(57)【要約】【課題】加速時におけるエミッション性能の低下を防止しながら、加速フィーリングを向上させる。【解決手段】過給機付エンジンは、エンジン本体１０と、電動式過給機１８と、ターボ過給機５６と、ターボ過給機のタービン５６ｂよりも下流の排気通路６０とターボ過給機のコンプレッサ５６ａよりも上流の吸気通路５０とを連通するＥＧＲ通路と、エンジン本体に取り付けられたセンサの検知信号に基づいて、車両の加速時におけるエンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさを算出するパラメータ算出部と、パラメータ算出部が算出した回転数上昇が所定よりも大きい車両の加速時に、ＥＧＲ通路を開くと共に、電動式過給機の過給圧が上昇するよう電動式過給機に制御信号を出力する制御部（ＰＣＭ１００）と、を備えている。【選択図】図１
2019105196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジン本体と、
上記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、
上記吸気通路に設けられかつ、電動モータによって過給する電動式過給機と、
上記排気通路に配設されたタービンと上記吸気通路における上記電動式過給機よりも上流に配設されたコンプレッサとを有しかつ、排気エネルギーを利用して過給するターボ過給機と、
上記タービンよりも下流の上記排気通路と上記コンプレッサよりも上流の上記吸気通路とを連通し、排気ガスの一部を上記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
上記エンジン本体に取り付けられたセンサの検知信号に基づいて、上記車両の加速時における上記エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさを算出するパラメータ算出部と、
加速要求信号を受けて上記車両を加速させる時に、上記パラメータ算出部が算出した上記回転数上昇が所定よりも大きいときには、上記ＥＧＲ通路を開くと共に、上記電動式過給機の過給圧が上昇するよう上記電動式過給機に制御信号を出力する制御部と、を備えている過給機付エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機付エンジンにおいて、
上記制御部は、加速後期には、加速開始時よりも上記電動式過給機の過給圧が低下するよう上記電動式過給機に制御信号を出力する過給機付エンジン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の過給機付エンジンにおいて、
上記制御部は、上記加速要求信号の有無にかかわらず、上記電動式過給機をパーシャル状態で作動させるように構成されている過給機付エンジン。
【請求項４】
請求項３に記載の過給機付エンジンにおいて、
上記制御部は、上記加速要求信号を受ける前に、上記エンジン本体に接続された変速機が低速段のときには、高速段のときよりも高回転で上記電動式過給機を作動させる過給機付エンジン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の過給機付エンジンにおいて、
上記エンジン本体は、幾何学的圧縮比が１６以下のディーゼルエンジンである過給機付エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、過給機付エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有するターボ過給機を備える過給機付エンジンが知られている。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、ターボ過給機に加えて、吸気通路に電動式過給機が設けられた過給機付のディーゼル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２０１０−１８０７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディーゼルエンジンにおいては、燃焼速度及び燃焼温度を低くしてＲａｗＮＯｘの生成を抑制するために、排気ガスの一部を吸気通路に還流させている。特許文献１に記載されたディーゼルエンジンは、高圧ＥＧＲシステムと低圧ＥＧＲシステムとを備えている。高圧ＥＧＲシステムは、ターボ過給機のタービンよりも上流の排気通路とターボ過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路を有している。低圧ＥＧＲシステムは、ターボ過給機のタービンよりも下流の排気通路とターボ過給機のコンプレッサよりも上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路と、低圧ＥＧＲ通路を流れる排気ガスを冷却するＥＧＲクーラとを有する低圧ＥＧＲシステムを有している。エンジン温間時の、部分負荷領域においてエンジンが定常状態で運転しているときは、低圧ＥＧＲシステム及び／又は高圧ＥＧＲシステムによってＥＧＲガスを吸気通路に還流させると共に、ターボ過給機の過給圧によって、燃料量に応じた量の新気を気筒内に導入する。このことにより、混合気の当量比及び燃焼室内の温度をそれぞれ適切に調整することができて、ＲａｗＮＯｘの生成、及び、スート（煤）の発生が抑制される。
【０００６】
ところが、部分負荷領域において車両の運転者がアクセルペダルを踏んで加速要求を行ったときに、燃料量が増加することに対応して気筒内に導入する新気量を増やそうとしても、排気エネルギーが比較的低いため、ターボ過給機の過給圧が上がりにくく、気筒内に導入する新気量が不足してしまう。新気量の不足は、スートの発生を招いてしまう。スートの発生を回避するために、新気量が増えることを待って燃料量を増やすと、加速フィーリングが低下してしまう。
【０００７】
特に変速機が低速段のときには、車両の加速時に、エンジンの、単位時間当たりの回転数上昇（Δｒｐｍ／Δｔ）が、高速段のときよりも大幅に高くなる。Δｒｐｍ／Δｔが高くなるとエンジンの冷却損失が増えるため、ターボ過給機のタービンに供給される排気エネルギーが増えにくくなる。その結果、ターボ過給機の過給圧は、ますます上がりにくくなって、加速フィーリングがさらに低下してしまう。
【０００８】
ここに開示する技術は、加速時におけるエミッション性能の低下を防止しながら、加速フィーリングを向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示する技術は、過給機付エンジンにおいて、少なくとも車両の加速時に、電動式過給機を利用して、混合気の当量比を能動的に調整することを特徴とする。
【００１０】
