JP7305106B2 - 過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンとモータとからなる動力源と、排気ガスの流速を変更可能な可動ベーンを有する可変容量のターボ過給機とを備えた過給機付きエンジンの制御装置に関する。

従来より、ターボ過給機を搭載した車両では、変速時、乗員によるアクセルペダルの踏戻操作によりタービンに供給される排気ガス流量が減少するため、タービン及びコンプレッサの回転速度が低下し、再びアクセルペダルが踏込操作されても過給圧が上昇して回転速度が復帰するまでに長時間要する現象、所謂ターボラグが生じることが知られている。
このようなターボラグに起因した加速応答性低下を改善する有効な技術の１つとして、タービン効率を連続的に変更可能とした可動ベーン付きターボ過給機（Variable Geometry Turbocharger: ＶＧＴ）が存在している。

可動ベーン付きターボ過給機は、エンジンの回転数が低いとき、ベーン開度を小さくして排気ガスの流速を高め、過給効率を増加する一方、エンジンの回転数が高いとき、ベーン回転を大きくして排気抵抗を下げ、圧力損失を減少させるものである。
特許文献１の内燃機関システム制御装置は、エンジンと、可動ベーンを有する可動ベーン付きターボ過給機と、エンジンの出力トルクを制御するトルク制御手段とを備え、トルク制御手段が、過給圧の制御状態に基づきターボ過給機の個体差に相当するトルク制御初期値を学習する学習手段を有している。これにより、過給圧のフィードバック制御において、ターボ過給機製造時の個体差、所謂構造上の寸法公差（全閉開度の初期ばらつき）の影響を低減している。

また、燃費向上を狙いとして、エンジンとモータとからなる動力源と、この動力源との間に断続可能なクラッチを介して駆動力を伝達可能に連結されたトランスミッションと、このトランスミッションと車輪との間に配設されたデファレンシャル機構と、エンジンとモータに指令信号を夫々出力すると共にクラッチの締結状態を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両は、モータの動力単独で走行する電気走行モードとエンジンとモータの２つの動力で走行するハイブリッド走行モードとが切替可能に構成されている。

特開２０１０－２７０６３１号公報

図８に示すように、可動ベーンを含むターボ過給機製造時の個体差は、過給機特性を示すコンプレッサの圧力比マップ（コンプレッサマップ）Ｍで表すことができる。
圧力比マップＭは、横軸が吸気体積流量Ｑａ（ｍ³／ｓｅｃ）、縦軸が圧力比ｐ／ｐｏで表され、両者の関係が、コンプレッサ回転数毎に曲線で示されている。圧力比は、コンプレッサの下流側圧力ｐをコンプレッサの上流側圧力ｐｏで除算した値を用いる。
同じ吸気体積流量Ｑａの場合、ターボ過給機製造時の寸法公差が大きい下限品の過給機特性Ｆ２は、寸法公差が小さい上限品やセンタ値を有する中間品の過給機特性Ｆ１よりも圧力比が低い特性を示し、可動ベーンの開度については、開きぎみの開弁傾向になっている。

特許文献１の内燃機関システム制御装置は、ターボ過給機製造時の個体差（トルク制御初期値）を学習すると共に過給圧のフィードバック制御を行っているため、車両走行時、ターボ過給機製造時の寸法公差や経年劣化の影響を低減することが可能である。
しかし、特許文献１の技術は、エンジン運転中にターボ過給機製造時の個体差を学習しているため、フィードバック制御中、可動ベーンが製造時の寸法公差や経年劣化以外、具体的には、外気温度や排気ガス温度等の外的要因の影響を受ける虞があり、ターボ過給機製造時の可動ベーンの個体差を精度よく良く検出することが困難である。それ故、過給圧フィードバック制御の初期値にばらつきが生じることから、制御上の収束期間が長期化して応答遅れが生じる虞がある。
即ち、ターボ過給機の応答性の観点において、改善の余地が残されている。

