(57)【要約】【課題】サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ複数の過給機を用いた過給モードの切り替えを行なう。【解決手段】制御装置は、過給モードがシングル過給モードであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、チョーク領域または過回転領域に突入すると判定される場合に（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入するか否かを判定するステップ（Ｓ１０４）と、ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入すると判定される場合に（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、チョーク領域および過回転領域に突入しないようにＶＮ開度を調整するステップ（Ｓ１０６）と、チョーク領域にも過回転領域にも突入しないと判定される場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、シングル過給モードを保持するステップ（Ｓ１１４）とを含む、処理を実行する。【選択図】図３
2020002891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気通路に設けられ、前記エンジンの吸気を過給する第１コンプレッサを有する第１過給機と、
前記吸気通路に前記第１コンプレッサと並列して設けられ、前記エンジンの吸気を過給する第２コンプレッサを有する第２過給機と、
前記第１コンプレッサを用いて前記エンジンの吸気を過給する第１過給モードと、前記第１コンプレッサと前記第２コンプレッサとを用いて前記エンジンの吸気を過給する第２過給モードとのうちのいずれか一方から他方に過給モードを切り替える切替制御を実行する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記切替制御の実行が要求される場合に、前記第１コンプレッサにおける吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比と、前記第１コンプレッサに吸入される空気量と、前記第１コンプレッサの回転数とのうちの少なくとも２つのパラメータによって特定される、コンプレッサマップ上の動作点が、前記切替制御の実行後に、予め定められた領域よりもサージングが発生しやすい第１領域と、前記予め定められた領域よりも前記第１過給機の作動効率が低い第２領域と、前記第１コンプレッサが過回転状態となる第３領域とのうちのいずれかの領域に変化することが推定されるときには、前記切替制御の実行を禁止する、過給システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記切替制御の実行後に前記動作点が前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とのうちのいずれかの領域に変化することが推定される場合には、前記切替制御の実行後に前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とのうちのいずれかの領域に変化しない動作点になるように、前記エンジン、前記第１過給機および前記第２過給機のうちの少なくともいずれかを制御する、請求項１に記載の過給システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記切替制御の実行が要求される場合に、前記動作点と、前記予め定められた領域内に設定された禁止判定領域との相対位置関係に基づいて、前記動作点が前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とのうちのいずれかの領域に変化するか否かを推定する、請求項１または２に記載の過給システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１コンプレッサの回転数がしきい値に到達する場合に前記切替制御の実行が要求されると判定し、
前記動作点の移動速度が遅くなるほど前記しきい値を上昇させる、請求項１〜３のいずれかに記載の過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列に接続された複数の過給機を有する過給システムの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの吸気を過給する過給システムとしては、たとえば、並列に接続された複数の過給機を有する構成が公知である。たとえば、並列に接続された２つの過給機を有する過給システムにおいては、２つの過給機のうちの一つを用いてエンジンの吸気を過給する過給モード（以下、シングル過給モードとも記載する）と、両方の過給機を用いてエンジンの吸気を過給する過給モード（以下、ツイン過給モードとも記載する）とを切り替える切替制御が行なわれる。
【０００３】
たとえば、特開２０１０−２０９８７０号公報（特許文献１）には、シングル過給モードからツイン過給モードへの切替時に、吸気切替弁の開弁を開始するタイミングを排気切替弁の開弁を開始するタイミングよりも遅らせることによって過給圧の落ち込みを抑制する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０９８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような構成を有する過給システムにおいては、たとえば、シングル過給モードで作動する過給機の回転数に基づいてシングル過給モードとツイン過給モードとの間での切替が要求される場合がある。しかしながら、このような場合でも、過給機の作動状態によっては、過給モードを切り替えると、過給機の作動状態がサージングが発生しやすい作動状態になったり、あるいは、過給機の作動効率が低下した作動状態になったりする可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ複数の過給機を用いた過給モードの切り替えを行なう過給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に係る過給システムは、エンジンの吸気通路に設けられ、エンジンの吸気を過給する第１コンプレッサを有する第１過給機と、吸気通路に第１コンプレッサと並列して設けられ、エンジンの吸気を過給する第２コンプレッサを有する第２過給機と、第１コンプレッサを用いてエンジンの吸気を過給する第１過給モードと、第１コンプレッサと第２コンプレッサとを用いてエンジンの吸気を過給する第２過給モードとのうちのいずれか一方から他方に過給モードを切り替える切替制御を実行する制御装置とを備える。制御装置は、切替制御の実行が要求される場合に、第１コンプレッサにおける吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比と、第１コンプレッサに吸入される空気量と、第１コンプレッサの回転数とのうちの少なくとも２つのパラメータによって特定される、コンプレッサマップ上の動作点が、切替制御の実行後に、予め定められた領域よりもサージングが発生しやすい第１領域と、予め定められた領域よりも第１過給機の作動効率が低い第２領域と、第１コンプレッサが過回転状態となる第３領域とのうちのいずれかの領域に変化することが推定されるときには、切替制御の実行を禁止する。
【０００８】
