DE10306600B4

DE10306600B4 - Aufladedrucksteuergerät

Info

Publication number: DE10306600B4
Application number: DE10306600A
Authority: DE
Inventors: Kei Toyota Masuda; Koichi Toyota Akita; Osamu Toyota Igarashi; Hiromasa Toyota Hashimoto; Chika Toyota Kanba
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2003239754A; JP3912131B2; DE10306600A1

Abstract

Aufladedrucksteuergerät mit:
einem Elektromotor (11b), der einen Aufladedruck durch ein Drehen eines Kompressors (11a) eines Turboladers (11) ändern kann;
einer Zielaufladedruckbestimmungseinrichtung (16) zum Bestimmen eines Zielaufladedrucks (T);
einer Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) zum Bestimmen einer elektrischen Energie, die zu dem Elektromotor (11b) geliefert wird, auf der Grundlage einer Energiebestimmungsreferenz, die eine Beziehung zwischen dem Zielaufladedruck (T) und der zu dem Elektromotor (11b) gelieferten elektrischen Energie vorschreibt;
einer Tatsächlich-Aufladedruck-Erfassungseinrichtung (16) zum Erfassen eines tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) und zum Erfassen einer Tendenz des tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C), und
einer Erlernungskorrektureinrichtung (16) zum Erlernen einer Änderung des tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) in Bezug auf die zu dem Elektromotor (11b) gelieferte elektrische Energie und zum Korrigieren des Energiebestimmungsreferenzwertes der Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16), wobei die Erlernungskorrektureinrichtung (16) bei einer Tendenz des erfassten tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) den Aufladedruck während der ausgeführten Steuerung korrigiert und bei anhaltender Tendenz die Energiebestimmungsreferenz durch Erlernen korrigiert...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufladedrucksteuergerät, das den Aufladedruck durch die Anwendung eines mit einem Elektromotor ausgerüsteten Turboladers steuert, wobei der Turboladerkompressor durch einen Elektromotor angetrieben werden kann.
Die Technologie zum Erzielen einer hohen Leistung (oder einer hohen Kraftstoffeffizienz) eines Verbrennungsmotors durch ein Aufladen von Einlassluft in dem Motor durch die Anwendung eines Turboladers ist herkömmlich angewendet worden. Ein Aspekt der Turboladertechnologie, bei dem eine Verbesserung erwünscht ist, ist das schlechte Ansteigen des Aufladedrucks in einem Bereich niedriger Drehzahlen, wobei daher die Motorabgabeeigenschaft bei diesem Bereich niedriger Drehzahlen nicht sehr günstig ist. Im Hinblick auf das Prinzip der Turboladertechnologie wird diese Einlassluft durch Verwendung von Abgasenergie aufgeladen, wobei der vorstehend erwähnte Nachteil ein Phänomen ist, das normalerweise in einem Bereich niedriger Drehzahlen aufgrund einer geringen Abgasenergie auftritt. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird häufig ein Zwillingsturboladeraufbau aufgegriffen. Als eine andere Maßnahme wurde ein Einbau eines Elektromotors für eine Turbine/einen Kompressor angestrebt, wobei die Turbine/der Kompressor zwangsweise durch den Motor so angetrieben wird, dass ein erwünschter Aufladedruck erzeugt wird. Dieser Aufbau ermöglicht außerdem, dass der Elektromotor eine Regenerativenergieerzeugung unter Verwendung der Abgasenergie ausführt. Ein derartiger, mit einem Elektromotor ausgerüsteter Turbolader, ist beispielsweise in der JP 8-182 382 A beschrieben.
Die Eigenschaften des mit dem Elektromotor ausgerüsteten Turboladers schwanken aufgrund der unterschiedlichen Leistungen der einzelnen Elektromotoren und der verschiedenen Umgebungen in Bezug auf die Temperatur und dergleichen. In Bezug auf die Anfangsleistungsdifferenz zwischen einzelnen Elektromotoren ist das Ausführen einer einmaligen Korrektur ausreichend. Jedoch müssen die Änderungen der Eigenschaften über die Zeit ebenfalls behandelt werden. In Bezug auf Schwankungen bei den Eigenschaften aufgrund von Umgebungsunterschieden ist ein einziges Ausführen einer Korrektur nicht ausreichend, da die Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise die Temperatur und dergleichen, sich ständig ändern. Aufgrund von derartigen Leistungsunterschieden erzeugt die Lieferung einer feststehenden elektrischen Energie nicht immer eine konstante Abgabeleistung eines Elektromotors, und daher kann in vielen Fällen kein feststehender Betrag einer Aufladeunterstützung vorgesehen werden. Bei dem mit dem Elektromotor ausgerüsteten Turbolader der vorstehend erwähnten JP 8-182 382 A wird dies nicht berücksichtigt.
Die Druckschrift DE 38 75 544 T2 offenbart ein Aufladedrucksteuergerät mit einer Zielaufladedruckbestimmungseinrichtung, einer Lieferenergiebestimmungseinrichtung, einer Tatsächlich-Aufladedruck-Erfassungseinrichtung und einer Korrektureinrichtung.
Demgemäss ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufladedrucksteuergerät für einen Turbolader zu schaffen, das mit einem Elektromotor zum Antreiben der Turboladerturbine ausgerüstet ist, wobei es stets eine Optimumaufladedrucksteuerung ausführen kann durch ein Korrigieren der gelieferten elektrischen Energie, um den Elektromotor durch Erlernen zu steuern.
Daher ist ein Aufladedrucksteuergerät geschaffen, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufladedrucksteuergerät wird die zu dem Elektromotor für dessen Steuerung gelieferte elektrische Energie durch ein Erlernen korrigiert. Daher kann das Gerät eine optimale Aufladedrucksteuerung ausführen beim Steuern der Turbine des Turboladers durch die Verwendung des Elektromotors.
Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel und andere Ausführungsbeispiele, angestrebte Wirkungen, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung sind aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
1 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines Motors, der mit einem Aufladedrucksteuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgerüstet ist.
2 zeigt ein Flussdiagramm einer Basissteuerung einer Aufladedrucksteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen einer Aufladedruckzunahme, die durch einen Elektromotor vorgesehen wird, der bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird.
4 zeigt eine Tabelle zum Bestimmen eines Befehlswertes, der zu einer Steuereinrichtung des Elektromotors ausgegeben wird, der bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet ist.
5 zeigt ein Flussdiagramm einer Erlernungskorrektursteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In der nachstehend dargelegten Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen ist die Erfindung detaillierter im Hinblick auf die Ausführungsbeispiele beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel des Aufladedrucksteuergeräts der Erfindung ist nachstehend beschrieben. 1 zeigt einen Motor 1, der mit einem Aufladedrucksteuergerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist.
