(57)【要約】  【課題】運転者の加速要求に素早く対応することができるとともに、モータ等の加速補助手段の小型化等を図ることができて、エンジン出力を効果的に高めることができる車載用過給機付きエンジンの制御装置を提供する。  【解決手段】  複数の過給手段の一つとして、モータ２２駆動の電動過給機２０が用いられている車載用過給機付きエンジンの制御装置であって、運転者の加速要求値を検出する加速要求検出手段６２と、車両運転状態を検出する車両運転状態検出手段８２と、前記加速要求検出手段６２により検出された運転者の加速要求値と前記車両運転状態検出手段８２により検出された車両運転状態に基づき、前記複数の過給手段を制御する制御手段１００と、を備えてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動エネルギが異なる複数の過給手段を有する車載用過給機付きエンジンの制御装置であって、運転者の加速要求値を検出する加速要求検出手段と、車両運転状態を検出する車両運転状態検出手段と、前記加速要求検出手段により検出された運転者の加速要求値と前記車両運転状態検出手段により検出された車両運転状態に基づき、前記複数の過給手段のうちの少なくとも一つの過給動作を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記過給手段の一つとして、モータ駆動の電動過給機が用いられていることを特徴とする請求項１に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記過給手段の他の一つとして、ターボチャージャが用いられていることを特徴とする請求項２に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記加速要求検出手段は、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサを備えており、該アクセルペダルセンサにより検出されるアクセルペダル開度もしくはそれに相関する量とその単位時間あたりの変化量もしくは変化率に基づいて、運転者の加速要求値を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記車両運転状態検出手段は、車速及び／又はエンジン回転数に基づいて、車両運転状態を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記加速要求値が大きいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、車両の運転状態が減速状態であるとき、前記加速要求値と車両の減速度合いとに基づいて、前記電動過給機の回転数を制御することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記加速要求値が大きいほど、また、前記車両の減速度合いが大きいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定することを特徴とする請求項７に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記ターボチャージャのタービン回転数、エンジン回転数、及び、エンジン負荷のうちの少なくとも一つに基づいて、前記電動過給機の回転数を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、タービン回転数が低いほど、また、エンジン回転数が高いほど、さらに、エンジン負荷が小さいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定することを特徴とする請求項９に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記電動過給機をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路と電動過給機通路部とを選択的に開閉するバイパス弁と、が設けられ、前記制御手段は、前記加速要求値と前記車両運転状態とに基づき、前記電動過給機の過給動作及び前記バイパス弁の開閉態様を制御することを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記加速要求検出手段は、走行路の勾配、路面状況、カーブの曲率の大小等の車両の外部環境を加味して、運転者の加速要求値を設定するようにされていることを特徴とする請求項４から１１のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、ブレーキペダルセンサやステアリングセンサ等から得られる車両制御情報に基づいて、前記電動過給機の目標回転数を設定することを特徴とする請求項６から１２のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１４】
前記電動過給機のモータへの供給電流値を検出する電流検出手段と、エンジン始動時からの前記供給電流の積算値を算出する電流積算値演算手段と、発電電圧が可変の発電手段と、を備え、前記制御手段は、前記電流積算値演算手段により算出された電流積算値に基づいて、前記電動過給機が過給動作をしていないときの前記発電手段の発電電圧を制御することを特徴とする請求項２から１３のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１５】
車両の走行加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記制御手段は、前記加速度検出手段により検出された車両の走行加速度に基づいて、前記電動過給機の過給動作と前記バイパス弁の開閉態様を制御することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１６】
エンジン冷却水温を検出する水温センサを備え、前記制御手段は、前記水温センサにより検出されたエンジン冷却水温に基づいて、前記電動過給機の過給動作と前記バイパス弁の開閉態様を制御することを特徴とする請求項１１から１５のいずれか一項に記載の車載用過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置を備えた車載用過給機付きエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動エネルギが異なる複数の過給手段、例えば、ターボチャージャとモータ駆動の電動過給機とを有する車載用過給機付きエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、過給機、例えば排気ガスの流動エネルギを利用したターボチャージャを用いて吸気通路内の圧力を大気圧以上に加圧して燃焼室に過給し、もってエンジン出力を高める技術が知られている。しかしながら、排気ガスのエネルギを用いた従来のメカニカルターボチャージャでは、加速する際に、過給圧の上昇が運転者の加速要求に対して遅れるため、いわゆるターボラグが生じてしまう。
【０００３】
