DE3885597T2

DE3885597T2 - Druckkontrolle für Druckwellenlader für Brennkraftmaschinen.

Info

Publication number: DE3885597T2
Application number: DE88312406T
Authority: DE
Inventors: Eitetsu Akiyama; Kazuo Inoue; Atsushi Katoh; Noriyuki Kishi; Masao Kubodera; Hiroki Munakata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2008-12-30
Also published as: CA1312239C; US4970864A; DE323256T1; EP0323256A2; DE3885597D1; EP0323256A3; EP0323256B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladedrucksteuerverfahren für Brennkraftmaschinen, das den Lader des Motors rückkoppelnd in Antwort auf die Differenz zwischen dem aktuellen Ladedruck und einem gewünschten Wert davon steuert, und insbesondere ein derartiges Verfahren, das den Ladedruck in einem Übergangszustand unmittelbar vor und nach dem Beginn der Rückkopplungssteuerung steuert.
Um den Ladedruck in einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge auf für Betriebszustände des Motors geeignete Werte zu steuern, wurde allgemein die Arbeitsmenge des Laders rückkoppelnd in Antwort auf die Differenz zwischen dem aktuellen Ladedruck und einem gewünschten Wert davon gesteuert. Die Rückkopplungssteuerung wirkt zur Dämpfung oder Korrektur von Variationen der Betriebscharakteristiken des Ladedrucksteuersystems, wie etwa darin verwendeten Betätigungsgliedern sowie darin wirkenden Änderungen, um hierdurch den Ladedruck richtig steuern zu können.
Jedoch ist es ebenfalls gut bekannt, daß die Rückkopplungssteuerung des Ladedrucks einer ihr inhärenten Zeitverzögerung unterliegt, d.h. es vergeht Zeit, bis der Ladedruck auf den gewünschten Wert gebracht ist. Insbesondere bei einem durch einen Abgasfluß angetriebenen Turbolader ist eine derartige Zeitverzögerung lang, was ebenfalls gut bekannt ist.
Die Zeitverzögerung in der Rückkopplungssteuerung läßt den Ladedruck überschießen oder pendeln. Insbesondere in einem Übergangszustand wie etwa einem Zustand, unmittelbar nachdem die Ladedruckzufuhr zu dem Motor nach Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer eingesetzt hat, ist die Differenz zwischen dem aktuellen Ladedruckwert und seinem erwünschten Wert zu groß, um die Arbeitsmenge des Laders in schneller Antwort auf eine aktuelle Änderung des Ladedrucks zu steuern, was einen übermäßigen Anstieg (Überschießen) oder einen übermäßigen Abfall (Unterschießen) des Ladedrucks, ein Pendeln davon, etc. zur Folge hat.
Mit größer werdender Überschußmenge über den erwünschten Wert hinaus wird die Pendelzeit länger, wodurch die Ladedrucksteuerung unstabiler wird. Ein zu starkes Überschießen kann ein Überladen zur Folge haben, wodurch der Motor klopft und daher schlechter zu fahren ist.
Zur Beseitigung der obigen Nachteile der herkömmlichen Rückkopplungssteuerung wurde vorgeschlagen, beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 61-164042, zwei verschiedene Steuermodi vorzusehen, deren einer ein Rückkopplungssteuermodus ist, der in einem gleichmäßigen Bereich mit stabilem Ladedruck angewendet wird, und deren anderer ein offenschleifiger Steuermodus ist, der in einem Übergangsbereich mit unstabilem Ladedruck angewendet wird, und der Ladedruck wird selektiv in einem der Steuermodi in Abhängigkeit davon gesteuert, in welchem der zwei Bereiche der Motor arbeitet, um hierdurch den Ladedruck mit hoher Ansprechempfindlichkeit und großer Genauigkeit auf den gewünschten Wert zu bringen.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird auf Basis eines Parameters, der die Motorbelastung darstellt, wie etwa der Einlaßdruck in dem Einlaßrohr, bestimmt, ob sich der Motor in dem Rückkopplungssteuerbereich arbeitet oder nicht. Insbesondere wenn der Motorlastparameterwert größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird bestimmt, daß der Motor in dem Rückkopplungssteuerbereich arbeitet. Dann wird der Ladedruck in dem Rückkopplungssteuermodus gesteuert.
Jedoch hat das vorgeschlagene Verfahren noch Raum für weitere Verbesserungen, wie nachfolgend erläutert:
Erstens, wenn der Einlaßdruck in dem Einlaßrohr zur Unterscheidung zwischen dem Rückkopplungssteuerbereich und dem offenschleifigen Steuerbereich verwendet wird, gibt es Fälle, in denen der gleiche Steuermodus auch dann nicht verwendet werden sollte, wenn der Einlaßdruck in Abhängigkeit von der Änderungsweise des Einlaßdrucks vor Erreichen des gleichen Werts den gleichen Wert einnimmt. Wenn man beispielsweise den gleichen Rückkopplungssteuerfaktor in beiden Fällen, in denen der Einlaßdruck leicht ansteigt oder der Einlaßdruck schnell abfällt, anwendet, kann im letzeren Fall nach dem Übergang von dem offenschleifigen Steuerbereich zu dem Rückkopplungssteuerbereich ein Überschießen oder Pendeln stattfinden.
Zweitens ändert sich der Einlaßdruck auch unter dem Einfluß anderer Faktoren, das sind der Betriebszustand des Motors und die Umweltbedingungen des Motors wie etwa Umgebungslufttemperatur und Atmosphärendruck. Wenn diese Faktoren beim Setzen des zeitlichen Beginns der Rückkopplungssteuerung ignoriert werden, beginnt die Rückkopplungssteuerung zu frühzeitig oder zu spät. Wenn die Rückkopplungssteuerung zu frühzeitig begonnen wird, ist die Differenz zwischen den erwünschten und aktuellen Werten des Ladedrucks zu Beginn der Rückkopplungssteuerung noch zu groß, was ein Überladen oder Pendeln zur Folge hat, während wenn die Rückkopplungssteuerung zu spät begonnen wird, können die vorgenannten Änderungen und altersbedingte Änderungen der Betriebscharakteristiken der Betätigungsglieder für eine lange Zeit vor Beginn der Rückkopplungssteuerung nicht korrigiert werden.
Drittens wird herkömmlicherweise der Ladedruck oder Einlaßdruck zur Entscheidung zwischen dem Rückkopplungssteuerbereich und dem offenschleifigen Steuerbereich derart verwendet, daß, wenn der Ladedruck über einem vorbestimmten Wert unter dem erwünschten Wert liegt und demzufolge als in einem gleichmäßigen Zustand befindlich gewertet wird, die Rückkopplungssteuerung wirkt. Wenn jedoch der Ladedruck mit einer hohen Rate steigt, wenn die Rückkopplungssteuerung unmittelbar begonnen wird, während der Ladedruck den vorbestimmten Wert übersteigt, bewirkt das Einleiten der Rückkopplungssteuerung ein Überschießen oder Pendeln des Ladedrucks. Ein Weg zur Bewältigung dieses Nachteils wäre, den oben genannten vorbestiinmten Ladedruckwert auf einen relativ hohen Wert näher zu dem erwünschten Wert zu setzen. Jedoch besteht die Möglichkeit, daß der Ladedruck auch dann in einen gleichmäßigen Zustand gebracht wird, wenn er noch geringer als der vorbestimmte Wert ist, so daß die Rückkopplungssteuerung nicht eingeleitet wird.
Viertens, weil sich der Einlaßdruck oder Ladedruck auch in Antwort auf die Drosselventilöffnung ändert, muß die Arbeitsmenge des Laders auf verschiedene Werte in Abhängigkeit vom aktuellen Wert der Drosselventilöffnung gesteuert werden, um den gleichen Ladedruck zu erhalten. Selbst wenn jedoch bei den herkömmlichen Verfahren das Drosselventil nicht ganz vollständig geöffnet ist (sich die Drosselventilöffnung unter einem vorbestimmten Wert befindet), wird der Motor als in dem gleichmäßigen Zustand befindlich gewertet, wenn der Ladedruck einen vorbestimmten Wert überschreitet, und dann wird die Rückkopplungssteuerung eingeleitet. Wenn danach das Drosselventil fast vollständig geöffnet wird, wird die Arbeitsmenge stark geändert, um den Ladedruck auf den gewünschten Wert zu bringen. Aufgrund der großen Änderung des Ladedrucks sowie durch die vorgenannte inhärente Verzögerungszeit in dem Rückkopplungssteuersystem kann die Arbeitsmenge nicht sofort auf einen Wert gebracht werden, der den Ladedruck bei dem gewünschten Wert hält, was ein Überschießen oder Pendeln des Ladedrucks zur Folge hat. Ein Weg zur Bewältigung des Nachteils wäre es, den Ladedruck als in einem gleichmäßigen Zustand befindlich zu werten, wenn das Drosselventil fast vollständig offen ist, und dann die Rückkopplungssteuerung einzuleiten. Jedoch kann gemäß diesem Weg der Ladedruck auch dann als in einem gleichmäßigen Zustand befindlich gewertet werden, selbst wenn der aktuelle Ladedruck nicht auf einen ausreichenden Pegel erhöht wurde, und dann wird die Rückkopplungssteuerung eingeleitet, obwohl der Ladedruck sich noch immer in einem Übergangszustand befindet. Dies hat einen verzögerten Anstieg des Ladedrucks und eine verschlechterte Ansprechempfindlichkeit der Steuerung zur Folge.
Aus der JP 60259724 ist ein Ladedrucksteuersystem bekannt, um die Stabilität und Ansprechcharakteristik in der Rückkopplungssteuerung des Ladedrucks immer durch eine Steuerkonstante mit genauem Wert dadurch zu verbessern, daß der Proportionalfaktor und/oder der Differentialfaktor gemäß einer Änderungsmenge eines aktuellen Ladedrucks von dem Solladedruck als die Steuerkonstante der Rückkopplungssteuerung des Ladedrucks geändert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein erstes Ziel der Erfindung ist es, unabhängig von der Änderungsentwicklung des Einlaßdrucks während der der Rückkopplungssteuerung unmittelbar vorhergehenden Offenschleifensteuerung einen gleichmässigen Ladedruckzustand schnell zu erreichen, um hierdurch eine stabile Einleitung der Rückkopplungssteuerung ohne Überschießen und Pendeln des Ladedrucks zu ermöglichen.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist es, die Rückkopplungssteuerung in Antwort auf Betriebszustände des Motors und dessen Umweltbedingungen zu einem optimalen Zeitpunkt einzuleiten, um hierdurch einen stabilen Beginn der Rückkopplungssteuerung ohne Überschießen und Pendeln des Ladedrucks sicherzustellen.
Ein drittes Ziel der Erfindung ist es, die Rückkopplungssteuerung zu einem derart geeigneten Zeitpunkt einzuleiten, daß ein Überschießen oder Pendeln des Ladedrucks vermieden wird, selbst wenn der Ladedruck mit einer hohen Rate steigt, um hierdurch den Ladedruck beim Übergang zu dem Rückkopplungssteuerbereich positiv zu stabilisieren.
Ein viertes Ziel der Erfindung ist es, einen gleichmäßigen Ladedruckbereich, indem die Rückkopplungssteuerung bewirkt werden soll, dadurch genau zu bestimmen, daß man auch die Einlaßventilöffnung in Betracht zieht, um hierdurch die Ansprechempfindlichkeit der Steuerung zu verbessern und ein Überschießen und Pendeln des Ladedrucks beim Übergang zu dem Rückkopplungssteuerbereich zu verhindern.
Um die obigen Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ladedrucksteuerung in einer Brennkraftmaschine mit einem Lader bereit, worin der durch den Lader erzeugte Ladedruck auf Basis eines Grundsteuerwerts gesteuert wird, der in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Maschine bestimmt wird, wobei der Grundsteuerwert in Antwort auf eine Differenz zwischen einem aktuellen Ladedruckwert und einem gewünschten Wert desselben korrigiert wird, wenn die Maschine sich in einem Rückkopplungssteuerbereich befindet, in dem der Ladedruck im Rückkopplungssteuermodus zu regeln ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist das Verfahren durch Bereitstellen der folgenden Schritte gekennzeichnet:
1) Erfassen einer Änderungsrate des Ladedrucks;
2) Bestimmen, ob sich die Maschine in einem Betriebszustand unmittelbar vor Eintritt in den Rückkopplungssteuerbereich befindet oder nicht; und
3) Korrigieren des Grundsteuerwerts in Übereinstimmung mit der erfaßten Änderungsrate des Ladedrucks, wenn sich die Maschine in dem Betriebszustand unmittelbar vor dem Rückkopplungssteuerbereich befindet.
Bevorzugt wird, wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks einen Anstieg des Ladedrucks zeigt, der Grundsteuerwert so korrigiert, daß die Anstiegsrate des Ladedrucks abnimmt, während wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks eine Abnahme des Ladedrucks zeigt, der Grundsteuerwert so korrigiert wird, daß die Abnahmerate des Ladedrucks abnimmt.
Weiter bevorzugt wird der Grundsteuerwert um einen größeren Wert korrigiert, wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks größer wird und/oder wenn die erfaßte Drehzahl der Maschine höher wird.
Weiter bevorzugt umfaßt der obige Schritt (2) die Schritte:
(a) Erfassen des Ladedrucks, (b) Erfassen der Öffnung eines Drosselventils der Maschine und (c) Bestimmen, daß sich der Motor in dem Betriebszustand unmittelbar vor Eintritt in den Rückkopplungssteuerbereich befindet, wenn die erfaßte Drosselventilöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist und gleichzeitig der erfaßte Ladedruck einen vorbestimmten Wert überschritten hat, der um einen vorbestimmten Wert niedriger ist als der erwünschte Wert des Ladedrucks.
Bevorzugt wird der vorbestimmte Wert durch die Drehzahl der Maschine und/oder die Änderungsrate des Ladedrucks bestimmt. Beispielsweise wird der vorbestimmte Wert auf größere Werte gesetzt, wenn die Drehzahl der Maschine höher wird und/oder wenn die Änderungsrate des Ladedrucks größer wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtanordnung des Einlaßsystems und des Auspuffsystems eines Verbrennungsmotors, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Turboladers variabler Kapazität in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5A und 5B zeigen ein Flußdiagramm einer Hauptroutine zur Steuerung eines elektromagnetischen Steuerventils in Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Auswahl einer durch einen Timer zu zählenden Zeitperiode;
Fig. 7 zeigt einen Graph der Beziehung zwischen einem hohen Ladedruck bestimmenden Wert P2HG und der Motordrehzahl Ne;
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Subtraktion von einem Grundtastverhältnis und von einem erwünschten Ladedruck, die ausgeführt wird, wenn das Getriebe in der ersten Gangposition ist;
Fig. 9 zeigt ein Diagramm einer in der Unterroutine nach Fig. 8 zu bestimmenden vorbestimmten Betriebszone;
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Subtraktion von dem Grundtastverhältnis und von dem erwünschten Ladedruck, die ausgeführt wird, wenn das Getriebe in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position ist;
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung eines Korrekturkoeffizienten KDOWN, angelegt nach Abweichung von einem bestimmten Motorbetriebszustand;
Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung eines Dekrementierwerts DT;
Fig. 13 zeigt ein Diagramm einer Karte des Dekrementierwerts;
Fig. 14 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung eines Inkrementierwerts DTRB;
(a) bis (c) von Fig. 15 zeigen Diagramme von DTRB-Karten;
(a) bis (c) von Fig. 16 zeigen in (a) bis (c) von Fig. 14 ähnlichen Diagrammen Karten eines Dekrementierwerts ΔP2ST;
(a) bis (c) von Fig. 17 zeigen in (a) bis (c) von Fig. 14 ähnlichen Diagrammen Karten eines Dekrementiertwerts ΔP2FB;
Fig. 18 zeigt ein Diagramm einer Karte eines Tastverhältnisses DSCRB;
Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung von Rückkopplungskoeffizienten zur Bestimmung eines Proportionalsteuerterms bzw. eines Integralsteuerterms;
Fig. 20 zeigt in einem Diagramm eine Änderung des Einlaßdrucks, die beim Schalten der Getriebegangposition stattfinden kann;
Fig. 21 zeigt in einem Diagramm Änderungen des Tastverhältnisses und des Ladedrucks, die beim Verschieben des Steuermodus vom Offenschleifsteuermodus zum Rückkopplungssteuermodus stattfinden können;
Fig. 22 zeigt ein Flußdiagramm einer Hauptroutine zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils in Fig. 1;
Fig. 23 zeigt in einem Zeitdiagramm eine Änderung des Einlaßdrucks PB im Zeitablauf, erhalten durch die Steuerung gemäß der ersten Ausführung der Erfindung;
Fig. 24 zeigt ein Flußdiagramm einer Hauptroutine zur Steuerung des elektromagnetischen Steuerventils in Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;
Fig. 25 zeigt ein Diagramm einer Karte eines Grundtastverhältnisses DM;
Fig. 26 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung der Gangposition des Getriebes;
Fig. 27 zeigt ein Diagramm einer Tabelle eines vorbestimmten Wert VF der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verwendung in der Unterroutine nach Fig. 26;
Fig. 28 zeigt ein Diagramm einer Karte eines Einlaßlufttemperatur-abhängigen Korrekturkoeffizienten KTATC;
Fig. 29 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Bestimmung eines offenschleifigen Steuerbereichs, durchgeführt in einem Schritt S106 in Fig. 24;
Fig. 30 zeigt ein Diagramm einer Tabelle eines ersten Dekrementierwerts ΔPBSD zur Anwendung, wenn das Getriebe in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position ist;
Fig. 31 zeigt ein Diagramm einer Tabelle eines zweiten Dekrementierwerts ΔPBFB zur Anwendung, wenn das Getriebe in einer von der ersten Position abweichenden Position ist;
Fig. 32 zeigt ein Diagramm einer Tabelle eines Subtraktionsterms DT zur Anwendung, wenn das Getriebe in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position ist;
Fig. 33 zeigt ein Diagramm einer Tabelle eines Subtraktionsterms DFT zur Anwendung, wenn das Getriebe in der ersten Gangposition ist;
Fig. 34 zeigt ein Diagramm einer Karte eines gewünschten Werts PBREF des Ladedrucks;
Fig. 35 zeigt ein Diagramm einer Tabelle einer Konstanten KP für einen Proportionalsteuerterm KP;
Fig. 36 zeigt ein Diagramm einer Tabelle einer Konstanten KI für einen integralen Steuerterm KI;
Fig. 37 zeigt ein Diagramm einer Karte eines erlernten Korrekturkoeffizienten KMOD;
Fig. 38 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Einlaßdruck PB und der Ladedrucksteuerung;
Fig. 39 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen der Anstiegsrate des Ladedrucks und dem Rückkopplungssteuerungs- Anfangsdruck;
Fig. 40 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen der Gangposition des Getriebes und dem Rückkopplungssteuerungs-Anfangsdruck;
Fig. 41 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterroutine zur Unterscheidung zwischen Offenschleifensteuerung und Rückkopplungssteuerung in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck;
Fig. 42 zeigt ein Diagramm einer weiteren Karte des erwünschten Werts des Ladedrucks; und
(a) und (b) von Fig. 43 zeigen Zeitdiagramme von Ladedruckcharakteristiken, die durch das Steuerverfahren des vorliegenden Verfahrens erhalten werden, und diejenigen, die durch das herkömmliche Verfahren erhalten werden.
