專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的增壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的增壓控制系統(tǒng)
特別是，涉及具有電動輔助
功站
月匕
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，如日本特開2003 - 239755號公報所揭示的那樣， 已知具有電動輔助功能的內(nèi)燃機(jī)的增壓器(渦輪增壓器)。上述現(xiàn)有 技術(shù)的增壓器，進(jìn)一步配備有使流過渦輪機(jī)的廢氣的流速變化的可動 噴嘴(VN )。
在配備有渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，會產(chǎn)生所謂 的增壓滯后的問題。根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的增壓器，在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域， 通過利用電動機(jī)對增壓器的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助，可以抑制增壓滯后的發(fā)生。 另外，根據(jù)這種增壓器，在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，通過關(guān)閉VN，也能夠抑 制增壓滯后的發(fā)生。
上述現(xiàn)有的配備有增壓器的系統(tǒng)，具體地說，在產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)的加 速要求時，在相對于目標(biāo)增壓而言實(shí)際增壓足夠低的期間，通過一邊 同時利用由電動機(jī)進(jìn)行的輔助、 一邊反饋控制VN來進(jìn)行增壓。之后， 當(dāng)實(shí)際增壓接近目標(biāo)增壓時，停止由電動機(jī)進(jìn)行的輔助，只利用VN 的反饋控制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓。采用這種動作，可以既抑制電動機(jī)消耗的 電力，又有效地控制增壓滯后。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003 - 239755號公才艮
專利文獻(xiàn)2:日本特開平5 - 280365號公報
專利文獻(xiàn)3:日本特開平5 - 280363號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有的系統(tǒng)中，在實(shí)際增壓接近目標(biāo)增壓的時刻， 產(chǎn)生由電動機(jī)產(chǎn)生的輔助力突然消失的情況。如果由電動;f幾產(chǎn)生的輔助力突然消失，則增壓器的旋轉(zhuǎn)會暫時跌落，為了消除這種跌落，VN 開度被過度地反饋控制。因此，在上述現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，在由電動 機(jī)進(jìn)行的輔助剛剛消失之后，容易產(chǎn)生增壓的跌落以及VN開度的振
本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的是提供一種內(nèi)燃機(jī) 的增壓控制系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機(jī)的增壓控制系統(tǒng)，同時采用使轉(zhuǎn)換成增 壓器的旋轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變化的VN等機(jī)構(gòu)、和產(chǎn)生輔助力的電 動機(jī)，其中，可以在使由電動機(jī)產(chǎn)生的輔助停止時，維持增壓器的順 滑的動作。
為了達(dá)到上述目的，第一個發(fā)明是內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括 增壓器，所述增壓器利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量對進(jìn)氣進(jìn)行增壓， 電動機(jī)，所述電動機(jī)對前述增壓器的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助， 驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)使被轉(zhuǎn)換成增壓器的 旋轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變化，
輔助控制手段，所述輔助控制手段，直到前述增壓器的狀態(tài)值上
一邊以既定的模式控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)， 一邊以前述目標(biāo)增壓 狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，
補(bǔ)充控制手段，所述補(bǔ)充控制手段在前述切換時刻之后，在規(guī)定 的期間內(nèi)， 一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)控制前述驅(qū)動比例可 變機(jī)構(gòu)， 一邊為了實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)而以產(chǎn)生必要的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩或 者保持前述增壓器的轉(zhuǎn)速為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，
非輔助控制手段，所述非輔助控制手段在廢氣能量達(dá)到無需前述 電動機(jī)的輔助、便足以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)的值之后， 一邊停止向 前述電動機(jī)的電力供應(yīng)， 一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)控制前 述馬區(qū)動比例可變才幾構(gòu)。
另外，第二個發(fā)明，其特征在于，在第一個發(fā)明中，包括檢測前 述狀態(tài)值的狀態(tài)值檢測手段，前述輔助控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致的 方式對前述電動機(jī)進(jìn)行反饋控制的手段，
前述補(bǔ)充控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致 的方式控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的反饋控制手段、和為了產(chǎn)生前述 補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩而以預(yù)定的模式控制前述電動機(jī)的控制手段，
前述非輔助控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致 的方式反饋控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的手段。
另外，第三個發(fā)明，其特征在于，在前述第一或第二個發(fā)明中， 前述補(bǔ)充控制手段包含有以使前述電動機(jī)產(chǎn)生的輔助力在前述規(guī)定時 間的結(jié)束時刻變成零的方式、以預(yù)定的模式使對前述電動機(jī)的指令減 少的手段。
另外，第四個發(fā)明，其特征在于，在第一至第三個發(fā)明的任何一 項中，包括
檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，
根據(jù)前述氣體的量及前述上升速度中的至少一項設(shè)定前述切換時 刻及前述規(guī)定的時間中的至少一項的輔助變量設(shè)定手段。
另外，第五個發(fā)明，其特征在于，在第一至第四個發(fā)明的任何一 項中，包括
檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，
控制變量初始值設(shè)定手段，所述控制變量初始值設(shè)定手段根據(jù)前 述氣體的量及前述上升速度中的至少一項，設(shè)定當(dāng)前述驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)的控制從利用前述既定模式進(jìn)行的控制切換成以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)為目標(biāo)的控制時的控制變量初始值。
另外，第六個發(fā)明，其特征在于，在第一至第五個發(fā)明的任何一 項中，包括
7檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，
控制內(nèi)容切換手段，所述控制內(nèi)容切換手段，在前述切換時刻的 氣體的量超過判定值的情況下，或者，在前述切換時刻的增壓的上升 速度超過判定值的情況下，在剛過該切換時刻之后，禁止利用前述補(bǔ) 充控制手段進(jìn)行的控制，開始利用前述非輔助控制手段進(jìn)行的控制。
另外，第七個發(fā)明，其特征在于，在第一至第五個發(fā)明的任何一 項中，
在形成流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量或者增壓上升速度超過最小需要量 的狀態(tài)的時刻，判定為前述切換時刻，
前述最小需要量是為了在利用前述補(bǔ)充控制手段進(jìn)行的控制結(jié)束 的時刻產(chǎn)生足以在不由前述電動機(jī)進(jìn)行輔助的情況下實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)的廢氣能量、有必要在前述切換時刻確保的前述氣體的量或者 前述上升速度的最小值。
另外，第八個發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)的增壓控制系統(tǒng)，其特征在于，
所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括
增壓器，所述增壓器利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量對進(jìn)氣進(jìn)行增壓，
電動機(jī)，所述電動機(jī)輔助前述增壓器的旋轉(zhuǎn)，
驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)換成增壓器的旋 轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變化，
輔助控制手段，所述輔助控制手段，直到前述增壓器的狀態(tài)值上
一邊以既定的模式控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)， 一邊以前述目標(biāo)增壓 狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，
