(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動過給機が配設された過給通路と、該過給通路における電動過給機の上、下流側に接続されて吸気制御弁が配設されたバイパス通路と、前記過給通路とバイパス通路との合流部から下流側に延びてスロットル弁が配設された合流通路とを有し、エンジンの運転状態が高負荷低回転側に設定された過給領域にあるときに、前記電動過給機への電力供給を行い、過給領域よりも高回転側及び低負荷側に設定された非過給領域にあるときに、該過給機への電力供給を停止させるように構成されたエンジンの過給装置であって、
エンジンの運転状態が前記非過給領域中の高負荷側にあるときは、前記スロットル弁を全開にした状態で、前記吸気制御弁の開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて算出された目標トルクが得られる吸入空気量となるように制御し、
エンジンの運転状態が前記非過給領域中の低負荷側にあるときは、前記吸気制御弁を全閉にした状態で、前記スロットル弁の開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて算出された目標トルクが得られる吸入空気量となるように制御することを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載のエンジンの過給装置において、
電動過給機の実回転数を検出する過給機回転数検出手段を有し、
エンジンの運転状態が非過給領域から過給領域に移行し、電動過給機への電力供給が開始されるときに、前記検出手段により検出された過給機の電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいほど該過給機に対する供給電力が大きくされることを特徴とするエンジンの過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機を有するエンジンの過給装置に関し、エンジンの吸気システムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジントルクの増大を図る手段として吸気を過給するスーパーチャージャやターボチャージャが周知であるが、いずれも過給能力がエンジン回転数の影響を大きく受ける結果、低回転領域で過給圧が不足するという欠点がある。これに対し、電気的に駆動される電動過給機は、エンジン回転数の影響を受けることなく回転数を制御できるので、低回転領域でも十分な過給圧を発生し得る利点がある。
【０００３】
そして、この電動過給機を備えた吸気システムとして、例えば特許文献１には、電動過給機が配設された過給通路と、該過給通路における電動過給機の上、下流側に接続されて吸気制御弁が配設されたバイパス通路と、前記過給通路とバイパス通路との合流部から下流側に延びてスロットル弁が配設された合流通路とが設けられた吸気システムが開示されている。この吸気システムでは、エンジンの運転領域が高負荷側の所定の過給領域にあるときに、前記吸気制御弁を閉じた状態で電動過給機を作動させるようになっている。そして、エンジンの吸入空気量の制御は、従来通りスロットル弁の開度を制御することによって行われる。
【０００４】
一方、この種の電動過給機は、コンプレッサと該コンプレッサを駆動させるモータとを有し、該モータに対する供給電力に応じてコンプレッサの回転数が増減し、得られる過給圧が決定されることになる。ここで、特許文献２には、電動過給機への電力供給の制御に関する発明が開示されている。即ち、この特許文献２に記載の発明では、通常、電動過給機への供給電力は、過給時の目標過給圧と実過給圧との差に基づいて、圧力差が大きいときは供給電力を増加させるように過給圧のフィードバック制御が行われるようになっているが、過給開始時、つまりエンジンの運転状態が過給領域に突入した際に限っては、過給機に能力最大の電力を供給するように制御される。これによって、電動過給機の回転数を速やかに上昇させ、過給領域への突入時における過給圧の立ち上がりの応答性が確保されるようになっている。なお、以下の説明において、エンジンの運転領域が過給領域に突入した際に過給機に供給される電力を「突入電力」という。
