JP7329190B2 - ターボ過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路を開閉させるバイパスバルブを制御するターボ過給機付エンジンの制御装置に関する。

従来より、ターボ過給機を備えたエンジンでは、減速時にスロットルバルブが閉操作されたとき、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気圧力が上昇することに起因してコンプレッサ下流側にサージングを生じ、振動や騒音を発生することは知られている。
そこで、コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するエアバイパスバルブ（以下、ＡＢＶと表す。）を設け、減速時、ＡＢＶを開操作して過給された吸入空気をコンプレッサの上流側に還流させている。

また、ターボ過給機付エンジンでは、吸気通路に、コンプレッサ、スロットルバルブ、インタクーラ等が配置されて通路長が長くなることから、停止状態や低車速状態から加速する際、タービン回転数の上昇時間に加え、吸気通路内の過給圧上昇時間が必要である。
特に、燃焼室からスロットルバルブまでの吸気通路容積が、スロットルバルブからコンプレッサまでの吸気通路容積よりも大きい程、応答遅れ、所謂ターボラグが大きくなり、加速レスポンスの低下を招いている。

特許文献１のターボ過給機付エンジンの制御装置は、吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉させるＡＢＶと、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する圧力センサと、ＡＢＶの開閉を制御する制御手段とを備え、制御手段は、エンジンの加速時、吸気圧力が過給圧判定閾値よりも低い場合に、ＡＢＶを開操作している。

特許第６１９１５２６号公報

特許文献１のターボ過給機付エンジンの制御装置は、コンプレッサ下流の圧力センサで検出された吸気圧力が過給圧判定閾値よりも低い場合、ＡＢＶを開操作することで吸気がコンプレッサを迂回でき、吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減している。
しかし、特許文献１の技術では、ＡＢＶの開弁期間が長期化した場合、コンプレッサの回転数が過剰に上昇することが懸念される。

タービンとコンプレッサは、タービン側軸及びコンプレッサ側軸を含む連結軸によって連結され、この連結軸がハウジングに回転自在に軸受け支持されているため、ターボ過給機には、構造上、信頼性を担保可能な許容値として上限回転数が設定されている。
そして、エンジンの加速時、例えば、過給圧が高い状態で減速した後、再度加速した場合には、ＡＢＶの減速用開弁作動と加速用開弁作動が連続するため、ＡＢＶの開弁期間が長期化する。

特に、燃焼室からスロットルバルブまでの吸気通路容積が大きいエンジンの場合、エンジンの加速時、ＡＢＶが長期間開操作され、コンプレッサの負荷（仕事量）が低下することから、僅かなエンジン回転数の増加でコンプレッサ（連結軸）の回転数が急激に増大し、コンプレッサの回転数がターボ過給機の上限回転数を超える虞がある。
即ち、エンジンの加速レスポンスを向上しつつコンプレッサの過回転を回避することは容易ではない。

本発明の目的は、エンジンの加速レスポンスを向上しつつターボ過給機の信頼性を確保可能なターボ過給機付エンジンの制御装置等を提供することである。

請求項１のターボ過給機付エンジンの制御装置は、吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、前記コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、前記コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉させるバイパスバルブと、前記バイパスバルブの開閉を制御する制御手段とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁すると共に、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。

このターボ過給機付エンジンの制御装置では、前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁するため、コンプレッサを迂回して吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減することができ、ターボラグに起因したトルク低下を解消することができる。
コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させるため、バイパス通路を介したコンプレッサ上流側への吸気還流を抑制してコンプレッサの負荷を増加することができ、バイパスバルブの閉弁動作時間を考慮してターボ過給機の上限回転数を超えるコンプレッサの過回転を回避することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を有し、前記制御手段は、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力が所定の圧力閾値よりも低いとき、前記バイパスバルブを開弁することを特徴としている。
この構成によれば、エンジンの加速時、コンプレッサの負荷が低下する状況を確実に判別することができ、不必要なバイパスバルブの開操作を回避することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサの負荷を確実に増加することができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記制御手段は、前記バイパスバルブを閉弁することを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサの負荷を早期に増加することができる。

