電動機付過給機の制御装置
【課題】エンジン（内燃機関）に備えられる電動機付過給機の制御装置において、エンジン回転速度の低下時に異音が発生することを抑制する。
【解決手段】エンジンのエンジン回転速度の低下によるエンジン騒音の減少に伴うターボ異音の発生を回避するために、減速時にエンジン回転数Ｎｅが所定の判定閾値ｔｈ以下であるときに、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行することで、ターボ回転速度を強制的に低下させてターボ異音を抑制する。
【解決手段】エンジンのエンジン回転速度の低下によるエンジン騒音の減少に伴うターボ異音の発生を回避するために、減速時にエンジン回転数Ｎｅが所定の判定閾値ｔｈ以下であるときに、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行することで、ターボ回転速度を強制的に低下させてターボ異音を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に備えられる電動機付過給機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）には、排気エネルギを利用した過給機（以下、ターボチャージャともいう）が装備されている。
【０００３】
ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホイールと、吸気通路内の空気を強制的に燃焼室へと送り込むコンプレッサインペラと、これらタービンホイールとコンプレッサインペラとを連結する連結シャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいて、タービンホイールに排気ガスが吹き付けられて当該タービンホイールが回転すると、その回転が連結シャフトを介してコンプレッサインペラに伝達される。こうしてコンプレッサインペラが回転することによって吸気通路内の空気が強制的に燃焼室に送り込まれる。
【０００４】
また、ターボチャージャには、電動機にて動力のアシストを行う電動機付ターボチャージャが知られている。このような電動機付ターボチャージャでは、排気によるタービンホイールの動力が十分でないときに、電動機を作動してコンプレッサインペラを回転駆動することにより、タービン動力をアシストしてターボラグを解消するようにしている。さらに、電動機付ターボチャージャにおいては、電力の回生が可能な電動機を用い、非アシスト時に回生電力を回収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０７５５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ターボチャージャにおいて、連結シャフトを支持するボールベアリングには、スプリングによって外輪（または内輪）等に予圧を付与する構造のスプリング予圧式ボールベアリングが採用されていた。しかしながら、スプリング予圧式ボールベアリングでは、ターボチャージャの使用環境（ターボ回転域等）において、スプリングによるばね力で作用する一定スラスト荷重によって、ベアリングの転動体（ボール）にバンド摩耗が発生するので信頼性の点で問題があった。
【０００７】
このような点を考慮して、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリング（以下、この構造のものを単に「ボールベアリング」ともいう）が、一般的なターボチャージャや電動機付ターボチャージャに用いられている。このようなボールベアリングを用いた場合、上記した転動体のバンド摩耗の発生を抑制することは可能であるが、隙間の存在により転動体の回転軌道が不安定となってしまい、非線形性（ばねマス系のばね変位とばね荷重との関係が非線形になること）に伴い、回転次数成分の異音が発生する領域が存在する。この発生音は、特にエンジン減速時に異音として聞こえやすい。
【０００８】
その理由は、図６に示すように、車両の減速時において、エンジン本体の騒音（暗騒音）がエンジン回転速度の低下に伴って急激に下がるのに対し、ボールベアリングを用いたターボチャージャでは、軸受のフリクションが低い（通常のフローティング軸受に対して低い）ため、ターボ回転速度が急激には下がらず（慣性で回り続けるため）、ターボチャージャの音のみが車室内に伝播しやすくなって、ターボ異音として聞こえてしまうためである。
【０００９】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、内燃機関に備えられる電動機付過給機の制御装置において、機関回転速度の低下時に異音が発生することを抑制することが可能な制御の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内燃機関に備えられる過給機であって、吸入空気の過給アシスト及び回生が可能な電動機を備えた過給機の制御装置を前提とし、このような電動機付過給機の制御装置において、機関回転数が判定閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記機関回転数が判定閾値以下であることを条件に前記電動機の回生制御を実行する回生制御手段とを備えていることを技術的特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、減速時に機関回転数が判定閾値以下になった場合に、電動機付過給機の電動機の回生制御を実行して、過給機の回転速度（ターボ回転速度）を強制的に低下させるので、ターボ異音の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明において、上記した機関回転数に対する判定閾値は、内燃機関の騒音の減少に伴う過給機騒音の発生を考慮して設定する。具体的には、減速時における機関回転低下時の内燃機関の騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、過給機回転低下時の電動機付過給機の騒音レベルの時間変化（減少）とに基づいて、過給機音（ターボ音）が気にならない機関回転数（ターボ異音が発生しない機関回転数）の低下限界値を求め、その低下限界値に基づいて判定閾値を設定する。
【００１３】
本発明において、内燃機関のスロットル開度をスロットル開度検出手段にて検出し、そのスロットル開度の変化（単位時間当たりの変化）が所定の判定閾値以下であり、機関回転数が所定の判定閾値以下であるときに回生制御を実行する。また、スロットル開度に替えて、アクセル開度を検出し、そのアクセル開度の変化（単位時間当たりの変化）が所定の判定閾値以下であり、機関回転数が所定の判定閾値以下であるときに回生制御を実行するようにしてもよい。
【００１４】
