(57)【要約】【課題】複数の排気系を有し、各排気系にタービンが設けられた内燃機関において吸気系の構造を簡単化した電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】複数の排気系１５，１６を有する内燃機関（エンジン）１０の制御装置（ＥＣＵ）２８において、内燃機関１０には、一方の排気系１５にタービン及びコンプレッサを有する電動機付ターボチャージャ１１と、他方の排気系１６にタービンを有する電動機付タービン１３とが設けられており、電動機付ターボチャージャ１１の電動機１２及び電動機付タービン１３の電動機１４を制御することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の排気系を有する内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は、
一方の排気系にタービン及びコンプレッサを有する電動機付ターボチャージャと、
他方の排気系にタービン及びコンプレッサのうちタービンのみを有する電動機付タービンと
を備え、
前記電動機付ターボチャージャの電動機及び前記電動機付タービンの電動機を制御することを特徴とする電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
所定以上の加速要求の場合に、前記電動機付タービンの電動機を電動駆動させることを特徴とする請求項１に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記電動機付タービンの電動機で発電させる時にバッテリが所定以上の充電状態である場合に、前記電動機付タービンの電動機で発電した電力を前記電動機付ターボチャージャの電動機での電動駆動で消費させることを特徴とする請求項１又は２に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記電動機付ターボチャージャと前記電動機付タービンとの回転数差を所定範囲内とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記一方の排気系と前記他方の排気系との背圧差に応じて、前記内燃機関の燃焼制御値を補正することを特徴とする請求項４に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記燃焼制御値は、点火時期であることを特徴とする請求項５に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃焼制御値は、空燃比であることを特徴とする請求項５に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関は、前記複数の排気系の下流に排気浄化触媒を備え、
前記排気浄化触媒の触媒温度を上昇させる時に、前記一方の排気系の気筒の空燃比をリッチにするとともに前記他方の排気系の気筒の空燃比をリーンにすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記一方の排気系は、各気筒の燃焼室からタービンまでの長さが短い方の排気系であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載する電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボチャージャは、高出力なエンジン出力特性を得るため、エンジンの吸入空気量を過給する。しかし、ターボチャージャの場合、エンジンの排気エネルギを利用するため、排気エネルギの少ない低回転域の過給圧の立ち上がりが悪く、高回転域に比べて低回転域でのエンジン出力特性が悪い。そこで、ターボチャージャのタービン／コンプレッサに電動機（モータ）を組み込み、この電動機によってタービン／コンプレッサを強制的に駆動して所望の過給圧を得る電動機付ターボチャージャが開発されている。
【０００３】
また、Ｖ型エンジンやＬ（直列）型のリーンバーンエンジン等では、排気系が２系統に分かれている場合があり、各排気系に排気浄化触媒が各々設けられる。このような構成のエンジンに電動機付ターボチャージャを設ける場合、各排気系には排気浄化触媒の上流側に電動機付ターボチャージャのタービン側が各々設けられる（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−６５８３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンに２個の電動機付ターボチャージャを備える場合、各ターボチャージャにコンプレッサを各々有しているので、各コンプレッサに対応して２系統の吸気系が構成される。そのため、各コンプレッサで過給された空気を合流させなければならないので（つまり、２系統の吸気系を結合しなければならないので）、吸気系の構造が複雑化する。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の排気系を有し、各排気系にタービンが設けられた内燃機関において吸気系の構造を簡単化した電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、複数の排気系を有する内燃機関の制御装置において、内燃機関は、一方の排気系にタービン及びコンプレッサを有する電動機付ターボチャージャと、他方の排気系にタービン及びコンプレッサのうちタービンのみを有する電動機付タービンとを備え、電動機付ターボチャージャの電動機及び電動機付タービンの電動機を制御することを特徴とする。
【０００８】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、一方の排気系にはタービン及びコンプレッサを有する電動機付ターボチャージャのタービンが設けられるとともに他方の排気系にはタービンのみを有する電動機付タービンのタービンが設けられた内燃機関において、電動付ターボチャージャの電動機及び電動機付タービンの電動機を制御する。この内燃機関には電動機付ターボチャージャのコンプレッサで過給された空気のみを吸入させればよいので、複数の吸気系を結合させる必要はなく、吸気系の構造を簡単化できる。なお、電動機付タービンは、タービンのみを有し、コンプレッサを有さない。
【０００９】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、所定以上の加速要求の場合に、電動機付タービンの電動機を電動駆動させるように構成してもよい。
