(57)【要約】【課題】運転モード切換時におけるトルク段差を抑制できる過給式エンジンのトルク制御装置を提供する。【解決手段】過給式エンジンのトルク制御装置であって、過給式エンジンが出力性能を優先するレスポンスモード又は燃費性能を優先するエコノミーモードで運転されているかを判定する運転モード判定手段Ｓ１０６と、アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードとに基づいて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段Ｓ１０９と、実過給圧を推定し、推定過給圧を算出する推定過給圧算出手段Ｓ１１５と、アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードと推定過給圧とに基づいて目標スロットル開度を設定する目標スロットル開度設定手段Ｓ１１６〜Ｓ１１８と、過給器による過給圧を目標過給圧に制御するとともに、スロットルバルブのスロットル開度を目標スロットル開度に制御する制御手段Ｓ１１９、Ｓ１２０と、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路を開閉するスロットルバルブと、吸気を過給する過給器とを備えた過給式エンジンに供給される吸気量を制御して出力トルクを制御するトルク制御装置であって、
前記過給式エンジンが出力性能を優先するレスポンスモード又は燃費性能を優先するエコノミーモードで運転されているかを判定する運転モード判定手段と、
アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードとに基づいて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段と、
実過給圧を推定し、推定過給圧を算出する推定過給圧算出手段と、
アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードと推定過給圧とに基づいて目標スロットル開度を設定する目標スロットル開度設定手段と、
前記過給器による過給圧を目標過給圧に制御するとともに、前記スロットルバルブのスロットル開度を目標スロットル開度に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするトルク制御装置。
【請求項２】
前記推定過給圧算出手段は、前記過給器のターボ仕事量に基づいて推定過給圧を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク制御装置。
【請求項３】
前記過給器は、吸気通路に設けられたコンプレッサと排気通路に設けられたタービンとをシャフトによって連結して構成され、タービン上流側で排気通路から分岐してタービン下流側で再び排気通路に集合するバイパス通路にウェストゲートバルブを備え、ウェストゲートバルブ開度によって過給圧を制御するターボチャージャであって、
前記推定過給圧算出手段は、コンプレッサパワーとタービン効率とタービンパワーとに基づいて推定過給圧を算出する、
ことを特徴とする請求項２に記載のトルク制御装置。
【請求項４】
前記目標過給圧設定手段は、アクセルペダル踏込み量とエンジン回転速度とから求められる要求シリンダ吸気量を自然吸気時におけるシリンダ最大吸気量で割って要求吸気量比を算出し、要求吸気量比と判定された運転モードと推定過給圧とに基づいて目標スロットル開度を設定し、
前記目標スロットル開度設定手段は、前記要求吸気量比と判定された運転モードと推定過給圧とに基づいて目標スロットル開度を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のトルク制御装置。
【請求項５】
前記レスポンスモードは、前記エコノミーモードよりも、過給開始タイミングが早くなるように過給開始要求吸気量比が小さく設定され、さらに過給時における同要求吸気量比での目標過給圧が高く設定される、
ことを特徴とする請求項４に記載のトルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給式エンジンの出力トルクを制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ターボチャージャのタービンを迂回するバイパス通路にウェストゲートバルブを設け、ウェストゲートバルブ開度によって過給圧を調整する過給式エンジンが知られている。
【０００３】
