日本专利申请特开JP-A-2003-239755描述了一种内燃机，其中执行了使用电动机的增压压力控制和使用可变喷嘴机构(以下称为″VN机构″)的增压压力控制。在所述内燃机中，使用VN机构的增压压力控制的优先级高于使用电动机的增压压力控制。这样防止了两个增压压力控制之间发生干涉。
在所描述的内燃机中，当实际增压压力比目标增压压力低时，基于实际增压压力和目标增压压力之差，VN机构的开启量(以下称为″VN开启量″)减小。因此，排气歧管内的压力(以下称为″排气歧管压力″)增加。这样增加了压缩机的转速(以下称为″涡轮转速″)。因此，实际增压压力增加。
然而，实际增压压力的增加滞后于VN开启量的减小。在时间滞后期间，VN开启量可能进一步改变。在此情况下，VN开启量波动，并且由于VN开启量的波动，增压压力也波动。此外，由于VN开启量波动，所以排气歧管压力波动。因此，EGR(排气再循环)的气体量波动。因此，燃烧可能不稳定地进行。

本发明抑制排气歧管压力的波动，并且精确地控制增压压力。
本发明的第一方面涉及一种增压压力控制设备，其包括：涡轮增压器；增压压力检测装置；目标增压压力计算装置；可变喷嘴机构；以及增压压力控制装置。涡轮增压器包括设置在进气通道内的压缩机、设置在排气通道内的涡轮以及驱动压缩机的电动机。增压压力检测装置检测由涡轮增压器压缩的空气的实际增压压力。目标增压压力计算装置基于发动机转速和发动机负荷计算目标增压压力。可变喷嘴机构改变流向涡轮的排气的流速。增压压力控制装置执行使用电动机的增压压力控制和使用可变喷嘴机构的增压压力控制。当实际增压压力与目标增压压力之间的偏差大时，增压压力控制装置给予使用电动机的增压压力控制的优先级高于使用可变喷嘴机构的增压压力控制。当偏差小时，增压压力控制装置给予使用可变喷嘴机构的增压压力控制的优先级高于使用电动机的增压压力控制。
除进一步设置开启量计算装置和开启量校正装置外，第二方面类似于第一方面。开启量计算装置基于发动机转速和发动机负荷计算可变喷嘴机构的开启量。基于实际增压压力与目标增压压力的偏差，开启量校正装置校正由开启量计算装置计算出的开启量。当实际增压压力与目标增压压力之间的偏差小时，增压压力控制装置操作可变喷嘴机构，以致实际开启量等于由开启量校正装置校正后的开启量。
除当实际增压压力超过目标增压压力时增压压力控制装置使电动机执行预定时间的再生操作外，第三方面类似于第一方面或第二方面。
除当增压压力低于目标增压压力时增压压力控制装置操作电动机预定时间外，第四方面类似于第一方面或第二方面。
根据第一方面，在使用电动机将增压压力控制成接近于目标增压压力的值后，使用可变喷嘴机构控制增压压力。这样减小了可变喷嘴机构的开启量的变化量。因此，能够精确地控制增压压力。此外，因为排气歧管压力的波动被抑制，所以EGR气体量的波动被抑制。因此，燃烧能够稳定进行。
根据第二方面，当实际增压压力与目标增压压力的偏差小时，增压压力控制装置操作可变喷嘴机构，以致实际开启量等于校正后的开启量。这样减小了增压压力控制期间可变喷嘴机构的开启量的变化量。相应地，可变喷嘴机构的开启量的波动被抑制。
根据第三方面，由于电动机的再生操作，压缩机的转速降低。这样减少了实际增压压力超出目标增压压力的量。
根据第四方面，由于电动机的操作，压缩机的转速增加。这样减少了实际增压压力低于目标增压压力的量。
附图说明
图1所示的示意图示出了根据本发明第一实施例的系统的构造；
图2A和2B所示的时序图示出了只使用VN机构的增压压力控制；
图3A、3B、3C和3D所示的时序图示出了根据本发明第一实施例增压压力控制；
图4A和4B所示的流程图示出了通过ECU60执行的程序；
图5所示的示意图示出了采用了EGR的工作状态；以及
图6A和6B所示的流程图示出了根据本发明第二实施例通过ECU60执行的程序。

下面将参照附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的部件用相同的附图标记表示，并且省去对它们的重复描述。
图1所示的示意图示出了根据本发明第一实施例的柴油机系统的构造。根据第一实施例的柴油机系统包括电动机助动的涡轮增压器。
根据该实施例的系统包括发动机主体2，其具有四个汽缸2a。发动机主体2设有冷却剂温度传感器4。在图1所示的系统中，发动机主体2包括四个喷射器6，它们对应于四个汽缸2a。各喷射器6将高压燃油直接地喷射至汽缸2a内。四个喷射器6连接至共轨8。共轨8经由供油泵10连接至燃油箱12。在从燃油箱12抽取燃油后，供油泵10将燃油压缩至给定的压力，并且将压缩的燃油供给至共轨8。
发动机主体2连接至进气歧管14。进气歧管14设有增压压力传感器16。增压压力传感器16测量由如下所述的压缩机26a压缩的空气的压力(以下此压力将称为″实际增压压力PIM″)。进气歧管14连接至进气通道18。进气温度传感器20被设置成靠近进气歧管14和进气通道18的接合处。进气温度传感器20测量压缩空气的温度。进气节流阀22设置在进气通道18内，位于进气温度传感器20的上游。此外，中间冷却器24设置在进气节流阀22的上游。中间冷却器24冷却压缩空气。
