JP2005061361A - 電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
電動過給機付エンジンを備えた車両において、電動過給機及びモータの駆動をエンジンの運転状態に応じて制御する場合に、エンジンのノッキングや電動過給機のサージングの問題、及びモータやバッテリの大型化の問題を解消することを課題とする。
【解決手段】
コントロールユニット５０は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２０及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２１の検出結果に応じて、電動過給機５及び車両の動力源として機能するモータジェネレータ１１の駆動を制御する。その場合に、コントロールユニット５０は、低回転高負荷領域ではモータジェネレータ１１を駆動させ、中回転高負荷領域では電動過給機５を駆動させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置、より詳しくは、エンジンの出力増大を図るための電動過給機と、車両の動力源として機能するモータとを併せて備え、これらの駆動をエンジンの運転状態に応じて切り換えるように構成された車両の制御装置の技術分野に属する。

従来より、エンジンの出力増大を図る手段としてスーパーチャージャやターボチャージャが周知であるが、いずれも過給能力がエンジン回転数の影響を大きく受ける結果、低回転領域で過給圧が不足するという問題がある。これに対し、モータでコンプレッサを駆動する電動過給機は、エンジン回転数の影響を受けることなくコンプレッサの回転数を制御できるので、低回転領域でも十分な過給圧を発生し得るという利点を有する。

一方、近年、エンジンの他に、車両の動力源として機能するモータを搭載した環境対応型車両が知られつつあり、例えば特許文献１には、このようなモータと上記電動過給機とを併せて有するエンジンが開示されている。ただし、上記特許文献１には、モータとして、車両の動力源としての機能と、エンジンで駆動されて発電を行う発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータが開示されている。

そして、このように、エンジンの出力増大を図る電動過給機と、車両の駆動源としてのモータとを併せて備えた車両においては、例えば、エンジン回転数や車速等の回転関連値と、アクセル開度等で代表されるエンジン負荷等のトルク関連値とをパラメータとするエンジンの運転状態に応じて、上記電動過給機及びモータの駆動状態を示す各領域がマップに設定され、このマップに実際のエンジン回転数やエンジン負荷等を当てはめて、その結果に応じて上記電動過給機及びモータの駆動を切り換えるエンジンの基本的な出力制御が実行される。

この点、上記特許文献１によれば、図２７に示すように、低車速（低回転）低負荷領域が、車両をモータの出力のみで走行させるモータ走行領域とされ、中車速（中回転）中負荷領域が、車両をエンジンの自然吸気による出力のみで走行させる非過給領域とされ、低車速（低回転）高負荷領域が、電動過給機を駆動させる過給領域とされ、そして、中車速（中回転）高負荷領域から全高車速（高回転）領域が、電動過給機に加えてモータも駆動させるモータアシスト領域とされている。

特開平１１−３３２０１５号公報（図２）

しかしながら、上記従来技術に基づき、エンジンとモータとを併用する場合に、低車速高負荷領域を過給領域とすると、低回転高負荷領域を過給領域とすることになるので、吸気圧ひいては圧縮比が高くなり過ぎて、ノッキング等のエンジンの異常燃焼が発生し易くなる。また、低回転領域では、一般に、電動過給機のコンプレッサを通過するガスの流量が少ないために、吐出圧力及び吐出流量が周期的に変動するサージング（脈動）の問題が電動過給機に発生し易くなり、要求する過給圧が得られ難くなることに加え、電動過給機の損傷あるいはエンジンの吸気通路の損傷等が懸念される。

一方、中回転高負荷領域から高回転側の領域に亘って、エンジンを助勢するだけのトルクを発生するようにモータを駆動させるためには、該モータを高トルク及び高回転で駆動させる必要があり、その結果、大出力のモータが必要となって、該モータ及びバッテリの大型化を招き、これらの車両への搭載性が低下したり、車両のコスト及びサイズが増大したりする。

本発明は、電動過給機付エンジンを備えた車両における上記のような不具合に対処するもので、電動過給機及びモータの駆動をエンジンの運転状態に応じて制御する場合に、上記のようなエンジンのノッキングや電動過給機のサージングの問題、及びモータやバッテリの大型化の問題等を解消することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。

すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、電動過給機と、車両の動力源として機能するモータと、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、これらの検出手段の検出結果に応じて上記電動過給機及びモータの駆動を制御するエンジンの出力制御手段とを有する電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置であって、上記出力制御手段が、低回転高負荷領域では上記モータを駆動させ、中回転高負荷領域では上記電動過給機を駆動させるように構成されていることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段が設けられ、出力制御手段は、上記バッテリ蓄電量検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、エンジン回転数の変化に伴うモータの駆動・非駆動の切換時のトルク変動が抑制されるように上記電動過給機の駆動を抑制するように構成されていることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段と、運転者の高出力要求頻度を検出する高出力要求頻度検出手段と、上記バッテリ蓄電量検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、上記高出力要求頻度検出手段で検出される高出力要求頻度に応じて、同じ運転状態であってもより低速段で走行するように変速特性を補正する変速特性補正手段とが設けられていることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、エンジンにより駆動される発電機と、電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段と、該検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の目標蓄電量になるように上記発電機の駆動を制御する発電制御手段と、出力制御手段による上記電動過給機及びモータの駆動頻度を算出する駆動頻度算出手段と、該算出手段で算出される駆動頻度が大きいほど、かつ上記発電制御手段で上記発電機が駆動されるときのエンジン回転数が低いほど、上記バッテリの目標蓄電量を増大補正する目標蓄電量補正手段とが設けられていることを特徴とする。

次に、請求項５に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、車両の現在位置と道路地図情報とから車両の走行予定路を設定するナビゲーション手段と、該手段で設定された車両の走行予定路に基いて所定時間後に車両が過給頻度の高い環境を走行することを予測する予測手段と、該予測手段で上記予測がなされたときは、車両が上記環境に入る前に電動過給機を所定の予回転数で予回転させておく電動過給機予回転手段とが設けられていることを特徴とする。

次に、請求項６に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、運転者の運転行動に基いて所定時間後に運転者が過給要求をすることを検知する検知手段と、該検知手段で上記検知がなされたときは、運転者が上記過給要求をする前に電動過給機を所定の予回転数で予回転させておく電動過給機予回転手段とが設けられていることを特徴とする。

まず、上記請求項１に記載の発明によれば、電動過給機付エンジンを備えた車両において、電動過給機及びモータの駆動をエンジンの運転状態に応じて制御する場合に、低回転高負荷領域ではモータを駆動し、中回転高負荷領域では電動過給機を駆動するようにしたから、従来のように低回転高負荷領域で電動過給機を駆動することに起因するエンジンのノッキングや電動過給機のサージングの問題が解消される。また、モータを高負荷領域ではあるが低回転領域で駆動するから、該モータとしては、高トルクであっても低回転で駆動可能なものであればよく、その結果、出力の小さなモータで十分となって、該モータ及びバッテリを小型化でき、これらの車両への搭載性の向上、車両のコスト及びサイズの縮小が図れる。

