(57)【要約】【課題】  電動過給器付きエンジンの制御装置に関し、冷態始動時におけるエンジンの始動性を向上させるとともに、良好な排ガス性能を得ることができるようにする。【解決手段】  車両に搭載されたエンジン９の吸気系に設けられ電動機３１により駆動されて吸気を過給する電動過給器３と、エンジン９の冷態状態を判定するエンジン冷態状態判定手段２１と、運転者の操作に基づくエンジン始動信号を検出する始動信号検出手段１２と、エンジン冷態状態判定手段２１によりエンジン９が冷態状態であると判定され、かつ、始動信号検出手段１２により上記エンジン始動信号が検出されたエンジン冷態始動時には、電動過給器３を駆動する制御手段２０とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの吸気系に設けられ電動機により駆動されて吸気を過給する電動過給器と、
上記エンジンの冷態状態を判定するエンジン冷態状態判定手段と、
運転者の操作に基づくエンジン始動信号を検出する始動信号検出手段と、
上記エンジン冷態状態判定手段により上記エンジンが冷態状態であると判定され、かつ、上記始動信号検出手段により上記エンジン始動信号が検出されたエンジン冷態始動時には、上記電動過給器を駆動する制御手段とを備えた
ことを特徴とする、電動過給器付きエンジンの制御装置。
【請求項２】
上記エンジンの吸気系に設けられて、運転者のアクセル操作とは独立して制御可能な電子制御スロットル弁をさらに備え、
上記制御手段は、上記エンジン冷態始動時には上記過給器を駆動するとともに、上記電子制御スロットル弁の開度を増大させる
ことを特徴とする、請求項１記載の電動過給器付きエンジンの制御装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記エンジン冷態始動時には上記過給器を駆動するとともに、上記電子制御スロットル弁の開度を略全開とする
ことを特徴とする、請求項２記載の電動過給器付きエンジンの制御装置。
【請求項４】
上記エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段をさらに備え、
上記エンジン冷態始動時にエンジン回転速度の時間変化量が所定量より大きい時は、上記点火時期制御部により点火時期を遅角する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動過給器付きエンジンの制御装置。
【請求項５】
上記エンジンの吸気弁の開閉時期を制御可能な可変バルブタイミング手段をさらに備え、
該可変バルブタイミング手段は、上記エンジン冷態始動時には、上記吸気弁の閉弁時期を遅角する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動過給器付きエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷態始動時に過給を行う電動過給器付きエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、排気圧やクランク回転等に影響されない電動機のみで駆動される電動コンプレッサ（電動過給器）により必要に応じてエンジンへの過給を行うとともに、電子制御スロットルバルブ（ＥＴＶ）によりスロットル弁を開閉し、エンジンへの吸気量を制御する吸気系システムが開発されている。
このような吸気系システムにおいては、ドライバ（運転者）によってアクセルペダルが踏み込まれると、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）がそのアクセル踏込み量に応じたアクセル開度を検出し、検出されたアクセル開度情報に基づいて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）がエンジンへ吸入されるべき吸気空気量を演算し、必要とする吸入空気量に応じた電動コンプレッサの作動や電子制御スロットルバルブの開度を制御して、エンジンへ吸入される吸入空気量を制御するようになっている。もちろん、操作フィーリングの観点から、電子制御スロットルバルブの開度は、基本的にはアクセル開度に対応して制御される。
