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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor, das in der Lage ist, den Ladedruck mittels einer Aufladevorrichtung mit einem Elektromotor zu steuern.
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Stand der Technik
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Es ist üblich, die Ansaugluftmasse eines Verbrennungsmotors mittels einer Aufladevorrichtung so aufzuladen, dass eine hohe Leistung (oder ein niedriger Kraftstoffverbrauch) erzielt wird. Der auf dem Aufladen basierende Leistungsanhebungseffekt kann nicht nur zum Erhöhen der maximalen Leistung, sondern auch zur Verringerung einer Veränderung des Luftvolumens benutzt werden, wodurch eine Verkleinerung des Verbrennungsmotors umgesetzt werden kann. Es ist auch eine Technologie bekannt, bei der die Aufladevorrichtung mit einem Elektromotor ausgerüstet wird und dadurch der Ladedruck gesteuert wird (zum Beispiel durch die
JP 2003-239754 A ).
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufladevorrichtung mit dem Elektromotor ist in der Lage, den Ladedruck auf ein beliebiges Niveau zu steuern und somit eine gute Steuerbarkeit vorzusehen. Wenn die Aufladevorrichtung ein Turbolader ist, ist es auch möglich, eine Turboverzögerung zu beheben. Der Turbolader hat das Problem, dass eine Verzögerung vor einem Anstieg der Turboaufladung derart auftritt, dass eine Erhöhung des Aufladens aufgrund der trägen Masse eines Turbinen- bzw. eines Kompressorrades gedämpft wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das Turboloch durch Unterstützung des Aufladens mittels des Elektromotors behoben werden.
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Je niedriger die Schaltposition der Gangschaltung ist, desto steiler ist der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl während einer Vollgasbeschleunigung. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache existiert die Sorge, dass die Aufladeerhöhung durch die Aufladevorrichtung vorübergehend bei niedrigen Schaltpositionen nicht ausreichend sein kann im Vergleich zu der Aufladeerhöhung bei hohen Schaltpositionen, und es existiert somit der Wunsch nach einer weitergehenden Verbesserung. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit einer elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung vorzusehen, die dazu in der Lage ist, eine gute Aufladeleistung über den gesamten Antriebsbereich unabhängig von den Schaltpositionen zu realisieren.
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Ein Steuergerät für einen Verbrennungsmotor mit einer elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Verbrennungsmotor, der an einem Fahrzeug montiert ist, eine Aufladevorrichtung mit einem Elektromotor zum Ausführen des Aufladens des Verbrennungsmotors, eine Steuereinrichtung zum Steuern der Aufladung, die durch den Elektromotors ausgeführt wird, und eine Gangschaltung zum Ändern einer Ausgabe des Verbrennungsmotors, wobei die Steuereinrichtung einen Aufladeunterstützungsbetrag durch den Elektromotor bei einer niedrigen Schaltposition der Gangschaltung (oder bei einer niedrigeren Schaltposition stärker) relativ zu dem Aufladeunterstützungsbetrag bei einer hohen Schaltposition erhöht.
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Es gibt eine Vielzahl von Verfahren zum Erhöhen des Aufladeunterstützungsbetrags. Einige Beispiele davon schließen ein Verfahren zum Erhöhen eines Zielladedrucks, ein Verfahren zum Erhöhen eines zugeführten Energieniveaus (Spannungswert und/oder Stromstärke) zu dem Elektromotor usw. mit ein. Die für diesen Fall denkbaren Verfahren schließen ein Verfahren zum Vorbereiten einer Tabelle für jede Schaltposition, ein Verfahren zum Bestimmen von Korrekturfaktoren gemäß den Getriebestufen und stärkeres Erhöhen des Aufladeunterstützungsbetrags bei einer niedrigen Schaltposition durch die Korrekturfaktoren usw. mit ein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Darstellung des Aufbaus, die einen Verbrennungsmotor mit einem Ausführungsbeispiel des Steuergeräts für den Verbrennungsmotor mit der elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein Flussdiagramm der Ladedrucksteuerung.
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3 ist eine Abbildung zum Bestimmen eines Zuwachses des Ladedrucks durch den Elektromotor.
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4 ist eine Abbildung zum Bestimmen eines Befehlswerts an eine Steuervorrichtung für den Elektromotor.