一方、中回転高負荷領域では電動過給機が駆動されるから、上記の低回転高負荷領域でのモータの駆動と合わせて、低回転領域から中回転領域にかけてのトルクはこれらのモータトルク及び電動過給機の過給トルクで確保することができ、その結果、自然吸気のみで得られるエンジンの最大トルクの発生回転数（及び最大出力の発生回転数）を高回転領域にシフトすることが可能となる（換言すれば、高回転領域のトルクは非過給のエンジンの出力のみで確保することが可能となる）。したがって、低中回転領域のみならず、高回転領域においても、余裕トルク（エンジントルクが走行抵抗に打ち勝って超えるトルク）が十分となり、その結果、変速機のギヤ比とファイナルギヤ比とから得られるトータルギヤ比を、あまり減速しなくてもよいギヤ比（値の小さなギヤ比）とすることが可能となる。そして、（エンジン回転数／トータルギヤ比）×タイヤ円周の長さ＝車速、であるから、同じ車速を得ようとしたときに、トータルギヤ比の値が小さい分、エンジン回転数も低くて済み、その結果、使用頻度の高い領域がより低回転側に移動することになって、著しい燃費の向上が図られる。

しかも、上記のエンジンの最大トルク発生回転数（及び最大出力発生回転数）の高回転領域へのシフトは、例えば吸気弁の開時間を長くして充填効率を上げる（新気が排気を一掃して充填効率を向上させる）ことや、吸気管の長さを高回転時に慣性過給効果が得られるようにエンジンの諸元を設計すること等で達成される。その結果、使用頻度の高い低中回転低負荷領域において、ポンピングロスの少ない、有効圧縮比が小さく、有効膨張比の大きい、熱効率のよいエンジン諸元となり、この点からも、より一層の燃費向上が図られる。

次に、上記請求項２に記載の発明によれば、上記電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、モータが十分に駆動されず、アシストトルクが不足気味となるから、そのような場合は、電動過給機の駆動が抑制されて、モータの駆動・非駆動の切換えに伴うトルク変動（トルクの段差）が抑制され、その結果、モータが駆動される低回転高負荷領域と、モータが駆動されない中回転高負荷領域との間の移行時におけるトルクショックが抑制されて、乗員の違和感・不快感が低減する。

次に、上記請求項３に記載の発明によれば、上記電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、運転者の高出力要求頻度に応じて、同じ運転状態であってもより低速段で走行するように変速特性が補正されるから、エンジン回転数が総じて上昇し、その結果、高回転領域の使用機会が増えて、運転者がエンジンに対して要求する高出力が、電動過給機やモータを駆動せずに、エンジンの単独出力（自然吸気による出力）だけで確保される。したがって、バッテリの蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないことの影響（電動過給機及びモータの駆動力が不足すること）が現われ難くなる。また、バッテリ蓄電（充電）のための発電量を増やすことができる。

次に、上記請求項４に記載の発明によれば、バッテリの蓄電量が所定の目標蓄電量になるように発電機の駆動を制御する場合に、電動過給機及びモータの駆動頻度が大きいほど（換言すれば、過給領域及びアシスト領域での延べの滞在時間が長いほど）、上記バッテリの目標蓄電量を増大補正するから、該バッテリの蓄電量が増えて、電動過給機及びモータへの電力不足の問題が抑制される。

加えて、この請求項４に記載の発明によれば、発電機が駆動されるときのエンジン回転数が低いほど（換言すれば、発電機の発電能力・発電量が少ないほど）、同じくバッテリの目標蓄電量を増大補正するから、たとえ電動過給機及びモータを低中回転領域で駆動させるようにしていても、上記と同じくバッテリの蓄電量が増えて、電動過給機及びモータへの電力不足の問題が抑制される。

次に、上記請求項５に記載の発明によれば、車両が将来過給頻度の高い走行環境を走行することが予測されたときは、車両がそのような走行環境に突入する前に電動過給機が予め所定の回転数で駆動されるから、車両が上記走行環境に突入したときの上記電動過給機のトルクの立上りの遅れが抑制され、電動過給機の過給応答性が改善する。

そして、上記請求項６に記載の発明によれば、運転者が将来過給要求をすることが検知されたときは、運転者がそのような過給要求をする前に電動過給機が予め所定の回転数で駆動されるから、運転者が上記過給要求をしたときの上記電動過給機のトルクの立上りの遅れが抑制され、電動過給機の過給応答性が改善する。以下、発明を実施するための最良の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る車両は、動力源としてエンジン１とモータジェネレータ（車両の動力源としてのモータの機能と、エンジン１で駆動されて発電を行う発電機としての機能とを兼ね備えたもの）１１とを有する、いわゆる低公害型車両あるいは環境対応型車両等と称されるものであって、エンジン１のクランクシャフトとモータジェネレータ１１の回転軸とがベルトあるいはチェーン１２で相互連結されている。また、この車両は、エンジン１の出力増大を図る手段として電動過給機５を有し、該過給機５は、主たる構成要素として、エンジン１の吸気通路２に配設された、例えば遠心式の圧縮機３と、該圧縮機３を回転駆動するモータ４とを有する。

ここで、上記圧縮機３の下流には、インタークーラ６と電動スロットル弁７とがこの順に吸気通路２に配設されている。また、圧縮機３の上流とインタークーラ６の下流とに亘ってバイパス通路（リリーフ通路あるいは再循環通路ともいう）９が設けられている。このバイパス通路９は、例えば低回転で電動過給機５の圧縮機３を通過するガスの流量が少ないときに、該電動過給機５の過給能力を確保するために、いったんインタークーラ６を出たガスを再び圧縮機３の上流に戻して、該圧縮機３を通過するガスの流量を確保するためのものである。なお、吸気通路２は、吸気マニホールド８を介してエンジン１に接続している。

一方、このエンジン１の電源システム１４には上記電動過給機５のモータ４が接続されている他、上記モータジェネレータ１１がインバータ１３を介して、また１２Ｖの鉛電池１７がＤＣ／ＤＣコンバータ１６を介してそれぞれ上記電源システム１４に接続されている。そして、電動過給機５の駆動時、及びモータジェネレータ１１の車両動力源としての駆動時には、上記電源システム１４の、例えば４２Ｖの蓄電装置１５からそれぞれに電力供給が行われる。逆に、モータジェネレータ１１がエンジン１により発電機として駆動されるときには、その発電電力は、インバータ１３を経て上記電源システム１４の蓄電装置１５に供給され、該蓄電装置１５の充電に用いられる。

また、前照灯やエアコン等の一般電装品、及び冷間始動時に用いられる補助スタータ１８等へは、１２Ｖ鉛電池１７から電力供給が行われ、該鉛電池１７へは、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１６により上記電源システム１４の蓄電装置１５の電力が１２Ｖに降圧されて常時充当されている。

そして、このエンジン１のコントロールユニット５０は、運転者によるアクセルペダル１９の開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ２０からの信号、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ２１からの信号、車両の現在位置と道路地図情報とから車両の走行予定路を設定するナビゲーションシステム３０からの信号、電源システム１４からの信号（蓄電装置１５の状態−例えば蓄電量等−に関連する信号等）、電動過給機５のモータ４の温度を検出するモータ温度センサ（例えばサーミスタ等で構成される）２２からの信号、吸気通路２におけるインタークーラ６を出た直後の吸気温度を検出する吸気温度センサ２３からの信号、及び吸気通路２におけるスロットル弁７の直上流の吸気圧を検出する吸気圧センサ２４からの信号等を入力し、その結果に応じて、電動過給機５のモータ４、モータジェネレータ１１を車両動力源として駆動させるインバータ１３、スロットル弁７を駆動するスロットルアクチュエータ２５、補助スタータ１８、バイパス通路９の開度（すなわち圧縮機３を通過する吸気の循環量）を調整するリリーフ弁１０、及び自動変速機４０等に各種の制御信号を出力して、エンジン１の出力制御や、モータジェネレータ１１による発電制御（蓄電装置１５の充電制御）等を実行する。

