特許 7268569 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-25

(45)【発行日】2023-05-08

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/12 20060101AFI20230426BHJP

   F02B 37/24 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

F02B37/12 302Z

F02B37/24

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019187968

(22)【出願日】2019-10-11

(65)【公開番号】P2021063454

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100192511

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 晃史

(72)【発明者】

【氏名】河内 隆史

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１２７１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５２５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７９８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４１４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０７３３６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ３７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気通路にターボチャージャを具備する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数に基づいて、前記回転数が所定の共鳴条件を満たす場合に、前記回転数が前記共鳴条件を満たさない場合と比べて前記ターボチャージャのコンプレッサの下流の圧力振幅を前記コンプレッサの上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように、前記ターボチャージャを制御する制御部と、を備え、
前記共鳴条件は、前記内燃機関の吸気脈動により前記内燃機関の吸気音が共鳴するか否かに対応する条件であり、
前記制御部は、前記コンプレッサの下流の圧力振幅が略一定である状態同士での比較において、前記回転数が前記共鳴条件を満たす場合の前記コンプレッサの上流の圧力振幅が、前記回転数が前記共鳴条件を満たさない場合の前記コンプレッサの上流の圧力振幅よりも小さくなるように、前記ターボチャージャを制御する、内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記ターボチャージャは、前記コンプレッサ側に設けられた可変ディフューザベーンを含む可変容量式ターボチャージャであり、
前記制御部は、
前記回転数が前記共鳴条件を満たすときに、予め記憶されたベーン開度データに基づいて、コンプレッサ効率を優先させたベーン開度である効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度である共鳴抑制ベーン開度となるように、前記可変ディフューザベーンを制御する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記ベーン開度データは、前記ベーン開度が前記効率優先ベーン開度となるように予め設定された基準ベーン開度データと、前記ベーン開度が前記共鳴抑制ベーン開度となるように予め設定された共鳴抑制ベーン開度データと、を含み、
前記制御部は、
前記回転数が前記共鳴条件を満たさないと判定した場合に、前記基準ベーン開度データを用いて前記可変ディフューザベーンを制御し、
前記回転数が前記共鳴条件を満たすと判定した場合に、前記共鳴抑制ベーン開度データを用いて前記可変ディフューザベーンを制御する、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

少なくとも前記コンプレッサの下流圧を含むコンプレッサ状態量を検出するコンプレッサ状態量検出部を備え、
前記可変容量式ターボチャージャは、タービン側に設けられた可変ノズルを含み、
前記制御部は、
前記回転数が前記共鳴条件を満たすときに、前記ベーン開度が前記効率優先ベーン開度である場合の前記コンプレッサ状態量である基準コンプレッサ状態量に前記コンプレッサ状態量が近付くように、前記可変ノズルを制御する、請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記回転数が前記共鳴条件を満たす場合に、前記コンプレッサのチョーク現象を少なくとも間欠的に生じさせるように前記ターボチャージャを制御する、請求項１～４の何れか一項に記載の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、内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関の吸気脈動音を低減させるために、内燃機関の運転状態に応じてレゾネータが機能する周波数帯を変化させる技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１０６４１５号公報

【文献】特許３５８８５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸気脈動音の低減としてレゾネータが機能する周波数帯は、レゾネータ及び吸気通路等の部品の寸法等に応じて制約を受ける。そのため、上記従来技術のようにレゾネータが機能する周波数帯を可変とするために追加の部品を設けてしまうと、搭載スペース及びコストの増大を招くおそれがある。

【0005】

本発明は、吸気脈動音の低減のための部品の搭載スペース及びコストの増大を抑制しつつ、吸気脈動音を低減可能な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】

本発明の一態様に係る内燃機関の制御装置は、吸気通路にターボチャージャを具備する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の回転数を検出する回転数検出部と、回転数に基づいて、回転数が所定の共鳴条件を満たす場合に、回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャのコンプレッサの下流の圧力振幅をコンプレッサの上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように、ターボチャージャを制御する制御部と、を備える。

【0007】

本発明の一態様に係る内燃機関の制御装置では、回転数が所定の共鳴条件を満たす場合に、回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャのコンプレッサの下流の圧力振幅をコンプレッサの上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように、ターボチャージャが制御される。これにより、例えば吸気脈動音の発生源側であるターボチャージャのコンプレッサの下流の圧力振幅（吸気脈動音の大きさ）が略一定の状態を基準とすると、回転数が共鳴条件を満たす場合のコンプレッサの上流の圧力振幅が、回転数が共鳴条件を満たさない場合のコンプレッサの上流の圧力振幅よりも小さくなる。このように、ターボチャージャの制御によってコンプレッサの上流に伝搬する圧力振幅が小さくなるため、例えば吸気脈動音の低減のための部品を別途追加することなく、コンプレッサの上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。したがって、本発明の一態様に係る内燃機関の制御装置によれば、吸気脈動音の低減のための部品の搭載スペース及びコストの増大を抑制しつつ、吸気脈動音を低減することが可能となる。

【0008】

一実施形態において、ターボチャージャは、コンプレッサ側に設けられた可変ディフューザベーンを含む可変容量式ターボチャージャであり、制御部は、回転数が共鳴条件を満たすときに、予め記憶されたベーン開度データに基づいて、コンプレッサ効率を優先させたベーン開度である効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度である共鳴抑制ベーン開度となるように、可変ディフューザベーンを制御してもよい。この場合、可変ディフューザベーンのベーン開度を制御することで、コンプレッサの上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。

【0009】

一実施形態において、ベーン開度データは、ベーン開度が効率優先ベーン開度となるように予め設定された基準ベーン開度データと、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度となるように予め設定された共鳴抑制ベーン開度データと、を含み、制御部は、回転数が共鳴条件を満たさないと判定した場合に、基準ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーンを制御し、回転数が共鳴条件を満たすと判定した場合に、共鳴抑制ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーンを制御してもよい。この場合、回転数が共鳴条件を満たすか否かの判定結果に応じて基準ベーン開度データと共鳴抑制ベーン開度データとを適切に使い分けて、可変ディフューザベーンを制御することができる。

