JP2006307787A - 電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動機の回生動作を利用して、車両挙動制御が実行されるような状態を未然に防ぐ。
【解決手段】 アクセル開度AAと機関回転数NEに応じて目標過給圧を算出する（ステップ１０４）。過給圧PIMが目標過給圧よりも大きいと判別された場合（ステップ１０６でYES）には、内燃機関で発生するトルクが大きいと推定され、内燃機関で発生するトルクを抑制する必要があると判断される。この場合、ＭＡＴの電動機の回生動作を実行する（ステップ１０８）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回生動作可能な電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置に関する。

電動機により駆動可能な過給機を有する内燃機関が知られている。この内燃機関によれば、排気エネルギが小さい場合であっても、電動機を用いて過給圧を高めることができる。
また、ＴＲＣ(traction control)やＶＳＣ(vehicle stability control)のような車両挙動制御に協調させて、電動機の駆動制御を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１によれば、ＴＲＣの継続の有無が予測され、その予測結果に基づいて電動機の作動継続もしくは停止が選択される。

特開２００３−３４３２９９号公報

上記特許文献１には、車両挙動制御を前提とした電動機の制御が記載されているだけであり、電動機の二次的な利用方法については記載されていない。
また、車両挙動制御を具備していない車両も存在するが、このような車両が滑りやすい路面を走行する際、車両姿勢の変化を十分抑制することができない事態が生じ得る。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電動機の回生動作を利用して、車両挙動制御が実行されるような状態を未然に防ぐことを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、該タービンを介して回生動作が可能な電動機と、該電動機により駆動可能なコンプレッサとを有する過給機と、
アクセル開度値もしくはアクセル開度変化量を取得するアクセル開度値取得手段と、
前記アクセル開度値取得手段により取得されたアクセル開度値もしくはアクセル開度変化量に基づいて、前記内燃機関で発生するトルクもしくはトルク変化量を推定するトルク推定手段と、
車両が低μ路を走行しており、かつ、前記トルク推定手段により推定されたトルクもしくはトルク変化量が所定値よりも大きい場合に、前記電動機による回生動作を実行する電動機制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、機関回転数値を取得する機関回転数値取得手段と、
過給圧値を検出する過給圧値検出手段と、
前記内燃機関に噴射する噴射燃料量を制御する燃料噴射量制御手段とを更に備え、
前記電動機制御手段は、前記機関回転数値と前記過給圧値もしくは前記噴射燃料量とが比例関係を有するように前記電動機による回生動作を実行するものであることを特徴とする。

また、第３の発明は、電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、該タービンを介して回生動作が可能な電動機と、該電動機により駆動可能なコンプレッサとを有する過給機と、
機関回転数値を取得する機関回転数値取得手段と、
アクセル開度値もしくはアクセル開度変化量を取得するアクセル開度値取得手段と、
過給圧値を検出する過給圧値検出手段と、
車両が低μ路を走行する際に、前記機関回転数値取得手段により取得された機関回転数値と、前記アクセル開度値取得手段により取得されたアクセル開度値もしくはアクセル開度変化量とに基づいて、目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
前記過給圧値検出手段により検出された過給圧値が、前記目標過給圧算出手段により算出された目標過給圧よりも大きい場合に、前記電動機による回生動作を実行する電動機制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第３の発明において、前記目標過給圧算出手段は、前記機関回転数値に対して比例関係を有するように前記目標過給圧を算出するものであることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１から第４の何れかの発明において、前記過給機により過給された空気の一部を前記過給機に再循環させる吸気バイパス通路と、
前記吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁と、
前記電動機による回生動作を実行する際に、前記吸気バイパス弁を開弁制御する吸気バイパス弁制御手段とを更に備えたことを特徴とする。

第１の発明によれば、アクセル開度もしくはアクセル開度変化量に基づき推定されたトルクもしくはトルク変化量が所定値よりも大きい場合に、電動機による回生動作が実行される。電動機の回生動作により、過給圧を低下させることができるため、燃料噴射量を減少させることができる。その結果、内燃機関で発生するトルクを抑えることができる。従って、車両が低μ路を走行する場合に、急激なトルクの発生もしくはトルク変化を抑制することができる。よって、電動機の回生動作を利用して、車両挙動制御が実行されるような状態を未然に防ぐことができる。