【０００３】
また、電子制御スロットルバルブの上流には、電動コンプレッサをバイパスするバイパス通路が電動コンプレッサと並列に設けられ、エンジンへの過給が必要な時には電動コンプレッサを作動させて過給を行い、エンジンへの過給が必要でない時には電動コンプレッサを作動させずバイパス通路からの自然吸気を行うことができるようになっている。
ところで、特許文献１には、電動機及び発電機として機能する回転電機を有するターボチャージャを電動駆動させて、ディーゼルエンジンの負荷を増大させるように構成された、回転電機付きターボチャージャの制御装置が記載されている。この技術によれば、エンジンの冷間時の始動直後から回転電機を運転させることで回転電機の電源である交流発電機を作動させ、エンジンのフリクションを増加させて、暖気性能を向上させることができるようになっている。
【特許文献１】特開平５−３２１６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の吸気系システムにおける吸気弁の開閉動作に関し、エンジンが十分に温まっていない冷態始動時において、吸気弁が閉じるタイミング（ＩＣ、すなわち、吸気弁閉時期）を早めに設定すると、吸気慣性が十分に得られず酸素不足による不完全燃焼が発生してしまうことがある。そのため、図４に示すように、エンジン始動時の吸気弁閉時期（ＩＣ）は、ピストンがシリンダの最下端の位置を過ぎたＢＤＣ（下死点）以降に設定される。
【０００５】
このようなＩＣの設定では、シリンダ内へ吸入された混合気は、ＢＤＣからＩＣまでの間にピストンの上昇に伴って吸気系（吸気管など）へ吹き返ろうとする。このとき、吹き返しの圧力と吸気慣性による圧力とが釣り合った瞬間に吸気弁が閉鎖するようになっていれば、吸気慣性によって十分な酸素がシリンダ内へ吸入されるとともに吹き返しが発生しないことになり理想的な制御となる。しかし実際には、吹き返しの圧力や吸気慣性による圧力を検出することや、エンジン回転数に応じて変化するこれらの圧力の大きさに応じて吸気弁の閉鎖タイミングを制御することは困難であるため、一般には、酸素不足による不完全燃焼を防止すべくＩＣを遅めに設定するようになっている。
【０００６】
したがって、吹き返しの圧力が吸気慣性による圧力よりも大きくなった後で吸気弁が閉じた場合には、シリンダ内から吸気系（吸気管など）へ吹き返した混合気の分だけ、実圧縮比が小さくなってしまい、シリンダ内での燃焼圧の上昇も低く緩慢な燃焼となり、特にエンジン始動時においては良好な始動性が得られないことがあるという課題がある。また、このような傾向は、バルブオーバラップ量を小さくして内部ＥＧＲを低減し、冷態始動時の燃焼安定性を確保するために吸気カム位相を最遅角とした吸気ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）を備えたエンジンにおいて顕著となり、始動性の向上が課題となっている。
【０００７】
なお、上述の特許文献１に記載の技術では、暖気性能を向上させることができるものの、エンジンのフリクションが増大してしまうため、良好なエンジン始動性を得ることができず、却ってエンジンの始動性を阻害するものともなりかねない。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、冷態始動時におけるエンジンの始動性を向上させるとともに、良好な排ガス性能を得ることができる、電動過給器付きエンジンの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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項１）は、車両に搭載されたエンジンの吸気系に設けられ電動機により駆動されて吸気を過給する電動過給器と、上記エンジンの冷態状態を判定するエンジン冷態状態判定手段と、運転者の操作に基づくエンジン始動信号を検出する始動信号検出手段と、上記エンジン冷態状態判定手段により上記エンジンが冷態状態であると判定され、かつ、上記始動信号検出手段により上記エンジン始動信号が検出されたエンジン冷態始動時には、上記電動過給器を駆動する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、上記エンジンの吸気系に設けられて、運転者のアクセル操作とは独立して制御可能な電子制御スロットル弁をさらに備え、上記制御手段は、上記過給器を駆動するとともに、上記電子制御スロットル弁の開度を増大させることが好ましく（請求項２）、上記電子制御スロットル弁の開度を略全開とすることが好ましい（請求項３）。