具体的に、ここに開示する過給機付エンジンは、車両に搭載されたエンジン本体と、上記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、上記吸気通路に設けられかつ、電動モータによって過給する電動式過給機と、上記排気通路に配設されたタービンと上記吸気通路における上記電動式過給機よりも上流に配設されたコンプレッサとを有しかつ、排気エネルギーを利用して過給するターボ過給機と、上記タービンよりも下流の上記排気通路と上記コンプレッサよりも上流の上記吸気通路とを連通し、排気ガスの一部を上記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、上記エンジン本体に取り付けられたセンサの検知信号に基づいて、上記車両の加速時における上記エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさを算出するパラメータ算出部と、加速要求信号を受けて上記車両を加速させる時に、上記パラメータ算出部が算出した上記回転数上昇が所定よりも大きいときには、上記ＥＧＲ通路を開くと共に、上記電動式過給機の過給圧が上昇するよう上記電動式過給機に制御信号を出力する制御部と、を備えている。
【００１１】
この構成によると、車両の加速時に、エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさが所定よりも大きいと、電動式過給機は、過給圧が上昇するように動作する。ここで、電動式過給機は、停止した状態から駆動することによって過給圧を上昇させてもよいし、駆動している状態において、過給圧を上昇させてもよい。エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさが所定よりも大きいと、エンジン本体の冷却損失が大きくなって、ターボ過給機のタービンに供給される排気エネルギーが上がりにくくなる。その結果、ターボ過給機による過給圧は上がりにくくなる。上記の構成では、ターボ過給機による過給圧が上がりにくい状況において、電動式過給機により過給圧を上げることによって、気筒内に導入される新気を速やかに増やすことができる。
【００１２】
また、上記の構成では、電動式過給機により過給圧を上げるときに、吸気通路において電動式過給機よりも上流に接続されたＥＧＲ通路を開いている。電動式過給機の作動によって、ＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスが吸気通路に吸い出されるから、新気量の増量と共に、気筒内に導入されるＥＧＲガス量も増やすことができる。
【００１３】
車両の加速時に、気筒内に導入される新気及びＥＧＲガスの両方が速やかに増えるから、ＲａｗＮＯｘ及びスートの発生を防止しながら、エンジン本体のＰｍａｘを速やかに高めて、加速フィーリングを向上させることができる。
【００１４】
上記制御部は、加速後期には、加速開始時よりも上記電動式過給機の過給圧が低下するよう上記電動式過給機に制御信号を出力する、としてもよい。
【００１５】
前述したように、加速開始時に電動式過給機によって過給圧を速やかに高めると、エンジン本体のＰｍａｘが速やかに高まるから、排気エネルギーが上がる。それにより、ターボ過給機による過給圧が上昇する。加速後期においては、ターボ過給機によって目標過給圧を満たすことができるようになるから、電動式過給機の過給圧を低下させることにより、消費電力を少なくすることができる。ここで、電動式過給機は、停止することにより過給圧を低下させてもよいし、過給圧を低下させた状態で駆動を継続してもよい。
【００１６】
上記制御部は、上記加速要求信号の有無にかかわらず、上記電動式過給機をパーシャル状態で作動させるように構成されている、としてもよい。
【００１７】
一般に、電動式過給機を停止状態から駆動させる際には大きな電力が必要となる。このため、加速要求信号を受けた車両の加速時に電動式過給機を駆動し、加速要求信号を受けていない車両の定常走行時に電動式過給機を停止するよりも、加速時及び定常走行時にかかわらず、電動式過給機をパーシャル状態で作動させるようにすれば、電動式過給機による過給圧を上昇させる際の電力消費を抑えることができる。
【００１８】
尚、「電動式過給機をパーシャル状態で作動させる」とは、電動式過給機の電動モータが最高トルクよりも低いトルクとなるように、電動式過給機が作動する、及び／又は、電動式過給機のコンプレッサホイールが限界回転数よりも低い回転数となるように、電動式過給機が作動することを意味するとしてもよい。電動式過給機をパーシャル状態で作動させると、電動モータの消費電力が低くなると共に、コンプレッサホイールの効率が高くなる。そして、ターボ過給機と電動式過給機との両方を備えた過給機付エンジンにおいて、電動式過給機を補助的に作動させることによって、電力消費を少なくすることができる。
【００１９】
上記制御部は、上記加速要求信号を受ける前に、上記エンジン本体に接続された変速機が低速段のときには、高速段のときよりも高回転で上記電動式過給機を作動させる、としてもよい。
【００２０】
変速機が低速段のときには、車両の加速時に、エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさが所定よりも大きくなりやすい。逆に、変速機が高速段のときには、車両の加速時に、エンジン本体の単位時間当たりの回転数上昇の大きさが所定よりも大きくなりにくい。
【００２１】
そのため、加速要求信号を受ける前に、変速機が低速段のときに電動式過給機を予め高い回転数で作動させると、車両の加速時には、電動式過給機による過給圧を速やかに高めることができ、エミッション性能の低下を抑制しながら、加速フィーリングを向上させることができる。逆に、加速要求信号を受ける前に、変速機が高速段のときには、車両の加速時のエンジンの冷却損失が低く、ターボ過給機による過給圧が速やかに高まる可能性が高いため、電動式過給機による過給圧を高める必要性が低い。そこで、電動式過給機を予め低い回転数で作動させることにより、電力消費を少なくすることができる。
【００２２】
上記エンジン本体は、幾何学的圧縮比が１６以下のディーゼルエンジンである、としてもよい。幾何学的圧縮比が１６以下のディーゼルエンジンは、圧縮端温度が低くなりやすい。前述したように、車両の加速時に、電動式過給機による過給圧を高めることによって気筒内の新気量の割合を増やすと、気筒内のガスの比熱比が上がって、圧縮開始前の気筒内の温度が低くても、圧縮端温度は高くなる。従って、前記の構成の過給機付エンジンは、低圧縮比のディーゼルエンジンにおいて、混合気の着火性を確保する上で有利である。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、ここに開示する技術は、加速時におけるエミッション性能の低下を防止しながら、加速フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、過給機付エンジンを示す概略図である。
