(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータにより駆動される過給機と、
吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁と、
アクセル操作量を検出する手段と、
アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算する手段と、
この目標空気量に応じ目標過給圧比をこの目標空気量が自然吸気時の最大空気量となるまでは１で、この目標空気量が自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量が大きくなるほど１を超えて上昇する値で設定する手段と、
これら目標空気量と目標過給圧比に基づき目標空気量を目標過給圧比で除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量を演算する手段と、
この仮想目標空気量に基づいて前記スロットル弁の目標値を演算する手段と、
同じく目標空気量と目標過給圧比に基づいて前記過給機の目標回転速度を演算する手段と、
前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁を駆動する手段と、
前記回転速度制御機構に前記目標回転速度を与えて前記モータを駆動する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁を備え、
前記目標過給圧比が１より大きい過給域でバイパス弁を全閉とし、
前記目標過給圧比が１である非過給域には、前記スロットル弁の目標値に基づいてスロットル弁開口面積を演算し、その演算したスロットル弁開口面積よりも一定の面積増加分を加えた値を目標バイパス弁開口面積として演算し、前記バイパス弁アクチュエータにこの目標バイパス弁開口面積とを与えて前記バイパス弁を駆動することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機と、
この過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁と、
吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁と、
アクセル操作量を検出する手段と、
アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算する手段と、
この目標空気量に応じ目標過給圧比をこの目標空気量が自然吸気時の最大空気量となるまでは１で、この目標空気量が自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量が大きくなるほど１を超えて上昇する値で設定する手段と、
これら目標空気量と目標過給圧比に基づき目標空気量を目標過給圧比で除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量を演算する手段と、
この仮想目標空気量に基づいて前記スロットル弁の目標値を演算する手段と、
非過給域で前記目標空気量に基づいて、過給域で前記目標空気量と前記過給機を通過する総空気流量とに基づいて、前記バイパス弁の目標開度を演算する手段と、
前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁を駆動する手段と、
前記バイパス弁アクチュエータに前記目標開度を与えて前記バイパス弁を駆動する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記過給機を通過する総空気流量を演算する手段は、前記過給機の回転速度を検出する手段と、前記過給機を過給域で運転するときの過給圧比と、前記検出手段により検出される過給機回転速度から前記過給機を通過する総空気流量を演算する手段とからなることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記スロットル弁の目標値がスロットル弁の目標開度である場合に、このスロットル弁の目標開度を演算する手段が、前記目標空気量と前記目標過給圧比を用いてスロットル弁上流が標準状態での目標空気量を演算する手段と、このスロットル弁上流が標準状態での目標空気量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算する手段とからなることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記過給機の目標回転速度を演算する手段は、前記目標空気量に基づいて過給機を通過する総空気流量を演算する手段と、この総空気流量と前記過給圧比から過給機特性マップを検索することにより過