JP6406166B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、ターボ過給機付きのエンジンを制御する制御装置に関する。

ターボ過給機付きのエンジンにおいては、タービンが排気通路に設けられ、このタービンに連結されたコンプレッサが吸気通路に設けられ、タービンがエンジン本体の燃焼室から排出された排気によって回転駆動されることによりコンプレッサが回転駆動されて、燃焼室への吸入空気量が増大される。この種のターボ過給機においては、スロットルバルブの開度を絞った際にサージングと呼ばれるコンプレッサでの空気の逆流現象が生じ得ることが知られている。

サージングは、スロットルバルブの開度が絞られた場合に、エンジン本体への吸入空気量が減少する一方で、タービンが暫時回り続けるために、コンプレッサとその下流側に設けられたスロットルバルブとの間の吸気の圧力（過給圧）が維持されることに起因して生じる。このサージングの発生を抑制するために、コンプレッサをバイパスするバイパス通路とバイパス通路を開閉するバイパスバルブとを設け、スロットルバルブの開度を絞る際にバイパスバルブを開くことで、バイパス通路を介してコンプレッサの上流側に過給圧を逃がすことが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−０８３８２５号公報

ところで、変速時において変速動作によるショックを緩和するためにスロットルバルブの開度を絞ることによりエンジンの出力トルクを低下させることがある。そのような場合にも、前述の如くバイパスバルブを開くことによってサージングが生じるのを回避できる。しかしながら、バイパスバルブを開くと過給圧が低下してしまうため、その後に加速要求があったときに加速応答性が悪化してしまう。

本開示の技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの出力トルクを低下させる際に、サージングが発生するのを回避し、且つ加速応答性の悪化を抑制することにある。

上記の目的を達成するために、本開示の技術では、スロットルバルブの開度を絞ることと点火時期を遅角させることとでエンジンの出力トルクを低下させ、そのときのスロットルバルブの絞り度合をバイパスバルブが開かないように制限することにした。

具体的には、本開示の技術は、吸気通路と、吸気通路から吸気が供給されるエンジン本体と、エンジン本体の燃焼室内の混合気に点火する点火装置と、吸気通路に設けられたコンプレッサを有するターボ過給機と、吸気通路におけるコンプレッサの下流側に設けられたスロットルバルブと、吸気通路においてコンプレッサの下流側からコンプレッサの上流側へ吸気を還流させるバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、を備えたエンジンを制御する制御装置を対象とする。このエンジンの制御装置は、エンジンの運転状態に応じてエンジンの出力トルクを低下させるトルク低下処理を実行するトルク制
御部と、コンプレッサの運転状態が、当該コンプレッサを通過する吸気の通過流量が所定の流量以下である状態にあるときに、バイパスバルブを開くバイパスバルブ制御部と、バイパスバルブが開かないために必要な前記通過流量を推定する非開弁流量推定部と、を備える。トルク制御部が実行するトルク低下処理では、コンプレッサを通過する吸気の目標通過流量が非開弁流量推定部によって推定された通過流量未満のときには、スロットルバルブの絞り度合を、前記コンプレッサを通過する吸気の通過流量が前記推定された通過流量以上となるように制限する。そして、当該トルク低下処理では、スロットルバルブの開度を制限された範囲で絞り、且つスロットルバルブの絞り度合の制限によって生じる出力トルク低下の不足分を補うように点火装置による点火時期を遅角させる。前記目標通過流量が前記推定された通過流量以上のときには、前記スロットルバルブの絞り度合を、前記コンプレッサを通過する吸気の通過流量が前記目標通過流量となるようにし、且つ前記点火装置による点火時期を遅角させない。

この構成によると、コンプレッサの運転状態が、当該コンプレッサを通過する吸気の通過流量が所定の流量以下である状態、つまりサージングが生じ得る状態にあるときに、バイパスバルブを開くようにすると共に、エンジンの出力トルクを低下させるのにスロットルバルブの開度を絞ることと点火時期を遅角させることとで対応し、このときのスロットルバルブの絞り度合をバイパスバルブが開かない範囲に制限するようにしたので、バイパスバルブを閉じた状態に維持しながら、スロットルバルブの開度を絞ることに伴いサージングが発生するのを回避することができる。したがって、エンジンの出力トルクを低下させているときにも過給圧の大幅な低下を防止し、出力トルクを低下させた後の加速応答性が悪化することを抑制できる。

トルク制御部は、他の制御装置によりエンジンの出力トルクを低下させるトルク低下要求が発せられたときにトルク低下処理を実行するようになっていてもよい。トルク低下要求は、例えば、エンジンに接続された変速機の制御装置からその変速機による変速動作時に発せられる要求である。

この構成によると、トルク低下処理によって変速時のショックを緩和し、且つ変速後の加速応答性の悪化を抑制することができる。特に、山道のアップダウンなどで頻繁に変速が行われる場面においては、変速される度に過給圧が大幅に低下する事態を防止できるので、良好な運転性を実現することが可能になる。

また、非開弁流量推定部は、コンプレッサの運転状態に対応付けてサージングが発生する領域が規定されたコンプレッサ性能マップと、コンプレッサの運転状態とに基づいて、バイパスバルブが開かないために必要な上記通過流量の最小値を推定することが好ましい。

コンプレッサ性能マップのサージングが発生する領域は、例えば、吸気通路におけるコンプレッサの上流側及び下流側の圧力比と、コンプレッサを通過する吸気の通過流量との関係で規定されている。この場合、非開弁流量推定部が上記通過流量の最小値を推定するのに用いるコンプレッサの運転状態は、例えば、吸気通路におけるコンプレッサの上流側及び下流側の圧力比であり、各々吸気通路に設けられた、コンプレッサの上流側の圧力を検出する第１圧力センサと、コンプレッサの下流側の圧力を検出する第２圧力センサとの両検出値に基づいて算出される。

上記の構成によると、サージングが発生しない範囲でスロットルバルブに許容される開度の絞り度合を精度良く決定することができるので、スロットルバルブの開度を絞ることによってエンジンの出力トルクをサージングが発生しない範囲で可及的に低下させることができる。それによって、実際にサージングが発生する場合以外には、バイパスバルブを開けないようにして過給圧の大幅な低下を防止することができる。

