(57)【要約】【課題】ターボチャージャをアイドル状態で回転させるために利用された排気エネルギーが無駄に捨てられるのを防ぐことができるターボチャージャ制御装置を提供する。【解決手段】制御部８は、エンジン１が予め設定された低速領域で運転されるとき排気制御弁７を閉じてジェネレータ６が設けられたタービン５ａを休止させ、エンジン１が低速領域から高速領域に移る前の中間領域で運転されるとき排気制御弁７を開いてジェネレータ６が設けられたタービン５ａをアイドル状態で回転させると共にジェネレータ６に発電させるものである。【選択図】図１
2018100647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に複数並列に接続されたターボチャージャのタービンと、
前記タービンのいずれか１つに設けられたジェネレータと、
前記ジェネレータが設けられたタービンの出口又は入口を開閉する排気制御弁と、
前記排気制御弁及び前記ジェネレータを制御する制御部とを備えたターボチャージャ制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジンが予め設定された低速領域で運転されるとき前記排気制御弁を閉じて前記ジェネレータが設けられたタービンを休止させ、前記エンジンが前記低速領域から高速領域に移る前の中間領域で運転されるとき前記排気制御弁を開いてジェネレータが設けられたタービンをアイドル状態で回転させると共に前記ジェネレータに発電させることを特徴とするターボチャージャ制御装置。
【請求項２】
エンジンの排気通路に複数並列に接続されたターボチャージャのタービンと、
前記タービンのいずれか１つに設けられたジェネレータと、
前記ジェネレータが設けられたタービンの出口又は入口を開閉する排気制御弁と、
前記タービンの出口側に設けられ前記排気制御弁をバイパスするバイパス流路と、
前記バイパス流路を開閉するバイパス弁と、
前記排気制御弁、前記バイパス弁及び前記ジェネレータを制御する制御部とを備えたターボチャージャ制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジンが予め設定された低速領域で運転されるとき前記排気制御弁を閉じると共に前記バイパス弁を閉じて前記ジェネレータが設けられたタービンを休止させ、前記エンジンが前記低速領域から高速領域に移る前の中間領域で運転されるとき前記バイパス弁を開いてジェネレータが設けられたタービンをアイドル状態で回転させると共に前記ジェネレータに発電させることを特徴とするターボチャージャ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記エンジンが前記高速領域で運転されるとき前記排気制御弁を開くと共に前記ジェネレータによる発電を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャ制御装置。
【請求項４】
前記ジェネレータがモータジェネレータにて構成され、
前記制御部は、前記エンジンが前記中間領域で運転され、かつ、アクセル開度増加速度が予め定められたしきい値を超えたとき、前記ジェネレータをモータとして作動させ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ターボチャージャ制御装置。
【請求項５】
前記ジェネレータには、前記タービンからの動力を断接するクラッチが設けられ、
前記制御部は、前記ジェネレータによる発電を停止させるとき前記クラッチを切断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ターボチャージャ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気エネルギーを利用して吸気を圧縮する並列型多段過給機用のターボチャージャ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多段過給機としては、例えばツーウェイツインターボが知られている。ツーウェイツインターボは、２機のターボチャージャを備え、低速運転では一方のターボチャージャのみを使用し、高速運転では双方のターボチャージャを使用する。使用するターボチャージャの切り替え、すなわち、他方のターボチャージャの作動・非作動の切り替えは、他方のターボチャージャのタービン出口に設けられた排気制御弁を開閉することで行う。
【０００３】
