(57)【要約】【課題】吸気脈動による吸入空気量検出エラーを防止しつつ、機械式過給機の駆動損失を低減する。【解決手段】機械式過給機付き内燃機関の制御装置において、コレクタタンク３内の圧力が大気圧付近となる運転領域では、機械式過給機７による過給を行い、かつ吸入空気量検出手段１０の検出エラーが生じないようにバイパス流量調整弁９を閉じる方向に作動させながらスロットルバルブ５を略全開まで作動させ、その他の運転領域では、要求トルクが機械式過給機７による過給が不要な大きさである場合には、機械式過給機７を停止しバイパス流量調整弁９を略全開にした状態でスロットルバルブ５の開度を制御し、要求トルクが機械式過給機７による過給が必要な大きさである場合には、機械式過給機７による過給を行いつつスロットルバルブ５を略全開にした状態でバイパス流量調整弁９を略全開から閉方向に作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに吸入される吸気を過給する機械式過給機と、
エンジンから前記機械式過給機に伝えられる回転力を断続するクラッチと、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記機械式過給機を迂回してエンジンに吸入空気を導くバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、
機械式過給機またはバイパス通路から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブと、
運転者の意思に応じたドライバ要求トルクに応じて前記機械式過給機、前記バイパス流量調整弁及び前記電子制御式スロットルバルブを作動させることにより機関出力を制御する出力制御手段と、を備える機械式過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記出力制御手段は、前記電子制御式スロットルバルブより下流側に設けたコレクタタンク内の圧力が大気圧付近となる運転領域では、前記機械式過給機による過給を行い、かつ前記吸入空気量検出手段の検出エラーが生じないように前記バイパス流量調整弁を閉じる方向に作動させながら前記電子制御式スロットルバルブを略全開まで作動させ、その他の運転領域では、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記機械式過給機を停止し前記バイパス流量調整弁を略全開にした状態で前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさである場合には、前記機械式過給機による過給を行いつつ前記電子制御式スロットルバルブを略全開にした状態で前記バイパス流量調整弁を略全開から閉方向に作動させることを特徴とする機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記出力制御手段は、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記電子制御式スロットルバルブの開度を所定の上限値に制限することを特徴とする請求項１に記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記出力制御手段は、前記電子制御式スロットルバルブ開度の所定の上限値をエンジン回転数に応じて変更することを特徴とする請求項２に記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記出力制御手段は、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさの場合において、前記バイパス流量調整弁の制御分解能の限界により前記バイパス流量調整弁の開度制御ではドライバ要求トルクを実現できないときには、前記バイパス流量調整弁の開度を前記ドライバ要求トルクに最も近くなる開度に固定した状態で、前記ドライバ要求トルクに応じて前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項５】
エンジンに吸入される吸気を過給する機械式過給機と、
エンジンから前記機械式過給機に伝えられる回転力を断続するクラッチと、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記機械式過給機を迂回してエンジンに吸入空気を導くバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、
機械式過給機またはバイパス通路から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブと、