また、トルク低下処理では、スロットルバルブの開度を絞ることを、点火時期を遅角させることよりも優先して行う。ここでいう「優先して行う」とは、まず、スロットルバルブの開度を絞ることでエンジンの出力トルクの低下を図り、スロットルバルブの開度をバイパスバルブが開かない範囲で限界まで絞っても要求されるエンジンの出力トルクの低下を実現できないときにのみ点火時期を遅角させることや、要求されるエンジンの出力トルクの低下量のうちスロットルバルブの開度を絞ることによって低下させる割合を点火時期を遅角させることによって低下させる割合よりも大きくすること、スロットルバルブの開度を絞ることによってエンジンの出力トルクを低下させることが可能な全能力のうち実際にスロットルバルブの開度を絞ることによって発揮させる割合を、点火時期を遅角させることによってエンジンの出力トルクを低下させることが可能な全能力のうち実際に点火時期を遅角させることによって発揮させる割合よりも大きくすること等を含む意味である。

点火時期を遅角させると、エンジンの出力トルクを低下させることができるが、燃焼効率が落ちるのにエンジン本体の気筒内への空気の充填量と燃料の噴射量とは点火時期を遅角させない場合と同じであるため、スロットルバルブの開度を絞る場合と比べて燃費の悪化を招くことになる。これに対し、上記の構成によると、エンジンの出力トルクを低下させるのに、点火時期を遅角させることよりもスロットルバルブの開度を絞ることを優先して行うので、トルク低下処理を実施することに伴う燃費の悪化を抑制することができる。また、スロットルバルブの開度を絞ることの方が点火時期を遅角させることよりもエンジンの出力トルクに対する影響力が大きいので、エンジンの出力トルクの低下を図る上で有利である。

本開示におけるエンジンの制御装置によれば、エンジンの出力トルクを低下させる際に、サージングが発生するのを回避し、且つ加速応答性の悪化を抑制することができる。

エンジンの概略構成を示すブロック図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 コンプレッサ性能マップである。 エアバイパスバルブの開閉制御のフローチャート図である。 最低充填効率設定部の制御ブロック図である。 トルクベース制御のフローチャート図である。

以下に、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈エンジンの構成〉
図１に、エンジン１の概略構成のブロック図を示す。

エンジン１は、主に、図１に示すように、外部から吸入された吸気（空気）が流通する吸気通路３と、この吸気通路３から供給された吸気と後述するインジェクタ５８から供給された燃料とを混合した混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン本体５と、このエンジン本体５内の燃焼により発生した排気を排出する排気通路７と、当該エンジン１全体を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）９と、ＥＣＵ９と通信し後述する自動変速機１０９を制御するＡＴＣＵ（Automatic Transmission Control Unit）１１１とを備える。

吸気通路３には、上流側から順に、外部から空気が吸入される際にその空気中に含まれるゴミ等の異物を取り除いて吸気を浄化するエアクリーナ１１と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機１３のコンプレッサ１５と、通過する吸気を冷却するインタークーラ１７と、吸気通路３内の流路面積を変化させてエンジン本体５への吸気の供給量を調節するスロットルバルブ１９と、エンジン本体５に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク２１とが設けられている。

吸気通路３のうちサージタンク２１よりも下流側の部分は、詳しく図示しないが、後述するエンジン本体５の各気筒２９毎に分岐した複数の独立吸気通路で構成されている。これら複数の独立吸気通路は、吸気マニホールド２３により構成されている。本実施形態のサージタンク２１は、この吸気マニホールド２３に含まれている。

また、吸気通路３には、コンプレッサ１５によって過給された吸気の一部をコンプレッサ１５の下流側からコンプレッサ１５の上流側に還流するためのエアバイパス通路２５が設けられている。具体的には、エアバイパス通路２５の一端は、コンプレッサ１５の下流側で且つスロットルバルブ１９の上流側の吸気通路３に接続され、エアバイパス通路２５の他端は、エアクリーナ１１の下流側で且つコンプレッサ１５の上流側の吸気通路３に接続されている。

このエアバイパス通路２５には、当該エアバイパス通路２５を流れる吸気の流量を開閉動作により調節するエアバイパスバルブ２７が設けられている。エアバイパスバルブ２７は、エアバイパス通路２５を完全に閉じる閉状態と完全に開く開状態とに切り換え可能な、いわゆるオンオフバルブである。

エンジン本体５は、いわゆる火花点火式直噴エンジンの本体であって、複数の気筒２９（図１では１つのみ示す）が直列に設けられたシリンダブロック３１と、このシリンダブロック３１上に配置されたシリンダヘッド３３とを備える。このエンジン本体５の各気筒２９内には、空気と燃料との混合気を燃焼させる燃焼室３５をシリンダヘッド３３との間に区画するピストン３７が往復動可能に嵌め入れられている。このピストン３７は、コネクティングロッド３９を介してクランクシャフト４１に連結されている。

シリンダヘッド３３には、各気筒２９毎に燃焼室３５の天井面にそれぞれ開口した吸気ポート４３及び排気ポート４５が形成されている。吸気ポート４３は、上記独立吸気通路から燃焼室３５に空気を導入する接続口である。この吸気ポート４３には、その燃焼室３５側の開口を開閉する吸気バルブ４７が設けられている。他方、排気ポート４５は、燃焼室３５での混合気の燃焼により生じた排気を排気通路７へ排出する接続口である。この排気ポート４５には、その燃焼室３５側の開口を開閉する排気バルブ４９が設けられている。

クランクシャフト４１には、シリンダヘッド３３の内部に軸支された吸気カムシャフト５１及び排気カムシャフト５３が、チェーンや伝動ベルトなどを含む図示しない動力伝達機構を介して連結されている。これら吸気カムシャフト５１及び排気カムシャフト５３は、クランクシャフト４１の回転に連動して回転し、それぞれ、吸気バルブ４７及び排気バルブ４９をクランクシャフト４１の回転に同期させて所定のタイミングで開閉作動させる。

吸気カムシャフト５１には、当該吸気カムシャフト５１の位相を所定の角度範囲内で連続的に変更可能な電磁式の位相可変機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing、以下「吸気ＶＶＴ」と称する）５５が設けられている。この吸気ＶＶＴ５５は、吸気カムシャフト５１の位相を進角側に変更することによって吸気バルブ４７の開閉時期を早め、吸気カムシャフト５１の位相を遅角側に変更することによって吸気バルブ４７の開閉時期を遅らせることができる。

他方、排気カムシャフト５３には、当該排気カムシャフト５３の位相を所定の角度範囲内で連続的に変更可能な液圧式の位相可変機構（以下「排気ＶＶＴ」と称する）５７が設けられている。この排気ＶＶＴ５７は、排気カムシャフト５３の位相を進角側に変更することによって排気バルブ４９の開閉時期を早め、排気カムシャフト５３の位相を遅角側に変更することによって排気バルブ４９の開閉時期を遅らせることができる。