また、上記エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段をさらに備え、上記エンジン冷態始動時にエンジン回転速度の時間変化量が所定量よりも大きい時は、上記点火時期制御部により点火時期を遅角することが好ましい（請求項４）。
【００１０】
また、上記エンジンの吸気弁の開閉時期を制御可能な可変バルブタイミング手段をさらに備え、該可変バルブタイミング手段は、上記エンジン冷態始動時には、上記吸気弁の閉弁時期を遅角することが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項１）によれば、エンジンの筒内体積効率を増大させることにより燃焼圧を増大させることができ、エンジンの始動性能を向上させることができる。また、筒内における良好な燃焼を得ることができ、排ガス中の未燃燃料成分を低減させることができる。
また、本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項２）によれば、過給時の電子制御スロットル弁による圧力損失を減少させることによってシリンダ内での燃焼圧を増大させて、始動性能を向上させることができるとともに、良好な燃焼を得ることができ、排ガス中の未燃燃料成分を低減させることができる。
【００１２】
また、本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項３）によれば、電子制御スロットル弁による圧力損失を、より低減させることができる。
また、本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項４）によれば、エンジン回転数の過度な上昇を抑制し、吹き上がりを防止することができる。
また、本発明の電動過給器付きエンジンの制御装置（請求項５）によれば、吸気慣性によって十分な過給を行うことができ、エンジンの始動性能や排ガス性能をより向上させることができ、しかも冷態始動時の燃焼安定性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態としての電動過給器付きエンジンの制御装置を示すもので、図１はその全体構成を示す模式図、図２は本装置にかかる電動コンプレッサの構成を示す断面図、図３は本装置における制御を説明するためのフローチャート、図４は従来例及び本装置における冷態始動時のカム位相とバルブリフトとの相関を示す図である。
【００１４】
本実施形態の電動過給器付きエンジンの制御装置１は、図１に示すように、エンジン９を備えた車両において、エンジン９への吸気通路上に設けられた電動コンプレッサ（電動過給器）３及び電子制御スロットル弁（ＥＴＶ）４、エンジン９の点火プラグ１９の点火時期を制御するイグナイタ１７、エンジン９の駆動状況に応じて吸気弁の開閉時期を制御するための図示しない可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機構（可変バルブタイミング手段）、このＶＶＴ機構を制御するＶＶＴコントローラ１８、これらの動作を統合制御するＥＣＵ（制御手段）２０、エンジン９のクランク角を検出するクランク角センサ１５、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１３、電子制御スロットル弁４の開度を検出するスロットルポジションセンサ５、運転者によるアクセルペダル６の踏込み操作量を検知するアクセルポジションセンサ７、エンジン９の冷却水の温度を検出する水温センサ１６及び電動コンプレッサ３の駆動電力を供給するバッテリ１０を備えて構成されている。
【００１５】