次に、本発明の特徴部分を構成する上記エンジン１の具体的制御動作のいくつかを図２以下を参照しながら説明する。まず、図２に例示したように、このエンジン１においては、全低負荷領域から全高回転領域に亘る領域が非過給領域Ｘに設定されている。この非過給領域Ｘでは、電動過給機５もモータジェネレータ（動力源として）１１も駆動されず、エンジン１の自然吸気による出力のみが得られる。また、中回転高負荷領域は過給領域Ｙに設定されている。この過給領域Ｙでは、電動過給機５が駆動され、エンジン１の出力増大が図られる。そして、低回転高負荷領域はモータアシスト領域Ｚに設定されている。このモータアシスト領域Ｚでは、電動過給機５の駆動に加えて、モータジェネレータ１１が車両動力源として駆動され（このように車両駆動源として機能するときのモータジェネレータ１１を、以下、単に「モータ１１」と記す）、エンジン１の出力トルクが助勢される。ただし、このモータアシスト領域Ｚでは、電動過給機５の駆動によるトルク増大分は、エンジン回転数の低下に伴って急激に少なくなり、逆に、モータ１１の駆動によるトルク助勢分は、エンジン回転数の低下に伴って急激に多くなる。

このように、電動過給機５を有するエンジン１を備えた車両において、上記電動過給機５及びモータ１１の駆動をエンジン１の運転状態（図例ではエンジン回転数とトルク）に応じて制御する場合に、低回転高負荷領域ではモータ１１を駆動し、中回転高負荷領域では電動過給機５を駆動するようにしたから、例えば低回転高負荷領域で電動過給機５を駆動したときに発生するエンジン１のノッキングの問題や電動過給機５のサージングの問題等が回避される。また、モータ１１を高負荷領域ではあるが低回転領域で駆動するから、該モータ１１としては、高トルクではあるが低回転で駆動可能なものであればよく、その結果、出力の小さなモータで十分となって、該モータ１１及び該モータ１１に電力を供給する蓄電装置１５を小型化でき、これらの車両への搭載性の向上や、車両のコスト及びサイズの縮小が図れる。

一方、電動過給機５を中回転高負荷領域で駆動するから、上記の低回転高負荷領域でのモータ１１の駆動と合わせて、低回転領域から中回転領域にかけてのトルクは、これらのモータ１１及び電動過給機５の駆動によって得られるアシストトルク及び過給トルクで確保することができる。その結果、図２に例示したように、自然吸気のみで得られるエンジン１の最大トルクの発生回転数（及び最大出力の発生回転数）を高回転領域にシフトすることが可能となり（換言すれば、高回転領域のトルクを非過給のエンジン１の出力のみで確保することが可能となり）、したがって、低中回転領域のみならず、高回転領域においても、十分な余裕トルク（エンジン１のトルクと走行抵抗との差に相当するトルク）が得られる。その結果、変速機４０のギヤ比とファイナルギヤ比とから得られるトータルギヤ比を、あまり減速しなくてもよいギヤ比（値の小さなギヤ比）とすることが可能となり、同じ車速を得ようとしたときに、トータルギヤ比の値が小さい分、エンジン回転数も低くて済み、それゆえ、より低回転側の領域が使用頻度の高い領域となって、燃費が著しく向上する。

しかも、上記のエンジン１の最大トルク発生回転数（及び最大出力発生回転数）の高回転領域へのシフトは、例えば吸気弁の開時間を長くして充填効率を上げる（新気が排気を一掃して充填効率を向上させる）ことや、吸気通路２の長さを高回転時に慣性過給効果が得られるようにエンジン１の諸元を設計すること等で達成される。その結果、使用頻度の高い低中回転低負荷領域において、ポンピングロスの少ない、有効圧縮比が小さく、有効膨張比の大きい、熱効率のよいエンジン１の諸元が得られ、この点からも、より一層の燃費向上が図られる。

次に、上記のようにエンジン１の運転状態に応じて電動過給機５及びモータ１１の駆動を切り換えるエンジン１の出力制御の具体的動作の１例を図３のフローチャートに従って説明する。

まずステップＳ１１で、各種信号を入力した後、ステップＳ１２で、アクセル開度αに基づいて目標トルクＴｏを算出する。このとき、目標トルクＴｏは、概ね、アクセル開度αが大きいほど大きな値に算出される。

次いで、ステップＳ１３で、低中回転高負荷領域か否かを判定する。すなわち、図２を参照すれば、エンジン回転数Ｎｅと目標トルクＴｏとで表されるエンジン１の運転状態が過給領域Ｙかあるいはモータアシスト領域Ｚにあることを判定するのである。その結果、ＮＯの場合、つまり非過給領域Ｘにあるときは、ステップＳ１４で、上記目標トルクＴｏに基づいてスロットル開度ＴＶＯを算出する。このとき、スロットル開度ＴＶＯは、エンジン出力トルクが目標トルクＴｏに一致する値に算出される。

そして、ステップＳ１５で、上記スロットル開度ＴＶＯが得られるように、スロットル弁７を駆動制御する（以上、非過給領域Ｘ制御）。

一方、上記ステップＳ１３でＹＥＳの場合は、ステップＳ１６に進んで、スロットル開度を１００％としたときに自然吸気のみの非過給状態で得られる最大エンジントルクＴｅｍａｘを、エンジン回転数Ｎｅに基づいて算出する。このときの最大エンジントルクＴｅｍａｘの算出には、例えば図４に例示したようなこのエンジン１のトルク特性（図２の非過給領域Ｘを定める境界線に相当する）が用いられる。

次いで、ステップＳ１７で、目標トルクＴｏから上記最大エンジントルクＴｅｍａｘを減算することにより過給トルクＴｂ（電動過給機５を駆動させることによりエンジン１の出力を増大させる分のトルク）を算出する。

次いで、ステップＳ１８で、電動過給機５のサージングやエンジン１のノッキングが発生しない範囲内での最大過給トルクＴｂｍａｘを、エンジン回転数Ｎｅに基づいて算出する。このときの最大過給トルクＴｂｍａｘの算出には、例えば図５に例示したような特性が用いられる。すなわち、エンジン回転数Ｎｅが所定の回転数より小さくなっても、また別の所定の回転数より大きくなっても、いずれも最大過給トルクＴｂｍａｘは小さな値に算出される。これは、前者の場合は、エンジン回転数Ｎｅが小さくなるほど、電動過給機５のサージングやエンジン１のノッキングの問題が発生し易くなるから、それを抑制するためである。また、後者の場合は、図４に例示したように、エンジン回転数Ｎｅが中回転域を超えて大きくなるほど、最大エンジントルクＴｅｍａｘが大きくなるから、それと相殺するためである。すなわち、このステップＳ１８で算出された最大過給トルクＴｂｍａｘを、上記ステップＳ１６で算出された最大エンジントルクＴｅｍａｘに上乗せすることにより、図２の過給領域Ｙを定める境界線が得られる。

その場合に、図５に破線で示したように、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが所定の蓄電量よりも小さいほど、最大過給トルクＴｂｍａｘは小さな値に算出される。これはおよそ次のような理由による。

つまり、図６を参照すると、電動過給機５及びモータ１１に電力を供給する蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが十分にあるときは、モータ１１の駆動も電動過給機５の駆動も十分となって、その結果、モータ１１によるアシストトルクも電動過給機５による最大過給トルクＴｂｍａｘも十分に得られて、図中符号アで示したように、モータ１１が非駆動状態の過給領域Ｙと、モータ１１が駆動状態のモータアシスト領域Ｚとの間の移行時に、トルクが滑らかにつながって、不快なトルクショック等が乗員に発生しない。

