JP2018021533A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路のうちのターボチャージャのコンプレッサと電動コンプレッサとの間の位置の過給圧、および、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧をそれらの目標値に迅速に一致させ、簡易な手法によってドライバの加速要求に応じた加速を実現する。
【解決手段】吸気通路２のうちのターボチャージャ４のコンプレッサ４ａと電動コンプレッサ６との間の位置の第１過給圧の目標値と、第１圧力センサ４１によって検出された第１過給圧の検出値との差に基づいて、ターボチャージャ４のタービン４ｂに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構を制御し、吸気通路２のうちの電動コンプレッサ６よりも下流側の位置の第２過給圧の目標値と、第２圧力センサ４２によって検出された第２過給圧の検出値との差に基づいて電動コンプレッサ６を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明はターボチャージャと電動コンプレッサとを有する内燃機関の制御装置に関する。

従来から、ターボチャージャ（排気ターボ過給機）と電動コンプレッサ（電動過給機）とを有する内燃機関が知られている。この種の内燃機関の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１に記載された内燃機関では、内燃機関本体（エンジン本体）に、吸気通路が接続されている。内燃機関本体には、排気通路が接続されている。この内燃機関には、吸気通路に配置されたコンプレッサインペラ（コンプレッサホイール）と、排気通路に配置されたタービンインペラ（タービンホイール）とを有するターボチャージャが設けられている。コンプレッサインペラと、タービンインペラとは、回転軸（シャフト）を介して連結されている。吸気通路のうちのコンプレッサインペラよりも下流側には、電動コンプレッサが配置されている。
また、特許文献１に記載された内燃機関では、吸気通路のうちのコンプレッサインペラと電動コンプレッサとの間の位置の過給圧を検出する第１圧力センサ（過給圧センサ）と、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧を検出する第２圧力センサ（吸気圧力センサ）とが、設けられている。

特開２００８−２７４８３３号公報

ところで、特許文献１に記載された内燃機関では、第１圧力センサによって検出された過給圧が、その過給圧を目標値に一致させるための制御に用いられるのではなく、吸気バイパス制御に用いられる。つまり、特許文献１に記載された内燃機関では、第１圧力センサによって検出される過給圧の目標値が算出されず、従って、その過給圧を目標値に迅速に一致させるための制御も実行されない。そのため、特許文献１に記載された内燃機関では、吸気通路のうちのコンプレッサインペラと電動コンプレッサとの間の位置の過給圧と、その目標値とを迅速に一致させることができない。
また、特許文献１に記載された内燃機関では、電動コンプレッサが、第２圧力センサによって検出された過給圧とその目標値との差に基づいて制御されず、加速時であるか否かに基づいて制御される。つまり、特許文献１に記載された内燃機関では、第２圧力センサによって検出される過給圧の目標値が算出されず、従って、その過給圧を目標値に迅速に一致させるための制御も実行されない。そのため、特許文献１に記載された内燃機関では、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧と、その目標値とを迅速に一致させることができない。
上述したように、特許文献１に記載された内燃機関では、第１圧力センサによって検出される過給圧の目標値および第２圧力センサによって検出される過給圧の目標値が設定されることなく電動コンプレッサなどが制御される。そのため、ドライバの加速要求に応じた加速を実現するために、電動コンプレッサによってアシストされる過給圧を加速度合いに応じて適合する工程、加速を検出する工程などが必要になり、適合が必要な工程数が多くなってしまう。

前記問題点に鑑み、本発明は、吸気通路のうちのターボチャージャのコンプレッサと電動コンプレッサとの間の位置の過給圧、および、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧をそれらの目標値に迅速に一致させ、簡易な手法によってドライバの加速要求に応じた加速を実現することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続された吸気通路と、
前記内燃機関本体に接続された排気通路と、
前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンとを有するターボチャージャと、
前記吸気通路のうちの前記コンプレッサよりも下流側に配置された電動コンプレッサと、
前記吸気通路のうちの前記コンプレッサと前記電動コンプレッサとの間の位置の過給圧である第１過給圧を検出する第１圧力センサと、
前記吸気通路のうちの前記電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧を検出する第２圧力センサとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が、前記タービンに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構を有し、
前記制御装置は、前記第１過給圧の目標値と、前記第１圧力センサによって検出された前記第１過給圧の検出値との差に基づいて前記排気ガス流量調整機構を制御し、
前記制御装置は、前記第２過給圧の目標値と、前記第２圧力センサによって検出された前記第２過給圧の検出値との差に基づいて前記電動コンプレッサを制御し、
前記制御装置は、エンジン回転速度と、トルクと、前記エンジン回転速度と前記トルクと前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方との関係である第１の関係とに基づいて、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方を算出し、
前記制御装置は、前記内燃機関本体に吸入される空気量と、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方と、前記空気量と前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値との関係である第２の関係とに基づいて、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の他方を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。

本発明の内燃機関の制御装置では、前記排気ガス流量調整機構として、可変ノズル機構が、前記タービンのうちの前記排気ガスの入口部分に設けられていてもよい。

本発明の内燃機関の制御装置では、前記排気ガス流量調整機構として、前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、前記ウェイストゲート通路に配置されたウェイストゲートバルブとが設けられていてもよい。