また、シリンダブロック３１には、各気筒２９毎に、燃焼室３５に向けて燃料（例えばガソリン）を噴射するインジェクタ５８が設けられている。このインジェクタ５８は、ＥＣＵ９からの制御信号により、ピストン３７の往復運動によって燃焼室３５内の空気を圧縮する圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射する。

シリンダヘッド３３にはさらに、各気筒２９毎に、燃焼室３５内において吸気ポート４３から吸い込んだ空気とインジェクタ５８から供給された燃料との混合気に点火する点火装置としての点火プラグ５９が設けられている。この点火プラグ５９は、ＥＣＵ９からの制御信号により所定のタイミングで火花を発生し、その火花によって混合気を爆発燃焼させる。

ピストン３７は、上述した燃焼室３５での混合気の燃焼により往復運動する。クランクシャフト４１は、そのピストン３７の往復運動を回転運動に変換してトルク（回転動力）として出力する。このクランクシャフト４１は、自動変速機１０９を介して車輪と連結されている。

自動変速機１０９は、詳しくは図示しないが、トルクコンバータと複数のギア段を有する多段変速機構とが直列に連結された構成を有し、トルクコンバータのポンプ軸がロックアップクラッチを介してエンジン本体５のクランクシャフト４１に接続される一方、多段変速機構の出力はディファレンシャルを介して車輪の車軸へと伝達されるようになっている。多段変速機構は、油圧によって作動される複数の摩擦要素（クラッチ及びブレーキ）を備え、それらが選択的に締結、開放されて動力の伝達経路が切り替わることにより、エンジン本体５からの入力回転を段階的（例えば４〜６段階）に変速するものである。

排気通路７には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、その回転動作によってコンプレッサ１５を回転させる、ターボ過給機１３のタービン６１と、排気に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）等の有害な大気汚染物質を浄化する排気浄化装置６３とが設けられている。

この排気通路７の上流側の部分は、詳しくは図示しないが、各気筒２９毎に分岐して各気筒２９の排気ポート４５にそれぞれ接続された複数の独立排気通路と、これら複数の独立排気通路が集合する集合部とを有する排気マニホールド６５によって構成されている。

排気浄化装置６３は、エンジン本体５寄りに設けられた上流側触媒コンバータ６７と、この上流側触媒コンバータ６７よりも排気通路７の排出口側に設けられた下流側触媒コンバータ６９とを併用してなる。これら上流側触媒コンバータ６７及び下流側触媒コンバータ６９は、詳しくは図示しないが、筒状のケーシング内に、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、大気汚染物質を浄化可能な排気浄化用の触媒６７ａ，６９ａが担持された担体を収容して構成されている。

さらに、排気通路７には、当該排気通路７に流通する排気を、タービン６１をバイパスして流すための排気バイパス通路７１が設けられている。この排気バイパス通路７１には、当該排気バイパス通路７１を流通する排気の流量を開閉動作によって調節するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧバルブ」と称する」）７３が設けられている。このＷＧバルブ７３は、排気バイパス通路７１の開度を全閉状態（開度０％）と全開状態（開度１００％）との間で連続的又は多段階に変化させることが可能となっている。

このＷＧバルブ７３の開度が０％（全閉）であるときには、排気通路７に流通する排気の全量がタービン６１へと流れ、それ以外の開度であるときには、その開度に応じて排気バイパス通路７１に流れる排気の流量、換言するとタービン６１へ流れる排気の流量が変化する。すなわち、ＷＧバルブ７３の開度が大きいほど、排気バイパス通路７１に流れる排気の流量が多くなり、タービン６１へ流れる排気の流量が小さくなる。

また、排気通路７には、排気の一部を吸気通路３に還流する排気再循環（Exhaust Gas Recirculation、以下「ＥＧＲ」と称する）通路７５が設けられている。ＥＧＲ通路７５の一端は、タービン６１やＷＧバルブ７３よりも上流側の排気通路７に接続され、ＥＧＲ通路７５の他端は、スロットルバルブ１９の下流側の吸気通路３に接続されている。このＥＧＲ通路７５には、還流させる排気を冷却するＥＧＲクーラ７７と、ＥＧＲ通路７５を流通する排気の流量を制御するＥＧＲバルブ７９とが設けられている。

また、図１に示すエンジン１には、各種のセンサが設けられている。

具体的には、吸気通路３においては、エアクリーナ１１の下流側の吸気通路３、詳しくはエアクリーナ１１とコンプレッサ１５との間の吸気通路３に、吸気流量を検出するエアフローセンサ８１が設けられている。このエアフローセンサ８１は、吸気通路３の吸入口寄りの部分の吸気温度を検出する温度センサを内蔵している。コンプレッサ１５とスロットルバルブ１９との間で且つインタークーラ１７の下流側の吸気通路３には、ターボ過給機１３により圧縮された空気の圧力、つまり過給圧を検出する第２圧力センサとしての圧力センサ８３が設けられている。

さらに、スロットルバルブ１９には、当該スロットルバルブ１９の開度を検出するスロットル開度センサ８５が設けられている。また、スロットルバルブ１９の下流側の吸気通路３、詳しくはサージタンク２１には、当該サージタンク２１内の圧力であるインマニ圧を検出する圧力センサ８７が設けられている。この圧力センサ８７には、サージタンク２１内の温度であるインマニ温を検出する温度センサが内蔵されている。

エンジン本体５においては、クランクシャフト４１の回転角度を検出するクランク角センサ８９と、吸気カムシャフト５１のカム角度を検出する吸気カム角度センサ９１と、排気カムシャフト５３のカム角度を検出する排気カム角度センサ９３とが設けられている。

排気通路７においては、ＷＧバルブ７３に、当該ＷＧバルブ７３の開度であるＷＧ開度を検出するＷＧ開度センサ９５が設けられている。ＥＧＲバルブ７９には、当該ＥＧＲバルブ７９の開度を検出するＥＧＲ開度センサ９７が設けられている。さらに、タービン６１の下流側の排気通路７には、燃焼室３５内の空燃比をフィードバック制御するためのフロントＯ_２センサ９９及びリアＯ_２センサ１０１が設けられている。

フロントＯ_２センサ９９は、排気中の酸素濃度に対し出力値がリニアに変化する出力特性を示すリニア空燃比センサ（ＬＡＦＳ：Linear A/F Sensor）であり、タービン６１と上流側触媒コンバータ６７との間に配置されている。リアＯ_２センサ１０１は、ストイキ（理論空燃比）に相当する酸素濃度を境に出力値が急激に変化する特性を示す、いわゆるラムダセンサであり、上流側触媒コンバータ６７と下流側触媒コンバータ６９との間に配置されている。

