JPH11141375A - 過給機付内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単かつ低コストな構成で、過給機付内燃機関
の過給圧制御を高精度なものとすること。 【解決手段】急加速時には、過給圧PBを監視し、過給圧
PBが(PB0-a) となったら、電制スロットル弁を目標スロ
ットル弁開度TVO0からΔTVO1だけ閉弁側に操作し、過給
圧オーバーシュートによる運転性悪化等を抑制する。そ
の後、過給圧PBが目標過給圧PB0 となったら、過給圧PB
が目標過給圧PB0 となるようにフィードバック制御す
る。一方、緩加速時には、過給圧PBが(PB0-C) となった
ら、目標スロットル弁開度TVO0からΔTVO3だけ閉弁側に
操作し、その状態を所定時間t2維持して、オーバーシュ
ートや過給圧の必要以上の変動を抑制する。その後、過
給圧PBが目標過給圧PB0 となったら、過給圧PBが目標過
給圧PB0 となるようにフィードバック制御する。これに
より、従来の過給圧制御システムを省略した簡単な構成
でありながら、過給圧を高精度に目標過給圧に制御する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過給機付内燃機関
における過給圧制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の技術として、例え
ば、特開平５−１４１２５８号公報や特開平１−２０８
５３８号公報などに開示されるものが知られている。即
ち、前記特開平５−１４１２５８号公報に開示されるも
のでは、所謂ウェイストゲートバルブの開度を調整する
ことによって、目標過給圧を達成するようにしている。

【０００３】また、前記特開平１−２０８５３８号公報
に開示されるものでは、高過給条件下での加速時には、
スロットル弁を、本来の目標スロットル弁より閉じ方向
に操作するようにして、加速時のターボラグに起因する
過給圧（延いては機関トルク）変動を防止し、運転性の
改善を図るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、ウェイストゲートバルブを開度調整することに
よって目標過給圧を達成するようにするものでは、図１
８に示すように、過給圧制御ソレノイド弁を開度制御す
ることでアクチュエータ内のダイアフラム室圧を制御
し、これによってウェイストゲートバルブを開弁させる
が、この開弁力と、ウェイストゲートバルブに作用する
アクチュエータのバネ力と、ウェイストゲートバルブが
排気圧力を受けることによって生じる開弁方向力と、の
釣り合いによって、ウェイストゲートバルブの開度調整
を行なうため、製品バラツキや運転状態バラツキ等によ
り制御バラツキが大きく、また制御の自由度も限られて
いることから、最大バラツキを考慮すると、いきおい目
標過給圧を小さめに設定せざるを得ず、以って出力性能
を十分に発揮できない場合があった。

【０００５】また、特開平１−２０８５３８号公報に開
示されるもののように、高過給条件下での加速時におい
て、スロットル弁を閉じれば、吸入空気流量の減少によ
ってターボラグによる運転性の悪化を抑制することはで
きるものの、十分な加速感が得られず、運転者の要求に
十分に応えることができなくなる惧れがある。本発明
は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、簡単かつ
低コストな構成でありながら、過給機付内燃機関の過給
圧制御を高精度なものとすることができ、以って出力性
能、加速性能、安定性等の運転性能（ドライバビリィテ
ィ）を高いレベルで実現できるようにすることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる過給機付内燃機関の過給圧制御装置
は、図１で実線で示すように、運転者の操作とは独立し
て吸気量を制御することができる吸気制御手段と、運転
者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、
過給圧を検出する過給圧検出手段と、運転状態に応じて
目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、所定の加
速要求があった場合において、前記過給圧検出手段によ
り検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小
さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気
制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御す
ると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、
前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気
制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する
第１過給圧制御手段と、を含んで構成した。

【０００７】かかる構成とすれば、所定の加速時（緩加
速、急加速時の両者を含む）には、実際の過給圧を監視
し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値と
なったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所
定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れ（例えば
ターボラグ）による運転性の悪化や、過給圧のオーバー
シュート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制
することができると共に、その後、過給圧が目標過給圧
となったら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧
を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるの
で、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いて
は運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力
性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足
させることができることとなる。

【０００８】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。そして、請求項２に
記載の発明では、図１で破線で示すように、運転者の操
作とは独立して吸気量を制御することができる吸気制御
手段と、運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度
検出手段と、過給圧を検出する過給圧検出手段と、運転
状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段
と、所定の加速要求があった場合において、前記過給圧
検出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧
より所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるま
で、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量
方向に制御すると共に、前記所定の加速要求が検出され
てから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過
給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気
量をフィードバック制御する第２過給圧制御手段と、を
含んで構成した。

【０００９】かかる構成とすれば、所定の加速時（緩加
速、急加速時の両者を含む）には、実際の過給圧を監視
し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値と
なったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所
定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持すること
ができるので、過給圧のオーバーシュートや過給圧の必
要以上の変動を抑制することができると共に、その後に
おいて、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目
標過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡
単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転
者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を
最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させる
ことができることとなる。

【００１０】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。請求項３に記載の発
明では、図２に示すように、運転者の操作とは独立して
吸気量を制御することができる吸気制御手段と、運転者
の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段と、過
給圧を検出する過給圧検出手段と、運転状態に応じて目
標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、所定の急加
速要求があった場合において、前記過給圧検出手段によ
り検出される実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小
さな値に到達してから目標過給圧となるまで、前記吸気
制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向に制御す
ると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧となったら、
前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気
制御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する
第３過給圧制御手段と、所定の緩加速要求があった場合
において、前記過給圧検出手段により検出される実際の
過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値に到達してか
ら目標過給圧となるまで、前記吸気制御手段を介して機
関吸気量を所定量減量方向に制御すると共に、前記所定
の緩加速要求が検出されてから所定期間経過したら、前
記実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記吸気制
御手段を介して機関吸気量をフィードバック制御する第
４過給圧制御手段と、を含んで構成した。

【００１１】かかる構成とすれば、所定の急加速時に
は、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給
圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制御手段を
介して、機関吸気量を所定量減量側に制御することで、
過給圧上昇遅れ（例えばターボラグ）による運転性の悪
化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な
機関トルクの上昇を抑制することができると共に、その
後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気制御手段
を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制
御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、
運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制し
つつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運
転者の加速要求を満足させることができることとなる。

【００１２】また、所定の緩加速時には、実際の過給圧
を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さ
な値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気
量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持す
ることができるので、過給圧のオーバーシュートや過給
圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、そ
の後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給
圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるの
で、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いて
は運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力
性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足
させることができることとなる。

【００１３】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。なお、上記請求項１
〜請求項３に記載の発明において、定常時に、実際の過
給圧を監視しながら、前記吸気制御手段を介して、実際
の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することが可
能で、以って簡単かつ低コストな構成で、定常時におい
ても、機関の持つ出力性能を最大限発揮させることがで
きると共に、運転者の要求を満足させることができるこ
とは勿論である。