運転者の意思に応じたドライバ要求トルクに応じて前記機械式過給機、前記バイパス流量調整弁及び前記電子制御式スロットルバルブを作動させることにより機関出力を制御する出力制御手段と、
排気空燃比がほぼ理論空燃比となるようにフィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御手段と、を備える機械式過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記出力制御手段は、空燃比フィードバック制御の補正係数がフィードバック制御可能範囲の下限値付近となる運転領域では、前記下限値を閾値として、前記下限値となったら前記機械式過給機を作動させ前記電子制御式スロットルバルブの開度を固定した状態で前記バイパス流量調整弁の開度を閉方向に作動させ、前記下限値以内となったら再び前記電子制御式スロットルバルブを作動させるよう制御し、その他の運転領域では、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記機械式過給機を停止し前記バイパス流量調整弁を略全開にした状態で前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさである場合には、前記機械式過給機による過給を行いつつ前記電子制御式スロットルバルブを略全開にした状態で前記バイパス流量調整弁を略全開から閉方向に作動させることを特徴とする機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記出力制御手段は、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記電子制御式スロットルバルブの開度を所定の上限値に制限することを特徴とする請求項５に記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記出力制御手段は、前記電子制御式スロットルバルブ開度の所定の上限値をエンジン回転数に応じて変更することを特徴とする請求項５に記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記出力制御手段は、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさの場合において、前記バイパス流量調整弁の制御分解能の限界により前記バイパス流量調整弁の開度制御ではドライバ要求トルクを実現できないときには、前記バイパス流量調整弁の開度を前記ドライバ要求トルクに最も近くなる開度に固定した状態で、前記ドライバ要求トルクに応じて前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御することを特徴とする請求項５から７のいずれか一つに記載の機械式過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項９】
エンジンに吸入される吸気を過給する機械式過給機と、
エンジンから前記機械式過給機に伝えられる回転力を断続するクラッチと、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記機械式過給機を迂回してエンジンに吸入空気を導くバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、
機械式過給機またはバイパス通路から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブと、を備え、
運転者の意思に応じたドライバ要求トルクに応じて前記機械式過給機、前記バイパス流量調整弁及び前記電子制御式スロットルバルブを作動させることにより機関出力を制御する機械式過給機付き内燃機関の制御方法において、
前記電子制御式スロットルバルブより下流側に設けたコレクタタンク内の圧力が大気圧付近となる運転領域では、前記機械式過給機による過給を行い、かつ前記吸入空気量検出手段の検出エラーが生じないように前記バイパス流量調整弁を閉じる方向に作動させながら前記電子制御式スロットルバルブを略全開まで作動させ、その他の運転領域では、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記機械式過給機を停止し前記バイパス流量調整弁を略全開にした状態で前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさである場合には、前記機械式過給機による過給を行いつつ前記電子制御式スロットルバルブを略全開にした状態で前記バイパス流量調整弁を略全開から閉方向に作動させることを特徴とする機械式過給機付き内燃機関の制御方法。