また、ツーウェイツインターボには、他方のターボチャージャを作動させる際の応答遅れを小さくするためのアイドル機構を備えたものがある。このアイドル機構は、他方のターボチャージャのタービン出口側に、排気制御弁をバイパスするバイパス流路を設け、このバイパス流路にバイパス弁を設けて構成される。低速運転から高速運転に移行するとき、予めバイパス弁を開けておくことで他方のターボチャージャをアイドル状態で回転させることができ、排気制御弁を開いたとき、他方のターボチャージャを迅速に所望の回転数まで上昇させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０４５８１７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１７２５号公報
【特許文献３】特開２００５−００９３１５号公報
【特許文献４】特開２０１２−１７７３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アイドル状態のターボチャージャはほぼ過給できていないので、排気エネルギーが無駄に捨てられるという課題がある。
【０００６】
そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ターボチャージャをアイドル状態で回転させるために利用された排気エネルギーが無駄に捨てられるのを防ぐことができるターボチャージャ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】
本発明の一の態様によれば、エンジンの排気通路に複数並列に接続されたターボチャージャのタービンと、前記タービンのいずれか１つに設けられたジェネレータと、前記ジェネレータが設けられたタービンの出口又は入口を開閉する排気制御弁と、前記排気制御弁及び前記ジェネレータを制御する制御部とを備えたターボチャージャ制御装置であって、前記制御部は、前記エンジンが予め設定された低速領域で運転されるとき前記排気制御弁を閉じて前記ジェネレータが設けられたタービンを休止させ、前記エンジンが前記低速領域から高速領域に移る前の中間領域で運転されるとき前記排気制御弁を開いてジェネレータが設けられたタービンをアイドル状態で回転させると共に前記ジェネレータに発電させることを特徴とするターボチャージャ制御装置が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、エンジンの排気通路に複数並列に接続されたターボチャージャのタービンと、前記タービンのいずれか１つに設けられたジェネレータと、前記ジェネレータが設けられたタービンの出口又は入口を開閉する排気制御弁と、前記タービンの出口側に設けられ前記排気制御弁をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路を開閉するバイパス弁と、前記排気制御弁、前記バイパス弁及び前記ジェネレータを制御する制御部とを備えたターボチャージャ制御装置であって、前記制御部は、前記エンジンが予め設定された低速領域で運転されるとき前記排気制御弁を閉じると共に前記バイパス弁を閉じて前記ジェネレータが設けられたタービンを休止させ、前記エンジンが前記低速低領域から高速高領域に移る前の中間領域で運転されるとき前記バイパス弁を開いてジェネレータが設けられたタービンをアイドル状態で回転させると共に前記ジェネレータに発電させることを特徴とするターボチャージャ制御装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記制御部は、前記エンジンが前記高速領域で運転されるとき前記排気制御弁を開くと共に前記ジェネレータによる発電を停止させる。
【００１０】
好ましくは、前記ジェネレータがモータジェネレータにて構成され、前記制御部は、前記エンジンが前記中間領域で運転され、かつ、アクセル開度増加速度が予め定められたしきい値を超えたとき、前記ジェネレータをモータとして作動させる。
【００１１】
好ましくは、前記ジェネレータには、前記タービンからの動力を断接するクラッチが設けられ、前記制御部は、前記ジェネレータによる発電を停止させるとき前記クラッチを切断する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ターボチャージャをアイドル状態にするために利用された排気エネルギーが無駄に捨てられるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るターボチャージャ制御装置の全体図である。
【図２】図１に係るターボチャージャ制御装置で行う制御の流れ図である。
【図３】燃料噴射量を決定する燃料噴射量マップの例を示すグラフである。
【図４】目標弁開度及びクラッチ状態を決定するターボ制御マップの例を示すグラフである。