このようにすると、過給モードが切り替えられるときにコンプレッサマップ上の動作点が第１領域、第２領域あるいは第３領域に変化することが抑制される。そのため、切替制御の実行によってサージングが発生したり、作動効率が低下したり、あるいは、第１過給機が過回転状態となることを抑制することができる。そのため、サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ過給モードの切り替えを行なうことができる。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、切替制御の実行後に動作点が第１領域と第２領域と第３領域とのうちのいずれかの領域に変化することが推定される場合には、切替制御の実行後に第１領域と第２領域と第３領域とのうちのいずれかの領域に変化しない動作点になるように、エンジン、第１過給機および第２過給機のうちの少なくともいずれかを制御する。
【００１０】
このようにすると、その後に切替制御の実行の要求に応じて切替制御を実行することができる。
【００１１】
さらに好ましくは、制御装置は、切替制御の実行が要求される場合に、動作点と、予め定められた領域内に設定された禁止判定領域との相対位置関係に基づいて、動作点が第１領域と第２領域と第３領域とのうちのいずれかの領域に変化するか否かを推定する。
【００１２】
このようにすると、動作点と禁止判定領域との相対位置関係に基づいて、切替制御の実行後に動作点が第１領域と第２領域と第３領域とのうちのいずれかの領域に変化するか否かを推定することができる。
【００１３】
さらに好ましくは、制御装置は、第１コンプレッサの回転数がしきい値に到達する場合に切替制御の実行が要求されると判定する。制御装置は、動作点の移動速度が遅くなるほどしきい値を上昇させる。
【００１４】
このようにすると、動作点の移動速度が遅くなるほどしきい値が上昇するので、移動速度が遅い場合には第１コンプレッサの回転数を可能な限り上昇させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ複数の過給機を用いた過給モードの切り替えを行なう過給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態におけるエンジンの概略構成の一例を示す図である。
【図２】過給モードの切り替えについて説明するための図である。
【図３】制御装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】過給モードがシングル過給モードである場合の制御装置の動作の一例を説明するための図である。
【図５】過給モードがツイン過給モードである場合の制御装置の動作の一例を説明するための図である。
【図６】コンプレッサマップ上に設定された禁止判定領域を説明するための図である。
【図７】変形例における制御装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】補正係数と動作点の移動速度との関係を示すマップの一例を示す図である。
【図９】変形例における制御装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１０】変形例における切替ラインの変化と過給機３０の動作点の変化の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るエンジン１の概略構成の一例を示す図である。図１を参照して、このエンジン１は、たとえば走行のための駆動源として車両に搭載される。本実施の形態においては、エンジン１は、ディーゼルエンジンである場合を一例として説明するが、たとえば、ガソリンエンジンであってもよい。
【００１９】
エンジン１は、バンク１０Ａ，１０Ｂと、エアクリーナ２０と、インタークーラ２５と、吸気マニホールド２８Ａ，２８Ｂと、過給機３０，４０と、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂと、排気処理装置８１と、制御装置２００とを備える。
【００２０】
バンク１０Ａには、複数の気筒１２Ａが形成される。バンク１０Ｂには、複数の気筒１２Ｂが形成される。各気筒１２Ａ，１２Ｂ内にはピストン（図示せず）が収納されており、ピストンの頂部と気筒の内壁とによって燃焼室（燃料が燃焼する空間）が形成されている。各気筒１２Ａ，１２Ｂ内をピストンが摺動することによって燃焼室の容積が変化される。各気筒１２Ａ，１２Ｂには、インジェクタ（図示せず）が設けられており、エンジン１の動作中においては、制御装置２００によって設定されたタイミングおよび量の燃料を各気筒１２Ａ，１２Ｂ内に噴射する。なお、制御装置２００は、たとえば、アクセルペダルの踏み込み量や車両の速度から、各インジェクタから噴射する燃料の噴射量およびタイミングを設定する。
【００２１】
各気筒１２Ａ，１２Ｂのピストンは、コネクティングロッドを介して共通のクランクシャフト（図示せず）に連結される。各気筒１２Ａ，１２Ｂ内において所定の順序で燃料が燃焼することによってピストンが各気筒１２Ａ，１２Ｂ内を摺動し、ピストンの上下運動がコネクティングロッドを経由してクランクシャフトの回転運動に変換される。
【００２２】
過給機３０は、コンプレッサ３１とタービン３２とを含むターボチャージャーである。過給機３０のコンプレッサ３１は、エンジン１の吸気通路（すなわち、エアクリーナ２０から吸気マニホールド２８Ａ，２８Ｂまでの通路）に設けられる。過給機３０のタービン３２は、エンジン１の排気通路（すなわち、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂから排気処理装置８１までの通路）に設けられる。
【００２３】
コンプレッサ３１内には、コンプレッサホイール３３が回転自在に収納される。タービン３２内には、タービンホイール３４と可変ノズル機構３５とが設けられ、タービンホイール３４は、回転自在にタービン３２内に収納される。コンプレッサホイール３３と、タービンホイール３４とは、回転軸３６によって連結されており、一体的に回転する。コンプレッサホイール３３は、タービンホイール３４に供給される排気のエネルギー（排気エネルギー）によって回転駆動される。
【００２４】
可変ノズル機構３５は、タービンホイール３４の外周側に配置され、排気流入口から供給される排気をタービンホイール３４に導く複数のノズルベーン（図示せず）と、複数のノズルベーンの各々を回転させることによって隣接するベーン間の隙間（以下の説明においてこの隙間をＶＮ開度と記載する）を変化させる駆動装置（図示せず）とを含む。駆動装置は、たとえば、制御装置２００からの動作指令に応じてノズルベーンを回転させて、開度を変化させる。
【００２５】
過給機４０は、コンプレッサ４１とタービン４２とを含むターボチャージャーである。過給機４０のコンプレッサ４１は、エンジン１の吸気通路において、コンプレッサ３１に並列して設けられ、エンジン１の吸気を過給する。過給機４０のタービン４２は、エンジン１の排気通路に設けられる。
【００２６】
コンプレッサ４１内には、コンプレッサホイール４３が回転自在に収納される。タービン４２内には、タービンホイール４４と可変ノズル機構４５とが設けられ、タービンホイール４４は、回転自在にタービン４２内に収納される。コンプレッサホイール４３と、タービンホイール４４とは、回転軸４６によって連結されており、一体的に回転する。コンプレッサホイール４３は、タービンホイール４４に供給される排気エネルギーによって回転駆動される。なお、可変ノズル機構４５は、可変ノズル機構３５と同様の構成を有するため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００２７】
エアクリーナ２０は、吸気口（図示せず）から吸入された空気から異物を除去する。エアクリーナ２０には、吸気管２３の一方端が接続される。吸気管２３の他方端は、分岐して吸気管２１の一方端および吸気管２２の一方端に接続される。
【００２８】