アクセルポジションセンサ７は、運転者によるアクセルペダル６の踏込み量に応じたアクセル開度情報を検出して実アクセル開度（実ＡＰＳ）をＥＣＵ２０へ出力するようになっている。
スロットルポジションセンサ５は、電子制御スロットル弁４のスロットル弁開度情報を検出してＥＣＵ２０へ出力するようになっている。また、エンジン回転数センサ１３はエンジン９の回転数情報からエンジン回転数Ｎeを検出し、クランク角センサ１５はエンジン９のクランクシャフトの回転角（クランク角）θを検出し、水温センサ１６はエンジン９の冷却水の水温Ｋを検出し、それぞれのセンサにおいて検出された情報はＥＣＵ２０へ入力されるようになっている。
【００１６】
エンジン９の吸気通路上に設けられた電子制御スロットル弁４は、後述するＥＣＵ２０によってその開度を調節されて、エンジン９へ吸入される吸気空気量や過給圧を調節する。エンジン９への過給が必要でない場合（すなわち、自然吸気時）には、アクセルポジションセンサ７から出力される実アクセル開度等に基づいて、ＥＣＵ２０において吸入空気量や過給圧が演算され、電子制御スロットル弁４の開度が調節されるようになっている。また、エンジン９への過給が必要な場合（すなわち、過給時）には、ＥＣＵ２０によって電子制御スロットル弁４の開度及び電動コンプレッサ３の動作が制御されて、自然吸気時よりも多くの吸気をエンジン９へ供給するようになっている。つまり、電子制御スロットル弁４は、運転者のアクセル操作とは独立してＥＣＵ２０によって制御可能に備えられている。
【００１７】
電動コンプレッサ３は電子制御スロットル弁４の上流に設けられて、エンジン９への過給が必要な場合に吸気を過給することができるようになっている。この電動コンプレッサ３は電動モータ（電動機）３１を備えており、電動モータ３１の駆動電力は過給器ドライバ１１を介してバッテリ１０から供給される。そして、後述するＥＣＵ２０によって過給器ドライバ１１を通じて電動モータ３１の作動回転数が制御されて、吸気の過給圧が調整されるようになっている。なお、過給器ドライバ１１では、バッテリ１０の電圧を制御することによって電動モータ３１の回転数を制御するようになっている。
【００１８】
なお、本実施形態においては、図２に示すように、電動コンプレッサ３は、電動モータ３１によってタービンホイール３２を回転させて過給を行う遠心コンプレッサ型の過給器となっている。
また、電子制御スロットル弁４の上流には、電動コンプレッサ３と並列に、電動コンプレッサ３をバイパスするバイパス通路１４が設けられ、このバイパス通路１４上にリードバルブ２が備えられている。これにより、エンジン９への過給が必要な時には上述の電動コンプレッサ３が作動して過給を行う一方、エンジンへ９の過給が必要でない時には電動コンプレッサ３が作動せずに、リードバルブ２を介した自然吸気が行われるようになっている。なお、電動コンプレッサ３及びリードバルブ２の吸気管路の上流には、エアクリーナ８が備えられており、これにより、エンジン９へ吸入される空気中のダスト分が除去されるようになっている。
【００１９】
図示しないＶＶＴ機構は、例えばクランクシャフトと連動するカムシャフトに、各バルブ毎にそれぞれカムプロフィルの異なる複数種のカムを設け、これらのカムを選択して用いることでバルブリフトのパターンを変えるもの等の公知の技術を用いることができる。
ＶＶＴコントローラ１８は、エンジン９の駆動状況に応じてＶＶＴ機構を制御して吸気弁の開閉時期を制御するようになっており、例えばエンジン９の始動時には、エンジン９のカム位相に対して吸気弁の開閉時期が遅くなるように（すなわち、遅角側に）制御し、始動後エンジン９の駆動が安定すると、吸気弁の開閉時期が早くなるように（すなわち、進角側に）制御するようになっている。本実施形態では、ＶＶＴコントローラ１８は後述するＶＶＴ制御部２５からの信号によって作動するようになっている。
【００２０】
イグナイタ１７は、後述するＥＣＵ２０に制御されて、図示しないイグニッションコイルへの電流のオン／オフを切り換えて、エンジン９の点火プラグ１９を所定のタイミングで点火する。これは、ＥＣＵ２０の点火時期制御部２４によって制御される。
