(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、機関出力の確保と負圧の確保をバランス良く両立させることのできる車両用内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】  本発明は、電動機１０ｂによって駆動可能な過給機１０を吸気通路２上に備えた車両用内燃機関１の制御装置であって、吸気通路２の過給機１０の上流側と下流側とをバイパスするバイパス路２０、バイパス路２０上に配設されてバイパス路２０を経由する吸気量を調節するバイパスバルブ２２、電動機１０ｂ及びバイパスバルブ２２を制御する制御手段１１、及び、吸気通路２における過給機１０よりも上流側（又は、バイパス路２０におけるバイパスバルブ２２よりも上流側）に接続された負圧導出路３１を備えていることを特徴としている。【選択図】      図１
2005113690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機によって駆動可能な過給機を吸気通路上に備えた車両用内燃機関の制御装置であって、
前記吸気通路の前記過給機の上流側と下流側とをバイパスするバイパス路、
前記バイパス路上に配設され、該バイパス路を経由する吸気量を調節するバイパスバルブ、
前記電動機及び前記バイパスバルブを制御する制御手段、及び、
前記吸気通路における前記過給機よりも上流側、又は、前記バイパス路における前記バイパスバルブよりも上流側に接続された負圧導出路を備えていることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記負圧導出路に接続された負圧タンク、及び、前記負圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧力検出手段をさらに備えており、
前記制御手段が、前記タンク内圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力が所定の基準圧力以上となった場合に、前記電動機の駆動量を増加させると共に、前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関への過給要否を判断する過給要否判断手段をさらに備えており、
前記過給要否判定手段によって過給が不要であると判断された場合には、過給が必要と判断された場合よりも、前記基準圧力が低く設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記バイパス路の前記吸気通路への上流側接続部と前記過給機との間の前記吸気通路上に、該吸気通路を経由する吸気量を調節する調節バルブをさらに備えており、
前記負圧導出路が、前記過給機と前記調節バルブとの間の前記吸気通路上に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記負圧導出路に接続された負圧タンク、及び、前記負圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧力検出手段をさらに備えており、
前記制御手段が、前記タンク内圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力が所定の基準圧力以上となった場合に、前記電動機の駆動量を増加させると共に、前記調節バルブの開度を絞ることを特徴とする請求項４に記載の車両用内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関出力の低下を抑制しつつ、車両の各種制御に利用する負圧を確保することのできる車両用内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を制御する上で負圧が利用されている。例えば、内燃機関において燃料タンク内で蒸発した燃料を吸気通路に導入する場合や、内燃機関に付随する各種制御弁の駆動などに負圧が利用されている。また、内燃機関が搭載された車両のブレーキの倍力装置にも負圧が利用される。［特許文献１］に記載の装置では、吸気通路上のスロットルバルブ下流に発生する負圧を利用するものであり、このスロットルバルブの上流側に配設されるターボチャージャを制御して、ブレーキ倍力装置に安定した負圧を供給することを目的としている。
【０００３】