吸気管２１の他方端は、過給機３０のコンプレッサ３１の吸気流入口に接続される。過給機３０のコンプレッサ３１の吸気流出口は、吸気管３７の一方端に接続される。吸気管３７の他方端は、インタークーラ２５に接続される。コンプレッサ３１は、コンプレッサホイール３３の回転によって吸気管２１を通じて吸入される空気を過給して吸気管３７に供給する。
【００２９】
吸気管２２の他方端は、過給機４０のコンプレッサ４１の吸気流入口に接続される。過給機４０のコンプレッサ４１の吸気流出口は、吸気管４７の一方端に接続される。吸気管４７の他方端は、吸気管３７の途中の接続部Ｐ３に接続される。コンプレッサ４１は、コンプレッサホイール４３の回転によって吸気管２２を通じて吸入される空気を過給して吸気管４７に供給する。
【００３０】
吸気管４７の途中には制御弁６２が設けられている。制御弁６２は、たとえば、制御装置２００によってＯＮ（開）／ＯＦＦ（閉）制御されるノーマリーオフのＶＳＶ（負圧切換弁）である。
【００３１】
また、吸気管４７において制御弁６２よりも上流側（コンプレッサ４１側）に位置する接続部Ｐ４に、還流管４８の一方端が接続されている。また、還流管４８の他方端は吸気管２１に接続されている。還流管４８は、吸気管４７を流れる空気の少なくとも一部を過給機のコンプレッサ（たとえば、コンプレッサ３１）よりも上流側に還流させるための通路である。還流管４８を通じて吸気管２１に還流した空気は、コンプレッサ３１に供給される。
【００３２】
還流管４８の途中には制御弁６４が設けられている。還流管４８を通じて還流する空気の量は、制御弁６４によって変更可能である。制御弁６４は、たとえば、制御装置２００によってＯＮ（開）／ＯＦＦ（閉）制御されるノーマリーオフの電磁弁（ソレノイドバルブ）である。
【００３３】
接続部Ｐ３には、コンプレッサ３１によって過給された空気と、コンプレッサ４１によって過給され制御弁６２を通過した空気とが供給される。これらの空気は、接続部Ｐ３で合流してインタークーラ２５に流入する。
【００３４】
インタークーラ２５は、流入した空気を冷却するように構成される。インタークーラ２５は、たとえば空冷式又は水冷式の熱交換器である。インタークーラ２５には、２カ所の吸気流出口が設けられる。インタークーラ２５の一方の出口には、吸気管２７Ａの一方端が接続される。吸気管２７Ａの他方端は、吸気マニホールド２８Ａに接続される。インタークーラ２５の他方の出口には、吸気管２７Ｂの一方端が接続される。吸気管２７Ｂの他方端は、吸気マニホールド２８Ｂに接続される。
【００３５】
吸気マニホールド２８Ａ、２８Ｂは、それぞれバンク１０Ａ、１０Ｂにおける気筒１２Ａ、１２Ｂの吸気ポート（図示せず）に連結される。一方、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂは、それぞれバンク１０Ａ，１０Ｂにおける気筒１２Ａ，１２Ｂの排気ポート（図示せず）に連結される。
【００３６】
各気筒１２Ａ，１２Ｂの燃焼室から排気ポートを通じて気筒外に排出された排気（燃焼後のガス）は、エンジン１の排気通路を経由して車外に排出される。上記の排気通路は、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂ、排気管５１Ａ，５１Ｂと、接続部Ｐ１と、排気管５２Ａ，５２Ｂ，５３Ａ，５３Ｂと、合流部Ｐ２とを含む。排気管５１Ａの一方端は、排気マニホールド５０Ａに接続される。排気管５１Ｂの一方端は、排気マニホールド５０Ｂに接続される。排気管５１Ａの他方端と、排気管５１Ｂの他方端とは、接続部Ｐ１において一旦合流した後に、分岐して排気管５２Ａの一方端および排気管５２Ｂの一方端に接続される。
【００３７】
排気管５２Ａの他方端は、タービン３２の排気流入口に接続される。タービン３２の排気流出口には、排気管５３Ａの一方端が接続される。排気管５２Ｂの他方端は、タービン４２の排気流入口に接続される。タービン４２の排気流出口には、排気管５３Ｂの一方端が接続される。
【００３８】
排気管５２Ｂの途中には制御弁６６が設けられる。制御弁６６は、たとえば、制御装置２００によってＯＮ（開）／ＯＦＦ（閉）制御されるノーマリーオンのＶＳＶ（負圧切替弁）である。
【００３９】
排気管５３Ａの他方端と排気管５３Ｂの他方端とは、接続部Ｐ２において合流し、排気処理装置８１に接続される。排気処理装置８１は、たとえば、ＳＣＲ触媒、酸化触媒、あるいは、ＰＭ除去フィルタ等によって構成され、排気管５３Ａおよび排気管５３Ｂから流通する排気を浄化する。
【００４０】
エンジン１の動作は、制御装置２００によって制御される。制御装置２００は、各種処理を行なうＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびＣＰＵの処理結果等を記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含むメモリと、外部との情報のやり取りを行なうための入・出力ポート（いずれも図示せず）とを含む。入力ポートには、各種センサ類（たとえば、エアフローメータ１０２、エンジン回転数センサ１０４等）が接続される。出力ポートには、制御対象となる機器（たとえば、複数のインジェクタ、可変ノズル機構３５，４５等）が接続される。
【００４１】
制御装置２００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１が所望の運転状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。また、制御装置２００には、時間の計測を行うためのタイマー回路（図示せず）が内蔵されている。
【００４２】
エアフローメータ１０２は、吸入空気量Ｑｉｎを検出する。エアフローメータ１０２は、検出した吸入空気量Ｑｉｎを示す信号を制御装置２００に送信する。
【００４３】
エンジン回転数センサ１０４は、エンジン回転数ＮＥを検出する。エンジン回転数センサ１０４は、検出したエンジン回転数ＮＥを示す信号を制御装置２００に送信する。
【００４４】
本実施の形態において、過給機３０，４０と制御装置２００とによって「過給システム」が構成される。
【００４５】
制御装置２００は、制御弁６２，６４，６６を制御することにより、過給機３０（プライマリターボ）のみで過給を行なうシングル過給モードと、過給機３０（プライマリターボ）および過給機４０（セカンダリターボ）の両方で過給を行なうツイン過給モードとのうちのいずれか一方から他方に切り替える切替制御を実行可能に構成される。
【００４６】
制御装置２００は、シングル過給モードにおいて、制御弁６２，６４，６６をいずれも閉状態（オフ状態）にする。これにより、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂを流通する排気は、過給機３０のタービン３２に流れる。タービンホイール３４の回転にともなってコンプレッサホイール３３が回転する。コンプレッサ３１から吐出された吸気は、インタークーラ２５に供給される。
【００４７】
制御装置２００は、シングル過給モードからツイン過給モードへの切替時には、たとえば、制御弁６４，６６の両方を開状態（オン状態）にする。これにより、過給機４０の助走運転が行なわれる。すなわち、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂを流通する排気は、過給機３０のタービン３２および過給機４０のタービン４２に流れる。タービンホイール３４，４４の回転にともなってコンプレッサホイール３３，４３が回転する。コンプレッサ３１から吐出された吸気は、インタークーラ２５に供給される。コンプレッサ４１から吐出された吸気は、還流管４８を経由して吸気管２１に戻される。
【００４８】
