JP2009210060A - エンジンの過給機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速時の加速度の低下を回避つつスーパーチャージャを作動する装置を提供する。
【解決手段】ターボチャージャ（５）と、コンプレッサ（５Ｂ）の下流に設けられるスーパーチャージャ（９）と、このスーパーチャージャ（９）の駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段（１１）とを備えるエンジンの過給機制御装置において、目標変速比が得られるように無段変速機（２３）の変速比を制御する変速比制御手段（３１）と、加速時にクラッチ手段（１１）を用いてスーパーチャージャ（９）の非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段（１５）と、この切換えられたスーパーチャージャ（９）の駆動状態でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ（９）の上限回転速度より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値に保たれるように無段変速機（２３）の目標変速比を加速直前での目標変速比から徐々に低下させる目標変速比低下手段（３１）とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジン（内燃機関）の過給機制御装置、特に排気駆動式のターボチャージャと機械駆動式のスーパーチャージャと直列に配置しているもの関する。

所定の回転速度Ｎ１を境にしてこれより小さいエンジン回転速度域でかつエンジンの負荷が所定の負荷下限ライン以上の領域を定常状態でのスーパーチャージャの作動域とすると共に、このスーパーチャージャの作動域からの加速時には、エンジン回転速度域を拡大することで、加速要求に応じるようにしたものがある（特許文献１参照）。すなわち、特許文献１の技術では、上記所定の回転速度Ｎ１をスーパーチャージャの上限回転速度Ｎ２より余裕代（例えば数百〜千ｒｐｍ程度）だけ低い回転速度に定めておき、定常状態でエンジン回転速度が所定回転速度Ｎ１を横切って大きくなるときには電磁クラッチをＯＮからＯＦＦに切換えてスーパーチャージャの作動を停止させるのに対し、スーパーチャージャの作動域からの加速時にはエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度Ｎ２になるまで電磁クラッチをＯＮ状態に保ってスーパーチャージャの作動を継続し、これにより加速時における所定回転速度Ｎ１を超えた時点での一時的なトルク低下を防止し良好な加速状態が得られるようにしている。
特開平２−５５８３２号公報

ところで、上記特許文献１の技術によれば、エンジン回転速度が上昇してスーパーチャージャの上限回転速度Ｎ２に到達したタイミングで電磁クラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えても、スーパーチャージャの出口圧は目標過給圧に到達していない場合があることが分かった。これは、スーパーチャージャの作動による過給圧の上昇がある状態であっても、電磁クラッチをＯＮからＯＦＦにしたタイミングにおいて、ターボチャージャの作動による過給圧の上昇に遅れが生じている場合には、スーパーチャージャの出口側の圧力が最終的な目標過給圧に到達し得ないためである。つまり、エンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度Ｎ２に到達したタイミングではスーパーチャージャの出口圧はまだ目標過給圧に到達し得ていない場合が生じるのである。

このように、加速時とはいえスーパーチャージャの出口圧がまだ目標過給圧に到達する前に電磁クラッチをＯＮからＯＦＦへ切換えてしまったのでは、電磁クラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えた直後のスーパーチャージャの出口圧が一時的に低下しこれによって車両加速度も一時的に低下し、望みの加速感が得られない。言い替えると、上記特許文献１の技術によれば、加速時になおスーパーチャージャの過給能力を十分に発揮させないままとなっている。この場合に、望みの加速感を得ようと、上限回転速度Ｎ２の高いスーパーチャージャや容量の大きなスーパーチャージャを採用するとすればコストアップを招いてしまう。

そこで本発明は加速時に生じる加速度の低下を回避つつスーパーチャージャを作動する過給機制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、吸気通路の上流側にコンプレッサ（５Ｂ）が位置する排気駆動式のターボチャージャ（５）と、前記コンプレッサ（５Ｂ）の下流にあってエンジン（１）により駆動される機械駆動式のスーパーチャージャ（９）と、このスーパーチャージャ（９）の駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段（１１）とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジンに連結される無段変速機（２３）を有する自動変速機（２０）と、アクセル開度と車速に応じてこの無段変速機（２３）の目標変速比を算出する目標変速比算出手段（３１）と、この算出された目標変速比が得られるように無段変速機（２３）の変速比を制御する変速比制御手段（３１）と、加速時に前記クラッチ手段（１１）を用いてスーパーチャージャ（９）の非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段（１５）と、この切換えられたスーパーチャージャ（９）の駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャ（９）の上限回転速度より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値に保たれるように無段変速機（２３）の目標変速比を前記加速直前での目標変速比から徐々に低下させる目標変速比低下手段（３１）とを備える。

また、本発明は、吸気通路の上流側にコンプレッサ（５Ｂ）が位置する排気駆動式のターボチャージャ（５）と、前記コンプレッサ（５Ｂ）の下流にあってエンジン（１）により駆動される機械駆動式のスーパーチャージャ（９）と、このスーパーチャージャ（９）の駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段（１１）とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジンに連結される有段変速機（５１）を有する自動変速機（２０）と、アクセル開度と車速に応じてこの有段変速機（５１）の目標変速段を選択する目標変速段選択手段（３１）と、この選択された目標変速段が得られるように有段変速機（５１）の変速段を制御する変速段制御手段（３１）と、加速時に前記クラッチ手段（１１）を用いてスーパーチャージャ（９）の非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段（１５）と、この切換えられたスーパーチャージャ（９）の駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャ（９）の上限回転速度より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値未満に保たれるように有段変速機（５１）の目標変速段を前記加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更する目標変速段変更手段（３１）とを備える。

本発明によれば、吸気通路の上流側にコンプレッサが位置する排気駆動式のターボチャージャと、前記コンプレッサの下流にあってエンジンにより駆動される機械駆動式のスーパーチャージャと、このスーパーチャージャの駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジンに連結される無段変速機を有する自動変速機と、アクセル開度と車速に応じてこの無段変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出手段と、この算出された目標変速比が得られるように無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、加速時に前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段と、この切換えられたスーパーチャージャの駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値（Ｎ３）に保たれるように無段変速機の目標変速比を前記加速直前での目標変速比から徐々に低下させる目標変速比低下手段とを備えている。すなわち、加速時にはエンジン回転速度をスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値（Ｎ３）に保った状態でスーパーチャージャが駆動状態に保たれる。スーパーチャージャを上限回転速度（Ｎ２）を超えない回転速度（しきい値Ｎ３）で働かせるのであれば、スーパーチャージャの耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもターボチャージャに空気を十分に圧縮する時間を取らせることが可能となる。これによって、本発明によれば、加速時にターボチャージャの出口圧が十分上昇した後にスーパーチャージャを非駆動状態へと切換えることが可能となり、無段変速機を有する自動変速機を備える場合にスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）を上げることなく加速レスポンスを向上させることができる。