Zuerst ist bezüglich der Fig. 1 bis 4 ein Ladedrucksteuersystem für einen Verbrennungsmotor dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet ist. Der Motor ist ein Mehrzylindermotor mit einem Zylinderblock E mit mehreren Zylindern, die jeweils mit einer Einlaßöffnung versehen sind, von denen keine gezeigt ist. Mit der Einlaßöffung jedes Zylinders ist ein Einlaßkrümmer 1 verbunden, an den ein Einlaßrohr 2, ein Drosselkörper 3, ein Zwischenkühler 4, ein Turbolader 5 variabler Kapazität und ein Luftfilter 6 in der genannten Reihenfolge angeschlossen ist. Jeder Zylinder hat eine nicht gezeigte Auspufföffnung, die mit einem Auspuffkrümmer 7 verbunden ist. An den Auspuffkrümmer 7 ist ein Auspuffrohr 8 mit dem in seinem Zwischenabschnitt angeordneten Turbolader 5 angeschlossen. In der Auspuffleitung an seiner Stelle stromabwärts des Turboladers 5 ist ein Drei- Wege-Katalysator 9 angeordnet. Kraftstoffeinspritzventile 10 sind in dem Einlaßkrümmer 1 an Stellen nahe den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder angebracht, um Kraftstoff zu den Einlaßöffnungen hin einzuspritzen.
Der Turbolader 5 ist mit einem Wassermantel 11 versehen, dessen Einlaß mit einem Auslaß einer Wasserpumpe 13 parallel mit einem Einlaß des Zwischenkühlers 4 angeschlossen ist. Der Wassermantel 11 und der Zwischenkühler 4 sind mit ihren Auslässen an den Kühler 12 angeschlossen. Der Kühler 12 ist zusätzlich zu einem nicht gezeigten Kühler vorgesehen, der zum Kühlen von Kühlmittel dient, der in das Innere des Zylinderblocks E des Motors geführt wird.
Der Aufbau des Turboladers 5 variabler Kapazität wird nun unter Bezug auf die Fig. 2 bis 4 erläutert. Der Turbolader 5 umfaßt ein Kompressorgehäuse 14, eine Rückplatte 15, die eine Rückseite des Kompressorgehäuses 14 verschließt, eine Hauptwelle 16, ein die Hauptwelle 16 haltendes Lagergehäuse 17 und ein Turbinengehäuse 18.
Eine Schneckenpassage 19 ist zwischen dem Kompressorgehäuse 14 und der Rückplatte 15 gebildet, und eine axial verlaufende Einlaßpassage 20 durchsetzt einen Mittelabschnitt des Kompressorgehäuses 14. Ein Kompressorrad 21 ist an einem Ende der Hauptwelle 16 an einem Mittelabschnitt der Schneckenpassage 19 und an einem Innenende der Einlaßpassage 20 angebracht.
Das Kompressorgehäuse 14 und die Rückplatte 15 sind mittels Bolzen 22 aneinander befestigt. Das Lagergehäuse 17 ist mit der Rückplatte 15 an deren Mittelabschnitt verbunden. Das Lagergehäuse 17 ist darin mit einem Paar Lagerlöchern 23, 24 gebildet, die koaxial und mit Abstand voneinander angeordnet sind, durch welche die Hauptwelle 16 verläuft. Zwischen der Hauptwelle 16 und den Lagerlöchern 23, 24 sind Radiallager 25, 26 angeordnet, die die Hauptwelle 16 gegen das Lagergehäuse 17 drehbar halten. Zwischen einer gestuften Schulter 16a der Hauptwelle 16, die zu dem Kompressorrad 21 weist, und dem Kompressorrad 21 sind ein Kragen 27, ein Drucklager 28 und eine Hülse 29 in der genannten Reihenfolge in Blickrichtung von der gestuften Schulter 16a her angeordnet. Durch Aufschrauben einer Mutter 30 auf einen Endabschnitt der Hauptwelle 16 gegen das Außenende des Kompressorrads 21 ist die Hauptwelle 16 in ihrer richtigen Axialposition angeordnet und gleichzeitig das Kompressorrad 21 auf der Hauptwelle 16 befestigt.
Eine Schmieröleinlaßöffnung 32 ist in einer Seitenwand des Getriebegehäuses 17 gebildet und mit einer nicht gezeigten Schmierölpumpe verbunden, und eine Schmierölpassage 33 ist in dem Lagergehäuse 17 gebildet, um Schmieröl von der Schmieröleinlaßöffnung 32 zu den Radiallagern 25, 26 sowie zu dem Drucklager 28 zu führen. Das Lagergehäuse 17 hat eine weitere Seitenwand, die mit einer Schmierölablassöffnung 34 zum Abführen von Schmieröl gebildet ist. Das abgeführte Öl wird in einem nicht gezeigten Ölsumpf gesammelt.
Die Hülse 29 verläuft durch ein Durchgangsloch 35, das in einem Mittelabschnitt der Rückplatte 15 gebildet ist. Ein Dichtring 36 sitzt zwischen der Hülse 29 und dem Durchgangsloch 35, um zu verhindern, daß Schmieröl aus dem Drucklager 28 zu dem Kompressorrad 21 fließt. Eine Führungsplatte 37 sitzt zwischen der Rückplatte 15 und dem Drucklager 28, durch welches die Hülse 29 verläuft, so daß aus dem Drucklager 28 fließendes Schmieröl von der Führungsplatte 37 geführt wird, während es nach radial auswärts verspritzt wird. Ein freier Endabschnitt der Führungsplatte 37 ist so gekrümmt, daß er das Schmieröl glatt in die Schmierölablaßöffnung 34 führt.
In dem Lagergehäuse 17 ist weiter der vorgenannte, um die Hauptwelle 16 angeordnete Wassermantel 11 gebildet, sowie eine Wasserzufuhröffnung 38 zum Führen von Wasser oder Kühlmittel von der in Fig. 1 gezeigten Wasserpumpe zu dem Wassermantel 11 und eine Wasserablaßöffnung 39 zur Wasserführung von dem Wassermantel 11 zu dem in Fig. 1 gezeigten Kühler 12. Der Wassermantel 11 hat einen dem Turbinengehäuse 18 näheren Abschnitt, der die Form eines die Hauptwelle 16 umgebenden Rings hat, und einen über der Schmierölablaßpassage 34 und der Hauptwelle 16 liegenden Abschnitt, der einen allgemein U- förmigen Abschnitt aufweist, derart, daß er entlang der Hauptwelle 16 wie in Fig. 4 gezeigt nach unten divergiert. Die Wasserzufuhröffnung 38 steht mit einem unteren Abschnitt des Wassermantels 11 in Verbindung, während die Wasserablaßöffnung mit einem oberen Abschnitt des Wassermantels 11 in Verbindung steht.
In dem Turbinengehäuse 18 ist eine Schneckenpassage 41, eine tangential von der Schneckenpassage 41 verlaufende Einlaßpassage 42 und eine axial von der Schneckenpassage 41 verlaufende Auslaßpassage 43 gebildet.
Das Lagergehäuse 17 und das Turbinengehäuse 18 sind mit einer dazwischen gehaltenen Rückplatte 44 verbunden. Das heißt, die zwei Teile sind mit Klemmuttern 47 durch Ringe 46 auf jeweiligen in das Turbinengehäuse 18 geschraubten Stehbolzen 45 miteinander verbunden, wobei ein radialer Flansch 44a am Umfang der Rückplatte zwischen den zwei Teilen eingeklemmt ist.
An der Rückplatte 44 ist ein stationäres Leitschaufelteil 48 gesichert, welches das Innere der Schneckenpassage 41 in eine radial äußere Passage 41a und eine radial innere oder Einlaßpassage 41b teilt. Das stationäre Leitschaufelteil 48 umfaßt einen zylindrischen Nabenabschnitt 48a, der koaxial in die Auslaßpassage 43 durch einen Dichtring 51 eingestzt ist, einen ringförmigen Radialabschnitt 48b, der radial außerhalb eines axialen Zwischenabschnitts des zylindrischen Nabenabschnitts 48a verläuft, und mehrere, z.B. vier stationäre Leitschaufeln 49, die axial von einer Außenumfangskante des ringförmigen Radialabschnitts 48b verlaufen und an der Rückplatte 44 mittels Bolzen 52 gesichert sind. Ein Turbinenrad 50 ist innerhalb des stationären Leitschaufelteils 48 untergebracht und an dem anderen Ende der Hauptwelle 16 gesichert.
Die stationären Leitschaufeln 49 sind in Umfangsrichtung mit gleichen Intervallen angeordnet, wobei jede bogenförmig ist. Zwischen benachbarten stationären Leitschaufeln 49 sind bewegliche Leitschaufeln 54 angeordnet, deren eine Enden an jeweiligen Drehwellen 53 gesichert sind, die von der Rückplatte 44 drehbar gehalten sind, derart, daß ihre Achsen parallel zu der der Hauptwelle 16 verlaufen. Die beweglichen Leitschaufeln 54 wirken zur Einstellung des Öffnungsquerschnitts der Abstände (nachfolgend "Abstandsfläche" genannt) zwischen benachbarten stationären und beweglichen Leitschaufeln 49, 54.
Jede bewegliche Leitschaufel 54 hat ebenfalls Bogenform mit annähernd derselben Krümmung wie die stationären Leitschaufeln 49, und sie sind zwischen einer vollständig geschlossenen Position, wie mit durchgehender Linie in Fig. 3 gezeigt, und einer vollständig offenen Position, wie in der Figur mit unterbrochener Linie gezeigt, schwenkbar. Die Drehwellen 53 sind mit einem in Fig. 1 gezeigten Betätigungsglied 60 durch einen Verbindungsmechanismus 55 betriebsmäßig verbunden, der zwischen der Rückplatte 44 und dem Lagergehäuse 17 angeordnet ist, so daß die beweglichen Leitschaufeln 54 gleichzeitig zum Öffnen und Schließen durch das Betätigungsglied 60 gesteuert werden.
Zwischen der Rückplatte 44 und dem Lagergehäuse 17 ist eine Abschirmplatte 56 angeordnet, die entlang einer hinteren Endfläche des Turbinenrads 50 verläuft, um zu verhindern, daß die Wärme der von dem Motor in die Einlaßpassage 41 fließenden Auspuffgase direkt in das Innere des Lagergehäuses 17 übertragen wird. Mehrere Ringnuten 58 sind als Labyrinthnuten in der Außenumfangsfläche der Hauptwelle 6 an einer einem Durchgangsloch 57 entsprechenden Stelle gebildet, das in dem Lagergehäuse 17 gebildet und von einem Ende der Hauptwelle 16 durchdrungen ist. Diese Nuten 58 verhindern, daß Auspuffgase in das Lagergehäuse 17 eintreten.
Mit der oben beschriebenen Anordnung fließt von dem Motorzylinderblock E abgegebenes Auspuffgas durch die Einlaßpassage 42 in die radial äußere Passage 41a, und fließt dann in die Einlaßpassage 41b mit einer Flußrate entsprechend der Abstandsfläche zwischen den beweglichen Leitschaufeln 54 und den stationären Leitschaufeln 49, die durch den Winkel der beweglichen Leitschaufeln 54 bestimmt ist. Wenn das Auspuffgas in die Einlaßpassage 41b fließt, treibt es das Turbinenrad 50 zur Drehung an. Dann wird das Gas durch die Auslaßpassage 43 abgeführt. Wenn die Abstandsfläche zwischen den beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 abnimmt, wird die Drehzahl des Turbinenrads 50 und somit die der Ausgangswelle 16 höher, während wenn die Öffnungsfläche größer wird, wird die Drehzahl geringer. Die Drehung des Turbinenrads 50 bewirkt eine Drehung des Kompressorrads 21, so daß in die Einlaßpassage 20 durch den Luftfilter 6 eingeführte Luft von dem drehende Kompressorrad 21 komprimiert wird, so daß sie durch die Schneckenpassage 19 zu dem Zwischenkühler 4 gefördert wird. Wenn die beweglichen Leitschaufeln 54 in die radial äußerste Position bewegt werden, so daß die Abstandsfläche zwischen der beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 minimal wird, dann wird der Ladedruck maximal, während wenn die beweglichen Leitschaufeln 54 die radial innerste Position einnehmen und daher die Öffnungsfläche maximal wird, wird der Ladedruck minimal.
In den Wassermantel 11 geführtes Wasser dient zum Verhindern, daß die Temperatur des Lagergehäuses 17 durch erhöhte Temperatur der durch den Turbolader 5 komprimierten Luft übermäßig hoch wird, während dem Zwischenkühler 4 zugeführtes Wasser dazu dient, einen Anstieg der Einlaßlufttemperatur zu verhindern.
Zurück zu Fig. 1. Das Betätigungsglied 60, das die beweglichen Leitschaufeln 54 des Turboladers 5 antreibt, umfaßt ein Gehäuse 61, ein das Innere des Gehäuses 61 in eine erste Druckkammer 62 und eine zweite Druckkammer 63 teilendes Diaphragma, eine Rückholfeder 65, die zwischen dem Gehäuse und dem Diaphragma 64 abgeordnet ist und das Diaphragma 64 in eine Richtung zum Kontrahieren der ersten Druckkammer 62 drückt, und eine Antriebsstange 66, die das Gehäuse 61 beweglich und luftdicht durchsetzt und deren eines Ende mit dem Diaphragma 64 und der anderes Ende mit dem Verbindungsmechanismus 55 verbunden ist. Die Antriebsstange 66 und der Verbindungsmechanismus 55 sind derart miteinander verbunden, daß, wenn die Antriebsstange 66 durch das Diaphragma 64 bewegt wird, das in eine Richtung zum Kontrahieren der zweiten Druckkammer 63 verschoben wird, dann werden die beweglichen Leitschaufeln 54 radial einwärts in dem Turbinengehäuse 18 verschwenkt werden, um die Abstandsöffnungsfläche zwischen den beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 zu erhöhen.
Die erste Druckkammer 62 ist mit einem Abschnitt der Einlaßpassage zwischen dem Turbolader 5 und dem Zwischenkühler 4 durch einen Regulator 67, eine Verengung 68 und ein elektromagnetisches Steuerventil 69 verbunden, der hierdurch ein Ladedruck P&sub2; zugeführt wird, und sie ist weiter mit einem anderen Abschnitt der Einlaßpassage zwischen Luftfilter 6 und dem Turbolader 5 verbunden. Das elektromagnetische Steuerventil 69 ist ein normalerweise geschlossenes Taststeuerventil mit einem Solenoid 70. Wenn das Ventil-schließende Tastverhältnis für das Solenoid 70 kleiner wird, steigt der Druck in der ersten Druckkammer 62 an, der durch die Antriebsstange 66 und den Verbindungsmechanismus 55 übertragen wird, um die beweglichen Leitschaufeln 54 radial einwärts zu schwenken, d.h. zur Schließseite hin. Die zweite Druckkammer 63 ist mit einem Abschnitt der Einlaßpassage stromabwärts des Drosselkörpers 3 durch ein Rückschlagventil 71 und ein elektromagnetisches Ventil 72 verbunden, der hierdurch ein Einlaßdruck PB zugeführt wird. Das elektromagnetische Ventil 72 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil, das aufgeht, wenn sein Solenoid 73 erregt wird. Wenn das Ventil 72 offen ist, wird der Einlaßdruck PB in die zweite Druckkammer 63 eingeführt, so daß das Betätigungsglied 60 die beweglichen Leitschaufeln 54 zur Verlagerung radial einwärts antreibt.
Die elektromagnetischen Ventile 69, 72 sind durch eine elektronische Steuereinheit (Steuermittel) C gesteuert, mit der verbunden sind: ein Wassertemperatursensor SW zum Erfassen der Temperatur TW des Kühlwassers in einem nicht gezeigten Wassermantel, der in dem Motorzylinderblock E vorgesehen ist, einen Einlaßlufttemperatursensor SA zur Erfassung der Temperatur TA der Einlaßluft in der Einlaßpassage stromabwärts des Zwischenkühlers 4, einen Einlaßdrucksensor SPA zur Erfassung des Einlaßdrucks PA in der Einlaßpassage an einer Stelle zwischen dem Luftfilter 6 und dem Turbolader 5, einen Ladedrucksensor SP2 zum Erfassen des Ladedrucks P&sub2; in der Einlaßpassage an einer Stelle zwischen dem Turbolader 5 und dem Zwischenkühler 4, einen Einlaßdrucksensor SPB zum Erfassen des Einlaßdrucks PB in der Einlaßpassage stromabwärts des Drosselkörpers 3, einen Motordrehzahlsensor SN zum Erfassen der Drehzahl NE des Motors, einen Drosselventilöffnungssensor STH zum Erfassen der Ventilöffnung θTH eines Drosselventils 74 in dem Drosselkörper 3, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SV zum Erfassen der Geschwindigkeit V eines Fahrzeugs, in dem der Motor angebracht ist, und einen Gangpositionssensor SS zum Erfassen der Gangposition eines mit dem Motor verbundenen Automatikgetriebes. Die Steuereinheit C arbeitet in Antwort auf die Eingangssignale von diesen Sensoren zur Steuerung der Erregung und Entregung der Solenoide 70, 73 der elektromagnetischen Ventile 69, 72.
Nachfolgend wird die Steuerweise der Steuereinheit C beschrieben. Zuerst wird die Steuerung des Tastverhältnisses des Solenoids 70 des elektromagnetischen Steuerventils 69 unter Bezug auf eine in den Fig. 5A und 5B gezeigten Hauptroutine gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung beschrieben. Das ventilschließende Tastverhältnis DOUT stellt das Verhältnis der Ventilschließzeit zu der Zeitperiode eines Zyklus dar, über den das Ventil 69 geöffnet und geschlossen wird. Wenn daher das Tastverhältnis DOUT größer wird, nimmt der Öffnungsgrad der beweglichen Leitschaufeln 54 ab, und DOUT = 0 % entspricht den maximalen Öffnungsgrad der beweglichen Leitschaufeln 54, während DOUT = 100 % dem minimalen Öffnungsgrad derselben entspricht.