【図２】図２は、過給機付エンジンの気筒内を示す断面図である。
【図３】図３は、過給機付エンジンの制御系を示すブロック図である。
【図４】図４は、電動式過給機の作動形態を示すマップである。
【図５】図５の上図は、電動式過給機のコンプレッサの特性を示す性能曲線グラフであり、図５の下図は、電動式過給機の電動モータの特性を示す図である。
【図６】図６は、ディーゼルエンジンのφ−Ｔマップである。
【図７】図７は、車両の加速時の、Ｐｍａｘの変化を例示する図である。
【図８】図８は、電動式過給機による過給領域と、ターボ過給機による過給が有効な領域とを例示する図である。
【図９】図９は、予混合燃焼制御時の燃料の噴射形態の一例と、それに伴う熱発生率の履歴の一例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、リタード制御の燃料の噴射形態の一例と、それに伴う熱発生率の履歴の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、ＰＣＭによるエンジン制御の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、過給機付エンジンの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るエンジン１を示す。このエンジン１のエンジン本体１０は、車両に搭載されるとともに、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンであって、複数の気筒３０ａ（図２において１つのみ図示している）が設けられたシリンダブロック３０と、このシリンダブロック３０上に配設されたシリンダヘッド３１と、シリンダブロック３０の下側に配設され、潤滑油が貯留されたオイルパン３９とを有している。このエンジン１の各気筒３０ａ内には、ピストン３２（図２参照）が往復摺動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン３２と、シリンダブロック３０と、シリンダヘッド３１とによって燃焼室３３（図２参照）が区画されている。ピストン３２の頂面には、図２に拡大して示すように、ディーゼルエンジンでのリエントラント型のようなキャビティ３２ａが形成されている。キャビティ３２ａは、ピストン３２が圧縮上死点付近に位置するときには、後述するインジェクタ３８に相対する。また、ピストン３２は、シリンダブロック３０内においてコンロッドを介してクランクシャフトと連結されている。尚、燃焼室３３の形状は、図示する形状に限定されるものではない。例えばキャビティ３２ａの形状、ピストン３２の頂面形状、及び、燃焼室３３の天井部の形状等は、適宜変更することが可能である。
【００２６】
図２に示すように、シリンダヘッド３１には、気筒３０ａ毎に、吸気ポート３４及び排気ポート３５が形成されているとともに、これら吸気ポート３４及び排気ポート３５には、燃焼室３３側の開口を開閉する吸気弁３６及び排気弁３７がそれぞれ配設されている。
【００２７】
各吸気弁３６は吸気側カム４０によって開閉され，各排気弁３７は排気側カム４１によって開閉される。吸気側カム４０及び排気側カム４１は、上記クランクシャフトの回転と連動してそれぞれ回転駆動される。図示は省略するが、吸気弁３６及び排気弁３７のそれぞれの開閉タイミングや開閉期間を調整するための、例えば油圧作動式の弁可変機構が設けられている。
【００２８】
シリンダヘッド３１にはまた、気筒３０ａ毎に、気筒３０ａ内に燃料を直接噴射するインジェクタ３８が取り付けられている。インジェクタ３８は、図２に示すように、その噴口が燃焼室３３の天井面の中央部分から、その燃焼室３３内に臨むように配設されている。インジェクタ３８は、エンジン１の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン１の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室３３内に直接噴射する。
【００２９】
図１に示すように、エンジン本体１０の一側面には、各気筒３０ａの吸気ポート３４に連通する様に吸気通路５０が接続されている。一方、エンジン本体１０の他側面には、各気筒３０ａからの既燃ガス（つまり、排気ガス）を排出する排気通路６０が接続されている。詳しくは後述するが、吸気通路５０及び排気通路６０には、吸気の過給を行うターボ過給機５６が設けられている。
【００３０】
吸気通路５０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ５４が配設されている。一方、吸気通路５０における下流側近傍には、サージタンク５１が配設されている。このサージタンク５１よりも下流側の吸気通路５０は、気筒３０ａ毎に分岐する独立吸気通路とされ、これら各独立吸気通路の下流端が各気筒３０ａの吸気ポート３４にそれぞれ接続されている。
【００３１】
吸気通路５０におけるエアクリーナ５４とサージタンク５１との間には、上流側から下流側へ向かって順に、ターボ過給機５６のコンプレッサ５６ａと、電動式過給機１８と、スロットル弁５５と、熱交換器としての水冷式のインタークーラ５７とが配設されている。スロットル弁５５は基本的には全開状態とされるが、エンジン１の停止時には、ショックが生じないように全閉状態とされる。インタークーラ５７は、例えば吸気マニホールド内に設けられる。
【００３２】
吸気通路５０には、電動式過給機１８をバイパスする吸気側バイパス通路５３が設けられている。吸気側バイパス通路５３は、その上流端が、吸気通路５０におけるコンプレッサ５６ａと電動式過給機１８との間に接続される一方、下流端が、吸気通路５０における電動式過給機１８とスロットル弁５５との間に接続されている。吸気側バイパス通路５３には、吸気側バイパス通路５３へ流れる空気量を調整するための吸気側バイパス弁５８が配設されている。この吸気側バイパス弁５８の開度を調整することによって、電動式過給機１８で過給される吸気量と、吸気側バイパス通路５３を通る吸気量との割合を段階的に又は連続的に変更することができるようになる。
【００３３】
電動式過給機１８は、吸気通路５０内に設けられたコンプレッサホイール１８ａと、このコンプレッサホイール１８ａを駆動する電動モータ１８ｂとから構成されている。電動モータ１８ｂを駆動することによって、コンプレッサホイール１８ａが回転駆動されて、吸気の過給が行われる。つまり、電動式過給機１８は、排気エネルギーを利用しない過給機である。電動式過給機１８の過給圧能力（つまり、電動式過給機１８による過給圧）は、電動モータ１８ｂの駆動力を変更することで変更される。詳しくは後述するが、電動式過給機１８は、エンジン１の作動中はパーシャル状態で作動されるようになっている。