また、本発明によれば、吸気通路の上流側にコンプレッサが位置する排気駆動式のターボチャージャと、前記コンプレッサの下流にあってエンジンにより駆動される機械駆動式のスーパーチャージャと、このスーパーチャージャの駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジンに連結される有段変速機を有する自動変速機と、アクセル開度と車速に応じてこの有段変速機の目標変速段を選択する目標変速段選択手段と、この選択された目標変速段が得られるように有段変速機の変速段を制御する変速段制御手段と、加速時に前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段と、この切換えられたスーパーチャージャの駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値（Ｎ３）未満に保たれるように有段変速機の目標変速段を前記加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更する目標変速段変更手段（３１）とを備えている。すなわち、加速時にはエンジン回転速度をスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値（Ｎ３）未満に保った状態でスーパーチャージャが駆動状態に保たれる。スーパーチャージャを上限回転速度Ｎ２を超えない回転速度（しきい値Ｎ３）未満で働かせるのであれば、スーパーチャージャの耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもターボチャージャに空気を十分に圧縮する時間を取らせることが可能となる。これによって、本発明によれば、加速時にターボチャージャの出口圧が十分上昇した後にスーパーチャージャを非駆動状態へと切換えることが可能となり、有段変速機を有する自動変速機を備える場合にスーパーチャージャの上限回転速度（Ｎ２）を上げることなく加速レスポンスを向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のエンジンの過給機制御装置が適用される車両の概略構成図を示している。

図１において、１はエンジン、２０はトルクコンバータ２１、ロックアップクラッチ２２、エンジン１の回転動力を無段階に変速する変速機構としてのトロイダル型無段変速機２３、アクチュエータからなる自動変速機、２５は無段変速機２３を介して回転動力が伝達される駆動輪、１５はエンジンコントローラ、３１は自動変速機コントローラである。

上記の無段変速機２３は、図示しないがエンジン１に連結される入力軸に対し一体に連結された入力側ディスクと、出力軸に対し一体に連結されると共に入力軸に対し遊嵌された出力側ディスクと、入力側及び出力側の各ディスクに対し摩擦接触することによりトルクの伝達を行う摩擦ローラと、この摩擦ローラの傾転角度を油圧作用により変更する変速制御アクチュエータ２４とを備えている。摩擦ローラの傾転角度を変化させて各ディスクの接触点の回転半径を変更することにより、入力軸から入力する回転動力を無段階に変速させることができ、この変速後の回転動力が出力軸を介して駆動輪２５に伝達される。つまり、上記傾転角度の変更によって変速比の変更が行われる。なお、無段変速機２３はトロイダル型無段変速機に限定されるものでなく、ベルト式無段変速機でもかまわない。

上記自動変速機コントローラ３２には入力軸回転速度センサ４３からの無段変速機２３の入力軸回転速度の信号、出力軸回転速度センサ４４からの無段変速機２３の出力軸回転速度の信号、車速センサ４５からの車速の信号が入力され、自動変速機コントローラ３２では基本的に車速とアクセル開度の信号に基づいて目標変速比を設定（算出）し、この目標変速比が得られるように、アクチュエータ２４を介して無段変速機２３の変速比制御を実行する。

エンジン１には排気駆動式のターボチャージャ５と機械駆動式のスーパーチャージャの二種類の過給機を備える。まず、排気通路３に設けられる排気タービン５Ａと、吸気通路２に設けられるコンプレッサ５Ｂとを同一の軸５Ｃに連結したターボチャージャ５では、排気エネルギーによって排気タービン５Ａを回転駆動し、この回転駆動力でコンプレッサ５Ｂを回転駆動して吸気の圧力を大気圧よりも高くする（過給する）。

排気タービン５Ａをバイパスする通路６にデューティ制御可能なウェイストゲートバルブ７が設けられ、このウェイストゲートバルブ７はエンジンコントローラ１５により制御される。例えば、加速時にコンプレッサ５Ｂの出口圧が目標過給圧に到達するまではウェイストゲートバルブ７は全閉状態に保たれ、コンプレッサ５Ｂの出口圧が目標過給圧を超えるとコンプレッサ５Ｂの出口圧が目標過給圧に維持されるようにウェイストゲートバルブ開度が制御される。実施形態のターボチャージャ５は可変ノズルを備えない固定容量型であるが、可変ノズルを備える可変容量型であってもかまわない。

コンプレッサ５Ｂの下流で、かつスロットルバルブ８の上流に設けられるスーパーチャージャ９は、例えばルーツ型で構成され、エンジン１により駆動される。すなわち、スーパーチャージャ９のプーリ９Ａとクランクシャフトプーリ１Ａとにベルト１０が掛け回されており、クランクシャフトの回転力がベルト１０を介してスーパーチャージャ９のプーリ９Ａに伝えられる。プーリ９Ａとスーパーチャージャ９の駆動軸９Ｂとの間には、エンジンコントローラ１５によってＯＮ、ＯＦＦ制御される電磁クラッチ１１（クラッチ手段）が介装され、この電磁クラッチ１１をＯＮにしてプーリ９Ａと駆動軸９Ｂとを接続すると、スーパーチャージャ９内部の２つのまゆ型ロータがケース中で逆方向に回転し空気を吸入して吐出する（過給する）。

スーパーチャージャ９をバイパスする通路１２にデューティ制御可能なバイパスバルブ１３が設けられ、このバイパスバルブ１３もエンジンコントローラ１５により制御される。例えば、スーパーチャージャ９の停止時にバイパスバルブ１３は全開状態となり、吸気の全量がバイパス通路１２を通してエンジン１に供給される。また、加速時にバイパスバルブ１３は全開状態となり、吸気の全量がスーパーチャージャ９に案内される。スーパーチャージャ９の出口圧が目標過給圧を超えると、スーパーチャージャ９の出口圧が目標過給圧に維持されるようにバイパスバルブ開度が制御される。

図２はターボチャージャ５に対してスーパーチャージャ９を追加する場合の定常状態での制御方法を示している。エンジン出力トルクはエンジン回転速度に関係なく一定であることが扱いやすいので、図示のように目標エンジントルク（図では「目標トルク」で略記）が一定値で定められる。これに対してターボチャージャ５のみで得られるエンジントルクは低回転速度域では低く、エンジン回転速度が上昇するにつれて大きくなり、エンジン回転速度が上限回転速度Ｎ２に到達した後には目標エンジントルクが得られる（一点鎖線参照）。すなわち、ターボチャージャ５の出口に圧力センサ３４（出口圧検出手段）を設けておき、この圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ５Ａの出口圧（この出口圧を、以下単に「コンプレッサ圧」という。）が目標過給圧を超えるまではウェイストゲートバルブを７を全閉状態に保ち、コンプレッサ圧が目標過給圧を超えると、ウェイストゲートバルブ７を開き、コンプレッサ圧が目標過給圧に維持されるようにする。

一方、エンジン回転速度が上限回転速度Ｎ２以下の回転速度域においては、一点鎖線で示すターボチャージャ５のみでのトルクが実線で示す目標エンジントルクに及ばないため、目標エンジントルクが得られない。そこで、この上限回転速度Ｎ２以下の回転速度域でかつエンジン負荷が負荷下限ライン以上の領域をスーパーチャージャ９の作動域として定めている。すなわち、スーパーチャージャ９の作動域では電磁クラッチ１１をＯＮとしかつバイパスバルブ１３を全閉位置にして吸気の全量をスーパーチャージャ９に導入しスーパーチャージャ９を働かせ、目標エンジントルクが得られるようにする。つまり、図２において上限回転速度Ｎ２以下の回転域において、実線と一点鎖線の間のトルクをスーパーチャージャ９によって補わせるのである。具体的には、スーパーチャージャ９の出口に圧力センサ３３（出口圧検出手段）を設けておき、この圧力センサ３３により検出されるスーパーチャージャ９の出口圧（この出口圧を、以下単に「スーパーチャージャ圧」という。）が目標過給圧を超えるまでは電磁クラッチ１１をＯＮとしかつバイパスバルブ１３を全閉位置にしてスーパーチャージャ９を働かせ、スーパーチャージャ圧が目標過給圧を超えるとバイパスバルブ１３を開いてスーパーチャージャ９の働きを弱め、スーパーチャージャ圧が目標過給圧に維持されるようにする。