ここで、本発明は、特に、ボールベアリング（予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリング）を採用した電動機付過給機に有効に利用することができ、減速時のターボ異音を効果的に抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明は、ボールベアリングを採用した電動機付過給機に限られることなく、他の軸受を採用した過給機であって、機関回転速度の低下による内燃機関騒音（エンジン騒音）の減少に伴う過給機異音（ターボ異音）が発生する電動機付過給機にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、減速時に機関回転数が判定閾値以下になった場合に、電動機付過給機の電動機の回生制御を実行して、過給機の回転速度を強制的に低下させているので、機関回転速度の低下時に異音（ターボ異音）が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】電動機付ターボチャージャの概略構成図である。
【図３】減速時の回生制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】減速時のエンジン回転数とターボ回転数との変化を示すタイミングチャートである。
【図５】回生制御からアシスト制御に移行する場合の例を示すタイミングチャートである。
【図６】減速時におけるエンジン本体の騒音レベルの変化とターボチャージャの騒音レベルの変化とを示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、本発明を適用するエンジン（内燃機関）について説明する。
【００２０】
−エンジン−
図１は車両に搭載されるエンジン１の一例を示す概略構成を示す図である。
【００２１】
この例のエンジンは、ディーゼルエンジンであって、複数の気筒（図１では４つの気筒）を有するエンジン本体１を備えている。エンジン本体１の出力軸であるクランクシャフト１ａの回転数つまりエンジン回転数はエンジン回転数センサ３１によって検出される。
【００２２】
エンジン本体１には、燃料を燃焼室内に直接噴射するためのインジェクタ２１が設けられている。インジェクタ２１は気筒毎に設けられており、コモンレール２２に接続されている。
【００２３】
コモンレール２２は、サプライポンプ（図示せず）から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２１に分配する。インジェクタ２１は所定電圧が印加されたときに開弁して、各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。
【００２４】
エンジン本体１の吸気側には、各気筒に吸入空気を分配するためのインテークマニホールド２が接続されている。インテークマニホールド２の入口には、空気を大気中から取り込んで当該インテークマニホールド２に導くための吸気通路４が接続されている。吸気通路４の入口にはエアクリーナ６が取り付けられている。
【００２５】
また、インテークマニホールド２の上流（吸気流れの上流）には、エンジンの吸入空気量を調整するスロットルバルブ７が配置されている。スロットルバルブ７はスロットルモータ（図示せず）によって駆動される。スロットルバルブ７の開度はスロットル開度センサ３２によって検出される。スロットルバルブ７のスロットル開度はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２００によって制御される。
【００２６】
エンジン本体１の排気側には、各気筒から排出される排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールド３が接続されている。エキゾーストマニホールド３の出口には、排気通路５が接続されている。排気通路５の途中には、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ、またはＤＰＮＲ等の排気浄化装置１４が配置されている。また、排気通路５における排気浄化装置１４の上流（排気流れの上流）に排気絞り弁１３が設けられている。この排気絞り弁１３は通常は全開に開かれている。
【００２７】
この例のエンジンには、エンジン本体１によって駆動されるオルタネータ２３が装備されている。オルタネータ２３の入力軸はベルト２４等の動力伝達部材を介してエンジン本体１のクランクシャフト１ａに連結されている。オルタネータ２３によって発電された電力は、車両に搭載されているバッテリ２５に充電される。車両に搭載されている様々な電気機器は、バッテリ２５からの電力の供給を受けて作動する。後述する電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４もそのような機器の１つであり、アシスト制御時に、インバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５から電力が供給される。
【００２８】
また、この例のエンジンには、ターボチャージャ及びＥＧＲ装置が装備されている。これらの構成について説明する。
【００２９】
−ターボチャージャ−
電動機付ターボチャージャ１００は、図２にも示すように、排気通路５に配置されたタービンホイール１０１、吸気通路４に配置されたコンプレッサインペラ１０２、タービンホイール１０１とコンプレッサインペラ１０２とを一体に連結する連結シャフト１０３、及び、３相交流式の電動機（モータジェネレータ）１０４などによって構成されており、排気通路５に配置のタービンホイール１０１が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路４に配置のコンプレッサインペラ１０２が回転する。そして、コンプレッサインペラ１０２の回転により吸入空気が過給され、エンジン本体１の各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。なお、コンプレッサインペラ１０２の下流側（吸気流れの下流側）の吸気通路４には、コンプレッサインペラ１０２によって過給された空気を冷却するインタークーラ８が設けられている。
【００３０】
タービンホイール１０１とコンプレッサインペラ１０２とを連結する連結シャフト１０３は、２つのボールベアリング１０５，１０６（図２参照）によって支持されている。これらボールベアリング１０５，１０６は、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリングである。また、連結シャフト１０３は電動機１０４のロータにもなっており、電動機１０４を作動させることで、コンプレッサインペラ１０２を強制駆動（タービン動力のアシスト）することも可能である。
【００３１】
電動機１０４は、タービン動力のアシストと電力の回生とが可能なモータジェネレータであり、インバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５に接続されている。インバータコントローラ１１０は、ＥＣＵ２００に接続されており、ＥＣＵ２００によってその駆動が制御される。
【００３２】
電動機１０４はインバータコントローラ１１０によって駆動制御される。電動機１０４をモータとして作動させるアシスト制御（過給圧のアシスト制御）時には、バッテリ２５の電力がインバータコントローラ１１０を介して電動機１０４に供給される。
