增压系统的制作方法

文档序号:11111187阅读:308来源:国知局
增压系统的制造方法与工艺

本发明涉及适用于内燃机并且包括由内燃机排气驱动的涡轮增压器以及由电力驱动的电动增压器的增压系统。



背景技术:

作为适用于内燃机的增压系统,已知一种系统,其包括涡轮增压器以及电动增压器两者,并且借助该系统,通过电动增压的动作改进加速期间涡轮增压器的响应延迟(参考专利文献1)。

引文列表

专利文献

专利文献1:JP2004-251248A。



技术实现要素:

技术问题

使用专利文献1的增压系统,能够实现两段增压模式和单段增压模式两者,在两段增压模式下,使用涡轮增压器以及还使用电动增压器执行内燃机的增压,在单段增压模式下,仅使用涡轮增压器执行内燃机的增压。但是,如果实施两段增压模式,则不仅在加速期间,而且在稳定工作期间或者在可以被视为稳定工作的准稳定工作期间,系统在稳定工作期间或者在准稳定工作期间的状态在单段增压模式与两段增压模式之间切换的切换条件附近易于发生振荡(hunting)。具体地说,在其中设置绕过电动增压器的旁路通路并且该旁路通路随着增压模式的切换而由旁路阀打开和关闭的情况下,可能由于进气量直接随着旁路通路的打开和关闭变化而产生内燃机的输出转矩的波动。

因此,本发明的一个目标是提供一种能够抑制随着增压模式的切换而发生振荡的增压系统。

技术问题的解决方案

本发明的增压系统是一种适用于内燃机的增压系统,包括:涡轮增压器,其由所述内燃机的排气所驱动的涡轮来驱动;电动增压器,其被电动驱动;旁路通路,其绕过所述电动增压器并且连接所述电动增压器的上游侧和下游侧;旁路阀,其被设置用于打开和关闭所述旁路通路,并且在所述旁路阀打开所述旁路通路的打开位置与所述旁路阀关闭所述旁路通路的关闭位置之间动作;以及增压控制装置,其在单段增压模式与两段增压模式之间切换,在所述单段增压模式中,由于通过所述旁路阀处于所述打开位置而使所述电动增压器的电动驱动被停止,仅通过所述涡轮增压器对所述内燃机增压,在所述两段增压模式中,由于通过所述旁路阀处于所述关闭位置而使所述电动增压器的电动驱动被执行,通过所述涡轮增压器和所述电动增压器两者对所述内燃机增压;其中在操作所述旁路阀以从所述打开位置到达所述关闭位置以便从所述单段增压模式切换到所述两段增压模式的关闭操作的情况与在操作所述旁路阀以从所述关闭位置到达所述打开位置以便从所述两段增压模式切换到所述单段增压模式的打开操作的情况之间,用于操作所述旁路阀的参数的阈值是不同的。

根据该增压系统,因为以不同阈值执行所述旁路阀的打开操作和所述旁路阀的关闭操作以便切换增压模式,相应地,在稳定工作或准稳定工作期间,能够抑制由所述旁路阀的频繁打开操作和关闭操作导致的振荡的发生。

作为本发明的增压系统的一个方面,在所述内燃机的工作状态随时间的变化在预定范围内的稳定工作或准稳定工作期间,在操作所述旁路阀以从所述打开位置到达所述关闭位置以便从所述单段增压模式切换到所述两段增压模式的所述关闭操作的情况与在操作所述旁路阀以从所述关闭位置到达所述打开位置以便从所述两段增压模式切换到所述单段增压模式的所述打开操作的情况之间,用于操作所述旁路阀的所述参数的阈值是不同的。根据该方面,仅在稳定工作期间或者在准稳定工作期间,以不同阈值执行所述旁路阀的打开操作和所述旁路阀的关闭操作以便切换所述增压模式。因此,在稳定工作或准稳定工作期间,能够抑制由所述旁路阀的频繁打开操作和关闭操作导致的振荡的发生。并且,在稳定工作或准稳定工作期间之外的任何操作状态下,能够采用适当地适于该操作状态的控制。