また、本車両には本車両の主電源をオン／オフするＩＧスイッチ（始動信号検出手段）１２が備えられており、運転者によってＩＧスイッチ１２がオン位置に操作されると、ＩＧスイッチ１２はＥＣＵ２０へオン信号を出力し、運転者によってオフ位置に操作されると、ＥＣＵ２０へ停止信号を出力するようになっている。また、ＩＧスイッチ１２は、エンジン９を始動させるスイッチとしての機能を併せ持っており、運転者によってスタート位置に操作されると、ＥＣＵ２０へ始動信号を出力するようになっている。つまり、ＩＧスイッチ１２は、運転者の操作に基づくエンジン始動信号を検出する始動信号検出手段として備えられている。
【００２１】
上述のクランク角θ，エンジン回転数Ｎe，水温Ｋ，始動信号といった各種センサの検出情報は、ＥＣＵ２０に入力されて演算処理される。このＥＣＵ２０は、エンジン冷態状態判定部（エンジン冷態状態判定手段）２１，アイドル回転数制御部２３，点火時期制御部（点火時期制御手段）２４，及びＶＶＴ制御部（可変バルブタイミング制御手段）２５を備えて構成されている。
【００２２】
ＥＣＵ２０は、入力された各種センサの検出情報に基づいて、エンジン９への過給が必要であるか否かを判定し、過給が必要な場合には過給制御を行い、過給が必要でない場合には自然吸気制御を行うようになっている。
過給制御時には、スロットル弁開度情報やエンジン回転数Ｎeや水温Ｋ等に基づいて、エンジン９の運転状態に応じた目標過給圧Ｐｔを設定し、電子制御スロットル弁４の開度を制御するとともに、目標過給圧Ｐｔが得られるように電動コンプレッサ３の電動モータ３１の作動回転数（回転速度）を制御して、吸気の過給を行う。
【００２３】
また、自然吸気制御時には、実アクセル開度（実ＡＰＳ）に基づいて電子制御スロットル弁４の開度を制御し、電動コンプレッサ３を作動させず、バイパス通路１４を介した自然吸気を行う。
エンジン冷態状態判定部２１は、エンジン９が十分に温まっていない冷態状態であるか否かを判定する。本実施形態においては、水温センサ１６で検出された水温Ｋの大きさが所定値Ｋ１未満であるか否かによって、エンジン９が冷態状態であるか否かを判定するようになっており、例えばＫ１は３０℃程度以下に設定される。
【００２４】
アイドル回転数制御部２３は、エンジン冷態状態判定部２１によりエンジン９が冷態状態であると判定され、かつ、ＩＧスイッチ１２によりエンジン９の始動信号が検出されると、電動コンプレッサ３を駆動して過給を行うようになっている。また、このとき、アイドル回転数制御部２３は、電子制御スロットル弁４の開度を増大させて、略全開に制御するようになっている。
【００２５】
また、アイドル回転数制御部２３は、タイマＴを設定するようになっており、この制御の継続時間を管理することができるようになっている。具体的には、制御の進捗に応じてタイマＴをカウントアップして、このタイマＴが所定時間Ｔ１以上になるまでこの制御を実施する。これにより、この制御を所定時間Ｔ１継続させることができるようになっている。なお、所定時間Ｔ１は、例えばエンジン始動後５０秒程度でこの制御が終了するように設定され、あるいは、エンジン９の排気系に設けられる図示しない触媒が活性化するまでの時間に相関して設定される。
【００２６】
点火時期制御部２４は、イグナイタ１７を制御して、エンジン９の点火プラグ１９における点火時期を進角側又は遅角側へ制御する。具体的には、エンジン回転数センサ１３から入力されるエンジン回転数Ｎeの時間変化量ΔＮeが所定量Ｎe1よりも大きい時には、点火プラグ１９の点火時期を遅角するようになっている。これにより、エンジン９の回転数が急激に上昇しようとすると、点火時期が遅角側へ変更されて、反応性よく回転数の上昇を抑制できるようになっている。なお、このような点火プラグ１９における点火時期の変更制御を、点火時期リタード制御という。
【００２７】
この点火時期リタード制御において、点火プラグ１９の点火時期を遅角する遅角量（リタード量）は、予め設定された目標エンジン回転数Ｎobjと実際のエンジン回転数Ｎeとの偏差に基づいて、以下の式のように与えられるようになっている。
θetr＝（Ｎe−Ｎobj）×Ｋing  ・・・  （式１）
ただし、θetr：リタード量［ｄｅｇ］
Ｎe  ：エンジン回転数［ｒｐｍ］
Ｎobj：目標エンジン回転数［ｒｐｍ］