スロットルバルブよりも上流側に位置するターボチャージャによって過給が行われると、スロットルバルブ下流側の吸気管内の圧力が上昇して負圧が不足してしまう（あるいは正圧となってしまう）。そこで、［特許文献１］に記載の装置では、ターボチャージャをバリアブルノズルタイプとし、過給時にバリアブルノズルの開度を調節することで過給の効果を意図的に抑制し、その代わりに必要な負圧を確保している。
【特許文献１】特開２０００−２８２９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、［特許文献１］に記載の装置における制御では、負圧を確保するために過給の効果を犠牲にしており、十分な機関出力が得られない場合がある。従って、本発明の目的は、機関出力の確保と負圧の確保をバランス良く両立させることのできる車両用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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、電動機によって駆動可能な過給機を吸気通路上に備えた車両用内燃機関の制御装置であって、吸気通路の過給機の上流側と下流側とをバイパスするバイパス路、バイパス路上に配設されてバイパス路を経由する吸気量を調節するバイパスバルブ、電動機及びバイパスバルブを制御する制御手段、及び、吸気通路における過給機よりも上流側、又は、バイパス路におけるバイパスバルブよりも上流側に接続された負圧導出路を備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置において、負圧導出路に接続された負圧タンク、及び、負圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧力検出手段をさらに備えており、制御手段が、タンク内圧力検出手段によって検出されたタンク内の圧力が所定の基準圧力以上となった場合に、電動機の駆動量を増加させると共に、バイパスバルブの開度を絞ることを特徴としている。バイパスバルブの開度を絞ることには、開度を全閉状態とすることを含む。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用内燃機関の制御装置において、内燃機関への過給要否を判断する過給要否判断手段をさらに備えており、過給要否判定手段によって過給が不要であると判断された場合には、過給が必要と判断された場合よりも、基準圧力が低く設定されることを特徴としている。なお、ここでは、圧力を絶対圧（真空がゼロなので、いわゆる負圧も数値としては正の値を取る）として説明（考慮）する。以下同じ。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用内燃機関の制御装置において、バイパス路の吸気通路への上流側接続部と過給機との間の吸気通路上に、吸気通路を経由する吸気量を調節する調節バルブをさらに備えており、負圧導出路が、過給機と調節バルブとの間の吸気通路上に接続されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用内燃機関の制御装置において、（負圧導出路に接続された負圧タンク、及び、負圧タンク内の圧力を検出するタンク内圧力検出手段をさらに備えており、）制御手段が、タンク内圧力検出手段によって検出されたタンク内の圧力が所定の基準圧力以上となった場合に、電動機の駆動量を増加させると共に、調節バルブの開度を絞ることを特徴としている。調節バルブの開度を絞ることには、開度を全閉状態とすることを含む。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置によれば、過給によって吸気通路内又はバイパス路内に発生する負圧を利用するため、過給を行うことによる機関出力の確保と、過給を行うことで発生させた負圧の確保とを両立することができる。なお、このとき、過給機が電動機によってその過給量を調節でき、かつ、バイパスバルブでバイパス路経由の吸気量も調節できるため、機関出力と負圧とをバランス良く両立させることが可能である。
【００１１】
請求項２に記載の車両用内燃機関の制御装置によれば、負圧を負圧タンクに貯めておくことで、負圧を発生させる頻度を低減でき、機関出力に与える影響を低減させることができる。また、このとき、負圧タンク内の圧力に応じて、効果的に負圧を発生させる（即ち、電動機の駆動量を増加させると共に、バイパスバルブの開度を絞ってバイパス路を経由する吸気量を減少させる）ので、常に最適な値の負圧（基準圧力未満の圧力）を確保しておくことができる。