請求項５の発明は、請求項１～４の何れか１項の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が前記回転閾値である設定回転数を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は前記バイパスバルブの開度を減少させることを特徴としている。
この構成によれば、コンプレッサによる上限回転数の超過可能性をコンプレッサの回転数を用いて確実に判定することができる。

請求項６の発明は、請求項１～５の何れか１項の発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサ前後の圧力比とコンプレッサを通過する吸気流量に基づき前記コンプレッサの回転数を推定することを特徴としている。
この構成によれば、専用のコンプレッサ回転数検出手段を設けることなくコンプレッサの回転数を推定することができる。

本発明のターボ過給機付エンジンの制御装置によれば、ターボ過給機の上限回転数を超えるコンプレッサの過回転を回避することにより、エンジンの加速レスポンスを向上しつつターボ過給機の信頼性を確保することができる。

実施例１に係るターボ過給機付エンジンの過給システムを概略的に示す構成図である。 図１の制御システムを示すプロック図である。 吸気体積流量と圧力比との関係を示すマップである。 加速時における、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度、ＡＢＶ開度の関係を示すグラフである。 制御システムによる処理を示すフローチャートである。 本実施例モデルと比較モデルとの第１吸気通路圧力に関する解析結果である。 本実施例モデルと比較モデルとのエンジン出力に関する解析結果である。 本実施例モデルと比較モデルとの減速後再加速する状況における解析結果であって、（ａ）は、過給圧の変化、（ｂ）は、タービン回転数の変化、（ｃ）は、エンジン回転数の変化を示している。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１～図８に基づいて説明する。
本実施例１に係るターボ過給機付エンジンの過給システムは、吸気通路にコンプレッサをバイパスするバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するエアバイパスバルブとを備え、減速時、スロットルバルブの閉操作に伴う吸気通路内のサージングをエアバイパスバルブの開操作により抑制している。

図１に示すように、過給システムＳは、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路２と、この吸気通路２から供給された吸気と燃料噴射弁１６から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン１（例えば、直列６気筒ガソリンエンジン）と、このエンジン１内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路３と、ターボ過給機４と、制御部５（制御手段 図２参照。）等を主な構成要素としている。

エンジン１は、吸気通路２から供給された吸気を燃焼室１３内に導入する吸気バルブ１１と、燃焼室１３に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１６と、燃焼室１３内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ１７と、燃焼室１３内における混合気の燃焼により上下往復運動するピストン１４と、このピストン１４の往復運動によって回転されるクランクシャフト１５と、燃焼室１３内における混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路３に排出する排気バルブ１２等を有する。

図１に示すように、吸気通路２は、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ２１と、通過する吸気を圧縮して吸気圧力を上昇させるコンプレッサ４１と、通過する吸気量を調整するスロットルバルブ２２と、通過する吸気を冷却するインタクーラ２３と、エンジン１（燃焼室１３）に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク２４等が設けられている。以下、説明の便宜上、エアクリーナ２１からコンプレッサ４１までの通路を上流吸気通路２５、コンプレッサ４１からスロットルバルブ２２までの通路を第１吸気通路２６、スロットルバルブ２２からエンジン１までの通路を第２吸気通路２７として説明する。

吸気通路２には、コンプレッサ４１を迂回して吸気を流すバイパス通路２８が形成されている。バイパス通路２８は、コンプレッサ４１の上流側（上流吸気通路２５の下流端部分）とコンプレッサ４１の下流側（第１吸気通路２６の上流端部分）を連通している。このバイパス通路２８の途中部には、バイパス通路２８を流れる吸気流量を制御するエアバイパスバルブ（以下、ＡＢＶと表す。）２９が設けられている。