【特許文献１】特開２００４−３４６９１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記電動過給機は、エンジンにより駆動されるオルタネータの発電電力に基づいて駆動されるのが通例であるが、電動過給機の作動開始時のように、応答性を確保するために大きな突入電力が要求される場合は、要求される電力をオルタネータからの供給電力では賄いきれず、バッテリからの電力の持ち出しが行われることになる。このときバッテリから持ち出される電力は小さくなく、バッテリの劣化を促進するおそれがあると共に、バッテリの充電のためにオルタネータの発電時間が増加することになって燃費悪化の問題が生じる。しかも、加速減速が繰り返される運転状態においては、運転状態の非過給領域から過給領域への移行が繰り返されることになって、移行の度にバッテリから電力が持ち出され、前述のバッテリの劣化及び燃費悪化の問題が顕著化し、ユーザーに頻繁なバッテリの交換を強いることになる。
【０００６】
これに対して、運転状態が非過給領域にある状態で、電動過給機に所定の電力供給を行い、予め回転数を上昇させておき、過給領域に移行した際の突入電力を抑制することが考えられるが、前記所定の電力供給の必要上オルタネータの作動時間が長くなって、燃費の悪化が問題になる。
【０００７】
そこで、本発明は、電動過給機を有するエンジンの過給装置において、過給圧の立ち上がりの応答性を確保しつつ、燃費の悪化を防止し、バッテリの劣化を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００９】
まず、請求項１に記載の発明は、電動過給機が配設された過給通路と、該過給通路における電動過給機の上、下流側に接続されて吸気制御弁が配設されたバイパス通路と、前記過給通路とバイパス通路との合流部から下流側に延びてスロットル弁が配設された合流通路とを有し、エンジンの運転状態が高負荷低回転側に設定された過給領域にあるときに、前記電動過給機への電力供給を行い、過給領域よりも高回転側及び低負荷側に設定された非過給領域にあるときに、該過給機への電力供給を停止させるように構成されたエンジンの過給装置であって、エンジンの運転状態が前記非過給領域中の高負荷側にあるときは、前記スロットル弁を全開にした状態で、前記吸気制御弁の開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて算出された目標トルクが得られる吸入空気量となるように制御し、エンジンの運転状態が前記非過給領域中の低負荷側にあるときは、前記吸気制御弁を全閉にした状態で、前記スロットル弁の開度を、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて算出された目標トルクが得られる吸入空気量となるように制御することを特徴とする。
【００１０】
なお、前記非過給領域で過給機への電力供給を停止させる状態には、過給機のモータの回転位相を認識しておくためなどの理由で微小な電力によりごく低回転で回転させている状態を含む。
【００１２】
そして、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のエンジンの過給装置において、電動過給機の実回転数を検出する過給機回転数検出手段を有し、エンジンの運転状態が非過給領域から過給領域に移行し、電動過給機への電力供給が開始されるときに、前記検出手段により検出された過給機の電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいほど該過給機に対する供給電力が大きくされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
まず、請求項１に記載の発明によれば、エンジンの運転状態が非過給領域中の高負荷側にあるときに、スロットル弁が全開とされた状態で吸気制御弁の開度を制御することによりエンジンに吸入される空気量が調整されることになる。このとき、スロットル弁が全開とされているために、燃焼室で生じる吸気負圧が合流通路を介して過給通路に及び、該過給通路の上流側との圧力差によって空気の流れが生じることになる。そして、この過給通路内の空気の流れにより過給機が自転することになる。
【００１４】