ところが、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが所定の蓄電量よりも小さくなると、モータ１１の駆動が不十分となり、図中鎖線で示したように、該モータ１１によるアシストトルクが低下して、モータアシスト領域Ｚの全トルクが不足気味となるから、過給領域Ｙとモータアシスト領域Ｚとの間の移行時に、トルクが滑らかにつながらず、不快なトルクショック等が乗員に発生してしまう。

そこで、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが所定の蓄電量よりも小さいときは、上記両領域Ｙ，Ｚ間の（換言すれば、モータ１１の駆動・非駆動の切換時の）トルク変動（トルク段差）を抑制するために、図中破線で示したように、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが所定の蓄電量よりも小さいほど、電動過給機５による最大過給トルクＴｂｍａｘを小さな値とし（電動過給機５の駆動を抑制し）、もって過給領域Ｙの全トルクを低下させて、該過給領域Ｙとモータアシスト領域Ｚとの間の移行時にトルクが滑らかにつながるようにしたのである。これにより、トルクショックに起因する乗員の違和感・不快感が低減する。

なお、ここで、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣの低下により発生する上記トルク段差は、モータ１１によるアシストトルクの低下に起因すると述べたが、これは、前述したように、モータアシスト領域Ｚでは、電動過給機５によるトルク増大分が相対的に少なく、モータ１１によるトルク助勢分が相対的に多くなって、結果的に、全トルクに占めるモータ１１のトルクの比率が大きい（モータ１１のトルクの変動が大きく影響する）ことに由来する。

図３のフローチャートに戻り、次いで、ステップＳ１９で、上記ステップＳ１７で算出された過給トルクＴｂが、上記ステップＳ１８で算出された最大過給トルクＴｂｍａｘより以下か否かを判定する。すなわち、ステップＳ１２で算出された目標トルクＴｏが、図５に例示したサージングやノッキングを起こさない範囲内で電動過給機５を駆動させるだけで、達成可能かどうかを判定するのである。

その結果、ＹＥＳのとき、つまり目標トルクＴｏが過給領域Ｙ内にあるときは、ステップＳ２０に進んで、上記過給トルクＴｂに基づいて、バイパス通路９上のリリーフ弁１０の開度ＲＶＯを算出する。このとき、リリーフ弁開度ＲＶＯは、図７に例示したように、過給トルクＴｂが大きいほど大きな値に算出される。これにより、バイパス通路９をインタークーラ６の下流側から圧縮機３の上流側に循環するガスの流量が増え、大きな過給トルクＴｂを達成するために、電動過給機５の過給効果が十分発揮されることになる。また、図７に併せて例示したように、リリーフ弁開度ＲＶＯは、エンジン回転数Ｎｅが小さいほど大きな値に算出される。これによっても、バイパス通路９をインタークーラ６の下流側から圧縮機３の上流側に循環するガスの流量が増え、エンジン回転数Ｎｅが小さくても、上記圧縮機３を通過するガスの流量が確保されて、電動過給機５の過給効果が十分発揮されることになる。

そして、ステップＳ２１で、上記リリーフ弁開度ＲＶＯが得られるように、リリーフ弁１０を駆動制御する。

次いで、ステップＳ２２で、過給トルクＴｂに基づいて、吸気通路２におけるスロットル弁７の直上流の目標吸気圧Ｐｂを算出する。ただし、この場合は、上記ステップＳ１３で高負荷判定されて、スロットル開度が１００％（全開）とされるから（ステップＳ２４参照）、上記目標吸気圧Ｐｂは、スロットル弁７より下流側の、例えば吸気マニホールド８やサージタンク（図示せず）内の圧力であってもよい。

そして、このとき、目標吸気圧Ｐｂは、図８に例示したように、過給トルクＴｂが大きいほど大きな値に算出される。しかも、その変化は２段とされて、過給トルクＴｂが所定のトルクより大きいときは、小さいときに比べて、目標吸気圧Ｐｂの増加率が大きくされている。これは、過給トルクＴｂが大きくなるほど、ノッキング防止のために点火時期が遅角（リタード）され、その分エンジン１の出力が低下するから、それを補うために、目標吸気圧Ｐｂをより大きくする（より大きく過給する）のである。

そして、ステップＳ２３で、実過給圧が上記目標過給圧Ｐｂとなるように電動過給機５のモータ４を駆動して、圧縮機３の回転数をフィードバック制御する。

次いで、ステップＳ２４で、スロットル開度ＴＶＯを１００％（全開）に設定し、ステップＳ１５で、上記スロットル開度ＴＶＯ（＝１００％）が得られるように、スロットル弁７を駆動制御する（以上、過給領域Ｙ制御）。

一方、上記ステップＳ１９でＮＯのとき、つまり目標トルクＴｏが過給領域Ｙを逸脱してモータアシスト領域Ｚ内にあるときは、上記ステップＳ２０以下を実行する前に、ステップＳ２５に進んで、過給トルクＴｂから最大過給トルクＴｂｍａｘを減算することによりモータトルクＴｍ（モータ１１を駆動させることによりエンジン１を助勢する分のトルク）を算出する。つまり、ステップＳ１２で算出された目標トルクＴｏが、図５に例示したサージングやノッキングを起こさない範囲内で電動過給機５を駆動させただけでは達成不可能であるから、その不足分をモータ１１によるトルク助勢で補うのである。

そして、ステップＳ２６で、上記モータトルクＴｍが得られるように、モータ１１を駆動制御する。

次いで、ステップＳ２７で、過給トルクＴｂの値を、図５に例示した最大過給トルクＴｂｍａｘの値にセットしたうえで、上記ステップＳ２０〜Ｓ２４及びステップＳ１５を実行する（以上、モータアシスト領域Ｚ制御）。

このようなエンジン１の出力制御を行うことにより、電動過給機５及びモータ１１の駆動がエンジン１の運転状態に応じて制御され、その結果、前述したように、全低負荷領域から全高回転領域に亘る非過給領域Ｘでは、電動過給機５もモータ１１も駆動されず、エンジン１の自然吸気による出力のみが得られ、中回転高負荷領域の過給領域Ｙでは、電動過給機５が駆動されて、エンジン１の出力増大が図られ、そして、低回転高負荷領域のモータアシスト領域Ｚでは、モータ１１が駆動されて、エンジン１の出力トルクが助勢されるようになる。

なお、ここで、運転状態がどの領域からどの領域へ移行するかにより、制御の内容も状況に応じて変わることがある。例えば、非過給領域Ｘから過給領域Ｙへの移行時（図３のステップＳ１３でそれまでＮＯと判定されていたのが今回初めてＹＥＳと判定され、かつステップＳ１９でＹＥＳと判定されたとき）は、電動過給機５のみが駆動停止状態から回転駆動が開始される（ステップＳ２３）。また過給領域Ｙからアシスト領域Ｚへの移行時（同じくステップＳ１３でＹＥＳと判定され、かつステップＳ１９でそれまでＹＥＳと判定されていたのが今回初めてＮＯと判定されたとき）は、モータ１１のみが駆動停止状態から回転駆動が開始される（ステップＳ２６）。一方、非過給領域Ｘからアシスト領域Ｚへの移行時（同じくステップＳ１３でそれまでＮＯと判定されていたのが今回初めてＹＥＳと判定され、かつステップＳ１９で直ちにＮＯと判定されたとき）は、電動過給機５とモータ１１の両方が駆動停止状態から回転駆動が開始される（ステップＳ２３及びＳ２６）。