すなわち、本発明の内燃機関の制御装置では、吸気通路のうちの、ターボチャージャのコンプレッサと、コンプレッサよりも下流側に配置された電動コンプレッサとの間の位置の過給圧である第１過給圧の目標値と、第１圧力センサによって検出された第１過給圧の検出値との差に基づいて、排気通路に配置されたターボチャージャのタービンに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構が制御される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値と第１過給圧の検出値との差に基づく排気ガス流量調整機構の制御が実行されない特許文献１に記載された内燃機関よりも迅速に、第１過給圧の目標値と第１過給圧の検出値とを一致させることができる。
また、本発明の内燃機関の制御装置では、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧の目標値と、第２圧力センサによって検出された第２過給圧の検出値との差に基づいて、電動コンプレッサが制御される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、第２過給圧の目標値と第２過給圧の検出値との差に基づく電動コンプレッサの制御が実行されない特許文献１に記載された内燃機関よりも迅速に、第２過給圧の目標値と第２過給圧の検出値とを一致させることができる。
さらに、本発明の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の一方が設定される。詳細には、本発明の内燃機関の制御装置では、エンジン回転速度と、トルクと、エンジン回転速度とトルクと第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の一方との関係である第１の関係とに基づいて、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の一方が算出される。
また、本発明の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の他方が設定される。詳細には、本発明の内燃機関の制御装置では、内燃機関本体に吸入される空気量と、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の一方と、空気量と第１過給圧の目標値と第２過給圧の目標値との関係である第２の関係とに基づいて、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値の他方が算出される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値が設定されることなく電動コンプレッサなどが制御される特許文献１に記載された内燃機関よりも簡易な手法により、ドライバの加速要求に応じた加速を実現することができる。

本発明の内燃機関の制御装置では、前記空気量がゼロのときに前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値とが等しくなり、前記空気量がゼロより大きいときに前記第１過給圧の目標値が前記第２過給圧の目標値より大きくなるように、前記第２の関係が設定されていてもよい。

すなわち、この内燃機関の制御装置では、吸気通路のうちの、第１過給圧を検出する第１圧力センサが配置された位置と、第２過給圧を検出する第２圧力センサが配置された位置であって第１圧力センサが配置された位置よりも下流側の位置との間の圧力損失が考慮され、内燃機関本体に吸入される空気量がゼロのときに第１過給圧の目標値と第２過給圧の目標値とが等しくなり、空気量がゼロより大きいときに第１過給圧の目標値が第２過給圧の目標値より大きくなるように、空気量と第１過給圧の目標値と第２過給圧の目標値との関係である第２の関係が設定されている。
そのため、この内燃機関の制御装置では、吸気通路のうちの第１圧力センサが配置された位置と第２圧力センサが配置された位置との間の圧力損失が考慮されない場合よりも、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値を適切に設定することができる。

本発明の内燃機関の制御装置では、前記空気量が大きくなるに従って、前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値との差が大きくなるように、前記第２の関係が設定されていてもよい。

すなわち、この内燃機関の制御装置では、内燃機関本体に吸入される空気量が大きくなるに従って、第１過給圧を検出する第１圧力センサが配置された位置における実際の過給圧と、第２過給圧を検出する第２圧力センサが配置された位置における実際の過給圧との差が大きくなることが考慮され、空気量が大きくなるに従って、第１過給圧の目標値と第２過給圧の目標値との差が大きくなるように、空気量と第１過給圧の目標値と第２過給圧の目標値との関係である第２の関係が設定されている。
そのため、この内燃機関の制御装置では、空気量が大きくなるに従って第１圧力センサが配置された位置における実際の過給圧と第２圧力センサが配置された位置における実際の過給圧との差が大きくなることが考慮されない場合よりも、第１過給圧の目標値および第２過給圧の目標値を適切に設定することができる。

本発明によれば、吸気通路のうちのターボチャージャのコンプレッサと電動コンプレッサとの間の位置の過給圧、および、吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧をそれらの目標値に迅速に一致させ、簡易な手法によってドライバの加速要求に応じた加速を実現することができる。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたシステムの概略的な構成図である。 第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される可変ノズル機構５、電動コンプレッサ６などの制御を説明するためのフローチャートである。 図２のステップＳ１００において取得される第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇを算出するときに用いられる第１の関係を示した図である。 図２のステップＳ１０３において第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出されるときに用いられる第２の関係を示した図である。 第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される可変ノズル機構５、電動コンプレッサ６などの制御により得られる第１過給圧Ｐ１、第２過給圧Ｐ２などを説明するためのタイムチャートである。 第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたシステムの概略的な構成図である。

以下、本発明の内燃機関の制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたシステムの概略的な構成図である。第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、４つの気筒を有する内燃機関本体１が設けられている。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、内燃機関本体１に、吸気通路２が接続されている。さらに、内燃機関本体１には、排気通路３が接続されている。また、吸気通路２に配置されたコンプレッサ４ａと、排気通路３に配置されたタービン４ｂとを有するターボチャージャ４が設けられている。ターボチャージャ４のコンプレッサインペラ４ａ１と、タービンインペラ４ｂ１とは、回転軸４ｃを介して連結されている。さらに、吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａよりも下流側には、電動コンプレッサ６が配置されている。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、電動コンプレッサ６をバイパスするバイパス通路７ｂが設けられ、バイパス通路７ｂには、バイパスバルブ７ａが配置されている。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａと電動コンプレッサ６との間の位置の過給圧である第１過給圧を検出する第１圧力センサ４１が設けられている。第１圧力センサ４１の出力信号は、制御装置として機能するＥＣＵ（電子制御ユニット）５０に入力される。また、吸気通路２のうちの電動コンプレッサ６よりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧を検出する第２圧力センサ４２が設けられている。第２圧力センサ４２の出力信号はＥＣＵ５０に入力される。さらに、内燃機関本体１に吸入される空気量を検出するエアフローメータ４０が設けられている。エアフローメータ４０の出力信号はＥＣＵ５０に入力される。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、タービン４ｂに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構が設けられている。詳細には、排気ガス流量調整機構として、可変ノズル機構５が、タービン４ｂのうちの排気ガスの入口部分に設けられている。可変ノズル機構５を制御するための信号はＥＣＵ５０から出力される。また、電動コンプレッサ６を制御するための信号と、バイパスバルブ７ａを制御するための信号とが、ＥＣＵ５０から出力される。