电动机助动的涡轮增压器26的压缩机26a(以下称为″MAT″)设置在中间冷却器24的上游。如下所述，MAT26的涡轮26b设置在排气通道40内。压缩机的26a的叶轮(未示出)通过连接轴连接至涡轮26b的叶轮。因此，当涡轮26b的叶轮在排气能量的作用下旋转时，压缩机26a的叶轮旋转。电动机26c设置在压缩机26a和涡轮26b之间，所述电动机26c为交流电动机。电动机26c连接至电动机控制器28。电动机控制器28提供电力至电动机26c，所述电力存储在电池内(未示出)。电动机26c的驱动轴还起到了所述的连接轴的作用。相应地，电动机26c旋转压缩机26a的叶轮。电动机26c还执行再生操作。通过电动机26c的再生操作，电动机控制器28对电池进行充电。
空气流量计30设置在压缩机26a的上游。空气流量计30测量从大气中进入进气通道18的气体量(即，进气量)。空气滤清器32设置在空气流量计30的上游。此外，空气滤清器32上游的区域通向大气环境。
在压缩机26a和空气流量计30之间的位置处，进气旁路34的一端连接至进气通道18。在压缩机26a和中间冷却器24之间的位置处，进气旁路34的另一端连接至进气通道18。即，进气旁路34连接压缩机26a的上游和下游区域。进气旁通阀36设置在进气通道18和进气旁路34的所述另一端的接合处。当进气旁通阀36开启时，通过进气旁路34，由MAT26压缩的部分空气回到压缩机26a的上游区域。这样降低了压缩机26a的压力，并且防止涡轮喘振(surge)。
发动机主体2还连接至排气歧管38，所述排气歧管38与进气歧管14相对。排气歧管38连接至排气通道40。如上所述，MAT26的涡轮26b设置在排气通道40内。通过在排气通道40内流动的排气的能量，涡轮26b的叶轮旋转。
可变喷嘴机构(以下称为″VN机构″)41被设置成靠近涡轮26b的叶轮。VN机构是可调喷嘴。通过控制可变喷嘴的开启量即VN机构41的开启量(以下称为″VN开启量″)，可以控制流向涡轮26b的叶轮的排气的流速。更具体地说，通过减小VN开启量，流向叶轮的排气的流速可以增加。通过增加VN开启量，流向叶轮的排气的流速可以减小。净化排气的催化器42设置在涡轮26b的下游。
EGR通道44的一端连接至排气歧管38。在接近进气歧管14和进气通道18的接合处的位置处，进气歧管14的另一端连接至进气通道18。EGR阀46被设置成接近进气通道18和EGR通道44的另一端的接合处。EGR冷却器48设置在EGR通道44内，所述EGR冷却器48冷却在EGR通道44中流动的排气。当EGR阀46开启时，部分排气通过EGR通道44和EGR冷却器48回到进气通道18。基于排气歧管38内的压力(以下称为″排气歧管压力″)和进气歧管14内的压力(以下称为″进气歧管压力″)之差，部分排气供给至各汽缸2a。因为排气中的氧含量低于空气中的氧含量，所以产生的NOx的数量可以减少。
根据第一实施例的系统包括ECU(电子控制单元)60。ECU60的输入侧连接至冷却剂温度传感器4、增压压力传感器16、进气温度传感器20、空气流量计30、曲柄角传感器52、加速踏板操作量传感器54等。曲柄角传感器52检测曲轴(未示出)的旋转角度，所述曲轴连接至汽缸2a的活塞。加速踏板操作量传感器54检测加速踏板的开启量ACCP(也称为″加速踏板压下量″)。ECU60的输出侧连接至喷射器6、泵10、电动机控制器28、进气旁通阀36、VN机构41、EGR阀46等。ECU60基于曲柄角传感器52的输出计算发动机转速NE。ECU60计算供给至电动机26c的电力的量。此外，ECU60指示电动机控制器28将所计算出的电力的量提供至电动机26c。
在所述的传统装置中，使用VN机构的增压压力控制的优先级高于使用电动机的增压压力控制，以防止两个增压压力控制之间发生干涉。图2A和2B所示的时序图示出了只使用VN机构的增压压力控制。更具体地说，图2A示出了实际增压压力PIM和目标增压压力PIMTRG的变化。图2B示出了VN开启量的变化。
在时刻t10，通过加速踏板的运动，目标增压压力PIMTRG增加。VN开启量减小，以根据增加的目标增压压力PIMTRG来增加实际增压压力PIM。通过将基本开启量和反馈开启量相加，获得VN开启量。基于发动机转速NE和发动机负荷计算基本开启量。基于目标增压压力PIMTRG和实际增压压力PIM之差(以下称为″PIMTRG-PIM差″)计算反馈开启量。反馈开启量是校正VN开启量的参数。反馈开启量对VN开启量的影响大于基本开启量。当VN开启量减小时，涡轮的转速增加。这样增加了压缩机的转速(以下称为″涡轮转速″)。因此，实际增压压力PIM增加。
