(57)【要約】【課題】  電動機によって駆動可能な過給機において、電動機の駆動中に該電動機の機能失陥が生じたときに、吸気ロスの増大を抑制することが可能な過給制御装置を提供する。【解決手段】  過給制御装置１は、エンジン１０の吸気通路１３上に配置されたコンプレッサ１１ｂによって吸入空気の過給を行うターボチャージャ１１と、コンプレッサ１１ｂを駆動し得る電動機１２と、コンプレッサ１１ｂの上流と下流とを連通するバイパス通路２３と、バイパス通路２３を通過する空気量を調節するバイパスバルブ２４と、電動機１２の機能失陥を検知するモータコントローラ２１とを備える。電動機１２の機能失陥が検知された場合には、バイパスバルブ２４が開弁され、バイパス通路２３を通過する空気量が増大される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路上に配置されたコンプレッサを有し、該コンプレッサによって吸入空気の過給を行う過給機を制御する過給制御装置において、
前記コンプレッサを駆動し得る電動機と、
前記コンプレッサの上流と下流とを連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路を通過する空気量を調節するバイパス量制御手段と、
前記電動機の機能失陥を検知する検知手段と、を備え、
前記バイパス量制御手段は、前記電動機の機能失陥が検知された場合に、前記バイパス通路を通過する空気量を増大させることを特徴とする過給制御装置。
【請求項２】
前記過給機は、
前記内燃機関の排気通路上に配置され、前記コンプレッサと連結されたタービンと、
該タービンに供給される排気ガス量を調節する排気ガス量制御手段と、を有し、
前記排気ガス量制御手段は、前記電動機の機能失陥が検知された場合に、前記タービンに供給される排気ガス量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の過給制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気通路上に配置されたコンプレッサを有し、該コンプレッサによって吸入空気の過給を行う過給機を制御する過給制御装置において、
前記コンプレッサを駆動し得る電動機と、
前記電動機の機能失陥を検知する検知手段と、を備え、
前記過給機は、前記内燃機関の排気通路上に配置され前記コンプレッサと連結されたタービンと、該タービンに供給される排気ガス量を調節する排気ガス量制御手段と、を有し、
前記排気ガス量制御手段は、前記電動機の駆動中に前記電動機の機能失陥が検知された場合に、前記タービンに供給される排気ガス量を減少させることを特徴とする過給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給制御装置に関し、特に、電動機によって駆動可能な過給機の過給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガスの圧力と流量とでタービンを回転させ、その動力でコンプレッサを駆動し、大気圧より高い圧力をエンジンに供給するターボチャージャには、アクセルペダルを踏み込んでからターボが効きはじめる（過給効果が現れる）までの時間遅れ、所謂ターボラグを解消するために、電動機を組み込んだものがある。このようなターボチャージャでは、加速時などに、電動機を駆動し、タービン／コンプレッサを強制的に回転駆動してターボチャージャによる過給をアシストする。
【０００３】
一方、電動機は、与えられた排気ガスエネルギを電気エネルギに変換する発電機としても機能する。特許文献１には、電動機が発電中に電動機あるいは電動機に関連する各部に異常が発生したときに、ウェイストゲートバルブおよび／またはバリアブルノズルを開き、タービンに作用する排気ガスエネルギを低下させることにより、異常度合いが助長されることを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１６２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、電動機を駆動中に電動機などに異常（機能失陥）が生じた場合には、例えば、逆トルクが発生してコンプレッサによる吸気抵抗が生じることも考えられる。