(57)【要約】内燃機関に吸入された空気を圧縮するための排気ガスターボチャージャと協働する電気的に作動されるチャージャを制御するための方法および装置が提案される。電気的なチャージャ（ＥＬ）のドライブ制御は、電気的なチャージャのコンプレッサ圧力状態に対して前以て決められる値に依存して形成されるドライブ制御信号を用いて行われる。
2004525305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸入された空気を圧縮するための排気ガスターボチャージャと協働する電気的に作動されるチャージャを制御するための方法であって、該電気的なチャージャをドライブ制御するドライブ制御信号が形成される形式の方法において、
該ドライブ制御信号を該電気的なチャージャを介して調整設定すべき圧力状態に依存して生ぜしめる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
電気的なチャージャの期待すべき圧縮比を排気ガスターボチャージャのコンプレッサ圧力状態に依存して突き止める
請求項１記載の方法。
【請求項３】
排気ガスターボチャージャの圧縮比を機関回転数と内燃機関に流れる空気流量に対して前以て決められている値に従って形成する
請求項２記載の方法。
【請求項４】
排気ガスターボチャージャの圧力状態をフィルタを用いてフィルタリングする
請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
フィルタの単数ないし複数の時定数は作動量に依存している、有利には機関回転数に依存している
請求項４記載の方法。
【請求項６】
電気的なチャージャの調整設定すべき圧縮比を排気ガスターボチャージャの圧縮比、周囲圧または流れの方向における２つのチャージャの第１のチャージャの入口における圧力および過給圧目標値に基づいて求める
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
排気ガスターボチャージャの圧縮比を突き止める際に、周囲圧ないし流れの方向における２つのチャージャの第１のチャージャの入口における圧力および／または排気ガス温度を考慮する
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
電気的な補助チャージャの前の圧力を測定するまたはモデル化し、そこから電気的な補助チャージャの圧縮比を突き止めかつ該電気的なチャージャを、調整設定すべき圧縮比および該求められた圧縮比に依存してドライブ制御する
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
電気的なチャージャの調整設定すべき圧縮比を電気的なチャージャの現在の圧縮比に依存して突き止める
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
電気的なチャージャの調整設定すべき圧縮比を過給圧目標値と過給圧実際値との比に依存して突き止める
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
電気的なチャージャの現在のコンプレッサ圧力状態を電気的なチャージャの実際回転数と内燃機関に流れる空気流量に対する実際値とに依存して形成する
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
電気的なチャージャを前以て決められている機関回転数以上では遮断する
請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
電気的なチャージャを、第１の前以て決められている機関回転数より低い第２の前以て決められている機関回転数を下回るとき再びスイッチオンする
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
電気的なチャージャの調整設定すべき圧縮比を走行ペダル勾配に依存して突き止める
請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
走行ペダル勾配が前以て決められている値を上回ると、電気的なチャージャに対する目標回転数値として最大回転数を調整設定する
請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
調整設定すべき圧縮比と、空気流量に対して前以て決められる値とに依存して、回転数調整または回転数制御を用いて調整設定される、電気的なチャージャに対する目標回転数値を調整設定する
請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