図１に示すように、排気通路３は、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転駆動されるタービン４２と、通過する排気ガスの異音を処理する排気サイレンサ３１等が設けられている。排気通路３には、タービン４２を迂回して排気ガスを流す排気バイパス通路３２が形成されている。排気バイパス通路３２は、タービン４２の上流側とタービン４２の下流側を連通している。排気バイパス通路３２の途中部には、排気バイパス通路３２を流れる排気ガス流量を制御するウエストゲートバルブ３３が設けられている。

ターボ過給機４は、吸気通路２に配置されたコンプレッサ４１と、排気通路３に配置されたタービン４２と、コンプレッサ４１とタービン４２を連結する連結軸４３と、コンプレッサ４１とタービン４２を収容するハウジング４４等を有している。ハウジング４４には、コンプレッサハウジング部、タービンハウジング部、及び軸受ハウジング部が形成されている。連結軸４３は、筒状の軸受ハウジング部に所定の軸受（図示略）を介して回転可能に支持されている。

次に、制御部５について説明する。
制御部５は、ＡＢＶ２９及びウエストゲートバルブ３３を開閉制御可能に構成されている。図２に示すように、制御部５は、ＡＢＶ２９と、ウエストゲートバルブ３３と、アクセル開度センサ６１と、第１吸気圧センサ６２（吸気圧力検出手段）と、エアフローセンサ６３と、外気温センサ６４に電気的に接続されている。

アクセル開度センサ６１は、運転者が操作するアクセルペダル（図示略）の開度を検出して制御部５に出力する。スロットルバルブ２２の開度は、アクセルペダルの踏込操作量に応じて電子制御されている。第１吸気圧センサ６２は、第１吸気通路２６に設置され、ターボ過給機４の過給圧に相当する第１吸気通路２６の吸気圧力（第１吸気通路圧力ｐ）を検出して制御部５に出力する。エアフローセンサ６３は、吸入吸気量を検出して制御部５に出力し、外気温センサ６４は、外部環境の外気温度を検出して制御部５に出力する。

図２に示すように、制御部５は、ウエストゲートバルブ３３の作動を制御するＷＧ制御部５１と、コンプレッサ４１の回転数を推定する回転数推定部５２と、ＡＢＶ２９の作動を制御するＡＢＶ制御部５３を有している。

ＷＧ制御部５１は、運転状態に応じた目標過給圧を予め保有し、タービン４２の過回転を抑制している。このＷＧ制御部５１は、第１吸気圧センサ６２によって検出された第１吸気通路圧力ｐと目標過給圧とを比較すると共に、第１吸気通路圧力ｐが目標過給圧よりも高い場合、ウエストゲートバルブ３３を開操作することによりタービン４２の回転数を低下させている。また、過給圧の短期収束を促進するため、ＷＧ制御部５１は、ウエストゲートバルブ３３の作動をフィードバック制御している。

回転数推定部５２は、コンプレッサマップＭを予め保有し、現在回転しているコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを推定している。
図３に示すように、コンプレッサマップＭは、横軸が吸気体積流量Ｑａ（ｍ３／ｓｅｃ）、縦軸が圧力比ｐ／ｐｏで表され、両者の関係が、各コンプレッサ回転数について曲線で示されている。圧力比は、コンプレッサ４１の下流側圧力に相当する第１吸気通路２６の第１吸気通路圧力ｐをコンプレッサ４１の上流側圧力に相当する上流吸気通路２５の上流吸気通路圧力ｐｏで除算した値である。上流吸気通路圧力ｐｏは、エアフローセンサ６３の検出値と外気温センサ６４の検出値を用いて求めている。また、破線で示す曲線は、コンプレッサ４１の信頼性を確保可能な上限回転数（例えば、１７００００ｒｐｍ）のＱａ－ｐ／ｐｏ特性である。回転数推定部５２は、コンプレッサマップＭと各センサの検出値を用いてコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを求めている。