【請求項１０】
エンジンに吸入される吸気を過給する機械式過給機と、
エンジンから前記機械式過給機に伝えられる回転力を断続するクラッチと、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記機械式過給機を迂回してエンジンに吸入空気を導くバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、
機械式過給機またはバイパス通路から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブと、を備え、
運転者の意思に応じたドライバ要求トルクに応じて前記機械式過給機、前記バイパス流量調整弁及び前記電子制御式スロットルバルブを作動させることにより機関出力を制御し、
排気空燃比がほぼ理論空燃比となるように空燃比フィードバック制御を行う械式過給機付き内燃機関の制御方法において、
空燃比フィードバック制御の補正係数がフィードバック制御可能範囲の下限値付近となる運転領域では、前記下限値を閾値として、前記下限値となったら前記機械式過給機を作動させ前記電子制御式スロットルバルブの開度を固定した状態で前記バイパス流量調整弁の開度を閉方向に作動させ、前記下限値以内となったら再び前記電子制御式スロットルバルブを作動させるよう制御し、その他の運転領域では、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、前記機械式過給機を停止し前記バイパス流量調整弁を略全開にした状態で前記電子制御式スロットルバルブの開度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記機械式過給機による過給が必要な大きさである場合には、前記機械式過給機による過給を行いつつ前記電子制御式スロットルバルブを略全開にした状態で前記バイパス流量調整弁を略全開から閉方向に作動させることを特徴とする機械式過給機付き内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスロットルバルブ開度制御に関し、特に機械式過給機を備えるエンジンの吸気脈動を抑制する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力制御装置として、吸気通路の断面積を絞り得るスロットルバルブが知られている。このスロットルバルブを開くと、吸気通路断面積が大きくなりポンプ損失を低減することができるが、筒内の圧力と吸気通路内の圧力との差により発生する圧力波がスロットルバルブより上流側まで伝達して、いわゆる吸気脈動が生じてしまう。
【０００３】
一般的にスロットルバルブよりも上流側の吸気通路には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータが配置されているため、吸気脈動が生じると、エアフローメータは正確な吸入空気量を検出することができなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、スロットルバルブの開度を増大させるときに、スロットルバルブ開度に全開よりも低い値に設定した上限値を設けることにより吸気脈動を抑制し、エアフローメータの検出エラーを防止している。
【特許文献１】特開２００６−１１２４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにスロットルバルブ開度に上限値を設けると、アクセル開度全開時の出力が犠牲となる。また、機械式過給機を備える内燃機関では、過給域における機械式過給機の駆動損失が大きくなり、燃費性能の悪化を招くこととなる。
【０００６】
そこで、本発明では機械式過給機を備える内燃機関において、吸気脈動を抑制しつつ機械式過給機の駆動損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エンジンに吸入される吸気を過給する機械式過給機と、エンジンから前記機械式過給機に伝えられる回転力を断続するクラッチと、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、機械式過給機を迂回してエンジンに吸入空気を導くバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパス流量調整弁と、機械式過給機またはバイパス通路から