このターボラグを解消すべく、ターボチャージャを必要に応じて電動モータで回転駆動できるようになして、電動モータ付きターボチャージャとしてその過給能力を助長することが知られている（例えば、下記特許文献１等を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の電動モータ付きターボチャージャでは、電動モータ無しのターボチャージャに比較して、タービンの慣性モーメントが大きいため、ターボラグ解消のためには、タービン回転数の上昇に必要なエネルギが大となり、モータとして大型で大出力のものを用いることが要求される。また、電動モータによる補助動力を必要としない運転領域においては、ターボチャージャが回っている間、電動モータも無駄に回っていることになる。さらに、慣性モーメントが大きい分、加速時、減速時の応答が遅くなり、さらに電動モータの軸受けを頑丈にすること等も必要とされ、未だ解消すべき課題が多く残っている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、運転者の加速要求に素早く対応することができるとともに、モータ等の加速補助手段の小型化等を図ることができて、エンジン出力を効果的に高めることができる車載用過給機付きエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明に係る制御装置は、駆動エネルギが異なる複数の過給手段を有する車載用過給機付きエンジンの制御を行うもので、運転者の加速要求値を検出する加速要求検出手段と、車両運転状態を検出する車両運転状態検出手段と、前記加速要求検出手段により検出された運転者の加速要求値と前記車両運転状態検出手段により検出された車両運転状態に基づき、前記複数の過給手段のうちの少なくとも一つの過給動作を制御する制御手段と、を備える。
【０００８】
好ましい態様では、前記過給手段の一つとして、モータ駆動の電動過給機が用いられ、さらに好ましい態様では、前記過給手段の他の一つとして、ターボチャージャが用いられる。
【０００９】
前記加速要求検出手段は、好ましくは、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサを備えており、該アクセルペダルセンサにより検出されるアクセルペダル開度もしくはそれに相関する量とその単位時間あたりの変化量もしくは変化率に基づいて、運転者の加速要求値を検出するようにされる。
【００１０】
前記車両運転状態検出手段は、好ましくは、車速及び／又はエンジン回転数に基づいて、車両運転状態を検出するようにされる。
【００１１】
前記制御手段は、好ましくは、前記加速要求値が大きいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定するようにされる。
【００１２】
前記制御手段は、好ましくは、車両の運転状態が減速状態であるとき、前記加速要求値と車両の減速度合いとに基づいて、前記電動過給機の回転数を制御するようにされる。
【００１３】
この場合、前記制御手段は、好ましくは、前記加速要求値が大きいほど、また、前記車両の減速度合いが大きいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定するようにされる。
【００１４】
前記制御手段は、好ましくは、前記ターボチャージャのタービン回転数、エンジン回転数、及び、エンジン負荷のうちの少なくとも一つに基づいて、前記電動過給機の回転数を制御するようにされる。
【００１５】
この場合、前記制御手段は、好ましくは、タービン回転数が低いほど、また、エンジン回転数が高いほど、さらに、エンジン負荷が小さいほど、前記電動過給機の目標回転数を高く設定するようにされる。
【００１６】
他の好ましい態様では、前記電動過給機をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路と電動過給機通路部とを選択的に開閉するバイパス弁と、が設けられ、前記制御手段は、前記加速要求値と前記車両運転状態とに基づき、前記電動過給機の過給動作及び前記バイパス弁の開閉態様を制御するようにされる。
【００１７】
前記加速要求検出手段は、好ましくは、走行路の勾配、路面状況、カーブの曲率の大小等の車両の外部環境を加味して、運転者の加速要求値を設定するようにされる。
【００１８】
前記制御手段は、好ましくは、ブレーキペダルセンサやステアリングセンサ等から得られる車両制御情報に基づいて、前記電動過給機の目標回転数を設定するようにされる。
【００１９】
他の別の好ましい態様では、前記電動過給機のモータへの供給電流値を検出する電流検出手段と、エンジン始動時からの前記供給電流の積算値を算出する電流積算値演算手段と、発電電圧が可変の発電手段と、を備え、前記制御手段は、前記電流積算値演算手段により算出された電流積算値に基づいて、前記電動過給機が過給動作をしていないときの前記発電手段の発電電圧を制御するようにされる。
【００２０】
他の好ましい態様では、車両の走行加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記制御手段は、前記加速度検出手段により検出された車両の走行加速度に基づいて、前記電動過給機の過給動作と前記バイパス弁の開閉態様を制御するようにされる。
【００２１】
他の好ましい態様では、エンジン冷却水温を検出する水温センサを備え、前記制御手段は、前記水温センサにより検出されたエンジン冷却水温に基づいて、前記電動過給機の過給動作と前記バイパス弁の開閉態様を制御するようにされる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る車載用過給機付きエンジンの制御装置では、例えば、メカニカルターボチャージャとは別に、もう一つの過給手段として電動過給機を用意しているので、従来の電動モータ付きターボチャージャに比較して、タービンの慣性モーメントが小さくなり、加速時においてタービンの慣性モーメントが負担とならず、そのため、加速性等を向上できる。
【００２３】
また、電動過給機をバイパスするバイパス通路及び該バイパス通路と電動過給機通路部とを選択的に開閉するバイパス弁を設けて、電動過給機の過給動作及びバイパス弁の開閉態様を制御するようにされるので、必要なときだけ電動過給機による過給を行い、電動過給機による過給を必要としないときには、電動過給機の過給動作を停止してメカニカルターボチャージャのみによる過給を行うこと等、様々な制御を行うことができ、制御自由度が向上する。
【００２４】
さらに、運転者の加速要求値と車両の運転状態とに基づき、電動過給機の過給動作及びバイパス弁の開閉態様を制御するようにされるので、加速開始の前に、予め予備的な過給を行う予回転制御を行うことができる。
【００２５】
これにより、加速開始時のターボラグを解消でき、運転者の加速要求に素早く対応することができるだけでなく、他の加速補助手段と組み合わせる場合にも加速補助手段の小型化等を図ることができる。
【００２６】