第２の発明によれば、機関回転数値と過給圧値もしくは噴射燃料量とが比例関係を有するように、電動機による回生動作が実行される。これにより、車両が低μ路を走行する場合に最適なトルクを内燃機関で発生させることができる。

第３の発明によれば、算出された目標過給圧よりも過給圧値が大きい場合に、電動機による回生動作が実行される。電動機の回生動作により、過給圧を下げることができるため、燃料噴射量を減少させることができる。その結果、内燃機関で発生するトルクを抑えることができる。従って、車両が低μ路を走行する場合に、急激なトルク発生もしくはトルク変化を抑制することができる。よって、電動機の回生動作を利用して、車両挙動制御が実行されるような状態を未然に防ぐことができる。

第４の発明によれば、機関回転数値と目標過給圧が比例関係を有するため、車両が低μ路を走行する場合に、アクセル開度値もしくはアクセル開度変化量に応じた最適な目標過給圧が算出される。よって、車両が低μ路を走行する場合に最適なトルクを内燃機関で発生させることができる。

第５の発明によれば、電動機の回生動作を実行すると共に、吸気バイパス弁が開弁制御される。これにより、過給圧値の目標過給圧からの乖離が大きい場合であっても、過給圧を精度良く制御することができる。よって、車両が低μ路を走行する際のトルク制御を精度良く行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるシステム構成を示す図である。本実施の形態１のシステムは、電動機付き過給機（モータアシストターボチャージャ）を有するディーゼルエンジンである。
本実施の形態１のシステムは、複数の気筒２ａを有するエンジン本体２を備えている。エンジン本体２には冷却水温センサ４が設けられている。図１に示すシステムにおいて、エンジン本体２は、４つの気筒２ａに対応して、４つのインジェクタ６を有している。インジェクタ６は、高圧の燃料を気筒２ａ内に直接噴射するように構成されている。複数のインジェクタ６は、共通のコモンレール８に接続されている。コモンレール８は、サプライポンプ１０を介して燃料タンク１２に連通している。サプライポンプ１０は、燃料タンク１２から汲み上げた燃料を所定の圧力まで圧縮し、この圧縮された燃料をコモンレール８に供給するように構成されている。

エンジン本体２には、吸気マニホールド１４が接続されている。吸気マニホールド１４には、過給圧センサ１６が設けられている。過給圧センサ１６は、後述するコンプレッサ２６ａによって過給された空気（以下「過給空気」という。）の圧力、すなわち、過給圧PIMを測定するように構成されている。吸気マニホールド１４には吸気通路１８が接続されている。吸気マニホールド１４と吸気通路１８との接続部近傍には、吸気温度センサ２０が設けられている。吸気温度センサ２０は、過給空気の温度を測定するように構成されている。吸気通路１８における吸気温度センサ２０の上流には、電磁式の吸気絞り弁２２が設けられている。さらに、吸気絞り弁２２の上流には、空冷式のインタークーラ２４が設けられている。インタークーラ２４は、過給空気を冷却するように構成されている。

インタークーラ２４の上流には、電動機付きターボチャージャ（以下「ＭＡＴ」という。）２６のコンプレッサ２６ａが設けられている。コンプレッサ２６ａは、図示しない連結軸を介してタービン２６ｂと連結されている。タービン２６ｂは、後述する排気通路４０に設けられている。このタービン２６ｂが排気エネルギにより回転駆動されることによって、コンプレッサ２６ａが回転駆動される。
コンプレッサ２６ａとタービン２６ｂの間には、電動機２６ｃである交流モータが設けられている。電動機２６ｃは、モータコントローラ２８に接続されている。モータコントローラ２８にはバッテリ２９が接続されている。モータコントローラ２８は、バッテリ２９に蓄えられた電力を電動機２６ｃに供給するように構成されている。また、電動機２６ｃは、排気エネルギでタービン２６ｂを回転させることにより回生動作し、該回生動作により発電するように構成されている。モータコントローラ２８は、電動機２６ｃにより発電された電力をバッテリ２９に充電するように構成されている。電動機２６ｃの駆動軸は、上記連結軸を兼ねている。よって、コンプレッサ２６ａは、電動機２６ｃにより強制的に回転駆動可能に構成されている。