【0010】

一実施形態において、内燃機関の制御装置は、少なくともコンプレッサの下流圧を含むコンプレッサ状態量を検出するコンプレッサ状態量検出部を備え、可変容量式ターボチャージャは、タービン側に設けられた可変ノズルを含み、制御部は、回転数が共鳴条件を満たすときに、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合のコンプレッサ状態量である基準コンプレッサ状態量にコンプレッサ状態量が近付くように、可変ノズルを制御してもよい。この場合、コンプレッサの上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させたままコンプレッサ状態量が基準コンプレッサ状態量に近付けられるため、吸気脈動音の低減と、内燃機関の出力及び燃費性能の維持と、の両立を図ることができる。

【0011】

一実施形態において、制御部は、回転数が共鳴条件を満たす場合に、コンプレッサのチョーク現象を少なくとも間欠的に生じさせるようにターボチャージャを制御してもよい。この場合、チョーク現象が発生するようなコンプレッサの特性を利用して、コンプレッサの上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、吸気脈動音の低減のための部品の搭載スペース及びコストの増大を抑制しつつ、吸気脈動音を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態の内燃機関の制御装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図である。

【図2】図１の可変容量式ターボチャージャの例示的な断面図である。図である。

【図3】（ａ）は、ディフューザベーンの開状態を例示する図である。（ｂ）は、ディフューザベーンの閉状態を例示する図である。

【図4】（ａ）は、ノズルベーンの開状態を例示する図である。（ｂ）は、ノズルベーンの閉状態を例示する図である。

【図5】図１のＥＣＵに関する構成を示すブロック図である。

【図6】コンプレッサ特性を例示する模式的な図である。

【図7】コンプレッサ効率を説明するための模式的な図である。

【図8】図１のＥＣＵのベーン開度制御を説明するための模式的な図である。

【図9】図１のＥＣＵの処理を例示するフローチャートである。

【図10】図１のＥＣＵの処理を例示する他のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は、一実施形態の内燃機関の制御装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図である。エンジン（内燃機関）１は、一例としてコモンレール式の４気筒直列ディーゼルエンジンである。

【0016】

エンジン１は、エンジン本体２を備えている。エンジン本体２には、４つのシリンダ３が設けられている。各シリンダ３には、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ５が配設されている。各インジェクタ５は、コモンレール６に接続されている。インジェクタ５には、コモンレール６に貯留された高圧燃料が供給される。エンジン１は、吸気通路７にターボチャージャ２１を備えている。ターボチャージャ２１は、排気通路１２側に配設されたタービン２２と、吸気通路７側に配設されたコンプレッサ２３とを有している。エンジン１は、例えば車両等に搭載されている。

【0017】

エンジン本体２には、燃焼室４内に空気を吸入するための吸気通路７がインテークマニホールド８を介して接続されている。吸気通路７には、吸入空気の流れ方向上流側から順にエアクリーナ９、ターボチャージャ２１のコンプレッサ２３、インタークーラ１０、及びスロットルバルブ１１が設けられている。エンジン本体２には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路１２がエキゾーストマニホールド１３を介して接続されている。排気通路１２には、例えば、ＤＯＣ［Diesel Oxidation Catalyst］及びＤＰＦ［Diesel Particulate Filter］を含む触媒１４が設けられている。

【0018】

エンジン１は、燃焼後の排気ガスの一部を排気再循環（ＥＧＲ）ガスとして燃焼室４内に還流するＥＧＲユニット１５を備えている。ＥＧＲユニット１５は、吸気通路７とエキゾーストマニホールド１３とを繋ぐように設けられている。ＥＧＲユニット１５は、ＥＧＲガスを流通させるＥＧＲ通路１６と、ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブ１７と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１８と、ＥＧＲクーラ１８をバイパスするバイパス通路１９と、ＥＧＲガスの流路をＥＧＲクーラ１８側またはバイパス通路１９側に切り替える切替弁２０とを有している。

【0019】

図２に示されるように、タービン２２は、タービンホイール２４と、タービンホイール２４を収容するタービンハウジング２５とを有している。タービンハウジング２５には、スクロール通路２５ａ及び排出通路２５ｂが形成されている。スクロール通路２５ａ及び排出通路２５ｂは、排気通路１２と連通されている。スクロール通路２５ａは、エキゾーストマニホールド１３からの排気ガスを旋回させるための通路である。排出通路２５ｂは、スクロール通路２５ａの下流側に位置し、スクロール通路２５ａ内の排気ガスをタービンホイール２４を介して排出するための通路である。

【0020】

コンプレッサ２３は、コンプレッサインペラ２６と、コンプレッサインペラ２６を収容するコンプレッサハウジング２７とを有している。コンプレッサハウジング２７には、導入通路２７ａ及び送出通路２７ｂが形成されている。導入通路２７ａ及び送出通路２７ｂは、吸気通路７と連通されている。導入通路２７ａは、エアクリーナ９からの吸入空気を導入するための通路である。送出通路２７ｂは、導入通路２７ａの下流側に位置し、コンプレッサインペラ２６により圧縮された吸入空気を送出するための通路である。

【0021】

タービンホイール２４とコンプレッサインペラ２６とは、タービンシャフト２８により連結されている。タービンシャフト２８は、中間ハウジング２９にベアリング（図示省略）を介して回転可能に支持されている。

【0022】

ターボチャージャ２１は、コンプレッサ２３側に設けられた可変ディフューザベーン２１ａと、タービン２２側に設けられた可変ノズル２１ｂと、を含んでいる。つまり、エンジン１は、可変容量式ターボチャージャとして構成されたターボチャージャ２１を具備している。

【0023】

図３（ａ）は、ディフューザベーンの開状態を例示する図である。図３（ｂ）は、ディフューザベーンの閉状態を例示する図である。図２及び図３に示されるように、可変ディフューザベーン２１ａは、環状のディフューザプレート３０と、ディフューザプレート３０に回動軸３１を介して回動可能に取り付けられた複数のディフューザベーン３２とを有している。各ディフューザベーン３２は、コンプレッサハウジング２７の導入通路２７ａから送出通路２７ｂに流れる吸入空気の向き及び流速を調整するものである。各ディフューザベーン３２は、ディフューザプレート３０の円周方向に等間隔で配置されている。各回動軸３１は、図示しないアームを介してユニゾンリング３３に連結されており、ユニゾンリング３３の回動に同期して回動する。ユニゾンリング３３は、図示しない駆動機構を介して駆動部３４（図１参照）によって駆動可能に構成されている。回動軸３１を含むユニゾンリング３３周りの構造及び駆動機構は、公知の構造を用いることができる。駆動部３４は、後述のＥＣＵ６０に電気的に接続されており、駆動部３４の動作は、ＥＣＵ６０よって制御される（詳しくは後述）。