本発明の目的は、走行性能に影響を与えることなくターボ過給機の応答性を改善可能なターボ過給機付きエンジンの制御装置等を提供することである。

請求項１の過給機付きエンジンの制御装置は、エンジンとモータとからなる動力源と、前記エンジンとモータとの間に駆動力を断続可能な第１クラッチと、排気タービンに流入する排気ガスの流速を変更可能な可動ベーンを有する可変容量のターボ過給機と、車両の運転状態に応じて前記第１クラッチの締結開放状態を制御すると共に前記エンジンの運転状態に応じて前記可動ベーンの開度を制御する制御ユニットとを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、前記制御ユニットは、車両停車時、前記第１クラッチを締結して前記モータによりエンジンを駆動すると共に、前記第１クラッチ締結時、前記エンジンに吸入される空気量と吸気圧力に基づいて検出された過給機特性を用いて前記可動ベーンの開度を補正することを特徴としている。

この過給機付きエンジンの制御装置では、前記制御ユニットが、車両停車時、前記第１クラッチを締結して前記モータによりエンジンを駆動するため、排気ガス温度を上昇させることなく、エンジンを擬似駆動することができる。
制御ユニットは、前記第１クラッチ締結時、前記エンジンに吸入される空気量と吸気圧力に基づいて検出された過給機特性を用いて前記可動ベーンの開度を補正するため、寸法公差以外の外的要因の影響を排除した過給機特性を検出することができ、外的要因の影響を排除した過給機特性を用いて可動ベーンの開度を高精度に制御することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記モータの出力を変速するトランスミッションの駆動力を断続可能な第２クラッチを有し、前記制御ユニットは、車両停車時、前記第２クラッチを開放して前記動力源から車輪に伝達される駆動力を制限することを特徴としている。
この構成によれば、動力源から車輪に伝達される駆動力を確実に切断した状態でエンジンを駆動することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御ユニットは、車両停車且つ検査条件成立時、前記モータで前記エンジンを駆動して前記過給機特性を検出することを特徴としている。
この構成によれば、走行性に影響を与えない検査条件が成立したとき、外的要因の影響を排除した過給機特性を検出することができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記検査条件は、車両の走行距離が所定の判定距離以上であることを特徴としている。
この構成によれば、過給機特性を検出するタイミングを車両の走行距離で管理することができ、不要な過給機特性の検出を制限することができる。

請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記検査条件は、ディーラーへの入庫時であることを特徴としている。
この構成によれば、過給機特性を検出するタイミングをディーラーへの入庫時で管理することができ、不要な過給機特性の検出を制限することができる。

請求項６の発明は、請求項１～５の何れか１項の発明において、前記制御ユニットは、前記エンジンを一定回転数で駆動して前記過給機特性を検出することを特徴としている。
この構成によれば、過給機特性を短期間で検出することができる。

本発明の過給機付きエンジンの制御装置によれば、外的要因の影響を排除した過給機特性に基づく可動ベーンの開度制御を実行することができ、走行性能に影響を与えることなくターボ過給機の応答性を改善することができる。

実施例１に係る過給機付きエンジンの制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインモデルを示す図である。 エンジンシステムの概略構成図である。 ターボ過給機の縦断面図である。 図３のIV-IV線断面図である。 エンジンシステムの制御ブロック図である。 走行制御処理手順を示すフローチャートである。 過給圧Ｆ／Ｂ制御処理手順を示すフローチャートである。 過給機特性を示すコンプレッサの圧力比マップである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明をハイブリッド車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１～図７に基づいて説明する。
まず、実施例１に係るハイブリッド車両のパワートレインＰＴの概略について説明する。
図１に示すように、このハイブリッド車両のパワートレインＰＴは、第１動力源として直列４気筒ディーゼルエンジン１と、このエンジン１の下流側位置に配設された第２動力源としてのモータジェネレータ（以下、モータと略す。）２と、このモータ２の下流側位置に配設された自動変速機（以下、ＡＴと略す。）３と、駆動力を左右１対の車輪５に対して分配するデファレンシャルギヤ機構（以下、デフ機構と略す。）４等を備えている。デフ機構４は、ＡＴ３の出力軸８を介して駆動力が入力され、操舵状態に応じて左右の車輪５に夫々対応した駆動軸９（ドライブシャフト）への駆動力分配率を変更可能に構成されている。