しかしながら、上記特許文献１では、このような状況において生じる吸気ロスを解消することができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、電動機によって駆動可能な過給機において、電動機の駆動中に該電動機の機能失陥が生じたときに、吸気ロスの増大を抑制することが可能な過給制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る過給制御装置は、内燃機関の吸気通路上に配置されたコンプレッサを有し、該コンプレッサによって吸入空気の過給を行う過給機を制御する過給制御装置において、コンプレッサを駆動し得る電動機と、コンプレッサの上流と下流とを連通するバイパス通路と、バイパス通路を通過する空気量を調節するバイパス量制御手段と、電動機の機能失陥を検知する検知手段とを備え、バイパス量制御手段が、電動機の機能失陥が検知された場合に、バイパス通路を通過する空気量を増大させることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る過給制御装置によれば、電動機の機能失陥が検知された場合には、コンプレッサの上流と下流とを連通するバイパス通路を通過する空気量が増大され、コンプレッサに流入する空気量が減少されるため、例えば、逆トルクが発生してコンプレッサによる吸気抵抗が生じるような状況において、吸気ロスの増大を抑制することが可能となる。
【０００８】
上記過給機は、内燃機関の排気通路上に配置され、コンプレッサと連結されたタービンと、該タービンに供給される排気ガス量を調節する排気ガス量制御手段とを有し、上記排気ガス量制御手段が、電動機の機能失陥が検知された場合に、タービンに供給される排気ガス量を減少させることが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、電動機の機能失陥が検知された場合に、タービンに供給される排気ガス量が減少されることによって、コンプレッサの回転、すなわち電動機の引きずりが抑制される。そのため、例えば、電動機が引きずられて負荷となっているような状況において、吸気ロスの増大をより効果的に抑制することができ、かつ、機能の一部または全部が失陥した電動機を保護することが可能となる。
【００１０】
本発明に係る過給制御装置は、内燃機関の吸気通路上に配置されたコンプレッサを有し、該コンプレッサによって吸入空気の過給を行う過給機を制御する過給制御装置において、コンプレッサを駆動し得る電動機と、電動機の機能失陥を検知する検知手段とを備え、過給機が、内燃機関の排気通路上に配置されコンプレッサと連結されたタービンと、該タービンに供給される排気ガス量を調節する排気ガス量制御手段とを有し、排気ガス量制御手段が、電動機の駆動中に電動機の機能失陥が検知された場合に、タービンに供給される排気ガス量を減少させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る過給制御装置によれば、電動機の機能失陥が検知された場合に、タービンに供給される排気ガス量が減少されることによって、コンプレッサの回転、すなわち電動機の引きずりが抑制される。そのため、例えば、電動機が引きずられて負荷となっているような状況において、吸気ロスの増大を抑制するとともに、機能が失陥した電動機を保護することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電動機によって駆動可能な過給機において、電動機の駆動中に該電動機の機能失陥が生じたときに、吸気ロスの増大を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１４】
まず、図１を用いて、実施形態に係る過給制御装置１の構成について説明する。図１は過給制御装置１を含むエンジンシステムの構成を示すブロック図である。
【００１５】
このエンジンシステムは、車両に搭載され、エンジン１０により車両を駆動するための駆動力を得るものである。このエンジンシステムでは、エンジン１０での出力特性を高めるために、ターボチャージャ１１によりエンジン１０の吸入空気を過給している。また、このエンジンシステムでは、低回転域の過給圧の立ち上がりを向上させるために、電動機１２によりターボチャージャ１１を強制的に駆動することが可能となっている。本実施形態に係る過給制御装置１は、電動機１２によって駆動可能なターボチャージャ１１の過給制御を行う。
