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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor, der beispielsweise in einem Turboladermotorfahrzeug montiert ist, und auf ein Drosselsteuerverfahren für einen Innenverbrennungsmotor, wobei insbesondere Aufmerksamkeit auf die Fähigkeit gerichtet wird, die Haltbarkeit von Komponenten zu verbessern, indem ein Steuerverfahren erarbeitet wird, wenn ein Drosselventil für die Verlangsamung während einem Hochlastbetrieb zu schließen ist.
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2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
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Der folgende Turbolader ist bislang bekannt. Spezifisch beinhaltet für den Zweck des Verbesserns einer Abgabe des Innenverbrennungsmotors (nachfolgend als „Motor“ bezeichnet) der Turbolader einen Verdichter zum Rotieren und Bewegen einer Turbine durch ein Abgas, der in einem Einlasspfad des Motors montiert ist. In dem Fall, bei dem der Turbolader verwendet wird, gibt es eine Befürchtung dahingehend, dass der Verdichtungsdruck nachteiliger Weise mehr als nötig steigt, wenn der Motor bei einer hohen Geschwindigkeit unter hoher Last rotiert, was zu einer Beschädigung des Motors führt.
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Daher wird im Allgemeinen der Druck (Verdichtungsdruck) im Einlasspfad des Motors auf ein geeignetes Niveau gesteuert, indem eine stromaufwärts der Turbine vorgesehene Abgasnebenstrompassage verwendet wird. Spezifisch wird durch Steuern des Öffnen/Schließen eines Wastgate-Ventils (nachfolgend als „WGV“ bezeichnet), das in der Abgasnebenstrompassage vorgesehen ist, das durch einen Abgaspfad fließende Abgas so geteilt, dass ein Teil des Abgases in die Nebenstrompassage fließt, um einen Einflussbetrag des Abgases in die Turbine zu justieren. Auf diese Weise wird der Verdichtungsdruck auf einen geeigneten Pegel gesteuert.
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Im Allgemeinen wird das WGV unter Verwendung eines Positiv-Druck-Aktuators angetrieben. Das WGV hat einen Mechanismus wie folgt. Der Einlasspfad (insbesondere ein Stromaufwärts einer Drosselklappe lokalisierter Teil, in welchem der Druck ansteigt) des Motors und ein Wastegate-Aktuator (nachfolgend als „WGA“ bezeichnet) sind miteinander verbunden. Wenn der Druck im Einlasspfad des Motors größer als ein Atmosphärendruck wird, wird ein Betrieb des WGA freigegeben.
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Falls jedoch der Druck im Einlasspfad des Motors nicht gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, kann der Öffnungsgrad des WGV nicht gesteuert werden. Daher ist in den letzten Jahren ein System vorgeschlagen worden, in welchem der WGA motorisiert ist, um den Betrieb des WGV nach Bedarf unabhängig vom Druck im Einlasspfad zu ermöglichen.
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Als eine der oben beschriebenen Technologien des Stands der Technik ist das folgende Verfahren vorgeschlagen worden. Spezifisch, wenn eine Drosselklappe für Abbremsung während eines Hochlastbetriebs zu schließen ist, wird ein Öffnungsgrad des WGV in Übereinstimmung mit dem Verschlussbetrag der Drosselklappe so erhöht, dass ein Anstieg beim Druck im Einlasspfad des Motors (nachfolgend als „Drosselklappenstromaufwärtsdruck“) rasch reduziert wird (siehe beispielsweise
Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-246800 ).
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Gemäß dem in der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-246800 offenbarten Verfahren des Stands der Technik, wenn eine Drosselklappe voll geschlossen oder fast voll geschlossen ist, während des Hochlastbetriebs, bei welchem der Drosselklappenöffnungsgrad hoch ist, kann das WGV fast vollständig geöffnet sein. In einem Zustand, in dem die Drosselklappe vollgeschlossen ist, bleibt jedoch das Problem, das der Drosselklappenstromaufwärtsdruck übermäßig ansteigt, unter den Wirkungen eines Druckes eines Kompressors, der integral mit der durch Trägheit rotierenden Turbine rotiert.
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Als andere Technologie des Stands der Technik zur Bewältigung des oben erwähnten Problems ist ein Verfahren zum Steuern des Drosselklappenöffnungsgrades wie auch des Öffnungsgrades des WGV zum Steuern einer Einlassluftmenge vorgeschlagen worden (siehe beispielsweise
Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-297929 ).