ここで、上記の「上限回転速度Ｎ２」とは、スーパーチャージャ９の上限回転速度のことである。具体的には、スーパーチャージャ９を効率よく働かせることが可能な最大の回転速度のことである。

また、上記の「目標過給圧」とは、エンジン１全体での過給圧の目標値（一定値）のことである。図１に示したように、吸気通路２の上流側からコンプレッサ５Ｂ、スーパーチャージャ９が直列に配置されている場合には、スーパーチャージャ９下流の吸気圧力の目標値が目標過給圧となる。この目標過給圧に制御したとき図２に示す目標エンジントルクが得られることとなる。

しかしながら、図２は定常状態での特性であるため、加速時にも図２の特性が得られるわけではない。これについて図３を参照して説明すると、図３は低負荷状態よりアクセルペダルを一定量ステップ的に踏み込んで加速を行った場合に、車両加速度、電磁クラッチ１１、無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒ、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐ、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃ、エンジン回転速度Ｎｅがどのように変化するのかを示している。なお、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃには、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが含まれており、スーパーチャージャ９単独での出口圧ではない。

なお、加速時にはターボチャージャ５、スーパーチャージャ９のそれぞれの働きを考慮する必要があるため、スーパーチャージャ９の目標過給圧を「ｔＰｍ１」、コンプレッサ圧の目標過給圧を「ｔＰｍ２」として区別する。従って、目標過給圧ｔＰｍ１とはスーパーチャージャ圧の目標値、目標過給圧ｔＰｍ２とはコンプレッサ圧の目標値のことである。ただし、これら各目標過給圧ｔＰｍ１、ｔＰｍ２の値が、スーパーチャージャ９の単独作動時もしくはターボチャージャ５の単独作動時にはそれぞれエンジン全体での上記目標過給圧と同じ値となることはいうまでもない。

低負荷状態のｔ１でアクセルペダルを一定量踏み込んで加速を行った場合に、従来技術では、スーパーチャージャの作動域が拡大され、エンジン回転速度Ｎｅが上昇してスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するｔ３のタイミングで電磁クラッチ１１がＯＮからＯＦＦへと切換えられる（図３第３段目の破線参照）。

しかしながら、ｔ３のタイミングでスーパーチャージャ圧Ｐｓｃはスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達していない（図３第６段目の破線参照）。定常状態であれば、エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２の場合でも時間をかけて空気を十分に圧縮することができるためスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１が得られる。しかしながら、加速時には空気を十分に圧縮する時間を取れないためエンジン回転速度Ｎｅの上昇に遅れてスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇せざるを得ない。このため、加速途中でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するタイミングではスーパーチャージャ圧Ｐｓｃはまだスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達し得ていないのである。

そして、ｔ３での電磁クラッチ１１のＯＮからＯＦＦへの切換によってスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが一時期に低下し、その後に回復してスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１へと上昇している（図３第６段目の破線参照）。電磁クラッチ１１をＯＦＦにしている状態でスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇してくるのはターボチャージャ５が遅れて働き初めてコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが高くなってくるためである。

このように、従来技術においては加速時に電磁クラッチ１１をＯＮからＯＦＦへと切換えるｔ３直後のスーパーチャージャ圧Ｐｓｃの低下によって車両加速度が一時的に低下し（図３第２段目の破線参照）、望みの加速感が得られない。

そこで本発明の第１実施形態では、スーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より所定値（余裕代）だけ低い回転速度をしきい値Ｎ３として設け、加速時に電磁クラッチ１１をＯＮにしたままエンジン回転速度Ｎｅがこのしきい値Ｎ３に到達するｔ２のタイミングよりエンジン回転速度Ｎｅをこのしきい値Ｎ３に維持してスーパーチャージャ９を働かせ続ける（図３最下段の実線参照）。ｔ２以降、エンジン回転速度Ｎｅはスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に届いていないので、電磁クラッチ１１はＯＮ状態のままである（図３第３段目の実線参照）。スーパーチャージャ９を上限回転速度Ｎ２を超えない回転速度（しきい値Ｎ３）で働かせるのであれば、スーパーチャージャ９の耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもスーパーチャージャ９に空気を十分に圧縮する時間を取らせることが可能となる。これによって、第１実施形態によれば、ｔ３からもスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇してゆくのであり、その後ｔ４のタイミングでスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に速やかに到達している。そして、ｔ４からはスーパーチャージャ圧Ｐｓｃをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持する（図３第６段目の実線参照）。

加速時にエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３に維持させる方法としては、無段変速機２３の変速比制御を用いる。すなわち、ｔ２の直前に所定値Ｇ１であった無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒをｔ２のタイミングより徐々に小さくすることにより、エンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３に維持させる。

一方、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐはスーパーチャージャ圧Ｐｓｃよりも遅れて上昇してくるため、ｔ５のタイミングでターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達している。すなわち、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持する終期は、原則としていわゆるターボラグにより遅れて上昇してくるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ５のタイミングである。ここで、ターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２は、ウェイストゲートバルブ７が開き始めるときの圧力（一定値）である。

ｔ４からｔ５までの期間でスーパーチャージャ圧Ｐｓｃをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持するにはバイパスバルブ１３をｔ４から徐々に開いてゆき、ｔ５のタイミングで全開状態とすればよい。

また、ｔ５のタイミングで無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒが所定値Ｇ２に到達している。このように、本実施形態では加速時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達するｔ２のタイミングからコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ５のタイミングまでの期間で無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒを所定値Ｇ１から所定値Ｇ２へと減少させているのであるが、所定値Ｇ１は油圧式有段変速機でいう１速での変速比に、これに対して所定値Ｇ２は３速での変速比にほぼ相当する場合を図３に示している。

コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ５以降もエンジン１駆動のスーパーチャージャ９を働かせ続けることは燃費を悪化させる原因ともなる。そこで、ｔ５のタイミングで電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦへ切換え、スーパーチャージャ９の作動を停止させることが考えられる。

しかしながら、本実施形態ではそうはせず、ｔ５での目標変速比ｔＧｔｒである所定値Ｇ２を、ｔ５のタイミングからもそのまま維持させている。この場合、目標変速比ｔＧｔｒを所定値Ｇ２に維持させるための特別の操作は不要であり、通常時の変速比制御（車速とアクセルペダル開度からマップを検索することにより車速とアクセルペダル開度に応じた目標変速比（マップ値）を算出し、その得られた目標変速比をアクチュエータ２３に出力する制御）を行えば、目標変速比ｔＧｔｒが所定値Ｇ２に維持される。このｔ５からの目標変速比ｔＧｔｒの所定値Ｇ２への維持により、エンジン回転速度Ｎｅがｔ５のタイミングより上昇していくので、エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するｔ６のタイミングで、電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦへと切換えると共に、バイパスバルブ１３を全開状態へと切換え、スーパーチャージャ９を停止する。このように、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ５のタイミングではなく、ｔ５から所定の遅れ時間（ｔ５からｔ６までの期間）が経過したｔ６のタイミングで電磁クラッチ１１をＯＮからＯＦＦに切換えると共に、バイパスバルブ１３を全開状態へと切換えることで（図３第３段目の実線参照）、電磁クラッチ１１のＯＮからＯＦＦへの切換前後（スーパーチャージャ９の作動停止前後）でターボチャージャ５の状態を安定させることができる。