【００３３】
また、電動機１０４をジェネレータとして作動させる回生制御時には、電動機１０４にて発電された回生電力がインバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５に充電される。電動機１０４の回生制御は、例えば、インバータコントローラ１１０のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）をスイッチングすることによって実行され、そのスイッチングのタイミングを制御することにより発電負荷（ターボ回転の減速）の大小を調整することができる。
【００３４】
そして、インバータコントローラ１１０は、電動機１０４のロータ（連結シャフト１０３）の回転数つまりターボ回転数Ｎｔを検出する機能も備えている。なお、ターボ回転数Ｎｔは個別の回転数センサで検出するようにしてもよい。
【００３５】
−ＥＧＲ装置−
ＥＧＲ装置はＥＧＲ通路（排気還流通路）９を備えている。ＥＧＲ通路９の一端部はインテークマニホールド２とスロットルバルブ７との間の吸気通路４に接続されている。ＥＧＲ通路９の他端部はエキゾーストマニホールド３に接続されており、排気ガス（ＥＧＲガス）の一部がＥＧＲ通路９を通って吸気通路４に導入される。ＥＧＲガス（空気に比較して比熱が高く酸素量の少ないガス）を吸気通路４に導入することで、筒内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成量を低減させることができる。
【００３６】
ＥＧＲ通路９の途中には、当該ＥＧＲ通路９を開閉するＥＧＲバルブ１２が設けられている。ＥＧＲ通路９におけるＥＧＲバルブ１２の上流（排気側）には、ＥＧＲ通路９内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１０が設けられている。このＥＧＲクーラ１０による冷却によってＥＧＲガスの密度が高まり、吸入空気量を確保しながらＥＧＲ率を向上させることが可能になる。
【００３７】
ＥＧＲクーラ１０とＥＧＲバルブ１２との間には、ＥＧＲクーラ１０をバイパスしてＥＧＲガスを流すためのバイパス通路１１ａが設けられている。このバイパス通路１１ａとＥＧＲ通路９との接続部（ＥＧＲガス流れの下流側の接続部）には、ＥＧＲ通路９の開度とバイパス通路１１ａの開度とを調整する切替制御バルブ１１が設けられている。
【００３８】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００３９】
ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、例えばエンジンの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４０】
ＥＣＵ２００の入力部には、エンジン回転数センサ３１、スロットル開度センサ３２、及び、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３３などのエンジン運転状態を示す各種情報を取得するための各種センサ類が接続されている。
【００４１】
ＥＣＵ２００の出力部には、インジェクタ２１、スロットルバルブ７（スロットルモータ）、インバータコントローラ１１０（電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４）、ＥＧＲバルブ１２、及び、切替制御バルブ１１などが接続されている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ２００は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ２１の駆動制御（燃料噴射制御）、スロットルバルブ７のスロットルモータの駆動制御、及び、ＥＧＲ量の制御（ＥＧＲバルブ１２及び切替制御バルブ１１の制御等）などを含むエンジンの各種制御を実行する。また、ＥＣＵ２００は、過給圧のアシスト制御、及び、下記の減速時の回生制御を実行する。
【００４３】
以上のＥＣＵ２００により実行されるプログラムによって、本発明の電動機付過給機の制御装置が実現される。
【００４４】
−減速時の回生制御−
まず、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリングが採用されたターボチャージャにおいては、上述したように、エンジン減速時にターボ音が異音として聞こえやすくなる領域が存在する。つまり、エンジン本体の騒音（暗騒音）がエンジン回転速度の低下に伴って急激に下がるのに対し、ボールベアリングを用いたターボチャージャでは、軸受のフリクションが低いため、ターボ回転速度が急激には下がらず（慣性で回り続けるため）、ターボチャージャの音のみが車室内に伝播しやすくなって、ターボ異音として聞こえてしまう（図６参照）。
【００４５】
このような点を考慮して、この例では、エンジン回転速度の低下によるエンジン騒音の減少に伴うターボ異音の発生を回避するために、減速時にエンジン回転数が所定の判定閾値以下のときに、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行することで、ターボ回転速度を強制的に低下させてターボ異音を抑制することを技術的特徴としている。
【００４６】
その具体的な制御の例について図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４７】
図３の制御ルーチンはＥＣＵ２００において所定時間（例えば８ｍｓ）毎に繰り返して実行される。
【００４８】
まず、ステップＳＴ１０１では、スロットル開度センサ３２の出力信号に基づいて、スロットル開度αの単位時間当たりの変化（以下、スロットル開度変化ｄα／ｄｔという）を算出し、そのスロットル開度変化ｄα／ｄｔが判定閾値（０）以下（ｄα／ｄｔ≦０）であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（０＜ｄα／ｄｔである場合）は通常制御を実行（継続）して（ステップＳＴ１０４）、リターンする。ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄα／ｄｔ≦０である場合）はステップＳＴ１０２に進む。
【００４９】
なお、スロットル開度変化ｄα／ｄｔは、［（前回のスロットル開度αn-1）−（今回のスロットル開度αn）］／ｔ ｔ：１制御周期の時間（例えば８ｍｓ）］に基づいて算出する。また、車両減速時にはスロットル開度変化ｄα／ｄｔはマイナス（ｄα／ｄｔ＜０）となる。
【００５０】
ステップＳＴ１０２では、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られるエンジン回転数Ｎｅが所定の判定閾値ｔｈ（図４参照）以下（Ｎｅ≦ｔｈ）であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定である場合（ｔｈ＜Ｎｅである場合）は通常制御を実行（継続）して（ステップＳＴ１０４）、リターンする。ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ｎｅ≦ｔｈである場合）はステップＳＴ１０３に進む。