コンプレッサ２６ａの上流にはエアフロメータ３０が設けられている。エアフロメータ３０は、大気中から吸気通路１８内に吸入される空気の量（吸入空気量）を測定するように構成されている。エアフロメータ３０の上流にはエアクリーナ３２が設けられている。さらに、エアクリーナ３２の上流は、大気に開放されている。

コンプレッサ２６ａとエアフロメータ３０との間には、吸気バイパス通路３４の一端が接続されている。吸気バイパス通路３４の他端は、インタークーラ２４と吸気絞り弁２２との間に接続されている。吸気通路１８と吸気バイパス通路３４の他端との接続部には、吸気バイパス弁３６が設けられている。この吸気バイパス弁３６が開弁されると、ＭＡＴ２６により過給され、インタークーラ２４により冷却された空気の一部が吸気バイパス通路３４を通ってコンプレッサ２６ａの吸気側に戻される。これにより、コンプレッサ２６ａの圧力を低減することができる。

また、エンジン本体２には、上記吸気マニホールド１４と対向するように排気マニホールド３８が接続されている。排気マニホールド３８には排気通路４０が接続されている。上述したように、排気通路４０には、ＭＡＴ２６のタービン２６ｂが設けられている。タービン２６ｂは、排気通路４０を流通する排気ガスのエネルギによって回転駆動されるように構成されている。
排気通路４０におけるタービン２６ｂの下流には、排気ガスを浄化するための触媒４２が設けられている。

排気マニホールド３８にはＥＧＲ通路４４の一端が接続されている。ＥＧＲ通路４４の他端は、吸気マニホールド１４と吸気通路１８との接続部近傍に接続されている。吸気通路１８とＥＧＲ通路４４の他端との接続部近傍には、ＥＧＲバルブ４６が設けられている。ＥＧＲ通路４４の途中には、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ４８が設けられている。このＥＧＲバルブ４６が開弁されると、排気ガスの一部がＥＧＲ通路４４及びＥＧＲクーラ４８を通って吸気通路１８に戻される。排気ガスは空気に比べて酸素量が少ないため、ＮＯｘの生成量を低減することができる。

本実施の形態１のシステムは、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。
ＥＣＵ６０の入力側には、冷却水温センサ４、過給圧センサ１６、吸気温度センサ２０、エアフロメータ３０のほか、クランク角センサ５２、アクセル開度センサ５４、車輪速センサ５６等が接続されている。クランク角センサ５２は、図示しないクランク軸の回転角度を検出するように構成されている。アクセル開度センサ５４は、図示しないアクセルペダルの開度（以下「アクセル開度」という。）AAを検出するように構成されている。車輪速センサ５６は、左右の車両駆動輪にそれぞれ設けられ、各駆動輪の回転数を検出するように構成されている。
また、ＥＣＵ６０の出力側には、インジェクタ６、ポンプ１０、モータコントローラ２８、吸気バイパス弁３６、ＥＧＲバルブ４６等が接続されている。
ＥＣＵ６０は、クランク角センサ５２の出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。
ＥＣＵ６０は、車輪速センサ５６の出力に基づいて、すなわち、左右の駆動輪の回転数差に基づいて、車両が走行する路面が低μ路が否かを判別することができる。ＥＣＵ６０は、後述する車両出力特性制御により、車両が低μ路を走行する際、モータコントローラ２８に対し、電動機２６ｃを回生動作もしくは駆動するように指示する。

また、図示しないが、車両内には、車両運転者によりＯＮ／ＯＦＦ操作されるスノーモードスイッチが設けられている。スノーモードスイッチがＯＮの場合、後述する車両出力特性制御が実行される。さらに、図示しないが、スノーモードスイッチがＯＮの場合に点灯するランプが車両内に設けられている。