【００１０】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、ドライバのアクセルペダル操作に基づく加速要求が所定以上の場合、排気系における背圧が低下する方向に電動機付タービンのタービンを回転させるために、電動機付タービンの電動機を電動駆動する。背圧が低下することによって、他方の排気系が設けられる側の気筒の残留ガスが減少するので、内燃機関への吸入空気量が増加し、内燃機関の出力が増大する。つまり、電動機付タービンでも、内燃機関の出力をアシストする。
【００１１】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、電動機付タービンの電動機で発電させる時にバッテリが所定以上の充電状態である場合に、電動機付タービンの電動機で発電した電力を電動機付ターボチャージャの電動機での電動駆動で消費させるように構成してもよい。
【００１２】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、排気エネルギを消費するために電動機付タービンの電動機で発電させる必要がある時にバッテリが所定以上の充電状態の場合には、電動機付タービンの電動機による発電力を電動機付ターボチャージャの電動機による電動駆動で消費させる。このように制御することによって、過充電によるバッテリの劣化を防止できるとともに、発電を禁止することによる電動機付タービンの過回転を抑制することができる。
【００１３】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、電動機付ターボチャージャと電動機付タービンとの回転数差を所定範囲内とするように構成してもよい。
【００１４】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、電動機付ターボチャージャと電動機付タービンとの回転数差を所定範囲内となるように電動機付ターボチャージャの電動機又は／及び電動機付タービンの電動機を制御し、排気系間の背圧差を抑制する。排気系間の背圧差が大きくなると、内燃機関の各気筒間の燃焼状態が変わるので、気筒間のトルク差や異常燃焼等が生じる。そこで、回転数を所定範囲内とすることによって、異常燃焼等を未然に防止し、燃焼効率を最適化して、燃費の向上を図っている。
【００１５】
なお、所定範囲は、排気系間の背圧差によって各気筒の燃焼状態に異常が発生しない程度の電動機付ターボチャージャと電動機付タービンとの回転数差とする。
【００１６】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、一方の排気系と他方の排気系との背圧差に応じて、内燃機関の燃焼制御値を補正するように構成してもよい。燃焼制御値としては、点火時期や空燃比が好適である。
【００１７】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、一方の排気系と他方の排気系との背圧差に応じて内燃機関の燃焼制御値を補正することによって、各気筒での燃焼状態を良好な状態に保つ。そのため、制御上の遅れや電動機のメカ上のトラブル等によって上記の回数数差による制御によって排気系間の背圧差を抑制できない場合でも、気筒間のトルク差や異常燃焼等を防止できる。
【００１８】
なお、燃焼制御値は、内燃機関における燃焼状態を変化させることができるものであり、例えば、点火時期、空燃比、噴射時期、可変バルブ機構におけるバルブのリフト量や開閉時期、ＥＧＲ［Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ］におけるバルブ開度等がある。
【００１９】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、内燃機関には、複数の排気系の下流に排気浄化触媒が備えられ、排気浄化触媒の触媒温度を上昇させる時に、一方の排気系の気筒の空燃比をリッチにするとともに他方の排気系の気筒の空燃比をリーンにすると好適である。
【００２０】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、各排気系の下流に設けられた排気浄化触媒の触媒温度を上昇させる時には、電動機付ターボチャージャ側の排気系の気筒の空燃比をリッチにするとともに電動機付タービンの排気系の気筒の空燃比をリーンにする。この際、排気浄化触媒では、空燃比リーン時に酸化するとともに空燃比リッチ時に還元して排気ガスを浄化し、未燃焼ガスと酸素とが供給されることによって触媒温度が上昇する。このように制御することによって、リッチな空燃比によって排気温が高い（すなわち、排気エネルギが大きい）側から電動機付ターボチャージャによって排気エネルギを回転エネルギに直接変換して目標の過給圧を得るので、エネルギ効率が高くなる。ちなみに、電動機付タービンで排気エネルギを電気エネルギに変換し、その電気エネルギを電動機付ターボチャージャに供給し、さらに、その電気エネルギを電動機で回転エネルギに変換してから目標の過給圧を得る場合、その変換ロスによってエネルギ効率が低下する。
【００２１】
本発明の上記電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置は、一方の排気系を、各気筒の燃焼室からタービンまでの長さが短い方の排気系とすると好適である。
【００２２】
この電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置では、電動機ターボチャージャ側の排気系を燃焼室からタービンまでの長さが短い方の排気系とすることによって、排気系が長い排気系より排気熱が放熱されないので、排気温が高くなる。そのため、排気温が高い（すなわち、排気エネルギが大きい）側から電動機付ターボチャージャによって排気エネルギを回転エネルギに直接変換して目標の過給圧を得ることができるので、エネルギ効率が高くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る電動機付ターボチャージャを備える内燃機関の制御装置の実施の形態を説明する。
【００２４】
本実施の形態では、本発明に係る制御装置を、自動車に搭載される直列４気筒のリーンバーンエンジンのＥＣＵ［Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ］に適用する。本実施の形態に係るエンジンシステムは、２気筒毎にリーン運転とリッチ運転とを行うために２系統の排気系及び各排気系に排気浄化触媒を備えており、第１排気系では直列４気筒のうちの内側の２気筒の排気を行い、第２排気系では外側の２気筒の排気を行う。また、本実施の形態に係るエンジンシステムには、第１排気系には電動機付ターボチャージャが配設され、第２排気系には電動機付タービンが配設される。
