本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，并且更特別地，涉及一種用于控制其中由排氣驅(qū)動(dòng)的第一壓縮機(jī)和由排氣以外的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的第二壓縮機(jī)被并行配置在進(jìn)氣通道中的內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備。

背景技術(shù)：

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種裝備有第一渦輪增壓器和第二渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的渦輪增加器控制設(shè)備。第一和第二渦輪增壓器的壓縮機(jī)被并行配置在進(jìn)氣通道中，并且類(lèi)似地，第一和第二渦輪增壓器的渦輪被并行配置在排氣通道中。第一渦輪增壓器和第二渦輪增壓器每個(gè)都裝備有可變噴嘴，作為可變?cè)鰤貉b置。進(jìn)氣通道中配置有用于調(diào)節(jié)通過(guò)第二渦輪增壓器的壓縮機(jī)的空氣的流量的進(jìn)氣開(kāi)關(guān)閥。排氣通道中配置有用于調(diào)節(jié)流入第二渦輪增壓器的渦輪中的排氣的流量的排氣開(kāi)關(guān)閥。進(jìn)一步，排氣通道裝備有在第二渦輪增壓器的渦輪的上游的位置處旁路排氣開(kāi)關(guān)閥的排氣旁路通道、以及打開(kāi)和閉合排氣旁路通道的排氣旁通閥。

根據(jù)上述渦輪增壓器控制設(shè)備，在使用第一渦輪增壓器和第二渦輪增壓器兩者來(lái)執(zhí)行增壓的模式中，控制第一渦輪增壓器的可變噴嘴的開(kāi)度，使得兩個(gè)渦輪增壓器之間的空氣量比成為預(yù)定目標(biāo)空氣量比。進(jìn)一步，當(dāng)從僅僅使用第一渦輪增壓器的模式切換到使用兩個(gè)渦輪增壓器的前述模式時(shí)，執(zhí)行下面的操作以抑制轉(zhuǎn)矩沖擊。也就是，當(dāng)進(jìn)氣開(kāi)關(guān)閥、排氣開(kāi)關(guān)閥以及排氣旁通閥都被控制從閉合狀態(tài)到打開(kāi)狀態(tài)以執(zhí)行前述模式切換時(shí)，這三個(gè)閥以排氣旁通閥、排氣開(kāi)關(guān)閥以及進(jìn)氣開(kāi)關(guān)閥的順序打開(kāi)。

下面為申請(qǐng)人已經(jīng)作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)而告知的專(zhuān)利文獻(xiàn)的清單。

【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】JP 2008-190412 A

【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】JP 2004-278430 A

【專(zhuān)利文獻(xiàn)3】JP 2008-045524 A

【專(zhuān)利文獻(xiàn)4】JP 09-195781 A

【專(zhuān)利文獻(xiàn)5】JP 06-207522 A

技術(shù)問(wèn)題

已知這樣的內(nèi)燃機(jī)，其裝備有具有由排氣驅(qū)動(dòng)的第一壓縮機(jī)的第一增壓器(渦輪增壓器)、以及具有由排氣以外的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的第二壓縮機(jī)的第二增壓器(例如，電動(dòng)增壓器)，其中第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)被并行配置在進(jìn)氣通道中。在做出增加具有這樣的配置的內(nèi)燃機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求之后，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)能夠通過(guò)用利用第二壓縮機(jī)的增壓以輔助利用第一壓縮機(jī)的增壓來(lái)改進(jìn)。因此，在做出了轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求的情況下，期望迅速開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓。然而，如果在轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)在第一壓縮機(jī)的功率小的狀態(tài)中開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓，則存在第一壓縮機(jī)中將發(fā)生浪涌的可能性。一旦第一壓縮機(jī)中發(fā)生浪涌，第一壓縮機(jī)保持卡在浪涌狀態(tài)中而第二壓縮機(jī)正在運(yùn)行中。進(jìn)一步，因?yàn)榈谝粔嚎s機(jī)不能在發(fā)生浪涌的同時(shí)增加增壓壓力，第一壓縮機(jī)不能保證高轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。因此，必需在開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓之前提升第一壓縮機(jī)的功率。為了以此方式來(lái)提升第一壓縮機(jī)的功率，必需在接收轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求到開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓的期間內(nèi)提供預(yù)定量的能量給第一壓縮機(jī)。因此，為了在開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓之前提升第一壓縮機(jī)的功率，必需適當(dāng)?shù)卣{(diào)整排氣能量調(diào)整裝置的打開(kāi)度和利用第二壓縮機(jī)增壓的開(kāi)始正時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

已經(jīng)做出本發(fā)明以解決上述問(wèn)題，并且本發(fā)明的目的在于提供內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中由排氣驅(qū)動(dòng)的第一壓縮機(jī)和由排氣以外的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的第二壓縮機(jī)被并行配置在進(jìn)氣通道中，所述控制設(shè)備被配置為：在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，防止由于開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓而發(fā)生第一壓縮機(jī)中的浪涌。

根據(jù)本發(fā)明的用于控制內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備被配置成控制包括以下的內(nèi)燃機(jī)：渦輪，所述渦輪被布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中并且被配置成由排氣驅(qū)動(dòng)；第一壓縮機(jī)，所述第一壓縮機(jī)被布置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道中，并且被配置成由渦輪驅(qū)動(dòng)以及對(duì)進(jìn)氣增壓；排氣能量調(diào)整裝置，所述排氣能量調(diào)整裝置被配置成調(diào)整由渦輪恢復(fù)的排氣能量的量并且由此改變第一壓縮機(jī)的功率；第二壓縮機(jī)，所述第二壓縮機(jī)被布置在進(jìn)氣通道中并且被配置成由排氣以外的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)以及對(duì)進(jìn)氣增壓；以及增壓控制裝置，所述增壓控制裝置被配置成在執(zhí)行利用第二壓縮機(jī)的增壓與停止利用第二增壓機(jī)的增壓之間切換。第一壓縮機(jī)的下游側(cè)上的進(jìn)氣通道連接到第二壓縮機(jī)的下游側(cè)上的進(jìn)氣通道?？刂圃O(shè)備包括控制器。所述控制器被配置成：控制排氣能量調(diào)整裝置，使得在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)要求利用第二壓縮機(jī)增壓的情形中，第一壓縮機(jī)的功率被增加到一定值或更大；以及控制增壓控制裝置，使得自第一壓縮機(jī)的功率被增加到一定值或更大時(shí)開(kāi)始起逝去了延遲時(shí)間之際，開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓。

延遲時(shí)間可以隨著增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求的度的增加而更短。

第一壓縮機(jī)的功率的所述一定值可以隨著延遲時(shí)間的增加而更小。

根據(jù)本發(fā)明，排氣能量調(diào)整裝置由控制器控制，使得：在其中在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)要求利用第二壓縮機(jī)的增壓的情形中，第一壓縮機(jī)的功率被增加到一定值或更大。進(jìn)一步，增壓控制裝置由控制器控制，使得：在自第一壓縮機(jī)的功率被增加到一定值或更大時(shí)開(kāi)始起逝去了延遲時(shí)間之際，開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓。也就是，根據(jù)本發(fā)明，排氣能量調(diào)整裝置的打開(kāi)度和利用第二壓縮機(jī)的增壓的開(kāi)始正時(shí)能夠被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，使得利用第二壓縮機(jī)的增壓在第一壓縮機(jī)的功率被增加之后開(kāi)始。因而，利用第二壓縮機(jī)的增壓能夠在第一壓縮機(jī)的功率相比于在做出前述請(qǐng)求時(shí)立即開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓的示例而言變得更高之后開(kāi)始。結(jié)果，在其中第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)被并行配置在進(jìn)氣通道中的內(nèi)燃機(jī)中，能夠防止由于開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓導(dǎo)致發(fā)生第一壓縮機(jī)中的浪涌。