【００１６】
なお、本実施形態で用いたエンジン１０はコンベンショナルなガソリンエンジンであるが、筒内噴射エンジンやリーンバーンエンジン、若しくはディーゼルエンジンなどであってもよい。
【００１７】
エンジン１０は、吸気通路１３から空気を吸入し、この吸入空気と燃料との混合気をシリンダ内で燃焼させて出力を得る。燃焼後の排気ガスは、排気通路１４に排出される。吸気通路１３上には、上流側からターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂ、インタークーラ（図示せず）、スロットルバルブ１５などが配置されている。
【００１８】
また、吸気通路１３には、コンプレッサ１１ｂの上流と下流とを連通するバイパス通路２３が設けられている。このバイパス通路２３には、バイパス通路２３を通過する空気量を調節するバイパスバルブ２４が設けられている。バイパスバルブ２４は、電子制御式バルブであり、エンジンＥＣＵ１７によって開度が決定され、エンジンＥＣＵ１７からのバイパスバルブ信号ＢＳによってバルブを開閉するアクチュエータ２４ａが駆動されて開度が調整される。アクチュエータ２４ａは、バイパスバルブ信号ＢＳに示される開度に応じてバイパスバルブ２４を駆動する。すなわち、エンジンＥＣＵ１７、バイパスバルブ２４、およびアクチュエータ２４ａは、特許請求の範囲に記載されたバイパス量制御手段として機能する。
【００１９】
電動機１２に機能失陥が生じていない正常運転時には、バイパスバルブ２４は閉弁されており、吸気通路１３から吸入された空気は、ターボチャージャ１１で過給される。ターボチャージャ１１により過給される際に、過給による圧力上昇に伴ない吸入空気の温度も上昇する。そこで、温度が上昇した吸入空気をインタークーラで冷却することにより、充填効率を向上させる。続いて、スロットルバルブ１５により、エンジン１０への吸入空気量が調節される。この調節された空気が、エンジン１０に吸入される。
【００２０】
スロットルバルブ１５は、電子制御式バルブであり、エンジンＥＣＵ１７によって開度が決定され、エンジンＥＣＵ１７からのスロットルバルブ信号ＳＳによってバルブを開閉するアクチュエータ１５ａが制御されて開度が調整される。アクチュエータ１５ａでは、スロットルバルブ信号ＳＳに示される開度に応じてスロットルバルブ１５を駆動する。
【００２１】
なお、ターボチャージャ１１を構成する電動機１２などの機能失陥が検知された場合にはバイパスバルブ２４が開弁され、吸入空気がバイパス通路２３を通って、すなわちターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂを迂回してエンジン１０に吸入される。詳細については後述する。
【００２２】
排気通路１４には、上流側からウェイストゲートバルブ１６、ターボチャージャ１１のタービン１１ａ、排気浄化触媒（図示せず）などが設けられている。
【００２３】
エンジン１０から排出された排気ガスは、ターボチャージャ１１のタービン１１ａを回転させる。この際、排気エネルギは、加速時等にはターボチャージャ１１によって消費され、減速時には電動機１２による発電によって消費される。タービン１１ａを通過した排気ガスは、排気浄化触媒で浄化される。
【００２４】
排気通路１４のタービン１１ａの上流にはウェイストゲートバルブ１６が設けられており、ウェイストゲートバルブ１６が閉じている場合には排気ガスがタービン１１ａを通過して下流に流れ、ウェイストゲートバルブ１６が開いている場合には排気ガスの一部又は全部がタービン１１ａをバイパスしてバイパス通路１４ａを通って下流に流れる。ウェイストゲートバルブ１６は、タービン１１ａに作用する排気ガスを減少させることによって過給圧を制御するための電子制御式バルブであり、エンジンＥＣＵ１７によって開度が決定され、エンジンＥＣＵ１７からのウェイストゲートバルブ信号ＷＳによってバルブを開閉するアクチュエータ１６ａが制御されて開度が調整される。アクチュエータ１６ａでは、ウェイストゲートバルブ信号ＷＳに示される開度に応じてウェイストゲートバルブ１６を駆動する。
【００２５】