図２は第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される可変ノズル機構５（図１参照）、電動コンプレッサ６（図１参照）などの制御を説明するためのフローチャートである。図２に示す処理は、内燃機関の運転中に実行される。
図２に示す処理が開始されると、まずステップＳ１００において、エアフローメータ４０（図１参照）によって検出された内燃機関本体１に吸入される空気量Ｇａが、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって取得される。また、ステップＳ１００では、第２圧力センサ４２（図１参照）によって検出された吸気通路２（図１参照）のうちの電動コンプレッサ６よりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧Ｐ２が、例えばＥＣＵ５０によって取得される。さらに、ステップＳ１００では、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが、例えばＥＣＵ５０によって取得される。
図３は図２のステップＳ１００において取得される第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇを算出するときに用いられる第１の関係を示した図である。図３において、縦軸はトルクＱを示しており、横軸はエンジン回転速度ＮＥを示している。図３中の曲線は、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの等値線を示している。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図３に示す例では、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが、トルクＱとエンジン回転速度ＮＥと図３に示す第１の関係とに基づいて、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって算出される。トルクＱは、例えばアクセル開度センサ（図示せず）の出力信号に基づいて、例えばＥＣＵ５０によって算出される。エンジン回転速度ＮＥは、例えばクランク角センサ（図示せず）の出力信号に基づいて、例えばＥＣＵ５０によって算出される。図３に示すように、トルクＱが大きくなるに従って、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇは大きくなる。また、エンジン回転速度ＮＥが大きくなるに従って、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇは大きくなる。

次いで、図２のステップＳ１０１では、ステップＳ１００において取得された第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇに基づき、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、電動コンプレッサ６（図１参照）の回転速度ＮＣが算出される。例えば、図５に示す例では、図５（Ｃ）に示すように第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが時間ｔ１に値Ｐ２ａから値Ｐ２ｂに変化する場合に、図５（Ｄ）に曲線「ＮＣ（第１の実施形態）」で示す値になるように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが算出される。
詳細には、図５に示す例では、図５（Ｃ）に曲線「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように第２過給圧Ｐ２がオーバーシュートすることなく第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇに迅速に一致するように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが算出される。
次いで、図２のステップＳ１０２では、ステップＳ１０１において算出された電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣを実現するように、ＥＣＵ５０によって、電動コンプレッサ６が制御される。つまり、図５に示す例では、ステップＳ１０２において、図５（Ｃ）に曲線「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように第２過給圧Ｐ２がオーバーシュートすることなく第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇに迅速に一致するように、電動コンプレッサ６が制御される。すなわち、図５に示す例では、ステップＳ１０２において、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと、第２圧力センサ４２（図１参照）によって検出された第２過給圧（検出値）Ｐ２との差に基づいて、ＥＣＵ５０によって、電動コンプレッサ６が制御される。詳細には、図５に示す例では、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧（検出値）Ｐ２との差がゼロのときには、ステップＳ１０１において算出される電動コンプレッサ６の回転速度がゼロになる。

次いで、図２のステップＳ１０３では、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出される。
図４は図２のステップＳ１０３において第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出されるときに用いられる第２の関係を示した図である。図４において、縦軸は過給圧の目標値（第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇ）を示しており、横軸は内燃機関本体１（図１参照）に吸入される空気量Ｇａを示している。図４に示すように、第２の関係は、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと内燃機関本体１に吸入される空気量Ｇａとの関係を示している。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図４に示す例では、吸気通路２（図１参照）のうちの、第１過給圧Ｐ１を検出する第１圧力センサ４１（図１参照）が配置された位置と、第２過給圧Ｐ２を検出する第２圧力センサ４２が配置された位置であって第１圧力センサ４１が配置された位置よりも下流側の位置との間の圧力損失が考慮されている。この圧力損失は、内燃機関本体１（図１参照）に吸入される空気量Ｇａと、公知の任意の実験式とから得ることができる。詳細には、空気量Ｇａがゼロのときに第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとが等しくなり、空気量Ｇａがゼロより大きいときに第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが圧力損失の分だけ第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇより大きくなるように、空気量Ｇａと第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの関係である第２の関係が設定されている。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図４に示す例では、吸気通路２のうちの第１圧力センサ４１が配置された位置と第２圧力センサ４２が配置された位置との間の圧力損失が考慮されない場合よりも、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇを適切に設定することができる。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図４に示す例では、内燃機関本体１に吸入される空気量Ｇａが大きくなるに従って、第１過給圧Ｐ１を検出する第１圧力センサ４１が配置された位置における実際の過給圧と、第２過給圧Ｐ２を検出する第２圧力センサ４２が配置された位置における実際の過給圧との差が大きくなることが考慮されている。詳細には、空気量Ｇａが大きくなるに従って、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの差が大きくなるように、空気量Ｇａと第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの関係である第２の関係が設定されている。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図４に示す例では、空気量Ｇａが大きくなるに従って第１圧力センサ４１が配置された位置における実際の過給圧と第２圧力センサ４２が配置された位置における実際の過給圧との差が大きくなることが考慮されない場合よりも、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇを適切に設定することができる。