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Jedoch hat die oben beschriebene Technologie des Stands der Technik das folgende Problem.
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Gemäß dem in der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-297929 offenbarten Verfahrens des Stands der Technik wird in dem Fall, bei dem der Drosselklappenöffnungsgrad so gesteuert wird, dass eine Verzögerung bei der tatsächlichen Einlassluftmenge erzeugt wird, wenn die Drosselklappe geschlossen wird, nachdem das Verlangsamungskommando erteilt wird, die Drosselklappe nicht abrupt geschlossen. Daher steht zu erwarten, dass die Effekte des Unterdrückens des Problems des übermäßig angestiegenen Drosselklappenstromaufwärtsdrucks erhalten werden kann. Jedoch wird das Drosselventil manchmal abrupt geschlossen, abhängig von einem Betriebszustand (siehe abwechselnd lang kurz gestrichelte Linie *5 in
5 der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift 2008-297929 ). Als Ergebnis kann immer noch das Problem des übermäßigen Drosselklappenstromaufwärtsdruckanstiegs bestehen. Darüber hinaus wird der Drosselklappenstromaufwärtsdruck nicht überwacht und daher gibt es das Problem, dass der Drosselklappenstromaufwärtsdruckanstieg nicht zuverlässig vermieden werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und hat daher als Aufgabe, eine Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor und ein Drosselsteuerverfahren für einen Innenverbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage sind, das Auftreten von Überschießen eines Drosselklappenstromaufwärtsdrucks zu vermeiden, um die Haltbarkeit von Komponenten zu verbessern.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor bereitgestellt, beinhaltend: einen Verdichter, der eine in einem Einlasspfad für den Innenverbrennungsmotor vorgesehene Drosselklappe, eine in einem Auslasspfad vorgesehene Turbine und einen stromaufwärts der Drosselklappe vorgesehenen Kompressor, umso integral mit der Turbine zu rotieren, enthält; ein in einer Nebenstrompassage, welche die Turbine umgeht, vorgesehenes Wastegate-Ventil; einen Wastegate-Ventilantriebsabschnitt zum Antreiben des Wastegate-Ventils zum Ändern einer Flusspfadquerschnittsfläche der Nebenstrompassage; einen Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt zum Detektieren, als einem Drosselklappenstromaufwärtsdruck, eines Drucks in einem Einlasspfad zwischen einem stromabwärts des Verdichters lokalisierten Teil und einem Teil, an welchem die Drosselklappe vorgesehen ist, ein Gaspedalöffnungsgraddetektionsmittel zum Detektieren eines Gaspedalöffnungsbetrags; und eine Elektroniksteuereinheit zum Steuern des Wastegate-Ventils und der Drosselklappe in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand. Die Elektroniksteuereinheit ist konfiguriert, um: zu bestimmen, dass ein aktueller Betrieb ein Hochlastbetrieb ist, wenn der durch den Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt detektierte Drosselklappenstromaufwärtsdruck gleich oder größer einem vordefinierten Schwellenwertdruck ist und der durch das Gaspedalöffnungsgraddetektionsmittel detektierte Gaspedalöffnungsbetrag gleich oder größer einem vorbestimmten ersten Schwellenwertöffnungsbetrag ist; zu bestimmen, dass die Drosselklappe während des Hochlastbetriebs geschlossen wird und der Betrieb in eine Verlangsamungsbetriebsregion übergeht, wenn der durch das Gaspedalöffnungsgraddetektionsmittel detektierte Gaspedalöffnungsbetrag gleich oder kleiner einem vordefinierten zweiten Schwellenwertöffnungsbetrag ist, der als ein Wert kleiner als der erste Schwellenwertöffnungsbetrag bestimmt ist, nachdem festgestellt ist, dass der aktuelle Betrieb der Hochlastbetrieb ist; das Wastegate-Ventil und die Drosselklappe über Vermittlung des Wastegate-Ventilantriebabschnittes voll zu öffnen, wenn festgestellt wird, dass der Betrieb in die Verlangsamungsbetriebsregion geht; und die Drosselklappe voll zu schließen, wenn der durch den Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt detektierte Drosselklappenstromaufwärtsdruck niedriger als der vordefinierte Schwellenwertdruck wird, nachdem die Drosselklappe voll geöffnet wird, basierend auf der Bestimmung, dass der Betrieb in die Verlangsamungsbetriebsregion übergeht.
