特許 7661897 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】2025-04-07

(45)【発行日】2025-04-15

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/00 20060101AFI20250408BHJP

   F02B 37/24 20060101ALI20250408BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20250408BHJP

   F02B 37/007 20060101ALI20250408BHJP

【ＦＩ】

F02B37/00 400C

F02B37/24

F02D23/00 N

F02B37/007

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022002116

(22)【出願日】2022-01-11

(65)【公開番号】P2023101898

(43)【公開日】2023-07-24

【審査請求日】2024-04-18

(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】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 圭介

(72)【発明者】

【氏名】岡村 昌明

【審査官】村山 美保

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２２４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９０４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７５６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１２０３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１１８１６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ３７／００

Ｆ０２Ｂ ３７／２４

Ｆ０２Ｄ ２３／００

Ｆ０２Ｂ ３７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気経路から流入する吸気を用いて燃焼室にて燃料を燃焼させ、且つ前記燃焼室にて発生した排気を排気経路に排出させる内燃機関と、
前記排気経路に介装された第１タービン、前記吸気経路に介装され且つ前記第１タービンと連動して回転する第１コンプレッサ、前記第１タービンの回転速度を上昇させる場合に第１制御パラメータが増加させられる第１タービンアクチュエータを有する第１過給機と、
前記第１過給機と同型且つ同サイズであり、前記排気経路に介装された第２タービン、前記吸気経路に介装され且つ前記第２タービンと連動して回転する第２コンプレッサ、前記第２タービンの回転速度を上昇させる場合に第２制御パラメータが増加させられる第２タービンアクチュエータを有する第２過給機と、
に適用される内燃機関の制御装置であって、
前記吸気経路に流入した空気である吸入空気が前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサのそれぞれに流入し、前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサによって圧送された加圧空気が合流して前記燃焼室に流入するように前記吸気経路が構成され、且つ前記燃焼室から排出された前記排気が前記第１タービン及び前記第２タービンのそれぞれに流入するように前記排気経路が構成されているときに成立するパラレルターボ条件が成立しているとき、
前記加圧空気の圧力の目標値に応じて決定される値である目標パラメータ値を取得し、且つ前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータを前記目標パラメータ値に設定する空気量均等処理を実行し、
前記パラレルターボ条件が成立し、且つ、前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサの一方において、流入する空気量が前記吸入空気の圧力に対する前記加圧空気の圧力の比率である圧縮圧力比に対して定まる必要空気量よりも小さくなると予測されたとき、
前記目標パラメータ値及びオフセット値を取得し、前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのうちの前記一方に対応するパラメータを前記目標パラメータ値よりも前記オフセット値だけ大きい値に設定し、且つ前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのうちの他方のパラメータを前記目標パラメータ値よりも前記オフセット値だけ小さい値に設定する空気量相違処理を実行する、
制御部を備え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において、
前記制御部は、
前記内燃機関の回転速度が大きいほど前記オフセット値を大きな値に設定し、且つ前記燃焼室内に噴射される前記燃料の量が多いほど前記オフセット値を大きな値に設定する、
内燃機関の制御装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１タービンアクチュエータ及び前記第２タービンアクチュエータのそれぞれは、
前記第１タービン又は前記第２タービンに前記排気を導く流路の閉度を制御するノズルベーンを有する可変ノズル装置であり、
前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのそれぞれは、
前記ノズルベーンの状態が全開状態から全閉状態に近づくほど大きくなるパラメータである、
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、内燃機関の制御装置に関する。例えば、互いに並列に配置される２つの過給機を備える内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

互いに並列に配置される２つの過給機を備える内燃機関が知られている。２つの過給機の作動状態は、一般に、一方の過給機（第１過給機）のみが作動するシングルターボ状態と、他方の過給機（第２過給機）も作動するパラレルターボ状態と、の間で切換えられる。

【0003】

過給機の作動状態がパラレルターボ状態であるとき、内燃機関の燃焼室から排出された排気（燃焼ガス）の一部が第１過給機のタービン（第１タービン）に流入し、他の排気が第２過給機のタービン（第２タービン）に流入する。一方、吸気経路を流れる空気（吸気）の一部が第１過給機のコンプレッサ（第１コンプレッサ）に流入し、他の吸気が第２過給機のコンプレッサ（第２コンプレッサ）に流入する。第１コンプレッサから圧送された吸気、及び第２コンプレッサから圧送された吸気が共に燃焼室に流入する。

【0004】

例えば、特許文献１に記載された過給システムでは、第１コンプレッサに流入する吸入空気量と、第１コンプレッサの入口圧力に対する出口圧力（即ち、過給圧）の比である圧縮圧力比と、に基づいてシングルターボ状態及びパラレルターボ状態の何れかが選択される。その結果、排気から得られるエネルギー量（排気エネルギー量）が比較的小さいときにはシングルターボ状態が選択されるので、内燃機関に導入される吸気の圧力（即ち、過給圧）の応答性が向上する。即ち、所謂ターボラグが大きくなることが回避される。一方、排気エネルギー量が比較的大きいときにはパラレルターボ状態が選択されるので、２つの過給機を用いて内燃機関の燃焼室に導入される吸気量を増加させることが可能となる。

【0005】

加えて、当該過給システムにおいて、第１タービン及び第２タービンのそれぞれは、可変ノズル機構を備えている。可変ノズル機構は複数のノズルベーンを備え、各ノズルベーンの回転角度に応じてノズル閉度（即ち、ノズルベーンが排気経路を閉じる度合い）が変化する。ノズル閉度が上昇するほど排気経路が絞られ、タービンに導入される排気の流速が上昇するので、タービンの回転速度が上昇する。即ち、タービンに供給される排気エネルギー量が大きくなる。従って、第１タービン及び第２タービンのノズル閉度を制御することによって第１コンプレッサ及び第２コンプレッサの作動状態を制御することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２０－１２２４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

第１コンプレッサ及び第２コンプレッサのそれぞれから圧送された吸気が合流して燃焼室に流入する場合、２つのコンプレッサの出口圧力は互いに略等しい。加えて、第１コンプレッサ及び第２コンプレッサの入口圧力は、大気圧と略等しい。そのため、２つのコンプレッサの圧縮圧力比は、互いに略等しい。

【0008】

加えて、第１タービン及び第２タービンのノズル閉度が互いに等しければ、２つのタービンに導入される排気の流速（即ち、タービンに供給される排気エネルギー量）が互いに略等しくなる。そのため、２つのタービンの回転速度が互いに略等しくなり、その結果、２つのコンプレッサの吸入空気量が互いに略等しくなる。即ち、この場合、第１コンプレッサ及び第２コンプレッサのそれぞれの吸入空気量と圧縮圧力比との組合せ（即ち、コンプレッサの動作点）が互いに略等しくなる。第１タービン及び第２タービンのノズル閉度を互いに等しい値に設定する処理は、以下、「空気量均等処理」とも称呼される。