その他、エンジン１は、大気圧を検出する第１圧力センサとしての大気圧センサ１０２と、車両の速度を検出する車速センサ１０３や、アクセルペダル装置に対するペダルの踏込み量に応じたアクセル開度を検出するアクセルセンサ１０５、後述する自動変速機１０９で現在設定されているギア段の位置（シフトポジション）を検出するシフトポジションセンサ１０７等を備える。

エアフローセンサ８１は、検出した吸気流量に対応する検出信号Ｓ８１ａと、内蔵する温度センサにより検出した吸気温度に対応する検出信号Ｓ８１ｂとをＥＣＵ９に供給する。圧力センサ８３は、検出した過給圧に対応する検出信号Ｓ８３をＥＣＵ９に供給する。スロットル開度センサ８５は、検出したスロットルバルブ１９の開度に対応する検出信号Ｓ８５をＥＣＵ９に供給する。圧力センサ８７は、検出したインマニ圧に対応する検出信号Ｓ８７ａと、内蔵する温度センサにより検出したインマニ温に対応する検出信号Ｓ８７ｂとをＥＣＵ９に供給する。クランク角センサ８９は、検出したクランクシャフト４１の回転角度に対応する検出信号Ｓ８９をＥＣＵ９に供給する。吸気カム角度センサ９１及び排気カム角度センサ９３は、それぞれ検出したカム角度に対応する検出信号Ｓ９１，Ｓ９３をＥＣＵ９に供給する。

ＷＧ開度センサ９５は、検出したＷＧバルブ７３の開度に対応する検出信号Ｓ９５をＥＣＵ９に供給する。ＥＧＲ開度センサ９７は、検出したＥＧＲバルブ７９の開度に対応する検出信号Ｓ９７をＥＣＵ９に供給する。フロントＯ_２センサ６７及びリアＯ_２センサ６９は、それぞれ検出した排気中の酸素濃度に対応する検出信号Ｓ６７，Ｓ６９をＥＣＵ９に供給する。大気圧センサ１０２は、検出した大気圧に対応する検出信号をＥＣＵ９に供給する。車速センサ１０３は、検出した車速に対応する検出信号をＥＣＵ９に供給する。アクセルセンサ１０５は、検出したアクセル開度に対応する検出信号をＥＣＵ９に供給する。シフトポジションセンサ１０７は、検出したギア段の位置に対応する検出信号をＥＣＵ９に供給する。

ＥＣＵ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵ上で実行される各種のプログラム（ＯＳ（Operating System）などの基本制御プログラムやＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）や各種のデータを格納するためのＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）の如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。ＥＣＵ９は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。

ＡＴＣＵ１１１は、ＥＣＵ９と同様に、ＣＰＵと、ＣＰＵ上で実行される各種のプログラムや各種のデータを格納するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。自動変速機１０９の変速動作は、このＡＴＣＵ１１１によって制御される。すなわち、ＡＴＣＵ１１１には、少なくとも、エンジン本体５の回転数、トルクコンバータの出力回転数、車速、アクセルセンサ１０５及びスロットル開度センサ８５による検出信号が入力される。そして、ＡＴＣＵ１１１は、エンジン負荷及び車速に応じて予め設定されたシフトスケジュールに従って、自動変速機１０９に変速動作を行わせる。

これらＥＣＵ９及びＡＴＣＵ１１１は、相互に信号を授受して協調制御を行うようになっており、本実施形態ではＡＴＣＵ１１１による自動変速機１０９の変速制御が行われるときに、多段変速機構における動力伝達経路の切換えに伴う変速ショックを緩和すべく、その切換えのための摩擦要素の作動、つまり自動変速機１０９の変速動作に同期させて、一時的にエンジン本体５で発生させるトルク、つまりエンジン１の出力トルクを低下させるようにしている。すなわち、例えばシフトアップ変速の際には、ＡＴＣＵ１１１からＥＣＵ９にトルクダウン要求を示す信号が発せられ、それに応じてＥＣＵ９は、スロットルバルブ１９の開度を絞り、場合によっては点火プラグ５９による点火時期を遅角させることにより、自動変速機１０９に入力されるエンジン１の出力トルクを低下させる。

〈ＥＣＵの機能構成〉
図２に、ＥＣＵ９の機能ブロック図を示す。

ＥＣＵ９は、機能的には、図２に示すように、コンプレッサ１５の運転状態に応じてエアバイパスバルブ２７の開閉動作を制御するバイパスバルブ制御部１１３と、エンジン１の出力トルクの大きさを制御するトルク制御部１１５とを備える。トルク制御部１１５は、コンプレッサ１５の運転状態に応じてサージングを生じさせないために必要となるエンジン本体５の気筒２９内への空気の充填効率（以下「最低充填効率」と称する）を設定する最低充填効率設定部１１７と、エンジン１の出力トルクを低下させるための点火プラグ５９による点火時期の遅角量を設定する点火遅角量設定部１１８とを備える。なお、ＥＣＵ９は、エンジン１の制御装置の一例である。

〈エアバイパスバルブの制御〉
バイパスバルブ制御部１１３によるエアバイパスバルブ２７の開閉制御について、以下に、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、コンプレッサ性能マップである。図４は、エアバイパスバルブ２７の開閉制御のフローチャート図である。

ターボ過給機１３は、図３にコンプレッサ性能マップとして示されているような性能を有する。コンプレッサ性能マップは、コンプレッサ１５を通過する吸気の流量であるコンプレッサ通過流量と、コンプレッサ１５の上流側及び下流側の吸気圧力の比であるコンプレッサ圧力比（過給圧／大気圧）と、コンプレッサ１５の回転数であるコンプレッサ回転数との関係を規定している。このようなコンプレッサ性能マップは、ＥＣＵ９の内部メモリに記憶されている。

コンプレッサ性能マップには、図３に示す破線（以下「サージライン」と称する）Ｌよりもコンプレッサ通過流量が少ない領域に、いわゆるサージ領域が規定されている。サージ領域は、コンプレッサ通過流量とコンプレッサ圧力比との関係で規定され、コンプレッサ圧力比が大きいほどコンプレッサ通過流量が多い側に拡大されている。このサージ領域は、コンプレッサ通過流量に対して、コンプレッサ圧力比が高すぎるため、コンプレッサ１５で過給された吸気がコンプレッサ１５に逆流し得る、つまりサージングが発生し得る運転領域である。