作为本发明的增压系统的一个方面,所述参数可以是所述内燃机的转速、进气量或增压压力;并且用于实施所述旁路阀的所述打开操作的所述参数的阈值可以小于用于实施所述旁路阀的所述关闭操作的所述参数的阈值。根据该方面,当已实施所述旁路阀的关闭操作并且已发生从所述单段增压模式到所述两段增压模式的转变时,即使当随后所述参数的值达到其中实施关闭操作的所述阈值时,也维持所述两段增压模式而不实施所述旁路阀的打开操作。并且,当所述参数的值达到比其中实施关闭操作的阈值小的阈值时,实施所述旁路阀的打开操作并且发生从所述两段增压模式到所述单段增压模式的转变。因此,能够抑制由所述旁路阀的频繁打开操作和关闭操作导致的振荡的发生。

作为本发明的增压系统的一个方面,如果所述两段增压模式下的驱动在所述参数的值处于用于实施所述旁路阀的所述打开操作的所述参数的阈值与用于实施所述旁路阀的所述关闭操作的所述参数的阈值之间的情况下的持续长于预定时间间隔,则所述增压控制装置可以实施所述电动增压器的电动驱动的停止并且还实施所述旁路阀的所述打开操作。根据该方面,因为能够避免所述两段增压模式长时间段内在两个阈值之间继续,因此能够减少所述电动增压器的电动驱动需要的电力消耗量。

作为本发明的增压系统的一个方面,可以还包括:涡轮旁路通路,其绕过所述涡轮增压器的涡轮并且连接在所述涡轮的上游侧与下游侧之间;以及废气旁通阀(wastegate valve),其设置在所述涡轮旁路通路中并且能够从所述废气旁通阀完全关闭所述涡轮旁路通路的位置和所述废气旁通阀完全打开所述涡轮旁路通路的位置来改变其开度;以及在此情况下,当在用于实施所述旁路阀的所述打开操作的所述参数的阈值与用于实施所述旁路阀的所述关闭操作的所述参数的阈值之间实施所述两段增压模式下的驱动时,所述增压控制装置可以通过操作所述废气旁通阀来调整增压压力。根据该方面,当在两个阈值之间实现所述两段增压模式下的驱动时,能够通过操作所述废气旁通阀调整增压压力。

作为本发明的增压系统的一个方面,可以还包括:涡轮旁路通路,其绕过所述涡轮增压器的涡轮并且连接在所述涡轮的上游侧与下游侧之间;以及废气旁通阀,其设置在所述涡轮旁路通路中并且能够从所述废气旁通阀完全关闭所述涡轮旁路通路的位置和所述废气旁通阀完全打开所述涡轮旁路通路的位置来改变其开度;以及在此情况下,当在用于实施所述旁路阀的所述打开操作的所述参数的阈值与用于实施所述旁路阀的所述关闭操作的所述参数的阈值之间实施所述两段增压模式下的驱动时,所述增压控制装置可以通过操作所述电动增压器来调整增压压力,同时使所述废气旁通阀的操作状态保持在所述废气旁通阀完全关闭所述涡轮旁路通路的位置。根据该方面,通过当在两个阈值之间实现所述两段增压模式下的驱动时完全关闭所述涡轮旁路通路,能够通过操作所述电动增压器调整所述增压压力,同时增大所述电动增压器的增压分配。

在该方面,如果所述废气旁通阀的操作状态在所述废气旁通阀完全关闭所述涡轮旁路通路的位置下的持续已长于预定时间间隔,则所述增压控制装置增大所述电动增压器的转速,并且在已朝向所述废气旁通阀的打开侧操作所述废气旁通阀以使得由于所述电动增压器的转速的这种增大而导致的增压压力的增大被抵消之后,可以停止所述电动增压器的电动驱动,同时执行所述旁路阀的打开操作。根据该方面,因为随着所述电动增压器的转速的增大而导致的增压压力的增大被抵消,因此能够通过同时实施所述电动增压器的电动驱动停止和所述旁路阀的打开操作,将所述增压模式从所述两段增压模式切换到所述单段增压模式,同时抑制所述内燃机的输出转矩的波动。

附图说明

图1是示意性地示出配备有根据本发明的一个实施例的增压系统的内燃机的整体结构的图;

图2是示出增压模式的切换的说明图;

图3是示出根据第一实施例的控制例程的一个实例的流程图;

图4是示出通过该第一实施例获得的控制结果的一个实例的时间图;

图5是示出根据第二实施例的控制例程的一个实例的流程图;

图6是示出通过该第二实施例获得的控制结果的一个实例的时间图;