【0009】

ところで、コンプレッサの吸入空気量が、圧縮圧力比に対して定まる必要空気量よりも小さいと、所謂サージングが発生する可能性が高くなる。加えて、第１過給機及び第２過給機がパラレルターボ状態にて作動しているとき、第１コンプレッサの必要空気量と第２コンプレッサの必要空気量とが互いに異なる場合がある。即ち、サージングが発生する条件が、第１コンプレッサと第２コンプレッサとで異なる場合がある。換言すれば、サージングが発生する可能性が高くなる吸入空気量と圧縮圧力比との組合せ（即ち、コンプレッサの動作点）の集合であるサージラインが、第１コンプレッサと第２コンプレッサとで互いに異なる場合がある。

【0010】

例えば、２つの同型且つ同サイズのコンプレッサが内燃機関に対して並列に配置されても、第１コンプレッサに至る吸気通路と第２コンプレッサに至る吸気通路とが互いに異なっていると、２つのコンプレッサのサージラインが互いの異なる可能性がある。具体的には、吸気経路が２つに分岐して第１コンプレッサ及び第２コンプレッサに至る場合、分岐した２つの経路に含まれる湾曲部の数及び直線区間の長さ等が互いに異なると、サージラインが互いに異なる可能性がある。

【0011】

第１コンプレッサ及び第２コンプレッサのサージラインが互いに異なっている場合、２つのコンプレッサの動作点が互いに略等しければ、一方のコンプレッサのみにてサージングが発生する可能性が高い状況が発生し得る。即ち、空気量均等処理が実行されているとき、一方のコンプレッサにてサージングが発生する可能性が高く、且つ他方のコンプレッサにてサージングが発生する可能性は低い状況が発生し得る。

【0012】

一方のコンプレッサにてサージングが発生しないように他方のコンプレッサの作動状態も制御されると、当該他方のコンプレッサについて、コンプレッサマップ上の使用されない運転領域が発生する。この運転領域は、具体的には、一方のコンプレッサのサージラインよりも上方にあり、且つ他方のコンプレッサのサージラインよりも下方にある領域である。そのため、パラレルターボ状態であるときに空気量均等処理が常に実行されると、この運転領域に当該他方のコンプレッサの動作点が含まれないように２つの過給機が制御され、その結果、当該他方のコンプレッサの過給能力を充分に発揮させられない虞がある。

【0013】

しかしながら、特許文献１に記載された過給システムにおいて、２つのコンプレッサのサージラインが互いに異なる場合であっても２つのコンプレッサのそれぞれに過給能力を充分に発揮させることは考慮されていなかった。

【0014】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、パラレルターボ状態にある２つの過給機が備える、サージラインが互いに異なる２つのコンプレッサのそれぞれに過給能力を充分に発揮させることを可能とする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】

【0015】

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関、第１過給機、及び第２過給機に適用される。前記内燃機関は、吸気経路から流入する吸気を用いて燃焼室にて燃料を燃焼させ、且つ前記燃焼室にて発生した排気を排気経路に排出させる。前記第１過給機は、前記排気経路に介装された第１タービン、前記吸気経路に介装され且つ前記第１タービンと連動して回転する第１コンプレッサ、前記第１タービンの回転速度を上昇させる場合に第１制御パラメータが増加させられる第１タービンアクチュエータを有する。前記第２過給機は、前記第１過給機と同型且つ同サイズであり、前記排気経路に介装された第２タービン、前記吸気経路に介装され且つ前記第２タービンと連動して回転する第２コンプレッサ、前記第２タービンの回転速度を上昇させる場合に第２制御パラメータが増加させられる第２タービンアクチュエータを有する。

【0016】

内燃機関の制御装置は、前記吸気経路に流入した空気である吸入空気が前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサのそれぞれに流入し、前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサによって圧送された加圧空気が合流して前記燃焼室に流入するように前記吸気経路が構成され、且つ前記燃焼室から排出された前記排気が前記第１タービン及び前記第２タービンのそれぞれに流入するように前記排気経路が構成されているときに成立するパラレルターボ条件が成立しているとき、前記加圧空気の圧力の目標値に応じて決定される値である目標パラメータ値を取得し、且つ前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータを前記目標パラメータ値に設定する空気量均等処理を実行し、前記パラレルターボ条件が成立し、且つ、前記第１コンプレッサ及び前記第２コンプレッサの一方において、流入する空気量が前記吸入空気の圧力に対する前記加圧空気の圧力の比率である圧縮圧力比に対して定まる必要空気量よりも小さくなると予測されたとき、前記目標パラメータ値及びオフセット値を取得し、前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのうちの前記一方に対応するパラメータを前記目標パラメータ値よりも前記オフセット値だけ大きい値に設定し、且つ前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのうちの他方のパラメータを前記目標パラメータ値よりも前記オフセット値だけ小さい値に設定する空気量相違処理を実行する、制御部を備える。

【0017】

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において、前記制御部は、前記内燃機関の回転速度が大きいほど前記オフセット値を大きな値に設定し、且つ前記燃焼室内に噴射される前記燃料の量が多いほど前記オフセット値を大きな値に設定する。

【0018】

本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る内燃機関の制御装置において、前記第１タービンアクチュエータ及び前記第２タービンアクチュエータのそれぞれは、前記第１タービン又は前記第２タービンに前記排気を導く流路の閉度を制御するノズルベーンを有する可変ノズル装置であり、前記第１制御パラメータ及び前記第２制御パラメータのそれぞれは、前記ノズルベーンの状態が全開状態から全閉状態に近づくほど大きくなるパラメータである。

【発明の効果】

【0019】

第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、第１コンプレッサ及び第２コンプレッサの一方にのみサージングが発生する可能性が高くなると予測（判定）されたとき、当該一方のコンプレッサの吸入空気量を増加させる一方、他方のコンプレッサの吸入空気量を減少させる。そのため、当該他方のコンプレッサの過給能力を活用しながら、当該一方のコンプレッサにおけるサージングの発生を回避することが可能となる。従って、第１の発明によれば、サージラインが互いに異なる２つのコンプレッサのそれぞれ過給能力を充分に発揮させられる可能性が高くなる。