給機の目標回転速度を演算する手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記目標空気量を演算する手段は、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算する手段と、この目標駆動力を変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換する手段と、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算する手段とからなることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠心型過給機（ターボ過給機）を備える場合に、この過給機による過給作用は低回転域で働かずスロットル弁が所定開度以上に開かれる高回転域側で働くことに着目し、アクセル操作量が所定値以下のときにアクセル操作量に基づいて目標空気量を演算し、この目標空気量が得られるようにスロットル弁開度を制御することにより、またアクセル操作量が所定値を超えると、スロットル弁を全開状態としてアクセル操作量に基づいて目標過給圧を演算し、この目標過給圧が得られるように過給機の過給圧を制御するようにしたものが提案されている（特開昭６１−８３４６０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来装置では、アクセル操作量が所定値以下かどうかで非過給域と過給域に分け、このうち非過給域ではスロットル弁開度だけで吸入空気量を、これに対して過給域では過給圧だけで吸入空気量を制御する構成であるため、非過給域から過給域へのつながり時に過給圧の制御精度や応答性が悪いと、吸入空気量の制御が難しく、制御に失敗するとトルクの段差や遅れを発生させ、運転性が悪くなる。かといって、過給域での吸入空気量を非過給域と同様の制御精度と応答性で制御するためには過給圧を調整する機構への要求が厳しくなりコストや重量が嵩んでしまう。
【０００４】
そこで本発明は、回転速度制御を行わせるのに向くタイプのアクチュエータ（たとえばＡＣモータ）により駆動される過給機を備えるものを対象として、アクセル操作量に基づいて目標空気量を演算するとともに、その目標空気量に応じて目標過給圧を設定し、これら目標空気量と目標過給圧に基づいて吸入空気量調整手段の目標値（スロットル弁の目標開度）と過給機の目標回転速度を同時に演算し、吸入空気量調整手段、過給機の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御することにより、吸入空気量の制御性を向上させてトルク操作性を改良することを目的とする。
【０００５】
また、回転速度制御を行わせるのに向かないタイプのアクチュエータ（たとえば回転速度制御機構を持たないＤＣモータ）により駆動される過給機の場合には、この過給機をバイパスする通路を流れる空気量をアクチュエータにより調整可能なバイパス弁を設けておき、このバイパス弁の開度を制御することで過給機の回転速度制御に代えることにより、過給機のアクチュエータが回転速度制御を行わせるのに向かないタイプである場合においても、吸入空気量の制御性を向上させてトルク操作性を改良することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１５に示すように、回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータ（たとえばＡＣモータ）により駆動される過給機３１と、吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁３２と、アクセル操作量を検出する手段３３と、アクセル操作量に基づいて目標空気量ｔＱａを演算する手段３４と、この目標空気量ｔＱａに応じ目標過給圧比ηｐｃをこの目標空気量ｔＱａが自然吸気時の最大空気量となるまでは１で、この目標空気量ｔＱａが自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量ｔＱａが大きくなるほど１を超えて上昇する値で設定する手段３５と、これら目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃに基づき目標空気量ｔＱａを目標過給圧比ηｐｃで除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量ｔＱａ０を演算する手段４０と、この仮想目標空気量ｔＱａ０に基づいていて前記スロットル弁３２の目標値（スロットル弁の目標開度）を演算する手段３６と、同じく目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃに基づいて前記過給機３１の目標回転速度を演算する手段３７と、前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁３２を駆動する手段３８と、前記回転速度制御機構に前記目標回転速度を与えて前記モータを駆動する手段３９とを備える。
