(57)【要約】【課題】複数の過給機を有する内燃機関システムにおいて、電動モータ等の新たな機器を追加することなく、過給機の耐久性や信頼性を損なわずに、過給制御に使用する過給機の数を切替える切替過渡期間に伴うトルクの落ち込みをより適切に抑制することができる、内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置７０は、過給制御に使用する過給機の数を切替える過給切替手段７１Ａと、過給機の数を切替えた直後の切替過渡期間において過給の落ち込みに起因する総合損失トルクを推定する総合損失トルク推定手段７１Ｂと、推定した総合損失トルクに応じた第１要求トルクを算出する第１要求トルク算出手段７１Ｃと、算出した第１要求トルクに基づいて噴射開始時期補正量を算出する噴射開始時期補正量算出手段７１Ｄと、算出した噴射開始時期補正量に基づいて燃料の噴射開始時期を通常噴射タイミングよりも早くする噴射開始時期変更手段７１Ｅと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の過給機を有する内燃機関の運転状態を検出し、検出した前記運転状態に基づいて前記内燃機関のシリンダ内へ噴射する燃料量を制御する内燃機関の制御装置において、
前記制御装置は、
前記内燃機関のピストンが圧縮上死点の位置の近傍にいる所定タイミングである通常噴射タイミングにて燃料の噴射を開始して前記シリンダ内へ噴射する燃料量を調整することで発生トルクを調整可能であるとともに、燃料の噴射開始時期を前記通常噴射タイミングに対して前後に調整することで、さらに発生トルクを調整可能であり、
前記内燃機関の前記運転状態に応じて、過給制御に使用する過給機の数を切替える、過給切替手段と、
前記過給切替手段を用いて過給機の数を切替えた直後の過給の落ち込みが発生した状態から目標とする過給状態に達するまでの切替過渡期間において、過給の落ち込みに起因するトルクの損失分である総合損失トルクを推定する、総合損失トルク推定手段と、
前記切替過渡期間において、推定した前記総合損失トルクに応じた第１要求トルクを算出する、第１要求トルク算出手段と、
前記切替過渡期間において、算出した前記第１要求トルクに基づいて噴射開始時期補正量を算出する、噴射開始時期補正量算出手段と、
前記切替過渡期間において、算出した前記噴射開始時期補正量に基づいて燃料の噴射開始時期を前記通常噴射タイミングよりも早くする、噴射開始時期変更手段と、
を有する、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、
前記切替過渡期間において、
前記内燃機関の前記ピストン及び前記シリンダの熱損失において過給の落ち込みに起因した前記熱損失の増量分に基づいて損失するトルクである冷却損失トルクを推定し、
推定した前記冷却損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、
前記切替過渡期間において、
さらに、前記内燃機関の前記シリンダからの排気流量に基づいた排気損失において過給の落ち込みに起因した前記排気損失の減量分に基づいて利得するトルクである排気損失トルクを推定し、
推定した前記冷却損失トルクと前記排気損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、
前記切替過渡期間において、
さらに、前記内燃機関の前記ピストンによる吸気と排気のポンプ動作に基づいたポンプ損失において過給の落ち込みに起因した前記ポンプ損失の増量分に基づいて損失するトルクであるポンプ損失トルクを推定し、
推定した前記冷却損失トルクと前記排気損失トルクと前記ポンプ損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記内燃機関の前記シリンダ内に噴射する燃料の圧力である燃料圧力を調整して燃料噴射時間幅を調整することで、さらに発生トルクを調整可能であり、
前記切替過渡期間において、前記噴射開始時期補正量に基づいて早くした燃料の噴射開始時期に応じて増加したトルクである第１補填トルクを算出する、第１補填トルク算出手段と、
前記切替過渡期間において、前記第１要求トルクに対して前記第１補填トルクでは不足するトルクである第２要求トルクを算出する、第２要求トルク算出手段と、
前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記第２要求トルクに基づいて燃料圧力補正量を算出する、燃料圧力補正量算出手段と、
前記切替過渡期間において、算出した前記燃料圧力補正量に基づいて燃料圧力を高くする、燃料圧力変更手段と、
を有する、
内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記燃料圧力補正量に基づいて高くした燃料圧力に応じて増加したトルクである第２補填トルクを算出する、第２補填トルク算出手段と、
前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記第２要求トルクに対して前記第２補填トルクでは不足するトルクである第３要求トルクを算出する、第３要求トルク算出手段と、
前記切替過渡期間において、前記第３要求トルクがある場合に、前記第３要求トルクに基づいて燃料補正量を算出する、燃料補正量算出手段と、
前記切替過渡期間において、算出した前記燃料補正量に基づいて前記シリンダ内へ噴射する燃料量を増量する、燃料量変更手段と、
を有する、
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、複数の過給機を有する内燃機関システムを制御する、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両や建設機械等に搭載された内燃機関には、より大きな出力を得るために、排気ガスのエネルギーを用いて過給する過給機（いわゆるターボチャージャ）を備えたものがある。さらに、２機以上の（複数の）過給機を備えた内燃機関もある。例えば、第１過給機と第２過給機の２機の過給機を備えた内燃機関には、第１過給機と第２過給機を直列に配置したものと、第１過給機と第２過給機を並列に配置したものとがある。
【０００３】
直列あるいは並列に配置された２機の過給機を有する内燃機関は、１機の大型過給機のみを有する内燃機関と比較して、レスポンスの向上と低回転領域からトルクを得ることができる等のメリットがある。しかし、２機の過給機を備えた内燃機関では、運転状態に応じて、（ほぼ）１機の過給機のみで過給する場合と、２機の過給機で過給する場合と、を切り替える必要がある。過給機を１機から２機（あるいは２機から１機）へと切替える過渡期には、一時的な過給の落ち込みが発生して当該過給の落ち込みに伴うトルクの落ち込みが発生する。トルクの落ち込みは、ユーザがはっきりと体感できるレベルであり、ユーザに違和感を与えてしまうので、好ましくない。このため、過給制御に使用する過給機の数を切替える切替過渡期間のトルクの落ち込み量を抑制することが望まれている。
【０００４】
例えば特許文献１には、第１過給機と第２過給機を直列に配置した内燃機関を制御する内燃機関システム制御装置が開示されている。特許文献１では、各シリンダに筒内圧センサを設け、この筒内圧センサにて、排気工程を迎えた気筒の筒内圧を取得し、取得した筒内圧に基づいて、第１過給機及び第２過給機に対する排気の供給状態の変化に伴う排気圧力の変動に関連するパラメータを取得している。そして、取得したパラメータに基づいて、過給機の切替前のポンプ損失（ピストンの吸気と排気のポンプ動作に伴う損失）と、過給機の切替過渡期間のポンプ損失と、を算出してポンプ損失段差を求めている。そして、求めたポンプ損失段差に基づいて、トルク補正噴射量を算出して燃料噴射量を増量する（トルクを増量する）ことで、ポンプ損失に起因するトルクの変動を抑制している。
【０００５】
また特許文献２には、第１過給機と第２過給機を並列の配置した内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置が開示されている。なお特許文献２に記載の第１過給機と第２過給機は、一時的に直列的な過給動作をさせるための吸気バイパス通路及び吸気バイパス弁を備えている。特許文献２における制御装置は、シングルターボモード（１機の過給機のみで過給）からツインターボモード（２機の過給機で過給）への切替過渡期間を有している。そして切替過渡期間において、燃焼工程のメインとなるメイン噴射の後、燃焼工程による燃焼ガス内に再度少量の燃料を噴射するポスト噴射を行い、排気温度を上昇させて排気の膨張率を向上させている。これにより、過給機の切替過渡期間において、排気エネルギーを上昇させ（すなわち、過給機のタービン回転数の立ち上りを早くして）、過給の落ち込み（トルクの落ち込み）を抑制している。
【０００６】
また特許文献３には、第１過給機と第２過給機を並列に配置した内燃機関を制御する、内燃機関の過給システムが開示されている。特許文献３では、第２過給機は、内燃機関の排気エネルギーで駆動されるとともに電動モータでも駆動できる構成とされている。そして特許文献３における制御装置は、第１過給機のみで過給している状態から第１過給機と第２過給機で過給する状態へと切替える切替過渡期間において、電動モータを用いて第２過給機の回転数を瞬時に立ち上げ、過給の落ち込み（トルクの落ち込み）を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９００７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５１０８７号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のシステムでは、過給機の切替過渡期間のトルクの落ち込みは、ほぼポンプ損失トルクによる落ち込みであると想定している。しかし、種々の実験やシミュレーションの結果、ポンプ損失トルクよりも、過給の落ち込みに起因してシリンダやピストンに奪われる熱量の増加による冷却損失トルクのほうが、ポンプ損失トルクよりも大きいことがわかってきた。つまり、ポンプ損失トルクを補填するようにトルクを増量させても、トルクが不足する。また、トルクを増量させるために燃料噴射量（メイン噴射量）を増量しているが、燃費の低下を伴うので、あまり好ましくない。さらには、各気筒に筒内圧センサを設ける必要があり、コストアップとともにシリンダ（またはシリンダヘッド）の大幅な改造を伴うので、あまり好ましくない。