また、ターボチャージャ１１には、バリアブルノズル機構（図示せず）が設けられている。バリアブルノズル機構は、タービン１１ａの外方に位置するノズル部分に複数の可動ベーンが配置されており、そのバリアブルノズルからタービン１１ａに向かって流れる排気ガスの流速や圧力を調整することによって過給圧を制御する機構である。バリアブルノズル（可動ベーン）は、電子制御式であり、エンジンＥＣＵ１７によってノズル面積が決定され、エンジンＥＣＵ１７からのバリアブルノズル信号ＮＳによって可動ベーンの角度を変化させるアクチュエータが制御されてノズル面積が調整される。このアクチュエータでは、バリアブルノズル信号ＮＳに示されるノズル面積に応じて可動ベーンを駆動する。上述したウェイストゲートバルブ１６およびバリアブルノズル機構は、特許請求の範囲に記載の排気ガス量制御手段として機能する。
【００２６】
ターボチャージャ１１では、排気通路１４に配置されたタービン１１ａと、吸気通路１３に配置されたコンプレッサ１１ｂとがシャフト１１ｃで連結されている。このシャフト１１ｃの外周部には、電動機１２の一構成要素であるロータが固定されている。
【００２７】
電動機１２は、例えば、三相交流モータであり、ターボチャージャ１１による過給をアシストするとともに、回生時には発電機として機能しバッテリ１８を充電する。電動機１２では、磁石が設けられたロータの周囲にステータが配設されている。ステータは、複数枚の積層鋼板に三相線を巻いたものであり、ターボチャージャ１１のハウジングに対して固定されている。電動機１２は、ロータ及びステータを主たる構成要素とし、シャフト１１ｃを出力軸としてターボチャージャ１１のハウジングの内部に構築されている。電動機１２では、インバータ１９から三相線に電力が順次供給されると磁界が順次発生し、この三相に発生する磁界とロータの磁石との磁界との相互作用によってロータが回転する。また、電動機１２では、タービン１１ａから排気エネルギに応じた回転エネルギが供給されると発電し、その発電した電力をインバータ１９及びＤＣ／ＤＣコンバータ２０を介してバッテリ１８に充電する。
【００２８】
インバータ１９は、電動機１２とＤＣ／ＤＣコンバータ２０との間に接続されており、モータコントローラ２１からの制御信号Ｇｃに基づいて、電動機１２に電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、バッテリ１８とインバータ１９との間に接続され、バッテリ１８とインバータ１９とで出入力される直流電力を変換する。
【００２９】
エンジンＥＣＵ１７は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットである。エンジンＥＣＵ１７には、各種センサが接続され、各種センサからの検出値に基づいて各種制御量を設定し、エンジン１０及びエンジン１０に関連する各部を制御する。
【００３０】
エンジンＥＣＵ１７は、エンジン１０の吸入空気量や燃料噴射量などを調整し、エンジン１０の出力を制御する。そのために、エンジンＥＣＵ１７では、アクセルペダルの操作量等に基づいてスロットルバルブ１５の開度を設定し、その開度を示すスロットルバルブ信号ＳＳをアクチュエータ１５ａに送信する。また、エンジンＥＣＵ１７では、吸入空気量等に基づいて燃料噴射量を設定し、その燃料噴射量を示す燃料噴射量信号ＪＳを電子制御式の燃料噴射装置に送信する。
【００３１】
ここで、モータコントローラ２１によりターボチャージャ１１を構成する電動機１２の機能失陥（フェイル）が検知され、機能失陥状態を示すフェイル信号ＦＳがモータコントローラ２１から受信された場合、エンジンＥＣＵ１７は、フェイル信号ＦＳで示されるフェイルモードに従って制御を行う。すなわち、電動機１２で電動駆動中のフェイルの場合、電動機１２の電動駆動停止によって電動機１２によるアシストが得られなくなるので、エンジンＥＣＵ１７では、各制御量を設定する際の制御マップを電動過給用制御マップからノーマル過給用制御マップ（電動機停止時）またはフェイル用制御マップ（電動機停止・バイパスバルブ開弁時）に切り換える。
【００３２】
また、エンジンＥＣＵ１７は、電動機１２の制御量を決定する。そのために、エンジンＥＣＵ１７は、加速時等に、エンジン回転数等に基づいて電動機１２によるアシスト量を設定し、そのアシスト量を示すアシスト量信号ＡＳをモータコントローラ２１に送信する。ここで、モータコントローラ２１により電動機１２の機能失陥が検知された場合、エンジンＥＣＵ１７は、電動機１２によるアシストを停止する。なお、減速時などには、エンジンＥＣＵ１７は、バッテリ充電量等に基づいて電動機１２による目標の回生量（発電量）を設定し、その回生量を示す回生量信号ＣＳをモータコントローラ２１に送信する。
