(57)【要約】【課題】  回生発電モード時の吸気絞り量を適正な値に補正することで、電動発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分またはエンジントルクの低下分を補償することを課題とする。【解決手段】  電動発電機による吸気絞り量の増加分を、吸気圧センサによって検出したターボ下流吸気圧力に基づいて推定する。そして、このターボ下流吸気圧力が低くなる程、インテークスロットル開度補正指数を大きい値に設定する。これにより、ターボ下流吸気圧力が低くなる程、インテークスロットル開度がより開く側に補正されることになる。このため、電動発電機による吸気絞り量分だけ多くなりがちな吸気絞り量が適正な値に補正される。したがって、エンジンの低速回転域または軽負荷域であっても、エンジントルクを低下させることなく、回生発電モードを実施できるので、燃費をより向上できる。【選択図】  図５
2006207417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）エンジンの排気ガスの排気エネルギーを利用して、前記エンジンの気筒内に吸入される吸入空気を過給するターボ過給機と、
（ｂ）このターボ過給機に取り付けられて、前記排気エネルギーを利用して回転することで回生発電を行う発電機と、
（ｃ）前記ターボ過給機によって過給された吸入空気の流量を調整するスロットル弁と、
（ｄ）前記ターボ過給機または前記発電機の作動状況を検出する作動状況検出手段と、  （ｅ）前記発電機による回生発電時に、前記作動状況検出手段によって検出される前記ターボ過給機または前記発電機の作動状況に基づいて、前記スロットル弁の開度を補正するスロットル開度補正手段と
を備えた過給機付エンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記作動状況検出手段は、前記ターボ過給機よりも空気流方向の下流側の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を有し、
前記スロットル開度補正手段は、前記吸気圧力検出手段によって検出される吸気圧力に基づいて、前記スロットル弁の開度補正量を算出することを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記スロットル開度補正手段は、前記吸気圧力検出手段によって検出される吸気圧力が変動する程、前記スロットル弁の開度補正量を大きい値に設定することを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項４】
請求項１に記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記作動状況検出手段は、前記発電機の発電量を検出する発電量検出手段を有し、
前記スロットル開度補正手段は、前記発電量検出手段によって検出される発電量に基づいて、前記スロットル弁の開度補正量を算出することを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記スロットル開度補正手段は、前記発電量検出手段によって検出される発電量が大きい程、前記スロットル弁の開度補正量を大きい値に設定することを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記エンジンの排気ガスの一部を前記スロットル弁よりも空気流方向の下流側の吸気通路内に還流させるための排気ガス還流管、およびこの排気ガス還流管内を流れる排気ガス還流量を調整する排気ガス還流量制御弁を有する排気ガス再循環装置と、
前記スロットル弁の開度補正量に基づいて、前記排気ガス還流量制御弁の開度を補正する排気ガス還流量補正手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記ターボ過給機は、エンジン吸気管内に回転自在に収容されたコンプレッサ、およびエンジン排気管内に回転自在に収容されたタービンを有し、
前記発電機は、前記コンプレッサおよび前記タービンを回転させることで過給アシストを行う電動機としての機能と前記発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機であって、
前記電動発電機は、前記コンプレッサと前記タービンとの間に、しかも前記コンプレッサおよび前記タービンと同軸的に取り付けられていることを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の過給機付エンジン制御システムにおいて、
前記過給アシストが必要であるか否かを判定する過給アシスト判定手段と、
前記ターボ過給機を前記電動発電機によって駆動する過給アシストモードと前記電動発電機を前記ターボ過給機によって駆動する回生発電モードとを切り替えるモード切替手段とを備え、
前記モード切替手段は、前記過給アシスト判定手段による判定結果に基づいて、前記過給アシストモードまたは前記回生発電モードのいずれか一方のモードに選択的に切り替えることを特徴とする過給機付エンジン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付エンジン制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、高出力化または低燃費化を図るという目的で、エンジンの気筒内に吸入される吸入空気をターボ過給機で過給するようにした過給機付エンジンが搭載されている。ここで、ターボ過給機は、エンジンの排気エネルギーを利用してタービンを回し、このタービンに同軸的に設けられたコンプレッサを駆動して吸入空気を過給する過給機であるために、エンジンの低回転域の過給圧の立ち上がりが悪く、実過給圧が低くなり、充填効率が低下し、エンジン出力の向上が不十分となるという不具合がある。
【０００３】
この不具合を解消する目的で、タービンとコンプレッサとを結合するシャフトに電動機を装着して、エンジンの低速回転域の時に、実過給圧の不足分を電動機によって過給アシストするようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。これは、電動機として電動発電機を使用していることから、エンジンの高速回転域の時には、過給アシストを行わなくても実過給圧が高くなるので、エンジンの排気エネルギーを利用してタービン、シャフトを介して電動発電機を回転駆動することで、電動発電機に回生発電を行わせることもできる。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、上記の特許文献１、２に記載の過給機付エンジン制御システムにおいては、エンジンの高速回転域のみ電動発電機による回生発電を行うようにしている。この使い方では、例えば乗用車向けの高速ディーゼルエンジンでは、通常走行で高速域を使用することが無いため、電動発電機による回生発電の恩恵、すなわち、エンジンにより回転駆動されるエンジン補機であるオルタネータの発電より効率が良くなるので、燃費が良くなるという恩恵を受けることが殆ど無い。
【０００５】
そこで、例えば乗用車用ディーゼルエンジンの常用域である低速回転域または軽負荷域においても、電動発電機による回生発電を実施することにより、燃費向上の効果が得られるようにすることが考えられる。しかるに、低速回転域または軽負荷域において、電動発電機を排気エネルギーを利用して回転駆動することで回生発電を行うと、排気エネルギーの一部が回生発電に消費されるため、その分の過給効果が減ってエンジン出力軸トルク（エンジントルク）が低下するという問題があった。