图7是示出根据第三实施例的控制例程的一个实例的流程图;以及

图8是示出通过该第三实施例获得的控制结果的一个实例的时间图。

具体实施方式

实施例1

如图1中所示,该增压系统1适用于内燃机2。该内燃机2被构建为火花点火型内燃机,其被安装到图中未示出的汽车并且用作行驶动力源。增压系统1包括涡轮增压器3和电动增压器4,它们均对内燃机1增压。涡轮增压器3包括:涡轮3a,其从内燃机2接收废气;以及压缩机3b,其由涡轮3a驱动。并且电动增压器4包括电动机4a和由电动机4a驱动的压缩机4b。电动机4a连接到电池5,以使得采用来自电池5的电力作为电动机4a的驱动电力。

涡轮增压器3的压缩机3b设置在进气通路6中,而其涡轮3a设置在排气通路7中。中冷器8和节流阀10设置在压缩机3b的下游侧的进气通路6中,中冷器8冷却通过压缩机3b加压的空气,节流阀10调整气流量。并且压力传感器11设置在节流阀10的下游侧,压力传感器11输出对应于内燃机2的增压压力(即,对应于进气压力)的信号。电动增压器4的压缩机4b设置在涡轮增压器3的压缩机3b的上游侧的进气通路6中。旁路通路12设置在进气通路6中,并且该通路12通过将电动增压器4的上游侧连接到其下游侧而绕过电动增压器4。旁路阀13设置在旁路通路12中,旁路阀13用于打开和关闭旁路通路12。旁路阀13在其中它打开旁路通路12的打开位置与其中它关闭旁路通路12的关闭位置之间工作。其中连接旁路通路12的下游侧的位置位于电动增压器4的压缩机4b与涡轮增压器3的压缩机3b之间。另一方面,其中连接旁路通路12的上游侧的位置位于电动增压器4的压缩机4b与气流计14之间。气流计14是已知的传感器,其输出对应于进气流的大小的信号。

针对增压系统1设置涡轮旁路通路15和废气旁通阀16以便调整内燃机2的增压压力,涡轮旁路通路15通过将涡轮3a的上游侧连接到涡轮3a的下游侧而绕过涡轮增压器3的涡轮3a,废气旁通阀16调整流经该涡轮旁路通路15的排气的流量。废气旁通阀16具有的类型有时被称为有源废气旁通阀,并且被构建为电磁阀,该阀能够将其开度从它完全关闭涡轮旁路通路15的全闭位置改变为它完全打开涡轮旁路通路15的全开位置。因此能够通过改变废气旁通阀16的开度,改变流经涡轮旁路通路15和涡轮3a的排气的流量。因为通过此操作改变压缩机3b的输出,因此从而能够调整内燃机2的增压压力。

针对增压系统1设置内燃机控制单元(ECU)20,其被配置为用于控制内燃机2的计算机。除了以适当方式控制内燃机2的各种工作参数(例如点火时间和燃料喷射量等)之外,ECU 20还实施对应于本发明的增压系统1的控制。将来自大量传感器的信号输入到ECU 20以便获得实施各种控制所必需的信息。作为与本发明相关的传感器,除了上述压力传感器11和气流计14之外,还设置曲柄角传感器21和SOC传感器22等,并且将来自这些传感器的信号输入到ECU 20,曲柄角传感器21输出对应于内燃机2的转速的信号,SOC传感器22输出对应于电池5的充电率的信号。

ECU 20在单段增压模式与两段增压模式之间切换增压系统1的增压模式。单段增压模式是这样的增压模式:其中通过旁路阀13处于打开位置,仅涡轮增压器3对内燃机2增压,因为电动增压器4的电动驱动被停止。另一方面,两段增压模式是这样的增压模式:其中通过旁路阀13处于关闭位置,涡轮增压器3和电动增压器4两者对内燃机增压,因为电动增压器4被电动驱动。

采用适应内燃机2的工作状态的控制以便在这些增压模式之间切换。例如,在其中内燃机2的工作状态的变化率(换言之,内燃机转速和车速的变化率)大于预定范围的瞬态工作期间,如果目标增压压力与实际增压压力之间的偏差大于预定基准值,则实施电动增压器4的电动驱动以便补充涡轮增压器3的增压响应延迟,以使得执行从单段增压模式到两段增压模式的增压模式切换。此外,从在非增压状态下踏下加速器踏板的时刻起,开始两段增压模式,并且当压力接近目标增压压力时,执行从两段增压模式到单段增压模式的增压模式切换。在这种类型的瞬态操作期间,沿着减小目标增压压力与实际增压压力之间的偏差的方向,通过对废气旁通阀16的开度进行反馈控制来调整增压压力。

