(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側から下流側へ前記排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路と、
電動アクチュエータによって駆動され前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記コンプレッサの下流側における吸気管内圧力を検出する吸気圧センサと
を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
前記コンプレッサが過給を行わない非過給状態にある場合に、前記吸気圧センサが検出する前記吸気管内圧力が所定の目標圧力に近付くよう前記ウェイストゲートバルブの開度を中間開度領域内で制御するウェイストゲートバルブ制御手段を有し、
前記目標圧力は、前記エンジンの運転状態に応じて異なった値が設定されるとともに、前記エンジンの出力軸回転速度増加に応じて増加しかつ前記エンジンのトルク増加に応じて増加するよう設定されること
を特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
エンジンの排ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側から下流側へ前記排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路と、
電動アクチュエータによって駆動され前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記コンプレッサの下流側における吸気管内圧力を検出する吸気圧センサと
を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
前記コンプレッサが過給を行わない非過給状態にある場合に、前記吸気圧センサが検出する前記吸気管内圧力が所定の目標圧力に近付くよう前記ウェイストゲートバルブの開度を中間開度領域内で制御するウェイストゲートバルブ制御手段を有し、
前記目標圧力は、前記エンジンの運転状態に応じて異なった値が設定されるとともに、前記エンジンの出力軸回転速度低下に応じて増加しかつ前記エンジンのトルク低下に応じて増加するよう設定されること
を特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ウェイストゲートバルブを有するターボ過給エンジンを制御するエンジン制御装置に関し、特に非過給領域から過給領域に移行する際の時間応答遅れ改善と燃費改善とを両立させたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、エンジンの排ガスによってタービンを駆動するとともに、タービンに接続されたコンプレッサによってエンジンの燃焼用空気（新気）を圧縮する過給器である。
ターボチャージャには、コンプレッサの上流側から下流側へ新気の一部をバイパスさせるエアバイパス流路、タービンの上流側から下流側へ排ガスの一部をバイパスさせる排気バイパス流路、及び、これらの各流路を開閉するエアバイパスバルブ、ウェイストゲートバルブ等が設けられる。
【０００３】
ターボ過給エンジンのバイパス弁等の制御に関する従来技術として、例えば特許文献１には、コンプレッサ、タービンに、バルブを有する吸気バイパス、排気バイパスをそれぞれ設け、軽負荷時には各バルブを開き、高負荷時には各バルブを閉じるとともに、軽負荷から高負荷への推移時及び高負荷から軽負荷への推移時には、排気バイパス側のバルブを吸気バイパス側のバルブよりも先に切り替えることが記載されている。
特許文献２には、コンプレッサに吸気バイパス通路、及び、これを開閉する吸気バイパス弁を設け、制御手段がターボラグを生じる運転条件であることを判定した場合に、吸気バイパス弁を開き、所定時間経過後に再び閉じることが記載されている。
特許文献３には、タービンに排気バイパス弁を設けるとともに、所定の目標過給圧に実過給圧が近づくよう排気バイパス弁をフィードバック制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−  ７４８２８号公報
【特許文献２】特開平  ６−３２３１４９号公報
【特許文献３】特開平  １−１１６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ウェイストゲートバルブは、通常時（制御非介入時）には全閉状態となるノーマルクローズ型の構成とされ、実過給圧が目標過給圧を超過した場合等に、気圧式アクチュエータ等により開弁させて過給圧を抑制することが一般的であった。
しかし、近年では、ウェイストゲートバルブを任意の中間開度に保持することが容易であり、制御性にも優れた電動式とすることが普及しつつある。
このような電動ウェイストゲートバルブを用い、例えば比較的低負荷であって過給が必要ない領域においては、ウェイストゲートバルブを開いてタービンをバイパスさせ、タービン駆動に費やされるエネルギを低減することによって、排気圧力を低減し、ポンピングロスを抑制して燃料消費率（燃費）を改善することが可能となる。