【０００６】
一方、エンジンの排気ガスの一部を吸入空気中に混入させることで、最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中に含まれる有害物質（例えばＮＯｘ）の低減を図り、排気ガス浄化性能を向上させるという目的で、エンジンの排気ガスの一部をエンジン排気管からエンジン吸気管に還流させるための排気ガス還流管と、この排気ガス還流管内を流れる排気ガス還流量を調整する排気ガス還流量制御弁とを備えた排気ガス再循環装置が搭載されている。  ここで、近年、ディーゼルエンジンにおいても、排気ガス還流管を経てエンジン吸気管に還流する排気再循環ガス（ＥＧＲガス）をエンジン吸気管内に大量に入れて排気ガス性能を更に改善したいという要望から、排気ガス還流量制御弁の開弁時に、ターボ過給機によって過給された吸入空気の流量（新規吸入空気量）が少なくなるように、新規吸入空気とＥＧＲガスとが合流する合流部よりも空気流方向の上流側（ターボ過給機のタービン側）の吸気通路を絞るインテークシャッターが使われ始めている。
【０００７】
ここで、特許文献１、２に記載の過給機付エンジン制御システムに、上記の排気ガス再循環装置およびインテークシャッターを追加したターボ過給機付ディーゼルエンジン制御システムが考えられる。なお、排気ガス再循環装置は、排気ガス還流量制御弁の開度が一定であれば、一般的にインテークシャッターよりも空気流方向の下流側の吸気管負圧が小さい程排気ガス還流量が多くなり、排気ガス浄化性能（有害物質の低減効果）が向上することが知られている。
【０００８】
このターボ過給機付ディーゼルエンジン制御システムの場合、排気ガス還流量制御弁の開度時に、電動発電機を排気エネルギーを利用して回転駆動することで回生発電を行うと、電動発電機（またはターボ過給機）の回転速度が速くなる程、電動発電機の発電量が大きくなり、また、電動発電機の発電量が大きい程、ターボ過給機のタービンおよびコンプレッサの回転に抵抗が加わり、ターボ過給機のコンプレッサからエンジンの気筒内に吸入される吸入空気の抵抗（負荷）となり、吸気絞り量が増加し吸気圧力が低くなる。これにより、吸気管圧力が低くなるので、インテークシャッターの開度を閉じる側に補正しなくても、エンジンの排気ガスがエンジン吸気管に還流し易くなる。このため、その排気ガスが還流し易くなった分だけエンジントルクが低下するという問題があった。
【特許文献１】特開平１−１１７９３２号公報（第１−７頁、第１−４図）
【特許文献２】特許第３０９２２０６号公報（第１−５頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、発電機または電動発電機による回生発電時の吸気絞り量または吸気圧力を適正な値にすることで、発電機または電動発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分またはエンジントルクの低下分を補償することのできる過給機付エンジン制御システムを提供することにある。また、発電機または電動発電機による回生発電を実施する頻度を増加させることで、燃費をより向上させることのできる過給機付エンジン制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、一般的にエンジンの運転状態に対応してスロットル弁の開度を調整することで、エンジンの運転状態に対応した吸気絞り量を適正な値に制御している。この場合、ターボ過給機に発電機としての機能を有する回転電機を搭載し、この回転電機（発電機）による回生発電を実施すると、ターボ過給機によって発電機を駆動することになる。したがって、発電機による回生発電は、ターボ過給機からエンジンの気筒内に吸入される吸入空気の抵抗（負荷）となり、吸気絞り弁と同等の吸気絞り効果がある。これにより、発電機による回生発電を実施すると、ターボ過給機または発電機の作動状況に対応して吸気絞り量がより増加し、また、吸気圧力がより低下する。
【００１１】
このため、発電機による回生発電に伴って変動した吸気絞り量の増加分または吸気圧力の低下分だけ、エンジンの気筒内に吸入される吸入空気量が減り、エンジントルクが低下する可能性がある。これにより、エンジンの高速回転域だけでなく、エンジンの常用域である低速回転域または軽負荷域においても、発電機による回生発電を実施することができるので、発電機による回生発電を実施する頻度を増加させて燃費向上の効果をより得ようとする際の障害になる。
【００１２】
そこで、発電機による回生発電を実施する際（回生発電モード時）に、ターボ過給機よりエンジンの気筒内に吸入される吸入空気の吸気絞り量を、発電機による吸気絞り量とスロットル弁による吸気絞り量とに分割する。そして、発電機による吸気絞り量の増加分を、ターボ過給機または発電機の作動状況（例えば発電機またはターボ過給機の回転速度の変動分、発電機の発電量、吸気圧力の変動分）に基づいて推定することが可能となる。このため、ターボ過給機または発電機の作動状況に基づいてスロットル弁の開度を（例えば開く側に）補正することで、発電機による吸気絞り量分だけ多くなりがちな吸気絞り量を適正な値に補正する。
【００１３】
これにより、発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分（または吸気圧力の低下分）、あるいはエンジントルクの低下分を補償することができる。したがって、エンジンの高速回転域だけでなく、エンジンの常用域である低速回転域または軽負荷域においても、発電機による回生発電を実施することができる。これにより、発電機による回生発電を実施する頻度を増加させることができるので、エンジン補機であるオルタネータの駆動負荷をより軽減でき、燃費をより向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、吸気圧力検出手段によって検出したターボ過給機よりも空気流方向の下流側の吸気圧力に基づいて、スロットル弁の開度補正量を算出することにより、発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分（または吸気圧力の低下分）に対応するエンジントルクの低下分を補償することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、例えば発電機（またはターボ過給機）の回転速度が速くなる程、発電機の発電量がより大きくなる。また、例えば発電機の発電量が大きくなる程、吸気絞り量がより増加し、また、吸気圧力がより低下する。このため、吸気圧力検出手段によって検出したターボ過給機よりも空気流方向の下流側の吸気圧力が変動する程、スロットル弁の開度補正量を大きい値に設定することが望ましい。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、発電量検出手段によって検出した発電機の発電量に基づいて、スロットル弁の開度補正量を算出することにより、発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分（または吸気圧力の低下分）に対応するエンジントルクの低下分を補償することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、例えば発電機（またはターボ過給機）の回転速度が速くなる程、発電機の発電量がより大きくなる。