所述利用第二壓縮機(jī)的增壓能夠在至少由所述渦輪和所述第一壓縮機(jī)構(gòu)成的第一增壓器已經(jīng)恢復(fù)等效于避免所述第一壓縮機(jī)中的浪涌所需的能量的量的功量的狀態(tài)中開(kāi)始。結(jié)果是，能夠明確防止由于開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓導(dǎo)致發(fā)生第一壓縮機(jī)中的浪涌。

所述排氣能量調(diào)整裝置能夠包括旁路所述渦輪且連接到所述排氣通道的排氣旁路通道以及布置在其中的旁通閥，并且所述第一壓縮機(jī)的所述功率通過(guò)在預(yù)定打開(kāi)度控制范圍內(nèi)調(diào)整所述旁通閥的打開(kāi)度來(lái)改變。

所述增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求的度是由所述控制器使用加速器位置傳感器測(cè)量的加速器踩壓量。

所述旁通閥是電控廢氣旁通閥。

所述控制器能夠被配置為通過(guò)如下來(lái)調(diào)整所述旁通閥的所述打開(kāi)度：基于所測(cè)量到的所述加速器踩壓量來(lái)計(jì)算所述延遲時(shí)間；計(jì)算所述避免所述浪涌所需的能量的量；通過(guò)將所計(jì)算的所述能量的量除以所計(jì)算的所述延遲時(shí)間來(lái)計(jì)算所述第一壓縮機(jī)的目標(biāo)功率；計(jì)算在所述旁通閥被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的所述第一壓縮機(jī)的功率；以及判定所述目標(biāo)功率是否低于在所述旁通閥被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的所述第一壓縮機(jī)的功率，如果是，則基于進(jìn)氣流量和所述目標(biāo)功率來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)度；并且開(kāi)始關(guān)閉所述旁通閥以便其打開(kāi)度達(dá)到所述目標(biāo)打開(kāi)度的操作。

可以按照其中安裝內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)來(lái)調(diào)整延遲時(shí)間。

所述控制器能夠進(jìn)一步配置為：如果判定的結(jié)果是否定的，則設(shè)置完全關(guān)閉的打開(kāi)度作為目標(biāo)打開(kāi)度；判定目標(biāo)功率是否高于當(dāng)旁通閥完全關(guān)閉時(shí)待獲得的第一壓縮機(jī)的功率，如果是，調(diào)整延遲時(shí)間，以便變成通過(guò)將目標(biāo)功率與延遲時(shí)間的乘積除以當(dāng)旁通閥完全關(guān)閉時(shí)待獲得的第一壓縮機(jī)的功率所獲得的值。

所述控制器能夠配置為通過(guò)如下來(lái)計(jì)算避免浪涌所需的能量的量：測(cè)量進(jìn)氣流量；計(jì)算目標(biāo)渦輪速度，其為避免浪涌所需的渦輪速度的目標(biāo)值；測(cè)量當(dāng)前渦輪速度；以及基于目標(biāo)渦輪速度和當(dāng)前渦輪速度來(lái)計(jì)算避免浪涌所需的能量的量。

所述目標(biāo)渦輪速度被設(shè)置以便隨著進(jìn)氣流量的增加而逐漸變得更高。

所述第一壓縮機(jī)的功率的所述一定值通過(guò)從目標(biāo)功率和當(dāng)旁通閥完全關(guān)閉時(shí)待獲得的第一壓縮機(jī)的功率中較低的一個(gè)減去第一增壓器的軸承損失來(lái)獲得。

所述增壓控制裝置包括：電動(dòng)機(jī)、電連接到電動(dòng)機(jī)并用于基于來(lái)自控制器的命令控制電動(dòng)機(jī)的通電的電動(dòng)機(jī)控制器、和用于向電動(dòng)機(jī)提供電力的電池。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于示意性地描述系統(tǒng)的配置的視圖；

圖2A和圖2B為用于描述當(dāng)請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的時(shí)開(kāi)始雙增壓模式時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題的視圖；

圖3A和3B為用于描述在做出要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)在本發(fā)明的第一實(shí)施例中執(zhí)行的控制的時(shí)序圖；

圖4A和4B為用于描述在做出要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)在本發(fā)明的第一實(shí)施例中執(zhí)行的控制的時(shí)序圖；

圖5A和圖5B為用于示意性地描述其中執(zhí)行第一實(shí)施例的控制的情形中壓縮機(jī)的相應(yīng)的運(yùn)行點(diǎn)的軌跡的壓縮機(jī)特性圖；

圖6為圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制的流程的主流程圖；

圖7為圖示圖6中所示的流程圖中的步驟104中的WGV打開(kāi)度控制的流程的流程圖；

圖8為圖示其中限定了延遲時(shí)間Td與加速器踩壓量之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖；

圖9為圖示圖7中所示的流程圖中的步驟204中的計(jì)算能量A的處理的流程的流程圖；

圖10為代表其中限定了目標(biāo)渦輪速度Nttrg與進(jìn)氣流量Ga之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖；

圖11為代表其中限定了能量A與目標(biāo)渦輪速度Nttrg以及當(dāng)前渦輪速度Nt之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖；

圖12為代表其中限定了功率B0與進(jìn)氣流量Ga之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖；以及

圖13為代表渦輪的輸出功率Lt、進(jìn)氣流量Ga以及WGV打開(kāi)度之間的關(guān)系的視圖。

具體實(shí)施方式

第一實(shí)施例

第一實(shí)施例的系統(tǒng)配置

圖1為用于示意性地描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的系統(tǒng)的配置的視圖。圖1中圖示的內(nèi)燃機(jī)10包括內(nèi)燃機(jī)主體12。內(nèi)燃機(jī)10為安裝在車(chē)輛中并且用作其動(dòng)力源的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)(作為一個(gè)示例，汽油發(fā)動(dòng)機(jī))。進(jìn)氣通道14和排氣通道16與內(nèi)燃機(jī)主體12的每個(gè)氣缸連通。

進(jìn)氣通道14包括被吸入內(nèi)燃機(jī)主體12的相應(yīng)的氣缸中的空氣流過(guò)的第一進(jìn)氣通道14a。在第一進(jìn)氣通道14a的入口附近設(shè)置空氣濾清器18。輸出與流過(guò)第一進(jìn)氣通道14a的進(jìn)氣的流量一致的信號(hào)的氣流傳感器20被附接到空氣濾清器18。

用于對(duì)進(jìn)氣增壓的渦輪增壓器22的壓縮機(jī)(此后，稱(chēng)作“渦輪壓縮機(jī)”)22a被布置在空氣濾清器18的下游側(cè)上的第一進(jìn)氣通道14a中。離心式壓縮機(jī)、斜流式壓縮機(jī)或軸流式壓縮機(jī)能夠用作渦輪壓縮機(jī)22a。渦輪增壓器22包括被布置在排氣通道16中的渦輪22b。渦輪壓縮機(jī)22a通過(guò)連接軸22c被一體地連接到渦輪22b，并且由流過(guò)渦輪22b的排氣來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。進(jìn)一步，用于檢測(cè)渦輪壓縮機(jī)22a的速度(此后，還稱(chēng)作“渦輪速度”)Nt的渦輪速度傳感器22d被附接到渦輪增壓器22。另外，稍后描述的用于對(duì)由渦輪壓縮機(jī)22a或者由渦輪壓縮機(jī)22a和電動(dòng)壓縮機(jī)26a兩者壓縮的進(jìn)氣進(jìn)行冷卻的中間冷卻器24被布置在第一進(jìn)氣通道14a中且在渦輪壓縮機(jī)22a的下游側(cè)的位置處。