【００１４】請求項４に記載の発明では、前記第３過給
圧制御手段におけるフィードバック制御の制御ゲイン
が、前記第４過給圧制御手段におけるフィードバック制
御の制御ゲインより大きく設定されるようにした。つま
り、急加速時の方が過給圧の変動速度が大きいので、緩
加速時より応答性よく過給圧を制御することが好ましい
が、かかる構成とすれば、このような要求を満足させる
ことができるので、一層、過給圧制御を高精度なものと
することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明では、前記吸気制御
手段が、電制スロットル弁制御装置を含む手段として構
成した。かかる構成とすれば、従来のような過給圧制御
システムを別個独立に備えなくても、電制スロットル弁
制御装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明を
適用することができるので、本発明の採用可能性、実用
性を一層高めることができる。

【００１６】請求項６に記載の発明では、前記吸気制御
手段が、可変動弁装置を含む手段として構成した。かか
る構成とすれば、従来のような過給圧制御システムを別
個独立に備えなくても、可変動弁装置を備えた過給機付
内燃機関であれば、本発明を適用することができるの
で、本発明の採用可能性、実用性を一層高めることがで
きる。なお、一般的な可変動弁機構として吸気・排気弁
のバルブリフトやタイミングを可変にするものとして
は、特開平９−２１３０５号公報や特開平６−２５１４
号公報に開示されるようなものを適用することができ
る。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、所定の
加速時（緩加速、急加速時の両者を含む）には、実際の
過給圧を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定
量小さな値となったら、前記吸気制御手段を介して、機
関吸気量を所定量減量側に制御することで、過給圧上昇
遅れによる運転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート
等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制すること
ができると共に、その後、過給圧が目標過給圧となった
ら、前記吸気制御手段を介して、実際の過給圧を目標過
給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単か
つ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者へ
の違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大
限発揮させながら、運転者の加速要求を満足させること
ができることとなる。

【００１８】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。請求項２に記載の発
明によれば、所定の加速時（緩加速、急加速時の両者を
含む）には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が、
目標過給圧より所定量小さな値となったら、前記吸気制
御手段を介して、機関吸気量を所定量減量側に制御し、
その状態を所定期間維持することができるので、過給圧
のオーバーシュートや過給圧の必要以上の変動を抑制す
ることができると共に、その後において、前記吸気制御
手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度
に制御することができるので、簡単かつ低コストな構成
で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑
制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させなが
ら、運転者の加速要求を満足させることができることと
なる。

【００１９】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。請求項３に記載の発
明によれば、所定の急加速時には、実際の過給圧を監視
し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さな値と
なったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気量を所
定量減量側に制御することで、過給圧上昇遅れによる運
転性の悪化や、過給圧のオーバーシュート等に起因する
不必要な機関トルクの上昇を抑制することができると共
に、その後、過給圧が目標過給圧となったら、前記吸気
制御手段を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高
精度に制御することができるので、簡単かつ低コストな
構成で、運転性等の悪化延いては運転者への違和感を極
力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最大限発揮させな
がら、運転者の加速要求を満足させることができること
となる。

【００２０】また、所定の緩加速時には、実際の過給圧
を監視し、実際の過給圧が、目標過給圧より所定量小さ
な値となったら、前記吸気制御手段を介して、機関吸気
量を所定量減量側に制御し、その状態を所定期間維持す
ることができるので、過給圧のオーバーシュートや過給
圧の必要以上の変動を抑制することができると共に、そ
の後において、前記吸気制御手段を介して、実際の過給
圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することができるの
で、簡単かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いて
は運転者への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力
性能を最大限発揮させながら、運転者の加速要求を満足
させることができることとなる。

【００２１】しかも、従来のような過給圧制御システム
を別個独立に備える必要がないので、構成の簡略化・低
コスト化を促進することができる。請求項４に記載の発
明によれば、一層、過給圧制御を高精度なものとするこ
とができる。請求項５に記載の発明によれば、従来のよ
うな過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、電
制スロットル弁制御装置を備えた過給機付内燃機関であ
れば、本発明を適用することができるので、本発明の採
用可能性、実用性を一層高めることができる。

【００２２】請求項６に記載の発明によれば、従来のよ
うな過給圧制御システムを別個独立に備えなくても、可
変動弁装置を備えた過給機付内燃機関であれば、本発明
を適用することができるので、本発明の採用可能性、実
用性を一層高めることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付の図面に基づいて説明する。本発明の第１の実施形態
を示す図３において、本発明が適用される排気ターボ過
給機２を備える内燃機関１を示す。内燃機関１の吸気通
路３には、エアクリーナ４及び吸入空気流量Ｑを検出す
るエアフローメータ５が介装されると共に、その下流側
には排気ターボ過給機２のコンプレッサ２ａが介装され
ている。そして、該コンプレッサ２ａの下流側には、コ
ンプレッサ２ａにより圧縮された給気を冷却するための
インタークーラー６が介装されると共に、更にその下流
側には、スロットル弁７が介装されている。

【００２４】このスロットル弁７は、所謂電制スロット
ル弁であり、後述するコントロールユニット５０からの
駆動信号に基づいて駆動されるスロットルアクチュエー
タ８（電動モータ等）を介して開度制御されるようにな
っている。即ち、運転者のアクセルペダル９の操作から
独立してスロットル弁開度を調整することができるよう
になっている。

【００２５】該スロットル弁７、スロットルアクチュエ
ータ８等が、本発明にかかる吸気制御手段に相当する。
また、該スロットル弁７には、実際のスロットル弁開度
ＴＶＯを検出するためのスロットルセンサ１４（本発明
の加速要求度検出手段として機能させることができる）
が設けられている。

【００２６】ところで、前記スロットル弁７により機関
吸入空気流量Ｑが制御されるが、当該スロットル弁７に
より調量された給気（吸気）は、サージタンク１０や吸
気マニホールド１１を介して機関燃焼室内に導かれる。
なお、図３に示されるように、吸気マニホールド１１に
は気筒毎に燃料を噴射供給する電磁式の燃料噴射弁１２
が設けられる。この燃料噴射弁１２は、後述するコント
ロールユニット５０からの噴射パルス信号によって開弁
駆動され、吸入空気流量（目標空燃比）に見合った燃料
噴射量を供給するようになっている。

【００２７】また、機関１の各燃焼室には点火栓１６が
設けられており、これにより火花点火して混合気が着火
燃焼されることになる。この点火栓１６は、例えば、燃
料噴射量（燃料噴射駆動パルス幅）と機関回転速度Ｎと
に基づき予めコントロールユニット５０のＲＯＭ内に設
定記憶されている点火タイミングで点火されるようにな
っている。

【００２８】一方、排気通路１３には、排気ターボ過給
機２の排気タービン２ｂが介装されており、当該排気タ
ービン２ｂを、排気通路１３内を流れる排気流動圧力で
回転させることにより、これと同軸結合されたコンプレ
ッサ２ａを回転駆動して、吸入空気を内燃機関１に圧送
供給（過給）する。なお、排気ターボ過給機２の排気タ
ービン出口側の排気通路６には、排気中の酸素濃度を検
出することによって吸入混合気の空燃比を検出する空燃
比センサ（図示せず）や、更にその下流側には排気中の
ＣＯ、ＨＣの酸化とＮＯ_X の還元を行って浄化する排気
浄化触媒としての三元触媒（図示せず）や消音装置（図
示せず）が設けられるようになっている。

