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß
Die Motorsteuereinheit 100 stellt fest, ob ein Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß, das in Abhängigkeit von dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment vorgegeben ist, mit einer Änderungsrate pro Zeiteinheit abnimmt (rasch geringer wird), die gleich einem oder höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn z. B. das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment aufgrund der Tatsache rasch abnimmt, dass der Fahrer seinen Fuß aus dem betätigten bzw. gedrückten Zustand des Gaspedals wegnimmt, nimmt auch das Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß rasch ab. Infolgedessen wird die Drosselklappe 24 rasch geschlossen.
Bei der Bestimmung, dass das Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß rasch abnimmt, fährt der Prozess mit einem Schritt S07 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit dem Schritt S04 fort.
Schritt S04:
Bestimmen einer Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung
Die Motorsteuereinheit stellt einen Zustand einer Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung als Steuerungsbefehl an das Luft-Bypassventil 45 fest. Wenn die Öffnungsanforderung nicht abgegeben wird (wenn das Luft-Bypassventil 45 geschlossen ist), fährt der Prozess mit einem Schritt S08 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S05 fort.
Schritt S05:
Bestimmen des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer erneuten Beschleunigungsanforderung
Die Motorsteuereinheit 100 überwacht einen Übergang bei dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment und stellt das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer erneuten Beschleunigungsanforderung (einen erneuten Anstieg des von dem Fahrer angeforderten Drehmoments auf eine vorbestimmte Größe oder mehr) fest.
Wenn die erneute Beschleunigungsanforderung vorliegt, fährt der Prozess mit einem Schritt S08 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S06 fort.
Schritt S06:
Bestimmen der verstrichenen Zeit seit der letzten Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich des Öffnens des Luft-Bypassventils
Die Motorsteuereinheit 100 vergleicht eine verstrichene Zeit seit der Ausführung der letzten Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich des Öffnens des Luft-Bypassventils (einer verstrichenen Zeit seit dem letzten Schritt S07 oder dem letzten Schritt S08) mit einer vorab vorgegebenen, vorbestimmten Zeit.
Wenn die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeit überschreitet, fährt der Prozess mit einem Schritt S08 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S09 fort.
Schritt S07:
Bestimmung, dass die Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils erfüllt ist
Die Motorsteuereinheit 100 führt die Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich des Öffnens des Luft-Bypassventils als Vorbedingung zum Ausführen des Steuervorgangs zum Unterdrücken eines Verdichter-Pumpens durch Öffnen des Luft-Bypassventils aus.
Anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S10 fort.
Schritt S08:
Bestimmung, dass die Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils nicht erfüllt ist
Die Motorsteuereinheit 100 stellt fest, dass die Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils nicht erfüllt ist.
Danach fährt der Prozess mit einem Schritt S10 fort.
Schritt S09:
Beibehalten des letzten Werts der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils
Die Motorsteuereinheit 100 behält das letzte Resultat der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils bei.
Danach fährt der Prozess mit dem Schritt S10 fort.
Schritt S10:
Bestimmen des Resultats der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils
Die Motorsteuereinheit 100 überwacht einen Übergang des Resultats der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils.
Wenn es sich bei dem letzten Resultat um ”erfüllt” handelt und es sich bei dem zweiten Bestimmungsresultat aus den letzten Resultaten (dem Resultat unmittelbar vor ”erfüllt”) um das Resultat ”nicht erfüllt” handelt, fährt der Prozess mit einem Schritt S11 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S12 fort.
Schritt S11:
Pumpamplituden-Zwischenspeicherung
Die Motorsteuereinheit 100 nimmt eine Zwischenspeicherung eines aktuellen Werts (den letzten Wert) der in dem Schritt S01 berechneten Pumpamplitude vor (speichert Information über diesen Wert).
Anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S13 fort.
Schritt S12:
Beibehalten des letzten Werts der Pumpamplituden-Zwischenspeicherung
Die Motorsteuereinheit 100 behält den letzten zwischengespeicherten Wert, so wie er ist, als Pumpamplitude.
Danach fährt der Prozess mit einem Schritt S13 fort.
Schritt S13:
Bestimmen der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils/Bestimmen des Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaßes
Die Motorsteuereinheit 100 stellt fest, ob die Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich eines Öffnens des Luft-Bypassventils erfüllt ist und ob das Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß gleich einem oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn die vorstehende Bedingung erfüllt ist, fährt der Prozess mit einem Schritt S14 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S15 fort.
Schritt S14:
Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung = Öffnen
Die Motorsteuereinheit 100 gibt die Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung als Steuerungsbefehl für das Luft-Bypassventil 45 bei dem Steuervorgang zum Unterdrücken eines Verdichter-Pumpen mit ”Öffnen” vor, gibt einen Ventilöffnungsbefehl an das Luft-Bypassventil 45 ab und öffnet das Luft-Bypassventil 45.
Anschließend fährt der Prozess mit einem Schritt S15 fort.
Schritt S15:
Bestimmen der Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung
Die Motorsteuereinheit 100 stellt einen aktuellen Zustand der Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung fest. Wenn es sich bei dem Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung um ”Öffnen” handelt, fährt der Prozess mit einem Schritt S16 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S21 fort.
Schritt S16:
Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit dem Setzen der Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung auf ”Öffnen”
Die Motorsteuereinheit 100 stellt fest, ob eine Zeit, in der der Zustand der Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung auf ”Öffnen” bleibt, eine vorbestimmte Luft-Bypassventil-Öffnungsdauer überschritten hat, und zwar auf der Basis eines Zählerwerts eines Öffnungsdauer-Zählers. Bei dem Öffnungsdauer-Zähler handelt es sich um einen Zeitgeber, der eine Zeit misst, zu der das Luft-Bypassventil 45 im geöffneten Zustand ist.
Die Luft-Bypassventil-Öffnungsdauer wird derart vorgegeben, dass sie mit dem Anstieg bei der derzeit zwischengespeicherten Pumpamplitude länger wird. Ein Beispiel für ein Vorgabeverfahren wird nachfolgend noch beschrieben.
7 veranschaulicht ein Kennfeld, das die Korrelation zwischen der Ansaugluftmenge, der Motordrehzahl und der Luft-Bypassventil-Öffnungsdauer bei der Luft-Bypassventil-Steuerung gemäß dem Beispiel schematisch darstellt.
Wie in 7 dargestellt, ist dieses Kennfeld derart ausgebildet, dass die Ventilöffnungsdauer des Luft-Bypassventils 45 aus der Ansaugluftmenge des Motors 1 und der Drehzahl (der Anzahl von Umdrehungen) der Kurbelwelle 11 in dem Motor 1 unmittelbar vor dem raschen Schließen der Drosselklappe 24 abgelesen wird.
Bei dem in 7 dargestellten Kennfeld ist die Ventilöffnungsdauer des Luft-Bypassventils 45 derart vorgegeben, dass diese mit dem Anstieg der Amplitude der Druckschwankung durch das Verdichter-Pumpen länger wird, wobei das Auftreten desselben vorhergesagt wird, wenn das Luft-Bypassventil 45 im geschlossenen Zustand gehalten bleibt.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Amplitude der Druckschwankung in Abhängigkeit von dem Anstieg der Ansaugluftmenge erhöht sowie in Abhängigkeit von der Verringerung bei der Drehzahl der Kurbelwelle 11 erhöht. Somit ist auch in dem in 7 dargestellten Kennfeld die Ventilöffnungsdauer derart vorgegeben, dass diese mit dem Anstieg bei der Ansaugluftmenge länger wird sowie mit der Verringerung der Drehzahl der Kurbelwelle 11 länger wird.
Wenn der ”geöffnete” Zustand in der Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung die vorgegebene Luft-Bypassventil-Öffnungsdauer überschreitet, fährt der Prozess mit einem Schritt S19 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S17 fort.
Schritt S17:
Bestimmen des Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaßes
Die Motorsteuereinheit 100 vergleicht das aktuelle Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß mit einem vorbestimmten Wert, der vorab vorgegeben wird.
Der Grund hierfür besteht darin, dass das Verdichter-Pumpen im Wesentlichen in dem Fall nicht auftritt, in dem nur ein bestimmtes Ausmaß des Ziel-Öffnungsausmaßes (das Öffnungsausmaß, das nach dem Schließvorgang beibehalten wird) der Drosselklappe 24 verbleibt, selbst wenn die Drosselklappe 24 aus dem Ladezustand rasch geschlossen wird.
Beispielsweise wird dieser vorbestimmte Wert bei ca. 18° als Winkelposition ausgehend von dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe 24 vorgegeben.
Wenn das Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wird dies so gewertet, dass das Verdichter-Pumpen, dessen Geräusch und dergleichen problematisch sein können, nicht auftritt, und der Prozess fährt mit einem Schritt S19 fort.
Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit einem Schritt S18 fort.
Schritt S18:
Bestimmen der Nicht-Fahrstufe/der Motordrehzahl
Die Motorsteuereinheit 100 stellt fest, ob sich das Fahrzeug in einem nicht fahrenden Zustand befindet, in dem die Stufe N (Neutral) oder die Stufe P (Parkstufe) in dem Getriebe aktuell ausgewählt ist, und zwar auf der Basis der Information von der Getriebesteuereinheit 110.
Die Motorsteuereinheit 100 detektiert auch eine Motordrehzahl Ne (die Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Kurbelwelle 11) auf der Basis des Ausgangssignals von dem Kurbelwinkelsensor 11a.
Wenn die dem nicht fahrenden Zustand entsprechende Stufe in dem Getriebe ausgewählt ist und die Motordrehzahl Ne gleich einem oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, so wird dies so gewertet, dass ein sogenanntes Aufdrehen (Hochdrehen) bei einer niedrigen Drehzahl stattfindet. Der Prozess fährt dann mit dem Schritt S19 fort. Ist dies nicht der Fall, fährt der Prozess mit dem Schritt S20 fort.
Ein unterer Grenzwert dieser Motordrehzahl Ne wird auf der Basis der Motordrehzahl vorgegeben, bei der die Drehzahl der Motors 1 gering ist, die Entstehung von Geräusch unterbunden ist und ein Überdecken von Betätigungsgeräusch, das während der antriebsmäßigen Betätigung des Luft-Bypassventils 45 erzeugt wird, durch das Motorgeräusch im Wesentlichen schwierig ist (das Betätigungsgeräusch wird von dem Insassen wahrgenommen).
Schritt S19:
Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung = Schließen
Die Motorsteuereinheit 100 setzt die Luft-Bypassventil-Öffnungsanforderung/Schließanforderung bei dem Steuervorgang zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen auf ”Schließen”, gibt einen Ventilschließbefehl an das Luft-Bypassventil 45 ab und schließt das Luft-Bypassventil 45.
Danach fährt der Prozess mit dem Schritt S20 fort.
Schritt S20:
Inkrementieren des Öffnungsdauer-Zählers
Die Motorsteuereinheit 100 bewirkt ein Inkrementieren (Hochzählen) bei dem Zählerwert des Öffnungsdauer-Zählers.
Danach wird eine Abfolge des Prozesses beendet (Rücksprung).
Schritt S21:
Löschen des Öffnungsdauer-Zählers
Die Motorsteuereinheit 100 nimmt ein Löschen (Zurücksetzen) des Zählerwerts des Öffnungsdauer-Zählers vor.
Anschließend wird eine Abfolge des Prozesses beendet (Rücksprung).
Gemäß dem Beispiel, wie es vorstehend beschrieben worden ist, lassen sich die folgenden Wirkungen erzielen.