【0020】

第２の発明において、一方のコンプレッサにのみサージングが発生する可能性が高くなると予測されたとき、当該一方のコンプレッサにおけるサージングの発生を回避するために必要となる目標パラメータ値を機関回転速度及び燃料噴射量に基づいて決定される。換言すれば、第２の発明によれば、サージングの発生回避に必要となる、当該一方のコンプレッサと連動するタービンに供給される排気エネルギー量の増加量に相当する目標パラメータ値を、簡易な処理により取得することが可能となる。

【0021】

第３の発明によれば、ノズルベーンが閉じるほど大きくなる値（ノズル閉度）を第１制御パラメータ及び第２制御パラメータとして調整することにより、第１タービン及び第２タービンに供給される排気エネルギー量を制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステムの概略構成図である。

【図2】過給機が備えるコンプレッサの動作点が示されるコンプレッサマップである。

【図3】ノズルオフセット量を機関回転速度及び噴射量に基づいて決定するためのマップである。

【図4】コンプレッサの空気量及び圧力比、並びにタービンのノズル閉度の変化を示すタイムチャートである。

【図5】内燃機関の制御装置が実行する「過給機制御処理ルーチン」を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の実施形態を図１～図５を参照しながら説明する。説明中の同じ参照番号は、重複する説明をしないが同じ機能を有する同じ要素を意味する。本発明に係る内燃機関の制御装置は、図１に示されるエンジンシステム１に適用される。エンジンシステム１は、内燃機関２、第１過給機３、第２過給機４、吸気システム５、排気システム６、及び、制御部であるＥＣＵ７を含んでいる。

【0024】

本実施形態における内燃機関２は、図示しない車両に駆動力源として搭載された多気筒ディーゼル機関である。内燃機関２は、複数の燃料噴射弁２１を含んでいる。燃料噴射弁２１のそれぞれは、ＥＣＵ７からの指示に応じて図示しないコモンレール装置の蓄圧室から供給される高圧の燃料を燃焼室（気筒）内に噴射する。

【0025】

第１過給機３は、第１タービン３１、第１可変ノズル機構３２及び第１コンプレッサ３３を含んでいる。第１タービン３１は、内燃機関２の燃焼室から排出された排気（燃焼ガス）の圧力によって作動（回転）する。第１可変ノズル機構３２は、第１タービン３１に流入する排気の絞り機構であるノズルベーンを備えている。

【0026】

具体的には、第１可変ノズル機構３２が備えるノズルベーンの回転位置である第１ノズル閉度Ｖｎ１に応じて第１タービン３１における排気流路の閉度（即ち、排気流路が閉じられる度合い）が変化する。第１可変ノズル機構３２はアクチュエータを含み、ＥＣＵ７からの指示に応じて第１ノズル閉度Ｖｎ１を所定の全開位置（全開状態）から全閉位置（全閉状態）までの間で変化させる。第１コンプレッサ３３は、第１タービン３１と連動して作動（回転）し、内燃機関２の燃焼室に吸入される空気（吸気）を加圧する。第１可変ノズル機構３２及び第１ノズル閉度Ｖｎ１のそれぞれは、便宜上、「第１タービンアクチュエータ」及び「第１制御パラメータ」とも称呼される。

【0027】

第２過給機４は、第１過給機３と同型且つ同サイズの過給機である。第２過給機４は、第２タービン４１、第２可変ノズル機構４２及び第２コンプレッサ４３を含んでいる。第２タービン４１は、内燃機関２の排気の圧力によって作動する。第２可変ノズル機構４２が備えるノズルベーンの回転位置である第２ノズル閉度Ｖｎ２に応じて第２タービン４１における排気流路の閉度が変化する。第２可変ノズル機構４２はアクチュエータを含み、ＥＣＵ７からの指示に応じて第２ノズル閉度Ｖｎ２を全開位置から全閉位置までの間で変化させる。第２コンプレッサ４３は、第２タービン４１と連動して作動し、内燃機関２の燃焼室に吸入される空気を加圧する。第２可変ノズル機構４２及び第２ノズル閉度Ｖｎ２のそれぞれは、便宜上、「第２タービンアクチュエータ」及び「第２制御パラメータ」とも称呼される。

【0028】

吸気システム５は、吸気経路を形成する吸気管５１ａ～５１ｇ、吸気マニホールド５２、吸気切換え弁５３及び吸気バイパス弁５４を含んでいる。吸気管５１ａは、外部（車外）から吸入された吸気（新気）を吸気管５１ｂ及び吸気管５１ｃに導入する。吸気管５１ｂは、吸気管５１ａから流入した吸気を第１コンプレッサ３３に導入する。吸気管５１ｃは、吸気管５１ａから流入した吸気を第２コンプレッサ４３に導入する。吸気管５１ｄは、第１コンプレッサ３３から排出された吸気を吸気管５１ｆに導入する。吸気管５１ｅは、第２コンプレッサ４３から排出された吸気を吸気管５１ｆに導入する。

【0029】

吸気管５１ｆは、吸気管５１ｄ及び吸気管５１ｅから流入した吸気を吸気マニホールド５２に導入する。吸気管５１ｇは、吸気管５１ｂにおける分岐部と、吸気管５１ｅにおける分岐部と、を連通する。吸気マニホールド５２は、吸気管５１ｆから流入した吸気を内燃機関２の燃焼室に導入する。

【0030】

吸気切換え弁５３は、吸気管５１ｅにおける、吸気管５１ｇとの分岐部（即ち、吸気管５１ｇの一方の端部）と、吸気管５１ｄ及び吸気管５１ｆとの合流部（即ち、吸気管５１ｅの一方の端部）と、の間の位置に介装されている。吸気切換え弁５３は、ＥＣＵ７からの指示に応じて閉状態と開状態との間で切換えられる。吸気バイパス弁５４は、吸気管５１ｇに介装されている。吸気バイパス弁５４は、ＥＣＵ７からの指示に応じて閉状態と開状態との間で切換えられる。

【0031】

排気システム６は、排気マニホールド６１ａ～６１ｂ、排気経路を形成する排気管６２ａ～６２ｅ、排気切換え弁６３及び排ガス浄化装置６４を含んでいる。排気マニホールド６１ａは、内燃機関２の一部の燃焼室から排出された排気（燃焼ガス）の一部を排気管６２ａに導入する。排気マニホールド６１ｂは、内燃機関２の他の燃焼室から排出された排気を排気管６２ｂに導入する。

【0032】

排気管６２ａは、排気を第１タービン３１に導入する。排気管６２ｂは、排気を第２タービン４１に導入する。排気管６２ｃは、排気管６２ａと排気管６２ｂとを連通させる。排気管６２ｄは、第１タービン３１から排出された排気、及び排気管６２ｅから流入した排気を外部（車外）へ排出する。排気管６２ｅは、第２タービン４１から排出された排気を排気管６２ｄに導入する。