【００２５】
図１を参照して、本実施の形態に係るエンジンシステム１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る電動機付ターボチャージャを備えるエンジンシステムの構成図である。
【００２６】
エンジンシステム１は、自動車に搭載され、内燃機関としてのエンジン１０により自動車を駆動するための駆動力を得ており、エンジン１０には２つの排気系１５，１６がある。エンジンシステム１では、エンジン１０での出力特性を高めるために、一方の排気系１５の排気ガスを利用してターボチャージャ１１によりエンジン１０の吸入空気量を過給している。さらに、エンジンシステム１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を強制的に駆動している。また、エンジンシステム１では、減速時等に電動機１２により発電を行っている。さらに、エンジンシステム１では、他方の排気系１６の排気ガスを利用してタービン１３を回転させ、電動機１４により発電を行っている。
【００２７】
エンジン１０は、直列４気筒（Ｌ４型）のリーンバーンエンジンであり、希薄燃焼によりガソリン消費量を節約して低燃費化を図っている。エンジン１０では、外側の第１気筒１０ａ及び第４気筒１０ｄと内側の第２気筒１０ｂ及び第３気筒１０ｃとの２気筒毎にリーン運転とリッチ運転とを行う。そのため、エンジン１０は、２つの触媒を有しており、この２つの触媒の温度を別々に制御するために２系統の排気系１５，１６がある。リーン運転時の空燃比の排気ガスとリッチ運転時の空燃比の排気ガスとが１つの触媒に供給されると触媒が過加熱されるが、リーン運転による排気ガスとリッチ運転による排気ガスとを異なる触媒に供給することにより、各触媒が過加熱されない。そのため、エンジンシステム１では、アンダフロア触媒の温度が低い場合でも、２気筒毎にリーン運転とリッチ運転とを行っても２つの触媒を過加熱することなく、アンダフロア触媒の温度を上昇させることができる。
【００２８】
第１排気系１５は、第２気筒１０ｂからの第２排気流路１５ａと第３気筒１０ｃからの第３排気流路１５ｂとを有しており、第２排気流路１５ａと第３排気流路１５ｂとがターボチャージャ１１の上流側で結合している。第２排気系１６は、第１気筒１０ａからの第１排気流路１６ａと第４気筒１０ｄからの第４排気流路１６ｂとを有しており、第１排気流路１６ａと第４排気流路１６ｂとがタービン１３の上流側で結合している。第１排気系１５は、内側の気筒１０ｂ，１０ｃの排気系であるため、第２排気系１６に比べて、気筒１０ｂ，１０ｃの各燃焼室（図示せず）からタービンホイール１１ａに至る排気流路１５ａ，１５ｂの長さが短く、各排気流路１５ａ，１５ｂの形状差も少ない。そのため、第１排気系１５では、第２排気系１６に比べて、排気熱の放熱が少なく排気温が高く保たれ、ターボホイール１１ａに至るまでの排気エネルギのロスが少ない。
【００２９】
また、エンジン１０では、１系統の吸気系１７から空気を吸入し、２系統の排気系１５，１６に排気ガスを排気する。吸気系１７は、１本の吸気流路１７ａを有しており、吸気流路１７ａには上流側からエアフローメータ１８、ターボチャージャ１１のコンプレッサ側、インタークーラ１９、スロットルバルブ２０、サージタンク２１等が設けられている。第１排気系１５は、第２排気流路１５ａと第３排気流路１５ｂとが結合した排気流路１５ｃに上流側からターボチャージャ１１のタービン側、空燃比センサ２２、排気浄化触媒２３等が設けられている。第２排気系１６は、第１排気流路１６ａと第４排気流路１６ｂとが結合した排気流路１６ｃに上流側からタービン１３、空燃比センサ２４、排気浄化触媒２５等が設けられている。さらに、第１排気系１５（排気流路１５ｃ）と第２排気系１６（排気流路１６ｃ）とが結合して１本の排気流路２６となり、排気流路２６にはノックス浄化触媒２７等が設けられている。なお、第１排気系１５にターボチャージャ１１を設けるのは、排気エネルギが大きい排気系から排気エネルギを回転エネルギとして直接回収して、変換エネルギによるロスを少なくするためである。ちなみに、第１排気系１５にタービン１３を設けて電動機１４で排気エネルギを電気エネルギとして回収した場合、その電気エネルギを電動機１２又はバッテリ２９に送電し、その電気エネルギを電動機１２で回転エネルギに変換すると、電気エネルギに一旦変換した分の変換ロスが発生する。
【００３０】
吸気系１７では、まず、吸気流路１７ａの最上流から吸入した空気は、エアフローメータ１８で吸入空気量が検出された後、ターボチャージャ１１で過給される。ターボチャージャ１１から出た吸入空気は、過給による圧力上昇によって温度が上昇する。そこで、インタークーラ１９では、温度上昇した吸入空気の温度を空冷式で低下させ、充填効率を向上させる。続いて、スロットルバルブ２０では、エンジン１０への吸入空気量を調節する。さらに、この調節された空気が、サージタンク２１で各気筒１０ａ〜１０ｄに吸入される空気量に分配され、各気筒１０ａ〜１０ｄに吸入される。スロットルバルブ１６は、電子制御式バルブであり、ＥＣＵ２８によって開度が決定され、制御される。また、サージタンク２１は、ＥＣＵ２８によって各気筒１０ａ〜１６ｂの吸入空気量が決定され、制御される。
【００３１】
第１排気系１５では、まず、第２気筒１０ｂからの排気ガスと第３気筒１０ｃからの排気ガスが合流した後、この合流した排気ガスがターボチャージャ１１のタービンホイール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によるアシストによって消費され、減速時には電動機１２による発電によって消費される。タービンホイール１１ａを通過した排気ガスは、空燃比センサ２２で空燃比が検出された後、排気浄化触媒２３で浄化される。
【００３２】
第２排気系１６では、まず、第１気筒１０ａからの排気ガスと第４気筒１０ｄからの排気ガスが合流した後、この合流した排気ガスがタービン１３のタービンホイール１３ａを回転させる。この際、排気エネルギは、電動機１４による発電又は電動駆動によって消費される。タービンホイール１３ａを通過した排気ガスは、空燃比センサ２４で空燃比が検出された後、排気浄化触媒２５で浄化される。
【００３３】
排気浄化触媒２３，２５は、排気ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）等の未燃焼成分を酸化し、毒性を吸収する。排気浄化触媒２３，２５では、排気エネルギに応じた排気温によって触媒温度が変動する。