したがって、このように過給機が自転する状態で運転状態が非過給領域から過給領域に移行して過給機の回転を上昇させるときに、過給機が停止した状態から回転を上昇させるときに比べて、小さなエネルギで同様に回転を上昇させることができるので、突入電力が抑制される。この結果、オルタネータの発電電力で賄える割合が増加することによってバッテリからの電力の持ち出しが抑制され、バッテリの劣化が防止される。このとき、突入電力は抑制されるにも拘らず、回転を速やかに上昇させることができるので、過給圧の立ち上がりの応答性を低下させることはなく、また、突入電力の抑制により燃費の悪化が防止される。
【００１５】
ところで、スロットル弁は過給通路とバイパス通路との合流部の下流側に延びる合流通路に配設されているので、過給通路及びバイパス通路から流入したトータルの空気量を制御することができるが、吸気制御弁はバイパス通路に配設されているので、過給通路を流れる空気を制御することがでず、前述のようにスロットル弁が全開にされた状態で吸気制御弁の開度を調節するように構成されている場合、吸入空気量を制御、ひいてはエンジンの負荷を制御できなくなる。
【００１６】
つまり、このように制御される非過給領域において、要求される空気量が少ない低負荷側では、吸気制御弁の開度を全閉にしても、過給通路を通る空気により要求される空気量以上の空気がエンジンに吸入されることがあり、エンジン負荷を下げることができない問題が生じる。
【００１７】
これに対し、請求項１に記載の発明によれば、非過給領域中の低負荷側、つまり、吸気制御弁では空気量を絞りきれない領域では、例外的に吸気制御弁が全閉にされた状態でスロットル弁の開度を制御することにより、吸入空気量が調整されることになるので、吸入空気量が適正に制御されることが可能になって、前述の空気量制御の問題が解消される。さらに、吸気制御弁が閉じられているので、過給通路を通る空気の流れにより電動過給機に若干の自転を生じさせることができ、突入電力が抑制される。
【００１８】
一方、前述のように過給機を自転させることにより突入電力を低下させることができるのであるが、仮に突入電力を一定とすると、エンジンの運転状態が非過給領域から過給領域に移行し、過給機への電力供給が開始されるときに、電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいときは電力不足で応答遅れが生じ、回転数差が小さいときは電力の供給過剰により燃費悪化が生じるおそれがある。
【００１９】
これに対し、請求項２に記載の発明によれば、電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいほど該過給機に対する供給電力が大きくされるので、回転数差が大きいときは供給電力が大きくされて過給圧の立ち上がりの応答性が向上されると共に、回転数差が小さいときは供給電力が小さくされて省電力化が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態に係るエンジンの吸気システム１を示す。この吸気システム１は、新気が導入される吸気通路２を有し、該吸気通路２は、上流側でエアクリーナ１０に接続されて電動過給機１１が配設された過給通路２０と、該過給通路２０における過給機１１の上、下流側に接続されて吸気制御弁１２が配設されたバイパス通路２１と、過給通路２０と該バイパス通路２１とが合流した下流側に接続されてスロットル弁１３が配設された合流通路２２と、該合流通路２２の下流側に形成されたサージタンク２３と、該サージタンク２３から各気筒＃１〜＃４に分岐する複数の独立吸気通路２４…２４とを有している。
【００２２】
前記電動過給機１１は、モータ１１ａに電力供給することによりコンプレッサ１１ｂが回転する構成であり、過給通路２０における該過給機１１の上流側から吸入した空気を下流側に圧送するようになっている。なお、この過給機１１の定格出力時の消費電力は２ｋＷである。
【００２３】
また、電動過給機１１のモータ１１ａへの供給電流を制御する電動過給機ドライバ３０と、該ドライバ３０を介してモータ１１ａに電力供給するバッテリ３１及びオルタネータ３２とが備えられている。前記バッテリ３１は１４Ｖの電源であり、矢印Ａに示すように前記ドライバ３０に給電可能に接続されていると共に、前記オルタネータ３２で発電された電力を蓄電可能とされている。また、前記オルタネータ３２は、エンジンの駆動により電圧１４Ｖの発電を行うようになっており、矢印Ｂに示すように直接ドライバ３０に電力供給する一方、矢印Ｃに示すように該バッテリ３１に電力供給して充電するようになっている。
【００２４】