【0024】

図４（ａ）は、ノズルベーンの開状態を例示する図である。図４（ｂ）は、ノズルベーンの閉状態を例示する図である。図２及び図４に示されるように、可変ノズル２１ｂは、環状のノズルプレート４０と、ノズルプレート４０に回動軸４１を介して回動可能に取り付けられた複数のノズルベーン４２とを有している。各ノズルベーン４２は、タービンハウジング２５のスクロール通路２５ａから排出通路２５ｂに流れる排気ガスの向き及び流速を調整するものである。各ノズルベーン４２は、ノズルプレート４０の円周方向に等間隔で配置されている。各回動軸４１は、図示しないアームを介してユニゾンリング４３に連結されており、ユニゾンリング４３の回動に同期して回動する。ユニゾンリング４３は、図示しない駆動機構を介して駆動部４４（図１参照）によって駆動可能に構成されている。回動軸４１を含むユニゾンリング４３周りの構造及び駆動機構は、公知の構造を用いることができる。駆動部４４は、後述のＥＣＵ６０に電気的に接続されており、駆動部４４の動作は、ＥＣＵ６０よって制御される（詳しくは後述）。

【0025】

内燃機関の制御装置１００は、エンジン１の吸気脈動音を低減するために、ターボチャージャ２１を制御する。より詳しくは、内燃機関の制御装置１００は、吸気脈動の共鳴を抑制するように可変ディフューザベーン２１ａ及び可変ノズル２１ｂの制御を行う。

【0026】

図５は、図１のＥＣＵに関する構成を示すブロック図である。図１及び図５に示されるように、内燃機関の制御装置１００は、エンジン回転数センサ（回転数検出部）５１と、アクセルセンサ５２と、エアフロセンサ（コンプレッサ状態量検出部）５３と、下流圧センサ５４（コンプレッサ状態量検出部）と、上流圧センサ（コンプレッサ状態量検出部）５５と、タービン回転数センサ５６と、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］（制御部）６０と、を備えている。ＥＣＵ６０には、上記各センサ５１～５６、可変ディフューザベーン２１ａ、及び可変ノズル２１ｂが接続されている。

【0027】

エンジン回転数センサ５１は、例えばエンジン１のクランクシャフトの回転数をエンジン１の回転数（以下、エンジン回転数という）として検出する検出器である。エンジン回転数センサ５１は、検出したエンジン回転数の検出信号をＥＣＵ６０に送信する。

【0028】

アクセルセンサ５２は、例えば車両のアクセルペダルに併設されている。アクセルセンサ５２は、例えば運転者が車両を運転している場合のエンジン１の負荷としてアクセルペダルのアクセル開度を検出する。アクセルセンサ５２は、検出したアクセル開度の検出信号をＥＣＵ６０に送信する。

【0029】

エアフロセンサ５３は、エンジン１の吸入空気量を検出する検出器である。エアフロセンサ５３は、例えば吸気通路７におけるエアクリーナ９とコンプレッサ２３との間に設けられている。エアフロセンサ５３は、検出した吸入空気量の検出信号をＥＣＵ６０に送信する。

【0030】

下流圧センサ５４は、例えば吸気通路７におけるコンプレッサ２３とインタークーラ１０との間に設けられており、コンプレッサ２３の下流側の吸入空気の圧力を下流圧として検出する検出器である。下流圧センサ５４は、検出した下流圧の検出信号をＥＣＵ６０に送信する。

【0031】

上流圧センサ５５は、例えば吸気通路７におけるエアクリーナ９とコンプレッサ２３との間に設けられており、コンプレッサ２３の上流側の吸入空気の圧力を上流圧として検出する検出器である。上流圧センサ５５は、検出した上流圧の検出信号をＥＣＵ６０に送信する。

【0032】

タービン回転数センサ５６は、タービンシャフト２８の回転数（以下、「タービン回転数」という）を検出する検出器である。タービン回転数センサ５６は、例えば中間ハウジング２９におけるタービンシャフト２８付近に取り付けられてもよい。タービン回転数センサ５６は、タービン回転数の検出値をＥＣＵ６０に出力する。

【0033】

ＥＣＵ６０は、エンジン回転数に基づいて、エンジン回転数が所定の共鳴条件を満たす場合に、回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャ２１のコンプレッサ２３の下流の圧力振幅をコンプレッサ２３の上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように、ターボチャージャ２１を制御する。一例として、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数に基づいて、予め記憶されたベーン開度データに基づいて、可変ディフューザベーンを制御する（詳しくは後述）。

【0034】

ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ［Central Processing Unit］、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ６０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ６０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

【0035】

ＥＣＵ６０は、機能的構成として、エンジン状態取得部６１と、コンプレッサ状態取得部６２と、ベーン開度データ記憶部６３と、ノズル開度データ記憶部６４と、ベーン開度制御部６５と、ノズル開度制御部６６と、を有している。

【0036】

エンジン状態取得部６１は、上記各センサ５１～５５の検出結果に基づいて、エンジン状態を取得する。エンジン状態取得部６１は、例えば、エンジン回転数センサ５１で検出されたエンジン回転数、アクセルセンサ５２で検出されたアクセル開度、エアフロセンサ５３で検出された吸入空気量、下流圧センサ５４で検出された下流圧、及び、上流圧センサ５５で検出された上流圧を、エンジン状態として取得する。

【0037】

なお、エンジン状態取得部６１は、例えば公知の手法により、アクセル開度及びエンジン回転数に応じてエンジン１の燃料噴射量及び目標空燃比を算出してもよい。エンジン状態取得部６１は、算出した燃料噴射量及び目標空燃比に基づいて、エンジン１の目標吸入空気量を算出してもよい。

