(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられたタービンによって回転されて吸気を圧縮する過給機のコンプレッサと、
該コンプレッサの吸気通路下流側に設けられ内燃機関へ供給される吸気量を調整するスロットルバルブと、
前記内燃機関の負荷と回転から目標とする前記スロットルバルブの下流側での第１の目標吸気圧力を算出する第１の目標吸気圧力算出手段と、
前記第１の目標吸気圧力に基づいて前記スロットルバルブの上流側での第２の目標吸気圧力を算出する第２の目標吸気圧力算出手段と、
前記第２の目標吸気圧力または前記第２の目標吸気圧力と大気圧との比である目標圧力比に基づいて前記コンプレッサの制御目標値を算出する過給機制御手段と、
を備える過給機付き内燃機関の制御装置であって、
前記過給機制御手段は、
前記内燃機関の燃焼状態または前記内燃機関に接続される駆動装置の限界点に基づいて前記第１の目標吸気圧力の上限値を算出する第１の上限値算出手段と、
前記コンプレッサのサージングラインを基に算出され、前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値を算出する第２の上限値算出手段と、
前記第１及び第２の両方の上限値を超えない範囲で前記コンプレッサの制御目標値を算出し、前記コンプレッサの回転数を制御する圧力制御手段と、を有し、
前記圧力制御手段は、前記第１の目標吸気圧力と前記第１の上限値算出手段によって算出された第１の目標吸気圧力の上限値とを比較して小さい値を基に前記第２の目標吸気圧力又は前記目標圧力比を算出し、前記比較によって算出された前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比と前記第２の上限値算出手段によって算出された第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比とを比較して小さい値を前記コンプレッサの制御目標値として出力することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関は、
前記内燃機関に吸入される吸入空気量を計測または推定する吸入空気量取得手段を備え、
前記第２の上限値算出手段は前記吸入空気量取得手段により計測される吸入空気量に基づいて前記コンプレッサを通過する吸気量を算出し、前記吸気量と前記コンプレッサのサージラインに基づいて前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値を算出することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第１の目標吸気圧力の上限値は少なくとも前記内燃機関に接続され前記内燃機関の駆動力を伝達する駆動力伝達手段の許容トルクによって定められることを特徴とする請求項１又は２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値は、コンプレッサのサージラインに対して所定の余裕量を含んで設定された値であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、過給機付き内燃機関の制御装置に関し、特に、過給機による過給圧力の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機付き内燃機関において、過給圧力の制御に関する技術として、特許文献１、特許文献２が知られている。かかる特許文献１には、大気圧変化に影響されることなく、常に排気ターボチャージャのコンプレッサによる圧力比（コンプレッサ上流側と下流側との圧力の比率）が、サージライン近傍に保持されてサージングを防止した上で十分なエンジントルクを得ることが開示されている。そのために、特許文献１では、サージ限界圧力比と運転位置での圧力比との差が予め設定された余裕量となるように過給機圧を制御することが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、目標充填率効率とエンジン回転速度とに基づいてスロットルバルブの上流側の圧力の目標値である目標スロットル上流圧力を算出し、目標吸入空気量と前記目標スロットル上流圧力を基に目標圧縮機駆動力を演算して、ウェイストゲートバルブを目標圧縮機駆動力になるように制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４２８４０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２４５９６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、特許文献１では、前述のように、コンプレッサの圧力比をサージライン近傍に保持するためにサージラインから余裕量をもって過給圧を制御する技術であり、コンプレッサのサージング、即ち、低流領域で急激に効率低下を生じてターボチャージャとしての機能が得られず、ターボチャージャが破損するおそれを防止することを課題とている。