In einem Schritt S1 wird festgestellt, ob sich der Motor in einem Anlaßmodus befindet, d.h. der Motor angedreht wird oder nicht. Wenn sich der Motor in dem Anlaßmodus befindet, geht das Programm zu einem Schritt S2 weiter, wo ein Timer tBTWC zurückgesetzt wird. Der Timer tBTWC dient zum Zählen einer Zeitperiode tBTWCO (z. B. 96 Sekunden) die zum Feststellen benötigt wird, daß das Aufwärmen des Motors beendet wurde. Dann wird an einem Schritt S3 ein tFBDLY Timer zum Zählen einer Zeitperiode tFDBLY zurückgesetzt, durch den der Start der Rückkopplungssteuerung verzögert wird. Und dann wird das Tastverhältnis DOUT auf 0 % gesetzt, d.h. das elektromagnetische Steuerventil 69 wird vollständig geöffnet, um die maximale Abstandsfläche zwischen den beweglichen Leitschaufeln 54 und den stationären Leitschaufeln 49 einzustellen (Schritt S4). Der Motor ist während des Andrehens unstabil, und wenn der Ladedruck in die Brennkammer eingeführt wird, während der Motor sich in einem derart unstabilen Unstand befindet, wird der Motor noch unstabiler. Daher wird in dem obigen Schritt S2 die Abstandsfläche zwischen den beweglichen Leitschaufeln 54 und den stationären Leitschaufeln 49 maximal gemacht, um hierdurch zu verhindern, daß der Ladedruck in die Brennkammern eingeführt wird. Weiter fordert ein Fahrer des Fahrzeugs während des Andrehens kein Aufladen der Einlaßluft an, und daher ist es nicht notwendig, die Abstandsfläche zwischen den beweglichen Leitschaufeln 54 und den stationären Leitschaufeln 49 zu verringern. In einem Schritt S5 wird das Tastverhältnis DOUT ausgegeben.
Die Zeitperiode tFBDLY ist in einer in Fig. 6 gezeigten Weise berechnet. In Abhängigkeit von der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P2 wird eine von wird von drei Zeitperioden tFBDLY1, tFBDLY2 und tFBDLY3 als tFBDLY ausgewählt. Berechnet wird die Änderungsrate ΔP&sub2; als die Differenz (ΔP&sub2; = P2n - P2n - 6) zwischen dem in der gegenwärtigen Schleife erfaßten Ladedruck P2n und dem in der sechsten Schleife vor der gegenwärtigen Schleife erfaßten Ladedruck P2n - 6. Insbesondere wird die in den Fig. 5A und B dargestellte Hauptroutine synchron mit der Erzeugung von TDC-Signalimpulsen durchgeführt. Weil jedoch die Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; zwischen zwei benachbarten TDC-Signalimpulsen zu klein für die genaue Erfassung der Änderungsrate ΔP&sub2; ist, wird die Differenz zwischen dem in der gegenwärtigen Schleife erfaßten P2n und dem in der sechsten Schleife vor der gegenwärtigen Schleife erfaßten P2n - 6 berechnet, um die Ladecharakteristiken oder die Änderungsrate ΔP&sub2; genauer zu erfassen. Eine vorbestimmte geringere Änderungsrate ΔP2PTL und eine vorbestimmte höhere Änderungsrate ΔP2PTH werden gemäß der Motordrehzahl NE bestimmt. Wenn ΔP&sub2; ≤ ΔP2PTL, dann wird tFBDLY1 ausgewählt, wenn ΔP2PTL < ΔP&sub2; ≤ ΔP2PTH, dann wird tFBDLY2 ausgewählt, und wenn ΔP2PTH < ΔP&sub2;, dann wird tFBDLY3 ausgewählt. Weiter haben die drei Zeitperioden die Beziehung von tFBDLY1 < tFBDLY2 < tFBDLY3. Wenn daher die Änderungsrate ΔP&sub2; klein ist, d.h. der Ladedruck einer geringen Änderung unterliegt, wird die Verzögerungszeit auf einen kleineren Wert gesetzt, und wenn die Anderungsrate ΔP&sub2; groß ist, d.h. der Ladedruck einer drastischen Änderung unterliegt, wird die Verzögerungszeit auf einen größeren Wert gesetzt. Dies erlaubt das Setzen der Verzögerungszeitperiode tFBDLY auf einen geeigneten Wert, wenn der Betriebsmodus von dem offenschleifigen Modus zu dem Rückkopplungssteuerungsmodus verschoben wird, um hierdurch wirksam zu verhindern, daß während des Übergangszustands des Betriebsmodus ein Pendeln des Ladedrucks auftritt.
Wenn in dem Schritt S1 festgestellt wird, daß sich der Motor nicht im Anlaßmodus befindet, geht das Programm zu einem Schritt S6 weiter, wo festgestellt wird, ob der in der gegenwärtigen Schleife eingegebene TDC-Signalimpuls der erste nach Steuerbeginn in einem Grundmodus ist oder nicht, d.h., ob die gegenwärtige Schleife die erste Schleife ist, nachdem der Grundsteuermodus gestartet wurde. Wenn festgestellt wird, daß die gegenwärtige Schleife die erste Schleife ist, geht das Programm zu einem Schritt S7 weiter, während wenn die gegenwärtige Schleife nicht die erste Schleife ist, geht es zu einem Schritt S11 weiter. In dem Schritt S7 wird festgestellt, ob die Einlaßlufttemperatur TA über einen vorbestimmten niedrigeren Wert TAL (z.B. -8ºC) liegt oder nicht. Wenn TA > TAL, geht das Programm zu einem Schritt S8 weiter, während TA ≤ TAL, geht es zu einem Schritt S10 weiter. In dem Schritt S8 wird festgestellt, ob die Kühlwassertemperatur TW über einen vorbestimmten niedrigeren Wert (z.B. 60ºC) liegt oder nicht. Wenn TW > TWL, geht das Programm zu einem Schritt S9 weiter, während TW ≤ TWL, geht es zu dem Schritt S10 weiter.
In dem Schritt S9 wird der Timer tBTWC auf einen Wert FF gesetzt, der größer ist als die vorbestimmte Zeitperiode tBTWCO (z.B. 96 Sekunden), gefolgt durch Weiterlauf zu einem Schritt S13, während in dem Schritt S10 der Timer tBTWC rückgesetzt wird, wonach das Programm zu dem Schritt S3 weitergeht.
Das heißt, wenn TA > TAL und gleichzeitig TW > TWL, wird bestimmt, daß der Motor sich in einem Betriebszustand nach Beendigung seiner Aufwärmphase befindet, so daß der Timer tBTWC auf die Zeitperiode FF gesetzt wird, die größer als die vorbestimmte Zeitperiode tBTWCO, während wenn wenigstens eine der Bedingungen von TA ≤ TAL und TW ≤ TWL erfüllt ist, der Timer tBTWC zum Zählbeginn zurückgesetzt wird. Somit beginnt die Zeitperiode zur Bestimmung, daß die Aufwärmphase des Motors beendet wurde, mit der Zählung nach Beginn der Grundmodussteuerung.
In dem Schritt S11 wird festgestellt, ob die Einlaßlufttemperatur TA unter dem vorbestimmten niedrigeren Wert TAL liegt oder nicht. Wenn TA < TAL, geht das Programm zu einem Schritt S2 weiter, während wenn TA ≥ TAL, geht das Programm zu einem Schritt S12 weiter. In Schritt S12 wird festgestellt, ob die Kühlwassertemperatur TW unter einem vorbestimmten Wert TWL liegt oder nicht. Wenn TW < TWL, geht das Programm zu dem Schritt S2 weiter, während wenn TW ≥ TWL, geht das Programm zu dem Schritt S13 weiter. Das heißt, wenn in dem Schritt S6 festgestellt wird, daß die gegenwärtige Schleife nicht die erste Schleife ist, werden die Einlaßlufttemperatur TA und die Kühlwassertemperatur TW in den Schritten S11 und S12 mit den jeweiligen vorbestimmten Werten verglichen, gefolgt von einem Programmfortlauf zu Schritt S2 oder S13 gemäß den Ergebnissen der jeweiligen Feststellungen.
Die möglichen Betriebungszustände des Motors, die TW < TWL und TA < TAL erfüllen, sind beispielsweise diejenigen, in denen der Motor in einem frühen Startzustand ist oder die Umgebungslufttemperatur sehr gering ist. In dem frühen Startzustand ist der Motorbetrieb unstabil, während wenn die Umgebungslufttemperatur sehr gering ist, ist die Einlaßluftdichte hoch und erhöht die Ladewirkung, was eine abnormale Verbrennung des Motors zur Folge haben kann. Wenn in einem solchen kalten Zustand des Motors Ladedruck in die Brennkammern eingeführt wird, kann der Motorbetrieb noch unstabiler werden und die abnormale Verbrennung weiter gefördert werden. Weiter besteht bei einer extrem niedrigen Temperatur die Möglichkeit, daß das elektromagnetische Ventil 69 fehlfunktioniert, d.h. daß das elektromagnetische Ventil 69 nicht gemäß den Anweisungen von der Steuereinheit C arbeiten kann. Wenn daher TW < TWL und/oder TA < TAL, geht das Programm durch die Schritte S2, S3 zu dem Schritt S4 weiter, um DOUT auf 0 % zu setzen.
In dem Schritt S13 wird festgestellt, ob sich die Motordrehzahl NE über einen vorbestimmten Wert NDO (z.B. 5000 UPM) liegt oder nicht. Wenn NE > NDO, geht das Programm zu einem Schritt S14 weiter, während wenn NE ≤ NDO, springt das Programm über den Schritt S14 zu einem Schritt S15 weiter. In dem Schritt S14 wird festgestellt, ob der Timer tBTWC die vorbestimmte Zeitperiode tBTWCO hochgezählt hat oder nicht, die zur Bestimmung erforderlich ist, daß das Aufwärmen des Motors beendet wurde. Wenn tBTWC > tBTWCO ist, geht das Programm zu dem Schritt S15 weiter, während wenn tBTWC ≤ tBTWCO, geht das Programm zu dem Schritt S3 weiter.
Wie oben beschrieben wird das Tastverhältnis DOUT auf 0 % gesetzt, wenn die Kühlwassertemperatur TW unter dem vorbestimmten niedrigeren Wert TWL liegt, um hierdurch den Ladedruck P&sub2; zu mindern, während auch wenn die Kühlwassertemperatur TW über dem vorbestimmten niedrigeren Wert TWL und die Motordrehzahl NE über den vorbestimmten Wert NDO liegt, wird DOUT bei 0 % gehalten, bis die vorbestimmte Zeitperiode tBTWCO abläuft. Selbst wenn daher die Motordrehzahl während des Aufwärmens des Motors erhöht wird, wird demzufolge der Ladedruck nicht erhöht.
In dem Schritt S15 wird festgestellt, ob die Einlaßlufttemperatur TA über einem vorbestimmten höheren Wert TAH (z.B. 100ºC) liegt oder nicht. Wenn TA > TAH, geht das Programm zu dem Schritt S3 weiter, während wenn TA ≤ TAH, geht das Programm zu einem Schritt S16 weiter.
In dem nächsten Schritt S16 wird festgestellt, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW einen vorbestimmten höheren Wert TWH (z.B. 120ºC) überschreitet oder nicht. Wenn TW > TWH, geht das Programm zu dem Schritt S3 weiter. Die möglichen Betriebszustände, die TA > TAH und TW > TWH genügen, sind beispielsweise solche, bei denen der Motor unter einem hohen Lastzustand andauernd in Betrieb war, oder die Umgebungslufttemperatur sehr hoch ist, oder das Motorkühlsystem des Motorzylinderblocks E fehlfunktioniert. Unter solch hohen Temperaturbedingungen des Motors ist die Einlaßluftdichte niedrig und mindert die Lagewirkung, was auch eine abnormale Verbrennung wie etwa Fehlzündung zur Folge haben kann. Wenn der Ladedruck in die Brennkammern eingeführt wird und der Motor unter solchen unstabilen Betriebsbedingungen läuft, wird der Motorbetrieb noch weiter unstabil. Daher wird in dem Schritt S4 das Tastverhältnis DOUT auf 0 gesetzt. Wenn weiter die Umgebungslufttemperatur sehr hoch ist, kann sich die Induktivität des Solenoids 70 ändern, so daß es sich gegegenüber einem vorbestimmten Verhalten unter normalen Funktionsbedingungen anders verhält. Mit dem Zweck auch dieses zu verhindern, geht das Programm zu dem Schritt S4 weiter.
In dem Schritt S16 geht das Programm zu einem Schritt S17 weiter, wenn TW ≤ TWH. In dem Schritt S17 wird festgestellt, ob der Ladedruck einen vorbestimmten hohen Ladedruckbestimmungswert P2HG überschreitet oder nicht, der wie in Fig. 7 gezeigt festgelegt ist. Wenn P&sub2; > P2HG, geht das Programm zu dem Schritt S3 weiter. Wenn P&sub2; ≤ P2HG, geht das Programm zu einem Schritt S18 weiter. Der vorbestimmte hohe Ladedruckbestimmungswert P2HG wird gemäß der Motordrehzahl NE gesetzt. Der Wert P2HG hat die Aufgabe, daß der Ladedruck nicht höher als ein Grenzwert des Vorverlagerungsbetrags der Zündeinstellung ist, über der ein Klopfen auftreten kann, wobei der Grenzwert der Motordrehzahl NE entspricht, um sicherzustellen, daß man unmittelbar unter dem Grenzwert die maximale Ausgangsleistung des Motors erhält. Wenn die Motordrehzahl NE in einem niedrigen Bereich ist, in dem das Getriebe in eine niedere Gangposition geschaltet ist, steigt das an die Getriebebauteile angelegte Drehmoment an, während wenn die Motordrehzahl NE in einem hohen Motordrehzahlbereich ist, kann ein Klopfen stattfinden, das auf die Haltbarkeit des Motorhauptkörpers E nachteilig einwirkt. Daher ist P2HG auf Werte gesetzt, die unter einem mittleren Motordrehzahlbereich liegen. Wenn der Ladedruck P&sub2; erfaßt wird, der den hohen Ladedruckbestimmungswert P2HG überschreitet, geht das Programm durch den Schritt S3 zu dem Schritt S4 weiter, wo das Tastverhältis DOUT auf 0 % gesetzt wird, wodurch der Ladedruck P&sub2; abnimmt und gleichzeitig die Kraftstoffeinspritzung gehemmt wird.
In dem Schritt S18 wird ein Grundtastverhältnis DM als ein Grundladedrucksteuerbetrag bestimmt. Das Grundtastverhältnis DM wird aus einer Karte gemäß der Motordrehzahl NE und der Drosselventilöffnung θTH gesucht, wodurch man die Betriebszustände des Motors genau bestimmen kann. Dies deswegen, weil es unmöglich ist, Verzögerungs- oder Übergangsbetriebszustände des Motors unter Verwendung der Motordrehzahl NE allein oder der Drosselventilöffnung θTH allein genau zu bestimmen. In dieser Ausführung wird die Drosselventilöffnung θTH als ein Parameter verwendet, der die Motorbelastung darstellt. Jedoch kann er durch den Einlaßdruck PB oder die Kraftstoffeinspritzmenge ersetzt werden.
In dem Schritt S19 wird festgestellt, ob sich das Automatikgetriebe in einer ersten Gangposition befindet. Wenn das Automatikgetriebe sich in der ersten Gangposition befindet, geht das Programm zu einem Schritt S20 weiter, und wenn das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, geht das Programm zu einem Schritt S21 weiter.
In dem Schritt S20 wird eine Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM durchgeführt, und zwar gemäß einer in Fig. 8 dargestellten Unterroutine. Insbesondere ist eine vorbestimmte Betriebszone vorgesehen, wie sie in Fig. 9 schraffiert dargestellt ist, und die durch die Motordrehzahl NE und den Einlaßdruck PB bestimmt ist, in welcher Zone die Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM bewirkt werden soll. In Abhängigkeit davon, ob sich der Motorbetriebszustand in dieser vorbestimmten Betriebszone befindet oder nicht, wird festgestellt, ob die Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM bewirkt werden soll oder nicht. In Fig. 9 wird das Motordrehmoment auf Basis der Motordrehzahl NE und des Einlaßdrucks PB bestimmt, und die Grenzlinie der vorbestimmten Betriebszone zeigt das maximal zulässige Drehmoment, das an die Getriebewelle des Getriebes angelegt werden kann, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet. In anderen Worten, um eine übermäßige Belastung der Getriebewelle zu verhindern, wenn sich das Getriebe in der ersten Gangposition befindet, wird das Motordrehmoment in jedem Betriebsbereich durch Verwendung der Motordrehzahl NE und des Einlaßdrucks PB genau überwacht. Wenn der Motorbetriebszustand außerhalb der vorbestimmten Betriebszone liegt, geht das Programm zu einem Schritt 22 weiter, ohne das Grundtastverhältnis DM zu korrigieren, während wenn der Betriebszustand des Motors sich innerhalb der vorbestimmten Betriebszone befindet, wird festgestellt, ob ein Flag F 0 ist oder nicht, d.h. ob der Motor sich in dem Rückkopplungssteuermodus befindet. Wenn der Motor sich in dem offenschleifigen Steuermodus befindet, wird die Subtraktion von DM = DM - DF durchgeführt. Wenn sich der Motor in dem Rückkopplungssteuermodus befindet, wird die Subtraktion von P2REF = P2REF - ΔP2REFF durchgeführt. DF ist ein vorbestimmter Dekrementierwert, P2REF ist ein gewünschter Wert des in dem Rückkopplungssteuermodus verwendeten Ladedrucks, und ΔP2REFF ist ebenfalls ein vorbestimmter Dekrementierwert.
In dem Schritt S21 wird eine Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM in Übereinstimmung mit einer in Fig. 10 dargestellten Unterroutine durchgeführt. Insbesondere wenn die Drosselventilöffnung θTH über einem vorbestimmten Wert θ THOS liegt, die Motordrehzahl NE über einem vorbestimmten Wert NEOS liegt, der Einlaßdruck PB über einen vorbestimmten Wert PBOS liegt, die Änderungsrate ΔNE der in der letzten Schleife erfaßten Motordrehzahl NE positiv ist und wenn die Änderungsrate ΔNE der in der gegenwärtigen Schleife erfaßten Motordrehzahl NE negativ ist, dann wird die Subtraktion von DM = DM - DOS in dem offenschleifigen Steuermodus durchgeführt und die Subtraktion von P2REF = P2REF - ΔP2REFOS wird in dem Rückkopplungssteuermodus durchgeführt. Andernfalls geht das Programm zu dem Schritt S22 weiter, ohne das Grundtastverhältnis DM zu korrigieren. DOS und ΔP2REFOS sind vorbestimmte Dekrementierwerte.
In dem Schritt S22 werden ein Tastverhältniskorrekturkoeffizient KMODij ein Atmosphärendruck-abhängiger Korrekturkoeffizient KPATC (0,8 bis 1,0) und ein Einlaßlufttemperaturabhängiger Korrekturkoeffizient KTATC (0,8 bis 1,3) gesucht. Der Tastverhältniskorrekturkoeffizient KMODij wird aus einer Karte der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA gesucht. Wie später beschrieben wird der Korrekturkoeffizient KMODij erlernt, wenn der tatsächliche Ladedruck P&sub2; sich innerhalb eines vorbestimmten Differenzbereichs um den erwünschten Ladedruckwert herum befindet und auf einen derzeitigen erlernten Wert erneuert. Der Anfangswert des Korrekturkoeffizienten KMODij ist auf 1 gesetzt. Der Atmosphärendruck-abhängige Korrekturkoeffizient KPATC wird durch den Atmosphärendruck PA bestimmt. Der Einlaßlufttemperaturabhängige Korrekturkoeffizient KTATC wird durch die Einlaßlufttemperatur TA bestimmt.