エンジン１の出力軸とモータ２の回転軸とは、締結開放可能な第１クラッチ１０ａを介して軸部６ａ，６ｂによって同軸状に連結されている。第１クラッチ１０ａの上流側端部は、軸部６ａを介してエンジン１の出力軸に連結され、第１クラッチ１０ａの下流側端部は、軸部６ｂを介してモータ２の回転軸の上流側端部に連結されている。モータ２の回転軸とＡＴ３の回転軸とは、締結開放可能な第２クラッチ１０ｂを介して軸部７ａによって連結されている。第２クラッチ１０ｂは、ＡＴ３の内部に構成されている。この第２クラッチ１０ｂの上流側端部は、軸部７ａを介してモータ２の回転軸の下流側端部に連結され、第２クラッチ１０ｂの下流側端部は、軸部７ｂを介してＡＴ３の回転軸に連結されている。尚、第２クラッチ１０ｂは、少なくともモータ２とＡＴ３との駆動力の伝達を断続可能であれば良く、ＡＴ３の外部に形成しても良い。

このパワートレインＰＴは、検出されたアクセル開度や車速等に応じたモータ２の目標回転数及び目標トルクが設定され、インバータ（図示略）がモータ２に供給する電気量を制御している。
更に、低負荷・低速運転、具体的には、始動、減速（減速回生を含む）、定常運転時に実行される電気走行モード（以下、ＥＶモードと表す。）が要求された場合、第１クラッチ１０ａが開放され、第２クラッチ１０ｂが締結される。この状態でモータ２を駆動した場合、モータ２の回転出力がＡＴ３側に伝達される。ＡＴ３は、伝達された回転出力を選択された変速段に変速してＡＴ３の出力軸８から出力する。ＡＴ３の出力軸８からの駆動力は、デフ機構４を介して左右の車輪５に至り、ＥＶモードによる走行が実行される。

高負荷・高速運転、具体的には、加速運転時に実行されるハイブリッド走行モード（以下、ＨＥＶモードと表す。）が要求された場合、第１，第２クラッチ１０ａ，１０ｂが共に締結される。この状態では、エンジン１の回転出力及びモータ２の回転出力の双方がＡＴ３側に伝達される。ＡＴ３は、伝達された回転出力を選択された変速段に変速してＡＴ３の出力軸８から出力する。出力軸８からの駆動力は、デフ機構４及び駆動軸９を介して左右の車輪５に至り、ＨＥＶモードによる走行が実行される。

また、車両停車時で且つ累積走行距離が所定距離（例えば、１００００ｋｍ）以上の際、又は、車両停車時で且つハイブリッド車両がディーラーに入庫された際に実行される検査モードが要求された場合、第１クラッチ１０ａが締結され、第２クラッチ１０ｂが開放される。この状態でモータ２を駆動した場合、モータ２の回転出力は車輪５に伝達されることなくエンジン１側に伝達される。エンジン１は、燃料供給、点火、爆発行程を伴うことなく吸入、圧縮、膨張、排気行程を行う擬似駆動が実行される。ここで、累積走行距離が所定距離以上と車両のディーラー入庫とが、検査条件に相当している。

次に、エンジンシステムＳについて説明する。
図２に示すように、エンジンシステムＳは、エンジン１と、エンジン１に吸気を供給する吸気系２０と、エンジン１から排出される排気ガスを車両の外部に排出するための排気系３０と、エンジン１に燃料を供給するための燃料供給系４０と、可変容量のターボ過給機５０と、エンジンシステムＳの制御を行う制御ユニット６０等を有している。

エンジン１は、４つの気筒１１（図１では１つのみを記載）を有する多気筒エンジンであって、上記４つの気筒１１が設けられたシリンダブロックと、このシリンダブロック上に配設されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの下側に配設されてエンジン１の駆動系の潤滑に用いられる潤滑油が貯留されたオイルパンとを有している。エンジン１の各気筒１１内には、ピストン１２が気筒１１内を往復運動可能に夫々嵌挿され、このピストン１２の頂面と気筒１１の側壁とシリンダヘッドの下面とにより燃焼室１４が気筒１１毎に形成されている。