このため、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等のトランスミッションや内燃機関の性能や強度的な問題までを考慮した過給圧制御とはなっていない。
【０００６】
特に、過給機の下流側に吸気量を調整するスロットルバルブが設けられている場合には、スロットルバルブの開度制御に応じた吸気圧損失が発生するため、過給機の下流側圧力がスロットルバルブの下流側圧力、つまり吸気マニホールド圧力とは同等とはならず、特許文献１のように過給機の下流側圧力と上流側圧力の圧力比だけによってサージングを抑制する制御を行うと、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等を考慮すると、余裕がないにもかかわらず運転が行われてしまい、また、余裕があるにもかかわらず制限されてしまい、過渡時における加速性や燃費の悪化が生じる問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２には、目標とするスロットル下流圧力からスロットル上流圧を算出しと大気圧との比に基づいて、ウェイストゲートバルブの開度を調整する技術が示されているが、過給運転領域において、コンプレッサのサージによる破損が考慮されていない。さらに燃費性能の維持と加速性能を向上させることまでは開示されていない。
【０００８】
そこで、前述の技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態の目的は、コンプレッサのサージングを抑制しつつ、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等のトランスミッションまたは内燃機関の要求を考慮して、燃費性能と加速性能を向上できる過給機付き内燃機関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】
【０００９】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る過給機付き内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられたタービンによって回転されて吸気を圧縮する過給機のコンプレッサと、該コンプレッサの吸気通路下流側に設けられ内燃機関へ供給される吸気量を調整するスロットルバルブと、前記内燃機関の負荷と回転から目標とする前記スロットルバルブの下流側での第１の目標吸気圧力を算出する第１の目標吸気圧力算出手段と、前記第１の目標吸気圧力に基づいて前記スロットルバルブの上流側での第２の目標吸気圧力を算出する第２の目標吸気圧力算出手段と、前記第２の目標吸気圧力または前記第２の目標吸気圧力と大気圧との比である目標圧力比に基づいて前記コンプレッサの制御目標値を算出する過給機制御手段と、を備える過給機付き内燃機関の制御装置であって、
前記過給機制御手段は、前記内燃機関の燃焼状態または前記内燃機関に接続される駆動装置の限界点に基づいて前記第１の目標吸気圧力の上限値を算出する第１の上限値算出手段と、前記コンプレッサのサージングラインを基に算出され、前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値を算出する第２の上限値算出手段と、前記第１及び第２の両方の上限値を超えない範囲で前記コンプレッサの制御目標値を算出し、前記コンプレッサの回転数を制御する圧力制御手段と、を有し、前記圧力制御手段は、前記第１の目標吸気圧力と前記第１の上限値算出手段によって算出された第１の目標吸気圧力の上限値とを比較して小さい値を基に前記第２の目標吸気圧力又は前記目標圧力比を算出し、前記比較によって算出された前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比と前記第２の上限値算出手段によって算出された第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比とを比較して小さい値を前記コンプレッサの制御目標値として出力することを特徴とする。
【００１０】