【0038】

エンジン状態取得部６１は、エンジン回転数に基づいて、エンジン回転数が共鳴条件を満たすか否かを判定する。共鳴条件は、エンジン１の吸気脈動によりエンジン１の吸気音が共鳴するか否かに対応する条件である。吸気脈動は、シリンダ３でのピストンの上下往復運動と吸気バルブの開閉動作とによって発生する吸気通路７における圧力脈動を意味する。吸気脈動は、吸気通路７において、コンプレッサ２３の下流側で発生し、コンプレッサ２３を介してコンプレッサ２３の上流側に伝搬する。

【0039】

上記コンプレッサ２３の下流の圧力振幅は、コンプレッサ２３の下流側における吸気脈動の振幅を意味し、ここでは下流圧センサ５４で検出された下流圧に対応する。上記コンプレッサ２３の上流の圧力振幅は、コンプレッサ２３の上流側における吸気脈動の振幅を意味し、ここでは上流圧センサ５５で検出された上流圧に対応する。圧力振幅比は、一例として、下流圧を上流圧で除したコンプレッサ２３の前後の圧力比に対応する。

【0040】

共鳴条件は、例えば、吸気脈動の周波数が吸気通路７の共鳴周波数と一致するか否かとすることができる。吸気脈動の周波数は、エンジン回転数の次数と比例する成分を有する。より詳しくは、吸気脈動の周波数は、エンジン回転数に対応する周波数の基本次数成分と、基本次数成分に正比例する高調波成分とを有する。また、ここでの共鳴条件は、後述のディフューザベーン３２の開度（以下、単に「ベーン開度」という）が所定の効率優先ベーン開度である場合の条件とされる。

【0041】

エンジン状態取得部６１は、ベーン開度が所定の効率優先ベーン開度である場合において、基本次数成分又は高調波成分が吸気通路７の共鳴周波数と一致するエンジン回転数であるとき、エンジン回転数が共鳴条件を満たすと判定する。この場合、エンジン１の吸気脈動音が増幅されて問題となる可能性がある。一方、エンジン状態取得部６１は、ベーン開度が所定の効率優先ベーン開度である場合において、基本次数成分又は高調波成分が吸気通路７の共鳴周波数と一致するエンジン回転数ではないとき、エンジン回転数が共鳴条件を満たさないと判定する。この場合は、エンジン１の吸気脈動音が共鳴によっては増幅されないため、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合と比べて、エンジン１の吸気脈動音が問題となりにくい。

【0042】

コンプレッサ状態取得部６２は、上記各センサ５３～５６の検出結果に基づいて、コンプレッサ状態を取得する。コンプレッサ状態は、コンプレッサ２３の作動状態を意味する。コンプレッサ状態は、例えば、コンプレッサ２３の流量とコンプレッサ２３の前後の圧力比とタービン回転数とを含むコンプレッサ状態量で表される。具体的には、コンプレッサ状態取得部６２は、吸入空気量をコンプレッサ２３の流量として取得する。コンプレッサ状態取得部６２は、下流圧を上流圧で除した値をコンプレッサ２３の前後の圧力比として取得する。コンプレッサ状態取得部６２は、タービン回転数センサ５６で検出されたタービン回転数を取得する。

【0043】

なお、コンプレッサ状態取得部６２は、例えば公知の手法により、目標吸入空気量に基づいて、コンプレッサ２３の下流圧の目標値、コンプレッサ２３の前後の圧力比の目標値（以下、「目標圧力比」ともいう）、及びコンプレッサ２３の流量の目標値（以下、「目標流量」ともいう）を算出してもよい。コンプレッサ状態取得部６２は、目標圧力比と目標流量とコンプレッサ特性とからタービン回転数の目標値（以下、「目標タービン回転数」ともいう）を算出してもよい。

【0044】

図６は、コンプレッサ特性を例示する模式的な図である。図６の横軸は、コンプレッサ２３の流量を示しており、縦軸は、コンプレッサ２３の前後の圧力比を示している。図６では、一例として、ベーン開度が後述の効率優先ベーン開度の場合におけるコンプレッサ特性ＣＲ１が示されている。

【0045】

図６に示されるように、コンプレッサ特性ＣＲ１は、タービン回転数を一定としたときのコンプレッサ２３の作動点を結んだ線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を含んでいる。コンプレッサ２３の作動点（以下、単に「作動点」ともいう）とは、コンプレッサ２３が作動可能な流量及び圧力比の範囲において、流量及び圧力比で定まる座標点を意味する。線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３では、タービン回転数が線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の順で大きくなっている。図６に示されるように、タービン回転数を一定をしたときのコンプレッサ２３の前後の圧力比は、ある流量を超えると、流量の増加に伴って顕著に低下する傾向がある。

【0046】

図７は、コンプレッサ効率を説明するための模式的な図である。図７の横軸は、コンプレッサ２３の流量を示しており、縦軸は、コンプレッサ２３の前後の圧力比を示している。図７では、一例として、図６と同様、ベーン開度が後述の効率優先ベーン開度とされている。図７に示されるように、コンプレッサ２３は、作動点に応じたコンプレッサ効率を有している。例えば、同一の効率を有する作動点の点群を結ぶと、図７の複数の等高線Ｅ１，Ｅ２等で示されるようなコンプレッサ効率の分布を得ることができる。コンプレッサ効率とは、ターボチャージャ２１の過給性能の指標の一種であり、例えばコンプレッサ２３の上流圧と流量との比率で表される。コンプレッサ効率は、例えばシミュレーションによる性能予測又は性能評価により同定することができる。

【0047】

図７において、破線Ｌ１で囲まれる領域は、ベーン開度が効率優先ベーン開度の場合に、作動可能なタービン回転数の範囲で作動点が存在し得る領域に相当する。一点鎖線Ｌ２は、コンプレッサ２３が各流量において最大効率で作動する作動点を結んだ線（いわゆる最大効率作動ライン）である。なお、ベーン開度が後述の共鳴抑制ベーン開度である場合には、図７に示されるようなベーン開度が効率優先ベーン開度である場合と比較して、一点鎖線Ｌ２の位置は、低流量側にシフトする。