(1) Die Eigenschaft, dass die Amplitude der Druckschwankung in dem Ansaugrohr in Abhängigkeit von dem Anstieg bei der Ansaugluftmenge des Motors 1 erhöht wird, wird für die Bestimmung verwendet, ob eine Notwendigkeit für einen Steuervorgang zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen besteht, wobei das Luft-Bypassventil 45 auf der Basis der Ansaugluftmenge unmittelbar vor einem raschen Schließen der Drosselklappe 24 vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird.

Auf diese Weise wird das Auftreten des Verdichter-Pumpens bei einer vorbestimmten Amplitude oder darüber in geeigneter Weise festgestellt, und das Luft-Bypassventil 45 wird nur dann vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht, wenn dies als Gegenmaßnahme notwendig ist. Auf diese Weise kann das Verdichter-Pumpen zuverlässig verhindert werden.
Auf diese Weise können ein unnötiges Öffnen des Luft-Bypassventils 45 sowie Beeinträchtigungen bei den Fahreigenschaften des Fahrzeugs, wie diese durch eine Ansprechverzögerung bei dem Ladevorgang während einer erneuten Beschleunigung oder dergleichen verursacht werden, verhindert werden.
Darüber hinaus basiert die Steuerung zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen auf der Ansaugluftmenge. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der Druck in der Ansaugpassage auf der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe (der Druck in dem Ansaugkrümmer oder dergleichen) für den Steuervorgang verwendet wird, wird die Steuerung zum Unterdrücken von Verdichter-Pumpen wahrscheinlich weniger durch den Ventilzeitpunkt und die Ansaugluftmenge beeinflusst. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Steuerung verbessert werden.