【０００７】
第２の発明では、第１の発明において前記過給機をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁を備え、前記目標過給圧比が１より大きい過給域でバイパス弁を全閉とし、前記目標過給圧比が１である非過給域には、前記スロットル弁の目標値に基づいてスロットル弁開口面積を演算し、その演算したスロットル弁開口面積よりも一定の面積増加分を加えた値を目標バイパス弁開口面積として演算し、前記バイパス弁アクチュエータにこの目標バイパス弁開口面積とを与えて前記バイパス弁を駆動する。
【０００８】
第３の発明は、図１６に示すように、回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機５１と、この過給機５１をバイパスする通路を流れる空気量をバイパス弁アクチュエータにより調整可能なバイパス弁５２と、吸入空気量をスロットルアクチュエータにより調整可能なスロットル弁３２と、アクセル操作量を検出する手段３３と、アクセル操作量に基づいて目標空気量ｔＱａを演算する手段３４と、この目標空気量ｔＱａに応じ目標過給圧比ηｐｃをこの目標空気量ｔＱａが自然吸気時の最大空気量となるまでは１で、この目標空気量ｔＱａが自然吸気時の最大空気量以上となるときには目標空気量ｔＱａが大きくなるほど１を超えて上昇する値で設定する手段３５と、これら目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃに基づき目標空気量ｔＱａを目標過給圧比ηｐｃで除算することによりスロットル弁上流が標準状態であるときの目標空気量である仮想目標空気量ｔＱａ０を演算する手段４０と、この仮想目標空気量ｔＱａ０に基づいて前記スロットル装置３２の目標値（スロットル弁の目標開度）を演算する手段３６と、非過給域で前記目標空気量ｔＱａに基づいて、過給域で前記目標空気量ｔＱａと前記過給機５１を通過する総空気流量とに基づいて、前記バイパス弁５２の目標開度を演算する手段５３と、前記スロットルアクチュエータに前記目標値を与えて前記スロットル弁３２を駆動する手段３８と、前記バイパス弁アクチュエータに前記目標開度を与えて前記バイパス弁５２を駆動する手段５４とを備える。
【０００９】
第４の発明では、第３の発明において前記過給機５１を通過する総空気流量を演算する手段が、前記過給機５１の回転速度を検出する手段と、前記過給機５１を過給域で運転するときの過給圧比と、前記検出手段により検出される過給機回転速度から前記過給機５１を通過する総空気流量を演算する手段とからなる。
【００１２】
第５の発明では、第３の発明において前記スロットル弁３２の目標値がスロットル弁の目標開度である場合に、このスロットル弁の目標開度を演算する手段が、前記目標空気量と前記目標過給圧比を用いてスロットル弁上流が標準状態での目標空気量を演算する手段と、このスロットル弁上流が標準状態での目標空気量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算する手段とからなる。
【００１４】
第６の発明では、第１の発明において前記過給機の目標回転速度を演算する手段が、前記目標空気量に基づいて過給機を通過する総空気流量を演算する手段と、この総空気流量と前記過給圧比から過給機特性マップを検索することにより過給機の目標回転速度を演算する手段とからなる。
【００１５】
第７の発明では、第１から第６までのいずれか一つの発明において前記目標空気量を演算する手段が、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算する手段と、この目標駆動力を変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換する手段と、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算する手段とからなる。
【００１６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、回転速度制御機構を有し、この回転速度制御機構を介して回転速度制御可能なモータにより駆動される過給機を対象として、目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル装置の目標値と過給機の目標回転速度を同時に演算し、スロットルアクチュエータ、回転速度制御可能なモータをそれぞれの目標値に従って協調制御するので、過給域の設定を自由に行えるほか、吸入空気量の制御性が向上し、これによってトルク操作性を改良できる。