【００３４】
電動モータ１８ｂは、上記車両に搭載されたバッテリ１９に蓄積された電力によって駆動される。電動モータ１８ｂの駆動力の大きさは、該電動モータ１８ｂに供給される電力の大きさによって変更される。バッテリ１９には、例えば、車両に搭載されたオルタネータ（図示省略）によって発電された電力が蓄積される。バッテリ１９は、例えば４８Ｖバッテリとしてもよい。電動モータ１８ｂは、４８Ｖ電流が供給されて駆動してもよい。
【００３５】
上記インタークーラ５７は、水冷式であって、ラジエータ９０に対して、供給経路９１及びリターン経路９２を介して接続されている。供給経路９１には、ウォータポンプ９３が接続されている。ウォータポンプ９３によって、供給経路９１に吐出された冷媒としての冷却水は、供給経路９１、インタークーラ５７、リターン経路９２及びラジエータ９０を通って、再びウォータポンプ９３に戻り、再度供給経路９１に吐出されて、インタークーラ５７へ供給される。そして、冷却水がインタークーラ５７を通過するときに、該冷却水と吸気との間で熱交換されて、吸気が冷却される。インタークーラ５７で温度が上昇した冷却水は、ラジエータ９０で例えば大気と熱交換されて冷却される。
【００３６】
上記排気通路６０の上流側の部分は、気筒３０ａ毎に分岐して排気ポート３５の外側端に接続された独立排気通路と該各独立排気通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。
【００３７】
この排気通路６０における上記排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、ターボ過給機５６のタービン５６ｂと、酸化触媒６１と、ディーゼルパティキュレートフィルタ６２（以下、ＤＰＦ６２という）と、排気シャッター弁６４とが配設されている。
【００３８】
ターボ過給機５６は、排気ガスのエネルギー（つまり、排気エネルギー）を受けて回転駆動されるものである。具体的には、ターボ過給機５６のタービン５６ｂが排気エネルギーを受けて回転駆動されると、連結シャフト５６ｃを介してコンプレッサ５６ａが回転駆動されて、吸気の過給が行われる。排気通路６０には、ターボ過給機５６をバイパスするための排気側バイパス通路６３が設けられている。この排気側バイパス通路６３には、該排気側バイパス通路６３へ流れる排気ガスの流量を調整するためのウエストゲートバルブ６５が配設されている。ターボ過給機５６はタービンケース（図示省略）内に収容されている。
【００３９】
ターボ過給機５６は、タービンケース内に可動ベーンが配設された可変容量式のターボ過給機としてもよい。可動ベーンの開度を調整することによって、タービン５６ｂを実質的にバイパスして排気ガスを流すことができるのであれば、排気側バイパス通路６３及びウエストゲートバルブ６５を省略することもできる。
【００４０】
酸化触媒６１は、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ２及びＨ２Ｏが生成される反応を促すものである。また、ＤＰＦ６２は、エンジン１の排気ガス中に含まれるスート等の微粒子を捕集するものである。
【００４１】
排気シャッター弁６４は、その開度を調整することで、排気通路６０内の排気圧を調整することが可能な弁である。この排気シャッター弁６４は、例えば、後述する低圧ＥＧＲ通路７０によって、排気通路６０を流れる排気ガスの一部を吸気通路５０に還流させる際に、排気通路６０内の排気圧を高めるために利用される場合がある。
【００４２】
このエンジン１は、ＮＯｘを浄化するための触媒を備えていない。但し、ここに開示する技術は、ＮＯｘを浄化するための触媒を備えたエンジンに適用することを排除しない。
【００４３】
本実施形態では、吸気通路５０と排気通路６０とに接続され、排気通路６０を流れる排気ガスの一部を吸気通路５０に還流可能な高圧ＥＧＲ通路８０及び低圧ＥＧＲ通路７０が設けられている。
【００４４】
高圧ＥＧＲ通路８０は、吸気通路５０におけるインタークーラ５７とサージタンク５１との間の部分（つまり、電動式過給機１８よりも下流側の部分）と、排気通路６０における上記排気マニホールドとターボ過給機５６のタービン５６ｂとの間の部分（つまり、ターボ過給機５６のタービン５６ｂよりも上流側の部分）とに接続されている。高圧ＥＧＲ通路８０内には、該高圧ＥＧＲ通路８０を通って吸気通路５０に還流される排気ガス（以下、高圧ＥＧＲガスという）の流量を調整する電磁式の高圧ＥＧＲ弁８２が設けられている。該高圧ＥＧＲ弁８２は、その開度を調整することによって、高圧ＥＧＲガスの流量を調整するように構成されている。以下、高圧ＥＧＲ通路８０を含むシステムを、高圧ＥＧＲシステム８と呼ぶ。
【００４５】
一方で、低圧ＥＧＲ通路７０は、吸気通路５０におけるエアクリーナ５４とターボ過給機５６のコンプレッサ５６ａとの間の部分（つまり、ターボ過給機５６のコンプレッサ５６ａよりも上流側の部分）と、排気通路６０におけるＤＰＦ６２と排気シャッター弁６４との間の部分（つまり、ターボ過給機５６のタービン５６ｂよりも下流側の部分）とに接続されている。低圧ＥＧＲ通路７０には、該低圧ＥＧＲ通路７０を通って吸気通路５０に還流される排気ガス（以下、低圧ＥＧＲガスという）を冷却するＥＧＲクーラ７１と、低圧ＥＧＲガスの流量を調整する電磁式の低圧ＥＧＲ弁７２とが設けられている。該低圧ＥＧＲ弁７２は、高圧ＥＧＲ弁８２と同様に、その開度を調整することによって、低圧ＥＧＲガスの流量を調整するように構成されている。以下、低圧ＥＧＲ通路７０を含むシステムを、低圧ＥＧＲシステム７と呼ぶ。
【００４６】
上述のように構成されたエンジン１は、図３に示すように、パワートレイン・コントロール・モジュール（以下、ＰＣＭという）１００によって制御される。ＰＣＭ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、カウンタタイマ群１０３、インターフェース１０４及びこれらのユニットを接続するバス１０５を有するマイクロプロセッサで構成されている。ＰＣＭ１００は、制御部の一例である。ＰＣＭ１００には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサＳＷ１、過給圧を検出する過給圧センサＳＷ２、吸入空気温度を検出する吸気温度センサＳＷ３、排気温度を検出する排気温度センサＳＷ４、上記クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサＳＷ５、車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ６、車両の車速を検出する車速センサＳＷ７、及び、ターボ過給機５６のタービン５６ｂの回転数を検出するタービン回転数センサＳＷ８からの検出信号が入力される。