【００５１】
このステップＳＴ１０２の判定に用いる判定閾値ｔｈは、車両の減速時においてエンジン回転数Ｎｅが低下しているときに、ターボ異音発生に至るか否かを判定するための閾値である。
【００５２】
この判定閾値ｔｈについては、エンジン回転低下時のエンジン本体１の車室内での騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、ターボ回転低下時の電動機付ターボチャージャ１００の車室内での騒音レベルの時間変化（減少）とを予め実験等によって取得しておき、それらの騒音レベルデータに基づいて、エンジン回転数がどこまで低下すると、車室内でターボ音が異音として聞こえるのか（ターボ異音が発生するのか）を経験的に把握し、その結果（エンジン回転数の低下限界値）を基に適合した値（例えば、エンジン回転数の低下限界値＋マージン）を判定閾値として設定する。
【００５３】
なお、判定閾値ｔｈは、固定値であってもよいし、エンジン運転状態などに応じて可変に設定するようにしてもよい。
【００５４】
ステップＳＴ１０３においては、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行してターボ回転速度を強制的に下げる。
【００５５】
具体的には、インバータコントローラ１１０により検出されるターボ回転数Ｎｔに基づいて、ターボ回転数Ｎｔが図４に示す異音許容ゾーンＺを通過するように、電動機１０４の回生制御（インバータのスイッチング制御）を実行してターボ回転速度を強制的に低下させる。なお、図４には、回生制御を実行しない場合でタービン回転数Ｎｔが成り行きで下がる場合を破線で示している。
【００５６】
ここで、異音許容ゾーンＺはターボ音が気にならないターボ回転域である。この異音許容ゾーンＺについては、上記と同様に実験等により、エンジン回転低下時のエンジン本体１の車室内での騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、ターボ回転低下時の電動機付ターボチャージャ１００の車室内での騒音レベルの時間変化（減少）とを予め取得しておき、それらの騒音レベルデータに基づいて、車室内においてターボ音が気にならないターボ回転域を経験的に求め、その結果を基に図４に示すような異音許容ゾーンＺを設定する。
【００５７】
以上のステップＳＴ１０３での回生制御は、ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定となる（０＜ｄα／ｄｔとなる）まで継続される。そして、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで、スロットル開度変化ｄα／ｄｔが０よりも大きくなったときに、例えば図５に示すように、回生制御からアシスト制御に移行して加速モードに入る。このように加速要求があったときには直ぐにアシスト制御に移行することで、加速への影響を少なくすることができる。
【００５８】
ここで、ステップＳＴ１０１の判定処理を行っている理由は、車両が減速時であることを判定するためである。すなわち、車両が減速モードに入った場合、スロットル開度変化ｄα／ｄｔはマイナス（ｄα／ｄｔ＜０）となるので、この点を利用して車両の減速を判定するようにしている。また、この例では、スロットル開度変化ｄα／ｄｔが０の場合においても回生制御を継続してターボ回転速度を減少させるようにするため、ステップＳＴ１０１の判定条件を［ｄα／ｄｔ≦０］としている。
【００５９】
なお、このような判定条件に限られることなく、［ｄα／ｄｔ≦−β］という判定条件としてもよい。この場合、［−β］は、例えば、回生制御とアシスト制御とのハンチングを考慮して設定すればよい。
【００６０】
以上のように、この例の制御によれば、車両の減速時において、エンジン回転数Ｎｅが低下して判定閾値ｔｈ以下になったとき、つまり、エンジン回転数Ｎｅが低下する過程においてエンジン騒音の減少に伴うターボ異音発生の前に、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行して、ターボ回転速度（ターボ回転数Ｎｔ）を強制的に下げているので、ターボ異音の発生を回避することができる。また、ターボ異音の発生を抑制するために回生制御を実行しているときに、回生電力がバッテリ２５に供給されるので、減速時にバッテリ２５の充電を行うことがきる。
【００６１】
−他の実施形態−
以上の例では、図３のステップＳＴ１０１の判定処理において、スロットル開度の変化（ｄα／ｄｔ）を判定閾値と比較しているが、これに替えて、アクセル開度センサ３３によって検出されるアクセル開度θの単位時間当たりの変化（ｄθ／ｄｔ）を判定閾値と比較するようにしてもよい。
【００６２】
以上の例では、ボールベアリングを採用した電動機付ターボチャージャの制御に本発明を適用した例を示したが、これに限られることなく、他の軸受を採用した電動機付ターボチャージャであって、エンジン回転速度の低下による内燃エンジン騒音（暗騒音）の減少に伴うターボ異音が発生する電動機付ターボチャージャにも本発明は適用可能である。
【００６３】
以上の例では、ディーゼルエンジンの電動機付過給機の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ガソリンエンジン等の他のエンジンに装備される電動機付過給機の制御にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、内燃機関に備えられる過給機であって、吸入空気の過給アシスト及び電力の回生が可能な電動機を備えた過給機の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ エンジン本体
４ 吸気通路
５ 排気通路
７ スロットルバルブ
２５ バッテリ
３１ エンジン回転数センサ
３２ スロットル開度センサ
３３ アクセル開度センサ
１００ 電動機付ターボチャージャ（電動機付過給機）
１０１ タービンホイール
１０２ コンプレッサインペラ
１０３ 連結シャフト
１０４ 電動機（モータジェネレータ）
１０５、１０６ ボールベアリング
２００ ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に備えられる電動機付過給機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）には、排気エネルギを利用した過給機（以下、ターボチャージャともいう）が装備されている。
【０００３】
ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホイールと、吸気通路内の空気を強制的に燃焼室へと送り込むコンプレッサインペラと、これらタービンホイールとコンプレッサインペラとを連結する連結シャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいて、タービンホイールに排気ガスが吹き付けられて当該タービンホイールが回転すると、その回転が連結シャフトを介してコンプレッサインペラに伝達される。こうしてコンプレッサインペラが回転することによって吸気通路内の空気が強制的に燃焼室に送り込まれる。