Ｋing：リタードゲイン［ｄｅｇ／ｒｐｍ］（Ｋing＞０）
θetr＞２０の場合、θetr＝２０とする。
Ｎe＜Ｎobjの場合、θetr＝０とする。
（Ｎe−Ｎobj）＞１０００の場合、（Ｎe−Ｎobj）＝１０００とする。
【００２８】
ＶＶＴ制御部２５は、ＶＶＴコントローラ１８を制御して、エンジン９の吸気弁の開閉のタイミングを進角側又は遅角側へ制御する。具体的には、エンジン冷態状態判定部２１によってエンジン９が冷態状態であると判定され、かつ、ＩＧスイッチ１２によりエンジン９の始動信号が検出されると、エンジン９の吸気弁の閉弁時期を遅角するようになっている。つまり、ＶＶＴ制御部２５は、アイドル回転数制御部２３においてエンジン９への過給制御が行われる時に、吸気弁の開閉時期を遅角することになる。これにより、過給による吸気慣性効果を利用して十分な過給を行うことができるようになっている。なお、このようなＶＶＴ制御部２５によるＶＶＴ機構の制御を、ＶＶＴ制御という。
【００２９】
なお、本実施形態におけるエンジン９は、ＶＶＴコントローラ１８によって吸気弁の開閉のタイミングとカムシャフトの動作との機械的な対応付けが変更可能な、ＶＶＴ機構を備えている。
本実施形態にかかる電動過給器付きエンジンの制御装置は上述のように構成され、図３に示すフローチャートに従って、以下のように制御が行われる。なおこのフローは、常時ＥＣＵ２０において所定のサイクルで実行されている。
【００３０】
まず、ステップＡ１０では、水温センサ１６で検出された水温Ｋが入力されるとともに、ＩＧスイッチ１２から始動信号又は停止信号が入力される。
次に、ステップＡ２０へ進み、ステップＡ１０で入力された情報に基づいて、水温Ｋが所定値Ｋ１未満（すなわち、エンジン９が冷態状態）であり、かつ、ＩＧスイッチ１２からオン信号を検出したかが判定される。ここで、Ｋ＜Ｋ１かつオン信号を検出した場合にはステップＡ３０へ進む。また、Ｋ≧Ｋ１又は停止信号を検出した場合にはステップＡ１３０へ進んで通常制御を行う。
【００３１】
なお、ステップＡ１３０における通常制御とは、ＩＧスイッチ１２が停止信号を検出した場合には、ＩＧスイッチ１２がオンに操作されていないため、エンジン９を駆動せず、停止状態を維持するものであり、一方、ＩＧスイッチ１２が始動信号を検出した場合には、エンジン９が冷態状態ではない（すなわち、エンジン９は暖まっている）状態でＩＧスイッチ１２がオンに操作されているため、通常のエンジン始動を行うものである。
【００３２】
ステップＡ２０でＫ＜Ｋ１かつ始動信号を検出した場合、ステップＡ３０へ進む。ここでは、ＩＧスイッチ１２がスタート位置に操作されてＥＣＵ２０へ始動信号が入力されると、ＥＣＵ２０がエンジン９を始動させる。次に、ステップＡ４０へ進んで、アイドル回転数制御部２３が電動コンプレッサ３を作動させるとともに電子制御スロットル弁４を略全開に制御し、また、ＶＶＴ制御部２５がエンジン９の吸気弁の開閉時期を遅角する。
【００３３】
続くステップＡ５０で、ＥＣＵ２０は本制御の継続時間を管理するためのタイマＴを０にセットする。そして、ステップＡ６０において、タイマのカウントアップを行い、次のステップへ進む。
ステップＡ７０では、ＥＣＵ２０が電動コンプレッサ３によってエンジン９へ過給すべき過給圧を演算する。ここでは、アクセル開度センサ７で検出された実アクセル開度やエンジン回転数Ｎeといったエンジン９の状態を示すパラメータに基づいて、目標過給圧Ｐｔが設定される。そして続くステップＡ８０において、アイドル回転数制御部２３は設定された目標過給圧Ｐｔを達成するように電動モータ３１を駆動して過給制御を実施する。
【００３４】
ステップＡ９０では、点火時期制御部２４において、エンジン回転数Ｎeの時間変化量ΔＮeが所定量Ｎe1よりも大きいか否かが判定される。ここで、ΔＮe＞Ｎe1の場合にはステップＡ１００以降の点火時期リタード制御を実施するフローへ進む、ΔＮe≦Ｎe1の場合には点火時期リタード制御を実施するフローをスキップしてステップＡ１２０へ進む。
点火時期リタード制御とは、点火プラグ１９の点火時期を遅角する制御である。まず、ステップＡ１００では、点火時期の遅角量（点火時期リタード量）を設定する。そして、ステップＡ１１０において、点火時期制御部２４が点火時期リタード制御を行い、イグナイタ１７を制御して点火時期を遅角する。