【０００９】
特許文献２に記載のシステムでは、過給機の切替過渡期間にポスト噴射を行っている。しかし、加速中において過給機の膨張比制約（耐久性、信頼性を確保するための制約であり、「タービン上流側圧力／タービン下流側圧力」の上限制約など）内になんとか収まっているような状況の場合、排気の膨張比を上げることは、一時的とはいっても、耐久性や信頼性の観点から、あまり好ましくない。ポスト噴射を行って排気の膨張比を上げると、過給機のタービンの下流側圧力に対する上流側圧力の比が大きくなり、タービンの耐久性、信頼性に影響を及ぼす可能性がある。
【００１０】
特許文献３に記載のシステムでは、第２過給機に電動モータを追加しているので、コストがかかるとともに、サイズ及び重量が増加するので、あまり好ましくない。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、複数の過給機を有する内燃機関システムにおいて、電動モータ等の新たな機器を追加することなく、過給機の耐久性や信頼性を損なわずに、過給制御に使用する過給機の数を切替える切替過渡期間に伴うトルクの落ち込みをより適切に抑制することができる、内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、複数の過給機を有する内燃機関の運転状態を検出し、検出した前記運転状態に基づいて前記内燃機関のシリンダ内へ噴射する燃料量を制御する内燃機関の制御装置において、前記制御装置は、前記内燃機関のピストンが圧縮上死点の位置の近傍にいる所定タイミングである通常噴射タイミングにて燃料の噴射を開始して前記シリンダ内へ噴射する燃料量を調整することで発生トルクを調整可能であるとともに、燃料の噴射開始時期を前記通常噴射タイミングに対して前後に調整することで、さらに発生トルクを調整可能であり、前記内燃機関の前記運転状態に応じて、過給制御に使用する過給機の数を切替える、過給切替手段と、前記過給切替手段を用いて過給機の数を切替えた直後の過給の落ち込みが発生した状態から目標とする過給状態に達するまでの切替過渡期間において、過給の落ち込みに起因するトルクの損失分である総合損失トルクを推定する、総合損失トルク推定手段と、前記切替過渡期間において、推定した前記総合損失トルクに応じた第１要求トルクを算出する、第１要求トルク算出手段と、前記切替過渡期間において、算出した前記第１要求トルクに基づいて噴射開始時期補正量を算出する、噴射開始時期補正量算出手段と、前記切替過渡期間において、算出した前記噴射開始時期補正量に基づいて燃料の噴射開始時期を前記通常噴射タイミングよりも早くする、噴射開始時期変更手段と、を有する、内燃機関の制御装置である。
【００１３】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、前記切替過渡期間において、前記内燃機関の前記ピストン及び前記シリンダの熱損失において過給の落ち込みに起因した前記熱損失の増量分に基づいて損失するトルクである冷却損失トルクを推定し、推定した前記冷却損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、内燃機関の制御装置である。
【００１４】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、前記切替過渡期間において、さらに、前記内燃機関の前記シリンダからの排気流量に基づいた排気損失において過給の落ち込みに起因した前記排気損失の減量分に基づいて利得するトルクである排気損失トルクを推定し、推定した前記冷却損失トルクと前記排気損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、内燃機関の制御装置である。
【００１５】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置における前記総合損失トルク推定手段は、前記切替過渡期間において、さらに、前記内燃機関の前記ピストンによる吸気と排気のポンプ動作に基づいたポンプ損失において過給の落ち込みに起因した前記ポンプ損失の増量分に基づいて損失するトルクであるポンプ損失トルクを推定し、推定した前記冷却損失トルクと前記排気損失トルクと前記ポンプ損失トルクに基づいて前記総合損失トルクを推定する、内燃機関の制御装置である。
【００１６】
次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記内燃機関の前記シリンダ内に噴射する燃料の圧力である燃料圧力を調整して燃料噴射時間幅を調整することで、さらに発生トルクを調整可能であり、前記切替過渡期間において、前記噴射開始時期補正量に基づいて早くした燃料の噴射開始時期に応じて増加したトルクである第１補填トルクを算出する、第１補填トルク算出手段と、前記切替過渡期間において、前記第１要求トルクに対して前記第１補填トルクでは不足するトルクである第２要求トルクを算出する、第２要求トルク算出手段と、前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記第２要求トルクに基づいて燃料圧力補正量を算出する、燃料圧力補正量算出手段と、前記切替過渡期間において、算出した前記燃料圧力補正量に基づいて燃料圧力を高くする、燃料圧力変更手段と、を有する、内燃機関の制御装置である。
【００１７】
次に、本発明の第６の発明は、上記第５の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記燃料圧力補正量に基づいて高くした燃料圧力に応じて増加したトルクである第２補填トルクを算出する、第２補填トルク算出手段と、前記切替過渡期間において、前記第２要求トルクがある場合に、前記第２要求トルクに対して前記第２補填トルクでは不足するトルクである第３要求トルクを算出する、第３要求トルク算出手段と、前記切替過渡期間において、前記第３要求トルクがある場合に、前記第３要求トルクに基づいて燃料補正量を算出する、燃料補正量算出手段と、前記切替過渡期間において、算出した前記燃料補正量に基づいて前記シリンダ内へ噴射する燃料量を増量する、燃料量変更手段と、を有する、内燃機関の制御装置である。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、過給制御に使用する過給機の数を切替えた直後の切替過渡期間において、総合損失トルクに応じた第１要求トルクを算出し、第１要求トルクに基づいて噴射開始時期補正量を算出する。そして噴射開始時期補正量に基づいて、燃料の噴射開始時期を通常噴射タイミングよりも早くする。つまり、燃料量を変えずに、燃料の噴射開始時期を早くする。一般的に、シリンダ内に噴射された燃料の燃焼による膨張圧力のピーク位置は、種々の理由により、ピストンが圧縮上死点を過ぎてやや下がった位置となるように、噴射開始時期が調整されている。そこで、切替過渡期間において噴射開始時期を早くすることで、膨張圧力のピーク位置が、ピストンが圧縮上死点により近い位置となるようにする。これにより、燃料量を増やすことなく、内燃機関の発生トルクを増量させることができる。従って、電動モータ等の新たな機器を追加することなく、過給制御に使用する過給機の数を切替える切替過渡期間に伴うトルクの落ち込みをより適切に抑制することができる。また、燃料の噴射量を変えていないので、排気流量や排気圧力もほとんど変わらない。従って、過給機の耐久性や信頼性を損なわずに、過給制御に使用する過給機の数を切替える切替過渡期間に伴うトルクの落ち込みをより適切に抑制することができる。
【００１９】
種々の実験やシミュレーションにて、過給機の切替過渡期間における過給の落ち込みに起因するトルクの損失分は、冷却損失トルクと排気損失トルクとポンプ損失トルクであることがわかってきた。なかでも、冷却損失トルクが支配的（最も割合が大きい）であることもわかってきた。第２の発明によれば、ポンプ損失トルクでなく冷却損失トルクに基づいて総合損失トルクを推定することで、より適切な大きさの総合損失トルクを推定することができる。
【００２０】
第３の発明によれば、冷却損失トルクと排気損失トルクに基づいて総合損失トルクを推定することで、より精度よく総合損失トルクを推定することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、冷却損失トルクと排気損失トルクとポンプ損失トルクに基づいて総合損失トルクを推定することで、さらに精度よく総合損失トルクを推定することができる。
【００２２】
燃料の噴射開始時期を早くして発生トルクを増量する場合、どこまでも噴射開始時期を早くすることができるわけではなく限界があるので、増量できるトルク（第１補填トルク）にも限界がある。第５の発明によれば、第１要求トルクに対して、燃料の噴射開始時期を早くしたことによる第１補填トルクでは、まだ第２要求トルク分だけ不足している場合、燃料圧力を高くして噴射時間幅を短くする。つまり、燃料量を変えずに、燃料を噴射する時間幅を短くすることで、早く噴き終わらせる。シリンダ内では、噴射された燃料量に応じて燃焼が進んで膨張圧力にてピストンを押し下げる力を発生させるが、噴射時間幅が長い場合、ピストンの位置が上死点から大きく下がった位置まで燃焼を継続させることになり、効率が悪い。同じ燃料量であっても燃料圧力を高くして噴射時間幅を短くすると、ピストンの位置が上死点により近い位置で燃料を噴き終わり、ピストンの位置が上死点により近い位置で燃焼を終わらせることができる。従って、ピストンの位置が上死点により近い位置で、膨張圧力にてピストンを押し下げる力を発生させることができるので、燃料量を増やすことなく、発生トルクを増量させることができる。
【００２３】
燃料圧力を高くして発生トルクを増量する場合、どこまでも燃料圧力を高くすることができるわけではなく限界があるので、増量できるトルク（第２補填トルク）にも限界がある。第６の発明によれば、第２要求トルクに対して、燃料圧力を高くしたことによる第２補填トルクでは、まだ第３要求トルク分だけ不足している場合、燃料量を増量する。なお、燃料の噴射開始時期を早めることで増量する第１補填トルクと、燃料圧力を高くすることで増量する第２補填トルクは、どちらも燃料量を変えていないので、第６の発明で増量させる燃料量（燃料補正量）は、少量で済む。従って、燃料の噴射開始時期や燃料圧力の調整を行わずに燃料量の増量のみで発生トルクを増量させる場合と比較して、燃費の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置を有するシステム（２機の過給機を備えたシステム）の全体の概略構成の例を説明する図である。