非輔助控制手段，所述非輔助控制手段在前述切換時刻之后，一 邊停止向前述電動機(jī)的電力供應(yīng)， 一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目 標(biāo)控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，
檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增
8壓器進(jìn)行的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，
控制變量初始值設(shè)定手段，所述控制變量初始值設(shè)定手段根據(jù)前 述氣體的量及前述上升速度中的至少一項，設(shè)定當(dāng)前述驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)的控制從利用前述既定模式進(jìn)行的控制切換成以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)為目標(biāo)的控制時的控制變量初始值。
發(fā)明的效果
根據(jù)第一個發(fā)明，直到切換時刻為止，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)為目 標(biāo)對電動機(jī)進(jìn)行控制。這時，以既定的才莫式控制驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)， 作為兩者的控制的結(jié)果，謀求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)。在達(dá)到切換時刻之 后，在規(guī)定的時間內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)控制驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)，并且，以產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩或者維持增壓器的轉(zhuǎn)速為目標(biāo)控制電動 機(jī)。這時，即使廢氣的能量不足，由于電動機(jī)補(bǔ)充了轉(zhuǎn)矩，所以，增 壓器的旋轉(zhuǎn)不會發(fā)生跌落。當(dāng)廢氣能量充分上升時，停止向電動機(jī)的 電力供應(yīng)，只通過驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的控制謀求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)。 在這個階段，由于對于驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的狀態(tài)變化，增壓器的轉(zhuǎn)速 靈敏度良好地做出響應(yīng)，所以，即使電動機(jī)的輔助停止，也不會損害 增壓器的順滑的動作。
根據(jù)第二個發(fā)明，直到切換時刻為止，以增壓器的狀態(tài)值與目標(biāo) 值相一致的方式對電動機(jī)進(jìn)行反饋控制。這時，由于以既定的模式控 制驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，所以，可以避免雙方的控制的干擾。另外，在 切換時刻之后，在規(guī)定的期間，以增壓器的狀態(tài)值與目標(biāo)值相一致的 方式對驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)進(jìn)行反饋控制。在該時刻，由于以預(yù)定的模 式控制電動機(jī)，所以，仍然可以避免雙方的控制的干擾。在廢氣能量 充分上升之后，由于停止電動機(jī)的控制，所以，不會產(chǎn)生雙方的控制 的干擾。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以不會損害增壓器的順滑動作而進(jìn)行 控制的切換。
根據(jù)第三個發(fā)明，在切換時刻之后，在規(guī)定的期間可以將電動機(jī) 產(chǎn)生的輔助力、即補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩減少至零。在切換時刻之后，隨著時間的進(jìn)展，廢氣能量增大。結(jié)果，電動機(jī)應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩逐漸變小。 根據(jù)本發(fā)明，通過使電動機(jī)產(chǎn)生的輔助力順滑地減少，能夠一邊在目 標(biāo)增壓狀態(tài)下順滑地使增壓器動作， 一邊進(jìn)行控制的切換。
根據(jù)第四個發(fā)明，可以根據(jù)氣體量及增壓的上升速度中的至少一 項設(shè)定切換時刻及規(guī)定期間中的至少 一項。氣體量及增壓的上升速度 與廢氣能量的大小具有相關(guān)性，可以判斷，氣體量越多，或者，增壓 的上升速度越快，則越能夠提前消除由電動機(jī)產(chǎn)生的輔助，即，能夠 更快地設(shè)定切換時刻，或者將規(guī)定的期間設(shè)定得更短。根據(jù)本發(fā)明， 通過根據(jù)這種傾向設(shè)定切換時刻及規(guī)定期間中的至少 一 項，可以減少 電動機(jī)的電力消耗量。
根據(jù)第五個發(fā)明，可以基于氣體量及增壓的上升速度中的至少一 項來設(shè)定將驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的控制從由既定模式進(jìn)行的控制切換成 以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)的控制時的控制變量初始值。氣體量及增 壓的上升速度與廢氣能量的大小具有相關(guān)性，可以判斷出氣體量越多、 或者，增壓的上升速度越快，則實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)所必要的廢氣能量 越小。根據(jù)本發(fā)明，由于可以按照這種傾向設(shè)定驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的 控制變量初始值，所以，從剛剛進(jìn)行控制的切換之后，可以恰如其分 地利用廢氣能量作為增壓器的驅(qū)動力。
根據(jù)第六個發(fā)明，在于切換時刻判斷為氣體量超過判定值或者增 壓的上升速度超過判定值的情況下，省略使電動機(jī)發(fā)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的期 間，可以緊接在切換時刻之后使由電動機(jī)進(jìn)行的輔助停止。在這種狀 態(tài)下，由于在切換時刻的階段，廢氣能量充分上升，所以，即使立即 使電動機(jī)的輔助停止，以后通過恰當(dāng)?shù)乜刂乞?qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，也可 以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，在這種狀態(tài)下，可以有效地防止 發(fā)生無用的電力消耗。
根據(jù)第七個發(fā)明，在氣體量或者增壓的上升速度達(dá)到最小要求量 的階段，判定為切換時刻的到來。當(dāng)在該階段判定為切換時刻的到來 時，可以既將由電動機(jī)進(jìn)行的輔助抑制在必要的最小限度，又快速地 形成只利用廢氣能量實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)的狀態(tài)。因此，根據(jù)本發(fā)明，
10可以一邊充分抑制消耗電力， 一邊對內(nèi)燃機(jī)賦予優(yōu)異的響應(yīng)特性。
根據(jù)第八個發(fā)明，直到切換時刻為止，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)為目 標(biāo)對電動才幾進(jìn)行控制。這時，以既定才莫式控制驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，作 為兩者的控制的結(jié)果，謀求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)。在達(dá)到切換時刻之后， 停止向電動機(jī)供應(yīng)電力，謀求只通過驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的控制實(shí)現(xiàn)目 標(biāo)增壓狀態(tài)。在于廢氣能量充分上升的階段判定切換時刻的到來的情 況下，由于在該階段，相對于驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的狀態(tài)變化，增壓器 的轉(zhuǎn)速靈敏度良好地做出響應(yīng)，所以，即使電動機(jī)的輔助停止，也不 會損害增壓器的順滑的動作。另外，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)氣體量及增壓 的上升速度中的至少一項，設(shè)定在切換時刻的前后、將驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)的控制從由既定模式進(jìn)行的控制切換到以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)為目 標(biāo)的控制時的控制變量初始值?？梢耘卸?，氣體量及增壓的上升速度 與廢氣能量的大小具有相關(guān)性，氣體量越多，或者，增壓的上升速度 越快，則實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增壓狀態(tài)所必需的廢氣能量越小。根據(jù)本發(fā)明，由 于可以按照這種傾向設(shè)定驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的控制變量初始值，所以， 在剛剛進(jìn)行控制的切換之后，可以恰如其分地利用廢氣能量作為增壓 器的驅(qū)動力。


圖l是用于說明本發(fā)明的實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)的圖示。
圖2是用于說明在本發(fā)明的實(shí)施形式1中執(zhí)行的特征性的動作的 內(nèi)容的時間圖。
圖3是在本發(fā)明的實(shí)施形式1中執(zhí)行的程序的流程圖。 圖4是在本發(fā)明的實(shí)施形式2中執(zhí)行的程序的流程圖。 圖5是在本發(fā)明的實(shí)施形式3中執(zhí)行的程序的流程圖。 圖6是在本發(fā)明的實(shí)施形式4中執(zhí)行的程序的流程圖。 圖7是在本發(fā)明的實(shí)施形式5中執(zhí)行的程序的流程圖。 符號說明 10 內(nèi)燃才幾 22 增壓器
ii28 電動枳j
38 可動閥(VN)
50 ECU ( Electronic Control Unit:電子控制單元)
Nt 增壓器轉(zhuǎn)速
Nt0目標(biāo)轉(zhuǎn)速
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形式1.