Der Ausdruck "Aufladedruck" bedeutet mitunter der Differenzdruck in Bezug auf den Umgebungsdruck. In anderen Fällen ist mit dem Ausdruck "Aufladedruck" der Absolutdruck in einem Einlassrohr gemeint. Nachstehend ist dort, wo eine Unterscheidung zwischen diesen beiden Bedeutungen des Ausdrucks erforderlich ist, diese Bedeutung klargestellt. Wenn beispielsweise eine Aufladedrucksteuerung auf der Grundlage des Ausgabewertes eines Drucksensors zum Erfassen des Einlassrohrdrucks ausgeführt wird, kann die Aufladedrucksteuerung mit Leichtigkeit auf der Grundlage des Aufladedrucks als die Differenz gegenüber dem Umgebungsdruck in einem Fall ausgeführt werden, bei dem der Drucksensor ein Sensor ist, der den Differenzdruck in Bezug auf den Umgebungsdruck erfasst. Jedoch ist es in einem Fall, bei dem der Drucksensor ein Sensor ist, der den Absolutdruck erfasst, leichter, die Aufladedrucksteuerung auf der Grundlage des Aufladedrucks als auf der Grundlage des Einlassrohrabsolutdrucks auszuführen.
Der Verbrennungsmotor 1 von diesem Ausführungsbeispiel ist ein Mehrzylinder-Motor, obwohl lediglich ein Zylinder in der Schnittdarstellung von 1 gezeigt ist. Der Motor 1 ist von einer Motorart, bei der Kraftstoff von einer Einspritzeinrichtung 2 zu einer Oberfläche eines Kolbens 4 innerhalb eines Zylinders 3 eingespritzt wird. Der Motor 1 ist ein im allgemeinen so genannter Magerverbrennungsmotor, der zu einer Schichtladeverbrennung in der Lage ist. Durch ein Ausführen einer mageren Verbrennung während des Aufladens von Einlassluft durch die Verwendung eines Turboladers kann der Motor 1 eine verbesserte Kraftstoffeffizienz und auch eine erhöhte Motorleistungsabgabe erzielen.
Bei dem Motor 1 wird Luft in den Zylinder 3 über einen Einlasskanal 5 genommen und durch den Kolben 4 komprimiert, und Kraftstoff wird in eine Vertiefung eingespritzt, die an der oberen Fläche des Kolbens 4 ausgebildet ist, wodurch ein fettes Gemisch aus Kraftstoff und Luft um eine Zündkerze 7 herum ausgebildet wird. Das Gemisch wird durch die Zündkerze 7 für die Verbrennung gezündet. Die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinders 3 und dem Einlasskanal 5 wird durch ein Einlassventil 8 geöffnet und geschlossen. Als ein Ergebnis der Verbrennung erzeugtes Abgas wird in einen Abgaskanal 6 abgegeben. Die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinders 3 und dem Abgaskanal 6 wird durch ein Abgasventil 9 geöffnet und geschlossen. Eine Luftreinigungseinrichtung 10, eine Turboladereinheit 11, ein Zwischenkühler 12, ein Drosselventil 13 und dergleichen sind in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite in dem Einlasskanal 5 angeordnet.
Die Luftreinigungseinrichtung 10 ist ein Filter, der Staub und Schmutz aus der Einlassluft entfernt. Die Turboladereinheit 11 ist zwischen dem Einlasskanal 5 und dem Abgaskanal 6 angeordnet und führt ein Aufladen aus. Bei der Turboladereinheit 11 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind ein Laufrad an der Turbinenseite und ein Laufrad an der Kompressorseite durch eine Drehwelle verbunden (nachstehend ist dieser Abschnitt einfach als "Turbine/Kompressor 11a" bezeichnet). Der Turbolader gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein mit einem Elektromotor ausgerüsteter Turbolader, bei dem ein Elektromotor 11b so eingebaut ist, dass die Drehwelle der Turbine/des Kompressors 11a eine Abgabewelle des Elektromotors 11b ist. Der Elektromotor 11b ist ein Wechselstrommotor, der auch als ein Generator dienen kann. Die Turboladereinheit 11 kann als eine gewöhnliche Aufladeeinrichtung wirken, die ein Aufladen durch Anwenden von lediglich der Abgasenergie ausführt, und sie kann außerdem ein verstärktes Aufladen durch Verwenden des Elektromotors 11b zum zwangsweisen Antreiben der Turbine/des Kompressors 11a ausführen.
Darüber hinaus ermöglicht die Turboladereinheit 11, dass der Elektromotor 11b durch die Abgasenergie über die Turbine/den Kompressor 11a so gedreht wird, dass eine Regenerativenergieerzeugung ausgeführt wird, und dadurch erzeugte elektrische Energie wiedergewonnen wird. Obwohl dies nicht gezeigt ist, hat der Elektromotor 11b als Hauptkomponenten einen an der Drehwelle der Turbine/des Kompressors 11a fixierten Rotor und einen um den Rotor herum angeordneten Stator. An dem Einlasskanal 5 stromabwärtig von der Turboladereinheit 11 ist der Luftkühlzwischenkühler 12 angeordnet, um die Temperatur der Einlassluft zu verringern, die durch den Druckanstieg erwärmt worden ist, der durch den Aufladevorgang der Turboladereinheit 11 erwirkt wird. Aufgrund der Temperaturverringerung der Einlassluft durch den Zwischenkühler 12 wird die Luftaufladeeffizienz verbessert.
Das Drosselventil 13 zum Einstellen der Menge an Einlassluft ist stromabwärtig von dem Zwischenkühler 12 angeordnet. Das Drosselventil 13 von diesem Ausführungsbeispiel ist ein allgemein so bezeichnetes elektronisch gesteuertes Drosselventil. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 13 wird durch eine ECU 16 auf der Grundlage des Betätigungsbetrages eines Gaspedals 14 und anderer Informationsgrößen bestimmt. Der Betätigungsbetrag des Gaspedals 14 wird durch einen Gaspedalpositionssensor 15 erfasst. Das Drosselventil 13 wird durch einen Drosselmotor 17 geöffnet und geschlossen, der in der Nähe des Drosselventils 13 angeordnet ist. Das Drosselventil 13 ist außerdem mit einem Drosselpositionssensor 18 versehen, um den Öffnungsgrad des Drosselventils 13 zu erfassen.
Ein Drucksensor 19 zum Erfassen des Drucks in dem Einlasskanal 5 (Einlassdruck) ist stromabwärtig von dem Drosselventil 13 angeordnet. Die Sensoren 15, 18, 19 sind mit der ECU 16 verbunden und geben Erfassungsergebnisse zu der ECU 16 aus. Die ECU 16 ist eine elektronische Steuereinheit, die eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen hat. Die ECU 16 ist mit der Einspritzeinrichtung 2, der Zündkerze 7, dem Elektromotor 11b und dergleichen verbunden, die durch Signale von der ECU 16 gesteuert werden. Die ECU 16 ist des weiteren mit dem hydraulischen Druck von einem Variabel-Ventilzeit-Mechanismus 20 zum Steuern der Öffnungs-Schließ-Zeit des Einlassventils 8, einer Steuereinrichtung 21, die mit dem Elektromotor 11b verbunden ist, einer Batterie 22 und dergleichen verbunden.