例えば、この最後のパターンにおいて、電動過給機５のほうがモータ１１に比べて概して回転駆動の応答遅れの程度が大きいから、非過給領域Ｘからアシスト領域Ｚへの移行直後は、最初は、モータ１１の駆動量を多くして、アシストトルクを目標値（ステップＳ２５で算出される正規の値Ｔｍ）よりも大きくし、これにより、電動過給機５の応答遅れに起因する過給トルクＴｂの立上りの遅れを穴埋めして、アシスト領域Ｚでの目標トルクＴｏ（全トルクの総和：Ｔｅｍａｘ＋Ｔｂｍａｘ＋Ｔｍ）を確実に達成するようにしてもよい。

これに対し、例えば、過給領域Ｙからアシスト領域Ｚへの移行時は、電動過給機５はすでに回転駆動されているから、応答遅れの程度は少なくなり、したがって、アシスト領域Ｚへの移行直後は、最初からモータ１１の回転駆動量を目標通りに開始させることができる。

このように、電動過給機５の過給の応答遅れは、その回転駆動が停止している状態から駆動が開始されるときに大きく出現する。一方、電動過給機５が例えば所定の低回転（アイドル回転）で予回転していると、応答遅れは抑制される。また、電動過給機５の過給の応答遅れは、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが少ないほど大きく影響される。これらの点についてはさらに後述する。

なお、以上説明した制御例では、モータアシスト領域Ｚでは、エンジン１に加えて電動過給機５とモータ１１の両方が駆動されるようになっているが、これに代えて、あるいはこれと共に、エンジン１に加えてモータ１１のみが駆動される第２のモータアシスト領域Ｚ′を設けてもよい。そのような第２モータアシスト領域Ｚ′は、好ましくは、上記第１モータアシスト領域Ｚに隣接して、最低回転側の高負荷領域に設定される。

次に、上記エンジン１の他の制御動作を図９のフローチャートに従って説明する。すなわち、このエンジン１では、電動過給機５及びモータ１１への駆動電力の供給源は、電源システム１４の蓄電装置１５であるが、該蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣには上限があるから、例えば過給領域Ｙやアシスト領域Ｚでの滞在時間が長くなって、過給機５やモータ１１が長時間連続的に駆動されていると、上記蓄電量ＳＯＣが減り続けて（理由：モータジェネレータ１１は、非過給領域Ｘにおいてエンジン１で発電機として駆動されて蓄電装置１５を充電する。よって、過給領域Ｙやアシスト領域Ｚでの滞在時間が長くなると、それだけ非過給領域Ｘでの滞在時間が短くなり、モータジェネレータ１１による発電及び蓄電装置１５の充電の機会が少なくなる、というのが蓄電量ＳＯＣが減り続ける理由の１つである）、そのうち過給機５やモータ１１の駆動力が低下し、ついには運転者の高出力要求・加速要求に対して過給不足・アシストトルク不足の問題が発生する。

そこで、上記電動過給機５及びモータ１１に電力を供給する蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが所定の蓄電量よりも少なくなったときには、運転者の高出力要求頻度・加速要求頻度に応じて、同じ運転状態であってもより低速段で走行するように変速特性を補正するようにする。このように対策することにより、エンジン回転数Ｎｅが総じて上昇し、その結果、エンジン１の高回転領域の使用機会が増えて、運転者がエンジン１に対して要求する高出力が、電動過給機５やモータ１１の駆動を抑制して、あるいは駆動をせずに、エンジン１の単独出力（自然吸気による出力）だけで確保されるようになる。したがって、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが不足して、電動過給機５及びモータ１１の駆動力が不足し、過給不足・アシストトルク不足の問題が顕著化しなくなる。また、高出力要求時以外は、蓄電装置１５の蓄電（充電）のための発電量を増大することができる。

図９に示したフローチャートは、上記のような対策を実行するためのもので、まずステップＳ３１で、各種信号を入力した後、ステップＳ３２で、アクセル開度の今回値α（ｉ）と前回値α（ｉ−１）とからアクセル開度変化量Δαを算出する。

次いで、ステップＳ３３で、上記アクセル開度変化量Δα毎に、そのアクセル開度変化の発生回数（発生頻度）を統計に取り、分布特性値を求める。本実施形態では、統計をポアソン分布に近似させて、その分散値を分布特性値λとしている。より具体的には、図１０に例示したように、過去直近の所定時間（例えば数分〜数十分）内に発生したアクセルペダル１９の踏込回数（踏込頻度）をその踏込量（アクセル開度変化量Δα）の大きさで区分けして統計をとり、図示したポアソン分布曲線の幅を分布特性値λとしている。つまり、分布特性値λが大きいほど、運転者の高出力要求・加速要求が大きいことになり、そのことは、電動過給機５やモータ１１がより頻繁に駆動されたことを意味する。

次いで、ステップＳ３４で、上記の分布特性値λに基づいて、上記自動変速機４０の変速特性を同じ運転状態であってもより低速段で走行するように補正する際の変速特性補正量Ｓｆｔを設定する。この補正量Ｓｆｔは、図１１に例示したように、分布特性値λが大きいほど、大きな値に設定される（すなわち補正の度合いが大きくされる）。ただし、分布特性値λが所定値以下のときは、補正量Ｓｆｔはゼロとされて、自動変速機４０の変速特性の補正は行われなくなる。

また、図１１に併せて示したように、上記補正量Ｓｆｔは、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが少ないほど、また、エンジン回転数Ｎｅが低いほど、大きな値に設定され、しかも補正量Ｓｆｔをゼロとする分布特性値λの所定値がより小さくされて補正量Ｓｆｔはゼロとされ難くなる（すなわち補正の度合いが大きくされる）。

そして、ステップＳ３５で、上記補正量Ｓｆｔで自動変速機４０の変速特性を補正する。

その場合に、上記自動変速機４０が、いわゆる通常の有段の自動変速機（ＡＴ）であるときは、図１２に例示したように、変速ライン（例えば２−３変速ライン）を高車速側に上記補正量Ｓｆｔだけシフトする。こうすることにより、車両は、同じ運転状態であってもより低速段で走行するようになる。

また、上記自動変速機４０が、いわゆる無段変速機（ＣＶＴ）であるときは、図１３に例示したように、変速ライン（アクセル開度α毎の変速ライン）を変速比の大側（減速側）に上記補正量Ｓｆｔだけシフトする。こうすることによっても、車両は、同じ運転状態であってもより低速段で走行するようになる。

以上のように、ステップＳ３３，Ｓ３４及び図１０、図１１から明らかなように、運転者の加速要求・高出力要求の頻度λが大きいほど（換言すれば、過給領域Ｙ及びアシスト領域Ｚでの延べの滞在時間が長いほど、あるいは、非過給領域Ｘにおいてモータジェネレータ１１を発電機として駆動して蓄電装置１５を充電する機会が少ないほど）、上記自動変速機４０の変速特性を同じ運転状態であってもより低速段で走行するように補正するから、エンジン回転数Ｎｅが総じて上昇し、その結果、エンジン１の高回転領域の使用機会が増えて、運転者がエンジン１に対して要求する高出力が、電動過給機５やモータ１１の駆動を抑制して、あるいは駆動をせずに、エンジン１の単独出力（前述の図３のステップＳ１６で算出されるＴｅｍａｘに相当）だけで確保されるようになる。