【００１２】
請求項３に記載の車両用内燃機関の制御装置によれば、過給が必要である（即ち、さらなる機関出力が要求されている）場合には、過給不要時よりも基準圧力（絶対圧）を高く設定することで、過給必要時に負圧を発生させる頻度を低減でき、機関出力に与える影響を低減させることができる。換言すれば、過給が不要である（即ち、さらなる機関出力が要求されていない）場合には、過給必要時よりも基準圧力（絶対圧）を低く設定することで、負圧を確実に発生させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の車両用内燃機関の制御装置によれば、バイパス路の吸気通路への上流側接続部と過給機との間の吸気通路上に、吸気通路を経由する吸気量を調節する調節バルブをさらに配設させることで、さらに効果的に負圧を発生させることができ、負圧及び内燃機関への吸気供給量の制御自由度も高くできる。
【００１４】
請求項５に記載の車両用内燃機関の制御装置によれば、負圧を負圧タンクに貯めておくことで、負圧を発生させる頻度を低減でき、機関出力に与える影響を低減させることができる。また、このとき、負圧タンク内の圧力に応じて、効果的に負圧を発生させる（即ち、電動機の駆動量を増加させると共に、調節バルブの開度を絞って負圧が生じやすくする）ので、常に最適な値の負圧（基準圧力未満の圧力）を確保しておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン１を図１に示す。
【００１６】
本実施形態で説明するエンジン（内燃機関）１は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図１に示されている。エンジン１においては、吸気通路２を通して取り込んだ吸入空気がシリンダ３の直前でインジェクタ４から噴射された燃料と混合されて混合気とされる。混合気は、シリンダ３内に吸入され、ピストン５によって圧縮された後に点火プラグ６で着火されて燃焼する。このとき燃焼によってシリンダ３内の圧力は上昇してピストン５が往復運動され、この往復運動がコネクティングロッドによって回転運動に変換されて出力として取り出される。シリンダ３の内部と吸気通路２との間は、吸気バルブ７によって開閉される。燃焼後の排気ガスは排気通路８に排気される。シリンダ３の内部と排気通路８との間は、排気バルブ９によって開閉される。
【００１７】
このエンジン１は、ターボユニット（過給機）１０を有している。ターボユニット１０は、吸気通路２上に配置されたコンプレッサホイールと排気通路８上に配置されたタービンホイールとが同一回転軸で連結されている（以下、この部分を単にタービン／コンプレッサ１０ａと言う）。本実施形態のターボユニットは、この回転軸が出力軸となるようにモータ（電動機）１０ｂが内蔵されている。即ち、本実施形態のターボユニット１０は電動機付ターボチャージャである。
【００１８】
ターボユニット１０は、排気流の持つエネルギー（排気エネルギー）によって過給を行う通常の過給機としても機能し得るが、バッテリから供給される電気エネルギーによってタービン／コンプレッサ１０ａを強制的に駆動することでさらなる過給を行うこともできる。また、排気エネルギーを利用して、タービン／コンプレッサ１０ａを介してモータ１０ｂを回転させて回生発電させ、発電された電力を回収することもできる。モータ１０ｂは、タービン／コンプレッサ１０ａの回転軸に固定されたロータと、その周囲に配置されたステータとを主たる構成部分として有している。
【００１９】
モータ１０ｂは、コントローラ１２に接続されており、このコントローラ１２にはエンジン１全体の制御を司る電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１及びバッテリ１３が接続されている。モータ１０ｂは、ＥＣＵ１１及びコントローラ１２によって印可電力等が制御されており、これによって回転数制御、即ち、過給圧制御が行われている。過給圧制御時には、吸気通路２上のターボユニット１０よりも上流側に配設されたエアフロメータ１４や、吸気通路２上のサージタンク内に配設された圧力センサ１５等の検出結果が利用される。本実施形態のエアフロメータ１４は、ホットワイヤ式のものであり、吸入空気量を質量流量として検出するものである。エアフロメータ１４にはサーミスタ式の吸気温センサも内蔵されており、エアフロメータ１４は吸気温センサとしての機能も有している。