また、例えば、エンジンのクランクシャフト又は変速機の出力シャフトにモータによる回転駆動力を与えることによって、加速をするハイブリッドモータを組み合わせた場合でも、電動過給機によってエンジン出力を効果的に高めることができるので、ハイブリッドモータの小型化等を図ることができる利点も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の車載用過給機付きエンジンの制御装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１の（Ａ）は、本発明に係る制御装置が適用される過給機付きエンジンを搭載した車両１の主要部の模式図、図１の（Ｂ）は、前記制御装置を有するエンジンを示す概略構成図である。
【００２９】
図１の（Ａ）において、車両１は、エンジン３０と変速機８０からなるパワーユニット３を搭載している。エンジン３０は、図１の（Ｂ）に示される如くに、シリンダ３０ａ内に嵌挿されたピストン３２上方に画成される燃焼室３３に燃料噴射弁３６と点火プラグ３４が臨設され、所定のクランク角度で燃料噴射弁３６から燃焼室３３内に燃料が直接噴射され、燃焼室３３内の空気と噴射された燃料とで混合気が生成され、適切なクランク角度で点火プラグ３４に高電圧が印加されて、高電圧の放電によって燃焼室３３内に火花が飛び、これによって前記混合気が爆発燃焼するようになっている。クランク角度は、クランクシャフト２８に付設されたクランク角センサ３８によって検出され、同時にクランク角センサ３８から得られる信号（パルス）の時間間隔又は所定時間内に発生するパルス数に基づいてエンジン回転数が求められる。また、クランクシャフト２８の特定の回転位置（位相）を検出するカム角センサ３９から得られる信号（パルス）に基づいて気筒判別等がなされる。また、後述するコントロールユニット１００により、クランク角センサ３８、水温センサ５２、リニア空燃比センサ３７等から得られる信号に基づいて、燃料噴射量や吸入空気量等が制御される。排気ガスは排気通路１４に設けられた触媒５９により浄化される。
【００３０】
吸気通路１３から燃焼室３３への空気導入と、排気通路１４への燃焼廃ガスの排出は、それぞれ吸気弁４１と排気弁４２を備えた動弁機構によって行われる。この動弁機構により、吸気弁４１及び排気弁４２の開閉タイミングやリフト量が調整される。
【００３１】
吸気通路１３には、上流側から順次、エアクリーナ１６、吸入空気量を検出するエアフローセンサ４０、メカニカルターボチャージャ１０、電動過給機２０、インタークーラ２５、電子制御スロットル３１等が配在され、さらに、必要に応じて吸気通路１３内の圧力を検出する圧力センサ５０や吸気温センサ５１等も配置される。
【００３２】
また、運転者の加速要求値を検出するため、アクセルペダル６０の開度（踏み込み量）を検出するアクセルペダルセンサ６２や、変速機８０のギア比又はギアポジションを検出するポジションセンサ８１等も配備されている。
【００３３】
さらに、車両の運転状態を検出するため、車輪５の回転数を検出する車速センサ８２、ハンドル１８の操作角度（操舵角）を検出するステアリングセンサ８３、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するブレーキセンサ８４、ブレーキディスク８６に対するブレーキ圧等を制御する車体制御装置８５、外気温センサ等も配備されている。
【００３４】
前記メカニカルターボチャージャ１０は、排気ガスが持つ流動エネルギを利用して過給を行うものであり、タービンケース１０ｄ内に納められている、排気ガスの流れを受けて回転するタービン１０ａと、このタービン１０ａのシャフト１０ｃに結合されたコンプレッサインペラ１０ｂとから構成されている。
【００３５】
排気ガスの流れでメカニカルターボチャージャ１０内のタービン１０ａが回転すると、タービン１０ａと結合されたタービンシャフト１０ｃを介して、吸気通路１３側のコンプレッサインペラ１０ｂが回り、該コンプレッサインペラ１０ｂが吸気通路１３内の空気を圧縮して、吸気通路１３における当該インベラ１０ｂより下流部分の圧力を高めることでエンジン（燃焼室３３）に空気が過給される。なお、ターボチャージャ１０には、タービン回転数を検出するためのタービン回転数センサ１１が設けられている。
【００３６】
前記電動過給機２０は、モータ２２によって回転駆動されるシャフトに過給用のコンプレッサインペラ２０ａを連結したものである。吸気通路１３におけるコンプレッサインペラ２０ａが配置されている部分（電動過給機通路部１３ａ）をバイパスするようにバイパス通路２３が設けられ、このバイパス通路２３の下流部分にバイパス弁２１が配在されている。バイパス弁２１は、吸気通路１３における前記電動過給機通路部１３ａと前記バイパス通路２３とを選択的に開閉するようになっており、このバイパス弁２１によって、空気が電動過給機通路部１３ａ側とバイパス通路２３側のどちらを流れるかが調整される。ここでは、バイパス弁２１がバイパス通路２３を閉じ、電動過給機通路部１３ａを開いている状態を電動過給可能状態と称し、逆に、バイパス弁２１がバイパス通路２３を開き、電動過給機通路部１３ａを閉じている状態を、非電動過給状態と称する。バイパス弁２１の開度は、バイパス通路２３全閉時（電動過給可能状態）を１００（％）、電動過給機通路部１３ａ全閉時（非電動過給状態）を０（％）とする。なお、電動過給機２０の回転数（モータ２２の回転数）を検出するモータ回転数センサ２４がモータ２２に付設されている。
【００３７】
電動過給機２０は車載バッテリ１２を電源としており、該バッテリ１２から電動過給機２０のモータ２２への供給電流が電流センサ７０により検出されるようになっている。また、バッテリ電圧は後述するコントロールユニット１００により検出されるようになっている。バッテリ１２は，クランクシャフト２８により回転駆動され、かつ、前記コントロールユニット１００によってその発電電圧が制御される発電電圧可変オルタネータ９０により充電される。
【００３８】
前記インタークーラ２５は過給された吸入空気を冷却するものであり、このインタークーラ２５によって燃焼室３３内の空気の充填効率が高められる。
【００３９】
前記電子制御スロットル３１は、燃焼室３３に導入される空気量を調節するものであり、スロットル弁３１ａとそれを回転させるモータＭ、及び、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ４３等から構成され、スロットル弁３１ａの開度（スロットル開度）は、後述するコントロールユニット１００により、アクセルペダル６０の開度（運転者の加速要求値）や車速及びエンジン回転数（車両運転状態）に基づいて制御される。
【００４０】
前記エンジン３０の各部の制御を行うため、コントロールユニット１００が備えられている。図２にコントロールユニット１００の内部構成を機能ブロック図で示す。
【００４１】
コントロールユニット１００は、それ自体はよく知られているもので、演算部１００Ａ、入力部１００Ｂ、出力部１００Ｃを備えている。演算部１００Ａは、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０４、及び時間計測部１０５等で構成される。入力部１００Ｂは、デジタル入力（Ａ／Ｄ変換）回路１１１、パルス入力回路１１２、アナログ入力回路１１３等で構成される。出力部１００Ｃは、リレー出力回路１２１、パルス出力回路１２２等から構成される。上記の他、通信信号のレベル変換やタイミング変換を行う通信回路１２３が備えられている。