ピストン１２は、コンロッドを介してエンジン１の出力軸であるクランクシャフト１３に連結され、このクランクシャフト１３は、ピストン１２の往復運動によって回転される。シリンダヘッドには、気筒１１毎に吸気ポート２１及び排気ポート３１が形成されると共に、これら吸気ポート２１及び排気ポート３１における燃焼室１４側の開口を開閉する吸気バルブ２９及び排気バルブ３９が夫々設けられている。また、各シリンダヘッドには、燃焼室１４内に燃料を供給する燃料噴射弁４４が配設されている。

吸気系２０は、エンジン１の各気筒１１の吸気ポート２１に連通する吸気通路２２を備えている。この吸気通路２２の吸気上流側端部には、車両の外部から導入された吸気を濾過するエアクリーナ２３が設けられている。一方、吸気通路２２における吸気下流側端部近傍には、エンジン１に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク２４が設けられている。吸気通路２２におけるエアクリーナ２３とサージタンク２４との間には、ターボ過給機５０のコンプレッサ５０ａと、各気筒１１の燃焼室１４への吸気の流量を調整するためのスロットルバルブ２５と、コンプレッサ５０ａにより過給された空気を冷却するインタークーラ２６とが設けられている。

排気系３０は、排気ガスが通過する排気通路３２を有している。排気通路３２は、エンジン１の各気筒１１の排気ポート３１に連通しており、エンジン１と排気通路３２との接続部分には、気筒１１毎に分岐して排気ポート３１に接続された排気マニホールド（図示せず）が設けられている。
排気通路３２における排気マニホールドよりも排気下流側には、排気上流側から順に、高圧ＥＧＲ装置３３の高圧ＥＧＲ通路３４と排気通路３２との接続部と、排気通路３２を通過する排気ガスによって回転されると共にこの回転によってコンプレッサ５０ａを回転駆動するターボ過給機５０のタービン５０ｂとが設けられている。

高圧ＥＧＲ装置３３は、排気通路３２における排気マニホールドとターボ過給機５０のタービン５０ｂとの間の部分と、吸気通路２２におけるインタークーラ２６とサージタンク２４との間の部分とを接続する高圧ＥＧＲ通路３４と、この高圧ＥＧＲ通路３４を通過させる排気ガスの流量を調整する高圧ＥＧＲバルブ３５とを有しており、排気通路３２に排出された比較的高圧の排気ガスを吸気側に還流させている。

燃料供給系４０は、燃料を貯留する燃料タンク４１と、この燃料タンク４１から燃料噴射弁４４に燃料を供給するための燃料配管４２とを有する。また、燃料配管４２上には、燃料ポンプ４３が設けられている。燃料タンク４１に貯留された燃料は、燃料ポンプ４３によって、燃料配管４２を介して燃料噴射弁４４に供給される。

本実施形態のエンジンシステムＳに設けられた可変容量過給機であるターボ過給機５０は、排気タービンであるタービン５０ｂが低速で回転するときでも効率良く過給を行うことができるように小型に形成されている。このターボ過給機５０は、エンジン１の運転状態に応じてタービン５０ｂに流入する排気ガスの流路断面積を変化させることで、タービン５０ｂに流入する排気ガスの流速を調整可能な可変容量型のターボ過給機（ＶＧＴターボ：Variable Geometry Turbo）として構成されている。タービン５０ｂの入口、つまり排気通路３２におけるタービン５０ｂの直上流部には、排気ガスの流路断面積を調整するための可動ベーン５０ｃが設けられている。

次に、ターボ過給機５０のタービン５０ｂ周辺の構造を説明する。
図３，図４に示すように、タービン５０ｂは、タービンケーシング５１内に形成されたタービン室５１ａの略中央部に配置されており、このタービン５０ｂの周囲を取り囲むように複数の可動ベーン５０ｃが設けられている。各可動ベーン５０ｃは、タービン室５１ａの一方側の壁部を貫通する支軸５０ｄによって回動可能に支持されている。

更に、可動ベーン５０ｃが夫々支軸５０ｄの周りに回動して（図３において時計回りに回動して）、相互に近接するように傾斜すると、可動ベーン５０ｃ相互間に形成されるノズル５１ｃの開度（ノズル断面積）が小さく絞られて、排気流量が少ないときでも、タービン５０ｂを回転させる排気の流速を高くすることができるため、高い過給効率が得られるようになる。一方、可動ベーン５０ｃが上記とは反対側に回動して（図３において反時計回りに回動して）、相互に離反するように傾斜すると、ノズル断面積が大きくなり、排気流量の多いときに排気の流速が過度に上昇するのを防止することができる。ノズル断面積は、排気ガスの流路断面積に相当する。