［実施の形態１の特徴］
図２は、所定のアクセル開度AAに対応する内燃機関の過給圧特性を示す図である。過給圧は燃料噴射量と関係し、燃料噴射量は内燃機関で発生するトルクと関係している。よって、図２は、内燃機関の出力特性をも示している。
図２において、参考用として波線で示すように、内燃機関がノーマルターボ（つまり、電動機を備えていない過給機）を有する場合には、低機関回転数域では過給圧が低く、ある機関回転数から過給圧が急激に立ち上がる。また、図１に示すＭＡＴ２６を備えた内燃機関の場合には、図２において一点鎖線で示すように、通常制御により電動機２６ｃを駆動することで、低機関回転数域から過給圧の立ち上がりを大きくすることができる。すなわち、ＭＡＴ２６を作動させることにより、低機関回転数域におけるターボラグを解消することができる。
このように過給圧が高いと、燃料噴射量が多くなり、内燃機関で発生するトルクが大きくなる。また、車両運転者によるアクセル開度操作が大きい場合には、過給圧の上昇がより大きくなるため、より大きいトルクが内燃機関で発生する。

ところで、雪道や凍結路のような滑りやすい路面、すなわち、低μ路を車両が走行する場合に、このような大きいトルクが発生すると、車両姿勢が急激に変化する可能性がある。このような場合に、既述したようにＴＲＣやＶＳＣ等の車両挙動制御を行うことが知られている。
しかし、車両挙動制御は必ずしも車両に具備されているわけではなく、車両挙動制御を伴わない車両も存在する。車両挙動制御を具備しない車両が低μ路を走行する場合に、上述のような大きいトルクが内燃機関で発生すると、走行中に車両姿勢を崩してしまう事態が生じ得る。

上述したように、低μ路を車両が走行する際には、内燃機関で発生するトルクを抑える必要がある。そこで、本実施の形態１では、機関回転数NEに対して比例関係を有するようにトルクを制御する。かかるトルク制御は、図２において実線で示すように、機関回転数NEに対して比例関係を有するように過給圧を制御することにより実現することができる。
すなわち、本実施の形態１では、アクセル開度AAと機関回転数NEに基づいて車両で発生する過給圧を推定することで、車両で発生するトルクを推定する（図２の一点鎖線で示す）。そして、この推定したトルクが、図２の実線で示す目標値、すなわち、低μ路の走行で車両姿勢が変化しないようなトルクよりも大きい場合には、電動機２６ｃの回生動作を実行する。電動機２６ｃの回生動作により、過給圧が低下するため、燃料噴射量を減少させることができ、内燃機関で発生するトルクを目標値まで抑えることができる。

従って、本実施の形態１によれば、電動機２６ｃの回生動作を利用して、車両挙動制御が実行されるような状態を未然に防ぐことができる。よって、車両挙動制御を具備しない車両であっても、電動機２６ｃの回生動作により発生トルクを抑制することで、車両姿勢の急激な変化を防ぐことができる。また、車両挙動制御を具備する車両であっても、車両挙動制御を実行する前に車両姿勢を制御することができるため、走行安定性を向上させることができる。

［実施の形態１における具体的処理］
図３は、本実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。すなわち、図３は、本実施の形態１において実行される車両出力特性制御を示すフローチャートである。

図３に示すフローによれば、先ず、スノーモードスイッチがＯＮであるか否かを判別する（ステップ１００）。ステップ１００でスノーモードスイッチがＯＦＦであると判別された場合には、本ルーチンを終了する。
一方、ステップ１００でスノーモードスイッチがＯＮであると判別された場合には、機関回転数NE(rpm)、アクセル開度AA(%)、過給圧PIM(kPa)の値を取り込む（ステップ１０２）。

次に、ＥＣＵ６０内に予め記憶されたマップを参照して、機関回転数NEとアクセル開度AAに応じた目標過給圧を算出する。該マップにおいて、目標過給圧は、アクセル開度AAとの関係で定められている。さらに、該マップにおいて、図２に実線で示すように、目標過給圧は、機関回転数NEに対して略リニアな関係で定められている。よって、該マップによれば、車両が低μ路を走行する際に最適な目標過給圧が算出される。ここで、過給圧は、燃料噴射量と関係し、更に内燃機関で発生するトルクと関係する。よって、該マップによれば、車両が低μ路を走行する際に最適なトルクを発生するような目標過給圧が算出される。