In einem dem Schritt S22 folgenden Schritt S23 wird ein Korrekturkoeffizient KDOWN gesucht, und zwar in Übereinstimmung mit einer in Fig. 11 gezeigten Unterroutine. Diese Unterroutine wird durch Unterbrechung der in den Fig. 5A und 5B gezeigten Hauptroutine ausgeführt, und zwar synchron zur Erzeugung jedes TDC-Signalimpulses. Wenn das Tastverhältnis DOUT 0 % ist, wird ein Timer tDOWN rückgesetzt. Der Korrekturkoeffizient KDOWN bei Erzeugung des ersten TDC-Signalimpulses nach Übersteigen des Tastverhältnisses DOUT über 0 % auf einen Anfangswert gesetzt. Der Anfangswert wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl NE bestimmt. Wenn NE einen vorbestimmtem Wert NEA von z.B. 3000 UPM überschreitet, wird der Anfangswert auf einen Wert KDOWN1, z.B. 0,5 gesetzt, während wenn NE unter dem vorbestimmten Wert NEA liegt, wird er auf einen Wert KDOWN2 von z.B. 0,6 gesetzt. Weiter wird nach Ablauf der vorbestimmten Zeitperiode tDOWN von z.B. 5 Sekunden der Korrekturkoeffizient KDOWN dadurch erneuert, daß er um einen zusätzlichen Wert ΔKDOWN von z.B. 0,01 erhöht wird, jedesmal, wenn der TDC-Signalimpuls erzeugt wird. Wenn der Korrekturkoeffizient KDOWN 1,0 überschreitet, wird er auf 1,0 gesetzt.
Der wie oben bestimmte Korrekturkoeffizient KDOWN wird in eine Gleichung zur Korrektur des Tastverhältnisses DOUT zu dessen Steuerung eingesetzt, so daß es leicht variiert, wenn das Tastverhältnis aus einem Zustand gelöst wird, in welchem es auf 0 % gebracht wird, wenn der Motor sich in einem bestimmten Betriebszustand befindet, in dem die Einlaßlufttemperatur PA und die Kühlwassertemperatur TW zu hoch oder zu niedrig sind und der Ladedruck P&sub2; zu hoch ist. Insbesondere bei Rückkehr des Motors zu einem normalen Betriebszustand von dem besonderen Zustand, in dem DOUT = 0 % ist, wird, wenn DOUT unmittelbar auf einen 0 % abweichenden Normalwert gesetzt ist, der DOUT-Wert unstabil variieren, wobei der Motor zwischen den normalen und besonderen Betriebszuständen umschaltet, was eine unstabile Steuerung des Ladedrucks zur Folge hat. Um diese unstabile Steuerung zu vermeiden, wird der Korrekturkoeffizient KDOWN in jeder Schleife um beispielsweise 0,01 graduell erhöht, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode von beispielsweise 5 Sekunden abgelaufen ist, seitdem der Motor in den normalen Betriebszustand zurückgekehrt ist.
In dem Schritt S24 wird festgestellt, ob sich die Drosselventilöffnung θTH über einen vorbestimmten Wert θTHFB befindet oder nicht. Dieser vorbestimmte Wert θTHFB dient zur Bestimmung, ob der Steuermodus von dem offenschleifigen Steuermodus zu dem Rückkopplungssteuermodus umgeschaltet werden soll. Durch Verwendung der Drosselventilöffnung θTH als den Bestimmungsparameter ist es möglich, genau zu bestimmen, ob der Fahrer des Fahrzeugs eine Beschleunigung anfordert, d.h. eine Aufladung. Wenn θTH ≤ θTHFB, d.h. wenn die Offenschleifensteuerung fortgeführt werden soll, wird der in Fig. 6 gezeigte tFBDLY-Timer in Schritt S25 ähnlich dem Schritt S2 rückgesetzt, und dann geht das Programm zu einem Schritt S26 weiter.
Insbesondere wird das Rücksetzen des Timers tFBDL in den Schritten S3 und S25 in Übereinstimmung mit einer in Fig. 6 gezeigten Unterroutine durchgeführt. Einer der drei Timer tFBDLY1, tFBDLY2 und tFBDLY3 wird in Antwort auf die Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; ausgewählt. Bestimmt wird die Änderungsrate ΔP&sub2; als die Differenz zwischen einem Wert P2n des in der gegenwärtigen Schleife erfaßten Ladedrucks und einem Wert P2n-6, der in einer Schleife entsprechend dem z.B. sechsten TDC-Signalimpuls vor dem gegenwärtigen TDC-Signalimpuls erfaßt wird, wenn immer jeder TDC-Signalimpuls erzeugt wird. Dies deswegen, weil obwohl die Hauptroutine der Fig. 5A und 5B wie oben erwähnt mit jedem TDC-Signalimpuls durchgeführt wird, ist die Änderungsrate des Ladedrucks P&sub2; entsprechend dem Zeitintervall zwischen benachbarten TDC- Signalimpulsen zu klein, um die Änderungsrate genau zu bestimmen. Ein vorbestimmter niedrigerer Änderungsratenwert ΔP2PTL und ein vorbestimmter höherer Änderungsratenwert ΔP2PTH sind in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE in einer nicht dargestellten Karte vorgesehen. Wenn ΔP&sub2; ≤ ΔP2PTL, dann wird der Timer tFBDLY1 ausgewählt, wenn ΔP&sub2; ≤ ΔP2PTH, der Timer tFBDLY2, und wenn ΔP2PTH < ΔP&sub2;, der Timer tFBDLY3. Die Beziehung zwischen tFBDLY1 zu tFBDLY3 ist tFBDLY1 < tFBLY2 < tFBDLY3.
In dem Schritt S26 werden ein Dekremtierwert DT und ein Inkrementierwert DTRB gesucht. Der Dekrementierwert DT wird in Abhängigkeit von einer Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; in Übereinstimmung mit einer in Fig. 12 gezeigten Unterroutine bestimmt. Insbesondere wenn die Drosselventilöffnung θTH größer als der vorbestimmte Wert θTHFB ist, wird der Dekrementierwert DT durch die Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; und die Motordrehzahl NE festgelegt, wie in (a), (b) und (c) in Fig. 13 gezeigt. Wenn θTH ≤ θTHFB wird DT auf 0 % gesetzt.
(a) von Fig. 13 zeigt eine Karte des Dekrementierwerts DT, der ausgewählt wird, wenn die Motordrehzahl NE gleich oder niedriger ist als eine vorbestimmte erste Umschaltmotordrehzahl NFB1 (z.B. 3000 UPM), (b) von Fig. 13 zeigt eine Karte des Dekrementierwerts DT, der ausgewählt wird, wenn die Motordrehzahl NE über der ersten Umschaltmotordrehzahl NFB1 liegt und gleich oder geringer ist als eine vorbestimmte zweite Umschaltmotordrehzahl NFB2 (z.B. 4500 UPM), und (c) von Fig. 13 zeigt eine Karte des Dekrementierwerts DT, der ausgewählt wird, wenn die Motordrehzahl NE über der zweiten Umschaltmotordrehzahl NFB2 liegt. Der Dekrementierwert DT wird angelegt, wie in Fig. 21 gezeigt, wenn der tatsächliche Ladedruck P&sub2; höher wird als ein vorbestimmter Wert P2ST, der niedriger ist als ein erwünschter Wert P2REF des Ladedrucks, so daß ein Überschießen während des Ladedruckanstiegs verhindert werden kann. Wie in Fig. 13 gezeigt und oben beschrieben, wird weiter DT gemäß der Motordrehzahl NE und der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks gesetzt. Dies deswegen, weil der Überschießbetrag von der Motordrehzahl NE und der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks abhängt, wenn der vorbestimmte Wert P2ST erreicht ist. DT wird auf einen größeren Wert gesetzt, wenn ΔP&sub2; größer und NE höher wird.
Wenn die Änderungsrate ΔP&sub2; negativ ist, wird ein additiver oder Inkrementierwert DTR, verwendet anstelle von DT, in Übereinstimmung mit einer in Fig. 14 gezeigten Unterroutine bestimmt. Insbesondere wenn der Steuermodus ein offenschleifiger Modus ist und zu dieser Zeit die Änderungsrate ΔP&sub2; negativ ist, wird der Wert DTRB in Abhängigkeit von -ΔP&sub2; und der Motordrehzahl NE gesetzt, so daß mit größer werdendem NE oder größer werdendem ΔP&sub2; DTRB auf einen größeren Wert gesetzt wird, wie dies bei (a), (b) und (c) in Fig. 15 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Subtraktions- oder Dekrementierwert DT auf 0 gesetzt. Wenn in der letzten Schleife die Rückkopplungsschleifensteuerung durchgeführt wurde, oder wenn in der letzten Schleife die Offenschleifensteuerung durchgeführt wurde und gleichzeitig ΔP&sub2; positiv ist, wird der Inkrementierwert DTRB auf 0 gesetzt. Auf diese Weise ist es möglich, Fluktuationen des Ladedrucks unmittelbar vor und/oder unmittelbar nach der Rückkopplungssteuerung zu mindern, so daß die Rückkopplungssteuerung stabilisiert werden kann, ohne daß der Ladedruck pendelt, um hierdurch den Ladedruck in jedem Motorbetriebsbereich zu stabilisieren. Das heißt durch Anlegen des Inkrementierwerts DTRB zum Verhindern von Pendeln sowie des Dekrementierwerts DT zum Verhindern von Überschießen wird das Tastverhältnis DOUT berechnet, wodurch man weiter eine stabile Kontrolle des Ladedrucks in jedem Motorbetriebsbereich erhalten kann.
Nachdem somit die Korrekturkoeffizienten KMODij, KPATC, KTATC und KDOWN, der Dekrementierwert DT und der Inkrementierwert DTRB bestimmt sind, geht das Programm zu einem Schritt S27 weiter.
In dem Schritt S27 wird das Tastverhältnis DOUT durch die folgende Gleichung berechnet:
DOUT = KTATC x KPATC x KMODij x KDOWN x (DM + DTRB - DT)
Somit wird das von Schritt S5 ausgegebene Tastverhältnis DOUT entsprechend den Motorbetriebszuständen gesetzt, wobei die externen Faktoren in Betracht gezogen werden.
Weiter wird in einem Schritt S28 das Flag F auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, daß sich der Motor in dem offenschleifigen Steuermodus befindet.
Dann wird in Schritten S29 und S30 festgestellt, ob sich der Motor in einem Betriebszustand befindet oder nicht, in dem das Fahrzeug mit in eine zweite Gangposition geschaltetem Getriebe fahren kann. Insbesondere wird in dem Schritt S29 festgestellt, ob die Motordrehzahl NE in einen Bereich zwischen einem ersten vorbestimmten Wert NSEC1, z.B. 4500 UPM, und einem zweiten Wert NSEC2, z.B. 6000 UPM, fällt, d.h. NSEC1 ≤ NE ≤ NSEC2. In dem Schritt S30 wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einen Bereich zwischen einem ersten vorbestimmten Wert VSEC1, z.B. 70 km/h, und einem zweiten vorbestimmten Wert VSEC2, z.B. 90 km/h, fällt oder nicht, d.h. VSEC1 ≤ V ≤ VSEC2. Wenn die Antworten auf die Fragen der Schritte S29 und S30 beide ja sind, wird das Tastverhältnis DOUT in einem Schritt S31 auf 0 % gesetzt, wonach das Programm zu einem Schritt S32 weitergeht. Somit wird der Ladedruck P&sub2; vermindert, wodurch eine Überlastung der Getriebewelle des nicht gezeigten Getriebes verhindert wird, wenn es in der Halteposition des zweiten Gans ist.
Wenn NE < NSEC1, NSEC2 < NE, V < VSEC1 oder VSEC2 < V, geht das Programm zu dem Schritt S32 weiter.
In dem Schritt S32 wird festgestellt, ob sich das Automatikgetriebe in der ersten Gangposition befindet. Wenn es in der ersten Gangposition ist, geht das Programm zu einem Schritt S33 weiter, während wenn es sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, geht das Programm zu einem Schritt S37 weiter, wo ein Timer tKDF zurückgesetzt wird, wonach das Programm zu einem Schritt S38 weitergeht.
In dem Schritt S33 wird festgestellt, ob das Automatikgetriebe in der letzten Schleife in der ersten Gangposition war oder nicht. Wenn die Anwort Ja ist, geht das Programm zu einem Schritt S34 weiter, wo festgestellt wird, ob der Timer tKDF eine vorbestimmte Zeitperiode tDKFO (z.B. 5 Sekunden) hochgezählt hat oder nicht. Wenn tDKF > tDKFO, geht das Programm zu dem Schritt S38 weiter, während wenn tDFK ≤ tDKFO, geht das Programm zu einem Schritt S36 weiter.
Wenn in dem Schritt S33 festgestellt wird, daß das Automatikgetriebe in der letzten Schleife in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position war, wird in einem Schritt S35 der Timer tFBDLY zurückgesetzt, wonach das Programm zu dem Schritt S36 weitergeht, wo das Tastverhältnis DOUT auf 0 % gesetzt wird, und dann zu dem Schritt S38.
Die Schritte S32 bis S37 sind für die Kickdown-Betrieb bestimmt. Das heißt, wenn aus einer von der ersten Gangposition abweichenden Position ein Kickdown zu der ersten Gangposition durchgeführt wird und bis eine vorbestimmte Zeitperiode von z.B. 5 Sekunden nach dem Kickdown abgelaufen ist, wird mit Hilfe der Schritte das Tastverhältnis DOUT bei 0 % gehalten, um hierdurch eine Überlastung des Getriebes im ersten Gang zu verhindern.
In dem Schritt S38 wird das Tastverhältnis DOUT geprüft, um sicherzustellen, daß es sich in einem vorbestimmten Bereich befindet, der durch obere und untere Grenzwerte begrenzt ist. Die oberen und unteren Grenzwerte von DOUT sind gemäß der Motordrehzahl NE gesetzt. Wenn DOUT sich in dem vorbestimmten Bereich befindet, wird es bei Schritt S5 ausgegeben.
Wenn in dem Schritt S24 festgestellt wird, daß θTH > θ THFB, geht das Programm zu einem Schritt S39 weiter, wo festgestellt wird, ob das in der letzten Schleife als 1 angenommene Flag F anliegt oder nicht, d.h. ob der Motor in der letzten Schleife in dem offenschleifigen Steuermodus war oder nicht. Wenn F = 1, wird in einem Schritt S40 festgestellt, ob der Ladedruck P2 über dem Tastverhältnissteuerbeginnwert P2ST liegt oder nicht. Den Tastverhältnissteuerbeginnwert P2ST erhält man durch die Gleichung P2ST = P2REF - ΔP2ST. ΔP2ST wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl NE gesetzt, wie in (a), (b), (c) von Fig. 16 gezeigt. Ähnlich den oben beschriebenen DT und DTRB wird hier ΔP2ST in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks gesetzt, um die optimale Taststeuerung sicherzustellen. Es wird mit größer werdender Motordrehzahl NE und mit größer werdender Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks auf einen größeren Wert gesetzt.
Wenn in dem Schritt S40 P&sub2; > P2ST, wird in einem Schritt S41 festgestellt, ob der Ladedruck P&sub2; über dem Rückkopplungssteuerbeginndruck P2FB liegt oder nicht. Den Rückkopplungssteuerbeginnladedruck P2FB erhält man durch die Gleichung P2FB P2REF - ΔP2FB. Wie in (a), (b) und (c) von Fig. 17 gezeigt, ist ΔP2FB in Abhängigkeit von der Motordrehzahl NE und der Ladedruckänderungsrate ΔP&sub2; derart festgelegt, daß er mit höherem NE und mit größerem ΔP&sub2; auf einen größeren Wert gesetzt ist, um die Tastverhältnissteuerung zu optimieren, ähnlich den vorgenannten ΔP2ST, DT und DTRB. Durch dieses Setzen des Rückkopplungssteuerbeginndrucks unter Verwendung des Werts ΔP2FB wird die Rückkopplungssteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt eingeleitet, um einen abnormalen Anstieg oder ein Pendeln des Ladedrucks zu verhindern und um hiermit den Ladedruck auf den gewünschten Wert zu bringen, unmittelbar nachdem die Rückkopplungssteuerung begonnen hat. Wenn P&sub2; < P2FB, wird in dem Schritt S41 entschieden, daß sich der Motor nicht in einem Zustand befindet, in dem die Rückkopplungssteuerung laufen sollte (gleichmäßiger Zustand), und dann geht das Programm zu dem genannten Schritt S25 weiter, während wenn P&sub2; > ΔP2FB, geht das Programm zu einem Schritt S42 weiter, um die Rückkopplungssteuerung durchzuführen.
In dem Schritt S42 wird festgestellt, ob der Verzögerungstimer tFBDLY die vorbestimmte Zeitperiode tFBDLY hochgezählt hat oder nicht, nachdem dieser in dem Schritt S3, S25 oder S35 rückgesetzt wurde. Wenn er hochgezählt hat, wird die Rückkopplungssteuerung in einem Schritt S43 und folgenden fortgeführt, während wenn er noch nicht hochgezählt hat, kehrt das Programm zu dem Schritt S26 weiter, um die Offenschleifensteuerung auszuführen. Daher erhält man auch nach dem Übergang von der Offenschleifensteuerung zu der Rückkopplungssteuerung eine stabile Ladedrucksteuerung.
Die durch die unterbrochene Linie II in Fig. 23 bezeichnete Kurve zeigt eine Änderung des Ladedrucks, die man erhält, falls die oben beschriebene Steuerung der Verzögerung der Rückkopplungssteuerung nicht durchgeführt wird. Ob die Rückkopplungssteuerung eingeleitet wird oder nicht, wird nur in Abhängigkeit vom Zustand des Ladedrucks wie in dem vergleichenden Beispiel II entschieden, d.h. wenn festgestellt wird, daß der Ladedruck P&sub2; sich in einem gleichmäßigen Zustand befindet, wenn P&sub2; den vorbestimmten Wert P2FB, der niedriger ist als der Soll- oder erwünschte Wert P2REF, um den vorbestimmten Betrag ΔP2REF überschreitet, kann ein Überschießen und Unterschießen des Ladedrucks stattfinden, wie dies in der Figur dargestellt ist. Wenn die Magnitude des Pendelns groß ist, braucht es einige Zeit, bis der tatsächliche Ladedruck auf den erwünschten Wert gebracht ist, wodurch die unstabile Zeitperiode verlängert wird. Im Gegensatz dazu wird gemäß der Rückkopplungssteuerungsverzögerungssteuerung durch den oben beschriebenen Verzögerungstimer tFBDLY die Offenschleifensteuerung fortgeführt, bevor die vorbestimmte Zeitperiode TFBDLY abläuft, selbst wenn P&sub2; > P2FB erfüllt ist.