電気的なチャージャを遮断されている状態において目標回転数値として定常回転数を以て調整設定する
請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
電気的なチャージャの目標回転数値を第２のフィルタ、例えば低域フィルタを用いてフィルタリングする
請求項１５，１６または１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
第２のフィルタの単数ないし複数の時定数を電気的なチャージャの目標回転数値に依存して選択する
請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
内燃機関に吸入された空気を圧縮するための排気ガスターボチャージャと協働する電気的に作動されるチャージャを制御するための装置であって、該電気的なチャージャをドライブ制御するドライブ制御信号を発生する制御ユニットを備えている形式のものにおいて、
該制御ユニットは、該ドライブ制御信号を該電気的なチャージャの調整設定すべき圧縮比に依存して調整設定するドライブ制御信号形成手段を有している
ことを特徴とする装置。
【請求項２１】
プログラムがコンピュータ上に実現されるとき、請求項１から２０までのいずれか１項記載のすべてのステップを実施するために、プログラムコード手段を備えているコンピュータプログラム。
【請求項２２】
プログラム製品がコンピュータ上に実現されるとき、請求項１から２０までのいずれか１項記載のすべてのステップを実施するために、コンピュータ上にて読み取り可能なデータ担体に記憶されているプログラムコード手段を備えているコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は電気的に作動されるチャージャ（ＥＬ＝elektrisch betriebener Lader）の制御方法および装置に関する。
【０００２】
タービンと内燃機関に通じる空気供給部において作動されるコンプレッサとから成る排気ガスターボチャージャを用いて燃料の燃焼のために必要とされる空気を圧縮することで内燃機関の出力を高めることは公知である。排気ガスターボチャージャは、自動車駆動装置の場合には殊に、内燃機関の回転数が低いときの応答特性が遅れるおよび不十分であるという欠点を有している。排気ガスターボチャージャの応答特性を改善するために、排気ガスターボチャージャを電気的な補助駆動装置を用いて支援することが公知である。このことは例えば、排気ガスターボチャージャに組み込まれている電気モータによって実現することができる。電気モータは内燃機関の回転数が低い場合に排気ガスターボチャージャの軸を補助的に駆動する。しかしこのために、電気モータの高い回転数負荷能力、並びに排気ガスターボチャージャのタービンの高い質量慣性モーメントに基づいて高い電力が必要になってくる。
【０００３】
この欠点を回避するために例えば、ＵＳ特許６０２９４５２号から、電気的に作動される補助チャージャ（ＥＬ＝elektrisch betriebener Hilfslader）とも称される電気的に作動される過給気コンプレッサ（electric motordriven compresspr for supplying charge air）を、従来の排気ガスターボチャージャに対して直列に内燃機関の空気供給部において作動することが公知である。このことは、空気供給部において独立に使用される電気的に作動される補助チャージャ（ＥＬ）が内燃機関の最も低い回転数領域において最適化されるようにすることができかつ著しく僅かな質量慣性モーメントおよび改善された効率に基づき補助チャージャの所要電力は著しく小さくてすむことになるという利点を有している。
【０００４】
しかし、この種の電気的なターボチャージャないし電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の純然たるスイッチオンおよびスイッチオフで過給圧提供に不連続性が生じ、内燃機関のトルクに相応に不連続性が生じることになることが分かった。更に、この種の電気的なチャージャ（ＥＬ）がスイッチオンおよびスイッチオフ作動することで生じる別の不都合な点は車両の車載電源負荷が高くなることである。
【０００５】
ＤＥ−Ａ１９７４０９６８から、運転者の希望に依存して吸気管における空気質量流量に対する目標値を求めることが公知である。ＥＰ８８５３５３Ｂ１から、運転者の希望から導出される目標充填に基づいて目標絞り弁角度および目標過給圧値を求めることが公知である。
【０００６】
発明の利点