[實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)
圖l是用于說明本發(fā)明的實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)的圖示。圖l所示的 系統(tǒng)配備有內(nèi)燃機(jī)10。進(jìn)氣通路12和排氣通路14與內(nèi)燃機(jī)10連通。 在進(jìn)氣通路12上配置有電子控制式的節(jié)流閥16。節(jié)流閥16的開度可 以利用節(jié)流閥開度傳感器18進(jìn)行檢測。另外，在進(jìn)氣通路12中配置 有用于檢測其內(nèi)部的壓力的壓力傳感器19。
增壓器(渦輪增壓器)22的壓縮機(jī)24經(jīng)由中間冷卻器20與節(jié)流 閥16的上游側(cè)連通。壓縮機(jī)24的上游側(cè)經(jīng)由空氣濾清器26與大氣連 通。
增壓器22與上述壓縮機(jī)24 —起配備有電動機(jī)28和渦輪30。壓 縮機(jī)24、電動機(jī)28及渦輪30具有一體化的旋轉(zhuǎn)軸。因此，可以從電 動機(jī)28及渦輪30的每一個給予壓縮機(jī)24驅(qū)動力。
將控制器32連接到電動機(jī)28上。電動機(jī)28具有產(chǎn)生對應(yīng)于增壓 器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt的信號的功能，將該信號供應(yīng)給控制器32。從電 池34向控制器32供應(yīng)電力。控制器32接受從外部給予的指令，以實(shí) 際轉(zhuǎn)速Nt接近于對應(yīng)于該指令的值的方式反饋控制供應(yīng)給電動機(jī)28 的電力。
渦輪30在其上游側(cè)與內(nèi)燃機(jī)10的排氣口連通，同時，在其下游 側(cè)，與排氣凈化催化劑36連通。渦輪30是用于將廢氣能量轉(zhuǎn)換成增 壓器22的旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。在渦輪30的內(nèi)部裝入用于使廢氣的流路面積 變化的可變閥(VN)38。 VN38可以接受來自于外部的指令而使開度 變化 由于VN開度越小，則廢氣的流路越縮小，因此，轉(zhuǎn)換成增壓器22的旋轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變得越高。因此，VN38越關(guān)閉，增壓 器22在高旋轉(zhuǎn)區(qū)域越變成容易動作的狀態(tài)。
在內(nèi)燃機(jī)IO中，裝入用于檢測發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的轉(zhuǎn)速傳感器40。 轉(zhuǎn)速傳感器40的輸出與節(jié)流閥開度傳感器18、壓力傳感器19的輸出 一起，供應(yīng)給ECU (電子控制單元)50。 ECU50是用于控制本實(shí)施 形式的系統(tǒng)的單元。ECU50與控制器32—樣，可以利用電動機(jī)28的 功能，檢測增壓器的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt。因此，ECU50以電動機(jī)28及VN38 的每一個作為對象，可以進(jìn)行用于使實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0相 一致的反饋控制。
利用ECU50進(jìn)行的電動機(jī)38的反饋控制，具體地說，通過以下 的處理加以實(shí)現(xiàn)。
1. 檢測增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt。
2. 根據(jù)檢測出來的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt,設(shè)定用于使實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt接近于 目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的指令。
3. 將設(shè)定的指令提供給控制器32。
另外，由ECU50進(jìn)行的VN38的反饋控制，具體地說，通過以下 的處理來實(shí)現(xiàn)。
1. 檢測增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt。
2. 才艮據(jù)檢測出來的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO之差，利用比例.積 分《微分控制(PID控制)的方法，設(shè)定應(yīng)當(dāng)給予VN38的開度變化量 (這一點(diǎn)將在后面詳細(xì)說明)。
3. 以產(chǎn)生設(shè)定的開度變化量的方式驅(qū)動VN38。 在本實(shí)施形式中，ECU50也可以對電動機(jī)28及VN38的每一個
進(jìn)行開路控制。即，ECU50也可以與增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt無關(guān)地 設(shè)定對控制器32的指令以及對VN38的指令。
與ECU50執(zhí)行反饋控制還是執(zhí)行開路控制無關(guān)，控制器32總是 應(yīng)當(dāng)4吏實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與來自于ECU50的指令相一致地對電動機(jī)28的 電力進(jìn)行反饋控制(相對于ECU50的處理周期快100倍左右地進(jìn)行 這種控制)。下面，為了避免由ECU50進(jìn)行的反饋控制與由控制器32進(jìn)行的反饋控制的混淆，"反饋控制"及"開路控制"均指ECU50的 控制內(nèi)容。換句話說，在控制器32進(jìn)行反饋控制、ECU50也進(jìn)行開 路控制的情況下，也說成是"對電動機(jī)28進(jìn)行開路控制"。 [實(shí)施形式1的特征I
增壓器22通過利用廢氣能量驅(qū)動壓縮機(jī)24，實(shí)現(xiàn)吸入空氣的增 壓。在低轉(zhuǎn)速區(qū)域，由于廢氣能量少，所以，在發(fā)生加速要求之后， 直到增壓上升為止，容易發(fā)生延遲。在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，在這種 狀態(tài)下，通過利用電動機(jī)28進(jìn)行輔助，可以提高增壓的響應(yīng)性。
另外，在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，通過在低轉(zhuǎn)速區(qū)域減小VN開度， 可以生成適合于利用小的廢氣能量產(chǎn)生大的增壓的狀態(tài)。另一方面， 在高轉(zhuǎn)速區(qū)域，通過增大VN開度，可以避免增壓器的轉(zhuǎn)速Nt不必要 地上升。因此，采用本實(shí)施形式的系統(tǒng)，通過恰當(dāng)?shù)乜刂齐妱訖C(jī)28 及VN38，在內(nèi)燃機(jī)10的整個運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中，可以確保良好的響應(yīng)性。
更具體地說，本實(shí)施形式的系統(tǒng)，在于廢氣能量十分小的低速旋 轉(zhuǎn)區(qū)域中產(chǎn)生加速要求的情況下，首先，將VN38固定在規(guī)定的開度， 以增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的方式控制由電動機(jī)28 產(chǎn)生的輔助力。在廢氣能量十分小的區(qū)域，不管VN開度怎么小，使 實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt立即上升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO也是很困難的。根據(jù)本實(shí)施形 式的系統(tǒng)，在這種情況下，通過利用由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助，可以實(shí) 現(xiàn)優(yōu)異的上升。
當(dāng)增壓器22的轉(zhuǎn)速Nt上升時，增壓上升，流過內(nèi)燃機(jī)10的氣體 量增加。因此，當(dāng)由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助開始時，之后，供應(yīng)給渦輪 30的廢氣能量急劇增大。如果廢氣能量某種程度地增大，則成為無需 電動機(jī)28的輔助、只通過VN38的開度控制就能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO 的狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到這種狀態(tài)時，本實(shí)施形式的系統(tǒng)停止向電動才幾28供電， 開始用于維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的VN38的控制。
電動機(jī)28的動作伴隨著電力消耗。因此，在能夠只利用廢氣能量 維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的情況下，希望停止由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助。根據(jù) 本實(shí)施形式的系統(tǒng)，能夠滿足其要求，不會發(fā)生不需要的電力消耗，對于內(nèi)燃機(jī)10而言，能夠賦予優(yōu)異的響應(yīng)性。
不過，在實(shí)現(xiàn)上述動作時，在廢氣能量增大的過程中，有必要使
由電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助力消失。但是，如果使輔助力消失，則施加到 增壓器22上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低相當(dāng)于所消失的輔助力的程度。這種驅(qū)動 轉(zhuǎn)矩的降低成為使增壓器22的轉(zhuǎn)速Nt暫時下降的原因，進(jìn)而，也成 為誘發(fā)之后的VN控制的滯后的原因。
增壓器轉(zhuǎn)速Nt相對于VN開度變化的響應(yīng)性隨著廢氣能量的增大 而變得良好。因此，如果等到廢氣能量變得足夠大、使電動機(jī)22的輔 助力消失，則可以借助VN38的開度控制瞬時補(bǔ)充驅(qū)動轉(zhuǎn)矩降低的部 分，實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生增壓器轉(zhuǎn)速Nt的跌落。但是，在這樣設(shè)定的情況下， 由電動機(jī)28進(jìn)行輔助期間必然地長期化，容易增大系統(tǒng)的電力消耗 量。從而，等到廢氣能量變得足夠大而停止電動機(jī)22的輔助的方法， 作為本實(shí)施形式中采用的方法，并不一定是最適合的。
圖2是用于說明本實(shí)施形式中執(zhí)行的特征性的動作的內(nèi)容的時間 圖。根據(jù)圖2所示的動作，在由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助開始之后，能夠 一邊盡可能在早期使這種輔助力消失， 一邊阻止伴隨著這種消失的增 壓器轉(zhuǎn)速Nt的跌落。在圖2中，時刻tO表示在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域產(chǎn)生加 速要求的時刻。在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，當(dāng)產(chǎn)生這種加速要求時，首 先，開始由ECU50進(jìn)行的電動機(jī)28的反饋控制和VN38的開路控制。
圖2(A)中用實(shí)線表示的波形表示增壓器轉(zhuǎn)速Nt (即，電動機(jī) 28的轉(zhuǎn)速Nm)。另外，在圖2 (A)中用虛線表示的波形，表示由 ECU50給予控制器32的指令(目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0)。如這些波形所示， 在時刻t0之后，ECU50對控制器32發(fā)出相對于增壓器轉(zhuǎn)速Nt而言 充分大的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的指令。更具體地說，ECU50根據(jù)從電動機(jī) 28反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nm，設(shè)定用于使電動機(jī)28產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速NtO，將該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO提供給控制器32。
