(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気路に設けられたスロットルバルブと、
前記吸気路の前記スロットルバルブの下流側に設けられ、前記内燃機関の出力軸によって駆動される圧縮機を有するスーパーチャージャと、
前記スーパーチャージャを迂回するように前記吸気路に接続されたバイパス通路に設けられたバイパスバルブと、
前記バイパスバルブの開度であるバイパスバルブ開度を操作することにより前記バイパス通路の流路断面積を変更するバイパスバルブ駆動部と、
前記内燃機関の出力目標値である目標トルクに基づいて、前記内燃機関に吸入される吸入空気量の目標値となる目標吸入空気量と前記内燃機関の充填効率の目標値となる目標充填効率とを算出する目標吸入空気量算出部と、
前記目標吸入空気量に基づいて前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標スロットル開度算出部と、
前記スロットルバルブの目標開度に基づいて、前記スロットルバルブの開度を操作することにより前記内燃機関に吸入される空気量である吸入空気量を調整するスロットルバルブ駆動部と、
前記目標充填効率に基づいて前記スーパーチャージャの下流側の圧力の目標値となる目標スーパーチャージャ下流圧を算出する目標スーパーチャージャ下流圧算出部と、
前記スーパーチャージャの上流側の圧力を検出するスーパーチャージャ上流圧検出部と、
前記目標吸入空気量と前記目標スーパーチャージャ下流圧と前記スーパーチャージャ上流圧とに基づいて目標圧縮機駆動力を算出する目標圧縮機駆動力算出部と、
前記目標圧縮機駆動力に基づいてバイパスバルブ開度の目標値となる目標バイパスバルブ開度を算出する目標バイパスバルブ開度算出部と
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記目標バイパスバルブ開度算出部は、
前記内燃機関の回転速度と最小圧縮機駆動力および最大圧縮機駆動力との対応関係を予め設定した圧縮機駆動力マップを有し、当該圧縮機駆動力マップに従って前記内燃機関の回転速度から最小圧縮機駆動力および最大圧縮機駆動力を算出し、
前記目標圧縮機駆動力、前記最小圧縮機駆動力、及び、前記最大圧縮機駆動力に基づいて、前記目標圧縮機駆動力が前記最小圧縮機駆動力と前記最大圧縮機駆動力との間のどの位置にあるかを示す目標過給率を算出し、
前記目標過給率と前記バイパスバルブ開度との対応関係を予め設定したバイパスバルブ開度マップを有し、当該バイパスバルブ開度マップに従って前記目標過給率から前記目標バイパスバルブ開度を算出する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記目標スーパーチャージャ下流圧算出部は、
吸気行程間に前記内燃機関のシリンダがインマニから吸入する新気体積の前記シリンダの排気量に対する比率であるインマニ基準の体積効率と、前記目標充填効率と、に基づいて、目標インマニ圧を算出し、
前記目標インマニ圧に基づいて前記目標スーパーチャージャ下流圧を算出する
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記スーパーチャージャ上流圧、前記スーパーチャージャ下流圧および前記吸入空気量に基づいて実圧縮機駆動力を算出する実圧縮機駆動力算出部と、
前記実圧縮機駆動力と前記目標圧縮機駆動力との差分に基づいて、前記目標バイパスバルブ開度のフィードバック補正量を算出するフィードバック補正量演算部と
をさらに備えた請求項１から３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記目標バイパスバルブ開度の前記フィードバック補正量の定量的なずれ量に対してフィードバック学習量を算出し、前記フィードバック学習量を前記目標バイパスバルブ開度に加算して前記目標バイパスバルブ開度を補正するフィードバック学習量演算部
をさらに備えた請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記目標圧縮機駆動力は、圧縮性の影響を考慮した相似則に基づいた標準状態への補正と、前記スーパーチャージャの断熱効率による補正の、両方、または、いずれか一方で補正された目標圧縮機駆動力である
請求項１から５までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記最小圧縮機駆動力及び前記最大圧縮機駆動力は、圧縮性の影響を考慮した相似則に基づいた標準状態への補正と、前記スーパーチャージャの断熱効率による補正の、両方、または、いずれか一方で補正された最小圧縮機駆動力及び最大圧縮機駆動力である
請求項２から６までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記実圧縮機駆動力は、圧縮性の影響を考慮した相似則に基づいた標準状態への補正と、前記スーパーチャージャの断熱効率による補正の、両方、または、いずれか一方で補正された実圧縮機駆動力である
請求項４から７までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関の出力軸からベルトを介して駆動される圧縮機を有する機械式過給機を備えた内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（以下、エンジン）の出力を向上させることを目的として、過給機付きのエンジン制御システムが開発されている。過給機の例としては、ターボ式過給機（以下、ターボチャージャ、Ｔ／Ｃとも書く）と、機械式過給機（以下、スーパーチャージャ、Ｓ／Ｃとも書く）とが知られている。
ターボチャージャにおいては、エンジンの排気系に設けられたタービンを排気ガスの持つエネルギーにより高速回転させる。これにより、当該タービンと接続されている吸気系に設けられた圧縮機を駆動させる。
また、スーパーチャージャにおいては、エンジンの吸気系に設けられた圧縮機をエンジンの出力軸からベルトを介して駆動させる。
近年では、複数のターボチャージャを直列又は並列に備えたものや、ターボチャージャとスーパーチャージャの双方を備えたもの、更には、圧縮機を電動モータで直接駆動する電動チャージャも開発されている。
【０００３】
ターボチャージャにおいては、高回転高負荷では必要以上に過給圧が増加してエンジンを破損させる恐れがある。そのため、通常、タービン上流に排気バイパス通路を設けている。また、排気バイパス通路に設けられたウェイストゲートバルブにより、排気路内を流れる排ガスの一部をバイパス通路へと分流させる。こうして、排ガスのタービンへの流入量を調節することにより、過給圧を適正レベルに制御している。
【０００４】
