(57)【要約】【課題】２つの上流吸気路のそれぞれにコンプレッサが配置され、２つの上流吸気路が集合してなる下流吸気路にスロットルバルブが配置されている過給エンジンにおいて、サージ回避のためのエアバイパスバルブの動作に起因して系内の空気が大気中へ放出されることを抑制する。【解決手段】エアバイパスバルブ制御装置は、第１のコンプレッサに対して設けられた第１のエアバイパスバルブと第２のコンプレッサに対して設けられた第２のエアバイパスバルブの両方を常に同時に開く同期開制御を実行する。【選択図】図３
2015222075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を取り込む第１の上流吸気路と、前記第１の上流吸気路に取り付けられた第１のコンプレッサと、前記第１のコンプレッサをバイパスする流路に配置された第１のエアバイパスバルブと、空気を取り込む第２の上流吸気路と、前記第２の上流吸気路に取り付けられた第２のコンプレッサと、前記第２のコンプレッサをバイパスする流路に配置された第２のエアバイパスバルブと、前記第１の上流吸気路と前記第２の上流吸気路とが集合してなる下流吸気路と、前記下流吸気路に配置されたスロットルバルブと、を備える過給エンジンのためのエアバイパスバルブ制御装置であって、
前記第１のエアバイパスバルブと前記第２のエアバイパスバルブの両方を常に同時に開く同期開制御を実行するように構成されていることを特徴とするエアバイパスバルブ制御装置。
【請求項２】
空気を取り込む第１の上流吸気路と、前記第１の上流吸気路に取り付けられた第１のコンプレッサと、前記第１のコンプレッサをバイパスする流路に配置された第１のエアバイパスバルブと、空気を取り込む第２の上流吸気路と、前記第２の上流吸気路に取り付けられた第２のコンプレッサと、前記第２のコンプレッサをバイパスする流路に配置された第２のエアバイパスバルブと、前記第１の上流吸気路と前記第２の上流吸気路とが集合してなる下流吸気路と、前記下流吸気路に配置されたスロットルバルブと、を備える過給エンジンのためのエアバイパスバルブ制御装置であって、
前記第１のコンプレッサと前記第２のコンプレッサの各動作条件に基づきサージの発生を予測するサージ予測処理と、
前記第１のコンプレッサと前記第２のコンプレッサの少なくとも一方においてサージの発生が予測された場合に、前記第１のエアバイパスバルブと前記第２のエアバイパスバルブの両方を開くエアバイパスバルブ開処理と、
を実行するように構成されていることを特徴とするエアバイパスバルブ制御装置。
【請求項３】
前記サージ予測処理は、
前記第１の上流吸気路に取り付けられた第１のエアフローメータの出力と前記第２の上流吸気路に取り付けられた第２のエアフローメータの出力とに基づき、前記第１のコンプレッサの流量の比率と前記第２のコンプレッサの流量の比率とを計算する第１の処理と、
前記第１及び第２のコンプレッサにおいてサージが発生する流量の上限であるサージ流量を過給圧に基づいて計算する第２の処理と、
前記スロットルバルブを通過する空気の予測流量を前記スロットルバルブの開度から計算する第３の処理と、
前記第１の処理で計算された２つの比率のうち小さいほうの比率と前記第３の処理で計算された予測流量とに基づき、前記第１のコンプレッサと前記第２のコンプレッサのうち流量の小さいコンプレッサの予測流量を計算する第４の処理と、
前記第４の処理で計算された予測流量が前記第２の処理で計算されたサージ流量以下になった否か判定する第５の処理と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のエアバイパスバルブ制御装置。
【請求項４】
前記第１のエアバイパスバルブと前記第２のエアバイパスバルブの両方を常に同時に閉じる同期閉制御をさらに実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバイパスバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給エンジンのエアバイパスバルブ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給エンジンでは、減速時、スロットルバルブの開度が狭められることで、コンプレッサを通過した空気が行き場を失ってコンプレッサ内を逆流し、コンプレッサにサージが発生する場合がある。このため、従来の過給エンジンには、コンプレッサをバイパスする流路と、その流路を開放／遮断するエアバイパスバルブとが設けられている。エアバイパスバルブを開くことによって、上昇した過給圧を低下させるとともに、コンプレッサを通過した空気をコンプレッサの下流から上流へバイパス流路を経由して戻すことができる。
【０００３】
下記の特許文献１には、エアバイパスバルブの具体的な制御手法が開示されている。この文献に開示された手法によれば、スロットルバルブを通過する空気の流量がスロットルバルブの開度より推定される。流量の推定には、過給圧とスロットルバルブの下流の圧力とをパラメータとするノズルの式が用いられる。そして、推定された流量と現在の過給圧から決まる基準値とが比較される。基準値は、現在の過給圧のもとでサージが発生する流量の上限に対応している。推定された流量が基準値以下になった時には、その直後には確実にサージが発生する。このため、特許文献１に開示された制御手法では、推定された流量が基準値以下になった時にエアバイパスバルブを開くことが行われる。これによれば、サージに至る前にコンプレッサの下流から上流へ空気を戻しつつ過給圧を低下させ、サージの発生を未然に防ぐことができる。
【０００４】
過給エンジンの中には、吸気系が２系統設けられ、各吸気系にコンプレッサを備えるものがある。例えば、Ｖ型の過給エンジンの中には、右バンクの吸気路と左バンクの吸気路のそれぞれにコンプレッサを備えるものがある。また、直列型の過給エンジンの中には、複数（例えば６つ）の気筒を２つの気筒群に分け、２つの気筒群のそれぞれの吸気路にコンプレッサを備えるものがある。特許文献１に開示された制御手法は、これらの過給エンジンにおけるエアバイパスバルブの制御にも適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１９５１４２号公報
【特許文献２】特開２０１３−０９６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、今日提案されている過給エンジンの中には、２つの吸気系の間でサージタンクを共有するものがある。この構成では、コンプレッサが配置された２つの吸気路（上流吸気路）は、サージタンクの上流において集合して１つの吸気路（下流吸気路）となる。スロットルバルブは２つの上流吸気路のそれぞれに設けることもできるし、１つのスロットルバルブを下流吸気路に設けることもできる。
【０００７】
しかしながら、１つのスロットルバルブを下流吸気路に配置する構成の場合、サージ回避のためのエアバイパスバルブの動作に関係して次のような課題がある。
【０００８】
上記構成によれば、空気は２つの上流吸気路のそれぞれから取り込まれるが、取り込まれる空気の流量は２つの上流吸気路の間で必ずしも同一ではない。このため、減速時にサージが発生する条件は２つのコンプレッサの間で異なり、一方のコンプレッサの動作条件が他方のコンプレッサの動作条件よりも先にサージが発生する条件に入ってしまう。よって、サージの発生の予測は、各コンプレッサの動作条件に基づいてコンプレッサごとに行うことが好ましい。何れか１つのコンプレッサにおいて先にサージの発生が予測されたら、当該コンプレッサのエアバイパスバルブを開くことによってサージの発生を回避することができる。さらに、上記構成によれば過給圧は共通であるから、一方のコンプレッサのエアバイパスバルブを開けば、過給圧が低下することによって他方のコンプレッサのサージも同時に回避することができる。
【０００９】