圖2 (B)是示意地表示電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助力的波形。在時刻 tO之后，當(dāng)將上述那樣的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO給予控制器32時，控制器32 對電動機(jī)28供應(yīng)允許的最大限度的電力。結(jié)果，電動機(jī)28在時刻t0之后以產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的方式動作。通過電動機(jī)28產(chǎn)生這樣的輔助力， 如圖2 (A)所示，增壓器轉(zhuǎn)速Nt在時刻t0之后迅速上升。
圖2 (C)示意地表示在時刻t0之后的廢氣能量的變化。如果增 壓器22的轉(zhuǎn)速Nt上升，則增壓上升，氣體量增加。如果氣體量增加， 則廢氣能量也增大。因此，如圖2 (C)所示，在時刻t0之后，廢氣 能量隨著時間的經(jīng)過而增大。
圖2 (D)表示VN38的開度。如圖2(D)所示，VN38在時刻 t0固定在規(guī)定的開度，之后，以直到時刻tl維持該開度的方式進(jìn)行開 路控制。
在時刻t0剛剛產(chǎn)生加速要求之后，廢氣能量減小，即使使VN開 度最小，也不能沒有電動機(jī)38的輔助就實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0。在該階段， 作為使增壓器轉(zhuǎn)速Nt上升到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的方法，例如，考慮根據(jù) 實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0之差反饋控制電動機(jī)28和VN38兩者。 但是，在采用這種方法的情況下，電動機(jī)28的反饋控制和VN38的反 饋控制相互干擾，產(chǎn)生增壓器22的轉(zhuǎn)速Nt不順滑上升的狀況。
對此，在時刻t0之后，如果一邊對VN38進(jìn)4亍開路控制一邊對電 動機(jī)28進(jìn)行反饋控制，則可以既避免兩種控制的千擾，又使增壓器轉(zhuǎn) 速Nt迅速上升。因此，根據(jù)本實(shí)施形式的系統(tǒng)，在于低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域產(chǎn) 生加速要求的情況下，緊接其后，能夠順滑地使增壓器轉(zhuǎn)速Nt上升。
圖2所示的時刻tl表示廢氣能量增大到用于維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速 Nt0的輔助力變成與電動機(jī)28的最大轉(zhuǎn)矩大致相同的程度的時刻。在 本實(shí)施形式中，為了方便起見，在增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0 附近的時刻，判斷為該時刻的到來(參照圖2(A))。另外，圖2 所示的時刻t2表示廢氣能量增大到無需電動機(jī)28的輔助力、便能夠 維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO的程度的時刻。在本實(shí)施形式中，為了方便 起見，在時刻tl之后，在經(jīng)過規(guī)定的時間的時刻，作為該時刻的到來。
如圖2(B)所示，本實(shí)施形式的系統(tǒng)在時刻tl之后、到時刻t2， 使電動機(jī)28的輔助力逐漸從最大轉(zhuǎn)矩減少到變?yōu)榱?。為了?shí)現(xiàn)該動 作，如圖2 (A)所示，ECU50從時刻tl到時刻t2，進(jìn)行電動機(jī)28
16的開路控制。
具體地說，ECU50，從時刻U到時刻t2，將提供給控制器32的 指令(目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO)從既定的初始值逐漸減少到最終應(yīng)當(dāng)收斂的目 標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。如圖2 (C)所示，廢氣能量在時刻tl之后，直到時刻 t2連續(xù)上升(由于時刻tl之后的增壓的上升)。特別是，在本實(shí)施形 式的系統(tǒng)中，以在流過內(nèi)燃機(jī)的氣體量(或者增壓的上升速度)超過"最 小要求量"的情況下判定時刻tl的方式進(jìn)行條件設(shè)定。這里，所謂上 述的"最小要求量"是在電動機(jī)28的開路控制結(jié)束的時刻、為了無需電 動機(jī)28的輔助就產(chǎn)生足以維持目標(biāo)增壓轉(zhuǎn)速NtO的廢氣能量，在該開 路控制的開始時所確保的必要的某一氣體量(或者增壓的上升速度) 的最小值。由于進(jìn)行這樣的條件設(shè)定，在時刻t2，廢氣能量達(dá)到無需 電動機(jī)28的輔助、就能夠維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO(最終收斂的轉(zhuǎn)速) 的值。
換句話說，從時刻tl直到即將到達(dá)時刻t2之前，不管如何控制 VN38，只利用廢氣能量都不能實(shí)現(xiàn)最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。在 時刻U,作為開路控制的初始值給予控制器32的指令，是用于將利 用該時刻的廢氣能量能夠確保的驅(qū)動力與實(shí)現(xiàn)最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO所 必要的驅(qū)動力之差補(bǔ)充給電動機(jī)28的值。同樣地，在時刻tl之后直 到時刻t2,時時刻刻從ECU50給予控制器32的指令，是用于在電動 機(jī)28中產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO所必要的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的值。
ECU50預(yù)先存儲從時刻tl到時刻t2應(yīng)當(dāng)輸出的指令的模式。若 增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO,則在之后，ECU50根據(jù)該 模式使提供給控制器32的指令變化。結(jié)果，如圖2(B)所示，電動 機(jī)28產(chǎn)生的輔助力，在時刻tl之后， 一邊恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充只依靠廢氣能 量不足的轉(zhuǎn)矩， 一邊減少，在時刻t2消失。
如圖2(D)所示，ECU50從時刻tl開始進(jìn)行VN38的反饋控制。 即，在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，在時刻tl 時刻t2，同時進(jìn)行用于產(chǎn)生 補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)28的開路控制和用于使增壓器轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速 NtO相一致的VN38的反饋控制。如上所述，VN38的反饋控制利用PID控制的方法進(jìn)行。具體地 說，ECU50,若在時刻t0開始由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助，則在之后， 對于增壓器轉(zhuǎn)速Nt與最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0之差A(yù)Nt，開始計 算出比例項(P項)、積分項(I項)及微分項(D項)。進(jìn)而，ECU50 通過將這些P項、I項、D項加在一起，求出反饋控制量。在時刻tl， 根據(jù)在該時刻計算出來的反饋控制量，決定用于開始反饋控制的VN38 的初始開度。另外，在時刻tl之后，根據(jù)時時刻刻計算出來的反饋控 制量，控制VN開度。
在時刻tl ~時刻t2的階段，只通過VN38的反饋控制，即，只利 用廢氣能量，難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0。對此，根據(jù)上述處理，可以利 用電動機(jī)28的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩補(bǔ)充其不足的部分。因此，根據(jù)上述處理，能 夠以必要的最小限度的電力消耗維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0。進(jìn)而，根據(jù)上述 處理，由于電動機(jī)28的控制是開路控制，所以，和時刻tl之前同樣， 可以避免電動機(jī)28的控制與VN38的控制相互干擾。因此，根據(jù)本實(shí) 施形式的系統(tǒng)，即使在該階段，也可以維持增壓器28的順滑的動作。
如上所述，在時刻t2，廢氣能量增大至無需電動機(jī)28的輔助、 就能夠維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的值。因此，ECU50在時刻t2停止向電動 機(jī)28的通電，之后，只繼續(xù)進(jìn)行VN38的反饋控制。借助這種控制， 能夠不伴隨著無用的電力消耗而將增壓器22保持在所希望的增壓狀 態(tài)。如上面說明的那樣，借助圖2所示的動作，可以一邊盡可能快地 消除由電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助力， 一邊以所希望的狀態(tài)使增壓器22順 滑地動作。
[實(shí)施形式1中的具體處理I
圖3是為了實(shí)現(xiàn)上述動作而由ECU50實(shí)行的程序的流程圖。在 圖3所示的程序中，首先，為了掌握內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)行必要 的各種輸入信號的處理(步驟100)。具體地說，進(jìn)行節(jié)流閥開度TA 的變化速度ATA的運(yùn)算、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne或發(fā)動才幾負(fù)荷KL的檢測、 增壓器轉(zhuǎn)速Nt的檢測等。
其次，辨別由電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助的開始或者繼續(xù)的條件是否成立(步驟102)。 ECU50根據(jù)加速器開度的變化、節(jié)流閥開度的變化， 可以檢測出由駕駛者提出的加速要求。另外，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、 增壓器轉(zhuǎn)速Nt，判斷為了實(shí)現(xiàn)所希望的加速要求而由電動機(jī)28進(jìn)行 的輔助是否必要。ECU50以加速器開度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne為參數(shù)，存 儲決定輔助的必要性的映象。在該步驟102中，根據(jù)該映象進(jìn)行上述 判別。根據(jù)圖2所示的例子，在時刻tO之后、直到時刻t2期間，進(jìn) 行輔助開始或者繼續(xù)的條件成立的判斷。
在判斷為電動輔助的開始條件及繼續(xù)條件均不成立的情況下，原 封不動地結(jié)束這次的處理周期。另一方面，在判斷為這些條件成立的 情況下，接著，決定對應(yīng)于目前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO(步 驟104)。目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO是根據(jù)駕駛者要求哪種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而應(yīng) 當(dāng)決定的參數(shù)。駕駛者要求的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如，可以根據(jù)加速器的開 度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、目標(biāo)節(jié)流閥開度等推定。因此，能夠根據(jù)這些參 數(shù)來決定目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO。 ECU50存儲有以與這些參數(shù)的關(guān)系決 定目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速NtO的映象。這里，通過參照該映象，決定目標(biāo)增 壓器轉(zhuǎn)速NtO。