ウェイストゲートバルブによる過給圧の制御方法としては、例えば、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置がある。特許文献１では、まず、エンジン出力目標値に基づいて、目標吸入空気流量及び目標充填効率を算出する。次に、目標充填効率と回転速度とに基づいて、目標スロットル上流圧を算出する。さらに、目標吸入空気流量と目標スロットル上流圧とに基づいて、過給機を駆動するために必要な目標圧縮機駆動力を算出する。ここで、排ガス流量は空燃比と吸入空気流量とに基づいて算出されるが、当該排ガス流量と圧縮機駆動力との特性は、ウェイストゲートバルブ制御値にのみ依存される。この関係を用いて、排ガス流量と目標圧縮機駆動力から目標ウェイストゲートバルブ制御値を算出する。
【０００５】
特許文献１に開示された内燃機関の制御装置は、近年主流となっている所謂トルクベース制御との親和性が高い。そのため、特許文献１に開示された内燃機関の制御装置は、加速応答特性の操作、燃費最適ポイントでの運転、更には、ばらつき要素の学習が可能という優れた特長を有している。なお、トルクベース制御とは、運転者や車両側からの駆動力の要求値であるエンジンの出力軸トルクを、エンジン出力目標値として、主なエンジン制御量である空気量、燃料量及び点火時期を決定する制御方法のことである。
【０００６】
一方、スーパーチャージャにおいても、高回転高負荷では必要以上に過給圧が増加してエンジンを破損させる恐れがある。そのため、スーパーチャージャを迂回するバイパス通路を設けている。そうして、このバイパス通路に設けられたバイパスバルブにてスーパーチャージャ下流の空気をスーパーチャージャ上流に戻す。これにより、過給圧を適正レベルに制御する。
また、スーパーチャージャにおける他の方法として、電磁クラッチによりスーパーチャージャをエンジンの出力軸から切り離すことで、過給圧を適正レベルに抑制する方法が知られている。
【０００７】
バイパスバルブによる過給圧の制御方法としては、例えば、特許文献２では、アクセルペダルの踏込み量に応じた出力電圧を発生する負荷センサの出力信号等に基づいてバイパスバルブの目標デューティー比と目標吸入空気量とを算出し、環境補正した目標吸入空気量とエアフローメーターにより検出された吸入空気量により目標デューティー比をフィードバック制御する過給機付内燃機関の吸気制御装置が開示されている。また、特許文献３では、エンジン運転状態に応じた目標過給圧を達成するバイパス空気量を算出し、過給機の下流側圧力と上流側圧力の差に基づいて、バイパス弁の制御量を決定する過給機付エンジンの過給圧制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５４２００１３号公報
【特許文献２】特開平４−３２５７１７号公報
【特許文献３】特許第３３６６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された制御装置は、ウェイストゲートバルブによる過給圧の制御方法であるため、バイパスバルブによる過給圧の制御方法として適用することはできない。
【００１０】
特許文献２，３はバイパスバルブによる過給圧の制御方法である。しかしながら、特許文献２に開示された制御装置は、目標デューティー比と環境補正した目標吸入空気量の関係が一対一で対応する前提で制御系を構築していると考えられる。特許文献２の制御装置では、スロットル開度やスロットル下流圧との関係を考慮していないため、例えば、環境条件やスロットル弁のばらつき等によりこれらが変化した時の目標デューティー比と環境補正した目標吸入空気量との関係が崩れた場合には、制御性が悪化するという第１の課題があると考えられる。更に、特許文献２の制御装置では、ドライバ以外のトルク要求、例えば、トランスミッション制御やトラクション制御等からのトルクダウン要求時には対応することができないという第２の課題があると考えられる。これらの課題は、特許文献３に開示された制御装置により改善されると考えられる。第１の課題についてはスロットル開度やスロットル下流圧を考慮してバイパス弁の制御量を決定し、第２の課題については通常目標過給圧以外にトラクション制御用の目標過給圧も用いてバイパス弁の制御量を決定しているためである。
【００１１】
しかしながら、特許文献３に開示された制御装置は、バイパス弁（ＡＢＶ）を通過する流量（ＡＢＶ通過流量）とＡＢＶ前後差圧とＡＢＶ開度の関係に基づいて制御系を構築していると考えられる。しかしながら、近年のス−パーチャージャは、バイパスバルブと一体で構成されているため、バイパスバルブがスーパーチャージャの近傍にある。そのため、スーパーチャージャの回転速度（∝エンジン回転速度）や通過流量に応じて、バイパスバルブ近傍の空気が乱される。それによって、ＡＢＶの有効開口面積が変化してしまい、その結果、ＡＢＶ通過流量とＡＢＶ前後差圧とＡＢＶ開度の関係は運転状態に応じて大きく変動してしまう。そのため、ＡＢＶ通過流量とＡＢＶ前後差圧とＡＢＶ開度との関係を算出又は計測し、それを精度良く模擬するには、特許文献３の図５に示されるマップよりも多くのマップが必要になると考えられる。その結果、データ計測や適合の工数が多くなってしまうという課題がある。また、特許文献３には、ばらつきを補正するためにＳ／Ｃ吐出量を学習することが記載されているが、スーパーチャージャのみならず、バイパスバルブにもばらつき要素は存在すると考えらえるため、Ｓ／Ｃ吐出量の学習だけでは十分に補正できない場合があるという課題もある。
【００１２】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、データ計測や適合の工数を抑えながら、加速応答特性の操作が容易な、内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、内燃機関の吸気路に設けられたスロットルバルブと、前記吸気路の前記スロットルバルブの下流側に設けられ、前記内燃機関の出力軸によって駆動される圧縮機を有するスーパーチャージャと、前記スーパーチャージャを迂回するように前記吸気路に接続されたバイパス通路に設けられたバイパスバルブと、前記バイパスバルブの開度であるバイパスバルブ開度を操作することにより前記バイパス通路の流路断面積を変更するバイパスバルブ駆動部と、前記内燃機関の出力目標値である目標トルクに基づいて、前記内燃機関に吸入される吸入空気量の目標値となる目標吸入空気量と前記内燃機関の充填効率の目標値となる目標充填効率とを算出する目標吸入空気量算出部と、前記目標吸入空気量に基づいて前記スロットルバルブの目標開度を算出する目標スロットル開度算出部と、前記スロットルバルブの目標開度に基づいて、前記スロットルバルブの開度を操作することにより前記内燃機関に吸入される空気量である吸入空気量を調整するスロットルバルブ駆動部と、前記目標充填効率に基づいて前記スーパーチャージャの下流側の圧力の目標値となる目標スーパーチャージャ下流圧を算出する目標スーパーチャージャ下流圧算出部と、前記スーパーチャージャの上流側の圧力を検出するスーパーチャージャ上流圧検出部と、前記目標吸入空気量と前記目標スーパーチャージャ下流圧と前記スーパーチャージャ上流圧とに基づいて目標圧縮機駆動力を算出する目標圧縮機駆動力算出部と、前記