また、エンジン全体を制御するエンジンコントロールユニット１００と、該エンジンコントロールユニット１００から出力された制御信号に基いて吸気システム１の各機器を制御する吸気システムコントローラ１０１とが備えられている。
【００２５】
前記エンジンコントロールユニット１００は、エンジン負荷を検出するものとしてアクセルペダル４０ａの踏込み量を検出するアクセル開度センサ４０からの信号、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ４１からの信号、前記バッテリ３１の充電状態を検出する電圧センサ４２、前記電動過給機１１のモータ１１ａの回転数を検出するモータ回転数センサ４３からの信号等が入力されるようになっている。
【００２６】
そして、前記エンジンコントロールユニット１００は、これらの入力信号に基いて、スロットル弁１３を開閉駆動するスロットルアクチュエータ４４、吸気システムコントローラ１０１などに各種の制御信号を出力する。
【００２７】
前記吸気システムコントローラ１０１は、吸気制御弁１２を開閉駆動する吸気制御弁アクチュエータ４５、前記電動過給機ドライバ３０などに制御信号を出力する。
【００２８】
ところで、図２に示すように、前記エンジンコントロールユニット１００には、アクセル開度及びエンジン回転数に応じて各運転領域が設定された制御マップが記憶されている。この制御マップは、低負荷側及び高回転側に非過給領域が設定され、高負荷低回転側に過給領域が設定されている。さらに、前記非過給領域中の低負荷側には第１領域が設定され、高負荷側には第２領域が設定されている。
【００２９】
非過給領域の第１領域では、前記エンジンコントロールユニット１００は、前記スロットルアクチュエータ４４にスロットル弁１３の開度を制御する信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して前記吸気制御弁アクチュエータ４５に吸気制御弁１２を全閉にする信号を出力する。また、エンジンコントロールユニット１００は、吸気システムコントローラ１０１を介して前記電動過給機ドライバ３０に、前記モータ１１ａに微小な電流を供給するための信号を出力する。なお、前記スロットル弁１３は電子制御式のものであって、スロットル開度はアクセルペダル４０ａの踏込み量に必ずしも対応しない。
【００３０】
非過給領域の第２領域では、前記エンジンコントロールユニット１００は、前記スロットルアクチュエータ４４にスロットル弁１３を全開にする信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して前記吸気制御弁アクチュエータ４５に吸気制御弁１２の開度を制御する信号を出力する。また、エンジンコントロールユニット１００は、吸気システムコントローラ１０１を介して電動過給機ドライバ３０に、前記モータ１１ａに微小な電流を供給するための信号を出力する。
【００３１】
そして、過給領域では、前記エンジンコントロールユニット１００は、前記スロットルアクチュエータ４４にスロットル弁１３の開度を制御する信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して前記吸気制御弁アクチュエータ４５に吸気制御弁１２を全閉にする信号を出力する。また、この過給領域においては、エンジンコントロールユニット１００は、吸気システムコントローラ１０１を介して電動過給機ドライバ３０に、以下の式１で表される供給電流を過給機１１に供給するための信号を出力する。
供給電流＝ベース電流＋（目標回転数−実回転数）×ゲイン      （式１）
【００３２】
ここで、ベース電流は、１ｋＷの電力供給を実現するために必要となる電流値である。また、アクセル開度とエンジン回転数とに応じて過給時における過給機１１の目標回転数が決定される。そして、この過給機１１の目標回転数から前記モータ回転数センサ４３により検出した実回転数を減算した値に所定のゲインを乗算した値を前記ベース電流に加算して、これをトータルの供給電流としている。
【００３３】
次に、前記吸気システム１の作用について説明する。
【００３４】