如參照圖2說明的那樣，ECU50在檢測出由電動機(jī)28進(jìn)行的輔 助的必要性之后，直到增壓器轉(zhuǎn)速Nt接近于最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO為 止，設(shè)定要使電動機(jī)28產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩、比增壓器轉(zhuǎn)速Nt充分大的目 標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。在上述步驟104中，更具體地說，參照上述映象，以滿 足這種條件的方式，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。
接著，以VN38的開度被固定為既定值的方式，開始VN38的開 路控制(步驟106) 。 ECU50在由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助剛剛開始之 后，存儲將VN38固定的開度。這里，對VN38發(fā)出指令，以實(shí)現(xiàn)該 開度。
其次，執(zhí)行用于開始或者繼續(xù)由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助的處理(步 驟108 )。具體地說，將在上述步驟104中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO提供 給控制器32。結(jié)果，由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助開始。
在圖3所示的程序中，接著，判斷使由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助停止
19的條件是否成立，嚴(yán)格地說，判斷應(yīng)當(dāng)使通過反饋控制產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)
矩的輔助停止的條件是否成立(步驟110)。如上所述，ECU50在廢 氣能量增大到用于維持最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的輔助力與電動 機(jī)28的最大轉(zhuǎn)矩基本上相同的程度時判斷為上述條件成立。在本實(shí)施 形式的系統(tǒng)中，在增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 轉(zhuǎn)速NtO的時刻，可以認(rèn)為該條件成立。因此，具體地說，在本步驟 110中，判斷實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt是否達(dá)到最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。
在判斷為上述步驟110的條件不成立的情況下，原封不動地結(jié)束 這次的處理周期。在這種情況下，之后，繼續(xù)由最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的輔助。 另一方面，在認(rèn)為上述步驟110的條件成立的情況下，發(fā)出用于使輔 助量逐漸減少的電動機(jī)28的開路控制和VN38的反饋控制開始的指令 (步驟112)。
ECU50存儲有在開路控制開始之后決定提供給控制器32的指令 的規(guī)則。在利用這種規(guī)則時，對控制器32發(fā)出的指令為在上述步驟 110的條件最初成立的時刻(圖2中的時刻tl)^吏電動才幾28發(fā)生最大 轉(zhuǎn)矩的值。之后，該指令隨著時間的進(jìn)展而逐漸縮小，在經(jīng)過了規(guī)定 時間的時刻，變成最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。這時，為了將實(shí)際 轉(zhuǎn)速Nt控制在最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO,在經(jīng)過上述規(guī)定時間的時刻，電 動機(jī)28的輔助力變成零。
另夕卜，ECU50接受上述步驟112的處理，開始VN38的反饋控制。 具體地說，檢測出實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO之差，開始以消除該 差的方式調(diào)整VN開度的控制。該反饋控制通過與電動機(jī)28的開路控 制 一起進(jìn)行，精度良好地將增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt控制在最終應(yīng)當(dāng) 實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO。
上述步驟110的條件成立之后，當(dāng)經(jīng)過應(yīng)當(dāng)繼續(xù)電動機(jī)28的開路 控制的規(guī)定時間時(即，當(dāng)該輔助力變成零的時刻到來時)，ECU50 使由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助停止(步驟114)。具體地說，對于控制器 32，發(fā)出內(nèi)容為禁止對電動機(jī)32供應(yīng)電力的指令。通過執(zhí)行該處理， 之后，在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，通過只進(jìn)行VN38的反饋控制，謀求維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0。
如上所述，根據(jù)圖3所示的程序，在于低轉(zhuǎn)速區(qū)域產(chǎn)生加速要求 的情況下，在廢氣能量上升之前，可以利用電動機(jī)28進(jìn)行必要的最小 限度的輔助。另外，根據(jù)該程序，能夠與廢氣能量的上升相一致地使 電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩，在廢氣能量充分上升的時刻使由電動機(jī)28 進(jìn)行的輔助完全停止。因此，根據(jù)本實(shí)施形式的系統(tǒng)，可以既充分抑 制由電動機(jī)28引起的電力消耗，又充分改進(jìn)在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的增壓器 22的響應(yīng)性。
不過，在上述實(shí)施形式l中，利用增壓器轉(zhuǎn)速Nt和目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO 控制增壓器22的狀態(tài)，但是，并不局限于這種控制方法。即，增壓器 22的狀態(tài)也可以通過實(shí)際增壓和目標(biāo)增壓來進(jìn)行控制。
另外，在上述實(shí)施形式l中，在于低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中產(chǎn)生加速要求 的情況下，將提供給控制器32的目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速Nt0固定在充分大的 值(圖2 (A))，但是，在該階段的控制方法并不局限于此。即，在 該階段，也可以以增壓器轉(zhuǎn)速Nt迅速地接近于目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速Nt0 的方式使電動機(jī)28產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩，只要是滿足這個要求，可以用任何 方式控制電動才幾28。
另外，在上述實(shí)施形式l中，ECU50通過使對控制器32發(fā)出的 指令變化來控制電動機(jī)28，但是，該控制方法并不局限于此。即， ECU50也可以直接控制對電動機(jī)28的供應(yīng)電力。在這種情況下，通 過在圖2所示的時刻tO~時刻tl，以Nt接近于NtO的方式反饋控制 向電動才幾28的供應(yīng)電力，在時刻tl 時刻t2，逐漸〗吏該供應(yīng)電力減 少，在時刻t2，供應(yīng)電力為零，可以實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施形式1的情況相 同的動作。
另外，在上述實(shí)施形式l中，在增壓器22的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt與最終 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO相一致之后，通常，隔著電動機(jī)28的開路控制，使電 動機(jī)28進(jìn)行的輔助完全停止，但是，電動機(jī)28的控制方法并不必局 限于此。即，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo) 轉(zhuǎn)速NtO的時刻，流過內(nèi)燃機(jī)10的氣體量變得足夠多。由于氣體量越多，廢氣能量越大，所以，在這種狀態(tài)下，在Nt達(dá)到NtO的時刻， 已經(jīng)能夠形成只通過VN38的反饋控制就能夠充分維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn) 速NtO的狀態(tài)。因此，在實(shí)際增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的時 刻檢測氣體量，如果該氣體量足夠多，則也可以省略電動機(jī)28的開路 控制，立即使由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助停止。
進(jìn)而，在上述變形例中，判斷是否進(jìn)行電動機(jī)28的開路控制的參 數(shù)并不局限于在增壓器轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0相一致的時刻的氣體 量。即，除了流過內(nèi)燃機(jī)10的氣體量之外，也可以借助在增壓器22 的后段產(chǎn)生的增壓的上升速度APim來判斷廢氣能量的大小。因此， 是否進(jìn)行電動機(jī)28的開路控制，也可以代替上述氣體量而根據(jù)在增壓 器轉(zhuǎn)速Nt與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0相一致的時刻的增壓的上升速度APim來判 斷。
另外，在上述實(shí)施形式1中，VN38相當(dāng)于前迷第 一個發(fā)明中的"驅(qū) 動比例可變機(jī)構(gòu)"，圖2所示的時刻tl相當(dāng)于前述第一個發(fā)明中的"切 換時刻"，增壓器轉(zhuǎn)速Nt相當(dāng)于前述第一個發(fā)明中的"狀態(tài)值"。另外， 這里，ECU50通過執(zhí)行步驟104 ~ 108的處理以實(shí)現(xiàn)圖2所示的時刻 t0~時刻tl所示的動作，實(shí)現(xiàn)前述第一個發(fā)明中的"輔助控制手段"。 進(jìn)而，在這里，ECU50，借助通過執(zhí)行步驟112的處理來實(shí)現(xiàn)圖2所 示的時刻tl 時刻t2的動作，實(shí)現(xiàn)了前述第一個發(fā)明中的"補(bǔ)充控制 手段"，在步驟114的處理之后，通過繼續(xù)VN38的反饋控制，實(shí)現(xiàn)了 前述第一個發(fā)明的"非輔助控制手段"。
另外，在上述實(shí)施形式1中，通過電動機(jī)28發(fā)出對應(yīng)于增壓器轉(zhuǎn) 速Nt的信號，實(shí)現(xiàn)在前述第二個發(fā)明中的"狀態(tài)值檢測手段"。另外， ECU50在上述步驟108中，通過以使增壓器轉(zhuǎn)速Nt接近于目標(biāo)轉(zhuǎn)速 NtO的方式對控制器32發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)前述第二個發(fā)明中的"對電動 機(jī)進(jìn)行反饋控制的手段"。進(jìn)而，ECU50，在上述步驟112之后，通 過對VN38進(jìn)行反饋控制，并且，對電動機(jī)28進(jìn)行開路控制，實(shí)現(xiàn)在 前述第二個發(fā)明中的"以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致的方式反 饋控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的手段"以及"使之產(chǎn)生前述補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩、以預(yù)定的模式控制前述電動機(jī)的手段"。
另外，在上述實(shí)施形式l中，ECU50,在上述步驟112之后，通 過以逐漸減小電動機(jī)28產(chǎn)生的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的方式使對于控制器32的指 令減少，實(shí)現(xiàn)前述第三個發(fā)明中的"以預(yù)定的模式減少對于前述電動機(jī) 的指令的手段"。
實(shí)施形式2.