【００２０】
コントローラ１２は、モータ１０ｂの駆動を制御するだけでなく、モータ１０ｂが回生発電した電力の電圧変換を行うインバータとしての機能も有している。モータ１０ｂは、回転数制御を行う機構によって回転数の検出も可能となっている。吸気通路２上のターボユニット１０の下流側には、インタークーラ１６が配設されている。そして、ターボユニット１０の上流側と下流側（下流側はインタークーラ１６よりも上流側）にかけて、吸気通路２をバイパスするバイパス路２０が設けられている。このバイパス路２０上には、バイパス路２０を経由する吸気量を調節するバイパスバルブ２２が配設されている。
【００２１】
バイパスバルブ２２は、モータ２３によって開度が調節される。また、バイパスバルブ２２に付随して、その開度を検出する開度センサ２４も配設されている。モータ２３は、ＥＣＵ１１に接続されており、ＥＣＵ１１からの駆動信号によって駆動されてバイパスバルブ２２の開度を変化させる。開度センサ２４もＥＣＵ１１に接続されており、バイパスバルブ２２の開度調整制御時には、開度センサ２４の検出結果が利用される。
【００２２】
また、バイパス路２０の吸気通路２への上流側接続部とターボユニット１０との間には、ターボユニット１０を経由する吸入空気量を調節する調節バルブ２９が配設されている。さらに、この調節バルブ２９とターボユニット１０の間に、この部分で発生する負圧を負圧タンク３０に導く接続管（負圧導出路）３１の端部が接続されている。調節バルブ２９は、モータ３２によって開度が調節され、付随して配された開度センサ３３によって開度が検出される。モータ３２及び開度センサ３３は、ＥＣＵ１１に接続されている。負圧タンク３０は、内部に負圧を貯めておくもので、内部の圧力を検出する圧力センサ（タンク内圧力検出手段）３４を有している。圧力センサ３４もＥＣＵ１１に接続されており、ＥＣＵ１１によって負圧タンク３０内の圧力が監視されている。
【００２３】
負圧タンク３０に負圧を導く接続管３１の途中には、負圧タンク３０に貯めた負圧が吸気通路２側に漏れてしまうのを防止する逆止弁３５が取り付けられている。負圧タンク３０には、ブレーキブースタ３６や負圧を利用する各種デバイス３７などが接続されている。各種デバイス３７の一例を挙げるとすると、有効吸気管長を変更するためのバルブなどがある。負圧タンク３０内の負圧が利用されると、負圧タンク３０内の圧力は徐々に上昇するので、負圧タンク３０内の圧力が所定の基準圧力未満となるように、上述したモータ１０ｂやバイパスバルブ２２、調節バルブ２９などが制御される。この制御については追って詳しく説明する。
【００２４】
インタークーラ１６の下流側には、吸入空気量を調節する通常のスロットルバルブ１７が配されている。本実施形態のスロットルバルブ１７は、いわゆる電子制御式スロットルバルブであり、アクセルペダル１８の操作量をアクセルポジショニングセンサ１９で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいてＥＣＵ１１がスロットルバルブ１７の開度を決定する。スロットルバルブ１７は、これに付随して配設されたスロットルモータによって開閉される。また、スロットルバルブ１７に付随して、その開度を検出するスロットルポジショニングセンサ２１も配設されている。
【００２５】
一方、排気通路８上には、排気ガスを浄化する排気浄化触媒３９がターボユニット１０の下流側に取り付けられている。さらに、エンジン１のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの回転位置を検出するクランクポジショニングセンサ２５が取り付けられている。クランクポジショニングセンサ２５の検出結果からエンジン１の回転数も検出できる。また、ＥＣＵ１１には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２６やノックセンサ２７も接続されている。また、吸気側のカムシャフトの近傍には、吸気バルブ７（及び排気バルブ９）の開閉タイミングを検出するカムポジショニングセンサ２８も取り付けられている。さらに、ＥＣＵ１１には、大気圧を検出する大気圧センサ３８も接続されている。
【００２６】
上述したセンサ類はＥＣＵ１１に接続されており、その検出結果をＥＣＵ１１に送出している。ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ１１には、上述したモータ１０ｂやモータ２３，３２以外のアクチュエータ類も接続されており、これらはＥＣＵ１１からの信号によって制御されている。ＥＣＵ１１には、このほかにも、上述したようにコントローラ１２やバッテリ１３なども接続されている。