目標圧縮機駆動力に基づいてバイパスバルブ開度の目標値となる目標バイパスバルブ開度を算出する目標バイパスバルブ開度算出部とを備えた内燃機関の制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の内燃機関の制御装置は、目標トルクに基づいて目標吸入空気量と目標充填効率とを算出し、目標吸入空気量に基づいてスロットルバルブの開度を制御し、目標充填効率に基づいて目標スーパーチャージャ下流圧を算出するとともに、スーパーチャージャの上流側の圧力を検出して、目標吸入空気量と目標スーパーチャージャ下流圧とスーパーチャージャ上流圧とに基づいて目標圧縮機駆動力を算出し、目標圧縮機駆動力に基づいて目標バイパスバルブ開度を算出して、スーパーチャージャを迂回するバイパス通路に設けられたバイパスバルブの開度を制御するようにしたので、データ計測や適合の工数を抑えながら、運転者または他の制御装置からのトルク要求を実現でき、加速応答特性の操作を容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るエンジンの吸排気系を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例に係るＥＣＵの入出力及びエンジン制御の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例に係る圧縮機駆動力の算出処理内容を示す制御ブロック図である。
【図４】本発明の実施例に係るスーパーチャージャ下流圧の算出処理内容を示す制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施例に係る最大及び最小圧縮機駆動力の算出処理内容を示す制御ブロック図である。
【図６】本発明の実施例に係る目標バイパスバルブ開度の算出処理内容を示す制御ブロック図である。
【図７】本発明の実施例に係るＱａ−Ｐｃの関係、Ｑａ−Ｐｃ″の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置が適用される、内燃機関（以下、エンジン１）とその吸排気系を示す構成図である。図１において、エンジン１のクランクには、エンジン１の回転角を検出し、当該回転角に応じた電気信号（以下、パルス間周期ΔＴ）を生成するクランク角センサ２５が取り付けられている。また、エンジン１の燃焼室の吸入口と排出口には、それぞれ、吸気路を形成する吸気管２と、排気路を形成する排気管２６とが接続されている。
【００１８】
吸気管２の最上流側には、外部から取り込んだ外気を浄化するためのエアクリーナ３が取り付けられている。エアクリーナ３の下流側（エンジン１に近い側）には、吸入空気流量を検出して当該吸入空気流量に応じた電気信号（以下、吸入空気量Ｑａ）を生成するエアフローセンサ（以下、ＡＦＳ）４と、吸気路内の吸入空気温度を検出して当該吸入空気温度に応じた電気信号（以下、吸入空気温Ｔａ）を生成する吸入空気温センサ（吸気温センサ）５とが、互いに一体又は別体に設けられている。なお、図１では、両センサ４、５が一体に構成された例を示す。
【００１９】
ＡＦＳ４の下流側には、エンジン１に送られる空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ６が設けられている。スロットルバルブ６には、スロットルバルブ６のスロットル開度を検出し、当該スロットル開度に応じた電気信号（以下、スロットル開度Ｔｈ）を生成するスロットル開度センサ７が接続されている。さらに、スロットルバルブ６には、後述するスロットルバルブ目標開度に基づいて、スロットルバルブ６の開度を操作することによりエンジン１に吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブ駆動部（スロットルアクチュエータ）（図示せず）が設けられている。また、スロットルバルブ６の下流側には、スーパーチャージャ１１が設けられている。スーパーチャージャ１１は、内部に、圧縮機（図示せず）を備えている。圧縮機は、エンジン１の出力軸によりベルトを介して駆動される。スロットルバルブ６の下流かつスーパーチャージャ１１の上流には、当該箇所の空気圧を検出して当該空気圧に応じた電気信号（以下、スロットル下流圧Ｐｂ１）を生成するスロットル下流圧センサ８と、当該箇所の吸入空気温度を検出して当該吸入空気温度に応じた電気信号（以下、スロットル下流温Ｔｂ１）を生成するスロットル下流温センサ９とが互いに一体又は別体に設けられている。なお、図１では、両センサ８、９が一体に構成された例を示す。
【００２０】
また、スロットル下流圧センサ８の下流かつスーパーチャージャ１１の上流には、スーパーチャージャ１１を迂回するためのバイパス通路１０への分岐点が設けられている。バイパス通路１０内には、バイパス通路の流路断面積を変更することで通過する空気量を調整するためのバイパスバルブ１２が設けられている。バイパスバルブ１２には、バイパスバルブ１２のバイパスバルブ開度を検出し、当該バイパスバルブ開度に応じた電気信号（以下、バイパスバルブ開度ＢＶ）を生成するバイパスバルブ開度センサ１３が接続されている。バイパスバルブ１２の下流のバイパス通路１０は、スーパーチャージャ１１の下流で、吸気管２に再接続されている。なお、図１では、図示を省略しているが、バイパスバルブ１２に対しては、バイパスバルブ１２の開度を操作することによりバイパス通路１０の流路断面積を変更するバイパスバルブ駆動手段（バイパスバルブアクチュエータ）が設けられている。
【００２１】
バイパス通路１０の当該再接続点の下流側には、インタークーラ（以下、Ｉ／Ｃとも書く）１４が設けられている。インタークーラ１４は、スーパーチャージャ１１に設けられた圧縮機により圧縮された空気を冷却する。インタークーラ１４の下流側には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク１５が設けられている。サージタンク１５には、サージタンク１５内の空気圧を検出して当該空気圧に応じた電気信号（以下、インマニ圧Ｐｂ）を生成するインマニ圧センサ１６と、サージタンク１５内の吸入空気温度を検出して当該吸入空気温度に応じた電気信号（以下、インマニ温Ｔｂ）を生成するインマニ温センサ１７とが互いに一体又は別体に設けられている。なお、図１では、両センサ１６、１７が一体に構成された例を示す。サージタンク１５の下流のエンジン１の燃焼室の吸入口には、燃料を噴射するインジェクタ２０が設けられている。なお、インジェクタ２０は、シリンダ１８内に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。
【００２２】
