(57)【要約】【課題】ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量を増加させ、ターボチャージャの出力を向上させる。【解決手段】内燃機関本体１１とターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの出口部３ａ２とを接続する第１吸気通路１０と、コンプレッサ３ａの入口部３ａ１に接続された第２吸気通路２０と、コンプレッサ３ａの入口部３ａ１よりも上流側の接続位置２０’で第２吸気通路２０に接続された第３吸気通路２２と、第３吸気通路２２に設けられた電動コンプレッサ２と、第２吸気通路２０のうちの接続位置２０’よりも上流側の位置に設けられたバルブ２０ｃとを有する内燃機関の制御装置において、バルブ２０ｃが開弁しているときに、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２の圧力と、電動コンプレッサ２の入口部２ａ１の圧力との圧力比が１になるように、電動コンプレッサ２を駆動する。【選択図】図１
2017150413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続された排気通路と、
前記排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとを有し、前記タービンと前記コンプレッサとが回転軸を介して連結されているターボチャージャと、
前記内燃機関本体と前記コンプレッサの出口部とを接続する第１吸気通路と、
前記コンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路と、
前記コンプレッサの入口部よりも上流側の接続位置で前記第２吸気通路に接続された第３吸気通路と、
前記第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、
前記第２吸気通路のうちの前記接続位置よりも上流側の位置に設けられ、前記第２吸気通路を開閉するバルブとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記制御装置は、前記バルブが開弁しているときに、前記第３吸気通路のうちの前記電動コンプレッサの出口部の圧力と、前記電動コンプレッサの入口部の圧力との圧力比が１になるように、前記電動コンプレッサを駆動することを特徴とする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、ターボチャージャを有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ターボチャージャを有するエンジンシステムが知られている。この種のエンジンシステムの例としては、例えば特許文献１の図１に記載されたものがある。
特許文献１の図１に記載されたエンジンシステムには、内燃機関本体とターボチャージャのコンプレッサの出口部とを接続する第１吸気通路と、ターボチャージャのコンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路と、ターボチャージャのコンプレッサの入口部よりも上流側の接続位置で第２吸気通路に接続された第３吸気通路と、第３吸気通路に配置された電動コンプレッサと、第２吸気通路のうちの第３吸気通路との接続位置よりも上流側の位置に配置されて第２吸気通路を開閉するバルブ（バイパス弁）とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図１には、第２吸気通路の形状が、第２吸気通路において吸気系の圧力損失が発生しないような直線形状に記載されているが、一般的には、エンジンコンパートメント内の空間の制約などによって、第２吸気通路の構成や取り回しが複雑になり、その結果、第２吸気通路において吸気系の圧力損失が発生する。さらに、第２吸気通路において吸気系の圧力損失が発生する場合には、第２吸気通路において吸気系の圧力損失が発生しない場合よりも、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量が低下し、ターボチャージャの出力が低下してしまう。
一般的なエンジンシステムでは、第３吸気通路に配置された電動コンプレッサが加速アシストに用いられる場合、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量が小さい小流量運転領域に合わせて、電動コンプレッサのサイズが設計される。
つまり、一般的なエンジンシステムでは、小流量運転領域において、第３吸気通路に配置された電動コンプレッサが駆動されるものの、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量が大きい大流量運転領域（出力点付近を使用する運転領域）においては、第３吸気通路に配置された電動コンプレッサが駆動されず、ターボチャージャのコンプレッサのみによる過給が実行される。
そのため、特許文献１の図１に記載されたエンジンシステムと同様の構成を有する一般的なエンジンシステムでは、電動コンプレッサが駆動されない大流量運転領域において、第２吸気通路で発生した吸気系の圧力損失の分だけ、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量が低下し、ターボチャージャの出力が低下してしまう。
特に、ターボチャージャのコンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路が湾曲部を有する場合には、第２吸気通路が湾曲部を有さない場合よりも、ターボチャージャのコンプレッサの入口部に流入する空気の流速分布の偏りが増加することによって、コンプレッサ効率が低下し、その結果、ターボチャージャの出力が低下してしまう。
【０００５】
前記問題点に鑑み、本発明は、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量を増加させ、ターボチャージャの出力を向上させることができる内燃機関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】
【０００６】
本発明によれば、内燃機関本体と、
前記内燃機関本体に接続された排気通路と、
前記排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとを有し、前記タービンと前記コンプレッサとが回転軸を介して連結されているターボチャージャと、
前記内燃機関本体と前記コンプレッサの出口部とを接続する第１吸気通路と、