另一方面,在内燃机2的工作状态的变化率在预定范围内时的稳定工作或准稳定工作期间,基于增压模式切换图(例如,图2中所示的切换图)实施增压模式的切换。根据内燃机2的特性,以适当方式设置用于区分稳定或准稳定工作状态与瞬态操作状态的预定范围。在图2的切换图中设置两条切换线La和Lb,它们由内燃机2的转速(即,发动机转速)和转矩(即,增压压力)限定。当从单段增压模式切换到两段增压模式时,使用其中第一条切换线La。另一方面,当从两段增压模式切换到单段增压模式时,将其中另一条切换线Lb设置为比切换线La更朝向低转速低转矩(即,低增压压力)侧并且使用切换线Lb。换言之,在本实施例的增压系统1中,取决于增压模式的变化方向,针对切换增压模式使用不同阈值。换言之,相对于增压模式的变化设置特定迟滞。

如图2中所示,当内燃机2的工作状态沿着由箭头符号示出的实线变化时,在工作状态到达切换线La时的状态(1)处,旁路阀13从打开位置切换到关闭位置,并且系统转变到两段增压模式。并且此后,在其中工作状态第二次到达切换线La的状态(2)处,维持两段增压模式而不改变,直至在工作状态到达切换线Lb的状态(3)处,旁路阀13从关闭位置切换到打开位置,并且系统转变到单段增压模式。因为相对于增压模式的切换设置这种类型的迟滞,因此即使在其中在稳定工作期间或者在准稳定工作期间转矩(即,增压压力)变化的状态下,也能够抑制否则可能由进气量的频繁波动(由旁路阀13的频繁打开操作和关闭所导致)产生的振荡。

接下来,将参考图3和4具体说明由本实施例中的ECU 20实施的处理。应该理解,尽管在下面说明的根据本实施例的控制中,采用增压压力作为用于操作旁路阀13的参数的一个实例,但还可将根据本实施例的控制更改为一种方法,在该方法中还与增压压力一起使用发动机转速作为参数,如图2中说明的那样。

ECU 20及时地从存储器读出图2中所示的控制例程的程序,并且以预定间隔重复执行该程序。在步骤S1,ECU 20参考来自压力传感器11的信号,并且判定当前增压压力P是否小于或等于P0-α,P0-α是比阈值P0小迟滞量α的值。P0相当于用于实施旁路阀13的关闭操作以便从单段增压模式切换到两段增压模式的阈值,而P0-α相当于用于实施旁路阀13的打开操作以便从两段增压模式切换到单段增压模式的阈值。如果增压压力P小于或等于P0-α,则控制流程继续到步骤S2,然而如果增压压力P不小于或等于P0-α,则控制流程转移到步骤S5。

在步骤S2,ECU 20控制旁路阀13以便使其处于打开位置。在步骤S3,ECU 20通过控制节流阀10和废气旁通阀16的开度,将增压压力控制到目标值。应该理解,与图3的控制例程并行运行的控制例程(在图中未示出)基于内燃机2的参数(例如转速和负荷等),逐次计算增压压力的目标值。并且接下来在步骤S4,ECU 20将用于管理增压模式的当前状态的管理标志F设置为“0”,其意味着单段增压模式。

在步骤S5,ECU 20判定增压压力P是否大于P0-α并且还小于P0。换言之,ECU判定增压压力P是否在迟滞范围(即,中性区)内。如果增压压力P确实大于P0-α并且还小于P0,则控制流程继续到步骤S6,然而如果增压压力P不是大于P0-α并且还小于P0,换言之,如果增压压力P已达到阈值P0,则控制流程转移到步骤S9。

在步骤S6,ECU 20判定当前增压模式是否是单段增压模式,换言之,判定是否标志F=0。如果当前模式是单段增压模式,则控制流程转移到步骤S3,然而如果当前模式不是单段增压模式,换言之,如果当前模式是两段增压模式,则控制流程继续到步骤S7。

在步骤S7,ECU 20基于来自气流计14的信号,获得进气量,并且基于该进气量,控制电动增压器4以使得电动增压器4在没有进气阻力的级别被维持在怠速转速。在步骤S8,ECU 20将废气旁通阀16的开度控制到打开侧,并且从而调整增压压力。