【図２】シングル過給制御（第１過給機のみで過給）からツイン過給制御（第１過給機と第２過給機で過給）へと切替える制御と、切替過渡期間における過給の落ち込みとトルクの落ち込みの例を説明する図である。
【図３】総合損失トルクを説明する図である。
【図４】制御装置の処理手順（各補正量を求める処理手順）の例を説明するフローチャートである。
【図５】制御装置の処理手順（過給制御切替処理の処理手順）の例を説明するフローチャートである。
【図６】制御装置の処理手順（噴射開始時期補正量を制御に反映する処理手順）の例を説明するフローチャートである。
【図７】制御装置の処理手順（燃料圧力補正量を制御に反映する処理手順）の例を説明するフローチャートである。
【図８】制御装置の処理手順（燃料補正量を制御に反映する処理手順）の例を説明するフローチャートである。
【図９】切替過渡期間にてトルクの落ち込みが発生している場合（補正前）における、シリンダ内の膨張圧力状態と、燃料の噴射タイミングと、燃料圧力の状態と、の例を説明するイメージ図である。
【図１０】図９に示す状態に対して、燃料の噴射開始時期を早くした場合（第１補填）における、シリンダ内の膨張圧力状態と、燃料の噴射タイミングと、燃料圧力の状態と、の例を説明するイメージ図である。
【図１１】図１０に示す状態から、さらに燃料圧力を高くした場合（第２補填）における、シリンダ内の膨張圧力状態と、燃料の噴射タイミングと、燃料圧力の状態と、の例を説明するイメージ図である。
【図１２】図１１に示す状態から、さらに燃料量を増加した場合（第３補填）における、シリンダ内の膨張圧力状態と、燃料の噴射タイミングと、燃料圧力の状態と、の例を説明するイメージ図である。
【図１３】図２に示す出力トルクの落ち込みを、燃料の噴射開始時期を早くする第１補填、燃料圧力を高くする第２補填、燃料量を増加する第３補填、にて補填する様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
●［内燃機関システム全体の概略構成の例（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。まず図１を用いて、内燃機関の制御装置７０を有する内燃機関システム全体の概略構成の例について説明する。本実施の形態の説明では、内燃機関の例として、車両に搭載された内燃機関１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。また図１に示す内燃機関システムの例は、第１過給機３１と第２過給機３２の２機の過給機を並列に配置しているが、吸気バイパス管１１ＣＢと吸気バイパス弁６１を有することで、第２過給機３２と第１過給機３１の直列的な過給動作も可能とされている。
【００２６】
以下、システム全体について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。吸気管１１Ａの流入側には、吸気流量検出手段２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出手段２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。吸気管１１Ａの流出側は、吸気管１１Ｂ１、１１Ｂ２の二股に分岐しており、吸気管１１Ｂ１の流入側と吸気管１１Ｂ２の流入側とに接続されている。
【００２７】
吸気管１１Ｂ１の流出側は、第１過給機３１（第１のターボチャージャ）のコンプレッサ３１Ａの流入側に接続されている。また吸気管１１Ｂ１の途中には、吸気バイパス管１１ＣＢの流出側が接続されている。コンプレッサ３１Ａの流出側は、吸気管１１Ｃ１の流入側に接続され、吸気管１１Ｃ１の流出側は、吸気管１１Ｃ２の流出側と合流されて吸気管１１Ｄの流入側に接続されている。コンプレッサ３１Ａは、タービン３１Ｂにて回転駆動され、吸気管１１Ｂ１から吸入した空気を圧縮して吸気管１１Ｃ１へ吐出する（過給する）。
【００２８】
吸気管１１Ｂ２の流出側は、第２過給機３２（第２のターボチャージャ）のコンプレッサ３２Ａの流入側に接続されている。コンプレッサ３２Ａの流出側は、吸気管１１Ｃ２と吸気バイパス管１１ＣＢの二股に分岐しており、吸気管１１Ｃ２の流入側と吸気バイパス管１１ＣＢの流入側とに接続されている。吸気管１１Ｃ２の流出側は、吸気管１１Ｃ１の流出側と合流されて吸気管１１Ｄの流入側に接続されている。また吸気管１１Ｃ２には、制御装置７０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｃ２を開閉する吸気切替弁６２が設けられている。吸気バイパス管１１ＣＢの流出側は吸気管１１Ｂ１に接続されている。また吸気バイパス管１１ＣＢには、制御装置７０からの制御信号に基づいて吸気バイパス管１１ＣＢを開閉する吸気バイパス弁６１が設けられている。
【００２９】
コンプレッサ３２Ａを回転駆動するタービン３２Ｂは、排気切替弁６３が開状態とされた場合に、排気ガスのエネルギーにて回転駆動される。排気切替弁６３は、制御装置７０からの制御信号に基づいて排気管１２Ｂ２を開閉する。制御装置７０は、排気切替弁６３を開状態にしてタービン３２Ｂを回転駆動した場合、吸気切替弁６２と吸気バイパス弁６１のいずれか一方を開状態にして他方を閉状態にする。また制御装置７０は、排気切替弁６３を閉状態にしている場合、吸気切替弁６２と吸気バイパス弁６１の双方を閉状態にする。
【００３０】
コンプレッサ３２Ａは、タービン３２Ｂにて回転駆動された場合、吸気切替弁６２が開状態かつ吸気バイパス弁６１が閉状態の場合では、吸気管１１Ｂ２から吸入した空気を圧縮して吸気管１１Ｃ２へ吐出（過給）する。またコンプレッサ３２Ａは、タービン３２Ｂにて回転駆動された場合、吸気切替弁６２が閉状態かつ吸気バイパス弁６１が開状態の場合では、吸気管１１Ｂ２から吸入した空気を圧縮して吸気バイパス管１１ＣＢへ吐出（過給）する。
【００３１】
吸気管１１Ｄの流入側は、吸気管１１Ｃ１の流出側と吸気管１１Ｃ２の流出側とが接続され、吸気管１１Ｄの流出側は、吸気マニホルド１１Ｅの流入側に接続されている。なお、第１過給機３１のコンプレッサ３１Ａの下流側となる吸気管１１Ｃ１、吸気管１１Ｄ、吸気マニホルド１１Ｅのいずれかには、過給圧を検出する過給圧検出手段２２Ａ（例えば、圧力センサ）が設けられている。過給圧検出手段２２Ａは、過給された吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。
【００３２】
吸気マニホルド１１Ｅの流出側は、内燃機関１０の各シリンダに接続されている。
【００３３】
内燃機関１０は複数のシリンダを有しており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｈが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ〜４３Ｈには、コモンレール４２から燃料配管を介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｈは、制御装置７０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ内に燃料を噴射する。
【００３４】
コモンレール４２には、制御装置７０からの制御信号に基づいて駆動される燃圧調整ポンプ４１から燃料が供給されている。またコモンレール４２には、コモンレール４２内の燃料の圧力を検出する燃圧検出手段２３（例えば、圧力センサ）が設けられている。燃圧検出手段２３は、検出した燃料圧力に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、燃圧検出手段２３からの検出信号に基づいた燃料圧力が目標燃料圧力となるように燃圧調整ポンプ４１を制御する。
【００３５】
内燃機関１０には、回転検出手段２５（例えば回転センサ）、クーラント温度検出手段２４（例えば温度センサ）等が設けられている。回転検出手段２５は、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。クーラント温度検出手段２４は、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。
【００３６】
内燃機関１０の排気側には排気マニホルド１２Ａ１、１２Ａ２の流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａ１の流出側には排気管１２Ｂ１の流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａ２の流出側には排気管１２Ｂ２の流入側が接続されている。排気管１２Ｂ１の流出側は第１過給機３１のタービン３１Ｂの流入側に接続され、排気管１２Ｂ２の流出側は第２過給機３２のタービン３２Ｂの流入側に接続されている。また排気管１２Ｂ２には、制御装置７０からの制御信号に基づいて排気管１２Ｂ２を開閉する排気切替弁６３が設けられている。また排気管１２Ｂ１と排気管１２Ｂ２には、排気切替弁６３が閉状態の場合に排気管１２Ｂ２内の排気を排気管１２Ｂ１へと導く排気バイパス管１２ＢＢが接続されている。
【００３７】
第１過給機３１のタービン３１Ｂの流出側には、排気管１２Ｃ１の流入側が接続され、排気管１２Ｃ１の流出側は、酸化触媒５１の流入側に接続されている。第２過給機３２のタービン３２Ｂの流出側には、排気管１２Ｃ２の流入側が接続され、排気管１２Ｃ２の流出側は、排気管１２Ｃ１の途中に接続されている。また排気管１２Ｃ１には、排気管１２Ｃ１内の排気の圧力を検出する排気圧力検出手段２２Ｂ（例えば圧力センサ）、排気管１２Ｃ１内の排気の温度を検出する排気温度検出手段２６（例えば温度センサ）等が設けられている。排気圧力検出手段２２Ｂは、検出した圧力に応じた検出信号を制御装置７０に出力し、排気温度検出手段２６は、検出した温度に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。