これを図１４を参照してより詳しく説明すると、いま、エンジン回転数Ｎ１で、過給領域Ｙにあり、目標トルクが符号（カ）であるとする。目標トルク（カ）は、過給機５の目標通りの駆動で得られる過給トルクで達成されている。そのとき、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが減り続けて、過給機５の駆動力が低下し、過給トルクが符号Ｔｂ′にまで低減し、過給領域Ｙで達成される全トルクが符号（キ）まで低下したとする。すると、エンジン１の全出力トルク（キ）と走行抵抗１との差である余裕トルクが少なくなり、運転者の高出力要求・加速要求に対して過給不足・トルク不足が発生する。

これを、同じ運転状態であってもより低速段で走行するように変速特性を補正すると、図中矢印で示したように、エンジン回転数がＮ２まで上昇し、その結果、エンジン１の高回転領域の使用機会が増えて、運転者がエンジン１に対して要求する高出力（符号ク）が、電動過給機５の駆動を抑制して（低減した過給トルクＴｂ′だけで済む）、エンジン１の単独出力（Ｔｅｍａｘ）だけで大部分のトルクが確保されるようになる。しかも、エンジン１の全出力トルク（ク）と走行抵抗２との差である余裕トルクが回復して、運転者の高出力要求・加速要求に良好に応えることができる。

加えて、ステップＳ３４及び図１１から明らかなように、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが少ないほど（換言すれば、過給不足・アシストトルク不足の問題が起こり勝ちとなるほど）、自動変速機４０の変速特性を、その補正の度合いを大きくして、補正するから、上記蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが不足していることの影響が顕著化し難くなる。

さらに、同じくステップＳ３４及び図１１から明らかなように、エンジン回転数Ｎｅが低いほど（換言すれば、モータジェネレータ１１の発電能力・発電量が少ないほど）、自動変速機４０の変速特性を、その補正の度合いを大きくして、補正するから、モータジェネレータ１１の発電能力・発電量が高められて、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが増え、電動過給機５及びモータ１１への駆動電力の供給不足の問題が抑制される。

次に、上記エンジン１のさらに他の制御動作を図１５及び図１６のフローチャートに従って説明する。前述のように、本実施形態に係るこのエンジン１では、過給領域Ｙやアシスト領域Ｚが高回転側には設定されておらず、比較的低回転側に設定されている。それゆえ、エンジン１の運転状態が上記過給領域Ｙやアシスト領域Ｚから非過給領域Ｘへ脱したときにおいても、該エンジン１の運転状態は、やはり低回転側にあることが多くなり、その結果、回転数の低いエンジン１によってモータジェネレータ１１が発電機として駆動されることになり、該モータジェネレータ１１が非過給領域Ｘにいる間に行う発電能力・発電量が概して少なくなって、電源システム１４の蓄電装置１５が十分に充電されなくなる可能性がある。

図１５及び図１６に示したフローチャートは、そのような不具合に対処するためのもので、まずステップＳ４１で、各種信号を入力したうえで、ステップＳ４２で、蓄電装置１５の消費電力の分布を正規分布に近似して、その分布特性値σ（例えば分散値）を演算する。これは、図１７に例示したように、過去直近の所定時間（例えば数分〜数十分）内に発生した蓄電装置１５の電力消費頻度（回数）を消費電力の大きさで区分けして統計をとるもので、図示した正規分布曲線の幅を分布特性値σとする。つまり、分布特性値σが大きいほど、蓄電装置１５からの大電力消費が頻繁に行われたことになり、そのことは、電動過給機５や車両動力源としてのモータジェネレータ１１がより頻繁に駆動されたことを意味する。

次いで、ステップＳ４３で、上記の分布特性値σに基づいて、上記蓄電装置１５の目標蓄電量を増大補正する際の第１増大補正係数Ｋ１を演算する。この第１増大補正係数Ｋ１は、図１８に例示したように、分布特性値σが大きいほど、大きな値に設定される（すなわち増大補正の度合いが大きくされる）。ただし、分布特性値σが所定値以下のときは、係数Ｋ１はゼロとされて、増大補正は行われなくなる。

次いで、ステップＳ４４で、エンジン回転数Ｎｅに基づいて、第２増大補正係数Ｋ２を演算する。この第２増大補正係数Ｋ２は、図１９に例示したように、エンジン回転数Ｎｅが低いほど、大きな値に設定される（すなわち増大補正の度合いが大きくされる）。ただし、エンジン回転数Ｎｅが所定値以上のときは、係数Ｋ２はゼロとされて、増大補正は行われなくなる。

次のステップＳ４５〜Ｓ５０は、ステップＳ５１で第３増大補正係数Ｋ３を演算するためのパラメータ、すなわち運転者の加速要求度Ｋａｃｃを求めるステップである。まずステップＳ４５で、ナビゲーションシステム３０からの情報等に基づき、車両の走行予定路前方の走行環境情報を入手する。そして、ステップＳ４６で、走行予定路前方が勾配路（特に登りの勾配路）や高速道路の入口ランプであるか否かを判定し、ＹＥＳの場合は、ステップＳ４７に進んで、加速要求度Ｋａｃｃを最大値の１に設定する（登坂や合流のため加速要求度が高いと判断されるからである）。

一方、上記ステップＳ４６でＮＯの場合は、ステップＳ４８に進んで、走行予定路前方が渋滞中か否かを判定し、ＹＥＳの場合は、ステップＳ４９に進んで、加速要求度Ｋａｃｃを最小値のゼロに設定する（減速又は停車のため加速要求度が低いと判断されるからである）。

これらに対し、上記ステップＳ４８でＮＯの場合は、ステップＳ５０に進んで、走行予定路前方の車両の平均加速度を、自車の最大加速度で除算した値を加速要求度Ｋａｃｃとする。なお、この場合、走行予定路前方の車両の平均加速度としては、実際にただいま現在、走行予定路前方を走行する他車の平均加速度（現在値）を採用してもよいし、あるいは過去に自車がいまから走行しようとする走行予定路前方を走行したときの平均加速度（自車の実績値）を採用してもよい。

そして、いずれの場合も、ステップＳ５１で、上記の加速要求度（近い将来における加速要求度）Ｋａｃｃに基づいて、第３増大補正係数Ｋ３を演算する。この第３増大補正係数Ｋ３は、図２０に例示したように、加速要求度Ｋａｃｃが大きいほど、大きな値に設定される（すなわち増大補正の度合いが大きくされる）。ただし、加速要求度Ｋａｃｃがゼロであっても、係数Ｋ３はゼロとされない。

次いで、ステップＳ５２で、蓄電装置１５の内部抵抗変化等から、該蓄電装置１５の劣化度を検出したうえで、ステップＳ５３で、上記の蓄電装置１５の劣化度に基づいて、第４増大補正係数Ｋ４を演算する。この第４増大補正係数Ｋ４は、図２１に例示したように、劣化度が大きいほど、大きな値に設定される（すなわち増大補正の度合いが大きくされる）。ただし、劣化度が所定値以下のときは、係数Ｋ４はゼロでない所定の最小値に固定される。

そして、最終的に、ステップＳ５４で、図中の式に従い、蓄電装置１５の目標蓄電量のベース値Ｑｏ（例えば最大蓄電量の８０％等）を、上記各増大補正係数Ｋ１〜Ｋ４を用いて増大補正した値を、最終的な蓄電装置１５の目標蓄電量Ｑに設定する。