また、例えば発電機の発電量が大きくなる程、吸気絞り量がより増加し、また、吸気圧力がより低下する。このため、発電量検出手段によって検出した発電機の発電量が大きい程、スロットル弁の開度補正量を大きい値に設定することが望ましい。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、スロットル弁の開度補正量に基づいて排気ガス還流量制御弁の開度を（例えば開く側に）補正することにより、例えばスロットル弁を開く側に補正して少なくなりがちな排気ガス還流量を適正な値に補正することができる。また、スロットル弁の開度補正量が大きい値である程、排気ガス還流量制御弁の開度を大きくするようにしても良い。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、コンプレッサおよびタービンを回転させることで過給アシストを行う電動機としての機能と、排気エネルギーを利用して回転することで回生発電を行う発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機が、コンプレッサとタービンとの間に、しかもコンプレッサおよびタービンと同軸的に取り付けられている。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、過給アシスト判定手段によって過給アシストが必要であると判定された場合には、ターボ過給機を電動発電機によって駆動する過給アシストモードに切り替える。また、過給アシスト判定手段によって過給アシストが不要であると判定された場合には、電動発電機をターボ過給機によって駆動する回生発電モードに切り替える。
【００２１】
ここで、過給アシストが必要であるか否かを判定するという目的で、加速状態であるか定常状態であるかを判定するようにしても良い。また、アクセル開度変化率が所定値以上か否かを判定するようにしても良い。この場合には、エンジンの高速回転域だけでなく、エンジンの常用域である低速回転域または軽負荷域においても、発電機による回生発電を実施することができる。このため、発電機による回生発電の実施頻度を増加させることができるので、エンジン補機であるオルタネータの駆動負荷を軽減でき、燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態は、発電機による回生発電時の吸気絞り量または吸気圧力を適正な値にすることで、発電機による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分またはエンジントルクの低下分を補償するという目的を、発電機による回生発電時に、ターボ過給機または発電機の作動状況に基づいてスロットル弁の開度を開く側に補正することで実現した。また、電動発電機による回生発電を実施する頻度を増加させることで、燃費をより向上させるという目的を、電動発電機による回生発電時に、ターボ過給機または電動発電機の作動状況に基づいてスロットル弁の開度を開く側に補正することで実現した。
【実施例１】
【００２３】
［実施例１の構成］
図１ないし図５は本発明の実施例１を示したもので、図１はターボ過給機付エンジン制御システムの全体構成を示した図で、図２はターボ過給機付エンジン制御システムの制御系を示した図である。
【００２４】
本実施例のターボ過給機付エンジン制御システムは、例えば自動車等の車両に搭載されるターボチャージャー付ディーゼルエンジン等の内燃機関（ターボ過給機付エンジン：以下エンジンと呼ぶ）１の各気筒（シリンダ）に連通するエンジン吸気管２およびエンジン排気管３と、排気ガス還流量制御弁（以下ＥＧＲ制御弁と呼ぶ）５の開度を制御する排気ガス再循環装置（以下ＥＧＲ装置と呼ぶ）と、ターボ過給機（ターボチャージャー）６を回転駆動することで過給アシストを行う電動発電機（アシストモータ）７と、スロットルバルブ（以下インテークスロットルと呼ぶ）９の開度を制御する電子制御式スロットル制御装置と、これらの各システムを関連して制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００２５】
エンジン１は、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式ディーゼルエンジンである。このエンジン１には、吸気ポートを開閉する吸気バルブ（図示せず）、および排気ポートを開閉する排気バルブ（図示せず）が取り付けられている。そして、エンジン１の吸気ポートは、インテークマニホールド（吸気多岐管）を含むエンジン吸気管２内に形成される吸気通路を経て吸入空気が供給されるように構成されている。また、エンジン１の排気ポートは、エキゾーストマニホールド（排気多岐管）を含むエンジン排気管３内に形成される排気通路に排気ガスを排出するように構成されている。
【００２６】
ここで、本実施例のターボ過給機付エンジン制御システムには、エンジン１の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するコモンレール式燃料噴射装置（図示せず）が設けられている。これは、加圧室内に吸入した燃料を加圧して高圧化するサプライポンプ（燃料噴射ポンプ：図示せず）と、このサプライポンプより吐出された高圧燃料を蓄圧するコモンレール（図示せず）と、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する複数のインジェクタ（ＩＮＪ：図示せず）とを備えている。なお、複数のインジェクタには、ノズルニードル（弁体）を開弁方向に駆動する電磁弁等のアクチュエータ（図示せず）が設けられている。また、サプライポンプには、加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整して燃料吐出量を制御する吸入調量弁（ＳＣＶ）等のアクチュエータ（図示せず）が設けられている。
【００２７】
ＥＧＲ装置は、エンジン排気管３の排気通路内を流れる排気ガスの一部を、エンジン吸気管２の吸気通路内に導入するための排気ガス還流管４と、この排気ガス還流管４の排気ガス還流路内を流れる排気ガス（排気再循環ガス：ＥＧＲガス）の還流量（ＥＧＲ量）を可変するＥＧＲ制御弁５とを備えている。なお、本実施例では、排気ガス還流管４の空気流方向の上流端が、エンジン１の排気ポートとターボ過給機６のタービン１２とを結合するエンジン排気管３に接続されており、また、排気ガス還流管４の空気流方向の下流端が、スロットルボデー８とエンジン１の吸気ポートとを結合するエンジン吸気管２に接続されている。
【００２８】
ＥＧＲ制御弁５は、排気ガス還流管４の排気ガス還流路の排気ガス流通面積を変更し、エンジン１の排気ガスの一部であるＥＧＲガスを吸入空気中に混入させるＥＧＲ量（新規吸入空気量に対するＥＧＲ率）を可変するバルブ（弁体）と、このバルブを開弁方向に駆動する電磁弁または駆動モータ等のアクチュエータと、バルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段とを備えている。また、排気ガス還流管４の排気ガス還流路内を流れるＥＧＲガスの還流量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲ制御弁５のバルブ開度とインテークスロットル９の開度とを調節することにより制御されるように構成されている。
【００２９】