【００３４】
さらに、排気ガスは、２系統の排気系１５，１６が合流した後、排気浄化触媒としてのノックス浄化触媒２７で更に浄化される。ノックス浄化触媒２７は、空燃比リーン時に酸化するとともに空燃比リッチ時に還元して排気ガスに含まれるＮＯｘ（窒息酸化物）を還元し、毒性を吸収する。ノックス浄化触媒２７では、リッチ運転による未燃焼ガスとリーン運転による酸素とが供給されることによって昇温制御される。
【００３５】
ターボチャージャ１１は、第１排気系１５からの排気エネルギを利用して過給圧を上げる。ターボチャージャ１１では、排気流路１５ｃにタービンホイール１１ａ、吸気流路１７ａにコンプレッサホイール１１ｂが配設されており、両ホイールがシャフト１１ｃで連結されている。このシャフト１１ｃの中央部には、電動機１２の一構成要素であるロータ（図示せず）が固定されている。
【００３６】
電動機１２は、三相交流モータであり、ターボチャージャ１１の過給圧をアシストするとともに回生時にはバッテリ２９を充電する。電動機１２は、磁石が設けられたロータの周囲にステータ（図示せず）が配設されている。ステータは、複数枚の積層鋼板に巻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て、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、ＥＣＵ２８から三相の各巻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。
【００３７】
タービン１３は、第２排気系１６からの排気エネルギを利用して電動機１４で発電を行う。また、タービン１３は、強加速時にはターボチャージャ１１での過給をアシストするために、電動機１４によって強制的に背圧を下げる方向に回転する。タービン１３では、排気流路１６ｃにタービンホイール１３ａが配設されており、タービンホイール１３ａがシャフト１３ｂに連結されている。このシャフト１３ｃの中央部には、電動機１４の一構成要素であるロータ（図示せず）が固定されている。
【００３８】
電動機１４は、三相交流モータであり、バッテリ２９を充電又は電動機１２に電力供給するとともに強加速時にはタービン１３を強制的に回転させる。電動機１４は、電動機１２と同様の構成及び作用を有し、シャフト１３ｂを出力軸としてタービン１３のハウジングの内部に構築されている。
【００３９】
図１乃至図５を参照して、ＥＣＵ２８について説明する。図２は、各電動機に対する制御を示す図である。図３は、エンジン回転数に応じた背圧差を示すマップである。図４は、背圧差に応じた点火時期の補正マップである。図５は、背圧差に応じた空燃比の補正マップである。
【００４０】
ＥＣＵ２８は、ＣＰＵ［Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ］、ＲＯＭ［Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ］、ＲＡＭ［Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ］等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ２８は、エアフローメータ１８、空燃比センサ２２，２４やバッテリ充電量センサ（図示せず）、エンジン回転数センサ（図示せず）、アクセルペダル開度センサ（図示せず）、ターボチャージャ１１の回転数センサ（図示せず）、タービン１３の回転数センサ（図示せず）等の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値等を設定し、エンジンシステム１の各部を制御する。
【００４１】
ＥＣＵ２８では、アクセルペダルの開度や踏込速度等に基づいてスロットルバルブ２０の開度を設定し、スロットルバルブ２０の開度を制御する。また、ＥＣＵ２８では、アクセルペダルの開度や踏込速度等に基づいて各気筒１０ａ〜１０ｄでの空燃比を決定するとともに決定した空燃比に基づいて各気筒１０ａ〜１０ｄへの燃料噴射量及び吸入空気量を設定し、電子制御式の燃料噴射装置（図示せず）及びサージタンク２１を制御する。この際、ＥＣＵ２８では、空燃比センサ２２，２４で検出した空燃比に基づいて、決定した空燃比になるようにフィードバック制御している。さらに、ＥＣＵ２８では、各気筒１０ａ〜１０ｄでの燃焼状態を制御するために燃焼制御値を設定し、エンジン１０の各部を制御する。燃焼制御値としては、空燃比の他に、点火時期、燃料の噴射時期、可変バルブ機構を有する場合にはそのバルブのリフト量や開閉時期、ＥＧＲを有する場合にはそのバルブ開度等がある。
【００４２】
特に、ＥＣＵ２８では、２気筒１０ａ，１０ｄと２気筒１０ｂ，１０ｃとでリーン運転とリッチ運転とを別々に行うために、２気筒毎にリーン運転時の空燃比とリッチ運転時の空燃比とを設定する。この際、ＥＣＵ２８では、ノックス浄化触媒２７の触媒温度を上昇させる場合には、第１排気系１５の気筒１０ｂ，１０ｃ側をリッチ運転の空燃比に設定するとともに第２排気系１６の気筒１０ａ，１０ｄ側をリーン運転の空燃比に設定する。このように、ターボチャージャ１１側をリッチ運転として排気温を高く（すなわち、排気エネルギを大きく）することにより、排気エネルギが大きい側から排気エネルギを回転エネルギとして直接回収して、変換ロスを少なくする。ちなみに、タービン１３側をリッチ運転として電動機１４で排気エネルギを電気エネルギとして回収した場合、その電気エネルギを電動機１２で回転エネルギに変換すると、電気エネルギを一旦変換する分の変換ロスが発生する。
【００４３】
また、ＥＣＵ２８では、アクセルペダルの開度や踏込速度及びエンジン回転数等に基づいて運転状態を決定し、この運転状態に応じて電動機１２及び電動機１４に対して制御を行っている。運転状態は、電動機１２，１４でのアシスト動作／発電動作を切り換えるための制御の基本であり、図２に示すようにドライバからの加速要求に応じて、特大加速状態、大加速状態、中加速状態、緩加速状態、減速状態がある。ＥＣＵ２８では、運転状態に応じて必要な過給圧を決定し、決定した過給圧に応じて電動機１２によるアシスト量又は発電量を決定するとともに電動機１４によるアシスト量（タービン１３の強制回転）又は発電量を決定する。
【００４４】