Weil der während des Übergangszustands des Ladedrucks zu verwendende Steuermodus, das ist die Offenschleifensteuerung, auf diese Weise unter einer bestimmten Bedingung kontinuierlich fortgeführt wird, kann während der Rückkopplungssteuerung die Magnitude des Überschießens etc. weitgehend auf einen viel geringeren Pegel vermindert werden, wenn man dies mit dem Vergleichsbeispiel II vergleicht, wie mit der durchgehenden Linie I in Fig. 23 angezeigt, wodurch man eine stabile und richtige Steuerung des Ladedrucks erreichen kann. Das heißt, daß ein Pendeln wie in dem Vergleichsbeispiel II gedämpft wird, bevor die vorbestimmte Zeitperiode tFBDLY abläuft, so daß zu einem Zeitpunkt tC in Fig. 23, zu der die Zeitperiode tFBDLY abläuft, die Rückkopplungssteuerung in einem Zustand eingeleitet wird, indem die Differenz zwischen dem tatsächlichen Ladedruck P&sub2; und dem Sollwert ΔP2REF bereits kleiner geworden ist. Daher kann der tatsächliche Ladedruck innerhalb einer kurzen Zeitperiode sofort auf den Sollwert gebracht werden. Unmittelbar nach dem Ablauf der Zeitperiode tFBDLY wird darüberhinaus der Steuermodus in den Rückkopplungssteuermodus umgeschaltet, um hierdurch das Phänomen zu verhindern, daß die Offenschleifensteuerung für eine lange Zeit fortgeführt wird, ohne daß die Rückkopplungssteuerung begonnen wird, auch nachdem der Motor in den Rückkopplungssteuerbereich eingetreten ist. Somit kann man ein glattes und schnelles Umschalten in die Rückkopplungssteuerung ohne Ausfall erreichen.
Insbesondere wirkt die oben beschriebene Verzögerungssteuerung durch den Timer tFBDLY in dem Fall, in dem die Anstiegsgeschwindigkeit des Ladedrucks durch die vorgenannte Minimalöffnungssteuerung zu verbessern, um die Ansprechempfindlichkeit der Steuerung verbessert werden muß, wie etwa beim stehenden Start des Fahrzeugs mit vollständig geöffneter Drosselklappe oder bei schneller Beschleunigung aus einem Fahrzustand heraus.
Weil weiter wie oben gesagt die Zeitperiode tFBDLY per se auf geeignete Werte zur Ladedruckänderungsrate derart gesetzt wird, daß sie auf kürzere Werte gesetzt wird, wenn die Ladedruckänderungsrate ΔP&sub2; kleiner wird (wenn sich der Ladedruck geringfügig ändert), und sie auf längere Werte gesetzt wird, wenn die Änderungsrate ΔP&sub2; größer wird (wenn der Ladedruck sich plötzlich ändert), kann weiter ein Pendeln des Ladedrucks nach dem Übergang in den Rückkopplungssteuermodus wirksam verhindert werden.
Zurück zu Fig. 5. In einem Schritt S44 wird ein vorbestimmter Grundtastverhältniswert DSCRB als ein zweiter Ladedrucksteuerbetrag gesucht, der, wie in Fig. 18 gezeigt, von der Motordrehzahl NE abhängt. Der gesuchte Grundtastverhältniswert DSCRB wird in die folgende Gleichung eingesetzt, um das Tastverhältnis DOUT zu berechnen:
DOT = DSCRB x KTATC x KPATC
Nachfolgend wird in einem Schritt S46 ein Timer tFBDLY rückgesetzt, wonach das Programm zu dem Schritt S38 weitergeht.
Die Schritte S44 und S45 dienen zum Erreichen einer stabilen Ladedrucksteuerung in einem Betriebsbereich, in dem der Ladedruck P&sub2; unter dem Wert P2ST liegt. Das heißt, weil das Tastverhältnis DOUT auf Basis des vorbestimmten Werts DSCRB entsprechend der Motordrehzahl NE bestimmt wird, kann ein Überschießen ohne Fehler, unabhängig von der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; verhindert werden.
Wie oben beschrieben wird gemäß der Steuerung auf Basis des Tastverhältnissteuerungs-Anfangswerts P2ST und des Rückkopplungssteuerungsanfangswerts P2FB jeweils der Ladedruck P&sub2; in Rückkopplungssteuerung gesteuert, wenn P&sub2; > P2FB, im Anfangsmodus bei dem Schritt S44 und folgenden, wenn P&sub2; ≤ P2ST, und auf Basis des Grundtastverhältnisses DM wenn P2ST < P&sub2; < P2FB.
Weil sich jedoch der Ladedruck P&sub2; in Abhängigkeit von dem Umgebungsluftdruck (Atmosphärendruck) ändert, wird, wenn der Wert P2ST und P2FB nur in Abhängigkeit der Motordrehzahl NE und der Ladedruckänderungsrate ΔP&sub2; bestimmt werden, die Anfangssteuerung oft ausgeführt, während die Rückkopplungsmodussteuerung nicht wie erwartet ausgeführt wird. Um dies zu vermeiden, werden die Werte P2ST und P2FB durch dem Umgebungsluftdruck korrigiert.
In dem Schritt S43 wird festgestellt, ob der Absolutwert der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks über einer vorbestimmten Ladedruckdifferenz GdP2 liegt oder nicht, um zu bestimmen, ob die Rückkopplungssteuerung eingeleitet werden soll. Die Ladedruckdifferenz GdP2 wird beispielsweise auf einen Wert von 30 mmHg gesetzt. Wenn der Absolutwert von ΔP&sub2; über dem Wert GdP2 liegt, kehrt das Programm zu dem Schritt S26 zurück, und wenn der Absolutwert von ΔP&sub2; gleich oder niedriger als der Wert GdP2 ist, geht das Programm zu einem Schritt S47 weiter. Wenn die Rückkopplungssteuerung begonnen wird und ΔP&sub2; > GdP2, kann dies ein Pendeln zur Folge haben. Daher kehrt das Programm zu dem Schritt S26 zurück, um die Offenschleifensteuerung durchzuführen. Wie oben beschrieben wird in der Offenschleifensteuerung die Korrektur des Grundtastverhältnisses DM durch DT und DTRB durchgeführt, um ein Pendeln und Überschießen des Ladedrucks zu verhindern. Daher dient der Schritt S47 hauptsächlich für Ausfallsicherungszwecke.
Die Rückkopplungssteuerung wird in dem Schritt S47 begonnen, wo der erwünschte Ladedruck P2REF in Abhängigkeit von der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA bestimmt wird. Die Rückkopplungssteuerung wird unter der Bedingung begonnen, daß in dem Schritt S34 θTH > θTHFB. Unter dieser Bedingung wird der erwünschte Ladedruck P2REF durch Verwendung der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA als Parameter zur genauen Bestimmung von Betriebszuständen des Motors bestimmt. Wenn θTH > θTHFB, d.h. unter einem mittleren oder Hochlastbetriebszustand, verhalten sich die Motordrehzahl NE und die Drosselventilöffnung θTH annähernd in gleicher Weise. Daher kann NE ein wirksamer Parameter sein, der Betriebszustände des Motors darstellt. Hierbei ist die Einlaßlufttemperatur TA die Temperatur der Einlaßluft stromabwärts des in Fig. 2 gezeigten Zwischenkühlers 4 und kann daher ein Parameter sein, der den Zustand der in die Brennkammern eingeführten Einlaßluft genau darstellt. Daher kann man den erwünschten Ladedruck P2REF auf Werte setzen, die Motorbetriebszuständen genau entsprechen, und zwar unter Verwendung einer Karte, die durch die Motordrehzahl NE und die Einlaßlufttemperatur TA bestimmt ist. Der erwünschte Ladedruck P2REF wird auf einen geringeren Wert gesetzt, wenn die Einlaßlufttemperatur TA abnimmt. Insbesondere will die Anstiegsrate des Ladedrucks größer werden, wenn die Einlaßlufttemperatur TA geringer wird. Daher wird der gewünschte Ladedruck in obiger Weise gesetzt, wodurch die minimale Öffnungssteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt beendet und daher die Beschleunigungsfähigkeit weiter verbessert werden kann.
In einem Schritt S48 wird festgestellt, ob sich das Automatikgetriebe in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn das Automatikgetriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wird in einem Schritt S49 gemäß der in Fig. 8 gezeigten Unterroutine die Berechnung P2REF = P2REF - ΔP2REFF durchgeführt, wenn der Motorbetriebszustand sich in der vorbestimmten Betriebszone befindet, die in Fig. 9 schraffiert dargestellt ist, und dann geht das Programm zu einem Schritt S51 weiter. ΔP2REFF ist ein vorbestimmter Dekrementierwert, der angewendet wird, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet. Wenn in dem Schritt S48 festgestellt wird, daß das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, wird in einem Schritt S50 gemäß der in Fig. 10 dargestellten Unterroutine die Berechnung P2REF = P2REF - ΔP2REFOS ausgeführt, und dann geht das Programm zu dem Schritt S51 weiter. ΔP2REFOS ist ein vorbestimmter Dekrementierwert, der angewendet wird, wenn das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet.
In dem Schritt S51 wird ein Atomosphärendruck abhängiger Korrekturkoeffizient KPAP2 zur Korrektur des Ladedrucks in Übereinstimmung mit dem Atmosphärendruck PA bestimmt, und dann wird in einem Schritt S52 folgende Berechnung durchgeführt:
P2REF = P2REF x KPAP2 x KREFTB
wobei KREFTB ein Korrekturkoeffizient in Antwort auf einen Klopfzustand des Motors ist.
In einem Schritt S53 wird festgestellt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem gewünschten Ladedruck P2REF und dem in der gegenwärtigen Schleife erfaßten Ladedruck P&sub2; gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert GP2 ist. Der vorbestimmte Wert GP2 ist ein Wert, der die Druckunempfindlichkeitsbreite in dem Rückkopplungssteuermodus bestimmt und beispielsweise auf 20 mmHg gesetzt ist. Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen dem erwünschten Ladedruck und dem tatsächlichen Ladedruck gleich oder größer als der vorbestimmte Wert GP2 ist, geht das Programm zu einem Schritt S54 weiter, und wenn nicht, geht das Programm zu einem Schritt S61 weiter.
In dem Schritt S54 wird ein Proportionalsteuerterm DP zur Korrektur des Tastverhältnisses durch folgende Gleichung berechnet:
DP = KP x (P2REF - P&sub2;)
wobei KP ein Rückkopplungskoeffizient für den Proportionalsteuerterm ist und gemäß einer in Fig. 19 gezeigten Unterroutine erhalten wird. Wenn die Motordrehzahl NE gleich oder geringer als die erste Umschaltmotordrehzahl NFB1 ist, erhält man KP1 und gleichzeitig einen Rückkopplungskoeffizienten KI1 für einen Integralsteuerterm, wie später beschrieben. Wenn die Motordrehzahl NE über der ersten Umschaltmotordrehzahl NFB1 liegt und gleich oder geringer als die zweite Umschaltmotordrehzahl NFB2 ist, erhält man KP2 und KPI2. Wenn die Motordrehzahl NE über der zweiten Umschaltmotordrehzahl NFB2 liegt, erhält man KP3 und KPI3.
In einem Schritt S55 wird der Korrekturkoeffizient KMODij in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA bestimmt. In einem Schritt S56 wird festgestellt, ob das in der letzten Schleife als 1 angenommene Flag F vorliegt oder nicht, d.h. ob die gegenwärtige Schleife die erste Schleife ist, in der der Rückkopplungssteuermodus gestartet wurde. Wenn F = 1, erhält man in einem Schritt S57 einen in der letzten Schleife verwendeten Integralsteuerterm DI(n - 1) durch folgende Gleichung:
DI(n - 1) = KTATC x KPATC x DM x (KMODij - 1)
Nach dieser Berechnung geht das Programm zu einem Schritt S58 weiter. Wenn in dem Schritt S56 F = 0, springt das Programm über den Schritt S57 zu dem Schritt S58.
In dem Schritt S58 wird ein Integralsteuerterm DIn für die gegenwärtige Schleife durch die folgende Gleichung errechnet:
DIn = DI(n - 1) + KI + (P2REF - P&sub2;)
wobei KI Rückkopplungskoeffizienten KI1 bis KI3 darstellt, die man erhält, wenn der Rückkopplungskoeffizient KP in dem Schritt S54 in Übereinstimmung mit der Unterroutine in Fig. 19 berechnet wird.
Dann geht das Programm zu einem Schritt S59 weiter, wo das Tastverhältnis DOUT durch die folgende Gleichung errechnet wird:
DOUT = KTATC x KPATC x KDOWN x DM + DP + DIn
Dann wird in einem Schritt S60 das Flag F auf 0 gesetzt und das Programm geht zu dem Schritt S38 weiter.
Wenn in dem Schritt S53 festgestellt wird, daß der Absolutwert der Differenz zwischen dem erwünschten Ladedruck P2REF und dem tatsächlichen Ladedruck P&sub2; kleiner als der vorbestimmte Wert GP2 ist, wird in einem Schritt S61 DP auf 0 und DIn auf DI(n - 1) gesetzt. Dann wird in Schritten S62 bis S66 festgestellt, ob der Atmosphärendruck PA über einem vorbestimmten Wert PAMOD (z.B. 650 mmHG) liegt oder nicht, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW in einem vorbestimmten Bereich, d.h. über TWMODL und unter TWMODH liegt oder nicht, ob ein Verzögerungsbetrag TZRET 0 ist oder nicht, d.h. ob der Motor sich in einem Klopfzustand befindet oder nicht, ob das Getriebe sich einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet oder nicht und ob das auf den Klopfzustand ansprechende KREFTB gleich oder kleiner als 1,0 ist oder nicht. Wenn all diese Bedingungen erfüllt sind, geht das Programm zu einem Schritt S67 weiter, und wenn eine von diesen nicht erfüllt ist, geht das Programm zu dem Schritt S59 weiter.
In dem Schritt S67 wird ein Koeffizient KR zum Erlernen des Korrekturkoeffizienten KMODij für das Tastverhältnis durch die folgende Gleichung errechnet:
KR = (KTATC x DM + DIn)/(KTATC x DM)
Um den Korrektorkoeffizienten KMODij zu bestimmen und zu erlernen, wird in einem Schritt S68 die folgende Berechnung durchgeführt:
KMODij = (CMOD x KR)/65536 + [(65536 - CMOD) x KMODij]/65536
wobei CMOD eine Variable darstellt, die auf einen experimentell in Abhängigkeit von den Charakteristiken des Ladedrucksteuerstystems, des Motors etc. auf einen von 1 bis 65536 ausgewählten geeigneten Wert gesetzt ist.
In einem Schritt S69 wird das in dem Schritt S68 erhaltene KMODij einer Grenzwertüberprüfung unterworfen. Danach wird in einem Schritt S70 KMODij in einem nicht gezeigten Reserve-RAM gespeichert, wonach das Programm zu dem Schritt S59 weitergeht.
Gemäß der oben genannten Steuerung des Tastverhältnisses des Solenoids 70 des elektromagnetischen Steuerventils 69, unter der Bedingung, daß sich das Automatikgetriebe in der ersten Gangposition befindet, wird wenn der Motor sich in dem offenschleifigen Steuermodus befindet, in dem Schritt S20 DF von dem Grundtastverhältnis DM subtrahiert, während der Motorbetriebszustand sich in der in Fig. 9 gezeigten vorbestimmten Betriebszone befindet, und wenn der Motor sich in dem Rückkopplungsmodus befindet, wird in dem Schritt S49 ΔP2REFF von dem erwünschten Ladedruck P2REF subtrahiert, während der Motorbetriebszustand sich in der vorbestimmten Betriebszone befindet. Somit kann eine übermäßige Belastung des Automatikgetriebes durch plötzlichen Start des Fahrzeugs und eine Überlastung des Motors unter der Bedingung, daß sich das Automatikgetriebe in der ersten Gangposition befindet, dadurch verhindert werden, daß man den Ladedruck durch Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM mindert. Selbst wenn der Steuermodus von dem offenschleifigen Steuermodus zu dem Rückkopplungssteuermodus verschoben wird, während sich das Getriebe in der ersten Gangposition befindet, kann weiter ein Pendeln in dem Übergangszustand verhindert werden, weil die Subtraktion von dem erwünschten Ladedruck P2REF durchgeführt wird.
Angenommen, daß die Gangposition des Getriebes in den in Fig. 20 gezeigten unteren Teil verschoben ist. Wenn die Gangposition des Getriebes verschoben wird, nimmt die Motordrehzahl NE ab, was bekannt ist. Jedoch entsteht eine Zeitverzögerung, bevor das Betätigungsglied 60 in Antwort auf ein Signal von der Steuereinheit C zu arbeiten beginnt. Daher entspricht der Ladedruck P&sub2; nicht genau der Änderung der Motordrehzahl NE, und es kann ein Überschießen des Ladedrucks auftreten. Wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 20 gezeigt, kann, wenn die Gangposition des Getriebes unmittelbar nach Beschleunigung in einen mittleren oder hohen Motordrehzahlbereich verschoben wird, der Ladedruck den oberen Grenzwert P2HG überschreiten. Jedoch werden in der Ausführung nach den Fig. 5A und 5B in dem Schritt S21 und dem Schritt S50 jeweils die Subtraktion von dem Grundtastverhältnis DM und die Subtraktion von dem erwünschten Ladedruck P2REF durchgeführt, und zwar in Übereinstimmung mit der in Fig. 10 gezeigten Unterroutine. Insbesondere wenn die Gangposition des Getriebes unter den Bedingungen verschoben wird, daß die Drosselventilöffnung θTH über dem vorbestimmten Wert θTHOS liegt, die Motordrehzahl NE über dem vorbestimmten Wert NEOS liegt und der Einlaßdruck PB über dem vorbestimmten Wert PBOS liegt, d.h. in dem mittleren oder hohen Drehzahlbereich, wird DOS von dem Grundtastverhältnis DM in dem offenschleifigen Steuermodus in Abhängigkeit von der Änderungsrate ΔP&sub2; des Ladedrucks P&sub2; abgezogen, und in dem Rückkopplungssteuermodus wird ΔP2REFOS von dem erwünschten Ladedruck P2REF abgezogen. Wie mit der durchgehenden Linie in Fig. 20 dargestellt, wird daher ein Überschießen beim Umschalten der Getriebeposition weitgehend verhindert, wodurch ma ein Pendeln verhindern und eine stabile Ladedrucksteuerung durchführen kann.
Wenn weiter der Steuermodus von dem offenschleifigen Steuerbereich zu dem Rückkopplungssteuerbereich wie in Fig. 21 gezeigt verschoben wird, dann wird ein Abfall des Ladedrucks P&sub2; verhindert, wodurch der Steuermodus sanft in den Rückkopplungssteuermodus verschoben werden kann. Insbesondere wird beim Start des Motors das Tastverhältnis DOUT auf 0 % gesetzt, und in dem offenschleifigen Steuermodus, in dem die Drosselventilöffnung θTH unter dem vorbestimmten Wert θ THFB liegt, wird in dem Schritt S26 in Übereinstimmung mit der in Fig. 12 gezeigten Unterroutine DT auf 0 % gesetzt. Wie oben aufgeführt beginnt der Steuermodus mit der Verschiebung von dem offenschleifigen Steuermodus zu dem Rückkopplungssteuermodus, wenn die Drosselventilöffnung θTH den vorbestimmten Wert θTHFB überschritten hat. Wenn der Ladedruck P&sub2; P2ST überschritten hat und die Drosselventilöffnung θTH über dem vorbestimmten Wert θTHFB liegt, wird die Subtraktion DM = DM - DT durchgeführt, um ein Überschießen des Ladedrucks zu verhindern.