Die Steuereinrichtung 21 steuert nicht nur das Antreiben des Elektromotors 11b, sondern führt auch eine Funktion als ein Wandler für die Spannungsumwandlung von Energie aus, die durch den Elektromotor 11b regeneriert wird. Die regenerierte Energie wird in der Batterie 22 gespeichert, nachdem sie einer Spannungsumwandlung durch die Steuereinrichtung 21 unterworfen worden ist.
Ein Emissionssteuerkatalysator 23 zum Reinigen von Abgas ist an dem Abgaskanal 6 stromabwärtig von der Turboladereinheit 11 angepasst. Ein EGR-Kanal (Abgasrezirkulationskanal) 24 für ein Zurückkehren des Abgases von dem Abgaskanal 6 (ein Abschnitt stromaufwärtig der Turboladereinheit 11) zu dem Einlasskanal 5 (ein Ausgleichsbehälterabschnitt, der stromabwärtig von dem Drucksensor 19 ausgebildet ist) ist vorgesehen. Der EGR-Kanal 24 ist mit einem EGR-Ventil 25 zum Einstellen der Abgasrezirkulationsmenge versehen. Der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 25 wird ebenfalls durch die ECU 16 gesteuert.
Ein Drehzahlsensor 26 zum Erfassen der Drehzahl des Motors ist in der Nähe einer Kurbelwelle des Motors 1 angeordnet. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist die Turboladereinheit 11 von diesem Ausführungsbeispiel ein im allgemeinen so genannter Variabeldüsenturbolader. Der Variabeldüsenturbolader hat eine Vielzahl an beweglichen Flügeln bzw. Schaufeln, die in einem Düsenabschnitt angeordnet sind, der an der Außenposition bei der abgasseitigen Turbine/Kompressor 11a vorgesehen ist, und ist daher in der Lage, die Strömungsmenge des Abgases von der Turbinendüse zu der Turbine/dem Kompressor 11a variabel zu steuern. Der Aufladedruck kann außerdem geändert werden, indem die variable Düse gesteuert wird.
Ein Betätigungsglied zum Antreiben der variablen Düse ist mit der ECU 16 verbunden und wird durch die ECU 16 gesteuert. Der Variabeldüsenmechanismus wirkt als eine andere Aufladedruckänderungseinrichtung als der Elektromotor 11b. Beispiele der Elemente und dergleichen, die als eine andere Aufladedruckänderungseinrichtung als der Elektromotor 11b dienen können, sind der vorstehend erwähnte Variabeldüsenmechanismus, ein Mechanismus für eine variable Steuerung der Turbinenleitung (ein variabler A/R-Mechanismus) und dergleichen. Die ECU 16 wirkt als eine Zielaufladedruckbestimmungseinrichtung, eine Lieferelektroenergiebestimmungseinrichtung und als eine Erlernungseinrichtung. Der Drucksensor 19 wirkt als eine Einrichtung zum Erfassen des tatsächlichen Aufladedrucks.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist ein Kanal, der die Turboladereinheit 11 umgeht, mit dem Abgaskanal 6 verbunden. Dieser Umgehungskanal ist mit einem Abgasschieberventil versehen. Wenn der Aufladedruck zumindest einen vorbestimmten Druck erreicht, wird das Abgasschieberventil so geöffnet, dass der Aufladedruck gesteuert wird, indem die Strömungsmenge des Abgases zu der Turbine/dem Kompressor 11a verringert wird. Das Abgasschieberventil bei diesem Ausführungsbeispiel ist von einer passiven Art, die durch die Verwendung des Einlassdrucks geöffnet und geschlossen wird. Jedoch kann das Abgasschieberventil statt dessen ein Solenoidventil oder dergleichen sein, das durch die ECU 16 aktiv zum Öffnen und Schließen gesteuert wird. In einem derartigen Fall kann das Abgasschieberventil als eine Einrichtung zum aktiven Steuern des Aufladedrucks wirken (Aufladedruckänderungseinrichtung).
Ein Basisabschnitt der Aufladedrucksteuerung unter Verwendung des Elektromotors 11b ist nachstehend beschrieben. 2 zeigt ein Flussdiagramm des Basisabschnittes der Steuerung. Die in dem Flussdiagramm von 2 gezeigte Steuerung wird zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt wiederholt ausgeführt (beispielsweise alle 32 ms).
Zunächst wird bei dem Schritt S200 die Motordrehzahl durch den Drehzahlsensor 26 erfasst und die Motorlast wird aus der Menge an Einlassluft (die auf der Grundlage des Drucksensors 19 abgeschätzt wird) und dem Drosselöffnungsgrad (der durch den Drosselpositionssensor 18 erfasst wird) abgeschätzt. Anschließend wird bei dem Schritt S205 ein Basiszielaufladedruck B aus der Motordrehzahl und der Motorlast berechnet. Der Basiszielaufladedruck B ist ein Aufladedruck, der zu dem Zeitpunkt einer vorbestimmten Motordrehzahl und einer vorbestimmten Motorlast während eines stetigen Betriebs erwartet wird, und er wird zuvor durch Versuche oder dergleichen erlangt und wird zuvor als eine Tabelle in dem ROM der ECU 16 gespeichert. Die Steuerung der vorstehend beschriebenen variablen Düse wird auf der Gründlage des Basiszielaufladedrucks B ausgeführt.
Anschließend wird bei dem Schritt S210 die Aufladedruckzunahme P, die durch den Elektromotor 11b vorgesehen wird, auf der Grundlage der Motordrehzahl, die durch den Drehzahlsensor 26 erfasst wird, und dem Gaspedalbetätigungsbetrag bestimmt, der durch den Gaspedalpositionssensor 15 erfasst wird. Eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl, dem Gaspedalbetätigungsbetrag und der Aufladedruckzunahme P wird zuvor durch Versuche oder dergleichen bestimmt und als eine Tabelle in dem ROM der ECU 16 gespeichert. Diese Tabelle ist in 3 gezeigt. Wie dies in 3 gezeigt ist, ist ein Bereich, bei dem die Motordrehzahl geringer als eine vorbestimmte Drehzahl oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl ist und der Gaspedalbetätigungsbetrag größer als oder gleich wie ein vorbestimmter Betrag ist, als ein spezifischer Betriebsbereich eingestellt. Lediglich dann, wenn der Motor 1 innerhalb des spezifischen Betriebsbereichs betrieben wird, wird die Aufladedruckzunahme P als ein positiver Wert eingestellt, und eine Unterstützung unter Verwendung des Elektromotors 11b wird ausgeführt. Bei dem spezifischen Betriebsbereich nimmt die Aufladedruckzunahme P mit abnehmender Motordrehzahl und mit zunehmendem Gaspedalbetätigungsbetrag zu.