【００２７】
次に、吸気通路２内に負圧を発生させ、この負圧を負圧タンク３０に貯める制御について説明する。まず、負圧の生成であるが、基本的には、ターボユニット１０のモータ１０ｂを駆動して過給することでターボユニット１０の上流側に負圧を発生させる。バイパスバルブ２２を閉じてターボユニット１０で過給を行うことで、ターボユニット１０の上流側に負圧が形成され、この負圧が接続管３１を介して負圧タンク３０に貯められる。このとき、調節バルブ２９の開度を絞ることで、吸気通路２内部の調節バルブ２９とターボユニット１０との間の区間の圧力をさらに下げ、負圧を効率よく生成させることができる。  
【００２８】
吸気通路２上のターボユニット１０の上流側圧力をＰＩ、下流側圧力をＰＯとし、エアフロメータ１４によって検出される吸入空気量をＧａとし、ターボユニット１０でのサージングの発生する境界（サージライン）を圧力比ＰＯ／ＰＩ−吸入空気量Ｇａ座標軸上に示したものを図２に示す。上流側圧力ＰＩは大気圧センサ３８で検出でき、下流側圧力をＰＯは圧力センサ１５で検出できる。ここでは、このとき、吸入空気が逆流しないようにバイパスバルブ２２が閉じられる。バイパスバルブ２２は、全閉状態の固着を回避するために最小開度で吸気管内壁との間に僅かな隙間が形成されるようであっても良い。また、負圧を発生させる際には、バイパスバルブ２２は全閉まで閉じられなくても、その開度が絞られるだけでも良い。
【００２９】
図２中Ｘで示される線がサージラインである。このサージラインを圧力比ＰＯ／ＰＩが小さい側から大きい側に超えた後の領域が、サージングが発生する領域である。ここでは、モータ１０ｂの駆動量と調節バルブ２９の開度とを調節して所望の負圧を発生させるが、このときにターボユニット１０のサージを回避する必要がある。例えば、現在の状況が図２中の点ａの状態にあるとした場合、調節バルブ２９の開度を絞るだけで所望の負圧（目標の１００％）を得ようとした場合、状態は点ｂに移行することが予測できるとする。なお、ここでは、負圧を積極的に発生させる際にはバイパスバルブ２２を所定の最小開度［全閉でも良い］にするものとする。
【００３０】
調節バルブ２９の開度を絞ると、吸入空気量Ｇａは減り、圧力比ＰＯ／ＰＩは大きくなる傾向となるため、点ａに対して点ｂは左上に位置することとなる。この場合は、サージラインＸをまたいでしまうため、サージングが発生すると予測できる。このような場合は、調節バルブ２９の開度を絞ることで、所望の負圧の半分程度（目標の５０％：図２中の点ｃに相当）を、これに加えてモータ１０ｂを駆動することで残りの負圧を得る（ここでは、図２中の点ｃから点ｄへの８０−５０＝目標に対する３０％分）。
【００３１】
モータ１０ｂを駆動すると、過給効果によって吸入空気量Ｇａが増加すると共に、ターボユニット１０の下流側圧力が上昇するので、点ｃに対して点ｄは右上に位置することとなる。このように、調節バルブ２９の開度を絞ることとモータ１０ｂ駆動による過給促進とによって、サージングを抑止しつつ所望の負圧を得ることができる。なお、この例では、目標の８０％が実現されるものとして説明したが、もちろん目標の１００％の負圧を実現し得る場合もある。
【００３２】
もう一つ例を挙げて説明する。現在の状況が図２中の点ｅの状態にあるとした場合、調節バルブ２９の開度を絞るだけで、サージングを発生させずに所望の負圧（目標の１００％）を得ることが可能であると予測できるとする。この場合、状態は点ｅから点ｆに移行すると予測できる。なお、ここでも、バイパスバルブ２２は所定の最小開度とされるものとする。しかし、この場合は、調節バルブ２９の開度を絞るため、エンジン１に供給される吸入空気量Ｇａが減ってしまい、エンジン１の出力低下が懸念される。そこで、モータ１０ｂを駆動して過給を行うことで吸入空気量Ｇａを補償し、エンジン１の出力低下を防止する。この場合は、状態は点ｅから点ｇに移行すると予測できる。
【００３３】
なお、負圧生成時にバイパスバルブ２２の開度は絞られるが、バイパスバルブ２２の開度を調節することによって、吸気をターボユニット１０を介さずに下流側に流すことも制御できる（吸気の一部はターボユニット１０を経由し得る）。ターボユニット１０が吸気抵抗となってしまい、これを回避したような場合はバイパスバルブ２２の開度が大きくされる。例えば、モータ１０ｂで回生発電を行う際には、ターボユニット１０での吸気抵抗は大きくなる。このような場合にバイパスバルブ２２の開度を大きくすることで、吸気量を確保し、エンジン１の出力を確保することも可能となる。