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Bester Ausführungsmodus der Erfindung
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Ein Ausführungsbeispiel des Steuergeräts für den Verbrennungsmotor mit der elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden beschrieben. Die 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1 mit einem Steuergerät für den Verbrennungsmotor mit einer elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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Der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebene Verbrennungsmotor 1 ist ein mehrzylindriger Verbrennungsmotor und nur einer seiner Zylinder ist in der 1 in einer Schnittansicht gezeigt. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein sogenannter Direkteinspritz-Verbrennungsmotor, der so aufgebaut ist, dass Kraftstoff von der Einspritzvorrichtung 2 in Richtung einer Oberseite des in jedem Zylinder 3 vorgesehenen Kolbens 4 eingespritzt wird. Dieser Verbrennungsmotor 1 kann nicht nur durch gleichmäßige Verbrennung, sondern auch durch schichtgeladene Verbrennung betrieben werden. Dieser Verbrennungsmotor 1 kann auch durch magere Verbrennung betrieben werden (Magermotor) und er kann nicht nur eine höhere Leistung, sondern auch einen geringeren Kraftstoffverbrauch durch magere Verbrennung erreichen, die auf dem Aufladen von mehr Ansaugluft durch den im Folgenden beschriebenen Turbolader 11 basiert.
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Der Verbrennungsmotor 1 ist wie folgt aufgebaut: durch einen Ansaugkanal 5 in jeden Zylinder 3 angesaugte Luft wird durch den Kolben 4 verdichtet, Kraftstoff wird in eine Vertiefung eingespritzt, die in der Oberfläche des Kolbens 4 so ausgebildet ist, dass sich ein konzentriertes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Nähe einer Zündkerze 7 sammelt, und die Mischung wird durch die Zündkerze 7 so gezündet, dass sie verbrennt. Die Verbrennung zu diesem Zeitpunkt erhöht den Druck im Inneren des Zylinders 3, so dass der Kolben hin- und herbewegt wird, und diese Hin- und Herbewegung wird durch eine Verbindungsstange so in eine Drehbewegung umgewandelt, dass sie als Leistung ausgegeben wird. Die ausgegebene Antriebskraft wird durch eine Gangschaltung (Getriebe) 27 so verringert oder erhöht (verändert), dass die Antriebsräder gedreht werden.
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Ein Ansaugventil 8 ist so angeordnet, dass es sich zwischen dem Inneren jedes Zylinders 3 und dem Ansaugkanal 5 öffnet und schließt. Abgas wird nach der Verbrennung in einen Abgaskanal 6 abgegeben. Ein Abgasventil 9 ist so angeordnet, dass es sich zwischen dem Inneren jedes Zylinders 3 und dem Abgaskanal 6 öffnet und schließt. Die folgenden Bauteile sind in der Reihenfolge von der stromaufwärtigen Richtung her an dem Ansaugkanal 5 angeordnet: der Luftfilter 10, die Turboeinheit (Aufladevorrichtung) 11, der Ladeluftkühler 12, das Drosselventil 13 usw. Der Luftfilter 10 ist ein Filter zum Entfernen von Fremdstoffen, Staub, etc. aus der Ansaugluft. Die Turboeinheit 11 ist zwischen dem Ansaugkanal 5 und dem Abgaskanal 6 so angeordnet, dass sie eine Aufladung durchführt. Bei der Turboeinheit 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ein turbinenseitiges Flügelrad und ein kompressorseitiges Flügelrad durch eine Drehwelle verbunden (dieses Teil ist im Folgenden nur als Turbine/Kompressor 11a bezeichnet).
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Der Turbolader des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein elektrisch unterstützter Turbolader, der einen Elektromotor 11b aufweist, wobei die Drehwelle der Turbine/des Kompressors 11a eine Ausgabewelle von ihm ist. Der Elektromotor 11b ist ein Wechselspannungs-(AC)-Motor und kann auch als ein Elektrizitätserzeuger fungieren. Die Turboeinheit 11 kann auch als eine gewöhnliche Aufladevorrichtung zum Durchführen des Aufladens einzig durch die Abgasenergie fungieren und kann auch eine weitergehende Aufladung durch zwangsweisen Antrieb der Turbine/des Kompressors 11a mittels eines Elektromotors 11b durchführen.