ところが、この場合、エアバイパスバルブが閉じたままのコンプレッサでは過給が続けられており、かつ、減速のためにスロットルバルブの開度は狭められているため、エアバイパスバルブが閉じている上流吸気路からエアバイパスバルブが開いている上流吸気路への定常的な空気の流れが形成される。これは、吸気路内に一旦取り込まれた空気が、開いているエアバイパスバルブを経由して系外に放出されるおそれがあることを意味する。今日のエンジンの多くは、その吸気系にＥＧＲガスやブローバイガスが導入されている。このため、系外への定常的な空気の流れが形成されてしまうと、ＥＧＲガスやブローバイガスに含まれるエミッションまでもが大気中に放出されるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、２つの上流吸気路のそれぞれにコンプレッサが配置され、２つの上流吸気路が集合してなる下流吸気路にスロットルバルブが配置されている過給エンジにおいて、サージ回避のためのエアバイパスバルブの動作に起因して系内の空気が大気中へ放出されることを抑制することができるエアバイパスバルブ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】
【００１１】
本発明に係るエアバイパスバルブ制御装置が適用される過給エンジンは、空気を取り込む第１の上流吸気路及び第２の上流吸気路と、それらが集合してなる下流吸気路とを備える。第１の上流吸気路には第１のコンプレッサが取り付けられ、第１のコンプレッサをバイパスする流路には第１のエアバイパスバルブが配置される。また、第２の上流吸気路には第２のコンプレッサが取り付けられ、第２のコンプレッサをバイパスする流路には第２のエアバイパスバルブが配置される。そして、下流吸気路にはスロットルバルブが配置される。
【００１２】
本発明の第１の形態では、エアバイパスバルブ制御装置は、第１のエアバイパスバルブと第２のエアバイパスバルブの両方を常に同時に開く同期開制御を実行するように構成される。これは、例えば第１のエアバイパスバルブにおいて開弁の理由が生じた場合に、第１のエアバイパスバルブだけでなく第２のエアバイパスバルブも同時に開くことを意味する。本発明に係るエアバイパスバルブ制御装置は、同期開制御に併せて、第１のエアバイパスバルブと第２のエアバイパスバルブの両方を常に同時に閉じる同期閉制御を実行するように構成することもできる。
【００１３】
本発明の第２の形態では、エアバイパスバルブ制御装置は、サージ予測処理とエアバイパスバルブ開処理とを実行するように構成される。サージ予測処理では、第１のコンプレッサと第２のコンプレッサの各動作条件に基づきサージの発生を予測することが行われる。エアバイパスバルブ開処理では、サージ予測処理によって第１のコンプレッサと第２のコンプレッサの少なくとも一方においてサージの発生が予測された場合に、第１のエアバイパスバルブと第２のエアバイパスバルブの両方を開くことが行われる。
【００１４】
上記のサージ予測処理では、サージの発生の予測は常に第１のコンプレッサと第２のコンプレッサの両方に対して行ってもよいし、サージが発生する可能性が高い方のコンプレッサに対してのみ行ってもよい。サージ予測処理として後者の処理を実行する場合、次の第１から第５までの処理を実行することが好ましい。第１の処理では、第１の上流吸気路に取り付けられた第１のエアフローメータの出力と第２の上流吸気路に取り付けられた第２のエアフローメータの出力とに基づき、第１のコンプレッサの流量の比率と第２のコンプレッサの流量の比率とを計算することが行われる。第２の処理では、第１及び第２のコンプレッサにおいてサージが発生する流量の上限であるサージ流量を過給圧に基づいて計算することが行われる。第３の処理では、スロットルバルブを通過する空気の予測流量をスロットルバルブの開度から計算することが行われる。第１、第２及び第３の処理の順序に限定はない。そして、第４の処理では、第１の処理で計算された２つの比率のうち小さいほうの比率と第３の処理で計算された予測流量とに基づき、第１のコンプレッサと第２のコンプレッサのうち流量の小さいコンプレッサの予測流量を計算することが行われる。そして、第５の処理では、第４の処理で計算された予測流量が第２の処理で計算されたサージ流量以下になったか否か判定することが行われる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の形態によれば、２つのエアバイパスバルブは常に同時に開くように同期制御されるので、何れか一方のコンプレッサにおいてサージの発生が予測された場合には、そのコンプレッサのエアバイパスバルブのみが開かれるのではなく、サージの発生が予測されていないコンプレッサのエアバイパスバルブも同時に開かれる。本発明の第２の形態によれば、何れか一方のコンプレッサにおいてサージの発生が予測された場合、そのコンプレッサのエアバイパスバルブのみを開くのではなく、サージの発生が予測されていないコンプレッサのエアバイパスバルブも開かれる。２つのエアバイパスバルブの両方を開けば、エアバイパスバルブが閉じているコンプレッサで過給された空気が、開いている方のエアバイパスバルブを介して系内から大気中へ放出されることを抑制することができる。なお、両方のエアバイパスバルブを開いたとき、各コンプレッサにおいてコンプレッサの下流から上流へ空気が戻されるが、戻された空気は再びコンプレッサによって吸い込まれる。つまり、この場合にはコンプレッサとエアバイパスバルブを循環する空気のループが形成されるので、一方のエアバイパスバルブのみが開かれた場合のように系内の空気が大気中へ放出され続けることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１のシステムの全体構成について説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１のサージ予測の方法について説明するためのグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１におけるエアバイパスバルブの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるエアバイパスバルブの動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるエアバイパスバルブの動作を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるエアバイパスバルブの動作を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるエアバイパスバルブの動作を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態１のサージ回避制御によるスロットルバルブ開度と過給圧と予測流量とエアバイパスバルブ開度のタイムチャートである。
【図１０】比較例１によるスロットルバルブ開度と過給圧と予測流量とエアバイパスバルブ開度のタイムチャートである。
【図１１】比較例２によるスロットルバルブ開度と過給圧と予測流量とエアバイパスバルブ開度のタイムチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態５のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のシステムの全体構成について説明するための図である。図１に示されるように実施の形態１のシステムは、過給エンジン１及びＥＣＵ（Electronic Control Unit)１００を備えている。過給エンジン１は、左バンク２Ｌと右バンク２Ｒとを有するＶ型エンジンである。図１においては、各バンク２Ｌ、２Ｒに１つずつの気筒４Ｌ、４Ｒが表されている。しかし、実際には各バンク２Ｌ、２Ｒは複数の気筒を有している。実施の形態１において過給エンジン１は火花点火式の筒内直噴エンジンであり、各気筒には点火プラグと筒内噴射弁が取り付けられている。なお、以下の実施の形態の説明において、左バンク２Ｌと右バンク２Ｒそれぞれに設置された同一の部材には、それぞれ同一の数字の後に“Ｌ”又は“Ｒ”の文字を付して表す。