上述したように、図２のステップＳ１０３では、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、ステップＳ１００において取得された内燃機関本体１に吸入される空気量Ｇａおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと、図４に示す空気量Ｇａと第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの関係である第２の関係とに基づいて、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出される。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２、図３および図４に示す例では、ステップＳ１００において第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが取得され、ステップＳ１０３において空気量Ｇａと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと図４に示す第２の関係とに基づいて、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出される。

次いで、図２のステップＳ１０４では、ステップＳ１０３において算出された第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに基づき、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、タービン４ｂ（図１参照）に供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として機能する可変ノズル機構５（図１参照）の開度が算出される。例えば、図５に示す例では、図５（Ｅ）に示すように第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが時間ｔ１に値Ｐ１ａから値Ｐ１ｂに変化する場合に、図５（Ｆ）に曲線「第１の実施形態」で示す値になるように、可変ノズル機構５の開度が算出される。
詳細には、図５に示す例では、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように第１過給圧Ｐ１がオーバーシュートすることなく第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに迅速に一致するように、可変ノズル機構５の開度が算出される。
次いで、図２のステップＳ１０５では、ステップＳ１０４において算出された可変ノズル機構５の開度を実現するように、ＥＣＵ５０によって、可変ノズル機構５が制御される。つまり、図５に示す例では、ステップＳ１０５において、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように第１過給圧Ｐ１がオーバーシュートすることなく第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに迅速に一致するように、可変ノズル機構５が制御される。すなわち、図５に示す例では、ステップＳ１０５において、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと、第１圧力センサ４１（図１参照）によって検出された第１過給圧（検出値）Ｐ１との差に基づいて、ＥＣＵ５０によって、排気ガス流量調整機構として機能する可変ノズル機構５が制御される。

次いで、図２のステップＳ１０６では、ステップＳ１０１において算出された電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが閾値ＴＮＣ（図５（Ｄ）参照）より大きいか否かが、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって判定される。ＹＥＳのときにはステップＳ１０７に進み、ＮＯのときにはステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０７では、ＥＣＵ５０によって、バイパスバルブ７ａ（図１参照）が閉弁される。ステップＳ１０８では、ＥＣＵ５０によって、バイパスバルブ７ａが開弁される。

図５は第１の実施形態の内燃機関の制御装置によって実行される可変ノズル機構５（図１参照）、電動コンプレッサ６（図１参照）などの制御により得られる第１過給圧Ｐ１、第２過給圧Ｐ２などを説明するためのタイムチャートである。詳細には、図５（Ａ）は燃料噴射量を示しており、図５（Ｂ）はバイパスバルブ７ａ（図１参照）の開度（詳細には、開弁状態であるか、あるいは、閉弁状態であるか）を示しており、図５（Ｃ）は第２過給圧Ｐ２を示している。詳細には、図５（Ｃ）は第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例における第２過給圧「Ｐ２（第１の実施形態）」と、比較例における第２過給圧「Ｐ２（比較例）」とを示している。
図５（Ｄ）は電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣを示している。詳細には、図５（Ｄ）は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例における電動コンプレッサ６の回転速度「ＮＣ（第１の実施形態）」と、比較例における電動コンプレッサ６の回転速度「ＮＣ（比較例）」とを示している。図５（Ｅ）は第１過給圧Ｐ１を示している。詳細には、図５（Ｅ）は第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例における第１過給圧「Ｐ１（第１の実施形態）」と、比較例における第１過給圧「Ｐ１（比較例）」とを示している。
図５（Ｆ）は可変ノズル機構５（図１参照）の開度を示している。詳細には、図５（Ｆ）は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例における可変ノズル機構５の開度（図５（Ｆ）中に「第１の実施形態」で示す）と、比較例における可変ノズル機構５の開度（図５（Ｆ）中に「比較例」で示す）とを示している。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、時間ｔ１以前にドライバによる加速要求が無く、時間ｔ１にドライバによる加速要求が生じる。そのため、図５（Ａ）に示すように、時間ｔ１に、その加速要求を満足させるための燃料噴射量の値Ａ２が、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって算出される。つまり、時間ｔ１に燃料噴射量が値Ａ１から値Ａ２にステップ状に増加する。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、例えば、ドライバによる加速要求が生じた時間ｔ１に、その加速要求を満足させるためのトルクＱが、例えばＥＣＵ５０によって算出される。また、例えば、時間ｔ１におけるエンジン回転速度ＮＥが、例えばクランク角センサ（図示せず）の出力信号に基づいて、例えばＥＣＵ５０によって算出される。さらに、時間ｔ１に、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂ（図５（Ｃ）参照）が、トルクＱとエンジン回転速度ＮＥと図３に示す第１の関係とに基づいて、例えばＥＣＵ５０によって算出される。つまり、図５（Ｃ）に示すように、時間ｔ１に第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが値Ｐ２ａから値Ｐ２ｂにステップ状に増加する。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、例えば、ドライバによる加速要求が生じた時間ｔ１に、その加速要求を満足させるための空気量Ｇａの値Ｇａｂ（図４参照）が、例えばＥＣＵ５０によって算出される。また、時間ｔ１に、図２のステップＳ１０３において、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂ（図４および図５（Ｅ）参照）が、空気量Ｇａの値Ｇａｂと、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂ（図４および図５（Ｃ）参照）と、図４に示す第２の関係とに基づいて、例えばＥＣＵ５０によって算出される。つまり、図５（Ｅ）に示すように、時間ｔ１に第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが値Ｐ１ａから値Ｐ１ｂにステップ状に増加する。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図２のステップＳ１００において取得された第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂに基づき、図２のステップＳ１０１において、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、電動コンプレッサ６（図１参照）の回転速度ＮＣ（図５（Ｄ）参照）が算出される。つまり、図５（Ｄ）に曲線「ＮＣ（第１の実施形態）」で示す値になるように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが算出される。
詳細には、図５（Ｃ）に曲線「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように第２過給圧Ｐ２がオーバーシュートすることなく第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂに迅速に一致するように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが算出される。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図２のステップＳ１０１において算出された電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣ（図５（Ｄ）に曲線「ＮＣ（第１の実施形態）」で示す値）を実現するように、図２のステップＳ１０２において、ＥＣＵ５０によって、電動コンプレッサ６が制御される。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、期間ｔ１〜ｔ３に、図５（Ｃ）に示すように、第２過給圧Ｐ２（図５（Ｃ）に曲線「Ｐ２（第１の実施形態）」で示す値）が第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂよりも小さいため、図５（Ｄ）に示すように、フィードバック制御により、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが、値ＮＣ１から増加せしめられる。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、第２過給圧Ｐ２のオーバーシュートを抑制するために、図５（Ｃ）に示すように、第２過給圧Ｐ２が第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂに一致する時間ｔ３の直前に、図５（Ｄ）に示すように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣの増加が終了せしめられ、次いで、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが値ＮＣ１まで減少せしめられる。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に示すように、第１過給圧Ｐ１（図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す値）が増加するため、時間ｔ３以降に、図５（Ｄ）に示すように、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが減少せしめられるにもかかわらず、図５（Ｃ）に示すように、第２過給圧Ｐ２（図５（Ｃ）に曲線「Ｐ２（第１の実施形態）」で示す値）が、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの値Ｐ２ｂに維持される。