Wenn der Zustand des Motors 1 außerhalb des spezifischen Betriebsbereichs ist, wird die Aufladedruckzunahme P auf einen negativen Wert anstelle von Null eingestellt, wodurch die Unterstützung unter Verwendung des Elektromotors 11b im wesentlichen verhindert wird. Die Bedeutung des Einstellens der Aufladedruckzunahme P bei einem negativen Wert ist nachstehend beschrieben. Bei dem Schritt S215, der dem Schritt S210 folgt, wird ein Zielaufladedruck T berechnet, indem die durch den Elektromotor 11b vorgesehene Aufladedruckzunahme P zu dem Basiszielaufladedruck B hinzu addiert wird. Der Zielaufladedruck T ist ein Zielwert, der zum Zwecke der durch den Elektromotor 11b ausgeführten Aufladesteuerung eingestellt wird, und ist nicht immer einem erwünschten Aufladedruck gleich.
Beispielsweise wird zum Zeitpunkt einer geringen Motordrehzahl und einem großen Gaspedalbetätigungsbetrag die Aufladedruckzunahme P bei einem hohen Wert eingestellt und der Zielaufladedruck T wird bei einem hohen Wert eingestellt, wie dies aus der Tabelle von 3 verständlich ist. In einigen Fällen kann der in der vorstehend beschriebenen Weise eingestellte Zielaufladedruck T ein Aufladedruck sein, der tatsächlich nicht erreicht werden kann. Diese Art des Einstellens des Zielaufladedrucks T ermöglicht ein zuverlässiges und kontinuierliches Ausführen einer vollen Unterstützung des Aufladedrucks durch den Elektromotor 11b. Insbesondere wenn die Aufladedruckzunahme P, die durch den Elektromotor 11b vorgesehen wird, als ein positiver Wert eingestellt wird, das heißt, bei einer Situation, bei der erachtet wird, dass das Aufladen durch den Elektromotor 11b aktiv ausgeführt wird, wird der Zielaufladedruck T geringfügig größer als ein tatsächlich erwünschter Aufladedruck eingestellt aufgrund der Aufladedruckzunahme P, so dass das Aufladen durch den Elektromotor 11b zuverlässig ausgeführt wird.
Dem Schritt S215 folgt der Schritt S220, bei dem der Einlassrohrdruck als ein tatsächlicher Aufladedruck C durch den Drucksensor 19 erfasst wird. Anschließend wird bei dem Schritt S225 eine Differenz ΔP zwischen dem Zielaufladedruck T und dem erfassten tatsächlichen Aufladedruck C berechnet. Anschließend wird bei dem Schritt S230 bestimmt, ob die berechnete Differenz ΔP größer als "0" ist. Wenn die Differenz ΔP nicht größer als "0" ist, geht der Prozess zu Schritt S250 weiter, bei dem eine das Vorhandensein/Fehlen einer durch den Elektromotor 11b vorgesehenen Unterstützung anzeigende Unterstützungsmarke Fassist bei "0" eingestellt wird. Dann wird der in 2 dargestellte Ablauf vorübergehend ohne Aufladeunterstützung durch den Elektromotor 11b verlassen. Wenn die Differenz ΔP geringer als oder gleich "0" ist, obwohl die Aufladedruckzunahme P ein positiver Wert ist, wird das Aufladen durch den Elektromotor 11b nicht ausgeführt. Wenn die Bestimmung bei Schritt S230 eine Bestätigung ist, das heißt, wenn die Differenz ΔP größer als "0" ist, geht der Prozess zu Schritt S235 weiter, bei dem ein Befehlswert zum Ausführen der Aufladungsunterstützung durch den Elektromotor 11b auf der Grundlage der Differenz ΔP bestimmt wird, und der Befehlswert zu der Steuereinrichtung 21 ausgegeben wird.
4 zeigt die Beziehung zwischen der Differenz ΔP und dem zu der Steuereinrichtung 21 gesendeten Befehlswert. Wie dies durch eine durchgehende Linie in 4 gezeigt ist, wird der Befehlswert zu der Steuereinrichtung 21 in der Form eines Spannungswertes vorgesehen. Wenn die Differenz ΔP größer ist, wird ein größerer Spannungswert zu der Steuereinrichtung 21 gesendet. Der Bereich des Spannungswertes ist hierbei der Bereich von 0 bis 4,3 Volt. Wenn die Spannung von 4,3 V zu der Steuereinrichtung 21 gesendet wird, führt die Steuereinrichtung 21 eine volle Unterstützung im Hinblick auf das Aufladen durch einen Vollbetrieb des Elektromotors 11b aus. Nachdem der Befehlswert zu der Steuereinrichtung 21 ausgegeben worden ist, geht der Prozess zu Schritt S240 weiter, bei dem die Unterstützungsmarke Fassist auf "1" gesetzt wird. Anschließend wird bei dem Schritt S245 der Elektromotor 11b auf der Grundlage des von der Steuereinrichtung 21 empfangenen Befehlswertes gesteuert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt die Steuereinrichtung 21 einen elektrischen Strom, der von dem gelieferten Befehlswert bestimmt wird, an den Elektromotor 11b aus. Der Elektromotor 11b ändert das Abgabemoment gemäß dem gelieferten elektrischen Strom und wird über den Abgabestrom gesteuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der elektrische Strom auf Grundlage des Befehlswertes an den Elektromotor 11b geliefert, und eine Rückführsteuerung des Elektromotors 11b wird nicht ausgeführt. Danach ändert sich der Wert des zu dem Elektromotor 11b gelieferten elektrischen Stromes, wenn die in dem Flussdiagramm von 2 gezeigte Steuerung wiederholt ausgeführt wird. Es sollte beachtet werden, dass eine Rückführsteuerung des Elektromotors 11b ausgeführt werden kann. Beispielsweise ist es möglich, einen Aufbau aufzugreifen, bei dem der Elektromotor 11b mit einem Drehzahlsensor versehen ist, und eine Rückführsteuerung des zu dem Elektromotor 11b gelieferten Stromes auf der Grundlage der Turbinendrehzahl ausgeführt wird.
Aufgrund des durch den Elektromotor 11b ausgeführten vorstehend beschriebenen Aufladens wird ein unzureichender Aufladedruck in dem Niedrigdrehzahlbereich ausgeglichen und das Ansteigen des Aufladedrucks wird verbessert. Daher können die Abgabezunahme und die Effizienzverbesserung, die durch die Turboladereinheit erzielt werden, von dem Niedrigdrehzahlbereich zu einem Hochdrehzahlbereich erreicht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Aufladedrucksteuerung durch den Variabeldüsenmechanismus mit einer Priorität gegenüber der Aufladedrucksteuerung ausgeführt, die durch den Elektromotor 11b ausgeführt wird. Daher werden, da die Prioritätsabfolge der beiden Aufladedrucksteuerungen eingestellt ist, die beiden Aufladedrucksteuerungen einander nicht beeinträchtigen, so dass eine stabile Steuerung des Aufladedrucks verwirklicht werden kann.