【００２９】ところで、本実施形態においては、排気タ
ービン２ｂをバイパスする排気バイパス通路や、該排気
バイパス通路に流入する排気流量を制御するためのウェ
イストゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブの
開度を制御するための過給圧制御ソレノイド弁などは省
略されている。なお、クランク軸（或いはカム軸）には
クランク角センサ１５が設けられており、コントロール
ユニット５０では、該クランク角センサ１５から機関回
転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間
カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を計測
して機関回転速度Ｎを検出することができるようになっ
ている。

【００３０】また、アクセルペダル９には、運転者のア
クセルペダル操作量を検出するためのアクセルセンサ１
７（本発明の加速要求度検出手段として機能させること
ができる）が設けられている。更に、車両の走行速度
（車速）を検出する車速センサ１８が設けられている。
ところで、前記コントロールユニット５０は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェー
ス、タイマー等を含んで構成されるマイクロコンピュー
タからなり、該コントロールユニット５０には、各種セ
ンサからの入力信号が入力される。

【００３１】各種センサとしては、上述したエアフロー
メータ５、スロットルセンサ１４、クランク角センサ１
５、アクセルセンサ１７、車速センサ１８の他、例え
ば、機関１の冷却ジャケットに臨んで機関温度（機関水
温Ｔｗ）を検出する水温センサ１９や、機関１のノッキ
ングを検出するノックセンサ２０や、過給圧ＰＢを検出
する過給圧センサ２１（本発明の過給圧検出手段として
機能させることができる）等が設けられている。

【００３２】そして、このコントロールユニット５０で
は、各種センサからの入力信号に基づいて、燃料供給量
・燃料供給時期の制御や、点火時期の制御を行なう他、
例えば、以下のようにして、スロットル弁７の開度をス
ロットルアクチュエータ８等を介して制御するようにな
っている。なお、以下に説明するように、該コントロー
ルユニット５０が、本発明の吸気制御手段、目標過給圧
設定手段、第１過給圧制御手段、第２過給圧制御手段、
第３過給圧制御手段、第４過給圧制御手段としての機能
をソフトウェア的に備えることになえる。

【００３３】即ち、まず、前記アクセルセンサ１７から
検出されるアクセル踏み込み量、車速センサ１８から検
出される車速、クランク角センサ１５から検出される機
関回転速度Ｎ、水温センサ１９から検出される機関水温
Ｔｗ等に基づいて、運転者の要求する目標トルクを演算
する。

【００３４】次に、目標トルクを達成するのに必要な吸
入空気流量Ｑ（延いてはスロットル弁７の目標開度ＴＶ
Ｏ₀ ）を演算（検索）する。そして、該演算された目標
開度ＴＶＯ₀ が得られるように、スロットルアクチュエ
ータ８へ駆動信号を送り、前記スロットル弁７を目標開
度ＴＶＯ₀ に制御する。

【００３５】更に、スロットルセンサ１４を介して実際
のスロットル弁開度ＴＶＯを検出し、実際のスロットル
弁開度ＴＶＯが目標スロットル弁開度ＴＶＯ₀ となるよ
うに、例えば比例積分制御により、スロットルアクチュ
エータ８を介して前記スロットル弁７の開度をフィード
バック制御すること等ができるようになっている。加え
て、本実施形態にかかるコントロールユニット５０で
は、運転状態に応じて過給圧を最適に制御できるよう
に、図４〜図６のフローチャートに示すような過給圧制
御（スロットル弁制御）を行なうようになっている。

【００３６】ここで、図７のタイミングチャートを参照
しつつ、図４〜図６のフローチャートについて説明す
る。即ち、ステップ１（図では、Ｓ１と記してある。以
下、同様）では、ノックセンサ２０で検出されるノッキ
ング発生状態等に基づいて、現在使用しているガソリン
がハイオクガソリンか、レギュラーガソリンか、を判定
する。

【００３７】ハイオクガソリンであればステップ２へ進
み、レギュラーガソリンであればステップ３へ進み、現
在使用しているガソリンに応じた過給圧マップを選択す
る。続くステップ４では、アクセルペダル開度（踏み込
み量）ＡＰＳの変化速度（ΔＡＰＳ）を、アクセルセン
サ１７からの検出信号に基づいて検出する。ステップ５
では、アクセルペダル開度の変化速度（ΔＡＰＳ）＞所
定値Ａ（Ａ；加速度合い判定のための高所定値）である
か否かを判定する。

【００３８】ＹＥＳ（ΔＡＰＳ＞Ａ）であれば、急加速
時であるとして、ステップ１１へ進む。そして、ステッ
プ１１〜ステップ２１によって、急加速時における過給
圧制御を実行する。該急加速時における過給圧制御につ
いては、後述する。一方、ＮＯ（ΔＡＰＳ≦Ａ）であれ
ば、ステップ６へ進む。ステップ６では、Ａ≧ΔＡＰＳ
＞所定値Ｂ（Ｂ；加速度合い判定のための低所定値）で
あるか否かを判定する。

【００３９】ＹＥＳであれば、緩加速時であるとして、
ステップ２２へ進む。そして、ステップ２２〜ステップ
２９によって、緩加速時における過給圧制御を実行す
る。該緩加速時における過給圧制御については、後述す
る。これに対し、ＮＯであれば、定常時であるとして、
定常時における過給圧制御を実行するべく、ステップ７
へ進む。

【００４０】ステップ７では、過給圧センサ２１を介し
て検出された過給圧ＰＢと、前記ステップ２或いはステ
ップ３で選択された過給圧マップ（ＰＢＨ或いはＰＢ
Ｒ）を、運転状態｛回転速度Ｎ，負荷（目標トルク、ア
クセルペダル踏み込み量、目標スロットル弁開度な
ど）｝に基づき参照して得られる目標過給圧ＰＢ０と、
を比較する（ＰＢ＞ＰＢ０か否かを判定する）。

【００４１】そして、ＹＥＳ（ＰＢ＞ＰＢ０）であれ
ば、ステップ９へ進む。ステップ９では、実際の過給圧
が目標過給圧を越えているので、過給圧が過剰となり不
必要に機関トルクが上昇し運転性が悪化する惧れ等を回
避するべく、現在のスロットル弁開度ＴＶＯを、所定量
（ΔＴＶＯ４）だけ減少させて、ステップ７へリターン
する。