【図５】他の実施の形態に係る制御の流れ図である。
【図６】アクセルペダル踏み込み速度の取得方法を示すグラフである。
【図７】モータの出力を決定するモータ制御マップの例を示すグラフである。
【図８】他の実施の形態に係るターボチャージャ制御装置の全体図である。
【図９】図８に係るターボチャージャ制御装置で行う制御の流れ図である。
【図１０】目標弁開度及びクラッチ状態を決定するターボ制御マップの例を示すグラフである。
【図１１】目標バイパス弁開度を決定するアイドル制御マップの例を示すグラフである。
【図１２】他の実施の形態に係る制御の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るターボチャージャ制御装置の全体図である。エンジン１は、車両に搭載された多気筒のディーゼルエンジンである。図示例は直列６気筒エンジンを示すが、エンジンのシリンダ配置形式、気筒数等は任意である。
【００１６】
図１に示すように、ターボチャージャ制御装置２は、エンジン１の排気通路３に並列に接続された一対のターボチャージャ４、５のタービン４ａ、５ａと、一方のタービン５ａに設けられたモータジェネレータ６と、一方のタービン５ａの出口１９を開閉する排気制御弁７と、排気制御弁７及びモータジェネレータ６を制御する制御部８とを備える。
【００１７】
エンジン１は、エンジン本体９と、エンジン本体９に接続された吸気通路（図示せず）および排気通路３と、燃料噴射装置（図示せず）とを備える。エンジン本体９は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。
【００１８】
排気通路３は、エンジン本体（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド１０と、排気マニホールド１０の下流側に配置された排気管１１とにより主に画成される。排気マニホールド１０は、各気筒１ａ〜１ｆの排気ポートから送られてきた排ガスを集合させる。
【００１９】
ターボチャージャ４、５のタービン４ａ、５ａは、排気マニホールド１０と排気管１１との間に設けられ、排気マニホールド１０に接続された入口１６、１７を有すると共に排気管１１に接続された出口１８，１９を有する。また、タービン４ａ、５ａのタービンシャフト４ｂ、５ｂは、コンプレッサ４ｃ、５ｃに接続される。なお、ターボチャージャのタービンは、排気通路３に３つ以上の複数接続されるものとしてもよい。
【００２０】
モータジェネレータ６は、モータ機能を兼ね備えたジェネレータ、すなわち発電機であり、図示しないロータ及びステータを備える。ロータは、クラッチ１２を介してタービンシャフト５ｂに切断可能に接続される。クラッチ１２は電磁クラッチで構成される。また、モータジェネレータ６には、バッテリ１３が接続される。モータジェネレータ６は、ジェネレータとして制御されたとき発電すると共に発電した電気をバッテリ１３に充電し、モータとして制御されたときバッテリ１３からの電気で回転駆動される。なお、モータジェネレータ６は、発動機能を有しないジェネレータであってもよい。また、クラッチ１２は本実施の形態では電磁クラッチで構成されるが、機械式クラッチ等の他の形態のクラッチで構成されてもよい。
【００２１】
排気制御弁７は、タービン５ａの出口１９を開度調節可能に開閉する。なお、排気制御弁７は、タービン５ａの入口１７を開度調節可能に開閉するものであってもよい。
【００２２】
制御部８はエンジンコントロールユニットにて構成される。制御部８には、エンジンの回転速度、すなわち、クランクシャフトの単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ）を検出するための回転速度センサ１４が電気的に接続されると共に、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ１５が電気的に接続される。
【００２３】
次に制御部８が行う制御について図２を参照して説明する。図２に示すルーチンは制御部８により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００２４】
図２に示すように、制御部８は、ステップＳ１で回転速度センサ１４からエンジン回転数Ｎｅを取得すると共に、アクセル開度センサ１５からアクセル開度Ａｃを取得する。
【００２５】
この後、制御部８はステップＳ２に進み、ステップＳ１で取得したアクセル開度Ａｃ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて燃料噴射量Ｑを取得する。燃料噴射量Ｑの取得には、図３に示す燃料噴射量マップが用いられる。