電気的なチャージャないし電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の要求に依存している制御ないし調整は、過給圧提供における不連続性、ひいては機関のトルクにおける不連続性が低減されるという利点を有している。これにより走行快適性が著しく改善される。この利点はチャージャの連続的なドライブ制御によって（例えば連続的に変化可能な目標値によって）より強化される。
【０００７】
要求に依存している制御ないし調整の別の利点は、車両の車載電源網の負荷が低減されることである。
【０００８】
特別有利な仕方で、要求に依存している制御ないし調整部は過給圧調整の大幅な機能変更なしに既存の機関制御部に組み込み可能である。
【０００９】
電気的なチャージャ（ＥＬ）の介入操作に対する要求の決定は特別有利には周囲圧または運転者によって要求される過給圧目標値のような、車両および／または機関の作動量に依存しており、これにより精確な、まさしく要求に依存している制御ないし調整が行われる。
【００１０】
特別有利な手法において、チャージャの要求に依存している制御ないし調整によってチャージャの不必要なまたは過度の介入操作が回避される。
【００１１】
別の利点は実施例ないし独立している請求項それぞれの以下の説明から明らかである。
【００１２】
図面
次に本発明を図面に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。その際図１には第１の実施例を表しているシーケンスダイヤグラムを備えた概観ブロック線図が示されており、図２および図３には第２および第３の実施例のシーケンスダイヤグラムに基づいたブロック線図が示されている。
【００１３】
実施例の説明
図１には、電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の要求に適った制御ないし調整のためのシーケンスダイヤグラムを含めてブロック線図が略示されている。図１には内燃機関の給気システム１０が図示されている。吸入された空気はとりわけ空気フィルタ１４、排気ガスターボチャージャ１４のコンプレッサ、電気的な補助チャージャ１６を介して給気冷却器１８に達しかつそこから絞り弁を介して内燃機関にガイドされる。電気的な補助チャージャ（ＥＬ）は駆動軸２０を介して電気的なモータ２２、例えば直流モータによって操作される。このモータはドライブ制御線路２４および２６を介して電子的な制御ユニット２８によって操作される。
【００１４】
電子的な制御ユニット２８は少なくとも１つのマイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータには、内燃機関の制御並びに電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の制御を実行するプログラムがインプリメンテーションされている。電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の制御のためにプログラムに対する有利な実施例が制御ユニット２８の部分として図１におけるシーケンスダイヤグラムとして略示されている。その際使用のブロックはプログラム、プログラム部分またはこの種のプログラムのプログラムステップであり、一方接続の矢印は情報流を表している。
【００１５】
公知なので図１には図示されていない手法において、負荷、回転数および多数の別のパラメータ、例えば温度、高度、ノッキング状態などのような別のパラメータに依存して過給圧目標値（ｐｌｓｏｌｌ）および空気質量目標値（ｍｌｓｏｌｌ）が求められる。これらの値を突き止めるための具体的な解決法は冒頭に挙げた従来技術から公知である。その際過給圧目標値は、閉ループ調整回路において排気ガスターボチャージャをドライブ制御するための過給圧実際値と関連して過給圧調整のために用いられる。その際過給圧実際値は有利には測定されるが（流れの方向において絞り弁の前の圧力センサ）、モデル化することもできる。空気質量目標値はとりわけ、絞り弁を調整設定するために更に処理される（例えば目標充填値の形成）。
【００１６】