前記（１）の構成によれば、制御目標値の吸気圧力または吸気圧力比を、コンプレッサのサージングラインに基づく上限値と、内燃機関の燃焼状態または内燃機関に接続される駆動装置の限界点に基づく上限値との両方の上限値を超えない範囲で内燃機関を運転できるため、コンプレッサのサージングを確実に抑制できる。さらに、コンプレッサの破損防止を図りつつエンジン性能を最大限発揮できる。
また、前記（１）の構成によれば、スロットルバルブの下流側における第１の上限値との比較と、スロットルバルブの上流側における第２の上限値との比較との２つの上限値との比較によって、コンプレッサの制御目標値として出力するので、コンプレッサのサージングを確実に抑制できる。さらに、コンプレッサの破損防止を図りつつエンジン性能を最大限発揮できる。
【００１３】
（２）幾つかの実施形態では、前記内燃機関は、前記内燃機関に吸入される吸入空気量を計測または推定する吸入空気量取得手段を備え、前記第２の上限値算出手段は前記吸入空気量取得手段により計測される吸入空気量に基づいて前記コンプレッサを通過する吸気量を算出し、前記吸気量と前記コンプレッサのサージラインに基づいて前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値を算出することを特徴とする。
【００１４】
前記（２）の構成によれば、第２の目標吸気圧力または目標圧力比の上限値はサージラインに基づいて算出され、さらに、コンプレッサを通過する吸気量を計測または推定する吸入空気量取得手段を備える。
このため、例えば、バルブオーバラップが可変バルブタイミング機構の油圧不足により想定より少なく、内燃機関のシリンダ内に空気が入りにくく、目標圧力比よりも誤って増大してしまうケースがあっても、このような場合には吸入空気量はその分減少し、第２の上限値もそれに応じて減少した上限値となることから、コンプレッサの破損を確実に防止できる。
一方、第２の上限値を超えない範囲では、第１の上限値を用いてエンジン性能を最大限活用できる。
【００１５】
（３）幾つかの実施形態では、前記第１の目標吸気圧力の上限値は少なくとも前記内燃機関に接続され前記内燃機関の駆動力を伝達する駆動力伝達手段の許容トルクによって定められることを特徴とする。
【００１６】
前記（３）の構成によれば、駆動力伝達手段の破損を防止できる。
【００１７】
（４）幾つかの実施形態では、前記第２の目標吸気圧力または前記目標圧力比の上限値は、コンプレッサのサージラインに対して所定の余裕量を含んで設定された値であることを特徴とする。
【００１８】
前記（４）の構成によれば、第２の目標吸気圧力または目標圧力比の上限値が、コンプレッサのサージラインに対して所定の余裕量を含んで設定されるので、サージングを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、コンプレッサのサージングを抑制しつつ、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等のトランスミッションまたは内燃機関の要求を考慮して、燃費性能と加速性能を向上できる過給機付き内燃機関の制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る過給機付き内燃機関の制御装置の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるＥＣＵ（電子制御コントロールユニット）の構成ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における制御目標値算出のフロー図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるＥＣＵ（電子制御コントロールユニット）の構成ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における制御目標値算出のフロー図である。
【図６】制御マップの具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２２】
図１には、本発明の一実施形態に係る過給機付き内燃機関の制御装置の全体構成図を示す。図１に示すように、内燃機関（エンジン）１の吸気通路３には、上流側よりエアクリーナ５、その下流側に排気過給機７のコンプレッサ９、その下流側にインタークーラ１１が設けられ、さらにその下流側には吸気マニホールド１３に形成されたサージタンク１５、吸気ポート１７内に燃料を噴射する吸気ポートインジェクタ１９が設けられている。