進(jìn)氣通道14包括第二進(jìn)氣通道14b。第二進(jìn)氣通道14b連接第一進(jìn)氣通道14a中的渦輪壓縮機(jī)22a的上游側(cè)的部件與第一進(jìn)氣通道14a中的渦輪壓縮機(jī)22a的下游側(cè)的部件。也就是，第二進(jìn)氣通道14b為旁路渦輪壓縮機(jī)22a的進(jìn)氣通道。電動(dòng)增壓器26的壓縮機(jī)(此后，稱(chēng)作“電動(dòng)壓縮機(jī)”)26a被布置在第二進(jìn)氣通道14b中。根據(jù)這一配置，本實(shí)施例的渦輪壓縮機(jī)22a和電動(dòng)壓縮機(jī)26a被并行布置在進(jìn)氣通道14中。注意，在本說(shuō)明書(shū)中，只要渦輪壓縮機(jī)的下游側(cè)和電動(dòng)壓縮機(jī)的下游側(cè)連接，其中為渦輪壓縮機(jī)的“第一壓縮機(jī)”和為電動(dòng)壓縮機(jī)的“第二壓縮機(jī)”例如被“并行”布置在進(jìn)氣通道中的配置不限于如圖1中所示的配置，其中，渦輪壓縮機(jī)22a的上游側(cè)和電動(dòng)壓縮機(jī)26a的上游側(cè)連接并且渦輪壓縮機(jī)22a的下游側(cè)和電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游側(cè)連接。也就是，可以采用這樣的配置，其中“第一壓縮機(jī)”的上游側(cè)和“第二壓縮機(jī)”的上游側(cè)互相獨(dú)立。因此，氣流傳感器和空氣濾清器可以分別被獨(dú)立地設(shè)置在“第一壓縮機(jī)”的上游側(cè)和“第二壓縮機(jī)”的上游側(cè)。

電動(dòng)壓縮機(jī)26a還可以為離心式壓縮機(jī)、斜流式壓縮機(jī)或軸流式壓縮機(jī)。電動(dòng)壓縮機(jī)26a由電動(dòng)機(jī)26b驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)26b電連接到電動(dòng)機(jī)控制器28。電動(dòng)機(jī)控制器28基于來(lái)自之后描述的ECU 46的命令來(lái)控制電動(dòng)機(jī)26b的通電。將來(lái)自電池30的電力供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)26b。根據(jù)電動(dòng)增壓器26，通過(guò)電動(dòng)機(jī)26b來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)26a能夠?qū)M(jìn)氣增壓。

單向閥32被布置在電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游側(cè)的第二進(jìn)氣通道14b中。單向閥32被配置成允許空氣通過(guò)第二進(jìn)氣通道14b朝中間冷卻器24側(cè)流動(dòng)，以及被配置成限制在與上述方向相反的方向上的流動(dòng)。注意，替代單向閥32，可以提供打開(kāi)/關(guān)閉閥(例如，電磁閥)，其被配置成：在操作電動(dòng)壓縮機(jī)26a時(shí)打開(kāi)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游側(cè)的第二進(jìn)氣通道14b；以及在不操作電動(dòng)壓縮機(jī)26a時(shí)關(guān)閉電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游側(cè)的第二進(jìn)氣通道14b。

電控節(jié)流閥34被布置在第一進(jìn)氣通道14a中且在中間冷卻器24的下游側(cè)的位置處。節(jié)流閥34按照加速器踩壓量操作，并且根據(jù)加速器踩壓量來(lái)改變進(jìn)氣流量。第一進(jìn)氣通道14a的在節(jié)流閥34的下游側(cè)的一部分由進(jìn)氣歧管14c形成。進(jìn)氣被通過(guò)進(jìn)氣歧管14c分配到相應(yīng)的氣缸。檢測(cè)進(jìn)氣壓力(進(jìn)氣歧管壓力)的進(jìn)氣壓力傳感器36被附接到進(jìn)氣歧管14c。

來(lái)自相應(yīng)的氣缸的排氣由為排氣通道16的一部分的排氣歧管38收集，并且排放到下游側(cè)。旁路渦輪22b的排氣旁路通道40連接到排氣通道16。電控廢氣旁通閥(WGV)42被布置在排氣旁路通道40中，作為用于打開(kāi)和關(guān)閉排氣旁路通道40的旁通閥。通過(guò)在預(yù)定打開(kāi)度控制范圍內(nèi)調(diào)整WGV 42的打開(kāi)度，渦輪22b恢復(fù)的排氣能量的量能夠被控制，并且結(jié)果是，渦輪壓縮機(jī)22a的功率能夠被改變。用于檢測(cè)WGV打開(kāi)度的打開(kāi)度傳感器44被附接到WGV 42。注意，用于獲取WGV打開(kāi)度的方法不限于使用打開(kāi)度傳感器44的方法。也就是，WGV打開(kāi)度可以基于例如驅(qū)動(dòng)WGV 42的電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(未在附圖中圖示)的電壓或電流來(lái)計(jì)算。在其中內(nèi)燃機(jī)10包括的WGV為壓力調(diào)節(jié)型的示例中，WGV打開(kāi)度可以基于驅(qū)動(dòng)壓力(膜壓力)的檢測(cè)值或估計(jì)值來(lái)計(jì)算。除此之外，當(dāng)WGV關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣歧管壓力上升并且渦輪的上游側(cè)的排氣壓力也上升。因此，WGV打開(kāi)度可以基于進(jìn)氣歧管壓力或渦輪的上游側(cè)的排氣壓力來(lái)計(jì)算。

本實(shí)施例的系統(tǒng)還包括以下描述的電子控制單元(ECU)46和用于驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電路(未在附圖中示出)，作為控制內(nèi)燃機(jī)10的控制設(shè)備。ECU 46包括至少輸入/輸出接口、存儲(chǔ)器、以及中央處理單元(CPU)，并且執(zhí)行整個(gè)系統(tǒng)的控制。輸入/輸出接口被配置成接收來(lái)自安裝在內(nèi)燃機(jī)10中或其中安裝內(nèi)燃機(jī)10的車(chē)輛中的各種傳感器的傳感器信號(hào)，以及輸出致動(dòng)信號(hào)到內(nèi)燃機(jī)10包括的各種執(zhí)行器。用于控制內(nèi)燃機(jī)10的各種控制程序和特性圖存儲(chǔ)在ECU 46的存儲(chǔ)器中。CPU從存儲(chǔ)器中讀出控制程序并且執(zhí)行控制程序，以及基于所接收的傳感器信號(hào)來(lái)產(chǎn)生用于各種執(zhí)行器的致動(dòng)信號(hào)。

除了前述氣流傳感器20、進(jìn)氣壓力傳感器36以及打開(kāi)度傳感器44之外，ECU 46從其接收信號(hào)的傳感器包括用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器，諸如用于獲取曲軸的旋轉(zhuǎn)位置和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器48。前述傳感器還包括加速器位置傳感器50，用于檢測(cè)其中安裝了內(nèi)燃機(jī)10的車(chē)輛的加速踏板的踩壓量(加速器位置)。除了前述電動(dòng)機(jī)26b、節(jié)流閥34以及WGV 42之外，ECU 46向其輸出致動(dòng)信號(hào)的執(zhí)行器還包括用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的各種執(zhí)行器(未在附圖中示出)，諸如用于供應(yīng)燃料到相應(yīng)的氣缸的燃料噴射閥和用于對(duì)相應(yīng)的氣缸中的空氣-燃料混合物點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置。