[實(shí)施形式2的特征I
其次，參照圖4對本發(fā)明的實(shí)施形式2進(jìn)行說明?？梢酝ㄟ^在圖 1所示的結(jié)構(gòu)中，使ECU50執(zhí)行后面所述的圖4所示的程序來實(shí)現(xiàn)本 實(shí)施形式的系統(tǒng)。但是，在本實(shí)施形式中，ECU50根據(jù)壓力傳感器 19的輸出及轉(zhuǎn)速傳感器40的輸出，可以計算出流過內(nèi)燃機(jī)10的氣體 量(吸入空氣量Ga)。
在上述實(shí)施形式1的系統(tǒng)中，為了產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩，在對電動機(jī)28 進(jìn)行開路控制的期間(圖2中的時刻tl ~時刻t2的期間)，總為一定 的時間。但是，為了維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn)速Nt而使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充 轉(zhuǎn)矩所必需的期間，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而發(fā)生變化。更具體地 說，在廢氣能量上升快的情況下，與通常的時間相比，該期間縮短。
流過內(nèi)燃機(jī)10的氣體量越多，廢氣能量變得越多。因此，流過內(nèi) 燃機(jī)10的氣體量越多，越可以縮短使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的期間。 因此，在本實(shí)施形式中，對于停止由電動機(jī)28進(jìn)行輔助，內(nèi)燃機(jī)IO 的吸入空氣量Ga越多，越可以縮短對電動機(jī)28進(jìn)行開路控制的期間。
實(shí)施形式2中的具體處理j
圖4是用于實(shí)現(xiàn)上述功能的程序的流程圖。圖4所示的程序，除 了在步驟110與步驟112之間插入步驟120這一點(diǎn)之外，與圖3所示 的程序一樣。下面，對于兩者共同的步驟，賦予相同的標(biāo)號，省略或 簡化其說明。
在圖4所示的程序中，在于步驟110中確認(rèn)輔助停止條件成立的 情況下，根據(jù)吸入空氣量Ga，計算出電動輔助的停止時刻，更具體地 說，計算出由電動機(jī)28產(chǎn)生的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩為零的時刻(步驟120)。在
23增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO之后(在圖2中，參照時刻tl)， 吸入空氣量Ga越多，廢氣能量上升到無需電動機(jī)28的輔助、就能夠 維持該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的程度為止的時間T變得越短。ECU50存儲有根 據(jù)與吸入空氣量Ga的關(guān)系來決定上述時間T的映象。這里，根據(jù)該 映象，決定使補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩消失的定時。
在本實(shí)施形式中，ECU50在執(zhí)行步驟112的處理之后，以在上述 步驟120中決定的時刻使補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩變?yōu)榱愕姆绞?，使提供給控制器32 的指令逐漸減少。因此，釆用上述處理，根據(jù)廢氣能量的上升速度， 可以只在恰如其分的適當(dāng)期間使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩。從而，根據(jù) 本實(shí)施形式的系統(tǒng)，可以既給予增壓器22與上述實(shí)施形式1的情況相 同的響應(yīng)性，又進(jìn)一步減小由電動才幾28消耗的電力。
盡管在上述實(shí)施形式2中，根據(jù)在由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助開始之 后吸入空氣量Ga的多少使得使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的期間發(fā)生變 化，但是，變化的對象并不局限于此。即，也可以根據(jù)吸入空氣量Ga 的多少，使停止電動機(jī)28的反饋控制的時期(圖2中的時刻tl)發(fā) 生變化。
另外，在上述實(shí)施形式2中，與吸入空氣量Ga的多少無關(guān)，總 是用相同的方法開始VN38的反饋控制，但是，本發(fā)明并不局限于此。 即，在VN38的反饋控制中，也可以反映吸入空氣量Ga的多少。更 具體地說，也可以使得吸入空氣量Ga越多則反饋控制開始時的VN38 的初始開度越大。根據(jù)這樣的處理，可以將VN38的反饋控制開始前 后的增壓器轉(zhuǎn)速Nt的變動抑制得更小。
另外，盡管在上述實(shí)施形式2中，與吸入空氣量Ga的多少無關(guān)， 總是接著電動機(jī)28的反饋控制的結(jié)束，實(shí)施電動機(jī)28的開路控制， 但是，本發(fā)明并不局限于此。即，也可以在結(jié)束電動機(jī)28的反饋控制 的時刻，在吸入空氣量Ga上升到充分大的值的情況下，省略電動機(jī) 28的開路控制，立即轉(zhuǎn)移到只通過VN38的反饋控制來謀求實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 轉(zhuǎn)速NtO的狀態(tài)。
另外，在上述實(shí)施形式2中，ECU50通過根據(jù)壓力傳感器19及轉(zhuǎn)速傳感器40的輸出計算出吸入空氣量Ga，實(shí)現(xiàn)前述第四至第六個 發(fā)明中的"氣體量檢測手段"。另外，這里，ECU50通過執(zhí)行步驟120 的處理，實(shí)現(xiàn)前述第四個發(fā)明中的"輔助變量設(shè)定手段"。
另外，在上述實(shí)施形式2中，開始VN38的反饋控制時的初始開 度相當(dāng)于前述第五個發(fā)明中的"控制變量初始值"。另外，在ECU50 中，通過根據(jù)吸入空氣量Ga或者增壓的上升速度來設(shè)定該初始開度， 可以實(shí)現(xiàn)前述第五個發(fā)明中的"控制變量初始值設(shè)定手段"。
另外，在上述實(shí)施形式2中，在于結(jié)束電動機(jī)28的反饋控制的時 刻、吸入空氣量Ga超過判定值的情況下，ECU50中，通過省略電動 機(jī)28的開路控制，可以實(shí)現(xiàn)前述第六個發(fā)明中的"控制內(nèi)容切換手段。
另外，在上述實(shí)施形式2中，在ECU50中，通過執(zhí)行步驟104 108的處理可以實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"輔助控制手段"，通過在步 驟110的條件成立之后立即使電動輔助停止、并且開始VN38的反饋 控制，可以實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"非輔助控制手段"。進(jìn)而，在開 始VN38的反饋控制時，通過在ECU50中根據(jù)吸入空氣量Ga設(shè)定初 始開度，可以實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"控制變量初始值設(shè)定手段"。
實(shí)施形式3.