ターボ過給機６は、エンジン吸気管２の途中に設けられたコンプレッサ１１と、エンジン排気管３の途中に設けられたタービン１２とを備えている。そして、コンプレッサ１１およびタービン１２には、ロータシャフト１３が組み付けられている。ここで、エンジン吸気管２の途中に、ターボ過給機６のコンプレッサ１１によって圧縮（過給）されて昇温した新規吸入空気を冷却するための空冷式または水冷式のインタークーラを設置しても良い。なお、エンジン吸気管２の最上流側に設置されたエアクリーナケース（図示せず）内には、吸入空気中の異物を捕捉するための濾過エレメント（エアフィルタ）が収容されている。
【００３０】
コンプレッサ１１は、ロータシャフト１３の中心軸線方向（軸方向）の一端部に取り付けられて、複数のコンプレッサブレードを有するコンプレッサホイールを備えている。このコンプレッサホイールは、エンジン吸気管２内を流れる吸入空気を過給するように、コンプレッサハウジング内に回転自在に収容されている。なお、コンプレッサハウジング内に形成される吸入空気供給経路は、コンプレッサホイールの外周を囲むように、そのコンプレッサホイールの回転方向に沿って渦巻き状に形成されている。
【００３１】
タービン１２は、ロータシャフト１３の軸方向の他端部に取り付けられて、複数のタービンブレードを有するタービンホイールを備えている。このタービンホイールは、エンジン排気管３内を流れる排気ガスによって回転するように、タービンハウジング内に回転自在に収容されている。なお、タービンハウジング内に形成される排気ガス排出経路は、タービンホイールの外周を囲むように、そのタービンホイールの回転方向に沿って渦巻き状に形成されている。また、本実施例のコンプレッサ１１とタービン１２との間、しかもロータシャフト１３の軸方向の中央部には、電動発電機７が取り付けられている。
【００３２】
電動発電機７は、ロータシャフト１３を回転させてコンプレッサ１１およびタービン１２を回転駆動することで過給アシストを行う電動機としての機能と、排気エネルギーを利用して回転駆動されることで回生発電を行う発電機としての機能とを兼ね備えたアシストモータである。この電動発電機７は、ロータシャフト１３に一体化されたロータ、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータよりなる三相誘導電動発電機等の交流（ＡＣ）モータであって、ロータには、永久磁石（マグネット）を有するロータコアが設けられ、また、ステータには、三相のステータコイルが巻回されたステータコアが設けられている。なお、電動発電機７は、過給アシストが必要な時に電動機として機能する。このとき、電動発電機７は、電動発電機制御回路を介してＥＣＵ１０に電気的に接続される。また、電動発電機７は、過給アシストが不要な時に発電機として機能する。このとき、電動発電機７は、電動発電機制御回路を介して車両に搭載されたバッテリ１８やその他の電気装置に電気的に接続される。
【００３３】
次に、本実施例の電子制御式スロットル制御装置の概略構成を図１ないし図３に基づいて説明する。ここで、図３は電子制御式スロットル制御装置の主要構成を示した図である。
【００３４】
この電子制御式スロットル制御装置は、エンジン吸気管２に一体化されたスロットルボデー８と、エンジン１の各気筒の燃焼室内に吸入される新規吸入空気量を調整するインテークスロットル９と、このインテークスロットル９を閉弁方向に駆動するアクチュエータとしての電動モータ（ＤＣモータ）１４と、このＤＣモータ１４を電子制御する上記のＥＣＵ１０とを備えている。
【００３５】
スロットルボデー８は、内部に断面円形状のスロットルボア（吸気通路）１５を形成すると共に、インテークスロットル９を開閉自在に収容保持する装置である。なお、スロットルボデー８には、インテークスロットル９を開弁方向に付勢するデフォルトスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）が設けられている。このデフォルトスプリングは、ＤＣモータ１４への通電を停止した際に、インテークスロットル９を機械的にバルブ全開位置に相当するスロットル開度に保持する全開位置保持手段を構成する。
【００３６】
インテークスロットル９は、略円板形状に形成されたバタフライバルブであって、回転中心軸線方向にシャフト１６を有している。本実施例のインテークスロットル９は、シャフト１６に形成されたバルブ挿入孔内に差し込まれた状態で、シャフト１６にスクリュー等を用いて締め付け固定されている。シャフト１６は、インテークスロットル９を保持するバルブ保持部を有している。このシャフト１６のバルブ保持部の両側は、スロットルボデー８のシャフト軸受部に回転自在に支持されている。そして、インテークスロットル９は、ＤＣモータ１４を通電することで、ＤＣモータ１４の駆動力によってバルブ全閉位置からバルブ全開位置に至るまでのバルブ作動範囲内で、インテークスロットル９の開度（インテークスロットル開度）が制御される。
【００３７】
また、本実施例では、インテークスロットル９がバルブ全閉位置（図３参照）で停止すると、新規吸入空気を遮断することができ、エンジン１の停止時におけるエンジン振動を小さくすることができる。また、本実施例では、アイドル運転時にあっても、ＤＣモータ１４の駆動力によってインテークスロットル開度が制御される。これにより、新規吸入空気量が制御され、エンジン回転数が目標アイドル回転数に一致するように制御される。なお、本実施例では、ＤＣモータ１４への通電を停止すると、デフォルトスプリングの付勢力によってインテークスロットル９がバルブ全開位置に戻されて、インテークスロットル開度が全開状態となる。
【００３８】
ＤＣモータ１４は、出力軸（モータシャフト）に一体化されたロータ、このロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石（マグネット）を有するロータコアが設けられ、また、ステータには、アーマチャコイル（電機子巻線）が巻回されたステータコアが設けられている。なお、ＤＣモータ１４の出力軸とインテークスロットル９のシャフト１６との間に、ＤＣモータ１４の出力軸の回転速度を所定の減速比となるように減速する歯車減速機構を設けても良い。また、ブラシレスＤＣモータの代わりに、ブラシ付きの直流（ＤＣ）モータや、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
【００３９】
ここで、ＥＣＵ１０には、図２に示したように、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックやデータを保存する記憶装置（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ）、入力回路、出力回路、電源回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、メモリ内に格納されている制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、例えばコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力）、排気ガス還流量（ＥＧＲ量）、実過給圧（吸気圧）、新規吸入空気量等が各々制御指令値となるようにフィードバック制御するように構成されている。
【００４０】