Wenn DT allein von dem Grundtastverhältnis DM subtrahiert wird, kann in einigen Fällen der Ladedruck P&sub2; in Antwort auf die Subtraktion abfallen, wie mit der unterbrochenen Linie in Fig. 21 gezeigt. Jedoch wird gemäß der Unterroutine nach Fig. 14, wenn ΔP&sub2; ≤ 0, DT auf 0 % gesetzt, und zu dem Grundtastverhältnis DM wird nur DTRB addiert. Daher kann man den möglichen Abfall des Ladedrucks P&sub2; verhindern, um hierdurch den Steuermodus sanft in den Rückkopplungssteuermodus umzuschalten, während man ein Pendeln des Ladedrucks verhindert.
Wenn wie oben aufgeführt der Ladedruck P&sub2; immer noch unterhalb P2ST liegt, während θTH > θTHFB, wird weiter der Steuerwert DSCRB als zweiter Grundladedrucksteuerbetrag zur Steuerung des Ladedrucks verwendet. Im Ergebnis kann, wenn der Ladedruck P&sub2; mit einer hohen Änderungsrate ΔP&sub2; ansteigt aber den vorbestimmten Wert P2ST noch nicht erreicht hat, verhindert werden, daß anschließend der Ladedruck weit über P2ST ansteigt, d.h. ein Überschießen kann verhindert werden.
Die genannte Tastverhältnissteuerung des Solenoids 70 des elektromagnetischen Ventils 69 wird durchgeführt, wenn das elektromagnetische Ventil 72 geschlossen ist. Wenn das elektromagnetische Ventil 72 geöffnet wird, wird Einlaßdruck PB in die zweite Druckkammer 63 des Betätigungsglieds 60 eingeführt, was wiederum bewirkt, daß die beweglichen LeitschaufeIn 54 des Turboladers 5 variabler Kapazität derart betätigt werden, daß die Abstandsfläche zwischen dem beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 vergrößert wird.
Zusätzlich zur Betriebssteuerung des elektromagnetischen Steuerventils 69 zum Einführen von Ladedruck P&sub2; in die erste Druckkammer 62 des Betätigungsglieds 60 in Übereinstimmung mit der in den Fig. 5A und 5B gezeigten Hauptroutine wird auf diese Weise Einlaßdruck PB in die zweite Druckkammer 63 des Betätigungsglieds 60 durch das elektromagnetische Steuerventil 72 eingeführt, und gleichzeitig wird das elektromagnetischen Ventil 72 auf Basis des Einlaßdrucks PB von dem Einlaßdrucksensor SPB gesteuert, was eine genauere Ladedrucksteuerung ermöglicht. Der Grund hierfür ist folgendermaßen. Weil der Ladedruck P&sub2; zwischen dem Turbolader 5 variabler Kapazität und dem Zwischenkühler 4 erfaßt wird, kann man eine geringfügige Betätigung des Drosselventils 74 erfassen. Weil im Gegensatz hierzu der Einlaßdruck PB stromabwärts des Drosselventils 74 erfaßt wird, kann man eine geringfügige Betätigung davon erfassen. Durch Verwendung sowohl des Ladedrucksensors SP2, der auf Betätigung des Turboladers 5 positiv reagiert, und des Einlaßdrucksensors SPB, der auf Betätigung des Drosselventils 74 positiv reagiert, kann der Betrieb des gesamten Einlaßsystems einschließlich des Turboladers 5 auf die Ladedrucksteuerung genauer rückbezogen werden.
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 22 die Steuerweise des Solenoids 73 des elektromagnetischen Ventils 72 durch die Steuereinheit C beschrieben.
In einem Schritt L1 wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode, z.B. 2 Minuten vom Start des Motors an abgelaufen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeitperiode nicht abgelaufen ist, geht das Programm zu einem Schritt L2 weiter, wo das Solenoid 73 erregt wird, wodurch das Betätigungsglied 60 betätigt wird, so daß die beweglichen Leitschaufeln 49 so betätigt werden, daß die Abstandsfläche zwischen den beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 vergrößert wird. Dies kann dem Start des Motors bei kaltem Wetter entsprechen. Somit wird ein übermäßiges Laden bei kaltem Wetter verhindert und die Katalysatortemperatur kann langsam erhöht werden. Wenn die vorbestimmte Zeitperiode in Schritt L1 abgelaufen ist, geht das Programm zu einem Schritt L3 weiter, wo festgestellt wird, ob die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs über einem vorbestimmten Wert VOP3 liegt oder nicht, der mit einer Hysterese zwischen einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit V und deren Abfall versehen und beispielsweise auf 90/87 km/h gesetzt ist. Wenn V > VOP3, geht das Programm zu einem Schritt L4 weiter, während wenn V ≤ VOP3 geht das Programm zu einem Schritt L5 weiter.
In dem Schritt L4 wird festgestellt, ob die Drosselventilöffnungsänderungsrate ΔθTH unter einem vorbestimmten Wert ΔθTHOP2 liegt oder nicht. Der vorbestimmte Wert ΔθTHOP2 ist mit einer Hysterese versehen, die der der Fahrzeuggeschwindigkeit VOP3 ähnlich ist. Wenn ΔθTH < ΔθTHOP2, geht das Programm zu einem Schritt L2 weiter, und andernfalls geht das Programm zu dem Schritt L5 weiter.
In dem Schritt L5 wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter einem vorbestimmten Wert VOP1 liegt oder nicht. Der vorbestimmte Wert VOP1 hat ebenfalls eine Hysterese und ist beispielsweise auf 65/63 km/h festgesetzt. Wenn V < VOP1, geht das Programm zu einem Schritt L7 weiter, während wenn V ≥ VOP1, geht das Programm zu einem Schritt L6 weiter, wo das Solenoid 73 entregt wird. In dem Schritt L7 wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V über einen vorbestimmten Wert VOP2 liegt oder nicht. Der vorbestimmte Wert VOP2 hat auch eine Hysterese, die beispielsweise auf 4/3 km/h gesetzt ist. Wenn V > VOP2, geht das Programm zu einem Schritt L12 weiter, während wenn V ≤ VOP2, geht das Programm zu einem Schritt L8 weiter.
In dem Schritt L8 wird festgestellt, ob die in der letzten Schleife festgestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V über dem vorbestimmten Wert VOP2 liegt oder nicht. Wenn V > VOP2, geht das Programm zu einem Schritt L9 weiter, wo der tOP-Timer zum Zählen einer Zeitperiode tOP rückgesetzt wird, und dann geht das Programm zu einem Schritt L10 weiter. Wenn V ≤ VOP2, geht das Programm direkt zu dem Schritt L10 weiter. In dem Schritt L10 wird festgestellt, ob das Solenoid 73 in der letzten Schleife erregt war oder nicht. Wenn das Solenoid 73 in der letzten Schleife entregt war, geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter, während wenn es in der letzten Schleife erregt war, geht das Programm zu einem Schritt L11 weiter, wo festgestellt wird, ob die Zeitperiode tOP eine vorbestimmte Zeitperiode tOPO überschreitet oder nicht. Wenn tOP > tOPO, geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter, während wenn tOP ≤ tOPO, geht das Programm zu dem Schritt L2 weiter.
In dem Schritt L12 wird festgestellt, ob die Motordrehzahl NE unter einem vorbestimmten Wert NEOP liegt oder nicht. Der vorbestimmte Werte NEOP hat eine Hysterese, die beispielsweise auf 2500/2300 UPM gesetzt ist. Wenn NE ≥ NEOP, geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter, während wenn NE < NEOP, geht das Programm zu einem Schritt L13 weiter.
In dem Schritt L13 wird festgestellt, ob der Einlaßdruck PB unter einem vorbestimmten Wert PBOP liegt oder nicht. Der vorbestimmte PBOP hat eine Hysterese und ist beispielsweise auf -100/-150 mmHg gesetzt. Wenn PB ≥ PBOP, geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter, während wenn PB < PBOP, geht das Programm zu einem Schritt L14 weiter.
In dem Schritt L14 wird festgestellt, ob die Drosselventilöffnung θTH unter einem vorbestimmten Wert θTHOP liegt oder nicht. Der vorbestimmte Wert θTHOP ist auf 20/15 Grad gesetzt. Wenn θTH ≥ θTHOP, geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter, während wenn θTH < θTHOP, geht das Programm zu einem Schritt L15 weiter.
In dem Schritt L15 wird festgestellt, ob die Drosselventilöffnungsänderungsrate ΔθTH positiv ist und gleichzeitig unter einem vorbestimmten Wert ΔθTHOP1 liegt, der so gesetzt ist, daß er eine Hysterese hat. Wenn θ < ΔθTH < ΔθTHOP1, geht das Programm zu dem Schritt L2 weiter, und andernfalls geht das Programm zu dem Schritt L6 weiter.
Wenn gemäß der oben beschriebenen Steuerweise in den Schritten L3 und L4 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als 90/87 km/h ist und daß dessen Beschleunigung geringfügig ist, wie aus O < ΔθTH < Δθ THOP2 hervorgeht, werden die beweglichen Leitschaufeln 54 des Turboladers 5 derart betätigt, daß die Abstandsfläche zwischen den beweglichen Leitschaufeln 54 und den stationären Leitschaufeln 49 größer wird, wodurch ein Pumpverlust verhindert werden kann. In anderen Worten, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, ist keine Motorbeschleunigung erforderlich, und wenn die beweglichen Leitschaufeln 54 derart betätigt werden, daß der Ladedruck ansteigt, kann durch den Anstieg des Gegendrucks in dem Auspuffkrümmer als Folge hoher Motordrehzahl ein Pumpverlust auftreten.
Wenn in dem Schritt L5 festgestellt wird, daß das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit über 65/63 km/h fährt, wird das Solenoid 73 entregt. Dies deswegen, weil der Ladedruck, wenn das Fahrzeug mit einer derart hohen Geschwindigkeit fährt, durch das elektromagnetische Steuerventil 69 in Übereinstimmung mit der in den Figuren 5A und 5B gezeigten Routine ausreichend gesteuert werden kann. Wenn weiter das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit unter 4 oder 3 km/h fährt, d.h. es annähernd steht, und gleichzeitig wenn das Fahrzeug in der letzten Schleife annähernd stand, wird in den Schritten L7 bis L11 der tOP-Timer rückgesetzt, und dann wird, bis die Zeitperiode von beispielsweise 1 Minute abgelaufen ist, das Solenoid 73 erregt, so daß die beweglichen Leitschaufeln 54 so betätigt werden, daß die Abstandsfläche zwischen der beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 größer wird. Wenn die beweglichen Leitschaufeln 54 sich einer Position befinden, daß sie die Abstandsfläche beim Wiederanfahren des Fahrzeugs verengen, wird der Ladedruck P&sub2; vorübergehend erhöht, wodurch auf den ersten Gang etc. eine übermäßige Last wirkt. Daher wird das Solenoid 73 erregt, um ein solches Anlegen übermäßiger Last auf den ersten Gang etc. zu verhindern. Wenn weiter die beweglichen Leitschaufeln 54 sich in einer Position befinden, daß sie Abstandsfläche verengen, während das Fahrzeug mit einer unter 4 oder 3 km/h liegenden Geschwindigkeit fährt, dreht sich der Turbolader 5 variabler Kapazität durch Trägheit etc. weiter. In diesem Fall ist die Drosselventilöffnung θTH annähernd ganz geschlossen, und daher erhöht der Ladedruck den Druck in dem Einlaßrohr stromaufwärts des Drosselventils, was einen sprungartigen Anstieg des letzteren Drucks bewirkt. Daher werden die beweglichen Leitschaufeln 54 so betätigt, daß sich die Abstandsfläche vergrößert, um einen sprunghaften Anstieg des Einlaßrohrdrucks zu verhindern. Darüberhinaus trägt die in den Schritten L7 bis L11 durchgeführte Ladedrucksteuerung dazu bei, die Katalysatortemperatur unmittelbar nach dem Start des Fahrzeugs bei kaltem Wetter zu erhöhen.
Wenn in den Schritten L12 bis L15 alle Bedingungen von VOP2 < V < VOP1, NE < NEOP, PB < PBOP, θTH < θTHOP und 0 < Δθ TH < ΔθTHOP1 erfüllt sind, d.h. wenn das Fahrzeug unter Teillast in einer dem japanischen Standardmodus 10 des Fahrtestzyklus ähnlichen Weise langsam beschleunigt wird, dann wird das Solenoid 73 erregt, um den Ladedruck P&sub2; zu mindern, wodurch ein Pumpverlust vermieden werden kann.
Fig. 24 zeigt ein Programm zur Steuerung des elektromagnetischen Steuerventils 69 gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung. Die zweite Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung nach den Fig. 5A und 5B darin, daß anstatt Verwendung des Ladedrucksensors SP2 die Ladedrucksteuerung auf Basis des durch den Einlaßdrucksensor SPB erfaßten Einlaßdrucks PB bewirkt wird. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Rückkopplungssteuerung des Ladedrucks in einem Betriebszustand des Motors bewirkt wird, in dem das Drosselventil 74 fast vollständig offen ist, in welchem Zustand den Ladedruck betreffende Information durch den Einlaßdruck PB erhalten werden kann.
In einem Schritt S101 wird das Grundtastverhältnis DM aus einer DM-Karte in Antwort auf die Drosselventilöffnung θTH und die Motordrehzahl NE ausgelesen. Fig. 25 zeigt ein Beispiel der DM-Karte, in der die Drosselventilöffnung θTH in sechzehn vorbestimmte Werte θTHV bis θTHV16 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs klassifiziert ist, während die Motordrehzahl NE in zwanzig vorbestimmte Werte NV1 bis NV20 klassifiziert ist. Das Grundtastverhältnis DM wird mittels Interpolation bestimmt, wenn θTH oder NE zwischen jeweilige benachbarte vorbestimmte Werte fällt. Durch Setzen des Grundtastverhältnisses DM unter Verwendung der DM-Karte kann das Tastverhältnis DOUT des elektromagnetischen Steuerventils 69 in Antwort auf Betriebszustände des Motors E genauer gesteuert werden.
Nachfolgend wird in einem Schritt S102 festgestellt, ob die Gangposition des Getriebes die erste Gangposition ist oder nicht. Diese Feststellung wird in Übereinstimmung mit einer Unterroutine durchgeführt, wie sie beispielsweise in Fig. 26 gezeigt ist. In der Unterroutine wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter einem vorbestimmten Wert VL liegt oder nicht, der normalerweise in der ersten Gangposition erhalten wird. Wenn V < VL, dann wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als ein der Motordrehzahl NE entsprechender vorbestimmter Wert VF ist. Wenn V ≥ VL oder V ≥ VF, dann wird festgestellt, daß die Gangposition nicht die erste Gangposition ist, während wenn V < VL und gleichzeitig V < VF, dann wird festgestellt, daß die Gangposition die erste Gangposition ist.
Fig. 27 zeigt eine Tabelle zur Bestimmung des vorbestimmten Werts VF. Wenn das Getriebe in der ersten Gangposition ist, ist das Verhältnis zwischen der Motordrehzahl NE und der Fahrzeuggeschwindigkeit V konstant. Die Tabelle ist so gesetzt, daß sie dieser konstanten Beziehung genügt und ist mit vorbestimmten Werten NF1 bis NF9 der Motordrehzahl und vorbestimmten Werten VF1 bis VF8 der Fahrzeuggeschwindigkeit V versehen. Es wird festgestellt, daß das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V unter dem vorbestimmten Wert VF entsprechend der tatsächlichen Motordrehzahl NE liegt. Mit Hilfe der obigen Feststellungen ist es möglich, ohne einen Gangpositionssensor o. dgl. festzustellen, ob das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet oder nicht, unabhängig davon, ob es sich um ein manuell geschaltetes oder Automatikgetriebe handelt.
Wieder zurück zu Fig. 24. Wenn in dem Schritt S102 festgestellt wird, daß das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, dann wird einem Schritt S103 das in dem Schritt S101 bestimmte Grundtastverhältnis DM durch Subtraktion eines vorbestimmten Werts DF von dem Grundtastverhältnis DM verringert, wonach das Programm zu einem Schritt S104 weitergeht. Wenn andererseits das Getriebe sich einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, dann springt das Programm zu dem Schritt S104. Auf diese Weise wird das Grundtastverhältnis DM auf einen um den vorbestimmten Wert DF kleineren Wert gesetzt, wenn sich das Getriebe in der ersten Gangposition befindet, was bei einer anderen Gangposition nicht der Fall ist. Mit Hilfe dieser Steuerung wird, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, der Ladedruck im Ganzen mäßig gemindert, so daß ein plötzlicher Anstieg oder ein Überschießen des Ladedrucks verhindert werden kann, wie dies mit der durchgehenden Linie in Fig. 39 angezeigt ist. Wenn weiter das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, kann der Ladedruck auf einen ausreichend hohen Wert gesteuert werden, so daß man die erwünschte Beschleunigungsfähigkeit erreicht, wie dies mit der unterbrochenen Linie in Fig. 39 gezeigt ist.
In dem Schritt S104 wird ein Einlaßlufttemperaturkorrekturkoeffizient KTATC aus einer KTATC-Karte in Antwort auf die Motordrehzahl NE und die Einlaßlufttemperatur TA ausgelesen. Fig. 28 zeigt ein Beispiel der KTATC-Karte, in der die Motordrehzahl NE in zwanzig vorbestimmte Werte NV1 bis NV20 in einem vorbestimmten Bereich klassifiziert ist, ähnlich der DM-Karte, während die Einlaßlufttemperatur TA in acht vorbestimmte Werte TAV1 bis TAV8 klassifiziert ist. Mit Hilfe der KTATC-Karte wird der Einlaßlufttemperaturkorrekturkoeffizient KTATC auf einen geeigneten Wert gesetzt.
Dann wird in einem Schritt S105 die Änderungsrate ΔPB des Einlaßluftdrucks PB, nachfolgend nur "die Änderungsrate" genannt, durch Subtraktion eines in der dritten Schleife vor der gegenwärtigen Schleife erfaßten Werts PBn-3 von einem in der gegenwärtigen Schleife erfaßten Wert PBn berechnet. Angewendet wird die Änderungsrate ΔPB zum Setzen von Konstanten zur Berechnung des Tastverhältnisses DOUT, was nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, wodurch die Anstiegsrate des Ladedrucks auf einen geeigneten Wert gesteuert wird.
Dann wird in einem Schritt S106 festgestellt, ob der Ladedruck sich in einem Bereich befindet, in dem Offenschleifensteuerung ausgeführt werden soll. Diese Feststellung wird gemäß einer Unterroutine durchgeführt, die in Fig. 29 gezeigt ist.