[實(shí)施形式3的特征
其次，參照圖5對本發(fā)明的實(shí)施形式3進(jìn)行說明。在如圖l所示 的結(jié)構(gòu)中，通過在ECU50中執(zhí)行后面描述的圖5所示的程序，可以 實(shí)現(xiàn)本實(shí)施形式的系統(tǒng)。但是，在本實(shí)施形式中，ECU50根據(jù)壓力傳 感器19的輸出，可以檢測出增壓的變化速度APim。
在上述實(shí)施形式2中，在開始VN38的反饋控制時，根據(jù)吸入空 氣量Ga設(shè)定初始開度。更具體地說，在吸入空氣量Ga比較少的情況 下，將VN38的初始開度設(shè)定得小。另外，在吸入空氣量Ga比較多 的情況下，將其初始開度設(shè)定得比較大。吸入空氣量Ga是與廢氣能 量具有相關(guān)性的物理量。因此，根據(jù)上述設(shè)定方法，可以利用VN38 的初始開度吸收在反饋控制開始時的廢氣能量的起伏，可以將增壓器 22的轉(zhuǎn)速變動抑制得十分小。
25另外，在本實(shí)施形式的系統(tǒng)中，增壓的上升速度APim，和吸入空 氣量Ga同樣，相對廢氣能量具有大的相關(guān)性。上升速度APim也可以 代替吸入空氣量Ga用作決定VN38的初始開度的基礎(chǔ)參數(shù)。因此， 在本實(shí)施形式中，在開始VN38的反饋控制時，根據(jù)增壓的上升速度 APimi殳定初始開度。
[實(shí)施形式3中的具體處理j
圖5是本實(shí)施形式中ECU50執(zhí)行的程序的流程圖。圖5所示的 程序，除了接著步驟110的處理從步驟120換成了步驟130之外，與 圖4所示的程序相同。下面，對于兩者共同的步驟，賦予相同的標(biāo)號， 省略或者簡化其說明。
在圖5所示的程序中，在于步驟110中確認(rèn)輔助停止條件成立的 情況下，根據(jù)增壓的上升速度APim計算出電動機(jī)28產(chǎn)生的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩 為零的時刻(步驟130 )。在增壓器轉(zhuǎn)速Nt達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO之后(參 照圖2中的時刻tl)，上升速度APim越快，廢氣能量上升到無需電 動機(jī)28的輔助、就能夠維持該目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO的程度的時間T變得越 短。ECU50存儲有利用與上升速度APim的關(guān)系決定上述時間T的映 象。這里，根據(jù)該映象，決定消除補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的時刻。
采用上述處理，與實(shí)施形式2的情況同樣，根據(jù)廢氣能量的上升 速度，可以只在恰如其分的合適的期間使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩。因 此，根據(jù)本實(shí)施形式的系統(tǒng)，與上述實(shí)施形式2的情況同樣，可以充 分抑制電動機(jī)28消耗的電力。
另外，在上述實(shí)施形式3中，根據(jù)由電動機(jī)28進(jìn)行的輔助開始后 的增壓的上升速度APim，使電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的期間變化，但 是，變化對象并不局限于此。即，也可以根據(jù)上升速度APim,使停止 電動機(jī)28的反饋控制的時期(圖2中的時刻tl)變化。
另外，在上述實(shí)施形式3中，與上升速度APim的高低無關(guān)，總 是用同樣的方法開始VN38的反饋控制，但是，本發(fā)明并不局限于此。 即，也可以將上升速度APim反映在VN38的反饋控制中。更具體地說， 也可以使上升速度APim越高，在反饋控制開始時的VN38的初始開度
26越大。根據(jù)這種處理，可以將VN38的反饋控制開始前后的增壓器轉(zhuǎn) 速Nt的變動抑制得更小。
另外，在上述實(shí)施形式3中，與上升速度APim的高低無關(guān)，總 是接著電動機(jī)28的反饋控制的結(jié)束，實(shí)施電動機(jī)28的開路控制，但 是，本發(fā)明并不局限于此。即，在結(jié)束電動機(jī)28的反饋控制的時刻， 在上升速度APim充分快的情況下，也可以省略電動機(jī)28的開路控制， 立即轉(zhuǎn)移到只以VN38的反饋控制謀求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的狀態(tài)。
另外，在上述實(shí)施形式3中，ECU50通過根據(jù)壓力傳感器19的 輸出計算出上升速度APim，實(shí)現(xiàn)前述第四至第六個發(fā)明中的"增壓上 述速度檢測手段"。另外，這里，ECU50通過執(zhí)行步驟130的處理， 實(shí)現(xiàn)前述第四個發(fā)明中的"輔助變量設(shè)定手段"。
另外，在上述實(shí)施形式2中，在開始VN38的反饋控制時的初始 開度相當(dāng)于前述第五個發(fā)明中的"控制變量初始值"。另外，在ECU50 中，通過根據(jù)吸入空氣量Ga或者增壓的上升速度設(shè)定該初始開度， 可以實(shí)現(xiàn)前述第五個發(fā)明中的"控制變量初始值設(shè)定手段"。
另外，在上述實(shí)施形式3中，在結(jié)束電動機(jī)28的反饋控制的時刻， 在上升速度APim超過判定值的情況下，通過在ECU50中省略電動機(jī) 28的開路控制，可以實(shí)現(xiàn)前述第六個發(fā)明中的"控制內(nèi)容切換手段"。
另外，在上述實(shí)施形式3中，通過在ECU50中執(zhí)行步驟104~108 的處理，實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"輔助控制手段"，通過使步驟110 的條件成立之后立即使電動輔助停止、并且開始VN38的反饋控制， 可以實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"非輔助控制手段"。進(jìn)而，在開始VN38 的反饋控制時，通過在ECU50中根據(jù)上升速度APim設(shè)定初始開度， 可以實(shí)現(xiàn)前述第八個發(fā)明中的"控制變量初始值設(shè)定手段"。
實(shí)施形式4.
[實(shí)施形式4的特征l
其次，參照圖6說明本發(fā)明的實(shí)施形式4。本實(shí)施形式的系統(tǒng)可 以通過在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，在ECU50中執(zhí)行后面描述的圖6所示 的程序來實(shí)現(xiàn)。
27在上述實(shí)施形式1至3中，在于圖2所示的時刻tl開始VN38的 反饋控制時，根據(jù)在時刻t0~時刻tl時PID控制的結(jié)果i殳定VN38 的初始開度。這里，在時刻tl的P項，是表示在該時刻增壓器轉(zhuǎn)速 Nt相對于目標(biāo)轉(zhuǎn)速NtO偏離到何種程度的項。另外，I項是表示增壓 器轉(zhuǎn)速Nt中產(chǎn)生的從目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0的穩(wěn)態(tài)偏離的大小的項。使在 VN38的初始開度中反映這些項，即使在時刻tl之后由電動機(jī)28產(chǎn)生 的輔助力變小，也被認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)摹?br> 另一方面，D項表示增壓器轉(zhuǎn)速Nt是以什么樣的速度接近目標(biāo)轉(zhuǎn) 速NtO (或者遠(yuǎn)離Nt0)。例如，如果在即將到達(dá)時刻tl之前、增壓 器轉(zhuǎn)速Nt借助電動輔助的效果急劇地接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt0，則在時刻tl 的D項變成為了避免Nt的過調(diào)、用于加大VN38的初始開度的項。 但是，在時刻tl以后，當(dāng)為了減小由電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助力而加大 VN38的初始開度時，對增壓器22的轉(zhuǎn)矩不足，增壓器轉(zhuǎn)速Nt容易 產(chǎn)生跌落。
這樣，D項具有在開始減少電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助的時刻，反而容 易使增壓器轉(zhuǎn)速Nt的反饋控制降低的特性。因此，在本實(shí)施形式中， 在執(zhí)行VN38的反饋控制時，不使D項反映在初始開度的決定中。
[實(shí)施形式4中的具體處理
圖6是實(shí)現(xiàn)上述功能的程序的流程圖。圖6所示的程序，除了在 步驟110與步驟112之間插入步驟140之外，與圖3(實(shí)施形式1)所 示的程序一樣。下面，對于兩者共同的步驟，賦予相同的標(biāo)號，省略 或簡化其說明。
在圖6所示的程序中，在于步驟110中確認(rèn)輔助停止條件成立的 情況下，在VN38的反饋控制量的基礎(chǔ)項中，重置D項(步驟120)。 與實(shí)施形式1的情況一樣，ECU50從電動輔助開始的時刻(圖2中的 時刻tO)起，對于增壓器22的旋轉(zhuǎn)偏差A(yù)Nt，開始計算P項、I項及 D項。這里，只重置(令其為零)這些項中的D項，對于P項和I項， 原樣保持計算出來的值。
其次，ECU50在步驟112中開始VN38的反饋控制。這時，ECU50利用如上所述保持的P項和I項i殳定VN38的初始開度。在初始開度 設(shè)定之后，執(zhí)行采用新計算出來的P項、I項及D項的反饋控制。
根據(jù)以上的處理，在電動輔助力開始減少的時刻，可以防止D項 使VN38的反饋控制度降低。另外，在電動輔助力開始降低之后，利 用PID控制方法，可以控制度良好地對VN38進(jìn)行反饋控制。因此， 根據(jù)本實(shí)施形式的系統(tǒng)，與實(shí)施形式1至3的系統(tǒng)相比，可以提高VN38 的反饋控制開始時的增壓器22的順滑性。
實(shí)施形式5.