まず、エンジンの運転状態が非過給領域の第１領域にあるときに、エンジンコントロールユニット１００から、スロットル弁１３を制御する信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して吸気制御弁１２を全閉にする信号が出力されているので、吸気通路２に導入された空気は、過給通路２０を通って合流通路２２に至り、スロットル弁１３の開度に応じてエンジンに吸入されることになる。スロットル弁１３の開度は、アクセル開度及びエンジン回転数のパラメータに基づいて算出された目標トルクに対して、該目標トルクが得られるように吸入空気量を制御するようになっている。
【００３５】
また、この領域では、電動過給機１１への微小な電流の供給により、後述の自転効果の無い状態で該過給機１１はアイドル回転（５０００ｒｐｍ）を維持することになる。このようにアイドル回転を行っておくことで、エンジンコントロールユニット１００がモータ１１ａの回転位相を常時認識することができるので、運転状態が過給領域に移行した際の過給機１１の制御の応答性が向上し、過給圧の立ち上がりの応答性が確保される。
【００３６】
さらに、吸気制御弁１２が全閉にされて過給通路２０に空気が流れるようになっているので、過給機１１は自転を行い、前記アイドル回転以上の回転数に高められる。
【００３７】
また、エンジンの運転状態が非過給領域の第２領域にあるときに、エンジンコントロールユニット１００から、スロットル弁１３を全開にする信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して吸気制御弁１２の開度を制御する信号が出力されているので、吸気通路２に導入された空気は、過給通路２０とバイパス通路２１との両方を通って合流通路２２に導入され、エンジンに吸入されることになる。吸気制御弁１２の開度は、前記第１領域におけるスロットル弁１３と同様に、アクセル開度及びエンジン回転数のパラメータに基づいて算出された目標トルクに対して、該目標トルクが得られるように吸入空気量を制御するようになっている。
【００３８】
この領域においても、前記第１領域と同様に、電動過給機１１へ微小な電流の供給が行われており、自転効果の無い状態で該過給機１１はアイドル回転を維持することになる。
【００３９】
そして、スロットル弁１３が全開にされているので、燃焼室の吸気負圧が合流通路２２を介して過給通路２０に及び、該負圧により生じた過給通路２０における空気の流れにより過給機１１が自転する。このとき、吸気負圧がスロットル弁１３に遮られないので、前記第１領域における自転よりも高い自転効果（例えば１５０００ｒｐｍまで上昇）が得られる。
【００４０】
これらの結果、図３に示すように、非過給領域においては、自然吸気のみにより高回転側で高トルクが得られるエンジン特性となる。
【００４１】
そして、エンジンの運転状態が過給領域にあるときに、エンジンコントロールユニット１００から、スロットル弁１３を制御する信号、及び吸気システムコントローラ１０１を介して吸気制御弁１２を全閉にする信号が出力されているので、吸気通路２に導入された空気は、バイパス通路２１は通過できず、過給通路２０のみを通過可能となる。そして、電動過給機１１がベース電流の供給電力（１ｋＷ）以上の電力で作動し、過給通路２０に導入された空気が過給機１１の下流側に圧送されることになる。さらに、この圧送された空気が合流通路２２に導入され、スロットル弁１３の開度に応じてエンジンに吸入されることになる。
【００４２】
この結果、図３に示すように、過給領域においては、主に低回転側において自然吸気のみにより得られるトルク以上のトルクが得られることになる。
【００４３】
次に、図４に示すフローチャートに基づいて、この吸気システム１の制御について説明する。
【００４４】
まず、ステップＳ１で、各種信号の読み込みを行う。このとき、アクセル開度センサ４０により検出されたアクセル開度、エンジン回転数センサ４１により検出されたエンジン回転数、モータ回転数センサ４３により検出されたモータ１１ａの回転数の信号を入力する。次に、ステップＳ２で、このアクセル開度及びエンジン回転数のパラメータに基づいて目標トルクが決定される。この目標トルクは、計算で或いはマップにより求められる。
【００４５】
そして、ステップＳ３で、エンジンの運転領域が過給領域にあるか否かについての判定を行う。過給領域にあるときは、ステップＳ４に進み、電動過給機１１に所定の電流を供給する。このとき、過給機１１に供給される電流は、前述の式１で示したように、過給機１１の目標回転数と実回転数との差に所定のゲインを乗算した値をベース電流に加算して求められる。
【００４６】