次に、過給圧PIMが目標過給圧よりも大きいか否かを判別する（ステップ１０６）。このステップ１０６では、スロットル開度AAと過給圧PIMの値から推定されるトルクが、低μ路を走行する際に最適なトルクよりも大きいか否かが判別される。すなわち、内燃機関で発生するトルクを抑制する必要があるか否かが判別される。
ステップ１０６で過給圧PIMが目標過給圧よりも大きいと判別された場合、つまり、内燃機関で発生するトルクを抑制する必要があると判別された場合には、ＥＣＵ６０からモータコントローラ２８にＭＡＴ回生動作指示が出される（ステップ１０８）。このＭＡＴ回生動作指示により、タービン２６ｂを介して電動機２６ｃは回生動作する。なお、この電動機２６ｃの回生動作により発電された電力は、モータコントローラ２８を介してバッテリ２９に蓄電される。電動機２６ｃの回生動作により、過給圧が低下するため、燃料噴射量が減少せしめられる。その結果、内燃機関で発生するトルクが抑制され、低μ路の走行に最適なトルクが実現される。

一方、ステップ１０６で過給圧PIMが目標過給圧以下であると判別された場合、つまり、内燃機関で発生するトルクを増加させる必要があると判別された場合には、吸気バイパス弁３６を閉弁操作する（ステップ１１０）。

次に、電動機２６ｃが駆動されているか否か、すなわち、モータコントローラ２８により電動機２６ｃに電力が供給されているか否かを判別する（ステップ１１２）。このステップ１１２で電動機２６ｃが駆動されていると判別された場合には、上記ステップ１０８における吸気バイパス弁３６の閉弁制御により過給圧PIMが目標過給圧まで上昇すると判断され、本ルーチンを終了する。一方、上記ステップ１１２で電動機２６ｃが駆動されていないと判別された場合には、上記ステップ１１０における吸気バイパス弁２６の閉弁制御だけでは過給圧PIMを目標過給圧まで上昇させることができないと判断される。この場合、ＥＣＵ６０は、ＥＣＵ６０内に予め記憶された別のマップを参照して、過給圧PIMに応じたＭＡＴ２６への供給電力を算出すると共に、モータコントローラ２８にＭＡＴ駆動指示が出される（ステップ１１４）。このＭＡＴ駆動指示により、電動機２６ｃへの電力供給が行われ、電動機２６ｃが強制駆動される（ＭＡＴオン）。

以上説明したように、図３に示すルーチンによれば、アクセル開度AA及び機関回転数NEに応じて目標過給圧を算出し、算出した目標過給圧よりも過給圧が大きい場合には、内燃機関で発生するトルク推定量が大きいと判断され、電動機２６ｃの回生動作が実行される。電動機２６ｃの回生動作により、タービン２６ｂの回転数が低下し、その結果、過給圧が低下する。よって、燃料噴射量を抑えることができ、発生トルクを抑えることができる。

ところで、本実施の形態１では、ディーゼルエンジンのシステムについて説明したが、本発明を、ＭＡＴを有するガソリンエンジンのシステムに対しても適用することができる。
また、本実施の形態１では、車両運転者によってスノーモードスイッチがＯＮ操作された場合に、車両出力特性制御を行っているが、これに限られず、車輪速センサ５６により左右駆動輪の回転数差が検出された場合に、車両出力特性制御を行ってもよい。

また、本実施の形態１では、アクセル開度AAに基づき推定されたトルクが大きい場合に電動機２６ｃを回生動作させているが、アクセル開度AAの変化量に基づき、トルク変化量を推定し、この推定したトルク変化量が大きい場合に電動機２６ｃを回生動作させてもよい。この場合も、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、本実施の形態１では、過給圧PIMと目標過給圧との比較結果に基づいて電動機２６ｃを回生動作させているが、発生トルクと関係を有する燃料噴射量と目標燃料噴射量との比較結果に基づいて電動機２６ｃを回生動作させてもよい。ここで、燃料噴射量は過給圧により定まるため、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施の形態１では、吸気バイパス通路３４の他端が、インタークーラ２４と吸気絞り弁２２との間に接続されているが、これに限らず、インタークーラ２４とコンプレッサ２６ａとの間に接続されたシステムであってもよい。
また、本実施の形態１では、クランク角センサ５２の検出信号に基づいて機関回転数NEを算出しているが、機関回転数センサを用いて機関回転数NEを直接検出するシステムを用いることによっても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