在步骤S9,ECU 20将旁路阀13控制到关闭位置。在步骤S10,ECU20将废气旁通阀16控制到全闭状态。在步骤S11,ECU 20通过适当地操作电动增压器4控制增压压力。在步骤S12,ECU 20将管理标志F设置为“1”,其意味着两段增压模式。

现在将基于图4中所示的时间图说明由图3的控制例程提供的控制结果的一个实例。如图4中所示,从时间点t0,节流阀10的开度变得几乎恒定,以使得车辆工作在稳定状态或准稳定状态。此后,随着ECU 20朝向关闭侧控制废气旁通阀16的开度,增压压力P升高。并且当在时间点t1增压压力P达到阈值P0时,旁路阀13执行从其打开位置到其关闭位置的关闭操作,并且被维持在其关闭位置直至时间点t3(参考图3的步骤S9)。并且由于电动增压器4被电动驱动,因此增压模式转变到两段增压模式。应该理解,考虑到用于执行增压的电动增压器4的响应延迟,将电动增压器4的电动驱动的开始时机设置为稍早于增压压力P到达P0的时间点t1。

当在时间点t1已变得高于阈值P0之后返回到减小之后,在时间点t2增压压力P变得低于阈值P0时,在电动增压器4没有显著进气阻力的级别将电动增压器4控制到怠速转速(参考图3的步骤S7),直至在时间点t3增压压力P达到P0-α。并且同时通过从全闭朝向打开侧操作废气旁通阀16来调整增压压力(参考图3的步骤S8)。当在时间点t3增压压力P达到P0-α时,操作旁路阀13以便从其关闭位置打开到其打开位置(参考图3的步骤S2),并且同时停止电动增压器4的电动驱动,以使得增压模式从两段增压模式转变到单段增压模式。

根据该第一实施例,一方面在阈值P0下执行将旁路阀13从其打开位置操作到其关闭位置的关闭操作,以便将增压模式从单段增压模式切换到两段增压模式,而另一方面在阈值P0-α下执行将旁路阀13从其关闭位置操作到其打开位置的打开操作,以便将增压模式从两段增压模式切换到单段增压模式,以使得通过不同阈值执行旁路阀13的打开操作和关闭操作。由于这一点,能够抑制由在稳定工作期间或在准稳定工作期间旁路阀13的频繁打开操作和关闭操作造成的振荡的发生。在该第一实施例中,ECU20通过执行图3的控制例程,用作权利要求的“增压控制装置”。

实施例2

接下来,将参考图5和图6说明本发明的第二实施例。因为除了控制细节之外,该第二实施例与第一实施例相同,因此应该参考图1以便获得该第二实施例的物理结构,并且应该参考第一实施例的说明以便获得该物理结构的说明。

ECU 20及时地从存储器读出图5中所示的控制例程的程序,并且以预定间隔重复执行该程序。在步骤S21,ECU 20参考来自压力传感器11的信号,并且判定当前增压压力P是否小于或等于P0-α,P0-α是比阈值P0小迟滞量α的值。如果增压压力P小于或等于P0-α,则控制流程继续到步骤S22,然而如果增压压力P不小于或等于P0-α,则控制流程转移到步骤S25。

在步骤S22,ECU 20控制旁路阀13以便使其处于打开位置。在步骤S23,ECU 20通过控制节流阀10和废气旁通阀16的开度,将增压压力控制到目标值。在步骤S24,ECU 20将管理标志F设置为“0”,其意味着单段增压模式。

在步骤S25,ECU 20判定增压压力P是否大于P0-α并且还小于P0。如果增压压力P确实大于P0-α并且还小于P0,则控制流程继续到步骤S26,然而如果增压压力P不是大于P0-α并且还小于P0,换言之,如果增压压力P已达到阈值P0,则控制流程转移到步骤S27。

在步骤S26,ECU 20判定当前增压模式是否是单段增压模式,换言之,判定是否标志F=0。如果当前模式是单段增压模式,则控制流程转移到步骤S23,然而如果当前模式不是单段增压模式,换言之,如果当前模式是两段增压模式,则控制流程继续到步骤S27。