【0033】

排気切換え弁６３は、排気管６２ｂにおける、第２タービン４１と、排気管６２ｃとの分岐部（即ち、排気管６２ｃの一方の端部）と、の間の位置に介装されている。排気切換え弁６３は、ＥＣＵ７からの指示に応じて閉状態と開状態との間で切換えられる。

【0034】

排ガス浄化装置６４は、排気管６２ｄにおける排気管６２ｅとの合流部よりも下流の位置に介装されている。排ガス浄化装置６４は、周知の酸化触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）及びＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）等を含んでおり、排気を浄化する。

【0035】

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＥＥＰＲＯＭを含む電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。ＣＰＵは、所定のプログラムを逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び演算結果の出力等を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム及びマップ（ルックアップテーブル）等を記憶している。ＲＡＭは、ＣＰＵによって参照されるデータを一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭは、ＣＰＵによって参照されるデータを記憶し、更に、ＥＣＵ７が作動を停止しても記憶したデータを保持する。

【0036】

ＥＣＵ７は、クランク角度センサ７１、カムポジションセンサ７２、エアフローセンサ７３、ベーン閉度センサ７４ａ～７４ｂ、圧力センサ７５ａ～７５ｃ、温度センサ７６ａ～７６ｂ及びアクセル開度センサ７７と接続されている。クランク角度センサ７１は、内燃機関２の図示しないクランクシャフトが所定角度だけ回転する毎にパルス信号をＥＣＵ７へ出力する。カムポジションセンサ７２は、内燃機関２の図示しないカムシャフトの回転位置に応じた信号をＥＣＵ７へ出力する。

【0037】

ＥＣＵ７は、クランク角度センサ７１から入力された信号に基づいて内燃機関２の機関回転速度ＮＥを取得する。ＥＣＵ７は、クランク角度センサ７１及びカムポジションセンサ７２から入力された信号に基づいて内燃機関２が備える特定の燃焼室のクランク角度ＣＡを取得する。

【0038】

エアフローセンサ７３は、吸気管５１ａに配設されている。エアフローセンサ７３は、吸気管５１ａを流れる吸気（吸入空気）の量である空気量Ｇａを検出し、空気量Ｇａを表す信号をＥＣＵ７へ出力する。ベーン閉度センサ７４ａは、第１ノズル閉度Ｖｎ１を検出し、第１ノズル閉度Ｖｎ１を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。ベーン閉度センサ７４ｂは、第２ノズル閉度Ｖｎ２を検出し、第２ノズル閉度Ｖｎ２を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。

【0039】

圧力センサ７５ａは、外気の圧力（即ち、第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３に流入する吸気の圧力）である大気圧Ｐ１を検出し、大気圧Ｐ１を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。圧力センサ７５ｂは、吸気管５１ｄにおける吸気管５１ｅ及び吸気管５１ｆとの合流位置（即ち、吸気管５１ｄの一方の端部）の近傍に配設されている。圧力センサ７５ｂは、内燃機関２の燃焼室に流入する吸気（加圧空気）の圧力である過給圧Ｐ３を検出し、過給圧Ｐ３を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。圧力センサ７５ｃは、吸気管５１ａに配設されている。圧力センサ７５ｃは、内燃機関２の燃焼室から流出した排気の圧力である排気圧Ｐ４を検出し、排気圧Ｐ４を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。

【0040】

温度センサ７６ａは、吸気管５１ａに配設されている。温度センサ７６ａは、第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３に流入する吸気の温度である吸気温度δ０を検出し、吸気温度δ０を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。温度センサ７６ｂは、排気管６２ａに配設されている。温度センサ７６ｂは、内燃機関２の燃焼室から流出した排気の温度である排気温度Ｔ４を検出し、排気温度Ｔ４を表す信号をＥＣＵ７へ出力する。

【0041】

アクセル開度センサ７７は、内燃機関２が搭載された車両の運転者が車両を加速させるために操作するアクセルペダル（不図示）の開度であるアクセルペダル開度Ａｐを検出し、アクセルペダル開度Ａｐを表す信号をＥＣＵ７へ出力する。

【0042】

ＥＣＵ７は、アクセルペダル開度Ａｐに基づいて機関回転速度ＮＥを制御する。機関回転速度ＮＥを上昇させるとき、ＥＣＵ７は、燃料噴射弁２１から噴射される燃料の量である噴射量Ｑｉを増加させる。更にＥＣＵ７は、後述されるように第１過給機３及び第２過給機４の作動により過給圧Ｐ３を上昇させて内燃機関２の燃焼室に流入する吸気の圧力及び量を増加させる。

【0043】

噴射量Ｑｉが決定されると、ＥＣＵ７は、クランク角度ＣＡによって表される燃料を噴射するタイミングとそのタイミングにおける燃料噴射量との（複数の）組合せを含む燃料噴射パターンを噴射量Ｑｉに応じて決定する。ＥＣＵ７は、燃料噴射パターンに従って各燃焼室の燃料噴射弁２１に燃料を噴射させる。

【0044】

過給圧Ｐ３を制御するためＥＣＵ７は、目標過給圧Ｐｔｇｔを決定する。ＥＣＵ７は、過給圧Ｐ３が目標過給圧Ｐｔｇｔに近づくように第１過給機３及び第２過給機４を制御する。具体的には、ＥＣＵ７は、第１過給機３及び第２過給機４の作動状態（以下、「過給状態」とも称呼される。）を「シングルターボ状態」と「パラレルターボ状態」との間で切換える。目標過給圧Ｐｔｇｔは、便宜上、「目標パラメータ値」とも称呼される。

【0045】

シングルターボ状態は、第１過給機３のみが内燃機関２の燃焼室に流入する吸気を加圧している状態である。パラレルターボ状態は、第１過給機３及び第２過給機４の両方が内燃機関２の燃焼室に流入する吸気を加圧している状態である。過給状態がシングルターボ状態であるとき、吸気切換え弁５３、排気切換え弁６３及び吸気バイパス弁５４のそれぞれは「閉状態」となっている。過給状態がパラレルターボ状態であるとき、吸気切換え弁５３及び排気切換え弁６３は「開状態」であり、吸気バイパス弁５４は「閉状態」となっている。過給状態がパラレルターボ状態でるときに成立する条件は、便宜上、「パラレルターボ条件」とも称呼される。

【0046】

過給状態がシングルターボ状態であるときに所定のパラレルターボ切換え条件が成立すると、ＥＣＵ７は、過給状態をパラレルターボ状態に切換える。過給状態がパラレルターボ状態であるときに所定のシングルターボ切換え条件が成立すると、ＥＣＵ７は、過給状態をシングルターボ状態に切換える。概して、ＥＣＵ７は、目標過給圧Ｐｔｇｔが比較的大きいときに過給状態をパラレルターボ状態とする。