モータによれば応答よく過給機を駆動できるとともに、吸入空気量の制御性が一段とよくなるので、かつ仮想目標空気量に基づいてスロットル弁の目標値を演算するので、第１の発明では非過給域から過給域へのつながりがさらにスムーズになる。
自然吸気で目標空気量が得られるときにまで過給機を働かせたのでは過給仕事のぶんだけ無駄になるが、第１、第３の発明によれば過給仕事に無駄が生じることがなく効率よく過給を行うことができる。
【００１７】
第３、第４の発明は、回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機を対象とするとき、バイパス弁開度を制御することで過給機の回転速度制御に代えることにしたもので、第３、第４の発明によれば回転速度制御機構を持たないモータにより駆動される過給機を対象とする場合にも第１の発明と同様の効果が生じる。
【００１９】
第５の発明によれば、過給域における過給圧の設定とスロットル弁開度の設定とを協調して行うことができ、これによって非過給域から過給域へのつながりがさらにスムーズに行われる。
【００２１】
第６の発明によれば、過給機単体の特性をそのまま用いることができるので、目標空気量に応じた目標過給圧比の設定等の適合が容易に行える。
【００２２】
第７の発明によれば、ドライバの要求する駆動力を実現できるため、運転性能や動力性能を改良できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１において、１はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃焼室５に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、６は点火栓である。
【００２４】
エンジンの吸気通路２にはＤＣモータ９などでスロットル弁８（吸入空気量調整手段）を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロットル装置が介装されており、スロットルセンサ（図示しない）により検出される実際の開度が、コントロールユニット２１からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁８が駆動される。このとき定まるスロットル弁８の開度によってエンジンに吸入される空気量が調整される。
【００２５】
コントロールユニット２１にはクランク角センサ２３からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号、エアフローメータ２４からの吸入空気量の信号、水温センサ２５からの冷却水温の信号、排気通路３の酸素濃度センサ（図示しない）からの酸素濃度の信号が入力され、コントロールユニット２１ではこれらの信号に基づいて所定の空燃比（理論空燃比やリーン空燃比）の混合気が得られるように燃料噴射パルス幅を演算し、その演算値にしたがって燃料噴射弁４からの燃料噴射を行う。
【００２６】
スロットル弁８の上流にはＡＣモータ１２により駆動される容積型の過給機１１が備えられ、この過給機１１はエンジンに吸入される空気を過給する。
【００２７】
また、過給機１１をバイパスしてスロットル弁８の上流に合流するバイパス通路１３が設けられ、このバイパス通路１３にステップモータ１５により駆動されるバイパス弁１４が介装される。
【００２８】
コントロールユニット２１にはアクセルセンサ２２からのアクセル操作量の信号も入力され、コントロールユニット２１ではこのアクセル操作量の信号に基づいて目標空気量を演算するとともにその目標空気量に応じて目標過給圧比を設定し、これら目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル弁８の目標開度と過給機１１の目標回転速度を同時に演算し、スロットル弁８、過給機１１の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御する。
【００２９】
コントロールユニット２１で実行されるこの協調制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。
【００３０】
図２はスロットル弁アクチュエータとしてのＤＣモータ９、過給機アクチュエータとしてのＡＣモータ１２、バイパス弁アクチュエータとしてのステップモータ１５の各目標値（スロットル弁８の目標開度、過給機１１の目標回転速度、バイパス弁１４の目標開度）を演算するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００３１】