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブと、運転者の意思に応じたドライバ要求トルクに応じて機械式過給機、バイパス流量調整弁及び電子制御式スロットルバルブを作動させることにより機関出力を制御する出力制御手段と、を備える機械式過給機付き内燃機関の制御装置に関するものであり、さらに、出力制御手段は、前記電子制御式スロットルバルブより下流側に設けたコレクタタンク内の圧力が大気圧付近となる運転領域では、前記機械式過給機による過給を行い、かつ前記吸入空気量検出手段の検出エラーが生じないように前記バイパス流量調整弁を閉じる方向に作動させながら前記電子制御式スロットルバルブを略全開まで作動させ、その他の運転領域では、ドライバ要求トルクが機械式過給機による過給が不要な大きさである場合には、機械式過給機を停止しバイパス流量調整弁を略全開にした状態で電子制御式スロットルバルブの開度を制御し、ドライバ要求トルクが機械式過給機による過給が必要な大きさである場合には、機械式過給機による過給を行いつつ電子制御式スロットルバルブを略全開にした状態でバイパス流量調整弁を略全開から閉方向に作動させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸気脈動が過大となり得るコレクタ内圧力ゼロｋＰａ付近の運転領域で、吸入空気量検出手段の検出エラーの発生を抑制しつつドライバ要求トルクを実現することができる。また、電子制御式スロットルバルブとバイパス流量調整弁を協調制御することにより電子制御スロットルバルブを全開にすることができるので、機械式過給機の駆動損失を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態を適用する内燃機関の構成図である。
１は内燃機関、２は内燃機関１の吸気ポート１ａに接続する吸気通路、３は吸気通路２に設けたコレクタタンク、４はコレクタタンク３上流側の吸気通路（以下、上流側吸気通路という）、５はコレクタタンク３の上流に介装するスロットルバルブ、６は上流側吸気通路４のスロットルバルブ５より上流側に介装するインタークーラ、７は内燃機関１により駆動される機械式過給機、８は機械式過給機７を迂回するバイパス通路、９はバイパス通路内に介装するバイパス流量調整弁としてのバイパス弁、１０は機械式過給機７上流側の上流側吸気通路４とバイパス通路８との分岐部よりも上流側に設けた吸入空気量検出手段としてのエアフローメータ、１１はコレクタタンク３内の圧力を検出する第４圧力センサ、１２はスロットルバルブ５より上流側の上流側吸気通路４内の圧力を検出する第３圧力センサ、１３は機械式過給機７とインタークーラ６との間の吸気通路内圧力を検出する第２圧力センサ、１４は第２圧力センサ１３付近の吸気通路内温度を検出する温度センサ、１５はエアフローメータ１０と機械式過給機７との間の吸気通路内圧力を検出する第１圧力センサである。
【００１１】
１６は内燃機関１の排気ポート１ｂに接続する排気通路、１７は排気通路１６に介装する排気浄化触媒、１８は排気浄化触媒１７上流側に配置する空燃比センサ、１９は排気浄化触媒１７の下流側に配置するＯ2センサ、２０はアクセル開度センサ、２１はクランク角センサ、２２は出力制御手段及び空燃比フィードバック制御手段としてのコントロールユニットである。
【００１２】
機械式過給機７は内燃機関１の駆動軸との連係を断接するクラッチ（図示せず）を備えており、このクラッチは運転状態に応じて締結、解放される。クラッチを締結した場合には内燃機関１の動力によりコンプレッサー７ａが回転し、吸入空気を下流側に圧送することになる。一方、クラッチを解放した場合にはコンプレッサー７ａは回転しない。
【００１３】
スロットルバルブ５は、図示しないアクチュエータ等により開閉駆動される、いわゆる電子制御式のスロットルバルブであり、その開度はコントロールユニット２２が決定する。なお、スロットルバルブ５及びバイパスバルブ９の開度制御については後述する。
【００１４】
上流側吸気通路４に導入された吸入空気は、エアフローメータ１０により流量が検出される。そして、バイパスバルブ９が開いている場合はバイパス通路８を通り、閉じている場合は機械式過給機７を通過し、さらにスロットルバルブ５で流量を調節されてコレクタタンク３に導入され、そこから内燃機関１の各気筒に導入される。
【００１５】
コントロールユニット２２は、第１圧力センサ１５、第２圧力センサ１３、第３圧力センサ１２、第４圧力センサ１１、温度センサ１４、エアフローメータ１０、空燃比センサ１８、Ｏ2センサ１９、アクセル開度センサ２０、クランク角センサ２１の各検出信号を読み込み、これらに基づいてスロットルバルブ５の開度、バイパスバルブ９の開度、機械式過給機７の駆動・停止、その他にも燃料噴射量や噴射時期等を決定する。なお、上記各センサの他にも、図示しないカム角センサ、水温センサ等を検出するセンサの検出信号も読み込まれる。