【０００４】
また、ターボチャージャには、電動機にて動力のアシストを行う電動機付ターボチャージャが知られている。このような電動機付ターボチャージャでは、排気によるタービンホイールの動力が十分でないときに、電動機を作動してコンプレッサインペラを回転駆動することにより、タービン動力をアシストしてターボラグを解消するようにしている。さらに、電動機付ターボチャージャにおいては、電力の回生が可能な電動機を用い、非アシスト時に回生電力を回収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０７５５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ターボチャージャにおいて、連結シャフトを支持するボールベアリングには、スプリングによって外輪（または内輪）等に予圧を付与する構造のスプリング予圧式ボールベアリングが採用されていた。しかしながら、スプリング予圧式ボールベアリングでは、ターボチャージャの使用環境（ターボ回転域等）において、スプリングによるばね力で作用する一定スラスト荷重によって、ベアリングの転動体（ボール）にバンド摩耗が発生するので信頼性の点で問題があった。
【０００７】
このような点を考慮して、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリング（以下、この構造のものを単に「ボールベアリング」ともいう）が、一般的なターボチャージャや電動機付ターボチャージャに用いられている。このようなボールベアリングを用いた場合、上記した転動体のバンド摩耗の発生を抑制することは可能であるが、隙間の存在により転動体の回転軌道が不安定となってしまい、非線形性（ばねマス系のばね変位とばね荷重との関係が非線形になること）に伴い、回転次数成分の異音が発生する領域が存在する。この発生音は、特にエンジン減速時に異音として聞こえやすい。
【０００８】
その理由は、図６に示すように、車両の減速時において、エンジン本体の騒音（暗騒音）がエンジン回転速度の低下に伴って急激に下がるのに対し、ボールベアリングを用いたターボチャージャでは、軸受のフリクションが低い（通常のフローティング軸受に対して低い）ため、ターボ回転速度が急激には下がらず（慣性で回り続けるため）、ターボチャージャの音のみが車室内に伝播しやすくなって、ターボ異音として聞こえてしまうためである。
【０００９】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、内燃機関に備えられる電動機付過給機の制御装置において、機関回転速度の低下時に異音が発生することを抑制することが可能な制御の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内燃機関に備えられる過給機であって、吸入空気の過給アシスト及び回生が可能な電動機を備えた過給機の制御装置を前提とし、このような電動機付過給機の制御装置において、機関回転数が判定閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記機関回転数が判定閾値以下であることを条件に前記電動機の回生制御を実行する回生制御手段とを備えていることを技術的特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、減速時に機関回転数が判定閾値以下になった場合に、電動機付過給機の電動機の回生制御を実行して、過給機の回転速度（ターボ回転速度）を強制的に低下させるので、ターボ異音の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明において、上記した機関回転数に対する判定閾値は、内燃機関の騒音の減少に伴う過給機騒音の発生を考慮して設定する。具体的には、減速時における機関回転低下時の内燃機関の騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、過給機回転低下時の電動機付過給機の騒音レベルの時間変化（減少）とに基づいて、過給機音（ターボ音）が気にならない機関回転数（ターボ異音が発生しない機関回転数）の低下限界値を求め、その低下限界値に基づいて判定閾値を設定する。
【００１３】
本発明において、内燃機関のスロットル開度をスロットル開度検出手段にて検出し、そのスロットル開度の変化（単位時間当たりの変化）が所定の判定閾値以下であり、機関回転数が所定の判定閾値以下であるときに回生制御を実行する。また、スロットル開度に替えて、アクセル開度を検出し、そのアクセル開度の変化（単位時間当たりの変化）が所定の判定閾値以下であり、機関回転数が所定の判定閾値以下であるときに回生制御を実行するようにしてもよい。
【００１４】
ここで、本発明は、特に、ボールベアリング（予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリング）を採用した電動機付過給機に有効に利用することができ、減速時のターボ異音を効果的に抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明は、ボールベアリングを採用した電動機付過給機に限られることなく、他の軸受を採用した過給機であって、機関回転速度の低下による内燃機関騒音（エンジン騒音）の減少に伴う過給機異音（ターボ異音）が発生する電動機付過給機にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、減速時に機関回転数が判定閾値以下になった場合に、電動機付過給機の電動機の回生制御を実行して、過給機の回転速度を強制的に低下させているので、機関回転速度の低下時に異音（ターボ異音）が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】電動機付ターボチャージャの概略構成図である。
【図３】減速時の回生制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】減速時のエンジン回転数とターボ回転数との変化を示すタイミングチャートである。
【図５】回生制御からアシスト制御に移行する場合の例を示すタイミングチャートである。
【図６】減速時におけるエンジン本体の騒音レベルの変化とターボチャージャの騒音レベルの変化とを示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、本発明を適用するエンジン（内燃機関）について説明する。
【００２０】
−エンジン−
図１は車両に搭載されるエンジン１の一例を示す概略構成を示す図である。
【００２１】
この例のエンジンは、ディーゼルエンジンであって、複数の気筒（図１では４つの気筒）を有するエンジン本体１を備えている。エンジン本体１の出力軸であるクランクシャフト１ａの回転数つまりエンジン回転数はエンジン回転数センサ３１によって検出される。
【００２２】