ステップ１ではアクセル操作量、エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２においてこれらから図３を内容とするマップを検索することにより１サイクル当たりかつ１シリンダ当たりの目標空気量ｔＱａ［ｋｇ／サイクル・シリンダ］を演算する。この空気量を以下単に「目標空気量」という。
【００３２】
目標空気量ｔＱａの演算方法はこれに限られるものでなく、図４に示したように、アクセル操作量と車速に基づいて運転性能・動力性能から決まる目標駆動力を求め、これをＣＶＴなどの無段変速機（自動変速機）への目標変速比と目標エンジントルクに変換し、この目標エンジントルクを実現する空気量を目標空気量ｔＱａとして演算するようにしてもよい。詳述すると、目標駆動力演算手段１１ではアクセル操作量と車速（いずれもセンサにより検出）から図５を内容とするマップを検索することにより目標駆動力を演算する。目標変速比演算手段１２では、アクセル操作量と車速から図６を内容とするマップを検索することにより目標変速比を演算する。この目標変速比と目標駆動力とが入力される目標エンジントルク演算手段１３では、
【００３３】
【数１】
目標エンジントルク
＝目標駆動力／（目標変速比×ファイナルギア比×タイヤ有効半径）
の式により目標エンジントルクｔＴｅを演算し、この目標エンジントルクｔＴｅとエンジン回転速度Ｎｅから目標空気量演算手段１４において図７を内容とするマップを検索することにより目標空気量ｔＱａを演算する。
【００３４】
なお、図６は変速制御用のマップで、アクセル操作量と車速により予め目標変速比が定められている。図で変速比一定の特性はある傾きをもった直線となる。たとえば直線Ｌが目標変速比だとすると、当該直線Ｌ上に車速、アクセル操作量で定まる点Ｕを採ると、この点Ｕに対する縦軸の値が変速機の目標入力回転速度（＝エンジン回転速度）になる。したがって、この目標回転速度となるように自動変速機を制御したとき目標変速比が得られる。
【００３５】
図２に戻りステップ３では図８に示すように目標空気量ｔＱａに応じて目標過給圧比ηｐｃを設定する。なお、目標過給圧比ηｐｃは目標過給圧ｔＰｃを標準状態（温度は２０℃、圧力は１気圧）での圧力（つまり１気圧）Ｐ０で除算した値である。図８において過給に伴うパワー損失を極力抑えたい場合には、ＮＡ時（自然吸気時）最大空気量まで非過給域とするため過給圧比ηｐｃ＝１とすればよい（実線参照）。そしてそれ以上の空気量要求に応えるため過給圧比ηｐｃを１．０を超えて上昇させる（実線参照）。
【００３６】
一方、過給圧を常に最大としたい場合には一点鎖線のように設定し、このとき、スロットル弁開度の制御により目標空気量が得られるようにする。
【００３７】
なお、図８においてＮＡ時最大空気量はエンジン排気量により定まり、最大空気量はエンジンの実力により定まる。
【００３８】
図２に戻りステップ４、５は目標スロットル弁開度を演算する部分である。まずステップ４では、目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃから
【００３９】
【数２】
ｔＱａ０＝ｔＱａ／ηｐｃ
の式により仮想目標空気量ｔＱａ０を計算する。これは、エンジンに吸入される空気量がスロットル弁８上流の過給圧に比例するため、目標空気量ｔＱａを過給圧比ηｐｃで除した値はスロットル弁８上流が標準状態であるときの目標空気量となるので、このスロットル弁８上流が標準状態であるときの目標空気量を仮想目標空気量ｔＱａ０として求めるものである。
【００４０】
ステップ５ではこの仮想目標空気量ｔＱａ０とエンジン回転速度Ｎｅから図９を内容とするマップを検索することにより仮想目標空気量ｔＱａ０を実現するための目標スロットル弁開度を演算する。
【００４１】
ステップ６、７は過給機１１の目標回転速度を演算する部分である。容積型過給機では一般的に図１０に示すように、過給機を通過する総空気流量と過給圧比によって過給機回転速度が決まる特性で与えられるため、ステップ６で目標空気量ｔＱａ［ｋｇ／サイクル・シリンダ］とエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］から
【００４２】
【数３】
総空気流量［ｋｇ／ｓ］＝ｔＱａ×（Ｎｅ／60）×（ＣＹＬ／2）、
ただし、ＣＹＬ：シリンダ数、
の式により総空気流量を計算し、この総空気流量と目標過給圧比ηｐｃとからステップ７において図１０を内容とするマップを検索することにより過給機１１の目標回転速度を演算する。
【００４３】