【0047】

ＥＣＵ７は、過給状態をシングルターボ状態からパラレルターボ状態へ切換えるとき、先ず、排気切換え弁６３及び吸気バイパス弁５４を「開状態」に切換える。次いで、所定の切換え時間Ｔｃが経過すると、吸気バイパス弁５４を「閉状態」に切換え且つ吸気切換え弁５３を「開状態」に切換える。

【0048】

過給状態がシングルターボ状態であるとき、ＥＣＵ７は、目標過給圧Ｐｔｇｔ、排気温度Ｔ４、排気圧Ｐ４、空気量Ｇａ及び噴射量Ｑｉ等のパラメータ（以下、「タービンパラメータ」とも総称される。）に基づき第１ノズル閉度Ｖｎ１の目標値である目標閉度Ｖ１ｔｇｔを決定する。目標閉度Ｖ１ｔｇｔは、（タービンパラメータの１つである）目標過給圧Ｐｔｇｔが大きくなるほど大きくなる。目標閉度Ｖ１ｔｇｔは、排気温度Ｔ４及び排気圧Ｐ４のそれぞれが大きくなるほど小さくなる。更にＥＣＵ７は、実際の第１ノズル閉度Ｖｎ１が目標閉度Ｖ１ｔｇｔに近づくように第１可変ノズル機構３２を制御する。

【0049】

一方、過給状態がパラレルターボ状態であるとき、ＥＣＵ７は、タービンパラメータに基づき目標閉度Ｖ１ｔｇｔ、及び第２ノズル閉度Ｖｎ２の目標値である目標閉度Ｖ２ｔｇｔを取得する。目標閉度Ｖ１ｔｇｔ及び目標閉度Ｖ２ｔｇｔは、目標過給圧Ｐｔｇｔが大きくなるほど大きくなる。加えてＥＣＵ７は、実際の第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２のそれぞれが目標閉度Ｖ１ｔｇｔ及び目標閉度Ｖ２ｔｇｔに近づくように第１可変ノズル機構３２及び第２可変ノズル機構４２を制御する。

【0050】

後述される「近傍条件」が成立していなければ、ＥＣＵ７は、目標閉度Ｖ１ｔｇｔ及び目標閉度Ｖ２ｔｇｔのそれぞれを互いに等しい値に設定し、従って、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２が互いに略等しくなる。この場合、第１コンプレッサ３３に流入する空気量である第１空気量Ｇａ１と、第２コンプレッサ４３に流入する空気量である第２空気量Ｇａ２と、が互いに略等しくなる。

【0051】

なお、エアフローセンサ７３によって検出される空気量Ｇａは、第１空気量Ｇａ１と第２空気量Ｇａ２との和に等しい（即ち、Ｇａ＝Ｇａ１＋Ｇａ２）。過給状態がシングルターボ状態であるとき、第２空気量Ｇａ２は「０」となる。本実施形態に係るエンジンシステム１は、第１空気量Ｇａ１及び第２空気量Ｇａ２のそれぞれを直接的に検出するセンサを含んでいない。

【0052】

過給状態がパラレルターボ状態であり且つ近傍条件が成立していないときに実行される、第１空気量Ｇａ１及び第２空気量Ｇａ２を互いに略等しくする処理は、「空気量均等処理」とも称呼される。一方、過給状態がパラレルターボ状態であるときに近傍条件が成立していると、ＥＣＵ７は、第２空気量Ｇａ２を第１空気量Ｇａ１よりも大きくする「空気量相違処理」を実行する。

【0053】

空気量相違処理及び近接条件について図２～図４を参照しながら説明する。図２は、第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３のそれぞれの動作点（作動状況）が表される、所謂コンプレッサマップの一部である。図２における第１コンプレッサ３３の動作点は、第１修正空気量Ｇａｍ１と圧力比Ｐｒとの組合せによって定められる。

【0054】

第１修正空気量Ｇａｍ１は、第１空気量Ｇａ１に補正係数Ｋを乗じて得られる値である（即ち、Ｇａｍ１＝Ｋ×Ｇａ１）。補正係数Ｋは、所定の基準温度θ０（本実施形態において、θ０＝２８８．２１５Ｋ（＝１５℃））を、絶対温度で表される吸気温度δ０で除して得られる値の平方根である（即ち、Ｋ＝（θ０／δ０）^1/2）。圧力比Ｐｒは、大気圧Ｐ１に対する過給圧Ｐ３の比率である（即ち、Ｐｒ＝Ｐ３／Ｐ１）。圧力比Ｐｒは、便宜上、「圧縮圧力比」とも称呼される。

【0055】

同様に、図２における第２コンプレッサ４３の動作点は、第２修正空気量Ｇａｍ２と圧力比Ｐｒとの組合せによって定められる。第２修正空気量Ｇａｍ２は、第２空気量Ｇａ２に補正係数Ｋを乗じて得られる値である（即ち、Ｇａｍ２＝Ｋ×Ｇａ２）。

【0056】

図２に示される曲線Ｌａは、第１コンプレッサ３３のサージラインの一部である。即ち、第１コンプレッサ３３の動作点が図２において曲線Ｌａよりも上に移動すると、第１コンプレッサ３３にてサージングが発生する可能性が高くなる。一方、図２に示される曲線Ｌｂは、第２コンプレッサ４３のサージラインの一部である。即ち、第２コンプレッサ４３の動作点が図２において曲線Ｌｂよりも上に移動すると、第２コンプレッサ４３にてサージングが発生する可能性が高くなる。

【0057】

換言すれば、曲線Ｌａは、圧力比Ｐｒに対して定まる、第１コンプレッサ３３においてサージングを発生させないために必要となる第１修正空気量Ｇａｍ１を示している。同様に、曲線Ｌｂは、圧力比Ｐｒに対して定まる、第２コンプレッサ４３においてサージングを発生させないために必要となる第２修正空気量Ｇａｍ２を示している。

【0058】

上述したように、第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３は互いに同型且つ同サイズのコンプレッサである。しかし、吸気管５１ａから第１コンプレッサ３３に至る吸気経路と、吸気管５１ａから第２コンプレッサ４３に至る吸気経路と、が互いに一致していない。具体的には、第１コンプレッサ３３と第２コンプレッサ４３とにおいて、吸気経路に含まれる湾曲部の数及び位置並びに直線区間の長さ等が互いに異なっている。そのため、第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３のそれぞれのサージライン（即ち、曲線Ｌａ及び曲線Ｌｂ）が互いに異なっている。