なお、エンジンシステム１は、電動機１２、１４のアシスト動作／発電動作を制御するために、各電動機１２，１４に対応してＤＣ−ＤＣコンバータ（図示せず）及びインバータ（図示せず）を備えている。各ＤＣ−ＤＣコンバータは、バッテリ２９とインバータとの間に接続され、バッテリ２９とインバータとで出入力される直流電力を変換する。また、各ＤＣ−ＤＣコンバータは、トランジスタ（図示せず）を備えており、このトランジスタのオン／オフによって電動機１２又は電動機１４の発電量を調整する。各ＤＣ−ＤＣコンバータでは、ＥＣＵ２８からのゲート信号に基づいてトランジスタがオン／オフし、トランジスタがオンしている時間が回生可能時間の場合には電動機１２又は電動機１４で発電した電力をバッテリ２９に出力する。各インバータは、６つのＦＥＴ［Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ］（図示せず）を備えており、この６つのＦＥＴによって電動機１２又は電動機１４の三相の巻線に対して上側アーム及び下側アームを各々構成している。各インバータでは、ＥＣＵ２８からの６つのゲート信号に基づいて各相の上側アーム又は下側アームが通電し、電動機１２又は電動機１４の三相の巻線に電力を各々供給する。
【００４５】
特大加速状態は、急速に大きな加速トルクが要求されている状態であり、電動機１２によるターボチャージャ１１に対するアシストのみならず、電動機１４によるターボチャージャ１１に対するアシストも行う。電動機１２によるアシスト量は、最大量に設定される。電動機１４によるアシストは、電動機１４が電動駆動してタービンホイール１３ａを背圧が低下する方向に回転させると、第１気筒１０ａ及び第４気筒１０ｄの残留ガスが減少することによってエンジン１０の吸入空気量が増加し、その吸入空気量の増加に応じてエンジン１０の出力が増大することである。そこで、電動機１４によるアシスト量は、タービンホイール１３ａを背圧が低下する方向に回転させることができる程度に設定される。この制御時には、バッテリ２９では、電動機１２及び電動機１４に電力を供給するので、放電する。
【００４６】
大加速状態は、大きな加速トルクが要求されている状態であり、電動機１２ではターボチャージャ１１に対するアシストを行い、電動機１４では発電してバッテリ２９に対して充電を行う。電動機１２によるアシスト量は、エンジンの回転数、アクセルペダルの開度や踏込速度及び現在の過給圧等に応じて大きな量が設定される。電動機１４による発電量は、バッテリ充電量等に応じて設定される。この制御時には、バッテリ２９では、電動機１２には電力を供給するとともに電動機１４から充電されるが、電動機１２による電力消費量が大きいのでトータルとしては放電する。
【００４７】
中加速状態は、中程度の加速トルクが要求されている状態であり、電動機１２ではターボチャージャ１１に対するアシストを行い、電動機１４では発電した電力を電動機１２に供給する。電動機１２によるアシスト量は、エンジンの回転数、アクセルペダルの開度や踏込速度及び現在の過給圧等に応じて中程度の量が設定される。電動機１４による発電量は、電動機１２によるアシスト量等に応じて設定される。この制御時には、バッテリ２９では、電動機１２，１４に対して充放電しない。
【００４８】
緩加速状態は、小さな加速トルク要求されている状態から定常状態に至る状態であり、電動機１２ではアシスト及び発電を行わず、電動機１４では発電してバッテリ２９に充電を行う。電動機１２ではアシスト及び発電を行わないので、ターボチャージャ１１では排気エネルギに応じた過給圧を発生する。電動機１４による発電量は、バッテリ充電量等に応じて設定される。この制御時には、バッテリ２９では、電動機１４から充電される。
【００４９】
減速状態は、加速トルクの要求のない定常状態から減速状態に至る状態であり、電動機１２，１４共に発電してバッテリ２９に充電を行う。電動機１２，１４の発電量は、バッテリ充電量等に応じて設定される。この制御時には、バッテリ２９では、電動機１２，１４から充電される
【００５０】
さらに、ＥＣＵ２８では、電動機１２，１４に対してバッテリ充電量に基づいて制御を行っている。ＥＣＵ２８では、バッテリ２９が満充電の場合には、バッテリ２９に充電を行う緩加速状態又は減速状態でも電動機１２，１４による発電を禁止して充電を行わない。この場合、緩加速状態の場合、電動機１４による発電を禁止すると排気エネルギを消費できないので、電動機１４が過回転する可能性がある。この過回転によるメカ的なトラブルを防止するために、ＥＣＵ２８では、電動機１４に発電させ、その発電電力を電動機１２に供給し、電動機１２で電力を消費するように制御してもよい。この際、ドライバとしては小さい加速要求しか行っていないので、電動機１２によるアシストによって過給圧が増加することによる加速ショックをドライバに与えないようにする必要がある。そこで、ＥＣＵ２８では、電動機１４による発電量を過給圧変化速度が一定値以下になる発電量に設定し、電動機１２のアシストによる過給圧の変化速度を抑制する。あるいは、スロットルバルブ２０の開度を絞ることによる空気量を低下させる手段や点火遅角等によるトルクを低下する手段等を利用して、過給圧の変化速度を抑えてもよい。なお、ＥＣＵ２８では、緩加速状態の場合に、電動機１２，１４による発電を禁止、あるいは、電動機１４による発電電力を電動機１２に供給する制御を、バッテリ２９の充電状態が所定以上の充電状態であることを基準に行うようにしてもよい。ここで、所定以上の充電状態としては、満充電の９割の充電状態等を選択することができる。
【００５１】
また、ＥＣＵ２８では、電動機１２，１４に対して２系統の第１排気系１５と第２排気系１６との背圧差に基づいて制御を行っている。ＥＣＵ２８では、特大加速状態以外の運転状態の時に背圧差が上限背圧差以上の場合には、タービン１３の回転数がターボチャージャ１１の回転数に対して所定回転数以内となるように制御する。背圧差が上限背圧差以上になると、各気筒１０ａ〜１０ｄでの燃焼状態が変化し、第１排気系１５の気筒１０ｂ，１０ｃと第２排気系１６の気筒１０ａ，１０ｄとのトルク差が発生したり、あるいは、制御値からの適合ずれによる異常燃焼が発生する。そこで、上記のように回転数差を所定範囲内に制御することにより、背圧差が上限背圧差より小さくなり、背圧差が各気筒１０ａ〜１０ｄでの燃焼状態に影響を及ぼさなくなる。所定回転数は、背圧差が上限背圧差より小さくなるような値に設定され、ターボチャージャ１１とタービン１３との回転数差に対して上限回転数差（プラス値）と下限回転数差（マイナス値）とで規定される。ＥＣＵ２８では、ターボチャージャ１１の回転数からタービン１３の回転数を減算する。そして、ＥＣＵ２８では、その回転数差が上限回転数差以上の場合にはタービン１３の回転数を上昇させるように電動機１４の発電量又はアシスト量を設定し、その回転数差が下限回転数差以下の場合にはタービン１３の回転数を低下させるように電動機１４の発電量又はアシスト量を設定する。ちなみに、タービン１３の回転数を調整する場合、発電量を増減することによってタービン１３の回転数を増減させることもできるが、電動機１４にバッテリ２９から電力を供給して電動機１４による電動駆動によりタービン１３を強制的に回転させる場合もあり、その場合には発電量でなく、アシスト量が設定される。