尚、本実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１０２の処理を実行することにより第１及び第３の発明における「アクセル開度値取得手段」、並びに、第２及び第３の発明における「機関回転数値取得手段」及び「過給圧値検出手段」が、ステップ１０４の処理を実行することにより第３の発明における「目標過給圧算出手段」が、それぞれ実現されている。
また、ＥＣＵ６０が、ステップ１０６の処理を実行することにより第１の発明における「トルク推定手段」が、ステップ１０６及びステップ１０８の処理を実行することにより第１及び第３の発明における「電動機制御手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態２の特徴］
上記実施の形態１では、過給圧PIMが目標過給圧よりも大きい場合にＭＡＴの回生動作が実行される。
ところで、過給圧PIMの目標過給圧からの乖離が大きい場合には、ＭＡＴの回生動作のみでは、過給圧を目標空燃比まで低下させることができない事態や、目標空燃比まで低下させるまでの時間が長くなる事態が生じ得る。この場合、低μ路走行時における車両の姿勢制御を精度良く行うことができない可能性がある。

そこで、本実施の形態２では、過給圧PIMの目標過給圧からの乖離が大きい場合には、ＭＡＴの回生動作を実行すると共に、吸気バイパス弁３６を開弁操作する。ここで、吸気バイパス弁３６の開度は、過給圧PIMの目標過給圧からの乖離度に応じて決定する。具体的には、乖離度が大きいほど、吸気バイパス弁３６の開度を大きくする。これにより、本実施の形態２では、過給圧PIMを目標空燃比に対して精度良く制御することができる。よって、内燃機関で発生されるトルクを精度良く制御することができ、低μ路を走行する際に、車両姿勢制御を精度良く行うことができる。

［実施の形態２における具体的処理］
図４は、本実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図４に示すフローによれば、先ず、実施の形態１と同様に、ステップ１０６の処理まで実行する。
ステップ１０６で過給圧PIMが目標過給圧以下であると判別された場合には、実施の形態１と同様に、吸気バイパス弁３６を開弁操作する（ステップ（１１０）。さらに、電動機２６ｃが駆動されているか否かを判別する（ステップ１１２）。このステップ１１２で電動機２６ｃが駆動されていると判別された場合には、本ルーチンを終了する。一方、電動機２６ｃが駆動されていないと判別された場合には、電動機２６ｃを強制駆動した後（ステップ１１４）、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０６で過給圧PIMが目標過給圧よりも大きいと判別された場合、つまり、内燃機関で発生するトルクを抑制する必要があると判別された場合には、次のステップ１１６に移る。このステップ１１６では、過給圧と目標過給圧との差が所定値よりも大きいか否か、つまり、過給圧の目標過給圧からの乖離が大きいか否かを判別する。ステップ１１６で過給圧と目標過給圧との差が所定値以下であると判別された場合、つまり、過給圧の目標過給圧からの乖離が小さいと判別された場合には、吸気バイパス弁３６の開弁操作をすることなく、ＥＣＵ６０からモータコントローラ２８にＭＡＴ回生動作指示が出される（ステップ１２４）。このＭＡＴ回生動作指示により、タービン２６ｂを介して電動機２６ｃは回生動作し、過給圧が低下する。

ステップ１１６で過給圧と目標過給圧との差が所定値よりも大きいと判別された場合、つまり、過給圧の目標過給圧からの乖離が大きいと判別された場合には、ＥＣＵ６０からモータコントローラ２８にＭＡＴ回生動作指示が出され、電動機２６ｃの回生動作が実行される（ステップ１１８）。さらに、ＥＣＵ６０内に予め記憶された別のマップを参照して、過給圧と目標過給圧との差に応じた吸気バイパス弁３６の開度が算出される（ステップ１２０）。該マップにおいて、過給圧と目標過給圧との差が大きいほど、吸気バイパス弁３６の開度が大きくなるように設定されている。このマップによれば、過給圧の目標過給圧からの乖離が大きい場合には、吸気バイパス弁３６の開度が大きく操作され、過給圧を早期に目標過給圧まで低下させることができる。
次に、ステップ１２２で算出された開度だけ、吸気バイパス弁３６を開弁操作する（ステップ１２２）。