エンジン本体１には、燃料を燃焼室内に直接噴射するためのインジェクタ２１が設けられている。インジェクタ２１は気筒毎に設けられており、コモンレール２２に接続されている。
【００２３】
コモンレール２２は、サプライポンプ（図示せず）から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２１に分配する。インジェクタ２１は所定電圧が印加されたときに開弁して、各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。
【００２４】
エンジン本体１の吸気側には、各気筒に吸入空気を分配するためのインテークマニホールド２が接続されている。インテークマニホールド２の入口には、空気を大気中から取り込んで当該インテークマニホールド２に導くための吸気通路４が接続されている。吸気通路４の入口にはエアクリーナ６が取り付けられている。
【００２５】
また、インテークマニホールド２の上流（吸気流れの上流）には、エンジンの吸入空気量を調整するスロットルバルブ７が配置されている。スロットルバルブ７はスロットルモータ（図示せず）によって駆動される。スロットルバルブ７の開度はスロットル開度センサ３２によって検出される。スロットルバルブ７のスロットル開度はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２００によって制御される。
【００２６】
エンジン本体１の排気側には、各気筒から排出される排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールド３が接続されている。エキゾーストマニホールド３の出口には、排気通路５が接続されている。排気通路５の途中には、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ、またはＤＰＮＲ等の排気浄化装置１４が配置されている。また、排気通路５における排気浄化装置１４の上流（排気流れの上流）に排気絞り弁１３が設けられている。この排気絞り弁１３は通常は全開に開かれている。
【００２７】
この例のエンジンには、エンジン本体１によって駆動されるオルタネータ２３が装備されている。オルタネータ２３の入力軸はベルト２４等の動力伝達部材を介してエンジン本体１のクランクシャフト１ａに連結されている。オルタネータ２３によって発電された電力は、車両に搭載されているバッテリ２５に充電される。車両に搭載されている様々な電気機器は、バッテリ２５からの電力の供給を受けて作動する。後述する電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４もそのような機器の１つであり、アシスト制御時に、インバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５から電力が供給される。
【００２８】
また、この例のエンジンには、ターボチャージャ及びＥＧＲ装置が装備されている。これらの構成について説明する。
【００２９】
−ターボチャージャ−
電動機付ターボチャージャ１００は、図２にも示すように、排気通路５に配置されたタービンホイール１０１、吸気通路４に配置されたコンプレッサインペラ１０２、タービンホイール１０１とコンプレッサインペラ１０２とを一体に連結する連結シャフト１０３、及び、３相交流式の電動機（モータジェネレータ）１０４などによって構成されており、排気通路５に配置のタービンホイール１０１が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路４に配置のコンプレッサインペラ１０２が回転する。そして、コンプレッサインペラ１０２の回転により吸入空気が過給され、エンジン本体１の各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。なお、コンプレッサインペラ１０２の下流側（吸気流れの下流側）の吸気通路４には、コンプレッサインペラ１０２によって過給された空気を冷却するインタークーラ８が設けられている。
【００３０】
タービンホイール１０１とコンプレッサインペラ１０２とを連結する連結シャフト１０３は、２つのボールベアリング１０５，１０６（図２参照）によって支持されている。これらボールベアリング１０５，１０６は、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリングである。また、連結シャフト１０３は電動機１０４のロータにもなっており、電動機１０４を作動させることで、コンプレッサインペラ１０２を強制駆動（タービン動力のアシスト）することも可能である。
【００３１】
電動機１０４は、タービン動力のアシストと電力の回生とが可能なモータジェネレータであり、インバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５に接続されている。インバータコントローラ１１０は、ＥＣＵ２００に接続されており、ＥＣＵ２００によってその駆動が制御される。
【００３２】
電動機１０４はインバータコントローラ１１０によって駆動制御される。電動機１０４をモータとして作動させるアシスト制御（過給圧のアシスト制御）時には、バッテリ２５の電力がインバータコントローラ１１０を介して電動機１０４に供給される。
【００３３】
また、電動機１０４をジェネレータとして作動させる回生制御時には、電動機１０４にて発電された回生電力がインバータコントローラ１１０を介してバッテリ２５に充電される。電動機１０４の回生制御は、例えば、インバータコントローラ１１０のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）をスイッチングすることによって実行され、そのスイッチングのタイミングを制御することにより発電負荷（ターボ回転の減速）の大小を調整することができる。
【００３４】
そして、インバータコントローラ１１０は、電動機１０４のロータ（連結シャフト１０３）の回転数つまりターボ回転数Ｎｔを検出する機能も備えている。なお、ターボ回転数Ｎｔは個別の回転数センサで検出するようにしてもよい。
【００３５】
−ＥＧＲ装置−
ＥＧＲ装置はＥＧＲ通路（排気還流通路）９を備えている。ＥＧＲ通路９の一端部はインテークマニホールド２とスロットルバルブ７との間の吸気通路４に接続されている。ＥＧＲ通路９の他端部はエキゾーストマニホールド３に接続されており、排気ガス（ＥＧＲガス）の一部がＥＧＲ通路９を通って吸気通路４に導入される。ＥＧＲガス（空気に比較して比熱が高く酸素量の少ないガス）を吸気通路４に導入することで、筒内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成量を低減させることができる。
【００３６】
ＥＧＲ通路９の途中には、当該ＥＧＲ通路９を開閉するＥＧＲバルブ１２が設けられている。ＥＧＲ通路９におけるＥＧＲバルブ１２の上流（排気側）には、ＥＧＲ通路９内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１０が設けられている。このＥＧＲクーラ１０による冷却によってＥＧＲガスの密度が高まり、吸入空気量を確保しながらＥＧＲ率を向上させることが可能になる。