図４に示すように、タービンケーシング５１の内部には、タービン室５１ａに対しタービン軸の延びる方向に隣接して、このタービン室５１ａに対応するように環状の空洞部５１ｂが形成されている。可動ベーン５０ｃの支軸５０ｄは、夫々、空洞部５１ｂとタービン室５１ａとの間の隔壁を貫通して、空洞部５１ｂ内に突出している。この支軸５０ｄの空洞部５１ｂに突出した部分には、夫々馬蹄形状の連結部材５２の基端部が取り付けられ、この各連結部材５２の先端側に連結ピン５２ａの一端部が摺動可能に取り付けられている。また、この連結ピン５２ａの他端部は、可動ベーン５０ｃに対応するように空洞部５１ｂの全周に亘って配置されたリング部材５３に回動可能に固定されている。

リング部材５３は、リンク機構５４を介してＶＧＴ用アクチュエータ５５（図２参照）のロッド５６に連結されている。リンク機構５４は、一端部がリング部材５３に回動可能に連結された連結ピン５４ａと、この連結ピン５４ａの他端部に一端部を回動可能に連結された第１連結板部材５４ｂと、この第１連結板部材５４ｂの他端部に連結されると共に、タービンケーシング５１の外壁を貫通する柱状部材５４ｃと、この柱状部材５４ｃのタービンケーシング５１外へ突出する突出端部に一端部を連結された第２連結板状部材５４ｄとからなる。

第２連結板状部材５４ｄの他端部は、連結ピン５４ｅによりアクチュエータ５５のロッド５６に回動可能に連結されている。更に、アクチュエータ５５の作動によりロッド５６が動作して、リンク機構５４を介してリング部材５３に伝達され、リング部材５３がタービン軸の軸線周りに回動することで、可動ベーン５０ｃが夫々支軸５０ｄ周りに同期回動されるようになっている。従って、ノズル５１ｃの開度は、ロッド５６の進退動作によって変更されるようになっている。

アクチュエータ５５は、デューティソレノイドバルブ５７に接続されている。このデューティソレノイドバルブ５７によりアクチュエータ５５が駆動される。デューティソレノイドバルブ５７に印加されたデューティ率が１００％のとき、ロッド５６が最大限に進出してノズル５１ｃが最大開度になり、デューティ率が０％のとき、ロッド５６が最大限に後退してノズル５１ｃが最小開度になる。

次に、制御ユニット６０について説明する。
制御ユニット６０は、検査モード実行時、第１クラッチ１０ａを締結してモータ２によりエンジン１を燃料供給、点火、爆発行程を伴わない擬似駆動させると共に、擬似駆動されたエンジン１に吸入される吸気量（空気量）と吸気圧力に基づいて検出された過給機特性Ｆ（例えば、図８のＦ２に相当する。）を用いて可動ベーン５０ｃの開度を補正している。この制御ユニット６０は、各種プログラムを実行する中央演算処理部、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、及び入出力バス等によって構成されている。

図５に示すように、制御ユニット６０は、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ７１と、乗員が踏込又は踏戻操作するアクセルペダル（図示略）の操作量を検出するアクセル開度センサ７２と、車両の走行速度を検出する車速センサ７３と、エンジン１に供給される吸気量として単位時間当たりの空気量を検出するエアフローセンサ７４と、外気温度を検出する外気温センサ７５と、コンプレッサ５０ａよりも下流側の吸気通路２２内圧力を検出する吸気圧センサ７６と、車両の累積走行距離を検出する走行距離センサ７７と、ディーラー入庫時において強制的に検査モードに切替えるための手動でオンオフ操作可能な検査モードスイッチ７８に電気的に接続されている。

この制御ユニット６０は、各々のセンサ７１～７８からの各検出信号を入力し、燃料噴射弁４４及びデューティソレノイドバルブ５７に指令信号を夫々出力している。制御ユニット６０は、基本的に、エンジン回転数とアクセル開度（負荷）をパラメータとして演算された目標トルクに基づき各燃焼室１４に供給される空気量とこの空気量に適合した燃料供給量を決定する。