第一實(shí)施例的控制

(利用電動(dòng)壓縮機(jī)的增壓輔助)

如上所述，內(nèi)燃機(jī)10包括電動(dòng)增壓器26和渦輪增壓器22。本實(shí)施例的系統(tǒng)被配置成使能選擇單增壓模式和雙增壓模式。單增壓模式為僅使用渦輪增壓器22來(lái)執(zhí)行增壓的模式。因此，電動(dòng)壓縮機(jī)26a的運(yùn)轉(zhuǎn)在單增壓模式中停止。另一方面，雙增壓模式為使用電動(dòng)增壓器26連同渦輪增壓器22來(lái)執(zhí)行增壓的模式。在雙增壓模式中，利用渦輪壓縮機(jī)22a的增壓由電動(dòng)壓縮機(jī)26a輔助。雙增壓模式在內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域在預(yù)定的低速和低負(fù)載區(qū)域中的情形下請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(請(qǐng)求對(duì)車(chē)輛加速)時(shí)使用。另一方面，單增壓模式對(duì)應(yīng)于在使用雙增壓模式時(shí)以外的情形下執(zhí)行增壓時(shí)使用的增壓模式。

根據(jù)具有通過(guò)電動(dòng)機(jī)26b來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的配置的電動(dòng)增壓器26，相比于其中使用排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪壓縮機(jī)22a的渦輪增壓器22，增壓壓力能夠以更高的響應(yīng)性而增加。因此，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(加速響應(yīng))能夠通過(guò)在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(請(qǐng)求對(duì)車(chē)輛加速)時(shí)選擇雙增壓模式來(lái)改進(jìn)。(電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間的問(wèn)題)

圖2A和圖2B為用于描述當(dāng)在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)開(kāi)始雙增壓模式時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題的視圖。圖2A示出了與渦輪壓縮機(jī)22a相關(guān)的壓縮機(jī)特性圖，而圖2B示出了與電動(dòng)壓縮機(jī)26a相關(guān)的壓縮機(jī)特性圖。這些壓縮機(jī)特性圖中的每個(gè)中的縱軸代表相應(yīng)的壓縮機(jī)22a和26a的出口壓力相對(duì)于進(jìn)口壓力的壓力比(＝出口壓力/進(jìn)口壓力)。壓縮機(jī)特性圖中的每個(gè)中的橫軸代表通過(guò)壓縮機(jī)22a或26a的空氣的流量。在圖2A和圖2B中，相對(duì)于浪涌線(xiàn)的低空氣流量和高壓力比側(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)于在壓縮機(jī)22a或26a中發(fā)生浪涌的浪涌區(qū)域。

在本實(shí)施例的系統(tǒng)中，為了通過(guò)減少泵送損失來(lái)提高燃料效率，WGV42在不要求利用渦輪增壓器22的增壓的低負(fù)載區(qū)域中被打開(kāi)。圖2A中所示的工作點(diǎn)P1對(duì)應(yīng)于WGV 42以此方式打開(kāi)的狀態(tài)中渦輪壓縮機(jī)22a的工作點(diǎn)P。

這里，將考慮其中從工作點(diǎn)P在工作點(diǎn)P1處的狀態(tài)開(kāi)始雙增壓模式以增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的示例。在開(kāi)始雙增壓模式時(shí)，WGV 42被關(guān)閉以允許渦輪壓縮機(jī)22a執(zhí)行增壓，并且控制電動(dòng)機(jī)26b的通電以允許電動(dòng)壓縮機(jī)26a執(zhí)行增壓。

圖2A和圖2B對(duì)應(yīng)于其中在檢測(cè)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求的時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)地開(kāi)始關(guān)閉WGV 42的操作和致動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的操作的示例。如上所述，內(nèi)燃機(jī)10包括被并行布置在進(jìn)氣通道14(14a，14b)中的渦輪壓縮機(jī)22a和電動(dòng)壓縮機(jī)26a。在其中使用這一類(lèi)型的并行布置的示例中，渦輪壓縮機(jī)22a的下游壓力和電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游壓力變得相等，因?yàn)闇u輪壓縮機(jī)22a的下游側(cè)與電動(dòng)壓縮機(jī)26a的下游側(cè)連通。進(jìn)一步，在使用并行布置的示例中，通過(guò)壓縮機(jī)22a和26a的空氣的流量取決于相應(yīng)的壓縮機(jī)22a和26a的功率之間的比。在這一示例中，渦輪壓縮機(jī)22a的功率與通過(guò)其的空氣的流量和壓力比成比例。這類(lèi)似地應(yīng)用于有關(guān)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的功率。

由于電動(dòng)壓縮機(jī)26a的運(yùn)轉(zhuǎn)的開(kāi)始導(dǎo)致的電動(dòng)壓縮機(jī)26a的功率的增加的響應(yīng)性比采用排氣作為動(dòng)力的渦輪壓縮機(jī)22a的高。因此，在其中渦輪壓縮機(jī)22a的功率因?yàn)閃GV 42打開(kāi)而低的狀態(tài)中，如果在轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)，利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓在關(guān)閉WGV 42的操作的同時(shí)(對(duì)應(yīng)于圖2A和圖2B中所示的示例)或者在此操作之前立即開(kāi)始，則可能出現(xiàn)下面的問(wèn)題。也就是，壓力比增加，而通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的空氣的流量減少，并且結(jié)果是，存在渦輪壓縮機(jī)22a中將發(fā)生浪涌的可能性。

更具體地，電動(dòng)壓縮機(jī)26a的功率的增加快于由關(guān)閉WGV 42引起的渦輪壓縮機(jī)22a的功率的增加。因此，在并行布置的示例中，當(dāng)在渦輪壓縮機(jī)22a的功率低的狀態(tài)中開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓時(shí)，將取決于電動(dòng)壓縮機(jī)26a的操作特性來(lái)確定渦輪壓縮機(jī)22a和電動(dòng)壓縮機(jī)26a的公共下游壓力。進(jìn)一步，如果在以上所述的狀態(tài)中開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓，則通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的空氣的流量將由于渦輪壓縮機(jī)22a的出口壓力上升而顯著減少。關(guān)于該操作，工作點(diǎn)P從工作點(diǎn)P1在圖2A中的左上方向(也就是，高壓力比和低流量的方向)上移動(dòng)。如果這一移動(dòng)的量大，則存在工作點(diǎn)P將進(jìn)入浪涌區(qū)域的可能性。

在致動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)26a之后，通過(guò)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的空氣的流量增加。然而，如果渦輪壓縮機(jī)22a中發(fā)生浪涌，由電動(dòng)壓縮機(jī)26a壓縮的空氣將流回到渦輪壓縮機(jī)22a側(cè)。結(jié)果是，盡管電動(dòng)壓縮機(jī)26a的工作點(diǎn)Q在開(kāi)始電動(dòng)壓縮機(jī)26a的致動(dòng)之后從工作點(diǎn)Q1在圖2B中的向右方向(也就是，高流量方向)上移動(dòng)，在開(kāi)始致動(dòng)后的電動(dòng)壓縮機(jī)26a的壓力比在直到渦輪壓縮機(jī)22a中發(fā)生浪涌的期間增加，并且在渦輪壓縮機(jī)22a中發(fā)生浪涌之后減少。除此之外，如果渦輪壓縮機(jī)22a中以以上所述的方式發(fā)生了浪涌，因?yàn)闇u輪壓縮機(jī)22a進(jìn)入渦輪壓縮機(jī)22a不能增加壓力的狀態(tài)，所以其中發(fā)生著浪涌的狀態(tài)持續(xù)。