【０００６】
しかし、燃費改善を狙ってウェイストゲートバルブを過度に開いた場合、タービン及びコンプレッサの回転数が低下し、加速開始時におけるコンプレッサ回転数及び過給圧の上昇が遅れ、ドライバ要求トルクの増加に対する実トルク増加の時間応答遅れが大きくなり、ドライバビリティ（運転しやすさ）が悪化してしまうことが懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、非過給領域から過給領域に移行する際の時間応答遅れ改善と燃費改善とを両立させたエンジン制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの排ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、前記タービンの上流側から下流側へ前記排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路と、
電動アクチュエータによって駆動され前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブと、前記コンプレッサの下流側における吸気管内圧力を検出する吸気圧センサとを備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記コンプレッサが過給を行わない非過給状態にある場合に、前記吸気圧センサが検出する前記吸気管内圧力が所定の目標圧力に近付くよう前記ウェイストゲートバルブの開度を中間開度領域内で制御するウェイストゲートバルブ制御手段を有し、前記目標圧力は、前記エンジンの運転状態に応じて異なった値が設定されるとともに、前記エンジンの出力軸回転速度増加に応じて増加しかつ前記エンジンのトルク増加に応じて増加するよう設定されることを特徴とするエンジン制御装置である。
これによれば、非過給状態においてウェイストゲートバルブを中間開度（実質的に全開、全閉のいずれでもない状態）とし、吸気管内圧力を、所定の目標圧力付近に維持することによって、ウェイストゲートバルブをノーマルクローズとした場合に対してタービンの駆動仕事を低減し、ポンピングロスを抑制して燃費の向上を図ることができるとともに、コンプレッサにもある程度の予回転を与えることができ、加速開始時のタービン回転立ち上がりレスポンスを向上させて時間応答遅れ（ターボラグ）を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
【０００８】
また、エンジンの運転状態に応じて目標圧力を設定することによって、エンジンの運転状態が変化する場合であってもウェイストゲートバルブの開度制御を最適化し、
より適切に燃費とドライバビリティとの両立を図ることができる。
【０００９】
さらに、エンジンが高回転あるいは高トルクである場合には、例えば高速走行、登坂路走行、山岳路走行、スポーツ走行等のように、過給領域への移行頻度が高い走行状態であると考えられることから、目標圧力を増加させ、ウェイストゲートバルブを閉じ気味にすることによって、コンプレッサにより多くの予回転を与え、ドライバビリティを優先することができる。
一方、エンジンが低回転あるいは低トルクである場合には、ドライバが燃費重視の走行をしており、過給領域への移行頻度は低い走行状態であると考えられることから、目標圧力を低下させ、ウェイストゲートバルブを開き気味にすることによって、ポンピングロスをより抑制し、燃費を改善することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、エンジンの排ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、前記タービンの上流側から下流側へ前記排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路と、
電動アクチュエータによって駆動され前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブと、前記コンプレッサの下流側における吸気管内圧力を検出する吸気圧センサとを備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記コンプレッサが過給を行わない非過給状態にある場合に、前記吸気圧センサが検出する前記吸気管内圧力が所定の目標圧力に近付くよう前記ウェイストゲートバルブの開度を中間開度領域内で制御するウェイストゲートバルブ制御手段を有し、前記目標圧力は、前記エンジンの運転状態に応じて異なった値が設定されるとともに、前記エンジンの出力軸回転速度低下に応じて増加しかつ前記エンジンのトルク低下に応じて増加するよう設定されることを特徴とするエンジン制御装置である。