(2) Der erste vorbestimmte Wert der Ansaugluftmenge wird derart vorgegeben, dass eine Intervention der Öffnungssteuerung des Luft-Bypassventils 45 bei der niedrigen Motordrehzahl, bei der das Auftreten von Verdichter-Pumpen wahrscheinlicher ist, unterstützt wird. Auf diese Weise kann die Öffnungssteuerung des Luft-Bypassventils 45 in angemessener Weise ausgeführt werden.
(3) Die Ventilöffnungsdauer des Luft-Bypassventils 45 wird derart vorgegeben, dass sie bei einer großen Ansaugluftmenge des Motors 1 in dem Zustand, in dem das Verdichter-Pumpen mit größerer Wahrscheinlichkeit auftritt, verlängert wird. Auf diese Weise kann Verdichter-Pumpen zuverlässig unterbunden werden.
(4) Die Ventilöffnungsdauer des Luft-Bypassventils 45 wird derart vorgegeben, dass sie bei niedriger Drehzahl der Kurbelwelle 11 in dem Zustand, in dem das Verdichter-Pumpen mit größerer Wahrscheinlichkeit auftritt, verlängert wird. Auf diese Weise kann ein Verdichter-Pumpen zuverlässig unterbunden werden.
(5) In einem Fall, in dem das Ziel-Öffnungsausmaß der Drosselklappe 24 nach einem abrupten Schließvorgang einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, wird das Luft-Bypassventil 45 unabhängig von den anderen Bedingungen in dem geschlossenen Zustand gehalten. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung der Fahreigenschaften verhindert werden.

Wenn beispielsweise der Fahrer das Gaspedal nicht vollständig zurückkommen lässt, ist die Möglichkeit groß, dass der Fahrer eine erneute Beschleunigung beabsichtigt. Durch Halten des Luft-Bypassventils 45 in dem geschlossenen Zustand wird somit eine Ansprechverzögerung beim Ladevorgang unterbunden, die möglicherweise bei dem erneuten Drücken des Gaspedals auftritt. Dadurch lassen sich die Fahreigenschaften verbessern.

(6) Während eines Aufdrehens (Hochdrehens) des Motors bei niedriger Drehzahl in dem Nicht-Fahrbereich wird das Luft-Bypassventil 45 unabhängig von den anderen Bedingungen im geschlossenen Zustand gehalten. Auf diese Weise wird verhindert, dass das nicht von dem Geräusch des Motors 1 überdeckte Betätigungsgeräusch des Luft-Bypassventils 45 bei dem Insassen ein unangenehmes Gefühl hervorruft. Auf diese Weise kann die Laufruhe des Fahrzeugs sichergestellt werden.
(7) Ein rasches Schließen der Drosselklappe 24 wird auf der Basis einer Änderung bei dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment detektiert. Auf diese Weise kann in der Steuerung zu einem Zeitpunkt interveniert werden, bevor die Betätigung der Drosselklappe 24 tatsächlich beginnt. Dadurch kann das Verdichter-Pumpen zuverlässig verhindert werden.

Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Luft-Bypassventil-Steuerung angegeben werden, die das Auftreten von Verdichter-Pumpen ohne Beeinträchtigung bei den Fahreigenschaften verhindert.
Modifizierte Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das bisher beschriebene Beispiel beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen und Änderungen an ihr vorgenommen werden. Diese Modifikationen und Änderungen liegen ebenfalls im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.

(1) Die Konfigurationen des Motors und der Luft-Bypassventil-Steuerung sind nicht auf die Konfigurationen bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel beschränkt und können in geeigneter Weise geändert werden.