Zuerst wird in einem Schritt S201 der Unterroutine von Fig. 29 festgestellt, ob die Drosselventilöffnung θTH größer als ein vorbestimmter Wert θTHFB ist, was anzeigt, daß das Drosselventil 74 fast vollständig offen ist. Wenn θTH ≤ θTHFB, d.h. wenn das Drosselventil 74 nicht fast vollständig offen ist, wird festgestellt, daß die Offenschleifensteuerung ausgeführt werden sollte, wonach das Programm zu einem Schritt S216 und folgenden weitergeht, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. Das heißt die Rückkopplungssteuerung wird nur dann bewirkt, wenn das Drosselventil 74 fast vollständig offen ist.
Daher kann vermieden werden, daß die Drosselventilöffnung θ TH während der Rückkopplungssteuerung im weiten Bereich variiert. Beispielsweise wird während der Rückkopplungssteuerung das Drosselventil nicht von einem halb-geöffneten Zustand in einem voll-geöffneten Zustand geöffnet, wodurch die Rückkopplungssteuerung stabil bewirkt werden kann, ohne daß der Ladedruck überschießt oder pendelt, wie mit der durchgehenden Linie in Fig. 43 gezeigt.
Wenn in dem Schritt S201 festgestellt wird, daß θTH > θTHFB, wird in einem Schritt S202 festgestellt, ob ein Flag F, gesetzt in der letzten Schleife bei einem Schritt S203 oder S221, worauf nachfolgend Bezug genommen wird, gleich einem Wert von 1 ist oder nicht, d.h. ob in der letzten Schleife die Offenschleifensteuerung bewirkt wurde. Wenn in der letzten Schleife die Rückkopplungssteuerung bewirkt wurde, wird in dem Schritt S203 bewertet, daß die Rückkopplungssteuerung fortgeführt werden sollte, und das Flag F wird auf einen Wert von 0 gesetzt, wonach das Programm endet.
Wenn in dem Schritt S202 festgestellt wird, daß die Offenschleifensteuerung bewirkt wurde, geht das Programm zu einem Schritt S204 weiter, in dem festgestellt wird, ob das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn das Getriebe nicht in der ersten Gangposition ist, wird in einem Schritt S205 ein erster Subtraktionswert ΔPBST aus einer ΔPBST-Tabelle erhalten, die in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position verwendet wird, und zwar in Übereinstimmung mit der Änderungsrate ΔPB, wonach das Programm zu einem Schritt S207 weitergeht. Fig. 30 zeigt ein Beispiel der ΔPBST-Tabelle, in der zwei vorbestimmte Werte ΔPB1 und ΔPB2 (ΔPB1 < ΔPB2) als die Änderungsrate ΔPBST vorliegen. Die vorbestimmten Werte ΔPBST3 bis ΔPBST1 sind so gesetzt, daß mit größerem ΔPB, d.h. mit höherer Anstiegsrate des Ladedrucks, der erste Subtraktionswert ΔPBST auf einen größeren Wert gesetzt wird.
Wenn in dem Schritt S204 festgestellt wird, daß das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wird der erste Subtraktionswert ΔPBST auf einen in der ersten Gangposition verwendeten vorbestimmten Wert ΔPBSTF gesetzt. Der vorbestimmte Wert ΔPBSTF wird auf einen größeren Wert als den von der ΔPBST-Karte erhaltenen Wert ΔPBST gesetzt, der in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position verwendet wird.
Dann wird in dem Schritt S207 festgestellt, ob der Einlaßdruck PB höher ist als die Differenz PBREF - ΔPBST zwischen einem erwünschten Wert PBREF und dem in dem Schritt S205 oder S206 erhaltenen ersten Substraktionswert ΔPBST. Die Differenz PBREF - ΔPBST wird nachfolgend als "Tastverhältnissteuerungsanfangsdruck" bezeichnet. Gesetzt wird der erwünschte Wert PBREF in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE, der Einlaßlufttemperatur TA und der Gangposition des Getriebes durch das Programm nach Fig. 24, wie nachfolgend beschrieben.
Insbesondere wird, wie nachfolgend beschrieben, der erwünschte Einlaßdruckwert PBREF auf kleinere Werte gesetzt, wenn die Einlaßlufttemperatur TA geringer ist, während er auf einen geringeren Wert gesetzt wird, wenn die Gangposition des Getriebes in der ersten Gangposition ist, als einen Wert, der gesetzt wird, wenn es sich in einer höheren Gangposition befindet.
Wenn in dem Schritt S207 festgestellt wird, daß der Einlaßdruck PB unter dem Tastverhältnissteueranfangsdruck PBREF liegt, werden ein Proportionalsteuerterm DR und ein Integralsteuerterm DI, die bei der Rückkopplungssteuerung verwendet werden, in Schritten S208, S209 beide auf einen Wert von 0,0 gesetzt, und das Tastverhältnis DOUT wird in einem Schritt S210 auf 100 % gesetzt, um die Abstandsfläche zwischen den beweglichen und stationären Leitschaufeln 54, 49 minimal zu machen. Wenn somit PB ≤ (PBREF - ΔPBST), wird die Abstandsfläche zwischen den beweglichen und stationären Leitschaufeln auf das Minimum gesetzt, wie in der Periode zwischen tO bis tA in Fig. 38. Auf diese Weise wird die Anstiegsrate des Ladedrucks in einem niedrigen Bereich maximal gemacht, so daß der Ladedruck schnell auf den gewünschten Wert ansteigt, um hierdurch die Ansprechempfindlichkeit der Ladedrucksteuerung zu verbessern.
Nachfolgend wird in einem Schritt S211 ein tFBDLY-Timer zum Verzögern der Rückkopplungssteuerung rückgesetzt, und dann geht das Programm zu einem Schritt S118 in Fig. 24 weiter, um dem Steuerventil 69 ein Antriebssignal zuzuführen, das dem vorbestimmten Tastverhältnis DOUT entspricht, wonach das Programm nach Fig. 24 endet.
Wieder zurück zu Fig. 29. Wenn in dem Schritt S207 der Einlaßdruck PB größer ist als der Tastverhältnissteuerungsanfangsdruck (PBREF - ΔPBST), wird in einem Schritt S212 festgestellt, ob sich das Getriebe in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, wird ein zweiter Subtraktionswert ΔPBFB aus einer ΔPBFB-Tabelle entsprechend der Änderungsrate ΔPB bestimmt, die in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position verwendet wird, und dann geht das Programm zu einem Schritt S215 weiter, wie nachfolgend beschrieben.
Fig. 31 zeigt ein Beispiel der ΔPBFB-Tabelle, in der vorbestimmte Werte ΔPBFB3 bis ΔPBFB1 vorliegen (ΔPBFB3 < ΔPBFB2 < ΔPBFB1), die derart gesetzt sind, daß mit größerer Änderungsrate ΔPB der zweite Subtraktionswert ΔPBFB auf einen kleineren Wert gesetzt wird.
Wenn in dem Schritt S212 festgestellt wird, daß das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wird in einem Schritt S214 der zweite Subtraktionswert ΔPBFB auf einen vorbestimmten Wert ΔPBFBF für die erste Gangposition gesetzt, und dann geht das Programm zu einem Schritt S215 weiter. Der vorbestimmte Wert ΔPBFBF wird bei einem größeren Wert gesetzt als ΔPBFBF, der in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position verwendet wird, wie dies in dem Schritt S213 bestimmt ist.
In dem nächsten Schritt S215 wird festgestellt, ob der Einlaßdruck PB größer ist als die Differenz (PBREF - ΔPBFB) zwischen dem erwünschten Wert PBREF und dem in dem Schritt S213 oder S214 erhaltenen zweiten Subtraktionswert ΔPBFB oder nicht. Die Differenz (PBREF - ΔPBFB) wird nachfolgend als "Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck" bezeichnet. Wenn der Einlaßdruck PB geringer als der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) ist, wird gewertet, daß die Rückkopplungssteuerung nicht bewirkt werden sollte, und dann geht das Programm zu einem Schritt S216 und folgenden weiter. Wenn die Antwort in Schritt S215 Nein ist, d.h. wenn (PBREF - ΔPBST) < PB ≤ (PBREF - ΔPBFB) wird wie bei der Periode zwischen tA - tB in Fig. 38 die Offenschleifensteuerung durchgeführt.
Durch Nicht-Ausführung der Rückkopplungssteuerung, jedoch Ausführung der Offenschleifensteuerung, wenn der Einlaßdruck PB unter dem vorbestimmten Wert liegt, kann man die Anstiegsgeschwindigkeit des Ladedrucks erhöhen und daher die Steueransprechempfindlichkeit, wie dies mit den durchgehenden Linien in (a) und (b) von Fig. 43 angezeigt ist, im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren, das in selben Figuren durch die unterbrochenen Linien angezeigt ist, verbessern.
Wenn wie oben gesagt der Einlaßdruck PB unter dem vorbestimmten Wert liegt, wird angenommen, daß der Ladedruck sich nicht in dem gleichmäßigen Zustand befindet, und dann wird statt der Rückkopplungssteuerung die Offenschleifensteuerung ausgeführt, so daß man die Anstiegsgeschwindigkeit des Ladedrucks erhöhen kann, um hierdurch die Ansprechempfindlichkeit, wie in (a) und (b) von Fig. 43 gezeigt, im Vergleich zur Steuerung gemäß dem Stand der Technik, die durch die unterbrochene Linie in (a) und (b) von Fig. 43 angezeigt ist, zu verbessern.
In dem Schritt S216 wird wie in dem Schritt S211 der tFBDLY- Timer rückgesetzt, und in einem Schritt S217 wird festgestellt, ob das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn die Antwort Nein ist, wird in einem Schritt S218 ein Subtraktionsterm DT aus einer DT-Tabelle bestimmt, die in einer von der ersten Position abweichenden Position verwendet wird, wonach das Programm zu einem Schritt S221 weitergeht, auf den nachfolgend Bezug genommen wird.
Fig. 32 zeigt ein Beispiel der DT-Tabelle, in der vorbestimmte Werte DT1 bis DT3 (DT1 < DT2 < DT3) so gesetzt sind, daß mit größer werdender Änderungsrate ΔPB der Subtraktionswert DT auf einen größeren Wert gesetzt wird, genau wie die Karte von Fig. 30.
Wenn in dem Schritt S217 festgestellt wird, daß das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wird in einem Schritt S219 ein Subtraktionsterm DFT aus einer DFT-Tabelle für die erste Gangposition in Übereinstimmung mit der Änderungsrate ΔPB bestimmt. Fig. 33 zeigt ein Beispiel der DFT- Tabelle, in der zwei vorbestimmte Werte ΔPBF1 und ΔPBF2 (ΔPBF2 > ΔPBF1) als die Änderungsrate ΔPB vorliegen, und vorbestimmte Subtraktionswerte DFT1 - DFT3 (DFT1 < DFT2 < DFT3) sind so gesetzt, daß mit größer werdender Änderungsrate ΔPB der Subtraktionsterm DFT auf einen größeren Wert gesetzt wird. Diese vorbestimmten Werte DFT1 bis DFT3 werden bei der gleichen Änderungsrate ΔPB auf größere Werte gesetzt als jeweils entsprechende Werte DT1 bis DT3 nach Fig. 32.
Wie später beschrieben, wird das Tastverhältnis DOUT während der Offenschleifensteuerung auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Subtraktionsterms DT, DFT auf größere Werte gesetzt werden. Durch Setzen des Werts von DFT auf Werte größer als den Wert von DT in Antwort auf die Änderungsrate ΔPB kann daher die Anstiegsrate des Ladedrucks in Übereinstimmung mit einer tatsächlichen Änderung des Ladedrucks unterdrückt werden, wenn das Automatikgetriebe sich in der ersten Gangposition befindet. Mit Hilfe des in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen gesetzten Grundtastverhältnisses DM kann daher ein abrupter Anstieg und ein Überschießen des Ladedrucks wirksam verhindert werden, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, wie mit der durchgehenden Linie I in Fig. 39 gezeigt, während die Anstiegsrate des Ladedrucks auf einen größeren Wert gesteuert werden kann, wenn sich das Getriebe in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, um hierdurch die gewünschte Beschleunigungsfähigkeit zu erreichen, wie mit der gestrichelten Linie II in Fig. 39 angezeigt.
Dann wird in einem Schritt S220 der Subtraktionsterm DT auf den bestimmten Wert DFT gesetzt, und in einem Schritt S221 wird das Flag F auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, daß die Offenschleifensteuerung ausgeführt werden sollte, wonach das Programm endet.
Wenn das Drosselventil 74 fast vollständig offen ist, wird auf diese Weise zuerst die Minimalöffnungssteuerung ausgeführt, um in dem Schritt das Tastverhältnis DOUT schnell auf 100 % zu setzen, und dann wird in dem Schritt S221 die Offenschleifensteuerung durchgeführt, wenn der Einlaßdruck PB steigt, um die Minimalöffnungssteuerung zu beenden.
Insbesondere wird die Offenschleifensteuerung in dem Schritt S221 in Schritten S125 bis S129 und S118 in Fig. 24 durchgeführt, wo die Berechnung des Tastverhältnisses DOUT, die Grenzprüfung des berechneten DOUT und die Ausgabe von DOUT ausgeführt werden. Durch diese Ausführung der Offenschleifensteuerung wird der Einlaßdruck PB zur Änderung gesteuert, wie in Fig. 38 gezeigt.
In dem Schritt S215 wird die Höhe des Ladedrucks, das ist in dieser Ausführung der Einlaßdruck PB, überwacht, wenn er wie oben gesteuert wird. Wenn in dem Schritt S215 festgestellt wird, daß der Einlaßdruck PB den Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck (PB - ΔPBFB) überschreitet, schaltet der Steuermodus auf die Rückkopplungssteuerung um.
Weiter wird in dieser Ausführung in einem Schritt S222 der Ablauf der vorbestimmten Zeitperiode tFBDLY aus einer Zählung in dem Timer tFBDLY bestimmt, nachdem dieser in den Schritten S211 oder S216 rückgesetzt wurde (in dem Beispiel nach Fig. 38 zu dem Zeitpunkt tA entsprechend der Rücksetzung bei Schritt S216. Wenn die Antwort bei Schritt S222 Nein ist, geht das Programm zu dem Schritt S217 weiter, um die Offenschleifensteuerung fortzuführen, während wenn die Antwort Ja ist, geht das Programm zu einem Schritt S223 weiter. Auf diese Weise wird die Rückkopplungssteuerung nicht unmittelbar begonnen, wenn der Einlaßdruck PB den Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) überschreitet, sondern es wird die Offenschleifensteuerung kontinuierlich fortgeführt, bis die vorbestimmte Zeitperiode tFBDLY abläuft (die Zeitperiode zwischen tB bis tC in Fig. 23), d.h. daß die Rückkopplungssteuerung nur nach dem Ablauf der Zeitperiode tFBDLY anfängt (bei tC in Fig. 23). Daher wird gemäß dieser zweiten Ausführung ähnlich der oben beschriebenen ersten Ausführung die Rückkopplungssteuerung nur begonnen, nachdem der Ladedruck in einen Zustand gebracht wurde, in dem die Größe des Pendelns oder Überschießens ausreichend klein wurde, um hierdurch den Übergang zur Rückkopplungssteuerung weich zu gestalten und somit die Ladedrucksteuerung in Zusammenarbeit mit dem Setzen des Solladedrucks (PBREF - ΔPBFB) weiter zu verbessern, wie nachfolgend beschrieben.
Weil wie unter Bezug auf den vorgenannten Schritt S215 in Fig. 29 gesagt, der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck nicht auf einen Festwert sondern auf den Differenzwert (PBREF - ΔPBFB) gesetzt ist, d.h., er auf einen variablen Wert in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen und dessen Umgebungsbedingungen gesetzt ist, arbeitet die Ladedrucksteuerung immer in Übereinstimmung mit tatsächlichen Betriebsfaktoren des Motors.
Das Setzen des Rückkopplungssteuerungsanfangsdrucks wird nun unter Bezug auf die Fig. 39 und 40 ebenfalls beschrieben.
Zuerst wird der bei Schritt S215 angelegte Subtraktionswert ΔPBFB aus einer in Fig. 31 gezeigten Tabelle bestimmt derart, daß wie zuvor gesagt mit größer werdender Anstiegsrate (Gradient) des Ladedrucks der Wert ΔPBFB auf kleinere Werte gesetzt wird (ΔPBFB1 > ΔPBFB2 > ΔPBFB3). Wie in Fig. 39 gezeigt, wird der Wert ΔPBFB auf einen größeren Wert gesetzt, so daß der Rückkopplungssteueranfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) auf einen niedrigeren Wert gesetzt wird, wenn die Anstiegsrate des Ladedrucks kleiner wird, wie mit der unterbrochenen Linie II angezeigt, während er auf einen kleineren Wert gesetzt wird, so daß (PBREF - ΔPBFB) auf einen höheren Wert gesetzt wird, wenn die Anstiegsrate größer wird, wie mit der durchgehenden Linie I angezeigt.
Durch dieses Setzen des Rückkopplungssteuerungsanfangsdrucks wird der Übergangszustand des Ladedrucks verlängert, wenn die Anstiegsrate des Ladedrucks größer wird als wenn letzterer kleiner wird, um die Rückkopplungssteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt zu beginnen, um einen abnormen Anstieg oder ein Pendeln des Ladedrucks zu verhindern und hierdurch den Ladedruck auf den gewünschten Wert zu bringen, unmittelbar nachdem die Rückkopplungssteuerung angefangen hat.
Weiter wird der Rückkopplungssteueranfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) ebenfalls in Abhängigkeit von der Gangposition des Getriebes geändert.
Insbesondere wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition als einer niedrigeren Gangposition befindet, wird der vorgenannte Schritt S214 durchgeführt, um den Subtraktionswert ΔPBFB auf einen größeren vorbestimmten Wert ΔPBFB für die erste Gangposition zu setzen, wie zuvor gesagt. Der gesetzte Wert ΔPBFB wird in Schritt S215 so angelegt, daß der Rückkopplungssteueranfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) auf einen kleineren Wert gesetzt wird als wenn das Getriebe in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position ist.