【００３５】
続くステップＡ１２０では、ステップＡ６０でカウントアップされたタイマＴが所定時間Ｔ１以上であるか否かが判定される。ここで、Ｔ≧Ｔ１の場合には、本制御が所定時間Ｔ１以上実施されたため、ステップＡ１３０へ進んで通常制御を実施し、本フローを終了する。また、Ｔ＜Ｔ１の場合には、まだ本制御が所定時間Ｔ１以上実施されていないため、ステップＡ６０へ戻って制御を繰り返す。
【００３６】
以上のような制御により、具体的には以下のような作用・効果を奏する。
運転者によってＩＧスイッチ１２がオンに操作されると、ＩＧスイッチ１２からＥＣＵ２０へ始動信号が出力される。このとき、ＥＣＵ２０の冷態状態判定部２１が、エンジン９が冷態状態にあるか否かを判定する。
エンジン９が冷態状態にある場合には、エンジンの始動させると同時に、ＥＣＵ２０のアイドル回転数制御部２３が電子制御スロットル弁４を略全開に制御し、加えて電動コンプレッサ３を駆動して過給を行う。ここで、電子制御スロットル弁４は略全開に制御されるため、過給時における電子制御スロットル弁４による圧力損失を減少させることができる。また、エンジン９の始動時に電動コンプレッサ３を駆動して過給を行うため、シリンダ筒内における吸気の体積効率を増大させることができ、これにより、燃焼圧を増大させることができる。また、筒内における良好な燃焼を得ることができ、排ガス中の未燃燃料成分を低減させることができる。
【００３７】
また、ここで、アイドル回転数制御部２３は、実アクセル開度（実ＡＰＳ）とエンジン回転数Ｎeとから設定される目標過給圧Ｐｔが達成されるように電動コンプレッサ３を駆動し、所定時間Ｔ１が経過するまでこの制御を継続する。したがって、エンジン９が始動してから必要とされる継続時間の間は、上述の過給を実施することができる。
また、アイドル回転数制御部２３による過給制御とともに、ＶＶＴ制御部２５は、エンジン９の吸気弁の閉弁時期を遅角する。したがって、アイドル回転数制御部２３が制御する過給によって生じる吸気慣性を利用して十分な過給を行うことができる。
【００３８】
また、これらの過給制御及びＶＶＴ制御とともに、点火時期制御部２４は、点火プラグ１９の点火時期を遅角する点火時期リタード制御を実施する。したがって、エンジン回転数Ｎeの過度な上昇を抑制することができ、エンジン９の急激な吹き上がりを防止することができる。
このように、本制御装置によれば、エンジン９の過給効率を向上させることができ、シリンダ内での燃焼圧を増大させることができ、冷態始動時におけるエンジン９の始動性を向上させることができるとともに、排ガス中の未燃燃料成分を低減させることができ、良好な排ガス性能を得ることができる。
【００３９】
また、これらの制御は、ＥＣＵ２０の冷態状態判定部２１において、エンジン９が冷態状態にないと判定された場合には実施されない。つまり、エンジン９が直前まで稼動していた場合や高温の外気温等によりエンジン９が暖まっている状態では、過給制御やＶＶＴ制御，点火時期リタード制御が実施されないため、エンジン回転数を過度に上昇させることなく、必要な状況でのみ制御を実施することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、アイドル回転数制御部２３がタイマＴを設定して、制御の継続時間を管理するようになっているが、タイマＴの代わりに、水温センサ１６で検出される水温Ｋが第２所定値Ｋ２を超えたか否かを判定して、Ｋ＞Ｋ２であると判定されるまで制御を継続するように構成してもよい。つまり、本実施形態においては、最も効果的な制御の継続時間としての所定時間Ｔ１が予め設定されているが、制御の終了判定として水温Ｋを用いることで、より個別具体的なエンジン９の状況に応じた制御を行うことができる。
【００４１】
また、上述の実施形態では、エンジンの冷態状態時に始動すると、直ちにアイドル回転数制御部２３が電子制御スロットル弁４を略全開に制御するとともに電動コンプレッサ３が過給を行うようになっているが、エンジンの始動タイミングに対して、電子制御スロットル弁４の開放及び電動コンプレッサ３の駆動のタイミングをずらして制御を行うことも考えられる。