通常，增压压力传感器设置在进气歧管内。因此，在进气通道内存在一个空间，空气在压缩机和增压压力传感器之间穿过该空间。因此，实际增压压力PIM的增加滞后于涡轮转速的增加。即使在时间滞后期间，也基于“PIMTRG-PIM”差计算反馈开启量，并且VN开启量进一步减小。因此，VN开启量被过度地减小。
在时刻t11实际增压压力PIM达到目标增压压力PIMTRG之后，VN开启量增加。然而，在VN开启量增加后，实际增压压力PIM不会立刻减小。即，实际压力PIM持续增加，直到时刻t12。相应地，如图2A所示，实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG。此外，实际增压压力PIM的减小和涡轮转速的减小滞后于VN开启量的增加。因此，VN开启量被过度地增加。
然后，在时刻t13实际增压压力PIM再次达到目标增压压力PIMTRG之后，VN开启量减小。然而，在VN开启量减小后，实际增压压力PIM不会立刻增加。即，实际增压压力PIM持续减小，直到时刻t14。相应地，如图2A所示，实际增压压力PIM降低到低于目标增压压力PIMTRG。
如上所述，当给予使用VN机构的增压压力控制的优先级高于使用电动机的增压压力控制时，VN开启量波动很大，如图2B所示。因此，实际增压压力PIM波动很大，如图2A所示。即，当给予使用VN机构的增压压力控制较高的优先级时，难以将实际增压压力PIM控制到目标增压压力PIMTRG。
此外，如果如上所述VN开启量波动很大，那么排气歧管压力也会波动很大。因此，除非单独地控制EGR阀的开启量，否则EGR气体量也会波动很大。特别是当通过过度地减小VN开启量来增加排气歧管压力时，排气歧管压力和进气歧管压力之差增加，EGR气体量增加。这样减小了新鲜气体与燃烧后气体之间的比例。因此，燃烧可能不稳定地进行，并且，例如可能出现不点火。
根据本发明第一实施例，当实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差大时，给予使用电动机26c的增压压力控制的优先级高于使用VN机构41的增压压力控制。即，当偏差大时，电动机26c工作，但是不计算反馈开启量VNFB。相应地，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE。当实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差小时，给予使用VN机构41的增压压力控制的优先级高于使用电动机26c的增压压力控制。即，计算反馈开启量VNFB，并且通过将反馈开启量VNFB和基本开启量VNBASE相加，得到VN开启量VNFIN。
图3A至3D所示的时序图示出了根据第一实施例的增压压力控制。更具体地说，图3A示出了实际增压压力PIM和目标增压压力PIMTRG的变化。图3B示出了VN开启量VNFIN的变化。图3C示出了MAT的工作状态。图3D示出了是否执行用于VN机构41的反馈控制(即，反馈开启量VNFB的计算)。图3B还示出了稳定工作期间的基本开启量。VN开启量被最终控制到该基本开启量。
在时刻t0，通过加速踏板的运动，目标增压压力PIMTRG增加。因为增加后的目标增压压力PIMTRG和实际增压压力PIM之差大于参考值α(即，实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差较大)，所以电动机控制器28提供电力至电动机26c。持续提供电力，直到“PIMTRG-PIM”差在时刻t1等于参考值α。因此，压缩机26a的叶轮旋转，并且涡轮转速增加。这样增加了实际增压压力PIM。如图3D所示，在t0至t1时段期间，不计算VN机构41的反馈开启量VNFB。即，控制VN开启量VNFIN，不考虑t0至t1期间的“PIMTRG-PIM”差。相应地，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE，所述基本开启量VNBASE对VN开启量VNFIN的影响小于反馈开启量VNFB。因此，在时刻t0至时刻t1期间，VN开启量VNFIN逐步减小，如图3B所示。对于这样的VN开启量VNFIN的少量减小，排气歧管压力几乎不增加。因此，可以在不增加排气歧管压力的情况下增加实际增压压力PIM。
在″PIMTRG-PIM″差在时刻t1达到参考值α之后，停止向电动机26c提供电力。同时，如图3D所示，计算VN机构41的反馈开启量VNFB。因此，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE和反馈开启量VNFB之和。因为在从时刻t0至时刻t1期间，电动机26c工作以增加实际增压压力PIM，所以在时刻t1实际增压压力PIM接近目标增压压力PIMTRG。相应地，基于“PIMTRG-PIM”差计算的反馈开启量VNFB小于在如图2B所示的情形下(即，在不驱动电动机的情形下)的反馈开启量VNFB。