Beispielsweise sind die Zylinderauslegung, die Anzahl der Zylinder, das Ventilansteuerverfahren, das Kraftstoffeinspritzverfahren und dergleichen des Motors nicht auf die Konfiguration bei dem Beispiel beschränkt und können in geeigneter Weise geändert werden.

(2) Außerdem handelt es sich bei dem Motor in dem Beispiel um einen Benzinmotor mit Direkteinspritzung und Turboaufladung. Jedoch ist der Motor nicht darauf beschränkt. Solange ein Motor eine Turboaufladung nutzt und die Drosselklappe zur Ausgangsleistungseinstellung verwendet, kann die vorliegende Erfindung bei diesem angewendet werden.
(3) Bei dem Beispiel werden die Notwendigkeit für die Steuerung, bei der das Luft-Bypassventil vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, und die Ventilöffnungsdauer in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge des Motors und der Motordrehzahl bestimmt. Selbst wenn jedoch die Information über die Motordrehzahl nicht genutzt wird und somit der Steuervorgang z. B. ausschließlich auf der Ansaugluftmenge basiert, können die Wirkungen in einem gewissen Ausmaß erzielt werden. Aus diesem Grund gehört auch ein derartiges Beispiel zum technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.

Darüber hinaus kann auch ein anderer Parameter als die Ansaugluftmenge und die Motordrehzahl als Element hinzugefügt werden, das für die Bestimmung der Notwendigkeit des Steuervorgangs sowie zum Vorgeben der Ventilöffnungsdauer verwendet wird.
Bezugszeichenliste

1: Motor
10: Hauptkörper
11: Kurbelwelle
11a: Kurbelwinkelsensor
12: Zylinderblock
13: Zylinderkopf
20: Ansaugsystem
21: Ansaugleitung
22: Luftfilter
22a: Luftströmungsmesser
22b: Ansaugluft-Temperatursensor
23: Zwischenkühler
24: Drosselklappe
24a: Drucksensor
25: Ansaugkrümmer
25a: Drucksensor
26: Tumble-Erzeugungsventil
30: Abgassystem
31: Abgaskrümmer
32: Abgasrohr
33: vorderer Katalysator
33a: Luft/Kraftstoffverhältnis-Sensor (A/F-Sensor)
33b: hinterer O₂-Sensor
34: hinterer Katalysator
35: Auspufftöpfe
40: Turbolader
41: Verdichter
42: Turbine
43: Waste-Gate-Ventil
43a: Elektromagnet
44: Luft-Bypasspassage
45: Luft-Bypassventil
50: Kraftstoffzuführvorrichtung
51: Zuführungsleitung
52: Hochdruck-Kraftstoffpumpe
53: Hochdruck-Kraftstoffleitung
54: Einspritzer
100: Motorsteuereinheit
101: Gaspedalsensor
102: Atmosphärendrucksensor
110: Getriebesteuereinheit (TCU)
120: Verhaltenssteuereinheit

Zeichnungslegende für Fig. 5

S01:

Berechnen der Pumpamplitude

S02:

Pumpamplitude ≥ vorgegebener Wert?

S03:

Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß rasch vermindert?

S04:

LBV-Öffnungsanforderung/Schließanforderung ≠ Öffnen

S05:

Erneute Beschleunigungsanforderung vorhanden?

S06:

Bestimmte Zeit verstrichen seit letzter Wert der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich der LBV-Öffnung beibehalten wurde?

S07:

Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung erfüllt

S08:

Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung nicht erfüllt

S09:

Beibehalten des letzten Werts der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung

S10:

Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung erfüllt und letzter Wert der Bestimmung der Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung nicht erfüllt?

S11:

Zwischenspeichern der Pumpamplitude

S12:

Beibehalten des letzten zwischengespeicherten Werts der Zwischenspeicher-Pumpamplitude

Zeichnungslegende für Fig. 6

S13:

Vorbedingung hinsichtlich LBV-Öffnung erfüllt und Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß gleich einem oder geringer als bestimmter Wert?

S14:

LBV-Öffnungsanforderung/Schließanforderung = Öffnen

S15:

LBV-Öffnungsanforderung/Schließanforderung = Öffnen?

S16:

Bestimmte Zeit verstrichen seit Setzen der LBV-Öffnungsanforderung/ Schließanforderung auf Öffnen?