在步骤S27,ECU 20将旁路阀13控制到关闭位置。在步骤S28,ECU20将废气旁通阀16的开度控制到全闭状态。在步骤S29,ECU 20通过适当地操作电动增压器4控制增压压力。在步骤S30,ECU 20将管理标志F设置为“1”,其意味着两段增压模式。

现在将基于图6中所示的时间图说明由图5的控制例程提供的控制结果的一个实例。如图6中所示,从时间点t0,节流阀10的开度变得几乎恒定,以使得车辆工作在稳定状态或准稳定状态下。此后,由于朝向关闭侧控制废气旁通阀16,增压压力P升高。并且当在时间点t1增压压力P达到阈值P0时,旁路阀13执行从其打开位置到其关闭位置的关闭操作,并且被维持在其关闭位置直至时间点t3(参考图5的步骤S27)。并且由于电动增压器4被电动驱动,因此增压模式转变到两段增压模式。应该理解,考虑到用于执行增压的电动增压器4的响应延迟,将电动增压器4的电动驱动的开始时机设置为稍早于增压压力P到达P0的时间点t1。

在时间点t1增压压力P已达到P0并且系统已转变到两段增压模式之后,废气旁通阀16被维持在其全闭状态直至在时间点t3增压压力P达到P0-α,并且在该间隔内控制电动增压器4的增压压力(参考图5的步骤S29),以使得电动增压器4变成进气阻力。并且当在时间点t3增压压力P达到P0-α时,操作旁路阀13以便从其关闭位置打开到其打开位置(参考图5的步骤S22),并且同时停止电动增压器4的电动驱动,以使得增压模式从两段增压模式转变到单段增压模式。

根据该第二实施例,采用与第一实施例的情况类似的方式,因为在彼此不同的阈值下执行旁路阀13的打开操作和关闭操作,能够抑制由在稳定工作期间或在准稳定工作期间旁路阀13的频繁打开操作和关闭操作造成的振荡的发生。此外,尽管在第一实施例中执行电动增压器4的控制以便将电动增压器4保持在其怠速转速,但在该第二实施例中,不执行将电动增压器4保持在其怠速转速的电动增压器4的控制;相反,在将废气旁通阀16维持在其全闭状态的同时,控制电动增压器4以使得它变成进气阻力。由于这一点,能够减少由驱动电动增压器4消耗的电力量。在该第二实施例中,ECU 20通过执行图5的控制例程,用作权利要求的“增压控制装置”。

实施例3

接下来,将参考图7和图8说明本发明的第三实施例。因为除了控制细节之外,该第三实施例与第一实施例相同,因此应该参考图1以便获得该第三实施例的物理结构,并且应该参考第一实施例的说明以便获得该物理结构的说明。

ECU 20及时地从存储器读出图7中所示的控制例程的程序,并且以预定间隔重复执行该程序。在步骤S31,ECU 20参考来自压力传感器11的信号,并且判定当前增压压力P是否小于或等于P0-α,P0-α是比阈值P0小迟滞量α的值。如果增压压力P小于或等于P0-α,则控制流程继续到步骤S32,然而如果增压压力P不小于或等于P0-α,则控制流程转移到步骤S35。

在步骤S32,ECU 20控制旁路阀13以便使其处于打开位置。在步骤S33,ECU 20通过控制节流阀10和废气旁通阀16的开度,将增压压力控制到目标值。并且接下来在步骤S34,ECU 20将管理标志F设置为“0”,其意味着单段增压模式。

在步骤S35,ECU 20判定增压压力P是否大于P0-α并且还小于P0。如果增压压力P确实大于P0-α并且还小于P0,则控制流程继续到步骤S36,然而如果增压压力P不是大于P0-α并且还小于P0,换言之,如果增压压力P已达到阈值P0,则控制流程转移到步骤S43。

在步骤S36,ECU 20判定当前增压模式是否是单段增压模式,换言之,判定是否标志F=0。如果当前模式是单段增压模式,则控制流程转移到步骤S32,然而如果当前模式不是单段增压模式,换言之,如果当前模式是两段增压模式,则控制流程继续到步骤S37。

在该步骤S37,ECU 20基于来自气流计14的信号,获得进气量,并且基于该进气量,控制电动增压器4以使得其在没有进气阻力的级别下被维持在怠速转速。并且然后在步骤S38,ECU 20将废气旁通阀16的开度控制到打开侧,并且从而调整增压压力。