【００２６】
燃料噴射量マップは、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃから燃料噴射量を決定するためのマップであり、制御部８に予め記憶されている。燃料噴射量マップにおいて、横軸にエンジン回転数Ｎｅが設定され、縦軸にアクセル開度Ａｃが設定される。また、燃料噴射量マップ中の円弧状の線は、等燃料噴射量線を表す。燃料噴射量マップ中に示す矢印のようにエンジン回転数Ｎｅまたはアクセル開度Ａｃが小さいほど燃料噴射量Ｑは小さくなり、エンジン回転数Ｎｅまたはアクセル開度Ａｃが大きいほど燃料噴射量Ｑは大きくなる傾向がある。すなわち、ステップＳ１で取得したエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃとに対応した燃料噴射量Ｑが燃料噴射量マップから求められる。
【００２７】
図２に示すように、この後、制御部８は、ステップＳ３に進み、排気制御弁７の目標弁開度を決定する。この目標弁開度の決定には図４に示すターボ制御マップが用いられる。
【００２８】
ターボ制御マップは、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑとから排気制御弁７の目標弁開度とクラッチ１２の状態を決定するためのマップであり、制御部８に予め記憶されている。ターボ制御マップにおいて、横軸にエンジン回転数Ｎｅが設定され、縦軸に燃料噴射量Ｑが設定される。また、ターボ制御マップの全領域は３つの領域に分けられる。最も左側のハッチング領域はエンジンの低速領域Ａを表す。最も右側のハッチング領域はエンジンの高速領域Ｃを表す。これらＡ、Ｃの中間のハッチング領域はエンジンが低速領域Ａから高速領域Ｃに移る前の中間領域Ｂを表す。エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑとから求まるターボ制御マップ上の位置、すなわちエンジン運転状態が、低速領域Ａにある場合、目標弁開度は０％（全閉）に決定され、高速領域Ｃにある場合、目標弁開度は１００％（全開）に決定され、中間領域Ｂにある場合、目標弁開度は予め設定されたｘ％（中間開度）に決定される。ｘは、０＜ｘ＜１００を満たす一定値である。
【００２９】
図２に示すように、この後、制御部８は、ステップＳ４に進み、ステップＳ３で決定した目標弁開度に合わせて排気制御弁７を制御する。エンジン運転状態が低速領域Ａにあり、弁開度が０％（全閉）にされた場合、排ガスは一方のタービン５ａには供給されず、他方のタービン４ａにのみ集中的に供給される。このため、低速領域Ａにあっても迅速に効率よく過給することができる。エンジン運転状態が中間領域Ｂにあり、目標開度がｘ％にされた場合、他方のタービン４ａに排ガスが供給されると共に、一方のタービン５ａにも少量の排ガスが供給される。このため、低速領域Ａから高速領域Ｃに移る前に予め一方のタービン５ａをアイドル状態で回転させておくことができ、高速領域Ｃに移ったときの応答遅れを小さくすることができる。エンジン運転状態が高速領域Ｃにあり、目標開度が１００％（全開）にされた場合、排ガスは双方のタービン４ａ、５ａに供給される。このため、高速領域Ｃにあっても大量の排ガスを双方のタービン４ａ、５ａに分散させることができ、エンジン出力を増加できる。
【００３０】
この後、制御部８は、ステップＳ５に進み、クラッチ状態を決定する。このクラッチ状態の決定には図４に示すターボ制御マップが用いられる。エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑとから求まるターボ制御マップ上の位置、すなわち、エンジン運転状態が、中間領域Ｂにある場合、クラッチ状態はＯＮ（接）に決定され、低速領域Ａまたは高速領域Ｃにある場合、クラッチ状態はＯＦＦ（断）に決定される。
【００３１】
この後、制御部８は、ステップＳ６に進み、ステップＳ５で決定したクラッチ状態に合わせてクラッチ１２を制御する。また、制御部８は、ステップＳ７に進み、弁開度がｘ％であるか否か（エンジン１が中間領域Ｂで運転されているか否か）を判別する。弁開度がｘ％である場合（Ｙｅｓ）、制御部８はステップＳ８に進み、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６をジェネレータとして制御する。このとき、一方のタービン５ａはアイドル状態で回転されている。このため、モータジェネレータ６は発電をすると共に発電した電気をバッテリ１３に充電する。これにより、一方のタービン５ａをアイドル状態で回転させるために用いられた排気エネルギーは電気として回収され、無駄に捨てられるのを防ぐことができる。