コンプレッサ１５の運転状態がサージ領域に入る傾向にあるのは、例えば自動変速機１０９による変速動作時である。すなわち、ＡＴＣＵ１１１からのトルクダウン要求に応じてエンジン本体５のトルクを低下させるべくスロットルバルブ１９の開度を調節する場合には、スロットルバルブ１９の開度が絞られる一方で、コンプレッサ１５は慣性でしばらく回り続けるため吸気の過給がしばらく続く。その結果、コンプレッサ圧力比が高いままエンジン本体５への吸入空気量、つまりコンプレッサ通過流量が制限される状況となって、サージングが生じ得る。

バイパスバルブ制御部１１３は、上記のコンプレッサ性能マップに基づいてコンプレッサ１５にサージングが生じるか否かを判定し、その判定結果に応じてエアバイパスバルブ２７を開閉制御する。

具体的には、図４に示すように、まず、ステップＳＴ００１において、エアフローセンサ８１により検出される吸気流量に基づいて、コンプレッサ通過流量を推定する。続いて行われるステップＳＴ００２では、コンプレッサ圧力比を算出する。このコンプレッサ圧力比は、大気圧センサ１０２により検出される大気圧と、圧力センサ８３により検出される過給圧とに基づいて算出される。

しかる後に行われるステップ００３では、図３に示すコンプレッサ性能マップを参照し、ステップＳＴ００１で推定したコンプレッサ通過流量とステップＳＴ００２で算出したコンプレッサ圧力比とから、現在のコンプレッサ１５の運転状態がサージ領域に入るのかどうか、つまりサージングが生じるかどうかを判定する。具体的には、コンプレッサ性能マップにおいて、ステップＳＴ００１で推定したコンプレッサ通過流量が、ステップＳＴ００２で算出したコンプレッサ圧力比と同じコンプレッサ圧力比におけるサージラインＬ上に位置する運転状態にあるときの所定のコンプレッサ通過流量以下であるかどうかを判定する。

このとき、サージングが生じると判定される場合には、ステップＳＴ００４に進む。ステップＳＴ００４では、エアバイパスバルブ２７を開状態とし、コンプレッサ１５の上流側に過給圧を逃がすことによりサージングの発生を回避する。他方、サージングが生じないと判定される場合には、ステップＳＴ００５に進む。ステップＳＴ００５では、エアバイパスバルブ２７を閉状態とし、過給圧を維持する。

これらステップＳＴ００４，ＳＴ００５を終えると、エアバイパスバルブ２７の開閉制御を終了する。このようなエアバイパスバルブ２７の開閉制御は、エンジンの運転期間中は、連続的に繰り返し実行される。

〈エンジンの出力トルク制御〉
トルク制御部１１５は、エンジン１に要求される出力トルクの大きさを基準として、スロットルバルブ１９及びＷＧバルブ７３の開度や点火プラグ５９による点火時期、吸気バルブ４７の開閉時期、燃料の噴射量などを制御する、いわゆるトルクベース制御を実行する。トルクベース制御では、エンジン１の運転状態に基づいて出力トルクの目標値（以下「目標トルク」と称する）を演算し、この目標トルクが得られるようにエンジン１を制御する。

本実施形態のトルクベース制御には、エンジン１の運転状態に応じてエンジン１の出力トルクを低下させるトルク低下処理が含まれる。このトルク低下処理は、例えば、コンプレッサ１５の駆動によって吸気を過給している状態から減速する場面や、自動変速機１０９によって変速する場面において実行される。後者の場面では、自動変速機１０９の変速動作時にＡＴＣＵ１１１から発せられるトルクダウン要求に応じてトルク低下処理が実行される。

トルク低下処理において、トルク制御部１１５は、スロットルバルブ１９の絞り度合をエアバイパスバルブ２７が開かないようにコンプレッサ１５の運転状態がコンプレッサ性能マップでサージ領域に入らない範囲に制限する。そして、当該トルク低下処理では、トルク制御部１１５は、スロットルバルブ１９の開度を絞ることと点火時期を遅角させることとでエンジン１の出力トルクを低下させる。具体的には、スロットルバルブ１９の開度を制限された範囲で絞り、且つスロットルバルブ１９の絞り度合の制限によって生じる出力トルク低下の不足分を補うように点火プラグ５９による点火時期を遅角させる。

トルク低下処理におけるスロットルバルブ１９の絞り度合と点火時期の遅角量とは、いずれも上記の最低充填効率に基づいて設定される。以下に、この最低充填効率の設定方法と点火時期の遅角量の設定方法とについて説明する。

−最低充填効率の設定方法−
図５に、最低充填効率設定部１１７のブロック図を示す。最低充填効率設定部１１７は、コンプレッサ１５の運転状態に応じてサージングを生じさせないため、つまりエアバイパスバルブ２７が開かないために必要なコンプレッサ通過流量の最小値（以下「最小コンプレッサ通過流量」と称する）を推定する非開弁流量推定部１１９と、この非開弁流量推定部１１９で設定された最小コンプレッサ通過流量をエンジン本体５の気筒２９内への空気の充填効率に変換する充填効率変換部１２１とを備える。

非開弁流量推定部１１９は、吸気通路３におけるコンプレッサ１５上流側の吸気圧力と、コンプレッサ１５下流側の吸気圧力とを入力とする。コンプレッサ上流側の吸気圧力は、大気圧センサ１０２により検出される大気圧である。コンプレッサ下流側の吸気圧力は、圧力センサ８３により検出される過給圧である。

この非開弁流量推定部１１９は、コンプレッサ上流側及び下流側の吸気圧力に基づいて現在のコンプレッサ圧力比（以下「実コンプレッサ圧力比」と称する）を算出する。そして、非開弁流量推定部１１９は、図３に示すコンプレッサ性能マップを参照して、実コンプレッサ圧力比に対応するコンプレッサ性能マップでの現在のコンプレッサ１５の運転状態を把握し、その運転状態からサージラインＬに至るまでの範囲で低下させることが可能なコンプレッサ通過流量を最小コンプレッサ通過流量として推定する。

充填効率変換部１２１は、非開弁流量推定部１１９によって推定された最小コンプレッサ通過流量を、エンジン本体５の回転数に基づいてエンジン本体５の気筒２９内への空気の充填効率に変換する。最低充填効率設定部１１７は、その充填効率変換部１２１で変換された充填効率を最低充填効率として設定する。この最低充填効率は、最低充填効率設定部１１７により繰り返し設定されてコンプレッサ１５の運転状態に応じて変化する。