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Zudem kann die Abgasenergie dazu verwendet werden, den Elektromotor 11b durch die Turbine/den Kompressor 11a so zu drehen, dass eine Wiedergewinnung von Elektrizität bewirkt wird, und die erzeugte elektrische Energie kann gespeichert werden. Obwohl dies nicht gezeigt ist, besitzt der Elektromotor 11b die folgenden Hauptbauteile: einen an der Drehwelle der Turbine/des Kompressors 11a fixierten Rotor und einen um ihn angeordneten Stator. Der luftkühlende Ladeluftkühler 12, der die Temperatur der Ansaugluft verringert, die bei der Druckerhöhung infolge des Aufladens durch die Turboeinheit 11 erhöht wurde, ist stromabwärtig der Turboeinheit 11 an dem Ansaugkanal 5 angeordnet. Der Ladeluftkühler 12 verringert die Temperatur der Ansaugluft so, dass die Aufladeeffizienz verbessert wird.
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Das Drosselventil 13 zum Steuern der Ansaugluftmasse ist stromabwärtig des Ladeluftkühlers 12 angeordnet. Das Drosselventil 13 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein sogenannter elektrisch gesteuerter Induktionsdrosselmechanismus und ist wie folgt angeordnet: ein Gaspedalpositionssensor 15 erfasst einen Stellbetrag des Gaspedals 14 und eine ECU (Steuereinrichtung) 16 bestimmt einen Öffnungsgrad des Drosselventils 13 auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Positionssensors 15 und anderer Informationen. Das Drosselventil 13 wird durch den Drosselmotor 17 geöffnet und geschlossen, der zu ihm zugehörig vorgesehen ist. Ein Drosselpositionierungssensor 18 zum Erfassen des Öffnungsgrads des Drosselventils 13 ist auch zugehörig zu dem Drosselventil 13 vorgesehen.
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Ein Drucksensor 19 zum Erfassen des Drucks (Ansaugdrucks) in dem Ansaugkanal 5 ist stromabwärtig des Drosselventils 13 vorgesehen. Diese Sensoren 15, 18, 19 sind mit der ECU 16 verbunden und führen ihre Erfassungsergebnisse der ECU 16 zu. Die ECU 16 ist eine elektronische Steuereinheit, die aus einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. besteht. Die vorstehend genannte Einspritzvorrichtung 2, die Zündkerze 7, der Elektromotor 11b, etc. sind mit der ECU 16 verbunden und werden durch ein Signal von der ECU 16 gesteuert. Zusätzlich dazu sind ein Nockenpositionssensor 20 zum Erfassen einer Nockenposition, eine Steuervorrichtung (Steuereinrichtung) 21 und eine mit dem Elektromotor 11b verbundene Batterie 22, etc. auch mit der ECU 16 verbunden. Die Steuervorrichtung 21 steuert das Antreiben des Elektromotors 11 und besitzt auch eine Funktion als eine Umwandlungsvorrichtung zum Ausführen einer Spannungsumwandlung des durch den Elektromotor 11b wiedergewonnenen Stroms. Der wiedergewonnene Strom wird durch die Steuervorrichtung 21 einer Spannungsumwandlung unterzogen und lädt dann die Batterie 22.
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Andererseits befindet sich ein Abgasreinigungskatalysator 23 zum Reinigen des Abgases stromabwärtig der Turboeinheit 11 in dem Abgaskanal 6. Es ist ein EGR-(Abgasrezirkulations)-Kanal 24 zum Rezirkulieren des Abgases von dem Abgaskanal 6 (stromaufwärtiger Teil der Turboeinheit 11) zu dem Ansaugkanal 5 (Ausgleichsbehälterteil, bei dem der Drucksensor 19 eingebaut ist) vorgesehen. Ein EGR-Ventil 25 zum Regulieren des Anteils der Abgasrezirkulation ist an dem EGR-Kanal 24 montiert. Der Öffnungsbetrag des EGR-Ventils 25 wird auch durch die vorstehend genannte ECU 16 gesteuert.