【００３４】
次に、上述した負圧制御を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、負圧タンク３０内部の圧力を圧力センサ３４によって検出する（ステップ３００）。次に、過給が必要であるか否か、即ち、過給中であるかこれから過給を開始する状態であるかを判定する（ステップ３０５）。過給は不要である場合は、負圧タンク３０内の圧力が非過給時用の所定の基準圧力ＰＬ以上であるか否かを判定する（ステップ３１０）。この基準圧力ＰＬは、負圧タンク３０内の負圧が十分なレベルにあるか否かを示すものとして設定されている。
【００３５】
ステップ３１０が肯定され、負圧タンク３０内の負圧が基準圧力ＰＬ以上である場合は、負圧タンク３０内の負圧が不足している（圧力が高くなっている）と判断できるため、吸気通路２上に十分な負圧を発生させることのみを考慮して（重点を置いて）負圧制御が開始される（ステップ３１５）。このとき、機関出力の観点から過給は必要ないが調節バルブ２９の開度制御に加えてモータ１０ｂの駆動制御を協調させて負圧を生成させる場合も考えられる。このような場合は、調節バルブ２９の開度を最小開度とし、必要な負圧発生量に応じてモータ１０ｂの駆動量を調節することで、電力消費を最低限にとどめて燃費の悪化を低減することができる。
【００３６】
このときの負圧制御とは、バイパスバルブ２２を最小開度にし、所望の負圧を発生させるべくモータ１０ｂの駆動量と調節バルブ２９の開度（絞り量）を決定する制御である。モータ１０ｂの駆動量と調節バルブ２９の開度は、エンジンが必要としている空気量（クランクポジショニングセンサ２５によって検出されるエンジン回転数やエアフロメータ１４によって検出される吸入空気量などから算出される）や運転者が要求している出力（アクセルポジショニングセンサ１９によって検出されるアクセルペダル１８の操作量などから算出される）などに基づいて決定される。一方、ステップ３１０が否定され、負圧タンク３０内の負圧が基準圧力ＰＬ未満である場合は、負圧タンク３０内の負圧が不足していないので、上述した負圧制御は行わずに図３のフローチャートの制御を終える。
【００３７】
また、ステップ３０５が肯定され、過給中であるか、これから過給を開始する状態であると判断された場合は、負圧タンク３０内の圧力が過給時用の所定の基準圧力ＰＨ以上であるか否かが判定される（ステップ３２０）。ステップ３２０が肯定される場合は、その後のステップによって負圧制御が行われるが、ステップ３２０が否定される場合は負圧制御は行われずに図３のフローチャートの制御が終了する。この基準圧力ＰＨも上述した過給時用の基準圧力ＰＨと同様に、負圧タンク３０内の負圧が十分なレベルであるかを示すものとして設定されている。ただし、ＰＨ＞ＰＬである。
【００３８】
このように、過給必要時と不要時とで基準圧力を変え、必要時の基準圧力ＰＨを不要時の基準圧力ＰＬよりも高く設定することで、過給が必要なときの負圧発生頻度を下げることができる。この結果、負圧を発生させることによる機関出力低下をより一層回避することができる。負圧を発生させる場合、モータ１０ｂによる過給促進によって吸入空気量を確保し、機関出力を低下させないで済む場合もあり得るが、負圧を発生させることは機関出力を低下させることに繋がる場合もある。そのため、このように基準圧力を設定することで、機関出力低下をより一層回避することができる。
【００３９】
ステップ３２０が肯定された場合は、次に目標負圧を発生させることでサージングが発生するか否かを判定する（ステップ３２５）。ここで、目標負圧は、圧力センサ３４によって検出される負圧タンク３０内の圧力などに基づいて算出される。そして、ターボユニット１０に対して要求される過給圧などを考慮して調節バルブ２９の開度制御のみでサージングが発生するか否かを判定する。サージングは、ターボユニット１０の前後圧力比ＰＯ／ＰＩが大きくなると発生する。即ち、図２中の点ａから点ｂのような制御となることが予測されるか否かが判定される。
【００４０】