【００４２】
コントロールユニット１００には、エアフローセンサ４０から得られる吸入空気量に応じた信号やアクセルペダルセンサ６２から得られるアクセルペダル６０の開度に応じた信号の他、スロットル開度センサ４３、吸気圧センサ５０、水温センサ５２、外気温センサ５１、電流センサ７０、ステアリングセンサ８３等のアナログ信号と、エンジン回転数とクランク角度を検出するクランク角センサ３８、気筒判別を行うためのカム角センサ３９、車速センサ８２、メカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数センサ１１、電動過給機２０のモータ回転数センサ２４等からのパルス信号と、ブレーキペダルセンサ８４、イグニッションスイッチ９やその他の電気負荷の投入状態を検出する電気負荷スイッチ、変速機のギア比又はギアポジションセンサ８１等からの信号が供給される。
【００４３】
コントロールユニット１００は、前記入力信号に基づいて、燃料噴射弁３６（による燃料噴射量）の制御、点火時期制御、スロットル弁３１ａの開度（スロットル開度）制御、電動過給機２０の過給動作（回転数）制御、バイパス弁２１の開閉態様の制御等を行う。
【００４４】
本実施形態において、コントロールユニット１００は、図３に示される如くに、吸入空気量やエンジン回転数に基づく燃料噴射量及び点火時期の制御の他、アクセルペダル開度等に基づいて求められる運転者の加速要求値と、車速及びエンジン回転数等に基づいて求められる車両の運転状態とに基づき、さらに、必要に応じて、走行路の勾配、路面状況、カーブの曲率の大小等の車両の外部環境等を加味して、スロットル弁３１ａの目標開度、電動過給機２０（のモータ２２）の目標回転数、バイパス弁２１の目標開度（開閉態様＝電動過給可能状態とするか、非電動過給状態とするか等）を設定し、それらが目標値となるように、電子制御スロットル３１、電動過給機２０（のモータ２２）、バイパス弁２１に制御信号を供給してそれらの制御を行う。
【００４５】
図４は、コントロールユニット１００による電動過給機制御構成を示す。
【００４６】
電動過給機２０の制御は、前記したアクセルペダル開度に基づいて求められる運転者の加速要求値、並びに、車速及びエンジン回転数に基づいて求められる車両の運転状態から算出される電動過給機２０の目標回転数と電動過給機２０のモータ２２（コンプレッサインベラ２０ａ）の回転数（実回転数）とを比較し、それらが一致するように、電動過給機２０（のモータ２２）に対する制御量を演算し、これをデューティ平均化した制御信号をモータ２２に供給する。具体的には、モータ２２への供給電圧の平均値、モータへの供給電流の平均値、又はモータの回転磁界と固定界磁回路の位相差を制御する。モータ２２にはコンプレッサインペラ２０ａが直結されており、コンプレッサインペラ２０ａが回転することによって、吸気通路１３におけるインベラ下流部分の圧力が高められる。モータ２２への供給電圧の平均値や供給電流の平均値を制御するには、モータ２２に供給する電圧の絶対値そのものを制御するほか、デューティを制御して時間的な平均値を可変とする方法がある。
【００４７】
図５は、コントロールユニット１００によるスロットル開度制御構成を示す。
【００４８】
スロットル開度制御は、前記したアクセルペダル開度に基づいて求められる運転者の加速要求値、並びに、車速及びエンジン回転数に基づいて求められる車両の運転状態とから算出される目標スロットル開度とスロットル開度（実開度）とを比較し、それらが一致するように、電子制御スロットル３１のモータＭに対する制御量を演算し、これをデューティ平均化した制御信号を電子制御スロットル３１（のモータＭ）に供給する。具体的には、モータＭへの供給電圧の平均値、供給電流の平均値、又はモータの回転磁界と固定界磁回路の位相差を制御する。電子制御スロットル３１のモータＭへ供給電圧又は供給電流の平均値を制御するには、モータへの供給電圧の絶対値そのものを制御するほか、デューティを制御して時間的な平均値を可変とする方法がある。
【００４９】
次に、前記電動過給機２０の目標回転数や目標スロットル開度を算出する際に必要とされる運転者の加速要求値の演算方法を説明する。
【００５０】
アクセルペダルセンサ６２から得られる信号を一定の時間ごとにＡ／Ｄ変換して、現時点でのアクセルペダル開度（ＡＰＳ）と、所定時間前にＡ／Ｄ変換した前回（過去）のアクセルペダル開度とを比較して、それらの差分ＤＡＰＳ、すなわち、単位時間あたりの変化量を求める。この変化量＝差分ＤＡＰＳが運転者の加速要求値とされる。
【００５１】
そして、前記加速要求値＝差分ＤＡＰＳに応じて目標スロットル開度を算出する。具体的には、図６（Ａ）に示される如くに、前記差分ＤＰＡＳに応じて、差分ＤＡＰＳが大きいほど、さらに、吸気通路内圧力が低いほど、アクセルペダル開度に対して目標スロットル開度を上げるための補正係数を大きくする。この補正係数は、図６（Ｂ）に示される如くに、電動過給機２０のモータ回転数に応じた係数としてもよく、また、図６（Ｃ）に示される如くに、メカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数に応じた係数としてもよい。こうして求められた補正係数をアクセルペダル開度（実開度）に乗じた値を目標スロットル開度とし、この目標スロットル開度に応じた制御信号を電子制御スロットル３１に供給する。
【００５２】
一方、電動過給機２０の目標回転数は、例えば、図７に示される如くに、アクセルペダル開度の差分ＤＡＰＳに応じて基本目標回転数を設定し、この基本目標回転数を後述する第１、第２、第３補正係数を用いて補正することにより設定される（図１１参照）。
【００５３】
前記第１補正係数は、図８に示される如くに、メカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数が低いほど、電動過給機２０による過給を促進するため、大きく設定される。
【００５４】
また、前記第２補正係数は、図９に示される如くに、車両１が減速中か、定常走行中（車速の変化が小さいとき）か、加速中かに分けて、前記アクセルペダル開度と同様に、車速の単位時間あたりの変化量又は変化率、すなわち、車速の（時間）差分ＤＶＳＰに応じて設定される。
【００５５】
また、エンジン回転数及び負荷に応じて第３補正係数を算出する。第３補正係数は、メカニカルターボチャージャ１０の回転を補助するための係数であり、図１０に示される如くに、エンジン回転数が低いほど小さく、エンジン負荷が小さいほど大きく設定される。
【００５６】
そして、図１１に示される如くに、前記した第１、第２、第３の補正係数の加算値又は乗算値、あるいは大きい方を選択するなどの演算によって、電動過給機２０の目標回転数を設定し、電動過給機２０の回転数を前記目標回転数とすべく、前記モータ２２に制御信号を供給する。なお、電動過給機２０の基本目標回転数に補正係数に応じた加算値を加算することにより目標回転数を設定するようにしてもよい。
【００５７】