制御装置２００は、助走運転中における過給機４０の過給能力が十分高くなったタイミングで、制御弁６２を開状態（オン状態）にするとともに、制御弁６４を閉状態（オフ状態）にすることによって、コンプレッサ４１から吐出された吸気についてもインタークーラ２５に供給されるようにする。このように過給機３０，４０の両方で過給が行なわれることによって、ツイン過給モードへの切替制御が完了する。
【００４９】
上述のような構成を有するエンジン１においては、制御装置２００は、たとえば、シングル過給モードで作動する過給機３０の回転数に基づいてシングル過給モードとツイン過給モードとの間での切替が要求されるか否かの判定を行なう。
【００５０】
より具体的には、制御装置２００は、たとえば、シングル過給モードの選択中において、過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）に到達する場合に、ツイン過給モードへの切替要求があると判定する。このとき、制御装置２００は、ツイン過給モードへの切替要求フラグをオン状態にする。
【００５１】
あるいは、制御装置２００は、ツイン過給モードの選択中において、過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）未満になる場合に、シングル過給モードへの切替要求があると判定する。このとき、制御装置２００は、シングル過給モードへの切替要求フラグをオン状態にする。
【００５２】
図２は、過給モードの切り替えについて説明するためのコンプレッサマップの一例を示す図である。図２の縦軸は、圧力比（過給機３０のコンプレッサ３１における吸入圧力に対する吐出圧力の比）を示す。図２の横軸は、過給機３０のコンプレッサ３１への吸入空気量を示す。図２の太実線は、過給機３０においてサージングが発生しやすいサージ領域との境界線（サージライン）を示す。図２の細実線は、過給機３０の過回転領域との境界線（過回転ライン）を示す。図２の一点鎖線は、過給機３０の作動効率が低下するチョーク領域との境界線（チョークライン）を示す。以下の説明においては、サージラインよりも左側の領域をサージ領域と称し、過回転ラインよりも右側の領域を過回転領域と称し、回転ラインとチョークラインと横軸とによって囲まれた領域をチョーク領域と称する。
【００５３】
図２の破線は、サージラインと過回転ラインとチョークラインとによって囲まれた予め定められた領域内に設定された切替ラインを示す。切替ラインは、過給機３０の等回転数ラインであって、過給モードを切り替えるための過給機３０の回転数ＮＴのしきい値ＮＴ（０）の等回転数ラインである。
【００５４】
たとえば、シングル過給モードの選択中において（シングル過給モードの選択フラグがオン状態である場合）、過給機３０の圧力比と吸入空気量とによって特定される動作点が、図２の矢印に沿って変化する場合を想定する。
【００５５】
制御装置２００は、エンジン回転数ＮＥ、過給機３０の回転数、吸入空気量および過給圧等を用いて動作点を推定する。制御装置２００は、たとえば、吸入空気の温度等を用いてエアフローメータ１０２によって検出される吸入空気量を補正して、過給機３０の吸入空気量を推定してもよい。
【００５６】
制御装置２００は、過給機３０の動作点が切替ライン上の図２のＡ点に到達する場合に（すなわち、過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）に到達する場合に）、ツイン過給モードへの切替要求があると判定する。このとき、制御装置２００は、ツイン過給モードへの切替要求フラグをオン状態にする。
【００５７】
制御装置２００は、ツイン過給モードへの切替要求があると判定される場合には、ツイン過給モードへの切替制御を実行する。制御装置２００は、たとえば、過給モードがツイン過給モードに切り替えられた場合には、シングル過給モードの選択フラグをオフ状態にするとともに、ツイン過給モードの選択フラグをオン状態にする。
【００５８】
しかしながら、過給機３０の作動状態（すなわち、図２に示すコンプレッサマップ上の動作点の位置）によっては、過給モードをツイン過給モードに切り替えると、図２のＡ’点に示すように過給機３０の動作点が図２の破線矢印の方向に移動し、サージ領域内に変化する場合がある。このような動作点に変化することによって、過給機３０の作動安定性が悪化する可能性がある。
【００５９】
これは、ツイン過給モードに切り替えられることで、エアクリーナ２０を流通する吸入空気が過給機３０，４０に流通することになるため、過給機３０における吸入空気量がシングル過給モードでの吸入空気量の約半分になることによって動作点が変化するためである。
【００６０】
ツイン過給モードからシングル過給モードへの切替時においても同様に過給機３０における吸入空気量が過給モードの切り替え後に約２倍になることによって動作点が変化する。そのため、過給機３０の動作点がチョーク領域内に変化する場合がある。このような動作点に変化することによって、過給機３０の作動効率が悪化する可能性がある。あるいは動作点が過回転領域内に変化することによって、過給機３０が過回転状態になる可能性がある。
【００６１】
そこで、本実施の形態においては、制御装置２００は、切替制御の実行が要求される場合に、過給機３０における圧力比と、過給機３０における吸入空気量と、過給機３０の回転数とのうちの少なくとも２つのパラメータによって特定されるコンプレッサマップ上の動作点が、過給モードの切替制御の実行後に、予め定められた領域よりもサージングが発生しやすい第１領域（サージ領域）と、予め定められた領域よりも作動効率が低い第２領域（チョーク領域）と、過給機３０が過回転状態となる第３領域（過回転領域）とのうちのいずれかの領域に変化することが推定されるときには、過給モードの切替制御の実行を禁止するものとする。
【００６２】
このようにすると、過給モードが切り替えられるときに過給機３０のコンプレッサマップ上の動作点がサージ領域、チョーク領域あるいは過回転領域に変化することが抑制される。そのため、切替制御の実行によってサージングが発生したり、作動効率が低下したりすることを抑制することができる。そのため、作動安定性や作動効率を悪化させることなく過給モードの切り替えを行なうことができる。
【００６３】
以下、図３を参照して、本実施の形態における制御装置２００で実行される処理について説明する。図３は、制御装置２００で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定の制御周期毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて実行される。
【００６４】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、制御装置２００は、過給モードがシングル過給モードであるか否かを判定する。制御装置２００は、たとえば、シングル過給モードの選択フラグがオン状態である場合には、過給モードがシングル過給モードであると判定する。制御装置２００は、たとえば、ツイン過給モードの選択フラグがオン状態である場合には、過給モードがシングル過給モードでないと判定する。過給モードがシングル過給モードであると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。
【００６５】