【００１６】
図２は内燃機関１の運転領域マップである。図に示すように、低トルク領域では機械式過給機７を作動させず、後述するようにスロットルバルブ５の開度を調節することによりトルク制御を行う。一方、高トルク領域では機械式過給機７を作動させることによって過給を行い、後述するようにトルク制御はバイパスバルブ９およびスロットルバルブ５の開度を調節することにより行う。過給領域と非過給領域との境界は、コレクタタンク３内の圧力がゼロＰａとなるトルク値であり、このときのトルク値をＴ０とする。なお、コレクタタンク３内の圧力がゼロＰａ付近となったときに、吸気脈動が大きくなる。
【００１７】
図３は、スロットルバルブ５及びバイパスバルブ９の開度制御、並びに機械式過給機７の駆動・停止制御のための制御ルーチンを表すフローチャートである。
【００１８】
ステップＳ１００では、アクセル開度センサ２０の検出信号から現在のアクセル開度ＡＰＯ0を読み込み、現在のアクセル開度がアクセル全開値に対する割合（アクセル開度率）ＡＰＯＲを算出する。
【００１９】
ステップＳ１１０では、クランク角センサ２１の検出信号に基づいて算出するエンジン回転数Ｎｅ０と、ステップＳ１００で算出したアクセル開度率ＡＰＯＲから、要求トルクＴｒを算出する。具体的には、現在のエンジン回転数Ｎｅ０でアクセル開度が全開であるとした場合のトルクを求め、このトルクに対してアクセル開度率ＡＰＯＲを掛けたものを要求トルクＴｒとする。
【００２０】
ステップＳ１２０では、要求トルクＴｒを目標コレクタ圧Ｐｔに置き換える。すなわち、要求トルクＴｒに基づいて必要な吸入空気量を算出し、この吸入空気量を筒内に導入するために必要となるコレクタ圧を目標コレクタ圧Ｐｔとする。
【００２１】
ステップＳ１３０では、現在のエンジン回転数Ｎｅ０、過給領域と非過給領域との境界値であるトルク値Ｔ０及び要求トルクＴｒから要求スロットル開度ＴＶＯ１を求める。具体的には、現在のエンジン回転数Ｎｅ０におけるトルク値Ｔ０に対する要求トルクＴｒの割合を算出し、これをスロットルバルブ５全開値に乗算して要求スロットル開度ＴＶＯ１とする。
【００２２】
ステップＳ１４０では、現在のエンジン回転数Ｎｅ０を用いて図４に示すようなスロットル開度規制値マップを検索することによりスロットル開度規制値ＴＶＯＬＭＴを求める。なお、図４は横軸がエンジン回転数、縦軸がスロットル開度上限値を表わしており、エンジン回転数が高くなるほどスロットル開度上限値も大きくなっている。
【００２３】
ステップＳ１５０では、要求スロットル開度ＴＶＯ１がスロットル開度規制値ＴＶＯＬＭＴより大きいか否かの判定を行う。要求スロットル開度ＴＶＯ１の方が大きい場合にはステップＳ１７０に進み、小さい場合にはステップＳ１６０に進む。
【００２４】
ステップＳ１６０では、要求スロットル開度ＴＶＯ１を脈動対策後スロットル開度ＴＶＯｆとして処理を終了する。
【００２５】
ステップＳ１７０では、スロットル開度規制値ＴＶＯＬＭＴを脈動対策後スロットル開度ＴＶＯｆとする。
【００２６】
ステップＳ１８０では、機械式過給機７のクラッチを締結する。これは、スロットル開度が制限されたことにより、吸入空気量が要求トルクを達成するために必要な吸入空気量に対して減少するので、これを機械式過給機７による過給によって補填するためである。
【００２７】
ステップＳ１９０では、スロットル開度がスロットル開度規制値ＴＶＯＬＭＴの場合に、目標コレクタ圧Ｐｔとなるために必要な目標スロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｔｈを算出する。これは、使用するスロットルバルブ５、上流側吸気通路４の内径、コレクタタンク３の容量等に応じて定まる値であるため、スロットルバルブ５の開度ごとの目標コレクタ圧Ｐｔと目標スロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｔｈとの関係を予め実験等により求めておく。
【００２８】
ステップＳ２００では、実際のスロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｈが目標スロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｔｈとなるように、バイパスバルブ９の開度をフィードバック制御する。
【００２９】