ステップ８では目標バイパス弁開度を演算する。この演算については図１１のフローにより説明する。図１１においてステップ２１で目標過給圧比ηｐｃ、目標スロットル弁開度を読み込み、このうち目標過給圧比ηｐｃと１．０をステップ２２で比較する。目標過給圧比ηｐｃが１．０より大きいとき（過給域）にはステップ２３で目標バイパス弁開度をゼロ、つまりバイパス弁１４を全閉とし、これに対して目標過給圧比ηｐｃが１．０以下のとき（非過給域）にはバイパス弁１４が絞りとならないようにステップ２４で目標スロットル弁開度から所定のテーブルを検索することにより目標バイパス弁開度を演算する。このテーブル特性は一概にいえないので図示しないが、要は図１２に示した関係を満足するようにテーブル特性を設定する。すなわち、図１２において直線Ｌ１をスロットル弁開口面積とバイパス弁開口面積が１：１となるときの特性とすれば、これに一定の面積増加分ΔＡだけ嵩上げした直線Ｌ２の関係を満足するように目標スロットル弁開度に対する目標バイパス弁開度の特性を設定する。
【００４４】
このように非過給域で目標スロットル弁開度に依存させて目標バイパス弁開度を設定し、バイパス弁１４を全開にしないのは次の理由による。非過給域でバイパス弁１４を常に全開とした場合に、アクセルペダルが大きく踏み込まれて非過給域から過給域へと遷移したとき、バイパス弁１４が全開状態より全閉になるまでに時間を要し、この間過給圧が発達せず吸入空気量（エンジントルク）の立ち上りが遅れてしまう。そこで、非過給域では、バイパス弁１４が絞りとならず、スロットル弁８を通過する空気が充分に流れるように、スロットル弁８の開口面積よりも僅かに大きくバイパス弁開口面積を設定するようにしたものである。なお、図１２の面積増加分ΔＡは、吸気通路のレイアウト、吸気通路容積、吸気通路径により変わってくるので、マッチングにより定めればよい。
【００４５】
このようにして演算された目標スロットル弁開度、目標回転速度、目標バイパス弁開度は、図示しないフローにおいてスロットル弁８、過給機１１、バイパス弁１４の各アクチュエータに与える制御量に変換され、この制御量が各アクチュエータに出力される。
【００４６】
ここで、本実施形態の作用を図１３を参照しながら説明すると、同図はアクセル操作をわずかなものから大きなものへと３段階に行ったときの本実施形態のスロットル弁開度、過給機回転速度、バイパス弁開度の変化に加えて、過給圧、吸気圧の実際の変化をもモデル的に示したものである。
【００４７】
〈１〉ドライバのアクセル操作量ＡＰＯがわずかな場合：
目標空気量ｔＱａもわずかであり、非過給域の設定であるため、過給機１１は回転を停止し、バイパス弁１４がスロットル弁８の開口面積よりも大きな面積となるようにその開度が設定される。スロットル弁８の開度は小さく、このときのスロットル弁開度によって吸入空気量が制御される。
【００４８】
スロットル弁８上流の過給圧Ｐｃは大気圧に等しく、吸気圧Ｐｍはスロットル弁８により絞られて大気圧より低い。
【００４９】
〈２〉アクセル操作量ＡＰＯを増やした場合：
目標空気量ｔＱａが〈１〉の場合より増えるが、まだ非過給域の設定であるため過給機１１が回転を停止している。スロットル弁８はＮＡ状態での空気量を大きくするためにアクセル操作量よりも大きく開き、このときのスロットル弁開度によって吸入空気量が制御される。バイパス弁１４もスロットル弁８の開口面積よりも大きな面積となるように全開近くまで開く。
【００５０】
このときはまだＮＡ状態のためスロットル弁８の上流の過給圧Ｐｃは大気圧に等しく、吸気圧Ｐｍはスロットル弁８が開かれたのに対応して大きくなる。
【００５１】
〈３〉さらにアクセル操作量ＡＰＯが大きくなった場合：
目標空気量ｔＱａも大きくなり過給域に入るとバイパス弁１４が全閉となり、過給機１１が目標回転速度で駆動される。スロットル弁８は殆ど動かずに開度を保ったまま過給圧によって吸入空気量が制御される。このとき、過給圧Ｐｃと吸気圧Ｐｍが等しくなり、大気圧より大きい値となる。
【００５２】
このように本実施形態では、モータ駆動の過給機１１を備えさせることで応答よく過給機１１を駆動でき、かつドライバの要求を表すアクセル操作量に基づいて目標空気量ｔＱａを演算するとともにその目標空気量ｔＱａに応じて目標過給圧比ηｐｃを設定し、これら目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃに基づいてスロットル弁８の目標開度と過給機１１の目標回転速度を同時に演算し、スロットル弁８、過給機１１の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御するようにしたので、吸入空気量の制御性が向上してトルク操作性を改良できるとともに、非過給域から過給域へのつながりをスムーズに行うことができる。
【００５３】
また、目標空気量ｔＱａに応じて目標過給圧ηｐｃを設定することで、過給域の設定を自由に行える（図８参照）。
【００５４】