【００１９】
まず、過給エンジン１の吸気系について説明する。左バンク２Ｌの気筒４Ｌには、吸気弁６Ｌを介して吸気マニホールド１８Ｌが接続され、右バンク２Ｒの気筒４Ｒには、吸気弁６Ｒを介して吸気マニホールド１８Ｒが接続されている。左右の吸気マニホールド１８Ｌ、１８Ｒは共通のサージタンク２２に接続されている。サージタンク２２は水冷式のインタークーラ２４と一体化され、内部の圧力に応じた信号を出力する圧力センサ９８が取り付けられている。サージタンク２２には１本の吸気路１６が接続されている。吸気路１６内にはスロットルバルブ２０が配置されている。スロットルバルブ２０には、その開度に応じた信号を出力するスロットル開度センサ９０が取り付けられている。
【００２０】
吸気路１６は、バンク２Ｌ、２Ｒごとに設けられた２本の吸気路１０Ｌ、１０Ｒが集合してなる。スロットルバルブ２０が設けられる位置は、空気の流れにおいて吸気路１０Ｌ、１０Ｒが集合する位置の下流である。以下、上流側に位置する吸気路１０Ｌ、１０Ｒをそれぞれ上流吸気路と称し、下流側に位置する吸気路１６を下流吸気路と称する。スロットルバルブ２０の上流、つまり、２本の上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒが集合する部位の付近には、その空間における圧力に応じた信号を出力する圧力センサ９４と、その空間における温度に応じた信号を出力する温度センサ９６が設置されている。各上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒにおける空気の取り込み口には、エアクリーナ１２Ｌ、１２Ｒと、取り込んだ空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒが設置されている。
【００２１】
過給エンジン１は、左右のバンク２Ｌ、２Ｒのそれぞれにターボ過給機６０Ｌ、６０Ｒを備えている。左バンク２Ｌにおいては、ターボ過給機６０Ｌのコンプレッサ（第１のコンプレッサ）６２Ｌは、上流吸気路１０Ｌに取り付けられている。右バンク２Ｒにおいては、ターボ過給機６０Ｒのコンプレッサ（第２のコンプレッサ）６２Ｒは、上流吸気路１０Ｒに取り付けられている。
【００２２】
左バンク２Ｌの上流吸気路１０Ｌには、コンプレッサ６２Ｌをバイパスするバイパス流路３０Ｌが設けられている。バイパス流路３０Ｌには、バイパス流路３０Ｌの遮断／連通を制御するエアバイパスバルブ（第１のエアバイパスバルブ）３２Ｌが配置されている。同様に、右バンク２Ｒにおいても、コンプレッサ６２Ｒをバイパスするバイパス流路３０Ｒが上流吸気路１０Ｒに設けられ、バイパス流路３０Ｒにはエアバイパスバルブ（第２のエアバイパスバルブ）３２Ｒが配置されている。エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒはソレノイドによって駆動される電磁駆動式バルブである。以下、エアバイパスバルブはＡＢＶと表記する場合がある。
【００２３】
次に、過給エンジン１の排気系について説明する。左バンク２Ｌの気筒４Ｌには、排気弁８Ｌを介して排気マニホールド４０Ｌが接続され、右バンク２Ｒの気筒４Ｒには、排気弁８Ｒを介して排気マニホールド４０Ｒが接続されている。左バンク２Ｌにおいて、排気マニホールド４０Ｌには、ターボ過給機６０Ｌのタービン６４Ｌが取り付けられている。また、タービン６４Ｌをバイパスするバイパス流路４８Ｌが設けられ、バイパス流路４８Ｌにはウエストゲートバルブ５０Ｌが配置されている。右バンク２Ｒにおいても、排気マニホールド４０Ｒにはターボ過給機６０Ｒのタービン６４Ｒが取り付けられるとともに、タービン６４Ｒをバイパスするバイパス流路４８Ｒが設けられ、バイパス流路４８Ｒにはウエストゲートバルブ５０Ｒが配置されている。
【００２４】
左バンク２Ｌにおいて、タービン６４Ｌの出口には第１前段触媒５２Ｌが取り付けられ、第１前段触媒５２Ｌに排気路４２Ｌが接続されている。同様に、右バンク２Ｒにおいても、タービン６４Ｒの出口には第１前段触媒５２Ｒを介して排気路４２Ｒが接続されている。各排気路４２Ｌ、４２Ｒには第２前段触媒５４Ｌ、５４Ｒが配置されている。２本の排気路４２Ｌ、４２Ｒは集合して１本の排気路４４となり、車両の床下において再び２本の排気路４６Ｌ、４６Ｒに分岐する。各排気路４６Ｌ、４６Ｒには床下触媒５６Ｌ、５６Ｒが配置され、さらに消音器５８Ｌ、５８Ｒが取り付けられている。なお、第１前段触媒５２Ｌ、５２Ｒ、第２前段触媒５４Ｌ、５４Ｒ、及び、床下触媒５６Ｌ、５６Ｒは、何れも三元触媒である。
【００２５】
過給エンジン１は、排気系から吸気系へ排気ガスの一部を再循環させるＥＧＲ機構７０を備える。ＥＧＲ機構７０は、左バンク２Ｌの排気路４２Ｌにおける第１前段触媒５２Ｌと第２前段触媒５４Ｌの間から上流ＥＧＲ流路７２Ｌによって排気ガスを取り出すとともに、右バンク２Ｒの排気路４２Ｒにおける第１前段触媒５２Ｒと第２前段触媒５４Ｒの間から上流ＥＧＲ流路７２Ｒによって排気ガスを取り出すように構成されている。２本の上流ＥＧＲ流路７２Ｌ、７２Ｒは集合して１本の中流ＥＧＲ流路７４となる。上流ＥＧＲ流路７２Ｌ、７２ＲのそれぞれにはＥＧＲクーラ７８Ｌ、７８Ｒが配置され、中流ＥＧＲ流路７４にはＥＧＲバルブ８０が配置される。中流ＥＧＲ流路７４は、その先端において２本の下流ＥＧＲ流路７６Ｌ、７６Ｒに分岐する。左バンク２Ｌにおいて、下流ＥＧＲ流路７６Ｌは上流吸気路１０Ｌにおけるエアクリーナ１２Ｌとコンプレッサ６２Ｌの間に接続されている。また、右バンク２Ｒにおいて、下流ＥＧＲ流路７６Ｒは上流吸気路１０Ｒにおけるエアクリーナ１２Ｒとコンプレッサ６２Ｒの間に接続されている。
【００２６】
以上のように構成される過給エンジン１はＥＣＵ１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、少なくとも入出力インタフェースとメモリとＣＰＵとを有している。入出力インタフェースは、過給エンジン１及び車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、過給エンジン１が備えるアクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられる。ＥＣＵ１００が信号を取り込むセンサには、上述のセンサ９０、９２Ｌ、９２Ｒ、９４、９６、９８の他、図示しない空燃比センサ、アクセルペダルセンサ、エンジン回転数センサ、大気圧センサ等も含まれる。ＥＣＵ１００が操作信号を出すアクチュエータには、スロットルバルブ２０、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒ、ウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒの他、図示しない点火装置、燃料噴射装置、可変バルブタイミング装置等も含まれる。メモリには、過給エンジン１を制御するための各種の制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラムをメモリから読みだして実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。
【００２７】
ＥＣＵ１００が実行する制御プログラムには、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの制御のための制御プログラムが含まれる。その制御プログラムを実行する時、ＥＣＵ１００はエアバイパスバルブ制御装置として機能する。以下、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの制御をＡＢＶ制御と表記する。ＡＢＶ制御は、詳しくは、同期開制御と同期閉制御とから成る。同期開制御は、エアバイパスバルブ３２Ｌとエアバイパスバルブ３２Ｒの両方を同時に開く制御であり、同期閉制御は、これら２つのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを同時に閉じる制御である。