ステップＳ２１０では、目標コレクタ圧ＰｔがゼロｋＰａ以上か否かの判定を行う。ゼロｋＰａより低い場合にはそのまま処理を終了する。ゼロｋＰａ以上の場合にはステップＳ２２０に進む。
【００３０】
ステップＳ２２０では、スロットルバルブ５の開度を全開値に向けて増大させ始める。
【００３１】
ステップＳ２３０では、スロットルバルブ５の動きに合わせて、実際のスロットルバルブ上流側圧力Ｐｔが目標スロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｔｈとなるようにバイパスバルブ９の開度を増大させる。
【００３２】
ステップＳ２４０では、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが空燃比フィードバック補正係数上限値以下、かつ空燃比フィードバック補正係数下限値以上であるか、つまり排気空燃比がフィードバック補正範囲内であるか否かの判定を行う。この判定は、吸気脈動によるエアフローメータ１０の検出エラーが生じる領域か否かを判別するためのものである。したがって、コレクタ圧を検出し、この検出値がエアフローメータ１０の検出エラーが生じる領域（例えば−５ｋＰａ〜ゼロｋＰａ）であるか否かの判定を行うようにしてもよい。
【００３３】
フィードバック補正範囲から外れている場合にはステップＳ２６０に進み、フィードバック補正範囲内にある場合にはステップＳ２５０に進む。
【００３４】
ステップＳ２５０では、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０の動作によりスロットルバルブ５が全開になっているか否かを判定する。一方、ステップＳ２６０ではスロットルバルブ５の開度は固定し、ステップＳ２７０でバイパスバルブ９の開度を実際のスロットルバルブ上流側圧力Ｐｔが目標スロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｔｈとなる開度に制御してステップＳ２５０に進む。
【００３５】
ステップＳ２８０では、現在のエンジン回転数Ｎｅ０に基づいて図５に示すようなバイパスバルブ開度−コレクタ圧特性マップを選択する。図５は横軸がバイパスバルブ開度、縦軸がコレクタ圧であり、エンジン回転数が高くなるほどバイパスバルブ開度およびコレクタ圧が大きくなっている。
【００３６】
ステップＳ２９０では、ステップＳ２８０で選択した特性マップ上に目標コレクタ圧Ｐｔとなるバイパスバルブ開度を実現可能か否かの判定を行う。可能な場合にはステップＳ３００に進み、不可能な場合にはステップＳ３１０に進む。なお、図５に示すように、バイパスバルブ９の開度が小さい領域では、バイパスバルブ開度のわずかな変化によりコレクタ圧は大きく変化してしまう。このため、実現可能、不可能は、バイパスバルブ９の開度制御の分解能により決まる。
【００３７】
ステップＳ３００では、バイパスバルブ９の開度を目標コレクタ圧Ｐｔとなる開度に制御する。
【００３８】
ステップＳ３１０では、実現可能な開度のうち、目標コレクタ圧Ｐｔとなる開度よりも大きい側で最も近いバイパスバルブ開度ＢＰＶｈ及びこのときのコレクタ圧Ｐｈと、同じく小さい側で最も近いバイパスバルブ開度ＢＰＶｌおよびこのときのコレクタ圧Ｐｌと、を算出する。
【００３９】
ステップＳ３２０では、バイパスバルブ９の開度をＢＰＶｈに固定し、現在のコレクタ圧Ｐｃｏｌが目標コレクタ圧Ｐｔとなるようにスロットルバルブ５の開度を制御する。これは、バイパスバルブ９では制御できないコレクタ圧Ｐｈ−Ｐｌ間の圧力制御をスロットルバルブ５で行うものである。図６はバイパスバルブ９の開度を固定した場合のスロットルバルブ開度とコレクタ圧との関係を示す図である。この図に示すように、スロットルバルブ開度が大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化に対するコレクタ圧の変化は鈍くなっている。ここでは、ステップＳ２５０でスロットルバルブ開度は全開になっているため、スロットルバルブ全開付近で制御することになる。このため、コレクタ圧Ｐｈ−Ｐｌ間の微小範囲の圧力制御が可能となる。
【００４０】
ステップＳ３３０では、現在のコレクタ圧Ｐｃｏｌがコレクタ圧Ｐｌであるか否かの判定を行う。コレクタ圧Ｐｌでない場合にはステップＳ３２０に戻り、コレクタ圧Ｐｌの場合にはステップＳ３４０に進む。
【００４１】
ステップＳ３４０では、スロットルバルブ５を全開にし、かつバイパスバルブ９をＢＰＶｌに制御する。
【００４２】