従ってその際使用の過給圧実際値は絞り弁の前の圧力を表し、すなわちそれは排気ガスターボチャージャのコンプレッサの作用も電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の作用も含んでいる。しかし電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の要求に適ったドライブ制御のために、圧縮のために排気ガスターボチャージャが受け持つ分に関する情報だけが必要である。それは例えば、排気ガスターボチャージャのコンプレッサに生じている現在の圧力状態（圧縮比）である。これは、周囲圧力または流れの方向において２つのチャージャの１つの入口における圧力および／または排気ガス温度に依存して突き止められる、それ故に以下に説明するように、電気的な補助チャージャ（ＥＬ）によって調整設定すべき圧力状態、すなわち補助チャージャコンプレッサ圧力状態、つまり圧縮比が突き止められる。それからこの目標圧力状態に依存して、電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の回転数が計算される。これは例えば補助チャージャ（ＥＬ）の電子的な回転数調整部を介してまたは制御部を用いて調整設定される。これにより、電気的な補助チャージャの精確な、要求に依存している操作が、不必要な車載電源負荷なしに、補助チャージャの不必要なまたは過度の介入操作のおそれなしにかつ使用のセンソトロニックに関する余分な手間なしに保証される。電気モータの回転数調整または制御に代わって、電気的な補助チャージャの前に別の圧力センサを使用するという有利な実施例において電気的な補助チャージャのコンプレッサ圧力状態、つまり圧縮比それ自体が調整され、その際調整設定すべき圧力状態が目標値であり、この別の圧力センサと過給圧センサとから求められる圧力状態が調整回路の実際値である。
【００１７】
図１に制御ユニット２８の部分として示されているシーケンスプログラムは調整設定すべき圧力状態を突き止めるための手法の第１実施例である。このために、第１の特性マップ３０において、相応の測定装置３２によって捕捉検出される機関回転数ｎｍｏｔと、例えば冒頭に述べた形式の解決法に従って３４において運転者希望および別の作動量に依存して突き止められる目標空気質量流量とに依存して、この作動状態における排気ガスターボチャージャの定常的に最大使用可能なコンプレッサ圧力状態が求められる。その際特性マップはいずれの内燃機関型式に対しても例えば検査台で適応化される。その場合排気ガスターボチャージャのコンプレッサ圧力状態ＶＰＡＴＬｓｔａｒｔがフィルタ、有利には少なくとも２次の低域フィルタに供給される。低域フィルタは排気ガスターボチャージャの時間特性をシミュレートし、従って排気ガスターボチャージャの定常的な最大コンプレッサ圧力状態から排気ガスターボチャージャＶＰＡＴＬの現在の最大使用可能なコンプレッサ圧力状態を求める。その際フィルタ３６の単数ないし複数の時定数は特性曲線３８から機関回転数に依存して読み出され、その際機関回転数が上昇するに従って一層小さな時定数、ひいては一層僅かなフィルタ作用が生成される。
【００１８】
空気質量流に対する目標値に代わって、別の実施形態において、空気質量流に対して測定された値も排気ガスターボチャージャで生じる圧力状態を形成するために用いることができる。その場合結果は、上で説明したような実現可能な圧力状態ではなくて実際に実現された圧力状態である。空気質量値の代わりに、相応の吸気管圧力値または充填値（シリンダ充填）も適している。
【００１９】
この場合全体の過給圧状態、すなわち排気ガスターボチャージャのコンプレッサ圧力状態と電気的な補助チャージャ（ＥＬ）のコンプレッサ圧力状態との積が周囲圧力に対する過給圧値の商に等しいことが重要である。従って電気的な補助チャージャのコンプレッサ圧力状態がこの縁条件から導出される関係を参照して４０に従って決定される。この関係により電気的な補助チャージャ（ＥＬ）のコンプレッサ圧力状態ＶＰＥＬが、目標圧力と、周囲圧力および排気ガスターボチャージャのコンプレッサ圧力状態の積との商から求められる。周囲圧力に代わって、２つのチャージャの流れの方向における第１の方の入口における圧力を使用することもできる。
【００２０】
有利には、周囲圧力は測定装置４２によって求められ、一方過給圧値として目標過給圧力が使用される。目標過給圧力は４４に従って、例えば冒頭に述べた解決法の枠内において運転者希望に依存して決定される。
【００２１】
すなわち、４０で形成される、電気的な補助チャージャＶＰＥＬのコンプレッサ圧力状態はコンプレッサ圧力状態に対する目標値を表している。この目標値は別の特性マップ４６に供給される。このマップは電気的な補助チャージャ（ＥＬ）のコンプレッサ特性マップである。同様に例えば検査台測定によって求められるこの特性マップにおいて、電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の目標圧力状態に依存して補助チャージャ（ＥＬ）の目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬが求められる。このことは、上で計算したような、電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の目標コンプレッサ圧力状態と運転者希望依存する空気質量目標流量ｍｌｓｏｌｌとに依存して行われる。これらの量に依存して目標回転数が求められかつ回転数調整部４８に供給される。これは次いで、目標回転数および実際回転数（例えばモータを流れる電流の測定によって求められる）に基づいて、モータ２２に対するドライブ制御信号を形成し、それからモータはこの前以て決められた目標回転数によって回転する。