【００５２】
なお、背圧差は、直接検出することができないので、エンジン回転数等によって推定される。そのために、ＥＣＵ２８は、例えば、図３に示すマップＭＰ１を保持している。ＭＡＰ１は、エンジン回数数から推定される背圧差を示している。マップＭＰ１から判るように、低回転域では背圧差は一定の小さいな値であり、回転数が増すに従って背圧差も増し、増加率も段階的に大きくなる。ＭＡＰ１には、上限背圧差回転数が示されており、このエンジン回転数から推定される背圧差が上限背圧差となる。
【００５３】
また、ＥＣＵ２８では、特大加速状態の時に第１排気系１５と第２排気系１６との背圧差が上限背圧差以上の場合あるいは特大加速状態以外の運転状態の時に上記した回転数制御を行っても第１排気系１５と第２排気系１６との背圧差が上限背圧差以上の場合、背圧差に応じて各気筒１０ａ〜１０ｄに対する燃焼制御値を変える。このように制御することによって、背圧差が大きい場合でも、各気筒１０ａ〜１０ｄ間でのトルク差や異常燃焼の発生を防止することができる。なお、タービン１３の回転数がターボチャージャ１１の回転数に対して所定回転数以内となるように制御しても、電動機１４のメカ的な不具合や制御上の遅れ等によって背圧差を上限背圧差未満にできない場合がある。
【００５４】
そのために、ＥＣＵ２８では、図４に示すような燃焼制御値としての点火時期を変えるためのマップＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４を保持しており、背圧差に応じて３つのマップＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４を切り換える。マップＭＰ２（実線）は、背圧差が正常時の点火時期ベースマップであり、負荷が小さい領域では負荷が増加するのに従って点火時期を遅らせていき、中程度の領域では負荷が増加するのに従って点火時期を遅らせるがその遅らせる割合を小さくし、大きい領域では負荷が増加するのに従って点火時期を早める。マップＭＰ３（一点鎖線）は、背圧差が小さい場合の点火時期補正マップであり、マップＭＰ２に対して変化の傾向は同様であるが、全体的に点火時期が遅くなる補正を行うためのマップである。マップＭＰ４（破線）は、背圧差が大きい場合の点火時期補正マップであり、マップＭＰ２に対して変化の傾向は同様であるが、全体的に点火時期が速くなる補正を行うためのマップである。なお、負荷は、エンジン回転数や吸入空気量等である。背圧差は、上記したようにマップＭＰ１からエンジン回転数等から推定されたものを使用する（図３参照）。
【００５５】
あるいは、ＥＣＵ２８では、図５に示すような燃焼制御値としての空燃比を変えるためのマップＭＰ５，ＭＰ６，ＭＰ７を保持しており、背圧差に応じて３つのマップＭＰ５，ＭＰ６，ＭＰ７を切り換える。マップＭＰ５（実線）は、背圧差が正常時の空燃比ベースマップであり、負荷が小さい領域では空燃比が理想空燃比よりリッチな空燃比であり、大きい領域では空燃比が理想空燃比である。マップＭＰ６（一点鎖線）は、背圧差が小さい場合の空燃比補正マップであり、マップＭＰ５に対して、負荷が小さい領域ではリーン側の空燃比であり、大きい領域ではリッチ側の空燃比であり、小さい領域と大きい領域とで空燃比の変化幅が小さい。マップＭＰ７（破線）は、背圧差が大きい場合の空燃比補正マップであり、マップＭＰ５に対して、負荷が小さい領域ではリッチ側の空燃比であり、大きい領域ではリーン側の空燃比であり、小さい領域と大きい領域とで空燃比の変化幅が大きい。
【００５６】
次に、図１乃至図５を参照して、エンジンシステム１における動作をＥＣＵ２８でのターボチャージャ１１、タービン１３及び電動機１２，１４に対する制御を中心に説明する。ここでは、運転状態制御、バッテリ充電量制御、背圧差制御、燃焼制御値制御について説明する。特に、背圧差制御については、図６のフローチャートに沿って説明する。図６は、背圧差制御を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、運転状態制御について説明する。運転状態制御は、電動機１２，１４に対する基本制御であり、ＥＣＵ２８において所定時間毎に繰り返し実行される。
【００５８】
ＥＣＵ２８では、アクセルペダルの操作量及びエンジン回転数等を各種センサから取得し、アクセルペダルの開度や踏込速度及びエンジン回転数等に基づいて運転状態を判定する（図２参照）。
【００５９】
特大加速状態と判定した場合、ＥＣＵ２８では、電動機１２によるアシスト量を最大量に設定するとともに電動機１４によるアシスト量を背圧を低下させるためのアシスト量に設定する。そして、ＥＣＵ２８では、各アシスト量に応じて各インバータに対するゲート信号を生成する。各インバータでは、電動機１２，１４に各々電力を供給する。すると、電動機１２では、最大回転数で電動駆動し、ターボチャージャ１１の回転をアシストする。一方、電動機１４では、電動駆動し、タービン１３を背圧を低下させる方向に回転させる。そのため、第１気筒１０ａ及び第４気筒１０ｄの残留ガスが減少し、エンジン１０の吸入空気量が増加する。その結果、ターボチャージャ１１では電動機１２，１４のアシスト及び排気エネルギを受けるので、過給圧が急激に大きくなり、急速に大きな加速トルクが発生する。
【００６０】
大加速状態と判定した場合、ＥＣＵ２８では、電動機１２によるアシスト量を大きな量に設定するとともに電動機１４による発電量を設定する。そして、ＥＣＵ２８では、アシスト量に応じてインバータに対するゲート信号を生成する。インバータでは、電動機１２に電力を供給する。すると、電動機１２では、アシスト量に応じて電動駆動し、ターボチャージャ１１の回転をアシストする。その結果、ターボチャージャ１１では電動機１２のアシスト及び排気エネルギを受けたるので、過給圧が大きくなり、大きな加速トルクが発生する。また、ＥＣＵ２８では、発電量に応じてＤＣ−ＤＣコンバータに対するゲート信号を生成する。タービン１３では排気エネルギを回転エネルギに変換しており、電動機１４では、そのタービン１３の回転エネルギにより発電し、ＤＣ−ＤＣコンバータを介してバッテリ２９に充電する。
【００６１】