自動変速機コントローラ３１とエンジンコントローラ１５とで行われるこれらの制御を図４、図６のフローチャートを参照して説明する。

図４は無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に自動変速機コントローラ３１が実行する。

ステップ１、２では加速要求があるか否か、前回は加速要求があったか否かをみる。この加速要求があるか否かと、前回は加速要求があったか否かとは、次のようにして判定されている。アクセルセンサ３２により検出されるアクセル開度の所定時間当たりの変化量が所定値を超えると、つまりアクセルペダルが短時間に所定量踏み込まれかつエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３未満であるときにはスーパーチャージャ９の作動域で加速要求があると判定され、加速要求フラグ＝１となり、またアクセルペダルが短時間に所定量踏み込まれていないときにはエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３未満であってもスーパーチャージャ９の作動域で加速要求がないと判定され、加速要求フラグ＝０のままである。また、この判定は一定周期で実行されるのであり、前回の判定結果も記憶されている。

加速要求フラグの今回と前回の各値をみて今回に加速要求フラグ＝０であれば過給は必要ないのでステップ１よりステップ３に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦ状態とすることをエンジンコントローラ１５に指示した後、ステップ４で車速センサ４５により検出される車速と、アクセルセンサ３２により検出されるアクセル開度とから図５を内容とする基本変速比マップを検索することにより基本変速比Ｇｍａｐ（マップ値）を算出し、ステップ５においてこの基本変速比Ｇｍａｐを目標変速比ｔＧｔｒに移す。

今回に加速要求フラグ＝１かつ前回に加速要求フラグ＝０であった、つまり今回加速要求フラグがゼロから１に切換わったときにはステップ１、２よりステップ６に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦからＯＮへと切換えることをエンジンコントローラ１５に指示し、ステップ７で前回の目標変速比であるｔＧｔｒ（前回）の値を今回の目標変速比ｔＧｔｒとすることにより、目標変速比ｔＧｔｒを維持する。

次回には、ステップ１、２よりステップ８に進む。すなわち、今回に加速要求フラグ＝１かつ前回に加速要求フラグ＝１であった、つまり加速要求フラグ１を継続しているときにはステップ１、２よりステップ８に進み、実際のエンジン回転速度Ｎｅとしきい値Ｎ３を比較する。実際のエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３未満であれば、ステップ７に進み目標変速比ｔＧｔｒを維持する。ここで、しきい値Ｎ３は、上記のようにスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より所定値（余裕代）だけ低い回転速度（一定値）であり、適合により設定しておく。

加速を行っていることより実エンジン回転速度Ｎｅが上昇しやがてしきい値Ｎ３に到達する。このときにはステップ８よりステップ９に進んで圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐとターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２とを比較する。実エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達するタイミングでは、ターボラグによりコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐの上昇は遅く、ターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達していない、つまりコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に満たない。このときにはステップ１０に進み、実際のエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３に維持するため、前回の目標変速比から所定値ΔＧを差し引いた値を今回の目標変速比として、つまり次式により目標変速比ｔＧｔｒを算出する。

ｔＧｔｒ＝ｔＧｔｒ（前回）−ΔＧ …（１）
ただし、ｔＧｔｒ（前回）：ｔＧｔｒの前回値、
ここで、（１）式右辺の所定値ΔＧは、実際のエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に維持されるように、適合により設定しておく。（１）式右辺のｔＧｔｒ（前回）の初期値はステップ７で維持されている目標変速比ｔＧｔｒである。

加速を行っているのでコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが上昇してくるが、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐの立ち上がりには遅れ（ターボラグ）があるので、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となるまでステップ１０の操作を繰り返し、目標変速比ｔＧｔｒを徐々に小さくし、これによって実際のエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３に維持する。

このエンジン回転速度Ｎｅのしきい値Ｎ３への維持によってスーパーチャージャ９の作動が継続し、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達したタイミングからもスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇しやがてスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達する。そして、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達した後には、バイパスバルブ開度が制御され（図６で後述する）、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持される。

やがて、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となればステップ９よりステップ１１、１２に進み、電磁クラッチ１１のＯＮよりＯＦＦへの操作、つまりスーパーチャージャ９の作動停止を所定期間遅らせる操作を行う。すなわち、ステップ１１で実回転速度Ｎｅとスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２を比較する。ここで、上限回転速度Ｎ２はスーパーチャージャ９の仕様により予め定まっている。コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となったタイミングでは実回転速度Ｎｅはスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２未満にあるので、ステップ１２に進み、前回の目標変速比であるｔＧｔｒ（前回）の値を今回の目標変速比ｔＧｔｒとすることにより、目標変速比ｔＧｔｒを維持する。

この目標変速比ｔＧｔｒの維持により、実エンジン回転速度Ｎｅが上昇しやがてスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するので、実エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するまではステップ１２の操作を繰り返す。実エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達したときには、ステップ１１よりステップ３に進んで電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦに切換えることをエンジンコントローラ１５に指示してスーパーチャージャ９の作動を停止させる。

これで、本発明に係る加速時の変速比制御を終了するので、その後は加速前に行っていた変速比制御を再開する。すなわち、ステップ４、５で、車速とアクセル開度から図５を内容とする基本変速比マップを検索することにより基本変速比Ｇｍａｐ（マップ値）を算出し、この基本変速比Ｇｍａｐを目標変速比ｔＧｔｒに移す。

このようにして算出された目標変速比ｔＧｔｒは自動変速機コントローラ３１からアクチュエータ２４に出力され、アクチュエータ２４により無段変速機２３の実際の変速比が目標変速比ｔＧｔｒとなるように制御される。

図６はバイパスバルブ１３及びウェイストゲートバルブ７の各開度を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）にエンジンコントローラ１５が実行する。

なお、加速要求フラグの値は自動変速機コントローラ３１からエンジンコントローラ１５に送られている。

ステップ２１では加速要求フラグをみる。加速要求フラグ＝０であるときにはスーパーチャージャ８、ターボチャージャ５を共に働かせる必要がないので、ステップ２２、２３に進み、バイパスバルブ開度θ１、ウェイストゲートバルブ開度θ２を共に最大値（バイパスバルブ１２、ウェイストゲートバルブ７を全開状態）とする。バイパスバルブ開度θ１が最大値の状態（バイパスバルブ１２の全開状態）では吸気はバイパス通路１２を通って流れ、またウェストゲートバル開度θ２が最大値の状態（ウェイストゲートバルブ７の全開状態）では排気はバイパス通路６を通って流れるため、スーパーチャージャ９、ターボチャージャ５がないのと同じになる。なお、加速要求フラグ＝０であるときにウェイストゲートバルブ７を全閉状態に保持し排気タービン５Ａをゆっくりでも回転させておくようにしてもかまわない。

加速要求フラグ＝１であるときにはスーパーチャージャ９及びターボチャージャ５を働かせるためステップ２４に進み、圧力センサ３３により検出されるスーパーチャージャ圧Ｐｓｐとスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１とを比較する。スーパーチャージャ圧Ｐｓｐが目標過給圧ｔＰｍ１に到達していないときにはステップ２５に進んでバイパスバルブ開度θ１を最小値（バイパスバルブ１３を全閉状態）とすると共にウェイストゲートバルブ開度θ２を最小値（ウェイストゲートバルブ７を全閉状態）とする。バイパスバルブ開度θ１が最小値の状態（バイパスバルブ１３の全閉状態）では吸気の全量がスーパーチャージャ９に導入されると共に、ウェストゲートバル開度θ２が最小値の状態（ウェイストゲートバルブ７を全閉状態）で排気の全量が排気タービン５Ａに流される。