また、ＥＣＵ１０と各システムのアクチュエータとの間には、サプライポンプの吸入調量弁へＳＣＶ駆動電流を印加するポンプ駆動回路と、インジェクタの電磁弁にＩＮＪ駆動電流を印加するインジェクタ駆動回路と、ＥＧＲ制御弁５のアクチュエータへＥＧＲ駆動電流を印加するＥＧＲ駆動回路とが設けられている。また、ＥＣＵ１０とインテークスロットル９のＤＣモータ１４との間には、ＤＣモータ１４へモータ駆動電流を印加するモータ駆動回路が設けられている。また、ＥＣＵ１０とターボ過給機６の電動発電機７との間には、コントローラ（電力変換部）として機能する電動発電機制御回路１７が設けられている。
【００４１】
電動発電機制御回路１７は、バッテリ１８からの直流電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ、昇圧された直流電圧を可変周波数の交流電圧に変換して電動発電機７を駆動するインバータ、電動発電機７による回生発電に伴って発生した交流出力を整流する整流回路等によって構成されている。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータは、整流回路より出力される直流電圧を降圧した後に平滑して安定したバッテリ電圧を得ることもできる。また、インバータは、ＥＣＵ１０からの指令駆動電流値に基づいて電動発電機７の三相のステータコイルに印加する交流電流（駆動電流値＝インバータの出力電流値）を可変することで、電動発電機７のロータシャフト１３の回転速度を制御する回転速度制御手段である。
【００４２】
また、整流回路は、電動発電機７の三相のステータコイルから出力される交流電流を整流して直流電流に変換する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータと整流回路とは、電動発電機７による回生発電に伴って発生した交流出力を整流し所定の電圧に降圧してバッテリ１８を充電する出力電圧調整装置を構成する。また、電動発電機制御回路１７は、電動発電機７の三相のステータコイルに印加する駆動電流値（インバータの出力電流値）に基づいて、ターボ過給機６（または電動発電機７）のロータシャフト１３の回転速度を算出する機能を有している。なお、ターボ過給機６（または電動発電機７）のロータシャフト１３の回転速度を電気信号に変換して出力する回転速度センサを設けても良い。
【００４３】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン１のクランクシャフト回転角度を検出するクランク角度センサ２１、エンジン１の吸入空気量を検出するエアフロメータ２２、ＥＧＲ制御弁５のバルブのリフト量を電気信号（バルブリフト量信号）に変換するリフト量センサ２３等の各種センサ信号がＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、クランク角度センサ２１は、エンジン１のクランクシャフトの回転角度を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば３０°ＣＡ（クランク角度）毎にＮＥパルス信号が出力される。そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ２１より出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出するための回転速度検出手段として機能する。
【００４４】
また、ＥＣＵ１０には、ドライバー（運転者）によるアクセル操作量（アクセルペダルの踏み込み量）を電気信号（アクセル開度信号）に変換し、ＥＣＵ１０へどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ２４が接続されている。また、ＥＣＵ１０には、インテークスロットル開度を電気信号（インテークスロットル開度信号）に変換し、ＥＣＵ１０へどれだけインテークスロットル９が開かれているかを出力するインテークスロットル開度センサ（スロットルポジションセンサ）２５が接続されている。これらのアクセル開度センサ２４およびスロットルポジションセンサ２５から出力される電気信号（アクセル開度信号、インテークスロットル開度信号）は、他のセンサと同様に、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力される。
【００４５】
また、ＥＣＵ１０には、図１および図２に示したように、ターボ過給機６によって過給された吸入空気の過給圧を検出する過給圧センサ２６、および吸気管圧力変動を検出する吸気圧センサ２７が接続されている。これらの過給圧センサ２６および吸気圧センサ２７から出力される電気信号（センサ信号）は、他のセンサと同様に、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力される。なお、過給圧センサ２６は、排気ガス還流管４の排気ガス還流路内を流れるＥＧＲガス流とスロットルボデー８のスロットルボア１５より流出した新規吸入空気流との合流部よりも空気流方向の下流側（エンジン１の吸気ポート側）のエンジン吸気管２内の吸気管圧力（過給圧、吸気圧）を電気信号に変換して出力する。また、吸気圧センサ２７は、ターボ過給機６のコンプレッサ１１とスロットルボデー８のスロットルボア１５との間のエンジン吸気管２内の吸気管圧力（ターボ下流吸気圧力、ターボ直後吸気圧力）を電気信号に変換して出力する。
【００４６】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに対応して設定された基本噴射量（Ｑ）に、燃料温度やエンジン冷却水温等を考慮した噴射量補正量を加味して目標噴射量（指令噴射量：ＱＦＩＮ）を算出する機能（噴射量設定手段）と、エンジン回転数（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とによって指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する機能（噴射時期設定手段）と、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレールに設置された燃料圧力センサ（図示せず）によって検出されるコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力：ＰＣ）とによってインジェクタの電磁弁への通電時間に相当する噴射指令パルス長さ（＝噴射量指令値、指令噴射期間：ＴＱＦＩＮ）を算出する機能（噴射期間設定手段）とを有している。
【００４７】
また、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転状態に応じた最適な燃料の噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプの吸入調量弁を駆動する燃料圧力制御手段を有している。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転数（ＮＥ）とによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出する機能（燃料圧力設定手段）を有し、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、吸入調量弁に印加するポンプ駆動電流を調整して、サプライポンプより吐出される燃料吐出量をフィードバック制御するように構成されている。
【００４８】
［実施例１の制御方法］