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Zusätzlich wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Drosselsteuerverfahren für einen Innenverbrennungsmotor vorgesehen, das durch eine Elektroniksteuereinheit, die in der Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor enthalten ist, ausgeführt wird. Die Drosselsteuervorrichtung beinhaltet: einen Verdichter, der eine in einem Einlasspfad für den Innenverbrennungsmotor vorgesehene Drosselklappe, eine in einem Auslasspfad vorgesehene Turbine und einen stromaufwärts der Drosselklappe vorgesehenen Kompressor, umso integral mit der Turbine zu rotieren, enthält; ein in einer Nebenstrompassage, welche die Turbine umgeht, vorgesehenes Wastegate-Ventil; einen Wastegate-Ventilantriebsabschnitt zum Antreiben des Wastegate-Ventils zum Ändern einer Flusspfadquerschnittsfläche der Nebenstrompassage; einen Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt zum Detektieren, als einem Drosselklappenstromaufwärtsdruck, eines Drucks in einem Einlasspfad zwischen einem stromabwärts des Verdichters lokalisierten Teil und einem Teil, an welchem die Drosselklappe vorgesehen ist, ein Gaspedalöffnungsgraddetektionsmittel zum Detektieren eines Gaspedalöffnungsbetrags; und die Elektroniksteuereinheit zum Steuern des Wastegate-Ventils und der Drosselklappe in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand. Das Drosselsteuerverfahren beinhaltet: einen ersten Schritt des Bestimmens, durch die Elektroniksteuereinheit, dass ein aktueller Betrieb ein Hochlastbetrieb ist, wenn der durch den Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt detektierte Drosselklappenstromaufwärtsdruck gleich oder größer einem vordefinierten Schwellenwertdruck ist und der durch das Gaspedalöffnungsgrad-Detektionsmittel detektierte Gaspedalöffnungsgrad gleich oder größer einem vordefinierten ersten Schwellenwertöffnungsbetrag ist; einen zweiten Schritt des Bestimmens, durch die Elektroniksteuereinheit, dass die Drosselklappe während des Hochlastbetriebs geschlossen wird und der Betrieb in eine Verlangsamungsbetriebsregion übergeht, wenn der durch das Gaspedalöffnungsgrad-Detektionsmittel detektierte Gaspedalöffnungsgrad gleich oder kleiner einem vordefinierten zweiten Schwellenwertöffnungsgrad ist, der als ein Wert kleiner dem ersten Schwellenwertöffnungsbetrag bestimmt ist, nachdem im ersten Schritt festgestellt ist, dass der aktuelle Betrieb der Hochlastbetrieb ist; einen dritten Schritt des Steuerns, durch die Elektroniksteuereinheit, des Wastegate-Ventils und der Drosselklappe, voll geöffnet zu sein, durch eine Vermittlung des Wastegate-Ventilantriebsabschnitts, wenn im zweiten Schritt festgestellt ist, dass der Betrieb in die Verlangsamungsbetriebsregion geht; und einen vierten Schritt des Steuerns, durch die Elektroniksteuereinheit, der Drosselklappe, voll geschlossen zu sein, wenn der durch den Drosselklappenstromaufwärtsdruck-Detektionsabschnitt detektierte Drosselklappenstromaufwärtsdruck niedriger als der vordefinierte Schwellenwertdruck wird, nachdem die Drosselklappe voll geöffnet ist, basierend auf der Bestimmung im dritten Schritt, dass der Betrieb in die Verlangsamungsbetriebsregion geht.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Drosselklappe zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebes zu schließen ist, wird die Steuerung zum Schließen der Drosselklappe durchgeführt, nachdem das Wastegate-Ventil und die Drosselklappe voll geöffnet sind, so dass bestätigt wird, dass der Drosselklappenstromaufwärtsdruck niedriger als ein vorbestimmter Wert wird. Als Ergebnis kann die Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor und das Drosselsteuerverfahren für einen Innenverbrennungsmotor, die zum Vermeiden des Auftretens von Überschießen des Drosselklappenstromaufwärtsdrucks in der Lage sind, um die Haltbarkeit der Komponenten zu verbessern, erhalten werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Konfiguration eines Innenverbrennungsmotors (Motor) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein Timing-Diagramm, das ein Verhalten zeigt, wenn eine Drosselklappe zum Verlangsamen während eines Hochlastbetriebs gemäß dem Stand der Technik geschlossen wird.
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3 ist ein Timing-Diagramm, das ein Verhalten zeigt, wenn die Drosselklappe zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebs durch eine Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschlossen wird.