【００３３】
また、エンジンＥＣＵ１７は、タービン１１ａに作用する排気エネルギを調整し、ターボチャージャ１１の過給圧を制御する。そのために、エンジンＥＣＵ１７では、過給圧等に基づいてウェイストゲートバルブ１６の開度を設定し、その開度を示すウェイストゲートバルブ信号ＷＳをアクチュエータ１６ａに送信する。さらに、エンジンＥＣＵ１７では、過給圧等に基づいてバリアブルノズルのノズル面積を設定し、そのノズル面積を示すバリアブルノズル信号ＮＳをアクチュエータに送信する。
【００３４】
ここで、モータコントローラ２１により電動機１２の機能失陥が検知された場合、エンジンＥＣＵ１７は、ウェイストゲートバルブ１６を開くことを示すウェイストゲートバルブ信号ＷＳをアクチュエータ１６ａに送信する。また、エンジンＥＣＵ１７は、バリアブルノズルを開くこと（ノズル面積を最大にすること）を示すバリアブルノズル信号ＮＳをアクチュエータに送信する。なお、ウェイストゲートバルブ１６を全開するのではなく、開度を徐々に大きくするように制御してもよいし、あるいは、バリアブルノズルを全開するのではなく、徐々に開度を大きくするように制御してもよい。
【００３５】
モータコントローラ２１は、インバータ１９による電動機１２への電力供給を制御することによって、電動機１２の電動駆動／発電を制御する。モータコントローラ２１は、電動機１２を電動駆動／発電を制御する際の目標となる制御量を取得するために、エンジンＥＣＵ１７からアシスト量信号ＡＳまたは回生量信号ＣＳを受信する。アシスト量信号ＡＳを受信すると、アシスト量信号ＡＳを示されるアシスト量に基づいて電動機１２の目標回転数を決定する。一方、回生量信号ＣＳを受信すると、モータコントローラ２１では、回生量信号ＣＳに示される回生量に基づいてゲート信号Ｇｇのオン／オフの周期を決定し、その決定した周期からなるゲート信号ＧｇをＤＣ／ＤＣコンバータ２０に送信する。
【００３６】
モータコントローラ２１には、電動機１２の回転位置を検出する回転センサ２２が接続されており、回転センサ２２の検出結果が読み込まれる。回転センサとしては、レゾルバが好適に用いられる。また、モータコントローラ２１では、一定時間内の位置の変化量から電動機１２の回転数（回転速度）が演算される。
【００３７】
また、モータコントローラ２１は、算出された電動機１２の回転数の変化に基づいて、電動駆動中の電動機１２の機能失陥（フェイル）を検知する。より具体的には、電動駆動時（加速時）に電動機１２の回転数が上昇して行かない場合に、電動機１２に機能失陥が生じていると判定される。なお、電動機１２の機能失陥が検知された場合、モータコントローラ２１は、機能失陥状態を示すフェイル信号ＦＳをエンジンＥＣＵ１７に出力する。すなわち、回転センサ２２およびモータコントローラ２１は、特許請求の範囲に記載の検知手段として機能する。
【００３８】
次に、図２を参照して、電動機１２に機能失陥が生じた場合における過給制御装置１の動作について説明する。図２は吸気ロス低減処理の処理手順を示すフローチャートである。この吸気ロス低減処理は、主としてエンジンＥＣＵ１７およびモータコントローラ２１によって行われるものであり、電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００３９】
ステップＳ１００では、回転センサ２２の検出結果から電動機１２の回転数が演算される。続いて、ステップＳ１０２では、電動機１２が電動駆動中であるか否か、すなわちターボチャージャ１１のアシスト中であるか否かについての判断が行われる。ここで、電動機１２が電動駆動中の場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、電動機１２が電動駆動中ではないときには、ステップＳ１０４において、今回演算された電動機１２の回転数が駆動開始前電動機回転数（以下、単に「駆動前回転数」という）Ｎｔ０にセットされる（駆動前回転数Ｎｔ０が更新される）とともに、ステップＳ１０６においてバイパスバルブ２４が閉弁された後、本処理から一旦抜ける。
【００４０】