【００３８】
第１過給機３１のタービン３１Ｂには、タービン３１Ｂを回転駆動する排気の流速を調整可能な可変ノズル３１Ｃが設けられ、可変ノズル３１Ｃは、制御装置７０からの制御信号に応じて動作するノズル駆動手段３１Ｄ（例えば電動モータ）にて動作される。またノズル開度検出手段３１Ｅ（例えば回転角度センサ）は、可変ノズル３１Ｃの開度に応じたノズル駆動手段３１Ｄの動作状態（この場合、電動モータの回転角度）に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、ノズル開度検出手段３１Ｅからの検出信号に基づいて求めた可変ノズル３１Ｃの開度が、目標ノズル開度となるようにノズル駆動手段３１Ｄを制御する。なお、第２過給機３２のタービン３２Ｂの可変ノズル３２Ｃ、ノズル駆動手段３２Ｄ、ノズル開度検出手段３２Ｅも同様であるので、これらの説明は省略する。
【００３９】
酸化触媒５１の流出側は、ＤＰＦ５２（微粒子捕集フィルタ）の流入側に接続されている。酸化触媒５１は、内燃機関１０の排気中のＨＣ（炭化水素）とＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化する。
【００４０】
ＤＰＦ５２の流出側は、尿素ＳＣＲ５３の流入側に接続されており、ＤＰＦ５２は、排気中の微粒子を捕集する。またＤＰＦ５２には、ＤＰＦ５２の流入側と流出側の圧力差を検出する差圧検出手段２２Ｃ（例えば差圧センサ）が設けられている。差圧検出手段２２Ｃは、ＤＰＦ５２の流入側と流出側の圧力差に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、差圧検出手段２２Ｃからの検出信号に基づいた差圧から、ＤＰＦ５２に堆積された微粒子の量を推定することができる。
【００４１】
尿素ＳＣＲ５３は、図示省略した尿素水添加弁から噴射された尿素を用いて、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元して浄化する。
【００４２】
制御装置７０は、少なくとも、制御手段７１（ＣＰＵ）、記憶手段７３を有している。制御装置７０は、複数の過給機を有する内燃機関（内燃機関システム）の運転状態を検出し、検出した運転状態に基づいて、内燃機関のシリンダ内へ噴射する燃料量を制御する。制御装置７０（制御手段７１）は、図１に示す検出手段やアクチュエータに限定されず、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出する。そして、制御装置７０（制御手段７１）は、上記のインジェクタ４３Ａ〜４３Ｈや、吸気バイパス弁６１、吸気切替弁６２、排気切替弁６３、ノズル駆動手段３１Ｄ、３２Ｄ、燃圧調整ポンプ４１を含めた各種のアクチュエータを制御する。記憶手段７３は、例えばＦｌａｓｈ−ＲＯＭ等の記憶装置であり、後述する処理を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されている。なお、制御手段７１は、過給切替手段７１Ａ、総合損失トルク推定手段７１Ｂ、第１要求トルク算出手段７１Ｃ、噴射開始時期補正量算出手段７１Ｄ、噴射開始時期変更手段７１Ｅ、第１補填トルク算出手段７１Ｆ、第２要求トルク算出手段７１Ｇ、燃料圧力補正量算出手段７１Ｈ、燃料圧力変更手段７１Ｉ、第２補填トルク算出手段７１Ｊ、第３要求トルク算出手段７１Ｋ、燃料補正量算出手段７１Ｌ、燃料量変更手段７１Ｍ、等の各種の処理手段を有しているが、これらについては後述する。
【００４３】
大気圧検出手段２２Ｄ（例えば大気圧センサ）は、例えば制御装置７０に設けられており、制御装置７０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。
【００４４】
アクセルペダル踏込量検出手段２７（例えばアクセルペダル踏込角度センサ）は、アクセルペダルに設けられており、運転者によるアクセルペダルの踏込量に応じた検出信号を制御装置７０に出力する。
【００４５】
●［過給制御の切替と、切替過渡期間の過給圧とトルクの落ち込みの例（図２、図３）］
図２に、過給制御を１ターボ（第１過給機３１（図１参照）のみで過給）から２ターボ（第１過給機３１と第２過給機３２（図１参照）の双方で過給）に切替える場合の例を示す。図２の例は、時間Ｔａまでは１ターボで過給制御を行い、時間Ｔａにて１ターボから２ターボへと切替える切替条件が成立し、時間Ｔｂ以降にて２ターボで過給制御を行う例を示している。なお、時間Ｔａ〜Ｔｂは、１ターボから２ターボへ切替える際の切替中の時間である。
【００４６】
時間Ｔａまでは、制御装置７０は、１ターボで過給制御を行うと判定している。この場合、制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を閉状態に制御し、吸気切替弁６２を閉状態に制御し、排気切替弁６３を閉状態に制御している。この場合、第２過給機３２のタービン３２Ｂに排気が流入しないので、第２過給機３２は過給を行わず、第１過給機３１のみにて過給が行われる（図１、図２参照）。
【００４７】
時間Ｔａにて、制御装置７０は、１ターボの過給制御から２ターボの過給制御へと切替える切替条件が成立した、と判定している。この場合、制御装置７０は、過給の落ち込みを抑制するために、下記のように一時的に第２過給機３２と第１過給機３１を直列的に接続して過給する。この場合、制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を開状態に制御し、吸気切替弁６２を閉状態に制御し、排気切替弁６３を開状態に制御する。なお、時間Ｔａから切替時間が経過するまでは、この状態を維持して、第２過給機３２と第１過給機３１を直列的に接続して過給する（図１、図２参照）。
【００４８】
時間Ｔａから切替時間が経過した時間Ｔｂ以降では、制御装置７０は、２ターボで過給制御を行うと判定している。この場合、制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を閉状態に制御し、吸気切替弁６２を開状態に制御し、排気切替弁６３を開状態に制御している。この場合、制御装置７０は、第１過給機３１と第２過給機３２を並列的に使用して過給を行う（図１、図２参照）。
【００４９】
図２に示すように、１ターボから２ターボへの切替を開始した時間Ｔａから、２ターボに切替わった時間Ｔｂからさらに時間が経過した時間Ｔｃまで、の過渡状態時間（切替過渡期間に相当）の間では、第２過給機のタービンの回転数が充分上昇しきれてないため、過給圧の落ち込みが発生する。そして、この過給圧の落ち込みに伴って、内燃機関１０の出力トルクも落ち込む。ユーザは、過給圧の落ち込みについては、ほぼ体感できないが、出力トルクの落ち込みについては、内燃機関を搭載した車両のショックを伴うので、体感してしまう。以下に説明するように、本実施の形態にて説明する制御装置の処理にて、この出力トルクの落ち込みを、ユーザが体感できない程度に抑制する。
【００５０】
図２に示す出力トルクの落ち込み分を、以下では、総合損失トルクΔＴＱとする。発明者は、種々の実験とシミュレーションを重ね、総合損失トルクΔＴＱの要因を解析した。そして発明者は、図３に示すように、総合損失トルクΔＴＱは、冷却損失トルクと、排気損失トルクと、ポンプ損失トルクと、の和であることを突き止めた。なお、図３からわかるように、総合損失トルクΔＴＱは、冷却損失トルクが支配的である（割合が非常に大きい）。
【００５１】
冷却損失トルクは、過給圧の落ち込みに伴い、シリンダ内に噴射した燃料が、霧化する前にシリンダやピストンに衝突することにより、シリンダやピストンから奪われる熱量（熱損失）によって損失するトルクである。この冷却損失トルクは、実際の内燃機関のクーラント温度と過給圧に対して種々の実験データを取得・解析することで、クーラント温度と過給圧に応じた冷却損失トルクの算出方法を導き出すことができる。つまり、過渡状態時間における冷却損失トルクから、過給制御の切替を行う前の冷却損失トルクを減算することで、増加した冷却損失トルクを求めることができる。制御装置は、内燃機関のピストン及びシリンダの熱損失において、過給の落ち込みに起因した熱損失の増量分に基づいて損失する熱損失トルクを、後述するように推定できる。
【００５２】
排気損失トルクは、過給圧の落ち込みに伴う排気圧力の低下によって、「利得」するトルクである。排気圧損は、図１に示す酸化触媒５１から大気に排出するまでのハードウェアで、圧力損失特性がほぼ決まっている。内燃機関１０の排気マニホルド１２Ａ１内の排気圧力は、大気圧検出手段２２Ｄにて検出した大気圧と、上記の圧力損失特性と、差圧検出手段２２Ｃにて検出した差圧と、可変ノズル３１Ｃの開度と、から求めることができる。そして内燃機関１０の排気マニホルド１２Ａ１内の排気圧力から、排気損失トルクを求めることができる。つまり、過渡状態時間における排気損失トルクから、過給制御の切替を行う前の排気損失トルクを減算することで、「減少」した排気損失トルクを求めることができる。制御装置は、内燃機関のシリンダからの排気流量に基づいた排気損失において、過給の落ち込みに起因した排気損失の減量分に基づいて利得する排気損失トルクを、後述するように推定できる。
【００５３】
ポンプ損失トルクは、ピストンが吸気マニホルドから吸気を吸引して排気マニホルドへと排気を圧送するポンプ動作をする際の、吸気側圧力と排気側圧力と、ピストンの上面の面積と、によって決まるトルクである。過給圧が落ち込むと、吸引するための力を増量することになるので、過給圧が落ち込むとポンプ損失が増量する。つまり、過渡状態時間におけるポンプ損失トルクから、過給制御の切替を行う前のポンプ損失トルクを減算することで、増加したポンプ損失トルクを求めることができる。制御装置は、内燃機関のピストンによる吸気と排気のポンプ動作に基づいたポンプ損失において、過給の落ち込みに起因したポンプ損失の増量分に基づいて損失するポンプ損失トルクを、後述するように推定できる。
【００５４】
●［制御装置７０の処理手順（図４〜図８）］
次に図４〜図８に示すフローチャートを用いて、制御装置７０（制御手段７１）の処理手順の例について説明する。図４に示す処理は、例えば所定時間間隔（例えば、数［ｍｓ］〜数１０［ｍｓ］間隔）で起動され、起動されると、制御装置７０（制御手段７１）は、ステップＳ０１０へと処理を進める。