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4 ist ein Steuerblockdiagramm der Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine Operationsreihe der Drosselsteuerung und Wastegate-Steuerung durch eine ECU gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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6 ist ein Flussdiagramm, das eine Operationsreihe von Drosselsteuerung und Wastegate-Steuerung durch die ECU gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend werden eine Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor und ein Drosselsteuerungsverfahren für einen Innenverbrennungsmotor gemäß beispielhafter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1 illustriert eine schematische Konfiguration eines Innenverbrennungsmotors (Motor) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Motor 10 beinhaltet eine Verbrennungskammer 11. Ein Einlasspfad 20 und ein Abgaspfad 30 sind miteinander über einen Einlassverteiler 22 verbunden. In der Mitte des Abgaspfades 30 ist ein Turbinengehäuse 32c eines Turboladers 32 vorgesehen. Eine Nebenstrompassage 33, die ein Turbinenrad 32d umgeht, ist zwischen einem Teil des Abgaspfads 30, der stromaufwärts des Turbinengehäuses 32 lokalisiert ist, und einem stromabwärts davon lokalisierten Teil vorgesehen.
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In der Mitte der Nebenstrompassage 33 ist ein Wastegate-Ventil (WGV) 33a vorgesehen. Das WGV 33a kann eine Flusspfadfläche der Nebenstrompassage 33 durch einen Wastegate-Aktuator (WGA) 33b einstellen. In Nebenstrompassage 33 ist ein Katalysator 31 auf einer stromabwärtigen Seite eines Teils des Abgaspfades 30 vorgesehen, mit dem die Nebenstrompassage 33 verbunden ist. Andererseits ist in der Mitte des Einlasspfades 20 ein Kompressorgehäuse 32a des Turboladers 32 vorgesehen. Ein Zwischenkühler 21 ist stromabwärts des Kompressorgehäuses 32a vorgesehen. In einem Teil des Einlasspfads 20, der stromabwärts des Zwischenkühlers 21 lokalisiert ist, ist eine Drosselklappe (THV) 23 vorgesehen. Der Einlasspfad 20 ist mit dem Motor 10 über Vermittlung des Einlassverteiler 22 verbunden.
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Das THV 23 wird durch einen Drosselmotor 23a geöffnet und geschlossen. Ein Öffnungsgrad des THV 23, das gesteuert wird, geöffnet und geschlossen zu werden, wird durch einen Drosselpositionssensor (TPS) 23b detektiert. Ein Drosselklappenstromaufwärtsdrucksensor (Pt) 41 ist an einem Teil des Einlasspfad 20 montiert, der stromabwärts des Kompressorgehäuses 32a und stromaufwärts des THV 23 lokalisiert ist.
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Im Turbolader 32 bilden das darin vorgesehen Turbinengehäuse 32c und das Turbinenrad 32d eine Zentrifugalturbine, während das darin vorgesehene Kompressorgehäuse 32a und ein Kompressor 32b einen Zentrifugalkompressor bilden. Das Turbinenrad 32d und das Kompressorrad 32b sind koaxial durch eine Turbinenwelle gekoppelt. Wenn das Turbinenrad 32d durch ein Abgas rotational angetrieben wird, wird auch das Kompressorrad 32b rotational angetrieben, wodurch Einlassluft in Einlasspfad 20 aufgeladen wird.
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Darüber hinaus ist eine Elektroniksteuereinheit (ECU) 50 an dem Motor 10 vorgesehen. Ausgangssignale aus einem Gaspedalpositionssensor (APS) 44 und verschiedenen Sensoren wie etwa einem Kurbeldrehzahlsensor, einem Wassertemperatursensor, einem Einlasslufttemperatursensor und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor werden an der ECU 50 eingegeben, obwohl die verschiedenen Sensoren in 1 nicht illustriert sind. Der Antrieb des Drosselmotors 23a und von Aktuatoren wie etwa dem WGA 33b wird durch die ECU 50 gesteuert.
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Wie bekannt ist, besteht die ECU 50 hauptsächlich aus einem Mikrocomputer einschließlich einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen. Die ECU 50 führt verschiedene Steuerprogramme, die im ROM gespeichert sind, aus, um verschiedene Typen von Steuerung über den Motor 10 gemäß jedem Betriebszustand des Motors 10 durchzuführen.