また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図２のステップＳ１０３において算出された第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂ（図５（Ｅ）参照）に基づき、図２のステップＳ１０４において、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、可変ノズル機構５（図１参照）の開度（図５（Ｆ）参照）が算出される。つまり、図５（Ｆ）に曲線「第１の実施形態」で示す値になるように、可変ノズル機構５の開度が算出される。
詳細には、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように第１過給圧Ｐ１がオーバーシュートすることなく第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂに迅速に一致するように、可変ノズル機構５の開度が算出される。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図２のステップＳ１０４において算出された可変ノズル機構５の開度（図５（Ｆ）に曲線「第１の実施形態」で示す値）を実現するように、図２のステップＳ１０５において、ＥＣＵ５０によって、可変ノズル機構５が制御される。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、期間ｔ１〜ｔ５に、図５（Ｅ）に示すように、第１過給圧Ｐ１（図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す値）が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂよりも小さいため、第１過給圧Ｐ１を増加させるべく、図５（Ｆ）に示すように、フィードバック制御により、可変ノズル機構５の開度が、基本開度（図５（Ｆ）参照）よりも閉じ側（図５（Ｆ）の上側）に制御される。つまり、可変ノズル機構５の開度が、値Ｆ１（図５（Ｆ）参照）と基本開度との間に制御される。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂに一致している時間ｔ５以降に、可変ノズル機構５の開度が基本開度に制御される。
つまり、図５に示す例では、可変ノズル機構５の開度（図５（Ｆ）参照）が基本開度（図５（Ｆ）参照）に制御されると、第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂ（図５（Ｅ）参照）に一致するように、可変ノズル機構５の基本開度が設定されている。換言すれば、可変ノズル機構５の開度が、図５（Ｆ）に曲線「比較例」で示すように、基本開度よりも開き側（図５（Ｆ）の下側）の値Ｆ２に制御される場合には、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（比較例）」で示すように、第１過給圧Ｐ１が値Ｐ１ｂまで増加しない。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、電動コンプレッサ６（図１参照）の回転速度ＮＣ（図５（Ｄ）参照）が閾値ＴＮＣ（図５（Ｄ）参照）より大きい期間ｔ２〜ｔ４に、図２のステップＳ１０６において例えばＥＣＵ５０（図１参照）によってＹＥＳと判定され、図２のステップＳ１０７において、図５（Ｂ）に実線「第１の実施形態」で示すように、バイパスバルブ７ａ（図１参照）がＥＣＵ５０によって閉弁される。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、電動コンプレッサ６の回転速度ＮＣが閾値ＴＮＣ以下である時間ｔ２以前および時間ｔ４以降に、図２のステップＳ１０６において例えばＥＣＵ５０によってＮＯと判定され、図２のステップＳ１０８において、図５（Ｂ）に実線「第１の実施形態」で示すように、バイパスバルブ７ａがＥＣＵ５０によって開弁される。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｄ）に示すように、ドライバによる加速要求が生じた後（時間ｔ１以降）に、電動コンプレッサ６（図１参照）による過給が、ターボチャージャ４（図１参照）による過給をアシストするために利用される。つまり、図５（Ｅ）に示すように、第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに到達する時間ｔ５以降には、電動コンプレッサ６が駆動されない。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように、図５（Ｅ）に「Ｐ１（比較例）」で示す比較例よりも迅速に第１過給圧Ｐ１を増加させることができるため、図５（Ｃ）に「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように、図５（Ｃ）に「Ｐ２（比較例）」で示す比較例よりも迅速に第２過給圧Ｐ２も増加させることができる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように、図５（Ｅ）に「Ｐ１（比較例）」で示す比較例よりも時間ｔ５以降の第１過給圧Ｐ１が大きいため、図５（Ｄ）に「ＮＣ（比較例）」で示す比較例とは異なり、図５（Ｄ）に「ＮＣ（第１の実施形態）」で示すように、時間ｔ５以降に電動コンプレッサ６を駆動する必要がなく、図５（Ｄ）に「ＮＣ（比較例）」で示す比較例よりも電力消費を抑制することができる。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｃ）に「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように、第２過給圧Ｐ２を段差無く円滑に増加させることができる。つまり、過給の役割を電動コンプレッサ６からターボチャージャ４に円滑に受け渡すことができる。すなわち、過給の役割が電動コンプレッサ６からターボチャージャ４に受け渡されるときに生じやすい第２過給圧Ｐ２の段差を抑制することができる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように、第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに迅速に到達すると共に、図５（Ｃ）に「Ｐ２（第１の実施形態）」で示すように、第２過給圧Ｐ２が第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇに迅速に到達する。さらに、図４に示すように、圧力損失に相当する第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの差が設定されている。