【００５５】
ステップＳ０１０にて制御装置７０は、入力信号処理として、種々の検出手段からの検出信号に基づいた物理量を取得して記憶し、ステップＳ０２０へと処理を進める。例えば、現在の、過給圧、クーラント温度、噴射する燃料量、噴射時間幅、燃料圧力、内燃機関の回転数、吸気流量、排気圧力、排気温度、第１過給機の可変ノズルの開度、ＤＰＦの差圧、大気圧等を取得して、今回過給圧、今回クーラント温度、今回燃料量、今回噴射時間幅、今回燃料圧力、今回回転数、今回吸気流量、今回排気圧力、今回排気温度、今回ノズル開度、今回差圧、今回大気圧等として記憶する。なお、記憶する物理量は、これらに限定されるものではない。
【００５６】
ステップＳ０２０にて制御装置７０は、図５に示す［ＳＢ０００：過給制御切替処理］を実行し、ステップＳ０２５に処理を進める。制御装置７０は、図５に示す［ＳＢ０００：過給制御切替処理］を実行する際、図５に示すステップＳＢ０１０へ処理を進める。
【００５７】
［ＳＢ０００：過給制御切替処理］
図５に示すステップＳＢ０１０にて制御装置７０は、現在、１ターボ過給制御中（第１過給機のみで過給するシングル過給制御中）であるか否かを判定し、１ターボ過給制御中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ０２０に処理を進め、１ターボ過給制御中でない場合（Ｎｏ）はステップＳＢ１１０に処理を進める。なお、図５に示すＳＢ０００の処理は、既存の処理であり、１ターボ過給制御（第１過給機のみで過給するシングル過給制御）から２ターボ過給制御（第１過給機と第２過給機の双方で過給するツイン過給制御）に切替える処理の例を示しているが、２ターボ過給制御から１ターボ過給制御に切替える処理であるステップＳＢ１１０の詳細については記載を省略している。
【００５８】
ステップＳＢ０２０に処理を進めた場合、制御装置７０は、内燃機関の運転状態に基づいて、１ターボ過給制御から２ターボ過給制御への切替条件が成立するか否かを判定し、切替条件が成立する場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ０３０へ処理を進め、切替条件が成立しない場合（Ｎｏ）はステップＳＢ０６０Ａへ処理を進める。
【００５９】
ステップＳＢ０３０に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替タイマ（図２参照）が起動中であるか否かを判定し、起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ０５０に処理を進め、起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳＢ０４０に処理を進める。
【００６０】
ステップＳＢ０４０に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替開始フラグをＯＮにして切替タイマを起動し、ステップＳＢ０５０に処理を進める。
【００６１】
ステップＳＢ０５０に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替タイマが切替時間（図２参照）未満であるか否かを判定し、切替時間未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＢ０６０Ｂに処理を進め、切替時間以上である場合（Ｎｏ）はステップＳＢ０６０Ｃに処理を進める。なお、切替時間の値は、実際の車両を用いた種々の実験等によって適切な値に設定されている。
【００６２】
ステップＳＢ０６０Ａに処理を進めた場合は、１ターボ過給制御を維持する（継続する）場合であり、第１過給機のみで過給を行う場合である。制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を閉状態に制御し、吸気切替弁６２を閉状態に制御し、排気切替弁６３を閉状態に制御し（図２参照）、ステップＳＢ０７０Ａに処理を進める。
【００６３】
ステップＳＢ０７０Ａにて制御装置７０は、切替タイマを停止して初期化し、図５に示す処理を終了して図４に示すステップＳ０２５に処理を進める。
【００６４】
ステップＳＢ０６０Ｂに処理を進めた場合は、１ターボ過給制御から２ターボ過給制御への切替中の場合であり、第２過給機と第１過給機とを直列的にして過給を行う場合である。制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を開状態に制御し、吸気切替弁６２を閉状態に制御し、排気切替弁６３を開状態に制御し（図２参照）、図５に示す処理を終了して図４に示すステップＳ０２５に処理を進める。
【００６５】
ステップＳＢ０６０Ｃに処理を進めた場合は、２ターボ過給制御を維持する（継続する）場合であり、第１過給機と第２過給機の双方を並列的にして過給を行う場合である。制御装置７０は、吸気バイパス弁６１を閉状態に制御し、吸気切替弁６２を開状態に制御し、排気切替弁６３を開状態に制御し（図２参照）、ステップＳＢ０７０Ｃに処理を進める。
【００６６】
ステップＳＢ０７０Ｃにて制御装置７０は、切替タイマを停止して初期化し、図５に示す処理を終了して図４に示すステップＳ０２５に処理を進める。
【００６７】
上記のステップＳＢ０１０〜ＳＢ０７０Ｃの処理を実行する制御手段７１は、内燃機関の運転状態に応じて、過給制御に使用する過給機の数を切替える、過給切替手段７１Ａ（図１参照）に相当している。
【００６８】
図４に示すステップＳ０２５にて制御装置７０は、切替開始フラグ（図５のステップＳＢ０４０にてＯＮとされる）がＯＮであるか否かを判定し、切替開始フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３０に処理を進め、切替開始フラグがＯＮでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０４０に処理を進める。
【００６９】
ステップＳ０３０に処理を進めた場合、制御装置７０は、現時点のタイミングが、図２に示す時間Ｔａであると判定し、切替前過給圧に今回過給圧を記憶し、切替前クーラント温度に今回クーラント温度を記憶し、切替前燃料量に今回燃料量を記憶し、切替前噴射時間幅に今回噴射時間幅を記憶し、切替前燃料圧力に今回燃料圧力を記憶し、切替前回転数に今回回転数を記憶し、切替前吸気流量に今回吸気流量を記憶し、切替前排気圧力に今回排気圧力を記憶し、切替前排気温度に今回排気温度を記憶し、切替前ノズル開度に今回ノズル開度を記憶し、切替前差圧に今回差圧を記憶し、切替前大気圧に今回大気圧を記憶してステップＳ０３５に処理を進める。なお、ステップＳ０３０にて記憶した各種の物理量は、ステップＳ０５０〜Ｓ０６５にて各種の損失トルクを推定する際に使用される。なお、「切替前」として記憶する物理量は、これらに限定されるものではない。
【００７０】
ステップＳ０３５にて制御装置７０は、切替過渡タイマ（図２参照）を起動してステップＳ０４０に処理を進める。
【００７１】
ステップＳ０４０に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替過渡タイマが起動中であるか否かを判定し、切替過渡タイマが起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４５に処理を進め、切替過渡タイマが起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０に処理を進める。
【００７２】
ステップＳ０４５処理を進めた場合、制御装置７０は、切替過渡タイマが過渡状態時間（切替過渡期間）以下（図２参照）であるか否かを判定し、過渡状態時間以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０に処理を進め、過渡状態時間を超えている場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０に処理を進める。なお、過渡状態時間（切替過渡期間）の値は、実際の車両を用いた種々の実験等によって適切な値に設定されており、図２に示すように、切替中及び切替後の所定時間における過給圧や出力トルクの落ち込みが発生する時間（期間）である。例えば過渡状態時間（切替過渡期間）は、１〜２［ｓｅｃ］程度である。
【００７３】
ステップＳ０７０に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替過渡タイマを停止して初期化し、噴射開始時期補正量、燃料圧力補正量、燃料補正量を初期化してステップＳ１６５へ処理を進める。
【００７４】
ステップＳ０５０へ処理を進めた場合、制御装置７０は、冷却損失トルク（図３参照）を推定し、ステップＳ０５５へ処理を進める。例えば制御装置７０は、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションにて求めた、クーラント温度と過給圧に応じたマップ値等から冷却損失トルクを推定することができる。制御装置７０は、当該マップと切替前過給圧と切替前クーラント温度等を用いて、（切替前）冷却損失トルクを推定し、当該マップと今回過給圧と今回クーラント温度等を用いて（今回）冷却損失トルクを推定する。そして制御装置７０は、（今回）冷却損失トルクから（切替前）冷却損失トルクを減算することで、切替前に対して増加した冷却損失トルクを推定することができる。なお、増加分の冷却損失トルクの推定方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【００７５】