【0048】

図６及び図７に示されるように、破線Ｌ３で囲まれる領域Ａ２は、一点鎖線Ｌ２よりもコンプレッサ２３の流量が大きい（高流量側の）領域である。領域Ａ２では、破線Ｌ１で囲まれる領域のうち一点鎖線Ｌ２よりもコンプレッサ２３の流量が小さい（低流量側の）領域Ａ１と比べて、タービン回転数を一定をしたときのコンプレッサ効率が、流量の増加に伴って顕著に低下する。なお、領域Ａ２では、例えばコンプレッサ２３のチョーク現象が間欠的に（あるいは局所的に）発生すること等の影響により、上述のようにコンプレッサ効率が低下傾向を顕著に示すものと考えられる。

【0049】

ベーン開度データ記憶部６３は、可変ディフューザベーン２１ａを制御するための予め設定されたベーン開度を表すベーン開度データを記憶する。ベーン開度データ記憶部６３は、例えばＥＣＵ６０のＲＯＭであってもよい。ベーン開度データは、基準ベーン開度データと共鳴抑制ベーン開度データとを含む。

【0050】

基準ベーン開度データは、ベーン開度の制御の基準となるデータであり、ベーン開度が効率優先ベーン開度となるように予め設定されている。効率優先ベーン開度は、吸気脈動の共鳴の抑制よりもコンプレッサ効率を優先させたベーン開度であり、コンプレッサ２３の流量及びタービン回転数に応じてコンプレッサ効率が最大となるように設定される。効率優先ベーン開度は、例えば、コンプレッサインペラ２６からディフューザベーン３２に流れ込んだ空気流で剥離が生じにくいような空気流の流線方向に沿う角度とすることができる。効率優先ベーン開度は、例えば、コンプレッサ性能試験又は性能予測のシミュレーションによって予め設定される。効率優先ベーン開度は、例えば、図３（ａ）のようなディフューザベーンの開状態に相当してもよい。

【0051】

共鳴抑制ベーン開度データは、吸気脈動の共鳴を抑制するために用いられるベーン開度のデータであり、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度となるように予め設定されている。共鳴抑制ベーン開度は、コンプレッサ効率よりも吸気脈動の共鳴の抑制を優先させたベーン開度であり、コンプレッサ２３の流量及びタービン回転数に応じてコンプレッサ効率が最大よりも小さくなるように設定される。

【0052】

共鳴抑制ベーン開度は、例えば、効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度である。ベーン開度について閉じ側とは、コンプレッサインペラ２６からの空気流に対する交差角度がより大きくなることを意味し、図３（ｂ）のようなディフューザベーンの閉状態に近づけることを意味する。共鳴抑制ベーン開度は、例えば、コンプレッサ２３のチョーク現象を少なくとも間欠的に生じさせるベーン開度であってもよい。共鳴抑制ベーン開度は、基準ベーン開度データのベーン開度を基準として閉じ側へベーン開度を補正するベーン開度補正値として設定されてもよいし、基準ベーン開度データのベーン開度を基準として閉じ側に設定されたベーン開度そのものの値であってもよい。共鳴抑制ベーン開度は、例えばコンプレッサ性能試験又は性能予測のシミュレーションによって取得されるコンプレッサ２３の上流の圧力振幅の低下量と吸気脈動の減衰効果とを照らし合わせて予め設定することができる。

【0053】

ノズル開度データ記憶部６４は、可変ノズル２１ｂを制御するための予め設定された可変ノズル２１ｂの開度（ノズル開度）を表すノズル開度データを記憶する。ノズル開度データ記憶部６４は、例えばＥＣＵ６０のＲＯＭであってもよい。ノズル開度データは、基準ノズル開度データと増速ノズル開度データとを含む。

【0054】

基準ノズル開度データは、ノズル開度の制御の基準となるノズル開度のデータである。基準ノズル開度データは、例えば、タービンホイール２４からノズルベーン４２に流れ込んだ排気ガスの流速が所定の排気要求から決まるタービン回転数を実現可能な流速となるようなノズル開度として、予め設定されている。

【0055】

増速ノズル開度データは、タービン回転数を増速するために用いられるノズル開度のデータである。増速ノズル開度データは、例えば、タービンホイール２４からノズルベーン４２に流れ込んだ排気ガスの流速が基準ノズル開度データでの排気要求よりも高速なタービン回転数を実現可能な流速となるようなノズル開度として、予め設定されている。増速ノズル開度データは、例えば基準ノズル開度データのノズル開度を基準として閉じ側へノズル開度を補正するノズル開度補正値として設定されてもよいし、基準ノズル開度データのノズル開度を基準として閉じ側に設定されたノズル開度そのものの値であってもよい。増速ノズル開度データは、少なくとも基準ノズル開度データよりも閉じ側（全閉開度側）の開度であればよい。なお、ノズル開度について開き側とは、排気ガスの流路断面積が増加することを意味し、図４（ａ）のようなノズルベーンの開状態に近づけることを意味する。ノズル開度について閉じ側とは、排気ガスの流速が増加することを意味し、図４（ｂ）のようなノズルベーンの閉状態に近づけることを意味する。

【0056】

ベーン開度制御部６５は、エンジン回転数が所定の共鳴条件を満たす場合、ベーン開度データに基づいて、効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度である共鳴抑制ベーン開度となるように、可変ディフューザベーン２１ａを制御する。

【0057】

具体的には、ベーン開度制御部６５は、例えば、エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たさないと判定された場合に、基準ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。より詳しくは、ベーン開度制御部６５は、例えば、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合において、基本次数成分又は高調波成分が吸気通路７の共鳴周波数と一致するエンジン回転数ではないとエンジン状態取得部６１により判定された場合に、ベーン開度が効率優先ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａを制御する。

【0058】

ベーン開度制御部６５は、例えば、エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たすと判定した場合に、共鳴抑制ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。より詳しくは、ベーン開度制御部６５は、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合において、基本次数成分又は高調波成分が吸気通路７の共鳴周波数と一致するエンジン回転数であるとエンジン状態取得部６１により判定された場合に、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａを制御する。つまり、ベーン開度は、効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度とされる。