【００２２】
特別有利な補足形態においては内燃機関２２の目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬないし内燃機関２２の実際回転数は制限されているので、前以て決められている車載電源電圧を下回ることはない。このことは、測定された車載電源電圧が前以て決められている限界値を下回るとき、相応の値の制限によって目標回転数または実際回転数のこれ以上の上昇が妨げられる。
【００２３】
電気的な補助チャージャ（ＥＬ）の内燃機関に対する過熱保護として補助的に、電気的な補助チャージャのスイッチオン持続時間が最大値に制限される。この最大時間の経過後、遮断時点に達すると電気的な補助チャージャが再び遮断される。その際遮断は有利な実施例において有利な実施例において前以て決められている勾配を有するランプ形状の下降調整として行われ、すなわち値零までの前以て決められている勾配を以て目標回転数の低減が行われる。その際上述した最大時間は実施例においては作動量に依存しており、殊に外気温度および／またはバッテリーの充填状態および／または車載電源電圧に依存している。その際温度が高くなればなる程、充填状態が悪くなればなる程または搭載電源電圧が低くなればなる程、最大値は小さい。
【００２４】
別の実施例は図２に図示のシーケンスダイヤグラムで示されている。このシーケンスダイヤグラムも制御ユニットのマイクロコンピュータのプログラムを記述しており、その際個々のブロックはプログラム、プログラム部分またはプログラムステップであり、接続線は情報流を表している。図１で既に説明した要素には図２にも同一の参照番号が付されておりかつ同じ機能を有している。
【００２５】
図１および図２の動作手法間の重要な差異は、図２の形態において排気ガスターボチャージャのコンプレッサ圧力状態を突き止める際に周囲圧力ｐｕおよび排気ガス温度ｔａｂｇに依存している量が使用されることである。図２の動作手法ではまず、コンプレッサ圧力状態の定常的に実現可能な値ＶＰＡＴＬ，ｓｔａｔ．が特性マップ１０２において、例えばセンサまたは計算モジュールを用いて捕捉検出される排気ガス温度ｔａｂｇおよび機関回転数ｎｍｏｔに依存して形成される。それから定常的な値が乗算個所１００において、特性マップ１０１において内燃機関温度および目標空気質量ｍｌｓｏｌｌに依存して形成される補正値によって補正される。この補正の理由は、相互に影響し合う作用を有している排気ガスターボチャージャと電気的な補助チャージャとを結び付けたことにある。排気ガスターボチャージャのコンプレッサ状態の補正された定常的な値は別の乗算段１０４において別の補正値に依存して補正される。後者は特性曲線１０６によって周囲圧力ｐｕに依存して形成される。特性曲線１０６も適用の範囲内で求められる。このようにして補正された、排気ガスターボチャージャの定常的なコンプレッサ圧力状態値は図１に基づいて説明したように、フィルタ３６によって実時点の値に換算されかつステップ４０における換算によって電気的な補助チャージャ（ＥＬ）のコンプレッサ圧力状態に対する目標値に換算される。それからこの値が特性マップ４６を介して目標回転数に変換され、それは図１に示されているような仕方で調整設定される。
【００２６】
別の実施例は図３に示されているシーケンスダイヤグラムが示している。このシーケンスダイヤグラムも制御ユニット２８のマイクロコンピュータのプログラムを表しており、その際個々のブロックはプログラム、プログラム部分またはプログラムステップであり、接続線は情報流である。
【００２７】
図３において２００は電気的なチャージャ１６の実際回転数ｎｅｚｖおよび空気質量実際値ｍｌないし内燃機関への空気流に対する実際値に依存して電気的なチャージャまたは電気的な補助チャージャ１６の現在（その時点時点の）のコンプレッサ圧力状態ｖｐｅｚｖを求めるための特性マップである。乗算素子２０５において現在のコンプレッサ圧力状態ｖｐｅｚｖが過給圧目標値ｐｌｓｏｌｌと乗算される。これは上述したように、負荷、機関回転数および多数の別のパラメータ、例えば温度、高度ないし周囲圧力ｐｕ、ノック状態などに依存して求められる。引き続いて割り算素子２１０において積ｖｐｅｚｖ＊ｐｌｓｏｌｌが過給圧実際値ｐｖｄＫｄｓによって割り算される。その際過給圧実際値ｐｖｄＫｄｓは流れの方向において電気的な補助チャージャ１６および排気ガスターボチャージャ１６の後ろないし絞り弁の前で圧力センサを用いて測定されるが、モデル化することもできる。その場合割り算素子２１０の出力側に、電気的な補助チャージャ１６のコンプレッサ圧力状態に対する目標値ＶＰＥＬが生じる。従って次式が成り立つ：