【００２８】
ＡＢＶ制御の同期開制御には、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒのサージを回避するためのサージ回避制御が含まれる。サージ回避制御では、まず、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒのサージを予測することが行われる。以下、これについて図２を用いて説明する。
【００２９】
図２はサージ予測の方法について説明するためのグラフである。このグラフの横軸はコンプレッサの上流の圧力に対する下流の圧力の圧力比であり、縦軸はコンプレッサの流量である。サージが発生する流量の上限がサージ流量であり、サージ流量は圧力比に依存する。グラフには、圧力比とサージ流量との関係を示す曲線が描かれている。圧力比とサージ流量との関係、つまり、サージ特性はコンプレッサの仕様によって異なるが、実施の形態１において左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの仕様は同一である。よって、両コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒはともに図２に示すサージ特性を有している。なお、図１に示すシステムでは、コンプレッサの下流の圧力は圧力センサ９４により計測される過給圧であり、コンプレッサの上流の圧力は大気圧である。システムが大気圧センサを有しない場合には、大気圧は固定値であるとして、圧力比の代わりに過給圧を用いてサージ特性を規定してもよい。
【００３０】
サージの発生を予測するためには、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの流量を予測する必要がある。特許文献１に記載の従来技術は、スロットルバルブ２０を通過する空気の流量をスロットルバルブ２０の開度より推定し、スロットルバルブ通過流量がサージ流量以下になったらサージが発生すると予測する。以下、ｍｔをスロットルバルブ通過流量の大きさを表す記号とし、ｍｓをサージ流量の大きさを表す記号とする。実施の形態１の過給エンジン１においても、スロットルバルブ通過流量ｍｔの半分が各コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの流量の予測値であるとみなすことにより、上記従来技術を容易に応用することができる。
【００３１】
しかし、実際のところ、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの動作条件には差があり、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの流量は必ずしも等しくない。左右のバンク２Ｌ、２Ｒ間の吸気路の配管の違いによって吸気抵抗に差がある場合や、エアクリーナに異物が詰まって吸気抵抗に差ができた場合等がその例として考えられる。よって、スロットルバルブ通過流量ｍｔの半分の値は左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの平均流量でしかない。図２に示すように、平均流量（ｍｔ×１／２）がサージ流量ｍｓ以下になっていなくとも、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒのうち流量の小さい方のコンプレッサ（図２の例では右バンクのコンプレッサ）では、実際の流量がサージ流量ｍｓ以下になっている場合がある。流量がサージ流量ｍｓ以下となったコンプレッサではサージが発生してしまう。
【００３２】
サージを確実に回避するためには、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒを実際に通過する空気の流量を正確に求める必要がある。ここで、図１に示す過給エンジン１の構成に着目すると、各上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒの入口にはエアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒが設置されている。エアフローメータ９２Ｌの出力からは、左バンク２Ｌのコンプレッサ６２Ｌに流れ込む空気の流量を得ることができ、エアフローメータ９２Ｒの出力からは、右バンク２Ｒのコンプレッサ６２Ｒに流れ込む空気の流量を得ることができる。以下、ＧａＬをエアフローメータ９２Ｌにより計測された流量の大きさを表す記号とし、ＧａＲをエアフローメータ９２Ｒにより計測された流量の大きさを表す記号とする。
【００３３】
ただし、エアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒの出力には応答遅れがある。このため、空気の流量が変化している過渡運転時は、エアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒにより計測された流量ＧａＬ、ＧａＲと実際の流量との間にはずれが生じる。サージが発生する減速時に関して言えば、実際の流量の減少に遅れてエアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒにより計測された流量ＧａＬ、ＧａＲが減少する。このため、エアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒにより計測された流量ＧａＬ、ＧａＲからは、サージが実際に発生する前にサージの発生を予測することはできない。
【００３４】
以上の検討結果に基づき、実施の形態１において採用したサージ回避制御では、次のような方法でサージ予測を行うこととした。
【００３５】
まず、定常運転時におけるエンジン全体の流量に占めるコンプレッサ６２Ｌの流量の比率はＧａＬ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）で表すことができ、コンプレッサ６２Ｒの流量の比率はＧａＲ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）で表すことができる。２つのコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの流量の比率は、定常運転時と過渡運転時とで大きく違わない。また、過渡運転時における２つのコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの合計流量はスロットルバルブ通過流量ｍｔに等しいとみなすことができる。よって、過渡運転時における各コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの予測流量は、それぞれ以下の式で計算することができる。
左バンクコンプレッサ６２Ｌの予測流量＝ｍｔ×ＧａＬ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）
右バンクコンプレッサ６２Ｒの予測流量＝ｍｔ×ＧａＲ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）
【００３６】
２つの予測流量のうち、先にサージ流量に達するのは小さい予測流量のほうである。上記式から分かるように、ＧａＬがＧａＲより小さいときは、左バンクコンプレッサ６２Ｌの予測流量のほうが小さく、ＧａＲがＧａＬより小さいときは、右バンクコンプレッサ６２Ｒの予測流量のほうが小さい。そこで、流量が少ない方のコンプレッサの流量比率をｋＧａと表記し、これを以下のように定義する。
ＧａＲ＞ＧａＬの場合  ｋＧａ＝ＧａＬ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）