【００４２】これに対し、前記ステップ７でＮＯ（過給
圧ＰＢ≦目標過給圧ＰＢ０）と判定されると、ステップ
８へ進む。ステップ８では、実際のスロットル弁開度Ｔ
ＶＯが、目標開度ＴＶＯ₀ である（ＴＶＯ＝ＴＶＯ₀ ）
か否かを判定する。そして、ＹＥＳ（ＴＶＯ＝ＴＶ
Ｏ₀ ）であれば、目標過給圧ＰＢ０を越えることはな
く、目標開度ＴＶＯ₀ が達成できているとして、ステッ
プ１へリターンして、ルーチンを終了する。

【００４３】一方、ＮＯ（ＴＶＯ≠ＴＶＯ₀ ）であれ
ば、ステップ１０ヘ進み、該ステップ１０において、現
在のスロットル弁開度ＴＶＯを、所定量（ΔＴＶＯ４）
だけ増加させて、ステップ７へリターンする。即ち、定
常時には、ステップ７〜ステップ１０によって、実際の
過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御しながら、運転
者の要求を達成できるように、スロットル弁の開度を精
密に制御することができることとなる。

【００４４】次に、ステップ５で急加速時であると判定
された場合における急加速時制御について、図５のフロ
ーチャートに従って説明する。即ち、ステップ１１で
は、急加速時制御時間（ｔ）のカウントを開始する。ス
テップ１２では、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−ａ；運転状態
に応じて設定される目標過給圧ＰＢ０より所定量ａだけ
小さな値）となったか否かを判定する。

【００４５】ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−ａ）であれば、ス
テップ１３へ進み、ＰＢ≦所定値（ＰＢ０−ａ）であれ
ば、ステップ１８ヘ進む。なお、ステップ１８では、急
加速時制御時間ｔと、所定時間ｔ１と、を比較し、ｔ＞
所定時間ｔ１（ＹＥＳ）であれば、ステップ１９へ進
み、図４のステップ１へリターンして、ルーチンを終了
する。

【００４６】即ち、急加速時制御に移行してから所定時
間ｔ１経過しても、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ
０以下であれば、ターボラグによる過給圧のオーバーシ
ュート等が発生する惧れはないとして、次回ルーチンに
おける図４のステップ７〜ステップ１０において、定常
時制御を行なうこととなる。一方、ｔ≦所定時間ｔ１
（ＮＯ）であれば、ステップ１２へリターンして、ＰＢ
＞所定値（ＰＢ０−ａ）となるか、ｔ＞所定時間ｔ１と
なるまで、ステップ１２、ステップ１８を繰り返す。

【００４７】ステップ１３では、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０
−ａ）となったので、ターボラグによる過給圧のオーバ
ーシュート等を抑制するために、スロットル弁開度ＴＶ
Ｏを、所定値ΔＴＶＯ１だけ小さな開度に制御する。ス
テップ１４では、ＰＢ＞目標過給圧ＰＢ０となったか否
かを判定する。ＰＢ＞ＰＢ０であれば、ステップ２０へ
進み、ＰＢ≦ＰＢ０であれば、ステップ１５ヘ進む。

【００４８】ステップ２０では、実際の過給圧ＰＢが目
標過給圧ＰＢ０を越えたので、過給圧が過剰となり運転
性が悪化する等の惧れを回避するべく、現在のスロット
ル弁開度ＴＶＯを、所定量（ΔＴＶＯ２）だけ減少させ
て、ステップ１４へリターンする。なお、急加速時は、
過給圧の変動速度が大きいので、ΔＴＶＯ２（フィード
バック制御ゲイン）＞ΔＴＶＯ４（フィードバック制御
ゲイン）とすることが好ましい。

【００４９】一方、ステップ１５では、実際のスロット
ル弁開度ＴＶＯが、目標開度ＴＶＯ ₀ である（ＴＶＯ＝
ＴＶＯ₀ ）か否かを判定する。そして、ＹＥＳ（ＴＶＯ
＝ＴＶＯ₀ ）であれば、目標過給圧ＰＢ０を越えること
はなく、目標開度ＴＶＯ₀ を達成できているとして、ス
テップ１６へ進む。ステップ１６では、ｔ＞所定時間ｔ
１か否かを判定し、ＹＥＳであれば、ステップ１７で急
加速時制御を終了し（カウント値やフラグ等をリセット
し）、本ルーチンを終了する。

【００５０】一方、ｔ≦所定時間ｔ１（ＮＯ）であれ
ば、ステップ１４へリターンする。そして、ステップ１
５において、ＮＯ（ＴＶＯ≠ＴＶＯ₀ ）と判定されたと
きは、ステップ２１ヘ進む。ステップ２１では、現在の
スロットル弁開度ＴＶＯを、所定量（ΔＴＶＯ２）だけ
増加させて、ステップ１４へリターンする。

【００５１】即ち、急加速時には、実際の過給圧ＰＢ
が、目標過給圧ＰＢ０より所定量ａだけ小さな値となっ
た時点で、スロットル弁開度ＴＶＯを所定量（ΔＴＶＯ
１）だけ減少させ、ターボラグによる運転性の悪化や、
過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要な機関ト
ルクの上昇を抑制するようにする一方、その後、過給圧
ＰＢが目標過給圧ＰＢ０となったら、実際の過給圧ＰＢ
が目標過給圧ＰＢ０近傍に維持されるように、実際の過
給圧を監視しながらスロットル弁の開度を高精度に制御
することができる。このため、ターボラグによる運転性
の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因する不必要
な機関トルクの上昇を抑制しながら、最大限、運転者の
加速要求を満足させることが可能となる。

【００５２】つづけて、ステップ６で緩加速時であると
判定された場合における緩加速時制御について、図６の
フローチャートに従って説明する。即ち、ステップ２２
では、緩加速時制御時間（ｔ）のカウントを開始する。
ステップ２３では、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−Ｃ；運転状
態に応じて設定される目標過給圧ＰＢ０より所定量Ｃだ
け小さな値）となったか否かを判定する。

【００５３】ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−Ｃ）であれば、ス
テップ２４へ進み、ＰＢ≦所定値（ＰＢ０−Ｃ）であれ
ば、ステップ２８ヘ進む。なお、ステップ２８では、緩
加速時制御時間ｔと、所定時間ｔ２と、を比較し、ｔ＞
所定時間ｔ２（ＹＥＳ）であれば、ステップ２９へ進
み、図４のステップ１へリターンして、本ルーチンを終
了する。

【００５４】即ち、緩加速時は運転者に過給圧変動に起
因する運転性への悪影響が認識され易い状況ではある
が、緩加速時制御に移行してから所定時間ｔ２経過して
も、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０以下であれ
ば、過給圧変動が小さく運転性への影響は少ないとし
て、次回ルーチンにおける図４のステップ７〜ステップ
１０において、定常時制御を行なうこととなる。

【００５５】一方、ｔ≦所定時間ｔ２（ＮＯ）であれ
ば、ステップ２３へリターンして、ＰＢ＞所定値（ＰＢ
０−Ｃ）となるか、ｔ＞所定時間ｔ２となるまで、ステ
ップ２３、ステップ２８を繰り返す。ステップ２４で
は、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−Ｃ）となったので、緩加速
時が運転者に過給圧変動に起因する運転性への悪影響が
認識され易い状況であることに鑑み、過給圧のオーバー
シュートや過給圧の変動を極力抑制するために、スロッ
トル弁開度ＴＶＯを、所定時間ｔ２の間、所定値ΔＴＶ
Ｏ３だけ小さな開度に制御する。