そして、ステップＳ５５で、エンジン１の運転状態が過給領域Ｙ又はモータアシスト領域Ｚにあるか否かを判定し、その結果ＹＥＳの場合は、ステップＳ５６に進んで、前述の図３に基づくエンジン１の出力制御で述べた過給領域Ｙ制御（電動過給機５の駆動）又はモータアシスト領域Ｚ制御（モータ１１の駆動）を実行する。一方、ＮＯの場合（エンジン１の運転状態が非過給領域Ｘにある場合）は、ステップＳ５７に進んで、蓄電装置１５の蓄電量が上記の最終的な目標蓄電量Ｑになるようにモータジェネレータ１１を発電機として駆動制御し、その後、ステップＳ５８で、同じく前述の図３に基づくエンジン１の出力制御で述べた非過給領域Ｘ制御（自然吸気によるエンジン１制御）を実行する。

以上のように、ステップＳ４３及び図１８から明らかなように、電動過給機５の駆動、及びモータ１１の駆動の頻度σが大きいほど（換言すれば、過給領域Ｙ及びアシスト領域Ｚでの延べの滞在時間が長いほど、あるいは、非過給領域Ｘにおいてモータジェネレータ１１を発電機として駆動して蓄電装置１５を充電する機会が少ないほど）、上記蓄電装置１５の目標蓄電量Ｑを増大補正するから、該蓄電装置１５の蓄電量が増えて、電動過給機５及び車両動力源として駆動するモータジェネレータ１１への電力不足の問題が未然に防止される。

加えて、ステップＳ４４及び図１９から明らかなように、モータジェネレータ１１が非過給領域Ｘにおいて発電機として駆動されるときのエンジン回転数Ｎｅが低いほど（換言すれば、モータジェネレータ１１の発電能力・発電量が少ないほど）、やはり上記蓄電装置１５の目標蓄電量Ｑを増大補正するから、たとえ電動過給機５及びモータ１１が、比較的低回転側の領域Ｙ，Ｚで駆動されるようになっていても、やはり上記蓄電装置１５の蓄電量が増えて、電動過給機５及びモータ１１への電力不足の問題が未然に防止される。

しかも、ステップＳ５１及び図２０から明らかなように、近い将来にエンジン１に対してなされる加速要求度Ｋａｃｃが大きいほど、蓄電装置１５の目標蓄電量Ｑの増大補正の度合いを大きくするから、近い将来に駆動させることになる電動過給機５及びモータ１１に電力を供給する上記蓄電装置１５の蓄電量を予め十分多く確保しておくことができ、上記電動過給機５及びモータ１１への電力不足の問題が確実に未然に防止できる。

さらに、ステップＳ５３及び図２１から明らかなように、蓄電装置１５の劣化度が大きいほど、該蓄電装置１５の目標蓄電量Ｑの増大補正の度合いを大きくするから、該蓄電装置１５の容量不足を十分補って、電動過給機５及びモータ１１への電力不足の問題が確実に抑制される。

次に、上記エンジン１のさらに他の制御動作を図２２及び図２３のフローチャートに従って説明する。このように、本実施形態に係るこのエンジン１では、電動過給機５の回転駆動により、モータ１１に比べて大きなトルク増大が図れるが、前述したように、電動過給機５のほうがモータ１１に比べて概して回転駆動の応答遅れの程度が大きいという問題がある。また、その電動過給機５の過給の応答遅れは、回転駆動が停止している状態から駆動が開始されるときに大きく現われ、例えば電動過給機５が所定の低回転（アイドル回転）で予回転していると、応答遅れは抑制される。また、電動過給機５の過給の応答遅れは、吸気通路２の圧力応答性にも大きく起因する。

そこで、電動過給機５による加速要求頻度の高い状態では、予め過給機５のモータ４を予回転させておき、これにより過給要求時の応答性を改善する。その場合に、予回転数は、加速要求頻度が高いほど高い値に設定する。また、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが少ないときや、過給機５のモータ４の温度が高いとき等は、予回転数は、低い値に設定する。

予回転が必要な状況としては、例えば、走行環境の点からは、高速道路の入口ランプ（ナビゲーションシステム３０の情報が利用できる）、登り勾配路（同じくナビゲーションシステム３０の情報が利用できる。あるいは勾配センサを備えてもよい）、信号機の間隔が短くて発進・停止の頻度が多いとき（同じくナビゲーションシステム３０の情報が利用できる。あるいは当該車両の周辺のインフラ情報を受信するインフラ情報受信手段−例えば専用アンテナ等で構成される−を備えてもよい）、等が挙げられ、また運転者の運転操作の点からは、例えば、追い越し準備をしているとき（走行中に、車速を落とす操作をせずに、ギヤを低速段にシフトダウンする操作をしたようなとき）、スポーツ走行時、空吹かし（停車中等に）しているとき、等が挙げられる。

電動過給機５の予回転の具体的な制御手法としては、例えば、スロットル弁７の上流の吸気圧を、上記予回転数によって、及びバイパス通路９上のリリーフ弁１０の開度調整による過給空気循環量の制御によって、目標値に調整する。

ただし、走行環境や運転者の運転操作等から、電動過給機５の予回転が必要と判断しても、実際にはなかなか過給領域Ｙに移行せず、徒に電動過給機５を予回転させておくのは無駄であり、またモータ４も過熱するので、例えば、過給空気循環時間が長くなった場合や、吸入新気の温度が高い場合は、循環による温度上昇が大きいと判断して、スロットル弁７の上流の吸気温度に基づいて、上記予回転数及びリリーフ弁１０の開度を小さい値に補正する。

以上のような予回転制御を行うことにより、吸気通路２における電動過給機５とスロットル弁７との間の容積分の圧力応答が改善され、また、過給領域Ｙやアシスト領域Ｚへの移行時に電動過給機５を目標回転数まで本回転するときの回転駆動の応答性が改善される。

また、電動過給機５を予回転してから、実際の加速時には目標回転数まで本回転するので、モータ４の起電力が２回に分散されて、蓄電装置１５の急激な電圧降下が緩和できる。

図２２及び図２３に示したフローチャートは、上記のような予回転制御を実行するためのもので、まずステップＳ６１で、各種信号を入力したうえで、ステップＳ６２で、電動過給機５の予回転が必要か否かの判定を行う。この判定は、前述したように、走行環境の点からは、例えば、ナビゲーションシステム３０からの信号等に基づいて、車両が高速道路の入口ランプに差し掛かっているときや、登り勾配路に差し掛かっているとき、あるいは信号機の間隔が短くて発進・停止の頻度が多い走行環境を走行しているとき等、つまり、車両が将来過給頻度の高い走行環境を走行することが予測されたときに、電動過給機５の予回転が必要であると判断する。

また、運転者の運転操作の点からは、例えば、運転者が追い越し準備をしているときや、スポーツ走行をしているとき、あるいは空吹かしをしているとき等、つまり、運転者が将来過給要求（加速要求）をすることが検知されたときに、電動過給機５の予回転が必要であると判断する。

次いで、ステップＳ６３で、前述の図１０に例示したポアソン分布特性値λに基づいて、予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖを算出する。この予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖは、図２４に例示したように、分布特性値λが大きいほど、大きな値に算出される。ただし、分布特性値λが所定値以下のときは、予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖはゼロとされて、電動過給機５の予回転は行われなくなる。

次いで、ステップＳ６４で、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣに基づいて、上記予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖに対する第１補正係数Ｋｒｖ１を演算する。この第１補正係数Ｋｒｖ１は、図２５に例示したように、蓄電装置１５の蓄電量ＳＯＣが多いほど、大きな値に設定される。ただし、蓄電量ＳＯＣが所定値以下のときは、第１補正係数Ｋｒｖ１はゼロとされて、電動過給機５の予回転は行われなくなる。蓄電量ＳＯＣのそれ以上の減少を回避するためである。