加速要求フラグ＝１となったときに電磁クラッチ１１がＯＮ状態とされているので（図４のステップ６参照）、ステップ２５でバイパスバルブ１３を全閉状態にすると、スーパーチャージャ９がエンジン１により駆動され、スーパーチャージャ圧Ｐｓｐが速やかに上昇していく。従って、スーパーチャージャ圧Ｐｓｐがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達する前にはステップ２５の操作を繰り返す。一方、ステップ２６でウェイストゲートバルブ７を全閉状態にすると、排気タービン５Ａが排気により駆動され、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが上昇しようとするが、ターボラグによりコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐの上昇は大きく遅れる。

スーパーチャージャ圧Ｐｓｐがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達すると、ステップ２４よりステップ２７に進み、圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐとターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２とを比較する。コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達する前には、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持させるため、ステップ２８に進みそのときのコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐから図７（Ａ）を内容とするテーブルを検索することによりバイパスバルブ開度θ１を算出すると共にステップ２６に進んでウェイストゲートバルブ開度θ２を最小値（全閉状態）に維持する。図７（Ａ）に示したように、バイパスバルブ開度θ１は、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２未満の領域でコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが大きくなるほど大きくなり、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上の領域で最大値（全開状態）となる特性である。この特性は、スーパーチャージャ圧Ｐｓｐがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持されるように設定されている。

コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがスーパーチャージャ圧Ｐｓｃより遅れて上昇しターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となったときには、ステップ２７よりステップ２９に進み、バイパスバルブ開度θ１を最大値（全開状態）とすると共に、ステップ３０でそのときのコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐから図７（Ｂ）を内容とするテーブルを検索することによりウェイストゲートバルブ開度θ２を算出する。図７（Ｂ）に示したように、ウェイストゲートバルブ開度θ２は、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以下である領域で最小値（全閉）であり、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２を超える領域になるとコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが大きくなるほど大きくなる特性である。この特性は、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に維持されるように設定されている。

このようにして算出されたバイパスバルブ開度θ１、ウェイストゲートバルブ開度θ２はそれぞれデューティ値に変換され、バイパスバルブ開度θ１をデューティ値に変換した信号はバイパスバルブ１３に、またウェイストゲートバルブ開度θ２をデューティ値に変換した信号はウェイストゲートバルブ７に、自動変速機コントローラ３１から出力される。

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、吸気通路２の上流側にコンプレッサ５Ｂが位置する排気駆動式のターボチャージャ５と、コンプレッサ５Ｂの下流にあってエンジン１により駆動される機械駆動式のスーパーチャージャ９と、このスーパーチャージャ９の駆動状態と非駆動状態とを切換え得る電磁クラッチ１１（クラッチ手段）とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジン１に連結される無段変速機２３を有する自動変速機２０と、アクセル開度と車速に応じてこの無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒを算出する目標変速比算出手段（図４のステップ４、５参照）と、この算出された目標変速比ｔＧｔｒが得られるように無段変速機２３の変速比を制御する変速比制御手段（３１）と、加速時に電磁クラッチ１１を用いてスーパーチャージャ９の非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段（図４のステップ１、２、６参照）と、この切換えられたスーパーチャージャ９の駆動状態でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値Ｎ３に保たれるように無段変速機２３の目標変速比を加速直前での目標変速比から徐々に低下させる目標変速比低下手段（図４のステップ８、９、１０参照）とを備えている。すなわち、加速時にはエンジン回転速度Ｎｅをスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値Ｎ３に保った状態でスーパーチャージャ９が駆動状態に保たれる。スーパーチャージャ９をスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２を超えない回転速度（しきい値Ｎ３）で働かせるのであれば、スーパーチャージャ９の耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもスーパーチャージャ９の作動をＯＦＦにする（中断する）ことなく加速を続けることが可能となる。これによって、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、加速時にスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが十分上昇した後にスーパーチャージャ９を非駆動状態へと切換えることが可能となり、無段変速機２３を有する自動変速機２０を備える場合にスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２を上げることなく加速レスポンスを向上させることができる。

本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐを検出する圧力センサ３４（出口圧検出手段）を備え、目標変速比低下手段はこの圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するまで無段変速機２３の目標変速比ｔＧｔｒを加速直前での目標変速比ｔＧｔｒから徐々に低下させるので（図４のステップ９、１０参照）、加速時にスーパーチャージャ９の過給能力の余裕分を引き出して十分に過給を行わせることができる。

本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達したら、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが目標過給圧ｔＰｍ２に到達したときの目標変速比ｔＧｔｒを維持し（図４のステップ９、１１、１２参照）、その目標変速比ｔＧｔｒの維持状態でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２となったとき電磁クラッチ１１をＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切換える（クラッチ手段を用いてスーパーチャージャ９の駆動状態から非駆動状態へと切換える）ので（図４のステップ９、１１、３参照）、電磁クラッチ１１のＯＮからＯＦＦへの切換前後（スーパーチャージャ９の駆動状態から非駆動状態への切換前後）でターボチャージャ５の状態を安定させることができる。

図８は第２実施形態のエンジンの過給機制御装置が適用される車両の概略構成図を示しており、第１実施形態の図１と置き換わるものである。なお、第１実施形態の図１と同一部分には同一番号を付けている。

第１実施形態が無段変速機２３の自動変速機２０に本発明を適用した場合であったのに対し、第２実施形態は有段変速機５１の自動変速機２０に本発明を適用するものである。有段変速機５１の自動変速機２０を有する車両では、自動変速機コントローラ３１内にアクセル開度と車速とをパラメータとする変速線図を有しており、自動変速機コントローラ３１では、アクセル開度と車速とからこの変速線図を検索することによりアクセル開度と車速とに応じた目標変速段を選択し、この選択した目標変速段となるようにアクチュエータ２４を介して有段変速機５１の変速段制御を実行する。例えば、図９最上段のように、アクセル開度を所定値ＡよりＢまでステップ的に踏み込む加速を行ったとき、図１１において運転点が矢印のように辿れば、有段変速機５１の変速段が１速から２速へと切換えられる（シフトアップされる）。

図９は第２実施形態の加速時の作用を説明するためのタイミングチャートで、第１実施形態の図３に対応する。なお、第２実施形態では簡単化のため、図９において、エンジン回転速度Ｎｅが加速後に初めてしきい値Ｎ３に到達するｔ１２のタイミングで有段変速機５１の変速段を１速から２速へと切換えた後に、エンジン回転速度Ｎｅが再びしきい値Ｎ３に到達するタイミング（ｔ１４）と、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達するタイミング（ｔ１４）とをほぼ一致させて示している。

さて、第１実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達するｔ２のタイミングからエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３に維持するため目標変速比ｔＧｔｒを徐々に小さくしたのであるが、自動変速機２０が有段変速機５１である第２実施形態では変速比が連続的に変化し得ないので、図９において、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達するｔ１２のタイミングから、目標変速比ｔＧｔｒを連続的に徐々に小さくすることはできない。