シリンダ１８の頂部には、エンジン１に吸入された空気とインジェクタ２０から噴射された燃料とが混合して生成される可燃混合気に点火する点火プラグ２１と、点火プラグ２１に火花を飛ばすためのエネルギーを発生させる点火コイル２２とが設けられている。また、吸気管２とエンジン１との間には、吸気管２からシリンダ１８内に導入される空気量を調節する吸気バルブ２３が設けられている。また、排気管２６とエンジン１との間には、シリンダ１８内から排気管２６に排出される空気量を調節する排気バルブ２４が設けられている。なお、吸気バルブ２３と排気バルブ２４には、それぞれのバルブタイミングやバルブリフト量を調整できる機構が設けられていてもよい。
【００２３】
エンジン１の排気管２６の下流側には、排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒２８が設けられている。排気ガス浄化触媒２８の上流側（エンジン１側）には、燃焼ガス内の燃料又は酸素の割合（以下、空燃比）を検出して、当該空燃比に応じた電気信号（以下、空燃比ＡＦ）を生成する空燃比センサ２７が設けられている。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に設けられた、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）４０の構成およびその入出力を示すブロック図である。ＥＣＵ４０は、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサへの入出力を行うためのインターフェース回路とで構成されている。マイクロプロセッサは、演算処理を実行するＣＰＵと、ＣＰＵによって実行されるプログラムと固定値データとを記憶するＲＯＭと、データの書き換えが可能なＲＡＭとを有する。ＥＣＵ４０には、図２に示されるように、各センサからの電気信号が入力される。すなわち、具体的には、ＥＣＵ４０には、クランク角センサ２５で測定されたエンジンの回転角に応じて出力されるパルス間周期ΔＴと、ＡＦＳ４で測定された吸入空気量Ｑａと、吸入空気温センサ５で測定された吸入空気温Ｔａと、スロットル開度センサ７で測定されたスロットルバルブ６のスロットル開度Ｔｈと、スロットル下流圧センサ８で測定されたスロットル下流圧Ｐｂ１と、スロットル下流温センサ９で測定されたスロットル下流温Ｔｂ１と、バイパスバルブ開度センサ１３で測定されたバイパスバルブ開度ＢＶと、インマニ圧センサ１６で測定されたインマニ圧Ｐｂと、インマニ温センサ１７で測定されたインマニ温Ｔｂと、空燃比センサ２７で測定された空燃比ＡＦとが入力される。
【００２５】
また、ＥＣＵ４０は、上記以外の図示しない各種センサからも電気信号が入力される。この図示しない各種センサには、例えば、アクセル開度ＡＰに応じた電気信号を生成するアクセル開度センサ、大気圧Ｐａを計測する大気圧センサ、エンジン１の燃焼制御用のセンサや車両の挙動制御用のセンサ（例えば、車速センサ、水温センサ、ノックセンサ等）が含まれている。更に、他の制御装置、例えば、トランスミッション制御、ブレーキ制御、トラクション制御、オートクルーズ制御等の制御装置から電気信号も入力される。
【００２６】
ＥＣＵ４０には、図２に示されるように、目標トルク算出部４１と、目標吸入空気量算出部４２と、目標スロットル開度算出部４３と、目標圧縮機駆動力算出部４４と、実圧縮機駆動力算出部４５と、目標バイパスバルブ開度算出部４６と、燃料噴射量算出部４７と、点火時期算出部４８とを備えている。
【００２７】
ＥＣＵ４０では、まず、目標トルク算出部４１において、アクセル開度ＡＰ、および、エッジ間周期ΔＴから算出されたエンジン回転速度Ｎｅを含む、各種データより、エンジン出力の目標値である目標トルクＴｒｑが算出される。なお、目標トルクＴｒｑは、他の制御装置からの要求トルクがあれば、そちらを優先して採用する。
次に、目標吸入空気量算出部４２において、目標トルクＴｒｑを達成するように、目標トルクＴｒｑに基づいて目標充填効率Ｅｃｔ及び目標吸入空気量Ｑａｔが算出される。
次に、目標スロットル開度算出部４３において、目標吸入空気量Ｑａｔを達成するように、目標吸入空気量Ｑａｔに基づいて目標スロットル開度Ｔｈｔが算出される。こうして、目標スロットル開度Ｔｈｔに基づいて、スロットルバルブ６が駆動される。ここで、目標スロットル開度算出部４３においては、スロットル開度Ｔｈが目標スロットル開度Ｔｈｔとなるようフィードバック補正制御も実施され、更に、吸入空気量Ｑａが目標吸入空気量Ｑａｔとなるよう、目標スロットル開度Ｔｈｔをフィードバック補正制御するようにしてもよい。このように、目標トルクをエンジンで達成するために吸入空気量等を制御する所謂トルクベース制御が実施されている。
【００２８】
また、ＥＣＵ４０では、目標圧縮機駆動力算出部４４において、目標吸入空気量Ｑａｔ、スロットル下流圧Ｐｂ１、および、目標充填効率Ｅｃｔより算出される目標インマニ圧Ｐｂｔに基づいて、目標圧縮機駆動力Ｐｃｔが算出される。
また、実圧縮機駆動力算出部４５において、吸入空気量Ｑａ、スロットル下流圧Ｐｂ１、および、インマニ圧Ｐｂに基づいて、実圧縮機駆動力Ｐｃが算出される。
次に、目標バイパスバルブ開度算出部４６において、目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ、および、実圧縮機駆動力Ｐｃに基づいて、目標バイパスバルブ開度ＢＶｔが算出される。こうして、目標バイパスバルブ開度ＢＶｔに基づいてバイパスバルブ１２が駆動される。ここで、目標バイパスバルブ開度算出部４６において、バイパスバルブ開度ＢＶが目標バイパスバルブ開度ＢＶｔとなるようフィードバック補正制御も実施されている。
【００２９】
更に、ＥＣＵ４０では、吸入空気量Ｑａ又はインマニ圧Ｐｂに基づいて充填効率Ｅｃが算出される。ここで、吸入空気量Ｑａおよびインマニ圧Ｐｂは、吸気バルブ２３の動作等に起因する吸気脈動の影響により、予め設定されたクランク角度周期で変動している。そのため、例えばその周期より短い１ｍｓ毎にＡ／Ｄ変換しておき、その値を、予め設定されたクランク角度周期、例えば、４気筒エンジンなら１８０ｄｅｇＣＡ毎に、３気筒エンジンなら２４０ｄｅｇＣＡ毎に平均化処理を行うことで、吸気脈動の影響を低減するようにしてもよい。
【００３０】
続いて、ＥＣＵ４０では、燃料噴射量算出部４７において、エンジン回転速度Ｎｅ、充填効率Ｅｃ、および、排ガスやエンジン出力等を最適となるよう設定された目標空燃比ＡＦｔに基づいて、燃料噴射量Ｑｆを算出する。こうして、燃料噴射量Ｑｆに基づいてインジェクタ２０が制御される。合わせて、燃料噴射量算出部４７において、空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔに近づくよう、燃料噴射量Ｑｆに対するフィードバック補正制御も実施されている。
【００３１】
更に、ＥＣＵ４０では、点火時期算出部４８において、エンジン回転速度Ｎｅ、および、充填効率Ｅｃに基づいて、燃費や異常燃焼を考慮して設定された点火時期ＩＧが算出される。こうして、点火時期ＩＧを達成するよう、点火コイル２２に通電が行われる。
また、ＥＣＵ４０は、エンジン回転速度Ｎｅと充填効率Ｅｃと点火時期ＩＧ等に基づいて、エンジン１が発生している実トルクを推定する機能や、その他の各種アクチュエータも必要に応じて制御する機能も有している。