前記コンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路と、
前記コンプレッサの入口部よりも上流側の接続位置で前記第２吸気通路に接続された第３吸気通路と、
前記第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、
前記第２吸気通路のうちの前記接続位置よりも上流側の位置に設けられ、前記第２吸気通路を開閉するバルブとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記制御装置は、前記バルブが開弁しているときに、前記第３吸気通路のうちの前記電動コンプレッサの出口部の圧力と、前記電動コンプレッサの入口部の圧力との圧力比が１になるように、前記電動コンプレッサを駆動することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【０００７】
つまり、本発明の内燃機関の制御装置では、ターボチャージャのコンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路のうちの、第３吸気通路との接続位置よりも上流側の位置に設けられたバルブが開弁しているときに、第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサの出口部の圧力と、電動コンプレッサの入口部の圧力との圧力比が１になるように、つまり、電動コンプレッサの入口部の圧力と電動コンプレッサの出口部の圧力（電動コンプレッサの出口部の圧力は、ターボチャージャのコンプレッサの入口部の圧力とほぼ等しくなる）とが大気圧程度の圧力になるように、電動コンプレッサが駆動される。
すなわち、本発明の内燃機関の制御装置では、第２吸気通路に設けられたバルブの開弁期間中に、第２吸気通路において発生した吸気系の圧力損失が、第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサによって補われる。詳細には、第２吸気通路に設けられたバルブの開弁期間中に、第２吸気通路において発生した吸気系の圧力損失に伴う、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量の低下分が、第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサによって補われる。その結果、第２吸気通路に設けられたバルブの開弁期間中に、第２吸気通路において発生した吸気系の圧力損失に伴う、ターボチャージャの出力の低下分が、第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサによって補われる。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、ターボチャージャのコンプレッサの入口部に接続された第２吸気通路に設けられたバルブの開弁期間中に、第２吸気通路に接続された第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサが駆動されない場合よりも、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量を増加させ、ターボチャージャの出力を向上させることができる。
詳細には、本発明の内燃機関の制御装置では、第３吸気通路に設けられた電動コンプレッサの出口部の圧力と電動コンプレッサの入口部の圧力との圧力比が１より大きい値になるように電動コンプレッサが駆動される場合よりも、電動コンプレッサによる電力消費量を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ターボチャージャのコンプレッサを通過する空気流量を増加させ、ターボチャージャの出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の内燃機関の制御装置によるバルブ２０ｃ、バルブ２２ａおよび電動コンプレッサ２の制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図４】出力要求があるときの内燃機関の運転状態を説明するための図である。
【図５】必要空気流量ＧＡ１と、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓと、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力Ｐ１ａと、大気圧ＡＰとの関係を示したマップである。
【図６】空気流量ＧＡと、その空気流量ＧＡを発生させるために必要な電動コンプレッサ２の回転速度Ｎｔｅとの関係を示したマップである。
【図７】図１中の偏流形成部２１などの詳細図である。
【図８】図１中の偏流形成部２１などの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の内燃機関の制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。
図１に示す例では、例えば４つの気筒を有する内燃機関本体１１が設けられている。他の例では、代わりに、４以外の任意の数の気筒を有する内燃機関本体１１に対して本発明の内燃機関の制御装置を適用することもできる。
図１に示す例では、燃料が、燃料ポンプ８、燃料配管９および燃料噴射弁（図示せず）を介して内燃機関本体１１の各気筒内に直接噴射される。他の例では、代わりに、第１吸気通路１０の一部を構成する吸気ポート（図示せず）内に、燃料噴射弁から燃料を噴射することもできる。
【００１１】
図１に示す例では、排気通路１２が内燃機関本体１１に接続されている。排気マニホルド１２’は排気通路１２の一部を構成している。また、排気通路１２に配置されたタービン３ｂと、コンプレッサ３ａとを有するターボチャージャ３が設けられている。ターボチャージャ３のタービン３ｂとコンプレッサ３ａとが回転軸３ｃを介して連結されている。
また、図１に示す例では、ターボチャージャ３のタービン３ｂを迂回するためのウェイストゲート通路１３’が、排気通路１２に並列に設けられている。さらに、制御装置（ＥＣＵ）５０によって制御されるウェイストゲートバルブ１３が、ウェイストゲート通路１３’に配置されている。ウェイストゲート通路１３’と排気通路１２との合流位置よりも下流側の排気通路１２には、触媒１４が配置されている。
【００１２】