電動過給機２０の目標回転数を設定した後、運転者の加速要求値＝アクセルペダル開度の差分ＤＡＰＳがさらに増加する場合は、目標回転数をさらに更新する。加速要求値が減少した場合は、アクセルペダル６０の開度が所定値以上であれば、所定のエンジン運転条件に達するまで、目標回転数を維持する。例えば、メカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数が所定値以上となるまで、又は、吸気通路内圧力が所定値以上となるまで、電動過給機２０の目標回転数設定値を維持する。
【００５８】
さらに、図１２に示される如くに、電動過給機２０が過給動作中にモータ２２への供給電流値を検出して、電動過給機２０が消費している電流及びこの電流と電圧を乗じた電力を算出する。過給動作中の前記供給電流の積算値又は前記電力の積算値とバッテリ電圧に応じて、オルタネータ９０の発電目標電圧を設定する。例えば、供給電流の積算値又は電力の積算値に応じて、オルタネータ９０の発電電圧が高くなるように、オルタネータ９０に供給する制御信号のデューティ比を高くする。
【００５９】
さらに、電動過給機２０が過給動作を行っていない停止状態のときは、停止直前までに電動過給機２０に供給された電流の積算値又は電力の積算値に応じた時間の間、オルタネータ９０の発電電圧を高く設定して、バッテリ１２の充電を行う。
【００６０】
エンジン停止直前までで、オルタネータ９０からの充電量が不足すると判断される場合、次回のエンジン始動時から、オルタネータ９０の発電電圧を通常よりも高く設定するための、充電要求フラグ又は充電量不足分に相当するデータをバックアップＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭ等に記憶させておく。充電が足りていればフラグをリセットするか、又は、充電量不足分データをゼロとする。
【００６１】
そして、再度、エンジン始動時に前記充電要求フラグ又は充電量不足分データを参照して、ゼロでなければオルタネータ９０の発電電圧を通常よりも高い値に設定する。
【００６２】
また、図１３に示される如くに、運転状態の変化に伴い、加速要求値に基づく電動過給機２０の目標回転数が電動過給機２０のモータ回転数（実回転数）よりも高くなっているときは、バイパス弁２１を電動過給機通路部１３ａを閉じる方向、すなわち、電動過給機２０の動作（コンプレッサインベラ２０ａの回転）が吸気通路内の圧力上昇に寄与しない方向に制御する。
【００６３】
同様に、メカニカルターボチャージャ１０の排気側バイパス通路（ウェストゲートバルブ）を開いて、過給が行われない方向に設定することでも同様の効果がある。
【００６４】
一方、電動過給機２０の目標回転数を、前記の如くにアクセルペダル開度に基づいて設定する方法の他、ブレーキ動作の有無で切り換えることもできる。これを以下に、図１４を用いて説明する。
【００６５】
図１４（Ｂ）に示される如くに、運転者が車両を減速又は停止するためにブレーキペダルを踏み（時点ｔａ）、減速又は停止直前の時点でブレーキペダルから足を離す場合（時点ｔｂ）、その後の再加速が予想されるので、ブレーキが解除されたとき、又はブレーキ力が弱まって車速の減速度合いが減少し始めたときから、電動過給機２０の目標回転数を高く設定する。これにより、再加速をスムーズに行うことができる。
【００６６】
この場合、車速の減速度合いが減少し始めたことは、車輪の回転速度だけでなく、ステアリング角度（操舵角）に基づいて、曲がる動作を検知する、カーブの出口に近づいたことを検知する、あるいは、ステアリング角度が直線方向にもどり始めたことを検知すること等によっても検出することができる。これにより、一旦減速状態に入り、その後、ＧＰＳや道路の位置情報サービス、さらに、レーダーや前方監視カメラ等による前方の道路状況によって、直進走行が可能となってブレーキが解除される可能性があるときから、電動過給機２０の目標回転数を高く設定することができ、これによってターボラグを解消できる。
【００６７】
再加速時にアクセルペダル開度と、吸気通路内圧力やメカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数、エンジン回転数、又は車速等の時間的な上昇度合いとの関係に基づいて、上昇度合いが所定値以下であると判断される場合、運転者の加速要求に達していないことになるので、電動過給機２０の目標回転数をさらに高めて、過給圧を高めることも可能である。
【００６８】
このとき、図１５に示される如くに、外部からの位置情報によって走行路が登り勾配での再加速か、又は負荷荷重が増えていることによる再加速なのか、等がわかれば、運転者の加速要求値、すなわち電動過給機２０の目標回転数を早期に設定できるので、ターボラグを解消できる。変速機のギア比切り換えでシフトアップが行われるとき、クラッチミートがはずれたとき、又はＡＴのトルクコンバータの回転数が減少方向に変化するタイミングで電動過給機２０の目標回転数を高めに設定することでもターボラグを解消できる。
【００６９】
電動過給機２０を過給動作させているとき、吸気通路内圧力が所定値に達するまでの要する時間に応じてエンジン出力の上昇率を推定でき、ギア比に応じて、車両の進行方向の勾配又は負荷荷重が推定される。
【００７０】
メカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数が上昇して、所定の過給圧が得られる状況に達したときは、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にして、メカニカルターボチャージャ１０のみで過給する。同時に、電動過給機２０の目標回転数を０とし、電動過給機２０のモータ２２への通電を停止する。このとき、電動過給機２０による圧力上昇分を補償するため、バイパス弁２１を非電動過給状態にするタイミングは、メカニカルターボチャージャ１０のターボラグ特性に合わせて、所定のディレイ時間を設ける。
【００７１】
所定の過給圧に達しているかどうかの判断は、吸気通路内圧力又はメカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数と電動過給機２０のモータ２２（コンプレッサインペラ２０ａ）回転数の関係から判断しても良い。
【００７２】
加速を必要とするとき、燃焼室３３内への充填効率を高めるため、スロットル開度をアクセルペダル開度に対応する通常開度よりも大きくするととともに、吸気弁４１の閉じタイミングを遅らせて、吸気量を増やすことも必要である。
【００７３】
フューエルカットのときは、目標スロットル開度を０にする。電動過給機２０の目標回転数を０としてモータ２２への電力供給を停止しても、まだモータ２２が惰性で回っている場合、バイパス弁２１を中立位置にして、電動過給機２０のコンプレッサインペラ２０ａを空回りさせて、エネルギ損失を減らす。
【００７４】