【００３２】
以上のように、ＥＣＵ４０により、エンジン１は制御されている。次に、本発明の実施の形態１に係る、目標圧縮機駆動力算出部４４、実圧縮機駆動力算出部４５、目標バイパスバルブ開度算出部４６について、図３〜図７を参照しながら詳しく説明する。
【００３３】
図３は、目標圧縮機駆動力算出部４４および実圧縮機駆動力算出部４５における圧縮機駆動力の算出処理の構成を具体的に示す制御ブロック図である。以下、図１、図２とともに、図３を参照しながら、本実施の形態における目標圧縮機駆動力および実圧縮機駆動力の算出処理について具体的に説明する。
【００３４】
まず、圧縮機駆動力について以下に説明する。断熱圧縮仕事に基づいて算出される圧縮機を駆動するために必要な動力（以下、圧縮機駆動力と呼称する）Ｐｃ［Ｗ］は、下記の（１）式により算出される。ここで、κ：比熱比（空気の場合、１．４）、Ｑｃｍｐ：圧縮機通過流量［ｇ／ｓ］、Ｒ：気体定数［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］（空気の場合、０．２８７）、Ｐ：圧力［ｋＰａ］、Ｔ：絶対温度［Ｋ］である。但し、Ｐ：圧力［ｋＰａ］およびＴ：絶対温度［Ｋ］における添え字の１、２は、１：圧縮機入口、２：圧縮機出口をそれぞれ示す。
【００３５】
【数１】
0005924716.tif 000002
【００３６】
本実施の形態においては、（１）式における圧縮機通過流量Ｑｃｍｐと吸入空気流量Ｑａとは等しい。また、圧縮機入口圧Ｐ１すなわちスーパーチャージャ上流圧は、スロットル下流圧Ｐｂ１である（以下、スーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１とも書く）。また、圧縮機入口温Ｔ１すなわちスーパーチャージャ上流温は、スロットル下流温Ｔｂ１である（以下、スーパーチャージャ上流温Ｔｂ１とも書く）。圧縮機出口圧Ｐ２すなわちスーパーチャージャ下流圧は、インマニ圧Ｐｂとほぼ等しいが、厳密にはインタークーラ１４の圧力損失により予め設定されたオフセットが存在する。そのため、例えば、図４に示すように、ブロックＢ４０１に、エンジン回転速度Ｎｅの値とＩ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２の値との対応関係が予め定められたルックアップテーブル（マップ）を予め記憶させておく（以下、当該マップを、「Ｉ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２マップ」と呼称する）。そうして、エンジン回転速度Ｎｅを用いて、当該「Ｉ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２マップ」に従って、Ｉ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２を算出する。算出したＩ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２を、加算器により、インマニ圧Ｐｂに加算することで、スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２を求める。こうして求められた、スーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１、スーパーチャージャ上流温Ｔｂ１、および、スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２を用いることで、（１）式は、下記の（２）式のように書くことができる。
【００３７】
【数２】
0005924716.tif 000003
【００３８】
ところで、本実施の形態のように、スロットル下流に設けられたスーパーチャージャ１１では、スーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１が常時変化する。また、環境状態によっても、スーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１およびスーパーチャージャ上流温Ｔｂ１が大きく変化する。これらが変化した場合、或るエンジン回転速度において、（２）式に基づいて、圧縮機駆動力Ｐｃを算出すると、吸入空気量Ｑａに対する圧縮機駆動力Ｐｃの変化量及びそのばらつきが大きく、制御上扱いにくい（例えば、図７（ａ）に示すようになる。具体的には、吸入空気量Ｑａの増加に伴い、圧縮機駆動力Ｐｃが増加するが、このとき、エンジン回転速度Ｎｅおよびバイパスバルブ開度ＢＶごとに、その増加率（グラフの傾き）は異なる。）。そこで、圧縮機駆動力Ｐｃを標準状態（例えば、Ｐｂ１０＝１０１．３［ｋＰａ］、Ｔｂ１０＝２５℃、添え字０は標準状態）に換算するために、圧縮性の影響を考慮した相似則から導出される下記の（３）式により修正して、修正圧縮機駆動力Ｐｃ′を算出する。
【００３９】
【数３】
0005924716.tif 000004
【００４０】
更に、修正圧縮機駆動力Ｐｃ′は断熱過程を仮定して算出したものであるが、実際の圧縮機では等エントロピ過程ではなく、断熱系における不可逆変化であるのでエントロピが増大する方向になる。このような実際の過程と等エントロピ過程の違いを示す指標が断熱効率ηａｄであり、下記の（４）式で定義される。
【００４１】
【数４】
0005924716.tif 000005
【００４２】
ここで、Ｔｂ２はスーパーチャージャ下流温である。本実施の形態においては、断熱効率ηａｄの計測時のみスーパーチャージャ下流に温度センサを取り付けて、エンジン回転速度Ｎｅ及びバイパスバルブ開度ＢＶを変化させて、スーパーチャージャ下流温Ｔｂ２を計測する。また、計測したスーパーチャージャ下流温Ｔｂ２に基づいて断熱効率ηａｄを算出する。こうして、算出した断熱効率ηａｄを、エンジン回転速度Ｎｅと、バイパスバルブ開度ＢＶに応じて変化するスーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）とを軸とした、３次元ルックアップテーブル（マップ）として予め記憶することで（以下、当該マップを、「断熱効率ηａｄマップ」と呼称する）、スーパーチャージャ１１の断熱効率を算出できるようになる。なお、本実施の形態においては、バイパスバルブ１２が開くことによる効率の低下や圧縮空気の循環による温度上昇も断熱効率に含まれるものと考えている。こうして、断熱効率ηａｄを考慮して、修正圧縮機駆動力Ｐｃ′を補正すると下記の（５）式のようになる。
【００４３】
【数５】
0005924716.tif 000006
【００４４】
（５）式で示される断熱効率補正後の修正圧縮機駆動力を、以降においては補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″と呼称し、（３）式及び（５）式より導かれる下記の（６）式を用いて、圧縮機駆動力Ｐｃから補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″を算出する。