さらに、図１に示す例では、内燃機関本体１１とターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの出口部３ａ２とが第１吸気通路１０によって接続されている。第１吸気通路１０には、制御装置５０によって制御されるスロットルバルブ７と、インタークーラ６とが配置されている。また、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１とエアクリーナ１とが第２吸気通路２０によって接続されている。第２吸気通路２０には、制御装置５０によって制御されて、第２吸気通路２０を開閉するバルブ２０ｃが配置されている。さらに、第２吸気通路２０の一部が、偏流形成部（吸気管の湾曲部）２１によって構成されている。バルブ２０ｃは、第２吸気通路２０のうちの偏流形成部２１よりも上流側の部分に配置されている。
また、図１に示す例では、第２吸気通路２０に配置されたバルブ２０ｃと偏流形成部２１とを迂回するための第３吸気通路２２が、第２吸気通路２０に並列に設けられている。第３吸気通路２２には、制御装置５０によって制御されて、第３吸気通路２２を開閉するバルブ２２ａと、電動コンプレッサ２のコンプレッサ２ａとが配置されている。電動コンプレッサ２のコンプレッサ２ａは、制御装置５０からの制御信号に基づいて駆動されるモータ２ｂによって作動される。
さらに、図１に示す例では、第２吸気通路２０のうちの、第２吸気通路２０と第３吸気通路２２とが合流する接続位置２０’と、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１との間の部分が、吸気管の直線状部２０”によって構成されている。
【００１３】
図７および図８は図１中の偏流形成部２１などの詳細図である。詳細には、図７（Ａ）は偏流形成部２１を含む第２吸気通路２０の主要部などの概略的な拡大図である。図７（Ｂ）はターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が小さい小流量運転時であって加速要求がないときにおけるターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図７（Ａ）参照）に流入する空気の流速分布を説明するための図である。図８（Ａ）はターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が小さい小流量運転時であって加速要求があるときにおけるターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１に流入する空気の流速分布を説明するための図である。図８（Ｂ）はターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が大きい大流量運転時におけるターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１に流入する空気の流速分布を説明するための図である。
【００１４】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、偏流形成部２１が、吸気管の湾曲部によって構成されている。そのため、図７（Ｂ）に矢印の長さで比較して示すように、偏流形成部２１の外周側部分２１ａを通過した空気の流速が、偏流形成部２１の内周側部分２１ｂを通過した空気の流速よりも高くなる。
【００１５】
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、図７（Ａ）に示すように、第２吸気通路２０のうちの、第２吸気通路２０と第３吸気通路２２とが合流する接続位置２０’と、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１との間の部分が、吸気管の直線状部２０”によって構成されている。
換言すれば、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、図７（Ｂ）に示すように、偏流形成部２１を通過した空気によって、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図７（Ａ）参照）に、空気の流速分布の偏り（偏流）が形成される。
【００１６】
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、図８（Ｂ）に示すように、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図７（Ａ）参照）と偏流形成部２１との間の接続位置２０’において、第３吸気通路２２が、第２吸気通路２０のうちの、内周側部分２１ｂを通過した空気が流れる部分に対して接続されている。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、図８（Ｂ）に示すように、電動コンプレッサ２（図１参照）のコンプレッサ２ａ（図１参照）によって、第３吸気通路２２、および、制御装置５０（図１参照）によって制御されるバルブ２２ａ（図１参照）を介して、第２吸気通路２０のうちの、内周側部分２１ｂを通過した空気が流れる部分に空気を供給することができる。
【００１７】
図２は第１の実施形態の内燃機関の制御装置によるバルブ２０ｃ、バルブ２２ａおよび電動コンプレッサ２の制御を説明するためのフローチャートである。図２に示すルーチンは所定時間間隔で実行される。
図２に示すルーチンが開始されると、まずステップＳ１００において加速要求があるか否かが判定される。詳細には、ステップＳ１００では、加速要求があり、かつ、内燃機関の運転状態が、ターボチャージャ３（図１および図７（Ａ）参照）のコンプレッサ３ａ（図１および図７（Ａ）参照）を通過する空気流量が小さい小流量運転領域にあるか否かが判定される。
加速要求があるか否かは、例えば目標トルクと実トルクとの差分に基づいて判断される。実トルクは、例えば過給圧などに基づいて算出される。過給圧は、例えば、第１吸気通路１０（図１参照）に配置された圧力センサ（図示せず）の出力値に基づいて算出される。