ステップＳ０５５にて制御装置７０は、排気損失トルク（図３参照）を推定し、ステップＳ０６０へ処理を進める。例えば制御装置７０は、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションにて求めた、排気流量と排気圧力（排気マニホルド内圧力）に応じたマップ値とＤＰＦの差圧等から排気損失トルクを推定することができる。制御装置７０は、当該マップと切替前排気流量（切替前吸気流量と切替前排気温度から算出）と切替前排気圧力と切替前差圧と切替前ノズル開度等を用いて（切替前）排気損失トルクを推定し、当該マップと今回排気流量（今回吸気流量と今回排気温度から算出）と今回排気圧力と今回差圧と今回ノズル開度等を用いて（今回）排気損失トルクを推定する。なお、切替前排気圧力（排気マニホルド内圧力）は、切替前排気圧力（タービン下流圧力）と切替前ノズル開度等から推定することができる。そして制御装置７０は、（切替前）排気損失トルクから（今回）排気損失トルクを減算することで、切替前に対して減少した排気損失トルクを推定することができる。なお、減少分の排気損失トルクの推定方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【００７６】
ステップＳ０６０にて制御装置７０は、ポンプ損失トルク（図３参照）を推定し、ステップＳ０６５へ処理を進める。例えば制御装置７０は、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションにて求めた、過給圧と排気圧力（排気マニホルド内圧力）に応じたマップ値や、過給圧と排気圧力とピストン上面の面積からポンプ損失を推定することができる。制御装置７０は、当該マップと切替前過給圧と切替前排気圧力や、切替前過給圧と切替前排気圧力とピストン上面の面積等を用いて（切替前）ポンプ損失トルクを推定し、当該マップと今回過給圧と今回排気圧力や、今回過給圧と今回排気圧力とピストン上面の面積等を用いて（今回）ポンプ損失トルクを推定する。なお、切替前排気圧力（排気マニホルド内圧力）は、切替前排気圧力（タービン下流圧力）と切替前ノズル開度等から推定することができる。そして制御装置７０は、（今回）ポンプ損失トルクから（切替前）ポンプ損失トルクを減算することで、切替前に対して増加したポンプ損失トルクを推定することができる。なお、増加分のポンプ損失トルクの推定方法は、上記の方法に限定されるものではない。
【００７７】
ステップＳ０６５にて制御装置７０は、総合損失トルクを推定し、ステップＳ１１０へ処理を進める。この場合、制御装置７０は、「総合損失トルク＝冷却損失トルク−排気損失トルク＋ポンプ損失トルク（図３参照）」にて、総合損失トルクを推定（算出）する。
【００７８】
上記のステップＳ０４０〜Ｓ０６５の処理を実行する制御手段７１は、過給切替手段７１Ａ（図１参照）を用いて過給機の数を切替えた直後の過給の落ち込みが発生した状態から目標とする過給状態に達するまでの切替過渡期間において、過給の落ち込みに起因するトルクの損失分である総合損失トルクを推定する、総合損失トルク推定手段７１Ｂ（図１参照）に相当している。
【００７９】
ステップＳ１１０にて制御装置７０は、総合損失トルクに基づいて第１要求トルクを算出してステップＳ１１５に処理を進める。例えば制御装置７０は、総合損失トルクから所定トルク（例えば１０［Ｎｍ］）だけ減算して第１要求トルクを算出する。なお、所定トルクは、ユーザが体感しない程度のトルク減少分である。以下、ステップＳ１１５〜Ｓ１６０Ｂにて、第１要求トルクを補填する補填トルクを順番に求める。補填トルクは３段階で求めており、まず燃料の噴射開始時期を早める（進角する）第１補填トルクで補填する。第１補填トルクではトルクが不足している場合では、さらに燃料圧力を高める第２補填トルクを追加して補填する。第１補填トルクと第２補填トルクでもトルクが不足している場合では、さらに燃料量を増加する第３補填トルクを追加して補填する。
【００８０】
上記のステップＳ１１０の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、推定した総合損失トルクに応じた第１要求トルクを算出する、第１要求トルク算出手段７１Ｃ（図１参照）に相当している。
【００８１】
ステップＳ１１５にて制御装置７０は、第１要求トルクに対する第１補填トルクを決定してステップＳ１２０に処理を進める。第１補填トルクは、燃料の噴射開始時期を早くする（進角させる）ことで得られるトルクであり、噴射開始時期を早くする（進角する）上限があるため、得られるトルクにも上限がある。例えば、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションから求めた第１補填トルクの上限が３０［Ｎｍ］である場合、１０［Ｎｍ］、２０［Ｎｍ］、３０［Ｎｍ］のそれぞれを得られる噴射進角増量値マップ（１０［Ｎｍ］用マップ、２０［Ｎｍ］用マップ、３０［Ｎｍ］用マップの３つのマップ）を用意する。各噴射進角増量値マップは、例えば内燃機関の回転数と燃料量に応じた噴射進角増量値が設定されたマップである。例えば第１要求トルクが４０［Ｎｍ］である場合、制御装置７０は、第１補填トルクを上限の３０［Ｎｍ］と決定し、第１要求トルクが２５［Ｎｍ］である場合では第１補填トルクを２５［Ｎｍ］と決定する。第１補填トルクの値は、第１要求トルクの値以下の値に決定される。
【００８２】
上記のステップＳ１１５の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、噴射開始時期補正量に基づいて早くした燃料の噴射開始時期に応じて増加したトルクである第１補填トルクを算出する、第１補填トルク算出手段７１Ｆ（図１参照）に相当している。
【００８３】
ステップＳ１２０にて制御装置７０は、第１補填トルクに応じた噴射開始時期補正量（噴射進角増量値）を算出してステップＳ１２５に処理を進める。制御装置７０は、例えば第１補填トルクが３０［Ｎｍ］である場合、３０［Ｎｍ］用マップと今回回転数と今回燃料量から噴射進角増量値を求めて噴射開始時期補正量に記憶する。また制御装置７０は、例えば第１補填トルクが２５［Ｎｍ］である場合、２０［Ｎｍ］用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた噴射進角増量値と、３０[Ｎｍ]用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた噴射進角増量値との間を補間して２５［Ｎｍ］用の噴射進角増量値を求めて噴射開始時期補正量に記憶する。
【００８４】
上記のステップＳ１２０の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、算出した第１要求トルク（に基づいた第１補填トルク）に基づいて噴射開始時期補正量を算出する、噴射開始時期補正量算出手段７１Ｄ（図１参照）に相当している。
【００８５】
ステップＳ１２５にて制御装置７０は、第１要求トルクから第１補填トルクを減算して求めた第２要求トルク（≧０）を求め、ステップＳ１３０に処理を進める。第１補填トルクに上限があるため、第１要求トルクに対して第１補填トルクでは不足したトルクが第２要求トルクである。
【００８６】
上記のステップＳ１２５の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、第１要求トルクに対して第１補填トルクでは不足するトルクである第２要求トルクを算出する、第２要求トルク算出手段７１Ｇ（図１参照）に相当している。
【００８７】
ステップＳ１３０にて制御装置７０は、第２要求トルクがあるか否か（ゼロより大きいか否か）を判定し、第２要求トルクがある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１３５に処理を進め、第２要求トルクが無い（ゼロ）の場合（Ｎｏ）はステップＳ１４０Ｂに処理を進める。
【００８８】
ステップＳ１３５に処理を進めた場合、制御装置７０は、第２要求トルクに対する第２補填トルクを決定してステップＳ１４０Ａに処理を進める。第２補填トルクは、燃料圧力を高くして燃料噴射時間幅を短くすることで得られるトルクであり、燃料圧力を高くする上限があるため、得られるトルクにも上限がある。例えば、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションから求めた第２補填トルクの上限が３０［Ｎｍ］である場合、１０［Ｎｍ］、２０［Ｎｍ］、３０［Ｎｍ］のそれぞれを得られる燃料圧力増量値マップ（１０［Ｎｍ］用マップ、２０［Ｎｍ］用マップ、３０［Ｎｍ］用マップの３つのマップ）を用意する。各燃料圧力増量値マップは、例えば内燃機関の回転数と燃料量に応じた燃料圧力増量値が設定されたマップである。例えば第２要求トルクが４０［Ｎｍ］である場合、制御装置７０は、第２補填トルクを上限の３０［Ｎｍ］と決定し、第２要求トルクが２５［Ｎｍ］である場合では第２補填トルクを２５［Ｎｍ］と決定する。第２補填トルクの値は、第２要求トルクの値以下の値に決定される。
【００８９】
上記のステップＳ１３０〜Ｓ１３５の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、第２要求トルクがある場合に、燃料圧力補正量に基づいて高くした燃料圧力に応じて増加したトルクである第２補填トルクを算出する、第２補填トルク算出手段７１Ｊ（図１参照）に相当している。
【００９０】
ステップＳ１４０Ａにて制御装置７０は、第２補填トルクに応じた燃料圧力補正量（燃料圧力増量値）を算出してステップＳ１４５に処理を進める。制御装置７０は、例えば第２補填トルクが３０［Ｎｍ］である場合、３０［Ｎｍ］用マップと今回回転数と今回燃料量から燃料圧力増量値を求めて燃料圧力補正量に記憶する。また制御装置７０は、例えば第２補填トルクが２５［Ｎｍ］である場合、２０［Ｎｍ］用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた燃料圧力増量値と、３０[Ｎｍ]用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた燃料圧力増量値との間を補間して２５［Ｎｍ］用の燃料圧力増量値を求めて燃料圧力補正量に記憶する。
【００９１】
上記のステップＳ１３０〜Ｓ１４０Ａの処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、第２要求トルクがある場合に、第２要求トルクに基づいて燃料圧力補正量を算出する、燃料圧力補正量算出手段７１Ｈ（図１参照）に相当している。
【００９２】
ステップＳ１４５にて制御装置７０は、第２要求トルクから第２補填トルクを減算して求めた第３要求トルク（≧０）を求め、ステップＳ１５０に処理を進める。第２補填トルクに上限があるため、第２要求トルクに対して第２補填トルクでは不足したトルクが第３要求トルクである。
【００９３】