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Spezifisch werden verschiedene Detektionssignale aus den verschiedenen Sensoren an der ECU 50 eingegeben. Dann berechnet die ECU 50 eine Kraftstoffeinspritzmenge, Zünd-Timing und dergleichen, basierend auf den verschiedenen Detektionssignalen, die nach Bedarf eingegeben werden, wodurch der Antrieb einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, einer Zündvorrichtung und dergleichen gesteuert wird.
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Darüber hinaus berechnet die ECU 50 eine Motorabgabe, die von einem Fahrer gefordert wird, basierend auf den Detektionssignalen aus den verschiedenen Sensoren, um einen Ziel-THV-Öffnungsgrad zu berechnen. Dann treibt die ECU 50 den Drosselmotor 23a, basierend auf dem derart berechneten Ziel-THV-Öffnungsgrad und dem Signal aus dem TPS 23b an, um so einen Öffnungsgrad des THV 23 einzustellen.
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Weiter führt die ECU 50 eine WGV-Öffnungsgradsteuerung parallel zur THV-Öffnungsgradsteuerung durch, um so einen WGV-Öffnungsgrad zu erzielen, der zu jeder Zeit angefordert wird. Durch die THV-Öffnungsgradsteuerung und die WGV-Öffnungsgradsteuerung wird die vom Fahrer verlangte Motorabgabe realisiert.
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Wie oben beschrieben, gemäß dem Stand der Technik, wenn das THV für Verlangsamung während des Hochlastbetriebs zu schließen ist, ist das WGV voll geöffnet. Jedoch wird das THV entsprechend einem Gaspedalöffnungsgrad geschlossen. Daher steigt in einigen Fällen der THV-Stromaufwärtsdruck übermäßig an.
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2 ist ein Timing-Diagramm, das ein Verhalten zeigt, wenn das THV für Verlangsamung während des Hochlastbetriebs zu schließen ist, gemäß dem Stand der Technik. Zuerst ändert sich der Gaspedalöffnungsgrad von einem Wert (100%) entsprechend einer voll offenen Position zur Umgebung eines Werts (0%) entsprechend einer vollgeschlossenen Position. Wenn die Änderung detektiert wird, wird der WGV-Öffnungsgrad auf einen Wert (100%) entsprechend einer voll geöffneten Position gesteuert. Wenn das WGV voll geöffnet ist, sinkt die Anzahl von Umdrehungen einer Turbine graduell.
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Gemäß dem verwandten Stand der Technik wird simultan mit dem vollen Schließen des Gaspedals auch das THV vollgeschlossen. Daher steigt als Ergebnis des Aufladens aufgrund der Rotation der Turbine durch Trägheit der THV-Stromaufwärtsdruck nachteilig an.
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Andererseits ist 3 ein Timing-Diagramm, welches ein Verhalten zeigt, wenn das THV für Verlangsamung während des Hochlastbetriebs durch die Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschlossen wird.
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Zuerst, wenn eine Änderung beim Gaspedalöffnungsgrad vom Wert (100%) entsprechend der vollgeöffneten Position zur Umgebung des Werts (0%) entsprechend der vollgeschlossenen Änderung detektiert wird, steuert die ECU 50 den WGV-Öffnungsgrad auf den Wert entsprechend der voll offenen Position. Wenn das WGV vollgeöffnet ist, nimmt die Anzahl von Umdrehungen der Turbine graduell ab. Während der Rotation der Turbine durch Trägheit tritt jedoch eine Aufladung auf. Daher, um das Auftreten eines übermäßigen Anstiegs beim THV-Stromaufwärtsdruck zu vermeiden, wenn das THV voll geschlossen ist, öffnet die ECU 50 gemäß der ersten Ausführungsform das THV simultan vollständig mit dem vollen Öffnen des WGV.
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Während eines Zeitraums T1, in welchem das THV voll geöffnet gehalten wird, wird ein Abfall beim Einlassverteilerdruck verzögert. Als Ergebnis wird auch ein Motorbremseffekt verzögert. Jedoch schließt zu dem Zeitpunkt, zu welchem der THV-Stromaufwärtsdruck gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird (das heißt zum Ende des Zeitraums T1) die ECU das THV vollständig. Als Ergebnis nimmt der Einlassverteilerdruck unmittelbar ab, um den Motorbremseffekt wieder herzustellen. Daher kann der Fahrer darin gehindert werden, einen verringerten Motorbremseffekt zu fühlen.