これによれば、エンジンが低回転あるいは低トルクである場合には、排ガス流量が比較的少なくコンプレッサの回転数低下が顕著となることから、目標圧力を増加させてウェイストゲートバルブを閉じ気味にすることによって、コンプレッサにより多くの予回転を与えることができ、再加速時のドライバビリティを確保することができる。
一方、エンジンが高回転あるいは高トルクである場合には、排ガス流量が比較的多くなってコンプレッサに予回転を与えることが比較的容易であることから、目標圧力を低下させウェイストゲートバルブを開き気味とすることによって、燃費をより改善することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、非過給領域から過給領域に移行する際の時間応答遅れ改善と燃費改善とを両立させたエンジン制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したエンジン制御装置の実施例１を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
【図２】実施例１のエンジン制御装置におけるウェイストゲートバルブ開度制御を示すフローチャートである。
【図３】実施例１のエンジン制御装置における目標吸気管圧力マップの一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明を適用したエンジン制御装置の実施例２における目標吸気管圧力マップの一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、非過給領域から過給領域に移行する際の時間応答遅れ改善と燃費改善とを両立させたエンジン制御装置を提供する課題を、非過給領域においてスロットル上流の吸気管圧力がエンジンの回転数及びドライバ要求トルクに応じて設定される目標圧力と一致するよう、電動ウェイストゲートバルブ開度をフィードバック制御することによって解決した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明を適用したエンジン制御装置の実施例について説明する。
実施例のエンジン制御装置は、例えば乗用車等の自動車に、走行用動力源として搭載されるターボ過給ガソリンエンジンに設けられるものである。
図１は、実施例のエンジン制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、エンジン１は、本体部１０、吸気装置２０、排気装置３０、ターボチャージャ４０、燃料供給装置５０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。
【００１５】
本体部１０は、エンジン１の主機部分であって、例えば、水平対向４気筒の４ストロークＤＯＨＣガソリン直噴エンジンである。
本体部１０は、クランクシャフト１１、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３、吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５、点火栓１６等を有して構成されている。
【００１６】
クランクシャフト１１は、エンジン１の出力軸であって、図示しない各気筒のピストンがコネクティングロッド（コンロッド）を介して連結されている。
シリンダブロック１２は、各気筒のシリンダを有するブロック状の部材であって、クランクシャフト１１を挟んで左右二分割されている。
シリンダブロック１２における右半部（ここでいう左右は、縦置きでの車載状態における車体左右を指すものとする。）には、車両前方側から順に第１、第３気筒が設けられ、左半部には、第２、第４気筒が設けられている。
シリンダブロック１２の左右各半部の接合部には、クランクシャフト１１が収容されるクランクケース部が設けられている。
クランクシャフト１１は、シリンダブロック１２に設けられたメインベアリングによって、回転可能に支持されている。
シリンダブロック１２には、クランクシャフト１１の角度位置を検出する図示しないクランク角センサが設けられている。
【００１７】
シリンダヘッド１３は、シリンダブロック１２の左右両端部にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド１３は、燃焼室、吸気ポート、排気ポート、吸気バルブ、排気バルブ等を有して構成されている。
燃焼室は、図示しないピストンの冠面と対向して設けられた凹部であって、ピストンにより圧縮された混合気が燃焼する空間部の一部を構成するものである。
吸気ポートは、燃焼室内に燃焼用空気（新気）を導入する流路である。
排気ポートは、燃焼室から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ、排気バルブは、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ所定のバルブタイミングで開閉するものである。
【００１８】
吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５は、例えばクランクシャフト１１の端部に設けられたクランクスプロケットから図示しないタイミングチェーンを介して駆動されるカムスプロケット、及び、カムスプロケットにより駆動されるカムシャフト等をそれぞれ有して構成されている。
また、吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５は、油圧アクチュエータによってカムスプロケットとカムシャフトとを回転中心軸回りに相対回動させるバルブタイミング可変機構を備えている。
【００１９】
点火栓１６は、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じて、燃焼室内で電気的なスパークを発生させ、混合気に点火するものである。
【００２０】
吸気装置２０は、外気を吸入し、燃焼用空気としてシリンダヘッド１３の吸気ポートに導入するものである。
吸気装置２０は、インテークダクト２１、エアクリーナ２２、エアフローメータ２３、エアバイパスバルブ２４、インタークーラ２５、スロットルバルブ２６、インテークマニホールド２７、タンブルコントロールバルブ２８等を有して構成されている。
【００２１】
インテークダクト２１は、外部から吸入された燃焼用空気が搬送される管路である。
インテークダクト２１の中間部には、後述するようにターボチャージャ４０のコンプレッサ４１が設けられている。
【００２２】
エアクリーナ２２は、インテークダクト２１の入口付近に設けられ、ダスト等の異物を濾過するエアクリーナエレメント、及び、これを収容するエアクリーナケース等を備えている。
エアフローメータ２３は、エアクリーナ２２の出口部に設けられ、通過する空気流量を測定するセンサである。
エアフローメータ２３の出力は、ＥＣＵ１００に伝達され、燃料噴射量等の制御に利用される。
【００２３】
エアバイパスバルブ２４は、インテークダクト２１内を流れる空気の一部を、コンプレッサ４１の上流側から下流側へバイパスさせるバイパス流路を開閉するものである。
エアバイパスバルブ２４の開度（バイパスされる空気量）は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて変更可能となっている。
【００２４】
インタークーラ２５は、コンプレッサ４１において圧縮された空気を、例えば走行風（車両の走行により車体に対して発生する気流）との熱交換によって冷却するものである。
スロットルバルブ２６は、エンジン１の出力調整のため、吸入空気量を調整するものである。
スロットルバルブは、ＥＣＵ１００からの指令に応じて電動アクチュエータによって所定の開度となるように開閉駆動される。
スロットルバルブ２６は、インタークーラ２５の出口に隣接して配置されている。
スロットルバルブ２６の入口側（上流側）には、吸気管圧力を検出する圧力センサ２６ａが設けられている。
圧力センサ２６ａの出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
【００２５】
インテークマニホールド２７はスロットルバルブ２６から出た空気を、各気筒の吸気ポートに配分する分岐管である。
インテークマニホールド２７には、スロットルバルブ２６よりも下流側における吸気管圧力を検出する圧力センサ２７ａが設けられている。
圧力センサ２７ａの出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
タンブルコントロールバルブ２８は、インテークマニホールド２７の流路内に設けられ、インテークマニホールド２７から吸気ポートに至る空気流路の状態を切り替えることによって、シリンダ内で形成されるタンブル流の状態を制御するものである。
タンブルコントロールバルブ２８は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて切り替えられる。
【００２６】
排気装置３０は、シリンダヘッド１３の排気ポートから既燃ガス（排ガス）を排出するものである。
排気装置３０は、エキゾーストマニホールド３１、エキゾーストパイプ３２、フロント触媒３３、リア触媒３４、サイレンサ３５等を有して構成されている。
【００２７】
エキゾーストマニホールド３１は、各気筒の排気ポートから出た排ガスを集合させ、ターボチャージャ４０のタービン４２に導入する排ガス流路（管路）である。
【００２８】
エキゾーストパイプ３２は、ターボチャージャ４０のタービン４２から出た排ガスを外部に排出する排ガス流路（管路）である。
エキゾーストマニホールド３１の途中には、タービン４２側からフロント触媒３３、リア触媒３４が順次設けられている。
【００２９】
フロント触媒３３、リア触媒３４は、例えばアルミナ等の担体に白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属を担持させ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの低減処理を行う三元触媒である。