次に、本実施例のターボ過給機付エンジン制御システムの制御方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。ここで、図４は電動発電機、インテークスロットルおよびＥＧＲ制御弁の制御方法を示したフローチャートである。この図４の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。
【００４９】
先ず、エンジン１の運転状態または運転条件を算出するのに必要な各種センサ信号、エンジン運転情報および各システム運転情報を入力する（ステップＳ１）。具体的には、エンジン回転数、アクセル開度、新規吸入空気量、指令噴射量、目標燃料圧力等を読み込む。
【００５０】
次に、エンジン回転数と指令噴射量（またはアクセル開度）とから、目標過給圧を算出する（ステップＳ２）。この目標過給圧は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。ここで、エンジン回転数は、クランク角度センサ２１より出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによって検出される。また、指令噴射量は、エンジン回転数とアクセル開度とに対応して設定された基本噴射量に、燃料温度やエンジン冷却水温等を考慮した噴射量補正量を加味して算出される。
【００５１】
次に、エンジン回転数と指令噴射量とから、制御目標値（目標スロットル開度：以下インテークスロットル開度と呼ぶ）を算出する（ステップＳ３）。このインテークスロットル開度は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。本実施例では、ＥＣＵ１０のメモリに格納されたインテークスロットル開度マップ（図５参照）から読み取る。次に、エンジン１の運転状態に応じて制御目標値（以下目標バルブ開度と呼ぶ）を算出する（ステップＳ４）。この目標バルブ開度は、例えばエアフロメータ２２によって検出した実新規吸入空気量とエンジン１の運転状態に対応して設定された目標新規吸入空気量との偏差に応じて設定される。
【００５２】
次に、アクセル開度からアクセル開度変化率を算出する（ステップＳ５）。ここで、アクセル開度変化率は、アクセル開度センサ２４によって検出したアクセル開度の単位時間当たりの変化量（アクセル開度変化量）から求められる。次に、過給アシストが必要であるか否かを判定するという目的で、加速状態であるか定常状態であるかを判定する。具体的には、アクセル開度変化率が所定値以上か否かを判定する（過給アシスト判定手段：ステップＳ６）。
【００５３】
このステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合には、過給アシストが必要な加速状態と判断できるので、ターボ過給機６のコンプレッサ１１およびタービン１２を電動発電機７によって回転駆動する過給アシストモードに切り替える（モード切替手段：ステップＳ７）。この過給アシストモード時には、ターボ過給機６の作動状況を読み込む。具体的には、過給圧センサ２６より出力される電気信号を入力して実過給圧を検出する（作動状況検出手段：ステップＳ８）。
【００５４】
次に、過給圧センサ２６によって検出した実過給圧とエンジン１の運転状態に対応して設定された目標過給圧との偏差に応じて目標回転速度を算出する。次に、電動発電機７の実回転速度が目標回転速度と略一致するように電動発電機７の三相のステータコイルに印加する駆動電流値（インバータの出力電流値）を制御する（ステップＳ９）。これによって、目標過給圧より実過給圧が低下する程、電動発電機７の回転速度が増速されるため、仮にエンジン回転数が低回転域であっても、実過給圧の不足分を電動発電機７によって過給アシストすることで、実過給圧が目標過給圧に略一致する。これにより、充填効率が向上し、エンジン出力が向上する。
【００５５】
次に、ターボ過給機６の作動状況を読み込む。具体的には、過給圧センサ２６より出力される電気信号を入力して実過給圧を検出するか、あるいは電動発電機７の三相のステータコイルに印加する駆動電流値（インバータの出力電流値）を読み込む（作動状況検出手段：ステップＳ１０）。次に、過給圧センサ２６によって検出した実過給圧、あるいはインバータの出力電流値に基づいて、ＥＧＲ制御弁５のＥＧＲバルブ開度補正指数を算出する（ステップＳ１１）。このＥＧＲバルブ開度補正指数は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。
【００５６】
次に、過給圧センサ２６によって検出した実過給圧、あるいはインバータの出力電流値に基づいて、インテークスロットル９のインテークスロットル開度補正指数を算出する（ステップＳ１２）。このインテークスロットル開度補正指数は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。次に、算出されたＥＧＲバルブ開度補正指数の分だけ、さらにＥＧＲ制御弁５の開度を開く側（または閉じる側）に補正する（ステップＳ１３）。次に、算出されたインテークスロットル開度補正指数の分だけ、さらにインテークスロットル９の開度を閉じる側（または開く側）に補正する（ステップＳ１４）。その後に、図４の制御ルーチンを抜ける。
【００５７】
ここで、過給アシストモード時には、電動発電機７の三相のステータコイルに印加する駆動電流値（インバータの出力電流値）が大きい程、過給圧が大きくなるので、吸気圧力が高くなり、排気ガスが還流し難くなる。そこで、インバータの出力電流値が大きい程、ＥＧＲ制御弁５をより大きく開く側に補正したり、インテークスロットル９をより小さく閉じる側に補正したりすることで、不足気味となるＥＧＲ量を補い、排気ガス中に含まれる有害物質（例えばＮＯｘ）の低減を図る。なお、過給アシストモード時に、上述したように、ＥＧＲ制御弁５を開く側に補正することで、エンジントルクの低下を伴う場合には、ＥＧＲバルブ開度補正指数に基づいて、インテークスロットル９を開く側に補正したり、指令噴射量を増量したりしても良い。
【００５８】
また、ステップＳ６の判定結果がＮＯの場合には、過給アシストが不要な定常状態および減速状態と判断できるので、電動発電機７をターボ過給機６によって回転駆動する回生発電モードに切り替える（モード切替手段：ステップＳ１５）。この回生発電モード時には、ターボ過給機６が通常の排気エネルギーのみを利用したターボチャージャーとして機能する。そして、電動発電機７による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分またはエンジントルクの低下分を補償する目的で、ターボ過給機６または電動発電機７の作動状況を読み込む。具体的には、吸気圧センサ２７より出力される電気信号を入力してターボ下流吸気圧力を検出するか、あるいはターボ過給機６（または電動発電機７）の回転速度を検出する（作動状況検出手段、吸気圧力検出手段：ステップＳ１６）。
【００５９】
次に、吸気圧センサ２７によって検出したターボ下流吸気圧力、あるいはターボ過給機６（または電動発電機７）の回転速度に基づいて、インテークスロットル９のインテークスロットル開度補正指数を算出する（スロットル開度補正手段：ステップＳ１７）。このインテークスロットル開度補正指数は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。本実施例では、ＥＣＵ１０のメモリに格納されたインテークスロットル開度マップ（図５参照）から読み取る。
【００６０】