特許文献１には、運転者からの要求トルクに基づいてウェストゲートバルブ開度とスロットル開度とを相関させて制御することで、燃費の向上を図りつつ、加速応答性を向上させる過給式エンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、過給式エンジンにおいて、加速応答性を向上させ出力性能を優先するレスポンスモードと、ポンプロスを低減して燃費性能を優先するエコノミーモードとを切り換え可能に構成した場合には、特許文献１のようにウェストゲートバルブ開度とスロットル開度とを相関させて制御するだけでは、走行中に運転モードを切り換えて目標過給圧が変化した時にトルク段差が生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、運転モード切換時におけるトルク段差を抑制できる過給式エンジンのトルク制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、吸気通路（３０）を開閉するスロットルバルブ（３３）と、吸気を過給する過給器（６０）とを備えた過給式エンジン（１００）に供給される吸気量を制御して出力トルクを制御するトルク制御装置であって、過給式エンジン（１００）が出力性能を優先するレスポンスモード又は燃費性能を優先するエコノミーモードで運転されているかを判定する運転モード判定手段（Ｓ１０６）と、アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードとに基づいて目標過給圧を設定する目標過給圧設定手段（Ｓ１０９）と、実過給圧を推定し、推定過給圧を算出する推定過給圧算出手段（Ｓ１１５）と、アクセルペダル踏込み量と判定された運転モードと推定過給圧とに基づいて目標スロットル開度を設定する目標スロットル開度設定手段（Ｓ１１６〜Ｓ１１８）と、過給器（６０）による過給圧を目標過給圧に制御するとともに、スロットルバルブ（３３）のスロットル開度を目標スロットル開度に制御する制御手段（Ｓ１１９、Ｓ１２０）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実過給圧を推定し、推定過給圧に基づいて目標スロットル開度を設定してスロットル制御を実施するので、運転モード切換時における過給式エンジンの出力トルク変化を抑制でき、トルク段差の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における過給式エンジンの概略構成図である。
【図２】コントローラが実行するメインルーチンを説明するフローチャートである。
【図３】コントローラが実行するメインルーチンを説明するフローチャートである。
【図４】ターボチャージャのタービン効率マップである。
【図５】エコノミーモード及びレスポンスモードの２つの運転モードを示す図である。
【図６】過給式エンジンのマニホールド通過排気流量−タービン前後圧力比特性図である。
【図７】スロットル前後圧力比と目標スロットル通過吸気流速との関係を示す吸気流速テーブルである。
【図８】過給式エンジンの出力トルク変化について説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、過給式エンジン１００の概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、過給式エンジン１００は、車両用のＶ型６気筒ツインターボエンジンであって、出力性能を優先するレスポンスモードと燃費性能を優先するエコノミーモードとの２つの運転モードを切り換え可能に構成される。過給式エンジン１００は、それぞれ複数の気筒からなる左右のバンク、右バンク１０Ｒ及び左バンク１０Ｌを有する。
【００１４】
右バンク１０Ｒには、第１気筒、第３気筒及び第５気筒の３つの気筒が直列に形成される。左バンク１０Ｌには、第２気筒、第４気筒及び第６気筒の３つの気筒が直列に形成される。
【００１５】
過給式エンジン１００では、右バンク側の吸気系及び排気系と左バンク側の吸気系及び排気系とが同様に構成されるので、右バンク側の吸気系及び排気系についてのみ説明する。なお、左バンク側の構成要素において、右バンク側と同じ構成要素については右バンク側の符号と同じ符号を記す。
【００１６】
右バンク１０Ｒのシリンダブロックには、ピストン１１の冠面と、シリンダ壁面と、シリンダヘッドの下面とによって燃焼室が形成される。燃焼室で混合気が燃焼すると、ピストン１１は燃焼による燃焼圧力を受けてシリンダ内を往復動する。
【００１７】
右バンク１０Ｒのシリンダヘッドは、混合気に点火する点火プラグ１２と、燃焼室に吸気を供給する吸気ポート１３と、燃焼室からの排気を排出する排気ポート１４とを備える。
【００１８】
吸気ポート１３には、吸気バルブ１５が設けられる。吸気バルブ１５は、吸気カムシャフトに一体形成されるカムによって駆動され、ピストン１１の上下動に応じて吸気ポート１３を開閉する。吸気バルブ１５のバルブタイミングは、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対位相角を変更する吸気ＶＴＣによって調整される。
【００１９】
排気ポート１４には、排気バルブ１６が設けられる。排気バルブ１６は、排気カムシャフトに一体形成されるカムによって駆動され、ピストン１１の上下動に応じて排気ポート１４を開閉する。排気バルブ１６のバルブタイミングは、クランクシャフトに対する排気カムシャフトの相対位相角を変更する排気ＶＴＣによって調整される。