アイドル時、電動過給機２０のコンプレッサインペラ２０ａは電動過給機通路部１３ａの邪魔になるので、バイパス弁２１を非電動過給状態（バイパス通路２３を開）にして、電動過給機２０（電動過給機通路部１３ａ）を通過せずに吸入空気が燃焼室３３に流れるようにしておく。このとき、電動過給機２０の目標回転数を０として電動過給機２０の過給動作を停止しても良いが、再加速時にコンプレッサインペラ２０の回転立ち上がりを早めるために、予めコンプレッサインペラ２０ａの入り口と出口の差圧が０又は出口の圧力が高くなるような低回転数を目標回転数として設定するとターボラグを解消できる。
【００７５】
エンジン停止中からの始動は、次のようにして行う。
【００７６】
すなわち、図１６に示される如くに、始動時に冷却水温が所定値以上の場合、バイパス弁２１を非電動過給状態（バイパス通路２３を開）にして、吸気通路１３内の流れを電動過給機２０のコンプレッサインペラ２０ａが邪魔しないようにする。このとき、電動過給機２０の目標回転数は０又は電動過給機２０の入り口と出口との圧力差が生じない程度の値とする。
【００７７】
始動時冷却水温が所定温度未満の場合、図１７に示される如くに、ギア位置がニュートラル又はクラッチ接続が非締結であれば、バイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉、電動過給機通路部１３ａを開）にして、クランキングと同時、又は、クランキングよりも先に電動過給機２０の目標回転数を最大回転数に設定して、電動過給機２０（のモータ２２）を回転させておく。この動作によって、吸気通路１３内の圧力が大気圧よりも上昇するので燃焼室３３内の燃料の気化を促進でき、低温始動性を改善できる。クランキングよりも先に電動過給機２０に回転を与えるタイミングは、ドアロックの解除や始動前のシート位置の再調整の開始時、又はキーの差し込みタイミング等をトリガとすることも可能である。
【００７８】
エンジン停止中からの始動は、以下のように行う。
【００７９】
まず、バイパス弁２１の開閉を以下の条件に基づいて判断する。
【００８０】
エンジン始動時に、電動過給機２０による不要な過給を防止するため、以下の条件がすべて成立するとき、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）とし、何れかの条件が不成立のときは、バイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）とする。
【００８１】
条件ａ：運転者がアクセルペダル６０を所定値以下の開度としている場合（概ね、アイドル放置相当でのエンジン負荷で回転を維持できる程度のアクセルペダル開度以下と判定される場合に相当する）。
条件ｂ：車速を０と見なすことができる状態での始動。
条件ｃ：変速機のギア位置がニュートラル又はパーキングのとき。
条件ｄ：ブレーキペダルを踏んでいるとき、又は、サイドブレーキを引いているとき。
条件ｅ：車体制御装置やＡＢＳなどのブレーキ制御装置が正常判定されているとき。
条件ｆ：防盗装置からの始動制限が無いとき。
条件ｇ：車両のドアすべてが閉じているとき。
条件ｈ：エンジン水温が所定値以下の場合。
【００８２】
バイパス弁２１がバイパス通路２３を閉じているときは、図１７（Ａ）に示される如くの、エンジン回転数や冷却水温に応じて設定するマップ値から求められる目標回転数を電動過給機２０の目標回転数とし、エンジンの暖機を促進する。
【００８３】
さらに、バッテリ電圧をモニタして、所定値よりも低い場合はオルタネータ９０の発電電圧目標値を高く設定する。同時に、バックアップＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭに記憶した充電要求フラグ又は充電量不足分データを参照して、０でなければ発電目標電圧を所定値にまで高くする。
【００８４】
運転者がアクセルペダル６０を踏んで加速を開始する場合、上記条件ｃとｄが両者とも不成立となれば、運転者がブレーキペダルをリリースしたときから、バイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）にして、アクセルペダル開度又はアクセルペダル開度の単位時間あたりの変化量（差分）とエンジン回転数に応じて電動過給機２０の目標回転数を設定する。
【００８５】
メカニカルターボチャージャ１０の回転数が所定値に達して、メカニカルターボチャージャ１０によって過給が行われるときは、電動過給機２０の目標回転数を０とし、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）とする。
【００８６】
上記条件ｅ，ｆ，ｇの何れかが不成立の場合は、電動過給機の目標回転数を０に保持する。
【００８７】
エンジン始動後、車両が停止中から加速開始する場合、最初の加速でギア位置がニュートラル位置から第１段位置に入ったとき、又は、サイドブレーキ又はフットブレーキのリリース、又は、アクセルペダルの踏み込み時をトリガとして、バイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）にして、車速又はエンジン回転数に応じて電動過給機２０の目標回転数を設定する。スロットル開度をアクセルペダル６０よりも大きく開く特性データを選択して、吸入空気を多くして加速を早める。
【００８８】
エンジン回転数又は車速、あるいは、吸気通路圧力、又は、タービン回転数が所定値に達したとき、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にすると同時に電動過給機２０の目標回転数を略０とする。
【００８９】
さらに、電子制御スロットル３１をアクセルペダル開度対応値に一致するまで、徐々に変化させる。同時に、電動過給機２０の目標回転数を設定する。
【００９０】
アクセルペダル開度信号ＡＰＳとメカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数Ｎｔに基づいて、マップから電動過給機２０の基本目標回転数ＴＮｍ１を算出する。
【００９１】
アクセルペダル開度信号ＡＰＳの時間差データ（差分）ＤＡＰＳとメカニカルターボチャージャの回転数Ｎｔに基づいて、マップから電動過給機２０の第２の目標回転数ＴＮｍ２を算出する。
【００９２】
エンジン回転数又はＱＡＣＹＬ（クランクシャフト２８が７２０度回る間の空気量）に相当する値に基づいて、第３の目標回転数ＴＮｍ３を算出する。
【００９３】
基本目標回転数ＴＮｍ１、第２の目標回転数ＴＮｍ２、第３の目標回転数ＴＮｍ３のそれぞれを演算して、例えば、最大値又は加算値、又は乗算値を電動過給機の目標回転数に設定する。
【００９４】
メカニカルターボチャージャ１０の回転で吸気通路内圧力が上昇し、吸気通路内圧力が所定値に達した後は電動過給機２０の目標回転数を０に設定して、電動過給機２０（のモータ２２）の回転動作を停止する。同時に、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にして、メカニカルターボチャージャ１０のみで過給を続ける。
【００９５】
吸気通路内圧力の値を取り込むことができないシステムでは、メカニカルターボチャージャ１０の回転数が所定値に達したとき、又は、エンジン回転数とスロットル開度に応じて推定される吸入空気量推定値と実際の吸入空気量の比率が所定値の範囲内に達したときに、電動過給機２０の目標回転数を０に戻す条件としても良い。