制御ユニット６０は、走行制御部６１と、ベ－ン制御部６２等を備えている。
走行制御部６１は、車速と負荷とをパラメータとして設定されたマップ（図示略）に基づき運転モードを判定すると共に、運転モードの１つである検査モードにおいて、ターボ過給機５０の過給機特性Ｆを検出している。そして、この走行制御部６１は、検出された過給機特性Ｆに基づき可動ベーン５０ｃの製造時における全閉開度の初期ばらつきを補正する初期補正量θｂを検出している。

過給機特性Ｆは、横軸が吸気体積流量Ｑａ（ｍ³／ｓｅｃ）、縦軸が圧力比ｐ／ｐｏで表され、両者の関係が、エンジン１を一定回転数で駆動した状態において所定のコンプレッサ回転数について曲線で示される。圧力比は、吸気圧センサ７６で検出されたコンプレッサ５０ａの下流側圧力ｐをコンプレッサ５０ａの上流側圧力ｐｏで除算した値である。上流側圧力ｐｏは、エアフローセンサ７４の検出値と外気温センサ７５の検出値を用いて求めている。検査モードで検出された過給機特性Ｆ（圧力比ｐ／ｐｏ）と予め保有しているセンタ値を示す中間品（標準ターボ過給機）の過給機特性Ｆ０（例えば、図８のＦ１に相当する。）とを比較し、所定吸気体積流量Ｑａにおいて、中間品の可動ベーンの全閉開度とターボ過給機５０の可動ベーン５０ｃの全閉開度との差分値が初期ばらつき、所謂初期補正量θｂに相当している。

ベ－ン制御部６２は、実過給圧を目標過給圧に設定するための可動ベーン５０ｃによる過給圧フィードバック制御（以下、過給圧Ｆ／Ｂ制御と略す。）を実行している。エンジン回転数と目標トルクに基づき規定された目標過給圧マップ（図示略）によって設定された目標過給圧と、吸気圧センサ７６で検出された実過給圧との偏差に基づいて可動ベーン５０ｃの開度制御が行われる。目標過給圧マップは、エンジン回転数と目標トルクとに基づき規定され、目標トルクは、エンジン回転数とアクセル開度とに基づき規定される。ベ－ン制御部６２は、ターボ過給機５０の個体差（製造時の可動ベーン５０ｃの開度の寸法公差や経年劣化）を解消するため、現在の可動ベーン５０ｃの実開度θａを初期補正量θｂで補正した基本開度θ、具体的には、実開度θａに初期補正量θｂを加算（又は減算）した基本開度θを設定している。

目標過給圧と実過給圧との偏差に対応した可動ベーン５０ｃの補正開度をθｃとしたとき、可動ベーン５０ｃの目標開度Θは、次式によって表すことができる。
Θ＝θ＋θｃ …（１）
そして、目標過給圧が実過給圧よりも高い場合には、過給圧を増加するため、目標開度ΘからＦ／Ｂ補正項に相当する補正開度Δθを減算した値相当のデューティ率がデューティソレノイドバルブ５７に印加される。また、目標過給圧が実過給圧よりも低い場合には、過給圧を減少するため、目標開度ΘにＦ／Ｂ補正項に相当する補正開度Δθを加算した値相当のデューティ率がデューティソレノイドバルブ５７に印加される。

次に、図６のフローチャートに基づいて、走行制御部６１の制御処理について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１、２…）は、各処理のためのステップを示している。

まず、Ｓ１にて、各センサの出力信号等の情報を読み込み、Ｓ２に移行する。
Ｓ２では、車両が加速運転以外で走行しているか否か判定する。
Ｓ２の判定の結果、車両が加速運転以外で走行している場合、ＥＶモードと検査モードのうち何れかの運転モードが実行されているため、Ｓ３に移行する。
Ｓ３では、車両が停車しているか否か判定する。
Ｓ３の判定の結果、車両が停車している場合、エンジン１を擬似駆動するタイミングか否か判定するため、Ｓ４に移行する。