−点火時期の遅角量の設定方法−
点火遅角量設定部１１８は、まず、エンジン本体５の気筒２９内への空気の充填効率を最低充填効率設定部１１７により設定された最低充填効率とした場合に得られるエンジン１の出力トルクを推定する。そして、点火遅角量設定部１１８は、その推定されたエンジン１の出力トルクを基準として、要求されたトルク低下量を実現するために必要な点火時期の遅角量の目標値（以下「目標遅角量」と称する）を設定する。この目標遅角量は、ＥＣＵ９の内部メモリに予め記憶しておいた、点火時期とそれに対応するエンジン１の出力トルクとが関連付けて規定された点火時期マップに基づいて設定される。

次に、トルク制御部１１５によるトルクベース制御について、図６を参照しながら説明する。図６は、トルクベース制御のフローチャート図である。

トルクベース制御では、図６に示すように、まず、ステップ１０１において、トルク制御部１１５は、エンジン１の運転状態を検知する。具体的には、エアフローセンサ８１により検出される吸気流量やクランク角センサ８９により検出されるエンジン本体５の回転数、車速センサ１０３により検出される車速、アクセルセンサ１０５により検出されるアクセル開度、シフトポジションセンサ１０７により検出されるギア段の位置などをエンジン１の運転状態として読み込む。

次に行われるステップＳＴ１０２では、トルク制御部１１５は、検知された運転状態、具体的にはアクセル開度やギア段、車速、アクセルペダルの踏込み量に応じた加速度の目標値（以下「目標加速度」と称する）を設定する。この目標加速度は、ＥＣＵ９の内部メモリに予め記憶しておいた、アクセル開度及び車速とそれらに応じた加速度とが変速段毎に関連付けて規定された加速度マップから取得される。

続くステップＳＴ１０３では、トルク制御部１１５は、設定された目標加速度を達成するために必要となる目標トルクを設定する。この目標トルクは、車速センサ１０３により検出される現在の車速などに基づいて設定される。このとき、ＡＴＣＵ１１１からトルクダウン要求が発せられている場合には、そのトルクダウン要求に含まれるトルク低下量に基づいて目標トルクが設定される。

次いで行われるステップＳＴ１０４では、トルク制御部１１５は、設定された目標トルクを実現するために必要となるエンジン本体５の気筒２９内への空気の充填効率の目標値（以下「目標充填効率」と称する）を算出する。この目標充填効率は、目標トルク及びエンジン本体５の回転数と、図示平均有効圧力の目標値（以下「目標図示平均有効圧力」と称する）とに基づいて算出される。目標図示平均有効圧力は、目標トルクと、トルク損失となる機械抵抗及びポンプ損失（ポンピングロス）とに基づいて算出される。

続くステップＳＴ１０５では、トルク制御部１１５は、算出された目標充填効率と最低充填効率設定部１１７により設定された最低充填効率とを比較し、目標充填効率が最低充填効率以上であるかどうかを判定する。このとき、目標充填効率が最低充填効率以上であると判定される場合には、サージングを生じさせることなくして目標充填効率を実現したとしてもスロットルバルブ１９を絞ることのみでトルクダウン要求に対応できる。この場合には、目標充填効率をそのまま維持してステップＳＴ１１０，ＳＴ１１４に進む。他方、目標充填効率が最低充填効率よりも小さいと判定される場合には、目標トルクの達成をスロットルバルブ１９の開度調節のみにより図ったのではサージングが生じ得る。この場合には、ステップＳＴ１０６に進む。

ステップＳＴ１０６では、トルク制御部１１５は、上述した点火遅角量設定部１１８によって点火時期の目標遅角量を設定する。次いで行われるステップＳＴ１０７では、トルク制御部１１５は、設定した目標遅角量と遅角限界とを比較し、目標遅角量が遅角限界よりも小さいかどうかを判定する。遅角限界は、燃焼効率の著しい悪化や失火を考慮した燃焼安定性の観点から予め実験により定められた遅角量の限界値である。

このとき、目標遅角量が遅角限界よりも小さいと判定される場合には、スロットルバルブ１９の開度をサージングが生じない範囲で絞り、それに併せて目標遅角量だけ点火時期を遅角させることにより、目標トルクを達成できる。つまり、トルクダウン要求がある場合には、要求されるトルクダウン量に応じたトルクの低下を実現できる。この場合には、続くステップＳＴ１０８において、トルク制御部１１５は、目標充填効率に最低充填効率を設定し、その後にステップＳＴ１１０，ＳＴ１１４に進む。

他方、目標遅角量が遅角限界以上であると判定された場合には、スロットルバルブ１９の開度をサージングが生じない範囲で絞り、それに併せて点火時期を遅角させたとしても、トルクダウン要求に応じたトルクの低下を実現できない。そのため、バイパスバルブ制御部１１３によってエアバイパスバルブ２７が開かれる開度までスロットルバルブ１９を開かざるを得ない。そこで、本実施形態では、ステップＳＴ１０９において、トルク制御部１１５は、点火時期の遅角化を禁止し、目標充填効率をそのまま維持してステップＳＴ１１０，ＳＴ１１４に進む。

以上のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０９によって目標充填効率が決定される。トルク制御部１１５は、目標充填効率を決定すると、吸気バルブ４７の開閉時期を設定する。この吸気バルブ４７の開閉時期は、ＥＣＵ９の内部メモリに予め記憶しておいた、目標充填効率、エンジン本体５の回転数及びエンジン負荷とそれらに応じた吸気バルブ４７の開閉時期とが関連付けて規定されたＶＶＴマップに基づいて設定される。

以降では、ステップＳＴ１１０〜ＳＴ１１３とステップＳＴ１１４〜ＳＴ１１６とが並行して行われる。

ステップＳＴ１１０では、トルク制御部１１５は、設定された目標充填効率を実現するために必要となる吸気マニホールド２３内の空気量の目標値（以下「目標インマニ空気量」と称する）を算出する。この目標インマニ空気量の算出方法については特に限定されないが、例えば、圧力センサ９５により検出されるインマニ温と、インマニ圧の目標値（以下「目標インマニ圧」と称する）と、吸気バルブ４７の開閉時期とに基づいて算出される。目標インマニ圧は、ＥＣＵ９の内部メモリに予め記憶しておいた、目標インマニ空気量及びインマニ温とそれらに応じた目標インマニ圧とが関連付けて規定された吸気特性マップに基づいて設定される。