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Ein Verbrennungsmotordrehzahlsensor 26 zum Erfassen der Verbrennungsmotordrehzahl ist in der Nähe der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 montiert. Die Gangschaltung 27 führt den Getriebeschaltvorgang aus, wenn ein internes Steuerventil 28 durch ein Signal von der ECU 16 angetrieben wird. Die Schaltposition der Gangschaltung 27 wird nämlich durch die ECU 16 erfasst. Die veranschaulichte Gangschaltung 27 ist eine Automatikgangschaltung (5 Vorwärtsgänge und 1 Rückwärtsgang), kann aber auch eine manuelle Gangschaltung sein. In dem Fall der manuellen Gangschaltung ist ein Sensor zum Erfassen ihrer Schaltposition vorgesehen.
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Das wesentliche Teil der Ladedrucksteuerung mit dem vorstehend beschriebenen Elektromotor 11b ist im Folgenden beschrieben. Die 2 zeigt ein Flussdiagramm dieser Steuerung. Die Steuerung des in der 2 gezeigten Flussdiagramms wird in Abständen einer vorbestimmten Zeitdauer (zum Beispiel alle 32 ms) wiederholt ausgeführt.
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Zuerst wird die Verbrennungsmotordrehzahl durch den Verbrennungsmotordrehzahlsensor 26 erfasst und die Verbrennungsmotorlast aus der Ansaugluftmasse (durch den Drucksensor 19 abgeschätzt) und die Drosselöffnungsposition (durch den Drosselpositionssensor 18 erfasst) abgeschätzt (Schritt 200). Als nächstes wird ein Basis-Zielladedruck B aus der Verbrennungsmotordrehzahl und der Verbrennungsmotorlast berechnet (Schritt 205). Der Basis-Zielladedruck B ist ein Ladedruck, von dem erwartet wird, dass er bei einer vorbestimmten Verbrennungsmotordrehzahl und einer vorbestimmten Verbrennungsmotorlast während eines stetigen Betriebs auftritt, und wird vorab durch Experimente oder desgleichen ermittelt und als eine Tabelle in dem ROM in der ECU 16 gespeichert.
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Dann wird ein Zuwachsladedruck P durch den Elektromotor 11b basierend auf der durch den Verbrennungsmotordrehzahlsensor 26 erfassten Verbrennungsmotordrehzahl und der durch den Gaspedalpositionssensor 15 erfassten Gaspedalbetätigung bestimmt (Schritt 210). Das Verhältnis zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl, der Gaspedalbetätigung und dem Zuwachsladedruck P wird zuvor durch Experimente oder desgleichen bestimmt und als eine Tabelle in dem ROM in der ECU 16 gespeichert. Diese Tabelle ist in der 3 gezeigt. Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist ein spezieller Betriebsbereich als ein Bereich definiert, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl nicht größer als eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen pro Minute ist und bei dem die Gaspedalbetätigung nicht geringer als eine vorbestimmte Betätigung ist. Nur wenn der Verbrennungsmotor 1 innerhalb dieses speziellen Betriebsbereichs betrieben wird, wird der Zuwachsladedruck P so auf einen positiven Wert eingestellt, dass er eine Unterstützung durch den Elektromotor 11b bewirkt. In dem speziellen Betriebsbereich ist der Zuwachsladedruck P so eingerichtet, dass er sich mit einer Verringerung der Verbrennungsmotordrehzahl und einer Erhöhung der Gaspedalbetätigung vergrößert.
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Wenn sich der Verbrennungsmotor
1 in einem Zustand außerhalb des speziellen Betriebsbereichs befindet, ist der Zuwachsladedruck P nicht auf den Wert 0, sondern auf einen negativen Wert eingestellt, wodurch die Unterstützung durch den Elektromotor
11b im Wesentlichen verhindert ist. Die Bedeutung des Einstellens des Zuwachsladedrucks P auf den negativen Wert ist im Folgenden beschrieben. Nach dem Schritt
210 wird die Schaltposition der Gangschaltung
27 erfasst und ein Korrekturfaktor K wird gemäß der Schaltposition bestimmt. Hier wird der Korrekturfaktor K basierend auf der unten angegebenen Tabelle 1 bestimmt (Schritt
212). [TABELLE 1]
| Schalt-Position | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 und höher |
| Korrekturfaktor K | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1 | 1 |
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Nach der Bestimmung des Korrekturfaktors K wird ein Zielladedruck T gemäß der Formel Zielladedruck T = Korrekturfaktor K × (Basis-Zielladedruck B + Zuwachs-Ladedruck P) berechnet (Schritt 215). Wie dies aus der [Tabelle 1] ersichtlich ist, wird der Zielladedruck T bei einer niedrigen Schaltposition (oder bei einer niedrigeren Schaltposition) aufgrund des Korrekturfaktors K höher als bei hohen Schaltpositionen.