そして、エアクリーナ５を介して導入された吸入空気は、吸気通路３を通り、コンプレッサ９に導入されて圧縮された後、インタークーラ１１で冷却され、その後、サージタンク１５に導入されて吸気圧力の均一化がなされ、その後各気筒へ供給され吸気ポートインジェクタ１９から燃料が吸気ポート１７内に噴射されて混合気としてエンジン１の燃焼室２１内に導入される。
【００２３】
また、エンジン１には、シリンダヘッド２３及びシリンダブロック２５が備えられ、シリンダブロック２５には、シリンダの内部にピストン２９が往復移動自在に収容され、ピストン２９とシリンダとシリンダヘッド２３とで燃焼室２１が形成されている。
また、シリンダヘッド２３には、吸気ポート１７が形成され、吸気ポート１７には吸気弁３１が設けられ、吸気弁３１によって燃焼室２１と吸気ポート１７とが連通及び遮断されるようになっている。
【００２４】
一方、シリンダヘッド２３には、排気ポート３３が形成され、排気ポート３３には排気マニホールドを介して排気通路３５が接続されている。また、排気ポート３３には排気弁３６が設けられ、排気弁３６によって燃焼室２１と排気ポート３３とが連通及び遮断されるようになっている。吸気弁３１、排気弁３６は、可変タイミング機構が設けられている。
また、排気通路３５には、コンプレッサ９と同軸上に結合された排気過給機７のタービン３７が設けられている。タービン３７の下流側には排気浄化用の触媒３９が設けられている。
【００２５】
また、タービン３７を迂回するようにバイパス通路４１が形成され、バイパス通路４１と排気通路３５との接合部にはバイパス通路４１への排ガスの導入量を調整するウェイストゲートバルブ４３が設けられている。ウェイストゲートバルブ４３の開度調整はウェイストゲートバルブアクチュエータ４５によって作動されるようになっている。
また、シリンダヘッド２３には、気筒毎に点火プラグ４７が取り付けられ、点火プラグ４７には高電圧を出力する点火コイルが接続されている。
【００２６】
また、吸気通路３には、エアクリーナ５とコンプレッサ９との間にはエアフローメータ４９が設置され、排気過給機７に流入する吸気流量を検出するようになっている。インタークーラ１１とサージタンク１５との間の吸気通路３には、燃焼室２１内への吸気量を調整するスロットルバルブ５１が設けられ、このスロットルバルブ５１の上流側の吸気圧力を検出する上流側圧力センサ５３が設けられ、サージタンク１５内にはスロットルバルブの下流側の吸気圧力を検出する下流側圧力センサ５５が設けられている。
【００２７】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）５７は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。ＥＣＵ５７によりエンジン１の総合的な制御が行われる。
ＥＣＵ５７の入力側には、前述したエアフローメータ４９、上流側圧力センサ５３、下流側圧力センサ５５の各種センサ、さらに、エンジン負荷センサ（燃料噴射量センサ）５９、エンジン回転センサ（クランク角センサ）６１、大気圧センサ６３等の各種センサ類からの検出情報が入力される。
【００２８】
ＥＣＵ５７の出力側は、前述した吸気ポートインジェクタ１９、点火プラグ４７等の各種出力デバイスに接続されている。各種出力デバイスは、センサ類からの検出情報に基づいてＥＣＵ５７で演算された燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等がそれぞれ出力される。
また、各種センサ類からの検出情報に基づき適正な目標空燃比が設定され、実際の空燃比が目標空燃比となるように、適正量の燃料が適正タイミングで吸気ポートインジェクタ１９から噴射され、また、スロットルバルブ５１によって燃焼室２１内に導入される空気量が調整され、点火プラグ４７によって適正タイミングで火花点火されるようになっている。
さらに、ウェイストゲートバルブアクチュエータ４５へ制御信号を出力することで、ウェイストゲートバルブ４３の開度が調整されて、排気過給機７によって圧縮圧力が制御されるようになっている。
【００２９】
また、ＥＣＵ５７には、エンジン１の負荷と回転から目標とするスロットルバルブ５１の下流側吸気圧力（第１の目標吸気圧力）を算出する目標Ｐｂ変換部（第１の目標吸気圧力算出手段）７１と、目標Ｐｂ変換部７１の出力に基づいてスロットルバルブ５１の上流側吸気圧力（第２の目標吸気圧）を算出する換算部８２（第２の目標吸気圧力算出手段）と、上流側吸気圧力または上流側吸気圧力と大気圧との比である圧力比に基づいてコンプレッサ９の制御目標値を算出する過給機制御手段６５とが備えられている。
【００３０】
次に、この目標Ｐｂ変換部７１、換算部８２、過給機制御手段６５について図２を参照して説明する。