上記のステップＳ１４５の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、第２要求トルクがある場合に、第２要求トルクに対して第２補填トルクでは不足するトルクである第３要求トルクを算出する、第３要求トルク算出手段７１Ｋ（図１参照）に相当している。
【００９４】
ステップＳ１５０にて制御装置７０は、第３要求トルクがあるか否か（ゼロより大きいか否か）を判定し、第３要求トルクがある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５５に処理を進め、第３要求トルクが無い（ゼロ）の場合（Ｎｏ）はステップＳ１６０Ｂに処理を進める。
【００９５】
ステップＳ１５５に処理を進めた場合、制御装置７０は、第３要求トルクに対する第３補填トルクを決定してステップＳ１６０Ａに処理を進める。第３補填トルクは、燃料量を増量することで得られるトルクであり、上限の値は総合損失トルクを充分補填できる。従って、制御装置７０は、第３補填トルクの値を第３要求トルクの値に決定する。例えば第３要求トルクが２５［Ｎｍ］である場合では第３補填トルクを２５［Ｎｍ］と決定する。例えば、実際の車両を用いた種々の実験や種々のシミュレーションから、１０［Ｎｍ］、２０［Ｎｍ］、３０［Ｎｍ］、４０［Ｎｍ］、５０［Ｎｍ］等のそれぞれを得られる燃量増量値マップ（１０［Ｎｍ］用マップ、２０［Ｎｍ］用マップ、３０［Ｎｍ］用マップ、４０［Ｎｍ］用マップ、５０［Ｎｍ］用マップ、の５つのマップ）を用意する。各燃料量増量値マップは、例えば内燃機関の回転数と燃料量に応じた燃料量増量値が設定されたマップである。
【００９６】
ステップＳ１６０Ａにて制御装置７０は、第３補填トルクに応じた燃料補正量（燃料量増量値）を算出してステップＳ１６５に処理を進める。制御装置７０は、例えば第３補填トルクが２５［Ｎｍ］である場合、２０［Ｎｍ］用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた燃料量増量値と、３０[Ｎｍ]用マップと今回回転数と今回燃料量から求めた燃料量増量値との間を補間して２５［Ｎｍ］用の燃料量増量値を求めて燃料補正量に記憶する。
【００９７】
上記のステップＳ１５０〜Ｓ１６０Ａの処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、第３要求トルクがある場合に、第３要求トルクに基づいて燃料補正量を算出する、燃料補正量算出手段７１Ｌ（図１参照）に相当している。
【００９８】
ステップＳ１４０Ｂに処理を進めた場合、制御装置７０は、燃料圧力補正量を初期化して（ゼロにして）ステップＳ１６０Ｂに処理を進める。
【００９９】
ステップＳ１６０Ｂに処理を進めた場合、制御装置７０は、燃料補正量を初期化して（ゼロにして）ステップＳ１６５に処理を進める。
【０１００】
ステップＳ１６５に処理を進めた場合、制御装置７０は、切替開始フラグをＯＦＦにして処理を終了する。
【０１０１】
なお、第１補填トルクとして求めた噴射開始時期補正量、第２補填トルクとして求めた燃料圧力補正量、第３補填トルクとして求めた燃料補正量、の各補正量を反映する処理については、図６に示すフローチャートにて説明する。
【０１０２】
●［噴射開始時期補正量、燃料圧力補正量、燃料噴射量を反映する処理手順（図６〜図８）］
［燃料噴射時期処理（図６）］
噴射開始時期補正量は、既存の［燃料噴射時期処理］にて反映される。図６に示すように、［燃料噴射時期処理］には、既存のステップＳＣ０３０に、ステップＳＣ０１０、ＳＣ０２０Ａ、ＳＣ０２０Ｂが、新たに追加されている。［燃料噴射時期処理］を実行する際、制御装置７０はステップＳＣ０１０に処理を進める。
【０１０３】
ステップＳＣ０１０にて制御装置７０は、噴射開始時期補正量があるか否か（ゼロか否か）を判定し、噴射開始時期補正量がある場合（Ｙｅｓ）はステップＳＣ０２０Ａに処理を進め、噴射開始時期補正量が無い場合（Ｎｏ）はステップＳＣ０２０Ｂに処理を進める。
【０１０４】
ステップＳＣ０２０Ａに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常噴射タイミングに噴射開始時期補正量を加算した値を目標噴射開始時期に記憶してステップＳＣ０３０に処理を進める。なお、通常噴射タイミングは、内燃機関の運転状態に応じて、制御装置７０が図示省略した既存の処理で算出した値であり、内燃機関のピストンが圧縮上死点の位置の近傍にいる所定タイミングである。
【０１０５】
ステップＳＣ０２０Ｂに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常噴射タイミングの値を目標噴射開始時期に記憶してステップＳＣ０３０に処理を進める。
【０１０６】
ステップＳＣ０３０に処理（既存の処理）を進めた場合、制御装置７０は、目標噴射開始時期に燃料を噴射開始するように、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｈからの噴射開始時期を制御して処理を終了する。
【０１０７】
上記のステップＳＣ０１０〜ＳＣ０３０の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、算出した噴射開始時期補正量に基づいて燃料の噴射開始時期を通常噴射タイミングよりも早くする、噴射開始時期変更手段７１Ｅ（図１参照）に相当している。
【０１０８】
［燃料圧力処理（図７）］
燃料圧力補正量は、既存の［燃料圧力処理］にて反映される。図７に示すように、［燃料圧力処理］には、既存のステップＳＤ０３０に、ステップＳＤ０１０、ＳＤ０２０Ａ、ＳＤ０２０Ｂが、新たに追加されている。［燃料圧力処理］を実行する際、制御装置７０はステップＳＤ０１０に処理を進める。
【０１０９】
ステップＳＤ０１０にて制御装置７０は、燃料圧力補正量があるか否か（ゼロか否か）を判定し、燃料圧力補正量がある場合（Ｙｅｓ）はステップＳＤ０２０Ａに処理を進め、燃料圧力補正量が無い場合（Ｎｏ）はステップＳＤ０２０Ｂに処理を進める。
【０１１０】
ステップＳＤ０２０Ａに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常燃料圧力に燃料圧力補正量を加算した値を目標燃料圧力に記憶してステップＳＤ０３０に処理を進める。なお、通常燃料圧力は、内燃機関の運転状態に応じて、制御装置７０が図示省略した既存の処理で算出した値である。
【０１１１】
ステップＳＤ０２０Ｂに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常燃料圧力の値を目標燃料圧力に記憶してステップＳＤ０３０に処理を進める。
【０１１２】
ステップＳＤ０３０に処理（既存の処理）を進めた場合、制御装置７０は、目標燃料圧力となるように、燃圧調整ポンプ４１を制御して処理を終了する。
【０１１３】
上記のステップＳＤ０１０〜ＳＤ０３０の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、算出した燃料圧力補正量に基づいて燃料圧力を高くする（通常燃料圧力Ｆｐｎよりも高くする）、燃料圧力変更手段７１Ｉ（図１参照）に相当している。
【０１１４】
［燃料噴射処理（図８）］
燃料補正量は、既存の［燃料噴射処理］にて反映される。図８に示すように、［燃料噴射処理］には、既存のステップＳＥ０３０に、ステップＳＥ０１０、ＳＥ０２０Ａ、ＳＥ０２０Ｂが、新たに追加されている。［燃料噴射処理］を実行する際、制御装置７０はステップＳＥ０１０に処理を進める。
【０１１５】
ステップＳＥ０１０にて制御装置７０は、燃料補正量があるか否か（ゼロか否か）を判定し、燃料補正量がある場合（Ｙｅｓ）はステップＳＥ０２０Ａに処理を進め、燃料補正量が無い場合（Ｎｏ）はステップＳＥ０２０Ｂに処理を進める。
【０１１６】
ステップＳＥ０２０Ａに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常燃料量に燃料補正量を加算した値を目標燃料量に記憶してステップＳＥ０３０に処理を進める。なお、通常燃料量は、内燃機関の運転状態に応じて、制御装置７０が図示省略した既存の処理で算出した値である。
【０１１７】
ステップＳＥ０２０Ｂに処理を進めた場合、制御装置７０は、通常燃料量の値を目標燃料量に記憶してステップＳＥ０３０に処理を進める。
【０１１８】
ステップＳＥ０３０に処理（既存の処理）を進めた場合、制御装置７０は、現在の燃料圧力を取得し、現在の燃料圧力に応じて目標燃料量を噴射時間幅に換算する。そして制御装置７０は、目標噴射開始時期からの噴射時間幅が、換算した噴射時間幅となるように、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｈを制御して処理を終了する。
【０１１９】
上記のステップＳＥ０１０〜ＳＥ０３０の処理を実行する制御手段７１は、切替過渡期間において、算出した燃料補正量に基づいてシリンダ内に噴射する燃料量を増量する（通常燃料量Ｑｍｎよりも増量する）、燃料量変更手段７１Ｍ（図１参照）に相当している。
【０１２０】
以下、燃料噴射開始時期を早くして（進角させて）トルクを増量させる［第１補填］、燃料圧力を高くしてトルクを増量させる［第２補填］、燃料量を増量してトルクを増量する［第３補填］、これら第１補填、第２補填、第３補填を実施する前の状態である［補正前］における、燃料噴射タイミング、燃料噴射時間幅、シリンダ内の燃焼工程における圧力状態について説明する。
【０１２１】
●［補正前の状態の例（図９）］
図９〜図１２は、対象とする気筒に対して、横軸をピストンの位置（クランク角度位置）とした場合において、シリンダ内の燃焼工程によって発生した圧力、燃料噴射パルス（インジェクタの駆動信号）、燃料圧力、燃料量の例を示している。
【０１２２】
図９は、上記の［第１補填］、［第２補填］、［第３補填］を実行する前の状態であり、燃料噴射開始時期が通常噴射タイミング（進角量θｓｎであり、従来の進角量）、燃料圧力が通常燃料圧力Ｆｐｎ（従来の燃料圧力）、燃料量が通常燃料量Ｑｍｎ（従来の燃料量）、の場合の例を示している。
【０１２３】
燃料噴射パルスは、対象気筒の圧縮上死点のやや手前から燃焼を助長する少量の燃料がプリ噴射Ｐ１、Ｐ２等にて実行され、その後、圧縮上死点よりも進角量θｓｎ手前の位置（通常噴射タイミング）からメイン噴射Ｍ１が実行される。なお、プリ噴射Ｐ１、Ｐ２の数、タイミング、パルス幅等は、これらに限定されるものではない。