【0059】

ここで、過給状態がパラレルターボ状態であるときに空気量相違処理が実行されず（即ち、空気量均等処理の実行が継続され）且つ第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３の動作点が共に曲線Ｌｃ上を点Ｐａから点Ｐｂ乃至点Ｐｅを経て点Ｐｆに移動すると仮定する。本例において、第１修正空気量Ｇａｍ１、第２修正空気量Ｇａｍ２及び圧力比Ｐｒが時間の経過と共に増加している。従って、この場合、機関回転速度ＮＥが上昇している。

【0060】

点Ｐｃは曲線Ｌｂ上の動作点であるので、第２コンプレッサ４３の動作点が点Ｐｃに到達したときには第２コンプレッサ４３にてサージングが発生する可能性が高くなっている。一方、第１コンプレッサ３３の動作点が点Ｐｃに到達しても、第１コンプレッサ３３にてサージングが発生する可能性は低い。

【0061】

近傍条件は、このように、空気量均等処理の実行が継続されると第２コンプレッサ４３のみにおいてサージングが発生する可能性が高くなるときに成立する条件である。本実施形態における近接条件は、以下の（条件Ａ）及び（条件Ｂ）が共に成立しているときに成立する。
（条件Ａ）：修正空気量Ｇａｍが図２に示される所定空気量ｇ１から所定空気量ｇ２までの範囲に含まれる。
（条件Ｂ）：修正空気量Ｇａｍと圧力比Ｐｒとの組合せにより得られる動作点が、図２に示される破線Ｌｄよりも上に位置している。

【0062】

過給状態がパラレルターボ状態であるときの修正空気量Ｇａｍは、空気量Ｇａの半分の値に補正係数Ｋを乗じて得られる値である（即ち、Ｇａｍ＝０．５×Ｋ×Ｇａ）。一方、過給状態がシングルターボ状態であるときの修正空気量Ｇａｍは、空気量Ｇａに補正係数Ｋを乗じて得られる値である（即ち、Ｇａｍ＝Ｋ×Ｇａ）。破線Ｌｄは、図２において曲線Ｌｂを所定の圧力比差分Δｒだけ下方に移動させて得られる曲線である。

【0063】

図２の例において、曲線Ｌｃ上の動作点（即ち、修正空気量Ｇａｍと圧力比Ｐｒとの組合せ）が曲線Ｌｃ上を点Ｐａから点Ｐｅまで移動しているとき、近傍条件が成立している。そのため、この期間において空気量相違処理が実行され、その結果、第１コンプレッサ３３の実際の動作点は、一点鎖線Ｌｅ上を点Ｐａから点Ｐｂ１及び点Ｐｅ１を経て点Ｐｆに至る。加えて、第２コンプレッサ４３の実際の動作点は、破線Ｌｆ上を点Ｐａから点Ｐｂ２及び点Ｐｅ２を経て点Ｐｆに至る。

【0064】

より具体的に述べると、ＥＣＵ７は、空気量相違処理の実行時、第２修正空気量Ｇａｍ２を所定の空気量差分Δｇだけ増加させ且つ第１修正空気量Ｇａｍ１を空気量差分Δｇだけ減少させる。そのため、ＥＣＵ７は、第２ノズル閉度Ｖｎ２をノズルオフセット量Ｖｆだけ増加させ且つ第１ノズル閉度Ｖｎ１をノズルオフセット量Ｖｆだけ減少させる。ノズルオフセット量Ｖｆは、便宜上、「オフセット値」とも称呼される。

【0065】

ＥＣＵ７は、図３に示される、機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉと、ノズルオフセット量Ｖｆと、の関係に機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉを適用することによってノズルオフセット量Ｖｆを決定する。図３から理解されるように、ノズルオフセット量Ｖｆは、機関回転速度ＮＥが大きくなるほど大きくなり、噴射量Ｑｉが大きくなるほど大きくなる。

【0066】

換言すれば、第２修正空気量Ｇａｍ２を空気量差分Δｇだけ増加させる（且つ第１修正空気量Ｇａｍ１を空気量差分Δｇだけ減少させる）ために必要なノズルオフセット量Ｖｆは、機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉのそれぞれが大きくなるほど大きくなる。機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉが大きいとき、排気圧Ｐ４及び排気温度Ｔ４並びに排気の空気量等が大きくなるので、内燃機関２の排気から第２タービン４１に供給されるエネルギー量（排気エネルギー量）が大きくなっている。そのため、第２修正空気量Ｇａｍ２を空気量差分Δｇだけ増加させるために必要となる、第２タービン４１に供給される排気エネルギー量の増加量が大きくなる。

【0067】

図３に示される、機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉと、ノズルオフセット量Ｖｆと、の関係は「オフセット量マップ」とも称呼される。オフセット量マップは、ルックアップテーブルの形式にてＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されている。

【0068】

図２の曲線Ｌｃに示される状況における第１修正空気量Ｇａｍ１、第２修正空気量Ｇａｍ２、修正空気量Ｇａｍ、第１圧力比Ｐｒ１、第２圧力比Ｐｒ２、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２の変化が図４に示される。

【0069】

第１圧力比Ｐｒ１は、第１コンプレッサ３３の流入口（即ち、吸気管５１ｂの一端）の吸気圧力に対する第１コンプレッサ３３の流出口（即ち、吸気管５１ｄの一端）の吸気圧力の比率である。同様に、第２圧力比Ｐｒ２は、第２コンプレッサ４３の流入口（即ち、吸気管５１ｃの一端）の吸気圧力に対する第１コンプレッサ３３の流出口（即ち、吸気管５１ｅの一端）の吸気圧力の比率である。過給状態がシングルターボ状態とパラレルターボ状態との間で切換えられる際の過渡的な期間を除き、第１圧力比Ｐｒ１及び第２圧力比Ｐｒ２は、圧力比Ｐｒに略等しい。

【0070】

図４に示される実線Ｌｇ、破線Ｌｈ及び一点鎖線Ｌｉのそれぞれは、第１修正空気量Ｇａｍ１、第２修正空気量Ｇａｍ２及び修正空気量Ｇａｍを示している。実線Ｌｊ及び破線Ｌｋのそれぞれは、第１圧力比Ｐｒ１及び第２圧力比Ｐｒ２を示している。実線Ｌｍ及び破線Ｌｎのそれぞれは、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２を示している。