フロント触媒３３の入口部、出口部には、排ガスの性状に基づいて空燃比（Ａ／Ｆ）を検出するフロントＡ／Ｆセンサ３３ａ、リアＡ／Ｆセンサ３３ｂがそれぞれ設けられている。
フロントＡ／Ｆセンサ３３ａ、リアＡ／Ｆセンサ３３ｂの出力は、ＥＣＵ１００に伝達され、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御や、フロント触媒３３の劣化診断等に用いられる。
【００３０】
サイレンサ３５は、エキゾーストパイプ３２の出口部に隣接して配置され、排ガスの音響エネルギを低減させて排気騒音を抑制するものである。
エキゾーストパイプ３２は、出口部付近において例えば２本に分岐しており、サイレンサ３５は分岐箇所よりも下流側の部分にそれぞれ設けられている。
【００３１】
ターボチャージャ４０は、排ガスのエネルギを利用して新気を圧縮する排気タービン過給器である。
ターボチャージャ４０は、コンプレッサ４１、タービン４２、ベアリングハウジング４３、ウェイストゲートバルブ４４等を有して構成されている。
【００３２】
コンプレッサ４１は、燃焼用空気を圧縮する遠心式圧縮機である。
タービン４２は、排ガスのエネルギを利用してコンプレッサ４１を駆動するものである。
ベアリングハウジング４３は、コンプレッサ４１とタービン４２との間に設けられている。
ベアリングハウジング４３は、コンプレッサ４１とタービン４２のハウジング間を連結するとともに、コンプレッサホイルとタービンホイルとを連結するシャフトを回転可能に支持するベアリング及び潤滑装置等を有する。
【００３３】
ウェイストゲートバルブ４４は、タービン４２の入口側から出口側に排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路を開閉するものである。
ウェイストゲートバルブ４４は、開閉駆動用の電動アクチュエータ４４ａ、及び、開度位置検出用の図示しない開度センサを有し、ＥＣＵ１００によって開度を制御されている。
【００３４】
燃料供給装置５０は、エンジン１の各気筒に燃料を供給するものである。
燃料供給装置５０は、燃料タンク５１、フィードポンプ５２、フィードライン５３、高圧ポンプ５４、高圧燃料ライン５５、インジェクタ５６等を有して構成されている。
【００３５】
燃料タンク５１は、燃料であるガソリンが貯留される容器である。
フィードポンプ５２は、燃料タンク５１内の燃料を吐出し、高圧ポンプ５４に搬送するものである。
フィードライン５３は、フィードポンプ５２が吐出した燃料を、高圧ポンプ５４に搬送する燃料流路である。
【００３６】
高圧ポンプ５４は、シリンダヘッド１３に取り付けられ、カムシャフトを介して駆動され、燃料圧力を昇圧させるものである。
高圧ポンプ５４は、カムシャフトの回転と連動してシリンダ内を往復し燃料を加圧するプランジャ、及び、電磁調量弁を備え、ＥＣＵ１００によって電磁調量弁のデューティ比を制御することによって、高圧燃料ライン５５内の燃料圧力を調節可能となっている。
高圧燃料ライン５５は、高圧ポンプ５４により昇圧後の燃料を、各気筒にそれぞれ設けられたインジェクタ５６に搬送する燃料流路である。
インジェクタ５６は、高圧燃料ライン５５から供給される燃料を、ＥＣＵ１００からの噴射信号に応じて、各気筒の燃焼室内に筒内噴射（直噴）する噴射弁である。
【００３７】
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
ＥＣＵ１００には、エンジン１に設けられた各センサの出力がそれぞれ伝送されるとともに、エンジン１に設けられた各アクチュエータ、バルブ類、点火栓、インジェクタ等の制御対象に対して制御信号を出力可能となっている。
【００３８】
ＥＣＵ１００は、図示しないアクセルペダルの操作量（踏込量）等に基づいて、ドライバ要求トルクを算出し、エンジン１が実際に発生するトルク（実トルク）がドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ２６の開度や、バルブタイミング、過給圧、点火時期、燃料噴射量及び噴射時期等を制御して、エンジン１の出力（トルク）調節を行う。
また、ＥＣＵ１００は、過給領域においては過給圧を制御し、実質的に過給が行われない非過給領域（ＮＡ領域）においては、燃費とドライバビリティとの両立を図るため、電動式のウェイストゲートバルブ４４の開度を制御するウェイストゲートバルブ制御手段としても機能する。
【００３９】
次に、実施例１のエンジン制御装置におけるウェイストゲートバルブ４４の制御について詳細に説明する。
図２は、実施例１のエンジン制御装置におけるウェイストゲートバルブ開度制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
【００４０】
＜ステップＳ０１：過給領域判断＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１の現在の運転状態が、ターボチャージャ４０による過給が行われる（吸気管内圧力が大気圧以上となる）過給領域であるか否かを判別する。