【０１２４】
メイン噴射Ｍ１によってシリンダ内に燃料が噴射されると、噴射された燃料が燃焼し、膨張圧力Ｐｎが発生する。この膨張圧力Ｐｎのピークであるピーク圧力Ｐｐは、圧縮上死点から遅角量θｐｎとなるように、メイン噴射Ｍ１の噴射開始時期の進角量θｓｎ（通常噴射タイミング）が設定されている。
【０１２５】
●［第１補填の状態の例（図１０）］
図１０は、上記の［第１補填］を実行中の状態を示しており、図９に示す［補正前］に対して、メイン噴射Ｍ１の燃料噴射開始時期を、進角量θｓｎ（通常噴射タイミング）から、進角量（θｓｎ＋Δθｓ）へと早くした状態の例を示している（Δθｓは、噴射開始時期補正量）。なお、図１０に示す例では、メイン噴射Ｍ１の燃料噴射開始時期を早くしたことに伴ってプリ噴射Ｐ１、Ｐ２の燃料噴射開始時期も早くしている。
【０１２６】
メイン噴射Ｍ１の燃料噴射開始時期を早くしたことに伴って燃焼も早くなり、膨張圧力Ｐｎ１の位置及びピーク圧力Ｐｐ１の位置が、図９に示す膨張圧力Ｐｎの位置及びピーク圧力Ｐｐの位置よりも進角側に移動する。つまり、ピストンの位置がより圧縮上死点に近い位置でピーク圧力Ｐｐ１を発生させるので、燃料量を増量することなくトルクを増量することができる。制御装置は、燃料の噴射開始時期を通常噴射タイミング（進角量θｓｎ）に対して前後に調整することで、発生トルクを調整可能である。なお、ピーク圧力Ｐｐ１の位置を圧縮上死点よりも進角側（図１０では圧縮上死点の位置よりも左側）にしてはならないので、噴射開始時期補正量Δθｓには限界がある。
【０１２７】
●［第２補填の状態の例（図１１）］
図１１は、上記の［第２補填］を実行中の状態を示しており、図１０に示す［第１補填］の状態から、さらに、燃料圧力を、通常燃料圧力Ｆｐｎから、燃料圧力（Ｆｐｎ＋ΔＦｐ）へと高くした状態の例を示している（ΔＦｐは、燃料圧力補正量）。燃料圧力を高くしているので、燃料量（通常燃料量Ｑｍｎ）が変わっていなくても、メイン噴射Ｍ１の噴射角度幅Ｔｎが噴射角度幅Ｔｎ２に変更され、噴射角度幅は短くなる。つまり、噴射角度幅から換算した噴射時間幅も短くなる。
【０１２８】
メイン噴射Ｍ１の噴射角度幅（つまり噴射時間幅）を短くすることに伴って、ピストンが圧縮上死点の位置により近い位置にて燃料を噴き終わることができる。従って、膨張圧力Ｐｎ１の立上りタイミングとほぼ同じタイミングから膨張圧力Ｐｎ２を立上らせるとともに、膨張圧力Ｐｎ２の角度幅Ｗｎ２を、膨張圧力Ｐｎ１の角度幅Ｗｎ１よりも狭くすることができる。つまり、ピストンが圧縮上死点により近い位置で膨張圧力Ｐｎ２を発生させることができるので、燃料量を増量することなくトルクを増量することができる。制御装置は、燃料圧力を通常燃料圧力Ｆｐｎに対して高くまたは低く調整して燃料噴射時間幅を調整することで、発生トルクを調整可能である。なお、種々の要因により燃料圧力の上限が決まっているので、燃料圧力補正量ΔＦｐにも限界がある。
【０１２９】
●［第３補填の状態の例（図１２）］
図１２は、上記の［第３補填］を実行中の状態を示しており、図１１に示す［第２補填］の状態から、さらに、燃料量を、通常燃料量Ｑｍｎから、燃料量（Ｑｍｎ＋ΔＱｍ）へと増量した状態の例を示している（ΔＱｍは、燃料補正量）。燃料量を増量しているので、メイン噴射Ｍ１の燃料噴射パルスのパルス幅は、噴射角度幅Ｔｎ２が噴射角度幅Ｔｎ２＋ΔＴｎへと長くなる。
【０１３０】
メイン噴射Ｍ１の噴射角度幅を長くして燃料量を増量するので、膨張圧力Ｐｎ３の面積が大きくなり、トルクを増量することができる。制御装置は、シリンダ内に噴射する燃料量を通常燃料量Ｑｍｎに対して増量または減量するように調整することで、発生トルクを調整可能である。また、第１補填と第２補填でも不足するトルクを第３補填で補填するので、増量するべき燃料量（燃料補正量ΔＱｍ）は、さほど大きくなく、燃料補正量ΔＱｍが限界（上限）に達することは、まず無い。
【０１３１】
●［出力トルクの落ち込みを、第１補填、第２補填、第３補填で補填した様子の例（図１３）］
図１３は、図２に示した出力トルクの落ち込みを、上述した制御装置の処理による第１補填、第２補填、第３補填で補填した様子を示している。図１３の出力トルクにおけるＴＱ１は、第１補填にて補填できる上限補填トルクを示し、ＴＱ２は、第２補填にて補填できる上限補填トルクを示している。
【０１３２】
時間Ｔａ以降にて出力トルクが落ち込み始めて、トルク落ち込み量がＴＱ１以下である時間Ｔ１では、噴射開始時期補正量（第１補填）のみでトルクは補填される。
【０１３３】
時間Ｔ１に続く時間Ｔ２では、トルク落ち込み量がＴＱ１以上、かつ、ＴＱ１＋ＴＱ２以下であり、噴射開始時期補正量（第１補填）＋燃料圧力補正量（第２補填）にてトルクは補填される。この場合、ＴＱ１分については第１補填で補填され、ＴＱ１を超える分については第２補填で補填される。
【０１３４】
時間Ｔ２に続く時間Ｔ３では、トルク落ち込み量がＴＱ１＋ＴＱ２を超えるので、噴射開始時期補正量（第１補填）＋燃料圧力補正量（第２補填）＋燃料補正量（第３補填）にてトルクは補填される。この場合、ＴＱ１分については第１補填で補填され、ＴＱ２分については第２補填で補填され、ＴＱ１＋ＴＱ２を超える分については第３補填で補填される。
【０１３５】
時間Ｔ３に続く時間Ｔ４では、トルク落ち込み量がＴＱ１以上、かつ、ＴＱ１＋ＴＱ２以下であり、噴射開始時期補正量（第１補填）＋燃料圧力補正量（第２補填）にてトルクは補填される。この場合、ＴＱ１分については第１補填で補填され、ＴＱ１を超える分については第２補填で補填される。
【０１３６】
時間Ｔ４に続く時間Ｔ５では、トルク落ち込み量がＴＱ１以下であり、噴射開始時期補正量（第１補填）のみでトルクは補填される。
【０１３７】
本発明の内燃機関の制御装置は、本実施の形態で説明した構成、構造、処理手順、動作等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。また、内燃機関システムについては、図１の例に示すものに限定されず、種々の内燃機関システムに適用することが可能である。
【０１３８】
本実施の形態の説明では、第１過給機と第２過給機の２機の過給機を有する内燃機関システムを例として説明したが、３機以上の過給機を有する内燃機関にも、過給機の数を切替えた直後の切替過渡期間におけるトルクの落ち込みを抑制する本発明を適用することが可能である。また、本実施の形態の説明では、第１過給機と第２過給機が並列的に過給する構成（直列的に過給することも可能な構成）の例を説明したが、複数の過給機が並列的に過給する構成であっても、直列的に過給する構成であっても、過給機の数を切替えた直後の切替過渡期間におけるトルクの落ち込みを抑制する本発明を適用することが可能である。また本実施の形態の説明では、複数の過給機がターボチャージャである例を説明したが、複数の過給機がスーパーチャージャであってもよいし、複数の過給機がターボチャージャとスーパーチャージャであってもよく、過給機の数を切替えた直後の切替過渡期間におけるトルクの落ち込みを抑制する本発明を適用することが可能である。
【０１３９】
本実施の形態の説明では、総合損失トルクを、冷却損失トルクと排気損失トルクとポンプ損失トルクに基づいて求めたが、冷却損失トルクが支配的である（割合が大きい）ので、冷却損失トルクと排気損失トルク、または、冷却損失トルクとポンプ損失トルク、または、冷却損失トルク、に基づいて求めるようにしてもよい。
【０１４０】
本実施の形態の説明では、噴射開始時期を早くする第１補填、燃料圧力を高くする第２補填、燃料量を増量する第３補填を実施する例を説明したが、第１補填のみ、または第１補填と第２補填のみ、を実施するようにしてもよい。
【０１４１】
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１０        内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ１、１１Ｂ２、１１Ｃ１、１１Ｃ２、１１Ｄ    吸気管
１１ＣＢ    吸気バイパス管
１１Ｅ      吸気マニホルド
１２Ａ１、１２Ａ２    排気マニホルド
１２Ｂ１、１２Ｂ２、１２Ｃ１、１２Ｃ２    排気管
１２ＢＢ    排気バイパス管
２１        吸気流量検出手段
２２Ａ      過給圧検出手段
２２Ｂ      排気圧力検出手段
２２Ｃ      差圧検出手段
２２Ｄ      大気圧検出手段
２４        クーラント温度検出手段
２５        回転検出手段
２６        排気温度検出手段
２７        アクセルペダル踏込量検出手段
３１        第１過給機
３１Ａ、３２Ａ    コンプレッサ
３１Ｂ、３２Ｂ    タービン
３１Ｃ、３２Ｃ    可変ノズル
３１Ｄ、３２Ｄ    ノズル駆動手段
３１Ｅ、３２Ｅ    ノズル開度検出手段
３２        第２過給機
４１        燃圧調整ポンプ
５１        酸化触媒
５２        ＤＰＦ
５３        尿素ＳＣＲ
６１        吸気バイパス弁
６２        吸気切替弁
６３        排気切替弁
７０        制御装置
７１        制御手段
７１Ａ      過給切替手段
７１Ｂ      総合損失トルク推定手段
７１Ｃ      第１要求トルク算出手段
７１Ｄ      噴射開始時期補正量算出手段
７１Ｅ      噴射開始時期変更手段
７１Ｆ      第１補填トルク算出手段
７１Ｇ      第２要求トルク算出手段
７１Ｈ      燃料圧力補正量算出手段
７１Ｉ      燃料圧力変更手段
７１Ｊ      第２補填トルク算出手段
７１Ｋ      第３要求トルク算出手段
７１Ｌ      燃料補正量算出手段
７１Ｍ      燃料量変更手段
７３        記憶手段
Δθｓ      噴射開始時期補正量
ΔＦｐ      燃料圧力補正量
ΔＱｍ      燃料補正量
【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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