【0071】

図４の例では時刻ｔ１までの期間において、過給状態はシングルターボ状態である。そのため、第２修正空気量Ｇａｍ２が「０」となっている一方、第１修正空気量Ｇａｍ１が修正空気量Ｇａｍと等しくなっている。時刻ｔ１にてパラレルターボ切換え条件が成立し、過給状態がシングルターボ状態からパラレルターボ状態に切換えられ、その結果、第２修正空気量Ｇａｍ２が上昇を開始している。

【0072】

時刻ｔ１から切換え時間Ｔｃが経過して時刻ｔ２になると、第１修正空気量Ｇａｍ１と第２修正空気量Ｇａｍ２とが互いに略等しくなっている。一点鎖線Ｌｉによって示される修正空気量Ｇａｍは、第１修正空気量Ｇａｍ１と第２修正空気量Ｇａｍ２との和に等しい。

【0073】

その後、時刻ｔ３になると、図２における第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３の動作点が図２の点Ｐａに表される状態と等しくなり、近傍条件が成立する。そのため、時刻ｔ３にて空気量相違処理が開始される。即ち、図３のオフセット量マップに基づいてノズルオフセット量Ｖｆが取得される。

【0074】

加えて、実線Ｌｍに示されるように第１ノズル閉度Ｖｎ１がノズルオフセット量Ｖｆだけ小さくなるように第１可変ノズル機構３２が制御される。更に、破線Ｌｎに示されるように第２ノズル閉度Ｖｎ２がノズルオフセット量Ｖｆだけ大きくなるように第２可変ノズル機構４２が制御される。その結果、破線Ｌｈに示されるように第２修正空気量Ｇａｍ２が上昇を開始し、且つ実線Ｌｇに示されるように第１修正空気量Ｇａｍ１が減少を開始する。

【0075】

時刻ｔ４が到来すると、図２における第１コンプレッサ３３の動作点が点Ｐｂ１に表される状態となり、且つ第２コンプレッサ４３の動作点が点Ｐｂ２に表される状態となる。具体的には、空気量均等処理の実行が継続された場合と比較して、第２修正空気量Ｇａｍ２が空気量差分Δｇだけ大きくなり且つ第１修正空気量Ｇａｍ１が空気量差分Δｇだけ小さくなる。即ち、第２修正空気量Ｇａｍ２と第１修正空気量Ｇａｍ１との差分が、空気量差分Δｇの２倍の値と等しくなる。

【0076】

その結果、第２コンプレッサ４３の実際の動作点が図２において曲線Ｌｂよりも下方の領域を移動するので（図２の破線Ｌｆを参照）、第２コンプレッサ４３にてサージングが発生する可能性が高くなることが回避される。なお、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間は、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２がノズルオフセット量Ｖｆだけ変化し、且つ第１修正空気量Ｇａｍ１及び第２修正空気量Ｇａｍ２が実際に空気量差分Δｇだけ変化するまでの時間（タイムラグ）である。

【0077】

時刻ｔ５にて図２における動作点（具体的には、修正空気量Ｇａｍと圧力比Ｐｒとの組合せ）が点Ｐｅによって示される状態となり、近傍条件が成立しなくなる。そのため、空気量相違処理に代わり、空気量均等処理が実行される。即ち、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２が互いに等しくなるように、第１可変ノズル機構３２及び第２可変ノズル機構４２が制御される。その結果、時刻ｔ６が到来して図２における動作点が点Ｐｆによって示される状態になると、第１修正空気量Ｇａｍ１及び第２修正空気量Ｇａｍ２が互いに略等しくなる。

【0078】

なお、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間において（即ち、空気量相違処理が実行されているとき）、機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉが増加しており、それに伴ってノズルオフセット量Ｖｆが増加している。

【0079】

（具体的作動）
次に、ＥＣＵ７の具体的作動について図５を参照しながら説明する。ＥＣＵ７のＣＰＵ（以下、単位「ＣＰＵ」とも称呼される）は、図５にフローチャートにより表された「過給機制御処理ルーチン」を所定の時間周期が経過する毎に実行する。

【0080】

適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図５のステップ５００から処理を開始してステップ５０５に進み、噴射量Ｑｉを決定する。具体的には、ＣＰＵは、アクセルペダル開度Ａｐが大きいほど噴射量Ｑｉを大きな値に設定する。

【0081】

次いで、ＣＰＵは、ステップ５１０に進み、目標過給圧Ｐｔｇｔを決定する。具体的には、ＣＰＵは、機関回転速度ＮＥが大きくなるほど目標過給圧Ｐｔｇｔを大きな値に設定する。加えて、ＣＰＵは、噴射量Ｑｉが大きくなるほど目標過給圧Ｐｔｇｔを大きな値に設定する。

【0082】

次いで、ＣＰＵは、ステップ５１５に進み、第１過給機３及び第２過給機４の作動状態（即ち、過給状態）がパラレルターボ状態であるか否かを判定する。過給状態がシングルターボ状態であれば、ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５５に進み、シングルターボ状態における目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｓをタービンパラメータに基づいて決定する。目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｓは、過給状態がシングルターボ状態であるときに過給圧Ｐ３が目標過給圧Ｐｔｇｔと等しくなるようにタービンパラメータに対して予め適合された第１ノズル閉度Ｖｎ１の値である。

【0083】

次いで、ＣＰＵは、ステップ５６５に進み、第１過給機３の目標閉度Ｖ１ｔｇｔを目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｓに等しい値に設定する。更に、ＣＰＵは、ステップ５５０に進み、目標閉度Ｖ１ｔｇｔに基づいて第１過給機３を制御する。具体的には、ＣＰＵは、第１ノズル閉度Ｖｎ１が目標閉度Ｖ１ｔｇｔに近づくように第１可変ノズル機構３２を制御する。次いで、ＣＰＵは、ステップ５９５に進み、本ルーチンの処理を終了する。

【0084】

一方、過給状態がパラレルターボ状態であれば、ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、パラレルターボ状態における目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｔをタービンパラメータに基づいて決定する。目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｔは、過給状態がパラレルターボ状態であるときに過給圧Ｐ３が目標過給圧Ｐｔｇｔと等しくなるようにタービンパラメータに対して予め適合された第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２の値である。

【0085】

次いで、ＣＰＵは、ステップ５２５に進み、近傍条件が成立しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、上述した（条件Ａ）及び（条件Ｂ）が共に成立しているか否かを判定する。近傍条件が成立していれば、ＣＰＵは、ステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に説明するステップ５３０～ステップ５４５の処理を順に実行し、ステップ５５０に進む。この場合、空気量相違処理が実行される。