過給領域であるか否かは、例えば、エンジン回転数とドライバ要求トルクとの相関に基づいて判別することができる。また、圧力センサ２７ａが検出した吸気管圧力に基づいて判別してもよい。
過給領域である場合は、ノーマルクローズによる通常の過給圧フィードバック制御を行うため、ステップＳ０２に進む。
非過給領域である場合は、ウェイストゲートバルブ４４を中間開度に維持するポンピングロス低減制御を行うため、ステップＳ０３に進む。
【００４１】
＜ステップＳ０２：過給圧フィードバック制御＞
ＥＣＵ１００は、インテークマニホールド２７の圧力センサ２７ａが検出する、スロットル下流側の吸気管圧力（ターボチャージャ４０の過給圧）が、ドライバ要求トルク及びエンジン回転数に応じて設定される目標過給圧と一致するよう、ウェイストゲートバルブ４４の開度を制御する過給圧フィードバック制御を行う。
ＥＣＵ１００は、目標となるウェイストゲートバルブ４４の開度（電動アクチュエータ４４ａのストローク位置）を算出し、アクチュエータドライバによって電動アクチュエータ４４ａを駆動後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００４２】
＜ステップＳ０３：エンジン回転数取得＞
ＥＣＵ１００は、クランクシャフト１１に設けられる図示しないクランク角センサの出力に基づいて、クランクシャフト１１の回転速度（エンジン回転数）に関する情報を取得する。
その後、ステップＳ０４に進む。
【００４３】
＜ステップＳ０４：ドライバ要求トルク取得＞
ＥＣＵ１００は、現在のドライバ要求トルクに関する情報を取得する。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００４４】
＜ステップＳ０５：目標吸気管圧力マップ値読み出し＞
ＥＣＵ１００は、予め準備されている目標吸気管圧力マップから、現在のエンジン回転数、及び、ドライバ要求トルクに対応する目標吸気管圧力の値を読みだす。
図３は、実施例１のエンジン制御装置における目標吸気管圧力マップの一例を模式的に示す図である。
目標吸気管圧力マップは、エンジン回転数、及び、ドライバ要求トルクから、目標吸気管圧力が、直接あるいは補間演算等によって読みだされるよう構成されている。
実施例１においては、目標吸気管圧力は、エンジン回転数の増加に応じて増加し、ドライバ要求トルクの増加（実トルクも増加していることを意味する）に応じて増加するよう構成されている。
その後、ステップＳ０６に進む。
【００４５】
＜ステップＳ０６：目標吸気管圧力フィードバック制御＞
ＥＣＵ１００は、圧力センサ２６ａによって検出されたコンプレッサ４１の下流側であり、かつスロットルバルブの上流側における実際の吸気管圧力が、ステップＳ０５においてマップから読みだされた目標吸気管圧力に近づくよう、ウェイストゲートバルブ４４の開度を、全開と全閉との間の領域である中間開度域においてフィードバック制御する。
具体的には、目標吸気管圧力に対して実際の吸気管圧力が低い場合は、ウェイストゲートバルブ４４の開度を小さく（閉じ気味に）してタービン４２の仕事量を増加させ、コンプレッサ４１の回転数を上昇させる。
一方、目標吸気管圧力に対して実際の吸気管圧力が高い場合は、ウェイストゲートバルブ４４の開度を大きく（開き気味に）してタービン４２の仕事量を減少させ、コンプレッサ４１の回転数を低下させる。
ＥＣＵ１００は、制御目標となるウェイストゲートバルブ４４の開度（電動アクチュエータ４４ａのストローク位置）を算出し、実際の開度が制御目標開度と一致するようアクチュエータドライバによって電動アクチュエータ４４ａを駆動後、一連の処理を終了（リターン）する。
なお、目標吸気管圧力フィードバック制御においては、コンプレッサ４１の回転数を変化させてもエンジン出力（出力トルク）は変化しないよう、スロットルバルブ２６の開度も調整することで、エンジン１に供給される空気量を変化させないようにする。具体的には、コンプレッサ４１の回転数を上昇させる（吸気管圧力を高くする）場合には、スロットルバルブ２６を閉じ側に制御し、コンプレッサ４１の回転数を低下させる（吸気管圧力を低くする）場合には、スロットルバルブ２６を開き側に制御する。
【００４６】
以上説明した実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）非過給状態においてウェイストゲートバルブ４４を中間開度とし、吸気管内圧力を所定の目標吸気管圧力に近づくようフィードバック制御することによって、ウェイストゲートバルブ４４をノーマルクローズとした場合に対してタービン４２の駆動仕事を低減し、排気圧力の低減によりポンピングロスを抑制して燃費の向上を図ることができるとともに、コンプレッサ４１にもある程度の予回転を与えることができ、加速開始時のタービン回転立ち上がりレスポンスを向上させて時間応答遅れ（ターボラグ）を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