【００５６】即ち、ステップ２５において、緩加速時制
御時間ｔと、所定時間ｔ２と、を比較し、ｔ＞所定時間
ｔ２となるまで、ステップ２４で設定された開度に、ス
ロットル弁７を維持する。そして、所定時間ｔ２経過し
たら、ステップ２６で、スロットル弁開度ＴＶＯを、目
標開度ＴＶＯ₀ に復帰制御する（ＴＶＯ＝ＴＶＯ₀ ）。

【００５７】そして、ステップ２７で、緩加速時制御を
終了し（カウント値やフラグ等をリセットし）、本ルー
チンを終了する。即ち、緩加速時には、運転者に過給圧
変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況で
あることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の
変動を極力抑制するために、実際の過給圧ＰＢが、目標
過給圧ＰＢ０より所定量Ｃだけ小さな値となった時点
（比較的高過給となった条件下）で、スロットル弁開度
ＴＶＯを、所定値ΔＴＶＯ３だけ減少させ、その状態
を、所定時間ｔ２の間、維持するようにする。

【００５８】このため、緩加速時においては、過給圧変
動の運転性への悪影響が認識され易い状況では必要以上
の過給圧変動を抑制しながら過給圧のオーバーシュート
等を抑制できるので、運転性を良好に維持して運転者等
への違和感を極力抑制することができると共に、その後
においては、実際の過給圧ＰＢを目標過給圧ＰＢ０近傍
に高精度に維持しながら、運転者の要求を達成できるよ
うに、スロットル弁の開度を精密に制御することができ
ることとなる。

【００５９】このように、本実施形態によれば、定常時
には、実際の過給圧を監視しながら、電制スロットル弁
を介して、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制
御することができるので、簡単かつ低コストな構成で、
機関の持つ出力性能を最大限発揮させることができると
共に、運転者の要求を満足させることができる。そし
て、急加速時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給
圧が所定値となったら、電制スロットル弁を目標スロッ
トル弁開度から所定量閉弁側に操作し、その後、過給圧
ＰＢが目標過給圧ＰＢ０となったら、実際の過給圧ＰＢ
が目標過給圧ＰＢ０近傍に維持されるように、実際の過
給圧を監視しながらスロットル弁の開度を高精度に制御
することができる。このため、過給圧のオーバーシュー
ト等に起因する運転性の悪化や不必要な機関トルクの上
昇を抑制しながら、機関の持つ出力性能を最大限発揮さ
せることができ、かつ、最大限、運転者の加速要求を満
足させることができることとなる。

【００６０】また、緩加速時には、実際の過給圧を監視
し、実際の過給圧が所定値となったら、電制スロットル
弁を目標スロットル弁開度から所定量閉弁側に操作し、
その状態を所定時間維持することで、過給圧のオーバー
シュートや過給圧の必要以上の変動を抑制することがで
きると共に、その後において、電制スロットル弁を介し
て、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御する
ことができるので、簡単かつ低コストな構成で、運転性
等の悪化延いては運転者への違和感を極力抑制しつつ、
機関の持つ出力性能を最大限発揮させながら、運転者の
加速要求を満足させることができることとなる。

【００６１】なお、本実施形態によれば、スロットル弁
７により過給圧を制御する構成としたので、排気タービ
ン２ｂをバイパスする排気バイパス通路や、該排気バイ
パス通路に流入する排気流量を制御するためのウェイス
トゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブの開度
を制御するための過給圧制御ソレノイド弁など（図１８
参照）を省略でき、以って構成の簡略化、低コスト化、
軽量化等を大幅に促進することができる。

【００６２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。上記の第１の実施形態では、電制スロットル弁
を介して、過給圧を制御する場合の一例を示したが、第
２の実施形態では、この電制スロットル弁の代わりに、
吸気弁／排気弁（何れか一方或いは両方）の開閉特性を
可変制御可能な可変動弁装置を用いて、過給圧を制御す
るようにした場合の一例について説明する。

【００６３】即ち、第２の実施形態では、図８に示すよ
うに、吸気弁２２の開閉特性を可変制御する可変動弁装
置２３が備えられている。なお、該可変動弁装置２３
が、本発明にかかる吸気制御手段として機能することに
なる。前記可変動弁装置２３は、吸気弁２２の開閉タイ
ミング（位相角）を可変にできる機構を用いることがで
き、例えば、特開平７−３０１１０６号公報において排
気弁の開閉タイミング（位相角）制御に用いられている
機構（即ち、カムシャフトと、これをクランクシャフト
回転に連結するカムスプロケットと、の間の位相角を変
化させる形式のもの）等を用いることができる。

【００６４】また、異なる位相角を備えた複数のカムを
切換えて吸気弁２２の開閉タイミング（位相角）を可変
制御する構成とすることができる。 更に、図９に示すよ
うに、カムを用いず電磁ソレノイドバルブ２４を利用し
て、開閉特性を可変設定可能としつつ吸気弁２２（排気
弁）を開閉させる機構等のいずれをも用いることができ
る。

【００６５】そして、可変動弁装置２３は、吸気弁２２
のリフト量を可変制御できる機構を備えたものでも良い
し、吸気弁２２の作動角（開弁から閉弁までの角度）を
可変にできる機構であっても良く、例えば、特開平７−
３１１０６号公報において吸気弁の作動角制御に用いら
れる機構（即ち、カム軸の回転中心を偏心させること
で、作動角を変化させる機構）を用いることもできる。

【００６６】また、図９に示したように、可変動弁装置
を排気弁側にも取付けるようにすることもできる。 即
ち、可変動弁装置２３は、吸気弁或いは排気弁の何れか
一方の開閉特性（開閉時期、作動角、リフト量、リフト
特性等）、或いは吸気弁と排気弁の両方の開閉特性を可
変制御することで、機関吸入空気流量（延いては過給
圧）を制御することができるものであれば、如何なるも
のであっても良い。

【００６７】なお、本実施形態では、吸気弁２２の開閉
タイミング（位相角）を可変にできる機構を用いた場合
を主に説明する。このため、コントロールユニット５０
では、マップ検索等により、運転状態｛回転速度、負荷
（Ｑ，Ｔｐ等）｝に基づき、吸気弁２２の開弁タイミン
グの目標タイミングを設定できるようになっており、こ
の目標タイミングに、前記可変動弁装置２３を介して、
吸気弁２２の開弁タイミングを制御することが可能とな
っている。