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Der Zielladedruck T ist ein Zielsteuerwert, der zur Steuerung des Aufladens durch den Elektromotor 11b eingestellt wird und nicht mit einem tatsächlich gewünschten Ladedruck übereinstimmen muss. Wie dies aus der Abbildung in der 3 ersichtlich ist, wird ein großer Zuwachs P zum Beispiel bei einer niedrigen Drehzahl und einer großen Gaspedalbetätigung eingestellt, und der Zielladedruck T wird auf einen großen Wert eingestellt. Allerdings kann der Zielladedruck T zu diesem Zeitpunkt ein Ladedruck sein, der in der Praxis nicht erzielt werden kann. Wenn der Zielladedruck T auf diese Weise eingestellt wird, ist es möglich, die volle Unterstützung des Ladedrucks durch den Elektromotor 11b sicher und andauernd auszuführen. Insbesondere in einem Fall, in dem der Zuwachs P auf einen positiven Wert eingestellt ist, das heißt in einer Situation, in der das Aufladen durch den Elektromotor 11b positiv bewirkt werden soll, wird der Zielladedruck T auf einen um das Inkrement (Zuwachs) P geringfügig größeren Wert als den tatsächlich gewünschten Ladedruck eingestellt, wodurch das Aufladen durch den Elektromotor 11b mit Gewissheit ausgeführt wird.
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Nach der Berechnung des Zielladedrucks T wird der Ansaugöffnungsdruck als ein tatsächlicher Ladedruck C durch den Drucksensor 19 erfasst (Schritt 220) und eine Differenz ΔP wird zwischen dem vorgenannten Zielladedruck T und dem erfassten tatsächlichen Ladedruck C berechnet (Schritt 225). Es wird dann bestimmt, ob die berechnete Differenz ΔP größer als der Wert 0 ist (Schritt 230). Falls die Differenz ΔP nicht größer als der Wert 0 ist, wird eine Unterstützungsmarke Fassist, die das Vorhandensein/Fehlen der Unterstützung durch den Elektromotor 11b anzeigt, auf den Wert 0 eingestellt (Schritt 250) und der Prozess verlässt das Flussdiagramm der 2 sofort, ohne die Aufladeunterstützung durch den Elektromotor 11b durchzuführen. Sogar wenn der vorgenannte Zuwachsladedruck P ein positiver Wert ist, und wenn die Differenz ΔP nicht größer als der Wert 0 ist, wird das Aufladen durch den Elektromotor 11b nicht durchgeführt. Andererseits wird, falls der Schritt 230 mit einem Ja endet, das heißt, falls die Differenz ΔP größer als der Wert 0 ist, ein Befehlswert zum Ausführen der Aufladeunterstützung durch den Elektromotor 11b basierend auf der Differenz ΔP bestimmt, und dieser Befehlswert wird der Steuervorrichtung 21 zugeführt (Schritt 235).
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Die 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Differenz ΔP und dem an die Steuervorrichtung 21 gegebenen Befehlswert. Wie dies durch eine durchgezogene Linie in der 4 gezeigt ist, ist der Befehlswert an die Steuervorrichtung 21 als ein Spannungswert definiert. Je größer die Differenz ΔP ist, desto größer ist der Spannungswert, der der Steuervorrichtung 21 zugeführt wird. Der Bereich des Spannungswertes ist in diesem Fall ein Bereich von 0 bis 4,3 V. Wenn die Spannung von 4,3 V der Steuervorrichtung 21 zugeführt wird, treibt die Steuervorrichtung 21 den Elektromotor 11b so an, dass die volle Unterstützung des Aufladens ausgeführt wird. Nachdem der Befehlswert der Steuervorrichtung 21 zugeführt wird, wird die Unterstützungsmarke Fassist auf den Wert 1 eingestellt (Schritt 240) und der Elektromotor 11b wird basierend auf dem durch die Steuervorrichtung 21 empfangenen Befehlswert gesteuert (Schritt 245).