ＧａＲ≦ＧａＬの場合  ｋＧａ＝ＧａＲ／（ＧａＬ＋ＧａＲ）
【００３７】
実施の形態１のサージ予測の方法では、上記式によって流量比率ｋＧａを計算する。そして、流量比率ｋＧａとスロットルバルブ通過流量ｍｔとを用いて、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量を次の式によって計算する。次の式によって計算されたコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａがサージ流量ｍｓ以下になったとき、流量の少ない方のコンプレッサにおいてサージが発生するとの予測が成り立つ。
サージ予測の対象となるコンプレッサ流量＝ｍｔ×ｋＧａ
【００３８】
以上述べたサージ予測の方法がサージ回避制御において用いられる。実施の形態１のサージ回避制御は図３に示すフローチャートに従って実行される。フローチャートに示されたサージ回避制御のルーチンは、ＥＣＵ１００のクロック数に対応する所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００３９】
ステップＳ１０１では、左右のエアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒによって計測された流量ＧａＬ、ＧａＲに基づいて流量比率ｋＧａが計算される。流量比率ｋＧａの値の急激な変化を防止するため平滑化処理（なまし処理）を行うことが好ましい。上記式によって計算される流量比率ｋＧａの値を更新値、今回使用する流量比率ｋＧａの値を今回値、前回使用した流量比率ｋＧａの値を前回値、重み係数をαとすると、平滑化処理によって得られる流量比率ｋＧａの今回値は次の式によって表すことができる。
今回値＝α×更新値＋（１−α）×前回値
【００４０】
ステップＳ１０２では、過給エンジン１が減速状態にあるかどうかが判定される。減速状態かどうかは、スロットル開度センサ９０の出力とその変化速度とから判断することができる。判定の結果が否定である場合には、本ルーチンの今回の処理は終了する。この場合、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒは基本状態である閉じた状態に維持される。
【００４１】
ステップＳ１０２の判定の結果が肯定である場合、ステップＳ１０３において、サージ流量ｍｓの計算が行われる。サージ流量ｍｓの計算には、予め用意されたサージ特性マップが参照される。サージ特性マップは、過給圧と大気圧との圧力比とサージ流量との関係を規定したマップである。圧力センサ９４によって計測された現在の過給圧に基づいて圧力比を計算し、計算した圧力比を引数としてサージ特性マップを検索することによって、現在の過給圧におけるサージ流量ｍｓが算出される。
【００４２】
また、ステップＳ１０４において、スロットルバルブ通過流量ｍｔの計算が行われる。スロットルバルブ通過流量ｍｔの計算には、特許文献１に記載の従来技術でも使用しているノズルの式が用いられる。ノズルの式はスロットルバルブのモデル化に用いられる周知の式である。スロットル開度センサ９０によって計測されたスロットル開度ＴＡと、圧力センサ９８によって計測されたスロットルバルブ２０の下流の圧力Ｐｍと、圧力センサ９４によって計測されたスロットルバルブ２０の上流の圧力Ｐａと、温度センサ９６によって計測されたスロットルバルブ２０の上流の温度Ｔａとがノズルの式に入力され、それらのパラメータに基づいてスロットルバルブ通過流量ｍｔが算出される。なお、ステップＳ１０４の計算はステップＳ１０３の計算よりも先に行ってもよい。
【００４３】
次に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０１で計算した流量比率ｋＧａとステップＳ１０４で計算したスロットルバルブ通過流量ｍｔとを用いて、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａが計算される。そして、コンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａがサージ流量ｍｓ以下であるかどうかが判定される。この判定の結果が否定である場合には、この後直ぐにサージが発生する状況にはない。よって、この場合、ステップＳ１０７において、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒは基本状態である閉じた状態に維持される。
【００４４】
ステップＳ１０５の判定の結果が肯定である場合、この後直ぐにサージが発生することが予測される。よって、この場合、過給圧を低下させてサージを回避するべく、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを開くことが行われる。先に述べたとおりサージ回避制御は同期開制御に含まれることから、サージの発生が予測されたコンプレッサのエアバイパスバルブだけではなく、両方のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが同時に開かれる。このようなエアバイパスバルブ開処理を行うことの利点について、図４−図８を用いて説明する。
【００４５】
図４は吸気系における通常運転中の空気の流れを示している。通常運転中は左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒは閉じており、空気は左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒで過給される。コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒで過給された空気はスロットルバルブ２０を通過してサージタンク２２へ供給される。エンジンを減速させるためにスロットルバルブ２０の開度が狭められると、吸気系における空気の流れは図５に示すように変化する。つまり、減速時には、スロットルバルブ２０が閉じることでサージタンク２２へ流れる空気の流量が減少し、その結果として過給圧が上昇する。ここで、左右のバンク間の流量特性のばらつきにより、左バンクのコンプレッサ６２Ｌが先にサージすると予測されたと仮定する。
【００４６】
図６は左バンクのエアバイパスバルブ３２Ｌのみが開かれた場合の空気の流れを示している。サージの発生が予測されたのは左バンクのコンプレッサ６２Ｌであるので、サージを回避することのみが目的であれば、左バンクのエアバイパスバルブ３２Ｌのみを開けばよい。しかし、右バンクのエアバイパスバルブ３２Ｒは閉じているため、右バンクのコンプレッサ６２Ｒでは過給が続けられる。このため、右バンクのコンプレッサ６２Ｒで過給された空気は、右バンクの上流吸気路１０Ｒを通って左バンクの上流吸気路１０Ｌへ流れ、開いているエアバイパスバルブ３２Ｌを通って大気中へ放出される。つまり、右バンクの上流吸気路１０Ｒから左バンクの上流吸気路１０Ｌへの定常的な空気の流れが形成される。コンプレッサ６２Ｒの上流には排気系からＥＧＲガスが供給されているため、吸気系内に一旦取り込まれた空気がエアバイパスバルブ３２Ｌを経由して系外に放出される際、ＥＧＲガスに含まれるエミッションもまた系外に放出されてしまう。
【００４７】