ｖＰＥＬ＝ｖｐｅｚｖ＊ｐｌｓｏｌｌ／ｐｖｄＫｄｓ      （１）
その際この式（１）は図１の実施例のために説明された次の式から導出される：
ｖＰＥＬ＝ｐｌｓｏｌｌ／（ｐｕ＊ＶＰＡＴＬ）          （２）
排気ガスターボチャージャ１４の入力圧力が周囲圧力ｐｕに申し分なく近似しているとき、排気ガスターボチャージャの調整設定すべき出力圧力は周囲圧力ｐｕと排気ガスターボチャージャ１４のその時点で最大限使用可能なコンプレッサ圧力状態ＶＰＡＴＬとの積、すなわちｐｕ＊ＶＰＡＴＬである。その場合このことは、電気的なチャージャ１６においてその時点で最大限使用可能な入力圧力である。周囲圧力ｐｕに代わって、モデル化されたまたは空気フィルタ１２の出力側において測定された圧力を使用することもできる。その場合電気的なチャージャ１６のその時点のコンプレッサ圧力状態によって電気的なチャージャ１６の出力側に過給圧力実際値ｐｖｄＫｄｓが
ｐｖｄＫｄｓ＝ｐｕ＊ＶＰＡＴＬ＊ｖｐｅｚｖ            （３）
として生じる。
【００２８】
式（３）をＶＰＡＴＬについて解きかつ式（２）に代入すると式（１）が生じる。
【００２９】
その結果として、電気的なチャージャ１６の要求に適ったドライブ制御のための、図３の実施例によれば、現在のコンプレッサ圧力状態ｖｐｅｚｖおよび過給圧力実際値ｐｖｄｋｄｓが既述のように測定量として使用できるということを前提として、圧縮のために排気ガスターボチャージャ１４が係わる分についての情報は単独では必要ないということになる。
【００３０】
その結果として図１の実施例に比べて、計算コストは下がり、適用コストは低減され、電気的なチャージャ１６の応答特性は迅速になりかつ走行快適さは改善される。というのは、電気的なチャージャ１６の調整設定すべきコンプレッサ圧力状態ｖｐｅｚｖを求めるために既述のように、電子的な制御ユニット２８において相応の測定値の読み込みによってわかっている、電気的なチャージャ１６の実際回転数ｎｅｚｖが使用され、その際回転数調整部４８は電気的なチャージャ１６の実際回転数ｎｅｚｖを付加コストなしに使用することができるからである。
【００３１】
従って割り算素子２１０の後に生じている、電気的なチャージャ１６の調整設定すべきコンプレッサ圧力状態ｖＰＥＬは図１の実施例においてもコンプレッサ圧力状態に対する目標値を表してる。これは図１に基づいて説明した別の特性マップ４６に供給される。この特性マップは電気的な補助チャージャ１６のコンプレッサ特性マップである。同様に例えば検査台測定によって求められるこの特性マップにおいて、電気的なチャージャ１６の目標圧力状態に依存して電気的なチャージャ１６の目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬが求められる。このことは、上で説明したように調整設定すべき、電気的なチャージャ１６のコンプレッサ圧力状態ｖＰＥＬおよび運転者の希望に依存している空気質量流量ｍｌｓｏｌｌに依存している。これらの量に依存して、目標回転数値として目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬが求められかつ回転数調整部４８に供給される。その場合回転数調整部はこの目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬと、例えば電気的なチャージャ１６のモータ２２を流れる電流の測定によって求めることができる実際回転数とに基づいて、電気的なチャージャ１６のモータ２２に対するドライブ信号を形成し、そうするとモータはこの前以て決められた目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬによって回転する。
【００３２】
電気的なチャージャ１６の現在のコンプレッサ圧力状態ｖｐｅｚｖを求めるための特性マップ２００はコンプレッサ特性マップ４６に対して、電気的なチャージャ１６のモータ２２の入力および出力量および電気的なチャージャ１６のコンプレッサ圧力状態を考慮して逆である。
【００３３】