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird der Zielladedruck T auf einen größeren Wert bei einer niedrigeren Schaltposition der Gangschaltung 27 eingestellt. Aus diesem Grund wird die Differenz ΔP bei einer niedrigen Schaltposition (oder einer niedrigeren Schaltposition) der Gangschaltung 27 größer (als bei einer hohen Schaltposition unter denselben Bedingungen). Dies führt zu einer Erhöhung der dem Elektromotor 11b zugeführten Spannung und wiederum zu einem Anstieg des Aufladeunterstützungsbetrags durch den Elektromotor 11b.
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Da der Aufladeunterstützungseffekt des Elektromotors bei einer niedrigen Schaltposition der Gangschaltung 27 (oder bei einer niedrigeren Schaltposition stärker) besser ist, wird die Drehung der Turbine/des Kompressors 11a steil erhöht. Der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl während der Beschleunigung ist bei einer niedrigen Schaltposition der Gangschaltung 27 steil und die Drehung der Turbine/des Kompressors 11a wird wie beschrieben auch steil erhöht, wodurch der Übergangsleistungsabfall verhindert werden kann.
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Falls ein Beschleunigen zum Überholen (Vollgasbeschleunigung) oder desgleichen bei einer niedrigen Schaltposition der Gangschaltung 27 (oder bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit) durchgeführt wird, wird eine Zeitdauer bis zum Erreichen der Verbrennungsmotordrehzahl mit den maximalen Umdrehungen pro Minute (Umdrehungen pro Minute während des Hochschaltens) relativ kurz (oder kürzer als bei einer hohen Schaltposition), wie dies vorstehend beschrieben ist. Ohne die Korrektur gemäß der Schaltposition wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Anstieg der Umdrehungen pro Minute des Turbos eine große Ansprechverzögerung auf die Verbrennungsmotordrehzahl aufgrund des Einflusses des Trägheitsmoments der Turbine/des Kompressors 11a haben.
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Ein weiterer Faktor für den Anstieg der Ansprechverzögerung ist die Verringerung der Abgastemperatur infolge der Wärmeabstrahlung des Abgassystems wie beispielsweise dem Abgaskrümmer, das sich stromaufwärtig der Turbine befindet. Da die Abgasenergie zum Drehen der Turbine der Turboeinheit 11 auch durch die Temperatur des Abgases beeinflusst wird, verringert die Verringerung der Abgastemperatur auch die Energie zum Drehen der Turbine. Diese Ansprechverzögerung erlaubt keine signifikante Verkleinerung des Verbrennungsmotors und vergrößert das Fehlverhalten bei der Verbesserung der tatsächlichen Kraftstoffeinsparung.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorstehend genannte Ansprechverzögerung durch die Korrektur gemäß der Schaltposition so beseitigt, dass die Übergangsverschlechterung der Fahrzeugbeschleunigungsleistung im niedrigen Drehzahlbereich unterdrückt wird. Es wird auch möglich, eine Verbesserung bei der tatsächlichen Kraftstoffeinsparung durch eine signifikante Kleingestaltung zu erreichen. Während der Beschleunigung bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit (bei einer hohen Schaltposition) ist der Fahrwiderstand groß und die Anstiegsrate der Verbrennungsmotordrehzahl ist klein; folglich ist der Temperaturanstieg des Abgassystems selbst auch hoch (um den stetigen Volllastzustand zu erreichen). Aus diesem Grund wird die Ansprechverzögerung der Drehzahl des Turbos in einem höheren Drehzahlbereich (bei einer höheren Schaltposition) geringer.
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Es ist auch möglich, Beschränkungen für den vorstehenden Korrekturfaktor K einzuführen. In dem Fall, in dem ein Fahrzeug zum Beispiel die Steuerung durch ein Traktionssteuersystem in Kombination aufgreift, ist es auch möglich, eine solche Beschränkung einzuführen, bei der die Höhe des Korrekturfaktors infolge der Ermittlung eines Schlupfs der Räder verringert wird. Während eines Schlupfs der Räder wird die Verbrennungsmotorleistung so verringert, dass der Schlupf der Räder verhindert wird. Wenn der Schlupf der Räder erfasst wird, wird daher verhindert, dass der Zielladedruck T (Aufladeladeunterstützungsbetrag) durch den Korrekturfaktor K erhöht wird. In diesem Fall kann eine Technik angewendet werden, die die Verwendung des Korrekturfaktors K verhindert oder die den Wert des Korrekturfaktors K auf 80% des in dem Schritt 212 bestimmten Wertes einstellt. Eine weitere mögliche Technik ist es, einen weiteren Korrekturfaktor zu verwenden, der von dem Korrekturfaktor K verschieden ist.