【００４５】
【数６】
0005924716.tif 000007
【００４６】
このようにして算出される補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″を用いると、任意のエンジン回転速度において、吸入空気量Ｑａに対する補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″は、例えば、図７（ｂ）のように、バイパスバルブ開度ＢＶごとに一定となり、環境条件や吸入空気量Ｑａに係らず、バイパスバルブ開度ＢＶと補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″とが対応するようになる。本実施の形態は、この対応関係に基づいて構成されている。
【００４７】
次に、以上で説明した圧縮機駆動力の算出を実際にＥＣＵ４０で実現する方法について、図３の圧縮機駆動力の算出処理内容を具体的に示す制御ブロック図を参照しながら説明する。まず、実圧縮機駆動力算出部４５における実圧縮機駆動力の算出について説明する。まず、図３に示すように、ブロックＢ３０１で、スーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１およびスーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２に基づいて、スーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）が算出される。このとき、スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２は、図４のブロック図を用いて前述したように、インマニ圧ＰｂにＩ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２を加算して算出されたものである。
【００４８】
続くブロックＢ３０２では、スーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）と、スーパーチャージャ上流温Ｔｂ１と、吸入空気流量Ｑａとより、（２）式に基づいて、実圧縮機駆動力Ｐｃが算出される。ここで、式（２）における括弧内の指数演算は、ＥＣＵ４０にて演算を実施すると演算量が多くなるため、スーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）ごとに、それを（（κ−１）／κ）乗した演算結果を、予めルックアップテーブル（マップ）として設定しておき、スーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）に基づいて本テーブルから算出するようにしてもよい。
【００４９】
次に、ブロックＢ３０３では、断熱効率ηａｄを算出する。これは前述のように、予め計測した結果に基づいて算出した断熱効率ηａｄを、「断熱効率ηａｄマップ」として記憶しておき、エンジン回転速度Ｎｅとスーパーチャージャ上下流の圧力比（Ｐｂ２／Ｐｂ１）とに基づいて、当該「断熱効率ηａｄマップ」から算出する。
【００５０】
続くブロックＢ３０４では、実圧縮機駆動力Ｐｃ、断熱効率ηａｄ等より（６）式に基づいて補正後実圧縮機駆動力Ｐｃ″を算出する。このようにすることで、ＥＣＵ４０において、実圧縮機駆動力算出部４５により、実圧縮機駆動力を算出することができる。
【００５１】
次に、目標圧縮機駆動力算出部４４による目標圧縮機駆動力の算出について説明する。目標圧縮機駆動力の算出は、前述の実圧縮機駆動力の算出と基本的に同じである。但し、目標圧縮機駆動力の算出は、前述の実圧縮機駆動力の算出に対し、吸入空気流量Ｑａを目標吸入空気流量Ｑａｔに変更し、スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２を目標スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２ｔに変更することで実現できる。ここで目標スーパーチャージャ下流圧Ｐｂ２ｔは、図４のブロック図の構成を用いて、目標充填効率Ｅｃｔに基づいて算出される目標インマニ圧ＰｂｔにＩ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２を加算して算出される。また、目標圧縮機駆動力の算出時にスーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１が急変することを抑制するために、フィルタ後のスーパーチャージャ上流圧Ｐｂ１ｆに変更してもよい。これらを用いて、ブロックＢ３０１からＢ３０４までの演算を上述と同様に行うことで、目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ、および、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″を算出することができる。
【００５２】
なお、目標充填効率Ｅｃｔから目標インマニ圧Ｐｂｔを算出する方法としては、吸気行程間にシリンダ１８がインマニから吸入する新気体積のシリンダ１８の排気量に対する比率を示すインマニ基準の体積効率Ｋｖを、エンジン回転速度Ｎｅとインマニ圧Ｐｂとの３次元ルックアップテーブル（マップ）として予め記憶しておき、次式（７）に基づいて、目標インマニ圧Ｐｂｔが収束するまで繰り返し計算を行えばよい。ここで、添え字０は標準状態を示し、例えば、標準大気圧Ｐａ０＝１０１．３［ｋＰａ］、標準外気温Ｔａ０＝２５℃とする。
【００５３】
【数７】
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【００５４】
図６は、目標バイパスバルブ開度の算出処理内容を具体的に示す制御ブロック図である。以下、図１、図２とともに、図６を参照しながら、本発明の実施の形態１における目標バイパスバルブ開度算出部４６による目標バイパスバルブ開度の算出処理について具体的に説明する。
【００５５】
まず、目標バイパスバルブ開度の算出に用いる過給率について以下に説明する。図７（ｂ）を用いて前述した通り、バイパスバルブ開度ＢＶと補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″とは対応しているが、この関係はエンジン回転速度Ｎｅが変化すると、補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″が取る値の範囲が大きく変化する。そのため、この関係に基づいて補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃ″から目標バイパスバルブ開度ＢＶｔを算出するためには、エンジン回転速度Ｎｅを考慮する必要があるので、演算が複雑になる。
【００５６】