ステップＳ１０８では、電動機１２の電動駆動が開始された後、本処理が３回以上回ったか否かについての判断が行われる。ここで、電動駆動開始後、本処理が既に３回以上回っている場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。一方、本処理がまだ３回以上回っていないときには本処理から一旦抜け、本処理が３回以上回るまで上述したステップＳ１００、Ｓ１０２が繰り返し実行される。これは、駆動前回転数Ｎｔ０、及び後述する駆動開始後電動機回転数前回値（以下、単に「前回回転数」という）Ｎｔ１並びに駆動開始後電動機回転数今回値（以下、単に「今回回転数」という）Ｎｔ２それぞれに、電動機１２の回転数（初期値）をセットするためである。
【００４１】
ステップＳ１０８が肯定された場合、ステップＳ１１０では、駆動前回転数Ｎｔ０が前回回転数Ｎｔ１以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、駆動前回転数Ｎｔ０が前回回転数Ｎｔ１未満である場合、すなわち前回回転数Ｎｔ１が駆動前回転数Ｎｔ０よりも上昇している場合には、電動機１２は正常であると判定され、ステップＳ１０６においてバイパスバルブ２４が閉弁された後、本処理から一旦抜ける。一方、駆動前回転数Ｎｔ０が前回回転数Ｎｔ１以上であるとき、すなわち前回回転数Ｎｔ１が駆動前回転数Ｎｔ０よりも上昇していないときには、ステップＳ１１２に処理が移行する。
【００４２】
ステップＳ１１２では、前回回転数Ｎｔ１が今回回転数Ｎｔ２よりも高いか否かについての判断が行われる。ここで、前回回転数Ｎｔ１が今回回転数Ｎｔ２以下である場合、すなわち今回回転数Ｎｔ２が前回回転数Ｎｔ１よりも上昇している場合には、電動機１２は正常であると判定され、ステップＳ１１４において、前回回転数Ｎｔ１に今回回転数Ｎｔ２がセットされる（前回回転数Ｎｔ１が更新される）とともに、ステップＳ１０６においてバイパスバルブ２４が閉弁された後、本処理から一旦抜ける。一方、前回回転数Ｎｔ１が今回回転数Ｎｔ２よりも高いとき、すなわち今回回転数Ｎｔ２が前回回転数Ｎｔ１よりも上昇していないときには、ステップＳ１１６に処理が移行する。
【００４３】
電動機１２が電動駆動されているにも拘らず、電動機１２の前回回転数Ｎｔ１が駆動前回転数Ｎｔ０よりも上昇しておらず、かつ今回回転数Ｎｔ２が前回回転数Ｎｔ１よりも上昇していないときには、電動機１２に機能失陥が生じていると判断され、ステップＳ１１６において、電動機１２の電動駆動が停止される。すなわち、インバータ１９から電動機１２への電力供給が停止される。また、電動機１２に機能失陥が生じていることを示す電動機制御異常情報が出力される。また、ステップＳ１１６では、エンジンＥＣＵ１７において各制御量を設定する際の制御マップが電動過給用制御マップからノーマル過給用（電動機停止時用）制御マップに切換えられる。
【００４４】
続いて、ステップＳ１１８では、エンジン１０に吸入される空気量が異常であるか否かについての判断が行われる。より具体的には、例えば、実吸入空気量が目標吸入空気量と比較して所定量以上少ないか否か、または実過給圧が目標過給圧と比較して所定圧以上低いか否かに基づいて判断が行われる。ここで、吸入空気量が異常ではないと判断された場合には、バイパスバルブ２４が開弁されることなく、本処理から一旦抜ける。この場合、ターボチャージャ１１は、電動機１２によるアシストが行われない通常のターボチャージャとして機能する。
【００４５】
一方、吸入空気量が異常であると判断されたときには、例えば電動機１２の逆トルクなどによって、吸気ロスが生じていると判断され、ステップＳ１２０に処理が移行する。
【００４６】
ステップＳ１２０では、アクチュエータ２４ａが駆動されてバイパスバルブ２４が開弁される。そのため、吸入空気はバイパス通路２３を通って、すなわちターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂを迂回してエンジン１０に吸入される。また、ステップＳ１２０では、アクチュエータ１６ａが駆動されてウェイストゲートバルブ１６が開かれるとともに、バリアブルノズルが開かれる。ウェイストゲートバルブ１６が開かれることにより、排気ガスがタービン１１ａをバイパスしてバイパス通路１４ａを流れ、タービン１１ａに作用する排気エネルギが低減される。また、バリアブルノイズが開かれることにより、タービン１１ａに流れる排気ガスの流速が低減され、タービン１１ａに作用する排気エネルギが更に低減される。さらに、ステップＳ１２０では、エンジンＥＣＵ１７において各制御量を設定する際の制御マップがフェイル用（電動機停止・バイパスバルブ開弁時用）制御マップに切換えられる。