如果渦輪壓縮機(jī)22a中以以上所述的方式發(fā)生浪涌，即使開(kāi)始雙增壓模式，也不可能增加內(nèi)燃機(jī)10的整體系統(tǒng)的增壓壓力(也就是，相對(duì)于通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的進(jìn)氣和通過(guò)電動(dòng)壓縮機(jī)26a的進(jìn)氣合流的位置的下游側(cè)的進(jìn)氣壓力)。注意，以上的描述關(guān)注其中電動(dòng)壓縮機(jī)26a從其中作為一個(gè)示例而言WGV 42打開(kāi)到最大打開(kāi)度(完全打開(kāi)度)的狀態(tài)被致動(dòng)的示例。然而，即使在電動(dòng)壓縮機(jī)26a從其中WGV 42關(guān)閉到一定打開(kāi)度的狀態(tài)被致動(dòng)的情況下，如果渦輪壓縮機(jī)22a的功率低，也出現(xiàn)以上描述的問(wèn)題。

(第一實(shí)施例的控制的概述)

圖3A和3B以及圖4A和4B為描述在要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)在本發(fā)明的第一實(shí)施例中執(zhí)行的控制的時(shí)序圖。更具體地，圖3A和3B圖示了其中WGV 42的目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg被設(shè)置為前述打開(kāi)度控制范圍內(nèi)的最小打開(kāi)度(作為一個(gè)示例，完全關(guān)閉打開(kāi)度)的控制示例。圖4A和圖4B圖示了其中目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg為在完全關(guān)閉打開(kāi)度的打開(kāi)側(cè)上的打開(kāi)度WGV1的控制示例。

根據(jù)本實(shí)施例的控制，如圖3A和3B以及圖4A和4B中所示，在要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求在時(shí)間點(diǎn)T0被檢測(cè)到之后(也就是，在其中在做出增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求時(shí)要求利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓的情形中)，為了增加渦輪壓縮機(jī)22a的功率，關(guān)閉WGV 42以具有目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。

圖3A中圖示的示例中的時(shí)間點(diǎn)T1指示當(dāng)WGV打開(kāi)度達(dá)到為目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg的完全關(guān)閉打開(kāi)度時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。圖4A中圖示的示例中的時(shí)間點(diǎn)T1’指示當(dāng)WGV打開(kāi)度到達(dá)為目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg的打開(kāi)度WGV1時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。注意，接收到轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求之前的打開(kāi)度WGV0為在低負(fù)載區(qū)域中使用的WGV打開(kāi)度，在該低負(fù)載區(qū)域中，利用節(jié)流閥34控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，而基本上不利用渦輪壓縮機(jī)22a的增壓。更具體地，打開(kāi)度WGV0為前述打開(kāi)度控制范圍內(nèi)的最大打開(kāi)度(作為一個(gè)示例，完全打開(kāi)度)。

根據(jù)本實(shí)施例的控制，用于增壓輔助的電動(dòng)壓縮機(jī)26a的致動(dòng)不同于參見(jiàn)圖2A和圖2B描述的以上所述的示例，并且不在檢測(cè)到轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求之后立即開(kāi)始。也就是，在圖3A和圖3B中圖示的示例中，開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓由在時(shí)間點(diǎn)T2處開(kāi)始的電動(dòng)機(jī)26b的通電來(lái)執(zhí)行，該時(shí)間點(diǎn)T2是在從在WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)打開(kāi)度WGVtrg(完全關(guān)閉打開(kāi)度)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)T1開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際。這還針對(duì)圖4A和圖4B中圖示的示例而適用，其中利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓通過(guò)在時(shí)間點(diǎn)T2’處開(kāi)始的電動(dòng)機(jī)26b的通電而開(kāi)始，該時(shí)間點(diǎn)T2’是在從當(dāng)WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)打開(kāi)度WGVtrg(打開(kāi)度WGV1)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)T1’開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際。此后，電動(dòng)機(jī)輸出朝增壓輔助的時(shí)間的預(yù)定輸出值增加。

圖5A和圖5B為示意性地描述在執(zhí)行第一實(shí)施例的控制的情形中的壓縮機(jī)22a和26a的相應(yīng)的工作點(diǎn)的軌跡的壓縮機(jī)特性圖。注意，在圖5A和圖5B中，附到相應(yīng)的工作點(diǎn)P和Q的數(shù)字相同的工作點(diǎn)(例如，P1和Q1)代表同一時(shí)間點(diǎn)處的工作點(diǎn)。

如以上參照?qǐng)D3A和圖3B以及圖4A和圖4B所描述的，根據(jù)本實(shí)施例的控制，在檢測(cè)到轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)，WGV 42關(guān)閉，以獲得為打開(kāi)度WGV1(對(duì)應(yīng)于之后描述的目標(biāo)功率B的WGV打開(kāi)度)或完全關(guān)閉打開(kāi)度的目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。結(jié)果是，當(dāng)伴隨WGV 42的關(guān)閉渦輪壓縮機(jī)22a的功率開(kāi)始增加時(shí)，渦輪壓縮機(jī)22a的工作點(diǎn)P開(kāi)始從在檢測(cè)到轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)使用的工作點(diǎn)P1在圖5A和圖5B中的向右方向(也就是，高流量方向)上移動(dòng)。這是因?yàn)椋跍u輪壓縮機(jī)22a的功率增加的初始階段，盡管出口壓力還沒(méi)有增加，通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的空氣的流量增加。

在WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg的時(shí)候(也就是，在渦輪壓縮機(jī)22a的功率增加到等于或大于一定值的值的時(shí)候)開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際，工作點(diǎn)P到達(dá)工作點(diǎn)P2。具體地，之后描述的一定值C1或C2對(duì)應(yīng)于前述一定值。根據(jù)本實(shí)施例的控制，利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓在逝去了延遲時(shí)間Td之際開(kāi)始。與其伴隨的，工作點(diǎn)P離開(kāi)工作點(diǎn)P2，并且電動(dòng)壓縮機(jī)26a的工作點(diǎn)Q開(kāi)始從工作點(diǎn)Q2(＝工作點(diǎn)Q1)移動(dòng)。

當(dāng)開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓時(shí)，因?yàn)椴⑿胁贾?，渦輪壓縮機(jī)22a的出口壓力隨著電動(dòng)壓縮機(jī)26a的出口壓力的增加而增加，并且通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的空氣的流量減少。該操作對(duì)應(yīng)于在壓縮機(jī)特性圖上工作點(diǎn)P的移動(dòng)，其中工作點(diǎn)P在工作點(diǎn)P2處改變方向并且從工作點(diǎn)P2在在圖5A的左上方方向(也就是，高壓力比和低流量的方向)上基本上等功的狀態(tài)中移動(dòng)。更具體地，如之前所描述的，在其中兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a被并行布置的示例中，通過(guò)兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的空氣的相應(yīng)的流量之間的比取決于兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的功率之間的比。然而，緊接在開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓之后(也就是，在工作點(diǎn)P2和Q2附近)，通過(guò)兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的空氣的相應(yīng)的流量不處于在兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的功率之間的比率處平衡的狀態(tài)中，并且因此，工作點(diǎn)P從P2朝P3移動(dòng)并且工作點(diǎn)Q從Q2朝Q3移動(dòng)。