【００４２】
例えば、燃料の減圧気化を促進するために始動初期に電子制御スロットル弁の開度を小さくして、インマニ内を負圧にしておくようなエンジンに適用する場合には、まず電動コンプレッサを駆動せずにエンジンを始動させてインマニ内を負圧とし、燃料の減圧気化を促進した後に、電子制御スロットル弁を開放するとともに電動コンプレッサを駆動して過給を行うようにする。つまり、過給によってインマニ内の負圧が若干小さく（すなわち、負圧が弱く）なり、燃料の気化が緩慢になってしまうことがあるため、過給に先立って燃料の減圧気化を実施するようにする。このような構成により、燃料の減圧気化が促進されて、排ガス性能を向上させることができる。
【００４３】
さらに、燃料の減圧気化時に電子制御スロットル弁の開度を一層小さくして、インマニ内が速やかに負圧となるように構成すれば、燃料の減圧気化がより速やかに促進されるため、エンジン始動から電子制御スロットル弁の開放及び電動コンプレッサの駆動までの時間を短縮することができる。
なお、燃料の減圧気化時に電子制御スロットル弁の開度を略閉鎖するように構成すれば、電動コンプレッサを駆動してもインマニ内の負圧を維持できるようになるため、エンジン始動と同時に電動コンプレッサを駆動することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、エンジン９の吸気弁等にかかる弁駆動系をクランクシャフトとメカニカルに連結されて同期作動するものとし、可変バルブタイミング手段もこのメカニカル連結部分に設けられたメカニカル機構のものとし、吸気弁の開閉タイミングとクランクシャフトの動作との機械的な対応付けを変更するものとしているが、可変バルブタイミング機構としてはこれに限るものでなく、エンジン９の吸気弁等の開閉時期を制御可能なものであればよい。
【００４５】
例えば、弁駆動系をクランクシャフトとは独立して駆動できる電動式のものとして、電気的に吸気弁等の開閉を制御する電磁ＶＶＴ装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態としての電動過給器付きエンジンの制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態としての電動過給器付きエンジンの制御装置にかかる電動コンプレッサの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての電動過給器付きエンジンの制御装置における制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】従来例及び本発明の一実施形態としての電動過給器付きエンジンの制御装置における冷態始動時のカム位相とバルブリフトとの相関を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電動過給器付きエンジンの制御装置
２  リードバルブ
３  電動コンプレッサ（電動過給器）
４  電子制御スロットル弁
５  スロットルポジションセンサ
６  アクセルペダル
７  アクセルポジションセンサ
８  エアクリーナ
９  エンジン
１０  バッテリ
１１  過給器ドライバ
１２  ＩＧスイッチ（始動信号検出手段）
１３  エンジン回転数センサ
１４  バイパス通路
１５  クランク角センサ
１６  水温センサ
１７  イグナイタ
１８  ＶＶＴコントローラ
１９  点火プラグ
２０  ＥＣＵ（電子制御ユニット，制御手段）
２１  エンジン冷態状態判定部（エンジン冷態状態判定手段）
２３  アイドル回転制御部
２４  点火時期制御部（点火時期制御手段）
２５  ＶＶＴ制御部（可変バルブタイミング制御手段）
３１  電動モータ（電動機）
３２  遠心コンプレッサ
【図１】
2005188484.tif 000003
【図２】
2005188484.tif 000004
【図３】
2005188484.tif 000005
【図４】
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