ＡＢＶ制御部５３は、エンジン１の減速時、ＡＢＶ２９を開操作する減速制御と、エンジン１の加速時、ＡＢＶ２９を開操作する加速制御とを実行可能に構成されている。
ＡＢＶ制御部５３は、加速制御用フラグｆ１と、減速制御用フラグｆ２と、各々の制御に対応したタイマ（何れも図示略）を有している。これらフラグｆ１，ｆ２は、通常０が代入されており、各々の実行条件が成立したときのみ、１が代入される。
各タイマは、１が代入されている間、カウントを継続し、０が代入されたとき、リセットされる。

ＡＢＶ制御部５３は、アクセルペダルの踏戻操作が実行された減速時、ＡＢＶ２９を所定時間（例えば、０．５ｓｅｃ）開操作して、過給された吸気をコンプレッサ４１の上流側にリリーフする。これにより、スロットルバルブ２２とコンプレッサ４１との間の吸気圧力上昇を抑制し、サージングの発生を回避している。尚、減速状態は、アクセル開度センサ６１の出力と減速判定閾値の比較により判定され、加速状態は、アクセル開度センサ６１の出力と加速判定閾値の比較により判定されている。

図４は、加速時における、エンジン回転数（一点鎖線）、スロットル開度（点線）、アクセル開度（破線）、ＡＢＶ開度（実線）の関係を示すグラフである。尚、ＡＢＶ開度の単位はミリメータ（ｍｍ）である。
図４に示すように、ＡＢＶ制御部５３は、アクセルペダルの踏込操作が実行された加速時で且つ第１吸気通路圧力ｐが大気圧力よりも低いとき、具体的には、停止状態や低車速状態からの加速時、ＡＢＶ２９を所定時間（例えば、０．５ｓｅｃ）開操作して、コンプレッサ４１の上流側の吸気をコンプレッサ４１の下流側に導入する。

ＡＢＶ２９は、開操作時、閉弁指令信号を受けてから閉弁完了するまで遅れが発生するため、作動遅れ時間を考慮して、閉弁指令信号は、加速制御時、開弁開始から略０．４ｓｅｃ経過後に出力されている。これにより、吸気がコンプレッサ４１を迂回することができ、吸気通路の通過に伴う吸気圧損を低減している。尚、加速時であっても、中高車速状態からの加速時のように、第１吸気通路圧力ｐが大気圧力以上のときには、吸気圧損が殆ど生じないため、ＡＢＶ２９は、閉弁状態を維持している。

加速時における第１吸気通路圧力ｐの低下が大きく、ＡＢＶ制御部５３による加速制御が長期間継続した場合、コンプレッサ４１に掛かる負荷が低下した状態であるため、エンジン１の僅かな回転数増加でコンプレッサ４１の回転数Ｎｃが急激に増大し、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃがターボ過給機４の上限回転数を超える虞がある。
そこで、ＡＢＶ２９を閉弁するまでの動作時間を考慮して上限回転数よりも低い設定回転数Ｎｄ（例えば、３００００ｒｐｍ）を設定し、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｄを超えた場合には、加速制御中であっても、ＡＢＶ２９を強制的に閉操作している。これにより、コンプレッサ４１に掛かる負荷を直ちに増加することができ、エンジン回転数の増加に拘らず、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上限回転数を超えないようにしている。

図５のフローチャートに基づき、制御部５によるＡＢＶ２９の操作処理手順について説明する。尚、図中、Ｓｉ（ｉ＝１，２，…）は、各ステップを示す。

まず、各センサ６１～６４の出力値、設定回転数Ｎｄ等の各種情報を読み込む（Ｓ１）。
次に、アクセル開度センサ６１の出力に基づきエンジン１が加速状態か否か判定する（Ｓ２）。Ｓ２の判定の結果、エンジン１が加速状態の場合、Ｓ３に移行し、エンジン１が加速状態ではない場合、Ｓ１３に移行する。