一方、図５に「比較例」で示す例では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの間に、例えば図４に示すような関係が設定されていない。従って、図５（Ｄ）に「ＮＣ（比較例）」で示すように、電動コンプレッサ６（図１参照）の回転速度ＮＣが図５（Ｄ）に「ＮＣ（第１の実施形態）」で示す例と同様に迅速に増加せしめられても、図５（Ｆ）に「比較例」で示すように、可変ノズル機構５（図１参照）の開度が図５（Ｆ）に「第１の実施形態」で示す例よりも開き側（図５（Ｆ）の下側）に設定されてしまうため、図５（Ｅ）に「Ｐ１（比較例）」で示すように、第１過給圧の立ち上がりが図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す例よりも遅くなってしまい、その結果、図５（Ｃ）に「Ｐ２（比較例）」で示すように、第２過給圧の立ち上がりも図５（Ｃ）に「Ｐ２（第１の実施形態）」で示す例より遅くなってしまう。
また、図５に「比較例」で示す例では、図５（Ｄ）に「ＮＣ（比較例）」で示すように、時間ｔ５以降も電動コンプレッサ６が駆動され続けるため、図５（Ｄ）に「ＮＣ（第１の実施形態）」で示す例よりも電力消費量が多くなってしまう。

上述したように、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、吸気通路２（図１参照）のうちの、ターボチャージャ４（図１参照）のコンプレッサ４ａ（図１参照）と、コンプレッサ４ａよりも下流側に配置された電動コンプレッサ６（図１参照）との間の位置の過給圧である第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇ（図５（Ｅ）参照）と、第１圧力センサ４１（図１参照）によって検出された図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す第１過給圧の検出値との差に基づいて、排気通路３（図１参照）に配置されたターボチャージャ４のタービン４ｂ（図１参照）に供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として機能する可変ノズル機構５（図１参照）が制御される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値との差に基づく排気ガス流量調整機構の制御が実行されない特許文献１に記載された内燃機関よりも迅速に、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値とを一致させることができる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、吸気通路２のうちの電動コンプレッサ６よりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇ（図５（Ｃ）参照）と、第２圧力センサ４２（図１参照）によって検出された図５（Ｃ）に「Ｐ２（第１の実施形態）」で示す第２過給圧の検出値との差に基づいて、電動コンプレッサ６が制御される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差に基づく電動コンプレッサ６の制御が実行されない特許文献１に記載された内燃機関よりも迅速に、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値とを一致させることができる。

さらに、上述したように、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの一方である第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが設定される。詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、エンジン回転速度ＮＥと、トルクＱと、エンジン回転速度ＮＥとトルクＱと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの図３に示す第１の関係とに基づいて、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが算出される。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇの他方である第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが設定される。詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、内燃機関本体１（図１参照）に吸入される空気量Ｇａと、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと、空気量Ｇａと第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとの図４に示す第２の関係とに基づいて、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが算出される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが設定されることなく電動コンプレッサ６（図１参照）などが制御される特許文献１に記載された内燃機関よりも簡易な手法により、ドライバの加速要求に応じた加速を実現することができる。