然后，在实际增压压力PIM在时刻t2达到目标增压压力PIMTRG之后，电动机26c执行再生操作，同时反馈开启量VNFB固定。电动机26c持续执行再生操作，直到时刻t3。在时刻t2至时刻t3期间，发动机转速NE和发动机负荷增加。因此，计算基本开启量VNBASE，以减小VN开启量VNFIN。因此，在时刻t2至时刻t3期间，VN开启量VNFIN稍微减小，如图3B所示。由于电动机26c的再生操作而使涡轮转速减小，所以能够减少增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG的量。
在时刻t3至时刻t4期间，再次计算反馈开启量VNFB，且VN机构41减小实际增压压力PIM。因为执行使用VN机构41的增压压力控制之前，在时刻t2到时刻t3期间MAT26执行再生操作，所以VN开启量VNFIN不会过度地增加。
在实际增压压力PIM在时刻t4再次达到目标增压压力PIMTRG之后，电动机26c工作，同时反馈开启量VNFB固定。从时刻t4开始，电动机26c持续工作，直到经过预定时间，在此情况下为直到时刻t5。在时刻t4至时刻t5期间，发动机转速NE和发动机负荷增加。因此，计算基本开启量VNBASE，以减小VN开启量VNFIN。因此，在时刻t4至时刻t5期间，VN开启量VNFIN稍微减小，如图3B所示。由于电动机26c工作而使涡轮转速增加，所以能够减少增压压力PIM下降到低于目标增压压力PIMTRG的量。
在时刻t5至时刻t6期间，再次计算反馈开启量VNFB，且VN机构41增加实际增压压力PIM。因为在执行使用VN机构41的增压压力控制之前，在时刻t4至时刻t5期间MAT26工作，所以VN开启量VNFIN不会过度地减小。
此外，在实际增压压力PIM在时刻t6达到目标增压压力PIMTRG之后，电动机26c执行再生操作预定时间，同时反馈开启量VNFB固定。与时刻t2至时刻t3期间一样，这样减少了实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG的量。
因此，在第一实施例中，当实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差大时，通过操作电动机26c，实际增压压力PIM增加至一个接近于目标增压压力PIMTRG的值。然后，通过对VN机构41执行反馈控制(即，通过增加反馈开启量VNFB至VN开启量VNFIN)，实际增压压力PIM增加。因此，防止了VN开启量VNFIN过度减小。即，防止了VN开启量VNFIN的波动。此外，因为防止了排气歧管压力波动，所以防止了排气量波动。相应地，当使用EGR(排气再循环)时，即，当发动机转速和发动机负荷较低时，如图5所示，可以稳定地获得充足的EGR气体量。因此，燃烧可以稳定进行。此外，一旦实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG，电动机26c执行再生操作。一旦实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG，电动机26c工作。这样减少了实际增压压力PIM超过或低于目标增压压力PIMTRG的量。相应地，可以更快地将实际增压压力PIM控制至目标增压压力PIMTRG。
在时刻t0至时刻t1期间，供给至电动机26c电力的量可以固定，或者可以随时间逐渐减少。
图4A和4B所示的流程图示出了第一实施例中ECU60执行的程序。在图4A所示的程序中，首先，发动机转速NE(rpm)、加速踏板操作量ACCP(％)以及实际增压压力PIM(kPa)被输入ECU60(步骤100)。
接下来，基于发动机转速NE和加速踏板操作量ACCP，参照预先存储在ECU60中的关系图，计算需要喷射的燃油量(以下称为″燃油喷射量″)QFIN(mm3/st)(步骤102)。随着发动机转速NE和加速踏板操作量ACCP增加，即，随着发动机负荷增加，燃油喷射量QFIN增加。
接着，基于发动机转速NE和燃油喷射量QFIN，参照预先存储在ECU60中的关系图，计算目标增压压力PIMTRG(kPa)(步骤104)。燃油喷射量QFIN与发动机负荷TQ成正比。相应地，在步骤104中，基于发动机转速NE和发动机负荷TQ计算目标增压压力PIMTRG。
接着，判断目标增压压力PIMTRG和实际增压压力PIM之间的“PIMTRG-PIM”差是否大于或等于参考值α(步骤106)。即，在步骤106中，判断实际增压压力PIM是否比目标增压压力PIMTRG低，以及实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差是否大。