【００４７】
ＰＣＭ１００は、クランク角センサＳＷ５の検出結果からエンジン１のエンジン回転数を算出し、アクセル開度センサＳＷ６の検出結果からエンジン負荷を算出する。また、ＰＣＭ１００は、水温センサＳＷ１の検出温度が所定温度Ｔｃよりも低いときに、気筒３０ａ内の温度が低い、エンジン１の冷間状態であると判定し、アクセル開度センサＳＷ４で検出されたアクセル開度に基づいて、車両の運転者の加速要求の有無を判定する。
【００４８】
ＰＣＭ１００は、入力された検出信号に基づいて、インジェクタ３８、電動モータ１８ｂ、各種の弁５５，５８，６４，６５，７２，８２のアクチュエータへ制御信号を出力する。ＰＣＭ１００は、また吸気弁３６及び排気弁３７の弁可変機構にも制御信号を出力する。
【００４９】
ＰＣＭ１００にはまた、図示は省略するが、エンジン本体１０のクランク軸に連結されると共に、エンジン本体１０の出力を変速する、自動又は手動の変速機１０６が、電気的に接続されている。変速機１０６は、変速段に関する信号をＰＣＭ１００に出力する。
【００５０】
上記エンジン１は、その幾何学的圧縮比を１２以上１６以下とした、比較的低圧縮比となるように構成されており、これによってエミッション性能の向上及び燃焼効率の向上を図るようにしている。このエンジン１では、ターボ過給機５６及び電動式過給機１８による新気量の調整と、低圧ＥＧＲガス及び高圧ＥＧＲガスの調整と、によって、幾何学的圧縮比の低圧縮比化を補っている。
【００５１】
（電動式過給機の制御の概要）
次に、ＰＣＭ１００による電動式過給機１８の制御について説明する。図４には、電動式過給機１８の制御の態様を示す。ＰＣＭ１００は、基本的には、エンジン本体１０の運転中は電動式過給機１８を常時回転させるようにしているが、変速機１０６の変速段と、クランク角センサＳＷ５によって検出されるエンジン１の回転数とに基づいて、電動式過給機１８の回転数（すなわち過給圧）を制御している。具体的には、変速段が一速ないしエンジン低回転の領域が、電動式過給機１８の回転数が最も高く、そこから、変速段が高くなるに連れて又はエンジン高回転となるに連れて、回転数を減少させるように制御する。
【００５２】
また、本実施形態では、変速機１０６の変速段が高速段になるか、又は、エンジン回転数がｒ１を超えることによって、ターボ過給機５６のコンプレッサ５６ａの圧力比が１．２以上になるような領域においては、電動式過給機１８をアイドル回転状態にするとともに、吸気側バイパス弁５８を全開にして、該電動式過給機１８による過給が、実質的に行われないようにする。「高速段」は、変速機１０６の最高変速段を二等分したときの高速側の変速段としてもよい。このようにすれば、変速機１０６が高速段になるか又は上記圧力比が１．２以上になるエンジン回転の領域において、電動式過給機１８の回転を止めることなく、ターボ過給機５６によってのみ過給を行うようにすることができる。
【００５３】
例えば前進６速の変速機１０６においては、１速、２速及び３速を低速段、４速、５速及び６速を高速段としてもよい。図４においては、エンジンの回転数が低いときにおいて、変速段が１速であれば、電動式過給機１８は高回転数で回転し、変速段が２速であれば、電動式過給機１８は中回転数で回転し、変速段が３速であれば、電動式過給機１８は低回転数で回転するとし、変速段が４速、５速、６速であれば、電動式過給機１８はアイドル回転状態にするとしてもよい。
【００５４】
上記のように、電動式過給機１８を常時回転させることによって、後述するように、電動式過給機１８による過給圧を上昇させる際に、電動式過給機１８を一時的に停止させて、必要な場面で駆動させるようなオン−オフの制御を行うよりも、電動式過給機１８（厳密には、電動式過給機１８を作動させるための電動モータ１８ｂ）を効率的に作動させることができる。また、変速機１０６の変速段に応じて、電動式過給機１８の回転数を変更することによって、後述するように、電動式過給機１８による過給圧を上昇させる際に、速やかに過給圧を上昇させることができるようになる一方で、電力消費をできるだけ少なくすることが可能になる。
【００５５】
図５には、電動式過給機１８の特性を表す性能曲線を示している。図５の上図は電動式過給機１８のコンプレッサホイール１８ａの特性を示す性能曲線グラフであり、縦軸は電動式過給機１８の圧力比（つまり、下流側の圧力に対する上流側の圧力の比）、横軸は吐出流量である。図５の上図において、曲線ＬＬは回転限界ライン、直線ＳＬはサージライン、直線ＣＬはチョークラインを表している。これらのラインで囲まれた領域が電動式過給機１８の運転可能領域である。この領域の中央側に位置するほど電動式過給機１８の運転効率が高くなる。
【００５６】
電動式過給機１８は、ターボ過給機５６を補助すると共に、気筒３０ａ内に導入する新気量の調整を目的として使用するため、図５の上図にメッシュで示すような、回転限界ラインから離れた領域内において、エンジン冷却水の水温とエンジン回転数とに応じて、適切な回転数でもって作動される。つまり、電動式過給機１８は限界回転数から大きく離れたパーシャル状態で運転される。
【００５７】
図５の下図は、電動式過給機１８の電動モータ１８ｂの特性を例示しており、縦軸は電動モータ１８ｂのトルク、横軸は電動モータ１８ｂの回転数である。図５の下図の一点鎖線は、等消費電力となる線を示しており、図の右上になるほど消費電力が高く、左下になるほど消費電力が低い。電動式過給機１８は、図５の上図におけるメッシュで示す領域内において作動されるが、このとき電動モータ１８ｂは、図５の下図におけるメッシュで示す領域内において作動する。電動モータ１８ｂの消費電力は比較的低くかつ、電動モータ１８ｂの効率は比較的高い。電動モータ１８ｂが最高トルクよりも低いトルクで作動している状態を、電動式過給機１８のパーシャル状態で運転していると呼んでもよい。前述したように、電動式過給機１８は、エンジン本体１０の運転中は常時回転しているものの、電動式過給機１８をパーシャル状態で運転することによって、消費電力を少なくすることが可能である。
【００５８】
尚、図４に示すアイドル回転領域においては、電動式過給機１８を停止させるようにしてもよい。
【００５９】
（エンジンの燃焼制御）
上記ＰＣＭ１００によるエンジン１の基本的な制御は、主にアクセル開度に基づいて要求駆動力を決定し、これに対応する燃焼状態が実現するように、気筒３０ａ内に導入する新気量、高圧ＥＧＲガス量、及び、低圧ＥＧＲガス量を調整すると共に、燃料の噴射量や噴射時期等をインジェクタ３８の作動制御によって実現するものである。
【００６０】