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Darüber hinaus, zu einer Zeit wenn das THV vollgeschlossen ist, steigt der THV-Stromaufwärtsdruck als Ergebnis der Aufladung aufgrund der Rotation der Turbine durch Trägheit wieder an. Jedoch wird durch Steuern des THV, um am Ende des Zeitraums T1 voll geschlossen zu sein, wie in der ersten Ausführungsform, ein oberer Spitzenwert des THV-Stromaufwärtsdruckes im Vergleich mit dem Fall des Verfahrens des Stands der Technik des vollen Schließens des THV simultan mit dem vollen Öffnen des Gaspedals reduziert. Als Ergebnis kann die Beschädigung von Einlasskomponenten reduziert werden.
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Als Nächstes wird eine spezifische Konfiguration der Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor und eine in der Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor durchgeführte Steuerverarbeitungsreihe gemäß der ersten Ausführungsform im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 4 ist ein Steuerblockdiagramm der Drosselsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Spezifischer ist 4 ein Steuerblockdiagramm, welches das Schema der THV-Steuerfunktionen und WGV-Steuerfunktionen durch die ECU 50 illustriert, wenn das THV zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebs geschlossen wird.
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Die in 4 illustrierte ECU 50 gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet einen elektrischen Ziel-WGV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 51, einen THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52, einen Ziel-THV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 53, einen Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54, einen Elektro-WGV-Steuerabschnitt 55, einen THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 und einen Elektronik-THV-Steuerabschnitt 57.
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Der Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 51 berechnet einen Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgrad (WTa), basierend auf den Eingangssignalen aus dem Pt 41 und verschiedenen Sensoren 45. Der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 bestimmt eine THV-Stromaufwärtsdruckunterdrückungsanforderung, basierend auf Eingangsinformationen aus dem APS 44 und dem Pt 41. Der Ziel-THV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 53 berechnet einen Ziel-THV-Öffnungsgrad (TTa), gemäß einer Ausgabe des Motors, die vom Fahrer verlangt wird, basierend auf den Eingabesignalen aus dem APS 44 und den verschiedenen Sensoren 45.
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Der Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 bestimmt, ob der durch den Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 51 berechnete Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgrad (WTa) als ein endgültiger Elektro-WGV-Öffnungsgrad (WTalst) einzustellen ist oder nicht, basierend auf der durch den THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 bestimmten THV-Stromaufwärtsdruckunterdrückungsanforderung.
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Der Elektro-WGV-Steuerabschnitt 55 treibt den WGA 33b an, basierend auf dem durch den Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 bestimmten End-Elektro-WGV-Öffnungsgrad (WTalst).
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Der THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 bestimmt, ob der durch den Ziel-THV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 53 berechnete Ziel-THV-Öffnungsgrad (TTa) als ein End-THV-Öffnungsgrad (TTalst) einzustellen ist oder nicht, basierend auf der durch den THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 bestimmten THV-Stromaufwärtsdruckunterdrückungsanfrage.
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Der Elektronik-THV-Steuerabschnitt 57 führt Rückkopplungssteuerung am THV 23 durch, basierend auf einer Abweichung zwischen dem End-THV-Öffnungsgrad (TTalst), bestimmt durch den THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56, und dem Eingangssignal aus dem TPS 23b.
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Als Nächstes wird eine Betriebsabfolge von Steuerinhalten, die durch die ECU 50 realisiert wird, bezugnehmend auf ein Flussdiagramm beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Betriebsreihe der durch die ECU 50 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführten THV-Steuerung und WGV-Steuerung illustriert. Spezifisch ist 5 ein Flussdiagramm, das eine THV-Steuerverarbeitung und WGV-Steuerverarbeitung illustriert, wenn das THV zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebs geschlossen wird. Die Betriebsreihe wird wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt.
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In den Schritten S101 und S102 bestimmt der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52, ob ein aktueller Betrieb ein Hochlastbetrieb ist oder nicht, basierend auf den durch den Pt 41 detektierten THV-Stromabwärtsdruck und dem durch den APS 44 detektierten Gaspedalöffnungsgrad. Spezifisch bestimmt der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 in Schritt S101, ob der THV-Stromaufwärtsdruck gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert (entsprechend einem vordefinierten Schwellenwertdruck) ist oder nicht. Wenn der THV-Stromaufwärtsdruck kleiner als der vorbestimmte Wert ist, das heißt ein Aufladungsdruck niedrig ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S108 fort, wo ein THV-Stromaufwärtsdruckunterdrückungsanfrageflag gelöscht wird, um eine Unterdrückungsoperation zu hemmen.