Ｓ３では、第１吸気通路圧力ｐが大気圧よりも低いか否か判定する。
Ｓ３の判定の結果、第１吸気通路圧力ｐが大気圧よりも低い場合、停止状態や低車速状態からの加速時であるため、Ｓ４に移行する。Ｓ３の判定の結果、第１吸気通路圧力ｐが大気圧以上の場合、中高車速状態からの加速時であるため、Ｓ９に移行する。
Ｓ４では、フラグｆ１が０か否か判定する。Ｓ４の判定の結果、フラグｆ１が０の場合、現在加速制御をしていない走行状態から加速制御実行条件が成立したため、ＡＢＶ２９を全開状態になるように開操作する（Ｓ５）。Ｓ４の判定の結果、フラグｆ１が１の場合、既に加速制御を開始しているため、Ｓ７に移行する。

Ｓ５の後、加速制御用タイマのカウントを開始し（Ｓ６）、コンプレッサマップＭを用いてコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを推定して（Ｓ７）、Ｓ８に移行する。
Ｓ８では、加速制御用タイマのカウント（０．５ｓｅｃ）が終了したか否か判定する。
Ｓ８の判定の結果、加速制御用タイマのカウントが終了した場合、吸気圧損のリスクが解消されているため、過給効率を高めるためにＡＢＶ２９を全閉状態になるように閉操作する（Ｓ９）。Ｓ８の判定の結果、加速制御用タイマのカウントが終了していない場合、Ｓ１１に移行する。Ｓ９の後、フラグｆ１，ｆ２に夫々０を代入して（Ｓ１０）、リターンする。

Ｓ１１では、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｄよりも高いか否か判定する。Ｓ１１の判定の結果、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｄよりも高い場合、Ｓ９に移行する。吸気圧損のリスクが解消されていないものの、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上限回転数を超えることに起因して発生する破損等のリスクを回避するためである。また、ＡＢＶ２９の閉弁動作が完了するまでコンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上昇したとしても、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃを上限回転数未満に抑えるために、上限回転数よりも低い設定回転数Ｎｄで判定している。Ｓ１１の判定の結果、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｄ未満の場合、ＡＢＶ２９の開弁状態を維持して、Ｓ１２に移行する。Ｓ１２では、フラグｆ１に１、フラグｆ２に０を夫々代入して、リターンする。

Ｓ１３では、アクセル開度センサ６１の出力に基づきエンジン１が減速状態か否か判定する。Ｓ１３の判定の結果、減速状態の場合、Ｓ１４に移行する。Ｓ１３の判定の結果、減速状態ではない場合、加減速走行以外の走行状態であるため、Ｓ９に移行する。
Ｓ１４では、フラグｆ２が０か否か判定する。Ｓ１４の判定の結果、フラグｆ２が０の場合、現在減速制御をしていない走行状態から減速制御実行条件が成立したため、ＡＢＶ２９を全開状態になるように開操作してサージングを解消する（Ｓ１５）。Ｓ１４の判定の結果、フラグｆ２が１の場合、既に減速制御が開始されているため、Ｓ１７に移行する。
Ｓ１５の後、加速制御用タイマのカウントを開始する（Ｓ１６）。

Ｓ１７では、減速制御用タイマのカウント（０．５ｓｅｃ）が終了したか否か判定する。Ｓ１７の判定の結果、減速制御用タイマのカウントが終了した場合、サージングのリスクが解消されているため、ＡＢＶ２９を閉操作する（Ｓ９）。Ｓ１７の判定の結果、減速制御用タイマのカウントが終了していない場合、Ｓ１８に移行する。Ｓ１８では、フラグｆ１に０、フラグｆ２に１を夫々代入して、リターンする。