【００６８】ところで、本実施形態におけるスロットル
弁７’は、アクセルペダルに機械的に連結されたスロッ
トル弁を採用しているが、第１の実施形態と同様の電制
スロットル弁７、スロットルアクチュエータ８等により
吸入空気流量を制御する構成とすることもできるもので
ある。なお、第２の実施形態の全体構成を示す図８（若
しくは図９）において、第１の実施形態にかかる図３と
同一の要素には、同一符号を付して説明を省略し、また
図３に対して特に変更のない一部の要素については図示
を省略してある。

【００６９】上記構成を備えた第２の実施形態では、図
１０〜図１２のフローチャートに示すような過給圧制御
（可変動弁装置制御）を行なうようになっている。な
お、以下に説明するように、図１０〜図１２のフローチ
ャートが、本発明の吸気制御手段、目標過給圧設定手
段、第１過給圧制御手段、第２過給圧制御手段、第３過
給圧制御手段、第４過給圧制御手段としての機能をソフ
トウェア的に奏することになる。

【００７０】ここで、図１３、図１４のタイミングチャ
ートを参照しつつ、図１０〜図１２のフローチャートに
ついて説明する。即ち、ステップ３１〜３３は、図４の
ステップ１〜３と同様の処理を行なう。ステップ３４で
は、スロットルセンサ１４の検出信号に基づいて、スロ
ットル弁開度（アクセルペダル開度）の変化速度（ΔＡ
ＰＳ）＞所定値Ａ（Ａ；加速度合い判定のための高所定
値）であるか否かを判定する。

【００７１】そして、ステップ３５〜３７では、図４の
ステップ５〜７と同様の処理を行なう。ステップ３８で
は、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ₀ を越えている
ので、過給圧が過剰となり運転性が悪化する惧れ等を回
避するべく、現在の吸気弁開弁タイミング（時期）ＶＴ
ＣＴＡＲＧを、所定量（Δθ４）だけ早めて、ステップ
３７へリターンする。

【００７２】これに対し、前記ステップ３７でＮＯ（過
給圧ＰＢ≦目標過給圧ＰＢ０）と判定されると、ステッ
プ３８へ進むが、該ステップ３８では、現在の吸気弁開
弁タイミングＶＴＣＴＡＲＧが、目標タイミングＶＴＣ
ＴＡＲＧ₀ である（ＶＴＣＴＡＲＧ＝ＶＴＣＴＡＲ
Ｇ₀ ）か否かを判定する。そして、ＹＥＳ（ＶＴＣＴＡ
ＲＧ＝ＶＴＣＴＡＲＧ₀ ）であれば、目標過給圧ＰＢ０
を越えることはなく、目標タイミングＶＴＣＴＡＲＧ₀
が達成できているとして、ステップ３１へリターンし
て、ルーチンを終了する。

【００７３】一方、ＮＯ（ＶＴＣＴＡＲＧ≠ＶＴＣＴＡ
ＲＧ₀ ）であれば、ステップ４０ヘ進み、該ステップ４
０において、現在の吸気弁開弁タイミングＶＴＣＴＡＲ
Ｇを、所定量（Δθ４）だけ遅らせて、ステップ３７へ
リターンする。即ち、定常時には、ステップ３７〜ステ
ップ４０によって、実際の過給圧を目標過給圧近傍に高
精度に制御しながら、運転者の要求を達成できるよう
に、吸気弁開弁タイミングを精密に制御することができ
ることとなる。

【００７４】次に、ステップ３５で急加速時であると判
定された場合における急加速時制御について、図１１の
フローチャートに従って説明する。即ち、ステップ４
１、４２、４８、４９では、図５のステップ１１、１
２、１８、１９と同様の処理を行なう。

【００７５】つまり、急加速時制御に移行してから所定
時間ｔ１経過しても、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧Ｐ
Ｂ０以下であれば、ターボラグによる過給圧のオーバー
シュート等が発生する惧れはないとして、次回ルーチン
における図１０のステップ３７〜ステップ４０におい
て、定常時制御を行なうこととなる。一方、ｔ≦所定時
間ｔ１（ＮＯ）であれば、ステップ４２へリターンし
て、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−ａ）となるか、ｔ＞所定時
間ｔ１となるまで、ステップ４２、ステップ４８を繰り
返す。

【００７６】ステップ４３では、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０
−ａ）となったので、ターボラグによる過給圧のオーバ
ーシュート等を抑制するために、吸気弁開弁タイミング
ＶＴＣＴＡＲＧを、所定値Δθ１だけ早める。つづく、
ステップ４４では、ＰＢ＞目標過給圧ＰＢ０となったか
否かを判定する。

【００７７】ＰＢ＞ＰＢ０であれば、ステップ５０へ進
み、ＰＢ≦ＰＢ０であれば、ステップ４５ヘ進む。ステ
ップ５０では、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０を
越えたので、過給圧が過剰となり運転性が悪化する惧れ
等を回避するべく、現在の吸気弁開弁タイミングＶＴＣ
ＴＡＲＧを、所定量（Δθ２）だけ早めて、ステップ４
４へリターンする。なお、急加速時は、過給圧の変動速
度が大きいので、Δθ２＞Δθ４とすることが好まし
い。

【００７８】一方、ステップ４５では、実際の吸気弁開
弁タイミングＶＴＣＴＡＲＧが、目標タイミングＶＴＣ
ＴＡＲＧ₀ である（ＶＴＣＴＡＲＧ＝ＶＴＣＴＡＲ
Ｇ₀ ）か否かを判定する。そして、ＹＥＳ（ＶＴＣＴＡ
ＲＧ＝ＶＴＣＴＡＲＧ₀ ）であれば、目標過給圧ＰＢ０
を越えることはなく、目標タイミングＶＴＣＴＡＲＧ₀
を達成できているとして、ステップ４６へ進む。

【００７９】ステップ４６では、ｔ＞所定時間ｔ１か否
かを判定し、ＹＥＳであれば、ステップ４７で急加速時
制御を終了し（カウント値やフラグ等をリセットし）、
本ルーチンを終了する。一方、ｔ≦所定時間ｔ１（Ｎ
Ｏ）であれば、ステップ４４へリターンする。そして、
ステップ４５において、ＮＯ（ＶＴＣＴＡＲＧ≠ＶＴＣ
ＴＡＲＧ₀ ）と判定されたときは、ステップ５１ヘ進
む。

【００８０】ステップ５１では、現在の吸気弁開弁タイ
ミングＶＴＣＴＡＲＧを、所定量（Δθ２）だけ遅らせ
て、ステップ４４へリターンする。即ち、急加速時に
は、実際の過給圧ＰＢが、目標過給圧ＰＢ０より所定量
ａだけ小さな値となった時点で、吸気弁開弁タイミング
を所定量（Δθ１）だけ早めることで、ターボラグによ
る運転性の悪化や過給圧のオーバーシュート等に起因す
る不必要な機関トルクの上昇を抑制するようにする一
方、その後、過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０となった
ら、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０近傍に維持さ
れるように、実際の過給圧を監視しながら吸気弁開弁タ
イミングを高精度に制御することができる。このため、
ターボラグによる運転性の悪化や過給圧のオーバーシュ
ート等に起因する不必要な機関トルクの上昇を抑制しな
がら、最大限、運転者の加速要求を満足させることが可
能となる。