図６は、エンジン１のφ−Ｔマップを例示している。φ−Ｔマップは、燃焼温度（Ｔ）と、混合気の当量比（φ）とからなる平面において、未燃成分であるＣＯ／ＨＣ、スート及びＮＯｘが発生する領域を示すマップである。燃焼温度が高いとＮＯｘの領域に入ってしまうと共に、当量比が高いとスートの領域に入ってしまう。また、燃焼温度が低すぎると、ＣＯ／ＨＣの領域に入ってしまう。エンジン１は、新気量、高圧ＥＧＲガス量、及び、低圧ＥＧＲガス量を調整すると共に、燃料の噴射量や噴射時期等を調整することにより、φ−Ｔマップにおける、ＣＯ／ＨＣ、スート及びＮＯｘが発生する領域に入らないような燃焼を実現する。
【００６１】
具体的に、エンジン１は、部分負荷運転（つまり、全開負荷を除く負荷における運転）時には、ターボ過給機５６による過給圧によって、燃料供給量に対応する量の新気を気筒３０ａ内に導入することにより、混合気の当量比が高くなり過ぎないよう調整すると共に、気筒３０ａ内にＥＧＲガスを導入することにより、燃焼速度及び燃焼温度が高くなり過ぎることを回避して、ＲａｗＮＯｘの発生を抑制する。気筒３０ａ内に導入するＥＧＲガスは、エンジン１の温間時には、主に、低温の低圧ＥＧＲガスであり、必要に応じて高温の高圧ＥＧＲガスを気筒３０ａ内に導入してもよい。
【００６２】
また、ＲａｗＮＯｘの生成を抑制するために、エンジン１は、図９に例示するように、部分負荷運転時において、圧縮上死点（ＴＤＣ）よりも前に少なくとも１回の燃料噴射を行う前段噴射と、該前段噴射よりも後に、該前段噴射よりも燃料噴射量の多いメイン噴射とを実行する。図９の噴射例では、圧縮上死点（ＴＤＣ）前の圧縮行程中において２回の前段噴射を実行し、圧縮上死点付近で、前段噴射よりも燃料噴射量の多いメイン噴射を１回実行し、さらにメイン噴射の後、プレ噴射と同等の燃料噴射量でアフタ噴射を１回実行している。以下、この噴射形態を予混合燃焼制御という。
【００６３】
この予混合燃焼制御で実行される２回の前段噴射のうち、相対的に噴射時期の早い１回目の燃料噴射はパイロット噴射であり、２回目の燃料噴射はプレ噴射である。圧縮上死点よりも前にパイロット噴射及びプレ噴射を行うことにより、空気と燃料とのミキシング性が高くなって、圧縮行程中に混合気の化学反応が進行する。これにより、筒内温度が比較的低くても燃焼が可能となって、図９の熱発生履歴に示すように、圧縮上死点前に、前段噴射で噴射された燃料による前段燃焼が発生する。
【００６４】
上記予混合燃焼制御による前段燃焼によって、圧縮端温度及び圧縮端圧力を高めることができる。これにより、メイン噴射開始時点における気筒内の温度及び圧力を最適にすることができ、メイン噴射における着火性及び燃焼性を向上させることができる。この結果、圧縮上死点付近で、安定してメイン燃焼を発生させることができるため、エンジン１の仕事量を大きくすることができ、ひいては燃費の向上を図ることができる。また、着火性が向上されることにより、スートの発生を抑制することができるとともに、メイン燃焼での熱発生の急上昇、すなわち燃焼期間が極端に短くなることを防止することができ、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００６５】
また、筒内圧力が低下する膨張行程期間内にアフタ噴射を行うことによって、スートを燃焼させることができ、燃焼室３３からのスートの排出を抑制することができる。
【００６６】
（車両加速時のエンジン制御）
ここで、エンジン１が部分負荷運転をしている状態で、車両の運転者がアクセルペダルを踏んで加速要求を行ったときに、燃料量が増加することに対応して気筒３０ａ内に導入する新気量を増やそうとしても、部分負荷運転時は排気エネルギーが比較的低いため、ターボ過給機５６の過給圧が上がりにくく、気筒３０ａ内に導入する新気量が不足してしまう。新気量の不足は、スートの発生を招いてしまうため、新気量が増えることを待って燃料量を増やすと、加速フィーリングが低下してしまう。
【００６７】
特に、エンジン１に接続されている変速機１０６が低速段であるときには、高速段であるときよりも、車両の加速時に、エンジン１の、単位時間当たりの回転数上昇（Δｒｐｍ／Δｔ）が、大幅に高くなる。Δｒｐｍ／Δｔが高くなるとエンジン１の冷却損失が増えるため、ターボ過給機５６のタービン５６ｂに供給される排気エネルギーが増えにくくなる。その結果、その結果、ターボ過給機５６の過給圧は、ますます上がりにくくなる。図７は、車両の加速時におけるＰｍａｘの変化の一例を示しているが、図７に破線で例示するように、車両の加速時にターボ過給機５６のみによって過給圧を高めようとすると、Ｐｍａｘが上昇し難くなって、加速フィーリングが低下してしまう。
【００６８】
ここで、エンジン１の単位時間当たりの回転数上昇（Δｒｐｍ／Δｔ）について説明をする。一速から六速までの変速段を有する前進六速の変速機１０６において、アクセルペダルの踏み込み量及び踏み込み速度を同じと仮定したときの、単位時間当たりの回転数上昇は、例えば次のような関係を有する場合がある。すなわち、Δｒｐｍ／Δｔは、一速のときが最も大きく、二速及び三速の順に小さくなる。また、Δｒｐｍ／Δｔは、四速のときは、三速のときに比べて大きく低下し、五速及び六速の順に小さくなる。この構成例では、車両の加速時におけるエンジン１のΔｒｐｍ／Δｔの値に関して、前進六速の変速機１０６の一速、二速、及び三速は、Δｒｐｍ／Δｔの値が比較的大きくなる低速段であり、四速、五速、及び六速は、Δｒｐｍ／Δｔの値が比較的小さくなる高速段である。
【００６９】
このエンジン１は、加速時におけるエミッション性能の低下を防止しながら、加速フィーリングを向上させるために、電動式過給機１８を利用する。具体的には、運転者がアクセルペダルを踏んで加速要求を行ったときに、ＰＣＭ１００は、電動式過給機１８の駆動が必要か否かを判断し、必要であると判断したときに、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高める。これにより、気筒３０ａ内に導入する新気量を増やすことができるから、燃料噴射量を増やすことができて、スートの発生を回避しながら、加速フィーリングを向上させることができる。
【００７０】
図８は、変速機１０６の一速から六速の各変速段について、車速とエンジン回転数との関係を例示する図である。同図に一点鎖線で囲む領域は、ターボ過給機５６によって過給圧が上昇し得る領域を示している。ターボ過給機５６は、変速機１０６が高速段であって、相対的に高車速のエンジン１の高回転時に有効である。
【００７１】
これに対し、電動式過給機１８は、図８に二点鎖線で囲む領域において作動させる。つまり、ターボ過給機５６が有効でない領域、つまり、変速機１０６が低速段であって、相対的に低車速のエンジン１の低回転時に、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高める。