Ｓ４では、車両の累積走行距離が所定の判定閾値以上か否か判定する。
尚、累積走行距離は、初期補正量θｂが設定されたタイミングで一旦リセットされる。
Ｓ４の判定の結果、車両の累積走行距離が所定の判定閾値以上の場合、ターボ過給機５０（可動ベーン５０ｃ）が経年劣化している可能性があるため、Ｓ６に移行する。
Ｓ４の判定の結果、車両の累積走行距離が所定の判定閾値未満の場合、車両がディーラー入庫しているか否か判定する（Ｓ５）。Ｓ５の判定の結果、車両がディーラー入庫している場合、エンジン１が擬似駆動可能であるため、Ｓ６に移行する。

Ｓ６では、第１クラッチ１０ａを締結すると共に第２クラッチ１０ｂを開放してモータ２を回転駆動する検査モードを実行した後、Ｓ７に移行する。Ｓ７では、エンジン１を一定回転数で駆動した状態において吸気量（吸気体積流量）とコンプレッサ５０ａの下流側吸気圧力とを検出する。
次に、所定のコンプレッサ回転数における吸気体積流量Ｑａと圧力比ｐ／ｐｏとに基づき現時点のターボ過給機５０の過給機特性Ｆを検出した後（Ｓ８）、Ｓ９に移行する。
Ｓ９では、Ｓ８で検出したターボ過給機５０の過給機特性Ｆと予め保有する中間品の過給機特性Ｆ０との比較により初期補正量θｂを設定した後、モータ２の回転駆動を停止すると共に検査モードを終了して（Ｓ１０）、リターンする。

Ｓ３の判定の結果、車両が停車していない場合、又は、Ｓ５の判定の結果、車両がディーラー入庫していない場合、エンジン１を擬似駆動するタイミングではないため、Ｓ１１に移行する。
Ｓ１１では、第１クラッチ１０ａを開放すると共に第２クラッチ１０ｂを締結してモータ２を回転駆動するＥＶモードを実行した後、リターンする。
Ｓ２の判定の結果、車両が加速運転している場合、高出力が要求されているため、Ｓ１２に移行する。Ｓ１２では、第１，第２クラッチ１０ａ，１０ｂを締結してＨＥＶモードを実行した後、リターンする。

次に、図７のフローチャートに基づいて、ベ－ン制御部６２の過給圧Ｆ／Ｂ制御処理について説明する。この過給圧Ｆ／Ｂ制御処理は、走行制御部６１の制御処理と並行して実行されている。

まず、Ｓ２１にて、各センサの出力信号及び走行制御部６１の制御処理で設定された初期補正量θｂ等の情報を読み込み、Ｓ２２に移行する。
Ｓ２２では、目標過給圧マップを用いて現時点における目標過給圧を設定する。
次に、可動ベーン５０ｃの目標開度Θを設定して（Ｓ２３）、Ｓ２４に移行する。
目標開度Θは、可動ベーン５０ｃの実開度θａを初期補正量θｂで補正した基本開度θと、目標過給圧と実過給圧との偏差に対応した補正開度θｃと、式（１）を用いて算出する。

Ｓ２４では、実過給圧が目標過給圧よりも大きいか否か判定する。
Ｓ２４の判定の結果、実過給圧が目標過給圧よりも大きい場合、Ｆ／Ｂ補正項として正の補正開度Δθを設定し（Ｓ２５）、Ｓ２７に移行する。Ｓ２４の判定の結果、実過給圧が目標過給圧以下の場合、Ｆ／Ｂ補正項として負の補正開度Δθを設定し（Ｓ２６）、Ｓ２７に移行する。
Ｓ２７では、目標開度Θに補正開度Δθを加算した値相当のデューティ率をデューティソレノイドバルブ５７に印加して、リターンする。

次に、上記過給機付きエンジン１の制御装置の作用、効果について説明する。
この過給機付きエンジン１の制御装置では、制御ユニット６０が、車両停車時、第１クラッチ１０ａを締結してモータ２によりエンジン１を駆動するため、排気ガス温度を上昇させることなく、エンジン１を駆動することができる。制御ユニット６０は、第１クラッチ１０ａ締結時、エンジン１に吸入される空気量と吸気圧力に基づいて検出された過給機特性Ｆを用いて可動ベーン５０ｃの開度を補正するため、寸法公差以外の外的要因の影響を排除した過給機特性Ｆを検出することができ、外的要因の影響を排除した過給機特性Ｆを用いて可動ベーン５０ｃの開度を高精度に制御することができる。