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Im Schritt S102, wenn der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 feststellt, dass der Gaspedalöffnungsgrad gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist (entsprechend einem vordefinierten ersten Schwellenwertöffnungsgrad und einem Wert entsprechend der Umgebung einer voll geöffneten Position) schreitet die Verarbeitung zu Schritt S103 fort, wo der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 einen Wert eines THV-Stromaufwärtsdruckunterdrückungs-Ausführungszeitzählers auf Null setzt, um einen THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszustand zu erzielen. Wenn andererseits der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 feststellt, dass ein Gaspedalöffnungsgrad kleiner als der vorbestimmte Wert ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S104 fort.
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Weiter bestimmt in Schritt S104 der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52, ob der Gaspedalöffnungsgrad gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert (entsprechend einem vorbestimmten zweiten Schwellenwertöffnungsgrad und einem Wert entsprechend der Umgebung der vollgeschlossenen Position) ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, dass der Gaspedalöffnungsgrad den vorbestimmten Wert übersteigt, das heißt eine Verlangsamung nicht durchgeführt wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S108 fort, wo das THV-Aufwärtsdruckunterdrückungsanfrageflag gelöscht wird, um den Unterdrückungsbetrieb zu hemmen. Wenn andererseits der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 feststellt, dass die Verlangsamung durchgeführt wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S105 fort.
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Dann bestätigt in Schritt S105 der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 den Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers. Wenn der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers Null ist, das heißt der Unterdrückungsbetrieb noch nicht einmal ausgeführt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S106 fort, wo der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers auf 1 gesetzt wird. Weiter wird in Schritt S107 das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag gesetzt.
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Andererseits bestätigt der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 den Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers. Wenn der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers nicht Null ist, das heißt der Unterdrückungsbetrieb einmal ausgeführt worden ist, schreitet die Verarbeitung ohne weitere Verarbeitung zu Schritt S109 fort.
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Als Nächstes wird in Schritten S109 bis S112 der WGV-Öffnungsgrad durch den Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 und den Elektro-WGV-Steuerabschnitt 55 gesteuert. In den Schritten S113 bis S116 wird der THV-Öffnungsgrad durch den THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 und den Elektronik-THV-Steuerabschnitt 57 gesteuert.
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Zuerst stellt für die WGV-Öffnungsgradsteuerung, wenn im Schritt S109 das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag gesetzt wird, der Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 einen Öffnungsgrad entsprechend der voll offenen Position als den Endziel-WGV-Öffnungsgrad in Schritt S110 ein. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S112 fort.
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Wenn andererseits das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag im Schritt S109 nicht gesetzt ist, setzt der Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 den durch den Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 51 berechneten Elektro-Ziel-WGV-Öffnungsgrad (WTa) als den Endziel-WGV-Öffnungsgrad in Schritt S111 ein. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S112 fort.
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Dann führt in Schritt S112 der Elektro-WGV-Steuerabschnitt 55 Schaltsteuerung am WGV durch, um den in Schritt S110 oder S111 durch den Elektro-WGV-Öffnungsgradeinstellabschnitt 54 gesetzten End-Ziel-WGV-Öffnungsgrad zu erzielen.
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Als Nächstes stellt für die THV-Öffnungsgradsteuerung, wenn das THV-Stromabwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag im Schritt S113 gesetzt wird, der THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 den Öffnungsgrad entsprechend der volloffenen Position als den End-Ziel-THV-Öffnungsgrad im Schritt S114 ein. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S116 fort.
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Wenn andererseits das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag im Schritt S113 nicht gesetzt wird, setzt der THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 den durch den Ziel-THV-Öffnungsgradberechnungsabschnitt 53 berechneten Ziel-THV-Öffnungsgrad (TTa) als den End-Ziel-THV-Öffnungsgrad im Schritt S115 ein. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S116 fort.
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Dann führt im Schritt S116 der Elektronik-THV-Steuerabschnitt 57 Rückkoppelungssteuerung am THV-Öffnungsgrad unter Verwendung der Detektionsergebnisse durch den TPS 23b durch, um so den durch den THV-Öffnungsschließgrad-Unterdrückungsabschnitt 56 im Schritt S114 oder S115 gesetzten End-Ziel-THV-Öffnungsgrad zu erzielen.