【0086】

ステップ５３０：ＣＰＵは、機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉに基づいてノズルオフセット量Ｖｆを決定する。即ち、ＣＰＵは、図３のオフセット量マップに機関回転速度ＮＥ及び噴射量Ｑｉを適用することによってノズルオフセット量Ｖｆを決定する。
ステップ５３５：ＣＰＵは、第２過給機４の目標閉度Ｖ２ｔｇｔを、目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｔにノズルオフセット量Ｖｆを加えた値に設定する。

【0087】

ステップ５４０：ＣＰＵは、目標閉度Ｖ２ｔｇｔに基づいて第２過給機４を制御する。具体的には、ＣＰＵは、第２ノズル閉度Ｖｎ２が目標閉度Ｖ２ｔｇｔに近づくように第２可変ノズル機構４２を制御する。
ステップ５４５：ＣＰＵは、第１過給機３の目標閉度Ｖ１ｔｇｔを、目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｔからノズルオフセット量Ｖｆを減じた値に設定する。

【0088】

近傍条件が成立していなければ、ＣＰＵは、ステップ５２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５６０に進み、ノズルオフセット量Ｖｆを「０」に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ５３５に進む。即ち、この場合、空気量均等処理が実行される。

【0089】

以上説明したように、ＥＣＵ７は、空気量均等処理が継続されると第２コンプレッサ４３のみにおいてサージングが発生する可能性が高くなると判定（予測）した場合、空気量相違処理を実行する。そのため、サージングの発生を回避しながら第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３の過給能力を充分に発揮させられる可能性が高くなる。加えて、ＥＣＵ７は、空気量相違処理の実行時に第２修正空気量Ｇａｍ２を空気量差分Δｇだけ増加させ且つ第１修正空気量Ｇａｍ１を空気量差分Δｇだけ減少させるために必要なノズルオフセット量Ｖｆを、オフセット量マップに基づいて簡易な処理により取得することができる。

【0090】

加えて、ＥＣＵ７は、近傍条件が成否に応じて第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２を互いに等しい値に設定する空気量均等処理と、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２のそれぞれをノズルオフセット量Ｖｆだけ変化させる空気量相違処理と、を切換える。そのため、エンジンシステム１が２つのエアフローセンサを備えていなくても、これらの簡易な処理によってサージングの発生を回避しながら第１コンプレッサ３３及び第２コンプレッサ４３の過給能力を充分に発揮させられる可能性が高くなる。

【0091】

更に、ＥＣＵ７は、第２コンプレッサ４３の動作点が曲線Ｌｂに到達する前に（近傍条件が成立した時点にて）空気量相違処理を開始する。そのため、第２コンプレッサ４３の動作点が曲線Ｌｂに到達したときに空気量相違処理が開始される場合と比較して第２コンプレッサ４３におけるサージングの発生を低くすることが可能となる。具体的には、空気量相違処理の開始から第２修正空気量Ｇａｍ２が実際に空気量差分Δｇだけ上昇するまでの期間（例えば、図４における時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）に起因して第２コンプレッサ４３にサージングが発生する事象の発生が回避される。

【0092】

以上、本発明の実施形態を上記の構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。従って本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、例えば下記のように変更が可能である。

【0093】

ＥＣＵ７は、近傍条件が成立したとき（即ち、第２コンプレッサ４３のみにおいてサージングが発生する可能性が高くなると判定したとき）、第２ノズル閉度Ｖｎ２をノズルオフセット量Ｖｆだけ大きくする一方、第１ノズル閉度Ｖｎ１をノズルオフセット量Ｖｆだけ小さくする処理を実行していた。これに加えて、ＥＣＵ７は、第１コンプレッサ３３のみにおいてサージングが発生する可能性が高くなると判定したとき、第１ノズル閉度Ｖｎ１をノズルオフセット量Ｖｆだけ大きくする一方、第２ノズル閉度Ｖｎ２をノズルオフセット量Ｖｆだけ小さくする処理を実行しても良い。この場合におけるノズルオフセット量Ｖｆは、図３のオフセット量マップとは異なるオフセット量マップに基づいて決定されても良い。

【0094】

ＥＣＵ７は、上述した（条件Ａ）及び（条件Ｂ）が共に成立しているとき、近傍条件が成立していると判定していた。これに代えて、ＥＣＵ７は、図２のコンプレッサマップにおける第１コンプレッサ３３の動作点と曲線Ｌａとの距離が所定の第１閾値よりも大きく、且つ、第２コンプレッサ４３の動作点と曲線Ｌｂとの距離が所定の第２閾値よりも小さいとき、近傍条件が成立していると判定しても良い。

【0095】

ＥＣＵ７は、タービンパラメータに基づいて目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｓ及び目標ノズル閉度Ｖｔｇｔｔを取得していた。即ち、ＥＣＵ７は、フィードフォワード処理により過給圧Ｐ３が目標過給圧Ｐｔｇｔに近くなるような第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２の目標値を取得していた。これに代えて、ＥＣＵ７は、フィードバック処理によって、過給圧Ｐ３が目標過給圧Ｐｔｇｔに近くなるような第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２の変化量を取得しても良い。

【0096】

第１タービンアクチュエータ及び第２タービンアクチュエータは、第１可変ノズル機構３２及び第２可変ノズル機構４２であった。加えて、第１制御パラメータ及び第２制御パラメータは、第１ノズル閉度Ｖｎ１及び第２ノズル閉度Ｖｎ２であった。これに代えて、第１タービンアクチュエータ及び第２タービンアクチュエータのそれぞれは、第１タービン３１及び第２タービン４１に流入する排気の量を調整するウェイストゲートバルブであっても良い。この場合、第１制御パラメータ及び第２制御パラメータのそれぞれは、ウェイストゲートバルブの開度に応じた値であって大きくなるほど過給圧Ｐ３が大きくなるパラメータであっても良い。

【符号の説明】

【0097】

１…エンジンシステム
２…内燃機関
３…第１過給機
４…第２過給機
５…吸気システム
６…排気システム
７…ＥＣＵ
２１…燃料噴射弁
３１…第１タービン
３２…第１可変ノズル機構（可変ノズル装置）
３３…第１コンプレッサ
４１…第２タービン
４２…第２可変ノズル機構（可変ノズル装置）
４３…第２コンプレッサ
５１ａ～５１ｇ…吸気管
５２…吸気マニホールド
５３…吸気切換え弁
５４…吸気バイパス弁
６１ａ、６１ｂ…排気マニホールド
６２ａ～６２ｅ…排気管
６３…排気切換え弁
６４…排ガス浄化装置
７１…クランク角度センサ
７２…カムポジションセンサ
７３…エアフローセンサ
７４ａ、７４ｂ…ベーン閉度センサ
７５ａ～７５ｃ…圧力センサ
７６ａ、７６ｂ…温度センサ
７７…アクセル開度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】