【００３７】
ＥＧＲクーラ１０とＥＧＲバルブ１２との間には、ＥＧＲクーラ１０をバイパスしてＥＧＲガスを流すためのバイパス通路１１ａが設けられている。このバイパス通路１１ａとＥＧＲ通路９との接続部（ＥＧＲガス流れの下流側の接続部）には、ＥＧＲ通路９の開度とバイパス通路１１ａの開度とを調整する切替制御バルブ１１が設けられている。
【００３８】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００３９】
ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、例えばエンジンの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４０】
ＥＣＵ２００の入力部には、エンジン回転数センサ３１、スロットル開度センサ３２、及び、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３３などのエンジン運転状態を示す各種情報を取得するための各種センサ類が接続されている。
【００４１】
ＥＣＵ２００の出力部には、インジェクタ２１、スロットルバルブ７（スロットルモータ）、インバータコントローラ１１０（電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４）、ＥＧＲバルブ１２、及び、切替制御バルブ１１などが接続されている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ２００は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ２１の駆動制御（燃料噴射制御）、スロットルバルブ７のスロットルモータの駆動制御、及び、ＥＧＲ量の制御（ＥＧＲバルブ１２及び切替制御バルブ１１の制御等）などを含むエンジンの各種制御を実行する。また、ＥＣＵ２００は、過給圧のアシスト制御、及び、下記の減速時の回生制御を実行する。
【００４３】
以上のＥＣＵ２００により実行されるプログラムによって、本発明の電動機付過給機の制御装置が実現される。
【００４４】
−減速時の回生制御−
まず、予圧を付与しない構造で一定隙間が存在するボールベアリングが採用されたターボチャージャにおいては、上述したように、エンジン減速時にターボ音が異音として聞こえやすくなる領域が存在する。つまり、エンジン本体の騒音（暗騒音）がエンジン回転速度の低下に伴って急激に下がるのに対し、ボールベアリングを用いたターボチャージャでは、軸受のフリクションが低いため、ターボ回転速度が急激には下がらず（慣性で回り続けるため）、ターボチャージャの音のみが車室内に伝播しやすくなって、ターボ異音として聞こえてしまう（図６参照）。
【００４５】
このような点を考慮して、この例では、エンジン回転速度の低下によるエンジン騒音の減少に伴うターボ異音の発生を回避するために、減速時にエンジン回転数が所定の判定閾値以下のときに、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行することで、ターボ回転速度を強制的に低下させてターボ異音を抑制することを技術的特徴としている。
【００４６】
その具体的な制御の例について図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４７】
図３の制御ルーチンはＥＣＵ２００において所定時間（例えば８ｍｓ）毎に繰り返して実行される。
【００４８】
まず、ステップＳＴ１０１では、スロットル開度センサ３２の出力信号に基づいて、スロットル開度αの単位時間当たりの変化（以下、スロットル開度変化ｄα／ｄｔという）を算出し、そのスロットル開度変化ｄα／ｄｔが判定閾値（０）以下（ｄα／ｄｔ≦０）であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（０＜ｄα／ｄｔである場合）は通常制御を実行（継続）して（ステップＳＴ１０４）、リターンする。ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｄα／ｄｔ≦０である場合）はステップＳＴ１０２に進む。
【００４９】
なお、スロットル開度変化ｄα／ｄｔは、［（前回のスロットル開度αn-1）−（今回のスロットル開度αn）］／ｔ ｔ：１制御周期の時間（例えば８ｍｓ）］に基づいて算出する。また、車両減速時にはスロットル開度変化ｄα／ｄｔはマイナス（ｄα／ｄｔ＜０）となる。
【００５０】
ステップＳＴ１０２では、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られるエンジン回転数Ｎｅが所定の判定閾値ｔｈ（図４参照）以下（Ｎｅ≦ｔｈ）であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定である場合（ｔｈ＜Ｎｅである場合）は通常制御を実行（継続）して（ステップＳＴ１０４）、リターンする。ステップＳＴ１０２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ｎｅ≦ｔｈである場合）はステップＳＴ１０３に進む。
【００５１】
このステップＳＴ１０２の判定に用いる判定閾値ｔｈは、車両の減速時においてエンジン回転数Ｎｅが低下しているときに、ターボ異音発生に至るか否かを判定するための閾値である。
【００５２】
この判定閾値ｔｈについては、エンジン回転低下時のエンジン本体１の車室内での騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、ターボ回転低下時の電動機付ターボチャージャ１００の車室内での騒音レベルの時間変化（減少）とを予め実験等によって取得しておき、それらの騒音レベルデータに基づいて、エンジン回転数がどこまで低下すると、車室内でターボ音が異音として聞こえるのか（ターボ異音が発生するのか）を経験的に把握し、その結果（エンジン回転数の低下限界値）を基に適合した値（例えば、エンジン回転数の低下限界値＋マージン）を判定閾値として設定する。
【００５３】
なお、判定閾値ｔｈは、固定値であってもよいし、エンジン運転状態などに応じて可変に設定するようにしてもよい。
【００５４】
ステップＳＴ１０３においては、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行してターボ回転速度を強制的に下げる。
【００５５】
具体的には、インバータコントローラ１１０により検出されるターボ回転数Ｎｔに基づいて、ターボ回転数Ｎｔが図４に示す異音許容ゾーンＺを通過するように、電動機１０４の回生制御（インバータのスイッチング制御）を実行してターボ回転速度を強制的に低下させる。なお、図４には、回生制御を実行しない場合でタービン回転数Ｎｔが成り行きで下がる場合を破線で示している。
【００５６】