（２）エンジン１が高回転あるいは高トルクである場合には、例えば高速走行、登坂路走行、山岳路走行、スポーツ走行等のように、過給領域への移行頻度が高い走行状態であると考えられることから、目標吸気管圧力を増加させ、ウェイストゲートバルブ４４を閉じ気味として、コンプレッサ４１により多くの予回転を与え、ドライバビリティを優先することができる。
一方、エンジン１が低回転あるいは低トルクである場合には、ドライバが燃費重視の走行をしており、過給領域への移行頻度は低い走行状態であると考えられることから、目標吸気管圧力を低下させ、ウェイストゲートバルブ４４を開き気味として、ポンピングロスをより抑制し、燃費を改善することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明を適用したエンジン制御装置の実施例２について説明する。
上述した実施例１と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図４は、実施例２のエンジン制御装置における目標吸気管圧力マップの一例を模式的に示す図である。
【００４８】
図４に示すように、実施例２においては、目標吸気管圧力は、エンジン回転数の低下に応じて増加し、ドライバ要求トルクの低下に応じて増加するよう構成されている。
以上説明した実施例２によれば、エンジン１が低回転あるいは低トルクである場合には、排ガス流量が比較的少なくコンプレッサ４１の回転数低下が顕著となることから、目標圧力を増加させてウェイストゲートバルブ４４を閉じ気味にすることによって、少ない排ガス量であってもコンプレッサ４１により多くの予回転を与えることができ、再加速時のドライバビリティを確保することができる。
一方、エンジン１が高回転あるいは高トルクである場合には、排ガス流量が比較的多くなってコンプレッサ４１に予回転を与えることが比較的容易であることから、目標圧力を低下させウェイストゲートバルブ４４を開き気味とすることによって、ある程度のドライバビリティを確保しつつ燃費をより改善することができる。
【００４９】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内であり、エンジン及びその制御装置の構成は、上述した実施例の構成に限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施例において、エンジンは一例として水平対向４気筒であったが、シリンダレイアウト、気筒数、点火順序等は限定されない。
また、本発明は、ガソリンエンジンに限らず、ターボ過給を行うディーゼルエンジンや、その他の内燃機関にも適用することが可能である。
また、各実施例の目標吸気管圧力の設定手法も一例であって、適宜変更することが可能である。
例えば、エンジン回転数、ドライバ要求トルク以外のパラメータに基づいて、目標吸気管圧力を設定、算出、補正等することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１    エンジン                      １０    本体部
１１    クランクシャフト              １２    シリンダブロック
１３    シリンダヘッド                １４    吸気バルブ駆動系
１５    排気バルブ駆動系              １６    点火栓
２０    吸気装置                      ２１    インテークダクト
２２    エアクリーナ                  ２３    エアフローメータ
２４    エアバイパスバルブ            ２５    インタークーラ
２６    スロットルバルブ              ２６ａ  圧力センサ
２７    インテークマニホールド        ２７ａ  圧力センサ
２８    タンブルコントロールバルブ
３０    排気装置                      ３１    エキゾーストマニホールド
３２    エキゾーストパイプ            ３３    フロント触媒
３３ａ  フロントＡ／Ｆセンサ          ３３ｂ  リアＡ／Ｆセンサ
３４    リア触媒                      ３５    サイレンサ
４０    ターボチャージャ              ４１    コンプレッサ
４２    タービン
４３    ベアリングハウジング          ４４    ウェイストゲートバルブ
５０    燃料供給装置                  ５１    燃料タンク
５２    フィードポンプ                ５３    フィードライン
５４    高圧ポンプ                    ５５    高圧燃料ライン
５６    インジェクタ                １００    エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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