ステップＳＴ１１１では、トルク制御部１１５は、目標インマニ空気量を実現するのに必要となるスロットルバルブ１９を通過する吸気流量の目標値（以下「目標スロットル通過流量」と称する）を算出する。この目標スロットル通過流量の算出方法については特に限定されないが、例えば、これまでのステップＳＴ１０４，ＳＴ１１０で算出した目標充填効率及び目標インマニ空気量と、現在のインマニ空気量（以下「実インマニ空気量」と称する）とに基づいて算出される。実インマニ空気量は、圧力センサ９５により検出されるインマニ圧及びインマニ温に基づいて算出される。なお、この実インマニ空気量は、吸気マニホールド２３に流入する空気量と吸気マニホールド２３からエンジン本体５の気筒２９内へ流出する空気量との収支を計算することにより推定してもよい。

続くステップＳＴ１１２では、トルク制御部１１５は、算出された目標スロットル通過流量を実現するために必要となるスロットルバルブ１９の開度の目標値（以下「目標スロットル開度」と称する）を算出する。この目標スロットル開度は、目標スロットル通過流量と、圧力センサ８３により検出された過給圧と、圧力センサ９５により検出されたスロットルバルブ１９下流側の吸気圧力とに基づいて算出される。

そして、ステップＳＴ１１３では、トルク制御部１１５は、スロットル開度センサ９３により検出されるスロットルバルブ１９の開度がステップＳＴ１１２で算出した目標スロットル開度となるようにスロットルバルブ１９を駆動しその開度を調節すると共に、目標トルクに応じた点火時期となるように点火プラグ５９を制御し、目標トルクに応じた目標充填効率を実現するように吸気バルブ４７の開閉時期を制御し、目標充填効率に基づいて理論空燃比から定まる燃料噴射量が噴射されるようにインジェクタ５８を制御する。

また、ステップＳＴ１１４では、トルク制御部１１５は、目標充填効率を実現するために必要となる、スロットルバルブ１９よりも上流側の圧力、つまり過給圧の目標値（以下「目標過給圧」と称する）を算出する。この目標過給圧は、ＥＣＵ９の内部メモリに予め記憶しておいた、エンジン本体５の回転数、目標充填効率及び吸気バルブ４７の開閉時期と目標過給圧とが関連付けて規定された過給圧マップに基づいて求められる。

続くステップＳＴ１１５では、トルク制御部１１５は、算出された目標過給圧を実現するのに必要となるＷＧバルブ７３の開度の目標値（以下「目標ＷＧ開度」と称する）を算出する。この目標ＷＧ開度は、現在の過給圧（以下「実過給圧」と称する）と目標過給圧とに基づいて算出される。実過給圧は、圧力センサ８３により検出される過給圧である。

そして、ステップＳＴ１１６では、トルク制御部１１５は、ＷＧ開度センサ９５により検出されるＷＧバルブ７３の開度がステップＳＴ１１５で算出された目標ＷＧ開度となるようにＷＧバルブ７３を駆動しその開度を調節する。こうして、ステップＳＴ１１３及びステップＳＴ１１６を終えると、リターンする。

したがって、このようなトルクベース制御によれば、ＡＴＣＵ１１１からのトルクダウン要求に応じて、スロットルバルブ１９の開度を絞り、そのスロットルバルブ１９の作動によっても要求されるトルク低下量を実現できない場合に点火プラグ５９による点火時期を遅角させることを併せて行い、このときのスロットルバルブ１９の絞り度合をサージングが発生しない範囲に制限するようにしたので、エアバイパスバルブ２７を閉じた状態に維持しながら、スロットルバルブ１９の開度を絞ることに伴いサージングが発生するのを回避することができる。

そして、このようなトルク低下処理によると、スロットルバルブ１９の開度を絞ることと点火時期を遅角させることとを併用しても要求されるトルクダウン量を実現できない場合以外は、エアバイパスバルブ２７を閉じた状態に維持することができるので、変速時や減速時にエンジン１の出力トルクを低下させるときにも過給圧の大幅な低下を防止し、トルクを低下させた後の加速応答性が悪化することを抑制できる。特に、山道のアップダウンなどで頻繁に変速が行われる場面においては、変速される度に過給圧が大幅に低下する事態を防止できるので、良好な運転性を実現することが可能になる。

また、上述したトルクベース制御によれば、エンジン１の出力トルクを低下させるのに、燃費の悪化に繋がる点火時期の遅角化よりもスロットルバルブ１９の開度を絞ることを優先して行うので、トルク低下処理を実施することに伴う燃費の悪化を抑制することができるし、スロットルバルブ１９の開度を絞ることの方が点火時期を遅角させることよりもエンジン１の出力トルクに対する影響力が大きい分だけエンジン１の出力トルクの低下を効果的に図ることができる。

以上のように、本明細書で開示する技術の例示として上記実施形態を説明したが、本開示の技術範囲は、これに限定されない。本開示の技術は、上記実施形態の構成要素や処理プロセスに、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能であり、さらに色々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の技術範囲に属することは当業者に理解されるところである。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく本開示の技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、上記実施形態では、トルクベース制御でのトルク低下処理において、まず、スロットルバルブ１９の開度を絞ることでエンジン１の出力トルクの低下を図り、スロットルバルブ１９の開度をサージングが発生しない範囲で限界まで絞っても要求されるエンジン１の出力トルクの低下を実現できないときにのみ点火時期を遅角させる形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、トルク低下処理では、その他の手法により、スロットルバルブ１９の開度を絞ることを点火時期を遅角させることよりも優先して行っていてもよい。

すなわち、トルク低下処理では、要求されるエンジン１の出力トルクの低下量のうちスロットルバルブ１９の開度を絞ることによって低下させる割合を点火時期を遅角させることによって低下させる割合よりも大きくしてもよいし、スロットルバルブ１９の開度を絞ることによってエンジン１の出力トルクを低下させることが可能な全能力のうち実際にスロットルバルブ１９の開度を絞ることによって発揮させる割合を、点火時期を遅角させることによってエンジン１の出力トルクの低下させることが可能な全能力のうち実際に点火時期を遅角させることによって発揮させる割合よりも大きくしてもよい。このようにしても、トルク低下処理を実施することに伴う燃費の悪化を抑制することができる。

さらに、トルク低下処理は、上記のようにスロットルバルブ１９の開度を絞ることを点火時期を遅角させることよりも優先して行う場合に限らず、エンジン本体５のトルクを低下させるのに、点火時期を遅角させることをスロットルバルブ１９の開度を絞ることよりも優先して行うようにしてもよい。このようにすれば、変速時や減速時にエンジン本体５のトルクを低下させてから復帰させるまでのレスポンスを良くすることができるので、その後の加速応答性を高めことができる。