次に、上記過給システムＳの作用、効果について説明する。
作用、効果の説明に当り、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）によるシミュレーション解析を行った。制御部５による加速制御を備えていないモデルＡと、ＡＢＶ２９の開操作時間が０．３ｓｅｃの加速制御を備えたモデルＢと、ＡＢＶ２９の開操作時間が０．５ｓｅｃの加速制御を備えたモデルＣとを作成し、停止状態からの加速シーンについて、モデルＡ～Ｃの第１吸気通路圧力ｐ及びエンジン１の駆動トルクについて夫々算出した。尚、減速制御を含めてその他の仕様は同一仕様に設定されており、ウエストゲートバルブ３３は７０％開操作されている。

図６に、第１吸気通路圧力ｐの解析結果を示す。横軸は、時間（ｓｅｃ）、縦軸は、圧力（ｋＰａ）を示している。
図６に示すように、加速直後、モデルＡは、第２吸気通路２７の負圧によって第１吸気通路２６の第１吸気通路圧力ｐが大きく減圧される。モデルＢは、バイパス通路２８を介して第１吸気通路２６に供給される吸気により、モデルＡよりも第１吸気通路２６の第１吸気通路圧力ｐの低下を抑えている。モデルＣは、第１吸気通路圧力ｐの低下が最も少ないことが確認された。

図７に、エンジン１の駆動トルクの解析結果を示す。横軸は、時間（ｓｅｃ）、縦軸は、トルク（Ｎｍ）を示している。
図７に示すように、加速直後、モデルＡは、吸気圧損に伴うターボラグにより大きなトルクダウンを生じている。モデルＢは、モデルＡに比べて改善が見られるが、依然として、第１吸気通路圧力ｐの低下に起因したトルクダウンが生じる。モデルＣは、トルクダウンの発生が見られなかった。

図８（ａ）～図８（ｃ）に、過給圧が高い状態で減速した後、再加速したモデルＡとモデルＣの過給圧、タービン回転数、エンジン回転数を夫々示す。横軸は、時間（ｓｅｃ）を示し、ウエストゲートバルブ３３は全閉操作である。モデルＡ，Ｂは、解析開始後、２．４８ｓｅｃで減速を開始し、２．６５ｓｅｃで再加速を開始している。
図８（ａ），図８（ｃ）に示すように、モデルＡは、減速制御から加速制御に亙り継続してＡＢＶ２９の全開が維持されているため、過給圧及びエンジン回転数共に低下している。また、図８（ｂ）に示すように、モデルＡは、短期間でターボ過給機４の上限回転数を超えるものの、モデルＣは、モデルＡに比べて上限回転数を超えるまでの期間が長い。
それ故、モデルＣは、モデルＡに比べて過給圧及びエンジン回転数共に立ち上がりが早くなっている。

実施例１に係る過給システムＳによれば、制御部５は、エンジン１の加速時、ＡＢＶ２９を開弁するため、コンプレッサ４１を迂回して吸気通路２の通過に伴う吸気圧損を低減することができ、ターボラグに起因したトルク低下を解消することができる。コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上限回転数に関連付けた回転閾値（設定回転数Ｎｄ）を超えたとき、ＡＢＶ２９を閉弁するため、バイパス通路２８を介したコンプレッサ４１上流側への吸気還流を抑制してコンプレッサ４１の負荷を増加することができ、ＡＢＶ２９の閉弁動作時間を考慮してターボ過給機４の上限回転数を超えるコンプレッサ４１の過回転を回避することができる。

第１吸気通路２６の第１吸気通路圧力ｐを検出する第１吸気圧センサ６２を有し、制御部５は、第１吸気通路２６の第１吸気通路圧力ｐが所定の圧力閾値（大気圧）よりも低いとき、ＡＢＶ２９を開弁するため、エンジン１の加速時、コンプレッサ４１の負荷が低下する状況を確実に判別することができ、不必要なＡＢＶ２９の開操作を回避することができる。