【００４７】
本実施形態によれば、電動機１２に機能失陥が生じていると判断された場合には、電動機１２への電力供給が停止されるため、過電流などによる電動機の損傷を防止することができる。
【００４８】
本実施形態によれば、電動機１２の機能失陥が検知され、かつ吸入空気量が異常であると判断された場合には、アクチュエータ２４ａが駆動されてバイパスバルブ２４が開弁される。そのため、バイパス通路２３を通ってエンジン１０に吸入される空気量が増大され、ターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂに流入する空気量が減少されるため、例えば、逆トルクが発生してコンプレッサ１１ｂによる吸気抵抗が生じるような状況において、吸気ロスの増大を抑制することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、電動機１２の機能失陥が検知され、かつ吸入空気量が異常であると判断された場合には、ウェイストゲートバルブ１６が開かれるとともに、バリアブルノズルが開かれることにより、タービン１１ａに作用する排気エネルギが低減される。そのため、ターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂの回転、すなわち電動機１２の引きずりが抑制される。そのため、例えば、電動機が引きずられて負荷となっているような状況において、吸気ロスの増大をより効果的に抑制することが可能となる。また、機能の一部または全部が失陥した電動機１２を保護することができる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、吸気ロスを低減させるために、バイパス通路２３、ウェイストゲートバルブ１６、およびバリアブルノズルを併用したが、バイパス通路２３を有しない構成とすることもできる。この場合、既存のシステムを利用することができるので、製造工数やコストを低減することができる。また、ウェイストゲートバルブ１６およびバリアブルノズルの内いずれか一方のみの構成とすることもできる。
【００５１】
上記実施形態では、電動機１２の回転位置を検出する回転センサとしてレゾルバを用いたが、例えば、三相線の相電圧に基づいて電動機のロータの位置を検出するような構成としてもよい。
【００５２】
エンジンＥＣＵ１７、モータコントローラ２１、インバータ１９やＤＣ／ＤＣコンバータ２０の構成や機能分担は上記実施形態に限られない。すなわち、複数の機能を例えば単一のハードウエアで構成してもよい。
【００５３】
また、バイパスバルブ２４の開弁制御を行う際に、エンジン出力に対する影響を考慮してもよい。すなわち、エンジン出力に影響する運転領域ではエンジン出力に応じて開度変化を徐変させたり、該領域を避けて開弁制御を実施するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態に係る過給制御装置を含むエンジンシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】吸気ロス低減処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１…過給制御装置、１０…エンジン、１１…ターボチャージャ、１１ａ…タービン、１１ｂ…コンプレッサ、１１ｃ…シャフト、１２…電動機、１３…吸気通路、１４…排気通路、１５…スロットルバルブ、１５ａ…アクチュエータ、１６…ウェイストゲートバルブ、１６ａ…アクチュエータ、１７…エンジンＥＣＵ、１８…バッテリ、１９…インバータ、２１…モータコントローラ、２２…回転センサ、２３…バイパス通路、２４…バイパスバルブ、２４ａ…アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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