Der Variabeldüsenmechanismus wird auf der Grundlage des Basiszielaufladedrucks B gesteuert, wohingegen der Elektromotor 11b auf der Grundlage des Zielaufladedrucks T, der durch ein Addieren der Aufladedruckzunahme P erhalten wird, und nicht auf der Grundlage des Basiszielaufladedrucks 8 gesteuert wird. Somit sind Steuerungen von den beiden Elementen mit verschiedenen Zielen (Steuertabellen) vorgesehen. Daher wird selbst dann, wenn die Unterstützung durch den Elektromotor 11b übermäßig werden sollte, die andere Aufladedrucksteuerung unabhängig von der Unterstützung durch den Elektromotor 11b nicht unwirksam. In dieser Hinsicht ist ebenfalls eine Beeinträchtigung zwischen den beiden Aufladedrucksteuerungen unwahrscheinlich. Die Aufladedrucksteuerung durch den Variabeldüsenmechanismus bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine bekannte Aufladedrucksteuerung wie beispielsweise eine PID-Rückführsteuerung oder dergleichen aufgrund der Beziehung mit dem tatsächlichen Aufladedruck C.
Darüber hinaus wird, wenn der gegenwärtige Betriebsbereich außerhalb des spezifischen Betriebsbereiches liegt, die Aufladedruckzunahme P auf einen negativen Wert eingestellt, wie dies vorstehend erwähnt ist. Aufgrund dieser Art des Einstellens wird der Zielaufladedruck T als ein gegenüber dem Basisladedruck verringerter Wert berechnet, so dass die Differenz ΔP ebenfalls als ein verringerter Wert berechnet wird. Die Bestimmung im Hinblick auf das Ausführen der Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b wird auf der Grundlage der Größe der Differenz ΔP ausgeführt. Daher bedeutet eine kleinere berechnete Differenz ΔP, dass das Ausführen der Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b unwahrscheinlich wird. Da die Differenz ΔP eine Differenz zwischen dem relativ kleinen berechneten Zielaufladedruck T und dem tatsächlichen Aufladedruck C ist, ist eine gewisse Schwankungsbreite in Bezug auf den tatsächlichen Aufladedruck C bei der Bestimmung dahingehend gesichert, ob die Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b erforderlich ist.
Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b in einer Situation ausgeführt wird, bei der ein Starten der Unterstützung durch den Elektromotor 11b nicht erwünscht ist, beispielsweise bei einer Situation, bei der der tatsächliche Aufladedruck C lediglich aufgrund einer äußeren Störung oder dergleichen schwankt. Somit kann eine Aufladedrucksteuerung stabil ausgeführt werden. Beispielsweise führen in einem Fall, bei dem der tatsächliche Aufladedruck C sich in einer Weise einer wiederholten geringfügigen Zunahme und Abnahme ändert, häufige Wiederholungen des Starts und Anhaltens der durch den Elektromotor 11b ausgeführten Aufladung zu einer ziemlich groben Aufladedrucksteuerung. Das heißt, es wird eine unnötige Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b ausgeführt. Daher wird das Einstellen derart gestaltet, dass das Starten des Aufladens durch den Elektromotor 11b unwahrscheinlich ist, wenn das Aufladen durch den Elektromotor 11b als unnötig erachtet wird (außerhalb des spezifischen Betriebsbereiches).
Wenn darüber hinaus der Elektromotor 11b als ein Generator verwendet wird, kann elektrische Energie wiedergewonnen werden. Während des Wiedergewinnes der elektrischen Energie von dem Elektromotor 11b verlangsamt der Elektromotor 11b die Drehung der Turbine/des Kompressors 11a. Das heißt, der Elektromotor 11b erhöht nicht nur die Drehzahl der Turbine/des Kompressors 11a durch ein Verbrauchen von elektrischer Energie, sondern er verlangsamt auch die Umdrehung der Turbine/des Kompressors 11a durch ein Ausführen einer Regenerativenergieerzeugung. Somit hat die Drehsteuerung (Aufladedrucksteuerung) der Turbine/des Kompressors 11a, die durch den Elektromotor 11b ausgeführt wird, eine breite Steuerbreite. Während eines Zustandes, bei dem der Elektromotor 11b nicht angetrieben wird und die Regenerativenergieerzeugung nicht ausgeführt wird (nicht mit der Batterie 22 verbunden), wird die Turbine/der Kompressor 11a lediglich durch die Abgasenergie gedreht. In dem Fall verlangsamt der Elektromotor 11b nicht die Drehung der Turbine/des Kompressors 11a (das Zahndrehmoment ist vernachlässigbar gering).
Die vorstehend erwähnte Basisaufladedrucksteuerung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Steuerung zum Ausführen einer Korrektur und eines Erlernens beschrieben. Wie dies vorstehend beschrieben ist, schwankt die Kennlinie des Elektromotors 11b aufgrund einzelner Leistungsunterschiede und Umgebungsunterschiede in Bezug auf die Temperatur und dergleichen. Daher ermöglicht eine Korrektur und ein Erlernen von derartigen Schwankungen eine genauere Aufladedrucksteuerung. 5 zeigt ein Flussdiagramm der nachstehend beschriebenen Steuerung. Die in dem Flussdiagramm von 5 gezeigte Steuerung wird wiederholt ausgeführt gleichzeitig mit der in dem Flussdiagramm von 1 gezeigten Steuerung zu den gleichen Zeitintervallen wie bei jener Steuerung (das heißt, bei Intervallen von ungefähr 32 msec). Bei dieser Steuerung wird bestimmt, ob die wiederholt ausgeführte Basissteuerung dazu tendiert, den Aufladedruck zu einer relativ niedrigen Höhe zu steuern oder dazu tendiert, den Aufladedruck zu einer relativ hohen Höhe zu steuern.
Wenn eine der beiden Tendenzen mit der vorbestimmten Häufigkeit auftritt, wird der Aufladedruck während der ausgeführten Steuerung korrigiert. Wenn trotz der Korrektur die gleiche Tendenz bleibt und die Häufigkeit des Auftretens einen anderen vorbestimmten Häufigkeitswert erreicht, wird die Referenz zum Antreiben des Elektromotors 11b durch das Erlernen korrigiert. Wie dies in 5 gezeigt ist, wird bei dem Schritt S500 zunächst bestimmt, ob die Elektromotorunterstützungsmarke Fassist bei "1" ist, das heißt, ob die Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b zu diesem Zeitpunkt ausgeführt wird. Die Elektromotorunterstützungsmarke Fassist wird bei der Basissteuerung des Aufladedrucks eingestellt, die in 2 gezeigt ist (siehe die Schritte S240 und S250 in 2). Da diese Steuerung dem Erfassen der Tendenz der Aufladedrucksteuerung dient, folgt einer negativen Bestimmung bei dem Schritt S500 sofort ein Verlassen des in 5 gezeigten Steuerablaufes.