なお、符号Ｐｂはスロットルバルブ５１の下流側の下流側吸気圧力を示し、サージタンク（インテークマニホールド＝インマニ）１５内のインマニ圧に相当する。また、符号Ｐ１は大気圧力を示し、符号Ｐ２はスロットルバルブ５１の上流側の上流側吸気圧力を示す。
【００３１】
目標Ｐｂ変換部７１は、目標ＥＣ（目標空気充填効率を示し、エンジン負荷及び回転数に基づいて目標値として予めマップ等に設定されている）から下流側吸気圧力Ｐｂへの変換を行う。この変換の際に、エンジン回転数に応じた体積効率補正係数が考慮されて変換される。
【００３２】
換算部８２は、目標Ｐ２換算量設定部７３と加算器８０と除算器８４によって構成され、スロットルバルブ５１の下流側の吸気圧力Ｐｂを、スロットルバルブ５１の上流側の上流側吸気圧力Ｐ２に換算して、さらに大気圧との圧力比を算出する。
この目標Ｐ２換算量設定部７３では、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、エンジン回転数と目標ＥＣに基づいて換算量が設定された目標Ｐ２換算量設定マップ７４を用いて換算量が算出される。
最小値選択器７８の出力の目標Ｐｂ値に、加算器８０で目標Ｐ２換算量設定部７３からの目標Ｐ２換算量を加算することで、目標Ｐｂ値から目標Ｐ２値に変換する、さらに、大気圧で除算して、目標圧力比として算出する。
【００３３】
過給機制御手段６５は、下流側上限値算出手段である目標Ｐｂ上限値設定部（第１の上限値算出手段）６９と、上流側上限値算出手段である目標圧力比上限値設定部（第２の上限値算出手段）７５と、下流側上限値及び上流側上限値の両方の上限値を超えない範囲で（第１及び第２の両方の上限値を超えない範囲で）コンプレッサ９の制御目標値を算出する比較部（圧力制御手段）９０とを備えている。
【００３４】
目標Ｐｂ上限値設定部６９では、図６（Ａ）に示すような目標Ｐｂ上限値設定マップ７７を用いて目標Ｐｂ上限値が算出される。目標Ｐｂ上限値がエンジン回転数を基に設定されており、エンジン回転数を基に算出される。
【００３５】
目標圧力比上限値設定部７５では、図６（Ｄ）に示すように、圧力比（コンプレッサ９の上流側と下流側の圧力比）の上限値と吸入空気の体積流量との関係が設定された圧力比上限値マップ７６を用いて目標圧力比上限値が算出される。圧力比上限値マップ７６の上限値ラインＭ１は、コンプレッサ９のサージラインＭ２に対して所定の余裕量（例えば体積流量で略１０％）を含めて設定される。このように、サージングを確実に防止できるように上限値が設定される。
なお、エアフローメータ４９で検出される吸入空気量が体積流量でなく、質量流量の場合には、空気密度で除算して体積流量に換算されるようになっている。
また、吸入空気量については、吸入負圧等を基に算出して取得してもよい。
【００３６】
また、目標圧力比上限値設定部７５は、前述したように目標上限圧力比がコンプレッサ９のサージラインＭ２に基づいて算出され、そのコンプレッサ９のサージラインＭ２はコンプレッサ９を通過する吸気量と圧力比によって定まる。さらに、コンプレッサを通過する吸気量は、エアフローメータ４９で検出されている。
このため、例えば、バルブオーバラップが可変バルブタイミング機構の油圧不足により想定より少なく、エンジン１のシリンダ内に空気が入りにくく、目標圧力比よりも誤って増大してしまうケースがあっても、このような場合には吸入空気量はその分減少し、目標上限圧力比もそれに応じて減少した上限値となることから、コンプレッサ９の破損を確実に防止できる。
【００３７】
目標Ｐｂ上限値設定部６９から出力される目標Ｐｂ上限値と、目標Ｐｂ変換部７１から出力される目標Ｐｂ値とを最小値選択器７８に入力して、小さい方の値を採用して目標Ｐｂ値として出力する。
この目標Ｐｂ上限値設定部６９と、目標Ｐｂ変換部７１と、最小値選択器７８とによって、スロットルバルブ５１の下流側での第１の目標吸気圧力すなわち、目標Ｐｂ値が算出され、その後は、前述したように、目標Ｐ２換算量設定部７３と加算器８０と除算器８４によって構成される換算部８２によって、スロットルバルブ５１の下流側の目標Ｐｂ値を、スロットルバルブ５１の上流側の目標Ｐ２値に換算され、さらに目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）が算出される。
【００３８】
換算部８２の出力の目標Ｐ２値は、除算器８４によって大気圧Ｐ１で除算されて目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）として算出され、最大値選択器８６に入力されて圧力比が「１」の場合と比較して、１より大きい方の値が採用されて、上流側目標値を算出する。そして、上流側目標値は最小値選択器８８に入力される。