加速要求があり、かつ、内燃機関の運転状態が、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が小さい小流量運転領域にあるときには、ステップＳ１０１に進む。一方、加速要求がないとき、あるいは、内燃機関の運転状態が、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が大きい大流量運転領域（出力点付近を使用する運転領域）にあるときには、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０１では、制御装置５０（図１参照）によって、バルブ２０ｃ（図１参照）が閉弁状態に制御され、バルブ２２ａ（図１参照）が開弁状態に制御され、加速アシストを実行するように電動コンプレッサ２（図１参照）が駆動される。その結果、図８（Ａ）に示すように、小流量の空気が、第３吸気通路２２を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）に供給され、コンプレッサ３ａを通過する。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、ステップＳ１０１において駆動される電動コンプレッサ２によって、低速トルクを向上させることができ、加速をアシストすることができる。
【００１８】
図２のステップＳ１０２では、出力要求があるか否かが判定される。
図４は出力要求があるときの内燃機関の運転状態を説明するための図である。図４において、縦軸はトルクを示しており、横軸はエンジン回転速度Ｎｅを示している。図４に示す例では、出力要求があるときに、内燃機関の運転状態が、図４にハッチングで示す領域ＡＲ内に位置する。つまり、出力要求があるとき、内燃機関の運転状態は、ターボチャージャ３（図１および図７（Ａ）参照）のコンプレッサ３ａ（図１および図７（Ａ）参照）を通過する空気流量が大きい大流量運転領域（出力点付近を使用する運転領域）にある。
図２のステップＳ１０２において、ＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ１０３に進み、ＮＯと判定されたときには、このルーチンを終了する。
詳細には、ステップＳ１０２においてＮＯと判定されたとき、つまり、加速要求がなく、かつ、内燃機関の運転状態が、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が小さい小流量運転領域にあるときには、図示しないステップにおいて、制御装置５０（図１参照）により、バルブ２０ｃ（図１参照）が開弁状態に制御され、バルブ２２ａ（図１参照）が閉弁状態に制御され、電動コンプレッサ２（図１参照）の駆動が停止される。その結果、図７（Ｂ）に示すように、小流量の空気が、第２吸気通路２０の偏流形成部２１を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）に供給され、コンプレッサ３ａを通過する。
【００１９】
図２のステップＳ１０３では、内燃機関の運転状態が大流量運転領域（出力点付近を使用する運転領域）にあるときにターボチャージャ３（図１および図７（Ａ）参照）のコンプレッサ３ａ（図１および図７（Ａ）参照）を通過する必要がある空気流量である必要空気流量ＧＡ１が算出される。図２に示す例では、例えば目標トルクに基づいて必要空気流量ＧＡ１が算出される。目標トルクが大きいほど、算出される必要空気流量ＧＡ１の値が大きくなる。
次いで、ステップＳ１０４では、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）における吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓ、つまり、第２吸気通路２０（図１および図７（Ａ）参照）において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓが、ステップＳ１０３において算出された必要空気流量ＧＡ１と、図５に示すマップとに基づいて算出される。
【００２０】
図５は必要空気流量ＧＡ１と、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓと、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力Ｐ１ａと、大気圧ＡＰとの関係を示したマップである。図５において、縦軸はターボチャージャ３（図１および図７（Ａ）参照）のコンプレッサ３ａ（図１および図７（Ａ）参照）の入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）の圧力を示しており、横軸はターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡを示している。
図５に示すように、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡがゼロのとき、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力は大気圧ＡＰと等しくなる。ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡが大きくなるに従って、吸気系の圧力損失が大きくなり、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力は低くなる。
図５に示す例では、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡの値がＧＡ１のとき、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力の値がＰ１ａになり、吸気系の圧力損失の値がＰｌｏｓｓになる。
【００２１】
次いで、図２のステップＳ１０５では、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡが吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴って減少する量である空気流量減少分ＧＡｅが、下記の式１に基づいて算出される。
ＧＡｅ＝（Ｐｌｏｓｓ／ＡＰ）×ＧＡ１…（式１）
【００２２】
つまり、値ＧＡ１の流量の空気が、第２吸気通路２０（図１および図７（Ａ）参照）の偏流形成部２１（図１および図７（Ａ）参照）を介してターボチャージャ３（図１および図７（Ａ）参照）のコンプレッサ３ａ（図１および図７（Ａ）参照）の入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）に流入し、コンプレッサ３ａを通過する必要があるにもかかわらず、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓが第２吸気通路２０に発生するため、第２吸気通路２０の偏流形成部２１を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１に実際に流入する空気の流量の値は、値ＧＡ１から空気流量減少分ＧＡｅを減じた値（ＧＡ１−ＧＡｅ）になる。