S17:

Ziel-Drosselklappen-Öffnungsausmaß gleich einem oder größer als bestimmter Wert?

S18:

Stufe N oder P und Ne gleich oder geringer als bestimmter Wert?

S19:

LBV-Öffnungsanforderung/Schließanforderung = Schließen

S20:

Inkrementierung im Öffnungsdauer-Zähler

S21:

Löschen des Öffnungsdauer-Zählers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-265854 A [0005]
JP 2009-299506 A [0006]
JP 2012-180746 A [0007]

Claims

Luft-Bypassventil-Steuerung, die zur Installation in einem Motor (1) ausgebildet ist, wobei der Motor (1) Folgendes aufweist: – eine Ansaugpassage (21), die zum Einleiten von Luft in den Motor (1) ausgebildet ist; – einen Verdichter (41), der in der Ansaugpassage (21) ausgebildet ist und zum Verdichten der Luft ausgebildet ist; – eine Drosselklappe (24), die stromabwärts von dem Verdichter (41) in der Ansaugpassage (21) angeordnet ist; – eine Luft-Bypasspassage (44), die zum Umgehen des Verdichters (41) von einer stromaufwärtigen Region zu einer stromabwärtigen Region desselben in der Ansaugpassage (21) ausgebildet ist; und – ein Luft-Bypassventil (45), das dazu ausgebildet ist, von einer elektrischen Betätigungseinrichtung zum Öffnen/Schließen der Luft-Bypasspassage (44) antriebsmäßig betätigt zu werden, wobei die Luft-Bypassventil-Steuerung Folgendes aufweist: – einen Ansaugluftmengen-Detektor (22a), der zum Detektieren einer Ansaugluftmenge des Motors (1) ausgebildet ist; und – eine Steuerung (100), die dazu ausgebildet ist, das Luft-Bypass Ventil (45) in dem Fall vorübergehend in einen geöffneten Zustand zu bringen, in dem die Ansaugluftmenge des Motors (1) unmittelbar vor einer Verringerung eines Öffnungsausmaßes der Drosselklappe (24) gleich einem oder größer als ein erster vorbestimmter Wert ist, wenn das Öffnungsausmaß der Drosselklappe (24) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder höher geringer wird.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der erste vorbestimmte Wert derart vorgegeben ist, dass das Luft-Bypassventil (45) in einem Fall, in dem eine erwartete Amplitude einer Druckschwankung in der Ansaugpassage (21) gleich einem oder größer als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, wobei es sich bei der erwarteten Amplitude um eine Amplitude handelt, die erwartet wird, wenn das Luft-Bypassventil (45) in einem geschlossenen Zustand gehalten bleibt.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste vorbestimmte Wert derart vorgegeben ist, dass er in Abhängigkeit von einer Verringerung der Drehzahl einer Ausgangswelle des Motors (1) geringer wird.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung (100) dazu ausgebildet ist, eine Ventilöffnungsdauer zu einem Zeitpunkt, zu dem das Luft-Bypassventil (45) vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, in Abhängigkeit von einem Anstieg bei der Ansaugluftmenge des Motors (1) unmittelbar vor der Verringerung des Öffnungsausmaßes der Drosselklappe (24) länger vorzugeben.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung (100) dazu ausgebildet ist, die Ventilöffnungsdauer zu dem Zeitpunkt, zu dem das Luft-Bypassventil (45) vorübergehend in den geöffneten Zustand gebracht wird, in Abhängigkeit von der Verringerung der Drehzahl der Ausgangswelle des Motors (1) länger vorzugeben.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung (100) dazu ausgebildet ist, das Luft-Bypassventil (45) in einem Fall im geschlossenen Zustand zu halten, in dem ein Ziel-Öffnungsausmaß der Drosselklappe (24) nach einem Schließvorgang der Drosselklappe (24) gleich einem oder größer als ein vorbestimmter oberer Grenzwert ist.
Luft-Bypassventil-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerung (100) dazu ausgebildet ist, das Luft-Bypass Ventil (45) in einem Fall im geschlossenen Zustand zu halten, in dem sich ein mit dem Motor (1) ausgestattetes Fahrzeug in einem Nicht-Fahrzustand befindet und die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors (1) gleich einem oder niedriger als ein vorbestimmter unterer Grenzwert ist.