【００３９】
一方、最小値選択器８８には、目標圧力比上限値設定部７５から出力される目標圧力比上限値が上流側上限値として入力される。そして、上流側目標値と上流側上限値の小さい方の値が採用されて、制御目標値として目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）が出力される。
この最小値選択器８８は、上流側目標値である目標圧力比と、上流側上限値である目標圧力比上限値とを比較して、小さい方の値を採用して制御目標値を出力するようになっている。
換算部８２で、スロットルバルブ５１の上流側の上流側吸気圧力Ｐ２に換算して目標圧力比を算出して、比較部９０で上限値と比較するため、大小比較の条件がスロットルバルブ５１の上流側と同一となるため比較しやすく、比較精度が向上する。
【００４０】
また、最小値選択器７８と最小値選択器８８とによって、下流側上限値及び上流側上限値の両方の上限値を超えない範囲でコンプレッサ９の制御目標値を算出する圧力制御手段である比較部９０を構成している。
【００４１】
次に、図３を参照して、図２に示す制御目標値算出の手順を図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１で、目標Ｐｂの算出を、目標Ｐｂ変換部７１によって算出する。次にステップＳ２で、ステップＳ１で算出した目標Ｐｂが、目標Ｐｂ上限値設定部６９で設定された上限値を超えているか否かを判定する。超えている場合には目標Ｐｂを上限値に若しくはそれ以下に任意の値に制限してステップＳ４に進み、超えていない場合にはステップＳ１で算出したＰｂのままステップＳ４に進み、ステップＳ４で目標Ｐ２を算出する。
このＰ２の算出は、目標Ｐｂに目標Ｐ２換算量設定部７３で設定された換算量を加算して圧力変換する。そして、次のステップＳ５で、目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）を算出する。目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）の算出は、ステップＳ４で算出した目標Ｐ２に対して大気圧の情報を大気圧センサ６３から入手して除算することで算出する。
【００４２】
次にステップＳ６では、ステップＳ５で算出した圧力比はコンプレッサ９のサージラインから設定した上限値をこえていないかを判定する。超えていない場合には、ステップＳ８に進み、ステップＳ５で算出した目標圧力比を制御目標値として決定する。
ステップＳ６で超えているし判定した場合には、ステップＳ７で目標圧力比をコンプレッサのサージラインから設定した上限値に、若しくはそれ以下の任意の値に制限する。そして、ステップＳ８に進んで、その制限した上限値若しくは制限値を制御目標値として決定する。
【００４３】
制御目標値が決定されると、ウェイストゲートバルブ制御部１００では、この制御目標値である圧力比（Ｐ２／Ｐ１）に、運転状態におけるＰ２／Ｐ１値を、つまり、スロットルバルブ５１の下流側の吸気圧力を検出する下流側圧力センサ５５によるＰ２検出値と、スロットルバルブ５１の上流側の吸気圧力を検出する上流側圧力センサ５３によるＰ１検出値とによるＰ２／Ｐ１の算出値を、制御目標値の圧力比になるように、ウェイストゲートバルブ４３の開度をフィードバック制御する。
【００４４】
以上の実施形態によると、制御目標値の圧力比（Ｐ２／Ｐ１）を、コンプレッサ９のサージングラインに基づく上限値と、トランスミッションまたは内燃機関の要素として、トランスミッションの許容トルク若しくは内燃機関のノッキング限界等の要求条件、さらには、排ガス性能や動力伝達系におけるドライブシャフト、差動機構等の強度限界等の要求条件に基づく上限値との両方の上限値を超えない範囲で算出するので、コンプレッサ９のサージングを抑制しつつ、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等を考慮した運転がなされるので、燃費性能と加速性能を向上できる。
【００４５】
すなわち、コンプレッサ９のサージングを抑制するサージラインだけによる制御目標値の制御を行うと、トランスミッションの許容トルクやエンジンのノッキング限界等を考慮すると余裕がないにもかかわらず運転がされる場合や、また、余裕があるにもかかわらず制限されてしまう場合があり、過渡時における加速性や燃費の悪化が生じやすくなる問題や、さらにミッションやエンジンにおける強度的な問題が生じるおそれがある。しかし、本実施形態によれば、このような問題が解消することができる。