第２吸気通路２０で発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに相当する空気流量減少分ＧＡｅだけ、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が低下すると、それに伴って、ターボチャージャ３の出力が低下してしまう。
この点に鑑み、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、第２吸気通路２０において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓが、第３吸気通路２２に設けられた電動コンプレッサ２によって補われる（アシストされる）。詳細には、第２吸気通路２０において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴う、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量の低下分（空気流量減少分ＧＡｅ）が、第３吸気通路２２に設けられた電動コンプレッサ２によって補われる。
【００２３】
具体的には、次いで、図２のステップＳ１０６において、空気流量減少分ＧＡｅを補うために必要な電動コンプレッサ２（図１参照）の回転速度である必要回転速度Ｎｔｅ１が、ステップＳ１０５において算出された空気流量減少分ＧＡｅと、図６に示すマップとに基づいて算出される。
図６は空気流量ＧＡと、その空気流量ＧＡを発生させるために必要な電動コンプレッサ２の回転速度Ｎｔｅとの関係を示したマップである。図６において、縦軸は電動コンプレッサ２の回転速度Ｎｔｅを示しており、横軸はその回転速度Ｎｔｅで回転する電動コンプレッサ２によって発生せしめられる空気流量ＧＡを示している。
図６に示す例では、空気流量減少分ＧＡｅを補うために必要な電動コンプレッサ２の回転速度Ｎｔｅである必要回転速度の値がＮｔｅ１になる。
詳細には、図６に示す例では、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２（図１参照）の圧力と、電動コンプレッサ２の入口部２ａ１（図１参照）の圧力との圧力比が１になるように、つまり、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２の圧力と電動コンプレッサ２の入口部２ａ１の圧力とが大気圧ＡＰ（図５参照）程度の圧力になるように、空気流量ＧＡ（図６の横軸）と、その空気流量ＧＡを発生させるために必要な電動コンプレッサ２の回転速度Ｎｔｅ（図６の縦軸）との関係が設定されている。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、吸気系の圧力損失が電動コンプレッサ２の出口部２ａ２とターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１との間で発生しないため、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２の圧力は、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１の圧力とほぼ等しくなる。
【００２４】
次いで、図２のステップＳ１０７では、制御装置５０（図１参照）によって、バルブ２０ｃ（図１参照）が開弁状態に制御され、バルブ２２ａ（図１参照）が開弁状態に制御され、第２吸気通路２０（図１参照）において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓ（図５参照）に伴う空気流量減少分ＧＡｅ（図６参照）を補うように、かつ、電動コンプレッサ２（図１参照）の出口部２ａ２（図１参照）の圧力と電動コンプレッサ２の入口部２ａ１（図１参照）の圧力との圧力比が１になるように、電動コンプレッサ２が駆動される。
その結果、図８（Ｂ）に示すように、大流量の空気が、偏流形成部２１を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図１および図７（Ａ）参照）に供給され、コンプレッサ３ａを通過すると共に、偏流形成部２１において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴う空気流量減少分ＧＡｅを補うための小流量の空気が、第３吸気通路２２を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１に供給され、コンプレッサ３ａを通過する。
【００２５】
図３は第１の実施形態の内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。図３において、縦軸はターボチャージャ３（図１参照）のコンプレッサ３ａ（図１参照）の出口部３ａ２（図１参照）の圧力とターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図１参照）の圧力との圧力比を示しており、横軸はターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量ＧＡを示している。
詳細には、図３中の「比較例」で示す破線は、第２吸気通路２０（図１参照）において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓ（図５参照）に伴う空気流量減少分ＧＡｅ（図６参照）が、電動コンプレッサ２（図１参照）によって補われない比較例（つまり、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓが発生しても電動コンプレッサ２が駆動されない比較例）におけるターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの圧力比を示している。
また、図３中の「本発明」で示す実線は、第２吸気通路２０において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴う空気流量減少分ＧＡｅが、電動コンプレッサ２によって補われる（アシストされる）第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例（つまり、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓが発生するときに電動コンプレッサ２が駆動される第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例）におけるターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの圧力比を示している。