また、目標空気量ｔＱａと目標過給圧比ηｐｃを用いてスロットル弁８の上流が標準状態での目標空気量を仮想目標空気量ｔＱａ０として演算し、この仮想目標空気量ｔＱａ０に基づいてスロットル弁８の目標開度を演算するので、過給域における過給圧の設定とスロットル弁開度の設定とを協調して行うことができ、これによって非過給域から過給域へのつながりが一段とスムーズになる。
【００５５】
また、自然吸気で目標空気量が得られるときにまで過給機を働かせたのでは過給仕事のぶんだけ無駄になるが、目標空気量ｔＱａが自然吸気での最大空気量以下のとき目標過給圧比ηｐｃを１．０に設定するので、過給仕事に無駄が生じることがなく効率よく過給を行うことができる。
【００５６】
また、目標空気量ｔＱａに基づいて過給機１１を通過する総空気流量を演算し、この総空気流量と過給圧比ηｐｃから過給機特性マップ（図１０）を検索することにより過給機１１の目標回転速度を演算するので、過給機単体の特性をそのまま用いることができ、これによって目標空気量ｔＱａに応じた目標過給圧比ηｐｃの設定等の適合が容易に行える。
【００５７】
また、アクセル操作量と車速に基づいて目標駆動力を演算し、この目標駆動力を無段変速機への目標変速比と目標エンジントルクに変換し、この目標エンジントルクに基づいて目標空気量を演算することで、ドライバの要求する駆動力を実現できるため、運転性能や動力性能を改良できる。
【００５８】
実施形態では、回転速度制御を行わせるのに向くタイプのアクチュエータ（たとえばＡＣモータ）により駆動される過給機で説明したが、過給機１１のアクチュエータがＤＣモータになると回転速度制御を行わせることができないので、この場合にはバイパス弁１４の開度を制御することで回転速度制御に代えてやればよい。
【００５９】
なお、正確にはＤＣモータでもＰＷＭのように電圧を制御することにより回転速度を制御することは可能であるが、本実施形態ではそのような回転速度制御機構を持たない場合を考えている。すなわち、非過給域ではＤＣモータへの電源をカットしておき、過給域であると判定されたときＤＣモータに一定電圧（バッテリ電圧）が直接かかるようにする。このとき、過給機を通過する流量（負荷）に応じてＤＣモータの回転速度が決まる。
【００６０】
この他の実施形態について説明すると、過給機の回転速度を検出する手段を設けておき、過給域で目標過給圧比とこの検出手段により検出される過給機回転速度から図１０を内容とするマップを検索することにより過給機を通過する総空気流量を演算する。この総空気流量を「総空気流量１」、図２ステップ６で演算される総空気流量を「総空気流量２」として区別すると、総空気流量１が総空気流量２より大きいとき、この差分の空気流量だけバイパス通路を開いて逃してやれば、目標空気量ｔＱａを得ることができる。そこで、総空気流量１から総空気流量２を差し引いた値から図１４を内容とするテーブルを検索してバイパス弁の目標開口面積を演算した後、この目標開口面積の得られるバイパス弁の目標開度を求め、バイパス弁をこの目標開度へ駆動する。
【００６１】
なお、非過給域での目標バイパス弁開度の演算方法は第１実施形態と同じである。
【００６２】
この他の実施形態によれば、回転速度制御を行わせるのに向かないタイプのアクチュエータ（たとえば回転速度制御機構を持たないＤＣモータ）により過給機が駆動される場合にも第１実施形態と同様の効果が生じる。
【００６４】
実施形態では容積型過給機の場合で説明したが、遠心型過給機を排除するものでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】３つの目標値の演算を説明するためのフローチャート。
【図３】目標空気量の特性図。
【図４】目標空気量を演算するためのブロック図。
【図５】目標駆動力の特性図。
【図６】目標変速比の特性図。
【図７】目標空気量の特性図。
【図８】目標空気量に対する過給圧比の特性図。
【図９】目標スロットル弁開度の特性図。
【図１０】過給機の特性図。
【図１１】目標バイパス弁開度の演算を説明するためのフローチャート。
【図１２】バイパス弁開口面積とスロットル弁開口面積の関係を表す特性図。
【図１３】本実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１４】他の実施形態の目標バイパス弁開口面積の特性図。
【図１５】第１の発明のクレーム対応図。
【図１６】第３の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
８  スロットル弁
９  ＤＣモータ
１１  容積型過給機
１２  ＡＣモータ
１４  バイパス弁
１５  ステップモータ
２１  コントロールユニット
２２  アクセルセンサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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