【００８１】つづけて、ステップ３６で緩加速時である
と判定された場合における緩加速時制御について、図１
２のフローチャートに従って説明する。即ち、ステップ
５２、５３、５８では、図６のステップ２２、２３、２
８と同様の処理を行なう。

【００８２】即ち、緩加速時は運転者に過給圧変動に起
因する運転性への悪影響が認識され易い状況ではある
が、緩加速時制御に移行してから所定時間ｔ２経過して
も、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０以下であれ
ば、過給圧変動が小さく運転性への影響は少ないとし
て、次回ルーチンにおける図１０のステップ３７〜ステ
ップ４０において、定常時制御を行なうこととなる。

【００８３】一方、ｔ≦所定時間ｔ２（ＮＯ）であれ
ば、ステップ５３へリターンして、ＰＢ＞所定値（ＰＢ
０−Ｃ）となるか、ｔ＞所定時間ｔ２となるまで、ステ
ップ５２、ステップ５８を繰り返す。そして、ステップ
５３で、ＰＢ＞所定値（ＰＢ０−Ｃ；運転状態に応じて
設定される目標過給圧ＰＢ０より所定量Ｃだけ小さな
値）となったと判定された場合には、ステップ５４ヘ進
み、該ステップ５４で、緩加速時が運転者に過給圧変動
に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況である
ことに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の変動
を極力抑制するために、吸気弁開弁タイミングＶＴＣＴ
ＡＲＧを、所定時間ｔ２の間、所定値Δθ３だけ早める
ようにする。

【００８４】即ち、ステップ５５において、緩加速時制
御時間ｔと、所定時間ｔ２と、を比較し、ｔ＞所定時間
ｔ２となるまで、ステップ５４で設定された開度に、吸
気弁開弁タイミングを維持する。そして、所定時間ｔ２
経過したら、ステップ５６で、吸気弁開弁タイミングＶ
ＴＣＴＡＲＧを、目標タイミングＶＴＣＴＡＲＧ₀ に復
帰制御する（ＶＴＣＴＡＲＧ＝ＶＴＣＴＡＲＧ₀ ）。

【００８５】そして、ステップ５７で、緩加速時制御を
終了し（カウント値やフラグ等をリセットし）、本ルー
チンを終了する。即ち、緩加速時には、運転者に過給圧
変動に起因する運転性への悪影響が認識され易い状況で
あることに鑑み、過給圧のオーバーシュートや過給圧の
変動を極力抑制するために、実際の過給圧ＰＢが、目標
過給圧ＰＢ０より所定量Ｃだけ小さな値となった時点
（比較的高過給となった条件下）で、吸気弁開弁タイミ
ングを、所定値Δθ３だけ早め、その状態を、所定時間
ｔ２の間、維持するようにする。

【００８６】このため、緩加速時においては、過給圧変
動の運転性への悪影響が認識され易い状況で、必要以上
に過給圧が変動するのを抑制しながら過給圧のオーバー
シュート等を抑制できるので、運転性を良好に維持して
運転者等への違和感を極力抑制することができると共
に、実際の過給圧ＰＢを目標過給圧ＰＢ０近傍に高精度
に維持しながら、運転者の要求を達成できるように、吸
気弁開弁タイミングを精密に制御することができること
となる。

【００８７】このように、本実施形態によれば、定常時
には、実際の過給圧を監視しながら、可変動弁装置２３
を介して吸気弁開弁タイミングを制御することで、実際
の過給圧を目標過給圧近傍に高精度に制御することがで
きるので、簡単かつ低コストな構成で、機関の持つ出力
性能を最大限発揮させることができる。そして、急加速
時には、実際の過給圧を監視し、実際の過給圧が所定値
となったら、吸気弁開弁タイミングを目標タイミングに
対して所定量早め、その後、過給圧ＰＢが目標過給圧Ｐ
Ｂ０となったら、実際の過給圧ＰＢが目標過給圧ＰＢ０
近傍に維持されるように、実際の過給圧を監視しながら
吸気弁開弁タイミングを高精度に制御することができ
る。このため、ターボラグによる運転性の悪化や過給圧
のオーバーシュート等に起因する不必要な機関トルクの
上昇を抑制しながら、最大限、運転者の加速要求を満足
させることが可能となる。

【００８８】また、緩加速時には、実際の過給圧を監視
し、実際の過給圧が所定値となったら、吸気弁開弁タイ
ミングを目標タイミングに対して所定量早め、その状態
を所定時間維持することで、過給圧のオーバーシュート
や過給圧の必要以上の変動を抑制することができると共
に、その後において、可変動弁装置２３を介して吸気弁
開弁タイミングを制御することで、実際の過給圧を目標
過給圧近傍に高精度に制御することができるので、簡単
かつ低コストな構成で、運転性等の悪化延いては運転者
への違和感を極力抑制しつつ、機関の持つ出力性能を最
大限発揮させつつ、運転者の加速要求を満足させること
が可能となる。

【００８９】なお、本実施形態によれば、可変動弁装置
２３を利用して過給圧を制御する構成としたので、排気
タービン２ｂをバイパスする排気バイパス通路や、該排
気バイパス通路に流入する排気流量を制御するためのウ
ェイストゲートバルブや、当該ウェイストゲートバルブ
の開度を制御するための過給圧制御ソレノイド弁などを
省略でき、以って構成の簡略化、低コスト化、軽量化等
を大幅に促進することができる。

【００９０】ところで、上記では、吸気弁開弁タイミン
グを早めることで、オーバーラップ期間を長くして排気
系への給気の吹き抜け量を増大させて、吸気量（延いて
は過給圧）を抑制し、吸気弁開弁タイミングを遅らせる
ことで、オーバーラップ期間を短くして排気系への給気
の吹き抜け量を減少させて、吸気量（延いては過給圧）
を増大させるものとして説明してきたが（図１４参
照）、これは可変動弁装置２３を用いて行なう過給圧制
御の一例を示したものであり、本発明は、かかる方法に
限定されるものではない。

【００９１】例えば、排気弁閉弁タイミングを遅らせる
ことで、オーバーラップ期間を長くして排気系への給気
の吹き抜け量を増大させて、吸気量（延いては過給圧）
を抑制し、排気弁閉弁タイミングを早めることで、オー
バーラップ期間を短くして排気系への給気の吹き抜け量
を減少させて、吸気量（延いては過給圧）を増大させる
ことも可能である。

【００９２】また、運転状態や機種の相違等によって
は、吸気弁開弁タイミングを遅らせることで、オーバー
ラップ期間を短く或いは無くして、例えば掃気（排気）
効率を悪化させることで吸気量（延いては過給圧）を抑
制し、吸気弁開弁タイミングを早めることで、オーバー
ラップ期間を長くして、例えば掃気効率を向上させて吸
気量（延いては過給圧）を増大させることで、同様の処
理が可能な場合もある。