次いで、ステップＳ６５で、電動過給機５のモータ４の温度に基づいて、第２補正係数Ｋｒｖ２を演算する。この第２補正係数Ｋｒｖ２は、図２６に例示したように、モータ温度が所定値以上のときは、ゼロとされて、電動過給機５の予回転は行われなくなる。モータ４の過熱を防ぐためである。

次いで、ステップＳ６６で、上記予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖに第１、第２の補正係数Ｋｒｖ１，Ｋｒｖ２を乗算することにより、電動過給機５の最終的な予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖｏを算出する。

そして、ステップＳ６７で、上記の最終予回転目標吸気圧Ｐｂｒｖｏを達成するように、モータ４の予回転数及びリリーフ弁１０開度を設定し、次いで、ステップＳ６８で、電動過給機５の予回転（及びリリーフ弁１０の開度調整）を開始・実行する。

次いで、ステップＳ６９で、エンジン１の運転状態が過給領域Ｙにあるか否かを判定し、ＹＥＳの場合は、そのままステップＳ７４に進んで、過給領域Ｙ制御を行う（過給機５を正規の目標回転に向けて本回転する：図３におけるステップＳ２３）。

一方、ＮＯの場合、つまり非過給領域Ｘにある間は、ステップＳ７０に進んで、吸気温度をモニターし、ステップＳ７１で、その実吸気温度が所定の限界温度を超えて高いか否かを判定する。その結果、ＹＥＳの場合は、ステップＳ７３に進んで、予回転数及びリリーフ弁１０開度を低減したうえで、ステップＳ６８に戻って予回転を継続する。

これに対し、上記ステップＳ７１でＮＯの場合は、ステップＳ７２で、予回転をしている実時間が所定の限界時間を超えて長いか否かを判定する。その結果、ＹＥＳの場合は、やはりステップＳ７３に進んで、予回転数及びリリーフ弁１０開度を低減したうえで、ステップＳ６８に戻って予回転を継続する。

これに対し、上記ステップＳ７１及びＳ７２でいずれもＮＯの場合に限り、ステップＳ７３をスキップして、ステップＳ６８に戻って予回転を継続する。

以上のように、ステップＳ６２から明らかなように、車両が将来過給頻度の高い走行環境を走行することが予測されたときは、車両がそのような走行環境に突入する前に（ステップＳ６９でＹＥＳと判定される前に）、電動過給機５が予め所定の回転数で駆動されるから（ステップＳ６８）、車両が上記走行環境に突入したときの上記電動過給機５のトルクの立上りの遅れが抑制され、電動過給機５の過給応答性が改善する。

また、同じく、ステップＳ６２から明らかなように、運転者が将来過給要求をすることが検知されたときは、運転者がそのような過給要求をする前に（ステップＳ６９でＹＥＳと判定される前に）、電動過給機５が予め所定の回転数で駆動されるから（ステップＳ６８）、運転者が上記過給要求をしたときの上記電動過給機５のトルクの立上りの遅れが抑制され、これによっても電動過給機５の過給応答性が改善する。

以上説明した実施形態は、本発明を実施するための最良の形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の変更が可能なことはいうまでもない。例えば、モータジェネレータ１１をエンジン１と自動変速機４０との間に介設してもよく、また、モータジェネレータ１１に代えて走行用モータと発電機とをそれぞれ別々に備えてもよい。さらに、図９に示した制御第２例において、自動変速機４０の変速特性を同じ運転状態であってもより低速段で走行するように補正する方策として、変速ラインのシフトだけでなく、例えば、高速段の使用を禁止すること（シフトリミッタ）や、最終補正量Ｓｆｔが所定値を超えて大きくなったときにＯＤ（オーバードライブ）ｏｆｆすること等も好ましく採用し得る。

以上のように、本発明によれば、電動過給機付エンジンを備えた車両において、電動過給機及びモータの駆動をエンジンの運転状態に応じて制御する場合に、エンジンのノッキングや電動過給機のサージングの問題、及びモータやバッテリの大型化の問題等を解消することができる。本発明は、エンジンの出力増大を図る電動過給機付エンジンを備えた車両一般の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。

本発明を実施するための最良の形態に係る車両の制御システム図である。 上記車両のエンジンの制御領域を示すマップである。 上記エンジンの制御動作（制御第１例）を示すフローチャートである。 上記制御で用いられる特性図である。 同じく特性図である。 上記制御の作用の１つを説明するための図である。 上記制御で用いられる特性図である。 同じく特性図である。 上記エンジンの他の制御動作（制御第２例）を示すフローチャートである。 上記制御で用いられる特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 上記制御の作用を説明するための図である。 上記エンジンのさらに他の制御動作（制御第３例）を示すフローチャートの前半部である。 同じく後半部である。 上記制御で用いられる特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 上記エンジンのさらに他の制御動作（制御第４例）を示すフローチャートの前半部である。 同じく後半部である。 上記制御で用いられる特性図である。 同じく特性図である。 同じく特性図である。 電動過給機とモータとを併せて備えた車両のエンジンの制御領域を示す従来のマップである。

符号の説明

１ エンジン
５ 電動過給機
１１ モータジェネレータ
１５ 蓄電装置（バッテリ）
２０ アクセル開度センサ
２１ エンジン回転センサ
４０ 自動変速機
５０ コントロールユニット

Claims (6)

1. 電動過給機と、車両の動力源として機能するモータと、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、これらの検出手段の検出結果に応じて上記電動過給機及びモータの駆動を制御するエンジンの出力制御手段とを有する電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置であって、上記出力制御手段が、低回転高負荷領域では上記モータを駆動させ、中回転高負荷領域では上記電動過給機を駆動させるように構成されていることを特徴とする電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
2. 電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段が設けられ、出力制御手段は、上記バッテリ蓄電量検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、エンジン回転数の変化に伴うモータの駆動・非駆動の切換時のトルク変動が抑制されるように上記電動過給機の駆動を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
3. 電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段と、運転者の高出力要求頻度を検出する高出力要求頻度検出手段と、上記バッテリ蓄電量検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の蓄電量よりも少ないときは、上記高出力要求頻度検出手段で検出される高出力要求頻度に応じて、同じ運転状態であってもより低速段で走行するように変速特性を補正する変速特性補正手段とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
4. エンジンにより駆動される発電機と、電動過給機及びモータに電力を供給するバッテリの蓄電量を検出するバッテリ蓄電量検出手段と、該検出手段で検出されるバッテリ蓄電量が所定の目標蓄電量になるように上記発電機の駆動を制御する発電制御手段と、出力制御手段による上記電動過給機及びモータの駆動頻度を算出する駆動頻度算出手段と、該算出手段で算出される駆動頻度が大きいほど、かつ上記発電制御手段で上記発電機が駆動されるときのエンジン回転数が低いほど、上記バッテリの目標蓄電量を増大補正する目標蓄電量補正手段とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
5. 車両の現在位置と道路地図情報とから車両の走行予定路を設定するナビゲーション手段と、該手段で設定された車両の走行予定路に基いて所定時間後に車両が過給頻度の高い環境を走行することを予測する予測手段と、該予測手段で上記予測がなされたときは、車両が上記環境に入る前に電動過給機を所定の予回転数で予回転させておく電動過給機予回転手段とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
6. 運転者の運転行動に基いて所定時間後に運転者が過給要求をすることを検知する検知手段と、該検知手段で上記検知がなされたときは、運転者が上記過給要求をする前に電動過給機を所定の予回転数で予回転させておく電動過給機予回転手段とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動過給機付エンジンを備えた車両の制御装置。
   

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