次に、インテークスロットル開度補正指数に基づいて、ＥＧＲ制御弁５のＥＧＲバルブ開度補正指数を算出する（ステップＳ１８）。このＥＧＲバルブ開度補正指数は、これらの関係を予め実験等により測定して作成したマップから読み取るようにしても良い。次に、算出されたインテークスロットル開度補正指数の分だけ、さらにインテークスロットル９の開度を開く側（または閉じる側）に補正する（ステップＳ１９）。次に、算出されたＥＧＲバルブ開度補正指数の分だけ、さらにＥＧＲ制御弁５の開度を開く側（または閉じる側）に補正する（ステップＳ２０）。その後に、図４の制御ルーチンを抜ける。
【００６１】
ここで、ターボ下流吸気圧力を直接計測した時のインテークスロットル開度補正指数の算出方法を、図５の制御ロジックに示す。この図５の制御ロジックは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。なお、エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射量（指令噴射量）を、エンジン１の各気筒毎に個別に演算しても良い。
【００６２】
回生発電モード時には、電動発電機７の発電量が大きい程、コンプレッサ１１およびタービン１２の回転に抵抗が加わり、コンプレッサ１１からエンジン１の気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気の抵抗（負荷）となり、ターボ過給機６のコンプレッサ１１よりも空気流方向の下流側の吸気圧力が低くなる。この場合には、インテークスロットル９の開度が同一開度であっても、インテークスロットル９よりも空気流方向の下流側の吸気管負圧が増加する。これにより、回生発電モード時に、ＥＧＲ制御弁５を開弁すると、エンジン１の排気ガスがエンジン吸気管２に還流し易くなるため、その排気ガスが還流し易くなった分だけ新規吸入空気量が減ってエンジントルクが低下する可能性がある。
【００６３】
そこで、エンジン回転数と指令噴射量とによって算出されたインテークスロットル開度のベース値に、ターボ下流吸気圧力を考慮したインテークスロットル開度補正指数を加算（または減算）する。具体的には、ターボ下流吸気圧力が低下する程、インテークスロットル９の開度をさらに開く側に補正して少ない新規吸入空気量を適正な値に補正する。
【００６４】
また、インテークスロットル９の開度を開く側に補正すると、吸気圧力が高くなり、排気ガスが還流し難くなる可能性がある。そこで、インテークスロットル開度補正指数が大きい値である程、ＥＧＲ制御弁５をより開く側に補正する。逆に、インテークスロットル９の開度を開く側に補正しても、排気ガス還流量が適正な値よりも多い場合には、インテークスロットル開度補正指数が大きい値である程、ＥＧＲ制御弁５をより閉じる側に補正して、多くなりがちな排気ガス還流量を適正な値に補正する。
【００６５】
［実施例１の特徴］
ここで、ターボ過給機６を回生発電モードで使用する頻度を多くして、ターボ過給機６による回生発電の恩恵、すなわち、オルタネータによる発電よりも効率良く発電することで燃費が良くなるという恩恵を受け易くするという目的で、例えば乗用車の常用域である低速回転域または軽負荷域においても、回生発電の許可時、例えば電動発電機７による過給アシストの必要の無い定常状態であれば、ターボ過給機６を回生発電モードで使用することが考えられる。
【００６６】
また、一般的にエンジン１の運転状態に対応してインテークスロットル９の開度を調整することで、エンジン１の運転状態に対応した吸気絞り量を適正な値に制御している。この場合に、電動発電機７による回生発電を実施すると、ターボ過給機６によって電動発電機７を回転駆動することになるので、ターボ過給機６のコンプレッサ１１からエンジン１の気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気の抵抗（負荷）となる。このため、電動発電機７による回生発電は、吸気絞り弁と同等の吸気絞り効果があり、例えば電動発電機７（またはターボ過給機６）の回転速度が速くなる程、電動発電機７の発電量が大きくなり、また、電動発電機７の発電量が大きくなる程、吸気絞り量が多くなり、吸気圧力（特にターボ下流吸気圧力）が低下する。
【００６７】
したがって、電動発電機７（またはターボ過給機６）の回転速度が速くなる程、また、電動発電機７の発電量が大きくなる程、吸気絞り量が増加し、しかも吸気圧力が低下する。このため、電動発電機７による回生発電に伴って変動した吸気絞り量の増加分または吸気圧力の低下分だけ、エンジン１の気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量が減り、エンジントルクが低下する可能性がある。これにより、エンジン１の高速回転域だけでなく、エンジン１の常用域である低速回転域または軽負荷域においても、電動発電機７による回生発電を実施することで、電動発電機７による回生発電を実施する頻度を増加させて燃費向上の効果をより得ようとする際の障害になる。
【００６８】
また、乗用車用ディーゼルエンジンでは、低速回転域または軽負荷域に排気ガス還流量を多くする目的で、インテークシャッターの開度を閉じる側に補正して吸気絞りを行っている。このため、エンジン１の低速回転域の時または軽負荷域の時に、ターボ過給機６を回生発電モードで使用すると、上述したように、吸気絞り量の増加および吸気圧力の低下を伴うため、排気ガス浄化性能の向上とエンジントルクの向上とを両立させることが非常に困難になるという問題があった。
【００６９】
そこで、吸気絞り量を、電動発電機７による吸気絞り量とインテークスロットル９による吸気絞り量とに分割する。そして、電動発電機７による吸気絞り量は、吸気圧センサ２７によって検出したターボ下流吸気圧力に基づいて推定できるため、ターボ下流吸気圧力に基づいて、インテークスロットル開度補正指数を算出し、この算出したインテークスロットル開度補正指数に基づいて、インテークスロットル９の開度を補正する。具体的には、ターボ下流吸気圧力が低くなる程、インテークスロットル開度補正指数が大きい値に設定され、また、インテークスロットル開度補正指数が大きい値である程、インテークスロットル９の開度がより開く側に補正される。
【００７０】
したがって、ターボ下流吸気圧力に基づいてインテークスロットル９の開度を（例えば開く側に）補正することで、電動発電機７による吸気絞り量分だけ多くなりがちな吸気絞り量または吸気圧力を適正な値に補正する。これにより、電動発電機７による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分（または吸気圧力の低下分）、あるいはエンジントルクの低下分を補償することができる。したがって、エンジン１の高速回転域だけでなく、エンジン１の常用域である低速回転域または軽負荷域においても、電動発電機７による回生発電を実施することができる。
【００７１】
また、インテークスロットル開度補正指数に基づいて、ＥＧＲ制御弁５の開度を補正している。具体的には、インテークスロットル開度補正指数が大きい値である程、ＥＧＲバルブ開度補正指数が大きい値に設定され、また、ＥＧＲバルブ開度補正指数が大きい値である程、インテークスロットル９の開度がより開く側に補正される。これによって、ＥＧＲ制御弁５の開度時に、電動発電機７を排気エネルギーを利用して回転駆動することで回生発電を行う回生発電モードを実施した場合でも、排気ガス還流量を適正な値に補正することができる。
【００７２】