Wenn im Gegensatz dazu die Bestimmung bei dem Schritt S500 eine Bestätigung ist, und die Aufladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b ausgeführt wird, wird bei dem Schritt S505 bestimmt, ob die Differenz ΔP zu diesem Zeitpunkt größer als ein vorbestimmter Wert α ist (beispielsweise 10 kPA). Die Differenz ΔP wird in einer erneuerten Form in einem Speicher der ECU 16 jedes Mal dann gespeichert, wenn die Differenz ΔP bei dem Schritt S225 in dem Flussdiagramm von 2 berechnet wird. Daher wird bei dem Schritt S500 die Differenz ΔP aus dem Speicher für die Bestimmung gelesen. Die Differenz ΔP zeigt, wieweit der tatsächliche Aufladedruck C und der Zielaufladedruck T voneinander entfernt sind. Die bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S505 bedeutet, dass der tatsächliche Aufladedruck C dazu neigt, dass er außerordentlich geringer als der Zielaufladedruck wird (nicht ohne weiteres das Ziel erreicht). In diesem Fall wird ein Zähler Cb beim Schritt S510 gelöscht. Anschließend wird bei dem Schritt S515 ein Zähler Ca um "+1" heraufgezählt.
Der Zähler Ca ist zum Zählen der Häufigkeit des Auftretens einer Situation vorgesehen, bei der der tatsächliche Aufladedruck C außerordentlich niedriger als der Zielaufladedruck T ist. Der Zähler Cb ist zum Zählen der Häufigkeit des Auftretens einer Situation vorgesehen, bei der der tatsächliche Aufladedruck C außerordentlich höher als der Zielaufladedruck T ist. Bei dem Schritt S510 wird der Zähler Cb, der während der Situation heraufgezählt worden ist, bei der der tatsächliche Aufladedruck C außerordentlich höher als der Zielaufladedruck T ist, gelöscht, da die gegenwärtige Situation eine Situation ist, bei der der tatsächliche Aufladedruck C viel niedriger als der Zielaufladedruck T ist.
Nach dem Schritt S515 geht der Prozess zum Schritt S520 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Häufigkeit der Situation, bei der der tatsächliche Aufladedruck C viel niedriger als der Zielaufladedruck T ist, hoch ist, auf der Grundlage dessen, ob der Zähler Ca größer als "40" ist. Wenn die Bestimmung bei Schritt S520 negativ ausfällt, wird der in 5 dargestellte Ablauf verlassen. In diesem Fall wird lediglich das Herauf zählen des Zählers Ca bei dem Schritt S515 ausgeführt. Wenn im Gegensatz dazu die Bestimmung bei dem Schritt S520 positiv ausfällt, kann erachtet werden, dass bei der Aufladedrucksteuerung von 2 der tatsächliche Aufladedruck C dazu neigt, dass er niedriger als der Zielaufladedruck T wird, das heißt, es kann erachtet werden, dass das Aufladen durch den Elektromotor 11b nicht so effektiv ist, wie dies erwartet wird.
In diesem Fall geht der Prozess zu Schritt S525 weiter, bei dem die Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21, die bei der in 2 gezeigten Aufladedrucksteuerung bestimmt wird, erhöht wird, das heißt, die zu dem Elektromotor 11b gelieferte Energie wird so erhöht, dass eine Korrektur zum Verbessern des Aufladeeffektes durch den Elektromotor 11b ausgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Korrektur von +0,1 V ausgeführt. Da der Wert der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21 innerhalb des Bereiches von 0 bis 4,3 V ist, wie dies vorstehend erwähnt ist, wird bei dem Schritt S530 bestimmt, ob die Befehlsspannung nach der Korrektur größer als 4,3 V ist. Wenn die korrigierte Befehlsspannung größer als 4,3 V ist, wird bei dem Schritt S535 eine Obergrenzensicherung so ausgeführt, dass die Befehlsspannung zu 4,3 V wird.
Wenn die Tendenz, dass der tatsächliche Aufladedruck C niedriger als der Zielaufladedruck T wird, trotz der Korrektur des Wertes der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21, die bei dem Aufladedruck in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt wird, anhält, wird der Zähler Ca heraufgezählt. Nach den Schritten S530 und S535 wird bei dem Schritt S540 bestimmt, ob der Zähler Ca den Wert 100 erreicht hat. In dieser Weise wird bestimmt, ob die gegenwärtige Situation eine Situation ist, die durch die vorstehend beschriebene Korrektur nicht verbessert werden kann. Wenn die Bestimmung bei Schritt S540 negativ ist (während der Zähler Ca größer als 40, aber nicht größer als 99 ist), kann nicht bestimmt werden, dass die gegenwärtige Situation eine Situation ist, die durch die Korrektur nicht verbessert werden kann. Dann wird der in 5 gezeigte Ablauf vorübergehend verlassen.
Wenn im Gegensatz dazu die Bestimmung bei dem Schritt S540 eine Bestätigung ist (der Zähler Ca hat den Wert 100 erreicht), wird bestimmt, dass eine bloße Korrektur des Wertes der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21, die bei der Aufladedrucksteuerung in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt wird, nicht ausreichend ist. Dann geht der Prozess zu dem Schritt S545 weiter, bei dem die zum Bestimmen des Wertes der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21 bestimmte Referenz korrigiert wird. Dieser Vorgang wird hierbei als "Korrektur auf der Grundlage des Erlernens" bezeichnet.
Genauer gesagt wird die Beziehung zwischen der Differenz ΔP und dem Befehlsspannungswert zu der Steuereinrichtung 21, die durch die durchgehende Linie in 4 gezeigt ist, auf eine Beziehung korrigiert, die durch eine gestrichelte Linie (A) gezeigt ist, so dass der Aufladeeffekt durch den Elektromotor 11b deutlicher wird. Die gestrichelte Linie (A) wird durch eine nach oben gerichtete Parallelverschiebung eines Abschnittes der durchgehenden Linie um einen vorbestimmten Spannungsbetrag erzielt (wobei der obere Grenzwert 4,3V ist). Nach dem Schritt S545 des Korrigierens der Referenz auf der Grundlage des Erlernens wird der Zähler Ca bei dem Schritt S550 gelöscht, um die Tendenz der Aufladedrucksteuerung erneut zu überprüfen. Dann wird der in 5 gezeigte Ablauf vorübergehend verlassen.