中加速状態と判定した場合、ＥＣＵ２８では、電動機１２によるアシスト量を中程度の量に設定するとともに電動機１４による発電量を電動機１２によるアシスト量に応じて設定する。そして、ＥＣＵ２８では、アシスト量に応じてインバータに対するゲート信号を生成する。インバータでは、電動機１２に電力を供給する。すると、電動機１２では、アシスト量に応じて電動駆動し、ターボチャージャ１１の回転をアシストする。その結果、ターボチャージャ１１では電動機１２のアシスト及び排気エネルギを受けるので、過給圧が大きくなり、中程度の加速トルクが発生する。また、タービン１３では排気エネルギを回転エネルギに変換しており、電動機１４では、そのタービン１３の回転エネルギにより発電し、インバータを介して電動機１２に電力を供給する。
【００６２】
緩加速状態と判定した場合、ＥＣＵ２８では、電動機１２によるアシスト量をゼロに設定するとともに電動機１４による発電量を設定する。すると、ターボチャージャ１１では排気エネルギに応じた過給圧を発生し、小さな加速トルクが発生するかあるいは加速トルクが発生しない。また、ＥＣＵ２８では、発電量に応じてＤＣ−ＤＣコンバータに対するゲート信号を生成する。タービン１３では排気エネルギを回転エネルギに変換しており、電動機１４では、そのタービン１３の回転エネルギにより発電し、ＤＣ−ＤＣコンバータを介してバッテリ２９に充電する。
【００６３】
減速状態と判定した場合、ＥＣＵ２８では、電動機１２，１４による発電量を各々設定する。ＥＣＵ２８では、各発電量に応じて各ＤＣ−ＤＣコンバータに対するゲート信号を生成する。ターボチャージャ１１及びタービン１３では排気エネルギを回転エネルギに変換しており、電動機１２，１４では、その各回転エネルギにより発電し、各ＤＣ−ＤＣコンバータを介してバッテリ２９に充電する。
【００６４】
次に、バッテリ充電量制御について説明する。バッテリ充電量制御は、電動機１２，１４からバッテリ２９に充電する際の制御であり、ＥＣＵ２８において運転状態が緩加速状態又は減速状態と判定した場合に実行される。
【００６５】
ＥＣＵ２８では、バッテリ充電量センサからバッテリ充電量を取得し、バッテリ充電量が満充電か否かを判定する。満充電でない場合、ＥＣＵ２８では、運転状態に基づく上記の制御を行う。
【００６６】
満充電の場合、ＥＣＵ２８では、緩加速状態と判定しても電動機１４による発電量をゼロに設定するとともに、減速状態と判定しても電動機１２，１４による発電量をゼロに設定する。そして、ＥＣＵ２８では、発電量がゼロに応じた各ＤＣ−ＤＣコンバータに対するゲート信号を生成する。そのため、緩加速状態の場合には電動機１４での発電が禁止され、減速状態の場合には電動機１２，１４での発電が禁止され、バッテリ２９への充電は行われない。
【００６７】
特に、緩加速状態の場合、ＥＣＵ２８では、電動機１４による発電量を過給圧変化速度が一定値以下になる程度の発電量に設定する場合もある。タービン１３では排気エネルギを回転エネルギに変換しており、電動機１４では、そのタービン１３の回転エネルギにより発電し、インバータを介して電動機１２に電力を供給する。すると、電動機１２では、電動機１４での発電量に応じて電動駆動し、ターボチャージャ１１の回転をアシストする。そのため、ターボチャージャ１１では電動機１２のアシスト及び排気エネルギを受けるので、過給圧が少し大きくなり、多少加速トルクが発生する。
【００６８】
次に、背圧差制御について説明する。背圧差制御は、ＥＣＵ２８において特大加速状態以外の運転状態と判定された場合に実行される。
【００６９】
ＥＣＵ２８では、エンジン回転数センサからエンジン回転数を取得する（Ｓ１）。
【００７０】
そして、ＥＣＵ２８では、エンジン回転数が上限背圧差回転数以上か否かを判定する（Ｓ２）（図３参照）。Ｓ２にてエンジン回転数が上限背圧差回転数未満の場合には、ＥＣＵ２８では、背圧差制御を終了する。
【００７１】
Ｓ２にてエンジン回転数が上限背圧差回転数以上の場合、ＥＣＵ２８では、各回転数センサからターボチャージャ１１の回転数及びタービン１３の回転数を取得する（Ｓ３）。
【００７２】
そして、ＥＣＵ２８では、ターボチャージャ１１の回転数からタービン１３の回転数を減算し、回転数差を算出する（Ｓ４）。
【００７３】
続いて、ＥＣＵ２８では、回転数差が上限回転数差以上か否かを判定する（Ｓ５）。
【００７４】
Ｓ５にて回転数差が上限回転数差以上の場合、ＥＣＵ２８では、タービン１３の回転数を上昇させるように電動機１４の発電量又はアシスト量を設定する（Ｓ６）。すると、電動機１４では、減少した発電量に応じて発電又は電動駆動する。その電動機１４の作用により、タービン１３の回転数が、増加し、ターボチャージャ１１の回転数に近づいていく。その結果、第１排気系１５と第２排気系１６との背圧差が小さくなっていく。
【００７５】
Ｓ５にて回転数差が上限回転数差未満の場合、ＥＣＵ２８では、回転数差が下限回転数差以下か否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７にて回転数差が下限回転数差より大きい場合、ＥＣＵ２８では、背圧差制御を終了する。
【００７６】
Ｓ７にて回転数差が下限回転数差以下の場合、ＥＣＵ２８では、タービン１３の回転数を低下させるように電動機１４の発電量又はアシスト量を設定する（Ｓ８）。すると、電動機１４では、増加した発電量に応じて発電又は電動駆動する。その電動機１４の作用により、タービン１３の回転数が、低下し、ターボチャージャ１１の回転数に近づいていく。その結果、第１排気系１５と第２排気系１６との背圧差が小さくなっていく。
【００７７】
このように背圧差を上限背圧差以下に制御することによって、各気筒１０ａ〜１０ｄでの燃焼状態が安定し、異常燃焼や各気筒１０ａ〜１０ｄでのトルク差が発生しない。
【００７８】
最後に、燃焼制御値制御について説明する。燃焼制御値制御は、ＥＣＵ２８において特大加速状態と判定した時に背圧差が上限背圧差以上の場合又は特大加速状態以外の運転状態と判定した時に背圧差制御を行っても背圧差が上限背圧差以上の場合に実行される。
【００７９】
ＥＣＵ２８では、エンジン回転数から背圧差を推定する。そして、ＥＣＵ２８では、背圧差に応じて点火時期マップＭＰ２〜ＭＰ４を選択し（図４参照）、その選択した点火時期マップと負荷に基づいて点火時期を設定する。さらに、ＥＣＵ２８では、設定した点火時期により各気筒１０ａ〜１０ｄの燃焼を制御する。あるいは、ＥＣＵ２８では、背圧差に応じて空燃比マップＭＰ５〜ＭＰ７を選択し（図５参照）、その選択した空燃比マップと負荷に基づいて空燃比を設定する。さらに、ＥＣＵ２８では、設定した空燃比により各気筒１０ａ〜１０ｄの燃焼を制御する。このように燃焼制御値を背圧差に応じて補正することによって、各気筒１０ａ〜１０ｄでの燃焼状態が安定し、異常燃焼や各気筒１０ａ〜１０ｄでのトルク差が発生しない。