そこで、バイパスバルブ開度ＢＶが全閉（０％）時に最も補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″が大きくなり、バイパスバルブ開度ＢＶが全開（１００％）時に最も補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″が小さくなることを利用し、補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″が最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎと最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘとのどの位置にあるかを示す指標として、下記の（８）式で表される過給率ＣＲを定義する。すなわち、過給率ＣＲは、「最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘと最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎとの差」に対する「補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″と最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎとの差」の比で表される。このように算出される過給率は、エンジン回転速度毎の最大及び最小の補正後圧縮機駆動力で正規化された値となるので、エンジン回転速度に係らず０〜１００％の間の値となり、前述のようなエンジン回転速度を考慮する必要がなくなり、制御に用いやすくなる。
【００５７】
【数８】
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【００５８】
より具体的には、エンジン回転速度Ｎｅ毎にバイパスバルブ開度ＢＶと補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″の関係を計測し、エンジン回転速度Ｎｅ毎の最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎと最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘを求め、これらに基づいて、エンジン回転速度Ｎｅとバイパスバルブ開度ＢＶを軸とした過給率ＣＲのルックアップテーブル（マップ）（以下、「過給率マップ」と呼称する。）を作成することができる。更に、本マップを、エンジン回転速度Ｎｅと過給率ＣＲを軸としたバイパスバルブ開度ＢＶのマップに軸変換しておけば、軸変換後のマップ（以下、「エンジン回転速度と過給率ＣＲに対するバイパスバルブ開度ＢＶの関係マップ」または単に「バイパスバルブ開度マップ」と呼称する。）を用いてエンジン回転速度Ｎｅと目標過給率ＣＲｔから目標バイパスバルブ開度ＢＶｔが容易に算出できるようになる。
【００５９】
以上で説明した過給率を用いた目標バイパスバルブ開度の算出を実際にＥＣＵ４０で実現する方法について、図６の目標バイパスバルブ開度の算出処理内容を具体的に示す制御ブロック図を参照しながら説明する。ブロックＢ６０１では、最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎ、最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘ、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″より、（８）式に基づいて、目標過給率ＣＲｔが算出される。ここで、最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎ、及び、最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘは、図５のブロックＢ５０１、Ｂ５０２に示すように、まず、最小補正後圧縮機駆動力および最大補正後圧縮機駆動力をエンジン回転速度Ｎｅ毎に予め計測し、エンジン回転速度Ｎｅと最小補正後圧縮機駆動力および最大補正後圧縮機駆動力との対応関係をそれぞれのルックアップテーブル(マップ）に予め設定しておき（以下、これらのマップを、それぞれ、「最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎ」および「最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘ」と呼称する）、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて、これらのルックアップテーブルから最小補正後圧縮機駆動力および最大補正後圧縮機駆動力を算出するようにすればよい。
【００６０】
続いて、ブロックＢ６０２において、エンジン回転速度と過給率ＣＲに対するバイパスバルブ開度ＢＶの対応関係を予め記憶したバイパスバルブ開度マップを用いて、エンジン回転速度Ｎｅと目標過給率ＣＲｔから、目標バイパスバルブ開度ＢＶｔを算出する。目標バイパスバルブ開度算出部４６では、バイパスバルブ開度ＢＶが目標バイパスバルブ開度ＢＶｔとなるようにフィードバック補正制御されているが、スーパーチャージャ等のばらつきにより、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″と補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″が一致しない場合があるので、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″と補正後実圧縮機駆動力Ｐｃ″が一致するようにブロックＢ６０３において、目標バイパスバルブ開度のフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正制御を実施する。より具体的には、ＰＩＤ制御であるフィードバック制御を行い、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″と補正後実圧縮機駆動力Ｐｃ″の差に基づいて、目標バイパスバルブ開度のフィードバック補正量ＦＢ（Ｐ）、ＦＢ（Ｉ）、ＦＢ（Ｄ）を算出し、これらの補正量を目標バイパスバルブ開度ＢＶｔに加算する。ここで、ＦＢ（Ｐ）は比例項、ＦＢ（Ｉ）は積分項、ＦＢ（Ｄ）は微分項である。このように、ブロックＢ６０３は、実圧縮機駆動力と目標圧縮機駆動力との差分に基づいて、目標バイパスバルブ開度のフィードバック補正量を算出するフィードバック補正量演算部を構成している。
【００６１】