其次，參照圖7說明本發(fā)明的實(shí)施形式5。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中， 通過在ECU50中執(zhí)行后面所述的圖7所示的程序，可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)施 形式的系統(tǒng)。
上述實(shí)施形式4的系統(tǒng)，在開始VN38的反饋控制時，通過重置 D項，抑制伴隨著電動輔助力的降低引起的增壓器轉(zhuǎn)速Nt的跌落。與 此相對，在實(shí)施形式中，為了獲得同樣的效果，在預(yù)見到電動輔助力 的減少、開始VN38的反饋控制時(圖2中的時刻tl ),將VN38的 開度向關(guān)閉側(cè)修正。
利用以減少之前的輔助力為前提設(shè)定的VN開度開始反饋控制， 并且，與這種開始同時，如果電動輔助力小，則增壓器轉(zhuǎn)速Nt必然地 產(chǎn)生跌落。對此，如果向關(guān)閉側(cè)修正VN開度、開始反饋控制的話， 則可以利用渦輪轉(zhuǎn)矩的增加量補(bǔ)充電動輔助力的減少量，可以防止增 壓器轉(zhuǎn)速Nt的跌落。因此，如上所述，本實(shí)施形式的系統(tǒng)在反饋控制 的開始時進(jìn)行VN開度的^f務(wù)正。
實(shí)施形式5中的具體處理I
圖7是用于實(shí)現(xiàn)上述功能的程序的流程圖。圖7所示的程序，除 在步驟110與步驟112之間插入步驟150之外，其余和圖3 (實(shí)施形 式1)所示的程序一樣。下面，對于兩者共同的步驟，賦予相同的標(biāo) 號，省略或者簡化其說明。
在圖7所示的程序中，在于步驟110中確認(rèn)輔助停止條件成立的 情況下，將成為VN38的反饋控制量的基礎(chǔ)的VN基本映象值向關(guān)閉側(cè)修正(步驟150)。接著，在步驟112中，與電動機(jī)28的開路控制 一起，開始VN38的反饋控制。
#4居上述處理，可以在電動機(jī)28產(chǎn)生的輔助力減少的同時，將 VN38的開度向關(guān)閉側(cè)修正。結(jié)果，根據(jù)這種處理，可以避免由電動 輔助力的降低引起的增壓器轉(zhuǎn)速Nt的跌落。從而，利用本實(shí)施形式的 系統(tǒng)，也和實(shí)施形式4一樣，可以使增壓器22的旋轉(zhuǎn)順滑地上升。
另外，在上述實(shí)施形式5中，和實(shí)施形式1至4的情況一樣，在 開始VN38的反饋控制之后，4吏電動機(jī)28產(chǎn)生補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩，但是，也可 以省略補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。即，也可以通過將VN38向關(guān)閉側(cè)修正，繼 續(xù)電動機(jī)28的反饋控制，直到廢氣能量增大到能夠維持目標(biāo)增壓器轉(zhuǎn) 速NtO的程度為止，之后， 一邊將VN38向關(guān)閉側(cè)修正、開始反饋控 制， 一邊立即進(jìn)行電動才幾28的輔助。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括增壓器，所述增壓器利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量對進(jìn)氣進(jìn)行增壓，電動機(jī)，所述電動機(jī)對前述增壓器的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助，驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)使被轉(zhuǎn)換成增壓器的旋轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變化，輔助控制手段，所述輔助控制手段，直到前述增壓器的狀態(tài)值上升到對應(yīng)于目標(biāo)增壓狀態(tài)的目標(biāo)值或者其附近的值的切換時刻為止，一邊以既定的模式控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，一邊以前述目標(biāo)增壓狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，補(bǔ)充控制手段，所述補(bǔ)充控制手段在前述切換時刻之后，在規(guī)定的期間內(nèi)，一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，一邊為了實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)而以產(chǎn)生必要的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩或者保持前述增壓器的轉(zhuǎn)速為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，非輔助控制手段，所述非輔助控制手段在廢氣能量達(dá)到無需前述電動機(jī)的輔助、便足以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)的值之后，一邊停止向前述電動機(jī)的電力供應(yīng)，一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目標(biāo)控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括檢測前述狀態(tài)值的狀態(tài)值檢測手段，前述輔助控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致的 方式對前述電動機(jī)進(jìn)行反饋控制的手段，前述補(bǔ)充控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致 的方式反饋控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的手段、和為了產(chǎn)生前述補(bǔ)充 轉(zhuǎn)矩而以預(yù)定的模式控制前述電動機(jī)的控制手段，前述非輔助控制手段包含有以使前述狀態(tài)值與前述目標(biāo)值相一致的方式反饋控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)的手段。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其特 征在于，前述補(bǔ)充控制手段包含有以使前述電動機(jī)產(chǎn)生的輔助力在前 述規(guī)定時間的結(jié)束時刻變成零的方式、以預(yù)定的模式使對前述電動機(jī)的指令減少的手段。
4. 如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，根據(jù)前述氣體的量及前述上升速度中的至少一項設(shè)定前述切換時 刻及前述規(guī)定的時間中的至少一項的輔助變量設(shè)定手段。
5. 如權(quán)利要求1至4中任何一項所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，控制變量初始值設(shè)定手段，所述控制變量初始值設(shè)定手段根據(jù)前 述氣體的量及前述上升速度中的至少一項，設(shè)定當(dāng)前述驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)的控制從利用前述既定模式進(jìn)行的控制切換成以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)為目標(biāo)的控制時的控制變量初始值。
6. 如權(quán)利要求1至5中任何一項所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)包括檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器產(chǎn)生的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，控制內(nèi)容切換手段，所述控制內(nèi)容切換手段，在前述切換時刻的 氣體的量超過判定值的情況下，或者，在前述切換時刻的增壓的上升 速度超過判定值的情況下，在剛過該切換時刻之后，禁止利用前述補(bǔ)充控制手段進(jìn)行的控制，開始利用前述非輔助控制手段進(jìn)行的控制。
7. 如權(quán)利要求1至5中任何一項所述的內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其 特征在于，在形成流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量或者增壓上升速度超過最小需要量 的狀態(tài)的時刻，判定為前述切換時刻，前述最小需要量是為了在利用前述補(bǔ)充控制手段進(jìn)行的控制結(jié)束 的時刻產(chǎn)生足以在不由前述電動機(jī)進(jìn)行輔助的情況下實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)的廢氣能量、有必要在前述切換時刻確保的前述氣體的量或者 前述上升速度的最小值。
8. —種內(nèi)燃機(jī)增壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)增壓控制 系統(tǒng)包括增壓器，所述增壓器利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量對進(jìn)氣進(jìn)行增壓，電動機(jī)，所述電動機(jī)輔助前述增壓器的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)換成增壓器的旋 轉(zhuǎn)的廢氣能量的比例變化，輔助控制手段，所述輔助控制手段，直到前述增壓器的狀態(tài)值上 升到對應(yīng)于目標(biāo)增壓狀態(tài)的目標(biāo)值或者其附近的值的切換時刻為止， 一邊以既定的模式控制前述驅(qū)動比例可變機(jī)構(gòu)， 一邊以前述目標(biāo)增壓 狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)控制前述電動機(jī)，非輔助控制手段，所述非輔助控制手段在前述切換時刻之后，一 邊停止向前述電動機(jī)的電力供應(yīng)， 一邊以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增壓狀態(tài)為目 標(biāo)控制前述驅(qū)動比例可變才幾構(gòu)，檢測流過內(nèi)燃機(jī)的氣體的量的氣體量檢測手段以及檢測由前述增 壓器進(jìn)行的增壓的上升速度的增壓上升速度檢測手段中的至少一個手 段，控制變量初始值設(shè)定手段，所述控制變量初始值設(shè)定手段根據(jù)前 述氣體的量及前述上升速度中的至少一項，設(shè)定當(dāng)前述驅(qū)動比例可變 機(jī)構(gòu)的控制從利用前述既定模式進(jìn)行的控制切換成以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)增 壓狀態(tài)為目標(biāo)的控制時的控制變量初始值。
全文摘要
本發(fā)明涉及同時使用VN等的機(jī)構(gòu)和產(chǎn)生輔助力的電動機(jī)的增壓控制系統(tǒng)，其目的是在使由電動機(jī)進(jìn)行的輔助動作停止時，維持增壓器的順滑的動作。如果在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域產(chǎn)生加速要求的話，一直到增壓器的狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)(時刻t1)，一面開路控制VN(圖2的(D))，一面以產(chǎn)生足夠的輔助力的方式，反饋控制電動機(jī)(圖2(A)即圖2(B))。在時刻t1，將電動機(jī)的控制切換成開路控制，將VN的控制切換成反饋控制。以產(chǎn)生維持目標(biāo)狀態(tài)所必要的補(bǔ)充轉(zhuǎn)矩的方式，繼續(xù)進(jìn)行電動機(jī)的開路控制，一直到時刻t2。在時刻t2之后，只通過VN的反饋控制，維持目標(biāo)狀態(tài)。
文檔編號F02B37/12GK101563532SQ20078004701
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者五十嵐修, 田畑正和 申請人:豐田自動車株式會社