【００８０】
このエンジンシステム１によれば、第１排気系１５に電動機１２を備えるターボチャージャ１１を設けるとともに第２排気系１６に電動機１４を備えるタービン１３を設けることによって、ターボチャージャ１１でしか吸入空気を過給しないので、２つの吸気系を結合して合流させる必要がない。そのため。吸気系の構造を簡単化でき、部品点数も削減することができる。
【００８１】
特に、エンジンシステム１では、排気通路が短くコンパクトな第１排気系１５に電動機１２を備えるターボチャージャ１１を設けることによって、排気エネルギが大きい側でターボチャージャ１１により排気エネルギを回転エネルギに直接変換する。また、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）では、ターボチャージャ１１側の気筒１０ｂ，１０ｃでリッチ運転を行うとともにタービン１３側の気筒１０ａ，１０ｄでリーン運転を行うように制御し、リッチな空燃比により排気エネルギが大きい側でターボチャージャ１１により排気エネルギを回転エネルギに直接変換する。そのため、排気エネルギをタービン１３側で一旦電気エネルギに変換してから回転エネルギに変換する場合に比べて、変換ロスが少なく、燃費効率が良い。
【００８２】
また、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）によれば、運転状態に応じて電動機１２，１４のアシスト動作／発電動作を切り換え制御しているので、ドライバの加速トルク要求に応じて最適な出力が得られるとともに燃費効率も良い。
【００８３】
また、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）によれば、バッテリ２９が満充電の場合には電動機１２，１４からの充電を禁止するので、バッテリ２９が過充電されることがない。さらに、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）によれば、バッテリ２９が満充電の場合には電動機１４の発電電力を電動機１２で消費することもできるので、タービン１３の過回転を防止することもできる。この際、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）では、電動機１４から発電電力を制限しながら供給するので、過給圧が緩やかに変化し、ドライバに加速ショックを与えない。
【００８４】
また、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）によれば、背圧差を上限背圧差以下になるようにタービン１３の回転数を制御しているので、燃焼効率が良くなり、燃費が向上する。さらに、エンジンシステム１（ＥＣＵ２８）によれば、燃焼制御値を背圧差に応じて補正制御しているので、特大加速状態やタービン１３の回転数制御によって背圧差が小さくならない場合でも燃焼効率を向上させ、燃費の向上を図ることができる。
【００８５】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００８６】
例えば、本実施の形態では２系統の排気系を有するＬ４型のリーンバーンエンジンに適用したが、Ｌ６型のリーンバーンエンジンやＶ型の左右両側に排気系を有するエンジン等の他の型のエンジンにも適用可能であり、また、３系統、４系統と２系統以外の複数の排気系を有するエンジンにも適用可能である。
【００８７】
また、本実施の形態では制御装置を１個のＥＣＵで構成したが、複数の制御装置で構成してもよく、例えば、エンジンのＥＣＵと電動機のコントローラとを別体として構成してもよい。
【００８８】
また、本実施の形態では排気系間の背圧差が上限背圧差以上となる場合にはタービンの回転数がターボチャージャの回転数に対して所定回転数以内になるように制御したが、ターボチャージャの回転数を制御してもよい、あるいは、両方の回転数を制御してもよい。
【００８９】
また、本実施の形態ではエンジン回転数によって排気系間の背圧差を推定したが、エアフローメータで検出した吸気空気量等の他のものから推定してもよい。
【００９０】
また、本実施の形態では各気筒での燃焼状態を制御するための燃焼制御値を点火時期又は空燃比としたが、燃料の噴射時期、可変バルブ機構におけるバルブのリフト量や開閉時期、ＥＧＲにおけるバルブ開度等の他の燃焼制御値でもよいし、複数の燃焼制御値により燃焼状態を制御してもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では点火時期や空燃比等の燃焼制御値を示すマップを２次元マップとしたが、エンジン回転数及び吸入空気量に対する点火時期等を示す３次元マップとしてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気系の構造を簡単化できるとともに、部品点数も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るエンジンシステムの構成図である。
【図２】本実施の形態に係る各電動機に対する制御を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るエンジン回転数に応じた背圧差を示すマップである。
【図４】本実施の形態に係る背圧差に応じた点火時期の補正マップである。
【図５】本実施の形態に係る背圧差に応じた空燃比の補正マップである。
【図６】本実施の形態に係る背圧差制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジンシステム、１０…エンジン、１１…ターボチャージャ、１１ａ…タービンホイール、１１ｂ…コンプレッサホイール、１１ｃ…シャフト、１２…電動機、１３…タービン、１３ａ…タービンホイール、１３ｂ…シャフト、１４…電動機、１５…第１排気系、１５ａ…第２排気流路、１５ｃ…第３排気流路、１５ｃ…排気流路、１６…第２排気系、１６ａ…第１排気流路、１６ｂ…第４排気流路、１６ｃ…排気流路、１７…吸気系、１７…吸気流路、１８…エアフローメータ、１９…インタークーラ、２０…スロットルバルブ、２１…サージタンク、２２，２４…空燃比センサ、２３，２５…排気浄化触媒、２６…排気流路、２７…ノックス浄化触媒、２８…ＥＣＵ，２９…バッテリ
【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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