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Bei diesem Beispiel ist der Zuwachsladedruck P auf einen negativen Wert außerhalb des vorstehend beschriebenen spezifischen Betriebsbereichs eingestellt. Dies verringert den berechneten Zielladedruck T und führt auch zu einer niedrigeren Berechnung der Differenz ΔP. Da basierend auf der Höhe der Differenz ΔP bestimmt wird, ob die Ladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b durchzuführen ist, bedeutet die geringere Berechnung der Differenz ΔP, dass die Ladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b weniger wahrscheinlich ausgeführt wird. Da die Differenz ΔP die Differenz zwischen dem geringer berechneten Zielladedruck T und dem Istladedruck C ist, ist dementsprechend ein gewisser Variationsbereich für den Istladedruck C zur Bestimmung, ob die Ladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b ausgeführt werden muss oder nicht, sichergestellt.
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Dies macht es weniger wahrscheinlich, dass der Ladedruck durch den Elektromotor 11b dann zugeführt wird, wenn es nicht erwünscht ist, mit der Unterstützung durch den Elektromotor 11b zu beginnen, das heißt dann, wenn der Istladedruck C sich aufgrund einer Störung oder desgleichen verändert, und die Ladedrucksteuerung kann auf einer stabilen Basis ausgeführt werden. Falls das Beginnen und das Beenden des Aufladens durch den Elektromotor 11b zum Beispiel in dem Fall häufig wiederholt wird, in dem der Istladedruck C sich mit den Wiederholungen von geringen Anstiegen und Abfällen infolge von Störungen oder desgleichen verändert, wird die Ladedrucksteuerung letzten Endes unstetig. Dies führt nämlich zur Durchführung einer nicht erwünschten Ladedrucksteuerung durch den Elektromotor 11b. Daher wird die Ladedrucksteuerung in diesem Fall dadurch stabilisiert, dass die Aufladung durch den Elektromotor 11b so gestaltet wird, dass es weniger wahrscheinlich wird, dass sie dann startet, wenn das Aufladen durch den Elektromotor 11b mutmaßlich nicht erforderlich ist (das heißt außerhalb des speziellen Betriebsbereichs). Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist das Ausführungsbeispiel, „bei dem der Aufladeunterstützungsbetrag durch den Elektromotor bei einer niedrigen Schaltposition der Gangschaltung relativ zu dem Aufladeunterstützungsbetrag bei einer hohen Schaltposition vergrößert wird” und das Ausführungsbeispiel „bei dem der Aufladeunterstützungsbetrag durch den Elektromotor bei einer niedrigeren Schaltposition der Gangschaltung relativ zu dem Aufladeunterstützungsbetrag bei einer hohen Schaltposition weiter vergrößert wird”.
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Die vorliegende Erfindung ist in keiner Weise auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Das vorstehende Ausführungsbeispiel entspricht der Verwendung des Steuergeräts für den Verbrennungsmotor mit der elektrisch unterstützten Aufladevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für den direkt einspritzenden Benzinverbrennungsmotor, aber das Steuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch für Benzinverbrennungsmotoren anderer Art als den Direkteinspritzmotoren, für Dieselmotoren usw. verwendet werden. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt den Turbolader als die Aufladevorrichtung, aber die Aufladevorrichtung muss kein Turbolader sein, sondern kann zum Beispiel ein elektrischer Kompressor oder desgleichen sein, wie beispielsweise einer, der durch Entfernen der Abgasseite von dem Turbolader mit Elektromotor erzielt wird. Zudem zeigt das vorstehende Ausführungsbeispiel, dass der Zielladedruck T gemäß der Formel Zielladedruck T = Korrekturfaktor K × (Basis-Zielladedruck B + Zuwachs-Ladedruck P) berechnet wird, aber der Zielladedruck T kann auch gemäß der Formel Zielladedruck T = Basis-Zielladedruck B + (Zuwach-Ladedruck P × Korrekturfaktor K) berechnet werden.