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Wie oben beschrieben, gemäß der ersten Ausführungsform, wenn das THV zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebs zu schließen ist, wird die Steuerung zum Schließen des THV durchgeführt, nachdem das WGV und das THV vollgeöffnet sind, und es wird bestätigt, dass der THV-Stromaufwärtsdruck niedriger als der vorbestimmte Wert wird. Wenn das THV unmittelbar geschlossen wird, steigt der THV-Stromaufwärtsdruck exzessiv unter dem Einfluss der Aufladungseffekte aufgrund der Trägheit der Turbine an, um die Komponenten nachteilig zu beeinträchtigen. Daher wird durch Durchführen der oben gemäß der ersten Ausführungsform beschriebenen Steuerung die obere Spitze des THV-Stromaufwärtsdrucks durch die Turbine, die durch Trägheit rotiert, unterdrückt. Als ein Ergebnis kann die Haltbarkeit der Komponenten sichergestellt werden.
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Zweite Ausführungsform
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In der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform, wenn das THV zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebes zu schließen ist, wird die Steuerung zum Schließen des THV durchgeführt, nachdem das WGV und das THV voll geöffnet sind, und es wird bestätigt, dass der THV-Stromaufwärtsdruck niedriger als der vorbestimmte Wert wird. Andererseits wird in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Fall beschrieben, bei dem das Timing zum Durchführen der Steuerung zum Schließen des THV weiter verbessert wird.
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6 ist ein Flussdiagramm, das eine Betriebsreihe der THV-Steuerung und WGV-Steuerung illustriert, welche durch die ECU 50 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Spezifisch ist 6 ein Flussdiagramm, das THV-Steuerverarbeitung und WGV-Steuerverarbeitung illustriert, wenn das THV zum Verlangsamen während des Hochlastbetriebs geschlossen ist. Die Betriebsreihe wird wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt.
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Das Flussdiagramm von 6 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Flussdiagramm von 5 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform darin, dass die Schritte S200 bis S202 hinzugefügt sind. Daher werden unten hauptsächlich die hinzugefügten Schritte beschrieben.
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Wenn der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers im Schritt S105 Null ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S200 fort. Dann stellt im Schritt S200 der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 an einen THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmungszähler Null ein, um so den Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmzählers zu löschen. Hier ist der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmzähler ein Zähler zum Messen der Zeit, in welcher die THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungssteuerung durchgeführt wird. Der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmzählers wird im Schritt S200 auf Null gelöscht, entsprechend dem Timing des Einstellens des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflags.
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Wenn andererseits der Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsausführungszeitzählers im Schritt S105 nicht Null ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S201 fort. Dann inkrementiert in Schritt S201 der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 den Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmzählers.
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Weiterhin bestimmt im, dem Schritt S201 nachfolgenden Schritt S202 der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52, ob der inkrementierte Wert des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungshemmzählers einen vorbestimmten Wert erreicht hat oder nicht (spezifisch, ob ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist oder nicht). Dann, wenn der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 feststellt, dass der vorbestimmte Zeitraum (beispielsweise 200 ms) verstrichen ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S108 fort, wo das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag gelöscht wird. Wenn andererseits der THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsbestimmungsabschnitt 52 feststellt, dass der vorbestimmte Zeitraum nicht verstrichen ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S109 fort, ohne jegliche weitere Verarbeitung.
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Durch Hinzufügen der oben beschriebenen Schritte S200 bis S202 kann das THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag selbst basierend auf dem Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums ab dem Zeitpunkt des Einstellens des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflags gelöscht werden. Wie oben beschrieben, ist ein Zeitraum, in welchem das THV voll geöffnet ist, auf den vorbestimmten Zeitraum beschränkt, wenn der Verlangsamungsbetrieb gestartet wird, um während des Hochlastbetriebs durchgeführt zu werden. Als Ergebnis können die Effekte auf die Motorbremse minimiert werden. Alternativ kann das Auftreten eines abnormalen Zustands aufgrund fortgesetzter Beschleunigung vermieden werden.
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Wie oben beschrieben wird gemäß der zweiten Ausführungsform eine Verarbeitung hinzugefügt, die es gestattet, dass THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflag zu löschen, selbst basierend auf dem Verstreichen des vorbestimmten Zeitraums ab dem Zeitpunkt des Einstellens des THV-Stromaufwärtsdruck-Unterdrückungsanfrageflags. Als Ergebnis können dieselben Effekte wie jene in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erhalten werden, während die Effekte der Motorbremse minimiert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-246800 [0006, 0007]
- JP 2008-297929 [0008, 0010, 0010]