當(dāng)工作點(diǎn)P和工作點(diǎn)Q分別到達(dá)工作點(diǎn)P3和Q3時(shí)，通過(guò)兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的空氣的流量進(jìn)入在兩個(gè)壓縮機(jī)22a和26a的功率之間的比率處平衡的狀態(tài)。當(dāng)以此方式進(jìn)入實(shí)現(xiàn)平衡的狀態(tài)時(shí)，用于提高出口壓力的工作(也就是，增壓)同樣能夠在渦輪壓縮機(jī)22a中開(kāi)始。結(jié)果是，工作點(diǎn)P從工作點(diǎn)P3在圖5A中的右上方向(也就是，高壓力比和高流量的方向)上移動(dòng)。另一方面，由于渦輪壓縮機(jī)22a的增壓的貢獻(xiàn)，在壓力比的變化相對(duì)于空氣流量的變化的比例相比于在工作點(diǎn)Q到達(dá)工作點(diǎn)Q3時(shí)的時(shí)間點(diǎn)之前為大的狀態(tài)中，工作點(diǎn)Q從工作點(diǎn)Q3在圖5B中的右上方向(也就是，高壓力比和高流量的方向)上移動(dòng)。

在其中反映本實(shí)施例的控制的圖5A和圖5B中所示的操作示例中，因?yàn)樘峁┝搜舆t時(shí)間Td，電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓在其中渦輪壓縮機(jī)22a的功率高于圖2A和圖2B中所圖示的控制示例的狀態(tài)中(更具體地，在其中渦輪增壓器22已經(jīng)恢復(fù)等效于避免浪涌所需的能量(之后描述為“能量A”)的量的功量的狀態(tài)中)開(kāi)始。結(jié)果，不同于其中不給予開(kāi)始電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓的正時(shí)的前述考慮的圖2A和圖2B中所示的控制示例，即使伴隨開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓，通過(guò)渦輪壓縮機(jī)22a的空氣的流量減少，工作點(diǎn)P也不進(jìn)入浪涌區(qū)域。也就是，伴隨開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓的渦輪壓縮機(jī)22a中浪涌的發(fā)生被適當(dāng)?shù)匾种啤?/p>

(第一實(shí)施例中的具體處理)

圖6為圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制的流程的主流程圖。如圖6中所示，首先，ECU 46進(jìn)行到步驟100，其中ECU 46判定是否存在要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求(也就是，對(duì)車(chē)輛加速的請(qǐng)求)。能夠例如通過(guò)使用加速器位置傳感器50來(lái)判定加速踏板是否被踩壓來(lái)做出有關(guān)是否存在轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求的判定。如果沒(méi)有轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求，根據(jù)本流程圖的當(dāng)前的處理被迅速結(jié)束。

如果在步驟100中判定存在要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求，ECU 46進(jìn)行到步驟102。在步驟102中，ECU 46判定在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)電動(dòng)壓縮機(jī)26a是否在非工作狀態(tài)。如果步驟102中判定的結(jié)果是肯定的，ECU 46進(jìn)行到步驟104，其中ECU 46按照?qǐng)D7中所示的子流程圖的處理來(lái)執(zhí)行WGV打開(kāi)度控制。

圖7為圖示步驟104中的WGV打開(kāi)度控制的流程的流程圖。如圖7中所示，首先，在步驟200中，ECU 46使用加速器位置傳感器50來(lái)測(cè)量加速器踩壓量。接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟202，其中ECU 46基于測(cè)量到的加速器踩壓量來(lái)計(jì)算延遲時(shí)間Td。

圖8為圖示其中限定了延遲時(shí)間Td與加速器踩壓量之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖。當(dāng)轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求(加速請(qǐng)求)的度高時(shí)，需要盡快致動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)26a。因此，根據(jù)圖8中所示的特性圖，設(shè)置延遲時(shí)間Td以隨著加速器踩壓量增加而逐漸縮短。在步驟202中，延遲時(shí)間Td通過(guò)參照這樣的特性圖來(lái)計(jì)算。注意延遲時(shí)間Td可以按照其中安裝內(nèi)燃機(jī)10的車(chē)輛的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)來(lái)調(diào)整。

接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟204。在步驟204中，避免渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌所要求的能量A(以焦耳為單位)按照?qǐng)D9中圖示的子流程圖的處理來(lái)計(jì)算。

圖9為圖示用于步驟204中的能量A的計(jì)算處理的流程的流程圖。如圖9中所示，首先ECU 46進(jìn)行到步驟300，其中ECU 46使用氣流傳感器20來(lái)測(cè)量進(jìn)氣流量Ga。接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟302以計(jì)算為避免渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌所需要的渦輪速度Nt的目標(biāo)值的目標(biāo)渦輪速度Nttrg。

圖10為代表其中限定目標(biāo)渦輪速度Nttrg與進(jìn)氣流量Ga之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖。根據(jù)圖10中所示的關(guān)系，設(shè)置目標(biāo)渦輪速度Nttrg以隨著進(jìn)氣流量Ga增加而逐漸變高。在步驟302中，通過(guò)參照這樣的特性圖基于進(jìn)氣流量Ga來(lái)計(jì)算目標(biāo)渦輪速度Nttrg。

接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到其中ECU 46使用渦輪速度傳感器22d來(lái)測(cè)量當(dāng)前渦輪速度Nt的步驟304(當(dāng)ECU 46首次進(jìn)行到步驟304時(shí)，測(cè)量在做出要求雙增壓模式的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求時(shí)的渦輪速度Nt)。接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟306。在步驟306中，避免渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌所要求的能量A基于當(dāng)前渦輪速度Nt和目標(biāo)渦輪速度Nttrg來(lái)計(jì)算。

圖11為代表其中限定能量A與目標(biāo)渦輪速度Nttrg以及當(dāng)前渦輪速度Nt之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖。根據(jù)圖11中所示的關(guān)系，設(shè)置能量A以隨著目標(biāo)渦輪速度Nttrg增加而增加，或者以隨著當(dāng)前渦輪速度Nt增加而增加。在步驟306中，通過(guò)參照這樣的特性圖，基于當(dāng)前渦輪速度Nt和目標(biāo)渦輪速度Nttrg，來(lái)計(jì)算能量A。

描述現(xiàn)在將回到圖7中圖示的流程圖。在步驟204中計(jì)算了能量A之后，ECU 46進(jìn)行到步驟206。在步驟206中，計(jì)算渦輪壓縮機(jī)22a的目標(biāo)功率B。目標(biāo)功率B通過(guò)將步驟204中計(jì)算的能量A除以步驟202中計(jì)算的延遲時(shí)間Td來(lái)計(jì)算。

接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟208，其中，ECU 46計(jì)算在WGV 42被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的渦輪壓縮機(jī)22a的功率B0。圖12為代表其中限定功率B0與進(jìn)氣流量Ga之間的關(guān)系的特性圖的設(shè)置的示例的視圖。如圖12中所示，在WGV 42被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的渦輪壓縮機(jī)22a的功率B0隨著進(jìn)氣流量Ga增加而逐漸增加。在步驟208中，通過(guò)參照這樣的特性圖基于進(jìn)氣流量Ga來(lái)計(jì)算功率B0。

接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟210，其中ECU 46判定目標(biāo)功率B是否低于功率B0。如果步驟210中判定的結(jié)果為肯定的，也就是，如果要求低于功率B0的功率作為目標(biāo)功率B，ECU 46進(jìn)行到步驟212。在步驟212中，目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg基于進(jìn)氣流量Ga和目標(biāo)功率B來(lái)計(jì)算。更具體地，目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg對(duì)應(yīng)于在當(dāng)前的進(jìn)氣流量Ga和目標(biāo)功率B下避免渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌所要求的最大WGV打開(kāi)度。