在步骤S39,ECU 20开启内部计时器,并且该计时器开始测量时间。在步骤S40,ECU 20判定从开启计时器起是否已经过预定时间间隔,并且如果已经过该预定时间间隔,则控制流程继续到步骤S41,然而如果尚未经过,则控制流程转移到步骤S45。尽管可以适当地设置该预定时间间隔,但一种优选方法是通过参考来自SOC传感器22的信号获得电池5的充电率,并且将该预定时间间隔设置得越长,该充电率越高。通过此操作,变得能够根据电力消耗减少的必要性级别设置时间间隔。

在步骤S41,ECU 20将电动增压器4的转速增大到预定值。并且接下来在步骤S42,ECU 20朝向打开侧操作废气旁通阀16,以便抵消随着电动增压器4的转速的这种增大带来的增压压力的增大。

在步骤S43,ECU 20将旁路阀13控制到关闭位置。在步骤S44,ECU20通过适当地操作电动增压器4控制增压压力。在步骤S45,ECU 20将管理标志F设置为“1”,其意味着两段增压模式。

现在将基于图8中所示的时间图说明由图7的控制例程提供的控制结果的一个实例。如图8中所示,从时间点t0,节流阀10的开度(即,节流阀开度)变得几乎恒定,以使得车辆工作在稳定状态或准稳定状态下。此后,通过朝向关闭侧控制废气旁通阀16的开度,增压压力P升高。并且当在时间点t1增压压力P达到阈值P0时,旁路阀13执行从其打开位置到其关闭位置的关闭操作,并且被维持在其关闭位置直至时间点t3(参考图7的步骤S43)。并且由于电动增压器4被电动驱动,因此增压模式转变到两段增压模式。应该理解,考虑到用于执行增压的电动增压器4的响应延迟,将电动增压器4的电动驱动的开始时机设置为稍早于增压压力P到达P0的时间点t1。

在时间点t1增压压力P已超过阈值P0之后返回到减小之后,当在时间点t2增压压力P达到阈值P0时,开启计时器(参考图7的步骤S39)。并且当在时间点t3经过了预定时间间隔,而增压压力保持在压力P0与P0-α之间时,电动增压器4的转速增大,并且朝向打开侧控制废气旁通阀16,以便抵消随着电动增压器4的转速的这种增大而带来的增压压力的增大。并且然后在时间点t4将旁路阀13从关闭位置打开到打开位置(参考图7的步骤S32),同时停止电动增压器4的电动驱动,并且增压模式从两段增压模式转变到单段增压模式。

根据该第三实施例,采用与第一实施例的情况类似的方式,因为在彼此不同的阈值下执行旁路阀13的打开和关闭操作,因此能够抑制由在稳定工作期间或在准稳定工作期间旁路阀13的频繁打开和关闭操作造成的振荡的发生。此外,如果两段增压模式下的驱动在增压压力P处于P0与P0-α之间的情况下的持续长于预定时间段,则系统从两段增压模式切换到单段增压模式。因为由于这一点,能够避免在长时间段内持续驱动电动增压器4,因此能够减少由驱动电动增压器4消耗的电力量。此外在这种情况下,随着电动增压器4的转速的增大,而且在已执行朝向打开侧改变废气旁通阀16的打开量的操作以使得随着转速的这种增大而导致的增压压力的增大被抵消之后,同时实施用于停止电动增压器4的电动驱动的操作和用于打开旁路阀13的操作。因为由于以上所述,随着电动增压器4的转速的增大而导致的增压压力的增大被抵消,因此能够将增压模式从两段增压模式切换到单段增压模式,同时仍然抑制内燃机2的输出转矩的波动。在该第三实施例中,ECU 20通过执行图7的控制例程而用作权利要求的“增压控制装置”。

本发明并不被视为限于上述实施例;它可以以各种不同方式实施,前提是不偏离其基本概念的范围。在上述实施例中,采用增压压力作为用于操作旁路阀的参数;但还能够代之以内燃机的转速或进气量,而不是增压压力。此外,如图2中所示,还能够采用这些物理量的组合作为该参数。

此外,尽管在上述实施例中,设置绕过涡轮增压器的涡轮的涡轮旁路通路和废气旁通阀,并且通过废气旁通阀的操作控制增压压力,但还能够以其中不设置此类涡轮旁路通路或废气旁通阀的形式实施本发明。

尽管在上述实施例中,本发明适用于火花点火型内燃机,但还能够将本发明应用于压缩自点火型内燃机。

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