Ｓ１０２にて、制御装置２００は、過給機３０の動作点がチョーク領域または過回転領域に突入するか否かを判定する。具体的には、制御装置２００は、たとえば、コンプレッサマップ上における過給機３０の現在の動作点の位置を特定し、特定された動作点と前回特定された動作点とから動作点の移動速度と、移動方向とを特定する。制御装置２００は、特定された動作点の位置がチョークライン上であって、かつ、移動方向がチョーク領域の方向である場合に、過給機３０の動作点がチョーク領域に突入すると判定する。あるいは、制御装置２００は、特定された動作点の位置と、移動速度と、移動方向とから予め定められた時間経過後に動作点が過回転領域内に移動すると判定する場合に、過給機３０の動作点が過回転領域に突入すると判定してもよいし、特定された動作点の位置が切替ライン状態であって、かつ、移動方向が過回転領域の方向である場合に、過給機３０の動作点が過回転領域に突入すると判定してもよい。過給機３０の動作点がチョーク領域または過回転領域に突入すると判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。
【００６６】
Ｓ１０４にて、制御装置２００は、ツイン過給モードへの切り替え後に動作点がサージ領域に突入するか否かを判定する。
【００６７】
具体的には、制御装置２００は、シングル過給モードからツイン過給モードに過給モードを切り替えたことを想定した場合の、コンプレッサマップ上の現在の動作点からの移動先の動作点を推定する。制御装置２００は、推定された動作点がサージ領域内である場合には、ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入すると判定する。
【００６８】
制御装置２００は、たとえば、シングル過給モードからツイン過給モードに過給モードを切り替えた場合には、過給機３０において吸入空気量が半分になることを想定して、移動先の動作点を推定する。ツイン過給モードへの切り替え後にサージ領域に突入すると判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。
【００６９】
Ｓ１０６にて、制御装置２００は、過給機３０の動作点がチョーク領域および過回転領域に突入しないようにＶＮ開度を調整する。制御装置２００は、たとえば、Ｓ１０２においてチョーク領域に突入すると判定される場合であって、かつ、ＶＮ開度を小さくすることで動作点を予め定められた領域内でチョーク領域から乖離するように変化させることができる場合には、ＶＮ開度を現在の開度から所定開度だけ小さくすることによって排気流速を増加させて過給圧を増加させる。これにより、圧力比を増加させて、コンプレッサマップ上の動作点を、チョーク領域から乖離するようにＶＮ開度を調整してもよい。あるいは、制御装置２００は、たとえば、Ｓ１０２において過回転領域に突入すると判定される場合であって、かつ、ＶＮ開度を大きくすることで動作点を予め定められた領域内で過回転領域から乖離するように変化させることができる場合には、ＶＮ開度を現在の開度から所定開度だけ大きくすることによって排気流速を減少させて過給圧を減少させる。これにより、圧力比を減少させて、コンプレッサマップ上の動作点を、過回転領域から乖離するようにＶＮ開度を調整してもよい。
【００７０】
なお、Ｓ１０４にて、ツイン過給モードへの切替後にサージ領域に突入しないと判定される場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。Ｓ１０８にて、制御装置２００は、シングル過給モードからツイン過給モードに過給モードを切り替える。切替制御については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。また、Ｓ１０２にて、過給機３０の動作点がチョーク領域にも過回転領域にも突入しないと判定される場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。Ｓ１１４にて、制御装置２００は、シングル過給モードを保持する。すなわち、制御装置２００は、ツイン過給モードへの切り替えを禁止する。
【００７１】
Ｓ１００にて、過給モードがシングル過給モードでない（すなわち、過給モードがツイン過給モードである）と判定される場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。
【００７２】
Ｓ１１６にて、制御装置２００は、過給機３０の動作点がサージ領域に突入するか否かを判定する。
【００７３】
具体的には、制御装置２００は、たとえば、現在のコンプレッサマップ上の動作点の位置を特定し、特定された動作点と前回特定された動作点とから動作点の移動速度と、移動方向とを特定する。制御装置２００は、特定された動作点の位置と、移動速度と、移動方向とから予め定められた時間経過後に動作点がサージ領域内に移動するか否かを判定する。制御装置２００は、予め定められた時間経過後に動作点がサージ領域内に移動すると判定される場合に、過給機３０の動作点がサージ領域に突入すると判定する。過給機３０の動作点がサージ領域に突入すると判定される場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。
【００７４】
Ｓ１１８にて、制御装置２００は、シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域または過回転領域に突入するか否かを判定する。
【００７５】
具体的には、制御装置２００は、ツイン過給モードからシングル過給モードに過給モードを切り替えた場合に、コンプレッサマップ上の現在の動作点からの移動先の動作点を推定する。制御装置２００は、推定された動作点がチョーク領域内である場合には、シングル過給モードへの切替後に動作点がチョーク領域に突入すると判定する。また、制御装置２００は、推定された動作点が過回転領域内である場合には、シングル過給モードへの切替後に動作点が過回転領域に突入すると判定する。
【００７６】
制御装置２００は、たとえば、ツイン過給モードからシングル過給モードに過給モードを切り替えた場合には、過給機３０において吸入空気量が２倍になることを想定して、移動先の動作点を推定する。シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域または過回転領域に突入すると判定される場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。Ｓ１２０にて、制御装置２００は、ツイン過給モードを保持する。すなわち、制御装置２００は、シングル過給モードへの切り替えを禁止する。
【００７７】
なお、Ｓ１１８にて、シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しないと判定される場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。Ｓ１２２にて、制御装置２００は、過給モードをシングル過給モードに切り替える。
【００７８】
また、Ｓ１１６にて、過給機３０の動作点がサージ領域に突入しないと判定される場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００７９】
Ｓ１２４にて、制御装置２００は、シングル過給モードの切替要求があるか否かを判定する。制御装置２００は、たとえば、シングル過給モードへの切替要求フラグがオン状態である場合に、シングル過給モードへの切替要求があると判定する。シングル過給モードへの切替要求があると判定される場合（Ｓ１２４にてＹＥＳ）、処理はＳ１２６に移される。
【００８０】
Ｓ１２６にて、制御装置２００は、シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域または過回転領域に突入するか否かを判定する。判定方法については上述のＳ１１８にて説明したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域に突入すると判定される場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。Ｓ１２８にて、制御装置２００は、ツイン過給モードを保持する。すなわち、制御装置２００は、シングル過給モードへの切り替えを禁止する。