Wenn die Bestimmung bei Schritt S505 negativ ausfällt, geht der Prozess zu Schritt S555 weiter, bei dem bestimmt wird, ob die Differenz ΔP zu diesem Zeitpunkt geringer als ein vorbestimmter Wert β ist (beispielsweise 5 kPa). Eine bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S555 bedeutet, dass eine Tendenz dahingehend besteht, dass der tatsächliche Aufladedruck C außerordentlich nahe zu dem Zielaufladedruck T wird (ein außerordentlich hoher Effekt des Aufladens durch den Elektromotor 11b) entgegengesetzt zu der vorstehend erwähnten Situation. Da der für das Aufladen durch den Elektromotor 11b eingestellte Zielaufladedruck T bei einem geringfügig höheren Wert eingestellt wird, wie dies vorstehend erwähnt ist, kann erachtet werden, dass der Grund, dass der tatsächliche Aufladedruck C außerordentlich nahe dem Zielaufladedruck T ist, ist, dass der Effekt des Aufladens durch den Elektromotor 11b außerordentlich hoch ist. Das heißt, wenn eine negative Bestimmung sowohl bei dem Schritt S505 als auch bei dem Schritt S555 gemacht wird (β ≤ ΔP ≤ α), kann erachtet werden, dass das Aufladen durch den Elektromotor 11b geeignet ausgeführt wird.
Daher geht, wenn die Bestimmung bei dem Schritt S555 bestätigend ausfällt, der Prozess zu dem Schritt S560 weiter, bei dem der Zähler Ca gelöscht wird. Anschließend wird bei dem Schritt S565 der Zähler Cb um +1 heraufgezählt. Die anschließenden Schritte sind ähnlich den Schritten S510 bis S550, wobei die Tendenz entgegengesetzt ist, und daher werden sie nachstehend lediglich kurz beschrieben. Nach dem Schritt S565 geht der Prozess zum Schritt S570 weiter, bei dem auf der Grundlage dessen, ob der Zähler Cb größer als 20 ist, bestimmt wird, ob die Häufigkeit des Auftretens einer Situation, bei der der tatsächliche Aufladedruck C nahe dem Zielaufladedruck T ist, und das Aufladen durch den Elektromotor 11b einen außerordentlich hohen Effekt hat. Wenn die Bestimmung bei dem Schritt S570 negativ ausfällt, wird der in 5 gezeigte Ablauf vorübergehend verlassen. Wenn andererseits die Bestimmung bei dem Schritt S570 bestätigend ausfällt, kann erachtet werden, dass die Situation andauert, bei der das Aufladen durch den Elektromotor 11b einen außerordentlich starken Effekt hat.
In diesem Fall wird die Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21 bei dem Schritt S575 verringert, das heißt, die zu dem Elektromotor 11b gelieferte Energie wird verringert, wodurch eine Korrektur zum Verringern des durch den Elektromotor 11b erzielten Aufladeeffektes ausgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Korrektur von –0,02 V ausgeführt. Anschließend wird bei dem Schritt S580 bestimmt, ob die Befehlsspannung nach der Korrektur geringer als 0 V ist. Wenn die korrigierte Befehlsspannung geringer als 0 V ist, wird eine Untergrenzwertsicherung bei dem Schritt S585 so ausgeführt, dass die korrigierte Befehlsspannung zu 0 V wird. Nach den Schritten S580 und S585 wird bei dem Schritt S590 bestimmt, ob der Zähler Cb den Wert 100 erreicht hat, wodurch bestimmt wird, ob die gegenwärtige Situation eine Situation ist, die durch die vorstehend beschriebene Korrektur nicht verbessert werden kann.
Wenn die Bestimmung bei dem Schritt S590 negativ ausfällt (während der Zähler Cb größer als 20 aber nicht größer als 99 ist), kann nicht bestimmt werden, dass die gegenwärtige Situation eine Situation ist, die durch die Korrektur nicht verbessert werden kann. Dann wird der in 5 gezeigte Ablauf vorübergehend verlassen. Wenn andererseits die Bestimmung bei dem Schritt S590 bestätigend ausfällt (der Zähler Cb hat den Wert 100 erreicht), geht der Prozess zum Schritt S595 weiter, bei dem bestimmt wird, dass eine bloße Korrektur des Wertes der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21, die bei der Aufladedrucksteuerung bestimmt wird, nicht ausreichend ist, und die zum Bestimmen des Wertes der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21 verwendete Referenz wird korrigiert.
Genauer gesagt wird die Beziehung zwischen der Differenz ΔP und dem Wert der Befehlsspannung zu der Steuereinrichtung 21, die durch die durchgehende Linie in 4 gezeigt ist, zu einer Beziehung korrigiert, die durch eine gestrichelte Linie (B) korrigiert wird, so dass der Aufladeeffekt des Elektromotors 11 verringert wird. Die gestrichelte Linie (B) wird durch eine nach unten gerichtete Parallelverschiebung von einem Abschnitt der durchgehenden Linie um einen vorbestimmten Spannungsbetrag erhalten (wobei deren oberer Grenzwert schließlich den Wert von 4,3 V erreicht). Nach dem Schritt S595 wird der Zähler Cb bei dem Schritt S600 gelöscht, um die Tendenz der Aufladedrucksteuerung erneut zu überprüfen. Dann wird der in 5 gezeigte Ablauf vorübergehend verlassen.
Wenn die Bestimmung bei dem Schritt S555 negativ ausfällt, das heißt, wenn die Differenz ΔP innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist (vorbestimmter Wert β ≤ ΔP ≤ vorbestimmter Wert α), kann erachtet werden, dass die in dem Flussdiagramm von 2 dargestellte Aufladedrucksteuerung einen optimalen Effekt hat. Daher wird der in 5 gezeigte Ablauf sofort verlassen. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird es möglich, stets eine optimale Aufladedrucksteuerung auszuführen, indem die Referenz, die zum Bestimmen der zu dem Elektromotor zu liefernden Energie verwendet wird, durch ein Erlernen korrigiert wird.
Insbesondere wird lediglich dann, wenn die Häufigkeit, mit der die Differenz zwischen dem Zielaufladedruck und dem tatsächlichen Aufladedruck aus dem vorbestimmten Bereich heraus gelangt, höher als oder gleich wie einer vorbestimmten Häufigkeit ist (insbesondere lediglich dann, wenn die Häufigkeit höher als oder gleich einer vorbestimmten Häufigkeit innerhalb einer vorbestimmten andauernden Periode ist), eine Korrektur auf der Grundlage des Erlernens ausgeführt. Somit kann eine Verschlechterung der Steuerungsgenauigkeit verringert werden, die durch eine unnötige Erlernkorrektur bewirkt werden würde.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel das Aufladedrucksteuergerät der Erfindung auf einen Direkteinspritzottomotor angewendet ist, kann das erfindungsgemäße Gerät auch auf andere Ottomotoren als die Direkteinspritzart, auf Dieselmotoren und dergleichen angewendet werden. Die Aufladedruckbestimmungseinrichtung, die Lieferenergiebestimmungseinrichtung und dergleichen müssen nicht durch ein einzelnes Bauteil ausgebildet sein, sondern können aus einer Vielzahl an Bauteilen bestehen (beispielsweise eine ECU, ein Betätigungsglied, ein Sensor, und dergleichen).