次に、ステップＳ５で吸気制御弁１２を全閉に制御すると共に、ステップＳ６でスロットル弁１３の開度を制御することによりトルク制御が行われ、前記ステップＳ２で求めた目標トルクを実現させる。
【００４７】
また、前記ステップＳ３で、エンジンの運転状態が非過給領域にあると判定されたときは、ステップＳ７に進み、電動過給機１１に微小な電流を供給するようにして、該過給機１１をアイドル回転状態とする。
【００４８】
そして、ステップＳ８でエンジンの運転状態が第１領域にあるか否かの判定を行い、第１領域にあるときはステップＳ９に進み、吸気制御弁１２を全閉とすると共に、ステップＳ１０でスロットル弁１３の開度を制御することによるトルク制御が行われ、前記ステップＳ２で求めた目標トルクを実現させる。このとき、吸気制御弁１２が閉じられているので、エンジンに吸入すべき空気が過給通路２０を流れ、過給機１１を自転させることになる。次に、この自転により過給機１１の実回転数が高められた状態でステップＳ１に戻り、ステップＳ３で過給領域への移行が判定されたときに、目標回転数と実回転数との差が小さくなっているので、ステップＳ４における供給電流の値が小さくなる。
【００４９】
一方、ステップＳ８で、エンジンの運転領域が第２領域にあると判定されたときは、ステップＳ１１に進み、吸気制御弁１２の開度を制御することによるトルク制御を行うと共に、ステップＳ１２でスロットル弁１３を全開に制御し、前記ステップＳ２で求めた目標トルクを実現させる。そして、このステップＳ１１、１２におけるトルク制御により、合流通路２２及び過給通路２０に負圧が生じ、これによって過給機１１が自転することになる。次に、この自転により過給機１１の実回転数が高められた状態でステップＳ１に戻り、ステップＳ３で過給領域への移行が判定されたときに、目標回転数と実回転数との差が小さくなっているので、ステップＳ４における供給電流の値が小さくなる。
【００５０】
また前記ステップＳ４では、前述の式１に従って供給電流が制御されることになるが、過給時の目標回転数と実回転数との差が大きい非過給領域から過給領域に移行した直後においては、トータルの供給電流が大きくなり、実回転数が目標回転数に近づくに従って実回転数は上昇するので供給電流が低下し、実回転数が目標回転数まで上昇すれば実質的にベース電流のみの供給となる。
【００５１】
これを図５、６のグラフを用いて説明すると、図５に示すように、過給時の目標回転数が６００００ｒｐｍとされ、前述の自転の効果により、過給機１１は、第１領域では５０００ｒｐｍを若干超える回転数、第２領域ではおよそ１５０００ｒｐｍの回転数で維持されている。そして、それぞれの領域から過給領域に移行したときに、図６に示すように、実回転数の高い第１、第２領域からの移行時の方が自転なしの状態（アイドル回転の状態）からの移行時よりも突入電流は小さくされ、さらに第２領域からの移行時の方が第１領域からの移行時よりも突入電流は小さくされる。そして、電力供給により過給機１１の回転数が上昇し、この回転数の上昇に伴って供給電流は低下することになって、回転数が６００００ｒｐｍで定常的に回転するときには、供給電流はベース電流Ｉ′となって、消費電力としては１ｋＷに維持される。このように目標回転数と実回転数との差が大きいほど突入電流が大きくされる結果、図５に示すように、いずれの状態からの移行時も同様に速やかに過給機１１の回転数を目標回転数まで上昇させることができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、エンジンの運転状態が非過給領域にあるときに、スロットル弁１３が全開とされた状態で吸気制御弁１２の開度を制御することによりエンジンに吸入される空気量が調整されることになる。このとき、スロットル弁１３が全開とされているために、燃焼室で生じる吸気負圧が合流通路２２を介して過給通路２０に及び、該過給通路２０の上流側との圧力差によって空気の流れが生じることになる。そして、この過給通路２０内の空気の流れにより過給機１１が自転することになる。
【００５３】
したがって、このように過給機１１が自転する状態で運転状態が非過給領域から過給領域に移行して、過給機１１の回転を上昇させるときに、過給機１１が停止した状態から回転を上昇させるときに比べて、小さなエネルギで同様に回転を上昇させることができるので、突入電力が抑制される。この結果、オルタネータ３２の発電電力で賄える割合が増加することによってバッテリ３１からの電力の持ち出しが抑制され、バッテリ３１の劣化が防止される。このとき、突入電力は抑制されるにも拘らず、過給機１１の回転を速やかに上昇させることができるので、過給圧の立ち上がりの応答性を低下させることはなく、また、突入電力の抑制により燃費の悪化が防止される。