【００８１】
なお、Ｓ１２４にて、シングル過給モードへの切替要求がないと判定される場合（Ｓ１２４にてＮＯ）、処理はＳ１２８に移される。また、Ｓ１２６にて、シングル過給モードへの切り替え後に動作点がチョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しないと判定される場合（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。
【００８２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態における制御装置２００の動作について図４および図５を参照しつつ説明する。図４は、過給モードがシングル過給モードである場合の制御装置２００の動作の一例を説明するための図である。図５は、過給モードがツイン過給モードである場合の制御装置２００の動作の一例を説明するための図である。図４の縦軸および図５の縦軸は、いずれも過給機３０における圧力比を示す。図４の横軸および図５の横軸は、いずれも過給機３０への吸入空気量を示す。
【００８３】
＜過給モードがシングル過給モードである場合＞
たとえば、図４に示すように、現在の動作点がＢ点で保持され、かつ、過給モードがシングル過給モードである場合を想定する。
【００８４】
過給モードがシングル過給モードであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、過給機３０の動作点が切替ラインに到達していない（過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）に到達していない）場合に、過給機３０の動作点がチョーク領域にも過回転領域にも突入しないと判定されると（Ｓ１０２にてＮＯ）、シングル過給モードが保持される（Ｓ１１４）。
【００８５】
次に、図４に示すように、現在の動作点が切替ライン上のＣ点に到達し、かつ、過給モードがシングル過給モードである場合を想定する。
【００８６】
過給モードがシングル過給モードであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、過給機３０の動作点が切替ラインに到達している（過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）に到達している）場合に、過給機３０の動作点が過回転領域に突入すると判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｃ点からツイン過給モードに移行後の動作点であるＣ’点が推定される。推定されたＣ’点がサージ領域内であると、ツイン過給モードへの切り替え後に動作点がサージ領域に突入すると判定される（Ｓ１０４にてＹＥＳ）。その結果、過給機３０の動作点がチョーク領域および過回転領域に突入しないように過給機３０のＶＮ開度が調整される（Ｓ１０６）。
【００８７】
次に、図４に示すように、現在の動作点が切替ライン上のＤ点に到達し、かつ、過給モードがシングル過給モードである場合を想定する。
【００８８】
過給モードがシングル過給モードであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、過給機３０の動作点が切替ラインに到達している（過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）に到達している）場合に、過給機３０の動作点が過回転領域に突入すると判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｄ点からツイン過給モードに移行後の動作点であるＤ’点が推定される。推定されたＤ’点が予め定められた領域内であると（Ｓ１０４にてＮＯ）、ツイン過給モードへの切替制御が実行される（Ｓ１０８）。
【００８９】
なお、過給機３０の動作点がチョーク領域に突入すると判定される場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ツイン過給モードへの切替後に過給機３０の動作点がサージ領域に突入するか否かが判定される（Ｓ１０４）。ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入すると判定される場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、過給機３０の動作点がチョーク領域に突入しないように過給機３０のＶＮ開度が調整される（Ｓ１０６）。一方、ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入しないと判定される場合には（Ｓ１０４にてＮＯ）、ツイン過給モードへの切替制御が実行される（Ｓ１０８）。
【００９０】
＜過給モードがツイン過給モードである場合＞
たとえば、図５に示すように、現在の動作点がＥ点で保持され、かつ、過給モードがツイン過給モードである場合を想定する。
【００９１】
過給モードがツイン過給モードであって（Ｓ１００にてＮＯ）、過給機３０の動作点がサージ領域に突入しないと判定されると（Ｓ１１６にてＮＯ）、シングル過給モードへの切替要求があるか否かが判定される（Ｓ１２４）。動作点が切替ラインよりも下方に位置する（過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）未満である）場合に、シングル過給モードへの切替要求があると判定されると（Ｓ１２４にてＹＥＳ）、Ｅ点からシングル過給モードへの切り替え後の動作点であるＥ’点が推定される。推定されたＥ’点が過回転領域内であると、シングル過給モードへの切替後に動作点が過回転領域に突入すると判定される（Ｓ１２６にてＹＥＳ）。その結果、シングル過給モードへの切替が禁止され、ツイン過給モードが保持される（Ｓ１２８）。
【００９２】
次に、図５に示すように、現在の動作点がＦ点となり、かつ、過給モードがツイン過給モードである場合を想定する。
【００９３】
過給モードがツイン過給モードであって（Ｓ１００にてＮＯ）、過給機３０の動作点がサージ領域に突入しないと判定されると（Ｓ１１６にてＮＯ）、シングル過給モードへの切替要求があるか否かが判定される（Ｓ１２４）。動作点が切替ラインよりも下方に位置する（過給機３０の回転数ＮＴがしきい値ＮＴ（０）未満である）場合に、シングル過給モードへの切替要求があると判定されると（Ｓ１２４にてＹＥＳ）、Ｅ点からシングル過給モードへの切替後の動作点であるＦ’点が推定される。推定されたＦ’点が予め定められた領域内であると、シングル過給モードに切替後に動作点がチョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しないと判定され（Ｓ１２６にてＮＯ）、シングル過給モードへの切替が行なわれる（Ｓ１２２）。
【００９４】
なお、過給機３０の動作点がサージ領域に突入すると判定される場合には（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、シングル過給モードへの切替後に過給機３０の動作点がチョーク領域または過回転領域に突入するか否かが判定される（Ｓ１１８）。シングル過給モードへの切替後に動作点がチョーク領域または過回転領域に突入すると判定される場合には（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ツイン過給モードが保持される（Ｓ１２０）。一方、シングル過給モードへの切替後に動作点がチョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しないと判定される場合には（Ｓ１１８にてＮＯ）、シングル過給モードへの切替制御が実行される（Ｓ１２２）。