Des weiteren drehen sich bei dem vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiel das Laufrad der Turbinenseite und das Laufrad der Kompressorseite stets miteinander, da sie durch die Drehwelle fest verbunden sind. Jedoch ist die Erfindung ebenfalls auf einen Turbolader anwendbar, der eine Turbine/einen Kompressor hat, bei der/dem eine Kupplung an einem Zwischenabschnitt der Drehwelle angeordnet ist. In diesem Fall ist bei Ausführen des Aufladens durch den Elektromotor die Drehwelle der Kompressorseite durch den Elektromotor drehbar. Beim Ausführen einer Regenerativenergieerzeugung durch den Elektromotor ist die Drehwelle der Turbinenseite mit dem Elektromotor verbunden. Des weiteren ist ein Aufbau mit einem Turbinenantriebselektromotor und einem Kompressorantriebselektromotor ebenfalls möglich.
Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das Drosselventil 13 ein elektronisch gesteuertes Drosselventil ist, muss das Drosselventil 13 nicht von einer elektronisch gesteuerten Art sein, sondern kann von einer anderen Art an Drosselventil sein, wie beispielsweise eine gewöhnliche Art an Drosselventil, die mit einem Gaspedal durch einen Draht verbunden ist, und dergleichen. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Turbolader einen Variabeldüsenmechanismus, wobei der Turbolader jedoch nicht einen derartigen Mechanismus haben muss.
Das Aufladedrucksteuerungsgerät der vorliegenden Erfindung kann stets eine optimale Aufladedrucksteuerung ausführen, indem die zum Bestimmen einer zu dem Elektromotor zu liefernden elektrischen Energie verwendete Referenz durch ein Erlernen korrigiert wird.
Das Aufladedrucksteuerung der vorliegenden Erfindung hat den Elektromotor 11b, der einen Aufladedruck durch ein Drehen des Kompressors 11a des Turboladers (11) ändern kann; die Zielaufladedruckbestimmungseinrichtung 16 zum Bestimmen eines Zielaufladedrucks T; die Lieferenergiebestimmungseinrichtung 16 zum Bestimmen einer elektrischen Energie, die zu dem Elektromotor 11b geliefert wird, auf der Grundlage einer Energiebestimmungsreferenz, die eine Beziehung zwischen dem Zielaufladedruck T und der zu dem Elektromotor 11b gelieferten elektrischen Energie vorschreibt; die Tatsächlich-Aufladedruck-Erfassungseinrichtung 16 zum Erfassen eines tatsächlichen Aufladedrucks C, und die Erlernungskorrektureinrichtung 16 zum Erlernen einer Änderung des tatsächlichen Aufladedrucks C in Bezug auf die zu dem Elektromotor 11b gelieferte elektrische Energie und zum Korrigieren des Energiebestimmungsreferenzwertes der Lieferenergiebestimmungseinrichtung 16. Das Aufladedrucksteuergerät mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen kann stets eine optimale Aufladedrucksteuerung ausführen.

Claims

Aufladedrucksteuergerät mit: einem Elektromotor (11b), der einen Aufladedruck durch ein Drehen eines Kompressors (11a) eines Turboladers (11) ändern kann; einer Zielaufladedruckbestimmungseinrichtung (16) zum Bestimmen eines Zielaufladedrucks (T); einer Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) zum Bestimmen einer elektrischen Energie, die zu dem Elektromotor (11b) geliefert wird, auf der Grundlage einer Energiebestimmungsreferenz, die eine Beziehung zwischen dem Zielaufladedruck (T) und der zu dem Elektromotor (11b) gelieferten elektrischen Energie vorschreibt; einer Tatsächlich-Aufladedruck-Erfassungseinrichtung (16) zum Erfassen eines tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) und zum Erfassen einer Tendenz des tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C), und einer Erlernungskorrektureinrichtung (16) zum Erlernen einer Änderung des tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) in Bezug auf die zu dem Elektromotor (11b) gelieferte elektrische Energie und zum Korrigieren des Energiebestimmungsreferenzwertes der Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16), wobei die Erlernungskorrektureinrichtung (16) bei einer Tendenz des erfassten tatsächlich erreichten Aufladedrucks (C) den Aufladedruck während der ausgeführten Steuerung korrigiert und bei anhaltender Tendenz die Energiebestimmungsreferenz durch Erlernen korrigiert (S545, S595).
Aufladedrucksteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erlernkorrektureinrichtung (16) den Energiebestimmungsreferenzwert der Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) korrigiert, wenn eine Häufigkeit, mit der eine Differenz (ΔP) zwischen dem Zielaufladedruck (T) und dem tatsächlich erreichten Aufladedruck (C) aus einem vorbestimmten Bereich heraus gelangt, größer als ein vorbestimmter Wert oder gleich diesem vorbestimmten Wert ist.
Aufladedrucksteuergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erlernkorrektureinrichtung (16) den Energiebestimmungsreferenzwert der Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) lediglich dann korrigiert, wenn eine Häufigkeit, mit der eine Differenz (ΔP) zwischen dem Zielaufladedruck (T) und dem tatsächlich erreichten Aufladedruck (C) aus einem vorbestimmten Bereich herausgelangt, größer als ein vorbestimmter Wert oder gleich diesem vorbestimmten Wert ist.
Aufladedrucksteuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) die zu dem Elektromotor (11b) gelieferte elektrische Energie auf der Grundlage einer Differenz (ΔP) zwischen dem Zielaufladedruck (T) und dem tatsächlich erreichten Aufladedruck (C) und einem vorbestimmten Energiebestimmungsreferenzwert bestimmt.
Aufladedrucksteuergerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) die zu dem Elektromotor (11b) gelieferte elektrische Energie verringert, wenn die Häufigkeit, mit der der tatsächlich erreichte Aufladedruck (C) oberhalb eines vorbestimmten Bereiches gelangt, der sich von dem Zielaufladedruck (T) nach oben erstreckt, größer als ein vorbestimmter Wert oder gleich diesem vorbestimmten Wert ist.
Aufladedrucksteuergerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferenergiebestimmungseinrichtung (16) die zu dem Elektromotor (11b) gelieferte elektrische Energie erhöht, wenn die Häufigkeit, mit der der tatsächlich erreichte Aufladedruck (C) niedriger als ein vorbestimmter Bereich wird, der sich von dem Zielaufladedruck (T) nach unten erstreckt, größer als ein vorbestimmter Wert oder gleich diesem vorbestimmten Wert ist.
Aufladedrucksteuergerät gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Grenzwert für die gelieferte elektrische Energie vorgesehen ist.