【００５４】
なお、このようにスロットル弁１３を全開にすることにより、過給通路２０における過給機１１の上、下流側に最大限の圧力差を生じさせることができ、より高い自転効果を得ることが可能となる。また、吸気制御弁１２の開度の増加に応じて過給通路２０の空気の流れが減少するが、吸気制御弁１２の開度が増加される高負荷領域は、電動過給機１１による過給の必要性が比較的小さいため、自転効果が低下することによる影響は小さい。
【００５５】
ところで、スロットル弁１３は過給通路２０とバイパス通路２１との合流部の下流側延びる合流通路２２に配設されているので、過給通路２０及びバイパス通路２１から流入したトータルの空気量を制御することができるが、吸気制御弁１２はバイパス通路２１に配設されているので、過給通路２０を流れる空気を制御することがでず、前述のようにスロットル弁１３が全開にされた状態で吸気制御弁１２の開度を調節するようにされている場合、吸入空気量を制御、ひいてはエンジン負荷を制御できなくなる。
【００５６】
つまり、このように制御される非過給領域において、要求される空気量が少ない低負荷側では、吸気制御弁１２の開度は全閉にしても過給通路２０を通る空気により要求される空気量以上の空気がエンジンに吸入されることがあり、エンジン負荷を下げることができない問題が生じる。
【００５７】
これに対し、非過給領域中の低負荷側、即ち吸気制御弁１２では空気量を絞りきれない第１領域では、例外的に吸気制御弁１２が全開にされた状態でスロットル弁１３の開度が制御されることにより、吸入空気量が調整されるようになっているので、吸入空気量が適正に制御されることになって、前述の空気量制御の問題が解消される。さらに、吸気制御弁１２が閉じられているので、過給通路２０を通る空気の流れにより電動過給機１１に若干の自転を生じさせることができ、突入電力が抑制される。
【００５８】
一方、前述のように過給機１１を自転させることにより突入電力を低下させることができるのであるが、仮に突入電力を一定にした場合は、エンジンの運転状態が非過給領域から過給領域に移行し、過給機１１への電力供給が開始されるときに、電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいときは電力不足で応答遅れが生じ、回転数差が小さいときは電力の供給過剰により燃費悪化が生じるおそれがある。
【００５９】
これに対して、エンジンの運転領域が非過給領域から過給領域に移行し、電動過給機１２への電力供給が開始されるときに、前述の式１に示したように、電力供給開始直前の実回転数と過給時の目標回転数との差が大きいほど該過給機１１に対する供給電力が大きくされるので、回転数差が大きいときは供給電力が大きくされて過給圧の立ち上がりの応答性が向上されると共に、回転数差が小さいときは供給電力が抑制されて省電力化が図られることになって、より緻密な制御が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、電動過給機を有するエンジンの過給装置に関し、自動車産業に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸気システムの全体図である。
【図２】エンジンの運転領域を示す制御マップである。
【図３】エンジンの出力特性の説明図である。
【図４】吸気システムの制御に係るフローチャートである。
【図５】過給領域への移行時の実回転数を示すグラフである。
【図６】過給領域への移行時の過給機の供給電力を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１          吸気システム
１１        電動過給機
１２        吸気制御弁
１３        スロットル弁
２０        過給通路
２１        バイパス通路
２２        合流通路
４３        モータ回転数センサ
【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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