制御部５は、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上限回転数に関連付けた回転閾値（設定回転数Ｎｄ）を超えたとき、ＡＢＶ２９の開度を減少させるため、コンプレッサ４１に掛かる負荷を確実に増加することができる。

制御部５は、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが上限回転数に関連付けた回転閾値（設定回転数Ｎｄ）を超えたとき、ＡＢＶ２９を全閉状態になるように閉操作するため、コンプレッサ４１の負荷を早期に増加することができる。

制御部５は、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが回転閾値である設定回転数Ｎｄを超えたとき、ＡＢＶ２９を閉弁又はＡＢＶ２９の開度を減少させるため、コンプレッサ４１による上限回転数の超過可能性をコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを用いて確実に判定することができる。

制御部５は、コンプレッサ４１前後の圧力比ｐ／ｐｏとコンプレッサ４１を通過する吸気流量Ｑａに基づきコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを推定するため、専用のコンプレッサ回転数検出手段を設けることなくコンプレッサ４１の回転数Ｎｃを推定することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、エンジン１の加速時、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃが設定回転数Ｎｄを超えたとき、ＡＢＶ２９を全閉操作する例を説明したが、少なくとも、加速制御によりＡＢＶ２９が開操作された初期開度よりも最終開度の開度が小さければ良く、最終開度が初期開度の６０％或いは８０％であっても良い。また、ＡＢＶ２９を閉操作する際、指令信号的に一気に全閉操作する指令信号を発生する例を説明したが、最終開度に対して所定の減少率により徐々に開度を減少させても良く、段階的に開度を間欠減少させても良い。

２〕前記実施形態においては、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃと設定回転数Ｎｄとを比較する例を説明したが、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃの増加率と上限回転数に関連付けた設定増加率とを比較しても良い。具体的には、制御部５が、コンプレッサ４１の回転数Ｎｃの増加率が設定増加率を超えたとき、ＡＢＶ２９を閉弁又はＡＢＶ２９の開度を減少させることにより、コンプレッサ４１による上限回転数の超過可能性をコンプレッサ４１の回転数Ｎｃの増加率を用いて確実に判定することができる。

３〕前記実施形態においては、直列６気筒エンジン１の例を説明したが、エンジン１からスロットルバルブ２２までの第２吸気通路２７の容積が大きいエンジンであれば、気筒数に拘らず同様の効果を奏することができる。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ ターボ過給機
５ 制御部
２２ スロットルバルブ
２８ バイパス通路
２９ ＡＢＶ
４１ コンプレッサ
４２ タービン
５２ 回転数推定部
５３ ＡＢＶ制御部
６２ 第１吸気圧センサ
Ｓ 過給システム

Claims (6)

1. 吸気通路内に配設されたコンプレッサとこのコンプレッサに連結され且つ排気通路に配設されたタービンとを有するターボ過給機と、前記コンプレッサの下流側に配設されたスロットルバルブと、前記コンプレッサの上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉させるバイパスバルブと、前記バイパスバルブの開閉を制御する制御手段とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置において、
   前記制御手段は、エンジンの加速時、前記バイパスバルブを開弁すると共に、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は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ターボ過給機付エンジンの制御装置。
2. 前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記コンプレッサと前記スロットルバルブとの間の吸気圧力が所定の圧力閾値よりも低いとき、前記バイパスバルブを開弁することを特徴とする請求項１に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
3. 前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が上限回転数に関連付けた回転閾値を超えたとき、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又は２に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
4. 前記制御手段は、前記バイパスバルブを閉弁することを特徴とする請求項３に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
5. 前記制御手段は、前記コンプレッサの回転数が前記回転閾値である設定回転数を超えたとき、前記バイパスバルブを閉弁又は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１～４の何れか１項に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
6. 前記制御手段は、前記コンプレッサ前後の圧力比とコンプレッサを通過する吸気流量に基づき前記コンプレッサの回転数を推定することを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。