【００７２】
車両の加速時に、気筒３０ａ内に導入する新気量だけを増やすと、燃焼速度及び燃焼温度が高くなり過ぎて、ＲａｗＮＯｘの生成を招いてしまう。そのため、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高めるときに、低圧ＥＧＲ弁７２を開けておく。電動式過給機１８の駆動に伴い、排気シャッター弁６４を閉じなくても、低圧ＥＧＲ通路７０を通じて低温の低圧ＥＧＲガスを吸気通路５０に吸い出すことが可能になる。その結果、新気と共に、気筒３０ａ内に導入するＥＧＲガス量が増えるから、燃焼速度及び燃焼温度が高くなることを防止して、ＲａｗＮＯｘの生成を抑制することができる。また、排気シャッター弁６４を閉じないから、燃費の向上に有利になる。
【００７３】
こうして、車両の加速時にエミッション性能の低下を防止しながら、図７に実線で示すように、Ｐｍａｘを速やかに高めることができ、加速フィーリングを向上させることができる。Ｐｍａｘが高まると、排気エネルギーが上がるから、ターボ過給機５６による過給圧が上昇する。Ｐｍａｘが高まった加速後期においては、ターボ過給機５６によって目標過給圧を満たすことができるようになるから、図７に例示するように、電動式過給機１８による過給圧を低下させる。電動式過給機１８を停止してもよいし、電動式過給機１８をアイドル回転状態にしてもよい。このことにより、電動式過給機１８の消費電力を少なくすることができる。電動式過給機１８の過給圧を低下させるタイミングは、適宜のタイミングに設定すればよい。例えばＰｍａｘの変化履歴に基づいて、電動式過給機１８の過給圧を低下させるタイミングを設定してもよい。
【００７４】
ここで、車両の加速時に、前述した電動式過給機１８を駆動して過給圧を高めることに加えて、図１０に例示するように、燃料の噴射開始時期を、車両の加速前に比べて遅角させてもよい。
【００７５】
具体的には、前段噴射におけるパイロット噴射を停止させかつアフタ噴射を停止させるとともに、プレ噴射及びメイン噴射の噴射時期を遅角させる。また、図１０の例では、メイン噴射を２回に分けて行う。以下、この噴射形態をリタード燃焼制御という。尚、２回のメイン噴射の燃料噴射量の合計値は、リタード燃焼制御での前段噴射（プレ噴射）よりも多い。尚、ここで示す燃料の噴射形態は一例であって、リタード燃焼制御時のプレ噴射及びメイン噴射の噴射時期及び燃料の噴射量は、車両の要求駆動力に基づいて適宜変更される。
【００７６】
パイロット噴射を停止させかつプレ噴射を遅角させると、空気と燃料とのミキシング性自体は低下するため、図１０の上図に示すように、圧縮上死点前に前段燃焼が発生しなくなる。電動式過給機１８によって過給を行うことで、吸気密度を高くして、気筒３０ａ内に出来る限り多くの新気を導入することによって、気筒３０ａ内のガスの比熱比が上がって、圧縮端温度は十分に高くなるから、圧縮上死点よりも後に、前段燃焼及びメイン燃焼が発生する。
【００７７】
上記リタード燃焼制御によって、圧縮比が低くても安定したメイン燃焼が可能となるため、燃焼温度が過剰に高くなることを防止することができ、ＮＯｘの発生を抑制することができる。また、新気量が多くなれば、吸気温度が低下するため、これによっても燃焼温度の上昇を抑えて、ＮＯｘの発生を抑制することができる。リタード燃焼制御においては、燃焼後期においても、図９に示す予混合燃焼制御時よりも燃焼温度が高く、アフタ噴射を行わなくても、スートを燃焼させることができる。アフタ噴射を省略することによって、燃費性能の向上に有利になる。
【００７８】
車両の加速時に、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高めることに加えて、リタード燃焼制御を行うことによって、Ｐｍａｘを、より速やかに高めることができる。そこで、車両の加速時には、Ｐｍａｘの変化履歴に基づいて、具体的には、Ｐｍａｘの立ち上がりの傾きが小さいときには、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高めることに加えて、リタード燃焼制御を行うことによって、Ｐｍａｘを、より速やかに高める一方、Ｐｍａｘの立ち上がりの傾きが小さいときには、電動式過給機１８を駆動して過給圧を高めることを行う一方、リタード燃焼制御は行わないようにしてもよい。
【００７９】
次に、ＰＣＭ１００によるエンジン制御の処理動作を、図１１のフローチャートに基づいて説明する。尚、図１１に示すフローチャートは、エンジン本体１０が、温間時でかつ、部分負荷領域において運転しているときのフローチャートである。
【００８０】
最初のステップＳ１０１で、ＰＣＭ１００は、各種センサからの信号を読み込みエンジン１の運転状態を判定する。次のステップＳ１０２で、ＰＣＭ１００は、図４に例示するマップに従って、電動式過給機１８を、アイドル回転状態にするか否かを判定する。ステップＳ１０２の判定がＮＯのときには、制御プロセスはステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、ＰＣＭ１００は、電動式過給機１８を駆動する。ＰＣＭ１００は、変速機１０６の変速段と、エンジン回転数とに応じて、電動式過給機１８の回転数を、高回転数、中回転数、又は、低回転数とする。
【００８１】
ステップＳ１０２の判定がＹＥＳのときには、制御プロセスはステップＳ１０４に進む。電動式過給機１８は、アイドル回転状態になる。
【００８２】
ステップＳ１０４でＰＣＭ１００は、運転者の加速要求があったか否かを判定する。ＰＣＭ１００は、運転者の加速要求の有無を、アクセル開度センサＳＷ６の検出値に基づいて判定する。加速要求があったときには、制御プロセスはステップＳ１０５に進み、加速要求がないときには、制御プロセスはステップＳ１１４に進む。
【００８３】
次のステップＳ１０５でＰＣＭ１００は、エンジン１の要求駆動力（アクセル開度等に基づくに駆動力）を算出する。ステップＳ１０６では、ＰＣＭ１００は、上記ステップＳ１０５で算出された要求駆動力を実現するための、燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定すし、ステップＳ１０７では、ＰＣＭ１００は、上記ステップＳ１０５で算出された要求駆動力を実現するための、目標ＥＧＲ率を算出し、ステップＳ１０８では、上記ステップＳ１０５で算出された要求駆動力を実現するための、目標過給圧を算出する。
【００８４】
続くステップＳ１０９では、ＰＣＭ１００は、エンジン１の、単位時間当たりの回転数上昇（Δｒｐｍ／Δｔ）を算出し、ステップＳ１１０では、ＰＣＭ１００は、目標過給圧と実過給圧との差を算出する。
【００８５】