また、上記実施形態では、変速機として自動変速機１０９を採用した形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、自動変速機１０９に代えて、手動変速機が採用されていても構わない。この場合には、運転手により手動変速機に変速操作が行われた際に当該手動変速機の制御装置からトルクダウン要求が発せられるようになっており、トルクベース制御では、そのトルクダウン要求に応じてエンジン１の出力トルクを低下させるトルク低下処理が実行されるようになっていればよい。

また、上記実施形態では、自動変速機１０９による変速動作時にＡＴＣＵ１１１から発せられるトルクダウン要求に応じてトルク低下処理を実行する形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、トルク制御部１１５は、その他の制御装置によりトルク低下要求が発せられたときにトルク低下処理を実行するようになっていてもよい。

また、上記実施形態では、トルク低下処理においてコンプレッサ１５の運転状態に対応付けてサージ領域が規定されたコンプレッサ性能マップを利用してスロットルバルブ１９の開度を決定することを説明したが、これに限らず、スロットルバルブ１９の開度は、エンジン１の運転状態やその他の情報に基づいてコンプレッサ１５にサージングが発生しない範囲に決定されていてもよい。

以上説明したように、本発明は、ターボ過給機付きのエンジンの制御装置について有用であり、特に、エンジンの出力トルクを低下させる際に、サージングが発生するのを回避し、且つ加速応答性の悪化を抑制することが要望されるエンジンの制御装置に適している。

１…エンジン、３…吸気通路、５…エンジン本体、７…排気通路、
９…ＥＣＵ（エンジンの制御装置）、１１…エアクリーナ、１３…ターボ過給機、
１５…コンプレッサ、１７…インタークーラ、１９…スロットルバルブ、
２１…サージタンク、２３…吸気マニホールド、２５…吸気バイパス通路、
２７…エアバイパスバルブ、２９…気筒、３１…シリンダブロック、
３３…シリンダヘッド、３５…燃焼室、３７…ピストン、３９…コネクティングロッド、
４１…クランクシャフト、４３…吸気ポート、４５…排気ポート、４７…吸気バルブ、
４９…排気バルブ、５１…吸気カムシャフト、５３…排気カムシャフト、
５５…吸気ＶＶＴ、５７…排気ＶＶＴ、５８…インジェクタ、
５９…点火プラグ（点火装置）、６１…タービン、６３…排気浄化装置、
６５…排気マニホールド、６７…上流側触媒コンバータ、６７ａ…触媒、
６９…下流側触媒コンバータ、６９ａ…触媒、７１…排気バイパス通路、
７３…ＷＧバルブ、７５…ＥＧＲ通路、７７…ＥＧＲクーラ、７９…ＥＧＲバルブ、
８１…エアフローセンサ、８３…圧力センサ、８５…スロットル開度センサ、
８７…圧力センサ、８９…クランク角センサ、９１…吸気カム角度センサ、
９３…排気カム角度センサ、９５…ＷＧ開度センサ、９７…ＥＧＲ開度センサ、
９９…フロントＯ_２センサ、１０１…リアＯ_２センサ、１０２…大気圧センサ、
１０３…車速センサ、１０５…アクセルセンサ、１０７…シフトポジションセンサ、
１０９…自動変速機、１１１…ＡＴＣＵ、１１３…バイパスバルブ制御部、
１１５…トルク制御部、１１７…最低充填効率設定部、１１８…点火遅角量設定部、
１１９…非開弁流量推定部、１２１…充填効率変換部、Ｌ…サージングライン

Claims (5)

1. 吸気通路と、
   前記吸気通路から吸気が供給されるエンジン本体と、
   前記エンジン本体の燃焼室内の混合気に点火する点火装置と、
   前記吸気通路に設けられたコンプレッサを有するターボ過給機と、
   前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側に設けられたスロットルバルブと、
   前記吸気通路において前記コンプレッサの下流側から前記コンプレッサの上流側へ吸気を還流させるバイパス通路と、
   前記バイパス通路を開閉するバイパスバルブと、を備えたエンジンを制御する制御装置であって、
   前記エンジンの運転状態に応じて当該エンジンの出力トルクを低下させるトルク低下処理を実行するトルク制御部と、
   前記コンプレッサの運転状態が、当該コンプレッサを通過する吸気の通過流量が所定の流量以下である状態にあるときに、前記バイパスバルブを開くバイパスバルブ制御部と、
   前記バイパスバルブが開かないために必要な前記通過流量を推定する非開弁流量推定部と、を備え、
   前記トルク低下処理では、
   前記コンプレッサを通過する吸気の目標通過流量が前記非開弁流量推定部によって推定された通過流量未満のときには、前記スロットルバルブの絞り度合を、前記コンプレッサを通過する吸気の通過流量が前記推定された通過流量以上となるように制限し、且つ該スロットルバルブの絞り度合の制限によって生じる出力トルク低下の不足分を補うように前記点火装置による点火時期を遅角させ、
   前記目標通過流量が前記推定された通過流量以上のときには、前記スロットルバルブの絞り度合を、前記コンプレッサを通過する吸気の通過流量が前記目標通過流量となるようにし、且つ前記点火装置による点火時期を遅角させない
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 請求項１に記載されたエンジンの制御装置において、
   前記トルク制御部は、他の制御装置により前記エンジンの出力トルクを低下させるトルク低下要求が発せられたときに前記トルク低下処理を実行する
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。
3. 請求項２に記載されたエンジンの制御装置において、
   前記トルク低下要求は、前記エンジンに接続された変速機の制御装置から該変速機による変速動作時に発せられる要求である
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載されたエンジンの制御装置において、
   前記非開弁流量推定部は、前記コンプレッサの運転状態に対応付けてサージングが発生する領域が規定されたコンプレッサ性能マップと、前記コンプレッサの運転状態とに基づいて、前記バイパスバルブが開かないために必要な前記通過流量の最小値を推定する
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。
5. 請求項４に記載されたエンジンの制御装置において、
   前記コンプレッサ性能マップのサージングが発生する領域は、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側及び下流側の吸気の圧力比と、前記コンプレッサを通過する吸気の通過流量との関係で規定されており、
   前記コンプレッサの運転状態は、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側及び下流側の圧力比であり、各々前記吸気通路に設けられた、前記コンプレッサの上流側の圧力を検出する第１圧力センサと、前記コンプレッサの下流側の圧力を検出する第２圧力センサとの両検出値に基づいて算出される
   ことを特徴とするエンジンの制御装置。

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