一方、図７は左右バンクのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが両方同時に開かれた瞬間の空気の流れを示している。２つのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの両方が同時に開かれることで、上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒ内の空気は両方のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを通ってコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの上流へ戻される。これにより、上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒ内の過給圧は速やかに低下してサージの発生は回避される。ただし、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを開いた後の過給圧の低下には応答遅れがある。よって、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの開時期に多少のずれがあったとしても、未だ開いていないエアバイパスバルブの側のコンプレッサで過給された空気が、先に開いたエアバイパスバルブから系外へ放出されるおそれは高くない。よって、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの開き時期は、好ましくは同時であるが、両者の間に多少のずれは許容される。
【００４８】
図８は左右バンクのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが両方開いている場合の空気の流れを示している。両方のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが開かれているとき、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを経由して各コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの下流から上流へ空気が戻されるが、戻された空気は再びコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒによって吸い込まれる。つまり、左右のバンクにおいて、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒとエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを循環する空気のループが形成される。これにより、図６の場合のように系内の空気が大気中へ放出され続けることはない。
【００４９】
以上述べたように、実施の形態１のサージ回避制御によれば、サージ回避のためのエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの動作に起因して系内の空気が大気中へ放出されることを抑制することができる。また、エアクリーナ１２Ｌ、１２Ｒからコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒまでの上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒの流路容積が十分にあるならば、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを経由して戻された系内の空気が大気中へ放出されることを防止することもできる。
【００５０】
また、実施の形態１のサージ回避制御によれば、特許文献１に開示された従来技術を単に適用する場合や、エアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒの出力を単に用いる場合に比較して、サージの発生をより正確に予測することができる。図９は実施の形態１のサージ回避制御によるスロットルバルブ開度と過給圧と予測流量とエアバイパスバルブ開度のタイムチャートである。一方、図１０は、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの平均流量（ｍｔ×１／２）とサージ流量ｍｓとの比較によってサージ判定を行った場合の例（比較例１）を示すタイムチャートである。また、図１１は、エアフローメータ９２Ｌ、９２Ｒにより計測された流量ＧａＬ、ＧａＲとサージ流量ｍｓとの比較によってサージ判定を行った場合の例（比較例２）を示すタイムチャートである。なお、これらのタイムチャートは実験データそのものではなく、制御結果のイメージを表している。
【００５１】
図１０に示す比較例１では、平均流量（ｍｔ×１／２）がサージ流量ｍｓ以下になる前にサージが発生してしまう。一方のコンプレッサ流量は平均流量よりも必ず小さく、そちらが先にサージ流量ｍｓ以下になってしまうからである。このため、比較例１では、サージの発生を回避するようにエアバイパスバルブを開くことはできない。
【００５２】
同様に、図１１に示す比較例２では、計測流量ＧａＬ、ＧａＲのどちらかがサージ流量ｍｓ以下になる前にサージが発生してしまう。エアフローメータの出力の応答遅れにより、計測流量ＧａＬ、ＧａＲは実際のコンプレッサ流量に遅れて変化するからである。このため、比較例２でも、サージの発生を回避するようにエアバイパスバルブを開くことはできない。
【００５３】
これらに対し、実施の形態１のサージ回避制御によれば、図９に示すように、過給圧が上昇してサージが発生する前にエアバイパスバルブが開かれる。これにより、実施の形態１のサージ回避制御によれば、サージの発生は確実に回避される。
【００５４】
なお、開かれたエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒは、過給圧が低下してサージの発生のおそれが無くなった後、過給エンジン１を再加速させる時に再び閉じられる。このとき、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒで同時に過給が始まるように、ＥＣＵ１００は、同期閉制御によって左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを同時に閉じる。系内の空気が大気中へ放出されることを防止するためである。ただし、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを閉じた後の過給圧の上昇には応答遅れがある。よって、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの閉時期に多少のずれがあったとしても、先に閉じたエアバイパスバルブの側のコンプレッサで過給された空気が、開いているエアバイパスバルブから系外へ放出されるおそれは高くない。よって、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの閉時期には多少のずれは許容される。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２は実施の形態１とシステムの構成が同一であり、サージ回避制御の内容に違いがある。図１２は実施の形態２のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理には同一のステップ番号が付されている。
【００５６】
実施の形態２のサージ回避制御によれば、ステップＳ２０１において、前回のルーチン実行時、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じていたかどうかが判定される。エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２を開いている時は、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを通って上流に戻される空気の流量の分、上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒに取り込まれる新気の流量は減少する。エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２が開くことで減少する新気の流量の割合は、左右の上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒで異なる。これは、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒの流路抵抗にはばらつきがあり、その影響でエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒを通って上流に戻される空気の流量に差が生じるからである。このため、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じているときと開いているときとでは、左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲの比率に違いが生じる。