【００３２】
なお、中間領域Ｂにおける弁開度ｘ％は、０＜ｘ＜１００を満たす一定値としたが、タービン５ａの単位時間当たりの回転数がモータジェネレータ６による負荷でアイドル状態まで落ちる場合、１００％であってもよい。また、弁開度ｘ％は、エンジン回転数が高くなるほど大きくなる変数であってもよい。
【００３３】
また、制御部８は、ステップＳ７の判別にて、弁開度がｘ％でない場合（Ｎｏ）、処理を終了する。高速領域Ｃではクラッチ１２をＯＦＦとし、モータジェネレータ６のロータを回転させないため、モータジェネレータ６がタービン回転の抵抗となるのを防止又は抑制でき、エンジン１の排気圧力上昇によるポンピングロスの増大を防止又は抑制できる。
【００３４】
このように、制御部８は、エンジン１が予め設定された低速領域Ａで運転されるとき排気制御弁７を閉じてモータジェネレータ６が設けられたタービン５ａを休止させ、エンジン１が低速領域Ａから高速領域Ｃに移る前の中間領域Ｂで運転されるとき排気制御弁７を開いてタービン５ａをアイドル状態で回転させると共にモータジェネレータ６に発電させるため、ターボチャージャ５をアイドル状態で回転させるために利用された排気エネルギーがタービン５ａ等を空転させるためだけに費やされて無駄に捨てられるのを防ぐことができる。
【００３５】
また、制御部８は、エンジン１が高速領域Ｃで運転されるとき排気制御弁７を開くと共にモータジェネレータ６による発電を停止させるため、高速領域Ｃでモータジェネレータ６がターボチャージャ５の回転抵抗となるのを防止又は抑制でき、エンジン１の排気圧力上昇によるポンピングロスの増大を防止又は抑制できる。
【００３６】
また、制御部８は、低速領域Ａ及び高速領域Ｃでモータジェネレータ６による発電を停止させるときクラッチ１２を切断するため、モータジェネレータ６のロータをタービンシャフト５ｂから切断して停止させることができ、ターボチャージャ５の回転抵抗を減少できる。
【００３７】
なお、エンジン運転状態が低速領域Ａにある場合、クラッチ状態はＯＮ（接）であってもよい。これによればクラッチ切り替え回数を減らすことができる。この制御の変更は、クラッチが電力の消費なしにＯＮ状態に維持できるタイプ（例えば機械式クラッチ）である場合有利である。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、図２の制御に変更を加えた他の実施の形態について図５〜図７を参照して説明する。なお、図５に示すように、ステップＳ１〜Ｓ６については図２に示す制御と同様であるため説明を省略する。また、第１実施形態では、モータジェネレータ６は、モータ機能を有しないものであってもよかったが、本実施の形態では、モータジェネレータ６はモータ機能を有するものに限られる。
【００３９】
図５に示すように、制御部８は、ステップＳ１からステップＳ６まで処理を進めると、ステップＳ７に進み、弁開度がｘ％であるか否か（エンジン１が中間領域Ｂで運転されているか否か）を判別する。弁開度がｘ％である場合（Ｙｅｓ）、制御部８はステップＳ８に進み、アクセルペダルの踏み込み速度、すなわちアクセル開度増加速度ΔＡｃを算出する。図６に示すように、アクセル開度増加速度ΔＡｃは、アクセル開度センサ１５でアクセル開度Ａｃを単位時間毎に検出し、今回時点ｔnで検出した検出値と前回時点ｔn-1で検出した検出値との差を求めることで算出する。
【００４０】
図５に示すように、この後、制御部８は、ステップＳ９に進み、アクセル開度増加速度ΔＡｃが予め設定されたしきい値ＴＨ以下か否かを判別する。アクセル開度増加速度ΔＡｃがしきい値ＴＨ以下である場合（Ｙｅｓ）、制御部８はステップＳ１０に進み、モータジェネレータ６をジェネレータとして制御する。このため、一方のタービン５ａをアイドル状態で回転させるために用いられた排気エネルギーは電気として回収され、無駄に捨てられるのを防ぐことができる。
【００４１】
他方、制御部８は、ステップＳ９の判別にて、アクセル開度増加速度ΔＡｃがしきい値ＴＨを超えている場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、モータジェネレータ６をモータとして制御する。このときのモータの出力は、図７に示すモータ制御マップを用いて決定する。モータ制御マップは、アクセル開度増加速度ΔＡｃからモータ出力を取得するためのマップであり、予め制御部に記憶されている。モータ制御マップにおいて、横軸にアクセル開度増加速度ΔＡｃが設定され、縦軸にモータ出力Ｍが設定される。また、モータ制御マップには、踏み込み速度ΔＡｃからモータ出力Ｍを導き出すための特性線Ｌが設定される。特性線Ｌは、踏み込み速度ΔＡｃが高い程、高いモータ出力が得られるように設定される。このため、ドライバーの加速要求が高いほどモータ出力を上げてアイドル回転数を増大させ、過給を迅速に行うことができ、ドライバーに良好な操作フィーリングを提供することができる。