【００９５】
以上のようにして、本実施の形態に係る過給システムによると、過給モードが切り替えられるときにコンプレッサマップ上の動作点がサージ領域、チョーク領域あるいは過回転領域に変化することが抑制される。そのため、切替制御の実行によってサージングが発生したり、作動効率が低下したり、あるいは、過給機３０が過回転状態となることを抑制することができる。そのため、サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ過給モードの切り替えを行なうことができる。したがって、サージングの発生や作動効率の低下を抑制しつつ複数の過給機を用いた過給モードの切り替えを行なう過給システムを提供することができる。
【００９６】
以下、変形例について説明する。
上述の実施の形態では、エンジン１の吸気通路には、過給機３０，４０が設けられるものとして説明したが、エンジン１の吸気通路には、過給機３０，４０に加えて、たとえば、吸気絞り弁や排気再循環装置のＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）ガス流入口が設けられてもよい。
【００９７】
さらに上述の実施の形態では、エンジン１は、Ｖ型６気筒のエンジンを一例として説明したが、たとえば、その他の気筒レイアウト（たとえば、直列型あるいは水平型）のエンジンであってもよい。
【００９８】
さらに上述の実施の形態では、過給機３０の回転数によってシングル過給モードへの切替要求があるか否か、あるいは、ツイン過給モードへの切替要求があるか否かを判定するものとして説明したが、過給機３０の回転数に加えて、過給機３０の効率や車両の運転状態（たとえば、加速状態）等のドライバビリティの観点から過給モードの切替要求があるか否かを判定してもよい。
【００９９】
さらに上述の実施の形態では、過給モードがシングル過給モードであって、チョーク領域に突入すると判定され、かつ、ツイン過給モードへの切替後に動作点がサージ領域に突入すると判定される場合にチョーク領域に突入しないようにＶＮ開度を調整するものとして説明したが、たとえば、エンジン１の燃料噴射量を調整して動作点がチョーク領域に突入しないようにしてもよい。
【０１００】
さらに上述の実施の形態では、過給システムとして２つの過給機を備えるものとして説明したが、３以上の過給機を有するものであってもよい。
【０１０１】
さらに上述の実施の形態では、過給システムとして備えた２つの過給機が同じ容量（サイズ）であるものとして説明したが、２つの過給機は異なる容量（サイズ）を有するものであってもよい。
【０１０２】
さらに上述の実施の形態では、ツイン過給モードへの切替後に過給機３０の動作点がサージ領域に突入すると判定される場合に、シングル過給モードを保持し、シングル過給モードへの切替後に過給機３０の動作点がチョーク領域または過回転領域に突入すると判定される場合に、ツイン過給モードを保持するとして説明したが、たとえば、過給モードを保持するとともに、過給機３０の動作点が、過給モードの切替後に、サージ領域、チョーク領域および過回転領域のいずれにも変化しない動作点になるようにエンジン１、過給機３０，４０のうちの少なくともいずれかを制御してもよい。このようにすると、その後の切替制御の実行の要求に応じて切替制御を実行することができる。
【０１０３】
制御装置２００は、たとえば、過給モードへの切替後に過給機３０の動作点がサージ領域、チョーク領域あるいは過回転領域に突入すると判定される場合に、過給機３０のＶＮ開度を大きくして圧力比を上げたり、ＶＮ開度を小さくして圧力比を下げたりすることによって、過給モードを切り替えても、サージ領域、チョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しない動作点にしてもよい。
【０１０４】
あるいは、上述のＶＮ開度の調整に代えて、あるいは、加えてウエストゲートバルブの開度を調整することによって、過給モードを切り替えても、サージ領域、チョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しない動作点にしてもよい。
【０１０５】
ウエストゲートバルブは、たとえば、排気マニホールド５０Ａ，５０Ｂから排気管５２Ａ，５２ｂの間の排気ガスを過給機３０，４０を経由しないで排気管５３Ａ，５３Ｂにバイパスするバイパス通路に設けられる。
【０１０６】
たとえば、ウエストゲートバルブの開度を小さくして圧力比を上げたり、ウエストゲートバルブの開度を大きくして圧力比を下げたりすることによって、過給モードを切り替えても、サージ領域、チョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しない動作点にしてもよい。
【０１０７】
あるいは、制御装置２００は、上記の場合に、エンジン１の燃料噴射量の増加により排気流量を増加させて過給機３０の回転数を増加させたり、エンジン１の燃料噴射量の減少により排気流量を減少させて過給機３０の回転数を減少させたりして、過給モードを切り替えても、サージ領域、チョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しない動作点にしてもよい。
【０１０８】
さらに上述の実施の形態では、過給モードの切替後の動作点を推定して、推定された動作点がサージ領域、チョーク領域および過回転領域のうちのいずれかの領域内であるか否かを判定することによって過給モードの切替後の動作点がサージ領域、チョーク領域または過回転領域に突入するか否かを判定するものとして説明したが、制御装置２００は、たとえば、動作点と、予め定められた領域内に設定された禁止判定領域との相対位置関係に基づいて、動作点がサージ領域、チョーク領域または過回転領域に突入するか否かを判定してもよい。
【０１０９】
このようにすると、動作点と禁止判定領域との相対位置関係に基づいて、切替制御の実行後に動作点がサージ領域とチョーク領域と過回転領域とのうちのいずれかの領域に変化するか否かを推定することができる。
【０１１０】
図６は、コンプレッサマップ上に設定された禁止判定領域を説明するための図である。図６の縦軸は、過給機３０における圧力比を示す。図６の横軸は過給機３０への吸入空気量を示す。図６に示すように、たとえば、予め定められた領域内に、過給モードがシングル過給モードである場合にツイン過給モードに切り替えられてもサージ領域に突入しない第１禁止判定領域（太破線と過回転ラインとチョークラインとによって囲まれた領域）を予め設定しておき、制御装置２００のメモリ等に記憶しておく。制御装置２００は、過給モードがシングル過給モードであって、かつ、現在の過給機３０の動作点（たとえば、Ｇ点）が第１禁止判定領域内である場合に、ツイン過給モードへの切替後にサージ領域に突入しないと判定する。
【０１１１】
同様に、予め定められた領域内に、過給モードがツイン過給モードである場合にシングル過給モードに切り替えられてもチョーク領域または過回転領域に突入しない第２禁止判定領域を予め設定しておき、制御装置２００のメモリ等に記憶しておく。制御装置２００は、過給モードがツイン過給モードであって、かつ、現在の過給機３０の動作点が第２禁止判定領域内である場合に、シング過給モードへの切替後にチョーク領域および過回転領域のいずれにも突入しないと判定する。
【０１１２】
さらに上述の実施の形態では、制御装置２００は、過給モードがシングル過給モードである場合には、過給機３０の回転数がしきい値に到達する場合にツイン過給モードへの切替要求があると判定するものとして説明したが、制御装置２００は、たとえば、動作点の移動速度が遅くなるほどしきい値を上昇させるようにしてもよい。
【０１１３】