したがって、例えば乗用車の常用域である低速回転域の時または軽負荷域の時に、ターボ過給機６を回生発電モードで使用しても、排気ガス浄化性能の向上とエンジントルクの向上とを両立させることができるので、ターボ過給機６を回生発電モードで使用する頻度が多くなる。そして、電動発電機７により回生発電された電力を、電動発電機制御回路１７の出力電圧調整装置（整流回路やＤＣ−ＤＣコンバータ等）を介してバッテリ１８へ返還し、この返還された電力を各種の電気装置の消費電力の一部を賄うものとして有効に活用するようにすれば、各種の電気装置の電気負荷を大幅に軽減することができる。このため、エンジン１により回転駆動されるエンジン補機であるオルタネータの駆動負荷が、電動発電機７により回生発電された電力分だけ軽くなるので、燃費を向上させることができる。
【実施例２】
【００７３】
図６および図７は本発明の実施例２を示したもので、図６はターボ過給機付エンジンおよびその周辺機器を示した図である。ここで、ターボ下流吸気圧力を間接的に検知した時のインテークスロットル開度補正指数の算出方法を、図７の制御ロジックに示す。この図７の制御ロジックは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。なお、エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射量（指令噴射量）を、エンジン１の各気筒毎に個別に演算しても良い。
【００７４】
本実施例では、ターボ過給機６を回生発電モードで使用すると、電動発電機７の発電量が大きい程、コンプレッサ１１およびタービン１２の回転に抵抗が加わり、吸気の負荷となり、ターボ過給機６のコンプレッサ１１よりも空気流方向の下流側の吸気圧力が低くなる。このため、ターボ下流吸気圧力を間接的に検知する目的で、電動発電機７の回転速度から電動発電機７の発電量を検出する（作動状況検出手段、発電量検出手段）ようにしている。このため、実施例１の吸気圧センサ２７を廃止している。
【００７５】
そして、本実施例のターボ過給機付エンジン制御システムにおいては、回生発電モード時に、エンジン回転数と指令噴射量とによって算出されたインテークスロットル開度のベース値に、電動発電機７の発電量を考慮したインテークスロットル開度補正指数を加算（または減算）する（スロットル開度補正手段）。具体的には、電動発電機７の発電量が大きい程、インテークスロットル９の開度をさらに開く側に補正してエンジントルクの低下を防止している。
【００７６】
［変形例］
本実施例では、エンジン回転数と指令噴射量とに対応して制御目標値（インテークスロットル開度、目標スロットル開度）を算出しているが、エンジン回転数とアクセル開度とに対応して制御目標値（インテークスロットル開度、目標スロットル開度）を算出しても良い。また、指令噴射量の代わりに、基本噴射量や指令噴射期間を用いて制御目標値（インテークスロットル開度、目標スロットル開度）を算出しても良い。
【００７７】
本実施例では、アクセル開度変化率が所定値以上の時に、過給アシストが必要な加速状態であると判断しているが、指令噴射量変化率または目標燃料圧力変化率が所定値以上の時に、過給アシストが必要な加速状態であると判断しても良い。また、アクセル開度変化率が第１所定値以上の時に、アクセルペダルが踏み込まれた加速状態と判断して、過給アシストモードに切り替えるようにしても良い。また、アクセル開度変化率が第１所定値よりも小さい第２所定値以下の時に、アクセルペダルが戻された減速状態と判断して、回生発電モードに切り替えるようにしても良い。また、車両の走行する道路状況が上り坂の時に過給アシストモードに切り替えるようにしても良い。また、車両の走行する道路状況が下り坂の時に回生発電モードに切り替えるようにしても良い。
【００７８】
本実施例では、ＥＣＵ１０の制御信号に基づいて電動発電機制御回路１７のインバータの出力電流を調整して、電動発電機７の回転速度を制御するようにしているが、ＥＣＵ１０の制御信号に基づいてインバータより出力される交流電圧、周波数を調整して電動発電機７の回転速度を制御するようにしても良い。また、電動発電機７により回生発電された電力をバッテリ１８に返還しないで、電気ヒータ等の電気抵抗体に導いて熱として消費させるようにしても良い。また、電動発電機７により回生発電された電力を、次回の過給アシストモード時の電動発電機７に印加する電力に再利用させるようにしても良い。また、電動発電機７の代わりに、発電機のみの機能を有する回転電機をターボ過給機６に搭載しても良い。
【００７９】
本実施例では、吸気圧センサ２７によってターボ下流吸気圧力を検出し、このターボ下流吸気圧力が低い程、あるいは電動発電機７の発電量を検出し、この電動発電機７の発電量が大きい程、インテークスロットル９の開度をより開く側に補正するようにしているが、ターボ過給機６（または電動発電機７）のロータシャフト１３の回転速度を検出し、このターボ過給機６（または電動発電機７）の回転速度が速い程、インテークスロットル９の開度をより開く側に補正するようにしても良い。また、エアフロメータ２２によって新規吸入空気量を検出し、この新規吸入空気量が少ない程、インテークスロットル９の開度をより開く側に補正するようにしても良い。
【００８０】
また、電動発電機７による回生発電に伴って変動する吸気絞り量の増加分または吸気圧力の低下分を、ターボ過給機６（または電動発電機７）の回転速度、あるいは吸気圧センサ２７によって検出したターボ下流吸気圧力、あるいは電動発電機７の発電量、あるいは新規吸入空気量に基づいて推定し、この推定した吸気絞り量の増加分または吸気圧力の低下分に基づいて、インテークスロットル９の開度をより開く側に補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ターボ過給機付エンジンおよびその周辺機器を示した概略図である（実施例１）。
【図２】ターボ過給機付エンジン制御システムの制御系を示した構成図である（実施例１）。
【図３】電子制御式スロットル制御装置の主要構成を示した斜視図である（実施例１）。
【図４】電動発電機、インテークスロットルおよびＥＧＲ制御弁の制御方法を示したフローチャートである（実施例１）。
【図５】インテークスロットル開度の算出方法を示した説明図である（実施例１）。
【図６】ターボ過給機付エンジンおよびその周辺機器を示した概略図である（実施例２）。
【図７】インテークスロットル開度の算出方法を示した説明図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００８２】
１  エンジン
２  エンジン吸気管
３  エンジン排気管
４  排気ガス還流管
５  ＥＧＲ制御弁（排気ガス還流量制御弁）
６  ターボ過給機（ターボチャージャー）
７  電動発電機（発電機、電動機、アシストモータ）
８  スロットルボデー
９  インテークスロットル（スロットル弁）
１０  ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
１１  ターボ過給機のコンプレッサ
１２  ターボ過給機のタービン
１４  ＤＣモータ（アクチュエータ）
２６  過給圧センサ
２７  吸気圧センサ（作動状況検出手段、吸気圧力検出手段）
【図１】
2006207417.tif 000003
【図２】
2006207417.tif 000004
【図３】
2006207417.tif 000005
【図４】
2006207417.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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