Das Setzen des Rückkopplungssteuerungsanfangsdrucks in Abhängigkeit von der Gangposition des Getriebes ermöglicht es immer, den Steuermodus zur Rückkopplungssteuerung mit optimalen Timing zu verschieben, auch wenn die Anstiegscharakteristik des Ladedrucks gemäß der Gangposition variiert wird (Fig. 40). Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführung, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, der Ladedruck verringert, und gleichzeitig wird die Anstiegsrate des Ladedrucks verkleinert, unmittelbar nachdem er aus einem Übergangszustand in einen gleichmäßigen Zustand gebracht wurde. Dies deswegen, weil wenn der Motor aus einer niedrigen Gangposition des Getriebes mit vollständig geöffnetem Drosselventil plötzlich beschleunigt wird, steigen der Ladedruck und daher das Drehmoment plötzlich an, so daß Antriebsräder des Fahrzeugs durchdrehen können. Wenn daher das Getriebe sich in einer niedrigeren Gangposition befindet, wird erfindungsgemäß der Sollrückkopplungssteuerungsdruck auf einen niedrigeren Wert gesetzt und weiter die Anstiegsrate des Ladedrucks auf einen niedrigeren Wert gesetzt, so daß, wie mit der durchgehenden Linie I in Fig. 40 gezeigt, die eine Einlaßdruckkurve zeigt, die man erhält, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, ein plötzlicher Anstieg des Ladedrucks und dessen Überschießen verhindert werden, um das Auftreten eines plötzlichen Drehmomentanstiegs und ein Durchdrehen der Räder zu mindern. Wenn andererseits das Getriebe sich in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position befindet, erhält man einen ausreichenden Ladedruckanstieg, wie mit der unterbrochenen Linie II angezeigt, um hierdurch eine erwünschte Beschleunigungsfähigkeit des Motors zu erhalten. Um die Steuerung in Abhängigkeit von der Getriebegangposition zu bewirken, wenn das Getriebe in die erste Gangposition geschaltet ist, wird in den Schritten S212 bis S215 der Rückkopplungssteueranfangsdruck auf einen niedrigeren Wert gesetzt, wie in Fig. 40 gezeigt, um das beste Timing oder Umschalten zu der Rückkopplungssteuerung zu erhalten.
Weiter wird der Rückkopplungssteueranfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) auch in Abhängigkeit von der Einlaßlufttemperatur TA gesetzt.
Die Einlaßlufttemperatur TA ist eine von den Ladedruck beeinflussenden wichtigen Faktoren darin, daß eine Änderung der Einlaßlufttemperatur TA zu einer Änderung der Ladewirkung des Motors führt. Wenn die Ladedruckcharakterisitik nicht mit Änderung der Einlaßlufttemperatur TA geändert wird, wird die Motorleistung übermäßig groß, wenn die Einlaßlufttemperatur TA niedrig ist, was die Dauerhaftigkeit des Motors vermindert, während die Motorleistung bei hoher Einlaßlufttemperatur TA ungenügend ist. Um dem zu begegnen, wird erfindungsgemäß der Rückkopplungssteueranfangsdruck in Abhängigkeit von der Einlaßlufttemperatur TA gesetzt (Schritt S108 in Fig. 24). In der vorliegenden Erfindung wird der Einlaßdruck PB bei der Bestimmung in Schritt S215 verwendet, um den Einfluß der Einlaßlufttemperatur TA auf die Ladedruckcharakteristik zu beseitigen. Das heißt, der Einlaßdruck PB mit einer Änderung der Einlaßlufttemperatur TA variiert. Daher wird der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) in Abhängigkeit von der Einlaßlufttemperatur TA geändert. Insbesondere, wenn die Einlaßlufttemperatur TA niedriger ist, wird der Rückkopplungssteueranfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) auf einen niedrigeren Wert gesetzt, während wenn die erstere höher ist, wird der letztere auf einen höheren Wert gesetzt. Durch dieses Setzen des Rückkopplungssteuerungsanfangsdrucks (PBREF - ΔPBFB) in Abhängigkeit von der Einlaßlufttemperatur TA kann die Rückkopplungssteuerung zu einem geeigneten Zeitpunkt entsprechend der Einlaßlufttemperatur TA begonnen werden.
Noch weiter wird der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck (PBREF - ΔPBFB) auch in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck PA als einem Umgebungsfaktor gesetzt.
Die Art und Weise, den Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck zu setzen, wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig.41 und 42 beschrieben. Wenn das Fahrzeug in großer Höhe fährt, wo der Atmosphärendruck niedrig und daher die Luftdichte gering ist, wird der Ladedruck ungenügend, so daß der Motor zu wenig Leistung abgibt. Um dem zu begegnen, wird erfindungsgemäß die Ladedruckcharakteristik dem Atmosphärendruck angepaßt. Insbesondere wird zuerst der Soll- oder erwünschte Ladedruck in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck korrigiert, um einen ungenügende Motorleistung durch Abfall des Atmosphärendrucks zu vermeiden, und zweitens wird der Rückkopplungssteuerunganfangsdruck gemäß der Korrektur des Solladedrucks variiert.
Fig. 41 zeigt ein Programm zur erfindungsgemäßen Steuerung in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck. Die in der Figur dargestellten Schritte entsprechen den Schritten S215 und folgenden in Fig. 39.
In einem Schritt 2101 wird festgestellt, ob der tatsächliche Ladedruck über dem Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck liegt oder nicht, d.h. ob die Differenz [PBREF(PA) - PBFB] zwischen dem Solladedruck PBREF(PA) und dem Subtraktionswert ΔPBFB liegt. Der Sollwert PBREF(PA) des Einlaßdrucks PB in dem Einlaßrohr wird aus einer PBREF(PA)-Karte in Fig. 42 gelesen. In der Karte nach Fig. 42 sind vorbestimmte Werte des Solleinlaßdrucks PBREF(PA) vorgesehen, die jeweiligen Kombinationen von vorbestimmten Werten NV1 bis NVm der Motordrehzahl NE und vorbestimmten Werten PAV1 bis PAVn des Atmosphärendrucks entsprechen. Gemäß der Karte wird der Solleinlaßdruck PBREF(PA) auf höhere Werte gesetzt, wenn der Atmosphärendruck PA niedriger wird.
In dem Schritt 2101 wird der Differenzwert [PBREF(PA) - ΔPBFB], erhalten durch Subtraktion des Subtraktionswerts ΔPBFB von einem aus der Karte nach Fig. 42 gelesenen Wert des Solleinlaßdrucks PBREF(PA), als der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck verwendet und mit dem tatsächlichen Einlaßdruck PB verglichen, um festzustellen, ob die Offenschleifensteuerung oder die Rückkopplungssteuerung durchzuführen ist.
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß der Solladedruck in Abhängigkeit von dem Atmosphärendruck PA gesetzt und automatisch der Rückkopplungssteuerungsanfangsdruck in Übereinstimmung mit dem gesetzten Solladedruck gesetzt, wodurch das Timing oder das Umschalten zur Rückkopplungssteuerung mit der Änderung des Atmosphärendrucks PA variiert werden kann.
Wieder zurück zu dem Schritt S223. Ein Anfangswert des Integralsteuerterms DT wird durch folgende Gleichung berechnet:
DI = KTATC x DM x (KMODij - 1)
worbei KMODij ein erlernter Korrekturkoeffizient (erlernter Wert) ist, der während der Rückkopplungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Programm nach Fig. 24 berechnet ist, wie nachfolgend beschrieben.
Dann geht das Programm zu dem Schritt S203 weiter, um das Flag F auf 0 zu setzen, um anzuzeigen, daß die Rückkopplungssteuerung ausgeführt werden soll, wonach das Programm beendet wird.
Wieder zurück zu Fig. 24. In einem dem Schritt S106 folgenden Schritt S107 wird festgestellt, ob das Flag F in der Unterroutine nach Fig. 29 auf 1 gesetzt wurde oder nicht. Wenn das Flag F auf 1 gesetzt wurde, d.h. wenn die Rückkopplungssteuerung begonnen werden sollte, wird in einem Schritt S108 der erwünschte Wert PBREF aus einer PBREF-Karte in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA bestimmt. Fig. 34 zeigt ein Beispiel der PBREF-Karte, in der vorbestimmte Werte NV1 bis NV20 der Motordrehzahl NE und vorbestimmte Werte TAV1 bis TAV8 der Einlaßlufttemperatur TA vorliegen und in gleicher Weise wie bei der vorgenannten KTATC-Karte gesetzt sind. Unter Verwendung der PBREF-Karte, gemäß der der erwünschte Wert PBREF auf einen niedrigeren Wert gesetzt wird, wenn die Einlaßlufttemperatur niedriger wird, kann der erwünschte PBREF auf für Betriebszustände des Motors geeignete Weise gesetzt werden.
Dann wird in einem Schritt S109 festgestellt, ob das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn die Antwort ja ist, wird in einem Schritt S110 ein vorbestimmter Wert PBREFF von dem in Schritt S108 bestimmten gewünschten Wert PBREF subtrahiert, um den erwünschten Wert PBREF zu setzen, wonach das Programm zu einem Schritt S111 weitergeht. Wenn andererseits die Antwort Nein ist, springt das Programm von dem Schritt S109 zu dem Schritt S111. Auf diese Weise wird der erwünschte Wert PBREF in der ersten Gangposition auf einen geringeren Wert gesetzt als in einer von der ersten Gangposition abweichenden Position.
Durch solches Setzes des erwünschten Werts PBREF wird, wenn das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet, der Ladedruck auf einen kleineren Wert gesteuert als auf einen in einer anderen Gangposition angenommenen Wert, und zwar während eines gleichmäßigen Zustands des Ladedrucks, so daß ein an das Getriebe angelegtes Drehmoment verkleinert wird, wie mit der durchgehenden Linie in Fig. 40 angezeigt, um hierdurch die Dauerhaftigkeit des Getriebes zu verbessern, während in einer anderen Gangposition der Ladedruck in einem gleichmäßigen Zustand auf einen erwünschten höheren Wert gesteuert werden kann, wie mit der unterbrochenen Linie in Fig. 40 angezeigt.
In dem Schritt S111 wird die Differenz ΔPBD (= PBREF - PB) zwischen dem gewünschten Wert PBREF und dem tatsächlichen Einlaßdruck PB berechnet, und dann wird in einem Schritt S112 festgestellt, ob der Absolutdruck ΔPB der bestimmten Differenz ΔPBD größer als ein vorbestimmter Wert GPB (z.B. 20 mmHg) ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert GPB ist ein Wert, der die Druckunempfindlichkeitsbreite definiert.
Wenn ΔPBD ≥ GPB, werden in einem Schritt S113 jeweilige Konstanten KP und KI des Proportionalsteuerterms DP und des Integralsteuerterms DI jeweils aus einer KP-Tabelle und einer KI-Tabelle in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE gelesen. Fig. 35 und Fig. 36 zeigen jeweils diese Tabellen. In der KP-Tabelle liegen zwei vorbestimmte Werte NFBP1 und NFBP2 (NFBP2 > NFBP1) der Motordrehzahl NE vor, und vorbestimmte Werte KP1 - KP3 (KP1 < KP2 < KP3) der Konstanten KP liegen vor, die jeweils NE < NFBP1, NFBP1 ≤ NE < NFBP2 und NE ≥ NFBP2 entsprechen. Andererseits liegen in der KI-Tabelle zwei vorbestimmte Werte NFBI1 und NFBI2 der Motordrehzahl NE vor und vorbestimmte Werte KI1 bis KI3 (KI3 < KI1 < KI2) liegen vor, die jeweils NE < NFBI1, NFBI1 ≤ NE < NFBI2 und NE ≥ NFBI2 entsprechen.
Dann wird der Proportionalsteuerterm DP in einem Schritt S114 auf das Produkt KP x ΔPBD der Konstanten KP und der Differenz ΔPBD gesetzt, und der Integralsteuerterm DI wird in einem Schritt S115 auf die Summe (= DI + KI x ΔPBD) des in der letzten Schleife erhaltenen Integralsteuerterms DI und des Produkts KI x ΔPBD gesetzt.
Der so erhaltene Proportionalsteuerterm DP und der Integralsteuerterm DI werden in folgende Gleichung eingesetzt, um das während der Rückkopplungssteuerung angelegte Tastverhältnis DOUT zu berechnen:
DOUT = DM x KTATC + DR + DI
Dann wird das errechnete Tastverhältnis DOUT in einem Schritt S117 einer Grenzprüfung unterworfen, um dieses in einen vorbestimmten Bereich einzustellen. Ein dem Tastverhältnis DOUT entsprechendes Antriebssignal wird in einem Schritt S118 dem elektromagnetischen Steuerventil 69 zugeführt, wonach das Programm endet.
Wenn in dem Schritt S112 ΔPBD < GPB und daher der tatsächliche Einlaßdruck PB im wesentlichen gleich dem erwünschten Wert PBREF ist, wird der Proportionalsteuerterm DP auf 0,0 gesetzt und der Integralsteuerterm DI wird auf einen Wert gesetzt, der dem in der letzten Schleife erhaltenen gleicht, und zwar in jeweiligen Schritten S119 und S120.
Dann wird in einem Schritt S121 festgestellt, ob das Getriebe sich in der ersten Gangposition befindet oder nicht. Wenn die Antwort Ja ist, wird ein Koeffizient KR durch folgende Gleichung in einem Schritt S122 berechnet:
KR = (KTATC x DM + DI) / (KTATC x DM)
wobei der Koeffizient KR einen Abweichungsbetrag des Ladedrucks von dem erwünschten Wert darstellt, die auf Änderungen beruhen, die während der Massenprodukten des Motors und des Steuersystems und/oder aufgrund alterungsbedingter Änderung verursacht wird.
Dann wird in einem Schritt S123 der wie oben erhalten Koeffizient KR zur Berechnung des erlernten Korrekturkoeffizienten KMODij unter Verwendung der folgenden Gleichung angewendet:
KMODij = CMOD/A x KR + (A- CMOD)/A x KMODij
wobei KMODij des zweiten Terms auf der rechten Seite ein in der letzten Schleife erhaltener Wert von KMODij ist und aus einer nachfolgend beschriebenen KMODij-Karte in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA gelesen ist. A ist eine Konstante und CMOD ist eine Variable, die auf einen experimentell von 1 bis A gewählten geeigneten Wert gesetzt ist.
Das Verhältnis von KR zu KMODij variiert in Abhängigkeit von dem Wert der Variablen CMOD. Daher kann durch Setzen des Werts von CMOD auf einen in den Bereich von 1 bis A fallenden Wert gemäß den Charakteristiken des Ladedrucksteuersystems, des Motors, etc. der Wert von KMODij auf einen Optimalwert gerechnet werden.
Dann wird in einem Schritt S124 der wie oben berechnete erlernte Korrekturkoeffizient KMODij in die KMODij-Karte gespeichert, die in einem Reserve-RAM der Steuereinheit C vorliegt, und das Programm geht zu einem Schritt S116 und folgenden weiter und wird dann beendet. Fig. 37 zeigt ein Beispiel der KMODij-Karte, in der, wie bei der KTATC-Karte nach Fig. 28 und der PBREF-Karte nach Fig. 34, der KMODij- Wert in mehrere vorbestimmte Werte in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA klassifiziert wird. Der Wert von KMODij wird berechnet und der berechnete Wert wird in jedem mehrerer durch NE und TA definierter Bereiche gespeichert.
Wenn festgestellt wird, daß das Flag F gleich 1 ist, d.h. wenn gemäß der Unterroutine nach Fig. 29 die Offenschleifensteuerung durchgeführt werden sollte, wird in einem Schritt S125 ein Wert des erlernten Korrekturkoeffzienten KMODij aus der KMODij-Karte in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Einlaßlufttemperatur TA gelesen, und in Schritten S126 und S129 werden der Proportionalsteuerterm DP und der Integralsteuersterm DI beide auf 0,0 gesetzt.
Dann wird das während der Offenschleifensteuerung angewendete Tastverhältnis DOUT durch die folgende Gleichung berechnet:
DOUT = KTATC x KMODij x (DN - DT)
wobei DT der in dem Schritt S218 oder S220 der Unterroutine nach Fig. 29 gesetzte Subtraktionsterm ist.
Dann wird in einem Schritt S129 das wie oben berechnete Tastverhältnis DOUT einer Grenzprüfung unterworfen, so daß es auf einen Bereich von 0 % bis 100 % eingestellt wird. Hiernach folgt die Durchführung von Schritt S119 und das Ende das Programms.
Obwohl die oben beschriebenen Ausführungen bei einem Turbolader variabler Kapazität angewendet werden, dessen Kapazität mittels beweglicher Leitschaufeln 54 als Anstiegsratenänderungsmittel geändert wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Typen von Turboladern vom Typ variabler Kapazität angewendet werden, wie etwa einem Waste-Gate-Typ und einem Ladedruckablaßtyp, sowie bei anderen Ladertypen als dem Turbolader.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Ladedrucks in einem mit einem Lader (5) versehenen Verbrennungsmotor, worin der durch den Lader (5) erzeugte Ladedruck (P&sub2;) auf Basis eines in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors bestimmten Grundsteuerwerts (DM) gesteuert wird, welcher Grundsteuerwert (DM) in Antwort auf eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Wert des Ladedrucks (P&sub2;) und einem erwünschten Wert (P2REF) desselben korrigiert wird, wenn sich der Motor in einem Rückkopplungssteuerbereich befindet, in dem der Ladedruck (P&sub2;) im Rückkopplungssteuermodus zu steuern ist,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

1) Erfassen einer Änderungsrate (ΔP&sub2;) des Ladedrucks (P&sub2;);

2) Feststellen, ob sich der Motor in einem Betriebszustand (S&sub1;) unmittelbar vor Eintritt in den Rückkopplungssteuerbereich befindet oder nicht; und

3) Korrigieren des Grundsteuerwerts (DM) in Übereinstimmung mit der erfaßten Änderungsrate des Ladedrucks (ΔP&sub2;), wenn sich der Motor in dem Betriebszustand unmittelbar vor dem Rückkopplungssteuerbereich befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem, wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks (ΔP2) einen Anstieg des Ladedrucks anzeigt, der Grundsteuerwert (DM) so korrigiert wird, daß die Anstiegsrate des Ladedrucks abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, in dem, wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks (ΔP&sub2;) eine Abnahme des Ladedrucks anzeigt, der Grundsteuerwert (DM) so korrigiert wird, daß die Abnahmerate des Ladedrucks abnimmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem der Grundsteuerwert (DM) um einen größeren Wert korrigiert wird, wenn die erfaßte Änderungsrate des Ladedrucks größer wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend den Schritt, die Drehzahl (NE) des Motors zu erfassen, und worin der Grundsteuerwert (DM) um einen größeren Wert korrigiert wird, wenn die erfaßte Drehzahl (NE) des Motors höher wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, umfassend den Schritt, die Drehzahl (NE) des Motors zu erfassen, und worin der Grundsteuerwert (DM) um einen größeren Wert korrigiert wird, wenn die erfaßte Motordrehzahl höher wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der Schritt 2 die Schritte umfaßt: (a) Erfassen des Ladedrucks (P&sub2;), (b) Erfassen der Öffnung eines Drosselventils (θTH) des Motors und (c) Feststellen, daß sich der Motor in einem Betriebszustand unmittelbar vor Eintritt in den Rückkopplungssteuerbereich befindet, wenn die erfaßte Öffnung des Drosselventils (θTH) größer als ein vorbestimmter Wert (θTHOS) ist und gleichzeitig der erfaßte Ladedruck (P&sub2;) einen vorbestimmten Wert überschritten hat, der um einen vorbestimmten Betrag kleiner ist als der erwünschte Wert des Ladedrucks.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in dem der vorbestimmte Betrag durch die Drehzahl (NE) des Motors und/oder die Änderungsrate des Ladedrucks (ΔP&sub2;) bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in dem der vorbestimmte Betrag auf größere Werte gesetzt wird, wenn die Drehzahl (NE) des Motors höher wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, in dem der vorbestimmte Betrag auf größere Werte gesetzt wird, wenn die Änderungsrate des Ladedrucks (ΔP&sub2;) größer wird.