【００４２】
また、制御部８は、ステップＳ７の判別にて、弁開度がｘ％でない場合（Ｎｏ）、処理を終了する。
【００４３】
このように、制御部８は、エンジン１が中間領域Ｂで運転され、かつ、アクセル開度増加速度ΔＡｃが予め定められたしきい値ＴＨを超えたとき、モータジェネレータ６をモータとして作動させるため、ドライバーの加速要求に応じて過給圧の上昇速度を上げることができ、ドライバーに良好な操作フィーリングを提供することができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に図１のタービン出口１９側の構造に変更を加えた他の実施の形態について図８〜図１１を参照して説明する。なお、上述と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。また、本実施の形態では、モータジェネレータ６はモータ機能を有しないものであってもよい。
【００４５】
図８に示すように、ターボチャージャ制御装置２０は、タービン５ａの出口１９側に設けられ排気制御弁２１をバイパスするバイパス流路２２と、バイパス流路２２に設けられバイパス流路２２を開閉自在に塞ぐバイパス弁２３とをさらに備える。また、排気制御弁２１はタービン５ａの出口１９を全開又は全閉する。制御部２４は、排気制御弁２１、バイパス弁２３及びモータジェネレータ６を制御する。なお、排気制御弁２１はタービン５ａの出口１９を開度調節可能に開閉するものであってもよい。
【００４６】
バイパス流路２２は、タービン５ａの出口１９に一端を接続されると共に、他端を排気管１１に接続される。バイパス流路２２は、タービン５ａの出口１９より流路面積（断面積）を小さく設定されており、排ガスを必要以上に流さないように形成されている。
【００４７】
バイパス弁２３は、バイパス流路２２を全開又は全閉する。なお、バイパス弁２３はバイパス流路２２を開度調節可能に開閉するものであってもよい。
【００４８】
次に制御部２４が行う制御について説明する。なお、図９に示すように、ステップＳ１、Ｓ２については図２に示す制御と同様であるため説明を省略する。
【００４９】
図８及び図９に示すように、制御部２４は、ステップＳ１及びステップＳ２を実行すると、ステップＳ３に進み、排気制御弁２１の目標弁開度を決定する。この目標弁開度の決定には図１０に示すターボ制御マップが用いられる。図１０に示すターボ制御マップは、中間領域Ｂにおいて排気制御弁の弁開度が０％に設定される点で図４に示すものと相違し、他は同じである。
【００５０】
この後、制御部２４は、ステップＳ４に進み、ステップＳ３で決定した目標弁開度に合わせて排気制御弁２１を制御する。
【００５１】
この後、制御部２４は、ステップＳ５に進み、目標バイパス弁開度を決定する。この目標バイパス弁開度の決定には、図１１に示すアイドル制御マップが用いられる。アイドル制御マップは、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑとから目標バイパス弁開度を決定するためのマップであり、制御部２４に予め記憶されている。アイドル制御マップにおいて、横軸にエンジン回転数Ｎｅが設定され、縦軸に燃料噴射量Ｑが設定される。また、アイドル制御マップの全領域は上述の低速領域Ａ、中間領域Ｂ及び高速領域Ｃに分けられる。エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑとから求まるアイドル制御マップ上の位置が、低速領域Ａ又は高速領域Ｃにある場合、目標バイパス弁開度は０％（全閉）に決定され、中間領域Ｂにある場合、目標バイパス弁開度は１００％（全開）に決定される。なお、中間領域Ｂにおける目標バイパス弁開度は、１００％に限るものではなく、０％より大きく１００％より小さいｘ％（０＜ｘ＜１００）であってもよく、エンジン回転数が高くなるほど大きくなる変数であってもよい。
【００５２】
図８及び図９に示すように、この後、制御部２４は、ステップＳ６に進み、ステップＳ５で決定した目標バイパス弁開度に合わせてバイパス弁２３を制御する。低速領域Ａでは、排気制御弁２１とバイパス弁２３とが弁開度０％（全閉）にされる。中間領域Ｂでは、排気制御弁２１が弁開度０％（全閉）にされ、バイパス弁２３が弁開度１００％（全開）にされる。高速領域Ｃでは、排気制御弁２１が弁開度１００％（全開）にされ、バイパス弁２３が弁開度０％（全閉）にされる。