如果在步骤106中判定″PIMTRG-PIM″差大于参考值α，那么执行步骤108。在步骤108中，电力提供至电动机26c(即，MAT26工作)。例如，如图3C所示，在时刻t0电力提供至MAT26。因此，如图3A所示，实际增压压力PIM增加。通过执行独立于此程序的另一个程序，ECU60基于发动机转速NE和发动机负荷计算基本开启量VNBASE。当MAT26工作时，VN机构41的VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE。即，如下所述的反馈开启量VNFB不增加到VN开启量VNFIN上。因此，如图3B所示，在时刻t0至时刻t1期间，VN开启量VNFIN逐步减小，同时MAT26工作。
然后，判断“PIMTRG-PIM”差是否小于或等于参考值α(步骤110)。即，在步骤110中，判断实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差是否已经减小。如果在步骤110中确定“PIMTRG-PIM”差小于或等于参考值α，那么在步骤112停止向电动机26c提供电力(即，MAT26停止)。例如，当如图3A所示，在时刻t1“PIMTRG-PIM”差小于或等于参考值α时，如图3C所示，在时刻t1停止向MAT26提供电力。
此外，基于“PIMTRG-PIM”差和发动机转速NE，参照预先存储在ECU60中的关系图，计算反馈开启量VNFB(步骤114)。在关系图中，随着“PIMTRG-PIM”差增加，反馈开启量VNFB减小。随后，控制VN机构41，以致实际VN开启量等于VN开启量VNFIN(步骤116)。在步骤116中，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNFB和反馈开启量VNFB之和，其中，所述基本开启量VNFB通过所述的独立的程序计算，所述反馈开启量VNFB在步骤114中计算。因此，当“PIMTRG-PIM”差小于或等于参考值α时，例如，如图3D所示，执行用于VN机构41的反馈控制。即，反馈开启量VNFB作为校正项被增加到VN开启量VNFIN上。然后，程序终止。
接着，在程序重新起动之后，在步骤106中作出否定的判断。即，在步骤106中判定“PIMTRG-PIM”差小于或等于参考值α，并且执行步骤118。在步骤118，判断“PIMTRG-PIM”差是否大于0，并且判断其是否小于或等于参考值α。即，判断实际增压压力PIM是否比目标增压压力PIMTRG低，以及实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差是否小。如果在步骤118中判定“PIMTRG-PIM”差大于0，并且小于或等于参考值α(即，如果判定实际增压压力PIM比目标增压压力PIMTRG低，并且实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差小)，那么执行步骤120。在步骤120中，判断紧邻的在先程序中″PIMTRG-PIM″差是否大于0(即，判断紧邻的在先程序中是否实际增压压力PIM也比目标增压压力PIMTRG低)。如果判定紧邻的在先程序中″PIMTRG-PIM″差大于0(即，如果判定紧邻的在先程序中实际增压压力PIM也比目标增压压力PIMTRG低)，那么执行步骤114和116。因此，当实际增压压力PIM比目标增压压力PIMTRG稍低时，通过将反馈开启量VNFB增加到VN开启量VNFIN上，实际增压压力PIM增加。例如，如图3C和3D所示，在时刻t1至时刻t2期间，MAT26停止，并且执行VN机构41的反馈控制。
在实际增压压力PIM增加，以致“PIMTRG-PIM”差小于或等于0后(即，在实际增压压力PIM达到一个大于或等于目标增压压力PIMTRG的值后)，在步骤118中作出否定的判断，并且执行步骤122。在步骤122，判断紧邻的在先程序中″PIMTRG-PIM″差是否大于0(即，判断紧邻的在先程序中实际增压压力PIM是否比目标增压压力PIMTRG低，以及判断当前执行的程序中实际增压压力PIM是否超过目标增压压力PIMTRG)。如果在步骤122判定紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差大于0(即，如果判定当前执行的程序中实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG)，执行步骤124。在步骤124，反向负荷施加至电动机26c，以致MAT26执行再生操作。然后，当在步骤126判定已经经过预定时间时，在步骤128停止MAT26的再生操作。例如，如图3C所示，在时刻t2至t3期间，MAT26执行再生操作。因为通过再生操作，涡轮转速的增加得到抑制，所以能够减少实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG的量。
在MAT26的再生操作停止之后，执行步骤114和116。例如，如图3B和3D所示，在时刻t3至时刻t4期间，反馈开启量VNFB被增加到VN开启量VNFIN上，以增加VN开启量VNFIN。因此，实际增压压力PIM减小。