圖13為代表渦輪22b的輸出功率Lt、進(jìn)氣流量Ga以及WGV打開(kāi)度之間的關(guān)系的視圖。通過(guò)將圖13中示出的關(guān)系存儲(chǔ)為ECU 46中的特性圖，利用這一關(guān)系，能夠計(jì)算實(shí)現(xiàn)作為當(dāng)前進(jìn)氣流量Ga下的目標(biāo)的渦輪22b的輸出功率Lt所要求的最大WGV打開(kāi)度。更具體地，前述目標(biāo)功率B為渦輪22b的輸出功率Lt的目標(biāo)值，以及渦輪壓縮機(jī)22a的(驅(qū)動(dòng))功率為通過(guò)從渦輪22b的輸出功率Lt中減去渦輪增壓器22的軸承損耗(已知值)所獲得的值。在步驟212中，通過(guò)參照其中限定如圖13中所示的關(guān)系的特性圖，基于目標(biāo)功率B和當(dāng)前進(jìn)氣流量Ga，來(lái)計(jì)算目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg(圖4A和圖4B中圖示的示例對(duì)應(yīng)于此)。

另一方面，如果步驟210中判定的結(jié)果為否定的，也就是，如果要求等于或大于功率B0的功率作為目標(biāo)功率B，ECU 46進(jìn)行到步驟214。在步驟214中，將完全關(guān)閉打開(kāi)度設(shè)置作為目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg(圖3A和圖3B中圖示的示例對(duì)應(yīng)于此)。

在步驟214中的處理之后，ECU 46判定目標(biāo)功率B是否高于功率B0(步驟216)。如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)將避免浪涌所需的能量A除以延遲時(shí)間Td來(lái)計(jì)算目標(biāo)功率B，以及將延遲時(shí)間Td設(shè)置成依據(jù)加速器踩壓量的值。因此，當(dāng)步驟216中的判定的結(jié)果為肯定的(也就是，當(dāng)要求高于功率B0的功率作為目標(biāo)功率B)時(shí)，如果使用依據(jù)加速器踩壓量的延遲時(shí)間Td的值，即使在在功率B0下逝去延遲時(shí)間Td之后，也不能獲得能量A。因此，ECU 46進(jìn)行到步驟218，其中ECU 46調(diào)整延遲時(shí)間Td以變?yōu)橥ㄟ^(guò)將目標(biāo)功率B和延遲時(shí)間Td的乘積除以功率B0所獲得的值(＝B/B0×Td)。注意，如果步驟216中的判定的結(jié)果為否定的(也就是，如果目標(biāo)功率B和功率B0相等)，不需要調(diào)整延遲時(shí)間Td。

在步驟212中的處理或步驟218中的處理之后，ECU 46進(jìn)行到步驟220，其中ECU 46開(kāi)始關(guān)閉WGV 42的操作，使得WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。與此伴隨的，渦輪壓縮機(jī)22a的功率開(kāi)始增加。

描述現(xiàn)在將回到圖6中圖示的流程圖。在執(zhí)行步驟104中的WGV打開(kāi)度控制之后，ECU 46進(jìn)行到步驟106。在步驟106中，ECU 46判定WGV打開(kāi)度是否已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。結(jié)果是，如果步驟106中判定的結(jié)果為否定的，則重復(fù)執(zhí)行從步驟100向前的處理。

另一方面，如果在步驟106中判定WGV打開(kāi)度已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg，ECU 46進(jìn)行到步驟108。在步驟108中，ECU 46判定指示延遲時(shí)間Td的計(jì)數(shù)在進(jìn)行中的計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志是否為“ON”。

如果在步驟108中判定計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志不是“ON”，ECU 46進(jìn)行到步驟110，其中ECU 46將計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志設(shè)置為“ON”并且還在作為ECU 46的功能之一的倒數(shù)定時(shí)器中設(shè)置延遲時(shí)間Td。接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟112，其中ECU 46執(zhí)行用于從倒數(shù)定時(shí)器的剩余時(shí)間中減去從執(zhí)行步驟110中的處理的時(shí)間點(diǎn)起已經(jīng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間量的處理。另一方面，如果在步驟108中判定計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志為“ON”，ECU 46立即進(jìn)行到步驟112。

在執(zhí)行步驟112中的處理之后，ECU 46進(jìn)行到步驟114。在步驟114中，ECU 46判定倒數(shù)定時(shí)器的剩余時(shí)間是否為零。如果步驟114中判定的結(jié)果為否定的，重復(fù)執(zhí)行從步驟100向前的處理。

相反，如果在步驟114中判定倒數(shù)定時(shí)器的剩余時(shí)間為零，ECU 46進(jìn)行到步驟116，其中ECU 46將計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志設(shè)置成“OFF”。接下來(lái)，ECU 46進(jìn)行到步驟118。在步驟118中，ECU 46控制電動(dòng)機(jī)26b的通電以開(kāi)始由電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓。注意，當(dāng)在步驟100或步驟102中判定的結(jié)果為否定時(shí)，也將計(jì)數(shù)進(jìn)行中標(biāo)志設(shè)置成“OFF”(步驟120或122)。

根據(jù)以上描述的圖6、圖7以及圖9中圖示的流程圖中的處理，計(jì)算能量A。要求能量A，從而避免由當(dāng)要求雙增壓模式時(shí)開(kāi)始電動(dòng)壓縮機(jī)26a的致動(dòng)的事實(shí)引起的渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌。進(jìn)一步，基于能量A(以焦耳為單位)和以上描述的延遲時(shí)間Td，將渦輪壓縮機(jī)22a的目標(biāo)功率B計(jì)算為通過(guò)將能量A除以延遲時(shí)間Td獲得的值(B＝A/Td)。根據(jù)能量A、延遲時(shí)間Td與目標(biāo)功率B之間的這一關(guān)系，能夠說(shuō)，在目標(biāo)功率B下操作渦輪壓縮機(jī)22a渡過(guò)延遲時(shí)間Td之后，在延遲時(shí)間Td期間，渦輪增壓器22已經(jīng)恢復(fù)了相當(dāng)于避免浪涌所要求的能量A的功量。

根據(jù)以上描述的處理，如果目標(biāo)功率B低于在WGV被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的功率B0，則在當(dāng)前的進(jìn)氣流量Ga下滿(mǎn)足目標(biāo)功率B的打開(kāi)度WGV1(大于完全關(guān)閉打開(kāi)度的WGV打開(kāi)度)被設(shè)置作為目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。進(jìn)一步，如果目標(biāo)功率B小于功率B0，則在WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg時(shí)(也就是，在渦輪壓縮機(jī)22a的功率增加到等于或大于一定值C1的值之后)開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際，開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓。所述一定值C1通過(guò)從目標(biāo)功率B中減去前述的軸承損失來(lái)獲得。因此，能夠有利地防止發(fā)生伴隨利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓的開(kāi)始的在渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌。