【００４６】
次に図４、５を参照して、他の一実施形態を説明する。
図４は、図２に対応するＥＣＵ５７の構成ブロック図を示し、図５は、図３に対応する目標圧力設定の制御フロー図である。
図４、５に示す実施形態は、図２、３に対して、制御目標値が圧力比ではなく、スロットルバルブ５１の上流側の上流側吸気圧力Ｐ２であり、該制御目標値を算出し、ウェイストゲートバルブ制御部１００によってウェイストゲートバルブ４３の開度を制御する。
【００４７】
過給機制御手段１０１は、図２の過給機制御手段６５の構成と同様に、目標Ｐｂ上限値設定部６９と、目標圧力比上限値設定部７５と、下流側上限値及び上流側上限値の両方の上限値を超えない範囲でコンプレッサ９の制御目標値を算出する比較部９０とを備えている。
これらについての説明は同一符号を付して省略する。
相違する点は、図２の過給機制御手段６５の構成においては、圧力比であるため、大気圧（Ｐ１）で除算して比率を算出していたが、本実施形態では、除算器８４を備えない。
【００４８】
また、過給機制御手段６５では、目標圧力比上限値設定部７５を備えて目標圧力比上限値を設定していたが、本実施形態では、目標圧力上限値設定部１０２を備えて目標圧力（Ｐ２）の上限値を設定している。この設定に際して、過給機制御手段６５の目標圧力比上限値設定部７５の圧力比上限値マップ７６によってコンプレッサ９のサージングラインを基に設定される目標圧力比上限値から大気圧を基に（大気圧を乗算して）上限圧力を算出することで設定する。
【００４９】
また、制御フローについては図５に示すように、図３の制御フローに対して、ステップＳ５の目標圧力比（Ｐ２／Ｐ１）の算出が無いだけであり、他のフローは同様であるため、同一のステップ番号を付して説明は省略する。
【００５０】
以上の本実施形態によれば、前述の図２、３の実施形態同様に、制御目標値の上流側吸気圧力（Ｐ２）を、コンプレッサ９のサージングラインに基づく上限値と、トランスミッションまたは内燃機関の要求として、トランスミッションの許容トルク若しくは内燃機関のノッキング限界等の要求条件に基づく上限値との両方の上限値を超えない範囲で算出するので、コンプレッサ９のサージングを抑制しつつ、トランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等を考慮した運転がなされるので、燃費性能と加速性能を向上できる。
【００５１】
また、本実施形態では、制御目標値として圧力比（Ｐ２／Ｐ１）ではなく、上流側吸気圧力（Ｐ２）を直接目標値として制御するため、制御が簡素化されことで、ウェイストゲートバルブ４３の作動応答性を向上できる。
なお、本実施例ではガソリンエンジンで説明したが、例えばディーゼルエンジンであっても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、制御目標値の上流側吸気圧力（Ｐ２）または吸気圧力比（Ｐ２／Ｐ１）を、コンプレッサ９のサージングラインに基づく上限値と、トランスミッションまたは内燃機関の要求に基づく上限値との両方の上限値を超えない範囲で算出するので、コンプレッサのサージングを抑制しつつ、トランスミッションまたは内燃機関の要求、例えばトランスミッションの許容トルクや内燃機関のノッキング限界等を考慮した運転がなされるので、燃費性能と加速性能を向上できる。このため、排気過給機付き内燃機関の過給圧制御への適用に有効である。
【符号の説明】
【００５３】
１  内燃機関（エンジン）
３  吸気通路
７  排気過給機
９  コンプレッサ
１１  インタークーラ
１５  サージタンク
３５  排気通路
３７  タービン
４１  バイパス通路
４３  ウェイストゲートバルブ
４９  エアフローメータ
５１  スロットルバルブ
５３  上流側圧力センサ
５５  下流側圧力センサ
５７  ＥＣＵ（電子制御ユニット）
６１  エンジン回転センサ
６３  大気圧センサ
６５、１０１  過給機制御手段
６９  目標Ｐｂ上限値設定部（第１の上限値算出手段）
７１  目標Ｐｂ変換部（第１の目標吸気圧算出手段）
７３  目標Ｐ２換算量設定部
７５  目標圧力比上限値設定部（第２の上限値算出手段）
７８、８８  最小値選択器
８２  換算部（第２の目標吸気圧算出手段）
９０  比較部（圧力制御手段）
１００  ウェイストゲートバルブ制御部
１０２  目標圧力上限値設定部
Ｍ１  上限値ライン
Ｍ２  サージライン
【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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