サージングが発生すると予測され、ステップ３２５が肯定される場合は、図２における点ａから点ｄのような制御となるように、調節バルブ２９の開度とモータ１０ｂの駆動量が決定され、サージライン近傍での負圧制御が実行される（ステップ３３０）。サージングの発生はないと予測され、ステップ３２５が否定される場合は、次に、過給低下分を補償可能か否かが判定される（ステップ３３５）。例えば、上述したように、調節バルブ２９の開度を絞って負圧を発生させることで過給効果が低下して吸入空気量が減る場合でも、モータ１０ｂの駆動量を増加させることで吸入空気量を補償できる場合がある。このように、過給低下分を補償できるか否かがここでは判定される。
【００４１】
過給低下分を補償可能であると判断でき、ステップ３３５が肯定される場合は、調節バルブ２９を絞ると共に、モータ１０ｂの駆動量を増加（停止→駆動開始を含む）させる（ステップ３４０）。これにより、機関出力を確保しつつ負圧を発生させることができる。一方、負圧生成によって過給低下分を補償できないと予測され、ステップ３３５が否定される場合は、負圧生成を過給よりも優先させるか否かを判定する（ステップ３４５）。負圧生成を優先させる場合は、負圧制御を行うと共に噴射燃料量を減らす（ステップ３５０）。
【００４２】
ここでは負圧制御と同時に燃料減量を行っているが、燃料減量を同時に行わない場合は、負圧を発生させるために調節バルブ２９の開度を絞ることで吸入空気量が減り、この吸入空気量の減少によるフィードバック制御（例えば、空燃比フィードバック制御）によって燃料量を減らす制御が行われることとなる。しかし、この制御時に生じてしまう応答遅れによって排気浄化性能は悪化してしまう。そこで、上述したように、フィードバック制御を待たずに、負圧制御（調節バルブ２９の開度減及びモータ１０ｂの駆動量増加：モータ１０ｂが既に全開駆動されている場合は、増加できない場合もある）と共に予め噴射燃料量を減量し、排気浄化性能の悪化を抑止する。一方、負圧を生成させることよりも過給を優先する場合は、負圧生成制御は行わず、そのままの過給が続行される（ステップ３５５）。
【００４３】
なお、本実施形態の場合、負圧を発生させる際の調節バルブ２９の最小開度は全閉状態とはならず、吸気通路がある程度の量が流れるようになされている。この最小開度は、モータ１０ｂを最大駆動量で駆動した際に、要求される最低負圧を発生させることができる流路面積を確保する開度として設定されている。このようにすることで、調節バルブ２９が最小開度で固着したとしても、負圧の生成及び吸入空気量の確保を行うことが可能となる。
【００４４】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、バイパスバルブ２２や調節バルブ２９は、その開度によって流量を調節するものであった。しかし、開閉ＤＵＴＹ比を調節することによって流量を調節するようなものであっても良い。この場合は、バルブの駆動信号（ＤＵＴＹ比）からバルブ開度に相当する値を検出することができる。また、上述した実施形態では、サージングの発生を予測している（ステップ３２５）。しかし、ターボユニット１０の前後の圧力をそれぞれ直接検出し、圧力比ＰＯ／ＰＩからサージングの発生（あるいは、サージングが発生する直前の状態）を直接検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の制御装置の一実施形態を有する内燃機関（エンジン）の構成を示す構成図である。
【図２】吸入空気量−ターボユニット前後圧力比の座標軸上に示したサージ境界及び負圧制御による状態移行を説明する説明図である。
【図３】負圧制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１…エンジン（内燃機関）、２…吸気通路、３…シリンダ、１０…ターボユニット（過給機）、１０ａ…タービン／コンプレッサ、１０ｂ…モータ（電動機）、１１…ＥＣＵ（制御手段）、１２…コントローラ、１３…バッテリ、１４…エアフロメータ、１７…スロットルバルブ、１８…アクセルペダル、１９…アクセルポジショニングセンサ、２０…バイパス路、２２…バイパスバルブ、２３…モータ、２４…開度センサ、２５…クランクポジショニングセンサ、２９…調節バルブ、３０…負圧タンク、３１…接続管（負圧導出路）、３２…モータ、３３…開度センサ、３４…圧力センサ（タンク内圧力検出手段）、３５…逆止弁、３６…ブレーキブースタ、３７…各種デバイス、３８…大気圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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