図７、図８は、上記の制御を実行した場合のタイムチャート、図９は図７のｔ１〜ｔ４間のスロットルバルブ開度、バイパスバルブ開度及び空燃比フィードバック補正係数について拡大した図である。図中の実線は上記制御を実行した場合について示しており、破線は吸気脈動対策を何ら行わない場合、一点鎖線は特開２００６−１１２４３２号公報に記載された、吸気脈動対策としてスロットルバブル開度に上限値を設ける制御を実行した場合について示している。
【００４３】
ｔ０以前はアクセル開度がゼロである。したがって、スロットルバルブは全閉、バイパスバルブは全開であり、機械式過給機７のクラッチは解放された状態である。また、空燃比はいわゆるラムダコントロールにより理論空燃比近傍に制御されている。この状態は上記３つの制御のいずれも同様である。
【００４４】
ｔ０でアクセル開度が増大し始めると、これに応じてスロットル開度も増大し、これによりコレクタ圧が増大してゼロｋＰａに近づく。また、燃料噴射パルス幅も増大する。ここでは、バイパスバルブ開度はまだ全開のままである。
【００４５】
ｔ１に近づくにつれてコレクタ圧がゼロｋＰａに近くなると、吸気脈動の影響でエアフローメータ１０の検出量の変動が大きくなり、空燃比フィードバック補正係数が下限値αｌに近づく。
【００４６】
ｔ１で空燃比フィードバック補正係数が下限値αｌに達すると、スロットルバルブ開度ＴＶＯは固定され、機械式過給機７のクラッチが締結され、さらにバイパスバルブ開度が低減し始める。その後は、空燃比フィードバック補正係数をモニタしながら、下限値αｌより大きくなったらスロットルバルブ開度を制御し、下限値αｌにかかったらこれをトリガとしてスロットルバルブ開度は固定し、バイパスバルブ開度を変化させる。
【００４７】
したがって、スロットルバルブ開度及びバイパスバルブ開度の変化は、拡大すると図９に示すように階段状になる。このように空燃比フィードバック補正係数を見ながら吸気脈動による影響を予測し、吸気脈動を許容範囲内に抑えるようスロットルバルブ５とバイパスバルブ９を動かすため、環境条件のバラつき（主に吸気温の変化）に対するロバスト性が向上する。
【００４８】
ｔ４でスロットルバルブ開度ＴＶＯが全開になった後は、バイパスバルブ９の開度制御によりスロットルバルブ上流側圧力Ｐｔｈを高くすることで、目標コレクタ圧Ｐｔを確保してトルクを上昇させている。このように、吸気脈動が過大となるコレクタ圧ゼロｋＰａ付近でのトルク制御を、機械式過給機７のクラッチを締結し、スロットルバルブ開度をパーシャルにした状態でバイパスバルブ９の開度により行うので、コレクタ圧ゼロｋＰａまでのトルクコントロールを吸気量検出エラーなく行うことができる。
【００４９】
これに対して、吸気脈動対策を何ら行わない場合には、ゼロｋＰａ付近での吸気脈動が過大となって実際の吸入空気量よりも多い吸入空気量を検出してしまう吸気量エラーが発生するため、燃料噴射量が増量されて空燃比が理論空燃比よりリッチ側にシフトしてしまう。また、吸気量エラーが大きくなると空燃比フィードバック補正可能範囲から外れてしまうおそれもある。
【００５０】
一方、特開２００６−１１２４３２号公報に記載された吸気脈動対策では、過給領域でスロットル開度を制限しているため、機械式過給機７の駆動損失が増大して燃料消費量が増加してしまう。また、スロットル開度を全開にできないので、発生可能なトルクも制限されてしまう。
【００５１】
以上のように本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）機械式過給機７と、エンジン１から機械式過給機７に伝えられる回転力を断続するクラッチと、エアフローメータ１０と、機械式過給機７を迂回してエンジン１に吸入空気を導くバイパス通路８と、バイパス通路８を開閉するバイパスバルブ９と、機械式過給機７またはバイパス通路８から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブ５と、要求トルクに応じて機械式過給機７、バイパスバルブ９及び電子制御式スロットルバルブ５を作動させることにより機関出力を制御するコントロールユニット２２と、を備える機械式過給機付き内燃機関の制御装置において、スロットルバルブ５より下流側に設けたコレクタタンク３内の圧力が大気圧付近となる運転領域では、機械式過給機７による過給を行い、かつエアフローメータ１０の検出エラーが生じないようにバイパスバルブ９を閉じる方向に作動させながらスロットルバルブ５を略全開まで作動させ、その他の運転領域では、要求トルクが機械式過給機７による過給が不要な大きさである場合には、機械式過給機７を停止しバイパスバルブ９を略全開にした状態でスロットルバルブ５の開度を制御し、要求トルクが機械式過給機７による過給が必要な大きさである場合には、機械式過給機７による過給を行いつつスロットルバルブ５を略全開にした状態でバイパスバルブ９を略全開から閉方向に作動させるので、吸気脈動が大きくなりがちなゼロｋＰａ付近における出力制御を、エアフローメータ１０の検出エラー無く行うことができる。これにより、吸気脈動を抑制して空燃比のずれを防止することができるので、運転性が向上する。また、スロットルバルブ５を全開にすることができるので、機械式過給機７の機械損失を低減することができる。