【0059】

図８は、ＥＣＵ６０のベーン開度制御を説明するための模式的な図である。図８の横軸は、コンプレッサ２３の流量を示しており、縦軸は、コンプレッサ２３の前後の圧力比を示している。図８では、図６で示された効率優先ベーン開度の場合におけるコンプレッサ特性ＣＲ１が破線で示されており、共鳴抑制ベーン開度の場合におけるコンプレッサ特性ＣＲ２が実線で示されている。コンプレッサ特性ＣＲ２は、タービン回転数を一定としたときのコンプレッサ２３の作動点を結んだ線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を含んでいる。線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３におけるタービン回転数は、線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３におけるタービン回転数とそれぞれ等しい。

【0060】

図８に示されるように、まず、作動点Ｐ１において、ベーン開度が効率優先ベーン開度とされ、線Ｎ２に対応するタービン回転数とされている。この状態において、基本次数成分又は高調波成分が吸気通路７の共鳴周波数と一致するエンジン回転数であるとエンジン状態取得部６１により判定された場合に、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａが制御され、効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度とされる。その結果、コンプレッサ２３は、コンプレッサ特性ＣＲ２における作動点Ｐ２で作動されることとなる。作動点Ｐ２においては、流量の変化に対するコンプレッサ２３の前後の圧力比の変動勾配（線Ｍ２の作動点Ｐ２における接線の傾き）が、コンプレッサ特性ＣＲ１での変動勾配（線Ｎ２の作動点Ｐ１における接線の傾き）よりも大きくなる。

【0061】

ここで、作動点Ｐ１と作動点Ｐ２とでは、ベーン開度が異なるものの、エンジン回転数、各シリンダ３の吸気バルブの開閉タイミング等は、同等とされている。そのため、作動点Ｐ１と作動点Ｐ２とでは、コンプレッサ２３の下流側における吸気脈動は同等であり、吸気脈動の振幅（コンプレッサ２３の下流の圧力振幅）は同等ということができる。一方、圧力比に対応する圧力振幅比では、分子がコンプレッサ２３の下流の圧力振幅であり、分母がコンプレッサ２３の上流の圧力振幅であるところ、コンプレッサ特性ＣＲ２の作動点Ｐ２おいては、圧力振幅比に対応する圧力比の変動勾配が作動点Ｐ１よりも大きくなっている。すなわち、作動点Ｐ２では、作動点Ｐ１と比べて、コンプレッサ２３の下流の圧力振幅は同等なのに対し、コンプレッサ２３の上流側における吸気脈動の振幅（コンプレッサ２３の上流の圧力振幅）は、小さくなっているということが判る。換言すれば、吸気脈動音の発生源側であるコンプレッサ２３の下流の圧力振幅（吸気脈動音の大きさ）が略一定である状態同士での比較においては、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合のコンプレッサ２３の上流の圧力振幅が、エンジン回転数が共鳴条件を満たさない場合のコンプレッサ２３の上流の圧力振幅よりも小さくなる。これにより、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合にコンプレッサ２３の上流に伝搬する吸気脈動音が減衰させられる。なお、コンプレッサ特性ＣＲ２の作動点Ｐ２おいては、例えばチョーク現象が間欠的に生じるような状態となっていてもよい。

【0062】

ちなみに、例えばベーン開度が効率優先ベーン開度である状態を維持しつつ吸気脈動の発生自体を抑制しようとすると、燃焼室への吸入空気の入り方が最適となるよう適合された状態から外れてしまい、シリンダ３の体積効率の低下を招く可能性がある。その結果、コンプレッサ２３の流量が低下してエンジン１の出力性能及び燃費性能の低下を招く可能性がある。この点、上述のように効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度とすることで、大きくなった圧力比の変動を利用してコンプレッサ２３の上流側の吸気脈動を減衰させることが可能となる。その結果、シリンダ３の体積効率の低下を招くような場合と比べて、コンプレッサ２３の流量の低下が抑制され、エンジン１の出力性能及び燃費性能の低下を抑制することが可能となる。

【0063】

ノズル開度制御部６６は、エンジン回転数が共鳴条件を満たすときに、基準コンプレッサ状態量にコンプレッサ状態量が近付くように、可変ノズル２１ｂを制御してもよい。基準コンプレッサ状態量は、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合のコンプレッサ状態量である。基準コンプレッサ状態量としては、例えば、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合の目標圧力比を用いることができる。基準コンプレッサ状態量としては、例えば、目標タービン回転数を用いてもよい。

【0064】

具体的には、ノズル開度制御部６６は、例えば、エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たさないと判定された場合に、基準ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂを制御する。ノズル開度制御部６６は、例えば、ベーン開度制御部６５によって効率優先ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａが制御された場合、基準ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂを制御する。

【0065】

ノズル開度制御部６６は、例えば、エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たすと判定された場合に、タービン回転数が目標タービン回転数となるように、可変ノズル２１ｂを制御する。ノズル開度制御部６６は、例えば、ベーン開度制御部６５によって共鳴抑制ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａが制御された場合、タービン回転数が目標タービン回転数となるように、増速ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂを制御する。つまり、ノズル開度は、基準ノズル開度と比べて閉じ側のノズル開度とされる。

【0066】

図８に示されるように、ベーン開度が効率優先ベーン開度から共鳴抑制ベーン開度となるように可変ディフューザベーン２１ａが制御された結果、作動点Ｐ１の状態で作動していたコンプレッサ２３は、作動点Ｐ２の状態で作動することとなる。その結果、作動点Ｐ２での圧力比は、目標圧力比（つまり作動点Ｐ１での圧力比）よりも低いものとなっている。

【0067】

そこで、目標タービン回転数は、コンプレッサ状態取得部６２によって、目標流量と目標圧力比とコンプレッサ特性ＣＲ２とから、線Ｍ３に相当するタービン回転として算出される。よって、線Ｍ２に相当するタービン回転から線Ｍ３に相当するタービン回転に目標タービン回転数が増加されるため、増速ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂが制御される。つまり、作動点Ｐ２の状態で作動していたコンプレッサ２３は、作動点Ｐ３の状態で作動することとなり、コンプレッサ２３の前後の圧力比が目標圧力比に近付く。その結果、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度とされた状態であっても、コンプレッサ２３の前後の圧力比の低下を補償することができ、エンジン１の出力性能及び燃費性能の低下を抑制することが可能となる。ちなみに、作動点Ｐ１，Ｐ３は、図８において見易さの点で便宜的に横軸方向にずらしているが、作動点Ｐ３は、線Ｍ３上の作動点であり、線Ｎ２と線Ｍ３とが交差する位置に近い作動点Ｐ１の流量と略同等の流量を有している。