【００２６】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、バルブ２０ｃの開弁期間中、詳細には、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が大きい大流量運転時（高負荷運転時）におけるバルブ２０ｃの開弁期間中に、電動コンプレッサ２が駆動され、それにより、第２吸気通路２０において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓ（図５参照）に伴う空気流量減少分ＧＡｅ（図６参照）を補う小流量の空気（図８（Ｂ）参照）が、第３吸気通路２２を介してターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１に供給される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例（図３中の「本発明」で示す実線）では、バルブ２０ｃの開弁期間中に電動コンプレッサ２が駆動されず、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴う空気流量減少分ＧＡｅが電動コンプレッサ２によって補われない比較例（図３中の「比較例」で示す破線）よりも、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量を増加させ、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの圧力比を向上させ、ターボチャージャ３の出力を向上させることができる。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、ターボチャージャ３のタービン３ｂを通過する空気流量を増加させる必要なく、ターボチャージャ３の過給能力を向上させることができる。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、ステップＳ１０７において駆動される電動コンプレッサ２によって、高負荷運転時におけるトルクを向上させることができる。
【００２７】
上述したように、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、バルブ２０ｃの開弁期間中、詳細には、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量が大きい大流量運転時におけるバルブ２０ｃの開弁期間中に、第２吸気通路２０において発生した吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓ（図５参照）に伴う、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量の低下分（空気流量減少分ＧＡｅ（図６参照））が、第３吸気通路２２に設けられた電動コンプレッサ２によって補われる。つまり、吸気系の圧力損失Ｐｌｏｓｓに伴うターボチャージャ３の出力の低下分が、電動コンプレッサ２によって補われる。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、大流量運転時におけるバルブ２０ｃの開弁期間中に電動コンプレッサ２が駆動されない比較例よりも、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａを通過する空気流量を増加させることができ、ターボチャージャ３の出力を向上させることができる。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２の圧力と電動コンプレッサ２の入口部２ａ１の圧力との圧力比が１になるように電動コンプレッサ２が駆動されるため、電動コンプレッサ２の出口部２ａ２の圧力と電動コンプレッサ２の入口部２ａ１の圧力との圧力比が１より大きい値になるように電動コンプレッサ２が駆動される場合よりも、電動コンプレッサ２による電力消費量を抑制することができる。
【００２８】
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、図８（Ｂ）に示すように、第３吸気通路２２からの小流量の空気が、第２吸気通路２０のうちの、偏流形成部２１の内周側部分２１ｂを通過した空気が流れる部分に供給される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１および図７（Ａ）に示す例では、小流量の空気が第２吸気通路２０のうちの偏流形成部２１の内周側部分２１ｂを通過した空気が流れる部分に供給されない場合よりも、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａの入口部３ａ１（図７（Ａ）参照）に形成される空気の流速分布の偏り（偏流）を抑制することができる。
【００２９】
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された図１に示す例では、第３吸気通路２２にバルブ２２ａが設けられているが、第２の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステム（図示せず）では、代わりに、バルブ２２ａを省略することもできる。
【００３０】
第３の実施形態では、上述した第１または第２の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００３１】
１  エアクリーナ
２  電動コンプレッサ
２ａ  コンプレッサ
２ａ１  入口部
２ａ２  出口部
２ｂ  モータ
３  ターボチャージャ
３ａ  コンプレッサ
３ａ１  入口部
３ａ２  出口部
３ｂ  タービン
３ｃ  回転軸
６  インタークーラ
７  スロットルバルブ
８  燃料ポンプ
９  燃料配管
１０  第１吸気通路
１０’  吸気マニホルド
１１  内燃機関本体
１２  排気通路
１２’  排気マニホルド
１３  ウェイストゲートバルブ
１３’  ウェイストゲート通路
１４  触媒
２０  第２吸気通路
２０ｃ  バルブ
２０’  接続位置
２０”  直線状部
２１  偏流形成部
２１ａ  外周側部分
２１ｂ  内周側部分
２２  第３吸気通路
２２ａ  バルブ
５０  制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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