そこで、第２実施形態では、ｔ１２のタイミングで図９第４段目に示したように変速比が小さくなる側に目標変速段を変更する。例えば、ｔ１２の直前まで目標変速段を１速として運転されていたとすれば、ｔ１２のタイミングで目標変速段を２速へと切換える。この目標変速段の変更により、変速比は１速を目標変速段とするときの変速比Ｇ３から２速を目標変速段とするときの変速比Ｇ４へと小さくなる。

このｔ１２における目標変速段の１速から２速への変更（シフトアップ）により、エンジン回転速度Ｎｅが所定量ステップ的に減少し、そのステップ的に減少した回転速度から徐々に大きくなってゆく。この場合、ｔ１２以降にエンジン回転速度Ｎｅが上昇してスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達する直前まで、エンジン回転速度Ｎｅは上限回転速度Ｎ２に届いていないので、電磁クラッチ１１はＯＮ状態のままである（図９第３段目の実線参照）。スーパーチャージャ９を上限回転速度Ｎ２を超えない回転速度（Ｎ３未満）で働かせるのであれば、スーパーチャージャ９の耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもの作動をＯＦＦにする（中断する）ことなく加速を続けることが可能となる。これによって、第２実施形態によっても、ｔ１３（従来技術では電磁クラッチ１１がＯＮからＯＦＦに切換えられるタイミング）からもスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇してゆくのであり、ｔ１４のタイミングでスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１へと速やかに到達している。そして、ｔ１４からはスーパーチャージャ圧Ｐｓｃをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持する（図９第６段目の実線参照）。

加速時にエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３未満に維持させる方法としては、有段変速機５１の変速段制御を用いる。すなわち、従来技術で用いているシフトアップ用の変速線図を、第２実施形態では「定常用変速線図」とすると共に、新たに「加速用変速線図」を導入し、加速時には加速用変速線図を用いて目標変速段を設定することにより、エンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ２未満に維持させる。また、加速前の定常時と加速終了後には定常用変速線図を用いてそれぞれ目標変速段を設定する。

ここで、「定常用変速線図」は、例えば図１１に示したように３つの変速線Ｃ、Ｄ、Ｅによって１速、２速、３速をそれぞれ基本変速段とする４つの各領域に区分けされている。従って、運転点が、区分けされた４つの各領域にあればその領域での基本変速段が選択され、その選択された基本変速段が目標変速段として設定される。また、過渡的に運転点が例えば変速線Ｃを左から右へと横切るとき基本変速段が１速から２速へと切換えられ、その切換後の２速が目標変速段として設定される。なお、変速線図には、通常、シフトアップ用とシフトダウン用の２つあるが、本発明では加速時を対象としているのでシフトダウン用は考えない。

一方、第２実施形態で新たに導入する「加速用変速線図」は図１２に示したように、変速線Ｃ’（実線参照）が破線で示す変速線Ｃより左側（車速の小さな側）に少し移されている。ここで、破線で示す変速線Ｃは、定常用変速線図（図１１参照）の変速線Ｃを図１２に重ねて示したものである。このため、図９最上段に示したようにアクセル開度を所定値Ａから所定値Ｂへとステップ変化させて加速を行ったとき、加速後の所定値Ｂは一定のまま車速が上昇してゆくため、図１２においては矢印のように運転点が移ってゆく。このとき、図１２に示す加速用変速線図によれば、図１１に示す定常用変速線図による場合よりも２速へと切換わるタイミングが早くなる、つまり図１２に示す加速用変速線図のほうが図１１に示す定常用変速線図よりも２速へと切換わるタイミングでの車速が所定値ΔＶＳＰだけ小さくなる。ここで、目標変速段が同じであれば車速とエンジン回転速度は連動し車速が大きくなればエンジン回転速度が高くなるので、目標変速段が１速から２速へと切換わるタイミングでの車速が所定値ΔＶＳＰだけ小さくなれば、目標変速段が１速から２速へと切換わるタイミングでのエンジン回転速度が、所定値ΔＶＳＰに対応して所定値ΔＮだけ小さくなる。言い替えると、図９に示したスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２としきい値Ｎ３の差である余裕代ΔＮと、図１２の所定値ΔＶＳＰ（あるいはこれに対応する上記所定値ΔＮ）とが関連しており、２速へと切換わるタイミングでの車速減少代である所定値ΔＶＳＰが大きくなるように図１２に示した変速線Ｃ’を破線の変速線Ｃより左側に離すほど図９に示した余裕代ΔＮが大きくなる。ということは、第２実施形態では、図１２に示した変速線Ｃ’の位置により図９に示した余裕代ΔＮを定めることができることを意味している。この結果、図９に示した余裕代ΔＮが適合により定まれば、図１２に示した変速線Ｃ’の位置も定まることとなる。

このようにして、新たに加速用変速線図を用意し、ｔ１２のタイミングでアクセル開度と車速とからこの加速用変速線図を検索させると、目標変速段が１速から２速へと変更される。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達するｔ１２で目標変速段を１速から２速へと変更することにより、いったんしきい値Ｎ３よりもステップ的に低くなったエンジン回転速度Ｎｅが、その後再び上昇しｔ１４のタイミングでしきい値Ｎ３に到達している。

一方、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐはターボラグによりスーパーチャージャ圧Ｐｓｃよりも遅れて上昇してくるため、ｔ１５のタイミングでターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達する。すなわち、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃをスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持する終期は、原則として、いわゆるターボラグにより遅れて上昇してくるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ１５のタイミングである。ここで、ターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２は、ウェイストゲートバルブ７が開き始めるときの圧力（一定値）である。

ｔ１４からｔ１５までの期間でスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１を維持するにはｔ１４からバイパスバルブ１３を徐々に開いてゆき、ｔ１５のタイミングで全開状態とすればよい。

コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ１５以降もエンジン１駆動のスーパーチャージャ９を働かせ続けることは燃費を悪化させる原因ともなる。そこで、ｔ１５のタイミングで電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦへ切換え、スーパーチャージャ９の作動を停止させることが考えられる。

しかしながら、第２実施形態でもそうはせず、ｔ１５での目標変速段である２速を、ｔ１５のタイミングからもそのまま維持させる。この場合、目標変速段を２速に維持させるための特別の操作は不要であり、車速とアクセルペダル開度とから図１２に示した加速用変速線図を検索することにより車速とアクセルペダル開度に応じた基本変速段を選択し、その選択した基本変速段を目標変速段として設定し、その得られた目標変速段をアクチュエータ２３に出力する制御を行えば、目標変速段が２速に維持される。このｔ１５からの目標変速段の２速への維持により、エンジン回転速度Ｎｅがｔ１５のタイミングより上昇していくので、エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するｔ１６のタイミングで、電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦへと切換えると共に、バイパスバルブ１３を全開状態へと切換え、スーパーチャージャ９を停止する。このように、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するｔ１５のタイミングではなく、ｔ１５から所定の遅れ時間（ｔ１５からｔ１６までの期間）が経過したｔ１６のタイミングで電磁クラッチ１１をＯＮからＯＦＦに切換えると共に、バイパスバルブ１３を全開状態へと切換えることで（図９第３段目の実線参照）、電磁クラッチ１１のＯＮからＯＦＦへの切換前後（スーパーチャージャ９の作動停止前後）でターボチャージャ５の状態を安定させることができる。