【0068】

次に、ＥＣＵ６０による処理の一例について、図９を参照して説明する。図９は、図１のＥＣＵの処理を例示するフローチャートである。図９の処理は、例えばエンジン１の運転中に実行される。

【0069】

図９に示されるように、ＥＣＵ６０は、Ｓ１１において、エンジン状態取得部６１により、エンジン状態の取得を行う。エンジン状態取得部６１は、例えば、エンジン１のエンジン回転数を取得すると共に、目標吸入空気量を算出する。

【0070】

ＥＣＵ６０は、Ｓ１２において、エンジン状態取得部６１により、エンジン回転数が共鳴条件を満たすか否かの判定を行う。エンジン状態取得部６１は、エンジン回転数に基づいて、エンジン回転数が共鳴条件を満たすか否かを判定する。

【0071】

エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たさないと判定された場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ６０は、Ｓ１３において、ベーン開度制御部６５により、基準ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。ＥＣＵ６０は、Ｓ１４において、ノズル開度制御部６６により、基準ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂを制御する。その後、ＥＣＵ６０は、図９の処理を終了する。

【0072】

一方、エンジン状態取得部６１によりエンジン回転数が共鳴条件を満たすと判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ６０は、Ｓ１５において、ベーン開度制御部６５により、共鳴抑制ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。ＥＣＵ６０は、Ｓ１６において、ノズル開度制御部６６により、増速ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂを制御する。

【0073】

Ｓ１６においては、ＥＣＵ６０は、コンプレッサ状態取得部６２により、コンプレッサ状態量の取得を行う。コンプレッサ状態取得部６２は、コンプレッサ２３の流量とコンプレッサ２３の前後の圧力比とタービン回転数とを取得する。コンプレッサ状態取得部６２は、目標圧力比と目標流量とコンプレッサ特性とから目標タービン回転数を算出する。コンプレッサ状態取得部６２は、目標吸入空気量に基づいて目標圧力比と目標流量とを算出し、目標圧力比と目標流量とから目標タービン回転数を算出する。ノズル開度制御部６６は、タービン回転数が目標タービン回転数となるように、可変ノズル２１ｂを制御する。その後、ＥＣＵ６０は、図９の処理を終了する。

【0074】

以上説明したように、内燃機関の制御装置１００では、エンジン回転数が所定の共鳴条件を満たす場合に、エンジン回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャ２１のコンプレッサ２３の下流の圧力振幅をコンプレッサ２３の上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように（流量の変化に対するコンプレッサ２３の前後の圧力比の変動勾配が大きくなるように）、ターボチャージャ２１が制御される。これにより、例えば吸気脈動音の発生源側であるターボチャージャ２１のコンプレッサ２３の下流の圧力振幅（吸気脈動音の大きさ）が略一定の状態を基準とすると、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合のコンプレッサ２３の上流の圧力振幅が、エンジン回転数が共鳴条件を満たさない場合のコンプレッサ２３の上流の圧力振幅よりも小さくなる。このように、ターボチャージャ２１の制御によってコンプレッサ２３の上流に伝搬する圧力振幅が小さくなるため、例えば吸気脈動音の低減のための部品を別途追加することなく、コンプレッサ２３の上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。したがって、内燃機関の制御装置１００によれば、部品の搭載スペース及びコストの増大を抑制しつつ、吸気脈動音を低減することが可能となる。

【0075】

内燃機関の制御装置１００では、ターボチャージャ２１は、コンプレッサ２３側に設けられた可変ディフューザベーン２１ａを含む可変容量式ターボチャージャであり、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たすときに、予め記憶されたベーン開度データに基づいて、コンプレッサ効率を優先させたベーン開度である効率優先ベーン開度と比べて閉じ側のベーン開度である共鳴抑制ベーン開度となるように、可変ディフューザベーン２１ａを制御する。これにより、可変ディフューザベーン２１ａのベーン開度を制御することで、コンプレッサ２３の上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。

【0076】

内燃機関の制御装置１００では、ベーン開度データは、ベーン開度が効率優先ベーン開度となるように予め設定された基準ベーン開度データと、ベーン開度が共鳴抑制ベーン開度となるように予め設定された共鳴抑制ベーン開度データと、を含んでいる。ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たさないと判定した場合に、基準ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たすと判定した場合に、共鳴抑制ベーン開度データを用いて可変ディフューザベーン２１ａを制御する。これにより、エンジン回転数が共鳴条件を満たすか否かの判定結果に応じて基準ベーン開度データと共鳴抑制ベーン開度データとを適切に使い分けて、可変ディフューザベーン２１ａを制御することができる。

【0077】

内燃機関の制御装置１００は、少なくともコンプレッサ２３の下流圧を含むコンプレッサ状態量を検出する下流圧センサ５４を備えている。ターボチャージャ２１は、タービン２２側に設けられた可変ノズル２１ｂを含んでいる。ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たすときに、ベーン開度が効率優先ベーン開度である場合のコンプレッサ状態量である基準コンプレッサ状態量にコンプレッサ状態量が近付くように、可変ノズル２１ｂを制御する。これにより、コンプレッサ２３の上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させたままコンプレッサ状態量（例えば圧力比）が基準コンプレッサ状態量（例えば目標圧力比）に近付けられるため、吸気脈動音の低減と、エンジン１の出力及び燃費性能の維持と、の両立を図ることができる。

【0078】

内燃機関の制御装置１００では、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合に、コンプレッサ２３のチョーク現象を少なくとも間欠的に生じさせるようにターボチャージャ２１を制御する。これにより、チョーク現象が発生するようなコンプレッサ２３の特性を利用して、コンプレッサ２３の上流の吸気脈動音のエネルギーを減衰させることができる。