【００２０】
吸気ポート１３には、吸気マニホールド２０を介して、吸気通路３０が接続する。
【００２１】
吸気通路３０は、外部から取り入れた吸気を過給式エンジン１００に供給する通路であって、エアフローメータ３１と、ターボチャージャ６０のコンプレッサ６１と、インタークーラ３２と、スロットルバルブ３３とが上流側から順次配置される。
【００２２】
エアフローメータ３１は、熱線式のエアフローメータであって、過給式エンジン１００に供給される吸気の吸気流量を検出する。
【００２３】
ターボチャージャ６０は、吸気通路３０に配置されるコンプレッサ６１と、排気通路５０に配置されるタービン６２と、コンプレッサ６１とタービン６２とを連結するシャフト６３とを備える。コンプレッサ６１は、過給式エンジン１００から排出された排気によってタービン６２が回転することで駆動し、吸気通路３０内の吸気を過給する。
【００２４】
インタークーラ３２は、コンプレッサ６１よりも下流側の吸気通路３０に設置される。インタークーラ３２は、コンプレッサ６１により圧縮されて高温となった吸気を冷却する。
【００２５】
スロットルバルブ３３は、インタークーラ３２よりも下流側の吸気通路３０に設置される。スロットルバルブ３３は、吸気通路３０の吸気流通面積を変化させることで、過給式エンジン１００に導入される吸気流量を調整する。
【００２６】
スロットルバルブ３３を通過した吸気は、吸気マニホールド２０の吸気コレクタ２１から過給式エンジン１００の各気筒に分配される。吸気マニホールド２０のブランチ部には、吸気ポート１３に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁２２が設けられる。
【００２７】
一方、排気ポート１４には、排気マニホールド４０を介して、排気通路５０が接続する。
【００２８】
排気マニホールド４０は、各気筒から排出された排気を集合して、排気通路５０に流す。
【００２９】
排気通路５０には、ターボチャージャ６０のタービン６２と、バイパス通路７０が設けられる。
【００３０】
ターボチャージャ６０のタービン６２は、排気通路５０を流れる排気によって回転し、吸気通路側のコンプレッサ６１を駆動する。
【００３１】
バイパス通路７０は、タービン６２よりも上流側で排気通路５０から分岐し、タービン６２の下流側で再び排気通路５０に集合する通路であって、ウェストゲートバルブ７１を備える。
【００３２】
ウェストゲートバルブ７１は、エンジン運転状態に応じてバイパス通路７０を開閉する。コンプレッサ６１によって過給される吸気の過給圧は、ウェストゲートバルブ７１の開度を制御することで調整される。
【００３３】
上記したスロットルバルブ３３やウェストゲートバルブ７１は、コントローラ８０によって制御される。
【００３４】
コントローラ８０は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。
【００３５】
コントローラ８０には、エコノミースイッチ８１、クランク角センサ８２、アクセルペダルセンサ８３、吸気温度センサ８４、コレクタ内吸気温度センサ８５、排気温度センサ８６、冷却水温度センサ８７、エンジンルーム内温度センサ８８、大気圧センサ８９、コンプレッサ出口側圧力センサ９０、タービン入口側圧力センサ９１、タービン出口側圧力センサ９２とからの検出データがそれぞれ信号として入力する。
【００３６】
エコノミースイッチ８１は運転者によって操作され、エコノミースイッチ８１がＯＮの時にエコノミーモードとなり、ＯＦＦの時にレスポンスモードとなる。
【００３７】
クランク角センサ８２は、所定クランク角度ごとにクランク角度信号を検出する。クランク角度信号は、過給式エンジン１００のエンジン回転速度を代表する信号として用いられる。
【００３８】
アクセルペダルセンサ８３は、過給式エンジン１００に備えられるアクセルペダルの踏込み量を検出する。アクセルペダル踏込み量は、過給式エンジン１００のエンジン負荷を代表する信号として用いられる。
【００３９】
吸気温度センサ８４は外部から取り込まれた吸気の温度を検出し、コレクタ内吸気温度センサ８５は吸気コレクタ２１内の吸気の温度を検出する。
【００４０】
排気温度センサ８６は、過給式エンジン１００から排出された排気であって、タービン入口側の排気の温度を検出する。
【００４１】
冷却水温度センサ８７は過給式エンジン１００の冷却水の温度を検出し、エンジンルーム内温度センサ８８はエンジンルーム内の温度を検出する。
【００４２】
大気圧センサ８９は大気圧を検出し、コンプレッサ出口側圧力センサ９０はコンプレッサ６１よりも下流の吸気の圧力を検出する。
【００４３】
タービン入口側圧力センサ９１はタービン６２よりも上流側の排気の圧力を検出し、タービン出口側圧力センサ９２はタービン６２よりも下流側の排気の圧力を検出する。
【００４４】