換言すれば、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとが図４に示す第２の関係を有するように、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが設定され、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値との差に基づいて可変ノズル機構５（図１参照）がフィードバック制御されると共に、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差に基づいて電動コンプレッサ６（図１参照）がフィードバック制御される。
その結果、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、可変ノズル機構５の制御および電動コンプレッサ６の制御を適合する工程を設けたり、例えば特許第５８１７５７８号公報に記載されているような複雑なモデルベース制御を実行したりする必要なく、ドライバの加速要求に応じた加速を実現することができ、第２過給圧を段差無く円滑に増加させることができる。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置では、第２過給圧の検出値を第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇに迅速に一致させるために、最初に、応答性の良い電動コンプレッサ６による過給が主に利用され、次いで、第１過給圧の検出値が立ち上がった後には、電動コンプレッサ６による過給が主に利用されるのではなく、ターボチャージャ４（図１参照）による過給が主に利用されて第１過給圧の検出値が増加せしめられ、それにより、第２過給圧の検出値が第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇまで増加せしめられる。具体的には、電動コンプレッサ６は第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差に基づいてフィードバック制御されるため、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差が小さくなるに従って、電動コンプレッサ６による過給が利用されなくなる。すなわち、電動コンプレッサ６は第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値とが一致するように（すなわち、それらの差が小さくなるように）フィードバック制御されるため、電動コンプレッサ６の回転速度が低下せしめられるときにも、第２過給圧の検出値に段差が生じること、つまり、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差がステップ状に大きくなることはない。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、ターボチャージャ４のコンプレッサ４ａが、吸気通路２のうちの電動コンプレッサ６よりも上流側に配置されているため、ターボチャージャ４による過給がメインの過給になり、吸気通路２のうちのコンプレッサ４ａよりも下流側に配置された電動コンプレッサ６による過給が、ターボチャージャ４による過給をアシストする。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、電動コンプレッサ６がメインの過給に用いられないため、電動コンプレッサがメインの過給に用いられる場合よりも、電力消費を抑制することができる。

特許文献１に記載された内燃機関では、スロットルバルブが吸気通路のうちの電動コンプレッサよりも下流側に配置されているが、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例（図示せず）では、電動コンプレッサ６（図１参照）の応答性の良さを十分に発揮して内燃機関本体１（図１参照）に吸入される吸気の圧力を迅速に増加させるために、電動コンプレッサ６を吸気通路２（図１参照）のうちのスロットルバルブ（図示せず）よりも下流側に配置することもできる。つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたこの例では、電動コンプレッサ６の応答性の良さを十分に発揮するために、電動コンプレッサ６が、可能な限り内燃機関本体１の近くに配置される。
なお、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、４以外の任意の数の気筒を内燃機関本体１に設けることもできる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、バイパスバルブ７ａおよびバイパス通路７ｂを省略することもできる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、トルクＱとエンジン回転速度ＮＥと図３に示すようなトルクＱとエンジン回転速度ＮＥとの関係に基づいて、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇを算出することもできる。この関係では、トルクＱが大きくなるに従って、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが大きくなり、エンジン回転速度ＮＥが大きくなるに従って、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが大きくなる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された他の例では、ステップＳ１００において第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇを取得し、ステップＳ１０３において空気量Ｇａと第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと図４に示す第２の関係とに基づいて、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇを算出することもできる。

以下、本発明の内燃機関の制御装置の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態の内燃機関の制御装置は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の内燃機関の制御装置と同様に構成されている。従って、第２の実施形態の内燃機関の制御装置によれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の内燃機関の制御装置と同様の効果を奏することができる。

図６は第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたシステムの概略的な構成図である。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、タービン４ｂに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として、可変ノズル機構５が、タービン４ｂのうちの排気ガスの入口部分に設けられているが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図６に示す例では、代わりに、排気ガス流量調整機構として、タービン４ｂをバイパスするウェイストゲート通路１５ａと、ウェイストゲート通路１５ａに配置されたウェイストゲートバルブ１５ｂとが設けられている。ウェイストゲートバルブ１５ｂを制御するための信号はＥＣＵ５０から出力される。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、可変ノズル機構５（図１参照）、電動コンプレッサ６（図１参照）などの制御が実行されるが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、代わりに、ウェイストゲートバルブ１５ｂ（図６参照）、電動コンプレッサ６（図６参照）などの制御が実行される。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、ステップＳ１０４において、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに基づき、例えばＥＣＵ５０（図１参照）によって、タービン４ｂ（図１参照）に供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として機能する可変ノズル機構５（図１参照）の開度が算出されるが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、代わりに、ステップＳ１０４において、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに基づき、例えばＥＣＵ５０（図６参照）によって、タービン４ｂ（図６参照）に供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として機能するウェイストゲートバルブ１５ｂ（図６参照）の開度が算出される。例えば、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に示すように第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇが時間ｔ１に値Ｐ１ａから値Ｐ１ｂに変化する場合に、図５（Ｆ）に曲線「第１の実施形態」で示す値になるように、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が算出される。
詳細には、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように第１過給圧Ｐ１がオーバーシュートすることなく第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに迅速に一致するように、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が算出される。
第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図２に示す例では、ステップＳ１０４において算出されたウェイストゲートバルブ１５ｂの開度を実現するように、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ５０によって、ウェイストゲートバルブ１５ｂが制御される。つまり、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、ステップＳ１０５において、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示すように第１過給圧Ｐ１がオーバーシュートすることなく第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇに迅速に一致するように、ウェイストゲートバルブ１５ｂが制御される。すなわち、ステップＳ１０５において、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと、第１圧力センサ４１（図６参照）によって検出された第１過給圧（検出値）Ｐ１との差に基づいて、ＥＣＵ５０によって、排気ガス流量調整機構として機能するウェイストゲートバルブ１５ｂが制御される。