任意選択的に一般に、すなわち図３に示されているように３つの上で説明した実施例のそれぞれに対しても、スイッチ２１５を設けることができ、このスイッチを介してスイッチ位置に応じてそれぞれ、目標回転数値として目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬまたは定常回転数ＮＥＺＶＬＬＳを回転数調整部４８に送出するために選択することができる。
【００３４】
定常回転数ＮＥＺＶＬＬＳはクラッチが踏まれて初めてアクティブになるようにすることもできる。
【００３５】
車両の車載電源負荷を僅かに抑えかつ電気的なチャージャ１６を要求に適った形でだけ付加接続するために、例えばオットー機関またはディーゼルとして実現されていることができる内燃機関の回転数ｎｍｏｔが第１の前以て決められている機関回転数２２５の上方にあるときには電気的なチャージャ１６が遮断されるようにすることができる。
【００３６】
付加的にかつ電気的なチャージャ１６の連続的なスイッチオフおよびスイッチオンを妨げるために、内燃機関の機関回転数ｎｍｏｔが第１の前以て決められている機関回転数２２５より小さい第２の前以て決められている機関回転数２３０を下回るときに、遮断後電気的なチャージャ１６が再びスイッチオンされるように設定することができる。このような手法で、図３において参照符号２２０によって示されているように、ヒステリシス機能を実現することができる。
【００３７】
内燃機関の機関回転数ｎｍｏｔが前以て決められている機関回転数２２５を上回った場合にビット２３５がセットされる。内燃機関の機関回転数ｎｍｏｔが第２の前以て決められている機関回転数２３０を下回った場合にビット２３５はリセットされる。ビット２３５がセットされると、電気的なチャージャ１６は必要とされず、遮断される。それからスイッチ２１５は、それが定常回転数ＮＥＺＶＩＬＬＳを電気的なチャージャ１６に対する目標回転数値として回転数調整部４８に供給するスイッチ位置にされる。ビット２３５がリセットされていると、電気的なチャージャ１６は必要とされかつ付加接続される。その場合イッチ２１５は、それが目標回転数ＮＥＬＳＯＬＬを電気的なチャージャ１６に対する目標回転数値として回転数調整部４８に供給するスイッチ位置にされる。
【００３８】
任意選択的に更に一般に、従って３つの説明した実施例それぞれに対しても、電気的なチャージャ１６の目標回転数値が例えば低域フィルタとして実現されているべきである第２のフィルタ２４０を用いてフィルタリングされるように設定することができる。このことはスイッチ２１５の使用に無関係である。図３には、スイッチ２１５に低域フィルタ２４０が続き、従って低域フィルタ２４０には目標回転数値として定常回転数ＮＥＺＶＩＬＬＳまたは目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬが供給されることが例として示されている。
【００３９】
低域フィルタ２４０によって回転数調整部４８は震動しないように防護される。その際低域フィルタ２４０の単数または複数の時定数は、目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬが回転数調整部４８に供給されるようになっている場合には、目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬに依存して選択することができる。次に例として、低域フィルタ２４０は唯一の時定数を持っているものとして説明する。時定数は目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬに依存して特性曲線２４５を用いて選択することができる。その際特性曲線経過は例えば、一層小さな目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬに一層小さな時定数が割り当てられかつ一層大きな目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬに一層大きな時定数が割り当てられているように予め決めておくことができる。これにより、比較的小さな目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬは一層迅速にかつ比較的大きな目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬは一層緩慢に低域フィルタ２４０の後に続く回転数調整部４８によって調整設定することができるようになる。目標回転数値ＮＥＬＳＯＬＬが比較的大きければ電気的なチャージャが突如加速されることはなく、従って走行の快適さは一層大きくなる。
【００４０】