以上説明したように、図４に示すルーチンによれば、過給圧と目標過給圧との差が所定値よりも大きい場合には、電動機２６ｃの回生動作が実行されるとともに、吸気バイパス弁３６の開弁操作が行われる。よって、過給圧の目標過給圧からの乖離が大きい場合であっても、早期に過給圧を目標過給圧まで低下させることができる。
また、過給圧の目標過給圧からの乖離が大きいほど、吸気バイパス弁３６の開度が大きく設定される。よって、乖離の度合に応じて、吸気バイパス弁３６の開度が設定されるため、過給圧を精度良く制御することができる。

尚、本実施の形態２においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１２２の処理を実行することにより第５の発明における「吸気バイパス弁制御手段」が実現されている。

本発明の実施の形態１によるシステム構成を示す図である。 内燃機関の過給圧特性を示す図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

２ エンジン本体
２ａ 気筒
４ 冷却水温センサ
６ インジェクタ
８ コモンレール
１０ サプライポンプ
１２ 燃料タンク
１４ 吸気マニホールド
１６ 過給圧センサ
１８ 吸気通路
２０ 吸気温度センサ
２２ 吸気絞り弁
２４ インタークーラ
２６ ターボチャージャ
２６ａ コンプレッサ
２６ｂ タービン
２６ｃ 電動機
２８ モータコントローラ
３０ エアフロメータ
３２ エアクリーナ
３４ 吸気バイパス通路
３６ 吸気バイパス弁
３８ 排気マニホールド
４０ 排気通路
４２ 触媒
４４ ＥＧＲ通路
４６ ＥＧＲバルブ
４８ ＥＧＲクーラ
５２ クランク角センサ
５４ アクセル開度センサ
５５ 車両重量センサ
５６ 車輪速センサ

Claims (5)

1. 内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、該タービンを介して回生動作が可能な電動機と、該電動機により駆動可能なコンプレッサとを有する過給機と、
   アクセル開度値もしくはアクセル開度変化量を取得するアクセル開度値取得手段と、
   前記アクセル開度値取得手段により取得されたアクセル開度値もしくはアクセル開度変化量に基づいて、前記内燃機関で発生するトルクもしくはトルク変化量を推定するトルク推定手段と、
   車両が低μ路を走行しており、かつ、前記トルク推定手段により推定されたトルクもしくはトルク変化量が所定値よりも大きい場合に、前記電動機による回生動作を実行する電動機制御手段とを備えたことを特徴とする電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置において、
   機関回転数値を取得する機関回転数値取得手段と、
   過給圧値を検出する過給圧値検出手段と、
   前記内燃機関に噴射する噴射燃料量を制御する燃料噴射量制御手段とを更に備え、
   前記電動機制御手段は、前記機関回転数値と前記過給圧値もしくは前記噴射燃料量とが比例関係を有するように前記電動機による回生動作を実行するものであることを特徴とする電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置。
3. 内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、該タービンを介して回生動作が可能な電動機と、該電動機により駆動可能なコンプレッサとを有する過給機と、
   機関回転数値を取得する機関回転数値取得手段と、
   アクセル開度値もしくはアクセル開度変化量を取得するアクセル開度値取得手段と、
   過給圧値を検出する過給圧値検出手段と、
   車両が低μ路を走行する際に、前記機関回転数値取得手段により取得された機関回転数値と、前記アクセル開度値取得手段により取得されたアクセル開度値もしくはアクセル開度変化量とに基づいて、目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
   前記過給圧値検出手段により検出された過給圧値が、前記目標過給圧算出手段により算出された目標過給圧よりも大きい場合に、前記電動機による回生動作を実行する電動機制御手段とを備えたことを特徴とする電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置。
4. 請求項３に記載の電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置において、
   前記目標過給圧算出手段は、前記機関回転数値に対して比例関係を有するように前記目標過給圧を算出するものであることを特徴とする電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置。
5. 請求項１から４の何れかに記載の電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置において、
   前記過給機により過給された空気の一部を前記過給機に再循環させる吸気バイパス通路と、
   前記吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁と、
   前記電動機による回生動作を実行する際に、前記吸気バイパス弁を開弁制御する吸気バイパス弁制御手段とを更に備えたことを特徴とする電動機付き過給機を有する内燃機関の制御装置。

Images