【００９３】更に、可変動弁装置２３として、バルブリ
フト量を可変制御可能なものを用いた場合には、吸気弁
（或いは排気弁）リフト量を小さくして吸気量（延いて
は過給圧）を抑制し、吸気弁（或いは排気弁）リフト量
を大きくして吸気量（延いては過給圧）を増大させるこ
とが可能であり、図１０〜図１２のフローチャートと同
様の処理が可能となる。

【００９４】加えて、可変動弁装置２３として、吸気弁
（或いは排気弁）の作動角を可変制御可能なものを用い
た場合には、例えば、図１５に示すように、吸気弁の作
動角を広げることで、吸気の吸気系への逆流量を増大さ
せて、吸気量（延いては過給圧）を抑制し、吸気弁の作
動角を狭めることで、吸気の吸気系への逆流量を減少さ
せ、吸気量（延いては過給圧）を増大させることが可能
であり、図１０〜図１２のフローチャートと同様の処理
が可能となる。

【００９５】更に、可変動弁装置２３として、図９に示
すような電磁ソレノイドバルブを吸排気弁として用いた
場合（例えば、特開平６−２５１４号公報等）には、ス
ロットル弁をも省略することができる。即ち、吸気弁開
弁期間を制御することで、吸入空気流量を制御すること
が可能となる。そして、かかる場合は、例えば、図１６
に示すように、吸気弁の開弁期間を短くすることで、吸
気量（延いては過給圧）を抑制し、吸気弁の開弁期間を
長くすることで、吸気量（延いては過給圧）を増大させ
ることも可能である。なお、この場合には、図１０〜図
１２のフローチャートに示すように、『吸気弁開弁タイ
ミング（時期）ＶＴＣＴＡＲＧ』を『吸気弁開弁期間Ｖ
Ｏ』と、『目標タイミングＶＴＣＴＡＲＧ₀ 』を『目標
開弁期間ＶＯ₀ 』と、することで、同様の処理が可能と
なる。なお、吸気弁開弁期間ＶＯを可変制御する場合に
おけるアクセル開度ＡＰＳ，吸気弁開弁期間ＶＯ，過給
圧ＰＢの変化の様子を、図１７のタイミングチャートに
示しておく。

【００９６】ところで、上記各実施形態における急加速
時制御制御を緩加速時に適用しても、従来のものに比べ
れば、緩加速時において優れた作用効果を奏することが
できるものであるし、上記各実施形態における緩加速時
制御制御を急加速時に適用しても、従来のものに比べれ
ば、急加速時において優れた作用効果を奏することがで
きるものである。

【００９７】また、上記各実施形態では、排気ターボ過
給機を備えた内燃機関について説明したが、本発明は、
これに限定されるものではなく、運転者が加速要求をし
てから、所定の遅れをもって過給圧が上昇する過給機、
例えばスーパーチャージャー、コンプレックス過給機等
を備えた内燃機関にも適用することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の第１の実施形態にかかるシステム構成
図。

【図４】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（定常時）。

【図５】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（急加速時）。

【図６】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（緩加速時）。

【図７】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明
するタイミングチャート。

【図８】本発明の第２の実施形態にかかるシステム構成
の一例を示す図。

【図９】本発明の第２の実施形態にかかるシステム構成
の他の一例を示す図。

【図10】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（定常時）。

【図11】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（急加速時）。

【図12】同上実施形態における過給圧制御を説明するた
めのフローチャート（緩加速時）。

【図13】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明
するタイミングチャート（位相角制御の例）。

【図14】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説
明するタイミングチャート（位相角制御の例）。

【図15】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説
明するタイミングチャート（作動角制御の例）。

【図16】同上実施形態における可変動弁装置の動作を説
明するタイミングチャート（開弁期間制御の例）。

【図17】同上実施形態における過給圧制御の様子を説明
するタイミングチャート（開弁期間制御の例）。

【図18】従来の過給圧制御装置のシステム構成を示す
図。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ 排気ターボ過給機 ７ スロットル弁 ８ スロットルアクチュエータ ３ 第２の排気ターボ過給機 ５ エアフローメータ １４ スロットルセンサ １５ クランク角センサ １７ アクセルセンサ ５０ コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３１０Ｄ 41/14 ３２０ 41/14 ３２０Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転者の操作とは独立して吸気量を制御す
   ることができる吸気制御手段と、 運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段
   と、 過給圧を検出する過給圧検出手段と、 運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定
   手段と、 所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出
   手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より
   所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、
   前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向
   に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧とな
   ったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるように、
   前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバック
   制御する第１過給圧制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の
   過給圧制御装置。
2. 【請求項２】運転者の操作とは独立して吸気量を制御す
   ることができる吸気制御手段と、 運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段
   と、 過給圧を検出する過給圧検出手段と、 運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定
   手段と、 所定の加速要求があった場合において、前記過給圧検出
   手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧より
   所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるまで、
   前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量方向
   に制御すると共に、前記所定の加速要求が検出されてか
   ら所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標過給圧
   となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を
   フィードバック制御する第２過給圧制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の
   過給圧制御装置。
3. 【請求項３】運転者の操作とは独立して吸気量を制御す
   ることができる吸気制御手段と、 運転者の加速要求度合いを検出する加速要求度検出手段
   と、 過給圧を検出する過給圧検出手段と、 運転状態に応じて目標過給圧を設定する目標過給圧設定
   手段と、 所定の急加速要求があった場合において、前記過給圧検
   出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧よ
   り所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるま
   で、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量
   方向に制御すると共に、前記実際の過給圧が目標過給圧
   となったら、前記実際の過給圧が目標過給圧となるよう
   に、前記吸気制御手段を介して機関吸気量をフィードバ
   ック制御する第３過給圧制御手段と、 所定の緩加速要求があった場合において、前記過給圧検
   出手段により検出される実際の過給圧が、目標過給圧よ
   り所定量小さな値に到達してから目標過給圧となるま
   で、前記吸気制御手段を介して機関吸気量を所定量減量
   方向に制御すると共に、前記所定の緩加速要求が検出さ
   れてから所定期間経過したら、前記実際の過給圧が目標
   過給圧となるように、前記吸気制御手段を介して機関吸
   気量をフィードバック制御する第４過給圧制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする過給機付内燃機関の
   過給圧制御装置。
4. 【請求項４】前記第３過給圧制御手段におけるフィード
   バック制御の制御ゲインが、前記第４過給圧制御手段に
   おけるフィードバック制御の制御ゲインより大きく設定
   されることを特徴とする請求項３に記載の過給機付内燃
   機関の過給圧制御装置。
5. 【請求項５】前記吸気制御手段が、電制スロットル弁制
   御装置を含む手段であることを特徴とする請求項１〜請
   求項４の何れか１つに記載の過給機付内燃機関の過給圧
   制御装置。
6. 【請求項６】前記吸気制御手段が、可変動弁装置を含む
   手段であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れ
   か１つに記載の過給機付内燃機関の過給圧制御装置。