【0079】

［変形例］
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。

【0080】

上記実施形態では、一例として、図９に示されるように、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合のベーン開度及びノズル開度の制御がフィードフォワード制御となるように（ベーン開度及びノズル開度が例えば一度の処理で所定の開度となるように）、共鳴抑制ベーン開度データ及び増速ノズル開度データが設定されていたが、例えば図１０に示されるように、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合のベーン開度及びノズル開度の制御がフィードバック制御とされてもよい。

【0081】

具体的には、図１０のフローチャートでは、図９のフローチャートに対して、Ｓ１７及びＳ１８の処理が追加されると共に、フィードバック制御の繰り返し処理に伴ってベーン開度及びノズル開度が徐々に変化するように、共鳴抑制ベーン開度データ及び増速ノズル開度データがフィードバック補正値（例えば比例補正値、積分補正値等）として設定されている。

【0082】

図１０のＳ１７において、ＥＣＵ６０は、コンプレッサ状態取得部６２により、コンプレッサ状態量の取得を行う。コンプレッサ状態取得部６２は、例えば、コンプレッサ２３の前後の圧力比を、圧力振幅比として取得する。ＥＣＵ６０は、Ｓ１８において、コンプレッサ状態取得部６２により、圧力振幅比が所定の目標値以上であるか否かの判定を行う。コンプレッサ状態取得部６２は、コンプレッサ２３の上流圧と下流圧とに基づいて、圧力振幅比が目標値以上であるか否かを判定する。ここでの目標値は、吸気脈動の減衰効果が所望の一定効果以上となるようにコンプレッサ２３の上流の圧力振幅を低下させる圧力振幅比の目標の値である。

【0083】

コンプレッサ状態取得部６２により圧力振幅比が目標値以上ではないと判定された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ＥＣＵ６０は、Ｓ１５及びＳ１６の処理を再び行う。一方、コンプレッサ状態取得部６２により圧力振幅比が目標値以上であると判定された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ６０は、図１０の処理を終了する。以上により、圧力振幅比が目標値以上となるため、所望の一定効果以上となる吸気脈動の減衰効果を得ることができる。

【0084】

上記実施形態では、回転数検出部としてエンジン回転数センサ５１を例示したが、内燃機関の回転数を検出できるものであれば、その他のセンサ等を用いてもよい。

【0085】

上記実施形態では、コンプレッサ状態量検出部として、エアフロセンサ５３、下流圧センサ５４、及び上流圧センサ５５を例示したが、少なくともコンプレッサの下流圧を含むコンプレッサ状態量を検出できるものであれば、これらのセンサの一部を省略してもよく、あるいはその他のセンサ等を用いてもよい。また、公知の推定手法を用いて少なくともコンプレッサの下流圧を含むコンプレッサ状態量を検出してもよい。

【0086】

なお、ノズル開度制御部６６は、タービン回転数が目標タービン回転数となったか否かの判定結果に基づいて、可変ノズル２１ｂをフィードバック制御してもよい。この場合、ノズル開度制御部６６は、タービン回転数が目標タービン回転数未満であるとの判定結果に基づいて、増速ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂをフィードバック制御する。ノズル開度制御部６６は、タービン回転数が目標タービン回転数となったとの判定結果に基づいて、基準ノズル開度データを用いて可変ノズル２１ｂをフィードバック制御する。

【0087】

上記実施形態では、ノズル開度制御部６６による可変ノズル２１ｂの制御を実行したが、吸気脈動音を低減する観点では、必ずしも実行されなくてもよい。この場合、ターボチャージャ２１の可変ノズル２１ｂ、タービン回転数センサ５６、ノズル開度データ記憶部６４、及びノズル開度制御部６６は省略されてもよい。

【0088】

上記実施形態では、共鳴抑制ベーン開度は、コンプレッサ２３のチョーク現象を少なくとも間欠的に生じさせるベーン開度であると説明したが、要はコンプレッサ２３の流量の変化に対するコンプレッサ２３の前後の圧力比の変動勾配が大きくなればよく、必ずしもチョーク現象を生じさせなくてもよい。

【0089】

上記実施形態では、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合のターボチャージャ２１の制御対象の例として、可変ディフューザベーン２１ａの制御を示したが、ターボチャージャ２１の制御対象は、可変ディフューザベーン２１ａ以外であってもよい。

【0090】

上記実施形態では、コンプレッサ２３の下流の圧力振幅は、下流圧センサ５４で検出された下流圧に対応し、コンプレッサ２３の上流の圧力振幅は、上流圧センサ５５で検出された上流圧に対応したが、各圧力振幅は、これらに限定されない。例えば、各圧力振幅は、コンプレッサ２３の上流又は下流の吸気脈動音の音圧の振幅であってもよい。圧力振幅比は、下流圧を上流圧で除したコンプレッサ２３の前後の圧力比に対応したが、コンプレッサ２３の下流の吸気脈動音の音圧の振幅をコンプレッサ２３の上流の吸気脈動音の音圧の振幅で除した値であってもよい。

【0091】

上記実施形態では、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合に、エンジン回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャ２１のコンプレッサ２３の下流の圧力振幅をコンプレッサ２３の上流の圧力振幅で除した圧力振幅比が大きくなるように、ターボチャージャ２１を制御したが、圧力振幅比の分子と分母を入れ替えて、実質的に同じ制御を行ってもよい。すなわち、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が共鳴条件を満たす場合に、エンジン回転数が共鳴条件を満たさない場合と比べてターボチャージャ２１のコンプレッサ２３の上流の圧力振幅をコンプレッサ２３の下流の圧力振幅で除した圧力振幅比（逆数）が小さくなるように、ターボチャージャ２１を制御してもよい。

【0092】

上記実施形態では、内燃機関としてディーゼルエンジンとしてのエンジン１を例示したが、例えばガソリンエンジン等、その他の内燃機関であってもよい。エンジン１は、必ずしも車両等に搭載されていなくてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１…エンジン（内燃機関）、７…吸気通路、２１…ターボチャージャ、２１ａ…可変ディフューザベーン、２１ｂ…可変ノズル、２３…コンプレッサ、５１…エンジン回転数センサ（回転数検出部）、５３…エアフロセンサ（コンプレッサ状態量検出部）、５４…下流圧センサ（コンプレッサ状態量検出部）、５５…上流圧センサ（コンプレッサ状態量検出部）、６０…ＥＣＵ（制御部）、１００…内燃機関の制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】