第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、期間ｔ１〜ｔ５に、図５（Ｅ）に示すように、第１過給圧Ｐ１（図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す値）が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂよりも小さいため、第１過給圧Ｐ１を増加させるべく、図５（Ｆ）に示すように、フィードバック制御により、ウェイストゲートバルブ１５ｂ（図６参照）の開度が、基本開度（図５（Ｆ）参照）よりも閉じ側（図５（Ｆ）の上側）に制御される。つまり、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が、値Ｆ１（図５（Ｆ）参照）と基本開度との間に制御される。
第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂに一致している時間ｔ５以降に、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が基本開度に制御される。
つまり、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図５に示す例では、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が基本開度（図５（Ｆ）参照）に制御されると、第１過給圧Ｐ１が第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇの値Ｐ１ｂ（図５（Ｅ）参照）に一致するように、ウェイストゲートバルブ１５ｂの基本開度が設定されている。換言すれば、ウェイストゲートバルブ１５ｂの開度が、図５（Ｆ）に曲線「比較例」で示すように、基本開度よりも開き側（図５（Ｆ）の下側）の値Ｆ２に制御される場合には、図５（Ｅ）に曲線「Ｐ１（比較例）」で示すように、第１過給圧Ｐ１が値Ｐ１ｂまで増加しない。

第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、吸気通路２（図６参照）のうちの、ターボチャージャ４（図６参照）のコンプレッサ４ａ（図６参照）と、コンプレッサ４ａよりも下流側に配置された電動コンプレッサ６（図６参照）との間の位置の過給圧である第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇ（図５（Ｅ）参照）と、第１圧力センサ４１（図６参照）によって検出された図５（Ｅ）に「Ｐ１（第１の実施形態）」で示す第１過給圧の検出値との差に基づいて、排気通路３（図６参照）に配置されたターボチャージャ４のタービン４ｂ（図６参照）に供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構として機能するウェイストゲートバルブ１５ｂ（図６参照）が制御される。
そのため、第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値との差に基づく排気ガス流量調整機構の制御が実行されない特許文献１に記載された内燃機関よりも迅速に、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値とを一致させることができる。

換言すれば、第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇとが図４に示す第２の関係を有するように、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇおよび第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇが設定され、第１過給圧の目標値Ｐ１ｔｒｇと第１過給圧の検出値との差に基づいてウェイストゲートバルブ１５ｂ（図６参照）がフィードバック制御されると共に、第２過給圧の目標値Ｐ２ｔｒｇと第２過給圧の検出値との差に基づいて電動コンプレッサ６（図６参照）がフィードバック制御される。
その結果、第２の実施形態の内燃機関の制御装置では、ウェイストゲートバルブ１５ｂの制御および電動コンプレッサ６の制御を適合する工程を設けたり、例えば特許第５８１７５７８号公報に記載されているような複雑なモデルベース制御を実行したりする必要なく、ドライバの加速要求に応じた加速を実現することができ、第２過給圧を段差無く円滑に増加させることができる。

第３の実施形態では、上述した第１および第２の実施形態ならびに各例を適宜組み合わせることもできる。

１ 内燃機関本体
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ ターボチャージャ
４ａ コンプレッサ
４ａ１ コンプレッサインペラ
４ｂ タービン
４ｂ１ タービンインペラ
４ｃ 回転軸
５ 可変ノズル機構
６ 電動コンプレッサ
７ａ バイパスバルブ
７ｂ バイパス通路
１５ａ ウェイストゲート通路
１５ｂ ウェイストゲートバルブ
４０ エアフローメータ
４１ 第１圧力センサ
４２ 第２圧力センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 内燃機関本体と、
   前記内燃機関本体に接続された吸気通路と、
   前記内燃機関本体に接続された排気通路と、
   前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンとを有するターボチャージャと、
   前記吸気通路のうちの前記コンプレッサよりも下流側に配置された電動コンプレッサと、
   前記吸気通路のうちの前記コンプレッサと前記電動コンプレッサとの間の位置の過給圧である第１過給圧を検出する第１圧力センサと、
   前記吸気通路のうちの前記電動コンプレッサよりも下流側の位置の過給圧である第２過給圧を検出する第２圧力センサとを具備する内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関が、前記タービンに供給される排気ガスの流量を調整する排気ガス流量調整機構を有し、
   前記制御装置は、前記第１過給圧の目標値と、前記第１圧力センサによって検出された前記第１過給圧の検出値との差に基づいて前記排気ガス流量調整機構を制御し、
   前記制御装置は、前記第２過給圧の目標値と、前記第２圧力センサによって検出された前記第２過給圧の検出値との差に基づいて前記電動コンプレッサを制御し、
   前記制御装置は、エンジン回転速度と、トルクと、前記エンジン回転速度と前記トルクと前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方との関係である第１の関係とに基づいて、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方を算出し、
   前記制御装置は、前記内燃機関本体に吸入される空気量と、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の一方と、前記空気量と前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値との関係である第２の関係とに基づいて、前記第１過給圧の目標値および前記第２過給圧の目標値の他方を算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記排気ガス流量調整機構として、可変ノズル機構が、前記タービンのうちの前記排気ガスの入口部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記排気ガス流量調整機構として、前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、前記ウェイストゲート通路に配置されたウェイストゲートバルブとが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記空気量がゼロのときに前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値とが等しくなり、前記空気量がゼロより大きいときに前記第１過給圧の目標値が前記第２過給圧の目標値より大きくなるように、前記第２の関係が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記空気量が大きくなるに従って、前記第１過給圧の目標値と前記第２過給圧の目標値との差が大きくなるように、前記第２の関係が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。

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