ところで、レスポンスモードとエコノミーモードとを切り換え可能に構成された過給式エンジンでは、車両走行中に運転モードを切り換えると、目標過給圧の変化に起因してトルク段差が生じるという問題がある。
【００４５】
そこで、本実施形態の過給式エンジン１００では、実過給圧を推定し、その推定過給圧に応じてスロットル開度を設定することで、運転モード切換時におけるトルク段差を抑制する。
【００４６】
図２及び図３は、コントローラ８０が実行するメインルーチンを説明するフローチャートである。このメインルーチンは、過給式エンジン１００の運転中に一定間隔、例えば１０ミリ秒間隔で繰り返し実行される。
【００４７】
ステップＳ１０１では、コントローラ８０は、エアフローメータ３１によって検出される検出吸気流量と、吸気温度センサ８４によって検出される吸気温度と、コンプレッサ出口側圧力センサ９０によって検出されるコンプレッサ出口吸気圧力と、大気圧センサ８９によって検出される大気圧とから、タービン回転数マップを参照して、ターボチャージャ６０のタービン回転数ＳＰＴＢを算出する。
【００４８】
ステップＳ１０２では、コントローラ８０は、タービン入口側圧力センサ９１によって検出されるタービン入口排気圧力をタービン出口側圧力センサ９２によって検出されるタービン出口排気圧力で割って求められる排気圧力比と、タービン回転数ＳＰＴＢとから、図４に示すタービン効率マップを参照して、ターボチャージャ６０のタービン効率ηｔを算出する。
【００４９】
図４は、過給式エンジン１００のターボチャージャ６０のタービン効率マップの一例を示すものである。タービン効率マップでは、タービン回転数ＳＰＴＢに応じて排気圧力比とタービン効率ηｔとの関係が定まる。
【００５０】
ステップＳ１０３では、コントローラ８０は、検出吸気流量と、吸気温度と、コンプレッサ出口吸気圧力と、タービン回転数ＳＰＴＢとから、コンプレッサ効率マップを参照して、ターボチャージャ６０のコンプレッサ効率ηｃを算出する。
【００５１】
ステップＳ１０４では、コントローラ８０は、（１）式に基づいてターボチャージャ６０におけるコンプレッサパワーＬｃを算出する。
【００５２】
【数１】
2010163915.tif 000003
【００５３】
ステップＳ１０５では、コントローラ８０は、運転者のアクセルペダル操作に基づいて要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴを算出する。
【００５４】
要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴは、アクセルペダル踏込み量とエンジン回転速度とから求められる要求シリンダ吸気量を、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを考慮して求められる自然吸気時におけるシリンダ最大吸気量で割った値である。
【００５５】
ステップＳ１０６では、コントローラ８０は、エコノミースイッチ８１がＯＮであるか否かを判定する。
【００５６】
エコノミースイッチがＯＮである場合には、コントローラ８０は、過給式エンジン１００がエコノミーモードで運転されていると判定して、ステップＳ１０７の処理を実行する。
【００５７】
これに対してエコノミースイッチがＯＦＦである場合には、コントローラ８０は、過給式エンジン１００がレスポンスモードで運転されていると判定して、ステップＳ１０８の処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ１０７では、コントローラ８０は、要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴから、図５（Ａ）のエコノミーモード運転マップを参照して、目標圧力比ｔΠｃとスロットル通過吸気流量ＶＭｔｈとを算出する。目標圧力比ｔΠｃは目標過給圧を大気圧で割った値であり、スロットル通過吸気流量ＶＭｔｈはスロットルバルブ３３位置を通過すると想定される吸気流量である。
【００５９】
図５（Ａ）に示すエコノミーモード運転マップにおいて、実線は要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴとスロットル通過吸気流量ＶＭｔｈとの関係を示し、破線は要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴと目標圧力比ｔΠｃとの関係を示す。図５（Ａ）に示すように、要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴが過給開始吸気量比Ａよりも大きくなると、過給式エンジン１００において過給が開始される。
【００６０】
一方、図２のステップＳ１０８では、コントローラ８０は、要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴから、図５（Ｂ）のレスポンスモード運転マップを参照して、目標圧力比ｔΠｃとスロットル通過吸気流量ＶＭｔｈとを算出する。