進(jìn)一步，根據(jù)以上所述的處理，如果目標(biāo)功率B等于或大于在WGV被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的功率B0，將完全關(guān)閉打開(kāi)度設(shè)置作為目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg。進(jìn)一步，如果目標(biāo)功率B等于或大于功率B0，在WGV打開(kāi)度達(dá)到目標(biāo)WGV打開(kāi)度WGVtrg時(shí)(也就是，在渦輪壓縮機(jī)22a的功率增加到等于或大于一定值C2的值之后)開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際開(kāi)始利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓。該一定值C2通過(guò)從功率B0中減去前述軸承損失來(lái)獲得。延遲時(shí)間Td可以由步驟218中的處理來(lái)調(diào)整。因此，在該情形中，同樣地，能夠有利地防止發(fā)生伴隨利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓的開(kāi)始的渦輪壓縮機(jī)22a中的浪涌。

進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施例的控制，如圖8中所示，設(shè)置延遲時(shí)間Td以隨著加速器踩壓量增加而變短(也就是，增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的請(qǐng)求的度越高，延遲時(shí)間Td變得越短)，除了目標(biāo)功率B高于在WGV完全關(guān)閉時(shí)待獲得的功率B0。延長(zhǎng)延遲時(shí)間Td導(dǎo)致加速響應(yīng)的減少。因此，通過(guò)按照前述請(qǐng)求的度來(lái)決定延遲時(shí)間Td，同時(shí)考慮由車(chē)輛的駕駛員做出的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求(對(duì)車(chē)輛加速的請(qǐng)求)的度，能夠抑制浪涌的發(fā)生。

進(jìn)一步，根據(jù)利用以上描述的關(guān)系(B＝A/Td)的本實(shí)施例的控制，設(shè)置目標(biāo)功率(渦輪22b的輸出功率Lt的目標(biāo)值)B以隨著延遲時(shí)間Td變得更長(zhǎng)而變得更低。結(jié)果是，與渦輪22b的輸出功率Lt具有相關(guān)性的渦輪壓縮機(jī)22a的功率的前述一定值C1也被設(shè)置為隨著延遲時(shí)間Td變得更長(zhǎng)而變得更低。通過(guò)這一手段，目標(biāo)功率B(換而言之，一定值C1)能夠被設(shè)置為用于將按照延遲時(shí)間Td的大小的要求最小變化應(yīng)用到WGV打開(kāi)度的值。

注意，在以上描述的第一實(shí)施例中，渦輪壓縮機(jī)22a對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“第一壓縮機(jī)”，排氣旁路通道40和WGV 42對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“排氣能量調(diào)整裝置”，電動(dòng)壓縮機(jī)26a對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“第二壓縮機(jī)”，以及電動(dòng)機(jī)26b、電動(dòng)機(jī)控制器28和電池30對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“增壓控制裝置”。進(jìn)一步，執(zhí)行根據(jù)圖6、圖7以及圖9中圖示的流程圖的處理的ECU 46對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“增壓控制手段”。進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)于目標(biāo)功率B的一定值C1、或?qū)?yīng)于WGV被完全關(guān)閉時(shí)待獲得的功率B0的一定值C2對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“一定值”。

在以上描述的第一實(shí)施例中，如圖3A和3B以及圖4A和4B中所示，利用電動(dòng)壓縮機(jī)26a的增壓通過(guò)在逝去了延遲時(shí)間Td時(shí)開(kāi)始電動(dòng)機(jī)26b的通電來(lái)開(kāi)始。然而，本發(fā)明中的“開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓的時(shí)間”不限于以上描述的方式的“開(kāi)始電動(dòng)機(jī)26b的通電的時(shí)間”，并且例如，可以為如下所述的時(shí)間。

對(duì)于裝備有對(duì)應(yīng)于第二壓縮機(jī)的電動(dòng)壓縮機(jī)、旁路電動(dòng)壓縮機(jī)的進(jìn)氣旁路通道、以及打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣旁路通道的進(jìn)氣旁通閥的內(nèi)燃機(jī)，已知初步旋轉(zhuǎn)控制的執(zhí)行，其通過(guò)在進(jìn)氣旁通閥打開(kāi)的狀態(tài)中致動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)預(yù)先增加電動(dòng)壓縮機(jī)的速度，使得有可能在開(kāi)始增壓時(shí)快速獲得期望的增壓壓力。在其中利用這一類(lèi)型的初步旋轉(zhuǎn)控制的示例中，不等待延遲時(shí)間Td逝去的情況下執(zhí)行用于初步旋轉(zhuǎn)的通電。具體地，如果執(zhí)行根據(jù)以上描述的圖6中圖示的流程圖的處理，例如，在步驟102中判定的結(jié)果為肯定時(shí)、或者在步驟106中判定的結(jié)果為肯定時(shí)，開(kāi)始用于初步旋轉(zhuǎn)的通電。然而，當(dāng)僅僅執(zhí)行用于初步旋轉(zhuǎn)的通電時(shí)，利用電動(dòng)壓縮機(jī)的增壓未開(kāi)始。在本配置中，通過(guò)伴隨延遲時(shí)間Td逝去而關(guān)閉進(jìn)氣旁通閥和增加電動(dòng)機(jī)輸出，電動(dòng)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度開(kāi)始變得高于初步旋轉(zhuǎn)控制時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度。因此，在這一配置中，“關(guān)閉進(jìn)氣旁通閥的時(shí)間”、換而言之、“當(dāng)電動(dòng)壓縮機(jī)的速度開(kāi)始變得高于初步旋轉(zhuǎn)控制時(shí)的速度時(shí)的時(shí)間”對(duì)應(yīng)于“開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓的時(shí)間”。

進(jìn)一步，在之前的第一實(shí)施例中，將裝備有用于調(diào)整渦輪22b恢復(fù)的排氣能量的量的排氣旁路通道40和WGV 42的內(nèi)燃機(jī)10作為示例描述。然而，根據(jù)本發(fā)明的“排氣能量調(diào)整裝置”可以例如為并入渦輪增壓器中的可變噴嘴裝置，該渦輪增壓器具有渦輪壓縮機(jī)作為第一壓縮機(jī)。如果利用這樣的可變噴嘴裝置，在請(qǐng)求增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)需要利用第二壓縮機(jī)增壓的情形中，可以在通過(guò)向關(guān)閉側(cè)控制可變噴嘴的打開(kāi)度來(lái)將第一壓縮機(jī)的功率增加到一定值或更大時(shí)開(kāi)始逝去了延遲時(shí)間Td之際，開(kāi)始利用第二壓縮機(jī)的增壓。

進(jìn)而，在之前的第一實(shí)施例中，將裝備有電動(dòng)壓縮機(jī)26a的內(nèi)燃機(jī)10作為示例描述。然而，根據(jù)本發(fā)明的“第二壓縮機(jī)”可以為例如使用內(nèi)燃機(jī)的曲軸的轉(zhuǎn)矩作為動(dòng)力的機(jī)械增壓器的壓縮機(jī)。如果使用機(jī)械增壓器，“增壓控制裝置”可以例如由包括進(jìn)氣旁路通道和進(jìn)氣旁通閥的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)氣旁路通道旁路機(jī)械增壓器的壓縮機(jī)，進(jìn)氣旁通閥被配置成在不執(zhí)行利用壓縮機(jī)的增壓時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣旁路通道以及被配置成在開(kāi)始增壓時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣旁路通道。進(jìn)一步，除了這樣的設(shè)備以外，例如，被配置成在機(jī)械增壓器的壓縮機(jī)的曲軸和旋轉(zhuǎn)軸連接的狀態(tài)與這樣的連接被釋放的狀態(tài)之間切換的離合器裝置對(duì)應(yīng)于“增壓控制裝置”。

進(jìn)一步，盡管在之前的第一實(shí)施例中將火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)10作為示例描述，本發(fā)明還可應(yīng)用于諸如為柴油機(jī)的壓燃式內(nèi)燃機(jī)。