このようにすると、動作点の移動速度が遅くなるほどしきい値が上昇するので、移動速度が遅い場合にはシングル過給モードにおいて過給機３０の回転数を可能な限り上昇させることができる。
【０１１４】
以下、図７を参照して、この変形例における制御装置２００で実行される処理について説明する。図７は、変形例における制御装置２００で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１５】
Ｓ２００にて、制御装置２００は、過給機３０の動作点を特定したか否かを判定する。過給機３０の動作点を特定したと判定される場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。
【０１１６】
Ｓ２０２にて、制御装置２００は、動作点の移動速度を算出する。制御装置２００は、たとえば、予め定められた時間前の動作点と現在の動作点とのコンプレッサマップ上の距離を算出する。制御装置２００は、算出された距離を予め定められた時間で除算することによって動作点の単位時間当たりの移動速度を算出する。予め定められた時間は、たとえば、前回の計算時点から今回の計算時点までの時間であってもよいし、所定回数分だけ遡った計算時点から今回の計算時点までの時間であってもよい。
【０１１７】
Ｓ２０４にて、制御装置２００は、補正係数を取得する。補正係数は、等回転数ラインに沿って設定された切替ラインの補正に用いられる。
【０１１８】
制御装置２００は、算出された移動速度と、移動速度と補正係数との関係を示す予め定められたマップとを用いて補正係数を取得する。図８は、補正係数と動作点の移動速度との関係を示すマップの一例を示す図である。図８に示すように、移動速度が速いほど補正係数は小さくなるように設定され、移動速度が遅いほど補正係数は大きくなるように設定される。
【０１１９】
Ｓ２０６にて、制御装置２００は、切替ラインを設定する。具体的には、制御装置２００は、過給機３０の回転数ＮＴのしきい値ＮＴ（０）に補正係数を乗算した値を算出する。制御装置２００は、コンプレッサマップ上において算出された当該値に対応する等回転数ラインを設定し、設定された等回転数ラインを切替ラインとして設定する。
【０１２０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく制御装置２００の動作について図９を参照しつつ説明する。図９は、変形例における制御装置２００の動作の一例を説明するための図である。図９の縦軸は、過給機３０における圧力比を示す。図９の横軸は、過給機３０における吸入空気量を示す。たとえば、図９の破線に示す位置に切替ラインが設定されているものとする。
【０１２１】
過給機３０動作点として図９のｂ点が特定されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、予め定められた時間前の動作点である図９のａ点から特定されたｂ点までの移動距離と、ａ点における動作点の計算時点からｂ点における動作点の計算時点までの時間（予め定められた時間）とから移動速度が算出される（Ｓ２０２）。
【０１２２】
算出された移動速度と、図８に示すマップとから補正係数が取得され（Ｓ２０４）、取得された補正係数を用いて切替ラインが設定される（Ｓ２０６）。たとえば、移動速度が前回切替ラインが設定された時点よりも遅くなる場合には、前回切替ラインが設定された時点の補正係数よりも大きい値が今回の補正係数として設定される。その結果、図９の破線に示す前回の切替ラインよりも過回転ラインに近づく位置に今回の切替ラインが設定されることになる。このようにすると、過給機３０の動作点がゆっくり動く場合（緩加速時）には、ツイン過給モードへの切替が要求される過給機３０の回転数のしきい値が引き上げられるため、過給機３０の性能を十分に使いきった状態でツイン過給モードに切り替えることができる。一方、過給機３０の動作点が速く動く場合（急加速時）には、早めにツイン過給モードへの切替が要求されるため、動作点が過回転ラインに到達することを確実に抑制することができる。
【０１２３】
以下に、急加速時と緩加速時との切替ラインの変化と過給機３０の動作点の変化の一例について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、変形例における切替ラインの変化と過給機３０の動作点の変化の一例について説明するための図である。なお、図１０は、図２と比較して過給機３０の動作線の軌跡および切替ラインが変化する以外の構成は同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１２４】
図１０の（Ａ）の矢印は、急加速時の動作点の変化を示す。急加速時においては、過給圧の上昇遅れにより動作線の傾きは緩加速時と比較して緩やかになる。急加速時において動作点の移動速度が速いと上述の補正係数は１．０となるため、図１０の破線に示すように切替ラインが変化しない。そのため、過給機３０の回転数が切替ラインに対応する回転数に到達する時点でツイン過給モードへの切替が要求されることになる。そのため、回転数が過回転ラインに対応する回転数に対してオーバーシュートすることなくツイン過給モードへの切替が可能となる。
【０１２５】
一方、図１０の（Ｂ）の矢印は、緩加速時の動作点の変化を示す。緩加速時においては、動作点がゆっくり変化するため、図１０の二点鎖線に示すように切替ラインが過回転ラインに近づくことになる。すなわち、過給モードとしてはシングル過給モードを維持したまま、過給機３０の動作点が過回転ラインに近い位置で変化するように過給機３０を動作させることができる。このとき、たとえば、過回転ラインを超えないようにＶＮ開度を開く制御を実施するなどすると、過給機３０の動作点を予め定められた領域内であって、かつ、過回転ラインに沿うように変化させることができる。このとき、チョークライン上まで動作点が変化する場合には（図３のＳ１０２にてＹＥＳ）、チョーク領域および過回転領域に突入しないようにＶＮ開度が調整されたり（図３のＳ１０６）、ツイン過給モードに切り替えられたりする（図３のＳ１０８）。
【０１２６】
さらに上述の実施の形態では、１つの切替ラインを用いてシングル過給モードとツイン過給モードとの切替要求があるか否かを判定するものとして説明したが、たとえば、シングル過給モードからツイン過給モードへの切替要求があるか否かの判定に用いられる切替ラインと、ツイン過給モードからシングル過給モードへの切替要求があるか否かの判定に用いられる切替ラインとを異なるものとしてもよい。
【０１２７】
なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２８】
１  エンジン、１０Ａ，１０Ｂ  バンク、１２Ａ，１２Ｂ  気筒、２０  エアクリーナ、２１，２２，２３，２７Ａ，２７Ｂ，３７，４７  吸気管、２５  インタークーラ、２８Ａ，２８Ｂ  吸気マニホールド、３０，４０  過給機、３１，４１  コンプレッサ、３２，４２  タービン、３３，４３  コンプレッサホイール、３４，４４  タービンホイール、３５，４５  可変ノズル機構、３６，４６  回転軸、４８  還流管、５０Ａ，５０Ｂ  排気マニホールド、５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ  排気管、６２，６４，６６  制御弁、８１  排気処理装置、１０２  エアフローメータ、１０４  エンジン回転数センサ、２００  制御装置。
【図１】
2020002891.tif 000003
【図２】
2020002891.tif 000004
【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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