【００６１】
図５（Ｂ）に示すレスポンスモード運転マップにおいて、実線は要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴとスロットル通過吸気流量ＶＭｔｈとの関係を示し、破線は要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴと目標圧力比ｔΠｃとの関係を示す。図５（Ｂ）に示すように、レスポンスモードでは、エコノミーモードよりも過給開始タイミングが早くなるように過給開始吸気量比Ａが小さく設定されており、さらに同要求吸気量比ＴＳＱＨＯＳＴにおける目標圧力比ｔΠｃも高く設定されている。
【００６２】
図２のステップＳ１０９では、コントローラ８０は、目標圧力比ｔΠｃに大気圧を乗じて目標過給圧ＰＣＨＳを算出し、算出された目標過給圧ＰＣＨＳに基づいて目標ウェストゲートバルブ開度ＴＷＧＯを設定する。
【００６３】
なお、本実施形態では目標過給圧ＰＣＨＳに基づいて目標ウェストゲートバルブ開度ＴＷＧＯを設定したが、特開２００８−１５７１８５号公報のように目標過給圧ＰＣＨＳに基づいてウェストゲートバルブを制御するウェストゲートアクチュエータの三方ソレノイド弁の目標デューティ比率を設定するようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳ１１０では、コントローラ８０は、スロットル通過吸気流量ＶＭｔｈから、（２）式に基づいて吸気マニホールド２０内にあると想定されるマニホールド内吸気量ＶＭｍａｎｉを算出する。
【００６５】
【数２】
2010163915.tif 000004
【００６６】
ステップＳ１１１では、コントローラ８０は、マニホールド内吸気量ＶＭｍａｎｉから、（３）式に基づいて過給式エンジン１００のシリンダ内にあると想定されるシリンダ内吸気量ＶＭｃｙｌを算出する。
【００６７】
【数３】
2010163915.tif 000005
【００６８】
ステップＳ１１２では、コントローラ８０は、シリンダ内吸気量ＶＭｃｙｌから、（４）式に基づいて過給式エンジン１００のシリンダから放出されるエンタルピーであるシリンダ放出エンタルピーＨｅｏを算出する。
【００６９】
【数４】
2010163915.tif 000006
【００７０】
図３のステップＳ１１３では、コントローラ８０は、クランク角センサ８２によって検出されるクランク角の基準位置信号（ＲＥＦ信号）の所定時間内における入力回数をカウントし、このカウント値をサイクル遅れ係数Ｃｒｅｆとして算出する。
【００７１】
ステップＳ１１４では、コントローラ８０は、エンジン運転状態に応じて算出されるタービン通過排気流量Ｍｔと、排気の比熱Ｃｐｅと、排気温度Ｔｅｘと、タービン前後圧力比Πｔとから、（５）式に基づいてターボチャージャ６０におけるタービンパワーＬｔを算出する。
【００７２】
【数５】
2010163915.tif 000007
【００７３】
ここで、タービン前後圧力比Πｔは、（６）式〜（８）式に基づいて算出される。
【００７４】
【数６】
2010163915.tif 000008
【００７５】
【数７】
2010163915.tif 000009
【００７６】
【数８】
2010163915.tif 000010
【００７７】
タービン前後圧力比Πｔを算出するための（６）式の定数ｋ５、ｋ６は、図６に示すような予めの実験により得られたウェストゲートバルブ開度毎のマニホールド通過排気流量とタービン前後圧力比との関係から決定される。図６は、過給式エンジン１００のマニホールド通過排気流量−タービン前後圧力比特性図の一例であって、白菱形プロットはウェストゲートバルブ開度が全開である場合を示し、黒菱形プロットはウェストゲートバルブ開度が全閉である場合を示す。
【００７８】
再び図３を参照して、ステップＳ１１５では、コントローラ８０は、ターボチャージャ６０の仕事量（ターボ仕事量）を考慮して、推定過給圧ｅＰｃを算出する。つまり、コントローラ８０は、ステップＳ１０２で求めたタービン効率ηｔと、ステップＳ１０４で求めたコンプレッサパワーＬｃと、ステップＳ１１４で求めたタービンパワーＬｔとに基づき、（９）式から推定過給圧ｅＰｃを算出する。
【００７９】
【数９】
2010163915.tif 000011
【００８０】
ステップＳ１１６では、コントローラ８０は、吸気コレクタ圧力の前回値Ｐｍａｎｉｚを推定過給圧ｅＰｃで割ったスロットル前後圧力比ＲＰｔｈに基づいて、図７に示す吸気流速テーブルから目標スロットル通過吸気流速ｔＵｔｈを算出する。
【００８１】
なお、吸気コレクタ圧力Ｐｍａｎｉは、（１０）式から算出することができる。
【００８２】
【数１０】
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【００８３】