自動変速機コントローラ３１とエンジンコントローラ１５とで行われるこれらの制御を図１０、図６のフローチャートを参照して説明する。

図１０は有段変速機５１の目標変速段を設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に自動変速機コントローラ３１が実行する。ただし、第２実施形態において第１実施形態と異なるのは、変速機の対象が無段変速機２３から有段変速機５１に変わるだけであり、本発明の基本的な考え方は同じであるので、第１実施形態の図４と同一部分には同一のステップ番号を付けている。

ステップ１で加速要求フラグ＝０であるときにはステップ３に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦにすることをエンジンコントローラ１５に指示した後、ステップ４１で車速センサ４５により検出される車速と、アクセルセンサ３２により検出されるアクセル開度とから図１１を内容とする定常用変速線図を検索することにより基本変速段ＤＡＮｍａｐ１を選択し、ステップ３２においてこの基本変速段ＤＡＮｍａｐ１を目標変速段ｔＤＡＮに移す。

一方、今回に加速要求フラグ＝１かつ前回に加速要求フラグ＝０であった、つまり今回加速要求フラグがゼロから１に切換わったときにはステップ１、２よりステップ６に進み、電磁クラッチ１１をＯＦＦからＯＮへと切換えることをエンジンコントローラ１５に指示し、ステップ４３で前回の目標変速段であるｔＤＡＮ（前回）の値を今回の目標変速段ｔＤＡＮとすることにより、目標変速段ｔＤＡＮを維持する。

次回には、ステップ１、２よりステップ８に進む。すなわち、今回に加速要求フラグ＝１かつ前回に加速要求フラグ＝１であった、つまり加速要求フラグ１を継続しているときにはステップ１、２よりステップ８に進み、実際のエンジン回転速度Ｎｅとしきい値Ｎ３を比較する。実際のエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３未満であれば、ステップ４３に進み目標変速段ｔＤＡＮを維持する。しきい値Ｎ３は、上記のようにスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より所定値（余裕代）だけ低い回転速度（一定値）であり、適合により予め設定しておく。

加速を行っていることより実エンジン回転速度Ｎｅが上昇しやがてしきい値Ｎ３に到達する。このときにはステップ８よりステップ９に進んで圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐと、ターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２とを比較する。コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に満たないときにはステップ４４に進み、実際のエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３未満とするため、車速センサ４５により検出される車速と、アクセルセンサ３２により検出されるアクセル開度とから図１２を内容とする加速用変速線図を検索することにより基本変速段ＤＡＮｍａｐ２を選択し、ステップ４５においてこの基本変速段ＤＡＮｍａｐ２を目標変速段ｔＤＡＮに移す。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達したタイミングで図１２に示した加速用変速線図を検索させることで、目標変速段ｔＤＡＮが１速より２速へと切換えられる車速が、図１１に示した定常用変速線図を検索させる場合よりも所定値（ΔＶＳＰ）早くなり、これを受けて目標変速段ｔＤＡＮが１速より２速へと切換えられる回転速度が図１１に示した定常用変速線図を検索させる場合よりも所定値（ΔＮ）早くなる。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２から余裕代ΔＮをもったしきい値Ｎ３で目標変速段が１速から２速へと変更される。

加速を行っているのでコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐが上昇してくるが、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐの立ち上がりには遅れがあるので、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となるまでステップ４４、４５の操作を繰り返し、これによって実際のエンジン回転速度Ｎｅをしきい値Ｎ３未満に維持する。

この目標変速段の１速から２速への変更によってエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３未満に維持されることからスーパーチャージャ９の作動が継続し、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎ３に到達したタイミングからもスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが上昇しやがてスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達する。そして、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に到達した後には、バイパスバルブ開度が制御され（図６のステップ２１、２４、２７、２８参照）、スーパーチャージャ圧Ｐｓｃがスーパーチャージャ９の目標過給圧ｔＰｍ１に維持される。

やがて、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となればステップ９よりステップ１１、４６に進み、電磁クラッチ１１のＯＮよりＯＦＦへの操作、つまりスーパーチャージャ９の作動停止を所定期間遅らせる操作を行う。すなわち、ステップ１１で実回転速度Ｎｅとスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ１を比較する。ここで、上限回転速度Ｎ２は前述のようにスーパーチャージャ９の仕様により予め定まっている。コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２以上となったタイミングでは実回転速度Ｎｅはスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２未満にあるので、ステップ４６に進み、前回の目標変速段であるｔＤＡＮ（前回）の値を今回の目標変速段ｔＤＡＮとすることにより、目標変速段ｔＤＡＮを維持する。

この目標変速段ｔＤＡＮの維持により、実エンジン回転速度Ｎｅが上昇してスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するので、実エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達するまではステップ４６の操作を繰り返す。実エンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２に到達したときには、ステップ１１よりステップ３に進んで電磁クラッチ１１をＯＮよりＯＦＦに切換えることをエンジンコントローラ１５に指示してスーパーチャージャ９の作動を停止させる。

これで、本発明に係る加速時の変速段制御を終了するので、その後は加速前に行っていた変速段制御を再開する。すなわち、ステップ４１、４２で車速とアクセル開度とから図１１を内容とする定常用変速線図を検索することにより基本変速段ＤＡＮｍａｐ１を選択し、この基本変速段ＤＡＮｍａｐ１を目標変速段ｔＤＡＮに移す。

このようにして算出された目標変速段ｔＤＡＮは自動変速機コントローラ３１からアクチュエータ２４に出力され、アクチュエータ２４により有段変速機５１の実際の変速段が目標変速段ｔＤＡＮとなるように制御される。

次に、図６は第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

第２実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、吸気通路２の上流側にコンプレッサ５Ｂが位置する排気駆動式のターボチャージャ５と、コンプレッサ５Ｂの下流にあってエンジン１により駆動される機械駆動式のスーパーチャージャ９と、このスーパーチャージャ９の駆動状態と非駆動状態とを切換え得る電磁クラッチ１１（クラッチ手段）とを備えるエンジンの過給機制御装置において、エンジン１に連結される有段変速機５１を有する自動変速機２０と、アクセル開度と車速に応じてこの有段変速機５１の目標変速段ｔＤＡＮを選択する目標変速段選択手段（図１０のステップ４１、４２参照）と、この選択された目標変速段ｔＤＡＮが得られるように有段変速機５１の変速段を制御する変速段制御手段（３１）と、加速時に電磁クラッチ１１を用いてスーパーチャージャ９の非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段（図１０のステップ１、２、６参照）と、この切換えられたスーパーチャージャ９の駆動状態でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値Ｎ３未満に保たれるように有段変速機５１の目標変速段を加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更する目標変速段変更手段（図１０のステップ８、９、４４、４５参照）とを備えている。すなわち、加速時にはエンジン回転速度Ｎｅをスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値Ｎ３未満に保った状態でスーパーチャージャ９が駆動状態に保たれる。スーパーチャージャ９を上限回転速度Ｎ２を超えない回転速度（しきい値Ｎ３）未満で働かせるのであれば、スーパーチャージャ９の耐久性に問題が生じることがなく、かつ加速時においてもスーパーチャージャ９の作動をＯＦＦにする（中断する）ことなく加速を続けることが可能となる。これによって、第２実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、加速時にスーパーチャージャ圧Ｐｓｃが十分上昇した後にスーパーチャージャ９を非駆動状態へと切換えることが可能となり、有段変速機５１を有する自動変速機２０を備える場合にスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２を上げることなく加速レスポンスを向上させることができる。