【００９６】
運転者がブレーキをかけている間の車速又はエンジン回転数の減速度合をモニタして、運転者のブレーキングの特性を記憶する。車速が所定値以下となるまでにブレーキをリリースする場合、次の再加速に備えて、バイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）にして、車速又はエンジン回転数に応じて、電動過給機２０の目標回転数を設定する。
【００９７】
車速が所定値未満となってからブレーキをリリースする場合は、次の再加速までにある程度の時間的余裕があるので、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にして、電動過給機２０の目標回転数をほぼ０とする。
【００９８】
車速が所定値以上にあるときから加速する場合は、電子制御スロットル３１を最大開度とし、車速又はエンジン回転数とメカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数に応じて電動過給機２０の目標回転数を設定する。
【００９９】
加速中に、エンジン回転数又は車速、あるいは、吸気通路圧力又はメカニカルターボチャージャの回転数が所定値に達したとき、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）とすると同時に電動過給機２０の目標回転数をほぼ０とする。さらに電子制御スロットル３１をアクセルペダル開度対応値に一致するまで、徐々に変化させる。
【０１００】
また、カーブを通過する場合等、減速後の再加速を必要とする運転では、カーブでステアリングを切っているとき、ステアリングセンサ８３の角度（操舵角）が直進方向に戻り始めたときが再加速となることがあるので、電動過給機２０の目標回転数を、車速又はエンジン回転数とメカニカルターボチャージャ１０のタービン回転数に応じた目標回転数に設定し、同時にバイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）にして、次の加速に備える。
【０１０１】
同時に、ブレーキをリリースして減速状態の終了時点から、最大の目標回転数を電動過給機２０の目標回転数に設定して、電動過給機２０による過給を開始する。
【０１０２】
運転者がアクセルペダル６０を再度踏みこんで再加速を行う場合、スロットル弁３１ａを開けばスムーズな加速が可能になる。
【０１０３】
定常走行からの加速では、エンジン回転数と車速に応じた所定のマップ値、例えば、アクセルペダル開度、又はアクセルペダル開度の単位時間当たりの変化量から求めるマップ値から、電動過給機２０の目標回転数を設定して、同時にバイパス弁２１を電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉）にして電動過給を行う。その後、吸気通路内圧力が所定値に達したら、目標回転数を０としてバイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にする。
【０１０４】
車両の加速中から、さらに追加加速を行う場合は、吸気通路内圧力が所定値以上に達していれば、電動過給機２０による過給の効果が薄いので、電動過給機２０による過給を行わない。吸気通路内圧力が所定値以下であれば、上記定常走行からの加速と同様の目標回転数を設定する。
【０１０５】
次に、コントロールユニット１００が前記の如くの制御を行う際に実行するプログラムの一例をフローチャートで図１８に示す。
【０１０６】
このプログラムは、定時タスクで、例えば１０ｍｓ毎に各ステップを実行する。まず、ステップ３０１で、エアフローセンサ４０、アクセルペダルセンサ６２、ブレーキペダルセンサ８４、水温センサ５２、外気温センサ、ギアポジションセンサ８１、吸気圧力センサ５０等の各センサ類から得られる信号を入力する。
【０１０７】
続くステップ３０２において、エアフローセンサ４０からの信号に基づいて吸気通路１３を流れる空気量ＱＡを演算し、エンジン回転数で割ることことで、クランクシャフト２８が７２０度回る間の空気量ＱＡＣＹＬを算出する。
ＱＡＣＹＬ＝ＱＡ／Ｎｅ
【０１０８】
さらに、ステップ３０３において、排気空燃比センサ３７から得られる信号に基づいて、排気空燃比ＲＡＢＦを算出して、目標とする空燃比ＴＡＢＦとの差分ＤＡＢＦを算出する。
ＤＡＢＦ＝ＲＡＢＦ−ＴＡＢＦ
【０１０９】
差分ＤＡＢＦに応じて、積分分の計算を行う。
ＬＡＭＩ＝ＬＡＭＩ＋ＤＡＢＦ
【０１１０】
エンジン回転数と空気量ＱＡＣＹＬによるマップから比例分係数ＫＰ、積分分係数ＫＩを算出して、空燃比の空燃比補正係数ＫＬＡＦを求める。
ＫＬＡＦ＝ＫＰ×ＤＡＢＦ＋ＫＩ×ＬＡＭＩ
【０１１１】
ステップ３０４においては、エンジン冷却水温等のエンジン運転状態に応じた補正係数ＫＯＴＨＥＲを求めて、所定の比例係数ＫＴＩを乗じて燃料噴射量ＴＰを算出する。
ＴＰ＝ＫＴＩ×ＱＡＣＹＬ×（１＋ＫＬＡＦ＋ＫＯＴＨＥＲ）
【０１１２】
ＴＰに相当する燃料噴射弁の駆動時間幅を算出して、所定のクランク角度位置で燃料噴射弁３６を駆動する。
【０１１３】
次に、ステップ３０５において、運転者の加速要求値＝アクセルペダル開度の差分ＤＡＰＳを算出する。
【０１１４】
まず、アクセルペダル開度信号ＡＰＳから所定時間前との差分ＤＡＰＳを算出する。
【０１１５】
さらに、ステップ３０６で、エンジン回転数Ｎｅから所定時間前との差分ＤＮＥを算出するとともに、車速ＶＳＰから所定時間前との差分ＤＶＳＰを算出し、さらに、ハンドル１８のステアリング角度ＡＳＴＲから所定時間前との差分ＤＡＳＴＲを算出する。
【０１１６】
以上の演算値に基づき、ステップ３０７及び３０８において電動過給機２０の目標回転数を演算する。
【０１１７】
また、続くステップ３０９において、バイパス弁２１の開閉制御を行い、さらにステップ３１０において、オルタネータ９０の発電電圧を設定する。例えば、電動過給機２０の消費（モータ供給）電流を常時モニタして、エンジン始動時から積算する。積算値が所定値に達したとき、電動過給機２０が動作していないときのバッテリ目標電圧を通常値（１３．８Ｖ）よりも高く設定して、電動過給機２０が動作していないときのオルタネータ９０の発電電圧を高く設定する。エンジン停止までに、バッテリ電圧が所定値以上に戻らない場合は、充電要求フラグ、又は、充電不足情報をバックアップＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭに記憶させて、次の始動後から充電が終了するまでオルタネータの発電電圧を高く補正する。
【０１１８】
次に、図１９を参照しながら、入力信号と出力信号の診断について説明する。
【０１１９】
まず、図１９（Ａ）に示される如くに、入力信号がそれぞれ、エンジンが通常の運転状態で取り得る範囲かどうかを診断する。入力信号の値が、それぞれについて設定された下限値より低いとき、又は上限値より高いときは、センサの故障が想定される。さらに、エンジン運転状態に変化があっても、各センサ値に変化が現れないときも、センサの故障が推定される。
【０１２０】
また、バイパス弁２１の動作（開度）によって、電動過給機２０の吐出圧力が変化する。吐出圧力はモータ２２の消費電流の違いとなって現れる。