これに対して択一選択的にまたは付加的に、低域フィルタ２４０の単数または複数の時定数は、パラメータに依存してもしくは特性マップ制御されて例えば空気質量実際値ｍｋおよび／または電気的なチャージャ１６の機関回転数ｎｅｚｖに依存して調整されるようにしてもよい。
【００４１】
任意選択的に更に一般に、従って説明した３つの実施例のそれぞれに対して、走行ペダル位置ｗｐｅｄの勾配を時間ｔにわたって形成する装置２５０が設けられているようにすることもできる。装置２５０によって形成される勾配は比較器２５５に供給される。比較器２５５は勾配を前以て決められている値ＧＲＷＰＥＤＥＺＶと比較する。勾配が前以て決められている値ＧＲＷＰＥＤＥＺＶの上にあれば、目標回転数値として電気的なチャージャ１６に対する最大回転数ＮＥＺＶＨＩＳが調整設定されかつ直接または図３の場合のように低域フィルタ２４０を介して回転数調整部４８に供給される。
【００４２】
付加的にかつ図３に示されているように、走行ペダル位置の勾配に依存する目標回転数値形成を上で説明したヒステリシス関数に結び付けるようにしてもよい。その際一方において比較器２５５の出力および他方においてビット２３５がＡＮＤゲート２６０に供給される。その際走行ペダル位置の勾配が前以て決められている値ＧＲＷＰＥＤＥＺＶより上にあるとき、比較器２５５の出力がセットされるようになっている。
【００４３】
ところで走行ペダル位置の勾配が前以て決められている値ＧＲＷＰＥＤＥＺＶより上にありかつ内燃機関の機関回転数ｎｍｏｔが第１の前以て決められている機関回転数以下にあるとき、低域フィルタ２４０に目標回転数値として最大回転数ＮＥＺＶＨＩＳが供給される。このようにして、モーメント要求が非常に迅速でかつ電気的なチャージャ１６が遮断されているかまたは低い回転数で作動されている場合には電気的なチャージャ１６は一層迅速な計算パターンにおいて事前に制御されて加速されるので、これにより著しいダイナミックゲインが実現される。
【００４４】
その際過給圧目標値ｐｌｓｏｌｌの計算は機関制御部のモーメント構成を介して行われかつ相応する遅延時間を必要とする、更に計算路は例えば負荷振れ減衰のような機能を含んでいる。この機能があれば、過給圧目標値ｐｌｓｏｌｌが遅れて形成されることになる。それ故にこの形成過程は走行ペダルの操作から生じる、走行ペダルの勾配の位置の形のペダル信号に対して遅れていることになる。
【００４５】
択一選択的にまたは補足的にも、過給圧目標値ｐｌｓｏｌｌおよび空気質量目標流量ｍｌｓｏｌｌも予測計算を介して求めるようにすることもできる。このような予測によって電気的なチャージャ１６の回転数形成も予め制御されるもしくは一層迅速に実現される。予測計算の際に例えば最新およびその前の過給圧目標値ないし空気質量目標流量間の差を突き止めかつこの差に基づいて後続の過給圧目標値ないし空気質量目標流量に対する補外を実施し、ひいては予測を実現することができる。
【００４６】
上述した実施例に基づいて説明した本発明は、電気的なチャージャ１６の精確かつ同時に要求に依存した制御または調整を、車載電源網に対して不要な負荷をかけずかつ必要なセンソトロニックに対して付加コストなしに保証するものである。
【００４７】
流れの方向において電気的なチャージャ１６の前の圧力ｐｖｏｒおよび電気的なチャージャ１６の後ろの圧力ｐｎａｃｈが、例えば電気的なチャージャ１６の前および後ろのそれぞれの圧力センサを用いてわかっているとき、商形成ｐｎａｃｈ／ｐｖｏｒによって電気的なチャージャ１６の現在の圧縮比ｖｐｅｚｖ＝ｐｎａｃｈ／ｐｖｏｒを求めることができる。この場合、図３の実施例から出発して、電気的なチャージャ１６の現在の圧縮比ｖｐｅｚｖを求めるための特性マップ２００は省略することができる。
【００４８】
図１によれば、電気的なチャージャ１６に排気ガスターボチャージャ１４が後設されている。しかし２つのチャージャ１４，１６の順番は電気的なチャージャ１６の圧縮比の本発明による調整に関しては任意である。しかし図１の例とは異なって、電気的なチャージャ１６が流れの方向において排気ガスターボチャージャ１４の前に配設されているとき、電気的なチャージャ１６に対する熱力学的な観点からはこの方が有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１の実施例を表しているシーケンスダイヤグラムを備えた概観ブロック線図
【図２】第２の実施例のシーケンスダイヤグラムに基づいたブロック線図
【図３】第３の実施例のシーケンスダイヤグラムに基づいたブロック線図
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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