【００５３】
この後、制御部２４は、ステップＳ７及びステップＳ８を実行してクラッチを制御する。クラッチ状態の決定には図１０に示すターボ制御マップが用いられる。なお、このターボ制御マップを用いたクラッチ制御は図４に示すターボ制御マップを用いたクラッチ制御と同じであるため説明を省略する。
【００５４】
この後、制御部２４は、ステップＳ９に進み、バイパス弁２３が開かれているか否か（エンジン１が中間領域Ｂで運転されているか否か）を判別する。バイパス弁２３が開かれている場合（Ｙｅｓ）、制御部２４はステップＳ１０に進み、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６をジェネレータとして制御する。このとき、排気制御弁２１は開度０％（全閉）にされており、バイパス弁２３は開度１００％（全開）にされている。このため、一方のタービン５ａはアイドル状態で回転され、モータジェネレータ６は発電をすると共に発電した電気をバッテリ１３に充電する。
【００５５】
また、制御部２４は、ステップＳ９の判別にて、バイパス弁２３が開かれていない場合（Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５６】
このように、制御部２４は、エンジン１が予め設定された低速領域Ａで運転されるとき排気制御弁２１を閉じると共にバイパス弁２３を閉じてジェネレータ６が設けられたタービン５ａを休止させ、エンジン１が低速領域Ａから高速領域Ｃに移る前の中間領域Ｂで運転されるときバイパス弁２３を開いてジェネレータ６が設けられたタービン５ａをアイドル状態で回転させると共にジェネレータ６に発電させるため、ターボチャージャ５をアイドル状態で回転させるために利用された排気エネルギーがタービン５ａ等を空転させるためだけに費やされて無駄に捨てられるのを防ぐことができる。
【００５７】
［第４実施形態］
次に、図９の制御に変更を加えた他の実施の形態について図１２を参照して説明する。本実施の形態は図９に示す制御と図５に示す制御を組み合わせたものである。図１２に示すように、ステップＳ１からステップＳ８までは図９に示す制御と同じであり、ステップＳ１０以降は図５に示す制御と同じである。上述と同様の処理については説明を省略する。また、第３実施形態では、モータジェネレータ６は、モータ機能を有しないものであってもよかったが、本実施の形態では、モータジェネレータ６はモータ機能を有するものに限られる。
【００５８】
図１２に示すように、制御部２４は、ステップＳ１からステップＳ８まで処理を進めると、ステップＳ９に進み、バイパス弁２３が開かれているか否か（エンジン１が中間領域Ｂで運転されているか否か）を判別する。バイパス弁２３が開かれている場合（Ｙｅｓ）、制御部２４はステップＳ１０、ステップＳ１１の順に進み、アクセル開度増加速度ΔＡｃがしきい値ＴＨ以下のとき（Ｙｅｓ）にはモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６をジェネレータで制御し（ステップＳ１２）、アクセル開度増加速度ΔＡｃがしきい値ＴＨを超えるとき（Ｎｏ）にはモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６をモータで制御する（ステップＳ１３）ため、ドライバーの加速要求に応じて迅速に過給を行うことができ、ドライバーに良好な操作フィーリングを提供することができる。
【００５９】
なお、前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  エンジン
２  ターボチャージャ制御装置
５  ターボチャージャ
５ａ  タービン
６  ジェネレータ
７  排気制御弁
８  制御部
１７  入口
１９  出口
Ａ  低速領域
Ｂ  中間領域
Ｃ  高速領域
【図１】
2018100647.tif 000003
【図２】
2018100647.tif 000004
【図３】
2018100647.tif 000005
【図４】
2018100647.tif 000006
【図５】
2018100647.tif 000007
【図６】
2018100647.tif 000008
【図７】
2018100647.tif 000009
【図８】
2018100647.tif 000010
【図９】
2018100647.tif 000011
【図１０】
2018100647.tif 000012
【図１１】
2018100647.tif 000013
【図１２】
2018100647.tif 000014