【０１２１】
例えば、図１９（Ｂ）に示される如くに、バイパス弁２１が電動過給可能状態（バイパス通路２３を閉、電動過給機通路部１３ａを開）にあるときのモータ２２の消費電流Ｉｃと回転数Ｎｍｃ、さらに、バイパス弁２１が非電動過給状態（バイパス通路２３を閉、電動過給機通路部１３ａを閉）にあるときのモータ２２の消費電流Ｉｏと回転数Ｎｍｏをモニタし、それぞれの消費電流を回転数で割った値の比率：
（Ｉｃ／Ｎｍｃ）／（Ｉｏ／Ｎｍｏ）
が所定の範囲外であれば、バイパス弁２１の動作異常が推定される。
【０１２２】
さらに、図１９（Ｃ）に示される如くに、消費電流を回転数で割った値：
（Ｉｃ／Ｎｍｃ）  又は  （Ｉｏ／Ｎｍｏ）
が所定の範囲外であれば、電動過給機２０のモータ２２の故障が推定される。
【０１２３】
上記センサ及びバイパス弁やモータの故障を検出した場合は、電動過給機２０の目標回転数を０とするとともに、バイパス弁２１を非電動過給状態（電動過給機通路部１３ａを閉）にする。また、エンジン出力に車速に応じた上限値を設定して、アイドル程度の出力に制限する。
【０１２４】
このような構成とされた本実施形態の車載用過給機付きエンジンの制御装置では、メカニカルターボチャージャとは別に、もう一つの過給手段として電動過給機２０を用意しているので、従来の電動モータ付きターボチャージャに比較して、タービンの慣性モーメントが小さくなり、加速時においてタービンの慣性モーメントが負担とならないので、加速性等を向上できる。
【０１２５】
また、電動過給機２０をバイパスするバイパス通路２３及び該バイパス通路２３と電動過給機通路部１３ａとを選択的に開閉するバイパス弁２１が設けられて、電動過給機２０の過給動作及びバイパス弁２１の開閉態様を制御するようにされるので、必要なときだけ電動過給機２０による過給を行い、電動過給機２０による過給を必要としないときには、電動過給機２０の過給動作を停止してメカニカルターボチャージャ１０のみによる過給を行うこと等、様々な制御を行うことができ、制御自由度が向上する。
【０１２６】
さらに、運転者の加速要求値と車両の運転状態とに基づき、電動過給機２０の過給動作及びバイパス弁２１の開閉態様を制御するようにされるので、加速開始の前に、予め予備的な過給を行う予回転制御を行うことができる。
【０１２７】
これにより、加速開始時のターボラグを解消でき、運転者の加速要求に素早く対応することができるだけでなく、他の加速補助手段と組み合わせる場合にも加速補助手段の小型化等を図ることができる。
【０１２８】
また、例えば、エンジンのクランクシャフト又は変速機の出力シャフトにモータによる回転駆動力を与えることによって、加速をするハイブリッドモータを組み合わせた場合でも、電動過給機によってエンジン出力を効果的に高めることができるので、ハイブリッドモータの小型化等を図ることができる利点も得られる。
【０１２９】
以上に述べたように、本実施形態は、エンジンの小型化と高出力化に貢献するものであり、自動車のみならず、軌道車用エンジン、船舶用エンジン、芝刈機や農業作業機のエンジン等にも適用可能である。
【０１３０】
また、上記実施形態では、燃焼室内への直接燃料噴射方式によるエンジンを前提としたが、吸気通路内へ燃料噴射するポート噴射式エンジンでも同様の電動過給機の制御動作によって、過給が可能である。
【０１３１】
さらに、電動過給による過給の出口を、吸気通路内だけでなく、別置きの圧縮空気タンクへ充填する構成としてしておき、加速時に圧縮空気タンクから加圧された空気を吸気通路における電子制御スロットル下流又は燃焼室内に噴射する構成とした過給方式も可能である。
【０１３２】
圧縮空気を取り込む圧縮空気の入り口に、酸素のみを選択的に通過させる酸素富化膜を通して充填すれば、タンク内の酸素量を高めることができるので、加速時の燃焼を改善できる効果が高い。
【０１３３】
電動過給機のみでも吸気通路圧力の制御が可能になるので、電子制御スロットルが無くともエンジン出力を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】図１は、本発明に係る車載用過給機付きエンジンの制御装置の一実施形態が適用される過給機付きエンジンと車両の主要部を示す概略構成図。
【図２】図１の制御装置（コントロールユニット）の内部構成図。
【図３】エンジン各部の制御説明に供されるブロック図。
【図４】電動過給機制御の説明に供されるブロック図。
【図５】スロットル開度制御の説明に供されるブロック図
【図６】目標スロットル開度の補正係数の説明に供される図。
【図７】電動過給機の基本目標回転数の説明に供される図。
【図８】電動過給機の目標回転数補正係数の説明に供される図。
【図９】電動過給機の目標回転数補正係数の説明に供される図。
【図１０】電動過給機の目標回転数補正係数の説明に供される図。
【図１１】電動過給機の目標回転数演算の説明に供されるブロック図。
【図１２】オルタネータ発電電圧演算の説明に供されるブロック図。
【図１３】バイパス弁の制御の説明に供される図。
【図１４】ブレーキオンからの再加速判定演算の説明に供される図。
【図１５】ギア切り換えからの再加速判定演算の説明に供される図。
【図１６】ホット始動時からの動作説明に供されるタイミングチャート。
【図１７】コールド始動時からの動作説明に供されるタイミングチャート。
【図１８】コントロールユニットが実行する制御プログラムの一例を示すフローチャート。
【図１９】各センサ、バイパス弁、電動過給機等の診断機能の説明に供される図。
【符号の説明】
【０１３５】
１１    タービン回転数センサ
１２    バッテリ
２０    電動過給機
２１    バイパス弁
２２    電動過給機のモータ
２３    バイパス通路
３０    エンジン
３１    電子制御スロットル
３４    点火プラグ
３６    燃料噴射弁
３７    リニア空燃比センサ
３８    クランク角センサ
３９    カム角センサ
４０    エアフローセンサ
４１    吸気弁制御装置
４２    排気弁制御装置
５０    圧力センサ
５１    吸気温度センサ
５２    水温センサ
５９    触媒
６０    アクセルペダル
６２    アクセルペダルセンサ
７０    電流センサ
８０    変速機
８１    ギアポジションセンサ
８２    車速センサ
８３    ステアリングセンサ
８４    ブレーキペダルセンサ
８５    車体制御装置
９０    オルタネータ
１００  コントロールユニット
【図１】
2006348831.tif 000003
【図２】
2006348831.tif 000004
【図３】
2006348831.tif 000005
【図４】
2006348831.tif 000006
【図５】
2006348831.tif 000007
【図６】
2006348831.tif 000008
【図７】
2006348831.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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