第２実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐを検出する圧力センサ３４（出口圧検出手段を備え、目標変速段変更手段はこの圧力センサ３４により検出されるコンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達するまで有段変速機５１の目標変速段ｔＤＡＮを加速直前での目標変速段ｔＤＡＮよりも変速比が小さくなる側に変更するので（図１０のステップ９、４４、４５参照）、加速時にスーパーチャージャ９の過給能力の余裕分を引き出して十分に過給を行わせることができる。

第２実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達したら、コンプレッサ圧Ｐｃｏｍｐがターボチャージャ５の目標過給圧ｔＰｍ２に到達したときの目標変速段ｔＤＡＮを維持し（図１０のステップ９、１１、４６参照）、その目標変速段ｔＤＡＮの維持状態でエンジン回転速度Ｎｅがスーパーチャージャ９の上限回転速度Ｎ２となったとき電磁クラッチ１１をＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切換える（クラッチ手段を用いてスーパーチャージャ９の駆動状態から非駆動状態へと切換える）ので（図１０のステップ９、１１、３参照）、電磁クラッチ１１のＯＮからＯＦＦへの切換前後（スーパーチャージャ９の駆動状態から非駆動状態への切換前後）でターボチャージャ５の状態を安定させることができる。

第２実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、目標変速段選択手段は、アクセル開度と車速とから定常用変速線図を検索することにより（図１０のステップ４１、図１１参照）、有段変速機５１の目標変速段ｔＤＡＮを選択し、かつ目標変速段変更手段は、１速の変速線の位置が定常用変速線図の１速の変速線より車速の小さな側にずれている加速用変速線図を、アクセル開度と車速とから検索することにより（図１０のステップ４４、図１２参照）、有段変速機５１の目標変速段ｔＤＡＮを加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更するので、簡単な構成で有段変速機５１の目標変速段ｔＤＡＮを加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更できる。

実施形態のエンジンはガソリン、ディーゼルのいずれのエンジンでもかまわない。

請求項１に記載の目標変速比算出手段の機能は図４のステップ４、５により、変速比制御手段の機能は自動変速機コントローラ３１により、切換手段の機能は図４のステップ１、２、６により、目標変速比低下手段の機能は図４のステップ８、９、１０によりそれぞれ果たされている。

請求項４に記載の目標変速段選択手段の機能は図１０のステップ４１、４２により、変速段制御手段の機能は自動変速機コントローラ３１により、切換手段の機能は図１０のステップ１、２、６により、目標変速段変更手段の機能は図１０のステップ８、９、４４，４５によりそれぞれ果たされている。

本発明の第１実施形態のエンジンの過給機制御装置が適用される車両の概略構成図。 スーパーチャージャを追加する場合の定常状態での制御方法を示す領域図。 第１実施形態の加速時の作用を説明するためのタイミングチャート。 第１実施形態の目標変速比の算出を説明するためのフローチャート。 基本変速比の特性図。 第１、第２の各実施形態のバイパスバルブ、ウェイストゲートバルブの各開度の算出を説明するためのフローチャート。 バイパスバルブ開度の特性図。 ウェイストゲートバルブ開度の特性図。 第２実施形態のエンジンの過給機制御装置が適用される車両の概略構成図。 第２実施形態の加速時の作用を説明するためのタイミングチャート。 第２実施形態の目標変速段の設定を説明するためのフローチャート。 第２実施形態の定常用変速線図。 第２実施形態の加速用変速線図。

符号の説明

１ エンジン
２ 吸気通路
５ ターボチャージャ
７ ウェイストゲートバルブ
９ スーパーチャージャ
１１ 電磁クラッチ（クラッチ手段）
１３ バイパスバルブ
１５ エンジンコントローラ
２０ 自動変速機
２３ 無段変速機
３１ 自動変速機コントローラ
３４ 圧力センサ（出口圧検出手段）
３２ アクセルセンサ
４５ 車速センサ
５１ 有段変速機

Claims (8)

1. 吸気通路の上流側にコンプレッサが位置する排気駆動式のターボチャージャと、
   前記コンプレッサの下流にあってエンジンにより駆動される機械駆動式のスーパーチャージャと、
   このスーパーチャージャの駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段と
   を備えるエンジンの過給機制御装置において、
   エンジンに連結される無段変速機を有する自動変速機と、
   アクセル開度と車速に応じてこの無段変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出手段と、
   この算出された目標変速比が得られるように無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、
   加速時に前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段と、
   この切換えられたスーパーチャージャの駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値に保たれるように無段変速機の目標変速比を前記加速直前での目標変速比から徐々に低下させる目標変速比低下手段と
   を備えることを特徴とするエンジンの過給機制御装置。
2. 前記コンプレッサの出口圧を検出する出口圧検出手段を備え、
   前記目標変速比低下手段はこの出口圧検出手段により検出されるコンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達するまで無段変速機の目標変速比を前記加速直前での目標変速比から徐々に低下させることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの過給機制御装置。
3. 前記コンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達したら、前記コンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達したときの目標変速比を維持し、その目標変速比の維持状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度となったとき前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの駆動状態から非駆動状態へと切換えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの過給機制御装置。
4. 吸気通路の上流側にコンプレッサが位置する排気駆動式のターボチャージャと、
   前記コンプレッサの下流にあってエンジンにより駆動される機械駆動式のスーパーチャージャと、
   このスーパーチャージャの駆動状態と非駆動状態とを切換え得るクラッチ手段と
   を備えるエンジンの過給機制御装置において、
   エンジンに連結される有段変速機を有する自動変速機と、
   アクセル開度と車速に応じてこの有段変速機の目標変速段を選択する目標変速段選択手段と、
   この選択された目標変速段が得られるように有段変速機の変速段を制御する変速段制御手段と、
   加速時に前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの非駆動状態から駆動状態へと切換える切換手段と、
   この切換えられたスーパーチャージャの駆動状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度より余裕代だけ低い回転速度であるしきい値未満に保たれるように有段変速機の目標変速段を前記加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更する目標変速段変更手段と
   を備えることを特徴とするエンジンの過給機制御装置。
5. 前記コンプレッサの出口圧を検出する出口圧検出手段を備え、
   前記目標変速段変更手段はこの出口圧検出手段により検出されるコンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達するまで有段変速機の目標変速段を前記加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの過給機制御装置。
6. 前記コンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達したら、前記コンプレッサの出口圧が目標過給圧に到達したときの目標変速段を維持し、その目標変速段の維持状態でエンジン回転速度がスーパーチャージャの上限回転速度となったとき前記クラッチ手段を用いてスーパーチャージャの駆動状態から非駆動状態へと切換えることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの過給機制御装置。
7. 前記目標変速段選択手段は、アクセル開度と車速とから定常用変速線図を検索することにより有段変速機の目標変速段を選択し、かつ
   前記目標変速段変更手段は、１速の変速線の位置が前記定常用変速線図の１速の変速線より車速の小さな側にずれている加速用変速線図を、アクセル開度と車速とから検索することにより有段変速機の目標変速段を前記加速直前での目標変速段よりも変速比が小さくなる側に変更することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの過給機制御装置。
8. 前記スーパーチャージャをバイパスする通路の通路断面積を可変に調整し得るバイパスバルブと、前記スーパーチャージャの出口圧を検出する出口圧検出手段とを備え、
   この出口圧検出手段により検出されるスーパーチャージャの出口圧が目標過給圧に到達した後、スーパーチャージャの出口圧が目標過給圧に維持されるように前記バイパスバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１または４に記載のエンジンの過給機制御装置。

Images