ステップＳ１１７では、コントローラ８０は、目標スロットル通過吸気流速ｔＵｔｈと、推定過給圧ｅＰｃと、ステップＳ１０７又はＳ１０８で求めたスロットル通過吸気流量ＶＭｔｈとに基づいて、（１１）式から目標スロットル開口面積ｔＡｔｈを算出する。
【００８４】
【数１１】
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【００８５】
ステップＳ１１８では、コントローラ８０は、目標スロットル開口面積ｔＡｔｈから開口面積−開度変換テーブルを参照して、目標スロットル開度ＴＴＶＯを設定する。
【００８６】
ステップＳ１１９では、コントローラ８０は、ウェストゲートバルブ開度がステップＳ１０９で設定した目標ウェストゲートバルブ開度ＴＷＧＯとなるようにウェストゲートバルブ７１を駆動する。
【００８７】
ステップＳ１２０では、コントローラ８０は、スロットル開度がステップＳ１１８で設定した目標スロットル開度ＴＴＶＯとなるようにスロットルバルブ３３を駆動し、処理を終了する。
【００８８】
次に、図８を参照して、過給式エンジン１００のトルク制御装置における作用・効果について説明する。
【００８９】
図８は、アクセルペダル踏込み量が一定の状態で車両が走行している場合に、運転者がエコノミースイッチ８１をＯＦＦからＯＮにした時の出力トルク変化を示すタイミングチャートである。
【００９０】
図８（Ａ）に示すようにアクセルペダル踏込み量は一定であり、運転者が時刻ｔ１でエコノミースイッチ８１をＯＮにすると、過給式エンジン１００の運転モードが図８（Ｃ）に示すようにレスポンスモードからエコノミーモードに切り換わる。レスポンスモードからエコノミーモードに切り換わると、図８（Ｅ）の実線に示すように目標過給圧はステップ的に変化するが、実過給圧は図８（Ｅ）の破線に示すようにエコノミーモードにおける目標過給圧に向かって徐々に変化することになる。
【００９１】
従来手法におけるトルク制御装置では、実過給圧を考慮せず、目標過給圧に基づいて図８（Ｂ）の一点鎖線に示すようにスロットル開度を大きく制御するので、図８（Ｆ）の一点鎖線に示すように出力トルクが増加して、トルク段差が発生してしまう。
【００９２】
これに対して、過給式エンジン１００のトルク制御装置は、ターボチャージャ６０のターボ仕事量を考慮して実過給圧を推定し、推定過給圧に基づいて目標スロットル開度を設定してスロットル制御を実施する。これにより、スロットル開度は図８（Ｂ）の実線に示すように実過給圧の低下に応じて徐々に大きくなるように制御され、過給式エンジン１００のシリンダ空気密度が一定に保たれ、図８（Ｆ）の実線に示すように運転モード切換時における出力トルク変動が抑制される。
【００９３】
以上により、過給式エンジン１００のトルク制御装置では下記の効果を得ることができる。
【００９４】
過給式エンジン１００のトルク制御装置は、アクセルペダル踏込み量と運転モードに基づいて目標過給圧を設定し、アクセルペダル踏込み量と運転モードと推定過給圧に基づいて目標スロットル開度を設定するので、車両走行中の運転モード切換時における出力トルク変化を抑制することができ、トルク段差の発生を抑えることが可能となる。
【００９５】
過給式エンジン１００のトルク制御装置は、タービン効率とコンプレッサパワーとタービンパワーとに基づいて推定過給圧を算出するので、無駄時間や一次遅れを用いてターボラグを推定する場合よりも過給圧推定精度を高めることができ、さらに過給式エンジン１００のターボチャージャ６０の部品特性を変更する場合であっても容易に適合させることが可能となる。
【００９６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００９７】
本実施形態の過給式エンジン１００は、エコノミースイッチ８１を運転者が操作するように構成したが、アクセルペダル踏込み量の変化率やナビゲーションシステムからの地形情報、車速、ギヤ位置等に基づいてエコノミースイッチ８１のＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００  過給式エンジン
１３  吸気ポート
１４  排気ポート
２０  吸気マニホールド
２１  吸気コレクタ
３０  吸気通路
３１  エアフローメータ
３３  スロットルバルブ
４０  排気マニホールド
５０  排気通路
６０  ターボチャージャ
６１  コンプレッサ
６２  タービン
６３  シャフト
７０  バイパス通路
７１  ウェストゲートバルブ
８０  コントローラ
８１  エコノミースイッチ
８２  クランク角センサ
８３  アクセルペダルセンサ
Ｓ１０６  運転モード判定手段
Ｓ１０９  目標過給圧設定手段
Ｓ１１５  推定過給圧算出手段
Ｓ１１６〜Ｓ１１８  目標スロットル開度設定手段
Ｓ１１９、Ｓ１２０  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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