然后，在实际增压压力PIM减小，以致“PIMTRG-PIM”差大于0并且小于或等于参考值α之后(即，在实际增压压力PIM达到一个比目标增压压力PIMTRG低的值之后)，在步骤118作出肯定的判断，并且执行步骤120。因为紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差小于或等于0，所以在步骤120作出否定的判断。即，在步骤120判定实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG。在此情况下，执行步骤130。在步骤130，电力提供至电动机26c(即，MAT26工作)。然后，当在步骤132判定已经经过预定时间时，在步骤134停止向电动机26c提供电力(即，MAT26停止)。例如，如图3C所示，在时刻t4至时刻t5期间，MAT26工作。由于MAT26工作而使涡轮转速增加，所以能够减少实际增压压力PIM低于目标增压压力PIMTRG的量。
在MAT26停止之后，执行步骤114和116。例如，如图3B和3D所示，在时刻t5至时刻t6期间，反馈开启量VNFB被增加到VN开启量VNFIN上，以减小VN开启量VNFIN。因此，实际增压压力PIM增加。
如上所述，在图4A和4B所示的程序中，如果“PIMTRG-PIM”差大于参考值α，通过操作MAT26使实际增压压力PIM增加，而不计算反馈开启量VNFB。当“PIMTRG-PIM”差从一个大于参考值α的值变为一个大于0且小于或等于参考值α的值时，通过停止MAT26，实际增压压力PIM增加，并且将反馈开启量VNFB增加到VN开启量VNFIN上。这样减小了VN开启量VNFIN的变化量。因此，抑制了VN开启量VNFIN的波动。因此，可以快速地将实际增压压力控制到目标增压压力PIMTRG。此外，因为VN开启量VNFIN的波动被抑制，所以排气歧管压力的波动得到抑制。因此，防止了EGR气体量的波动，能执行稳定的燃烧。此外，当实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG时，MAT26执行再生操作。相反地，当实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG时，MAT26工作。这样减少了实际增压压力PIM超过或低于目标增压压力PIMTRG的量。这样还抑制了VN开启量VNFIN的波动。因此，可以快速地将实际增压压力PIM控制到目标增压压力PIMTRG。
在第一实施例中，当ECU60执行步骤106、108、110、112和116时，实现第一方面的″增压压力控制装置″。当ECU60执行步骤114时，实现第二方面的″开启量校正装置″。当ECU60执行步骤106、108、110、112、116、118、122、124和128时，实现第三方面的″增压压力控制装置″。当ECU60执行步骤106、108、110、112、116、118、120、130和134时，实现第四方面的″增压压力控制装置″。
下面将参照图6A和6B描述本发明的第二实施例。在根据本发明第二实施例的系统中，采用如图1所示的硬件配置，并且ECU60执行图6A和6B中的如下所述的程序。
在第一实施例中，当目标增压压力PIMTRG增加至高于实际增压压力PIM的值时执行增压压力控制。在第二实施例中，当目标增压压力PIMTRG减小至低于实际增压压力PIM的值时执行增压压力控制。同样，在第二实施例，如果实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差较大，那么给予使用电动机26c的增压压力控制的优先级高于使用VN机构41的增压压力控制。即，如果实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之差较大，那么不计算反馈开启量VNFB，并且电动机26c执行再生操作。由于再生操作，涡轮转速减小，并且实际增压压力PIM减小。在此情况下，VN开启量VNFIN等于基于发动机转速NE和发动机负荷计算出的基本开启量VNBASE。相应地，在时刻t0至时刻t1期间，与第一实施例不同，VN开启量VNFIN逐步增加，其中，在第一实施例中，VN开启量逐步减小。然后，在实际增压压力PIM减小以致“PIMTRG-PIM”差等于-α时，停止电动机26c的再生操作。同时，计算VN机构41的反馈开启量VNFB。相应地，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE和反馈开启量VNFB之和。因为已提前执行再生操作，所以实际增压压力PIM已经减少至一个接近目标增压压力PIMTRG的值。这样减少了基于“PIMTRG-PIM”差计算得到的反馈开启量VNFB。即，VN开启量VNFIN不会过度地增加。然后，在由于控制VN机构41使实际增压压力PIM进一步减小并且下降至低于目标增压压力PIMTRG之后，如第一实施例中的情况，电动机26c工作预定时间。这样减少了实际增压压力PIM低于目标增压压力PTMTRG的量。此外，在由于控制VN机构41而使实际增压压力PIM增加并且超过目标增压压力PTMTRG之后，如第一实施例中的情况，电动机26c执行再生操作预定时间。这样减少了实际增压压力PIM超出目标增压压力PIMTRG的量。