モータ２の出力を変速するＡＴ３の駆動力を断続可能な第２クラッチ１０ｂを有し、制御ユニット６０は、車両停車時、第２クラッチ１０ｂを開放して動力源から車輪５に伝達される駆動力を制限するため、動力源から車輪５に伝達される駆動力を確実に切断した状態でエンジン１を駆動することができる。

制御ユニット６０は、車両停車且つ検査条件成立時、モータ２でエンジン１を駆動して過給機特性Ｆを検出するため、走行性に影響を与えない検査条件が成立したとき、排気ガス温度等の外的要因の影響を排除した過給機特性Ｆを検出することができる。

検査条件は、車両の走行距離が所定の判定距離以上であるため、過給機特性Ｆを検出するタイミングを車両の走行距離で管理することができ、不要な過給機特性Ｆの検出を制限することができる。

検査条件は、ディーラーへの入庫時であるため、過給機特性Ｆを検出するタイミングをディーラーへの入庫時で管理することができ、不要な過給機特性Ｆの検出を制限することができる。

制御ユニット６０は、エンジン１を所定の一定回転数で駆動して過給機特性Ｆを検出するため、過給機特性Ｆを短期間で検出することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、エンジン１を所定の一定回転数で駆動して所定のコンプレッサ回転数について曲線で示される過給機特性Ｆを検出した例を説明したが、過給機特性Ｆは円弧状の所定範囲を有する領域に限られず、単独の吸気体積流量Ｑａにおける圧力比ｐ／ｐｏの比較に基づき初期補正量θｂを設定しても良く、また、複数点の吸気体積流量Ｑａにおける圧力比ｐ／ｐｏの比較の平均値に基づき初期補正量θｂを設定しても良い。

２〕前記実施形態においては、直列４気筒レシプロエンジンとＡＴミッションからなるパワートレインの例を説明したが、これに限らず任意のパワートレイン、例えば８気筒レシプロエンジンとＡＴミッションからなるパワートレイン、或いはＶ型エンジンとＣＶＴからなるパワートレインであっても良い。また、少なくとも、エンジン１を擬似駆動できれば良く、エンジン１単独の駆動モードとの併用等駆動力の伝達経路は任意である。

３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ エンジン
２ モータ
３ ＡＴ
５ 車輪
１０ａ 第１クラッチ
１０ｂ 第２クラッチ
５０ ターボ過給機
５０ｂ タービン
５０ｃ 可動ベーン
６０ 制御ユニット

Claims (6)

1. エンジンとモータとからなる動力源と、前記エンジンとモータとの間に駆動力を断続可能な第１クラッチと、排気タービンに流入する排気ガスの流速を変更可能な可動ベーンを有する可変容量のターボ過給機と、車両の運転状態に応じて前記第１クラッチの締結開放状態を制御すると共に前記エンジンの運転状態に応じて前記可動ベーンの開度を制御する制御ユニットとを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
   前記制御ユニットは、車両停車時、前記第１クラッチを締結して前記モータによりエンジンを駆動すると共に、前記第１クラッチ締結時、前記エンジンに吸入される空気量と吸気圧力に基づいて検出された過給機特性を用いて前記可動ベーンの開度を補正することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
2. 前記モータの出力を変速するトランスミッションの駆動力を断続可能な第２クラッチを有し、
   前記制御ユニットは、車両停車時、前記第２クラッチを開放して前記動力源から車輪に伝達される駆動力を制限することを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
3. 前記制御ユニットは、車両停車且つ検査条件成立時、前記モータで前記エンジンを駆動して前記過給機特性を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
4. 前記検査条件は、車両の走行距離が所定の判定距離以上であることを特徴とする請求項３に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
5. 前記検査条件は、ディーラーへの入庫時であることを特徴とする請求項３に記載のターボ過給機付きエンジンの制御装置。
6. 前記制御ユニットは、前記エンジンを一定回転数で駆動して前記過給機特性を検出することを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の過給機付きエンジンの制御装置。

Images