そして、ステップＳ１１１において、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１０９において算出したΔｒｐｍ／Δｔと、ステップＳ１１０において算出した目標過給圧と実過給圧との差に基づいて、電動式過給機１８の駆動が必要か否かを判定する。具体的には、Δｒｐｍ／Δｔが所定よりも大きいときには、エンジン１の冷却損失が増えるため、車両の加速時に、ターボ過給機５６のタービン５６ｂに供給される排気エネルギーが増えにくくなる。そこで、制御プロセスは、ステップＳ１１３に進み、ＰＣＭ１００は、前述したように、電動式過給機１８を駆動することによって過給圧を高める。
【００８６】
一方、ステップＳ１１１において、ＰＣＭ１００が、電動式過給機１８の駆動が不要と判断したときには、制御プロセスは、ステップＳ１１３に進まずに、ステップＳ１１２に進む。
【００８７】
ステップＳ１１２においてＰＣＭ１００は、ステップＳ１０７において算出した目標ＥＧＲ率を実現するように低圧ＥＧＲ弁７２及び高圧ＥＧＲ弁８２の開度を調整して、気筒３０ａ内のガス組成を所望の状態にした上で、ステップＳ１０６において決定した燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って、インジェクタ３８に燃料噴射を実行させる。
【００８８】
制御プロセスはその後、ステップＳ１０１に戻る。車両の加速後期において、電動式過給機１８の駆動が不要になれば、ステップＳ１１１の判定がＮＯになって、電動式過給機１８による過給圧は低下する。
【００８９】
一方、加速要求がないため移行をしたステップＳ１１４において、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１０５と同様に、エンジン１の要求駆動力を算出し、続くステップＳ１１５において、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１０６と同様に、上記ステップＳ１１４で算出された要求駆動力を実現するための、燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定する。
【００９０】
ステップＳ１１６において、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１０７と同様に、上記ステップＳ１１４で算出された要求駆動力を実現するための、目標ＥＧＲ率を算出し、ステップＳ１１７では、ステップＳ１０８と同様に、ＰＣＭ１００は、上記ステップＳ１０５で算出された要求駆動力を実現するための、目標過給圧を算出する。
【００９１】
そして、ステップＳ１１８で、ＰＣＭ１００は、ステップＳ１１６において算出した目標ＥＧＲ率を実現するように低圧ＥＧＲ弁７２及び高圧ＥＧＲ弁８２の開度を調整して、気筒３０ａ内のガス組成を所望の状態にした上で、ステップＳ１１５において決定した燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って、インジェクタ３８に燃料噴射を実行させる。
【００９２】
したがって、ＰＣＭ１００は、車両の加速時に、エンジン１の単位時間当たりの回転数上昇（Δｒｐｍ／Δｔ）が高いときには、電動式過給機１８によって過給圧を高めるから、エンジン１の排気エネルギーの大小に関わらず、過給圧を速やかに高めることができる。その結果、気筒３０ａ内に導入される新気を速やかに増やすことができるから、スートの発生を抑制しながら、エンジン本体１０のＰｍａｘを速やかに高めて、加速フィーリングを向上させることができる。
【００９３】
また、電動式過給機１８の駆動に伴い、低圧ＥＧＲ通路７０から低圧ＥＧＲガスを吸気通路５０に吸い出して、気筒３０ａ内に導入されるＥＧＲガスも増やすことができるから、燃焼速度及び燃焼温度が高くなり過ぎることを抑制して、ＲａｗＮＯｘの生成を抑制することができる。
【００９４】
よって、このエンジン１は、加速時におけるエミッション性能の低下を防止しながら、加速フィーリングを向上させることができる。
【００９５】
また、加速開始時に電動式過給機１８によって過給圧を速やかに高めて、エンジン本体１０のＰｍａｘを速やかに高めることにより、排気エネルギーが上がるから、ターボ過給機５６による過給圧も、速やかに上昇させることができる。加速後期において、ターボ過給機５６によって目標過給圧を満たすことができるようになれば、電動式過給機１８の過給圧を低下させることにより、エミッション性能の低下を防止すると共に、消費電力を少なくすることができる。
【００９６】
また、電動式過給機１８は、加速要求の有無にかかわらず、図４及び図５に示すように、パーシャル状態で作動するため、電動式過給機１８により過給圧を上昇させる際の電力消費を抑えることができる。
【００９７】
さらに、電動式過給機１８は、加速要求がないときに、図４に示すように、変速機の変速段が低いときには、変速段が高いときよりも高回転で作動する。車両の加速時に、エンジン本体のΔｒｐｍ／Δｔが大きくなりやすい変速段（一速、二速又は三速）においては、電動式過給機１８が、予め、相対的に高回転で作動しているため、過給圧を速やかに高めることができ、エミッション性能の低下を抑制しながら、加速フィーリングを向上させることができる。逆に、車両の加速時に、エンジン本体のΔｒｐｍ／Δｔが小さくなりやすい変速段（四速、五速又は六速）においては、ターボ過給機５６によって過給圧を速やかに高めることができる可能性が高いから、電動式過給機１８を、相対的に低い回転数で作動させる（例えばアイドル回転状態にする）ことにより、電力消費を少なくすることができる。
【００９８】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００９９】
例えばここに開示する技術は、ディーゼルエンジンに適用することに限定されず、ガソリンや、ナフサを含む燃料を用いるエンジンに、適用することも可能である。
【０１００】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１      エンジン
１０    エンジン本体
１８    電動式過給機
５０    吸気通路
５６    ターボ過給機
５６ａ  コンプレッサ
５６ｂ  タービン
６０    排気通路
７０    低圧ＥＧＲ通路（ＥＧＲ通路）
１００  ＰＣＭ
１０６  変速機
ＳＷ５  クランク角センサ（センサ）
【図１】
2019105196.tif 000003
【図２】
2019105196.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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