【００５２】
（２）要求トルクが機械式過給機７による過給が不要な大きさである場合には、スロットルバルブ５の開度を所定の上限値に制限し、この上限値をエンジン回転数に応じて変更するので、エアフローメータ１０の検出エラーを防止しつつスロットルバルブ５を全開にすることができる。
【００５３】
（３）ドライバ要求トルクが機械式過給機７による過給が必要な大きさの場合において、バイパスバルブ９の制御分解能の限界によりバイパスバルブ９の開度制御では要求トルクを実現できないときには、バイパスバルブ９の開度を要求トルクに最も近くなる開度に固定した状態で、要求トルクに応じてスロットルバルブ５の開度を制御するので、要求トルクを確実に実現することができる。
【００５４】
（４）機械式過給機７と、エンジン１から機械式過給機７に伝えられる回転力を断続するクラッチと、エアフローメータ１０と、機械式過給機７を迂回してエンジン１に吸入空気を導くバイパス通路８と、バイパス通路８を開閉するバイパスバルブ９と、機械式過給機７またはバイパス通路８から導かれる吸入空気を絞る電子制御式スロットルバルブ５と、要求トルクに応じて機械式過給機７、バイパスバルブ９及び電子制御式スロットルバルブ５を作動させることにより機関出力を制御し、又排気空燃比がほぼ理論空燃比となるようにフィードバック制御を行うコントロールユニット２２と、を備える機械式過給機付き内燃機関の制御装置において、空燃比フィードバック制御の補正係数がフィードバック制御可能範囲の下限値付近となる運転領域では、下限値を閾値として、下限値となったら機械式過給機７を作動させスロットルバルブ５の開度を固定した状態でバイパスバルブ９の開度を閉方向に作動させ、下限値以内となったら再びスロットルバルブ５を作動させるよう制御し、その他の運転領域では、要求トルクが機械式過給機７による過給が不要な大きさである場合には、機械式過給機７を停止しバイパスバルブ９を略全開にした状態でスロットルバルブ５の開度を制御し、要求トルクが機械式過給機７による過給が必要な大きさである場合には、機械式過給機７による過給を行いつつスロットルバルブ５を略全開にした状態でバイパスバルブ９を略全開から閉方向に作動させるので、吸気脈動が大きくなりがちなフィードバック制御可能範囲下限値付近における出力制御を、エアフローメータ１０の検出エラー無く行うことができる。これにより、吸気脈動を抑制して空燃比のずれを防止することができるので、運転性が向上する。また、スロットルバルブ５を全開にすることができるので、機械式過給機７の機械損失を低減することができる。
【００５５】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態を適用する内燃機関の構成図である。
【図２】運転領域マップである。
【図３】本実施形態の制御ルーチンを表わすフローチャートである。
【図４】スロットル開度規制値マップである。
【図５】バイパスバルブ開度とコレクタタンク内圧力との関係を表わす図である。
【図６】スロットルバルブ開度とコレクタタンク内圧力との関係を表わす図である。
【図７】本実施形態を実施した場合のタイムチャートである（その１）。
【図８】本実施形態を実施した場合のタイムチャートである（その２）。
【図９】図７のタイムチャートの一部を拡大した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    エンジン
２    吸気通路
３    コレクタタンク
４    コレクタタンク上流側の吸気通路（上流側吸気通路）
５    スロットルバルブ
６    インタークーラ
７    機械式過給機
８    バイパス通路
９    バイパスバルブ
１０  エアフローメータ
１１  第４圧力センサ
１２  第３圧力センサ
１３  第２圧力センサ
１４  温度センサ
１５  第１圧力センサ
１６  排気通路
１７  排気浄化触媒
１８  空燃比センサ
１９  Ｏ2センサ
２０  アクセル開度センサ
２１  クランク角センサ
２２  コントロールユニット
【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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