因此，在第二实施例中，当实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差大时，通过使MAT26执行再生操作，实际增压压力PIM减小至一个接近于目标增压压力PIMTRG的值。然后，通过对VN机构41执行反馈控制(即，通过增加反馈开启量VNFB到VN开启量VNFIN上)，实际增压压力PIM减小。因此，防止了VN开启量VNFIN过度增加。即，防止了VN开启量VNFIN的波动。此外，因为防止了排气歧管压力波动，所以防止了排气量波动。相应地，当使用EGR(排气再循环)时，即，如图5所示，当发动机转速和发动机负荷较低时，可以稳定地获得充足的EGR气体量。因此，燃烧可以稳定进行。此外，当实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG时，电动机26c工作。相反地，当实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG时，电动机26c执行再生操作。这样减少了实际增压压力PIM低于或超出目标增压压力PIMTRG的量。相应地，可以更快速地将实际增压压力PIM控制到目标增压压力PIMTRG。
图6A和6B所示的流程图示出了根据本发明第二实施例通过ECU60执行的程序。首先，与第一实施例中的情况一样，执行步骤100、102和104。
接下来，判断“PIMTRG-PIM”差是否小于参考值-α(步骤140)。在步骤140中，判断实际增压压力PIM是否比目标增压压力PIMTRG高，以及实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差是否较大。
如果在步骤140判定“PIMTRG-PIM”差小于参考值-α，那么执行步骤142。在步骤142，反向负荷施加至电动机26c，且MAT26执行再生操作。因此，涡轮转速减小，并且实际增压压力PIM减小。通过执行独立于此程序的另一个程序，ECU60计算基于发动机转速NE和发动机负荷的基本开启量VNBASE。当MAT26执行再生操作时，VN机构41的VN开启量VNFIN等于基本开启量VNBASE。即，如下所述的反馈开启量VNFB不被增加到VN开启量VNFIN上。因此，VN开启量VNFIN逐步增加，同时MAT26执行再生操作。
然后，判断“PIMTRG-PIM”差是否大于或等于参考值-α(步骤144)。在步骤114中，判断实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差是否已经减小。如果判定“PIMTRG-PIM”差大于或等于参考值-α，那么在步骤146停止MAT26的再生操作。
此外，基于“PIMTRG-PIM”差和发动机转速NE，参照预先存储在ECU60中的关系图，计算反馈开启量VNFB(步骤114)。在关系图中，随着“PIMTRG-PIM”差减小，反馈开启量VNFB增加。随后，控制VN机构41，以致实际VN开启量等于VN开启量VNFIN(步骤116)。在步骤116中，VN开启量VNFIN等于基本开启量VNFB和反馈开启量VNFB之和，其中，所述基本开启量VNFB通过所述的独立程序计算，所述反馈开启量VNFB在步骤114计算。因此，当“PIMTRG-PIM”差大于或等于参考值-α时，例如，执行VN机构41的反馈控制。即，反馈开启量VNFB作为校正项被增加到VN开启量VNFIN上。然后，程序终止。
接着，在程序重新起动之后，在步骤140中作出否定的判断。即，在步骤140判定“PIMTRG-PIM”差大于或等于参考值-α，并且执行步骤148。在步骤148，判断“PIMTRG-PIM”差是否小于0，并且判断其是否大于或等于参考值-α。即，判断实际增压压力PIM是否比目标增压压力PIMTRG高，以及实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG之间的偏差是否小。如果在步骤148判定“PIMTRG-PIM”差小于0，并且大于或等于参考值-α(即，如果判定实际增压压力PIM比目标增压压力PIMTRG高，并且实际增压压力PIM与目标增压压力PIMTRG的偏差小)，那么执行步骤150。在步骤150，判断紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差是否小于0(即，判断紧邻的在先程序中实际增压压力PIM是否也比目标增压压力PIMTRG高)。如果判定紧邻的在先程序中″PIMTRG-PIM″差小于0(即，如果判定紧邻的在先程序中实际增压压力PIM也比目标增压压力PIMTRG高)，那么执行步骤114和116。因此，当实际增压压力PIM比目标增压压力PIMTRG稍高时，通过将反馈开启量VNFB增加到VN开启量VNFIN上，实际增压压力PIM减小。