【００５７】
ステップＳ２０１の判定の結果が肯定であれば、ステップＳ２０２において、流量比率ｋＧａの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａの値の更新の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。一方、ステップＳ２０１の判定の結果が否定であれば、ステップＳ２０３において、流量比率ｋＧａの前回値が保持される。つまり、左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが開いているときには、流量比率ｋＧａの値の更新は行われない。サージが発生するのはエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じて過給が行われているときであり、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが開いているときに得られた計測流量ＧａＬ、ＧａＲからはサージ予測に必要な情報を得ることができないからである。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００５８】
実施の形態２のサージ回避制御によれば、サージ予測に使用する流量比率ｋＧａの計算には、必ず、エアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じているときに得られた計測流量ＧａＬ、ＧａＲが使用される。これにより、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａをより精度良く求めることが可能となり、サージ予測の精度をさらに高めることができる。
【００５９】
実施の形態３．
実施の形態３は実施の形態１とシステムの構成が同一であり、サージ回避制御の内容に違いがある。図１３は実施の形態３のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理には同一のステップ番号が付されている。
【００６０】
実施の形態３のサージ回避制御によれば、ステップＳ３０１において、圧力センサ９４によって計測される過給圧が大気圧より大きいかどうか、つまり、圧力比が１より大きいかどうかが判定される。左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲの違いは、左右の上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒの抵抗の違いと、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの効率の違いとによって発生する。ところが、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒが機能してない圧力比が１以下の状態では、左右のコンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの効率の違いは流量には影響しない。このため、圧力比が１より大きい状態と１以下の状態とでは、左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲの比率に違いが生じる。
【００６１】
ステップＳ３０１の判定の結果が肯定であれば、ステップＳ３０２において、流量比率ｋＧａの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａの値の更新の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。一方、ステップＳ３０１の判定の結果が否定であれば、ステップＳ３０３において、流量比率ｋＧａの前回値が保持される。つまり、圧力比が１以下の状態では、流量比率ｋＧａの値の更新は行われない。サージが発生するのは圧力比が１より大きい過給領域であり、圧力比が１以下の非過給領域で得られた計測流量ＧａＬ、ＧａＲからはサージ予測に必要な情報を得ることができないからである。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００６２】
実施の形態３のサージ回避制御によれば、サージ予測に使用する流量比率ｋＧａの計算には、必ず、コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒにより過給が行われているときに得られた計測流量ＧａＬ、ＧａＲが使用される。これにより、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａをより精度良く求めることが可能となり、サージ予測の精度をさらに高めることができる。
【００６３】
なお、実施の形態３のサージ回避制御は実施の形態２のサージ回避制御と組み合わせることができる。すなわち、前回のルーチン実行時に左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じており、今回計測した過給圧が大気圧より大きい場合にのみ、流量比率ｋＧａの更新を行うようにしてもよい。
【００６４】
実施の形態４．
実施の形態４は実施の形態１とシステムの構成が同一であり、サージ回避制御の内容に違いがある。図１４は実施の形態４のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理には同一のステップ番号が付されている。
【００６５】
実施の形態４のサージ回避制御によれば、ステップＳ４０１において、ＥＧＲバルブ８０が閉じているかどうかが判定される。ＥＧＲバルブ８０が閉じているときは、新気のみが左右の上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒを流れる。一方、ＥＧＲバルブ８０が開いているときは、新気とＥＧＲガスを合わせたガスが左右の上流吸気路１０Ｌ、１０Ｒを流れる。新気の流量に対するＥＧＲガスの流量の比率は、ＥＧＲ流路の抵抗や背圧、ＥＧＲバルブ８０の状態によって左右される。このため、ＥＧＲバルブ８０が閉じているときと開いているときとでは、左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲの比率に違いが生じる。
【００６６】
ステップＳ４０１の判定の結果が肯定であれば、ステップＳ４０２において、流量比率ｋＧａＥＣの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａＥＣは、ＥＧＲバルブ８０が閉じているときの左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲに基づいて計算される。流量比率ｋＧａＥＣの計算の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。次に、ステップＳ４０３において、ステップＳ１０５で用いる流量比率ｋＧａの値がステップＳ４０２で更新した流量比率ｋＧａＥＣの値に置き換えられる。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００６７】