ここで、異音許容ゾーンＺはターボ音が気にならないターボ回転域である。この異音許容ゾーンＺについては、上記と同様に実験等により、エンジン回転低下時のエンジン本体１の車室内での騒音レベル（暗騒音レベル）の時間変化（減少）と、ターボ回転低下時の電動機付ターボチャージャ１００の車室内での騒音レベルの時間変化（減少）とを予め取得しておき、それらの騒音レベルデータに基づいて、車室内においてターボ音が気にならないターボ回転域を経験的に求め、その結果を基に図４に示すような異音許容ゾーンＺを設定する。
【００５７】
以上のステップＳＴ１０３での回生制御は、ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定となる（０＜ｄα／ｄｔとなる）まで継続される。そして、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで、スロットル開度変化ｄα／ｄｔが０よりも大きくなったときに、例えば図５に示すように、回生制御からアシスト制御に移行して加速モードに入る。このように加速要求があったときには直ぐにアシスト制御に移行することで、加速への影響を少なくすることができる。
【００５８】
ここで、ステップＳＴ１０１の判定処理を行っている理由は、車両が減速時であることを判定するためである。すなわち、車両が減速モードに入った場合、スロットル開度変化ｄα／ｄｔはマイナス（ｄα／ｄｔ＜０）となるので、この点を利用して車両の減速を判定するようにしている。また、この例では、スロットル開度変化ｄα／ｄｔが０の場合においても回生制御を継続してターボ回転速度を減少させるようにするため、ステップＳＴ１０１の判定条件を［ｄα／ｄｔ≦０］としている。
【００５９】
なお、このような判定条件に限られることなく、［ｄα／ｄｔ≦−β］という判定条件としてもよい。この場合、［−β］は、例えば、回生制御とアシスト制御とのハンチングを考慮して設定すればよい。
【００６０】
以上のように、この例の制御によれば、車両の減速時において、エンジン回転数Ｎｅが低下して判定閾値ｔｈ以下になったとき、つまり、エンジン回転数Ｎｅが低下する過程においてエンジン騒音の減少に伴うターボ異音発生の前に、電動機付ターボチャージャ１００の電動機１０４の回生制御を実行して、ターボ回転速度（ターボ回転数Ｎｔ）を強制的に下げているので、ターボ異音の発生を回避することができる。また、ターボ異音の発生を抑制するために回生制御を実行しているときに、回生電力がバッテリ２５に供給されるので、減速時にバッテリ２５の充電を行うことがきる。
【００６１】
−他の実施形態−
以上の例では、図３のステップＳＴ１０１の判定処理において、スロットル開度の変化（ｄα／ｄｔ）を判定閾値と比較しているが、これに替えて、アクセル開度センサ３３によって検出されるアクセル開度θの単位時間当たりの変化（ｄθ／ｄｔ）を判定閾値と比較するようにしてもよい。
【００６２】
以上の例では、ボールベアリングを採用した電動機付ターボチャージャの制御に本発明を適用した例を示したが、これに限られることなく、他の軸受を採用した電動機付ターボチャージャであって、エンジン回転速度の低下による内燃エンジン騒音（暗騒音）の減少に伴うターボ異音が発生する電動機付ターボチャージャにも本発明は適用可能である。
【００６３】
以上の例では、ディーゼルエンジンの電動機付過給機の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ガソリンエンジン等の他のエンジンに装備される電動機付過給機の制御にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、内燃機関に備えられる過給機であって、吸入空気の過給アシスト及び電力の回生が可能な電動機を備えた過給機の制御に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ エンジン本体
４ 吸気通路
５ 排気通路
７ スロットルバルブ
２５ バッテリ
３１ エンジン回転数センサ
３２ スロットル開度センサ
３３ アクセル開度センサ
１００ 電動機付ターボチャージャ（電動機付過給機）
１０１ タービンホイール
１０２ コンプレッサインペラ
１０３ 連結シャフト
１０４ 電動機（モータジェネレータ）
１０５、１０６ ボールベアリング
２００ ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に適用され、吸入空気の過給アシスト及び回生が可能な電動機を備えた過給機の制御装置であって、
機関回転数が判定閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記機関回転数が判定閾値以下であることを条件に前記電動機の回生制御を実行する回生制御手段とを備えていることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、前記スロットル開度の変化が判定閾値以下であり、前記機関回転数が判定閾値以下であるときに前記回生制御を実行することを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記機関回転数に対する判定閾値は、当該内燃機関の騒音の減少に伴う前記過給機騒音の発生を考慮して設定されていることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記電動機付過給機の連結シャフトを支持する軸受がボールベアリングであることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項１】
内燃機関に適用され、吸入空気の過給アシスト及び回生が可能な電動機を備えた過給機の制御装置であって、
機関回転数が判定閾値以下であるか否かを判定する判定手段と、前記機関回転数が判定閾値以下であることを条件に前記電動機の回生制御を実行する回生制御手段とを備えていることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、前記スロットル開度の変化が判定閾値以下であり、前記機関回転数が判定閾値以下であるときに前記回生制御を実行することを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記機関回転数に対する判定閾値は、当該内燃機関の騒音の減少に伴う前記過給機騒音の発生を考慮して設定されていることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動機付過給機の制御装置において、
前記電動機付過給機の連結シャフトを支持する軸受がボールベアリングであることを特徴とする電動機付過給機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５７８８１（Ｐ２０１１−１５７８８１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４９８（Ｐ２０１０−２０４９８）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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