さらに、ブロックＢ６０４は、目標バイパスバルブ開度のフィードバック補正量の積分項ＦＢ（Ｉ）の値が予め設定された閾値を超えた量を、スーパーチャージャやバイパスバルブの個体差、経年変化などによるばらつき要素に対する影響を少なくするためのバイパスバルブ開度の学習補正量ＬＲＮとして算出し、当該学習補正量ＬＲＮを目標バイパスバルブ開度ＢＶｔに加算する。ここで学習補正量ＬＲＮは１つの値でも良いが、より精度良く学習するために、例えば、エンジン回転速度と目標過給率に応じてゾーン分けし、そのゾーン毎に学習値を持つようにしてもよい。このように、ブロックＢ６０４は、目標バイパスバルブ開度のフィードバック補正量の定量的なずれ量に対してフィードバック学習量を算出し、フィードバック学習量を目標バイパスバルブ開度に加算して目標バイパスバルブ開度を補正するフィードバック学習量演算部を構成している。
【００６２】
このようにすることで、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″に基づいて、バイパスバルブ開度ＢＶを制御することができる。なお、ここでは目標バイパスバルブ開度ＢＶｔをフィードバック補正制御や学習補正をする例を示したが、これ以外の値、例えば、目標過給率ＣＲｔに対してフィードバック補正制御や学習補正をするようにしても、同じく補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″を達成することができる。
【００６３】
以上で示したように、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置によれば、目標トルク算出部４１において、運転者のアクセル操作や他の制御装置からのトルク要求値に基づいて目標トルクを算出し、目標吸入空気量算出部４２において、目標トルクを達成するための目標充填効率と目標吸入空気量を算出し、目標スロットル開度算出部４３において、目標吸入空気流量を達成するように目標スロットル開度を算出してスロットル開度を制御し、目標バイパスバルブ開度算出部４６において、目標充填効率に基づく目標インマニ圧と目標吸入空気量を達成するように目標バイパスバルブ開度を算出してバイパスバルブ開度を制御する。これにより、運転者や他の制御装置からのトルク要求を実現することができ、加速応答特性の操作等も容易に実現できる。
【００６４】
また、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置によれば、補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″から算出される目標過給率ＣＲｔに基づいてバイパスバルブ開度ＢＶを制御し、目標バイパスバルブ開度ＢＶｔを学習補正している。つまり、スーパーチャージャのばらつきに係る補正後目標圧縮機駆動力Ｐｃｔ″とバイパスバルブのばらつきに係る目標バイパスバルブ開度ＢＶｔの関係を学習補正しているので、スーパーチャージャとバイパスバルブの双方を含むばらつき要素の学習が可能となる。
【００６５】
なお、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置内で使用する制御マップは、断熱効率ηａｄマップ、Ｉ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２マップ、最小補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍｉｎマップ、最大補正後圧縮機駆動力Ｐｃ″ｍａｘマップ、エンジン回転速度と過給率ＣＲに対するバイパスバルブ開度ＢＶの関係を設定したバイパスバルブ開度マップであるが、Ｉ／Ｃ圧力損失ΔＰｂ２マップはインタークーラの、それ以外のマップはスーパーチャージャの単体で実測した結果から設定でき、エンジンに取り付けて実測した結果からも設定できる。このように、インタークーラやスーパーチャージャの単体特性からマップを作成できるので、これらを別の仕様の物に変更した場合においても変更部の単体特性マップを変更するだけで良いし、別のエンジンに流用するような場合においても制御マップ値を流用することができ、その結果、データ計測や適合工数を抑制することが可能となる。
【００６６】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、バイパスバルブを有する機械式過給機付き内燃機関において、加速応答特性の操作、ばらつき要素の学習が可能という優れた特長を有し、更に、データ計測及び適合の工数を抑制することが可能となる。
【００６７】
なお、上記の実施の形態において説明した、目標圧縮機駆動力、最小圧縮機駆動力、最大圧縮機駆動力、および、実圧縮機駆動力については、上述した圧縮性の影響を考慮した相似則に基づいた標準状態への補正とスーパーチャージャの断熱効率による補正との両方の補正で補正した目標圧縮機駆動力、最小圧縮機駆動力、最大圧縮機駆動力、および、実圧縮機駆動力を用いてもよく、あるいは、圧縮性の影響を考慮した相似則に基づいた標準状態への補正とスーパーチャージャの断熱効率による補正のいずれか一方の補正で補正された目標圧縮機駆動力、最小圧縮機駆動力、最大圧縮機駆動力、および、実圧縮機駆動力を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  エンジン（内燃機関）、２  吸気管、３  エアクリーナ、４  エアフローセンサ（ＡＦＳ）、５  吸入空気温センサ（吸気温センサ）、６  スロットルバルブ、７  スロットル開度センサ、８  スロットル下流圧センサ、９  スロットル下流温センサ、１０  バイパス通路、１１  スーパーチャージャ、１２  バイパスバルブ、１３  バイパスバルブ開度センサ、１４  インタークーラ、１５  サージタンク、１６  インマニ圧センサ、１７  インマニ温センサ、１８  シリンダ、２０  インジェクタ、２１  点火プラグ、２２  点火コイル、２３  吸気バルブ、２４  排気バルブ、２５  クランク角センサ、２６  排気管、２７  空燃比センサ、２８  排気ガス浄化触媒、４０  ＥＣＵ（電子制御ユニット）。
【要約】
【課題】データ計測や適合の工数を抑えながら、加速応答特性の操作が容易な、内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】本発明の内燃機関の制御装置のＥＣＵ４０は、目標トルクに基づいて目標吸入空気量と目標充填効率とを算出し、目標吸入空気量に基づいてスロットルバルブ６の開度を制御し、目標充填効率に基づいて目標スーパーチャージャ下流圧を算出するとともに、スーパーチャージャの上流側の圧力を検出して、目標吸入空気量と目標スーパーチャージャ下流圧とスーパーチャージャ上流圧とに基づいて目標圧縮機駆動力を算出し、目標圧縮機駆動力に基づいて目標バイパスバルブ開度を算出して、スーパーチャージャを迂回するバイパス通路に設けられたバイパスバルブ１２の開度を制御する。
【選択図】図２【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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