一方、ステップＳ４０１の判定の結果が否定であれば、ステップＳ４０４において、流量比率ｋＧａＥＯの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａＥＯは、ＥＧＲバルブ８０が開いているときの左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲに基づいて計算される。流量比率ｋＧａＥＯの計算の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。次に、ステップＳ４０５において、ステップＳ１０５で用いる流量比率ｋＧａの値がステップＳ４０４で更新した流量比率ｋＧａＥＯの値に置き換えられる。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００６８】
実施の形態４のサージ回避制御によれば、サージ予測に使用する流量比率ｋＧａとして、ＥＧＲバルブ８０が閉じているときの流量比率ｋＧａＥＣと開いているときの流量比率ｋＧａＥＯとが別々に用意される。これにより、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａをより精度良く求めることが可能となり、サージ予測の精度をさらに高めることができる。
【００６９】
なお、実施の形態４のサージ回避制御は実施の形態２のサージ回避制御や実施の形態３のサージ回避制御と組み合わせることができる。すなわち、前回のルーチン実行時に左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じていることや、今回計測した過給圧が大気圧より大きいことを流量比率ｋＧａＥＣ、ｋＧａＥＯの更新を行う条件としてもよい。
【００７０】
実施の形態５．
実施の形態５は実施の形態１とシステムの構成が同一であり、サージ回避制御の内容に違いがある。図１５は実施の形態４のサージ回避制御のルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理には同一のステップ番号が付されている。
【００７１】
実施の形態５のサージ回避制御によれば、ステップＳ５０１において、左右のウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒが閉じているかどうかが判定される。コンプレッサ６２Ｌ、６２Ｒの効率はウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒの開閉状態によって変化する。このため、ウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒが閉じているときと開いているときとでは、左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲの比率に違いが生じる。なお、左右のウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０ＲはＥＣＵ１００によって同期して開閉制御される。
【００７２】
ステップＳ５０１の判定の結果が肯定であれば、ステップＳ５０２において、流量比率ｋＧａＷＣの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａＷＣは、ウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒが閉じているときの左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲに基づいて計算される。流量比率ｋＧａＷＣの計算の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。次に、ステップＳ５０３において、ステップＳ１０５で用いる流量比率ｋＧａの値がステップＳ５０２で更新した流量比率ｋＧａＷＣの値に置き換えられる。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００７３】
一方、ステップＳ５０１の判定の結果が否定であれば、ステップＳ５０４において、流量比率ｋＧａＷＯの値の更新が行われる。流量比率ｋＧａＷＯは、ウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒが開いているときの左右の計測流量ＧａＬ、ＧａＲに基づいて計算される。流量比率ｋＧａＷＯの計算の方法は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０１における流量比率ｋＧａの計算の方法と同じである。次に、ステップＳ５０５において、ステップＳ１０５で用いる流量比率ｋＧａの値がステップＳ５０４で更新した流量比率ｋＧａＷＯの値に置き換えられる。ステップＳ１０２以降は、実施の形態１のサージ回避制御において実行される処理と同一の処理が行われる。
【００７４】
実施の形態５のサージ回避制御によれば、サージ予測に使用する流量比率ｋＧａとして、ウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒが閉じているときの流量比率ｋＧａＷＣと開いているときの流量比率ｋＧａＷＯとが別々に用意される。これにより、サージ予測の対象となるコンプレッサ流量ｍｔ×ｋＧａをより精度良く求めることが可能となり、サージ予測の精度をさらに高めることができる。
【００７５】
なお、実施の形態５のサージ回避制御は実施の形態２のサージ回避制御や実施の形態３のサージ回避制御と組み合わせることができる。すなわち、前回のルーチン実行時に左右のエアバイパスバルブ３２Ｌ、３２Ｒが閉じていることや、今回計測した過給圧が大気圧より大きいことを流量比率ｋＧａＷＣ、ｋＧａＷＯの更新を行う条件としてもよい。また、実施の形態５のサージ回避制御は実施の形態４のサージ回避制御とも組み合わせることができる。すなわち、ＥＧＲバルブ８０の開閉状態とウエストゲートバルブ５０Ｌ、５０Ｒの開閉状態の組み合わせの数だけ別々に流量比率を用意してもよい。
【００７６】
その他実施の形態．
上述の実施の形態では、サージ回避制御において２つのエアバイパスバルブを同時に開いているが、サージ回避に関係なく、エアバイパスバルブが開かれる状況では２つのエアバイパスバルブを常に同時に開くように同期制御してもよい。そうすることで、何れか一方のコンプレッサにおいてサージの発生が予測された場合には、サージの発生が予測されていないコンプレッサのエアバイパスバルブも必ず同時に開かれる。これにより、エアバイパスバルブが閉じているコンプレッサで過給された空気が、開いている方のエアバイパスバルブを介して系内から大気中へ放出されることを確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  過給エンジン
２Ｌ  左バンク
２Ｒ  右バンク
１０Ｌ、１０Ｒ  上流吸気路
１６  下流吸気路
２０  スロットルバルブ
２２  サージタンク
３２Ｌ、３２Ｒ  エアバイパスバルブ
３４Ｌ、３４Ｒ  バイパス流路
５０Ｌ、５０Ｒ  ウエストゲートバルブ
６２Ｌ、６２Ｒ  コンプレッサ
９２Ｌ、９２Ｒ  エアフローメータ
１００  ＥＣＵ
【図１】
2015222075.tif 000003
【図２】
2015222075.tif 000004
【図３】
2015222075.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015222075.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015222075.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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