然后，在实际增压压力PIM减小，以致“PIMTRG-PIM”差大于或等于0之后(即，在实际增压压力PIM达到一个小于或等于目标增压压力PIMTRG的值之后)，在步骤148作出否定的判断，并且执行步骤152。在步骤152，判断紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差是否小于0(即，判断紧邻的在先程序中实际增压压力PIM是否高于目标增压压力PIMTRG，以及当前执行的程序中实际增压压力PIM是否下降为低于目标增压压力PIMTRG)。如果在步骤152判定紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差小于0(即，如果判定当前执行的程序中实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG)，执行步骤154。在步骤154，电力提供至电动机26c以操作MAT26。然后，当在步骤156判定已经经过预定时间时，在步骤158停止电力供应，以停止MAT26。由于MAT26工作而使涡轮转速增加，所以能够减少实际增压压力PIM低于目标增压压力PIMTRG的量。
在MAT26停止之后，执行步骤114和116。反馈开启量VNFB被增加到VN开启量VNFIN上，以减小VN开启量VNFIN。因此，实际增压压力PIM增加。
然后，在实际增压压力PIM增加，以致“PIMTRG-PIM”差小于0之后(即，在实际增压压力PIM达到一个比目标增压压力PIMTRG高的值之后)，在步骤148作出肯定的判断，并且执行步骤150。因为紧邻的在先程序中“PIMTRG-PIM”差大于或等于0，所以在步骤150作出否定的判断。即，在步骤150判定实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG。在此情况下，执行步骤160。在步骤160，反向负荷施加至电动机26c，以致MAT26执行再生操作。然后，当在步骤162判定已经经过预定时间时，在步骤164停止电动机26c的再生操作。由于MAT26的再生操作而使涡轮转速减小，所以能够减少实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG的量。
在MAT26停止之后，执行步骤114和116。在步骤116，通过增加反馈开启量VNFB到VN开启量VNFIN上，实际增压压力PIM减小。
如上所述，在图6A和6B所示的程序中，当“PIMTRG-PIM”差小于参考值-α时，通过使MAT26执行再生操作，实际增压压力PIM减小，而不计算反馈开启量VNFB。当″PIMTRG-PIM″差从一个小于参考值-α的值变为一个小于0且大于或等于参考值-α的值时，通过停止MAT26，实际增压压力PIM减小，并且增加反馈开启量VNFB到VN开启量VNFIN上。这样减小了VN开启量VNFIN的变化量。因此，抑制了VN开启量VNFIN的波动。相应地，可以快速地将实际增压压力控制到目标增压压力PIMTRG。此外，因为VN开启量VNFIN的波动被抑制，所以排气歧管压力的波动得到抑制。因此，防止了EGR气体量的波动，可稳定地进行燃烧。此外，当实际增压压力PIM下降为低于目标增压压力PIMTRG时，MAT26工作。相反地，当实际增压压力PIM超过目标增压压力PIMTRG时，MAT26执行再生操作。这样减少了实际增压压力PIM低于或超过目标增压压力PIMTRG的量。这样进一步抑制了VN开启量VNFIN的波动。因此，可以快速地将实际增压压力PIM控制到目标增压压力PIMTRG。
在第二实施例中，当ECU60执行步骤140、142、144、146和116时，实现第一方面的″增压压力控制装置″。当ECU60执行步骤114时，实现第二方面的″开启量校正装置″。当ECU60执行步骤140、142、144、146、116、148、150、160和164时，实现第三方面的″增压压力控制装置″。当ECU60执行步骤140、142、144、146、116、148、152、154和158时，实现第四方面的″增压压力控制装置″。
尽管已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是，应当理解的是，本发明并不限于此示例性的实施例或构造。相反，本发明覆盖各种改进方案以及等同的设备。另外，尽管示例性实施例中的各种部件是在不同的组合和结构中示出，但是，其只是示例性的，包括更多、更少或仅包括一个单独部件的其他组合和结构也处于本发明的精神和范围之内。